WO2007013270A1 - （原着）ポリエステルモノフィラメント - Google Patents

Description

明 細 書

(原着)ポリエステルモノフィラメント

技術分野

[0001] 本発明は、表面が改質され、必要に応じて、原着された (原着)ポリエステルモノフィ ラメントに関する。さらに詳細には、本発明は、ロープ、ネット、テグス、ターボリン、テ ント、スクリーン、パラグライダー、およびセールクロスなどの原糸として有用なモノフィ ラメント、特にスクリーン印刷用のメッシュ織物、就中、プリント配線基盤の製造などの 高度な精密性を要求されるハイメッシュでハイモジュラスのスクリーン紗を得るのに好 適な (原着)ポリエステルモノフィラメントに関する。

背景技術

[0002] ポリエステルモノフィラメントは、衣料分野はもちろん、産業資材の分野でも幅広く利 用されてきている。特に、後者の産業資材の分野での用途の例として、タイヤコード、 ロープ、ネット、テグス、ターポリン、テント、スクリーン、パラグライダー、およびセーノレ クロス用などの原糸としてのモノフィラメントがある。そして、このモノフィラメントに要求 される物性も厳しくなり、ゴムとの接着性、耐疲労性、染色性、耐摩耗性、結節強力な どの改善が迫られている。

特に、昨今、ポリエステルモノフィラメントは、その優れた寸法安定性の故に印刷用 スクリーン紗の原糸分野では、絹などの天然繊維やステンレスなどの無機繊維にとつ て代わりつつある。

ただ、最近のプリント配線盤などの電子機器の印刷分野においては、集積度が高 まる一方であり、これに伴ってスクリーン紗の印刷精度向上のための要求、すなわち 、高強度'高モジュラスで、かつ、ノ、ィメッシュといった要求が益々厳しくなつている。 従って、原糸についても高強力、高モジュラスで、かつ、より細繊度のものが要求さ れている。

[0003] 一般に、ポリエステルモノフィラメントを高強度 ·高モジュラス化するためには、紡出 糸を高い延伸倍率の下で熱延伸して、高度に配向'結晶化させればよい。

しかし、事後のスクリーン紗製造の工程においては、上記の"ハイメッシュ"の要求に 応えるために、高密度の織物を製織することになり、その結果、原糸は特に箴との間 により過酷な繰り返し摩擦を受けることになる。そのため、ヒゲ状のあるいは粉状の糸 表面の削れが頻発し、生産性はもちろん、製品の品位まで損なわれる。

し力も、高配向 ·高結晶化された原糸ほど、さらに細い繊維径の原糸ほど、上記の 傾向はますます強くなり、その結果、糸の削れ屑の堆積による織機停台を惹起し、さ らにスクリーン紗の中に織り込まれた糸の削れ屑は、精密印刷時に印刷欠点を招来 する。

[0004] この製織における糸削れの抑制策として、例えば、特許文献 1 (特開昭 55— 1694 8号公報）には、破断伸度 30〜60%の高伸度の原糸を経糸として用いることが提案 されている。しかし、高伸度の原糸は、その裏返しとしてモジュラスが低くなり、高強度 •高モジュラスのスクリーン紗の要求に相反する。

高強力 ·高モジュラスの原糸を得るためには、高倍率延伸が必要なことは前述のと おりである力 これに伴いフィラメントの表層部分の配向が中央部分の配向より高くな り、結果的には摩擦により表面の一部が削られる現象を起こしやすいと言われている

[0005] これに対する対策として、フィラメントの表層部分の溶融物を変更することにより、高 強度 ·高モジュラス化と製織時の糸削れ抑制とを両立させることも種々提案されて ヽ る。例えば、特許文献 2 (特開平 1— 132829号公報）には、ポリエステルを芯部に、 そしてナイロンを鞘部に配した芯 鞘構造とすることにより、高強力でありながら糸削 れ抑制能を改善するものが提案されている。しかし、この場合は、ナイロン固有の高 吸湿性に起因して原糸の寸法安定性が損なわれるという不利益が生じる。さらに、原 糸構造が、互 ヽに相溶性のな 、ポリエステルとナイロン力 なる芯 ·鞘構造であるた め、印刷時に繰り返し疲労を受けた際に両重合体の接合界面で剥離が生じ易いとい う懸念をはらんでいる。

[0006] この剥離の問題を解決するため、特許文献 3 (特開平 2— 289120公報)では、固 有粘度が 0. 80のポリエステルホモポリマーを芯部に、そして固有粘度が 0. 67の、ポ リエチレングリコールを共重合したポリエステルを鞘部に配した芯 ·鞘構造を採用する ことが提案されている。これら芯 ·鞘構造の原糸においては、それが箴ゃ綜銑で接触 し摩擦を受けて削られるのは外周表面部の重合体であることから、該表面部に摩擦 や摩耗に対して削れにく ヽガラス転移点の低 ヽ共重合体を配して ヽる点に特徴があ る。し力しながら、芯 ·鞘に配された両ポリマーの特性が違い過ぎることから、熱処理 による構造固定する際に鞘成分ポリマーの変形を配慮した条件しか採用できない。こ のため、芯成分の構造固定は不完全なものとなったり、強度を発現するための延伸 倍率をより高く設定せざるを得なくなって、結果として糸削れ抑制の効果を減失し十 分な性能をもったスクリーン紗とはなりがたい。さらに、この原糸は、ポリマー間の相溶 性の異なるポリマーを採用しているため、そのポリマーの接着界面での剥離現象が 発生する。

[0007] また、特許文献 4 (特開 2003— 213520号公報）、特許文献 5 (特開 2003— 2135 27号公報）、特許文献 6 (特開 2003— 213528号公報）、特許文献 7 (特開 2004— 232182号公報）には、鞘成分に共重合体では無いポリエステルポリマーも使用する ことが提案されている。

このうち、特許文献 4 (特開 2003— 213520号公報）は、赤外線照射しながら延伸 を行い、破断強度が 7. 5cN/dtex以上、破断伸度が 5〜15%の高モジュラスモノフィ ラメントを得ることを特徴としているが、赤外線の照射スポット径は非常に小さぐ走行 糸の糸揺れによるスポット外れが発生し易く工業用生産対応としては困難なものであ る。また、破断伸度 5〜15%のモノフィラメントは、織物に力かる衝撃を吸収困難で、 製織時の糸切れ、繰り返し使用時の織物疲労による糸切れが起こり易ぐまた延伸ェ 程上でも糸切れの原因となりやすい。

[0008] また、特許文献 5 (特開 2003— 213527号公報）、特許文献 6 (特開 2003— 2135 28号公報)では、鞘成分ポリマー中に無機金属微粒子を含有させることで、糸表面 摩擦抵抗を下げること特徴としている。しかしながら、これは、無機金属微粒子のプリ ードアウトにより糸表面に析出させることで糸表面を荒くすることによるものである。し カゝしながら、逆にその融液を送液する過程で、凝集した粒子が析出することで、糸表 面上が過度に荒くなつたりし、箴の金属表面を傷つけ、さらに糸削れなどの欠点を経 時的に増加させる要因となり得る。過度の無機金属微粒子の存在は、得られたモノフ イラメントの力学特性、具体的には伸度を低下させることは明らかである。また、高モ ジュラス化により糸構造として内在する繊維構造歪を原因とするバーンひけが発生し 易くなるのは、このような芯鞘複合糸であっても同じである。

[0009] さらに、特許文献 7 (特開 2004— 232182号公報)では、これに対して延伸後 2〜1 0%のリラックス処理を行って繊維構造歪を除くことを提案している。しかしながら、こ のような大きなリラックス処理を行うと、非常に大きな中間伸度でのモジュラスの低下 を招き、糸の物性としての不十分なものとなる。これを補うために、さらに延伸倍率を 高くすると、バーンひけだけではなぐ芯鞘複合ィヒによる糸削れ抑制の効果すら失う こととなる。また、延伸工程上もこのような大きなリラックス条件では、走行糸の糸揺れ が大きくなり、工程歩留まりを悪化させる要因となる。

[0010] さらに、特許文献 8 (特開 2001— 11730号公報)では、パック内部での融液の流速 差により発現する固有粘度の差を利用して擬似的な芯鞘型モノフィラメントを得る方 法を提案している。し力しながら、この方法では、パック内部での融液の流れ次第で、 芯鞘の比率ならびに固有粘度差が変化するリスクを有しており、安定性に欠ける。融 液流れの変化は、例えば濾過槽での目詰まりの状態のようなものでもノック内圧バラ ンスの変化を引き金として発生する可能性を有している。このため、紡糸経時での変 動、多錘ィ匕時の錘間のバラツキ、生産ロット毎の繰り返し再現性において安定性に懸 念が残る。

[0011] 特許文献 1 特開昭 55 - - 16948号公報

特許文献 2特開平 1 132829号公報

特許文献 3特開平 2— 289120公報

特許文献 4特開 2003 — 213520号公報

特許文献 5特開 2003 — 213527号公報

特許文献 6特開 2003 — 213528号公報

特許文献 7特開 2004 — 232182号公報

特許文献 8特開 2001 11730号公報

発明の開示

発明が解決しょうとする課題

本発明の課題は、従来のモノフィラメントでは得られなカゝつた優れた寸法安定性、 糸削れを抑制する効果、バーン引けを防止する効果、ハレーションを抑止する効果 を有し、かつハイメッシュ化が可能な細繊度でかつ高強度、高モジュラスであり、さら に必要に応じて、原着された (原着)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

