JPH1060736A - ポリフェニレンサルファイドモノフィラメントおよび工業用織物 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 織物用モノフィラメントとしての十分な強
度および伸びを有すると共に、耐屈曲摩耗性および耐屈
曲疲労性にすぐれ、産業用途に好適なポリフェニレンサ
ルファイドモノフィラメントおよびこのモノフィラメン
トからなる高機能性を有する工業用織物を提供する。 【解決手段】 本発明のポリフェニレンサルファイド
モノフィラメントは、ポリフェニレンサルファイドに対
し、フッ素系樹脂を０．０５〜０．４０重量％配合した
組成物を溶融紡糸したことを特徴とする。また、上記ポ
リフェニレンサルファイドモノフィラメントを経糸およ
び／または緯糸の少なくとも一部に用いて織成した抄紙
用ドライヤーカンバス、搬送用ベルト、フィルター、サ
ーマルボンド法不織布接着工程用ネットコンベアおよび
抄紙ワイヤーなどの工業用織物は、産業用としての理想
的性能を発揮する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、織物用モノフィラ
メントとしての十分な強度および伸びを有すると共に、
耐屈曲摩耗性および耐屈曲疲労性にすぐれ、産業用途に
好適なポリフェニレンサルファイドモノフィラメントお
よびこのモノフィラメントからなる抄紙用ドライヤーカ
ンバス、搬送用ベルト、フィルター、サーマルボンド法
不織布接着工程用ネットコンベアまたは抄紙ワイヤーな
どの工業用織物に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】搬送ベルト用織物、抄紙カンバス用織物
およびフィルター用織物などの工業織物用途において
は、これらの織物がたとえば１３０℃以上の高温雰囲気
や、高濃度の酸、アルカリなどの薬品環境にさらされる
ことから、織物素材であるモノフィラメントには、高強
度、高伸度、高結節強度および高屈曲摩耗などの機械特
性と共に、耐熱性および耐薬品性が強く要求されてい
た。

【０００３】従来、このような要求特性を満たす産業用
繊維としては、アラミド系繊維（商品名：ＮＯＭＥＸま
たはＫＥＶＬＡＲなど）およびポリテトラフルオロエチ
レン（商品名：ＴＥＦＬＯＮ）などが要求に応じて使用
されてきたが、これらの重合体はいずれも溶融押出成形
が不可能であることおよび高価であることから、その使
用範囲が著しく制限されていた。

【０００４】一方、ポリフェニレンサルファイドはすぐ
れた耐熱性および抜群の耐薬品性を有する上に、溶融成
形が可能であることから、いわゆる成形品用途以外に
も、繊維やフィルムに応用する技術が従来から検討され
ており、繊維の製造については、たとえば米国特許第
３，８９５，０９１号明細書、同３，８９８，２０４号
明細書、同３，９１２，６９５号明細書、同４，０２
９，６３９号明細書、同４，０９８，７７６号明細書、
同４，１１５，５６２号明細書、特開昭４９−５４６１
７号公報、特公昭５２−１２２４０号公報、特公昭５２
−３０６０９号公報、特開昭５７−１４３５１８号公
報、特開昭５８−１８４０９号公報、特開昭５８−３１
１１２号公報および特開昭６１−７５８１２号公報など
により提案されている。

【０００５】そして、ポリフェニレンサルファイドモノ
フィラメントの上述したすぐれた特性を利用して、これ
を抄紙カンバス用織物に利用することも、特開昭６１−
６３９０号公報により提案されている。

【０００６】しかしながら、ポリフェニレンサルファイ
ド繊維は、耐熱性および耐薬品性にすぐれる反面、糸自
体が硬いために脆さがあり、靭性が不足していることか
ら、耐屈曲耐摩耗性および耐屈曲疲労性などの特性が劣
るという欠点を有していた。

