(57)【要約】【課題】本発明は、寸法安定性に優れ、且つ耐薬品性、耐熱性に優れたポリアリーレンスルフィド繊維を提供することである。【解決手段】ポリアリーレンスルフィド  ９２〜９９．９重量％とポリアルキレンテレフタレート０．１〜８重量％のブレンドポリマーからなる繊維により解決される。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
ポリアリーレンスルフィド  ９２〜９９．９重量％とポリアルキレンテレフタレート０．１〜８重量％のブレンドポリマーからなる繊維。
【請求項２】
３２０℃で５分間溶融し液体窒素で急冷した後に、示差走査熱量分析（ＤＳＣ）測定で昇温速度１６℃／ｍｉｎにて測定した結晶化温度（Ｔｃ）が９０〜１３０℃であることを特徴とする請求項１に記載の繊維。
【請求項３】
３２０℃で５分間溶融し液体窒素で急冷した後に、示差走査熱量分析（ＤＳＣ）測定で昇温速度１６℃／ｍｉｎにて測定した結晶化温度ピークの半値幅（Ｄ）が５℃以下であることを特徴とする請求項１または２記載の繊維。
【請求項４】
ポリアルキレンテレフタレートが、エチレンテレフタレートユニットが９０％以上有するリエチレンテレフタレートであることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項記載の繊維。
【請求項５】
ポリフェニレンスルフィドがポリフェニレンスルフィドであることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項記載の繊維。
【請求項６】
繊維がマルチフィラメントであって、そのマルチフィラメントの物性が以下の特性を示すことを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項記載の繊維。
強度          ２．０〜８．０ｃＮ／ｄｔｅｘ
伸度          ２０〜８０％
糸斑Ｕ％      ０．１〜２．０％
【請求項７】
繊維長が３〜２００ｍｍの短繊維であって、その短繊維の物性が以下の特性を示すことを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項記載の繊維。
強度          ２．０〜８．０ｃＮ／ｄｔｅｘ
伸度          ２０〜８０％
捲縮度        ３〜３５％
【請求項８】
直径が０．０５〜４．００ｍｍのモノフィラメントであって、モノフィラメントの物性が以下の特性を示すことを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の繊維。
強度          ２．０〜８．０ｃＮ／ｄｔｅｘ
結節強度      １．５〜４．５ｃＮ／ｄｔｅｘ
引掛強度が    ２．０〜１０．０ｃＮ／ｄｔｅｘ
【請求項９】
１８０℃で２４時間の加熱処理した後の繊維特性が以下の特性となることを特徴とする請求項１〜８記載のいずれか１項記載の繊維。
収縮率        ０〜１０％
強度保持率    ８０〜１００％
【請求項１０】
９３℃の３０％水酸化ナトリウム水溶液に２４時間浸漬した際の強度保持率が９０〜１００％であることを特徴とする請求項１〜９のいずれか１項記載の繊維。
【請求項１１】
請求項１〜１０のいずれか１項記載の繊維を含有することを特徴とする繊維構造物。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はポリアリーレンスルフィド繊維に関するものであり、さらに詳しくは寸法安定性に優れ、且つ耐薬品性、耐熱性に優れたポリアリーレンスルフィド繊維に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
ポリアリーレンスルフィド(ＰＡＳ)は、その優れた耐熱性，耐薬品性，難燃性を生かして電気・電子機器部材，自動車機器部材として注目を集めている。また、射出成形，押出成形等により各種成型部品，フィルム，シート，繊維等に成形可能であり、耐熱性，耐薬品性，難燃性の要求される分野に幅広く用いられている。
【０００３】
ポリアリーレンスルフィドの繊維製造技術は従来より知られている（特許文献１〜３）。このようにして得られた繊維は耐熱性が高く、中でもポリフェニレンスルフィド繊維は工業用フィルターや防護服など過酷な条件下で使用する繊維製品の素材として用いられている。
【０００４】
近年、ポリフェニレンスルフィド繊維の使用条件は更に過酷となっており、この過酷な条件下における耐熱性、耐薬品性、寸法安定性が求められている。
【０００５】
特許文献４にはポリフェニレンスルフィドに含まれる低分子量物を徹底的に除去することで繊維強度を改善することが提案されている。しかし、この方法では低分子量物を除去するためにＰＰＳの洗浄を何度も繰り返す必要があり、商業的にはコストも高くなる問題がある。
