JPH1060730A - フィブリドの製造方法及びポリアリーレンエーテルフィブリド - Google Patents

フィブリドの製造方法及びポリアリーレンエーテルフィブリド

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JPH1060730A
JPH1060730A JP11541097A JP11541097A JPH1060730A JP H1060730 A JPH1060730 A JP H1060730A JP 11541097 A JP11541097 A JP 11541097A JP 11541097 A JP11541097 A JP 11541097A JP H1060730 A JPH1060730 A JP H1060730A
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fibrids
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ベルプナー ハインツ
Ulrich Dr Eichenauer
アイヒェナウアー ウルリッヒ
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ゲーペル ユルゲン
Eckhard Neufeld
ノイフェルト エックハルト
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ディーター ツェットラー ハンス
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    • D01F6/00—Monocomponent artificial filaments or the like of synthetic polymers; Manufacture thereof
    • D01F6/58—Monocomponent artificial filaments or the like of synthetic polymers; Manufacture thereof from homopolycondensation products
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    • D—TEXTILES; PAPER
    • D01—NATURAL OR MAN-MADE THREADS OR FIBRES; SPINNING
    • D01D—MECHANICAL METHODS OR APPARATUS IN THE MANUFACTURE OF ARTIFICIAL FILAMENTS, THREADS, FIBRES, BRISTLES OR RIBBONS
    • D01D5/00—Formation of filaments, threads, or the like
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 単一工程で低温で高い品質を有するポリアリ
ーレンエーテルフィブリドを製造する方法を提供する。 【解決手段】 該方法は、適当な有機溶剤中のポリアリ
ーレンエーテルの溶液を液体凝固媒体中に、該溶液を凝
固媒体に導入する間少なくとも５Ｗ・ｓ／ｃｍ3の平均
エネルギ密度を有する剪断域がフィブリド形成空間に存
在するように、同時に剪断力を加えながら導入すること
よりなる。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、適当な有機溶剤中
のポリアリーレンエーテルの溶液を液体凝固媒体中に、
該溶液を凝固媒体に導入する間少なくとも５Ｗ・ｓ／ｃ
ｍ3の平均エネルギ密度を有する剪断域がフィブリド形
成空間に存在するように、同時に剪断力を加えながら導
入することよりなるフィブリドの製造方法、及びまた本
発明による方法によれ得られるフィブリド並びに該フィ
ブリドを紙、シール、摩擦ブレーキライニング及び不織
布として使用することに関する。
【０００２】
【従来の技術】このようなフィブリドは、多くの技術分
野において天然及び合成の構造材料及びそれから製造さ
れる成形品の機械的強度、特に剛性を強化するため、又
は特殊紙を製造する際の結合もしくは加工繊維として使
用されている。
【０００３】従って、ポリマーからフィブリドを製造す
るための多数の方法が存在する。
