CN103328704A - 聚苯硫醚复合纤维及无纺布 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种聚苯硫醚复合纤维，所述聚苯硫醚复合纤维的特征在于，主要由成分A及成分B形成，所述成分A是主要含有聚苯硫醚的树脂，所述聚苯硫醚以对苯硫醚作为主要单元，所述成分B是主要含有共聚聚苯硫醚的树脂，所述共聚聚苯硫醚除了含有对苯硫醚以外还含有至少1种以上的共聚单元，成分B形成纤维表面的至少一部分。本发明提供由以聚苯硫醚作为主要成分的树脂形成的、耐热性、阻燃性及耐化学药品性优异的热粘合性复合纤维及无纺布。

Description

聚苯硫醚复合纤维及无纺布
技术领域
本发明涉及由以聚苯硫醚(以下有时也简记作“PPS”)作为主要成分的树脂形成的、耐热性和耐化学药品性优异的纤维及由该纤维构成的无纺布。
背景技术
PPS树脂具有耐热性、阻燃性及耐化学药品性优异的特性，适合用作工程塑料、膜、纤维及无纺布等。特别是对于无纺布，期待发挥上述特性，用于耐热性过滤器、电绝缘材料及电池隔膜等产业用途。
到目前为止，关于使用了PPS树脂的无纺布，已经公开了多种方案。例如公开了一种如下得到的长纤维无纺布：通过纺粘法对PPS树脂进行纺丝，制成布帛，在玻璃化温度以上的温度下进行拉伸处理、优选进行双轴拉伸处理后，实施热粘合(参见专利文献1)。另外，公开了一种如下得到的长纤维无纺布：通过纺粘法对PPS树脂进行纺丝拉伸，在其第1结晶化温度以下的条件下对所得布帛实施临时粘合，之后，在拉紧状态下、第1结晶化温度以上的条件下进行热处理，然后，实施热粘合(参见专利文献2)。进而，公开了一种含有30wt％以上的结晶度为25～50％的PPS纤维、通过热粘合进行一体化的耐热性无纺布(参见专利文献3)。但是，上述提案均是由单一成分的纤维构成无纺布，因此，存在热粘合时难以将纤维之间进行一体化，难以得到机械强度高的无纺布的问题。
另一方面，为了改善热粘合性，目前已知有含有低熔点成分的热粘合性复合纤维。到目前为止，作为由使用了PPS树脂的复合纤维构成的无纺布，公开了一种由芯鞘型复合纤维构成、通过进行热粘合而形成的长纤维无纺布，其中，所述芯鞘型复合纤维的鞘成分由PPS树脂构成，芯成分由聚对苯二甲酸乙二醇酯树脂构成(参见专利文献4)。但是，由于鞘成分的熔点高于芯成分，所以热粘合性与单一成分的纤维相比没有任何改变，进而，由于聚对苯二甲酸乙二醇酯树脂在阻燃性和耐化学药品性方面差，所以在耐久性方面存在较大问题。
如上所述，还没有得到发挥PPS树脂的耐热性和耐化学药品性、同时热粘合性优异的纤维和机械强度高的无纺布。
专利文献1：日本特开2005-154919号公报
专利文献2：日本特开2008-223209号公报
专利文献3：国际公开第2008/035775号
专利文献4：日本特开2009-155764号公报
发明内容
本发明的目的在于提供发挥PPS树脂的耐热性、阻燃性及耐化学药品性等、且热粘合性优异的纤维及机械强度高的无纺布。
即，本发明为一种聚苯硫醚复合纤维，其特征在于，所述聚苯硫醚复合纤维主要由成分A及成分B形成，所述成分A是主要含有聚苯硫醚的树脂，所述聚苯硫醚以对苯硫醚作为主要单元，所述成分B是主要含有共聚聚苯硫醚的树脂，所述共聚聚苯硫醚除了含有对苯硫醚以外还含有至少1种以上的共聚单元，成分B形成纤维表面的至少一部分。
另外，本发明为一种无纺布，其特征在于，所述无纺布是由本发明的聚苯硫醚复合纤维构成的。
本发明的PPS复合纤维具有PPS树脂的耐热性、耐化学药品性及阻燃性的特性，且热粘合性优异。因此，本发明的无纺布具有PPS树脂的耐热性、耐化学药品性及阻燃性的特性，且机械强度优异，可以用于各种产业用途。
具体实施方式
本发明的复合纤维的重要之处在于，主要由成分A及成分B形成，它们均主要含有PPS。由此，可以得到优异的耐热性、阻燃性及耐化学药品性。
另外，本发明的PPS复合纤维的重要之处在于，将主要含有以对苯硫醚作为主要单元的PPS的树脂作为成分A时，使用主要含有共聚PPS的树脂作为与成分A复合的成分B，成分B形成纤维表面的至少一部分。由此，成分B作为粘合成分发挥作用，可以制成机械强度优异的无纺布。
