JPH045767B2

JPH045767B2 -

Info

Publication number: JPH045767B2
Application number: JP61152749A
Authority: JP
Inventors: Susumu Norota
Original assignee: Teijin Ltd
Current assignee: Teijin Ltd
Priority date: 1986-07-01
Filing date: 1986-07-01
Publication date: 1992-02-03
Also published as: JPS6312713A

Description

【発明の詳細な説明】

ａ産業上の利用分野本発明は、ポリメタフエニレンイソフタルアミ
ド系全芳香族ポリアミドからなる新規な扁平糸と
その製造方法に関する。ｂ従来技術ポリメタフエニレンイソフタルアミド系全芳香
族ポリアミド（以下これを“PMIA”と略称する
ことがある）は、ガラス転移点が約280℃、融点
と熱分解点がほとんど同じで約420℃、限界酸素
指数が約30であるため、耐熱性や難燃性に優れて
おり、また分子の剛直性も適当なこともあつて、
Nomex （デユポン社）、コーネツクス（帝
人）等の名称で繊維として大量に製造し、市販さ
れている。これら市販繊維は、例えば特公昭38−
870号、特公昭47−50219号、米国特許第3360598
号及び特公昭46−38612号等の明細書に記載され
ているように湿式や乾式、あるいは特公昭42−
815号記載のような乾式ジエツト−湿式紡糸法も
知られているが、いずれにしても市販繊維はこれ
らの溶液紡糸法によつて製造されている。このようにPMIAの繊維化を、溶液紡糸法にた
よらざるを得ない最大の理由は、RMIAは融点が
高くしかも熱分解点と近接しているために溶融紡
糸がきわめて困難なことにある。溶液紡糸法の問題点としては、溶剤の回収ある
いは中和設備の投資、生産性の低さ等によるコス
ト高があげられるが、この他にさらに重大な改善
すべき見のがすことのできない点として下記の点
があげられる。その第１の点は、溶液紡糸法によつては、円形
断面糸で30de以上、殊に50de以上の太デニール
繊維の製造がきわめて困難なことである。その理由は、溶液紡糸後の脱溶媒過程では、一
般に外皮部の溶媒が優先的に逃散するから、外皮
がまず最初に凝固し始めるため、繊維が太くなれ
ばなるほど芯部の脱溶媒が次第に遅れる結果とな
るからである。すなわち太い繊維を製造するに
は、脱溶媒工程を異常に長くとらざるを得なくな
り、実際問題として生産困難となるばかりか、物
性的には表面と内部の脱溶媒差によつて微細構造
に大きな差が生じて極端なスキンコア構造とな
り、使用に耐えない程度になつてしまうからであ
る。このような問題点は扁平糸を得ようとする場
合、扁平断面の厚さ（ｔ）をあまり大きくとれな
くなる現象につながつてくる。溶液紡糸法におい
て、円形断面糸を得ようとして円形ノズルで紡糸
しようとしても10de以上になると糸の断面はマ
ユ型に歪んでくることからわかるように、扁平断
面ノズルで扁平糸を得ようとする場合、扁平断面
の厚さを0.03mm以上にすることはきわめて困難で
ある。その第２は、溶液紡糸に使用した有機溶剤や易
溶化助剤としての無機塩類が最終製品に残つてし
まうことである。PMIAの溶液紡糸に使用される
溶剤としては前記引用文献に記載されている如
く、ジメチルホルムアミド、ジメチルアセトアミ
ド、Ｎ−メチルピロリドン等の非プロトン極性溶
剤が使用され、また前記無機塩類としては、塩化
リチウム、塩化カルシウム等の周期律表第族又
は族の金属のハロゲン化塩が使用されている。
これらの溶媒や無機塩類が最終製品に残留してい
ることは、分析結果から明らかであり、特に溶剤
が１％近く残留している事実は耐熱性等への悪影
響のみならず、医療、食品関係の使用への制限が
懸念される。本発明者の知るところによれば、湿式や乾式法
等の溶液紡糸法によつて、完全に前記溶剤の残留
しないPMIA繊維を得ることは、実際問題として
きわめて困難である。溶媒の除去に関しては上記
市販繊維の場合はたかだか直径にして数10ミクロ
ン程度であることを考慮すると厚さが0.03mm以上
の扁平糸を溶液紡糸法で紡糸して溶剤を完全に除
去することはほとんど不可能であることが理解さ
れよう。溶液紡糸法の問題点の第３は、太デニール化す
るほど繊維断面が歪んでくることである。このこ
とは、脱溶媒過程に起因するもので、扁平糸の場
合は、扁平面が歪んで波打つたり断面が一様でな
くなつたりして所望の均一な扁平断面になりにく
い。ところで、一般に扁平糸を製造する方法として
フイルム状物を一定巾にスリツトする方法が知ら
れているがPMIAの扁平糸に関してもフイルムか
ら製造することの可能性が残されている。PMIA
のフイルムに関しては特開昭58−212920号、特開
昭59−108035号等で公開されている如く溶液法で
製造可能である。しかしながら、0.03mm以上の厚さのフイルムを
製造することが困難である点、非プロトン性極性
溶剤を完全に除去することが困難である点は繊維
の場合と全く変らない。一方、本発明者は、かつて他の共同研究者とと
もに、全芳香族ポリアミド重合体を溶融紡糸とし
て剛毛を製造すべく種々研究し、これに成功し特
開昭57−192436号、特開昭58−109618号、特開昭
58−109619号及び特開昭59−144607号の各公報に
おいて提案した。上記提案における製造方法の要点は、実質的に
固体状の全芳香族ポリアミドを、通電加熱された
薄いメツシユ状の紡糸口金で瞬間的に溶解し、該
全芳香族ポリアミドが実質的に繊維形成能を失わ
ない時間内に該メツシユ状紡糸口金の多数の細隙
から吐出させ、強制引取りしつつただちに冷却固
化する方法である。このような提案によるPMIA系剛毛は、従来の
溶液法による細デニール繊維では考えられなかつ
た用途分野に種々適用され得ることがわかつた
が、高度の力学的耐久性に関してはより一層改良
されることが望まれた。たとえば、特開昭58−
136311号で提案した如く耐熱性ブラシとしては、
きわめて有用であることがわかつたが、大きな曲
げ変形をともなう苛酷な条件下での長時間使用に
は剛毛がブラシの根元で折れる現象が度々みられ
た。また、この剛毛を織物にして耐熱ベルト等に使
用する場合、さらに高度の力学的耐久性と同時に
剛毛の均一性が要求された。そこで本発明者は、このような問題点を解決す
べく下記の如く種々解析を進めた。その結果、上
記本発明者の提案にとらわれることなく大きく発
想を転換し、本発明に到達したものである。すなわち、デニールが大きくて折れにくい剛毛
