(57)【要約】【課題】再生ポリフェニレンサルファイド樹脂及び／又は樹脂組成物を使用し、引張強度、結節強度、引強度掛、耐屈曲疲労性および耐屈曲摩耗性などの諸物性のバラツキが小さく、安定した物性を持つ繊維、及びその繊維を使用した工業用織物を提供する。【解決手段】メルトフローレートが５０〜３００ｇ／１０分の再生ポリフェニレンサルファイド樹脂及び／又は樹脂組成物が２０重量％以上含有されていることを特徴とする繊維。または、再生ポリフェニレンサルファイド樹脂及び／又は樹脂組成物が２０〜１００重量％、バージンポリフェニレンサルファイド樹脂が８０〜０重量％含有されていることを特徴とする繊維。さらに、これらの繊維を織物を構成する素材の一部に使用した工業用織物。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
メルトフローレートが５０〜３００ｇ／１０分の再生ポリフェニレンサルファイド樹脂及び／又は樹脂組成物が２０重量％以上含有されていることを特徴とする繊維。
【請求項２】
前記再生ポリフェニレンサルファイド樹脂及び／又は樹脂組成物が２０〜１００重量％、バージンポリフェニレンサルファイド樹脂が８０〜０重量％含有されていることを特徴とする請求項１記載の繊維。
【請求項３】
前記再生ポリフェニレンサルファイド樹脂組成物にはポリフェニレンサルファイド樹脂成分が９０重量％以上、１００重量％未満含有されていることを特徴とする請求項１乃至２記載の繊維。
【請求項４】
請求項１乃至３のいずれか１項に記載の繊維を、織物を構成する素材の一部に使用した工業用織物。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は再生ポリフェニレンサルファイド樹脂及び／又は樹脂組成物を用いた繊維およびその繊維を用いた工業用織物に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
ポリフェニレンサルファイド（以下、ＰＰＳと称する）樹脂は、耐熱性、耐薬品性および難燃性などに優れている上に、溶融成形が可能であることから、これらの特性を活かして電気・電子部品、自動車部品、精密機械部品などの工業用部品、繊維、フィルム、シートおよびプレートなどの各種成形品に広く用いられてきた。
【０００３】
しかし、ＰＰＳ樹脂は優れた耐熱性、耐薬品性および難燃性を有することから、使用済み成形品の処理が困難であり、廃棄の際、焼却処理する場合には、亜硫酸ガスを発生する恐れがある上に、埋没処理をしても生分解しないため、自然環境に対して大きな負荷を与えている。
【０００４】
一方、ＰＰＳ樹脂は、熱可塑性樹脂であることから、再生して使用可能であるという特徴を持っている。その特徴を利用した技術として、ＰＰＳを含む原料樹脂、添加剤、さらにこの原料樹脂と添加剤とからなる組成物の成形で発生した回収成形物の粉砕品をコンパウンディングしてなるリサイクル樹脂組成物（例えば、特許文献１参照）が紹介されている。
【０００５】
しかしながら、上記の再生ＰＰＳ樹脂は溶融粘度、メルトフローレートなどに広いバラツキを有しているため、これを使用して溶融紡糸した場合、得られたＰＰＳ繊維の引張強度、結節強度、引掛強度、耐屈曲疲労性および耐屈曲摩耗性など諸物性値にバラツキが生じ、良質なＰＰＳ繊維が得られにくかった。
【０００６】
