JPH08501355A - 防汚性で耐摩耗性のモノフィラメントの製造方法およびその用途 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 重合体のＳｉ含有量が０．１５〜２．０重量％になるようにＳｉ含有成分が重合体鎖中に挿入されている線状ＰＥＴ／ポリジアルキルシロキサンから、直径０．１〜１．０mmの防汚性で耐摩耗性のモノフィラメントを製造する方法が開示されている。本発明の防汚性で耐摩耗性のモノフィラメントは３６ｃＮ／テックス以上の強靭性、未伸長フィラメントに対して４４％より小さい伸び、および同時に５サイクルの汚しサイクルの後における１０より小さい汚れ係数を有する。このモノフィラメントは抄紙機用スクリーン織物、仕上げラインおよび仕上げネットの製造に適している。

Description

【発明の詳細な説明】 防汚性で耐摩耗性のモノフィラメントの製造方法およびその用途 本発明は、スクリーン織物を製造するために線状ポリエチレンテレフタレート ／ポリジアルキルシロキサンから、直径０．１〜１．０mmの防汚性で耐摩耗性の モノフィラメントを製造する方法、ならびにスクリーン織物に用いられるモノフ ィラメントに関するものである。 抄紙機のスクリーンにおける「防汚性」という性質は、水の存在における汚れ （wet solling）と関連し、また耐加水分解性を前提とする。防汚性はスクリー ンの洗浄サイクルを延長ずるためのものであって、スクリーンの洗浄サイクルに おいて洗浄は高圧水流の存在下に所要に応じてブラシでこすることにより行われ る。防汚性フィラメントは、抄紙機の湿潤部、プレス部ならびに乾燥部で使用さ れる工業用布に加工される。このようなスクリーンは洗浄操作中に水分、１００ ℃より著しく高い温度ならびに大きい機械的応力の作用を受ける。純粋なポリエ ステルモノフィラメントは、汚れ易い性質、加水分解を受け易い性質および比較 的脆い性質に基く欠点を有する。その耐加水分解性を改善することは、安定剤の 形態の添加剤を添加することによって達成される。防汚性の向上は、添加剤を添 加するほかに、フィラメントに適当な仕上げ処理を行い、得られた織物に後処理 を施すことによっても試みられている。 「耐摩耗性」フィラメントとは、フィブリル化試験中に実際の重量損失が全く 認められないモノフィラメント、ならびにフィブリル化を全くあるいはほとんど 起こさないモノフィラメントを意味するものとする。シロキサンで変性したコポ リエステルは、耐加水分解性が低いにもかかわらず、上述の使用分野に極めて適 している。その理由は、滑り特性が優れており、また摩擦係数が比較的小さいた めに、その表面特性を容易に変えることができ、これにより脆性が明確に低下し 、防汚性が著しく改善されるからである。生成した平らな形状の物品を再度処理 して耐加水分解性のような化学的性質を容易に向上させることができる。 顆粒形態で使用することができるか、あるいは押出し直前に添加剤によって変 成することができるポリエステル／ポリジメチルシロキサンが特に適当であるこ とが分った。変性ポリエステルを構成し、本発明に使用することができるタイプ のポリシロキサンは、米国特許（ＵＳ−Ａ）第５，１２３，３９２号から知られ ている。既知の化学的に変性した重合体は親水性ステープルファイバの製造に使 用されるが、フィラメント糸から作られた織物に使用することができると言われ ている。親水性のために湿分を迅速に吸収することができ、従って木綿または羊 毛と混ぜて使用されることが多い。しかし、現在の形態では、上述のような親水 性を有する糸は、抄紙機または仕上げラインに適していない。 また、繊維の製造に適しているケイ素変性ポリエステルは、欧州特許（ＥＰ− Ａ）第０２６９０２３号からも知られている。この重合体の製造過程において、 ポリエステルマトリックス中にケイ素単位（silicon unit）が形成される。空気 中に押出し、延伸する間に、これらのケイ素単位はフィラメントの外被部（oute renvclope）に移行する。生成する表面は疎水性薄膜のように働く。断面におけ る化学的組成は均一でない。 本発明の目的は、防汚性であると同時に耐摩耗性であり、かつ断面が均一であ って、その化学的性質、防汚性、機械的性質および耐摩耗性に関する工業用布に 対する大きな要求を満たし、特に製紙工業において使用することができるモノフ ィラメントを製造する方法を提供することにある。 本発明の目的は、共縮合によって、すなわち重縮合の過程で、重合体鎖中に０ ．１５〜５．０重量％のポリジアルキルシロキサンを挿入することを特徴とする 防汚性で耐摩耗性のモノフィラメントを製造する本発明の方法によって、達成さ れる。 