(57)【要約】【課題】再生ポリエステル繊維により編成されていながら、土木、建築、スポーツ等の分野に供することのできる機械的特性に優れたネットを提供する。【解決手段】極限粘度〔η〕が０．８５以上である再生ポリエチレンテレフタレートを主成分とし、単糸繊度が３．３〜３３ｄｔｅｘ、引張強度５．０〜１３．５ｃＮ／ｄｔｅｘ、破断伸度１０〜３５％である再生ポリエステル繊維より編成され、破断強力が２００Ｎ以上、伸度が３０〜７０％であることを特徴とするネット。【選択図】　なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
極限粘度〔η〕が０．８５以上である再生ポリエチレンテレフタレートを主成分とし、単糸繊度が３．３〜３３ｄｔｅｘ、引張強度５．０〜１３．５ｃＮ／ｄｔｅｘ、破断伸度１０〜３５％である再生ポリエステル繊維より編成され、破断強力が２００Ｎ以上、伸度が３０〜７０％であることを特徴とするネット。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、使用済みのポリエチレンテレフタレート（以下、ＰＥＴと称す）ボトルやＰＥＴボトル等の製造時に発生するＰＥＴ樹脂屑を原料として得られる再生ポリエステル樹脂を用いた再生ポリエステル繊維より編成されるネットに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、廃棄物の埋め立てや焼却処分による環境汚染が問題化され、資源の再利用としてリサイクルが重要視されている。特に使い捨てとなるＰＥＴボトルは年々使用量が増加し、問題になってきている。
使用済みのＰＥＴボトルやＰＥＴボトル等の製造時に発生するＰＥＴ樹脂屑等を回収し、再利用する動きも年々高まりつつある。その一つとして、このような再生ＰＥＴが繊維の原料として再利用されるようになり、得られる再生ポリエステル繊維は環境に優しい繊維として注目されている。
【０００３】
しかしながら、上記再生ＰＥＴの一般的な粘度レベルは、極限粘度〔η〕で０．６〜０．７程度であり、そのような粘度の再生ＰＥＴから得られる再生ポリエステル繊維の強度は、衣料用繊維として用いるには十分ではあるが、高強度が必要とされる産業資材用繊維としては強度が不足し、再生ポリエステル繊維よりネットを編成しても、土木建築用ネットやスポーツ用ネットとして供することができるだけの機械的特性を満足するネットは得られなかった。
【０００４】
一般にポリエステル繊維の強度を増すには原料ポリマーとして高粘度のＰＥＴを用いることが必要となることから、ネット等の産業資材用に好適な高強度のポリエステル繊維とするために、原料のＰＥＴを溶融重合や固相重合等によって高粘度化する方法が知られている。したがって、再生ポリエステルにおいても、高粘度化が試みられた。
例えば特開平７−３１６９１９号公報には、成形品から回収されたポリエステル樹脂に重縮合触媒を添加して溶融し、その後、ペレット等の均一な形状に成形し、固相重合を行う方法が記載されている。この方法によれば高粘度化された再生ＰＥＴを得ることができるが、粘度のバラツキが大きい点が問題であった。再生ＰＥＴは通常のＰＥＴと違って、製造方法の異なるＰＥＴボトルや成型屑等から得られるものであるためにもともと粘度のバラツキが大きく、上記のような固相重合を行っても粘度のバラツキを十分解消することができず、そのような粘度のバラツキの大きい高粘度化された再生ＰＥＴを使用して紡糸を行なうと、紡糸口金内で粘度変化に起因する圧力変動が大きくなり、物性の均一性が損なわれたり、操業性が悪化するという問題があった。
したがって、再生ポリエステル繊維からなる高強度のネットを得ることもできないという状況であった。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
上記のような状況に鑑み、本発明の課題は、再生ポリエステル繊維により編成されていながら、土木、建築、スポーツ等の分野に供することのできる機械的特性に優れたネットを提供することにある。
