JPH05230715A - 高強力高弾性率繊維の製造方法 - Google Patents
高強力高弾性率繊維の製造方法Info
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- JPH05230715A JPH05230715A JP4069084A JP6908492A JPH05230715A JP H05230715 A JPH05230715 A JP H05230715A JP 4069084 A JP4069084 A JP 4069084A JP 6908492 A JP6908492 A JP 6908492A JP H05230715 A JPH05230715 A JP H05230715A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 耐薬品性、耐摩耗性に優れた高強力・高弾性
率繊維を得る。 【構成】 芯成分（Ａ）が異方性溶融相を形成する芳香
族ポリエステル（ＴＬＣ1と略す）、鞘成分（Ｂ）がポ
リフェニレンサイフアイド（ＰＰＳと略す）に異方性溶
融相を形成する芳香族ポリエステル（ＴＬＣ2と略す）
を１０〜５０ｗｔ％ブレンドしたポリマーからなる芯鞘
複合繊維を製造する方法において、該ＴＬＣ2および該
ＰＰＳとして、ＴＬＣ2とＰＰＳ溶融粘度をそれぞれ
ηT、ηPとするとき、ηT＞ηP−５００（ｐｏｉｓｅ）
であるポリマーを用い、剪断速度（γ）を１０4＜γ＜
１０6（ｓｅｃ-1）で、かつ紡糸ドラフトＤを１０＜Ｄ
＜１００の条件のもとに紡糸する。
率繊維を得る。 【構成】 芯成分（Ａ）が異方性溶融相を形成する芳香
族ポリエステル（ＴＬＣ1と略す）、鞘成分（Ｂ）がポ
リフェニレンサイフアイド（ＰＰＳと略す）に異方性溶
融相を形成する芳香族ポリエステル（ＴＬＣ2と略す）
を１０〜５０ｗｔ％ブレンドしたポリマーからなる芯鞘
複合繊維を製造する方法において、該ＴＬＣ2および該
ＰＰＳとして、ＴＬＣ2とＰＰＳ溶融粘度をそれぞれ
ηT、ηPとするとき、ηT＞ηP−５００（ｐｏｉｓｅ）
であるポリマーを用い、剪断速度（γ）を１０4＜γ＜
１０6（ｓｅｃ-1）で、かつ紡糸ドラフトＤを１０＜Ｄ
＜１００の条件のもとに紡糸する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、耐薬品性、耐摩耗性に
優れた高強力高弾性率繊維を供給するものであり、その
利用分野は、一般産業用資材、特に耐薬品性ロープ、布
帛、バグフィルター等およびＦＲＣ用途、プリント基板
用基布、スクリーン紗等に広く活用されるものである。
優れた高強力高弾性率繊維を供給するものであり、その
利用分野は、一般産業用資材、特に耐薬品性ロープ、布
帛、バグフィルター等およびＦＲＣ用途、プリント基板
用基布、スクリーン紗等に広く活用されるものである。
【０００２】
【従来の技術】異方性溶融相を形成する芳香族ポリエス
テル繊維は、例えば特開昭６１−１７４４０８号公報に
あるように、高強力高弾性率となることが知られてい
る。これらの繊維は、分子鎖が繊維軸方向に高度に配向
しているため繊維軸方向にフィブリルが発達し、高強力
高弾性率を有する繊維となるが、繊維軸に直角な方向で
は弱い分子間力が働くのみで、摩耗により容易にフィブ
リル化が発生し、トラブルの原因となっていた。また、
アルカリ等により加水分解を受け物性低下をおこす欠点
もあった。これらの欠点を改善する目的で、芯成分が異
方性溶融相からなる芳香族ポリエステル、鞘成分がポリ
フェニレンサルファイド（以下ＰＰＳと略す）からなる
複合繊維が、本発明者らにより特開平１−２２９８１５
号公報に提案されている。
テル繊維は、例えば特開昭６１−１７４４０８号公報に
あるように、高強力高弾性率となることが知られてい
る。これらの繊維は、分子鎖が繊維軸方向に高度に配向
しているため繊維軸方向にフィブリルが発達し、高強力
高弾性率を有する繊維となるが、繊維軸に直角な方向で
は弱い分子間力が働くのみで、摩耗により容易にフィブ
リル化が発生し、トラブルの原因となっていた。また、
アルカリ等により加水分解を受け物性低下をおこす欠点
もあった。これらの欠点を改善する目的で、芯成分が異
方性溶融相からなる芳香族ポリエステル、鞘成分がポリ
フェニレンサルファイド（以下ＰＰＳと略す）からなる
複合繊維が、本発明者らにより特開平１−２２９８１５
号公報に提案されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】特開平１−２２９８１
５号公報に記載されている如く、鞘成分をＰＰＳとする
ことで、耐フィブリル化性、摩耗性が改良されるのは事
実であるが、鞘成分のＰＰＳが延伸されていないため、
未結晶化の状態のままであり、そのため、長時間放置し
たり、高温雰囲気にさらされると、結晶化し、ヒビ割
れ、鞘剥離等のトラブルを発生する。また鞘成分は、強
度、弾性率に全く寄与しないため、鞘成分が多くなるほ
ど強度、弾性率が低くなる。本発明は、耐薬品性、耐フ
ィブリル化性を改善し、かつ上記問題を解消した高強力
高弾性率繊維の製造方法を提供するものである。
５号公報に記載されている如く、鞘成分をＰＰＳとする
