JPS59623B2 - 耐熱性不織布及び紙状物の製造方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は耐熱性不織布及び紙状物の改良された製造方法
に関するものである。

従来全芳香族ポリアミドのみから不織布及び紙状物を製
造する方法としては、（イ）全芳香族ポリアミド溶液か
ら該ポリアミドを沈澱させてパルプ状の粒子（Ｆｉｂｒ
ｉｄ）となし、該粒子を合成繊維と混抄して電気絶縁紙
を製造する方法、（口）全芳香族ポリアミド繊維からな
る基布に全芳香族ポリアミド溶液を含浸させ、乾燥によ
り凝固させる方法、及び←→全芳香族ポリアミド繊維か
らなる基布に全芳香族ポリアミド溶液を含浸させ、湿式
凝固させる方法等が提案されている。

しかしながらこれらの方法には繊維製造以外の特殊な工
程を要するという共通の問題点の他に各各次のような欠
点があつた。

（イ）の方法の欠点； Ｆｉｂｒｉｄの洗浄に多量の水
を用いる為廃水又は溶剤回収の点で問題がある。

（至）の方法の欠点；乾燥時の加熱のため基布繊維が溶
解、膨潤して得られる紙状物質の強度が低下し、脆くな
る。←〕の方法の欠点：凝固層が多孔質となつて電気絶
縁性が低下する。

本発明はかかる従来法の問題点を一挙に解消し、繊維製
造以外の特殊な工程を経ずに全芳香族ポリアミド繊維の
みからなる不織布及び紙状物を製造しうる方法を提供す
るものであつて、その発明の要旨とするところは、紡糸
延伸後緊張熱処理して得た全芳香族ポリアミド繊維（八
と、紡糸延伸後水又は蒸気により緩和して得た全芳香族
ポリアミド繊維（Ｂ）とを混合してウェブを形成し、次
いで該繊維の溶剤水溶液で膨潤させることなく加熱加圧
処理することを特徴とする耐熱性不織布及び紙状物の製
造方法にある。

本発明で用いる全芳香族ポリアミド繊維（八は繰り返し
単位の８０モル％以上が、メタフェニレンイソフタルア
ミドである重合体から製造される。

共重合割合が２０モル％以上になると、得られる繊維の
結晶性が著しく低下するので好ましくな（）Ｏ即ち、こ
の（Ａ）繊維は得られる紙状物に実用的強度を保有させ
るものであり、そのためには分子鎖が配向結晶化してい
ることが必要である。

この様な繊維は全芳香族ポリアミド溶液を乾式、或いは
湿式、或いは乾、湿式紡糸した後、延伸し、緊張熱処理
することにより製造することができる。

即ち、紡糸後の未延伸糸を温水中で脱溶剤を行いながら
、又は脱溶剤を行つた後２〜６倍、好ましくは３〜５倍
延伸して繊維に配向を与え、次いで乾燥後ガラス転移温
度以上の温度、例えばポリメタフェニレンイソフタルア
ミドの場合は２８０〜３６０゜Ｃで緊張下に熱処理され
る。この工程で該繊維は結晶化し、構造がセットされ、
後述の加熱、加圧工程でも全く融けないといぅ性質を有
するようになる。

この繊維（八は、長繊維のまま使用してもよく、又短繊
維状にして使用してもよい。

一方、前記繊維（八を結合させるための繊維（Ｂ）は繰
り返し単位の７０モル％以上がメタフェニレンイソフタ
ルアミドである重合体から製造される。

共重合害恰が３０モル％以上になると、得られる繊維の
耐熱性が低下するので好ましくない。こクＢ）繊維は前
記囚繊維を結合させるものであり、加熱、加圧下での結
晶化速度が熱融着速度より遅いことが必要である。この
様な繊維は該ポリアミド溶液を乾式、或いは湿式、或い
は乾、湿式紡糸した後、温水中で２〜６倍延伸し、次い
で水又は蒸気によつて緩和させることによつて得ること
ができる。

この場合工程での取扱い性の点からは温水中で３倍以上
延伸することが好ましい。

又緩和処理は３０℃以上、好ましくは８０℃以上の水、
又は高圧Ｏ蒸気、好ましくは１５０℃以下の蒸気で行な
う。

この緩和処理は延伸直後、或いは捲縮を与えた後、或い
はカットしてステーブル状にした後、或いは湿式抄紙工
程等、いずれの工程で実施しても良い。

この様な緩和処理を受けた繊維は、後述の加熱、加圧工
程に於いて軟化、融着を起こすという性質を保有する。

本発明で云う全芳香族ポリアミドとは、アミン成分とし
てメタフェニレンジアミン及び／又は他の芳香族ジアミ
ンを用い、酸成分としてイソフタル酸及び／又は他の芳
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。

メタフェニレンジアミン以外に用いられる芳香族ジアミ
ンとしては、バラフェニレンジアミン、ベンジジン、４
・４’ジアミノジフェニルエーテル、４ ・４’ジア
ミノジフェニルスルホンなどがある。

