JPH086212B2

JPH086212B2 - ポリフェニレンスルフィド短繊維

Info

Publication number: JPH086212B2
Application number: JP1145418A
Authority: JP
Inventors: 孝光近藤; 克己吉田
Original assignee: Teijin Ltd
Current assignee: Teijin Ltd
Priority date: 1989-06-09
Filing date: 1989-06-09
Publication date: 1996-01-24
Anticipated expiration: 2011-01-24
Also published as: JPH0314618A

Description

【発明の詳細な説明】＜産業上の利用分野＞本発明は優れた紡績性およびニードルパンチング性を
有するポリフェニレンスルフィド短繊維に関するもので
ある。

＜従来技術＞ポリフェニレンスルフィドは高結晶性で耐熱性に優れ
た熱可塑性ポリマーであることから、優れた耐熱、耐薬
品性を有する繊維として期待されている。しかし、ポリ
エステル、ナイロン等に比べて極めて静電気を帯び易い
ため、紡績工程においてはカード工程でのシリンダー部
への捲付きあるいは静電気発生に起因して均一なウェブ
が得られない、またニードルパンチング工程において
は、ウェブのローラー捲付きが発生する等の問題点があ
った。

また、近年、紡績工程及びニードルパンチング工程は
高速度化あるいは高処理量化への移行に伴ない、従来の
処理剤例えば特開昭61−152828号公報に提案されている
処理剤では、高速度下での摩擦係数が高く、高速カード
工程でのシリンダー捲付き、高速練条機でのコイラーチ
ューブ詰り、ニードルパンチ工程での針折れ等の問題が
あった。

かかる問題点を解決するために処理剤の付着量を多く
することは、確かに静電気の発生及び摩擦係数は低下す
るものの、粘着性が増加してカード工程でのシリンダー
捲付きが増加し、均一なウェブを得ることができなくな
る。そのため、ニードル工程での針折れが減少しても、
得られるフェルトは斑の大きな不均一なものとなる。

＜発明の目的＞本発明の目的は、上述した諸問題がなく、静電気の発
生が少なくかつシリンダー、ローラー等への捲付きの発
生が低減され極めて良好な紡績性およびニードルパンチ
ング性を有するポリフェニレンスルフィド短繊維を提供
することになる。

＜発明の構成＞本発明者らは、上記目的を達成せんとして鋭意検討し
た結果、延伸工程以降において、特定のアルキルホスフ
ェート塩を特定の割合で含有する処理剤を付与するとと
もに、かつ繊維に特定の捲縮を付与することによって、
優れた制電性と極めて良好な紡績性を有するポリフェニ
レンスルフィド短繊維が得られることを見出し本発明に
到達した。

すなわち、本発明によれば、捲縮数が11ケ/25mm以上、捲縮率が12％以上の捲縮を
有するポリフェニレンスルフィド短繊維であって、該短
繊維には、下記（Ｉ）式を満足する組成のアルキルホス
フェートアルカリ金属塩を有効成分として50重量％以上
含有する処理剤が付与されていることを特徴とするポリ
フェニレンスルフィド短繊維、 A/B＝90/10〜30/70（重量比） …（Ｉ）［但し、 A:アルキル基の炭素数が８〜10のアルキルホスフェート
アルカリ金属塩 B:アルキル基の炭素数が12〜22のアルキルホスフェート
アルカリ金属塩］が提供される。

本発明において、ポリフェニレンスルフィド短繊維に
付与せしめられる処理剤は、有効成分としてアルキルホ
スフェートアルカリ金属塩を50重量％以上、好ましくは
60重量％以上含有する必要がある。含有量が50重量％未
満の場合にあっては、制電性能が不十分になったり、カ
ード工程等でシリンダー捲付き、ローラー捲付き等が多
発するようになり好ましくない。

また、上記アルキルホスフェートアルカリ金属塩は、
（Ａ）アルキル基の炭素数が８〜10のものと（Ｂ）アル
キル基の炭素数が12〜22のものとの混合比（重量比）A/
Bが30/70〜90/10、好ましくは40/60〜80/20の混合物で
ある必要がある。Ａ成分の割合が30重量％未満（全アル
キルホスフェートアルカリ金属塩に対して）の場合にあ
っては、制電防止能が不十分となり均一なウェブが得難
くなる。一方90重量％を越える場合には、カード工程等
でシリンダー捲付き、ローラー捲付きが多発するので好
ましくない。

また、アルキル基の炭素数が８未満のものを併用する
場合には、シリンダー捲付きが多発するようになり、こ
れを防止できる程度までＢ成分の使用割合を増加する
と、逆に静電気防止能が不十分となるため好ましくな
い。一方、アルキル基の炭素数が22を越えるものを併用
する場合には、静電気防止能が不十分となり、これを改
善するためＡ成分の使用割合を増加すると、逆にシリン
ダー捲付き多発するようになるため好ましくない。

