(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ポリエチレンテレフタレート系ポリエステルＡとポリエチレンナフタレート系ポリエステルＢとを、重量比Ａ：Ｂを３５：６５〜７５：２５の範囲でブレンドしたポリマーからなり、破断強度が４ｃＮ／ｄｔｅｘ以上、初期モジュラスが４５ｃＮ／ｄｔｅｘ以上、１５０℃乾熱収縮率が３０％以上、１５０℃熱収縮応力が０．０９ｃＮ／ｄｔｅｘ以上である高収縮性ポリエステル繊維。
【請求項２】
高収縮性ポリエステル繊維の見かけの固有粘度が０．７以上である請求項１記載の高収縮性ポリエステル繊維。
【請求項３】
ポリエチレンテレフタレート系ポリエステルＡとポリエチレンナフタレート系ポリエステルＢとを、重量比Ａ：Ｂを３５：６５〜７５：２５の範囲でブレンドしたポリマーからなり、破断強度が４ｃＮ／ｄｔｅｘ以上、初期モジュラスが４５ｃＮ／ｄｔｅｘ以上、１５０℃乾熱収縮率が３０％以上、１５０℃熱収縮応力が０．０９ｃＮ／ｄｔｅｘ以上である高収縮性ポリエステル繊維からなることを特徴とする紐状物。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は高強度で高収縮性のポリエステル繊維及びそれからなる紐状物に関する。さらに詳しくは、高温下での保存安定性に優れ、且つ、湿熱中あるいはアルカリ中に於ける強力劣化の少ない高収縮性ポリエステル繊維及びそれからなる紐状物に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ポリエステル繊維は種々の優れた特性を有しているため、衣料用だけでなく産業用途にも広く用いられている。なかでも産業用途では、特殊な用途として高い収縮性能を有するポリエステル繊維（例えば、特開平２−１３９４０９号公報、特開平３−９０６１６号公報、特開平６−２８０１１４号公報）や、こうした高収縮繊維を用いた食肉用締め糸、安全ロープ、仕上ロープ（例えば、特開平５−３２１０６２号公報、特開平４−３６１６７５号公報、特開平５−３２１０６５号公報など）が提案されている。
【０００３】
特に、特開平６−２８０１１４号公報には、保存安定性に優れた高収縮ポリエステル繊維が提案されている。確かに、上記繊維は従来のものと比較して保存安定性が改善されており、４０℃程度までの温度下であれば長期間保存しても収縮特性がほとんど低下することなく安定した品質を維持している。
【０００４】
しかしながら、上記繊維をはじめ従来提案されている高収縮性繊維には、７０℃以上の高温となる環境、例えばかかる悪条件となる倉庫やコンテナなどで上記繊維や該繊維からなるロープなどの製品を保管した場合、これらの収縮特性が著しく低下してしまう問題がある。そこで、最近、こうした厳しい環境下でも収縮特性が変化しない、より高い温度での保存安定性に優れた熱収縮性ポリエステル繊維が望まれている。
【０００５】
また、ハムや肉料理型崩れ防止に用いる食肉用締め糸には、蒸気などで高温殺菌したり、調味料や油などの存在下でしかも高温で調理した際、該締め糸の強力が低下する問題がある。また、高所作業に用いる安全ロープ、魚網、防鳥網、スポーツネット、建築用ネットなどを仕立てるのに用いる仕上ロープには、近年、これらを使用や保管する環境が多岐にわたり、高温高湿度や薬品にさらされ強力が低下する問題がでている。このように用途によっては、その使用や保管において、高温高湿度下や薬品の存在下で強度低下の少ない、高収縮性繊維からなる製品の要求がある。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、高い収縮率及び収縮応力を示し、且つ７０℃以上の高温下での保存安定性に優れたポリエステル繊維及びそれからなる、締め糸、各種ロープなどの紐状物を提供することを目的とする。