弗素系樹脂モノフィラメント、その製造方法および工業織物
【課題】工業織物の少なくとも一部に使用した場合に、従来のエチレン−テトラフルオロエチレン共重合体からなるモノフィラメントに比べて、高い引張強度、引掛強度、結節強度を有し、接合強力と耐久性を向上させることができるエチレン−テトラフルオロエチレン共重合体からなるモノフィラメント、その製造方法および工業織物の提供。
【解決手段】引張強度が２．０ｃＮ／ｄｔｅｘ以上、結節強度が１．０ｃＮ／ｄｔｅｘ以上、かつ引掛強度が２．５ｃＮ／ｄｔｅｘ以上のエチレン−テトラフルオロエチレン共重合体からなる弗素系樹脂モノフィラメント。
【解決手段】引張強度が２．０ｃＮ／ｄｔｅｘ以上、結節強度が１．０ｃＮ／ｄｔｅｘ以上、かつ引掛強度が２．５ｃＮ／ｄｔｅｘ以上のエチレン−テトラフルオロエチレン共重合体からなる弗素系樹脂モノフィラメント。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、弗素系樹脂が有する優れた耐熱性、耐薬品性、耐溶剤性、電気特性、摩擦特性、非粘着性、耐候性などの特質を遺憾なく発揮できると共に、工業織物の少なくとも一部に使用した場合に、従来のエチレン−テトラフルオロエチレン共重合体からなるモノフィラメントに比べて、織物の経糸として重要な高い引張強度、引掛強度、結節強度を有し、接合強力と耐久性を向上させることができるエチレン−テトラフルオロエチレン共重合体からなるモノフィラメント、その製造方法およびこの弗素系樹脂モノフィラメントを使用した工業織物に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来より、ポリアミド樹脂、ポリエステル樹脂などの熱可塑性樹脂からなるモノフィラメントは、耐熱性、強度、剛性などの優れた特性を有することから、各種の産業資材用途に好ましく使用されてきた。
【０００３】
また、工業織物用途においても同様に優れた特質を有するモノフィラメントの要求が高まっており、特にフィルター用織物用途に使用されるモノフィラメントには、優れた耐熱性、耐薬品性、耐溶剤性などが要求されているが、従来のポリアミド樹脂、ポリエステル樹脂などからなるモノフィラメントでは、特質上限界があり満足のいく特性が得られないことから、近年では特に優れた耐熱性、耐薬品性、耐溶剤性、電気特性、摩擦特性、非粘着性、耐候性などの特質を有する弗素系樹脂からなるモノフィラメントが求められるようになってきた。
【０００４】
そして、弗素系樹脂の中でもポリフッ化ビニリデン樹脂からなるモノフィラメントは、既に高強力のモノフィラメントが水産資材用途に好ましく使用されているが、このポリフッ化ビニリデン樹脂は融点がポリアミド樹脂より低く耐熱性に劣り、しかも高強力のモノフィラメントを得るためにかなり低速での製造方法が用いられていることから、生産効率が低く高価なものとなっている。
【０００５】
そこで、工業織物用途向けには、耐熱性がありしかも安価な弗素系樹脂からなる高強度モノフィラメントがしきりに求められている状況である。
【０００６】
一方、工業織物用途に使用されるモノフィラメントの代表的なポリエステルモノフィラメントについては、その高強度化を目指した検討が従来から種々行われており、例えば、２セット以上のホットロールからなる多段延伸工程により製造された改良ポリエステルモノフィラメント（例えば、特許文献１参照）や、ジメチルホルムアミド水溶液に浸漬処理後、延伸する方法により製造されたポリエステルモノフィラメント（例えば、特許文献２参照）などが知られているが、いずれも高モジュラス、高引張破断強度の特性は得られるものの、引掛強度の向上効果は認められないものであった。また、ポリエチレンナフタレートからなる高ヤング率かつ高引掛強度のポリエステルモノフィラメント（例えば、特許文献３および特許文献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、ヤング率と引掛強度の均衡化を目的としたものであり、その引掛強度は従来のポリエチレンテレフタレートやポリブチレンテレフタレートなどの他のポリエステルモノフィラメントの引掛強度レベルまで達してはいないことから、工業用織物形成材料としては強度不足なものであった。
【０００７】
また、これらのポリエステルモノフィラメント製造方法は、エチレン−テトラフルオロエチレン共重合体からなるモノフィラメントの製造には応用することができず、例えこの方法に適用したとしても、高強度のエチレン−テトラフルオロエチレン共重合体モノフィラメントを得ることができなかった。
【特許文献１】特開２００１−２７９５２６号公報
【特許文献２】特開平７−４２０２１号公報
【特許文献３】特開２００３−２６８６２６号公報
【特許文献４】特開平７−２７８９５４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は、上述した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。
【０００９】
したがって、本発明の目的は、弗素系樹脂が有する優れた耐熱性、耐薬品性、耐溶剤性、電気特性、摩擦特性、非粘着性、耐候性などの特質を遺憾なく発揮できると共に、工業織物の少なくとも一部に使用した場合に、従来のエチレン−テトラフルオロエチレン共重合体からなるモノフィラメントに比べて、織物の経糸として重要な高い引張強度、引掛強度、結節強度を有し、接合強力と耐久性を向上させることができるエチレン−テトラフルオロエチレン共重合体からなるモノフィラメント、その製造方法およびこの弗素系樹脂モノフィラメントを使用した工業織物を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
そして、本発明の工業織物は、前記弗素系モノフィラメントを緯糸および／または経糸の少なくとも一部に使用した場合に、目ずれの発生を効果的に抑えることができ、上記の目的を達成するために本発明によれば、エチレン−テトラフルオロエチレン共重合体からなるモノフィラメントであって、ＪＩＳ Ｌ １０１３：１９９９の規定に準じて測定した引張強度が２．０ｃＮ／ｄｔｅｘ以上、結節強度が１．０ｃＮ／ｄｔｅｘ以上、かつ引掛強度が２．５ｃＮ／ｄｔｅｘ以上であることを特徴とする弗素系樹脂モノフィラメントが提供される。
【００１１】
なお、本発明の弗素系樹脂モノフィラメントにおいては、その直径が０．０５〜１．５ｍｍであることが好ましい。
【００１２】
また、上記の弗素系樹脂モノフィラメントの製造方法は、エチレン−テトラフルオロエチレン共重合体を溶融紡糸・延伸・熱セットするに際して、延伸温度８０〜２００℃、かつ延伸倍率５．０〜６．０倍で延伸し、引き続き処理温度１８０〜２４０℃、セット倍率０．９０〜１．０５倍で熱セット処理を行うと共に、その際の未延伸糸の引取速度を５〜１５ｍ／分、熱セット処理後の最終引取速度を２５〜７５ｍ／分で行うことを特徴とする。
【００１３】