モノフィラメントの強靭性は３６ｃＮ／テックス以上であり、伸びが未伸長フ ィラメントに対して４４％より小さい場合に、驚くべきことには、特に良好な防 汚性およびフィブリル化をほとんど生じない性質が、本質的特性として得られる 。防汚性は、５サイクルの汚し（soiling）洗浄サイクル後に、ポリジメチルシ ロキサン無添加のポリエステルフィラメントの場合の１４より大きい汚れ係数に 対して、１０より小さい汚れ係数であることと決められている。 ８５重量％以上のポリエチレンテレフタレートとポリジアルキルシロキサンと からなり、得られたモノフィラメント中のポリエチレンテレフタレート／ポリジ アルキルシロキサンがこの重合体の重量に対して０．０５〜２重量％、好ましく は０．１〜１．０重量％のケイ素を含有しているポリエステルを使用し、この均 質な混合物をモノフィラメントに押し出すのが実際的である。生成するモノフィ ラメントは全断面にわたって均一な組成を有している点を、特別な利点として強 調する必要がある。 本発明方法に使用することができるポリエチレンテレフタレートは、固有粘度 が０．６０ｄｌ／ｇより大きいものである。 次の一般式： （式中のＲ₁およびＲ₂は２〜２０個の炭素原子を有する同一または異なるアルキ ル基を示し、ｎは２以上である）で表わされる二官能ポリジオルガノシロキサン が共重合体として好ましいと考えられる。Ｒ₂＝ＣＨ₃であるポリジメチルシロキ サン（ＰＤＭＳ）が特に適当であることが分った。 モノフィラメント中のケイ素含有量は０．０５〜２．０重量％、特に０．１〜 ２重量％、好ましくは０．１〜１．０重量％である。 直径０．１〜１．０mm、特に０．２〜０．６mmの本発明の防汚性モノフィラメ ントの使用は、抄紙機用スクリーン織物の製造に特に適している。 次に、本発明を実施例について詳細に説明する。実施例 １６０〜２３０℃のオートクレーブ内で、かきまぜながら、ジメチルテレフタ レートとエチレングリコールとを、３．９重量％のポリジメチルシロキサン（Ｐ ＤＭＳ）および酢酸マンガンの存在下にエステル交換させ、生成するメタノール を定量的に留出させることにより、既知方法で重合体を製造した。次いで、アン チモン触媒を使用して、２４５〜２８５℃の範囲の温度において２００分間にわ たって重縮合を行った。重縮合は、第１段階では４０分間にわたって１０００バ ールから５０バールより高い圧力まで次第に真空度を高めながら行い、第２段階 では１ミリバール未満の高真空において行った。 ポリエチレンテレフタレート／ポリジメチルシロキサン（ＰＥＴ／ＰＤＭＳ） は２９０℃の温度で溶融する。直径１．８mmの細管を１３本有する紡糸口金を使 用して、４８６ｇ／分の重合体流量において押し出しを行った。押し出されたモ ノフィラメントを７０℃の水浴中で冷却した。冷却後に、このモノフィラメント に紡糸油剤を塗布し、次いで約４４％より小さい残留伸びまで伸長し、緩和し、 １００ｍ／分の速度で巻き取った。生成した繊維は５回の処理後に１０より小さ い汚れ係数を有し、５００％伸長した場合に、未伸長モノフィラメントに対して ３８．８％の伸び（Ｄｔ）において３６．１ｃＮ／テックスの強靭性（Ｆｔ）を 有していた。 しかし、重合体としてＰＥＴ／ＰＤＭＳの代りに純粋な商業的に入手できるポ リエステル（ポリエチレンーテレフタレート）を使用して出発し、押出機の上流 側で計量装置によってポリジメチルシロキサン（ＰＤＭＳ）を添加することがで きる。 下記の方法は、抄紙機用スクリーン織物に使用するモノフィラメントの汚れ防 止効果を測定するために、開発されたものである。 試験方法の原理（汚し試験） 小形錆止め鋼板に３層のモノフィラメントを正確に巻き付けた。紡糸油剤を洗 浄除去し、比色測定した後に、この試料の頂部を、１３０℃のアイロン掛けプレ スにおいて濡れた新しいプリントを「転写」することにより、一定の方法で８回 汚した。比色測定後に、洗浄、乾燥および次の比色測定を特定の方法で行った。 この汚し／洗浄処理を５回連続して行うと同時に、「汚れ釈放」性を測定した。 各段階においてＤＬ^*（Ｄ６５）値を定量的な結果として示し、最初に汚す前の 値をそれぞれ対照として使用した。ＤＬ^*（Ｄ６５）は、昼光下における試料と 対照との間の明るさ（brightness）の差に相当する。試料間の色の差の影響を排 除するために、次式： ＡＩ＝−〔ＤＬ^*〕／Ｌ^* ₀×１００ で定義されるパーセントで示した明るさの低下を示し、これを汚れ係数と呼んだ 。 試験方法の原理（フィブリル化試験） 抄紙機用スクリーン織物に使用するモノフィラメントのフィブリル化を測定す るために、一束の同じ種類のモノフィラメントを、標準化された固体物体に、２ ０００〜３０００rpmの頻度で１０分間打ちつけた。 