(57)【要約】【課題】微小ボイドの発生を抑制しつつ、糸長方向に一定して高強度で、かつ高い伸長回復性を有し、寸法安定性に優れた、布バネやテニスガットに適する単糸１００ｄｔｅｘ以上のポリトリメチレンテレフタレートモノフィラメントを提供する。【解決手段】９０モル％以上のトリメチレンテレフタレート繰り返し単位と１０モル％以下のその他のエステル繰り返し単位から構成され、極限粘度が０．６〜１．５ｄｌ／ｇのポリトリメチレンテレフタレートからなり、以下に示す（１）〜（５）の条件を同時に満足するポリトリメチレンテレフタレートモノフィラメント。（１）繊度＝１００〜３０００（ｄｔｅｘ）（２）破断強度＝３．０〜５．０（ｃＮ／ｄｔｅｘ）（３）破断伸度＝３０〜４５（％）（４）５％伸度における微分ヤング率≧１５％伸度における微分ヤング率≧８（ｃＮ／ｄｔｅｘ）（５）糸長方向の繊度の変動率≦１．３（％）【選択図】        なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
９０モル％以上のトリメチレンテレフタレート繰り返し単位と１０モル％以下のその他のエステル繰り返し単位から構成され、極限粘度が０．６〜１．５ｄｌ／ｇのポリトリメチレンテレフタレートからなり、以下に示す（１）〜（５）の条件を同時に満足するポリトリメチレンテレフタレートモノフィラメント。
（１）繊度＝１００〜３０００（ｄｔｅｘ）
（２）破断強度＝３．０〜５．０（ｃＮ／ｄｔｅｘ）
（３）破断伸度＝３０〜４５（％）
（４）５％伸度における微分ヤング率≧１５％伸度における微分ヤング率≧８（ｃＮ／ｄｔｅｘ）
（５）糸長方向の繊度の変動率≦１．３（％）
【請求項２】
伸長回復率測定において、１００％弾性回復可能な伸長率（弾性回復限界伸度）が５〜２５％であることを特徴とする請求項１に記載のポリトリメチレンテレフタレートモノフィラメント。
【請求項３】
沸水収縮率が８〜１４％であることを特徴とする、請求項１または請求項２に記載のポリトリメチレンテレフタレートモノフィラメント。
【請求項４】
９０モル％以上のトリメチレンテレフタレート繰り返し単位と１０モル％以下のその他のエステル繰り返し単位から構成され、極限粘度が０．６〜１．５ｄｌ／ｇのポリトリメチレンテレフタレートからなるモノフィラメントの製造方法であって、以下に示す（Ａ）〜（Ｇ）を満足する条件で紡糸、延伸及び熱処理を行うことを特徴とするポリトリメチレンテレフタレートモノフィラメントの製造方法。
（Ａ）吐出孔の吐出線速度＝１．２〜７．５（ｍ／ｍｉｎ）
（Ｂ）紡糸口金から冷却浴表面までの距離（ホットディスタンス）＝３０〜２００（ｍｍ）
（Ｃ）第１ロール群を離れ延伸浴に接触するまでの未延伸モノフィラメントの表面温度≦３０（℃）
（Ｄ）延伸倍率＝５．１〜６．５
（Ｅ）延伸温度＝４０〜９０（℃）
（Ｆ）熱セット温度＝１２０〜１９０（℃）
（Ｇ）熱セット時のリラックス率＝−５〜２（％）
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はポリトリメチレンテレフタレートモノフィラメント及びその製造方法に関する。更に詳しくは、糸長方向に一定して高強度でかつ高い伸長回復性を有し、寸法安定性に優れ、布バネやテニスガットに適したポリトリメチレンテレフタレートモノフィラメントに関する。
【０００２】
【従来の技術】
ポリトリメチレンテレフタレート（以下、ＰＴＴと呼称する）繊維は、ヤング率が低く、編織物などの衣料用途に用いた場合にソフトな風合いを有することから、近年その需要が大きく拡大しつつある。