また、直鎖状ＰＰＳ樹脂１００重量部に対し、環状ＰＰＳ化合物を０．１〜１．０重量部の割合で添加したＰＰＳ樹脂組成物（例えば、特許文献２参照）が紹介されている。このＰＰＳ樹脂組成物からなる射出成形品はリサイクル使用することができ、そのリサイクル品は繰り返し射出成形しても機械的物性の低下が低いという特徴を有している。しかし、このＰＰＳ樹脂組成物、あるいはその射出成形品をリサイクルしたＰＰＳ樹脂組成物は、溶融紡糸に使用した場合、紡糸口金の吐出孔周辺を汚しやすく、それによる糸切れや製糸安定性が低いといった問題を引き起こしていた。
【０００７】
このように従来の再生ＰＰＳ樹脂組成物は溶融紡糸に適していないため、繊維への応用が困難であり、特に、安定した靱性および強度が要求される工業用織物用への展開が望まれていた。
【特許文献１】特開２００１−２６７１９号公報
【特許文献２】特開平１０−７７４０８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は、引張強度、結節強度、引掛強度、耐屈曲疲労性および耐屈曲摩耗性などの諸物性バラツキが小さく、再生ＰＰＳ樹脂および／又は樹脂組成物を使用した繊維およびこれを用いた工業用織物の提供を課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明者らは、上記の課題を達成するために鋭意検討した結果、本発明に至った。すなわち、その発明は、
メルトフローレートが５０〜３００ｇ／１０分の再生ＰＰＳ樹脂及び／又は樹脂組成物が２０重量％以上含有されていることを特徴とする繊維を提供するものである。なお本発明の繊維においては、
前記再生ＰＰＳ樹脂及び／又は樹脂組成物が２０〜１００重量％、バージンＰＰＳ樹脂が８０〜０重量％含有されていることを特徴とする繊維であること、さらには、
前記再生ＰＰＳ樹脂組成物にはＰＰＳ樹脂成分が９０重量％以上、１００重量％未満含有されていることを特徴とする繊維であることが、いずれも好ましい条件として挙げられる。また、本発明の工業用織物は、これらの繊維を織物を構成する素材の一部に使用したことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明の再生ＰＰＳ樹脂及び／又は樹脂組成物を使用して得られた繊維は、引張強度、結節強度、引掛強度、耐屈曲疲労性および耐屈曲摩耗性などの諸物性のバラツキが小さく、安定した物性が得られ、さらには製糸安定性が高いなどの効果が得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、本発明について詳細に説明する。
【００１２】
本発明において再生ＰＰＳ樹脂及び樹脂組成物とは、次の（１）〜（４）のようなものを言うが、要するに１度以上成形品として用いたもの、あるいは成形する際に発生した屑を再生したものである。
（１）バージンＰＰＳ樹脂、又はバージンＰＰＳ樹脂に他の成分を加えて成形された工業用部品、繊維、工業用織物、フィルム、シートおよびプレートなどの成形品、あるいはその屑を回収し、裁断、溶融押出して再成形後、チップ状にカットしたもの。
（２）バージンＰＰＳ樹脂、又はバージンＰＰＳ樹脂に他の成分を加えて成形された成形品、あるいはその屑を回収し、再び溶融押出成形することなく、そのまま粉砕して顆粒状またはフレーク状にしたもの。
（３）チップ状、顆粒状あるいはフレーク状の再生ＰＰＳ樹脂及び／又は樹脂組成物を成形品の出発原料とし、成形と再生をさらに１回以上繰り返して再生されたチップ状、顆粒状あるいはフレーク状のもの。この再生において、他の成分を加えても加えなくてもよい。
【００１３】
