JPS6312713A - 全芳香族ポリアミド扁平糸とその製造方法 - 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】

ａ、産業上の利用分野 本発明は、ポリメタフェニレンイソ７タル７ミド系全芳
香族ポリアミドからなる新規な扁平糸、その製造方法、
及び！Ｉ＊扁平糸をブラシ素材として用いたブラシに関
する。 ｂ、従来技術 ポリメタフェニレンインフタル７ミド系全芳香族ポリア
ミド（以下これを”　ＰＭＩＡ　”と略称することがあ
る）は、ガラス転移点が約２８０℃、融点と熱分解点が
ほとんど同じで約４２０℃、限界！！！素指数が約３０
であるため、耐熱性や離燃性に優れており、また分子の
剛直性も適当なこともあり−Ｃ，Ｎｏｍｅｘ■　（デュ
ポン社）。 コーネツクス■（前人）等の名称で繊維として大量に製
造し、市販されている。これら市販繊維は、例えば特公
昭３８−８７０号、特公昭４７−５０２１９号、米国特
許第３，３６０，５９８号及び特公昭４６−３８６１２
号等の明細書に記載されているように湿式や乾式、ある
いは特公昭４２−８１５号記載のような乾式ジェット−
湿式紡糸法も知られているが、いずれにしても市販繊維
はこれらの溶液紡糸法によって製造され℃いる。 このようにＰＭＩＡの繊維化を、溶液紡糸法にたよらざ
るを得ない最大の理由は、ＰＭＩＡは融点が篩（シかも
熱分解点と近接しているために溶融紡糸がきわめて困難
なこと（ある。 溶液紡糸法の問題点としては、溶剤の回収あるいは中和
設備の投資、生産性の低さ等によるコスト高があげられ
るが、この他にさらｉＣム大な改善すべさ見のがすこと
のできない点として下記の点があげられる。 その第１の点は、溶液紡糸法によっては、円形断面糸で
３０　ｄｏ以上、殊に５０ｄｅ以上の太デニール繊維の
製造がきわめて困難なことである。 その理由は、溶液紡糸後の脱溶媒過程では、一般に外皮
部の溶媒が優先的に逃散するから、外皮がまず最初に凝
固し始めるため、繊維が太くなればなるほど芯部の脱溶
媒が次第に遅れる結果となるからである。すなわち太い
繊維を製造するには、脱溶媒工程な異富に長（とらざる
を得なくなり、実際問題とし工生産困廟となるばかりか
、物性的には表面と内部の脱溶媒差によって微細＠造に
大きな差が生じて極端なスキンコア構造となり、使用に
耐えない程度になってしまうからである。 このような問題点は扁平糸を得ようとする場合、扁平断
面の厚さくｔｌをあまり太き（とれなくなる現象につな
がってくる。浴液紡糸法において、円形断面糸を得よう
として円形ノズルで紡糸しようとし壬もｌ　Ｏｄｏ以上
になると糸の断面はマユ型に歪んでくることかられかる
ように、扁平断面ノズルで扁平糸を得ようとする場合、
扁平断面の厚さをＵ、０３ｓｎ以上にすることはきわめ
て困難である。 その第２は、溶成紡糸ｔ℃使用したη機溶剤や易溶化助
剤とし℃の無機塩類が最終製品に残ってしまうことであ
る。ｌ’ＭＩＡの溶液紡糸に使用される溶剤としては前
記引用文献に記載されている如く、ジメチルホルムアミ
ド、ジメチルアセトアミド、Ｎ−メチルピロリドン等の
非プロトン極性溶剤が使用さｎ、また前記無機塩類とし
ては、塩化リチウム、塩化カルシウム等の周期律表第■
族又は■族の金属のノ・ログン化塩が使用されている。 これらの浴剤や無機塩類が最終製品に残留していること
は、分析結果から明らかであり、％ＫＷ剤が１％近りＩ
Ａ留し℃いる事実は耐熱性等への悪影響のみならず、医
療。 食品関係の使用への制限が懸念される。 本発明者の知るところによれば、湿式や乾式法等の溶液
紡糸法によつ℃、完全に前記溶剤の残留しないＰＭＩＡ
繊維を得ることは、実際問題とし℃きわめて困難である
。溶媒の除去に関し℃は上記市販繊維の場合はたかだか
直極にして数１０ミクロン程度であることを考慮すると
厚さが０．０３ｍ以上の扁平糸を溶液紡糸法で紡糸して
溶剤を完全に除去することはほとんど不可能であること
が理解されよう。 溶液紡糸法の問題点のＭ３は、太デニール化するほど繊
維断面が歪んでくることである。このことは、脱溶媒過
程に起因するもので、扁平糸の場合は、扁平面が歪んで
波打ったり断面が一様でなくなったりし℃所望の均一な
扁平断面になりにくい。 ところで、一般に扁平糸を製造する方法とし℃フィルム
状物を一定巾にスリットする方法が知られているがＰＭ
ＩＡの扁平糸に関してもフィルムから製造することの６
１能性が残されている。 ＰＭＩＡのフィルムに関しては特開昭５８−２１２９２
０号、特開昭５９−１０８０３５号等で公開されている
如（溶液法で製造可能である。 しかしながら、０，０３ｖ＋を以上の厚さのフィルムを
製造することが困難である点、非プロトン性極性溶剤を
完全に除去することが困難である点は繊維の場合と全く
変らない。 一方、本発明者は、かつて他の共同研究者とともに、全
芳香族ポリアミド１合体を溶融紡糸して剛毛を製造すべ
く種々研究し、これに成功し特開昭５７−１９２４３６
号、特開昭５８−１０９６１８号９％開昭５８−１０９
６１９号及び特開昭５９−１４４６０７号の各公報にお
いて提案した。 上記提案Ｋｉｄける製造方法の要点は、実質的に固体状
の全芳香族ポリアミドを、通電加熱された薄いメツシュ
状の紡糸口金で瞬間的に浴融し、該全芳香族ポリアミド
が実質的に繊維形成能を失わない時間内に該メツシュ状
紡糸口金の多数のｍ隙から吐出させ、強制引取りしつっ
ただちに冷却固化する方法である。 このような提案によるＰＭＩＡ系剛毛は、従来の溶液法
による細デニール繊維では考えられなかった用途分野に
１１々適用され得ることがわかったが、高度の力学的耐
久性に関してはより一層改良されることが望まれた。た
とえば、特開昭５８−１３６３１１号で提案した如く耐
熱性ブラシとしては、！わめて有用であることがわかっ
たが、大きな曲げ変形をともなう苛酷な条件下での長時
間使用には剛毛がブラシの根元で折れる現象が度々みら
れた。 また、この剛毛な織物にして耐熱ベルト等に使用する場
合、さらに高度の力学的耐久性と同時に剛毛の均一性が
要求された。 そこで本発明者は、このような問題点を解決すべく下記
の如く種々解析を進めた。その結果、上記本発明者の提
案にとられれることなく大きく発想を転換し、本発明に
到達したものである。 すなわち、デニールが大きくて折れにくい剛毛をつくる
には、単純に断面を扁平化することが一つの有効な手段
であるが、上記提案の繊維は長さ方向に不規則な周期的
に断面積の大きさの変化を有しており、繊維円断面変動
係数ＣＶ（Ｆ）が０．０５〜１．０の範囲にあり、形成
された繊維の断面は不定形でおおむね非円形ではあるが
扁平ではなく、本発明の対称とする均一な扁平糸とはか
げはなれ℃いる。 一方、ＰＭＩＡの剛毛に関し、タフネス９．耐曲げ疲労
性９弾性回復性等のいわゆる力学的耐久性を増大させる
