(57)【要約】【課題】  芯成分にリサイクルポリエステルを含有していながら、産業資材や家庭用資材用として十分に使用可能な、高強度で優れた接着性を有する再生熱接着性繊維を提供する。【解決手段】  リサイクルポリエステルを含有するポリエステル樹脂を芯成分、芯成分より低融点で融点が１４０〜１９０℃の共重合ポリエステルを鞘成分とする芯鞘型複合繊維であって、芯鞘質量比が１：１〜５：１、切断強度が３．０ｃＮ／ｄｔｅｘ以上、切断伸度が２０〜３５％である再生熱接着性繊維。鞘成分の共重合ポリエステルは、テレフタル酸成分、エチレングリコール成分を含有し、かつ、１，４−ブタンジオール成分、脂肪族ラクトン成分及びアジピン酸成分の少なくとも一成分を含有することが好ましい。【選択図】        なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
リサイクルポリエステルを含有するポリエステル樹脂を芯成分、芯成分より低融点で融点が１４０〜１９０℃の共重合ポリエステルを鞘成分とする芯鞘型複合繊維であって、芯鞘質量比が１：１〜５：１、切断強度が３．０ｃＮ／ｄｔｅｘ以上、切断伸度が２０〜３５％であることを特徴とする再生熱接着性繊維。
【請求項２】
鞘成分の共重合ポリエステルが、テレフタル酸成分、エチレングリコール成分を含有し、かつ、１，４−ブタンジオール成分、脂肪族ラクトン成分及びアジピン酸成分の少なくとも一成分を含有する共重合ポリエステルである請求項１記載の再生熱接着性繊維。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、使用後、回収されたリサイクルポリエステルを芯成分に含有する熱接着性繊維であって、網目形状を固定するための樹脂加工と同様の加工を施すことができ、メッシュシートやネット等の産業資材や家庭用資材用として好適に使用することができる再生熱接着性繊維に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
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視され、特に使い捨てされるポリエチレンテレフタレート（以下、ＰＥＴと称する。）を主成分としたＰＥＴボトルは年々使用量が増加し、問題となってきており、資源の再利用としてリサイクルを行うことが重要視されている。
【０００３】
使用済みのＰＥＴボトルやＰＥＴボトルの製造時に発生するＰＥＴ樹脂屑等を回収し、再利用する動きは年々高まりつつあり、その一つの用途として繊維の原料として再利用されるようになっており、このような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。
【０００４】
中でもＰＥＴボトル由来のＰＥＴ樹脂屑は、不純物が少ないことや粘度のバラツキが比較的少ないため、繊維化に適している。
【０００５】
このようなことから、本発明者等は、ＰＥＴ樹脂屑から再生されたＰＥＴを用いた再生ポリエステルを主成分とするポリエステルを芯成分、芯成分よりも４０℃以上融点の低いポリエステルを鞘成分に用いた再生ポリエステル系熱接着性複合繊維（特許文献１参照）や、ＰＥＴ樹脂屑から再生されたＰＥＴの極限粘度を上げることにより得られる、高強度で産業資材用途に適した再生ポリエステル繊維（特許文献２参照）を提案しており、特に  特許文献１記載のポリエステル系熱接着性複合繊維は、不織布やクッション材等の成型品に使用するには好適である。
【０００６】
一方、産業資材や家庭用資材用として使用されるメッシュシートやネット等の交点部の固定や網目形状の固定には、塩化ビニル等の樹脂を用いた加工が行われていたが、近年、その代替として特許文献３〜５に記載されているような熱接着性長繊維を用いて製編織した後、鞘成分の融点以上の温度で熱処理を行って、交点部や網目形状の固定を行う方法が採用されるようになった。
【０００７】
したがって、このような繊維にもリサイクルポリエステルを用いることがリサイクルの拡大や環境の面においても好ましく、リサイクルポリエステルを用いた高強度で優れた接着性を有する産業用資材や家庭用資材に使用可能な熱接着性繊維が要望視されている。
しかし、特許文献１記載の再生ポリエステル系熱接着性複合繊維には、切断強度や切断伸度についての説明が全くなく、したがって、この繊維は、明細書に記載されているように、短繊維状態で、切断強度や切断伸度が特に要求されない不織布やクッション材等の成型品に使用するには好適であるが、高強度が要求されるメッシュシートやネット等の用途には適しないものであった。