さらにもう一つの目的は、高温高湿度やアルカリなどの薬品と接するような過酷な状況で使用されても強力劣化を生じない高収縮性ポリエステル繊維及びそれからなる紐状物を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは上記目的を達成するため、ポリエチレンテレフタレート系ポリエステル及びポリエチレンナフタレート系ポリエステルとをブレンドした繊維について検討した結果、これらのポリエステルのブレンド率や製造条件などによっては、１５０℃という高温でも高い収縮応力を実現できる繊維が得られ、かかる繊維は本発明の目的とする７０℃の条件下でも優れた保存安定性を有していることを見出し、本発明に到達した。さらに上記繊維について製造条件などの検討を進めた結果、得られる繊維の物性によっては、従来の高収縮性繊維と比べて高温高湿度下及びアルカリ存在下での強力保持性が極めて良好となるところがあることを見出した。
【０００８】
すなわち、本発明によれば、ポリエチレンテレフタレート系ポリエステルとポリエチレンナフタレート系ポリエステルとをブレンドしたポリマーからなる繊維であって、ポリエチレンテレフタレート系ポリエステル：ポリエチレンナフタレート系ポリエステルのブレンド比率（重量比）が３５：６５〜７５：２５であり、かつ、破断強度が４ｃＮ／ｄｔｅｘ以上、初期モジュラスが４５ｃＮ／ｄｔｅｘ以上、１５０℃乾熱収縮率が３０％以上、１５０℃熱収縮応力が０．０９ｃＮ／ｄｔｅｘ以上であることを特徴とする高収縮性ポリエステル繊維、及び、
ポリエチレンテレフタレート系ポリエステルとポリエチレンナフタレート系ポリエステルとをブレンドしたポリマーからなる繊維であって、ポリエチレンテレフタレート系ポリエステル：ポリエチレンナフタレート系ポリエステルのブレンド比率（重量比）が３５：６５〜７５：２５であり、かつ、破断強度が４ｃＮ／ｄｔｅｘ以上、初期モジュラスが４５ｃＮ／ｄｔｅｘ以上、１５０℃乾熱収縮率が３０％以上、１５０℃熱収縮応力が０．０９ｃＮ／ｄｔｅｘ以上である高収縮性ポリエステル繊維からなることを特徴とする紐状物が提供される。
【０００９】
【発明の実施の形態】
本発明の高収縮ポリエステル繊維は、ポリエチレンテレフタレート系ポリエステルとポリエチレンナフタレート系ポリエステルとをブレンドしたポリマーからなる繊維である。
【００１０】
本発明でいうポリエチレンテレフタレート系ポリエステルは、エチレンテレフタレート単位を主たる繰返し単位とするポリエステルであり、一方、ポリエチレンナフタレート系ポリエステルは、エチレン−２，６−ナフタレート単位を主たる繰返し単位とするポリエステルである。
【００１１】
上記の両方のポリエステルには、本発明の目的を阻害しない範囲、例えば酸成分を基準として１５モル％以下、好ましくは５モル％以下で第３成分が共重合されていてもかまわない。好ましく用いられる共重合成分としては、例えば、イソフタル酸、アジピン酸、セバシン酸、ドデカンジ酸、ダイマー酸、スルホイソフタル酸ナトリウム塩、スルホイソフタル酸テトラブチルホスホニウム塩などの酸成分、エチレングリコール、１，４−ブタンジオール、１，６−ヘキサンジオール、ネオペンチルグリコール、シクロヘキサン−１，４−ジメタノール、２，２−ビス[４−(２−ヒドロキシエトキシ)フェニル]プロパン、分子量が４０００以下のポリエチレングリコールなどのグリコール成分が挙げられる。
【００１２】
また、上記の両方のポリエステルには、酸化チタン、硫酸バリウム、硫化亜鉛などの艶消剤、リン酸、亜リン酸及びそれらのエステルなどの熱安定剤、あるいは光安定剤などが添加剤が含まれていてもよい。
【００１３】
上記のポリエチレンテレフタレート系ポリエステル及びポリエチレンナフタレート系ポリエステルの固有粘度は共に０．７以上であることが、後述する高破断強力、高モジュラス、特に１５０℃での高熱収縮応力を達成する上で好ましい。なお、上記の各ポリエステルの固有粘度が高いほど上記特性を発現するのには有効であるが、高くなり過ぎると曳糸性が低下し断糸が発生しやすくなるため、固有粘度は共に１．０以下が好ましい。
【００１４】
