JPS6036504B2 - 芳香族ポリアミドステ−プル - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は可紡性が良好な捲縮芳香族ポリアミドステーブ
ルに関する。

更に詳しくは適切な捲縞を有し、且つその延伸工程以降
において特定の処理剤成分を特定の割合で含有する処理
剤を付与せしめた芳香族ポリアミドステープルに関する
ものである。芳香族ポリアミド系合成繊維は優れた耐熱
性と耐炎性を有しているための難燃性の繊維として最近
賞用されている。

しかし、芳香族ポリアミドステープルは、次に述べるよ
うな該繊維のポリマー特性に基づく多くの問題点を内蔵
しており、可紡性が良好な捲縞ステーブルは、これらの
問題点をそれぞれ克服してはじめて得られる。ところが
それぞれの問題点を克服し、良好な可紡性を有する捲縞
芳香族ポリアミドステープルは、これまで開発されてい
ない。芳香族ポリアミド繊維は、ポヱステル繊維あるい
はナイロン繊維と異なり、融点が非常に高いために通常
の熔融紡糸法では糸に成型することができなし、。

したがって普通、級糸法としてもっぱら湿式あるし、は
乾式法が採用されている。また、湿式法では塩化カルシ
ュウム水溶液からなる凝固俗を使用するので凝固工程に
おいてもポリマー中に塩化カルシュウムが含有せしめら
れる。いづれにしても糸を形成させた後、ポリマー中に
残存する塩化カルシュウムを除くために水洗が行なわれ
ているがポリマー中に残存する塩化カルシュウムを皆無
にすることは不可能に近く、いくらかのカルシウムイオ
ンはどうしてもポリマー中に残り、この残存カルシュウ
ムイオンが処理剤によりる処理工程で大きな悪影響を及
ぼす。例えは制電剤として通常よく使用されるアニオン
活性剤とくにスルホネート系あるいはホスフェート系化
合物とカルシウムイオンがイオン交換を起して水に不溶
性のカルシュウム塩に変化するために本来の性能が得ら
れず余分に処理剤に付着こせなければならないといった
問題も起る。さらにこの種の反応は処理剤付着裕中で起
るために本来可溶化透明の状態で得られるべき、処理剤
水溶液がカルシュウムィオオンによる置換が進行し、液
が白濁化し、さらに反応が進行するとスカム状物質が浮
遊し糸の製造工程の安定化にきわめて大きなマイナス因
となる。そして、さらに析出したスカムが繊維に付着し
二次加工工程特に紡績工程においてローラーなどに異物
となって付着し巻付きの原因となるとともにニ次加工工
程で針などをさびつかせる原因になる。

また、これまでによく知られているように芳香族ポリア
ミド繊維はポリエステル繊維などに比して制電性を与え
ることが非常に難かしく非イオン活性剤などでは二次加
工工程例えば紡績工程に適用できるような制電性は得難
く、アニオン活性剤の場合もカルシウムイオンとの反応
性という先述の制約条件のため具体的に選択し得る処理
剤はきわめて狭い範囲に限られる。またカチオン活性剤
を主体にすると二次加工工程での針の発錆さらにはカル
シウムイオンによる発錆などの欠点が助長される場合が
多い。加うるに耐熱性の問題もある。また、両性活性剤
などによる方法もあるがやはり針の発錆、耐熱性さらに
は吸湿性が大さし、ものが多く紡績性などもよくない。
これらの欠点を改良するために古くは防錆性と帯電防止
性とを有するアルキルホスフェート系の帯電防止剤を主
成分とする処理剤、さらにはアルキルホスフェート系の
帯電防止剤の欠点であるカルシウムイオンとの反応性を
低下しかつ制電性を改良するためポリオキシェチレン鎖
が導入されたアルキルホスフェート化合物類を主成分と
する処理剤が提案されてきた。

この場合アルキルホスフェート単独の場合と比べ、カル
シウムイオンとの反応にさし、してフロック状のスカム
が生成することはないが、初期段階では透明でもやがて
白濁化するので処理剤の量を可成り多くしないと処理効
果を出せないといった欠点がある。また処理剤を多くす
ると紡績性が低下しローラー巻き付きなどが増大し、生
産性が著しく低下する。更にポリエステル繊維あるいは
ナイロン繊維に比べて芳香族ポリァミド繊維は剛性が非
常に大きいという特性を有している。芳香族ポリアミド
繊維のこの特性が捲縮ステープルの可級性に非常に大き
な影響を及ぼし、芳香族ポリアミド繊維の紡績性を一層
困難なものにしている。すなわち、芳香族ポリァミド繊
維は、剛性が非常に大きいため、スタッフィングボック
スで得られる捲縞の形態や度合が剛性がもっと低いポリ
エステル繊維あるいはナイロン繊維とやや異なる。また
、芳香族ポリァミド繊維の高い剛性による過大なパルキ
ネス（嵩高度）などから、ラップリッキングが多くなっ
たり、カード及び練条工程でのコィラー詰まりが多発し
たり、集東性がひどく不足する等の問題点を有し、その
可縦性はポリエステル繊維あるし、ははナイロン繊維と
比較すると、著しく劣っているのが現状である。したが
って紡績性のすぐれた芳香族ポリアミドステープルを得
るために選ばれた捲縦縞にマッチした処理剤を付与しな
いと満足できるような可紡性良好な原綿は全く得難い。