ことで、耐フィブリル化性、摩耗性が改良されるのは事
実であるが、鞘成分のＰＰＳが延伸されていないため、
未結晶化の状態のままであり、そのため、長時間放置し
たり、高温雰囲気にさらされると、結晶化し、ヒビ割
れ、鞘剥離等のトラブルを発生する。また鞘成分は、強
度、弾性率に全く寄与しないため、鞘成分が多くなるほ
ど強度、弾性率が低くなる。本発明は、耐薬品性、耐フ
ィブリル化性を改善し、かつ上記問題を解消した高強力
高弾性率繊維の製造方法を提供するものである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明は、芯成分が異方
性溶融相を形成し得る芳香族ポリエステル（以下ＴＬＣ
1と略す）、鞘成分がポリフェニンレンサルファイド
（以下ＰＰＳと略す）と異方性溶融相を形成し得る芳香
族ポリエステル（以下ＴＬＣ2と略す）のブレンド物で
あり、鞘成分中におけるＴＬＣ2のブレンド割合が１０
〜５０重量％である芯鞘複合繊維を製造する方法におい
て、該ＴＬＣ2および該ＰＰＳとして、ＴＬＣ2、ＰＰＳ
の温度ＴS、剪断速度１００ｓｅｃ-1で測定した溶融粘
度をηT、ηPとするとき ηT＞ηP−５００ （ｐｏｉｓｅ） （但し、ＴSは、ＴＬＣ2の融点ＭＰが２９０℃以上の場
合はＴS＝ＭＰ＋１０℃、それ以下ではＴS＝３００℃）
であるポリマーを用い、ノズル通過時の剪断速度γを１
０4＜γ＜１０6（ｓｅｃ-1）で吐出し、かつ紡糸ドラフ
トＤを１０＜Ｄ＜１００として紡糸することを特徴とす
る高強力高弾性率繊維の製造方法である。
性溶融相を形成し得る芳香族ポリエステル（以下ＴＬＣ
1と略す）、鞘成分がポリフェニンレンサルファイド
（以下ＰＰＳと略す）と異方性溶融相を形成し得る芳香
族ポリエステル（以下ＴＬＣ2と略す）のブレンド物で
あり、鞘成分中におけるＴＬＣ2のブレンド割合が１０
〜５０重量％である芯鞘複合繊維を製造する方法におい
て、該ＴＬＣ2および該ＰＰＳとして、ＴＬＣ2、ＰＰＳ
の温度ＴS、剪断速度１００ｓｅｃ-1で測定した溶融粘
度をηT、ηPとするとき ηT＞ηP−５００ （ｐｏｉｓｅ） （但し、ＴSは、ＴＬＣ2の融点ＭＰが２９０℃以上の場
合はＴS＝ＭＰ＋１０℃、それ以下ではＴS＝３００℃）
であるポリマーを用い、ノズル通過時の剪断速度γを１
０4＜γ＜１０6（ｓｅｃ-1）で吐出し、かつ紡糸ドラフ
トＤを１０＜Ｄ＜１００として紡糸することを特徴とす
る高強力高弾性率繊維の製造方法である。
【０００５】本発明に用いられる溶融異方性ポリマー
（ＴＬＣ：ＴＬＣ1とＴＬＣ2を含めてＴＬＣと称す）と
しては、例えば、下記に示す反復構成単位の組み合わせ
からなるポリマーが挙げられる。
（ＴＬＣ：ＴＬＣ1とＴＬＣ2を含めてＴＬＣと称す）と
しては、例えば、下記に示す反復構成単位の組み合わせ
からなるポリマーが挙げられる。
【０００６】
【化１】
【０００７】好ましいＴＬＣは、融点ＭＰが２６０〜３
６０℃の範囲のものである。ＭＰの測定は、示差走査熱
量計（メトラー社製ＤＳＣ）で観察される主吸熱ピーク
のピーク温度で行った。ＰＰＳのＭＰは２８０℃であ
り、従って紡糸温度は、２８０℃以上にする必要があ
る。ＴＬＣのＭＰが２６０℃以下となると、複合紡糸性
が劣り、満足な糸とならない、逆に３６０℃を越える
と、ＰＰＳの溶融粘度の低下と、分解のため紡糸が困難
となる。より好ましくはＭＰが２７０〜３２０℃のもの
である。
６０℃の範囲のものである。ＭＰの測定は、示差走査熱
量計（メトラー社製ＤＳＣ）で観察される主吸熱ピーク
のピーク温度で行った。ＰＰＳのＭＰは２８０℃であ
り、従って紡糸温度は、２８０℃以上にする必要があ
る。ＴＬＣのＭＰが２６０℃以下となると、複合紡糸性
が劣り、満足な糸とならない、逆に３６０℃を越える
と、ＰＰＳの溶融粘度の低下と、分解のため紡糸が困難
となる。より好ましくはＭＰが２７０〜３２０℃のもの
である。
【０００８】本発明に用いられる溶融異方性ポリマーと
して最も好ましいのは、下記化２の反復構成単位からな
るポリマーである。
して最も好ましいのは、下記化２の反復構成単位からな
るポリマーである。
【０００９】
【化２】
【００１０】特に上記〔Ｅ〕、〔Ｆ〕の反復構成単位が
８０モル％以上である全芳香族ポリエステルが好まし
い。中でも特に、〔Ｅ〕と〔Ｆ〕の合計量に対する
〔Ｆ〕の反復構成単位が３〜４５モル％である全芳香族
ポリエステルが好ましい。本発明にいう溶融異方性と
は、溶融相において光学的異方性を示すことである。こ
の特性は、例えば、試料をホットステージにのせ、窒素
雰囲気下で昇温加熱し、試料の透過光を観察することに
より認定出来る。
８０モル％以上である全芳香族ポリエステルが好まし
い。中でも特に、〔Ｅ〕と〔Ｆ〕の合計量に対する
〔Ｆ〕の反復構成単位が３〜４５モル％である全芳香族
ポリエステルが好ましい。本発明にいう溶融異方性と
は、溶融相において光学的異方性を示すことである。こ
の特性は、例えば、試料をホットステージにのせ、窒素
雰囲気下で昇温加熱し、試料の透過光を観察することに
より認定出来る。
【００１１】本発明に用いられる溶融異方性ポリマー
（ＴＬＣ）には、本発明の効果を損なわない範囲内で、
ポリエチレンテレフタレート、ポリオレフィン、ポリカ