【０００４】例えば、ドイツ国特許出願公開第１４６９
１２０号明細書には、溶液から該溶液を剪断力の作用に
曝されている凝固媒体中に分散させることによりポリマ
ーを凝集させることによりフィブリドの懸濁液を製造す
る方法が記載されている。該剪断効果は撹拌機（Waring
mixer）又は乱流内の液体のいずれかにより発生せしめ
られる。これらのフィブリドは、リボン状、フィルム状
もしくは繊維状であってよくかつこれらの混合形を取る
こともできる。即ち、これらは均一ではない。ポリアリ
ーレンエーテルからなるフィブリドは、該刊行文献には
記載されていない。
【０００５】ドイツ国特許出願公開第２２５２７５８号
明細書は、高分子量ポリエチレンからなるフィブリドの
形成方法を記載しているが、但しこの方法は、ポリマー
の熱い溶液を高速回転する遠心分離紡糸装置（ハンマー
ミル）に供給することを必要とする。特殊化された手順
に基づき、ポリマー溶液は第１工程で配向されかつ溶解
されたポリマーは第２工程で凝固せしめられる。しかし
ながら、この方法で得られた生成物は、溶剤に膨潤した
繊維材料であるにすぎず、該材料から個々のフィブリド
はなお単離されるべきである。これは一連の引き続いて
の面倒な操作、例えば溶剤の絞り出し、繊維材料の切断
及び複数の粉砕操作の実施により行われる。
【０００６】ドイツ国特許出願公開第２２０８５５３号
明細書は、線状ポリエチレン、例えばチーグラーポリエ
チレンから、ポリオレフィンの溶液をポリオレフィンの
融解温度以上でフラッシュ蒸発させることよりなる。こ
の方法は、極めて高いエネルギを必要とする。それとい
うのも、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン及びポリ
スチレンのようなポリマーの融解温度は極めて高い、即
ち１００℃以上であるからである。
【０００７】スチレン、塩化ビニル又は塩化ビニリデン
のポリマー又はコポリマーからフィブリドを製造するた
めの改良方法は、ドイツ国特許出願公開第２５１６５６
１号明細書に記載されている。この刊行文献によれば、
これらのメチルエチルケトン、テトラヒドロフラン又は
１，４−ジオキサン中のポリマー又はコポリマーの溶液
は、フィブリド形成スペースが少なくとも５Ｗ・ｓ／ｃ
ｍ3の平均エネルギ密度を有する剪断域に曝されるよう
に、同時に剪断力に曝された液体凝固媒体中に導入され
る。この方法は室温で実施される。
【０００８】ポリトリフルオロエチレン、又はエチレン
とトリフルオロエチレンのコポリマー、又はテトラフル
オロエチレンとフッ化ビニリデンのコポリマーからフィ
ブリドを製造するための極めて類似した方法がドイツ国
特許出願公開第２６４６３３２号明細書に記載されてお
り、該方法は、該ポリマー又はコポリマーを前記溶剤中
に高温で溶解させることよりなり、該方法は同様に極め
て高いエネルギ消費を生じる。
【０００９】ドイツ国特許出願公開第２５４３８２４号
明細書には、ポリ（アミド−イミド）樹脂からフィブリ
ドを製造する方法が記載されており、該方法は、ポリマ
ーを同様に有機溶剤（ａ）中に溶解させ、かつ凝固媒体
（ｂ）中に導入する前に、一定の容量比で、前記樹脂を
溶解しないが、有機溶剤（ａ）及び凝結媒体（ｂ）と任
意の均質な混合物を形成することができる有機環式エー
テル（ｃ）と混合することよりなる。この引用例は、前
記に引用したドイツ国特許出願公開第２６４６３３２号
明細書又はドイツ国特許出願公開第２５１６５６１号明
細書に記載された方法をポリ（アミド−イミド）樹脂に
適用すると、分離したフィブリドを製造することができ
ず、単に如何なるウェブ形成傾向をも有しない微細分の
粉末状粒子を製造できるにすぎないことを示唆してい
る。更に、通常の方法を使用して製造した粒子は一般に
高い溶剤含量を有しているので、引き続いての加工は困
難かつ面倒である。
【００１０】従来の技術の前記の記載から明らかなよう
に、未だにポリアリーレンエーテルからなるフィブリド
を製造する方法は存在しない。このことは残念なことで
ある。それというのも、それらの高い機械的強度に基づ
き、合成及び天然材料を強化するために極めて好適であ
るのはまさにポリアリーレンエーテルであるからであ
る。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は、単一
工程で低温で高い品質を有するポリアリーレンエーテル
フィブリドを製造する方法を提供することである。
