JPH0657528A - ポリエステルモノフィラメント - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【構成】エチレンとメタクリル酸グリシジルとの共重合
体からなる主鎖と、メチルメタアクリレートまたはスチ
レン重合体またはアクリロニトリル・スチレン共重合体
から選ばれた一種以上の重合体を側鎖とするグラフト共
重合体を０．５重量％以上、３０重量％以下含有するポ
リエステルモノフィラメント。 【効果】中性紙用填料の炭酸カルシウム粒子などによる
擦過に対して優れた耐摩耗性と、十分な糸強度および均
一な線径を有するポリエステルモノフィラメントであ
り、抄紙用網，フィルター，ベルト布などの工業資材と
してなどとして有用な、優れた特徴を有するものであ
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は抄紙網，フィルター，ベ
ルト布などに好適な耐摩耗性に優れたポリエステルモノ
フィラメントに関するものであり、特に抄紙網の構成糸
として好適に用いられるポリエステルモノフィラメント
に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】一般に熱可塑性ポリエステル、例えばポ
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、繊維、フィルムなどの成型品として広く
用いられてきた。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他の物質、例えば金属，セラミッ
ク，プラスチックなどの粒子や構造物などと接触する用
途に用いると、これらの粒子や構造物などによって擦過
損傷を受けやすく、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などは製品としての寿命が短いと
いう欠点を有していた。例えば、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紙の経日劣化
の問題が顕著となるに従い、中性紙への転換が盛んに行
なわれるようになった。この酸性紙から中性紙への転換
にともない、填料と呼ばれる紙への充填材がタルクから
炭酸カルシウムに変更されたが、炭酸カルシウム粒子は
タルク粒子に比較して硬いため、抄紙網すなわち抄紙工
程において使用される紙漉き用の網（以下、ワイヤーと
いう）の摩耗が早く、特にポリエステルモノフィラメン
ト製のワイヤーは、ナイロン６などのポリアミドモノフ
ィラメント製ワイヤーに比較し寿命が短いという欠点を
有していた。ナイロン製のワイヤーは前述したように比
較的摩耗し難い利点はあるものの、抄紙時の水分でワイ
ヤーの寸法が変化し、製紙に支障をきたすという致命的
な欠点有しているため、抄紙時においても寸法安定性が
良好なポリエステルモノフィラメント製ワイヤーの耐摩
耗性の改良が望まれていた。

【０００３】従来よりポリエステルモノフィラメントの
耐摩耗性を改良するため、種々の提案がなされてきた。
たとえば、アルミナ粉，炭化ケイ素，ジルコニア系研磨
材などの砥材粒子を配合したポリエステルモノフィラメ
ントは若干の耐摩耗性向上効果は認められるものの、ポ
リエステル中における該砥材粒子の分散が悪いため糸質
が劣っていたり、モノフィラメント製造工程やモノフィ
ラメントを用いた各種織物の製織工程および抄紙機など
の、モノフィラメントやモノフィラメントを用いた各種
織物と接触する各種ローラー類やガイド類などの表面に
擦過損傷を与えるなどの欠点を有していた。また、特開
昭６３−４２９７６号公報にはモノフィラメントの表面
にポリシロキサン系被覆剤及び架橋アクリル系被覆剤な
どの硬質被膜を付与する方法が提案されているが、該表
面被膜は脱落しやすく、耐久性の面で問題を有してい
た。また、特開平２−８０６８８号公報にはポリエチレ
ンテレフタレートに特定量の熱可塑性ポリウレタンを含
有させたモノフィラメントを使用した耐摩耗性の改良さ
れた抄紙用織物が提案されているが、使用する熱可塑性
ポリウレタン樹脂が、ポリエチレンテレフタレートとの
溶融紡糸温度で分解し、紡糸が困難となり、工業的に大
きな問題を有しており実用的でない。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】本発明は上記した種々
の欠点のない、抄紙用網などとして有用な、耐摩耗性に
優れたポリエステルモノフィラメントの提供にある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】前記した本発明の目的
は、エチレンとメタクリル酸グリシジルとの共重合体と
メチルメタアクリレート，スチレン，アクリロニトリル
から選ばれた一種以上のモノマーとを反応させたグラフ
ト共重合体を０．５重量％以上、３０重量％以下含有す
るポリエステルモノフィラメントによって達成できる。

【０００６】なお、特開昭６３−３１２３１３号公報，
特開平１−９８６６３号公報，特開平１−２２９０６５
号公報などで、エチレンとメタクリル酸グリシジルとの
共重合体とメチルメタアクリレートなどの少なくとも１
種のビニル単量体とのグラフト共重合体を含有するポリ
エステル樹脂組成物が提案されているが、いずれもポリ
エステル樹脂製の電気および電子部品，自動車部品など
の成形品の耐衝撃性を改善する目的の提案であり、本発
明とは、発明の用途、目的、構成において明確に異なる
ものである。