基本的な手段を更に種々検討した結果によれば、ＰＭＩ
Ａの分子を結晶化させず圧配向させることがきわめて有
効であることが判明した。このことは、ＰＭＩ　Ａが元
来硬い分子骨格からなっており、ガラス転移点（Ｔｇ）
が約２８０℃ときわめて高い為と推定される。 ところが前記の提案では、金網等の多数の細隙を有する
薄いメツシュ状紡糸口金を使用するため、口金における
ＰＭＩＡの温度を瞬間的にＰＭＩ　Ａの融点（Ｔｍ　）
の近傍まで上げて粘度を下げて紡糸するために、一種の
三次元架橋構造が形成され、紡糸によって固有粘度が増
大していることが明らかとなった。従ってこのような繊
維を延伸して配向化させるためには、架橋をほどいてや
る必要があるから後述の如く延伸操作上はきわめて問題
であった。 一般に、繊維の配向を上げる有効な手段とし

【延伸手段
が知られており、ＰＭＩＡ繊維の延伸に関しては、特公
昭３８−８７０号、特公昭４２−８１５号、特開昭５２
−１８９２０号等の公報に記載されているように温水延
伸や熱板鶏伸等が公知である。 しかしながら、これらはいずれも溶液紡糸法で紡糸され
た残留溶剤を含む未延伸糸の延伸に関するものであって
、残留溶剤を全く含まないＰＭＩＡ繊維の延伸挙動は、
驚くべきことに事慣が−変することが本発明者の研究に
より明らかとなった。すなわち、溶液紡糸されたＰ　Ｍ
　Ｉ　Ａ未延伸糸に残留する高々Ｉｅ２％の非プロトン
系極性溶剤はＰＭＩＡのガラス転移点をあいまいにし、
温水の如き低温でも可能なほど延伸を容易にし、ざらＫ
Ｍ晶化温度を実質的に低温側に移動させて結晶化を容易
にしている。 ところが本発明者の研究では非プロトン系極性溶剤を実
質的に含まないＰＭＩＡ愼維は、２８０℃近傍に四重な
ガラス転移点（Ｔｇ　）を有し、３６０℃近傍に結晶化
ピーク温度を有しており、従って、繊維を′ｒｇ近傍の
温度まで昇温しなげれば延伸は困難であり、３６０℃近
傍まで昇温するか、あるいはより低温で長時間熱処理す
るかしなければ結晶化もあまりしないことが判明した。 すなわち、非晶配向構造のＰＭＩＡ繊維を得るには非プ
ロトン系極性溶剤を実質的に官まない、ＰＭＩＡの未延
伸糸を、１ｇ近傍の結晶化しない温度で高倍率に延伸す
ればよいと推察される。 以上の知見によれば、前記提案のｐＭＩＡ繊維は、非プ
ロトン系極性溶剤を実質的に含まない点で好都合である
が、前記提案のＰＭＩＡ＃Ｌ雄は下記の点で不利であっ
たといえる。 （イ）　未延伸糸が架橋しており、架橋をほどいて配向
させることが困難 （ロ）　断面変動係数が大きいため、１ｇ近傍の温度で
延伸すると張力が増大し、細い部分での切断が多発し、
高倍率で工業的に延伸することが困難 （ハ）　メツシュ状紡糸口金で紡糸するため、繊維本数
が多（、繊維が１なりあつ℃集束されているため集束体
内部の繊ｍまで短時間で一様な乾熱温度にする適当な工
業的手段がない（延伸ゾーンを長（すると細い部分の入
る確立が増大し、一層切れやす（なる）尚、延伸の固１
１！性については扁平糸の扁平度が大きいほど増加する
点を考慮すると、この提案の方法でたとえ扁平糸ができ
たとしても、延伸はほとんど不可能であると推測される
。 Ｃ０発明の目的 本発明の目的は、全繰返し単位の少くとも８５モル％が
メタフェニレンインツクルアミド単位である全芳香族ポ
リアミドを主成分とする全芳香族ポリアミドの扁平糸を
提供することである。 本発明の他の目的は、非プロトン性極性溶媒を実質的に
含まない、換言すれば全芳香族ポリアミドを非プロトン
性極性溶媒に溶解して溶液紡糸して得られた全芳香族ポ
リアミド繊維とは全く異なる新規な全芳香族ポリアミド
扁平繊維を提供することである。 本発明のさらに他の目的は、非プロトン性極性溶媒を実
質的に含有し℃いず、実質的に非晶質である全芳香族ポ
リアミド扁平糸を提供することにある。 本発明のさらに他の目的は、全芳香族ポリアミドの明瞭
なガラス転移温度を示し、しかも該ガラス転移温度にお
いて延伸したとき、定荷ム下で非常に大きい熱収縮率を
示す延伸可能な全芳香族ポリアミド扁平糸を提供するこ
とにある。 本発明のさらに他の目的は、溶液紡糸では製造すること
が非常に困難であるか又は実質的に不可能な少くとも厚
さが０．０３ｍの全芳香族ポリアミド扁平糸を提供する
ことＫある。 本発明のさらに他の目的は、耐曲げ疲労性に優れ、しか
も伸張弾性回復性やタフネス等の力学的性質の優れた実
質的に非晶配向質の全芳香族ポリアミド扁平糸を提供す
ることである。 本発明のさらに他の目的は、上記の優れた力学的性質を
有する扁平度が少くとも５以上のテープ状形態の全芳香
族ｇリアミド扁平糸を提供することにある。 本発明のさらに他の目的は、上記の如き本発明の全芳香
族ポリアミド扁平糸を製造する方法を提供することにあ
る。 本発明のさらに他の目的は、高温下で耐曲げ疲労性の優
れた全芳香族ポリアミド扁平糸をブラシ素材として使用
したブラシを提供することにある。 本発明のさらに他の目的及び利点は以下の説明から一層
明らかとなるであろう。 ｄ０発明の構成 本発明者の研究によれば、上記本発明の目的は、全繰返
し単位の少くとも８５モル％がメタフエニ／ンイソ７タ
ルアミド単位である全芳香族ポリアミドを主成分とする
扁平糸であり、下６己　（１）〜　（曲 （１）　　非プロトン性極性溶剤を実質的に官有せず、 （１１）　　下記式で定義される扁平度（ＦＬ）が少く
とも１．５の扁平断ｍｌを有し、 （１１Ｄ　　該扁平断面の厚さくｔｌが０．０３〜３ｆ
ｉの範囲にある、 の条件を満足することを特徴とする全芳香族ボリアミド
扁平糸により達成されることがわかった。 また本発明のさらに他の目的は、該全芳香族ポリアミド
のガラス転移温度で１．５倍に延伸したとき、下記式で
定義される最大熱収縮率（Ｓ）が少くとも２０％を示す
ことを特徴とする第１項記載の延伸可能な全芳香族ポリ
アミド烏平糸によって達成される。 また、本発明のさらに他の目的は％実質的に非晶配向質
であって、下記式で定義されるシルクファクターＳＦが
少くとも８であることを特徴とする第１項記載の全芳香
族ポリアミド扁平糸によって達成される。 ５ｐ＝ｓｔｘ、／’ｉ 本発明のさらに他の目的は、全繰返し単位の８５モル％
以上がメタフェニン／インフタルアミド単位である全芳
香族ポリアミドを主成分とする成形物を、予熱ゾーン、
軟化ゾーン、保温ゾーンよりなる紡糸工程に連続的に供
給し且つ下記ｆａｌ〜（ｆ）の条件を１足するように実
施することによって達成される。　　　　。 （ａ）　　該成形物は、空隙率（８％）が５％以下であ
り且つ少くとも一方向が一様な断面を有する形状を有し
たものであり、 （ｂ）　　該成形物を、該成形物の定められた一様な断
面の垂直方向に実質的に形態を保持したまま移動し得る
通路を有する予熱ゾーンに強制的に押込み、 （ｃ）　　該予熱ゾーンにおいては、該成形物を、全芳