本発明は、構成単位の 80モル％以上がポリエチレンテレフタレートからなる芯鞘型 複合ポリエステルモノフィラメントにお 、て、下記 A〜Fを満足することを特徴とするポ リエステルモノフィラメントに関する。

A.芯成分のポリエステルの固有粘度が 0. 70dLZg以上であり、かつ鞘成分のポ リエステルの固有粘度が 0. 55〜0. 60dLZgの範囲にあること。

B.芯成分の重量比率が 50%〜70%であること。

C.少なくとも鞘成分を構成するポリエチレンテレフタレートに金属微粒子 0. 2〜0. 4重量％が含有されて 、ること。

D.繊度 5〜15dtexのモノフィラメントにおいて、伸度 5%時のモジュラスが 3〜4. 5 cN/dtex,破断伸度が 20〜40%を満足すること。

E.製品卷上げ翌日力 10日間かけて測定した最内層部分のフリー収縮率が 0. 3 %以下であること。

F.ポリエステルモノフィラメントの繊維長手方向 10万メートルで繊維直径に対し 10 μ m以上太い節部が 1個以下であること。

また、本発明は、構成単位の 80モル％以上がポリエチレンテレフタレートからなる 芯鞘型複合ポリエステルモノフィラメントにお 、て、下記 A〜Fを満足することを特徴と する原着ポリエステルモノフィラメントに関する。

A.芯成分のポリエステルの固有粘度が 0. 70dLZg以上であり、かつ鞘成分のポ リエステルの固有粘度が 0. 55〜0. 60dLZgの範囲にあること。

B.芯成分の重量比率が 50%〜70%であること。

C .少なくとも鞘成分を構成するポリエチレンテレフタレートに、金属微粒子 0. 2〜 0. 4重量％ぉよび有機顔料 0. 2〜1. 0重量％が含有されていて、モノフィラメントの b値が 60以上、 L値力 0〜80となること。 D.繊度 5〜15dtexのモノフィラメントにおいて、伸度 5%時のモジュラスが 3〜4. 5 cN/dtex,破断伸度が 20〜40%を満足すること。

E.製品卷上げ翌日力 10日間かけて測定した最内層部分のフリー収縮率が 0. 3 %以下であること。

F.ポリエステルモノフィラメントの繊維長手方向 10万メートルで繊維直径に対し 10 μ m以上太い節部が 1個以下であること。

なお、原着されて ヽな 、ポリエステルモノフィラメントと原着ポリエステルモノフィラメ ントに共通する事項に関しては、以下、「(原着)ポリエステルモノフィラメント」あるいは 「ポリエステルモノフィラメント」といい、原着に限定されている場合を、以下、「原着ポ リエステルモノフィラメント」と 、うことがある。

次に、本発明は、芯成分および鞘成分ポリマーがポリエステル力もなる芯鞘型複合 ポリエステルモノフィラメントを溶融紡糸するに際して、芯成分ポリマーを口金パックへ 導入して紡出するまでの芯成分ポリマーの滞留時間を 10秒以上 3分以内とする上記 (原着)ポリエステルモノフィラメントの溶融紡糸方法に関する。

次に、本発明は、芯成分および鞘成分ポリマーがポリエステル力もなる芯鞘型複合 ポリエステルモノフィラメントの紡糸口金パックであって、

上記口金パック内に形成された芯成分ポリマーの流路が濾過媒体部に形成された ポリマー流路を挟んで上下に一直線上に重なるように配列され、

芯成分ポリマーの濾過媒体部に形成された上記ポリマー流路が濾過媒体の外周 部に環状に形成され、

芯成分ポリマーの口金パック内での滞留時間が 10秒以上、 3分以下とされた上記（ 原着）ポリエステルモノフィラメントの紡糸口金パックに関する。 発明の効果

本発明のポリエステルよりなるモノフィラメントは、従来のモノフィラメントでは得られ な力つた優れた寸法安定性、糸削れ抑制効果、バーンひけ防止効果、ハレーション 抑制効果を有し、かつハイメッシュ化が可能な細繊度でかつ高強度、高モジュラスな スクリーン紗用に適した (原着)ポリエステルモノフィラメントである。

図面の簡単な説明 [図 1]本発明の口金パックの一つの実施形態を説明するために例示した模式説明図 (正断面図）である。

[図 2]本発明のポリマー分配部材の一実施態様の具体例に示した模式説明図であつ て、（a)平面図、（b)側断面図である。図中（a)は底面からの俯瞰図、（b)は側面図で ある。

[図 3]図 2のポリマー分配部材によって支持される濾過媒体のポリマー流れの具体的 イメージを説明するためのイメージ図である。

[図 4]従来の口金パックの一つの実施形態を説明するために例示した模式説明図（ 正断面図）である。

符号の説明

1 ：ノ ック ディ

2a ：芯成分ポリマー -用濾過媒体 (金網フィルター)

2b ：鞘成分ポリマ -用濾過媒体 (金網フィルター)

3a ：芯成分ポリマー -用分配部材

3b ：鞘成分ポリマ -用分配部材

4a ：芯成分ポリマー -導入部材

4b ：鞘成分ポリマ '導入部材

5 ：複合紡糸用の口金

6 ：締め付けボルト

7 ：紡糸孔

11 ：上部パックボディ

12 ：中間パックボディ

13 ：下部パックボディ

111& :芯成分ポリマ -導入流路

1111_{) :}鞘成分ポリマ -導入流路

112& :芯成分ポリマ -流路

H2b :鞘成分ポリマ -流路

発明を実施するための最良の形態 [0017] 本発明のポリエステルモノフィラメントは、構成単位の 80モル⁰ /₀以上がポリエチレン テレフタレートからなる芯鞘型複合ポリエステルモノフィラメントである。

本発明のモノフィラメントを構成するポリエステルは、エチレンテレフタレートを主た る繰り返し単位とするものである。ここで、主たるとは、全繰り返し単位の 80モル％以 上、好ましくは 90モル％以上、特に好ましくは 95モル％以上であることを意味し、テ レフタル酸成分およびエチレングリコール成分以外の第 3成分を 20モル⁰ /₀以下の割 合で共重合していてもよいが、後述するように、高強度、ハイモジュラスのモノフィラメ ントという観点から、実質的にエチレンテレフタレートを繰り返し単位とするポリェチレ ンテレフタレートが好ましい。なお、ここでいう実質的とは、該ポリエステルを製造する 際に積極的に共重合成分を用いないことを意味し、例えばジエチレングリコールのよ うに、ポリエステルの製造段階で副生され、これがポリエステル中に共重合されてい ても構わない。

本発明に使用するポリエステルポリマーは、芯鞘ともに 80モル％以上の構成単位 をポリエチレンテレフタレートとし、固有粘度以外の特性は実質的に同種のポリマーと した。これにより 2成分間の相溶性による貼り合わせ面での剥離の懸念をなくしている

[0018] また、本発明のポリエステルモノフィラメントは、その横断面において芯成分が鞘成 分により覆われ芯成分が表面に露出して 、な 、ように配置された芯鞘型複合モノフィ ラメントである。ここで、芯鞘型とは、芯成分が鞘成分により完全に覆われていれば良 ぐ必ずしも同心円状に配置されている必要はない。なお、断面形状については丸、 扁平、三角、四角、五角など幾つもの形状があるが、安定した製糸性および高次カロ ェ性を得やすいという点や、製織後乳剤を塗布して感光させる際にハレーションの発 生を抑えるため、スクリーン紗の目開きの安定性などより丸断面が好ましい。

[0019] 次に、本発明のポリエステルモノフィラメントは、芯成分のポリエステルの固有粘度（ IV) (o—クロ口フエノールを溶媒として温度 35°Cで測定、以下同じ）が 0. 70dL/g 以上であり、かつ鞘成分のポリエステルの固有粘度が 0. 55-0. 60dLZgの範囲に あるこが必要である (構成要件 A)。

一般に、スクリーン紗用ポリエステルモノフィラメントは、精密印刷に適した高強力モ ノフィラメントであり、破断強度が高いほど製織性の低下ゃ紗伸びなどの発生を抑え 高 ヽ寸法安定性を得ることができる。このための寸法安定性の代用特性として低伸 度領域での発生応力が議論されることが多ぐ一般的には伸度 5%時の応力（モジュ ラス、以下 5%LASE)により性能を評価するのが一般的である。本発明のスクリーン 紗用ポリエステルモノフィラメントは 0. 7dLZg以上の高 IVのポリマーを芯成分に使う ことで高強度化が可能となり破断強度 6. OcNZdtex以上の高強度繊維が得られる 。一方、鞘成分の固有粘度は、 0. 55〜0. 60dLZgである。本発明によるところの高 モジュラス物性をもち、繊度が 5〜15dtexのモノフィラメントでは、通常は糸削れの発 生リスクを有する。これに対して、本発明では、鞘成分の固有粘度を 0. 55〜0. 60d LZgとなるようにすることにより、糸削れの発生を抑制することができ、また中間伸度 でのモジュラスの低下を防止している。ここで、鞘成分の固有粘度が 0. 60dLZgを 超えると、芯成分との固有粘度差 (物性差 =分子配向差)が小さくなり、実質的に芯 鞘型の複合糸としている効果は得られない。一方、固有粘度が 0. 55dLZg未満で あると、紡出時の融液粘度が低すぎて吐出を不安定ィヒさせるだけでなぐ芯鞘の安 定性も低下し、パック接合部分からの融液漏れのリスクも高い物となり工業的な安定 生産性を確立する観点において、劣ったものとなる。

