JP3140779B2 - 高い粘り強さと高い破壊伸びを示すポリ（ｐ−フェニレンテレフタルアミド）繊維の紡糸方法 - Google Patents
高い粘り強さと高い破壊伸びを示すポリ（ｐ−フェニレンテレフタルアミド）繊維の紡糸方法Info
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- D01—NATURAL OR MAN-MADE THREADS OR FIBRES; SPINNING
- D01F—CHEMICAL FEATURES IN THE MANUFACTURE OF ARTIFICIAL FILAMENTS, THREADS, FIBRES, BRISTLES OR RIBBONS; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED FOR THE MANUFACTURE OF CARBON FILAMENTS
- D01F6/00—Monocomponent artificial filaments or the like of synthetic polymers; Manufacture thereof
- D01F6/58—Monocomponent artificial filaments or the like of synthetic polymers; Manufacture thereof from homopolycondensation products
- D01F6/60—Monocomponent artificial filaments or the like of synthetic polymers; Manufacture thereof from homopolycondensation products from polyamides
- D01F6/605—Monocomponent artificial filaments or the like of synthetic polymers; Manufacture thereof from homopolycondensation products from polyamides from aromatic polyamides
Description
【発明の詳細な説明】 発明の背景 発明の分野 本発明は、ポリ（ｐ−フェニレンテレフタルアミド）
繊維のエアー−ギャップ（air−gap）紡糸方法に関する
ものであり、ここでは、特定の紡糸過程条件組み合わせ
が繊維の粘り強さと破壊伸びを上昇させることを見いだ
した。
繊維のエアー−ギャップ（air−gap）紡糸方法に関する
ものであり、ここでは、特定の紡糸過程条件組み合わせ
が繊維の粘り強さと破壊伸びを上昇させることを見いだ
した。
従来技術の説明 Bladesが出願した1973年10月23日発行の米国特許番号
3,767,756および1975年３月４日発行の米国特許番号3,8
69,429には、それぞれ、いわゆる「エアー−ギャップ」
紡糸方法を用いてパラ−アラミド繊維を製造することが
開示されている。この特許は、洗浄で張力を用いること
の推奨を全く含んでおらず、１デニール当たり0.3グラ
ム未満の張力で乾燥を行うことが可能であると教示して
おり、単に特定の、より低い張力として「張力なし」を
引用している。
3,767,756および1975年３月４日発行の米国特許番号3,8
69,429には、それぞれ、いわゆる「エアー−ギャップ」
紡糸方法を用いてパラ−アラミド繊維を製造することが
開示されている。この特許は、洗浄で張力を用いること
の推奨を全く含んでおらず、１デニール当たり0.3グラ
ム未満の張力で乾燥を行うことが可能であると教示して
おり、単に特定の、より低い張力として「張力なし」を
引用している。
Nagasawa他およびFujiwara他が出願した1977年４月５
日および1985年12月24日発行の米国特許番号4,016,236
および4,560,743には、エアー−ギャップ紡糸によるア
ラミド繊維の製造が開示されており、ここでは、いずれ
の操作においても繊維が本質的な張力を全く受けないこ
とを保証する目的で、これらの紡糸した繊維を洗浄およ
び乾燥用の網状ベルトの上に注意深く落下させている。
日および1985年12月24日発行の米国特許番号4,016,236
および4,560,743には、エアー−ギャップ紡糸によるア
