JPS63235523A - 高収縮全芳香族ポリアミド繊維 - 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】 〈産業上の利用分野〉 本発明は、従来のポリ（メタフェニレンイソフタルアミ
ド）系繊維に比べて著しく高い乾熱収縮率を有し、しか
も実質上結晶化している、ポリ（メタフェニレンイソフ
タルアミド）系の全芳香族ポリアミド繊維に関するもの
である。更に詳細には、高密度で寸法安定性の良好なフ
ェルト等の素材として特に春用な全芳香族ポリアミド繊
維に関するものである。

〈従来技術とその問題点〉 ポリ（メタフェニレンイソフタルアミド）繊維は「コー
ネックス」　（登録商標）　、　　ｒＮＯＨＥＸ　Ｊ（
登録商標）等の商品名で市販されており、該繊維はずぐ
れた耐熱性と難燃性とを有するため、その特性を発揮し
得る産業用、衣料用の各分野において広く使用されてい
る。

しかしながら、該繊維は、一般に、３００℃における乾
熱収縮率（以下、単に「収縮率」という）が１０％以下
であり、この繊維を用いてフィルター素材としてのフェ
ルト等を製造した場合、密度が低く空気透過度が大ぎい
ものしか得られないという欠点を有する。

かかるフェルト等における空気透過度を低くする技術と
してカレンダー加工が知られているが、このようなカレ
ンダー加工により空気透過度を減少させたフェルトは、
使用経時とともに徐々に空気透過度が増大してしまうた
め、長期間め使用に耐えない。

一方、ポリ（メタフェニレンイソフタルアミド）繊維の
特殊なものとして、３００°Ｃにおける収縮率が１５％
を越える、いわゆる「高収縮糸」が知られているが、こ
の繊維は実質上結晶化していないものであり、この繊維
でフェルト等を製造した場合、収縮が累積するという問
題がおる。即ら、このフェルト等を熱水、水蒸気等での
加熱と乾燥加熱とを繰り返すと、サイクルごとにざらに
収縮を起こすという欠点がみられる。

〈発明の目的〉 本発明の目的は、上述の欠点のない高収縮全芳香族ポリ
アミド繊維を提供することにある。即ら、従来のポリ（
メタフェニレンイソフタルアミド）繊維に比べて著しく
高い収縮率を有するにも拘らず実質上結晶化しており、
該繊維を単独で又は従来のポリ（メタフェニレンイソフ
タルアミド）１１１ｉ維とを混用してフェルト等をつく
った場合、２００℃以上の高温に耐えかつ高密度で空気
透過度が低く、寸法安定性にもすぐれた高品質の製品が
得られるような全芳香族ポリアミド繊維を提供すること
にある。

〈発明の構成〉 上述の目的を達成する本発明の全芳香族ポリアミド繊維
は、ポリマー繰り返し単位の７０モル％以上がメタフェ
ニレンイソフタルアミドである全芳香族ポリアミドから
なる繊維であって、３００℃における収縮率が１５％以
上、伸度が４０〜１００％であり、かつＸ線回折法によ
る赤道方向の回折強度分布曲線より求められる下記Ｐ値
が４０〜１００であることを特徴とする高収縮全芳香族
ポリアミド繊維である。

ｂ Ｐ　＝　（−−１）　ｘ　ｔｏ。

ａ十Ｃ Ｕの縦方向の距離をそれぞれａ、ｂ、ｃとする。Ｊ本発
明の繊維を構成する重合体は、ポリ（メタフェニレンイ
ソフタルアミド）単独重合体が最も好ましいが、該重合
体の性質を本質的に変化さばない程度の少量の（即ち３
０モル％以下の）第３成分を共重合したものでもよい。

