JPS59163418A - ポリアミド繊維の製造方法 - 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】 産業上の第１１用分野 本発明は、湿式抄造可能であシ、そしてすぐれた水中分
散性、フィブリル間の絡合性および接着性を有し、かつ
艇状シートを形成した場合に、すぐれた紙地合い、強力
、湿潤寸法安定性に加え高い水準での耐熱性、耐薬品性
を与えることのできるポリアミド繊維の製造方法に関す
る。

従来技術 従来、合成繊維から合成紙を製造する方法については、
種々の方法が提案されている。

例えば、アクリロニ）　ＩＪル系重合体を用いたものに
ついて、多孔ダル状繊維を叩解する方法、膨潤剤、酸什
剤などの薬液処理を施した後叩解する方法などが提示さ
れている。咬た、オレフィン系重合体を用いたものにつ
いては、フィルムを割繊してフィブリル化する方法など
が知られている。

しかしながら、これらの公知の手段では、繊維の形状が
単純で枝状化しておらず、繊維同志の絡合性が悪く、通
常のパルプ原料を使用する紙の製造条件では湿紙を形成
せしめることさえ不可能であり、またたとえ特殊な方法
で抄造してもその強力が小さいために実用に供しうるご
とき合成紙は得られていない。

一方、芳香族ポリアミドのみのドープをその凝固浴中へ
せん断し々がら混入させてつくったフィブリルを抄艇し
たものが知られてしる。微小かつ多数の分岐を有するの
で相互の絡合性は大きいが、フィブリルが液体のせん断
によって製造されるので分子配向が十分高くないために
紙強力は低い。

また、耐熱性にはきわめて優れてはいるものの特殊な製
造方法であるがために製造価格は非常に高いという欠点
を有している〇 発明の目的 本発明の目的は、上述のような公知技術にみられる難点
のないポリアミド繊維の製造方法、特に、有利に湿式抄
造に供することができ、水中分散性、フィブリル間の絡
合性および接着性に優れ、且つ、紙地合い、強力、湿潤
寸法安定性、耐熱性および耐薬品性に優れた紙状シート
と々り得るポリアミド繊維の製造方法を提供するにある
。

発明の構成 本発明に係るポリアミド繊維の製造方法は、８０〜９９
重−ｉ％のポリ（ｐ−フェニレンテレフタルアミド）と
１〜２０重量係の脂肪族ポリアミド９を９５〜１０１重
量係の濃硫酸に溶解して光学異方性ドープを調製し、該
ドープをオリフィスを通じて気体中に押し出し、次いで
凝固浴に導いて凝固させ、凝固せる糸条物を該凝固浴か
ら紡糸ドラフトが少くとも３になるように引き出し、次
いで、叩解してフィブリル化させること’ｆ＝４％徴と
する。

好ましいＷ様 本発明においては、ポリｐ−フェニレンテレフタルアミ
ド（以下、ｒＰＰＴＡＪ　　と略す）と脂肪族ポリアミ
ドのブレンドドープを用いることを必須条件とする。脂
肪族ポリアミドをブレンドすることによって、ＰＰＴＡ
　のみからでは不可能に近かった繊維の枝状イヒを容易
に達成するものである。

本発明の製造方法において使用する脂肪族ポリアミドと
してハ、詞ゆるナイロン４．ナイロン６゜ナイロン１１
．ナイロン１２．ナイロン６６、ナイロン６１０．ナイ
ロン６１２などヲ話げることが出来る。

本発明に於いてＰＰＴＡと脂肪族ポリアミドのブトンド
比率Ｖｒ重量比で８０〜９９／１〜２０の範囲とするこ
とが必要不可欠である。この範囲をはずれて、脂肪族ポ
リアミドが少ないと叩解によるフィブリル化が起り難く
、得られた繊維の接着力も低下する。逆に、この範囲よ
り多いと凝固浴での糸条物の凝固性が低下したり、叩解
フィブリルから延金形成させた時、強力が小さくなり、
本発明の目的は達せられない。好ましいブレンド比率は
８５〜９５１５〜１５である。