ラミド繊維の製造が開示されており、ここでは、いずれ
の操作においても繊維が本質的な張力を全く受けないこ
とを保証する目的で、これらの紡糸した繊維を洗浄およ
び乾燥用の網状ベルトの上に注意深く落下させている。
Yang他が出願した1989年８月22日発行の米国特許番号
4,859,393には、エアー−ギャップで紡糸して少なくと
も20℃の温度を有する凝固浴の中に入れ、0.2から0.35g
pdの張力下でこれらの繊維を洗浄した後、これらの繊維
を0.05から0.2gpdのより低い張力で乾燥することによ
り、上昇した疲れ抵抗力を示すパラ−アラミド繊維を製
造することが開示されている。
4,859,393には、エアー−ギャップで紡糸して少なくと
も20℃の温度を有する凝固浴の中に入れ、0.2から0.35g
pdの張力下でこれらの繊維を洗浄した後、これらの繊維
を0.05から0.2gpdのより低い張力で乾燥することによ
り、上昇した疲れ抵抗力を示すパラ−アラミド繊維を製
造することが開示されている。
Satoh他が出願した1984年９月12日公開のヨーロッパ
特許出願番号118,088は、改良された疲れ抵抗力を有す
るパラ−アラミド繊維の製造を開示しており、ここで
は、これらの繊維を凝固浴から減圧下のチャンバに通し
ている。
特許出願番号118,088は、改良された疲れ抵抗力を有す
るパラ−アラミド繊維の製造を開示しており、ここで
は、これらの繊維を凝固浴から減圧下のチャンバに通し
ている。
発明の要約 本発明は、上昇した粘り強さと上昇した破壊伸びの組
み合わせを示すポリ（ｐ−フェニレンテレフタルアミ
ド）繊維の製造方法を提供するものである。この方法
は、紡糸口金のキャピラリーを通して異方性紡糸ドープ
を押し出し、この押し出したドープをエアー−ギャップ
に通した後、水系凝固浴の中に入れそれを通過させるこ
とにより、凝固した繊維を生じさせ、そしてこの凝固し
た繊維を洗浄および乾燥する段階を含んでいる。本発明
の改良は、下記の段階の組み合わせ:a）直径が76ミクロ
メートル（2.5ミル）未満のキャピラリーを通して該異
方性紡糸ドープを押し出すこと;b）該凝固浴を10℃未満
の温度に維持すること；およびｃ）この凝固した繊維
を、0.05から0.35gpd、好適には0.05から0.25gpdに調節
されている本質的に一定の張力で洗浄および乾燥を行う
こと；で得られる。本発明の改良を実現化するために
は、上述した段階の組み合わせの全てを用いる必要があ
る。
み合わせを示すポリ（ｐ−フェニレンテレフタルアミ
ド）繊維の製造方法を提供するものである。この方法
は、紡糸口金のキャピラリーを通して異方性紡糸ドープ
を押し出し、この押し出したドープをエアー−ギャップ
に通した後、水系凝固浴の中に入れそれを通過させるこ
とにより、凝固した繊維を生じさせ、そしてこの凝固し
た繊維を洗浄および乾燥する段階を含んでいる。本発明
の改良は、下記の段階の組み合わせ:a）直径が76ミクロ
メートル（2.5ミル）未満のキャピラリーを通して該異
方性紡糸ドープを押し出すこと;b）該凝固浴を10℃未満
の温度に維持すること；およびｃ）この凝固した繊維
を、0.05から0.35gpd、好適には0.05から0.25gpdに調節
されている本質的に一定の張力で洗浄および乾燥を行う
こと；で得られる。本発明の改良を実現化するために
は、上述した段階の組み合わせの全てを用いる必要があ
る。
本発明の方法は、好適には、該洗浄および乾燥段階で
ロールを用いることによりそれらの繊維の張力を注意深
く調節することを伴っている。
ロールを用いることによりそれらの繊維の張力を注意深
く調節することを伴っている。
発明の詳細な説明 パラ−アラミドの異方性溶液を、紡糸口金を通して押
し出した後、洗浄および乾燥するに先立って、エアーギ
ャップおよび水系凝固浴に通し、そして任意に熱処理す
る、エアー−ギャップ紡糸方法によって、パラ−アラミ
ド繊維が長い間製造されてきた。パラ−アラミド繊維を
エアー−ギャップ紡糸する一般的な方法は、米国特許番
号3,767,756および4,340,559に教示されている。本発明
は、パラ−アラミド繊維を紡糸する工程段階の改良され
た組み合わせに関するものであり、これらの繊維は上昇
した粘り強さと上昇した破壊伸びを示す。
し出した後、洗浄および乾燥するに先立って、エアーギ
ャップおよび水系凝固浴に通し、そして任意に熱処理す
る、エアー−ギャップ紡糸方法によって、パラ−アラミ
