ポリエステルモノフィラメントおよび工業用織物
【課題】従来よりも耐摩耗性と表面平滑性に優れるとともに、十分な機械的特性と安定した製糸性を兼ね備え、抄紙ドライヤーカンバスなどの工業用織物の構成素材として好適なポリエステルモノフィラメントおよびこれを用いた工業用織物の提供。
【解決手段】ポリエステル系樹脂９０重量％〜９９重量％と炭酸カルシウム１０重量％〜１重量％とからなる樹脂組成物を溶融紡糸したポリエステルモノフィラメントであって、前記炭酸カルシウムは、その粒子分布において、粒子径０．５μｍ以下のものが粒子全体の１０％以下含まれており、且つヘキサメタリン酸ナトリウム水溶液分散法により、炭酸カルシウムを直径８ｃｍφの４００メッシュ・ステンレススクリーンで濾過した際に、ステンレススクリーンを通過しなかった炭酸カルシウムの濾過残渣量が５０ｐｐｍ以下であることを特徴とするポリエステルモノフィラメント。
【解決手段】ポリエステル系樹脂９０重量％〜９９重量％と炭酸カルシウム１０重量％〜１重量％とからなる樹脂組成物を溶融紡糸したポリエステルモノフィラメントであって、前記炭酸カルシウムは、その粒子分布において、粒子径０．５μｍ以下のものが粒子全体の１０％以下含まれており、且つヘキサメタリン酸ナトリウム水溶液分散法により、炭酸カルシウムを直径８ｃｍφの４００メッシュ・ステンレススクリーンで濾過した際に、ステンレススクリーンを通過しなかった炭酸カルシウムの濾過残渣量が５０ｐｐｍ以下であることを特徴とするポリエステルモノフィラメント。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、耐摩耗性と表面平滑性に優れるとともに、十分な機械的特性と安定した製糸性を兼ね備え、抄紙ドライヤーカンバスなどの工業用織物の構成素材として好適なポリエステルモノフィラメントおよびこれを用いた工業用織物に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
ポリエステル、ポリフェニレンサルファイドおよびポリアミドなどの熱可塑性樹脂からなるモノフィラメントは、抗張力や耐熱性などに優れているため、従来から各種工業用部品、衣料用および工業用繊維材料、抄紙機用織物、サーマルボンド法不織布熱接着工程用ネットコンベア用織物、熱処理炉内搬送ベルト用織物、フィルター用織物などの各種織物のほかに、各種ブラシ、毛筆、印刷スクリーン用紗、釣り糸、ゴム補強用繊維材料などにも使用されてきた。
【０００３】
中でも、製紙業界における抄紙ワイヤーや抄紙ドライヤーカンバスといった抄紙用織物の構成素材としては、ポリエチレンテレフタレートを代表素材とするポリエステルモノフィラメントが広く使用されている。
【０００４】
しかし、近年の製紙業界では、紙の経日劣化の改善策として、従来の酸性紙から中性紙への転換が盛んに行なわれるようになり、この転換に伴って填料と呼ばれる紙への充填材が従来のタルクよりも硬い炭酸カルシウムに変更されたため、抄紙ワイヤーの摩耗が早くなって寿命が短くなるといった問題を生じていた。
【０００５】
また、製紙工程のドライヤーパートで使用される抄紙ドライヤーカンバスは、填料を含有する紙と高速接触するために摩耗が著しく、特に無機顔料（乾粉末炭酸カルシウムやカオリン等）を含有する塗料を紙表面にコーティングした後の乾燥工程で使用されるドライヤーカンバスにおいては、無機顔料の影響も加わってさらに著しく摩耗することから、これら工業用織物の構成素材であるポリエステルモノフィラメントには優れた耐摩耗性が要求されていた。
【０００６】
そこで、これらの耐摩耗性改善策として、ポリエチレンテレフタレートに熱可塑性エラストマである熱可塑性ポリウレタンを含有させたモノフィラメントおよび抄紙用織物（例えば、特許文献１参照）が提案されているが、熱可塑性ポリウレタンの融点はポリエチレンテレフタレートの融点よりも低く、ポリエチレンテレフタレートの融点以上で溶融紡糸しなければならないために、熱可塑性ポリウレタンのウレタン結合とエーテル鎖が熱分解して得られるモノフィラメントは十分な引張強度を持たず、抄紙用織物に使用しても、耐久性に欠けるものしか得られなかった。
【０００７】
また、２０ｎｍ〜１００ｎｍの厚みと２０：１以下のアスペクト比を有する無機酸化物、水酸化物、炭酸塩、重炭酸塩、窒化物、炭化物などの非層状小板形粒子を含有した耐摩耗性ポリエステル繊維（例えば、特許文献２参照）や、ポリエステル繊維に平均粒子径が１００ｎｍ以下のケイ素、アルミニウムおよび／またはチタンの酸化物を配合することにより工業用布の耐摩耗性を向上する技術（例えば、特許文献３参照）が提案されているが、これらのポリエステル繊維は、工業用織物として十分な引張強度を有するものの、添加する無機粒子径が小さいために十分な耐摩耗性が得られず、特に耐摩耗性が要求される抄紙用織物には実用的ではなかった。
【０００８】
さらに、耐摩耗性向上を目的に、粒子径分布において、一次粒子径１．０μｍ以上の粒子の存在割合が全粒子中の５％以下である酸化チタンを０．３〜０．８重量％含有したポリエステルモノフィラメント（例えば、特許文献４参照）が提案されているが、このポリエステルモノフィラメントは含有させる無機粒子量が少ないため、工業用織物としての十分な耐摩耗性を有するものではなかった。
【０００９】
さらにまた、耐摩耗性に優れた繊維を製造し得る手段として、少なくとも一つのスルホン酸基またはスルホン酸金属塩基を持つ化合物を共重合してなる芳香族ポリエステルに酸化ジルコニウム粒子を添加したポリエステル組成物からなる繊維（例えば、特許文献５参照）が提案されているが、この組成物から得られたモノフィラメントは、耐摩耗性の向上がある程度は認められるものの、その効果は小さく、また添加したジルコニウム粒子が凝集するために線径斑が大きくなり、工業用織物として必要な表面平滑性を得ることができなかった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】特開平２−８０６８８号公報
【特許文献２】特開２００７−２３４７４号公報
【特許文献３】特開２００６−６３５１１号公報
【特許文献４】特開２００９−２２８１７５号公報
【特許文献５】特開平５−１７１０１４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
本発明は、以上のような状況を鑑み、従来技術における問題点の解決を課題として検討した結果達成されたものである。つまり、本発明の目的は、従来よりも耐摩耗性と表面平滑性に優れるとともに、十分な機械的特性と安定した製糸性を兼ね備え、抄紙ドライヤーカンバスなどの工業用織物の構成素材として好適なポリエステルモノフィラメントおよびこれを用いた工業用織物を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記目的を達成するために、本発明によれば、ポリエステル系樹脂９０重量％〜９９重量％と炭酸カルシウム１０重量％〜１重量％とからなる樹脂組成物を溶融紡糸したポリエステルモノフィラメントであって、前記炭酸カルシウムは、その粒子分布において、粒子径０．５μｍ以下のものが粒子全体の１０％以下含まれており、且つヘキサメタリン酸ナトリウム水溶液分散法により、炭酸カルシウムを直径８ｃｍφの４００メッシュ・ステンレススクリーンで濾過した際に、ステンレススクリーンを通過しなかった炭酸カルシウムの濾過残渣量が５０ｐｐｍ以下であることを特徴とするポリエステルモノフィラメントが提供される。