香族ポリアミドのガラス転移点（ＴｇＣ）より２０℃高
い温度（Ｔｇ＋２０℃）を越えない予熱温度（ＴｐＣ）
まで酸次子熱しつつ予熱ゾーンの末ｍｓまで移動させ、 （ｄｌ　　次いで、予熱された該成形物を、少くとも末
端部がオリフィスで構成された細化通路を有する少くと
も３１ｕｌの長さの軟化ゾーンに圧入させ、 （ｃｌ　　該軟化ゾーンにおいては、予熱温度（ＴＩＩ
ＩＣ）の成形物を、下記式な満足する軟化温度（Ｔ１１
℃）に至るまで咳細化通路内でＡ速加熱して、該オリフ
ィスから保温ゾーンへ吐出させ、 （Ｔｇ＋４（１℃）　＜Ｔｓ　＜（’ｒｍ　−２０℃）
（ｆ）　　該保温ゾーンにおいては、該オリフィスの吐
出口近傍温度（Ｔｋ℃）を Ｔｇ　＜　Ｔｋ　＜（Ｔｍ　−２０℃）を満足する範囲
に維持しつつ、吐出させた全芳香族ポリアミドを、少く
とも１．２のドラフト比で引取る 本発明のさらに他の目的は、前記（ｆｌの保温ゾーンを
経た扁平糸を下記式を満足する範囲の温度（Ｔｄ　）の
延伸ゾーンに導いて少くとも１．３倍に乾式延伸するこ
とによって達成される。 （’ｒｇ−２０）℃くＴｄく（Ｔｇ＋４０）℃〔ここで
、Ｔｄは延伸ゾーンの延伸温度を示す〕本発明における
ポリメタフェニレンイソ７タル７ミド系全芳香族ポリア
ミド（ＰＭＩＡと略称）は、全繰返し単位の８５モル％
以上がメタフエ二ンンイソ７メル７ミド単位であるホモ
ポリアミド又はコポリアミドである。このＰＭＩＡは、
アミン成分とし℃メタフェニレンジアミンを用いるか又
はそれと他の芳香族ジアミンを用い、酸成分としてはイ
ソフタル酸又はそれと他の芳香族二塩基酸又はその誘導
体を用い℃憲縮合したものである。 本発明のＰＭＩＡの具体的製造法は、特公昭４７−１０
８（４３号公報記載の界面重合法が好ましい。なぜなら
ば、この方法によれば、本発明の剛毛を′ｍａする際の
原料となる成形物を成形する為にきわめて好適な多孔質
凝集粒子状を呈し、しかも非プロトン系極性浴剤を実質
的に含有しないＰＭＩ　Ａが得られるからである。多孔
ｊｘ凝集粒子状のＰＭＩ　Ａがテトラヒドロフラン、Ｎ
、Ｎ−ジメチルホルム７ミド、　Ｎ、Ｎ−ジメチル７セ
ト７ミド、テトラメチル尿素、Ｎ−メチルビａリドン、
ジメチルスルホキッド、ヘキサメチルホスホルアミド等
の非プロトン系極性溶剤を含むか否かは、ム縮合法及び
精製法によつ工推定できるが、ガスクロマトグラフィー
等の分析手段によって知ることができろ。たとえば本発
明の扁平糸の素原料として好適な多孔質凝集粒子のＰＭ
ＩＡを製造する界面重合法では、メタフェニレンジアミ
ン及びイソフタル酸クロライドの溶剤としてテトラヒド
ロフランを用いるのが好しいが、界面重合によって得ら
れた粒子の水洗・乾燥物には沸点の低いテトラヒドロフ
ラン（ｂｐ６６℃）の残留は認められない（ガスクロマ
トグラフィーの分析ではＩＰ以下）。本発明しおける扁
平糸はその製造工程に溶剤を使用することが全くないか
ら、素原料に溶剤が含まれない限り、扁平糸自芽に溶剤
が含まれる可能性は全（ないが、テトラヒト−７ランの
ように沸点の低い溶剤であれば素原料であるＰＭＩＡの
粒子に若干含まれてい又も本発明の方法によれば、実質
的に溶剤を含まない扁平糸が得られる。 本発明のＰＭＩＡ扁平糸は上記の如く、実質的に非プロ
トン系極性溶剤を含まないことを特徴とするが、ここで
実質的に溶剤を含まない扁平糸とは、ガスクロマトグラ
フィー等の分析手段で検出される前に！浴剤型が０．０
１　ｊ［鷺％以下、好ましくは０．００１　！ｉｔ％以
下であるものをいう。 本発明者の研究結果によれば、用途的には医療分野１食
品分野に関し℃は０，００１　、ｍｔ％以下が望まれる
が、扁平系自身の延伸による非晶配向化の観点からは残
留溶剤量を０．０１　ｉｍ％以下にすべきである。溶液
法で製造されているＰＭＩＡ＊１ａＫｄ留する浴剤は、
Ｎ、Ｎ−ジメチルアセトアミドＪＰＮ−メチルピロリド
ン等の高沸点の溶剤が多いが、正確に分う［シてみると
染色仕上加工したｅ、ｖＩＪからでさえ、０．３％程度
、普通の糸線で１〜５％の含有が認められた。 本発明のＰＭＩＡ扁平糸は下記式で定義される扁平度（
ＦＬ）が少くとも１．５の扁平断面を有している。 ここで、扁平＃面の厚さく１）は、ｉ１図に例示するよ
うにＰ　Ｍ　Ｉ　Ａ扁平糸の長さ方向に垂直な断面（こ
れを単に扁平！！’ｒ面と略称する）に外接する千行二
直線（１，１，Ｌ′１）のうち間隔が最も短いものを採
用して、その間隔ｔで定義する。また、扁平断面の幅（
Ｗ）は、上記間隔ｔを有する千行二直線に直角方向で扁
平断面に外接する平行二直’ｆａ　（Ｌｗ、　Ｌ’ｗ　
）の間隔Ｗで定義する。 扁平度が１．５未満のＰＭＩＡ扁平糸は、耐曲げ疲労性
への扁平効果が少（ブラシ素材としても特記すべき特徴
が発揮されないし、テープ状扁平糸としての活用も望め
ない。 ブラシ素材として好適な扁平度（ＦＬ）は２〜５の範囲
である。またテープ状として各種産業資材に活用する場
合の扁千度（Ｆ’Ｌ）は２０〜５００８度が好適であり
、この場合、扁平面（Ｌｔ、Ｌ’を側の面）が冥質的に
平行でなめらかであることが＊喪である。このようなテ
ープ状の扁平糸は後述の如く本発明の方法によって始め
て形成された。 本発明の扁平断面糸の厚さくｔｌは０．０３〜３Ｒの範
囲にある。 厚さが０．０３關未満の扁平糸は、ブラシ素材として柔
かすぎて不適当である。 厚さくｔｌが３ｆｌを越える扁平糸は、ブラシ素材とし
℃は太すぎること及び折れ品さの為に不適当である。 ブラシ素材とし℃好適なｆｉｌ−＋Ｌ糸の厚さくｔｌは
０．１〜１ｆｉの範囲でありさらに好ましくは０．２〜
０．５　ｕ＆の範囲である。 テープ状扁平糸として使用する場合は０．０５〜０．５
襲の範囲の厚さが好ましい。 またプラスチック成形材料として使用する場合は０．３
ｆｌ〜２富冨の範囲の厚さが好適である。 本発明の全芳香族ポリアミド扁平糸の１つは、ｍ記の如
く、（１）非プロトン性極性溶剤を実質的に含有せず、
（１１）扁平度が少くとも１．５の扁平断面を有し、（
１１力該扁平断面の厚さ１１）が０．０３〜３鵡の範囲
にあるという％徴に加え、実質的に非晶質の＝キ分子構
造を呈する下記如＠延伸可能な扁平糸である。すなわち
、該全芳香族ポリアミドのガラス転移温度で１．５倍に
延伸したとき、下記式で定−される最大熱収縮率（Ｓ）
が少くとも２０％を示すことを特徴とする逸伸可能な全
芳香族ボリアミド扁平糸である。 Ｌｏ　−Ｌｐ Ｓ　＝　−Ｘ　１００　（％） １科の長さである。　　　　　　　　　　　　　ｊこの
定荷重下の最大熱収縮率を両足するための具体的な装置
としては、熱機械分析装置（ＴＭＡ）が好適であり、本
発明者は、理学１！ｔ＃ｆｋ鞠製のサーモフンツクスＴ
ＭＡ装置を使用し、第２図のようなグラフの収縮ピーク
（Ｐ点）から最大熱収縮４（８％）を下記式で求めた。 本発明者の研究結果によれば、この定荷重下の最大熱収
