JP2003201628A

JP2003201628A - リサイクルポリエステル複合繊維

Info

Publication number: JP2003201628A
Application number: JP2001400292A
Authority: JP
Inventors: Takao Okochi; 隆雄大河内; Kazunori Hashimoto; 和典橋本
Original assignee: Nippon Ester Co Ltd
Current assignee: Nippon Ester Co Ltd
Priority date: 2001-12-28
Filing date: 2001-12-28
Publication date: 2003-07-18

Abstract

(57)【要約】【課題】リサイクルポリエステルを含有していても、
染色斑が生じることなく、安定した色調の製品を得るこ
とができるリサイクルポリエステル複合繊維を提供す
る。【解決手段】主たる繰り返し単位がエチレンテレフタ
レートから構成される濃染性の改質ポリエステルＡとリ
サイクルポリエステルＢとからなり、芯成分がリサイク
ルポリエステルＢ、鞘成分が改質ポリエステルＡである
芯鞘複合繊維であって、芯成分と鞘成分の質量比(芯/
鞘)が50/50〜80/20である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、リサイクルポリエ
ステルを使用した複合繊維であって、染色斑が生じず、
染色性に優れたリサイクルポリエステル複合繊維に関す
るものである。

【０００２】

【従来の技術】ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）
を始めとするポリエステルは、高融点で耐薬品性があ
り、また、低コストであるために、繊維はもちろんのこ
と、フィルムや成型品等に幅広く用いられている。これ
らのポリエステル製品は使用後に廃棄処分されている
が、燃焼する場合には高熱が発生し、焼却炉の痛みが大
きく、焼却炉の寿命が短くなるという問題がある。ま
た、焼却しない場合は腐敗分解しないため永久的に残る
ことになり、環境の面からも問題となっている。

【０００３】また、近年、資源の再利用、環境問題等の
面から、様々な分野や素材でリサイクル性が求められて
きている。使用量が多く、今後も使用量の大幅な増加が
予想されるポリエステルにおいても、液体飲用品用ＰＥ
Ｔボトル等に成形使用されたポリエステル樹脂を回収
し、再度使用、すなわちリサイクルすることは行われて
いる。このようなリサイクルは資源の再利用に貢献し、
地球環境にやさしい企業活動の一環として重要である。
このリサイクルポリエステル樹脂を使用した製品の一つ
として、再溶融・紡糸を行って得たポリエステルフィラ
メント糸があり、このフィラメント糸は衣料用途あるい
は産業資材用途に使用されている。

【０００４】これらの用途において、着色を必要とする
場合や白度の向上が望まれる場合がある。また、リサイ
クルポリエステル樹脂はその回収法から、溶融粘度、分
子量分布、白度、結晶化度等の物性に広いバラツキを有
し、ロット間の物性もあまり安定したものではないこと
により、リサイクルポリエステル樹脂を主成分とするポ
リエステル樹脂を紡糸することにより得られるフィラメ
ント糸は、染色すると、得られる布帛に色斑が生じた
り、ロット間で色差が生じるという問題がある。

【０００５】そこで、リサイクルポリエステルのみでは
なく、原料ポリエステルとリサイクルポリエステルを混
合してマルチフィラメントとすることが提案されてい
る。例えば、溶融前のチップの段階で原料ポリエステル
とリサイクルポリエステルを混合する方法、各々別々に
溶融押し出しされた原料ポリエステルとリサイクルポリ
エステルをノズルパック内で混練する方法等により得ら
れた混合フィラメントが提案されている。

【０００６】しかしながら、これらの混合フィラメント
においても、リサイクルポリエステル部分の品質が変動
するため、染色時の色斑の発生等の問題を十分に解決す
ることはできなかった。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記のよう
な問題点を解決し、リサイクルポリエステルを含有して
いても、染色斑が生じることなく、安定した色調の製品
を得ることができるリサイクルポリエステル複合繊維を
提供することを技術的な課題とするものである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明者等は、上記課題
を解決するために鋭意検討した結果、本発明に到達し
た。すなわち、本発明は、主たる繰り返し単位がエチレ
ンテレフタレートから構成される濃染性の改質ポリエス
テルＡとリサイクルポリエステルＢとからなり、芯成分
がリサイクルポリエステルＢ、鞘成分が改質ポリエステ
ルＡである芯鞘複合繊維であって、芯成分と鞘成分の質
量比(芯/鞘)が50/50〜80/20であることを特徴とするリ
サイクルポリエステル複合繊維を要旨とするものであ
る。

