JPH086257B2 - 表面変性全芳香族ポリアミド繊維 - Google Patents
表面変性全芳香族ポリアミド繊維Info
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- JPH086257B2 JPH086257B2 JP63255978A JP25597888A JPH086257B2 JP H086257 B2 JPH086257 B2 JP H086257B2 JP 63255978 A JP63255978 A JP 63255978A JP 25597888 A JP25597888 A JP 25597888A JP H086257 B2 JPH086257 B2 JP H086257B2
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- Japan
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- fiber
- pluronics
- aromatic polyamide
- wholly aromatic
- aramid fiber
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Description
【発明の詳細な説明】 ＜産業上の利用分野＞ 本発明は主として繊維強化樹脂材（FRP）に使用され
る全芳香族ポリアミド繊維（以下アラミド繊維という）
に関する。
る全芳香族ポリアミド繊維（以下アラミド繊維という）
に関する。
＜従来技術＞ アラミド繊維はハイテク繊維の代表として最近その耐
熱性，高強力，高モジュラス，耐薬品性等の特徴を生か
しアドバンストコンポジットとして軽量，高強力，高剛
性の要求される分野で実用化されつつある。
熱性，高強力，高モジュラス，耐薬品性等の特徴を生か
しアドバンストコンポジットとして軽量，高強力，高剛
性の要求される分野で実用化されつつある。
しかし強化繊維としての機能を発揮させるためには繊
維とマトリックス樹脂との接着性が最も重要な要素とな
る。ここにマトリックス樹脂は、エポキシ系，ウレタン
系及びエポキシアクリレート系が主流である。
維とマトリックス樹脂との接着性が最も重要な要素とな
る。ここにマトリックス樹脂は、エポキシ系，ウレタン
系及びエポキシアクリレート系が主流である。
ところで一般にアラミド繊維は繊維軸方向では卓越し
た力を発揮するが繊維に直角の方向では繊維軸方向の配
向性，結晶性が高すぎるためフィブリル化がおこり易
く、また他の材料との界面接着性が低くなる。またアラ
ミド繊維を構成する芳香族アミンは脂肪族アミンに比
べ、アミノ基が隣接するフェニル基の影響で塩基性が極
めて弱いのでエポキシとの反応性が弱い。
た力を発揮するが繊維に直角の方向では繊維軸方向の配
向性，結晶性が高すぎるためフィブリル化がおこり易
く、また他の材料との界面接着性が低くなる。またアラ
ミド繊維を構成する芳香族アミンは脂肪族アミンに比
べ、アミノ基が隣接するフェニル基の影響で塩基性が極
めて弱いのでエポキシとの反応性が弱い。
従来のアラミド繊維の製糸用油剤は、潤滑性は良好だ
がマトリックス樹脂と複合した場合油剤がアラミド繊維
とマトリックス樹脂との界面に残留し、接着を阻害す
る。又油剤がアラミド繊維とマトリックス樹脂との界面
に残留せず接着を阻害しないような組成を有する場合
は、油膜強度が弱く、高接圧下でアラミド繊維とガイド
類との摩擦係数が増大し、ループ，毛羽多発等の問題を
生ずる。
がマトリックス樹脂と複合した場合油剤がアラミド繊維
とマトリックス樹脂との界面に残留し、接着を阻害す
る。又油剤がアラミド繊維とマトリックス樹脂との界面
に残留せず接着を阻害しないような組成を有する場合
は、油膜強度が弱く、高接圧下でアラミド繊維とガイド
類との摩擦係数が増大し、ループ，毛羽多発等の問題を
生ずる。
＜発明の目的＞ 本発明は、アラミド繊維の製糸工程および撚糸工程等
における操業性を満足せしめると共にマトリックス樹脂
と複合化させたときの接着性をも向上させるアラミド繊
維の提供を目的としたものである。
における操業性を満足せしめると共にマトリックス樹脂
と複合化させたときの接着性をも向上させるアラミド繊
維の提供を目的としたものである。
＜発明の構成＞ すなわち本発明は「繊維表面に固体状カチオン交換性
無機化合物が固着された全芳香族ポリアミド繊維の表面
に、プロピレンオキシドとエチレンオキシドとの共重合
比が70/30〜０〜100（モル比），平均分子量が400〜800
