JP7122734B2 - 耐摩耗性に優れるポリエステル繊維とその製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、耐摩耗性を向上させたポリエステル繊維の製造方法に関するものである。

ポリエステル繊維は、一般衣料用途や、カーテン、カーペット等のインテリア用途、車両内装用途等の様々な用途へ展開されている。中でもポリエチレンテレフタレート繊維は、その価格と強伸度等の物理的特性とのバランスの良さから様々な用途への展開の拡大が期待されている。

しかしながら、ポリエステル繊維は、他の熱可塑性繊維であるポリアミド繊維に比べて耐摩耗性に劣るという欠点があり、産業資材用途の中でも耐摩耗性や耐屈曲摩耗性を要求される用途への展開は、十分には進んでいない。高強度ポリエチレンテレフタレート繊維を例にとれば、高強度化するほど分子鎖が繊維軸方向に高度に配向しているために、繊維軸に対して垂直方向の力に対しては非常に弱く、摩擦などにより繊維が容易にフィブリル化するという欠点がある。そのため、例えば、建設現場で使用される安全ネットや河川、港湾等の埋め立て護岸工事の際に中に石等を詰めて使用されるボトムフィルターのようなネット状袋材といった製網加工を施す用途においては、網組織が複雑であるため、製網加工工程で網地にかかる負荷や摩擦は、一直線方向のものだけでなく多方向からも複雑にかかるものとなり、加工工程において毛羽立ちや断糸、白化等が生じるという欠点があった。この問題を解消するためには、加工速度を低下させることが必要となるが、そうすると操業性が悪くなるという問題が新たに発生する。

また、繊維製品使用における問題として、ネット状袋材を例に挙げると、袋材の内側では中に詰めた石が移動する際に生じる摩擦や衝撃を受け、一方、袋材外側では流石や流木等による摩擦や衝撃を受けることとなる。このため、袋材の内側と外側に繰り返しかかる多方向からの負荷によって、毛羽が発生したり、繊維が擦り切れたりするなど、耐久性にも問題があった。

耐久性を解消する技術として、例えば、特許文献１には、合成繊維からなるモノフィラメントの表面に特定のシラン系コート剤で被覆する方法が提案されている。この方法により得られる繊維は、耐摩耗性はある程度改善されるものの、未だ不十分であり、さらに製造工程が複雑になると共に、コストアップにつながる問題があった。

特開２００５－２７３０６６号

本発明は上記のような問題を解決し、長期に亘り優れた耐摩耗性を維持でき、実用的な強度を有するとともに、耐摩耗性と強度とのバランスの優れた繊維を提供することを技術的な課題とするものである。

本件出願人は、上記課題を達成するために検討し、ポリエステル系樹脂に、熱可塑性水溶性ポリエチレンオキシド系樹脂を混合した混合樹脂を溶融紡糸して得られた繊維を評価したところ、非常に耐摩耗性が向上することを見出し、ポリエステル系樹脂と熱可塑性水溶性ポリエチレンオキシド系樹脂により構成される繊維に関する発明について特許出願を行った（特願２０１７－１２４３９８号）。

本発明者等は、熱可塑性水溶性ポリエチレンオキシド系樹脂をポリエステル系樹脂に混合するにあたり、より均一にポリエステル系樹脂中に混合しうることを検討している中で、マスターバッチの樹脂として、ポリエステル系樹脂ではなく、ポリオレフィン系樹脂を使用したところ、熱可塑性水溶性ポリエチレンオキシド系樹脂の混合分散性が向上し、取扱い性が向上するとともに、これにより得られた繊維の耐摩耗性がさらに向上することを見出した。本発明は、前記した出願の発明と利用し、さらに耐摩耗性を向上させる発明を提供する。

本発明は、ポリエステル系樹脂を主成分とするポリエステル系樹脂組成物により構成されるポリエステル繊維の製造方法であって、
ポリオレフィン系樹脂に、重量平均分子量が５万～９００万の熱可塑性水溶性ポリエチレンオキシド系樹脂を溶融混合させたマスターバッチを準備し、
次いで、マスターバッチとポリエステル系樹脂チップとを所定量混合して溶融混錬し、ポリエステル系樹脂中に熱可塑性水溶性ポリエチレンオキシド系樹脂およびポリオレフィン系樹脂が分散してなるポリエステル系樹脂組成物とし、該樹脂組成物を溶融紡糸した後に延伸することによりポリエステル繊維を得ることを特徴とする耐摩耗性に優れるポリエステル繊維の製造方法を要旨とするものである。