【００１３】
なお、本発明のポリエステルモノフィラメントにおいては、
前記ポリエステル系樹脂が、ポリエチレンテレフタレート、ポリプロピレンテレフタレート、およびポリブチレンテレフタレートから選ばれた少なくとも１種を主成分とすること、
ＪＩＳ２００８−Ｌ１０９５−９．１０．２Ｂ法に準じて測定した屈曲摩耗破断回数が１５０００回以上、且つＪＩＳ−Ｌ１０１３に準じて測定した引張強度が３．０ｃＮ／ｄｔｅｘ以上であること
がいずれも好ましい条件として挙げられ、これらの条件を満たした場合はさらに優れた効果を発揮することができる。
【００１４】
また、本発明の工業用織物は上記ポリエステル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使用したことを特徴とし、特に抄紙用織物として使用した場合には、耐摩耗性および表面平滑性に優れた工業用織物が得られる。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、以下に説明する通り、従来技術よりも耐摩耗性と表面平滑性に優れるとともに、十分な機械的特性と安定した製糸性を兼ね備え、抄紙ドライヤーカンバスなどの工業用織物の構成素材として好適なポリエステルモノフィラメントおよび工業用織物を得ることができる。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下に、本発明を詳細に説明する。
【００１７】
本発明のポリエステルモノフィラメントは、ポリエステル系樹脂９０重量％〜９９重量％と炭酸カルシウム１０重量％〜１重量％とからなる樹脂組成物を溶融紡糸したポリエステルモノフィラメントであって、前記炭酸カルシウは、その粒子分布において、粒子径０．５μｍ以下のものが粒子全体の１０％以下含まれており、且つヘキサメタリン酸ナトリウム水溶液分散法により、炭酸カルシウムを直径８ｃｍの４００メッシュ・ステンレススクリーンで濾過した際に、スクリーンを通過しなかった炭酸カルシウムの濾過残渣量が５０ｐｐｍ以下であることを特徴とする。
【００１８】
まず、本発明のポリエステルモノフィラメントを構成するポリエステル系樹脂とは、ポリエチレンテレフタレート（以下、ＰＥＴという）、ポリプロピレンテレフタレートおよびポリブチレンテレフタレート等のジカルボン酸またはそのエステル形成誘導体およびジオールまたはそのエステル形成誘導体から合成されるポリエステル系化合物のことである。これらの内でも、ジカルボン酸成分の９０モル％以上がテレフタル酸からなり、またグリコール成分の９０モル％以上がエチレングリコールからなるＰＥＴの使用が好適である。
【００１９】
ＰＥＴは、上記のテレフタル酸成分の一部を、例えば２，６−ナフタレンジカルボン酸、イソフタル酸、１，４−シクロヘキサンジカルボン酸、アジピン酸、セバシン酸、スルホン酸金属塩置換イソフタル酸等で置き換えたものであってもよい。また、上記のエチレングリコール成分の一部を、例えばプロピレングリコール、テトラメチレングリコール、１，４−シクロヘキサンジメタノール、ジエチレングリコール、ネオペンチルグリコール、１，４−シクロヘキサンジオール、ポリアルキレングリコール等で置き換えたものであってもよい。さらに、ペンタエリスリトール、トリメチロールプロパン、トリメリット酸、トリメシン酸、硼酸等の鎖分岐剤を本発明の目的を阻害しない範囲で併用することもできる。
【００２０】
一方、本発明のポリエステルモノフィラメントに含まれる炭酸カルシウムは、その粒子分布において、粒子径０．５μｍ以下のものが粒子全体の１０％以下含まれていることが必要であり、その比率が１０％を上回ると、０．５μｍ以下の粒子が多過ぎることに起因して、ポリエステル系樹脂と炭酸カルシウムとをエクストルダーなどの溶融紡糸機にて溶融混錬して押し出す際に、炭酸カルシウムが溶融ポリエステル系樹脂中に均一分散せずに凝集してしまい、この凝集した炭酸カルシウム粒子が溶融紡糸機先端に設けられたスピンパック内の濾過フィルターに捕捉されて短時間でのフィルターの目詰まりが発生し、安定した紡糸性が得られにくくなる。
【００２１】
また、本発明のポリエステルモノフィラメントに含まれる炭酸カルシウムは、後に説明するヘキサメタリン酸ナトリウム水溶液分散法により、炭酸カルシウムを直径８ｃｍφの４００メッシュ・ステンレススクリーンで濾過した際に、ステンレススクリーンを通過しなかった炭酸カルシウムの濾過残渣量が５０ｐｐｍ以下であることが必要である。
【００２２】
ここで、濾過残渣量が５０ｐｐｍを上回ると、粗大粒子が多量に含まれることとなるため、ポリエステルモノフィラメントの表面平滑性が損なわれるばかりか、炭酸カルシウムの粗大粒子がポリエステルモノフィラメントの中で欠点となって、ポリエステルモノフィラメントの機械的特性の低下を招きやすく、さらには、ポリエステルモノフィラメントの製造工程において、ポリエステルモノフィラメントの平均直径に比べて直径が大きいコブ糸と呼ばれる繊維軸方向に極短い長さの直径増大変動異常部が多く発生しやすくなる。
【００２３】
なお、本発明における濾過残渣量は、以下に記載したヘキサメタリン酸ナトリウム水溶液分散法にて測定したものである。
［１］直径８ｃｍφの４００メッシュ・ステンレススクリーン（以下、ステンレススクリーンという）をひだ折りにし、メタノールで十分に洗浄した後、１３０℃の熱風乾燥機中で５分間乾燥する。そして、乾燥したステンレススクリーンをデシケーター内で放冷し、恒量する。
［２］精秤した０．５０ｇのヘキサメタリン酸ナトリウムを１０００ｍｌのメスフラスコに入れた後、蒸留水を標線まで加え、ヘキサメタリン酸ナトリウムを溶かして０．０５ｗ／ｖ％のヘキサメタリン酸ナトリウム水溶液を調製する。
［３］３００ｍｌビーカーに炭酸カルシウムを約５０ｇ入れ、これに０．０５ｗ／ｖ％のヘキサメタリン酸ナトリウム水溶液を２００ｍｌ加え、ポリスマンで十分に撹拌して炭酸カルシウムの固まりをほぐす。
［４］［３］で調製した炭酸カルシウムの入ったヘキサメタリン酸ナトリウム水溶液をポリスマンで撹拌しながら、超音波分散装置（ＨＯＮＤＡ ＵＲＴＲＡＳＯＮＩＣ ＭＵＬＴＩ ＣＲＥＡＮＥＲ Ｗ−１１５、出力 ３００Ｗ、周波数 ２８ｋＨｚ）で５分間分散させて測定試料を調整する。
［５］［１］で恒量した既知重量のステンレススクリーンをメタノールで十分に濡らした後、［４］で調製した測定試料を濾過する。なお、この作業は、［４］の測定試料の調製後から３分以内に実施する。
［６］ビーカー、ステンレススクリーン、ポリスマンおよび残渣を洗浄ビンに入れたメタノールで十分に洗浄する。
［７］ステンレススクリーンを１３０℃の熱風乾燥機で５分間乾燥した後、デシケーター内で放冷し、秤量した。そして、下記（Ｉ）式により濾過残渣量を求めた。
濾過残渣量（ｐｐｍ）＝（Ｗｄ−Ｗｆ）／Ｗｓ×１０５ ・・・（Ｉ）
なおここで、Ｗｓは試料の採取量（ｇ）、Ｗｄは濾過後のステンレススクリーンの重量（ｇ）、Ｗｆは濾過前のステンレスクリーンの重量（ｇ）を示す。
［８］前記［１］〜［７］の操作を２回行い、その平均値を濾過残渣量とした。
【００２４】