酸成分として通常は高活性誘導体の酸一〜ライトが用い
られ、好適な芳香族二塩基酸・・ライトとしては、イン
フタル酸クロライドの他に、テレフタル酸クロライド、
１・４ナフタレンジカルボン酸クロライド、３クロロイ
ソフタル酸クロライド、ビス（バラクロロカルボニルフ
ェニル）エーテル等が掲げられる。本発明に用いる芳香
族ポリアミドの重合方法は特に限定されるものアはない
が、ジアミンと二塩基酸ハライドからの重合方法として
は溶液中での重合成いは界面重合などの方法がある。

紡糸用ポリアミド溶液は溶液重合で得られる溶 液を直
接用いても良く、又は一旦分離した重合体を溶媒に溶解
して調整しても良い。

適当な溶媒としてιＡＮ−Ｎジメチルホルムアミド、Ｎ
−Ｎジメチルアセトアミド、Ｎメチルヒロリドン、ジメ
チルスルホキシド、ヘキサメチルホスホルアミド、テト
ラメチル尿素等の有機溶媒、或いは溶解性の向上を目的
に、これ等溶媒にリチウムクロライド、カルシウムクロ
ライド等の無機塩を添加した溶媒系、又は硫酸、弗化水
素、発煙硫酸、クロル硫酸、ポリリン酸等の無機溶媒が
用いられる。

溶液中の重合体濃度としては、重合体の共重合組成、重
合度、或いは紡糸方法によつて異るが、概略５〜２５重
量％が望ましい。

前記（八繊維と（Ｂ）繊維との混合割合は、製品に要求
される形態や性質に応じて適宜選択することが可能であ
り、特に空隙率を多くしてワニス含浸性の良好な、不織
布として有用な製品を得るには、混合ウェブ中の、（Ｂ
）繊維の含有率を１０〜７５重量％、一方、空隙率を少
くして、フィルム状の紙状物として、例えば複合素材の
支持体として、有用な製品を得るには６５重量％以上が
適当である。

ウェブとしては、捲縮を賦与し、適当な長さに切断した
いわゆるステーブル状にしてから、カード機により適当
に繊維同志妙・らみ合わせたものばかりでなく、捲縮を
賦与しないで．５〜２０ｍｍ程度に切断して水に分散さ
せた後、ネット上にシート状に抄造したものでも良い。
ウェブの形成に於いて、（八旧両繊維の組成は同一組成
である必要はなく、特に熱融着性の向上には、（Ｂ）繊
維として共重合体を用いることは良好な結果を与える。

好適な例としては、（Ａ）繊維として、ポリメタフェニ
レンイソフタルアミドを用い、（Ｂ）繊維として、イソ
フタル酸クロライド／テレフタル酸クロライドニ９０／
１０（モル比）と、メタフェニレンジアミンとを、重縮
合して得られる共重合体を用いる場合が掲げられる。得
られたウェブの加熱、加圧処理は製品の要求される性質
に応じて適宜選択されるべきであるが、温度１２０〜３
５０℃、特に２００〜３２０℃、圧力５０〜５００ｋｇ
／Ｃｄが望ましい。

加熱、加圧装置としては、加圧成型機、カレンダーロー
ル等の、通常の加熱機を用いることができる。

尚本発明で使用する繊維（Ｂ）は、先にも述べたように
、加熱加圧工程において軟化、融着を生じ、バインダー
としての優れた性能を発揮するので、混合ウェブの加熱
加圧処理に先立つて、ウェブ構成繊維の溶剤水溶液で膨
潤せしめるような処理は全く不要であるばかりでなく、
却つて得られる不織布又は紙状物の強度低下を招くおそ
れがあるので避けなければならない。以上の如き本発明
によれば、繊維製造以外の特殊な工程を要することなく
耐熱性に優れた全芳香族ポリアミド繊維のみからなる不
織布及び紙状物が得られ、これらのものは耐熱性に優れ
ると共に、充分な強伸度特性を有し、通常の用途はもち
ろんのこと、特に耐熱性の要求される建材、内装材、電
気絶縁材料として好適である。

以下実施例により本発明を更に詳述する。

実施例１ ジメチルアセトアミド中で、メタフェニレンジアミンと
イソフタル酸クロライドとを溶液重合して得られた、相
対粘度３．６（９５％硫酸中濃度１ｔ／１００ＣＣ）３
０℃で測定）のポリメタフェニレンイソフタルアミド２
０重量％、塩化カルシウム９３重量％、水３重量％を含
有する重合溶液を孔径０．１５ｍｍ、孔数２００のノズ
ルを用い、乾式紡糸することにより９デニールの未延伸
糸を得た。