【０００６】
一方、ＰＰＳに別のポリマーを混練し、ＰＰＳの改質を行うことは従来より行われている。特許文献５にはＰＰＳに共重合ＰＥＴを含有させた樹脂組成物について提案されている。この方法では確かにエポキシとの接着性は向上するものの繊維形態における寸法安定性については低いものであった。また、特許文献６にはＰＰＳとポリエチレンテレフタレート(ＰＥＴ)のアロイ樹脂組成物について提案されている。この方法によれば、ＰＰＳアロイ繊維の寸法安定性はＰＰＳと比較し同等である。しかしながら、ＰＥＴが高濃度で含まれているため耐薬品性、耐熱性は低下することがわかった。
【０００７】
このように、従来技術では耐熱性、耐薬品性、高温時での寸法安定性を満足するような繊維は得られていない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特公昭５２−３６０９号公報
【特許文献２】特開昭５７−１４３５１８号公報
【特許文献３】特開昭５８−３１１１２号公報
【特許文献４】特開平４−１００９１５号公報
【特許文献５】特開平６−１６６８１６号公報
【特許文献６】特開２００４−２３１９０８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明の目的は寸法安定性に優れ、且つ耐薬品性、耐熱性に優れたポリアリーレンスルフィド繊維を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
前記した課題は、ポリアリーレンスルフィド  ９２〜９９．９重量％とポリアルキレンテレフタレート０．１〜８重量％のブレンドポリマーからなる繊維により達成される。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、産業資材用途に適した熱的寸法安定性に優れ、耐薬品性、耐熱性に優れたポリアリーレンスルフィド繊維を提供できる。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
本発明について詳細に説明する。
【００１３】
本発明はポリアリーレンスルフィド  ９２〜９９．９重量％とポリアルキレンテレフタレート  ０．１〜８重量％のブレンドポリマーからなることを特徴とした繊維である。
【００１４】
本発明はポリアルキレンテレフタレート(ＰＡＴ)の含有量は０．１〜８重量％とすることを特徴としている。ポリアルキレンテレフタレートの添加量をこの範囲とすることにより熱的寸法安定性と耐薬品性、耐熱性が良好となる。
【００１５】
繊維の熱的寸法安定性が向上させる方法として様々考えられるが、繊維の結晶化度が高くすることで繊維の熱的寸法安定性が向上する。発明者らはポリアリーレンスルフィドとポリアルキレンテレフタレートを一定の割合でブレンドするとポリアリーレンスルフィドの結晶化速度が向上することを見出した。この原因は明らかではないが、ポリアルキレンテレフタレートがポリアリーレンスルフィドと相溶し、ポリアリーレンスルフィド分子鎖の運動性が向上させるため結晶形態となりやすくなり結晶化速度が向上すると考えている。
【００１６】
即ち、ポリアルキレンテレフタレートの添加量が少なくなると結晶化速度が著しく低下し、０．１重量％より少ないと熱的寸法安定性が得られない。一方、ポリアルキレンテレフタレートの添加量が８重量％を越えると特殊な条件ではポリアルキレンテレフタレートがポリアリーレンスルフィドに相溶状態となるが、一般的にはポリアリーレンスルフィド中にポリアルキレンテレフタレートが分散相を形成しそのサイズは大きくなる。ポリアルキレンテレフタレートを分解しやすいアルカリや酸などが存在する場ではポリアルキレンテレフタレートが分解し、繊維中にボイドなどの欠点を生成するため繊維強度の低下を引き起こす。また、高温ではポリアルキレンテレフタレートの配向が乱れ繊維強度が大きく低下する。
【００１７】
また、特殊な条件によりポリアリーレンスルフィドとポリアルキレンテレフタレートを相溶化した場合、ポリアリーレンスルフィドの運動性が向上するがポリアルキレンテレフタレートがポリアリーレンスルフィドの結晶形態を阻害するため結晶性が低下し熱的寸法安定性が低下する。
【００１８】
本発明のようにポリアリーレンスルフィドとポリアルキレンテレフタレートの量を適正化することにより熱的寸法安定性と耐熱性、耐薬品性を両立させることができる。また、驚くべきことに本発明の範囲内とすることにより、耐薬品性、耐熱性についてはポリアリーレンスルフィド単独と比較し向上することを見出した。この原因については明らかではないが、ポリアリーレンスルフィド繊維の構造が密になっているため耐薬品性や耐熱性が向上していると考えている。このように本発明の繊維は従来のポリアリーレンスルフィドよりも耐薬品性、耐熱性が向上していることから、過酷な条件で使用される特殊フィルター用途においても適用することが可能である。