【０００７】以下、本発明を詳細に説明する。本発明の
モノフィラメントを構成するところのポリエステルと
は、芳香族ジカルボン酸、あるいはそのジアルキルエス
テルなどの二官能性成分とグリコール成分からなるもの
を主体とするが、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
ソフタル酸などのジカルボン酸成分、トリメリット酸、
ピロメリット酸などの多価カルボン酸成分、ｐ−オキシ
エトキシ安息香酸など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など
のジオール成分を含んでいてもよい。

【０００８】本発明のポリエステルモノフィラメントと
は上記した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、正多角形などの断
面形状を有するものであるが、耐摩耗性向上の観点から
は、丸形断面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、０．０１〜３
ｍｍの範囲が最もよく使用される。また、糸の必要強度
は用途により異なるが、抄紙用網として使用する場合に
は３．０ｇ／デニール以上あることが好ましい。

【０００９】本発明のポリエステルモノフィラメントが
含有するところの共重合体は、エチレンとメタクリル酸
グリシジルとの共重合体からなる主鎖に、メチルメタア
クリレート，スチレン，アクリロニトリルから選ばれた
一種以上のモノマーを反応させたグラフト共重合体（以
下、グラフト共重合体という）である。中でも側鎖にメ
チルメタアクリレートを有するグラフト共重合体を用い
ると本発明の目的である耐摩耗性向上効果が顕著となる
傾向にあり好ましい。該グラフト共重合体の主鎖と側鎖
との割合は重量比で概ね、主鎖／側鎖＝６／４〜８／２
の範囲のものであり、中でも主鎖と側鎖との割合が重量
比で概ね、主鎖／側鎖＝７／３のものを好ましく用いる
ことができる。また、該グラフト共重合体は、主鎖にグ
ラフト反応していないメチルメタアクリレート，スチレ
ン，アクリロニトリルから選ばれた一種以上の重合体ま
たは共重合体を含むものであっても良い。該グラフト共
重合体のモノフィラメント中における含有量は、０．５
重量％以上、３０重量％以下の範囲とする必要がある。
該グラフト重合体のポリエステルモノフィラメント中に
おける含有量が０．５重量％より少ないと耐摩耗性が十
分でなく、一方、３０重量％より多いと、得られるモノ
フィラメントの強伸度が低下し、モノフィラメントの線
径斑も増加するため好ましくない。また、該グラフト共
重合体のポリエステルモノフィラメント中における含有
量を３重量％以上、２０重量％以下にすると、一層優れ
た耐摩耗性と優れた強伸度特性および線径斑が少なく均
一なモノフィラメントとなり、更に好ましいものであ
る。本発明のグラフト共重合体を０．５重量％以上、３
０重量％以下含有してなる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ることができる。ポリエ
ステルとグラフト共重合体との混合は該ポリエステルの
重縮合完了直後から該モノフィラメントが紡糸口金より
紡出されるまでの任意の段階に行なうことができ、例え
ば、重縮合が完了した直後に重合缶で、溶融状態のポリ
エステルにグラフト共重合体を添加・混練し、常法によ
りチップ化した後、乾燥し、次いでメルトプレッシャー
式またはエクストルダ式紡糸機などを用いて溶融紡糸・
延伸する方法、あるいは乾燥したポリエステルチップに
グラフト共重合体を添加・チップブレンド後、エクスト
ルダ式紡糸機で混練しながら溶融紡糸・延伸する方法、
あるいはチップ定量供給機で所定量のポリエステルチッ
プとグラフト共重合体とを供給しながらエクストルダ式
紡糸機で混練・溶融紡糸・延伸する方法、あるいは１
軸，２軸エクストルダ式混練機でポリエステルとグラフ
ト共重合体とをあらかじめ溶融混練後チップ化し、乾燥
し、次いで溶融紡糸・延伸する方法などが挙げられる
が、溶融紡糸前の段階で少なくとも一回はポリエステル
とグラフト共重合体とを強制混練することが好ましい。
また、溶融紡糸時の温度は通常のポリエステルの溶融紡
糸温度、すなわちポリエステルの溶融温度以上、分解温
度以下の範囲を採用することができるが、グラフト共重
合体の分解を避けるためには２９０℃以下の温度が好ま
しい。また、同様の意味で溶融ポリエステルとの平均的
な接触時間は合計で１５分間以下が好ましく、更に好ま
しくは１０分間以下にするのがよい。本発明のポリエス
テルモノフィラメントは各種酸化防止剤、酸化チタンな
どの各種不活性粒子、グラフト共重合体以外の各種ポリ
マー、ポリエステル製造時に通常用いられる触媒として
の各種金属化合物、着色防止剤として用いられるリン化
合物などを含有していてもよい。本発明のポリエステル
モノフィラメントは優れた耐摩耗性を有し、抄紙用網，
フィルター，ベルト布などの工業用資材として有用なも
のであり、特に、上質紙、中質紙、新聞紙、各種板紙な
どを製造する際の抄紙網の構成糸に好適である。すなわ
ち、本発明のポリエステルモノフィラメントを抄紙工程
で用いられる長網あるいは丸網などの抄紙用網として用
いた場合、炭酸カルシウムなどの填料による摩耗を著し
く抑制できるため抄紙網の寿命が格段に延長される。

