JPS6141317A - ビスコ−スレ−ヨン線状物及びその製造方法 - 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〉 本発明は研摩用、刷子用等に使用することを目的とした
ビスコースレーヨン線状物及びその製造方法に関する。

〈従来の技術〉 従来より、機械工業や金属工業においては、仕上加工と
して寸法精度の高いものや仕上面のなめらかさ金得る為
に、研削、研摩等の精密加工工程が施され、この精密加
工に用いる器材として多種多様のものが考案され、利用
されてきた。例えば、研摩ブラり、研摩砥石、研摩布紙
等が知られている。

上述の中の研摩ブラシは、一般に高速で摩擦されること
が多く、研摩ブラシと被研摩体との接触による摩擦熱は
非常に高くなり、耐熱性のない素材では、例えばナイロ
ン、ポリエステル等の合繊素材にしばしば見られるよう
に、練状物先端部が溶融変形し、研摩ブラシの物性が変
化するので、研摩ブラシとしては好ましくなかった。

精密加工に用いられる研摩砥粒は、天然産としてはダイ
ヤモ／ド、エメリー、鋼玉、ケイソウ土、ざくろ石等が
、人工物としてはＡｔ２０３．ＳｉＣ，ＷＣ。

Ｆｅ　２０Ｓ、　Ｃｒ２Ｏ３，ＭｇＯ等が用いられるが
、これら砥粒はその使い易さの面からステアリン酸、牛
脂、樹脂、ろう類、鉱物油等と混合し固形棒状にして、
研摩基材にすシつけて使用されることが多い。さらに研
摩の際、仕上面をなめらかにするとともに、研摩流を洗
い落としたり、摩擦によ多発生する熱を奮い去る目的で
、工作液として石油を主成分として硫化油または動物油
を添加したものが用いられることもある。研摩ブラシと
しては当然これら有機物質に犯かされない、ある込は吸
着膨潤しない素材が要求され、このような素材を用いる
ことによシ有機物質を媒介として研摩材を保持すること
ができると共に工作液によって影響されることがない。

以上述べたように研摩材用線状物としては耐熱性、耐有
機溶剤性が要求されるが、ナイロ／、ポリエステル等の
合繊素材ではこれら双方の性能を有するブリッスルは未
だ存在しない。

一方、耐熱性、耐有機溶剤性を有する素材の一つとして
、パフ仕上用に用いられる綿やサイザル、もしくはサゲ
テンの一種であるタンピコ等の天然セルロース繊維があ
る。

綿やサイザルでは、天然物である為フィラメントのデニ
ールが限定され、腰の強さの要求に応じて調整した線状
物を得ることができない。

又、天然繊維である為、均一なデニールの糸もできない
こともあり、例えばタンピコ繊維の場合・平均デニール
が６００でもそのバラツキが３００デニールに達するこ
ともある。

セルロース系の人造繊維は耐熱性、耐有機溶剤性を有し
、且つ、また紡糸することによって一定の形状に形成し
さらに性質性能を均質化できる等で有利である。したが
って従来からビスコースレーヨン線状物が研摩材用線状
物として提供されていた。しかし従来からのビスコース
レーヨン線状物は耐久性に欠点がありこれを改善するこ
とが望まれていた。

〈発明が解決しようとする問題点〉 上述したように１研摩用ブラシに用いる線状物には、耐
熱性、耐有機溶剤性は欠かせない性能である。

本発明者らは、セルロースの有するこれらの性能を生か
し、しかも物性レベルを上げ耐久性を増したビスコース
レーヨン線状物を提供するべく鋭意研究を進めて本発明
を成すに至った。

本発明の目的は、本質的に耐熱性、耐有機溶剤性を有す
ると共に、耐久性の改善された研摩ブラシ用ビスコース
レーヨン線状物およびその製造方法を提供するにある。

く問題点を解決するための手段〉 本発明の目的は、熱収縮応力曲線における応力のピーク
温度が１８０〜２００℃を示すことを特徴とする単糸３
００〜５０００デニールのビスコースレーヨン線状物に
よって達成される。

ビスコースレーヨンｌｌ１ｌ状物ハ、ソの単糸デニール
が３００デニ一ル未満であると腰が弱く、ブラシ用に使
用出来ず、又、５０００７″ニールを越えると脆さが現
われる。