【０００９】

【発明の実施の形態】以下、本発明について詳細に説明
する。本発明のリサイクルポリエステル複合繊維は、芯
成分がリサイクルポリエステルＢ、鞘成分が主たる繰り
返し単位がエチレンテレフタレートから構成される改質
ポリエステルＡで構成され、芯成分と鞘成分の質量比
(芯/鞘)が50/50〜80/20、さらに好ましくは、55/45〜75
/25である。

【００１０】本発明の繊維においては、染色性に劣るリ
サイクルポリエステルＢを芯部とし、濃染性の改質ポリ
エステルＡを鞘部とすることで、染色性を向上させたポ
リエステル繊維とすることができる。そして、一般的に
は、製品中にリサイクルポリエステルを50質量％未満し
か使用していないものは、「リサイクル品使用」製品と
は見なされない。地球環境保全に貢献する観点から、リ
サイクルポリエステルをできるだけ多く製品に含むこと
が望ましいため、芯成分のリサイクルポリエステルＢの
割合を50質量％以上とする。一方、リサイクルポリエス
テルＢの割合が80質量％を超えたり、リサイクルポリエ
ステルＢが鞘成分に配されると、フィラメント全体に染
色斑等の色斑が生じ、品位の低いものとなる。

【００１１】なお、本発明における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
などのＰＥＴ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。

【００１２】一方、本発明で用いる改質ポリエステルＡ
は、主たる繰り返し単位がエチレンテレフタレートから
構成され、濃染化が可能であることが必要である。具体
的には、改質ポリエステルＡとして、ＰＥＴに５−アル
カリ金属イソフタル酸成分を1.2〜6モル％共重合したも
の、あるいはＰＥＴにアジピン酸とセバシン酸それぞれ
単独、もしくは併用して2.0〜10モル％共重合したも
の、あるいはＰＥＴに分子量300〜10000のポリアルキレ
ングリコールを0.5〜4質量％含んだものが挙げられる。

【００１３】５−アルカリ金属イソフタル酸成分共重合
の場合、共重合量が1.2モル％未満であると、良好な染
色性能が得られず、色斑が発生する。6モル％を超える
と、溶融粘度が大きくなりすぎるため、曳糸性が不良と
なり好ましくない。

【００１４】５−アルカリ金属イソフタル酸成分として
用いられる化合物の中で特に好ましい具体例としては、
3,5-シ゛(カルホ゛メトキシ)ヘ゛ンセ゛ンスルホン酸ナトリウム(またはカリウムもしく
はリチウム)、3,5-シ゛(β-ヒト゛ロキシエトキシカルホ゛ニル )ヘ゛ンセ゛ンスルホン酸ナ
トリウム(またはカリウムもしくはリチウム)等がある。

【００１５】アジピン酸とセバシン酸を、それぞれ単独
もしくは併用して2.0〜10モル％共重合している改質ポ
リエステルＡの場合、アジピン酸及び／又はセバシン酸
の共重合量が2.0モル％未満では、良好な染色性能が得
られず、色斑が発生する。アジピン酸及び／又はセバシ
ン酸の共重合量が10モル％を超えると、ポリマー融着が
生じ、好ましくない。

【００１６】分子量300〜10000のポリアルキレングリコ
ールを0.5〜4質量％含有している改質ポリエステルＡの
場合、ポリアルキレングリコールの分子量が300未満で
あったり、添加量が0.5質量％未満であると、良好な染
色性能が得られない。一方、分子量が10000を超えた
り、添加量が4質量％を超える場合、ポリアルキレング
リコール自体の耐熱性、耐候性が低下したり、改質ポリ
エステルＡの耐候性が悪化し望ましくない。

【００１７】なお、本発明におけるポリアルキレングリ
コールとは、ホ゜リエチレンク゛リコール、ホ゜リフ゜ロヒ゜レンク゛リコール、ホ゜リテト
ラメチレンク゛リコール等が挙げられ、これら２種以上のランタ゛ムまた
はフ゛ロック共重合体でもよく、これらはホ゜リエステルに共重合さ
れたものであっても、また末端封鎖により共重合性を失
ったものでもよい。

