(57)【要約】      （修正有）【課題】耐磨耗性に優れ、引張強度にも優れたロープを提供する。【解決手段】コポリパラフェニレン・３，４’−オキシジフェニレン・テレフタルアミド繊維の製造にあたり、凝固工程で得られた可塑化状態にある凝固糸を、１．２〜１．５倍に延伸した繊維を用いてロープを形成する。コポリフェニレン・３，４’−オキシジフェニレン・テレフタルアミドはテレフタル酸ジクロライドとパラフェニレンジアミン及び３，４’−ジアミノジフェニルエールとを主たるモノマーとして、溶媒中で縮重合したポリマーである。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
コポリパラフェニレン・３，４’−オキシジフェニレン・テレフタルアミド繊維からなるロープであって、
前記コポリパラフェニレン・３，４’−オキシジフェニレン・テレフタルアミド繊維のＪＩＳ  Ｌ１０９５  Ｂ法による耐磨耗性が、４．０回／ｄｔｅｘ以上であるロープ。
【請求項２】
前記コポリパラフェニレン・３，４’−オキシジフェニレン・テレフタルアミド繊維は、引張強度が２７．５ｃＮ／ｄｔｅｘより大きい請求項１記載のロープ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、コポリパラフェニレン・３，４’−オキシジフェニレン・テレフタルアミド繊維からなるロープに関する。さらに詳しくは、耐磨耗性に優れたコポリパラフェニレン・３，４’−オキシジフェニレン・テレフタルアミド繊維からなるロープに関する。
【背景技術】
【０００２】
パラ型全芳香族ポリアミド繊維を代表とする全芳香族ポリアミド繊維は、高強力、高モジュラス、高耐熱性等に優れた繊維である。このため、その高機能性を活かして、産業用繊維として様々な分野で使用されている。
そのひとつとして、全芳香族ポリアミド繊維を用いたロープは従来から知られており、例えば特開平１１−２８６８３０号公報（特許文献１）等、数多くの提案がなされている。しかしながら、従来の全芳香族ポリアミド繊維は機械的強度には優れるものの、耐摩耗性が悪く、これをロープにして繰り返し使用すると毛羽立ちが発生し、強度が低下するという問題があった。このため、全芳香族ポリアミド繊維を用いた耐磨耗性に優れたロープが望まれていた。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平１１−２８６８３０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明は、上記の背景技術に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、耐磨耗性に優れたコポリパラフェニレン・３，４’−オキシジフェニレン・テレフタルアミド繊維からなるロープを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明者は、上記課題を解決すべく鋭意検討を行い、可塑状態にある繊維を延伸すれば、繊維の機械的物性が向上することに着目した。そして、凝固工程で得られた可塑状態にある凝固糸に対して、特定範囲の倍率で延伸を施せば、従来に比べて耐磨耗性に優れたコポリパラフェニレン・３，４’−オキシジフェニレン・テレフタルアミド繊維が得られることを見出し、本発明を完成するに至った。
【０００６】
すなわち本発明は、コポリパラフェニレン・３，４’−オキシジフェニレン・テレフタルアミド繊維からなるロープであって、当該コポリパラフェニレン・３，４’−オキシジフェニレン・テレフタルアミド繊維のＪＩＳ  Ｌ１０９５  Ｂ法による耐磨耗性が４．０回／ｄｔｅｘ以上であるロープである。
【発明の効果】
【０００７】
