(57)【要約】【課題】低融点である鞘成分が融点以上の温度の加熱ローラに直接接触する熱接着加工を行っても、鞘成分が加熱ローラに付着し難い、熱接着加工性に優れた接着加工用熱接着性長繊維を提供する。【解決手段】芯成分はポリエステル、鞘成分は芯成分より低融点で融点が１３０〜２００℃の共重合ポリエステルで構成される芯鞘型複合繊維であり、鞘成分は酸化チタンを０．１〜１．０質量％含有する接着加工用熱接着性長繊維。鞘成分は、テレフタル酸成分、エチレングリコール成分、１，４−ブタンジオール成分及び脂肪族ラクトン成分を含有する共重合ポリエステルであることが好ましい。【選択図】図１
2007146345.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
芯成分はポリエステル、鞘成分は芯成分より低融点で融点が１３０〜２００℃の共重合ポリエステルで構成される芯鞘型複合繊維であり、鞘成分は酸化チタンを０．１〜１．０質量％含有することを特徴とする接着加工用熱接着性長繊維。
【請求項２】
鞘成分がテレフタル酸成分、エチレングリコール成分、１，４−ブタンジオール成分及び脂肪族ラクトン成分を含有する共重合ポリエステルである請求項１記載の接着加工用熱接着性長繊維。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、樹脂加工に代えて用いることができる熱接着性の長繊維であって、メッシュシートやネット等に製編織した後、鞘成分の融点温度以上、芯成分の融点温度以下の表面温度の加熱ローラを用いて接着加工を行う加工方法に好適な接着加工用熱接着性長繊維に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、メッシュシート等の交点部の固定や、ターポリン用布帛等の通水性が重要視される用途では、塩化ビニル樹脂等の樹脂を用いた加工が行われていた。
【０００３】
しかし、近年、塩化ビニル樹脂等は環境への影響が問題視され、樹脂加工を行わない加工方法が検討されるようになってきた。
【０００４】
その一つとして、鞘部が低融点成分である芯鞘型の熱接着性長繊維を用いて製編織した後、熱処理を行って低融点成分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等が提案されている（例えば特許文献１、２参照）。  
【０００５】
また、本発明者らは、カラーメッシュシート等の成形品の光沢を抑制する原着熱接着性長繊維を提案した（特許文献３参照）。
【０００６】
このような熱接着性長繊維は、そのまま使用されるか、あるいは、低融点成分を有しない繊維と撚糸してメッシュシートやネット等に製編織され、その後、熱接着加工が施されるのが一般的である。
【０００７】
その熱接着加工方法としては、鞘成分の融点温度以上の加熱オーブン又は加熱ローラを使用して行う方法が一般的であるが、後者の加熱ローラ方法が装置面において簡素であり、したがって、織機等で製織後一旦巻き取らずに連続して熱接着加工を行うことも可能であるため、輸送コスト等の面においても有利である。
【０００８】
しかし、熱接着性長繊維をそのまま用いたり、低融点成分を有しない繊維と撚糸等を行ったものを用いる場合、低融点成分が加熱ローラ表面に接触するため、溶融した低融点成分が加熱ローラ表面に付着しやすく、そして、加熱ローラ表面への低融点成分の付着量が多くなると、溶融状態であるため熱劣化や酸化等により変色し、これがメッシュシート等の成形品に付着するようになり、品位の低下を起こしやすいという問題があった。
【０００９】
したがって、熱接着加工時の加熱ローラ表面に低融点成分が付着し難い熱接着性長繊維が要望されていた。
【００１０】
なお、上記した特許文献３に記載された原着熱接着性長繊維は、鞘成分に酸化チタンを含有するものであるが、この酸化チタンは光沢を抑制するためのものであって、熱接着加工に際し、酸化チタンで加熱ローラ表面に低融点成分が付着するのを防止するという技術思想は全くなかった。
【特許文献１】特開２００１−２７１２４５号公報
【特許文献２】特開２００１−２７１２７０号公報
【特許文献３】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】
【００１１】
本発明は、上記の問題を解決し、低融点である鞘成分の融点以上の温度の加熱ローラに直接接触する熱接着加工を行っても、鞘成分が加熱ローラに付着し難く、熱接着加工性に優れた接着加工用熱接着性長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】
【００１２】
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。
【００１３】
すなわち、本発明は、次の構成を要旨とするものである。
（１）芯成分はポリエステル、鞘成分は芯成分より低融点で融点が１３０〜２００℃の共重合ポリエステルで構成される芯鞘型複合繊維であり、鞘成分は酸化チタンを０．１〜１．０質量％含有することを特徴とする接着加工用熱接着性長繊維。
（２）鞘成分がテレフタル酸成分、エチレングリコール成分、１，４−ブタンジオール成分及び脂肪族ラクトン成分を含有する共重合ポリエステルである上記（１）記載の接着加工用熱接着性長繊維。
【発明の効果】
【００１４】
