JPS58136829A - 繊維状物とその製造法 - 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】 本発明は、耐熱性に優れた芳香族ポリアミドと無機細片
の混合−からなる極太のＩＩｋｌａｌその製造法及びそ
れから作られるブラシに関する。

ブラシは塗料の塗布や、汚れ落し等に使用される。その
塗布効率　ｍ布均−性、＊浄効率。

清浄均一性、耐久性等を向上する工夫がブラシの材料面
と構造面からなされてきた。

従来、鉄を代表とする金属材料、ガラス、セラミック等
の清浄用ブラシとして昔からタンピコファイバー（パキ
ン）、パームファイバー等の天然植物繊維を植毛したブ
ラシが使用されてきた。これらは毛材密集度が大きく、
吸水性に優れ、摩耗面に細かい繊状の凸凹面が常に表わ
れて一定の清浄作用でブラッシングされるという特徴が
ある。しかし使用中の抜毛、切損が多く、また摩耗し易
（、耐久性ＫＩＩＩがあると同時に商業上供給が不安定
である。

そのため近年耐久性の優れた極太の合成繊維例えばナイ
ロン−６，６１ナイジン−６１ナイーン−６１０，ナイ
ロン−６１２１ボリプチレ／テレコタレート、ポリプロ
ピレン等の繊維が使用されるようになったが、これら合
成繊維のブラシは下記のＬうな改良を加えないと清浄効
果（ブラッシング効率）、吸水性（保液性）が不充分で
ある。

これら線維の保液性を向上する為に繊−を波状に曲げた
り、繊維の周囲に別の細い繊維を巻いたり、繊維を多孔
性にする方法が提案されている。４１１１！液性をよ（
することＫより、ブラシと破ｔｌＩ浄物体の摩擦熱を液
の冷却作用で低く抑えることが出来る。

一方ブラッシング効率を向上するために、多（の場合線
維の中にアルミナやカーボランダム等の砥粒な１人して
、見掛上の耐熱性、硬さ。

ブラシ毛先表面の蘇生性を付与している。

１記合成＊ｍは融点が２６５℃以下の熱可塑性ポリマー
からなるので、羨時間ブラッシングすると、摩擦熱によ
りブラシの毛先が軟化し平滑になり、ブラッシング効率
が低下するという欠点を有する。砥粒の混合によりブラ
ッシング効率が改善される。ｔた保線性を向上すること
もＨ擦＃１ｌＩＫよる平滑化を低減している。

以上説明したように、保（性、ブラッシング効果を改良
した合成繊維な使用したブラシが実用化されてきたが、
高温（ｌｏ　Ｑ−Ｃ以上）に加熱されている物体を清浄
する場合（これは鉄の藩板線造工程等ＫＩｋでは避けら
れない条件である）、熱安定性が光分でなく、繊維が急
運に劣化し、そのためにブラシ交換の頻度が鳥い。その
為、被清浄物の製造コストのかなりの部分なブラシ清浄
工程が占めるという欠点があった。

耐熱性の優れた繊維素材によりブラシを作れば、熱劣化
する欠点をなくすることが出来るが、金属繊維のような
硬度の高いものは被清浄物体を傷つけることＫなり好ま
しくない。従って、被清浄物体と硬度バランスが適当で
あり、しかも靭性のある有機ポリマーのうち耐熱性の光
分な素材を基材としそれに砥粒を混合した素材を使用す
るのが好ましい。

現在、既に実用化され℃いて工業的規模で生産されてい
る耐熱性有機ポリマーの大部分は芳香族ポリアミド（あ
るいは全芳香族ポリアミドと呼称される）である。

特にポリメタフエニンンインフタル７ミドは例えばＮｏ
ｍ５ｘＯ（デュポン社（ｍｌ）　）　、　ＣｏｎｅＰＣ
電人■製〕の名称で繊維として大１ＩｋＫ市販されてい
る。このＩ／１１維は、従来の有機ｍｍと比較して遜色
ない可撓性を有し、しかも限！＃酸素指畝（Ｌｏｒ）が
２７．融点が４００〜４１０’Ｃ，分解開始点が約４０
０τ′という磯燃性、耐熱性を有しており防火服、バッ
グフィルター、絶縁材として有用である。またポリパラ
フェニレンテレ−７タルアミドは、Ｋａｖｌａｒ■〔７
１１１７社（裂）〕の名称で繊維として市販されて居り
、この繊維は前記ポリメタフヱニレンインフタルアミド
繊−並の―燃性、耐熱性を有し、しかも高強度高ヤング
率を呈し、複合材、ロープなどに有用である。これら２
種の芳香族ポリアミドを中心に稙々の改質（共重合、ブ
レンド等）がなされ、それぞれの目的に好適な組成が研
究なされてきた。

しかしながら一般に芳香族ポリ″７ミドは融点が烏く、
分解開始温度と近接している為、従来のオリフィス型Ｉ
Ｉ融紡糸装ｄを使用して溶融押出しなすることは不可能
である。その為、工業的には該ポリマーを溶剤に溶解し
、湿式あるいは乾式紡糸することにより繊維を製造し又
おり、そのため細い繊維しか得られず、極太繊維な得る
ことは媚かしく、ましてや無機細片を多数に混合した極
太繊維を得ることは′Ａ底困−であった。

一方本発明者らは、極太の芳香族ポリアミド繊維および
その集合体が、生咲性の高い新規な溶融紡糸法により得
られることを見い出し先に提案した。

そこで、本発明者ら前記提案した発明をＷＫ改良すべ（
研究を進めた結果、芳香族ポリアミドの粉末と無機細片
との混合物から直接溶融紡糸により極太でしかも無機細
片が混入された芳香族ポリアミドの繊維状物が得られる
こと及び得られた繊維状物は、極めて耐熱性が高（、ま
た適度な硬度を有し、ブラッシング効果のよいブラシの
素材として潰れていることを見出し本発明に到達した。

