JPH02234932A - ゴム補強用耐熱性紡績糸 - 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３００″Ｃ以上の耐熱性を有し、高強度で接着
性能の良好な耐熱紡績糸に関する．〔従来技術］ 耐熱性紡績糸については、特開昭５８−８１８３７号公
報が知られているが、ここでは従来の巻縮トウを短くカ
ットした後、打綿，梳綿，練条，■紡．巻返しといった
煩雑な工程を通して得る紡績糸を改良し、ローラー間で
巻縮の付与されていないトウを１３０　ｍから６０Ｏｎ
＋ｖ＋に牽切しひきつづき連続的に巻縮を付与すること
なく、かつ強く弛緩することなく抱合性を付与して紡績
系を得ている．これにより、従来の紡績糸に比べ強度が
高く耐クリープ性の良好な紡績糸が得られている． しかし、ホースの補強材等の分野では、さらに強度アッ
プ及び接着性の改良か要望されるようになった来た． ［発明が解決しようとする課題］ ポリメタフェニレンイソフタラミド繊維は乾式紡糸法あ
るいは湿式紡糸法により繊維化される場合が殆んどであ
る． この場合、フィラメントにするよりもスフにするのがコ
ストその他の点で有利である．しかしながらスフにする
場合は数万〜数十万デニールというきわめて太いトウを
用い、かつ紡糸工程で完全に溶媒を除去するのが難しい
ために高倍率の延伸が困難であり、どうしても得られる
繊維の物性は、繰返単位から期待される強仲度，ヤング
率に比し、低強仲度，低ヤング率の傾向を示す．さらに
、紡績糸とするためには、このトウに捲縮を付与したの
ち短かくカットし、打綿，梳綿，練条，粗紡，精紡．巻
返しといった煩雑な工程を通す必要がある． その結果、捲縮や繊維配向の乱れを伴うことになり、ど
うしても高仲度低強度化の傾向を示す．さらにこのため
一般に紡績糸にするとクリープによる変形率が大きくな
り易＜２００℃以上の高温雰囲気中では特にその傾向顕
著となり、たとえば高温雰囲気下で使用するバッグフィ
ルターなどに利用することは困雑であった．耐熱性紡績
糸は高温雰囲気下で使用するホースの輔強材としてら利
用されるが、この分野でも従来の耐熱性紡績糸は、強度
が低いうえに、接着性能が十分でないため、これらの改
良が望まれている． ［問題を解決するための手段］ 本発明者らは、全芳香族ボリアミドからなる酎熱性繊維
を用いて、高温雰囲気中でクリープ変形が少なく、従来
の耐熱性紡績糸よりも更に高強度で、補強効果の大きい
紡績系を得ることを目的として検討を重ねた結果、本発
明に到達したものである． すなわち、本発明は、ポリマー繰り返し単位の８５モル
％以上がメタフェニレンイソフタラミドである全芳香族
ボリアミド繊維からなる紡績糸において、単繊維の巻縮
度が１％以下、セクション比率ａが１．５以上．単繊維
の破断強度が６．５＋ｒ／ｄｅ以上、平均繊維長が１３
０〜１５００ｎｎｏであることを特徴とする耐熱性紡績
糸である．紡績糸を横成する単繊維の繊度は０．５〜１
０デニールか好ましい．２００〜３００℃の雰囲気下で
使用する耐熱性ホースの補強材などへの利用を考えると
、単繊維の巻網度を１％以下．セクション比率ａが１．
５以上、単４１ｇ！雄の破断強度が６．５ｇ／ｄｅ以上
、平均繊維長が１３０　ｆｆｌ１以上１５００市以下か
らなる破断強度５．７．／ｄａ以上の紡績糸とする必要
かある．セクション比率ａは単繊維の断面の長径をｂ１
短径をＣとしたときａ　＝　ｂ　／　Ｃ，で表す（図−
１）．ポリメタフエニレンイソフタルアミド繊維の場合
かかる紡績糸は通常の湿式紡糸法あるいは乾式紡糸法，
通常の延伸熱処理法によっては達成することができない
．これを達成するためには、たとえば特開昭６２−２３
１０１４号公報の製法により強度の高い単繊維とする必
要がある．さらにセクション比率ａを１．５以上にする
ためには、口金孔を丸形状としておき特開昭６２−２３
１０１４号公報の実施例１の凝固浴温度を７５℃として
も得られるし、異型口金を使用し異型糸をつくることに
よっても得られる．これらの方法により得た連続糸条を