【００１２】
【課題を解決するための手段】ところで前記課題は、冒
頭に記載したフィブリドの製造方法で解決されることが
判明した。このことは意想外なことである。それという
のも、これらの比較的難溶性のかつ比較的剛性のポリマ
ー及びコポリマーのフィブリドを、従来の技術の前記の
記載から明らかなように、従来は比較的易溶性のかつフ
レキシブルなポリマー及びコポリマーのために有効に使
用されたにすぎない処理工程により製造することができ
るからである。
【００１３】本発明の目的のためのフィブリドは、形態
学的（即ち寸法及び形状）及び特性的にはセルロース繊
維に類似した繊維状合成ポリマー粒子である。
【００１４】この場合、ポリアリーレンエーテルは、繰
り返し単位Ｉ：
【００１５】
【化１】
【００１６】［式中、ｔ及びｑはそれぞれ０，１，２又
は３であり、Ｔ，Ｑ及びＺは同じか又は異なっていても
よく、互いに無関係である］を有するポリマー及びコポ
リマーである。前記Ｔ，Ｑ及びＺは、化学結合又は−Ｏ
−，−ＳＯ2−，−Ｓ−，Ｃ＝Ｏ，−Ｎ＝Ｎ−又はＳ＝
Ｏから選択される基であってもよい。更に、 Ｔ，Ｑ及
びＺはまた、一般式： −ＲａＣ＝ＣＲｂ−又は−ＣＲｃＲｄ− ［式中、Ｒａ及びＲｂは、それぞれ水素又はＣ1〜Ｃ10
−アルキルであり、Ｒｃ及びＲｄは、それぞれ水素、Ｃ
1〜Ｃ10−アルキル例えばメチル、エチル、ｎ−プロピ
ル、イソプロピル、ｔ−ブチル又はｎ−ヘキシル、Ｃ1
〜Ｃ10−アルコキシ例えばメトキシ、エトキシ、ｎ−プ
ロポキシ、イソプロポキシ又はｎ−ブトキシ、又はＣ6
〜Ｃ18−アリール例えばフェニル又はナフチルである］
の基であってもよい。Ｒｃ及びＲｄはまた、それらが結
合された炭素原子と一緒に脂環式環、有利にはＣ5〜Ｃ7
−シクロ−アルキル環を形成していてもよい。このシク
ロアルキル環はそれ自体それに結合された１個以上の置
換基を有することができる。有利な置換基は、Ｃ1〜Ｃ
10−アルキル、例えばメチル、エチル、プロピル又はイ
ソプロピル、特にメチルを有することができる。有利で
あるのは、Ｔ，Ｑ及びＺがそれぞれ−Ｏ−，−ＳＯ
2−，Ｃ＝Ｏ、化学結合又は式：−ＣＲｃＲｄ−の基で
あるポリアリーレンエーテルＡである。Ｒｃ及びＲｄの
有利なものは、水素及びメチルを包含する。Ｔ，Ｑ及び
Ｚのうち、少なくとも１は，−ＳＯ2−又はＣ＝Ｏであ
る。Ａｒ及びＡｒ1は、それぞれＣ6〜Ｃ18−アリール、
例えば１，５−ナフチル、１，６−ナフチル、２，７−
ナフチル、１，５−アントリル、９，１０−アントリ
ル、２，６−アントリル、２，７−アントリル又はビフ
ェニル、特にフェニルである。これらのアリール基は有
利には置換されていない。しかしながら、これらはＣ1
〜Ｃ10−アルキル例えばメチル、エチル、ｎ−プロピ
ル、イソプロピル、ｔ−ブチル又はｎ−ヘキシル、Ｃ6
〜Ｃ18−アリール例えばフェニル又はナフチル、Ｃ1〜
Ｃ10−アルコキシ例えばメトキシ、エトキシ、ｎ−プロ
ポキシ、イソプロポキシ又はｎ−ブトキシ、及びハロゲ
ンから選択される置換基を有していてもよい。これらの
うちで有利な置換基は、メチル、フェニル、メトキシ及
び塩素である。
【００１７】若干の特に有利な繰り返し単位を、以下に
示す：
【００１８】
【化２】
【００１９】
【化３】
【００２０】
【化４】
【００２１】本発明による方法は、有利にポリアリーレ
ンスルホン又はポリアリーレンエーテルスルホンから構
成されたフィブリドを製造するために使用され、この場
合繰り返し単位（Ｉ1）及び（Ｉ2）を含有するポリマー
が特に有利である。
【００２２】ポリアリーレンエーテルは、ポリアリーレ
ンエーテルセグメント、及び、その他の熱可塑性ポリマ
ー、例えばポリアミド、ポリエステル、芳香族ポリカー
ボネート、ポリエステルポリカーボネート、ポリシロキ
サン、ポリイミド又はポリエーテルイミドのセグメント
を含有するブロックもしくはその他のコポリマーであて
もよい。コポリマーにおけるブロックもしくはグラフト
枝の数平均分子量Ｍｎは、一般に１０００〜３０,００
０ｇ／ｍｏｌである。異なったブロックは、交互のもし
くはランダム配置を有することができる。ポリアリーレ
ンエーテルに対して計算したブロックもしくはその他の
コポリマーの割合は、一般に少なくとも１０重量％であ
る。これは９７重量％まであってもよい。有利であるの
は、９０重量％までのポリアリーレンエーテル割合を有
するブロックもしくはその他のコポリマーである。特に
