(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
原着のパラアラミドフィラメント糸を製造する方法であって、該方法が、
ａ）パラアラミドポリマー、少なくとも１つの染色剤、及び濃硫酸から成る紡糸原液を調製する工程と、
ｂ）紡糸口金を通して前記紡糸原液を紡糸して、紡糸フィラメントを得る工程と、
ｃ）前記紡糸フィラメントを凝固させて、凝固フィラメントを得る工程と、
ｄ）前記凝固フィラメントを中和して、中和フィラメントを得る工程と、
ｅ）前記中和フィラメントを洗浄して、洗浄フィラメントを得る工程と、
ｆ）前記洗浄フィラメントを乾燥して、乾燥フィラメントを得る工程と、から成る方法であって、
工程ａ）において、前記紡糸原液が、前記紡糸原液の重量に対して１７．５〜１８．５重量％のパラアラミドポリマー、及び前記パラアラミドポリマーと少なくとも１つの染色剤の総重量に対して４〜１５重量％の少なくとも１つの前記染色剤で調製されること、及び
工程ｆ）において、乾燥中、前記フィラメントが、０．２〜０．８ｃＮ／ｄｔｅｘの範囲の張力下で保持されること、を特徴とする原着パラアラミドフィラメント糸の製造方法。
【請求項２】
前記工程ａ）において、前記紡糸原液が前記パラアラミドポリマーと少なくとも１つの染色剤の総重量に対して５〜１１重量％の少なくとも１つの前記染色剤で調製されることを特徴とする、請求項１に記載の原着パラアラミドフィラメント糸の製造方法。
【請求項３】
前記工程ａ）において、前記紡糸原液が前記パラアラミドポリマーと少なくとも１つの染色剤の総重量に対して６〜９重量％の少なくとも１つの前記染色剤で調製されることを特徴とする、請求項２に記載の原着パラアラミドフィラメント糸の製造方法。
【請求項４】
前記工程ａ）の紡糸原液を調製するために用いる少なくとも１つの前記染色剤について、少なくとも１つの顔料が選択されることを特徴とする、請求項１〜３の１つ以上に記載の原着パラアラミドフィラメント糸の製造方法。
【請求項５】
原着パラアラミド短繊維から作成されたスライバーを製造する方法であって、該方法が、
ｇ）請求項１〜４の１つ以上に記載の方法によって得られた乾燥した原着パラアラミドフィラメント糸を、切断装置内又は牽切装置内に通して、切断短繊維又は牽切短繊維を得る工程、及び
ｈ）前記短繊維をスライバーに加工する工程とから成ることを特徴とするスライバーの製造方法。
【請求項６】
前記スライバーのスライバーｍｇ当たりのネップ数ｎｎｅｐｓ／ｍｇｓｌｉｖｅｒが６０未満を示すことを特徴とする原着パラアラミド短繊維製でかつ請求項５に記載のスライバーの製造方法。  
【請求項７】
ｎｎｅｐｓ／ｍｇｓｌｉｖｅｒが１〜５０の範囲であることを特徴とする、請求項６に記載のスライバーの製造方法。
【請求項８】
ｎｎｅｐｓ／ｍｇｓｌｉｖｅｒが２〜４５の範囲であることを特徴とする、請求項７に記載のスライバーの製造方法。
【請求項９】
請求項５〜８のいずれかに記載の製造方法から得られるスライバーから成る、短繊維糸条の製造方法。
【請求項１０】
請求項９に記載の製造方法から得られる短繊維から成る布帛の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、原着パラアラミドフィラメント糸及びスライバーを製造する方法、スライバー、短繊維糸条、並びに布帛に関する。
【背景技術】
【０００２】
原着パラアラミドフィラメント糸は、公知である。原着フィラメント糸の濃色を得るためには、フィラメント糸の染色剤濃度を増加することができる。しかし、パラアラミドフィラメント糸の染色剤濃度を高めることは、フィラメント繊維軸の中心に沿って伸びてシリンダ様形状を示す、フィラメントの断続的な欠陥を形成するフィラメント糸の傾向を増加させる。そのような欠陥は、可視光を使用して、５０倍率顕微鏡で検出され得る。
【０００３】