をつくるには、単純に断面を扁平化することが一
つの有効な手段であるが、上記提案の繊維は長さ
方向に不規則な周期的に断面積の大きさの変化を
有しており、繊維内断面変動係数CV(F)が0.05〜
1.0の範囲にあり、形成された繊維の断面は不定
形でおおむね非円形ではあるが扁平ではなく、本
発明の対称とする均一な扁平糸とはかけはなれて
いる。一方、PMIAの剛毛に関し、タフネス、耐曲げ
疲労性、弾性回復性等のいわゆる力学的耐久性を
増大させる基本的な手段を更に種々検討した結果
によれば、PMIAの分子を結晶化させずに配向さ
せることがきわめて有効であることが判明した。
このことは、PMIAが元来硬い分子骨格からなつ
ており、ガラス転移点（Tg）が約280℃ときわめ
て高い為と推定される。ところが前記の提案では、金網等の多数の細隙
を有する薄いメツシユ状紡糸口金を使用するた
め、口金におけるPMIAの温度を瞬間的にPMIA
の融点（Tm）の近傍まで上げて粘度を下げて紡
糸するために、一種の三次元架橋構造が形成さ
れ、紡糸によつて固有粘度が増大していることが
明らかとなつた。従つてこのような繊維を延伸し
て配向化させるためには、架橋をほどいてやる必
要があるから後述の如く延伸操作上はきわめて問
題であつた。一般に、繊維の配向を上げる有効な手段として
延伸手段が知られており、PMIA繊維の延伸に関
しては、特公昭38−870号、特公昭42−815号、特
開昭52−18920号等の公報に記載されているよう
に温水延伸や熱板延伸等が公知である。しかしながら、これらはいずれも溶液紡糸法で
紡糸された残留溶剤を含む未延伸糸の延伸に関す
るものであつて、残留溶剤を全く含まないPMIA
繊維の延伸挙動は、驚くべきことに事情が一変す
ることが本発明者の研究により明らかとなつた。
すなわち、溶液紡糸されたPMIA未延伸糸に残留
する高々数％の非プロトン系極性溶剤はPMIAの
ガラス転移点をあいまいにし、温水の如き低温で
も可能なほど延伸を容易にし、さらに結晶化温度
を実質的に低温側に移動させて結晶化を容易にし
ている。ところが本発明者の研究では非プロトン系極性
溶剤を実質的に含まないPMIA繊維は、280℃近
傍に明確なガラス転移点（Tg）を有し、360℃近
傍に結晶化ピーク温度を有しており、従つて、繊
維をTg近傍の温度まで昇温しなければ延伸は困
難であり、360℃近傍まで昇温するか、あるいは
より低温で長時間熱処理するかしなければ結晶化
もあまりしないことが判明した。すなわち、非晶
配向構造のPMIA繊維を得るには非プロトン系極
性溶剤を実質的に含まない、PMIAの未延伸糸
を、Tg近傍の結晶化しない温度で高倍率に延伸
すればよいと推察される。以上の知見によれば、前記提案のPMIA繊維
は、非プロトン系極性溶剤を実質的に含まない点
で好都合であるが、前記提案のPMIA繊維は下記
の点で不利であつたといえる。 (イ) 未延伸糸が架橋しており、架橋をほどいて
配向させることが困難 (ロ) 断面変動係数が大きいため、Tg近傍の温
度で延伸すると張力が増大し、細い部分での
切断が多発し、高倍率で工業的に延伸するこ
とが困難 (ハ) メツシユ状紡糸口金で紡糸するため、繊維
本数が多く、繊維が重なりあつて集束されて
いるため集束体内部の繊維まで短時間で一様
な乾熱温度にする適当な工業的手段がない
（延伸ゾーンを長くすると細い部分の入る確
立が増大し、一層切れやすくなる）尚、延伸の固難性については扁平糸の扁平度が
大きいほど増加する点を考慮すると、この提案の
方法でたとえ扁平糸ができたとしても、延伸はほ
とんど不可能であると推測される。ｃ発明の目的本発明の目的は、全繰返し単位の少くとも85モ
ル％がメタフエニレンイソフタルアミド単位であ
る全芳香族ポリアミドを主成分とする全芳香族ポ
リアミドの扁平糸を提供することである。本発明の他の目的は、非プロトン性極性溶媒を
実質的に含まない、換言すれば全芳香族ポリアミ
ドを非プロトン性極性溶媒に溶解して溶液紡糸し
て得られた全芳香族ポリアミド繊維とは全く異な
る新規な全芳香族ポリアミド扁平繊維を提供する
ことである。本発明のさらに他の目的は、非プロトン性極性
溶媒を実質的に含有していず、実質的に非晶質で
ある全芳香族ポリアミド扁平糸を提供することに
ある。本発明のさらに他の目的は、全芳香族ポリアミ
ドの明瞭なガラス転移温度を示し、しかも該ガラ
ス転移温度において延伸したとき、定荷重下で非
常に大きい熱収縮率を示す延伸可能な全芳香族ポ
リアミド扁平糸を提供することにある。本発明のさらに他の目的は、溶液紡糸では製造
することが非常に困難であるか又は実質的に不可
能な少なくとも厚さが0.03mmの全芳香族ポリアミ
ド扁平糸を提供することにある。本発明のさらに他の目的は、耐曲げ疲労性に優
れ、しかも伸張弾性回復性やタフネス等の力学的
性質の優れた実質的に非晶配向質の全芳香族ポリ
アミド扁平糸を提供することである。本発明のさらに他の目的は、上記の優れた力学
的性質を有する扁平度が少なくとも５以上のテー
プ状形態の全芳香族ポリアミド扁平糸を提供する
ことにある。本発明のさらに他の目的は、上記の如き本発明
の全芳香族ポリアミド扁平糸を製造する方法を提
供することにある。本発明のさらに他の目的及び利点は以下の説明
から一層明らかとなるであろう。ｄ発明の構成本発明者の研究によれば、上記本発明の目的
は、全繰返し単位の少くとも85モル％がメタフエ
ニレンイソフタルアミド単位である全芳香族ポリ
アミドを主成分とする扁平糸であり、下記（）
〜（） () 非プロトン性極性溶剤を実質的に含有せ
ず、 () 下記式で定義される扁平度（FL）が少くと
も1.5の扁平断面を有し、 FL＝扁平断面の幅（ｗ）／扁平断面の厚さ（
ｔ） () 該扁平断面の厚さ（ｔ）が0.03〜３mmの範
囲にある、の条件を満足することを特徴とする全芳香族ポリ
アミド扁平糸により達成されることがわかつた。また本発明のさらに他の目的は、該全芳香族ポ
リアミドのガラス転移温度で1.5倍に延伸したと
き、下記式で定義される最大熱収縮率（Ｓ）が少
なくとも20％を示すことを特徴とする第１項記載
の延伸可能な全芳香族ポリアミド扁平糸によつて
達成される。Ｓ＝Lo−Lp／Lo×100（％）〔ここで、Loは上記1.5倍延伸された常温時の試
料の長さであり、Lpは上記延伸された試料にデ
ニール当り５mgの定荷重を加えて常温から２℃／
分の昇温速度で昇温したときに起る収縮が最大を
示したときの試料の長さである。〕また、本発明のさらに他の目的は、実質的に非
晶配向質であつて、下記式の定義されるシルクフ
アクターSFが少なくとも８であることを特徴と