熱収縮応力は、試料を直線上に固定し、試料を経時的に
昇温せしめ、その加熱に伴い発生する収縮応力を測定す
るものであるが、その熱収縮応力曲線のピーク値の温度
が高いほど、アモルファス領域ののびきシ分子鎖の量が
多い、と一般に言われている。

本発明者等は熱収縮応力曲線における応力のピーり温度
力１８０〜２００’Ｃのビスコースレーヨン線状物は、
引り張シ破断の強度と伸度の積（以下タフネスと称す）
が最大値を示すことを見出した。すなわち熱収縮応力曲
線のピーク温度が２００℃を越えるとタフネスが低下し
、又、１８０℃未満でもタフネスは低い。

タフネスは、糸としての一番の基本物性を示すものであ
るが、熱収縮応力曲線のピーク温度が１８０〜２００℃
を示すビスコースレーヨン線状物は、糸として好ましい
内部構造を有しているものと思われ、タフネスが４０以
上と極めて高く、このように高タフネスを示すビスコー
スレーヨン線状物は現在迄に出現してかない〇 又、熱収縮応力曲線のピーク温度が１８０〜２００℃ヲ
示スヒスコースレーヨン線状物ハ、他の優れた特性、即
ち、研摩ブラシ用線状物に必要な線状物の真直度特性に
ついて最大値を示す。

線状物の真直度とは、線状物が真直ぐであることであり
、線状物をその自重で吊シ下げた場合、波形の出入シ角
度が繊維軸に対して、経験的には、８°以下の状態であ
るものが好ましい。

線状物の真直度は、被研摩面に対して有効に研摩力を伝
達する機能として欠かすことができない０熱収縮応力曲
線のピーク温度が１８０℃未満では真直度の好ましい線
状物は得られない。

又、研摩ブラシ用線状物に必要な特性には結節破断の強
度と伸度の積、ループ破断の強度と伸度Ｏ積（以下それ
ぞれ結節強伸度積、ループ強伸度積と略称する）がある
。

研摩ブラシ用線状物が実用に供される際には、必ず板等
の固定具に把持されて使用するが、研摩操作に際して線
状物に与えられる曲げ応力がこの把持点に集中する。

特にビスコースレーヨン線状物の場合は、この曲げ応力
の集中により、把持点での線状物の折損が問題であり、
その為に結節強伸度積、ループ強伸度積等の物性向上が
重要である。

本発明のビスコースレーヨン線状物は、真直度に優れ、
且つ結節強伸度積、ループ強伸度積が高い値を示す。ま
た前述したようにタフネスが高く、そのため強くてかつ
耐久性のある線状物であり、研摩ブラシに用いても前述
した把持点での折損も少なく、すぐれた性能を有するビ
スコースレーヨン線状物である。

本発明の第２の発明は、紡糸工程で延伸をかけることな
く得た線状物を、洗浄後、乾燥工程において３〜１５チ
収縮せしめた後、定長乾燥を行うことを特徴とする単糸
３００〜５０００７’ニールのビスコースレーヨン線状
物の製造方法である。

まず紡糸工程で紡糸された線状物は延伸されない。すな
わち３００デニ一ル以上のビスコースレーヨン線状物は
凝固・再生が遅く断面方向でそれが不均一に行なわれそ
のためここで延伸をかけると断面の真円度が損なわれる
からである。また不均一な延伸となるためそれに伴う構
造上の歪が後工程に影響して線状物の物性値が低下する
など好ましくない。

次に得られ′ｆｃ線状物を洗浄後、乾燥工程において収
縮せしめるが、その具体的な方法としては、洗浄後の線
状物を捲取枠に１ｍ数層になるように捲取り、次に線状
物の収縮率が３〜１５チになるように捲取枠の枠周を縮
少しｆｃ後、加熱乾燥処理する。このように行えば線状
物を３〜１５％収縮せしめた後、収縮後の長さを固定し
て最終乾燥を行すい単糸３００〜５０００デニールのビ
スコースレーヨン線状物を製造することができる。

線状物の収縮率が３％未満の場合は熱収縮応力曲線のピ
ーク温度が２００℃を越える。また収縮率が１５チ以上
になると熱収縮応力曲線のピーク温度が１８０℃未満と
なる。収縮率のよシ好ましい範囲は４〜１３％である。

