JPH042879A - 芳香族ポリアミド系短繊維 - 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〉 本発明は優れた紡績性およびニードルパンチング性を有
する芳香族ポリアミド系短繊維に関するものである。

〈従来技術〉 芳香族ポリアミドは高結晶性で耐熱性に優れた熱可塑性
ポリマーであることから、優れた耐熱。

耐薬品性を有する繊維として期待されている。しかし、
ポリエステル、ナイロン等に比べて極めて静電気を帯び
易いため、紡績工程においてはカード工程でのシリンダ
一部への捲付きあるいは静電気発生を伴うので均一なウ
ェアが得られない。また二−ドルパンチング工程におい
ては、ウェブのローラー捲付きが発生する等の問題点が
あった。

また、近年、紡績工程及び二−ドルパンチング工程は高
速度化あるいは高処理■化への移°行に伴い、従来の処
理剤、例えば特公昭５９−０５３９４８号公報に提案さ
れている処理剤では、高速度下での摩擦係数が高く、＾
速カード工程でのシリンダー捲付き、＾速線条機でのコ
イラーチューブ詰り、二−ドルパンチ工程での針折れ等
の問題があった。

かかる問題点を解決するために処理剤の付着量を多くす
ると、静電気の発生及び摩擦係数は低下するものの、粘
着性が増加してカード工程でのシリンダー捲付きが増加
し、均一なウェブを得ることができなくなる。その場合
、二−ドル工程での針折れは減少するが、得られるフェ
ルトは斑の大きな不均一なものとなる。

〈発明の目的〉 本発明の目的は、上述した諸問題がなく、静電気の発生
が少なく、かつシリンダー、０−ラー等への捲付きの発
生が低減され、極めて良好な紡績性およびニードルパン
チング性を有する芳香族ポリアミド系短繊維を提供する
ことにある。

〈発明の構成〉 本発明者らは、上記目的を達成せんとして鋭意検討した
結果、延伸工程以降において、特定のアルキルホスフェ
ート塩を特定の割合で含有する処理剤を付与するととも
に、かつ繊維に特定の残留捲縮度を保持させることによ
って、優れた制電性と極めて良好な紡績性とを有する芳
香族ポリアミド系短繊維が得られることを見出し本発明
に到達した。

すなわち、本発明は ［（１）鉱物油及び／または一価の脂肪酸エステルが２
０〜１０重量％、アルキルホスフェートアルカリ金属塩
が５０〜１０重量％、残部がノニオン活性剤を主体とす
る乳化剤からなる処理剤が付与され、残留捲縮度が２％
以上であることを特徴とする芳香族ポリアミド系短繊維
。

２　鉱物油の粘度が４０〜２００秒である請求項（１）
に記載の芳香族ポリアミド系短繊維。

（３）一価の脂肪酸エステルの分子量が２００〜５００
である請求項（１）または（２に記載の芳香族ポリアミ
ド系類ｉｉ＊。

（４）　　アルキルホスフェートアルカリ金属塩のアル
キル基の炭素数が８〜１０である請求項（１）〜（３）
のいずれかに記載の芳香族ポリアミド系短繊維。」であ
る。

ここに芳香族ポリアミドとは一般式 ％式％ なる繰返し単位（Ａｒ＋、Ａｒｚ、Ａｒ３はそれぞれ独
立に二価の芳香族基である）で表わされるものである。

具体例としては、ポリバラフェニレンテレフタルアミド
、ポリメタフェニレンイソフタルアミド、ポリバラベン
ツアミド、ポリ３．４′　−オキシジフェニレンテレフ
タルアミド／ポリバラフェニレンテレフタルアミド共重
合体である。

本発明において、芳香族ポリアミド系短編線に付与せし
められる処理剤は、鉱物油及び／または一価の脂肪酸エ
ステル２０〜１０重−％を含む。２０重量％未満では平
滑性がそこなわれ１０重量％を越えると乳化が均一にな
らずエマルジョンを均一に繊維に付与することができな
い。さらに本処理剤はアルキルホスフェートアルカリ金
属塩５０〜１０重量％を含む。１０重量％未満では充分
な訓電性が得られず５０重量％を越えると平滑性がそこ
なわれる。

