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扁平断面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
説明

扁平断面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

【課題】工業用織物の製造に際し、経糸製織時もしくは緯糸打ち込み時において糸切れや糸割れの発生を改善するとともに、摩耗による削れカスの発生をも抑制し、優れた工程通過性を発揮し、工業用織物の表面平滑性を極めて良好な状態となし得る扁平断面PPSモノフィラメントおよび工業用織物を提供する。
【解決手段】ポリフェニレンサルファイド樹脂以外の成分としてポリアミド樹脂を0.5〜5.0重量%を含有するPPSモノフィラメントであって、その繊維軸方向に垂直な断面の形状が扁平八角形形状であり、断面中心部に対向する角部の内角が同一であり、短辺の厚みをDとした時、八角形の中心部分の厚みが最大となるDmaxと、両端部の厚みが最小となるDminを有する時、Dmax/Dminが1.2〜8.0の範囲にあり、JIS2003 L1013の規定に準じて測定した引張強度が2.0cN/dtex以上、同じく引張伸度が30%以上70%以下、同じく引掛強度が3.0cN/dtex以上であることを特徴とする扁平断面ポリフェニレンサルファイドモノフィラメント。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、従来技術よりも耐摩耗性に優れると共に、十分な機械的特性、さらには安定した工業用織物への加工性と表面平滑性を発揮し、抄紙用織物等に代表される工業用織物の構成素材として好適に利用が可能な扁平断面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】
ポリフェニレンサルファイド(以下、PPSという)は、耐熱性、耐薬品性および難燃性等に優れている上、溶融成型が可能であることから、これら特性を必要とする成型品用途以外にも、フィルムや繊維として広く用いられている。中でもPPS繊維においては、その優れた耐熱性、耐薬品性および難燃性を生かし、抄紙用ドライヤーカンバス等の工業用織物、フィルターおよびブラシ用毛材等の様々な用途で用いられている。
【0003】
しかしながら、PPSからなる繊維は、ポリエステル繊維やポリアミド繊維に比較して、引張強度、結節強度および引掛強度、さらには屈曲特性等の物理的特性が不十分であるという問題を抱えており、さらに近年では製紙用具メーカーの最新鋭大型高速織機の導入により、従来にも増して製織時の工程通過性を改善したPPSモノフィラメントの実現を望む声が強くなってきている。そのため、これら物理的特性の向上ならびに製織時の工程通過性向上を目的とした種々の提案がなされてきている。
【0004】
例えば、PPS未延伸糸を自然延伸比以上の倍率で1段延伸し、その後150〜260℃で、かつ1段目の延伸温度以上で定長熱処理するか、同様の温度域で全延伸倍率が1段目の延伸倍率の1〜2倍になるように2段延伸することにより、機械的特性や耐熱性、耐薬品性を向上させたPPS繊維(例えば、特許文献1参照)や、PPSを溶融紡糸して得た未延伸糸を80〜260℃で2〜7倍に延伸した後、285〜385℃の乾熱雰囲気中で引き取り比0.8〜1.35倍で0.1〜30秒間熱処理することにより、引張強度が3.5g/d以上、引掛強度が2.5g/d以上であり、屈曲摩耗や屈曲疲労特性を改善したPPS繊維(例えば、特許文献2参照)等が提案されているが、これら技術で得られるPPS繊維やPPSモノフィラメントは、ある程度の強度特性や耐屈曲特性を有しているものの、実際に工業用織物用原糸、特に扁平度の高いPPSモノフィラメント(短辺に対して長辺が極めて長いPPSモノフィラメント)として使用した場合には、近年増加傾向である最新鋭高速大型織機において、経糸では筬打ち時の衝撃による糸割れ、また緯糸では高速打ち込み時の衝撃による緯糸の糸切れが発生する等、極めて生産性を低下させるという問題が顕在化してきた。
【0005】
