JPH0670284B2 - 非線状芳香族ポリアミド繊維または繊維集合体およびその製造法 - Google Patents
非線状芳香族ポリアミド繊維または繊維集合体およびその製造法Info
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- JPH0670284B2 JPH0670284B2 JP2501351A JP50135190A JPH0670284B2 JP H0670284 B2 JPH0670284 B2 JP H0670284B2 JP 2501351 A JP2501351 A JP 2501351A JP 50135190 A JP50135190 A JP 50135190A JP H0670284 B2 JPH0670284 B2 JP H0670284B2
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Description
【発明の詳細な説明】 本発明は非線状形態をもつ芳香族ポリアミド繊維または
繊維集合体およびその製造法に関し、本発明の非線状芳
香族ポリアミド繊維はパラ系芳香族ポリアミドからな
り、曲げ又は捲縮を有し、繊維が実質的に永久に熱固定
されて且つ少なくとも部分的に炭化されており、鋭いＶ
型の曲げおよびフィブリルを有さず、周囲温度で測定し
たとき1.2:1より大きい可逆的たわみ比を有し、そして
式 （式中のＳは曲げひずみ％であり、ｒは繊維半径であ
り、Ｒは曲げ（捲縮）の曲率半径である。）によって決
定される曲げひずみ値が50％未満であるであることを特
徴とする。これらの繊維はまた従来技術の機械的に捲縮
された繊維よりもすぐれた改良された強度を有する。
繊維集合体およびその製造法に関し、本発明の非線状芳
香族ポリアミド繊維はパラ系芳香族ポリアミドからな
り、曲げ又は捲縮を有し、繊維が実質的に永久に熱固定
されて且つ少なくとも部分的に炭化されており、鋭いＶ
型の曲げおよびフィブリルを有さず、周囲温度で測定し
たとき1.2:1より大きい可逆的たわみ比を有し、そして
式 （式中のＳは曲げひずみ％であり、ｒは繊維半径であ
り、Ｒは曲げ（捲縮）の曲率半径である。）によって決
定される曲げひずみ値が50％未満であるであることを特
徴とする。これらの繊維はまた従来技術の機械的に捲縮
された繊維よりもすぐれた改良された強度を有する。
従来技術はポリアクリロニトリル（PAN）のようなポリ
マー組成物から通常の紡糸技術によつて製造した、次い
でマルチ繊維集合体たとえばトウに収集することのでき
る、そしてその後に酸化的に安定化しうる繊維の製造法
を一般的に開示している。このような繊維は次いで炭化
処理を受けて非線状形態をもつ繊維を与えることができ
る。
マー組成物から通常の紡糸技術によつて製造した、次い
でマルチ繊維集合体たとえばトウに収集することのでき
る、そしてその後に酸化的に安定化しうる繊維の製造法
を一般的に開示している。このような繊維は次いで炭化
処理を受けて非線状形態をもつ繊維を与えることができ
る。
従来技術はまた高い引張り強度をもつ線状芳香族ポリア
ミド繊維も開示している。このような繊維にある程度の
電気伝導性および「グラフアイト性」を与えるために、
高温を適用して高度の炭化を得ることが必要である。然
しながら、このような高温処理から製造した繊維は非常
に脆くて、応力たとえば繊維のくりかえしの曲げに耐え
ることができず、このことは繊維が700℃より高い温度
にさらされたときに特にいえる。
ミド繊維も開示している。このような繊維にある程度の
電気伝導性および「グラフアイト性」を与えるために、
高温を適用して高度の炭化を得ることが必要である。然
しながら、このような高温処理から製造した繊維は非常
に脆くて、応力たとえば繊維のくりかえしの曲げに耐え
ることができず、このことは繊維が700℃より高い温度
にさらされたときに特にいえる。
米国特許第4,120,914号にはポリ（ｐ−フエニレンテレ
フタルアミド）の高度捲縮繊維の製造が記載されている
が、この繊維は捲縮の結果として、繊維強度のかなりな
低下をもたらす機械的損傷を受ける。捲縮は水蒸気スト
ウフアー・ボツクス捲縮器によつて行なわれる。
フタルアミド）の高度捲縮繊維の製造が記載されている
が、この繊維は捲縮の結果として、繊維強度のかなりな
低下をもたらす機械的損傷を受ける。捲縮は水蒸気スト
ウフアー・ボツクス捲縮器によつて行なわれる。
ストウフアー・ボツクス捲縮は繊維に鋭いＶ型の曲げの
生成をもたらし、曲げられた繊維の外側部分は苛酷な応
力により損傷を受け、曲げられた繊維の下側は苛酷な圧
縮により損傷を受ける。それ故、これらの鋭い曲げは、
フイブリル化を包含する繊維のひどい弱化部分の原因で
ある。これらの繊維は曲げひずみの増大を受け、特に剛
性のある硬くて脆い又は後に熱処理される繊維につい
て、許容しえない繊維の破断をもたらす。
生成をもたらし、曲げられた繊維の外側部分は苛酷な応
力により損傷を受け、曲げられた繊維の下側は苛酷な圧
縮により損傷を受ける。それ故、これらの鋭い曲げは、
フイブリル化を包含する繊維のひどい弱化部分の原因で
ある。これらの繊維は曲げひずみの増大を受け、特に剛
性のある硬くて脆い又は後に熱処理される繊維につい
て、許容しえない繊維の破断をもたらす。
Hallらの“Effects of Excessire Crimp on the Textil
e Strength and Compressive Prope-rties of Polyeste
r Fibers"と題するJournal of Applied Polymer Scienc
e,Vol.15、pp1539−2544中の報文には、ポリエステル繊
維ならびに他の人造繊維の鋭い捲縮の効果が記載されて
いる。Ｖ型捲縮に見出されるような過度の捲縮は、繊維
の表面損傷および強度と伸びの性質の減少、すなわち繊
維を張力下に置いたときの繊維の破断、をもたらす。
e Strength and Compressive Prope-rties of Polyeste
r Fibers"と題するJournal of Applied Polymer Scienc
e,Vol.15、pp1539−2544中の報文には、ポリエステル繊
維ならびに他の人造繊維の鋭い捲縮の効果が記載されて
いる。Ｖ型捲縮に見出されるような過度の捲縮は、繊維
の表面損傷および強度と伸びの性質の減少、すなわち繊
維を張力下に置いたときの繊維の破断、をもたらす。
米国特許第4,752,514号（発明者 ウインドレイ）には
ストウフアー・ボツクス捲縮から生じる芳香族ポリアミ
ド繊維の損傷が写真で示されている。
ストウフアー・ボツクス捲縮から生じる芳香族ポリアミ
ド繊維の損傷が写真で示されている。
米国特許第4,401,588号（発明者 ターナー）には繊維
を不活性雰囲気中で850℃〜950℃の温度に加熱すること
によるアラミド繊維からの活性炭素織物の製造法が記載
されている。
を不活性雰囲気中で850℃〜950℃の温度に加熱すること
によるアラミド繊維からの活性炭素織物の製造法が記載
されている。
米国特許第3,560,135号（発明者 ハン）には機械的に
捲縮したポリアミド繊維を257℃〜400℃の温度に１〜10
分間加熱すると繊維の加水分解耐性および溶媒耐性が増
大することが記載されている。然しながら、捲縮および
フイブリル存在の結果として、強度損失がある。
捲縮したポリアミド繊維を257℃〜400℃の温度に１〜10
分間加熱すると繊維の加水分解耐性および溶媒耐性が増
大することが記載されている。然しながら、捲縮および
フイブリル存在の結果として、強度損失がある。
米国特許第4,193,252号（発明者 シエフアード等）に
は安定化レーヨンからの部分炭化および炭素（グラフア
