JPS6316502B2 - - Google Patents
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Description
本発明は紙状物の製造方法に関する。
更に詳しくは、少くともウエブの１部が、易溶
性のスキン層と難溶性もしくは不溶性のコア層を
有し、熱融着性の改良された芯鞘型全芳香族ポリ
アミド繊維であることを特徴とする耐熱性，難燃
性に優れた紙状物の製造方法に関する。 従来、ポリエステル，ナイロン等の合成繊維や
レーヨン等の化学繊維を基材として該繊維を接着
剤または適当な可塑剤を用いて結合又は絡合して
紙状物を製造することは広く行なわれているが、
これらの製品は耐熱性，難燃性に乏しく、高度の
耐熱性，難燃性が要求される、建材，内装材，電
気絶縁材等の分野に使用することは困難である。 従来、かかる目的に対して耐熱性，難燃性にす
ぐれた全芳香族ポリアミド、特にポリメタフエニ
レンイソフタルアミドから成る繊維を主成分とす
る紙状物が提案されている。 例えばポリメタフエニレンイソフタルアミドの
アミド系極性溶媒溶液を主として水からなる分散
媒中に分散せしめ、特定の形状の薄葉体を作成
し、該薄葉体と繊維とを水中で混抄し乾燥後、加
熱加圧して紙状物とする方法が提案されている
（特公昭35−11851号公報）。 しかし、このような方法では、構造の密な特に
電気絶縁性にすぐれた紙状物が得られるが、該薄
葉体製造プロセス及び抄紙段階で多量の水を用い
るため、溶剤回収及び乾燥工程で多大のエネルギ
ーを必要とする。 これらを解決する方法として、特定のバインダ
ー，設備及び煩雑な工程を要する抄紙プロセスに
よらず高密度の紙状物を得ることが考えられ、全
芳香族ポリアミドの低配向低結晶化繊維を加熱加
圧する方法が提案された（特開昭52−105975）。 しかし、この方法では機械的強度及び耐熱性の
劣つた全芳香族ポリアミドの低配向低結晶化繊維
を用いるため、得られた紙状物はどうしても機械
的強度及び耐熱性の劣つたものとなる。又、これ
を改善する方法として熱処理をしたり高配向高結
晶化繊維をブレンドすることが提案されている
が、全芳香族ポリアミドの有する耐熱性，機械的
物性を充分に発揮するところまで到達していない
のが現状である。 本発明者らは、全芳香族ポリアミドの配向結晶
化を損わずに熱触着性の改良された繊維を用いて
紙状物が得られるならば、上記耐熱性等の物性の
すぐれた紙状物となるとの期待のもとに鋭意検討
した結果、先に提案した易溶性のスキン層と難溶
性もしくは不溶性のコア層を有する全芳香族ポリ
アミド繊維（特開昭55−142717号）において、ス
キン層が熱融着性を有することを見出した。すな
わち、該繊維なスキン―コア層を有し、スキン層
が加圧加熱により接着剤として有効に作用し、か
つコア層が機械的物性及び耐熱性に有効に作用す
ることを見出すことによつて本発明に到達した。 すなわち、本発明は易溶性のスキン層と難溶性
もしくは不溶性のコア層とを有する二層構造のポ
リメタフエニレンイソフタルアミド系繊維を含む
ウエブを、該繊維のスキン層が軟化溶融する温度
で加熱加圧して、繊維間を結合すると共にウエブ
表面を平滑化することを特徴とする紙状物の製造
方法である。 本発明における二層構造のポリメタフエニレン
イソフタルアミド系繊維とは、全体がメタフエニ
レンイソフタルアミドを主たる構成単位とする全
芳香族ポリアミドからなる繊維である。即ち該繊
維は繊維全体が同一の化学組成からなり、異種ポ
リマーを組合せたいわゆる複合繊維とは異なるも
のである。 本発明に用いる易溶性のスキン層と難溶性もし
くは不溶性のコア層を有する全芳香族ポリアミド
繊維は、特開昭55−142717号に記載したごとく
様々な特徴的性質を示す。 先ず第一に染色性において本発明の繊維は著し
い特徴を示す。 本発明で用いる繊維（以下本発明の繊維と略称
することがある）は通常の染色方法と通常の染色
時間で濃染されるが、繊維断面の光学顕微鏡観察
によるとスキン層のみに染料が分散しており、コ
ア層には染料は分散されていない。通常の染色時
間以上、例えば５時間以上染色してもほとんどこ
のような特徴は変つていない。 第二に溶解性においても本発明の繊維は著しい
特徴を示す。 例えばポリメタフエニレンイソフタルアミドの
ポリマー及び熱処理や熱延伸をうけていないポリ
メタフエニレンイソフタルアミド繊維は濃硫酸，
Ｎ―メチル―２―ピロリドン（NMP）などに溶
解するのに対して通常の熱処理や熱延伸をうけた
ポリメタフエニレンイソフタルアミド繊維は、そ
の高度な配向・結晶化のために、濃硫酸には溶解
してもNMPには溶解しないことが知られてい
る。ところが易溶性のスキン層と難溶性もしくは
不溶性のコア層を有する繊維は、室温のNMPに
対して、スキン層のみ溶解しコア層は溶解しな
い。 もちろん本発明の繊維も室温の濃硫酸には全て
溶解する。即ち、溶媒の種類，温度，時間等の条
件によつて繊維の溶解挙動が異なるのは当然であ
るけれども熱処理や熱延伸をうけた通常のポリメ
タフエニレンイソフタルアミド繊維が実質的に溶
解せず、かつ結晶化度のひくいポリメタフエニレ
ンイソフタルアミドポリマー粉末や実質的に熱処
理，熱延伸を受けていないポリメタフエニレンイ
ソフタルアミド繊維が完全に溶解する溶解条件
（溶解の種類，温度，時間等）において本発明の
繊維はスキン層のみ溶解し、コア層は未溶解のま
ま残る。これは二層構造を示す２番目の証拠であ
る。この場合、二層構造繊維の未溶解部の全繊維
に対する割合はコア層とスキン層との割合と、溶
解条件（溶媒の種類，温度，時間等）によつて決
定される。 たとえばＮ―メチルピロリドンを溶媒として35
℃で１時間撹拌した場合、この条件では延伸熱処
理されたポリメタフエニレンイソフタルアミド繊
維は実質的に溶解しないのに対して、ポリメタフ
エニレンイソフタルアミドポリマー粉末や熱延
伸，熱処理を受けていないポリメタフエニレンイ
ソフタルアミド繊維は実質的に100％溶解する。
本発明において使用する二層構造繊維は、溶解す
る部分が繊維の断面積で10〜80％であり、未溶解
の部分は90〜20％である。 すなわち、本発明に使用する二層構造繊維のス