のプルロニックスA70〜95重量％と平均分子量が8000〜3
0000のプルロニックスB30〜５重量％とから構成される
油剤が被覆されてなる表面変性全芳香族ポリアミド繊
維」である。
無機化合物が固着された全芳香族ポリアミド繊維の表面
に、プロピレンオキシドとエチレンオキシドとの共重合
比が70/30〜０〜100（モル比），平均分子量が400〜800
のプルロニックスA70〜95重量％と平均分子量が8000〜3
0000のプルロニックスB30〜５重量％とから構成される
油剤が被覆されてなる表面変性全芳香族ポリアミド繊
維」である。
アラミド繊維とは、コポリパラフェニレン・3,4′オ
キシジフェニレン・テレフタラミド（テクノーラ 帝人
（株）製），ポリパラフェニレンテレフタラミド（ケブ
ラー デュポン社製），ポリメタフェニレンイソフタラ
ミド（コーネックス 帝人（株）製）等である。本発明
のアラミド繊維は固体状カチオン交換性無機化合物が固
着された繊維である。
キシジフェニレン・テレフタラミド（テクノーラ 帝人
（株）製），ポリパラフェニレンテレフタラミド（ケブ
ラー デュポン社製），ポリメタフェニレンイソフタラ
ミド（コーネックス 帝人（株）製）等である。本発明
のアラミド繊維は固体状カチオン交換性無機化合物が固
着された繊維である。
ここでカチオン交換性無機化合物とはカチオンとの交
換能を有する化合物であり、具体的にはシリカ−アルミ
ナ，シリカ−マグネシア，ベントナイト，カオリン，フ
ーラーズアース，酸性白土，活性白土，モンモリロナイ
ト，バイトサイト，タルクなどであり、これらのカチオ
ン交換性無機化合物は固体状で繊維表面に固着される。
該化合物（粒子）の大きさは大体0.01〜５μ程度のもの
が用いられる。固着とは激しい状態での水洗処理や溶剤
に浸漬する程度ではまったく脱離しないことをいう。
換能を有する化合物であり、具体的にはシリカ−アルミ
ナ，シリカ−マグネシア，ベントナイト，カオリン，フ
ーラーズアース，酸性白土，活性白土，モンモリロナイ
ト，バイトサイト，タルクなどであり、これらのカチオ
ン交換性無機化合物は固体状で繊維表面に固着される。
該化合物（粒子）の大きさは大体0.01〜５μ程度のもの
が用いられる。固着とは激しい状態での水洗処理や溶剤
に浸漬する程度ではまったく脱離しないことをいう。
繊維表面にカチオン交換性無機化合物粒子を固着させ
るには、たとえば繊維表面が軟化した状態でカチオン交
換性無機化合物粒子を繊維表面に押し付けて繊維表面に
喰い込ませたのち繊維を固化させることにより行うこと
ができる。すなわち紡出直後の未延伸アラミド繊維にカ
チオン交換性無機化合物を吹き付けるかあるいは水にカ
チオン交換性無機化合物粒子を懸濁させた懸濁液中にア
ラミド繊維を浸漬せしめて繊維表面にカチオン交換性無
機化合物粒子を付着させ、ついでアラミド繊維の２次転
移点以上の温度で延伸するか熱処理を施すなどの方法を
用いる。
るには、たとえば繊維表面が軟化した状態でカチオン交
換性無機化合物粒子を繊維表面に押し付けて繊維表面に
喰い込ませたのち繊維を固化させることにより行うこと
ができる。すなわち紡出直後の未延伸アラミド繊維にカ
チオン交換性無機化合物を吹き付けるかあるいは水にカ
チオン交換性無機化合物粒子を懸濁させた懸濁液中にア
ラミド繊維を浸漬せしめて繊維表面にカチオン交換性無
機化合物粒子を付着させ、ついでアラミド繊維の２次転
移点以上の温度で延伸するか熱処理を施すなどの方法を
用いる。
例えば、アラミド繊維の表面に固体状カチオン交換性
無機化合物（無機粒子）を固着させる具体例を述べる
と、紡出直後の未延伸のアラミド繊維を無機粒子を含有
する水分散液中に浸漬し、未延伸アラミド糸の表面に無
機粒子を付着させ、乾燥し２次転移点以上分解点以下の
温度で接触ヒーターまたは非接触ヒーターを用いて５倍
以上の延伸・熱処理を行うことによって無機粒子を繊維
の表面にくさびが打ち込まれたような状態になるように
固着させ、繊維表面に固体状カチオン交換性無機化合物
が固着されたアラミド繊維を得る。
無機化合物（無機粒子）を固着させる具体例を述べる
と、紡出直後の未延伸のアラミド繊維を無機粒子を含有
する水分散液中に浸漬し、未延伸アラミド糸の表面に無
機粒子を付着させ、乾燥し２次転移点以上分解点以下の
温度で接触ヒーターまたは非接触ヒーターを用いて５倍
以上の延伸・熱処理を行うことによって無機粒子を繊維
の表面にくさびが打ち込まれたような状態になるように
固着させ、繊維表面に固体状カチオン交換性無機化合物
