JPS63288209A - 賦形性を有するモノフィラメント - 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） 本発明はすぐれた賦形性を有し、とくに電材用または食
品用結束糸などの、賦形性を必要とする用途に好適なモ
ノフィラメントに関するものである。

（従来の技術） ポリアミド、ポリエステルおよびポリオレフィンなどの
熱可塑性樹脂からなるモノフィラメントは、強靭性、耐
摩耗性、耐疲労性および弾性回復性などのすぐれた特性
を有してあり、これらの特性を生かして漁網、テグス、
ファスナー、ブラシおよび抄紙、フィルター用織物など
の種々の用途に使用されている。

そして、上記した従来のモノフィラメントの用途（おい
ては、モノフィラメントのすぐれた弾性回復性、すなわ
ち外部応力によって変形しても、応力を除去すれば直ち
にもとの形態に復元する特性が有効に活用されている。

このように、モノフィラメントは本来弾性回復性にすぐ
れているため、逆に賦形性および可塑性を欠いており、
たとえば外部応力によって変形した形態を、応力除去後
においてもそのまま保持することはきわめて困難である
。

一方、各種包装、電材、雑貨、衣料、医療および農業な
どの分野においては、食品包装用または電気材料用の結
束糸、アートフラワー、人形の芯、ブラジャーの芯、ギ
ブスおよび農業用張線などの用途にとって、自由に造形
、賦形することが可能な特性を有する線条物の使用が求
められており、この線条物としては、専ら針金が用いら
れてきた。

（発明が解決しようとする問題点） しかしながら、上述した賦形性が要求される用途に針金
を用いる場合には、錆の発生による汚染が問題となり、
またとくに食品包装用の袋止め結束糸とてして用いる場
合には、上記汚染の問題ばかりか、金属検知器に感知す
るという欠点があった。

ざらに、衣ｒ１や医療の用途に針金を適用する場合に（
よ、製品から突出した針金が人体を傷付ける事故を招く
ことがおり、安全上好ましくないという問題もあった。

したがって、上記の欠点がない合成樹脂素材への代替が
望まれていたが、上述した如く、合成樹脂からなる線条
物は本来弾性回復性を有しているため、望ましい材料と
はなり得ず、たとえばわずかに実用されているポリエス
テル未延伸モノフィラメントにおいても、弾性回復性を
完全に無くすことは困難で、自由に造形、賦形可能とい
う特性を望ましく具備しているとはいえず、上述した用
途における要求性能を十分に満たすものではなかった。

そこで本発明者らは、熱可塑性樹脂モノフィラメントの
弾性回復性を十分抑制し、外部応力によって自由に変形
し、応力除去後もその形態をそのまま保持する性能、す
なわちすぐれた賦形性を具備したモノフィラメントの取
得を目的として鋭意検問した結果、熱可塑性樹脂に対し
て特定の平均直径および平均長さを有するミルドガラス
ファイバーを特定量配合し、これを溶融紡糸してなるモ
ノフィラメントが、上記の要求性能を望ましく具備する
ことを見出し、本発明に到達した。

（問題点を解決するための手段） すなわら本発明は、熱可塑性樹脂に対し、平均直径５〜
１５μｍ、平均長さ２００μｍ以下のミルドガラスファ
イバーを５〜５０重母％配合し、これを溶融紡糸してな
ることを特徴とする賦形性モノフィラメントを提供する
ものである。

従来、熱可塑性樹脂成形品の機械的性質を改良するため
に、ガラスチョツプドストランドやガラス［Ｉｉ維を配
合して射出成形することおよび熱可塑性合成謀帷の閃光
性や耐摩耗性を改善するために、ガラスピーズやガラス
ｔｉ？３扮末を配合して溶融紡糸することはよく知られ
ているが、本発明は、熱可塑性樹脂に対して特定の平均
直径および平均長さを１１するミルドガラスファイバー
を特定但配合し、溶融紡糸してなるモノフィラメントが
、すぐれた賦形性を有するという、前記従来の技術思想
からは想到しくワぬ新規効果を発揮することを見出した
点に発明の根拠を置くものである。

しかして、本発明で使用する熱可塑性樹脂としては、ポ
リアミド、ポリエステル、ポリオレフィン、ポリ塩化ビ
ニル、ポリハロゲン化ビニリデン、ポリウレタン、ポリ
フェニレンサルファイド、ポリ７リレート、ポリエーテ
ルエーテルケトン、ポリスルホン、ポリエーテルスルホ
ンおよびポリアミドイミドなどの溶融紡糸によりモノフ
ィラメン１へに成形可能なポリマが挙げられるが、なか
でもとくにポリエチレンプレフタレートおよびボリフ工
二しンザルフフイドが良好な賦形性を秦し得る点で好ま
しく適用される。