縮率（８％）は、分子構造的には非晶配向の簡便な尺度
であり、種々の力学的耐久性を向上させる目安でもある
。 このような扁平糸は、延伸し′″ＣＣ容易晶配向構造糸
を形成することが可能であるという点で有用であること
はもちろん、織物にしてからＴｇ　　近傍の熱を加えて
大変形させることも容易であり、不用な結晶が形成され
ず強靭となるという利点を有する。またプラスチック成
形材料として、曲ｌ１ｌｉ変形させて種々の成形品を成
形することができる。 本発明の全芳香族ポリアミド扁平糸の他の１つは、前記
の（１）〜（１１公の峙＊に卯え、実質的に非晶配向の
分子構造を呈する下記の如＠扁平糸である。すなわち、
下記式で定颯されるシルクファクターＳＦが少くとも８
である全芳香族ポリアミド扁平糸である。 ５Ｆ＝ｓｔｘＦ 本発明で定義される実質的な非晶配向質とは定荷重下の
最大熱収縮率か少くとも１０％を示すものをいう。 尚、本発明のｐＭＩＡが非晶質であることは、広角Ｘｉ
＃回折法によって回折図形に結晶化ピーりがほとんどあ
られれないことによって確認でさる。 本発明のブラシは、実質的に非晶配同貞であってシルク
ファクター（ＳＦ）が少くとも８である全芳香族ポリア
ミド扁平糸をブラシ素材として用いたブラシである。 全芳香族ポリアミドはその分子骨格が剛直であり、太デ
ニールにすると折れ易くなるきらいがある。本発明者の
研究貼未によれば、分子の隔欠構造？非晶配向質にして
シルク７アクター（ｓ　Ｆ）を成る程度あげることによ
り耐曲げ疲労性が大巾に向上することが明らかとなった
が、これに加え繊維の断面形態を扁平にすることにより
驚くほど耐曲げ疲労性が向上し、これをブラシ素材とし
て用いたブラシの耐久性は同じ厚さの非扁平′Ｉｆｒ血
糸（扁平１！Ｌ１．５以下ンを用いたブラシの約２倍以
上の耐久性を示した。 扁平糸の耐曲げ疲労性が高い原因としては、そのｆｉ　
（ｏＩ学的安因も考えられるが、驚くべきことに本発明
の扁平糸はそれのみの理由によっては説明できないほど
優れている。このことは、後述の新規な本発明の方法と
関係しているものと推察されろ。 本発明のブラシは全芳香族ポリアミドが本来有し℃いる
耐熱性に加え、やや弱点とされた耐曲げ疲労性が大巾に
改善された上記扁平糸をブラシ素材として用い℃いるた
め、チャンネルブラシ、０−ルプラシ、ポリッシャーブ
ラシ、チューブブラシ、ハンドブラシ等の形で、工業分
野１食品分野、医療分野等広い分野に応用できる。 以上述べた本発明のＰＭＩＡ扁平糸が、本発明の新規な
製造方法によってはじめて得られることは下記の詳細な
説明及び夾施例から明らかとなろう。 本発明の方法に用いられるＰＭＩ　Ａの成形物は！３図
に示すように、少くとも一方向（図面では２方向）が一
様な断面を有する形状を有しかつ空隙：４（＃％）が５
％以下のものである。 ここでい５２隙率（１％）とは、成形物の見掛げの体積
なＶａ　、成形物を構成するＰＭＩＡ成分及びその他の
第２成分の真の体積をｖｒ　　としたとき下記式で定義
される。 本発明の剛毛な！１８１造するためには、空隙率（６）
が５％以下、好ましくは】％以下の成形物を原料とすべ
きである。Ｓが５％以上を越えた成形物を用いた場合は
、製造過程で剛毛内に多数ガスが混入し、剛毛の力学的
性質が低下して目的とする剛毛の製造が困難になる。 上記ＰＭＩＡ成形物の製造方法は特定されるものではな
いが、非プロトン系極性溶剤を含有させるべきではない
ので、前記界面ム合法による多孔質の凝集粒子状粉体を
圧縮成形する方法が好ましい。圧縮成形の条件は、成形
物の形状によって揮々異るが、ＰＭＩＡのガラス転移点
（ＴｇＣ）以上融点以下の温度及び２０〜１００に９／
ｃｔｌの圧力で実施すべきである。 成形物の一様な町面は第３図の如き長方形が扁平糸を製
造する上で最も好ましいが、円形あるいは他の形状でも
使用不可能ではない。いずれにしても、長さ方向に実質
的に一様であることが必要である。またこの成形物は特
別の場合を除いて有限の長さを有するから、原料として
の複数の成形物の一様な断−〇形状及び面積は実質的に
同一でなければならない。 第３図の如き板状の成形’ｍｈ、第４図の如き圧縮成形
機によつ℃下記の如く製造することができる。 まず、原料としてＰＭＩ　Ａ粉体を用意し、好ましくは
その粉体を２００℃機反に予熱した上、上加熱盤２が図
面裏方向にスライドして上部がひらいている圧縮成形機
内に供給する。次に、上加熱盤２を図面・表方向にスラ
イドさせて蓋をし、油圧シリンダー８のピストンを上方
に作動させて漸次昇圧してゆ（。 この圧縮成形器の外壁すなわち、上加熱盤２゜加熱枠３
．下加熱盤４内には全℃ヒーターが内蔵されており、３
００〜３５０℃にコント一一ルされている。＃ｉ欠昇圧
つづけてゆき、やがて圧力が１〜２　（Ｊ　時＃ｓｔ　
、好ましくは３〜１０ゆ／−に達したら、ピストンの作
動を１時停止させる◇ピストンの停止と同時に圧縮圧は
減少しはじめるが、その圧力がｌ／１０以下、好ましく
は実質的に０に降圧したら再びピストンを作動させて昇
圧を開始する。 圧縮圧が１〜２０　Ｋ９／ａｄに達した段階でのこの１
時停止過程は、ＰＭＩＡ扮床果合体の内部への均一な水
分の封じ込め、空気、余分な水分の除去等の役割をはだ
す上できわめてム要である。 この１時停止過程は少くとも１回は必蒙であり、好まし
くは２回、さらに好ましくは３〜７回もうけるべきであ
る。すなわち、第１ｊＪｌｔｌの１時停止ａ程で圧力が
実買幻に０になったら再び昇圧を開始し、圧力が１〜２
０時／ｃｄ　Ｋ遍したら２回目の１時停止過程をもうけ
、圧力が実質的に０に達したらまた外圧を開始する。上
記の昇降圧操作を終了したら最終的な外圧を少くとも３
０に９／ｃｄにして、必要ならば一定時間七の状態を保
持して密度の均一化をはかり圧縮成形を終了させる。成
形物の取り出しは、第４図の成形器の場合、上加熱盤２
を図ｔｈｉ狐方肉方向ライドさせ【上部を解放してから
、ピストン７を上方に作動させ、ＰＭＩ　Ａ成形物を外
部に押し出し１行う。Ｐｌ［Ａ成形物が成形器の内壁に
粘潰すると取り出しが困翔となる場合があるので成形器
の内壁をフッ素樹脂加工しておく等の燻型対木をほどこ
すことが望ましい。 空隙率（ｇｌが５％以下の成形物を得るには少くとも３
０　ｋｇ／ｄ必要である。冥際の圧縮成形では成形器の
内壁との摩擦抵抗があるから５０〜ＩＱＯｋｇ／ｃｙｌ
にすることが望ましい。 第５図は、第３図の板状成形物を中間原料とし、本発明
の剛毛を製造する装置の概略図である。 第５図におい℃、ＰＭＩＡの板状成形物１０は、定めら
れた一様な断面の垂直方向（２方向）を上に向けて、す
べり台２０上に図の如（多数並べられる。このように並
べられた成形物１０の第１番目の成形物は、エアシリン
ダー３０にとりつけられた押上板３１によつ℃上方に押