すなわち本発明は、 （ａ）　　無機細片及び芳香族ポリアミドよりなる温合
物より実質的に形成され、 （ｂ）　　該混合物は、線維軸に爾って直角方向に切断
した切断面の面積の平均が０．０１〜５−の＃！囲であ
る繊維状物をなしている ことＫより特徴づけられた繊維状物であり、本発明によ
れば、か〜る繊維状物は、下記式％式％ で表わされる空隙率が約１０％以上である近接した多数
の１ｍ隙を有するメツシュ状紡糸口金を使用し、該紡糸
口金の吐出向と反対側の面に無機細片及び芳香族ポリア
ミド重合体の粉末の混合物な供給し、該メツシュ状紡糸
口金の熱を発生している仕切り部材から熱を供給しつつ
咳重合体を溶融し、該仕切り部材によりＭＭ囲まれた多
数のａｌｌｌからｌＩｌ［ｉＩｌ鯖液な押出し、この際
該紡糸口金の該溶融液の吐出面存びその近傍に冷却流体
を供給して冷却しながら該細隙を通じて押出される溶融
放を引取って、該溶融重合体が実質的に成形物形成能を
失わない時間内圧、該溶融液を多数の分離された繊維状
細流に変換し、固化することＫより製造される。

さらに本発明によれば、前記−）及び（ｂ）の繊維状物
の多数の集束体を植毛したことによって特徴づけられた
ブラシが提案される。

本発明方法において繊維状物を形成する重合体は、新組
芳香族ポリアミド重合体と云われているものであればよ
く、好ましくは下記式（１）。

（６）、＠ −ｃ−ｒ−ｃ−・・・・・曲・・・（Ｉ）−Ｎ−ａ−Ｎ
−・・・・・・・・・・・・（６）−Ｃ−Ｒ”−Ｎ−・
・・・・・・・・・・・−からなる群より選択された少
な（とも一種の反複隼位から実質的になる重合体ｔあり
、これらは一般に芳香族ボリアミドまたは全芳香族ポリ
アミドと呼称され【いるものである。

帥記式（Ｉ）　、　＠及び＠におけるｕｌ　、　Ｒ＊及
びＲ１は、同一もしくは異なる２価の基であり、それら
の合計の少なくとも６０重量％、好ましくは少なくと４
ｈ’ｌＯ重緻％は芳香族基である。ここで言う芳香族基
とは、通常のベンゼン被あるいは縮合環中のベンゼン被
、例えば、ベンゼン、ナフタレン、７ントラセン等なも
つ基を意味する。

すなわち、かかる芳香族基を例示するとペラフェニレン
基、メタフェニヒン基、ｌ、５−ナフチレン基、２．＠
−す７チレン基１．３＋３’　　＊　４．４’−または
３．４′−ジフェニレン基、　３．３’　−、４，４’
−、３，４’−ジフェニルエーテル基、バラキシリレン
基、メタキシリレン基またはバラ（メタ）メチルフェニ
レン基などが挙げられる。

本発明において好ましい芳香族ポリアミドとしては、ポ
リパラフェニレンイソフタルアミド。

ポリメタフェニレンインフタルアミド、ポリメタフェニ
レンテレフタルアミド、ポリ−１，５−ナフチレンイソ
７タルアミド、ポリ−３，４′−ジフェニレンテレフタ
ルアミド、ポリメタキシリレンイソフタルアミドあるい
はこれらの共重合体等があげられる。特に好ましい芳香
族ポリアミドとしては、ポリメタフェニレンイソフタル
アミド、ポリメタキシリレンイソフタルアミド。

（メタフェニレンジアミン、イソフタル鐙クロリド及び
メタアミノ安息香酸クロリド）共重合体等があげられる
。

本発明の芳香族ポリアミド重合体において、前記式＋１
３　、　＠　、　Ｈ中のＲ１、ａｍ及びＷの部分に脂肪
族鎖等の柔軟鎖の基を導入することは成形性向上の点で
好ましいけれども、その基の割合が１５、Ｒ”及びＲ１
の合計のｓｏｂ量％を越えると、芳香族ポリアミドのＩ
１ｍ！な特徴である耐熱性等の特性が低下するので好ま
しくない。

また本発明の新規な無機物を多ＩＫ混合した極太芳香族
ポリアミド繊維およびその繊維集合体において、該重合
体の部分的な架橋が一部含まれてもよい。この場合には
、繊維の耐熱性が向上する等の利点も付加される。

さらに該重合体には耐熱性等の重要な特質を失なわない
範囲で、酸化防止剤、熱安定剤、つや消し剤　Ｓ燃剤等
の重合体添加剤を含有していてもよい。

従来の方法によるとこれら芳香族ポリアミド重合体をジ
メチルアセトアミド、Ｎ−メチルピロリドン等の１１ｍ
１ｌＫ！解して紡糸している。しかしこのように溶媒に
溶解して紡糸する溶液紡糸法の場合、目的とする繊維が
太くなると溶剤な光分に抽出除去することが非常に困−
となる。

例えばポリメタフェニレンインフタル７ミドケジメチル
アセト７４ド／塩化力ルシウムｌｌＩｍＫ溶解した溶液
を乾式紡糸する場合、＃！繍の外皮部分の溶媒が慢先的
に逃散するので、外皮が密な組織ＫＭ固し、芯部の溶媒
の拡散な看るしく阻害する。従って溶媒を芯部より抽出
除去することは太デニールの繊維になるに従い困欅とな
り、紡糸筒な極端に！くする必要がある。あるいはポリ
メタフェニレンインフタル７ミドをＮ−メチルピーリド
ン博識に溶解した溶液を湿式紡糸する場合も同様であり
、極端に長い凝固浴と水洗浴を必要とするようになる。

