(57)【要約】【課題】  高い織物格子点の目ズレ抑制効果を発揮し、かつ直線的なオープニング形状を保持して、高い濾過性能を発揮するフィルター用メッシュ織物を製造するのに適した熱接着性複合ポリエステルモノフィラメントおよびフィルター用メッシュ織物を提供すること。【解決手段】  極限粘度０．７０〜１．２５のポリエチレンテレフタレートであるＡ成分と、該Ａ成分より５０〜２００℃融点の低いポリエステルであるＢ成分からなり、長辺（ａ）と短辺（ｂ）の比率（ａ）／（ｂ）が１．２〜２．０である、横断面が４箇所の直線部を有する四角形状、あるいは扁平形状で、かつ上記Ａ成分とＢ成分の複合断面比率Ａ：Ｂが９０：１０〜６０：４０の比率で、Ｂ成分が上記矩形状の４隅の角部に複合されていることを特徴とする熱接着性複合ポリエステルモノフィラメント。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
極限粘度０．７０〜１．２５のポリエチレンテレフタレートであるＡ成分と、該Ａ成分より５０〜２００℃融点の低いポリエステルであるＢ成分からなり、長辺（ａ）と短辺（ｂ）の比率（ａ）／（ｂ）が１．２〜２．０である、横断面が４箇所の直線部を有する四角形状、あるいは扁平形状で、かつ上記Ａ成分とＢ成分の複合断面比率Ａ：Ｂが９０：１０〜６０：４０の比率で、Ｂ成分が上記形状の４隅の角部に複合されていることを特徴とする熱接着性複合ポリエステルモノフィラメント。
【請求項２】
破断強度が３．５ｃＮ／ｄｔｅｘ以上であることを特徴とする請求項１に記載の熱接着性複合ポリエステルモノフィラメント。
【請求項３】
フィルター用であることを特徴とする請求項１または２に記載の熱接着性複合ポリエステルモノフィラメント。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれかに記載の熱接着性複合ポリエステルモノフィラメントからなることを特徴とするフィルター用メッシュ織物。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、フィルター用に好適な熱接着性複合ポリエステルモノフィラメントおよびフィルター用メッシュ織物に関するものであり、詳しくは、家庭用エアコンや掃除機、あるいは精密機器組立工場などで使用される工業用エアコンなどにおける空気清浄フィルター、水浄化用フィルター、その他濾過布などの用途において、十分な織物格子点の目ズレ抑制効果を発揮し、かつ直線的なオープニング形状を保持して、高い濾過性能を発揮するフィルター用メッシュ織物を製造するのに適した熱接着性複合ポリエステルモノフィラメントおよびフィルター用メッシュ織物に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、熱接着性ポリエステルモノフィラメントについては、いくつかの提案がなされており、例えば、ポリエチレンテレフタレートまたはこれを主体とするポリエステルからなる芯成分と該芯成分よりも融点が２０℃以上低い低融点ポリエステルからなる鞘成分とで構成された複合長繊維糸であって、芯成分と鞘成分との重量比が１０／９０〜８０／２０、芯成分の複屈折率が０．１３〜０．１７、糸条の強度が４ｇ／ｄ以上、熱収縮応力のピーク値が０．２〜０．４ｇ／ｄである熱接着性複合長繊維糸である（特許文献１参照）。
【０００３】
また、他の提案として、芯が極限粘度（η）０．６〜１．２のポリエステル繊維成分からなり、鞘が前記芯成分より３０℃以上低い融点を有する低融点ポリエステルからなる芯鞘複合フィラメントがある（特許文献２参照）。
【０００４】
また、さらに他の提案として、高融点成分と低融点成分からなる複合モノフィラメントであって、その複合モノフィラメントが、該高融点成分に融点２５０℃以上のポリエステルを用いて３カ所以上の凹部を有する多葉断面形状であり、高融点成分の凹部に融点１７０〜２３０℃のポリエステルを低融点成分として配置した実質的に円形断面からなるものがある（特許文献３参照）。