有利であるのは、ポリアリーレンエーテル２０〜８０重
量％を有するブロックもしくはその他のコポリマーであ
る。
【００２３】一般に、ポリアリーレンエーテルは１０,
０００〜６０,０００ｇ／ｍｏｌ、有利には１０,０００
〜４０,０００ｇ／ｍｏｌの範囲内の数平均分子量及び
１．２５〜１．９５の比粘度を有する。該比粘度は、ポ
リアリーレンエーテルの溶解性に基づき、混合比が一般
に約１：１ｖ／ｖであるフェノールとジクロロベンゼン
の混合物中のＮ−メチルピロリドンの１重量％濃度の溶
液中、又は９６％の濃度の硫酸中の０．５重量％の溶液
として２０℃又は２５℃のいずれかで測定したものであ
る。
【００２４】本発明による方法は、ポリアリーレンエー
テルに溶液を、同時にこれらのポリアリーレンエーテル
のフィブリドを形成するために剪断力の作用に曝される
液体凝固媒体中に導入する工程を含む。
【００２５】本発明による方法は、一般に低温で、即ち
約１０〜約９０℃、有利には約２０〜約６０℃である温
度で実施する。
【００２６】ポリアリーレンエーテルの溶液の液体凝固
媒体中への導入は、この溶液が大過剰の凝固媒体と混合
されることを意味するものと解されるべきである。有利
には、低温で溶剤中に溶解されたポリアリーレンエーテ
ルは凝固媒体中には不溶性あるべきであり、一方使用さ
れる溶剤は理想的には任意の割合で凝固媒体と混和可能
であるべきである。
【００２７】ポリマー溶液の凝固媒体に対する容量比
は、原理的には自由に選択可能であるが、有利には約
１：５〜約１：１００の範囲内、より有利には約１：１
０〜約１：３５の範囲内、特に有利には約１：１０〜約
１：２０の範囲内にある。
【００２８】従って、前記に列挙した２つの条件を満足
する任意の溶剤が本発明の目的のための溶剤として使用
するために原理的に好適である。ポリアリーレンエーテ
ルのための特に適当な有機溶剤は、本発明の場合Ｎ−メ
チルピロリドン（ＮＭＰ）、ジメチルホルムアミド（Ｄ
ＭＦ）、１，３−ジメチルテトラヒドロ−２−［１Ｈ］
−ピリミジノン（ＤＭＰＵ）、スルホラン、塩化メチレ
ン又はこれらの２種以上の混合物であり、それらのうち
でもＮＭＰが特に有利である。
【００２９】前記の溶剤はその他の溶剤に比較すると、
当該ポリマーに対する特に高い低温溶解力、それらの凝
固媒体、特に水との良好な混和性、及びそれらの低い沸
点の点で注目の価値がある。前記溶剤のいくつか、例え
ばＤＭＦは、水と高い有機溶剤含量共沸混合物を形成す
る、このことは溶剤の経済的回収のために重要である。
本発明に基づきポリアリーレンエーテル溶液からフィブ
リドを製造するためには、該溶液のポリアリーレンエー
テル濃度は、０．５〜４０、有利には５〜２５重量％で
あってよい。
【００３０】極めて特に良好なフィブリドは、凝固媒体
に導入する前に、前記溶液をフラン、ケトン、アルコー
ル、Ｎ−メチルピロリドン又はそれらの２種以上の混合
物と混合することにより得られる。この場合有利である
のは、１〜４個の炭素原子を有するアルコール、例えば
メタノール、エタノール、イソプロパノール、ｎ−ブタ
ノール又はｔ−ブタノール、ケトン、例えばアセトン又
はメチルエチルケトン、又はフラン、例えばＴＨＦであ
る、但しフラン又はＴＨＦに含有される炭素原子はまた
メチル又はエチルにより置換されていてもい。メタノー
ル、ＴＨＦ及びＮＭＰが特に有利である。添加は、例え
ば静的もしくは動的混合機を用いて実施することができ
る。これらの付加的有機溶剤は、ポリマー凝固を開始さ
せる量でポリマー溶液に加えることができる。即ち、こ
れらは当該のポリアリーレンエーテルのための凝固剤に
相当する。一般に、付加的有機溶剤の割合は、該溶液の
全容量に対して５０％までである。
【００３１】溶剤は、有利には、ポリマーがまさに凝固
媒体と接触する前には凝固しないような量でポリアリー
レンエーテルの溶液に添加する。この添加は、このよう
な溶液からのフィブリドの形成は、該溶液が凝固媒体に
接触すると直ちに開始し、かつ、極めて大きな表面積を
有する個々のフィブリドが結果として得られることを意
味する。
【００３２】前記の説明から明らかなように、付加的有
機溶剤は、有利には静的もしくは動的混合機を用いて、
凝固媒体に導入する前にポリアリーレンエーテルの溶液
に加えるか又は混合する。
【００３３】これらの付加的有機溶剤は、溶液平衡を撹
乱し、該平衡をポリアリーレンエーテルの凝固の方向に
移行させる効果を有し、その結果としてポリアリーレン