さらに好ましくないことに、外皮と芯部の構造が極端に
異なりいわゆるスキン・コア構造が進んだ繊維が得られ
、繊維の諸物性を低下させることになり、正常な極太芳
香族ポリアミド繊細を得ることができなかった。

これらの溶液成形法によると最大１００デニール（断面
積０．（ＩＧｌｌ−）機度の未延伸糸が試験的に得られ
るにすぎず、工業的には５０デニール（ｍ面積ｏ、　０
０４−）根皮もしくはそれ以下の未延伸糸が得られるに
すぎない。

実質的に芳香族ポリアミドから形成される極太繊維の製
造法の詳ｍＫついては、本発明者らがａＫ出願した特願
昭５６−２０６０６８号明鞘書（昭和５６年１２月２２
日出願）に述べたが、本発明による無１１ＪＩ片及び芳
香族ポリアミドの混合物より形成される極太線維は下記
式％式％ で表わされる空隙率が約１０％以上である近接した多数
のｌｌＡｌ！ｌを有するメツシュ状紡糸口金を使用し、
該ＩＩＩＪ系口金の吐出面と反対側の面によく混合され
た無機−片及び芳香族ポリアミド電合体の粉体の混合−
を供給し、該メツシュ状紡糸口金のｌＩｋを発生してい
る仕切り部材から熱を供給しつつ該重合体を溶融し、該
仕切り部材により取囲まれた多数のＭｉｌｌから該溶融
液を押出し、この際該紡糸口金の該ｆ＃−液の吐出面及
びその近傍に冷却流体を供給して冷却しながら該ｍｓを
通じて押出される溶融液を引取って、該溶融重合体が実
質的に成形物形成能を失わない時間内に、該溶融液を多
数の分離されたＭＩＩ維状細状細流換し、固化すること
Ｋより製造できる。

この製造法の大きな特徴は、よく温合された無機細片及
び芳香族ポリアミド重合体の粉体の混合物を自己発熱し
ているメツシュ状紡糸口金に供給し、極めて短時間で溶
融しＩｌ繍化することであり、従来この上うな線系方法
は知られていなかった。

無８１１ｄ片と芳香族ポリアミド重合体粉体の１合は通
常粉体の混合において知られているボールミル、振動ミ
ル、ジェットミル、プラネータリー場攪拌機、ニーダ−
等の装置により行なわれる。粉砕と混合とは同時に行５
のが有利である。

芳香族ポリアミド重合体の粉末は、公知の界面重合法で
得ることができ、この方法により得られた直径が１μ罵
以下の微粒子のものを使〜するのが好ましい−゛。通常
このよ５な倣−子は２次凝集して数１０〜数１００１ｉ
層の直径を有する粉体を形成している。本発明ではこの
ような凝集した粉体であっても好適に使用することがで
きる。

均一に無機細片が分散した繊維状物を得るためには、重
合体の２次凝集単位の粒子を出来るだけ粉砕し、無機細
片の表面に重合体粒子が付着するのが好ましい。付着な
促進するために会社のパラフィン、シリコーン油郷を混
合することもできる。一般に無機−片と重合体粒子とを
出来るだけ小さい単位で温合する方が成形し易く且つ均
一な４１１維状物を得ることが容易となる。

本発明に用いられる無機細片は、例えば炭化カルシウム
　＊化チタン、カオリン、クレイ−タルクラケイソウ土
−チタン酸カリ、長石、棋母、ガラス着末、グラファイ
ト、カーポンプラックー二硫化モリブデン、金属粉末（
例えば、銅粉、アルミ粉末、鉄粉、クロム粉末、ニッケ
ル粉末）　＋　ｆ　−Ｆ％へ、炭化硅素、アルミナ、ゼ
オライト、ｍ結用セラミック素材等が挙げられる。本発
明の繊維状物の使用目的に応じて通した無横綱片が選ば
れる。例えば研磨用ブラシに使用する場合は炭化硅素や
溶融アルミナ等の硬度の大きい無機細片が好んで使用さ
れる。

本発明に用いられる無機細片の形状は球状。

多聞体状、針状あるいは不規則状であってもよい。その
粒度は少くとも２０メツシユのふるい９を通過するのが
好ましく、より好ましくはＳＯＯメツシュのふるいを通
過する粒度である。ただし見掛上大きな粒子であり【も
、芳香族ポリアミＦ粉体との混合過程において上記メツ
シュサイズに粉砕されるものであればかまわない。最大
の粒度は通常５万メツシュ程度である。

無Ｉａ編片の形状が針状等の細長いもの（７スパクトレ
インオが約５以上のもの）は、その最小断面積が１−〜
２．５ｘｌｏ　　−１好ましくは２、５　Ｘ　１　Ｇ　
”−〜２．５Ｘ１Ｇ’−の範囲のものであればよく、そ
の最長−片長は５■〜ｏ、　ｏｏｏｓ■、好ましくは０
．２５　ｗ〜０．００　Ｇ　５　＊の範囲のものであれ
ばよい。

該無機細片は、芳香族ポリアミド粉末１００に対して体
積比で２〜！５０１好ましくはｌθ〜１００添加され混
合され、その混合されたと同じ割合の繊維状物を与える
。この量より少なすぎると無機−片の添加効果が表われ
てこす、この量より多すぎると成形性が悪くなると共に
１芳香族ポリアミドの無機細片の保持力が低下し、無機
細片が欠落したり繊維状物が折れ易くなる。

また無機細片と芳香族ポリアミドとの接着性を増すため
に、カップリング剤等により無機細片の表面を処理する
こともできる。

前述した無機細片と重合体粉末との混合物から、この組
成の＃ｌ艙状物を製造するには、この混合物を使用する
ことを除けば、本発明者らが先に提案した極太芳香族ポ
リアミド線維の製造法（特願昭Ｓ＠−２０＠０６１１号
、昭和５４年１２月２２日出願）と基本的に同じである
。

