JPS63175176A - 接着性の改善されたアラミド繊維 - Google Patents

接着性の改善されたアラミド繊維

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JPS63175176A
JPS63175176A JP31582286A JP31582286A JPS63175176A JP S63175176 A JPS63175176 A JP S63175176A JP 31582286 A JP31582286 A JP 31582286A JP 31582286 A JP31582286 A JP 31582286A JP S63175176 A JPS63175176 A JP S63175176A
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fibers
fiber
yarn
weight
conveyor
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JP31582286A
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哲雄 加藤
五郎 古本
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Asahi Chemical Industry Co Ltd
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Asahi Chemical Industry Co Ltd
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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】 〔発明の利用技術分野〕 本発明は、接着性の改善された・讐う配向量アラミド繊
維に関する。更に詳しくは、アクリル酸および/又はそ
の付加重合体を含有することによって接着性、特に該繊
維を用いた積層板の層関せん断はく離強度の改善された
繊維に関する。
〔従来の技術および発明が解決しようとする問題点〕
従来、パラ配向型アラミド繊維は高い比強度、比弾性率
、優れた耐熱性を有することから、力学的性質、耐熱性
等の向上を目的として、ゴム、熱硬化性樹脂および熱可
塑性樹脂に添加するととが提案されている。
しかしながら、かかる性能を有する・ぐう配向型アラミ
ド繊維を強化材として用いた繊維強化樹脂複合材では、
・母う配向型アラミド繊維とマトリックス樹脂との接着
性が悪く、また、該像維のマトリックス樹脂中への分散
性が悪い九め、良好な力学的性質を示さない。
従って、補強効果を最大とするために、通常マトリック
ス樹脂と結合力を持つ化合物によシ繊維表面を被覆する
ことで、接着力を向上させる試みが数多く研究されてき
た。
同様に、ゴム補強に該繊維を用いる場合においテモ、レ
ゾルシン−ホルマリン−ラテックス(RFL)との接着
性が悪く、一旦エポキシ樹脂でコーティングした後、R
FL処理する方法他が提案されている。しかしながら、
このような方法によってもパラ配向型アラミド繊維とエ
ポキシ樹脂界面の接着は、上記の繊維強化樹脂複合材に
おけると同様に十分とは言えない。
また、これらエポキシ化合物で被覆する方法では高度に
毒性を有する遊離のエポキシドを含むことはさけられず
、加工時の安i性に大きな問題を有する。
かかる欠点を解消するために、これまで種々の検討がな
されている。例えば、ポリマー鎖に官能基を導入し接着
力を高める方法としてプラズマを用いる方法が提案され
ており、良い接着性を示すものもあるが、これらの方法
では再現性、均一性などの点で工業的には問題があると
考えられる。
一方、化学処理によF)t4う配向捜アラミド繊維の表
面に形成されたエポキシ基とマトリックス樹脂との化学
結合力によって、接着性を向上させる方法が提案されて
いる(特開昭57−195136号公報、同59−74
157号公報および同59−184234号公報)、シ
かしながら、これらの方法による接着性の向上は、必ず
しも満足できるものではなかっ念り、パラ配向型アラミ
ドの反応活性の低さの故に、厳しい反応条件を必要とし
、結果として成形物の高次構造を破壊したシ、分子鎖の
裂断を惹起して成形物の機械的性能を低下させることが
多い。また、高価な薬品を必要とするなどコスト面での
圧迫が大きいという問題もあった。
〔問題点を塀決するための手段〕
本発明者らは、上記従来技術にみられる問題を解決する
ため鋭意研究の結果、アクリル酸誘導体および/又はそ
の付加重合体を含有するパラ配向型アラミド像維がすぐ
れた接着性を有することを見出し本発明に到達した。
即ち、上記問題点は、3.5以上の固有粘度(ηinh
 )を持つパラ配向型アラミド徴維であってアクリル張
誘導体および/又はその付加重合体を0.05〜5.0
″!Jtチ含有し、かつ密度が1.411/訓3以上で
あることを特徴とする本発明の繊維によって解決される
本発明でいう「・タラ配向型アラミド」とは、1種また
は2種以上の2価の芳香族基が直接アミド基により結合
されているポリマーであって、該芳香族基の2価の結合
