JP3946981B2 - 人工芝パイル糸用フラットヤーン及びそれを用いた人工芝用パイル糸 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ポリエチレンテレフタレート樹脂組成物からなる人工芝パイル糸用フラットヤーン及びそれを用いた人工芝用パイル糸に関する。
【０００２】
【従来の技術】
人工芝は、一般に、一次基布と称するポリプロピレン繊維等からなる織布に熱可塑性樹脂製のパイル糸を刺し通して（タフティング）、パイルがループした頂部をカットして芝葉をなし、ついで、裏面にラテックス材を裏打ち加工して一次基布にパイル糸を固定することにより製造されるものが多い。
従来、この種の人工芝用のパイル糸としては、ポリ塩化ビニリデン、ナイロン、ポリプロピレンなどからなる合成繊維が多用されてきた。これらのうち、ポリ塩化ビニリデンは、使用後の焼却時に有毒ガスが発生するという問題があり、ナイロンは柔軟性に欠け屈曲性が悪いためタフト効率が劣るなどの問題があり、また、ポリプロピレンは耐候性や耐へたり性が劣るうえ耐熱性が不十分であり、これらの欠点を補うポリエステルフラットヤーンからなるパイル糸が知られている。
【０００３】
このようなフラットヤーンに用いられるポリエステルは、通常、ポリエチレンテレフタレート樹脂が用いられるが、ポリエチレンテレフタレート樹脂製のフラットヤーンを人工芝用パイル糸に用いると衝撃や引張等の外力により縦割れし易いという欠点があった。これを改良する方法として、ポリエチレンテレフタレートにポリブチレンテレフタレートを少量配合し、成形して得られるポリエステルフラットヤーンの縦割れを抑制する方法が提案されている（特開2001-234443号公報）。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記提案方法は、フラットヤーンの縦割れの抑制効果はある程度改善されているが、十分とは言えず、また、フラットヤーンの成形性及び耐衝撃性の点でも十分とはいえなかった。
本発明は、上記の問題点に着目してなされたもので、フラットヤーンの成形性及び耐衝撃性に優れ、且つ、柔軟性があり、縦割れを起こさないフラットヤーンを用いた人工芝パイル糸を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明者は、上記の課題を解決するために種々検討の結果、ポリエチレンテレフタレート樹脂にポリブチレンテレフタレート樹脂と線状低密度ポリエチレンを特定の割合で配合した樹脂組成物を用いることにより、フラットヤーンの成形性及び耐衝撃性が改善され、且つ、適度の柔軟性を有し、縦割れを起さないフラットヤーンが得られることを見いだし、本発明を完成させた。
本発明の要旨は、ポリエチレンテレフタレート樹脂５０〜９０重量％、ポリブチレンテレフタレート樹脂５〜２０重量％及び線状低密度ポリエチレン５〜３０重量％との組成物からなることを特徴とする人工芝パイル糸用フラットヤーン、に存する。
【０００６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明につき詳細に説明する。
本発明のポリエチレンテレフタレート樹脂（以下、ＰＥＴと称す。）とは、酸成分としてテレフタル酸またはテレフタル酸誘導体と、グリコール成分としてエチレングリコールとを重縮合させて得られる重合体であって、そのテレフタル酸成分および／またはエチレングリコール成分の一部を共重合成分で置き換えた共重合体も包含する。上記ＰＥＴとしては、バージンのＰＥＴや再生ＰＥＴ等が好適に使用される。再生ＰＥＴとしては、通常、ポリエチレンテレフタレート製飲料用容器（通称ペットボトル）を破砕し、再ペレット化して用いるものであり、再ペレット化工程において、吸水や熱履歴などにより低下した固有粘度（η値）を固相重合で調整して使用することができる。また、再生ＰＥＴは、上記バージンのＰＥＴと適宜混合して使用することもできる。
【０００７】
上記ＰＥＴの固有粘度［η］としては、０.４〜１.５の範囲のものであり、好ましくは、０.６〜１.１の範囲である。［η］が０.４未満ではフラットヤーンの引張強度が弱く、かつ縦割れが生じやすく、また［η］が１.５を超えると溶融押出時に流動性が劣り糸切れが生じるので好ましくない。
【０００８】