さらに、本発明の工業織物は、上記の弗素系樹脂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、および経糸の両端をループ状に折り返してできる接合部を互いに噛み合わせ、接合部に芯線を通して構成した無端状の織物であって、前記芯線として上記の弗素系樹脂モノフィラメントを用いてなることを特徴とし、フィルター用織物、製紙用具用織物およびベルト用織物に適用した場合に最良の効果を発揮するものである。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、弗素系樹脂が有する優れた耐熱性、耐薬品性、耐溶剤性、電気特性、摩擦特性、非粘着性、耐候性などの特質を遺憾なく発揮できると共に、工業織物の少なくとも一部に使用した場合に、従来のエチレン−テトラフルオロエチレン共重合体からなるモノフィラメントに比べて、織物の経糸として重要な高い引張強度、引掛強度、結節強度を有し、織物とした場合の接合強力と耐久性を向上可能な弗素樹脂系モノフィラメントを得ることができる。
【００１５】
そして、上記本発明の弗素樹脂系モノフィラメントを使用してなる工業織物は、目ずれの発生を効果的に抑えることができ、フィルター用織物、製紙用具用織物およびベルト用織物に適用した場合に最良の効果を発揮する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下に本発明について詳細に説明する。
【００１７】
本発明のエチレン−テトラフルオロエチレン共重合体からなるモノフィラメント（以下ＥＴＦＥモノフィラメントと記す）は、ＪＩＳ Ｌ １０１３：１９９９の規定に準じて測定した引張強度が２．０ｃＮ／ｄｔｅｘ以上、結節強度が１．０ｃＮ／ｄｔｅｘ以上、かつ引掛強度が２．５ｃＮ／ｄｔｅｘ以上と、従来のＥＴＦＥモノフィラメントに比較してきわめて強度が高いことを特徴とするものである。
【００１８】
ここで、本発明のＥＴＦＥモノフィラメントの引張強度は２．０ｃＮ／ｄｔｅｘ以上、好ましくは２．１ｃＮ／ｄｔｅｘ以上、更に好ましくは２．２ｃＮ／ｄｔｅｘ以上であり、結節強度は１．０ｃＮ／ｄｔｅｘ以上、好ましくは１．１ｃＮ／ｄｔｅｘ以上、更に好ましくは１．２ｃＮ／ｄｔｅｘ以上であり、かつ引掛強度は２．５ｃＮ／ｄｔｅｘ以上、好ましくは２．６ｃＮ／ｄｔｅｘ以上、更に好ましくは２．７ｃＮ／ｄｔｅｘ以上である。
【００１９】
上記のように引張強度、結節強度、および引掛強度がきわめて高い本発明のＥＴＦＥモノフィラメントは、織物の経糸や経糸の両端をループ状に折り返してできる接合部を互いに噛み合わせ、接合部に芯線を通す無端状織物の芯線として重要な高い引張強度、引掛強度、結節強度を有していることから、織物の接合強力と耐久性が問題とされる各種の工業織物用途に好ましく使用することができる。また、弗素系樹脂が有する優れた耐熱性、耐薬品性、耐溶剤性、電気特性、摩擦特性、非粘着性、耐候性などの特質が要求されているフィルター用織物や製紙用具用織物およびベルト用織物として好ましく適用することができ、その場合には従来にない優れた効果を発現することができる。
【００２０】
本発明のＥＴＦＥモノフィラメントを形成するポリマーは、上記のようなモノフィラメントの特性を満足するエチレン−テトラフルオロエチレン共重合体樹脂であれば特に限定されるものではない。
【００２１】
なお、本発明で用いる上記エチレン−テトラフルオロエチレン共重合体樹脂には、必要に応じて例えば顔料、染料、耐光剤、紫外線吸収剤、酸化防止剤、結晶化抑制剤および可塑剤などの各種添加剤を、目的とする性能を阻害しない範囲で、その重合行程、重合後あるいは紡糸直前に添加することができる。
【００２２】
上記の特性を有する本発明のＥＴＦＥモノフィラメントは、以下に説明する方法により効率的に製造することができる。
【００２３】
まず、上記ＥＴＦＥモノフィラメントを溶融紡糸するに際しては、ＥＴＦＥ樹脂を先端に計量用ギヤポンプとスピンブロックを有するエクストルダー型紡糸機に供給し、紡糸温度を２８５〜３２５℃で溶融混練した後、その溶融物を紡糸口金から溶融押出した紡出糸条を直ちに冷却媒体浴に導いて冷却するに際し、５〜１５ｍ／分の速度で引き取って未延伸糸を得る。
【００２４】
この未延伸糸を５〜１５ｍ／分の速度で引き取ることが重要であり、引取速度が５ｍ／分より遅い場合は、未延伸糸が冷却媒体浴内で蛇行してしまうため、線径バラツキの原因となり、引張強度、結節強度、かつ引掛強度にバラツキが生じる傾向にあるため好ましくないばかりか、隣同士の未延伸糸条が融着してしまい得ることができなくなる。
【００２５】
一方、未延伸糸の引取速度が１５ｍ／分より速い場合は、未延伸糸が冷却媒体浴内で引き延ばされてしまうことから真円性が損なわれ、本発明の目的とする高い引張強度、結節強度、かつ引掛強度を有するモノフィラメントが得られにくい傾向となるため好ましくないばかりか、未延伸糸が途中で断糸してしまい延伸糸を得ることができなくなる。
【００２６】
未延伸糸の引取速度は５〜１５ｍ／分、さらには８〜１３ｍ／分が好ましい。
【００２７】
次に、得られた未延伸糸を、少なくとも１段以上の多段で延伸し、引き続いて熱セット処理を行う、その際の最終速度を２５〜７５ｍ／分で行いＥＴＦＥモノフィラメントを得る。
【００２８】
所望の引張強度、結節強度、かつ引掛強度を得るために、少なくとも１段以上の多段で延伸する。安定な延伸性を得るための延伸温度は８０〜２００℃であり、二段目延伸温度は一段目延伸温度よりも高い温度に設定し、かつ総合延伸倍率が５．０〜６．０倍になるように行う。
【００２９】
これは、延伸倍率が低すぎると延伸斑の原因となり、得られるＥＴＦＥモノフィラメントも所望の引張強度、結節強度、かつ引掛強度が不均一となるばかりか、製織時の断糸などが発生しやすくなるからである。逆に延伸温度が高すぎると糸切れの原因となりやすいためである。より良好な引張強度、結節強度、かつ引掛強度を得るためには、延伸倍率が５．３〜５．７倍であることがさらに好ましい。
【００３０】
また、延伸温度が低すぎると延伸時に高い張力が掛かり、糸切れの原因となりやすく、逆に高すぎるとＥＴＦＥ樹脂の融点に近くなり、延伸浴内で糸切れが発生しやすくなるため、延伸温度を８０〜２００℃とすることが必要であり、さらには９０〜１９０℃とすることが好ましい。
【００３１】
ここで、延伸工程で使用する熱媒体としては、ＥＴＦＥモノフィラメントの表面から容易に除去することができ、かつＥＴＦＥモノフィラメントに対して物理的、化学的な変化を本質的に与えることがない物質であれば如何なるものをも使用することができるが、本発明は比較的低い温度で一段目の延伸を行うことから、経済的には温水浴または加熱空気浴が好適である。また、二段目の延伸工程で使用する熱媒体としては、一般的に、高沸点の不活性液体を満たした液体浴、空気炉、不活性ガス炉、赤外線炉および高周波炉などの加熱装置が好適である。
【００３２】
少なくとも１段以上の多段で延伸されたＥＴＦＥモノフィラメントは、延伸工程で得られた所望の引張強度、結節強度、かつ引掛強度や熱収縮特性をさらに向上させ、かつそれを保持するために、引き続き熱セット処理に供されるが、このセット処理の温度は１８０〜２４０℃とすることが必要であり、さらには２００〜２３０℃とすることが好ましい。
また、セット倍率は０．９０〜１．０５倍で、所望の熱収縮特性を得るために必要な条件である。
【００３３】
このセット倍率が低すぎると、得られるＥＴＦＥモノフィラメントの引張強度、結節強度、かつ引掛強度および熱収縮率が低くなるため、工業織物の熱セット後の納まりが悪くなるばかりか、接合強力と耐久性不足等も発生しやすくなり、逆にセット倍率が高すぎると、糸切れの原因となりやすいため、好ましくはセット倍率を０．９３〜１．０２倍とすることが必要であり、さらには０．９５〜１．０１倍とすることがさらに好ましい。
