(57)【要約】【課題】熱接着加工後の成形品について防汚加工を行う必要がなく、土木資材や建築資材等の産業用資材に十分使用可能な、高強度と防汚性を有する防汚性熱接着性長繊維を提供する。【解決手段】芯部がポリエチレンテレフタレート、鞘部が芯部より低融点の共重合ポリエステルで構成された芯鞘構造を有する長繊維であって、該鞘部がベンゾオキサゾール系蛍光増白剤を０．１〜０．５質量％含有するものであり、該長繊維の切断強度が３．５ｃＮ／ｄｔｅｘ以上であることを特徴とする防汚性熱接着性長繊維。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
芯部がポリエチレンテレフタレート、鞘部が芯部より低融点の共重合ポリエステルで構成された芯鞘構造を有する長繊維であって、該鞘部がベンゾオキサゾール系蛍光増白剤を０．１〜０．５質量％含有するものであり、該長繊維の切断強度が３．５ｃＮ／ｄｔｅｘ以上であることを特徴とする防汚性熱接着性長繊維。
【請求項２】
前記共重合ポリエステルが、テレフタル酸、エチレングリコール、１，４−ブタンジオール及び脂肪族ラクトンを含んでなることを特徴とする請求項１記載の防汚性熱接着性長繊維。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、熱接着性長繊維を使用するメッシュシートやネット等に用いると好適な防汚性熱接着性長繊維に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、土木や建設資材に使用する土木シートや各種ネット類の一部には、防汚性を付与するために各種の加工が行われている。例えば、洗濯での汚れを落ちやすくする親水加工による吸水ＳＲ加工や、フッ素加工剤を塗布してコーティング加工し、汚れが付着しにくくするＳＧ加工、或いは、ＳＲ加工とＳＧ加工の両方の特徴を合わせたＳＧＲ加工などがこれにあたる。
【０００３】
しかしながら、このような加工は、加工コストが高い割に、持続的な防汚性効果に乏しいため、不充足感を残したものとなっている。これに対し衣料用途については、上記のような後加工によるものではなく、繊維自体に防汚性を付与する手法として、ポリエステル系繊維の製造時にベンゾオキサゾール系蛍光増白剤を０．０１〜０．３質量％含有させた防汚性ポリエステル系合成繊維を用いることが提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
一方、土木や建設資材用途のメッシュシートや各種ネット類の分野では、近年、熱接着性長繊維を用いたものが、一部に使用されるようになってきた。例えば、鞘部が低融点成分からなる芯鞘型の熱接着性長繊維を用いて、メッシュシートや各種ネット類に製編織した後、熱処理を行って鞘部を溶融又は軟化させることで交点部を固定化したメッシュシートや網目形状を固定化したネット類などが挙げられる（例えば、特許文献２、３参照）。
【０００５】
しかしながら、熱接着性長繊維を用いたメッシュシートやネット類等の産業用資材においても防汚性が望まれるようになり、したがって、高コストな後加工としての防汚加工を行う必要がなく、繊維自体に防汚性を有する熱接着性長繊維の要望が高まっている。
【特許文献１】特許第２７６３９４０号公報
【特許文献２】特開２００１−２７１２４５号公報
【特許文献３】特開２００１−２７１２７０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、上記の問題点を解決し、熱接着加工後の成形品について防汚加工を行う必要がなく、土木資材や建設資材等の産業資材に十分使用可能な、高強度と防汚性を有する防汚性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】
【０００７】
本発明者らは、上記の課題を解決すべく検討した結果、本発明に到達した。すなわち、本発明は、次の構成を要旨とするものである。
（１）芯部がポリエチレンテレフタレート、鞘部が芯部より低融点の共重合ポリエステルで構成された芯鞘構造を有する長繊維であって、該鞘部がベンゾオキサゾール系蛍光増白剤を０．１〜０．５質量％含有するものであり、該長繊維の切断強度が３．５ｃＮ／ｄｔｅｘ以上であることを特徴とする防汚性熱接着性長繊維。
（２）前記共重合ポリエステルが、テレフタル酸、エチレングリコール、１，４−ブタンジオール及び脂肪族ラクトンを含んでなることを特徴とする請求項１記載の防汚性熱接着性長繊維。
【発明の効果】
【０００８】
