アラミド糸の高速撚り合わせ法

著者らは特許

D02G3/04 - 異なった材料からなる成分を含んでいる混紡糸またはその他の糸またはより糸
D02G3/36 - 芯があるかまたは被覆された糸またはより糸(弾性のある糸またはより糸D02G3/32)
D06M13/282 - りんを含む化合物によるもの
D07B - ロープまたはケーブル一般(ロープまたはケーブルの相互または他の物体へのタイトル接続B65H69/00,F16G11/00;ロープの機械的仕上げまたは加工D02J;装飾ロープまたはコードD04D;橋用つりケーブルE01D19/16;調車または他の伝動要素による駆動または牽引に特に適したものF16G9/00;電気的な分野に関するケーブルまたは接続具H01B,H01R)
D07B1/02 - 繊維状またはフィラメント状の材料,例.植物性繊維,動物性繊維,再生セルロース繊維,合成繊維,から構成されたロープ
D07B1/14 - 混入した補助的な要素をもつロープまたはケーブル,例.ロープまたはケーブルの長さの方向にそって現れ,延長しているもの
D07B3/06 - 機械の軸に対して放射状に配置されたもの
G02B6/44 - ファイバに引張強度及び外部保護を与えるための機械的構造,例.光伝送ケーブル(導電体と光ファイバを複合したケーブルH01B11/22)

の所有者の特許 JP2016517479:

テイジン・アラミド・ビー.ブイ.

 

【課題】本発明は、パッケージ安定性の改善により、製造速度が増加し、運転経費が減少する。そのため、高い運転速度で運転することができるアラミド撚り合わせ法が必要とされている。本発明は、このような方法を提供する。
【解決手段】本発明は、アラミド糸をエンドレスコアの周りで撚り合わせる方法であって、コアは、撚り合わせステップのために、少なくとも1個の糸ボビンを含む撚り合わせ装置に提供され、運転中、ボビンは自身の軸の周りを回転し、ボビンは前記コアの周りを回転して、糸をコアの周りのボビンから巻き戻して糸に囲まれているコアを提供し、糸はアラミド重量基準で、0.05〜0.95重量%の、有機リン化合物を含む仕上げ剤を備える連続アラミド糸であり、有機リン化合物は式X1X2X3P=O(式中、X1、X2およびX3は独立に、Y1−、Y1−O−およびM−Oから選択され、Y1は分岐または直鎖C1〜C20アルキル、アリールまたはアルケニルであり、MはLi、Na、Kまたはアンモニウムから選択され、但し、X1、X2またはX3の少なくとも1つはY1−またはY1−O−から選択され、異なる種類のY1は同じであっても異なっていてもよい)の化合物である方法に関する。
1つの実施形態では、連続アラミド糸が0.10〜0.50重量%の仕上げ剤を備えている。
比較的少量の、特定の有機リン化合物を含む仕上げ剤を使用することにより、回転糸引取を有する回転サーバーのパッケージ安定性が大いに改善されることが分かった。結果として、この仕上げ剤を備えるアラミド糸のパッケージにより、エンドレスコアの周りのアラミド糸の高速撚り合わせが可能になる。
【選択図】図1

 

 