基同志が1,4−フェニレン()ぐラフェニレン)、4
.4’−ピフェニレ/、1.4−ナフチレンの如く、芳
香族環より同軸的に反対方向に、または1,5−ナフチ
レン、2.6−ナフチレンの如く平行軸的に反対方向に
配置されているような芳香族ポリアミドをいう。芳香族
基としては、上記の如き単環ま念は多環の炭素環芳香族
基の他に、2,5−ピリジレンや、(ただし、Xは一〇
−、−S−または−NM−を表わす) 等のへテロ環芳香族であってもよい。
これらの2価の芳香族基には、メチル基やエチル基等の
低級アルキル基、メトキシ基、クロル基等のハロゲン基
等が1個または2個以上含まれることも許される。
これらのパラ配向型アラミドの典蛮的な例としては、ポ
リノ9ラペンズアミド、ポリノ9ラフェニレンテレフタ
ルアミド、ポリ−4,4′−シアミノベンズアニリドテ
レ7タルアミド、ポリ−N 、 N’−p−フェニレン
ビス(p−ベンズアミド)テレフタルアミド、ポリパラ
フェニレン−2,6−ナツタリックアミド、コポリ/−
?ラフェニレン/4.4’−(3,3’−ジメチルビフ
ェニレン)−テレフタルアミド、コポリパラフェニレン
/2,5−ピリジレンーテレフタルアミド、コポリパラ
フェニレンテレフタルアミド/ピロメリットイミド、コ
ポリパラフェニレン−イソシンコメロンアミド/テレフ
タルアミド等が挙げられる。
本発明で使用する・臂う配向型アラミドは、その分子を
構成する芳香族基の5モル%までを、上記の特別な芳香
族基以外の2価の芳香族基、たとえば、メタフェニレン
基、3.3’−ビフェニレン等や、2価の脂肪族基、た
とえば、エチレン、ブチレン等で置き換えることも、ま
た、アミド結合の5モルチ以下をエステル結合、尿素結
合、ウレタン結合等によ)fき換えることも許される。
これらのノ平う配向型アラミドの製造法は、本発明を実
施する上で制限されるものではなく、たとえば、該当す
るジアミンおよびジ酸クロライドから、特公昭35−1
4399号公報等で知られる低温浴液重合法により容易
に製造できる。
本克明のノ母う配向壓アラミド、繊維はアクリル酸誘導
体および/ま九はその付加重合体以下「接着性向上剤」
ということがある。)を繊維内部に含む。本発明に用い
るアクリル酸誘導体は一般式R−COXで表わされる。
式中、Rはビニル、1−ゾロイニル、インプロペニル、
1−ブテニル、インブテニル、スチリル、α−メチルス
チリル、β−メチルスチリル等炭素−炭素2重結合がカ
ルボニル基と共役の位置になるような炭素−炭素2重結
合を有する有機基である。Xとしては−NH2゜−OH
? −H等が例示されるが、−NIちが最も好ましい結
果を与える。
これらの接着性向上剤は2種以上を混合して用いてもよ
い。ま九、繊維中に含浸された上記アクリル酸誘導体は
、乾燥時の熱によ多重合することがあるが、接着力にお
いて悪影響はなく、これら接着性向上剤の溶出がよシ抑
見られるため、高温での熱処理、電子線などの方法によ
り、硬化させることも好ましく行なわれる。
また、上記アクリル酸誘導体の付加重合体を含浸させる
ことも好ましい態様の1つである。これらアクリル酸誘
導体の付加重合体は前記アクリル酸誘導体から選ばれる
2種以上から成る共重合体であってもよい。これら付加
重合体の重量平均分子量は10000以下が好ましく、
充分な含浸量を与える之めには5000以下であること
が好ま未処理系基準で0.05重量%〜5重fチの間で
あれば充分であり、好ましくは0.5〜3.0重量%で
ある。この含有量は接着性向上剤の含浸前後の重量比よ
シ求められる値である。また、含浸量は機器分析、例え
ばフーリエ変換赤外吸収スRクトルによっても定食でき
る。含浸量が0.05重量%未満では充分な接着強度を
示さず、また、5.0!景チを超えると遊離の接着性向
上剤の溶出を引き起し、作業上の安全面から好ましくな
い。
本発明の繊維は、少くとも引張シ強度が20P/d以上
、伸開が2%以上で且つ初期モジュラスが250 P/
d以上を示すような高強度、嵩弾性率の繊維を対象とす
るべきものである。従って、使用されるパラ配同型アラ
ミドポリマーの重合度が一定の値以上のものでなければ
ならず、少くとも固有粘度(ηinh )で表わして3
.5以上であるべきで、望ましくは4゜5以上である。
また、本発明のパラ配同型アラミド繊維の密度は1.4
1 g/cm3以上でなけれは゛ならず、コレハ前述の
如き高い機械的性能を有することの基礎要件である。密
度は好ましくは1.43 f/cm”以上である。更に
、本発明の繊維は単糸デニールが0.1〜5デニールの
太さであることが好ましい。アラミド繊維においてデニ
ールが太いと一般に密度は小さくなシ、ボイドの多い繊
維となり、機械的性能の点で不充分である。本発明の繊
維は0.5〜4デニールの太さのマルチフイラメyト、
テ璽ッグト9ストランド、スフであることが、より好ま
しい。
次に、本発明の繊維を製造する方法について述べろ。
本発明の繊維は、ノクラ配向型アラミドと硫酸系溶媒か
ら光学異方性ドープをつくり、該ドーグをオリフィスを
通して一旦、空気中に押し出した後、凝固させ、かつ凝
固時または/および残存する硫酸系溶媒が対乾燥繊維比
5重量−以上の洗浄初期に凝固糸条から実質的に張力を
解放し、該溶媒を実質的に除去して得た水分量が80!