【特許文献１】特開２００１−１７２８２８号公報
【特許文献２】特開２００２−２３５２４３号公報
【特許文献３】特開２００２−１９４６２２号公報
【特許文献４】特開２００３−２０１６２７号公報
【特許文献５】特開２００４−３３２１５２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、上記の問題を解決し、 芯成分にリサイクルポリエステルを含有していながら、産業資材や家庭用資材用として十分に使用可能な高強度を有し、かつ優れた接着性を有する再生熱接着性繊維を提供することを技術的な課題とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明者らは、上記の課題を解決するために鋭意検討した結果、本発明に到達した。
【００１０】
すなわち、本発明は、次の構成を要旨とするものである。
（１）リサイクルポリエステルを含有するポリエステル樹脂を芯成分、芯成分より低融点で融点が１４０〜１９０℃の共重合ポリエステルを鞘成分とする芯鞘型複合繊維であって、芯鞘質量比が１：１〜５：１、切断強度が３．０ｃＮ／ｄｔｅｘ以上、切断伸度が２０〜３５％であることを特徴とする再生熱接着性繊維。
（２）鞘成分の共重合ポリエステルが、テレフタル酸成分、エチレングリコール成分を含有し、かつ、１，４−ブタンジオール成分、脂肪族ラクトン成分及びアジピン酸成分の少なくとも一成分を含有する共重合ポリエステルである上記（１）記載の再生熱接着性繊維。
【発明の効果】
【００１１】
本発明の再生熱接着性繊維は、製編織した後、熱処理することにより、メッシュシートやネット等の交点部や網目形状を固定するための樹脂加工と同様の加工を施すことができ、しかも、芯成分にリサイクルポリエステルを含有しているので、リサイクルの拡大につながる。そして、十分に使用可能な高強度を有し、かつ優れた接着性を有しており、産業資材や家庭用資材用と好適に使用することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、本発明について詳細に説明する。
本発明の再生熱接着性繊維（以下、繊維と称することがある。）は、主に産業資材や生活資材用途に用いられるため、高い接着力と強度が必要であり、また、良好な製糸性を得るために、繊維断面形状は芯成分を補強成分とし、鞘成分を接着成分とする芯鞘構造を有するものである。
【００１３】
まず、芯成分には、一度使用された後、回収されたリサイクルポリエステルを含有するポリエステル樹脂を用いるが、リサイクルポリエステルとは、液体飲食品用ＰＥＴボトルやフィルム、繊維等のペレット以外の形に成形された後、低分子に戻されずに再び成形するために回収された樹脂のことをいう。中でもＰＥＴボトルを回収したものが比較的品質がよいため好ましい。
【００１４】
本発明の繊維においては、このようなリサイクルポリエステルを芯成分のポリエステル樹脂中に含有するものであるが、リサイクルポリエステルはポリエステル樹脂中に混合されていることが好ましい。そして、リサイクルポリエステルとしてＰＥＴボトル由来のものを用いる場合、ポリエステル樹脂としては、ＰＥＴを主成分とする通常のポリエステル樹脂（バージンポリエステル）を用いることが好ましい。
【００１５】
芯成分に用いるリサイクルポリエステルは、ＰＥＴボトル由来のＰＥＴ樹脂屑を溶融押し出し機等で溶融し、チップ状に再生されたリサイクルポリエステルが好ましく、そして一般的にその極限粘度〔η〕は０．６〜０．７程度であるが、高倍率の延伸を行えば芯成分としてリサイクルポリエステルを単独で用いても目標とする強度３．０ｃＮ／ｄｔｅｘ以上の繊維を得ることは可能である。また、必要に応じて固相重合等で極限粘度を高くして用いることもできる。
【００１６】
これらの点を考慮すると、芯成分におけるリサイクルポリエステルの割合は５０〜１００質量％、特に６０〜９０質量％が好ましく、４０質量％未満になると、リサイクルポリエステルの活用という点から好ましくない。
【００１７】
また、芯成分は、本来の性能を損なわない程度に第３成分として、着色顔料、耐候剤、耐熱剤等を添加したものでもよい。
【００１８】