なお、バージンＰＰＳ樹脂とは、ｐ−ジクロルベンゼンに硫化ナトリウムを重縮合反応させ、精製して得られた樹脂などを言い、一般に１度も溶融成形に使用されていないものを言う。
【００１４】
本発明の繊維は、上記再生ＰＰＳ樹脂及び／又は樹脂組成物を含有することを特徴とするが、得られる繊維の諸物性バラツキを小さくし、製糸安定性を得るためには、再生ＰＰＳ樹脂及び／又は樹脂組成物のメルトフローレートが５０〜３００ｇ／１０分であることが必要であり、さらに好ましくは５０〜１８０ｇ／１０分である。この理由は、再生ＰＰＳ樹脂及び／又は樹脂組成物のメルトフローレートが大きいと、溶融紡糸して得られる繊維の諸物性に大きなバラツキが生じるとともに、繊維の靱性や強度が低下するからである。また反対に、メルトフローレートが小さいと、溶融紡糸の際、紡糸機内の圧力が異常上昇し、安定した製糸が望めなくなるからである。
【００１５】
また、本発明の繊維には再生ＰＰＳ樹脂及び／又は樹脂組成物の他に、６ナイロン、６６ナイロン、６１０ナイロン、６１２ナイロン、６／６６共重合体などのポリアミド樹脂及びその共重合体、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、ポリシクロヘキサンテレフタレートなどのポリエステル樹脂及びその共重合体、ポリフッ化ビニリデン、エチレン・テトラフルオロエチレン共重合体、テトラフルオロエチレン・ヘキサフルオロプロピレン・フッ化ビニリデンなどのフッ素樹脂、ポリエチレン、ポリプロピレンなどのポリオレフィン樹脂などの樹脂や、硫酸バリウム、リン酸カルシウム、ガラスフレーク、タルク、クレー、カオリン及び雲母などの無機微粒子、酸化チタン、酸化ケイ素、炭酸カルシウム、窒化ケイ素、ジリコニウム酸、抗酸化剤、金属イオン封鎖剤、イオン交換剤、着色防止剤、帯電防止剤、各種着色剤、ワックス類、シリコーンオイル、各種界面活性剤及び各種強化繊維類などが含まれてもよい。
【００１６】
しかし、こうした再生ＰＰＳ樹脂及び／又は樹脂組成物以外の成分が多く含まれると、得られる繊維にＰＰＳ特有の耐熱性、耐薬品性および難燃性が発現されにくくなる。従って、再生ＰＰＳ樹脂及び／又は樹脂組成物の含有量は２０重量％以上必要であり、さらに好ましくは５０重量％以上である。
【００１７】
さらに、得られる繊維にＰＰＳ特有の耐熱性、耐薬品性および難燃性を保持し、さらに繊維の諸物性バラツキをより小さくし、製糸安定性をより高めるためには、再生ＰＰＳ樹脂及び／又は樹脂組成物以外の成分にバージンＰＰＳ樹脂を使用することが好ましく、その含有量は、再生ＰＰＳ樹脂及び／又は樹脂組成物２０〜１００重量％に対し、バージンＰＰＳ樹脂８０〜０重量％であることが好ましい。
【００１８】
また、繊維の諸物性バラツキや製糸安定性は、再生ＰＰＳ樹脂組成物中におけるＰＰＳ樹脂成分の含有率によっても左右されやすい。ＰＰＳ樹脂成分が少ないと、繊維の諸物性バラツキが大きくなり、製糸安定性も低下する傾向にある。従って、再生ＰＰＳ樹脂組成物中のＰＰＳ樹脂成分の含有率は９０重量％以上、１００重量％未満、さらには９５重量％以上、１００重量％未満が好ましい。特にＰＰＳ樹脂以外の成分含有率が少ないＰＰＳ繊維やＰＰＳフィルムなどが適している。
【００１９】
なお、再生ＰＰＳ樹脂及び／又は樹脂組成物の溶融再生において、溶融温度が高すぎると解重合しやすくなるとともに、分岐結合も発生しやすくなり、繊維の製造工程において延伸性が低下するほか、繊維の結節強度が低下するなどの不具合が生じやすくなる。従って、溶融温度はＰＰＳ樹脂の融点より０〜５０℃高いことが好ましい。
【００２０】
