JPH0465519A - ポリエステルモノフィラメント - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野コ 本発明は耐摩耗性の優れたポリエステルモノフィラメン
トに関する。さらに詳しくは漁網、釣糸等の水産資材お
よび抄紙用網、ブラシ、ベルト布、フィルター等の工業
資材などの産業用途に適したポリエステルモノフィラメ
ントに関する。

［従来の技術］ 一般に熱可塑性ポリエステル、たとえばポリエチレンテ
レフタレートは優れた力学特性、化学特性を有しており
、フィルム、繊維などの成形品として広く用いられてい
る。

しかしながら、産業用途でポリエステルモノフィラメン
トを使用する際、ポリエステルモノフィ・ラメントは、
金属、セラミック、プラスチック等からなる突起部や、
これらからなる微粒子によって擦過損傷を受は摩耗しや
すく、それゆえポリエステルモノフィラメントを用いた
網や織物等は製品として寿命が短いという欠点があった
。

特に製紙業界においては、従来酸性紙が主として製造さ
れていたが、経口劣化等の弊害が顕著となるに従い、中
性紙への転換が盛んに行なわれている。酸性紙から中性
紙の変遷において、填料と呼ばれる紙充填材がタルクか
ら炭酸カルシウムに変更されたが、炭酸カルシウムはタ
ルクに比較して硬度が大きいために、抄紙工程において
使用されるワイヤー（網）の寿命を短くするという操業
上の欠点を有している。この線材を構成する糸には一般
にポリエステルモノフィラメントが用いられており、炭
酸カルシウムにより摩耗されるため、ワイヤーの寿命が
短（なるという欠点があった。

従来、合成樹脂からなるモノフィラメントの耐摩耗性を
改良するためには、コークス粉、ボーキサイト、アルミ
ナ粉、ダイヤモンド、炭化ケイ素粉、ジルコニア系研磨
材等の砥材粒子と総称される無機粒子を配合する方法が
知られている。

例えば、特開昭５５−５１８１３号公報にはシランカッ
プリング剤で表面被覆した樹脂ペレットと砥材粒子とが
混合された混合物を溶融紡糸することで、研摩用モノフ
ィラメントの摩耗強度を改善する技術の開示がある。こ
こで砥材粒子として炭化ケイ素粉を主に用いているが、
砥材粒子としての炭化ケイ素の粒径は通常＃１６〜６０
０のものが広く使われており「結晶工学ハンドブック」
第３７０頁、（井守出版）、この範囲では比表面積が小
さく、また粗大な粒子を含むため、ポリエステルモノフ
ィラメント中に含有させても摩耗により容易に脱落しや
すいといった問題点があった。

［発明が解決しようとする課題Ｊ 本発明の目的は、前記した従来技術の欠点を解消するこ
とにあり、耐摩耗性の優れたポリエステルモノフィラメ
ントを提供することにある。

［課題を解決するための手段］ 前述した本発明の目的は、モース硬度が６以上の無機粒
子を０．０５〜２０重量％含有するポリエステルモノフ
ィラメントであって、該無機粒子の比表面積が２．Ｏｒ
ｎ’／ｇ以上であることを特徴とするポリエステルモノ
フィラメントによって達成できる。

本発明におけるポリエステルモノフィラメント中に含有
される無機粒子のモース硬度は６以上であることが必要
である。好ましくは８以上、さらに好ましくは９以上で
ある。

無機粒子のモース硬度が６より小さいとポリエステルモ
ノフィラメント全体の硬さが増さないため、十分な耐摩
耗性が得られない。

モース硬度６以上の無機粒子としてはシリカ、アルミナ
、炭化ケイ素等が具体的な化合物としてあげられるが、
ポリエステル中での分散性が優れポリエステルモノフィ
ラメント中から脱落しにくい炭化ケイ素、炭化ホウ素等
の炭化物が特に好ましく用いられる。

本発明における無機粒子のポリエステルモノフィラメン
ト中の含有量は０．０５〜２０重量％とする必要がある
。好ましくは０．１〜１５重量％、さらに好ましくは０
．２〜ｌＯ重量％である。

該範囲より少ないと、ポリエステルモノフィラメント全
体の硬さが増さないため、十分な耐摩耗性が得られず、
逆に該範囲を越えるとポリエステルモノフィラメントの
強度・伸度の低下等の力学特性の低下が顕著となり、好
ましくない。

また該無機粒子の比表面積は２．Ｏｒ＆／ｇ以上である
ことが必要である。好ましくは５．Ｏｒｄ／ｇ以上、さ
らに好ましくはｌＯ，ｏｒｒ？／ｇ以上である。

該範囲より小さいと無機粒子とポリエステルとの界面の
ぬれが十分とならないため、摩耗により無機粒子がポリ
エステルモノフィラメント中から脱落しやすく、十分な
耐摩耗性が得られない。また、繊維表面に粗大突起が形
成しやすいので好ましくない。

