JP7298155B2 - 高精細ハイメッシュフィルター用単成分ポリエステルモノフィラメント - Google Patents
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Description
A.モノフィラメントの繊維長手方向100万mに存在する、繊維直径に対して2μm以上の節について、その直径の合計(%)が式(1)で表される。
B.モノフィラメントの繊度が3.0~13.0dtex、
C.強度が5.0~6.5cN/dtex、
D.5%伸長時の強度が2.7~3.3cN/dtexであること。
E.ポリエステルに含まれる二価の金属もしくは一価の金属元素含有量Mとリン元素含有量Pのモル比が、式(I)(II)で表される関係を満たす。
0.25 ≦ M/P ≦ 0.85 (I)
M=(M 2 +M 1 /2) (II)
(M 2 は二価の金属含有量、M 1 は一価の金属含有量をそれぞれ示す。)
式(1)の左辺は、繊維直径x’における節の直径xnの増加率を示しており、大きな節が存在するとき、式(1)の左辺の値は増加する。また、式(1)の左辺は、繊維長手方向100万mに存在する、繊維直径に対して2μm以上の節の直径xnの増加率を足し合わせており、2μm以上の節が多いとき、式(1)の左辺の値は増加する。すなわち、節の径が小さく、節の数も少ないことが重要である。本発明のモノフィラメントは、式(1)の左辺の値が10000以下であると、モノフィラメントの均一性が良好で、生機にしたときの目開きのバラツキが小さく、濾過性と透過性が良好な品質を両立したフィルターを得ることができる。より好ましくは9000以下、さらに好ましくは8000以下である。
0.25 ≦ M/P ≦ 0.85 (I)
M=(M2+M1/2) (II)
(M2は二価の金属含有量、M1は一価の金属含有量をそれぞれ示す。)
2gのポリエステルを、100℃~160℃の温度で濃HNO3/H2O2中に分解させて、一定の濃度まで希釈して、ICP-MSにて測定する。事前に作成した検出線にて各元素の含有量を算出した。測定精度は0.5ppmである。
5gのポリエステルを、ホットプレス装置にて円盤状の測定サンプルを作って、蛍光X線元素分析装置にてリン元素含有量、酸化チタン含有量を測定した。
(1)クリールにパッケージを24個仕掛ける。
(2)750m/minの速度で糸を解舒し、光学式検査機器(sensoptic社製 PSD-200)に通す。
(3)糸長2.66m間隔で繊維径を測定する。測定は20分間行う。なお、標準の繊維直径に対して2μm以上増加した測定値1つにつき、1つの節とみなす。
(4)測定終了後、クリールに仕掛けたパッケージ24個を別のパッケージ24個と入れ替える。
(5)(2)~(4)まで2回繰り返し、測定結果から、繊維直径に対して2μm以上の節について、その直径をxnとして下記式(2)を算出する。式(2)が小さいほど、節品位は良好である。
糸条を500mかせ取り、かせの質量(g)に20を乗じた値を繊度とした。
JIS L1013(1999)に従い、オリエンテック製テンシロンUCT-100を用いて測定した。
25℃の温度の純度98%以上のo-クロロフェノール(以下、OCPと略記する。)10mL中に試料ポリマーを0.8g溶かし、25℃の温度にてオストワルド粘度計を用いて相対粘度ηrを下式により求め、固有粘度(IV)を算出した。
ηr=η/η0=(t×d)/(t0×d0)
固有粘度(IV)=0.0242ηr+0.2634
ここで、
η:ポリマー溶液の粘度
η0:OCPの粘度
t:溶液の落下時間(秒)
d:溶液の密度(g/cm3)
t0:OCPの落下時間(秒)
d0:OCPの密度(g/cm3) 。
(1)経糸、緯糸共に本発明の各実施例および各比較例のポリエステルモノフィラメントを用いて、スルーザー型織機により織機の回転数200回転/分として幅2.2m、長さ300mの下記スクリーン紗(#300)を製織した。
経密度 :300本/2.54cm
緯密度 :300本/2.54cm
(2)得られたスクリーン紗を検反機にセットし、目視にて黒いスジを探す。黒いスジは、メッシュ開口部が周辺の開口部よりも大きいため、黒く見えるものである。
(3)黒いスジのうち、特に太く見える4箇所を、タテ50cm×ヨコ50cmで切り抜く。
(4)切り取ったスクリーン紗を光学式顕微鏡で500倍に拡大し、図1に示すように、メッシュの開口部が最も広がっている箇所であるAと、前記Aから斜め線上の一目開き間隔にあるモノフィラメント(経糸)(図1の1)とモノフィラメント(緯糸)(図1の2)で囲まれた開口部であるB~Dの4箇所の開口部の面積[開口部Aの場合は、経糸間隔(図1の3)×緯糸間隔(図1の4)]を求める。
(5)残りの切り抜いたスクリーン紗も同様に測定する。
(6)測定したメッシュ開口部の面積の平均、最大値、最小値、差(最大値-最小値)を求める。モノフィラメントの節品位が良好であるほど、差(最大値-最小値)は小さくなる。