殊にメツシュ状紡糸口金における細隙の大きさく面積）
は、好ましくは０．０２３〜１ｇ−１より好ましくは０
．０６〜２−の範囲である。また該細隙の幅は、好まし
くは０．１５〜４ｍ、より好ましくは０．２５〜１．３
−の範囲が有利である。

該メツシュ状紡糸［コ金として平織金網を使用の場合、
好ましくは６〜９０メツシユ、より好ましくは１４〜５
０メツシユの範囲のものが有利である。あまりに小さい
値のメツシュ（大きな細隙の面積）の場合、成形物の形
状が大きすぎるし、口金からポリマー／無機細片への伝
熱量が少なすぎるよ５になる。あｆりに大きい嘘のメツ
シュ（小さな細隙の面積）の場合、成形物の形状が小さ
すぎるし、口金の強度が充分でなくなる。

本発明のｆ１１維状物の製造に用いられるメツシュ状紡
糸口金は、平織金網の他にあや織金網であってもよく、
また多数の微小金属球が多数のｍｗを形成するよ５に＊
結された薄い焼結体であってもよい。また、隣接する細
隙間に存在する仕切り部材が凹部な有するエツチング多
孔板であってもよい。

本発明においてこれらのメツシュ状紡糸口金は巣独で用
いることができるのみならず、組合せて積層して用いる
こともできる。

これらの紡糸口金のうち、本発明によれば、好ましくは
、紡糸口金の吐出ＩＩ＆ｃ凹凸部を有する細巾の仕切り
部材によって仕切られた多数の細隙を有し且つ該細隙の
ある細隙から押出される溶融液がそれを隣接する他の細
隙から押出される重合体の溶融液と鋏仕切り部材の凹部
を通じて互に往来し得るような構造のメツシュ状紡糸口
金が用いられる。

本発明方法で用いられる前記メツシュ状紡糸口金を定義
する空隙率を表わす上記式において、Ｖａ　　は紡糸【
コ金のメツシュ状部の単位面積下で占める見掛は上の全
体積であり、 Ｖｆ　　は紡糸口金のメツシュ状部の単位面積下におけ
る、１ｌｉＩＰＪを嘲り囲む仕切り部材の占める全体積
である。

該紡糸口金の表面と襲面とに接触する仮ｌ１ｆｉ面を想
定して、この２つの仮想面の単位面積（１ｃＩｉ）でか
こまれる部分の体積を、前記式（ＩＶ）の見掛は上の全
体積（Ｖａ　）として定義する。

積層メツシュ状紡糸口金の場合も上記と同様に仮想面を
想定してｔ＊けの全体積（Ｖａ　）が求められることは
容易に理解されよう。

実＠にあるメツシュ状紡糸口金について、Ｖａを求める
ためＫは、１７の接触面を持つタイヤルゲージでメツシ
ュ状紡糸口金の厚さを調定することによりＶａは簡単に
求められる。

また、あるメツシュ状紡糸口金について、Ｖｆを求める
ためＫは、メツシュ状紡糸口金を所定の面積に切断し、
例えばこれを液体中に沈めその時の増加した体積を調定
すればよい。この増加した体積をメツシュ状紡糸口金１
７当りＩＩｃ換算した蝋がＶｆとなる。前記メツシュ状
紡糸口金の前記式（ｆｆ）で表わされる空−率（α）は
、約１０へ以上であり、好ましくは約２５％〜約９０％
である。

さらに本発明方法に用いられるメツシュ状紡糸口金は約
１０−以下、！！！に好ましくは約０．１〜約５腸、特
に好ましくは約０゜２〜約２■の厚さを有している。

本発明方法において使用される紡糸口金の仕切部材は、
前記の通り供給された粉体状の複合体な溶融する為の熱
を発生させた状態にある。

該仕切り部材自身から熱を発生させる為には、該仕切り
部材に電流を通じて加熱する方法（通電加熱法）、４周
波電界を印加し誘導加熱法で加熱する方法、仕切り部材
を細管で構成し細管の中に熱媒体を流して加熱する方法
（熱流体加熱法）等が有利に採用される。

通電加熱法及び誘導加熱法に便用可能な材料と１℃は白
金、金、鎖、鍋、チタン、バナジウム、タングステン、
イリジウム、モリブデン。

パラジウム、鉄、ニッケル、りｐ−ム、コバルト、鉛、
龜鉛、ビスマス、スズ、アルミニウム郷の金ｍ単体、ス
テンレススチール、ニクジム。

タンタル、しんちゆ５．りん青銅、ジュラルミン等の合
金、黒鉛、シリコーン、ゲルマニウム。

セレン、＃化スズ、＃化インジウム、ｅａ化鉄。

酸化ニッケル等の主として半導体の性質を呈する無機化
合物、ポリアセチレン、ポリフェニレン等の半導体の性
質を呈する有機化合物等、１０−７〜１０”Ｑｃｍｆｍ
度の比抵抗を有する物質を該紡糸口金に形成したものが
有利に便用される。

その他、ガラス球ビーズ表Ｉｊｌｉす銀でコーティング
して加圧接触せしめ導電性とした構造、アルミナ、ジル
コニア等のセラミックファイバーにアル４ニウム等の金
属を蒸着せしめ、加圧成形した導電性口金構造、多孔質
セラミック板な黒鉛粒子分散体に浸漬し沈着せしめた導
電性のメツシュ状紡糸口金構造等が挙げられ、その他、
可能な構造体を種々改良し、実施することが出来る。

かくの如くして得られた導電性のメツシュ状紡糸口金は
通電加熱法の場合０．１〜数百Ｖ　／　ｔｘの電界、０
．１〜数百Ａの電流を印加され、０．１〜ａ千Ｗ／７の
ワット密度で使用されるが、これらの値は使用目的に応
じて変化し得るものである。

