JPS643961B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

本発明は芳香族サルフアイド重合体から繊維製
品を製造する方法に関する。芳香族サルフアイド
重合体は、その化学構造からも容易に推定される
ように有機重合体としては抜群の耐熱性と耐薬品
性を誇る化合物であり、主として樹脂状の製品と
して広く市場に供給されている。またこの重合体
は、繊維状の製品としても、例えば耐熱耐火服や
煤煙フイルターの素材として用途が開発されてき
た。しかしながら、従来の芳香族サルフアイド繊
維はその機械特性が一応の水準は満しているもの
の、いわゆる産業用繊維の範ちゆうからすると強
度が一段と低いために、広範な需要の拡大が狭め
られてきたというのが実状である。 本発明者らは、以上の点に鑑み鋭意検討した結
果、本発明に到達したもので、本発明によれば比
較的簡単な装置で効果的に繊維の機械特性を向上
させることが出来るばかりではなく、耐熱性や耐
薬品性のも一層向上させることができる。本発明
は次の構成を有する。 芳香族サルフアイド重合体を溶融紡糸して延伸
するに際して、未延伸糸を該未延伸糸の自然延伸
比以上の倍率で延伸した後、下記の工程Ａ、また
は工程Ｂを行なうことを特徴とする芳香族サルフ
アイド繊維の製造方法。 工程Ａ 温度150〜260℃でかつ前記１段目の延伸
温度以上で定長熱処理する工程。 工程Ｂ 温度150〜260℃でかつ前記１段目の延伸
温度以上であつて、全延伸倍率が前記１段目の
延伸倍率の1.0倍超過から2.0倍の範囲で延伸す
る工程。 本発明にいう芳香族サルフアイド重合体とは、
一般式が（−Ar−Ｓ）−_oであらわされる重合体であ
る。ここでArは芳香族の基を意味し、フエニレ
ン基、ビフエニレン基、ビフエニレンエーテル
基、ナフタレン基など、又はそれらのアルキル置
換基、ハロゲン置換基などであることができ、そ
れらの組合せである共重合体や混合体なども本発
明の主旨を逸脱するものでない限り可能とされ
る。 これらの重合体は任意の技術で製造することが
できる。例えば米国特許第3354129号に開示され
た技術にしたがつて、いわゆる非プロトン性極性
溶媒中でアルカリ金属の硫化物と多ハロ置換アリ
ール化合物とを反応させて重合体とすることがで
き、特公昭52−30609に示されたように部分的に
予備硬化して溶融粘度を上昇し製糸工程に供給す
ることができる。しかしながら後者に示された溶
融流れの範囲以外のものでも本発明の主旨を逸脱
しない限り使用が可能である。 本発明の芳香族サルフアイド繊維は通常の溶融
紡糸方法によつて繊維状に形成することができ
る。典型的な方法としては、エクストルーダ型の
押出機を用い、300℃以上で溶融した芳香族サル
フアイド樹脂の異物を過し、口金から大気中に
押出し仕上げ剤を付与したのち巻取る。目的とす
る糸条が太い場合には冷却を強化するため液状の
冷媒中を通すことも可能であり、また糸条が細い
場合には保温筒や加熱筒などの使用も操業性の向
上の面などから有効である。このようにして得ら
れた未延伸糸を延伸工程に供し、供給ロールと引
張ロールの間において自然延伸比以上の倍率で延
伸を行なうが、そのとき熱ピン又は熱板、熱ロー
ラなどによつて未延伸糸条をガラス転移点付近の
温度、好ましくは80〜120℃の範囲に加熱する。
なおここでは紡糸工程と延伸工程が分離された例
を示したが、これらが連続していることも可能で
ある。 本発明によれば、上述のように延伸された糸条
は更に一回以上の延伸工程または定長熱処理工程
に供される。 二段目以降の延伸または定長熱処理は工程の機
械的特性を向上し、糸条の熱特性を改善するた
め、糸条を加熱しながらおこなう。加熱温度は
150から260℃の範囲である。二段延伸する場合
は、全倍率が一段目の倍率の1.0倍超過から2.0倍
でとくに1.0倍超過から1.5倍の間で延伸すると好
ましい特性を有する糸条を製造できる。二段目の
延伸の比率が大きい程、高ヤング率で高強度のも
のが得られるが、実用的な伸度を与えるためには
全倍率は一段目の倍率の2.0倍以下であることが
必要でである。また定長熱処理することも有効で
ある。定長熱処理つまり緊張熱処理は、延伸せず
に熱処理することであるが、かかる定長熱処理に
よつても驚くことに強度、弾性率共に向上する。 なお、弛緩熱処理の場合は、糸の耐熱性は向上
するが、本発明の意図する高強度、高弾性率の繊
維が得られない。 本発明による糸条は従来の方法による糸条に比
べ約１ｇ／ｄの強度の向上と10ｇ／ｄ以上のヤン
グ率の向上が達成される。一方同時に収縮率も低
下することも明らかとなり、種々の高次処理に好
ましい収縮率の繊維とすることができる。 更に本発明の糸条は、従来のものに比べて大幅
な密度、複屈折の増加を示し、繊維の内部構造が
より完成された方向に変化している。本発明の糸
条は芳香族サルフアイド重合体が固有に持つてい
る耐熱、耐薬品特性を更に高度に示す。 本発明と同様の効果は一段のみの延伸では得る
ことが出来ない。一段で高倍率に延伸しようとす
ると、糸条が破断する。 以下実施例に基づいて本発明を具体的に説明す
る。 実施例 １ あらかじめ増粘し、300℃で剪断速度が
200sec^-1の条件で測定した粘度が3500ポイズであ
るポリフエニレンサルフアイド重合体をペレツト
状に加工し、滑剤とともにエクストルーダー型押
出機に供給する。このペレツトをASTM−Ｄ−
1238−70で350℃５Kgの荷重でメルトフローを測
定したところ70であつた。330℃の温度でこの重
合体を溶融混練後、0.23mm直径の細孔を18個有す
る口金から１分間5.3ｇの割合で吐出し、空気中
で冷却固化してから仕上剤を付与し１分間800ｍ
の割合で巻取つた。この未延伸糸条の自然延伸比
は1.4倍であり、1.3ｇ／ｄの強度と200％の伸度
を有していた。 この未延伸糸を表面温度が98℃の熱ピンを用い
て2.0倍に延伸し、更に180℃に保つた熱板上で全
倍率が2.5倍となるように二段目の延伸をおこな
つた。このときに得られた糸質を第１表に示す。

