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公開番号2024051375
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-04-11
出願番号2022157513
出願日2022-09-30
発明の名称ポリアリーレンスルフィド繊維およびそれからなる不織布
出願人東レ株式会社
代理人
主分類D01F 6/76 20060101AFI20240404BHJP(天然または人造の糸または繊維;紡績)
要約【課題】優れた水系媒体中への分散性および接着性を有するポリアリーレンスルフィド繊維を提供する。
【解決手段】示差走査熱量計(DSC)の測定において融解熱量が15J/g以上であって、酸素含有基を有し、該酸素含有量がSEM-EDXで測定して求められるモル比O/Sの値が0.2～1.5であり、繊維径3μm以下であることを特徴とするポリアリーレンスルフィド繊維。
【選択図】なし
特許請求の範囲【請求項１】
繊維径が３．０μｍ以下であり、示差走査熱量計（ＤＳＣ）の測定において融解熱量が１５J／ｇ以上であって、酸素含有基を有し、ＳＥＭ－ＥＤＸで測定して求められるモル比Ｏ／Ｓの値が０．２～１．５であることを特徴とするポリアリーレンスルフィド繊維。
続きを表示（約 45 文字）【請求項２】
請求項１に記載のポリアリーレンスルフィド繊維を含む不織布。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、水系媒体中への優れた分散性を有するポリアリーレンスルフィド繊維に関するものである。
続きを表示（約 1,900 文字）【背景技術】
【０００２】
ポリフェニレンスルフィド（ＰＰＳ）は高い耐熱性、耐薬品性、電気絶縁性、難燃性を有することに加えて、優れた力学物性や成型加工性を有していることから、金属代替材料や極限環境下に耐え得る材料として広く使用されている。またＰＰＳを酸化して得られるポリフェニレンスルホン（ＰＰＳＯ）はＰＰＳと比較して耐熱性、耐薬品性、耐酸性に優れ、さらには熱溶融しないという特性を有している。上記樹脂を繊維化したポリアリーレンスルフィド繊維については、上記の特性を活かし、バグフィルター、抄紙カンバス、電気絶縁紙、電池セパレーターおよび各種隔膜などの用途に使用されている。特にＰＰＳやＰＰＳＯが有する耐熱性や高濃度アルカリ溶液等に対する耐薬品性等の特徴と、不織布材料が有するイオン透過性やガス分離性を組み合わせ、水素製造装置隔膜や燃料電池隔膜、およびこれら隔膜補強材向けに、ポリアリーレンスルフィド繊維からなる湿式不織布が展開されている。
【０００３】
近年、上記用途に使用される不織布は、装置の小型軽量化・高性能化を目的に不織布の薄地化や低目付化が求められている。薄地、低目付を達成するためには繊維の細繊度化が有効な方法である。しかし細繊度化により短繊維のアスペクト比が高くなり、繊維同士の絡まりが起きやすくなるため、湿式不織布を作製する際の水系媒体中への分散工程において分散性不良となり、均一性の高い不織布を得ることができないといった問題がある。そのため、繊維径の細い繊維であっても均一性の高い不織布を得るための様々な検討がなされている。
【０００４】
一方、ポリアリーレンスルフィド繊維からなる不織布は、主として、骨格繊維とバインダー繊維とから構成されている。骨格繊維は耐熱性に優れたポリアリーレンスルフィド延伸繊維であることが好ましく、バインダー繊維は熱融着性に優れたポリアリーレンスルフィド未延伸繊維であることが好ましい。
【０００５】
このような背景から、ＰＰＳ不織布におけるバインダー繊維として、水分散性が良好な未延伸ＰＰＳ繊維を得ることを目的に、溶融紡糸により製造されたＰＰＳ未延伸繊維を７０℃以上の温水中を通過させて熱処理した後、７０～９０℃の乾熱域を弛緩状態で通過させて５～６０分間の弛緩熱処理をすることを特徴とする抄紙用ＰＰＳ繊維の製造方法が提案されている（特許文献１参照）。
【０００６】
一方、ＰＰＳよりも耐熱性、耐薬品性、耐酸性に優れるＰＰＳＯを用い、薄地化を意図した技術として、単糸繊度が１ｄｔｅｘ以下、引張強力が２．０ｃＮ／ｄｔｅｘ以上のＰＰＳＯ繊維及び未延伸ＰＰＳ繊維からなることを特徴とする耐熱性湿式不織布の製造方法が提案されている（特許文献２参照）。
【０００７】
また、同じくＰＰＳＯを用いた技術として、繊維径が０．０００１μｍ以上０．３μｍ以下であり、かつ、示差走査熱量計（ＤＳＣ）の測定において融解ピークが実質的に認められないことを特徴とするＰＰＳＯナノファイバーおよびこのＰＰＳＯナノファイバーを含有することを特徴とするペーパーの製造方法も提案されている（特許文献３参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
特開２０１０－１７４４００号公報
特開２００７－３９８４０号公報
特開２００７―２３７３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
特許文献１の技術は、溶融紡糸法により製造されたＰＰＳ未延伸繊維を、製造工程内で弛緩熱処理して収縮させることにより、熱収縮率の小さいＰＰＳ繊維を得ることができる。しかしながら、該方法にて得られるＰＰＳ未延伸繊維は、実質的に繊維径が太いため、薄地や低目付の不織布を得ることが困難である。
【００１０】
一方、特許文献２の技術は繊度が１ｄｔｅｘ以下のＰＰＳＯ繊維とバインダー繊維に未延伸ＰＰＳ繊維を用いた湿式不織布に関するものである。該技術によれば従来のＰＰＳ不織布に比べて耐熱性や耐薬品性などの高度化を達成することが可能となるものの、例示されている短繊維のアスペクト比（繊維長／繊維径）は低いため水への分散は容易で、繊維径が太いため薄地や低目付の不織布を得ることは困難である。
また、特許文献３の技術は、繊維径は０．０００１μｍ以上０．３μｍ以下と小さいが、分散性に劣るため得られる不織布は厚く、また引張強力も低く、不十分なものである。
（【００１１】以降は省略されています）

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