JP2015183306A - 補強用繊維 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】繊維表面の少なくとも一部に筋状の凹凸を有し、前記凹凸が以下の(1)および(2)をともに満足する熱可塑性樹脂からなる繊維。
(1)前記凹凸が繊維軸方向に対して平均角度20〜70度を成していること
(2)前記凹凸の凸部の平均高さが繊維の平均直径に対して1〜10%であること
【選択図】図1
Description
(1)前記凹凸が繊維軸方向に対して平均角度20〜70度を成していること
(2)前記凹凸の凸部の平均高さが繊維の平均直径に対して1〜10%であること
(1)前記凹凸が繊維軸方向に対して平均角度20〜70度を成していること
(2)前記凹凸の凸部の平均高さが繊維の平均直径に対して1〜10%であること
前記凹凸の繊維軸方向に対する平均角度は後述する方法で測定することができる。
前記凸部の平均高さは後述する方法で測定することができる。
本発明の熱可塑性樹脂からなる繊維の平均直径は後述する方法で測定することができる。
本発明の熱可塑性繊維中の微粒子の含有量は、後述する得られた繊維の焼成残渣量を測定する方法で測定することができる。
偏平率f=1−(b /a)
本発明の熱可塑性樹脂からなる繊維の紡糸方式は、通常の方法、すなわち、凝固浴に接したノズルから紡糸原液を紡出する湿式紡糸法やゲル紡糸、ノズルと凝固浴の間にエアギャップを設ける乾湿式紡糸、ノズルから乾燥空気中に紡出する乾式紡糸等で行うことができる。
本発明における紡糸原液は、熱可塑性樹脂の溶融原液のほか、熱可塑性樹脂を溶解可能な溶媒に溶解させた原液でも良く、更に目的に応じて種々の添加剤、例えば界面活性剤、酸化防止剤、酸などのpH調整剤、ホウ酸などのゲル化促進剤などを所定量添加してもよい。
JISL 1013に準拠し、予め調湿された繊維を試長10cm、変形速度100%/分、初期荷重0.25g/drの条件で引張強度を求め、任意の10点の平均値を求めた。繊度は重量法により求めた。
繊維表面の凸部の平均高さは、複数の凸部が同一の像の中で確認可能となるよう、電子顕微鏡で繊維の断面を任意の角度を付けて観察した像から凸部の高さを任意の15点で計測し、観察角度によって補正した値を平均して求めた。本発明において凸部の高さとは、任意の隣り合う凹凸の凹部の最も低い点で接線を引き、その接線に平行で、前記凹部の隣の凸部の最も高い点をとおる直線をひき、この平行な2直線間の距離とした。
繊維の平均直径は、任意の15箇所の繊維の面を電子顕微鏡で観察した像から画像処理等の方法を用いてそれぞれの断面積を求め、真円換算した直径を繊維の直径とし、15箇所での値を平均して求めた。
凹凸の繊維軸方向に対する平均角度は、電子顕微鏡で繊維の表面を観察した像において凹凸の繊維軸方向に対する角度を任意の15点で計測し、これらの値を平均して求めた。本発明において凹凸の繊維軸方向に対する角度とは、繊維表面の電子顕微鏡像を観察する際、できるだけ多くの明瞭な凹凸が像の中央部付近にくるよう位置決めを行い、凹凸の境界線が明瞭で、平均繊維直径の10%以上の長さで連続している境線の近似直線と繊維軸とが形成する角の鋭角側の角度とした。
2〜50gの絶乾状態に乾燥した後に秤量(A)した繊維を、650℃で4〜8時間焼成し、焼成後の残渣質量を秤量(B)し、下記式により求めた。
微粒子含有量(%)=B/(A−B)×100
また焼成により質量減少する種の微粒子については、別に微粒子のみで焼成残渣率を求めて補正を行った。
微粒子の平均粒径は、大塚電子(株)社製 動的光散乱光度計 DLS−7000を用いて計測した。
最大容量50kNの精密万能試験機にて3等分点曲げ試験を供試体3点にて行い、平均最大応力を求めた。
微粒子分散液と向流接触させる工程を省く以外は実施例1と同様の手法で紡糸原糸を得た。次いで230℃で4倍の乾熱延伸を行い、全延伸倍率を14倍とした。得られた繊維の直径は平均で370μmで、断面は縦横比1の真円形で、表面に凹凸はなく平滑であった。引張強度は9.7cN/dtexであった。
平均粒径が1.2μmのナノアルミナが20質量%、メタノールが80質量%のアルミナ分散液と向流接触させる以外は実施例1と同様の手法で紡糸原糸を得た。次いで230℃で4倍の乾熱延伸を行い、全延伸倍率を14倍とした。得られた繊維の直径は平均で370μmで、断面は縦横比1の真円形で、表面には付着したアルミナ粒子と思しき粒状の凸部は若干あるも筋状の凹凸は見られなかった。引張強度は9.3cN/dtexであった。
アルミナ水分散液と向流接触させる工程を省く以外は実施例3と同様の手法で紡糸原糸を得た。次いで230℃で4倍の乾熱延伸を行い、全延伸倍率を16倍とした。得られた繊維の直径は平均で15μmで、断面は縦横比1の真円形で、表面に凹凸はなく平滑であった。ヤーンの引張強度は12.3cN/dtexであった。
Claims (4)
- 繊維表面の少なくとも一部に筋状の凹凸を有し、前記凹凸が以下の(1)および(2)をともに満足する熱可塑性樹脂からなる繊維。
(1)前記凹凸が繊維軸方向に対して平均角度20〜70度を成していること
(2)前記凹凸の凸部の平均高さが繊維の平均直径に対して1〜10%であること - 微粒子を質量比で0.1〜15%含み、該微粒子の平均粒径が2〜95nmである請求項1に記載の熱可塑性樹脂からなる繊維。
- 前記熱可塑性樹脂がポリビニルアルコールである請求項1または2に記載の熱可塑性樹脂からなる繊維。
- 延伸前の繊維表面に微粒子を付与し、その後に延伸することによって得られる、繊維表面に筋状の凹凸を有し、前記凹凸が以下の(1)および(2)をともに満足する熱可塑性樹脂からなる繊維の製造方法。
(1)前記凹凸が繊維軸方向に対して平均角度20〜70度を成していること
(2)前記凹凸の凸部の平均高さが繊維の平均直径に対して1〜10%であること
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