JPH01118637A - 嵩高加工糸 - 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〕 本発明は嵩高加工糸に関する。よシ詳しくは、消防衣、
溶接作業衣等の各種耐熱衣服、瓦温物体等の断熱材、ラ
イダークロス、手袋等の防護衣服又は防護用品、あるい
は繊維補強シート等の繊維強化複合材に用いて優れた性
能を発揮し得る嵩高加工糸に関する。

〔従来の技術〕

前記用途分野において、従来から公知のポリエステル繊
維等の合成繊維等が用いられているが得られた性能は必
ずしも満足する域に達していない。

そこで優れた耐熱性、高強力、高弾性率を有するパラ配
向芳香族ポリアミド繊維をこれら分野に用いることが試
みられている。しかしながらこれら有機合成繊維を前記
用途分野に用いると、新たく下記のような問題点が生じ
ている。

Ａ、フィラメント糸条又は織物状態で樹脂又はヅム等と
接合させてシート状又は立体形状の繊維強化複合材を作
る場合に、接着性が不足するという問題が発生する。接
着性の向上のためには、従来糸条又は織物に化学処理を
施すことが行われているが、前記有機合成繊維の場合に
はその表面構造が緻密であるために化学処理によっては
接着性の充分な改善を達成できない。一方機械的方法と
して織物の表面なベーパヤスリ等で擦過させて一部の繊
維を起毛およびフィブリル化させて接着性を向上させる
方法があるが、この方法では織物表面だけの接着性向上
しか達成できず充分ではない。

又これらＦＡ維強化複合材を一体成型によって製造する
場合には伸度が低すぎるという問題を有する。

Ｂ、耐熱衣服とする場合には、熱遮蔽性を向上させるた
めに高密度の織物にする必要がある。しかし前述の有機
合成繊維を用いてこれら耐熱衣服用織物を作る場合には
有機合成繊維が高弾性率で低伸度であるために硬い織物
になり、着心地が悪くなるという問題がある＝なおこの
用途分野においても樹脂等の接着性不良が問題となる。

前記問題を解決するためにフィラメントの代シに紡績糸
を用いれば嵩高な糸となシ、織物に柔軟性やクツション
性を与えることができるが、この場合は前記有機合成繊
維の有する優れた高強力、高弾性率が充分く活かされな
くなる。

〔発明が解決しようとする問題点〕

本発明は３００．５’／ｄ以上の初期モジュラスを有す
る前述のノ（う配向芳香族ポリアミド系繊維を用いて耐
熱衣服等の前述の用途分野に用いる場合に生ずる前述の
問題点を解決して、接着性、嵩高性に優れた糸条な提供
することを目的とする。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明は３００ｇ／ｄ以上の初期モジュラスを有し、且
つ異形の断面を有する単糸の繊度が３ｄ以下である複数
本のパラ配向芳香族ポリアミド系繊維が互いに無作為九
交絡した状態で構成され、且つ３．０以上の嵩高度、８
ＬｉＤ以上の破断伸度および０、８１　／　ｄ以上の絡
み強度を有することを％徴とする嵩高加工糸である。

本発明において、パラ配向芳香族ポリアミド系ａｍ　ト
ｉｔ、ボリーノぐラフェニレンテレ７タルアミ他の芳香
族ジアミノ残基又は／及び他の芳香族ジカルゼキシル残
基と置換したコポリアミド、又ハなる繊維を総称する。

本発明において用いられる。ｅう配向芳香族、ｒｆ　Ｉ
Ｊアミド系織繊維初期モジュラスが３００　Ｊ／ｄ以上
であることが重要である。即ち、３００Ｊｉｌ／ｄ以下
では充分く嵩高性を保持し得す、経時的に嵩高性の低下
を招き、本発明の目的を達し得ない。又複合材の補強繊
維として用いた場合に高い寸法安定性が得られない。

本発明においては、パラ配向芳香族ポリアミド繊維の単
糸の繊度は３６以下とすることが肝要である。３ｄ以上
の繊度では絡み合い数が減少すると共に、得られる加工
糸の柔軟性を損うので好ましくない。

初期モジュラス３００　ＩＩ／ｄ以上の高モジュラスを
有する繊維であっても、単糸繊度を３ｄ以下、好ましく
は２ｄ以下にすることによシ構成する単繊維相互の絡み
合いを増した嵩高加工糸を得ることができ、その嵩高加
工糸を用いれば充実した布帛が得られ、樹脂、ゴム等の
浸透性が良（、且つ嵩高加工糸の絡み部分によって接着
性が向上される。