上げられ、送りローラー３２に把持されてさらに上方に
押上げられ、押込ローラー３４に供給される。ところで
、成形物１０をｍ久上方に押し上げるためのエアシリン
ダーの作ｍは、光電・ａ３３によつ１コントロールされ
ている。すなわち、成形物１０が送りローラー３２で送
られ光を管の光を遮ったら、エアシリンターのピストン
を下方に作動させ、押上げ板３１を下方に下げる。これ
につれ℃すべり台上の成形物１０に′ｉ並んだまま成形
物１枚分だけ下方向に移動し、押上板３１の上に１枚の
成形物が配置されることになる。一方、送りローラー３
２で送られた成形物が、押込ローラー４０に把持され上
方に移動し、やがて光１１！ｆの光を遮らなくなったら
、エフシリンダーを作動させピストンを上方に移動させ
℃、再び一枚の成形物を送りローラーに供給する。以上
の動作を繰返し実行することによって成形物をたえず押
込ローラー４０に供給することができる。ここで押込ロ
ーラー４０に供給する成形物を常に密着させるには、送
りローラー３２をトルク回転にし、供給する成形物が押
込ローラー４０に把持され℃いる前に成形物に密着する
までは、高速回転し、密着したら押込ローラ−４００速
度に対応し℃トルク回転させることか肝要である。 次に押込ローラー４０（図面では５組の対−−ラー）で
強固に把持されつつ一定速度で移動する成形物１０は予
熱ゾーン（Ｚｐ）に供給される。 この際、予熱ゾーンは該成形物１の定められた一様な断
面の垂直方向（２方向）Ｋ実質的に形態を保持したまま
移動し得る通路を有することが必要であり、Ｊ＠５図の
装置は、その通路を成形物の定められた一様な断ｒｋＵ
（ａ　Ｘ　ｂ　）より若干大きい程度の相似形断面を間
を有する２つの予熱ボックス５０．５１で形成している
。 ｐｌｌの予熱ボックスの壁にはヒーターＨがうめ込まれ
ており、通路の温度は正確にコントロ−ルされる。 第２の予熱ボックスの外壁は冷却ファンがとりつけられ
又おり放熱容易な橋！になっている。 このような予熱ボックスによって形成された予熱ゾーン
において、ＰＭＩＡ成形物は、ＰＭＩ　Ａσ）ガラス転
移点（Ｔｇ’Ｃ）より２０℃高い温度を越えない予熱温
度（Ｔｐ℃）まで漸次予熱されつつ予熱ゾーン（Ｚｐ）
の末端部まで移動される。 この予熱温ｌ５ｉ（Ｔｐ℃）は、ｐＭＩＡの成形物の内
部温度を測定し１制御すぺさであるが、予熱ゾーンの長
さくＺＰ）すなわち予熱ボックスの長さを十分長くとり
、通路の温度なＴｐ　　に制御することにより間接的に
制御可能である。 好ましい予熱温度（Ｔｐ）は、予熱ゾーン内の成形物が
高い押込み圧によっても、実質的に断面が変らない最大
の温度くすべきである。 もしＴｐ　　が高すぎると、予熱ゾーン内の成形物が熱
により軟化してその断面形態を大きく変えてしまい、予
熱ボックスの内壁と粘着しあるいは座屈して通路内でつ
まってしまうし、逆にＴｐ　　が低すぎると矢の軟化ゾ
ーンであまりにも急速に温度を上げざるを得な（なり、
昇温むらが発生する。 予熱温度Ｔｐ及び次の工程の軟化温度Ｔ３の適当な範囲
は、非プロトン系極性溶剤を実質的に含まないＰＭＩＡ
ｆ＆維の熱的変化にともなう種々の挙動を詳細に検討す
ることによって見出された。 たとえば、示差熱分析（ＤＴＡ）や示差走査熱菫測定（
ＤＳＣ）によれば、ガラス転移点（Ｔｇ）や融点（Ｔｍ
　）を知ることができる。ＤＴＡ　ＪＰＤＳＣで得られ
る’ｒｇ　’Ｐ　Ｔｍは測定条件によって若干具なるこ
とがあるので本発明では、理学電機■製Ｔｆ（ＥＲＭＯ
ＦＬＥＸ　　ＤＳＣ−８２３０を用い、チッソ中で２ミ
リグラムのサンプルを２℃／分の速度で昇温させ測定し
た１）ＳＣ曲線において、ガラス転移温度領域（２８０
℃附近）の変化曲線からＴｇ　　とＴｇ−を読みとりそ
の中点をもってＴｇと足め、＃解温度領域（４２０℃附
近）の吸熱ピークをもってＴｍと定めた。 また、このＤＳＣ曲線曲線ＩＡの結晶化ピーク（Ｔｃ）
が３６０℃附近にあることも明らかとなった。 尚、従来の溶液法で得られた繊維には、未甑伸糸延伸糸
いずれにも非プロトン系極性溶剤が含まれ℃おり、これ
らを熱分析してもＤＳＣ曲婦０形状は全く異な’）　Ｔ
ｇ　、　Ｔｍ、　Ｔｃ等は不明瞭であり、検知し難いの
で、これらの特性値に関する知見はきわめてあいまいで
ある点に注意を要する。 一方、熱重菫分析（ＴＧＡ）から熱分解点が求められ、
ＰＭＩＡに関してはｒｍとはｙ同じであることがわかる
。昇温速度１０℃／鰭による空気中のＴＧＡ曲ｍを詳細
に調べ℃みると、このようなおそい昇温速度では３８０
℃附近からゆるやかなＸ量減少傾向がみられる。従って
この程度の温度状態を長く保持することは好ましいこと
ではないことがわかる。 さらに動的粘弾性測定装置や熱機械分析装置によればｐ
ＭＩＡの熱的変化にともなう力学的性質の応答を知るこ
とかで＠心。これらの測定結果によれば約（Ｔｇ　−１
０℃）からｌ１ｌＩＬ性単の低下が大さくなり始めるが
約（Ｔｇ＋２０℃）までは粘性的な抵抗が強く外力に対
し℃あまり大き（げ変形しない。しかしながら約（Ｔｇ
＋４０’Ｃ）からきわめて急速に軟化しはじめ流動性が
発生する。本発明者はこの温度を）’ＭＩＡの軟化点と
呼んでいる。 以上のような基礎的検討Ｍｉ来をふまえ、ｐＭＩＡ成形
物の予熱温度Ｉ′ｒｐを１々変えて押込み実験をした結
果によれば、予熱温度がＬ’ｇ　＋　２０℃を越えると
ＰＭＩ　Ａを押出すに必要な最低の圧力（約２０　ｋｐ
／ｉ　）でも成形物は予熱ゾーン内で圧縮変形し、成形
物のｆｆＩ面が拡大した９座屈したりして、予熱ゾーン
の通路の内壁に粘潰し、−Ａ路での移動がなめらかに行
われなくなる。 予熱温度の具体的な設定にあたっては、軟化したＰＭＩ
Ａ′？：ＪＩｉＸＰ−断面／ズルから押出すのに必要な
圧力を考慮ｊる必要がある。この圧力は軟化ゾーンの構
造や軟化温度等積々の要因によつて変るが、本発明者の
爽験紺呆によれば２０′Ｋｇ／ｉ〜１０００　ｋｇ／ｃ
ｆｆｌの範囲であり、必要な圧力は押込ローラ一群４の
数の増大によつ１得られる。予熱ゾーンの成形物のｉ水
均役割扛、軟化したＰＭＩＡｔｔ後述の扁平断面ノズル
から押出す為のいわばプランジャーの如きものであるか
ら災質的にその形ｆｌ’Ｙ保持していることが１要であ
る。従つ℃高圧押出しの際は、弾性率の低下が大きくな
りはじめる温度（Ｔｇ　−１０℃）以下にすべきである
。しかしながら予熱温度をあまり低くしすぎると軟化ゾ
ーンでの昇温か困難となり、押出し速度があげに（くな
る。予熱温度の好ましい範囲は（Ｔｇ　−３０℃〕乃至
（Ｔｇ−１０℃）である。 本発明におけろ予熱ゾーンの長さはＺｐ　　は、成形物
の内部の温度を上記の予熱温度まで昇温させるに十分な
長さを有している。Ｚｐ　　の十分な長さは、成形物の
内部に測温体を導入して実測するかもしくは熱伝導の理
論計算をしてから安全係数を掛けて設定する。従って予