作为成分A的PPS中的对苯硫醚单元的含量，优选为93摩尔％以上。通过含有93摩尔％以上、较优选95摩尔％以上的对苯硫醚单元，可以制成拉丝性和机械强度优异的纤维。
作为成分A中的PPS树脂的含量，从耐热性、耐化学药品性等方面考虑，优选为85质量％以上，较优选为90质量％以上，更优选为95质量％以上。
另外，在不破坏本发明的效果的范围内，也可以在成分A中掺入PPS树脂之外的热塑性树脂。作为PPS树脂之外的热塑性树脂，可以举出例如聚醚酰亚胺、聚醚砜、聚砜、聚苯醚、聚酯、聚芳酯、聚酰胺、聚酰胺酰亚胺、聚碳酸酯、聚烯烃、聚醚醚酮等。
另外，在不破坏本发明的效果的范围内，也可以在成分A中添加晶核剂、消光剂、颜料、防霉剂、抗菌剂、阻燃剂或亲水剂等。
另外，优选成分A的基于ASTM D1238-70(测定温度为315.5℃、测定负荷为5kg负荷)测定的熔体流动速率(以下有时简单记作MFR)为100～300g/10分钟。通过使MFR为100g/10分钟以上、较优选为140g/10分钟以上，可以获得合适的流动性，抑制熔融纺丝中喷嘴背面压力的上升，也能抑制进行牵引拉伸时的断丝。另一方面，通过使MFR为300g/10分钟以下、较优选为225g/10分钟以下，可以适当地提高聚合度或分子量，得到能适于实用的机械强度和耐热性。
本发明中，成分B的共聚PPS，是将对苯硫醚作为主要重复单元、使对苯硫醚单元与除对苯硫醚单元之外的1种以上的共聚单元共聚而构成的。相对于全部重复单元，该共聚PPS树脂中的对苯硫醚单元的含量优选为70～97摩尔％。通过使对苯硫醚单元的含量为70摩尔％以上、较优选为80摩尔％以上、更优选为85摩尔％以上，可以抑制耐热性降低。另一方面，通过使对苯硫醚单元的含量为97摩尔％以下、较优选为96摩尔％以下、更优选为95摩尔％以下，可以得到热粘合性优异的复合纤维。
作为共聚单元，可以优选举出下述式(1)所示的间苯硫醚单元、以及式(2)～(5)所示的单元等。
Figure BPA0000175237000000041
Figure BPA0000175237000000042
Figure BPA0000175237000000043
(此处，X表示亚烷基、CO、SO2单元。)
Figure BPA0000175237000000044
(此处，R表示烷基、硝基、亚苯基、烷氧基。)。
另外，上述那样的对苯硫醚之外的共聚单元也可以存在多种。其中，从易于得到获得了热粘合性与耐热性的均衡性的熔点、且纤维的拉丝性优异的方面考虑，优选间苯硫醚。
作为共聚PPS中的共聚量，优选为5～30摩尔％。通过使共聚PPS中的共聚量为5摩尔％以上、较优选为7摩尔％以上、更优选为9摩尔％以上，可以得到热粘合性优异的复合纤维。另一方面，通过使共聚PPS中的共聚量为30摩尔％以下、较优选为25摩尔％以下、更优选为20摩尔％以下，可以抑制耐热性降低。
另一方面，从纤维的拉丝性优异的方面考虑，优选将例如以下式为代表的3官能性苯硫醚抑制在共聚PPS的1摩尔％以下。
另外，作为共聚PPS中的共聚的方式，可以举出无规共聚、嵌段共聚等。其中，从易于控制为获得了热粘合性与耐热性的均衡性的熔点的方面考虑，优选无规共聚。
作为成分B中的共聚PPS的含量，从耐热性、耐化学药品性等方面考虑，优选为85质量％以上，较优选为90质量％以上，更优选为95质量％以上。
另外，在不破坏本发明的效果的范围内，也可以在成分B中掺入PPS之外的热塑性树脂。作为PPS之外的热塑性树脂，可以举出例如聚醚酰亚胺、聚醚砜、聚砜、聚苯醚、聚酯、聚芳酯、聚酰胺、聚酰胺酰亚胺、聚碳酸酯、聚烯烃、聚醚醚酮等各种热塑性树脂。
另外，在不破坏本发明的效果的范围内，也可以在成分B中添加晶核剂、消光剂、颜料、防霉剂、抗菌剂、阻燃剂或亲水剂等。
另外，优选成分B的基于ASTM D1238-70(测定温度为315.5℃、测定负荷为5kg负荷)测定的MFR为100～300g/10分钟。通过使MFR为100g/10分钟以上、较优选为120g/10分钟以上，可以抑制熔融纺丝中喷嘴背面压力的上升，也可以抑制进行牵引拉伸时的断丝。另一方面，通过使MFR为300g/10分钟以下、较优选为225g/10分钟以下，可以获得合适的流动性，稳定地进行复合形成。