(1)ポリエステルモノフィラメントをガイドで張力7.8gで固定する。
(2)筬羽(ステンレス製、厚さ0.15mm)を糸に対して垂直に当て、672回/分の頻度で8.2cmの範囲を往復擦過させる。
(3)糸切れするまでの擦過回数を測定する。糸切れまでの回数が多いほど、製織時にスレ毛羽が発生しにくい。
(4)(1)~(3)を4回繰り返し、糸切れまでの回数の平均を求める。
テレフタル酸ジメチル100重量%、エチレングリコール58重量%(ジカルボン酸成分の1.9倍モル)、酢酸コバルト4水和物0.017重量%、および三酸化二アンチモン0.03重量%をエステル交換反応装置に仕込み、150℃で溶解した。この溶解物を240℃まで3時間かけて昇温しながら、メタノールを留出させた。所定のメタノールが留出したところで、エステル交換反応を終了した。エステル交換反応が終了した反応物に、酸化チタン0.50重量%/リン酸0.012重量%/エチレングリコール1.6重量%の混合物を添加し、重合装置に移送した。重合装置内温度を、120分かけて235℃から300℃まで昇温しながら、重合装置内圧力を常圧から真空へ徐々に減圧し、エチレングリコールを留出させた。固有粘度0.78相当の溶融粘度に到達した時点で、反応を終了とし、反応系内を窒素ガスにて常圧にし、重合装置下部より冷水にストランド状に吐出、カッティングし、ペレット状のポリエステル樹脂組成物を得た。極限粘度は0.78であった。このチップを0.20Torrの真空度下、200℃未満で予備乾燥した後、同真空下200~205℃で191分間、固相重合を行い、固有粘度1.01のポリエステル樹脂チップを得た。
実施例1のポリエステルを使い、吐出量および延伸倍率を変更し、繊度6.0~13.0dtexにおいて高強度、高モジュラスのポリエステルモノフィラメントを得た。いずれもモノフィラメントの節品位、スレ毛羽性能は良好であり、生機におけるメッシュ開口面積の均一性も良好であった。
実施例2において、使用するポリエステルの触媒の添加量、触媒の種類、リン元素の添加量を実施例1から変更した以外は、実施例2と同様にモノフィラメントを得た。このポリエステルモノフィラメントの特性を表2に示す。実施例9は、リン酸と同時に、リン酸水素ナトリウムを0.007重量%添加した以外は、実施例2と同様にモノフィラメントを得た。実施例10は、酢酸コバルト4水和物の代わりに、酢酸マンガン4水和物を0.012重量%添加し、リン酸の添加量を0.012重量%から0.013重量%へ変更した以外は、実施例2と同様にモノフィラメントを得た。比較例2は、酢酸コバルト4水和物の添加量を0.017重量%から0.013重量%へ変更し、同時に酢酸カルシウム1水和物を0.06重量%添加し、リン酸の添加量を0.012重量%から0.013重量%へ変更した以外は、実施例2と同様にモノフィラメントを得た。
実施例2において、酸化チタンの添加量を変更した以外は同様にしてポリエステルモノフィラメントを得た。このポリエステルモノフィラメントの特性を表3に示す。
実施例2において、固相重合における最高到達温度を変更した以外は、実施例2と同様にモノフィラメントを得た。このポリエステルモノフィラメントの特性を表3に示す。
実施例2において、固相重合における最高温度領域での加熱時間を変更した以外は、実施例2と同様にモノフィラメントを得た。このポリエステルモノフィラメントの特性を表3に示す。
2:モノフィラメント(緯糸)
3:経糸間隔
4:緯糸間隔
A~D:開口部の面積
Claims (3)
- 酸化チタンを0.20~0.60重量%含有していることを特徴とする請求項1に記載の高精細ハイメッシュフィルター用単成分ポリエステルモノフィラメント。
- 下記A~Eを満足することを特徴とする高精細ハイメッシュフィルター用単成分ポリエステルモノフィラメントの製造方法であって、ポリエステルを固相重合し、次いで溶融紡糸してモノフィラメントを製造するに際して、固相重合に供するポリエステルに含まれる二価の金属もしくは一価の金属元素含有量Mとリン元素含有量Pのモル比が、式(I)(II)で表される関係を満たし、かつ固相重合における最高温度領域を200~220℃の範囲とし、かつ前記温度範囲での加熱時間を180~240分とすることを特徴とする高精細ハイメッシュフィルター用単成分ポリエステルモノフィラメントの製造方法。
A.モノフィラメントの繊維長手方向100万mに存在する、光学式検査機器にて測定した、繊維直径に対して2μm以上の節について、その直径の合計(%)が式(1)で表される。
B.モノフィラメントの繊度が3.0~13.0dtex、
C.強度が5.0~6.5cN/dtex、
D.5%伸長時の強度が2.7~3.3cN/dtex
E.ポリエステルの固有粘度が0.97~1.50dL/g
0.25 ≦ M/P ≦ 0.85 (I)
M=(M2+M1/2) (II)
(M2は二価の金属含有量、M1は一価の金属含有量をそれぞれ示す。)
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