JPH06220716A - 再生ポリエステルからのカーペット用連続繊維 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 ポリエステル繊維の連続繊維をフエースヤー
ンとするタフテッドカーペットに頻発する筋状のむらを
減少させる。 【構成】 原料の２０重量％以上が再生樹脂であり、含
有する末端基の中のカルボキシル基の比率が３０〜８５
％であるポリエステルの、２５ｍｍ当たり３〜１５の捲
縮を有する連続糸である、カーペット用連続繊維。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は成形品から回収されたポ
リエステル（ポリエチレンテレフタレート）樹脂を原料
として製造する、優れた性能を有するカーペット用連続
繊維に関する。本発明は成形品から回収された、比較的
分子量ないし極限粘度が低く、白度や色彩特性が良くな
いポリエステル樹脂を主要な原料として製造する、強度
伸度が優れており、概して耐光性が優れた、帯電し難
い、白度や色彩特性の良好なポリエステル系のカーペッ
ト用連続繊維である。

【０００２】本発明のポリエステル系のカーペット用連
続繊維は、従来のポリエステル系のカーペット用連続繊
維とほぼ同等の加工性を有しており、タフテッドカーペ
ットのフェースヤーン、ウィルトンカーペット等に使用
できる。本発明のポリエステル系のカーペット用連続繊
維は、フィラメントとして性能の優れた捲縮を付与する
ことができ、しかも成形品から回収された安価なポリエ
ステル樹脂を原料としているためコスト競争力に優れて
いる。

【０００３】

【従来の技術】ポリエステル繊維は機械的性質、耐久性
が優れており、風合い、色相が良好であり、比較的低価
格であることから、様々な衣料および産業用に使用され
ている。多くの用途に対しては、ポリエステル特有の優
れた加工性により品質の改良が進められており、他の繊
維との競争力は次第に強化されつつある。しかしこれら
の用途の中には他種の繊維と激しい価格競争にさらされ
ているものがある。それらの主なものはタフテッドカー
ペットのフェースヤーン等である。

【０００４】ポリエステル繊維は耐光性、耐摩耗性等の
耐久性が優れ、風合いが良好であるためカーペットとし
て優れた品質のものが得られるが、カーペットとして使
われるナイロン、ポリプロピレン等の、他種の樹脂ある
いは羊毛等の天然繊維に比べて比重が大きいため、カー
ペットのフェースヤーンとしての被覆力がやや小さい欠
点がある。この問題を解決するには従来からフェースヤ
ーンの量を多くすることが良いとされて来ているが、こ
れにはポリエステルフィラメント糸の価格が低いことが
要請される。

【０００５】このような状況に対応するために、従来の
カーペット用のポリエステル繊維は、繊維断面形状を非
円形化したり加工工程を短縮するなど、種々の方法によ
りコストダウンが図られている。コストの低減には、製
造工程の合理化のほかに省力化や原材料の価格の低減な
どが考えられる。しかしカーペット用糸では、既にラー
ジパッケージ化が高度に進んでいて、省力化を進めても
大きなコスト低減効果が得られない。一方原材料の価格
も、すでにポリエステル繊維の生産規模が充分大きいた
め、更に大規模化しても現在の水準を越えて更に低減す
ることは難しい。また新規な製造工程の採用によるコス
トダウンは、研究の歴史が長いこともあって、開発の方
向が見いだせないのが現状である。

【０００６】このような現状にあって注目すべき原料と
して、成形品屑からの回収樹脂がある。この原料は最近
のポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）フィルムやＰ
ＥＴボトルの発展により、かなりの資源量が期待できる
までに成長している。しかし回収樹脂は種類が多いうえ
に品質の変動が大きく、一種類だけ集めない限り染色す
るような用途には使用困難であり、特に捲縮を有する連
続繊維糸条（一般的にＢＣＦと呼称される）の原料とし
ては好適ではないものと、従来から考えられている。

【０００７】ＰＥＴ樹脂は繊維形成性が極めて優れてい
るため、回収操作により多少変質しても繊維が作り難く
なることは考えられないが、従来ＰＥＴ樹脂には造膜性
の改良や成形性の改良のために種々の変性が行われてお
り、そのため回収樹脂を繊維化すると種々の好ましくな
い性質が現れる。例えばブロー成形用の樹脂には成形操
作を容易にするため、かなり多くのジエチレングリコー
ル（ＤＥＧ）を共重合しており、回収後繊維に加工され
たとき、染色堅牢度の大幅な低下の原因となる。またボ
トル用の樹脂には残留するアルデヒド量を極めて小さく
することが求められており、カルボキシル末端量の大き
いものが好ましいとされるが、カルボキシル末端基は繊
維に加工されたときに、熱老化を促進する傾向を示す。