【００１９】
ポリアルキレンテレフタレートの含有量は好ましくは１．５〜８重量％であり、２〜５重量％である。
【００２０】
本発明のポリアルキレンテレフタレートとは、ポリアルキレンテレフタレート、アルキレンテレフタレートのコポリエステル、ポリアルキレンテレフタレートの混合物などが挙げられる。
【００２１】
上記のポリアルキレンテレフタレートとしては、ジオール成分とテレフタル酸成分を用いて得られる重合体が挙げられ、ジオール成分としては、エチレングリコール、１，４−ブタンジオール、プロピレングリコール、トリメチレングリコール、テトラメチレングリコール、ヘキサメチレングリコール、ネオペンチルグリコール、ジエチレングリコール、ポリエチレングリコール、シクロヘキサンジメタノール、２，２−ビス（２′−ヒドロキシエトキシフェニル）プロパンなどおよびエステル形成能を持つそれらの誘導体が挙げられる。中でも１，４ブタンジオールまたはそのエステル形成能を有するその誘導体と、テレフタル酸またはそのエステル形成能を有するその誘導体とを重縮合して得られるポリブチレンテレフタレート、トリメチレングリコールまたはそのエステル形成能を有するその誘導体と、テレフタル酸またはそのエステル形成能を有するその誘導体とを重縮合して得られるポリトリメチレンテレフタレート、エチレングリコールまたはエステル形成能を有するその誘導体と、テレフタル酸またはそのエステル形成能を有するその誘導体とを重縮合して得られるポリエチレンテレフタレートが好ましく用いられる。
【００２２】
特にエチレンテレフタレートユニットが９０モル％以上のポリエチレンテレフタレートを用いると、繊維の熱的寸法安定性が向上する傾向にありより好ましい。
【００２３】
本発明のポリアリーレンスルフィドの含有量は９２〜９９．９重量％とすることを特徴としている。ポリアリーレンスルフィドの含有量がこの範囲とすることにより熱的寸法安定性と耐薬品性、耐熱性が良好となる。
【００２４】
ポリアリーレンスルフィドは耐薬品性、耐熱性の高い樹脂であり、ポリアリーレンスルフィドが繊維の表面に配することで耐薬品性、耐熱性を得ることができる。よって、ポリアリーレンスルフィドが９２重量％より少ないと耐薬品性、耐熱性が低下し、耐薬品性、耐熱性を必要とする用途では使用することができない。ポリアリーレンスルフィドの含有量は９５重量％以上が好ましい。
【００２５】
本発明のポリアリーレンスルフィドとは式−（Ａｒ−Ｓ）−の繰り返し単位を主要構成単位とするホモポリマーまたはコポリマーである。上記Ａｒとしては、下記式（Ａ）から式（Ｋ）などで表わされる単位などが例示されるが、なかでも式（Ａ）で表わされる単位が特に好ましい。
【００２６】
【化１】
2011106060.tif 000002
【００２７】
（ただし、式中のＲ１，Ｒ２は、水素、アルキル基、アルコキシ基およびハロゲン基から選ばれた置換基であり、Ｒ１とＲ２は同一であっても異なっていてもよい）この繰り返し単位を主要構成単位とする限り、下記式（Ｌ）から式（Ｎ）などで表される少量の分岐単位または架橋単位を含むことができる。これら分岐単位または架橋単位の共重合量は、−（Ａｒ−Ｓ）−単位に対して０〜５モル％の範囲であることが好ましく、１モル％以下の範囲であることがより好ましい。
【００２８】
【化２】
2011106060.tif 000003
【００２９】
また、本発明におけるポリアリーレンスルフィド樹脂は、下記繰り返し単位を含むランダム共重合体、ブロック共重合体およびそれらの混合物であってもよい。
【００３０】
【化３】
2011106060.tif 000004
【００３１】
これらＰＡＳ樹脂の代表例としては、ポリフェニレンスルフィド、ポリフェニレンスルフィドスルホン、ポリフェニレンスルフィドケトン、これらのランダム共重合体、ブロック共重合体およびそれらの混合物などが挙げられる。特に好ましいポリアリーレンスルフィド樹脂としては、ポリマーの主要構成単位としてｐ−フェニレン単位
【００３２】
【化４】
2011106060.tif 000005
【００３３】
を９０モルパーセント以上含有するＰＰＳ、ポリフェニレンスルフィドスルホンおよびポリフェニレンスルフィドケトンが挙げられ、ＰＰＳが特に好ましい。
【００３４】
本発明のブレンドポリマーとは、後述するような様々な方法により溶融紡糸が完結する以前の任意の段階においてポリアリーレンスルフィドとポリアルキレンテレフタレートとが混練（ブレンド）されてなるポリマー組成物を意味する。
【００３５】
本発明において、ブレンドポリマーには、本発明の効果を妨げない範囲で、ポリアリーレンスルフィドとポリアルキレンテレフタレート以外のポリマーを配合することができる。
【００３６】
本発明の繊維は３２０℃で５分間溶融し液体窒素で急冷した後に、示差走査熱量分析（ＤＳＣ）測定で昇温速度１６℃／ｍｉｎにて測定した結晶化温度（Ｔｃ）が９０〜１３０℃であることが好ましい。