また、本発明者らも、PPSモノフィラメントの断面形状を概略長方形とし、その断面幅方向中央部に適度なふくらみを持たせた形状とし、且つ、引張伸度が42%以上70%以下、また、引掛強力が引張強力に対し130%以上の引掛強力保持率を有することを特徴とする扁平断面ポリフェニレンサルファイドモノフィラメント(例えば、特許文献3参照)を提案しているが、そこで得られるPPSモノフィラメントは、工業用織物への加工工程において糸切れや糸割れの改善は見られるものの、糸断面形状がふくらみを有することから、工業用織物とした際にもPPSモノフィラメントの長辺方向にふくらみを有するため、特に表面平滑性の向上が必要とされる工業用織物に適用するPPSモノフィラメントとしては不十分であるとの指摘がなされることがあった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0006】
【特許文献1】特開昭64−3961号公報
【特許文献2】特開平4−222217号公報
【特許文献3】特開2010−7193号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0007】
以上のような状況を鑑み、本発明は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。
【0008】
すなわち、本発明の目的は、最新鋭高速大型織機で使用した場合においても、糸割れや糸切れが無い極めて安定した工程通過性を示し、摩耗による削れカスの発生も抑制され、さらには、従来からある扁平断面PPSモノフィラメントを用いた工業用織物よりも、より一層優れた表面平滑性をも同時に具現することを可能とする、工業用織物の構成素材として好適に利用が可能な扁平断面PPSモノフィラメントを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0009】
上記目的を達成するために、本発明によれば、ポリフェニレンサルファイド樹脂以外の成分としてポリアミド樹脂を0.5〜5.0重量%を含有するPPS樹脂を主体とした熱可塑性樹脂組成物からなるPPSモノフィラメントであって、その繊維軸方向に垂直な断面の形状が扁平八角形形状であり、断面中心部に対向する角部の内角が同一であり、短辺の厚みをDとした時、扁平八角形の中心部分の厚みが最大となるDmaxと、両端部の長さが最短となるDminを有する時、Dmax/Dminが1.2〜8.0の範囲にあり、JIS2003L1013の規定に準じて測定した引張強度が2.0cN/dtex以上、且つ引張伸度が30%以上70%以下、さらに同様の方法で測定した引掛強度が3.0cN/dtex以上であることを特徴とする扁平断面PPSモノフィラメントが提供される。
【0010】
なお、本発明の扁平断面PPSモノフィラメントにおいては、
断面中心部に対向する角部の少なくとも一対の内角が120°〜150°の範囲であること、
長辺の長さLと前記DmaxとからL/Dmaxで表される扁平率が1.15〜10.00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。
【0011】
また、本発明の工業用織物は、上記扁平断面PPS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、上記扁平断面PPSモノフィラメントを構成素材として利用することから、非常に安定した工程通過性を示し、さらには表面平滑性に富む工業用織物が得られることから、特に抄紙用織物として使用した場合に極めて好適な効果の発現が期待できる。
【発明の効果】
【0012】
本発明によれば、従来からあるPPSモノフィラメントよりも耐摩耗性に優れるとともに、十分な機械的特性、さらには工業用織物への加工に際して良好な工程通過性を発揮し、また極めて優れた表面平滑性がを有する工業用織物が得られることから、抄紙用織物等に代表される工業用織物の構成素材として、極めて好適に利用が可能な扁平断面PPSモノフィラメントおよび工業用織物の取得が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【0013】
【図1】(a)〜(c)は本発明の規定を満たす扁平八角形断面PPSモノフィラメントの断面形状を示す繊維軸方向に垂直な断面図。
【図2】本発明の扁平八角形断面PPSモノフィラメントにおける長辺Lおよび短辺の厚みDminおよびDmax等の各部位の測定箇所を示した概略図。
【図3】(d)〜(f)は本発明の規定を満たさない扁平断面PPSモノフィラメントの断面形状を示す繊維軸方向に垂直な断面図。
【発明を実施するための形態】
【0014】
以下に、図面を参照しつつ本発明を詳細に説明する。
