JPS5854021A - 繊維の融着防止方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は合成繊維の表面処理法に関する。史に詳しくは
熱延伸及び／又は熱処理時に単糸間の融着な発生する如
き合成繊組の表面処理法に関する。

近年、繊維に対する要求が高度化し、特に高強力・高モ
ジユラス化の槻請に対し神々の新規な業態が開発・検Ｈ
・１さＪｌできている。それらのうち、ある種のものは
ｉｌＮｉ性ｆｉｔ：発現のため、高温度での高倍率延伸
、あ）るい（よ高虎度での熱処理工程が適用され、この
工１１１ｉｉ　＋ｒおいて好走しくない単糸間の融着が
発生すイ，。すなわらこれらの熱延伸時（及び／又は熱
処理時）１１！着付をイｊする繊ｔ４ｔの中にけ単糸と
しては高ｆ１能を発揮するにもかかわらず、多フィラメ
ンｌ・のす紐束を通常の方法で熱延伸及び／又は慈父１
　ｆ！ｌ！すると単糸間融着が著し＜、集合体と［一て
の性能が著しくそこｌ（わねるものが多《、しる、、 これら単糸融着を防１１−す４）ため、＄＋１１々の方
法が提案されている。例えばｌｂ開昭Ｔｉｎ−１５７６
１９−　６　一 号公報にはタルク、グラファイト、アルミナ等の不活性
無機物微粒子を繊維表面に付与する方法が記載されてい
るが、この方法により光分な融着防＋）−幼牛を得るた
めには、締紐に対し多量の不活性無機物微粒子を付与す
る必要があるだけでなく、均一に繊維表面に付着させる
ことが困蛯である。更に付着した不活性無機物微粒子は
、例えば繊維をゴム補強用途、ＦＲＰといった用途に使
用する場合、ゴム）、るいは樹脂との接着性を１慣害す
る婢好ましくない影響を与える。

また熱延伸及び／又は熱処理後これら不活性無機物微粒
子を除去することは容易ではない。

また特開昭５３−１４７８１１号公報には水溶性の無機
塩類を水溶液として締紐表面にＨ４し乾燥することによ
って繊維表面に均一に無機塩類を付着させ、しかる後熱
延伸及び／ヌは熱処理する方法が提案されている。［−
かしながらこの方法においても、充分な融着゛防止効果
を発現させるためには、比較的多量の付与が必要であり
、また一般にこれら無機塩類の付与により延　７− 伸性が低下し、糸性能が充分発揮されない場合がある。

またこれら無機塩類もゴムあるいは樹脂との接着性を阻
害するため、熱延伸及び／又は熱処理後繊維を洗浄・乾
燥する工程な必要とする。

更に特開昭５４−１５０２０号公報には熱延伸及び／又
は熱処理後除去する必をのない融着防止剤として芳香族
ポリアミド等の非溶融性ポリマーをＨ４する方法が提案
さねでいるが、これらを繊糾表ｉ’ｆｎに均一１（ｒＨ
４するために目、該非溶融性ポリマーを特定の溶剤にｆ
ｆｇ解してｆｉｔ与する必要があり、その溶剤の１守去
・回収のため繁雑な操作を心当′とする。

本発明者らはこれら欠点の改善さねた熱延伸及び／又は
熱処理時の１４１糸間融着を防＋ｌ−する方法を鋭意研
究した結果、本発明方法に到達したもので力）る。

寸なわち本発明は、ｐＡ延伸及び／又はＭ卯理時に融着
性を鳴１−る融着ゼ１繊ｔｌ！Ｉの表面に水利ゲル形成
性無機化合物を付与ずイ）ことを特徴とす＝８＝　　　
　　　　す る繊Ｍｆ、表面改質法である。