【００３７】
結晶化温度をこの範囲とすることで繊維の熱的寸法安定性が向上する傾向にある。より好ましくは１００〜１２５℃である。
【００３８】
本発明の繊維は３２０℃で５分間溶融し液体窒素で急冷した後に、示差走査熱量分析（ＤＳＣ）測定で昇温速度１６℃／ｍｉｎにて測定した結晶化温度ピークの半値幅（Ｄ）が５℃以下であることが好ましい。Ｄが５℃以下とすることで繊維の熱的寸法安定性が向上する傾向にあり、更に繊維の内部構造（結晶化度など）が均一化するために強度も向上する。より好ましくは４．５℃以下である。
【００３９】
本発明の繊維の形態として、マルチフィラメント、短繊維、モノフィラメントであることが好ましい。これらの形態とすることで本発明の効果を十分に発揮することができる。
【００４０】
本発明の形態としてマルチフィラメントとした場合、実用的な観点から強度が２．０ｃＮ／ｄｔｅｘ以上、より好ましくは２．５ｃＮ／ｄｔｅｘ以上、さらに好ましくは３．０ｃＮ／ｄｔｅｘである。一方、強度の上限は工業的に安定して製造できるという観点から、８．０ｃＮ／ｄｔｅｘ以下である。
【００４１】
また、マルチフィラメントの伸度は用途により適宜選択されるが、汎用的には２０〜８０％の範囲であり、高い強度と寸法安定性が要求される用途であれば２０〜５０％、より好ましくは２０〜４０％である。
【００４２】
更に、糸長手方向の品質の指標である糸斑Ｕ％は、０．１〜２．０％であることが好ましい。ポリアリーレンスルフィドとポリアルキレンテレフタレートの分散性が悪いと紡糸機パック内にて粘度斑が生じやすくバラス効果が生じやすく、口金孔間や長さ方向に繊度斑を生じるが、本発明は分散性が良好であり、糸斑のないマルチフィラメントにすることができる。糸斑Ｕ％は０．１〜１．５％がより好ましく、０．１〜１．０％がさらに好ましい。
【００４３】
マルチフィラメントの単繊維繊度は用途により適宜決めればよく、通常０．１〜１００００ｄｔｅｘである。また、マルチフィラメントとしての総繊度は５〜５００００ｄｔｅｘとすることが好ましい。更に、断面形状は、丸断面、中空断面、扁平断面、三葉断面等の多葉断面、Ｗ断面、Ｘ断面その他の異形断面についても自由に選択することが可能である。
【００４４】
本発明の形態として短繊維とした場合、実用的な観点から繊維長が３〜２００ｍｍであることが好ましい。
【００４５】
また、短繊維の繊維強度は２．０ｃＮ／ｄｔｅｘ以上が実用的であり好ましい。より好ましくは２．５ｃＮ／ｄｔｅｘ以上、更に好ましくは３．０ｃＮ／ｄｔｅｘ以上である。一方強度の上限は工業的に安定して製造できるという観点から、８．０ｃＮ／ｄｔｅｘ以下である。
【００４６】
また、短繊維の伸度は用途により適宜選択されるが、汎用的には２０〜８０％の範囲であり、高い強度と寸法安定性が要求される用途であれば２０〜５０％、より好ましくは２０〜４０％である。
【００４７】
更に、十分な繊維絡合性や糸およびスライバーの集束性を得るために、本発明における短繊維の捲縮度は３〜３５％が好ましく、１０〜２３％がより好ましく、１３〜２０％が更に好ましい。
【００４８】
短繊維の単繊維繊度は用途により適宜決めればよく、通常０．１〜１００００ｄｔｅｘである。また、断面形状は、丸断面、中空断面、扁平断面、三葉断面等の多葉断面、Ｗ断面、Ｘ断面その他の異形断面についても自由に選択することが可能である。
【００４９】
本発明の形態としてモノフィラメントを用いた場合は、実用的な観点から直径が０．０５〜４．００ｍｍのモノフィラメントとすることが好ましい。
【００５０】
また、モノフィラメントの強度は２．０ｃＮ／ｄｔｅｘ以上が実用的であり好ましい。より好ましくは２．５ｃＮ／ｄｔｅｘ以上、更に好ましくは３．０ｃＮ／ｄｔｅｘ以上である。一方、強度の上限は工業的に安定して製造できるという観点から、８．０ｃＮ／ｄｔｅｘ以下である。
【００５１】
また、モノフィラメントのく結節強度が１．５〜４．５ｃＮ／ｄｔｅｘ、同じく引掛強度が２．０〜１０．０ｃＮ／ｄｔｅｘの各特性を有していることが望ましい。結節、引掛強度が上記強度範囲の下限未満では、工業用途に使用するには不十分な傾向となり、強度範囲上限を越えると、屈曲耐久性が著しく低下する傾向となる。
【００５２】
本発明のポリアリーレンスルフィド繊維は、１８０℃で２４時間の加熱処理した後の収縮率が０〜１０％であれば繊維および繊維製品の熱的寸法安定性が良好であり好ましい。より好ましくは１〜８％である。
【００５３】
更に、本発明のポリアリーレンスルフィド繊維は、１８０℃で２４時間の加熱処理した後の強度保持率が８０〜１００％であることが好ましい。
【００５４】
