JPH0651929B2 - 炭素繊維製造用の前駆体繊維用融着防止処理剤 - Google Patents
炭素繊維製造用の前駆体繊維用融着防止処理剤Info
- Publication number
- JPH0651929B2 JPH0651929B2 JP35592592A JP35592592A JPH0651929B2 JP H0651929 B2 JPH0651929 B2 JP H0651929B2 JP 35592592 A JP35592592 A JP 35592592A JP 35592592 A JP35592592 A JP 35592592A JP H0651929 B2 JPH0651929 B2 JP H0651929B2
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- JP
- Japan
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- precursor
- treatment agent
- fusion
- carbon fiber
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- Treatments For Attaching Organic Compounds To Fibrous Goods (AREA)
- Inorganic Fibers (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は炭素繊維製造用の前駆体
繊維用融着防止処理剤（以下単に処理剤と略記する）に
関する。合成繊維の製造において、繊維相互間の接着を
防止することは、その製造の際の種々のトラブル発生を
防止して製造効率を向上し、また製造した繊維の品質を
向上する上で重要である。特に、該合成繊維が接着（融
着）を起こし易く、その融着が上記のようなトラブル発
生や品質に重大な悪影響を及ぼす炭素繊維製造用の前駆
体繊維の場合はなおさらである。アクリル系繊維やピッ
チ系繊維等を前駆体繊維とする炭素繊維は、該前駆体繊
維を酸化性雰囲気下に通常２００〜３００℃で加熱焼成
する耐炎化工程（不融化工程）を経た後、不活性雰囲気
下に７００℃以上の高温で炭素化する炭素化工程を経て
製造されるが、この際に耐炎化工程で前駆体繊維相互間
の融着が起こると、得られる炭素繊維の強度低下等を招
くのである。本発明は炭素繊維の製造においてその前駆
体繊維相互間の融着を防止する処理剤に関するものであ
る。
繊維用融着防止処理剤（以下単に処理剤と略記する）に
関する。合成繊維の製造において、繊維相互間の接着を
防止することは、その製造の際の種々のトラブル発生を
防止して製造効率を向上し、また製造した繊維の品質を
向上する上で重要である。特に、該合成繊維が接着（融
着）を起こし易く、その融着が上記のようなトラブル発
生や品質に重大な悪影響を及ぼす炭素繊維製造用の前駆
体繊維の場合はなおさらである。アクリル系繊維やピッ
チ系繊維等を前駆体繊維とする炭素繊維は、該前駆体繊
維を酸化性雰囲気下に通常２００〜３００℃で加熱焼成
する耐炎化工程（不融化工程）を経た後、不活性雰囲気
下に７００℃以上の高温で炭素化する炭素化工程を経て
製造されるが、この際に耐炎化工程で前駆体繊維相互間
の融着が起こると、得られる炭素繊維の強度低下等を招
くのである。本発明は炭素繊維の製造においてその前駆
体繊維相互間の融着を防止する処理剤に関するものであ
る。
【０００２】
【従来の技術】従来、炭素繊維の製造においてその前駆
体繊維相互間の融着を防止する処理剤として、ホスフェ
ートのアルカリ金属塩、各種カチオン界面活性剤、ポリ
オキシアルキレンエーテル等を使用する例がある。しか
し、これらの従来例には、耐炎化工程でタールを生じた
り、或は耐炎化工程の加熱初期にその大部分が揮散して
しまうため、前駆体繊維相互間の融着を防止することが
できないという欠点がある。そこで従来、上記のような
処理剤の改良品として、オルガノポリシロキサン（特公
昭５１−１２７３９）、微粉砕黒鉛又はカーボンブラッ
ク粒子（特開昭５５−１２８０２０）等を使用する例が
ある。しかし、これらの従来例でも、実際のところ前駆
体繊維相互間の融着を防止するのが誠に不充分という欠
点がある。
体繊維相互間の融着を防止する処理剤として、ホスフェ
ートのアルカリ金属塩、各種カチオン界面活性剤、ポリ
オキシアルキレンエーテル等を使用する例がある。しか
し、これらの従来例には、耐炎化工程でタールを生じた
り、或は耐炎化工程の加熱初期にその大部分が揮散して
しまうため、前駆体繊維相互間の融着を防止することが
できないという欠点がある。そこで従来、上記のような
処理剤の改良品として、オルガノポリシロキサン（特公
昭５１−１２７３９）、微粉砕黒鉛又はカーボンブラッ
ク粒子（特開昭５５−１２８０２０）等を使用する例が
ある。しかし、これらの従来例でも、実際のところ前駆
体繊維相互間の融着を防止するのが誠に不充分という欠
点がある。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】本発明が解決しようと
する課題は、従来の処理剤では、炭素繊維の製造におい
てその前駆体繊維相互間の融着を充分に防止できない点
である。