[0020] 次に、本発明のポリエステルモノフィラメントは、芯成分の重量比率が 50〜70%で ある (構成要件 B)。

すなわち、高 IVである芯成分は、重量比率で 50〜70%であることが必要である。 好ましくは、 55〜70%である。 50重量％未満であると、糸物性として鞘成分の影響 が顕著となり、高強力 ·高モジュラス化が困難となる。一方、 70重量％を超えると、鞘 成分厚みが繊維径に対して 15%以下となり、非常に薄くなり融液の送液過程での粘 度変動などによる送液の変動により厚みが変化し甚だしい場合には、芯成分が糸表 面に露出する危険を有する。このような融液の送液過程での変動は、主として送液配 管の曲がり部分やパック'口金内部の滞留部分近傍にて発生しやすぐ重大な糸欠 点である節の原因でもある。

[0021] なお、固有粘度が 0. 80dLZgのポリエステルの窒素雰囲気 (脱酸素状態）におけ る熱分解の程度、すなわち固有粘度の低下の程度を示す例を表 1に示す。 [0022] [表 1]

[0023] 表 1から分かるとおり、ポリエステルの熱劣化は、温度と熱にさらされる時間の影響 を極めて強く受ける。このような性質によるポリマー粘度の変化をコントロールすること は、モノフィラメントの品位を向上させる上で極めて重要である。本発明では、特に芯 成分ポリマーの送液に関しては配管の曲がりを減らし、特にパック導入から吐出まで の時間を 1分以内とし、ノ ック入り口から口金吐出口までを濾過層をはさんで直線に 配列した図 1のような紡糸口金パックを使用することにより、融液の流動変動による節 の発生リスクを低減させることができる。

[0024] 次に、本発明のポリエステルモノフィラメントは、少なくとも鞘成分を構成するポリエ チレンテレフタレートに金属微粒子が 0. 2〜0. 4重量％含有されていることが必要で ある (構成要件 C)。

ここで、金属微粒子とは、具体的には酸化チタン、シリカゾル、シリカ、アルキルコー トシリカ、アルミナゾル、炭酸カルシウムなどがある力 ポリエステルに添カロしたときに 化学的に安定していればいかなるものでもよい。好ましくは、化学的安定性、対凝集 性および使いやすさなどの見地より、酸化チタン、シリカゾル、シリカ、アルキルコート シリカがよぐさらに好ましくは酸ィ匕チタンがよい。酸化チタンを使用する場合、酸ィ匕 チタンの平均粒径は分散性の点から 0. 5 m以下力好ましく、 0. 3 m以下がより 好ましい。

鞘成分への上記金属微粒子の添加量が 0. 4重量％を超えると、モノフィラメントの 力学特性を低下させ、かつ融液の送液過程にて凝集して糸表面に析出した金属微 粒子は製織時の箴を傷つけ、結果として製織性を経時的に悪化させる要因となる。し かしながら、スクリーン紗としてのハレーション抑止効果のために、少なくとも 0. 2重量 %の金属微粒子の含有は必要である。

[0025] また、本発明の原着ポリエステルモノフィラメントでは、少なくとも鞘成分を構成する ポリエチレンテレフタレートに、金属微粒子 0. 2〜0. 4重量⁰ /₀、および有機顔料 0. 2 〜1. 0重量⁰ /₀が含有されていて、モノフィラメントの b値が 60以上、 L値が 70〜80と なることが必要である (構成要件 C ' )。

ここで、金属微粒子の種類および配合量は、上記構成要件 Cと同様であるので、省 略する。

[0026] さらに、スクリーン紗は、金属微粒子による光沢調整だけではハレーション抑制効果 不十分で、黄色、赤色、黒色の染色して用いるのが普通である。通常、スクリーン紗 の感光には、波長 300〜400nmにピークを有する光が使用されることから黄色く染 めることが多い。しかしながら、本発明の 5〜15dtexというような極細繊維においては 、濃く染めることが困難である問題を有している。また、染色を経ることにより、その熱 履歴などの加工履歴により、一般的に糸のモジュラスは低下し、スクリーン紗としての 性能を低下させてしまう問題を有している。本発明の原着ポリエステルモノフィラメント は、鞘成分ポリマーに前述の金属微粒子に加えて有機顔料を 0. 2〜1. 0重量％加 えてモノフィラメントの b値を 60以上、 L値を 70〜80となるようにした。これにより、染 色工程を省略することが可能となり、原糸の高モジュラス物性をそのまま織物性能に 反映させることが可能となる。有機顔料の添加量が 0. 2重量％未満では、繊維を濃く 染めることが不可能となる。一方、 1. 0重量％を超えると、モジュラスなどの低下が起 こる。

[0027] 原着ポリエステルモノフィラメントにおいて、鞘成分ポリマーへの有機顔料の添カロの 方法としては、例えば、顔料濃度約 10重量％のマスターバッチを作成し、色調を見 ながら、鞘成分ポリマー中へ押出機直前で添加し、調整する方法を用いることが好ま しい。このような原着による方法は、従来力も無力つたわけでは無いが、高い固有粘 度を有するポリマーへ添加すると、外部力 の持ち込み水分率の影響を受けて加水 分解による劣化を促進し糸の物性を低下させるという欠陥があった。本発明では、芯 •鞘ポリマー各成分のうち、鞘成分ポリマーにのみ添加し、物性への影響度の大きい 芯成分ポリマーへは影響が及ばないように配慮することにより、高性能を維持しつつ 、高 、ハレーション抑制効果を維持することが可能となった。

[0028] 次に、本発明のポリエステルモノフィラメントは、繊度 5〜15dtexのモノフィラメント において、伸度 5%時のモジュラスが 3〜4. 5cNZdtex破断伸度が 20〜40%を満 足することが必要である (構成要件 D)。

繊度が 5〜15dtexの本発明のモノフィラメントにおいて、伸度 5%時のモジュラスが 3cNZdtex未満、あるいは、伸度 40%を超えるフィラメントでは、スクリーン紗として の十分な寸法安定性を有しているとはいえない。一方、破断伸度 20%未満では、織 物に力かる衝撃を吸収困難で製織時の糸切れ、繰り返し使用時の織物疲労による糸 切れが起こり易ぐまた延伸工程上でも糸切れの原因となりやすい。さらに、 4. 5cN Zdtexを超える 5%LASEをもつモノフィラメントでは、鞘成分の配向が高くなりすぎ て糸削れを発生し織物品位として十分では無い。

本発明のポリエステルモノフィラメントにおいて、伸度 5%時のモジュラス、破断伸度 を上記範囲内にするには、芯成分および鞘成分を構成するポリエステルの固有粘度 や芯成分および鞘成分の重量比率、あるいは紡糸、延伸条件を適宜調節すれば良 い。

[0029] 次に、本発明のポリエステルモノフィラメントは、製品卷上げ翌日力ら 10日間かけて 測定した最内層部分のフリー収縮率が 0. 3%以下である (構成要件 E)。

ここで、製品の最内層部分とは、ボビンなどに巻き上げたポリエステルモノフィラメン トのうち、巻き取り開始後 500m以内の部分をいう。

本発明のような高モジュラス物性をもつモノフィラメントは、糸内部に持つ繊維構造 歪の影響でバーンひけを発生しやすい。これを除くためには製品中の歪を十分に緩 和した状態で巻き取ることが必要である。この指標として、室温での製品の最内層部 分のフリー収縮率は、 0. 3%以下、好ましくは 0. 25%以下であることが必要である。 本発明では、延伸後 0. 3〜0. 5%のリラックス処理を施した後、最終ローラーから卷 取りまでに 0. 05秒以上の緩和時間を持つように条件設定することより、上記フリー収 縮率を達成し、バーンひけを抑制することができる。 0. 3〜0. 5%の範囲のリラックス 処理であれば、 5%LASEを損なうことなく繊維内部の構造歪のみ緩和することが可 能である。

[0030] 次に、本発明のポリエステルモノフィラメントは、該ポリエステルモノフィラメントの繊 維長手方向 10万メートルで繊維直径に対し 10 m以上太い節部が 1個以下、好ま しくは 0であることが必要である（構成要件 F)。 この節部の原因は、紡糸工程において熱劣化によってポリマー配管内やパック内 で発生するゲルイ匕したポリマーが吐出されるケースと、芯および鞘成分ポリエステル の微妙な粘度ムラに起因し発生するケースとがある。節部を繊維長手方向 10万メー トルに対し 1個以下とするためには、上記したように、芯成分ポリマーの送液に関して 配管の曲がりを減らし、特にパック導入から吐出までの時間を 1分以内とし、ノ^ク入 り口から口金吐出口までを濾過層をはさんで直線に配列した図 1のような紡糸口金パ ックを使用することにより、融液の流動変動による節の発生リスクを低減させることが できる。

[0031] 以下、本発明のポリエステルモノフィラメントの溶融紡糸方法とそのための紡糸口金 パックについて、図面を参照しながら詳細に説明する。

図 1は、本発明のポリエステルモノフィラメントを溶融紡糸するための芯鞘型複合紡 糸口金パック（以下、単に"口金パック"という）を模式的に例示した正断面図である。 この図 1において、 1はパックボディであって、図示したように、上部ボディ 11、中間パ ックボディ 12、そして、下部パックボディ 13からなる三つのパーツに分割されている。 また、 2 (2a, 2b)は濾過媒体、 3 (3a, 3b)はポリマー分配部材、 4 (4a, 4b)はポリマ 一導入部材、 5は芯鞘型複合紡糸口金（以下、単に"口金"という）、 6はパック締め付 けボルト群、そして、 7は紡糸孔をそれぞれ示す。

