JPH08509268A

JPH08509268A - 高い伸びを示すｐｐｄ−ｔ繊維

Info

Publication number: JPH08509268A
Application number: JP6523373A
Authority: JP
Inventors: アレン，スチーブン・ロバート; ハリス，デイビツド・ミラー
Original assignee: イー・アイ・デユポン・ドウ・ヌムール・アンド・カンパニー
Priority date: 1993-04-19
Filing date: 1994-04-12
Publication date: 1996-10-01
Anticipated expiration: 2017-02-18
Also published as: KR100230899B1; DE69400480T2; DE69400480D1; WO1994024345A1; JP3257678B2; EP0695380B1; KR960702019A; US5330698A; EP0695380A1

Abstract

(57)【要約】７％以上の破壊伸びを示すＰＰＤ−Ｔ繊維を製造する方法を開示する。

Description

【発明の詳細な説明】高い伸びを示すＰＰＤ−Ｔ繊維発明の背景発明の分野本発明は、破壊伸びが少なくとも７％であることを含む織物特性を示すポリ（ｐ−フェニレンテレフタルアミド）（ＰＰＤ−Ｔ）繊維に関する。本発明はまた上記繊維を製造するためのエアーギャップ（ａｉｒ−ｇａｐ）紡糸方法にも関する。従来技術の説明Ｋｗｏｌｅｋの出願で１９７２年６月２０日付けで発行された米国特許第３，６７１，５４２号には、異方性ドープ（ｄｏｐｅ）を湿式紡糸して冷凝固浴の中に入れることでパラ−アラミド繊維を製造する湿式紡糸方法が開示されている。高いデニールと、低い引張り応力と、比較的低いじん性と高い伸びを示すＰＰＤ −Ｔ繊維が上記特許の実施例７２に具体的に開示されており、これの紡糸は、低いインヘレント粘度を示すポリマーを１００．４％の硫酸と混合して１０％の異方性溶液を製造することでドープを生じさた後このドープを紡糸して４℃の凝固浴の中に入れることによって行われた。Ｂｌａｄｅｓの出願で１９７３年１０月２３日付けで発行された米国特許第３，７６７，７５６号にはＰＰＤ−Ｔ繊維のエアーギャップ紡糸方法が開示されている。Ｌｕｃｋｅｙの出願で１９９０年２月６日付けで発行された米国特許第４，８９８，７０４号には、線形紡糸口金から出て来るフィラメントの縦糸を凝固させる装置および方法が開示されており、これは、噴射された凝固液薄板を上記縦糸の各側に等しく均一に搬送することによって行われている。発明の要約本発明は、７％以上の破壊伸びを示す織物品質のパラ−アラミド繊維を製造する方法を提供するものであり、この方法は、（ａ）少なくとも９０％濃度の硫酸の中に４ｄＬ／ｇ以下のインヘレント粘度を示すポリ（ｐ−フェニレンテレフタルアミド）が１０から１４重量％入っている紡糸用溶液を生じさせ、（ｂ）この溶液を、紡糸口金内の毛細管を通して押出し、不活性な非凝固流体（ｎｏｎ−ｃｏａｇｕｌａｔｉｎｇｆｌｕｉｄ）の層の中を通した後、水系の凝固液の中に入れることで、繊維を生じさせ、（ｃ）この凝固液の中を通る繊維を分離させたままにすると共にこの凝固液の温度を４０から８０℃に維持し、そして（ｄ）この繊維の乾燥を１デニール当たり０から３グラムの張力下で行う、ことを含んでいる。発明の詳細な説明織物用繊維の製造では湿式紡糸が長い間用いられてきた。しかしながら、湿式紡糸は一般に知られているようにゆっくりである。従って、湿式紡糸方法ではその生産速度を許容され得るレベルにまで高める目的でオリフィスが非常に多い数で備わっている紡糸口金を用いる必要がある。