JPS6214644B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

本発明はとくに引張強度および結節引張強度比
が大きく、編織物とした場合にすぐれた網地強力
および網地強力利用率を発揮する産業資材用ポリ
エステルモノフイラメントの製造方法に関するも
のである。 熱可塑性ポリエステルの中でもとくにポリブチ
レンテレフタレート（以下PBTと略称する）は
弾性回復性、耐薬品性、耐摩耗性等、種々の優れ
た特性を有しており、近年産業用モノフイラメン
ト資材として注目を集めている。しかしながら、
PBTは結晶化速度が著しく速いことに起因し
て、従来のポリエチレンテレフタレートモノフイ
ラメントの製造方法を適用する場合には引張強度
および結節強度の小さいモノフイラメントしか得
られない。例えば従来提案されている(1)密度が
1.300以下のPBTからなる熱セツト性良好なポリ
エステル剛毛（特開昭52−128421号公報）および
(2)固有粘度が0.5〜1.5であるPBTからなるペイン
トブラシの剛毛（特公昭50−10355号公報）など
の方法で得られるPBTモノフイラメントは引張
強度および結節強度が十分に高いものではなく、
いわゆる産業用途には適していない。 また引張強度および結節強度を改良したPBT
モノフイラメントの製造方法として、PBT溶融
物を70〜90℃の熱水中に押出し冷却したのち、
150〜200℃の温度で3.0〜5.0倍に延伸し、ついで
さらに上記温度以上の温度で全延伸倍率が4.5〜
6.5になるように延伸する方法（特開昭51−
136919号公報）が知られているが、この方法によ
つて製造されたPBTモノフイラメントは引張強
度が比較的大きい場合は結節引張強度比が十分で
なく、逆に結節引張強度比が大きい場合には引張
強度が小さいという欠点があり、これもまた産業
用モノフイラメントとしての特性を十分に満足す
るものではない。 したがつて引張強度および結節強度が十分に大
きく、なおかつ結節引張強度比も大きいPBTモ
ノフイラメントは従来知られていない。しかしな
がら、たとえば漁業用、抄紙装置用、スクリーン
用、過布用およびゴム補強用などの産業用途に
おいては、モノフイラメントを結節し、編織物に
して実用に供することから、編織物とした場合の
網地強力および網地強力利用率に高い性能が要求
され、そのためには引張強度と結節引張強度比の
両者を均衡に満足するモノフイラメントの実現が
強く望まれている。 そこで本発明者らは引張強度と結節強度の両者
が大きく、なおかつ結節引張強度比の大きい
PBTモノフイラメントの取得を目的として鋭意
検討した結果、PBTモノフイラメント製造時の
冷却および延伸条件として特定の条件を採用する
ことにより、目的とする特性を十分に満足すると
くに編織物とした場合にすぐれた網地強力および
網地強力利用率を発揮する新規なPBTモノフイ
ラメントが得られることを見出し、本発明に到達
した。 すなわち本発明は極限粘度が0.85以上のPBTを
ノズルから溶融押出し、押出後２秒以内に40℃以
下の凝固浴に導いて急冷却した後、80〜100℃の
温水浴中で2.0〜4.5倍に延伸し、さらに140〜240
℃の温度下で全延伸倍率が4.5〜6.5倍になるよう
延伸することを特徴とする極限粘度が0.8以上、
引張強度が５ｇ／ｄ以上、結節強度が３ｇ／ｄ以
上でかつ、結節引張強度比が0.6以上のポリエス
テルモノフイラメントの製造方法を提供するもの
である。 なお本発明でいう極限粘度とはオルソクロルフ
エノール溶液中25℃で測定した粘度より求めた数
値であり、以下〔η〕として示す。また引張強度
および結節強度はJIS L1013−1981にしたがつて
測定した値であり、結節引張強度比は次式により
算出されるものである。 結節引張強度比＝結節強度／引張強度 本発明で用いるポリエステルはブタレンテレフ
タレート単位を75％以上含有するPBTであり、
実質的にテレフタル酸またはテレフタル酸誘導体
とブタンジオールを縮重合して得られるものであ
るが、酸成分の一部をイソフタル酸、アジピン
酸、セバシン酸、２・６−ナフタレンジカルボン
酸などの他のジカルボン酸で、またジオール成分
の一部をエチレングリコール、プロピレングリコ