ド繊維が長い間製造されてきた。パラ−アラミド繊維を
エアー−ギャップ紡糸する一般的な方法は、米国特許番
号3,767,756および4,340,559に教示されている。本発明
は、パラ−アラミド繊維を紡糸する工程段階の改良され
た組み合わせに関するものであり、これらの繊維は上昇
した粘り強さと上昇した破壊伸びを示す。
「パラ−アラミド」は式 −（−NH−AR1−NH−CO−AR2−CO−）− および−（−NH−AR3−CO−）− ［式中、 AR1、AR2およびAR3は、同一もしくは異なり、パラ配
向している二価の芳香族基を表す］ を有する繰り返し単位から本質的に成る、パラ配向して
いる、全体が芳香族のポリカーボンアミドポリマー類お
よびコポリマー類を意味している。「パラ配向してい
る」は、芳香族基からの鎖伸長結合が同軸もしくは平行
でありそして向かい合う方向にあることを意味してお
り、これらの芳香族基は、例えば置換もしくは未置換の
芳香族基であり、これらには1,4−フェニレン、4,4′−
ビフェニレン、2,6−ナフチレンおよび1,5−ナフタレン
が含まれる。この鎖伸長部分の一部である基以外の芳香
族基上の置換基は、反応性を示すべきでなく、本発明の
実施で用いるポリマーの特質に悪影響を与えてはならな
い。適切な置換基の例はクロロ、低級アルキルおよびメ
トキシ基である。この言葉「パラ−アラミド」はまた、
酸およびアミン官能が同じ芳香族種の上に共存している
コモノマーを少量含んでいる２種以上のパラ配向してい
るコモノマー類のパラ−アラミドコポリマー類も包含す
ることを意図しており、これらには、例えば４−アミノ
ベンゾイルクロライド塩酸塩、６−アミノ−２−ナフト
イルクロライド塩酸塩などの如き反応体から生じるコポ
リマー類が含まれる。加うるに、パラ−アラミドは、パ
ラ配向していない芳香族基を含んでいるコモノマー類、
例えばｍ−フェニレンおよび3,4′−ビフェニレンなど
を少量含んでいるコポリマー類を包含することを意図し
ている。
向している二価の芳香族基を表す］ を有する繰り返し単位から本質的に成る、パラ配向して
いる、全体が芳香族のポリカーボンアミドポリマー類お
よびコポリマー類を意味している。「パラ配向してい
る」は、芳香族基からの鎖伸長結合が同軸もしくは平行
でありそして向かい合う方向にあることを意味してお
り、これらの芳香族基は、例えば置換もしくは未置換の
芳香族基であり、これらには1,4−フェニレン、4,4′−
ビフェニレン、2,6−ナフチレンおよび1,5−ナフタレン
が含まれる。この鎖伸長部分の一部である基以外の芳香
族基上の置換基は、反応性を示すべきでなく、本発明の
実施で用いるポリマーの特質に悪影響を与えてはならな
い。適切な置換基の例はクロロ、低級アルキルおよびメ
トキシ基である。この言葉「パラ−アラミド」はまた、
酸およびアミン官能が同じ芳香族種の上に共存している
コモノマーを少量含んでいる２種以上のパラ配向してい
るコモノマー類のパラ−アラミドコポリマー類も包含す
ることを意図しており、これらには、例えば４−アミノ
ベンゾイルクロライド塩酸塩、６−アミノ−２−ナフト
イルクロライド塩酸塩などの如き反応体から生じるコポ
リマー類が含まれる。加うるに、パラ−アラミドは、パ
ラ配向していない芳香族基を含んでいるコモノマー類、
例えばｍ−フェニレンおよび3,4′−ビフェニレンなど
を少量含んでいるコポリマー類を包含することを意図し
ている。
本発明を実施するためのパラ−アラミドは、ポリ（ｐ
−フェニレンテレフタルアミド）であり、「ポリ（ｐ−
フェニレンテレフタルアミド）」は、ｐ−フェニレンジ
アミンと塩化テレフタロイルとのモル対モル重合で得ら
れるホモポリマー、そしてまたこのｐ−フェニレンジア
ミンと一緒に他の芳香族ジアミンを少量組み込みそして
該塩化テレフタロイルと一緒に他の芳香族二酸クロライ
ドを少量組み込むことで得られるコポリマー類を意味し
ている。一般に、他の芳香族ジアミン類および他の芳香
族二酸クロライド類は、該ｐ−フェニレンジアミンまた
は塩化テレフタロイルの約10モル％に及ぶ量、またはそ
れよりは恐らくは若干高い量で用いられ得るが、但し、
これらの他のジアミン類および二酸クロライド類がこの
重合反応を妨害する反応基を有していないことを条件と
する。
−フェニレンテレフタルアミド）であり、「ポリ（ｐ−
フェニレンテレフタルアミド）」は、ｐ−フェニレンジ
アミンと塩化テレフタロイルとのモル対モル重合で得ら
