JPH0959825A - ポリエステル複合繊維 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 良好な耐候性と耐アルカリ性を有し、農業や
土木等の産業資材用に好適に使用することができる、ポ
リエステル複合繊維を提供する。 【解決手段】 ポリエステルを構成する酸成分がイソフ
タル酸および／またはテレフタル酸であり、グリコール
成分の80モル％以上がネオペンチルグリコールである、
極限粘度が0.50以上のポリエステルを鞘成分、ポリアル
キレンテレフタレートを芯成分とし、芯成分と鞘成分と
の重量比が30／70〜70／30である、ポリエステル複合繊
維。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、耐候性、耐アルカ
リ性に優れ、産業資材用として好適なポリエステル複合
繊維に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】ポリエチレンテレフタレート（以下、Ｐ
ＥＴという）を主体とするポリエステル繊維は、機械的
物性、耐熱性に優れ、コストも比較的安価であることか
ら、衣料用、産業資材用等に広く使用されている。

【０００３】しかしながら、ＰＥＴを主体とする繊維
は、日光、特に紫外線を受けると、強度や伸度が低下す
るため、屋外で長期間使用する農業や土木用途には用い
ることが困難であった。近年、このような農業や土木等
の産業資材用途に用いることができる、耐候性に優れた
繊維への要望が強く、ＰＥＴを主体とする繊維について
も、耐候性を向上させる試みが種々検討されている。

【０００４】例えば、ベンゾフェノン系やベンゾトリア
ゾール系等の紫外線吸収剤を添加する方法があるが、こ
れらの添加剤は一般的に熱分解しやすいため、重合や溶
融紡糸の過程で変質し、紫外線吸収能力が低下したり、
得られる繊維が黄変するという問題があった。

【０００５】さらに、特開平1-77623 号公報や特開平3-
14621 号公報には、紫外線を吸収あるいは反射する粒子
として、 0.1μｍ以下の微粒子にマンガン化合物をコー
ティングした粒子や酸化亜鉛微粒子、酸化チタン微粒子
を混合し、紡糸した繊維が提案されている。しかしなが
ら、これらの繊維は、紫外線を完全に吸収あるいは反射
することができず、十分な耐候性を有する繊維とはなら
ないという問題がある。

【０００６】また、ポリエステル繊維は、アルカリ溶液
に浸漬すると分解するため、土木用途のうち、耐アルカ
リ性の要求される、特にコンクリートと接触する用途に
は使用できなかった。ポリエステル繊維の耐アルカリ性
を改良するためには、繊維の表面に耐アルカリ性の良好
な物質をコーティングする方法が検討されているが、コ
ーティングした物質が剥離して脱落しやすく、良好な耐
アルカリ性を有する繊維は得られていない。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記のよう
な問題点を解決し、良好な耐候性と耐アルカリ性を有
し、農業や土木等の産業資材用に好適に使用することが
できる、ポリエステル複合繊維を提供することを技術的
な課題とするものである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記の課
題を解決するために鋭意研究した結果、本発明に到達し
た。すなわち、本発明は、ポリエステルを構成する酸成
分がイソフタル酸および／またはテレフタル酸であり、
グリコール成分の80モル％以上がネオペンチルグリコー
ルである、極限粘度が0.50以上のポリエステルを鞘成
分、ポリアルキレンテレフタレートを芯成分とし、芯成
分と鞘成分との重量比が30／70〜70／30であることを特
徴とするポリエステル複合繊維を要旨とするものであ
る。

【０００９】

【発明の実施の形態】以下、本発明について詳細に説明
する。本発明の繊維は、芯鞘構造の複合繊維であるが、
鞘成分は、酸成分がイソフタル酸および／またはテレフ
タル酸であり、グリコール成分の80モル％以上がネオペ
ンチルグリコールであり、その極限粘度が0.50以上のポ
リエステルで構成されている。

【００１０】鞘成分の酸成分としては、イソフタル酸ま
たはテレフタル酸を単独で使用するか、あるいはイソフ
タル酸とテレフタル酸を併用することが必要である。こ
れらの割合は特に限定されるものではないが、イソフタ
ル酸を単独で使用することが特に好ましい。また、少量
であれば、必要に応じて、無水フタル酸、5-ナトリウム
スルホイソフタル酸、2,6-ナフタレンジカルボン酸等の
芳香族ジカルボン酸、1,4-シクロヘキサンジカルボン
酸、ヘキサヒドロフタル酸等の脂環族ジカルボン酸、コ
ハク酸、マレイン酸、フマル酸、アジピン酸、アゼライ
ン酸、セバシン酸等の脂肪族ジカルボン酸、さらには、
トリメリット酸、ピロメリット酸、トリメシン酸等の三
価以上のカルボン酸、4-ヒドロキシ安息香酸、ε−カプ
ロラクトン等のヒドロキシカルボン酸成分を併用しても
よい。