ール、ヘキサメチレングリコール、デカメチレン
グリコール、ポリメチレングリコール、ポリテト
ラメチレングリコール、シクロヘキサンジメタノ
ールなどの他のジオール成分でそれぞれ置換した
共重合物およびこれらのブレンド物を包含する。
なおこれらのPBTには上記の特性を阻害しない
範囲で安定剤、可塑剤、つや消し剤、着色剤、研
摩剤、滑剤および難燃剤などの添加剤を含有せし
めることができる。 本発明の方法で得られるPBTモノフイラメン
トは、極限粘度が0.8以上、引張強度が５ｇ／ｄ
以上、結節強度が３ｇ／ｄ以上で、かつ結節引張
強度比が0.6以上の特性を有しており、さらには
引張強度が６ｇ／ｄ以上、結節強度が４ｇ／ｄ以
上で、かつ結節引張強度比が0.65以上の範囲にあ
ることが好ましい。引張強度および結節強度が上
記の数値以下では、例えば漁網に適用した場合の
網地強力を十分に満足し得ない。なお引張強度お
よび結節強度が上記の範囲であつても、結節引張
強度比の条件を満たさない場合は例えば結節を利
用した網地の原糸強力に対する網地強力利用率が
劣るため好ましくない。 本発明の上記特性を満足するPBTモノフイラ
メントを得るに際しては、まず〔η〕0.85以上の
PBTを常法により溶融し、ノズルから押出し
て、この線状溶融物をノズルから押出し後、少な
くとも２秒以内、好ましくは１秒以内の間に40℃
以下、好ましくは20℃以下の凝固浴中に導いて急
冷固化する。この冷却条件は極めて重要であつて
ノズルから押出された線状溶融物を押出し後２秒
以内の間に凝固浴中に導かない場合は、例え凝固
浴温度が40℃以下であつても、引続き行なわれる
延伸を本発明の範囲で実施しても、結節強度の大
きいモノフイラメントを得ることはできない。ま
た凝固浴温度が40℃を越える場合も同様に結節強
度の大きいモノフイラメントは得られない。 この理由は明らかではないが未延伸糸の結晶化
が高度に進みすぎ、延伸性を阻害し、結節強度を
悪化させるものと考えられる。 なおこの凝固浴の冷却媒体はモノフイラメント
の表面から再び容易に除去出来るものであつて、
物理的、化学的に本質的な変化をポリマに与えな
い物質で、その物質の沸点が50℃以上、かつ凝固
点が15℃以下であればとくに制限はなく、例え
ば、一般的には水、パラフイン、エチレングリコ
ール、グリセリン、アミルアルコール、キシレン
等があげられる。好ましい冷却条件としてはノズ
ル直後の凝固浴にモノフイラメントを約２〜30秒
通過させる方法が挙げられる。 このようにして得られた未延伸糸は引続き、大
きな引張強度および結節強度が得られるように２
段階で延伸される。 第１段の延伸は比較的低温・低倍率、すなわち
80〜100℃とくに85〜95℃の温水浴中で2.0〜4.5
倍好ましくは2.5〜3.5倍の条件で行なう。この延
伸温度が低すぎると延伸時に断糸しやすいばかり
か、結節強度の大きいモノフイラメントが得られ
ず、逆に高すぎると延伸張力が著しく低下し延伸
が困難になるため、好ましくない。また延伸倍率
が小さすぎると延伸むらが生じ均一なモノフイラ
メントが得られず、逆に高すぎる場合は、結節強
度の大きいモノフイラメントが得られないため好
ましくない。 第２段の延伸条件は第１段延伸よりも高温に設
定し、140〜240℃、とくに180〜220℃の温度下
で、全延伸倍率が4.5〜6.5倍、好ましくは5.0〜
6.0倍になるように実施する。この延伸温度も、
第１段の延伸の場合と同様に低すぎると、結節強
度の大きいモノフイラメントが得られず、逆に高
すぎる場合は、結節引張強度比は向上するもの
の、引張強度および結節強度の大きなモノフイラ
メントを得ることが出来ないため好ましくない。
また第２段延伸倍率が低すぎる場合は、結節引張
強度比は向上するが、引張強度および結節強度の
大きいモノフイラメントが得られず、逆に高すぎ
る場合は引張強度は向上するが、結節強度は低下
し、結節引張強度比の大きなモノフイラメントを
得ることが出来ない。 第２段の延伸に適する熱媒体はモノフイラメン
トの表面から再び容易に除去出来るものであつ
て、物理的、化学的に本質的な変化をモノフイラ
メントに与えない物質であれば如何なるものでも
よい。 加熱装置としては、例えば高沸点の不活性液体
