JP2005023499A

JP2005023499A - 耐光性に優れたポリエステル繊維

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Publication number: JP2005023499A
Application number: JP2003270286A
Authority: JP
Inventors: Masao Uchida; 正夫内田
Original assignee: Teijin Techno Products Ltd
Current assignee: Teijin Ltd
Priority date: 2003-07-02
Filing date: 2003-07-02
Publication date: 2005-01-27
Anticipated expiration: 2023-07-02
Also published as: JP4141344B2

Abstract

【課題】日光に長時間暴露されても強度の低下が少ない、産業資材用として好適なポリエステル繊維を提供すること。
【解決手段】ポリエステル繊維の表面に、フェノール系酸化防止剤、硫黄系酸化防止剤およびヒンダードアミン系光安定剤をそれぞれ０．２〜３重量％含有する処理剤を付与する。
【選択図】なし

Description

本発明は、特定の処理剤が付与されてなる耐光性に優れたポリエステル繊維に関する。さらに詳しくは、耐光性に優れた産業資材用として特に好適なポリエステル繊維に関するものである。

ポリエステル繊維は、その優れた力学的特性を生かして各種分野に使用されている。特に産業資材用途においては、高強力、寸法安定性に優れていることから、自動車関連などの産業資材用途等に広く使用されている。なかでも自動車用シートベルト素材用については、ポリアミド繊維に比べて耐光性が格段に優れていることから多く使用されている。

しかしながら、このようなポリエステル繊維でも長期間日光に曝されると、強力低下を招き、耐光性のさらなる向上が望まれている。

従来、ポリエステル繊維の耐光性を改善する方法としては、ポリマー中に酸化防止剤や紫外線吸収剤を添加する方法が各種提案されているが、製糸性が低下して毛羽が多発したり強伸度が低下したりするという問題がある。さらには、十分な耐光性を維持するためにはその添加量を多くする必要があり、添加剤が繊維表面にブリードアウトしやすくなるだけでなく、コスト面でも問題がある。

このような問題を解消する方法として、ポリエステル繊維表面に付与される製糸油剤の耐光性を改善する方法が開示されている。例えば特開平２−１７５９６６号公報には、分岐鎖を有する長鎖の脂肪族アルコールと脂肪酸とからなるモノエステル化合物とエチレンオキサイド付加ノニオン活性剤を含有する油剤を付与することにより、光による強力劣化を防止する方法が提案されている。しかし、かかる方法で得られる繊維は、高密度織物とした場合にその繊維強力利用率が低下するため、製品強力の低下が大きいという問題がある。また特開平７−１０２４７７号公報には、ポリエステル繊維表面にフェノール系、リン酸系、アミン系の一種以上の酸化防止剤と紫外線吸収剤とが配合された紡糸油剤を付与する方法が提案されている。確かに、この方法によれば耐光性が向上して強力劣化が抑制されるものの、十分なレベルではなくさらなる改善が望まれている。
特開平２−１７５９６６号公報特開平７−１０２４７７号公報

本発明は、上記従来技術を背景になされたもので、その目的は、日光に長時間暴露されても強度の低下が少ない、産業資材用として好適なポリエステル繊維を提供することにある。

本発明者は、上記課題を達成するために鋭意検討した結果、特定の酸化防止剤と光安定剤とを併有する処理剤を付与すれば、耐光性が著しく改善されたポリエステル繊維が得られることを見出し本発明に到達した。

かくして、本発明によれば、繊維表面に、フェノール系酸化防止剤、硫黄系酸化防止剤およびヒンダードアミン系光安定剤をそれぞれ０．２〜３重量％含有する処理剤が付与されてなる耐光性に優れたポリエステル繊維が提供される。

本発明におけるポリエステル繊維は、エステル結合を介して繰り返し単位が多数配列した線状高分子からなる繊維で、例えばポリエチレンテレフタレート、ポリトリメチレンテレフタレート、ポリテトラメチレンテレフタレート、ポリシクロヘキサンジメチレンテレフタレート、ポリエチレン−２，６−ナフタレンジカルボキシレート、さらにはこれらのポリエステルにイソフタル酸、アジピン酸、セバシン酸、エチレングリコール、ジエチレングリコール、ネオペンチルグリコール、ビスフェノールＡ等の第３成分が少量、例えば１０モル％以下共重合されたコポリエステルからなる繊維を例示することができるが、これらに限定されるものではない。なかでも、ポリエチレンテレフタレート繊維および第３成分が少量共重合されたポリエチレンテレフタレート系ポリエステル繊維が好ましい。