イト）繊維の製造法が記載されている。部分炭化および
炭化レーヨン繊維は可逆的にたわみを保持せず、張力下
に容易に破壊し、そして比較的低温において又は張力下
で捲縮もしくはねじれが弛緩することが見出された。更
に重要なことに、これらの繊維は可燃性である。
は安定化レーヨンからの部分炭化および炭素（グラフア
イト）繊維の製造法が記載されている。部分炭化および
炭化レーヨン繊維は可逆的にたわみを保持せず、張力下
に容易に破壊し、そして比較的低温において又は張力下
で捲縮もしくはねじれが弛緩することが見出された。更
に重要なことに、これらの繊維は可燃性である。
米国特許第4,642,664号（発明者 ゴールドバーク等）
には部分炭化芳香族ポリアミドを電気的装置中の導体と
して使用することが記載されている。然しながら、この
特許には400℃より高い温度に熱処理された線状繊維の
みが記載されているにすぎない。
には部分炭化芳香族ポリアミドを電気的装置中の導体と
して使用することが記載されている。然しながら、この
特許には400℃より高い温度に熱処理された線状繊維の
みが記載されているにすぎない。
欧州特許公報第0,199,567号〔発明者 マツカラフ等;19
86年10月29日発行；発明の名称“Carbonaceous Fiber w
ith Spring−Like Rever-sible Deflection and Method
of Mannfacture"〕にはポリアクリロニトリルのような
ポリマー前駆体繊維から誘導された非線状炭素質繊維が
記載されている。これらの繊維は本発明の非線状芳香族
ポリアミドとブレンドして使用することができる。
86年10月29日発行；発明の名称“Carbonaceous Fiber w
ith Spring−Like Rever-sible Deflection and Method
of Mannfacture"〕にはポリアクリロニトリルのような
ポリマー前駆体繊維から誘導された非線状炭素質繊維が
記載されている。これらの繊維は本発明の非線状芳香族
ポリアミドとブレンドして使用することができる。
本発明の繊維はより大きな相対強度および摩滅抵抗によ
つてポリアクリロニトリル基材繊維から誘導された炭素
繊維よりすぐれているものとして区別される。また、本
発明で用いるｐ−アラミドから製造した繊維は「液晶」
である。ここに使用する「液晶」なる用語は固体と液体
との間の中間もしくはメソ形態の状態にある有機化合物
に対して適用する。
つてポリアクリロニトリル基材繊維から誘導された炭素
繊維よりすぐれているものとして区別される。また、本
発明で用いるｐ−アラミドから製造した繊維は「液晶」
である。ここに使用する「液晶」なる用語は固体と液体
との間の中間もしくはメソ形態の状態にある有機化合物
に対して適用する。
ここに使用する「均一な直径」なる用語は捲縮前の延伸
時の繊維の直径に関する。この繊維は通常の繊維処理操
作中に普通に存在する微小の変動を含むことがあるけれ
ども、このような僅かな変動は繊維直径の均一性を決定
する上で無視することができる。
時の繊維の直径に関する。この繊維は通常の繊維処理操
作中に普通に存在する微小の変動を含むことがあるけれ
ども、このような僅かな変動は繊維直径の均一性を決定
する上で無視することができる。
ここに使用する「捲縮」または「捲縮した部分」なる用
語は繊維に付与される非線状部分、ちぢれ、曲げ、もし
くはしわのことをいう。本発明の捲縮繊維は正弦波、コ
イル状、またはそれらの組合せのような種々の形態を含
む。
語は繊維に付与される非線状部分、ちぢれ、曲げ、もし
くはしわのことをいう。本発明の捲縮繊維は正弦波、コ
イル状、またはそれらの組合せのような種々の形態を含
む。
ここに使用する「非線状」なる用語は上記定義のように
捲縮されたがＶ型の曲がりもしくはフイブリルのない繊
維または繊維構造物に適用される。
捲縮されたがＶ型の曲がりもしくはフイブリルのない繊
維または繊維構造物に適用される。
非線状繊維の可逆的たわみは２つの要素すなわち凝似伸
びおよび繊維の伸びを含むことを理由すべきである。凝
似伸びは繊維の非線状形体の伸びから生ずるのに対し
て、繊維の伸びは繊維が線状になつた後の繊維の破断ま
での伸びである。
びおよび繊維の伸びを含むことを理由すべきである。凝
似伸びは繊維の非線状形体の伸びから生ずるのに対し
て、繊維の伸びは繊維が線状になつた後の繊維の破断ま
での伸びである。
更に詳しくは、ここに使用する「凝似伸び」なる用語は
繊維が線状形態にまで真直ぐにされたとき、その捲縮お
よび／または凝似撚りの結果としての非線状繊維の伸び
に適用される。
繊維が線状形態にまで真直ぐにされたとき、その捲縮お
よび／または凝似撚りの結果としての非線状繊維の伸び
に適用される。
捲縮の鋭さはその曲げひずみの語で定量化することがで
きる。ここに使用する「曲げひずみ」なる用語は The Textile Institute,Manchester,1975年第407−409
頁のW.E.MortonおよびJ.W.S.Hearleの「Physical Prope
rties of Textile Fibers」に定義されているとおりで
ある。繊維の％曲げひずみは次式によつて定義すること
ができる。
きる。ここに使用する「曲げひずみ」なる用語は The Textile Institute,Manchester,1975年第407−409
頁のW.E.MortonおよびJ.W.S.Hearleの「Physical Prope
rties of Textile Fibers」に定義されているとおりで
ある。繊維の％曲げひずみは次式によつて定義すること
ができる。
ただしＳは％曲げひずみであり、ｒは繊維の半径であ
り、Ｒは曲げ（捲縮）の曲率半径である。すなわち、中
性の面が繊維の中心にとどまつているならば、曲げの外
側で正であり曲げの内側で負である最大％引張り伸びは
繊維の円形断面中でX/R×100に等しい。
り、Ｒは曲げ（捲縮）の曲率半径である。すなわち、中
性の面が繊維の中心にとどまつているならば、曲げの外
側で正であり曲げの内側で負である最大％引張り伸びは
繊維の円形断面中でX/R×100に等しい。
「炭素質繊維」なる用語はもとの芳香族ポリアミド繊維
の炭素含量が繊維の熱処理によつて生ずる非可逆化学反
応の結果として増大したことを意味するように理解され
る。
の炭素含量が繊維の熱処理によつて生ずる非可逆化学反
応の結果として増大したことを意味するように理解され
る。
芳香族ポリアミド繊維は繊維の炭素含量を増大させる時
間高温で繊維を熱処理することによつて炭化もしくは部
分炭化しうることが理解される。すなわち、米国特許第
4,642,644号に記載されているような繊維はそれらが部
分炭化または完全炭化されるまで熱処理することができ
る。
間高温で繊維を熱処理することによつて炭化もしくは部
分炭化しうることが理解される。すなわち、米国特許第
4,642,644号に記載されているような繊維はそれらが部
分炭化または完全炭化されるまで熱処理することができ
る。
ここに使用する「安定化」なる用語は酸素雰囲気中で代
表的には約400℃未満の温度において、好ましくは175℃
〜400℃の温度において、繊維を酸化させるに十分な時
間酸化される芳香族ポリアミド繊維もしくは繊維構造物
に適用される。この繊維は酸化性雰囲気におけるよりも
むしろ化学的酸化剤によつて低温において酸化させうる
ことが理解されるであろう。
表的には約400℃未満の温度において、好ましくは175℃
〜400℃の温度において、繊維を酸化させるに十分な時
間酸化される芳香族ポリアミド繊維もしくは繊維構造物
に適用される。この繊維は酸化性雰囲気におけるよりも
むしろ化学的酸化剤によつて低温において酸化させうる
ことが理解されるであろう。