【０００５】
しかしながら、これら提案においては、熱融着効果を発揮する低融点成分が完全に繊維表面を被覆している芯鞘複合であったり、断面形状が実質的に円形断面であるため、メッシュ織物を製織したのちに、加熱処理にてタテ糸とヨコ糸の格子点を融着させる際に、実質格子点ではない部分の低融点成分まで溶融し、その形状を止めないため、オープニング形状が円形や楕円形、あるいは不定型の曲線形状となってしまい、糸目付に対する織物当たりのオープニング面積が小さくなったり、オープニング面積を任意に設定できないという問題を有していた。また、織物格子点におけるタテ糸およびヨコ糸の重複面積が小さく、熱融着処理を施しても十分な融着効果が得られず、目ズレ防止効果の不十分なメッシュ織物となり、フィルター用途に用いた場合に、捕捉すべき物質を漏洩させてしまったり、通過させるべき物質を捕捉してしまったりと、フィルター精度の低いものとなるという問題を有していた。
【特許文献１】特開平０８−２４６２４４号公報（特許請求の範囲）
【特許文献２】特開平０４−１３６２３２号公報（特許請求の範囲）
【特許文献３】特開２００１−３３６５０号公報（特許請求の範囲）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、上記問題を解決し、高い織物格子点の目ズレ抑制効果を発揮し、かつ直線的なオープニング形状を保持して、高い濾過性能を発揮するフィルター用メッシュ織物を製造するのに適した熱接着性複合ポリエステルモノフィラメントおよびフィルター用メッシュ織物を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
前記目的を達成するための本発明は、以下の構成を採用する。すなわち、
（１）極限粘度０．７０〜１．２５のポリエチレンテレフタレートであるＡ成分と、該Ａ成分より５０〜２００℃融点の低いポリエステルであるＢ成分からなり、長辺（ａ）と短辺（ｂ）の比率（ａ）／（ｂ）が１．２〜２．０である、横断面が４箇所の直線部を有する四角形状、あるいは扁平形状で、かつ上記Ａ成分とＢ成分の複合断面比率Ａ：Ｂが９０：１０〜６０：４０の比率で、Ｂ成分が上記矩形状の４隅の角部に複合されていることを特徴とする熱接着性複合ポリエステルモノフィラメント。
【０００８】
（２）破断強度が３．５ｃＮ／ｄｔｅｘ以上であることを特徴とする前記（１）に記載の熱接着性複合ポリエステルモノフィラメント。
【０００９】
（３）フィルター用であることを特徴とする前記（１）または（２）に記載の熱接着性複合ポリエステルモノフィラメント。
【００１０】
（４）前記（１）〜（３）のいずれかに記載の熱接着性複合ポリエステルモノフィラメントからなることを特徴とするフィルター用メッシュ織物。
【発明の効果】
【００１１】
本発明のフィルター用熱接着性複合ポリエステルモノフィラメントは、熱接着成分とポリエチレンテレフタレート成分の複合形態、断面形状、融点温度差を適正なものとすることにより、高い織物格子点の目ズレ抑制効果を発揮し、かつ直線的なオープニング形状を保持して、高い濾過性能を発揮するフィルター用メッシュ織物を製造するのに適したフィルター用熱接着性複合ポリエステルモノフィラメントを得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、本発明を詳細に説明する。
【００１３】