また、再生ＰＰＳ樹脂及び／又は樹脂組成物中のＰＰＳ樹脂成分は、主としてｐ−フェニレンサルファイド単位から構成される樹脂であることが好ましく、具体的には、構成単位の８５モル％以上がｐ−フェニレンサルファイド単位となることが好ましい。その理由は、ｐ−フェニレンサルファイド単位が少ないと、耐熱性が低下し、繊維及びそれを使用した工業用織物の耐久性も低下しやすくなるからである。
【００２１】
本発明の繊維の製造方法については何ら特別な方法を必要とせず、公知の溶融紡糸方法で製造することができる。例えば、チップ状、あるいは顆粒状の再生ＰＰＳ樹脂及び／又は樹脂組成物と他の樹脂や添加剤などの混合物をエクストルーダー型溶融紡糸機に供給し、溶融混練後、紡糸口金から押出された樹脂を冷却固化し、延伸、弛緩処理して巻き取る方法が挙げられる。また、顆粒状、あるいはフレーク状の再生ＰＰＳ樹脂及び／又は樹脂組成物と他の樹脂や添加剤などの混合物をベント式溶融紡糸機に供給し、溶融紡糸機内の空気を吸引除去しながら溶融混練後、紡糸口金から押出された樹脂を冷却固化し、延伸、弛緩処理して巻き取る方法も挙げられる。
【００２２】
本発明の繊維の直径については特に限定されないが、マルチフィラメントのほか、モノフィラメントの領域も包含する。特に工業用織物に使用される繊維については直径０．０５〜４．００ｍｍのものが主に使用される。
【００２３】
また、本発明の繊維の形態としては、単一構造の他に、芯鞘複合糸、海島型複合糸、バイメタル複合糸及び多層複合糸などが挙げられ、さらに、繊維軸方向に垂直な断面形状は、丸、扁平、正方形、半月状、三角形、五角以上の多角形、多葉型、ドッグボーン型、繭型など、使用する用途に応じ、様々な断面形状が挙げられ、特に限定されない。
【００２４】
なお、工業用織物に使用する繊維の断面形状については、丸断面もしくは扁平断面であることが好ましい。特に、本発明の繊維を抄紙用ドライヤーカンバスの経糸として用いる場合には、抄紙用ドライヤーカンバスの防汚性を有効に発現させること、及び織物表面に平坦性を持たせるという観点から、扁平断面繊維が好ましく用いられる。ここで言う扁平断面とは、楕円、正方形もしくは長方形のことであるが、幾何学的に定義される楕円、正方形もしくは長方形以外に、楕円に類似した形状、正方形もしくは長方形に類似した形状も挙げられ、例えば正方形および長方形の四隅を丸くした形状も含まれる。また、楕円の場合は、この楕円の重心で直交する長軸の長さをＬＤ、短軸の長さをＳＤとした時、あるいは、正方形もしくは長方形の場合は、長方形の長辺の長さをＬＤ、短辺の長さをＳＤとした時に、１≦ＬＤ／ＳＤ≦１０の関係を満足することが好ましい。
【００２５】
本発明で言う工業用織物には、上述する抄紙用ドライヤーカンバスの他、サーマルボンド法不織布熱接着工程用ネットコンベア、乾燥機および熱処理機内搬送用ベルトもしくは各種フィルターが挙げられ、本発明の繊維は、これら工業用織物の緯糸及び／又は経糸の少なくとも一部に使用される。
【００２６】
そして、本発明の再生ＰＰＳ樹脂及び／又は樹脂組成物を使用した繊維をこれら工業用織物の少なくとも一部に使用した場合、糸割れや織り斑などの織り姿不良が発生しにくいという特長を有する。
【実施例】
【００２７】
以下に実施例を挙げて、本発明の再生ＰＰＳ樹脂及び／又は樹脂組成物を用いた繊維およびその製造方法、その繊維を使用した工業用織物について、更に詳細に説明する。
【００２８】
なお、上記および下記に記載する本発明の繊維の物性については以下の方法により測定した値である。
【００２９】
[メルトフローレート]