収縮率や強度保持率は繊維の製造条件を適正化することで容易に変えることは一般的に知られている。しかしながら、本発明の繊維とすることでこれらの特性が容易に得ることができる。例えば汎用のポリフェニレンスルフィド繊維の強度保持率は実施例中の参考例１に示すとおり収縮率が１０％、強度保持率が９０％となるが、本発明の繊維とすることで同一の繊維製造条件を採用しても実施例１に示すように収縮率が３％であり強度保持率も９５％と非常に高い強度保持率を得ることができる。一方、比較例１のようにポリフェニレンスルフィド中のポリエチレンテレフタレートの含有量を多くした場合には強度保持率が大きく低下する傾向にある。より好ましくは８５〜１００％である。
【００５５】
本発明のポリアリーレンスルフィド繊維は、９３℃の３０％水酸化ナトリウム水溶液に２４時間浸漬した際の強度保持率が９０〜１００％であることが好ましい。本来、ポリアリーレンスルフィド繊維はアルカリに対する耐性は高い繊維である。しかし、アリーレンスルフィド繊維に耐アルカリ性の低いポリエステルなどを混合すると、アルカリによりポリエステル成分が分解し、繊維の強度は低下する傾向にある。しかしながら、本発明の繊維はポリアルキレンテレフタレートの含有量を適正化することにより耐アルカリ性を向上させることに成功した。また、驚くべきことにポリアルキレンテレフタレートを添加していないＰＰＳ繊維と比較し、対アルカリ性は向上することを発見したものである。そのメカニズムについては明らかとなっていないが、本発明の繊維ではポリアルキレンテレフタレートは繊維強度には起因しておらず、ポリアルキレンテレフタレートを添加することで繊維の構造が密となりアルカリ処理後の繊維強度低下を抑制しているものと考えている。より好ましくは、９５〜１００％である。
【００５６】
本発明の繊維の製造方法は特に限定されないが、例えば紡糸機内でのブレンドや予めポリアリーレンスルフィドとポリアルキレンテレフタレートを溶融混練した後、繊維化する方法が挙げられる。特に、ポリアリーレンスルフィドとポリアルキレンテレフタレートを予めブレンドした後、繊維化することで本発明の繊維が得られやすいためより好ましい。
【００５７】
本発明の繊維の製造において用いられるポリアリーレンスルフィドの形状は特に限定されるものではない。例えば、ＰＰＳでは樹脂の形状が公知の製造方法によれば顆粒状かパウダー状であるので、それをそのまま使用してもかまわない。また、一旦フレークやペレットの形状にした後、使用してもかまわない。
【００５８】
本発明で用いられるポリアルキレンテレフタレート樹脂の形状は特に限定されるものではなく、例えば、ペレット、フレーク、顆粒状、パウダーなどが挙げられる。
【００５９】
溶融混練の方法は特に限定されず、公知の加熱溶融混合装置を使用することができる。
【００６０】
加熱溶融混合装置としては、単軸押出機、２軸押出機、スクリューが３軸以上備えられた多軸押出機、それらの組み合わせの多軸押出機、ニーダー・ルーダーなどを使用することができる。中でも、２軸押出機を用いるとポリアリーレンスルフィドとポリアルキレンテレフタレートの分散性が向上することから紡糸性が向上するため好ましく用いられる。より好ましくはニーディングゾーンが２箇所以上ある２軸押出機を用いることである。
【００６１】
溶融混練の方法において、混練時のポリアリーレンスルフィドおよびポリアルキレンテレフタレートの混練機への供給方法は特に限定されず、例えば、ポリアリーレンスルフィドおよびポリアルキレンテレフタレートを予めブレンドし混練機へ供給する方法、ポリアリーレンスルフィドおよびポリアルキレンテレフタレートの各々を計量しながら混練機へ供給する方法、ポリアリーレンスルフィドを供給した混練機へポリアルキレンテレフタレートをサイドフィードで供給する方法が挙げられる。
【００６２】
溶融混練の温度は、２８０〜３５０℃で溶融混練することが好ましい、ここでいう温度とは混練部分や混練機先端にある樹脂の温度である。通常、混練機先端に温度計を取付けて測定することができる。溶融混練の温度がこの範囲とすることで紡糸の安定性や得られる繊維の強度、色調など品質が良好となるので好ましい。
【００６３】
混練時間は特に限定されないが、０．５〜３０分であることが好ましい。混練時間をこの範囲とすることで、分散性とポリアリーレンスルフィドの熱分解抑制が両立でき、紡糸の安定性や得られる繊維の強度、色調など品質が良好となるので好ましい。
【００６４】
本発明の繊維は、上記溶融混練した後、紡糸温度は２８５〜３１０℃で溶融紡糸することが好ましい。この温度範囲とすることでポリマーの流動性と有機系低重合度物や分解物などの揮発成分の発生量が両立でき、安定して繊維を製造することができることから好ましい。より好ましい紡糸温度は２８５〜３００℃である。
【００６５】