れるホモポリマー、そしてまたこのｐ−フェニレンジア
ミンと一緒に他の芳香族ジアミンを少量組み込みそして
該塩化テレフタロイルと一緒に他の芳香族二酸クロライ
ドを少量組み込むことで得られるコポリマー類を意味し
ている。一般に、他の芳香族ジアミン類および他の芳香
族二酸クロライド類は、該ｐ−フェニレンジアミンまた
は塩化テレフタロイルの約10モル％に及ぶ量、またはそ
れよりは恐らくは若干高い量で用いられ得るが、但し、
これらの他のジアミン類および二酸クロライド類がこの
重合反応を妨害する反応基を有していないことを条件と
する。
本発明の方法において、上昇した粘り強さと上昇した
破壊伸びを有する繊維を製造するためには、特定の段階
が必要であるが、これらは、独立して採用したときその
改良結果を与えるとは期待されておらず、そして組み合
わせて用いるとき、改良結果を与えるか或は改良結果が
期待される様式で関係しているとは見なされていなかっ
た。
破壊伸びを有する繊維を製造するためには、特定の段階
が必要であるが、これらは、独立して採用したときその
改良結果を与えるとは期待されておらず、そして組み合
わせて用いるとき、改良結果を与えるか或は改良結果が
期待される様式で関係しているとは見なされていなかっ
た。
この工程の制御を可能にすると共に製造施設の効率を
高くする様式で一定の品質を有するパラ−アラミド繊維
を紡糸するためには、ラップロールまたはニップロール
対を用い、この紡糸工程を通して繊維を移動させるのが
ずっと好適である。凝固した繊維を網状または多孔質ベ
ルトの上に置き、そしてその網の上にそれらの繊維を緩
く置き（piddle）（配置し）ながら、洗浄および乾燥段
階を行うことによって、上昇した粘り強さと上昇した破
壊伸びを示す繊維を製造することが可能なことは、上で
考察した如きいくつかの出版物の中に開示されている。
これらの繊維はその網上で緩んでおり、これらの繊維が
その網の上を自由に動くことから、これらの繊維は、洗
浄溶液および乾燥力による絡みおよび不均一処理を受け
ると共に、この網から取り出すための取り上げを行うと
き絡みを受ける。本発明は、ロール間の張力が非常に低
く制御されている限り、そしてこれらの張力がその洗浄
および乾燥段階中本質的に同じ値に調節されている限
り、上昇した粘り強さと上昇した伸びを示す繊維の製造
でロールを用いることが可能であることの発見を基にし
ている。本発明の洗浄および乾燥段階の間の、その凝固
した繊維の張力は、１デニール当たり0.05から0.35、好
適には0.05から0.25グラムに維持される必要がある。
高くする様式で一定の品質を有するパラ−アラミド繊維
を紡糸するためには、ラップロールまたはニップロール
対を用い、この紡糸工程を通して繊維を移動させるのが
ずっと好適である。凝固した繊維を網状または多孔質ベ
ルトの上に置き、そしてその網の上にそれらの繊維を緩
く置き（piddle）（配置し）ながら、洗浄および乾燥段
階を行うことによって、上昇した粘り強さと上昇した破
壊伸びを示す繊維を製造することが可能なことは、上で
考察した如きいくつかの出版物の中に開示されている。
これらの繊維はその網上で緩んでおり、これらの繊維が
その網の上を自由に動くことから、これらの繊維は、洗
浄溶液および乾燥力による絡みおよび不均一処理を受け
ると共に、この網から取り出すための取り上げを行うと
き絡みを受ける。本発明は、ロール間の張力が非常に低
く制御されている限り、そしてこれらの張力がその洗浄
および乾燥段階中本質的に同じ値に調節されている限
り、上昇した粘り強さと上昇した伸びを示す繊維の製造
でロールを用いることが可能であることの発見を基にし
ている。本発明の洗浄および乾燥段階の間の、その凝固
した繊維の張力は、１デニール当たり0.05から0.35、好
適には0.05から0.25グラムに維持される必要がある。
この洗浄および乾燥段階中の張力を注意深く低く調節
する必要がありそして洗浄と乾燥の張力が本質的に同じ
であるように調節する必要がある必要条件に加えて、紡
糸口金のキャピラリーのサイズおよび凝固浴の温度もま
た決定的に重要であることを発見した。
する必要がありそして洗浄と乾燥の張力が本質的に同じ
であるように調節する必要がある必要条件に加えて、紡
糸口金のキャピラリーのサイズおよび凝固浴の温度もま
た決定的に重要であることを発見した。
完全には理解されていないが、76ミクロメートル（2.