エアーギャップ紡糸では高いじん性を示す繊維が非常に速い紡糸速度で得られることが知られている。エアーギャップ紡糸では一般に非常に配向した繊維が生じる。本発明は、分子配向が低い結果として高い破壊伸びを示すパラ−アラミド繊維が生産されるように改良したエアーギャップ紡糸方法を用いることに関係している。「織物品質」は、織り生地または編み生地の中のフィラメント、ステープルまたは糸の形態で使用されて伝統的な生地が示す心地よさと、ハンド（ｈａｎｄ）と、柔軟さと、美しさをもたらし得る繊維を意味している。「ＰＰＤ−Ｔ」は、ｐ−フェニレンジアミンとテレフタロイルクロライドとを１モル対１モルで重合させることで得られるホモポリマー、そしてまた、このｐ −フェニレンジアミンと一緒に他のジアミンを少量組み込むことで得られるコポリマー類およびテレフタロイルクロライドと一緒に他の二酸クロライドを少量組み込むことで得られるコポリマー類を意味している。一般に、ｐ−フェニレンジアミンまたはテレフタロイルクロライドの約１０モル％の如き量以下の量か或は恐らくはそれよりも若干多い量で他のジアミン類および他の二酸クロライド類を使用することができ、ここでの条件は、上記他のジアミン類および二酸クロライド類がその重合反応を妨害する反応基を有していないことのみである。ＰＰＤ− Ｔはまた、他の芳香族ジアミン類および他の芳香族二酸クロライド類、例えば２，６−ナフタロイルクロライドまたはクロロ−もしくはジクロロテレフタロイルクロライドなどを組み込むことで得られるコポリマー類も意味している。ＰＰＤ −Ｔの製造はよく知られており、例えば米国特許第３，８６９，４２９号、４，３０８，３７４号および４，６９８，４１４号などの中に記述されている。本発明のＰＰＤ−Ｔ繊維は、上に記述したように、織物品質を示す。本発明ではＰＰＤ−Ｔが示す耐熱性と織物品質の糸が示す特性とが組み合わさっている。本発明の繊維が示す最も重要な特性は、高い破壊伸びと低い引張り応力である。伸びが高いことは、高いじん性をもたらす繊維の１要素として重要であり、そして引張り応力が低いことは、この繊維から製造される生地にハンドとドレープ（ｄｒａｐｅ）を加えるに重要である。異方性を示す紡糸用溶液を用いて本発明の方法を実施することで適切に配向した繊維を得る。これと同時に破壊伸びが高いことを含む織物品質を示す繊維を得るには、この溶液にＰＰＤ−Ｔを約１０から１４重量％入れる必要があり、そしてこのＰＰＤ−Ｔのインヘレント粘度を４にするか或は約４よりも低くし約１．５よりも高くする必要がある。約１．５から約４のインヘレント粘度を示すＰＰＤ−Ｔを用いることでのみ高い伸びを示す本発明の繊維を得ることができると考えている。濃度が少なくとも９０％、好適には９８％−１００％の硫酸を用いるか、或は遊離ＳＯ₃が２０％の如き量より少ないか或はそれ以上の量で入っている発煙硫酸を用いて、本発明の紡糸用溶液を製造する。より低いか或はより高い濃度の硫酸を用いると、溶液の品質が劣るか或はポリマーの劣化が過度に起こる可能性がある。本発明に従い、４０から１００℃の紡糸用溶液を用いて紡糸を実施して４０から８０℃の凝固浴の中に入れる。適切なインヘレント粘度を示すＰＰＤ−Ｔを適切な濃度で紡糸用溶液に入れる必要があり、そしてこの紡糸用溶液を用いて、本発明の高い伸びを示す繊維を生じさせるに適切な条件下で紡糸を行う必要がある。紡糸口金内の毛細管を通してこの紡糸用溶液を押出す。この紡糸口金内の毛細管は、いわゆる線形紡糸口金を形成するように直線形に配置されているか、或はこれらの毛細管は、放射状紡糸口金を形成するように同心円形に配置されていてもよい。勿論、これらの構造配置には変形が存在している。備わっている毛細管が１本のみである紡糸口金も使用可能であろう。