スライバーを製造するために、このような欠陥形成の傾向を有する原着パラアラミドフィラメント糸が使用される場合、得られたスライバーはネップを示すことが見出された。Ｃ．Ａ．Ｌａｗｒｅｎｃｅ「Ｆｕｎｄａｍｅｎｔａｌｓ  ｏｆ  Ｓｐｕｎ  Ｙａｒｎ  Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ」において与えられる定義によれば、ネップは、多くの場合、繊維を加工することによって生じる、繊維のもつれた小さな塊である。
【０００４】
さらにネップの形成によって染色剤の退色が生じ、その結果、スライバーを製造するために用いた原着パラアラミドフィラメント糸の色と比較すると、スライバーの色があせていることが見出されている。スライバーが牽切短繊維から製造される場合、スライバーの退色は特に顕著であり、また切断短繊維から製造されたスライバーにおいても、目立たなくても検出され得る。このような退色したスライバーが短繊維糸条に製造される場合、得られた短繊維糸条が、ネップ形成の増加、及びそれに対応して退色の増加を示すことが観察された。さらに当然のことながら、ネップ形成及び退色は、短繊維糸条から製造される布帛に移行する。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
したがって本発明の課題は、フィラメント糸の染色剤濃度が増加した場合に少なくともより影響されず上記欠陥を形成しにくく、また、ネップ形成及び退色がより少ないスライバー、スライバーからの短繊維糸条、及び短繊維糸条製の布帛を製造するために用いることができる、原着パラアラミドフィラメント糸をもたらす方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
前記課題は、原着のパラアラミドフィラメント糸を製造する方法によって解決され、該方法は、
ａ）パラアラミドポリマー、少なくとも１つの染色剤、及び濃硫酸から成る紡糸原液を調製する工程と、
ｂ）紡糸口金を通して前記紡糸原液を紡糸して、紡糸フィラメントを得る工程と、
ｃ）前記紡糸フィラメントを凝固させて、凝固フィラメントを得る工程と、
ｄ）前記凝固フィラメントを中和して、中和フィラメントを得る工程と、
ｅ）前記中和フィラメントを洗浄して、洗浄フィラメントを得る工程と、
ｆ）前記洗浄フィラメントを乾燥して、乾燥フィラメントを得る工程と、から成る方法であって、
工程ａ）において、前記紡糸原液が、前記紡糸原液の重量に対して１７．５〜１８．５重量％のパラアラミドポリマー、及び前記パラアラミドポリマーと少なくとも１つの染色剤の総重量に対して４〜１５重量％の少なくとも１つの前記染色剤で調製されること、及び
工程ｆ）において、乾燥中、前記フィラメントが、０．２〜０．８ｃＮ／ｄｔｅｘの範囲の張力下で保持されること、を特徴とする方法である。
【発明の効果】
【０００７】
驚くべきことに本発明による製法は、パラアラミドポリマーと少なくとも１つの染色剤の重量に対して、フィラメント糸の少なくとも１つの染色剤の最高１５重量％の増加濃度においても、影響されることが少なく上述欠陥が形成されにくい原着パラアラミドフィラメント糸を提供する。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】実施例２で得られたスライバーが短繊維糸条に加工され、製編された布帛は図の下部に示される（実施例３）。比較例２で得られた比較用スライバーが比較用短繊維糸条に加工され、比較用の製編された布帛は、図の上部に示される（比較例３）。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
本発明による製法の好ましい実施形態において、得られた原着パラアラミドフィラメント糸は、上述の欠陥を含まない。