【0015】
図1(a)〜(c)は、本発明の規定を満たす扁平断面PPSモノフィラメントの断面形状を示す繊維軸方向に垂直な断面図、また、図3(d)〜(f)は、本発明の規定を満たさないPPSモノフィラメントの断面形状を示す繊維軸方向に垂直な断面図である。また、図2は、本発明のPPSモノフィラメントにおける短辺の厚みDminおよびDmaxおよび長辺L等の各部位の測定箇所を示した概略図である。
【0016】
本発明の扁平断面PPSモノフィラメントは、その繊維軸方向に垂直な断面の形状が扁平八角形形状であることを特徴とする。
【0017】
繊維軸方向に垂直な断面の形状を扁平八角形形状とすることにより、工業用織物の製織時における、PPSモノフィラメント同士の接触によるモノフィラメントの削れを大幅に改善することが可能となる。すなわち、扁平断面PPSモノフィラメントを緯糸として使用した時には経糸、経糸として使用した時には緯糸と交差する接触部分において、扁平PPSモノフィラメントの断面形状を概略八角形形状とすることで、モノフィラメント同士が接触する部位での摩擦抵抗が小さくなると考えられ、その結果モノフィラメントの摩耗、特に角部分における摩耗を大幅に軽減することに繋がり、モノフィラメント同士の接触時の摩耗によって発生する削れカス等の発生が少なくなるのである。
【0018】
さらには、本発明の扁平断面PPSモノフィラメントは、その長辺部が平らな形状となっていることから、これら扁平断面PPSモノフィラメントの平面部が工業用織物の表面に存在する状態となるため、極めて表面平滑性の優れた工業用織物の取得が可能となるのである。
【0019】
また、本発明ではPPSモノフィラメントの繊維軸方向に垂直な断面においては、その断面中心部に対向して存在する角部の内角(例えば図2の∠A、∠A’)が同一であることを特徴としている。
【0020】
ここで、断面中心部に対向する角部の内角が同一で無い場合には、歪んだ扁平八角形形状となり、工業用織物とした時に表面平滑性に欠けるものとなるため好ましくない。
【0021】
なお、本発明の扁平断面PPSモノフィラメントの断面形状は、各角部において多少の丸みを有していてもよい。
【0022】
本発明の扁平断面PPSモノフィラメントは短辺の厚みをDとした時、扁平八角形断面の中心部分の厚みが最大となるDmaxと、両端部の長さが最短となるDminを有する時、Dmax/Dminが1.2〜8.0であることを特徴とするが、1.2〜4.0の範囲の場合には、製織時における扁平断面PPSモノフィラメントの削れによるカスの発生がより一層抑制されるためより好ましい効果の発現が期待できる。
【0023】
すなわち、Dmax/Dminが1.2未満の場合とは、扁平断面PPSモノフィラメントが八角形断面では無く長方形に近似する形状(図3の(d)、(f))である。一方、Dmax/Dminが8.0を超える場合とは、扁平断面PPSモノフィラメントの形状が六角形に近似する形状(図3の(e))である。
【0024】
扁平断面PPSモノフィラメントの断面形状が前述したような本発明外の形状となる場合は、これら扁平断面PPSモノフィラメントを工業用織物の構成素材として使用すると、概略長方形や六角形形状のPPSモノフィラメントの角部分が緯糸および/または経糸と接触することで、削れカスの発生が顕著となる等の極めて好ましくない結果を招くことに繋がる。
【0025】
本発明で使用するPPS樹脂は、ポリマの繰り返し単位がp−フェニレンサルファイド単位やm−フェニレンサルファイド単位からなるフェニレンサルファイド単位を含有するポリマを意味する。これらのポリマ中でも、繰り返し単位の90%以上がp−フェニレンサルファイド単位からなるポリマが好ましく用いられる。
【0026】
本発明において特に好ましく用いることのできるPPSポリマは、p−ジクロルベンゼンに硫化ナトリウムを重縮合反応させることにより製造できるが、p−ジクロルベンゼンに10モル%未満のトリクロルベンゼンを分岐成分として共重縮合させることによって製造したものであってもよい。
【0027】
本発明においては、ASTM D1238−86に準拠し、316℃、オリフィス径2.095mm、オリフィス長さ8.00mm、荷重5kgの条件で測定した10分あたりの流出ポリマ量(g)で示されるメルトフローレート(以下、MFRという)が20〜300g/10分程度のPPSを用いることができるが、強伸度バランス、直径斑、摩耗特性、製糸性の点から、特にMFRが70〜200g/10分程度のPPSを、好ましく用いることができる。
