JPH0749622B2 - 改良された熱的強化方法 - Google Patents

改良された熱的強化方法

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JPH0749622B2
JPH0749622B2 JP61133960A JP13396086A JPH0749622B2 JP H0749622 B2 JPH0749622 B2 JP H0749622B2 JP 61133960 A JP61133960 A JP 61133960A JP 13396086 A JP13396086 A JP 13396086A JP H0749622 B2 JPH0749622 B2 JP H0749622B2
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チー−シウン・スー
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イ−・アイ・デユポン・デ・ニモアス・アンド・カンパニ−
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    • D01NATURAL OR MAN-MADE THREADS OR FIBRES; SPINNING
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    • D01D11/00Other features of manufacture
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    • DTEXTILES; PAPER
    • D01NATURAL OR MAN-MADE THREADS OR FIBRES; SPINNING
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    • D01F6/00Monocomponent artificial filaments or the like of synthetic polymers; Manufacture thereof
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    • DTEXTILES; PAPER
    • D06TREATMENT OF TEXTILES OR THE LIKE; LAUNDERING; FLEXIBLE MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
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    • D06M11/00Treating fibres, threads, yarns, fabrics or fibrous goods made from such materials, with inorganic substances or complexes thereof; Such treatment combined with mechanical treatment, e.g. mercerising
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Description