本発明においては、上記のポリエチレンテレフタレート系ポリエステルＡ：ポリエチレンナフタレート系ポリエステルＢのブレンド率（重量比）を、３５：６５〜７５：２５の範囲とする必要がある。ポリエチレンテレフタレート系ポリエステルＡのブレンド比率が３５重量％未満、すなわちポリエチレンナフタレート系ポリエステルのブレンド比率が６５重量％を越える場合は、乾熱収縮率が低い繊維しか得られず、また繊維の熱収縮応力が低くなりその結果７０℃以上の高温下での保存安定性が不十分となる。一方、ポリエチレンテレフタレート系ポリエステルのブレンド比率が７５重量％を越え、ポリエチレンナフタレート系ポリエステルのブレンド比率が２５重量％未満となる場合は、同様に十分な熱収縮率が得られず、繊維あるいは製品の高温高湿度下やアルカリ存在下で強力劣化が発生し易くなる。より高い熱収縮応力を得るには、好ましくはＡ：Ｂ＝５０：５０〜７５：２５の範囲である。
【００１５】
本発明においては、上記ブレンド比率としたポリエチレンテレフタレート系ポリエステルとポリエチレンナフタレート系ポリエステルとのブレンドポリマーからなるポリエステル繊維とするだけでなく、後述する破断強度、初期モジュラス、１５０℃乾熱収縮率、１５０℃熱収縮応力を同時に満足させる必要がある。特に本発明では、このうちポリエステル繊維の１５０℃熱収縮応力を０．０９ｃＮ／ｄｔｅｘ以上とすることが肝要である。上記熱収縮応力が０．０９ｃＮ／ｄｔｅｘ未満のポリエステル繊維は保存安定性が悪く、７０℃以上の高温下で該ポリエステル繊維やかかる繊維からなる締め糸、安全ロープ、仕上げロープなどの製品を保管した際、これらの熱収縮率及び熱収縮応力が低下し十分な性能が得られない。
【００１６】
また、破断強度を４ｃＮ／ｄｔｅｘ以上、好ましくは４．５ｃＮ／ｄｔｅｘとする必要がある。破断強度が４ｃＮ／ｄｔｅｘ未満の場合は、例えば締め糸、安全ロープ、仕上げロープ、締付け用ロープ、テープ、布帛などの製品として使用する際、十分な強力が得られない。
【００１７】
さらに、初期モジュラスを４５ｃＮ／ｄｔｅｘ以上、好ましくは５０ｃＮ／ｄｔｅｘ以上とする必要がある。初期モジュラスが４５ｃＮ／ｄｔｅｘ未満の場合は、上記のような１５０℃乾熱収縮応力を０．０９ｃＮ／ｄｔｅｘ以上を達成できず、十分な締付け力が得られない。
【００１８】
本発明においては、上記の破断強度及び初期モジュラスを同時に満足させることで、構造的にも安定した繊維となり、高温高湿度下やアルカリ存在下での強力低下の少ない繊維を得ることができる。
【００１９】
また、本発明においては上記の要件に加え、１５０℃乾熱収縮率を３０％以上、好ましくは４０％以上とする必要がある。３０％未満の場合には、本発明の目的とする高収縮性能を満足せず、締め糸、安全ロープ、仕上げロープ、締付け用ロープ、テープ、布帛などとして不適なものとなってしまう。
【００２０】
本発明のポリエステル繊維としては、該繊維の熱応力を測定したとき、熱応力曲線のピークが、好ましくは１２０〜１８０℃の範囲、より好ましくは１３０〜１６０℃の範囲にあるものが、高温での保存安定性と、収縮処理の熱源確保のし易さとの両方の点から望ましい。
【００２１】
また、本発明のポリエステル繊維の見かけの固有粘度は、０．７以上であることがこの好ましく、これにより高強度、高モジュラス、特に、高い１５０℃熱収縮応力を達成し易くなる。
【００２２】
さらに、本発明のポリエステル繊維の繊度は、単糸繊度が１〜２０ｄｔｅｘ、総繊度は５００〜２０００ｄｔｅｘが好ましい。
【００２３】
以上に説明した本発明の高収縮性ポリエステル繊維は、例えば以下のような方法で製造することができる。
すなわち、通常のポリエチレンテレフタレートやポリエチレンナフタレートのチップの固有粘度はいずれも０．６〜０．７であり、これらのチップを１７０〜２３０℃でそれぞれ数時間固相重合を行っていずれも固有粘度を０．７以上とする。これにより、高強度、高モジュラス、特に高い熱収縮応力を得易くなる。
【００２４】
次いでこれらのチップを所望の比率にてブレンドした後、通常の溶融紡糸装置にて温度２６０〜３３０℃で溶融吐出し、吐出糸条を融点以上の温度の加熱雰囲気中を通過させた後、冷却風にて冷却固化せしめ、油剤を付与して高収縮ポリエステル繊維を得ることができる。この際、冷却風を吹付ける位置を口金面から２０ｃｍ以下、好ましくは１５ｃｍ以下とすることによって、１５０℃熱収縮応力を高くでき、０．０９ｃＮ／ｄｔｅｘ以上を達成し易くなる。