量−以上の繊維と接着性向上剤を含有する溶液とを張力
の実質的解放下に接触させて接着性向上剤を繊維中に拡
散させ、次いで120℃以上で乾燥させることによって
製造される。
本発明に用いる光学異方性ドープは、これらの・9う配
向型アラミドを、硫醗系′Fj女某に溶解することによ
シ調製される。好適に用いられる溶剤は、95重景チ以
上の濃硫酸または発煙硫へそであり、他の硫酸系溶媒と
しては、クロル硫酸、フルオロ硫酸等が挙げられる。濃
硫酸の濃度は、95重量%以上が好ましく、特に高い固
有粘度を有するポリマーを高濃度に溶解する場合には9
7.5iiチ、さらに好ましくは99重量%以上のもの
が用いられる。
本発明に用いる光学異方性ドーグは、ポリマーおよび溶
剤および溶液の温度により定まる一定のポリマー濃度以
上で得られるものであり、具体的には、個々の組合わせ
につき、光学異方性を観察することで確認されるべきで
ある。
光学異方性の確認は、スライドグラス上にドープを薄く
伸ばしたプレパラートを、偏光顕微鏡の直交ニコルの間
に入れると、直交二フルの暗視野が明視野に変化するこ
とによシ行なわれるが、ドーグを溶解する際に剪断力下
で配向して光を乱反射し、金属様または真珠様の光沢が
見られることによっても確められる。
紡糸用ドーグのポリマー濃度は、一般に高いほうが高性
能繊維が得られ易いことがら0厚であることが望ましい
。通常、少くとも13重f1%以上、好ましくは15重
量%以上とすべきである。濃度が低過ぎると少くとも1
.41 y/cnt3の密度を有する高性能繊維が得ら
れない。しかしながら、高すぎる濃度、例えば22重量
%以上では、ドーグの粘度が高くなシすぎるため、ドー
グ温度を高く設定する必要があシ、紡糸操作上困難を伴
いやすい。
従って、高過ぎないよう選ばれるべきである。紡糸用ド
ープのポリマー濃度は最も好ましくは16〜20重量%
である。
ドープの調製および使用に当っては、上記ポリマー濃度
範囲においては、ドープは室温付近では固化する場合が
あるため、室温から80℃程度の温度で取扱えばよい。
しかしながら、ポリマーの分解を可及的に回避する観点
から、固化しない限シなるべく低い温度を選ぶべきであ
る。
このようにして調製された紡糸用ドーグは、上記のポリ
マー濃度、ドープ温度範囲で光学的異方性を有すること
が認められる。かかるドーグは、紡糸口金を通して一旦
空気中に押し出され、ついで凝固浴中に導ひかれる。
凝固浴中の凝固しつつある、または凝固した糸条はほと
んど引き伸ばしが行なわれないため、吐出されたドーグ
は口金直下の空気中において、引き取シのドラフト(引
き伸ばし)がかかシ、引き伸ばされる。この引き伸ばし
において、引き伸ばし率が低いと充分に繊維の物性例え
ば強度、初期モジ−ラスを高めることが出来ず、また、
高すぎるとこの間でドーグ流が切断されるため、通常、
引き伸ばし率は4〜15倍、好ましくは5〜12倍の間
に設定される。
ドープの引き伸ばしが行なわれる空気中の長さ、即ちド
ーグの吐出される紡糸用口金の面から凝固浴液表面まで
の距離は、通常約1〜50w1、好適には3〜20Mの
範囲に設定されるが、これに限定されるものではない、
具体的には、紡糸用口金からのドーグの吐出速度、上記
のドラフト率、フィラメントの融合機会を少くすること
等を考慮して決定されるべきである。
ドープの吐出に際して用いられる紡糸用口金の孔径は、
製造しようとする繊維の太さ、及び上記のドラフト率の
設定によシ選定されるべきであって、通常は0.05〜
Q、lQrmの範囲のものが選択されるが、これに限ら
れるものではない、更に紡糸用口金に設けられる孔数は