本発明の繊維は安定化した又は安定化していない芳香族
ポリアミド前駆体繊維から製造することができる。
ポリアミド前駆体繊維から製造することができる。
ここに使用する「可逆的たわみ」もしくは「加工性たわ
み」なる用語はらせん又は正弦波の圧縮バネに適用され
る。「Mechanical Design-Theory and Parti-cles」マ
クミラン・パブリツシング・カンパニー1975年刊行；第
719−748頁特にセクシヨン14−２ 第721−724頁参照。
み」なる用語はらせん又は正弦波の圧縮バネに適用され
る。「Mechanical Design-Theory and Parti-cles」マ
クミラン・パブリツシング・カンパニー1975年刊行；第
719−748頁特にセクシヨン14−２ 第721−724頁参照。
ここに使用する「実質的に永久固定」なる用語は捲縮さ
れるまで以下に述べる条件下で処理した且つ高度の非線
状を有する、すなわち実質的に線状形に然し繊維の引張
り強度を越えることなしに延伸したとき、繊維がひとた
びその張力が解放されたならばもとの非線状形に戻るよ
うな弾性と柔軟性を有する、条件下で熱処理した非線状
芳香族ポリアミド繊維に適用される。この用語は繊維が
破断なしに多数サイクルにわたつて延伸と解放をくりか
えしうることをも意味する。
れるまで以下に述べる条件下で処理した且つ高度の非線
状を有する、すなわち実質的に線状形に然し繊維の引張
り強度を越えることなしに延伸したとき、繊維がひとた
びその張力が解放されたならばもとの非線状形に戻るよ
うな弾性と柔軟性を有する、条件下で熱処理した非線状
芳香族ポリアミド繊維に適用される。この用語は繊維が
破断なしに多数サイクルにわたつて延伸と解放をくりか
えしうることをも意味する。
ここに使用する「繊維構造体」とは多数のフイラメント
から成る繊維のトウ、ヤーン、多数のもつれた非線状芳
香族ポリアミド繊維（ウール状綿毛様物質を形成）、バ
ツテイング、不織繊維のウエブ、編んだ又は織つた布ま
たは生地などに適用される。更に詳しくは、本発明の繊
維構造物は、特にウール状綿毛様物質の形状にあると
き、軽量で弾力性があり且つ圧縮性である。この綿毛様
物質は室温において良好な形状と容積の保持性をもち、
繊維の破断なしに多数回の圧縮と圧縮解放のサイクルに
対して安定である。
から成る繊維のトウ、ヤーン、多数のもつれた非線状芳
香族ポリアミド繊維（ウール状綿毛様物質を形成）、バ
ツテイング、不織繊維のウエブ、編んだ又は織つた布ま
たは生地などに適用される。更に詳しくは、本発明の繊
維構造物は、特にウール状綿毛様物質の形状にあると
き、軽量で弾力性があり且つ圧縮性である。この綿毛様
物質は室温において良好な形状と容積の保持性をもち、
繊維の破断なしに多数回の圧縮と圧縮解放のサイクルに
対して安定である。
KEVLAR−29（イー・アイ・デユポン・ド・ヌムール・ア
ンド・カンパニーの商標）は400,000psi（2.758GPa）と
いう高い引張り強度をもつが９×106psi（62GPa）とい
う中程度のモジユラスと4.0％の破断時の伸びをもつｐ
−アラミドである。
ンド・カンパニーの商標）は400,000psi（2.758GPa）と
いう高い引張り強度をもつが９×106psi（62GPa）とい
う中程度のモジユラスと4.0％の破断時の伸びをもつｐ
−アラミドである。
KEVLAR−49（イー・アイ・デユポン・ド・ヌムール・ア
ンド・カンパニーの商標）はKEVLAR−29と同様の高い引
張り強度をもつが18×10psi（124GPa）という更に高い
モジユラスと2.5％の破断時の伸びをもつｐ−アラミド
である。
ンド・カンパニーの商標）はKEVLAR−29と同様の高い引
張り強度をもつが18×10psi（124GPa）という更に高い
モジユラスと2.5％の破断時の伸びをもつｐ−アラミド
である。
フィラメントやトウのような撚りのないパラ系芳香族ポ
リアミド繊維にはＶ型の曲げ、フイブリルまたは他の損
傷なしに捲縮または非線状形態を付与することができる
ということが今や発見された。本発明の繊維は機械的性
質の損失を示さず、従つて新規で予想外の性質と能力を
もつ新規な繊維または繊維構造体を与える。また、本発
明の捲縮または非線状の芳香族ポリアミド繊維は綿毛様
物質の形体にあるとき、従来技術により繊維がＶ型の曲
げを備えるか又はそうでなければ破損されるギア捲縮ま
たはストウフアー・ボツクス捲縮法を受けた従来技術の
繊維に比べて、すぐれたロフトおよび圧縮を提供する。
リアミド繊維にはＶ型の曲げ、フイブリルまたは他の損
傷なしに捲縮または非線状形態を付与することができる
ということが今や発見された。本発明の繊維は機械的性
質の損失を示さず、従つて新規で予想外の性質と能力を
もつ新規な繊維または繊維構造体を与える。また、本発
明の捲縮または非線状の芳香族ポリアミド繊維は綿毛様
物質の形体にあるとき、従来技術により繊維がＶ型の曲
げを備えるか又はそうでなければ破損されるギア捲縮ま
たはストウフアー・ボツクス捲縮法を受けた従来技術の
繊維に比べて、すぐれたロフトおよび圧縮を提供する。
本発明の方法は繊維を織物に加工するのに必要な凝似延
伸性を少なくとも有するｐ−アラミドのような芳香族ポ
リアミド繊維を提供する。えられる非線状繊維は、ヤー
ンまたは綿毛様物質の形体にあるとき、ギア捲縮機構に
よつて繊維に加わる高いギア圧力により鋭い曲げ、フイ
ブリルなどをもつ機械的捲縮繊維について生ずるような
弱点を発生することなしに改良されたロフト、嵩高性お
よび摩擦をもつ。このような繊維の損傷はゴーグ部分、
ひどく圧縮もしくは応力を受けた部分、フイブリル、し
わ又はひび割れ部分などをもつ繊維に一般に認められ
る。
伸性を少なくとも有するｐ−アラミドのような芳香族ポ
リアミド繊維を提供する。えられる非線状繊維は、ヤー
ンまたは綿毛様物質の形体にあるとき、ギア捲縮機構に
よつて繊維に加わる高いギア圧力により鋭い曲げ、フイ
ブリルなどをもつ機械的捲縮繊維について生ずるような
弱点を発生することなしに改良されたロフト、嵩高性お
よび摩擦をもつ。このような繊維の損傷はゴーグ部分、
ひどく圧縮もしくは応力を受けた部分、フイブリル、し
わ又はひび割れ部分などをもつ繊維に一般に認められ
る。
本発明によれば捲縮もしくは非線状の形態、10:1より大
きい縦横比、および方程式 によつて決定される曲げひずみ値50未満をもつ芳香族ポ
リアミド繊維が提供される。
きい縦横比、および方程式 によつて決定される曲げひずみ値50未満をもつ芳香族ポ
リアミド繊維が提供される。
本発明の別の面によれば、非線状形態および方程式 によつて決定される曲げひずみ値50％未満をもつ多数の
芳香族ポリアミド繊維を含む繊維質構造体が提供され
る。
芳香族ポリアミド繊維を含む繊維質構造体が提供され
る。
本発明の更にもう１つの面によれば、繊維に鋭いＶ型の
曲げ又はフィブリルを付与することなく繊維に非線状形
態を付与し、繊維に張力を適用せずに弛緩状態で非水性
雰囲気中に200℃より高く且つ繊維を少なくとも部分的
に炭化し且つ周囲温度で測定したとき式 （式中のＳは曲げひずみであり、ｒは繊維半径であり、
Ｒは曲げ（捲縮）の曲率半径である。）によって決定さ
れるひずみ値が50％未満であるよう該繊維を実質的に永
久に熟固定せしめる温度で該繊維を加熱する工程からな
ることを特徴とする、曲げまたは捲縮を有する非線状芳
香族ポリアミド繊維の製造法が提供される。この場合供
する繊維はフィラメントやトウの形態によって代表され
る撚りのない状態のパラ系芳香族ポリアミド繊維である
ことを要し、スパンヤーンのような撚りのある繊維を用
いた場合には本発明の構造特性をもつ非線状繊維は得ら
れない。
曲げ又はフィブリルを付与することなく繊維に非線状形
態を付与し、繊維に張力を適用せずに弛緩状態で非水性