する第１項記載の全芳香族ポリアミド扁平糸によ
つて達成される。 SF＝St×√ 〔ここで、Stは全芳香族ポリアミド扁平糸の強度
（ｇ／de）、Elは同繊維の伸度（％）である。〕本発明のさらに他の目的は、全繰返し単位の85
モル％以上がメタフエニレンイソフタルアミド単
位である全芳香族ポリアミドを主成分とする成形
物を、予熱ゾーン、軟化ゾーン、保温ゾーンより
なる紡糸工程に連続的に供給し且つ下記(a)〜(f)の
条件を満足するように実施することによつて達成
される。 (a) 該成形物は、空隙率（ε％）が５％以下で
あり且つ少くとも一方向が一様な断面を有す
る形状を有したものであり、 (b) 該成形物を、該成形物の定められた一様な
断面の垂直方向に実質的に形態を保持したま
ま移動し得る通路を有する予熱ゾーンに強制
的に押込み、 (c) 該予熱ゾーンにおいては、該成形物を、全
芳香族ホリアミドのガラス転移点（Tg℃）
より20℃高い温度（Tg＋20℃）を越えない
予熱温度（Tp℃）まで漸次予熱しつつ予熱
ゾーンの末端部まで移動させ、 (d) 次いで、予熱された該成形物を、少くとも
末端部がオリフイスで構成された細化通路を
有する少くとも３mmの長さの軟化ゾーンに圧
入させ、 (e) 該軟化ゾーンにおいては、予熱温度（Tp
℃）の成形物を、下記式を満足する軟化温度
（Ts℃）に至るまで該細化通路内で急速加熱
して、該オリフイスから保温ゾーンへ吐出さ
せ、（Tg＋40℃）Ts（Tm−20℃）〔ただし、Tmは全芳香族ポリアミド成形物
の融点である。〕 (f) 該保温ゾーンにおいては、該オリフイスの吐
出口近傍温度（Tk℃）を TgTk（Tm−20℃）を満足する範囲に維持しつつ、吐出させた全芳
香族ポリアミドを、少くとも1.2のドラフト比
で引取る本発明のさらに他の目的は、前記(f)の保温ゾー
ンを経た扁平糸を下記式に満足する範囲の温度
（Td）の延伸ゾーンに導いて少くとも1.3倍に乾
式延伸することによつて達成される。（Tg−20）℃Td（Tg＋40）℃ 〔ここで、Tdは延伸ゾーンの延伸温度を示す〕本発明におけるポリメタフエニレンイソフタル
アミド系全芳香族ポリアミド（PMIAと略称）
は、全繰返し単位の85モル％以上がメタフエニレ
ンイソフタルアミド単位であるホモポリアミド又
はコポリアミドである。このPMIAは、アミン成
分としてメタフエニレンジアミンを用いるか又は
それと他の芳香族ジアミンを用い、酸成分として
はイソフタル酸又はそれと他の芳香族二塩基酸又
はその誘導体を用いて重縮合したものである。本発明のPMIAの具体的製造法は、特公昭47−
10863号公報記載の界面重合法が好ましい。なぜ
ならば、この方法によれば、本発明の剛毛を製造
する際の原料となる成形物を成形する為にきわめ
て好適な多孔質凝集粒子状を呈し、しかも非プロ
トン系極性溶剤を実質的に含有しないPMIAが得
られるからである。多孔質凝集粒子状のPMIAが
テトラヒドロフラン、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムア
ミド、Ｎ，Ｎ−ジメチルアセトアミド、テトラメ
チル尿素、Ｎ−メチルピロリドン、ジメチルスル
ホキシド、ヘキサメチルホスホルアミド等の非プ
ロトン系極性溶剤を含むか否かは、重縮合法及び
精製法によつて推定できるが、ガスクロマトグラ
フイー等の分析手段によつて知ることができる。
たとえば本発明の扁平糸の素原料として好適な多
孔質凝集粒子のPMIAを製造する界面重合法で
は、メタフエニレンジアミン及びイソフタル酸ク
ロライドの溶剤としてテトラヒドロフランを用い
るのが好しいが、界面重合によつて得られた粒子
の水洗・乾燥物には沸点の低いテトラヒドロフラ
ン（bp66℃）の残留は認められない（ガスクロ
マトグラフイーの分析では1ppm以下）。本発明に
おける扁平糸はその製造工程に溶剤を使用するこ
とが全くないから、素原料に溶剤が含まれない限
り、扁平糸自身に溶剤が含まれる可能性は全くな
いが、テトラヒドロフランのように沸点の低い溶
剤であれば素原料であるPMIAの粒子に若干含ま
れていても本発明の方法によれば、実質的に溶剤
を含まない扁平糸が得られる。本発明のPMIA扁平糸は上記の如く、実質的に
非プロトン系極性溶剤を含まないことを特徴とす
るが、ここで実質的に溶剤を含まない扁平糸と
は、ガスクロマトグラフイー等の分析手段で検出
される前記溶剤量が0.01重量％以下、好ましくは
0.001重量％以下であるものをいう。本発明者の研究結果によれば、用途的には医療
分野、食品分野に関しては0.001重量％以下が望
まれるが、扁平糸自身の延伸による非晶配向化の
観点からは残留溶剤量を0.01重量％以下にすべき
である。溶液法で製造されているPMIA繊維に残
留する溶剤は、Ｎ，Ｎ−ジメチルアセトアミドや
Ｎ−メチルピロリドン等の高沸点の溶剤が多い
が、正確に分析してみると染色仕上加工した織物
からでさえ、0.3％程度、普通の糸綿で１〜５％
の含有が認められた。本発明のPMIA扁平糸は下記式で定義される扁
平度（FL）が少くとも1.5の扁平断面を有してい
る。 FL＝扁平断面の幅（ｗ）／扁平断面の厚さ（
ｔ）ここで、扁平断面の厚さ（ｔ）は、第１図に例
示するようにPMIA扁平糸の長さ方向に垂直な断
面（これを単に扁平断面と略称する）に外接する
平行二直線（Lt，L′t）のうち間隔が最も短いも
のを採用して、その間隔ｔで定義する。また、扁
平断面の幅（ｗ）は、上記間隔ｔを有する平行二
直線に直角方向で扁平断面に外接する平行二直線
（Lw，L′w）の間隔ｗで定義する。扁平度が1.5未満のPMIA扁平糸は、耐曲げ疲
労性への扁平効果が少くブラシ素材としても特記
すべき特徴が発揮されないし、テープ状扁平糸と
しての活用も望めない。ブラシ素材として好適な扁平度（FL）は２〜
５の範囲である。またテープ状として各種産業資
材に活用する場合の扁平度（FL）は20〜500程度
が好適であり、この場合、扁平面（Lt，L′t側の
面）が実質的に平行でなめらかであることが重要
である。このようなテープ状の扁平糸は後述の如
く本発明の方法によつて始めて形成された。本発明の扁平断面糸の厚さ（ｔ）は0.03〜３mm
の範囲にある。厚さが0.03mm未満の扁平糸は、ブラシ素材とし
て柔かすぎて不適当である。厚さ（ｔ）が３mmを越える扁平糸は、ブラシ素
材としては太すぎること及び折れ易さの為に不適
当である。ブラシ素材として好適な扁平糸の厚さ（ｔ）は
0.1〜１mmの範囲でありさらに好ましくは0.2〜0.5
mmの範囲である。テープ状扁平糸として使用する場合は0.05〜
0.5mmの範囲の厚さが好ましい。またプラスチツク成形材料として使用する場合