また、本発明のポリエステルモノフィラメントは、ポリエステル系樹脂９０重量％〜９９重量％と炭酸カルシウム１０重量％〜１重量％とからなる樹脂組成物を溶融紡糸してなることを特徴とするが、ポリエステルモノフィラメント中に炭酸カルシウムが含有されることにより、炭酸カルシウムがポリエステルモノフィラメントの表面に現れるため、ポリエステルモノフィラメントが他の接触物に触れても、ポリエステルモノフィラメントの表面に現れた炭酸カルシウムと接触物とが先に接触して、ポリエステル系樹脂が保護される形となり、これが耐摩耗性の発現に繋がるのである。
【００２５】
そして、炭酸カルシウムの含有量が上記範囲を下回ると、耐摩耗性が十分に発揮され難くなり、逆に上記範囲を上回ると、ポリエステルモノフィラメントの引張強度が低下しやすくなり、ポリエステルモノフィラメントを製糸する際に延伸切れが発生するなどの支障をきたすばかりか、ポリエステル系樹脂と炭酸カルシウムをエクストルダーなどの溶融紡糸機で溶融混練して紡糸口金から押し出す際に吐出安定性が得られにくくなり、工業用織物の構成素材としてポリエステルモノフィラメントに要求される長さ方向の直径安定精度（以下、線径という）が失われやすくなるため好ましくない。
【００２６】
それ故、本発明においては、炭酸カルシウムの含有量は、さらには２〜８重量％が好ましく、耐摩耗性の向上と機械的特性とのバランスがより一層良くなる。
なお、本発明のポリエステルモノフィラメントは、線経変動率が３．０％以下の場合に、工業用織物の構成素材として使用すると、極めて表面平滑性に優れた工業用織物を得ることができる。
【００２７】
さらに、紙の填料として炭酸カルシウムを使用する場合は、抄紙工程のドライヤーパートで使用する抄紙ドライヤーカンバスは、一層厳しい摩耗条件下に晒されるため、本発明のポリエステルモノフィラメントは、ＪＩＳ２００８−Ｌ１０９５−９．１０．２Ｂ法に準じて測定した屈曲摩耗破断回数が１５０００回以上であることが好ましく、この条件を満たすと、工業用織物に抜群の耐摩耗性向上効果をもたらす。
【００２８】
また、本発明のポリエステルモノフィラメントは、上記の屈曲摩耗特性と合わせて、引張強度が３．０ｃＮ／ｄｔｅｘ以上の場合に、工業用織物に求められる必要最低限の強力を維持し、工業用織物への展開がさらに期待できる。
【００２９】
さらに、本発明のポリエステルモノフィラメントは、１本からなる連続糸であり、繊維軸方向に垂直な断面形状は、丸、楕円、３角、Ｔ、Ｙ、Ｈ、＋、５葉、６葉、７葉、８葉、等の多様形状、正方形、長方形、菱形、ドッグボーン状および繭型等いかなる断面形状を有するものでもよい。
【００３０】
さらにまた、本発明のポリエステルモノフィラメントの直径は、その使い方に合わせて適宜選択することができるが、通常は０．０５〜３ｍｍ程度（異形断面の場合は、丸断面面積に換算して直径を算出する）の範囲のものが好適に使用される。
【００３１】
また、本発明のポリエステルモノフィラメントには、その特性を阻害しない範囲でカルボジイミド化合物を含有させることもでき、この場合、耐加水分解性能の向上が顕著となり、高温高湿度条件下で使用した場合でも、長期に亘る製品寿命が実現できるなど、より好ましい効果の発現に繋がる。
【００３２】
ここで、ポリエステル中に含有させるカルボジイミド化合物としては、１分子中に１個または２個以上のカルボジイミド基を有する化合物が好適に利用できるが、例えば、Ｎ，Ｎ´−ジ−ｏ−トリイルカルボジイミド、Ｎ，Ｎ´−ジフェニルカルボジイミド、Ｎ，Ｎ´−ジオクチルデシルカルボジイミド、Ｎ，Ｎ´−ジ−２，６−ジメチルフェニルカルボジイミド、Ｎ−トリイル−Ｎ´−シクロヘキシルカルボジイミド、Ｎ，Ｎ´−ジ−２，６−ジイソプロピルフェニルカルボジイミド、Ｎ，Ｎ´−ジ−２，６−ジ−ｔｅｒｔ．−ブチルフェニルカルボジイミド、Ｎ−トリイル−Ｎ´−フェニルカルボジイミド、Ｎ，Ｎ´−ジ−ｐ−ニトロフェニルカルボジイミド、Ｎ，Ｎ´−ジ−ｐ−アミノフェニルカルボジイミド、Ｎ，Ｎ´−ジ−ｐ−ヒドロキシフェニルカルボジイミド、Ｎ，Ｎ´−ジ−シクロヘキシルカルボジイミド、Ｎ，Ｎ´−ジ−ｐ−トリイルカルボジイミド等が挙げられる。
本発明では、これらのカルボジイミド化合物の中から１種または２種以上の化合物を任意に選択してポリエステルモノフィラメントに含有させればよいが、ポリエステルに添加後の安定性から、芳香族骨格を有する化合物が有利な傾向にあり、中でもＮ，Ｎ´−ジ−２，６−ジイソプロピルフェニルカルボジイミド、Ｎ，Ｎ´−ジ−２，６−ジ−ｔｅｒｔ．−ブチルフェニルカルボジイミド、Ｎ，Ｎ´−ジ−２，６−ジメチルフェニルカルボジイミド、Ｎ，Ｎ´−ジ−ｏ−トリイルカルボジイミド等が有利な傾向にあり、その中でも特にＮ，Ｎ´−ジ−２，６−ジイソプロピルフェニルカルボジイミド（以下、ＴＩＣという）が好適であり、例えば市販品である Ｒｈｅｉｎ−Ｃｈｅｍｉｅ社製の“ＳＴＡＢＡＸＯＬ”（登録商標）Ｉまたは Ｒａｓｃｈｉｇ ＡＧ社製の“Ｓｔａｂｉｌｉｚｅｒ”（登録商標）７０００などを購入して使用することができる。
【００３３】
また、添加するカルボジイミ度化合物の量としては、０．１〜２．０重量％の範囲が好ましく、０．７〜１．５重量％の範囲の場合、高い耐加水分解性と優れた強度バランスを有するポリエステルモノフィラメントの取得が可能になるなど、より好ましい効果の発現が期待できる。
【００３４】
次に、本発明のポリエステルモノフィラメントは、既に公知の溶融紡糸方法にて製造が可能であるが、例えば、１軸もしくは２軸エクストルダー型溶融紡糸機を使用した場合は、乾燥したポリエステル系樹脂ペレットと炭酸カルシウムとの混合物、あるいはポリエステル系樹脂ペレットと炭酸カルシウムを高濃度に含有させたポリエステルマスターバッチを供給し、ポリエステル系樹脂の融点以上の温度で溶融混練した後、計量ギアポンプを介して、溶融紡糸機の先端に設けた紡糸口金から押し出し、冷却・延伸・熱セットを施して巻き取る方法が挙げられる。
【００３５】
かくして得られる本発明のポリエステルモノフィラメントは、従来よりも耐摩耗性と表面平滑性に優れるとともに、十分な機械的特性と安定した製糸性を兼ね備え、抄紙ドライヤーカンバスなどの工業用織物の構成素材として極めて好適である。
【実施例】
【００３６】
以下、本発明のポリエステルモノフィラメントに関しさらに詳細に説明するが、本発明はその要旨を超えない限り、以下の実施例に何ら限定されるものではない。
【００３７】
また、各種特性評価は次に説明する方法に従って行った。
【００３８】
（１）濾過残渣測定方法
［１］直径８ｃｍφの４００メッシュ・ステンレススクリーン（以下、ステンレススクリーンという）をひだ折りにし、メタノールで十分に洗浄した後、１３０℃の熱風乾燥機中で５分間乾燥する。そして、乾燥したステンレススクリーンをデシケーター内で放冷し、恒量する。
［２］精秤した０．５０ｇのヘキサメタリン酸ナトリウムを１０００ｍｌのメスフラスコに入れた後、蒸留水を標線まで加え、ヘキサメタリン酸ナトリウムを溶かして０．０５ｗ／ｖ％のヘキサメタリン酸ナトリウム水溶液を調製する。
［３］３００ｍｌビーカーに炭酸カルシウムを約５０ｇ入れ、これに０．０５ｗ／ｖ％のヘキサメタリン酸ナトリウム水溶液を２００ｍｌ加え、ポリスマンで十分に撹拌して炭酸カルシウムの固まりをほぐす。
［４］［３］で調製した炭酸カルシウムの入ったヘキサメタリン酸ナトリウム水溶液をポリスマンで撹拌しながら、超音波分散装置（ＨＯＮＤＡ ＵＲＴＲＡＳＯＮＩＣ ＭＵＬＴＩ ＣＲＥＡＮＥＲ Ｗ−１１５、出力 ３００Ｗ、周波数 ２８ｋＨｚ）で５分間分散させて測定試料を調整する。
