JPH0812844A

JPH0812844A - 熱可塑性樹脂用分散剤組成物

Info

Publication number: JPH0812844A
Application number: JP14770994A
Authority: JP
Inventors: Kunio Minamisono; 邦夫南園; Motoyoshi Suzuki; 東義鈴木
Original assignee: Teijin Ltd
Current assignee: Teijin Ltd
Priority date: 1994-06-29
Filing date: 1994-06-29
Publication date: 1996-01-16

Abstract

(57)【要約】【構成】ポリブタジエン系分散剤および水素化ポリブ
タジエン系分散剤から選択される少なくとも１種の分散
剤およびカルホジイミド化合物を含有してなる熱可塑性
樹脂用分散剤組成物並びにこの分散剤組成物を熱可塑性
樹脂に均一に混合した後、溶融紡糸して繊維を製造する
方法。【効果】上記分散剤は機能性付与剤を含んでも低粘度
であるので計量性に優れ、溶融樹脂に機能性付与剤を均
一に分散させることができるので、その結果均一な繊維
を溶融紡糸法で製造できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、顔料、抗酸化剤などの
機能性付与剤をポリエステル樹脂などの熱可塑性樹脂の
成形加工時に均一に添加・分散させるために用いられる
分散剤組成物およびこの分散剤組成物を用いて機能性付
与剤が均一に分散した繊維を得るための繊維の製造方法
に関する。

【０００２】

【従来の技術】ポリエチレンテレフタレートを主とする
芳香族ポリエステル樹脂はその優れた特性から幅広く利
用されている。現在はさらに性能を向上させるために各
種機能性付与剤を各種の添加法で添加している。しかし
この様な機能性付与剤を添加する場合、均一分散のため
に溶融ポリエステルと長時間接触し、かつ攪拌すること
による機能性付与剤の劣化等が原因でポリエステル樹脂
自身の着色、性能劣化が問題となった。特に染料、顔料
等の分散は均一に分散させることは困難で、これを達成
させるには長時間混練する必要があった。

【０００３】そこで機能性付与剤を短時間で均一に溶融
ポリエステル樹脂に分散させる技術が必要となり、その
代表的な例としてあらかじめ機能性付与剤を各種分散剤
に均一に混合し、溶融ポリエステル樹脂の成形吐出直前
でこの混合物を添加して短時間で機能性付与剤を分散せ
しめ安定したポリエステル樹脂成形品を供給する技術が
生まれた。しかしながらこの技術は機能性付与剤を分散
剤にあらかじめ混合させる過程において著しい増粘が生
じ、高粘度混合物のために均一に計量して溶融ポリエス
テル樹脂に分散させることが困難であるという重大な欠
点があった。従って、高粘度化を防ぐために混合物中の
機能性付与剤に対する分散剤の比率を高くする必要があ
り、換言すれば機能付与剤を高濃度で添加させることが
出来ない。また、必要以上に加えた分散剤がポリエステ
ル樹脂に対して悪影響を与える問題もある。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、機能
性付与剤をポリエステル樹脂などの熱可塑性樹脂の成形
加工時に添加・分散させるための分散剤組成物を提供す
ることである。本発明の他の目的は、熱可塑性樹脂の成
形加工時に、溶融熱可塑性樹脂に機能性付与剤を均一に
分散させ得る分散剤組成物を提供することである。本発
明の他の目的は、機能性付与剤を含んだ時に、粘度上昇
が少なく、計量性に優れた分散剤組成物を提供すること
である。

【０００５】本発明のさらなる他の目的は上記分散剤組
成物を用いて機能性付与剤が均一に分散した繊維を得る
ための繊維の製造方法を提供することである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明によれば、第１
に、ポリブタジエン系分散剤および水素化ポリブタジエ
ン系分散剤から選択される少なくとも１種の分散剤およ
びカルボジイミド化合物を含有してなることを特徴とす
る熱可塑性樹脂用分散剤組成物が提供され、第２に、ポ
リブタジエン系分散剤および水素化ポリブタジエン系分
散剤から選択される少なくとも１種の分散剤、カルボジ
イミド化合物および必要に応じてカルボジイミド化合物
以外の機能性付与剤を含んでなる分散剤組成物を溶融し
た熱可塑性樹脂に均一に混合した後、溶融紡糸すること
を特徴とする熱可塑性樹脂繊維の製造方法が提供され
て、上記の本発明の目的が達成される。

