JPH0465513A - アラミドバインダー繊維 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〈産業上の利用分野〉 本発明は、従来のポリ（メタフェニレンイソフタルアミ
ド）系バインダー繊維に比べて著しく高いバインダー性
能を有し、実質上結晶化していないアラミドバインダー
繊維に間するものである。

更に詳細には、耐熱性にすぐれ強力が高く、寸法安定性
が良好で金属腐蝕性の低い不織布合成紙等に有用なアラ
ミドバインダーｍｍに関するものである。

〈従来技術〉 ポリ（メタフェニレンイソフタルアミド）繊維は、すぐ
れた耐熱性と離燃性とを有するため非衣料用、衣料用の
両分野において不織布等として広く利用されているが、
たとえば耐熱性が要求される不織布等の分野では耐熱性
でかつバインダー性能の高いアラミドバインダー繊維が
要望されている。

従来のアラミドバインダーｓｅｔとしては、ポリメタフ
ェニレンイソフタルアミドからなる未延伸未熱処理繊維
あるいは延伸未熱処理などが知られている（特開昭５８
−１４４１５２号公報）このうち、未延伸未熱処理１ｍ
雌は、バインダー性能が実用的になお不充分であり、そ
の向上が要望されている。また繊維中の残存塩素量が多
いため、不織布に用いたときの金属腐食問題がある。

一方、延伸未熱処理繊維は、未延伸未熟処理１ａｎに比
べさらにバインダー性能が劣るという問題かある。

〈発明の目的〉 本発明の目的は、上述の問題を解決したアラミドバイン
ダー繊維を提供することにある。即ち、従来のアラミド
バインダー繊維に比べてバインダー性能が高く、耐熱性
、高強力性１寸法安定性にすぐれた金属腐食性の低いア
ラミドバインダー繊維を提供することにある。

〈発明の構成〉 上述の目的を達成する本発明のアラミドバインダーｍ雑
は 「　ポリマー繰返し単位の８０モル％以上が下記−数式
で示される単位からなるアラミド繊維であって、７ｇ＋
２５℃における乾熱収縮率が３０〜６０％、Ｎ−メチル
ピロリドンに溶解するまでの時間が５分以下、繊維中の
溶媒含有率か２〜１５％、残存塩素量が５０００ｐＨ以
下であることを特徴とするアラミドバインター繊維。

」 である。

本発明の繊維を構成する重合体は、ポリ（メタフェニレ
ンイソフタルアミド）単独重合体が最も好ましいが、ポ
リマー繰返し単位の８０モル％以上が下記−数式で示さ
れる単位からなるものである。

またポリメタフェニレンイソフタルアミド系重合体の場
合、該重合体の性質を本質的に変化させない程度の少量
の（約２０モ１％以下程度の）第３成分を共重合したも
のでもよい。かかる第３成分としては、例えばテレフタ
ル酸、パラフェニレンジアミン、メタキシリレンジアミ
ン等があげられる。

１１維を構成する重合体の重合度は、Ｎ−メチル２−ピ
ロリドン（ＮＭＰ）中で測定した固有粘度（１，Ｖ、　
）として０．７〜２．５の範囲内にあることが好ましい
、　１．Ｖ、が０．７未満では繊維の破断強度の大きな
ものが得られ難い、　１．Ｖ、が２，５を越えると溶液
粘度が高くなるのでポリマー濃度を低くする必要があり
、その場合得られる糸強度は低く、一方溶媒使用量が増
えるという不利な結果になる。

また重合体には、必要に応じ、着色剤、紫外線吸収刑、
耐光性安定荊、ｌｌ燃剤等の各種添加前を含有せしめて
もよい。

本発明のアラミドバインダー繊維は、上述の如きポリマ
ーから構成され、かつ７ｇ＋２５℃における乾熱収縮率
（ＤＨ３）が３０〜６０％（好ましくは３５〜５５％）
で、２０℃のＮ　Ｍ　Ｐ　１００ｃｃ中に０．０２ｉｒ
の繊維を入れ繊維の表面より溶解し、繊維の形態が消滅
するまでの時間（ＳＯＴ）が５分以内（好ましくは３分
以内）のものであり、さらに、繊維中の溶媒含有率（以
下Ｓ■という）が２〜１５％（好ましくは３〜１０％）
の範囲にあるものである。