する課題は、従来の処理剤では、炭素繊維の製造におい
てその前駆体繊維相互間の融着を充分に防止できない点
である。
【０００４】
【課題を解決するための手段】しかして本発明者らは、
以上の観点で鋭意研究した結果、特定の疎水化処理され
たシリカ誘導体とジメチルポリシロキサンとから成る処
理剤が正しく好適であることを見出した。
以上の観点で鋭意研究した結果、特定の疎水化処理され
たシリカ誘導体とジメチルポリシロキサンとから成る処
理剤が正しく好適であることを見出した。
【０００５】すなわち本発明は、シラノール基の水素の
全部又は一部が下記の式１、式２、式３又は式４で示さ
れる基で置換されて疎水化処理されたシリカ誘導体とジ
メチルポリシロキサンとから成ることを特徴とする処理
剤に係る。
全部又は一部が下記の式１、式２、式３又は式４で示さ
れる基で置換されて疎水化処理されたシリカ誘導体とジ
メチルポリシロキサンとから成ることを特徴とする処理
剤に係る。
【０００６】
【式１】
【０００７】
【式２】
【０００８】
【式３】
【０００９】
【式４】
【００１０】本発明におけるシリカ誘導体は、その置換
要部構造を簡単に模式化すると、下記の式５、式６、式
７又は式８のように示される（下記の各式中、横の棒線
はシリカ骨格を表わし、この棒線に結合している酸素原
子はシラノール基から水素原子を式１、式２、式３又は
式４で示される基で置換して除いた残部である）。
要部構造を簡単に模式化すると、下記の式５、式６、式
７又は式８のように示される（下記の各式中、横の棒線
はシリカ骨格を表わし、この棒線に結合している酸素原
子はシラノール基から水素原子を式１、式２、式３又は
式４で示される基で置換して除いた残部である）。
【００１１】
【式５】
【００１２】
【式６】
【００１３】
【式７】
【００１４】
【式８】
【００１５】かかるシリカ誘導体は例えば、シリカ表面
のシラノール基にトリメチルクロロシランやジメチルジ
クロロシラン等を反応させて得ることができる。通常、
その反応率（シラノール基の水素に対する置換率）は、
式１、式２、式３又は式４からどのような基を選んで置
換させるかによっても異なるが、５０〜７０％でよく、
また得られるシリカ誘導体は、前駆体繊維表面への均一
付着性の点で、粒径１μ以下のものが好ましい。
のシラノール基にトリメチルクロロシランやジメチルジ
クロロシラン等を反応させて得ることができる。通常、
その反応率（シラノール基の水素に対する置換率）は、
式１、式２、式３又は式４からどのような基を選んで置
換させるかによっても異なるが、５０〜７０％でよく、
また得られるシリカ誘導体は、前駆体繊維表面への均一
付着性の点で、粒径１μ以下のものが好ましい。
【００１６】本発明に係る処理剤は、以上説明したシリ
カ誘導体、好ましくは０．０５〜２０重量％のシリカ誘
導体とジメチルポリシロキサンとから成るものである。
ジメチルポリシロキサンは、シリカ誘導体に含まれるメ
チル基との親和性が良いためと考えられるが、前駆体繊
維相互間の融着を防止するシリカ誘導体の効果の発現を
助長する。かかるジメチルポリシロキサンは、その粘度
が特に制限されるものではないが、１０００ｃｓｔ以下
のものが好ましく、５０ｃｓｔ以下のものが更に好まし
い（ともに２５℃）。前述したようなシリカ誘導体の効
果の発現を更に助長するからである。
カ誘導体、好ましくは０．０５〜２０重量％のシリカ誘
導体とジメチルポリシロキサンとから成るものである。
ジメチルポリシロキサンは、シリカ誘導体に含まれるメ
チル基との親和性が良いためと考えられるが、前駆体繊
維相互間の融着を防止するシリカ誘導体の効果の発現を
助長する。かかるジメチルポリシロキサンは、その粘度
が特に制限されるものではないが、１０００ｃｓｔ以下
のものが好ましく、５０ｃｓｔ以下のものが更に好まし
い（ともに２５℃）。前述したようなシリカ誘導体の効
果の発現を更に助長するからである。
【００１７】本発明に係る処理剤の前駆体繊維への付与
形態は、ストレート、水分散液又は有機溶剤分散液等、
いずれでもよい。例えば水中に分散させても、また鉱物
油中に分散させてもよく、この際適宜に界面活性剤を使
用してもよいのであるが、シリカ誘導体をジメチルポリ
シロキサン中に分散させた形態のものが、作業性及び特
に所期効果の発現の点で好ましい。また前駆体繊維への
その給油法は、ローラー給油法、スプレー給油法、ガイ
ドオイリング法、浸漬給油法等、いずれでもよい。そし
て前駆体繊維へのその付着量は通常、０．０１〜５重量
％（対前駆体繊維）となるようにする。
形態は、ストレート、水分散液又は有機溶剤分散液等、
いずれでもよい。例えば水中に分散させても、また鉱物
油中に分散させてもよく、この際適宜に界面活性剤を使
用してもよいのであるが、シリカ誘導体をジメチルポリ
シロキサン中に分散させた形態のものが、作業性及び特
に所期効果の発現の点で好ましい。また前駆体繊維への
その給油法は、ローラー給油法、スプレー給油法、ガイ
ドオイリング法、浸漬給油法等、いずれでもよい。そし
て前駆体繊維へのその付着量は通常、０．０１〜５重量
％（対前駆体繊維）となるようにする。
【００１８】
【実施例】表１に記載した実施例１〜６の処理剤及び比
較例１〜５の処理剤それぞれ８５重量部にポリオキシエ
チレン（５モルと１０モルの混合物）ラウリルエーテル