エーテルは次いで特に良好な凝固又はフィブリド化を起
こす。
【００３４】水が特に好適な液体凝固媒体であることが
判明した。しかしながら、該方法は他の凝固媒体、例え
ばエチレングリコール又は１〜４個の炭素原子を有する
アルコールもしくはそれらの混合物で実施することがで
きる。更にまた、水と少なくとも１種のフラン、アルコ
ール、ケトン又はＮ−メチルピロリドンもしくはそれら
の２種以上の混合物を使用することも可能である。第一
に重要なことは、溶解したポリアリーレンエーテルは凝
固媒体中に不溶性であるが、しかし使用される溶剤は使
用される容量割合の範囲内で凝固媒体と完全に混和可能
なことである。
【００３５】フィブリド形成空間とは、ポリマー溶液と
液体凝固媒体が合流しかつ少なくとも約５Ｗ・ｓ／ｃｍ
3、有利には約１０〜約１００Ｗ・ｓ／ｃｍ3、より有利
には約２０〜約５０Ｗ・ｓ／ｃｍ3の平均エネルギ密度
を有する剪断域発生帯域を意味する。
【００３６】剪断域のフィブリド形成空間における平均
エネルギ密度Ｅは、以下の方程式で計算される：
【００３７】
【数１】
【００３８】但し、 ｍ＝１秒以内でフィブリド形成空間を流動する凝固媒体
及びポリマー溶液の質量（ｇ）、 ν＝合流した液体の平均流速（ｍ／ｓ） である。
【００３９】フィブリド形成空間の容積は、ポリマー溶
液と合した凝固媒体の流速に依存する。フィブリドの形
成は１×１０-2〜１×10-4ｓの範囲内で起こるので、フ
ィブリド形成空間の長さは５〜５０ｍ／ｓの流速で０．
０５〜５０ｃｍ、有利には０．１〜５ｃｍである。
【００４０】使用される剪断域発生器は、有利には回転
工具により機械的に剪断域を発生させる装置である。こ
の目的のための好適な機械は、例えばポリマー分散液の
分散及び均質化のために使用される市販の機械である。
バッチ法においては、ウルトラ-ターラックス（Ultra-T
urrax）タイプの剪断域発生器又は高速分散機を使用す
ることも可能である。
【００４１】また、剪断域は液圧により発生させること
もできる。同様にフィブリドは、例えば、ポリマーの溶
液を１つ以上のノズルを介して噴射し、そうして同時に
液体凝固媒体を剪断域内で該ポリマーの溶液と完全に混
合させることにより得られ、この場合凝固媒体は少なく
とも５ｍ／ｓの流速を有する。この場合のフィブリド形
成空間内の平均エネルギ密度は、有利には約５〜約５０
Ｗ・ｓ／ｃｍ3の範囲内にある。
【００４２】原理的には、本発明のフィブリドを製造す
るため、又は本発明による方法を実施するためには、ポ
リアリーレンエーテルの溶液を剪断力の作用に曝された
凝固媒体中に導入しかつポリマーを凝固させることがで
きるあらゆる装置を使用することができる。
【００４３】連続的方法は、例えば図１に示されている
装置で実施可能である。
【００４４】入口２及び出口３を有するケーシング１
は、シャフト５により駆動されるロータ４を収容してい
る。このロータ４は、連続的に入口２を介して供給され
るケーシング内に収容された液体凝固媒体が回転せしめ
られることを保証する。実際に、ロータの運動エネルギ
は液体凝固媒体に伝達される。加速された液体凝固媒体
は、環状の減速領域６内で減速される。この過程で、運
動エネルギの幾分かは熱に転換される。減速帯域は、鋭
利なエッジの開口及び衝撃表面を有する環状ステータに
より形成されている。
【００４５】フィブリドを製造するには、ポリマー溶液
を計量ポンプを用いて有利には約４ｍｍの内径を有する
管７を経て液体凝固媒体中に圧送する。この場合、管７
の出口は、液体凝固媒体が最も高い加速を受ける位置に
配置されている。出口３は連続的に、フィブリドが固体
粒子として存在するフィブリド懸濁液を排出する。
【００４６】本発明による方法を実施するには、平均エ
ネルギ密度は一般に約１０〜約１００Ｗ・ｓ／ｃｍ3の
範囲内にある。
【００４７】更に、本発明による方法は、インジェクタ
原理に基づき実施することもできる。この装置及び該方
法の実施は、以下に記載する本発明の実施例に示されて
いる。
【００４８】図２から明らかなように、ポリアリーレン
エーテルの溶液を凝固媒体内に導入するノズルは完全に
凝固媒体により包囲されている。換言すれば、ノズルは
凝固媒体内部に設置されている。もちろん、該ノズルは
凝固媒体の外部に設置されていてもよいが、但しその場
合には僅かに小さい表面積を有するフィブリドを生じ
る。ノズル出口での圧力は、一般に約３〜約１０バール
の範囲内にあり、又は回転ノズルの場合には約５バール