本发明中，由于使用成分B作为热粘合成分，所以优选成分B的熔点低于成分A的熔点。
作为成分B的熔点，优选为200～275℃。通过使热粘合成分的熔点为200℃以上、较优选为230℃以上、更优选为240℃以上，可以抑制耐热性降低。另一方面，通过使热粘合成分的熔点为275℃以下、较优选为270℃以下、更优选为265℃以下，可以得到热粘合性优异的复合纤维。成分B的熔点可以通过共聚成分的摩尔比适当调节。
另外，作为成分A的熔点与成分B的熔点的熔点差，优选为5～80℃。通过使熔点差为5℃以上、较优选为10℃以上、更优选为15℃以上，可以得到热粘合性优异的复合纤维。另一方面，通过使熔点差为80℃以下、较优选为50℃以下、更优选为40℃以下，可以抑制耐热性降低。
作为本发明的PPS复合纤维中的成分B所占的比例，优选为5～70质量％。通过使成分B所占的比例为5质量％以上、较优选为10质量％、更优选为15质量％以上，可以效率良好地得到牢固的热粘合。另一方面，通过使成分B所占的比例为70质量％以下、较优选为50质量％以下、更优选为30质量％以下，可以抑制机械强度降低。
作为本发明的PPS复合纤维中的复合形态，成分B形成纤维表面的至少一部分是重要的。作为上述复合形态，可以举出例如在纤维截面中圆形的成分A被中心相同的环形的成分B包围的芯鞘型；成分A的中心与成分B的中心偏离的芯鞘偏心型；以成分A作为岛成分、成分B作为海成分的海岛型；两成分并列的并列型；两成分以放射状交替地排列的放射型；多个成分B配置于成分A的周围的多叶型等。其中，优选成分B占据纤维表面整体、且纤维的拉丝性优异的芯鞘型。
作为本发明的PPS复合纤维的平均单纤维纤度，优选为0.5～10dtex。通过使平均单纤维纤度为0.5dtex以上、较优选为1dtex以上、更优选为2dtex以上，可以保持纤维的拉丝性，抑制纺丝中断丝多发。另外，通过使平均单纤维纤度为10dtex以下、较优选为5dtex以下、更优选为4dtex以下，可以抑制每个纺丝喷嘴单孔的熔融树脂的喷出量，对纤维实施充分的冷却，可以抑制由纤维之间的熔粘导致的纺丝性降低。另外，可以抑制制成无纺布时的单位面积重量不匀，使表面品质优异。另外，从将无纺布用于过滤器等时的灰尘捕集性能的观点考虑，平均单纤维纤度也优选为10dtex以下，较优选为5dtex以下，更优选为4dtex以下。
本发明的PPS复合纤维可以以复丝(Multifilament)、单丝(monofilament)或短纤维中的任一种的形式使用，也可以作为构成织物或无纺布等所有布帛的纤维使用。其中，本发明的PPS复合纤维优选作为无纺布的构成纤维使用。这是由于在无纺布中，构成纤维之间通过热粘合有利于无纺布的强度。
作为无纺布，可以举出例如针刺无纺布、湿式无纺布、水刺无纺布(spunlace nonwoven)、纺粘型无纺布、熔喷无纺布、树脂粘合无纺布、化学粘合无纺布、热粘合无纺布、丝束开纤式无纺布、气流成网无纺布等。其中，优选生产率和机械强度优异的纺粘型无纺布。
另外，对于由本发明的PPS复合纤维构成的无纺布，由于通过热粘合可以得到高的机械强度，因此优选通过热粘合进行一体化而形成。
作为本发明的无纺布的单位面积重量，优选为10～1000g/m2。通过使单位面积重量为10g/m2以上、较优选为100g/m2以上、更优选为200g/m2以上，可以得到能适于实用的机械强度的无纺布。另一方面，通过使单位面积重量为1000g/m2以下、较优选为700g/m2以下、更优选为500g/m2以下，可以具有合适的通气性，抑制在过滤器等中使用时造成高压损失。
由本发明的热粘合性复合纤维构成的无纺布中，优选由无纺布的纵向抗拉强度、纵向拉伸伸长率及单位面积重量、利用下式算出的每单位面积重量的强伸积为10以上。
每单位面积重量的强伸积＝纵向抗拉强度(N/5cm)×纵向拉伸伸长率(％)/单位面积重量(g/m2)