以下、本発明について、詳細に説明する。

本発明におけるポリエステル繊維は、ポリエステル系樹脂を主成分とするポリエステル系樹脂組成物により構成される。なお、ポリエステル系樹脂を主成分とするが、樹脂組成物中において、ポリエステル系樹脂が占める割合は８０質量％以上がよく、好ましくは８５質量％以上、より好ましくは９０質量％以上である。

ポリステル系樹脂としては、分子内にエステル結合を有するものであれば特に限定されるものではなく、例えば芳香族ポリエステルでは、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリプロピレンテレフタレート等が挙げられ、また、脂肪族ポリエステルでは、例えばポリ乳酸、ポリブチレンサクシネート、ポリカプロラクトン等が挙げられる。機械的強度等に優れることから、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンタレフタレートを好ましく用いる。

また、本発明における目的を阻害しない範囲であれば、上記したポリエステルに他のジカルボン酸成分、ジオール成分あるいはオキシカルボン酸成分等を共重合してもよく、あるいは上記したポリエステル同士のブレンドや、上記したポリエステルと共重合したポリエステルとをブレンドしたものであってもよい。共重合できる他の成分としては、ジカルボン酸では、例えば、イソフタル酸、ナフタレンジカルボン酸、５－ナトリウムスルホイソフタル酸、無水フタル酸、セバシン酸、アジピン酸、コハク酸等が挙げられ、ジオール成分では、エタンジオール、プロパンジオール、１，４－ブタンジオール、１，５－ペンタンジオール、１，６－ヘキサンジオール、シクロヘキサンジメタノール等が挙げられる。

本発明におけるポリエステルの相対粘度としては、特に限定はされないが、用途に応じて適宜選択することが好ましい。例えば、強伸度等の実用的な観点から、衣料用繊維については、相対粘度が１．２以上、より好ましくは１．３以上、さらに好ましくは１．３５以上であり、産業資材用繊維については、相対粘度が１．４以上、より好ましくは１．５以上である。

本発明におけるポリエステル繊維を構成するポリエステル系樹脂組成物は、上記したポリエステル系樹脂中に、ポリオレフィン系樹脂と熱可塑性水溶性ポリエチレンオキシド系樹脂とが分散して存在する。ポリエステル系樹脂組成物中に含まれる熱可塑性水溶性ポリエチレンオキシドの含有量は０．２～５質量％が好ましく、より好ましくは０．４～４質量％である。後述するが、溶融紡糸前の樹脂組成物中に存在する熱可塑性水溶性ポリエチレンオキシドは、良好にポリエステル系樹脂中に分散し、溶融紡糸後の工程で、水に触れることにより、繊維表面に存在する熱可塑性水溶性ポリエチレンオキシドを溶出することもあり、この溶出によって、繊維表面の熱可塑性水溶性ポリエチレンオキシドが脱落することにより、繊維中に含まれる熱可塑性水溶性ポリエチレンオキシドの含有率が溶融紡糸前の混合量よりも低下する。繊維中に存在する熱可塑性水溶性ポリエチレンオキシドの含有量が５質量％を超えると、ポリエステル系樹脂組成物中に混合してなるポリオレフィン系樹脂の含有量も増えることとなり、そうすると相対的に主成分であるポリエステル系樹脂が占める割合が減ることになるため、繊維の強伸度等の機械的特性の低下を招きやすい。また、繊維の製造工程において、紡糸、延伸、巻き取り時に糸切れ等が発生し操業性が悪化しやすく、これが起因して得られる繊維において強伸度等の機械的特性も劣るものとなりやすい。

