JPH0586507A - ポリエステルモノフイラメント - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【構成】熱可塑性エラストマー（熱可塑性ポリウレタン
を除く）を１重量％以上、４０重量％以下含有してなる
ポリエステルモノフィラメント。 【効果】中性抄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、必要十分な糸強度お
よび安定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として有用である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は耐摩耗性の優れたポリエ
ステルモノフィラメントに関するものであり、抄紙用
網，フィルター，ベルト布などの工業資材として有用な
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を有して
いるため、抄紙時においても寸法安定性が良好であるポ
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，フィルター，ベルト布などの
工業資材として有用な、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】前記した本発明の課題
は、熱可塑性エラストマーを１重量％以上、４０重量％
以下含有してなるポリエステルモノフィラメントによっ
て達成できる。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形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。

【０００６】本発明のポリエステルモノフィラメントと
は前記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、０．０１〜３ｍｍ
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、抄紙用網としては３．０ｇ／デニー
ル以上であることが好ましい。

【０００７】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、熱可塑性エラストマーとは、常温で
ゴム弾性を示し、高温では熱可塑性プラスチックと同様
な可塑性を示すポリマーであり、例えば、主としてポリ
スチレンをハードセグメントとし、主としてポリブタジ
エンまたは水添ブタジエンあるいはポリイソプレンをソ
フトセグメントとするブロック共重合体よりなるスチレ
ン系熱可塑性エラストマー、主としてポリプロピレンあ
るいはポリエチレンなどのポリオレフィンをハードセグ
メントとし、主としてエチレン・プロピレン・ジエン系
三元共重合体をソフトセグメントとするブレンド体より
なるポリオレフィン系熱可塑性エラストマー、主として
ポリブチレンテレフタレートをハードセグメントとし、
主としてポリテトラメチレンエーテルグリコールあるい
は脂肪族ポリエステルをソフトセグメントとするブロッ
ク共重合体よりなるポリエステル系熱可塑性エラストマ
ー、フッ化ビニリデン・六フッ化プロピレン系共重合体
あるいはテトラフルオロエチレン・プロピレン系共重合
体などのフッ素系可塑性エラストマー、ポリエステルア
ミドあるいはポリエーテルアミドなどのポリアミド系熱
可塑性エラストマー、１，２−ポリブタジエン系熱可塑
性エラストマー、塩化ビニル系熱可塑性エラストマー、
エチレン・酢酸ビニル系熱可塑性エラストマー、塩素化
ポリエチレン系熱可塑性エラストマー、エチレンとα，
β−エチレン系不飽和カルボン酸またはそのアルキルエ
ステルとの共重合体をＮａ，Ｃａ，Ｚｎ，Ｍｇなどの金
属イオンで中和してなるアイオノマー系熱可塑性エラス
トマーなどを挙げることができ、これらの熱可塑性エラ
ストマーの一種以上を適宜用いることができる。これら
の各熱可塑性エラストマーには柔軟なものからかなり硬
いものまで種々存在するが、比較的柔軟な熱可塑性エラ
ストマーを用いた方が本発明の目的である耐摩耗性の向
上効果が顕著となる傾向にあり好ましく、具体的にはＪ
ＩＳ Ｋ６３０１に従って測定したＪＩＳ−Ａ硬度（以
下、ＪＩＳ−Ａ硬度という）が８５以下のものを好まし
く用いることができるが、ポリウレタン樹脂は耐熱性の
点から好ましいものではない。

【０００８】これらの熱可塑性エラストマーの中でも、
ポリオレフィン系熱可塑性エラストマーが本発明の目的
を遂行するうえで好ましいものであり、エチレン・プロ
ピレン・ジエン系三元共重合体とポリオレフィンとのブ
レンド体を主体とするポリオレフィン系熱可塑性エラス
トマーがさらに好ましいものである。さらにはＪＩＳ−
Ａ硬度が８５以下のポリオレフィン系熱可塑性エラスト
マーが一層好ましいものである。ポリオレフィン系熱可
塑性エラストマーのＪＩＳ−Ａ硬度が８５より大きいと
得られるモノフィラメントの耐摩耗性がやや低めの傾向
を示すとともに、モノフィラメントの太さばらつき（以
下、線径斑という）もやや大きくなる傾向にある。

【０００９】前記した熱可塑性エラストマーのポリエス
テルモノフィラメント中における含有量は、１重量％以
上、４０重量％以下の範囲である。含有量が１重量％よ
り少ないと耐摩耗性が十分でなく、一方、４０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、熱可塑性エラストマーのポリエステルモノ
フィラメント中における含有量が５重量％以上、３０重
量％以下の場合には一層耐摩耗性と強伸度特性が良好と
なり、かつ線径斑が少なく均一なモノフィラメントとな
り好ましい。

【００１０】本発明の熱可塑性エラストマーを１重量％
以上、４０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。ポリエステルと熱可塑性エラストマーとの混合は該
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熱可塑性エラストマーを添加
・混練し、常法によりチップ化した後、熱可塑性エラス
トマーの軟化点より低い温度で乾燥し、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
ルチップに熱可塑性エラストマーチップを添加・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熱可塑性エラストマーとを供
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
でポリエステルと熱可塑性エラストマーとをあらかじめ
溶融混練後チップ化し、熱可塑性エラストマーの軟化点
より低い温度で乾燥し、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熱可塑性エラストマーとを強制混練
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できるが、熱可
塑性エラストマーの分解を避けるためには２９０℃以下
が好ましい。また、同様な理由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分間以下である。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、熱可塑性エラストマー以外の各種ポ
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。