ＤＨ３が３０％未満の場合は、不織布を無荷重の状態で
３００’Ｃで４８時間熱処理した後の強力（以後３００
℃耐熱強力と言う）が低下し、６０％を越える場合ら同
様に低下する。従来の未延伸未熱処理繊維、延伸熱処理
繊維のＤＨ３はそれぞれ２２％、７０％である。

一方、ＳＯＴが５分を越えると、結晶化が進行しはじめ
るためかバインダー性能が低下し３００℃耐熱強力が低
下する。ＳＶについても２〜１５％の範囲を外れると３
００℃耐熱強力が低下する。２％未満ではバインダー性
能が低下する。１５％を越えるとアラミドバインダー繊
維自身の耐熱性が低下し、不織布にした場合、３００℃
耐熱強力が低下する。繊維中の残存塩素量が５０００ｐ
ｐｍを越えると金属腐蝕性が実用上問題となる。

本発明の繊維強度は、１．Ｏｒ／ｄｅ以上が好ましく、
単糸繊度は０．５〜５０ｄｅ　（さらに好ましくは１〜
１０ｄｅ）が好ましい。０．５ｄｅ未満ではアラミドバ
インダー繊維の強力が実用上不充分となる。　５０ｄｅ
を越えると、不織布とした場合、アラミドバインダー繊
維以外の繊維との結合力が低下する。

繊維の形態としては、＃＠綿の有無は限定されない。不
織布用としては繊維長３〜１６０ｍ、捲縮数５〜１５個
／′インチの範囲が好ましい。また、合成紙用のアラミ
ドバインダー繊維の場合は未捲縮繊維をカットしたもの
が好ましく、繊維長の好適範囲は０．５〜２０ｍである
。

本発明のアラミドバインダー繊維はポリメタフェニレン
イソフタルアミドの場合たとえば下記の如き方法によっ
て工業的に製造することができる。

アラミドの製糸方法は、乾式紡糸あるいは湿式紡糸のい
ずれの方式でも良いが、たとえば湿式の場合、凝固液の
組成、温度、浸漬時間等を調整してドープ中のポリマー
濃度を約２０％として紡出し凝固浴で紡出繊維（未延伸
繊維）中の溶媒含有率を３０〜９０重量％に下げ、つい
で洗浄浴で洗浄して繊維中の溶媒含有率を２０％以下に
調整した後、延伸する。

延伸条件は、まず６０〜１００℃の温水延伸洛中にて１
段又は２段以上で合計１．０５〜２．２０倍、好ましく
は１．２〜２．０倍に延伸し、引続き１段以上の温水浴
中にて６０〜１００℃で洗浄し繊維中の溶媒含有率およ
び繊維中の残存塩素量を好適領域（５０００１）ｌ）１
以下）に調整した後、１００〜１８０℃で乾燥して巻取
る。

本発明のｍ維を得るためには延伸条件と温水浴中での洗
浄が重要であり、（ａ）温水延伸洛中での温水延伸倍率
を１．０５〜２．２倍に保つこと（ｂ）温水延伸後、１
段以上の温水浴にて洗浄し、繊維中の溶媒含有率を２〜
１５％、繊維中の残存塩素量を５０００ｐｐｍ以下に調
節することが重要である。得られた繊維を熱板等で２８
０℃以上の温度で熱セットすると、ＮＭＰに対する溶解
性が悪くなりアラミドバインダー繊維の良好な特性を失
うので高温熱セットはさけなければならない。

公知のアラミドバインダー繊維としては、前述のとおり
ポリメタフェニレンイソフタルアミドの未延伸未熟処理
繊維あるいは延伸未熱処理繊維などがあるか、特開昭５
８−１４４１５２号公報等に記載されているように前者
は全く延伸されていないため、強度が１．０ｇ／ｄｅ未
満と低く、また乾熱収縮率は約２２％と低く、該繊維を
バインダー繊維とした不織布の３００℃耐熱強力は低く
実用的に不充分である。一方、後者は、たとえば２．７
倍に延伸した繊維を使用しているが、この場合乾熱収縮
率が７０％と高くこれをバインダー繊維として使用した
不織布は３００℃耐熱強力が低く不充分である。