[0032] なお、図 1では、芯成分ポリマー (A)が流れる部分の部材あるいは流路には英小文 字" a"を付し、鞘成分ポリマー（B)が流れる部分の部材あるいは流路には英小文字" b"を付して、区別している。また、図 1では、中間パックボディ 12において、芯成分ポ リマー流路 H2aと鞘成分ポリマー流路 H2bとが交差して 、るように図示されて 、る。 しかしながら、これは説明を分力り易くするための便宜上の表現であって、実際は、 芯成分ポリマー流路 H2aと鞘成分ポリマー流路 H2bとは互いに交差せずに独立した 個別の流路を形成して ヽることは言うまでもな 、。

[0033] 以上のように構成される本発明の口金パックの実施形態例では、芯成分ポリマーは 、図示したように、口金パックに導入された直後から濾過媒体 2aの設置部分を除いて 直線状流路 Hlaおよび H2aを流れて最短流路で口金 5に穿設された紡糸孔 7へと 流入する。なお、直線状流路 Hlaおよび H2aと紡糸孔 7とは、図 1中に一点鎖線で 示したように、芯成分ポリマー (A)が流下する下流側に向かって濾過媒体 2aの設置 部分を除 、て上下に一直線上に重なるように配置されて 、る。

[0034] このため、芯成分ポリマー（A)は、当然のことながら口金パック内に極めて短時間し か留まらない。したがって、長時間に渡って、高温にさらされることはない。し力も、そ の流路は、直線状であって曲った流路でないため、芯成分ポリマー (A)は、口金パッ クに導入されてから口金 5に穿設された紡糸孔 7から紡出されるまでの間、最短距離 を最短時間で流れ、しかも、部分的に滞留時間差が生じる異常滞留箇所が存在しな い。

[0035] なお、本発明において、芯成分ポリマー（A)の口金パック内での滞留時間は、 10 秒以上、 3分以下とすることが必要であり、より好ましくは 10秒以上、 2分以下である。 なお、芯成分ポリマー (A)の滞留時間を余りにも短くすること (例えば、 10秒未満）と することは、濾過層部の設計など口金パックを設計する上での制約を受けると共に、 ポリマーの加熱時間が不足すると言う問題があり、好ましくない。

[0036] なお、付言するならば、芯成分ポリマー (A)の滞留時間は、総流路長 (すなわち、 直線流路の全長）とこれに対応した各流路径によって左右されることは言うまでもな ヽ 。ただし、この流路径と前記総流路長 (すなわち、直線状流路の全長）とは、紡糸口 金パックのスピンブロックへの取付寸法などの紡糸口金パック側の条件とポリマーの 滞留時間によって適宜決定されるべき事項である。

[0037] 一般に、溶融ポリマーの粘度変動の主な原因として、溶融ポリマーを送液する流路 に存在する曲がり部、あるいは、口金パック内部に長時間に渡って滞留することによ る熱劣化などが考えられ、このような熱劣化を起したポリマーがモノフィラメントとして 口金の紡糸孔力 紡出された際に節の発生原因を形成し、重大な糸欠点を生じさせ ているものと考えられる。

[0038] 例えば、固有粘度が 0. 80dLZgのポリエステルの窒素雰囲気 (脱酸素状態）にお ける熱分解 (熱劣化)の程度を表す指標として固有粘度を考えると、この固有粘度の 低下の程度は上記の表 1に示すような挙動を示す。なお、本発明で言う「固有粘度」 とは、「35°Cで o—クロ口フエノールにサンプルを溶解した各濃度 (C)の希薄溶液を 作製し、それら溶液の粘度 から、 η = limit (In rj rZC)という式から、 Cを 0に近 づけることで算出した値」である。

[0039] 上記表 1から分かるとおり、ポリエステルの熱劣化は温度と熱にさらされる時間の影 響を極めて強く受ける。従って、このような性質を考慮して口金パック内でのポリマー 粘度の変化を適切にコントロールすることは、モノフィラメントの品位を向上させる上 で極めて重要である。そこで、本発明では、特に芯成分ポリマー (A)が流れる流路に 関しては、曲り部を可能な限り減らして濾過媒体 2aの設置部分をはさんで直線状流 路 Hlaおよび H2aとする。

[0040] また、このようにして直線状流路 Hlaおよび H2aとすることによって、芯成分ポリマ 一 (A)の口金パック内での滞留時間を極力短縮することが可能となり、芯成分ポリマ 一 (A)が口金パックに導入されてから口金 5から吐出までの滞留時間を 2分以内とす ることを可能としたものである。そして、このことにより、溶融した芯成分ポリマー (A)に 流動変動（部分的なポリマーの滞留差の発生）による節の発生リスクを低減している。

[0041] 以上に述べたように、本発明の芯鞘型複合紡糸口金パックの実施形態例では、芯 成分ポリマー (A)が流れる流路は濾過媒体 2aの設置部分を挟んで直線状にされて おり、これによつて、口金パック内でポリマーの滞留時間を極力短縮することおび流 路に極力曲がり部を形成させることがないようにされている。したがって、芯成分ポリ マー (A)は口金パック内で異常滞留することもなぐ極めて短時間に流通制御できる のである。

[0042] 次に、本発明の濾過層について簡単に説明する。通常、口金パック内には、ポリマ 一中に含まれる異物を除去するために濾過層（濾過媒体 2a)が設けられるが、この濾 過媒体 2aは口金パックの最下流側（通常、口金 5の直上）に設けられることが望まし い。何故ならば、ポリマーが紡糸孔 7から紡出されるまでの間に至るまでの全経路に おいて、濾過媒体 2aを最下流側に設けておけば、どのような箇所力 異物が混入し たり、発生したりしても、必ずこれを除去することができるからである。

[0043] 従って、通常、口金パック内の最下流側（特に、口金直上部）に濾過媒体 2aが設け ることが望ましい。そこで、本発明においても、口金パック内に濾過媒体 2aを設ける 力 この濾過媒体 2aは長期間に渡って溶融紡糸を続行すると、ポリマー中の異物を 捕獲して濾過圧力が不可避的に上昇するという特徴がある。その際、この濾過圧力 の上昇を放置しておくと、口金パック内のポリマー圧力が上昇し、口金パックの耐圧 構造やポリマー漏れを防ぐシール力の低下などの好ましくな 、現象が発生して、ポリ マー漏れ、口金の変形、口金に穿設した紡糸孔の詰まり、ギヤポンプの破損などの 原因となる。

[0044] そこで、 口金パックの内部圧力が許容範囲を超えて上昇するのを防止するために、 溶融紡糸を頻繁に中断して、口金パック交換を行って、濾過媒体 2aに装着した金属 細線力もなる不織布フィルターあるいは金網フィルターなど力もなる円盤状濾過媒体 (以下、単に"フィルター"ともいう）を定期的に交換しなければならない。このとき、フィ ルター交換周期を延ばすためには、フィルター寿命を延ばすために、フィルターの濾 過面積を広くして、狭い箇所で集中的に異物を捕獲することによる濾過圧の急激な 上昇を回避することが必要である。

[0045] 一般に、ポリエステルモノフィラメントの溶融紡糸にお 、ては、熱劣化してゲル化し たポリマーが発生すると、溶融紡糸工程での糸切れや延伸工程での糸切れ、回転体 への巻き付きなどを惹起する。そうすると、製糸性低下の原因になるば力りでなぐ熱 劣化したポリマーがモノフィラメント中に混入することにより他の部分より糸の太さが異 なる節の発生原因になる。これがモノフィラメントにおいてはスクリーン紗の目開きの 均一性に関わる糸太さの均一性低下の原因となるため、ポリマーの熱劣化は極力回 避する必要がある。

[0046] そこで、モノフィラメントを溶融紡糸する際に、濾過媒体 2 (2a, 2b)に金属金網ある いは不織布など力もなるフィルターを装着して、ポリマーの異常滞留によって熱劣化 したポリマーが輸送配管中や口金パック内でゲルィ匕したポリマーを濾過したり除去し たり、あるいは分散したりすることが肝要となる。なお、この濾過媒体 2 (2a, 2b)の構 造としては、図 3に例示したように、アルミ-ユウム合金などで外縁リム部にシール部 材 21が形成された 2層以上の多層の金網フィルター 22とすることが好ましぐ特に、 少なくとも一層が 25メッシュの金網層もつ多層フィルターであることが好ましい。これ は、濾過媒体 2 (2a, 2b)の中央部を通過したポリマーが分配部材 3 (3a, 3b)の外周 部に形成された流路へ向力つて流れるための流路を確保するためでもある。なお、 図 3には、ポリマーの流れ方向を矢印で示している。 [0047] し力しながら、本発明の口金パックでは、ポリマー濾過部の構成として、濾過媒体 2 (2a, 2b)以外に、例えば、図 4に例示した従来型の口金パックで慣用されているメタ ルサンドやガラスビーズなど力 なる濾砂部 8 (8a, 8b)を濾過媒体 2 (2a, 2b)の上 方に設けない。何故ならば、このような濾砂層 8 (8a, 8b)を設けると、特に、芯成分ポ リマー (A)の口金パック内での滞留時間が長くなつてしまい、これを短縮することが困 難となるからである。

