JPH0160059B2

JPH0160059B2 -

Info

Publication number: JPH0160059B2
Application number: JP56010361A
Authority: JP
Inventors: Takeo Tanimoto; Tsuneo Oogawara; Akisuke Oku; Takashi Danjo; Yasunobu Takahashi
Original assignee: Nippon Ester Co Ltd
Current assignee: Nippon Ester Co Ltd
Priority date: 1981-01-26
Filing date: 1981-01-26
Publication date: 1989-12-20
Also published as: JPS57123252A

Description

【発明の詳細な説明】

〔産業上の利用分野〕本発明は制電性ポリエステル組成物に関するも
のである。〔従来の技術〕ポリエステル、特に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のようなポリア
ルキレンテレフタレートおよびこれらを主体とす
るポリエステルは、耐薬品性、機械的性質、およ
び耐熱性等の優れた特性を有するため、繊維、フ
イルム、その他の成形物として広く利用されてい
る。しかしながら、これらのポリエステルは疎水性
高分子物質であり、摩擦により帯電しやすく、成
形物の製造工程、加工工程および使用時に静電気
を帯び、放電によるシヨツクを与えたり、ほこり
やよごれをもたらしたり、着用時に人体にまとわ
りつく等の多くのトラブルが発生しやすい。従来より、これらの欠点を解決するために種々
の方法が提案されている。例えば成形物を帯電防
止剤で後処理する方法があるが、効果の耐久性の
点で問題がある上に、後処理が不可能な成形物に
は応用できない。このためポリオキシアルキレングリコール等の
帯電防止剤をポリエステルに溶融混合する方法、
あるいは共重合する方法が種々提案されている
が、ポリエステル製造時にポリアルキレングリコ
ールが熱分解をおこし、分解ガス発生による異
臭、成形物の物性低下さらには操業性の低下をも
たらし、実際に適用されうるものはきわめて少な
い。また繊維用途でもフイラメントのような吐出
量の小さいものは比較的ポリオキシアルキレング
リコールの分解臭は緩和されるが、ステープルの
ようにノズル数が2000以上で吐出量が１Kg／min
程度の大きいものおよびフイルム等ではノズル、
或いはスリツトの近くには臭気が強く近づけない
ようになる。ポリオキシアルキレングリコールをポリエステ
ルに対して制電性向上の目的で溶融混合する場
合、細くすじ状に分散することが必要であり、そ
の際効果の耐久性から分子量が高い方が好ましい
という結果が得られている。さらには耐熱性の観
点からはポリオキシアルキレングリコール両末端
を封鎖するのが好ましいことが特公昭52−39037
号公報等に提案されている。〔発明が解決しようとする問題点〕これらの問題点を克服するために、ポリオキシ
アルキレングリコールを共重合せしめる方法が提
案されているが、耐熱性の良くないものを重合な
いし成型に至る長時間、高温度にさらすというこ
とは問題点の改善にはつながらない上、相当量の
マスターバツチを必要とし、ポリオキシアルキレ
ングリコールを多量に含んだマスターバツチはチ
ツプ乾燥条件の煩雑性等から経済的に劣るもので
ある。一方グリセライド誘導体を帯電防止剤として用
いることは、特開昭53−65340号公報、特開昭53
−113852号公報に開示があり、C₈〜C₂₂程度の高
級脂肪酸とグリセリンとのモノグリセライドを帯
電防止剤として使用している。しかし、この場合
は、対象となる高分子がポリオレフイン、メタク
リル樹脂であつて、成形温度も200〜240℃の範囲
であり、ポリエステルの成形温度280〜290℃に比
較すると著しく低いためポリエステルの帯電防止
に応用不可能である。また、グリセライド誘導体
をポリエステル繊維の帯電防止剤として用いた他
の例として特公昭47−42848号公報に開示がある。
しかし、この場合に使用するものは、多価アルコ
ールと脂肪酸のモノエステルもしくはジエステル
のアルキレンオキサイド付加体であり、耐熱性の
点で問題がある。本発明者等は、ポリオキシアルキレングリコー
ルの問題点およびグリセライド誘導体の改質とい