【0028】
ここで、市販品として使用できるPPS樹脂としては、例えば東レ(株)製PPSのE1880、E2080、E2280、E2481、M2488およびM2588等を挙げることができる。
【0029】
なお、本発明で使用するPPS樹脂は、上述の市販品として入手可能なPPSチップでなくとも、PPSフィルム屑やPPS繊維屑等をリサイクルすることによって得られる再生PPS樹脂を用いても何ら問題はない。
【0030】
また、PPSは通常粉末で得られるものであるが、溶融紡糸に供する前にエクストルダー等で粉末PPSを融点以上の温度に加熱し、溶融・混練した後、必要に応じフィルター類で異物を濾過除去し、ガット状に押出して冷却し、その後カッティングする等の方法によりペレット状に加工して用いることができる。そして、PPS粉体あるいはPPSペレットは、概ね100〜180℃で5〜24時間程度、減圧真空下で乾燥してから紡糸に供することが好ましい。
【0031】
次に、本発明の扁平断面PPSモノフィラメントは、PPS樹脂以外の成分としてポリアミド樹脂を0.5〜5.0重量%を含有することを特徴とする。
【0032】
ここで、本発明で利用可能なポリアミド樹脂は、各種ラクタム類の開環重合、各種ジアミン類と各種ジカルボン酸類との重縮合および各種アミノカルボン酸類の重縮合によって得られる各種ポリアミド類、およびこれらの重縮合と開環重合とを組み合わせた共重合ポリアミド類であり、具体的には、ナイロン6、ナイロン66、ナイロン610、ポリテトラメチレンアジパミド、メタキシレンジアミン−アジピン酸重縮合体、ポリヘキサメチレンドデカミド、ポリウンデカナミド、ポリラウロラクタム)およびナイロン6とナイロン66との共重合体等(以下ナイロン6/66と略す)を挙げることができるが、中でもナイロン6およびナイロン66を特に好適に利用することができる。
【0033】
本発明の扁平断面PPSモノフィラメントは、PPS樹脂以外の成分としてポリアミド樹脂を0.5〜5.0重量%を含有することを特徴とするが、好ましくは1.0〜4.5重量%、さらには1.2〜2.5重量%であるとき、より好適な効果が発揮される。
【0034】
本発明において、PPS樹脂にポリアミド樹脂を含有させる目的は、PPSの耐衝撃性の改善にあり、本発明の扁平断面PPSモノフィラメントの断面形状による耐摩耗性の向上と合わせ、ポリアミド樹脂を含有させることによる耐衝撃性の改善によって、本発明の扁平断面PPSモノフィラメントを工業用織物の構成素材として適応した場合には、製織時にモノフィラメントが織機上で受ける衝撃により割れや糸切れを来たす頻度を大幅に抑制することに繋がる等の極めて好ましい効果が創出される。
【0035】
ここで、ポリアミド樹脂の含有率が0.5重量%未満の扁平断面PPSモノフィラメントでは、十分な耐衝撃性が得られず、製織時に糸切れや糸割れが発生する頻度が高くなってしまう等の好ましくない結果を招くこととなる。
【0036】
一方、ポリアミド樹脂の含有率が5.0重量%を超過するPPSモノフィラメントでは、高い耐衝撃性は得られるものの、引張強度が低下してしまい、得られる工業用織物の実用強度までもが低くなる等の悪影響を及ぼすこととなるばかりか、溶融紡糸を行う工程において、口金ノズルから紡出するPPS樹脂を主体とした溶融ポリマが、口金吐出孔からの紡出直後に太細状態になり、安定した溶融ポリマの吐出状態が得られないため、扁平断面PPSモノフィラメントの断面形状に大きな歪みが生じたり、モノフィラメントの長さ方向に極めて大きな繊度斑が生じたりする等の弊害を生じることに繋がる。
【0037】
本発明の扁平断面PPSモノフィラメントは、JIS2003 L1013の規定に準じて測定した引張強度が2.0cN/dtex以上、同様に測定した引掛強度が3.0cN/dtex以上であることを特徴とする。
【0038】
ここで、引張強度が2.0cN/dtex未満、引掛強度が3.0cN/dtex未満では、得られる工業用織物の実用強度が低下するほか、工業用織物の織継部や経糸と緯糸が交差する所謂ナックル部分での糸切れが生じる等の好ましくない状況を招くことに繋がる。
【0039】
さらに、本発明の扁平断面PPSモノフィラメントは、その引張伸度が30%以上70%以下であることを特徴とするが、好ましくは35%〜65%、さらに40%〜62%の範囲とした場合に、工業用織物の寸法安定性の向上ならびに製織時の工程通過性が極めて良好になる等の効果の発現が期待できる。