は0.3mm〜２mmの範囲の厚さが好適である。本発明の全芳香族ポリアミド扁平糸の１つは、
前記の如く、（）非プロトン性極性溶剤を実質
的に含有せず、（）扁平度が少くとも1.5の扁平
断面を有し、（）該扁平断面の厚さ（ｔ）が
0.03〜３mmの範囲にあるいという特徴に加え、実
質的に非晶質の分子構造を有する下記如き延伸可
能な扁平糸である。すなわち、該全芳香族ポリア
ミドのガラス転移温度で1.5倍に延伸したとき、
下記式で定義される最大熱収縮率（Ｓ）が少くと
も20％を示すことを特徴とする延伸可能な全芳香
族ポリアミド扁平糸である。Ｓ＝Lo−Lp／Lo×100（％）〔ここで、Loは上記1.5倍延伸された常温時の試
料の長さであり、Lpは上記延伸された試料にデ
ニール当り５mgの定荷重を加えて常温から２℃／
分の昇温速度で昇温したときに起る収縮が最大を
示したときの試料の長さである。〕この定荷重下の最大熱収縮率を測定するための
具体的な装置としては、熱機械分析装置
（TMA）が好適であり、本発明者は、理学電機
(株)製のサーモフレツクスTMA装置を使用し、第
２図のようなグラフの収縮ピーク（Ｐ点）から最
大熱収縮率（Ｓ％）を下記式で求めた。Ｓ＝Lo−Lp／Lo×100（％）〔ただし、ここでLoは常温時の試料長 Lpは収縮ピークの試料長を表わす。〕本発明者の研究結果によれば、この定荷重下の
最大熱収縮率（Ｓ％）は、分子構造的には非晶配
向の簡便な尺度であり、種々の力学的耐久性を向
上させる目安でもある。このような扁平糸は、延伸して容易に非晶配向
構造糸を形成することが可能であるという点で有
用であることはもちろん、織物にしてからTg近
傍の熱を加えて大変形させることも容易であり、
不用な結晶が形成されず強靭となるという利点を
有する。またプラスチツク成形材料として、曲面
変形させて種々の成形品を成形することができ
る。本発明の全芳香族ポリアミド扁平糸の他の１つ
は、前記の（）〜（）の特徴に加え、実質的
に非晶配向の分子構造を呈する下記の如き扁平糸
である。すわわち、下記式で定義されるシルクフ
アクターSFが少くとも８である全芳香族ポリア
ミド扁平糸である。 SF＝St×√ 〔ここで、Stは全芳香族ポリアミド扁平糸の強度
（ｇ／de）、Elは同繊維の伸度（％）である。〕本発明で定義される実質的な非晶配向質とは定
荷重下の最大熱収縮率が少くとも10％を示すもの
をいう。尚、本発明のPMIAが非晶質であることは、広
角Ｘ線回折法によつて回折図形に結晶化ピークが
ほとんどあらわれないことによつて確認できる。全芳香族ポリアミドはその分子骨格が剛直であ
り、太デニールにすると折れ易くなるきらいがあ
る。本発明者の研究結果によれば、分子の高次構
造を非晶配向質にしてシルクフアクター（SF）
を或る程度あげることにより耐曲げ疲労性が大巾
に向上することが明らかとなつたが、これに加え
繊維の断面形態を扁平することにより驚くほど耐
曲げ疲労性が向上し、これをブラシ素材として用
いたブラシの耐久性は同じ厚さの非扁平断面糸
（扁平度1.5以下）を用いたブラシの約２倍以上の
耐久性を示した。扁平糸の耐曲げ疲労性が高い原因としては、そ
の幾何学的要因も考えられるが、驚くべきことに
本発明の扁平糸はそれのみの理由によつては説明
できないほど優れている。このことは、後述の新
規な本発明の方法と関係しているものと推察され
る。本発明の扁平糸を用いたブラシは全芳香族ポリ
アミドが本来有している耐熱性に加え、やや弱点
とされた耐曲げ疲労性が大巾に改善された上記扁
平糸をブラシ素材として用いているため、チヤン
ネルブラシ、ロールブラシ、ポリツシヤーブラ
シ、チユーブブラシ、ハンドブラシ等の形で、工
業分野、食品分野、医療分野等広い分野に応用で
きる。以上述べた本発明のPMIA扁平糸が、本発明の
新規な製造方法によつてはじめて得られることは
下記の詳細な説明及び実施例から明らかとなろ
う。本発明の方法に用いられるPMIAの成形物は第
３図に示すように、少くとも一方向（図面ではＺ
方向）が一様な断面を有する形状を有し、かつ空
隙率（ε％）が５％以下のものである。ここでい
う空隙率（ε％）とは、成形物の見掛けの体積を
Va、成形物を構成するPMIA成分及びその他の
第２成分の真の体積をVrとしたとき下記式で定
義される。 ε＝Va−Vr／Va×100（％）本発明の剛毛を製造するためには、空隙率
（ε）が５％以下、好ましくは１％以下の成形物
を原料とすべきである。εが５％以上を越えた成
形物を用いた場合は、製造過程で剛毛内に多数ガ
スが混入し、剛毛の力学的性質が低下して目的と
する剛毛の製造が困難になる。上記PMIA成形物の製造方法は特定されるもの
ではないが、非プロトン系極性溶剤を含有させる
べきではないので、前記界面重合法による多孔質
の凝集粒子状粉体を圧縮成形する方法が好まし
い。圧縮成形の条件は、成形物の形状によつて
種々異るが、PMIAのガラス転移点（Tg℃）以
上融点以下の温度及び20〜100Kg／cm²の圧力で実
施すべきである。成形物の一様な断面は第３図の如き長方形が扁
平板を製造する上で最も好ましいが、円形あるい
は他の形状でも使用不可能ではない。いずれにし
ても、長さ方向に実質的に一様であることが必要
である。またこの成形物は特別の場合を除いて有
限の長さを有するから、原料としての複数の成形
物の一様な断面の形状及び面積は実質的に同一で
なければならない。第３図の如き板状の成形物は、第４図の如き圧
縮成形機によつて下記の如く製造することができ
る。まず、原料としてPMIA粉体を用意し、好まし
くはその粉体を200℃程度に予熱した上、上加熱
盤２が図面裏方向にスライドして上部がひらいて
いる圧縮成形機内に供給する。次に、上加熱盤２
を図面表方向にスライドさせて蓋をし、油圧シリ
ンダー８のピストンを上方に作動させて漸次昇圧
してゆく。この圧縮成形器の外壁すなわち、上加熱盤２、
加熱枠３、下加熱盤４内には全てヒーターが内蔵
されており、300〜350℃にコントロールされてい
る。漸次昇圧つづけてゆき、やがて圧力が１〜20
Kg／cm²、好ましくは３〜10Kg／cm²に達したら、ピ
ストンの作動を１時停止させる。ピストンの停止
と同時に圧縮圧は減少しはじめるが、その圧力が
１／１０以下、好ましくは実質的に０に降圧したら再
びピストンを作動させて昇圧を開始する。圧縮圧が１〜20Kg／cm²に達した段階でのこの１
時停止過程は、PMIA粉末集合体の内部への均一
な水分の封じ込め、空気、余分な水分の除去等の
役割をはたす上できわめて重要である。この１時停止過程は少くとも１回は必要であ
り、好ましくは２回、さらに好ましくは３〜７回
もうけるべきである。すなわち、第１回の１時停