を有する液体浴、空気炉、不活性ガス炉、赤外線
炉、高周波炉、金属炉等があげられる。 なお、上記の如く、２段延伸されたPBTモノ
フイラメントは、その後用途に応じて寸法安定性
を向上させるべく、熱処理することも可能であ
る。 この熱処理に際して、0.80倍以上の熱処理倍率
を取り得るが、1.00倍を越える倍率では結節強度
が著しく低下するので好ましくない。また、熱処
理温度は第２の延伸温度と同等ないしはそれ以上
の温度で行なうことが好ましい。 上記の方法で製造された本発明のPBTモノフ
イラメントは、引張強度および結節強度が十分大
きく、また結節引張強度比も高いものであり、こ
れをたとえば漁業用、抄紙装置用、スクリーン
用、過布用およびゴム補強用などの産業用途に
おいて、編織物に適用した場合に、すぐれた網地
強力および網地強力利用率が達成できる。 このことはPBTの持つ弾性回復性、耐薬品性
および耐摩耗性などの種々のすぐれた特性と併せ
て、これを広く産業用モノフイラメントに応用し
得ることを示しており、本発明の工業的価値は極
めて大きい。 以下本発明を実施例によつて具体的に説明する
が、本発明はその主旨をこえない限り、以下の実
施例に限定されるものではない。 実施例１〜４及び比較例１〜５ 〔η〕1.50のPBT（東レ(株)製1300）を常法に従
つて240℃に溶融しノズルから押出し、下記表−
１に示す条件で冷却固化し、１段延伸、２段延伸
および熱処理を行ない、おのおの1600デニールの
モノフイラメントを製造した。得られたモノフイ
ラメントの引張強度、結節強度および結節引張強
度比を測定した結果を表−１に併せて示す。また
上記で得た各モノフイラメントを編網機に供し、
目合80mmで、二重かえるまた結びの結節網を製造
し、その網地強力および網地強力利用率を評価し
た結果を表−１に併せて示す。 なお各物性の測定、評価は、次の基準にしたが
つて行なつた。 引張強度〜JIS L1013 引張伸度〜JIS L1013 結節強度〜JIS L1013 結節伸度〜JIS L1013 網地強力〜JIS L1043の漁網の斜目方向引掛強さ
測定法（一目）に準じて測定 網地強力利用率〜下記の式にて算出 網地強力／（結節強力×２）×100

【表】 なお第１段の延伸温度を70℃とした場合は延伸
倍率4.5倍で断糸し、実施不可能であつた。また
第１段延伸温度を120℃とした場合も延伸倍率2.5
倍で糸がたるみ、実施不可能であつた。 表−１の結果から明らかなように本発明の方法
（実施例１〜４）で得られたPBTモノフイラメン
トは引張強度、結節強度および結節引張強度比が
均衡に大きく、編織物にした場合に、網地強力お
よび網地強力利用率が均衡してすぐれている。 一方、本発明の条件を満足しない方法（比較例
１〜６）で得られたPBTモノフイラメントは、
引張強度、結節強度および結節引張強度比のいず
れかまたはすべてが低く、その結果これを編織物
にした場合には、網地強力および網地強力利用率
の両者が均衡してすぐれたものが得られない。 すなわち、引張強度が高くても、結節強度およ
び結節引張強度比が小さい場合（比較例１〜４）
は、網地強力および網地強力利用率も極めて低い
水準にあり、結節引張強度比のみが高くても、引
張強度および結節強度が低い場合（比較例５）
は、網地強力利用率こそ高くなるが、網地強力自
体には高い水準を期待できない。また引張強度お
よび結節強度が高くても、結節引張強度比が小さ
い場合（比較例６）は、網地強力および網地強力
利用率の両者が低い水準にある。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ ブチレンテレフタレート単位を75％以上含有
   する極限粘度が0.85以上のポリエステルをノズル
   から溶融押出し、押出後２秒以内に40℃以下の凝
   固浴に導いて急冷却した後、80〜100℃の温水浴
   中で2.0〜4.5倍に延伸し、さらに140〜240℃の温
   度下で全延伸倍率が4.5〜6.5倍になるように延伸
   することを特徴とする極限粘度が0.8以上、引張
   強度が５ｇ／ｄ以上、結節強度が３ｇ／ｄ以上
   で、かつ結節引張強度比が0.6以上であるポリエ
   ステルモノフイラメントの製造方法。