【0040】
ここで、引張伸度が30%未満の扁平断面PPSモノフィラメントでは、伸度が低いことに起因し、緯糸打ち込み時の衝撃により糸切れの発生が多くなり、筬打ち時の糸割れが増加するばかりか、引掛強力を測定した場合に、その引掛強力バラツキが大きくなる傾向となり、品質安定性に欠ける扁平断面PPSモノフィラメントとなってしまう。
【0041】
一方、伸度が70%を超えるような高伸度の扁平断面PPSモノフィラメントでは、経糸使用時の糸割れや、緯糸打ち込み時の糸切れ等の不具合は少ないものの、工業用織物とした場合において、その高すぎる伸度がそのまま工業用織物の特性として現れてしまい、織物が非常に伸びやすく、寸法安定性が不十分となるため好ましくない。
【0042】
また、本発明の扁平断面PPSモノフィラメントは、扁平断面モノフィラメント断面の断面中心部に対向する各部の少なくとも一対の内角が120〜150°の範囲であることが好ましく、さらには125〜145°、より好ましくは130〜140°とした場合に一層優れた効果の発現が期待できる。
【0043】
ここで内角の角度のいずれかが上記範囲外である場合は、角部のいずれかの角度が鋭角な形状となるため、工業用織物の製織時に、角部が摩耗しやすくなるという好ましくない結果を招くこととなってしまう。
【0044】
また、本発明の扁平断面PPSモノフィラメントにおいては、長辺の長さLと、前記Dmaxとから、L/Dmaxで表される扁平率を1.15〜10.0の範囲とすることが望ましく、さらには1.5〜8.0、より好ましくは、1.8〜5.0とした場合に一層優れた効果の発現が期待できる。
【0045】
ここで、扁平断面PPSモノフィラメントの扁平率が1.15未満では、長辺と短辺の差が小さく、工業用織物の製織時に糸が転がりやすく捩れが混入しやすくなり、工業用織物の優れた表面平滑性が得られない傾向となり好ましくない。
【0046】
一方、扁平率が10.0を超える極端に大きい場合は、経糸とする場合では、工業用織物の一定幅内に経糸として整経可能な原糸本数が大幅に減少することになり、その結果、工業用織物の経方向の強度が低下してしまうという好ましくない結果を招くことに繋がる。また、緯糸に使用する場合においても、その扁平断面PPSモノフィラメントの扁平率が極端に大きくなるため、製織打ち込み時に、緯糸打ち込み糸に捩れが入りやすくなり、その結果、織物に求められる表面平滑性が大幅に低下するばかりか、これら捩れの修正作業に多くの時間を費やす等、生産性の低下にも繋がってしまう。また、捩れが生じた状態で緯糸打ち込みを行うと、扁平断面PPSモノフィラメントに捩れが生じている箇所での糸割れが生じる頻度が増える等、極めて好ましくない結果を招くこととなる。
【0047】
本発明の扁平断面PPSモノフィラメントの製法には特に制限はないが、通常は以下に述べる方法が好ましく適用される。
【0048】
例えば、本発明の主構成素材であるPPS樹脂とポリアミド樹脂を所望の混合比率で事前に計量混合したPPS樹脂混合物を用いる方法、ポリアミド樹脂をPPS樹脂にあらかじめ高濃度に配合させた、ポリアミドを含有するPPS樹脂組成物マスターバッチ(以下、マスターバッチはMBという)として準備し、ポリアミド樹脂が所望とする含有率となるように、溶融紡糸を行う直前にPPS樹脂とPPS樹脂組成物MBとを計量混合して添加し溶融紡糸に供する方法等が挙げられるが、取扱いの良好さからPPS樹脂とPPS樹脂組成物MBとを用いて溶融紡糸に供することが特に好ましい。
【0049】
次いで、ポリアミド樹脂を適宜所望の混合比で混合したPPS樹脂組成物を用い、エクストルダー等の紡糸機で溶融混練後、溶融PPSポリマを紡糸機先端に設けた紡糸口金ノズルから押出し、公知の方法で冷却、延伸、熱セットを行なうことにより、本発明の扁平断面PPSモノフィラメントを効率よく製造することができる。
【0050】
より具体的には、PPS樹脂とポリアミド樹脂とを適宜所望の混合比となるように調整したPPS樹脂組成物をエクストルダー型等の紡糸機に供給し、PPSの融点よりも20〜80℃高い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所望の異形断面口金から押出した溶融ポリマを60〜95℃の温水中で冷却固化させる。引き続き、得られた未延伸糸をPPSのガラス転移温度以上の温度に調節された延伸浴または延伸雰囲気に導き、1段延伸または2段以上の多段延伸を行う。