本発明のコポリパラフェニレン・３，４’−オキシジフェニレン・テレフタルアミド繊維からなるロープは、耐磨耗性に優れる。したがって、繰返し使用しても強度が低下し難く、使用寿命の長いロープとなる。
また、本発明のロープは、耐摩耗性に優れると同時に、引張強度にも優れる。したがって、耐摩耗性と強度の双方が要求される分野において、大変有益なロープとなる。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
以下、本発明の実施の形態について詳細に説明する。
＜コポリパラフェニレン・３、４’−オキシジフェニレン・テレフタルアミド繊維＞
本発明におけるコポリパラフェニレン・３、４’−オキシジフェニレン・テレフタルアミド繊維とは、コポリパラフェニレン・３、４’−オキシジフェニレン・テレフタルアミドを主成分とするものである。繊維中に含まれるポリパラフェニレン・３、４’−オキシジフェニレン・テレフタルアミドは、繊維質量全体に対して、６０質量％以上であることが好ましく、８０質量％以上であることがさらに好ましく、１００％であることが最も好ましい。
【０００９】
＜コポリパラフェニレン・３、４’−オキシジフェニレン・テレフタルアミドの製造方法＞
本発明のロープを構成する繊維の材料であるコポリパラフェニレン・３、４’−オキシジフェニレン・テレフタルアミドは、従来公知の方法にしたがって製造することができる。例えば、アミド系極性溶媒中で、芳香族ジカルボン酸クロライド成分と、芳香族ジアミン成分とを反応せしめることにより、コポリパラフェニレン・３、４’−オキシジフェニレン・テレフタルアミドのポリマー溶液を得ることができる。
【００１０】
［原料］
（芳香族ジカルボン酸ジクロライド成分）
コポリパラフェニレン・３、４’−オキシジフェニレン・テレフタルアミドの原料となる芳香族ジカルボン酸クロライド成分としては、テレフタル酸ジクロライドを用いる。本発明においては、芳香族環に置換基が存在していても差し支えない。また、テレフタル酸ジクロライド以外の少量のジカルボン酸ジクロライド成分を、テレフタル酸ジクロライドとともに併用してもよい。
【００１１】
（芳香族ジアミン成分）
コポリパラフェニレン・３、４’−オキシジフェニレン・テレフタルアミドの原料となる芳香族ジアミン成分としては、パラフェニレンジアミンと３，４’−ジアミノジフェニルエーテルを組み合わせて用いる。本発明においては、芳香族環に置換基が存在していても差し支えない。また、パラフェニレンジアミンと３，４’−ジアミノジフェニルエーテル以外の少量のジアミン成分を、これらとともに併用してもよい。
【００１２】
［原料組成比］
芳香族ジカルボン酸クロライド成分と芳香族ジアミン成分との比は、芳香族ジアミン成分に対する芳香族ジカルボン酸クロライド成分のモル比として、０．９０〜１．１０の範囲とすることが好ましく、０．９５〜１．０５の範囲とすることがより好ましい。芳香族ジカルボン酸クロライド成分のモル比が０．９０未満または１．１０を超える場合には、芳香族ジアミン成分との反応が十分に進まず、高い重合度が得られないため好ましくない。
【００１３】
［反応条件］
芳香族ジカルボン酸クロライド成分と芳香族ジアミン成分との反応条件は、特に限定されるものではない。酸クロライドとジアミンとの反応は一般に急速であり、反応温度としては、例えば、−２５℃〜１００℃の範囲とすることが好ましく、−１０℃〜８０℃の範囲とすることがさらに好ましい。
【００１４】
［重合溶媒］
コポリパラフェニレン・３、４’−オキシジフェニレン・テレフタルアミドの製造に用いるアミド系溶媒としては、例えば、Ｎ−メチル−２−ピロリドン（以下、ＮＭＰともいう）、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド、Ｎ，Ｎ−ジメチルアセトアミド、ジメチルイミダゾリジノン等が挙げられる。これらの溶媒は、１種単独であっても、また、２種以上の混合溶媒として用いることも可能である。なお、用いる溶媒は、脱水されていることが望ましい。
