JPH02216276A - 表面変性全芳香族ポリアミド繊維 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〈産業上の利用分野〉 本発明は表面強度の改良された全芳香族ポリアミド繊維
に関する。更に詳しくは繊維束を撚り合せて用いるコー
ドやロープ等の用途において、耐摩耗性に優れ、かつＷ
糸強力保持率の優れた全芳香族ポリアミドＫＭを提供す
るものである。

〈従来技術〉 近年、全芳香族ポリアミドｌｉｍｂは有機ｍ雑の中にあ
って、特に、高強力、高モジュラス、高耐熱性、高耐薬
品性などといった優れた特性を生かして諸分野での新し
い用途に実用化がなされてきている。

しかしながら、かかる繊維は分子の配向や結晶性が高い
が為に繊維軸方向には、その力学特性は卓越したｍ能を
発揮するものであるが、その反面、Ｉ！ｉ帷軸と直角方
向においては意外にもろいという事実も明らかとなって
いる。

特に繊維同士の擦過や他の物体との擦過により、容易に
フィブリル化が生じ、繊維が摩耗しやすく、従って撚糸
のような工程を経ると優位にあった強力が大きく低下し
、所謂、強力保持率が低いという欠点を示す。

これらの問題を解決する為に撚糸方法や撚糸条件などの
物理的な方法で改善しようという試みがなされているが
繊維表面特性との関係について提案されているものは、
未だ充分なものがないのが現状である。

これ迄なされている繊維の表面特性の改良による方法と
しては例えば固体状のワックス成分を繊維表面に付与さ
せたり、或いはフッ素樹脂などで繊維表面をコーティン
グしたりして繊維表面を保護する方法が用いられている
が、これらの方法によれば、後加工工程において固着固
状成分が脱落して糸導に堆積するためにこれに因る各種
のトラブルが生じたり、又一方樹脂のコーティングによ
る方法では、その処理速度が限定されて、商業生産上好
ましくないばかりでなく、ｔｌ雑が集束された形で樹脂
被覆されるため単繊維同士の動きが束縛されてヤーン全
体としては固くなり、従って強力保持率の向上が得られ
ないという欠点を有している。

〈発明の目的〉 本発明は従来のアラミド１ｉｌｆｆｌの優れた特性をそ
のまま維持しながら、繊維の表面の性質を大きく改良す
る方法について鋭意研究した結果、ある特定の化合物で
繊維の表面を変性させることによって繊維間の耐摩耗強
度を従来になく著しく高めることができるという重大な
事実を見出し、本発明に到ったものである。

即ち、本発明の目的はコードやローブ等のように撚糸加
工を施して用いるような用途において、耐摩耗性に極め
て優れた表面を有する繊維を提供し、従って撚糸後にお
ける強力保持率の高い表面変性全芳香族ポリアミド繊維
を提供せんとするものである。

〈発明の構成〉 即ち、本発明は 繊維表面に固体状のカチオン交換性及び非イオン吸着性
の無機化合物が固着されてなる全芳香族ポリアミド繊維
の表面に、１５℃以上の温度で液状を示す分子量３００
０以上のポリオキシアルキレン含有の脂肪族ポリエステ
ル系化合物からなる被膜を有し、該被膜の上に該ポリエ
ステル系化合物と非相溶性で且つ分子量が９００以下の
脂肪族系潤滑剤及び／又はシリコーン系荀滑剤の層を有
することを特徴とする表面変性全芳香族ポリアミド繊維
である。

ここにカチオン交換性及び非イオン吸着性の無機化合物
とはカチオンとの交換能を有し、更に非イオンの吸着能
を有する化合物であり、具体的にはシリカ−アルミナ、
シリカ−マグネシア、ベントナイト、カオリン、フーラ
ーズアース、酸性白土、活性白土、モンモリロナイト、
バイトサイト。