【００３４】
ここで、セット処理工程で使用する加熱装置としては、上述した二段目の延伸と同様な高沸点の不活性液体を満たした液体浴、空気炉、不活性ガス炉、赤外線炉および高周波炉などを挙げることができる。
【００３５】
そして、セット処理されたＥＴＦＥモノフィラメントは、その表面に必要に応じて油剤が付与され、その後巻具に巻き取られる。
【００３６】
この場合の最終引き取り速度は２５〜７５ｍ／分で行うことが好ましい。
【００３７】
この最終引き取り速度は、未延伸糸引き取り速度に延伸倍率または延伸倍率／熱セット処理倍率を掛け合わせて求められるが、最終引き取り速度が２５ｍ／分より遅い場合は、延伸斑の原因となり、均一な線径を有するモノフィラメントが得られにくい傾向となるため好ましくないばかりか、所望の強伸度や熱収縮特性が不均一となりやすくなる。
【００３８】
また、最終引き取り速度が７５ｍ／分より速い場合は、糸切れの原因を招き易くなり、より良好な均一な線径や所望の強伸度および熱収縮特性を得るには、最終引き取り速度が３０〜６０ｍ／分であることが好ましい。
【００３９】
こうして得られた本発明のＥＴＦＥモノフィラメントは、従来のＥＴＦＥモノフィラメントにはない高い引張強度、結節強度、かつ引掛強度を有するため、このＥＴＦＥモノフィラメントを工業織物の少なくとも一部に使用することが可能となるのである。
【００４０】
また、本発明のＥＴＦＥモノフィラメントからなる工業織物は、フィルター用織物や製紙用具用織物およびベルト用織物に使用することもでき、得られたこれらの各種工業織物は、安定した接合強力と耐久性を保持することが可能であり、エチレン−テトラフルオロエチレン共重合体樹脂の持つ易成型性、耐薬品性、電気特性、高耐候性、難燃性、安全性、非粘着性、二次加工性などの優れる特性を遺憾なく発揮する。
【００４１】
なお、本発明のＥＴＦＥモノフィラメントは、一本の連続糸であるが、必要に応じて複数本合わせて撚糸・熱セットしたもの、および単糸を捻って熱セットしたものであってもよい。
【００４２】
また、本発明のＥＴＦＥモノフィラメントの断面形状については、その用途に応じて適宜選定することができ、特に限定されるものではないが、例えば、丸、楕円、３角、Ｔ、Ｙ、Ｈ、＋、５葉，６葉，７葉，８葉などの多葉形状、正方形、長方形、菱形、繭型および馬蹄型などを挙げることができ、また、これらの形状を一部変更したものであってもよい。
【００４３】
さらにまた、本発明のＥＴＦＥモノフィラメントの直径についても、その用途に応じて適宜選定することができ、特に限定されるものではないが、例えば、工業織物用途としては、直径０．０５〜１．５０ｍｍのものが主に使用される。
【００４４】
このように、本発明の弗素系樹脂モノフィラメントは、従来のＥＴＦＥモノフィラメントよりも高い引張強度、結節強度、かつ引掛強度が要求される各種用途にきわめて有用である。
【実施例】
【００４５】
次に、本発明を実施例に基づいて説明するが、実施例におけるモノフィラメントの評価は以下の方法に準じて行った。
【００４６】
［操業性］
連続押出し紡糸を行う際の状況を観察し、糸切れや原料の紡糸機への押し込み安定性から次の３段階で評価した。
○：全く問題なく、至って良好であった、
△：糸切れがややあったが操業可能であった、
×：糸切れや原料の押し込み不良が多発するため操業性が困難であった。
【００４７】
［繊度］
ＪＩＳ Ｌ１０１３−１９９９の８．３に準じて測定した。
【００４８】
［引張強度、結節強度、引掛強度］
ＪＩＳ Ｌ１０１３−１９９９の８．５、８．６および８．７に準じて引張強さ、結節強さと引掛強さを測定し、繊度で割返した値を引張強度、結節強度および引掛強度（単位：ｃＮ／ｄｔｅｘ）とした。
【００４９】
［耐久性評価］
まず、直径０．５０ｍｍのＥＴＦＥモノフィラメントを経糸に使用し、平織織物を作成した。次に、平織物の両端部の経糸をループ状に形成してできたジョイント部を互いに噛み合わせ、そこに芯線を通して無端状の平織物にした。
【００５０】
この無端状の平織物をベルトプレスフィルター工程で約１ヶ月間使用し、ジョイント部におけるＥＴＦＥモノフィラメントの破断本数発生率でジョイントループによる耐久性を次の３段階で評価した。
○：破断発生率１０％未満
△：破断発生率１０〜３０％未満
×：破断発生率３０％以上
【００５１】
［実施例１］
弗素樹脂にＥＴＦＥ（旭硝子（株）製 フルオンＥＴＦＥ−Ｃ８８ＡＸＰ）を使用し、これをエクストルーダー型紡糸機に供給して紡糸温度を３１５℃で溶融し、孔径３．０ｍｍの紡糸口金を通して単孔当たりの吐出量１７．３ｇ／分で紡糸し、口金から溶融押出した紡出糸条を直ちに５０℃の水浴中浴に導いて冷却するに際し、９．９ｍ／分で引き取って得た未延伸糸を、１段目延伸温度９０℃で延伸倍率を４．００倍、引き続き２段目延伸温度１６０℃で合計延伸倍率を５．３０倍として延伸し、引き続き処理温度が２００℃、かつセット倍率が０．９５倍のセット処理を行った。その際の最終速度を５０ｍ／分で行い、直径０．５０ｍｍかつ円形断面のＥＴＦＥモノフィラメントを得た。
【００５２】
［実施例２］
弗素樹脂にＥＴＦＥ（旭硝子（株）製 フルオンＥＴＦＥ−Ｃ８８ＡＸＰ）を使用し、これをエクストルーダー型紡糸機に供給して紡糸温度を３１５℃で溶融し、孔径４．５ｍｍの紡糸口金を通して単孔当たりの吐出量２７．１ｇ／分で紡糸し、口金から溶融押出した紡出糸条を直ちに５０℃の水浴中浴に導いて冷却するに際し、７．９ｍ／分で引き取って得た未延伸糸を、１段目延伸温度９０℃で延伸倍率を４．００倍、引き続き２段目延伸温度１９０℃で合計延伸倍率を５．３０倍として延伸し、引き続き処理温度が２２５℃、かつセット倍率が０．９５倍のセット処理を行った。その際の最終速度を４０ｍ／分で行い、直径０．７０ｍｍかつ円形断面のＥＴＦＥモノフィラメントを得た。
【００５３】
［実施例３〜４］
実施例２において、実施例３は未延伸糸の引取速度を７．７ｍ／分にして合計延伸倍率を５．５０倍に、実施例４は未延伸糸の引取速度を７．４ｍ／分にして合計延伸倍率を５．７０倍に変更した以外は、実施例２と同様にして、直径０．７０ｍｍのモノフィラメントを得た。
【００５４】
［実施例５］
弗素樹脂にＥＴＦＥ（旭硝子（株）製 フルオンＥＴＦＥ−Ｃ８８ＡＸＰ）を使用し、これをエクストルーダー型紡糸機に供給して紡糸温度を３１５℃で溶融し、孔径０．８ｍｍの紡糸口金を通して単孔当たりの吐出量０．５５ｇ／分で紡糸し、口金から溶融押出した紡出糸条を直ちに５０℃の水浴中浴に導いて冷却するに際し、７．０ｍ／分で引き取って得た未延伸糸を、１段目延伸温度９５℃で延伸倍率を３．８８倍、引き続き２段目延伸温度１４０℃で合計延伸倍率を５．３０倍として延伸し、引き続き処理温度が１８０℃、かつセット倍率が０．９５倍のセット処理を行った。その際の最終速度を３５ｍ／分で行い、直径０．１０ｍｍかつ円形断面のＥＴＦＥモノフィラメントを得た。
【００５５】
［実施例６］