【００１１】次に、鞘成分のグリコール成分は、80モル
％以上がネオペンチルグリコールであることが必要であ
る。ネオペンチルグリコールの割合が80モル％未満であ
ると、ポリエステルの耐候性や耐アルカリ性が劣るよう
になる。ネオペンチルグリコール以外のグリコール成分
としては、エチレングリコール、ジエチレングリコー
ル、1,2-プロピレングリコール、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、1,4-シ
クロヘキサンジメタノール、ビスフェノールＡのエチレ
ンオキサイド付加体を用いることができる。また、鞘成
分には、これら以外にもトリメチロールプロパン、ペン
タエリスリトール、グリセリン等を併用してもよい。

【００１２】さらに、鞘成分のポリエステルは、極限粘
度が0.50以上であることが必要であり、好ましくは0.6
以上、さらに好ましくは0.7 以上である。極限粘度が0.
50未満であると、得られる複合繊維は強度が弱くなり、
実用に耐えないばかりか、複合紡糸する時、紡糸性が悪
く、操業性にも劣るようになる。また、鞘成分のポリエ
ステルは、軟化点が85℃以上のものであることが好まし
い。軟化点が85℃未満であると、常温で変形したり、複
合繊維とすることが困難となりやすい。鞘成分のポリエ
ステルは、上記のような酸成分とグリコール成分とで構
成し、極限粘度を0.50以上とすることによって、耐候性
や耐アルカリ性、強度に優れたポリエステルとなる。

【００１３】芯成分のポリエステルとしては、ポリアル
キレンテレフタレートを用いることが必要であり、中で
も、ポリエチレンテレフタレート（以下、ＰＥＴとい
う）、ポリプロピレンテレフタレート（以下、ＰＰＴと
いう）及びポリブチレンテレフタレートが好ましく用い
られる。また、芯成分と鞘成分の割合は、重量比で30／
70〜70／30とすることが必要である。

【００１４】本発明の複合繊維は、鞘成分が前記のよう
な酸成分とグリコール成分とで構成された、耐候性と耐
アルカリ性に優れたポリエステルであるので、紫外線を
受けたり、コンクリートと接触する用途に使用しても、
芯成分のポリエステルを保護し、芯成分のポリエステル
の有する強度等の機械的物性を保持することができる。
したがって、鞘成分の割合が上記の範囲より小さくなる
と、耐候性と耐アルカリ性が不十分な繊維となり、鞘成
分の割合がこの範囲より多くなると、強度が不十分な繊
維となり、コストも高くなる。

【００１５】次に、本発明の複合繊維の製法例を説明す
る。まず、次のようにして鞘成分のポリエステルを得
る。すなわち、イソフタル酸とネオペンチルグリコール
を220 〜260 ℃で３〜５時間エステル化反応させ、次
に、重合触媒としてテトラブチルチタネートをポリエス
テルを構成する酸成分１モルに対して、0.1 ×10^-4〜8.
0 ×10^-4モル加え、1.3hPa以下の減圧下240 〜280 ℃で
２〜４時間重縮合反応を行う。

【００１６】このようにして得られた鞘成分用のポリエ
ステルと芯成分用のポリエステルを、通常の芯鞘型複合
繊維用紡糸装置を用いて、紡糸温度270 〜300 ℃、紡糸
速度800 〜1500ｍ／分で溶融紡糸し、糸条に油剤を付与
し、未延伸糸を巻き取る。この未延伸糸を延伸温度50〜
70℃で３〜４倍に延伸する。また、一旦巻き取ることな
く紡糸に引き続き延伸してもよい。さらに、得られる繊
維の耐候性をさらに向上させるため、重合または複合紡
糸時に紫外線吸収剤、光安定剤、抗酸化剤等を添加して
もよい。

【００１７】

【実施例】次に、本発明を実施例により具体的に説明す
る。なお、実施例における各評価は次の方法で行った。 (a) 耐候性の評価 複合繊維の単糸の破断強度を、オリエンティック社製テ
ンシロンＵＴＭ−４−100 型を用い、試料長10ｃｍ、引
張速度10ｃｍ／分で測定した。次に、複合繊維を筒編地
として、スガ試験機社製サンシャインスーパーロングキ
セノンウエザーメータＷＥＬ−６ＸＳ−ＨＣ−ＢＥＣ型
を使用し、ブラックパネル温度63±３℃、 120分中18分
間降雨がある条件とし、これを100 回繰り返して、合計
200時間紫外線照射を行なった。この筒編地を解舒し、
照射後の単糸の破断強度を前記と同様にして測定した。
単糸の処理前後の破断強度より、強度保持率を次式で算
出した。 強度保持率（％）＝ (処理後の破断強度／処理前の破断
強度) ×100 (b) 耐アルカリ性の評価 複合繊維を筒編地として、50℃の10％水酸化ナトリウム
水溶液中に250 時間浸漬した。この筒編地を解舒し、浸
漬処理前後の単糸の破断強度を(a) と同様にして測定
し、強度保持率を算出した。また、浸漬処理前後の筒編
地の重量を測定し、重量減少率を次式で算出した。 重量減少率（％）＝｛（処理前の筒編地の重量−処理後
の筒編地の重量）／処理前の筒編地の重量｝×100 (c) 極限粘度 フェノールと四塩化エタンとの等重量混合物を溶媒と
し、温度20℃で測定した。 (d) 軟化点の測定 柳本製作所製の自動軟化点測定装置ＡＭＰ−２型を用い
て、昇温速度１℃／分で測定した。