ＰＴＴからなるモノフィラメントを産業資材に用いる例として、特許文献１には、伸長回復性に優れた印刷用スクリーン紗が開示されている。しかし、該特許文献に採用されるＰＴＴモノフィラメントは、低強度・高伸度であり、伸長率が３％では１００％の伸長回復性を示すものの、伸長率が１０％になると、もはや１００％回復が困難であった。該モノフィラメントは、布バネやテニスガットなどに使用すると、寸法安定性に劣るものであった。
【０００３】
一方、特許文献２や、特許文献３には、染色性と伸長回復性に優れたモノフィラメントが提案されている。
しかし、これら特許文献に開示されるモノフィラメントは、約６ｃＮ／ｄｔｅｘ以上の高強度で良好な弾性回復性を有するものの、破断伸度が３０％未満と小さいために、織編物のように繊維が屈曲されていると、繰り返しの屈曲により強度などの物性が急激に低下する問題があった。
我々の検討によれば、ＰＴＴからなるモノフィラメントは、ＰＴＴの結晶化速度が速いことから、繊度が１００ｄｔｅｘ以上になると、未延伸モノフィラメントの結晶化度がそれ以下の繊度の場合に比較して高くなる性質がある。
【０００４】
このような特性にも関わらず破断伸度が４５％以下となるような高倍率で延伸を行うと、モノフィラメント内部に微小なボイドが発生する問題があることが明らかになった。
このボイドの発生が、繰り返しの屈曲により、急激な物性低下の原因と推定される。
従って、繊度１００ｄｔｅｘ以上の太繊度でありながら、高強度と高い伸長回復性を兼備した、寸法安定性に優れたモノフィラメントの出現が強く求められていた。
【０００５】
【特許文献１】
特開平１１−４８６３１号公報
【特許文献２】
特開平１１−１５２６９２号公報
【特許文献３】
特開平１１−１５８７８３号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の課題は、微小ボイドの発生を抑制しつつ、糸長方向に一定して高強度でかつ高い伸長回復性を有し、寸法安定性に優れた、布バネやテニスガットに適する繊度１００ｄｔｅｘ以上のポリトリメチレンテレフタレートモノフィラメントを提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは、前記課題を解決すべく鋭意検討した結果、ＰＴＴを水冷紡糸し、延伸した後、熱処理して巻取るに際し、特に延伸条件と熱処理条件を特定し、ＰＴＴモノフィラメント物性を限定をすることにより、上記課題が解決されることを見出した。
本発明の第１の発明は、９０モル％以上のトリメチレンテレフタレート繰り返し単位と１０モル％以下のその他のエステル繰り返し単位から構成され、極限粘度が０．６〜１．５ｄｌ／ｇのポリトリメチレンテレフタレートからなり、以下に示す（１）〜（５）の条件を同時に満足するポリトリメチレンテレフタレートモノフィラメント、である。
（１）繊度＝１００〜３０００（ｄｔｅｘ）
（２）破断強度＝３．０〜５．０（ｃＮ／ｄｔｅｘ）
（３）破断伸度＝３０〜４５（％）
（４）５％伸度における微分ヤング率≧１５％伸度における微分ヤング率≧８（ｃＮ／ｄｔｅｘ）
（５）糸長方向の繊度の変動率≦１．３（％）
【０００８】
本発明の第２の発明は、９０モル％以上のトリメチレンテレフタレート繰り返し単位と１０モル％以下のその他のエステル繰り返し単位から構成され、極限粘度が０．６〜１．５ｄｌ／ｇのポリトリメチレンテレフタレートからなるモノフィラメントの製造方法であって以下に示す（Ａ）〜（Ｇ）を満足する条件で紡糸、延伸及び熱処理を行うことを特徴とするポリトリメチレンテレフタレートモノフィラメントの製造方法、である。
（Ａ）吐出孔の吐出線速度＝１．２〜７．５（ｍ／ｍｉｎ）
（Ｂ）紡糸口金から冷却浴表面までの距離（ホットディスタンス）＝３０〜２００（ｍｍ）
（Ｃ）第１ロール群を離れ延伸浴に接触するまでの未延伸モノフィラメントの表面温度≦３０（℃）
