JPH01239168A - 表面改質芳香族ポリアミド繊維の製造方法 - 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〉 本発明は表面改質芳香族ポリアミド繊維の製造方法に関
する。更に詳しくは芳香族ポリアミド繊維を用いた不織
布もしくは紙にエポキシ樹脂を主成分とするマトリック
ス樹脂を含浸させるとき該マトリックスの含浸性、密着
性に優れた表面改質芳香族ポリアミド繊維の製造方法に
関するものである。

〈従来技術〉 芳香族ポリアミド繊維材料は機械特性、電気特性に優れ
た材料であり近年多用途に使用されつつある。しかしな
がら不織布、もしくは紙として複合材料補強基材として
用いる場合マトリックス樹脂用溶剤に対する耐性が低く
含浸加工時に基材が切断するという現象が発生する。ま
た複合材料補強基布として用いた場合マトリックス樹脂
との密着性が悪く剥離するという現象が発生ずる。

高強力、高モジュラスの芳香族ポリアミド繊維を該分野
に適用するにあたりこれらの改良が強く望まれている。

〈発明の目的〉 本発明の目的は、前記の如く、７１〜リックス樹脂−溶
剤に対する耐久性並びにマトリックス樹脂との密着性に
優れた表面改質芳香族ポリアミド繊維の製造方法を提供
せんとすることにある。

〈発明の構成〉 即ち、本発明は平均粒子径が３μ以下の含水ケイ酸マグ
ネシウムを主成分とする無機質微粉末と水和ゲル形成性
無代化合物とで処理したのちさらに分子内に２以上の異
なる反応基を有する有機ケイ素化合物で処理することを
特徴とする表面改質芳香族ポリアミド繊維のｒ！Ａ遣方
法である。

本発明でいう芳香族ポリアミド繊維とは、ポリアミドを
構成する繰り返し単位の８０モル％以上（好ましくは９
０モル％以上）が Ｎ　　Ｊ−ｒ　　　　　Ａ　　ｒ　　２　　　　　　Ｎ
　　ＨＣＯＡ　　ｒ　　２　　　　　　ＣＯ−である芳
香族ホモポリアミドまたは芳香族コポリアミドからなる
繊維を総称する。

このような芳香族ポリアミドの製造方法については、例
えば英国特許第１５０１９４８号公報、米国特許第３７
３３９６４号公報、特開昭４９−１００３２２号公報等
に記載されている。

本発明においては、前記の芳香族ポリアミドのうちでも
、前記Ａｒ１　、Ａｒｚの８０モル％以上が、下記芳香
族残基（Ａ）および（Ｂ） （Ａ） であり、かつ構成単位（Ｂ）のモル％が１０〜４０％で
ある芳香族コポリアミドが好適である。

含水ケイ酸マグネシウムを主成分とする無機微粉末とは
例えば一般にタルクと呼ばれる微細粉末などである。特
に該微粉末の平均粒子径が３　ノを以下のものを用いる
必要がある。繊維の表面を均一にカバーするには３ノ１
を超える粒子径では多量の微粉末を用いる必要があり、
延伸工程捲き取り工程で脱術する量が多くなり好ましく
ない。

水和ゲル形成性無機化合物とは、該無機化合物に対し５
倍以上の水を含有せしめた場合流動性の殆んどないある
いは半流動性のゲルを形成する無機化合物である。具体
的には種々のケイ酸アルミ、ニウムを主成分とする無機
化合物があげられる。

含水ケイ酸マグネシウムを主成分とするＷ　ＲｆＥｔ粉
末および水和ゲル形成性無機化合物からなる水系分Ｒ１
液で繊維を処理する方法としては、これらの無機混合物
の水系分散液に繊維を含浸せしめたのち乾燥、熱延伸す
る方法などが挙げられる。

分子内に２以上の異った反応基を有する有機ケイ素化合
物とは一般的にはシランカップリング剤で代表されるも
のであるが、一般式 ％式％ ここでＲはエポキシ基、アミノ基、インシアネート基、
ビニル基の内の１個もしくは２個以上からなりＸはメト
キシ基、エトキシ基、セロソルブ基の内の１個からなる
ものである。

有機ケイ素化合物を繊維へ付与する方法は、延伸直後で
もよく一旦捲き収った後に改めて処理を施してもよくあ
るいは不織布１紙、織布、撚糸などとして浸漬、スプレ
ー等の方法により付与しても良い、この時の付与量とし
ては繊維重量に対し０．３〜１．５％が好ましい、付与
後１２０〜１５０°Ｃで３０〜１８０秒乾燥する。付与
量が少ないと親和性。

反応性が低く、また多ずぎてもマトリックス樹脂との湿
れ性が悪くなる。

本発明において用いられる繊維の形態は長繊維１短繊維
、ａ布、不織布１紙などのいずれでもよい。

〈発明の効果〉 このように本発明により表面改質された芳香族ポリアミ
ド繊維を基材として使用すると長繊維。

織布ではマトリックス樹脂との密着性が向上する。

短ｗｉ維から成型された不織布１紙では一般に水溶性エ
ポキシ・メラミン系のバインダーが使用されるが、表面
改質で使用した有機ゲイ索化合物と該バインダーとの親
和性１反応性が良好であり成型物はマトリックス樹脂の
溶剤、特にジメチルホルムアミド（ＤＭＦ）、ジメチル
スルフォキサイド（ＤＭＳＯ）、ｎ−メチルピロリドン
（ＮＭＰ）などの極性溶媒に対する抵抗性も大きく（耐
溶剤性が向上）またマトリックス樹脂との親和性も良好
であり外観、性能ともに良好なプリプレグを得ることが
できる。