ーボネート、ポリアリレート、ポリアミド、ポリフェニ
レンサルファイド、、ポリエーテルエステルケトン、フ
ッソ樹脂等の熱可塑性ポリマーを添加しても良い。ま
た、酸化チタンやカオリン、シリカ、酸化バリウム等の
無機物、カーボンブラック、染料や顔料等の着色剤、酸
化防止剤、紫外線吸収剤、光安定剤等の各種添加剤を１
０重量％以内であれば含有しても良い。
（ＴＬＣ）には、本発明の効果を損なわない範囲内で、
ポリエチレンテレフタレート、ポリオレフィン、ポリカ
ーボネート、ポリアリレート、ポリアミド、ポリフェニ
レンサルファイド、、ポリエーテルエステルケトン、フ
ッソ樹脂等の熱可塑性ポリマーを添加しても良い。ま
た、酸化チタンやカオリン、シリカ、酸化バリウム等の
無機物、カーボンブラック、染料や顔料等の着色剤、酸
化防止剤、紫外線吸収剤、光安定剤等の各種添加剤を１
０重量％以内であれば含有しても良い。
【００１２】本発明の鞘成分は、ＰＰＳとＴＬＣ2のブ
レンド物であり、ＴＬＣ2のブレンド割合は１０〜５０
重量％である必要がある。また、ＴＬＣ2とＰＰＳの温
度ＴS、剪断速度１００ｓｅｃ-1で測定した溶融粘度ηT
とηPの間にηT＞ηP−５００（ｐｏｉｓｅ）の関係を
満足することが必要である。この条件を満すときＰＰＳ
が海成分となり、ＴＬＣ2が島成分となる。本発明に言
う溶融粘度（η）とは、東洋精機製キャピログラフ１Ｂ
型を用いて所定の温度で測定したときのγ＝１０００ｓ
ｅｃ-1の時の値を言う。
レンド物であり、ＴＬＣ2のブレンド割合は１０〜５０
重量％である必要がある。また、ＴＬＣ2とＰＰＳの温
度ＴS、剪断速度１００ｓｅｃ-1で測定した溶融粘度ηT
とηPの間にηT＞ηP−５００（ｐｏｉｓｅ）の関係を
満足することが必要である。この条件を満すときＰＰＳ
が海成分となり、ＴＬＣ2が島成分となる。本発明に言
う溶融粘度（η）とは、東洋精機製キャピログラフ１Ｂ
型を用いて所定の温度で測定したときのγ＝１０００ｓ
ｅｃ-1の時の値を言う。
【００１３】本発明においては、鞘成分が従来のブレン
ド物のように単に海島構造を有していると言うだけでは
なく、島成分が繊維軸方向に高度に配向した構造をとる
必要がある。すなわち、ＴＬＣ2からなる島が繊維状と
なり分布することにより鞘成分が、一種の強化プラスチ
ックスの如き構造をとる。そのためには、上記条件を満
足した鞘成分を用い、ノズル通過時の剪断速度（γ）を
１０4＜γ＜１０6（ｓｅｃ-1）、紡糸ドラフト（Ｄ）を
１０＜Ｄ＜１００の条件で紡糸する必要がある。
ド物のように単に海島構造を有していると言うだけでは
なく、島成分が繊維軸方向に高度に配向した構造をとる
必要がある。すなわち、ＴＬＣ2からなる島が繊維状と
なり分布することにより鞘成分が、一種の強化プラスチ
ックスの如き構造をとる。そのためには、上記条件を満
足した鞘成分を用い、ノズル通過時の剪断速度（γ）を
１０4＜γ＜１０6（ｓｅｃ-1）、紡糸ドラフト（Ｄ）を
１０＜Ｄ＜１００の条件で紡糸する必要がある。
【００１４】本発明にいう剪断速度γは、次式により求
めることが出来る。 γ＝４Ｑ／πｒ3（ｓｅｃ-1） 但し ｒ：ノズル孔の横断面積相当円の半径（ｃｍ） Ｑ：単孔当りのポリマー吐出量（ｃｍ3／ｓｅｃ） 本発明に言うドラフト（Ｄ）とは次式で示される値であ
る。 Ｄ＝Ｖｔ／Ｖｏ ただし、Ｖｏ：ノズルを出るポリマーの吐出速度（ｍ／
分） Ｖｔ：紡糸巻取り速度（ｍ／分）
めることが出来る。 γ＝４Ｑ／πｒ3（ｓｅｃ-1） 但し ｒ：ノズル孔の横断面積相当円の半径（ｃｍ） Ｑ：単孔当りのポリマー吐出量（ｃｍ3／ｓｅｃ） 本発明に言うドラフト（Ｄ）とは次式で示される値であ
る。 Ｄ＝Ｖｔ／Ｖｏ ただし、Ｖｏ：ノズルを出るポリマーの吐出速度（ｍ／
分） Ｖｔ：紡糸巻取り速度（ｍ／分）
【００１５】溶融液晶ポリマーは、剪断による分子配向
が著しく、例えば〔Ｅ〕と〔Ｆ〕の７０：３０の共重合
物からなるポリマー（γ）の依存性を図１に示すが、直
線的に溶融粘度が低下し、分子の配向が生じていること
がわかる。γ＜１０4（ｓｅｃ-1）では、分子配向が十
分ではなく、本発明の効果である鞘成分のＴＬＣ2によ
る強化が十分ではない。また１０6（ｓｅｃ-1）以上で
は、ノズル径を更に小さくする必要があり、現実的でな
い。
が著しく、例えば〔Ｅ〕と〔Ｆ〕の７０：３０の共重合
物からなるポリマー（γ）の依存性を図１に示すが、直
線的に溶融粘度が低下し、分子の配向が生じていること
がわかる。γ＜１０4（ｓｅｃ-1）では、分子配向が十
分ではなく、本発明の効果である鞘成分のＴＬＣ2によ
る強化が十分ではない。また１０6（ｓｅｃ-1）以上で
は、ノズル径を更に小さくする必要があり、現実的でな
い。
【００１６】更に吐出された糸条は、１０〜１００倍の
ドラフトがかけられる。Ｄ＜１０では、ＰＰＳのマトリ
ックス内でＴＬＣ2の緩和が生じ補強効果が低下する。
Ｄ＞１００では、芯成分がドラフトの限界となり、断糸
が多発する。本発明において、ＴＬＣ1とＴＬＣ2は同一
ポリマーであっても異なるものであってもよい。しかし
同一ポリマーである場合には、芯成分と鞘成分との間で
剥離が生じにくいことより、この組合せが好ましい。
ドラフトがかけられる。Ｄ＜１０では、ＰＰＳのマトリ