キン層は、その結晶化の度合が延伸，熱処理され
たポリメタフエニレンイソフタルアミド繊維や二
層構造繊維のコア層に比べて低いことを示唆して
いる。従つて、少くとも１部が該二層構造繊維か
らなるウエブを加圧加熱すると、スキン層が熱融
着の効果を奏し、高配向高結晶化のコア層が高度
の耐熱性ならびに機械的物性等の効果を奏する結
果、耐熱性，機械的物性等にすぐれ、残存溶媒等
を含まない優れた紙状物が得られる。 次に上記二層構造を有する全芳香族ポリアミド
繊維の製造方法の一例を示すが、必ずしもこの方
法に限定されない。 ポリメタフエニレンイソフタルアミド繊維を製
造する方法はいくつか知られているが、本発明に
おいて使用する二層構造繊維の製造方法の一例
は、ポリメタフエニレンイソフタルアミドを溶解
する紡糸原液を凝固液に押し出し繊維状となし、
次に水洗し、さらに沸水中で延伸した後、熱延伸
し捲き取るという工程である。通常の強靭なポリ
メタフエニレンイソフタルアミド繊維を得る条件
と本発明の二層構造を有する繊維を得る条件とは
諸条件が異なつている。 以下その概略を述べる。 本発明の二層構造繊維を得るためには、ポリメ
タフエニレンイソフタルアミドの紡糸原液の溶媒
の種類はポリメタフエニレンイソフタルアミドを
溶解する溶媒であればなんでもよい。また、可溶
化助剤として知られている塩類、例えば塩化カル
シウム，塩化マグネシウム，塩化亜鉛，塩化リチ
ウムなどを含んでいてもよい。 また、紡糸原液の組成は、ポリメタフエニレン
イソフタルアミド，溶媒，可溶化助剤等の組成比
によつて決まるが、これも本発明の繊維を得るた
めには限定されない。紡糸原液が紡糸出来ない程
に高粘度となる組成や逆に低粘度となる組成は適
さない。本発明の繊維を得るためには紡糸原液の
温度，溶媒の種類，可溶化助剤の種類，溶媒，ポ
リメタフエニレンイソフタルアミド，可溶化助剤
の組成比は凝固液の種類，組成比に従つて適当に
選べばよい。 凝固液の条件は、凝固液の種類，組成と粘度に
よつて決まるが、凝固液は好ましくは無機塩類水
溶液であり、無機塩類としては、塩化カルシウ
ム，塩化亜鉛，塩化マグネシウムなどがよい。ま
た、この無機塩類水溶液中には紡糸原液に含まれ
ている溶媒や可溶化助剤類を含んでいてもよい。
凝固浴の温度は室温から150℃までが適当である
が、好適な温度は紡糸原液の温度，種類，組成と
凝固液の種類，組成によつて決められる。 凝固糸は０〜50℃、好ましくは０〜25℃の水で
充分に水洗される。沸水中で延伸する前の水洗糸
中の溶媒量はできるだけ少くすることが好まし
い。水洗糸中の溶媒量が多い場合には、本発明の
繊維の二層構造の生成には好ましくない。この水
洗糸中の溶媒量の好ましい範囲の上限は、他の条
件特に沸水中の延伸や熱延伸の条件に左右され
る。ただ、通常の強靭な繊維を得る場合には水洗
糸中の溶媒量は、ある上限と下限とをもつた範囲
内にあることが必要であるが、本発明の繊維を得
るには一般的にいつてこの範囲の下限よりも低い
ことが好ましい。 水洗を終つた水洗糸は、次に沸水中で延伸をう
け、さらに熱延伸または熱処理をうける。沸水中
とは90℃以上の水中であればよい。熱延伸または
熱処理の温度は200℃〜390℃、好ましくは250〜
360℃、最も好ましくは320〜360℃である。沸水
中の延伸倍率を沸水延伸倍率DR1，熱延伸倍率を
DR2とすると、本発明の繊維を得るための好まし
い条件はDR1×DR2＜4.3かつDR1＞1.5である。
さらに好ましい条件はDR1×DR2＜3.5かつDR1＞
2.5である。DR1×DR2が4.3以上またはDR1が1.5
以下の場合には、本発明の繊維の二層構造の生成
に好ましくないが、または繊維強度が著しく小さ
くなり実用性が乏しくなる。さらに本発明の繊維
を得るためには沸水中の延伸と、熱延伸または熱
処理の間に繊維を乾燥することが必要であるが、
その乾燥温度は180℃以下、好ましくは150℃以
下、最も好ましくは120℃以下であることが必要
である。この温度が高い場合には、本発明の繊維
の二層構造を得るために好ましくない。 以上、本発明の繊維を得るための１つの方法の
特徴を述べたが、これらの特徴は一般に、ポリメ
タフエニレンイソフタルアミドの強靭な通常の繊
維を得る条件とは多くの点で異なつている。 本発明の繊維はポリメタフエニレンイソフタル
アミド骨格中に本発明の繊維の二層構造をそこな
わない程度に他のモノマー類、例えばジアミン類
やジカルボン酸類を共重合成分として含んでいて
もよい。そのようなモノマーの代表例としては、
パラフエニレンジアミン，テレフタル酸，２，４
または２，６トルイレンジアミンなどが挙げられ
る。 更に該二層構造繊維中には難燃剤，光安定剤，
制電防止剤などの各種添加剤及び少量の異種ポリ
マーを含んでいてもよい。 本発明におて、ウエブの繊維成分として前記易
溶性のスキン層と難溶性もしくは不溶性のコア層
を有する全芳香族ポリアミド繊維の他に、耐熱性
電気的性質，機械的性質をそこなわない範囲内で
他の繊維を混合してもさしつかえない。 この場合に使用できる繊維としては次のような
ものが例示される。 (1) 全芳香族ポリアミドからなる通常の一層構造
をもつた繊維 全芳香族ポリアミドは前記に同じ。 (2) 含窒素ポリ複素環状化合物からなる繊維芳香
族ポリアミドイミド，ポリアゾール，ポリベン
ツアゾール，ポリヒダントイン，ポリパラバン
酸，ポリキナゾリンジオン，ポリキナゾロン，
ポリキノキサリン，ポリオキサジノン等の各繊
維 (3) 芳香族ポリエーテル繊維 ポリフエニレンオキサイド，ポリアリーレン
オキサイド等の各繊維 (4) ポリエステル繊維 ポリエチレン―２，６―ナフタレート，ポリ
エチレン―２，７―ナフタレート，ポリエチレ
ンテレフタレート等の各繊維 (5) ポリアミド繊維 (6) 無機化合物からなる繊維 グラス繊維，アスベスト繊維，ロツクウー
ル，鉱滓綿，シリカ繊維，ボーキサイト繊維，
カヤナイト繊維，ホウ素系繊維，チタン酸カリ
ウム繊維，マグネシア繊維等の無機繊維，アル
ミナ，窒化珪素等のホイスカー等。 (7) 天然繊維 繊維素繊維，再生繊維，セルロースアセテー
ト繊維等。 又、紙状物の機械的強度及び／又は表面平滑性
を向上させるために全芳香族ポリアミド重合体粒
