JPS63235580A

JPS63235580A - 染色性の改善されたアラミド繊維

Info

Publication number: JPS63235580A
Application number: JP62069221A
Authority: JP
Inventors: 哲雄加藤; 五郎古本
Original assignee: Asahi Chemical Industry Co Ltd
Current assignee: Asahi Chemical Industry Co Ltd
Priority date: 1987-03-25
Filing date: 1987-03-25
Publication date: 1988-09-30

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〕本発明は染色性の改善されたパラ配向型アラミド繊維に
関するものである。更に詳しくは水溶性ポリマーを含有
することにより染色性の著しく改善されたパラ配向型ア
ラミド繊維を提供せんとするものである。

〔従来の技術〕

従来、パラ配向型アラミドは、その高い比強度、比弾性
率、優れた耐熱性を有する有機高分子材料であることか
ら、防護作業衣、ロープ、ケーブル、コード等の利用が
検討されている。これらの利用分野において、上記性能
に加えて、さらに染色性の付与が求められている。通常
、染色が著しく困難な繊維については顔料等の着色剤を
紡糸時に混入させて着色した繊維を得る方法がとられる
が、パラ配向型アラミド繊維においては溶融困難かつ難
溶性であるため硫酸等の特殊な溶媒を用いる必要があり
、一般の溶融可能な重合体と異なり、種々着色剤を紡糸
原液中に添加する方法では硫酸系溶媒中での着色剤の安
定性から種類が限られる。

また、物性面からも、着色剤の混入により高性能発現に
必要な微細構造の形成を阻害する等の好ましくない結果
を引き起こす。一方、繊維に形成された後では高い結晶
性、高い分子鎖開力によって、該繊維を染色することは
非常に困難である。これまで、染色する方法として特開
昭６０−１７３１８７号公報、同６０−２１５８８４号
公報、同６１−４７８８３号公報および同５２−３７８
８２号公報には乾燥糸を硫酸あるいは極性有機溶媒中で
、再膨潤させたうえ染色する方法が開示されている。こ
れらの方法では、染色に高温もしくは長時間を要し、十
分な染色が不可能であり、またそれによる機械的物性の
低下も著しい。

また、特開昭５４−５９４７６号公報には、フィラメン
トにクリンプをかけてフィラメントを座屈させ、座屈し
た部位から染色する方法を開示しているが、この方法で
は座屈した部位のみしか濃染にできない点でスフにしか
適用できず、節々が染っているのみであり、また、強度
の低下が著しい。一方特開昭５０−１２３２２号公報、
同４９−７５８２４号公報および同５３−３５０２０号
公報では膨潤した乾燥していない繊維にポリオキシエチ
レンラウレートを含浸し、乾燥した後次いで水系染色液
中で染色する方法を一般的に開示している。しかしなが
ら、パラ配向型アラミド繊維についての実施例では紡糸
原液のポリマー濃度が低く、高温の凝固浴中へ湿式紡糸
されているため、ボイドが多く、密度が小さく強度が著
しく小さい。従って、パラ配向型アラミド繊維の最大の
特徴である高強度繊維が得られていない。

これはそもそも含浸処理のし易い密度約１．３５ｇ／ｃ
ｒｌ以下のボイドが多く多孔質の繊維をつくることが前
提になっていることによる。

最近、特開昭６１−１３８７８０号公報に染料のジメチ
ルホルムアミド溶液によるコールドバッド染色により、
効果的にバラ配向型アラミド繊維を染色する方法が開示
されているが、この方法ではジメチルホルムアミドを用
いているため染色機の改造、即ち防爆対策が必要であり
、有機溶剤の回収も困難である等の欠点を有する。

〔発明が解決しようとする問題点〕

これまで、バラ配向型アラミド繊維の特徴である高強度
、高弾性率を有しかつ水系染色液で充分に染色すること
ができ、高い洗濯堅牢度と高い耐光堅牢度を有する繊維
が求められているが、高性能のパラ配向型アラミド繊維
のもっている高い結晶性、構造の緻密性の故にその実現
は不可能に近いと考えられてきた。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明者らは上記問題を解決するため鋭意研究の結果、
水溶性のポリマーを含有するアラミド繊維が、通常の合
成繊維の染色と同様の染色方法で、繊維内部まで均一に
染色できることを見い出し、本発明に到達したものであ
る。