接着性の向上する詳細な理由は不明であるが、ある特定
の交絡度よシ籏い交絡を単繊維同志に与えると、交絡処
理の過程で繊維の表面に亀裂が入夛、その亀裂に接着剤
、樹脂、ゴム等が浸透するので、アンカー効果が発揮さ
れることになシ、接着性の向上が達成するものと考えら
れる。

用いる異形断面繊維は断面が実質的に円形でな（断面変
形比Ｓが下記〔υ式を満足する必要がある。

Ｓ≧ｓ　ｏ　ｏ　ｏ　／　Ｊｒ　　　　　　　　（１）
但し、〔０式中、Ｓは単繊維断面における輪郭線の長さ
（３）を単繊維の断面積（Ｉ−ｊ）で除した値として定
義される断面変形比（ｃＩＮ−１）、ｄＦｉ単糸デニー
ルを示す。

高度の嵩高性を得る為には、この断面変形比Ｓが５００
０／　Ｊ　ｄ　　以上とする必要がある。例えば第４図
（ａ）　Ｋ示すＹ字形繊維の断面変形比Ｓは５４００７
７丁であり、第４図（ｂ）で示す十字繊維の断面変形比
Ｓは５２５５／４／了である。第４図（Ｃ）で示す円形
断面繊維の断面変形比Ｓは約４０８０７　直である。

円形断面繊維或いは断面変形比が２Ｘ１０’７６未満の
繊維は嵩高性も低く充分な接着性を得ることができない
。同一加工条件ならば断面変形比Ｓが犬なる繊維はど単
繊維相互の交絡性、交絡強度及び繊維表面の亀裂は向上
する。換言すれば加工時の使用エアー圧も低く押えるこ
とが可能となり、又生産性も向上する。得られた加工糸
は異形断面との関係で独特の風合を有するものとなる。

供給するパラ配向芳香族ポリアミド系繊維のフィラメン
ト数は特に限定するものではないが、最低５０本以上と
するのが好ましい。５０本未満では交絡の発生床が糸長
方向に発生し、良質の紡績糸瓜糸条とならない。

嵩高度（その定義は実施例の説明に際して詳細に規定す
る）は３．０以上であるｑとを必要とし、この条件を満
たす嵩高度を有する嵩高加工糸であれば未加工のフィラ
メント糸条又は紡績糸に比し優れた嵩高性を有すると共
に、熱遮蔽性についても優れ且つ接着性も向上する。

絡み強度（その定義は実施的の説明に際して詳細に規定
する）は０．８．？／ｄ以上、好ましくはｉ、　。

ｇ／ｄ　以上あることを必要とし、絡み強度が高いと充
分な接着性を付与するのに役立つ。又絡み強度が例えば
Ｌ　０１１　／　ｄ以上あれば製織性等の加工性の向上
に役立つ。

Ａう配向芳香族ポリアミド系繊維は未加工糸の伸度が通
常６％以下である。これを本発明による嵩高加工糸にし
て８係以上、好ましくは１０％以上にすれば、嵩高加工
糸としての初期モジュラスを低くすることができ、その
結果編立性等の加工性を改善することができ、且つ樹脂
との繊維強化複合材を作る場合の一体成型が容易になる
という利点が生ずる。

次に本発明による嵩高加工糸の製造方法を説明する。

本発明の異形断面糸は公知の異形断面繊維製造用紡糸口
金が使用できる。即ち、繊維の横断面の形状がＹ字形、
十字形等の各種変形型と成る様な非円形紡糸孔を穿設し
た紡糸口金が使用できる。

紡糸は、かかる紡糸口金を用いて、パラ配向芳香族ポリ
アミド系ポリマーの硫酸ドープを該紡糸口金よシ押し出
し、気体中を通過せしめた後、凝固、水洗、乾燥すると
いう常法に従って行なう。

第１図に嵩高加工糸の製造方法の一例を示す。

第１図において１で示す原糸パッケージから引出された
原糸２はガイドローラ３を経て送シローラ４．４′に達
し、さらにガイドロー２５を経て、空気噴射装置６に供
給され、嵩高加工されて嵩高加工糸１１となシ、取出し
ロー２１２，１２’を経て捲取シロ−ラ１３上で嵩高加
工糸／にツケージ１４に巻取られる。空気噴射装置６と
しては、デュポン社製タスラン［Ｆ］加工機、ヘノ々ラ
イン社製ヘマジェットΦ等従来公知のエアー加工装置を
用いることができる。第１図に示した空気噴射装置６は
導糸管７．ＥＥＪｉｌ流体導管８．ノズル９、／セツフ
ルゼール１０から構成されておシ、原糸２は導糸管７内
を通過した後、圧縮流体導管８から導入されノズル９よ
シ高速度で噴射する空気流によシ吸引されると共に、そ
の際に生ずる空気流の撹乱作用によって原糸２を構成す
る単繊維がループを形成しながら絡合い嵩高糸１１が形
成される。