【０００６】
【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ために鋭意検討した結果、本発明に到達した。
すなわち、本発明は、極限粘度〔η〕が０．８５以上である再生ポリエチレンテレフタレートを主成分とし、単糸繊度が３．３〜３３ｄｔｅｘ、引張強度５．０〜１３．５ｃＮ／ｄｔｅｘ、破断伸度１０〜３５％である再生ポリエステル繊維より編成され、破断強力が２００Ｎ以上、伸度が３０〜７０％であることを特徴とするネットを要旨とするものである。
【０００７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明について詳細に説明する。
本発明のネットは、高強力の再生ポリエステル繊維より編成されてなるネットであり、本発明に用いられる再生ポリエステル繊維は、高粘度化された再生ポリエステル樹脂を溶融紡糸して得られるものである。
【０００８】
本発明に用いられる再生ポリエステル樹脂の原料としては、紡糸に悪影響を及ぼす粘度変化や不純物の混入を防止する観点から、不純物が比較的少なく粘度も比較的安定し、かつ大量生産されているＰＥＴボトルの回収品及び／又はＰＥＴボトル製造時の成形屑等を利用して、チップ形状に溶融成形された再生ＰＥＴを用いることが好ましい。
【０００９】
本発明に用いられる再生ポリエステル樹脂は、このような再生ＰＥＴを重合により高粘度化して得ることができる。
再生ＰＥＴを高粘度化する重合方法としては、通常のポリエステルのように、バッチ式もしくは連続式での溶融重合もしくは固相重合を行う方法があるが、一般的にコスト面においてバッチ式の重合法は不利であり連続式の重合法が好ましい。
しかし、連続式の溶融重合により高粘度化する方法は、一般的に重合時間が固相重合と比較して短時間であることから、重合槽に供給される溶融した再生ＰＥＴの粘度変動が大きいと、安定した粘度制御をすることが困難となる。また、溶融重合では必然的に重合温度が融点以上の高温になるため、高粘度化と共に熱分解も起こり、カルボキシル末端基の減少が期待できず好ましくない。
【００１０】
そこで、本発明においては、高粘度させると共にカルボキシル末端基も減少させることができる連続固相重合法が好ましく採用される。
そのような連続固相重合法の条件であるが、重合時に重合槽を循環する窒素の温度及び風速は、所定の極限粘度、カルボキシル末端基濃度が得られるよう適宜設定すればよいが、通常は温度１９０〜２２０℃、風速５〜１５ｃｍ／秒程度である。
【００１１】
また、重合時間としては３０時間以上が好ましい。再生ＰＥＴと違って粘度や末端基濃度が均一な通常のＰＥＴであれば、極限粘度を０．８５以上とするには、２０時間程度の固相重合で均一な高粘度化が行える。これに対して再生ＰＥＴにおいては、原料段階での粘度や末端基濃度にバラツキがあるが、３０時間以上の重合時間を取ることで均一な高粘度化を達成できることが見出された。
一般に再生ＰＥＴは、製造方法の異なる回収ＰＥＴボトルやＰＥＴボトル成型屑等から製造されたものであって、通常は袋詰めされており、袋単位で平均粘度が異なることが多い。したがって、袋単位で固相重合に供すると、一般に平均粘度の低い袋のものは粘度上昇が早く、逆に平均粘度の高い袋のものは粘度上昇が遅いが、連続固相重合を通常のＰＥＴに行なうよりも長時間行うことによって、さらには極限粘度を０．８５以上の高粘度にまで上昇させることによって、重合前の袋毎の平均粘度や末端基濃度のバラツキを改善することができ、粘度や末端基濃度の均一な再生ポリエステル樹脂が得られるのである。
したがって、連続固相重合時間が３０時間未満では、均一な高粘度化が行なわれず、平均粘度や末端基濃度のバラツキを改善することができないおそれがあるので好ましくない。より好ましい連続固相重合時間としては、５０〜１２０時間である。
【００１２】