【発明の詳細な説明】 本発明は異方性をもった熔融物を生じるポリエステルか
ら紡糸された糸を強化する改良法に関する。
光学的に異法性をもった熔融物を生じ、それから配向し
たフィラメントを熔融紡糸し得る全部芳香族から成るポ
リエステル類はシェフゲン(Schaefgen)の米国特許第
4,118,372号に記載されている。この特許に記載された
大部分のポリエステルはパラ配向二価フェノール及びパ
ラ配向ジカルボン酸から主として誘導される。米国特許
第4,083,829号には実質的にp−オキシベンゾイル部
分、2,6−ジカルボニルナフタレン部分及び種々の他の
部分から成るポリエステルが記載されている。これらの
ポリエステルも熔融物中で異方性を示すと言われてい
る。さらに他の異方性熔融物を生じるポリエステルは米
国特許第4,153,779号及び他の多くの特許及び刊行物に
記載されている。これらの重合体は液晶またはサーモト
ロピック(thermotropic)重合体と言われている。
異方性熔融物を生じるポリエステルから紡糸された糸は
熱処理により強化できることはルイス(Luis)の米国特
許第4,183,895号に記載されており、また米国特許第4,0
83,829号及び他の特許文献に記載されている。強度を著
しく改善するために糸を長期間熱処理しなければならな
いことが非常にしばしば見受けられている。
この熱的強化方法の促進剤としてアルカリ金属塩を使用
することはエスクリッジ(Eskridge)らの米国特許第4,
424,184号に記載されている。この特許に従えば加熱強
化処理の前に少量の塩で糸を被覆する。本発明によれば
該促進剤の効果を強化することができる。
本発明は異方性の熔融物を生じるポリエステルから紡糸
された糸を、その強度(tenacity)を少なくとも50%増
加させるのに十分な時間250℃より高い温度に加熱する
方法の改良法に関する。この熱的強化方法はこのような
熱処理の前に少量のアルカリ金属塩、好ましくはハロゲ
ン化アルカリ金属で糸を被覆することにより促進される
ことは公知である。このような化合物は通常溶液として
施用される。本発明に従えば、このような溶液に表面活
性剤を混入して溶液の表面張力を低下させる。表面活性
剤を使用すると促進作用がさらに効果的になる。別法と
して被覆組成物はアルカリ金属イオンを含み、促進剤と
表面活性剤との両方の機能を果す表面活性剤の溶液であ
ることができる。
本発明により熱処理される糸は光学的な異方性を示す熔
融物を生じるポリエステルを熔融紡糸して得られる、紡
糸したままの状態で配向しているフィラメントから成っ
ている。これらのポリエステルは一般的に米国特許第4,
424,184号に示されている種類の芳香族ポリエステルで
ある。本発明方法はこのような紡糸したままの状態で配
向しているポリエステル・フィラメントに広く適用する
ことができるものと考えられる。
熱処理は前記米国特許第4,183,895号に記載されてい
る。糸は、好ましくは張力をかけずに、不活性雰囲気中
において加熱する。一般に熱処理中糸を取囲む雰囲気を
窒素で追い出す。しかし処理の少なくとも一部において
真空をかけることもできる。熱処理中糸を実質的に弛緩
した状態に保たなければならない。糸に張力をかけても
利点はなく、一般には望ましいことではない。熱処理の
際若干の収縮が起り、自由に収縮できないと糸が切れる
ことがしばしば観測される。また堅い(変形しない)ボ
ビンの周りに糸をしっかりと巻付けるとフィラメントの
間に融合が起ることもある。
強度に著しい改善を得るためには、即ち紡糸した状態で
の強度より少なくとも50%大きい強度を得るためには、
従来糸を250℃より高い温度で処理してきた。使用され
る加熱時間及び温度は特定の糸の重合体によって幾分変
化する。フィラメント間の融合を最小限度に抑制するた
めには、通常糸の重合体の流動温度を越えてはいけな
い。流動温度が約250℃未満の重合体の糸は熱処理時間
が望ましくないほど長くなり、従ってあまり好ましくな
い。
所望の強度水準に達する時間を減少させるために促進剤
を施用することは米国特許第4,424,184号に記載されて
いる。これによってこのような繊維を製造するのに必要
な設備投資を減少させることができる。得られた繊維は
鋼に比べて重量が軽くしかも強度をもった繊維/プラス
チックス複合体、及びタイヤまたはベルトのようなゴム
補強材に有用である。
本発明に使用できる加熱強化促進剤にはエスクリッジの
米国特許第4,424,184号記載の好適なハロゲン化アルカ
リ金属、並びにアルカリ金属の他の無機または有機塩が
含まれる。特定の塩の選択はあまり重要ではないが、こ
れらの塩が促進剤として作用するか否かには関わらず、
糸に悪影響を及ぼす塩の使用は避けるべきである。
加熱強化促進剤は通常米国特許第4,424,184号記載の方
法により水溶液で施用される。本発明に従えば繊維を完
全に湿潤化するのに十分な量の表面活性剤をこの溶液に
混入する。表面活性剤は溶液の表面張力を減少させ、促
進剤をフィラメントの表面に一層均一に広げるものと信
じられている。走査電子顕微鏡によれば他の方法では大
きな塩の結晶がフィラメントの表面に散在して分布して
いるのに比べ、本発明方法によれば小さい結晶がより均
一に分布していることがわかる。また表面活性剤の残基
は被覆の乾燥により塩の結晶が糸から脱落することを防
ぐのに役立つ粘着性をもった表面を提供するものと考え
られる。
有用な表面活性剤としては例えば式 のオクチルフェノキシポリエトキシエタノール[トリト
ン(Triton)X−100)]、式 のノニルフェノキシポリエトキシエタノール[イゲパー
ル(Igepal)CO630)]、脂肪族アルコール−エチレ