本発明のポリアリーレンスルフィド繊維の製造方法において、溶融混練工程を経て、溶融紡糸工程により溶融紡糸されれば特に限定されるものではない。具体的には例えばＰＰＳ樹脂とポリアルキレンテレフタレート樹脂を予め押出機で溶融混練したペレットを使用しても良いし、ポリアルキレンテレフタレート樹脂を高濃度に含有したマスターバッチを作成しておき、紡糸工程で任意の濃度に希釈しても良い。また、混練機を紡糸機に直結し、ペレットを得ることなく混練した溶融物を直接紡糸してもかまわない。
【００６６】
紡糸工程では、増粘によるゲル化を防止するため、窒素雰囲気下で上記紡糸温度に加熱し、口金より吐出することが望ましい。口金は通常の溶融紡糸に使用するもの、例えば吐出孔径Ｄが０．１５〜５ｍｍφで、吐出孔深さＬが０．２〜２．０ｍｍ程度のものが好ましく用いられる。
【００６７】
口金から吐出した糸条は、通常、紡出後に風速５〜１００ｍ／分のチムニー風や温水により冷却され、マルチフィラメントや単繊維では集束剤として油剤を適量付与させて、巻き取ることにより得られる。
【００６８】
また、紡糸速度は５００ｍ／分〜１００００ｍ／分にすることで分子配向が生じ、後の延伸工程での工程通過性を高めることができ好ましい。なお、本発明における紡糸速度とは糸条を引き取るための第１ゴデットローラーの周速度をいう。
【００６９】
また、製造プロセスも一旦巻き取り公知の延伸機を用いて延伸処理する方法や、一旦巻き取ることなく紡糸延伸工程を連続して行う直接紡糸延伸方式などのプロセスが適用できる。
【００７０】
さらに、短繊維を製造する際には、必要に応じて、紡糸で得られた糸条を温水浴中、もしくは熱板上にて適正倍率にて延伸後、必要に応じてスタッフィングボックス型クリンパーにて捲縮を付与し、所定の温度にて弛緩熱処理を施し、次いで、油剤を付与後、所定の長さに繊維を切断し、短繊維を得ることができる。
【００７１】
本発明のポリアリーレンスルフィド繊維は繊維構造物として、織物、編み物、不織布、パイル、綿などの種々の布帛形態で好適に用いることが可能であり、組合せる繊維としては天然繊維、再生繊維、半合成繊維、合成繊維などが挙げられ、引き揃えや撚糸、混繊を行っても良い。その他の組合せる繊維としては、木綿、麻、羊毛、絹などの天然繊維や、レーヨン、キュプラなどの再生繊維、アセテートなどの半合成繊維、ナイロン、ポリエステル、ポリアクリロニトリルおよびポリ塩化ビニルなどの合成繊維などが適用できる。耐薬品性や耐熱性が要求される用途では、本発明の繊維を単独で使用することもできる。
【００７２】
本発明の繊維構造物として織物形態では、例えば一重組織である三原組織や変化組織、二重組織であるよこ二重組織やたて二重組織などの織物に製織すればよい。このときの織物の質量は５０ｇ／ｍ２以上１５００ｇ／ｍ２以下の範囲が好ましい。
【００７３】
本発明のポリアリーレンスルフィド繊維は、優れた耐熱性、耐薬品性を有した繊維であり、経済性に優れるため、バグフィルター、モーター結束紐、モーターバインダーテープおよび抄紙用ドライヤーカンバス、サーマルボンド法不織布熱接着工程用ネットコンベア、乾燥機または熱処理機内搬送用ベルトおよびフィルターなどの用途に好適に用いることができる。
【実施例】
【００７４】
以下に本発明を実施例で具体的に説明する。なお、実施例における材料特性は次の方法で行った。
（１）結晶化温度（Ｔｃ）および結晶化ピーク半値幅（Ｄ）
示差走査熱量分析（ＤＳＣ）を用い、ＪＩＳ−Ｋ−７１２２（１９８７年）に従って測定・算出した。まず始めに、繊維を３２０℃で５分間保持して、完全に融解させた後、液体窒素にて急冷し、樹脂中に結晶が残存しない状態とした。続いて５０℃から３２０℃まで１６℃／分で昇温したときに観測される発熱ピークの温度を求めた。
【００７５】
装置      ：ＴＡ  Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔｓ製  ＤＳＣ  Ｑ２０００
データ解析：ＴＡ  Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔｓ製  ユニバーサル  アナリシス  ２０００
（２）強度（ｃＮ／ｄｔｅｘ）、伸度（％）
ＪＩＳ Ｌ １０１３の方法に準拠し、試長２５ｃｍ、引張り速度３０ｃｍ／分の条件で測定した。
（３）糸斑Ｕ％（％）
ツェルベガーウスター株式会社製ＵＳＴＥＲ ＴＥＳＴＥＲ ４を用いて給糸速度２００ｍ／分でノーマルモードで測定を行った。
（４）捲縮度（％）
試料からランダムに短繊維を抜き取り、この短繊維の一端を固定し、他端に２ｍｇ／ｄおよび３００ｍｇ／ｄの荷重をかけ、そのときの繊維長をそれぞれ測定し、次式により捲縮度を算出する。試験回数は１０回とし、その平均値で示す。
捲縮度[％]＝１００(Ｂ−Ａ)／Ｂ
ただし、Ａ、Ｂについては、以下に示すものとする。
Ａ：２mg/dの荷重をかけたときの繊維長[ｍｍ]
Ｂ：３００mg/dの荷重をかけたときの繊維長[ｍｍ]
（５）結節強度、引掛強度
ＪＩＳ  Ｌ  １０１３の方法に準拠し、試長２５ｃｍ、引張り速度３０ｃｍ／分の条件で測定した。