、製造しようとするM維の構成によって決定されるべき
ものであシ、特に本発明法を実施するに当って格別限定
されるものではない。
本発明の繊維の製造において、紡糸用口金と凝固浴が分
離されていることが、密度が大きく(つまpgイドの少
ない)、機械的性質のすぐれた繊維を得るうえで重要で
ある。
本発明の繊維の製造に当って、凝固液としては、通常水
または濃度70%までの硫酸水溶液が有利に用いられる
。しかしながら、例えば、塩化アンモニウム、塩化カル
シウム、炭酸カルシウム、塩化ナトリウム、硫酸ナトリ
ウム等の如き塩、もしくはそれらの混合物の水溶液、ア
ンモニア水溶液、水酸化ナトリウム水溶液、または、メ
タノール、エタノール、エチレングリコールの如き有機
溶媒もしくはこれらの水溶液等であってもよく、特に限
定されるものではない。
凝固液の温度は、一般には15℃以下、よシ好ましくは
10℃以下に保持されることがよい。何故なら、凝固浴
温度の低い方が、内部に生成するボイドの量が少なくな
シ、密度が大きくなって、強度などの機械的性能も向上
するからである。なお、凝固浴温度の下限は特に限定さ
れず、該凝固浴の組成によって決まる融点(凝固点)ま
でである。
凝固浴よシ引出された繊維は、従来の方法と同様の方法
により、水や水性アルカリにて溶剤や凝固浴液が実質的
に中和、洗浄除去される。
本発明の繊維の製造においては、凝固時または/および
残酸涜の多い洗浄工程で繊維に作用している張力を解放
する。このことは、密度が大きく従って緻密な構造をと
っているにもかかわらず、接着性向上剤含浸の効果を大
きくする上で大切である。その理由は、未だ詳しくは解
明されていないが、水で膨潤されているダル状の繊維の
分子鎖の配向性、結晶の生成などと微妙な関係を有して
いるものと推定される。
繊維の製造において、凝固時に、その糸条から張力を実
質的に解放することは、工業的な生産方法・条件下では
困難であるため凝固浴出の糸条の洗浄工程で、糸条を実
質的に無緊張下に水洗するのが幸便である。このような
方法としては工業的には凝固浴の残存溶媒含有糸条をネ
ットコンベア上に振シ込んで、ここで無緊張下に洗浄す
るのが好都合である。凝固糸Φ物から張力を解放する時
期は、該糸条物中の残存溶媒量が対乾燥繊維比5重量%
以上、よシ好ましくは10重1%以上であるときである
ことが、緻密繊維に接着性向上剤の含浸を有効とならし
めるため肝要である。逆に、5重量%より少ない残存溶
媒になるまで凝固、洗浄を進めてからはじめて張力を解
放したのでは、含浸が十分に行きわたらない。
凝固した繊維糸条は、前記凝固状態のときく適当な引取
シロール等の装置を介して、紡浴中よシ取出され、振込
み装置によシ処理のためコンベヤー上に振落される。
凝固浴よシ引出された繊維糸条が処理コンベヤー上に振
込まれるまでの工程で、該繊維糸条に伸長が加えられる
ことは極力避けられるべきである。
従来の再生繊維や合成繊維を製造する上で強度を高める
ために好んで用いられる未水洗の凝固糸条の伸長処理は
、該rル状凝固糸条の構造がよシ緻密化するためか、接
着性向上剤の含浸が困難となシ、含浸に多大の時間を要
するので好ましくない。
しかしながら、実際には凝固浴中ニジの繊維の引出しに
必要な張力や、ガイドや振込み装置等での摩擦力によシ
、張力が糸条に加わることは避けられないことであるが
、通常、これらによる張力は約0.554/d以下、特
に好適に設計された装置では約0.27/d以下であり
、積極的に伸長を加える場合に比べて低いため無視でき
る場合が多い。
本発明の繊維の製造に用いられる振込み装置としては、