、これに巻縮を付与することなく目的に応じ平均繊維長
を１３０ｍｓ＋から１５００ｍｍの間の適当な値となる
ように二ヅグローラー間隔を調整して牽切し、ひきつづ
き連続的に巻縮を付与ずることなく、かつ強く弛緩する
ことなく抱合性を付与して紡績糸とすることによりはじ
めて可能となる． また抱合手段としては、インターレース法が好ましいが
、旋回流による毛羽巻付け、捲糸、糊付けなど繊維配列
を強く乱さずに抱合性を付与できるものならばなんでも
よい．ただし、抱合性を付与するときの糸のオーバーフ
ィード率は４％以下にしてなるべく緊張状態を維持する
のが好ましい．すなわち４％を越えて抱合性を付与する
と仲度が高くなり初期ヤング率が低下する．さらに牽切
したのち巻縮を付与することなく牽切後ひきつづいて連
続的に抱合性を付与することが必要である．すなわちタ
ーボステープラーやトウリアクターなどを利用するトウ
紡績方式では牽切したのち捲縮を付与しなければならな
いため捲縮率が１０〜１５％と高くなり本発明の紡績糸
のようにクリープ変形の少ないものが得られない． セクション率ａがゴム補強効果と関係するという予期し
なかった現象は、いまだ解明できていないが、次のよう
に推定される．つまり、従来の巻縮を付与した後、繊維
をカットし、その後紡績糸としたものは、単繊維が密に
集合して紡績糸が構成されているため、ゴムの中へ埋込
んだ場合、ゴムと直接接触する単繊維の割合が少ないた
め、セクション比率ａの効果が発現しない． ところが本発明の紡績糸は、巻縮が実質的にないうえに
空気等で抱合させているだけのなめ、ゴムの中へ埋込ん
だ場合、単繊維がばらけやすく、ゴムと直接接触する単
ｍ維の割合が多くなるため、セクション比率ａが大きく
なると、ｍ維とゴムとの接触チャンスが増加し顕著な効
果が発現すると考えられる． 接着性能向上のためには、セクション比率ａは２．０以
上がさらに好ましい．平均繊維長についても１３０關か
ら１５００關が好ましい．　１３０　ｍｎ未満では繊維
長が短くなり毛羽立ちが多くなり、強度が低目傾向とな
るため好ましくない，　１５００ｍｎを越えると生産設
備が大型化するなめ作業性等に問題が生じやすく、また
１５００ｍｍを越えた場合紡績糸の性能がこれ以上向上
しない．平均繊維長で最も好ましいのは６００　ｍｍか
ら１５００ｍｍの範囲である．本発明における紡績糸の
デニールは２００デニール以上が好ましい．２００デニ
ール末満では牽切時に断糸しやすくなり、糸斑も増加傾
向となる．紡績糸を構成する単糸のデニールは、０．　
５ｄθ以上１０ｄｅ以下が好ましいａ．　０．５ｄｅ未
満では、延伸糸そのものの強度が上がりにくい．またセ
クション比率ａを変更しても、たとえばゴムポースの補
強材として使用した場合その効果が発現しに＜＜ナる．
１０ｄｅを越える場合には、紡績糸を構成する単系数が
減少するなめ、抱合性に問題が生じ、強度が低下傾向と
なり、糸斑も顕著となってくる．単糸デニールの最好適
範囲は０．８ｄｅ以上５ｄｅ以下である．［発明の効果
］ 本発明の耐熱性紡績糸は、高温雰囲気中でクリープ変形
が少なく、従来の耐熱性紡績糸よりも高強度で、袖強性
能が改良されており、ゴムホースの補強材として使用し
た場合その効果が顕著となる． ［実施例］ 以下、実施例により本発明を詳述する．融点または分解
点．強仲度，巻縮度，耐クリープ性．セクション比率ａ
の測定は以下の方法に従った．（１）融点または分解点 ｍｓｉの融点または分解点は、示差熱分析（ＤＴＡ）に
より測定しな． （２）強仲度 ｌＩＩＩ維の強仲度はインストロン引張試１倹機により
測定した． ＋３）　　１１縮度 Ｊ　Ｉ　Ｓ　　１，１０７４　（６１１２）の方法に従
って測定した． （４Ｊ　　耐クリープ性 繊維に５００ケ／ｍの追撚を施した後、乾熱２５０℃の
雰囲気下で０．３１ｒ／ｄの荷重をかけ、２時間後の変
形率を測定した． （５）セクション比率ａ 繊維の断面写真をとり、断面のうちの最長部の長さ（ｂ
）と、最短部の長さ（Ｃ）を実測し、ａ＝　ｂ　／　ｃ