ンオキシド縮合生成物[アルカノール(Alkanol)O
J)]或はフッ素化表面活性剤[ゾニル(Zonyl)FS
N]のような非イオン性表面活性剤を挙げることができ
る。エーロゾル(Aerosol)−OT、即ちジオクチルス
ルフォコハク酸ナトリウムのようなイオン性表面活性剤
も使用することができる。この表面活性剤はアルカリ金
属を含んでいるから、加熱強化促進剤及び表面活性剤の
両方の作用をすることが期待される。
促進剤の塩及び表面活性剤、またはアルカリ金属イオン
を含んでいる場合には表面活性剤自身を、糸仕上剤また
は潤滑剤のような他の成分を含みまたは含まない溶液中
において糸に施用することができる。糸をこのような溶
液に浸漬するか、或いは溶液に接触したローラの上を通
して溶液を吸収させることができる。当業界の専門家に
は他の施用方も明らかであろう。
試験法 糸の引張特性はゲージ長を5インチ(12.7cm)にしたこ
と以外米国特許第4,424,184号記載の方法により決定し
た。
実施例1〜4 米国特許第4,412,058号記載のようなクロロヒドロキノ
ン(40モル%)、4,4−ジヒドロキシジフェニル(10モ
ル%)、テレフタル酸(40モル%)及びイソフタル酸
(10モル%)の反応原料からつくられた光学的に異方性
をもった熔融物を生じるポリエステルから約60デニール
の10フィラメント糸をつくった。糸の試料を1重量%の
KIと0.1重量%の種々の表面活性剤(第1表参照)とを
脱イオン化した水の中に溶解した特定の溶液に浸漬し
た。対照の試料は表面活性剤を含まない1%KI溶液及び
アルカリ金属塩促進剤を含まない表面活性剤溶液に糸を
浸漬してつくった。糸を約20分間ソーキングした後、糸
を溶液から取り出し室温で乾燥した。
加熱強化は米国特許第4,424,184号実施例5記載の3.0m
の筒状の炉の中で行った。糸の試料を連続したガラス繊
維のベルトの上に載せ、約45分の滞留時間で炉の中を通
して動かす。炉の中に約0.3SCF/分の速度で連続的に窒
素を通す。入口から炉の内部へ30cmの所から始まって約
30cmの間隔で配置された熱電対を使用して決定された温
度分布は178、240、270、284、294、300、299、302、29
5℃であった。
表面活性剤を含んだKI溶液で処理した糸は表面活性剤を
含まない対照の糸に比べて著しい改善が得られた(第1
表参照)。KIで処理した繊維の乾燥した表面を走査顕微
鏡で観察すると、表面活性剤をKI溶液と共に使用した場
合、KIが均一に分布していることが示された。
実施例5 実施例1〜4と同じ組成の重合体から紡糸された約60デ
ニールの10フィラメント糸の一部を1.45重量%のテレフ
タル酸二カリウムと0.1重量%トリトンX−100を含む
水溶液に浸漬する。対照試料は1.45重量%のテレフタル
酸二カリウムを含むが、表面活性剤を含まない溶液に糸
の他の部分を浸漬してつくった。20分間糸をシーキング
した後、溶液から取り出して室温で乾燥する。トリトン
X−100で処理した糸を加熱強化(実施例1〜4記載
の方法で実施)した結果、対照の糸に比べて強度が遥か
に高くなった(第2表参照)。
実施例6 実施例5の10フィラメント糸の一部を1.4重量%のラウ
リン酸カリウムと0.1重量%のトリトンX−100とを含
む水溶液に浸漬した。対照試料は1.4重量%のラウリン
酸二カリウムを含むが表面活性剤を含まない溶液に糸の
他の部分を浸漬してつくった。トリトンX−100で処
理した糸を加熱強化(実施例1〜4記載の方法で実施)
した結果、対照の糸に比べ強度が遥かに高くなった(第
2表参照)。
実施例7 10フィラメント糸の試料(実施例5に使用したもの)を
1%のエーロゾルOT-75(スルフォコハク酸ナトリウ
ム塩のジオクチルエステルを含むイオン性表面活性剤)
を含む水溶液中に浸漬する。対照として未処理の糸を使
用した。この溶液で処理した糸を加熱強化(実施例1〜
4記載の方法で実施)した結果、対照の糸に比べ強度が
遥かに高くなった。T/E/M(gpd/%/gpd)は21.3/3.6/47
3対4.7/1.5/282であった。
フロントページの続き (72)発明者 マイケル・ロバート・サミユエルズ アメリカ合衆国デラウエア州19808ウイル ミントン・ニユーケントロード 5116 (56)参考文献 特表 昭58−502227(JP,A)

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】光学的異方性の熔融物を生じるポリエステ
    ルから紡糸された糸を熱的に強化する方法において、ア
    ルカリ金属塩から成る加熱強化促進剤で糸を被覆し、し
    かる後強度を少なくとも50%増加させるのに十分な時間
    250℃より高い温度に糸を加熱し、この際非イオン性表
    面活性剤を該促進剤溶液中に混入して促進剤の効果をさ
    らに増加させることを特徴とする方法。
  2. 【請求項2】アルカリ金属塩はヨー化カリウムである特
    許請求の範囲第1項記載の方法。
  3. 【請求項3】光学的異方性の熔融物を生じるポリエステ
    ルから紡糸された糸を、その強度を少なくとも50%増加
    させるのに十分な時間250℃より高い温度に加熱して熱
    的に強化する方法において、該熱処理の前にアルカリ金
    属イオンを含む少量のイオン性表面活性剤で糸を被覆す
    る改良法。
JP61133960A 1985-06-12 1986-06-11 改良された熱的強化方法 Expired - Fee Related JPH0749622B2 (ja)

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