JPH09188933A - ポリベンザゾールコードの処理方法 - Google Patents
ポリベンザゾールコードの処理方法Info
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- JPH09188933A JPH09188933A JP8002421A JP242196A JPH09188933A JP H09188933 A JPH09188933 A JP H09188933A JP 8002421 A JP8002421 A JP 8002421A JP 242196 A JP242196 A JP 242196A JP H09188933 A JPH09188933 A JP H09188933A
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- Yarns And Mechanical Finishing Of Yarns Or Ropes (AREA)
Abstract
固有の単繊維のマイグレーション乱れによる歪み集中を
防止することにより、素材の優れた力学特性を十分に活
かした耐疲労性の極めて良好なコードを容易に製造す
る。 【構成】 撚係数500以下のポリベンザゾール繊維か
らなるコードを接着剤の接着度指数が50以下の状態で
2g/d以上の応力を与えて接着剤処理を施し、処理後
の強力保持率を80%以上とするコードの処理方法。
Description
強力利用率を有する接着剤処理コードの処理方法に関す
るものである。
有機繊維が疲労性を改善する目的で撚糸されたコードで
ある構造は一般的である。近年省エネルギーの要求でこ
うしたゴム補強材の軽量化が図られそのため所謂スーパ
ー繊維の使用が増加している。しかしながら従来の有機
繊維は耐疲労性の改善のため撚糸されると、その繊維が
もつ強度・弾性率が顕著に低下する。このため所謂スー
パー繊維の有する物性から期待される軽量化が図られて
いるとは云いがたい現状である。かかる現状を打破する
ため本発明者らが先に提案した特願平7−203463
号においては、従来のスーパー繊維を含む汎用繊維の撚
り数が高いほど疲労性が良いという関係に反し、PBO
繊維の低い撚り係数の片撚りコードは高い疲労性を示す
ことが開示されている。しかしながら生産性を考慮する
と、反物による処理が望ましくその場合片撚りであると
反物がコードの残留トルクによる不都合が発生しやす
い。この対策としてS撚りとZ撚りのコードを交互に配
置するなどの方法があるがその場合はコードが2本ずつ
ペアーとすることを要する点に問題があり、双糸のコー
ドの利用が望まれる。
技術の壁を超え、耐疲労が顕著に改善され、かつ補強材
として繊維の優れた強度・弾性率を補強材として実現す
るポリベンザゾール繊維処理コードを工業的規模で工程
上トラブルなく提供しようとするものである。
ゾール繊維からなる撚りコードを接着剤処理するに際
し、接着剤の粘度が繊維同士を固着させる十分な値に達
する前にコード中の単繊維のマイグレーションを均一に
し、局所的に単繊維に屈曲部を与えることなく処理コー
ドを形成する事によりPBO繊維の場合は疲労性が顕著
に改善される事を見出した。即ち、接着剤の粘度の上昇
によるフィラメント間の接着度指数が50を越さない状
態で2g/d以上の応力を与えることにより顕著に対疲
労性の優れるかつこれまでにない強度・弾性率を有する
補強コードが得られる。
けるポリベンザゾール繊維とは、ポリベンザゾールポリ
マーよりなる繊維をいい、ポリベンザゾール(PBZ)
とは、ポリベンゾオキサゾール(PBO)ホモポリマ
ー、ポリベンゾチアゾール(PBT)ホモポリマー及び
それらPBO、PBTのランダム、シーケンシャルある
いはブロック共重合ポリマーをいう。ここでポリベンゾ
オキサゾール、ポリベンゾチアゾール及びそれらのラン
ダム、シーケンシャルあるいはブロック共重合ポリマー
は、例えば Wolfe等の「Liquid Crystalline Polymer C
ompositions , Process and Products」米国特許第47
03103号(1987年10月27日)、「Liquid C
rystall-ine Polymer Compositions , Process and Pro
ducts 」米国特許4533692号(1985年8月6
日)、「Liquid Crystalline Poly(2,6-Benzothiazole)
Composition, Process and Products」米国特許第45
33724号(1985年8月6日)、「Liquid Crys
talline Polymer Compositions , Process and Product
s 」米国特許第4533693号(1985年8月6
日)、Evers の「Thermooxidative-ly Stable Articula
