JP2011021295A - スクリーン紗用芯鞘型複合モノフィラメント - Google Patents
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Abstract
【解決手段】鞘成分が、第三成分(好ましくはイソフタル酸)を特定量共重合されたポリエチレンテレフタレート、芯成分が、特定のリン化合物をジカルボン酸のモル数に対して0.1〜300ミリモル%含むポリエステルからなるスクリーン紗用芯鞘型複合モノフィラメントとする。
【選択図】なし
Description
a)鞘成分ポリエステルが、第三成分がポリエステル中の全酸成分及び/又は全ジオール成分に対して0.5〜25モル%共重合されたポリエチレンテレフタレートであること。
b)芯成分ポリエステルが、下記式(1)で表されるフェニルホスホン酸又はその誘導体、及び/又はフェニルホスフィン酸又はその誘導体であるリン化合物を、ポリエステルを構成するジカルボン酸のモル数に対して0.1〜300ミリモル%含むポリエステルであること。
A.モノフィラメントの湿熱処理前の原糸強度が5.5〜8.0cN/dtex、5%伸長時の応力が3.5〜6.0cN/dtex、伸度が10〜35%、湿熱収縮率が2.5〜9.0%であること。
B.芯成分ポリエステルの固有粘度が0.60〜1.00dL/gであること。
C.鞘成分変性ポリエステルの固有粘度が0.40〜0.55dL/gであること。
D.繊維軸に直交する断面の芯鞘面積比率が50:50〜95:5であること。
E.単糸繊度が1〜24dtexであること。
F.モノフィラメントの繊維長手方向50万メートルで繊維直径に対し1.1倍以上の節糸が1個以下であること。
さらに、湿熱処理後の原糸を7%伸長時に荷重を初期荷重としてかけ、そこから更に1.5%連続伸長を1000回させた時の荷重(B)が30回目の荷重(A)対比、C=(A−B)/A×100により得られる強力劣化(C)が0〜1%であるスクリーン紗用芯鞘型複合モノフィラメント、
が提供される。
該芯成分ポリエステルとしては芳香族ポリエステルが好ましく、より好ましくはポリエチレンテレフタレート(PET)、ポリブチレンテレフタレート(PBT)、ポリエチレンナフタレート(PEN)等が挙げられる。中でもポリエチレンナフタレート(PEN)が高強度高モジュラス糸が得られるので好ましい。
前記した2種類のポリエステルを公知の芯鞘複合紡糸口金を用いて、溶融紡糸し芯鞘型複合モノフィラメントとし、続いて延伸を施すことにより上記物性を有する原糸が得られる。
実施例中、固有粘度、繊度、強度、伸度、湿熱時収縮率、湿熱処理後の強度、湿熱処理後の伸度、15%伸長時の強度、節数の評価、糸削れ評価、ヒステリシスの評価は、以下の定義で行った。
35℃でオルトクロロフェノールにサンプルを溶解した各濃度(C)の希釈溶液を作成し、それら溶液の粘度(ηr)から下記式によってCを0に近づけることで算出した。
η=limit(ln(ηr/C))
なお、芯鞘の各成分は製糸時に使用する口金と溶融での滞留時間が同等となると共に芯と鞘のポリマーが別々に吐出できるよう設計した口金を作成し、十分に放流状態を安定させた上で、放流ポリマーをそれぞれ採取して測定した。
繊維の強度および伸度はJIS−L1017に準拠し、オリエンテック社製のテンシロンを用いてサンプル長25cm、伸長速度30cm/minで測定し、サンプル破断した時の強度と伸度である。5%LASEは上記の測定時のサンプルが5%伸長した時の応力を測定した。
5000m採取して、かせ状態にし、高圧内130℃の湿熱雰囲気内に繊度×0.1倍(g)をかけつつ、10分間入れた。処置終了後の糸は自然乾燥を行い、糸長を再度測定した。処置後の糸長を処置前の糸長5000mで割って百分率表示として湿熱処置後の収縮率とした。