子を含んでもよい。 本発明に言うウエブとは、繊維に捲縮を賦与し
切断したステープルをカード機によりからみ合わ
せる方法、長繊維のトウ開繊法、又は５〜20mm程
度の短繊維に切断し、水又は圧空等で分散させる
方法等、通常のウエブ化装置を用い、シート状に
抄造したものを指し、厚みは自由に選び得る。ウ
エブの形状を保持するための添加剤等によつて処
理されていてもよい。 ここで長繊維のトウ開繊法とは、例えば長繊維
のトウを多数枚積層し、フイードローラでオーバ
フイードした後、針をうえた１対の末広がりベル
トを用いて繊維状積層物を巾方向に延展してウエ
ブをつくる方法などがあり、ウエブをつくる方法
として好適に用いられる。得られたウエブは、次
いで二層構造繊維のスキン層が軟化溶融する温度
で加熱加圧して、繊維間を結合すると共にウエブ
表面を平滑化して紙状物とする。加熱加圧の条件
は、温度200℃以上、圧力10Kg／cm2以上が適当で
ある。 加熱加圧装置としては、熱圧カレンダーロー
ル，ホツトプレス等通常の加熱加圧機を使用する
ことができる。 本発明方法ではかかる加熱加圧工程においてス
キン―コア層を有する芳香族ポリアミド繊維のス
キン層が軟化溶融して繊維間を結合し、すぐれた
耐熱性，難燃性を有し、かつ充分な強伸度特性を
有する紙状物を形成する。 得られた紙状物は250℃の温度に長時間保持し
ても着色が見られず充分な強伸度特性を維持す
る。 このようにして得られた紙状物は、通常の用途
は勿論、特に耐熱性，難燃性の要求される建材，
内装材，電気絶縁材として好適に用いられる。 以下、実施例により本発明の実施例を記す。 実施例及び比較例中での繊維の溶解性は次のよ
うにして測定する。繊維を５cmに切り開繊した
後、メタノールまたはクロロホルムでそれぞれ30
分間沸点で脱油し、105℃で２時間真空乾燥する。
次にこの繊維サンプルの約0.5ｇを正確に秤量
（W0）し、NMP20c.c.中35℃で１時間撹拌した後、
未溶解部をグラスフイルターにとりNMPで充分
洗浄し、さらに水，メタノールでそれぞれ洗浄
し、105℃２時間真空乾燥する。ここで乾燥した
未溶解部の重量（W1）を秤量する。そして繊維
の溶解性の尺度として次の式によつて溶解量（重
量％）を求める。 溶解量（重量％）＝W0−W1／W0×100（％） ポリマーの固有粘度（I.V.）はポリマー約50mg
を正確に秤量し、濃硫酸10.0mlに室温で溶解した
後オストワルド粘度計で、一定量の溶媒および溶
液の流下時間を測定して次式によつて算出した。 I.V.＝ln ｔ／t0／Ｃ ｔ；溶液の秒数 t0；硫酸の秒数 Ｃ；溶液の濃度ｇ／100ml 実施例 １〜３ メタフエニレンジアミンとイソフタル酸クロラ
イドより重合したポリメタフエニレンイソフタル
アミド（I.V.＝1.85）22部，塩化カルシウム7.7
部，Ｎ―メチル―２―ピロリドン100部とからな
る紡糸液を、孔径0.08mmφ，孔数100の口金より、
塩化カルシウム50重量％の水溶液を主成分とす
る。 浴中へ２ｇ／分の速度で押し出し凝固せしめ、
15℃の水中で充分水洗し、さらに70℃温水中で水
洗後、沸水中で2.63倍に延伸し、続いて110℃〜
120℃の乾燥ローラ上で十分乾燥し、さらに350℃
の熱板上で1.20倍延伸を行い、ワインダーに巻取
り、200デニール，強度4.5ｇ／de，伸度68％の繊
維を得た。この繊維の溶解量は31％であつた。 上記繊維に巻縮を与えた後、長さ51mmにカツト
し、カード工程を通して得たウエブをホツトプレ
スにより、種々の温度，圧力200Kg／cm2の条件で
４分間加熱加圧して得られた紙状物の物性を表―
１に示した。
性のスキン層と難溶性もしくは不溶性のコア層を
有し、熱融着性の改良された芯鞘型全芳香族ポリ
アミド繊維であることを特徴とする耐熱性，難燃
性に優れた紙状物の製造方法に関する。 従来、ポリエステル，ナイロン等の合成繊維や
レーヨン等の化学繊維を基材として該繊維を接着
剤または適当な可塑剤を用いて結合又は絡合して
紙状物を製造することは広く行なわれているが、
これらの製品は耐熱性，難燃性に乏しく、高度の
耐熱性，難燃性が要求される、建材，内装材，電
気絶縁材等の分野に使用することは困難である。 従来、かかる目的に対して耐熱性，難燃性にす
ぐれた全芳香族ポリアミド、特にポリメタフエニ
レンイソフタルアミドから成る繊維を主成分とす
る紙状物が提案されている。 例えばポリメタフエニレンイソフタルアミドの
アミド系極性溶媒溶液を主として水からなる分散
媒中に分散せしめ、特定の形状の薄葉体を作成
し、該薄葉体と繊維とを水中で混抄し乾燥後、加
熱加圧して紙状物とする方法が提案されている
（特公昭35−11851号公報）。 しかし、このような方法では、構造の密な特に
電気絶縁性にすぐれた紙状物が得られるが、該薄
葉体製造プロセス及び抄紙段階で多量の水を用い
るため、溶剤回収及び乾燥工程で多大のエネルギ
ーを必要とする。 これらを解決する方法として、特定のバインダ
ー，設備及び煩雑な工程を要する抄紙プロセスに
よらず高密度の紙状物を得ることが考えられ、全
芳香族ポリアミドの低配向低結晶化繊維を加熱加
圧する方法が提案された（特開昭52−105975）。 しかし、この方法では機械的強度及び耐熱性の
劣つた全芳香族ポリアミドの低配向低結晶化繊維
を用いるため、得られた紙状物はどうしても機械
的強度及び耐熱性の劣つたものとなる。又、これ
を改善する方法として熱処理をしたり高配向高結
晶化繊維をブレンドすることが提案されている
が、全芳香族ポリアミドの有する耐熱性，機械的
物性を充分に発揮するところまで到達していない
のが現状である。 本発明者らは、全芳香族ポリアミドの配向結晶
化を損わずに熱触着性の改良された繊維を用いて
紙状物が得られるならば、上記耐熱性等の物性の
すぐれた紙状物となるとの期待のもとに鋭意検討
した結果、先に提案した易溶性のスキン層と難溶
性もしくは不溶性のコア層を有する全芳香族ポリ
アミド繊維（特開昭55−142717号）において、ス
キン層が熱融着性を有することを見出した。すな
わち、該繊維なスキン―コア層を有し、スキン層
が加圧加熱により接着剤として有効に作用し、か