ted p-Benzobisoxazole and p-Benzobisthiazole Polym
res 」米国特許第4539567号(1982年11月
16日)、Tasi等の「Method for making Heterocyclic
Block Copolymer」米国特許第4578432号(19
86年3月25日)、等に記載されている。PBZポリ
マーに含まれる構造単位としては、好ましくはライオト
ロピック液晶ポリマーから選択される。モノマー単位は
構造式(a)〜(h)に記載されているモノマー単位か
らなり、さらに好ましくは、本質的に構造式(a)〜
(c)から選択されたモノマー単位からなる。
好適な溶媒としては、クレゾールやそのポリマーを溶解
し得る非酸化性の酸が含まれる。好適な酸溶媒の例とし
ては、ポリリン酸、メタンスルホン酸および高濃度の硫
酸あるいはそれらの混合物が挙げられる。さらに適する
溶媒はポリリン酸及びメタンスルホン酸である。また最
も適する溶媒は、ポリリン酸である。
とも約7重量%であり、さらに好ましくは少なくとも1
0重量%、最も好ましくは少なくとも14重量%であ
る。最大濃度は、例えばポリノーの溶解性やドープ粘度
といった実際上の取扱い性により限定される。それらの
限界要因のために、ポリマー濃度は通常では20重量%
を超えることはない。
プは公知の手法により合成される。例えば Wolfe等の米
国特許第4533693号(1985年8月6日)、Sy
bert等の米国特許4772678号(1988年9月2
0日)、Harrisの米国特許第4847350号(198
9年7月11日)に記載される方法で合成される。PB
Zポリマーは、Gregory 等の米国特許第5089591
号(1992年2月18日)によると、脱水性の酸溶媒
中での比較的高温、高剪断条件下において高い反応速度
での高分子量化が可能である。
の手段により高強度・高弾性率のポリベンザゾール繊維
が製造される。例えば米国特許第5294390号(1
994年5月15日)などに記載された乾湿式紡糸方法
が好適である。
どを用いて下撚りを与えられ、さらに主として残留トル
クを少なくする目的で下撚りと逆方向の上撚りを与え
る。本発明の場合はコードの上撚り係数は500以下、
好ましくは350以下であることが本発明のコードが持
つ強度・弾性率の達成と同時に耐疲労性を与えるために
重要な要件となる。尚、撚り係数(K)は次式で定義す
る。 K=Tw×(Den/ρ)1/2 TW:上撚り数 (t/10cm) Den:トータルデニール ρ:繊維密度 (g/cm3 )
るため、所謂ディップを施される。処理液としては、
(A) エポキシ樹脂の水分散液、(B) ブロックドイソシア
ネートの水分散液、(C) レゾロシン・ホルムアルデヒド
樹脂ーゴムラテックス混合液、の組み合わせもしくは単
独で、一段または二段以上の多段処理により施される場
合が一般的であるが、その他の処方であっても勿論良
い。特にこの処方に置いては各フィラメントのコード中
でのマイグレーションの均一性が耐疲労性および強度・
弾性率の利用率を高めるためとくに重要である。このた
め、ディップ処理に置いては高張力で処理されることが
望ましく、ディップ剤の配合も繊維内部に浸透するディ
ップ剤については弾性率が低い所謂ソフト処方のものが
好ましい。
の双糸コードは疲労性が片撚りコードに比較して劣って
いたわけであるが、本発明者らが詳細に疲労現象を検討
した結果、次のような事実が明らかとなった。 (a)双糸コードは上下撚りの交差面において単繊維の
マイグレーションが乱れやすく、撚糸状態で鋭角状に屈
曲した繊維が存在し、疲労後の繊維を観察すると該部分
において多数のキンクバンドが観察された。 (b)同じ撚り係数を有する片撚りコードは交差面が無
いため、かかるマイグレーションの乱れによる歪みの集
中する部分がほとんど無いため、疲労性に優れる。 (c)PBO繊維に限り撚り数が少ないほど疲労性が優
れるのは、撚り係数が低いほどマイグレーションの乱れ
が少ないためである。
における単繊維のマイグレーション乱れを少なくする方
法につき鋭意検討した結果、接着剤が熱処理により単繊
維を固着する粘度に達する以前に、PBO繊維の場合は
2g/d以上の応力を付与することにより単繊維の交差
面のマイグレーション歪みが減少する事を見出した。
尚、該コードは高強度ではあるもののあまりに高い応力
を付与すると毛羽が発生する恐れがあることから20g/
d以下が好ましく、更に好ましくは、付与応力は2g/
d以上10g/d以下である。また接着剤を付与したコ
ードに熱処理を施し、コードを解体し交差面に認められ
るマイグレーション乱れの等級と熱処理による単糸間接
着度指数の変化の関係から、接着剤の単糸間の接着度指
数が0以上50以下で該応力が付与されなければならな
い事を見出した。
ード強力/原糸強力)が80%以上と高く、弾性率の利