また、本発明のポリブチレンテレフタレート樹脂（以下、ＰＢＴと略称する）とは、酸成分としてテレフタル酸またはテレフタル酸誘導体と、グリコール成分としてテトラメチレングリコールとを重縮合させて得られる重合体であって、そのテレフタル酸成分および／またはテトラメチレングリコール成分の一部を共重合成分で置き換えた共重合体も包含する。
【０００９】
上記ＰＢＴの固有粘度［η］としては、０.６〜１.８の範囲のものであり、好ましくは、０.８〜１.５の範囲である。［η］が０.６未満では、ＰＢＴは結晶性が大きいため縦割れが生じやすく、また、［η］が１.８を超えると加工性が劣るので好ましくない。
【００１０】
さらに、本発明の線状低密度ポリエチレン（以下、ＬＬＤＰＥと称る。）としては、エチレンと炭素数３以上のα−オレフィンからなるエチレン・α−オレフィンの共重合体であり、コモノマーのα−オレフィンとしては、炭素数３以上、好ましくは炭素数４以上、さらに好ましくは６〜２０のα−オレフィン、例えば、１−ヘキセン、４−メチル−１−ペンテン、１−オクテン、１−デセン等を挙げることができる。重合触媒としては、チーグラー触媒、メタロセン触媒等の配位重合触媒を用いて製造することができる。
【００１１】
特にメタロセン触媒を用いた下記物性を有するＬＬＤＰＥを用いるのが好適である。
１）メルトフローレート（以下、ＭＦＲと略す）は０.１〜３０ｇ／１０分であるが、１〜５ｇ／１０分が好ましい。ＭＦＲが０.１ｇ／１０分未満では成形加工性が劣り、３０ｇ／１０分を超えると強力が低下して好ましくない。
２）密度は０.８６〜０.９４ｇ／ｃｍ^３、好ましくは０.８９〜０.９３ｇ／ｃｍ^３である。密度が０.８６ｇ／ｃｍ^３未満では延伸性が劣るとともに、製造が困難であり、０.９４ｇ／ｃｍ^３を超えると柔軟性に劣り好ましくない。
３）ＤＳＣによる最大ピーク温度（Ｔｍ）が８０〜１２５℃、好ましくは９０〜１２０℃である。ＤＳＣによる最大ピーク温度（Ｔｍ）が８０℃未満では延伸温度との差が小さくなりすぎ、１２５℃を超えると最適延伸温度が高くなりすぎて好ましくない。
４）分子量分布（Ｍｗ／Ｍｎ）が１.８〜３.５、好ましくは２.２〜３.０である。Ｍｗ／Ｍｎが１.８未満では成形加工性が劣り、３.５以上では延伸性が劣り好ましくない。
【００１２】
上記エチレン・α−オレフィン共重合体の製造方法は、特開昭５８−１９３０９号公報、特開昭５９−９５２９２号公報、特開昭６０−３５００５号公報、特開昭６０−３５００６号公報、特開昭６０−３５００７号公報、特開昭６０−３５００８号公報、特開昭６０−３５００９号公報などに記載されているメタロセン触媒を使用してエチレンとα−オレフィンを共重合させて得ることができる。
【００１３】
上記のＰＥＴ／ＰＢＴ／ＬＬＤＰＥとの配合割合は、ＰＥＴ５０〜９０重量％／ＰＢＴ５〜２０重量％／ＬＬＤＰＥ５〜３０重量％の範囲であり、好ましくはＰＥＴ６０〜８０重量％／ＰＢＴ１０〜２０重量％／ＬＬＤＰＥ１０〜２０重量％の範囲である。ＰＢＴの配合割合が５重量％未満では得られるフラットヤーンの縦割れ防止効果が不十分であり、一方、２０重量％を超えると押出機の溶融粘度が高くなり、成形性が低下するので好ましくない。
また、ＬＬＤＰＥの配合割合が５重量％未満ではフラットヤーンの成形性の改善効果が不十分であり、一方、３０重量％を超えるとフラットヤーンの耐熱性が低下するので好ましくない。
【００１４】
上記ＰＥＴ、ＰＢＴ及びＬＬＤＰＥの組成物を用いて、フラットヤーンを成形する方法としては、前記組成物を押出機で溶融押出し、Ｔダイ法またはインフレーション法によりフィルムを成形し、冷却固化したフィルムをスリットし、ついで加熱延伸し、さらに熱弛緩処理を施しててフラットヤーンを形成する。押出温度は２７０〜２９０℃の範囲であり、延伸温度は１００〜１４０℃の範囲であり、さらに熱弛緩温度は１２０〜１６０℃の範囲が好ましい。また、加熱処理方法としては熱ロール方式、オーブン方式、熱板方式などいずれも採用できるが、熱板方式が好ましい。さらに延伸倍率は３〜１５倍の範囲であり、好ましくは３〜６倍の範囲である。
【００１５】
本発明における上記人工芝用パイル糸に用いるフラットヤーンとしては、その単糸繊度が５００〜１２０００デシテクス（dt）の範囲であり、好ましくは、１０００〜１００００dtの範囲である。
【００１６】