上記のようにして高粘度化された再生ポリエステル樹脂の極限粘度〔η〕としては、ネット用に適した高強度の再生ポリエステル繊維を得るために、０．８５以上とする必要があり、０．８７〜１．１６が好ましい。極限粘度〔η〕が０．８５未満では、得られる再生ポリエステル繊維の強度が不足して、目的とするネットが得られない。また、極限粘度〔η〕を０．８５以上にまで高めることにより、重合前の再生ＰＥＴにおける袋毎の平均粘度や末端基濃度のバラツキを改善することができる。
さらに、上記の再生ポリエステル樹脂のカルボキシル末端基濃度としては、３０当量／１０６ｇ以下が好ましく、２５当量／１０６ｇ以下がより好ましい。３０当量／１０６ｇを超えると、耐熱性が不足する傾向にあるので好ましくない。
【００１３】
本発明のネットを編成するための再生ポリエステル繊維は、上記のような高粘度、低カルボキシル末端基濃度の再生ポリエステル樹脂を紡糸して得られるものであるため、高強度を具備しており、引張強度としては、強度５．０〜１３．５ｃＮ／ｄｔｅｘであり、好ましくは７．０〜１２．５ｃＮ／ｄｔｅｘである。再生ポリエステル繊維の引張強度が５．０ｃＮ／ｄｔｅｘ未満では、十分な強力のネットを得ることができない。また、再生ポリエステル繊維の破断伸度としては、１０〜３５％である。再生ポリエステル繊維の破断伸度が１０％未満では、得られるネットの伸度が不足し、逆に３５％を超えると得られるネットの伸度が大きくなりすぎて寸法安定性に欠ける。本発明においては、上記のようにして高粘度化された再生ポリエステル樹脂を用いて、次に述べるような溶融紡糸及び延伸処理を行なうことにより、上記範囲の引張強力及び破断伸度を具備する再生ポリエステル繊維を得ることができる。
【００１４】
再生ポリエステル樹脂を用いて再生ポリエステル繊維を製造する方法について、図面を示して説明する。
本発明に用いる再生ポリエステル繊維は、常用の溶融紡糸装置で紡糸することができ、一旦巻き取って延伸を行う二工程法、一旦巻き取ることなく連続して延伸、熱処理を行うスピンドロー法のいずれを採用することもできるが、コスト面からスピンドロー法が好ましい。
図１は、スピンドロー法による再生ポリエステル繊維の製造に用いることのできる延伸巻取り装置の一例を示す概略工程図である。紡出された未延伸糸は、冷却固化された後、まず、非加熱の第１ローラ１に複数回掛けて引き取り、引き続いて非加熱の第２ローラ２に複数回掛けて延伸倍率１．００５〜１．０５で引き揃える。続いて、スチーム処理機６により、温度３００〜５００℃、圧力０．３〜１．ＯＭＰａの加熱スチームが糸条に吹き付けた後、温度１５０〜２５０℃に加熱された第３ローラ３に複数回掛け、延伸倍率４．Ｏ〜６．Ｏで延伸熱処理を施す。さらに１００〜２００℃に加熱された第４ローラ４に複数回掛けて２．Ｏ〜１０．Ｏ％の弛緩熱処理を施した後、速度１５００ｍ／分以上でワインダー５に巻き取ることにより、本発明に用いられる再生ポリエステル繊維が得られる。
【００１５】
再生ポリエステル繊維は、必要により原着繊維とすることができ、このとき再生ポリエステル樹脂中に合有させる顔料の種類や濃度は特に制限されるものではなく、通常の原着ポリエステル繊維の場合と同様の顔料の種類や濃度を採用すればよい。顔料を練り込む方法についても、通常行なう方法と同様、マスターバッチ化したものをドライブレンドして用いればよい。また、製糸性を損なわない程度に、再生ポリエステル樹脂中に共重合物成分が含まれていてもよく、さらには、艶消し剤、耐熱剤、耐候剤等が添加されていてもよい。
再生ポリエステル繊維の断面形状についても特に限定されるものではなく、丸断面はもちろん、異型断面や中空断面であってもよい。
【００１６】
本発明のネットは、上記した再生ポリエステル繊維より編成されてなるものであり、その破断強力は２００Ｎ以上であり、４００〜１５００Ｎが好ましい。破断強力が２００Ｎ未満では、土木用、建築用等の使用に耐え得るものとならない。また、ネットの伸度としては、３０〜７０％であり、４０〜６０％が好ましい。ネットの伸度が３０％未満ではタフネスに乏しく、一方、７０％を超えると寸法安定性に欠ける。