前記の驚くべき技術的な効果は、前記原着パラアラミドフィラメント糸を製造する方法の工程ａ）において、紡糸原液が、紡糸原液の重量に対して１７．５〜１８．５重量％のパラアラミドポリマー、及びパラアラミドポリマーと少なくとも１つの染色剤の総重量に対して４〜１５重量％の少なくとも１つの染色剤で調製され、かつ、工程ｆ）において、乾燥中、フィラメントが０．２〜０．８ｃＮ／ｄｔｅｘの範囲の張力下に保持される場合に得られる。
【００１０】
さらに驚くべきことに、本発明による製法から得られた原着パラアラミド糸がスライバーに製造される場合、得られたスライバーは、本発明による製法と次の点においてのみ異なる比較製法によって製造された原着パラアラミドフィラメント糸製のスライバーよりネップ形成及び退色が少ないことが見出された。
【００１１】
すなわち（本発明の製法と）異なる点は：
−紡糸原液が、紡糸原液の重量に対して１７．５〜１８．５重量％の範囲外の重量％のパラアラミドポリマーで調製され、またパラアラミドポリマーと少なくとも１つの染色剤の総重量に対して４〜１５重量％の範囲外の重量％の少なくとも１つの染色剤で調製されること、及び
−乾燥中、前記フィラメントが、０．２〜０．８ｃＮ／ｄｔｅｘの範囲外の張力下で保持されことである。
【００１２】
本発明の範囲内で、「原着パラアラミドフィラメント糸」という用語は、フィラメント形成パラアラミドポリマー及び少なくとも１つの染色剤から成る、複数のフィラメントで構成される糸を意味する。ここにおいて、フィルム形成パラアラミドポリマーは、パラ芳香族ポリアミド、すなわちコポリマーで構成され、ここにおいて、アミド（−ＣＯ−ＮＨ−）結合の少なくとも８５％は、２個の芳香環と直接結合し、パラ芳香族ポリアミドを形成するために重合されたコモノマーは、芳香族パラジアミンで構成される群及び、芳香族パラジカルボン酸又は芳香族パラジカルボン酸二塩化物で構成される群から選択される。
【００１３】
本発明の製法において、好適な原着パラアラミドフィラメント糸は、原着ポリ（パラフェニレンテレフタルアミド）フィラメント糸であり、そのフィラメント形成ポリマーは、パラフェニレンジアミンとテレフタル酸ジクロリドの等モル重合によって得られる。さらに、本発明による製法の目的のフィラメント形成ポリマーとしては、パラ芳香族コポリマーも同様に好適であり、ここにおいて、パラフェニレンジアミン及び／又はテレフタル酸は、他のパラ芳香族ジアミン及び／又はパラジカルボン酸により、部分的に又は完全に置き換えられる。
【００１４】
本発明による製法の工程ａ）紡糸原液を調製することは、紡糸原液成分、すなわちパラアラミドポリマー、少なくとも１つの染色剤及び濃硫酸の均質な混合物をもたらすことができる任意の方法によって、一般に実現され得る。例えば、このような方法は、
ｉ）少なくとも１つの染色剤と、パラアラミドポリマー、例えばポリ（パラフェニレンテレフタル−アミド）で構成される粒を含む（砂状）紡糸液と、好ましくは少なくとも８０重量％のＨ２ＳＯ４を、より好ましくは少なくとも７９重量％のＨ２ＳＯ４を、最も好ましくは７９．６〜８１．８重量％のＨ２ＳＯ４を含有する濃硫酸との混合物を調製する工程であって、その結果、混合物が紡糸原液の重量に対して１７．５〜１８．５重量％のパラアラミドポリマーと、パラアラミドポリマーと少なくとも１つの染色剤の総重量に対して４〜１５重量％の少なくとも１つの染色剤を含むことになる工程と、
ｉｉ）単軸又は二軸押出機に、又は単軸又は二軸混練機内に混合物を輸送する工程と、
ｉｉｉ）押出機又は混練機中でこの混合物を、好ましくは７０〜９０℃の範囲の温度まで、より好ましくは８５℃の温度まで加熱する工程と、を含む。
【００１５】
本発明による製法の好ましい実施形態において、工程ａ）で、紡糸原液は、パラアラミドポリマーと少なくとも１つの染色剤の総重量に対して、５〜１１重量％の少なくとも１つの染色剤で調製される。