湿熱処理後の繊維の強度および伸度は湿熱処置後の糸をオリエンテック社製のテンシロンを用いてサンプル長25cm、伸長速度30cm/minで測定し、サンプル破断した時の強度と伸度である。15%LASEは上記の測定時のサンプルが15%伸長した時の応力を測定した。
整経機のクリール出口に設置されているドロッパー前に隙間が糸径×1.1倍で公差±2μmとなる12本通しのスリットガイドを設置した。そのスリットガイドに糸を通し、12本×8段=96本をそれぞれ糸速500m/minにて各糸長20万m整経した。その際、スリットガイドにて断糸した回数を節の数と見なし、整経中での断糸回数を測定した。検出した断糸回数を糸長10万m換算して評価を行った。
スルーザー型織機により、織機の回転数250rpmとして織幅1インチあたり300本の経糸を用いてメッシュ織物を製織し、織りあがった反物を検反機にて目視検査を行った。この時、通常黒に見えるメッシュ模様が白色化して見える織物欠点の数を数えて評価した。
織幅1.5m×織物長さ300mあたり糸削れによる欠点が5個未満を○、5以上10ヶ未満を△、10ヶ以上を×と判定した。
(芯成分ポリエステルの作製)
2,6−ナフタレンジカルボン酸ジメチル100重量部とエチレングリコール50重量部との混合物に酢酸マンガン四水和物0.030重量部、酢酸ナトリウム三水和物0.0056重量部を攪拌機、蒸留搭及びメタノール留出コンデンサーを設けた反応器に仕込み、150℃から245℃まで徐々に昇温しつつ、反応の結果生成するメタノールを反応器外に留出させながら、エステル交換反応を行い、引き続いてエステル交換反応が終わる前にリン化合物としてフェニルホスホン酸(PPA)を0.03重量部(50ミリモル%)を添加した。その後、反応生成物に三酸化二アンチモン0.024重量部を添加して、攪拌装置、窒素導入口、減圧口及び蒸留装置を備えた反応容器に移し、305℃まで昇温させ、30Pa以下の高真空下で縮合重合反応を行い、常法に従ってチップ化して極限粘度0.65のポリエチレンナフタレート樹脂チップを得た。このチップを65Paの真空度下、120℃で2時間予備乾燥した後、同真空下240℃で10〜13時間固相重合を行い、表1に記載した固有粘度のポリエチレンナフタレート樹脂チップを得た。
テレフタル酸ジメチル100部、エチレングリコール66部、表1に記載した量のイソフタル酸(全酸成分に対するモル%)、酢酸、マンガン4水塩0.03部(テレフタル酸ジメチルに対して0.024モル%)をエステル交換缶に仕込み、窒素ガス雰囲気下4時間かけて140℃から230℃まで昇温して生成するメタノールを系外に留去しながらエステル交換反応させた。続いて得られた生成物に正リン酸の56%水溶液、0.03部(テレフタル酸ジメチルに対して0.033モル%)及び三酸化アンチモン0.04部(0.027モル%)を添加して重合缶に移した。次いで1時間かけて760mmHgから1mmHgまで減圧し、同時に1時間30分かけて230℃から280℃まで昇温した。1mmHg以下の減圧下、重合温度280℃で表1に記載した固有粘度に達するまで重合し、樹脂チップを得た。