ックス内でＴＬＣ2の緩和が生じ補強効果が低下する。
Ｄ＞１００では、芯成分がドラフトの限界となり、断糸
が多発する。本発明において、ＴＬＣ1とＴＬＣ2は同一
ポリマーであっても異なるものであってもよい。しかし
同一ポリマーである場合には、芯成分と鞘成分との間で
剥離が生じにくいことより、この組合せが好ましい。
【００１７】本発明の芯鞘繊維は、公知の方法、例えば
図２に示されるノズル構造で得られる。得られる繊維の
断面形状としては、例えば図３のものが含まれる。なお
図中、Ａが芯成分ポリマー、Ｂが鞘成分ポリマーであ
る。
図２に示されるノズル構造で得られる。得られる繊維の
断面形状としては、例えば図３のものが含まれる。なお
図中、Ａが芯成分ポリマー、Ｂが鞘成分ポリマーであ
る。
【００１８】かかる条件を採用することにより、鞘成分
が自己強化ポリマーコンポジット構造をとる（ＴＬＣ2
がＰＰＳのマトリックス中で“ｉｎ−ｓｉｔｕ ｆｏｒ
ｍｅｄ ｆｉｂｅｒｓ”構造をとる）ことにより、鞘成
分の強度、耐久性が著しく向上し、芯成分の高強度高弾
性率の特徴に、耐薬品性、耐摩耗性をも具備した、優れ
た繊維となる。
が自己強化ポリマーコンポジット構造をとる（ＴＬＣ2
がＰＰＳのマトリックス中で“ｉｎ−ｓｉｔｕ ｆｏｒ
ｍｅｄ ｆｉｂｅｒｓ”構造をとる）ことにより、鞘成
分の強度、耐久性が著しく向上し、芯成分の高強度高弾
性率の特徴に、耐薬品性、耐摩耗性をも具備した、優れ
た繊維となる。
【００１９】本発明の効果を更に発揮させるためには、
複合比率を０．０５〜０．６とすることである。本発明
に言う複合比率（Ｒ）とは、芯成分の断面積をＡ、鞘成
分の断面積をＢとするときＲ＝Ｂ／（Ａ＋Ｂ）で表わさ
れる。断面積比は、繊維横断面の顕微鏡写真から求めら
れるが、製造時には、芯と鞘の吐出量を体積比で調整す
ることにより行われる。
複合比率を０．０５〜０．６とすることである。本発明
に言う複合比率（Ｒ）とは、芯成分の断面積をＡ、鞘成
分の断面積をＢとするときＲ＝Ｂ／（Ａ＋Ｂ）で表わさ
れる。断面積比は、繊維横断面の顕微鏡写真から求めら
れるが、製造時には、芯と鞘の吐出量を体積比で調整す
ることにより行われる。
【００２０】複合比率が０．０５未満では、鞘成分によ
る被覆が十分ではなく、一部芯が露出したり、摩擦や摩
耗により、剥れたりする場合がある。逆に０．６を越え
ると芯成分が減少し、結果として強度、弾性率の低い繊
維となる。
る被覆が十分ではなく、一部芯が露出したり、摩擦や摩
耗により、剥れたりする場合がある。逆に０．６を越え
ると芯成分が減少し、結果として強度、弾性率の低い繊
維となる。
【００２１】本発明の複合繊維は、紡糸しただけで既に
十分な強度、弾性率を有しているが、弛緩熱処理や緊張
熱処理により性能をさらに向上させることができる。熱
処理は、窒素等の不活性雰囲気や、空気の如き酸素含有
の活性雰囲気中または減圧下で行うことが可能である。
熱処理雰囲気は露点が−４０℃以下の気体が好ましい。
好ましい温度条件としては、鞘成分の融点以下でかつ、
芯成分の融点マイナス４０℃以下から順次昇温して行く
パターンが挙げられる。処理時間は、目的の性能により
数分から数十時間行うことが出来る。
十分な強度、弾性率を有しているが、弛緩熱処理や緊張
熱処理により性能をさらに向上させることができる。熱
処理は、窒素等の不活性雰囲気や、空気の如き酸素含有
の活性雰囲気中または減圧下で行うことが可能である。
熱処理雰囲気は露点が−４０℃以下の気体が好ましい。
好ましい温度条件としては、鞘成分の融点以下でかつ、
芯成分の融点マイナス４０℃以下から順次昇温して行く
パターンが挙げられる。処理時間は、目的の性能により
数分から数十時間行うことが出来る。
【００２２】熱の供給は、気体等の媒体を行う場合、加
熱板、赤外ヒーター等による輻射を利用する方法、熱ロ
ーラ、プレート等に接触して行う方法、高周波等を利用
した内部加熱方法等がある。処理は、目的により、緊張
下あるいは無緊張下で行なわれる。処理の形状は、カセ
状、チーズ状、トウ状（例えば金網等にのせて行う）、
あるいはローラ間の連続処理によって行われる。繊維の
形態は、フィラメント、カットファイバーいずれも可能
である。緊張熱処理は、芯成分の融点より６０℃以上低
い温度で、切断強力の１０〜５０％の張力で行うことが
好都合であり、この処理で弾性率および耐疲労性が更に
改善される。
熱板、赤外ヒーター等による輻射を利用する方法、熱ロ
ーラ、プレート等に接触して行う方法、高周波等を利用
した内部加熱方法等がある。処理は、目的により、緊張
下あるいは無緊張下で行なわれる。処理の形状は、カセ
状、チーズ状、トウ状（例えば金網等にのせて行う）、
あるいはローラ間の連続処理によって行われる。繊維の
形態は、フィラメント、カットファイバーいずれも可能
である。緊張熱処理は、芯成分の融点より６０℃以上低
い温度で、切断強力の１０〜５０％の張力で行うことが
好都合であり、この処理で弾性率および耐疲労性が更に
改善される。
【００２３】本発明によって得られる繊維を用いた産業
上の利用例としては次の様なものが挙げられる。 １．樹脂補強用（カーボン、ガラス繊維との複合化）に
使用されるもの スキー板、ゴルフクラブやゲートボールのヘッドおよび