5ミル）未満の直径を有するキャピラリーが備わってる
紡糸口金を用いることによって、上昇した粘り強さと上
昇した破壊伸びを示すパラ−アラミド繊維が得られるこ
とを見い出した。キャピラリーの直径に関する下方限界
は、実用上の問題であり、通常約25.4ミクロメートル
（1.0ミル）以上である。本発明の開発の初期におい
て、この繊維の品質は、これがキャピラリーの直径に関
係していることから、単にスピンストレッチファクター
（spin stretch factor）の関数であると信じられて
いた。紡糸工程のスピンストレッチファクターは、それ
が紡糸口金を出る時の繊維速度に対する、繊維が凝固浴
を出る時の繊維速度の比率である。一般に、このスピン
ストレッチファクターが上昇すると、その繊維の粘り強
さが上昇し、破壊伸びが低下する。しかしながら、76ミ
クロメートル（2.5ミル）未満のキャピラリー直径を有
する紡糸口金を用いると共に、本発明の他の工程要素を
用いると、その得られる繊維は、上昇した粘り強さと共
に上昇した破壊伸びを示すが、この上昇した破壊伸び
は、予測とは全く対照的である。スピンストレッチファ
クターを上昇させると破壊伸びが低下することはまだ正
しいが、本発明に従い76ミクロメートル（2.5ミル）未
満の直径を有する紡糸口金キャピラリーを用いるとこの
影響がずっと小さくなることが測定された。
5ミル）未満の直径を有するキャピラリーが備わってる
紡糸口金を用いることによって、上昇した粘り強さと上
昇した破壊伸びを示すパラ−アラミド繊維が得られるこ
とを見い出した。キャピラリーの直径に関する下方限界
は、実用上の問題であり、通常約25.4ミクロメートル
（1.0ミル）以上である。本発明の開発の初期におい
て、この繊維の品質は、これがキャピラリーの直径に関
係していることから、単にスピンストレッチファクター
（spin stretch factor）の関数であると信じられて
いた。紡糸工程のスピンストレッチファクターは、それ
が紡糸口金を出る時の繊維速度に対する、繊維が凝固浴
を出る時の繊維速度の比率である。一般に、このスピン
ストレッチファクターが上昇すると、その繊維の粘り強
さが上昇し、破壊伸びが低下する。しかしながら、76ミ
クロメートル（2.5ミル）未満のキャピラリー直径を有
する紡糸口金を用いると共に、本発明の他の工程要素を
用いると、その得られる繊維は、上昇した粘り強さと共
に上昇した破壊伸びを示すが、この上昇した破壊伸び
は、予測とは全く対照的である。スピンストレッチファ
クターを上昇させると破壊伸びが低下することはまだ正
しいが、本発明に従い76ミクロメートル（2.5ミル）未
満の直径を有する紡糸口金キャピラリーを用いるとこの
影響がずっと小さくなることが測定された。
一般に、−10℃以下から70℃または80℃以上の範囲の
凝固浴温度が使用できると考えられていた。言い換えれ
ば、繊維の品質は多少共凝固浴温度とは独立していると
考えられていた。この凝固浴温度はできるだけ低くある
べきであると言うことが普及した推奨であったが、上で
考察した米国特許番号4,859,393は、上昇した粘り強さ
を示す繊維を得る目的で凝固浴温度を20℃以上にするこ
とを要求しているが、破壊伸びの改良に関しては明確な
関心を全く払っていないことを特記する。本発明の実施
では、本発明を構成している要素の組み合わせを限定す
る働きをしている他の工程要素と共に、凝固浴温度を10
℃未満、好適には５℃未満にすることが必要であると決
定した。この凝固浴温度の下方限界は実用上の問題であ
るが、−10℃未満の温度は不必要である。
凝固浴温度が使用できると考えられていた。言い換えれ
ば、繊維の品質は多少共凝固浴温度とは独立していると
考えられていた。この凝固浴温度はできるだけ低くある
べきであると言うことが普及した推奨であったが、上で
考察した米国特許番号4,859,393は、上昇した粘り強さ
を示す繊維を得る目的で凝固浴温度を20℃以上にするこ
とを要求しているが、破壊伸びの改良に関しては明確な
関心を全く払っていないことを特記する。本発明の実施
では、本発明を構成している要素の組み合わせを限定す
る働きをしている他の工程要素と共に、凝固浴温度を10
℃未満、好適には５℃未満にすることが必要であると決
定した。この凝固浴温度の下方限界は実用上の問題であ
るが、−10℃未満の温度は不必要である。
以下の実施例の結果から結論されるように、本発明の
実施では、工程要素の新規な組み合わせの中の３つの全
てが必要であり、これらの３つの要素の全てを用いない
と、本発明の利点がもたらされない。
実施では、工程要素の新規な組み合わせの中の３つの全
てが必要であり、これらの３つの要素の全てを用いない
と、本発明の利点がもたらされない。