弗素樹脂にＥＴＦＥ（旭硝子（株）製 フルオンＥＴＦＥ−Ｃ８８ＡＸＰ）を使用し、これをエクストルーダー型紡糸機に供給して紡糸温度を３１５℃で溶融し、孔径８．０ｍｍの紡糸口金を通して単孔当たりの吐出量６６．９ｇ／分で紡糸し、口金から溶融押出した紡出糸条を直ちに５０℃の水浴中浴に導いて冷却するに際し、７．９ｍ／分で引き取って得た未延伸糸を１段目延伸温度９０℃で延伸倍率を３．８８倍、引き続き２段目延伸温度１９０℃で合計延伸倍率を５．３０倍として延伸し、引き続き処理温度が２２５℃、かつセット倍率が０．９５倍のセット処理を行った。その際の最終速度を４０ｍ／分で行い、直径１．１０ｍｍかつ円形断面のＥＴＦＥモノフィラメントを得た。
【００５６】
［比較例１］
実施例１において、１段目延伸温度を９０℃から７０℃に変更した以外は、実施例１と同様にして、直径０．５０ｍｍのＥＴＦＥモノフィラメントを得た。
【００５７】
［比較例２］
実施例１において、２段目延伸温度を１６０℃から２２０℃に変更した以外は、実施例１と同様にして、直径０．５０ｍｍのＥＴＦＥモノフィラメントを得た。
【００５８】
［比較例３］
実施例１において、合計延伸倍率を５．３０倍から未延伸糸の引取速度を１１．０ｍ／分にして合計延伸倍率を４．８０倍に変更した以外は、実施例１と同様にして、直径０．５０ｍｍのＥＴＦＥモノフィラメントを得た。
【００５９】
［比較例４］
実施例１において、合計延伸倍率を５．３０倍から未延伸糸の引取速度を８．５ｍ／分にして合計延伸倍率を６．２０倍に変更した以外は、実施例１と同様にして、直径０．５０ｍｍのＥＴＦＥモノフィラメントを得た。
【００６０】
［比較例５］
実施例１において、熱セット温度を２００℃から１６０℃に変更した以外は、実施例１と同様にして、直径０．５０ｍｍのＥＴＦＥモノフィラメントを得た。
【００６１】
［比較例６］
実施例１において、熱セット温度を２００℃から２５０℃に変更した以外は、実施例１と同様にして、直径０．５０ｍｍのＥＴＦＥモノフィラメントを得た。
【００６２】
［比較例７］
実施例１において、熱セット倍率を０．９５倍から０．８８倍に変更した以外は、実施例１と同様にして、直径０．５０ｍｍのＥＴＦＥモノフィラメントを得た。
【００６３】
［比較例８］
実施例１において、熱セット倍率を０．９５倍から１．０７倍に変更した以外は、実施例１と同様にして、直径０．５０ｍｍのＥＴＦＥモノフィラメントを得た。
【００６４】
［比較例９］
実施例１において、未延伸糸の引取速度を９．９ｍ／分から４．６ｍ／分に、モノフィラメントの最終速度を５０．０ｍ／分から２３．０ｍ／分に変更した以外は、実施例１と同様にして、直径０．５０ｍｍのＥＴＦＥモノフィラメントを得た。
【００６５】
［比較例１０］
実施例１において、未延伸糸の引取速度を９．９ｍ／分から１５．９ｍ／分に、モノフィラメントの最終速度を５０．０ｍ／分から８０．０ｍ／分に変更した以外は、実施例１と同様にして、直径０．５０ｍｍのＥＴＦＥモノフィラメントを得た。
【００６６】
上記実施例１〜６および比較例１〜１０で得られた各ＥＴＦＥモノフィラメントの特性結果を表１に併せて示す。
【００６７】
【表１】
【００６８】
表１の結果から明らかなように、本発明のＥＴＦＥモノフィラメント（実施例１〜６）は、いずれも引張強度が２．０ｃＮ／ｄｔｅｘ以上、結節強度が１．０ｃＮ／ｄｔｅｘ以上、かつ引掛強度が２．５ｃＮ／ｄｔｅｘ以上で高強度を有したものである。
【００６９】
一方、溶融紡糸・延伸するに際しての延伸温度、延伸倍率や熱セット処理温度、セット倍率、および未延伸糸の引取速度とセット処理後の最終速度が本発明の条件を満たさない製法により製造されたＥＴＦＥモノフィラメント（比較例１〜１０）は、いずれも引張強度、結節強度、かつ引掛強度の少なくともいずれかが劣り、操業性の悪いもの（比較例１、２、７、９）や、延伸切れを起こして製糸できないもの（比較例４、６、８、１０）であり、本発明が目的とする効果を十分に満たすものではなかった。
【００７０】
また、引張強度、結節強度、かつ引掛強度が高かった実施例１のＥＴＦＥモノフィラメントを平織物の経糸に使用し両端部の経糸をループ状に形成してできたジョイント部を互いに噛み合わせ、そこに芯線を通して無端状の平織物をベルトプレスフィルター工程に供して、ジョイント部におけるＥＴＦＥモノフィラメントの破断本数発生率でジョイントループによる耐久性を評価したところ、ジョイントループ破断発生率は１０％未満で良好であったのに対し、比較例３、５のＥＴＦＥモノフィラメントは、破断発生率が１０〜３０％未満で、比較例１、２、７、９のＥＴＦＥモノフィラメントは、破断発生率破断発生率が３０％以上といずれも劣る結果であった。
【産業上の利用可能性】
【００７１】
以上説明したように、本発明のＥＴＦＥモノフィラメントは、織物の経糸として重要な高い引張強度、引掛強度、結節強度が従来のＥＴＦＥモノフィラメントに比べて飛躍的に改良されたものであることから、例えばフィルター用織物や製紙用具用織物およびベルト用織物などの工業織物用としての使用が極めて有用である。
【００７２】
また、本発明の製造方法によれば、引張強度、引掛強度、結節強度が極めて高いＥＴＦＥモノフィラメントを効率的に製造することができる。
【００７３】
さらに、本発明のＥＴＦＥモノフィラメントを用いた工業織物は、フィルター用織物や製紙用具用織物およびベルト用織物などに使用することもでき、得られたこれらの各種工業織物は、その織物の接合強力と耐久性が向上できると共に目ずれを起こし難いものであり、さらに弗素系樹脂が有する優れた耐熱性、耐薬品性、耐溶剤性、電気特性、摩擦特性、非粘着性、耐候性などの効果を遺憾なく発揮することから、工業用織物として極めて有用である。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、弗素系樹脂が有する優れた耐熱性、耐薬品性、耐溶剤性、電気特性、摩擦特性、非粘着性、耐候性などの特質を遺憾なく発揮できると共に、工業織物の少なくとも一部に使用した場合に、従来のエチレン−テトラフルオロエチレン共重合体からなるモノフィラメントに比べて、織物の経糸として重要な高い引張強度、引掛強度、結節強度を有し、接合強力と耐久性を向上させることができるエチレン−テトラフルオロエチレン共重合体からなるモノフィラメント、その製造方法およびこの弗素系樹脂モノフィラメントを使用した工業織物に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来より、ポリアミド樹脂、ポリエステル樹脂などの熱可塑性樹脂からなるモノフィラメントは、耐熱性、強度、剛性などの優れた特性を有することから、各種の産業資材用途に好ましく使用されてきた。
【０００３】
また、工業織物用途においても同様に優れた特質を有するモノフィラメントの要求が高まっており、特にフィルター用織物用途に使用されるモノフィラメントには、優れた耐熱性、耐薬品性、耐溶剤性などが要求されているが、従来のポリアミド樹脂、ポリエステル樹脂などからなるモノフィラメントでは、特質上限界があり満足のいく特性が得られないことから、近年では特に優れた耐熱性、耐薬品性、耐溶剤性、電気特性、摩擦特性、非粘着性、耐候性などの特質を有する弗素系樹脂からなるモノフィラメントが求められるようになってきた。
【０００４】
