(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
シンジオタクチックポリプロピレン７０〜９０重量部、アイソタクチックポリプロピレン１０〜３０重量部、シリコーンオイル０．３〜１重量部、及びジアミンとモノカルボン酸との重縮合物又はジアミンとモノカルボン酸と多塩基酸との重縮合物０．０５〜０．５重量部からなる繊維紡糸用ポリプロピレン樹脂組成物。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、繊維紡糸に適したプロピレン樹脂組成物に関し、より詳しくは、紡糸時の糸の繊維膠着防止性に優れたシンジオタクチックポリプロピレン樹脂組成物に関する。
【０００２】
【従来の技術】
シンジオタクチックポリプロピレン繊維は、従来使用されてきたアイソタクチックポリプロピレンに比べ融点が低く、伸縮性、柔軟性に優れることなどの特徴を有することより捲縮性繊維、熱融着繊維としての利用が期待されている。
【０００３】
シンジオタクチックポリプロピレンについては上記のような優れた特徴を有するが、一方で、アイソタクチックポリプロピレンに比べて結晶化速度が著しく遅いため、紡糸時に繊維束の膠着が発生する等、加工性が劣っていた。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
シンジオタクチックポリプロピレンの加工特性を改良する方法としては造核剤の添加、アイソタクチックポリプロピレンのブレンドによる方法があるが効果としては不十分であり、又、紡糸条件の変更などによる方法では生産性が大幅に低下するという問題があった。
【０００５】
したがって、本発明の目的は、繊維紡糸用に適したポリプロピレン樹脂組成物を提供することにある。
【０００６】
本発明のいま一つの目的は、繊維紡糸時の糸の膠着がなく、かつ紡糸作業性が優れたプロピレン樹脂組成物を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは上記課題を解決する方法について鋭意検討を行い、本発明を完成するに至った。
【０００８】
すなわち本発明の繊維紡糸用プロピレン樹脂組成物は、シンジオタクチックポリプロピレン７０〜９０重量部、アイソタクチックポリプロピレン１０〜３０重量部、シリコーンオイル０．３〜１重量部、及びジアミンとモノカルボン酸との重縮合物、又はジアミンとモノカルボン酸と多塩基酸との重縮合物０．０５〜０．５重量部からなるものである。
【０００９】
【発明の実施の形態】
本発明に使用されるシンジオタクチックポリプロピレンとは、シンジオタクチック構造のポリプロピレンの単独重合体、或いは少量の他のオレフィンとの共重合体が例示され、そのタクティシティーは、単独重合体の場合１３Ｃ−ＮＭＲで測定したシンジオタクチック（ラセミ）ペンタッド分率として好ましくは０．７以上、より好ましくは０．８以上であり、共重合体の場合はラセミペンタッドの中央のプロピレンのメチル基の吸収として約２０．２ｐｐｍに観測される吸収が、プロピレンのメチル基の吸収の全体に対して０．５以上が好ましく、特に０．６以上が好ましい。
【００１０】
このようなシンジオタクチックポリプロピレンは、例えば、ジフェニルメチレン（シクロペンタジエニル−１−フルオレニル）ジルコニウムジクロライド等のメタロセン触媒と、メチルアルミノキサン助触媒とからなる触媒系を用いて重合することにより製造され、その重合方法としては溶媒重合法、塊状重合法、気相重合法等のいずれによってもよい。
【００１１】
本発明に使用されるアイソタクチックポリプロピレンは、１３Ｃ−ＮＭＲで測定したアイソタクチック（メソ）ペンタッド分率として０．７以上の比較的高タクティシティのものであり、アイソタクチック構造のポリプロピレン単独重合体、プロピレン−エチレンランダム共重合体等が例示できるが、繊維の柔軟性、熱融着繊維としての性能を考えた場合は、ポリプロピレン単独重合体に較べてプロピレン−エチレンランダム共重合体の方が好ましく用いられる。