（Ｄ）延伸倍率＝５．１〜６．５
（Ｅ）延伸温度＝４０〜９０（℃）
（Ｆ）熱セット温度＝１２０〜１９０（℃）
（Ｇ）熱セット時のリラックス率＝−５〜２（％）
【０００９】
以下、本発明を詳細に説明する。
本発明の第１は、ＰＴＴモノフィラメントに関する。
本発明において、ＰＴＴモノフィラメントを構成するＰＴＴポリマーは、９０モル％以上がトリメチレンテレフタレート繰り返し単位からなり、１０モル％以下がその他のエステル繰り返し単位からなる。
即ち、本発明におけるＰＴＴモノフィラメントはＰＴＴホモポリマー及び１０モル％以下のその他のエステル繰り返し単位を含む共重合ポリトリメチレンテレフタレートである。共重合成分の代表例は、以下の如きものが挙げられる。
酸性分としては、イソフタール酸や５−ナトリウムスルホイソフタル酸に代表される芳香族ジカルボン酸、アジピン酸やイタコン酸に代表される脂肪族ジカルボン酸等々である。グリコール成分としては、エチレングリコール、ブチレングリコール、ポリエチレングリコール等々である。また、ヒドロキシ安息香酸等のヒドロキシカルボン酸もその例である。これらの複数が共重合されていても良い。
【００１０】
また、本発明のＰＴＴモノフィラメントには本発明の効果を妨げない範囲で、酸化チタン等の艶消し剤、熱安定剤、酸化防止剤、制電剤、紫外線吸収剤、抗菌剤、種々の顔料等々の添加剤を含有又は共重合として含んでいてもよい。
本発明におけるＰＴＴモノフィラメントの極限粘度は、０．６〜１．５ｄｌ／ｇの範囲であることが必要である。極限粘度が０．６ｄｌ／ｇ未満では、得られるモノフィラメントの強度が低く、製品の機械的強度が低下し強度を要求される用途などへの使用が制約される。極限粘度が１．５ｄｌ／ｇを越えると、モノフィラメントの製造段階で糸切れが生じ、安定した製造が困難となる。また、沸水収縮率を１０％以下にすることが困難となる。好ましい極限粘度は、０．８〜１．３ｄｌ／ｇである。
【００１１】
本発明におけるＰＴＴポリマーの製造方法は、公知のもので良く、その代表例は一定の極限粘度までは溶融重合で重合度を上げ、続いて固相重合で所定の極限粘度に相当する重合度まで上げる２段階法である。
本発明のモノフィラメントは、繊度が１００〜３０００ｄｔｅｘである。
繊度が１００ｄｔｅｘ未満では、強力が不足し、布バネやガットなどの用途への展開が制約される。３０００ｄｔｅｘを越えると、本発明の特徴の一つである、破断強度が３．０ｃＮ／ｄｔｅｘ以上を発現することが困難となる。
【００１２】
本発明のＰＴＴモノフィラメントは、破断強度が３．０〜５．０ｃＮ／ｄｔｅｘであることが必要である。破断強度が３．０ｃＮ／ｄｔｅｘ未満では、布バネなど強度が要求される分野での使用が制約される。破断強度が５．０ｃＮ／ｄｔｅｘを越えると、モノフィラメント中の微小なボイドの発生を抑制することが困難となる。モノフィラメント中に、このような微小なボイドを有すると、透明性が損なわれたり、屈曲耐久性が低下する傾向がある。好ましい破断強度は、３．５〜４．５ｃＮ／ｄｔｅｘである。
本発明のＰＴＴモノフィラメントは、破断伸度が３０〜４５％であることが必要である。破断伸度が３０％未満では、モノフィラメント中の微小なボイドの発生を抑制することが困難となる。破断伸度が４５％を越えると、破断強度が３．０ｃＮ／ｄｔｅｘに達することが困難となる。好ましい破断伸度は、３２〜４０％である。
【００１３】
本発明のＰＴＴモノフィラメントは、１５％伸度における微分ヤング率よりも５％伸度における微分ヤング率が同等またはそれ以上であり、かつ、１５％伸度におけるヤング率が８ｃＮ／ｄｔｅｘ以上であることが極めて重要である。
微分ヤング率とは、伸度−応力曲線の各伸度におけるヤング率を意味し、後述する方法で容易に求めることができる。