雰囲気中に200℃より高く且つ繊維を少なくとも部分的
に炭化し且つ周囲温度で測定したとき式 （式中のＳは曲げひずみであり、ｒは繊維半径であり、
Ｒは曲げ（捲縮）の曲率半径である。）によって決定さ
れるひずみ値が50％未満であるよう該繊維を実質的に永
久に熟固定せしめる温度で該繊維を加熱する工程からな
ることを特徴とする、曲げまたは捲縮を有する非線状芳
香族ポリアミド繊維の製造法が提供される。この場合供
する繊維はフィラメントやトウの形態によって代表され
る撚りのない状態のパラ系芳香族ポリアミド繊維である
ことを要し、スパンヤーンのような撚りのある繊維を用
いた場合には本発明の構造特性をもつ非線状繊維は得ら
れない。
本発明の繊維はまた機械的に捲縮した繊維よりも改良さ
れた強度を与える。本発明の繊維の強度は少なくとも約
18g/dn、好ましくは18〜25g/dnまたはそれ以上である。
れた強度を与える。本発明の繊維の強度は少なくとも約
18g/dn、好ましくは18〜25g/dnまたはそれ以上である。
本発明の繊維は室温で測定したときその可逆的たわみを
保持する。繊維は100℃を越えて130℃までの温度で測定
したときその可逆的たわみ特性を依然として保持した。
然しながら、100〜130℃の高温で測定したときの可逆的
たわみは選ばれる特定の芳香族ポリアミドおよび他の物
理的特性たとえば繊維の直径に依存する。高温とは本発
明の非線状繊維がいづれかの洗浄または繊維処理操作に
おいて普通に遭遇する温度である。
保持する。繊維は100℃を越えて130℃までの温度で測定
したときその可逆的たわみ特性を依然として保持した。
然しながら、100〜130℃の高温で測定したときの可逆的
たわみは選ばれる特定の芳香族ポリアミドおよび他の物
理的特性たとえば繊維の直径に依存する。高温とは本発
明の非線状繊維がいづれかの洗浄または繊維処理操作に
おいて普通に遭遇する温度である。
有利には、本発明の繊維はそれらのそれぞれの曲げ部分
において実質的に繊維直径の変動がない。特に、これら
の繊維は15％より大きい変動、すなわち繊維の全長にわ
たつての繊維直径の減少、をもたない。
において実質的に繊維直径の変動がない。特に、これら
の繊維は15％より大きい変動、すなわち繊維の全長にわ
たつての繊維直径の減少、をもたない。
本発明の繊維は標準のギア捲縮またはストウフアー・ボ
ツクス捲縮の技術を受けた従来技術の芳香族ポリアミド
繊維の現状よりもすぐれた改良を与える。従来の捲縮技
術は一般に、前述のとおり捲縮または曲げの場所におい
てフイブリル化および／またはその他の損傷を繊維にも
たらし、ならびに15％より大きい繊維直径の実質的変動
をもたらす。これらの因子は繊維の弱化をもたらし、従
つて処理中の及び繊維がくりかえしの曲げ又は折り重ね
を受ける環境に置かれたときの繊維の性能に悪影響を及
ぼす。繊維物性の損失は弱化した又は損傷を受けた繊維
が次いで熱処理されるときになお更に顕著になる。
ツクス捲縮の技術を受けた従来技術の芳香族ポリアミド
繊維の現状よりもすぐれた改良を与える。従来の捲縮技
術は一般に、前述のとおり捲縮または曲げの場所におい
てフイブリル化および／またはその他の損傷を繊維にも
たらし、ならびに15％より大きい繊維直径の実質的変動
をもたらす。これらの因子は繊維の弱化をもたらし、従
つて処理中の及び繊維がくりかえしの曲げ又は折り重ね
を受ける環境に置かれたときの繊維の性能に悪影響を及
ぼす。繊維物性の損失は弱化した又は損傷を受けた繊維
が次いで熱処理されるときになお更に顕著になる。
通常の捲縮技術により曲げ部分において実質的に弱化し
た繊維は50％より大きい曲げひずみ値を示す。丸味を帯
びた捲縮をもつように機械的捲縮によつて曲げひずみ値
を減少させようとする場合、可逆的たわみ比がこれに対
応して損失する。平らな面ギアを用いるギア捲縮は大き
な損失とくにフイブリル化を示す繊維の製造をもたら
し、従つてこれらの繊維は実質的に50％より大きい、一
般には約80％程度の大きさの曲げひずみ値をもつ。
た繊維は50％より大きい曲げひずみ値を示す。丸味を帯
びた捲縮をもつように機械的捲縮によつて曲げひずみ値
を減少させようとする場合、可逆的たわみ比がこれに対
応して損失する。平らな面ギアを用いるギア捲縮は大き
な損失とくにフイブリル化を示す繊維の製造をもたら
し、従つてこれらの繊維は実質的に50％より大きい、一
般には約80％程度の大きさの曲げひずみ値をもつ。
本発明の別の態様によれば、本発明の捲縮または非線状
の繊維は上記欧州特許第0,199,567号の炭素質繊維と、
又は米国特許第4,868,037号の炭素質繊維とブレンドす
ることができる。ヤーン中での炭素質繊維と非線状ポリ
アミド繊維との組合せは、化学的攻撃に対して耐性があ
り、良好な摩滅強度を有し、そして空気の侵透を可能に
する繊維の製造を可能ならしめる。
の繊維は上記欧州特許第0,199,567号の炭素質繊維と、
又は米国特許第4,868,037号の炭素質繊維とブレンドす
ることができる。ヤーン中での炭素質繊維と非線状ポリ
アミド繊維との組合せは、化学的攻撃に対して耐性があ
り、良好な摩滅強度を有し、そして空気の侵透を可能に
する繊維の製造を可能ならしめる。
本発明の捲縮または非線状の繊維の物性は、標準のギア
捲縮またはストウフアー・ボツクス捲縮の技術を使用し
て製造した従来技術の状態よりも良く制御することがで
きる。このことはこれらの標準技術を多数の繊維をもつ
大直径繊維もしくは繊維トウおよび／または大直径繊維
に応用する場合との比較において特に然りである。
捲縮またはストウフアー・ボツクス捲縮の技術を使用し
て製造した従来技術の状態よりも良く制御することがで
きる。このことはこれらの標準技術を多数の繊維をもつ
大直径繊維もしくは繊維トウおよび／または大直径繊維
に応用する場合との比較において特に然りである。
添付の図面は本発明に従つて処理したときのKEVLAR−29
の強度および伸での改良を示すグラフである。
の強度および伸での改良を示すグラフである。
本発明によれば、芳香族ポリアミド前駆体繊維は捲縮し
た又は非線状の形態に製造され、繊維はその長さにそつ
て実質的に均一な直径を示す。この非線状前駆体繊維は
次いで、繊維になんの張力または応力を加えることなし
に、高温に加熱される。このようにして製造された捲縮
または非線状繊維にはそれによつて実質的に永久固定お
よび1.2:1（好ましくは2:1）より大きい可逆的たわみ比
〔室温にて測定〕、50％未満好ましくは30％未満の曲げ
ひずみ値が付与され、鋭いＶ型の曲げおよび／またはフ
イブリルは存在しない。
た又は非線状の形態に製造され、繊維はその長さにそつ
て実質的に均一な直径を示す。この非線状前駆体繊維は
次いで、繊維になんの張力または応力を加えることなし
に、高温に加熱される。このようにして製造された捲縮
または非線状繊維にはそれによつて実質的に永久固定お
よび1.2:1（好ましくは2:1）より大きい可逆的たわみ比
〔室温にて測定〕、50％未満好ましくは30％未満の曲げ
ひずみ値が付与され、鋭いＶ型の曲げおよび／またはフ
イブリルは存在しない。
別法として、これらの繊維は捲縮または非線状の形態が
付与されると同時に200℃より高い温度に加熱されて実
質的に永久固定される。熱固定は水を含まない雰囲気中
で行なわれる。
付与されると同時に200℃より高い温度に加熱されて実
質的に永久固定される。熱固定は水を含まない雰囲気中
で行なわれる。
芳香族ポリアミドの特定の例としてポリパラベンズアミ
ドおよびポリパラフエニレンテレフタルアミドがあげら
れる。ポリパラベンズアミドとその製造法は下記の米国
特許に記載されている： 3,109,836;3,225,011;3,541,056; 3,542,719;3,547,895;3,558,571; 3,575,933;3,600,350;3,671,542; 3,699,085;3,753,957;および4,025,494。