本不明のモノフィラメントを構成するＡ成分は、極限粘度０．７０〜１．２５のポリエチレンテレフタレートであり、フィルター用メッシュ織物を製織するのに十分な強度を得るためのものである。極限粘度が０．７０を下回るとモノフィラメントのねじれ弾性が低くなるため、解舒撚りが残存したまま製織されるため、オープニングが不均一なものになったり、熱接着性が不足する部分が多く発生する。また、極限粘度１．２５を上回るとモノフィラメントをパッケージから解舒して整経・製織する際に、パッケージ形状がモノフィラメントに残存して、カール状になり、同様にオープニングが不均一なものになったり、熱接着性が不足する部分が多く発生する。好ましくはＡ成分の極限粘度は０．７５〜１．００である。また、ポリエチレンテレフタレート以外のポリエステル、例えば、ポリブチレンテレフタレートやポリトリメチレンテレフタレートでは、モノフィラメントの弾性率が過剰に低く、またこれらポリエステルは伸縮性を発現し易く、熱収縮性も高いため、フィルター用メッシュ織物にした際の寸法安定性に劣るため、好ましくない。
【００１４】
本発明のモノフィラメントを構成するＢ成分は、Ａ成分より５０〜２００℃融点の低いポリエステルであり、フィルター用メッシュ織物を製織後、ヒートセッターなどで加熱処理することにより、Ａ成分を軟化あるいは溶融させることなく、Ｂ成分のみが軟化あるいは溶融してタテ糸とヨコ糸の格子部分が接着され、目ズレを防止するとともに、オープニング寸法の均一性を得ることができるものである。この加熱処理を行う際には、接触式ヒーターや非接触式ヒーターの何れかを選択することが可能であるが、加熱温度はＢ成分の融点より５０℃低い温度から、Ａ成分の融点より２０℃低い温度までの間の範囲が好ましい。この温度が低すぎるとＢ成分が十分軟化または溶融しないためタテ糸とヨコ糸の格子部分が十分に接着せず、一方、この温度が高すぎると芯成分も軟化または溶融してしまい、オープニング均一性が劣るものとなる。なお、融点とは、ディファレンシャル・スキャニング・カロリメーター（Ｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｌ  Ｓｃａｎｎｉｎｇ  Ｃａｌｏｒｉｍｅｔｅｒ；メトラーＴＡ３０００、パーキンエルマー社製）を使用し、試料１０ｍｇ、昇温及び降温速度１０℃／分の条件で、窒素置換を行いながら各２サンプルを測定した平均値を示すものである。
【００１５】
本発明のＢ成分のポリエステルは、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、ポリトリメチレンテレフタレートなどに所望の融点となるようにイソフタル酸やポリエチレングリコール、ポリアルキレングリコールなどのグリコール成分を共重合したものが好ましい。
【００１６】
本発明のモノフィラメントは、横断面形状が、長辺（ａ）と短辺（ｂ）の比率（ａ）／（ｂ）が１．２〜２．０の範囲のものであり、それぞれの辺に直線部を有して、横断面が４箇所の直線部を有する四角形状あるいは扁平形状などの矩形状のものであり、メッシュ織物にした際に、モノフィラメントに撚りを入れることなく織物構造中における各タテ糸と各ヨコ糸が長辺あるいは直径方向、短辺あるいは短径方向が揃って配列し、オープニング格子の形態を直線的な矩形形状を形成するとともに、タテ糸およびヨコ糸の格子部分におけるＢ成分の重複面積を極大化し、熱接着効果を十分に発揮するためのものである。長辺（ａ）と短辺（ｂ）の比率（ａ）／（ｂ）が１．２を下回る場合、あるいは２．０を上回る場合のいずれにおいても、モノフィラメントのねじれ弾性が過剰に小さくなく、解舒撚りが残存したまま製織されるため、オープニング格子形態が不均一になり、また、撚り溜まり部分ではタテ糸およびヨコ糸の格子部分でのＢ成分の重なり合う面積が過剰に小さくなり、熱接着効果が不十分なものとなる。長辺（ａ）と短辺（ｂ）の比率（ａ）／（ｂ）は、好ましくは１．５〜１．８の範囲である。
【００１７】