である。但し、それよりも高い圧力もまた達成すること
ができ、かつ良好な結果をもたらす。
【００４９】本発明による方法を実施するために別の装
置は、ドイツ国特許出願公開第２６００６２４号明細書
に記載されている。図３は、その装置の縦断面図を示
す。ケーシング２１内に、ロータ、有利にはラジアルポ
ンプホイール２２が回転可能に取り付けられておりかつ
シャフト２３を介して駆動可能である。該ケーシング２
１は、凝固媒体のための中央供給導管２９を有する前端
部プレート２８と、ラジアルポンプホイール２２及び周
辺部２５を囲み、かつその周囲に均等に分配された、フ
ィブリドを形成するための、図４に示された、貫通孔２
７を有する周辺部分２６とからなる。周辺部分２６内の
これらの貫通孔２７は、フィブリド形成空間を構成す
る。
【００５０】更に、ケーシング２１は、開放した、後方
の末端面を有し、該面は、ケーシングに適当なボルトに
より係脱自在に取り付けられかつラジアルポンプホイー
ル２２のシャフト２３のための貫通孔を備えた末端プレ
ートによりカバーされていてもよい。
【００５１】ラジアルポンプホイール２２は、有利に
は、その周辺が必要に応じ部分２６の内周の形状に適合
された市販のジャイロポンプホイールである。しかしな
がら、例えばパドル形ホイール又はビータを備えたディ
スクもしくはアームのような半径方向ポンピング作用を
有するポンプホイールの別の実施形を使用することもで
きる。
【００５２】しかしながら、ポリアリーレンエーテルの
溶液と凝固媒体との完全な混合を保証することが必要で
あるために、フィブリド形成空間内での凝固媒体のため
の極めて高い流速の観点から、高いポンピング性能を有
するポンプホイールを使用するのが好適である。
【００５３】有利な実施例においては、ラジアルポンプ
ホイール２２の周辺を包囲するケーシング２１の周辺部
分２６は、円形の形状でかつ等間隔をおいて配置されか
つ周知の手段、例えばボルト又は溶接により前端面プレ
ート２８に接合された部材２１０、有利には矩形の横断
面を有する部材２１０からなる。
【００５４】添付図面において、参照番号２１１はポリ
アリーレンエーテルの溶液の入口を示し、２１２は部材
２１０の側面を示し、前記部材は多重に切り込まれてい
てもよく、参照番号２１３はフィブリド懸濁液のための
捕集容器を示し、かつ参照番号２１４は接線方向に配置
された出口を示し、該出口に排出導管が接続される。
【００５５】もう１つの特別の実施例においては、流動
媒体の激しい混合を、２成分ノズルの上流に同心的に配
置されたパルス交換空間で行う。
【００５６】このような装置は、ドイツ国特許出願公開
第２２０８９２１号明細書に記載されている。この装置
の工業的実施例は図５及び図６に示されている。図５に
よれば、ノズルが大きな容器に嵌合されている。しかし
ながら、簡明化のためにノズと管３３は容器３４に比較
して拡大して示されている。この関係において、参照番
号３１は中央ノズル開口を示し、該開口から凝固媒体は
流出し、３２はポリアリーレンエーテルの溶液のための
出口を示し、３３は管（パルス交換空間）を示し、３４
は容器を示し、３５は凝固媒体のための供給導管を示
し、かつ３６はポリアリーレンエーテルの容器のための
供給導管を示す。
【００５７】図６は、大型容器を使用しないで済む装置
を示す。参照番号３７は、緩慢な流動液体のための供給
導管を示す。フィブリドは、パルス交換空間として作用
する管３３内で形成される。
【００５８】本発明による方法を実施するためには、も
ちろん例えばスリック社（Schlick,Coburg）から入手さ
れる３成分及び４成分ノズルを使用することも可能であ
る。
【００５９】該方法の全ての態様は、直接安定な分離し
たフィブリドを製造する。これらは液体凝固媒体及び大
量の有機溶剤から濾過又は遠心分離により分離すること
ができる。溶剤の残渣の除去は、フィルタ上で又は遠心
分離器内で水で洗浄することにより実施することができ
る。使用した溶剤及び相応する凝固媒体は、母液及び洗
浄液から蒸留により回収しかつ工程に再循環させること
ができる。
【００６０】本発明に基づき製造したフィブリドは、６
０〜９９重量％、有利には９０〜９８重量％の水分を有
することができ、かつスクリーン上で水性懸濁液から捕
集するとシート又は合着した（coherent）ウェブを形成
する高い能力を有する。
【００６１】従って、本発明はまた、紙、シール、摩擦