本発明においては、上記したような優れた強伸度特性を有する再生ポリエステル繊維を使用して、次のような方法により編成して、上記した範囲の破断強力及び伸度を具備したネットを得ることができる。
【００１７】
本発明のネットの編成方法について説明する。本発明のネットは、上記した再生ポリエステル繊維を使用し、ラッセル編機を用いて鎖編と挿入の組み合わせでメッシュ状に編成することにより、経編地のネットとして得ることができる。また、編網機を用いて編網することにより、本目網、蛙又網、無結節網等の編地のネットとして得ることができる。さらには、編地を複数枚重ねて本発明のネットとすることもできる。
【００１８】
本発明のネットにおける目の形状としては、菱目、亀甲目、角目のいずれでもよく、また、等辺でなくてもよい。ネットの目合は、使用目的により異なるが、一辺１０〜７５ｍｍとするのが好ましい。目合が１０ｍｍ未満では、ネットを仕立てる際にロープを通すのが困難となり、また、コスト高となるので好ましくない。一方、目合が７５ｍｍを超えると、ネットによる所望の物体の捕捉が困難となり、使用する糸の繊度も非常に大きなものとする必要が生じ、特にラッセル編機では編地の作製自体が困難となるので好ましくない。
【００１９】
本発明のネットの用途としては、土木もしくは建築用ネットとして使用することができ、例えば建造物の梁や桁に周辺を着脱自在に固定することにより安全ネットとして使用したり、傾斜面等に張設して防雪、落石防止、法面の保護等に使用したり、あるいは、護岸用吸出し防止ネットとして用いることができる。また、ゴルフ打球用、サッカーゴール用、野球のバッティングケージや防球用、テニスやバレーボールのセンターネット用等のスポーツ用ネットとして使用することもできる。
【００２０】
特に、土木もしくは建築用ネットとして使用する場合には、ネットの強力を３９０〜１５００Ｎの範囲とするのが好ましい。ネットの強力を３９０Ｎ以上とすることにより、安全率を高く設計でき、塊体充填時における落下、地面との接触引きずりなどにおいても、破断および石が抜け出すこと等のないネットが得られる。一方、ネットの強力が１５００Ｎ以上になると網立が困難となり、ネットの質量が大きくなり実用面で支障が生じる傾向にあるので好ましくない。
【００２１】
【実施例】
次に、本発明を実施例によって具体的に説明する。
実施例における各物性値は、次の方法で測定した。
（ａ）ＰＥＴの極限粘度
フェノールと四塩化エタンとの等質量混合物を溶媒とし、濃度０．５ｇ／ｄｌ、温度２０℃で測定した。
（ｂ）繊維の強度及び伸度
ＪＩＳ　Ｌ−１０１３に従い、引張試験機（島津製作所製オートグラフＤＳＳ−５００）を用い、試料長２５ｃｍ、引張速度３０ｃｍ／分で測定した。
（ｃ）　ネットの強力及び伸度
ＪＩＳ　Ｌ　１０４３に準じて、図２のように作成した図３に示す試料を定速伸長型引張試験機のフックを取り付けて、矢印方向に引張速度２００ｍｍ／分で引張ることにより、引張試験を行って、ネットが破断するまでの強力及び伸度の最大値を測定した。
なお、図２は引張試験用サンプルを、ネット地よりサンプリングする方法をすものであり、図３はサンプルを引張試験機に取り付け矢印の方向に強力を測定する様子を示すものである。
（ｄ）　ネットの耐候性
ＪＩＳ　Ｌ−０８４２に準じて、カーボンフェードメーターによる光照射（６３℃×光照射１２５０時間）を行い、照射前後の強力を測定して、下記数式により強力保持率を求めた。
強力保持率＝（照射後の強力）／（照射前の強力）×１００　％
【００２２】
実施例１
ＰＥＴボトルから再生された再生ＰＥＴのチップ（極限粘度〔η〕の平均値が０．６６）を、温度２３０℃の減圧下で撹枠しながら１０２時間固相重合して重合度を高めることにより、極限粘度〔η〕が１．０４となるまで高粘度化した。