好適な具体例の説明 下記は本発明を説明するものであり制限することを意
図したものではない。
図したものではない。
下記の実施例では、一般にU.S.4,340,559に記述され
ているようにそれのTray Ｇを用いるが、常に76ミクロ
メートル（2.5ミル）未満の紡糸口金キャピラリーを用
い、そして10℃未満の凝固浴温度を用いると共に、0.05
から0.35gpdの洗浄および乾燥張力を用いて、糸を紡糸
した。このポリマーは、全ての場合、インヘレント粘度
が6.3dL/gのポリ（パラ−フェニレンテレフタルアミ
ド）（PPD−Ｔ）であった。このポリマーを100.1％の硫
酸に溶解させることで、ポリマーが19.4％（このドープ
の全重量を基準）入っているドープを生じさせた。各々
のドープを真空中で脱気した後、同一の紡糸キャピラリ
ーの各々が51ミクロメートル（2.0ミル）の直径を有す
る多数のオリフィスが備わっている紡糸口金を通して紡
糸した。71℃のドープ温度で紡糸を実施し、長さが0.64
cmのエアーギャップの中に直接入れた後、２℃に維持さ
れているH2SO4が８重量％入っている水溶液である凝固
液と一緒にスピンチューブの中に入れた。以下の表にお
いて、スピンストレッチファクターを工程条件として同
定する。この凝固した糸をその凝固浴から水洗浄段階に
進めた後、中和段階に続いて、内部蒸気で表面温度が12
5℃に加熱されている１対のロール上で乾燥させた後、
約12重量％の水分含有量で、ボビンの上に巻き上げた。
洗浄および中和を行っている間の糸張力は一定であり、
各々の段階の直前で測定した。ドライヤーロールの上に
巻く直前でもまた乾燥張力を測定した。ロール速度の変
動により、＋／−10％の張力変動が生じた。各々の試験
にユニークな工程条件を以下の表に示す。本発明に従う
全ての実験を、その報告した結果の中に含めてはいない
が、これらは代表的であると考えられる。
ているようにそれのTray Ｇを用いるが、常に76ミクロ
メートル（2.5ミル）未満の紡糸口金キャピラリーを用
い、そして10℃未満の凝固浴温度を用いると共に、0.05
から0.35gpdの洗浄および乾燥張力を用いて、糸を紡糸
した。このポリマーは、全ての場合、インヘレント粘度
が6.3dL/gのポリ（パラ−フェニレンテレフタルアミ
ド）（PPD−Ｔ）であった。このポリマーを100.1％の硫
酸に溶解させることで、ポリマーが19.4％（このドープ
の全重量を基準）入っているドープを生じさせた。各々
のドープを真空中で脱気した後、同一の紡糸キャピラリ
ーの各々が51ミクロメートル（2.0ミル）の直径を有す
る多数のオリフィスが備わっている紡糸口金を通して紡
糸した。71℃のドープ温度で紡糸を実施し、長さが0.64
cmのエアーギャップの中に直接入れた後、２℃に維持さ
れているH2SO4が８重量％入っている水溶液である凝固
液と一緒にスピンチューブの中に入れた。以下の表にお
いて、スピンストレッチファクターを工程条件として同
定する。この凝固した糸をその凝固浴から水洗浄段階に
進めた後、中和段階に続いて、内部蒸気で表面温度が12
5℃に加熱されている１対のロール上で乾燥させた後、
約12重量％の水分含有量で、ボビンの上に巻き上げた。
洗浄および中和を行っている間の糸張力は一定であり、
各々の段階の直前で測定した。ドライヤーロールの上に
巻く直前でもまた乾燥張力を測定した。ロール速度の変
動により、＋／−10％の張力変動が生じた。各々の試験
にユニークな工程条件を以下の表に示す。本発明に従う
全ての実験を、その報告した結果の中に含めてはいない
が、これらは代表的であると考えられる。
実施例１および２の紡糸工程は、本発明の方法を代表
しており、そして51ミクロメートル（２ミル）の紡糸口
金キャピラリー、２℃の凝固浴温度、そして１デニール
当たり0.25グラムの洗浄および乾燥張力を用いた。本発
明の実施例では、糸の粘り強さは26gpd以上であり、そ
してその破壊伸びは４％以上であった。
しており、そして51ミクロメートル（２ミル）の紡糸口
金キャピラリー、２℃の凝固浴温度、そして１デニール
当たり0.25グラムの洗浄および乾燥張力を用いた。本発
明の実施例では、糸の粘り強さは26gpd以上であり、そ
してその破壊伸びは４％以上であった。
比較実施例は、本発明で必要とされる加工条件の全て
は含まれていない方法で繊維を紡糸する試みを説明する
ものである。
は含まれていない方法で繊維を紡糸する試みを説明する
ものである。
比較実施例ＡおよびＢでは、51ミクロメートル（２ミ
ル）以上の直径を有する紡糸口金キャピラリーおよび0.
35gpd以上の不適当な糸張力を用いた。得られる糸の粘
り強さは26gpd未満であり、そして伸びは４％未満であ
る。
ル）以上の直径を有する紡糸口金キャピラリーおよび0.