なお、無機粒子のポリエステルモノフィラメント中の分
散状態としては、単分散した状態が好ましいが前記比表
面積の範囲であれば、ポリエステルとのぬれ性は十分で
あるため、ある程度二次凝集した状態をとっていてもよ
い。

また、本発明のポリエステルモノフィラメントの強度と
しては３　ｇ／ｄ以上であることが好ましい。３　ｇ／
ｄより小さいと摩耗により容易に破断に至るため好まし
くなく、また製品化工程、特に抄紙用網の製織工程にお
いて糸切れ等によるトラブルとなりやすいため好ましく
ない。

本発明のポリエステルモノフィラメントを構成するポリ
エステルは、芳香族ジカルボン酸、あるいはそのジアル
キルエステル等の二官能性成分とクリコール成分を原料
として重縮合反応によって製造できるが、特にポリエチ
レンテレフタレートを主体とするものが好ましい。この
ポリエチレンテレフタレートを主体とするポリエステル
は、ホモポリエステルであってもコポリエステルであっ
てもよく、共重合成分として例えばアジピン酸、セバシ
ン酸、フタル酸、ナフタレン−２，６−ジカルボン酸、
５−ナトリウムスルホイソフタル酸等のジカルボン酸成
分、トリメリット酸、ピロメリーット酸等の多価カルボ
ン酸成分、ｐ−オキシエトキシ安息香酸等のオキシカル
ボン酸成分、およびテトラメチレングリコール、ヘキサ
メチレングリコール、ジエチレングリコール、プロピレ
ングリコール、ネオペンチルグリコール、ポリオキシア
ルキレングリコル、ｐ−キシリレングリコール、１．４
−シクロヘキサンジメタツール、５−ナトリウムスルホ
レゾルシン等のジオール成分を含んでいてよい。

本発明のポリエステルモノフィラメントとは、ポリエス
テルを主成分とする１本の単糸からなる連続糸であり、
丸、三角、四角、正多角形等の断面形状を有するもので
ある。耐摩耗性向上という観点からは、断面が丸型が最
も摩耗しにくく好ましい。また断面の直径は用途によっ
て適宜選択できるが、０．０５〜３．０ｍｍの範囲がも
っとも使用され、０．１０〜３．０ｍｍの範囲が最も好
適に適用できる。

本発明のポリエステルモノフィラメントは、抄紙用網に
好適に用いられ、特に中性紙製造用の抄紙用網の耐摩耗
性を格段に向上させる。抄紙用網とは抄紙工程で用いら
れる長網、あるいは円網等がその例であり、繊維あるい
は袋織等の方法で製造される。その織構造としては手織
、ロングクリンプ織、レベル織、サテン織、二重織等が
あげられる。

本発明のポリエステルモノフィラメントは、上記抄紙用
網の構成糸として、経糸または緯糸の一部または全部と
して用いるのが好適である。

本発明のポリエステルモノフィラメントは次のような方
法によって得られる。例えば、ポリエステルにモース硬
度が６以上で、比表面積２．０ｒｎ’／ｇ以上の無機粒
子を、溶融紡糸工程において配合する方法があげられる
。無機粒子は粉体のまま配合することもできるが、予め
配合するポリエステルと同一、または異なるポリエステ
ルに高濃度含有させた、いわゆるマスタポリマとして配
合することもできる。マスタポリマ種としては、ポリエ
チレン、ポリプロピレン等のポリオレフィンを用いるこ
ともできる。

また、ポリエステルの製造工程中、例えば重縮合開始前
に予め分散させた無機粒子を添加し重縮合して得たポリ
エステルを溶融紡糸することによっても得られる。

さらにポリエステルモノフィラメントの特性を高めるに
は、溶融紡糸後、延伸および必要に応じて熱セットを行
なう。またポリエステルモノフィラメント中に顔料、カ
ップリング剤、表面処理剤等を併せて含有することもで
きる。

本発明のポリエステルモノフィラメントは、抄紙用網、
ブラシ、ベルト、フィルター等の耐摩耗性の要求される
用途に好適に用いられる。

特に抄紙用網として用いた場合、炭酸カルシウムに対す
る摩耗を著しく抑制できるため好適である。

［実施例コ 以下、本発明を実施例により、さらに詳細に説明する。

なお、実施例中の物性評価法は下記の通りである。

（１）　　無機粒子の比表面積（ゴ／ｇ）通常のＢ、Ｅ
、Ｔ法によって測定した。

（２）　　耐摩耗性の評価 ポリエステルモノフィラメント先端に荷重１００ｇ　　
のおもりをっけ、１５００　ｒｐｍ＋で回転する直径６
０ｍｎ＋のセラミック製円筒に、三共製粉（株）製炭酸
カルシウム粉末“ニスカロン”＃８００の０．５重量％
水けんだく液を滴下しながら接触させ、切断するまでの
時間を測定した。この操作を６本のモノフィラメントに
ついて行ない、その平均を切断時間とした。切断時間が
長いほど耐摩耗性は良好となる。