なお、前記Ａ成分とＢ成分の混合比は、ポリフェニレ
ンスルフィド短繊維の繊度によってもその最適範囲は異
なり、繊度が大きくなるにつれ、Ａ成分の混合割合を多
くする方が集束性の面からより好ましくなる。

また、上記アルキルホスフェートアルカリ金属塩のア
ルカリ金属種はいずれであってもよいが、特に静電気防
止能に優れていることより、カリウムが好ましい。

また、アルキルホスフェートアルカリ金属塩の燐酸化
度は0.4〜1.0が好ましく、0.4未満の場合には紡績性が
低下する傾向があり、一方1.0を越える場合には、温湿
度変化による性状の変化が大きくなり、環境の影響を受
け易くなる。さらに、酸価は10〜40が好ましく、10未満
の場合には捲付性が増加し、40を越えると溶液安定性及
び静電気防止能が低下する傾向がある。ここで燐酸化度
とは、対応するアルコールに対するP₂O₅の反応当量数を
言い、例えば燐酸化度1.0のアルキルホスフェートとは
平均的にはリン酸のモノアルキルエステルを示し、燐酸
化度0.5のアルキルホスフェートとは平均的にはリン酸
のジアルキルエステルを示す。また酸価とは、試料1.0g
を中和するに必要な水酸化カリウムのミリグラム数で表
わされるものである。

本発明においては、上記アルキルホスフェートアルカ
リ金属塩以外に通常繊維処理剤として使用されているも
のを併用してもよい。例えば、ホスフェート系以外の界
面活性剤、高級脂肪酸，脂肪族多価カルボン酸，芳香族
カルボン酸，もしくは含硫黄脂肪族カルボン酸と、高級
アルコールもしくは多価アルコールとからなるエステル
あるいは鉱物油等の平滑剤、脂肪酸，アルコール等の乳
化調整剤、さらには、抗菌剤、防腐剤、紫外線吸収剤等
をあげることができ、本発明の目的を損なわない範囲で
適宜選択使用することができる。

以上に説明した処理剤をポリフェニレンスルフィド繊
維に付与する方法は特に限定する必要はない。例えば、
１〜10％の水溶液として、ローラー法、浸漬法、スプレ
ー法等の任意の方法により、紡糸、延伸等任意の段階で
付与することができる。処理剤の付着量は、繊維に対し
て0.1〜1.0重量％、特に0.1〜0.5重量％とすることが望
ましい。

かかる処理剤が付与された本発明のポリフェニレンス
ルフィド短繊維は、さらに、捲縮数11ケ/25mm以上、捲
縮率12％以上の捲縮を有する必要がある。たとえ前記処
理剤がポリフェニレンスルフィド短繊維にある程度優れ
た紡績性を与えるものであっても、単純にそれのみで実
用上許容し得る水準まで高められるものではない。捲縮
の紡績性に及ぼす影響は大きいことは従来より知られて
いるが、ポリフェニレンスルフィド短繊維の場合は、紡
績性に与える捲縮の効果が特別に大きいことならびに紡
績性を良好にならしめる捲縮数と捲縮度の間に相関関係
が存在すること、さらに処理剤との間にも相関関係を有
することを見出し、本発明の処理剤で処理され、かつ捲
縮が本発明の範囲内にあるポリフェニレンスルフィド短
繊維のみが良好な紡績性を与えることを突きとめたので
ある。

すなわち、本発明の処理剤で処理されたポリフェニレ
ンスルフィド短繊維において、捲縮数が11ケ/25mm未満
になると、カード工程における重要な要素であるラップ
の絡合性が低下し、カード工程でのラップリッキング、
テーカイン捲付きおよびシリンダー捲付等が多発すると
ともに練条工程でのローラー捲付が増大し、またカード
および練条工程のカイラーチューブ詰りが多発し安定な
操業が困難となる。一方、捲縮率が12％未満になるとカ
ード工程での重要な要素であるラップの絡合性が低下
し、カード工程でのラップリッキング、テーカイン捲付
およびシリンダー捲付が多発するとともに練条工程での
ローラー捲付が増大し、またカードおよび練条工程での
コイラーチューブ詰りが多発する。

また、ニードルパンチング工程においては、カード工
程で得られたウェブが不均一な場合には、ニードリング
時針が垂直にウェブに刺し込まれなくなるため、針の先
端が曲がりひいては針折れ発生の要因となる。したがっ
て、針折れを減少させるために均一なウェブを得ること
は極めて重要であって、そのためにも捲縮は前記範囲、
すなわち捲縮数11ケ/25mm以上、捲縮率12％以上とする
必要がある。