通过使每单位面积重量的强伸积为10以上、较优选为13以上、更优选为15以上，形成具有在严苛环境下也可以使用的机械强度的无纺布。另外，上限没有特别限定，从防止无纺布***、操作性恶化的方面考虑，优选为100以下。
由本发明的热粘合性复合纤维构成的无纺布优选在空气中、180℃的温度下暴露1300小时的耐热暴露试验中的纵向抗拉强度保持率为80％以上。纵向抗拉强度保持率为80％以上、较优选为85％以上、更优选为90％以上时，也能够可以耐受高温下长期使用的耐热性过滤器等的应用。纵向抗拉强度保持率的上限值没有特别限定，优选为150％以下。
接着，对本发明的PPS复合纤维及无纺布的制造方法的优选方案进行说明。
作为本发明中使用的共聚PPS的聚合方法，包括各种方法，以下方法易使所得聚合物的聚合度上升，为优选，所述方法为：将碱金属硫化物和对二卤代苯(主要成分单体)及副成分单体以与上述共聚率对应的摩尔比率配合，在极性溶剂中、聚合助剂的存在下，在高温、高压条件下进行聚合的方法。特别优选使用硫化钠作为碱金属硫化物，使用对二氯苯作为主要成分单体，使用N-甲基吡咯烷酮作为溶剂。
作为副成分单体，可以举出下述单体：
欲导入上述式(1)的间苯硫醚单元时，可以使用下式所示的单体；
另外，欲导入上述式(2)的共聚单元时，可以使用下式所示的单体；
Figure BPA0000175237000000091
另外，欲导入上述式(3)的共聚单元时，可以使用下式所示的单体；
Figure BPA0000175237000000092
(此处，X表示亚烷基、CO、SO2单元。)
另外，欲导入上述式(4)的共聚单元时，可以使用下式所示的单体；
另外，欲导入上述式(5)的共聚单元时，可以使用下式所示的单体，
Figure BPA0000175237000000094
(此处，R表示烷基、硝基、亚苯基、烷氧基。)
可以存在多种上述副成分单体。
另一方面，对于本发明中使用的PPS，可以采用与共聚PPS同样的方法进行聚合，但不配合副成分单体或减少其配合。
对于制造本发明的PPS复合纤维的方法，可以采用公知的熔融纺丝方法。例如芯鞘型复合纤维的情况下，将芯成分用PPS树脂和鞘成分用共聚PPS树脂分别用不同的挤出机进行熔融，计量，供给至芯鞘型复合喷嘴，熔融纺丝，使用目前公知的横向喷射或环状喷射等冷却装置将丝条冷却，之后，赋予油剂，经由牵拉辊以未拉伸丝的形式卷绕在卷绕机上。作为纤维的形态，想要得到短纤维时，可以如下进行：利用公知的拉伸机将经过卷绕的未拉伸丝在圆周速度不同的辊组之间进行拉伸，利用压入型卷曲机等赋予卷曲后，使用EC切割机等切割机切成所期望的长度。作为纤维的形态，想要得到长纤维时，可以如下进行：利用拉伸机进行拉伸后，卷绕，根据需要进行捻丝加工、假捻丝加工等加工。
接着，对制造作为本发明的无纺布的优选形态的利用纺粘法得到的复合纤维无纺布的方法进行以下说明。
纺粘法为需要进行以下工序的制造方法：将树脂熔融，由纺丝喷嘴进行纺丝后，利用喷射器对经冷却固化的丝条进行牵引、拉伸，捕集到移动的网上进行非织造纤维网化后，进行热粘合。
作为纺丝喷嘴或喷射器的形状，可以采用圆形或矩形等各种形状。其中，从压缩空气的使用量较少、不易引起丝条之间的熔粘或摩擦的方面考虑，优选矩形喷嘴和矩形喷射器的组合。
进行熔融纺丝时的纺丝温度优选为290～380℃，较优选为295～360℃，更优选为300～340℃。通过使纺丝温度在上述范围内，可以形成稳定的熔融状态，得到优异的纺丝稳定性。
将成分A及成分B分别用不同的挤出机进行熔融，计量，供给至复合纺丝喷嘴，以复合纤维的形式纺出。
作为将被纺出的复合纤维的丝条冷却的方法，例如可以采用下述方法：强制性地用冷风吹丝条的方法；利用丝条周围的气氛温度进行自然冷却的方法；调节纺丝喷嘴和喷射器之间的距离的方法；或它们的组合。另外，对于冷却条件，可以考虑纺丝喷嘴的每个单孔的喷出量、进行纺丝的温度、气氛温度等进行适当调节并采用。