単独または一対の籠ロールや、単独または一対の歯車状
のロール等が、糸状とほぼ等線速度またはそれ以上の周
速度となるように回転されて用いられ、また、水等の流
体流と共に流し落すことや、流体流のエノエクターやエ
ヤーサッカーによシ吸引して送ること等が用いられる。
振込み装置によシ振落された糸条は、場合によっては、
直接処理コンベヤー上に堆積されてもよいが、一旦他の
無端コンベヤーまたはローラー上に振落して糸山を形成
した後、該糸山を処理コンベヤー上に糸山の上面と下面
を反転して乗せ替えることが好ましい、処理後の糸山よ
シ再び糸条を取上げるときに、糸条が反転操作のないと
きには糸山の下より乗出される念め、糸条のもつれや毛
羽立ち等の不都合が生じるのとは対照的に、上記のよう
な反転処理を行なうときには、そのような問題を生じな
いからである。
このような反転操作を行なう上で、反転コンベヤーまた
はローラーはほぼ処理コンベヤーと等しい腺速度で移動
または回転するが、糸山の厚みや反転コンベヤーまたは
ローラーの材質や形状によっては、適宜異なる速度に設
定することが好ましい。
処理コンベヤーの構造は、水洗水またはその他の処理液
が該ベルトを貫通して流れ、または浸透する構造である
必要があシ、通常、網状、編織物状、紐状等の構造が好
ましく用いられ、特別なものとしては多孔板を継ぎ合わ
せた構造であってもよい。
また処理コンベヤーの材質は、糸条に付着して持込−&
hる凝固液や処理工程で付与される薬品に耐え、また乾
燥工程および熱処理工程での加熱に耐えるものであるこ
とが必要であplさらに好ましくは使用中の寸法変化が
少ないことが望まれる。
たとえば、ステンレススチール製の金網や多孔板、ガラ
ス繊維の編織物、フッ素樹脂コーティングしたガラス械
維網、フッ素樹脂繊維編織物、フッ素樹脂の多孔板また
は多孔シートが用いられる。
処理コンベヤーの移動速度は、糸条の供給速度、すなわ
ち、紡浴からの引取り速度よシも遅く設定されることが
必要で、通常振込率(糸条速度/処理コンベヤー速度を
いう。以下同じ)として約1.2倍以上、特に好ましく
は約10倍以上に設定されるべきであシ、それより低い
場合には、処理コンベヤー上で振込まれた糸条が少なく
とも部分的に伸長された状態となシ、水洗または/およ
び接着性向上剤含浸処理工程において糸条に部分的な緊
張力を生じるため、本発明の目的とする実質的に無緊張
状態での処理が完全に行えないため避けるべきである。
処理コンベヤー上における糸山の糸密度は、振込み率お
よび振込み幅により調節され、通常、乾燥系基準でO,
OO5〜0.21i’/錆2、特に好ましくは0.00
5〜0.1ψ/口2の範囲に選ばれる。また、振込み藁
としては、前述の如く1.2倍以上で、上限は1000
0倍までの間に、特に好ましくは10倍〜2000倍の
間に選ばれる。糸山の振込み幅は、具体的には、振込み
装置から反転装eまたは処理コンベヤーまでの落下距離
を変えたり、振込み装置の前または後に綾振り装置(ト
ラバーサ−)を設けたり、振込み装置の後に首振り式の
シーートを設けたシすることによって調整でき、繊維糸
条の総デニールや剛性率によっても変わるが、一般に数
1から数10crnの間に、特別な場合には1m前後に
設定することも可能である。
また、一つの処理コンベヤー上に振込まれる糸条は、1
本に限定されるものではなく、同時に多数本の糸条を適
当な間隔で振込み、処理コンベヤー上で適当な間隔、た
とえば、約1目〜数101111の間隔を置いて多数本
の帯状の糸山として堆積し、同時に水洗および接着性向