本発明において融着１イト繊維とは、熱延伸及び／又は
熱ダ１．理時に融着伯二を示すものはすべて含まれる。

ここで融着性とは、検数の奪観維を縁維束として熱延伸
及び／又は熱処理した際、繊維間に融着部分を形成する
性佃をいう。かがる本発明方法に適用される繊維として
は例えはポリエチレン、ホリプロピレン、ナイロン、ポ
リエステルと（・つた熱可塑性ポリマー、あるいは部分
硬化された熱硬化性樹脂等の横紐があ、げられる。更に
本発明方法が適用される締紐として近年高強力高モジュ
ラス繊維として開発研究されている以下の如ぎ繊維素材
があげられる。たとえば に）　　直線及び／又は平行軸の結合子を有する芳香族
残基（例えばｐ−フェニレン、２，６−ナフタレン、４
．４’−ジフェニル等）からなる全芳香族ポリアミドに
３．４′−ジフェニルエーテル、４．４’−ジフェニル
エーテル、ｍ−７エニンン等を共重合したり、史に芳香
族残基の水−９′− 素原子の一部をハロゲン原子及び／又は低級フルキル基
で置換することにより、繊Ｓ（ｔに成形１．た場合の延
伸性を高めた芳香族ポリアミド繊維。

（１１）　　面線及び／ヌは平行−１１の結合子を不す
る芳香族残基かもなる全芳香族ポリアミドにヒドアミド
ヒドクジド締維。

（ｎＤ　　例えは以下の繰返しＪｌｉ荀１１゛１がら４
【る芳香族オキ°リンγゾール／メチルヒドラジドコポ
リマー繊８４１．　。

（１ｖ）　　光学異方＋１溶融物を形成（−うる熱可ｗ
）性重合体、例★は全芳香族コア１″リエスヶル、全芳
香族ポリγゾメチノ等から１．ｒ　２＞繊維等があげら
れる。

上記１〜１１１の＃＃維においてｔａｒ、　、光分なに
１能をＩｌｌ− 発揮させるためには、Ｉｎ間の融着が生成する如き高温
での熱延伸が必要でホ）す、また１ｖの繊維においては
充分な亮強度を得るために（ま繊維間の融着が生成する
如き高温でのかつ比較的長時間の熱処理が必普である。

また例えばポリエチレンの如き熱可塑性繊維を高延伸倍
率（１０〜５０倍）で延伸することにより、高強力・高
モジュラス繊維を得る場合においても多フィラメントの
繊＃乗合体で延伸操作を実施しようとすると単糸間の融
着が避けられない。

本発明では、かかる融着性繊維に水利グル形成性無機化
合物を付与する。ここで水和グル形成性無接化合物とは
、該無機化合物に対し５倍以上好ましくは１０倍以上の
水を含水せしめた場合流動性のほとんどない、または中
流動性のゲルを形成する無機化合物をいう。好ましく用
いられる水利ゲル形成性無機化合物としては、種々の珪
酸塩、例えば水化珪酸アルミニウムがあげられる。

これら水和ゲル形成性無機化合物の繊、維表面への付与
方法としては、該化イ（物の水分子Ｎｉを繊維に付与し
しかる後乾燥する方法がルロずられる。付与する量と【
−ては繊維の１丘１１１に対して、該化合物（無水換労
）０１乃キ５％好ましくは０．２乃至２０チが適用され
イー。かかる伺Ｉ５２Ｍｔが約０１重ｉｆｔ％未満では
、融着防１１ユ等繊紐表向改質の効果は期待できず、一
方約５ＭｒｋＡチを躯えても表面改質動床のｖＣ１著な
面子は認められず、またかかる繊維をゴム補強ハ１等の
用途に適用した場合、接着性のイＩ髪下を生起ゴろ場合
がル）り好ましくｔ［（・。

本発明ではこｔ；ら熱延伸時及び／′又は熱処理時融着
性を示す峰＃（１に水オ１１ゲル形成性無機化合物を付
与することにより、４ａ　Ｅ１１／Ｉ能を相５ことなく
、学系間の融着な防；１〕あるいは著しくイバ減するこ
とが可能とｔ「ろ。ｌ待ｋ（、Ｎｉｌ記無機化合物が水
利ゲル形成性であるｌ−め繍紹ｅｒ（＝１着し易（少量
の付与で大きな効果をイ（ノら第１イ）こと、繊維をゴ
ム補強・Ｆ　Ｒ１１＠−に使ハ１１−た場合、ゴム又は
樹脂に対する接着性を低下せしめない又は低下せしめる
ことが少ない。従って製品糸から融着防止剤を除去する
８侠がない婢、従来法にない特徴を有する。