本発明の接着加工用熱接着性長繊維は、低融点成分である鞘成分に酸化チタンを含有しているため、メッシュシートやネット等に製編織した後の熱接着加工時に加熱ローラを使用しても、加熱ローラ表面に鞘成分が付着し難く、製品の品位を低下させることがない。このため、加熱オーブンに比べて簡素な設備である加熱ローラを用いて、低コストで接着加工を行い、品位の高い製品を得ることが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、本発明について詳細に説明する。
【００１６】
本発明の接着加工用熱接着性長繊維（以下、長繊維と称する。）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とされ、また、良好な製糸性を得るためにも、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。
【００１７】
芯成分に用いるポリエステルの主成分は、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等を用いることができるが、中でも、寸法安定性に優れ、安価で汎用性があるポリエチレンテレフタレート（以下、ＰＥＴと称す。）が好ましい。また、芯成分には、本来の性能を損なわない程度に第３成分が共重合されていてもよく、原着繊維とするために着色顔料を含有していてもよい。
【００１８】
芯成分の極限粘度〔η〕は０．７〜１．１程度が好ましく、極限粘度〔η〕が０．７より低くなると強度が低下しやすく、また、１．１より高くなると鞘成分が低融点であり、延伸時に十分な熱処理が行えないため熱接着加工時の熱収縮が大きくなり、加工性が低下しやすくなる。
【００１９】
次に、鞘成分は、摩擦や屈曲によっても芯成分と剥離がし難く、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。
【００２０】
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。
【００２１】
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。
【００２２】
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。その中でも、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】
そして、鞘成分の融点は、芯成分の融点より低く、１３０〜２００℃であり、好ましくは１４０〜１９０℃である。融点が１３０℃より低いと、使用される用途が限られるようになり、また、融点が２００℃よりも高いと溶融接着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】
したがって、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。
【００２５】
そして、本発明の長繊維は、接着加工用熱接着性長繊維であるため、熱接着加工時に鞘成分の融点以上の温度に設定された加熱ローラへの鞘成分の付着を抑制し、加工性の向上を図る必要があり、そのためには、鞘成分に酸化チタンを０．１〜１．０質量％、好ましくは０．３〜０．８質量％含有させる必要がある。酸化チタンの含有量が０．１質量％より少ないと、加熱ローラ表面に鞘成分が付着するようになり、１．０質量％より多いと製糸性が劣り好ましくない。このように鞘成分に酸化チタンを含有させることにより、加熱ローラへの鞘成分の付着が抑制され、加工性が向上する。その理由としては、酸化チタンを含有させることにより、溶融した鞘成分が加熱ロール表面に対して離型性が向上し、付着が抑制されるものと推察される。
【００２６】
鞘成分への酸化チタンの添加は、予め酸化チタンを高濃度に練り込んでマスターバッチ化したものを、紡糸時に任意の含有濃度になるように鞘成分とドライブレンドして用いることもできるが、重合時に任意の含有濃度になるように添加したものを用いると紡糸時の作業性の面において好ましい。
【００２７】
また、酸化チタンの平均粒子径は、常用のポリアミド繊維やポリエステル繊維の艶消し剤として用いられる０．５μｍ以下が製糸性の面において好ましい。
【００２８】
鞘成分の極限粘度〔η〕は０．６〜０．８であることが好ましい。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、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。また、鞘成分には、本来の性能を損なわない程度に各種添加剤等を添加してもよい。
【００２９】
次に、本発明の長繊維の芯鞘質量比は１：１〜５：１であることが好ましい。芯成分がこの範囲より小さくなると、共重合ポリエステルは一般的に高価でありコスト面で不利益となるばかりでなく、強度が劣るようになる。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り好ましくない。
【００３０】
本発明の長繊維の切断強度は、３．５ｃＮ／ｄｔｅｘ以上、特に４．０ｃＮ／ｄｔｅｘ以上であることが好ましく、切断強度が３．５ｃＮ／ｄｔｅｘより低いと用途が限られるようになり好ましくない。また、延伸性を考慮すると４．０〜６．０ｃＮ／ｄｔｅｘとするのがより好ましい。
【００３１】
次に、切断伸度は１５〜３０％程度が好ましく、切断伸度が１５％より低いと延伸性が劣りやすく、一方、３０％より高いとメッシュシート等の成形品が衝撃や施工時の張力等により伸長しやすくなるため好ましくない。
【００３２】
さらに、本発明の長繊維の総繊度は２００〜２０００ｄｔｅｘ程度が好ましく、単糸繊度は製糸性の良好な５〜１５ｄｔｅｘが好ましい。