上剤含浸処理することも、生産性の点よシ工業的に好ま
しい実施形態である。
処理コンベヤー上に堆積された糸山は、コンベヤーと共
に移動し、先ず、水洗工程に導びかれ、溶媒を糸条から
除いた後、次いで含浸処理工程で接着性向上剤を含浸さ
せる。
好ましくは、水洗水は、孔明き板よシシャワー状に、゛
または噴霧ノズルよシ霧状に、またはブラシ状の多数本
の繊維に沿って、糸山上に供給され、糸山中に含まれる
凝固液を洗浄し、処理コンベヤーを貫流して該コンベヤ
ー下に排出される。ここで、水洗水の供給方法は、本発
明を実施する上で制限されるものではなく、上記の例に
限定されるものではない。
水洗工程に先立って凝固を完全にするためや、凝固液を
回収するため等を目的として、凝固液組成または凝固液
と水の混合物または中和剤その他の処理液を、水洗と同
様の手段で糸山に供給して処理することも行なわれてよ
い。水洗によって完全に糸条より浴剤等を除くことが望
ましいのであるが、実質的には、11000pp以下で
あればその影響が無視できることが多い。
水洗の効果を高めるために、水洗に先立って、または/
および水洗工程中で、または水洗工程の後に、任意の数
の絞りロール等で処理することも好ましい。また同様の
目的で、処理コンベヤー下よシ吸引することにより、糸
山および処理コンベヤーを貫流する水洗水の流速を高め
ることも好ましい。水温を高めることも行なわれてよく
、特に本発明の繊維を製造する上で制限されるものでは
ない。
水洗された糸山は、実質的に無緊張状態で乾燥させるこ
となく、少なくとも80重量%以上の水分量を含有させ
九まま保持し、接着性向上剤を含有する溶液と接触させ
なければならない。水分量が80重量%未満ではいわゆ
る生乾きまたは乾燥された状態であり、接着性向上剤を
含有する溶液からの繊維内部への拡散速度が著しく低下
し、実用的な量を含浸させることができない。
含浸の方法は水洗と同様の手段によって処理コンベヤー
上で糸山に接着性向上剤を含む溶液を噴霧、シャワーリ
ング等によシ供給するか、コンベヤーごと処理液に浸漬
することによシ行なわれる。
含浸条件は、繊維に必要とされる接着性向上剤含浸量に
応じて設定されるべきであシ、用いられたポリマーの種
類、接着性向上剤の種類、溶媒の種類、繊維の単糸デニ
ール、先山密度、処理コンベヤーの構造等、多くの要因
により異なシ、各々の条件で実験的に求めて決定するこ
とが望ましい。
処理液の温度は、室温から用いた溶媒の沸点の間で任意
に設定できるが、繊維内部への拡散速度を大きくするた
めに高温の方が好ましい。処理液中の接着性向上剤の濃
度は通常0.1〜50重量%である。
溶媒としては通常、水が用いられるが、好ましくは水混
和性の有機溶媒を3重1%以上、更に好ましくは10重
量%以上含む水溶液である。このような有機溶媒として
は、例えば、ジメチルホルムアミド、ジメチルアセトア
ミド、ジメチルスルホキシド、N−メチルピロリドン、
2−ピロリドン、アセトニトリル、アセトン、メタノー
ル、エタノール、クロパノール、エチレングリコール等
を用いることができ、これら溶媒を水に3重量チ以上に
なるように混合することが好ましい。特に、非プロトン
性極性溶媒は、含浸時のキャリヤーとして動くため、細
デニール繊維の含浸に効果的である。
一方、含浸に供する未乾燥繊維の単糸デニールも重要な
因子の1つである。単糸デニールは大きいほど含浸量は
大きくなる。一般にデニールが大きくなると密度は低下
するが、乾燥後の繊維の密度のわずかな差からは予想も
できないほど拡散速度には差があシ、含浸量は大きくな
る。従って、好ましい単糸デニールは乾燥状態で0.5