そして、弗素系樹脂の中でもポリフッ化ビニリデン樹脂からなるモノフィラメントは、既に高強力のモノフィラメントが水産資材用途に好ましく使用されているが、このポリフッ化ビニリデン樹脂は融点がポリアミド樹脂より低く耐熱性に劣り、しかも高強力のモノフィラメントを得るためにかなり低速での製造方法が用いられていることから、生産効率が低く高価なものとなっている。
【０００５】
そこで、工業織物用途向けには、耐熱性がありしかも安価な弗素系樹脂からなる高強度モノフィラメントがしきりに求められている状況である。
【０００６】
一方、工業織物用途に使用されるモノフィラメントの代表的なポリエステルモノフィラメントについては、その高強度化を目指した検討が従来から種々行われており、例えば、２セット以上のホットロールからなる多段延伸工程により製造された改良ポリエステルモノフィラメント（例えば、特許文献１参照）や、ジメチルホルムアミド水溶液に浸漬処理後、延伸する方法により製造されたポリエステルモノフィラメント（例えば、特許文献２参照）などが知られているが、いずれも高モジュラス、高引張破断強度の特性は得られるものの、引掛強度の向上効果は認められないものであった。また、ポリエチレンナフタレートからなる高ヤング率かつ高引掛強度のポリエステルモノフィラメント（例えば、特許文献３および特許文献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、ヤング率と引掛強度の均衡化を目的としたものであり、その引掛強度は従来のポリエチレンテレフタレートやポリブチレンテレフタレートなどの他のポリエステルモノフィラメントの引掛強度レベルまで達してはいないことから、工業用織物形成材料としては強度不足なものであった。
【０００７】
また、これらのポリエステルモノフィラメント製造方法は、エチレン−テトラフルオロエチレン共重合体からなるモノフィラメントの製造には応用することができず、例えこの方法に適用したとしても、高強度のエチレン−テトラフルオロエチレン共重合体モノフィラメントを得ることができなかった。
【特許文献１】特開２００１−２７９５２６号公報
【特許文献２】特開平７−４２０２１号公報
【特許文献３】特開２００３−２６８６２６号公報
【特許文献４】特開平７−２７８９５４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は、上述した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。
【０００９】
したがって、本発明の目的は、弗素系樹脂が有する優れた耐熱性、耐薬品性、耐溶剤性、電気特性、摩擦特性、非粘着性、耐候性などの特質を遺憾なく発揮できると共に、工業織物の少なくとも一部に使用した場合に、従来のエチレン−テトラフルオロエチレン共重合体からなるモノフィラメントに比べて、織物の経糸として重要な高い引張強度、引掛強度、結節強度を有し、接合強力と耐久性を向上させることができるエチレン−テトラフルオロエチレン共重合体からなるモノフィラメント、その製造方法およびこの弗素系樹脂モノフィラメントを使用した工業織物を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
そして、本発明の工業織物は、前記弗素系モノフィラメントを緯糸および／または経糸の少なくとも一部に使用した場合に、目ずれの発生を効果的に抑えることができ、上記の目的を達成するために本発明によれば、エチレン−テトラフルオロエチレン共重合体からなるモノフィラメントであって、ＪＩＳ Ｌ １０１３：１９９９の規定に準じて測定した引張強度が２．０ｃＮ／ｄｔｅｘ以上、結節強度が１．０ｃＮ／ｄｔｅｘ以上、かつ引掛強度が２．５ｃＮ／ｄｔｅｘ以上であることを特徴とする弗素系樹脂モノフィラメントが提供される。
【００１１】
なお、本発明の弗素系樹脂モノフィラメントにおいては、その直径が０．０５〜１．５ｍｍであることが好ましい。
【００１２】
また、上記の弗素系樹脂モノフィラメントの製造方法は、エチレン−テトラフルオロエチレン共重合体を溶融紡糸・延伸・熱セットするに際して、延伸温度８０〜２００℃、かつ延伸倍率５．０〜６．０倍で延伸し、引き続き処理温度１８０〜２４０℃、セット倍率０．９０〜１．０５倍で熱セット処理を行うと共に、その際の未延伸糸の引取速度を５〜１５ｍ／分、熱セット処理後の最終引取速度を２５〜７５ｍ／分で行うことを特徴とする。
【００１３】
さらに、本発明の工業織物は、上記の弗素系樹脂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、および経糸の両端をループ状に折り返してできる接合部を互いに噛み合わせ、接合部に芯線を通して構成した無端状の織物であって、前記芯線として上記の弗素系樹脂モノフィラメントを用いてなることを特徴とし、フィルター用織物、製紙用具用織物およびベルト用織物に適用した場合に最良の効果を発揮するものである。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、弗素系樹脂が有する優れた耐熱性、耐薬品性、耐溶剤性、電気特性、摩擦特性、非粘着性、耐候性などの特質を遺憾なく発揮できると共に、工業織物の少なくとも一部に使用した場合に、従来のエチレン−テトラフルオロエチレン共重合体からなるモノフィラメントに比べて、織物の経糸として重要な高い引張強度、引掛強度、結節強度を有し、織物とした場合の接合強力と耐久性を向上可能な弗素樹脂系モノフィラメントを得ることができる。
【００１５】
そして、上記本発明の弗素樹脂系モノフィラメントを使用してなる工業織物は、目ずれの発生を効果的に抑えることができ、フィルター用織物、製紙用具用織物およびベルト用織物に適用した場合に最良の効果を発揮する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下に本発明について詳細に説明する。
【００１７】
本発明のエチレン−テトラフルオロエチレン共重合体からなるモノフィラメント（以下ＥＴＦＥモノフィラメントと記す）は、ＪＩＳ Ｌ １０１３：１９９９の規定に準じて測定した引張強度が２．０ｃＮ／ｄｔｅｘ以上、結節強度が１．０ｃＮ／ｄｔｅｘ以上、かつ引掛強度が２．５ｃＮ／ｄｔｅｘ以上と、従来のＥＴＦＥモノフィラメントに比較してきわめて強度が高いことを特徴とするものである。
【００１８】
ここで、本発明のＥＴＦＥモノフィラメントの引張強度は２．０ｃＮ／ｄｔｅｘ以上、好ましくは２．１ｃＮ／ｄｔｅｘ以上、更に好ましくは２．２ｃＮ／ｄｔｅｘ以上であり、結節強度は１．０ｃＮ／ｄｔｅｘ以上、好ましくは１．１ｃＮ／ｄｔｅｘ以上、更に好ましくは１．２ｃＮ／ｄｔｅｘ以上であり、かつ引掛強度は２．５ｃＮ／ｄｔｅｘ以上、好ましくは２．６ｃＮ／ｄｔｅｘ以上、更に好ましくは２．７ｃＮ／ｄｔｅｘ以上である。
【００１９】
上記のように引張強度、結節強度、および引掛強度がきわめて高い本発明のＥＴＦＥモノフィラメントは、織物の経糸や経糸の両端をループ状に折り返してできる接合部を互いに噛み合わせ、接合部に芯線を通す無端状織物の芯線として重要な高い引張強度、引掛強度、結節強度を有していることから、織物の接合強力と耐久性が問題とされる各種の工業織物用途に好ましく使用することができる。また、弗素系樹脂が有する優れた耐熱性、耐薬品性、耐溶剤性、電気特性、摩擦特性、非粘着性、耐候性などの特質が要求されているフィルター用織物や製紙用具用織物およびベルト用織物として好ましく適用することができ、その場合には従来にない優れた効果を発現することができる。