【００１８】本発明における改質ポリエステルＡは、上
記の範囲内であれば、５−アルカリ金属イソフタル酸、
アジピン酸、セバシン酸、ポリアルキレングリコールが
ＰＥＴに単独で共重合されている場合のみでなく、２種
以上共重合されていてもよい。さらに、上記以外の共重
合エステル単位を本発明の効果を損なわない範囲内ならば含
有してもよい。例えば、3,3'-シ゛フェニルシ゛カルホ゛ン酸などの芳
香族シ゛カルホ゛ン酸、コハク酸などの脂肪族シ゛カルホ゛ン酸、シ゛エチレンク
゛リコール、1,4-フ゛タンシ゛オール、1,4-シクロヘキサンシ゛オールなどの脂肪
族、脂環式シ゛オール、P-ヒト゛ロキシ安息香酸等が挙げられる。

【００１９】また、改質ポリエステルＡ、リサイクルポ
リエステルＢともに、本発明の効果を損なわない範囲内
で、酸化チタン等のタ゛ル化剤、ヒンタ゛ート゛フェノール系化合物等の酸
化防止剤、その他顔料、添加剤等が配合されていてもよ
い。

【００２０】次に、本発明のリサイクルポリエステル複
合繊維の製造方法について説明する。まず、改質ポリエ
ステルＡとリサイクルポリエステルＢのそれぞれのチッ
プを別々の押し出し機で溶融し、通常の複合紡糸装置を
用い、改質ポリエステルＡとリサイクルポリエステルＢ
が芯鞘形状となるようにして複合紡糸を行う。このと
き、2000ｍ／分以上の高速紡糸により、半未延伸糸とし
て巻き取るPOY法、あるいは一旦2000ｍ／分以上の高速
紡糸又は2000ｍ／分未満の低速紡糸で溶融紡糸し、巻き
取った糸条を別工程で延伸熱処理する方法、一旦、巻き
取ることなく、続けて延伸する紡糸延伸法のいずれを採
用してもよい。そして、用いる用途に適した強度、伸度
となるように延伸倍率、熱処理条件等を種々変更して行
う。

【００２１】

【実施例】次に、実施例により本発明をさらに具体的に
説明する。なお、実施例における各種の値の測定及び評
価は次の通りに行った。（１）極限粘度フェノールと四塩化エタンの質量比5/5の混合物を溶媒とし、20
℃で測定した。（２）染色斑得られた糸を筒編して染色し、染色斑の有無を目視で判
定し、3段階で評価した。 ○：良好 △：やや斑がある ×：斑の発生大染色条件は、Terasil Nevy Blue SGL (ハ゛イエル社製原糸用
染料)の2.0％owf 浴比1:50の染液を用いて99℃で60分
間、常法により染色した。 (３) 強度、伸度島津製作所製の引張試験機AG-100Gを使用し、糸長100mm
のサンフ゜ルを用い、引張速度500mm/分とし糸が切れた時点
の値を測定した。

【００２２】実施例１鞘成分の改質ポリエステルＡとして、主たる繰り返し単
位がエチレンテレフタレートから構成され、シ゛カルホ゛ン酸
成分として、5-ナトリウムスルホイソフタル酸を2mol%共重合した極限
粘度0.58 の改質ホ゜リエステル重合体を用い、常法により乾燥
したチッフ゜を290℃の押出機Aに供給した。芯成分のホ゜リエステ
ルBとして、主にPETホ゛トルから再生された極限粘度0.68のリ
サイクルホ゜リエステルを用い、常法により乾燥したチッフ゜を290℃の
押出機Bに供給した。芯鞘質量比が55/45となるようにし
て、複合紡糸装置に供給し、溶融紡糸を行った。紡糸口
金には、孔径0.25mmの紡糸孔48個が穿設されているもの
を用いた。溶融紡糸した糸条束を空気流により冷却し、
オイリンク゛装置を通過せしめて0.5質量%の付着量となるよう
に油剤を付与し、集束カ゛イト゛にて集束し、交絡付与後、
紡糸速度3500m/分のローラで引き取り、捲取機にて巻き
取った。得られた糸条は255dtex/48fであり、毛羽、単
糸切れによる欠点はなかった。次に、これを通常の延伸
装置を用い、700m/分の速度で延伸し、167dtex/48fの複
合マルチフィラメントを得た。