デニ一ル以上であシ、特に好ましくは1.5デニ一ル以
上である。このことは未乾燥糸のわずかな密度の違いが
接着性向上剤の拡散速度に大きく影響することを意味し
ている。特に、20 P/d 以上の引張夛強度を有す
るが如き繊維、即ち繊維の密度が少なくとも1.41 
f/cm”以上、最も好ましくは1.431/備3以上
であるよう彦密度を有する繊維の製造において、繊維の
構造形成の初期において張力を解放する工程を設け、且
つ謂わゆるキャリヤ液で含浸処理することが本発明の繊
維を製造するのに効果的である。
かかる轍!Aを乾燥するにあたシ、乾燥温度は少なくと
も120℃以上、好ましくは150℃〜300℃で乾燥
することが必要である。これは高温で乾燥することによ
って*tiの構造が緻密化し、一旦含浸された接着性向
上剤が、繊維内部に強固に保持されるため、繊維からの
接着性向上剤の溶出を低く抑えることができるからであ
る。乾燥温度は好ましくは150〜300℃である。必
要であれば、さらに高温で熱処理を行ない機械的強度を
犬にすることもできる。さらに、含浸後乾燥に先だって
または乾燥と同時に延伸することもできる。乾燥時に1
.01〜1.05倍程度延伸することで特に高い初期モ
ジュラスにすることができる。
また、低張力下または無緊張下で乾燥させて高伸度にす
ることもできる。
本発明のアクリル酸誘導体および/又はその付加重合物
を含む/4’う配向型アラミド#11.惟は、マトリッ
クス樹脂と反応性の二重結合、カル?ニル基(例えば−
CONH2,−COOH)等の官能基が繊維に存在する
ため、接着力の増大が見られるものと考えられる。また
、上記方法で含浸された接着性向上剤は繊維表面だけで
なく奥深くまで含浸されているため、接着界面でのアン
カー効果も大きく、また、これら含浸した接着性向上剤
の付加重合により、繊維のフィブリル化も抑制されるも
のと考えられる。
さらに、上記方法に従って製造された本発明の繊維は繊
維の構造が完成していない未乾燥状態において接着性向
上剤を付与されているので、接着剤を乾燥後に付与され
た繊維に較べて、物性面での低下がほとんどない。
〔実施例〕
以下、実施例によって本発明を更に詳細に説明するが、
これらの実施例は何ら本発明ft限定するものではない
実施例中、特にことわシのない限り「チ」および「部」
はそれぞれ重量パーセントおよび重景部を表わす。また
、本発明において用いられる種々の・セラメーターの主
なものは以下の様にして測定されたものである。
く固有粘度〉 固有粘度(rl 1nh )は、98.5重景チの濃硫
酸に濃度CC) −0,5p/、gでポリマーまたは繊
維を浴かした溶液i30℃にて常法により測定する。
ηi Hhw ” ’ηreL 〈繊維の強伸度特性の測定法〉 fam糸条の強度、伸度および初期モジ−ラスの測定は
JIS規格に準じ、測定に先立って10α当シ8回の撚
りを加えた糸条について、定速伸長型強伸度試験機によ
り、把握長20の、引張り速度50チ/分にて、荷重−
伸長率曲線を描き、それより読み取シ、または算出した
もので、測定数20個の平均値で表わす。
く繊細の密度〉 密度の値は四塩化炭素−トルエンを使用した密度勾配管
法によ、930℃で測定されたものである。
参考例(ポリーノ母う−フェニレンテレフタルアミドの
製造方法) 低温溶液重合法により、次の如くポリ−・セラーフェニ
レンテレフタルアミド(以下PPTAと略す)を得た。
特公昭53−43986号公報に示された重合装置中で
N−メチルピロリドン1000部に無水塩化リチウム7
0部を溶解し、次いでノ音うフェニレンジアミン48.