【００２０】
本発明のＥＴＦＥモノフィラメントを形成するポリマーは、上記のようなモノフィラメントの特性を満足するエチレン−テトラフルオロエチレン共重合体樹脂であれば特に限定されるものではない。
【００２１】
なお、本発明で用いる上記エチレン−テトラフルオロエチレン共重合体樹脂には、必要に応じて例えば顔料、染料、耐光剤、紫外線吸収剤、酸化防止剤、結晶化抑制剤および可塑剤などの各種添加剤を、目的とする性能を阻害しない範囲で、その重合行程、重合後あるいは紡糸直前に添加することができる。
【００２２】
上記の特性を有する本発明のＥＴＦＥモノフィラメントは、以下に説明する方法により効率的に製造することができる。
【００２３】
まず、上記ＥＴＦＥモノフィラメントを溶融紡糸するに際しては、ＥＴＦＥ樹脂を先端に計量用ギヤポンプとスピンブロックを有するエクストルダー型紡糸機に供給し、紡糸温度を２８５〜３２５℃で溶融混練した後、その溶融物を紡糸口金から溶融押出した紡出糸条を直ちに冷却媒体浴に導いて冷却するに際し、５〜１５ｍ／分の速度で引き取って未延伸糸を得る。
【００２４】
この未延伸糸を５〜１５ｍ／分の速度で引き取ることが重要であり、引取速度が５ｍ／分より遅い場合は、未延伸糸が冷却媒体浴内で蛇行してしまうため、線径バラツキの原因となり、引張強度、結節強度、かつ引掛強度にバラツキが生じる傾向にあるため好ましくないばかりか、隣同士の未延伸糸条が融着してしまい得ることができなくなる。
【００２５】
一方、未延伸糸の引取速度が１５ｍ／分より速い場合は、未延伸糸が冷却媒体浴内で引き延ばされてしまうことから真円性が損なわれ、本発明の目的とする高い引張強度、結節強度、かつ引掛強度を有するモノフィラメントが得られにくい傾向となるため好ましくないばかりか、未延伸糸が途中で断糸してしまい延伸糸を得ることができなくなる。
【００２６】
未延伸糸の引取速度は５〜１５ｍ／分、さらには８〜１３ｍ／分が好ましい。
【００２７】
次に、得られた未延伸糸を、少なくとも１段以上の多段で延伸し、引き続いて熱セット処理を行う、その際の最終速度を２５〜７５ｍ／分で行いＥＴＦＥモノフィラメントを得る。
【００２８】
所望の引張強度、結節強度、かつ引掛強度を得るために、少なくとも１段以上の多段で延伸する。安定な延伸性を得るための延伸温度は８０〜２００℃であり、二段目延伸温度は一段目延伸温度よりも高い温度に設定し、かつ総合延伸倍率が５．０〜６．０倍になるように行う。
【００２９】
これは、延伸倍率が低すぎると延伸斑の原因となり、得られるＥＴＦＥモノフィラメントも所望の引張強度、結節強度、かつ引掛強度が不均一となるばかりか、製織時の断糸などが発生しやすくなるからである。逆に延伸温度が高すぎると糸切れの原因となりやすいためである。より良好な引張強度、結節強度、かつ引掛強度を得るためには、延伸倍率が５．３〜５．７倍であることがさらに好ましい。
【００３０】
また、延伸温度が低すぎると延伸時に高い張力が掛かり、糸切れの原因となりやすく、逆に高すぎるとＥＴＦＥ樹脂の融点に近くなり、延伸浴内で糸切れが発生しやすくなるため、延伸温度を８０〜２００℃とすることが必要であり、さらには９０〜１９０℃とすることが好ましい。
【００３１】
ここで、延伸工程で使用する熱媒体としては、ＥＴＦＥモノフィラメントの表面から容易に除去することができ、かつＥＴＦＥモノフィラメントに対して物理的、化学的な変化を本質的に与えることがない物質であれば如何なるものをも使用することができるが、本発明は比較的低い温度で一段目の延伸を行うことから、経済的には温水浴または加熱空気浴が好適である。また、二段目の延伸工程で使用する熱媒体としては、一般的に、高沸点の不活性液体を満たした液体浴、空気炉、不活性ガス炉、赤外線炉および高周波炉などの加熱装置が好適である。
【００３２】
少なくとも１段以上の多段で延伸されたＥＴＦＥモノフィラメントは、延伸工程で得られた所望の引張強度、結節強度、かつ引掛強度や熱収縮特性をさらに向上させ、かつそれを保持するために、引き続き熱セット処理に供されるが、このセット処理の温度は１８０〜２４０℃とすることが必要であり、さらには２００〜２３０℃とすることが好ましい。
また、セット倍率は０．９０〜１．０５倍で、所望の熱収縮特性を得るために必要な条件である。
【００３３】
このセット倍率が低すぎると、得られるＥＴＦＥモノフィラメントの引張強度、結節強度、かつ引掛強度および熱収縮率が低くなるため、工業織物の熱セット後の納まりが悪くなるばかりか、接合強力と耐久性不足等も発生しやすくなり、逆にセット倍率が高すぎると、糸切れの原因となりやすいため、好ましくはセット倍率を０．９３〜１．０２倍とすることが必要であり、さらには０．９５〜１．０１倍とすることがさらに好ましい。
【００３４】
ここで、セット処理工程で使用する加熱装置としては、上述した二段目の延伸と同様な高沸点の不活性液体を満たした液体浴、空気炉、不活性ガス炉、赤外線炉および高周波炉などを挙げることができる。
【００３５】
そして、セット処理されたＥＴＦＥモノフィラメントは、その表面に必要に応じて油剤が付与され、その後巻具に巻き取られる。
【００３６】
この場合の最終引き取り速度は２５〜７５ｍ／分で行うことが好ましい。
【００３７】
この最終引き取り速度は、未延伸糸引き取り速度に延伸倍率または延伸倍率／熱セット処理倍率を掛け合わせて求められるが、最終引き取り速度が２５ｍ／分より遅い場合は、延伸斑の原因となり、均一な線径を有するモノフィラメントが得られにくい傾向となるため好ましくないばかりか、所望の強伸度や熱収縮特性が不均一となりやすくなる。
【００３８】
また、最終引き取り速度が７５ｍ／分より速い場合は、糸切れの原因を招き易くなり、より良好な均一な線径や所望の強伸度および熱収縮特性を得るには、最終引き取り速度が３０〜６０ｍ／分であることが好ましい。
【００３９】
こうして得られた本発明のＥＴＦＥモノフィラメントは、従来のＥＴＦＥモノフィラメントにはない高い引張強度、結節強度、かつ引掛強度を有するため、このＥＴＦＥモノフィラメントを工業織物の少なくとも一部に使用することが可能となるのである。
【００４０】
また、本発明のＥＴＦＥモノフィラメントからなる工業織物は、フィルター用織物や製紙用具用織物およびベルト用織物に使用することもでき、得られたこれらの各種工業織物は、安定した接合強力と耐久性を保持することが可能であり、エチレン−テトラフルオロエチレン共重合体樹脂の持つ易成型性、耐薬品性、電気特性、高耐候性、難燃性、安全性、非粘着性、二次加工性などの優れる特性を遺憾なく発揮する。
【００４１】
なお、本発明のＥＴＦＥモノフィラメントは、一本の連続糸であるが、必要に応じて複数本合わせて撚糸・熱セットしたもの、および単糸を捻って熱セットしたものであってもよい。
【００４２】
また、本発明のＥＴＦＥモノフィラメントの断面形状については、その用途に応じて適宜選定することができ、特に限定されるものではないが、例えば、丸、楕円、３角、Ｔ、Ｙ、Ｈ、＋、５葉，６葉，７葉，８葉などの多葉形状、正方形、長方形、菱形、繭型および馬蹄型などを挙げることができ、また、これらの形状を一部変更したものであってもよい。
【００４３】