つコア層が機械的物性及び耐熱性に有効に作用す
ることを見出すことによつて本発明に到達した。 すなわち、本発明は易溶性のスキン層と難溶性
もしくは不溶性のコア層とを有する二層構造のポ
リメタフエニレンイソフタルアミド系繊維を含む
ウエブを、該繊維のスキン層が軟化溶融する温度
で加熱加圧して、繊維間を結合すると共にウエブ
表面を平滑化することを特徴とする紙状物の製造
方法である。 本発明における二層構造のポリメタフエニレン
イソフタルアミド系繊維とは、全体がメタフエニ
レンイソフタルアミドを主たる構成単位とする全
芳香族ポリアミドからなる繊維である。即ち該繊
維は繊維全体が同一の化学組成からなり、異種ポ
リマーを組合せたいわゆる複合繊維とは異なるも
のである。 本発明に用いる易溶性のスキン層と難溶性もし
くは不溶性のコア層を有する全芳香族ポリアミド
繊維は、特開昭55−142717号に記載したごとく
様々な特徴的性質を示す。 先ず第一に染色性において本発明の繊維は著し
い特徴を示す。 本発明で用いる繊維（以下本発明の繊維と略称
することがある）は通常の染色方法と通常の染色
時間で濃染されるが、繊維断面の光学顕微鏡観察
によるとスキン層のみに染料が分散しており、コ
ア層には染料は分散されていない。通常の染色時
間以上、例えば５時間以上染色してもほとんどこ
のような特徴は変つていない。 第二に溶解性においても本発明の繊維は著しい
特徴を示す。 例えばポリメタフエニレンイソフタルアミドの
ポリマー及び熱処理や熱延伸をうけていないポリ
メタフエニレンイソフタルアミド繊維は濃硫酸，
Ｎ―メチル―２―ピロリドン（NMP）などに溶
解するのに対して通常の熱処理や熱延伸をうけた
ポリメタフエニレンイソフタルアミド繊維は、そ
の高度な配向・結晶化のために、濃硫酸には溶解
してもNMPには溶解しないことが知られてい
る。ところが易溶性のスキン層と難溶性もしくは
不溶性のコア層を有する繊維は、室温のNMPに
対して、スキン層のみ溶解しコア層は溶解しな
い。 もちろん本発明の繊維も室温の濃硫酸には全て
溶解する。即ち、溶媒の種類，温度，時間等の条
件によつて繊維の溶解挙動が異なるのは当然であ
るけれども熱処理や熱延伸をうけた通常のポリメ
タフエニレンイソフタルアミド繊維が実質的に溶
解せず、かつ結晶化度のひくいポリメタフエニレ
ンイソフタルアミドポリマー粉末や実質的に熱処
理，熱延伸を受けていないポリメタフエニレンイ
ソフタルアミド繊維が完全に溶解する溶解条件
（溶解の種類，温度，時間等）において本発明の
繊維はスキン層のみ溶解し、コア層は未溶解のま
ま残る。これは二層構造を示す２番目の証拠であ
る。この場合、二層構造繊維の未溶解部の全繊維
に対する割合はコア層とスキン層との割合と、溶
解条件（溶媒の種類，温度，時間等）によつて決
定される。 たとえばＮ―メチルピロリドンを溶媒として35
℃で１時間撹拌した場合、この条件では延伸熱処
理されたポリメタフエニレンイソフタルアミド繊
維は実質的に溶解しないのに対して、ポリメタフ
エニレンイソフタルアミドポリマー粉末や熱延
伸，熱処理を受けていないポリメタフエニレンイ
ソフタルアミド繊維は実質的に100％溶解する。
本発明において使用する二層構造繊維は、溶解す
る部分が繊維の断面積で10〜80％であり、未溶解
の部分は90〜20％である。 すなわち、本発明に使用する二層構造繊維のス
キン層は、その結晶化の度合が延伸，熱処理され
たポリメタフエニレンイソフタルアミド繊維や二
層構造繊維のコア層に比べて低いことを示唆して
いる。従つて、少くとも１部が該二層構造繊維か
らなるウエブを加圧加熱すると、スキン層が熱融
着の効果を奏し、高配向高結晶化のコア層が高度
の耐熱性ならびに機械的物性等の効果を奏する結
果、耐熱性，機械的物性等にすぐれ、残存溶媒等
を含まない優れた紙状物が得られる。 次に上記二層構造を有する全芳香族ポリアミド
繊維の製造方法の一例を示すが、必ずしもこの方
法に限定されない。 ポリメタフエニレンイソフタルアミド繊維を製
造する方法はいくつか知られているが、本発明に
おいて使用する二層構造繊維の製造方法の一例
は、ポリメタフエニレンイソフタルアミドを溶解
する紡糸原液を凝固液に押し出し繊維状となし、
次に水洗し、さらに沸水中で延伸した後、熱延伸
し捲き取るという工程である。通常の強靭なポリ
メタフエニレンイソフタルアミド繊維を得る条件
と本発明の二層構造を有する繊維を得る条件とは
諸条件が異なつている。 以下その概略を述べる。 本発明の二層構造繊維を得るためには、ポリメ
タフエニレンイソフタルアミドの紡糸原液の溶媒
の種類はポリメタフエニレンイソフタルアミドを
溶解する溶媒であればなんでもよい。また、可溶
化助剤として知られている塩類、例えば塩化カル
シウム，塩化マグネシウム，塩化亜鉛，塩化リチ
ウムなどを含んでいてもよい。 また、紡糸原液の組成は、ポリメタフエニレン
イソフタルアミド，溶媒，可溶化助剤等の組成比
によつて決まるが、これも本発明の繊維を得るた
めには限定されない。紡糸原液が紡糸出来ない程
に高粘度となる組成や逆に低粘度となる組成は適
さない。本発明の繊維を得るためには紡糸原液の
温度，溶媒の種類，可溶化助剤の種類，溶媒，ポ
リメタフエニレンイソフタルアミド，可溶化助剤
の組成比は凝固液の種類，組成比に従つて適当に
選べばよい。 凝固液の条件は、凝固液の種類，組成と粘度に
よつて決まるが、凝固液は好ましくは無機塩類水
溶液であり、無機塩類としては、塩化カルシウ
ム，塩化亜鉛，塩化マグネシウムなどがよい。ま
た、この無機塩類水溶液中には紡糸原液に含まれ
ている溶媒や可溶化助剤類を含んでいてもよい。
凝固浴の温度は室温から150℃までが適当である
が、好適な温度は紡糸原液の温度，種類，組成と
凝固液の種類，組成によつて決められる。 凝固糸は０〜50℃、好ましくは０〜25℃の水で
充分に水洗される。沸水中で延伸する前の水洗糸
中の溶媒量はできるだけ少くすることが好まし
い。水洗糸中の溶媒量が多い場合には、本発明の
繊維の二層構造の生成には好ましくない。この水
洗糸中の溶媒量の好ましい範囲の上限は、他の条
件特に沸水中の延伸や熱延伸の条件に左右され
る。ただ、通常の強靭な繊維を得る場合には水洗