本発明の実施では、新しく紡糸した個々のフィラメントはその凝固浴の中で互いに粘着する傾向を示すが、線形紡糸口金を用いるとこれらのフィラメントを間隔を置いて位置させることがより容易になることで互いに接触して一緒に粘着する傾向を低くすることができることから、線形紡糸口金を用いるのが有効であることを確認した。この繊維製造方法では、これらの繊維が一緒に粘着しないようにこれらを分離させたままに維持するのが重要であると考える。「繊維を分離させ」は、フィラメントが一緒に粘着する程これらを近くに存在させないことを意味している。この紡糸用溶液を紡糸し、不活性な非凝固流体の層の中を通した後、凝固液の中に入れる。この不活性な非凝固流体の層は、空気以外の気体を用いることができるにも拘らず、「エアーギャップ」と通常呼ばれており、また、不活性な液体を使用することも可能である。このエアーギャップの厚さは０．１から１０ｃｍ、好適には０．５から５ｃｍである。このエアーギャップの後、これらのフィラメントを凝固液の中に入れる。凝固では、この凝固過程を妨害しない幅広く多様な水溶液を用いることができる。例えば、この凝固液は純粋な水であるか、或はＨ₂ＳＯ₄が７０％以下の量で入っている酸性溶液であるか、或はこの凝固液は多様なアルコール類が入っている水溶液であってもよい。本発明の実施では、この異方性を示す紡糸用溶液のための凝固液を４０から８０℃、好適には６０から７０℃の温度に維持すべきことが決定的に重要である。本発明の実施では必ずしも必要でなく、本発明に対する何らかの制限として意図するものでないが、この凝固過程を行っている間に起こる弛緩または脱配向（ｄｅｏｒｉｅｎｔａｔｉｏｎ）が高い度合（より低い温度を用いた時よりも）で生じる温度で凝固を行うと本発明の繊維で高い伸びが達成されると考えている。異方性を示す紡糸用溶液の凝固を約３５−４０℃より低い温度で生じさせると、配向度合があまりにも高くなり過ぎることで引張り応力が高くなると共に伸びが低くなり、望ましい７％よりも低い破壊伸びを示す繊維が生じる。凝固を約９０−１００℃よりも高い温度で生じさせると、望ましい低い配向と低い引張り応力と高い伸びが得られるが、フィラメントを多数紡糸する場合、その結果として過度のフィラメント粘着が起こる。これらのフィラメントを凝固させた後、張力をかけないか或は低い張力下、一般的には１デニール当たり３グラム未満の張力下で、乾燥を中間的な温度で行う。この乾燥温度は一般に１００から２００℃であるが、２５℃の如き低い温度か或はそれよりも更に低い温度であってもよい。乾燥温度が高いか或は張力が高いと、その結果として結晶性が高くなり、繊維延伸で配向が高くなると共に破壊伸びが低下する。試験方法インヘレント粘度。方程式：ＩＶ＝ｌｎ（η_rel）／ｃ［式中、ｃはポリマー溶液の濃度（溶媒１００ｍＬ中０．５ｇのポリマー）であり、そしてη_rel（相対粘度）は、毛細管粘度計を用いて３０℃で測定した時にポリマー溶液が示す流れ時間とその溶媒が示す流れ時間との間の比率である］でインヘレント粘度（ＩＶ）を定義する。本明細書に報告および指定するインヘレント粘度値は、濃硫酸（９６％Ｈ₂ＳＯ₄）を用いて測定した値である。引張り特性。引張り特性試験を受けさせる糸の場合、最初によることで１．１のヨリ係数にする。この糸のヨリ係数（ＴＭ）を下記の如く定義する：ＴＭ＝（より／インチ）／（５３１５／糸のデニール）^-1/2。Ｉｎｓｔｒｏｎ試験機（ＩｎｓｔｒｏｎＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＣｏｒｐ．、Ｃａｎｔｏｎ、Ｍａｓｓ）を用いて試験糸を破断させることによって、じん性（破壊じん性）、伸び（破壊伸び）および引張り応力を測定する。フィラメントの場合、よらないで試験を行った。ＡＳＴＭＤ２１０１−１９８５の中に定義されているのと同様に、糸のゲージ長を２５．