【０００８】また回収操作の間に溶融を繰り返すため、
極限粘度（ＩＶ）の低下、カルボキシル基の増大など、
繊維性能の低下の原因となる変質が発生する。ＩＶの低
下は繊維の強度伸度を低下し、特にカーペットのような
強い摩擦を受ける用途では、繊維のフィブリル化が急速
に進行する問題を生じる。このフィブリル化によりカー
ペットの表面にゴミがたまり易くなり、汚れ易くなる問
題を生じるほか、フィブリル化した繊維が淡色化を生
じ、見掛け上耐光堅牢度が低下したような状況を示す問
題がある。

【０００９】従来からのカーペットの欠点は、他の床材
に比べて歩行者の帯電が多いことである。この問題点を
解決するために、繊維に導電性樹脂を加工したり、導電
性繊維を混合することが行われている。これらの方法は
確かにかなりの効果を示しているが、カーペットのコス
トを上昇させる問題があり、また概して帯電防止効果が
永続的でない問題がある。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】本発明は比重の関係で
やや被覆力が劣るポリエステル繊維を、ＢＣＦ等の形で
タフテッドカーペット等のフェースヤーンとして用いる
際に、価格を低く抑える必要があるという課題の解決、
ならびにそれに伴う品質問題を解決することを目的とす
る。

【００１１】本発明はＰＥＴ成形品から回収された樹脂
からポリエステル繊維を製造し、特にこの繊維をＢＣＦ
に加工してカーペットにする場合、従来のポリエステル
繊維と同等以上の優れた性能の繊維を得る必要があると
いう課題、例えば静電気の発生を軽減する効果を有する
等の性能を付与するという課題を解決することを目的と
する。

【００１２】

【課題を解決する手段】本発明は再生樹脂を少なくとも
原料の２０重量％とし、２５ｍｍ当たり３〜１５個の捲
縮を有する嵩高性を有する連続糸であり、含有する末端
基の中のカルボキシル基の比率が３０〜８５％であるこ
とを特徴とする再生ポリエステルからのカーペット用連
続繊維である。

【００１３】本発明において原料の中の再生樹脂が２０
重量％以下の場合には、原料の安価さが十分にコストに
寄与しないので好ましくない。捲縮は２５ｍｍ当たり３
個以下の場合、十分な嵩高性が得られず、糸房が倒れ易
いので好ましくない。また１５個以上の場合には、糸房
が柔らかくなるため敷物としての腰が弱くなり、他の繊
維と絡み付く力が強くなり、カーペットとしての使用時
に汚れ易いので好ましくない。捲縮はどのような方法で
付与しても良いが、スタフィングボックス式が高速加工
性に優れているので好ましい。スタフィングボックス式
捲縮法としては気流を用いる方法とニップローラーを用
いる方法とがあるが、気流を用いる方法が高速化に適し
ている。

【００１４】含有する末端基の中のカルボキシル基の比
率は、カルボキシル基の定量および数平均分子量の測
定、もしくはカルボキシル基および水酸基の定量により
求める。全末端基の中のカルボキシル基の比率が３０％
以下の場合には、カーペットとしての使用時の帯電が大
きいので好ましくない。この帯電は製造直後にはカルボ
キシル基の比率と関係ないが、数週間の実際的な使用に
より差が現れる。カルボキシル基の比率が高いものの帯
電が少なくなる理由はよくわからないが、外部の導電性
のものを吸引して、表面の導電性が増すためと思われ
る。

【００１５】本発明のカーペット用繊維の原料である再
生ポリエステルは、好ましくは露点温度が−２０℃以下
の空気により乾燥し、乾燥前よりも再熔融後のＩＶが
０．０１〜０．１５大きいものであることが好ましい。
乾燥温度は好ましくは１３０〜１９０℃である。なお本
発明において使用するＩＶはフェノール、テトラクロル
エタンの等重量混合物を溶媒として、３０℃で測定した
ものである。

【００１６】本発明のカーペット用繊維の原料である再
生樹脂は、溶融紡糸機に供給可能な粒状物すべてを含む
ものである。これは押出成形に適した形状に成形した一
定形状の小粒子ばかりでなく、成形品の屑を単に切断も
しくは破砕のみしたものが含まれる。

【００１７】本発明のカーペット用繊維の再生ポリエス
テルは好ましくは酸化防止剤、紫外線吸収剤の群から選
ばれた１種もしくはそれ以上の添加剤を、０．０１〜２
％含有するものである。成形用のポリエチレンテレフタ
レート樹脂には、成形性を改良するためにポリエステル
繊維には多量に含まれないような成分を多量に含有して
いることが多い。この成分を再生ペレットから除去する
ことは困難であるため、この成分による性能の低下を酸
化防止剤もしくは紫外線吸収剤の添加により防止するこ
とが好ましい。