１５重量部を配合した油剤の水乳化液又は水分散液を調
製した。そして、前駆体繊維としてのアクリルフィラメ
ント糸（１６０００デニール／１２０００フィラメン
ト）に前記水乳化液又は水分散液をそれぞれ付着量０．
５±０．１重量％（油剤として）となるように浸漬給油
法で付与した後、乾熱ローラーを用い、１１５℃×４秒
間乾燥してプレカーサートウを調製した。このプレカー
サートウを２４０℃の強制循環式オーブン中で６０分間
処理して耐炎化繊維を得、これを試料としてその耐融着
性を次の方法で評価した。結果を表１に示した。
較例１〜５の処理剤それぞれ８５重量部にポリオキシエ
チレン（５モルと１０モルの混合物）ラウリルエーテル
１５重量部を配合した油剤の水乳化液又は水分散液を調
製した。そして、前駆体繊維としてのアクリルフィラメ
ント糸（１６０００デニール／１２０００フィラメン
ト）に前記水乳化液又は水分散液をそれぞれ付着量０．
５±０．１重量％（油剤として）となるように浸漬給油
法で付与した後、乾熱ローラーを用い、１１５℃×４秒
間乾燥してプレカーサートウを調製した。このプレカー
サートウを２４０℃の強制循環式オーブン中で６０分間
処理して耐炎化繊維を得、これを試料としてその耐融着
性を次の方法で評価した。結果を表１に示した。
【００１９】・耐融着性 試料を２cmに切断し、白紙上で軽く振盪して、耐融着状
態を次の基準で評価した。 ◎：融着なし ○：融着ごく僅かあり △：融着ややあり ×：融着大
態を次の基準で評価した。 ◎：融着なし ○：融着ごく僅かあり △：融着ややあり ×：融着大
【００２０】
【表１】
【００２１】表１において、 シリカ誘導体Ａ：トリメチルクロロシランで疎水化処理
したシリカ誘導体、粒径７ｍμ シリカ誘導体Ｂ：ジメチルジクロロシランで疎水化処理
したシリカ誘導体、粒径１６ｍμ かっこ内数値：２５℃における粘度（ｃｓｔ） 各成分の配合数値：重量部
したシリカ誘導体、粒径７ｍμ シリカ誘導体Ｂ：ジメチルジクロロシランで疎水化処理
したシリカ誘導体、粒径１６ｍμ かっこ内数値：２５℃における粘度（ｃｓｔ） 各成分の配合数値：重量部
【００２２】
【発明の効果】既に明らかなように、以上説明した本発
明には、炭素繊維の製造においてその前駆体繊維相互間
の融着を充分に防止することができるという効果があ
る。
明には、炭素繊維の製造においてその前駆体繊維相互間
の融着を充分に防止することができるという効果があ
る。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｄ０６Ｍ 15/643
Claims (2)
- 【請求項１】 シラノール基の水素の全部又は一部が下
記の式１、式２、式３又は式４で示される基で置換され
て疎水化処理されたシリカ誘導体とジメチルポリシロキ
サンとから成ることを特徴とする炭素繊維製造用の前駆
体繊維用融着防止処理剤。 【式１】 【式２】 【式３】 【式４】 - 【請求項２】 シリカ誘導体が０．０５〜２０重量％含
まれる請求項１記載の炭素繊維製造用の前駆体繊維用融
着防止処理剤。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP35592592A JPH0651929B2 (ja) | 1992-12-18 | 1992-12-18 | 炭素繊維製造用の前駆体繊維用融着防止処理剤 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP35592592A JPH0651929B2 (ja) | 1992-12-18 | 1992-12-18 | 炭素繊維製造用の前駆体繊維用融着防止処理剤 |
Related Parent Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59154415A Division JPS6134284A (ja) | 1984-07-24 | 1984-07-24 | ポリウレタン弾性繊維用解舒性向上処理剤 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05331713A JPH05331713A (ja) | 1993-12-14 |
| JPH0651929B2 true JPH0651929B2 (ja) | 1994-07-06 |
Family
ID=18446443
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP35592592A Expired - Fee Related JPH0651929B2 (ja) | 1992-12-18 | 1992-12-18 | 炭素繊維製造用の前駆体繊維用融着防止処理剤 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0651929B2 (ja) |
-
1992
- 1992-12-18 JP JP35592592A patent/JPH0651929B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH05331713A (ja) | 1993-12-14 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |