(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
（ａ）平均炭素数が１６〜２２の飽和脂肪族炭化水素基を有する燐酸エステルカリウム塩５０〜７０重量％、（ｂ）パラフィンワックス１０〜２０重量％、（ｃ）カチオン系界面活性剤および／またはアニオン系界面活性剤１０〜１５重量％、（ｄ）一般式［I］および／または［II］に示される成分４〜１５重量％から成る油剤が繊維に付与されるてなることを特徴とするポリフェニレンサルファイド短繊維。
【化１】
0004147695.tif 000008
ただし、Ｒ1は炭素数１０〜１４の脂肪族炭化水素基、ｌ, ｍはオキシエチレン基の付加モル数をそれぞれ示し、ｌ＋ｍ＝５〜１５である。
【化２】
0004147695.tif 000009
ただし、Ｒ2は炭素数８〜１０の脂肪族炭化水素基、ｎはオキシエチレン基の付加モル数をそれぞれ示し、ｎ＝５〜１０である。
【請求項２】
繊維の捲縮度が１０〜２３％、かつ捲縮数が６〜１８山/２５mmであることを特徴とする請求項１記載のポリフェニレンサルファイド短繊維。
【請求項３】
油剤の繊維への付着量が繊維重量対比０．０１〜１０重量％であることを特徴とする請求項１または２に記載のポリフェニレンサルファイド短繊維。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、高品質で良好な紡績性を有するポリフェニレンサルファイド（以下、ＰＰＳという）短繊維に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ＰＰＳ短繊維は耐薬品性、特に耐酸性および耐熱性に優れているため、主にフェルトとして使用されている。しかしながら、ＰＰＳ短繊維は繊維間摩擦が小さいため、滑り易く紡績し難いという欠点を有している。そのため特開平４−２０２８１９号公報では、ラウリルホスフェートカリウムなどの低級アルキル燐酸エステル塩を付与して、繊維間および繊維金属間動摩擦係数をある程度高くすることにより、紡績性を改善したＰＰＳ短繊維が提案されている。
【０００３】
しかし、上記油剤では繊維間および繊維金属間動摩擦係数を高くするには限界があり、また長期操業時には紡績の各工程で金属部分やローラー部分に上記油剤の粘着性付着物（以下、スカムという）が堆積し、イレギュラードラフトなどによるスライバーのコイリング不良、ローラー巻き付きや糸切れが発生し、操業性や品質が著しく悪化するという問題があった。つまり、アルキル燐酸エステル塩のアルキル基を低級にすれば、摩擦係数は高くなるがスカムが大量に発生することにより紡績性が著しく悪くなるという問題があった。逆に、アルキル基を高級にすればスカムの発生を抑えられるが摩擦係数の低下により紡績性が著しく悪くなるという問題があった。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、上記した欠点を解消し、高品質で操業性よく紡績することのできるＰＰＳ短繊維を提供することである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上述した目的を達成する本発明のＰＰＳ短繊維は、（ａ）平均炭素数が１６〜２２の飽和脂肪族炭化水素基を有する燐酸エステルカリウム塩５０〜７０重量％、（ｂ）パラフィンワックス１０〜２０重量％、（ｃ）カチオン系界面活性剤および／またはアニオン系界面活性剤１０〜１５重量％、（ｄ）一般式［I］および／または［II］に示される成分４〜１５重量％から成る油剤が繊維に付与されてなることを特徴とするＰＰＳ短繊維である。
【０００６】
【化３】
0004147695.tif 000002
【０００７】
ただし、Ｒ1は炭素数１０〜１４の脂肪族炭化水素基、ｌ, ｍはオキシエチレン基の付加モル数をそれぞれ示し、ｌ＋ｍ＝５〜１５である。
【０００８】
【化４】
0004147695.tif 000003
【０００９】
ただし、Ｒ2は炭素数８〜１０の脂肪族炭化水素基、ｎはオキシエチレン基の付加モル数をそれぞれ示し、ｎ＝５〜１０である。
【００１０】
【発明の実施の形態】
本発明において用いられる油剤は、（ａ）〜（ｄ）の成分を特定の割合で配合したものであり、さらに必要に応じて、抗菌剤、消臭剤、難燃剤などを配合し、低粘度鉱物油などで希釈したストレート型（非水油系）あるいは水溶性エマルジョン型のものである。以下、（ａ）〜（ｄ）の成分について詳細に説明する。
【００１１】