タルクなとであり、これらのカチオン交換性及び非イオ
ン吸着性無機化合物は固体状で繊維表面に固着される。

該化合物（粒子）の大ぎざは大体０．０１〜５μ程度の
ものが用いられる。本発明における固着とは激しい状態
での水洗処理や溶剤に浸漬する程度ではまったく脱離し
ないことをいう。

繊維表面に該無機化合物粒子を固着させるには、５たと
えば繊維表面が軟化した状態で該無機化合物粒子を繊維
表面に押し付けてＩＩＩＩ表面に喰い込ませたのら繊維
を固化させることにより行うことができる。すなわち紡
出直後の全芳香族ポリアミドｉｌＮにカチオン交換性及
び非イオン吸着性無機化合物を吹き付けるかあるいは水
にカチオン交換性及び非イオン吸着性無機化合物粒子を
懸濁させた懸濁液中に全芳香族ポリアミド繊維を浸漬せ
しめて１１１表面に無機化合物粒子を付着させ、ついで
全芳香族ポリアミドｍ維の２次転移点以上の温度で熱延
伸するか熱処理を施すなどの方法を用いる。

全芳香族ポリアミド１１維とは、例えば所定の芳香族ジ
カルボン酸と芳香族のジアミンとから構成されるバラフ
ェニレンテレフタルアミド或いはその共重合体からなる
ものなどであるが、特に限定されない。

ポリオキシアルキレン含有の脂肪族ポリエステル系化合
物とはポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコ
ール２ポリテトラメチレングリコール等のポリアルキレ
ングリコール類の一種又はそれらの共重合体と、カプリ
ン酸、ラウリン酸。

ミリスチン酸、バルミチン酸、ステアリン酸、オレイン
酸等の一塩基酸、或いはアジピン酸、アゼライン酸、セ
バシン酸等の二塩基酸の一種又は複数種の酸とのエステ
ルをいう。

ここでは特に、その分子量が３０００以上で、且つ１５
℃以上の温度で液状のものをいう。

この分子量が３０００以下のものではここに目的とする
繊維表面の耐摩耗強度の高いものが得られず、又、１５
℃以上の温度で液状でないと繊維上への付与に際して取
扱いがむづかしいばかりでなく、繊維の後加工の際にい
わゆるスカムと呼ばれる固形物による糸導等への堆積汚
れの原因となり好ましくない。

かかる高分子量エステル化合物はその分子横進から高粘
性でありその液膜の強度が強く、極圧下での潤滑性を高
める。従って撚糸等の作用により繊維間に高接圧がかか
つても繊維間の自由度がある。即ち繊維間摩擦力を低減
し、繊維表面の耐摩耗強度を高めて撚糸による強力低下
を抑える。

しかし、この反面、粘度が高いためにこの生成膜を有す
るＩｌ帷は、糸導ガイド類上を走行する場合には走行摩
擦が＾くなり、単糸が糸導ガイド類にとられて毛羽が発
生するなど諸トラブルが生じるので単独では全く用いる
ことはできない。従つて、本発明の場合低摩擦系側滑剤
の併用が必要である。

二種の化合物を併用するとそれが互いに親和性がない場
合は別として通常、相溶し合って、せっかく、低摩擦系
潤滑剤を用いてもその効果が発揮されない。従って本発
明で適用される潤滑剤としてはポリオキシアルキレン含
有の脂肪族ポリエステル系化合物と非相溶性であること
が必要である。

更に本発明の場合、あらかじめ！［粗表面がカチオン交
換性及び非イオン吸着性に変性されているので、前記の
高分子量ポリオキシアルキレン含有の脂肪族ポリエステ
ル系化合物は優先的に繊維表面に吸着され、従って低摩
擦系潤滑剤はその被膜の上に形成され、その走行摩擦低
減の目的が達成されることになる。

このように、高分子量ポリオキシアルキレン含有の脂肪
族ポリエステル系化合物からなる極圧潤滑剤とこれに対
して低摩擦系の潤滑剤とが繊維上で二層構造をとること
が本発明の重要ポイントである。