熱可塑性水溶性ポリエチレンオキシド系樹脂としては、エチレンオキシドのみによって構成される樹脂であっても、また、エチレンオキシドとプロピレンオキシドとがランダム共重合してなるエチレンオキシド・プロピレンオキシドランダム共重合体であっても、ブロック共重合してなるものであってもよい。また、母体となるポリエステル系樹脂への分散性を考慮し、熱可塑性水溶性ポリエチレンオキシド系樹脂の重量平均分子量として５万～９００万のものを用いる。重量平均分子量が５万～９００万のポリエチレンオキシド系樹脂は、溶融紡糸前の溶融押出機内で、ポリエステル系樹脂と良好に混合し、ポリエステル系樹脂中に良好に分散する。なお、溶融紡糸するにあたって、重量平均分子量５０万を超える熱可塑性水溶性ポリエチレンオキシド系樹脂を混合する場合は、紡糸温度は２９０℃以上に設定すると、母体となるポリエステル系樹脂中に良好に分散する。また、重量平均分子量５０万以下の熱可塑性水溶性ポリエチレンオキシド系樹脂を混合する場合は、２９０℃以下であってポリエステル系樹脂が溶融する温度に設定すればよく、２９０℃以下の温度において、母体となるポリエステル系樹脂中に良好に分散する。

ポリエステル系樹脂組成物中に含まれるポリオレフィン系樹脂の含有量は、１～１０質量％が好ましく、より好ましくは２～５質量％である。ここで、ポリオレフィン系樹脂は、上記した熱可塑性水溶性ポリエチレンオキシド系樹脂が、主成分であるポリエステル系樹脂中に効率よく分散混合するために、マスターバッチを作成する際の樹脂として用いるものであるが、得られる繊維における耐摩耗性の向上にも大きく寄与する。ポリエステル系樹脂組成物中におけるポリオレフィン系樹脂が１０質量％を超えると、上記した熱可塑性水溶性ポリエチレンオキシドの含有量が５質量％を超える場合と同様の理由で、繊維の強伸度等の機械的特性の低下を招きやすく、また、繊維の製造工程において、紡糸、延伸、巻き取り時に糸切れ等が発生し操業性が悪化しやすく、これが起因して得られる繊維において強伸度等の機械的特性も劣るものとなりやすい。

本発明で用いるポリオレフィン樹脂としては、低密度ポリエチレン、直鎖型低密度ポリエチレン、中密度ポリエチレン、高密度ポリエチレン、ポリプロピレン樹脂などの汎用のポリオレフィンや、変性ポリオレフィン系樹脂が挙げられ、本発明においては、変性ポリオレフィン系樹脂を用いることが好ましい。

変性ポリオレフィン系樹脂としては、不飽和カルボン酸、その無水物または誘導体がグラフト共重合した酸変性ポリオレフィン系樹脂が挙げられる。変性されるポリオレフィンとしては、例えば、ポリプロピレンまたはポリエチレンを挙げることができる。

ポリオレフィンの変性に使用される不飽和カルボン酸、その無水物またはそれらの誘導体は、１分子内にエチレン性不飽和結合とカルボキシル基、酸無水物基または誘導体基とを有する化合物である。不飽和カルボン酸類の具体例としては、アクリル酸、メタクリル酸、α-エチルアクリル酸、マレイン酸、フマル酸、テトラヒドロフタル酸、メチルテトラヒドロフタル酸、イタコン酸、シトラコン酸、クロトン酸、イソクロトン酸、エンドシス－ビシクロ［２．２．１］ヘプト－２，３－ジカルボン酸、メチル－エンドシス－ビシクロ［２．２．１］ヘプト－５－エン－２，３－ジカルボン酸等の不飽和カルボン酸；これらの不飽和カルボン酸の無水物；不飽和カルボン酸ハライド、不飽和カルボン酸アミド、および不飽和カルボン酸イミドの誘導体などが挙げられる。より具体的には、塩化マレニル、マレイミド、Ｎ－フェニルマレイミド、無水マレイン酸、無水イタコン酸、無水シトラコン酸、マレイン酸モノメチル、マレイン酸ジメチル、グリシジルマレエートなどを挙げることができる。これらの中では、アクリル酸、メタクリル酸、マレイン酸、ナジック酸、無水マレイン酸、無水イタコン酸、無水ナジック酸が好ましく、無水マレイン酸がより好ましい。このような不飽和カルボン酸やその誘導体は１種であっても、２種以上の併用であってもよい。