う方向から、制電性にすぐれたポリエステルにつ
いて鋭意検討した結果、この発明を完成したもの
である。この発明の目的は、制電性、耐熱性に優れ、さ
らに成形時に臭気発生の少ない等の操業性に優れ
たポリエステル組成物を提供することである。〔問題点を解決するための手段〕この発明はポリアルキレンテレフタレートを主
成分とするポリエステルに、高級脂肪酸のトリグ
リセライドにアルキレンオキサイドを付加した下
記の一般式で表されるグリセライド誘導体をポリ
エステルに対し0.5〜10重量％配合してなる制電
性ポリエステル組成物をその要旨とする。〔ただし、上式中R₁〜R₃は水素またはメチル基、
X₁〜X₃は炭素数７〜21でたかだか１つの炭素−
炭素二重結合をもつアルキレン基、R₁′〜R₃′は炭
素数１〜８のアルキル基である。ｌ、ｍ、ｎはそ
れぞれ０〜500の整数であつてｌ＋ｍ＋ｎは200＜
ｌ＋ｍ＋ｎ≦500である。ａ、ｂ、ｃは０または
１でａ＋ｂ＋ｃ≠０であり、ａ、ｂ、ｃのいずれ
かが０の場合それに対応するX₁＋R₁′、X₂＋R₂′、
X₃＋R₃′の炭素数は７〜21の範囲である。〕この発明で云うポリアルキレンテレフタレート
を主成分とするポリエステルとは、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お
よびそれらを主体とするコポリエステルをいう。
コポリエステルの場合、85モル％以上がそれぞれ
エチレンテレフタレート、ブチレンテレフタレー
トであり、コポリエステルの成分として、酸類は
例えばコハク酸、グルタル酸、アジピン酸、ピメ
リン酸、スベリン酸、アザライン酸、セバシン
酸、ノナンジカルボン酸、デカンジカルボン酸、
ウンデカンジカルボン酸、テレフタル酸、イソフ
タル酸、アルキル置換またはハロゲン化テレフタ
ル酸およびイソフタル酸、４，4′−ジフエニルエ
ーテルジカルボン酸、４，4′−ジフエニルチオエ
ーテルジカルボン酸、４，4′−ジフエニルチオエ
ーテルジカルボン酸、４，4′−ジフエニルスルホ
ンジカルボン酸、４，4′−ジフエニルアルキレン
ジカルボン酸、ナフタリン−２，６−ジカルボン
酸、シクロヘキサン−１，４−ジカルボン酸、シ
クロヘキサン−１，３−ジカルボン酸等があげら
れ単独でもしくは併せて用いられる。一方、ジオ
ールおよびジヒドロキシ化合物としては、例えば
エチレングリコール、ジエチレングリコール、
１，３−プロパンジオール、１，４−ブタンジオ
ール、１，６−ヘキサンジオール、１，８−オク
タンジオール、１，10−デカンジオール、１，２
−プロパンジオール、２，2′−ジメチル−１，３
−プロパンジオール、２，２，４−トリメチルヘ
キサンジオール、ｐ−キシレンジオール、１，４
−シクロヘキサンジメタノール、ビスフエノール
Ａ、ビスフエノールＳ、ビスフエノールＦ、５−
スルホイソフタル酸ジエチレングリコールエステ
ル等があげられ単独でもしくは併せて用いられ
る。他にオキシカルボン酸としては、ｐ−オキシ
安息香酸、グリコール酸等が挙げられる。また繊
維成形能を阻害しない程度に、多官能性のトリメ
リツト酸ペンタエリスリトール、トリメチロール
プロパン等を共重合することも可能である。ま
た、15重量％以下の他のポリマーを混合すること
もできる。この発明で用いる前記一般式で示されるグリセ
ライド誘導体は、グリセリンと高級脂肪酸のトリ
グリセライドにアルキレンオキサイドを付加する
ことによつて得られる。上記トリグリセライドに
付加するアルキレンオキサイドとしては、エチレ
ンオキサイド、プロピレンオキサイド、好ましく
はエチレンオキサイドであり、したがつてR₁〜
R₃は水素またはメチル基であり、好ましくは水
素である。この発明に使用するグリセライド誘導体の出発
物質であるトリグリセライドは、グリセリンと高
級脂肪酸とのトリエステルであり、高級脂肪酸と
しては炭素数８〜22のものであり、具体的には水
添ひまし油、特に水添リシノール酸等の飽和脂肪
酸あるいはひまし油脂肪酸、特にリシノール酸等
の不飽和脂肪酸があげられる。炭素−炭素二重結
合を２個以上有する場合は耐熱性が不良となり、
この発明には使用し得ない。したがつてR₁′、
R₂′、R₃′は炭素数１〜８のアルキル基であり、
X₁、X₂、X₃のアルキレン基は７〜21個の炭素原
子を含むが炭素−炭素二重結合は多くても１個し
かもたない。上記アルキレン基は、好ましくは炭
素数が11〜18の群から選ばれ、R₁′、R₂′、R₃′お