止過程で圧力が実質的に０になつたら再び昇圧を
開始し、圧力が１〜20Kg／cm²に達したら２回目の
１時停止過程をもうけ、圧力が実質的に０に達し
たらまた昇圧を開始する。上記の昇降圧操作を終
了したら最終的な昇圧を少くとも30Kg／cm²にし
て、必要ならば一定時間その状態を保持して密度
の均一化をはかり圧縮成形を終了させる。成形物
の取り出しは、第４図の成形器の場合、上加熱盤
２を図面裏方向にスライドさせて上部を解放して
から、ピストン７を上方に作動させ、PMIA成形
物を外部に押し出して行う。PMIA成形物が成形
器の内壁に粘着すると取り出しが困難となる場合
があるので成形器の内壁をフツ素樹脂加工してお
く等の離型対策をほどこすことが望ましい。空隙率（ε）が５％以下の成形物を得るには少
くとも30Kg／cm²必要である。実際の圧縮成形では
成形器の内壁との摩擦抵抗があるから50〜100
Kg／cm²にすることが望ましい。第５図は、第３図の板状成形物を中間原料と
し、本発明の剛毛を製造する装置の概略図であ
る。第５図において、PMIAの板状成形物１０は、
定められた一様な断面の垂直方向（Ｚ方向）を上
に向けて、すべり台２０上に図の如く多数並べら
れる。このように並べられた成形物１０の第１番
目の成形物は、エアシリンダー３０にとりつけら
れた押上板３１によつて上方に押上げられ、送り
ローラー３２に把持されてさらに上方に押上げら
れ、押込ローラー３４に供給される。ところで、
成形物１０を順次上方に押し上げるためのエアシ
リンダーの作動は、光電管３３によつてコントロ
ールされている。すなわち、成形物１０が送りロ
ーラー３２で送られ光電管の光を遮つたら、エア
シリンダーのピストンを下方に作動させ、押上げ
板３１を下方に下げる。これにつれてすべり台上
の成形物１０は並んだまま成形物１枚分だけ下方
向に移動し、押上板３１の上に１枚の成形物が配
置されることになる。一方、送りローラー３２で
送られた成形物が、押込ローラー４０に把持され
上方に移動し、やがて光電管の光を遮らなくなつ
たら、エアシリンダーを作動させピストンを上方
に移動させて、再び一枚の成形物を送りローラー
に供給する。以上の動作を繰返し実行することに
よつて成形物をたえず押込ローラー４０に供給す
ることができる。ここで押込ローラー４０に供給
する成形物を常に密着させるには、送りローラー
３２をトルク回転にし、供給する成形物が押込ロ
ーラー４０に把持されている前に成形物に密着す
るまでは、高速回転し、密着したら押込ローラー
４０の速度に対応してトルク回転させることが肝
要である。次に押込ローラー４０（図面では５組の対ロー
ラー）で強固に把持されつつ一定速度で移動する
成形物１０は予熱ゾーン（Zp）に供給される。この際、予熱ゾーンは該成形物１の定められた
一様な断面の垂直方向（Ｚ方向）に実質的に形態
を保持したまま移動し得る通路を有することが必
要であり、第５図の装置は、その通路を成形物の
定められた一様な断面（ａ×ｂ）より若干大きい
程度の相似形断面空間を有する２つの予熱ボツク
ス５０，５１で形成している。第１の予熱ボツクスの壁にはヒーターＨがうめ
込まれており、通路の温度は正確にコントロール
される。第２の予熱ボツクスの外壁は冷却フアンがとり
つけられており放熱容易な構造になつている。このような予熱ボツクスによつて形成された予
熱ゾーンにおいて、PMIA成形物は、PMIAのガ
ラス転移点（Tg℃）より20℃高い温度を越えな
い予熱温度（Tp℃）まで漸次予熱されつつ予熱
ゾーン（Zp）の末端部まで移動される。この予熱温度（Tp℃）は、PMIAの成形物の
内部温度を測定して制御すべきであるが、予熱ゾ
ーンの長さ（Zp）すなわち予熱ボツクスの長さ
を十分長くとり、通路の温度をTpに制御するこ
とにより間接的に可能である。好ましい予熱温度（Tp）は、予熱ゾーン内の
成形物が高い押込み圧によつても、実質的に断面
が変らない最大の温度にすべきである。もしTpが高すぎると、予熱ゾーン内の成形物
が熱により軟化してその断面形態を大きく変えて
しまい、予熱ボツクスの内壁と粘着しあるいは座
屈して通路内でつまてしまうし、逆にTpが低す
ぎると次の軟化ゾーンであまりにも急速に温度を
上げざるを得なくなり、昇温むらが発生する。予熱温度Tp及び次の工程の軟化温度Tsの適当
な範囲は、非プロトン系極性溶剤を実質的に含ま
ないPMIA繊維の熱的変化にともなう種々の挙動
を詳細に検討することによつて見出された。たとえば、示差熱分析（DTA）や示差操作熱
量測定（DSC）によれば、ガラス転移点（Tg）
や融点（Tm）を知ることができる。DTAや
DSCで得られるTgやTmは測定条件によつて若
干異なることがあるので本発明では、理学電機(株)
製THERMOFLEX DSC−8230を用い、チツソ
中で２ミリグラムのサンプルを２℃／分の速度で
昇温させ測定したDSC曲線において、ガラス転
移温度領域（280℃附近）の変化曲線からTg⁺と
Tg^-を読みとりその中点をもつてTgと定め、融
解温度領域（420℃附近）の吸熱ピークをもつて
Tmと定めた。また、このDSC曲線PMIAの結晶化ピーク
（Tc）が360℃附近にあることも明らかとなつた。尚、従来の溶液法で得られた繊維には、未延伸
糸延伸糸いずれにも非プロトン系極性溶剤が含ま
れており、これらを熱分析してもDSC曲線の形
状は全く異なりTg、Tm、Tc等は不明瞭であり、
検知し難いので、これらの特性値に関する知見は
きわめてあいまいである点に注意を要する。一方、熱重量分析（TGA）から熱分解点が求
められ、PMIAに関してはTmとほゞ同じである
ことがわかる。昇温速度10℃／mmによる空気中の
TGA曲線を詳細に調べてみると、このようなお
そい昇温速度では380℃附近からゆるやかな重量
減少傾向がみられる。従つてこの程度の温度状態
を長くすることは好ましいことは好ましいことで
はないことがわかる。さらに動的粘弾性測定装置や熱機械分析装置に
よればPMIAの熱的変化にともなう力学的性質の
応答を知ることができる。これらの測定結果によ
れば約（Tg−10℃）から弾性率の低下が大きく
なり始めるが約（Tg＋20℃）までは粘性的な抵
抗が強く外力に対してあまり大きくは変形しな
い。しかしながら約（Tg＋40℃）からきわめて
急速に軟化しはじめ流動性が発生する。本発明者
はこの温度をPMIAの軟化点と呼んでいる。以上のような基礎的検討結果をふまえ、PMIA
成形物の予熱温度Tpを種々変えて押込み実験を
した結果によれば、予熱温度がTg＋20℃を越え
るとPMIAを押出すに必要な最低の圧力（約20
Kg／cm²）でも成形物は予熱ゾーン内で圧縮変形
し、成形物の断面が拡大したり座屈したりして、