接着，利用由喷射器喷射的压缩空气对经冷却固化的丝条进行牵引、拉伸。利用喷射器的牵引、拉伸的方法和条件没有特别限定，从能有效地促进PPS纤维的结晶化的方面考虑，优选下述方法：将由喷射器喷射的压缩空气至少加热至100℃以上，利用上述加热后的压缩空气、以纺丝速度为3,000m/分钟以上进行牵引、拉伸的方法；或将从纺丝喷嘴下表面到喷射器的压缩空气喷出口的距离设置为450～650mm，利用喷射器的压缩空气(常温)、以5,000m/分钟以上、且小于6,000m/分钟的纺丝速度进行牵引、拉伸的方法。
接着，将通过拉伸得到的PPS复合纤维捕集到移动的网上进行非织造纤维网化，将所得的非织造纤维网通过热粘合进行一体化，由此可以得到无纺布。
作为热粘合的方法，例如可以使用下述方法：利用各种辊进行的热压接，所述辊为在上下一对辊表面分别实施雕刻所得的热压花辊、由一方的辊表面为平(平滑)的辊和对另一方的辊表面实施雕刻所得的辊的组合构成的热压花辊、由上下一对平坦(平滑)辊的组合构成的热压延辊等；和使热风通过非织造纤维网的厚度方向的气体通过方式。其中，优选采用能提高机械强度且能保持合适的通气性的使用了热压花辊的热粘合。
作为对热压花辊实施的雕刻的形状，可以使用圆形、椭圆形、正方形、长方形、平行四边形、菱形、正六边形及正八边形等。
作为热压花辊的表面温度，优选为低熔点成分B的熔点-30℃～低熔点成分B的熔点-5℃的范围内。通过使热压花辊的表面温度为成分B的熔点-30℃以上、较优选-25℃以上、更优选-20℃以上，可以充分地进行热粘合，抑制无纺布剥离和产生起毛。另外，通过使热压花辊的表面温度为成分B的熔点-5℃以下，可以防止由纤维熔解导致在压接部产生开孔。
作为热粘合时的热压花辊的线压，优选为200～1500N/cm。通过使辊的线压为200N/cm以上、较优选为300N/cm以上，可以充分地进行热粘合，可以抑制片材剥离和产生起毛。另一方面，通过使辊的线压为1500N/cm以下、较优选为1000N/cm以下，可以防止下述现象：雕刻的凸部***无纺布中，从而无纺布难以从辊上剥离，或者无纺布断裂。
作为通过热压花辊形成的粘合面积，优选为8～40％。通过使粘合面积为8％以上、较优选为10％以上、更优选为12％以上，可以得到作为无纺布能适于实用的强度。另一方面，通过使粘合面积为40％以下、较优选为30％以下、更优选为20％以下，可以防止下述现象：变成膜样物(film like)，难以得到通气性等作为无纺布的特长。此处所谓粘合面积，是指通过一对具有凹凸的辊进行热粘合时，上侧辊的凸部与下侧辊的凸部重叠、与非织造纤维网抵接的部分占无纺布整体的比例。另外，通过具有凹凸的辊和平辊进行热粘合时，是指具有凹凸的辊的凸部与非织造纤维网抵接的部分占无纺布整体的比例。
另外，为了提高搬运性、控制无纺布的厚度，也可以在温度70～120℃、线压50～700N/cm下，对热粘合前的非织造纤维网实施利用压延辊进行临时粘合的工序。作为压延辊，可以使用上下金属辊的组合或金属辊和树脂辊或纸辊的组合。
进而，为了提高对热的稳定性，也可以对热粘合前的非织造纤维网进行在使用了针板拉幅机或布铗拉幅机(clip tenter)等的拉紧条件下的热处理、或使用了热风干燥机等的无拉紧(松弛)条件下的热处理。作为热处理的温度，优选为非织造纤维网的结晶化温度以上、且为鞘成分的熔点以下。
实施例
接下来，基于实施例具体地说明本发明。但是，本发明不仅仅限定于这些实施例。
[测定方法]
(1)熔体流动速率(MFR)(g/10分钟)
使用的树脂的MFR基于ASTM D1238-70、在测定温度315.5℃下、测定负荷5kg的条件下进行测定。
(2)熔点(℃)
使用差示扫描量热计(TA Instruments公司制Q100)，在以下条件下进行测定，算出吸热峰顶点温度的平均值，将该平均值作为测定对象的熔点。需要说明的是，在纤维形成前的树脂中存在多个吸热峰的情况下，将最高温度侧的峰顶点温度作为熔点。另外，将纤维作为测定对象时，同样地进行测定，可以由多个吸热峰推定各成分的熔点。
·测定气氛：氮气流(150ml/分钟)
·温度范围：30～350℃
·升温速度：20℃/分钟
·试样量：5mg
(3)平均单纤维纤度(dtex)