本発明のＰＴＴモノフィラメントを測定して得られる微分ヤング率曲線の一例を図１に示す。また、比較として、本発明によらない従来のＰＴＴモノフィラメントの微分ヤング率曲線の一例を図２に示す。
従来のＰＴＴモノフィラメントの微分ヤング率曲線は、図２に示すように、伸度２〜３％部分で約２０ｃＮ／ｄｔｅｘのヤング率を示した後、伸度約５〜７％部分でヤング率が一旦低下し、その後に伸度約１５％部分で再び上昇し、伸度約２０％を越えると低下するという、複雑な曲線を描く。
【００１４】
これに対し、本発明のＰＴＴモノフィラメントの微分ヤング率曲線は、伸度約１５％部分で上昇しておらず、伸度１５％における微分ヤング率の値は、伸度５％における値と同等かそれ以下である。
ある伸度域での微分ヤング率の上昇は、その変形が塑性変形（恐らくは配向結晶化による）によることを示唆している。塑性変形とは、物質が元の形状に戻らない変形であるので、当然、回復性の悪化につながる。理想的には、微分ヤング率が一定、すなわち、フックの法則に従う完全弾性体であることが望まれる。
さらに、微分ヤング率が８ｃＮ／ｄｔｅｘ以上であることは、ＰＴＴポリマーの繊維軸方向の結晶、もしくは、非晶の配向がある程度進んでいることを示唆している。一方、微分ヤング率が８ｃＮ／ｄｔｅｘ未満であることは、繊維軸方向の配向度が低いことを示唆しており、結果として伸張方向の回復性が劣る。
【００１５】
本発明のＰＴＴモノフィラメントは、糸長方向の繊度の変動率が１．３％以下であることが必要である。ここで、糸長方向の繊度の変動率は以下の式で定義した値である。
糸長方向の繊度の変動率（％）＝〔（測定された繊度の標準偏差）／（測定された繊度の平均値）〕×１００
糸長方向の繊度の変動率は、小さいほど好ましい。繊度の変動率が１．３％を超えると、モノフィラメントの強力や伸張回復性においても、糸長方向の変動が無視できないほど顕著になる。たとえ平均値としての強力や伸張回復率が本発明の目標値を達成していても、局部的に目標値に未達成な部分があれば、モノフィラメントを用いた布バネやテニスガットといった製品で考えると何ら意味のないことである。即ち、糸長方向の繊度の変動率が小さいことは、モノフィラメントをある製品の材料としてみた際に、極めて重要な要件であるといえる。
【００１６】
本発明のＰＴＴモノフィラメントは、上記微分ヤング率の特徴により、１００％弾性回復可能な伸長率、即ち弾性回復限界伸度が５〜２５％と高いことが特徴である。弾性回復限界伸度は、高い程好ましいが、２５％を超えることは現在の技術では困難である。好ましい弾性回復限界伸度は、１０％〜２５％である。
本発明のＰＴＴモノフィラメントは、沸水収縮率が８〜１４％であることが好ましい。沸水収縮率が１４％を越えると、モノフィラメントを長期間保管している際に、弾性回復限界伸度が製造直後よりも低下することがある。沸水収縮率は小さい程好ましいが、８％未満では本発明の強度と弾性回復限界伸度を維持することが困難となる。好ましい沸水収縮率は、９〜１３％である。
本発明のＰＴＴモノフィラメントの断面形状は特に限定されるものではなく、丸、三角、四角、Ｈ、Ｗ字状の異型断面や、中空型断面形状であってもよい。
【００１７】
以下、本発明の第２の発明である、ＰＴＴモノフィラメントの製造方法について説明する。
ＰＴＴモノフィラメントを得るためには、図３のような公知の水冷紡糸機及びそれに連続する延伸熱処理機を用いて、ＰＴＴモノフィラメントを紡糸し、続いて延伸し、更に続いて熱処理する。そして、そのとき紡糸条件、延伸温度、延伸比及び熱処理温度を調節することによって、本発明の破断強度、破断伸度及び微分ヤング率を規定値になるように調節する。必要に応じて、熱処理は延伸後オフラインで行っても良いし、オンラインで多段にしても良い。