【００１１】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
布などの工業資材として有用なものであり、特に紙製造
の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、炭酸カルシウムによる摩耗を著し
く抑制できるため好適なものである。

【００１２】

【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。

【００１３】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。

【００１４】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８８重量部と、熱可塑性エラストマー
としてポリオレフィン系エラストマー（三菱油化（株）
製“サーモラン”（登録商標）３５５０，ＪＩＳ Ａ硬
度５５）１２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、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
４μｍ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。

【００１５】比較実施例１ ポリオレフィン系熱可塑性エラストマーを使用しないこ
と以外はすべて実施例１と同様にして直径０．２２ｍ
ｍ，線径斑２μｍで強度４．７ｇ／デニールを有するＰ
ＥＴ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。

【００１６】実施例２，３ ＰＥＴチップを９８重量部、ポリオレフィン系エラスト
マー（三菱油化（株）製“サーモラン”（登録商標）３
５５０，ＪＩＳ Ａ硬度５５）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０．２２ｍｍ，線
径斑３μｍ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６５重量部、ポリオレフィ
ン系エラストマー（三菱油化（株）製“サーモラン”
（登録商標）３５５０，ＪＩＳ Ａ硬度５５）を３５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１１μｍで、糸強度３．４ｇ／
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 ４００分を要した（実施例３）。

【００１７】実施例４，５ ＰＥＴチップを９４重量部、ポリオレフィン系エラスト
マー（三菱油化（株）製“サーモラン”（登録商標）３
５５０，ＪＩＳ Ａ硬度５５）を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７０分を要した（実施
例４）。また、ＰＥＴチップを７２重量部、ポリオレフ
ィン系エラストマー（三菱油化（株）製“サーモラン”
（登録商標）３５５０，ＪＩＳ Ａ硬度５５）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８μｍ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３２
０分を要した（実施例５）。

【００１８】実施例６，７ ポリオレフィン系エラストマーを三井石油化学工業
（株）製“ミラストマー”（登録商標）８０３２Ｎ（Ｊ
ＩＳ Ａ硬度８０）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５μｍで糸強度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１１５分を要した（実施例６）。また、ポリ
オレフィン系エラストマーを三井石油化学工業（株）製
“ミラストマー”（登録商標）９０２０Ｎ（ＪＩＳ Ａ
硬度９０）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１２μｍ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８０分を要した（実施例７）。

【００１９】比較実施例２，３ 比較のために、ＰＥＴチップを９９．５重量部、ポリオ
レフィン系エラストマー（三菱油化（株）製“サーモラ
ン”（登録商標）３５５０，ＪＩＳ Ａ硬度５５）を
０．５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２μｍで強度４．６ｇ／デ
ニールを有する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
分で切断してしまった（比較実施例２）。また、比較の
ために、ＰＥＴチップを５５重量部、ポリオレフィン系
エラストマー（三菱油化（株）製“サーモラン”（登録
商標）３５５０，ＪＩＳ Ａ硬度５５）を４５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０．２
２ｍｍ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
には５８０分を要したが、強度２．６ｇ／デニールと低
く、線径斑も３０μｍと大きいものであった（比較実施
例３）。

【００２０】実施例８ 熱可塑性エラストマーの種類を、主としてポリスチレン
をハードセグメントとし、主として水添ブタジエンをソ
フトセグメントとするブロック共重合体よりなるスチレ
ン系熱可塑性エラストマー（三菱油化（株）製“ラバロ
ン”（登録商標）ＭＪ５３０１Ｃ，ＪＩＳ Ａ硬度５
５）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４μｍ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１０
０分を要した。

【００２１】実施例９ 熱可塑性エラストマーの種類を、ポリエステル系熱可塑
性エラストマー（東レ・デュポン（株）製“ハイトレ
ル”（登録商標）４０５７，ＪＩＳ Ａ硬度９５）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６μｍ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６０分を要し
た。

【００２２】実施例１０ ＰＥＴチップを９５重量部、熱可塑性エラストマーの種
類と量を、フッ素系熱可塑性エラストマー（ダイキン工
業（株）製“ダイエル”（登録商標）Ｔ−５３０，ＪＩ
Ｓ Ａ硬度６７）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６μｍ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５０分を要した。

【００２３】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。

【００２４】

【表１】

【００２５】

【発明の効果】本発明のポリエステルモノフィラメント
は特定量の熱可塑性エラストマー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、必要十分な糸強度および安定な
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。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】熱可塑性エラストマーを１重量％以上、４
   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。
2. 【請求項２】熱可塑性エラストマーがポリオレフィン系
   熱可塑性エラストマーであ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。
3. 【請求項３】熱可塑性エラストマーがエチレン・プロピ
   レン・ジエン系三元共重合体とポリオレフィンとのブレ
   ンド体を主体とするポリオレフィン系熱可塑性エラスト
   マーであ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。