ドおよびポリパラフエニレンテレフタルアミドがあげら
れる。ポリパラベンズアミドとその製造法は下記の米国
特許に記載されている： 3,109,836;3,225,011;3,541,056; 3,542,719;3,547,895;3,558,571; 3,575,933;3,600,350;3,671,542; 3,699,085;3,753,957;および4,025,494。
ポリパラフエニレンテレフタルアミド（ｐ−アラミド）
はKEVLARなる商品名〔イー・アイ・デユポン・ド・ヌ・
ムールの商標〕で商業的に入手することができ、その製
造法は下記の米国特許に記載されている:3,006,899;3,0
63,966;3,094,511;3,232,910;3,414,645;3,673,143;3,7
48,299;3,836,498;3,827,988。その他の完全芳香族ポリ
アミドは（ポリ（2,7−フエナンスリドン）テレフタル
アミド）、ポリ（パラフエニレン−2,6−ナフタルアミ
ド）、ポリ（メチル−1,4−フエニレン）フタルアミド
である。完全芳香族ポリアミドの追加の特定例はMacrom
olecules,Vol.10,No6,pp1381−90（1977）のP.W.Morgan
の報文に記載されている。
はKEVLARなる商品名〔イー・アイ・デユポン・ド・ヌ・
ムールの商標〕で商業的に入手することができ、その製
造法は下記の米国特許に記載されている:3,006,899;3,0
63,966;3,094,511;3,232,910;3,414,645;3,673,143;3,7
48,299;3,836,498;3,827,988。その他の完全芳香族ポリ
アミドは（ポリ（2,7−フエナンスリドン）テレフタル
アミド）、ポリ（パラフエニレン−2,6−ナフタルアミ
ド）、ポリ（メチル−1,4−フエニレン）フタルアミド
である。完全芳香族ポリアミドの追加の特定例はMacrom
olecules,Vol.10,No6,pp1381−90（1977）のP.W.Morgan
の報文に記載されている。
本発明の芳香族ポリアミド繊維は、非線状形態たとえば
コイル状もしくは正弦波の形態において200℃を越える
温度、好ましくは200〜550℃の温度、更に好ましくは20
0〜420℃の温度において水を含まない雰囲気中で加熱し
たとき、実質的に永久固定の非線状形態が付与される。
繊維の加熱時間は温度、繊維の直径、使用する芳香族ポ
リアミドポリマーの種類に応じて変わる。繊維を更に高
熱で加熱するとき更に大きな永久熱固定が付与され、繊
維はこれによつて炭素含量を増大するが、温度が500℃
を越えて増大すると繊維はもつと脆くなる。
コイル状もしくは正弦波の形態において200℃を越える
温度、好ましくは200〜550℃の温度、更に好ましくは20
0〜420℃の温度において水を含まない雰囲気中で加熱し
たとき、実質的に永久固定の非線状形態が付与される。
繊維の加熱時間は温度、繊維の直径、使用する芳香族ポ
リアミドポリマーの種類に応じて変わる。繊維を更に高
熱で加熱するとき更に大きな永久熱固定が付与され、繊
維はこれによつて炭素含量を増大するが、温度が500℃
を越えて増大すると繊維はもつと脆くなる。
非線状形態において、及び不活性雰囲気中で熱処理され
る安定化または非安定化芳香族ポリアミド繊維は、酸素
または空気中で熱処理した繊維と比べて、実質的に永久
固定をもちより高い強度をもつ繊維をもたらす。この熱
処理は実質的に応力のない条件で行なう。
る安定化または非安定化芳香族ポリアミド繊維は、酸素
または空気中で熱処理した繊維と比べて、実質的に永久
固定をもちより高い強度をもつ繊維をもたらす。この熱
処理は実質的に応力のない条件で行なう。
本発明の繊維は、特に曲げ部分において実質的に均一な
直径をもち、そして好ましくは正弦波の又はコイル状の
形態あるいは両形態の組合せの更に複雑な構造形態をも
つ。前駆体繊維は通常の方法によつて、４〜25ミクロン
の公称直径と10:1より大きい縦横比をもつ繊維に代表的
に形成される。
直径をもち、そして好ましくは正弦波の又はコイル状の
形態あるいは両形態の組合せの更に複雑な構造形態をも
つ。前駆体繊維は通常の方法によつて、４〜25ミクロン
の公称直径と10:1より大きい縦横比をもつ繊維に代表的
に形成される。
これらの繊維は多数の連続繊維のトウから成る集合体と
して収集される。これらのトウは次いで任意に、米国特
許第4,642,664号に記載されているような通常の方法で
安定化させることができる。これらのトウ（またはチヨ
ツプまたは延伸破断の繊維ステープルから製造したステ
ープル・ヤーン）はその後にトウまたはヤーンを織物に
編むか又は織ることによつて実質的に均一なコイル状お
よび／または正弦波の形体にされる。このようにして編
んだ生地または布はその後に不活性雰囲気中または空気
中でポリマー構造の内部変化を生ずるに十分な時間前述
の温度で熱処理される。この熱処理によつて繊維は、室
温で測定したとき1.2:1より大きい可逆的たわみを示す
非線状形態に実質的に非可逆的に熱固定される。この熱
処理は非線状繊維を弛緩のまたは応力のない状態におき
ながら行なう。非線状形態にされるのと同時に熱処理さ
れた、特に水を含まない雰囲気中で熱処理した繊維につ
いて大きな物性の改良が見出される。
して収集される。これらのトウは次いで任意に、米国特
許第4,642,664号に記載されているような通常の方法で
安定化させることができる。これらのトウ（またはチヨ
ツプまたは延伸破断の繊維ステープルから製造したステ
ープル・ヤーン）はその後にトウまたはヤーンを織物に
編むか又は織ることによつて実質的に均一なコイル状お
よび／または正弦波の形体にされる。このようにして編
んだ生地または布はその後に不活性雰囲気中または空気
中でポリマー構造の内部変化を生ずるに十分な時間前述
の温度で熱処理される。この熱処理によつて繊維は、室
温で測定したとき1.2:1より大きい可逆的たわみを示す
非線状形態に実質的に非可逆的に熱固定される。この熱
処理は非線状繊維を弛緩のまたは応力のない状態におき
ながら行なう。非線状形態にされるのと同時に熱処理さ
れた、特に水を含まない雰囲気中で熱処理した繊維につ
いて大きな物性の改良が見出される。
編んだ布の熱処理の結果として、実質的に永久固定され
たコイル状または正弦波の形態または構造が、鋭いＶ型
曲げおよび／またはフイブリルのない且つ室温で測定し
たとき1.2:1より大きい可逆的たわみを示す繊維、繊維
トウまたはヤーンに付与される。編みほぐしたトウまた
はヤーン、あるいは布自体でさえ、次いで当業技術にお
いて知られている他の処理法たとえばガーネツト化（開
口を作るため）にかけることができる。この方法におい
て繊維構造物はウール状綿毛様物質の形体の多数の非線
状のカル状繊維のもつれた集塊に分離することができ
る。この場合、個々の繊維はそのコイル状または正弦波
の形態を保持し、かなりなロフトのあるもつれた繊維の
形状再形成性集塊を生ずる。
たコイル状または正弦波の形態または構造が、鋭いＶ型
曲げおよび／またはフイブリルのない且つ室温で測定し
たとき1.2:1より大きい可逆的たわみを示す繊維、繊維
トウまたはヤーンに付与される。編みほぐしたトウまた
はヤーン、あるいは布自体でさえ、次いで当業技術にお
いて知られている他の処理法たとえばガーネツト化（開
口を作るため）にかけることができる。この方法におい
て繊維構造物はウール状綿毛様物質の形体の多数の非線
状のカル状繊維のもつれた集塊に分離することができ
る。この場合、個々の繊維はそのコイル状または正弦波
の形態を保持し、かなりなロフトのあるもつれた繊維の