[0048] このとき、本発明の濾過媒体 2 (2a, 2b)に濾過圧力が作用したときに、濾過媒体 2 ( 2a, 2b)が変形したり破損したりしないようにすることが肝要である。そこで、濾過媒体 2 (2a, 2b)を支持する機能を備えると共に、広い濾過面積でポリマーを濾過するた めにー且拡流されたポリマーを再合流させる機能を有する円盤状のポリマー分配部 材 3 (3a, 3b)を濾過媒体 2 (2a, 2b)の直下に配置する。

[0049] 次に、本発明の円盤状のポリマー分配部材 3 (3a, 3b)は、図 2に模式的に例示し たような形状を有している。なお、図 2において、図 2 (a)は分配部材 3 (3a, 3b)の平 面図、そして、図 2 (b)は側断面図をそれぞれ示す。この図 2から明らかなように、円 盤状のポリマー分配部材 3 (3a, 3b)は、中間パックボディ 12の凹部に嵌合するよう に設けられる。

[0050] このとき、中間パックボディ 12の凹部の側内周面と分配部材 3 (3a, 3b)の側外周 部との間には環状流路が形成されるように、固定部 32によって中間パックボディ 12 の凹部にそれぞれ固定される。したがって、濾過媒体 2 (2a, 2b)に流入した全ての ポリマー (A) , (B)は、円盤状のポリマー分配部材 3 (3a, 3b)の支持部 31の上面に 達したところで流れの向きが上下方向から横方向へ変更される。そうすると、流れ方 向が変更されて横方向に広がったポリマー (A)および (B)の流れは、全て外周側へ 向かって流れるから、濾過媒体 2 (2a, 2b)の濾過面積全体で濾過されることとなる。

[0051] その際、図 2には図示しなかったが、円盤状のポリマー分配部材 3 (3a, 3b)の支持 部 31の上面および Zまたは下面にその中心力も外周に向力つて刻設された放射状 溝を設けるようにすれば、濾過媒体 2 (2a, 2b)で濾過されたポリマー (A)および (B) の横に広がりながら外周部へ向力 流れの形成を円滑に行うことができる。

[0052] 以上に述べたように、前記ポリマー分配部材 3 (3a, 3b)は、外周部に形成した環状 流路を全てのポリマーが円環状に流下した後に、その下面中央部で再合流するよう に形成されている。これに関して、仮に、ポリマー分配部材 3 (3a, 3b)の中央にポリ マーが流下できる孔を開けると、この孔を経由したポリマーと、これとは別に外周部の 環状流路を経由した前記ポリマーとの間で熱履歴差が生じることとなるので、粘度斑 を逆に拡大してしまう要因となるために好ましくな 、。

[0053] 次に、鞘成分ポリマー（B)につ 、て述べると、この鞘成分ポリマー（B)としては、固 有粘度の低いポリマーを使用する。一般的に、ポリエステル繊維においては、高破断 強度を達成しょうとすると、それに伴い製織時のスカム発生が助長される。このスカム の発生は、ポリエステル繊維では配向と結晶化が進むと繊維の破断強度が増大する

1S 逆に、繊維は脆くなり、曲げ、剪断、削れなどに対して弱くなるために生じたものと 考えられる。

[0054] 本発明の芯鞘型ポリエステルモノフィラメントでは、高破断強度 ·高モジュラスを有 する芯成分ポリマーを形成することが必要であって、このために、芯成分ポリマーの 固有粘度を高くすることが知られている。これに対して、鞘成分ポリマーの初期の固 有粘度を低く設定するようにすれば、溶融紡糸工程において未延伸糸を得て、次い で、延伸工程において高倍率延伸しても、配向と結晶化が抑制される。そうすると、 得られる繊維の破断強度が低くなると共に、繊維は、曲げ、剪断、削れなどに対して 強くなる。

[0055] 一般に、ポリエステルポリマーは、溶融紡糸工程中において、ー且溶融すると溶融 前の高い固有粘度をそのまま維持することは困難であって、ある程度の固有粘度の 低下は不可避である。このため、芯成分ポリマー (A)に対しては、前述の本発明が必 須とするような要件が必要とされる。し力しながら、鞘成分ポリマー（B)については、 溶融紡糸前に高い固有粘度であると、返って、製織時のスカム発生が助長される。

[0056] したがって、鞘成分ポリマー（B)は、低い固有粘度で充分であり、それ故に、長時 間に渡って口金パック内に滞留して生じる固有粘度の低下をある程度許容できる。ま た、より低い固有粘度を有するポリマーの口金パック内での固有粘度の低下は、高い 固有粘度を有するポリマーと比較すると、その低下の度合いが比較的小さぐ固有粘 度低下の影響はより小さい。 [0057] このようにして、芯成分ポリマー (A)の固有粘度の低下 (すなわち、熱劣化の防止） を最優先する要件を有する本発明のポリエステルモノフィラメントの溶融紡糸方法お よびその紡糸口金パックが提供される。すなわち、本発明のポリエステルモノフィラメ ントは、精密印刷に適した高強力モノフィラメントであり、破断強度が高いほど製織性 の低下ゃ紗伸びなどの発生を抑えることができ、高 、寸法安定性を得ることができる

[0058] し力しながら、こうした高性能化の方向は、製織時に箴によって糸の表面が削られ て製織性を悪化させる。そこで、本発明は、物性発現を受け持つ固有粘度の高いポ リマー (A)を芯成分に配し、製織性改善のための固有粘度の低 、ポリマー (B)を鞘 成分に保護層として配した芯鞘複合型のモノフィラメントを紡糸することによってこれ らの問題を解消すると共に、芯成分ポリマー (A)が口金パック内で熱劣化しないよう に最大限の配慮を払った口金パックとすることによって、高密度スクリーン紗に要求さ れる要件を達成したものである。

[0059] なお、鞘成分ポリマー（B)は、前述のように熱履歴による特性の変化が小さ!、ため 、芯成分ポリマー (A)ほど固有粘度に対する均一化の必要性はないが、より均一で あればあるほど節や糸削れなどの品位異常が発生しにくくなつて、モノフィラメント自 体の体質として強 、生産プロセスとなる。

[0060] そこで、固有粘度の斑が発生しないように、濾過媒体 2bの下流側流路内に動力を 使用せずに静的にポリマーを混合する静止型混練素子を設置して、鞘成分ポリマー (B)の粘度斑を均一化することが効果的であるが、清掃を完全に行い、かつ清掃状 況を目視確認することが非常に難しい。し力しながら、鞘成分ポリマー（B)は、口金パ ック内にある程度の時間滞留することが許容されるので、例えば、図 1に示したように 、長い流路長を有するポリマー流路 H2bにケニックス型、スルザ一型などの周知の静 止混練素子を挿入することは、本発明にお ヽては好まし ヽ実施形態である。

[0061] し力も、このポリマー流路 H2bに静止混練素子を挿入するようにすれば、溶融紡糸 が終了して、スピンブロックから口金パックを取り外して分解して、静止混練素子を取 り出した後に、ポリマー流路 H2bを清掃するに際して、剥き出しの状態で清掃が可能 である。従って、口金パックを繰り返し使用する場合においても清掃不完全のリスクは 限りなく低いものとすることができる。

[0062] 次に、図 1の実施形態例からも明らかなとおり、本発明の複合ポリエステルモノフィ ラメント用口金パックでは、口金 5に穿孔する紡糸孔 7は一孔とすることが好ましい。 何故ならば、一つの口金に複数個の紡糸孔を穿設して複数本のモノフィラメントを紡 糸しょうとすると、モノフィラメント群間で物性差が出ないように、紡糸孔の穿孔位置に ついての配慮が必要になるからである。

[0063] これに対して， 口金 5に穿孔する紡糸孔 7を一孔だけにすれば、一つの口金 5から 一本のモノフィラメントを紡出するだけであるから、本質的に物性差が生じない。この ため、本発明の口金パックは、芯成分ポリマーの滞留時間を極めて重要視した口金 ノックの設計が可能となったものである。従って、本発明の口金では、従来型の口金 パックの常識にとらわれず、口金 5に穿孔する紡糸孔 7の位置を自由に設定できると いう特徴がある。このため、紡糸孔 7の穿孔位置は従来型口金のように口金中心では なぐ口金中心から外れた位置に設けることができると言う特徴を有する。

[0064] 本発明は、その繊維横断面において芯成分が鞘成分により覆われ芯成分が表面 に露出していないように配置された芯鞘型複合モノフィラメントに関するものであって 、芯成分が鞘成分により完全に覆われていれば良ぐ必ずしも同心円状に配置され ている必要はないが、同心円状に配置されていることが好ましい。また、その断面形 状については、丸、扁平、三角、四角、五角などの形状があるが、安定した製糸性お よび高次加工性を得やすいという点や、製織後乳剤を塗布して感光させる際にハレ ーシヨンの発生を抑えるため、スクリーン紗の目開きの安定性などより丸断面が好まし い。