本発明の製造方法はこのように乾燥の初期に緊張を与え
ることなく乾燥させ、乾燥の末期には逆に緊張を与えな
がら乾燥処理する方法である。

このようにして単糸３００〜５０００デニールになるよ
うにビスコースレーヨン線状物を紡糸して巻取枠に巻取
り、収縮乾燥することにより研摩ブラシとして好ましい
性能を有するビスコースレーヨン線状物を製造すること
ができる。

本明細書に記載された各物性の定義及びその測定方法に
ついて以下に説明する。

（１）熱収縮応力曲線の応力のピーク温度　　　　−熱
収縮応力歪測定装置（高滓製作所製ＴＳＡ−３０）を用
い、測定する原糸のデニールｘ３ｘ１ｏ’Ｉ！の初荷重
をかけて調整した後、試料設定後の試料長を５ｍとし、
昇温速度５℃／ｍｉｎで昇温し熱収縮応力曲線を求める
。この曲線から応力のピークを与える温度をピーク温度
と定義する。

なお、試料については、乾燥処理後直ちに相対湿度６５
ｑ６、温度２５℃の雰囲気下に移し６０時間保存したも
のを使用した。

以下（２）　、　（３）　、　（４）については引り張
り試験機（島津製作所製オートグラフＤＯ８−１００）
を用いて測定した。

（２）強伸度積 糸長２０ｃｍの試料の引り張シ最大荷重と最大伸度を測
定する。次に最大荷重と糸のデニールよシ強度を求め、
強度と伸度の積を算出する。

（３）結節強伸度積 糸長２０ｃｒｎの試料を中央で結び、この時の引り張シ
最大荷重と最大伸度を測定し、（２）と同様にして強度
を求め、強度と伸度の積を算出する。

（４）ループ強伸度積 糸長２０ｃｒｎの試料を２本用いて２本をループ状につ
なぎ、この時の引９張シ最大荷重と最大伸度を測定し、
（２）と同様にして強度を求め、強度と伸度の積を算出
する。

〈実施例〉 以下本発明を実施例をあげて具体的に説明し、併せて比
較例との性能比較を行う。

実施例１，２および比較例１．２．３ ０実施例１の製造条件 常法により得られたビスコース（セルロース８チ、全ア
ルカｌＪ５．！ｌ、全硫黄２゜２チ、以上重量パーセン
ト、２０℃における粘度７０ポイズ）を１．２−φ×Ｉ
Ｋの紡口を用い、紡速５０〜名ｉｎで、硫酸１３０　／
ｌ／１１．硫酸ナトリウム２００１１／ｌ。

硫酸亜鉛１５ｇ／ｌ、浴温５０℃の紡糸浴にて、延伸す
ることなく紡糸し、洗浄後、捲き取シ粋に１層になるよ
うに捲き取カ、その後、線状物の収縮率が５優になるよ
うに捲き取ｐ枠周を痺縮少し、さらに８０℃で加熱乾燥
させ乾燥後切断し、１２００デニールのビスコースレー
ヨン線状物を得、実施例１とした。

加熱乾燥前は縮少された枠周に捲かれていた線状物は、
乾燥終了時点で、枠周の長さまで収縮し、更に収縮する
力が働き緊張乾燥されていた。

○実施例２の製造条件 線状物の収縮率を７チに変更した以外は、実施例１と同
一条件で製造し実施例２とした。

０比較例１および２の製造条件 実施例１の本発明方法に従い１２００デニールのビスコ
ースレーヨン線状物を製造し、その際、線状物の収縮率
を次のように変更して製造した。

比較例１　糸の収縮率　　　０チ 比較例２　糸の収縮率　　１７１１ｂ Ｏ比較例３の製造条件 洗浄前の紡糸工程において、線状物を１５％延伸した以
外は実施例１と同一条件で製造した。

得られた実施例１，２および比較例１，２．３の各線状
物の性能は第１表に示す。

以下余日 第１表から明らかなように、本発明の方法によシ得られ
た実施例１０線状物は、タフネス４１１１／ａ×チ、結
節強伸度１５．９／ｄ　Ｘ％、ルーゾ強伸度積１、８１
！／ｄ　Ｘ　％　、の物性を示し、又、真直度について
も良好で優れたビスコースレーヨン線状物となっている
。