かかる第３成分としては、例えばテレフタル酸、バラフ
ェニレンジアミン、メタキシリレンジアミン等があげら
れる。

繊維を構成する重合体の重合度は、Ｎ−メチル−２−ピ
ロリドン中で測定した固有粘度（ｋＶ、）にして０．７
〜２．５の範囲内にあることが好ましい。

ｒ、ｖ、が０．７未満のものは繊維の破断強度が大きな
ものが得られ難いので、破断強度が必要とする分野では
１．Ｖ、≧０．７のものが好ましい。

前記重合体には、必要に応じ、着色剤、紫外線吸収剤、
耐光性安定剤、難燃剤等の各種添加剤を含有してもよい
。

本発明の全芳香族ポリアミド繊維は、上述の如きポリマ
ーから構成され、かつ３００℃における乾熱収縮率が１
５％以上（好ましくは２０％以上）で、伸度が４０〜１
００％（好ましくは４５〜８０％）であり、かつその結
晶構造がＸ線広角回折における赤道方向の回折強度分布
曲線より求められる下記Ｐ値が４０〜１００　　（好ま
しくは５０〜９０）の範囲内に存するものでおる。

ｂ Ｐ　＝　（−−１＞　ｘ　１００ なお、式中のａ、ｂ、ｃは次のようにして求められる。

即ち、第１図に示すように該繊維のＸ線回折による赤道
方向の回折強度分布曲線の２０＝１０’の点と２θＦ＝
３２°の点を結ぶ直線ＡＳと該回折強度分布曲線の２６
＝　２５．５°、２θ＝２７°、２θ＝　２８．５°と
なる点との縦方向の距離をそれぞれａ、ｂ、ｃとする。

本発明の全芳香族ポリアミド繊維においては、３００　
’Ｃにおける乾熱収縮率が１５％以上であることを必要
とする。乾熱収縮率が１５％未満の場合は、フェルトに
した場合高密度なフェルトが得られない。また、破断伸
度が４０％未満では、延伸時や加工時に単糸切れが多く
なり、また破断伸度が１００％を超えると、フェルトの
ニードリング時に針によって単糸が引き延ばされて品位
を低下さけることがある。

一方、上記Ｐ値が４０未満では実質上結晶化していない
繊維となり、これでフェルトを作った場合熱を繰り返し
加えた場合に収縮の累積現象が生ずる。またＰ値が１０
０を超えると繊維の結晶化が進行しすぎるため、収縮率
も低目となり、高密度フェルトが１ｑられない。

上述の特徴を有する本発明の繊維は、次の如き方法によ
って工業的に製造することができる。

全芳香族ポリアミドの紡糸方法は、乾式紡糸。

湿式紡糸のどちらの方式でも良いが、紡出繊維（未延伸
繊維）中の溶媒含有量を３０〜９０重量％に下げた後、
液体中にて繊維中の残菌溶媒を洗浄し、溶媒含有量を５
〜１５重量％に調整した後、特定の条件で多段延伸する
。

即ら、まず６０〜１００℃の温水延伸浴中にて１段又は
２段以上で合、？ｉ１．２〜２６３倍、好ましくは１．
４〜２．２倍に延伸し、引続き、１００〜１８０℃で乾
燥した後、熱板延伸する。このときの熱板温度は３００
〜３７０℃、好ましくは３１０〜３６０℃とし、乾熱延
伸倍率は１．１〜１．７倍、好ましくは１．２〜１．６
倍で、かつ紡糸後の全延伸倍率が３６９倍以下となる倍
率とする。

本発明の１Ｉｉｌｔ１．を得るためには延伸条件の選定
が重要であり、（ａ）温水延伸浴中での延伸倍率を低く
しすぎて次工程の熱板延伸性を悪くしたり、該延伸倍率
を高くしすぎて収縮率を下げてしまうことのないように
、１．２〜２．３°倍にすること、（ｂ）熱板延伸過程
で適度な配向結晶を得るため、温度を３００〜３７０℃
、延伸倍率を１，１〜１，７倍に調整するとともに、（
Ｃ）全延伸倍率を３．９倍以下におさえることが不可欠
である。

従来、一般に市販されている収縮率１０％以下の全芳香
族ポリアミドｌ＆Ｍ　（いわゆる「−膜条」）は、重合
体及び紡糸条件は上述と同じでおるが、−膜条の延伸条
件は特開昭５３−１０１７３号公報に記載の如く高度な
配向結晶化を得るため全延伸倍率を４．０〜７．０の範
囲に設定している。