本発明で使用するミルドガラスファイバーは、その平均
直径が５〜１５μｍ、とくに７〜１３μｍ、平均長さが
２００μｍ以下、とくに２０〜１５０μｍの範囲にある
ことが重要である。

平均直径が５μｍ未満のミルドガラスファイバーは高価
で入手困難でおり、平均直径が１５μｍを越えるミルド
ガラスファイバーを用いる場合には、モノフィラメント
の溶融紡糸時に糸切れを１じ、紡糸不能を招くため好ま
しくない。

また、平均長さが２００ａｍを越えるミルドガラスファ
イバーを用いる場合には、ガラス短繊維同志が絡み合っ
てダンゴ状となり、モノフィラメントの紡糸性が低下す
るばかりか、得られるモノフィラメントの特性にバラツ
キを生ずるため好ましくない。

したがって本発明で使用するミルドガラスファイバーは
、熱可塑性樹脂との混合前において、サラサラとした粉
末状を示し、扱い易く、しかも溶融紡糸時に糸切れを起
こさない、長さが２００μ■以下のものである。

ミルドガラスファイバーの熱可塑性樹脂に対する配合量
は、５〜５０重量％、とくに７〜４０重伍％の範囲に制
限する必要があり、５重但％未満ではモノフィラメント
に弾性回復性が出現して十分な賦形性が得られず、また
５０重最％を越えるとモノフィラメントの曲げ抵抗が低
下して脆弱となり、曲げ応力により破断する傾向を示す
ことになるため好ましくない。

なお、本発明においては、上記ミルドガラスファイバー
の全部または一部を、必要に応じてミルドガラスファイ
バーと同様に弾性率の高い他の無機繊維、たとえば炭素
繊維、アルミナ繊維、炭化ケイ木繊Ｎおよびチタン酸カ
リウム繊維などで置換することができ、さらにはミルド
ガラスファイバーの熱可塑性樹脂に対する接着混合性を
改良するために、ミルドガラスファイバーを予めシラン
カップリング処理することもできる。

本発明の賦形性モノフィラメントは、上記熱可塑性樹脂
とミルドガラスファイバーの混合物を通常の溶融紡糸法
に供することによって製造されるが、硬度の高いミルド
ガラスファイバーを相当最使用するために、エクストル
ーダーのバレル、スクリュー、紡糸口金および糸道ガイ
ドなどの紡糸部品材質としては窒化鋼などの耐摩耗性材
料を選定すべきである。

モノフィラメントは溶融紡糸後、さらに必要に応じて延
伸され、実用に供されるが、紡糸、延伸条件は、使用す
る熱可塑性樹脂の種類により異なり、当該熱可塑性樹脂
の一般的な紡糸温度、延伸温度などをそのまま適用する
ことができる。

ただし、賦形性付与の観点から、延伸倍率は比較的低倍
率であることが好ましく、たとえばポリエチレンテレフ
タレートおよびポリフェニレンサルファイドにおいては
、延伸倍率４倍以下、とくに１．２〜３．５倍の範囲が
、賦形性と強度のバランスがすぐれたモノフィラメント
が得られるため好適である。

また、本発明の賦形性モノフィラメントの線径にはとく
に制限はないが、上述した用途に適用させるためには、
直径が０．０５ｍ以上の範囲にあることが望ましい、 以下、実施例により本発明の効果をざらに説明する。

（実施例１） 下記に示した各種熱可塑性樹脂に対し、旭ファイバーガ
ラス■製ミルドガラスファイバーＭＦ−△（平均直径：
１０μｍ、平均長さ＝４０μｍ）を夫々１５重量％配合
し、各配合物をエクストルーダーに供し、口径２．０ｍ
の紡糸口金から、第１表の紡糸温度で溶融紡糸すること
により、直径０．５ｓのモノフィラメントを製造した。

Ｎ−６・・・東し■製ナイロン６（Ｍ１０２１Ｔ）ＰＥ
Ｔ・・・東し＠製ポリエチレンテレフタレート（Ｔ３０
１Ｔ＞ ＰＰ・・・・・・東燃石化■製ポリプロピレン（Ｓ２０
５＞ ＰＶＣ・・・信越化学ＩＩ製ポリ塩化ビニル（ＴＫ−１
３００） ＰＰＳ・・・東し・フィリップス■製ポリフェニレンサ
ルファイド（ＧＲ−０１＞ また、比較のために、ミルドガラスファイバー無添加の
熱可塑性樹脂についても、上述と同様の条件で溶融紡糸
し、モノフィラメントを製造した。

得られた各モノフィラメントについて、下記の方法で屈
曲回復率および賦形性を評価した結果を第１表に併せて
示す。

（屈曲回復性） モノフィラメントを適宜の長さに切断した２本の試料か
ら、相互に交叉した２つのループを作り、上部ループを
ビンに掛けて吊るすと共に、下部ループには試料のデニ
ールの１／２ｑの荷重を掛けて３分間放置する。