形状再形成性集塊を生ずる。
これらの繊維は、本発明に従つて所望の非線状構造形態
に実質的に永久固定されたとき、それらの弾力性および
可逆的たわみ特性（室温において測定）を保持し、且つ
好ましくは約130℃で測定したときのそれらの可逆的た
わみを保持する。
に実質的に永久固定されたとき、それらの弾力性および
可逆的たわみ特性（室温において測定）を保持し、且つ
好ましくは約130℃で測定したときのそれらの可逆的た
わみを保持する。
これらの繊維は525〜625℃の温度に２〜３分間熱処理し
たとき約70.6％〜約75％の炭素含量の増加をもつことが
見出された。これらの繊維は高い炭素含量をもつけれど
も、それらは依然として非グラフアイト性であつた。
たとき約70.6％〜約75％の炭素含量の増加をもつことが
見出された。これらの繊維は高い炭素含量をもつけれど
も、それらは依然として非グラフアイト性であつた。
本発明の繊維は他の合成または天然繊維（たとえば非グ
ラフアイト性炭素質繊維）とブレンドすることができ
る。このような他の繊維は繊維の全重量を基準にして90
重量％までの量で使用することができる。それによつて
芳香族ポリアミドから耐摩滅性の利点ならびに他の繊維
から取扱い上の利点を得ることができる。ブレンドした
繊維は保護衣料たとえば消防ガーメツトに有利に使用す
ることができる。本発明の繊維の非線状性および増大し
た強度は、これらの繊維から所望の目的生成物を製造す
るための条件を著しく改良する。繊維破断が少なく且つ
繊維の非線状性がロフトの実質的増大を与えるからであ
る。実質的に永久固定された捲縮または非線状繊維は、
繊維の曲げひずみ値および従つてウール状綿毛様物質ま
たはバツテイングの形体にあるときの圧縮性、を改良す
る。
ラフアイト性炭素質繊維）とブレンドすることができ
る。このような他の繊維は繊維の全重量を基準にして90
重量％までの量で使用することができる。それによつて
芳香族ポリアミドから耐摩滅性の利点ならびに他の繊維
から取扱い上の利点を得ることができる。ブレンドした
繊維は保護衣料たとえば消防ガーメツトに有利に使用す
ることができる。本発明の繊維の非線状性および増大し
た強度は、これらの繊維から所望の目的生成物を製造す
るための条件を著しく改良する。繊維破断が少なく且つ
繊維の非線状性がロフトの実質的増大を与えるからであ
る。実質的に永久固定された捲縮または非線状繊維は、
繊維の曲げひずみ値および従つてウール状綿毛様物質ま
たはバツテイングの形体にあるときの圧縮性、を改良す
る。
所望ならば繊維または繊維構造物を前記米国特許第4,64
2,664号に記載されているような非酸化性雰囲気中で700
℃より高い温度に加熱することによつてこれらに電気伝
導性を付与することもできる。
2,664号に記載されているような非酸化性雰囲気中で700
℃より高い温度に加熱することによつてこれらに電気伝
導性を付与することもできる。
本発明の方法は繊維を弱化する多くの欠陥のない非線状
芳香族ポリアミド繊維をもたらす。標準法による芳香族
ポリアミド繊維の機械的ギア捲縮もしくはストウフアー
ボツクス捲縮は繊維の曲げ部分において、すなわち繊維
がそれ自身の上に２重になつて戻つてくる部分において
（ストウフアー・ボツクスを使用する場合のような）、
あるいは繊維がギア捲縮機のギア間で圧縮される部分に
おいて、繊維に損傷を与える。このような損傷は繊維が
次に熱処理されるときに更に顕著になる。
芳香族ポリアミド繊維をもたらす。標準法による芳香族
ポリアミド繊維の機械的ギア捲縮もしくはストウフアー
ボツクス捲縮は繊維の曲げ部分において、すなわち繊維
がそれ自身の上に２重になつて戻つてくる部分において
（ストウフアー・ボツクスを使用する場合のような）、
あるいは繊維がギア捲縮機のギア間で圧縮される部分に
おいて、繊維に損傷を与える。このような損傷は繊維が
次に熱処理されるときに更に顕著になる。
本発明の捲縮もしくは非線状繊維は、300℃〜500℃の温
度で10分間熱処理したとき、直径が実質的に均一であ
り、それらの捲縮もしくは曲げ部分において損傷および
／またはフイブリルがないことが見出された。
度で10分間熱処理したとき、直径が実質的に均一であ
り、それらの捲縮もしくは曲げ部分において損傷および
／またはフイブリルがないことが見出された。
300℃〜500℃の温度で10分間熱処理した後に高圧での機
械的ギア捲縮を受けた繊維は高圧および熱処理の結果と
して繊維の曲げ部分に実質的に大きな損傷を示した。こ
れらの繊維はひどい平坦化およびゆがみ部分を示し、多
くが引裂かれ、破断され、またはフイブリル化した。
械的ギア捲縮を受けた繊維は高圧および熱処理の結果と
して繊維の曲げ部分に実質的に大きな損傷を示した。こ
れらの繊維はひどい平坦化およびゆがみ部分を示し、多
くが引裂かれ、破断され、またはフイブリル化した。
実施例1. KEVLAR−29（パラ系芳香族ポリアミド）の連続1500デニ
ールのトウを米国特許第4,642,664号に記載されたのと
同じ方法により安定化した。この繊維（フィラメント）
1000本を含むトウを円形編み器上で３〜４ループ/cmを
もつ布に編んだ。この布を227℃の温度で20分間熱固定
した。この布を編みほぐしたとき、2:1より大きい伸び
もしくは可逆的たわみをもつトウを生じた。この編みほ
ぐしたトウを５〜25cmの種々の長さに切断してプラツツ
・シヤレー・アナライザー（Platts Shirley Analyzer
に供給した。このトウ繊維をカーデイング処理によつて
ウール状綿毛様物質に分離した。この綿毛様物質におい
て繊維はそのコイル化形態の結果として高い割れ目間隔
および高度の相互係止性をもつていた。
ールのトウを米国特許第4,642,664号に記載されたのと
同じ方法により安定化した。この繊維（フィラメント）
1000本を含むトウを円形編み器上で３〜４ループ/cmを
もつ布に編んだ。この布を227℃の温度で20分間熱固定
した。この布を編みほぐしたとき、2:1より大きい伸び
もしくは可逆的たわみをもつトウを生じた。この編みほ
ぐしたトウを５〜25cmの種々の長さに切断してプラツツ
・シヤレー・アナライザー（Platts Shirley Analyzer
に供給した。このトウ繊維をカーデイング処理によつて
ウール状綿毛様物質に分離した。この綿毛様物質におい
て繊維はそのコイル化形態の結果として高い割れ目間隔
および高度の相互係止性をもつていた。
KEVLAR−49繊維についても同様の結果がえられた。
実施例2. 1000本の繊維を含む安定化ｐ−アラミド繊維の約1500デ
ニールのトウを円形編み器で４縫い/cmの速度で編み、
次いで窒素雰囲気中425℃の温度で10分間熱処理した。
この布を編みほぐし、そしてトウ（このトウは2:1より
大きい伸び又は可逆的たわみ比をもつていた）を切断し
た。次いでこのトウをPlat小型カーデイング機上でカー
デイングし、米国特許第4,869,951号の炭素質繊維と混
合してウール状綿毛様物質を製造した。
ニールのトウを円形編み器で４縫い/cmの速度で編み、
次いで窒素雰囲気中425℃の温度で10分間熱処理した。
この布を編みほぐし、そしてトウ（このトウは2:1より
大きい伸び又は可逆的たわみ比をもつていた）を切断し
た。次いでこのトウをPlat小型カーデイング機上でカー
デイングし、米国特許第4,869,951号の炭素質繊維と混
合してウール状綿毛様物質を製造した。
この綿毛様物質はニードルパンチによつて濃密化し、ポ
リエステル・バインダーなどの熱可塑性バインダーで処
理して耐火性と良好な摩滅強度をもつマツトもしくはフ
エルト状構造物とすることができる。
リエステル・バインダーなどの熱可塑性バインダーで処
理して耐火性と良好な摩滅強度をもつマツトもしくはフ