４ｃｍにしそして伸長率を１０％歪み／分にして、じん性、伸びおよび初期引張り応力の測定を行う。応力−歪み曲線の最も高い勾配を示す傾きから引張り応力を計算する。好適な態様の説明実施例１この実施例では、紡糸用溶液内のＰＰＤ−Ｔポリマー濃度が繊維特性に対して示す効果を説明する。直径が２．５ミルの穴が１０００個備わっている線形紡糸口金から繊維を紡糸してエアーギャップを通した後、純粋な水で凝固させた。ポリマー溶液の各バッチは１００．４％の硫酸と初期インヘレント粘度が５．５のＰＰＤ−Ｔから成っていた。繊維の紡糸を最初劣化していないポリマーを用いて行った後、２種の異なる劣化段階を受けさせたポリマーを用いて行った。全ての紡糸用溶液が異方性を示した。全ての繊維乾燥をかせの中で張力をゼロにして行った。この実施例の品目１−Ｈから１−Ｊのみが本発明の実施を代表していることを特記する。これらの品目のみが７％以上の破壊伸びを示す。本発明で必要な異方性の範囲外にあるインヘレント粘度（ＩＶ１．５−４．０）、固体％（１０− １４％）または凝固温度（４０−８０℃）いずれかを示す品目はいずれも、伸びが７％未満である繊維製品をもたらした。実施例２この実施例では、狭いポリマー濃度変化が繊維の伸びおよび引張り応力に対して表す効果を示す。数種の溶液濃度を用いて紡糸した繊維を、実施例１の線形紡糸口金を用いてエアーギャップ紡糸し、ここでは、１００．４％の硫酸と２．５ −３．０のインヘレント粘度を示すＰＰＤ−Ｔからポリマー溶液を製造し、この溶液は異方性を示した。固体パーセントを高くするにつれて、繊維が示す引張り応力が高くなると共に伸びが低下した。全ての繊維乾燥をかせの中で張力をゼロにして行った。実施例３この実施例では、放射状紡糸口金を用いた時に紡糸用溶液の温度、凝固温度および低インヘレント粘度のポリマーが繊維特性に対して表す効果を示す。２．５ミルの穴が２６６個備わっている放射状紡糸口金を通して、インヘレント粘度が２．３１のＰＰＤ−Ｔが１２％入っている異方性溶液をエアーギャップ紡糸した。この紡糸を行っている間、フィラメントがしばしば一緒に粘着して、この粘着が実質的な問題になってきた。全ての繊維乾燥をかせの中で張力をゼロにして行った。実施例４この実施例では、インヘレント粘度、溶液温度およびクエンチング温度が所望範囲にある本発明を説明する。１００．１％の硫酸中１２．１％のＰＰＤ−Ｔを異方性溶液として実施例１の線形紡糸口金から紡糸した後、これらの繊維を純粋な水の中で凝固させた。示すように、溶液温度を高くすればするほどそしてクエンチング温度を高くすればするほど高い伸び値が得られる。全ての繊維乾燥をかせの中で張力をゼロにして行った。得られる繊維が７％以上の伸びを示さないことから本発明を代表するものでない品目が１つ存在しているが、これの凝固温度は２０℃のみであることを特記する。実施例５この実施例では、更に、１００．４％の硫酸とＰＰＤ−Ｔから製造した異方性を示す紡糸用溶液を用いた時に溶液の固体量とインヘレント粘度が繊維特性に対して示す効果を説明する。４５℃の凝固温度を用いて線形紡糸口金から繊維を紡糸した。全ての繊維乾燥をかせの中で張力をゼロにして行った。

【手続補正書】特許法第１８４条の８【提出日】１９９５年４月１７日【補正内容】明細書高い伸びを示すＰＰＤ−Ｔ繊維発明の背景発明の分野本発明は、破壊伸びが少なくとも７％であることを含む織物特性を示すポリ（ｐ−フェニレンテレフタルアミド）（ＰＰＤ−Ｔ）繊維に関する。本発明はまた上記繊維を製造するためのエアーギャップ（ａｉｒ−ｇａｐ）紡糸方法にも関する。従来技術の説明Ｋｗｏｌｅｋの出願で１９７２年６月２０日付けで発行された米国特許第３，６７１，５４２号には、異方性ドープ（ｄｏｐｅ）を湿式紡糸して冷凝固浴の中に入れることでパラーアラミド繊維を製造する湿式紡糸方法が開示されている。