ポリエステル繊維の繊維形態としては、上記したポリエステル系樹脂を主成分とし、熱可塑性水溶性ポリエチレンオキシドとポリオレフィン系樹脂とを含有するポリエステル系樹脂組成物のみにより構成される単相繊維やこの単相繊維に中空部を有する中空繊維が挙げられる。また、上記したポリエステル樹脂組成物と、熱可塑性水溶性ポリエチレンオキシドとポリオレフィン系樹脂とを含有しない熱可塑性樹脂との複合繊維であってもよい。複合繊維とする場合、熱可塑性水溶性ポリエチレンオキシドとポリオレフィン系樹脂とを含有するポリエステル系樹脂組成物は繊維表面に配置させる。例えば、前記ポリエステル系樹脂組成物を鞘成分とした芯鞘型複合繊維、前記ポリエステル系樹脂組成物と熱可塑性水溶性ポリエチレンオキシドとポリオレフィン系樹脂とを含有しない熱可塑性樹脂とを貼り合せたサイドバイサイド型複合繊維、前記ポリエステル系樹脂組成物を海部に配して、熱可塑性水溶性ポリエチレンオキシドとポリオレフィン系樹脂とを含有しない熱可塑性樹脂を島部に配した海島型複合繊維、また、ポリエステル系樹脂組成物と、熱可塑性水溶性ポリエチレンオキシドとポリオレフィン系樹脂とを含有しない熱可塑性樹脂とを並列状や放射状等に配した多層型複合繊維、放射型複合繊維、分割型複合繊維、多葉型複合繊維等の複合型断面や他の異形断面複合繊維など、適宜選択することができる。なお、このような複合型の繊維を紡糸するにあたっては、通常の手法にて行えばよい。

複合繊維とする場合、ポリエステル系樹脂組成物と複合する他の熱可塑性樹脂としては、熱可塑性樹脂であれば特に限定するものではないが、ポリエステル系樹脂やポリアミド系樹脂等が挙げられる。ポリエステル系樹脂としては、ポリエステル系樹脂組成物の主成分として用いるポリエステルとして上述したものと同様のものを用いればよく、また、ポリアミド系樹脂としては、ナイロン６，ナイロン６６，ナイロン６９、ナイロン４６，ナイロン６１０，ナイロン１０１０，ナイロン１１，ナイロン１２，ナイロン６Ｔ，ナイロン９Ｔ，ポリメタキシレンアジパミドやこれら各成分を共重合したものやブレンドしたもの等が挙げられる。

本発明におけるポリエステル繊維の形態は、連続繊維であっても、特定の繊維長を有する短繊維として用いてもよく、繊維形態としては特に限定されない。連続繊維の場合、マルチフィラメント糸の形態であれば、マルチフィラメント糸を構成するポリエステル繊維の単繊維繊度は１～２００ｄｔｅｘ、総繊度は２０～５０００ｄｔｅｘが好ましく、中でも総繊度は４０～３０００ｄｔｅｘがより好ましい。モノフィラメント糸の形態とする場合、モノフィラメント糸の繊度は１５０～５０００ｄｔｅｘが好ましい。

本発明におけるポリエステル繊維は、以下の方法により得ることができる。

まずは、熱可塑性水溶性ポリエチレンオキシド系樹脂とポリオレフィン系樹脂とを溶融混合して、マスターバッチを作成する。このときポリオレフィン系樹脂中に高濃度の熱可塑性水溶性ポリエチレンオキシド系樹脂を混合させるため、混合量（質量％）は、ポリオレフィン系樹脂／熱可塑性水溶性ポリエチレンオキシド系樹脂＝９０～６５／１０～３５がよい。

次いで、上記したマスターバッチと主成分であるポリエステル系樹脂チップとを所定量となるように計量して混合、溶融混練し、ポリエステル系樹脂中に熱可塑性水溶性ポリエチレンオキシド系樹脂およびポリオレフィン系樹脂が分散してなるポリエステル系樹脂組成物とする。