本発明による製法のより好ましい実施形態において、工程ａ）で、紡糸原液は、パラアラミドポリマーと少なくとも１つの染色剤の総重量に対して、６〜９重量％の少なくとも１つの染色剤で調製される。
本発明による製法の特に好ましい実施形態において、工程ａ）で、紡糸原液は、パラアラミドポリマーと少なくとも１つの染色剤の総重量に対して、６．５〜７．５重量％の少なくとも１つの染色剤で調製される。
【００１６】
本発明の範囲内で、「少なくとも１つの染色剤」という用語は、１つ若しくは２つ、又は３つ以上の、それぞれがパラアラミドフィラメント糸に色を提供できる、着色化合物を意味する。
【００１７】
本発明による製法に好ましい実施形態において、工程ａ）の紡糸原液を調製するために用いる少なくとも１つの染色剤について、少なくとも１つの顔料が選択される。好ましくは少なくとも１つの顔料は有機顔料であり、その結果例えば、２つ又は３つの有機顔料の総量がパラアラミドポリマーと顔料の総重量に対して４〜１５重量％である場合、２つ又は３つの有機顔料を用いて、紡糸原液を調製してもよい。
【００１８】
本発明による製法の特に好ましい実施形態において、少なくとも１つの染色剤は、
（ａ）黄色の有機顔料、特に好ましくは、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１４７、すなわち、
１，１’−［（６−フェニル−１，３，５−トリアジン−２，４−ジイル）ジイミノ］ビスアントラキノン、
（ｂ）赤色の有機顔料、特に好ましくは、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド１２２、すなわち、
５，１２−ジヒドロ−２，９−ジメチルキノ［２，３−ｂ］アクリジン−７，１４−ジオン、及び
（ｃ）青色の有機顔料、特に好ましくは、Ｃ．Ｉ．ピグメントブルー１５、すなわち、
（２９Ｈ，３１Ｈ−フタロシアニナト（２−）−Ｎ２９，Ｎ３０，Ｎ３１，Ｎ３２）銅
で構成され、その結果、得られた原着パラアラミドフィラメント糸は黒色である。
【００１９】
本発明による製法において、紡糸口金を通して紡糸原液を紡糸して、紡糸フィラメントを得る工程ｂ）は好ましくは、前記液をエアギャップ内に紡糸することを含む。
本発明による製法において、紡糸フィラメントを凝固させて、凝固フィラメントを得る工程ｃ）は好ましくは、水又は硫酸水溶液で構成される凝固浴槽で行われる。
本発明による製法において、凝固フィラメントを中和して、中和フィラメントを得る工程ｄ）は、別個の希アルカリを含む洗浄セクション浴槽で実行され、中和フィラメントを洗浄して洗浄フィラメントを得る工程ｅ）はさらに、別個の水を含有するセクションで実行される。
【００２０】
本発明による製法において、工程ｅ）から生じる洗浄フィラメントは直接、乾燥工程ｆ）の乾燥手段に入れられ、乾燥中、フィラメントは、０．２〜０．８ｃＮ／ｄｔｅｘの範囲の、好ましくは０．３〜０．７ｃＮ／ｄｔｅｘの範囲の、最も好ましくは０．４〜０．６ｃＮ／ｄｔｅｘの範囲の張力下で保持される。この張力は、例えば、張力を設定する異なる紡糸速度で回転する、加熱された乾燥ドラムの周りにフィラメントを巻きつけることによって実現され得る。乾燥手段において、フィラメントは、前記張力範囲のうちの１つの張力下で保持されて、フィラメントの重量に対して、好ましくは１０重量％以下、より好ましくは８重量％、特に好ましくは７重量％の含水量に乾燥される。乾燥手段の温度は、好ましくは８０〜２５０℃の範囲、より好ましくは、１１０〜２００℃の範囲である。
【００２１】
乾燥工程後に、乾燥フィラメントは、ＡＳＴＭ  Ｄ７２６９に従って測定される、好ましくは５０〜６７ＧＰａの範囲の、特に好ましくは５３〜６２ＧＰａの範囲の引っ張り応力を示す。
本発明による製法において、乾燥した原着パラアラミドフィラメント糸は、例えばボビンに巻きつけられる。
【００２２】