エルト状構造物とすることができる。
実施例3. 実施例２のウール状綿毛様物質を、ジヤケツト用の唯一
の充てん材としての約200gの綿毛様物質を使用して、熱
ジヤケツトに組立てた。このジヤケツトは、絶縁充てん
材として425g〜710gのダウンをもつダウン（フエザー）
充てんジヤケツトと同様の絶縁効果をもつていた。所望
ならば、この繊維は他の天然またはポリマー状の線状ま
たは非線状の繊維たとえばナイロン、レーヨンポリエス
テル、綿、羊毛など又は炭素質非グラフアイト性繊維と
ブレンドすることができる。
の充てん材としての約200gの綿毛様物質を使用して、熱
ジヤケツトに組立てた。このジヤケツトは、絶縁充てん
材として425g〜710gのダウンをもつダウン（フエザー）
充てんジヤケツトと同様の絶縁効果をもつていた。所望
ならば、この繊維は他の天然またはポリマー状の線状ま
たは非線状の繊維たとえばナイロン、レーヨンポリエス
テル、綿、羊毛など又は炭素質非グラフアイト性繊維と
ブレンドすることができる。
実施例4. 非安定化ｐ−アラミド繊維から成る円形編物生地を窒素
パージ下に実験室管状炉中に置いた。この試料を250℃
の温度に加熱し、10分間保持した。次いでこの試料を窒
素下に冷却して除いた。この生地は開繊したとき、室温
で引張り出せない正弦波形状をもつ繊維を含んでいた。
すなわちこの繊維は実質的に永久固定されており、繊維
の延伸によつて線状形態にはなしえなかつた。
パージ下に実験室管状炉中に置いた。この試料を250℃
の温度に加熱し、10分間保持した。次いでこの試料を窒
素下に冷却して除いた。この生地は開繊したとき、室温
で引張り出せない正弦波形状をもつ繊維を含んでいた。
すなわちこの繊維は実質的に永久固定されており、繊維
の延伸によつて線状形態にはなしえなかつた。
実施例5. 1000本の繊維を含む1500デニールの安定化ｐ−アラミド
繊維トウを窒素パージ下に275℃の温度に同時に加熱し
ながら弛緩状態で非機械的に捲縮した。熱処理は10分間
にわたつて行なつた。冷却してからトウを開繊した。こ
の繊維は延伸によつて又は通常のヘア・ドライヤーを用
いる加熱によつて除去しえない熱固定された正弦波捲縮
を含んでいた。
繊維トウを窒素パージ下に275℃の温度に同時に加熱し
ながら弛緩状態で非機械的に捲縮した。熱処理は10分間
にわたつて行なつた。冷却してからトウを開繊した。こ
の繊維は延伸によつて又は通常のヘア・ドライヤーを用
いる加熱によつて除去しえない熱固定された正弦波捲縮
を含んでいた。
実施例6. 実施例１に述べたようにして且つKEVLAR−29から誘導し
た本発明の非線状繊維の種々の繊維試料の生地特性をイ
ンストロン・テンサイル・テスター・シリーズ4201上で
10ロツトについて決定し、その平均結果をとつた。次の
装置を使用した。
た本発明の非線状繊維の種々の繊維試料の生地特性をイ
ンストロン・テンサイル・テスター・シリーズ4201上で
10ロツトについて決定し、その平均結果をとつた。次の
装置を使用した。
荷重セル “C" 最大荷重 22.7g ゲージの長さ 22.5cm チヤート速度 5mm/分 クロスヘツド速度 5cm/分 初めの取付け張力 ヤーンを真直にするに十分な張力 温度および相対湿度 75℃;65％ 破断時の応力（強度）値は（荷重）×〔始めのヤーンの
デニール（線状密度）、を標準化することによつて計算
した。ヤーンの線状密度は1000であることがわかつた。
デニール（線状密度）、を標準化することによつて計算
した。ヤーンの線状密度は1000であることがわかつた。
伸び（長さの変化）の読みはインストロン・テンサイル
・テスターのデジタル読みとりで自動的に与えられた。
次いで破断時の伸び（％）を（長さの変化）／（ゲージ
長さ）×100によつて計算した。
・テスターのデジタル読みとりで自動的に与えられた。
次いで破断時の伸び（％）を（長さの変化）／（ゲージ
長さ）×100によつて計算した。
それぞれの試料についてのこれらの値を次の第I表に示
し、グラフに図示する。
し、グラフに図示する。
調製した試料は次のとおりであつた。
Ｋ−29（空気）:KEVLAR−29から誘導された本発明の繊
維を空気中で熱処理した。
維を空気中で熱処理した。
Ｋ−29（N2）:KEVLAR−29から誘導された本発明の繊維
を窒素雰囲気中で熱処理した。
を窒素雰囲気中で熱処理した。
Ｋ−29（stab.→N2） KEVLAR−29から誘導された本
発明の繊維を217℃の温度において空気中で安定化し、
次いで窒素雰囲気中で熱処理した。
発明の繊維を217℃の温度において空気中で安定化し、
次いで窒素雰囲気中で熱処理した。
これらの繊維は21/2mmの振幅と120コイル／メートル
（３捲縮／インチ）をもつていた。
（３捲縮／インチ）をもつていた。
またKEVLAR−29をギヤにかみ込ませて鋭いＶ型の曲げを
もたせた以外同様に処理したものはグラフに示したとお
り強度が劣つていた。
もたせた以外同様に処理したものはグラフに示したとお
り強度が劣つていた。
実施例7. 実施例１の方法に従つて、KEVLAR−49から誘導された非
線状繊維を試験した。これらの結果を次の第II表に示
す。
線状繊維を試験した。これらの結果を次の第II表に示
す。
本発明の非線状繊維は機械的に捲縮された非線状繊維よ
りもすぐれた機械的性質をもつていた。熱処理温度が50
0℃より高く上昇したとき繊維の性質の鋭い劣化が起つ
た。
りもすぐれた機械的性質をもつていた。熱処理温度が50
0℃より高く上昇したとき繊維の性質の鋭い劣化が起つ
た。
525℃より高い温度で熱処理した繊維は炭素質であつ
た。
た。
保護を求める発明はここに開示した特定の具体例に限定
されるものと解釈すべきではない。これらは例示とみな
されるべきものだからである。本発明の範囲から逸脱す
ることなしに変化と変形が当業者によつてなしうること
は明らかである。
されるものと解釈すべきではない。これらは例示とみな
されるべきものだからである。本発明の範囲から逸脱す
ることなしに変化と変形が当業者によつてなしうること
は明らかである。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ゴスワミ，ブーベンス シー アメリカ合衆国サウスカロライナ州 23631 クレムソン ストローベリー レ ーン 200 (72)発明者 ホール，デビツド エム アメリカ合衆国アラバマ州 36830 オー バン テラス アクレス ドライブ 855 (56)参考文献 特開 昭53−114923（ＪＰ，Ａ) 特開 昭50−37307（ＪＰ，Ａ) 特開 昭47−19147（ＪＰ，Ａ) 特開 昭46−3918（ＪＰ，Ａ) 特開 昭49−110921（ＪＰ，Ａ) 特公 昭51−16537（ＪＰ，Ｂ２) 特公 昭50−24381（ＪＰ，Ｂ２) 特公 昭53−17962（ＪＰ，Ｂ２)
Claims (16)
- 【請求項１】パラ系芳香族ポリアミドからなり、曲げ又
は捲縮を有し、繊維が実質的に永久に熱固定されて且つ
少なくとも部分的に炭化されており、鋭いＶ型の曲げお
よびフィブリルを有さず、周囲温度で測定したとき1.2:
1より大きい可逆的たわみ比を有し、そして式 （式中のＳは曲げひずみ％であり、ｒは繊維半径であ
り、Ｒは曲げ（捲縮）の曲率半径である。）によって決
定される曲げひずみ値が50％未満であるであることを特
徴とする非線状芳香族ポリアミド繊維。 - 【請求項２】130℃の温度で測定したとき1.2:1より大き
い可逆的たわみ比を有する請求項１記載の繊維。 - 【請求項３】正弦波状、コイル状またはそれらの組合せ
の形態を有し、そして10:1より大きい縦横比を有する請
求項１記載の繊維。 - 【請求項４】30％未満の曲げひずみ値を有する請求項
１、２または３記載の繊維。 - 【請求項５】少なくとも約18g/dn（グラム／デニール）