次に、本発明の繊維の鞘成分は、摩擦や屈曲によっても芯成分との剥離がし難く、芯成分と相溶性のある共重合ポリエステルが好ましく、このような共重合体は、２塩基酸又はその誘導体の１種もしくは２種以上と、グリコール系の１種もしくは２種以上とを反応させて得ることができる。
【００１９】
２塩基酸又はその誘導体の例としては、テレフタル酸、イソフタル酸、フタル酸、Ｐ−オキシ安息香酸、５−ナトリウムスルホイソフタル酸、ナフタレンジカルボン酸等の芳香族２塩基酸、シュウ酸、アジピン酸、セバシン酸、アゼライン酸、ドデカンジカルボン酸の脂肪族２塩基酸、１，２−シクロブタンジカルボン酸等の脂肪族２塩基酸、脂肪族ラクトン成分等が挙げられる。
【００２０】
一方、グリコール類の例としては、エチレングリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、プロパンジオール、ブタンジオール、ペンタンジオール、ヘキサンジオール、ネオペンタンジオール、Ｐ−キシレングリコール等や、ポリエチレングリコール、ポリテトラメチレングリコール等のポリアルキレングリコール類が挙げられる。
【００２１】
これらの２塩基酸又はその誘導体の１種もしくは２種以上と、グリコール系の１種もしくは２種以上からなる重合体は、熱的に安定性が良好であると共に、原料が比較的安価に供給されるので工業的に有利である。
【００２２】
その中でも、１，４−ブタンジオール成分、脂肪族ラクトン成分及びアジピン酸成分のうちの少なくとも一成分と、テレフタル酸成分及びエチレングリコール成分とを含有する共重合ポリエステルとすることが好ましい。特にテレフタル酸成分、脂肪族ラクトン成分、エチレングリコール成分及び１，４−ブタンジオール成分からなる共重合ポリエステルは、比較的結晶化速度が速く、紡糸時や熱接着加工後の冷却の面からも好ましい。なお、脂肪族ラクトン成分としては、炭素数４〜１１のラクトンが好ましく、特に好ましいラクトンとしては、ε−カプロラクトン（ε−ＣＬ）が挙げられる。
【００２３】
鞘成分は、芯成分より低融点であり、融点が１４０〜１９０℃であることが必要であり、中でも１５０〜１８０℃であることが好ましい。鞘成分の融点が１４０℃より低いと、用途が限られるようになり、また、融点が１９０℃よりも高いと、溶融接着加工時の加熱温度が高くなり、コスト面で不利益となるばかりでなく、溶融接着温度が高くなると、芯成分が強度低下を起こすようになる。
【００２４】
そして、本発明においては、芯成分のポリエステルとの融点差を５０〜１００℃程度とすることが好ましい。また、鞘成分には、本来の性能を損なわない程度に必要に応じて艶消し剤、着色顔料、抗菌剤、耐熱剤等の各種添加剤が添加されていてもよい。
【００２５】
また、鞘成分の極限粘度〔η〕は０．６〜０．８とすることが好ましい。極限粘度〔η〕が０．６より低いと、複合形態の斑が発生しやすく、また、０．８より高いと、熱接着加工時の溶融流動性が悪くなって、接着斑が発生しやすくなるので好ましくない。
【００２６】
本発明の繊維は、芯鞘質量比が１：１〜５：１であるが、好ましくは２：１〜４：１である。芯成分がこの範囲より小さくなると、高強度が得られ難くなり、また、大きくなると接着力の低下や複合形態の斑が発生しやすくなるので好ましくない。
【００２７】
次に、本発明の繊維の切断強度は、３．０ｃＮ／ｄｔｅｘ以上であることが必要であり、好ましくは３．５ｃＮ／ｄｔｅｘ以上である。切断強度が３．０ｃＮ／ｄｔｅｘよりも低いと、用途が限られるようになるので好ましくない。また、芯成分の極限粘度や、後述するように繊維の切断伸度を２０〜３５％にすることを考慮すると、切断強度は３．５〜４．５ｃＮ／ｄｔｅｘとするのが好ましい。
【００２８】
また、本発明の繊維の切断伸度は２０〜３５％であることが必要であり、好ましくは２０〜３０％である。切断伸度が２０％より低いと、リサイクルポリエステルはバージンポリエステルと比較して一般的に異物が多いため、製造（特に延伸）時に単糸切れ（毛羽）等の問題が生じやすく、また、３５％より高いと、この繊維を製編織して得たメッシュシートやネット等が施工時や使用中の張力あるいは衝撃等により伸長しやすくなるので好ましくない。
【００２９】
本発明の繊維の形態は、長繊維、短繊維いずれでもよいが、メッシュシートやネット等の産業資材や家庭用資材用としては長繊維が好ましく、不織布やクッション材等の成型品用としては短繊維が好ましい。
【００３０】
長繊維の場合、糸条繊度は２００〜２０００ｄｔｅｘが好ましく、単糸繊度は製糸性の良好な５〜１５ｄｔｅｘが好ましい。また、短繊維の場合、単糸繊度は３〜３０ｄｔｅｘで、繊維長は５〜５０ｍｍが好ましい。