また残部はノニオン活性剤を主体とする乳化剤である。

ノニオン活性剤を主体とする乳化剤を使用しないと均一
なエマルジョンを得ることはできない。

上記配合の効果を高めるには更に鉱物油の粘度は４０〜
２００秒の範囲とすることが好ましい。ここに粘度とは
レッドウッド粘度計で３０℃で測定した値である。４０
秒未満では処理後の繊維を放置したとき放置時間ととも
に鉱物油が繊維から揮発するので繊維の平滑性がそこな
われる。２００秒を越えると粘性が高すぎて平滑性がそ
こなわれる。

また一価の脂肪酸エステルの分子量は、２００〜５００
の範囲とすることが好ましい。２００未満あるいは５０
０を越えたときは、いずれも平滑性がそこなわれる。ま
た、脂肪酸エステルには、他に二価。

三価、多価等があるが、一価の脂肪酸エステルが平滑性
及び乳化性の点で好ましい。

ここに一価の脂肪酸エステルは、アルコール部の主鎖は
炭素数が１〜１８で直鎖またはイソ体であり、脂肪酸部
の主鎖は炭素数が１１〜１８である。これらは３０℃で
液状であるが、単独で使用しても混合物として使用して
もよい。一価の脂肪酸エステルを具体的に例示するとメ
チルパルミテート、メチルステアレート、メチルオレー
ト、エチルオレート、イソプロビルミリスチレート、イ
ソプロピルパルミテート、ブチルラウレート、ブチルオ
レート、イソブチルオレート、オクチルラウレート。

イソオクチルパルミテート、ラウリルラウレートなどで
ある。

また、上記アルキルホスフェートアルカリ金属塩は、ア
ルキル基の炭素数が８未満のものはシリンダー捲付きが
多発するようになり好ましくない。

また炭素数が１０を越えると静電気防止能が不十分とな
り好ましくない。

また、上記アルキルホスフェートアルカリ金属塩のアル
カリ金属種は特に限定されないが、静電気防止能に優れ
ているカリウムが好ましい。

また、アルキルホスフェートアルカリ金属塩のａｍ化度
は０．４〜１．０が好ましい。０．４未満の場合には紡
績性が低下する傾向があり、一方１．０をシ＝シｌ 越える場合には、温湿度変化による性状の変化が大きく
なり、環境の影響を受は易くなる。さらに、酸価は１０
〜４０が好ましい。１０未満の場合には捲付性が増加し
、４０を越えると溶液安定性及び静電気防止能が低下す
る傾向がある。ここで燐酸化度とは、対応するアルコー
ルに対するＰ２Ｏ５の反応当量数を言い、例えば５ｔｓ
ｌ化度１，０のアルキルホスフェートとは平均的にリン
酸のモノアルキルエステルを示し、＊ｍ化度０．５のア
ルキルホスフェートとは平均的にはリン酸のジアルキル
エステルを示す。また酸価とは、試料１．０ｇを中和す
るに必要な水酸化カリウムのミリグラム数である。

本発明においては、上記アルキルホスフェートアルカリ
金属塩以外に通常繊維処理剤として使用されているもの
を併用してもよい。例えば、ホスフェート系以外の界面
活性剤、高級脂肪酸、［１訪族多価カルボン酸、芳香族
カルボン酸、もしくは含硫黄脂肪族カルボン酸と＾級ア
ルコールもしくは多価アルコールとからなるエステルあ
るいは鉱物油等の平滑剤、脂肪酸、アルコール等の乳化
調整剤、さらには、抗菌剤、防腐剤、紫外線吸収剤等を
本発明の目的を損なわない範囲で適宜選択使用すること
ができる。

以上に説明した処理剤を芳香族ポリアミド系短繊維に付
与する方法は特に限定する必要はない。

例えば、１〜１０％の水溶液として、ローラー法。

浸漬沫、スプレー法等の任意の方法により、紡糸。

延伸等任意の段階で付与することができる。処理剤の付
着量は、繊維に対して０．１〜１，５１１％、特に０．
４〜１．２重量％とすることが望ましい。

かかる処理剤が付与された本発明の芳香族ポリアミド系
短ｌｌｌ１は、さらに、残留捲縮度２％以上の捲縮を有
する必要がある。たとえ前記処理剤が芳香族ポリアミド
系短繊維にある程度優れた紡績性を与えるものであって
も、単純にそれのみで実用上許容し得る水準まで高めら
れるものではない。