本発明の熱接着性長繊維は、繊維表面である低融点の鞘成分にベンゾオキサゾール系の蛍光増白剤を特定量含有させていることで、防汚性が付与されるため、熱接着加工後に防汚加工を行う必要がなく、コスト面で有利である。また、該蛍光増白剤の含有量が良好な範囲であるため、熱接着長繊維を融着固定化するに際しても、障害とならず、かつ、防汚性の持続性にも優れたものとなっている。また、本発明の熱接着性長繊維は、芯鞘構造を有していることから、芯部と鞘部とで機能分担を担わせることができるため、芯部による強度保持と、鞘部による接着性と防汚性とを効果的に発現させることができる。さらに、本発明における鞘部を形成する共重合ポリエステルについても、特定の共重合成分を含有させることで、該蛍光増白剤との優れた相溶性と強い接着力を兼備し、かつ芯成分との融点差を良好に保持できることで、好適な温度で融着固定化できることとなり、該蛍光増白剤の変性を引き起こすことなく、かつ消失させることなく、より優れた防汚性を発現させることが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下、本発明について詳細に説明する。
本発明の防汚性熱接着性長繊維（以下、本発明の熱接着性長繊維と略称する場合もある。）としては、芯鞘構造を有するものであり、芯部はポリエチレンテレフタレート、鞘部は芯部より低融点の共重合ポリエステルで構成されるものである。
【００１０】
本発明の熱接着性長繊維としては、芯部をポリエチレンテレフタレート（以下、ＰＥＴと略称することもある。）で構成させることで、良好な製糸性を発現させると共に、耐候性や寸法安定性、並びに繊維単糸の強度保持を担わせることができる。
【００１１】
また、本発明の熱接着性長繊維における芯部には、本発明の目的とする性能を損なわない範囲で、他の成分を含有していてもよく、例えば、各種添加剤や原着繊維とするために着色顔料等、あるいは他の共重合成分を含有するものであってもよい。
【００１２】
本発明における芯成分の極限粘度〔η〕としては、０．６〜１．１が好ましい。該極限粘度〔η〕は、０．６より低くなると切断強度が低下しやすくなるため好ましくない。一方、該極限粘度は、１．１より高くなると、鞘成分が低融点であるため延伸時に十分な熱処理が行えないこととなり、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ため好ましくない。
【００１３】
本発明における鞘部としては、芯部のＰＥＴよりも低融点の共重合ポリエステルを主成分とするものである。該共重合ポリエステルの融点としては、１３０〜２００℃であることが好ましく、１５０〜１８０℃であることがより好ましい。当該融点が１３０℃より低くなると、本発明の熱接着性長繊維の熱安定性が低いものとなると共に、耐摩擦性等においても耐性が低いものとなるなど、使用される用途が限られるようになるため好ましくない。また、当該融点が２００℃よりも高くなると、溶融接着時の加熱温度を高くする必要があり、コスト面で不利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熱によるダメージを受け、切断強度の低下をおこすようになるため好ましくない。
【００１４】
本発明の熱接着性長繊維において、芯部のポリエステルと鞘部の共重合ポリエステルとの融点差としては、５０〜１００℃であることが好ましく、６０〜９５℃であることがより好ましい。
【００１５】
本発明の熱接着性長繊維における鞘部の共重合ポリエステルとしては、二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。
【００１６】
二塩基酸又はその誘導体の例としては、例えば、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二塩基酸、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二塩基酸、１，２−シクロブタンジカルボン酸等の脂肪族二塩基酸、脂肪族ラクトン等が挙げられる。
【００１７】
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などが挙げられる。
【００１８】
これらの二塩基酸又はその誘導体の１種もしくは２種以上と、グリコールの１種もしくは２種以上からなる共重合体は、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、脂肪族ラクトン、エチレングリコール及び１，４−ブタンジオール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。また、ベンゾオキサゾール系蛍光増白剤との相溶性が良好であるため、高濃度を含んだマスターバッチを作成するに際しても、良好な分散性が得られるため好ましい。また、ベンゾオキサゾール系蛍光増白剤を特定量含有した状態においても、樹脂本来の接着性を損なわないため好ましい。なお、上記の脂肪族ラクトンとしては、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。