上記押出成形において、フラットヤーンの成形加工性、滑性、表面外観などを向上させ、縦割れを抑止する目的で、無機充填材を配合することが望ましい。無機充填材としては、炭酸カルシウム、タルク、シリカ、クレー、ハイドロタルサイト等が好適に用いられる。これらのうちでは炭酸カルシウムが好ましい。無機充填材の配合量は、前記ＰＥＴおよびＰＢＴの組成物１００重量部に対して、０.５〜５重量部が好ましく、１〜３重量部がより好ましい。配合量が０.５重量部より小さいと上記目的の達成が困難となり、５重量部を超えるとフラットヤーンの柔軟性が失われるとともに糸切れが生じて好ましくない。
【００１７】
このようにして得られたフラットヤーンは、人工芝パイル糸として好適である。人工芝パイル糸としては、撚りやクリンプ加工、スプリット加工など必要に応じて施し、一般的なポリプロピレンやポリエステル繊維からなる織布あるいは不織布による一次基布に植設した後、裏打ち加工を施して基布に固定される。裏打ち層も従来と同様のポリ塩化ビニル、ポリオレフィン系樹脂等が主体として使用され、裏打ち加工温度が１５０〜１９０℃程度の範囲で行われる人工芝用に特に好適に用いられる。
【００１８】
なお、本発明に用いられるポリエチレンテレフタレート樹脂組成物には、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において、酸化防止剤、紫外線吸収剤、光安定剤、滑剤、帯電防止剤、顔料、難燃剤、無機充填剤、核剤、発泡剤、分散剤等の通常用いられる添加剤を配合してもよい。
【００１９】
【実施例】
実施例１
回収したペットボトルを破砕、溶融押出、ペレット化し、１６０℃、５時間乾燥処理した固有粘度＝０.６５ｄｌ／ｇの再生ＰＥＴ樹脂（融点＝２５４℃）１００重量部、固有粘度［η］が０.８５のポリブチレンテレフタレート樹脂（融点＝２２８℃）１５重量部及びメタロセン触媒を用いて製造されたエチレン・α−オレフィン共重合体（ＭＦＲ＝２．５ｇ／１０分、密度＝０.９２ｇ／ｃｍ^３、Ｔｍ＝１１５℃、Ｍｗ／Ｍｎ＝２.８）１５重量部を配合した組成物に対し、炭酸カルシウム含有量４０重量％のマスターバッチ４重量部を配合した樹脂組成物を用いて、６５ｍｍφ押出機により溶融温度２７５℃で、Ｔダイ法でフィルムを形成した。
冷却固化したフィルムをスリットし、１２０℃で４倍に延伸し、１５０℃で熱弛緩して厚み５０μｍで、繊度が３０００dtのフラットヤーンを得た。
上記フラットヤーンの成形性は良好であり、柔軟性を有し、縦割れも全く見られず、耐摩耗性は良好であった。
上記で得られたポリエチレンテレフタレートフラットヤーンを人工芝用パイル糸として、ポリプロピレン製一次基布にタフティング法により植設し、その裏面にポリ塩化ビニルを用いて裏打ち加工温度１５０℃で裏打ち加工を施し、人工芝を形成した。
この人工芝は、タフティング時の生産性も良好で、裏打ち加工での熱収縮もなく外観上優れたものであった。
【００２０】
比較例１
回収したペットボトルを破砕、溶融押出、ペレット化し、１６０℃、５時間乾燥処理した固有粘度＝０.６５ｄｌ／ｇの再生ＰＥＴ樹脂（融点＝２５４℃）１００重量部、固有粘度［η］が０.８５のポリブチレンテレフタレート樹脂（融点＝２２８℃）８重量部との組成物に対し、炭酸カルシウム含有量４０重量％のマスターバッチ４重量部を配合した樹脂組成物を用いて、６５ｍｍφ押出機により溶融温度２７５℃で、Ｔダイ法でフィルムを形成した。
冷却固化したフィルムをスリットし、１２０℃で５倍に延伸し、１５０℃で熱弛緩して厚み５０μｍで、繊度が３０００dtのフラットヤーンを得た。
上記フラットヤーンは成形性が不十分で、柔軟性にかけ、縦割れし易く、耐摩耗性も不十分であった。
【００２１】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の人工芝パイル糸用フラットヤーンは、ポリエチレンテレフタレート樹脂にポリブチレンテレフタレート樹脂及び線状低密度ポリエチレンを特定量配合することにより、成形性や耐衝撃性に優れ、縦割れのないフラットヤーンを形成することができ、人工芝パイル糸として好適に使用される。

Claims (3)

1. ポリエチレンテレフタレート樹脂５０〜９０重量％、ポリブチレンテレフタレート樹脂５〜２０重量％及び線状低密度ポリエチレン５〜３０重量％との組成物からなる人工芝パイル糸用フラットヤーン。
2. 線状低密度ポリエチレンがメタロセン触媒を用いて製造された密度が０.８６〜０.９４ｇ／ｃｍ^３の範囲のものである請求項１記載の人工芝パイル糸用フラットヤーン。
3. 請求項１または２に記載のフラットヤーンを用いた人工芝パイル糸。