【００１８】具体的な添加剤の例としては、酸化防止剤
としてはトコフェロール、３，５−ジブチルヒドロキシ
トルエン、２，４，６−トリ−ｔ−ブチルフエノールあ
るいは３，５−ジ−ｔ−ブチル−４−ヒドロキシベンジ
ルリン酸ジエチルエステルのようなヒンダードフェノー
ル型の化合物、あるいはトリフェニルフォスファイトの
ようなフォスファイト類、トリメチルフォスフェートの
ようなフォスフェート類が使用できる。しかしゴムの酸
化防止に有力な芳香族アミン類はポリエステルと反応し
て着色物質を生じるので、使用できない。

【００１９】紫外線吸収剤としては吸収する波長が２８
０〜３１０ｍμのものが使用できる。その中でもベンゾ
フェノン系もしくはベンゾトリアゾール系のような、三
重項消光剤タイプのものが好ましい。

【００２０】これらの添加剤にはフェノール性水酸基、
アルコール性水酸基、カルボキシル基、アミノ基のよう
な、官能基を持つものが多いが、本発明に使用する添加
剤を溶融紡糸の際に練り込んで添加する場合には、この
ような官能基を持たないもの、あるいはポリエステルと
の反応が立体障害等により抑制されているもの、あるい
はポリエステルと反応後もその機能を失わないものであ
ることが好ましい。これらの添加剤は溶融紡糸時に樹脂
に練り込んで添加する代わりに、繊維形成後に染色工程
のような処理方法で繊維内に浸透させてもよい。

【００２１】

【作用】ポリエチレンテレフタレートのような線状ポリ
エステルは、結晶性であり、化学的には室温付近では不
活性なポリマーである。しかし分子の末端だけには活性
の高い基が付いており、ポリマーの性質を微妙に変化さ
せる。特に表面の性質の変化が大きいと思われる。

【００２２】

【実施例】以下本発明を実施例により更に具体的、かつ
詳細に説明する。

【００２３】実施例 １ ＩＶ＝０．５４、カルボキシル末端基含有量６５マイク
ロ等量／ｇの、フィルム成形屑から回収したＰＥＴペレ
ットを３０部、ＩＶ＝０．５２、カルボキシル末端基含
有量８２マイクロ等量／ｇの、ボトル屑から回収したペ
レットを５０部、ＩＶ＝０．６５、カルボキシル末端基
含有量２６マイクロ等量／ｇの重合後ペレットを２０部
混合したものを、露点温度−５５℃の空気を用いて乾燥
した。乾燥温度１７８℃、乾燥時間３６０分、空気流量
（重量）はペレットの熔融量の２．５倍であった。乾燥
前のペレットの平均のＩＶは０．５５、平均のカルボキ
シル末端基含有量は６７マイクロ等量／ｇであった。

【００２４】このペレットを溶融押出しして、常法によ
り溶融紡糸、延伸および捲縮加工を連続して行い、４０
００デニール／２８０フィラメントのＢＣＦを得た。得
られた繊維のＩＶは０．６０、全末端中のカルボキシル
末端基の百分率が３６％であった。

【００２５】この繊維はカーペット用糸として十分な強
度、伸度を有しており、色相、白度、染色性、均染性の
点で通常のＰＥＴ繊維に対して遜色なく、また染色堅牢
度についても多くの染料に関して同等であり、一部の染
料について０．５級ないし、１級低いものであった。こ
の値は通常の敷物用途に関して、概して満足出来るもの
と思われる。

【００２６】実施例 ２ 種々の混合比のペレットを用い、同様の乾燥空気、同様
の空気流量により、乾燥温度、乾燥時間を変えて乾燥
し、溶融押出しした後のＩＶおよびカルボキシル末端基
中のカルボキシル基の含有率を調べた。その結果を表１
に示す。

【００２７】

【表１】

【００２８】比較例 １ ＩＶ＝０．５２、カルボキシル末端基含有量４８マイク
ロ等量／ｇ、ＤＥＧ含有率３．２モル％の、ボトル屑か
ら回収したＰＥＴペレットを通常の乾燥条件（空気露点
温度＝−１５℃、１４０℃、２５分）で乾燥した後、溶
融押出しし、常法により溶融紡糸し、延伸および捲縮加
工を行い３６００デニール／２８０フィラメントのＢＣ
Ｆを得た。紡糸後のＩＶは０．５１、全末端中のカルボ
キシル末端基の百分率は２６％であった。