用率も驚くほど高い。処理後の残留トルクも実用上な
く、また疲労試験においても驚くべきことに、低い撚り
係数のものほど耐疲労性が良好で、従来の有機繊維の撚
り数の高いものほど耐疲労性がよいという常識を打ち破
った新規な特徴を有する。
ードをほぐし、撚糸形態が残存する部分を10mm残し
た状態で撚糸コードを切断する。ほぐした繊維から任意
に単糸を選び引き抜き張力の最大値を測定する。5回の
測定の平均値を引き抜き張力とし、下記の式から接着度
指数を求める。 接着度指数=引き抜き張力(g)/10mm当たりの単糸の表面
積(mm2)
て説明する。もちろん本発明は実施例に限定されるもの
ではない。
を作成した。それぞれの生コードに二段のディップ処理
を施してディップコードを作成した。一段目のディップ
処理液はエポキシ樹脂の水分散液であり処理温度は25
0℃、二段目のディップ処理液はRFL 液であり処理温度
は235℃であった。一段目のディップ液に浸漬する前
にコードに与える応力を変化させた。かくして得られた
コードの疲労試験および双糸コードの場合は交差面単繊
維マイグレーション等級を含む諸特性を表1に示す。双
糸コードでは交差面単繊維マイグレーション等級がコー
ドに付与した応力値に依存する(限界値が存在する)こ
とおよびマイグレーション等級が良いほど疲労性が優
れ、片撚り糸と同等の疲労性を示すようになることが認
められた。表で明かなようにPBO(ポリベンズビスオ
キサゾール)繊維の撚り係数が350以下の本発明のコ
ードは強力利用率および弾性率利用率が極めて高く、か
つ耐疲労性が優れる。
を作成した。それぞれの生コードに三段のディッピング
処理を行った、一段目および三段目で実施例と同じディ
ップ剤を付与し、一段目の熱処理温度を変更して単糸マ
イグレーションの固定条件を求めた。二段目で2.5g/dの
応力を付与し 250℃で熱処理し、三段目は実施例1の二
段目と同じ条件を付与した。得られたディップコードの
特性を表2に示す。マイグレーションの固定と接着度指
数には限界値が存在し、マイグレーションを均一化させ
るための応力は接着度指数50以下で付与されなければな
らないことを示している。
ル繊維の優れた力学特性を活かして、これまでの素材で
得られなかったレベルの力学特性を、耐疲労性を同時に
満足しながら達成できる。また双糸コードであるので工
業的プロセスで反物流れやカーリングといった問題の生
じない有用な発明である。この発明により、とくにゴム
補強の分野で複合材の嘗てない軽量化が達成でき、省エ
ネルギーに貢献できる。
Claims (3)
- 【請求項1】 ポリベンザゾール繊維を撚糸した撚り係
数が500以下のコードの接着剤処理において下記条件
で処理することを特徴とするポリベンザゾールコードの
処理方法。 (1)接着剤の接着度指数が50を越さない状態でコー
ドに2g/d以上の応力を与える。 (2)処理後の強力保持率を80%以上とする。 - 【請求項2】 コードが諸撚であることを特徴とする請
求項1記載のポリベンザゾールコードの処理方法。 - 【請求項3】 コードが双子撚であることを特徴とする
請求項1記載のポリベンザゾールコードの処理方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP00242196A JP3685270B2 (ja) | 1996-01-10 | 1996-01-10 | ポリベンザゾールコードの処理方法 |
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Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH09188933A true JPH09188933A (ja) | 1997-07-22 |
JP3685270B2 JP3685270B2 (ja) | 2005-08-17 |
Family
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Country Status (1)
Country | Link |
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JP (1) | JP3685270B2 (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2004316030A (ja) * | 2003-04-17 | 2004-11-11 | Toyobo Co Ltd | 有機繊維集束糸の製造方法及びその集束糸 |
-
1996
- 1996-01-10 JP JP00242196A patent/JP3685270B2/ja not_active Expired - Fee Related
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