次に試料の相互に交叉した同曲部から約３ｃｍにかけて
を切断し、この切断試料を水平台上に６０分間放置しし
た後、屈曲部の角度を測定し、次式により、屈曲回復率
（％）を篩用した。（屈曲回復率が小さいほど、弾性回
復性が抑制され、外部応力によって自由に変形し、応力
除去後もその形態をそのまま保持する性能、すなわちす
ぐれた賦脂性を具備する）。

屈曲回復率（％）−屈曲部の角度／１８０Ｘ（賦形性） モノフィラメント試料に４５００の荷重をかけながら、
これを直径７＃の丸棒に１０回巻き付け、その状態で５
分間放置した後、荷重を除いて、試料を丸棒から外ず。

次に、得られたコイル状物を１昼夜ｔ１ｉ置した後のコ
イル直径を測定し、下記の基準で賦形性を判定した。

◎・・・・・・コイル直径１５ｍ以下 Ｏ・・・・・・　　〃　　１６〜３０Ｍ△・・・・・・
　　〃　　３１〜６０ｍ×・・・・・・　　〃　　６０
履以上 （以下重置余白） 第１表 注）　　ＭＧＦ・・・ミルドガラスファイバー第１表の
結果から明らかなように、ミルドガラカフアイバーを配
合することにより、モノフィラメントの弾性回復率が低
下し、すぐれた賦形性が得られる。

（実施例２） 実施例１で用いたＰＥＴに対し、第２表に示した平均直
径と平均長さを有するガラス繊維を各々１５重間％配合
し、これを口径２．０ｍの口金から、紡糸温度２９０℃
で溶融紡糸することにより、直径０．５ｍのモノフィラ
メントを製造した。

得られた各モノフィラメントについて、実施例１と同様
に屈曲回復率および賦形性を評価すると共に、その紡糸
性を下記の基準により評価した結果を第２表に併せて示
す。

（紡糸性） ◎・・・良好 Ｏ・・・紡糸時糸切れ多い △・・・紡糸困難 Ｘ・・・紡糸不能 （以下重置余白） 第２表 ＊１・・・・・・紡糸時に糸切れし、測定不可能第２表
の結果から明らかなように、ミドルガライフフイバーの
平均直径が大きい（Ｎα１５）と、紡糸不能となり、ま
た平均長さが大きい（Ｎα１３，１４＞と、糸切れが増
し、紡糸が困難となるばかりか、得られるモノフィラメ
ントの賦形性も低下する傾向がおる。

これに対し、平均直径が５〜１５μｍ、平均長さが２０
０μｍの範囲にあるミルドガラスファイバーを用いたモ
ノフィラメント（Ｎα１１，１２）は、屈曲回復率が小
さく、良好な賦形性を有している。

（実施例３） 実施例１で用いたＰＥＴに対する、旭ファイバーガラス
■製ミルドガラスファイバーＭＦ−Ａ（平均直径：１０
μｍ、平均長さ１４０μｍ）の配合量を第３表のように
変更し、実施例１と同様の条件で溶融紡糸することによ
り、直径０．５％のモノフィラメントを製造した。

得られた各モノフィラメントの屈曲回復率と賦形性を評
価した結果を第３表に併せて示す。

第３表 ＊２・・・紡糸時に糸切れし、測定不可能第３表の結果
から明らかなように、ミルドガラスファイバーの配合」
が５重量％未満では賦形性の改良効果が望ましく出現せ
ず、５０重量％を越えると、紡糸時に糸切れを生ずるた
め好ましくない。

（実施例４） 実施例１で製造したＮα３　（ＰＥＴ／ＭＧＦ１５重量
％）およびＮα４　（ＰＥＴ単独）のモノフィラメント
と、ざらに直径０．５ｍの針金の３者から、食品用ポリ
袋の塩ビ被覆結束糸を作り、夫々の結束糸について、手
動結束機でポリ袋の口を結束する場合の結束状態を比較
した結果、上記Ｎα３のモノフィラメントおよび針金は
、２回ひねりで十分な結束が達成できたが、上記Ｎα４
のモノフィラメントでは、４回ひねっても十分結束する
ことができなかった。

（発明の効果） 以上説明したように、本発明の賦形性モノフィラメント
は、外部応力によって自由に変形し、応力除去後もその
形態をそのまま保持する新規な性能を有しており、各種
包装、電材、雑貨、衣料、医療および農業などの分野に
おける、食品包装用または電気材料用の結束糸、アート
フラワー、人形の芯、ブラジャーの芯、ギブスおよび農
業用張線などの用途に有用である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 熱可塑性樹脂に対し、平均直径５〜１５μｍ、平均長さ
   ２００μｍ以下のミルドガラスフアイバーを５〜５０重
   量％配合し、これを溶融紡糸してなることを特徴とする
   賦形性を有するモノフィラメント。