さらにまた、本発明のＥＴＦＥモノフィラメントの直径についても、その用途に応じて適宜選定することができ、特に限定されるものではないが、例えば、工業織物用途としては、直径０．０５〜１．５０ｍｍのものが主に使用される。
【００４４】
このように、本発明の弗素系樹脂モノフィラメントは、従来のＥＴＦＥモノフィラメントよりも高い引張強度、結節強度、かつ引掛強度が要求される各種用途にきわめて有用である。
【実施例】
【００４５】
次に、本発明を実施例に基づいて説明するが、実施例におけるモノフィラメントの評価は以下の方法に準じて行った。
【００４６】
［操業性］
連続押出し紡糸を行う際の状況を観察し、糸切れや原料の紡糸機への押し込み安定性から次の３段階で評価した。
○：全く問題なく、至って良好であった、
△：糸切れがややあったが操業可能であった、
×：糸切れや原料の押し込み不良が多発するため操業性が困難であった。
【００４７】
［繊度］
ＪＩＳ Ｌ１０１３−１９９９の８．３に準じて測定した。
【００４８】
［引張強度、結節強度、引掛強度］
ＪＩＳ Ｌ１０１３−１９９９の８．５、８．６および８．７に準じて引張強さ、結節強さと引掛強さを測定し、繊度で割返した値を引張強度、結節強度および引掛強度（単位：ｃＮ／ｄｔｅｘ）とした。
【００４９】
［耐久性評価］
まず、直径０．５０ｍｍのＥＴＦＥモノフィラメントを経糸に使用し、平織織物を作成した。次に、平織物の両端部の経糸をループ状に形成してできたジョイント部を互いに噛み合わせ、そこに芯線を通して無端状の平織物にした。
【００５０】
この無端状の平織物をベルトプレスフィルター工程で約１ヶ月間使用し、ジョイント部におけるＥＴＦＥモノフィラメントの破断本数発生率でジョイントループによる耐久性を次の３段階で評価した。
○：破断発生率１０％未満
△：破断発生率１０〜３０％未満
×：破断発生率３０％以上
【００５１】
［実施例１］
弗素樹脂にＥＴＦＥ（旭硝子（株）製 フルオンＥＴＦＥ−Ｃ８８ＡＸＰ）を使用し、これをエクストルーダー型紡糸機に供給して紡糸温度を３１５℃で溶融し、孔径３．０ｍｍの紡糸口金を通して単孔当たりの吐出量１７．３ｇ／分で紡糸し、口金から溶融押出した紡出糸条を直ちに５０℃の水浴中浴に導いて冷却するに際し、９．９ｍ／分で引き取って得た未延伸糸を、１段目延伸温度９０℃で延伸倍率を４．００倍、引き続き２段目延伸温度１６０℃で合計延伸倍率を５．３０倍として延伸し、引き続き処理温度が２００℃、かつセット倍率が０．９５倍のセット処理を行った。その際の最終速度を５０ｍ／分で行い、直径０．５０ｍｍかつ円形断面のＥＴＦＥモノフィラメントを得た。
【００５２】
［実施例２］
弗素樹脂にＥＴＦＥ（旭硝子（株）製 フルオンＥＴＦＥ−Ｃ８８ＡＸＰ）を使用し、これをエクストルーダー型紡糸機に供給して紡糸温度を３１５℃で溶融し、孔径４．５ｍｍの紡糸口金を通して単孔当たりの吐出量２７．１ｇ／分で紡糸し、口金から溶融押出した紡出糸条を直ちに５０℃の水浴中浴に導いて冷却するに際し、７．９ｍ／分で引き取って得た未延伸糸を、１段目延伸温度９０℃で延伸倍率を４．００倍、引き続き２段目延伸温度１９０℃で合計延伸倍率を５．３０倍として延伸し、引き続き処理温度が２２５℃、かつセット倍率が０．９５倍のセット処理を行った。その際の最終速度を４０ｍ／分で行い、直径０．７０ｍｍかつ円形断面のＥＴＦＥモノフィラメントを得た。
【００５３】
［実施例３〜４］
実施例２において、実施例３は未延伸糸の引取速度を７．７ｍ／分にして合計延伸倍率を５．５０倍に、実施例４は未延伸糸の引取速度を７．４ｍ／分にして合計延伸倍率を５．７０倍に変更した以外は、実施例２と同様にして、直径０．７０ｍｍのモノフィラメントを得た。
【００５４】
［実施例５］
弗素樹脂にＥＴＦＥ（旭硝子（株）製 フルオンＥＴＦＥ−Ｃ８８ＡＸＰ）を使用し、これをエクストルーダー型紡糸機に供給して紡糸温度を３１５℃で溶融し、孔径０．８ｍｍの紡糸口金を通して単孔当たりの吐出量０．５５ｇ／分で紡糸し、口金から溶融押出した紡出糸条を直ちに５０℃の水浴中浴に導いて冷却するに際し、７．０ｍ／分で引き取って得た未延伸糸を、１段目延伸温度９５℃で延伸倍率を３．８８倍、引き続き２段目延伸温度１４０℃で合計延伸倍率を５．３０倍として延伸し、引き続き処理温度が１８０℃、かつセット倍率が０．９５倍のセット処理を行った。その際の最終速度を３５ｍ／分で行い、直径０．１０ｍｍかつ円形断面のＥＴＦＥモノフィラメントを得た。
【００５５】
［実施例６］
弗素樹脂にＥＴＦＥ（旭硝子（株）製 フルオンＥＴＦＥ−Ｃ８８ＡＸＰ）を使用し、これをエクストルーダー型紡糸機に供給して紡糸温度を３１５℃で溶融し、孔径８．０ｍｍの紡糸口金を通して単孔当たりの吐出量６６．９ｇ／分で紡糸し、口金から溶融押出した紡出糸条を直ちに５０℃の水浴中浴に導いて冷却するに際し、７．９ｍ／分で引き取って得た未延伸糸を１段目延伸温度９０℃で延伸倍率を３．８８倍、引き続き２段目延伸温度１９０℃で合計延伸倍率を５．３０倍として延伸し、引き続き処理温度が２２５℃、かつセット倍率が０．９５倍のセット処理を行った。その際の最終速度を４０ｍ／分で行い、直径１．１０ｍｍかつ円形断面のＥＴＦＥモノフィラメントを得た。
【００５６】
［比較例１］
実施例１において、１段目延伸温度を９０℃から７０℃に変更した以外は、実施例１と同様にして、直径０．５０ｍｍのＥＴＦＥモノフィラメントを得た。
【００５７】
［比較例２］
実施例１において、２段目延伸温度を１６０℃から２２０℃に変更した以外は、実施例１と同様にして、直径０．５０ｍｍのＥＴＦＥモノフィラメントを得た。
【００５８】
［比較例３］
実施例１において、合計延伸倍率を５．３０倍から未延伸糸の引取速度を１１．０ｍ／分にして合計延伸倍率を４．８０倍に変更した以外は、実施例１と同様にして、直径０．５０ｍｍのＥＴＦＥモノフィラメントを得た。
【００５９】
［比較例４］
実施例１において、合計延伸倍率を５．３０倍から未延伸糸の引取速度を８．５ｍ／分にして合計延伸倍率を６．２０倍に変更した以外は、実施例１と同様にして、直径０．５０ｍｍのＥＴＦＥモノフィラメントを得た。
【００６０】
［比較例５］
実施例１において、熱セット温度を２００℃から１６０℃に変更した以外は、実施例１と同様にして、直径０．５０ｍｍのＥＴＦＥモノフィラメントを得た。
【００６１】
［比較例６］
実施例１において、熱セット温度を２００℃から２５０℃に変更した以外は、実施例１と同様にして、直径０．５０ｍｍのＥＴＦＥモノフィラメントを得た。
【００６２】
［比較例７］
実施例１において、熱セット倍率を０．９５倍から０．８８倍に変更した以外は、実施例１と同様にして、直径０．５０ｍｍのＥＴＦＥモノフィラメントを得た。
【００６３】
［比較例８］
実施例１において、熱セット倍率を０．９５倍から１．０７倍に変更した以外は、実施例１と同様にして、直径０．５０ｍｍのＥＴＦＥモノフィラメントを得た。
【００６４】
［比較例９］
実施例１において、未延伸糸の引取速度を９．９ｍ／分から４．６ｍ／分に、モノフィラメントの最終速度を５０．０ｍ／分から２３．０ｍ／分に変更した以外は、実施例１と同様にして、直径０．５０ｍｍのＥＴＦＥモノフィラメントを得た。
【００６５】
［比較例１０］