本発明において、単相繊維を得る場合は、このポリエステル系樹脂中に熱可塑性水溶性ポリエチレンオキシド系樹脂およびポリオレフィン系樹脂が分散してなるポリエステル系樹脂組成物を溶融紡糸する。一方、他の熱可塑性樹脂と複合化して複合繊維を得る場合は、ポリエステル系樹脂中に熱可塑性水溶性ポリエチレンオキシド系樹脂およびポリオレフィン系樹脂が分散してなるポリエステル系樹脂組成物と、複合する他の熱可塑性樹脂とを準備のうえ、別途溶融させて、通常の複合紡糸装置を用いて、溶融紡糸する。

なお、ここで、本発明におけるポリエステル系樹脂組成物には、本発明の効果を損なわない範囲であれば、必要に応じて、例えば、熱安定剤、結晶核剤、艶消し剤、顔料、耐光剤、耐候剤、酸化防止剤、抗菌剤、香料、可塑剤、染料、界面活性剤、表面改質剤、各種無機及び有機電解質、微粉体、難燃剤等の各種添加剤を添加することができる。また、得られる繊維の結節強度を高めるために、脂肪酸アミド類、例えばメタキシリレンビスステアリルアミド、メタキシリレンビスオレイルアミド、キシレンビスステアリン酸アミド、エチレンビスステアリルアミド、エチレンビスステアリン酸アミド等を添加することができる。

溶融紡糸により得られた糸条を冷却し、油剤を付与し、あるいは付与せず、一旦未延伸糸として巻き取った後あるいは一旦巻き取ることなく引き続いて延伸を施す。溶融紡糸後の糸条の冷却は、室温での冷却、冷却風を吹付けによる冷却、水浴中に通すことにより冷却が挙げられる。延伸にあたっての延伸倍率は２～８倍とし、熱延伸を施す。熱延伸の加熱手段としては、温水バス中で熱延伸するか、加熱ローラを用いて熱延伸する。熱延伸後は、巻取り操作を連続して行い、目的とする繊維を得る。

本発明におけるポリエステル繊維は、溶融紡糸後の工程もしくは繊維を得た後工程にて、繊維を水もしくは水蒸気に接触させることにより、繊維表面に分散して存在する熱可塑性水溶性ポリエチレンオキシド系樹脂が溶出することもある。

本発明におけるポリエステル繊維は、基準ポリエステル繊維（熱可塑性水溶性ポリエチレンオキシド系樹脂を混合しないポリエステル樹脂を用いたこと以外は、凡そ同様の製造条件で得られた繊維）との対比で、１．４倍以上の摩耗性を発揮する。本発明のポリエステル繊維の形態に起因して摩耗性効果を奏することを確認するために、耐摩耗性評価にあたっては、基本的には、繊維表面に油剤を付与していないものを評価する。

＜耐摩耗性評価１ セラミックス丸棒＞
直径１０ｍｍのセラミックス製丸棒を用い試料となるポリエステル繊維に、デシテックス当たり０．９ｇの荷重をかけ、直径１０ｍｍのセラミックス丸棒に対し、９０度の角度で接触させ、ストローク幅３００ｍｍ、ストローク速度３０±１回／分で往復摩擦させ、ポリエステル繊維が破断に至るまでの回数を計測する。試料数は２点の測定とし、２点のうち低い方の摩耗回数を対比した。

＜耐摩耗性評価２ ステンレス六角棒＞
ステンレス六角棒（横断面が正六角形であり１辺の長さが７ｍｍ）に対し、六角の２辺が接触するようにして、ストローク幅３００ｍｍ、ストローク速度３０±１回／分で往復摩擦させ、ポリエステル繊維が破断に至るまでの回数を計測する。なお、試料となるポリエステル繊維には、デシテックス当たり０．６ｇの荷重をかけ、試料数は２点の測定とし、２点のうち低い方の摩耗回数を対比した。