【００２９】この繊維はカーペット用糸として加工可能
な強度、伸度を有しており、色相、白度の点で通常のＰ
ＥＴ繊維に対して遜色なく、低温での染色性に関しては
むしろ優れていた。しかし染色堅牢度については多くの
染料に関して０．５級ないし１級低く、一部の染料につ
いては２級程度低いものであった。また耐摩耗性を調べ
たところ、極めてフィブリル化し易い事が分かった。こ
れらの特性値は通常の敷物用途に関して、概して不十分
であると考えられる。

【００３０】実施例 ３ ＩＶ＝０．５４、カルボキシル末端基含有量が３９マイ
クロ等量／ｇ、全末端基中のカルボキシル末端基率が２
２％のフィルム成形屑から回収したＰＥＴペレットを６
５部、ＩＶ＝０．５２、カルボキシル末端基含有量が６
１マイクロ等量／ｇ、全末端基中のカルボキシル末端基
率が３２％の、ボトル屑から回収したＰＥＴペレットを
３５部混合したものを、露点温度−４６℃の空気を用い
て乾燥した。乾燥温度１７３℃、乾燥時間３６０分とし
て、空気流量を変えて乾燥して押出し、常法により溶融
紡糸し、延伸および捲縮加工を行い３６００デニール／
２８０フィラメントのＢＣＦを得た。得られた繊維のＩ
Ｖ、カルボキシル末端基含有率を表２に示す。なおＮ
ｏ．１６および１７については、ペレット中の微細粒子
が空気によって洗い流されて、流速の小さい箇所に集積
する傾向が顕著に認められ、長時間の安定な運転は困難
と推察された。

【００３１】

【表２】

【００３２】実施例 ４ 平均のＩＶが０．５７、平均のカルボキシル末端基含有
量が５２マイクロ等量／ｇ、全末端基中のカルボキシル
末端基の百分率が３２％、平均のＤＥＧ含有率が２．３
ｍｏｌ％になるように再生チップを混合し、これにヒン
ダードフェノール型酸化防止剤、テトラキス［メチレン
−３（３’，５’−ジ−ｔ−ブチル−４’−ヒドロキシ
フェニル）プロピオネートメタン］を０．０５％、紫外
線吸収剤、ｏ，ｏ’−ジオキシベンゾフェノンを０．０
７％添加して実施例１と同様な条件で乾燥し、溶融押出
して紡糸し、常法により３５８０デニール／２８０フィ
ラメントのＢＣＦを得た。

【００３３】得られた繊維のＤＥＧ含有量は２．３ｍｏ
ｌ％、全末端基中のカルボキシル末端基の百分率は３４
％、ＩＶは０．５９であった。この繊維の染色物の耐光
堅牢度は、酸化防止剤および紫外線吸収剤を添加しなか
ったものと比較して、多くの染料に対して約１級優れて
おり、熱老化性も良好であった。

【００３４】

【発明の効果】本発明は成形品から回収されたポリエス
テル（ポリエチレンテレフタレート）樹脂を原料として
製造する、優れた性能を有するカーペット用連続繊維に
関する。本発明は成形品から回収された、比較的分子量
ないし極限粘度が低く、白度や色彩特性が良くないポリ
エステル樹脂を主要な原料として製造する、強度伸度が
優れており、概して耐光性が優れた、帯電し難い、白度
や色彩特性の良好なポリエステル系のカーペット用連続
繊維である。

【００３５】本発明のポリエステル系のカーペット用連
続繊維は、従来のポリエステル系のカーペット用連続繊
維とほぼ同等の加工性を有しており、タフテッドカーペ
ットのフェースヤーン、ウィルトンカーペット等に使用
できる。本発明のポリエステル系のカーペット用連続繊
維は、フィラメントとして性能の優れた捲縮を付与する
ことができ、しかも成形品から回収された安価なポリエ
ステル樹脂を原料としているためコスト競争力に優れて
いる。

フロントページの続き (51)Int.Cl.⁵ 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｄ０５Ｃ 17/02

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 再生樹脂が少なくとも原料の２０重量％
   であり、２５ｍｍ当たり３〜１５個の捲縮を有する嵩高
   性を有する連続糸であり、含有する末端基の中のカルボ
   キシル基の比率が３０〜８５％であることを特徴とする
   再生ポリエステルからのカーペット用連続繊維。
2. 【請求項２】 請求項１記載の再生ポリエステルが露点
   温度−２０℃以下の空気により乾燥した、乾燥前よりも
   再熔融後の極限粘度が０．０１〜０．１５大きいもので
   あることを特徴とする再生ポリエステルからのカーペッ
   ト用繊維。
3. 【請求項３】 請求項１ないし２記載の再生ポリエステ
   ルが酸化防止剤、紫外線吸収剤の群から選ばれた１種も
   しくはそれ以上の添加剤を、０．０１〜２％含有するこ
   とを特徴とする再生ポリエステルからのカーペット用繊
   維。