ＡＳＴＭ  Ｄ１２３８−８６に準じて測定した。
【００３０】
[引張強度・結節強度・引掛強度]
ＪＩＳ  Ｌ１０１３に準じて引張破断時の強力を測定し、その測定試料の単位繊度当りの強力値を強度とした。また、測定回数は同一繊維試料につき各１０本とし、１０本中の最大値から最小値を引いた値を強度バラツキとした。
【００３１】
[屈曲疲労切断回数]
ＪＩＳ  Ｐ−８１１５に準じて測定した。具体的には、屈曲疲労試験機（東洋精機製  ＭＩＴ屈曲疲労試験機）を使用し、荷重０．２５ｇ／ｄ、振れ回数１７５回／分、振れ角度約２７０度（左右に各約１３５度）、繊維を挟む折り曲げコマの左右折り曲げ面の曲率半径を各々０．３８≦０．０３ｍｍとして測定した。同一繊維試料につき１０本測定し、切断するまでの往復折り曲げ回数の平均値を屈曲疲労切断回数とした。この平均値が高いほど耐屈曲疲労性が高いことを表す。また、１０本の測定で、測定値の最大値から最小値を引いた値を屈曲疲労切断回数のバラツキとした。
【００３２】
[屈曲摩耗切断回数]
ＪＩＳ  Ｌ−１０９５−７．１０．２Ｂに準じて測定した。具体的には、固定されたφ３．０ｍｍの摩擦子（硬質鋼線  ＳＷＰ−ＳＦ）の上に接触させた繊維を、摩擦子の左右各５５度の角度で斜め下に設けたフリーローラー２個（ローラー間距離  ７０ｍｍ）の下に掛け、別の１個のフリーローラーを介して繊維の一端に０．２ｇ／ｄの荷重をかけてセットする。その後、繊維試料を往復回数１０５回／分、往復ストローク２５ｍｍで摩擦子に接触往復させた。同一繊維試料につき１０本測定し、切断するまでの往復折り曲げ回数の平均値を屈曲摩耗切断回数とした。この平均値が高いほど耐屈曲摩耗性が高いことを示す。また、１０本の測定で、測定値の最大値から最小値を引いた値を屈曲摩耗切断回数のバラツキとした。
【００３３】
[総合評価]
強度バラツキが０．５０ｃＮ／ｄｔｅｘ以下、屈曲摩耗回数バラツキ２０００回以下、および屈曲疲労回数バラツキ２０回以下の全ての条件を満たす繊維は、安定な物性を有する優れた繊維として○と判定し、１項目でもこれらの条件から外れた場合は、不安定な物性を有する繊維として×と判定した。さらに、製糸性については、安定しているものを○、不安定なものを△、著しく不安定なものを×で評価した。
【００３４】
[実施例１]
ＰＰＳ樹脂からなるＰＰＳ繊維が８０重量％、６６ナイロン樹脂からなるナイロン繊維が２０重量％混合された使用済み繊維屑を回収して裁断後、２軸型溶融混練押出機に供給し、３２０℃の温度でノズル孔から溶融押出した。その後、押出された樹脂を冷却固化し、成形された直径約２．５ｍｍのガット状樹脂を長さ３．０ｍｍにカットして、メルトフローレートが２００ｇ／１０分の再生ＰＰＳ樹脂組成物（Ａ）を得た。
【００３５】
また、ＰＰＳ樹脂成分１００重量％からなる使用済みＰＰＳフィルムを回収して裁断後、２軸型溶融混練押出機に供給し、３２０℃の温度でノズル孔から溶融押出した。その後、押出された樹脂を冷却固化し、成形された直径約２．５ｍｍのガット状樹脂を長さ３．０ｍｍにカットして、メルトフローレートが１００ｇ／１０分の再生ＰＰＳ樹脂（Ｂ）を得た。
【００３６】
そして、乾燥した再生ＰＰＳ樹脂組成物（Ａ）４０重量％と再生ＰＰＳ樹脂（Ｂ）４０重量％、さらに６６ナイロン樹脂２０重量％の混合物を、スクリュー径がφ４０ｍｍ（Ｌ／Ｄ＝２５）の１軸型エクストルダー溶融紡糸機に連続供給し、３２０℃の温度で紡糸口金から溶融押出した後、押出された樹脂を冷却固化した。次いで、巻き取ることなく４．６倍に二段加熱延伸し、さらに、０．９８倍に弛緩熱処理することにより、直径０．４５ｍｍの円形断面の繊維を得た。得られた繊維の諸物性結果を表１に示す。
