JP7323888B2 - 建築工事用シート、土木工事用シート又は漁網の製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、建築工事用シート、土木工事用シート又は漁網の製造方法に関し、特に広い現場まで、折り畳んだり巻回したりして、搬送しうるプラスチック様の建築工事用シート、土木工事用シート又は漁網の製造方法に関するものである。

従来より、芯成分が高融点のポリエチレンテレフタレートで、鞘成分が低融点の共重合ポリエステルよりなる芯鞘型複合長繊維が集束されてなるマルチフィラメント糸を用いて、織物や網地等の繊維製品を得ることは知られている（特許文献１）。かかる繊維製品を鞘成分の融点と芯成分の融点の間の温度に加熱し、芯鞘型複合長繊維相互間を融着させて熱成形体を得ると、この熱成形体は剛直で、柔軟性に欠けるという問題があった。柔軟な熱成形体を得るために、本発明者は、芯成分が高融点のポリエチレンテレフタレートで、鞘成分が低融点のポリオレフィンよりなる芯鞘型複合長繊維が集束されてなるマルチフィラメント糸を提案している（特許文献２）。

特開２００１－２７１２７０号公報 特開２０１９－１９４４０号公報

本発明の課題は、特許文献２記載の手段とは異なる手段で、柔軟で折り畳んだり巻回することのできるプラスチック様の建築工事用シート、土木工事用シート又は漁網の製造方法を提供することにある。

本発明は、芯成分がポリエチレンテレフタレートで、鞘成分が該ポリエチレンテレフタレートよりも融点の低い共重合ポリエステルである芯鞘型複合長繊維よりなるマルチフィラメント糸において、前記共重合ポリエステルは、酸成分であるテレフタル酸と、ジオール成分であるブタンジオール及び数平均分子量が５００～２０００であるポリテトラメチレングリコールとが共重合されてなり、該ジオール成分中の該ポリテトラメチレングリコールの割合は１５～５０モル％であるマルチフィラメント糸を準備する工程、前記マルチフィラメント糸を用いて、網、織物及び編物よりなる群から選ばれた繊維製品を得る工程及び前記繊維製品を鞘成分の融点と芯成分の融点の間の温度に加熱して、鞘成分を溶融させて芯鞘型複合長繊維相互間を融着させる工程を具えることを特徴とするプラスチック様の建築工事用シート、土木工事用シート又は漁網（以下、これらをまとめて「シート類」ということもある。）の製造方法に関するものである。

本発明で用いられる芯鞘型複合長繊維は、芯成分がポリエチレンテレフタレートで、鞘成分がポリエチレンテレフタレートよりも融点の低い共重合ポリエステルである。芯成分と鞘成分の質量比は、芯成分：鞘成分＝１～３：１であるのが好ましい。鞘成分の質量比がこの範囲より低いと、芯鞘型複合長繊維相互間の融着による接着力が低下する傾向となる。また、鞘成分の質量比がこの範囲より高いと、シート類中において当初の繊維形態を維持している芯成分の径が小さくなり、シート類の引張強度が低下する傾向となる。芯鞘型複合長繊維の繊度は任意であるが、一般的に４～２０デシテックス程度である。

芯成分はポリエチレンテレフタレートで構成されている。ポリエチレンテレフタレートは、耐候性や機械的強度に優れているからである。一方、鞘成分を構成している共重合ポリエステルは、酸成分であるテレフタル酸と、ジオール成分であるブタンジオール及びポリテトラメチレングリコールとが共重合されてなるものである。したがって、この共重合ポリエステルは、テレフタル酸構成単位、ブタンジオール構成単位及びポリテトラメチレングリコール構成単位よりなるものである。ポリテトラメチレングリコールは、テトラメチレングリコールが重合されてなるものであり、重合度が５～２５程度のもので、数平均分子量が５００～２０００のものである。ポリテトラメチレングリコールの数平均分子量が５００未満であると、得られるシート類の柔軟性が劣るため、好ましくない。また、数平均分子量が２０００を超えると、芯鞘型複合長繊維表面の粘着性が激しくなり、取扱性や作業性が低下し、好ましくない。ここで、ポリテトラメチレングリコールの数平均分子量は、ゲルパーミエーションクロマトグラフィー（ＧＰＣ）を用いてポリスチレン換算で測定したものである。