（６）１８０℃熱処理後の熱収縮率、強度保持率
熱安定性の指標として熱収縮率を１８０℃に温度調節されたでオーブンに２４時間放置後の初期長さに対する熱収縮率（％）として求めた。
【００７６】
また、加熱処理後の繊維の強度を測定し、初期の強度に対する強度保持率（％）として求めた。
（７）ＮａＯＨ処理強度保持率
耐アルカリの指標として、３０％のＮａＯＨ水溶液に繊維を浸漬した。その後、ＮａＯＨ水溶液を加熱し、９３℃で２４時間熱処理後の繊維の強度を測定し、初期の強度に対する強度保持率（％）として求めた。
参考例１
ＰＰＳ（東レ（株）社製、Ｅ２２８０）を２軸混練押出機が接続された紡糸機に供給した。紡糸機に接続された２軸混練押出機は設定温度３２０℃、せん断速度１００ｓｅｃ−１とした。また、紡糸温度は３２０℃、口金口径０．２３ｍｍ、口金孔数２４ホール、８００ｍ／分の条件で紡糸し、未延伸糸を得た。
【００７７】
次いで得られた未延伸糸を、延伸温度９０℃で３．８倍に延伸し、２３５℃で熱セット後０．９８倍の条件で弛緩処理することにより延伸糸を得た。
【００７８】
結果を表１に示した。
実施例１
ＰＰＳ（東レ（株）社製、Ｅ２２８０）９５重量％および固有粘度０．６５のポリエチレンテレフタレート（東レ（株）社製、以下ＰＥＴと略記）５重量％を３２０℃に加熱されたベント式２軸混練押出機に供給して、せん断速度１００ｓｅｃ−１、滞留時間１分にて溶融押出し、ＰＰＳ９５重量％およびＰＥＴ５重量％であるポリマーチップを得た。
【００７９】
次いで、得られたポリマーチップを１５０℃で１０時間、真空乾燥し、２軸混練押出機が接続された紡糸機に供給した。紡糸機に接続された２軸混練押出機は設定温度３００℃、せん断速度１００ｓｅｃ−１とした。また、紡糸温度は２９５℃、口金口径０．２３ｍｍ、口金孔数２４ホール、８００ｍ／分の条件で紡糸し、未延伸糸を得た。
【００８０】
次いで得られた未延伸糸を、延伸温度９０℃で３．８倍に延伸し、２３５℃で熱セット後０．９８倍の条件で弛緩処理することにより延伸糸と得た。結果を表１に示した。
【００８１】
得られた繊維の熱安定性を測定したところ、１８０℃における収縮率はや強度保持率は非常に高く、ＰＰＳ単独糸（参考例１）と比較しても高い寸法安定性と強度保持率が得られた。また、耐アルカリ性の指標であるＮａＯＨ処理後の強度保持率も高いものであり、ＰＰＳ単独糸（参考例１）よりも耐アルカリ性の高いものであった。
実施例２、３、比較例１
ＰＥＴをポリトリメチレンテレフタレート（ＰＴＴ）、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）、ポリプロピレン（ＰＰ）に変更した以外は実施例１と同様にして行った。結果を表１に示す。ＰＰに変更したもの（比較例１）は熱的寸法安定性が低く（収縮率が大きい）、１８０℃加熱処理後の強度保持率が大きく低下し、実用の範囲より外れるものであった。
【００８２】
【表１】
2011106060.tif 000006
【００８３】
実施例４〜６、比較例２
ＰＰＳとＰＥＴの比率を変更した以外は実施例１と同様にして行った。結果を表２に示す。ＰＥＴの量が１０重量％であった比較例２は熱的寸法安定性が低く（収縮率が大きい）、１８０℃加熱処理後の強度保持率が低下した。また、耐アルカリ性が大きく低下し、実用の範囲より外れるものであった。
【００８４】
【表２】
2011106060.tif 000007
【００８５】
参考例２
ＰＰＳ（東レ（株）社製、Ｅ２２８０）を２軸混練押出機が接続された紡糸機に供給した。紡糸機に接続された２軸混練押出機は設定温度３２０℃、せん断速度１００ｓｅｃ−１とした。また、紡糸温度は３２０℃、口金口径０．２３ｍｍ、口金孔数１００ホール、８００ｍ／分の条件で紡糸し、未延伸糸を得た。
【００８６】
引き続き、得られた未延伸糸を、温度９８℃の温水中で延伸倍率を３．２倍として延伸を行い，次いで熱延伸後と定長熱処理の間で２％弛緩、定長熱処理と捲縮付与前の間で２％弛緩させた条件で、２００℃に加熱されたローラーにて４秒間の定長熱処理を行った。その後スタッフィングボックス型クリンパー内で２１０℃のスチームで捲縮を付与し、熱固定した後、油剤を付与、９０℃で乾燥してから長さ５１ｍｍに切断して、ＰＰＳ短繊維を得た。結果を表３に示す。
実施例７
ＰＰＳ（東レ（株）社製、Ｅ２２８０）９５重量％および固有粘度０．６５のポリエチレンテレフタレート（東レ（株）社製、以下ＰＥＴと略記）５重量％を３２０℃に加熱されたベント式２軸混練押出機に供給して、せん断速度１００ｓｅｃ−１、滞留時間１分にて溶融押出し、ＰＰＳ９５重量％およびＰＥＴ５重量％であるポリマーチップを得た。
【００８７】
次いで、得られたポリマーチップを１５０℃で１０時間、真空乾燥し、２軸混練押出機が接続された紡糸機に供給した。紡糸機に接続された２軸混練押出機は設定温度３００℃、せん断速度１００ｓｅｃ−１とした。また、紡糸温度は２９５℃、口金口径０．２３ｍｍ、口金孔数１００ホール、８００ｍ／分の条件で紡糸し、未延伸糸を得た。