【００１８】
本発明のＰＴＴモノフィラメントの製造方法を更に詳しく説明する。
図３において、乾燥機１中でＰＴＴペレットを乾燥し、次いでペレットを押出機２に供給し、ＰＴＴの溶融体とする。ＰＴＴ溶融体は次にベンド３を経てスピンヘッド４に送られ、その中に装着されるギヤポンプ５で計量され、紡糸口金６より紡出される。ペレットの押出温度は、２４０〜２８０℃、好ましくは２５０〜２７０℃が採用される。
紡出されたＰＴＴ溶融体はフィラメント状ポリマー７となり、冷却浴８中に導かれて冷却されつつ、一定速度で回転している第１ロール群９によって引っ張られて所定の繊度まで細化され、未延伸モノフィラメント１０となる。
冷却浴の温度は、２０〜６０℃、好ましくは３０〜５０℃が採用される。
未延伸モノフィラメント１０は、第１ロール群９を経た後、所定の温度の延伸浴１１中で一定速度で回転する第２ロール群１２に引張られて第１段の延伸が施される。
その後モノフィラメントは所定の温度の熱処理浴１３中で熱セット処理を受け、第３ロール群１４を経た後、巻取機１５で巻き取られる。
【００１９】
本発明のＰＴＴモノフィラメントの製造方法においては、紡糸時の吐出孔の吐出線速度を１．２〜７．５（ｍ／ｍｉｎ）とすることが重要である。吐出線速度が１．２（ｍ／ｍｉｎ）未満では、未延伸モノフィラメントの予備配向が低くなり、本発明の延伸倍率を実現することが困難となる。吐出線速度が７．５（ｍ／ｍｉｎ）を越えると、紡糸ノズルと第１引取ロール間でモノフィラメントの走行が不安定となり、安定した紡糸、延伸が困難となる。好ましい吐出線速度は、１．８〜５．０（ｍ／ｍｉｎ）である。
尚、吐出線速度は、下記の式で算出された値である。
吐出線速度＝Ｑ／Ｓ
ここで、Ｑは、吐出孔を１分間に通過するポリマーの体積（ｍ３  ／ｍｉｎ）であり、Ｓは、吐出孔の断面積（ｍ２  ）である。
【００２０】
本発明のＰＴＴモノフィラメントの製造方法においては、紡糸口金から冷却浴表面までの距離（以下、ホットディスタンスと呼称する）が５０〜２００（ｍｍ）であることが必要である。ホットディスタンスが２００ｍｍを超えると、未延伸モノフィラメントがガラス転移温度以下に冷却されるまでの間に繊度ムラを生じ、本発明の目的の１つである、繊度の変動率を１．３％以下にすることが困難となる。ホットディスタンスは、短ければ短いほど繊度の変動率を小さくできるが、作業性が悪化したり、紡口表面温度が低下するのを防ぐためのヒーター等の設備を別途設置する必要が生ずる。好ましいホットディスタンスの範囲は、５０〜１５０ｍｍである。
【００２１】
本発明のＰＴＴモノフィラメントの製造方法においては、第１の延伸時に延伸点が延伸浴中に入るようにして、延伸倍率５．１〜６．５倍のネック延伸を行うことが重要である。ここで、延伸倍率は、下記式で定義される。
延伸倍率＝第２ロール群の周速度／第１ロール群の周速度
ネック延伸倍率が５．１倍未満では、破断強度が３．０ｃＮ／ｄｔｅｘ未満となり、本発明の目的が達成されない。延伸倍率が６．５倍を越えると、モノフィラメントに微小なボイドが発生する。好ましい延伸倍率は、５．５〜６．２倍である。
【００２２】
ＰＴＴモノフィラメントの延伸は、繊度が大きく且つ延伸倍率が大きい場合には、延伸応力が約１ｃＮ／ｄｔｅｘ以上となり、延伸浴に入る以前にネック点が発生する傾向があることが、本発明者らの検討で明らかになった。
ネック点が延伸浴外で発生すると、延伸時にモノフィラメントの切断が生じて、安定した高倍率の延伸が困難となる。
延伸浴以前でネック延伸が発生する理由は明らかではないが、ＰＴＴ未延伸モノフィラメント（以下、未延伸糸表面温度と呼称する）のガラス転移温度が３０〜４０℃と低く、室温に近いためであると推定される。