［５］［１］で恒量した既知重量のステンレススクリーンをメタノールで十分に濡らした後、［４］で調製した測定試料を濾過する。なお、この作業は、［４］の測定試料の調製後から３分以内に実施する。
［６］ビーカー、ステンレススクリーン、ポリスマンおよび残渣を洗浄ビンに入れたメタノールで十分に洗浄する。
［７］ステンレススクリーンを１３０℃の熱風乾燥機で５分間乾燥した後、デシケーター内で放冷し、秤量した。そして、下記（Ｉ）式により濾過残渣量を求めた。
濾過残渣量（ｐｐｍ）＝（Ｗｄ−Ｗｆ）／Ｗｓ×１０５ ・・・（Ｉ）
なおここで、Ｗｓは試料の採取量（ｇ）、Ｗｄは濾過後のステンレススクリーンの重量（ｇ）、Ｗｆは濾過前のステンレスクリーンの重量（ｇ）を示す。
［８］前記［１］〜［７］の操作を２回行い、その平均値を濾過残渣量とした。
【００３９】
（２）屈曲摩耗特性試験
ＪＩＳ２００８−Ｌ１０９５−９．１０．２Ｂ法に準じた屈曲摩耗特性試験機によって測定した。すなわち、固定された直径１．０ｍｍの摩擦子（硬質鋼線（ＳＷＰ−Ａ））の上に接触させたポリエステルモノフィラメントを該ポリエステルモノフィラメントが摩擦子の左右各５５°の角度で屈曲するように設けられた２個のフリーローラー（２個のローラー間の距離１００ｍｍ）の下に掛け、さらに別の１個のフリーローラーの上を介して、ポリエステルモノフィラメントの一端に０．１９６ｃＮ／ｄｔｅｘの荷重をかけてセットし、速度１２０往復／分かつ往復ストローク２５ｍｍでポリエステルモノフィラメントを摩擦子に往復接触させ、ポリエステルモノフィラメントが破断するまでの回数を測定した。
【００４０】
（３）ポリエステルモノフィラメントの引張強力および引張強度
ＪＩＳ−Ｌ１０１３に記載の方法に準拠して、引張試験器（（株）オリエンテック製テンシロン／ＵＴＭ−ＩＩＩ−１００）を使用して測定し、試料が切断したときの強力を求め、その強力を繊度で割り返して強度（ｃＮ／ｄｔｅｘ）を算出した。
【００４１】
（４）線径変動率
アンリツ製レーザー外径測定機を使用して、１５ｍ／分で走行するポリエステルモノフィラメントの外径を長さ方向に測定間隔０．１秒／回で１０２４回（箇所）測定し、その測定値をキーエンス製データ処理機ＮＲ−２５０＆ＰＣを使用して、平均値および標準偏差（σ）を計算し、ＪＩＳ−Ｚ８１０１−１で定義される変動係数［標準偏差（σ）／平均値×１００］を線径変動率として表した。
【００４２】
（５）製糸性
２４時間の連続紡糸を行い、以下の基準で判定した。
Ａ．原料の噛み込み性
○：噛み込みは良好であった、
×：噛み込みが不良で紡糸できない状態があった。
Ｂ．フィルターの目詰まりおよび吐出状態
○：目詰まりはなく、また吐出状態も安定していた、
×：目詰まりが生じ、吐出状態も不安定であった。
Ｃ．糸切れ
○：製糸中に糸切れが全くなかった、
×：製糸中に糸切れが頻発した。
Ｄ．コブ糸の発生回数
○：１０回／トン未満、
×：１０回／トン以上。
【００４３】
なお、コブ糸の発生回数は、押出されたポリマーの総重量（kg）／１０００ｋｇ×コブ糸発生回数で表した。
【００４４】
〔実施例１〕
ＰＥＴ樹脂（東レ社製Ｔ７５５Ｍ、固有粘度１．０３）：６０重量％と炭酸カルシウム（丸尾カルシウム社製ナノックス２５Ａ、粒子径０．５μｍ以下の比率：６．８％、濾過残渣量：９．７２ｐｐｍ）：４０重量％の混合物を２軸溶融押し出し機に供給し、混練温度：２７５℃、Ｌ／Ｄ：３０、スクリュー回転数：３００ｒｐｍの条件で溶融混練を行い、炭酸カルシウム含有のＰＥＴマスターバッチを作製した。
【００４５】
そして、ＰＥＴ樹脂：ＰＥＴマスターバッチが９５：５の重量比となるようにエクストルダー型溶融紡糸機に供給し、紡糸温度２８０℃で溶融混練した後、紡糸口金（口金孔径：１．５ｍｍ）から溶融ポリマーを押し出し、直ちに７０℃の温水浴中で冷却固化させた未延伸糸を得た。
【００４６】
次に、この未延伸糸を常法にしたがい合計５．５倍に延伸し、さらに熱セットを行なって直径０．４０ｍｍの円形断面ポリエステルモノフィラメントを得た。得られたポリエステルモノフィラメントの引張強度、耐摩耗性、線径変動率および製糸性を表１に示す。
【００４７】
〔実施例２〜５〕
炭酸カルシウムの含有量と粒子径０．５μｍ以下の比率、および濾過残渣量を表１に示すように変更したこと以外は、実施例１と同様の方法で直径０．４０ｍｍのポリエステルモノフィラメントを得た。
【００４８】
〔実施例６〕
ＰＥＴ樹脂：９４重量％、炭酸カルシウム：５重量％以外にモノカルボジイミド（ＭＣＤ）化合物を１重量％添加したこと以外は、実施例１と同様の方法で直径０．４０ｍｍのポリエステルモノフィラメントを得た。
【００４９】
〔比較例１〜４〕
炭酸カルシウムの含有量と粒子径０．５μｍ以下の比率、および濾過残渣量を表１に示すように変更したこと以外は、実施例１と同様の方法で直径０．４０ｍｍのポリエステルモノフィラメントを得た。
【００５０】
【表１】
【００５１】
表１から明らかなように、本発明のポリエステルモノフィラメント（実施例１〜６）は、優れた耐摩耗性と十分な機械的特性を兼ね備え、さらには優れた線径精度と安定した製糸性が得られることから、各種工業用織物、特に抄紙用ドライヤーカンバスといった抄紙用織物の構成素材として好適である。
【００５２】
これに対して、本発明の条件を満たさないポリエステルモノフィラメント（比較例１〜４）は、耐摩耗性や機械的特性だけでなく線径精度も低く、各種工業用織物、特に抄紙用ドライヤーカンバスといった抄紙用織物の構成素材としては十分なものとは言えなかった。
【産業上の利用可能性】
【００５３】
以上説明したように、本発明のポリエステルモノフィラメントは、従来よりも耐摩耗性と表面平滑性に優れるとともに、十分な機械的特性と安定した製糸性を兼ね備えていることから、抄紙ドライヤーカンバスなどの工業用織物の構成素材として極めて好適である。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、耐摩耗性と表面平滑性に優れるとともに、十分な機械的特性と安定した製糸性を兼ね備え、抄紙ドライヤーカンバスなどの工業用織物の構成素材として好適なポリエステルモノフィラメントおよびこれを用いた工業用織物に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
ポリエステル、ポリフェニレンサルファイドおよびポリアミドなどの熱可塑性樹脂からなるモノフィラメントは、抗張力や耐熱性などに優れているため、従来から各種工業用部品、衣料用および工業用繊維材料、抄紙機用織物、サーマルボンド法不織布熱接着工程用ネットコンベア用織物、熱処理炉内搬送ベルト用織物、フィルター用織物などの各種織物のほかに、各種ブラシ、毛筆、印刷スクリーン用紗、釣り糸、ゴム補強用繊維材料などにも使用されてきた。
【０００３】
中でも、製紙業界における抄紙ワイヤーや抄紙ドライヤーカンバスといった抄紙用織物の構成素材としては、ポリエチレンテレフタレートを代表素材とするポリエステルモノフィラメントが広く使用されている。
【０００４】