糸中の溶媒量は、ある上限と下限とをもつた範囲
内にあることが必要であるが、本発明の繊維を得
るには一般的にいつてこの範囲の下限よりも低い
ことが好ましい。 水洗を終つた水洗糸は、次に沸水中で延伸をう
け、さらに熱延伸または熱処理をうける。沸水中
とは90℃以上の水中であればよい。熱延伸または
熱処理の温度は200℃〜390℃、好ましくは250〜
360℃、最も好ましくは320〜360℃である。沸水
中の延伸倍率を沸水延伸倍率DR1，熱延伸倍率を
DR2とすると、本発明の繊維を得るための好まし
い条件はDR1×DR2＜4.3かつDR1＞1.5である。
さらに好ましい条件はDR1×DR2＜3.5かつDR1＞
2.5である。DR1×DR2が4.3以上またはDR1が1.5
以下の場合には、本発明の繊維の二層構造の生成
に好ましくないが、または繊維強度が著しく小さ
くなり実用性が乏しくなる。さらに本発明の繊維
を得るためには沸水中の延伸と、熱延伸または熱
処理の間に繊維を乾燥することが必要であるが、
その乾燥温度は180℃以下、好ましくは150℃以
下、最も好ましくは120℃以下であることが必要
である。この温度が高い場合には、本発明の繊維
の二層構造を得るために好ましくない。 以上、本発明の繊維を得るための１つの方法の
特徴を述べたが、これらの特徴は一般に、ポリメ
タフエニレンイソフタルアミドの強靭な通常の繊
維を得る条件とは多くの点で異なつている。 本発明の繊維はポリメタフエニレンイソフタル
アミド骨格中に本発明の繊維の二層構造をそこな
わない程度に他のモノマー類、例えばジアミン類
やジカルボン酸類を共重合成分として含んでいて
もよい。そのようなモノマーの代表例としては、
パラフエニレンジアミン，テレフタル酸，２，４
または２，６トルイレンジアミンなどが挙げられ
る。 更に該二層構造繊維中には難燃剤，光安定剤，
制電防止剤などの各種添加剤及び少量の異種ポリ
マーを含んでいてもよい。 本発明におて、ウエブの繊維成分として前記易
溶性のスキン層と難溶性もしくは不溶性のコア層
を有する全芳香族ポリアミド繊維の他に、耐熱性
電気的性質，機械的性質をそこなわない範囲内で
他の繊維を混合してもさしつかえない。 この場合に使用できる繊維としては次のような
ものが例示される。 (1) 全芳香族ポリアミドからなる通常の一層構造
をもつた繊維 全芳香族ポリアミドは前記に同じ。 (2) 含窒素ポリ複素環状化合物からなる繊維芳香
族ポリアミドイミド，ポリアゾール，ポリベン
ツアゾール，ポリヒダントイン，ポリパラバン
酸，ポリキナゾリンジオン，ポリキナゾロン，
ポリキノキサリン，ポリオキサジノン等の各繊
維 (3) 芳香族ポリエーテル繊維 ポリフエニレンオキサイド，ポリアリーレン
オキサイド等の各繊維 (4) ポリエステル繊維 ポリエチレン―２，６―ナフタレート，ポリ
エチレン―２，７―ナフタレート，ポリエチレ
ンテレフタレート等の各繊維 (5) ポリアミド繊維 (6) 無機化合物からなる繊維 グラス繊維，アスベスト繊維，ロツクウー
ル，鉱滓綿，シリカ繊維，ボーキサイト繊維，
カヤナイト繊維，ホウ素系繊維，チタン酸カリ
ウム繊維，マグネシア繊維等の無機繊維，アル
ミナ，窒化珪素等のホイスカー等。 (7) 天然繊維 繊維素繊維，再生繊維，セルロースアセテー
ト繊維等。 又、紙状物の機械的強度及び／又は表面平滑性
を向上させるために全芳香族ポリアミド重合体粒
子を含んでもよい。 本発明に言うウエブとは、繊維に捲縮を賦与し
切断したステープルをカード機によりからみ合わ
せる方法、長繊維のトウ開繊法、又は５〜20mm程
度の短繊維に切断し、水又は圧空等で分散させる
方法等、通常のウエブ化装置を用い、シート状に
抄造したものを指し、厚みは自由に選び得る。ウ
エブの形状を保持するための添加剤等によつて処
理されていてもよい。 ここで長繊維のトウ開繊法とは、例えば長繊維
のトウを多数枚積層し、フイードローラでオーバ
フイードした後、針をうえた１対の末広がりベル
トを用いて繊維状積層物を巾方向に延展してウエ
ブをつくる方法などがあり、ウエブをつくる方法
として好適に用いられる。得られたウエブは、次
いで二層構造繊維のスキン層が軟化溶融する温度
で加熱加圧して、繊維間を結合すると共にウエブ
表面を平滑化して紙状物とする。加熱加圧の条件
は、温度200℃以上、圧力10Kg／cm2以上が適当で
ある。 加熱加圧装置としては、熱圧カレンダーロー
ル，ホツトプレス等通常の加熱加圧機を使用する
ことができる。 本発明方法ではかかる加熱加圧工程においてス
キン―コア層を有する芳香族ポリアミド繊維のス
キン層が軟化溶融して繊維間を結合し、すぐれた
耐熱性，難燃性を有し、かつ充分な強伸度特性を
有する紙状物を形成する。 得られた紙状物は250℃の温度に長時間保持し
ても着色が見られず充分な強伸度特性を維持す
る。 このようにして得られた紙状物は、通常の用途
は勿論、特に耐熱性，難燃性の要求される建材，
内装材，電気絶縁材として好適に用いられる。 以下、実施例により本発明の実施例を記す。 実施例及び比較例中での繊維の溶解性は次のよ
うにして測定する。繊維を５cmに切り開繊した
後、メタノールまたはクロロホルムでそれぞれ30
分間沸点で脱油し、105℃で２時間真空乾燥する。
次にこの繊維サンプルの約0.5ｇを正確に秤量
（W0）し、NMP20c.c.中35℃で１時間撹拌した後、
未溶解部をグラスフイルターにとりNMPで充分
洗浄し、さらに水，メタノールでそれぞれ洗浄
し、105℃２時間真空乾燥する。ここで乾燥した
未溶解部の重量（W1）を秤量する。そして繊維
の溶解性の尺度として次の式によつて溶解量（重
量％）を求める。 溶解量（重量％）＝W0−W1／W0×100（％） ポリマーの固有粘度（I.V.）はポリマー約50mg
を正確に秤量し、濃硫酸10.0mlに室温で溶解した
後オストワルド粘度計で、一定量の溶媒および溶
液の流下時間を測定して次式によつて算出した。 I.V.＝ln ｔ／t0／Ｃ ｔ；溶液の秒数 t0；硫酸の秒数 Ｃ；溶液の濃度ｇ／100ml 実施例 １〜３ メタフエニレンジアミンとイソフタル酸クロラ
イドより重合したポリメタフエニレンイソフタル
アミド（I.V.＝1.85）22部，塩化カルシウム7.7