予熱ゾーンの通路の内壁に粘着し、通路での移動
がなめからに行われなくなる。予熱温度の具体的な設定にあたつては、軟化し
たPMIAを扁平断面ノズルから押出すのに必要な
圧力を考慮する必要がある。この圧力は軟化ゾー
ンの構造や軟化温度等種々の要因によつて変る
が、本発明者の実験結果によれば20Kg／cm²〜1000
Kg／cm²の範囲であり、必要な圧力は押込ローラー
群４の数の増大によつて得られる。予熱ゾーンの
成形物の基本的役割は、軟化したPMIAを後述の
扁平断面ノズルから押出す為のいわばプランジヤ
ーの如きものであるから実質的にその形態を保持
していることが重要である。従つて高圧押出しの
際は、弾性率の低下が大きくなりはじめる温度
（Tg−10℃）以下にすべきである。しかしながら
予熱温度をあまり低くしすぎると軟化ゾーンでの
昇温が困難となり、押出し速度があげにくくな
る。予熱温度の好ましい範囲は（Tg−30℃）乃
至（Tg−10℃）である。本発明における予熱ゾーンの長さはZpは、成
形物の内部の温度を上記の予熱温度まで昇温させ
るに十分な長さを有している。Zpの十分な長さ
は、成形物の内部に測温体を導入して実測するか
もしくは熱伝導の理論計算をしてから安全係数を
掛けて設定する。従つて予熱ゾーン内を定速で移
動する成形物の温度は、予熱ボツクスの温度を
Tpに設定しておけば、予熱ゾーンの途中でTpに
達し、この温度を保持したまま予熱ゾーンの末端
部まで移動する。ここでいう予熱ゾーンの末端部
とは、次の工程の軟化ゾーンの入口へ至る約10mm
以内の箇所をいう。理想的には予熱温度Tpは予
熱ゾーンの安全な末端ではTg＋20℃を越えない
温度に保持されるのが望ましいが、軟化ゾーンの
入口へ至る約10mm以内の部分なら、熱伝導の関係
で若干越えても差支えない。しかしながら予熱温
度Tpは軟化ゾーンのできるだけ直前までTg＋20
℃を越えないように工夫すべきである。第５図の例では、予熱ゾーンが第１、第２の予
熱ボツクスにわけられており、第１の予熱ボツク
スはヒーターＨによつてTg−（20〜40℃）程度に
コントロールされ、第２の予熱ボツクス５１は軟
化ゾーン（口金）６０からの熱伝導とフアンによ
る放熱及び第１の予熱ボツクス５０への熱伝導の
熱バランスで平均温度をTg程度におさえている。
PMIAの場合、本発明の方法に従えば軟化ゾーン
（口金）と予熱ゾーンの温度差は約100℃あるから
軟化ゾーンの装置から予熱ゾーンの装置への熱移
動を出来るだけ少くすべきである。その対策の１
つが対流による熱伝導を少くするために軟化ゾー
ンの装置を予熱ゾーンの装置の上に配置したこと
であり、他の１つは第２の予熱ボツクス５１と軟
化ゾーンを形成する口金６０の接触面積を最小に
したことである。さて、以上の如き予熱温度Tpに予熱された成
形物は、第５図の長さZsで示される軟化ゾーン、
すなわち少くとも末端部が扁平断面ノズルで構成
された細化通路を有する少くとも長さ３mmの軟化
押出し部に供給される。この軟化ゾーンの役割は、第一に予熱された
PMIA成形物を均一な軟化温度Tsまで急速加熱
して軟化することであり、第二に軟化された
PMIA成形物の内部に細かいずり変形や伸び変形
を与えて成形物の形をくずし分子相互を密着する
ことによつて、不連続な多数のPMIA成形物を連
続軟化物に変換することであり、第三に該連続軟
化物を扁平断面ノズルから均一に吐出させること
である。以上の役割を有利にはたさせるために種々工夫
を要するが、１例を第５図の軟化ゾーン近傍の拡
大図である第６図で示す。すなわち、予熱ゾーン
においてTpに予熱された成形物は、第６図の如
き口金６０として構成された逆Ｖ字型インレツト
部と図面垂直方向に近接して多数配置された扁
平断面ノズル部Ｎからなる細化通路を有るう軟化
ゾーンに圧入される。この口金６０には図の如き円形断面のカートリ
ツジヒーターが封入されており、圧入されてくる
成形物を軟化温度（Tg＋40℃TsTm−20℃）
まで急速加熱する為に必要な熱量を供給する。こ
のような軟化ゾーンでは、インレツト角θと軟化
ゾーンの長さZsが、第２、第３の役割をはたす
上できわめて重要である。本発明者の検討結果に
よれば、20°＜θ＜60°がインレツト角として好適
であり軟化ゾーンの長さZsは少くとも３mm以上、
好ましくは５〜20mm必要である。Zsが３mmより
短かい場合特に注意すべきは成形物の隣接部が扁
平ノズルから吐出されたとき、ドラフトにより切
断してしまうことである。軟化ゾーンの形状として、下記式で定義される
細化通路の細化度（α）が重要である。 α＝ノズル出口断面積×ノズル数／成形物の進行方向
垂直断面積（ａ×ｂ）この細化度（α）があまりにも大きすぎると、
PMIAの温度が内部まで均一なTsにならなかつ
たり、成形物相互の隣接部での密着が弱くなり糸
切れの原因となる。また、αが小さすぎると通路
での背圧が大きくなりすぎ、ノズルからの押出し
が不安定になり、扁平糸の断面変動係数CVが増
大する。αの好ましい範囲は0.01α0.3であ
り、さらに好ましい範囲は0.02α0.1である。尚、第６図に示す口金６０における扁平断面ノ
ズル部（Ｎ）近傍の上面拡大図を第７図に示す。
第７図においてノズルの厚さ（Ｔ）と幅（Ｗ）
は、製造する扁平糸の厚さと巾に対応して適宜設
定すればよいが、本発明の扁平糸に適用されるＴ
及びＷは、Ｔ＝0.1〜６mm、Ｗ＝0.5〜100mmの範
囲が好ましい。 PMIAの軟化温度Tsは、前記PMIAの熱的変
化にともなう種々挙動から明らかなように、Tg
＋40℃TsTm−20℃の範囲に設定すべきであ
るが、Tg＋50℃TsTm−50℃の範囲が均一
で物性の優れたPMIA扁平糸を製造する上で好ま
しい。なお、PMIAの軟化温度TsはPMIAが軟
化ゾーンでほヾ一様な温度に達した部分、たとえ
ば、第６図の例ではインレツト部の端部に測温体
を導入して測温し口金のヒーターＨをコントロー
ルするのが望ましい。測温体の導入が困難な場合は、口金の温度を測
温してPMIAのTsを間接的にコントロールする
こともできる。ただし、PMIA成形部の予熱温度
Tp、成形物の大きさ、押込速度、細化通路の形
状等によつて口金の温度とPMIAの温度の対応関
係は変つてくるから、あらかじめ対応関係を調べ
ておく必要がある。軟化ゾーンで軟化されたPMIAはノズルＮから
保温壁７０で囲まれた長さZkの保温ゾーンに扁
平糸状として押出され、引取りローラー８０によ
つて少くとも1.2のドラフト比強制引取りされる。
この際、保温ゾーンにおいては、該ノズルの吐出
口近傍温度（Tk℃）を、TgTk（Tm−20
℃）の範囲に維持すべきである。ここでノズルの