【０００７】したがって、ポリフェニレンサルファイド
モノフィラメントを工業用織物に適用しようとする場合
には、製織時に糸切れ、糸割れなどの問題を生じるばか
りか、製織後の摩耗、屈曲特性が著しく劣ることから、
例えば抄紙用ドライヤーカンバスとしての使用中に織物
の屈曲部位などが破損しやすく、この面での耐久性が低
いという問題があった。

【０００８】一方、ポリフェニレンサルファイドモノフ
ィラメントの耐摩耗性を改良する方法としては、ポリテ
トラフルオロエチレンに代表されるフッ素系ポリマを
０．５〜１０重量％ブレンド紡糸する方法（米国特許第
３，４８７，４５４号明細書）、およびエチレン／テト
ラフルオロエチレン共重合体に代表されるオレフィン系
共重合体を５〜５０重量％ブレンド紡糸する方法（米国
特許第４，６１０，９１６号明細書）などが知られてい
る。

【０００９】しかしながら、これらの従来法では、確か
にポリフェニレンサルファイドモノフィラメントの耐摩
耗性は向上するものの、逆にモノフィラメント本来の高
強伸度特性が著しく低下し、例えば抄紙用ドライヤーカ
ンバスなどの工業用織物の用途への適用が阻害されると
いう問題があった。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、上述した従
来のポリフェニレンサルファイドモノフィラメントが有
する問題点を解決するために検討した結果、達成された
ものである。

【００１１】したがって、本発明の目的は、織物用モノ
フィラメントとしての十分な強度および伸びを有すると
共に、耐屈曲摩耗性および耐屈曲疲労性にすぐれ、産業
用途に好適なポリフェニレンサルファイドモノフィラメ
ントおよびこのモノフィラメントからなる高機能性を有
する抄紙用ドライヤーカンバス、搬送用ベルトおよびフ
ィルターなどの工業用織物を提供することにある。

【００１２】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、本発明のポリフェニレンサルファイドモノフィラ
メントは、ポリフェニレンサルファイドに対し、フッ素
系樹脂を０．０５〜０．４０重量％配合した組成物を溶
融紡糸したことを特徴とする。

【００１３】また、本発明の工業用織物は、上記ポリフ
ェニレンサルファイドモノフィラメントを経糸および／
または緯糸の少なくとも一部に用いて織成したことを特
徴とし、その具体的な用途としては、抄紙用ドライヤー
カンバス、搬送用ベルト、フィルター、サーマルボンド
法不織布接着工程用ネットコンベアまたは抄紙ワイヤー
などが挙げられる。

【００１４】

【発明の実施の形態】本発明で用いるポリフェニレンサ
ルファイドとは、構成単位の８５モル％以上がｐ−フェ
ニレンサルファイド単位からなるポリマであり、１５モ
ル％以下の範囲で他の共重合成分を含有することができ
る。なお、ｐ−フェニレンサルファイド単位が８５モル
％未満では耐熱性が損われるため好ましくない。

【００１５】なお、本発明においては、従来公知のクエ
ンチ法およびフラッシュ法などで製造したポリフェニレ
ンサルファイドを使用することができ、特に低廉に製造
できて不純物含量の多いフラッシュ法ポリマに適用した
場合には、クエンチ法ポリマ並の高物性を確保できると
いう利点が得られる。

【００１６】さらに、使用するポリフェニレンサルファ
イドには、耐熱剤、耐候剤、耐光剤、帯電防止剤、染
料、顔料および少量のトリクロルベンゼンなどの架橋成
分を含有させることができる。

【００１７】また、本発明で用いるポリフェニレンサル
ファイドは、ＪＩＳ Ｋ−７２１０に準じ、押出形プラ
ストメータを用いて、オリフィス径：２．０９５mm、同
じく長さ：８．０mm、温度：３１６℃、荷重：５．０Kg
の条件で測定したポリマのメルトフローレートが２００
以下、とくに１６０以下の範囲にあることが、溶融紡糸
・延伸性、さらには得られるモノフィラメントの品質面
の点から好ましい。