【0051】
なおここで、トータル延伸倍率としては、2.8〜5.5倍程度の範囲が好ましく、さらには、乾熱収縮率や繊維破断時の破断伸度等を調整するために、延伸工程通過後の延伸糸に対し、90〜280℃程度の温度雰囲気下で、0.8〜1.0倍程度の熱セットを行うことが望ましい。
【0052】
このようにして得られる本発明の扁平断面PPSモノフィラメントは、目的とする特性を疎外しない範囲であれば、酸化チタン、酸化ケイ素、チッ化ケイ素、クレー、タルク、カオリン、ジルコニウム酸等の各種無機粒子や架橋高分子粒子、従来公知の抗酸化剤、金属イオン封鎖剤、イオン交換剤、着色防止剤、耐光剤、包接化合物、各種着色剤、ワックス類、シリコーンオイル、各種界面活性剤、各種強化繊維類、フッ素樹脂類、ポリエステル類、ポリオレフィン類およびポリスチレン類等を含有することができる。
【0053】
かくして得られる本発明の扁平断面PPSモノフィラメントは、最新鋭高速大型織機で使用した場合においても、糸割れや糸切れが無い極めて安定した工程通過性を示し、さらには、従来からある扁平断面PPSモノフィラメントを用いた工業用織物よりも、より一層の優れた表面平滑性をも同時に具現することを可能とし、工業用織物の構成素材として好適に利用が可能な扁平断面PPSモノフィラメントとなすことができる。
【実施例】
【0054】
以下、本発明の扁平断面PPS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。
【0055】
なお、上記および下記に記載の本発明の扁平断面PPSモノフィラメントの物性等は以下の方法により測定した値である。
(1)モノフィラメントの引張強度および引張伸度
JIS2003 L1013 8.5に準じて、20℃、65%RHの温湿度調整室内で、(株)オリエンテック製”テンシロン”UTM−4−100型引張試験機を用い、試長:250mm、引張速度:300mm/分の条件で測定し、試料が切断した時の強力を求め、その強力を繊度で割り返して強度(cN/dtex)を算出し、それを10回測定の平均値で示した。
【0056】
(2)モノフィラメントの引掛強度
JIS2003 L1013 8.7に準じて、20℃、65%RHの温湿度調整室内で、(株)オリエンテック製”テンシロン”UTM−4−100型引張試験機を用い、試長:250mm、引張速度:300mm/分の条件で測定し、試料が切断した時の強力を求め、その強力を繊度で割り返して強度(cN/dtex)を算出し、それを10回測定の平均値で示した。
(3)厚み最薄部Dmin、厚み最厚部Dmaxおよび長辺の長さL
扁平断面PPSモノフィラメント3m中から、任意の5箇所につきモノフィラメントの繊維軸方向に対し垂直方向に切り出した、扁平断面PPSモノフィラメント断面観察用サンプルを作成した。
【0057】
この断面観察サンプルをKEYENCE製デジタルマイクロスコープVHX−100Fにて観察し、本デジタルマイクロスコープの計測ツールを用い、扁平断面PPSモノフィラメントの扁平断面幅方向両端部に位置する最も厚みの薄い箇所Dmin部の平均値をDmin、長辺の長さ方向中央部付近の厚みが最大となる箇所をDmaxとし、小数点以下3桁まで計測した。
【0058】
上記と同様の断面観察用サンプルを用い、扁平断面幅方向の最大長を長辺Lとし、小数点以下3桁まで計測した。
(4)糸割れ耐久性試験
長さ70mmに切り出した扁平断面PPSモノフィラメントサンプル10本を束ね、モーター駆動のシャフトに固定、駆動シャフトより50mm離れた箇所に直径15mmφのステンレス製丸棒を設置し、サンプル固定端と反対側のモノフィラメントサンプル先端部の約20mmが、前記ステンレス製丸棒に接触するように固定する。
【0059】
扁平断面PPSモノフィラメントサンプルを固定したモーターシャフトを1200rpmで15分間回転させ、扁平断面PPSモノフィラメントの束サンプル先端部をステンレス製丸棒に回転衝突させ、扁平断面PPSモノフィラメントの糸割れ状態を観察、本糸割れ耐久性評価を3回実施し、以下の基準で糸割れ耐久性を判断した。
【0060】
◎…3回の試験を実施し、扁平断面PPSモノフィラメントに糸割れは全く発生せず、極めて優れた糸割れ耐久性を有する。
【0061】