部，Ｎ―メチル―２―ピロリドン100部とからな
る紡糸液を、孔径0.08mmφ，孔数100の口金より、
塩化カルシウム50重量％の水溶液を主成分とす
る。 浴中へ２ｇ／分の速度で押し出し凝固せしめ、
15℃の水中で充分水洗し、さらに70℃温水中で水
洗後、沸水中で2.63倍に延伸し、続いて110℃〜
120℃の乾燥ローラ上で十分乾燥し、さらに350℃
の熱板上で1.20倍延伸を行い、ワインダーに巻取
り、200デニール，強度4.5ｇ／de，伸度68％の繊
維を得た。この繊維の溶解量は31％であつた。 上記繊維に巻縮を与えた後、長さ51mmにカツト
し、カード工程を通して得たウエブをホツトプレ
スにより、種々の温度，圧力200Kg／cm2の条件で
４分間加熱加圧して得られた紙状物の物性を表―
１に示した。
【表】
比較例 １
ポリメタフエニレンイソフタルアミド（I.V.＝
1.80）の22重量％のＮ―メチル―２―ピロリドン
溶液を紡糸液として、孔径0.08mmφ，孔数100の
口金より２ｇ／分の割合で塩化カルシウムの43重
量％を主成分とする95℃の水溶液中に押し出し、
凝固させ20℃の水溶液中で充分水洗し、さらに70
℃の温水中で洗浄後、沸水中で2.30倍延伸し、
130℃の乾燥ローラ上で乾燥し、続いて350℃の熱
板上でさらに1.82倍延伸しワインダーに巻き取つ
た。得られた繊維の強度は5.50ｇ／de，伸度は36
％であつた。この繊維の溶解量は０％であつた。 上記繊維に巻縮を与えた後、長さ51ｍ／ｍにカ
ツトし、カード工程を通して得たウエブをホツト
プレスにより温度330℃，圧力200Kg／cm2の条件で
４分間加熱加圧したところ、充分に圧着せず、紙
状物は得られなかつた。 実施例 ４ 実施例１で用いた繊維と比較例１で用いた繊維
を60／40の比で混合して得たウエブを、温度310
℃，圧力200Kg／cm2で４分間加熱加圧したところ、
強度6.0Kg／mm2，伸度16％を有する紙状物が得ら
れた。 実施例 ５ 実施例１と同様の方法で得た繊維を７ｍ／ｍの
短繊維にカツトし、気体供給導管と繊維供給導管
と排出スリツトを有するエジエクターを用いて圧
空で分散した後、金網上に捕集してシート状物を
得た。このシート状物を温度310℃、圧力200Kg／
cm2で４分間加熱加圧したところ、強度7.0Kg／mm2，
伸度10％の物性を有する紙状物が得られた。 実施例 ６ 実施例１で得られた繊維のトウを、多数枚積層
後フイードローラーに導入し、フイードローラー
の直後に設置した針をうえつけた一対の末広がり
ベルトで、オーバーフイード2.0倍で両端を把持
し、巾方向に原反の10倍に延展して、目付100
ｇ／m2の延展ウエブを形成した後、プレスローラ
ーで250℃，圧力100Kg／cm2で熱圧加工して表面平
滑性の良好な紙状物を得た。このものは強度9.2
Kg／mm2，伸度23％の物性を示した。 実施例 ７ 実施例１と同様の方法で得た繊維を７ｍ／ｍの
短繊維にカツトし、水中に分散した後、タツピー
スタンダードシートマシンを用い、目付100ｇ／
m2のシートを抄造した。このものを温度310℃，
圧力200Kg／cm2で４分間加熱加圧したところ、強
度6.8Kg／mm2，伸度10％の物性を有する紙状物が
得られた。 実施例 ８〜12 実施例４と同様にして、下記に示す各種の全芳
香族ポリアミド繊維と実施例１で用いた繊維とを
40／60の割合で混合して得た目付100ｇ／m2のウ
エブを用いて、温度310℃，圧力200Kg／cm2で４分
間加熱加圧したところ、耐熱性に優れ表面性の良
好な紙状物が得られた。 下記の各種全芳香族ポリアミド繊維単独で上記
と同様のプレスを行なつたところ、寸法安定性が
悪くなり、良好な紙状物が得られなかつた。
1.80）の22重量％のＮ―メチル―２―ピロリドン
溶液を紡糸液として、孔径0.08mmφ，孔数100の
口金より２ｇ／分の割合で塩化カルシウムの43重
量％を主成分とする95℃の水溶液中に押し出し、
凝固させ20℃の水溶液中で充分水洗し、さらに70
℃の温水中で洗浄後、沸水中で2.30倍延伸し、
130℃の乾燥ローラ上で乾燥し、続いて350℃の熱
板上でさらに1.82倍延伸しワインダーに巻き取つ
た。得られた繊維の強度は5.50ｇ／de，伸度は36
％であつた。この繊維の溶解量は０％であつた。 上記繊維に巻縮を与えた後、長さ51ｍ／ｍにカ
ツトし、カード工程を通して得たウエブをホツト
プレスにより温度330℃，圧力200Kg／cm2の条件で
４分間加熱加圧したところ、充分に圧着せず、紙
状物は得られなかつた。 実施例 ４ 実施例１で用いた繊維と比較例１で用いた繊維
を60／40の比で混合して得たウエブを、温度310
℃，圧力200Kg／cm2で４分間加熱加圧したところ、
強度6.0Kg／mm2，伸度16％を有する紙状物が得ら
れた。 実施例 ５ 実施例１と同様の方法で得た繊維を７ｍ／ｍの
短繊維にカツトし、気体供給導管と繊維供給導管
と排出スリツトを有するエジエクターを用いて圧
空で分散した後、金網上に捕集してシート状物を
得た。このシート状物を温度310℃、圧力200Kg／
cm2で４分間加熱加圧したところ、強度7.0Kg／mm2，
伸度10％の物性を有する紙状物が得られた。 実施例 ６ 実施例１で得られた繊維のトウを、多数枚積層
後フイードローラーに導入し、フイードローラー
の直後に設置した針をうえつけた一対の末広がり
ベルトで、オーバーフイード2.0倍で両端を把持
し、巾方向に原反の10倍に延展して、目付100
ｇ／m2の延展ウエブを形成した後、プレスローラ
ーで250℃，圧力100Kg／cm2で熱圧加工して表面平
滑性の良好な紙状物を得た。このものは強度9.2
Kg／mm2，伸度23％の物性を示した。 実施例 ７ 実施例１と同様の方法で得た繊維を７ｍ／ｍの
短繊維にカツトし、水中に分散した後、タツピー
スタンダードシートマシンを用い、目付100ｇ／
m2のシートを抄造した。このものを温度310℃，
圧力200Kg／cm2で４分間加熱加圧したところ、強
度6.8Kg／mm2，伸度10％の物性を有する紙状物が
得られた。 実施例 ８〜12 実施例４と同様にして、下記に示す各種の全芳
香族ポリアミド繊維と実施例１で用いた繊維とを