【００３３】
次に、本発明の接着加工用熱接着性長繊維の製造方法について、一例を用いて説明する。
【００３４】
常用の溶融複合紡糸装置で製造することができるが、一旦未延伸糸で巻き取ると、鞘成分である共重合ポリエステルが低融点であることと、ガラス転移温度（ＴＧ）の低いものが多く、解舒性等の問題が発生しやすいため、一旦巻き取ることなく連続して延伸を行い、配向結晶化を促進させた後に巻き取るスピンドロー法が好ましく、コスト面でも有利である。スピンドロー法における巻き取り速度は２０００〜４０００ｍ／分程度が好ましく、巻き取り速度が２０００ｍ／分より遅いと生産性が劣り、４０００ｍ／分より速いと製糸性や強度が劣るようになりやすい。
【００３５】
そして、本発明の接着加工用熱接着性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、本発明の長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、本発明の長繊維を含む繊維だけで布帛を作成してもよいが、用途や目的により組織の一部にのみ用いて布帛を作製してもよい。
【００３６】
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布帛（原反）は、例えば図１に示す加熱ローラ接着加工装置で熱処理を行って低融点成分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。図１中、１は布帛（原反）、２はガイドローラ、３は加熱ローラ、４はメッシュシート（ネット）である。
【実施例】
【００３７】
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、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、引張速度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）加工性（加熱ローラ汚れ）
得られた長繊維に１２０Ｔ／ｍのＳ撚りを掛けて経糸と緯糸に用い、織密度２０．５×１９．５本／２．５４ｃｍ、幅１１５ｃｍの平織りメッシュシート（原反）を巻き取った。その後、ローラ表面が鏡面仕上げのローラ径４０ｃｍ、ローラ長２００ｃｍ、表面温度１８０℃、速度５ｍ／分の２個の加熱ローラを有する図１に示す加熱ローラ接着加工装置を用い、２４時間連続して溶融接着加工を行い、鞘成分のローラ表面への付着状態を目視で判定を行った。
○・・・付着が殆どない。
△・・・付着が少しある。
×・・・付着が多い。
【００３８】
実施例１
芯成分として極限粘度〔η〕０．８０のＰＥＴ（融点２５５℃）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％の割合で共重合し、かつ、平均粒子径が０．３μｍの酸化チタンを添加して重合された、極限粘度〔η〕０．７０、融点１６０℃、酸化チタンの含有量が０．３質量％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２：１として紡出した。紡糸した糸条を長さ１５ｃｍ、温度３００℃に加熱された加熱筒内を通過させた後、長さ４０ｃｍの環状吹き付け装置で、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９０℃の第２ローラで１．０２倍の引き揃えを行い、その後、温度１４５℃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％の弛緩処理を行って、１％のリラックスを掛けて速度３０００ｍ／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接着加工用熱接着性長繊維を得た。
【００３９】
実施例２
鞘成分の酸化チタンの含有量を０．６質量％に変更した以外は、実施例１と同様に行った。
【００４０】
実施例３
鞘成分の酸化チタンの含有量を０．８質量％、芯鞘質量比を１：１に変更した以外は、実施例１と同様に行った。
【００４１】
比較例１
鞘成分の酸化チタンの含有量を０．０５質量％に変更した以外は、実施例１と同様に行った。
【００４２】
比較例２
鞘成分の酸化チタンの含有量を１．２質量％に変更した以外は、実施例１と同様に行った。
【００４３】
比較例３
鞘成分に酸化チタンを含有させなかった以外は、実施例１と同様に行った。
【００４４】
実施例１〜３と比較例１〜３で得られた長繊維の切断強度、伸度、加工性の評価結果を表１に示す。
【００４５】
【表１】
2007146345.tif 000003
【００４６】
表１から明らかなように、実施例１〜３の長繊維は、加工性に優れており、切断強度、伸度とも良好であった。
【００４７】
一方、比較例１の長繊維は、鞘成分の酸化チタン含有量が少なく、また、比較例３の長繊維は酸化チタンを含有していなかったため、いずれも加工性が劣っていた。また、比較例２の長繊維は、鞘成分の酸化チタンの含有量が多すぎたため延伸性が悪く、チーズ端面に延伸毛羽が発生していた。
【図面の簡単な説明】
【００４８】
【図１】本発明の接着加工用熱接着性長繊維を使用したメッシュシートやネット用の布帛（原反）を接着加工するための加熱ローラ接着加工装置の一実施態様を示す概略工程図である。
【符号の説明】
【００４９】
１  原反
２  ガイドローラ
３  加熱ローラ
４  メッシュシート（ネット）
【図１】
2007146345.tif 000004