本発明の重合体は、溶液重合法、界面重合法などから得
るが、金属腐蝕の原因となる残存塩素量を少なくするた
めには特公昭４７−１０８６３号公報に記載の界面重合
法によって得られる無塩重合体がより好ましい。

〈発明の効果〉 上述のごとき本発明のアラミドバインダー繊維はＴｇ上
２５℃における乾熱収縮率を３０〜６０％、２０℃のＮ
ＭＰ中での溶解時間を５分以内、繊維中の溶媒含有量を
２〜１５重量％、ｍ維中の残存塩素量を５０００ｐｐｌ
以下に特定することにより、不織布としたときの耐熱強
力が高く、金属腐蝕性の低いアラミドバインダー繊維と
したものである。本発明の繊維は、不織布用としてのみ
ならず、パルプと繊維とからなる合成紙用のバインダー
繊維としても不織布と同様の効果を奏する。

また本発明の繊維を不繊布のバインダー繊維として使用
した場合、不織布の３００℃乾熱収縮率を低目におさえ
ることができる。

［実施例］ 以下、実施例により本発明のアラミドバインダー繊維の
製造法を示す、なお、実施例における評価はそれぞれ下
記の方法で実施した。

（ｉｔ　　Ｔｇ＋２５℃における乾熱収縮率（ＤＨ３）
（イ）試料採取 トウサンプルより約３００ＱＤｅのトウ約５０ＱＩＩを
採り試料とする。試験員（３０ａａ）を決める。

試料の両端を輪にして結び、目盛板に吊るして下側に１
００ｇの荷重を掛けた後、試験員３００ｍ１のところに
本綿糸で固く結び目を作り！Ｏとする。

（０）熱処理 試料はもつれないようにして籠に入れ、Ｔｇ＋２５℃の
乾燥機で１５分間熱処理する。

（７リ　収ａ率の測定 試料を乾燥機より取り出し、そのまましばらく放置した
のち試料を目盛板に吊るし、１００　ｔｒの荷重を掛け
て結び目間の長さ（！１）を測定する。

（均　ＤＨ３の計算 次式によりＤＨ３を算出する。測定回数はｎ＝３でその
平均値で表す（少数点以下１ケタまで） ７０　　　ＩＩ ＤＨ３（％）＝　　　　　　　　　　ｘ　１００！　０ （２１ガラス転移温度（Ｔｇ） デュポン社製、Ｄｕ　Ｐｏｎｔ９０１　ＤＳＣＮｏｄｕ
ｌｅを用い、昇温速度を２℃／分とした以外はＪＩＳに
７１２１の方法により測定した。

（３１ＮＭＰ中での溶解時間（ＳＯＴ）２０℃のＮ　Ｍ
　Ｐ　１（ｌｏｃｃ中に０．０２ｔの繊維を入れ、繊維
の形態が消滅するまでの時間（単位；分）を測定した。

（４）繊維中の溶媒含有率（ＳＶ） （イ）秤量 糸条的３ｇを採取し、精秤する。この重さをＷｌとする
。

（ロ）抽出 水分率既知の標準メタノール１！にて６０℃で１日間試
料を抽出する。

（７■　　水分測定 抽出メタノールの水分をカールフィッシャー法で測定し
、抽出された水分をＷｌとする。

（ニ）蒸発乾固 抽出メタノールを蒸発乾固する（次第に高い温度で行い
、最終的には３００℃とし、全体で５時間行う）。

（ホ）秤量 残渣を秤量し、この重さをＷ３とする０、抽出後の試料
を１３０℃で１時間乾燥し、秤量する。この重さをＷ、
とする。

（へ）計算 次式により残留溶媒率Ｓ■を算出する ｗ、−ｗ、−ｗ３−ｗ。

ＳＶ ｘｌｏｏ（％） （５）　　ライスレンゲ（不織布強力）熱処理前の不織
布を中２０ＩＩ長さ３００１１に切り取り、目付けＡ（
ｇ／１ｒｒ）を測定する０次にこのサンプルを３００℃
で４８時間フリーの状態で乾熱処理したのち２０３の間
隔で把持し、ｌ　ｍ／’ｌ１ｉｎの速度で引張試験を行
い強力Ｂ（ｇ）を求め、次式によりライスレンゲを求め
る。

