JP2002235243A - 産資用再生ポリエステル繊維 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 常用の産資用ポリエステル繊維として十分使
用可能な強度を有し、かつ生産性よく得ることができる
産資用再生ポリエステル繊維を提供する。 【解決手段】 繊維を構成する熱可塑性ポリマーの主成
分が、再生ポリエチレンテレフタレートを含有するポリ
エチレンテレフタレートであり、極限粘度〔η〕が０．
９０以上、強度７．５ｃＮ／ｄｔｅｘ以上である産資用
再生ポリエステル繊維。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、産資用途にも十分
使用可能である高強度を有する再生ポリエステル繊維に
関するものである。

【０００２】

【従来の技術】近年、廃棄物の埋め立てや焼却処分によ
る環境汚染が問題化され、資源の再利用としてリサイク
ルが重要視され、特に使い捨てとなるＰＥＴボトルは年
々使用量が増加し問題になってきている。

【０００３】したがって、使用済みのＰＥＴボトルやＰ
ＥＴボトルの製造時に発生するＰＥＴ樹脂屑等を回収
し、再利用する動きも年々高まりつつあり、その一つの
用途に繊維の原料として再利用されるようになり、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ボトルに使用されるポリエチ
レンテレフタレート（以下ＰＥＴと称す。）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
維化するには最適である。

【０００５】しかし、ＰＥＴボトルやＰＥＴボトル製造
時の屑から再生されたＰＥＴの粘度は、通常、極限粘度
〔η〕０．６〜０．７５程度であり、衣料用繊維として
使用するには十分な粘度レベルであるが、高強度が必要
とされる産資用繊維にするには粘度が低く、安定した生
産を行って得られる繊維は、強度が４．５〜５．５ｃＮ
／ｄｔｅｘ程度のものであった。

【０００６】このため、産業資材用に用いると、使用さ
れる用途が制約されたり、また、網や布帛に加工する場
合に製品強力として高強力を得ようとすれば、繊維の使
用量が多くなり、コスト面で不利になるばかりでなく、
重量が重くなり、軽量化も図ることができず、利用が限
られていた。

【０００７】このため、本発明者らは特願平１１−３５
４６２８号において、再生ＰＥＴとＰＥＴを芯鞘複合型
に配した高強度の再生繊維を提案した。しかしながら、
このような繊維を製造するには複合紡糸機が必要であ
り、生産量を多くするには既存の単一型紡糸機を使用す
ることが好ましいため、生産性よく得ることができる高
強度の再生ポリエステル繊維が望まれていた。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記の問題
を解決し、常用の産資用ポリエステル繊維として十分使
用可能な強度を有し、かつ生産性よく得ることができる
産資用再生ポリエステル繊維を提供することを技術的な
課題とするものである。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記の課
題を解決すべく検討した結果、繊維形状は単一型とする
ことで大量生産を可能にし、さらに高強度化については
原料として用いる再生ＰＥＴの粘度を、常用の産資用繊
維に用いられるＰＥＴの粘度レベルまで再重合を施すこ
とで高強度化を図り、多用途への展開が可能となること
を見出し本発明に到達した。

【００１０】すなわち、本発明は、繊維を構成する熱可
塑性ポリマーの主成分が、再生ポリエチレンテレフタレ
ートを含有するポリエチレンテレフタレートであり、極
限粘度〔η〕が０．８５以上、強度６．０ｃＮ／ｄｔｅ
ｘ以上であることを特徴とする産資用再生ポリエステル
繊維を要旨とするものである。

【００１１】

【発明の実施の形態】以下、本発明について詳細に説明
する。本発明の繊維は、熱可塑性ポリマーの主成分がポ
リエチレンテレフタレートであり、再生ポリエチレンテ
レフタレートを含有するものである。再生ポリエチレン
テレフタレートを用いるのは、繊維化した場合に寸法安
定性がよく、汎用性があるためであり、中でも、不純物
が少なく粘度も比較的安定しているＰＥＴボトルやＰＥ
Ｔボトル製造時の屑を回収後再生されたＰＥＴをチップ
化したものを用いることが好ましい。

【００１２】そして、本発明の再生ポリエステル繊維と
しては、主成分であるポリエチレンテレフタレートの５
０質量％以上が再生ポリエチレンテレフタレートである
ことが好ましい。

【００１３】また、高強度繊維とするために、極限粘度
〔η〕は０．８５以上であることが必要であるが、さら
に好ましくは０．９〜１．１である。０．８５未満の場
合、目的とする高強度の繊維とすることが困難となる。
一方、１．１を超える場合、製糸性が劣るばかりでなく
コスト面で不利となる。