として算出した直をセクション比率ａとした． （ａ　仲長・圧縮耐久率 Ｊ　Ｉ　Ｓ　　Ｌ１０１７のチューブ疲労強さの測定方
法として記載されているＡ法（グッドイヤ法）にて測定 実施ｐＡ１ 特開昭４７−１０８６３号公報に記載の界面重合法によ
り製造された固有粘度［η］　１．４５のポリメタフエ
ニレンイソフタラミド重合体をＮ−メチル−２−ビロリ
ドンからなる溶媒に２０、５重量％の濃度で溶解して紡
糸ドーブを調製し、この紡糸ドープを用いて特公昭４８
−１７５５１号公報に記載の湿式紡糸法に従って、孔径
０．１０ｇの紡糸孔を６０００個設けた紡糸口金から塩
化カルシウム濃度４２％，温度７５℃の塩化カルシウム
水溶液からなる凝固洛中に紡糸しな．凝固した未延伸繊
維は、凝固浴から引出された段階で４５重量％の溶媒を
含んでいた．この未延仲繊維を、第１水洗工程において
、３０重量％の溶媒を含む３０℃の水浴中を通して繊維
中の溶媒含有率を２５重量％に低下させた．次に、この
繊維を第１次温水浴延仲工程において表−１に示す条件
で２段延伸した． 表−１＝第１次温水浴延仲工程 このように第１次温水浴延伸を行った繊維を、第２次水
洗工程において５０℃の水浴中で水洗して溶媒含有率を
１０重量％まで低下させた．引続き、第２次温水浴延伸
工程において９０℃の温水浴中で２、１倍に延仲した後
、１２０’Ｃで乾燥し、次の乾熱延仲工程において３５
０℃の熱板上で１，７倍に延仲した．紡糸後の全延伸倍
率は４．７倍であった．この方法により単糸デニール２
，０のポリメタフェニレンイソフタルアミド繊維を得た
． 該ポリメタフェニレンイソフタラミド繊維を集束して全
デニール１２０００デニールの実質的に巻網を有しない
トウとした．ここでトウに巻縮を付与ずると紡績糸の巻
縮度が１％以上になり易いので好ましくない．ついで該
トウを１８００ｎｆ＋の間隔の一対のローラー間で牽切
比２４倍で牽切し、平均繊維長６９０　ｍｍの短繊維束
とし、下記条件にて抱合性を付与し紡績糸とした． 引取ノズル圧　　　　　；４ｋｒ／ａｌｌ抱合ノズル圧
　　　　　；５ｋｒ／ａＪ糸のオーバーフィード率；３
％ 比較例１ 実施例１と同様にドープを得て湿式紡糸した後、未延伸
繊維を６０℃の温水浴中で水洗して溶媒含有率を８重量
％まで低下せしめた後、９５℃の温水浴中で２．４倍に
延仲し、１３０℃で乾燥後３５０℃の熱板上で１．７５
倍に延伸し単糸デニール２，０のポリメタフェニレンイ
ソフタルアミド織維を得た．この後実施例１と同方法に
て紡績糸を得た．比較例２ 凝固浴の温度を９０℃とした以外は実施例１と同条件に
て紡績糸を得た． 比較例３ 実施例１における延伸後のポリメタフェニレンイソフタ
ルアミド繊維のトゥ（トータルデニール３６万デニール
．単糸デニール２デニール）に押込捲縮を付与した後、
２インチにカットし、通常の紡績工程を通して１０番平
の紡績糸を得た．該紡鯖糸の分解点，巻縮度．セクショ
ン比率ａ．単糸破断強度．紡緒糸破断強度１平均繊維長
．耐クリープ性．該紡績糸を使用した伸長・圧縮耐久率
の測定結果を表−２に示す． 表−２ この表が示すように、セクション比率ａを大きくした場
合、伸長・圧縮耐久率アップか認められる．また紡績糸
破断強度が低いと伸長・圧縮耐久率が低下するので紡績
糸破断強度のアップら要求される．平均繊維長が短い比
較例３では紡績糸破断強度が低いのでセクション比率を
上げているにもかかわらず伸長・圧縮耐久率が低い．

【図面の簡単な説明】

図−１　ｆｉｌ　，　＋２１　，　！３１は各種の繊維
断面を示し、これらの断面のセクション比率ａの測定場
所を示す．本グッドイヤ法により測定

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）ポリマー繰り返し単位の８５モル％以上がメタフ
   ェニレンイソフタラミドである全芳香族ポリアミド繊維
   からなる紡績糸において、単繊維の捲縮度が１％以下、
   セクション比率ａが１：５以上、単繊維の破断強度が６
   ．５ｇ／ｄｅ以上、平均繊維長が１３０〜１５００ｍｍ
   であることとを特徴とする耐熱性紡績糸。