JP2647697B2

JP2647697B2 - 繊維用高密度ポリエチレン組成物

Info

Publication number: JP2647697B2
Application number: JP63226583A
Authority: JP
Inventors: 徹松村; 明本堂
Original assignee: Tonen Sekiyu Kagaku KK
Current assignee: Tonen Chemical Corp
Priority date: 1988-09-12
Filing date: 1988-09-12
Publication date: 1997-08-27
Anticipated expiration: 2012-08-27
Also published as: JPH0275641A

Description

【発明の詳細な説明】産業上の利用分野本発明は、繊維用高密度ポリエチレン組成物に関し、
特に繊維加工において色相安定性有し、かつ押出ノズル
出口（紡糸口金）でのヤニ状の汚れ（通称目ヤニ）の発
生付着が改善された耐熱性に優れる繊維用高密度ポリエ
チレン組成物に関する。

従来の技術従来、ポリオレフイン、特にチーグラー系触媒で製造
されたポリオレフインには、触媒残渣による発錆を防止
するための中和剤としてステアリン酸カルシウムのよう
な高級脂肪酸塩を配合することが知られている。又、こ
の高級脂肪酸塩に代るものとして、例えばハイドロタル
サイトのようなアルミニウム・マグネシウム複合水酸化
物を配合することも知られている（特開昭52−49258号
公報、特開昭63−28102号公報）。

ポリオレフインは、主な用途の一つとして繊維があ
る。この場合の特性としては、耐熱性と紡糸安定性が要
求される。このため、従来のポリオレフインには、フエ
ノール系酸化防止剤と上記のような中和剤が併用配合さ
れていた。

一方、ポリオレフインの溶融押出によるモノフイラメ
ントの製造やインフレーシヨンン法によるフイルム製造
におるダイス出口付近にヤニ状物の生成固着を防止する
ために、ポリオレフインにハイドロタルサイト及び脂肪
酸を配合した組成物（特開昭57−200433号公報）、ポリ
プロピレンの剛性の改良及びその成形機等の腐食防止の
ために、ポリプロピレンに、増核剤、ハイドロタルサイ
ト類及び／又は高級脂肪酸の周期律表第Ｉ金属塩とを配
合した組成物（特開昭63−69853号公報）も提案されて
いる。

しかしながら、従来知られているポリオレフイン組成
物は、特に繊維への加工、すなわち長時間紡糸におい
て、糸切れの原因となる紡糸口金付近に発生するヤニ状
の汚れ（目ヤニ）に対する改良についてはいまだ十分で
はなかつた。

発明が解決しようとする課題本発明は、上記のようなポリオレフイン組成物の課題
を改善し、特に高密度ポリエチレンの紡糸において、色
相安定性を有し、かつ紡糸口金付近のヤニ状汚れ（目ヤ
ニ）の発生付着を改善し、長時間の紡糸においても糸切
れの少ない耐熱性に優れる繊維用高密度ポリエチレン組
成物の提供を目的とする。

課題を解決するための手段本発明は、高密度ポリエチレンにハイドロタルサイト
類、特定の有機酸金属塩及び各種安定剤とを組合わせて
配合することにより、本発明の目的を達成することを見
出したものである。

すなわち、本発明は、高密度ポリエチレン100重量部
に、（Ａ）ハイドロタルサイト類0.01〜0.1重量部、
（Ｂ）高級脂肪酸又は脂肪族オキシ酸の周期律表第II族
又は第IV族金属塩0.01〜0.05重量部及び（Ｃ）フェノー
ル系と有機リン系及び／又は有機イオウ系化合物からな
る安定剤0.01〜１重量部とを配合してなる繊維用高密度
ポリエチレン組成物を要旨とする。

本発明における（Ａ）成分のハイドロタルサイト類と
しては、マグネシウム、カルシウム、亜鉛、アルミニウ
ム、ビスマス等の含水塩基性炭酸塩またはその結晶水を
含まないもので、天然物及び合成品が含まれる。天然物
としては、Mg₆Al₂（OH）₁₆CO₃・4H₂Oの構造のものがあ
げられる。又、合成品の例としては、Mg_0.7Al_0.3（OH）
_２（CO₃）_0.15・0.54H₂O,Mg_4.5Al₂（OH）₁₃CO₃・3.5H
₂O,Mg_4.2Al₂（OH）_12.4CO₃,Zn₆Al₂（OH）₁₆CO₃・4H₂O,C
a₆Al₂（OH）₁₆CO₃・4H₂O,Mg₁₄Bi₂（OH）_29.6・4.2H₂O等
があげられる。