从捕集到网上的非织造纤维网中随机采集10个小片样品，利用显微镜拍摄500～1000倍的表面照片，测定各样品中的各10根、共计100根的纤维的宽度，算出平均值。将单纤维的宽度平均值作为具有圆形截面形状的纤维的平均直径，由使用的树脂的固态密度求出每10,000m长度的重量作为平均单纤维纤度，将小数点后第二位四舍五入而算出。
(4)纺丝速度(m/分钟)
由纤维的平均单纤维纤度F(dtex)和在各条件下设定的由纺丝喷嘴单孔喷出的树脂的喷出量D(以下简记作单孔喷出量)(g/分钟)，基于下式算出纺丝速度V(m/分钟)。
V＝(10000×D)/F
(5)无纺布的单位面积重量(g/m2)
基于JIS L1913(2010年)6.2“每单位面积的质量”，从试样的每1m宽度中采集3片20cm×25cm的试验片，称量标准状态下的各质量(g)，将其平均值用每1m2的质量(g/m2)表示。
(6)无纺布的每单位面积重量的强伸积
基于JIS L1913(2010年)的6.3.1，在样品尺寸5cm×30cm、夹钳间隔20cm、拉伸速度10cm/分钟的条件下进行纵向3点拉伸试验，将样品断裂时的强度作为纵向抗拉强度(N/5cm)，另外，对最大负荷时的样品的伸长进行测定精确至1mm单位，将上述伸长率(伸长后的长度相对于起始长度)作为纵向拉伸伸长率(％)，对于纵向抗拉强度(N/5cm)和纵向拉伸伸长率(％)的分别的平均值，将小数点后第一位四舍五入而算出。然后，由算出的纵向抗拉强度(N/5cm)和纵向拉伸伸长率(％)、以及(5)中求出的单位面积重量(g/m2)，利用下式，将小数点后第一位四舍五入，算出每单位面积重量的强伸积。
每单位面积重量的强伸积＝纵向抗拉强度(N/5cm)×纵向拉伸伸长率(％)/单位面积重量(g/m2)。
(7)无纺布的热收缩率(％)
基于JIS L1906(2000年)5.9“热收缩率”进行测定。将恒温干燥机内的温度设为200℃，进行热处理10分钟。
(8)耐热暴露试验和纵向抗拉强度保持率
使用热风炉(Espec制、TABAI SAFETY OVEN SHPS-222)，投入需要数目的长30cm、宽5cm的纵向样品，在热风空气气氛下，在180℃×1300小时、空气循环量300L/分钟的条件下使样品暴露。按照上述(6)所述的方法对耐热暴露试验前后的样品的抗拉强度进行测定，使用下式算出纵向抗拉强度保持率。
纵向抗拉强度保持率(％)＝耐热暴露试验后纵向抗拉强度(N/5cm)/耐热暴露试验前纵向抗拉强度(N/5cm)×100
[实施例1]
(成分B)
向高压釜中投入100摩尔的九水硫化钠、45摩尔的乙酸钠及25升的N-甲基吡咯烷酮(NMP)，一边搅拌一边缓慢地升温至220℃的温度，通过蒸馏除去含有的水分。向完成了脱水的体系内与5升的NMP一起添加作为主要成分单体的91摩尔(89.8摩尔％)的对二氯苯、作为副成分单体的10摩尔(10摩尔％)的间二氯苯、及0.2摩尔(0.2摩尔％)的1，2，4-三氯苯，在170℃的温度下将氮以3kg/cm2加压封入后，升温，在260℃的温度下聚合4小时。聚合结束后进行冷却，使聚合物沉淀在蒸馏水中，通过具有150目网眼的金属网，收集小块状聚合物。用90℃的蒸馏水将如上所述得到的小块状聚合物清洗5次后，在减压下、于120℃的温度下进行干燥，得到MFR为152g/10分钟、熔点为257℃的共聚PPS树脂。在氮气氛中、于160℃的温度下，将上述共聚PPS树脂干燥10小时，将其作为成分B使用。
(成分A)
使用101摩尔的对二氯苯作为主要成分单体，不使用副成分单体及1，2，4-三氯苯，除此之外，全部与上述共聚PPS树脂的制造同样地制造PPS树脂。制造的PPS树脂的MFR为160g/10分钟，熔点为281℃。在氮气氛中、于160℃的温度下将上述PPS树脂干燥10小时，作为成分A使用。
(纺丝·非织造纤维网化)
将上述成分B(共聚PPS树脂)用鞘成分用挤出机熔融，将上述成分A(PPS树脂)用芯成分用挤出机熔融，以成分A与成分B的质量比为80：20的方式进行计量，在纺丝温度325℃下，以单孔喷出量1.2g/分钟从孔径
Figure BPA0000175237000000151