40／60の割合で混合して得た目付100ｇ／m2のウ
エブを用いて、温度310℃，圧力200Kg／cm2で４分
間加熱加圧したところ、耐熱性に優れ表面性の良
好な紙状物が得られた。 下記の各種全芳香族ポリアミド繊維単独で上記
と同様のプレスを行なつたところ、寸法安定性が
悪くなり、良好な紙状物が得られなかつた。
【表】
実施例 13
実施例１で用いた捲縮糸（51ｍ／ｍカツト長）
をカード機で開繊したもの95％とチタン酸カリウ
ム繊維５％を混合した後、ウエブ化し290℃の温
度でプレスしたところ、強度6.0Kg／mm2，伸度10
％の紙状物が得られた。 実施例 14 実施例１で用いた捲縮糸（51ｍ／ｍカツト長）
50％とポリエチレン―２，６―ナフタレートから
なる捲縮糸（51ｍ／ｍカツト長）50％とを予備混
合した後カード機を用いてウエブ化し、ついで
290℃の温度でプレスしたところ、強度6.4Kg／
mm2，伸度12％の紙状物が得られた。 “紙の表面性”とは、紙表面の平滑性を言う。 繊維100％からなるウエブの表面にポリマーの
微粉体を分散した後プレスすると、表面の繊維間
の空隙に微粉体が埋まり、表面の平滑性が良くな
る。
をカード機で開繊したもの95％とチタン酸カリウ
ム繊維５％を混合した後、ウエブ化し290℃の温
度でプレスしたところ、強度6.0Kg／mm2，伸度10
％の紙状物が得られた。 実施例 14 実施例１で用いた捲縮糸（51ｍ／ｍカツト長）
50％とポリエチレン―２，６―ナフタレートから
なる捲縮糸（51ｍ／ｍカツト長）50％とを予備混
合した後カード機を用いてウエブ化し、ついで
290℃の温度でプレスしたところ、強度6.4Kg／
mm2，伸度12％の紙状物が得られた。 “紙の表面性”とは、紙表面の平滑性を言う。 繊維100％からなるウエブの表面にポリマーの
微粉体を分散した後プレスすると、表面の繊維間
の空隙に微粉体が埋まり、表面の平滑性が良くな
る。
Claims (1)
- １ 易溶性のスキン層と難溶性もしくは不溶性の
コア層とを有する二層構造のポリメタフエニレン
イソフタルアミド系繊維を含むウエブを、該繊維
のスキン層が軟化溶融する温度で加熱加圧して、
繊維間を結合すると共にウエブ表面を平滑化する
ことを特徴とする紙状物の製造方法。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6897980A JPS56169846A (en) | 1980-05-26 | 1980-05-26 | Paper like article and method |
| US06/265,583 US4398995A (en) | 1980-05-26 | 1981-05-20 | Papery product |
| EP81103932A EP0040833B1 (en) | 1980-05-26 | 1981-05-22 | Papery product |
| DE8181103932T DE3162768D1 (en) | 1980-05-26 | 1981-05-22 | Papery product |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6897980A JPS56169846A (en) | 1980-05-26 | 1980-05-26 | Paper like article and method |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS56169846A JPS56169846A (en) | 1981-12-26 |
| JPS6316502B2 true JPS6316502B2 (ja) | 1988-04-08 |
Family
ID=13389289
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6897980A Granted JPS56169846A (en) | 1980-05-26 | 1980-05-26 | Paper like article and method |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4398995A (ja) |
| EP (1) | EP0040833B1 (ja) |
| JP (1) | JPS56169846A (ja) |
| DE (1) | DE3162768D1 (ja) |
Families Citing this family (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS58180650A (ja) * | 1982-04-19 | 1983-10-22 | 帝人株式会社 | 芳香族ポリアミド不織布の製造法 |
| US4729921A (en) * | 1984-10-19 | 1988-03-08 | E. I. Du Pont De Nemours And Company | High density para-aramid papers |
| GB9220351D0 (en) * | 1992-09-25 | 1992-11-11 | Albany Research Uk | Improvements in and relating to paper machine felts |
| US20040140072A1 (en) * | 2002-09-10 | 2004-07-22 | Fibermark, Inc. | High temperature paper containing aramid component |
| US6921459B2 (en) * | 2002-09-10 | 2005-07-26 | Fibermark, Inc. | Process for making a sheet of aramid fibers using a foamed medium |
| US20090101295A1 (en) * | 2005-12-21 | 2009-04-23 | Merriman Edmund A | Self-Bonding Polypridobismidazole Pulp and a Process for Making Same |