通電加熱法の導電性のメツシュ状紡糸口金は押出し磯に
取付けられるが、導電性のメツシュ状紡糸口金に所望の
電流が流れるよ５ＫＸｉ！付けるべきである。導電性の
メツシュ状紡糸口金と押出し機を絶縁してもよいし、押
出し機と導電性のメツシュ状紡糸口金を導通せしめて押
出し機に流れる電流と導電性のメツシュ状紡糸口金ＫＲ
れる電流を好適に配分して目的の性能を得ることも可能
である。

導電性のメツシュ状紡糸口金と押出し機な絶縁する場合
の絶縁材は、一般のセラミック板とシリカ−アルミナ、
ジルコニア等の原ｍｍ着剤の組合せ等が使用出来る。

一方、上記の如き導電性のメツシュ状紡糸口金を誘導加
熱法で加熱する場合、一般には該口金へはぼ平行にコイ
ルが配置され、該口金に対しほぼ垂直な磁界が印加され
、該口金表面上にうず電流が生成され、ジュール熱が生
成する。

加熱周波数を高周波に遇べば、表皮効果のためうず電流
の浸透が浅くなり、表面のみの局部加熱が行なえる。成
形する芳香族ポリアミド重合体の熱特性と装量の材料と
形状に従い、コイルの配置、磁界の省さ１周波数を適当
に組み合せて最適状態を得ることが出来る。

誘電加熱法に使用可能な紡糸口金の材料は一般ＶＣＷＩ
電体損失を生じる物質であり、印加する電界の周波数、
成形する咳重合体の性質にもよるが、極性基を有するセ
ラミックスなどがある。

このような誘電性のメツシュ状紡糸口金を誘電加熱法で
加熱する時には通常、皺口金表面と平行または垂直に電
極が配置され、該口金表向に対し平行または垂直な交番
電界が印加され、誘電体損失を生じて発熱する。

該メツシュ状紡糸口金の［１１の幅は、その材質と重合
体間の伝熱効率にも依存するが、好ましくは５０ａ〜３
ｉｍ、好ましくはＩＱＯＡＩ〜１閣の範囲である。あま
りに狭いｌｌ１１１Ｉでは高粘度の重合体は通過し−く
、広すぎる細隙は重合体の加熱不足と加熱むらを生じ好
ましくない。

該重合体は前述した成形物形成能を失なわない時間内に
＃メツシュ状紡糸口金の該細隙群を通過する必要がある
。該細隙群を通過する時間が長ずざると、成形物形成能
が失なわれ、短かすぎると紋型合体を適正な温度まで加
熱出来ないので最適な通過時間範囲が存在する。この範
囲は該重合体の種類と該メツシュ状紡糸口金の温度厚さ
、Ｊ＠！Ｉの大きさ及び吐出量等に依存する。

前述した如き方法で得られた極太の繊維状物はその長さ
方向に沿って不規則な周期的に断面積の大きさの変化を
有しており、後述する定義による緘細内断面積変動係敏
（ＣＶ（Ｆ）　）が０１ＯＳ〜１．０の範囲であること
を特徴としている・従来の一般的なオリアイス紡糸によ
って得られるＭｍはＣＶ（Ｆ）が０．０５未満である。

このＣＶ（Ｆ）とは、該ＩＩＩＩ維をその長さ方向に例
えば１謹間隔で切断した場合に、その各断面積の大きさ
が無作意に変動しており、その断面積の大きさの変動に
不規則な周期があり、且つその変動の巾が統計的に一定
の範囲にあることを意味する。

ここに言う繊維内断面積変動係数（ＣＶ（Ｆ）　）とは
、繊維の幌さ方向（軸方向）の繊度の変動を示すもので
あって、繊維集合体中の任意の１本の繊維について、任
意の１箇所の３１１ｍを選び出し、それを１１１１間隔
毎間隔量積の大きさを碩徽鏡観察により測定し、その３
０個の断面積の平均１１　（Ａ）と、３０個の断面積の
標準偏差（σＡ）とを求めて、下記式から算出すること
ができる。

σＡ ｅＶ（Ｆ）＝τ 前記した方法で得られた無機細片及び芳香族ポリアミド
よりなる混合物で形成される憾太線−集合体を構成する
各繊維はＣｖ（Ｆ）がＯｌＯＳ〜１．０の範囲のもので
あり、４１）ＫＧ、０８−０．７、就中０．１〜Ｏ１Ｓ
の範囲のものが好適である。

さらに、この無咄細片及び芳香族ポリアミドよりなる混
合物で形成される極太繊維集合体に関しては、該集合体
を構成する多数の繊維からなる集束体の任意の位置で綾
維軸に直角方向に該集束体を切断した場合の各繊維の断
面積の変動が、集束体内繊維断面積変動係数［Ｃｖ（Ａ
））で表わして０．１〜１．５の範囲であり、特Ｋ　Ｃ
ＶＷカｏ−ｚ〜ｌの範ＨＫあるというも５１つの太きな
特徴がある。

とのＣＶ（Ａ）は、上記集合体から無作意Ｋ　１００本
の繊維を抽出し、それをたばねて集束体となし、その任
意の位置で繊維軸Ｋ１１角方向に該集束体を切断した場
合の断面をｍ徽鏡−察によりその各断面の大きさを測定
し、その平均１１［（Ｂ）と、そのｉｏｏ個の断面積の
標準偏差（σＢ）を求めて、下記式 から算出することができる。

本発明の焦磯繻片及び芳香族ポリアミドよりなる混合物
より実質的になる龜太−繍の断−積は平均して０．０１
〜５−の範囲、好ましくは０．０５〜！−の範囲である
。この断面積が０、Ｏ１■よりも小さい場合は曲げ弾性
が充分でなく清浄用ブラシ等の極太繊維としての用適に
は過さない。−勇断面積が５−な越えると＃維としての
種々の利点、例えば適度な力での曲げ弾性が少なくなり
ブラシとしては不適当である。