〈実施例〉 以下、実施例により本発明の詳細な説明する。

実施例１〜７比較例１〜９ バラフェニレンジアミン　　　　　２５モル％テレフタ
ル酸クロライド　　　　　５０モル％３．４°−ジアミ
ノ−ジフェニルエーテル２５モル％ からなる重合体を紡糸した後平均粒子径が３μ以下の微
粒子状タルク（含水ケイ酸マグネシウム）と含水ケイ酸
アルミニウムとが混合された無ｔＲ＠粉末を濃度１重量
％で水に分散させた分散浴に浸漬して３００°Ｃの熱風
で乾燥した。この時の無Ｒ微粉末の付着Ｉは固形分換算
で糸重量に対して約１重量％であった。

乾燥された未延伸糸は巻取られることなく直接に３６０
℃、長さ２００個の熱板上で２．０倍に延伸され、次い
で５００℃、長さ３００■の熱板上で更に５倍に延伸さ
れた。得られた延伸糸の繊度は１５００デニールであっ
た。ここで使用したタルクとケイ酸アルミニウムとから
なる混合分散浴は以下の如く調合した。まず、平均粒径
３　Ｉｔのタルク微粉末と含水硅酸アルミニウムの微ち
）末（オスモス−Ｎ■：白石］ニ業■製）とを混合し、
水に投入して均一な水分散液になるまで充分撹拌する。

この際、分散性を向上させるためにヘキサメタリン酸ソ
ータを混合微粉末に対して３重量％の割合で添加した。

次いでγ−グリシドキシプロビルトリメトキシシラン（
商品名：ダイナシランＧ　Ｌ　Ｙ　Ｍ　Ｏ、ダイナマイ
トノーベル社製）の３重量％水溶液中に該芳香族ポリア
ミド繊維を浸漬後、１３０℃で１２０秒熱風で乾燥し、
表面の改質された芳香族ポリアミド繊維を得た。この時
のγ−グリシドキシプロビルトリメトキシシランの付ｉ
ｔは糸重量に対し０．３〜１．５本地％とした。該繊維
を２〜５市の長さにカットした短繊維を用い、水溶性エ
ポキシと水溶性メラミンとの固型分比を８０／　２０〜
９５１５（本地比）の範囲として混合したバインダーを
用いバインダーの付＠量が２０％以下５％以上となるよ
うにシート状物を作成し、通常の方法でカレンダー加工
を行い芳香族ポリアミド紙を得た。

該芳香族ポリアミド紙について物性を測定し、また該紙
を基材としたエポキシプリプレグより成型した積層板の
特性を表１に示す、比較例としてγ−グリシドキシプロ
ビルトリメト青ジシランの付＠量を変化させバインダー
比率を変化させ同様の測定を行った。結果を表１に示す
。

表において加工性とは直径２彌の丸穴を厚さ０．４ｎｎ
ｎのエポキシ積層板にバンチした時のパンチ断面の形態
を観察した結果を示す。

紙強力は中１５ＩｗＩＩ長さ１００關のサンプルの両端
をチャックではさみ引張速度１００ｍ／ｌ１ｉｎで引張
ったときの切断強力を示す、乾燥時とは、試料が乾燥状
態であり、ＤＭＦ湿潤時とは、４　ｒｏｌのＤＭＦをサ
ンプル中央に注射器で塗布し、５秒後に前記同様の方法
で引張試験を行ったときの切断強力を示ず。

以上のように、特定粒子径のタルクが付着した芳香族ポ
リアミド繊維に有機ケイ素化合物を特定量付着させたも
のはシート状物として優れた加工性を示す、芳香族ポリ
アミド繊維上の微粒子タルクと有機ケイ素化合物との相
互作用及び表面に付着した有機ケイ素化合物とシート成
形時に使用するバインダーの一成分である水溶性メラミ
ン化合物との相互作用により耐溶剤性並びに剥離接着性
が著しく向上する。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）芳香族ポリアミド繊維を平均粒子径が３μ以下の
   含水ケイ酸マグネシウムを主成分とする無機質微粉末と
   水和ゲル形成性無機化合物とで処理したのちさらに分子
   内に２以上の量なる反応基を有する有機ケイ素化合物で
   処理することを特徴とする表面改質芳香族ポリアミド繊
   維の製造方法。
2. （２）２以上の異つた反応基がメトキシ基、エトキシ基
   、セロソルブ基からなる群から選ばれる１の反応基とエ
   ポキシ基、アミノ基、イソシアネート基、ビニル基から
   なる群から選ばれる１以上の反応基とからなる請求項（
   １）に記載の表面改質芳香族ポリアミド繊維の製造方法
   。