本発明者らは、これらの欠点を除去すべ〈鋭意検討の結
果、延伸工程以降において、特定の成分を特定割合で含
有する処理剤で処理し、且つ適切な捲縮を付与するこに
よって、処理剤自体のカルシウムイオン交換性をできる
だけ低減せしめるとともにすぐれた制電性と極めて良好
な紡績性を有する芳香族ポリアミドステープルを得るこ
とに成功し本発明を完成したものである。

すなわち、本発明は２５側当りの捲緒数が９山以上、捲
統率が１６％以上の捲線を有し、かつ高級アルキル硫酸
ェステル及び／又はポリオキシェチレン高級アルキル硫
酸ヱステル（但しエチレンオキサィドの付加モル数は１
〜２０）の処理剤全量に占める割合が少なくとも４０重
量％以上である処理剤を付与せしめた芳香族ポリアミド
テープルである。

本発明における芳香族ポリァミド系合成繊維としては、
例えば次のものがあげられる。

（１｝ 芳香族環を有するジカルボン酸と、芳香族環を
有するジアミンとの縮合ポリアミド。

例えばジカルボン酸としては、テレフタル酸、ィソフタ
ル酸等、ジアミンとしては、メタフヱニレンジアミン、
キシリレンジアミン等を使用した−種のジカルボン酸、
一種のジアミンからなるホモポリマーであってもよく、
ジカルボン酸成分とジアミン成分のうち、何れか一方又
は、両方が２種以上の化合物よりなる共重合ポリマーで
であってもよい。代表的なものとして、例えばポリメタ
フエニレンイソフタルアミド、ポリメタキシレンジアミ
ンテレフタルアミド、あるいはメタフェニレンジアミン
、イソフタル酸、およびテレフタル酸の共重合ポリマー
等がある。（２） 芳香族環を有するアミノカルボン酸
を重縮合したポリァミド。例えば、アミノ安息香酸、パ
ラアミノメチル安息香酸等を使用した一種のみからのホ
モポリマーであってもよく、二種以上のアミノカルボン
酸の共重縮合ポリマーであってもよい。代表的なものと
して、例えばパラァミノ安息香酸の重縮合物があげられ
る。‘３｝ 前記‘１１、■を共重合したポリアミド。

代表的なものとして、例えばメタフニレンジアミン、ィ
ソフタル酸、パラアミノ安息香酸の三成分を共重縮合し
たポリアミドなどである。本発明で用いられる高級アル
キル硫酸ェステル化合物としては一般式ｍの通常公知の
化合物を用いることができる。

Ｒ−○（ＣＱＣ日２０）ｎＳ０３× ・・・・・・
・・・【１’（但し、Ｒは飽和又は不飽和の高級アルキ
ル基、ｎは平均重合度を示し、ｎ＝０〜２０、Ｘはアル
カリ金属、アンモニウム、アルカノールアミン等を示す
。

）一般式【１’で示される本発明の化合物としては例え
ば、オクチルー、ラウリルー、ミリスチルー、セチルー
、ステアリルー、オレィル硫酸ェステルや、ャシ油、パ
ーム油、パーム核油、オリーフ油、牛脂、豚脂、鯨油等
天然高級アルコールの硫酸ェステルやチーグラー、オキ
ソ、改良オキソー、セカンダリーアルコール等合成アル
コールの硫酸ェステルなどのナトリウム、カリウム等の
アルカリ金属塩、アンモニウム塩、モノヱタノールアミ
ン塩、ジヱタノールアミン海、トリェタノールアミン塩
及び／又はこれらのポリオキシェチレン付加物（但し、
ｎ＝０〜２０）等を挙げることができる。

本発明の高級アルキル硫酸ェステル又はポリオキシヱチ
レン高級アルキル硫酸ェステルはそれぞれ単独で使用す
ることをでき、あるいは両者を混合して使用することも
できる。一般式ｍで示される化合物のうち、Ｒが炭素数
８〜１８の飽和あるいは不飽和のァルキル基、ｎは０〜
１０（特に好ましくは２〜６）、Ｘはナトリカム又はカ
リウムの化合物が好ましい。