ライスレンゲ＝ Ｂ（Ｑ）　／Ａｆｇ／ｒｒｒ）　Ｘ　１１０．０２（ｃ
ｓ）　Ｘ　１／１０００１０００（／Ａｘ１／２Ｇ（ｂ
）［６１不織布の３００℃熱収縮率 不織布を３００’Ｃで１５分間熱処理し、縦方向（繊維
軸方向）の収縮率を熱処理前後の寸法を測定し次式から
求めた。

熱処理後寸法 不織布収縮率（％）・（，１−）Ｘ１００熱処理前寸法 （７）金属の腐蝕（ＣＬ） 鉄板上に不織布を置き、ガラス板にて不織布を覆い、常
温下で６ゲ月間放置した後、鉄板の腐蝕の程度を評価し
た。

実施例１〜５．比較例１〜５ 特公昭４７−１０８６３号公報に記載の界面重合法によ
り製造された固有粘度（ＩＪ、　）　１．４のポリ（メ
タフェニレンイソフタルアミド）重合体を特公昭４８−
１７５５１号公報に記載の湿式紡糸法により紡糸して得
た未延伸繊維を、−旦水洗し、その後、次表に示す条件
にて延伸及び水洗等を実施し、捲縮を施した後、３８ｍ
にカットした。この後特開昭５８−１４４１５２号公報
に記載の製造法により９０％の結晶化させた市販のポリ
（メタフエニレンイソフタルアミド）繊維に、１０％の
該繊維を混合し目付５０ｇの不織布を得た。得られた不
織布を３００℃で４８時間熱処理したのち引張試験を行
い、ライスレンゲ（不織布の３００°ｃｒｉｔ熱強力）
を求めた。

実施例６〜８．比較例６．７ テレフタル酸の１，３−ジメチル−２−イミダゾリジノ
ン溶液を撹拌しながら、テレフタル酸モノカリウム塩を
触媒として窒素雰囲気下２００°Ｃで、トリレン−２，
４−ジイソシアネートを徐々に加えて５時間重合せしめ
、得られた重合液を濃縮して、ポリ（４−メチル−１，
３−フェニレンテレフタルアミド）を１３％含有する１
、３−ジメチル−２−イミダゾリジノン溶液を得た。

この紡糸原液を脱泡し、特公昭４８−１７５５１号公報
に記載の湿式紡糸法により紡糸して得た未延伸繊維を、
−旦水洗し、その後、次表に示す条件にて延伸及び水洗
等を実施し、捲縮を施した後３８ＩｍＩＩにカットした
。この後、実施例１〜５と同様に不織布化し評価した。

実施例９〜１１．比較例８．９ ２５００部のテトロヒドロフランに１５２．５部のイソ
フタル酸クロライドを溶解し０℃に冷却した０次に２５
００部の水にメタキシリレンジアミン１０２．３部と無
水の炭酸ナトリウム１１１．３部を溶解し５℃に冷却し
た後、激しく撹拌しながら上記テトラしドロフラン溶液
を加えた。３分後に２５００部の水を加え５分間撹拌を
続けた後、生成したポリマーを濾別し２５００部の水で
３回水洗したｔ＆１００℃で減圧乾燥した。得られたポ
リマーの１．Ｊは０．７３であった。

このようにして得られたポリメタキシリレンイソフタル
アミド２０重量％とメタフェニレンジアミンとイソフタ
ル酸クロライドとより重合したポリメタフェニレンイソ
フタルアミド（１，Ｖ　＝１．８０）（８０重量％）と
をＮ−メチル−２−ピロリドンにポリマー全体の濃度が
２０．０重量％となるように溶解して紡糸液を調製した
。

この紡糸原液を用い、実施例１〜８と同様に紡糸し、カ
ット綿を得たのち不織布化し評価した。

讐出塵ｖ５帝人株式会社

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 ポリマー繰返し単位の８０モル％以上が下記一般式で示
   される単位からなるアラミド繊維であって、Ｔｇ＋２５
   ℃における乾熱収縮率が３０〜６０％、Ｎ−メチルピロ
   リドンに溶解するまでの時間が５分以下、繊維中の溶媒
   含有率が２〜１５％、残存塩素量が５０００ｐｐｍ以下
   であることを特徴とするアラミドバインダー繊維。 ▲数式、化学式、表等があります▼ （Ｒ，Ｒ′は−Ｈ，−ＣＨ＿３，−Ｃｌ）