【００１９】
さらに、上記各成分の共重合量としては、テレフタル酸が酸成分に対し４０〜９５モル％、ε−ＣＬが酸成分に対し５〜６０モル％、エチレングリコールがグリコール成分に対し２０〜９５モル％、１，４−ブタンジオールがグリコール成分に対し５〜８０モル％であることが好ましい。
【００２０】
また、本発明の熱接着性長繊維における鞘部を構成する共重合ポリエステルの極限粘度［η］としては  ０．６〜０．８であることが好ましい。該極限粘度［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。
【００２１】
また、本発明の熱接着性長繊維における鞘部としては、ベンゾオキサゾール系蛍光増白剤を０．１〜０．５質量％含有していることが必要であり、好ましくは０．２〜０．４質量％である。ベンゾオキサゾール系蛍光増白剤の含有量が０．１質量％より少ない場合、産業資材用として使用するには防汚性が十分なものとならない。一方、該蛍光増白剤の含有量が０．５質量％を超えて多い場合、鞘成分が黄変し、成形品の品位が劣ることとなり、コスト面でも不利となる。本発明の熱接着性長繊維においては、ベンゾオキサゾール系蛍光増白剤を０．１〜０．５質量％含有させることで、産業用資材のような、衣料用途とは明らかに異なって過酷な使用環境（摩擦熱や直接的な摩耗劣化）にあっても、耐汚性を持続的に保持させることが可能となる。
【００２２】
本発明におけるベンゾオキサゾール系蛍光増白剤としては、例えば、クリアラント社製ホスタルックスＫＳやイーストマンケミカルジャパン社製のイーストブライトオプテイカルブライトナーＯＢ−１などを挙げることができる。
【００２３】
本発明における鞘部を構成する共重合ポリエステルへのベンゾオキサゾール系蛍光増白剤の練り込み方法としては、粉末の状態で鞘成分の共重合ポリエステルとドライブレンドして用いることもできるが、均一な濃度に練り込むためには、鞘部と同じ共重合ポリエステルに２０〜３０質量％のベンゾオキサゾール系蛍光増白剤を練り込んだマスターチップを作製し、紡糸時に鞘部に用いる共重合ポリエステルと任意の含有濃度になるように計量混合機等を使用してドライブレンドして練り込む方法が好ましい。
【００２４】
また、鞘部にはその他本来の性能を損なわない程度であれば、微量の着色顔料や各種添加剤が添加されていてもよい。
【００２５】
次に、本発明の熱接着性長繊維における芯鞘複合比（芯：鞘の質量比率）としては、１：１〜５：１であることが好ましく、芯部がこの範囲より大きくなると複合形態が単糸間で不均一になりやすく、延伸性が劣るようになるため好ましくない。一方、芯部がこの範囲より小さくなると切断強度が劣るようになったり、共重合ポリエステルはＰＥＴと比較して一般的に高価であるため、コスト面で不利益となるため好ましくない。
【００２６】
さらに、本発明の防汚性熱接着性長繊維の切断強度としては、３．５ｃＮ／ｄｔｅｘ以上であることが必要であり、中でも４．０〜５．０ｃＮ／ｄｔｅｘであることが好ましい。該切断強度が３．５ｃＮ／ｄｔｅｘ未満であると、一般的な産業資材用途として使用するには強度が不足し、使用する用途が限られるようになる。
【００２７】
本発明の熱接着性長繊維は、主に産業用資材用途に用いるため、総繊度は２５０〜２０００ｄｔｅｘとすることが好ましく、単糸繊度も延伸性が良好となる５〜３０ｄｔｅｘとすることが好ましい。また、繊維の断面形状は、芯部、鞘部ともに異形のものでもよいが、延伸性に優れ、高強度が得やすいものとして円形断面形状でかつ芯部と鞘部が同心のものが好ましい。
【００２８】
次に、本発明の熱接着性長繊維の製造方法について説明する。まず、芯成分と鞘成分のチップをそれぞれ供給して常用の複合紡糸装置を用いて溶融紡糸する。そして、未延伸糸を一旦巻き取り、その後延伸を行う２工程法でもよいが、鞘成分の共重合ポリエステルは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、解除性等の問題が発生しやすいため、一旦巻き取らずに連続して延伸を行うスピンドロー法が生産性やコスト面において好ましい。延伸方法としては、加熱ローラのみで行うローラ延伸又は加熱ローラ間にスチーム熱処理装置を設けて行う方法を採用することができる。巻き取り速度としては、２０００〜４０００ｍ／分程度が好ましく、巻き取り速度がこの範囲より遅いと生産性が劣り、速いと高強度が得られ難くなったり、延伸性が劣るようになるため好ましくない。