従来から市販されている高収縮糸も一般市販糸と同様に
重合体、紡糸条件は同じであるが、市販の高収縮糸の延
伸条件は、未延伸糸中の溶媒を減少させるため、液体中
を通過する間に逐次延伸し、この延伸倍率と後続の温水
延伸浴中での延伸倍率をか【ノ合μだ値が４倍以上とな
るような高い倍率で延伸し、最終の乾熱延伸では、熱板
温度及び延伸倍率ともに低目に設定している。

本発明の実質上結晶化している高収縮繊維の製造に於い
ては、上述したような低倍率延伸と高温熱セットとの組
合Ｕが必須であり、従来の一般糸や従来市販の実質上結
晶化していない高収縮糸の製造条件とは全く異なるもの
である。

このような条件で延伸・熱セットして得た本発明の高収
縮繊維は、そのままフィラメントヤーンとして使用して
もよいが、必要により、ざらに押込捲縮、切断等を行い
、繊維長３〜１６ｃｍのステープルファイバーとして使
用するのが好ましい。

なお、本発明の繊維の断面形状は、通常の円形に限定さ
れず、トライローバル、まゆ型、偏平型等の異形断面や
中空断面であってもよい。また、該繊維の繊度も任意で
めるが１〜５ｄｅが特に好ましい。

〈発明の効果〉 上述の如き本発明の高収縮全芳香族ポリアミド繊維は、
従来の同種繊維に比べて収縮率が１５％以上と大きく、
破断伸度は４０〜１００％、Ｐ値は４０〜１００と一般
市販糸に近いため、耐熱性はもちろん耐酸性等も一般市
販糸並みとなり、ポリ（メタフェニレンイソフタルアミ
ド）系繊維の本来のすぐれた性能は維持されている。

したがって、本発明のＩ！維を３〜１６ｃｍにカッ１〜
し、単独でまたは一般市販の３００℃収縮率１０％以下
の繊維とを混合して、フェルト等を作り３００℃近辺の
温度で熱処理した場合、収縮率が大きいため、緻密な構
造のフェルト等が得られる。しかもこのフェルト等は２
００℃の高温に耐え、繰り返し熱を受ける場所に使用し
ても寸法安定性に何ら問題なく、空気透過度の経時変化
もない高品質な製品（例えば、バルブフィルター等）が
得られる。

また、本発明の繊維からなるステープルファイバーと一
般市販糸からのステーアルファイバーを混合する以外に
も、本発明の繊維からなるマルチフィラメントとこれと
は収縮率の違うマルチフィラメントとを混繊した場合、
嵩高織編物用糸が得られる。