捲縮が紡績性に及ぼす影響の大きいことは従来より知ら
れているが、芳香族ポリアミド系短ｌｌｌ１の場合は、
紡績性に与える捲縮の効果が特別に大きいことさらに捲
縮と処理剤との藺に相１ｌｌＩｌｌｌ係があることを見
出し、本発明の処理剤で処理され、かつ捲縮が本発明の
範囲内にある芳香族ポリアミド系短繊維のみが良好な紡
績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
ド系短ｍ雑において、残留捲縮度が２％未満になると、
カード工程において、シリンダー捲付等が多発するとと
もに線条工程でのローラー捲付が増大し、またカード工
程および線条工程でのコイラーチューブ詰りが多発し安
定な操業が困難となる。

また、二−ドルパンチング工程においては、力−ド工程
で得られたウェブが不均一な場合には、ニードリングの
際、針が垂直にウェアに刺し込まれなくなるため、針の
先端が曲がりひいては針折れ発生の要因となる。したが
って、針折れを減少させるために均一なウェブを得るこ
とは極めて重要であって、そのためにも捲縮は前記範囲
、すなわち残留捲縮度を２％以上とする必要がある。

ここに、捲縮性能としては、捲縮数あるいは捲縮度では
なく、残留捲縮度が重要である。すなわちポリエステル
、アクリルのような強度、ヤング率の低い繊維では、捲
縮数と捲縮度とが紡績性やニードルパンチング性に重要
な影響を与えるが、芳香族ポリアミド系短繊維のような
強度、ヤング率の非常に高い繊維では、その剛直性のた
めに、捲縮数あるいは捲縮度は見かけの捲縮性にすぎず
、残留捲縮度が重要である。

なお、ここでいう捲縮数、捲縮度および残留捲縮度はＪ
ＩＳ　　Ｌ　　１０７４によって測定された値である。

〈作用〉 本発明の芳香族ポリアミド系短繊維が何故上記の如く優
れた紡績性とニードルパンチング性とを有するのかその
理由は定かでないが、次のように推定される。理由の１
は処理剤の１成分としてアルキルホスフェートアルカリ
金属塩のアルキル基の炭素数が特定範囲にあるものを使
用したことにより、制電性と高速平滑性との両方を満足
せしめたことである。すなわち鉱物油及び／または一価
の脂肪酸エステルの８速平滑性を損うことなく、制電性
を満足させることが可能となり、シリンダー等への捲付
きがなく、二−ドルパンチング工程での針折れも少くな
るという結果を得たものと推定される。

また、繊維に特定範囲の捲縮が残留していることにより
、繊維間の絡合性が向上し、上記処理剤組成の効果と相
乗してカード工程、線条工程等での工程通過性を高めた
ものと考えられる。また、得られるウェアの品質斑（特
に厚み斑）も小さなものとなるので、二−ドルパンチン
グ工程での針折れが減少したと考えられる。

〈発明の効果〉 本発明の芳香族ポリアミド系短繊維は、（１）　　カー
ド工程、線条工程等の紡績工程において、シリンダー捲
付き、ローラー捲付き等の発生が少ない。

（２１厚み斑のないウェブが得られ、かっ動摩擦係数も
小さいため、針折れが少ない。また適度の捲縮を有する
ため、繊維のからみ合いが十分で密度の高いフェルトが
得られる。

（３）紡績工程、二−ドルパンチング工程での静電気発
生が少ない。

〈実施例〉 以下、実施例により本発明をさらに具体的に説明する。

なお、実施例中の％はすべて重最％を示す。また夫々の
評価は下記の方法に従った。

（１）　　カード特性（カード） ２５℃、６５％ＲＨの条件下でローラーカードにテ２０
９／ｍ、巾２ｍのウェアを速度３０ｍ／分でカーデイン
グした。ここでシリンダ一部への繊維の捲付き状態、得
られたウェブの均一性を観察評価した。