熱ゾーン内を定速で移動する成形物の温度は、予熱ボッ
クスの温度なＴｐ　　に設定しておけば、予熱ゾーンの
途中でＴｐ　Ｋ達し、この温度を保持したまま予熱ゾー
ンの末端部まで移動する。ここでいう予熱ゾーンの末端
部とは、久の工程の軟化ゾーンの入口へ至る約１ｆＪｍ
以内の箇所をいう。 理想的には予熱温度Ｔｐ　　は予熱ゾーンの完全な末端
までＴｇ　＋　２０℃を越えない温！に保持されるのが
望ましいが、軟化ゾーンの入口へ至る約１０ｍｍ以内の
部分なら、熱伝導の関係で若干越えても差支えない。し
かしながら予熱温度゛ｒｐは軟化ゾーンのできるだけ直
前までｒｇ＋２０’ｃを越えないように工夫すべきであ
る。 ２ｇ５図の例では、予熱ゾーンが第ｘ、ｙ、ｚの予熱ボ
ックスにわけられ′Ｃおり、第１の予熱ボックスはヒー
ターＨによってＴｇ−（２０〜４０℃）程度にフントロ
ールされ、第２の予熱ボックス５１は軟化ゾーン（口金
）６０からの熱伝導とファンによる放熱及び第１の予熱
ボックス５０への熱伝導の熱バランスで平均温度をＴｇ
程度におさえている。ＰＭＩＡの場合、本発明の方法に
従えば軟化ゾーン（口金）と予熱ゾーンの温度差は約１
００℃あるρ・ら軟化ゾーンの装置から予熱ゾーンの装
置・＼の熱移動を出来るだけ少くすべきである。その対
策の１つが対流による熱伝達を少（するために軟化ゾー
ンの装置を予熱ゾーンの装置の上に配置したことであり
、他の１つは第２の予熱ボックス５１と軟化ゾーンを形
成する口金６０の接触面積を最小にしたことである。 さて、以上の如き予熱温度Ｔｐ　　に予熱された成形物
は、第５図の長さＺｓ　　で示される軟化ゾーン、すな
わち少くとも末端部が扁平断面ノズルで構成された細化
通路を有する少くとも長さ３ｆｉの軟化押出し部に供給
される。 この軟化ゾーンの役割は、第一に予熱されたＰＭＩＡ成
形物を均一な軟化温度′ｒ８　　まで急速加熱して軟化
することであり、第二に軟化されたＰＭＩＡ成形物の内
部に細かいすり変形や伸び変形を与えて成形物の形を（
ずし分子相互を密層することＫよって、不運問な多数の
ＰＭＩＡ成形物を連続軟化物に変換することであり、第
三に該連続軟化物を扁平＃面ノズルから均一に吐出させ
ることである。 以上の役割を有利にはたさせるために楕々工夫な袂する
が、１例を第５図の軟化ゾーン近傍の拡大図である第６
図で示す。すなわち、予熱ゾーンにおいてＴｐ　　に予
熱された成形物は、第６図の如き口金６０として構成さ
れた逆Ｖ字型インレット部Ｉと図面垂直方向に近接して
多数配置された扁平断面ノズル部Ｎからなる細化通路を
有する軟化ゾーンに圧入される。 この口金６０には図の如き円形断面のカートリッジヒー
ターが封入され１おり、圧入され工（る成形物を軟化温
度（′ｒｇ＋４　ｏ　℃＜ＴｓりＴｍ　−２０℃）まで
急速加熱する為に必要な熱鎗な供給する。このような単
純な軟化ゾーンでは、インレット角θと軟化ゾーンの長
さｚ３　　が、第２、第３の役割をはだす上できわめて
１喪である。本発明者の検討結果によれば、２ｏ０＜θ
く６０°がインレット角とし又好適であり軟化ゾーンの
沃さＺｓ　　は少くとも３１Ｉｌ１以上、好ましくは５
〜２０ｍ必安である。Ｚａが３ｆｉより短かい場合特に
注意すべきは成形物の隣接部が扁平ノズルから吐出され
たとき、ドラフトにより切断し℃しま５ことである。 軟化ゾーンの形状とし曵、下記式で定義されろ細化通路
の細化度（α１がム戟である。 この細化度（α）があまりＫも大きすぎると、ＰＭＩＡ
の温度が内部まで均一なＴｓにならなかったり、成形物
相互の隣接部でのｆｉ直が弱くなり糸切れの原因となる
。また、αが小さすぎると通路での背圧が大きくなりす
ぎ、ノズルかもの押出しが不安定罠なり、扁平糸の断面
変動係数Ｃｖが増大する。αの好ましい範囲は０．０１
くα＜０．３であり、さらに好ましυ’！し１ｔａｏ・
０２　≦、ｏ＜　　≦１０．１７゛あ３゜尚、第６図に
示す口金６０における扁ＸｆＬ断占ノズル部（Ｎ）近傍
の上面拡大図を５ｇ７図に示す。 第７図においてノズルの′４さくＴ）と＠（Ｗ）は、製
造する扁平糸の厚さと巾に対応して適宜設定すればよい
が、本発明の扁平糸に適用されるＴ及びＷは、Ｔ　＝　
０．１〜６　ｔａ　、　Ｗ　＝　０．５〜１００ｎの範
囲が好ましい。 ＰＭＩＡの軟化＠度Ｔｓは、前記ＰＭＩＡの熱的変化に
ともなう種々挙動から明らかなように、Ｔｇ　＋　４０
℃＜ＴＳ　に、　Ｔ’ｍ　−２０℃の範囲に設定すべき
であるが、Ｔｇ　＋　５０℃＜：　Ｔｓ　＜Ｔｍ　−５
０℃の範囲が均一で物性の優れたｐＭＩＡ扁平糸を製造
する上で好ましい。なお、ＰＭＩＡの軟化温度ＴｓはＰ
ＭＩＡが軟化ゾーンではｙ一様な温度に違した部分、た
とえば、第６図の例ではインレット部の端部に測温体を
導入して到温し口金のヒーターＨをコントａ−ルするの
が望ましい。 測温体の導入が困難な場合は、口金の温度を測温してＰ
ＭＩＡのＴｓ　　を間接的にフントロールすることもで
きる。ただし、ＰＭＩＡ成形部の予熱温度Ｔｐ、成形物
の大きさ、押込速度、細化通路の形状等によって口金の
温度とＰＩｖｉＩ　Ａσ）温度の対応関係は変ってくる
から、あらかじめ対応関係を調べ℃おく必畳がある。 軟化ゾーンで軟化されたＰＭＩＡはノズルＮから保温壁
７０で囲まれた長さＺｋ　の保温ゾーンに扁平糸状とし
て押出され、引取りローラー８０によって少くとも１．
２のドラフト比強制引取りされる。この際、保温ゾーン
においては、該ノズルの吐出口近傍＠度（Ｔｋ℃）＆、
Ｔｇ　＜Ｔｋ　り（Ｔｍ　−２０℃）の範囲に維持すべ
きである。ここでノズルの吐出口近傍温度とは、ノズル
吐出口から３ｆｉ乃至１０襲はなれた箇所σ）仝間温度
をいう。ＴｋがＰＭＩＡのガラス転移点Ｔｇ　　以下の
場合は、ノズルプレート表面の冷却による吐出むらが発
生したり、急冷のためドラフトがあがらないばかりかむ
らが発生しやす（なる。ＴｋがＴｍ　−２０℃を越える
と保温ゾーン罠おい℃熱分解しやすくなり、本発明の目
的とする物性を有する剛毛は得られた（・。Ｔｋの好ま
しい範囲は、１ｇ＋５０℃＜Ｔｋ　＜　Ｔｍ　−５０℃
であって、軟化ゾーンにおける軟化温度Ｔ３　　とはｇ
等しく設定するのがよい。 このような＠度に設定された保温ゾーンの加熱効果は、
Ｔｓなる軟化温度で吐出されたＰＭＩ　Ａのドラフト性
を向上せしめオリフィスプレートの表面温度低下を防止
することである。 オリフィスプレートのオリフィスから吐出されるＰＭＩ
　Ａは、少くとも１．２以上のドラフト比（ＤＲ）で強
制引取りされるべきであるが、好ましくは３〜３０の範
囲である。ここで、ドラフト比（ＤＲ）は下記式で定義
される。 保温ゾーンの長さく　Ｚｋ　）は少くとも１０＆１以上
、好マシクは３０藺〜１００寓雪であるが、温度の管理
を厳格にすれは１００朋を越え又も特に問題はない。す
なわちＺｋ　が長いものはノズルプレートの表面近傍（