延伸浴内でネック延伸を実現するために、未延伸糸表面温度を３０℃以下に保つことが重要である。未延伸糸表面温度が３０℃を超えると、延伸浴以前でネック延伸が発生する。
延伸浴内でネック延伸を実現する手段として、延伸浴に入るまでの未延伸モノフィラメントを水などの冷媒や、空気で延伸浴近傍まで冷却することが好ましい。エネルギー効率・生産コストの観点から、未延伸糸表面温度を空冷にて２０〜３０℃にすることが、より好ましい。
【００２３】
本発明のＰＴＴモノフィラメントの製造においては、熱セット時の延伸浴の温度、すなわち延伸温度を４０〜９０℃にすることが必要である。延伸温度が３０℃未満であると、未延伸モノフィラメントの温度がＰＴＴのガラス転移温度以下で延伸される、いわゆる冷延伸の状態になり、工業的に安定して生産する事が出来ない。延伸温度が９０℃を超えると、本発明の目的の１つである、繊度の変動率を１．３％以下にする事が困難となる。延伸温度の範囲は、より好ましくは５０〜７０℃が採用される。
【００２４】
本発明のＰＴＴモノフィラメントの製造においては、熱セット時のリラックス率を２％以下とすることが必要である。リラックス率が２％を越えると、５％伸度における微分ヤング率が１５％伸度における微分ヤング率より下回り、弾性回復限界伸度が低下する。好ましいリラックス率は、−２〜０％である。
ここで、リラックス率は、下記式で定義される。
第２ロール群と第３ロール群との間のリラックス率＝〔（第２ロール群の周速度−第３ロール群の周速度）／第２ロール群の周速度〕×１００
【００２５】
熱処理浴の温度、すなわち熱セット温度は、１２０〜１９０℃であることが必要である。熱セット温度が１２０℃未満であると、ＰＴＴポリマーの結晶化が不十分である為に、本発明の目的の１つである、１５％伸度における微分ヤング率よりも５％伸度における微分ヤング率が同等またはそれ以上であること、を達成できない。熱セット温度が１９０℃を超えると、熱セット中にモノフィラメントが切れてしまい、工業的に安定して生産する事ができない。熱セット温度は、好ましくは１４０〜１８０℃が採用される。
【００２６】
延伸浴中の延伸は１段延伸に限らず、複数回に分けて延伸してもよい。その後、ＰＴＴモノフィラメントを所定の温度、時間、及び所定のリラックス率で熱処理を行って沸水収縮率を調節する。
熱処理浴１３に使用する熱媒としては、熱風やスチーム、シリコン油、アルキレングリコールなどから選択される。
熱処理時間は、生産性を阻害しない範囲で長時間であるほうが好ましい。通常、１秒〜１分間が採用される。
本発明のＰＴＴモノフィラメントは、後工程の工程通過性を良くするために摩擦抵抗を下げたり、制電性を付与する等の機能を有する仕上げ剤を付与することが好ましい。更に、要求される機能に応じて撥水剤や吸水剤等を付与してもよい。仕上げ剤の付与は、第３ロール群１４の後方で行うことが好ましい。
【００２７】
【発明の実施形態】
以下に実施例などをもって本発明を更に詳細に説明するが、言うまでもなく本発明は実施例などにより限定されるものではない。
なお、実施例において行った物性の測定方法及び測定条件を説明する。
（１）極限粘度
極限粘度［η］は、次式の定義に基づいて求められる値である。
［η］＝ｌｉｍ（ηｒ−１）／Ｃ
Ｃ→０
定義中のηｒは純度９８％以上のｏ−クロロフェノールで溶解したＰＴＴポリマーの稀釈溶液の３５℃での粘度を、同一温度で測定した上記溶液の粘度で除した値であり、相対粘度と定義されているものである。Ｃはｇ／１００ｍｌで現されるポリマー濃度である。
【００２８】
（２）繊度、糸長方向の繊度変動率、破断強度、破断伸度、沸水収縮率