【００１０】

【実施例】以下に実施例を挙げて本発明を更に詳細に説
明する。なお、実施例中の耐摩耗性および線径斑の評価
は次のようにして行なった。 Ａ．耐摩耗性評価方法 ポリエステルモノフィラメントの先端に荷重１００ｇの
重りをつけ、１５００ｒｐｍで回転する直径６０ｃｍの
セラミック製円筒表面に、中性紙抄紙用の填料として用
いられる三共（株）製の炭酸カルシウム粉末“エスカロ
ン”（登録商標）＃８００の０．５％水懸濁液を滴下し
ながら接触させ、該モノフィラメントが切断するまでの
時間を測定した。なお、該モノフィラメントを抄紙用網
として用いる場合の耐摩耗性は、本摩耗性評価における
モノフィラメントの切断するまでに要する時間が、従来
のホモポリエステルモノフィラメントの１．３倍以上で
あることが必要とされる。 Ｂ．線径斑評価方法 レーザー式線径測定器を用い、モノフィラメント２５０
ｍを、５０ｍ／分の速度で５分間線径を測定し、測定値
の平均値をフィラメントの直径とし、測定値の最大値と
最小値との差を線径斑とした。なお、該モノフィラメン
トを抄紙用網として用いる場合の線径斑は紙製品の表面
均一性との関係から、本評価方法による測定値の最大値
と最小値との差が２０μｍ以下であることが必要とされ
る。

【００１１】実施例１，比較実施例１ 真空下１６０℃で８時間乾燥した極限粘度０．７０（フ
ェノールとテトラクロルエタン１：１の混合溶剤中２５
℃で測定）のポリエチレンテレフタレート（以下、ＰＥ
Ｔという）チップ９０重量部と、グラフト共重合体とし
てエチレンとメタクリル酸グリシジルとの共重合体から
なる主鎖と、メチルメタアクリレート単位を側鎖とする
グラフト重合体（主鎖と側鎖との重量比が主鎖／側鎖＝
７／３）１０重量部とを窒素雰囲気下、Ｖ型ブレンダー
中で混合し、ブレンドチップを得た。次いで、このブレ
ンドチップを孔径６ｍｍのノズルを備えた１軸エクスト
ルーダーで２８０℃で混練、押し出し、冷却後、チップ
化した。このチップを真空下で１４０℃で１６時間乾燥
後、１．５ｍｍのノズルを備えたエクストルダ式溶融紡
糸機に供し、２８０℃で溶融紡糸した後一旦冷却し、さ
らに１２０℃で５．７倍に延伸し、次いで０．９倍で弛
緩熱セットすることにより、直径０．２２ｍｍ，線径斑
は７μｍで強度４．１ｇ／デニールのポリエステルモノ
フィラメントを得た。このモノフィラメントの耐摩耗性
を評価したところ切断までに１２０分を要した（実施例
１）。また、比較のために、グラフト共重合体を使用し
ないこと以外はすべて実施例１と同様にして直径０．２
２ｍｍ，線径斑２μｍで強度４．７ｇ／デニールを有す
るＰＥＴ単独のポリエステルモノフィラメントを得た。
このモノフィラメントの耐摩耗性を評価したところ１５
分で切断した（比較実施例１）。

【００１２】実施例２，３ ＰＥＴチップを９９．４重量部、グラフト共重合体を
０．６重量部に変更したこと以外は実施例１と同様にし
て、直径０．２２ｍｍ，線径斑２μｍで糸強度４．５ｇ
／デニールのポリエステルモノフィラメントを得た。こ
のモノフィラメントの耐摩耗性を評価したところ切断ま
でに３０分を要した（実施例２）。またＰＥＴチップを
９８重量部、グラフト共重合体を２重量部に変更したこ
と以外は実施例１と同様にして、直径が０．２２ｍｍ，
線径斑３μｍで、糸強度４．４ｇ／デニールのポリエス
テルモノフィラメントを得た。このモノフィラメントの
耐摩耗性を評価したところ、切断までに４０分を要した
（実施例３）。