既に述べたように、上述した製法から得られた原着パラアラミドフィラメント糸は、本発明による製法と次の点においてのみ異なる比較製法で製造された原着パラアラミドフィラメント糸製のスライバーよりも、ネップ形成及び退色が少ないスライバーを調製するために使用することができる。すなわち（本発明の製法と）異なる点は：
−紡糸原液が、紡糸原液の重量に対して１７．５〜１８．５重量％の範囲外の重量％のパラアラミドポリマーで調製され、またパラアラミドポリマーと少なくとも１つの染色剤の総重量に対して４〜１５重量％の範囲外の重量％の少なくとも１つの染色剤で調製されること、及び
−乾燥中、前記フィラメントが、０．２〜０．８ｃＮ／ｄｔｅｘの範囲外の張力下で保持されることである。
【００２３】
それゆえ、原着パラアラミド短繊維から作成されるスライバーを製造する方法も、本発明の一部である。前記方法は、以下の工程から成ることによって特徴づけられる。すなわち
ｇ）本発明のフィラメント糸製造方法によって得られた、乾燥した原着パラアラミドフィラメント糸を、切断装置内に、又は牽切装置内に通して、切断短繊維又は牽切短繊維を得る工程、及び
ｈ）この短繊維をスライバーに加工する工程である。
【００２４】
本発明によるスライバー製造方法の工程ｇ）においては、本発明によるフィラメント糸製造方法を用いて得られた、乾燥した原着パラアラミドフィラメント糸は、原着パラアラミドフィラメント糸を製造するための本発明の製法の乾燥工程ｆ）を経過した後、直接、切断装置内又は牽切装置内に入れることができる。
【００２５】
あるいは、本発明によるスライバー製造方法の工程ｇ）で、本発明によるフィラメント糸製造方法の工程ｆ）で得られた、乾燥した原着パラアラミドフィラメント糸は、例えば保管及び／又は輸送の目的で、例えばボビンに巻きつけられることができ、その後ほどいて、切断装置内に又は牽切装置内に入れることができる。
【００２６】
本発明によるスライバー製造方法の工程ｈ）で短繊維は、例えば、切断短繊維を開繊しカーディングすることによって、又は、直接スライバーをもたらすフィラメント糸を牽切することによって、スライバーに加工することができる。
【００２７】
さらに、原着パラアラミド短繊維からなるスライバーと、本発明に従ったスライバー製造方法から得られるスライバーは、本発明の一部である。前記スライバーは、スライバーｍｇ当たりのネップ数、ｎｎｅｐｓ／ｍｇｓｌｉｖｅｒが、６０未満を示すことを特徴とする。
【００２８】
本発明によるスライバーの好ましい実施形態において、ｎｎｅｐｓ／ｍｇｓｌｉｖｅｒは、１〜５０の範囲である。
本発明によるスライバーの特に好ましい実施形態において、ｎｎｅｐｓ／ｍｇｓｌｉｖｅｒは、２〜４５の範囲である。
【００２９】
さらに、本発明によるスライバー、あるいは本発明に従いそのスライバー製造方法から得られるスライバーを含み、あるいは好ましくはスライバーのみから構成される短繊維糸条は、本発明の一部である。
最終的には、本発明による短繊維糸条を含み、あるいは好ましくは本発明による短繊維糸条のみから構成される布帛は、本発明に属する。
本発明による布帛の好ましい実施形態において、布帛は、織られた又は編まれた布帛である。
【実施例】
【００３０】
本発明において、ｎｎｅｐｓ／ｍｇｓｌｉｖｅｒは、以下に記載するように測定された。２つのサンプルが牽切原着短繊維から得られたスライバーの無作為の位置で採取され、各スライバーサンプルの重量が測定された。前記サンプルは、対物プレート上に置かれ、カバーガラスで覆われて光学顕微鏡に挿入された。光学顕微鏡下、９０：１の倍率で写真が撮られた。前記写真上のネップが数えられ、得られたネップ数は、１ｍｇスライバーあたりに換算された。
以下の実施例により、本発明をより詳細に説明する。
【００３１】
［実施例１］
原着パラアラミドフィラメント糸の製造
（ｉ）粒を含む（砂状）紡糸液及び顔料プレミックスの調製