捲付き状態とウェブの均一性とは相Ｉｉｍ係があるので
カード通過性とウェブの均一性とに関し総合的に良好な
ものをｏ１連続運転不可能で特に不良なものを×、その
中間をΔと判定した。

（２）　　静電気特性（静電気） カードのドツファ−と引取ローラとの間でウェブから１
０α離れた高さ（位置）で春日式静電気測定器で静電気
量（キロボルト：　ＫＶ）を測定した。

（３）　　ニードルパンチ特性（針折れ）カードから排
出されたウェブを３０層に折り重ねて、パンチ密度３０
０パンチ／ａｉ、ウェブ速度１ＴｒＬ／分でニードルパ
ンチングし３００ｇ／　ｒｄの目付のフェルトを作成し
た。

ニードルボードは、Ｇ　ｒＯＺ−Ｂ　ｅｃｋｅｒ社（西
独）製の３６番手のレギュラー針を２万本植えこんだも
のを使用し、ニードルボード上での折れた針の数を本／
時間で測定した。

実施例１〜２．比較例１〜２ テレフタル酸ジクロライドとパラフェニレンジアミン及
び３，４′　−ジアミノジフェニルエーテルから重縮合
してなるバラ型全芳香族ポリアミドを紡出し、水洗を繰
返し、ついで水洗後にベントナイト水分散液を付着せし
めて５００℃で熱延伸し非脱落性のベントナイト０．４
２％を繊維表面に有するカチオン交換性及び非イオン吸
着性の全芳香族ポリアミド繊維（１５００デニール１０
００フイラメント）を得た。　この全芳香族ポリアミド
繊維の延伸の直後に表−１に示す組成からなる５％の水
系エマルジョンの処理剤を固形分量が繊維重量に対して
０．５％となるように付与し、乾燥して捲取った。

表 得られた繊維を５０本集め、ローラーでトウ状に引き揃
え、表−１の処理剤に再度浸漬し、クリンパ−に供給し
て、クリンパ−での絞り率を調整して、付着量を０．８
％としたのちクリンパ−で表−２に記載の捲縮性能を付
与し、１２０℃で乾燥熱処理を行い、５１ａｍ＋の長さ
に切断し短ＩＩ雑を得た。

得られた短繊維の紡績性およびニードルパンチング性を
評価した結果を表−２に示す。

なお、得られた短繊維は、単糸繊度１．５デニル、強度
２５グラム／デニール、伸度６％であった。

＊１：燐酸化度０．６ 酸価２０ 表 実施例３〜７．比較例３〜８ 実施例２において、表−１の各成分の配合比を表−３の
ごとく変え、同様に実験し、表−３の結果を得た。

表 本 本本 本本本 本＊＊本 鉱物油　：表−１の帥秒鉱物油 エステル：　〃　　ブチルオレート アニオン：　〃　　オクチルフォスフェートカリウム塩
ノニオン：　〃　　ノニオン活性剤 （ここに、ＰＯＥ　（ｎ　）はモル数ｎヶのポリオキシ
エチレンを示す）実施例８〜１１．゛比較例９〜１４ 実施例２において、鉱物油の粘度と脂肪酸エステルの分
子量を表−４の如く変え同様に実験し表４の結果を得た
。

表

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）鉱物油及び／または一価の脂肪酸エステルが２０
   〜１０重量％、アルキルホスフェートアルカリ金属塩が
   ５０〜１０重量％、残部がノニオン活性剤を主体とする
   乳化剤からなる処理剤が付与され、残留捲縮度が２％以
   上であることを特徴とする芳香族ポリアミド系短繊維。
2. （２）鉱物油の粘度が４０〜２００秒である請求項（１
   ）に記載の芳香族ポリアミド系短繊維。
3. （３）一価の脂肪酸エステルの分子量が２００〜５００
   である請求項（１）または（２）に記載の芳香族ポリア
   ミド系短繊維。
4. （４）アルキルホスフェートアルカリ金属塩のアルキル
   基の炭素数が８〜１０である請求項（１）〜（３）のい
   ずれかに記載の芳香族ポリアミド系短繊維。