が固着されたアラミド繊維を得る。
プルロニックスＡはプロピレンオキシドとエチレンオ
キシドとの共重合比が70/30〜0/100（モル比）である。
特に70/30〜30/70（モル比）が望ましい。モル比が70/3
0を越えると、プルロニックスＡの水溶性が低下するの
で溶液安定性が悪化する。
キシドとの共重合比が70/30〜0/100（モル比）である。
特に70/30〜30/70（モル比）が望ましい。モル比が70/3
0を越えると、プルロニックスＡの水溶性が低下するの
で溶液安定性が悪化する。
プルロニックスＡの平均分子量は400〜800である。40
0未満では製糸工程において、熱板，加熱ローラー上で
の発煙が増大し、作業環境の悪化と、高接圧下の油膜破
断によってスティックスリップが増大し、毛羽発生をも
たらす。
0未満では製糸工程において、熱板，加熱ローラー上で
の発煙が増大し、作業環境の悪化と、高接圧下の油膜破
断によってスティックスリップが増大し、毛羽発生をも
たらす。
800を越えると油剤の粘度アップに伴って特に粗度の
低い糸導ガイドに粘着性スカムの蓄積を促進させ長時間
走行時に毛羽を多発せしめる。
低い糸導ガイドに粘着性スカムの蓄積を促進させ長時間
走行時に毛羽を多発せしめる。
プルロニックスＡの共重合形態としては、ブロックコ
ポリマーでもランダムコポリマーでもよい。水分散液の
表面張力低下効果の面からブロックコポリマーが含まれ
るのが望ましい。プルロニックスＡを共重合する際の開
始剤としてはアルコール類または塩基酸類を用いる。
ポリマーでもランダムコポリマーでもよい。水分散液の
表面張力低下効果の面からブロックコポリマーが含まれ
るのが望ましい。プルロニックスＡを共重合する際の開
始剤としてはアルコール類または塩基酸類を用いる。
一方プルロニックスＢは、平均分子量が8000〜30000
であり、プロピレンオキシドとエチレンオキシドとの共
重合比は70/30〜10/90（モル比）が望ましい。モル比が
70/30をこえると水溶性が悪くなり、溶液の安定性が維
持されず、モル比が10/90未満では、油膜強度を増加さ
せる効果はあるが、配合油の粘度が高くなって、摩擦係
数いわゆる摩擦抵抗が増大し、摩擦を調整するという目
的にとって好ましくない。
であり、プロピレンオキシドとエチレンオキシドとの共
重合比は70/30〜10/90（モル比）が望ましい。モル比が
70/30をこえると水溶性が悪くなり、溶液の安定性が維
持されず、モル比が10/90未満では、油膜強度を増加さ
せる効果はあるが、配合油の粘度が高くなって、摩擦係
数いわゆる摩擦抵抗が増大し、摩擦を調整するという目
的にとって好ましくない。
プルロニックスＢの分子量は8000未満では油膜強度を
向上させる効果が大巾に低下する。プルロニックスＢの
分子量が大きくなればなるほど油膜強度を向上させる効
果が高くなるが、分子量が大きすぎて30000を越えると
取扱性が低下する。
向上させる効果が大巾に低下する。プルロニックスＢの
分子量が大きくなればなるほど油膜強度を向上させる効
果が高くなるが、分子量が大きすぎて30000を越えると
取扱性が低下する。
プルロニックスＢの共重合の形態としては、ブロック
コポリマーでもランダムコポリマーでもよい。プルロニ
ックスＢの重合開始剤としては、アルコール類，塩基酸
類又は窒素含有化合物を用いてもよい。
コポリマーでもランダムコポリマーでもよい。プルロニ
ックスＢの重合開始剤としては、アルコール類，塩基酸
類又は窒素含有化合物を用いてもよい。
プルロニックスA/プルロニックスＢの配合割合は95/5
〜70/30（重量比）であるが、好ましくは95/5〜80/20
（重量比）である。
〜70/30（重量比）であるが、好ましくは95/5〜80/20
（重量比）である。
プルロニックスA/プルロニックスＢの配合割合が95/5
を越える場合では、プルロニックスＢの油膜強度アップ
の効果が期待されず、70/30未満の場合では、配合油の
粘度を必要以上に増大させるので好ましくない。
を越える場合では、プルロニックスＢの油膜強度アップ
の効果が期待されず、70/30未満の場合では、配合油の
粘度を必要以上に増大させるので好ましくない。
以上の配合油を使用することにより、プルロニックス
Ａの使用による摩擦係数の低下とこれに配合するプルロ
ニックスＢの添加による油膜強化に伴って高張力，高接
圧下の油膜破断に伴うスティックスリップの増大を抑制
する。
Ａの使用による摩擦係数の低下とこれに配合するプルロ
ニックスＢの添加による油膜強化に伴って高張力，高接