（ａ）成分は、炭素数が１６〜２２の飽和脂肪族炭化水素基を有する燐酸エステルカリウムであって、主に短繊維の平滑性を高める作用を有するものであり、特に、ステアリルホスフェートカリウム（Ｃ18）、セチルホスフェートカリウム（Ｃ16）が好ましい。飽和脂肪族炭化水素基の炭素数が１６より小さいと、この成分の脱落が起こり易くなりローラー巻き付きが起こるので好ましくない。一方、炭素数が２２を越えると、制電性が悪化するので好ましくない。また、この成分の全油剤に占める配合比率は５０〜７０重量％であり、５０重量％未満であると平滑性および制電性が損なわれ、逆に７０重量％を越えると糸やスライバーの集束性が不足し、スライバーのコイリング不良やローラー巻き付きが起こり、スカムの堆積が多くなるので好ましくない。
【００１２】
（ｂ）成分は、好ましくは融点が４０〜８０℃のパラフィンワックスであり、スカムを少なくし、（ａ）成分の作用をさらに助長するものである。また、この成分の全油剤に占める配合比率は１０〜２０重量％であり、１０重量％未満であるとスカム防止効果が不十分となり、逆に２０重量％を越えるとワックスの離型効果が増大し、繊維絡合性が不十分となりローラー巻き付きが起こるので好ましくない。
【００１３】
（ｃ）成分は、主に（ａ）成分と（ｂ）成分の併用による制電性不足を補う作用を有し、帯電防止能を有するカチオン界面活性剤および／またはアニオン界面活性剤であり、特に、カチオン界面活性剤としては第４級アンモニウム塩型、アミド型、スルホニウム型が、またアニオン界面活性剤としてはポリオキシエチレン燐酸エステル塩、ポリオキシエチレンサルフェート塩がそれぞれ好ましい。この成分の全油剤に占める配合比率は１０〜１５重量％であり、１０重量％未満であると十分な静電気抑制効果が得られず、逆に１５重量％を越えると（ａ）および（ｂ）成分の割合が相対的に少なくなり、平滑性やスカム防止効果が低下するので好ましくない。
【００１４】
（ｄ）成分は、（ｃ）成分の作用をさらに助長するものであり、一般式［I］、［II］で示され、特にポリエチレンオキサイドアミノエーテル、ポリエチレンオキサイドノニルフェノールエーテルを用いるのが好ましい。この成分の全油剤に占める配合比率は４〜１５重量％であり、４重量％未満であると低湿時の制電性に欠け、逆に１５重量％を越えると（ａ）〜（ｃ）成分の割合が相対的に少なくなり、平滑性、制電性やスカム防止効果が低下するので好ましくない。
【００１５】
本発明にかかる上述した油剤のＰＰＳ短繊維への付着量は、繊維重量対比０．０１〜１０重量％が好ましく、０．１〜１重量％がより好ましい。
【００１６】
本発明におけるポリフェニレンサルファイドとは、ポリマの繰り返し単位の９０％以上が一般式［III］で構成されたポリマであるが、１０％未満の一般式［IV］で表される繰り返し単位を含んでもよい。
【００１７】
【化５】
0004147695.tif 000004
【００１８】
【化６】
0004147695.tif 000005
【００１９】
本発明のＰＰＳ短繊維は、上述したポリマを用いて溶融紡糸を行い、得られた未延伸糸を所望の太さに収縮し、延伸工程、捲縮付与工程を経て、所望の長さにカットすることにより製造される。単繊維繊度およびカット長については特に限られているわけではないが、単繊維繊度０．１〜１００デニール、カット長１〜１０００ｍｍの短繊維が好ましく、単繊維繊度０．５〜３０デニール、カット長１０〜１００ｍｍの紡績糸用に良好に用いられ得るものがさらに好ましい。
【００２０】
本発明における油剤はこれらの工程の任意の段階で付与できるが、延伸終了後の捲縮付与を行う前あるいは捲縮付与後にカットする前の段階で付与するのが好ましい。
【００２１】
また、本発明の油剤を用いたＰＰＳ短繊維において、さら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ＰＰＳ短繊維の捲縮度は１０〜２３％が好ましく、１３〜２０％がより好ましい。１０％未満であると繊維絡合性が不十分となってローラー巻き付きが起こり、逆に２３％を越えるとネップが発生し品質悪化を招くので好ましくない。
【００２２】
また、本発明におけるＰＰＳ短繊維の捲縮数は６〜１８山/２５mmが好ましく、９〜１５山/２５mmがより好ましい。６山/２５mm未満であると繊維絡合性が不十分となってローラー巻き付きが起こり、逆に１８山/２５mmを越えるとネップが発生し品質悪化を招くので好ましくない。なお、本発明にかかる上述した油剤をＰＰＳ短繊維に付与することにより、上述した捲縮度および捲縮数を容易にかつ安定的に得ることができる。
【００２３】
【実施例】
以下、実施例により本発明をさらに詳細に説明する。なお、本例中における測定法は以下の通りである。
（１）捲縮数および捲縮度
試料を縮分しチップ状部分からランダムに短繊維を抜き取り、この短繊維の片側の山数を拡大鏡を用いて１０回読み取り、その平均値を短繊維１本当たりの片側の山数とする。次に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、次式により捲縮数および捲縮度を算出する。