本発明における（Ｂ）成分の高級脂肪酸又は、脂肪族
オキシ酸と周期律表第II族又は第IV族金属塩としては、
次のものがあげられる。

高級脂肪酸としては、炭素数10〜22の鎖状モノカルボ
ン酸があげられ、ステアリン酸、ラウリン酸等が好まし
い。又、脂肪族オキシ酸としては、脂肪族カルボン酸の
側鎖にアルコール性水酸基を有するものがあげられ、乳
酸、クエン酸、ヒドロキシステアリン酸等が好ましい。
又、周期律表第II族及び第IV族の金属としては、マグネ
シウム、カルシウム、亜鉛、鈴、鉛等が好ましい。

金属塩としては、上記の有機酸のアルカリ石けん水溶
液と金属塩の水溶液、有機酸と金属の酸化物又は水酸化
物とを反応させたもの等があげられるが、特に酸と金属
の酸化物は、水酸化を直接加熱溶融して得られる乾式型
法のものが、湿式法のものに比べてヤニ状の汚れ（目ヤ
ニ）の発生源となる遊離の脂肪酸や可溶性塩類が少く耐
熱性に優れるために好ましい。金属塩の好ましい例とし
ては、ステアリン酸カルシウム、ステアリン酸亜鉛、ク
エン酸カルシウム、乳酸カルシウム、12−ヒドロキシス
テアリン酸カルシウム、ステアリル乳酸カルシウム、ラ
ウリル乳酸カルシウム等があげられる。

本発明における（Ｃ）成分のフエノール系、有機リン
系もしくは有機イオウ系化合物の安定剤としては、次の
ものがあげられる。

フエノール系化合物の安定剤としては、ヒンダードフ
エノール系の化合物で、OH基に対するオルソ位がｔ−ブ
チル基、メチル基で、その両方が同じかもしくは異なる
もの又はオルソ位の一方のみが水素であるものがあげら
れる。例えば1,3,5−トリス（４−ｔ−ブチル−３−ヒ
ドロキシ−2,6−ジメチルベンジル）1,3,5−トリアジン
−2,4,6−（1H−3H−5H）−トリオン、ペンタエリスリ
チル−テトラキス〔３−（3,5−ジ−ｔ−ブチル−４−
ヒドロキシフエニル）ロピオネート、1,3,5−トリメチ
ル−2,4,6−トリス（3,5−ジ−ｔ−ブチル−４−ヒドロ
キシベンジル）ベンゼン、3,9−ビス〔1,1−ジメチル−
２−｛β−（３−ｔ−ブチル−４−ヒドロキシ−５−メ
チルフエニル）プロピオニルオキシ｝エチル〕−2,4,8,
10−テトラオキサビロ〔5,5〕ウデカン等があげられ
る。

有機リン系化合物の安定剤としては、亜リン酸エステ
ル系及びフオスフオナイト系の化合物等があげられる。
好ましい例としては、トリス（2,4−ジ−ｔ−ブチルフ
エニル）フオスフアイト、テオラキス（2,4−ジ−ｔ−
ブチルフエニル）4,4′−ビスフエニレンフオスフオナ
イト、サイクリツクオペンタンテトライルビス（2,4−
ジ−ｔ−ブチルフエニルフオスフアイト、2,2′−エチ
リデンビス（4,6−ジ−ｔ−ブチルフエニル）フルオロ
フオスフアイオ、ビス（2,6−ジ−ｔ−ブチル−４−メ
チルフエニル）ベンタエリスリトール−ジ−フオスフア
イト等があげられる。