嵩高加工を行５に際して、送ジロー２４，４／と取出し
ローラ１２，１２’　の周速を変えることＫよってオー
バフィードされる。このオーバフィード率を変えること
に嵩高度および絡み強度を変えることができる。オーバ
ーフィード率は高くなる程嵩高度、交絡度は向上するが
、オーバーフィード率が高くなシ過ぎるとネップ等の発
生、ループ安定性の低下となる。好ましいオー２９−フ
ィード率はｌＯ〜３０ｓである。その際エアー圧力も性
能に影響する。エアー圧力は高い程ループ安定性が向上
し、ループ数も増加する。しかし、エアーの消費量が多
くなれば加エコストアツブとなるのでできるだけ低い圧
力に設定するのが好ましい。単繊維断面がＹ字形及び／
又は十字形等の繊維を用いることくよってそれが可能で
ある。

このように加工条件を変えることによシ本発明による嵩
高加工糸は５以上の嵩高度を得ることができる。通常の
紡績糸の本明細書で規定する嵩高度は２〜３であ、９、
Ｌ５ｄの通常のポリエステルマルチフィラメントを同じ
条件で嵩高加工しても５以下の嵩高度しか得られないこ
とと比較すると、本発明による嵩高加工糸が優れた嵩高
度を有することが認められる。

次（本発明による嵩高加工糸を用いて織物を製織した場
合の特徴を説明する。

）にう配向芳香族ポリアミド系繊維のような高モジュラ
ス繊維を経糸として製織する場合に、サイジング又はせ
撚が付与される。しかし伸度が低いため加熱や製織時に
毛羽が生じやすく、製織性が劣る。本発明による嵩高加
工糸の場合は毛羽が出に＜＜、シたがってサイジング、
加熱を必要とせず、且つ製織し易い。

破断伸度を８％以上にし、且つ絡み強度を１１／ｄ以上
にすれば製織に必要な伸びが与えられると共に絡み強度
以上の張力の付与に際する伸びが少いので優れた製織性
が得られ、又製織によって糸の嵩高性が消失されること
が少い。

このようにして得られた本発明による嵩高加工糸使い織
物の場合、未加工原糸使い織物に比し、厚地となシ且つ
ソフトな織物が得られる。史に接着性が向上すると共に
熱伝導性が低くな夛耐熱衣服に用いて優れた効果を発揮
する。

なお本発明による嵩高加工糸は編物に用いてもその加工
性が優れると共に性能についても織物の場合と同様に原
糸使いの場合よシも改善される。

〔実施例〕

実施例に基づいて本発明の嵩高加工糸を更に詐述する実
施例の説明に先立ち本＃Ｊ細書に用いられる技術用語の
定義および測定方法を説明する。

◎　嵩高度 第２図に示すように、−辺が４０１Ｅ１１のｉツクス１
５の中に約５０Ｂに切断した測定用糸条１５を手で軽（
押さえながら平行に並べる。蓋１７をかぶせた後に６１
　ｓ　（ｚｏｏｍ）を置き、蓋１７の下方への移動が安
定した時点での高さｈ　（ｃＩｎ）を測定する。

以下、下記式によシ嵩高比Ｕを求める。

Ｖ＝　４Ｘ４Ｘｈ−１６ｈ（ｃｃ） Ｗ　　　　４ｄ−Ｎ　　　　　　ｄ−Ｎここに Ｗ；ボックス１５内に収容された糸の重量、ｄ：糸のデ
ニール、 Ｎ；ボックス１５内に収容された糸の本数、Ｖ；ボック
ス１５内に収容された糸の体積、原糸の嵩高比をＵｏと
し、嵩高加工糸の嵩高比をＵｔとし、メｚＵｔん。よシ
嵩高度Ｘを得る。

◎　絡み強度 第３図に嵩高加工糸の強伸度曲線を示す。図中１１は嵩
高加工糸の破断伸度であり、第３図においてｅｌ−ａｏ
が原糸の破断伸度に対応するように藏。

の位置を定め、伸度８ｏに対応する応力Ｓを得、絡み強
度とする。

◎　熱吸収速度 ５　ｃａｒ　Ｘ　５　ｏｎの織布と同じ大きさで厚み１
龍のアルミ板を重ねて、１２０℃のプレート上におき（
織布がプレート面に接触する様）、３０秒後にアルミ板
の表面温度（Ｔ）を測定し下式によシ求めた。