高いデニールと、低い引張り応力と、比較的低いじん性と高い伸びを示すＰＰＤ −Ｔ繊維が上記特許の実施例７２に具体的に開示されており、これの紡糸は、低いインヘレント粘度を示すポリマーを１００．４％の硫酸と混合して１０％の異方性溶液を製造することでドープを生じさた後このドープを紡糸して４℃の凝固浴の中に入れることによって行われた。Ｂｌａｄｅｓの出願で１９７３年１０月２３日付けで発行された米国特許第３，７６７，７５６号にはＰＰＤ−Ｔ繊維のエアーギャップ紡糸方法が開示されている。Ｌｕｃｋｅｙの出願で１９９０年２月６日付けで発行された米国特許第４，８９８，７０４号には、線形紡糸口金から出て来るフィラメントの縦糸を凝固させる装置および方法が開示されており、これは、噴射された凝固液薄板を上記縦糸の各側に等しく均一に搬送することによって行われている。発明の要約本発明は、７％以上の破壊伸びを示す織物品質のパラーアラミド繊維を製造する方法を提供するものであり、この方法は、（ａ）９０％の濃度を有する硫酸から遊離ＳＯ₃を２０％に及ぶ量で含んでいる発煙硫酸の中に１．５から４ｄＬ／ｇのインヘレント粘度を示すポリ（ｐ−フェニレンテレフタルアミド）が１０から１４重量％入っている紡糸用溶液を生じさせ、（ｂ）この溶液を、紡糸口金内の毛細管を通して押出し、厚さが０．１から１０ｃｍの不活性な非凝固流体（ｎｏｎ−ｃｏａｇｕｌａｔｉｎｇｆｌｕｉｄ）の層の中を通した後、水系の凝固液の中に入れることで、繊維を生じさせ、（ｃ）この凝固液の中を通る繊維を分離させたままにすると共にこの凝固液の温度を４０から８０℃に維持し、そして（ｄ）この繊維の乾燥を１デニール当たり０から３グラムの張力下２５から２００℃の温度で行う、ことを含んでいる。発明の詳細な説明織物用繊維の製造では湿式紡糸が長い間用いられてきた。しかしながら、湿式紡糸は一般に知られているようにゆっくりである。従って、湿式紡糸方法ではその生産速度を許容され得るレベルにまで高める目的でオリフィスが非常に多い数で備わっている紡糸口金を用いる必要がある。エアーギャップ紡糸では高いじん性を示す繊維が非常に速い紡糸速度で得られることが知られている。エアーギャップ紡糸では一般に非常に配向した繊維が生じる。本発明は、分子配向が低い結果として高い破壊伸びを示すパラーアラミド繊維が生産されるように改良したエアーギャップ紡糸方法を用いることに関係している。「織物品質」は、織り生地または編み生地の中のフィラメント、ステープルまたは糸の形態で使用されて伝統的な生地が示す心地よさと、ハンド（ｈａｎｄ）と、柔軟さと、美しさをもたらし得る繊維を意味している。「ＰＰＤ−Ｔ」は、ｐ−フェニレンジアミンとテレフタロイルクロライドとを１モル対１モルで重合させることで得られるホモポリマー、そしてまた、このｐ −フェニレンジアミンと一緒に他のジアミンを少量組み込むことで得られるコポリマー類およびテレフタロイルクロライドと一緒に他の二酸クロライドを少量組み込むことで得られるコポリマー類を意味している。一般に、ｐ−フェニレンジアミンまたはテレフタロイルクロライドの約１０モル％の如き量以下の量か或は恐らくはそれよりも若干多い量で他のジアミン類および他の二酸クロライド類を使用することができ、ここでの条件は、上記他のジアミン類および二酸クロライド類がその重合反応を妨害する反応基を有していないことのみである。ＰＰＤ− Ｔはまた、他の芳香族ジアミン類および他の芳香族二酸クロライド類、例えば２，６−ナフタロイルクロライドまたはクロロ−もしくはジクロロテレフタロイルクロライドなどを組み込むことで得られるコポリマー類も意味している。ＰＰＤ −Ｔの製造はよく知られており、例えば米国特許第３，８６９，４２９号、４，３０８，３７４号および４，６９８，４１４号などの中に記述されている。