Ｔｋ　）から出口に向って漸次温度を下げろ等の工夫を
債する。 保温ゾーンにおけるドラフトの効果は、扁平糸の細化、
均−化及び若干の分子配向化であｏ０本発明の方法では
、ＰＭＩＡの押出ＡｒＸを融点よりかなり低い軟化鑓反
で行うから、押出時の粘度が高いため、比較的低いドラ
フト率でも若干の分子配向がおこる。 本発明に用いられているＰＭＩ　Ａには実質的に非プロ
トン系極性浴剤が含まれていないため、延伸が容易でな
いことは１４１１記の通りであり、未延伸扁平糸に若干
の分子配向がおることが、延伸を成功させるＭ’Ｓなポ
イントである。 なお、保温ゾーンを通過して引取られる扁平糸１１は引
取りローラー８０に還する前に十分冷却してお（べきで
あり、必要に応じて空冷。 水冷等の積極的な冷却手段をもうけてもよい。 もし未冷却のまま引取りローラーで把持されると断面形
状が変化することがあるので注意を要する。 かくして得られる扁平糸は実質的に非晶質であり、これ
をＰＭＩＡのガラス転移温度で１．５倍に延伸すると最
大熱収縮率が少くとも２０％を示す性質を有する上に断
面形状がその長さ方向に沿って均一であるから前述の如
（きわめて有用である。本発明者の研究結果によれば、
この扁平糸の優れた性質は板状成形物を、逆Ｖ字型の細
化通路を有する軟化ゾーンにおいて軟化させながら、高
圧で高度に扁平化しつつこれを単純に扁平断面ノズルか
ら押出すことと深（か〜わっている。特に断面形状に関
しては、扁平断面ノズルの形がほとんど扁平糸の断面に
反映されるから、均一扁平断面糸を任意に製造できる点
で本発明の方法にきわめて有用である。 保温ゾーンを経て引取られた扁平糸は上記の如（ガラス
転移温度で１．５倍に延伸すると最大熱収縮率が少くと
も２０％である実質的に非晶配向構造を形成することが
できるから、必要に厄じて（たとえばブラシ素材等の力
学的耐久性を必要とする分野に利用する場合）連続的に
延伸処理をするべきである。すなわち、本発明の非晶配
向質扁平糸を製造するには引取りローラーを経た扁平糸
をそのまま延伸ゾーンＺｄ　　に導入する。延伸ゾーン
Ｚｄ　　は第５図の例では上記１対の引取りローラー８
０と一対の延伸ローラー９０及びローラー間に設置され
た加熱延伸プレート１００及びカバー１０１によって構
成されている。 本発明のＰＭＩＡ扁平糸扁平台するためには。 延伸ゾーンにおける延伸温度ＴｄをＴｇ　−２０℃くＴ
ｄくＴｇ＋４０℃の範囲に設定し少くとも１．５倍の延
伸倍率で乾式延伸することが必要である。第５図の例で
は、カートリッジヒーターＨによって児熱される延伸プ
レートの温度を（Ｔｇ　−２０℃）〜（Ｔｇ＋４０℃）
に設定シテ扁平糸の温度を実質的にプレート温度と同程
度にして延伸温度とする。延伸にあたつ工は、扁平糸が
所望の延伸温度にできるだけ早（一様に達することがｍ
蚕であり、第５図の口金から紡糸される複数の扁平糸は
１線に配列されているから延伸プレートに一様に接触す
るので好都合である。延伸ゾーンの加熱方式はこのよう
な加熱プレートのほかに非接触のボックス型でもよい。 いずれにしても扁平糸の温度を所定の延伸＠度まで均一
に加熱する必要があるため加熱ゾーンの長さを十分長（
し℃お（必要がある。装置と扁平糸の間に＠度差をあま
りもうけるのは好ましくない。 延伸温度がＴｇ　−２０℃以下では、非プロトン系極性
溶媒を含まないＰＭＩＡ扁平糸扁平台、大変形が困難で
あり、１．５倍以上延伸することが困難となる。逆にＴ
Ｋ　＋　４０℃以上ではＰＭＩＡが流動しやす（なり、
低伸プレートに粘着したり、１貞で切断するトラブルが
多発するばかりでな（、あまり配向せずむしろ結晶化方
向へ進むので好ましくない。非晶配向質であってシルク
ファクターが少くとも８である本発明の扁平糸ケ製造す
るためのより好ましい低伸条件は、延伸温度’ｒｄが（
Ｔｇ−１０℃）＜：Ｔｄ＜（’ｒｇ＋２ｏ℃）の範囲で
、延伸倍率１．３倍以上、特に１．５倍〜３．０倍の範
囲である。 非プロトン系極性溶剤を含まないＰＭＩＡ扁平糸の場合
紡糸から延伸まで連続してメｊ：諸することがきわめて
亘要な意味なもつ。たとえばＰＭＩＡ罵１１毛の未延伸
糸を空気中に放置ｊ６と吸湿して７％程度の水分率とな
るが、この水分を含んだまま急激に延伸温度まで加熱す
ると発泡して延伸が困難となる場合があるが、紡糸延伸
を連続化する本発明では、そのような心配は全くない。 本発明の方法によればシルクファクター（ＳＦ）が８以
上のものを製造することが容易であるが、これは１．３
倍以上、好適には１．５倍以上延伸しても比較的伸度が
さがらない為である。 実施例１ メタフェニレンジアミンとイソフメル酸クロリドをテト
ラヒドロ７ラン／水の界面で車台して得たポリメグフェ
ニレンイソフタルアミドの平均粒子径が５０μｍの多孔
質凝集粒子な素原料として採用した。このＰＷ’、Ｉ入
粒子（Ｎ−メチルビＨｙトン中で測定した固有粘度が１
．３５　）を第４図の圧縮成形装置を用いて３２０℃、
１００ｋｇ／−圧で圧綿成形し、第２図の如き板状成形
物（ａ＝８ｍ＋　ｂ＝ｌ　Ｏｆ）龍＋　ｃ＝１００ｍ＋
空ｌＦＡ率（ａｌ＝ｕ４％）を多数製造した。こりＰＭ
Ｉ　Ａ粒子のガラス転位点゛ｒｇをＤＳＣ（Ｄｉｆｆｅ
ｒｅｎｔｉａｌ　Ｓｃａｎｎｉｎｇ　Ｃａｌｏｒｉｍｅ
ｔｅｒ　）で測定したとこ６．Ｔｇ＝２７７℃であった
。尚、このＰＭＩＡの融点Ｔｍは下記の方法で得られた
繊維をＤＳＣで測定することによってＴｍ　＝　４２３
℃であることを確認した。 久にこのよ５な成形物を原料として第５図の装置を用い
、第１表の条件でＦ’ＭＩＡの扁平系集束体を製造した
。得られたｐＭＩＡ扁平糸の物性を測定した粕釆は、篤
２ｔｋに示されるようにきわめて満足すべきものであっ
た。 第１表 第　２　　表 上記の如く製造された扁平糸を用い又、第８図の如きチ
ャンネルブラシを作成し、ポリエステルステープルファ
イバー製造工程における延伸熱セツトローラー（表面温
［２４０℃）にセットし毛羽取りブラシとして使用した
。その結果、本ブラシは扁平度１．５以下のＰＭＩＡ剛
毛ブラシに（らべ曲げ耐火性に優れるのみならず、断面
形態が長方形のせいか毛羽取り効果も大きいことが判明
した。 実施例２ 実施例１と同様な界面１合法で得られた固有粘度１．３
７のポリメタフェニレンイソフグルアミドＣＩ）とテレ
７タル７ミド（Ｔ）の共電合体（Ｉ／Ｔ共濾合モル比＝
９７／６　）の平均粒子径が７０μの多孔質凝集粒子を
９Ａ原料に用い、実施例１と同様の板状成形物（ａ＝＝
８ｍ＋　　ｂ＝１００ｗｓ＋　　６＝１００ｉｎ＋　’
ｌ隙率（ｇｌ　＝　０　、３％）七多数製造した。 このＰＭＩＡ粒子のガラス転移点をＤＳＣで所定したと
ころＴｇ　＝　２７３℃であった。尚、このＰＭＩＡの
融点Ｔｍは下記の方法で得られた延伸前の繊維をＤＳＣ
で測定することによつＣ’ｒｍ　＝４２０℃であること