よびX₁、X₂、X₃の少なくとも一つが異なる混合
グリセライド誘導体からなる。さらに好ましくは
X₁、X₂、X₃のアルキレン基の炭素数が18のもの
である。この発明に用いるグリセライド誘導体は、アル
キレンオキサイドの付加モル数ｌ、ｍ、ｎが０〜
500の整数で、ｌ＋ｍ＋ｎは200を越え500の範囲
にあるものである。アルキレンオキサイドの付加
モル数が上記の範囲内において多くなると、それ
に比例して耐熱性が向上するようになる。なお、アルキレン基およびアルキレンオキサイ
ドの分子量などが上記の範囲を外れるグリセライ
ド誘導体を使用した場合、ポリエステル組成物の
制電性に劣り、さらに耐久性、耐熱性に劣るばか
りでなく、成形物の融着現象を起すなどの欠点を
生じる。この発明の組成物におけるグリセライド誘導体
のポリエステルに対する添加量は0.5〜10重量％、
好ましくは１〜５重量％である。グリセライド誘
導体の添加量が0.5重量％未満では制電性が不充
分であり、一方、10重量％を越えると成形時の操
業性が低下するのみでなく、耐熱性に劣るように
なるため避けねばならない。ポリエステルにグリセライドを誘導体と配合す
る方法としては、ポリエステル製造時の重縮合の
途中に添加したり、マスターチツプを製造し、チ
ツプ状態で混合したりすることも可能であるが、
成形時にギヤーポンプもしくはプランジヤーポン
プで定量添加し、公知の静止混錬素子を使用して
混合効果を向上せしめることが好ましい。この発明のポリエステル組成物は、フイラメン
ト、トウ、ステープル等の繊維状の成形可能なば
かりでなく、フイルム、成形品等の広範囲な用途
に供することができ、さらにそれより製造された
繊維等の成形物は耐久性のある優れた制電性を示
す。〔発明の効果〕この発明は制電性組成物は、特定のトリグリセ
ライドのアルキレンオキサイド付加体を制電防止
剤として用いており、この制電防止剤は高級脂肪
酸のモノエステル、ジエステルではなく、残存
OH基のないトリエステルにアルキレンオキサイ
ドを付加させたものであつて付加したアルキレン
オキサイドはいずれも末端がブロツクされてい
る。すなわち、モノエステル、ジエステルのよう
な残存OH基を有するエステルにアルキレンオキ
サイドを付加させると、アルキレンオキサイドは
残存OH基に付加するため付加アルキレンオキサ
イドの末端はブロツクされてないのであり、この
ような末端がブロツクされていない付加アルキレ
ンオキサイド部分を有しているものは耐熱性に欠
ける。この発明では、付加アルキレンオキサイド
の末端を全てアルキル基でブロツクしているた
め、ポリエステルの加工温度の上限に充分耐える
ことができる。そのうえ、この発明の組成物は、
アルキレンオキサイド付加モル数が200を越え500
と多いため、上記末端ブロツク化による耐熱性向
上効果と相俟つて大きな耐熱性を有している。し
たがつて、この発明の制電性組成物は、ポリエス
テルの加工温度280〜300℃に充分耐えうる。その
結果、この発明の組成物を上記加工温度の上限で
加工しても、得られた製品は優れた制電防止効果
を奏するようになる。したがつて、加工温度の範
囲を広くとれ操業性の向上効果も得られるように
なる。また、成形時に制電防止剤の分解による臭
気発生も殆どない。つぎに実施例について説明する。〔実施例〕なお、実施例中のηrelとは20℃のフエノールと
テトラクロルエタン11（重量比）の混合溶媒中ポ
リマー濃度0.5ｇ／100mlで測定した値であり、ま
た摩擦帯電圧はロータリスタテイツクテスターで
20℃、40％RH、ドラムの回転速度750rpr／min
の条件下、綿布で１分間摩擦した後測定した。半
減期は、オネストメーターを使用し20℃、30％
RH、1KV印加して測定した。実施例１重縮合終了後のηre11.38のポリエチレンテレフ
タレートにグリセライド誘導体として水添リシノ
ール酸、トリグリセライドのエチレンオキサイド
末端封鎖付加体（ｌ＋ｍ＋ｎ＝250）を３重量％
添加混合した後チツプを得た。チツプを乾燥後0.3mmの紡糸孔を36個有する紡
糸口金より紡糸温度285℃で紡出し、引取速度
1000ｍ／minで捲取り、85℃の加熱ローラーで３
倍に延伸、続いて180℃で熱固定し、25d／36fの
延伸糸を得た。比較のため、グリセライド誘導体
を添加しないポリエステルより同様にして延伸糸
を得た。これらを丸編機で容積80ｇ／m²のメリヤ
ス編として制電性を測定した。その結果を第１表
に示す。