しかし、近年の製紙業界では、紙の経日劣化の改善策として、従来の酸性紙から中性紙への転換が盛んに行なわれるようになり、この転換に伴って填料と呼ばれる紙への充填材が従来のタルクよりも硬い炭酸カルシウムに変更されたため、抄紙ワイヤーの摩耗が早くなって寿命が短くなるといった問題を生じていた。
【０００５】
また、製紙工程のドライヤーパートで使用される抄紙ドライヤーカンバスは、填料を含有する紙と高速接触するために摩耗が著しく、特に無機顔料（乾粉末炭酸カルシウムやカオリン等）を含有する塗料を紙表面にコーティングした後の乾燥工程で使用されるドライヤーカンバスにおいては、無機顔料の影響も加わってさらに著しく摩耗することから、これら工業用織物の構成素材であるポリエステルモノフィラメントには優れた耐摩耗性が要求されていた。
【０００６】
そこで、これらの耐摩耗性改善策として、ポリエチレンテレフタレートに熱可塑性エラストマである熱可塑性ポリウレタンを含有させたモノフィラメントおよび抄紙用織物（例えば、特許文献１参照）が提案されているが、熱可塑性ポリウレタンの融点はポリエチレンテレフタレートの融点よりも低く、ポリエチレンテレフタレートの融点以上で溶融紡糸しなければならないために、熱可塑性ポリウレタンのウレタン結合とエーテル鎖が熱分解して得られるモノフィラメントは十分な引張強度を持たず、抄紙用織物に使用しても、耐久性に欠けるものしか得られなかった。
【０００７】
また、２０ｎｍ〜１００ｎｍの厚みと２０：１以下のアスペクト比を有する無機酸化物、水酸化物、炭酸塩、重炭酸塩、窒化物、炭化物などの非層状小板形粒子を含有した耐摩耗性ポリエステル繊維（例えば、特許文献２参照）や、ポリエステル繊維に平均粒子径が１００ｎｍ以下のケイ素、アルミニウムおよび／またはチタンの酸化物を配合することにより工業用布の耐摩耗性を向上する技術（例えば、特許文献３参照）が提案されているが、これらのポリエステル繊維は、工業用織物として十分な引張強度を有するものの、添加する無機粒子径が小さいために十分な耐摩耗性が得られず、特に耐摩耗性が要求される抄紙用織物には実用的ではなかった。
【０００８】
さらに、耐摩耗性向上を目的に、粒子径分布において、一次粒子径１．０μｍ以上の粒子の存在割合が全粒子中の５％以下である酸化チタンを０．３〜０．８重量％含有したポリエステルモノフィラメント（例えば、特許文献４参照）が提案されているが、このポリエステルモノフィラメントは含有させる無機粒子量が少ないため、工業用織物としての十分な耐摩耗性を有するものではなかった。
【０００９】
さらにまた、耐摩耗性に優れた繊維を製造し得る手段として、少なくとも一つのスルホン酸基またはスルホン酸金属塩基を持つ化合物を共重合してなる芳香族ポリエステルに酸化ジルコニウム粒子を添加したポリエステル組成物からなる繊維（例えば、特許文献５参照）が提案されているが、この組成物から得られたモノフィラメントは、耐摩耗性の向上がある程度は認められるものの、その効果は小さく、また添加したジルコニウム粒子が凝集するために線径斑が大きくなり、工業用織物として必要な表面平滑性を得ることができなかった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】特開平２−８０６８８号公報
【特許文献２】特開２００７−２３４７４号公報
【特許文献３】特開２００６−６３５１１号公報
【特許文献４】特開２００９−２２８１７５号公報
【特許文献５】特開平５−１７１０１４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
本発明は、以上のような状況を鑑み、従来技術における問題点の解決を課題として検討した結果達成されたものである。つまり、本発明の目的は、従来よりも耐摩耗性と表面平滑性に優れるとともに、十分な機械的特性と安定した製糸性を兼ね備え、抄紙ドライヤーカンバスなどの工業用織物の構成素材として好適なポリエステルモノフィラメントおよびこれを用いた工業用織物を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記目的を達成するために、本発明によれば、ポリエステル系樹脂９０重量％〜９９重量％と炭酸カルシウム１０重量％〜１重量％とからなる樹脂組成物を溶融紡糸したポリエステルモノフィラメントであって、前記炭酸カルシウムは、その粒子分布において、粒子径０．５μｍ以下のものが粒子全体の１０％以下含まれており、且つヘキサメタリン酸ナトリウム水溶液分散法により、炭酸カルシウムを直径８ｃｍφの４００メッシュ・ステンレススクリーンで濾過した際に、ステンレススクリーンを通過しなかった炭酸カルシウムの濾過残渣量が５０ｐｐｍ以下であることを特徴とするポリエステルモノフィラメントが提供される。
【００１３】
なお、本発明のポリエステルモノフィラメントにおいては、
前記ポリエステル系樹脂が、ポリエチレンテレフタレート、ポリプロピレンテレフタレート、およびポリブチレンテレフタレートから選ばれた少なくとも１種を主成分とすること、
ＪＩＳ２００８−Ｌ１０９５−９．１０．２Ｂ法に準じて測定した屈曲摩耗破断回数が１５０００回以上、且つＪＩＳ−Ｌ１０１３に準じて測定した引張強度が３．０ｃＮ／ｄｔｅｘ以上であること
がいずれも好ましい条件として挙げられ、これらの条件を満たした場合はさらに優れた効果を発揮することができる。
【００１４】
また、本発明の工業用織物は上記ポリエステル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使用したことを特徴とし、特に抄紙用織物として使用した場合には、耐摩耗性および表面平滑性に優れた工業用織物が得られる。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、以下に説明する通り、従来技術よりも耐摩耗性と表面平滑性に優れるとともに、十分な機械的特性と安定した製糸性を兼ね備え、抄紙ドライヤーカンバスなどの工業用織物の構成素材として好適なポリエステルモノフィラメントおよび工業用織物を得ることができる。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下に、本発明を詳細に説明する。
【００１７】
本発明のポリエステルモノフィラメントは、ポリエステル系樹脂９０重量％〜９９重量％と炭酸カルシウム１０重量％〜１重量％とからなる樹脂組成物を溶融紡糸したポリエステルモノフィラメントであって、前記炭酸カルシウは、その粒子分布において、粒子径０．５μｍ以下のものが粒子全体の１０％以下含まれており、且つヘキサメタリン酸ナトリウム水溶液分散法により、炭酸カルシウムを直径８ｃｍの４００メッシュ・ステンレススクリーンで濾過した際に、スクリーンを通過しなかった炭酸カルシウムの濾過残渣量が５０ｐｐｍ以下であることを特徴とする。
【００１８】
まず、本発明のポリエステルモノフィラメントを構成するポリエステル系樹脂とは、ポリエチレンテレフタレート（以下、ＰＥＴという）、ポリプロピレンテレフタレートおよびポリブチレンテレフタレート等のジカルボン酸またはそのエステル形成誘導体およびジオールまたはそのエステル形成誘導体から合成されるポリエステル系化合物のことである。これらの内でも、ジカルボン酸成分の９０モル％以上がテレフタル酸からなり、またグリコール成分の９０モル％以上がエチレングリコールからなるＰＥＴの使用が好適である。
【００１９】