35gpd以上の不適当な糸張力を用いた。得られる糸の粘
り強さは26gpd未満であり、そして伸びは４％未満であ
る。
比較実施例Ｃでは、51ミクロメートル（２ミル）以上
の直径を有する紡糸口金キャピラリーおよび10℃以上の
凝固浴温度を用いた。この得られる糸の粘り強さは本質
的に26gpd未満である。
の直径を有する紡糸口金キャピラリーおよび10℃以上の
凝固浴温度を用いた。この得られる糸の粘り強さは本質
的に26gpd未満である。
従来技術の研究に関して、上で考察したU.S.4,016,23
6は、その実施例１で、53ミクロメートル（2.1ミル）の
直径を有する紡糸口金キャピラリーから紡糸して３℃の
温度の凝固浴の中に入れた後、網上ゼロの張力で洗浄お
よび乾燥した繊維は、6.8％の伸びを示すがその粘り強
さは21.3gpdのみであると記述していることを特記す
る。
6は、その実施例１で、53ミクロメートル（2.1ミル）の
直径を有する紡糸口金キャピラリーから紡糸して３℃の
温度の凝固浴の中に入れた後、網上ゼロの張力で洗浄お
よび乾燥した繊維は、6.8％の伸びを示すがその粘り強
さは21.3gpdのみであると記述していることを特記す
る。
同じラインに沿って、U.S.3,869,429の実施例II a
は、51ミクロメートル（２ミル）の紡糸口金キャピラリ
ーから紡糸して１℃の凝固浴の中に入れた後、明記され
ていないが恐らくはゼロの張力でボビン上に巻き取られ
た形で自由に洗浄および乾燥させた繊維は、21.2から2
4.8gpdの粘り強さと2.8から3.9％の伸びを示す繊維をも
たらすと開示している。
は、51ミクロメートル（２ミル）の紡糸口金キャピラリ
ーから紡糸して１℃の凝固浴の中に入れた後、明記され
ていないが恐らくはゼロの張力でボビン上に巻き取られ
た形で自由に洗浄および乾燥させた繊維は、21.2から2
4.8gpdの粘り強さと2.8から3.9％の伸びを示す繊維をも
たらすと開示している。
U.S.4,560,743の実施例１は、35.8から40.2gpdの粘り
強さと5.3から6.1％の伸びを示すフィラメントの製造を
開示している。この方法は、６ミクロメートル（2.5ミ
ル）の直径を有する紡糸口金キャピラリー、−10℃の凝
固浴温度、そして洗浄および乾燥段階で網を用いること
によるゼロ張力を使用することを開示している。上で述
べたように、洗浄または乾燥における張力がゼロの工程
は、これらの繊維を取り扱うに望まれている全ての調節
をなくさせると共に、工程中に絡みが生じる確率を上昇
させる。フィラメントに関する引張り特性は糸に関する
引張り特性とは本質的に異なることは知られている。
強さと5.3から6.1％の伸びを示すフィラメントの製造を
開示している。この方法は、６ミクロメートル（2.5ミ
ル）の直径を有する紡糸口金キャピラリー、−10℃の凝
固浴温度、そして洗浄および乾燥段階で網を用いること
によるゼロ張力を使用することを開示している。上で述
べたように、洗浄または乾燥における張力がゼロの工程
は、これらの繊維を取り扱うに望まれている全ての調節
をなくさせると共に、工程中に絡みが生じる確率を上昇
させる。フィラメントに関する引張り特性は糸に関する
引張り特性とは本質的に異なることは知られている。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) D01F 6/60 371 D01D 10/00
Claims (5)
- 【請求項１】紡糸口金のキャピラリーを通して異方性紡
糸ドープを押し出し、この押し出したドープをエアーギ
ャップに通した後、水系凝固浴の中に入れそしてそれを
通過させることにより、凝固した繊維を生じさせ、そし
てこの凝固した繊維を洗浄および乾燥する段階を含む、
ポリ（ｐ−フェニレンテレフタルアミド）繊維製造方法
において、 ａ）64ミクロメートル（2.5ミル）未満の直径を有する
キャピラリーを通して該異方性紡糸ドープを押し出し、 ｂ）該凝固浴を10℃未満の温度に維持し、そして ｃ）その凝固した繊維を、0.05から0.35gpdに調節され
ている本質的に一定の張力で洗浄および乾燥する、 ことを含む改良。 - 【請求項２】該凝固浴温度を−10℃から10℃未満に維持
する請求の範囲１の方法。 - 【請求項３】該紡糸口金キャピラリーの直径が25.4ミク
ロメートル（1.0ミル）以上から64ミクロメートル（2.5
ミル）未満である請求の範囲１の方法。 - 【請求項４】該張力を洗浄および乾燥を通して0.05から
0.25gpdに維持する請求の範囲１の方法。 - 【請求項５】洗浄および乾燥を通して該繊維の移送をロ
ール上で行う請求の範囲１の方法。
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US07/673,552 US5173236A (en) | 1991-03-08 | 1991-03-08 | Method for spinning para-aramid fibers of high tenacity and high elongation at break |
| PCT/US1992/001534 WO1992015733A1 (en) | 1991-03-08 | 1992-03-06 | Method for spinning para-aramid fibers of high tenacity and high elongation at break |
| US673,552 | 1996-07-01 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06505537A JPH06505537A (ja) | 1994-06-23 |
| JP3140779B2 true JP3140779B2 (ja) | 2001-03-05 |
Family
ID=24703122
Family Applications (1)
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| JP04508214A Expired - Lifetime JP3140779B2 (ja) | 1991-03-08 | 1992-03-06 | 高い粘り強さと高い破壊伸びを示すポリ（ｐ−フェニレンテレフタルアミド）繊維の紡糸方法 |
Country Status (6)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5173236A (ja) |
| EP (1) | EP0574538B1 (ja) |
| JP (1) | JP3140779B2 (ja) |
| KR (1) | KR100225367B1 (ja) |
| DE (1) | DE69206975T2 (ja) |
| WO (1) | WO1992015733A1 (ja) |
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| DE69701071T2 (de) * | 1996-08-09 | 2000-07-06 | Akzo Nobel Nv | Garn aus para-aromatischem Polyamid mit niedriger linearer Dichte und Verfahren zu seiner Herstellung |