[0065] 本発明のポリエステルモノフィラメントは、精密印刷に適した高強力モノフィラメント であり、破断強度が高いほど製織性の低下ゃ紗伸びなどの発生を抑え高い寸法安 定性を得ることができる。本発明のポリエステルモノフィラメントは高い固有粘度を有 するポリマーを芯成分に使うことで高強度化が可能となり破断強度 6. 5cNZdtex以 上の高強度繊維が得られる。これにより芯鞘型複合ポリエステルモノフィラメントの表 面での配向および結晶化度が必要以上に高くなることを防止でき、製織時のスカム 発生量を抑えることができ、かつ高 、寸法安定性を得ることができる。 [0066] また、本発明の芯鞘型複合ポリエステルモノフィラメントは、芯成分、鞘成分ともにポ リエステルであるため、ポリエステル Zナイロン複合糸に度々発生するような複合界 面での剥離という現象は起きにくい。し力しながら、芯成分:鞘成分の重量複合比を 5 0： 50-70： 30とすることで、芯の一部が表面に露出し鞘成分によるスカム抑制効果 の低下を発生することを防止でき、薄皮化することはより固有粘度が高 、芯成分のポ リマーの量を増加するために、より高強度化が可能となり好ましい。

[0067] 本発明の芯鞘型複合ポリエステルモノフィラメントを得るための製法は、以下の複合 紡糸技術を利用することによって製造できる。芯成分および鞘成分を形成するポリマ 一をそれぞれ独立に溶融、計量、濾過した後、口金を用いて芯鞘複合糸となるように 合流、複合させ同一吐出孔から吐出させ、口金下に設置した加熱筒により加熱され た後、冷却されることで得られる。なお、高強力化するために延伸工程が必要となる 力 一度未延伸糸として巻き取った後に改めて延伸工程を経て高強力の延伸糸を得 る方法や、紡糸した後巻き取りをせずに、直接延伸を行い、延伸糸を得る方法などど のような方法でもかまわな 、。

実施例

[0068] 以下、実施例を挙げて、本発明をさらに具体的に説明する。

実施例中、固有粘度、強度、伸度、フリー収縮率、糸削れ、モノフィラメントの色調 などの評価は、以下の定義に従った。

[0069] 固有粘度：

35°Cでオルトクロロフェノールにサンプルを溶解した各濃度 (C)の希薄溶液を作製 し、それら溶液の粘度（r? から、下記式によって Cを 0に近づけることで算出した。

77 = limit (In η τ/ C)

なお、芯鞘の各成分はパック取付前に十分に放流状態を安定させた上で、放流ポ リマーをそれぞれ採取して測定した。また、芯成分の固有粘度は、巻き上がった製品 を 50%以下の重量になるまでアルカリ減量したサンプルを用いて確認を行った。

[0070] 強度、伸度：

繊維の強度および伸度は、 JIS— L1017に準拠し、オリエンテック社製テンシロンを 用いてサンプル長 25cm、伸長速度 30cmZminで測定し、サンプルが破断した時 の強度と伸度である。

5%伸長時のモジュラス (応力）：

上記強度および伸度の測定において、サンプルが 5%伸長したときの応力を測定し た。

[0071] フリー収縮率：

約 1分間捲いた延伸糸から余分な糸を剥ぎ取って除き、最内層部分力も糸サンプ ルを 5,OOOmm採取して、かせ状態にて、室温 ·無荷重にて壁に弛ませて張り付け放 置し、 10日後に糸長を再度測定した。 10日後の糸長と初期糸長の差を初期糸長で 割って百分率表示しフリー収縮率とした。

[0072] 節部の数の評価：

糸速 100m/minにて、 Keynece社製のセンサ LS— 7010 (M)、コントローラ LS — 7500を用いて、 10 /z m以上の変動点の個数を測定した。製品 10本をそれぞれ 5 万 m測定し、検出した糸径変動数の合計を糸長 10万 m換算して評価した。

[0073] 糸削れの評価：

スルザ一型織機により織機の回転数を 250rpmとして織幅 lcmあたり 120本の経 糸を用いてメッシュ織物を製織し、背景を黒色の板の上にて織りあがった織物を目視 検査した。この時、通常黒色に見えるメッシュ模様が糸削れ屑の織込みによって白色 化して見える織物欠点の数を数えて評価を行った。幅 1. 5m換算で織物長さ 30mあ たり糸削れによる欠点 5個未満を〇、 5個以上 10個未満を△、 10個以上を Xと判定 した。

[0074] モノフィラメントの色調の評価：

85mm X 45mmの白色台紙に lcmあたり 40回の割合で等間隔に 60mmの幅に 渡ってモノフィラメントを捲きつけた。この操作を同じ捲き位置で 2回重ねて得た 60m m X 45mmの測色サンプルを測色計にて測定した。このとき、測色計は ミノルタ社 製の SPECTROPHOMETER CM— 361 Odを使用した。

[0075] 口金パック内に滞留する芯成分ポリマーの体積 (V)：

口金パックの設計図面力 芯成分ポリマーが流れる各流路の体積を算出すること によって口金パック内部に滞留する芯成分ポリマーの体積を算出した。 [0076] 実施例 1

芯成分に酸化チタンを 0. 35重量％含み、固有粘度 0. 85dLZgのポリエチレンテ レフタレート、鞘成分に固有粘度 0. 63dLZgのポリエチレンテレフタレートをそれぞ れ独立に 295°Cの温度下で溶融、芯鞘複合比が重量比で 60Z40となるように計量 した。このとき、放流開始から 2時間後にサンプリングした放流ポリマーの固有粘度は 芯成分が 0. 73dLZg、鞘成分が 0. 57dLZgであった。紡糸温度 295°Cにて図 1に 示すようなパック、口金を用いて合流、複合させ同一吐出孔から吐出させた。 口金直 下には雰囲気温度が約 350°Cとなるように 90mmの加熱ヒーターを設置し、 1,000m m長の冷風ゾーンを通過した後、常法により紡糸油剤を固形分換算の付着量が 0. 2 重量％となるように塗布して、紡糸速度 l,200mZ分で巻き取り未延伸糸を得た。次 いで、これを加熱されたホットローラーにて予熱したのちスリットヒーターにて加熱しな 力 延伸倍率 3. 8倍で延伸し 0. 3%のリラックス処理を施した後に巻き取ることにより 、 10dtex—lfilの延伸糸を得た。得られた繊維は 6. OcN/dtex,伸度 25%、 5% 伸長時モジュラス（5%LASE) 3. 9cNZdtex、フリー収縮率 0. 23%であった。また 、原糸の節糸発生個数を測定した結果 0個であった。この原糸をスルザ一型織機で 製織した際の糸削れ発生による欠点の数は織物 30mあたり 0個であった。得られた 延伸糸を 50%にまでアルカリ減量した後に測定した固有粘度は 0. 72dLZgであつ た。

[0077] 比較例 1

実施例 1において、図 4にあるような大きな濾過槽と融液流路に曲がりのある計算上 のポリマー通過時間が 5分のパックを用いて紡糸した以外は、実施例 1と同様に延伸 糸を得たが、節糸が多発してしまった。このとき、得られた延伸糸を 50%にまでアル カリ減量した後に測定した固有粘度 (すなわち、芯部分の固有粘度）は 0. 69dL/g であった。

[0078] 実施例 2

実施例 1において、芯成分に用いるポリエチレンテレフタレートの固有粘度を 0. 9d LZgに変更した以外は、実施例 1と同様な方法で原糸を得た。実施例 1と同様の方 法で採取した芯成分パック入口での固有粘度は 0. 8dLZgであった。 5%LASEが 若干向上した以外は、品位面では実施例 1と同様であり、特に問題はなかった。ただ し、このように固有粘度を高めることは、溶融斑を起こし易くする方向であり、その際に は節の発生が懸念されるが、節が発生するようであれば溶融設備に動的な混練ュニ ットを取り付けるなどの対策が必要である。

[0079] 実施例 3

実施例 1において、鞘成分に用いるポリエチレンテレフタレートの固有粘度を 0. 6d LZgに変更した以外は、実施例 1と同様な方法で原糸を得た。実施例 1と同様の方 法で採取した鞘成分パック入口での固有粘度は 0. 55dLZgであった。物性、品位と もに実施例 1対比での差異は殆どなぐこのレベルの特性の変更は誤差の範囲内に あることが確認された。

[0080] 比較例 2

実施例 1において、鞘成分に用いるポリエチレンテレフタレートの固有粘度を 0. 7d LZgに変更した以外は、実施例 1と同様な方法で原糸を得た。実施例 1と同様の方 法で採取した鞘成分パック入口での固有粘度は 0. 65dLZgであった。鞘成分の固 有粘度が増したことにより、芯成分との差異が減少し、芯成分が糸表面に現れた場合 と同様の糸削れの発生が見られた。

[0081] 比較例 3

実施例 1において、芯成分に用いるポリエチレンテレフタレートの固有粘度を 0. 7d LZgに変更した以外は、実施例 1と同様な方法で原糸を得た。実施例 1と同様の方 法で採取した芯成分パック入口での固有粘度は 0. 65dLZgであった。固有粘度の 低下に伴い大きな物性の低下が認められた。大きな芯成分粘度の低下に伴い、芯 鞘合流部分での圧バランスが変化したためと思われるが節力 ^個検出された。物性低 下分を延伸倍率を上げることで補うテストを実施したが、織物にした際に糸削れが多 発し製織性不良の結果となった。

[0082] 実施例 4

実施例 1において、繊維の複合比率を芯成分 50重量％に変更した以外は、実施 例 1と同様な方法で原糸を得た。物性に大きな差異なく織物品位においても大きな 問題が発現せず実施例 1と同様であつた。 [0083] 実施例 5