捲縮数[山/２５mm]＝２５ａ/Ａ
捲縮度[％]＝１００(Ｂ−Ａ)/Ｂ
ただし、ａ、Ａ、Ｂについては、以下に示すものとする。
ａ：短繊維１本当たりの片側山数
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]
（２）繊維金属間および繊維間動摩擦係数
試料をハンドカードでよく開繊して２デニールの均等なスライバーにする。次に該試料から所望の１本の繊維を採取し、その両端に適当な初荷重を取り付けたものをレーダー式摩擦係数試験機の金属製円筒（外径８mm）の中央にかけ、その一端をトーションバランスのフックに接続する。繊維金属間動摩擦係数（以下、FMμdという）の測定には、この金属製円筒を周速度９０cm/分で回転させ、トーションバランスにより繊維両端のバランスがとれる荷重を求め、次式により摩擦係数を算出する。繊維間動摩擦係数（以下、FFμdという）の測定には、繊維が金属製円筒の軸方向と平行になるように巻き付けた円筒を用いてFMμdと同様に行う。なお、測定は温度２０℃、相対湿度６５％の条件下において行う。
動摩擦係数（FMμdまたはFFμd）＝０．７３３ｌｏｇ[Ｗ/(Ｗ−ｍ)]
ただし、Ｗ、ｍについては、以下に示すものとする。
Ｗ：繊維の両端にかけた初荷重［mgfまたはＮ］
ｍ：トーショントラバースの読み［mgfまたはＮ］
（３）制電性
温度３０℃、相対湿度４０％の条件下でのカード工程において、ウェブ上１０ｃｍの帯電電位［ｍＶ］を測定し、帯電し難い順に以下の３段階で評価した。
１．良好：-500mV以上0mV以下
２．やや不良：-1000mV以上-500mV未満
３．不良：-1000mV未満
（４）ネップの有無
温度３０℃、相対湿度４０％の条件下でのカード工程において、ウェブ中の繊維のもつれ合った小塊（ネップ）の有無を目視により測定し、小塊の少ない順に以下の４段階で評価した。
１．極めて良好
２．良好
３．やや不良
４．不良
（５）スカムの付着状態
温度２５℃、相対湿度６５％の条件下での練条工程において、紡出３００ゲレン／６ヤードのカードスライバーを８０ｋｇ通し、ゴムローラーへの脱落物を集めて測定し、その重量［ｍｇ］の少ない順に以下の４段階で評価した。
１．極めて良好：100mg未満
２．良好：100mg以上200mg未満
３．やや不良：200mg以上300mg未満
４．不良：300mg以上
（６）ケンス収容量
温度２５℃、相対湿度６５％の条件下での練条工程において、紡出３００ゲレン／６ヤードのカードスライバーを練条機に通したときにケンスに収容した練条スライバー長［yard］を測定し、その長さの多い順に以下の４段階で評価した。
１．極めて良好：1200yard以上
２．良好：1100yard以上1200yard未満
３．やや不良：1000yard以上1100yard未満
４．不良：1000yard未満
（７）巻き上がり綿量
温度２５℃、相対湿度６５％の条件下での練条工程において、紡出３００ゲレン／６ヤードのカードスライバー１０ｋｇを練条機に通したときにドラフトローラー上部に巻き上がった綿量［ｍｇ］を測定し、その量の少ない順に４段階で評価した。
１．極めて良好：100mg未満
２．良好：100mg以上200mg未満
３．やや不良：200mg以上300mg未満
４．不良：300mg以上
（８）ローラー巻き付き
温度２５℃、相対湿度６５％の条件下での粗紡工程（６０錘）において、練条スライバー１．５トンを粗紡機に通したときにゴムローラーに巻き付いた回数[回/1.5トン]を測定し、その回数の少ない順に以下の４段階で評価した。
１．極めて良好：1回未満
２．良好：1回以上3回未満
３．やや不良：3回以上10回未満
４．不良：10回以上
実施例１〜５、比較例１〜６
ＰＰＳトウ（単繊維繊度：２デニール）に表１に示す捲縮度および捲縮数を付与した後、表１に示す油剤をスプレー方式により繊維に対して０．２重量％付与し、５１mmにカットしてＰＰＳ短繊維を得た。このＰＰＳ短繊維を混打綿、カード、練条の各工程に通し、捲縮数および捲縮度、繊維金属間および繊維間動摩擦係数、制電性、ネップの有無、スカムの付着状態、ローラー巻き付き、ケンス収容量および巻き上がり綿量を測定した。その結果を表２に示す。
【００２４】
その結果、本発明のＰＰＳ短繊維はいずれもローラー巻き付き、スカムおよびネップの発生、スライバーコイリング不良などを起こすことなく良好な紡績性をを有していたが、比較例のＰＰＳ短繊維は紡績性の悪いものであった。
【００２５】
【表１】
0004147695.tif 000006
【００２６】
【表２】
0004147695.tif 000007
【００２７】
【発明の効果】
本発明により、高品質で良好な紡績性を有するＰＰＳ短繊維を提供することができる。