フィブリル化試験の結果を次表にまとめた。この結果において、等級付けは次 の意味を有する： フィブリル化の等級付け ０．０〜０．５：フィブリル化なし、あるいは極めて弱いフィブリル化 ０．５〜１．５：弱いフィブリル化 １．５〜３．５：中程度ないし強いフィブリル化 ３．５〜４．５：極めて強いフィブリル化 ＞４．５：極めて大きい損傷 フィブリル化試験の結果を次の表１にまとめた。 例１は本発明のモノフィラメントの結果を示す。この場合には打ちつけ頻度２ ０００回／分においてフィブリル化は全く起らなかったが、打ちつけ頻度３２０ ０回／分においては従来のものの１／２より小さいフィブリル化が起った。 例２はフルオロポリマーによって「防汚性」にしたポリエステルの場合の結果を 示し、例３および４は標準ポリエステルの場合の結果を示す。 以下に、本発明を図面についてさらに詳細に説明する。 本発明方法によってＰＥＴ／ＰＤＭＳから製造したモノフィラメントは、既知 のモノフィラメントより剛性が小さかった。 これは下記の図１〜図３に示されている： 図１は力と伸びとの関係を示す図である。 図２は汚し試験の結果を示す図である。 図３はフィブリル化試験の結果を示す図である。 力と伸びとの関係を示す図１において、曲線１は本発明方法によって製造した モノフィラメントを示し、曲線２は従来技術のモノフィラメントを示す。図１か ら、驚くべきことには、本発明方法によって製造したモノフィラメントの強靭性 が共重合によっても低下しなかったことが分る。 図２に示した汚れ係数の値は、連続する「汚し／洗浄」サイクルの影響を示す 。各値は汚してから洗浄した後の２個の試料の平均値を示す。曲線１は本発明方 法によって製造したモノフィラメント繊維を示す。曲線２は従来技術のポリエス テル、すなわちポリジメチルシロキサン成分が添加されていないポリエステルか おらなる対照繊維を示す。５サイクルの汚し／洗浄サイクルの後に、本発明方法 によって製造したモノフィラメントの場合には、１０より小さい汚れ係数が得ら れた。 図３はフィブリル化試験の結果を示す写真である。図３ａはフルオロポリマー を使用したポリエステルから製造したモノフィラメントを示し、図３ｂは本発明 方法によって製造したモノフィラメントを示す。図３から、本発明方法によって 製造したモノフィラメントが著しく小さいフィブリル化を示すことが分る。同じ 条件下に、従来技術によってポリエチレンテレフタレートから製造した試料は大 きな重量低下を示した。 汚し試験において、本発明のモノフィラメント繊維は、従来技術のモノフィラ メント繊維より１．５倍以上改善されているという結果を得た。シロキサン変性 繊維の防汚性は標準のものと比較して明瞭に改善されており、環境の影響という 理由から問題となる特別なフッ素含有繊維の防汚性にほぼ相当する。本発明のモ ノフィラメント繊維の耐摩耗性は従来技術のものより明瞭に増大していた。本発 明のモノフィラメントは抄紙機用織物に使用するのに極めて好適であった。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．線状ケイ素変性ポリエチレンテレフタレートから、直径０．１〜１．０mmの 防汚性で耐摩耗性のスクリーン織物用モノフィラメントを製造するに当り、 共縮合によって重合体鎖中に０．１５〜５．０重量％のポリジアルキルシロキ サンを挿入することを特徴とする防汚性で耐摩耗性のモノフィラメントの製造方 法。 ２．ケイ素変性重合体を水溶液中に押し出すことを特徴とする請求の範囲第１項 記載の方法。 ３．ケイ素変性ポリエチレンテレフタレートからなる直径０．１〜１．０mmの防 汚性で耐摩耗性のモノフィラメントにおいて、 前記モノフィラメントは３６ｃＮ／テックス以上の強靭性、未伸長フィラメン トに対して４４％より小さい伸び、および同時に５サイクルの汚しサイクル後に １０より小さい汚れ係数を有することを特徴とする防汚性で耐摩耗性のモノフィ ラメント。 ４．ケイ素含有量がモノフィラメント重量に対して０．０５〜２．０重量％であ ることを特徴とする請求の範囲第３項記載のモノフィラメント。 ５．フィブリル化度が２０００rpmにおいて０．１より小さいことを特徴とする 請求の範囲第３項記載のモノフィラメント。 ６．ケイ素変性ポリエチレンテレフタレートからなり、３６ｃＮ／テックス以上 の強靭性、未伸長フィラメントに対して４４％より小さい伸び、および同時に５ サイクルの汚しサイクルの後に１０より小さい汚れ係数を有する直径０．１〜１ ．０mmの防汚性で耐摩耗性のモノフィラメントから得た抄紙機用スクリーン織物 、ならびに仕上げライン及び仕上げネット。