本発明の繊維は、少なくとも約３４０の対数粘度（ηｉ
ｎｈ；　９８　％硫酸に０．５ｇ／ｄｔ濃度で溶解し、
２５℃で常法で測定した値）をもっていることが望まし
い。これは、一般に高重合度のポリマーからなる繊維の
方が高強力の紙が得られるからである。更に望ましくは
ηｉｎｈ≧４．５である。

本発明に於いて叩解前の繊維は、その太さにおいて特に
限定されたものではないが、通常０１〜１０デニールの
ものは叩解フィブリルのＬ／Ｄが太きくフィブリル間の
絡合性が良い。

本発明方法を実施するに当っては、まず８０〜９９重量
係のＰＰＴＡと１〜２０重量係の脂肪族ポリアミドとを
少くとも９５重量係濃度の硫酸に溶解して光学異方性ド
ープを調製する必要がある。

この際、ＰＰＴＡには、工粟的なレベルでの不純物が含
有されていてもよい。脂肪族、ＪＰ　ＩＪアミドとして
は先述のものが用いられ、その重合度は、臨界的でない
。ＰＰＴＡは一般にＰ−プの状態でわずかに重合度低下
？ひきおこすので、この点を考慮しテ、仕込のＰＰＴＡ
の重合度を決めればよい。ＰＰＴＡは、例えば、特公昭
３５−１４３９９号公報に記載された方法で取得するこ
とができる。

ドープを調製するに用いる溶媒は、９５重量係以上の濃
度の濃硫酸であることが、溶解性の点で必要である。い
わゆる発煙硫酸（ただし、１０１重量重量下）であって
もよい。硫酸には、クロル硫酸、フルオロ硫酸、ジクロ
Ｕ酢酸、酢酸、五酸化リン、ニトロベンゼン々どを少量
混合することができる。

硫酸の濃度は好ましくは９８〜１０１重量係であるＯ ポリマー濃度は、基本的には、完全溶解後のドープが光
学異方性であれば（光学異方性であるか否かは特公昭５
０−８４７４号公報の方法で判定できる。）よいが、好
ましくは、ＰＰＴＡを基準に１６重′ｔ４）以上である
。本発明に用いるドープが光学異方性であるということ
は、成る一定値以上のポリマー濃度を有していることを
意味し、この点、高いポリマー濃度のドープはど高強力
の繊維（フィブリル）が得られる。このようなポリマー
濃度のとき、ト”−プは少し加温する必要のあることが
多い。温度が高くなると、ドープ中の２リマーの劣化速
度は大きくなるので、あまり高温に長時間さらされるの
は好ましくない。通常、室温〜１２０℃の範囲のドープ
が使用される。ドープには、通常の添加剤、例えば、抗
酸化剤、紫外線安定剤等が配信れていてもよい。

このようにしてｍ製されたドープは、オリフィス（紡糸
口金）を通じて気体中に押出し、次いで凝固浴に導いて
凝固させる必要がある。オリフィスを通過する前に、ド
ープの脱気、濾過、計量を行うのが、特に工業的生産の
場合好ましいであろう。オリフィスの形状、孔数、孔の
大きさ等は特に制限をうけるものではない。孔の大きさ
として、通常００１〜０．５鮨の直径のものが用いられ
る。

オリフィスから押出されるドープの線速度も特に制限さ
れず、専ら生産性や後述する、紡糸ドラフトの必要条件
等の要請で決めてよい。オリフィスから押出されたドー
プ流は、まず気体中を通過することが肝要である。何故
なら、気体を通さず、紡糸口金からいきな９凝固浴中に
押出したときは、紡糸ドラフトを１．５より大きくする
ことが困難で、それによって得られた叩解繊維（フィブ
リル）は水中分散性はよいものの殆ど枝状化せず、従っ
て絡合性も悪く紙強力の極めて低いものしか得られない
。