本発明で用いられるポリオキシアルキレン含有のポリエ
ステル系化合物と非相溶性の潤滑剤は分子量が９００以
下の脂肪族系潤滑剤及び／又はシリコーン系潤滑剤であ
る。

脂肪族系潤滑剤としては、鉱物油アルコールと塩基酸と
のエステル類、或いは天然の油脂類などをいうが低摩擦
系潤滑剤として好ましく用いられるのはオクチルパルミ
テート、オレイルオレエート、イソステアリルオレート
等の一価のアルコールと一塩基酸とのエステルである。

この場合分子量が９００を越えると粘度も高く、従って
低摩擦系潤滑剤として用いることはできない。

又、脂肪族系以外の例えば芳香環を有する化合物の場合
も摩擦が高いので、これらも用いることはできない。脂
肪族以外の潤滑剤ではジメチルシリコーンに代表される
シリコーン系潤滑剤を用いることができる。この中でも
その粘度が３００Ｃ３ｔ（３０℃で）以下の低粘度のジ
メチルシリコーンが低摩擦性に対して好ましい。高分子
間のポリ第４−ジアルキレン含有の脂肪族ポリエステル
系化合物（Ａ＞と分子間が９００以下の脂肪族系潤滑剤
（Ｂ）及び／又はシリコーン系潤滑剤の繊維上への処理
は、前記した如く、あらかじめ繊維上にカチオン交換性
及び非イオン吸着性の無機化合物を固着させた後、まず
化合物（Ａ）を付与処理し、該ｍ粗表面に該化合物の被
膜を形成せしめ、その後、その上から潤滑剤（Ｂ）を付
与処理せしめてもよいが化合物（Ａ）と潤滑剤（Ｂ）と
を同時に付与処理してもよい。同時付与しても前述の理
由から化合物＜Ａ＞は繊維側に吸着され、結果としては
回に分けて付与処理したと同様の効果が得られる。

又、これらの付与処理に際してはががる剤を水に含有さ
れた水系の繊維用処理液として或いは、実質的に水を含
まない溶媒に剤を含有させた非水系繊維処理液として処
理してもよく又、更に付与処理する手段としてはオイリ
ングローラ−や計量オイリングノズル、スプレーなど公
知の手段のいずれを用いてもよい。

又、処理液として（ま本発明の化合物（Ａ＞および潤滑
剤＜８）の他に訓電剤などの他の化合物を必要に応じて
Ｉ！雑用処理剤に混合して用いてもよい。

繊維用処理剤としての付与量は繊Ｈ重量に対して０．１
〜５重量％が好ましい。付与量は化合物（Ａ）、潤滑剤
（Ｂ）の各々が繊Ｈ重量に対して０．１〜２重凹％程度
の範囲が好ましい。

〈発明の効果〉 本発明は、ａｌｌの加工工程で糸導ガイド上を走行する
際に、その走行ＦＪ擦を高めることなく、従って走行時
の毛羽、糸切れを起すことなく、又、全芳香族ポリアミ
ド繊維の本来有する高強力、高モジュラスといった浸れ
た特性を生かしたまま表面の耐摩耗強度の高い全芳香族
ポリアミド繊維を提供するものである。

〈実施例〉 以下に実施例によって本発明を具体的に説明する。

尚、本発明において評価に用いた特性値は次の方法に従
って測定した。

（１）　　繊維表面の耐摩耗強さ 図−１に示すように１５００デニール１０００フイラメ
ントの繊維Ｙの両端を一定回転＜　５０Ｏｒｐｍ）で回
転する円板１．２に取りつけ、その繊維を滑車３゜４を
通してＡ点にて撚数が２ターンとなるように撚をかけて
交差させｓｏｏ　ｇの荷重６を掛けた滑車５に掛ける。