6部を溶解した。8℃に冷却した後、テレフタル酸ジク
ロライド91.4部を粉末状で一度に加えた。数分後に
重合反応物はチーズ状に固化したので、特公昭53−4
3986号公報記・取の方法に従って重合装置よシ重合
反応物を排出し、直ちに2軸の密閉型ニーダ−に移し、
同ニーダ−中で重合反応物を微粉砕した。次に微粉砕物
をヘンシェルミキサー中に移し、はぼ#貸の水を加えさ
らに粉砕した後、濾過し数回温水中で洗浄して、110
℃つ熱風中で乾燥した。ηinhが5.0の淡黄色のP
PTA 95部を得た。
なお、異なったηinhのポリマーは、N−メチルピロ
リドンとモノマー(パラーフ二二レンジアミンおよびテ
レフタル酸ジクロライド)の比、または/およびモノマ
ー間の比等を変えることによって容易に得ることができ
る。
実施例1〜3及び比較例1 固有粘度(ηinh )が7.05のPPTAを、ポリ
マー濃度が18.7%となるように99.7%の濃硫酸
に、温度を80℃に保ちながら溶解し、紡糸用のポリマ
ー浴液(以下ドーグと略称する)を調製した。このポリ
マー溶液は光学的異方性を示すことが直交ニコル下の偏
光顕微鏡観察で確認された。
このドーfを真空下2時間静置脱泡後、紡糸に用いた。
ドープをギアポンプを通して300メツシ島ステンレス
金網を8重に巻いたキャンドルフィルターを用いて濾過
後、Q、Q7wφの孔径、100個の孔数を有する紡糸
用口金から5曙の空気中を通して凝固浴中に押出した。
その際、凝固液としては1.5℃に冷却された10%硫
酸水溶液を用いた。ついで、凝固浴中に導かれた糸条は
変向ロールにて変向し、ネルソンロールへ導いた。
このとき繊維中の残存硫酸量は乾燥繊維重量比17.3
チであった。ネルソンロールにより引き取られた糸条は
、次いで、特公昭55−9088号公報に示される装置
によシ、即ち、糸条を一対のギヤ一二ッグロール(歯車
状のロールが浅く噛ミ合い、その間で糸条を送シ出すロ
ール)によシ反転ネット上に振シ込み、次いで処理ネッ
トコンベヤー上に反転させて乗せた。処理コンベヤー上
に乗せられた先山は、シャワ一方式による水洗水によシ
洗浄されたのち、約420%の含水状態のまま、含浸処
理工程で、同じくシャワ一方式でアクリルアミドを10
%含む水溶液または、N−メチルピロリドン(以下、「
NMP」と略す)を該水溶液に30%加えた溶液で表−
1の条件下にシャワーリングし、水洗し、乾燥させた後
ワインダーにて糸条を巻き取った。
実施例1〜3のアクリルアミド含有繊維および比較例と
して処理を施こさなかっ九轍維について、ビスフェノー
ルAmエポキシ樹脂(DER383゜ダウケミカル製)
を用い、目付1約150 f/m” =樹脂量38%〜
42tsでuD7’リゾレグを作シ、これを18グライ
積層して、オートクレーブ法にて蟹素圧3.7 K4/
crtr”  、 137℃で1.5時間成形し、UD
積層板を作成した。この積層板をつす一タージット装置
(スギツマシン製)で水圧2700Kf/m”で5.4
x・wX25.4■・tX 2. Orxx−tに切断
し、ASTMO2344に従い、7797間距離l Q
 tm 、テストスピード1.3 w/miHにて層間
せん断はぐり強度(以下、「1LssJと称する)の測
定を行なった結果は表−1のとおりであシ、未処理に較
べて大幅なILSSの向上が見られた。
以下仝:″i 実施例4 実施例2において、アクリルアミドに代えて、アクリル
酸を用いた以外は実施例2の実験を繰り返した。得られ
た繊維の物・社は強度23.9 Vd 。
伸度4.3%、密度1.44 y/6n3 、り1nh
5.4で、アクリル酸の含有量は1.3重量%であった
。この繊維音用いた積層板のILSSは5.9 Kg/
m”であり、未処理に較べて効果が認められた。
〔発明の効果〕
本発明のアクリル酸誘導体および/又はその付加重合体
を含有するノ9う配向型アラミド繊維は、これを複合材
の分野における強化材として用いた場合、該成形物とマ
トリックス樹脂間の接着性にすぐれ、またマトリックス
樹脂への分散性が良好である。即ち、本発明のノ!う配
向型アラミド繊維はフィラメント、スフ、コード、チ璽
ツブトストランドの形で用いることができ、これを添加
した樹脂組成物ではその力学的性質、例えば強度、弾性
率等が大幅に改善される。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 3.5以上の固有粘度(ηinh)を持つパラ配向型ア
    ラミド繊維であってアクリル酸誘導体および/又はその
    付加重合体を0.05〜5.0重量%含有し、かつ密度
    が1.41g/cm^3以上であることを特徴とする繊
    維。
JP31582286A 1986-12-29 1986-12-29 接着性の改善されたアラミド繊維 Pending JPS63175176A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0779389A3 (en) * 1990-10-26 1998-03-18 Akzo Nobel N.V. Superabsorbent-coated aramid yarn

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0779389A3 (en) * 1990-10-26 1998-03-18 Akzo Nobel N.V. Superabsorbent-coated aramid yarn

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