以下本発明を実施例により更に貝１体的に説明する。な
お、以下の例において用いる主な特性値は次の如くであ
る。

（Ｉ）　　ポリマーの固有粘度ＩＶ　（ｉｎｈｅｒｅｎ
ｔ　ｖｉｓｃｏｓｉｔｙ）オストワルト型粘度管を用い
、溶媒のみの流下時間なｔ。（秒）、ポリマーの″８薄
溶液の流下時間なｔ（秒）、該希薄溶蔽中のポリマー濃
度なＣ（ｇ／ｄｌ）とすると、 Ｉｖ＋　１１１１ａ（ａｉ／ｇ） で表わされる。特に断わら１．ｒい限り、溶媒は９７．
５％硫酸、　　Ｃ＝　０．５１１／ｄｉとし３０℃で測
定する。

（ｎ）　　繊維の引張特性 インストロン引張試験機により、初長２５０、引張速度
ｔｏｃＩｎ／分とし２０℃、６５チ　１３− 冊の雰囲気中で背伸曲線を測定する。これより強度（ｇ
　／ｄｅ　）　、伸度（％）、ヤング率（１１／ｄｅ　
）を錯°出する。

０■１）　　融着度（ｆ） ヤーン中に本来存在イベき単糸数な、延伸又は熱処即後
のヤーンについて実際に数えられたフィラメント数で割
った値を用い７１ｏ即ち延伸又は熱砂、　１１！後の７
１９７７１１本が、平均（１１本の単糸のＭ１１１着で
構Ｊ１ν、さオ］ているかを示す。測定は５ケ＋９ｉで
ｆｉｌｌｌ　５ｉ’　Ｌ、その平均値をｆとする 実施例１ 下記のモノマー中位 一−ＩＩＮ−ぐ＝）−ＮＨ−２５モルφにより構成され
るＩ　Ｖ　＝　３．１の芳香族ツボリアミドエーテルを
、ＣａＣ／ｚを含不するＮ−メチル　１４− −２−ピロリドン（ＮＭＰ　）に６重量％溶解せしめた
ポリマー溶液を、孔径０．２　ｍ＊　５００孔の口金か
ら４７０９／分の吐出速度で押し出し、空気中を約１０
８３走行させた後、５０℃のＮＭＰ／７ｉ（３０／７０
電報％）の凝固浴中で凝固させ、３０ｍ／分の速度で巻
き上げ、ひきつづぎ５０°Ｃの水浴で洗浄した。水洗糸
を水化珪酸アルミニウムの０５重ｔ　％水分散液に浸漬
し、絞りｐ−ラーで絞った後、乾燥ローラー上で乾燥し
た。

水化珪酸アルミニウムの付着量は乾燥糸ＸＬｉｔに対し
約０６チでル〕つた。引きつづき５００℃の熱板十で２
０倍に延伸し、油剤を付与した後巻き取った。得られた
糸の物性を以下に示す。

繊　　膣　　　　　　　　　　７７０ｄｅ強　　度　　
　　　　　　　　　２６．５　　　ｇ／ｄｅ伸　　度　
　　　　　　　　　　４３　％初期モンユラス　　６４
０　　ｉ／ａｅ融着亀　　　　　　１０６ なおここで使用した含水珪酸アルミニウムは２０倍量の
水を加え１晩静置することによって流動性の劣しいゲル
状物を形成［−た。

比較例１ 水化珪酸アルミニウムの水分散液に浸漬する工程を省略
するり外は実施例１と同様にして延伸糸を得た。４４１
られた糸は単糸間の融着が著しく、柔軟性に欠けるもの
であった。糸の物性値を以下に示す。

練　度　　　　　　　　　７６８　デニール強　　度　
　　　　　　　　　２１．３　１１／ｄｅ伸　　度　　
　　　　　　　　　　３８　　％初期モジュラス　　５
６５　　ｇ、／ｄｅ融着度　　　　　　４８ 冥施例２〜４．比較例２〜４ 第１表に示すポリマー溶液を実施例１に準じて紡糸した
。