○…3回の試験を実施し、平均本数で10本中1本未満の扁平断面PPSモノフィラメントに糸割れが発生しただけで、工業用織物への使用に際し十分な耐久性を有する。
【0062】
×…3回の試験を実施し、平均本数で10本中1本以上の扁平断面PPSモノフィラメントに糸割れが発生し、糸割れ耐久性に劣る。
(5)製織評価
経糸製織評価、もしくは緯糸打ち込み評価を行い、以下の基準で判断した。
(a)経糸製織評価
扁平断面PPSモノフィラメントを経糸に使用し、2重織の抄紙用ドライヤーカンバスを作製した。このドライヤーカンバス100mあたりの経糸の糸割れ状況を確認し、以下の基準で判断した。
【0063】
○…経糸と緯糸が交差したナックル部分において、経糸の糸割れは皆無であった。
【0064】
×…経糸と緯糸が交差したナックル部分において、経糸の糸割れが1箇所以上あった。
(b)緯糸打ち込み評価
扁平断面PPSモノフィラメントを緯糸に使用し、2重織の抄紙用ドライヤーカンバスを作製した。このドライヤーカンバスを長さ方向に5m製織するに際し、緯糸打ち込み時の糸切れ状況を確認し、以下の基準で判断した。
【0065】
○…緯糸打ち込み時の糸切れが1回以下であった。
【0066】
×…緯糸打ち込み時の糸切れが2回以上発生した。
(6)耐摩耗性評価
上記の経糸製織評価、および緯糸打ち込み評価後、糸の摩耗具合、削れカスの発生状況を確認し、以下の基準で判断した。
【0067】
○…糸の摩耗が無く、削れカスの発生が無い。
【0068】
×…糸の摩耗が確認でき、削れカスの発生が認められた。
[実施例1]
PPS樹脂(東レ社製E2080、MFR=90):80重量%とポリアミド樹脂(東レ社製T1021):20重量%の混合物を2軸溶融押出し機に供給し、混練温度:300℃、L/D:30、スクリュー回転数:300rpmの条件で溶融混練を行い、PPS樹脂組成物MBを作製した。
【0069】
次いで、PPS樹脂:PPS樹脂組成物MBを90:10の重量比となるようにエクストルダー型紡糸機へ供給し、紡糸機温度330℃にて溶融混練し、概扁平断面紡糸口金から溶融ポリマを押出した後、ただちに80℃の温水中で冷却固化させたPPS樹脂組成物の未延伸糸を得た。
【0070】
引き続き、上記の未延伸糸を95℃の温水中で3.5倍に一次延伸し、さらに130℃の乾熱雰囲気下で1.2倍に二次延伸を行ってトータル延伸倍率を4.2倍とし、次いで190℃の乾熱雰囲気下で定張力条件にて熱セットを行ない、Dmin:0.206mm、Dmax:0.401mm、長辺L:0.803mm、内角の角度(∠A)135°の図1(a)に示した扁平断面PPSモノフィラメントを得た。
【0071】
得られた扁平断面PPSモノフィラメントの引張強度、引張伸度、引掛強度、糸割れ耐久性試験、製織評価および耐摩耗性評価等の結果を表1に示す。
[実施例2および比較例1〜2]
実施例1と同じ製糸プロセスを用い、ポリアミドの含有率を表1に示したように変更した扁平断面PPSモノフィラメントを得た。得られた扁平断面PPSモノフィラメントのDmin、Dmax、L、Dmin/Dmax、長辺L、L/Dmax、∠A、引張強度、引張伸度、引掛強度、糸割れ耐久性、製織評価および耐摩耗性(以降、Dmin、Dmax、L、Dmin/Dmax、長辺L、L/Dmax、∠A、引張強度、引張伸度、引掛強度、糸割れ耐久性、製織評価および耐摩耗性については、各評価結果という)等の評価結果を表1および表2に示す。
[実施例3〜4および比較例3〜4]
実施例1と同じ製糸プロセスを用い、概長方形断面紡糸口金を変更することにより、Dmin/Dmaxを表1に示すように変更した扁平断面PPSモノフィラメントを得た。各評価結果を表1および表2に示す。
[実施例5〜6および比較例5〜6]
実施例1と同じ製糸プロセスを用い、トータル延伸倍率を変更することにより、引張強度、引張伸度、引掛強度を表1に示すように変更した扁平断面PPSモノフィラメントを得た。各評価結果を表1および表2に示す。
[比較例7]
実施例1と同じ製糸プロセスを用い、概長方形断面紡糸口金を変更することにより、断面形状を表2に示すように変更した扁平断面PPSモノフィラメントを得た。各評価結果を表2に示す。
【0072】
【表1】

【0073】
【表2】

【0074】
表1の結果から明らかなように、本発明の扁平断面PPSモノフィラメントは、優れた引張強度、引掛強度、糸割れ耐久性、製織性および耐摩耗性を有することから、抄紙用ドライヤーカンバス等の工業用織物用途へ用いる扁平断面PPSモノフィラメントとして、極めて好適に利用できるものであることがわかる。