本発明のモノフィラメントは、Ａ成分とＢ成分の複合断面比率Ａ：Ｂ＝９０：１０〜６０：４０であり、Ａ成分が発揮する強度とＢ成分が発揮する熱接着効果を両立するものである。複合断面比率は、モノフィラメントの断面写真を撮影し、その写真あるいはこれをコピーしたもので、Ａ成分とＢ成分とを切り分けて重量を測定し、その重量比率にＡ成分とＢ成分の各々のポリマーの重量密度を乗ずることで複合断面比率とするものである。なお、本発明のモノフィラメントの破断強度は３．５ｃＮ／ｄｔｅｘ以上であることが好ましく、製織性やフィルター用メッシュ織物の引き裂き強力を高めることができるものである。より好ましくは、４．５ｃＮ／ｄｔｅｘ以上、１０ｃＮ／ｄｔｅｘ以下である。破断強度が１０ｃＮ／ｄｔｅｘを超える場合、パッケージに巻き取る際の応力歪みがモノフィラメントに残存しやすく、解舒した後にモノフィラメントがウェーブ状になりやすいためである。
【００１８】
本発明のモノフィラメントにおいて、熱接着効果を発揮するＢ成分は、Ａ成分の全表面を被覆することなく、図１や図２に示すように、横断面が矩形状の４隅の角部に複合されているものである。すなわち、図１は、４隅の角部に複合されたＢ成分は、一つの頂点が角部を形成する三角形状をなすとともに、その角部が台形状に切削された形状に複合されているものであり、図２は、４隅の角部に複合されたＢ成分は、全体として楕円形状に複合されているとともに、角部が該楕円形状の外周の一部によりＲをもたせた曲面形状に複合されているものであり、これにより少ない複合比率で十分な熱接着効果を得ると同時に、タテ糸およびヨコ糸の格子部分以外の熱接着処理の不要な部分での表面露呈面積を極小化することで、オープニング部分の直線的な矩形形状を得るものである。本発明のモノフィラメントの複合形態を得るためには、特に口金形状を限定するものではなく、一般的な複合紡糸口金において、Ａ成分とＢ成分を複合する部分において、Ｂ成分をＡ成分の複合したい箇所に、スリット溝あるいは絞り孔にて流入させて複合させたのちに、単一の矩形吐出孔から吐出しても良く、吐出孔を各々別に設けて、Ｂ成分の吐出中心線をＡ成分の吐出中心線に対して、３０〜６０°の角度で斜めに吐出させて口金吐出直後に複合させるものでも良い。
【００１９】
なお、本発明のモノフィラメント繊度は、特にフィルター用途に用いることから、１０〜１００ｄｔｅｘの範囲であることが好ましく、より好ましくは２０〜５０ｄｔｅｘである。
【実施例】
【００２０】
以下本発明を実施例により詳細に説明する。なお、実施例中の評価は以下の方法に従った。
【００２１】
１．極限粘度
試料０．８ｇを２つ準備し、各々をオルソクロロフェノール１２．６ｇ中に１００℃で溶解した後に、２５℃で測定した値の平均値とした。
【００２２】
２．破断強度
オリエンテックス社製テンシロン引張試験機を用い、初期試料長２０ｃｍ、引張速度２ｃｍ／分で１本の延伸糸当たり５回測定した強度（ｃＮ／ｄｔｅｘ）の平均値をとして用いた。
【００２３】
３．熱接着効果
ＪＩＳ  Ｌ１０９６記載の方法に準拠して、つかみ間隔１０ｃｍ、伸張速度２０ｃｍ／分にて引張破断力を測定し、引張破断力を試料重量で除した値（Ｎ／ｇ）を接着強度として判定した。
接着強度５０Ｎ／ｇ以上：○合格
接着強度５０Ｎ／ｇ未満：×不合格
４．オープニング形状
メッシュ織物の任意のオープニング１００箇所について、真上から顕微鏡写真で５００倍で写真撮影し、オープニングの４つの角部分の曲率半径とオープニング面積を算出して、次の通り判定した。
曲率半径＜０．５×（ｄ×９０）１／２、かつオープニング面積の標準偏差が平均値の１０％未満：○合格
曲率半径≧０．５×（ｄ×９０）１／２、またはオープニング面積の標準偏差が平均値の１０％以上：×不合格
ただし、ｄ：モノフィラメント繊度（ｄｔｅｘ）
実施例１