但し上式中、Ｑはアルミ板の受熱ｍｌ　（ｃａｌ）＝５
Ｘ５Ｘ０．１（アルミの比重）×（アルミの比熱）、Ａ
は織布の面積（２５ａｄ）、ｄは織布の厚み（薗）、Ｔ
ｏは測定時の室温である。

◎　製織性 製織された布地の目のつれ、たるみ状況を肉眼で観察し
た。

◎　樹脂接着性 ■ アラルダイト　スタンダードを濃度が１０％となる様に
メチルエチルケトンに溶解して樹脂液を調整し、この樹
脂液中に織布を投入した時の樹脂液の浸透状態を肉眼観
察し判定した。

実施例１〜４．比較例５，６ 固有粘度（η１ｎｈ）が７．４のポリ−パラフェニレン
テレフタルアミドを、ポリマー濃度が１９．０％となる
ように、温度を８０℃に保ちながら９９．８％の濃硫酸
に加えて攪拌溶解し、紡糸用のドープを調整した。この
ドープは光学的異方性を示すことが、直交ニコル下の偏
光顕微鏡観察で確認された。

また８０′ＣＫおけるドープの粘度は４８００ポイズで
あった。

このドープを真空下（０，５Ｔｏｒｒ）、２時間の静置
を行って脱泡後、紡糸に用いた。ドープをギアｄンプを
通して３００メツシユのステンレス製金網を８３（に巻
いたキャンドルフィルターに導き、ついでＹ字形及び十
字形及び比較のための丸型で各各孔数１０００の紡糸口
金から吐出した。紡糸口金から押出されたｒ−プ群を８
℃ｍの空気層を通して凝固浴に導いた。凝固液は１゜５
℃に冷却された１０チ濃度の硫酸水醇液を用いた。凝固
浴中で凝固されたフィラメント群は一対のギヤ一二ツゾ
ロールによシネットに振シ込み、水洗、乾燥してボビン
上に捲き上げた。得られた繊維の断面は第４図に示すも
のと同一であシ、繊維物性は、デニール／強度／伸度／
初期モジュラス−１５００ｄ／２１〜２２．５１／　ｄ
　／　４．８〜＆ｌ係７３３０〜３６０．９／ｄであっ
た。

この繊維を用い、空気噴射装置にヘパライン社製のへマ
ジェット■で第１表に示す如く加工条件で嵩高加工糸を
得た。

前記、実施例２〜４の嵩高加工糸を用いてシャトル式織
機によシ２０本／インチの織密度となるように製織した
。

得られた織物の性能および製織性を第１表に示す。

第１表に示すように本発明の範囲内の嵩高加工糸は優れ
た嵩高度を有すると共に、得られた織物の接着性が優れ
ている。又製織性も良好である。

〔発明の効果〕

本発明による嵩高加工糸は前述の如く構成されているの
で、優れた嵩高性を有すると共に、この糸を用いて作ら
れた布帛の樹脂又はゴム等の接着性を向上させることが
できる。又強度および初期モジュラスの高い有機合成繊
維に対して嵩高性および対応する接着性を具備させた嵩
高加工糸であるので、耐熱衣服その他の厳しい使用条件
下の製品に有用て用いることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による嵩高加工糸の製造方法の一例を示
す略示正面図であシ、第２図は本発明による嵩高加工糸
の嵩高度の測定装置を示す斜視図であシ、第３図は本発
明による嵩高加工糸の強伸度曲線の一例を示すグラフで
ある。第４図は繊維の断面図である。 ２・・・原糸、６・・・空気噴射装置、７・・・導糸管
、８・・・圧縮流体導管、９・・・ノズル、１１・・・
嵩高加工糸、１３・・・巻取シ装置、１４・・・嵩高加
工糸チーズ。 特許出願人　旭化成工業株式会社 第１図 第４図

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）３００ｇ／ｄ以上の初期モジユラスを有し、且つ
   異形の断面を有する単糸の繊度が３ｄ以下である複数本
   のパラ配向芳香族ポリアミド系繊維が互いに無作為に交
   絡した状態で構成され、且つ３．０以上の嵩高度、８％
   以上の破断伸度および０．８ｇ／ｄ以上の絡み強度を有
   することを特徴とする嵩高加工糸
2. （２）パラ配向芳香族ポリアミド系単糸繊維の断面形状
   が実質的に円形でなく、該断面が下記〔１〕式を満足す
   る特許請求の範囲第１項記載の嵩高加工糸Ｓ≧５０００
   ／√（ｄ）〔１〕 但し、〔１〕式中、Ｓは単繊維断面における輪郭線の長
   さ（ｃｍ）を単繊維の断面積（ｃｍ＾２）で除した値と
   して定義される断面変形比（ｃｍ＾−＾１）、ｄは単糸
   デニールを示す。