吐出口近傍温度とは、ノズル吐出口から３mm乃至
10mmはなれた箇所の空間温度をいう。Tkが
PMIAのガラス転移点Tg以下の場合は、ノズル
プレート表面の冷却による吐出むらが発生した
り、急冷のためドラフトがあがらないばかりかむ
らが発生しやすくなる。TkがTm−20℃を越え
ると保温ゾーンにおいて熱分解しやすくなり、本
発明の目的とする物性を有する剛毛は得られな
い。Tkの好ましい範囲は、Tg＋50℃TkTm
−50℃であつて、軟化ゾーンにおける軟化温度
Tsとほヾ等しく設定するのがよい。このような温度に設定された保温ゾーンの加熱
効果は、Tsなる軟化温度で吐出されたPMIAの
ドラフト性を向上せしめオリフイスプレートの表
面温度低下を防止することである。オリフイスプレートのオリフイスから吐出され
るPMIAは、少くとも1.2以上のドラフト比
（DR）で強制引取りされるべきであるが、好ま
しくは３〜30の範囲である。ここで、ドラフト比
（DR）は下記式で定義される。 DR＝引取り速度／吐出速度保温ゾーンの長さ（Zk）は少くとも10mm以上、
好ましくは30mm〜100mmであるが、温度の管理を
厳格にすれば100mmを越えても特に問題はない。
すなわちZkが長いものはノズルプレートの表面
近傍（Tk）から出口に向つて漸次温度を下げる
等の工夫を要する。保温ゾーンにおけるドラフトの効果は、扁平糸
の細化、第一化及び若干の分子配向化である。本
発明の方法では、PMIAの押出温度を融点よりか
なり低い軟化温度で行うから、押出時の粘度が高
いため、比較的低いドラフト率でも若干の分子配
向がおこる。本発明に用いられているPMIAには実質的に非
プロトン系極性溶剤が含まれていないため、延伸
が容易でないことは前記の通りであり、未延伸扁
平糸に若干の分子配向があることが、延伸を成功
させる重要なポイントである。なお、保温ゾーンを通過して引取られる扁平糸
１１は引取りローラー８０に達する前に十分冷却
しておくべきであり、必要に応じて空冷、水冷等
の積極的な冷却手段をもうけてもよい。もし未冷
却のまま引取りローラーで把持されると断面形状
が変化することがあるので注意を要する。かくして得られる扁平糸は実質的に非晶質であ
り、これをPMIAのガラス転移温度で1.5倍に延
伸すると最大寧収縮率が少くとも20％を示す性質
を有する上に断面形状がその長さ方向に沿つて均
一であるから前述の如くきわめて有用である。本
発明者の研究結果によれば、この扁平糸の優れた
性質は板状成形物を、逆Ｖ字型の細化通路を有す
る軟化ゾーンにおいて軟化させながら、高圧で高
度に扁平化しつつこれを単純に扁平断面ノズルか
ら押出すことと深くかゝわつている。特に断面形
状に関しては、扁平断面ノズルの形がほとんど扁
平糸の断面に反映されるから、均一扁平断面糸を
任意に製造できる点で本発明の方法にきわめて有
用である。保温ゾーンを経て引取られた扁平糸は上記の如
くガラス転移温度で1.5倍に延伸すると最大熱収
縮率が少くとも20％である実質的に非晶配向構造
を形成することができるから、必要に応じて（た
とえばブラシ素材等の力学的耐久性を必要とする
分野に利用する場合）連続的に延伸処理をするべ
きである。すなわち、本発明の非晶配向質扁平糸
を製造するには引取りローラーを経た扁平糸をそ
のまま延伸ゾーンZdに導入する。延伸ゾーンZd
は第５図の例では上記１対の引取りローラー８０
と一対の延伸ローラー９０及びローラー間に設置
された加熱延伸プレート１００及びカバー１０１
によつて構成されている。本発明のPMIA扁平糸を製造するためには、延
伸ゾーンにおける延伸温度TdをTg−20℃Td
Tg＋40℃の範囲に設定し少くとも1.5倍の延伸
倍率で乾式延伸することが必要である。第５図の
例では、カートリツジヒーターＨによつて加熱さ
れる延伸プレートの温度を（Tg−20℃）〜（Tg
＋40℃）に設定して扁平糸の温度を実質的にプレ
ート温度と同程度にして延伸温度とする。延伸に
あたつては、扁平糸が所望の延伸温度にできるだ
け早く一様に達することが重要であり、第５図の
口金から紡糸される複数の扁平糸は１千に配列さ
れているから延伸プレートに一様に接触するので
好都合である。延伸ゾーンの加熱方式はこのよう
な加熱プレートのほかに非接触のボツクス型でも
よい。いずれにしても扁平糸の温度を所定の延伸
温度まで均一に加熱する必要があるため加熱ゾー
ンの長さを十分長くしておく必要がある。装置と
扁平糸の間に温度差をあまりもうけるのは好まし
くない。延伸温度がTg−20℃以下では、非プロトン系
極性溶媒を含まないPMIA扁平糸の場合、大変形
が困難であり、1.5倍以上延伸することが困難と
なる。逆にTg＋40℃以上ではPMIAが流動しや
すくなり、延伸プレートに粘着したり、目重で切
断するトラブルが多発するばかりでなく、あまり
配向せずむしろ結晶化方向へ進むので好ましくな
い。非晶配向質であつてシルクフアクターが少く
とも８である本発明の扁平糸を製造するためのよ
り好ましい延伸条件は、延伸温度Tdが（Tg−10
℃）Td（Tg＋20℃）の範囲で、延伸倍率
1.3倍以上、特に1.5倍〜3.0倍の範囲である。非プロトン系極性溶剤を含まないPMIA扁平糸
の場合紡糸から延伸まで連続して実施することが
きわめて重要な意味をもつ。たとえばPMIA剛毛
の未延伸糸を空気中に放置すると吸湿して７％程
度の水分率となるが、この水分を含んだまま急激
に延伸温度まで加熱すると発泡して延伸が困難と
なる場合があるが、紡糸延伸を連続化する本発明
では、そのような心配は全くない。本発明の方法によればシルクフアクター（SF）
が８以上のものを製造することが容易であるが、
これは1.3倍以上、好適には1.5倍以上延伸しても
比較的伸度がさがらない為である。実施例１メタフエニレンジアミンとイソフタル酸クロリ
ドをテトラヒドロフラン／水の界面で重合して得
たポリメタフエニレンイソフタルアミドの平均粒
子径が50μｍの多孔質凝集粒子を素原料として採
用した。このPMIA粒子（Ｎ−メチルピロリドン
中で測定した固有粘度が1.35）を第４図の圧縮成
形装置を用いて320℃、100Kg／mm²圧で圧縮成形
し、第２図の如き板状成形物（ａ＝８mm、ｂ＝
100mm、ｃ＝100mm、空隙率（ε）＝0.1％）を多数
製造した。このPMIA粒子のガラス転位点Tgを
DSC（Differential Scanning Calorimeter）で測
定したところ、Tg＝277℃であつた。尚、この
PMIAの融点Tmは下記の方法で得られた繊維を
DSCで測定することによつてTm＝423℃である
ことを確認した。次にこのような成形物を原料として第５図の装
置を用い、第１表の条件でPMIAの扁平糸集束体