【表】実施例２紡糸パツクの前に会合部を設けて285℃の溶融
状態にあるηre11.375のポリエチレンテレフタレ
ートに種々の添加剤を定量添加し、ケーニツクス
社の静止混練素子30エレメントで混合し、2000H
のノズルから吐出量968ｇ／minで紡出し、空気
中で冷却、オイリングしながら850ｍ／minで巻
取つた。つぎに未延伸糸をケンスにとり、170万
Ｄで二次延伸し、クリンパーで捲縮をかけオイリ
ング後乾燥し、カツターで切断後、1.5d×38mmの
ステープルを得た。その結果を第２表に示す。

【表】上記の表から明らかなように、EO付加モル数
（ｌ＋ｍ＋ｎ）が200以下のNo.２では延伸糸帯電圧
が1000V以上となる。また、延伸時、単糸の熱融
着を起こし、糸切れ等を招くため工業的生産には
不向きとなる。実施例３ ηre11.435のポリブチレンテレフタレートを260
℃で溶融紡糸し、紡糸直前にケーニツクス社の静
止混練素子26エレメントを使用し、水添リシノー
ル酸トリグリセライドEO末端封鎖付加体（ｌ＋
ｍ＋ｎ＝450）を添加量をかえて添加し800ｍ／
minで巻取つた。未延伸糸５万Ｄを3.3×1.3×
0.99で延伸し、クリンパーで捲縮をかけ、3d×76
mmのステープル（強度5.44ｇ×ｄ、伸度30.9％）
を得た。その結果を第３表に示す。

【表】実施例４ ηre11.390のポリエチレンテレフタレートに添
加剤を加えてダイから押出し、同時に二軸延伸を
行ない（延伸倍率3.0×3.1倍）厚さ4μのフイルム
をつくり、これらのフイルムの帯電半減期を測定
した。

【表】実施例５重合して得たηrel＝0.95のポリエチレンテレフ
タレートに水添リシノール酸トリグリセライド
EO末端封鎖付加体（ｌ＋ｍ＋ｎ＝450）を40φ押
出機で３重量％添加し、260℃で混練ペレツトと
した後50Sの射出成形機を溶融温度295℃、金型
温度170℃、成型圧力600Kg／cm²、成型サイクル
60secで５mmの成形板をつくつた。表面固有抵抗
を測定するブランク4000Vの帯電圧に対してこの
発明のものは400Vに低下した。

Claims

【特許請求の範囲】１ポリアルキレンテレフタレートを主成分とす
るポリエステルに、高級脂肪酸のトリグラセライ
ドにアルキレンオキサイドを付加した下記の一般
式で表されるグリセライド誘導体をポリエステル
に対し0.5〜10重量％配合してなる制電性ポリエ
ステル組成物。〔ただし、上式中R₁〜R₃は水素またはメチル基、
X₁〜X₃は炭素数７〜21でたかだか１つの炭素−
炭素二重結合をもつアルキレン基、R₁′〜R₃′は炭
素数１〜８のアルキル基である。ｌ、ｍ、ｎはそ
れぞれ０〜500の整数であつてｌ＋ｍ＋ｎは200＜
ｌ＋ｍ＋ｎ≦500である。ａ、ｂ、ｃは０または
１でａ＋ｂ＋ｃ≠０であり、ａ、ｂ、ｃのいずれ
かが０の場合それに対応するX₁＋R₁′、X₂＋R₂′、
X₃＋R₃′の炭素数は７〜21の範囲である。〕２グリセライド誘導体の添加量がポリエステル
に対して１〜５重量％である特許請求の範囲第１
項記載の組成物。３ポリアルキレンテレフタレートがポリエチレ
ンテレフタレートである特許請求の範囲第１項記
載の組成物。