【実施例】
【００２９】
次に、本発明を実施例によって具体的に説明する。しかし、これに限定されるものではない。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重量混合物を溶媒とし、濃度０．５ｇ／ｄｌ、温度２０℃で、通常の方法により測定した。
（ｂ）切断強度、伸度
ＪＩＳ  Ｌ−１０１３に従い、島津製作所製オートグラフＤＳＳー５００を用い、試料長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。
【００３０】
（ｄ）防汚性の評価
ＪＩＳ  Ｌ−１９１９：２００６に従い、人工汚染物質は粉体汚染物質−２を用いてＡ−２法の汚れにくさ試験を行い、目視で判定し、下記の判定基準で比較評価した。なお、試験片としては、繊維を筒編みした長さ８ｃｍの筒編地を用い、洗剤を使用せずに洗濯機で一度水洗し、油剤を除去して風乾したものを用いた。
○・・・汚れが少ない
△・・・汚れがやや多い
×・・・汚れが多い
（ｅ）繊維の品位
長繊維および上記筒編みにおける黄変度を目視により評価した。
○・・・無色であり良好
△・・・やや着色有り
×・・・黄変があり使用に適さない
【００３１】
（実施例１）
芯部を構成する成分としては、極限粘度〔η〕０．７０のＰＥＴ（融点２５５℃）を用いた。鞘部を構成する成分としては、テレフタル酸とエチレングリコールとのモル比が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％、１，４−ブタンジオールをジオール成分に対して５０モル％の割合で共重合させた極限粘度［η］０．７０、融点１６０℃の共重合ポリエステルと、これと同組成の共重合ポリエステルに蛍光増白剤としてイーストマンケミカルジャパン社製、「イーストブライト」オプテイカルブライトナーＯＢ−１を２０質量％練り込んだマスターチップとを、鞘成分中の蛍光増白剤含有量が０．２質量％になるように計量混合機でドライブレンドしたものを用いた。
【００３２】
次に、常用の複合溶融紡糸装置に孔径が０．５ｍｍ、ホール数が９６個の芯鞘型複合紡糸口金を装着し、口金温度２８０℃となる条件で、上記のＰＥＴと蛍光増白剤含有量を０．２質量％含有した共重合ポリエステルとから、芯鞘質量比が１：１である長繊維を紡出した。続いて、紡糸口金直下に設けた温度２００℃、長さ１５ｃｍの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。
【００３３】
次に、前記長繊維について、油剤を付与して非加熱の１ローラに引き取り、連続して温度９０℃の２ローラで１．０２倍の引き揃えを行い、その後、温度１４０℃の３ローラで５．２倍の延伸を行い、温度１２０℃の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、円形断面形状（芯部と鞘部が同心円に配置された）の１１１０ｄｔｅｘ／９６フィラメントである実施例１の防汚性熱接着性長繊維を得た。
【００３４】
（実施例２）
実施例1における芯鞘質量比を３：１にした以外は、実施例１と同様にして、実施例２の防汚性熱接着性長繊維を得た。
【００３５】
（実施例３）
実施例１における鞘部中の蛍光増白剤の含有量を０．４質量％に変更した以外は実施例１と同様にして、実施例３の防汚性熱接着性長繊維を得た。
【００３６】
（比較例１）
実施例１における鞘部中の蛍光増白剤の含有量を０．０５質量％に変更した以外は実施例１と同様して、比較例１の熱接着性長繊維を得た。
（比較例２）
実施例１における鞘部に蛍光増白剤練り込みのマスターチップを用いず、鞘部中の蛍光増白剤の含有量を０質量％に変更した以外は実施例１と同様にして比較例２の熱接着性長繊維を得た。
（比較例３）
実施例１における鞘部中の蛍光増白剤の含有量を０．９質量％に変更し、芯鞘質量比を２：１にした以外は実施例１と同様して、比較例１の熱接着性長繊維を得た。
【００３７】
実施例１〜３、比較例１〜２で得られた繊維の物性及び防汚性の評価結果を表１に示した。
【００３８】
【表１】
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【００３９】
表１から明らかなように、実施例１〜３は切断強度、伸度及び防汚性とも優れていた。  一方、比較例１〜２は鞘成分中の蛍光増白剤の含有量が少ないため防汚性が劣っていた。また、比較例３では、蛍光増白剤の含有量が多いため、防汚性においては良いが、繊維並びに試験片である筒編みが黄変し、品位に劣るものとなり、使用に適さないものとなった。