この高粘度化した再生ＰＥＴを紡糸用ポリマーとして、孔径が０．６ｍｍ、孔数１９２個の紡糸口金を装着した溶融紡糸装置により、温度３００℃で紡出し、直下に常設された温度４００℃、長さ４０ｃｍの加熱筒内を通過させた後、長さ１８０ｃｍの横型冷却装置で温度１５℃、速度０．７ｍ／秒の冷却風を用いて冷却した後、オイリングローラで油剤を付与した。続いて、図１の工程図に従い、速度３６５ｍ／分の非加熱の第１ローラに４回掛けて引き取り、引き続き速度３６９ｍ／分の非加熱の第２ローラに５回掛けて１．０１倍の引き揃えを行い、オリフィス径が２．０ｍｍ、スチームの温度が４５０℃、圧力０．５ＭＰａのスチーム処理機６内を通過させた。次に、速度２１０４ｍ／分、温度２１０℃の第８ローラに６回掛けて５．７倍の延伸を行い、速度２０２０ｍ／分、温度１７０℃の第４ローラに６回掛けて弛緩熱処理を行い、速度２０００ｍ／分のワインダーに巻き取り、１６７０ｄｔｅｘ／１９２フィラメントの丸断面形状の再生ポリエステル繊維を得た。
得られた１６７０ｄｔｅｘ／１９２ｆの再生ポリエステル繊維２本を鎖編糸とし、１６７０ｄｔｅｘ／１９２フィラメントの再生ポリエステル繊維２本を挿入糸として用い、９Ｇのラッセル編機を使用して図４に示す組織で経編地に編成した。図４の７は鎖糸、８は挿入糸である。この経編地を１８０℃で１分間熱処理して１辺が２５ｍｍの本発明のネットを得た。
【００２３】
実施例２
カーボンブラックを３５質量％練り込んでマスターバッチ化した極限粘度〔η〕が０．７１のＰＥＴと、実施例１における高粘度化した再生ＰＥＴとを、計量混合機によりカーボン濃度が０．６質量％になるようにドライブレンドした。このブレンド物を紡糸用ポリマーとして用い、延伸倍率を５．３倍として再生ポリエステル繊維を得ること以外は、実施例１と同様にして行うことにより、原着繊維からなる本発明のネットを得た。
【００２４】
比較例１
実施例１で使用した固相重合前の再生ＰＥＴのチップをそのまま用いて、温度２８０℃で続出し、温度３００℃の加熱筒内を通過させた後、速度３５８ｍ／分、第１ローラに引き取り、速度３６２ｍ／分の第２ローラに掛けて引き揃えを行い、スチーム温度３５０℃のスチーム処理機内を通過させ、速度２０６１ｍ／分の第３ローラに掛けて５．７倍の延伸を行い、速度２０２０ｍ／分の第４ローラに掛けて弛緩処理を行ったこと以外は、実施例１と同様に行うことにより、比較用のネットを得た。
【００２５】
実施例１〜２及び比較例１で得られた繊維とネットの特性を下記表１に示す。
【００２６】
【表１】
2004091934.tif 000002
【００２７】
表１からも明らかなように、実施例１〜２で得られた本発明のネットは、高粘度化された再生ポリエステル樹脂からなる強伸度特性に優れた再生ポリエステル繊維より編成されているため、土木及び建築用ネットとして好適な特性を具備したネットであった。
一方、比較例１のネットは、高粘度化されない再生ＰＥＴからなる強度の低い再生ポリエステル繊維を使用したため、ネットとしての性能において大きく劣り、実際の使用に供せるようなものではなかった。
【００２８】
【発明の効果】
本発明によれば、再生ポリエステル原料を使用していながら、強伸度特性に優れた高タフネスのネットを得ることができ、環境保護の面からも好ましい。本発明のネットは、各種用途に供することができ、特に建築、土木用に好適である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明における再生ポリエステル繊維を製造するための延伸巻取り装置の一例を示す概略工程図である。
【図２】本発明のネットの強度を測定する試料の作製方法を示す図である。
【図３】本発明のネットの強度を測定する試料片である。
【図４】本発明のネットの組織の一例を示す図である。
【符号の説明】
１．第１ローラ
２．第２ローラ
３．第３ローラ
４．第４ローラ
５．ワインダー
６．スチーム処理機
７．鎖糸
８．挿入糸
【図１】
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【図２】
2004091934.tif 000004
【図３】
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【図４】
2004091934.tif 000006