| US7744724B2 (en) * | 2005-12-21 | 2010-06-29 | E.I. Du Pont De Nemours And Company | Polyareneazole/thermoplastic pulp and methods of making same |
| JP4647680B2 (ja) * | 2008-09-29 | 2011-03-09 | 帝人テクノプロダクツ株式会社 | 易染色性メタ型全芳香族ポリアミド繊維 |
| EP3126552B1 (en) * | 2014-04-01 | 2018-03-21 | Kordsa Teknik Tekstil A.S | A system for industrial yarn production from composite polyethylene naphthalate material |
| US10954609B2 (en) | 2015-07-29 | 2021-03-23 | Dupont Safety & Construction, Inc. | Yarn from polymers having different decomposition temperatures and process for forming same |
| US10590567B2 (en) | 2016-09-01 | 2020-03-17 | Dupont Safety & Construction, Inc. | Carbon-containing modacrylic and aramid bicomponent filament yarns |
| US10982353B2 (en) | 2016-09-01 | 2021-04-20 | Dupont Safety & Construction, Inc. | Carbon-containing aramid bicomponent filament yarns |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5212387A (en) * | 1975-07-17 | 1977-01-29 | Kyoto Machinery | Retention device for clothes |
| JPS53147813A (en) * | 1977-05-30 | 1978-12-22 | Asahi Chem Ind Co Ltd | Production of aromatic polyamide composite fibers |
Family Cites Families (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DD53043A (ja) * | 1963-03-01 | 1900-01-01 | ||
| JPS5181862A (ja) * | 1975-01-16 | 1976-07-17 | Mitsubishi Rayon Co | |
| JPS5192400A (en) * | 1975-02-13 | 1976-08-13 | Kamijobutsuno seizohoho | |
| JPS55142717A (en) * | 1979-04-24 | 1980-11-07 | Teijin Ltd | Sheath-core type aromatic polyamide fiber |
| EP0027516A1 (en) * | 1979-08-24 | 1981-04-29 | Teijin Limited | Artificial pulp particles, process for producing same and paper-like sheet prepared therefrom |
| JPS56107073A (en) * | 1980-01-22 | 1981-08-25 | Teijin Ltd | Improved all aromatic polyamide fiber and cloth |
-
1980
- 1980-05-26 JP JP6897980A patent/JPS56169846A/ja active Granted
-
1981
- 1981-05-20 US US06/265,583 patent/US4398995A/en not_active Expired - Lifetime
- 1981-05-22 EP EP81103932A patent/EP0040833B1/en not_active Expired
- 1981-05-22 DE DE8181103932T patent/DE3162768D1/de not_active Expired
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5212387A (en) * | 1975-07-17 | 1977-01-29 | Kyoto Machinery | Retention device for clothes |
| JPS53147813A (en) * | 1977-05-30 | 1978-12-22 | Asahi Chem Ind Co Ltd | Production of aromatic polyamide composite fibers |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP0040833A1 (en) | 1981-12-02 |
| EP0040833B1 (en) | 1984-03-21 |
| JPS56169846A (en) | 1981-12-26 |
| DE3162768D1 (en) | 1984-04-26 |
| US4398995A (en) | 1983-08-16 |
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