ジオール成分中のポリテトラメチレングリコールの割合は、１５～５０モル％である。したがって、共重合ポリエステル中のブタンジオール構成単位：ポリテトラメチレングリコール構成単位＝１～５．７：１（モル比）となっている。ジオール成分中のポリテトラメチレングリコールの割合が１５モル％未満になると、得られるシート類の柔軟性が劣るため、好ましくない。また、ポリテトラメチレングリコールの割合が５０モル％を超えると、芯鞘型複合長繊維表面の粘着性が激しくなり、取扱性や作業性が低下し、好ましくない。なお、共重合ポリエステル中の各構成単位のモル％は、以下の方法によって測定されるものである。すなわち、重水素化ヘキサフルオロイソプロパノールと重水素化クロロホルムとの容量比が１／２０の混合溶媒に共重合ポリエステルを溶解させ、日本電子社製ＬＡ－４００型ＮＭＲ装置にて１Ｈ－ＮＭＲを測定し、得られたチャートの各成分のプロトンのピークの積分強度から、共重合ポリエステル中の各構成単位のモル％を求めた。

鞘成分には、耐候剤を含有させておくのが好ましい。得られるシート類を屋外で用いる場合、耐候剤を含有させておくと、長期に亙って引張強度等の機械的物性が低下しにくいからである。耐候剤としては、従来公知のものが採用され、主として紫外線吸収剤が用いられる。紫外線吸収剤としては、トリアジン誘導体、ベンゾトリアジン誘導体、ヒンダードアミン化合物又はベンゾトリアゾール系化合物等が用いられる。耐候剤の含有量は、鞘成分中に０．１～１０重量％程度である。

また、本発明で用いる芯鞘型複合長繊維表面は粘着性を持っているため、鞘成分に潤滑剤を含有させておくのが好ましい。潤滑剤を含有させておくと、芯鞘型複合長繊維を集束してマルチフィラメント糸を得るとき、マルチフィラメント糸を編組又は製編織して繊維製品を得るときに、ガイド孔との摩擦により、毛羽立ったり切断したりする恐れが少なくなる。潤滑剤としては、従来公知のものが採用され、たとえば、ジメチルポリシロキサン等のシリコーン系化合物やパーフルオロポリエーテル等のフッ素系化合物等が用いられる。潤滑剤の含有量は、鞘成分中に０．１～１０重量％程度である。

芯成分及び／又は鞘成分には、さらに他の添加剤が含有されていてもよい。たとえば、着色剤、難燃剤又は導電剤等を含有させておいてもよい。得られるシート類を建築工事用シートに使用するとき、特に難燃剤を含有させておくのが好ましい。他の添加剤の含有量も任意であるが、一般的に芯鞘型複合長繊維中に０．１～１０重量％程度である。

本発明に用いる芯鞘型複合長繊維は、従来公知の複合溶融紡糸法により製造され、これを集束してマルチフィラメント糸とする。マルチフィラメント糸の総繊度／長繊維数は、５００～３０００デシテックス／５０～３００本程度である。本発明に用いる繊維製品としては、マルチフィラメント糸を製網して網とするか、又は製編織して織物或いは編物にする。編物としては、目の大きい網も含まれ、特に養殖網等の漁網として使用する場合に用いられる。この繊維製品を、鞘成分の融点以上で芯成分の融点未満の温度に加熱し、芯鞘型複合長繊維相互間を融着させて、外観上はプラスチック様の網、織物又は編物よりなるシート類を得る。かかるシート類は、機械的強度が優れていると共に、柔軟性にも優れており、折り畳んだり巻回することが可能である。

本発明による方法で得られたシート類は、比較的広い現場で用いられる資材として好適である。たとえば、メッシュシート等の建築工事用シート、剥落防止シート等の土木工事用又は建築工事用シート、養殖網等の漁網として好適に用いることができる。本発明による方法で得られたシート類は、これらの広い現場まで、折り畳んだり巻回したりして、搬送しうるからである。

本発明に用いるマルチフィラメント糸は、芯成分がポリエチレンテレフタレートで、鞘成分が特定の共重合ポリエステルよりなる芯鞘型複合長繊維で構成されている。そして、このマルチフィラメント糸を用いて得られた繊維製品を加熱して、鞘成分を溶融させて、芯鞘型複合長繊維相互間を融着させると、柔軟であるが機械的強度に優れた建築工事用シート、土木工事用シート又は漁網が得られる。したがって、得られた建築工事用シート、土木工事用シート又は漁網は、プラスチック様でありながら、折り畳んだり巻回しうる程度の柔軟性を持ちながら、機械的強度に優れているという効果を奏する。