例えば、ＰＯＥ（１）オクチルサルフエート、ＰＯＥ（
２）デシルサルフエート、ＰＯＥ【３｝セチルサルフヱ
ート、ＰＯＥ（５｝オレイルサルフエート、ＰＯＥ〔１
０’ステアリルサルフェートなどのナトリウム塩あるい
はカリウム塩をあげることができる（ここでＰＯＥ（Ｘ
）はポリオキシェチレンンの平均付加モル数が×である
ことを示す）。これらのサルフェート類、特にポリオキ
シェチレン付加のサルフェート類は古くから耐硬水性に
富むということでカルシウムイオン交換性が極めて小さ
い界面活性剤として知られ、事実本発明におけるカルシ
ウムイオンの反応性の面では他に類をみなし、安定した
化合物であり、透明水溶液は白濁には至らない。

従って非常に安定な制電性を有する。本発明の高級アル
キル硫酸ェステル及び／又はポリオキシヱチレン高級ア
ルキル硫酸ェステルの処理剤全量に占める割合は少なく
とも４の重量％以上必要であり、それ以下の場合にはカ
ルシウムイオン反応性が増大し、処理剤水溶液の安定性
に欠け、本発明の効果を奏することができない。

高級アルキル硫酸ェステル及び／又ははポリオキシェチ
レン高級アルキル硫酸ェステル以外の成分については特
に限定するものではない。すなわち本発明の目的と効果
をそこなわない範囲のものであればなにを併用しても良
い。例えば平滑剤と乳化剤あるいはカチオン活性剤、両
性活性剤、その他のアニオン活性剤、非イオン活性剤な
どを１種又は２種以上併用することができる。これら併
用剤のうち、本発明の効果を向上させるものとしてはア
ニオン活性剤の併用が一層好ましい。例えばポリアルレ
ンオキシド付加の高級アルキルホスフェ−ト系アニオン
があげられ、例示すれば、ＰＯＥＭラウリルホスフエー
ト、ＰＯＥｔ３７ラウリルホスフヱート、ＰＯＥ側オレ
イルホスフエート、そしてＰＯＥ（１のステアリルホス
フヱートなどのナリウム塩又はカリウム塩、更にはオク
チルァルコール・ラウリルアルコール、セチルアルコー
ルなどの高級アルコールにエチレンオキシドとプロピレ
ンオキシドの両者を反応させて得られる変性アルコール
を用いて合成されるリン酸ェステルのナトリウムあるい
はカリウム塩である。しかし配合量としては６０％を越
えることはなく、好ましくは３５％以下で併用される。
更に本発明の処理剤で処理された芳香族ポリアミドステ
ープルは２５肌当りの捲縮数が９山以上で、捲縮率が１
６％以上の捲縮を有する必要がある。

たとえば処理剤が芳香族ポリアミドステープルに対しあ
る程度優れた可紡性を与えるものであってもそれを付与
された芳香族ポリアミドステープルの可紡性が単純にそ
れのみで実用上許容される水準まで高められるものでは
ない。捲縮の可紡性に及ぼす影響は極めて大きいことは
従来より知られているが、本発明者らは芳香族ポリアミ
ドステープルの場合は、可紡性に与える捲縮の効果が特
別に大きいこと並びに可級性を良好にならしめる捲縮数
と聡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、且つ縞が本発明の範囲内にある芳香族
ポリアミドステープルのみが良好な可織性を与えること
を突きとめたのである。すなわち、本発明の処理剤で処
理された芳香族ポリアミドステープルにおいて、捲線数
が９山未満になると、カード工程における重容な要素で
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、テーカイン港付及びシリンダ−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、又カー
ド及び練条工程のコイラチューブ詰まりが多発し安定な
操業が困難となる。

一方、捲統率が１６％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、テー力ィン捲付及びシリンダー捲付
が多発するとともに練条工程での‐ラー捲付が増大し、
又カード及び練条工程でのコィラーチューブ詰まりが多
発する。従釆より単独又は他織維と混紡して大量に紡績
されているポリエステル繊維ステープル等の場合、ステ
ープルの捲縦数をＸ山とし、捲縮率をＹ％とすると（Ｘ
及びＹの値は通常のポリエステル繊維ステープルでは１
０〜１５）、Ｙは×と等しいかあるいは×より少し小さ
い値の捲縦領域においても、その可紡‘性は公知の如く
良好である。しかしながら、芳香族ポリアミドステープ
ルの場合は驚くべきことに、×値よりＹ値を大きくしな
ければ良好な可紡性が得れないという事実を見出し、さ
らに本発明の処理剤で処理された芳香族ポリアミドステ
ープルのＸとＹの範囲と可紡性についてさらに詳しく検
討した結果、×（捲瀬数）が９山以上で且つＹ（捲縮度
）が１６％以上（好ましくは１７〜２２％）の範囲に入
るもののみが良好な可紡性を示すことを見出したもので
ある。なお、ここで言う捲縦数及び捲線度はＪＩＳ−Ｌ
Ｉ０７４によって測定された値である。