ＰＥＴは、上記のテレフタル酸成分の一部を、例えば２，６−ナフタレンジカルボン酸、イソフタル酸、１，４−シクロヘキサンジカルボン酸、アジピン酸、セバシン酸、スルホン酸金属塩置換イソフタル酸等で置き換えたものであってもよい。また、上記のエチレングリコール成分の一部を、例えばプロピレングリコール、テトラメチレングリコール、１，４−シクロヘキサンジメタノール、ジエチレングリコール、ネオペンチルグリコール、１，４−シクロヘキサンジオール、ポリアルキレングリコール等で置き換えたものであってもよい。さらに、ペンタエリスリトール、トリメチロールプロパン、トリメリット酸、トリメシン酸、硼酸等の鎖分岐剤を本発明の目的を阻害しない範囲で併用することもできる。
【００２０】
一方、本発明のポリエステルモノフィラメントに含まれる炭酸カルシウムは、その粒子分布において、粒子径０．５μｍ以下のものが粒子全体の１０％以下含まれていることが必要であり、その比率が１０％を上回ると、０．５μｍ以下の粒子が多過ぎることに起因して、ポリエステル系樹脂と炭酸カルシウムとをエクストルダーなどの溶融紡糸機にて溶融混錬して押し出す際に、炭酸カルシウムが溶融ポリエステル系樹脂中に均一分散せずに凝集してしまい、この凝集した炭酸カルシウム粒子が溶融紡糸機先端に設けられたスピンパック内の濾過フィルターに捕捉されて短時間でのフィルターの目詰まりが発生し、安定した紡糸性が得られにくくなる。
【００２１】
また、本発明のポリエステルモノフィラメントに含まれる炭酸カルシウムは、後に説明するヘキサメタリン酸ナトリウム水溶液分散法により、炭酸カルシウムを直径８ｃｍφの４００メッシュ・ステンレススクリーンで濾過した際に、ステンレススクリーンを通過しなかった炭酸カルシウムの濾過残渣量が５０ｐｐｍ以下であることが必要である。
【００２２】
ここで、濾過残渣量が５０ｐｐｍを上回ると、粗大粒子が多量に含まれることとなるため、ポリエステルモノフィラメントの表面平滑性が損なわれるばかりか、炭酸カルシウムの粗大粒子がポリエステルモノフィラメントの中で欠点となって、ポリエステルモノフィラメントの機械的特性の低下を招きやすく、さらには、ポリエステルモノフィラメントの製造工程において、ポリエステルモノフィラメントの平均直径に比べて直径が大きいコブ糸と呼ばれる繊維軸方向に極短い長さの直径増大変動異常部が多く発生しやすくなる。
【００２３】
なお、本発明における濾過残渣量は、以下に記載したヘキサメタリン酸ナトリウム水溶液分散法にて測定したものである。
［１］直径８ｃｍφの４００メッシュ・ステンレススクリーン（以下、ステンレススクリーンという）をひだ折りにし、メタノールで十分に洗浄した後、１３０℃の熱風乾燥機中で５分間乾燥する。そして、乾燥したステンレススクリーンをデシケーター内で放冷し、恒量する。
［２］精秤した０．５０ｇのヘキサメタリン酸ナトリウムを１０００ｍｌのメスフラスコに入れた後、蒸留水を標線まで加え、ヘキサメタリン酸ナトリウムを溶かして０．０５ｗ／ｖ％のヘキサメタリン酸ナトリウム水溶液を調製する。
［３］３００ｍｌビーカーに炭酸カルシウムを約５０ｇ入れ、これに０．０５ｗ／ｖ％のヘキサメタリン酸ナトリウム水溶液を２００ｍｌ加え、ポリスマンで十分に撹拌して炭酸カルシウムの固まりをほぐす。
［４］［３］で調製した炭酸カルシウムの入ったヘキサメタリン酸ナトリウム水溶液をポリスマンで撹拌しながら、超音波分散装置（ＨＯＮＤＡ ＵＲＴＲＡＳＯＮＩＣ ＭＵＬＴＩ ＣＲＥＡＮＥＲ Ｗ−１１５、出力 ３００Ｗ、周波数 ２８ｋＨｚ）で５分間分散させて測定試料を調整する。
［５］［１］で恒量した既知重量のステンレススクリーンをメタノールで十分に濡らした後、［４］で調製した測定試料を濾過する。なお、この作業は、［４］の測定試料の調製後から３分以内に実施する。
［６］ビーカー、ステンレススクリーン、ポリスマンおよび残渣を洗浄ビンに入れたメタノールで十分に洗浄する。
［７］ステンレススクリーンを１３０℃の熱風乾燥機で５分間乾燥した後、デシケーター内で放冷し、秤量した。そして、下記（Ｉ）式により濾過残渣量を求めた。
濾過残渣量（ｐｐｍ）＝（Ｗｄ−Ｗｆ）／Ｗｓ×１０５ ・・・（Ｉ）
なおここで、Ｗｓは試料の採取量（ｇ）、Ｗｄは濾過後のステンレススクリーンの重量（ｇ）、Ｗｆは濾過前のステンレスクリーンの重量（ｇ）を示す。
［８］前記［１］〜［７］の操作を２回行い、その平均値を濾過残渣量とした。
【００２４】
また、本発明のポリエステルモノフィラメントは、ポリエステル系樹脂９０重量％〜９９重量％と炭酸カルシウム１０重量％〜１重量％とからなる樹脂組成物を溶融紡糸してなることを特徴とするが、ポリエステルモノフィラメント中に炭酸カルシウムが含有されることにより、炭酸カルシウムがポリエステルモノフィラメントの表面に現れるため、ポリエステルモノフィラメントが他の接触物に触れても、ポリエステルモノフィラメントの表面に現れた炭酸カルシウムと接触物とが先に接触して、ポリエステル系樹脂が保護される形となり、これが耐摩耗性の発現に繋がるのである。
【００２５】
そして、炭酸カルシウムの含有量が上記範囲を下回ると、耐摩耗性が十分に発揮され難くなり、逆に上記範囲を上回ると、ポリエステルモノフィラメントの引張強度が低下しやすくなり、ポリエステルモノフィラメントを製糸する際に延伸切れが発生するなどの支障をきたすばかりか、ポリエステル系樹脂と炭酸カルシウムをエクストルダーなどの溶融紡糸機で溶融混練して紡糸口金から押し出す際に吐出安定性が得られにくくなり、工業用織物の構成素材としてポリエステルモノフィラメントに要求される長さ方向の直径安定精度（以下、線径という）が失われやすくなるため好ましくない。
【００２６】
それ故、本発明においては、炭酸カルシウムの含有量は、さらには２〜８重量％が好ましく、耐摩耗性の向上と機械的特性とのバランスがより一層良くなる。
なお、本発明のポリエステルモノフィラメントは、線経変動率が３．０％以下の場合に、工業用織物の構成素材として使用すると、極めて表面平滑性に優れた工業用織物を得ることができる。
【００２７】
さらに、紙の填料として炭酸カルシウムを使用する場合は、抄紙工程のドライヤーパートで使用する抄紙ドライヤーカンバスは、一層厳しい摩耗条件下に晒されるため、本発明のポリエステルモノフィラメントは、ＪＩＳ２００８−Ｌ１０９５−９．１０．２Ｂ法に準じて測定した屈曲摩耗破断回数が１５０００回以上であることが好ましく、この条件を満たすと、工業用織物に抜群の耐摩耗性向上効果をもたらす。
【００２８】
また、本発明のポリエステルモノフィラメントは、上記の屈曲摩耗特性と合わせて、引張強度が３．０ｃＮ／ｄｔｅｘ以上の場合に、工業用織物に求められる必要最低限の強力を維持し、工業用織物への展開がさらに期待できる。
【００２９】
さらに、本発明のポリエステルモノフィラメントは、１本からなる連続糸であり、繊維軸方向に垂直な断面形状は、丸、楕円、３角、Ｔ、Ｙ、Ｈ、＋、５葉、６葉、７葉、８葉、等の多様形状、正方形、長方形、菱形、ドッグボーン状および繭型等いかなる断面形状を有するものでもよい。
【００３０】
さらにまた、本発明のポリエステルモノフィラメントの直径は、その使い方に合わせて適宜選択することができるが、通常は０．０５〜３ｍｍ程度（異形断面の場合は、丸断面面積に換算して直径を算出する）の範囲のものが好適に使用される。
【００３１】