シャフト、テニスやバトミントンのラケットフレーム、
ヘルメット、バット、メガネフレーム、プリント基盤、
モーター回転子のスロット、絶縁物、パイプ、高圧容
器、自動車、自動二輪車、二輪車、列車、船、飛行機、
宇宙船等の一次あるいは二次構造体 ２．ゴム補強用に使用されるもの タイヤ、ベルト、各種タイミングベルト、ホースのゴム
補強用資材 ３．パルプ状で使用されるもの １）摩耗材（他繊維との混合使用、樹脂の補強）、ブレ
ーキライニング、クラッチフェーシング、軸受け ２）その他 パッキン材、ガスケット、濾過材、研磨材 ４．カットファイバー、チョップドヤーン状で使用され
るもの 紙（絶縁紙、耐熱紙）、スピーカー用振動材、セメント
補強材、樹脂補強材 ５．フィラメント、紡績糸ヤーン状で使用されるもの コントロールケーブル、ヒーター線芯糸、テンションメ
ンバー（光ファイバー、ヘッドホーンコード等）、ロー
プ、コード、ザイル、命綱、釣糸、延網 ６．織物あるいは編物状で使用されるもの スクリーン紗、コンベアベルト、ヨットセール、テン
ト、濾過布、膜類、防弾チョッキ、安全手袋、安全ネッ
ト、耐熱耐炎服、前掛け等保護具、ゴム補強用基布、自
動車、列車、船、飛行機、宇宙船等の内張等が挙げられ
る。
上の利用例としては次の様なものが挙げられる。 １．樹脂補強用（カーボン、ガラス繊維との複合化）に
使用されるもの スキー板、ゴルフクラブやゲートボールのヘッドおよび
シャフト、テニスやバトミントンのラケットフレーム、
ヘルメット、バット、メガネフレーム、プリント基盤、
モーター回転子のスロット、絶縁物、パイプ、高圧容
器、自動車、自動二輪車、二輪車、列車、船、飛行機、
宇宙船等の一次あるいは二次構造体 ２．ゴム補強用に使用されるもの タイヤ、ベルト、各種タイミングベルト、ホースのゴム
補強用資材 ３．パルプ状で使用されるもの １）摩耗材（他繊維との混合使用、樹脂の補強）、ブレ
ーキライニング、クラッチフェーシング、軸受け ２）その他 パッキン材、ガスケット、濾過材、研磨材 ４．カットファイバー、チョップドヤーン状で使用され
るもの 紙（絶縁紙、耐熱紙）、スピーカー用振動材、セメント
補強材、樹脂補強材 ５．フィラメント、紡績糸ヤーン状で使用されるもの コントロールケーブル、ヒーター線芯糸、テンションメ
ンバー（光ファイバー、ヘッドホーンコード等）、ロー
プ、コード、ザイル、命綱、釣糸、延網 ６．織物あるいは編物状で使用されるもの スクリーン紗、コンベアベルト、ヨットセール、テン
ト、濾過布、膜類、防弾チョッキ、安全手袋、安全ネッ
ト、耐熱耐炎服、前掛け等保護具、ゴム補強用基布、自
動車、列車、船、飛行機、宇宙船等の内張等が挙げられ
る。
【００２４】本発明に言うフィブリル化とは、ヤーンを
１００ｇの張力下で三点のチタンガイドに通し、１００
ｍ／ｍｉｎで１時間走行させた時のガイドに付着するフ
ィブリルの量により、多いものを×、全く出ないものを
○、中間を△として評価した。本発明に言う耐疲労性強
力保持率とは、約１５００ｄｒ（５００ｄｒ×３本）の
ヤーンを、下撚２８０Ｔ／ｍ、上撚２８０Ｔ／ｍの双糸
とし、コードをつくり、ゴム中に包埋して行うベルト屈
曲テスト法で２５万回処理した後の強力保持率で評価し
た。
１００ｇの張力下で三点のチタンガイドに通し、１００
ｍ／ｍｉｎで１時間走行させた時のガイドに付着するフ
ィブリルの量により、多いものを×、全く出ないものを
○、中間を△として評価した。本発明に言う耐疲労性強
力保持率とは、約１５００ｄｒ（５００ｄｒ×３本）の
ヤーンを、下撚２８０Ｔ／ｍ、上撚２８０Ｔ／ｍの双糸
とし、コードをつくり、ゴム中に包埋して行うベルト屈
曲テスト法で２５万回処理した後の強力保持率で評価し
た。
【００２５】本発明に言う摩耗性とは、試料ヤーンを１
０本引揃え、反転回転体と他端の滑車とに１．５回ヨリ
合せ、８の字状にセットし滑車に３ｋｇの荷重をかけ、
反転回転体でヤーンを往復ヨリ合せ摩耗させ切断までの
回数を求める繊維間摩耗と、１／１０ｇ／ｄの荷重をか
け、直径１０ｃｍの丸砥石（回転数：１００回／分、接
触角：１００度）で切断までの回数で示すグラインダー
摩耗テストの両者で評価した。
０本引揃え、反転回転体と他端の滑車とに１．５回ヨリ
合せ、８の字状にセットし滑車に３ｋｇの荷重をかけ、
反転回転体でヤーンを往復ヨリ合せ摩耗させ切断までの
回数を求める繊維間摩耗と、１／１０ｇ／ｄの荷重をか
け、直径１０ｃｍの丸砥石（回転数：１００回／分、接
触角：１００度）で切断までの回数で示すグラインダー
摩耗テストの両者で評価した。
【００２６】
【実施例】以下実施例により本発明をより具体的に説明
するが、本発明は、これにより限定されるものではな
い。 実施例１ 芯成分のＴＬＣとして前記構成単位（Ｅ）と（Ｆ）が７
０／３０モル％である全芳香族ポリエステルポリマーを
用いた。このポリマーの物性は、 ηｉｎｈ＝５．６ｄｌ／ｇ，ηT＝２２００ｐｏｉｓｅ
（Ｔｓ＝３００℃） ＭＰ＝２８０℃ である。対数粘度（ηｉｎｈ）は次のようにして求め
た。試料をペンタフルオロフェノールに０．１重量％溶
解し（６０〜８０℃）、６０℃の恒温槽中でウベローデ
型毛管粘度計（例えば高分子学会編“高分子科学実験