実施例１
鞘成分として、融点１５３．５℃の共重合ポリエステルを準備した。ここで、この共重合ポリエステルの組成は、テレフタル酸２６．９重量部（１００．０モル％）、１，４－ブタンジオール１２．６重量部（７０．２モル％）、数平均分子量１０００のポリテトラメチレングリコール６０．５重量部（２９．８モル％）よりなるものである。一方、芯成分として、融点２５６℃で極限粘度［η］０．７５のポリエチレンテレフタレートを準備した。

孔径０．６ｍｍで孔数１９２個の芯鞘型複合紡糸口金を具えた複合溶融紡糸装置に、上記した芯成分と鞘成分を供給し、口金温度を２８０℃とし、芯成分：鞘成分＝２．７：３（質量比）として、複合溶融紡糸を行った。得られた芯鞘型複合長繊維１９２本を集束し、常用の手段で加熱、冷却、延伸及び弛緩処理を施し、１６７０デシテックス／１９２フィラメントのマルチフィラメント糸を得た。なお、この芯鞘型複合長繊維の横断面は、同心円形であった。

得られたマルチフィラメント糸を２本引き揃えた糸条をボビンに巻取り、このボビンを８打角打製紐機に設置して、８本組紐を得た。この８本組紐を温度１８５℃で１分間の条件で加熱して、熱成形を行い、棒状の熱成形体を得た。

実施例２
鞘成分として、融点１８１．４℃の共重合ポリエステルを用いる他は、実施例１と同様の方法で８本組紐を得た。ここで、この共重合ポリエステルの組成は、テレフタル酸２９０６重量部（１００．０モル％）、１，４－ブタンジオール１４．８重量部（７５．１モル％）、数平均分子量１０００のポリテトラメチレングリコール５５．６重量部（２４．９モル％）よりなるものである。そして、この８本組紐を温度１９５℃で１分間の条件で加熱して、熱成形を行い、棒状の熱成形体を得た。

実施例３
鞘成分として、融点１９４．５℃の共重合ポリエステルを用いる他は、実施例１と同様の方法で８本組紐を得た。ここで、この共重合ポリエステルの組成は、テレフタル酸３３．９重量部（１００．０モル％）、１，４－ブタンジオール１８．４重量部（８１．４モル％）、数平均分子量１０００のポリテトラメチレングリコール４７．７重量部（１８．６モル％）よりなるものである。そして、この８本組紐を温度２０５℃で１分間の条件で加熱して、熱成形を行い、棒状の熱成形体を得た。

比較例１
鞘成分として、融点２０６．０℃の共重合ポリエステルを用いる他は、実施例１と同様の方法で８本組紐を得た。ここで、この共重合ポリエステルの組成は、テレフタル酸４０．５重量部（１００．０モル％）、１，４－ブタンジオール２３．８重量部（８８．３モル％）、数平均分子量１０００のポリテトラメチレングリコール３５．７重量部（１１．７モル％）よりなるものである。そして、この８本組紐を温度２１５℃で１分間の条件で加熱して、熱成形を行い、棒状の熱成形体を得た。

実施例１～３で得られた棒状の熱成形体と比較例１で得られた棒状の熱成形体の柔軟性を比較したところ、前者の棒状の熱成形体は後者のものに比べて、折り畳みやすく且つ巻回しやすいものであった。

実施例４
実施例２で用いた共重合ポリエステルに、耐候剤を０．６重量％添加した他は、実施例２と同様の方法で棒状の熱成形体を得た。ここで、用いた耐候剤は、Ｓｈｕｎｇ Ｂａｎｇ Ｉｎｄｕｓｔｒｉａｌ Ｃｏｒｐ．製のトリアジン系紫外線吸収剤（品番：ＳＢ－ＵＶＡ６１６４）である。

実施例５
耐候剤の添加量を２．０重量％とした他は、実施例４と同様の方法で棒状の熱成形体を得た。

実施例６
耐候剤の添加量を５．０重量％とした他は、実施例４と同様の方法で棒状の熱成形体を得た。

実施例７
耐候剤として、ＢＡＳＦジャパン社製のベンゾトリアゾール系紫外線吸収剤（品番：Ｔｉｎｕｖｉｎ２３４）を用いた他は、実施例５と同様の方法で棒状の熱成形体を得た。