なお、上記したように繊維表面に油剤は付与しないものを評価するため、製造工程において、繊維表面に油剤が付着している場合は、洗浄により油剤を落としてから評価する。

本発明におけるポリエステル繊維は、上記したように優れた耐摩耗性を有するものであり、従来からポリエステル繊維が用いられている分野である産業資材分野、土木資材分野、建築資材分野、農業資材分野、生活資材分野やそれ以外の種々の分野や用途において、ロープ状や、各種織編物、網物、ネット、ベルト等の形態にして良好に使用しうるものである。
また、用途としては、従来からポリエステル繊維が用いられている分野やそれ以外の種々の分野や用途において良好に使用しうるものである。例えば、具体的には、陸上等の各種ロープ、陸上ネットや防球ネット、防護ネット、補強用ネット、抄紙用ネット、フェルト補強ネット、フィルター用ネット、スリングベルト、また、各種の土木資材としても好適に用いられ、例えば、網状袋体、蛇篭、ふとん篭等の素材、生活資材としては、例えば、服地、カバン地、椅子カバー地、ブラシの毛材、リード紐等の各種ペット用品、各種スポーツ用途、バトミントンやテニス等のラケットガット等が挙げられる。

本発明の製造方法によって得られるポリエステル繊維は、耐摩耗性に優れ、かつ実用的な強度を有するため、耐摩耗性と強度バランスに優れたものとなる。このため、種々の摩擦や摩耗、繰り返しの屈曲が課せられる様々な分野において好適に使用することができる。

次に、本発明を実施例に基づいて説明するが、本発明は実施例に限定されるものではない。

実施例１
重量平均分子量２０万のポリエチレンオキシド（明成化学工業株式会社製、商品名 アルコックス 品番Ｒ－４００）２０質量％と変性ポリエチレン樹脂（三井化学株式会社製、商品名 アドマー ＨＥ８１０）８０質量％を混合し、予めマスターチップを作製した。そのマスターチップを用い、樹脂組成物中の含有量において、ポリエチレンオキシドが０．５質量％となるように、相対粘度（ηｒｅｌ）１．６２のポリエチレンテレフタレート樹脂（ユニチカ株式会社製）９７．５質量％とマスターチップ２．５質量％とを混合し、ポリマー温度を２９０℃で１．４ｍｍφ×２Ｈの紡糸口金から溶融紡糸した。紡糸した繊維を６０℃の水浴中で冷却した後、巻き取ることなく、速度２０ｍ／分で９０℃の温浴中で延伸し、さらに巻き取ることなく、１２０℃の乾熱雰囲気中で総延伸倍率が５．２５倍となるように延伸し、油剤を付けずに巻き取った。繊度８３０ｄｔｅｘ、強度３．９６ｃＮ／ｄｔｅｘ、伸度１３．８％のモノフィラメント糸（ポリエステル繊維）を得た。

なお、得られた繊維の強度と伸度は、ＪＩＳ Ｌ １０１３に準じて、定速伸長形引張試験機（島津製作所製オートグラフＤＳＳ－５００）を用い、つかみ間隔２５ｃｍ、引張速度３０ｃｍ／分で測定した。

実施例２
重量平均分子量２０万のポリエチレンオキシド（明成化学工業株式会社製、商品名 アルコックス 品番Ｒ－４００）２０質量％と変性ポリエチレン樹脂（三井化学株式会社製、商品名 アドマー ＨＥ８１０）８０質量％を混合し、予めマスターチップを作製した。そのマスターチップを用い、樹脂組成物中の含有量において、ポリエチレンオキシドが１．０質量％となるように、相対粘度（ηｒｅｌ）１．６２のポリエチレンテレフタレート樹脂（ユニチカ株式会社製）９５．０質量％とマスターチップ５．０質量％混合した以外は、実施例１と同様にして、繊度８２１ｄｔｅｘ、強度３．８７ｃＮ／ｄｔｅｘ、伸度１４．２％のモノフィラメント（ポリエステル繊維）を得た。

比較例１
構成樹脂としては、相対粘度（ηｒｅｌ）１．６２のポリエチレンテレフタレート樹脂（ユニチカ株式会社製）のみを使用したこと以外は、実施例１と同様にして、繊度８４６ｄｔｅｘ、強度４．２８ｃＮ／ｄｔｅｘ、伸度１４．７％のモノフィラメント糸（実施例１に対する基準ポリエステル繊維）を得た。