法”東京化学同人Ｐ１７９（１９８６）東京）で測定す
る。 ηｉｎｈ＝［ｌｎ（ηｒｅｌ）］／Ｃ 鞘成分は次の物性のＰＰＳに芯成分と同じＴＬＣを２５
％ブレンドしたものを用いた。 ηP＝１３００ｐｏｉｓｅ （ＴS＝３００℃） ＭＰP＝２８０℃
するが、本発明は、これにより限定されるものではな
い。 実施例１ 芯成分のＴＬＣとして前記構成単位（Ｅ）と（Ｆ）が７
０／３０モル％である全芳香族ポリエステルポリマーを
用いた。このポリマーの物性は、 ηｉｎｈ＝５．６ｄｌ／ｇ，ηT＝２２００ｐｏｉｓｅ
（Ｔｓ＝３００℃） ＭＰ＝２８０℃ である。対数粘度（ηｉｎｈ）は次のようにして求め
た。試料をペンタフルオロフェノールに０．１重量％溶
解し（６０〜８０℃）、６０℃の恒温槽中でウベローデ
型毛管粘度計（例えば高分子学会編“高分子科学実験
法”東京化学同人Ｐ１７９（１９８６）東京）で測定す
る。 ηｉｎｈ＝［ｌｎ（ηｒｅｌ）］／Ｃ 鞘成分は次の物性のＰＰＳに芯成分と同じＴＬＣを２５
％ブレンドしたものを用いた。 ηP＝１３００ｐｏｉｓｅ （ＴS＝３００℃） ＭＰP＝２８０℃
【００２７】複合比率Ｒ＝０．２５で図２に示す５０ホ
ールの口金より温度３１０℃で複合紡糸した。ノズル径
は０．１５ｍｍφで、巻取速度１０００ｍ／分で２５０
デニールのフィラメントを得た。このときγ＝２１，９
００ｓｅｃ-1、Ｄ＝４０．７であり、得られた繊維性能
は 強度（ＤＴ） ：１０．５ｇ／ｄ 伸度（ＤＥ） ：２．３％ 弾性率（ＩＭ） ：５０２ｇ／ｄ 断面積比 ：０．２５ 結節強度（ＫＴ） ：６．０ｇ／ｄ ループ強度（ＬＴ）：７．４ｇ／ｄ であった。この繊維を、穴あきアルミボビンに巻き２４
０℃で１時間２６０℃で２時間、２７０℃で４時間、２
７５℃で１０時間Ｎ2ガス中で熱処理した。
ールの口金より温度３１０℃で複合紡糸した。ノズル径
は０．１５ｍｍφで、巻取速度１０００ｍ／分で２５０
デニールのフィラメントを得た。このときγ＝２１，９
００ｓｅｃ-1、Ｄ＝４０．７であり、得られた繊維性能
は 強度（ＤＴ） ：１０．５ｇ／ｄ 伸度（ＤＥ） ：２．３％ 弾性率（ＩＭ） ：５０２ｇ／ｄ 断面積比 ：０．２５ 結節強度（ＫＴ） ：６．０ｇ／ｄ ループ強度（ＬＴ）：７．４ｇ／ｄ であった。この繊維を、穴あきアルミボビンに巻き２４
０℃で１時間２６０℃で２時間、２７０℃で４時間、２
７５℃で１０時間Ｎ2ガス中で熱処理した。
【００２８】得られた熱処理糸の性能は、 ＤＴ＝２３．８ｇ／ｄ ＤＥ＝３．６％ ＩＭ＝５１２ｇ／ｄ ＫＴ＝１１．２ｇ／ｄ ＬＴ＝１５．１ｇ／ｄ であった。
【００２９】上記の紡糸した繊維を同一条件で除湿空気
で熱処理した糸の性能は ＤＴ＝２１．５ｇ／ｄ ＤＥ＝３．６％ ＩＭ＝５１０ｇ／ｄ ＫＴ＝１２．０ｇ／ｄ ＬＴ＝１６．２ｇ／ｄ であった。
で熱処理した糸の性能は ＤＴ＝２１．５ｇ／ｄ ＤＥ＝３．６％ ＩＭ＝５１０ｇ／ｄ ＫＴ＝１２．０ｇ／ｄ ＬＴ＝１６．２ｇ／ｄ であった。
【００３０】実施例２，３、比較例１，２，３ 実施例１において、鞘成分のＴＬＣのブレンド率（Ｂ：
％）を変更した以外、実質的に実施例１と同様の方法で
紡糸し、２５０デニール５０フィラメントの繊維を得
た。
％）を変更した以外、実質的に実施例１と同様の方法で
紡糸し、２５０デニール５０フィラメントの繊維を得
た。
【００３１】
【表１】
【００３２】芯成分単独の繊維である比較例３に対し、
鞘成分がＰＰＳのみの比較例１の強度は約６６％であ
り、鞘成分は強度にほとんど寄与していない。一方実施
例においては、鞘成分にブレンドされたＴＬＣが強化剤
として働くため、２０％以上の強度アップが生じてい
る。しかし、Ｂが６０％の比較例２では、フィブリル化
がやや発生し剥離した部分が見られた。また、これらの
繊維を６ケ月間屋外暴露を行ったところ比較例１の繊維
は、鞘成分に亀裂が発生し、一部落下しているのが見ら
れた。実施例１〜３、比較例２、３には、そのようなこ
とは観察されなかった。次に実施例１と実質的に同じ条
件で熱処理を行ない性能を評価した。
鞘成分がＰＰＳのみの比較例１の強度は約６６％であ
り、鞘成分は強度にほとんど寄与していない。一方実施
例においては、鞘成分にブレンドされたＴＬＣが強化剤
として働くため、２０％以上の強度アップが生じてい
る。しかし、Ｂが６０％の比較例２では、フィブリル化
がやや発生し剥離した部分が見られた。また、これらの
繊維を６ケ月間屋外暴露を行ったところ比較例１の繊維
は、鞘成分に亀裂が発生し、一部落下しているのが見ら
れた。実施例１〜３、比較例２、３には、そのようなこ
とは観察されなかった。次に実施例１と実質的に同じ条
件で熱処理を行ない性能を評価した。
【００３３】
【表２】
【００３４】本発明の繊維は良好な性能を示している。
一方、比較例１の繊維間摩耗とグラインダー摩耗の結果
はバラツキが非常に大きかった。これは、鞘成分が剥離
することに原因していると考えられた。
一方、比較例１の繊維間摩耗とグラインダー摩耗の結果
はバラツキが非常に大きかった。これは、鞘成分が剥離
することに原因していると考えられた。
【００３５】比較例４〜６ 芯成分のＴＬＣとして前記構造単位（Ｅ）と（Ｆ）が７
０／３０モル％である全芳香族ポリエステルポリマーを