【００１８】一方、本発明で用いるフッ素系樹脂として
は、エチレン／テトラフルオロエチレン共重合体、エチ
レン−クロロトリフルオロエチレン共重合体、フッ化ビ
ニリデン−テトラフルオロエチレン−ヘキサフルオロプ
ロピレン共重合体、ポリテトラフルオロエチレン、ポリ
フッ化ビニリデン、ポリクロロトリフルオロエチレンお
よびポリフッ化ビニルなどが挙げられ、なかでもエチレ
ン／テトラフルオロエチレン共重合体を使用した場合に
すぐれた効果を得ることができる。

【００１９】上記フッ素系樹脂のポリフェニレンサルフ
ァイドに対する配合量は、０．０５〜０．４０重量％、
とくに０．１０〜０．３０重量％の範囲が好適であり、
０．０５重量％未満では耐屈曲摩耗性および耐屈曲疲労
性の向上効果が不十分であり、０．４０重量％を越える
とポリフェニレンサルファイドモノフィラメント本来の
強伸度特性が低下するため好ましくない。

【００２０】なお、本発明においては、上記フッ素系樹
脂をポリフェニレンサルファイドに対し０．０５〜０．
４０重量％という微少量配合することによって、ポリフ
ェニレンサルファイドモノフィラメントの耐屈曲摩耗性
および耐屈曲疲労性の向上を図ると共に、強伸度特性を
高水準で確保することができ、このことは従来の知見か
らは想像だにし得ない新規な発見であるといえる。

【００２１】ポリフェニレンサルファイドとフッ素系樹
脂とからなる組成物を得る手段としては、ペレット同志
を混合する方法、ドライブレンド−再ペレタイズする方
法およびエクストルーダーへ別々に供給して溶融混合す
る方法などの慣用の手段を採用することができる。

【００２２】ポリフェニレンサルファイドとフッ素系樹
脂とからなる組成物を溶融紡糸し、モノフィラメント化
する方法にもとくに制限はないが、溶融押出温度は、通
常ポリマの融点よりも２０〜６０℃、とくに３０〜５０
℃高い温度が好適である。そして、溶融紡出された糸条
は、通常６０℃以上の温水中で冷却固化される。

【００２３】得られた未延伸モノフィラメントは、引続
いてそのガラス転移温度よりも高い温度で延伸される。
この延伸段階においては、二段以上の多段延伸を行な
い、全延伸倍率を４．４〜５．２倍に設定することが望
ましい。なお、延伸雰囲気としては、温水浴、空気浴お
よび水蒸気浴などが好適に用いられる。

【００２４】延伸されたポリフェニレンサルファイドモ
ノフィラメントは、残留収縮率などを合わせる目的で、
引続き熱処理に供されるが、この熱処理は１３５〜１９
０℃、とくに１４０〜１７０℃の空気浴中で、定長状態
で行なうのが好適である。

【００２５】本発明のポリフェニレンサルファイドモノ
フィラメントの断面形状は、円形、楕円形、三角形、正
方形、半月形、五角形以上の多角形、多葉形、ドックボ
ーン形および繭形などのいかなる形状であってもよい
が、工業用織物の構成素材として用いる場合は、円また
は楕円（扁平）形状であることが好ましい。

【００２６】このようにして得られる本発明のポリフェ
ニレンサルファイドモノフィラメントは、ポリフェニレ
ンサルファイド自体のすぐれた耐熱性および耐薬品性を
具備し、しかも引張強伸度および結節強伸度が均衡にす
ぐれ、十分な強靭性を発揮するばかりか、耐屈曲摩耗性
および耐屈曲疲労性がきわめてすぐれている。

【００２７】したがって、本発明のポリフェニレンサル
ファイドモノフィラメントは、各種の産業用途に対し好
適な性能を有しており、特にこのポリフェニレンサルフ
ァイドモノフィラメントを経糸および／または緯糸の少
なくとも一部に用いて織成した織物は、工業用としての
理想的な性能を発揮する。