芳香族ポリアミドステープルに本発明の処理剤を適用す
る方法としては１〜５％程度の水溶液としてローラー法
、浸薄法、スプレー法などで延伸以降のいずれの段階で
処理してもよい。

付着量としては本発明における処理剤を繊維に対して約
０．１〜０．４％付着させることによって良好な可紡性
力乳得られる。芳香族ポリアミド繊維への捲縮付与は、
処理剤を付与する前又は後でトウをフタッフィングボッ
クス等に通すことによって得られる。

以下実施例をあげ、本発明を具体的に説明するが、実施
例中「％」は全て「重量％」を示し「部」は重量部を示
す。

また評価は以下の方法で行った。

ｏ処理液の白濁性の良否 トウを処理する処理槽の水溶液の透明度について１時間
後に処理槽の液の濁度をもて定性的に判定した。

ｏカード特性（紡績性） ２６０×５５％ＲＨで３００ゲレン／Ｙｄ×１公．ｐ．
ｍでカードにかけてラップリツキング、口出し時のコイ
ラーチューブ詰り、およびカレンダーロールとコィラ一
閲でのスラィバ−垂れをふくめ、問題のないものを○、
カード特性の良くないものを×として判定した。

ｏ糠条特性（紡績性〉 ２５００×５５％ＲＨで３００ゲレン／Ｙｄを１８０の
ノｍｉｎの紡遠で線条機を通過させ、口出し時の練条ロ
ーフー語りや練条ローフ−への巻付きからみて総合的に
良い方向のものを○とし、劣るものを×として判定した
。

実施例１〜１２、比較例１〜４ 溶剤をＮ−メチル−２−ピロリドン、溶解助剤を塩化カ
ルシウムとして、ｍ−フヱニレンジアミンとィソフタル
酸クロリドの溶液重合によって得られたポリメタフェニ
レンィソフタルアミド溶液を塩化カルシウム水溶液中に
押し出し、凝固させ１２．８万デニールのトウとなし、
これを水洗後３．２倍に灘水中で延伸し、ついで乾燥し
、３４０りＣ‐で熱処理し、ついで第１表に示される処
理剤を常温で捲縞前に付着させ、ついでスタッフィング
ボックスを通して捲縞をかけ、さらに該トゥを切断し、
２デニ−ル×５１帆のステープルを得た。

繊維に対する処理剤の付着量はいずれも０．１５％であ
り、ステープルの階縦数及び捲縞度はいずれもそれぞれ
１２山及び１８％であった。処理剤の白濁性、並びに原
綿の比抵抗、及び可紡性は定性的に評価し以下のごとく
示した。

（良）○＞○−△＞△＞×＞ｘ×（不良）を示表−１Ａ
＝ＰＯＥｔ３）ラリウルサルフエートのＮａ塩Ｂ＝ＰＯ
別３）ラウリルサルフエートのＫ塩Ｃ＝ＰＯＥｔ３）ラ
ウリルホスフエートのＫ塩Ｄ＝Ｐ０８（５）セチルサル
フエートのＮａ塩Ｅ＝ラウリルホスフエートのＫ塩Ｆ土
ＰＯＥ（１０）ノニルフエニルエーテルＧｉステアリル
トリメチルアンモニウム・ジメチルホスフエートＨ＝Ｐ
０８（１０）ラウレート１＝ラウリルサルフエートのＮ
ａ塩 Ｊ＝ＰＯ別３）ヤシ油アルコールの硫酸ェステルＮａ実
施例 １３〜１６実施例１〜１２と同様にして得たステ
ープルの紡績性を評価した。

但し、処理剤はすべて実施例４の組成で、付着量は全て
０．１５％であり、捲縮のみを変更した。結果は表−２
に示す。表−２

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ ２５ｍｍ当りの捲縮数が９山以上、捲縮率が１６％
   以上の捲縮を有し、かつ高級アルキル硫酸エステル及び
   ／又はポリオキシエチレン高級アルキル硫酸エステル（
   但し、エチレンオキシドの付加モル数は１〜２０）の処
   理剤全量に占める割合が少なくとも４０重量％以上であ
   る処理剤を付与せしめたことを特徴とする芳香族ポリア
   ミドステープル。