製糸化は以下の通り行った。上記の乾燥樹脂チップを紡糸設備にて各々常法で溶融し、ギヤポンプを経て2成分複合紡糸ヘッドに供給した。芯と鞘ポリマーの繊維軸方向に直交する断面の面積比率が表1記載の値となるように設定した。同時に供給された芯部と鞘部の溶融ポリマーは、ノズル孔径0.25mmの円形複合紡糸孔を1個有する紡糸口金から、通常のクロスフロー型紡糸筒からの冷却風で冷却・固化し、紡糸油剤を付与しつつ、700m/分の紡速にて巻き取りつつ、オイリングローラーにて油剤を付着させながら、未延伸糸を得た。その後、加熱されたホットローラーにて予熱後、スリットヒーター200℃で加熱しながら4.8倍で延伸し、0.03倍のリラックス処理を施した後、巻き取り、13dtex−1filの延伸糸を得た。得られた延伸糸は強度7.6cN/dtex、伸度12%、5%LASE5.7cN/dtex、湿熱収縮率2.8%であった。表1にポリエステル、原糸物性を示す。
原糸の節糸発生個数は0個であった。この原糸をスルーザー型織機で製織した際、糸削れ発生による織物欠点は300mあたり0ヶであった。仕上げ加工したスクリーン紗を連続印刷したところ、伸びが少なく寸法安定性に優れるものであった。
実施例1において、芯成分ポリエステル作製の際、固相重合を実施しなかったこと以外は実施例1と同様に実施し、芯鞘型複合モノフィラメントを得た。表1にポリエステル、原糸物性を示す。
実施例1において、芯成分ポリエチレンナフタレートの作製の際、フェニルホスホン酸(PPA)の代わりに、フェニルホスフィン酸(PPI)100ミリモル%を使用したこと以外は実施例1と同様に実施し、芯鞘型複合モノフィラメントを得た。表1にポリエステル、原糸物性を示す。
実施例1において、芯成分ポリエチレンナフタレートの作製の際、フェニルホスホン酸(PPA)の代わりに、フェニルホスフィン酸(PPI)80ミリモル%を使用したこと以外は実施例1と同様に実施し、芯鞘型複合モノフィラメントを得た。表1にポリエステル、原糸物性を示す。
実施例1において、芯成分ポリエステルとして、下記のポリエチレンテレフタレートを用いた。
テレフタル酸ジメチル100部、エチレングリコール60部、酢酸カルシウム1水塩0.06部(テレフタル酸ジメチルに対して0.066モル%)および整色剤として酢酸コバルト4水塩0.013部(テレフタル酸ジメチルに対して0.01モル%)をエステル交換反応缶に仕込み、この反応物を窒素ガス雰囲気下で4時間かけて140℃から220℃まで昇温し、反応缶中に生成するメタノールを系外に留去しながらエステル交換反応させた。引き続いてエステル交換反応が終わる前にフェニルホスホン酸(PPA)を0.03重量部(50ミリモル%)を添加した。その後、反応混合物に安定剤としてリン酸トリメチル0.058部(テレフタル酸ジメチルに対して0.080モル%)、および消泡剤としてジメチルポリシロキサンを0.024部加えた。次に、10分後に、反応混合物に三酸化アンチモン0.041部(テレフタル酸ジメチルに対して0.027モル%)を添加し、同時に過剰のエチレングリコールを留去しながら240℃まで昇温し、その後、反応混合物を重合反応缶に移した。次いで1時間40分かけて760mmHgから1mmHgまで減圧するとともに240℃から280℃まで昇温して重縮合反応せしめた後、常法に従ってチップ化して極限粘度0.65のポリエステル樹脂チップを得た。このチップを65Paの真空度下、120℃で2時間予備乾燥した後、同真空下240℃で10〜13時間固相重合を行い、表1に記載した固有粘度のポリエステル樹脂チップを得た。
製糸化は延伸倍率を4.2で行なった以外は実施例1と同様に行なった。表1にポリエステル、原糸物性を示す。
実施例1において、芯成分ポリエチレンナフタレートの作製の際、リン化合物を含有させないこと以外は実施例1と同様に実施してポリエステル組成物からなるチップを得た。このチップを用い実施例1と同様にして溶融紡糸し、未延伸糸とし、さらに3.8倍の延伸を行い芯鞘型複合モノフィラメントを得た。なお、実施例1と同じ延伸倍率4.8では、断糸が発生し製造することができなかった。表1にポリエステル、原糸物性を示す。