すなわち“、本発明は、３．５以上のηｉｎｈを有する
バラ配向型アラミド繊維であって、水溶性ポリマーを対
繊維重量比０．５％以上含有し、かつ密度が１．４１ｇ
／ｃ！Ｉ以上であることを特徴とする繊維に関するもの
である。

本発明でいう「バラ配向型アラミド」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（パラフェニレン）’、４．
４’−ビフェニレン、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′の如き単環または多環の炭素環芳香族
基の他に、２．５−ビリジレンや、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。

これらのバラ配向型アラミドの典形的な例としては、ポ
リバラベンズアミド、ポリパラフェニレンテレフタルア
ミド、ポリ−４，４′−ジアミノベンズアニリドテレフ
タルアミド、ポリー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−ナツタリンクアミド、コポリバラフェニレ
ン／４゜４’−（３，３’−ジメチルビフェニレン）−
テレフタルアミド、コポリバラフェニレン／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。

本発明で使用するパラ配向型アラミドは、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％以下をエステル結合、尿素結合
、ウレタン結合等により置き換えることも許される。

これらのパラ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３５−１４
３９９号公報等で知られる低温溶液重合法により容易に
製造できる。

本発明のパラ配向型アラミド繊維は繊維内部に水溶性の
ポリマーを含む。本発明に用いる水溶性ポリマーは少な
くとも繊維を乾燥する時の温度で分解しないことが必要
である。これら水溶性ポリマーの例としては、ポリオキ
シエチレン、ポリビニルアルコール、ポリアクリル酸ソ
ーダ、ゼラチン、カルボキシメチルセルロース、メチル
セルロース、ヒドロキシエチルセルロース等が挙げられ
る。これら水溶性ポリマーの平均分子量は２万以下のも
のが好ましい。これ以上の分子量では染色時の染色液が
溶けだした水溶性ポリマーにより粘稠となるため好まし
くない。特に、水溶性ポリマーｆ’Ｊ液の粘度、洗浄の
容易さからポリオキシエチレンが好ましい。

本発明の繊維においては、水溶性ポリマーが繊維内部ま
で入り込み、繊維全体にほぼ均一に分布している。この
ことは水溶性ポリマーを含有する繊維を水系染色液で染
色した後繊維断面の薄い切片をつくり、この切片の顕微
鏡観察により、リング状に繊維の表層のみの染色でなく
中心部まで染色されていることが容易に確認できる。水
溶性ポリマーの含浸量は、染色後の色相の濃淡により多
少、色による変化はあるものの、充分に繊維自体の色を
かくしてしまう量としては繊維重量当り０．３重量％以
上、好ましくは０．５重量％以上である。

本発明のバラ配向型アラミド繊維の機械的物性としては
少くとも引張り強度が２０ｇ／ｄ以上、伸度が２％以上
、かつ初期モジュラスが２５０　ｇ　／ｄ以上を示すが
如き高性能繊維が対象とされるべきである。従って、使
用されるパラ配向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（η
１ｎｈ）で表わして３．５以上、望ましくは４．５以上
のものを使用する。

また、本発明の繊維の密度は１．４１　ｇ　／ｊ以上で
あり、この密度は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と同時に、高い染色堅牢度を実現す
るための基礎要件でもある。密度は望ましくは１．４３
ｇ／−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、−ｍに密度が小
さくなり、ボイドの多い繊維となり、このような繊維の
染色は比較的容易であるが、機械的性能の点で不充分で
ある０本発明の繊維は、０．５〜４デニールの太さのマ
ルチフィラメント、チョップトストランド、スフである
ことがより好ましい。

本発明の繊維は、パ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、該ドープをオリフィスを通
して一旦、空気中に押し出した後凝固させ、かつ凝固時
又は／及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
、水分量が８０重量％以上の繊維と水溶性ポリマー溶液
とを張力の実質的解放下に接触させて水溶性ポリマーを
繊維中に拡散させ、次い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、これらのパラ配向
型アラミドを、硫酸系溶剤に溶解することにより調製さ
れる。好適に用いられる溶剤は、濃硫酸または発煙硫酸
であり、他の硫酸系溶媒としては、クロル硫酸、フルオ
ロ硫酸等が知られる。