また、本発明のポリエステルモノフィラメントには、その特性を阻害しない範囲でカルボジイミド化合物を含有させることもでき、この場合、耐加水分解性能の向上が顕著となり、高温高湿度条件下で使用した場合でも、長期に亘る製品寿命が実現できるなど、より好ましい効果の発現に繋がる。
【００３２】
ここで、ポリエステル中に含有させるカルボジイミド化合物としては、１分子中に１個または２個以上のカルボジイミド基を有する化合物が好適に利用できるが、例えば、Ｎ，Ｎ´−ジ−ｏ−トリイルカルボジイミド、Ｎ，Ｎ´−ジフェニルカルボジイミド、Ｎ，Ｎ´−ジオクチルデシルカルボジイミド、Ｎ，Ｎ´−ジ−２，６−ジメチルフェニルカルボジイミド、Ｎ−トリイル−Ｎ´−シクロヘキシルカルボジイミド、Ｎ，Ｎ´−ジ−２，６−ジイソプロピルフェニルカルボジイミド、Ｎ，Ｎ´−ジ−２，６−ジ−ｔｅｒｔ．−ブチルフェニルカルボジイミド、Ｎ−トリイル−Ｎ´−フェニルカルボジイミド、Ｎ，Ｎ´−ジ−ｐ−ニトロフェニルカルボジイミド、Ｎ，Ｎ´−ジ−ｐ−アミノフェニルカルボジイミド、Ｎ，Ｎ´−ジ−ｐ−ヒドロキシフェニルカルボジイミド、Ｎ，Ｎ´−ジ−シクロヘキシルカルボジイミド、Ｎ，Ｎ´−ジ−ｐ−トリイルカルボジイミド等が挙げられる。
本発明では、これらのカルボジイミド化合物の中から１種または２種以上の化合物を任意に選択してポリエステルモノフィラメントに含有させればよいが、ポリエステルに添加後の安定性から、芳香族骨格を有する化合物が有利な傾向にあり、中でもＮ，Ｎ´−ジ−２，６−ジイソプロピルフェニルカルボジイミド、Ｎ，Ｎ´−ジ−２，６−ジ−ｔｅｒｔ．−ブチルフェニルカルボジイミド、Ｎ，Ｎ´−ジ−２，６−ジメチルフェニルカルボジイミド、Ｎ，Ｎ´−ジ−ｏ−トリイルカルボジイミド等が有利な傾向にあり、その中でも特にＮ，Ｎ´−ジ−２，６−ジイソプロピルフェニルカルボジイミド（以下、ＴＩＣという）が好適であり、例えば市販品である Ｒｈｅｉｎ−Ｃｈｅｍｉｅ社製の“ＳＴＡＢＡＸＯＬ”（登録商標）Ｉまたは Ｒａｓｃｈｉｇ ＡＧ社製の“Ｓｔａｂｉｌｉｚｅｒ”（登録商標）７０００などを購入して使用することができる。
【００３３】
また、添加するカルボジイミ度化合物の量としては、０．１〜２．０重量％の範囲が好ましく、０．７〜１．５重量％の範囲の場合、高い耐加水分解性と優れた強度バランスを有するポリエステルモノフィラメントの取得が可能になるなど、より好ましい効果の発現が期待できる。
【００３４】
次に、本発明のポリエステルモノフィラメントは、既に公知の溶融紡糸方法にて製造が可能であるが、例えば、１軸もしくは２軸エクストルダー型溶融紡糸機を使用した場合は、乾燥したポリエステル系樹脂ペレットと炭酸カルシウムとの混合物、あるいはポリエステル系樹脂ペレットと炭酸カルシウムを高濃度に含有させたポリエステルマスターバッチを供給し、ポリエステル系樹脂の融点以上の温度で溶融混練した後、計量ギアポンプを介して、溶融紡糸機の先端に設けた紡糸口金から押し出し、冷却・延伸・熱セットを施して巻き取る方法が挙げられる。
【００３５】
かくして得られる本発明のポリエステルモノフィラメントは、従来よりも耐摩耗性と表面平滑性に優れるとともに、十分な機械的特性と安定した製糸性を兼ね備え、抄紙ドライヤーカンバスなどの工業用織物の構成素材として極めて好適である。
【実施例】
【００３６】
以下、本発明のポリエステルモノフィラメントに関しさらに詳細に説明するが、本発明はその要旨を超えない限り、以下の実施例に何ら限定されるものではない。
【００３７】
また、各種特性評価は次に説明する方法に従って行った。
【００３８】
（１）濾過残渣測定方法
［１］直径８ｃｍφの４００メッシュ・ステンレススクリーン（以下、ステンレススクリーンという）をひだ折りにし、メタノールで十分に洗浄した後、１３０℃の熱風乾燥機中で５分間乾燥する。そして、乾燥したステンレススクリーンをデシケーター内で放冷し、恒量する。
［２］精秤した０．５０ｇのヘキサメタリン酸ナトリウムを１０００ｍｌのメスフラスコに入れた後、蒸留水を標線まで加え、ヘキサメタリン酸ナトリウムを溶かして０．０５ｗ／ｖ％のヘキサメタリン酸ナトリウム水溶液を調製する。
［３］３００ｍｌビーカーに炭酸カルシウムを約５０ｇ入れ、これに０．０５ｗ／ｖ％のヘキサメタリン酸ナトリウム水溶液を２００ｍｌ加え、ポリスマンで十分に撹拌して炭酸カルシウムの固まりをほぐす。
［４］［３］で調製した炭酸カルシウムの入ったヘキサメタリン酸ナトリウム水溶液をポリスマンで撹拌しながら、超音波分散装置（ＨＯＮＤＡ ＵＲＴＲＡＳＯＮＩＣ ＭＵＬＴＩ ＣＲＥＡＮＥＲ Ｗ−１１５、出力 ３００Ｗ、周波数 ２８ｋＨｚ）で５分間分散させて測定試料を調整する。
［５］［１］で恒量した既知重量のステンレススクリーンをメタノールで十分に濡らした後、［４］で調製した測定試料を濾過する。なお、この作業は、［４］の測定試料の調製後から３分以内に実施する。
［６］ビーカー、ステンレススクリーン、ポリスマンおよび残渣を洗浄ビンに入れたメタノールで十分に洗浄する。
［７］ステンレススクリーンを１３０℃の熱風乾燥機で５分間乾燥した後、デシケーター内で放冷し、秤量した。そして、下記（Ｉ）式により濾過残渣量を求めた。
濾過残渣量（ｐｐｍ）＝（Ｗｄ−Ｗｆ）／Ｗｓ×１０５ ・・・（Ｉ）
なおここで、Ｗｓは試料の採取量（ｇ）、Ｗｄは濾過後のステンレススクリーンの重量（ｇ）、Ｗｆは濾過前のステンレスクリーンの重量（ｇ）を示す。
［８］前記［１］〜［７］の操作を２回行い、その平均値を濾過残渣量とした。
【００３９】
（２）屈曲摩耗特性試験
ＪＩＳ２００８−Ｌ１０９５−９．１０．２Ｂ法に準じた屈曲摩耗特性試験機によって測定した。すなわち、固定された直径１．０ｍｍの摩擦子（硬質鋼線（ＳＷＰ−Ａ））の上に接触させたポリエステルモノフィラメントを該ポリエステルモノフィラメントが摩擦子の左右各５５°の角度で屈曲するように設けられた２個のフリーローラー（２個のローラー間の距離１００ｍｍ）の下に掛け、さらに別の１個のフリーローラーの上を介して、ポリエステルモノフィラメントの一端に０．１９６ｃＮ／ｄｔｅｘの荷重をかけてセットし、速度１２０往復／分かつ往復ストローク２５ｍｍでポリエステルモノフィラメントを摩擦子に往復接触させ、ポリエステルモノフィラメントが破断するまでの回数を測定した。
【００４０】
（３）ポリエステルモノフィラメントの引張強力および引張強度
ＪＩＳ−Ｌ１０１３に記載の方法に準拠して、引張試験器（（株）オリエンテック製テンシロン／ＵＴＭ−ＩＩＩ−１００）を使用して測定し、試料が切断したときの強力を求め、その強力を繊度で割り返して強度（ｃＮ／ｄｔｅｘ）を算出した。
【００４１】
（４）線径変動率
アンリツ製レーザー外径測定機を使用して、１５ｍ／分で走行するポリエステルモノフィラメントの外径を長さ方向に測定間隔０．１秒／回で１０２４回（箇所）測定し、その測定値をキーエンス製データ処理機ＮＲ−２５０＆ＰＣを使用して、平均値および標準偏差（σ）を計算し、ＪＩＳ−Ｚ８１０１−１で定義される変動係数［標準偏差（σ）／平均値×１００］を線径変動率として表した。
【００４２】
（５）製糸性
２４時間の連続紡糸を行い、以下の基準で判定した。
Ａ．原料の噛み込み性
○：噛み込みは良好であった、
×：噛み込みが不良で紡糸できない状態があった。
Ｂ．フィルターの目詰まりおよび吐出状態
○：目詰まりはなく、また吐出状態も安定していた、
×：目詰まりが生じ、吐出状態も不安定であった。