【００１３】実施例４，５ ＰＥＴチップを９６．５重量部、グラフト共重合体を
３．５重量部に変更したこと以外は実施例１と同様にし
て、直径０．２２ｍｍ，線径斑３．５μｍで糸強度４．
３ｇ／デニールのポリエステルモノフィラメントを得
た。このモノフィラメントの耐摩耗性を評価したところ
切断までに６０分を要した（実施例４）。また、ＰＥＴ
チップを９５重量部、グラフト共重合体を５重量部に変
更したこと以外は実施例１と同様にして直径０．２２ｍ
ｍ，線径斑４．５μｍで糸強度４．２ｇ／デニールのポ
リエステルモノフィラメントを得た。このモノフィラメ
ントの耐摩耗性を評価したところ切断までに９０分を要
した（実施例５）。

【００１４】実施例６，７ ＰＥＴチップを８１重量部、グラフト共重合体を１９重
量部に変更したこと以外は実施例１と同様にして直径
０．２２ｍｍ，線径斑１０μｍで糸強度３．７ｇ／デニ
ールのポリエステルモノフィラメントを得た。このモノ
フィラメントの耐摩耗性を評価したところ切断までに１
５０分を要した（実施例６）。また、ＰＥＴチップを７
２重量部、グラフト共重合体を２８重量部に変更したこ
と以外は実施例１と同様にして直径０．２２ｍｍ，線径
斑１５μｍで糸強度３．２ｇ／デニールのポリエステル
モノフィラメントを得た。このモノフィラメントの耐摩
耗性を評価したところ切断までに１８０分を要した（実
施例７）。

【００１５】比較実施例２，３ 比較のために、ＰＥＴチップを６８重量部、グラフト共
重合体を３２重量部に変更したこと以外は実施例１と同
様にして直径０．２２ｍｍのポリエステルモノフィラメ
ントを得た。このモノフィラメントの耐摩耗性を評価し
たところ切断まで２１０分を要したが、線径斑が２４μ
ｍと大きく、強度も２．４ｇ／デニールと低いものであ
った（比較実施例２）。また、比較のために、ＰＥＴチ
ップを９９．７重量部、グラフト共重合体を０．３重量
部に変更したこと以外は実施例１と同様にして直径０．
２２ｍｍ，線径斑１．５μｍで糸強度４．６ｇ／デニー
ルのポリエステルモノフィラメントを得た。このモノフ
ィラメントの耐摩耗性を評価したところ１７分で切断し
た（比較実施例３）。

【００１６】実施例８ グラフト共重合体の種類を、エチレンとメタクリル酸グ
リシジルとの共重合体からなる主鎖と、スチレン単位を
側鎖とするグラフト共重合体（主鎖と側鎖との重量比が
主鎖／側鎖＝７／３）に変更したこと以外は、実施例１
と同様にして直径０．２２ｍｍ，線径斑８μｍで糸強度
４．０ｇ／デニールのポリエステルモノフィラメントを
得た。このモノフィラメントの耐摩耗性を評価したとこ
ろ切断までに９０分を要した。

【００１７】実施例９ グラフト共重合体の種類を、アクリロニトリル・スチレ
ン共重合体を側鎖とするグラフト共重合体（主鎖と側鎖
との重量比が主鎖／側鎖＝７／３）に変更したこと以外
は実施例１と同様にして直径０．２２ｍｍ，線径斑８μ
ｍで糸強度３．９ｇ／デニールのポリエステルモノフィ
ラメントを得た。このモノフィラメントの耐摩耗性を評
価したところ切断までに９０分を要した。

【００１８】以上の実施例１〜９および比較実施例１〜
３の結果を表１に示した。これらの結果から本発明のポ
リエステルモノフィラメントは中性抄紙用填料の炭酸カ
ルシウムによる擦過に対して優れた耐摩耗性と、抄紙用
網として必要な糸強度および安定な線径を有するもので
あることがわかる。

【表１】

【００１９】

【発明の効果】本発明のポリエステルモノフィラメント
は特定量のグラフト共重合体を含有しているため、中性
紙用填料の炭酸カルシウム粒子などによる擦過に対して
優れた耐摩耗性と、十分な糸強度および均一な線径を有
するものであり、抄紙用網，フィルター，ベルト布など
の工業資材などとして有用な、優れた特徴を有するもの
である。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】エチレンとメタクリル酸グリシジルとの共
   重合体とメチルメタアクリレート，スチレン，アクリロ
   ニトリルから選ばれた一種以上のモノマーとを反応させ
   たグラフト共重合体を０．５重量％以上、３０重量％以
   下含有するポリエステルモノフィラメント。
2. 【請求項２】抄紙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。