気体としては、空気、窒素、アルゴン、酸素等をあげる
ことができるが、経済的利点、操作性などから空気が最
も好ましい。気体層の厚さ、即ち、オリフィス面と凝固
浴面間の距離は、約０．２〜５０（７）くらいが適当で
ある。気体層の温度や湿度は特に制限をうけるものでは
ない。

気体中に押出されたドープ流は、次に凝固浴に導入され
る。この凝固浴の組成については、特に限定されないが
、一般に水系のものが好ましく、例えば硫酸水溶液、カ
セイソーダ水溶液、硫酸ソーダ水溶液等により構成され
ていることが好ましい。

凝固浴の温度は、通常−４０℃〜＋３０℃の範囲に選ば
れる。好ましくけ、−３０℃〜＋１５℃である。凝固浴
の形状は特に制限されない。ただし、工業的生産におい
て、紡糸速度を高ｂレベルにするという観点からみると
、特開昭５５−１２２０１２号公報の第３図の如き、い
わゆる炉斗状の凝固浴を用いるのが好ましいであろう。

凝固浴中に導かれたドープ流は、凝固浴中で凝固をうけ
、次に、この凝固糸売物を凝固浴から少なくとも３の紡
糸ドラフトがかかる速度で引出す必要がある。ここで、
紡糸ドラフトとは、凝固浴から引出すときの凝固糸条物
の線速度をオリフィスを通過するドープの線速度で除し
た値である。

紡糸ドラフトが３未満であると、ＰＰＴＡ分子鎖の配向
が不十分であることが多く、叩解フィブリルのＬ／Ｄ　
（フィブリルの縦と横の比）は小さく、フィブリル間の
絡合性も低下し、強力の低い紙しか得られない。

凝固浴から引出された凝固糸条物は、洗浄をうける必要
がある。洗浄は通常水で１段または２段以上で行われる
が、これを効率的に行うためにカセイソーダ等のアルカ
リ水溶液と水洗とを組合せて行ってもよい。洗浄によっ
て、溶媒をできるだけ抽出除去するのが好ましく、例え
ば硫酸を溶媒に使った場合、約１重量係以下の残留量に
するのが好ましい。洗浄の方法も特に限定されず、公知
の技術、例えば、水浴中を走行させる方法、回転するロ
ーラー上に水をかける方法、？ビンや総にまきつけたま
ま水洗する方法、ネットの上に堆積させて水をかける方
法、あるいはこれらを組合せる方法等から選ばれてよい
。

乾燥は公知の技術で行う。通常、室温以上、好ましくは
１００℃以上で繊維の含水量が数パーセントまたはそれ
以下になるような時間行う。その方法も゛自由で、例え
ば、ネット上に堆積させて行う方法、？ビンや総にまき
つけて行う方法、熱口−ル上を走行させて行う方法等で
よい。２段以上に分けて、同じまたは異なった室温ある
いは同じまたは異なった方法で行ってもよい。

乾燥をうけて得られた繊維は次いで叩解されてフィブリ
ル化される。叩解は、通常乾燥した繊維に対して行うが
、必要ならば洗浄中、または洗浄後の乾燥前に行っても
良い。

叩解を受ける前に、必須では々いが、一般に適当な長さ
に切断されることが多い。繊維の長さは合成紙の用途、
抄造条件等によって最適値が決定されるべきであるが、
通常１〜３０箇の範囲から選択される。短かすぎる時は
、叩解層のフィブリル同志の絡合長が短く合成紙成形層
の強度が大巾に低下し、また、逆に長すぎる時は、叩解
）性も悪く、得られたフィブリルの水中分散性が低下し
、均一な地合いの紙状物が得られ々いので望ましくない
Ｏ 叩解にはホーランド型ビータ−、リファイナー。