水化珪酸アルミニウムの付着量はいづれも乾燥糸Ｎ部に
対し約０５％であった。

第２表に延伸条件と共に延伸糸の特性を示す。

また比較例とＩ−て水化珪酸アルミニウムを付与する工
程を省略したものを比較例として示す。

比較例の繊維はいづれも単糸間融着により、柔軟性に欠
けるもので本、つた。

実施例５．比較例５ 下記の千ツマ一単位 一ロＮ＋ｃｏＮｎＮｎ　−３５モル饅 −）ＩＮ−鋒ＮＨ−１５モル係 から構成されるＩ　Ｖ　＝　４．３　（ＣａＣ４２，５
％を含むＮ、　Ｎ’−ンメチル７セト７　：＋：中３０
℃で測定）の芳香族コポリ７ミドヒドラジドの指１式紡
出糸条（フィラメント数１００）を水洗した後オイリン
グルーラ−を用いて水ｆヒ１に酸アルミニウムの水分散
油を伺与しく水化珪ｍア刀・ミニラム伺与量０３％／繊
維）、乾燥後４４０て〕の熱版上で３１倍に延伸した。

延伸糸のｊＡＩＩ’■Ｉ８−は１０２であった（実施例
５）。水化ＢＩＩ　ｆｆｆｆアルミニウムを付与しない
以外は同様にしてイ与だ延伸糸ｌ′ｊ融着度２１であっ
た（比較例５）。

実施例６．比較例６ 構成単位 からなるＩ　Ｖ　＝　３．５の芳香族（オキサシアツー
ル／メチルヒドラジド）コポリマーを１００％硫酸にと
かしたポリマー誤度１０係の溶液を孔径０．　Ｉ　ＩＩ
ｇ　＋孔数１００の紡糸口金より空気中に押し出し、約
１０．、空気中を走行させた後１５チの硫酸水溶液中で
凝固させた。得られた糸を水洗・乾燥後水化珪酸アルミ
ニウム水分散液を付与した。付着量は繊維１甘に対し０
３％であった。かがる繊維を３８０　℃の熱板上で６８
倍に延伸した。得られた糸はＭＩＩ１着度１．１０であ
った（実施例６）。また水化珪酸アルミニウムを付与し
ない場合の延伸糸の融着度は３．０１であった（比較例
６）。

実施例７ 構成単位 ２０− 一〇＋０−　　　　　　七ルφ からなるＩ　Ｖ　＝　２．１　（ｐ−りＩＪルフェノー
ル中５０゛Ｃで測定）の全芳香族２１ミリエステルを紡
糸温度３３０℃で孔径０．５　ｑＭ　ｌ　＋孔数２０を
廟する紡糸口金より３４９７ｍｍでシ）−気中に押し出
し２５０Ｔｎ／分で巻き４ｖつだ。

得られた糸条な１　ｌｒ　Ｍ係の水化珪酸アルミニウム
マグネシウム水分散液中にｌＪ漬し乾燥した後、カセ粋
に巻トＨｖつだ。カセ粋に巻いたまま窒素気流、中２５
０℃で１時間、２６０°Ｃで１時間、２７０°Ｃで１時
間、２８０°Ｃ１時間、２９０°Ｃ１時間、３００℃で
３時間熱処即した。

熱処理前及び熱処理後のヤーンの特性を以下に示す（実
施例７）。

２１　− 未熱処理系　　熱処理系 繊度（ｄｅ）　　　　　１２１　　ｄｅ　　　１１２　
　ｄｅ強度（ｇ／ｄｅ）　　　　４．３　Ｅｌ／ｄｅ　
　　　２２１１／ｄｅ伸度（チ）　　　　　１１　係　
　　　４．１％モジュラス　（ｇ／ｄｅ）　　　　４　
］　　ＯＥｌ／ｄｅ　　　　　３９　ｏ　　ｆｉ／ｄｅ
融着度　ｆ　　　　　１．００　　　　　１．１２水化
珪酸アルミニウム・マグ子シウム水分散液を付与しない
以外は実施例７と同様に紡糸・熱処理したところ、（ｔ
ｌられた糸は酸１１着度ｆが約２０であり、はとんど単
糸に分けることができなかった（比較例７）。