濃硫酸の濃度は、９５重看％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９７．５重量％、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プは、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、直交ニコルの暗視野が明視野に変化するこ
とにより行なわれるが、ドープ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。

紡糸用ドープのポリマー濃度は、−ｉに高いほうが高性
能繊維が得られ易いことから濃厚であることが望ましい
。通常、１３重璽％以上、好ましくは１５重量％以上と
すべきである。しかしながら、高すぎる濃度、例えば２
２重量％以上では、ドープの粘度が高くなりすぎるため
、ドープ温度を高く設定する必要があり、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“Ｃ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、固化しない限りなるべ（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プは、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。かかるドープは、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びかれる。

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、吐出されたドープ
は口金直下の空気中において、引き取りのドラフト（引
き伸ばし）がかかり、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、初期モジュ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プ流が切断されるため、通常は
、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
ープの吐出される紡糸用口金の面から凝固溶液表面まで
の距離は、通常約１〜５０１ＩＩ、好適には３〜２０鶴
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プの吐出速度、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
設定により選定されるべきであって、通常は０．０５〜
０．ＩＱ龍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、
製造しようとする繊維の構成によって決定されるべきも
のであり、格別限定されるものではない。

本発明の繊維を製造するに当り、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（つまりボイドの
少なり）、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を機
熔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、より好ましくは
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
り、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。

凝固浴より引出された繊維は、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
残酸量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、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ゲ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。

Ｗ４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
ネットコンベヤー上に振り込んで、ここで無緊張下に洗
浄するのが好都合である。凝固糸条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、より好ましくは１０重量％以上であるときで
あることが、緻密繊維への水溶性ポリマーの含浸を有効
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に適当な引取
りロール等の装置を介して、紡浴中より取出され、振込
み装置により処理のためコンヘヤー上に振落される。

凝固浴より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
、該ゲル状凝固糸条の構造がより緻密化するためか水溶
性ポリマーの含浸が困難となり、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、実際には凝固浴中よりの繊維の引出しに
必要な張力や、ガイドや振込み装置等での摩擦力により
、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０．５ｇ／ｄ以下、特に
好適に設計された装置では約０．２ｇ／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。

本発明で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
、糸条とほり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、流体流のエジェクターやエヤーサッカー
により吸引して送ること等が用いられる。

振込み装置により振落された糸条は、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先山を形成
した後、該先山を処理コンベヤー上に先山の上面と下面
を反転して乗せ替えることが好ましい。処理後の先山よ
り再び糸条を取上げるときに、糸条が反転操作のないと
きには先山の下より乗出されるため、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
はローラーははり処理コンベヤーと等しい線速度で移動
または回転するが、先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
必要があり、通常、綱状、編織物状、多孔板状等の構造
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まれ
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
が必要であり、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類の金網や多孔板、ガラ
ス繊維のＷ４織物、フッ素樹脂コーティングしたガラス
繊維網、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り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・定されるべきであり、それ以下の
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り、水洗または／およ
び染色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系中の糸密度は、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０．
００５〜０．２ｇ／ｃＪ、特に好ましくは０．００５〜
０．１ｇ／ｃｊの範囲に選ばれる。また、振込み率とし
ては、前述の如＜１．２倍以上で、上限は１００００倍
までの間に、特に好ましくは１０倍〜２０００倍の間に
選ばれる。系中の振込み幅は、具体的には、振込み装置
から反転装置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Ｗ（トラバ
ーサ−）を設けたり、振込み装置の後に首振り式のシュ
ートを設けたり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、一般に数鶴か
ら数千１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１ｎ〜数１０ｍ、の間隔を置いて多数本の帯
状の系中として堆積し、同時に水洗および含浸すること
も、生産性の点より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系中は、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、次いで含浸される。好ましくは、水洗水は、
孔明き板よりシャワー状に、または噴霧ノズルより霧状
に、またはブラシ状の多数本の繊維に沿って、先山上に
供給され、先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
様の手段で系中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溶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り吸引することにより、系
中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
、特に本発明を実施する上で制限されるものではない。

水洗された系中は、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重重量以上の水分量を含有させ
たまま保持し、水溶性ポリマー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
の状態であり、水溶性ポリマー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
上で系中に水溶性ポリマー溶液を噴霧、シャワーリング
等により供給するか、コンベヤーごと水溶性ポリマー溶
液に浸漬することにより行なわれる。