ＪＩＳ−Ｌ−１０１３に基づいて測定した。糸長方向の繊度変動率は、モノフィラメントの糸長方向に繊度を連続して１０回測定した値から算出した。
糸長方向の繊度の変動率（％）＝〔（測定された繊度の標準偏差）／（測定された繊度の平均値）〕×１００
（３）微分ヤング率
ＪＩＳ−Ｌ−１０１３に基づいて伸長−応力曲線を測定した。ここで得られた伸長−応力曲線の各点の応力を伸度で微分して求めた。微分ヤング率曲線より、伸度３〜５％の微分ヤング率の最低値を求めた。
【００２９】
（４）弾性限界範囲伸度
ＪＩＳ−Ｌ−１０１３（７．９、伸長弾性率）測定法に準じて、以下の方法により測定した。
ＪＩＳ−Ｌ−１０１３の測定法において、伸長率を異ならせて、弾性回復率を測定した。次いで、３分間後に同様の測定を行い、再度弾性回復率を測定した。弾性回復率が１００％であるときの伸長率を、弾性回復限界伸度とした。
（５）第１ロール群を離れ延伸浴に接触するまでの未延伸モノフィラメントの表面温度（未延伸糸表面温度）
未延伸糸表面温度は、非接触表面温度計により測定を行った。測定器は、サーモビュア（ＴＨＥＲＭＯＶＩＥＷＥＲ）ＪＴＧ−６２００型（日本電子（ＪＥＯＬ）（株）製）を用いた。
（６）最終製品性能
ＰＴＴモノフィラメントをテニスラケット用のテニスガットとして使用し、ボールを打った際の反発性をテニス熟練者が評価した。
【００３０】
【実施例１〜４、比較例１〜４】
本実施例では、極限粘度［η］、及び繊度の効果について説明する。
実施例１は、酸化チタンを含まないＰＴＴポリマーを用いて、下記の条件で製造した。
ポリマー極限粘度［η］                ０．８１
ポリマー吐出量                                                ２．１ｇ／分
吐出線速度                            ２．９ｍ／分
繊度                                  ４５８ｄｔｅｘ
紡糸温度                              ２６５℃
ホットディスタンス                    ５０ｍｍ
冷却浴温度                                                        ４０℃
第１ロール群周速度                        １１．０ｍ／分
未延伸糸表面温度                      ２５℃（空冷）
延伸温度                                            ５５℃
延伸倍率                                      ５．８倍
熱セット温度                                            １８０℃
熱処理時間                            ４秒
熱処理媒体                            熱風
熱セット時のリラックス率              ０％
巻き取り速度                                                    ６４ｍ／分
実施例２〜４、及び比較例１〜４は、第１表に示す極限粘度［η］、延伸倍率条件で製造した。得られたＰＴＴモノフィラメントの物性を第１表に示す。
【００３１】
【表１】
2004232094.tif 000002
【００３２】
第１表から明らかなように、極限粘度［η］及び繊度が本発明の範囲であれば、高強度でかつ高い伸長回復性を有し、寸法安定性に優れたＰＴＴモノフィラメントを工業的に安定して生産することができた。
一方、比較例３は、繊度が８０ｄｔｅｘと低いために、最終製品の性能が劣った。