本発明の繊維は、未延伸の伏態であって４ｂ極めて高い
耐熱性と高い曲げ弾性を有する。しかしさらに嶌伸や熱
処理を従来−雑の処１ＩＩＫ行なわれる方法と同様にし
て行へことが出来、そうすることによって耐熱性と曲げ
弾性を一層向上せしめることもできる。

本発明の該繊維を製造する上記方法によると容易に非円
形断面のｌａｍを得ることが出来る。

非円形断面＃ｌｊＩＩＩｍの角の引っかき効果によりブ
ラッシング効率が向上したブラシを作ることが出来る。

この繊維断面の形状の非円形の程度は、外接２平行線の
蛾大間隔（６）と、その外！［１２平行−の蝋小間隔（
ｄ）との比（Ｄ／ｄ）として表わされる異形ｇｋＢで示
すことができる。本発明のブラシの極太芳香族ポリアミ
ド綾織はこの異形係数（Ｄ／ｄ　）が通常少くとも１．
１であり、殆んどが少くとも１．２である。

さらに、本発明に使用される無機細片及び芳香族ポリア
ミドよりなる混合物より形成される繊維は、上記の異形
係数（Ｄ／ｄ）が該繊維の長さ方向Ｋ　Ｇつて変化して
いるという特徴がある。

すなわち該繊維は、その長さに沿う任意の３０關の範囲
における最大異形係数（（Ｄ／ｄ）ｍａｘ）と最小異形
係数（（Ｄ／ｄ）ａｉ＊）との差で表わされる異形係数
最大差（（Ｄ／ｄ）ｍａｘ−（Ｄ／ｄ）ａｍ　）が通常
少くとも００ＯＳ、好ましくは少くとも０、１である。

上記異形係数及び異形係数最大差の一定及び算出方法は
特開昭５６−１４０１１０号公報に詳細に説明され、て
いる。

かくの如き本発明の繊維から高性能のブラシを作ること
が出来る。

本発明のブラシの繊維の長さｃ毛丈）は、１０ｍ〜１０
０ｍが通しており、より好ましくは２０■〜６０闘であ
る。概して−！１断向積面積きい時は電文は長い方が好
ましく、また小さい時は短い方が好ましい。電文は短い
根耐屈曲ｉ反ｍ、弾性が１くなり、ブラッシング効率は
向上するが、あ乗り旬＜シ過ぎると、ブラシの圧加をか
け過ぎた時、被清浄体をブラシの基板がこする場合があ
り好ましくない。一方、電文が長すぎると清浄効果が悪
くなり耐用手数も短かくなる。しかし電文が長いとブラ
シの再生（ブラシの刈揃え）を行うことが出来、ブラシ
の交換頻度は少く出来る。

本発明のブラシの繊細は耐屈蘭性９反嶺性に優れ電文を
かなり長（シ【もブラッシング効率がよいという特徴が
ある。

本発明のブラシは清浄用に使用する場合かはとんとで、
出来るだけ繊維間隔が密集したものが好ましい。繊維束
が実＠に植毛されている領域の面積をＳｏ、その部分に
植毛されている＃＃礁の断面積の総和をＳ、とすると、
Ｓ、／Ｓ、で表われる比（充填率という）が ０、１５　＜８．／　Ｓ、＜　１．　。

の範囲、特に好ましくは、 ｏ、ｓ＜Ｓｔ／Ｓｏ＜ｏ、＊　ｓ の範囲を満足するのが有利である。

この充填率を１．ＯＫ近くする為には、繊維は円形であ
るよりもむしろ、正方形、正三角形。

正六角形等の繊維が好ましい。前述した製造法によると
、上記多面体が得られ易いので好まし−１゜ 一繍を基板に植え込む方法には種々の方法があり、能率
的にブラシを作るには、禰々の工夫がなされている。基
板に穴をあけ繊維束を埋め、根元を接着する方法、繊維
束の根元をチャンネルで囲み、チャンネルの両側を内情
に折り曲げて固定する方法等がある。

植毛分布も繊維を平均的に植毛する場合、束状に植毛す
る場合、スジ状（平行状あるいは父差状）＜４１毛する
場合等様々である。前述の充填率の計算における亀は、
束状やスジ状に植毛した場合は、その束やスジの根元の
領域の面積を意味するものであり、束間あるいは、スジ
間の空隙の面積は含まない。かくの如く作成したブラシ
はそのままで使うか、ローラ等にと９つけるかして使用
される。

清浄用造に於ては、チャンネル式、デスク式。

半割デスク式、スプリング式、ＵＩｌ折―式、リンク式
等のロールにとりつけて使用するモノ、スタンダードブ
ラシ、捻りブラシ、簡嬰ブラシ。

カサ型ブラシ、カップブラシ、ホイルブラシ等の単独で
使用するもの等のブラシ形態をとらすことが出来る。

かくの如くして得られる本発明のブラシは、優れた耐熱
性を有すると共に、卓越したプラツシン、グ効率を有す
るので、高温金属のスチール除去（延伸プレートや延伸
ローラの清掃、鉄薄板の清浄）等従来の素材を使用した
ブラシでは満足出来なかった領域に好適に使用される。

また本発明のブラシは、ブラッシング効率が低下し−い
（耐久性が良い）ので、ブラシの汎用的用途に於ても長
期間使用出来て経済的である。

本発明の４供する無４１編片と芳香族ポリアミドの混合
された極太綾織は、上記ブラシの他に適当な組成及び形
状の無ａｍ片を選ぶことにより、耐熱性の１求される遥
音材、補強材、熱分散材、半導電材等に４使用出来る。