実施例１において、未延伸糸の引取速度を９．９ｍ／分から１５．９ｍ／分に、モノフィラメントの最終速度を５０．０ｍ／分から８０．０ｍ／分に変更した以外は、実施例１と同様にして、直径０．５０ｍｍのＥＴＦＥモノフィラメントを得た。
【００６６】
上記実施例１〜６および比較例１〜１０で得られた各ＥＴＦＥモノフィラメントの特性結果を表１に併せて示す。
【００６７】
【表１】
【００６８】
表１の結果から明らかなように、本発明のＥＴＦＥモノフィラメント（実施例１〜６）は、いずれも引張強度が２．０ｃＮ／ｄｔｅｘ以上、結節強度が１．０ｃＮ／ｄｔｅｘ以上、かつ引掛強度が２．５ｃＮ／ｄｔｅｘ以上で高強度を有したものである。
【００６９】
一方、溶融紡糸・延伸するに際しての延伸温度、延伸倍率や熱セット処理温度、セット倍率、および未延伸糸の引取速度とセット処理後の最終速度が本発明の条件を満たさない製法により製造されたＥＴＦＥモノフィラメント（比較例１〜１０）は、いずれも引張強度、結節強度、かつ引掛強度の少なくともいずれかが劣り、操業性の悪いもの（比較例１、２、７、９）や、延伸切れを起こして製糸できないもの（比較例４、６、８、１０）であり、本発明が目的とする効果を十分に満たすものではなかった。
【００７０】
また、引張強度、結節強度、かつ引掛強度が高かった実施例１のＥＴＦＥモノフィラメントを平織物の経糸に使用し両端部の経糸をループ状に形成してできたジョイント部を互いに噛み合わせ、そこに芯線を通して無端状の平織物をベルトプレスフィルター工程に供して、ジョイント部におけるＥＴＦＥモノフィラメントの破断本数発生率でジョイントループによる耐久性を評価したところ、ジョイントループ破断発生率は１０％未満で良好であったのに対し、比較例３、５のＥＴＦＥモノフィラメントは、破断発生率が１０〜３０％未満で、比較例１、２、７、９のＥＴＦＥモノフィラメントは、破断発生率破断発生率が３０％以上といずれも劣る結果であった。
【産業上の利用可能性】
【００７１】
以上説明したように、本発明のＥＴＦＥモノフィラメントは、織物の経糸として重要な高い引張強度、引掛強度、結節強度が従来のＥＴＦＥモノフィラメントに比べて飛躍的に改良されたものであることから、例えばフィルター用織物や製紙用具用織物およびベルト用織物などの工業織物用としての使用が極めて有用である。
【００７２】
また、本発明の製造方法によれば、引張強度、引掛強度、結節強度が極めて高いＥＴＦＥモノフィラメントを効率的に製造することができる。
【００７３】
さらに、本発明のＥＴＦＥモノフィラメントを用いた工業織物は、フィルター用織物や製紙用具用織物およびベルト用織物などに使用することもでき、得られたこれらの各種工業織物は、その織物の接合強力と耐久性が向上できると共に目ずれを起こし難いものであり、さらに弗素系樹脂が有する優れた耐熱性、耐薬品性、耐溶剤性、電気特性、摩擦特性、非粘着性、耐候性などの効果を遺憾なく発揮することから、工業用織物として極めて有用である。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
エチレン−テトラフルオロエチレン共重合体からなるモノフィラメントであって、ＪＩＳ Ｌ １０１３：１９９９の規定に準じて測定した引張強度が２．０ｃＮ／ｄｔｅｘ以上、結節強度が１．０ｃＮ／ｄｔｅｘ以上、かつ引掛強度が２．５ｃＮ／ｄｔｅｘ以上であることを特徴とする弗素系樹脂モノフィラメント。
【請求項２】
直径が０．０５〜１．５ｍｍであることを特徴とする請求項１に記載の弗素系樹脂モノフィラメント。
【請求項３】
エチレン−テトラフルオロエチレン共重合体を溶融紡糸・延伸・熱セットするに際して、延伸温度８０〜２００℃、かつ延伸倍率５．０〜６．０倍で延伸し、引き続き処理温度１８０〜２４０℃、セット倍率０．９０〜１．０５倍で熱セット処理を行うと共に、その際の未延伸糸の引取速度を５〜１５ｍ／分、熱セット処理後の最終引取速度を２５〜７５ｍ／分で行うことを特徴とする請求項１または２に記載の弗素系樹脂モノフィラメントの製造方法。
【請求項４】
請求項１または２に記載の弗素系樹脂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織物。
【請求項５】
経糸の両端をループ状に折り返してできる接合部を互いに噛み合わせ、接合部に芯線を通して構成した無端状の織物であって、前記芯線として請求項１または２に記載の弗素系樹脂モノフィラメントを用いてなることを特徴とする工業用織物。
【請求項６】
フィルター用織物であることを特徴とする請求項４または５に記載の工業織物。
【請求項７】
製紙用具用織物であることを特徴とする請求項４または５に記載の工業織物。
【請求項８】
ベルト用織物であることを特徴とする請求項４または５に記載の工業用織物。
【請求項１】
エチレン−テトラフルオロエチレン共重合体からなるモノフィラメントであって、ＪＩＳ Ｌ １０１３：１９９９の規定に準じて測定した引張強度が２．０ｃＮ／ｄｔｅｘ以上、結節強度が１．０ｃＮ／ｄｔｅｘ以上、かつ引掛強度が２．５ｃＮ／ｄｔｅｘ以上であることを特徴とする弗素系樹脂モノフィラメント。
【請求項２】
直径が０．０５〜１．５ｍｍであることを特徴とする請求項１に記載の弗素系樹脂モノフィラメント。
【請求項３】
エチレン−テトラフルオロエチレン共重合体を溶融紡糸・延伸・熱セットするに際して、延伸温度８０〜２００℃、かつ延伸倍率５．０〜６．０倍で延伸し、引き続き処理温度１８０〜２４０℃、セット倍率０．９０〜１．０５倍で熱セット処理を行うと共に、その際の未延伸糸の引取速度を５〜１５ｍ／分、熱セット処理後の最終引取速度を２５〜７５ｍ／分で行うことを特徴とする請求項１または２に記載の弗素系樹脂モノフィラメントの製造方法。
【請求項４】
請求項１または２に記載の弗素系樹脂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織物。
【請求項５】
経糸の両端をループ状に折り返してできる接合部を互いに噛み合わせ、接合部に芯線を通して構成した無端状の織物であって、前記芯線として請求項１または２に記載の弗素系樹脂モノフィラメントを用いてなることを特徴とする工業用織物。
【請求項６】
フィルター用織物であることを特徴とする請求項４または５に記載の工業織物。
【請求項７】
製紙用具用織物であることを特徴とする請求項４または５に記載の工業織物。
【請求項８】
ベルト用織物であることを特徴とする請求項４または５に記載の工業用織物。
【公開番号】特開２００８−２４８４０５（Ｐ２００８−２４８４０５Ａ）
【公開日】平成２０年１０月１６日（２００８．１０．１６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−８７９９２（Ｐ２００７−８７９９２）
【出願日】平成１９年３月２９日（２００７．３．２９）
【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２０年１０月１６日（２００８．１０．１６）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年３月２９日（２００７．３．２９）
【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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