JPH0482915A - 複合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］ 本発明は耐摩耗性が優れ、かつ工程通過性の良好な複合
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、フィルタ等の工業資料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相がタルクか
ら炭酸カルシウムに変更されたが、炭酸カルシウムはタ
ルり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（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
短く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、ホキサイト、アルミナ
粉、ダイヤモンド、炭化ケイ素粉、ジルコニア系研磨利
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。

しかし、砥材粒子として例えば炭化ケイ素を用いる場合
、その粒径は通常＃１６〜６００のものが広く使われて
おり（例えば、結晶工学ハンドブック」第３７０頁、（
共立出版）参照、）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
った問題があった。

また、比表面積の小さな無機粒子を用いることで耐摩耗
性を向上せしめることができるが、モース硬度の高い無
機粒子を配合せしめると製糸工程においてローラー、ガ
イド、トラバース等を擦過により損傷を与えやすく、ま
た製織等の高次加工工程においてもオザの損傷等トラブ
ルの原因となりやすかった。

［発明が解決しようとする課題」 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、耐摩耗性が優れ、工程通過性の良好な複合ポ
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ポリエステルよりなる芯・鞘複
合モノフィラメントにおいて、芯を形成するポリエステ
ルがモース硬度６以上で比表面積２．０ｒｒｒ／ｇ以上
である無機粒子を０．０５〜２０重量％含有するポリエ
ステルであることを特徴とする複合ポリエステルモノフ
ィラメントによって達成できる。

本発明における複合ポリエステルモノフィラメントの芯
を形成するポリエステルが含有す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より小さいと芯成分のポリエ
ステル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。

本発明の複合ポリエステルモノフィラメントにおける芯
を形成するポリエステル中の無機粒子の含有量は０．０
５〜２０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．
２〜１０重量％である。

該範囲より少ないと、芯成分のポリエステルの硬さが増
さないため、十分な耐摩耗性が得られず、逆に該範囲を
越えると複合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、摩耗により
破断しやすくなるため好ましくない。

また該無機粒子の比表面積は２．Ｏｒ＋ｆ／　ｇ以上で
あることが必要である。好ましくは５．Ｏｒｄ／ｇ以１
、さらに好ましくは１０．Ｏｒ′ｒｒ’／ｇ以−１−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。

なお、無機粒子の芯を形成するポリエステル中の分散状
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。

本発明の複合ポリエステルモノフィラメントの芯を形成
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グリコール成
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ール、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−すトリウ
ムスルホレゾルシン等のジオール成分を含んでいてもよ
い。

本発明の複合ポリエステルモノフィラメントの鞘成分を
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グリコー
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、ホモポリニスデ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はアジピ
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ール、ｐ−キシリレングリコ
ール、１，４−シクロヘキサンジメタノール、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
もよい。また鞘を形成するポリエステルは工程通過性を
損なわないかぎり顔料、無機粒子等を含有してもよい。

本発明の複合ポリエステルモノフィラメン）・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
最も好適に使用できる。

この複合ポリエステルモノフィラメントの芯：鞘の複合
比（重量比）は９５：５〜５０　：　５０であることが
好ましい。さらに好ましくは９０　：　１０〜６０：４
０、特に好ましくは８５　：　１５〜７０　：　３０で
ある。

本発明では芯、鞘いずれもポリエステルであるために複
合界面で剥離を生じることは少なく耐摩耗性を低下させ
ず、かつ良好な繊維物性を有する。しかし、鞘のポリエ
ステル量が少ないと繊維表面の一部で芯のポリマが露出
したりするいわゆる複合異常を生じ易く、工程通過性が
低下するため好ましくない。逆に鞘のポリエステル量が
多すぎると耐摩耗性が低下するため好ましくない。

本発明のポリエステルモノフィラメントを得るための具
体的な方法は、従来公知の複合紡糸法を適用することが
できる。

即ち、芯および鞘を形成するポリエステルをそれぞれ独
立に溶融計量し、口金背面で芯・鞘構造となるように合
流させ、同一吐出孔から吐出させることにより得られる
。この際、芯のポリエステルは、ポリエステルにモース
硬度が６以上で、比表面積２．Ｏｒｄ／ｇ以上の無機粒
子を、ポリエステルの溶融時に配合する方法で形成でき
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
リエステルを溶融することによっても形成できる。芯・
相状態で溶融吐出後、さらに複合ポリエステルモノフィ
ラメントの特性を高めるには、延伸および必要に応じて
熱セットを行なう。