以上実施例により本発明の１部を祥達する。

なお、実施例中の固有粘度は（１，■）は下記式による
ものである。

１、　Ｖ、　＝　Ａｎ　ｑ　ｒ＠ｌ　／　０．　Ｓ（但
し、ｖｌ　ｒ＊Ｉとは重合体のＯ，ｓｌ／１ｏｏｗ溶液
の毛繍管瀾粘度計に於ける２５℃の粘度を、同じ粘度針
を用いて求めた溶媒の粘度で割った値である。） 実施例中「鄭」とあるのは、「重ｔｉｉｌＪを意味する
１％−重量％を意味する。

また、１１７１１１例中の平均粒子径は、光学−黴一ま
たは電子ｓｒ’ｓの写真から求められる粒子の：１：１
１ ３次元投射儂の面積の平均値（ｎ＝３０）と等量”　　
の面積な有する円の直径を意味する。

実施例１ メタフヱニレンジアミンとイソフタル饋クロリドをテト
ラヒドロフラン／水の湯面で重合して得たポリメタフェ
ニレンイソフタルアミド（Ｎ−メチルビ−リドン（ＮＭ
Ｐ）中で醐定した■、■が１．Ｏである）の平均粒子径
がＯｌＳ　ｍｍ　　の粒子が２次凝集して形成した粒子
の平均粒子径が３ｓ声罵の乾燥した重合体と平均粒子径
が５０ｊｌ１１のアルミナ粒子を１対ｌＫボールミルで
混合して得た粉末混合物を、垂角に設置した３４０’Ｃ
Ｋ維持したプラン。ジャ一式押出磯（押出面が１５＠　
Ｘ　１０　Ｃｘｌの長方形でプランジャーのストローク
長が２０１）で押して、この押出機の下方にとりつけで
ある２０メツシユの平威金４１（ｍ径０．４’２■φ、
目の大きさ０．８ＳＸ０．１１２誠、ステンレススチー
ル製）Ｋ供給し、該金網に約ｓ、ｏ　Ｗ／ａｉの電流＆
＊、Ｌ、該重合体粉末を嬉−し吐出せしめ、竺や１に約
０．２講／秒の速度の冷却風を該金網の吐出側表面にむ
けて吹きつけて、ＩＩａＩａ状１流をｔｔ　Ｌ、ｏ、　
ｓ　ｍ　／ｅテ引＃４ｔっテ、１辺が約ａ　ｓ　ｏ　ｐ
ｍ　（断面積ｏ、　ｌｚ　ｓ　ｄ　）の断面がほぼ正方
形の破線からなるアルミナとポリメタフェニレンイソ７
タルアミドの混合した婦織集合体を得た。

この繊維集合体（未延伸、未処理糸）の単糸の平均制し
伸度、初期ヤング率は、それぞれ１、２　Ｉｉ／　ｄｓ
＋　ｅ　２０％、　１０５０　Ｎｌ／ｄであった。

またＣＶ（Ｆ）は、ｏ、１ｔ　、　ＣＶ（Ａ）＋ｔｏ、
１ａ　。

Ｄ／ｄの平均値は１．４であった。

またこの繊維集合体から単糸な選び出し、５１の擾さを
片持ちで水平に持ち、先端ｔｃｓａ、ｓｓｙの荷重をつ
るした時の先端の変位置は、３つのサンプルの平場で０
．３　ａｍであり、荷重を除くと完全に元の位ａＫ戻っ
た。この荷１−変位置のＩＩｌ係から曲げ剛性Ｅ！を求
めると、７２８０　ｄｉｎ・−となり、ブラシ用のｊ１
！繍素材として充分な膿の強さと回復・力を有している
といえる。

次に４られた繊維集合体を礎さ１２ｔｘＫ切り、４８０
本／１の線密度ＫｉＪｔぺ、中心部で祈り曲げ、その部
分を根元とし、−１１のチャンネルで挾んだ。（従って
、充填＠度（８，／Ｓ、、）は０．５９である。）チャ
ンネルと毛先の距離が５、０　ｃｍ　Ｋなるように毛先
を刈り揃え−た。

ついでこのブラシ（幅１０１）を固定し、半径１０ａの
５００回＆／分で回転しているスケールの付着した２１
０℃の鉄のディスクをチャンネルとの距離が４９ａ１１
になるよ５にブラシに接触させた。スケールは容易ＫＪ
４１１９除かれた。

次に同様の鉄のディスクにとり替えて同様にブラッシン
グしてもブラシの性能は低下していなかった。

実施例２ メタキシリレンシフ！ンとイン７タル醸クーリドをテト
ラヒドロ７ラン／水の界面で重合して得たポリメタキシ
レンインフタル７ミド（ＮＭＰ中で測定したＩ、Ｖ、が
０．７である）の平均１ｊ１１１Ｉ径の粒子が２次凝集
して平均粒子径が２１ＪＯ声讃となった粒子の乾燥した
重合体粉末と平均１μ寓径のカーポランダム粒子の１対
ｆｉｌ１合一を、実施例１と同様の２５０℃のプランジ
ャ一式押出礪で押して、６０メツシユの平礒金網（ステ
ンレススチール製、纏径０．２１　Ｗ　）　Ｋ供給し、
＃会ｍＫ約５Ｗ／ａ１１の電流を流し、鍍重合体粉末を
溶融Ｌ％該全金網目の間から吐出し、同時に約０．５Ｉ
ＩＩ／秒の速度の冷却風を該金網の吐出燗表１１ｉＫむ
けて吹きつけて、４繍状細流となし２、０　＠　７分で
引き取って１辺が約１１０６＠のはｙ正方形の断？１ｉ
ｆ（従って断面積は０．０１２−１を有するポリメタキ
シリレンイソ７タルアミド線ｍｍ合体を得た。

この繊維集合体をさらに定表で２１１０　”Ｃ、１時間
熱処理した。単糸の平均・膚度、伸度、初期ヤング率は
それぞれ１，３１１／ｄ＠　、　２５％、　１２００に
＃／−であった。また、ＣＭ（Ｆ）は０．１５゜ＣＶ（
Ａ）　！２Ｇ、　１　＠　、　Ｄ／ｄ　ノ平均［４ｔ１
．４テアツた。