【0075】
一方、表2の結果から明らかなように、本発明の規定を満たさない扁平断面PPSモノフィラメントでは、工業用織物の製織工程での糸切れ発生や製織後の工業用織物製品中への糸割れによる欠点が生じる等、工業用織物用途の扁平断面PPSモノフィラメントとしては好ましくないものとなった。
【0076】
すなわち、ポリアミド含有量が本発明の含有率に満たない比較例1では、糸割れ耐久性試験結果が不十分であり、一方、ポリアミド含有量が本発明の含有率を超える比較例2では、糸割れ耐久性試験結果は良好であったものの、工業用織物製織時に、扁平断面PPSモノフィラメントの引張強度が低すぎることに起因し糸切れが発生する等、工業用織物の製織時の工程通過性に問題のある扁平断面PPSモノフィラメントとなった。
【0077】
さらに、Dmax/Dminが本発明の規定を満たさない比較例3〜4、断面形状が本発明外である比較例7においては、断面形状を除く特性は本発明の規定を満たしているにも拘らず、製織性評価にて糸の摩耗や削れカスが多く発生する等、断面形状が工業用織物製織時の工程通過性に大きな影響を与えていることを裏付ける結果となった。
【産業上の利用可能性】
【0078】
本発明の扁平断面PPSモノフィラメントは、優れた強度特性と適正な伸度特性を有するとともに、ポリアミドを含有させることにより耐衝撃性の向上が図れ、また、PPSモノフィラメントの断面形状を扁平八角形形状とすることによって、優れた耐摩耗性と極めて安定した工業用織物製織時における工程通過性を示し、また得られた工業用織物も優れた表面平滑性を示すことから、抄紙ドライヤーカンバス等の工業用織物の構成素材として極めて好適なものであると言える。
【符号の説明】
【0079】
Dmin :短辺最薄部の厚み
Dmax :短辺最厚部の厚み
L :長辺の長さ
∠A、∠A’:断面中心部に対向する一対の角部の内角の例

【特許請求の範囲】
【請求項1】
ポリフェニレンサルファイド樹脂以外の成分としてポリアミド樹脂を0.5〜5.0重量%を含有するPPS樹脂を主体とした熱可塑性樹脂組成物からなるPPSモノフィラメントであって、その繊維軸方向に垂直な断面の形状が扁平八角形形状であり、断面中心部に対向する角部の内角が同一であり、短辺の厚みをDとした時、八角形の中心部分の厚みが最大となるDmaxと、両端部の厚みが最小となるDminを有する時、Dmax/Dminが1.2〜8.0の範囲にあり、JIS2003 L1013項に準じて測定した引張強度が2.0cN/dtex以上、且つ引張伸度が30%以上70%以下、さらに同様の方法で測定した引掛強度が3.0cN/dtex以上であることを特徴とする扁平断面ポリフェニレンサルファイドモノフィラメント。
【請求項2】
断面中心部に対向する角部の少なくとも一対の内角が120°〜150°の範囲であることを特徴とする請求項1に記載の扁平断面ポリフェニレンサルファイドモノフィラメント。
【請求項3】
長辺の長さLと、前記Dmaxとから、L/Dmaxで表される扁平率が1.15〜10.00であることを特徴とする請求項1または2に記載の扁平断面ポリフェニレンサルファイドモノフィラメント。
【請求項4】
請求項1〜3のいずれか1項に記載の扁平断面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6】
抄紙ドライヤーカンバスであることを特徴とする請求項5に記載の工業用織物。

【図1】
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【図2】
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【図3】
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【公開番号】特開2013−100615(P2013−100615A)
【公開日】平成25年5月23日(2013.5.23)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2011−244487(P2011−244487)
【出願日】平成23年11月8日(2011.11.8)
【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)】