【００３７】
[実施例２]
請求項１で得られた再生ＰＰＳ樹脂組成物（Ａ）４０重量％、再生ＰＰＳ樹脂（Ｂ）４０重量％、さらにバージンＰＰＳ樹脂（東レ社製  Ｅ２０８０、メルトフローレート  １００ｇ／１０分）２０重量％の混合物を使用した以外は請求項１に記載される製造方法で直径０．４５ｍｍの円形断面の繊維を得た。得られた繊維の諸物性結果を表１に示す。
【００３８】
[実施例３]
ＰＰＳ樹脂からなるＰＰＳ繊維が９５重量％、６６ナイロン樹脂からなるナイロン繊維が５重量％混合された使用済み繊維屑を回収して裁断後、２軸型溶融混練押出機に供給し、３２０℃の温度でノズル孔から溶融押出した。その後、押出された樹脂を冷却固化し、成形された直径約２．５ｍｍのガット状樹脂を長さ３．０ｍｍにカットして、メルトフローレートが９５ｇ／１０分の再生ＰＰＳ樹脂組成物（Ｃ）を得た。
【００３９】
そして、乾燥した再生ＰＰＳ樹脂組成物（Ｃ）６０重量％と実施例２記載のバージンＰＰＳ樹脂２０重量％、さらに６６ナイロン樹脂２０重量％の混合物を使用した以外は請求項１に記載される製造方法で直径０．４５ｍｍの円形断面の繊維を得た。得られた繊維の諸物性結果を表１に示す。
【００４０】
[実施例４]
実施例３で得られた再生ＰＰＳ樹脂組成物（Ｃ）を１００重量％使用したこと以外、実施例１に記載する方法で、直径０．４５ｍｍの円形断面のＰＰＳ繊維を得た。得られた繊維の諸物性結果を表１に示す。
【００４１】
[比較例１]
ＰＰＳ樹脂からなるＰＰＳ繊維が２０重量％、６６ナイロン樹脂からなるナイロン繊維が８０重量％混合された使用済み繊維屑を回収して裁断後、２軸型溶融混練押出機に供給し、３００℃の温度でノズル孔から溶融押出した。その後、押出された樹脂を冷却固化し、成形された直径約２．５ｍｍのガット状樹脂を長さ３．０ｍｍにカットして、メルトフローレートが３２０ｇ／１０分の再生ＰＰＳ樹脂組成物（Ｄ）を得た。
【００４２】
そして、乾燥した再生ＰＰＳ樹脂組成物（Ｄ）１０重量％と再生ＰＰＳ樹脂（Ｂ）５重量％、さらに６ナイロン樹脂８５重量％の混合物を使用した以外は請求項１に記載される製造方法で直径０．４５ｍｍの円形断面の繊維を得た。得られた繊維の諸物性結果を表１に示す。
【００４３】
[比較例２]
比較例１で得られた再生ＰＰＳ樹脂組成物（Ｄ）５０重量％、６ナイロン樹脂５０重量％の混合物を使用した以外は請求項１に記載される製造方法で直径０．４５ｍｍの円形断面の繊維を得た。得られた繊維の諸物性結果を表１に示す。
【００４４】
[実施例５]
実施例１で得られた繊維を緯糸および経糸に使用して２重織りの織物を作成した。そして、この織物構を検毯したところ、糸割れなどは認められなかった。この結果より、本発明の繊維は工業用織物への応用に有用であると判断された。
【００４５】
[比較例３]
比較例１で得た繊維を緯糸および経糸に使用して２重織りの織物を作成したところ、糸割れが工業用織物５ｍ2あたり３箇所発生し、さらに織姿に斑が生じた。さらに得られた織物は耐熱性が低く、工業用織物として使用するには不適であると判断した。
【００４６】
【表１】
2005220475.tif 000002
【産業上の利用可能性】
【００４７】
以上、説明したとおり、本発明の再生ＰＰＳ樹脂及び／又は樹脂組成物を用いた繊維は諸物性のバラツキが小さく、安定した物性を有しているため、特に安定した靱度や強度が要求される工業用織物への応用に有用である。