　２２−

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １　融着性繊維に水利ゲル形成性無機化合物を付与する
   ことを特徴とする繊維表面改質法。 ２、　繊維に水利ゲル形成性無機化合物の水分散液を付
   与ししかる後乾燥する特許請求の範囲第１項記載の繊維
   表面改質法。 ３　繊細に予め水利グル形成性無機化合物を付与した後
   、該繊維を熱延伸及び／又は熱処理する特ｖｆ−請求の
   範囲第１項又は第２項記載の繊維表面改質法。 ４　水和ゲル形成性無機化合物が珪＃地である特許請求
   の範囲第１〜３項（ｉ’ｌわか１ｆＪ４記帖の繊維表面
   改質法。 ５　水和ゲル形成性無機化合物が水化珪酸アルミニウム
   である特許請求の範囲第４項記載の繊維表面改質法。 ６　繊維が下記式 ％式％ で示される芳香族コポリアミドからなる特許請求の範囲
   第１〜５項何れか１項記載の繊維表面改質法。 ７゜　Ａｒｔ　、　Ａｒ２及びＡｒｓの８０モル％Ｊｕ
   上が下記芳香族残基 （Ｘ（Ａ） −＋　Ｏａ軒　（Ｂ） 〔これらの芳香族残基の水素原子は、へμゲン原子及び
   ／又は低級アルキル基でＩＷ換されていてもよい〕 であり、かつ構成即位（１１）のモルチが１０〜４０％
   である特許請求の範囲第６．！ＪＩ記載の繊維表面改質
   法。 ８Ｒ＋　、　Ｒａ及びＲ１がずべて水素原子である特許
   請求の範囲＃！６項又は第７項記載の繊維表面改質法。 ９　＃紐が下記繰返し単位群 ＮＲｒ　　Ａｒｔ　　ＣＯＮＨＮＨ（Ｃ）ＮＲ２Ａｒｓ
   　−１ＮＲｓ　　　’　　　（Ｄ）ＮＲａ　　Ａｒｅ　
   Ｃｏ　　　　’　　（Ｅ）−ｃｏ−Ａｒ７−ＣＯ−（Ｆ
   ） で示される芳香族コホリ７ξＦヒドラジドから／Ｚろ特
   許請求の範囲第１〜５項イ【」れが１項記載の繊維表面
   改質法、。 １ｏ、　Ａｒａ、　Ａｒｓ＋　Ａｒａ＋及びＡｒ７０８
   （）斗ル係以上がｐ−フェニレン残基である偶許ＨＡ求
   の帥５囲第９狛韻載の緒給表１ｆ１１改ｊ（ｊ↓法。 １１、　　Ｒ＋　、　Ｉｔｓ、　Ｒｓ　、及びＲ４がす
   べて水素原子である特許請求の範囲第９項又は第１０項
   記載の繊維表面改質法。 １２．４ｔｌｌｌ維が下記＃￥１返し琳位群で示される
   芳香族オキサジアゾール／メチルヒドラジドコポリマー
   である特許請求の範囲第ｊ〜５功伺れか１項記載の繊４
   １１６表面改質法。 １３、　Ａｒｍ及びＡｒｓの８０モルチ以上がｐ−フェ
   ニレン残基である特許請求の範囲第１２項記載の繊維表
   面改質法。 １４　　繊維が光学的異方性溶融物を形成し得る熱可塑
   性重合体からなる特許請求の範囲第１〜５項倒れか１項
   記載の繊細表面改質法。 １５　　熱可塑性重合体が、芳香族ポリニスケルである
   特許請求の範囲第１４項記載の繊維表面改質法。 １６　　熱可塑性重合体が、芳香族ポリアゾメチンであ
   る特許請求の範囲第１ケ項記載の繊維表面改質法。 　５−