ゾールミル々ど通常の製紙用叩解機がいずれも採用され
る。叩解は水中において行なうのが一般的であるが、必
ずしも水単独のみに限定されるものでは々く、叩解をう
ける該繊維の非溶剤水溶液などの水性媒体中であれば差
支えない。叩解された短繊維は、湿式抄造可能であυ、
そし２てすぐれた水中分散性、絡合性、接着性を有する
複雑に枝状化したフィブリルと々る。

以下余白 本発明の方法によって得られたフィブリル化した繊維を
用いて抄紙するにあたってはそれ自体公知の製紙方法が
そのまま゛適用される。例えば、通常の丸網抄゛造機、
長網抄造機、さらにはヤンキー抄造機などの各種抄造機
によって湿式抄造しシート状物とする。抄紙時に於いて
繊維分散液中に必要に応じて、とろろあおいのごとき分
散助剤、ＰＶＡのごときサイズ剤等を適宜添加しても良
い。

本発明の製造方法では上記ポリアミドが単独で用いられ
るのが普通であるが、或いは他のパルプ繊維を適当な割
合で混抄してもよい。パルプ繊維と混抄する時も工程上
は何ら変更を要せず、叩解機中で本発明の方法によ°る
ポリアミド繊維とパルプとを同時に叩解すればよく、両
者は均一に分散し、繊維の絡合も充分に起る。かぐして
得られた湿潤シート状物はついで常法によシ、適す乾燥
を行う。次に通常の高温高圧で非レダー・−一処理して
高強力で、耐熱性にすぐれた紙が得られる。

本繊維の用途は紙に限定されるものではなく、枝分れ性
の良さから、摩擦材用として用いても好ましい効果が期
待できる。

実施例 以下、本発明を実施例について具体的に説明する。

実施例１及び比較例１ 特開昭５５−１２２０１２号公報の参考例にしたがって
、対数粘度５．８のＰＰＴＡを得た。

所定の比率のＰＰＴＡ及びナイロン６６（ポリヘキサメ
チレンアジパミド）を９９．８％硫酸にポリマー濃度（
ＰＰＴＡを基準）が１９重量係になるように８０℃で溶
解し、約２時間減圧下に脱泡した。

約８０℃に保持した光学異方性力ドープを濾過しつつ、
０．０６５關直径のオリフィス８００個を持つ紡糸口金
より押出し、約５朋の空気中を走行させた後、１０重量
裂の０℃硫酸水溶液中に導いた。

凝固液は炉斗状の浴に保持されて、凝固糸条とともに下
方へ流れ落ることによって凝固糸条に過剰な張力がかか
らないようにした。凝固浴よυ凝固糸条を３６０　ｍ７
分の速度でひき出しく７５の紡糸ドラフトに相当）、特
開昭５５−１２２０１２号公報の実施例１の洗浄、乾燥
装置に移して、各々の処理を行って叩解前の繊維を得た
。

得られた繊維の単糸デニールは１，５デニールであった
。この繊維を５朋の繊維長に切断し、ホーランド型ビー
タ−（クリアランス：０．２ｔｒｎｎ、ウェイト：５．
ｏｋｇ、繊維濃度″５．０％）で叩解し、フィブリル化
を行なった。

変動灸件、叩解状態及び得られたフィブリルの形状を一
覧表にして表１に示す。

以下余日

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. ８０〜９９５ｇ　５’　％のポリ（Ｐ−７エニレンテレ
   フタルアミド）と１〜２０重量係の脂肪族ポリアミドと
   を９５〜１０１重量係濃度の濃硫酸に溶解して光学異方
   性ドープを調製し、該ドープをオリフィスを通じて気体
   中に押し出し、次いで凝固浴にボζいて凝固させ、凝固
   せる糸条物を該凝固浴から紡糸ドラフトが少くとも３に
   なるように引出し、次いで叩解してフィブリル化させる
   こと全特徴とするポリアミド繊維の製造方法。