ブレーキライニング及び不織布を製造する際の結合繊維
として本発明に基づき製造したフィブリドの使用を提供
する。
【００６２】本発明に基づき製造したフィブリドの水性
懸濁液は、フィブリドを撹拌しながら水に導入すること
により得られる。得られる懸濁液の密度は、約０．２〜
約２％、有利には約０．５〜約１％の範囲内にある。
【００６３】この懸濁液は所望により分散剤を含有して
いてもよく、該分散液は一般に溶液中に、フィブリドの
乾燥重量に対して０．１〜１．０重量％の量で存在す
る。適当な分散剤は、例えば親水性と疎水性セグメント
から構成された界面活性剤、ポリビニルアルコール又は
澱粉を包含する。
【００６４】次いで、生じた繊維パルプを、高速翼型撹
拌機を使用して更に５〜１５分間処理する。この段階で
のストック密度は、一般に０．５〜１０、有利には１〜
５％の範囲内にある。フィブリドの水性懸濁液は、更に
適当に希釈した後に、紙又は湿式堆積ウェブ機械で紙様
のシート材料を得るために使用することができる。
【００６５】本発明のフィブリドは、同様にセルロース
繊維又は合成ポリマーのステープル繊維と任意の所望の
割合で混合し、かつ抄紙機で自己支持性の凝集したフレ
キシブルなシートに加工することができる。
【００６６】更に、このような混合物は、それに添加さ
れた任意の通常の充填剤、例えば白亜、タルク、雲母、
硫酸バリウム又はＳｉＯ2、もしくはその他の染料を有
することができる。
【００６７】抄紙機で合着した自己支持性のシートを製
造するには、ウェブのために十分に高い初期湿潤強度を
有することが必要である。該フィブリドから製造される
標準シート（２．４ｇ）は、８３重量％の含水率で少な
くとも８０ｇの初期湿潤強度を有するべきである。本発
明に基づき製造されたフィブリドからラピッド−ケーテ
ン（Rapid-Koethen）シート形成機で製造された標準シ
ートは、２００〜５００ｇの初期湿式強度を有する。
【００６８】該初期湿式強度は、W.Brecht及びH.Fiebin
ger“Karl Frank, Taschenbuch derPapierpruefung, 3r
d expanded edition, Eduard Roether Verlag,, Darmst
adt, 1958, p. 59”によって開発されたテスターを使用
することにより測定したものである。試験すべきフィブ
リドを、寸法３０×９５ｍｍのサンプルストリップを製
造するためにシート形成機のフレーム上に置く。サンプ
ルストリップの厚さ（基礎重量）を、物質を秤量するこ
とにより決定する。次いで、テスターを試験ストリップ
を破断する加重をｇで測定するために使用する。
【００６９】本発明による方法の特別の利点は、極めて
高度にフィブリド化されたかつ有機溶剤を実質的に不含
である分離したフィブリドを直接的に製造することがで
きることにある。
【００７０】「極めて高度にフィブリド化された」と
は、この関係においては、１８０ｍ２／ｇまでの極めて
高いＢＥＴ表面積を有するフィブリド凝固物が得られる
ことを意味する。
【００７１】更に、本発明はまた、適当な有機溶剤中の
ポリアリーレンエーテルの溶液を液体凝固媒体中に、該
溶液を凝固媒体に導入する間少なくとも５Ｗ・ｓ／ｃｍ
３の平均エネルギ密度を有する剪断域がフィブリド形成
空間に存在するように、同時に剪断力を加えながら導入
することにより得られるフィブリドに関し、該フィブリ
ドは有利には長さ約０．１〜約１０ｍｍ，太さ約１〜３
００μｍ、ショッパー−リーグラーの濾水度（Schopper
-Riegler freenes）約１５〜約５０及び比表面積約１〜
約１８０ｍ2／ｇを有する。
【００７２】本発明に基づき製造されたフィブリドは、
電子顕微鏡で調査すると明かなように、微細に枝分かれ
した凝固物の構造を有する。
【００７３】得られるフィブリドのフィブリド化度は、
ショッパー−リーグラー法（Korn-Burgstaller, Handbu
ch der Werkstoffpruefung, 2nd Ed. 1953, 4th Vol.,
Paper and Pulp Testing, p.388 et seq., Springer-Ve
rlag）により濾水度を測定することにより決定される。
この測定を実施するには、フィブリドを一定の密度（２
ｇ／ｌ及び２０℃）を有する水性懸濁液に調製すべきで
ある。測定されるのは、懸濁されたフィブリドが一定の
条件下で保留する水の量である。フィブリドのフィブリ