【００２８】本発明でいう工業用織物とは、主として第
二次産業の搬送、篩分け、乾燥、プレスおよび熱処理な
どの工程において、製品または中間製品への加工もしく
はこれらの生産の用具として使用することを目的とした
織物であり、異物の混入や環境への排出防止に使用する
布帛などをも含む。

【００２９】そして、この工業用織物の具体的な実例と
しては、抄紙用ドライヤーカンバス、搬送用ベルト、フ
ィルター、サーマルボンド法不織布接着工程用ネットコ
ンベアおよび抄紙ワイヤーなどが挙げられる。

【００３０】

【実施例】以下に実施例を挙げて、本発明の構成および
効果についてさらに説明する。

【００３１】［実施例１〜４，比較例１〜４］ＭＦＲが
１３０、ガラス転移温度が９０．５℃のポリフェニレン
サルファイド（東レ社製“Ｅ２１８０”）に対し、エチ
レン／テトラフルオロエチレン共重合体（ダイキン工業
社製ＥＴＦＥ、“ネオフロンＥＰ−５２０）を表１に示
した割合で配合した組成物を、４０mm直径のエクストル
ーダー紡糸機により、３２０℃で溶融し、孔径１．０mm
の口金から溶融押出した。

【００３２】紡出糸条をただちに８０℃の冷却温水浴中
に導き、冷却した後、９６℃の温水中で３．７倍に一次
延伸し、さらに引続いて１６０℃の空気浴中で１．２４
倍に二次延伸した。

【００３３】なお、延伸されたモノフィラメントを、引
続いて１５５℃の空気浴中で１．０倍の定長熱処理後巻
き取った。

【００３４】得られたポリフェニレンサルファイドモノ
フィラメントの直径はそれぞれ０．４０mmであった。

【００３５】これらのポリフェニレンサルファイドモノ
フィラメントについて、耐屈曲摩耗性、耐屈曲疲労性、
引張強度、引張伸度、結節強度および結節伸度を評価し
た結果を表１に併せて示す。

【００３６】なお、モノフィラメントの物性評価は次の
方法により行なった。

【００３７】耐屈曲摩耗性 糸摩耗試験機を用いて測定した、すなわち、試長：２０
ｃｍのモノフィラメントを３個のローラ間に水平に配置
し、一端側に２ｇｆ／ｔｅｘの荷重をかけてこの部分を
ローラからを垂下させ、他の２個のローラ間に１．０ｍ
ｍφ硬質鋼からなる摩擦子を摩擦角度：１１０°で配置
し、この摩擦子の部分でモノフィラメントを摩擦速度：
６０回／分、往復距離：２．５ｃｍの条件で往復運動さ
せた場合に、モノフィラメントが切断するまでの運動回
数を測定した。試験回数は５回とし、その平均値で示し
た。回数が大きいほど耐屈曲摩耗性がすぐれている。

【００３８】耐屈曲疲労性 屈曲疲労試験機（ＴＯＹＯＳＥＩＫＩ社製）を用いて測
定した。すなわち、試長：８ｃｍのモノフィラメントの
一端側に５００ｇの荷重をかけ、他端側にチャックを接
続し、チャックを振角度：２２０°、回転数：１８０回
／分の条件で振子運動させた場合に、モノフィラメント
が切断するまでの運動回数を測定した。試験回数は５回
とし、その平均値で示した。回数が大きいほど耐屈曲疲
労性がすぐれている。

【００３９】引張強度、引張伸度および結節強伸度 いずれもＪＩＳＬ１０１３−１９８１の規定に準じて測
定した。

【００４０】

【表１】 表１の結果から明らかなように、本発明のポリフェニレ
ンサルファイドモノフィラメント（実施例１〜４）は、
いずれも織物用モノフィラメントとして必要な引張強
度、引張伸度および結節強度・伸度を十分に保持しつ
つ、耐屈曲摩耗性および耐屈曲疲労性が改良されてお
り、物性バランスがきわめてすぐれたモノフィラメント
である。