得られた実施例１、２のポリエステル繊維と、比較例１の基準ポリエステル繊維、参考例１、２のポリエステル繊維について、上記した＜耐摩耗性評価１ セラミックス丸棒＞、＜耐摩耗性評価２ ステンレス六角棒＞により、耐摩耗性について測定評価し、その結果を表１、２に示した。なお、耐摩耗性試験は、米倉製作所製 耐摩耗試験装置を用いて行った。

表からも明らかなように、本発明の実施例１、２のポリエステル繊維は、耐摩耗性については、基準ポリエステル繊維を比較し、飛躍的に向上したものであった。また、下記の評価方法における耐屈曲疲労性の評価を行ったところ、本発明の実施例１、２のポリエステル繊維は、基準ポリエステル繊維と比較して優れた結果であった。

＜耐屈曲疲労性＞
屈曲疲労性は、ＪＩＳ Ｐ８１１５ 耐折れ強さ試験方法 ＭＩＴ試験機を用いて測定した。試験片は長さ１１０ｍｍのものを準備し、測定条件として、屈曲角度は左右１３５°、屈曲速度１７５往復／毎分、荷重５Ｎ、チャック先端Ｒ０．３８ｍｍにより、試験片が破断するまでの往復折れ曲げ回数を測定する。なお、試験片３点について測定し、最小値を表３に示した。

実施例３
重量平均分子量２０万のポリエチレンオキシド（明成化学工業株式会社製、商品名 アルコックス 品番Ｒ－４００）３０質量％と変性ポリエチレン樹脂（三井化学株式会社製、商品名 アドマー ＨＥ８１０）７０質量％を混合し、予めマスターチップを作製した。そのマスターチップを用い、樹脂組成物中の含有量において、ポリエチレンオキシドが０．７５質量％となるように、相対粘度（ηｒｅｌ）１．６２のポリエチレンテレフタレート樹脂（ユニチカ株式会社製）９７．５質量％とマスターチップ２．５質量％とを混合し、孔径０．５５ｍｍ、孔数７０個の紡糸口金を装着した溶融紡糸装置により、温度２９０℃で紡出し、直下に常設された温度４２０℃、長さ４００ｍｍの加熱筒内を通過させた後、長さ１８００ｍｍの横型冷却装置で温度１５℃、速度０．７ｍ／秒の冷却風を用いて冷却した後、オイリングローラーで油剤を塗布した。続いて、速度４０８ｍ／分の非加熱ローラーと速度４１７ｍ／分の非加熱ローラーとの間を通して、１．０２倍にて引き揃えを行った後、スチーム処理機を通してスチーム処理（オリフィス径２ｍｍ、温度５００℃、圧力０．９ＭＰａ）を行った。次いで、速度２０７６ｍ／分、温度２１５℃の加熱ローラーにかけて４．９８倍の延伸を行った後、速度２０１２ｍ／分、温度１８７℃のローラーにて弛緩熱処理を行い、速度２０００ｍ／分のワインダーに捲き取り、１３８０ｄｔｅｘ／７０ｆのポリエステルマルチフィラメント糸を得た。ポリエステルマルチフィラメント糸は、強度５．３ｃＮ／ｄｔｅｘ、伸度１７．８％、結節強度４．４ｃＮ／ｄｔｅｘであった。

なお、得られたマルチフィラメント糸の強度と伸度は、ＪＩＳ Ｌ １０１３に準じて、定速伸長形引張試験機（島津製作所製オートグラフＤＳＳ－５００）を用い、つかみ間隔２５ｃｍ、引張速度３０ｃｍ／分で測定した。

実施例４
重量平均分子量２０万のポリエチレンオキシド（明成化学工業株式会社製、商品名 アルコックス 品番Ｒ－４００）３０質量％と変性ポリエチレン樹脂（三井化学株式会社製、商品名 アドマー ＨＥ８１０）７０質量％を混合し、予めマスターチップを作製した。そのマスターチップを用い、樹脂組成物中の含有量において、ポリエチレンオキシドが０．７５質量％となるように、相対粘度（ηｒｅｌ）１．６２のポリエチレンテレフタレート樹脂（ユニチカ株式会社製）９６．７質量％とマスターチップ３．３質量％とを混合したこと以外は、実施例３と同様にして、１３３７ｄｔｅｘ／７０ｆのポリエステルマルチフィラメント糸を得た。ポリエステルマルチフィラメント糸は、強度５．５ｃＮ／ｄｔｅｘ、伸度１８．３％、結節強度３．７ｃＮ／ｄｔｅｘであった。