ざらに、本発明の繊維はこれらの分野以外にも、高収縮
率を必要とし、しかも一般市販のポリメタフェニレンイ
ソフタルアミド繊維に近い耐熱性。

姐燃性、耐酸性等を要望する分野には、実質的に結晶化
し、収縮率以外は一般市販品に近いため広く使用するこ
とができる。

く各指標の測定条件〉 本発明における各指標の測定条件は次の通りである。

（１）３００℃における乾熱収縮率 （イ）試料採取 トウサンプルより約３０００Ｄｅのトウ約５０ｃｍを採
り試料とする。試験長（３０ｃｍ）を決める。

試料の両端を輪にして結び、目盛板につるして下側に１
００＋１１の荷重をかけた後、試験長３０ｃｍのところ
に木綿糸で固く結び目を作りｌ。

とする。

（０）　　熱処理 試料はもつれないようにして籠に入れ、３００の乾燥機
で１５分間熱処理する。

同　収縮率を測る 試料を乾燥機より取り出し、そのまましばらくおき、試
料を目盛板に吊るし、ｉｏｏｇの荷重をかけて結び目間
の長ざ（１１）を測る。

（署　割算 次式により収縮率を算出する。測定回数はｎ＝３でその
平均値で表わす（少数以下１ケタまで） １ｏ　　１＋ 収縮率（％）＝　　　　　　　　ｘｉｏ。

ｉ。

（２）破断時の伸度 ＪＩＳ−Ｌ−１０１５−１９８３の引張り試験法による
。

（３）Ｘ線回折 標準的なＸ線広角回折法による。

〈実施例〉 次に本発明の実施例及び比較例を詳述するが、本発明は
これらによって何ら限定されるものではない。

実施例１〜２．比較例１ 特公昭４７−１０８６３＠公報に記載の界面小合法によ
り製造された固有粘度（１，Ｖ、　＞　１．４のポリメ
タフェニレンイソフタルアミド重合体を特公昭４８−１
７５５１　＠公報記載の湿式紡糸法により紡糸して得た
凝固浴上りの未延伸繊維（溶媒含有量４５重量％）を、
一旦水洗し、溶媒含有量を１０重量％以下まで低下せし
めた後、９０℃の温水中で２．０倍の延伸を行ない、そ
の後３５０℃の熱板上で１．６倍に延伸した。この方法
により得られた繊維の構造及び物性を市販繊維と対比す
ると次の第１表の通りであった。

第１表より、本発明の繊維は従来のポリメタフェニレン
イソフタルアミド繊維（−膜条）に比べ収縮率が５．５
％から３１％に大巾に向上していることがわかる。

本実施例により得られた本発明の繊維（単糸繊度２　ｄ
ｅ、カット長７６ｍｍ、捲縮有）と市販−膜条（単糸繊
度２　ｄｅ、カット長７６ｍｍ、捲縮有）とを用いて、
第２表の条件でバッグフィルター用フェルトを製造した
。

本発明繊維を１００％用いたもの（実施例１〉及び本発
明繊維と市販−膜条とを混用（５０１５０）Ｌ／たちの
〈実施例２）は、従来の繊維のみを用いたもの（比較例
１）に比ベカレンダー加工なしでも高密度のフェルトが
得られ、フェルト通過粒子径を大［１］に下げることが
できるようになった。

また、次表に示すように洗濯（３０℃の水中で１４分間
）−遠心脱水−乾燥（７０℃出１時間）を繰返したにも
かかわらず、空気透過度はほぼ一定水準を保ち、フェル
トの累積収縮もなく良好な結果が１９られた。

また、実施例１及び実施例２のフェルトを水蒸気中で加
熱後２００℃での乾燥を繰り返したとぎも、同様の結果
が得られた。

第２表 比較のため、第１表に示す市販−高収縮糸と市販−膜条
とを混用してバッグフィルター用フェルｌ〜の基布素材
として用い、上記と同条件でテストしたところ、高密度
なフェル１〜は得られたが、累積性の収縮があるため、
バッグフィルターを上下２ケ所止め具で固定していたも
のが収縮により外れてしまい、使用不可能となってしま
った。

【図面の簡単な説明】

第１図は、全芳香族ポリアミド繊維のＸ線回折法による
赤道方向の回折強度分布曲線の一例を示すものである。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）ポリマー繰り返し単位の７０モル％以上がメタフ
   ェニレンイソフタルアミドである全芳香族ポリアミドか
   らなる繊維であって、３００℃における乾熱収縮率が１
   ５％以上、破断時の伸度が４０〜１００％であり、かつ
   Ｘ線回折法による赤道方向の回折強度分布曲線より求め
   られる下記Ｐ値が４０〜１００であることを特徴とする
   、高収縮全芳香族ポリアミド繊維。 Ｐ＝｛［２ｂ／（ａ＋ｂ）］−１｝×１００〔ただし、
   該繊維の上記回折強度分布曲線の２θ＝１０°の点と２
   θ＝３２°の点とを直線で結び、この直線と上記回折強
   度分布曲線の２θ＝２５．５°、２θ＝２７°、２θ＝
   ２８．５°となる点との縦方向の距離をそれぞれａ、ｂ
   、ｃとする。〕
2. （２）全芳香族ポリアミド繊維がポリ（メタフェニレン
   イソフタルアミド）繊維である特許請求の範囲第（１）
   項又は第（２）項記載の高収縮性全芳香族ポリアミド繊
   維。
3. （３）全芳香族ポリアミド繊維が３〜１６ｃｍの長さを
   有するステープルファイバーである特許請求の範囲第（
   １）項又は第（２）項記載の高収縮性全芳香族ポリアミ
   ド繊維。