【００１５】
本発明に用いられるコポリパラフェニレン・３、４’−オキシジフェニレン・テレフタルアミドの製造においては、汎用性、有害性、取り扱い性、コポリパラフェニレン・３、４’−オキシジフェニレン・テレフタルアミドに対する溶解性等の観点から、Ｎ−メチル−２−ピロリドン（ＮＭＰ）を用いることが最も好ましい。
【００１６】
［中和反応］
反応終了後には、必要に応じて、塩基性の無機化合物、例えば、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、水酸化カルシウム、酸化カルシウム等を添加して、中和反応を実施することが好ましい。
【００１７】
［重合後処理等］
重合して得られるコポリパラフェニレン・３、４’−オキシジフェニレン・テレフタルアミドは、アルコール、水などの非溶媒に投入して沈殿せしめ、パルプ状にして取り出すことができる。取り出されたコポリパラフェニレン・３、４’−オキシジフェニレン・テレフタルアミドを再度他の溶媒に溶解し、その後に繊維の成形に供することもできるが、重合反応によって得られたポリマー溶液を、そのまま紡糸用溶液（ドープ）に調製して用いることも可能である。
【００１８】
一度取り出してから再度溶解させる際に用いる溶媒としては、コポリパラフェニレン・３、４’−オキシジフェニレン・テレフタルアミドを溶解するものであれば特に限定されるものではないが、上記したコポリパラフェニレン・３、４’−オキシジフェニレン・テレフタルアミドの重合に用いられる溶媒とすることが好ましい。
【００１９】
＜コポリパラフェニレン・３、４’−オキシジフェニレン・テレフタルアミド繊維の製造方法＞
本発明のコポリパラフェニレン・３、４’−オキシジフェニレン・テレフタルアミド繊維を得る方法としては、公知の方法を採用することができ、例えば、以下に記載するような半乾半湿式紡糸法を採用することができる。本発明に用いられる耐摩耗性および引張強度の両者が高い繊維を得るためには、凝固工程で得られた凝固糸に対して、特定範囲の倍率で可塑化延伸を実施することが重要である。
【００２０】
［紡糸用溶液（ドープ）の調製工程］
繊維を得るにあたっては、先ず、コポリパラフェニレン・３、４’−オキシジフェニレン・テレフタルアミドおよび溶媒を含む紡糸用溶液（ドープ）を調製する。紡糸用溶液（ドープ）を調製する方法は特に限定されるものではなく、公知の方法により調製することができる。
【００２１】
ここで、紡糸用溶液（ドープ）の調製に用いる溶媒としては、上記したコポリパラフェニレン・３、４’−オキシジフェニレン・テレフタルアミドの重合に用いられる溶媒であって、コポリパラフェニレン・３、４’−オキシジフェニレン・テレフタルアミドおよびその他の任意成分を溶解または分散させることのできる溶媒であることが好ましい。なお、用いられる溶媒は、１種単独であっても、２種以上の溶媒を混合した混合溶媒であってもよい。
【００２２】
コポリパラフェニレン・３、４’−オキシジフェニレン・テレフタルアミドの製造によって得られたポリマー溶液から当該ポリマーを単離することなく、そのまま紡糸用溶液（ドープ）として用いることも可能である。
【００２３】
さらに、繊維に機能性等を付与する目的で、本発明の要旨を超えない範囲において添加剤等のその他の任意成分を配合してもよい。任意成分を配合する場合には、紡糸用溶液（ドープ）の調製において導入することができる。その他の任意成分としては、無機塩、繊維状または粉末状等の充填剤、酸化防止剤、耐候剤、染料、帯電防止剤、難燃剤、導電性ポリマー、その他の重合体等を挙げることができる。導入の方法は特に限定されるものではなく、例えば、ルーダーやミキサ等を使用して導入することも可能である。