上記のポリエステル繊維表面に付与される処理剤（以下油剤と称することがある）の成分としては、従来公知のポリエステル繊維用油剤成分を適用することができる。

先ず糸と各種糸導の摩擦抵抗を下げるための平滑剤としては、分子量が３５０〜７００の各種エステル化合物を適宜採用することができ、例えばラウリルオレート、イソオクチルステアレート、ブチルステアレート、イソトリデシルステアレート、オレイルオレート、イソエイコシルイソステアレート等の脂肪族モノカルボン酸と脂肪族１価アルコールとのエステル化合物、ネオペンチルグリコールジラウレート、１，６−ヘキサンジオールジオレート、トリメチロールプロパントリヘラルゴネート等の脂肪族モノカルボン酸と脂肪族多価アルコールとの完全エステル化合物、ビス（２−エチルヘキシル）アゼレート、ジオレイルアジペート等の脂肪族ポリカルボン酸と脂肪族１価アルコールとの完全エステル化合物等を挙げることができる。

また、上記エステル化合物を水系エマルジョンにするための乳化剤としては、通常、非イオン界面活性剤が用いられる。具体的には、ポリアルキレングリコールアルキルエーテル、ポリアルキレングリコールアリールエーテル、部分エステル多価アルコールのアルキレンオキサイド付加物などを挙げることができる。なかでも、ポリアルキレングリコールアルキルエーテルが好ましい。

また、主に制電性向上のためにアニオン系界面活性剤が用いられる。例えばアルキルスルホネート塩、アルキルホスフェート塩、ポリアルキレングリコールアルキルエーテルホスフェート塩、アルキルカルボン酸塩、アルキルサルフェート塩などを挙げることができる。

本発明で用いられる処理剤は、上記の処理剤成分の他にフェノール系酸化防止剤および硫黄系酸化防止剤の両者を含有していることが重要である。これらの酸化防止剤の単独使用であったり他の酸化防止剤の使用、例えばリン酸系やアミン系の酸化防止剤の併用では酸化抑制効果が不十分となるので好ましくない。すなわち、フェノール系酸化防止剤と硫黄系酸化防止剤とを併用することにより、酸化抑制効果が相乗的に向上する。

フェノール系酸化防止剤としては、モノフェノール系、ビスフェノール系、高分子型フェノール系（フェノール系官能基が３個以上有するもの）のいずれのタイプでもよいが、特に高分子型フェノール系酸化防止剤が好ましい。具体的な化合物としては、１，１，３−トリス（２−メチル−４−ヒドロキシ−５−t−ブチルフェニル）ブタン（商標名としては旭電化製のアデカスタブＡＯ−３０）、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（商標名としては旭電化製のアデカスタブＡＯ−３３０）、１，３，５−トリス（３’，５’ジ−ｔ−ブチル−４−ヒドロキシベンジル）−Ｓ−トリアジン−２，４，６−（１Ｈ，３Ｈ，５Ｈ）トリオン（商標名としては旭電化製のアデカスタブＡＯ−２０）を例示することができる。

一方硫黄系酸化防止剤としては、ペンタエリスリトールテトララウリルチオプロピオネート（商標名としてはアデカ・アーガス化学製のマークＡＯ−４１２Ｓ）、ジステアリル３，３’−チオジプロピオネート（商標名としては住友化学製のスミライザーＴＰＳ）を例示することができる。

本発明で用いられる処理剤は、上記に加えてヒンダードアミン系光安定剤を含有していることが重要である。該光安定剤を併用することにより、光による繊維の強力劣化が著しく抑制される。好ましく用いられるヒンダードアミン系光安定剤としては、例えば、商標名としては旭電化製のアデカスタブＬＡ−７７、アデカスタブＬＡ−５７、アデカスタブＬＡ−６７、アデカスタブＬＡ−６８、アデカスタブＬＡ−８７などをあげることができる。なかでも高分子型のアデカスタブＬＡ−５７およびアデカスタブ同ＬＡ−６７が好ましい。