【００２３】実施例２〜４、比較例１〜２鞘成分の改質ホ゜リエステルAの5-ナトリウムスルホイソフタル酸の共重合量
と、改質ホ゜リエステルAとホ゜リエステルBの質量比を表１記載の値に
した以外は実施例１と同様に実施した。

【００２４】比較例３改質ホ゜リエステルAの5-ナトリウムスルホイソフタル酸の共重合量とホ゜リエステル
Aとホ゜リエステルBの質量比を表１記載の値にし、溶融前のチッフ
゜段階でホ゜リエステルAとホ゜リエステルBを混合して溶融混練し、単
一孔の紡糸口金より紡糸を行った以外は実施例１と同様
に実施した。

【００２５】比較例４改質ホ゜リエステルAの5-ナトリウムスルホイソフタル酸の共重合量とホ゜リエステル
Aとホ゜リエステルBの質量比を表１記載の値にし、ホ゜リエステルAは
押出機Aに供給し、ホ゜リエステルBは押出機Bに供給し、両者を
ノス゛ルハ゜ック内で混練して単一孔の紡糸口金より紡糸を行っ
た以外は実施例１と同様に実施した。

【００２６】比較例５鞘成分にホ゜リエステルB、芯成分に改質ホ゜リエステルAを配した以外
は実施例１と同様に実施した。

【００２７】実施例５〜９、比較例６〜８鞘成分の改質ホ゜リエステルAの共重合成分と共重合量、改質ホ゜
リエステルAとホ゜リエステルBの質量比を表１記載の値にした以外は
実施例１と同様に実施した。

【００２８】実施例１〜９、比較例１〜８で得られた繊
維の強度、伸度、染色斑の評価結果を表１に示す。

【００２９】

【表１】

【００３０】表１から明らかなように、実施例１〜９で
得られた繊維は、染色斑の発生がなく、色調に優れた繊
維であり、強度、伸度も良好であった。一方、比較例１
の繊維は、ポリエステルＡ中の5-ナトリウムスルホイソフタル酸の共
重合量が少なかったため、染色斑が生じた。比較例２の
繊維は、ホ゜リエステルBの割合が多すぎたので、染色斑が生じ
た。比較例３〜４の繊維は、ホ゜リエステルAとホ゜リエステルBを混練
した単一の繊維であったため、染色斑の発生の多い繊維
となった。比較例５の繊維は、鞘部にホ゜リエステルBを用いた
ため、染色斑の発生が多かった。比較例６〜７の繊維
は、ポリエステルＡ中のアシ゛ヒ゜ン酸、ホ゜リエチレンク゛リコールの共
重合量が少なかったため、染色斑が生じた。比較例8の
繊維は、ポリエステルＡ中のホ゜リエチレンク゛リコールの分子量が
小さいため、十分な易染色性が得られず、染色斑が生じ
た。

【００３１】

【発明の効果】本発明の複合繊維は、リサイクルポリエ
ステルを芯成分に用い、鞘成分は染色性の良好な改質ホ゜
リエステルを用いた複合繊維としているため、染色斑が生じ
ず、色調に優れたものであり、また、操業性の問題がな
く得ることが可能である。そして、本発明の繊維を用い
て得られる布帛は様々な用途に使用することができる。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】主たる繰り返し単位がエチレンテレフタ
レートから構成される濃染性の改質ポリエステルＡとリ
サイクルポリエステルＢとからなり、芯成分がリサイク
ルポリエステルＢ、鞘成分が改質ポリエステルＡである
芯鞘複合繊維であって、芯成分と鞘成分の質量比(芯/
鞘)が50/50〜80/20であることを特徴とするリサイクル
ポリエステル複合繊維。
【請求項２】改質ポリエステルＡが５−アルカリ金属
イソフタル酸成分を1.2〜6モル％共重合した共重合ポリ
エステルである請求項１記載のリサイクルポリエステル
複合繊維。
【請求項３】改質ポリエステルＡがアジピン酸及び／
又はセバシン酸を2.0〜10モル％共重合した共重合ポリ
エステルである請求項１又は２記載のリサイクルポリエ
ステル複合繊維。
【請求項４】改質ポリエステルＡが分子量300〜10000
のポリアルキレングリコールを0.5〜4質量％含んでいる
請求項１、２又は３記載のリサイクルポリエステル複合
繊維。