比較例２
構成樹脂としては、相対粘度（ηｒｅｌ）１．６２のポリエチレンテレフタレート樹脂（ユニチカ株式会社製）のみを使用したこと以外は、実施例３と同様にして、１４０２ｄｔｅｘ／７０ｆのポリエステルマルチフィラメント糸（実施例４、５に対する基準ポリエステル繊維）を得た。このポリエステルマルチフィラメント糸は、強度５．５ｃＮ／ｄｔｅｘ、伸度１８．３％、結節強度３．７ｃＮ／ｄｔｅｘであった。

得られた実施例３、４および比較例２のマルチフィラメント糸を用いて、耐摩耗性評価試料とする８本組紐を作成した。マルチフィラメント糸は、マルチフィラメントを構成する各々の単繊維が細いため、モノフィラメント糸（１本の単繊維で構成）の耐摩耗評価のごとく、１本の糸を評価試料とせずに、組紐を作成しこれを試料とした。なお、摩耗子としては、金属やすりを使用し、耐摩耗性試験は、米倉製作所製 耐摩耗試験装置を用いて行った。評価方法は下記のとおりである。

＜マルチフィラメント糸の耐摩耗性評価 金属やすり＞
試料の一端に質量２００ｇの荷重をかけ、丸やすり（ツボミヤ社製 優良鉄工用ヤスリ丸中目）に対し、９０度の角度で接触させ、ストローク幅２３０±３０ｍｍ、ストローク速度３０±１回／分で往復摩擦させ、試料が完全に破断に至るまでの回数を計測した。試料数は２点の測定とし、２点のうち低い方の摩耗回数を対比した。

耐摩耗評価においては、室温で耐摩耗性を評価したものは「乾摩耗」とし、また、試料を工業用水に５分間浸漬後の水分を含んだ状態で耐摩耗性を評価したものは「湿摩耗」とした。なお、「湿摩耗」においては、試験開始直前と、摩耗１００回毎に１ｃｃの水を、丸やすりの位置において試料に滴下して測定した。

結果を表４に示す。本発明の実施例３、４のポリエステルマルチフィラメント糸は、基準ポリエステルマルチフィラメント糸と比較して優れた結果であった。

Claims (5)

1. ポリエステル系樹脂を主成分とするポリエステル系樹脂組成物により構成されるポリエステル繊維の製造方法であって、
   ポリオレフィン系樹脂に、重量平均分子量が５万～９００万の熱可塑性水溶性ポリエチレンオキシド系樹脂を溶融混合させたマスターバッチを準備し、
   次いで、マスターバッチとポリエステル系樹脂チップとを所定量混合して溶融混錬し、ポリエステル系樹脂中に熱可塑性水溶性ポリエチレンオキシド系樹脂およびポリオレフィン系樹脂が分散してなるポリエステル系樹脂組成物とし、該樹脂組成物を溶融紡糸した後に延伸することによりポリエステル繊維を得ることを特徴とする耐摩耗性に優れるポリエステル繊維の製造方法。
2. マスターバッチにおける混合量（質量％）が、ポリオレフィン系樹脂／熱可塑性水溶性ポリエチレンオキシド系樹脂=９０～６５／１０～３５であることを特徴とする請求項１記載の耐摩耗性に優れるポリエステル繊維の製造方法。
3. ポリエステル系樹脂組成物中における熱可塑性水溶性ポリエチレンオキシド系樹脂の含有率が０．２～５質量％であることを特徴とする請求項１または２記載の耐摩耗性に優れるポリエステル繊維の製造方法。
4. ポリエステル系樹脂組成物中におけるポリオレフィン系樹脂の含有率が１～１０質量％であることを特徴とする請求項１～３のいずれか１項記載の耐摩耗性に優れるポリエステル繊維の製造方法。
5. ポリオレフィン系樹脂が、変性ポリオレフィン系樹脂であることを特徴とする請求項１～４のいずれかに１項記載の耐摩耗性に優れるポリエステル繊維の製造方法。