実施例２についても、タフネス５５　Ｆ／ｄ　Ｘ％、結
節強伸度積２０　！！／ｒ３　Ｘチ、ルーゾ強伸度積２
．５ＩＩ／ｄ　Ｘ％、と極めて優れた物性を示し、真直
度についても線状物として満足のいく製品である。

線状物が収縮することのないように、捲き取９枠周を縮
少せずにいきなシ加熱乾燥処理を施した比較例１の製品
は、真直性には優れているものの、タフネス２８Ｉ！／
ｄＸｅｌｂ１結節強伸度積３．６　Ｖｄ　Ｘ　％、ルー
グ強伸度積０．５　ＩＩ／ｄ　Ｘ％と本発明品に比べて
“物性的に劣る。

比較例２では、線状物の収縮率を１７％とした。

この製品はタフネスについては３９．９／’ｄ　Ｘチと
本発明品よりは劣るものの、結節強伸度積、ルーゾ強伸
度積については、それぞれ２１　Ｉｉ／ｄ　Ｘ％。

２、６　、Ｆ／ｄ　Ｘ　％と本発明品と同等もしくは上
回る。

しかし、この製品は真直度が悪く研摩用ゾラシとしては
使用し難い。

比較例３については、紡糸工程において延伸率１５チと
った。この際のタフネスは１７Ｆ／ｄＸ％、結節強伸度
積は１．１１１／ａ　ｘ％、ルーグ強伸度積は０、２１
１／ａ　ｘ％であった。この製品は真直度には優れるも
のの、物性においては本発明品に比較して著しく劣るも
のである。

Ｏ実施例３の製造条件 ２０００デニールのビスコースレーヨン線状物を製造す
るに際し、紡口ｆ　１．３　ｉｎφ×ＩＨに変更した以
外は実施例１と同一条件で製造した。

０比較例４の製造条件 ５ｏｏｏｒニールのビスコースレーヨン線状物を製造す
るに際し、紡口ｔ−１，５ｔａｇφ×ＩＨに変更したこ
とを除いては実施例１と同一条件で製造した。

得られた実施例３および比較例４の線状物の性能は第２
表に示す。

第２表より、本発明方法によシ得られた実施例３の線状
物は、タフネス４０　、！ｉ’／ｄ　Ｘ％、結節強伸度
１６　Ｆ／ｄ　Ｘ％、ループ強伸度Ｍ　１．７１／ｄｘ
％の物性を有し、真直度についても良好で優れたビスコ
ースレーヨン線状物である。

比較例４においては、デニールが８０００と大であるこ
と以外は実施例１と同一条件で製造したにもかかわらず
、タフネス２４　ｊ９／ｄ　Ｘ％、結節強伸度積９．５
．９／ｄ　Ｘ％、ループ強伸度積０．９Ｖａｘ％と本発
明品に比較して著しい物性低下が認められた。

〈発明の効果〉 本発明は前述のように構成されているので本発明のビス
コースレーヨン線状物は本質的に耐熱性、耐有機溶剤性
が優れていると共に、耐久性においても優れている。そ
の結果精密加工仕上に適した研摩用ブラシとして用いる
ことのできるビスコースレーヨン線状物が提供される。

手続補正書（自発） 昭和５９年９月−０日

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、熱収縮応力曲線における応力のピーク温度が１８０
   〜２００℃を示すことを特徴とする単糸３００〜５００
   ０デニールのビスコースレーヨン線状物。 ２、紡糸工程で延伸をかけることなく得た線状物を、洗
   浄後、乾燥工程において３〜１５％収縮せしめた後、定
   長乾燥を行うことを特徴とする単糸３００〜５０００デ
   ニールのビスコースレーヨン線状物の製造方法。 ３、乾燥工程において、洗浄後の線状物を、捲取り枠に
   １〜数層になるように捲取り、次に、線状物の収縮率が
   ３〜１５％になるように、捲取り枠周を縮少した後、加
   熱乾燥処理を行うことを特徴とする特許請求範囲第２項
   に記載のビスコースレーヨン線状物の製造方法。