［耐候試験］
実施例１～７で得られた棒状の熱成形体に耐候試験を行った。耐候試験は、スガ試験機株式会社製の蛍光灯ウェザーメーターＦＵＶなる装置を用い、槽内温度６３℃で槽内湿度１４％ＲＨの条件下に棒状の熱成形体をおいて、波長２７０～７００ｎｍの光を放射照度４２Ｗ／ｍ²で１４０時間及び２４０時間で放射し、その後の引張強さ（Ｎ）を測定した。その結果を表１に示した。なお、引張強さ（Ｎ）は、ＪＩＳ Ｌ－１０１３記載の方法に準拠して行い、島津製作所社製オートグラフＡＧ－１を用い、つかみ間隔２５０ｍｍで引張速度３００ｍｍ／分の条件で測定した。

［表１］
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放射時間 ０時間 １４０時間 ２４０時間
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実施例１ ９２３Ｎ ６７１Ｎ ５４２Ｎ
実施例２ ９００Ｎ ５１９Ｎ ４１６Ｎ
実施例３ ９５８Ｎ ６０１Ｎ ５２１Ｎ
実施例４ ９１３Ｎ ６６４Ｎ ５８７Ｎ
実施例５ ９１４Ｎ ７４１Ｎ ６３２Ｎ
実施例６ ９１４Ｎ ７８７Ｎ ７９１Ｎ
実施例７ ９０４Ｎ ７７４Ｎ ７０８Ｎ
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表１の結果から分かるように、実施例１～３で得られた棒状の熱成形体に比べて、実施例４～７で得られた棒状の熱成形体の方が、光を放射した後の引張強さの低下が少なく、耐候性が向上していることが分かる。

実施例８
実施例２で用いた共重合ポリエステルに、潤滑剤を１．０重量％添加した他は、実施例２と同様の方法で棒状の熱成形体を得た。ここで、用いた潤滑剤は、信越化学工業社製の両末端カルビノール変性シリコーンオイルＫＦ－６００３（分子量５０９０、２５℃における動粘度１１０ｍｍ²／ｓ）である。

実施例９
潤滑剤の添加量を２．１重量％に変更する他は、実施例８と同様の方法で棒状の熱成形体を得た。

実施例１０
潤滑剤の添加量を３．５重量％に変更する他は、実施例８と同様の方法で棒状の熱成形体を得た。

実施例１１
潤滑剤の添加量を８．５重量％に変更する他は、実施例８と同様の方法で棒状の熱成形体を得た。

実施例１２
潤滑剤を、信越化学工業社製の両末端カルビノール変性シリコーンオイルＫＦ－６０００（分子量９３０、２５℃における動粘度３５ｍｍ²／ｓ）に代えた他は、実施例１０と同様の方法で棒状の熱成形体を得た。

実施例１３
実施例２で用いた共重合ポリエステルに、潤滑剤を１．０重量％添加した他は、実施例２と同様の方法で棒状の熱成形体を得た。ここで、用いた潤滑剤は、信越化学工業社製のジメチルポリシロキサンＫＦ－９６－１００ｃｓ（分子量６０００、２５℃における動粘度１００ｍｍ²／ｓ）である。

各実施例において、繊維製品である８本組紐を製紐する際、糸条のボビンからの解除性及びガイド孔に対する通過性は、実施例８～１３がより優れていた。

Claims (3)

1. 芯成分がポリエチレンテレフタレートで、鞘成分が該ポリエチレンテレフタレートよりも融点の低い共重合ポリエステルである芯鞘型複合長繊維よりなるマルチフィラメント糸において、前記共重合ポリエステルは、酸成分であるテレフタル酸と、ジオール成分であるブタンジオール及び数平均分子量が５００～２０００であるポリテトラメチレングリコールとが共重合されてなり、該ジオール成分中の該ポリテトラメチレングリコールの割合は１５～５０モル％であるマルチフィラメント糸を準備する工程、
   前記マルチフィラメント糸を用いて、網、織物及び編物よりなる群から選ばれた繊維製品を得る工程及び
   前記繊維製品を鞘成分の融点と芯成分の融点の間の温度に加熱して、鞘成分を溶融させて芯鞘型複合長繊維相互間を融着させる工程
   を具えることを特徴とするプラスチック様の建築工事用シート、土木工事用シート又は漁網の製造方法。
2. 鞘成分に耐候剤が含有されている請求項１記載の建築工事用シート、土木工事用シート又は漁網の製造方法。
3. 鞘成分に潤滑剤が含有されている請求項１記載の建築工事用シート、土木工事用シート又は漁網の製造方法。