ド化度が大きい程、大量の水が吸収される（゜Schopper
-Riegler、゜ＳＲ）。未粉砕の亜硫酸パルプのショッパ
ー−リーグラー値は、１２〜２５゜ＳＲの範囲内にあ
る。本発明によるフィブリドのショッパー−リーグラー
値は、約１５〜約９０゜ＳＲの範囲内にある。
【００７４】本発明によるフィブリドの比表面積は、Ｂ
ＥＴ法（S. Brunnauer, T.H. Emmett, E. Teller, Jour
nal of America Chemical Society, 60 (1938), p.30
9）を使用して窒素吸収により測定される。
【００７５】
【実施例】実施例における部及び％は重量に基づく。
【００７６】例 使用した出発材料は、繰り返し単位Ｉ1及び分子量２５,
０００を有するポリエーテルスルホン１１％及びＮＭＰ
８９％の溶液であった。フィブリド形成空間に導入する
直前に、溶液に対してＴＨＦ２７％を静的混合機を使用
して均質に混合した。得られた、ポリエーテルスルホン
８．６６％、ＮＭＰ７０％及びＴＨＦ２１．３４％から
なるポリエーテルスルホンの溶液を、引き続き計量ポン
プを用いて図２に示した装置に供給した。実際には、溶
液６９ｋｇを導管（１）を介してインジェクタノズル
（２）に供給した。同時に、供給導管（４）を介して水
を６バールの圧力下で加えた。水噴流は３０ｍ／ｓの出
口速度を有していた。地点Ａでのギャップは、０．２５
ｍｍであった。ポリマー溶液は、溶液１リットル当たり
凝固媒体としての水３０リットルが存在するように計量
供給した。生成したフィブリドをスクリーニング布
（６）で捕集した。
【００７７】得られたフィブリドは、長さ０．５〜１．
５ｍｍ、太さ１〜１０μｍ及び濾水度２゜ＳＲを有して
いた。ＢＥＴ比表面積は、１５０ｍ2／ｇであった。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による方法を連続的に実施する装置の略
示図であり、（ａ）は該装置の縦断面図及び（ｂ）はＡ
−Ｂ線に沿った断面図である。
【図２】本発明による方法をインジョクション原理に基
づき実施する際の装置の略示断面図である。
【図３】本発明による方法を実施するために適当な、ド
イツ国特許出願公開第２６００６２４号明細書に記載さ
れた装置の縦断面図である。
【図４】図３における装置のフィブリド形成空間の略示
断面図である。
【図５】本発明による方法を実施するために適当な、ド
イツ国特許出願公開第２２０８９２１号明細書に記載さ
れた装置の略示縦断面図である。
【図６】図５に相応する、但し大型容器を使用する必要
のない装置の略示断面図である。
【符号の説明】
１ ケーシング、 ２ 入口、 ３ 出口、 ４ ロー
タ、 ５ シャフト、６ 減速領域、 ７ 管
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ユルゲン ゲーペル ドイツ連邦共和国 マンハイム アウガル テンシュトラーセ 22 (72)発明者 エックハルト ノイフェルト ドイツ連邦共和国 リンブルガーホーフ ヴァインハイマー シュトラーセ 52 (72)発明者 ハンス ディーター ツェットラー ドイツ連邦共和国 グリュンシュタット ビュッケルハウベ 23

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 適当な有機溶剤中のポリアリーレンエー
    テルの溶液を液体凝固媒体中に、該溶液を凝固媒体に導
    入する間少なくとも５Ｗ・ｓ／ｃｍ3の平均エネルギ密
    度を有する剪断域がフィブリド形成空間に存在するよう
    に、同時に剪断力を加えながら導入することを特徴とす
    る、フィブリドの製造方法。
  2. 【請求項２】 適当な有機溶剤中のポリアリーレンエー
    テルの溶液を液体凝固媒体中に、該溶液を凝固媒体に導
    入する間少なくとも５Ｗ・ｓ／ｃｍ3の平均エネルギ密
    度を有する剪断域がフィブリド形成空間に存在するよう
    に、同時に剪断力を加えながら導入することにより得ら
    れるポリアリーレンエーテルフィブリド。
JP11541097A 1996-05-07 1997-05-06 フィブリドの製造方法及びポリアリーレンエーテルフィブリド Withdrawn JPH1060730A (ja)

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