なおＡ点での繊維の交差角は４０”　とし又繊維の繰り
返し往復ストローク長は５０Ｍとした。

このように繊維と繊維とを繰返し擦過させて擦過切断ま
での時間を秒数で表し、耐摩耗強さとして評価した。

（２）走行摩擦係数 図２に示すように原糸パッケージ１から解舒された繊維
Ｙは糸導ガイド２を経て更にＳ状の張力コンペンセンタ
ー３で張力Ｔ１を２０ｇに調整し、表面粗度１１Ｓの６
０φの円筒状摩擦体４を接触角１８０°で接しその出側
張力（Ｔｚ）を測定後、表面速度３００ｍ／ｗｉｎの回
転ローラー５を介して糸束を走行せしめた。このときの
摩擦係数をμ−（１／π）Ｉｎ（Ｔｚ　／Ｔ＋　）で算
出した。

（３１ｍＮ強力保持率 （１）　　インストロン引張試験機を用い初長２５ＣＩ
ＩＩの繊維サンプルを２０℃、６５％ＲＨの雰囲気下で
引張速度１０α／分の条件で引張り切断強力を測定して
、これより繊維の強度（９／ｄｅ）を求めた。

Ｃ〕　インストロン引張試験曙を用い１０ｃｔｔｔ当り
４０ターンの下撚及び上撚をかけた二本撚コードを（１
）と同様の測定条件で測定し］−ドの強度（ｇ／ｄｅ）
を求めた。

これらのコード強度の１１１強度に対する比から強力保
持率を求めた。

（４）　　総合判定 以上の測定法により評価した結果を総合評価し良〜不良
をＯ〜×で示した。

からなるパラ全芳香族ポリアミドを紡出し、水洗を繰返
し、ついで水洗後にベントナイト水分散液を付着せしめ
て５００℃で熱延伸し非脱落性のベントナイト　０．４
２％をｍ帷表面に有するカヂオン交換性及び非イオン吸
着性の全芳香族ポリアミド繊維（１５００デニール１０
００フイラメント）を得た。

この全芳香族ポリアミド繊維の延伸の直後に表１に示す
組成からなる１５％の水系エマルジョンを固形分量が繊
維重量に対して３，５％となるように付与し、乾燥して
捲取った。

得られた繊維を前記の評価方法により、評価した結果を
表２に示した。

実施例１〜５．比較例１〜６ テレフタル酸ジクロライドとパラフェニレンジアミン及
び３．４′　−ジアミノジフェニルエーテル表２の比較
例６は全芳香族ポリアミド繊維としてカチオン交換性及
び非イオン吸着性無機化合物が付与されていない繊維に
ついて実施例１の油剤を付与して同様に比較評価した結
果を示した。

これらの結果より本発明が著しい効果を示すことが明ら
かである。

【図面の簡単な説明】

図１はｉｉｍ表面の耐摩耗強さ測定装置の概略図である
。１，２は円板、３．４．５は滑車、６は荷重、Ａは繊
維の交叉点、ＹはＩＩＨである。 図２はＩＪＡＨの走行摩擦係数測定装置の概略図である
。１はパッケージ、２は糸導ガイド、３は張力］ンベン
セーター、４は円筒状ＦＪ擦体、５は回転ローラー、Ｔ
１．Ｔ２は張力測定器である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 繊維表面に固体状のカチオン変換性及び非イオン吸着性
   の無機化合物が固着されてなる全芳香族ポリアミド繊維
   の表面に１５℃以上の温度で液状を示す分子量３０００
   以上のポリオキシアルキレン含有の脂肪族ポリエステル
   系化合物からなる被膜を有し、該被膜の上に該ポリエス
   テル系化合物と非相溶性で且つ分子量が９００以下の脂
   肪族系潤滑剤及び／又はシリコーン系潤滑剤の層を有す
   ることを特徴する表面変性全芳香族ポリアミド繊維。