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］ 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（イ／　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、１．５００　ｒｐｍで回転する直径６０ｍ
ｍのセラミック製円筒表面に、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）擦過テスト １２ゲージの筒編機（牛油機械製作所製）にてポリエス
テルモノフィラメントの筒編地を作成した。これを２０
ｃｍ角に切断した編地サンプルを、表面を硬質クロムメ
ツキ処理したロラーに接触角６０℃で接触させた。ここ
でロラー表面は予め研磨することにより、傷を消失させ
ておく。さらにローラーを２００Ｏｒｐｍで回転させ、
１０時間その状態で保持した後、ローラーの回転を止め
、擦過によるローラ表面の傷の状態を肉眼観察した。

傷が発生せしめるモノフィラメントは工程通過性に悪影
響を与える。

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１５．８
ｒｒｄ／ｇの炭化ケイ素（小野ｌ■セメント（株）製０
Ｙ−１５）　２０重量部を、単軸エクストルダーを用い
て２８０℃で溶融混練してマスクペレットを作成した。

このマスクペレット１００重量部に対して、前記ＰＥＴ
３００重量部をＶ型ブレンダーにてブレンドして、芯成
分のポリエステルを調製した。

他方、鞘成分をＰＥＴとし複合紡糸装置を用いて、芯：
鞘の重量比８０：２０で溶融紡糸した後−旦冷却し、さ
らに１２０°Ｃで５，７倍延伸し、１９０°Ｃ１弛緩率
１０％で熱セットすることにより、直径０．２２ｍｍの
複合ポリエステルモノフィラメントを得た。

得られた複合ポリエステルモノフィラメンＩ・の耐摩耗
性および擦過テストの評価結果を表１にまとめた。

実施例２，３ 無機粒子として炭化ケイ素を用い、含有量が異なるもの
（実施例２）、比表面積が異なるもの（実施例３）につ
いて実施例１と同様な方法で複合ポリエステルモノフィ
ラメントを得た。

得られた複合ポリエステルモノフィラメントの耐摩耗性
および擦過テストの評価結果を表１にまとめた。

実施例４ 無機粒子として、モース硬度９，５、比表面積９．２ｒ
ｒｒ’／ｇの炭化ホウ素を用いた以外は実施例１と同様
な方法で複合ポリエステルモノフィラメントを得た。

得られた複合ポリエステルモノフィラメントの耐摩耗性
および擦過テストの評価結果を表１−にまとめた。

比較実施例１〜４ 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１）、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２）、多いもの（比較実施例３）、比
表面積が小さいもの（比較実施例４）について実施例１
と同様な方法で複合モノフィラメントを得た。

得られた複合ポリエステルモノフィラメントの耐摩耗性
および擦過テストの評価結果を表１にまとめた。

比較実施例５ 実施例１で芯成分として調製した炭化ケイ素含有マスタ
ペレットとＰＥＴのブレンド物を孔径１．．５ｍｍ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°Ｃで５．７倍延伸し、■９０
°Ｃ１弛緩率ＪＯ％で熱セットすることにより、直径０
．２２ｍｍ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および擦
過テストの評価結果を表１−にまとめた。

（以下余白） 表１から明らかなように、実施例１〜４の複合ポリエス
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
であり、かつ擦過テストによるローラーの傷は発生しな
かった。

一方、各比較実施例１〜４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、比較実施例５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長く耐摩耗性は良好であったが、
擦過テスＩ・によると、ロラー表面に細かな傷が多数発
生し、工程通過性に問題のあることがわかった。

［発明の効果］ 本発明の複合ポリエステルモノフィラメントは芯成分に
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から脱落し
に＜＜、耐摩耗性が優れていた。併せて鞘成分のポリエ
ステルが表面を形成しているので、ローラー・ガイド等
を傷つけることがなく、製糸工程通過性が良好で、高次
加工性（製織性）も良好となる。

本発明のポリエステルモノフィラメントは、−１−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）ポリエステルよりなる芯・鞘複合モノフィラメン
   トにおいて、芯を形成するポリエステルがモース硬度６
   以上で比表面積２．０ｍ＾２／ｇ以上である無機粒子を
   ０．０５〜２０重量％含有するポリエステルであること
   を特徴とする複合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）記載の複合ポリエステルモノフィラメント
   。