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| US5853640A (en) * | 1997-10-14 | 1998-12-29 | E. I. Du Pont De Nemours And Company | Process for making high tenacity aramid fibers |
| WO2008030045A1 (en) * | 2006-09-08 | 2008-03-13 | Kolon Industries, Inc | Method of manufacturing wholly aromatic polyamide filament and wholly aromatic polyamide filament manufactured thereby |
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| US7771636B2 (en) * | 2007-12-19 | 2010-08-10 | E. I. Du Pont De Nemours And Company | Single stage drawing for MPD-I yarn |
| BRPI1008668A2 (pt) * | 2009-02-17 | 2016-03-08 | Teijin Aramid Bv | método para produzir um fio de filamento de uma poliamida aromática, fio de filamento de poliamida para-aromático, tecido, e, artigo resistente à penetração. |
| KR101219213B1 (ko) * | 2010-12-21 | 2013-01-07 | 코오롱인더스트리 주식회사 | 아라미드 섬유 제조방법 |
| WO2015075006A1 (en) * | 2013-11-22 | 2015-05-28 | Teijin Aramid Gmbh | Process to manufacture a spun-dyed para-aramid filament yarn and a sliver, sliver, staple fiber yarn and textile fabric |
| US9752256B2 (en) | 2014-07-31 | 2017-09-05 | E I Du Pont De Nemours And Company | Process for making a yarn having improved strength retention and yarn made thereby |
| WO2023038346A1 (ko) * | 2021-09-08 | 2023-03-16 | 코오롱인더스트리 주식회사 | 파라-아라미드 스테이플 섬유, 아라미드 방적사 및 그 제조 방법 |
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|---|---|---|---|---|
| US3869429A (en) * | 1971-08-17 | 1975-03-04 | Du Pont | High strength polyamide fibers and films |
| US3767756A (en) * | 1972-06-30 | 1973-10-23 | Du Pont | Dry jet wet spinning process |
| US4016236A (en) * | 1974-05-15 | 1977-04-05 | Asahi Kasei Kogyo Kabushiki Kaisha | Process for manufacturing aromatic polymer fibers |
| US4048279A (en) * | 1975-06-25 | 1977-09-13 | E. I. Du Pont De Nemours And Company | Washing process for inorganic acid containing polyamide fibers |
| DE3461487D1 (en) * | 1983-02-28 | 1987-01-15 | Asahi Chemical Ind | Process and apparatus for preparation of polyparaphenylene terephthalamide fibers |
| JPS6052617A (ja) * | 1983-09-02 | 1985-03-25 | Asahi Chem Ind Co Ltd | ポリ（ｐ−フエニレンテレフタルアミド）繊維 |
| US4859393A (en) * | 1988-03-02 | 1989-08-22 | E. I. Du Pont De Nemours And Company | Method of preparing poly (p-phenyleneterephthalamide) yarns of improved fatigue resistance |
-
1991
- 1991-03-08 US US07/673,552 patent/US5173236A/en not_active Expired - Lifetime
-
1992
- 1992-03-06 DE DE69206975T patent/DE69206975T2/de not_active Expired - Fee Related
- 1992-03-06 KR KR1019930702684A patent/KR100225367B1/ko not_active IP Right Cessation
- 1992-03-06 EP EP92908772A patent/EP0574538B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1992-03-06 WO PCT/US1992/001534 patent/WO1992015733A1/en active IP Right Grant
- 1992-03-06 JP JP04508214A patent/JP3140779B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| DE69206975D1 (de) | 1996-02-01 |
| EP0574538B1 (en) | 1995-12-20 |
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| JPH06505537A (ja) | 1994-06-23 |
| KR100225367B1 (ko) | 1999-10-15 |
| WO1992015733A1 (en) | 1992-09-17 |
| US5173236A (en) | 1992-12-22 |
| DE69206975T2 (de) | 1996-07-11 |
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