圧下の油膜破断に伴うスティックスリップの増大を抑制
する。
油剤の付着量は、製糸工程から後加工工程に至る操業
性及びマトリックス樹脂との接着性向上の面から0.5〜
5.0重量％の範囲が好ましい。特に好ましくは1.0〜3.5
重量％である。
性及びマトリックス樹脂との接着性向上の面から0.5〜
5.0重量％の範囲が好ましい。特に好ましくは1.0〜3.5
重量％である。
0.5重量％未満では潤滑性および繊維糸条の集束性が
低下する。5.0重量％を越えると油剤にじみ出しによる
製品汚れが発生する。
低下する。5.0重量％を越えると油剤にじみ出しによる
製品汚れが発生する。
＜発明の効果＞ 本発明は下記の効果を有する。
（１）プルロニックスＡとプルロニックスＢとからなる
混合物は製糸工程で油剤としての役割を果したあと加熱
ローラーあるいは熱プレート上で、分解揮発するので延
伸後の糸には接着の障害にならない程度の粘度成分しか
残存しない。
混合物は製糸工程で油剤としての役割を果したあと加熱
ローラーあるいは熱プレート上で、分解揮発するので延
伸後の糸には接着の障害にならない程度の粘度成分しか
残存しない。
（２）対金属摩擦係数を大巾に低減させる。
特にプルロニックスＢを併用することによって、油膜
強度を向上せしめ従来の油剤にみられる高張力，高接圧
下の油膜破断に伴うスティックスリップの増大を抑制
し、高張力下で屈曲ガイドでの擦過に伴う糸の損傷を大
巾に減少できる。
強度を向上せしめ従来の油剤にみられる高張力，高接圧
下の油膜破断に伴うスティックスリップの増大を抑制
し、高張力下で屈曲ガイドでの擦過に伴う糸の損傷を大
巾に減少できる。
（３）製糸工程において熱処理による発煙，各種ガイド
との擦過による毛羽，スカムの発生等の操業上の問題が
無い。
との擦過による毛羽，スカムの発生等の操業上の問題が
無い。
（４）プルロニックスＡとプルロニックスＢとの混合物
は、エポキシ樹脂，ウレタン樹脂あるいはエポキシアク
リレート樹脂に対する相溶拡散性に優れているので複合
成形の際、アラミド繊維とマトリックス樹脂との界面に
介在することがないのでアラミド繊維とマトリックス樹
脂との結合作用をより効果的に発揮せしめ接着性を向上
する。
は、エポキシ樹脂，ウレタン樹脂あるいはエポキシアク
リレート樹脂に対する相溶拡散性に優れているので複合
成形の際、アラミド繊維とマトリックス樹脂との界面に
介在することがないのでアラミド繊維とマトリックス樹
脂との結合作用をより効果的に発揮せしめ接着性を向上
する。
＜実施例＞ 以下、実施例により本発明の製造方法を具体的に説明
する。
する。
なお実施例において製糸安定性その他の評価は下記の
方法に従った。
方法に従った。
評価法1,製糸安定性（毛羽） 捲取速度300m/分で連続紡糸し５時間後、捲取チーズ
の表面毛羽を判定した。
の表面毛羽を判定した。
評価法2,製糸安定性（発煙） 走行開始後５時間経過した時点で、180℃に設定した
加熱ローラー上での発煙の状態を肉眼判定した。
加熱ローラー上での発煙の状態を肉眼判定した。
評価3,接着性（層間剪断強度;ILSSと略称する） エポキシ樹脂としては を使用した。
上記エポキシ樹脂に浸漬させ繊維を一方向に引き揃え
た状態で硬化処理を施した。硬化条件は、室温で48時間
放置後、120℃で２時間加圧して硬化せしめたのち、さ
らに180℃で１時間、後硬化処理を行った。
た状態で硬化処理を施した。硬化条件は、室温で48時間
放置後、120℃で２時間加圧して硬化せしめたのち、さ
らに180℃で１時間、後硬化処理を行った。
このようにして得られた成形物（繊維含有率60％）よ
り長さ20mm,巾6mm,厚さ3mmの試験片を作成し、シャート
ビーム３点曲げ法によりスパン間隔13mm,クロスヘッド
速度1.0mm/分にて、層間剪断強度（ILSS;単位kg/mm2）
を測定した。
り長さ20mm,巾6mm,厚さ3mmの試験片を作成し、シャート
ビーム３点曲げ法によりスパン間隔13mm,クロスヘッド
速度1.0mm/分にて、層間剪断強度（ILSS;単位kg/mm2）
を測定した。
実施例１〜6,比較例１〜６ テレフタル酸ジクロリドとＰ−フェニレンジアミンお
よび3,4′−ジアミノジフェニルエーテルからなるアラ
ミドを1500デニール/1000フィラメントの繊維束になる
ように紡出し、水洗を繰返し、次いで水洗後にベントナ
イト水分散液を付着させ500℃で高温延伸した。ベント
ナイトの固着量は0.42％であった。
よび3,4′−ジアミノジフェニルエーテルからなるアラ
ミドを1500デニール/1000フィラメントの繊維束になる