２つのエクストルダー押出機からなる複合紡糸機を用いて、極限粘度０．７５、融点２６０℃のポリエチレンテレフタレートをＡ成分、イソフタル酸３５ｗｔ％、ジエチレングリコール３０ｗｔ％を共重合した共重合ポリエチレンテレフタレートをＢ成分として各ポリマーを個別の押出機、ポリマー配管、および計量ポンプを用いて、Ａ成分とＢ成分の複合断面比率Ａ：Ｂ＝７０：３０となるように吐出量を調整し、複合紡糸口金を用いて、図１に示す断面の複合モノフィラメント吐出糸条を冷却固化および油剤を付与した後に、１０００ｍ／分の周速度であるゴデーローラーで引き取り、一旦未延伸糸を巻き取った。該未延伸糸を表面温度８０℃の第１ホットローラーと表面温度１３０℃の第２ホットローラー間で４．４倍の延伸を施した後に、第２ホットローラーと冷却ローラー間で１．３５％のリラックスを付与した後に、繊度２７ｄｔｅｘの複合ポリエステルモノフィラメントをボビンパッケージに巻き取った。得られたモノフィラメントの破断強度は４．０ｃＮ／ｄｔｅｘであり、これを用いて１００メッシュのフィルター用メッシュ織物を製織し、生機を非接触式のヒートセッターで１００℃の温度で加熱処理した。加熱処理後のメッシュ織物は熱接着効果、オープニング形状ともに良好なものとなった。
【００２４】
実施例２〜４
実施例２〜４では、Ａ成分の極限粘度、複合断面比率、断面における長辺（ａ）／短辺（ｂ）の比率については口金形状を変更し、また、Ｂ成分の融点については共重合成分量を調整して変更し、それぞれ実施例１と同様の方法、同様の断面形状で繊度２７ｄｔｅｘのモノフィラメントを採取し、１００メッシュのフィルター用メッシュ織物を製織後、各々加熱処理加工を施した。実施例２〜４のいずれも、加熱処理後のメッシュ織物は熱接着効果、オープニング形状ともに良好なものとなった。
結果をまとめて表１〜表２に示す。
【００２５】
比較例１〜５
比較例１〜５では、Ａ成分の極限粘度、複合断面比率、断面における長辺（ａ）／短辺（ｂ）の比率を変更し、また、Ｂ成分の融点については共重合成分量を調整して変更し、それぞれ実施例１と同様の方法、同様の断面形状で繊度２７ｄｔｅｘのモノフィラメントを採取し、１００メッシュのフィルター用メッシュ織物を製織後、各々加熱処理加工を施した。比較例１では、接着強度が不足したものとなり、比較例２では、オープニング面積のバラツキが大きいものとなった。比較例３については、Ｂ成分の複合断面積比率が過少であり、熱接着効果の低いものとなり、比較例４、５では、オープニングが曲線的で面積バラツキも大きいものとなった。
【００２６】
比較例６
芯成分にＡ成分、鞘成分にＢ成分とし、実質的に同心円型の芯鞘複合糸としたこと以外は、実施例１と同様の方法で繊度２７ｄｔｅｘのモノフィラメントを採取し、１００メッシュのフィルター用メッシュ織物を製織後、加熱処理加工を施したが、接着強度が不十分であり、かつオープニングの曲率半径の大きいものとなった。
【００２７】
比較例７
口金形状を変更して、断面における長辺（ａ）／短辺（ｂ）の比率を３．０としたこと以外は、実施例１と同様の方法、同様の断面形状で繊度２７ｄｔｅｘのモノフィラメントを採取し、１００メッシュのフィルター用メッシュ織物を製織後、加熱処理加工を施したが、タテ糸とヨコ糸の格子部分でモノフィラメントが湾曲して畝状になり、実質的にタテ糸とヨコ糸が重なり合わない部分が発生した。このため熱接着もオープニング形状も著しく劣るものとなった。
【００２８】
【表１】
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【００２９】
【表２】
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【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】本発明の複合ポリエステルモノフィラメントの断面形態を示す一模式図である。
【図２】本発明の複合ポリエステルモノフィラメントの他の断面形態を示す一模式図である。
【符号の説明】
【００３１】
１：複合繊維
２：Ａ成分
３：Ｂ成分
【図１】
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【図２】
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