を確認した。 次にこのような成形物をＭ科として第５図の装置を用い
、第３表の条件でＰＭＩＡ扁平糸の延伸糸を製造した。 第３表 第　４　　表 上把扁平糸を耐熱テープとして各種産業資材用としてテ
ストしたところ、フラン系テープに比してヤング軍及び
強度が鳥いとして好評であった。 実施例３ 実施例２と同一の板状成形物を用い、第５図の装置にお
いて延伸工程を通さず第５衣の条件でＰＭＩＡ扁平糸の
未延伸糸を製造した。 得られた扁平糸の物性を測定した紹朱は、第６六の通り
であった。尚、この未延伸扁平糸を手動式延伸機にてＴ
ｇ　＝　２７３℃、１．５倍に低伸し″′Ｃ最大熱収縮
軍を測定したところＳ；２８％であった。 第　５　表 第　　６　　表 上記扁平糸は実’！１７３に非晶配向のテープ状であ’
ｌ　、　Ｔｇ以上の温度で容易に大変形するため電気部
品等の小形プラスチック成形品の材料とし又活用された
。

【図面の簡単な説明】

ｇ１図は、本発明の全芳香族ポリアミド扁平糸の扁平断
面の厚さくｔ）９幅（朝、及び扁平塵（ＦＬ）を測定す
る方法を示す図である。 第２図は本発明の全芳香族ポリアミド扁平糸（ＰＭＩＡ
扁平糸）の定荷上下における最大熱収縮’４　（Ｓ）を
求める為に熱機械分析装ｆｆｉ（ＴＭＡ）で測定した長
さ一温度曲線である。 第３図は、本発明のＰＭＩ　Ａ剛毛な製造する時に中間
原料として使用するＰＭＩ　Ａ成形物の１例である板状
成形物である。 第４図は、第３図の板状成形物を製造するための圧縮成
形機の１例を示す略図である。 第５図は、第２図のＰＭＩＡ板状成形物を用いて、本発
明のＰＭＩＡ扁平糸を製造する為の装置の略図である。 第６図は、第５図の装置の軟化ゾーン近傍の拡大図であ
る。 第７図は、第６図に示す口金６０における扁平断面ノズ
ル部（Ｎ）近傍の上面拡大図である。 Ｍ８図は、実施例１で製造したＰＭＩＡ扁平糸をブラシ
基材に作したチャンネルプランの略図である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、全繰返し単位の少くとも８５モル％がメタフエニレ
   ンイソフタルアミド単位である全芳香族ポリアミドを主
   成分とする扁平糸であり、下記（ｉ）〜（ｉｉｉ） （ｉ）非プロトン性極性溶剤を実質的に含有せず、 （ｉｉ）下記式で定義される扁平度（ＦＬ）が少くとも
   １．５の扁平断面を有し、 ＦＬ＝扁平断面の幅（ｗ）／扁平断面の厚さ（ｔ） （ｉｉｉ）該扁平断面の厚さ（ｔ）が０．０３〜３ｍｍ
   の範囲にある、 の条件を満足することを特徴とする全芳香族ポリアミド
   扁平糸。 ２、該全芳香族ポリアミドのガラス転移温度で１．５倍
   に延伸したとき、下記式で定義される最大熱収縮率（Ｓ
   ）が少くとも２０％を示すことを特徴とする第１項記載
   の延伸可能な全芳香族ポリアミド扁平糸。 Ｓ＝［（Ｌ＿ｏ−Ｌ＿ｐ）／Ｌ＿ｏ］×１００（％）こ
   こで、Ｌ＿ｏは上記１．５倍延伸された常温時の試料の
   長さであり、 Ｌ＿ｐは上記延伸された試料にデニール当り５ｍｇの定
   荷重を加えて常温から２℃／分の昇温速度で昇温したと
   きに起る収縮が最大を示したときの試料の長さである。 ３、実質的に非晶配向質であつて、下記式で定義される
   シルクファクターＳＦが少くとも８であることを特徴と
   する第１項記載の全芳香族ポリアミド扁平糸。 ＳＦ＝Ｓ＿ｔ×√（Ｅｌ） 〔ここで、Ｓ＿ｔは全芳香族ポリアミド扁平糸の強度（
   ｇ／ｄｅ）、Ｅｌは同繊維の伸度（％）である。〕 ４、全繰返し単位の８５モル％以上がメタフェニレンイ
   ソフタルアミド単位である全芳香族ポリアミドを主成分
   とする成形物を、予熱ゾーン、軟化ゾーン、保温ゾーン
   および延伸ゾーンよりなる紡糸工程に連続的に供給して
   、非プロトン性極性溶剤を実質的に含有せず、下記式で
   定義される扁平度（ＦＬ）が少くとも１．５の扁平断面
   を有し、 ＦＬ＝扁平断面の幅（ｗ）／扁平断面の厚さ（ｔ）扁平
   断面の厚さ（ｔ）が０．０３〜３ｍｍの範囲にある全芳
   香族ポリアミド扁平糸を得るために、下記（ａ）〜（ｇ
   ）の条件を満足することを特徴とする全芳香族ポリアミ
   ド剛毛の製造方法。 （ａ）該成形物は、空隙率（ε％）が５％以下であり且
   つ少くとも一方向が一様な断面を有する形状を有したも
   のであり、 （ｂ）該成形物を、該成形物の定められた一様な断面の
   垂直方向に実質的に形態を保持したまま移動し得る通路
   を有する予熱ゾーンに強制的に押込み、 （ｃ）該予熱ゾーンにおいては、該成形物を、全芳香族
   ポリアミドのガラス転移点（Ｔ＿ｇ℃）より２０℃高い
   温度（Ｔ＿ｇ＋２０℃）を越えない予熱温度（Ｔ＿ｐ℃
   ）まで漸次予熱しつつ予熱ゾーンの末端部まで移動させ
   、 （ｄ）次いで、予熱された該成形物を、少くとも末端部
   が少くとも扁平度１．５の扁平断面ノズルで構成された
   細化通路を有する少くとも３ｍｍの長さの軟化ゾーンに
   圧入させ、（ｅ）該軟化ゾーンにおいては、予熱温度（
   Ｔ＿ｐ℃）の成形物を、下記式を満足する軟化温度（Ｔ
   ＿ｓ℃）に至るまで該細化通路内で急速加熱して、該扁
   平断面ノズルから保温ゾーンへ吐出させ、 （Ｔ＿ｇ＋４０℃）≦Ｔ＿ｓ≦（Ｔ＿ｍ−２０℃）〔た
   だし、Ｔ＿ｍは全芳香族ポリアミド成形物の融点である
   。〕 （ｆ）該保温ゾーンにおいては、該オリフィスの吐出口
   近傍温度（Ｔ＿ｋ℃）を Ｔ＿ｇ≦Ｔ＿ｋ≦（Ｔ＿ｍ−２０℃） を満足する範囲に維持しつつ、吐出させた全芳香族ポリ
   アミドを少くとも１．２のドラフト比で引取る （ｇ）さらに必要に応じて、該保温ゾーンを経た扁平糸
   を下記式を満足する範囲の温度 （Ｔ＿ｄ）の延伸ゾーンに導いて少くとも１．３倍に乾
   式延伸することを特徴とする全芳香族ポリアミド扁平糸
   の製造方法。 （Ｔ＿ｇ−２０）℃≦Ｔ＿ｄ≦（Ｔ＿ｇ＋４０）℃５、
   全繰返し単位の少くとも８５モル％がメタフェニレンイ
   ソフタルアミド単位である全芳香族ポリアミドを主成分
   とする扁平糸であり、下記（ｉ）〜（ｉｖ） （ｉ）非プロトン性極性溶剤を実質的に含有せず、 （ｉｉ）下記式で定義される扁平度（ＦＬ）が少くとも
   １．５の扁平断面を有し、 ＦＬ＝扁平断面の幅（ｗ）／扁平断面の厚さ（ｔ） （ｉｉｉ）該扁平断面の厚さ（ｔ）が０．０３〜３ｍｍ
   の範囲にある、 （ｉｖ）実質的に非晶配向質であつて、下記式で定義さ
   れるシルクファクターＳＦが少くと も８である、 ＳＦ＝Ｓ＿ｔ×√（Ｅｌ） 〔ここで、Ｓ＿ｔは全芳香族ポリアミド扁平糸の強度（
   ｇ／ｄｅ）、Ｅｌは同繊維の伸度（％）である。〕 の条件を満足する全芳香族ポリアミド扁平糸をブラシ素
   材として用いたブラシ。