用いた。このポリマーの物性は、 ηｉｎｈ＝４．９ｄｌ／ｇ， ηT＝１２００ｐｏｉｓｅ（ＴS＝３００℃） ＭＰ＝２７８℃ である。鞘成分として次の物性のＰＰＳに芯成分と同じ
ＴＬＣを０％、１３％、２５％ブレンドしたものを用い
た。 ηP＝２３００ｐｏｉｓｅ（ＴS＝３００℃） ＭＰ＝２８１℃ 以下、実施例１と全く同じ方法で２５０デニール、５０
フィラメントの繊維を得た。得られた繊維の物性を表３
に示す
０／３０モル％である全芳香族ポリエステルポリマーを
用いた。このポリマーの物性は、 ηｉｎｈ＝４．９ｄｌ／ｇ， ηT＝１２００ｐｏｉｓｅ（ＴS＝３００℃） ＭＰ＝２７８℃ である。鞘成分として次の物性のＰＰＳに芯成分と同じ
ＴＬＣを０％、１３％、２５％ブレンドしたものを用い
た。 ηP＝２３００ｐｏｉｓｅ（ＴS＝３００℃） ＭＰ＝２８１℃ 以下、実施例１と全く同じ方法で２５０デニール、５０
フィラメントの繊維を得た。得られた繊維の物性を表３
に示す
【００３６】
【表３】
【００３７】比較例４に対し、強度、弾性率の向上は全
く見られず本発明のＴＬＣによる補強効果は全く発揮さ
れていない。
く見られず本発明のＴＬＣによる補強効果は全く発揮さ
れていない。
【００３８】
【発明の効果】本発明によって得られる繊維は、鞘成分
がＴＬＣ2で強化されたコンポジットー構造をとってい
るため、高強度、高弾性率、寸法安定性等の性能を保持
し、溶融液晶ポリマーからなる繊維の最大の欠点であっ
た表面フィブリル化、耐摩耗性、耐圧縮疲労性、耐候性
等が著しく改良された繊維である。
がＴＬＣ2で強化されたコンポジットー構造をとってい
るため、高強度、高弾性率、寸法安定性等の性能を保持
し、溶融液晶ポリマーからなる繊維の最大の欠点であっ
た表面フィブリル化、耐摩耗性、耐圧縮疲労性、耐候性
等が著しく改良された繊維である。
【図１】溶融液晶ポリマーの一例の剪断速度と溶融粘度
との関係を示す図である。
との関係を示す図である。
【図２】本発明方法に用いられる紡糸ノズルの一例の断
面図である。
面図である。
【図３】本発明方法で得られる繊維の横断面形状の代表
例を示す。
例を示す。
Ａ： 芯成分ポリマー Ｂ： 鞘成分ポリマー
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 杉田 幸男 岡山県倉敷市酒津1621番地 株式会社クラ レ内
Claims (1)
- 【請求項１】 芯成分が異方性溶融相を形成し得る芳香
族ポリエステル（以下ＴＬＣ1と略す）、鞘成分がポリ
フェニレンサルファイド（以下ＰＰＳと略す）と異方性
溶融相を形成し得る芳香族ポリエステル（以下ＴＣＬ2
と略す）のブレンド物であり、鞘成分中におけるＴＣＬ
2のブレンド割合が１０〜５０重量％である芯鞘複合繊
維を製造する方法において、該ＴＣＬ2および該ＰＰＳ
として、ＴＣＬ2、ＰＰＳの温度ＴS、剪断速度１００ｓ
ｅｃ-1で測定した溶融粘度をそれぞれηT、ηPとすると
き ηT＞ηP−５００ （ｐｏｉｓｅ） （但し、ＴSはＴＣＬ2の融点ＭＰが２９０℃以上の場合
はＴS＝ＭＰ＋１０℃、それ以下ではＴS＝３００℃）で
あるポリマーを用い、ノズル通過時の剪断速度（γ）を
１０4＜γ＜１０6（ｓｅｃ-1）で吐出し、かつ紡糸ドラ
フトＤを１０＜Ｄ＜１００として紡糸することを特徴と
する高強力高弾性率繊維の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4069084A JP3016494B2 (ja) | 1992-02-17 | 1992-02-17 | 高強力高弾性率繊維の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4069084A JP3016494B2 (ja) | 1992-02-17 | 1992-02-17 | 高強力高弾性率繊維の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05230715A true JPH05230715A (ja) | 1993-09-07 |
| JP3016494B2 JP3016494B2 (ja) | 2000-03-06 |
Family
ID=13392374
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4069084A Expired - Fee Related JP3016494B2 (ja) | 1992-02-17 | 1992-02-17 | 高強力高弾性率繊維の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3016494B2 (ja) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH07316926A (ja) * | 1994-05-19 | 1995-12-05 | Kuraray Co Ltd | 芯鞘型複合繊維、及び被覆糸とその製造方法 |
| EP0890444A2 (en) * | 1997-07-10 | 1999-01-13 | Kuraray Co., Ltd. | Screen textile material |