実施例1において、芯成分ポリエチレンナフタレートの作製の際、リン化合物としてフェニルホスフィン酸の代わりに正リン酸を40ミリモル%添加したこと以外は、実施例1と同様に実施してポリエステル組成物からなるチップを得た。このチップを用い実施例1と同様にして溶融紡糸し、未延伸糸とし、さらに3.8倍の延伸を行い芯鞘型複合モノフィラメントを得た。なお、実施例1と同じ延伸倍率4.8では、断糸が発生し製造することができなかった。表1にポリエステル、原糸物性を示す。
実施例1において、鞘成分共重合ポリエステルの作製の際、イソフタル酸を共重合させなかった以外は、実施例1と同様に実施してポリエステル組成物からなるチップを得た。このチップを用い実施例1と同様にして芯鞘型複合モノフィラメントを得た。表1にポリエステル、原糸物性を示す。
実施例1において、芯成分ポリエチレンナフタレートの作製の際、リン化合物を含有させないこと、鞘成分共重合ポリエステルの作製の際、イソフタル酸を共重合させなかった以外は、実施例1と同様に実施してポリエステル組成物からなるチップを得た。このチップを用い実施例1と同様にして溶融紡糸し、未延伸糸とし、さらに3.8倍の延伸を行い芯鞘型複合モノフィラメントを得た。なお、実施例1と同じ延伸倍率4.8では、断糸が発生し製造することができなかった。表1にポリエステル、原糸物性を示す。
実施例1〜5、比較例1〜4の結果を表1にまとめる。
Claims (4)
- 芯鞘型ポリエステル複合繊維であって、下記要件を満足することを特徴とするスクリーン紗用芯鞘型複合モノフィラメント。
a)鞘成分ポリエステルが、第三成分がポリエステル中の全酸成分及び/又は全ジオール成分に対して0.5〜25モル%共重合されたポリエチレンテレフタレートであること。
b)芯成分ポリエステルが、下記式(1)で表されるフェニルホスホン酸又はその誘導体、及び/又はフェニルホスフィン酸又はその誘導体であるリン化合物を、ポリエステルを構成するジカルボン酸のモル数に対して0.1〜300ミリモル%含むポリエステルであること。
- 下記A〜Fを満足する請求項1記載のスクリーン紗用芯鞘型複合モノフィラメント。
A.モノフィラメントの湿熱処理前の原糸強度が5.5〜8.0cN/dtex、5%伸長時の応力が3.5〜6.0cN/dtex、伸度が10〜35%、湿熱収縮率が2.5〜9.0%であること。
B.芯成分ポリエステルの固有粘度が0.60〜1.00dL/gであること。
C.鞘成分変性ポリエステルの固有粘度が0.40〜0.55dL/gであること。
D.繊維軸に直交する断面の芯鞘面積比率が50:50〜95:5であること。
E.単糸繊度が1〜24dtexであること。
F.モノフィラメントの繊維長手方向50万メートルで繊維直径に対し1.1倍以上の節糸が1個以下であること。 - 鞘成分ポリエステルに含まれる第三成分が、イソフタル酸、ネオペンチルグリコール、シクロヘキサンジメタノール、ビスフェノールAのエチレンオキサイド付加物、ビスフェノールAのプロピレンオキサイド付加物の群から選ばれる少なくとも一種の成分である請求項2記載のスクリーン紗用芯鞘型複合モノフィラメント。
- 湿熱処理後の原糸を7%伸長時に荷重を初期荷重としてかけ、そこから更に1.5%連続伸長を1000回させた時の荷重(B)が30回目の荷重(A)対比、C=(A−B)/A×100により得られる強力劣化(C)が0〜1%である請求項1〜3いずれかに記載のスクリーン紗用芯鞘型複合モノフィラメント。
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