ように紡出し、水洗を繰返し、次いで水洗後にベントナ
イト水分散液を付着させ500℃で高温延伸した。ベント
ナイトの固着量は0.42％であった。
油剤は表１に示す水準について、20％濃度水系エマル
ジョン油剤を油剤付着量（OPU）1.5％になるように付着
せしめた。得られた繊維の強度は27グラム／デニール，
伸度は4.9％であった。
ジョン油剤を油剤付着量（OPU）1.5％になるように付着
せしめた。得られた繊維の強度は27グラム／デニール，
伸度は4.9％であった。
表１に結果を示したように本発明の表面変性アラミド
繊維を使用した場合、明らかに優れた製糸性と成形品の
品質が得られることがわかる。
繊維を使用した場合、明らかに優れた製糸性と成形品の
品質が得られることがわかる。
Claims (1)
- 【請求項１】繊維表面に固体状カチオン交換性無機化合
物が固着された全芳香族ポリアミド繊維の表面に、プロ
ピレンオキシドとエチレンオキシドとの共重合比が70/3
0〜0/100（モル比）、平均分子量が400〜800のプルロニ
ックスA70〜95重量％と平均分子量が8000〜30000のプル
ロニックスB30〜５重量％とから構成される油剤が被覆
されてなる表面変性全芳香族ポリアミド繊維。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63255978A JPH086257B2 (ja) | 1988-10-13 | 1988-10-13 | 表面変性全芳香族ポリアミド繊維 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63255978A JPH086257B2 (ja) | 1988-10-13 | 1988-10-13 | 表面変性全芳香族ポリアミド繊維 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02216278A JPH02216278A (ja) | 1990-08-29 |
| JPH086257B2 true JPH086257B2 (ja) | 1996-01-24 |
Family
ID=17286207
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63255978A Expired - Lifetime JPH086257B2 (ja) | 1988-10-13 | 1988-10-13 | 表面変性全芳香族ポリアミド繊維 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH086257B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2012082551A (ja) * | 2010-10-12 | 2012-04-26 | Teijin Techno Products Ltd | 摩擦材用芳香族ポリアミド短繊維 |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3401381B2 (ja) * | 1996-02-19 | 2003-04-28 | 帝人株式会社 | 芳香族ポリアミド繊維紙及び該芳香族ポリアミド繊維紙からなるプリプレグ並びに積層板 |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS59144682A (ja) * | 1983-01-28 | 1984-08-18 | 日華化学工業株式会社 | 油剤組成物 |
| JPS60239523A (ja) * | 1984-05-08 | 1985-11-28 | Teijin Ltd | 芳香族ポリアミド繊維の製造方法 |
-
1988
- 1988-10-13 JP JP63255978A patent/JPH086257B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2012082551A (ja) * | 2010-10-12 | 2012-04-26 | Teijin Techno Products Ltd | 摩擦材用芳香族ポリアミド短繊維 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH02216278A (ja) | 1990-08-29 |
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