この未延伸糸を９０℃の温水中で脱溶剤を行いながら、
約４倍に延伸し、乾燥後３３０℃の熱板で緊張下（延伸
倍率１．１倍）熱処理し、次いで捲縮を与えた後、長さ
５０ｍｍにカットし、配向結晶化した２デニールの繊維
から成るステーブル（Ａ，）を得た。一方、同じ重合溶
液から乾式紡糸して得た５デニールの未延伸糸を９０℃
温水中で脱溶剤を行いながら、約４倍に延伸し、乾燥後
、捲縮を与えた後、１３０℃の水蒸気でアニール処理を
行い、長さ５０ｍｍにカットして、緩和繊維から成るス
テーブル（Ｂ，）を得た。

ステーブル（Ａ１）及び（Ｂ１）を（Ａ，）／（Ｂ１）
＝６０／４０（重量比）に混合して、カード工程を通し
て得たウェブを３１０゜Ｃの熱ロールにて線圧１２０ｋ
ｇ／ＣＴｒＬで圧着したところ、坪量３０ｔ／ｍ”、厚
さ１．５ｍｉ１の不織布が得られた。

この不織布の強度は５．０ｋｇ／一、伸度５％、密度０
．６８Ｖ／Ｃｃであつた。一方、ステーブル（Ａ、）（
Ｂ，）を（Ａ，）／（Ｂ，）＝１０／９０（重量比）に
混合してカード工程を通して得られるウェブを３００℃
の熱ロールにて、線圧１２０ｋ９／Ｃｍで圧着したとこ
ろ、フィルム状のしなやかな紙状物が得られた。

この紙状物の強度は７．１ｋｇ／Ｍ７７Ｉ、伸度８％、
密度０．８３ｔ／ＣＣであつた。

実施例２ 実施例１で用いたと同じ重合溶液から乾式紡糸して得た
、５デニールの未延伸糸を９０゜Ｃの温水中で脱溶剤を
行いながら約３．５倍に延伸し乾燥して繊維（Ｂ２）を
得た。

この繊維（Ｂ２）と実施例１で得た、配向結晶化繊維（
Ａ１）とをそれぞれ、長さ１５ｍｍにカットし重量比で
（Ａ１）／（Ｂ２）＝５０／５０になる如く、沸水中に
離解分散すると共に（Ｂ２）繊維を十分緩和させた。

次いで傾斜短網タイプの抄紙機によりシートを形成した
。

得られた湿潤シートを脱水し、乾燥後３２０゜Ｃの熱ロ
ールにて、線圧１２０ｋ９／Ｃｍで圧着し、不織布を得
た。

この不織布の強度は６．７ｋｇ／ｍ東伸度５．５％、密
度０．７６１／Ｃｃであつた。

実施例３ Ｎ−メチルピロリドン中で、メタフエニレンジ門 アミ
ンとイソフタル酸クロライド／テレフタル酸クロライド
ニ９０／１０（モル比）とを溶液重合して、相対粘度３
．５の全芳香族ポリアミド１９重量％を含む重合溶液を
得た。

これを３倍量のＮ−メチルピロリドン中で希釈した溶液
を激しく攪拌した水酸化カルシウムを含む多量の水中へ
投じ、ポリマーを析出させるとともに重合時発生する塩
酸を中和した。

析出したポリマーを沢別し、次いで冷水で数回洗浄した
後８０℃の減圧乾燥機で乾燥した。

得られたポリマーを、Ｎ−メチルピロリドンに溶解して
重合体濃度２２重量％の紡糸用溶液を調整した。この溶
液を孔径０．１０ｍｍ，孔数６０００のノズルを用いて
塩化カルシウム、Ｎ−メチルピロリドンを含む水中に湿
式紡糸し、これを連続的に水洗浴へ送つて残存溶剤を除
去しながら４倍に延伸した。

この延伸糸を乾燥後捲縮を与えた後、１２『Ｃの蒸気で
アニール処理を行い、長さ５０ｍｍにカットして５デニ
ールの緩和繊維から成るステーブル（Ｂ３）を得た。

一方、同じ延伸糸を乾燥後、３３０’Ｃで緊張下（延伸
倍率１．２５倍）熱処理し、次いで捲縮を与えた後、長
さ５０ｍｍにカットし、配向結晶化した、２デニールの
繊維から成るステーブル（Ａ２）を得た。

ステーブル（Ａ２）及び（Ｂ３）を（Ａ，）／（Ｂ３）
＝６０／４０（重量比）に混合してカード工程を通して
得られるウェブを３１０℃の熱ブレスにて、３秒間圧着
して、不織布を得た。

この不織布の強度は４．６ｋ９／Ｍｄ、伸度６．３％、
密度０．５９Ｖ／Ｃｃであつた。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 紡糸延伸後緊張熱処理して得た全芳香族ポリアミド
   繊維（Ａ）と、紡糸延伸後水又は蒸気により緩和して得
   た全芳香族ポリアミド繊維（Ｂ）とを混合してウェブを
   形成し、次いで該繊維の溶剤水溶液で膨潤させることな
   く加熱加圧処理することを特徴とする耐熱性不織布及び
   紙状物の製造方法。