【００４１】一方、フッ素系樹脂の添加量が０．０５重
量％未満の場合（比較例１，２）は、耐屈曲摩耗性およ
び耐屈曲疲労性の向上効果が得られず、０．４重量％を
越える場合には、耐屈曲摩耗性の改善効果が小さく、し
かも強伸度特性および結節特性の低下が著しくなる。

【００４２】［実施例５〜７］実施例１〜４で用いたポ
リフェニレンサルファイドに対し、ポリフッ化ビニリデ
ン（ダイキン工業社製ＰＶＤＦ“ＶＰ８１０”）、エチ
レン−クロロトリフルオロエチレン共重合体（アウジモ
ント社社製ＥＣＴＦＥ、“ＨＡＬＡＲ５００”）、およ
びポリテトラフルオロエチレン（ダイキン工業社製、Ｐ
ＴＦＥ“Ｍ３００Ｐ”）を、各々０．２０重量％配合
し、他は実施例１〜４と同一の条件で溶融紡糸、二段延
伸および定長熱処理して得られたポリフェニレンサルフ
ァイドモノフィラメントについて、各物性を評価した結
果、表２に示したとおりいずれも物性バランスのすぐれ
るものであった。

【００４３】

【表２】

【００４４】

【発明の効果】以上詳細に説明したように、本発明のポ
リフェニレンサルファイドモノフィラメントは、ポリフ
ェニレンサルファイド自体のすぐれた耐熱性および耐薬
品性を具備し、しかも引張強度・伸度および結節強度・
伸度が均衡にすぐれ、十分な強靭性を発揮するばかり
か、耐屈曲摩耗性および耐屈曲疲労性にもすぐれるもの
である。

【００４５】したがって、本発明のポリフェニレンサル
ファイドモノフィラメントは、産業用途に対し好適な性
能を有しており、特にこのポリフェニレンサルファイド
モノフィラメントを経糸および／または緯糸の少なくと
も一部に用いて織成した抄紙用ドライヤーカンバス、搬
送用ベルト、フィルター、サーマルボンド法不織布接着
工程用ネットコンベアおよび抄紙ワイヤーなどの工業用
織物は、産業用としての理想的な性能を発揮する。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｄ２１Ｆ 1/10 Ｄ２１Ｆ 1/10 7/08 7/08 Ａ // Ｄ０１Ｆ 6/94 Ｄ０１Ｆ 6/94 Ｚ

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ポリフェニレンサルファイドに対し、フ
   ッ素系樹脂を０．０５〜０．４０重量％配合した組成物
   を溶融紡糸してなるポリフェニレンサルファイドモノフ
   ィラメント。
2. 【請求項２】 フッ素系樹脂がエチレン／テトラフルオ
   ロエチレン共重合体、エチレン−クロロトリフルオロエ
   チレン共重合体、フッ化ビニリデン−テトラフルオロエ
   チレン−ヘキサフルオロプロピレン共重合体、ポリテト
   ラフルオロエチレン、ポリフッ化ビニリデン、ポリクロ
   ロトリフルオロエチレンおよびポリフッ化ビニルから選
   ばれた少なくとも１種である請求項１に記載のポリフェ
   ニレンサルファイドモノフィラメント。
3. 【請求項３】 請求項１または２に記載のポリフェニレ
   ンサルファイドモノフィラメントを経糸および／または
   緯糸の少なくとも一部に用いて織成してなる工業用織
   物。
4. 【請求項４】 抄紙用ドライヤーカンバス、搬送用ベル
   ト、フィルター、サーマルボンド法不織布接着工程用ネ
   ットコンベアまたは抄紙ワイヤーである請求項３に記載
   の工業用織物。