本発明の方法を用いて製造したＰＰＤ−Ｔ繊維は、上に記述したように、織物品質を示す。本発明ではＰＰＤ−Ｔが示す耐熱性と織物品質の糸が示す特性とが組み合わさっている。本発明の繊維が示す最も重要な特性は、高い破壊伸びと低い引張り応力である。伸びが高いことは、高いじん性をもたらす繊維の１要素として重要であり、そして引張り応力が低いことは、この繊維から製造される生地にハンドとドレープ（ｄｒａｐｅ）を加えるに重要である。異方性を示す紡糸用溶液を用いて本発明の方法を実施することで適切に配向した繊維を得る。これと同時に破壊伸びが高いことを含む織物品質を示す繊維を得るには、この溶液にＰＰＤ−Ｔを約１０から１４重量％入れる必要があり、そしてこのＰＰＤ−Ｔのインヘレント粘度を４にするか或は約４よりも低くし約１．５よりも高くする必要がある。約１．５から約４のインヘレント粘度を示すＰＰＤ−Ｔを用いることでのみ高い伸びを示す本発明の繊維を得ることができると考えている。濃度が少なくとも９０％、好適には９８％−１００％の硫酸を用いるか、或は遊離ＳＯ₃が２０％の如き量より少ないか或はそれ以上の量で入っている発煙硫酸を用いて、本発明の紡糸用溶液を製造する。より低いか或はより高い濃度の硫酸を用いると、溶液の品質が劣るか或はポリマーの劣化が過度に起こる可能性がある。本発明に従い、４０から１００℃の紡糸用溶液を用いて紡糸を実施して４０から８０℃の凝固浴の中に入れる。適切なインヘレント粘度を示すＰＰＤ−Ｔを適切な濃度で紡糸用溶液に入れる必要があり、そしてこの紡糸用溶液を用いて、本発明の高い伸びを示す繊維を生じさせるに適切な条件下で紡糸を行う必要がある。紡糸口金内の毛細管を通してこの紡糸用溶液を押出す。この紡糸口金内の毛細管は、いわゆる線形紡糸口金を形成するように直線形に配置されているか、或はこれらの毛細管は、放射状紡糸口金を形成するように同心円形に配置されていてもよい。勿論、これらの構造配置には変形が存在している。備わっている毛細管が１本のみである紡糸口金も使用可能であろう。本発明の実施では、新しく紡糸した個々のフィラメントはその凝固浴の中で互いに粘着する傾向を示すが、線形紡糸口金を用いるとこれらのフィラメントを間隔を置いて位置させることがより容易になることで互いに接触して一緒に粘着する傾向を低くすることができることから、線形紡糸口金を用いるのが有効であることを確認した。この繊維製造方法では、これらの繊維が一緒に粘着しないようにこれらを分離させたままに維持するのが重要であると考える。「繊維を分離させ」は、フィラメントが一緒に粘着する程これらを近くに存在させないことを意味している。この紡糸用溶液を紡糸し、不活性な非凝固流体の層の中を通した後、凝固液の中に入れる。この不活性な非凝固流体の層は、空気以外の気体を用いることができるにも拘らず、「エアーギャップ」と通常呼ばれており、また、不活性な液体を使用することも可能である。このエアーギャップの厚さは０．１から１０ｃｍ、好適には０．５から５ｃｍである。このエアーギャップの後、これらのフィラメントを凝固液の中に入れる。凝固では、この凝固過程を妨害しない幅広く多様な水溶液を用いることができる。例えば、この凝固液は純粋な水であるか、或はＨ₂ＳＯ₄が７０％以下の量で入っている酸性溶液であるか、或はこの凝固液は多様なアルコール類が入っている水溶液であってもよい。本発明の実施では、この異方性を示す紡糸用溶液のための凝固液を４０から８０℃、好適には６０から７０℃の温度に維持すべきことが決定的に重要である。本発明の実施では必ずしも必要でなく、本発明に対する何らかの制限として意図するものでないが、この凝固過程を行っている間に起こる弛緩または脱配向（ｄｅｏｒｉｅｎｔａｔｉｏｎ）が高い度合（より低い温度を用いた時よりも）で生じる温度で凝固を行うと本発明の繊維で高い伸びが達成されると考えている。