を製造した。得られたPMIA扁平糸の物性を測定
した結果は、第２表に示されるようにきわめて満
足すべきものであつた。

【表】

【表】上記の如く製造された扁平糸を用いて、第８図
の如きチヤンネルブラシを作成し、ポリエステル
ステープルフアイバー製造工程における延伸熱セ
ツトローラー（表面温度240℃）にセツトし毛羽
取りブラシとして使用した。その結果、本ブラシ
は扁平度1.5以下のPMIA剛毛ブラシにくらべ曲
げ耐久性に優れるのみならず、断面形態が長方形
のせいか毛羽取り効果も大きいことが判明した。実施例２実施例１と同様な界面重合法で得られた固有粘
度1.37のポリメタフエニレンイソフタルアミド
（）とテレフタルアミド（Ｔ）の共重合体
（Ｉ／Ｔ共重合モル比＝97／６）の平均粒子径が
70μの多孔質凝集粒子を素原料に用い、実施例１
と同様の板状成形物（ａ＝８mm、ｂ＝100mm、ｃ
＝100mm、空隙率（ε）＝0.3％）を多数製造した。このPMIA粒子のガラス転移点をDSCで漸定し
たところTg＝273℃であつた。尚、このPMIAの
融点Tmは下記の方法で得られた延伸前の繊維を
DSCで測定することによつてTm＝420℃である
ことを確認した。次にこのような成形物を原料として第５図の装
置を用い、第３表の条件でPMIA扁平糸の延伸糸
を製造した。

【表】

【表】上記扁平糸を耐熱テープとして各種産業資材用
としてテストしたところ、フツソ系テープに比し
てヤング率及び強度が高いとして好評であつた。実施例３実施例２と同一の板状成形物を用い、第５図の
装置において延伸工程を通さず第５表の条件で
PMIA扁平糸の未延伸糸を製造した。得られた扁平糸の物性を測定した結果は、第６
表の通りであつた。尚、この未延伸扁平糸を手動
式延伸機にてTg＝273℃、1.5倍に延伸して最大
熱収縮率を測定したところＳ＝28％であつた。

【表】

【表】上記扁平糸は実質的に非晶配向のテープ状であ
り、Tg以上の温度で容易に大変形するため電気
部品等の小形プラスチツク成形品の材料として活
用された。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の全芳香族ポリアミド扁平糸
の扁平断面の厚さ（ｔ）、幅（ｗ）、及び扁平度
（FL）を測定する方法を示す図である。第２図は
本発明の全芳香族ポリアミド扁平糸（PMIA扁平
糸）の定荷重下における最大熱収縮率（Ｓ）を求
める為に熱機械分析装置（TMA）で測定した長
さ−温度曲線である。第３図は、本発明のPMIA
剛毛を製造する時に中間原料として使用する
PMIA成形物の１例である板状成形物である。第
４図は、第３図の板状成形物を製造するための圧
縮成形機の１例を示す略図である。第５図は、第
２図のPMIA板状成形物を用いて、本発明の
PMIA扁平糸を製造する為の装置の略図である。
第６図は、第５図の装置の軟化ゾーン近傍の拡大
図である。第７図は、第６図に示す口金６０にお
ける扁平断面ノズル部（Ｎ）近傍の上面拡大図で
ある。第８図は、実施例１で製造したPMIA扁平
糸をブラシ基材に作したチヤンネルブラシの略図
である。

Claims

【特許請求の範囲】１全繰返し単位の少なくとも85モル％がメタフ
エニレンイソフタルアミド単位である全芳香族ポ
リアミドを主成分とする扁平糸であり、下記
（）〜（） () 非プロトン性極性溶剤を実質的に含有せ
ず、 () 下記式で定義される扁平度（FL）が少くと
も1.5の扁平断面を有し、 FL＝扁平断面の幅（ｗ）／扁平断面の厚さ（
ｔ） () 該扁平断面の厚さ（ｔ）が0.03〜３mmの範
囲にある、の条件を満足することを特徴とする全芳香族ポリ
アミド扁平糸。２該全芳香族ポリアミドのガラス転移温度で
1.5倍に延伸したとき、下記式で定義される最大
熱収縮率（Ｓ）が少くとも20％を示すことを特徴
とする第１項記載の延伸可能な全芳香族ポリアミ
ド扁平糸。Ｓ＝Lo−Lp／Lo×100（％）〔ここで、Loは上記1.5倍延伸された常温時の試
料の長さであり、Lpは上記延伸された試料にデ
ニール当り５mgの定荷重を加えて常温から２℃／
分の昇温速度で昇温したときに起る収縮が最大を
示したときの試料の長さである。〕３実質的に非晶質配向であつて、下記式で定義
されるシルクフアクターSFが少なくとも８であ
ることを特徴とする第１項記載の全芳香族ポリア
ミド扁平糸。 SF＝St×√ 〔ここで、Stは全芳香族ポリアミド扁平糸の強度
（ｇ／de）、Elは同繊維の伸度（％）である。〕４全繰返し単位の85モル％以上がメタフエニレ
ンイソフタルアミド単位である全芳香族ポリアミ
ドを主成分とする成形物を、予熱ゾーン、軟化ゾ
ーン、保温ゾーンおよび延伸ゾーンよりなる紡糸
工程に連続的に供給して、非プロトン性極性溶剤
を実質的に含有せず、下記式で定義される扁平度
（FL）が少くとも1.5の扁平断面を有し、 FL＝扁平断面の幅（ｗ）／扁平断面の厚さ（
ｔ）扁平断面の厚さ（ｔ）が0.03〜３mmの範囲にあ
る全芳香族ポリアミド扁平糸を得るために、下記
(a)〜(g)の条件を満足することを特徴とする全芳香
族ポリアミド剛毛の製造方法。 (a) 該成形物は、空〓率（ε％）が５％以下であ
り且つ少くとも一方向が一様な断面を有する形
状を有したものであり、 (b) 該成形物を、該成形物の定められた一様な断
面の垂直方向に実質的に形態を保持したまま移
動し得る通路を有する予熱ゾーンに強制的に押
込み、 (c) 該予熱ゾーンにおいては、該成形物を、全芳
香族ポリアミドのガラス転移点（Tg℃）より
20℃高い温度（Tg＋20℃）を越えない予熱温
度（Tp℃）まで漸次予熱しつつ予熱ゾーンの
末端部まで移動させ、 (d) 次いで、予熱された該成形物を、少くとも末
端部が少くとも扁平度1.5の扁平断面ノズルで
構成された細化通路を有する少くとも３mmの長
さの軟化ゾーンに圧入させ、 (e) 該軟化ゾーンにおいては、予熱温度（Tp℃）
の成形物を、下記式を満足する軟化温度（Ts
℃）に至るまで該細化通路内で急速加熱して、
該扁平断面ノズルから保温ゾーンへ吐出させ、（Tg＋40℃）Ts（Tm−20℃）〔ただし、Tmは全芳香族ポリアミド成形物の
融点である。〕 (f) 該保温ゾーンにおいては、該オリフイスの吐
出口近傍温度（Tk℃）を TgTk（Tm−20℃）を満足する範囲に維持しつつ、吐出させた全芳
香族ポリアミドを少くとも1.2のドラフト比で
引取る (g) さらに必要に応じて、該保温ゾーンを経た扁
平糸を下記式を満足する範囲の温度（Td）の
延伸ゾーンに導いて少くとも1.3倍に乾式延伸
することを特徴とする全芳香族ポリアミド扁平
糸の製造方法。（Tg−20）℃Td（Tg＋40）℃