の強度を有する請求項１、２または３のいづれか１項記
載の繊維。 - 【請求項６】曲げ又は捲縮における繊維の直径の変動が
15％以下である請求項１、２または３のいづれか１項記
載の繊維。 - 【請求項７】該部分的に炭化された繊維の炭素含有量が
75％未満である請求項１、２または３記載の繊維。 - 【請求項８】繊維が実質的に永久に熱固定されて且つパ
ラ系芳香族ポリアミドからなると共その少なくとも一部
が炭化されており、鋭いＶ型の曲げおよびフィブリルを
有さず、周囲温度で測定したとき1.2:1より大きい可逆
的たわみ比を有し、そして式 （式中のＳは曲げひずみ％であり、ｒは繊維半径であ
り、Ｒは曲げ（捲縮）の曲率半径である。）によって決
定される曲げひずみ値が50％未満であるであることを特
徴とする多数の非線状芳香族ポリアミド繊維からなる繊
維質構造物。 - 【請求項９】該非線状繊維が130℃の温度で測定したと
き1.2:1より大きい可逆的たわみ比を有する請求項８記
載の繊維質構造物。 - 【請求項１０】該繊維が30％未満の曲げひずみ値を有す
ることを特徴とする請求項８または９記載の繊維質構造
物。 - 【請求項１１】該繊維が少なくとも約18g/dn（グラム／
デニール）の強度を有することを特徴とする請求項８、
９または10記載の繊維質構造物。 - 【請求項１２】該繊維の曲げまたは捲縮における直径の
変動が15％以下であることを特徴とする請求項８、９ま
たは10記載の繊維質構造物。 - 【請求項１３】該部分的に炭化された繊維の炭素含有量
が75％未満であって且つ非グラファイト性であることを
特徴とする請求項８、９または10記載の繊維質構造物。 - 【請求項１４】天然繊維、合成繊維及び非線状炭素質繊
維から選ばれた他の繊維と該非線状ポリアミド繊維との
混合物であることを特徴とする請求項８、９または10記
載の繊維質構造物。 - 【請求項１５】該多数のポリアミド繊維がトウまたはヤ
ーン、もつれた繊維のウール状綿毛様物質、不織バツテ
イング、フエルトまたはウエブ、あるいは編んだ又は織
った布もしくは生地、の形体にある請求項８、９または
10記載の繊維質構造物。 - 【請求項１６】実質的に撚りのないパラ系芳香族ポリア
ミド繊維に鋭いＶ型の曲げ又はフィブリルを付与するこ
となく非線状形態を付与し、繊維に張力を適用せず弛緩
状態で非水性雰囲気中に200℃より高く且つ繊維を少な
くとも部分的に炭化し且つ周囲温度で測定したとき式 （式中のＳは曲げひずみであり、ｒは繊維半径であり、
Ｒは曲げ（捲縮）の曲率半径である。）によって決定さ
れるひずみ値が50％未満であるよう該繊維を実質的に永
久に熱固定せしめる温度で該繊維を加熱する工程からな
ることを特徴とする、曲げまたは捲縮を有する非線状芳
香族ポリアミド繊維の製造法。
Applications Claiming Priority (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US27808188A | 1988-11-30 | 1988-11-30 | |
| US27808488A | 1988-11-30 | 1988-11-30 | |
| US278,081 | 1988-11-30 | ||
| US278,084 | 1988-11-30 | ||
| PCT/US1989/005414 WO1990006229A1 (en) | 1988-11-30 | 1989-11-30 | Nonlinear aromatic polyamide fiber or fiber assembly and method of preparation |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03503427A JPH03503427A (ja) | 1991-08-01 |
| JPH0670284B2 true JPH0670284B2 (ja) | 1994-09-07 |
Family
ID=26958888
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2501351A Expired - Lifetime JPH0670284B2 (ja) | 1988-11-30 | 1989-11-30 | 非線状芳香族ポリアミド繊維または繊維集合体およびその製造法 |
Country Status (12)
| Country | Link |
|---|---|
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| JP (1) | JPH0670284B2 (ja) |
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| AT (1) | ATE124731T1 (ja) |
| AU (1) | AU624664B2 (ja) |
| BR (1) | BR8907206A (ja) |
| DE (1) | DE68923373T2 (ja) |
| DK (1) | DK181690A (ja) |
| FI (1) | FI903766A0 (ja) |
| HU (1) | HUT54563A (ja) |
| RU (1) | RU1838472C (ja) |
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|---|---|---|---|---|
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| US5173240A (en) * | 1991-04-26 | 1992-12-22 | E. I. Du Pont De Nemours And Company | Tension-free heat-treatment of aramid fiber and fibrids |
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| US4120914A (en) * | 1977-02-04 | 1978-10-17 | E. I. Du Pont De Nemours And Company | Aromatic polyamide fiber blend for protective clothing |
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| US4857404A (en) * | 1988-08-24 | 1989-08-15 | The Dow Chemical Company | Fluorinated carbonaceous fibers |
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- 1989-11-30 JP JP2501351A patent/JPH0670284B2/ja not_active Expired - Lifetime
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- 1989-11-30 KR KR1019900701630A patent/KR900701527A/ko not_active Application Discontinuation
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| DE68923373T2 (de) | 1995-11-09 |
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