【００１２】
これらアイソタクチックポリプロピレンは通常の市販品がそのまま利用できるが、製造する場合においては、例えば塩化マグネシウム担体型チタン触媒とトリエチルアルミニウム助触媒及び各種外部ドナー（電子供与性化合物）とからなる触媒系にて重合することが可能であり、その重合方法も上記シンジオタクチックポリプロピレンの場合と同様に、溶媒重合法、塊状重合法、気相重合法等のいずれも利用可能である。
【００１３】
アイソタクチックポリプロピレンとしてポリプロピレン−エチレンランダム共重合体を用いる場合においては、そのエチレン含量は、好ましくは１．０重量％以上、より好ましくは３．０〜５．０重量％である。エチレン含量が１．０重量％に満たないと繊維の柔軟性、熱融着特性が不十分となる。
【００１４】
ここで示すシンジオタクチックポリプロピレンとアイソタクチックポリプロピレンの比率に関しては、前者の７０〜１００重量部、後者の０〜３０重量部の範囲内で成形性の優れた成形物が得られる。この混合比がこの範囲を逸脱する場合は、成形物の柔軟性、熱融着特性が著しく阻害され不適である。より好ましい混合比はシンジオタクチックポリプロピレン７０〜９０重量部、アイソタクチックポリプロピレン１０〜３０重量部である。
【００１５】
本発明に用いられるシリコーンオイルとしては、ジメチルポリシロキサンタイプ、メチルハイドロジェンポリシロキサンタイプ、両末端ハイドロジェンポリシロキサンタイプ、メチルフェニルポリシロキサンタイプ、アルキル変性シリコーンタイプ、アミノ変性シリコーンタイプ、カルボキシル変性シリコーンタイプ、高級脂肪酸変性シリコーンタイプ、エポキシ変性シリコーンタイプ、ビニル基含有シリコーンタイプ、アルコール変性シリコーンタイプ、ポリエーテル変性シリコーンタイプ、アルキル・ポリエーテル変性シリコーンタイプ、フッソ変性シリコーンタイプ等のものが挙げられる。市場で一般的に入手可能なものがそのまま利用できるが、２５℃で測定した粘度が１００〜４０００ｃＳｔのものが好ましく用いられ、具体例としてはＴＳＦ−４５１（東芝シリコーン社製）、ＳＨ２００（東レ・ダウコーニング・シリコーン社製）、ＫＦ９６（信越シリコーン社製）等が挙げられる。
【００１６】
本発明におけるシリコーンオイルの添加量はシンジオタクチックポリプロピレンとアイソタクチックポリプロピレンの合計１００重量部に対して、０．１〜５重量部、好ましくは０．３〜１重量部である。この添加量が５重量部を超えた場合では、造粒時及び紡糸時の押し出し挙動が悪化し、安定した製品を得ることが難しくなる。また、０．１重量部に満たないと膠着防止剤としての効果が不十分になる。
【００１７】
なお、シリコーンオイル以外の膠着防止剤としては、脂肪酸エステル系、高級アルコール系、アミン系等が挙げられるが、後記の比較例に記載されたように、これらを添加した場合は、紡糸の際、ダイスから押し出された直後に発煙して作業環境を悪化させる場合がある。
【００１８】
本発明におけるジアミンとモノカルボン酸との重縮合物またはジアミンとモノカルボン酸と多塩基酸との重縮合物としては、市場で高軟化点の加工助剤（ワックス）として市販されているものがそのまま使用できる。具体例としては花王ワックスＥＢ−Ｐ（花王製）、ライトアマイドＷＨ−２１５（共栄社化学製）が挙げられる。
【００１９】
ジアミンとモノカルボン酸との重縮合物またはジアミンとモノカルボン酸と多塩基酸との重縮合物におけるジアミンとしては、炭素数１〜１０の炭素原子を持つジアミンが好ましく、例えば、エチレンジアミン、１，３−ジアミノプロパン、ヘキサメチレンジアミン、パラキシレンジアミン、イソホロンジアミン等が挙げられる。また、モノカルボン酸については、炭素数１０以上の飽和脂肪族モノカルボン酸及びヒドロキシモノカルボン酸が好ましく、例えば、ステアリン酸、ベヘン酸、モンタン酸、パルミチン酸等が挙げられる。多塩基酸については、特に、二塩基酸以上のカルボン酸が好ましく用いられ、具体的にはセバシン酸、アジピン酸等の脂肪族ジカルボン酸、テレフタル酸等の芳香族ジカルボン酸、またはシクロヘキシルコハク酸等の脂環式ジカルボン酸等が挙げられる。
【００２０】
本発明におけるジアミンとモノカルボン酸との重縮合物または、ジアミンとモノカルボン酸と多塩基酸との重縮合物の使用割合は、シンジオタクチックポリプロピレンとアイソタクチックポリプロピレンの合計１００重量部に対して、０．０１〜１重量部、好ましくは０．０５〜０．５重量部である。この添加量が１重量部を超えた場合では成形品の熱融着特性が悪化し、また、０．０１重量部に満たないと膠着防止性が半減する。
【００２１】
本発明における樹脂組成物には必要に応じて酸化防止剤、中和剤等の添加剤を通常使用している範囲内で添加する事ができる。又、造粒押出の際にメルトフローインデックス（以下、ＭＩと略して記述する。）調整のため、有機過酸化物等のレオロジーコントロール剤を必要量添加することも可能である。
【００２２】
本発明のポリプロピレン樹脂組成物は、上述のシンジオタクチックポリプロピレンとアイソタクチックポリプロピレン、シリコーンオイル、ジアミンとモノカルボン酸との重縮合物、またはジアミンとモノカルボン酸と多塩基酸との重縮合物、必要に応じて酸化防止剤、中和剤、造核剤、さらにはその他の添加剤を、例えばヘンシェルミキサーで混合した配合粉として、あるいはこの配合粉を、例えば単軸、二軸押出機やロール混練機により溶融造粒したペレットとして得ることができる。
【００２３】
その溶融粘度は繊維を成形する原料として使用可能なものであれば特に制限されないが、通常の溶融紡糸に使用される原料としては２３０℃で測定したＭＩが０．１〜１００ｇ／１０分程度、好ましくは１〜６０ｇ／１０分であるのが一般的である。
【００２４】
この樹脂組成物を用いる繊維としては、この樹脂組成物のみで紡糸した単一繊維、あるいは他の樹脂と組み合わせた複合繊維として芯鞘型、サイドバイサイド型等、何れのタイプにも使用可能である。
【００２５】
このようにして得られたポリプロピレン樹脂組成物は、従来市場に普及している熱融着繊維に比べ、熱融着性、柔軟性の面で非常に優れており、また、当初問題とされていた繊維紡糸時の糸同士の膠着が改良された、生産及び実用上優れた樹脂組成物である。
【００２６】
【実施例】
以下、実施例により本発明を詳細に説明する。
【００２７】
なお、各評価項目は次の方法に基づいて測定した。
（１）繊維加工性
３０ｍｍφ紡糸機を用いて径０．８ｍｍφ×２０穴のダイスから、樹脂温度２１０℃、ギヤポンプ回転数５ｒｐｍにて樹脂を押し出し、冷却温度９０℃、ロールスピード１０ｍ／ｍｉｎで紡糸を行った際に、発煙、ロール巻き付き等が発生し、加工上問題のあるものについては×、問題ないものについては○とした。
（２）膠着性
紡糸した繊維束を観察し、膠着していないもの（繊維がバラけているもの）は○、一部膠着しているが、指でしごけばバラけるものは△、全体的に膠着しており指でしごいてもバラけないものは×とした。
参考例１
［シンジオタクチックポリプロピレンの製造］
内容積２００リットルのオートクレーブをプロピレンで置換した後、その中に、常法に従って合成したイソプロピルペンタジエニル−１−フルオレンをリチウム化し、四塩化ジルコニウムと反応させて再結晶することによって得たイソプロピル（シクロペンタジエニル−１−フルオレニル）ジルコニウムジクロリド０．２ｇと東ソー・アクゾ（株）社製メチルアルミノキサン（重合度１６．１）３０ｇを装入した。次いで液状プロピレンを４０ｋｇ装入し、６０℃に昇温し、該温度で１時間重合した。次いでメタノールを１ｋｇ装入し脱灰し、未反応のプロピレンをパージして濾過し、２０ｋｇのシンジオタクチックポリプロピレンを得た。
【００２８】
このポリプロピレンは１３Ｃ−ＮＭＲによればシンジオタクチックペンタッド分率が０．７９３であり、ＭＩは４．５ｇ／１０分、１，２，４トリクロロベンゼンで測定した重量平均分子量と数平均分子量の比（Ｍｗ／Ｍｎ）は２．４であった。
【００２９】
上記で得たシンジオタクチックポリプロピレン１００重量部に、膠着防止剤としてシリコーンオイル（東芝シリコーン社製  ＴＳＦ−４５１）０．５０重量部、及びジアミン／モノカルボン酸重縮合物としてエチレンビスステアリン酸アマイド（花王製  花王ワックスＥＢ−Ｐ）０．１重量部、添加剤としてステアリン酸カルシュウム０．０２重量部、イルガフォス１６８（チバガイギー社製）０．１重量部、イルガノックス１０１０（チバガイギー社製）０．０５重量部、ＭＩ調整のため有機過酸化物としてルパゾール１０１（アトケム吉富社製）をヘンシェルミキサーで混合した。次いで、混合物を２３０℃に設定した５０ｍｍφ押出機を用いて混練造粒を行い、ＭＩ２０ｇ／１０分のペレットを得た。
【００３０】
得られたペレットを用いて紡糸加工性及び繊維束の膠着状況について評価を行ったところ、発煙、ロール巻き付き等は起こらず繊維加工性は良好で、得られた繊維束に膠着は見られなかった。
実施例２
ポリプロピレン樹脂１００重量部を、シンジオタクチックポリプロピレン８０重量％と、アイソタクチックポリプロピレンとして、エチレン含量４．９％のポリプロピレン−エチレンランダム共重合体（三井東圧化学製 三井ノーブレンＭＦＬ４．９）２０重量％とした以外は参考例１と同様にした。発煙、ロール巻き付きは見られず繊維加工性は良好で、得られた繊維束に膠着は見られなかった。
実施例３
膠着防止剤としてシリコーンオイル添加量を０．３重量部とした以外は実施例２と同様にした。発煙、ロール巻き付きは見られず繊維加工性は良好で、得られた繊維束に膠着は見られなかった。
実施例４
膠着防止剤としてシリコーンオイル添加量を１．０重量部とした以外は実施例２と同様にした。評価の結果、発煙、ロール巻き付きは見られず繊維加工性は良好で、得られた繊維束に膠着は見られなかった。
比較例１
膠着防止剤としてシリコーンオイルを無添加とした以外は参考例１と同様にした。評価の結果、発煙はしないものの繊維束に膠着が発生していた。
比較例２
膠着防止剤としてシリコーンオイルを無添加とした以外は実施例２と同様にした。評価の結果、発煙はしないものの繊維束に膠着が発生していた。
比較例３
膠着防止剤をグリセリン脂肪酸エステルであるブリアンＭ−１（松本油脂製薬製）０．５％とした以外は実施例２と同様にした。評価の結果、膠着性については良好であったものの紡糸時ダイス付近で発煙し、紡糸作業性不良であった。
比較例４
膠着防止剤を高級アルコールであるカルコール８０（花王製）０．５％とした以外は実施例２と同様にした。評価の結果、膠着性については良好であったものの紡糸時ダイス付近で発煙し、紡糸作業性不良であった。
比較例５
膠着防止剤をアルキルアミンであるアーモスタット（ライオン製）０．５％とした以外は実施例２と同様にした。評価の結果、膠着性については良好であったものの紡糸時ダイス付近で発煙し、紡糸作業性不良であった。
【００３１】
上記の実施例および比較例の原料の配合量および評価結果を表１にまとめた。
【００３２】
【表１】
0003795186.tif 000002
【００３３】
【発明の効果】
本発明のポリプロピレン樹脂組成物は融点が低く、伸縮性、柔軟性に優れるなどの特徴を有する繊維を提供し、又、加工性についても繊維紡糸時の糸の膠着等の問題がなく、産業上極めて価値がある。