【００３３】
【実施例５〜１０、比較例５〜１０】
本実施例では、延伸倍率、熱セット温度、熱セット時のリラックス率の効果について説明する。
延伸倍率、熱セット温度、熱セット時のリラックス率を第２表のごとく異ならせた以外は、実施例２と同一の製造条件でＰＴＴモノフィラメントを製造した。
第２表から明らかなように、延伸倍率、熱セット温度、熱セット時のリラックス率が本発明の範囲であれば、高強度でかつ高い伸長回復性を有し、寸法安定性に優れたＰＴＴモノフィラメントを工業的に安定して生産することができた。一方、比較例６、１０は、延伸倍率または熱セット温度が本発明の範囲から外れる為に、モノフィラメントを製造することが出来なかった。
【００３４】
【表２】
2004232094.tif 000003
【００３５】
【実施例１１〜１３、比較例１１〜１４】
本実施例では、ホットディスタンス、未延伸糸表面温度、延伸温度の効果について説明する。
ホットディスタンス、未延伸糸表面温度、延伸温度を第３表のごとく異ならせた以外は、実施例２と同一の製造条件でＰＴＴモノフィラメントを製造した。
第３表から明らかなように、ホットディスタンス、未延伸糸表面温度、延伸温度が本発明の範囲であれば、高強度でかつ高い伸長回復性を有し、寸法安定性に優れたＰＴＴモノフィラメントを工業的に安定して生産することができた。
一方、比較例１１、１４では、未延伸糸表面温度または延伸温度が本発明の範囲から外れる為に、モノフィラメントを製造することが出来なかった。
【００３６】
【表３】
2004232094.tif 000004
【００３７】
【実施例１４〜１５、比較例１５〜１６】
本実施例では、紡糸時の吐出孔の吐出線速度の効果について説明する。
吐出線速度を第４表のごとく異ならせた以外は、実施例２と同一の製造条件でＰＴＴモノフィラメントを製造した。第３表から明らかなように、吐出線速度が本発明の範囲であれば、高強度でかつ高い伸長回復性を有し、寸法安定性に優れたＰＴＴモノフィラメントを工業的に安定して生産することができた。一方、比較例１６では、吐出線速度が本発明における範囲から外れるために、紡糸安定性が悪かった。
【００３８】
【表４】
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【００３９】
【発明の効果】
本発明のＰＴＴモノフィラメントは、従来のＰＴＴモノフィラメントよりも高強度でかつ高い伸張回復性、寸法安定性を兼備している。従って、本発明により、産業資材用途、特に布バネやテニスガットなどに良好な適性を有するＰＴＴモノフィラメントを工業的に安定して生産することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のＰＴＴモノフィラメントの微分ヤング率を示す模式図である。
【図２】本発明によらないＰＴＴモノフィラメントの微分ヤング率を示す模式図である。
【図３】本発明のＰＴＴモノフィラメントを製造する紡糸機を示す模式図である。
【符号の説明】
１：乾燥機
２：押出機
３：ベンド
４：スピンヘッド
５：ギヤポンプ
６：紡糸口金
７：フィラメント状ポリマー
８：冷却浴
９：第１ロール群
１０：未延伸モノフィラメント
１１：延伸浴
１２：第２ロール群
１３：熱処理浴
１４：第３ロール群
１５：巻取機
【図１】
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【図２】
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【図３】
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