| US6949288B2 (en) | 2003-12-04 | 2005-09-27 | Fiber Innovation Technology, Inc. | Multicomponent fiber with polyarylene sulfide component |
| JP2007126760A (ja) * | 2005-11-01 | 2007-05-24 | Toray Ind Inc | 芯鞘型複合繊維 |
| JP2011168930A (ja) * | 2010-02-22 | 2011-09-01 | Kuraray Co Ltd | 高強力複合繊維およびその製造方法 |
| JP2017166110A (ja) * | 2016-03-18 | 2017-09-21 | 東レ株式会社 | 液晶ポリエステルマルチフィラメント |
| KR20190005021A (ko) * | 2017-07-05 | 2019-01-15 | 주식회사 휴비스 | 폴리페닐렌 설파이드 복합 섬유가 포함된 고무 복합체 |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP6083134B2 (ja) * | 2012-06-08 | 2017-02-22 | スズキ株式会社 | 溶接継手構造 |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01229815A (ja) * | 1988-03-04 | 1989-09-13 | Kuraray Co Ltd | 耐疲労性の改良された高強力高弾性率繊維 |
| JPH03137162A (ja) * | 1989-05-09 | 1991-06-11 | Bayer Ag | 高度流動性ポリ硫化アリーレン成形組成物 |
| JPH03220340A (ja) * | 1990-01-25 | 1991-09-27 | Kuraray Co Ltd | スクリーン紗 |
-
1992
- 1992-02-17 JP JP4069084A patent/JP3016494B2/ja not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01229815A (ja) * | 1988-03-04 | 1989-09-13 | Kuraray Co Ltd | 耐疲労性の改良された高強力高弾性率繊維 |
| JPH03137162A (ja) * | 1989-05-09 | 1991-06-11 | Bayer Ag | 高度流動性ポリ硫化アリーレン成形組成物 |
| JPH03220340A (ja) * | 1990-01-25 | 1991-09-27 | Kuraray Co Ltd | スクリーン紗 |
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| JPH07316926A (ja) * | 1994-05-19 | 1995-12-05 | Kuraray Co Ltd | 芯鞘型複合繊維、及び被覆糸とその製造方法 |
| EP0890444A2 (en) * | 1997-07-10 | 1999-01-13 | Kuraray Co., Ltd. | Screen textile material |
| EP0890444A3 (en) * | 1997-07-10 | 1999-05-12 | Kuraray Co., Ltd. | Screen textile material |
| US5981408A (en) * | 1997-07-10 | 1999-11-09 | Kuraray Co.,Ltd. | Screen textile material |
| US6949288B2 (en) | 2003-12-04 | 2005-09-27 | Fiber Innovation Technology, Inc. | Multicomponent fiber with polyarylene sulfide component |
| JP2007126760A (ja) * | 2005-11-01 | 2007-05-24 | Toray Ind Inc | 芯鞘型複合繊維 |
| JP2011168930A (ja) * | 2010-02-22 | 2011-09-01 | Kuraray Co Ltd | 高強力複合繊維およびその製造方法 |
| JP2017166110A (ja) * | 2016-03-18 | 2017-09-21 | 東レ株式会社 | 液晶ポリエステルマルチフィラメント |
| KR20190005021A (ko) * | 2017-07-05 | 2019-01-15 | 주식회사 휴비스 | 폴리페닐렌 설파이드 복합 섬유가 포함된 고무 복합체 |
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3016494B2 (ja) | 2000-03-06 |
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