有機イオウ系化合物の安定剤としては、ジアルキルチ
オプロピレン酸エステルで、アルキル基がC₁₂〜C₁₈のも
の及びアルキルチオプロピオン酸の多価アルコールエス
テルで、アルキル基が、C₄〜C₁₈のもの等があげられ
る。好ましい例としては、ペンタエリストールテトラキ
ス−（β−ラウリル−チオジブロピオネート）ジステア
リル−3,3′−チオジプロピオネート等があげられる。

前記の安定剤は、３種を配合することが特に好まし
い。

本発明の繊維用高密度ポリエチレン組成物における前
記の（Ａ），（Ｂ）及び（Ｃ）の各成分の配合量は、高
密度ポリエチレン100重量部に対して（Ａ）成分0.01〜
0.1重量部、好ましくは0.015〜0.06重量部、（Ｂ）成分
0.01〜0.05重量部、好ましくは0.015〜0.04重量部及び
（Ｃ）成分0.01〜１重量部、好ましくは0.04〜0.5重量
部の範囲である。なお（Ｃ）成分の内容は、重量比では
フエノール系安定剤１に対し有機リン系安定剤は１〜
３、有機イオウ系安定剤は２〜４、又有機リン系安定剤
及び有機イオウ系安定剤との混合物は１〜４の範囲が好
ましい。上記の範囲を外れる配合量では、本発明の目的
を十分に達成することができない。

本発明の繊維用高密度ポリエチレン組成物は、前記の
高密度ポリエチレン、（Ａ）成分、（Ｂ）成分及び
（Ｃ）成分の２種以上とを上記の配合割合でそれぞれ配
合し、混合することによつて得られる。混合する方法は
高密度ポリエチレンにおける通常の混練法が適用でき
る。例えば、高密度ポリエチレンの粉末又はペレツト
に、各成分を配合して常温で予め混合した後、押出機等
で溶融混練する方法が適当である。

なお、本発明の繊維用高密度ポリエチレン組成物に
は、前記の各成分の他に、本発明の目的を阻害しない範
囲の、高密度ポリエチレンに慣用の他の添加剤を配合す
ることができる。

実施例以下、実施例及び比較例により本発明をより詳細に説
明する。

実施例１〜17、比較例１〜17 チーグラー系触媒により重合された高密度ポリエチレ
ン（密度0.955、MI22）の粉末100重量部に、表−１に示
す配合量のハイドロタルサイト、各種有機酸金属塩（Ａ
〜Ｇ）、高級脂肪酸及びフエノール系、有機イオウ系及
び有機リン系の安定剤とを配合し、ヘンシエルミキサー
で予め混合した後、50mmφ単軸押出機を用いてC₁ 160℃
/C₂ 180℃/C₃ 200℃/200℃、70rpm、N₂ブロー有りの成
形条件でペレツト化した。このペレツトについてカラー
を測定した。

次に、上記で得られた各ペレツトを原料として25mmφ
ギヤポンプ付溶融紡糸機によりノズル温度240〜250℃の
条件下に約30デニールのマルチフイラメント未延伸糸を
紡糸した。この際のノズル付近に付着するヤニ状の汚れ
（目ヤニ）の発生状況及び糸切れ発生状況を観察した。
それぞれの結果を表−１に示した。

なお、評価の方法は、次の通りである。

（１）ペレツトカラー前記の条件でペレツト化したものを、スガ試験機
（株）カラーメーターで、Ｗ′Ｂを判定した白色度を比
較した。色相は、Ｗ′Ｂ値で60以下を×、61〜66を△、
67〜70を○、71以上を◎と順位づけを行つた。

60ml磁製ルツボ中に、各安定剤を配合したポリエチ
レン組成物のペレツト15gを計量し、あらかじめ180℃に
設定されたエアーオーブン内に放置する。このあと直ち
に設定温度を240℃へ変更し、240℃に昇温された時点か
ら30分後及び40分後のペレツトカラー（白色度）を目視
で判定した。白色度は、ほとんど変化なしを◎、若干低
下を○、部分的に着色黄変を△、全面的に着色黄変を×
と順位づけを行つた。

（２）ヤニ発生状況前記の紡糸を30時間連続運転した際に、ノズル付近に
付着するヤニ状の汚え（目ヤニ）の発生状況を観察し
た。なお、判定は３名が目視で行い、発生ないしを◎、
極微量発生を○、少量発生を△、多量発生を×と順位づ
けを行つた。