【０００７】以下、本発明を詳細に詳述するが、それに
より本発明の別の目的、構成並びに利点および効果が明
らかとなろう。

【０００８】本発明の分散剤組成物において用いられる
分散剤はポリブタジエン系分散剤および水素化ポリブタ
ジエン系分散剤である。分散剤は常温で液状を示すもの
が好ましい。

【０００９】本発明の分散剤組成物において用いられる
分散剤であるポリブタジエン系分散剤としては、ブタジ
エンが１,２付加、シス１,４付加またはトランス１,４
付加して生成したポリブタジエン、ブタジエンと少量の
イソプレン、クロロプレンなどの他の共役あるいは非共
役ジエンが共重合したもの、ブタジエンと少量のエチレ
ン、プロピレン、メチルアクリレートなどのビニルモノ
マーが共重合したものなどを挙げることができる。

【００１０】ポリブタジエン系分散剤は、室温で液状で
あることが好ましく、その数平均分子量は、本発明の分
散剤組成物と溶融熱可塑性樹脂との混合性および混合後
の樹脂の物性を維持する観点から、５００以上、更に好
ましくは１,０００以上、特に好ましくは１,０００〜
３,０００である。そして、常温で液状のものが好まし
い。

【００１１】本発明の分散剤組成物において用いられる
他の分散剤である水素化ポリブタジエン系分散剤は、前
述したポリブタジエン系分散剤に含まれる水素−炭素二
重結合の１部又は全部が水素添加されたものである。水
素添加率は通常５０〜１００モル％である。

【００１２】水素化ポリブタジエン系分散剤は、室温で
液状であることが好ましく、その数平均分子量はポリブ
タジエン系分散剤の場合と好ましい態様を含めて同じで
ある。

【００１３】ポリブタジエン系分散剤および水素化ポリ
ブタジエン系分散剤の高分子末端に水酸基が存在するこ
とが、本発明のポリエステル用分散剤組成物とポリエス
テル樹脂との相溶性の向上の点から好ましい。水酸基価
で１０〜１００ｍｇＫＯＨ／ｇであることが適切であ
る。また高分子末端に水酸基が存在する場合、この水酸
基とオレイン酸、ラウリン酸、ステアリン酸などの脂肪
族モノカルボン酸あるいは各種のラクトンとを反応せし
めたものも分散剤として使用することができる。

【００１４】さらに、これら両者の分散剤の高分子末端
にはカルボキシル基が存在していてもよい。高分子末端
にカルボキシル基が存在している場合、このカルボキシ
ル基にオクチルアルコール、２−エチルヘキシルアルコ
ール、ノニルアルコール、デシルアルコール等の一価ア
ルコールを反応させたものも分散剤として使用すること
ができる。

【００１５】以上のポリブタジエン系分散剤および水素
化ポリブタジエン系分散剤は単独であるいは２種以上混
合して用いることができる。

【００１６】本発明の分散剤組成物は、カルボジイミド
化合物を含有する。カルボジイミド化合物を含有するこ
とにより、分散剤そのものより粘度が低くなると共に本
発明の分散剤組成物が機能性付与剤を含んでも、増粘す
る程度が低い。

【００１７】本発明で用いられるカルボジイミド化合物
の好ましい例として、下記一般式（Ｉ）

【００１８】

【化２】

【００１９】（ここで、Ｒ¹、Ｒ²、Ｒ³およびＲ⁴は、同
一または異なって、炭素数１〜７のアルキル基を示し、
Ｒ⁵、Ｒ⁶、Ｒ⁷、Ｒ⁸、Ｒ⁹およびＲ¹⁰は、同一または異
なって、炭素数が１〜１６のアルキル基または水素原子
を示す。）