【００８８】
引き続き、得られた未延伸糸を、温度９８℃の温水中で延伸倍率を３．２倍として延伸を行い、次いで熱延伸後と定長熱処理の間で２％弛緩、定長熱処理と捲縮付与前の間で２％弛緩させた条件で、２００℃に加熱されたローラーにて４秒間の定長熱処理を行った。その後スタッフィングボックス型クリンパー内で２１０℃のスチームで捲縮を付与し、熱固定した後、油剤を付与、９０℃で乾燥してから長さ５１ｍｍに切断して、ＰＰＳ短繊維を得た。結果を表３に示す。
【００８９】
得られた繊維の熱安定性を測定したところ、１８０℃における収縮率や強度保持率は高く、ＰＰＳ単独糸（参考例２）と比較しても高い寸法安定性と強度保持率が得られた。また、耐アルカリ性の指標であるＮａＯＨ処理後の強度保持率もＰＰＳ単独糸（参考例２）よりも高く、耐アルカリ性の高いものであった。
実施例８、９、比較例３
ＰＥＴをポリトリメチレンテレフタレート（ＰＴＴ）、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）、ポリプロピレン（ＰＰ）に変更した以外は実施例７と同様にして行った。結果を表３に示す。ＰＰに変更した比較例３は熱的寸法安定性が低く（収縮率が大きい）、１８０℃加熱処理後の強度保持率が大きく低下し、実用の範囲より外れるものであった。
【００９０】
【表３】
2011106060.tif 000008
【００９１】
実施例１０〜１２、比較例４
ＰＰＳとＰＥＴの比率を変更した以外は実施例７と同様にして行った。結果を表４に示す。ＰＥＴの量が１０重量％であった比較例４は、熱的寸法安定性が低く（収縮率が大きい）、１８０℃加熱処理後の強度保持率が低下した。また、耐アルカリ性が大きく低下し、実用の範囲より外れるものであった。
【００９２】
【表４】
2011106060.tif 000009
【００９３】
参考例３
ＰＰＳ（東レ（株）社製、Ｅ２２８０）を２軸混練押出機が接続された紡糸機に供給した。紡糸機に接続された２軸混練押出機は設定温度３２０℃、せん断速度１００ｓｅｃ−１とした。また、紡糸温度は３２０℃とし口金より繊維状に押出し、８０℃の温水で冷却した。次いで、冷却糸条をゲージ圧１．９６ｋＰａの加圧飽和水蒸気雰囲気下、かつ４．１秒間で３．８倍に一次延伸を行い、１５０℃の熱風中で１．２倍に二次延伸し、次いで１４０℃、０．９８倍の条件で弛緩熱処理することにより、直径０．４５ｍｍの円形断面を有するモノフィラメントを得た。結果を表５に示す。
実施例１３
ＰＰＳ（東レ（株）社製、Ｅ２２８０）９５重量％および固有粘度０．６５のポリエチレンテレフタレート（東レ（株）社製、以下ＰＥＴと略記）５重量％を３２０℃に加熱されたベント式２軸混練押出機に供給して、せん断速度１００ｓｅｃ−１、滞留時間１分にて溶融押出し、ＰＰＳ９５重量％およびＰＥＴ５重量％であるポリマーチップを得た。
【００９４】
次いで、得られたポリマーチップを１５０℃で１０時間、真空乾燥し、２軸混練押出機が接続された紡糸機に供給した。紡糸機に接続された２軸混練押出機は設定温度３２０℃、せん断速度１００ｓｅｃ−１とした。また、紡糸温度は３２０℃とし口金より繊維状に押出し、８０℃の温水で冷却した。
【００９５】
次いで、冷却糸条をゲージ圧１．９６ｋＰａの加圧飽和水蒸気雰囲気下、かつ４．１秒間で３．８倍に一次延伸を行い、１５０℃の熱風中で１．２倍に二次延伸し、次いで１４０℃、０．９８倍の条件で弛緩熱処理することにより、直径０．４５ｍｍの円形断面を有するモノフィラメントを得た。結果を表５に示す。
【００９６】
得られた繊維の耐アルカリ性の指標であるＮａＯＨ処理後の強度保持率は高く、ＰＰＳ単独糸（参考例３）よりも耐アルカリ性の高いものであった。
実施例１４、１５、比較例５
ＰＥＴをポリトリメチレンテレフタレート（ＰＴＴ）、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）、ポリプロピレン（ＰＰ）に変更した以外は実施例１３と同様にして行った。結果を表５に示す。ＰＰに変更したもの（比較例５）は熱的寸法安定性が低く（収縮率が大きい）、１８０℃加熱処理後の強度保持率が大きく低下し、実用の範囲より外れるものであった。
【００９７】
【表５】
2011106060.tif 000010
【００９８】
実施例１６〜１８、比較例６
ＰＰＳとＰＥＴの比率を変更した以外は実施例１３と同様にして行った。結果を表６に示す。ＰＥＴの量が１０重量％であった比較例６は、熱的寸法安定性が低く（収縮率が大きい）、１８０℃加熱処理後の強度保持率が低下した。また、耐アルカリ性が大きく低下し、実用の範囲より外れるものであった。
【００９９】
【表６】
2011106060.tif 000011