濃硫酸、すなわち９９．８重量％のＨ２ＳＯ４中において、１９．３重量％のポリ（ｐ−フェニレンテレフタルアミド）（ＰＰＴＡ）で構成される粒を含む（砂状）紡糸液が調製された。ＰＰＴＡは、４．８〜５．２の粘度ηｒｅｌを有しており、ηｒｅｌは、２５℃において、９６重量％Ｈ２ＳＯ４中０．２５％ｍａｓｓＰＰＴＡ／ｖｏｌｕｍｅＨ２ＳＯ４の溶液で測定された。
【００３２】
以下の３つの色素
（１）Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１４７、すなわち、
１，１［（６−フェニル−１，３，５−トリアジン−２，４−ジイル）ジイミノ］ビスアントラキノン、
（２）Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド１２２、すなわち、
５，１２−ジヒドロ−２，９−ジメチルキノ［２，３−ｂ］アクリジン−７，１４−ジオン、及び
（３）Ｃ．Ｉ．ピグメントブルー１５、すなわち、
（２９Ｈ，３１Ｈ−フタロシアニナト（２−）−Ｎ２９，Ｎ３０，Ｎ３１，Ｎ３２）銅
が、９９．８重量％のＨ２ＳＯ４中において比率（１）：（２）：（３）＝１：１：１で混合されて顔料プレミックスが得られた。ここにおいてＨ２ＳＯ４中の顔料の合計量は、Ｈ２ＳＯ４と顔料の総重量に対して１８重量％であった。
【００３３】
（ｉｉ）着色された粒を含む（砂状）紡糸液の調製
（ｉ）で得られた顔料プレミックス及び粒を含む（砂状）紡糸液は、両方とも単軸混練機に供給されて着色した粒を含む（砂状）紡糸液をもたらし、その結果、着色した粒を含む（砂状）紡糸液は、着色した粒を含む（砂状）紡糸液の重量に対して１７．９重量％のＰＰＴＡ、及びＰＰＴＡと顔料の総重量に対して７重量％の顔料を示した。
【００３４】
（ｉｉｉ）紡糸液の紡糸
（ｉｉ）で得られた着色した粒を含む（砂状）紡糸液は単軸混練機に輸送され、単軸混練機中で８０〜８５℃の範囲の温度で加熱されて、オリフィスを通してエアギャップ中に紡糸し、次いで、硫酸水溶液（１０重量％）で構成される凝固浴槽中に供給され、凝固フィラメントを得た。凝固フィラメントは水及び希アルカリで洗浄された。洗浄済みフィラメントは、フィラメントの張力を制御するために、異なる速度で回転する加熱されたドラム上で乾燥された。この場合、乾燥温度は１７０℃であり、フィラメントは０．４８ｃＮ／ｄｔｅｘの張力下に保持された。乾燥後、フィラメントは巻き取られ、原着ＰＰＴＡマルチフィラメント糸（糸繊度：３３６０ｄｔｅｘ、フィラメント数２０００）が得られた。
【００３５】
［比較例１］
比較用原着パラアラミドフィラメント糸の製造
（ｉ）において、粒を含む（砂状）紡糸液が着色した粒を含む（砂状）紡糸液の重量に対して１９．３重量％のＰＰＴＡの濃度を有し、及び、（ｉｉｉ）において、乾燥張力が０．９５ｃＮ／ｄｔｅｘであるという違いを除いては、比較例１は実施例１と同様に実施された。
【００３６】
［実施例２］
スライバーの製造
実施例１から得られた原着ＰＰＴＡマルチフィラメント糸は、従来の牽切機で牽切され、ｎｎｅｐｓ／ｍｇｓｌｉｖｅｒ＝３９を示すスライバーを得た。
【００３７】
［比較例２］
比較用スライバーの製造
比較例１から得られた原着ＰＰＴＡマルチフィラメント糸は、実施例２で使われたのと同じ牽切機で牽切されて、ｎｎｅｐｓ／ｍｇｓｌｉｖｅｒ＝７５を示す比較用スライバーを得た。
【００３８】
［実施例３］
短繊維糸条及び布帛の製造
実施例２で得られたスライバーが短繊維糸条に加工された。短繊維糸条は製編された布帛に加工された。製編された布帛は図の下部に示される。
【００３９】
［比較例３］
比較用短繊維糸条及び比較用布帛の製造
比較例２で得られた比較用スライバーが比較用短繊維糸条に加工された。比較用短繊維糸条は比較用の製編された布帛に加工された。比較用の製編された布帛は図の上部に示される。
【図１】
0006313445.tif 000002