含浸条件は、繊維に必要とされる含浸量に応じて設定さ
れるべきであり、用いられた水溶性ポリマーの種類、溶
媒の種類、繊維の単糸デニール、余白密度、処理コンベ
ヤーの構造等、多くの要因により異なり、各々の条件で
実験的に求めて決定することが望ましい。

含浸時の温度は、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。水溶性ポリマーの濃度は通
常１〜ｌＯ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重量％以
上、更に好ましくは１０重量％以上含む水溶液が用いら
れる。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、プロ
パツール、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％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が含浸時の
キャリヤーとして働くため、高密度の細デニール繊維水
溶性ポリマー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り、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
デニ一ル以上であり、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
水溶性ポリマーの拡散速度に大きく影響することを意味
している。特に、２０ｇ／ｄ以上の引張り強度を有する
が如き繊維、即ち繊維の密度が少なくとも１．４１　ｇ
　／−以上、最も好ましくは１．４３ｇ／−以上である
ような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
ゆるキャリヤー液で含浸する方法によって非常に効率的
に本発明の水溶性ポリマーを含む繊維を製造することが
できる。

これらで含浸された繊維は常法により乾燥される。また
、含浸後、乾燥に先だって又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
高い弾性率にすることができるし、低張力下又は無緊張
下で乾燥させて高伸度にすることもできる。

また、本発明において、硫酸系の溶媒に溶解し紡糸する
に当り、条件によってはポリマー鎖中の芳香核が一部ス
ルホン化されることがあるが、これは得られた繊維の機
械的物性の低下を伴なわない範囲においては染色時の染
料、特にカチオン染料の吸尽力の向上が結果として見ら
れるため、積極的にスルホン化を進行させるのも好まし
い実施態様の一つである。このようなスルホン化はドー
プの溶解から凝固開始までの間に、ドープを約９０℃以
上の高温に保つこと、例えば溶解時の熱や攪拌熱を利用
することによって幸便に達成できる。

本発明の水溶性ポリマーを含むパラ配向型アラミド繊維
は通常の染色法、即ち、浸染、捺染、転写捺染等いずれ
の方法によっても容易に染色することができる。

本発明における水溶性ポリマーの墨染化の効果は明らか
ではないが、乾燥前の膨潤繊維の非晶部分へ、水溶性ポ
リマーが入り込み、乾燥後も染料と置換し得る染着座席
を確保するためと思われる。

従って繊維のミクロな構造を破壊することなく、墨染化
の著しい効果を示し、かつ本来の機械的物性を保ってい
るものと推測される。

〔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を限定するものではない。

実施例中、特にことわりのない限り「％」および「部」
はそれぞれ重量パーセントおよび重量部を表わす。また
、本発明法において用いられる種々のパラメーターの主
なものは以下の様にして測定されたものである。

〈固有粘度の測定法〉固有粘度（η１ｎｈ）は、９８．５重量％の濃硫酸に濃
度（Ｃ）＝０．５ｇ／ｄ１でポリマーまたは繊維を溶か
した溶液を３０℃にて常法により測定する。

く繊維の強伸度特性の測定法〉繊維糸条の強度、伸度および初期モジュラスの測定はＪ
ＩＳ規格に準じ、測定に先立って１０ｃｍ当り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２０ｃａ＋、引張り速度５０％／分にて、荷
重−伸長率曲線を描き、それより読み取り、または算出
したもので、測定数２０個の平均値で表わす。

く繊維の密度〉密度の値は四塩化炭素−トルエンを使用した密度勾配管
法により、３０℃で測定した値である。

〈含浸量〉繊維への水溶性ポリマーの含浸量は水溶性ポリマーを含
浸された乾燥繊維５０ｇをツクスレー抽出器にて熱水で
２４時間抽出し、抽出前後の繊維重量の変化から、繊維
重量当りの重量％として表わしたものである。

参考例（ポリ−ｐ−フェニレンテレフタルアミドの製造
方法）低温重合法により、次の如くポリ−ｐ−フェニレンテレ
フタルアミド（以下、ｒＰＰＴＡＪ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７０
部を溶解し、次いでパラ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５３−４３９
８６号公報記載の方法に従って重合装置より重合反応物
を排出し、直ちに２軸の密閉型ニーグーに移し、同ニー
グー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、はぼ等量の水を加えさらに
粉砕した後、濾過し数回温水中で洗浄して、１１０℃の
熱風中で乾燥した。ηｉｎｈが５．０の淡黄色のＰＰＴ
八９へ部を得た。