（３）　　強度・伸度 東洋ボールドウィン社製テンシロン引張試験機を用い、
試技２５ｃｍ、引張速度３０ｃｍ／分で強伸度（Ｓ−８
）曲線を求め最高強力を示す点から強度を、破断点から
伸度を算出した。

実施例１ 極限粘度０．７１のポリエチレンテレフタレート（ＰＥ
Ｔ）８０重量部とモース硬度９，３、比表面積１５．６
ｒｒｉ’／ｇの炭化ケイ素（小野田セメント（株）製□
Ｙ−１５）　２０重量部を、単軸エクストルーダーを用
いて２８０℃で溶融混練してマスタペレットを作成した
。このマスタペレット１００重量部に対して、前記ＰＥ
Ｔ３００重量部をＶ型ブレンダーにてブレンドした後、
孔径１．５ｍｎ＋のノズルを供えた溶融押出紡糸機に供
し、溶融紡糸した後−旦冷却し、さらに１２０℃で５．
７倍延伸し、１９０℃、弛緩１０％で熱セットすること
により、直径０２２關の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耐摩耗性評価結果
を表１にまとめた。

実施例２〜４ 炭化ケイ素の含有量を変えたもの（実施例２）、比表面
積を変えたもの（実施例３）、炭化ホウ素を用いたもの
（実施例４）について実施例１と同様な方法でモノフィ
ラメントを得て、耐摩耗性を評価した。結果を表１にま
とめた。

実施例５ 実施例１で用いた炭化ケイ素１０部およびエチレングリ
コール９０部を高速撹拌した後、５μのフィルターでろ
過してスラリーを作った。

次に、ジメチルテレフタレート１００部、エチレングリ
コール７０部、酢酸マグネシウム０．０６部を仕込み、
通常の方法でエステル交換反応を行なった後、トリメチ
ルホスフェ−）０．０３部を加え、さらに前述の該スラ
リーをポリマ中の炭化ケイ素の含有量が５重量％となる
ように添加した後、通常の重縮合反応を行ない、極限粘
度が０．７１の重合体を得た。

この重合体を実施例１と同様に溶融紡糸、延伸および熱
セットして直径０．２２ｍｍのポリエステルモノフィラ
メントを得て耐摩耗性を評価した。

結果を表１にまとめた。

比較実施例１ 無機粒子を配合しなかったもの（比較実施例１）、無機
粒子として炭化カルシウムを配合したもの（比較実施例
２）、無機粒子として炭化ケイ素の含有量が少ないもの
（比較実施例３）、多いもの（比較実施例４）、比表面
積が小さいもの（比較実施例５）について実施例１と同
様な方法でモノフィラメント化を行なった。

得られたポリエステルモノフィラメントについて耐摩耗
性評価を行ない、結果を表１にまとめた。

表１から明らかなように、実施例１〜５のポリエステル
モノフィラメントは切断時間が長く耐摩耗性が良好であ
った。

一方、各比較実施例については、ポリエステルモノフィ
ラメントの切断時間が短く耐摩耗性は不良であった。ま
た比表面積か小さすぎると（比較実施例５）耐摩耗性は
低下する傾向にあった。

（以下余白） ［発明の効果］ 本発明のポリエステルモノフィラメントは、特定のモー
ス硬度、特定の比表面積の無機粒子を特定量含有してい
るため、無機粒子がポリエステルモノフィラメント中か
ら脱落しにくく、耐摩耗性が非常に優れていた。併せて
強度が高い等良好な繊維物性を持つため、織網物等への
加工性が優れ、得られる織網物の耐摩耗性が良好となっ
た。

本発明のポリエステルモノフィラメントは、上記特性が
要求されるあらゆる分野で使用可能であるが、炭酸カル
シウム等の無機粒子による摩耗が起こりやすい中性紙製
造における抄紙工程の網に適用すると一層その効果が発
現する。

その場合、耐摩耗性が良好であるため、長時間、高速で
の抄紙の操業が可能である。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）モース硬度が６以上の無機粒子を０．０５〜２０
   重量％含有するポリエステルモノフィラメントであって
   、該無機粒子の比表面積が２．０ｍ＾２／ｇ以上である
   ことを特徴とするポリエステルモノフィラメント。
2. （２）抄紙用網の構成糸として用いることを特徴とする
   請求項（１）記載のポリエステルモノフィラメント。