【００２０】で示されるカルボジイミド化合物を挙げる
ことができる。上記式（Ｉ）で示されるカルボジイミド
化合物の具体例として、２,６,２',６'−テトライソプ
ロピルジフェニルカルボジイミド、２,４,６,２',４',
６'−ヘキサイソプロピルジフェニルカルボジイミド、
２,６,２',６'−テトライソプロピル−４,４'−ジドデ
シルジフェニルカルボジイミド、２,６,２',６'−トテ
ライソプロピル−３,３'−ジドデシルジフェニルカルボ
ジイミドなどを挙げることができる。

【００２１】本発明の分散剤組成物では、分散剤１００
重量部に対してカルボジイミド化合物を通常１〜１３０
重量部、好ましくは１〜５５重量部配合する。カルボジ
イミド化合物を上記範囲配合することにより、分散剤組
成物の粘度が低く維持されると共に、機能性付与剤の添
加による分散剤組成物の増粘を抑制する効果が適切に維
持され得る。

【００２２】本発明の分散剤組成物を加温して用いる場
合は、上記の範囲より多くのカルボジイミド化合物を配
合することができる。例えば５０〜１００℃に加熱して
用いる場合、分散剤１００重量部に対してカルボジイミ
ド化合物を１００〜２５０重量部配合しても、カルボジ
イミド化合物の配合による上述の効果は充分発現する。

【００２３】機能性付与剤は、分散剤１００重量部に対
して１００重量部以下の添加量が好ましく、特には１〜
５５重量部の添加量が好ましい。あまりに過剰の添加は
分散剤組成物の増粘が著しくなる。

【００２４】機能性付与剤としては、染料、顔料、蛍光
増白剤、整色剤、末端停止剤（末端水酸基封鎖剤、末端
カルボキシル基封鎖剤、末端連結剤）、制電防止剤、防
臭抗菌剤、防汚剤、触媒失活剤、吸湿剤、延伸性向上
剤、導電剤、光安定剤、熱安定剤、抗酸化剤等の各種安
定剤、添加剤、改質剤を挙げることができる。

【００２５】なお、本発明の分散剤組成物に含有される
前述したカルボジイミド化合物は、それ自体がポリエス
テル樹脂の安定剤としての機能を果し、機能性付与剤で
もあり得る。従って、前述した分散剤とカルボジイミド
化合物とからのみ実質的になる分散剤組成物を溶融した
ポリエステル樹脂に均一に混合することにより、安定化
したポリエステル樹脂加工品を得ることができる。

【００２６】分散剤とカルボジイミド化合物との混合
は、ニーダー、ボールミル、サンドミル、３本ロールな
どの混練機を単独もしくは併用して行うことができる。

【００２７】カルボジイミド以外の機能性付与剤は、あ
らかじらめ均一に混合された分散剤とカルボジイミド化
合物との組成物に添加し、前記した混練機を用いて均一
に混合・分散させることができる。

【００２８】このように調製された機能性付与剤を含ん
だ本発明の分散剤組成物は、低粘度であるので充分な計
量性がある。従って、溶融熱可塑性樹脂に計量性よく安
定して添加することができ、溶融熱可塑性樹脂中に機能
性付与剤を均一に短時間で分散させることができる。そ
のため、機能性付与剤の熱分解および熱可塑性樹脂と分
散剤との反応が著しく制御されるので、品質むらの少な
い繊維、フィルムなどの熱可塑性樹脂加工品を極めて安
定して製造することができる。

【００２９】本発明の分散剤組成物を用いて機能性付与
剤を均一に分散せしめる熱可塑性樹脂として、エチレン
テレフタレート単位を９０モル％以上、特には９５モル
％以上含むポリエステル樹脂を好適に挙げることができ
る。該ポリエステル樹脂は酸成分として、イソフタル
酸、ナフタレンジカルボン酸、アジピン酸、オキシ安息
香酸、トリメリット酸を含むことができると共にジオー
ル成分あるいはポリオール成分としてジエチレングリコ
ール、プロピレングリコール成分、ペンタエリストール
などの成分を含むことができる。

【００３０】他の好適な熱可塑性樹脂としてはポリカー
ボネート樹脂、ポリアミド、ポリウレタンなどを挙げる
ことができる。

【００３１】また熱可塑性樹脂は、あらかじめ安定剤、
着色剤などの機能性付与剤を含んでいてもよい。

【００３２】機能性付与剤を含有する本発明の分散剤組
成物を溶融した熱可塑性樹脂に均一に混合した後、溶融
紡糸して繊維を得る方法につき、ポリエステル樹脂を例
に取って以下に説明する。