異方性を示す紡糸用溶液の凝固を約３５−４０℃より低い温度で生じさせると、配向度合があまりにも高くなり過ぎることで引張り応力が高くなると共に伸びが低くなり、望ましい７％よりも低い破壊伸びを示す繊維が生じる。凝固を約９０ −１００℃よりも高い温度で生じさせると、望ましい低い配向と低い引張り応力と高い伸びが得られるが、フィラメントを多数紡糸する場合、その結果として過度のフィラメント粘着が起こる。これらのフィラメントを凝固させた後、張力をかけないか或は低い張力下、一般的には１デニール当たり３グラム未満の張力下で、乾燥を中間的な温度で行う。この乾燥温度は一般に１００から２００℃であるが２５℃の如き低い温度か或はそれよりも更に低い温度であってもよい。乾燥温度が高いか或は張力が高いと、その結果として結晶性が高くなり繊維延伸で配向が高くなると共に破壊伸びが低下する。試験方法インヘレント粘度。方程式：ＩＶ＝ｌｎ（η_rel）／ｃ［式中、ｃはポリマー溶液の濃度（溶媒１００ｍＬ中０．５ｇのポリマー）であり、そしてη_rel（相対粘度）は、毛細管粘度計を用いて３０℃で測定した時にポリマー溶液が示す流れ時間とその溶媒が示す流れ時間との間の比率である］でインヘレント粘度（ＩＶ）を定義する。本明細書に報告および指定するインヘレント粘度値は、濃硫酸（９６％Ｈ₂ＳＯ₄）を用いて測定した値である。引張り特性。引張り特性試験を受けさせる糸の場合、最初によることで１．１のヨリ係数にする。この糸のヨリ係数（ＴＭ）を下記の如く定義する：ＴＭ＝（より／インチ）／（５３１５／糸のデニール）^-1/2。Ｉｎｓｔｒｏｎ試験機（ＩｎｓｔｒｏｎＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＣｏｒｐ．、Ｃａｎｔｏｎ、Ｍａｓｓ）を用いて試験糸を破断させることによって、じん性（破壊じん性）、伸び（破壊伸び）および引張り応力を測定する。フィラメントの場合、よらないで試験を行った。ＡＳＴＭＤ２１０１−１９８５の中に定義されているのと同様に、糸のゲージ長を２５．４ｃｍにしそして伸長率を１０％歪み／分にして、じん性、伸びおよび初期引張り応力の測定を行う。応力−歪み曲線の最も高い勾配を示す傾きから引張り応力を計算する。好適な態様の説明実施例１この実施例では、紡糸用溶液内のＰＰＤ−Ｔポリマー濃度が繊維特性に対して示す効果を説明する。直径が０．０６４ｍｍ（２．５ミル）の穴が１０００個備わっている線形紡糸口金から繊維を紡糸してエアーギャップを通した後、純粋な水で凝固させた。ポリマー溶液の各バッチは１００．４％の硫酸と初期インヘレント粘度が５．５のＰＰＤ−Ｔから成っていた。繊維の紡糸を最初劣化していないポリマーを用いて行った後、２種の異なる劣化段階を受けさせたポリマーを用いて行った。全ての紡糸用溶液が異方性を示した。全ての繊維乾燥をかせの中で張力をゼロにして行った。この実施例の品目１−Ｈから１−Ｊのみが本発明の実施を代表していることを特記する。これらの品目のみが７％以上の破壊伸びを示す。本発明で必要な異方性の範囲外にあるインヘレント粘度（ＩＶ１．５−４．０）、固体％（１０− １４％）または凝固温度（４０−８０℃）いずれかを示す品目はいずれも、伸びが７％未満である繊維製品をもたらした。実施例２この実施例では、狭いポリマー濃度変化が繊維の伸びおよび引張り応力に対して表す効果を示す。数種の溶液濃度を用いて紡糸した繊維を、実施例１の線形紡糸口金を用いてエアーギャップ紡糸し、ここでは、１００．４％の硫酸と２．５ −３．０のインヘレント粘度を示すＰＰＤ−Ｔからポリマー溶液を製造し、この溶液は異方性を示した。固体パーセントを高くするにつれて、繊維が示す引張り応力が高くなると共に伸びが低下した。