なお、ここでいう捲縮数および捲縮率（捲縮度）はJI
S L 1074によって測定された値である。

＜作用＞本発明のポリフェニレンスルフィド短繊維が何故上記
の如く優れた紡績性とニードルパンチング性を有するの
かその理由は定かでないが、次のように推定される。

処理剤としてアルキルホスフェートアルカリ金属塩の
アルキル基が特定範囲にある短いものと長いものとを混
合したものを使用するため、夫々の欠点（短いもの単独
ではシリンダー等への捲付きが発生し易く、長いもの単
独では静電気防止効果が不十分）がカバーされあってい
ると推定される。また、繊維には特定範囲の捲縮が付与
されているため、繊維間の絡合性が向上し、上記処理剤
組成の効果と相乗してカード工程、練条工程等での工程
通過性を向上するものと考えられる。また、得られるウ
ェブの品質斑（特に厚み斑）も小さなものとなるため、
ニードルパンチング工程時の針折れも極めて減少される
ものと考えられる。

＜発明の効果＞本発明のポリフェニレンスルフィド短繊維は、（１）カード工程、練条工程等の紡績工程において、シ
リンダー捲付き、ローラー捲付き等の発生が少ない。

（２）厚み斑のないウェブが得られ、かつ動摩擦係数も
小さいため、針折れが少ない。また適度の捲縮を有する
ため、繊維のからみ合いが十分で密度の高いフェルトが
得られる。

（３）紡績工程、ニードルパンチング工程での静電気発
生が少ない。

等の特性を有しており、その工業的意義は極めて大であ
る。

＜実施例＞以下、実施例により本発明をさらに具体的に説明す
る。なお、実施例中の％はすべて重量％を示す。また夫
々の評価は下記の方法に従った。

（１）カード特性（カード） 25℃、65％RHの条件下でローラーカードにて20g/m²、
巾2mのウェブを速度30m/分でカーディングした。ここで
シリンダー部への繊維の捲付き状態、得られたウェブの
均一性を観察評価した。

捲付き状態とウェブの均一性とは相関関係があるので
総合的に良好なものを○、特に不良で連続的に運転不可
能なものを×、その中間を△と判定した。

（２）静電気特性（静電気）カードのドッファーと引取ローラとの間でウェブから
10cm離れた高さ（位置）で春日式静電気測定器で静電気
量（キロボルト:KV）を測定した。

（３）ニードルパンチ特性（針折れ）カードから排出されたウェブを30層に折り重ねて、パ
ンチ密度300パンチ/cm²、ウェブ速度1m/分でニードルパ
ンチングし300g/m²の目付のフェルトを作成した。

ニードルボードは、Groz−Becker社（西独）製の36番
手のレギュラー針を２万本植えこんだものを使用し、ニ
ードルボード飢えの折れた針の数を本／時間で測定し
た。

実施例１〜４、比較例１〜３ 320℃の溶融温度でシアレート（剪断速度）が1000/se
cの時の溶融粘度が、1100ポイズであるポリフェニレン
スルフィドをエクストルーダー型押出機にて溶融後、0.
30mm直径の細孔を200個有する口金より吐出し空気中で
冷却固化し、巻取って未延伸糸を得た。この紡糸した未
延伸糸をトウ状に束ねて延伸機に供給し、90℃の温水中
で延伸後表−１の処理剤を２％水溶液で付与し、クリン
パーで表−２記載の捲縮数および捲縮率の捲縮を付与
し、120℃で乾燥熱処理を行い、51mmの長さに切断し短
繊維を得た。

繊維に対する処理剤の付着量はいずれも0.2％とし、
得られた原綿の紡績製およびニードルパンチング性を評
価した。結果は表−２に示す。

なお、得られた繊維は、２デニール、強度は5.0グラ
ム／デニール、伸度は28％であった。

実施例５〜12、比較例４〜８実施例１において、表−３に記載の処理剤を付与し、
捲縮数および捲縮度を夫々13.1ケ/25mm、13％とする以
外は同様にして短繊維を得た。得られた原綿の特性は、
２デニール、強度5.0g/デニール、伸度28％であった。
また紡績性およびニードルパンチング工程通過性の結果
は表−３に示す。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】捲縮数が11ケ/25mm以上、捲縮率が12％以
上の捲縮を有するポリフェニレンスルフィド短繊維であ
って、該短繊維には、下記（Ｉ）式を満足する組成のア
ルキルホスフェートアルカリ金属塩を有効成分として50
重量％以上含有する処理剤が付与されていることを特徴
とするポリフェニレンスルフィド短繊維。 A/B＝90/10〜30/70（重量比） …（Ｉ）［但し、 A:アルキル基の炭素数が８〜10のアルキルホスフェート
アルカリ金属塩 B:アルキル基の炭素数が12〜22のアルキルホスフェート
アルカリ金属塩］