上記のフェノール系酸化防止剤、硫黄系酸化防止剤およびヒンダードアミン計光安定剤の処理剤中の含有量は、それぞれ０．２〜３重量％の範囲、特に０．５〜２重量％の範囲である必要がある。いずれかの含有量が０．２重量％未満の場合には、本発明の目的とする効果が不十分となり、一方、３重量％を超える場合には、処理剤の平滑性が悪くなるため、製糸工程および得られた繊維の後加工工程で工程安定性が低下するので好ましくない。なお、フェノール系酸化防止剤、硫黄系酸化防止剤およびヒンダードアミン系光安定剤の合計の含有量は５重量％未満であることが好ましい。該合計の含有量が５重量％を超える場合には、処理剤の平滑性が低下するだけでなく、製糸や後加工での加工性が低下しやすい。

なお、以上に説明した本発明の処理剤には、上記の各種成分の他に、本発明の効果を阻害しない範囲内で、従来から使用されているシリコーン、フッソ化合物、乳化調整剤、防腐等の成分を配合してもよい。

本発明のポリエステル繊維は、上記の処理剤が付与されてなるものであるが、その付与の方法は特に限定されず、従来公知の方法で付与すればよい。例えば、紡糸油剤としてポリエステルの製造工程中で、例えば処理剤成分を３〜１５重量％含有する水性エマルジョンとして未延伸ポリエステル繊維に付与するのが適当である。この際、付与する方法としては、オイリングローラー方式、ノズルを用いる方式等、従来採用されているいずれの方法であってよい。付与量も、通常の紡糸油剤付与量と同じでよく、繊維重量に対して０．２〜２．０重量％、好ましくは０．３〜１．５重量％の範囲とすればよい。

以下、実施例をあげて本発明をさらに具体的に説明する。なお、実施例中における物性値は下記の方法で測定した。

（１）耐光試験後の強力保持率
ＪＩＳＢ７７５１に準拠し、紫外線カーボンアーク灯式耐光試験機を用い、８３℃で１００時間照射後の繊維強力を測定し、照射前の強力で除したものを強力保持率（％）とした。

［実施例］
固有粘度［IV］が０．９３のポリエチレンテレフタレートを溶融吐出して１２０フィラメントの糸条となし、この糸条の固化後、オイリングローラーを介して、表１に記載の処理剤エマルジョンを処理剤純分にして、糸重量に対して０．５重量％となるように付与し、さらに延伸熱セットして、１３９０ｄｔｅｘ／１２０ｆの延伸糸を得た。得られた延伸糸を筒編みにし、紫外線カーボンアーク灯式耐光試験を実施して強力保持率（％）を求めた。結果を表１にあわせて示す。

・旭電化製のアデカスタブＡＯ−３０；フェノール系酸化防止剤
〔１，１，３−トリス（２−メチル−４−ヒドロキシ−５−t−ブチルフェニル）ブタン〕
・アデカ・アーガス化学製のマークＡＯ４１２Ｓ；硫黄系酸化防止剤
〔ペンタエリスリトールテトララウリルチオプロピオネート〕
・旭電化製のアデカスタブＴＰＰ；リン系酸化防止剤
〔トリフェニルホスファイト〕
・旭電化製のアデカスタブＬＡ−５７；光安定剤
〔１，２，３，４−ブタンテトラカルボン酸の２，２，６，６−テトラメチル−４−ピペリジルエステル〕
・旭電化製のアデカスタブＬＡ−３２；紫外線吸収剤
〔２−（２−ヒドロキシ−５−メチルフェニル）ベンゾトリアゾール〕

以上に説明した本発明のポリエステル繊維は、その繊維表面に特定量のフェノール系酸化防止剤、硫黄系酸化防止剤およびヒンダードアミン系光安定剤を併有する処理剤が付着しているので、耐光性が著しく改良され、長期間光に暴露されてもその強力保持率が良好である。したがって、耐光性の要求される産業資材用として、例えばシートベルトや建築資材用途に好適に使用することができる。

Claims

繊維表面に、フェノール系酸化防止剤、硫黄系酸化防止剤およびヒンダードアミン系光安定剤をそれぞれ０．２〜３重量％含有する処理剤が付与されてなる耐光性に優れたポリエステル繊維。
フェノール系酸化防止剤が高分子型フェノール系酸化防止剤である請求項１記載の耐光性に優れたポリエステル繊維。
フェノール系酸化防止剤、硫黄系酸化防止剤およびヒンダードアミン系光安定剤の合計の処理剤中における含有量が５重量％以下である請求項１記載の耐光性に優れたポリエステル繊維。