【表】 強伸度は東洋ボールドウイン社製のテンシロン
式測定器で、試長200mm引張速度200mm／minの条
件で求めたものである。第１表から明らかなよう
に本発明の方法によれば、従来の糸条に比べ約１
ｇ／ｄの強度の向上と15ｇ／ｄのヤング率の向上
がみられる。 実施例 ２ あらかじめ加熱し増粘され、先の実施例と同じ
条件で測定した溶融粘度が4900ポイズであり、メ
ルトフローが30である、主としてポリフエニレン
サルフアイドからなる重合体をペレツト状で滑剤
とともに供給し、350℃の温度で溶融したのち0.3
mm直径の18個の細孔を有する口金から１分間5.4
ｇの割合で吐出する。冷却ゾーンに入り固化した
繊維は仕上剤を付与され200ｍ／minの速度で引
取ロールに入り、巻取ることなく95℃の温度に加
熱し、3.9倍の倍率で延伸する。本発明に従がい、
引続いて定長熱処理または第二段目の延伸を250
℃に保つた熱板の上で種々の倍率で行なつてか
ら、巻取機で巻取つた。得られた糸条の特性を比
較例とともに第２表に示す。

【表】 ここにおいて乾熱収縮率は150℃30分の条件で
測定したものであり、複屈折はベレツクのコンペ
ンセータを用いてNa−Ｄ線で測定した。また密
度は臭化カリウム水溶液を用いた密度勾配管で測
定した値である。 １番の一段延伸のみによる糸条は従来からの方
法による糸条であり、５番の糸条は二段目の延伸
倍率が本発明の範囲外であつていずれも比較とし
て示した。 実施例は１番の比較例とくらべて強度で１ｇ／
ｄ、ヤング率で20ｇ／ｄ程度以上の著しい向上が
見られる。又５番の比較例は弛緩熱処理であるた
め、収縮率の面では優れた特性を有しているもの
の強度ヤング率の面で本発明品より劣つているこ
とがわかる。 本発明の定長熱処理した２番および全倍率を
4.3倍と4.7倍に二段延伸した３番と４番による糸
条は、一段延伸糸に比べ密度ならびに複屈折の増
加が認められ、繊維構造が緻密化しているものと
考えられるが、これが本発明による飛躍的な効果
を生んだものと考えられる。 実施例 ３ 実施例２の糸条のうち１番（比較例）と２番
（本発明）について耐熱性と耐薬品性を測定した。
耐熱性は250℃の空気中に弛緩して50時間放置し
たのちの強度の保持率で、耐薬品性は常温下に於
いて98％硫酸に100時間浸漬後の強度の保持率で
評価した。結果を第３表に示す。

【表】 比較例においても相当の耐熱、耐薬品性を示し
ているが、本発明によれば一層の特性の改良が認
められる。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 芳香族サルフアイド重合体を溶融紡糸して延
   伸するに際して、未延伸糸を該未延伸糸の自然延
   伸比以上の倍率で延伸した後、下記の工程Ａ、ま
   たは工程Ｂを行なうことを特徴とする芳香族サル
   フアイド繊維の製造方法。 工程Ａ 温度150〜260℃でかつ前記１段目の延伸
   温度以上で定長熱処理する工程。 工程Ｂ 温度150〜260℃でかつ前記１段目の延伸
   温度以上であつて、全延伸倍率が前記１段目の
   延伸倍率の1.0倍超過から2.0倍の範囲で延伸す
   る工程。