JPH02216279A - 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編紐
に関する。更に詳しくは繊維束を撚り合せて用いる］−
ドやローブ等の用途において、その耐摩耗性に優れ、か
つ撚糸強力保持率の優れた全芳香族ポリアミド繊維を提
供づるものである。

〈従来技術〉 近年、全芳香族ポリアミド繊維は有機！！雑の中にあっ
て、特に、８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ｍ維軸方向には、その力学特性は卓越した機能を
発揮するものであるが、その反面、臓紺軸と直角方向に
おいては意外にもろいという小実も明らかとなっている
。

持にｍ維同上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／、：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。

これらの開路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
繊維の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の樹脂で繊維表面をコー
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
固着固体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、繊維が集束された形
で樹脂被覆されるため単謀雑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ｍＨ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ｉ４［［
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
を見い出し、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、ｋ４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 １ｍ雑表面に固体状のカチオン交換性及び非イオ”ン吸
肴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ｌ！
　１００００以上のポリオキシアルキレン含有のポリエ
ーテル系化合物からなる被膜を有し、該被膜の上に該ポ
リエーテル系化合物と非相溶Ｃ且つ水不溶性の分子量が
９００以下の脂肪族系潤滑剤層を有することを特電とす
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１Ｍ性白土、活性白土、モンモリロナイト、
バイトサイ１〜。

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）の大きさは大体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。

ＩＩＮ表面に該無機化合物粒子を固着させるには、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１１
表面に押し付けてｍ５ｌｔ表面に喰い込ませたのち繊維
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ｍ維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し化合物粒子を懸
濁さけた懸濁液中に全芳香族ポリアミドｍ維を浸漬せし
めて繊維表面に無機化合物粒子を付着させ、ついで全芳
香族ポリアミド繊維の２次転移点以上の温度ぐ熱延伸す
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ｍ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ッフ１
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ポリエーテル系化合物とは
ポリエチレングリ］−ル、ポリプロピレングリコール、
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１＋らの共重合体をいう。ここに
好ましく用いられるものはブタノール、エチレングリコ
ール等の低級アルコールを出発物質としてこれにプロピ
レングリコールとエチレングリコールとを任意のモル比
で共重合して高分子量化したものである。

ここには特に、その分子量が１００００以上で、且つ１
５℃以上の温度で液状のものをいう。

この分子層がｔｏｏｏｏを超えないものではここに目的
とするｉ！維衣表面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Ｍエステル化合物はその分子構造から高粘
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＾接圧がかか
っ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
る繊維は、糸導ガイド類上を走行する場合には走行摩擦
が高くなり、単糸が糸導ガイド類にとられて毛羽が発生
したり、粘着性スカムとしてのガイド汚れが発生でるな
どの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。従って、本発明の場合低摩擦系潤滑剤の併用
が必要である。

二種の化合物を併用するとそれらが互いに親和性がない
場合は別とじで通常、相溶し合って、せっかく、低摩擦
系の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
ン含有のポリエー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、あらかじめ繊維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＠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ポリ
エー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。

本発明に用いられるポリオキシアルキレン含有のポリエ
ーテル系化合物と非相溶の潤滑剤は分子層が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にはオクチルパル
ミテート、オレイルオレエー１〜．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
肪族系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。中でもそ
の粘度が３００ｃｓｔ　（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
量のポリオキシアルキレン含有のポリエーテル系化合物
（Ａ＞と分子量が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ＮＩＡＮ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、該繊維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
時に付与処理しでもよい。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、結果としては二層
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かかる剤を水に含有さ
せた水系の繊維用処理液として用いてもよく、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、処理液としては本発明の化合物（Ａ　’）および潤
滑剤（８）の他に訓電剤など必要に応じて他の化合物を
ＩＮ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Ｍ重Ｍに対して０．１
〜５重量％が好ましい。付与量は化合物（Ａ＞、′ｍ潤
剤（Ｂ）の各々が繊維重量に対して０．１〜２重呈％程
度の範囲が好ましい。

〈発明の効果さ 本発明は、ｍＨの加工工程で糸導ガイド上を走行する際
、その走行摩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Ｉｉ
Ｈの本来有する高強力、′ｔＩＡモジュラスといった優
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−上に示すように１５００デニール１０００フイラメ
ントの繊維Ｙの両端を一定回転（５００ｒｐｍ）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５００ｇの荷重６を掛けた滑車５に掛ける。

尚Ａ点での１１ｍ１ｔの交差角は４０°とし又！ｆｉｇ
の繰り返し往復ストローク長は５０ｍとした。

このように！ＩＮ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わし、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＄
１ｔＹは糸導ガイド２を経て更にＳ状の張力コンベンセ
ーター３で張力Ｔ１を２０ｇに調整し、表面粗度１１３
の６０φ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／１ｎ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。

（３）　　繊維強力保持率 （１）　　インストロン引張試験機を用い初長２５　ｃ
ｍ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！！雑の強度（１／ｄｅ）を求めた。

０）　インストロン引張試験機を用い１０．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コードの強度（ｇ／ｄｅ）を求め
た。

これらのコードの強度の繊維の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。

を付着せしめて５００℃で熱延伸し非脱落性のベントナ
イト　０．４２％を繊維表面に有するカチオン交換性及
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１０００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上に示す
組成からなる１５％の水系エマルジョンを付着ｊとして
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１〜３．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からなるパ
ラ仝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改液表２のうら比較例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の組成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！ｌｌ１Ｉ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ｌｌ維の交叉点、Ｙは繊維である。 図２はＩ雑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は張力コンペンセー
ター　４は円筒状摩擦体、５は回転ローラー、Ｔ＋　、
Ｔ２は張力測定器である。 特許出願人　　帝　　人　　株　　式　　会　　礼式　
　理　　人　　弁理士　　前　　１）　純　　博図２

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１０００
   ０以上のポリオキシアルキレン含有のポリエーテル系化
   合物からなる被膜を有し、該被膜の上に該ポリエーテル
   系化合物と非相溶でかつ分子量が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。