全ての繊維乾燥をかせの中で張力をゼロにして行った。実施例３この実施例では、放射状紡糸口金を用いた時に紡糸用溶液の温度、凝固温度および低インヘレント粘度のポリマーが繊維特性に対して表す効果を示す。０．０６４ｍｍ（２．５ミル）の穴が２６６個備わっている放射状紡糸口金を通して、インヘレント粘度が２．３１のＰＰＤ−Ｔが１２％入っている異方性溶液をエアーギャップ紡糸した。この紡糸を行っている間、フィラメントがしばしば一緒に粘着して、この粘着が実質的な問題になってきた。全ての繊維乾燥をかせの中で張力をゼロにして行った。２０℃のみで凝固させた１品目は、その結果として生じる繊維の伸びが７％以上でないことから、本発明を代表するものでないことを特記する。実施例４この実施例では、インヘレント粘度、溶液温度およびクエンチング温度が所望範囲にある本発明を説明する。１００．１％の硫酸中１２．１％のＰＰＤ−Ｔを異方性溶液として実施例１の線形紡糸口金から紡糸した後、これらの繊維を純粋な水の中で凝固させた。示すように、溶液温度を高くすればするほどそしてクエンチング温度を高くすればするほど高い伸び値が得られる。全ての繊維乾燥をかせの中で張力をゼロにして行った。得られる繊維が７％以上の伸びを示さないことから本発明を代表するものでない品目が１つ存在しているが、これの凝固温度は２０℃のみであることを特記する。実施例５この実施例では、更に、１００．４％の硫酸とＰＰＤ−Ｔから製造した異方性を示す紡糸用溶液を用いた時に溶液の固体量とインヘレント粘度が繊維特性に対して示す効果を説明する。４５℃の凝固温度を用いて線形紡糸口金から繊維を紡糸した。全ての繊維乾燥をかせの中で張力をゼロにして行った。請求の範囲１．７％以上の破壊伸びを示す織物品質のパラーアラミド繊維を製造する方法において、（ａ）９０％の濃度を有する硫酸から遊離ＳＯ₃を２０％に及ぶ量で含んでいる発煙硫酸の中に１．５から４ｄＬ／ｇのインヘレント粘度を示すポリ（ｐ−フェニレンテレフタルアミド）が１０から１４重量％入っている紡糸用溶液を生じさせ、（ｂ）この溶液を４０から１００℃の温度で、紡糸口金内の毛細管を通して押出し、厚さが０．１から１０ｃｍの不活性な非凝固流体の層の中を通した後、水系の凝固液の中に入れることで、繊維を生じさせ、（ｃ）この凝固液の中を通る繊維を分離させたままにすると共にこの凝固液の温度を４０から８０℃の温度に維持し、そして（ｄ）この繊維の乾燥を１デニール当たり０から３グラムの張力下２５から２００℃の温度で行う、ことを含む方法。２．該紡糸用溶液が異方性を示す請求の範囲１の方法。３．該紡糸口金が線形配列の毛細管を有する請求の範囲１の方法。

Claims

【特許請求の範囲】１．７％以上の破壊伸びを示す織物品質のパラ−アラミド繊維を製造する方法において、（ａ）少なくとも９０％濃度の硫酸の中に４ｄＬ／ｇ以下のインヘレント粘度を示すポリ（ｐ−フェニレンテレフタルアミド）が１０から１４重量％入っている紡糸用溶液を生じさせ、（ｂ）この溶液を、紡糸口金内の毛細管を通して押出し、不活性な非凝固流体の層の中を通した後、水系の凝固液の中に入れることで、繊維を生じさせ、そして（ｃ）この凝固液の中を通る繊維を分離させたままにすると共にこの凝固液の温度を４０から８０℃の温度に維持する、ことを含む方法。２．（ｄ）該繊維の乾燥を１デニール当たり０から３グラムの張力下で行う追加的段階を存在させる請求の範囲１の方法。３．該紡糸用溶液が異方性を示す請求の範囲１の方法。４．該紡糸口金が線形配列の毛細管を有する請求の範囲１の方法。５．該紡糸用溶液を４０−１００℃の温度に維持する請求の範囲１の方法。６．該ポリ（ｐ−フェニレンテレフタルアミド）のインヘレント粘度が１．５−４ｄＬ／ｇである請求の範囲１の方法。