【００３１】
そして、本発明の繊維（長繊維）を使用してメッシュシートやネット等を製編織するに際しては、本発明の繊維をそのまま使用してもよいが、撚り等の後加工を施したり、他の繊維と混繊して用いてもよい。また、製編織するに際しては、本発明の繊維だけで布帛を形成してもよいが、用途や目的により組織の一部に用いたものでもよい。
【００３２】
なお、上記で製編織して得られたメッシュシートやネット用の原反は、例えば加熱ローラ接着加工装置で熱処理を行って、鞘成分の低融点成分である共重合ポリエステルを溶融又は軟化させ、交点部を固定したメッシュシートや網目形状を固定したネットを得るものである。
【００３３】
次に、本発明の再生熱接着性繊維の製造方法として、例えば長繊維の場合、常用の溶融複合紡糸装置で製造することが可能であるが、生産性やコストの面から紡糸後、一旦巻き取ることなく連続して延伸を行うスピンドロー法で行うことが好ましい。また、巻き取り速度は２０００〜４０００ｍ／分程度が好ましく、２０００ｍ／分より遅いと生産性が劣り、４０００ｍ／分より速いと、延伸時に単糸切れ（毛羽）等の問題が生じやすく、また得られる繊維の切断強度が劣るようになりやすい。
【実施例】
【００３４】
次に、本発明を実施例によって具体的に説明する。なお、実施例における各物性値は、次の方法で測定した。
（ａ）ポリエステルの極限粘度
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）切断強度、切断伸度
ＪＩＳＬ−１０１３に従い、島津製作所製オートグラフＤＳＳー５００を用い、つかみ間隔２５ｃｍ、引っ張り速度３０ｃｍ／分で測定した。
（ｃ）融点
パーキンエルマー社製の示差走査熱量計ＤＳＣ−７型を使用し、昇温速度２０℃／分で測定した。
（ｄ）延伸性
各々７ｋｇ巻きチーズを採取し、両端面の毛羽を目視で観察して次の２段階で評価した。
○…毛羽数が２個以下
×…毛羽数が３個以上
【００３５】
実施例１
芯成分として、ＰＥＴボトル由来のフレーク状のＰＥＴ樹脂屑を溶融し、チップ化して得られた極限粘度〔η〕０．６６（融点２５５℃）のリサイクルポリエステルのみを用い、鞘成分として、テレフタル酸とエチレングリコールとのエステル化反応で得られたテレフタル酸成分とエチレングリコール成分とのモル比が、１：１．１３のＰＥＴオリゴマーに、ε−カプロラクトンを酸成分に対して１５モル％及び１，４−ブタンジオールをジオール成分に対して５０モル％の割合で共重合された極限粘度〔η〕０．７０、融点１６０℃の共重合ポリエステルを用いた。
そして、常用の溶融複合紡糸装置を用い、孔直径が０．５ｍｍの芯鞘型の溶融複合紡糸口金を装着し、温度２８０℃、芯鞘質量比３：１として紡出した。紡糸した糸条を長さ３０ｃｍ、温度２００℃に加熱された加熱筒内を通過させた後、長さ１５０ｃｍの横型吹き付け装置で、冷却風温度１５℃、速度０．７ｍ／秒で冷却した。
次に、油剤を付与して非加熱の第１ローラに引き取り、連続して温度１００℃の第２ローラで１．０２倍の引き揃えを行い、その後、温度１４０℃の第３ローラで５．２倍の延伸を行い、温度１２０℃の第４ローラで３％の弛緩処理を行い、１％のリラックスを掛けて速度２５００ｍ／分のワインダーに巻き取り、５５５ｄｔｅｘ／４８フィラメントの同心丸断面形状の再生熱接着性繊維（長繊維）を得た。
【００３６】
実施例２
芯成分として、実施例１で用いたリサイクルポリエステルと極限粘度〔η〕が０．７５（融点２５６℃）のＰＥＴとを１：１の質量比でドライブレンドしたポリエステルを用いた以外は、実施例１と同様に行った。
【００３７】
比較例１
芯鞘質量比を１：２に変更した以外は、実施例１と同様に行った。
【００３８】
比較例２
延伸倍率を５．４倍に変更した以外は、実施例１と同様に行った。
【００３９】
実施例１〜２及び比較例１〜２で得られた繊維の切断強度、切断伸度と延伸性の評価結果を併せて表１に示す。
【００４０】
【表１】
2007254908.tif 000002
【００４１】
表１からも明らかなように、実施例１〜２で得られた繊維は、切断強度が３．０ｃＮ／ｄｔｅｘ以上と高く、切断伸度が２０〜３５％と適切であり、また、延伸性にも優れていた。
【００４２】
一方、比較例１で得られた繊維は、芯成分の比率が小さいため切断強度が劣り、また、比較例２で得られた繊維は、切断伸度が低くなったために延伸性が劣っていた。