実施例１と同様にして求めた曲げ剛性は、ｌ　Ｓ　Ｏｄ
ｙｎｅ１１７であった。

次に得られた繊維集合体を長さ６ｍＫ切り、充填密度Ｃ
＆／Ｂｏが０．６５になるようＫｓ元から１ｆｆｉの箇
所をくくり、太い捻りワイヤに取りつけ【ブラシを得た
。

このブラシは、２００’ＣＫ加熱された鉄板上に長時間
放置しても変質せず、高温の鉄板表面を仕上げる目的に
好適なものであった。

実施例３ メタフェニレンジアミン４２．５１１＊、イソフタル酸
クロリド４２．５部、メタアミノ安息香酸クーリドの塩
酸塩１５部をテトラヒドロフラン／水の界面で重合して
得た（ＮＭＰ中で１定した１、Ｖ、がｏ、　ｓである）
平均０．　＠　ｓＷ１径の粒子がａ集し【平均粒子径が
１００　ｓ１＋となった乾燥した（メタフェニレンジア
ミン、インフタル酸クロリド及びメタアミノ安息香酸ク
ロリド）共重合体粉末と平均粒子径が４０Ｊ寵の鉄粉の
１：２，５混合物を振動ミルで１合した−のを、実施例
１と同様の押し出し装置Ｋ１１ｏメツシユの平織金網が
裏打ちされた厚みが３聰、１つの孔の吐出−からみた最
小面積が６．０−であるメツジュロ金をとりつけである
装置により、切断面の面積の平均が４．５−である超極
太繊維に変換した。

なお押し出し前に鍍粉末は２８０℃、５分間。

意５ｏｋｐ／ａ１１の条件下で該押し出し装置内で予１
固化しておいた。また該メツジュロ金には、１ｓＷ／ａ
Ｉ＃の電流を、＃３０メツシュの平織金網にはｍＷ／ｌ
ｘｌの電流を印加した。

得られた繊維集合体を長さ１０１に切り、充填密度（Ｓ
、　／　Ｓ、　）が０．３　Ｋなるようにエポキシｗ脂
の未硬化の板和平均的１ｃ埋めて、エポキシ−脂を硬化
してブラシを得た。

このブラシは、２００℃常用使用可能であり、高温タン
ク内壁の清掃などに使用出来る。

参考例１ １＃−積が０．１３−の平場粒子径５０μ寵のアルミナ
を４５％含むナイロン−６，６からなる延伸熱感埋した
剛毛からｍａｓｓｌと同様の影線のブラシを得た。そし
て実施例１と同ｍに鉄のディスクをブラッシングした。

鉄のディスクのａ度が１２０℃の場合、ブラシの嗜維が
除々に黄変してゆき線維がもろくなった。又、鉄のディ
スクの温度が２００℃の場合は、毛先の収縮が着るしく
使用出来なかった。

実施例４ ＊施例１と同様の重合体粉末と十＊ａ子径が８ｓ＃藁の
炭酸カルシウムを４対６の割合でボールミルで１合し、
実施例１と同機の方法でその混合物を＃ｌ維化し、平均
断面積が０．２５−の繊維状物を得た。

実施例暴 夷緬例！と同様の重合体粉末にチタン酸カリウム短繊−
（大塚化学（製））を４０％混入し、実施例１と同様の
方法で平均断面積が０．２５−の繊維状物を得た。

実ｍ例６ 実１１と同様の重合体粉末に平場粒子径が４０−＃禦の
ガラスピーズを３５％混入し、実ｍ例１と同様の方法で
平場断面積が０．２０−の繊維状物を得た。

特許出願人　帝人株式会社 ｉ′。− 代理人　弁橿士　　藺　　出　　縄　　博；、。

１５８−

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、　　（ａ）　　無機細片及び芳香族ポリアミドより
   なる混合物より実質的に形成され、 （ｂ）　　鍍混合物は、繊維軸に沿って直角方向に切断
   した切断面の面積の平均が０．０１〜Ｓ−の範囲である
   繊維状物をなしている ことにより特徴づけられた繊維状物。 ２　下記式 ％式％ で表わされる空隙率が約１（１％以上である近接した多
   数の細隙を有するメツシュ状紡糸口金を使用し、該紡糸
   口金の吐出面と反対側の面に無機細片及び芳香族ポリア
   ミド重合体の粉末の混合物を供給し、該メツシュ状紡糸
   口金の熱を発生している仕切り部材から熱を供給しつつ
   該重合体を溶融し、該仕切り部材により庫囲まれた多数
   のｌ１ｉＢＩＩＩから皺溶融液を押出し、この際該紡糸
   口金の該溶融液の吐出面及びその近傍に冷却流体を供給
   して冷却しながら該細隙を通じて押出される溶融液を引
   取って、該齢融直合体が＊質的に成形物形成能を失わな
   い時間内に１該溶１１１１１液を多数の分離された繊維
   状−流に一置換し、固化することを特徴とする、 偽）　無機細片及び芳香族ポリアミドよりなる混合物よ
   り実質的に形成され、 （ｂ）　　ａｍ混合物は、繊維軸に沿って直角方向く切
   断した切１ＩＴｉ面の面積の平均が０．Ｏｆ〜６−の範
   囲である繊維状物をなしている、ことにより特徴づけら
   れた＊維状物の製造法。 ｌ　（＆）　黒４１に細片及び芳香族ポリアミドよりな
   る混合物より実質的に形成され、 （ｂ）　　該混合物は、ＩＩＩＩｌ醋軸に沿って直角方
   向に切断した切断面の面積の平均が０．０１〜５−の範
   囲である繊維状物をなしており、 （ｃ）　　ＩＩ鎗線維状物多数の集束体を植毛したこと
   、 によってＩＩＩ徴づげられたブラシ。