【００２５】
上記のように延伸を行なわず高収縮性繊維を製造する場合は、紡糸のみで繊維の配向結晶を促進せしめるため、引取速度を５０００ｍ／分以上とすることが好ましく、６０００ｍ／分以上がより好ましい。引取速度を速くすれば、より繊維の配向結晶構造が促進され、高強度、高モジュラスで、かつ１５０℃熱収縮応力が高いものが得られる点では好ましいが、一方で１５０℃乾熱収縮率３０％以上の高収縮が得難くなるため７０００ｍ／分以下が好ましい。
【００２６】
また、本発明の高収縮ポリエステル繊維は延伸糸であっても良く、その際、例えば以下の方法によって製造できる。すなわち、延伸糸では、延伸によって配向結晶構造を形成せしめることができるため、紡糸における引取り速度は、前述よりも低速の１０００〜５０００ｍ／分が好ましい。得られた未延伸糸を延伸する方法は、引取った未延伸糸を巻き取らずに直接延伸する方法でも、未延伸糸を一旦巻き取った後これを別延伸する方法でもかまわない。その際の延伸条件としては、加熱ロールにてブレンドポリマーのガラス転移点以上の温度、例えば７０〜１３０℃の温度で予熱し、未延伸糸の引き取り速度に応じた延伸倍率、例えば１．０５〜３．０倍の範囲内にて延伸を行う。得られた延伸糸は、十分な強力を発現し、リジッドな繊維構造が形成され高い収縮率とするため、更に１２０〜１７０℃の加熱ローラで熱処理を行うことが好ましい。
【００２７】
本発明の紐状物は、以上に説明した高収縮性ポリエステル繊維からなる紐状物であり、具体的には、該繊維を８０重量％以上含有してなる紐状物をいう。
【００２８】
本発明でいう紐状物は、例えば、ハムや肉料理型崩れ防止に用いる食肉用締め糸、高所作業に用いる安全ロープ、魚網、防鳥網、スポーツネット、建築用ネットなどを仕立てるのに用いる仕上ロープ、梱包用材料に用いる締付けロープをいいう。特に、高温殺菌処理や、調味料などの存在下でしかも高温となる調理にさらされる食肉用締め糸には好適である。
【００２９】
このうち、例えば食肉用締め糸の場合には、前記の高収縮性ポリエステル繊維に撚糸５０〜２００回／ｍの上撚及び下撚を加えて、総繊度４０００〜４００００ｄｔｅｘの繊維コードとして用いるのが好ましい。
【００３０】
【実施例】
以下、本発明を実施例により詳細に説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。なお、繊維の各物性の評価は以下の方法にしたがった。
【００３１】
（１）固有粘度
ポリエチレンテレフタレートチップの固有粘度は、フェノールとテトラクロルエタンとの当量混合溶液中１４０℃にて２０分間溶解し、温度３０℃で測定した粘度から求めた。一方、ポリエチレンナフタレートチップの固有粘度、及びポリエステル繊維の見かけの固有粘度は、フェノールとトリクロロフェノールとの当量混合溶液中にて１５０℃にて２０分間溶解し、温度３０℃で測定した粘度から求めた。
【００３２】
（２）破断強度、初期モジュラス
ＪＩＳ  Ｌ１０１７の測定方法に準拠して測定した。
【００３３】
（３）１５０℃乾熱収縮率
原糸長（Ｌ0）の繊維を１５０℃の循環機能付き加熱オーブン中に無荷重状態で投入し、３０分後の収縮長（Ｌ）を測定し、次式により求めた。
乾熱収縮率＝（Ｌ0−Ｌ）／Ｌ0×１００
【００３４】
（４）１５０℃熱収縮応力
初荷重０．０４４ｃＮ／ｄｔｅｘを繊維に負荷し、昇温速度４℃／分で昇温して１５０℃における応力を測定し、この収縮応力を繊維の繊度で除した値である。
【００３５】
（５）１００℃封管湿熱処理後の強力維持率
相対湿度１００％の密閉容器中に強力測定に必要な繊維を無荷重状態で封入し１００℃、５ｈｒ湿熱処理を行った後繊維を取り出し、湿熱処理前後の強力比を％単位で求めた。この値が８０％以上を合格とした。
【００３６】
（６）８０℃ＮａＯＨ処理後の強力維持率