【００３３】溶融ポリエステル樹脂と分散剤組成物とを
混合するには、特殊な方法を採用する必要はなく、例え
ば紡糸前の溶融ポリエステル中にギアポンプ等で計量し
ながら該分散剤組成物を注入添加した後、スタティック
ミキサー等を用いて混合し、次いで紡糸口金より吐出す
る方法をあげることができる。ここで、該分散剤組成物
の添加量は、ポリエステル１００重量部に対して１〜１
１重量部とすることが望ましく、またカルボジイミド化
合物の添加量がポリエステル１００重量部に対して０.
０５〜３.０重量部となるようにすることが望ましい。

【００３４】紡糸口金から吐出されたポリマーは、常法
に従って、例えば取引速度１０００ｍ／分で引き取った
後、所望の伸度が得られる倍率で延伸すればよい。特に
単糸繊度が５デニール以下となるよう製糸しても好適な
効果が得られる。

【００３５】

【実施例】以下の実施例をもって本発明を詳細に説明す
る。なお、実施例において各種の物性は以下の方法によ
り測定した。（１）分散剤組成物の溶融粘度リオン回転粘度計（ＶＴ−０４）を用い、２号ローター
で２５℃下測定した。（２）フィラメントの強度引張試験機を使用して糸長２５ｃｍ、引張速度２０ｃｍ
／分、温度２０℃、湿度６５％の条件で測定した。

【００３６】（実施例１〜４）表１および２記載の液状
分散剤１００.０重量部に、２,６,２',６'−テトライソ
プロピルジフェニルカルボジイミドおよび機能性付与剤
としての顔料フタロシアニンブルーを表１および２記載
の割合（重量部）で加え、５０℃３分間加熱攪拌後、２
５℃に冷却して粘度を測定した。結果を表１および２に
示す。

【００３７】

【表１】

【００３８】

【表２】

【００３９】表１および２において、分散剤の種類は下
記のとおりである。分散剤Ａポリブタジエンホモポリマー数平均分子量２６００〜３４００、１,２−vinyl ９０％以上、１,４−trans １０％以下分散剤Ｂ水素化ポリブタジエン（上記分散剤Ａを水素化）数平均分子量３１００、ヨウ素価（Ｉ₂ｍｇ／１００ｇ）２１以下（９９％以上水素化）分散剤Ｃ α、ω−ポリブタジエングリコール数平均分子量２６００〜３２００、１,２−vinyl ９０％以上、１,４−trans １０％以下、水酸基価２７.０ＫＯＨｍｇ／ｇ以上分散剤Ｄ α、ω−水素化ポリブタジエングリコール（上記分散剤Ｅを水素化）数平均分子量３０００、ヨウ素価（Ｉ₂ｍｇ／１００ｇ）２１以下（９９％以上水素化）、水酸基価２５〜３５ＫＯＨｍｇ／ｇ。

【００４０】（紡糸例１〜９）固有粘度０.６４ｄｌ／
ｇ（ｏ−クロロフェノール溶媒、温度３５℃で測定）、
末端カルボキシル基含量１９.５ｅｑ／ｔｏｎのポリエ
チレンテレフタレートをエクストルーダーにより２８５
℃で加熱融解して溶融紡糸装置に供給した。その際、該
溶融ポリエステル１００.０重量部に対して表１および
表２に示される分散剤組成物の数種類をそれぞれ４.１
７重量部未満の割合で定量供給し、次いでケニックス社
製品のスタティックミキサーを有して配管の中で混合し
た後、２４の吐出孔を有する紡糸口金から吐出し（供給
から吐出しまでの平均滞留時間５分）１１００ｍ／分の
速度で巻き取った。得られた未延伸糸を常法に従ってフ
ィラメントの伸度が２０％となるような条件で延伸し、
７５デニール／２４フィラメントのマルチフィラメント
を得た。紡糸の際の糸切れの有無、並びにこのフィラメ
ントを円筒編みした後染めむらテストを行い機能性付与
剤（フタロシアニンブルー顔料）の分散性を顕微鏡で観
察した。さらに得られたフィラメントの引張強度を測定
した。以上の結果を表３に示した。