【００１４】一般のＰＥＴボトルから再生されたＰＥＴ
の極限粘度〔η〕は０．６〜０．７５程度であるため、
本発明で規定する粘度とするには再重合を行うことが好
ましい。

【００１５】重合方法としては、溶融重合或いは固相重
合の何れでもよいが、ゴム資材等に用いる場合は、末端
基は３０ｅｑ／ｔｏｎ以下にすると耐熱性が向上するた
め好ましく、したがって末端基の減少ができる固相重合
が好ましい。その方法は常用のＰＥＴと同じ固相重合法
で行うことができる。

【００１６】次に、本発明の繊維は、一般に用いられる
産資用繊維と同レベルの強度を有しており、その強度は
６．０ｃＮ／ｄｔｅｘ以上であり、より好ましくは７．
５ｃＮ／ｄｔｅｘ以上、さらに好ましくは８．０ｃＮ／
ｄｔｅｘ以上のものである。

【００１７】本発明の産資用再生ポリエステル繊維は、
原着繊維も含むものである。一般に、原着繊維の場合
は、ポリマーの粘度低下が生じ、また、延伸時には高倍
率延伸が困難であるため、ポリマーに顔料を含有しない
非原着繊維の場合は、上記した粘度よりも高粘度とな
り、高強度の繊維とすることができる。

【００１８】すなわち、非原着繊維の場合、本発明の再
生ポリエステル繊維は、極限粘度〔η〕が０．９０以上
であり、繊維の強度が７．５ｃＮ／ｄｔｅｘ以上のもの
とすることが好ましい。

【００１９】原着繊維とする場合は、ポリマー中に含有
される顔料の種類、濃度もなんら制限するものではな
く、常用のポリエステル繊維に用いられる顔料を用い同
様の濃度で行うことが可能であり、練り込み方法も常用
行うマスターバッチ化したものを、ドライブレンドして
用いればよい。

【００２０】さらに、本発明の繊維においては、製糸性
を損なわない程度に、熱可塑性ポリマー中に第三成分と
して共重合物や艶消し剤、耐熱剤、耐候剤等を添加して
もよい。また、断面形状は、丸断面はもちろん異型断
面、中空を有する中空断面のものでもよい。

【００２１】次に、本発明の繊維の製造方法について図
面を用いて説明する。本発明の繊維は常用の溶融紡糸装
置で紡糸することができ、一旦巻き取って延伸を行う二
工程法でもよいが、一旦巻き取ることなく連続して延
伸、熱処理を行うスピンドロー法がコスト面から好まし
い。

【００２２】図１は、本発明の繊維の製造（スピンドロ
ー法）に用いる延伸巻取り装置の一実施態様を示す概略
工程図である。紡出された未延伸糸は、冷却固化された
後、まず、非加熱の第１ローラ１に複数回掛けて引き取
られ、引き続いて非加熱の第２ローラ２に複数回掛けて
延伸倍率１．００５〜１．０５で引き揃えられる。続い
て、スチーム処理機６を用いて、温度３００〜５００
℃、圧力０．３〜１．０ＭＰａの加熱スチームを糸条に
吹き付けた後、温度１５０〜２５０℃に加熱された第３
ローラ３に複数回掛け、延伸倍率４．０〜６．０で延伸
熱処理を行い、１００〜２００℃に加熱された第４ロー
ラ４に複数回掛けて２．０〜１０．０％の弛緩熱処理を
施し、速度１５００ｍ／分以上でワインダー５に巻き取
る。

【００２３】

【実施例】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）ＰＥＴ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℃で測定した。 （ｂ）強伸度 ＪＩＳＬ−１０１３に従い、島津製作所製オートグラフ
ＤＳＳー５００を用い、試料長２５ｃｍ、引っ張り速度
３０ｃｍ／分で測定した。