実施例 1において、繊維の複合比率を芯成分 70重量％に変更した以外は、実施 例 1と同様な方法で原糸を得た。物性に大きな差異なく織物品位においても大きな 問題が発現せず実施例 1と同様であつた。

[0084] 比較例 4

実施例 1において、繊維の複合比率を芯成分 90重量％に変更した以外は、実施 例 1と同様な方法で原糸を得た。パック取り付け経時 3日後の原糸を延伸した製品か ら糸削れの発生が認められた。融液の粘度変動による鞘層の厚み変動と考えられた

[0085] 比較例 5

実施例 1において、繊維の複合比率を芯成分 40重量％に変更した以外は、実施 例 1と同様な方法で原糸を得た。芯成分ポリマーの溶融状態時間が長くなり比較例 3 と同様に固有粘度の低下が認められた。その相乗効果もあり、物性が大きく低下した 。また、芯ポリマーの安定性の低下と合流部分での不安定性の影響と考えられる節 の発生が認められた。

固有粘度と芯鞘の複合比率を変更した実施例 1〜5、比較例 1〜5の結果を表 2に まとめた。

[0086] [表 2] 紡 糸 固有粘度 心 成 金 J« 5¾ 破断 フ り 節糸 糸 削

1 i 金 ( » \° τ'入 U ) 分 φ: 微 n LASE 伸度 ー収 れ ( パ 'ソ 芯 成 鞘 成 量 比 子 cN/ ノ ϋ 縮率 判定 / 10 夕 'ノ

分 分 % d 1 ex % ガ

¾施例 1 [¾1 1 0.73 0. S 7 0. 3. ί) 25 0.23 〇 0 実施例 2 1 0.80 ί 0.57 60¾ 0.35 4.1 20 0.20 〇 ϋ

¾施例 3 図 1 ϋ.73 ϋ.55 60¾ 0.35 3.9 26 0.27 〇 0 実施例 4 図 1 0.71 0.58 50¾ 0.35 3.7 32 0.29 〇 0 実施例 5 m 1 0.75 0.56 70¾ ϋ.35 4.0 21 0.21 〇 0 比較例 1 4 0.6 ϋ.55 隱 ϋ.35 3.6 36 0.31 〇 4 比較例 2 図 1 0.73 0. G5 G0¾ 0.35 4.0 19 ϋ .18 △ 0 比蛟例 3 1¾1 1 0.65 0.57 fiO¾ Π .3 ,ϊ 3.1 13 0.37 〇 1 比較例 1 0.77 0.53 90¾ 0.35 4.4 1 fi 0.28 X 0 比蛟例 5 1¾1 1 0.69 η.60 40¾ 0. ?, 5 3.3 31 0.36 〇 3 [0087] 実施例 6

芯成分に酸化チタンを 0. 35重量％含み、固有粘度 0. 85dLZgのポリエチレンテ レフタレート、鞘成分に固有粘度 0. 63dLZgのポリエチレンテレフタレートをそれぞ れ独立に 295°Cの温度下で溶融、芯鞘複合比が重量比で 60Z40となるように計量 した。このとき、押出機入口にてペレット形状のマスターバッチ (アンスラキノン系有機 顔料濃度 10重量％)を配合比 3重量％となるようにロスインウェート方式の計量機を 用いて添カ卩した。マスターバッチの顔料添加前のベースとなるポリマーは鞘成分のベ ースポリマーと同じものである。放流開始から 2時間後にサンプリングした放流ポリマ 一の固有粘度は芯成分が 0. 73dLZg、鞘成分が 0. 57dLZgであった。紡糸温度 295°Cにて図 1に示すようなパック、口金を用いて合流、複合させ同一吐出孔から吐 出させた。 口金直下には雰囲気温度が約 350°Cとなるように 90mmの加熱ヒーター を設置し、 1,000mm長の冷風ゾーンを通過した後、常法により紡糸油剤を固形分換 算で付着量 0. 2重量％となるように塗布して、紡糸速度 l,200mZ分で巻き取り未 延伸糸を得た。次いで、これを加熱されたホットローラーにて予熱したのちスリットヒー ターにて加熱しながら延伸倍率 3. 8倍で延伸し 0. 3%のリラックス処理を施した後に 巻き取ることにより黄色に着色した lOdtex— lfilの延伸糸を得た。得られた繊維は 6 . OcN/dtex,伸度 25%、 5%伸長時モジュラス（5%LASE) 3. 9cN/dtex,フリ 一収縮率 0. 23%、 L値 79. 6、 b値 65. 0であった。また、原糸の節糸発生個数を測 定した結果 0個であった。この原糸をスルザ一型織機で製織した際の糸削れ発生に よる欠点の数は織物 30mあたり 0個であった。得られた延伸糸を 50%にまでアルカリ 減量した後に測定した固有粘度は 0. 72dLZgであった。

[0088] 比較例 6

実施例 1において、図 4にあるような大きな濾過槽と融液流路に曲がりのあり計算上 のポリマー通過時間が 5分のパックを用いて紡糸した以外は、実施例 6と同様に延伸 糸を得たが、節糸が多発してしまった。このとき、得られた延伸糸を 50%にまでアル カリ減量した後に測定した固有粘度は 0. 69dLZgであった。

[0089] 実施例 7

実施例 6において、芯成分に用いるポリエチレンテレフタレートの固有粘度を 0. 9d LZgに変更した以外は、実施例 6と同様な方法で原糸を得た。実施例 6と同様の方 法で採取した芯成分パック入口での固有粘度は 0. 8dLZgであった。 5%LASEが 若干向上した以外は、品位面では実施例 6と同様であり、特に問題はない。ただし、 このように固有粘度を高めることは、溶融斑を起こし易くする方向であり、その際には 節の発生が懸念されるが、節が発生するようであれば溶融設備に動的な混練ュニッ トを取り付けるなどの対策が必要である。

[0090] 実施例 8

実施例 6において、鞘成分に用いるポリエチレンテレフタレートの固有粘度を 0. 6d LZgに変更した以外は、実施例 6と同様な方法で原糸を得た。実施例 6と同様の方 法で採取した鞘成分パック入口での固有粘度は 0. 55dLZgであった。物性、品位と もに実施例 6対比での差異は殆どなぐこのレベルの特性の変更は誤差の範囲内に あることが確認された。

[0091] 比較例 7

実施例 6において、鞘成分に用いるポリエチレンテレフタレートの固有粘度を 0. 7d LZgに変更した以外は、実施例 6と同様な方法で原糸を得た。実施例 6と同様の方 法で採取した鞘成分パック入口での固有粘度は 0. 65dLZgであった。鞘成分の固 有粘度が増したことにより、芯成分との差異が減少し、芯成分が糸表面に現れた場合 と同様の糸削れの発生が見られた。

[0092] 比較例 8

実施例 6において、芯成分に用いるポリエチレンテレフタレートの固有粘度を 0. 7d LZgに変更した以外は、実施例 6と同様な方法で原糸を得た。実施例 6と同様の方 法で採取した芯成分パック入口での固有粘度は 0. 65dLZgであった。固有粘度の 低下に伴い、大きな物性の低下が認められた。大きな芯成分粘度の低下に伴い、芯 鞘合流部分での圧バランスが変化したためと思われるが節力 ^個検出された。物性低 下分を延伸倍率を上げることで補うテストを実施したが、織物にした際に糸削れが多 発し製織性不良の結果となった。

[0093] 実施例 9

実施例 6において、繊維の複合比率を芯成分 50重量％に変更した以外は、実施 例 6と同様な方法で原糸を得た。物性に大きな差異なく織物品位においても大きな 問題が発現せず実施例 6と同様であった。

[0094] 実施例 10

実施例 6において、繊維の複合比率を芯成分 70重量％に変更した以外は、実施 例 6と同様な方法で原糸を得た。物性に大きな差異なく織物品位においても大きな 問題が発現せず実施例 6と同様であった。

[0095] 比較例 9

実施例 6において、繊維の複合比率を芯成分 90重量％に変更した以外は、実施 例 6と同様な方法で原糸を得た。パック取り付け経時 3日後の原糸を延伸した製品か ら糸削れの発生が認められた。融液の粘度変動による鞘層の厚み変動と考えられた

[0096] 比較例 10

実施例 6において、繊維の複合比率を芯成分 40重量％に変更した以外は、実施 例 6と同様な方法で原糸を得た。芯成分ポリマーの溶融状態時間が長くなり比較例 8 と同様に固有粘度の低下が認められた。その相乗効果もあり、物性が大きく低下した 。また、芯ポリマーの安定性の低下と合流部分での不安定性の影響と考えられる節 の発生が認められた。

固有粘度と芯鞘の複合比率を変更した実施例 6〜 10、比較例 6〜 10の結果を表 3 にまとめた。

[0097] [表 3]

[0098] * )上段は金属微粒子含有率 (重量％)、下段は有機顔料の含有率 (重量％)を示 す。

* * )上段は L値、下段は b値を示す。

[0099] 実施例 11

まず、芯成分に固有粘度 0. 85dLZgのポリエチレンテレフタレート、鞘成分に固有 粘度 0. 63dLZgのポリエチレンテレフタレートをそれぞれ独立に 295°Cの温度下で 溶融し、芯部と鞘部の重量比が 60Z40となるように計量して芯鞘型複合モノフィラメ ントを溶融紡糸するための、図 1に示すような口金パックへ連続的に供給した。