【００４１】

【表３】

【００４２】以上の結果から、本発明の分散剤組成物を
用いることにより紡糸の際に糸切れが抑制され得ること
そして機能性付与剤としての顔料が均一に分散し得るこ
とが明らかである。なお、ポリエステル樹脂の重合触媒
としてアンチモン、ゲルマニウム、チタン化合物のいず
れを用いても同等の結果が得られた。

【００４３】本発明のカルボジイミドは製糸後取り除く
ことを必要としない。前述したとおりカルボジイミドは
ポリエステル樹脂を安定化させる機能もあり、残存させ
ることで極めて安定なポリマーを提供することが可能で
ある。

【００４４】このことを確認するために分散剤およびカ
ルボジイミド化合物として、前記実施例１の場合と同じ
ものを使用して下記表４の組成割合の分散剤組成物を調
製し、この分散剤組成物を用いて前記紡糸例と同様にし
てフィラメントを作製し、熱水処理（条件：１３４℃、
３０時間、オートクレーブ処理）を行ってフィラメント
の強度保持率を測定した。結果を表４に示した。表４の
結果から明らかなごとく、本発明の分散剤組成物を含有
するポリエステルフィラメントは強度保持率において優
れる。

【００４５】

【表４】

【００４６】

【発明の効果】本発明の熱可塑性樹脂用分散剤組成物
は、顔料、安定剤などの機能性付与剤を含んでも低粘度
であるので計量性に優れる。従って、溶融樹脂に機能性
付与剤を均一に分散させることが可能であり、その結果
安定して均一に機能性が付与された成形物、特に溶融紡
糸法により繊維を製造することができる。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号庁内整理番号ＦＩ技術表示箇所Ｄ０１Ｆ 6/92 Ｑ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】ポリブタジエン系分散剤および水素化ポ
リブタジエン系分散剤から選択される少なくとも１種の
分散剤およびカルボジイミド化合物を含有してなること
を特徴とする熱可塑性樹脂用分散剤組成物。
【請求項２】分散剤が常温において液状である請求項
１に記載の熱可塑性樹脂用分散剤組成物。
【請求項３】分散剤１００重量部に対してカルボジイ
ミド化合物が１〜１３０重量部配合されている請求項１
または２のいずれかに記載の熱可塑性樹脂用分散剤組成
物。
【請求項４】カルボジイミド化合物が下記一般式
（Ｉ）【化１】（ここで、Ｒ¹、Ｒ²、Ｒ³およびＲ⁴は、同一または異な
って、炭素数１〜６のアルキル基を示し、Ｒ⁵、Ｒ⁶、Ｒ
⁷、Ｒ⁸、Ｒ⁹およびＲ¹⁰は、同一または異なって、炭素
数が１〜１６のアルキル基または水素原子を示す。）で
示される化合物である請求項１〜３のいずれかに記載の
熱可塑性樹脂用分散剤組成物。
【請求項５】カルボジイミド化合物が２,６,２',６'
−テトライソプロピルジフェニルカルボジイミドである
請求項４に記載の熱可塑性樹脂用分散剤組成物。
【請求項６】機能性付与剤を含有している請求項１〜
５のいずれかに記載の熱可塑性樹脂用分散剤組成物。
【請求項７】機能性付与剤がカルボジイミド化合物で
ある請求項６に記載の熱可塑性樹脂用分散剤組成物。
【請求項８】熱可塑性樹脂がポリエステル樹脂である
請求項１〜６にいずれかに記載の熱可塑性樹脂用分散剤
組成物。
【請求項９】ポリブタジエン系分散剤および水素化ポ
リブタジエン系分散剤から選択される少なくとも１種の
分散剤、カルボジイミド化合物および必要に応じてカル
ボジイミド化合物以外の機能性付与剤を含んでなる分散
剤組成物を溶融した熱可塑性樹脂に均一に混合した後、
溶融紡糸することを特徴とする熱可塑性樹脂繊維の製造
方法。
【請求項１０】熱可塑性樹脂繊維がポリエステル繊維
である請求項９に記載の熱可塑性樹脂繊維の製造方法。