Ｃ．糸切れ
○：製糸中に糸切れが全くなかった、
×：製糸中に糸切れが頻発した。
Ｄ．コブ糸の発生回数
○：１０回／トン未満、
×：１０回／トン以上。
【００４３】
なお、コブ糸の発生回数は、押出されたポリマーの総重量（kg）／１０００ｋｇ×コブ糸発生回数で表した。
【００４４】
〔実施例１〕
ＰＥＴ樹脂（東レ社製Ｔ７５５Ｍ、固有粘度１．０３）：６０重量％と炭酸カルシウム（丸尾カルシウム社製ナノックス２５Ａ、粒子径０．５μｍ以下の比率：６．８％、濾過残渣量：９．７２ｐｐｍ）：４０重量％の混合物を２軸溶融押し出し機に供給し、混練温度：２７５℃、Ｌ／Ｄ：３０、スクリュー回転数：３００ｒｐｍの条件で溶融混練を行い、炭酸カルシウム含有のＰＥＴマスターバッチを作製した。
【００４５】
そして、ＰＥＴ樹脂：ＰＥＴマスターバッチが９５：５の重量比となるようにエクストルダー型溶融紡糸機に供給し、紡糸温度２８０℃で溶融混練した後、紡糸口金（口金孔径：１．５ｍｍ）から溶融ポリマーを押し出し、直ちに７０℃の温水浴中で冷却固化させた未延伸糸を得た。
【００４６】
次に、この未延伸糸を常法にしたがい合計５．５倍に延伸し、さらに熱セットを行なって直径０．４０ｍｍの円形断面ポリエステルモノフィラメントを得た。得られたポリエステルモノフィラメントの引張強度、耐摩耗性、線径変動率および製糸性を表１に示す。
【００４７】
〔実施例２〜５〕
炭酸カルシウムの含有量と粒子径０．５μｍ以下の比率、および濾過残渣量を表１に示すように変更したこと以外は、実施例１と同様の方法で直径０．４０ｍｍのポリエステルモノフィラメントを得た。
【００４８】
〔実施例６〕
ＰＥＴ樹脂：９４重量％、炭酸カルシウム：５重量％以外にモノカルボジイミド（ＭＣＤ）化合物を１重量％添加したこと以外は、実施例１と同様の方法で直径０．４０ｍｍのポリエステルモノフィラメントを得た。
【００４９】
〔比較例１〜４〕
炭酸カルシウムの含有量と粒子径０．５μｍ以下の比率、および濾過残渣量を表１に示すように変更したこと以外は、実施例１と同様の方法で直径０．４０ｍｍのポリエステルモノフィラメントを得た。
【００５０】
【表１】
【００５１】
表１から明らかなように、本発明のポリエステルモノフィラメント（実施例１〜６）は、優れた耐摩耗性と十分な機械的特性を兼ね備え、さらには優れた線径精度と安定した製糸性が得られることから、各種工業用織物、特に抄紙用ドライヤーカンバスといった抄紙用織物の構成素材として好適である。
【００５２】
これに対して、本発明の条件を満たさないポリエステルモノフィラメント（比較例１〜４）は、耐摩耗性や機械的特性だけでなく線径精度も低く、各種工業用織物、特に抄紙用ドライヤーカンバスといった抄紙用織物の構成素材としては十分なものとは言えなかった。
【産業上の利用可能性】
【００５３】
以上説明したように、本発明のポリエステルモノフィラメントは、従来よりも耐摩耗性と表面平滑性に優れるとともに、十分な機械的特性と安定した製糸性を兼ね備えていることから、抄紙ドライヤーカンバスなどの工業用織物の構成素材として極めて好適である。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ポリエステル系樹脂９０重量％〜９９重量％と炭酸カルシウム１０重量％〜１重量％とからなる樹脂組成物を溶融紡糸したポリエステルモノフィラメントであって、前記炭酸カルシウムは、その粒子分布において、粒子径０．５μｍ以下のものが粒子全体の１０％以下含まれており、且つヘキサメタリン酸ナトリウム水溶液分散法により、炭酸カルシウムを直径８ｃｍφの４００メッシュ・ステンレススクリーンで濾過した際に、ステンレススクリーンを通過しなかった炭酸カルシウムの濾過残渣量が５０ｐｐｍ以下であることを特徴とするポリエステルモノフィラメント。
【請求項２】
前記ポリエステル系樹脂がポリエチレンテレフタレート、ポリプロピレンテレフタレート、およびポリブチレンテレフタレートから選ばれた少なくとも１種を主成分とすることを特徴とする請求項１に記載のポリエステルモノフィラメント。
【請求項３】
ＪＩＳ２００８−Ｌ１０９５−９．１０．２Ｂ法に準じて測定した屈曲摩耗破断回数が１５０００回以上、且つＪＩＳ−Ｌ１０１３に準じて測定した引張強度が３．０ｃＮ／ｄｔｅｘ以上であることを特徴とする請求項１または２に記載のポリエステルモノフィラメント。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか１項に記載のポリエステル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使用したことを特徴とする工業用織物。
【請求項５】
抄紙用織物であることを特徴とする請求項４に記載の工業用織物。
【請求項１】
ポリエステル系樹脂９０重量％〜９９重量％と炭酸カルシウム１０重量％〜１重量％とからなる樹脂組成物を溶融紡糸したポリエステルモノフィラメントであって、前記炭酸カルシウムは、その粒子分布において、粒子径０．５μｍ以下のものが粒子全体の１０％以下含まれており、且つヘキサメタリン酸ナトリウム水溶液分散法により、炭酸カルシウムを直径８ｃｍφの４００メッシュ・ステンレススクリーンで濾過した際に、ステンレススクリーンを通過しなかった炭酸カルシウムの濾過残渣量が５０ｐｐｍ以下であることを特徴とするポリエステルモノフィラメント。
【請求項２】
前記ポリエステル系樹脂がポリエチレンテレフタレート、ポリプロピレンテレフタレート、およびポリブチレンテレフタレートから選ばれた少なくとも１種を主成分とすることを特徴とする請求項１に記載のポリエステルモノフィラメント。
【請求項３】
ＪＩＳ２００８−Ｌ１０９５−９．１０．２Ｂ法に準じて測定した屈曲摩耗破断回数が１５０００回以上、且つＪＩＳ−Ｌ１０１３に準じて測定した引張強度が３．０ｃＮ／ｄｔｅｘ以上であることを特徴とする請求項１または２に記載のポリエステルモノフィラメント。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか１項に記載のポリエステル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使用したことを特徴とする工業用織物。
【請求項５】
抄紙用織物であることを特徴とする請求項４に記載の工業用織物。
【公開番号】特開２０１２−１０７３４８（Ｐ２０１２−１０７３４８Ａ）
【公開日】平成２４年６月７日（２０１２．６．７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−２５５４５０（Ｐ２０１０−２５５４５０）
【出願日】平成２２年１１月１６日（２０１０．１１．１６）
【出願人】（０００２１９２８８）東レ・モノフィラメント株式会社 (239)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年６月７日（２０１２．６．７）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年１１月１６日（２０１０．１１．１６）
【出願人】（０００２１９２８８）東レ・モノフィラメント株式会社 (239)
【Ｆターム（参考）】
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