【００２４】
紡糸用溶液（ドープ）におけるポリマー濃度、すなわちコポリパラフェニレン・３、４’−オキシジフェニレン・テレフタルアミドの濃度は、０．５質量％〜３０質量％の範囲とすることが好ましく、１質量％〜２５質量％の範囲とすることがより好ましい。紡糸用溶液（ドープ）におけるポリマー濃度が０．５質量％未満の場合には、ポリマーの絡み合いが少ないことから紡糸に必要な粘度が得られない。一方で、ポリマー濃度が３０質量％を超える場合には、口金の吐出孔から吐出する際に不安定流動が起こりやすくなり、安定的に紡糸することが困難となる。
【００２５】
［紡糸・凝固工程］
本発明に用いられる耐摩耗性および引張強度の両者が高い繊維を得るための製造においては、上述の如く調製された紡糸用溶液（ドープ）を用いて、エアギャップを設けた半乾半湿式紡糸法によって繊維を成形する。すなわち、先ず、上記で得られた紡糸用溶液（ドープ）をノズルから吐出し、続いて、凝固浴中の凝固液に接触させて、可塑化状態にある凝固糸を形成する。
【００２６】
凝固浴としては、コポリパラフェニレン・３、４’−オキシジフェニレン・テレフタルアミドの貧溶媒が用いられるが、紡糸用溶液（ポリマードープ）の溶媒が急速に抜け出して、得られる凝固糸に欠陥ができないように、通常は良溶媒を添加して凝固速度を調節する。貧溶媒としては水、良溶媒としてはコポリパラフェニレン・３、４’−オキシジフェニレン・テレフタルアミド用の溶媒を用いることが好ましい。良溶媒／貧溶媒の質量比は、コポリパラフェニレン・３、４’−オキシジフェニレン・テレフタルアミドの溶解性や凝固性にもよるが、１５／８５〜４０／６０の範囲とすることが好ましい。
【００２７】
［可塑延伸工程］
本発明に用いられる耐摩耗性および引張強度の両者が高い繊維を得るためには、凝固工程で得られた可塑状態にある凝固糸を、１．２〜１．５倍範囲にて延伸することが必須である。延伸倍率は、１．３〜１．５倍の範囲とすることが好ましく、１．４〜１．５倍の範囲とすることが最も好ましい。
【００２８】
可塑状態にある凝固糸束の延伸倍率が１．２倍未満の場合には、凝固糸束を十分に延伸できていないため、その後の延伸工程において十分な延伸を付与しても高強度の繊維を得ることが困難となる。また、十分な耐摩耗性も得られない。一方、可塑状態にある凝固糸束の延伸倍率が１．５倍を超える場合には、延伸時において単糸切れが発生し、切れた単糸を含む繊維束の強度は結果として低下し、また、工程通過性が非常に悪化する。
【００２９】
［その他の工程］
凝固糸条を可塑延伸した後は、公知の方法によって、最終的なコポリパラフェニレン・３、４’−オキシジフェニレン・テレフタルアミド繊維を得ることができる。例えば、形成した可塑延伸糸から溶媒を除去するための水洗工程を実施し、乾燥工程等を経て、必要に応じてさらに延伸することにより、最終的な繊維を得ることができる。
【００３０】
さらに延伸を実施する場合には、乾燥糸状態での加熱延伸等を行うことができる。延伸倍率については特に制限はないが、５倍以上であることが好ましく、８倍以上であることがさらに好ましい。延伸倍率を制御することにより、得られるコポリパラフェニレン・３、４’−オキシジフェニレン・テレフタルアミド繊維の伸度および強度を制御することができる。
【００３１】
＜コポリパラフェニレン・３、４’−オキシジフェニレン・テレフタルアミド繊維の物性＞
（耐磨耗性）
本発明に用いるコポリパラフェニレン・３、４’−オキシジフェニレン・テレフタルアミド繊維は、ＪＩＳ  Ｌ１０９５  Ｂ法による耐磨耗性が、４．０回／ｄｔｅｘ以上である。耐磨耗性は、５．０回／ｄｔｅｘ以上であることが好ましく、５．５回／ｄｔｅｘ以上であることが最も好ましい。