【００２４】実施例１ 常用の溶融紡糸装置に、孔径が０．６μｍ、ホール数１
９２個の紡糸口金を装着し、極限粘度〔η〕０．６６の
ＰＥＴボトル再生チップを温度２３０℃の減圧下で攪拌
しながら２１時間固相重合を行い、極限粘度〔η〕１．
０４まで重合度を高くした。その後、温度３００℃で紡
出し、直下に常設された温度４００℃、長さ４０ｃｍの
加熱筒内を通過させた後、長さ１８０ｃｍの横型冷却装
置で温度１５℃、速度０．７ｍ／秒の冷却風を用いて冷
却した後、オイリングローラで油剤を付与した。続い
て、図１の工程図に従い、速度３６５ｍ／分の非加熱の
第１ローラに４回掛けて引き取り、引き続き速度３６９
ｍ／分の非加熱の第２ローラに５回掛けて１．０１倍の
引き揃えを行い、オリフィス径が２．０μｍ、スチーム
の温度が４５０℃、圧力０．５ＭＰａのスチーム処理機
６内を通過させた。次に、速度２１０４ｍ／分、温度２
１０℃の第３ローラに６回掛けて５．７倍の延伸を行
い、速度２０２０ｍ／分、温度１７０℃の第４ローラに
６回掛けて弛緩熱処理を行い、速度２０００ｍ／分のワ
インダーに巻き取り、１６７０ｄｔｅｘ／１９２フィラ
メントの丸断面形状の再生ポリエステル繊維を得た。

【００２５】実施例２ 実施例１で用いた再生ＰＥＴと極限粘度〔η〕１．０４
のＰＥＴを質量比で１：１にドライブレンドしたものを
用いた以外は実施例１と同様に行った。

【００２６】実施例３ カーボンブラックを３５質量％練り込んでマスターバッ
チ化した極限粘度〔η〕０．７１のＰＥＴと実施例１で
用いた再生ＰＥＴを計量混合機で、カーボン濃度が０．
６質量％になるようにドライブレンドをしたものを用
い、延伸倍率を５．３倍とした以外は実施例１と同様に
行った。

【００２７】比較例１ 実施例１で使用した固相重合前の再生ＰＥＴ（極限粘度
〔η〕０．６６）を用いて、温度２８０℃で紡出し、温
度３００℃の加熱筒内を通過させた後、速度３５８ｍ／
分、第１ローラに引き取り、速度３６２ｍ／分の第２ロ
ーラに掛けて引き揃えを行い、スチーム温度３５０℃の
スチーム処理機内を通過させ、速度２０６１ｍ／分の第
３ローラに掛けて５．７倍の延伸を行い、速度２０２０
ｍ／分の第４ローラに掛けて弛緩処理を行った以外は実
施例１と同様に行った。

【００２８】比較例２ 比較例１で用いた再生ＰＥＴと実施例２で用いた極限粘
度〔η〕１．０４のＰＥＴを質量比で１：１にドライブ
レンドしたものを用いた以外は、比較例１と同様に行っ
た。

【００２９】比較例３ 比較例１で用いた再生ＰＥＴと実施例３で用いたカーボ
ンブラック含有（３５質量％）ＰＥＴをカーボンブラッ
ク濃度が０．６質量％になるようにドライブレンドして
用い、５．３倍の延伸を行った以外は比較例１と同様に
行った。

【００３０】実施例１〜３、比較例１〜３で得られた繊
維の評価結果を表１に示す。

【００３１】

【表１】

【００３２】表１からも明らかなように、実施例１〜３
の繊維は高い粘度を有しているため十分な強度と切断伸
度を有しており、産業資材用に好適に用いられる範囲の
ものであった。特に、カーボンブラックを含有していな
い実施例１、２の繊維は、カーボンブラックを含有する
実施例３の繊維よりも高粘度とすることができ、強度も
高かった。一方、比較例１〜３は再生ＰＥＴを再重合し
ていないため粘度が低く、強度や切断伸度が低く、産業
資材用に使用が困難であった。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の産業資材用繊維の製造方法に用いる延
伸巻き取り装置の一実施態様を示す概略工程図である。

【符号の説明】

１ 第１ローラ ２ 第２ローラ ３ 第３ローラ ４ 第４ローラ ５ ワインダー ６ スチーム処理機

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 繊維を構成する熱可塑性ポリマーの主成
   分が、再生ポリエチレンテレフタレートを含有するポリ
   エチレンテレフタレートであり、極限粘度〔η〕が０．
   ８５以上、強度６．０ｃＮ／ｄｔｅｘ以上であることを
   特徴とする産資用再生ポリエステル繊維。
2. 【請求項２】 主成分であるポリエチレンテレフタレー
   トの５０質量％以上が再生ポリエチレンテレフタレート
   である請求項１記載の産資用再生ポリエステル繊維。
3. 【請求項３】 熱可塑性ポリマー中に顔料を含有し、原
   着繊維であることを特徴とする請求項１又は２記載の産
   資用再生ポリエステル繊維。
4. 【請求項４】 熱可塑性ポリマー中に顔料を含有せず、
   極限粘度〔η〕が０．９０以上、強度７．５ｃＮ／ｄｔ
   ｅｘ以上である、請求項１又は２記載の産資用再生ポリ
   エステル繊維。