なお、異なったηｉｎｈのＰＰＴＡは、Ｎ−メチルピロ
リドンとモノマー（パラフェニ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１〜６及び比較例１〜２固有粘度（７７ｉｎｈ）が７．０５のＰＰＴＡを、ホリ
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
ー溶液（以下、「ドープ」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。

このドープを真空下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メツシユステンレス
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、０．０７　ａｍφの孔径、１００個の孔数を有する
紡糸用口金から５ｎの空気中を通して凝固浴中に押出し
た。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を変向
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１５．１％であっ
た。ネルソンロールに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り、すな
わち、糸条を一対のギヤーニップロール（歯車状のロー
ルが浅く噛み合い、その間で糸条を送り出すロール）に
より反転ネット上に振り込み、次いで処理ネットコンベ
ヤー上に反転させて乗せた。処理ネットコンベヤー上に
乗せられた余白は、シャワ一方式による水洗水により洗
浄し、約２５０重量％の含水状態のまま含浸処理工程で
、同じくシャワ一方式にて平均分子ｆ３０００を有する
ポリオキシエチレン（三洋化成製）を１０重量％含む水
溶液及びＮ−メチルピロリドン（以下、ｒＮＭＰＪと略
す）を該染料溶液に１０及び５０重重量加えた溶液で表
−１の条件下シャワーリングし、水洗し、乾燥させた後
、ワインダーにて糸条を巻き取った。

得られた繊維をカチオン染料ジアクリルレッドＧＬ−Ｎ
の１０重量％水溶液中、８５℃〜９５℃にて１時間染色
した。

処理条件および得られた繊維の性能を表−１にまとめて
示した。

比較例３ポリマー濃度を１２．０％とした他は実施例１と同様の
操作で含浸処理を行なった。

表−１に示すように比較例−１の本発明の処理を行なっ
ていない繊維は染色されず、比較例２に示す含浸量０．
５％以下ではほとんど墨染化の効果は見られなかった。

一方比較例３のポリマー濃度の低い領域では著しく低い
強度しか得られていない。本発明の繊維において充分な
墨染化効果を示した。

以下余白実施例７水溶性ポリマーとしてポリオキシエチレンに代えてポリ
ビニルアルコール（平均分子量４０００）を用いた他は
実施例４の実験を繰り返した。得られた繊維物性は強度
（ｇ／ｄ）／伸度（％）／密度（ｇ／ｃｄ）は２４．５
／　４．８　／　１．４４であり、含浸量は１、０　を
看％であった。染色後の染料の染着量は０、８重量％で
あった。

なお、実施例１〜７の染色後の繊維の薄い切片をダイヤ
モンド製ミクロトームでつくり、顕微鏡観察したところ
内部まで染色されていた。

〔発明の効果〕

本発明のパラ配向型アラミド繊維は、特に高強度、高弾
性率を発現する領域、即ち密度の大きい領域において原
糸の物性を損なうことなく充分に墨染化された繊維であ
る。

このように本発明のパラ配向型アラミド繊維は、本来優
れた機械的性質に加え、各種用途に応じて任意の色に染
色することができるため、これまで使用に制限のあった
分野、即ち、色の識別が必要な分野、ファッション分野
等へ新しい用途を拡大していくことができる点で非常に
有用である。かような用途の具体例として、フィラメン
ト、スフ、チロツブトストランド、トウ、パルプ等の形
で、消防夫、飛行家、レーシングドライバー、ライダー
、鉱山作業者等が着用する防護衣料、高性能タイヤ、ト
ランスミツシラン、コンベヤーベルトなどに使用するコ
ード、公共ビルディング、飛行機、病院用の耐熱ドラベ
リー、いす張りやカーペットならびに子供、病院患者な
どの耐熱衣料、ヨツトセール、ロープ等が挙げられる。

Claims

【特許請求の範囲】

１、３．５以上のηｉｎｈを有するパラ配向型アラミド
繊維であって、水溶性ポリマーを対繊維重量比０．５％
以上含有し、かつ密度が１．４１ｇ／ｃｍ＾３以上であ
ることを特徴とする繊維。