的矩形芯鞘型纺丝喷嘴中纺出芯鞘型复合纤维。在室温20℃的气氛下，将纺出的纤维冷却固化，使其通过设置于距离上述喷嘴的距离为550mm的位置的矩形喷射器，在喷射器压力0.17MPa的条件下，从喷射器喷射用空气加热器加热至200。℃的温度的空气，将丝条牵引、拉伸，将其捕集到移动的网上，进行非织造纤维网化。所得的芯鞘型复合长纤维的平均单纤维纤度为2.4dtex，纺丝速度为5,012m/分钟，1小时的纺丝中，断丝为0次，纺丝性良好。
(临时粘合·热粘合)
接着，使用设置于生产线(in line)上的金属制上下一对压延辊，在线压200N/cm及临时粘合温度90℃的条件下，将上述非织造纤维网进行临时粘合。然后，使用由金属制且雕刻有水珠图样的上辊、及金属制且平的下辊构成的上下一对粘合面积为12％的压花辊，在线压1000N/cm、热粘合温度250℃的条件下进行热粘合，得到芯鞘型复合长纤维无纺布。所得芯鞘型复合长纤维无纺布的单位面积重量为256g/m2，每单位面积重量的强伸积为20，热收缩率在纵向上为0.1％、在横向上为0.1％，纵向抗拉强度保持率为99％。
[实施例2]
(成分B)
使用与实施例1中使用的树脂同样的共聚PPS树脂作为成分B。
(成分A)
使用与实施例1中使用的树脂同样的PPS树脂作为成分A。
(纺丝·非织造纤维网化)
将压缩空气的温度设为常温(20℃)、喷射器压力设为0.25Mpa，除此之外，与实施例1同样地进行芯鞘型复合纺丝、非织造纤维网化。所得芯鞘型复合长纤维的平均单纤维纤度为2.3dtex，纺丝速度为5,250m/分钟，1小时纺丝中，断丝为0次，纺丝性良好。
(临时粘合·热粘合)
接着，与实施例1同样地对上述非织造纤维网实施临时粘合及热粘合，得到芯鞘型复合长纤维无纺布。所得芯鞘型复合长纤维无纺布的单位面积重量为263g/m2，每单位面积重量的强伸积为15，热收缩率在纵向上为0.1％、在横向上为0.0％，纵向抗拉强度保持率为98％。
[实施例3]
(成分B)
作为单体的添加量，对二氯苯为94.8摩尔(94.8摩尔％)，间二氯苯为5摩尔(5摩尔％)，1，2，4-三氯苯为0.2摩尔(0.2摩尔％)，除此之外，在实施例1的条件下进行聚合，制造共聚PPS树脂，得到MFR为142g/10分钟、熔点为263℃的共聚PPS树脂。与实施例1同样地将上述共聚PPS树脂干燥，作为成分B使用。
(成分A)
使用与实施例1中使用的树脂同样的PPS树脂作为成分A。
(纺丝·非织造纤维网化)
使用上述成分A、B，在与实施例1同样的条件下，进行芯鞘型复合纺丝、非织造纤维网化。所得芯鞘型复合长纤维的平均单纤维纤度为2.5dtex，纺丝速度为4,856m/分钟，1小时的纺丝中，断丝为0次，纺丝性良好。
(临时粘合·热粘合)
接着，除将压花辊的热粘合温度设为255℃之外，与实施例1同样地对上述非织造纤维网实施临时粘合及热粘合，得到芯鞘型复合长纤维无纺布。所得芯鞘型复合长纤维无纺布的单位面积重量为258g/m2，每单位面积重量的强伸积为11，热收缩率在纵向上为0.1％、在横向上为0.0％，纵向抗拉强度保持率为99％。
[实施例4]
(成分B)
作为单体的添加量，对二氯苯为84.8摩尔(84.8摩尔％)，间二氯苯为15摩尔(15摩尔％)，1，2，4-三氯苯为0.2摩尔(0.2摩尔％)，除此之外，在实施例1的条件下进行聚合，制造共聚PPS树脂，得到MFR为165g/10分钟、熔点为239℃的共聚PPS树脂。与实施例1同样地将上述共聚PPS树脂进行干燥，作为成分B使用。
(成分A)
使用与实施例1中使用的树脂同样的PPS树脂作为成分A。
(纺丝·非织造纤维网化)
使用上述成分A、B，在与实施例1同样的条件下，进行芯鞘型复合纺丝、非织造纤维网化。所得芯鞘型复合长纤维的平均单纤维纤度为2.4dtex，纺丝速度为5,062m/分钟，1小时的纺丝中，断丝为0次，纺丝性良好。
(临时粘合·热粘合)