【００１８】実施例１〜４、比較例１〜４ 鞘成分のポリエステルとして、酸成分（イソフタル酸や
テレフタル酸）とグリコール成分（ネオペンチルグリコ
ールやエチレングリコール）が表１に示すような組成比
（モル％）で構成された、Ａ〜Ｅのポリエステルを得
た。得られたポリエステルＡ〜Ｅの極限粘度と軟化点も
表１に示す。

【００１９】

【表１】

【００２０】芯成分のポリエステルとして、極限粘度0.
68、融点256 ℃のＰＥＴを使用した。同心芯鞘型複合溶
融紡糸装置を用い、使用する鞘成分のポリエステル、芯
鞘重量比を表２に示すように種々変更し、吐出孔数36の
紡糸口金より、紡糸温度270℃、吐出量50ｇ／分で溶融
紡糸し、冷却後、1000ｍ／分の速度で巻き取り、複合未
延伸糸を得た。次いで、未延伸糸を温度65℃、 延伸倍率
3.2 倍で延伸し、単糸繊度４デニールの複合繊維を得
た。得られた複合繊維の強度、耐候性、耐アルカリ性の
評価を表２に示す。

【００２１】

【表２】

【００２２】表２より明らかなように、実施例１〜４の
ポリエステル複合繊維は、強度が高く、耐候性と耐アル
カリ性にも優れていた。一方、比較例１は、鞘成分のポ
リエステルがネオペンチルグリコールが80モル％未満の
ものであったため、複合繊維は耐候性と耐アルカリ性の
両方とも劣っていた。比較例２は、鞘成分のポリエステ
ルの極限粘度が0.50未満であったため、得られた複合繊
維は強度が低く、耐アルカリ性にも劣っていた。比較例
３の複合繊維は、鞘成分の割合が80重量％であったた
め、強度が弱く、実用に耐えるものではなかった。比較
例４の複合繊維は、鞘成分の割合が25重量％であったた
め、芯成分の一部が露出し、耐候性と耐アルカリ性とも
に劣っており、比較例１〜４のいずれの複合繊維も農
業、土木等の産業資材用途に使用することができないも
のであった。

【００２３】実施例５〜８、比較例５〜８ 鞘成分のポリエステルとして、実施例１〜４及び比較例
１〜４と同様に、表１に示すような組成比（モル％）で
構成された、Ａ〜Ｅのポリエステルを用いた。芯成分の
ポリエステルとして、テレフタル酸と1,3-プロパンジオ
ールをエステル化反応させて得た、極限粘度0.89、融点
224 ℃のＰＰＴを用いた。次に、同心芯鞘型複合溶融紡
糸装置を用い、使用する鞘成分のポリエステル、芯鞘重
量比を表３に示すように種々変更し、紡糸温度260 ℃で
溶融紡糸した以外は、実施例１と同様に行い、複合繊維
を得た。得られた複合繊維の強度、耐候性、耐アルカリ
性の評価結果を表３に示す。

【００２４】

【表３】

【００２５】表３より明らかなように、実施例５〜８の
ポリエステル複合繊維は、強度が高く、耐候性と耐アル
カリ性にも優れていた。一方、比較例５は、鞘成分のポ
リエステルがネオペンチルグリコールが80モル％未満の
ものであったため、複合繊維は耐候性と耐アルカリ性の
両方とも劣っていた。比較例６は、鞘成分のポリエステ
ルの極限粘度が0.50未満であったため、得られた複合繊
維は強度が低く、耐アルカリ性にも劣っていた。比較例
７の複合繊維は、鞘成分の割合が80重量％であったた
め、強度が弱く、実用に耐えるものではなかった。比較
例８の複合繊維は、鞘成分の割合が25重量％であったた
め、芯成分の一部が露出し、耐候性と耐アルカリ性とも
に劣っており、比較例５〜８のいずれの複合繊維も農
業、土木等の産業資材用途に使用することができないも
のであった。

【００２６】

【発明の効果】本発明の複合繊維は、強度が高く、耐候
性、耐アルカリ性に優れており、農業や土木等の産業資
材用途に好適に使用することができる。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ポリエステルを構成する酸成分がイソフ
   タル酸および／またはテレフタル酸であり、グリコール
   成分の80モル％以上がネオペンチルグリコールである、
   極限粘度が0.50以上のポリエステルを鞘成分、ポリアル
   キレンテレフタレートを芯成分とし、芯成分と鞘成分と
   の重量比が30／70〜70／30であることを特徴とするポリ
   エステル複合繊維。