（３）糸切れ状況前記の紡糸において、糸切れなしのものを◎、24時間
前後に１回糸切れが有るものを○、15時間前後に１〜２
回糸切れが有るものを△、15時間前に糸切れが多発する
ものを×と順位づけを行つた。

表−１の配合成分ハイドロタルサイト 4A:協和化学（株）社製、DHT−4A 〔Mg_4.5Al₂（OH）₁₃CO₃・3.5H₂O（脂肪酸処理物）〕 4C:協和化学（株）社製、DHT−4C 〔Mg_4.5Al₂（OH）₁₃CO₃・3.5H₂O（脂肪酸処理なし）〕 4A−2:協和化学（株）社製、DHT−4A−２〔Mg_4.5Al₂（OH）₁₃CO₃（焼成処理）〕有機酸金属塩 A:ステアリン酸亜鉛（乾式法） B:ステアリン酸カルシウム（乾式法） C:クエン酸カルシウム D:乳酸カルシウム E:12−ヒドロキシステアリン酸カルシウム F:ステアリン酸カルシウム（湿式法） G:ステアリル乳酸カルシウム H:ステアリン酸リチウムフエノール系安定剤 Ph−1:1,3,5−トリス（４−ｔ−ブチル−３−ヒドロキシ−2,6−ジメチルベンジル）1,3,5−トリアジン −2,4,6（1H,3H,5H）トリオン Ph−2:ペンタエリスリチル−テトラキス〔３−（3,5− ジ−ｔ−ブチルヒドロキシフエニル）プロピオネート〕 Ph−3:1,3,5−トリメチル−2,4,6−トリス（3,5−ジ− ｔ−ブチル−４−ヒドロキシベンジル）ベンゼン Ph−4:3,4−ビス〔1,1−ジメチル−２−｛β−（３−ｔ −ブチル−４−ヒドロキシ−５−メチルフエニル）プロピオニルオキシ｝エチル〕−2,4,8,10−テトラオキサスピロ〔5.5〕ウンデンカン Ph−5:2,6−ジ−ｔ−ブチル−４−メチル−フエノール有機イオウ系安定剤Ｓ−1:ジステアリル−3,3′−チオジプロピオネートＳ−2:ペンタエリスリトールテトラキス−（β−ラウリル−チオプロピオネート）有機リン系安定剤Ｐ−1:トリス（2,4−ジ−ｔ−ブチルフエニル）フオスフアイトＰ−2:2,2′−エチリデンビス（4,6−ジ−ｔ−ブチルフエニル）フルオロフオスフアイト高級脂肪酸（１）：ステアリン酸（２）：べへニン酸発明の効果本発明の繊維用高密度ポリエチレン組成物は、繊維へ
の紡糸加工において、色相安定性を有し、かつ紡糸口金
付近に発生付着するヤニ状の汚れ（目ヤニ）が改善さ
れ、長時間の紡糸加工における糸切れ防止がさらに向上
した耐熱性に優れるものである。

このような効果は、高密度ポリエチレンにハイドロタ
ルサイト、特定の有機酸金属塩及び各安定剤とを組合せ
た配合により達成されるものであり、従来の高密度ポリ
エチレン組成物では得られない。

本発明の繊維用高密度ポリエチレン組成物は、上記の
特性により特に繊維素材分野の用途に好適である。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号庁内整理番号ＦＩ技術表示箇所Ｄ０１Ｆ 6/46 Ｄ０１Ｆ 6/46 Ａ //(Ｃ０８Ｋ 13/02 3:26 5:098 5:13 5:36 5:49）

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】高密度ポリエチレン100重量部に、（Ａ）
ハイドロタルサイト類0.01〜0.1重量部、（Ｂ）高級脂
肪酸又は脂肪族オキシ酸の周期律表第II族又は第IV族金
属塩0.01〜0.05重量部及び（Ｃ）フェノール系と有機リ
ン系および／もしくは有機イオウ系化合物からなる安定
剤0.01〜１重量部とを配合してなる繊維用高密度ポリエ
チレン組成物。