接着，除将压花辊的热粘合温度设为230℃之外，与实施例1同样地对上述非织造纤维网实施临时粘合及热粘合，得到芯鞘型复合长纤维无纺布。所得芯鞘型复合长纤维无纺布的单位面积重量为255g/m2，每单位面积重量的强伸积为19，热收缩率在纵向上为0.2％、在横向上为0.1％，纵向抗拉强度保持率为98％。
[比较例1]
(成分B)
不使用成分B。
(成分A)
使用与实施例1中使用的树脂同样的PPS树脂作为成分A。
(纺丝·非织造纤维网化)
将上述成分A在挤出机中熔融，计量，在纺丝温度325℃下，以单孔喷出量1.2g/分钟从孔径的矩形单一成分纺丝喷嘴中纺出。之后与实施例1同样地进行纺丝、非织造纤维网化。所得单一成分型长纤维的平均单纤维纤度为2.4dtex，纺丝速度为4,920m/分钟，1小时的纺丝中，断丝为0次，纺丝性良好。
(临时粘合·热粘合)
接着，除将压花辊的热粘合温度设为260℃之外，与实施例1同样地对上述非织造纤维网实施临时粘合及热粘合，得到单一成分型长纤维无纺布。所得单一成分型长纤维无纺布的单位面积重量为263g/m2，每单位面积重量的强伸积为4，热收缩率在纵向上为0.0％、在横向上为0.1％，纵向抗拉强度保持率为99％。
[比较例2]
(成分B)
不使用成分B。
(成分A)
使用与实施例1中使用的树脂同样的PPS树脂作为成分A。
(纺丝·非织造纤维网化)
将上述成分A在挤出机中熔融，计量，在纺丝温度325℃下，以单孔喷出量1.2g/分钟从孔径的矩形单一成分纺丝喷嘴中纺出。以后除将压缩空气的温度设为常温(20℃)、喷射器压力设为0.25MPa之外，与实施例1同样地进行纺丝、非织造纤维网化。所得单一成分型长纤维的平均单纤维纤度为2.0dtex，纺丝速度为5,935m/分钟，1小时的纺丝中，断丝为0次，纺丝性良好。
(临时粘合·热粘合)
接着，除将压花辊的热粘合温度设为260℃之外，与实施例1同样地对上述非织造纤维网实施临时粘合及热粘合，得到单一成分型长纤维无纺布。所得单一成分型长纤维无纺布的单位面积重量为266g/m2，每单位面积重量的强伸积为3，热收缩率在纵向上为0.1％、在横向上为0.1％，纵向抗拉强度保持率为99％。
Figure BPA0000175237000000201
将以对苯硫醚为主要单元的PPS树脂作为芯成分、共聚PPS树脂作为鞘成分的实施例1～4的芯鞘型复合长纤维无纺布与比较例1、2的单一成分型长纤维无纺布相比，每单位面积重量的强伸积大幅度地提高，机械强度优异。
产业上的可利用性
由本发明的热粘合性复合纤维构成的无纺布具有PPS树脂的耐热性、耐化学药品性及阻燃性的特性，且机械强度优异，因此可以适合用于各种工业用过滤器、电绝缘材料、电池隔膜、水处理用膜基材、隔热基材及防护服等。

Claims (8)

1.一种聚苯硫醚复合纤维，其特征在于，所述聚苯硫醚复合纤维主要由成分A及成分B形成，所述成分A是主要含有聚苯硫醚的树脂，所述聚苯硫醚以对苯硫醚作为主要单元，所述成分B是主要含有共聚聚苯硫醚的树脂，所述共聚聚苯硫醚除了含有对苯硫醚以外还含有至少1种以上的共聚单元，成分B形成纤维表面的至少一部分。
2.如权利要求1所述的聚苯硫醚复合纤维，其为以所述成分A为芯成分、以所述成分B为鞘成分的芯鞘型复合纤维。
3.如权利要求1或2所述的聚苯硫醚复合纤维，其中，所述成分B含有重复单元的70～97摩尔％由对苯硫醚构成、重复单元的3～30摩尔％由间苯硫醚构成的共聚聚苯硫醚。
4.如权利要求1～3中任一项所述的聚苯硫醚复合纤维，其中，所述成分A的熔点Tm(A)和所述成分B的熔点Tm(B)满足下式：
5(℃)≤Tm(A)-Tm(B)≤80(℃)。
5.一种无纺布，其特征在于，所述无纺布是由权利要求1～4中任一项所述的聚苯硫醚复合纤维构成的。
6.如权利要求5所述的无纺布，其中，所述无纺布为纺粘型无纺布。
7.如权利要求5或6所述的无纺布，其中，所述无纺布是将所述聚苯硫醚复合纤维通过热粘合进行一体化而形成的。
8.如权利要求5～7中任一项所述的无纺布，其中，在空气中、于180℃的温度下1300小时的耐热暴露试验中的纵向抗拉强度保持率为80％以上。
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