濃度５重量％のＮａＯＨ水溶液中に強力測定に必要な繊維を無荷重状態で浸漬し、８０℃、２４ｈｒ加熱処理を行った後繊維を取り出し、加熱処理前後の強力比を％単位で求めた。この値が８０％以上を合格とした。
【００３７】
（７）保存安定性
相対湿度１００％の密閉容器中に乾熱収縮率及び熱収縮応力の測定に必要な繊維を無荷重状態で封入し７０℃、１週間放置した後繊維を取り出し、１５０℃乾熱収縮率、１５０℃熱収縮応力を測定した。
【００３８】
［実施例１〜４及び比較例１〜６］
ポリエチレンテレフタレートのチップとポリエチレンナフタレートのチップを各々固相重合し、それぞれ固有粘度０．７０、０．７５のチップを得た。これを５０：５０の比率でブレンドし、通常の一軸エクストルーダーにて溶融し、孔径０．６ｍｍ、孔数２５０ホールの口金より未延伸糸の総繊度が１１００ｄｔｅｘとなるように計量して吐出した。吐出された糸条は口金下に設けられた長さ３００ｍｍ、温度３００℃の加熱雰囲気を通過させた後、長さ１５ｃｍに亘って相対湿度６５％、温度２５℃の冷却風を送風して冷却固化させた。冷却固化した糸条はメタリングオイリング装置で油剤を付与した後、紡糸速度５０００ｍ／分で引取り、ワインダーにて巻き取った。得られた繊維の性能を表１の実施例１に示す。
【００３９】
ポリエチレンテレフタレート及びポリエチレンナフタレートのブレンド比率及び固有粘度、製糸条件を表１のように変更した以外は、実施例１と同様にして、実施例２〜４、比較例１〜６の繊維を得た。得られた繊維の性能を表１に示す。
【００４０】
［実施例５〜７］
紡糸速度を表１のように変更し、延伸後の総繊度が１１００ｄｔｅｘとなるように吐出量を調整した以外は、実施例１と同様にして未延伸糸を引取った。さらに、引取った糸条は、実施例１のようにそのまま巻き取らず、これを連続して表１に示す条件で延伸・熱処理して巻き取った。得られた繊維の性能を表１に示す。
【００４１】
さらに、上記の実施例、比較例で得られた繊維について、これを製品とし、熱収縮処理したものを実際に使用することを想定し、該繊維を１５０℃、１０分間で、収縮率を１０％とした制限熱収縮処理（比較例１及び２は収縮率を７％とした制限熱収縮処理）を行なった。そして、この熱収縮処理した繊維について、１００℃封管湿熱処理前後の強力維持率、８０℃ＮａＯＨ処理前後の強力維持率を測定した。結果を表１に示す。
【００４２】
【表１】
0004229570.tif 000002
【００４３】
また、実施例１の繊維を３本Ｓ撚、撚数８０Ｔ／ｍで撚合わせてリングヤーンとし、リングヤーン３本をＺ撚、撚数８０回／ｍで撚合わせてロープヤーンを作成し、このロープヤーン２１本をＳ撚、撚数１６回／ｍで撚合わせてロープストランドを作成し、得られた繊維ロープは乾熱１４０℃で３０分間熱処理し、１５ｍｍφのロープにした。このロープを８０℃、濃度５重量％のＮａＯＨ水溶液中で１２ｈｒ処理し、その前後でロープの強力を測定したが、強力保持率は９３％と良好であった。
【００４４】
さらに、実施例１の繊維を６本合糸して撚数１９０Ｔ／ｍの下撚をかけ、次いでこれを３本合糸して撚数１０５Ｔ／ｍをかけてコードを作成した。このコードを緯糸として、筒状のネットを作成した。このネットにロールハムを挿入した後、１００℃スチームによる加湿熱浴中にて３分間処理した。さらに、このロールハムを１２０℃スチームで１分間し、この処理の前後でコードの強力を測定したが、強力保持率は９５％と良好であった。
【００４５】
【発明の効果】
本発明の高収縮性ポリエステル繊維は、高強度で、しかも高い収縮率及び収縮応力を有してしているため収縮処理時の締付け力が大きく、しかもこれらの特性は７０℃を超える環境下においてもその効果が損なわれることがない。また、本発明の紐状物は、使用または保管される環境が高温高湿状態やアルカリが存在するような劣悪な環境であっても、安定した強力を維持することができるため、例えば、食肉用締め糸、安全ロープ、仕上ロープなどとして優れた性能を発揮するものである。さらに、本発明の高収縮性ポリエステル繊維は、上記紐状物に限らず、高収縮性の布帛やテープなどとして産業資材や包装用材料などの用途に幅広く応用できるものである。