このとき、芯成分ポリマーが口金パック内に滞留する時間が 30秒から 2分に渡って 30秒刻みで調整できる 4種類の口金パックを製作して、実験を行った。その際、口金 パック力 供給したポリマーは巻き取らずに放流し、放流開始から 2時間後の放流ポ リマーをサンプリングした。この採取したポリマーの固有粘度は芯成分が 0. 73dL/g 、鞘成分が 0. 57dLZgであった。なお、この滞留時間は、予め求めた口金パック内 に滞留する芯成分ポリマーの体積 (V)に対して、口金パックへ単位時間当たりに計 量ポンプ (ギヤポンプ)を用いて導入する芯成分ポリマー量力も換算した。

[0100] 次に、紡糸温度 295°Cにて、芯成分ポリマーの滞留時間が 1分となるように作成し た口金パックを用いて芯鞘複合モノフィラメントを紡糸孔 7から吐出した。次いで、口 金 5の直下に雰囲気温度が約 350°Cとなるように、糸条走行方向に沿った長さが 90 mmの加熱ヒーターを設置し、吐出したモノフィラメントを加熱帯域と、 l,OOOmm長の 冷風ゾーンを通過させた。その後、紡糸油剤を油剤付着量が 0. 2重量％となるように 紡出したモノフィラメントに塗布し、紡糸速度 l,200mZ分で引取って巻き取り、未延 伸糸を得た。

[0101] 次いで、この未延伸糸を加熱ローラーにて予熱した後、スリットヒーターによって比 接触加熱しながら延伸倍率 3. 8倍で延伸し、 0. 3%のリラックス処理 (弛緩処理)を 施した後に巻き取り、 lOdtexのモノフィラメントからなる延伸糸を得た。得られた延伸 糸の物'性は、強度が 6. OcN/dtex,伸度が 25%、 5%伸長時モジュラス（5%LAS E)が 3. 9cNZdtexであった。同時に、このモノフィラメント原糸力もサンプルを採取 しての「節」の発生個数を測定した結果、 2個であった。

[0102] 次に、上記原糸をスルザ一型織機で製織し、その際に発生した「糸削れ」に係わる 欠点の数を評価したところ、この欠点は織物 30mあたり、実質的に 0個であり、「節」も 検出されなかった。なお、前記延伸糸を 50%にまでアルカリ減量した後に測定した 固有粘度は 0. 72dLZgであった。

[0103] 実施例 12

芯成分ポリマーの口金パック内での滞留時間が 2分とした以外は、実施例 11と同様 の口金パックを使用した他は、実施例 11と同様の条件でモノフィラメントを製造した。 得られた延伸糸を評価したところ、「節」の発生が 5個であった。また、延伸糸を 50% にまでアルカリ減量した後に測定した固有粘度は 0. 71dLZgであった。

[0104] 比較例 11

実施例 11にお ヽて図 4に図示したような、ポリマーの滞留時間が長 、従来型の濾 過層と融液流路に曲がりのあり計算上のポリマー通過時間が 5分のノ¾ /クを用いて紡 糸した以外は、実施例 11と同様の実験を行った。得られた延伸糸を評価したところ、 「節」の発生が 25個と多発していた。なお、この時得られた延伸糸を 50%にまでアル カリ減量した後に測定した固有粘度は 0. 69dLZgであり、口金パック内での滞留時 間が長 、結果、ポリマー劣化が進んで 、ることが分力つた。

産業上の利用可能性

本発明の (原着)ポリエステルモノフィラメントは、従来のモノフィラメントでは得られ な力つた優れた寸法安定性、糸削れ抑制効果、バーンひけ防止効果、ハレーション 抑制効果を有し、かつハイメッシュ化が可能な細繊度でかつ高強度、高モジュラスで あるので、ロープ、ネット、テグス、ターボリン、テント、スクリーン、パラグライダー、およ びセールクロスなどの原糸として有用であるほか、特にスクリーン印刷用のメッシュ織 物、就中、プリント配線基盤の製造などの高度な精密性を要求されるハイメッシュで ハイモジュラスのスクリーン紗を得るのに好適である。

Claims

請求の範囲

[1] 構成単位の 80モル⁰ /₀以上がポリエチレンテレフタレートからなる芯鞘型複合ポリェ ステルモノフィラメントにお 、て、下記 A〜Fを満足することを特徴とするポリエステル モノフィラメント。

A.芯成分のポリエステルの固有粘度が 0. 70dLZg以上であり、かつ鞘成分のポ リエステルの固有粘度が 0. 55〜0. 60dLZgの範囲にあること。

B.芯成分の重量比率が 50%〜70%であること。

C.少なくとも鞘成分を構成するポリエチレンテレフタレートに金属微粒子 0. 2〜0. 4重量％が含有されて 、ること。

D.繊度 5〜15dtexのモノフィラメントにおいて、伸度 5%時のモジュラスが 3〜4. 5 cN/dtex,破断伸度が 20〜40%を満足すること。

E.製品卷上げ翌日力 10日間かけて測定した最内層部分のフリー収縮率が 0. 3 %以下であること。

F.ポリエステルモノフィラメントの繊維長手方向 10万メートルで繊維直径に対し 10 μ m以上太い節部が 1個以下であること。

[2] 構成単位の 80モル⁰ /₀以上がポリエチレンテレフタレートからなる芯鞘型複合ポリェ ステルモノフィラメントにお 、て、下記 A〜Fを満足することを特徴とする原着ポリエス テルモノフィラメント。

A.芯成分のポリエステルの固有粘度が 0. 70dLZg以上であり、かつ鞘成分のポ リエステルの固有粘度が 0. 55〜0. 60dLZgの範囲にあること。

B.芯成分の重量比率が 50%〜70%であること。

C .少なくとも鞘成分を構成するポリエチレンテレフタレートに、金属微粒子 0. 2〜 0. 4重量％ぉよび有機顔料 0. 2〜1. 0重量％が含有されていて、モノフィラメントの b値が 60以上、 L値力 0〜80となること。

D.繊度 5〜15dtexのモノフィラメントにおいて、伸度 5%時のモジュラスが 3〜4. 5 cN/dtex,破断伸度が 20〜40%を満足すること。

E.製品卷上げ翌日力 10日間かけて測定した最内層部分のフリー収縮率が 0. 3 %以下であること。 F.ポリエステルモノフィラメントの繊維長手方向 10万メートルで繊維直径に対し 10 μ m以上太い節部が 1個以下であること。

[3] 芯成分および鞘成分ポリマーがポリエステル力 なる芯鞘型複合ポリエステルモノ フィラメントを溶融紡糸するに際して、芯成分ポリマーを口金パックへ導入して紡出す るまでの芯成分ポリマーの滞留時間を 10秒以上 3分以内とする請求項 1または 2記 載の（原着)ポリエステルモノフィラメントの溶融紡糸方法。

[4] 芯成分ポリマーの上記滞留時間を 10秒以上、 1分以内とする請求項 31に記載の（ 原着)ポリエステルモノフィラメントの溶融紡糸方法。

[5] 口金パックへ導入した鞘成分ポリマーを濾過媒体によって濾過後に動力を使わず に静的に混練する請求項 3または 4に記載の (原着)ポリエステルモノフィラメントの溶 融紡糸方法。

[6] (芯成分ポリマー）：（鞘成分ポリマー）の重量複合比を 50： 50-70： 30とした請求 項 3〜5の 、ずれかに記載の (原着)ポリエステルモノフィラメントの溶融紡糸方法。

[7] 一つの口金パック力も単一の芯鞘型複合ポリエステルモノフィラメントを溶融紡糸す る請求項 3〜6の 、ずれかに記載の（原着)ポリエステルモノフィラメントの溶融紡糸方 法。

[8] 芯成分および鞘成分ポリマーがポリエステル力 なる芯鞘型複合ポリエステルモノ フィラメントの紡糸口金パックであって、

上記口金パック内に形成された芯成分ポリマーの流路が濾過媒体部に形成された ポリマー流路を挟んで上下に一直線上に重なるように配列され、

芯成分ポリマーの濾過媒体部に形成された上記ポリマー流路が濾過媒体の外周 部に環状に形成され、

芯成分ポリマーの口金パック内での滞留時間が 10秒以上、 3分以下とされた請求 項 1または 2記載の（原着）ポリエステルモノフィラメントの紡糸口金パック。

[9] 上記濾過媒体の直下に、該濾過媒体を下方から支持すると共に、濾過媒体を通過 したポリマーを外周部から流下させる環状流路を形成し、該環状流路を流下したポリ マーを再合流させる円盤状のポリマー分配部材を設けた請求項 8に (原着)ポリエス テルモノフィラメントの紡糸口金パック。

[10] 上記濾過媒体の直上に濾砂層を設けな 、請求項 8または 9に記載の（原着)ポリエ ステルモノフィラメントの紡糸口金パック。

[11] 上記濾過媒体が多層の金属製不織フィルターおよび Zまたは布金網フィルターか らなる請求項 9〜 10のいずれかに記載の（原着）ポリエステルモノフィラメントの紡糸 口金ノ ック。

[12] 紡糸口金パックに導入される鞘成分ポリマーを濾過する濾過媒体の下流側に静止 混練素子を設けた請求項 9〜11の 、ずれかに記載の（原着)ポリエステルモノフイラ メントの紡糸口金パック。

[13] 口金に穿設する紡糸孔が一孔であって、かつ、該紡糸孔の穿孔位置が口金中央 力もずれた位置に配置した請求項 9〜12のいずれかに記載の（原着)ポリエステルモ ノフィラメントの紡糸口金パック。