【００３２】
（引張強度）
本発明に用いるコポリパラフェニレン・３、４’−オキシジフェニレン・テレフタルアミド繊維は、引張強度が２７．５ｃＮ／ｄｔｅｘより大きい。引張強度は、２７．８ｃＮ／ｄｔｅｘ以上であることが好ましく、２８．０ｃＮ／ｄｔｅｘ以上であることが最も好ましい。
【実施例】
【００３３】
以下、本発明を実施例等によりさらに具体的に説明するが、本発明は、その要旨を超えない限り、これに何等限定されるものではない。
【００３４】
＜測定・評価方法＞
実施例および比較例においては、下記の項目について、下記の方法によって測定・評価を行った。
【００３５】
（１）繊維の繊度
得られた繊維を、公知の検尺機を用いて１００ｍ巻き取り、その質量を測定した。得られた質量に１００を乗じた値を１００００ｍあたりの質量、即ち繊度（ｄｔｅｘ）として算出した。
【００３６】
（２）繊維の耐磨耗性
耐摩耗性は、ＪＩＳ  Ｌ１０９５のうち摩耗強さを測定するＢ法に準拠した摩耗試験により、破断までの摩耗回数を繊度で除した数値にて評価した。
【００３７】
（３）繊維の引張強度
引張試験機（ＩＮＳＴＲＯＮ社製、商品名：ＩＮＳＴＲＯＮ、型式：５５６５型）により、糸試験用チャックを用いて、ＡＳＴＭ  Ｄ８８５の手順に基づき、以下の条件で測定を実施した。
［測定条件］
温度            ：室温
試験片          ：７５ｃｍ
試験速度        ：２５０ｍｍ／分
チャック間距離  ：５００ｍｍ
【００３８】
＜実施例１＞
［紡糸用溶液の調製工程］
紡糸用溶液（ドープ）として、コポリパラフェニレン・３，４’−オキシジフェニレン・テレフタルアミド（共重合モル比が１：１の全芳香族ポリアミド）の濃度６質量％Ｎ−メチルピロリドン（ＮＭＰ）溶液を準備した。
【００３９】
［紡糸・凝固工程］
紡糸用溶液（ドープ）を、紡糸口金から吐出し、エアギャップを介して、ＮＭＰ濃度３０質量％の５０℃の水溶液で満たされた凝固浴中に紡出し、凝固糸を得た（半乾半湿式紡糸法）。
【００４０】
［可塑延伸工程］
次いで、可塑状態にある凝固糸を、１．５倍に延伸して可塑延伸糸を得た。
【００４１】
［その他工程］
得られた可塑延伸糸を水浴にて水洗し、乾燥を実施した。最後に、温度５２０℃下で１１倍に延伸し、巻き取りを実施することにより、コポリパラフェニレン・３、４’−オキシジフェニレン・テレフタルアミド繊維を得た。得られた繊維の繊度は１３７ｄｔｅｘであった。得られた繊維の物性を表１に示す。
【００４２】
＜実施例２＞
可塑延伸工程において、可塑状態にある凝固糸の延伸倍率を１．４倍とした以外は、実施例１と同様にコポリパラフェニレン・３、４’−オキシジフェニレン・テレフタルアミド繊維を得た。得られた繊維の物性を、表１に示す。
【００４３】
＜比較例１＞
可塑延伸工程において、可塑状態にある凝固糸の延伸倍率を１．０倍とした以外は、実施例１と同様にコポリパラフェニレン・３、４’−オキシジフェニレン・テレフタルアミド繊維を得た。得られた繊維の物性を、表１に示す。
【００４４】
＜実施例３＞
ホール数の異なる口金を用いて得られた繊維の繊度を１７３０ｄｔｅｘとした以外は、実施例１と同様にコポリパラフェニレン・３、４’−オキシジフェニレン・テレフタルアミド繊維を得た。得られた繊維の物性を、表１に示す。
【００４５】
＜比較例２＞
可塑延伸工程において、可塑状態にある凝固糸の延伸倍率を１．０倍とし、ホール数の異なる口金を用いて得られた繊維の繊度を１６７０ｄｔｅｘとした以外は、実施例１と同様にコポリパラフェニレン・３、４’−オキシジフェニレン・テレフタルアミド繊維を得た。得られた繊維の物性を、表１に示す。
【００４６】
【表１】
2015042792.tif 000002