屋内ならびに屋外用途用の光ファイバーケーブルの製造では、連続マルチフィラメントアラミド糸は、一般的には極めて正確な張力制御で、光ケーブルの中心またはコアの周りで撚り合わせる。
撚り合わせ法は、ディスク上に提供された少なくとも1個の糸ボビンを含む撚り合わせ装置に、エンドレスコアを提供することによって行うことができ、運転中、ボビンが自身の軸の周りを回転し、ディスクが自身の軸の周りを回転してコアの周りを回転するボビンが得られ、糸をコアの周りのボビンから巻き戻して、糸に囲まれたコアを提供する。このタイプの装置は、通常サーバーと示される。サーバーは、例えば、Roblonから、例えば、Roblon SE18またはSE24という表示の下で商業的に入手可能である。
これらのサーバーでは、糸引取が回転しており、システムと対照的に、これはボビンが自身の軸の周りを回転せず、静止している。ボビンが静止している場合、ボビンからの糸引取は、ボビンの「上面にある」。サーバーは、光ファイバーケーブル(OFC)製造ラインに組み込むことができ、そのように所望される場合、鞘とも称されるポリマー外層が、アラミド糸が供給されたコア上に提供される工程として直列に組み込まれることができる。しかしながら、アラミド糸の撚り合わせは、独立型工程として行うこともできる。
OFC製造ラインの速度決定工程は、一般的に、サーバーの回転速度である。サーバーの回転速度は、典型的にはパッケージ安定性:すなわち、糸パッケージがサーバーの回転速度によって引き起こされる力に耐える能力によって決定される。本明細書中では、ボビンは、アラミド糸を巻きつけるチューブ、スプールまたはリールである。ボビン上に巻きつけられた糸は、糸バッケージと示される。高い回転速度では、アラミド糸パッケージの変形が生じ、チューブ上の糸層の移動をもたらす。これが起こると、糸の引取がもはや不可能である。この現象が、通常OFC製造ラインの製造速度を制限している。サーバーの機械的限界は、典型的には250〜300RPM(毎分回転数)であるが、不十分なパッケージ安定性により、サーバーの速度を例えば、150RPMの値まで制限することが必要となる。
本発明は、アラミド糸のパッケージ安定性の改善により、製造速度が増加し、運転経費が減少する。そのため、高い運転速度で運転することができるアラミド撚り合わせ法が必要とされている。本発明は、このような方法を提供する。
本発明は、
アラミド糸をエンドレスコアの周りで撚り合わせる方法であって、コアは、撚り合わせステップのために、少なくとも1個の糸ボビンを含む撚り合わせ装置に提供され、運転中、ボビンは自身の軸の周りを回転し、ボビンは前記コアの周りを回転して、糸をコアの周りのボビンから巻き戻して糸に囲まれているコアを提供し、糸はアラミド重量基準で、0.05〜0.95重量%の、有機リン化合物を含む仕上げ剤を備える連続アラミド糸であり、有機リン化合物は式X1X2X3P=O(式中、X1、X2およびX3は独立に、Y1−、Y1−O−およびM−Oから選択され、Y1は分岐または直鎖C1〜C20アルキル、アリールまたはアルケニルであり、MはLi、Na、Kまたはアンモニウムから選択され、但し、X1、X2またはX3の少なくとも1つはY1−またはY1−O−から選択され、それぞれのY1は同じであっても異なっていてもよい)の化合物である方法に関する。
驚くべきことに、少量の、すなわち、アラミド重量基準で0.05〜0.95重量%の、特定の有機リン化合物を含む仕上げ剤をアラミド糸に適用することは、ヤシ油およびポリグリコールなどの脂肪酸エステルをベースとする標準的な油性アラミド仕上げ剤と比べて完全に異なる方法で、糸層間の摩擦挙動に影響を及ぼすことが分かった。
結果として、回転糸引取を有する回転サーバーのパッケージ安定性が大いに改善される。
この仕上げ剤を備えるアラミド糸のパッケージにより、エンドレスコアの周りのアラミド糸の高速撚り合わせが可能になる。アラミドパッケージは、業界で使用されている標準的ないずれのサーバーにも適用することができるので、品質を損なうことなくOFCライン速度を劇的に増加させることができる。高い製造速度により、OFC製造プロセスの生産性が強化される。
サーバーディスク、光ケーブルコア、ボビンの位置及びそれらの回転を示す図である。 パッケージの安定性を示す側面図、および上面図である。
国際公開第2008/000371号パンフレットは、ADDSケーブルに使用され得る耐トラッキングアラミド糸が記載されていることに注目する。この文献に記載されているアラミドフィラメント糸は、有機物質を含む仕上げ剤組成物を備えており、仕上げ剤中の有機物質の量は、仕上げ剤が20℃の水中50重量%の仕上げ剤組成物として測定される導電率が、0.2mS/cm〜200mS/cmを有するように選択され、糸上の仕上げ剤の量は、糸が4×104〜1.2×107Ωcmの比電気抵抗を有するように選択される。この仕上げ剤は、1〜30重量%、特に8〜22重量%の量で使用される。広く変化する化学組成を有する使用可能な仕上げ剤化合物の広範な群が記載されている。
この参考文献は、少量の、0.05〜0.95重量%の、特定の有機リン化合物を含む仕上げ剤を、アラミド糸を撚り合わせる特定の方法に使用することによって、OFC製造における利点をもたらすパッケージ安定性の改善につながることを開示も示唆もしていない。
本発明の方法では、有機リン化合物を含む仕上げ剤を備える連続アラミド糸が使用される。単一化合物を使用しても混合物を使用してもよい。有機リン化合物がアルキル、アリールまたはアルケニルからなる有機リン化合物であることが好ましい。有機リン化合物が、二重結合を通してリン原子と結合している酸素原子を含むことがより好ましい。
有機リン化合物は、式X1X2X3P=O(式中、X1、X2およびX3は独立に、Y1−、Y1−O−およびM−Oから選択され、Y1は分岐または直鎖C1〜C20アルキル、アリールまたはアルケニルであり、MはLi、Na、Kまたはアンモニウムから選択され、但し、X1、X2またはX3の少なくとも1つはY1−またはY1−O−から選択され、それぞれのY1は同じであっても異なっていてもよい)の化合物である。
一実施形態では、仕上げ剤が以下の化学式1
(式中、R1、R2およびR3は分岐および/または直鎖C1〜C20アルキル、アリールまたはアルケニルである)
によるホスフィンオキシドである有機リン化合物を含む。
別の実施形態では、仕上げ剤が以下の化学式2(式中、R1は分岐および/または直鎖C1〜C20アルキル、アリールまたはアルケニル、Li、Na、KまたはNH4であり、R2およびR3は分岐および/または直鎖C1〜C20アルキル、アリールまたはアルケニルである)
によるホスフィネートである有機リン化合物を含む。
別の実施形態では、仕上げ剤が以下の化学式3(式中、R1およびR2は分岐および/または直鎖C1〜C20アルキル、アリールまたはアルケニル、Li、Na、KまたはNH4であり、R3は分岐および/または直鎖C1〜C20アルキル、アリールまたはアルケニルである)
によるホスホネートである有機リン化合物を含む。
さらなる実施形態では、仕上げ剤が以下の化学式4(式中、R1は分岐または直鎖C1〜C20アルキル、アリール、アルケニルであり、R2およびR3はH、Li、Na、KまたはNH4、あるいは分岐または直鎖C1〜C20アルキル、アリールまたはアルケニルである)
によるリン酸エステルである有機リン化合物を含む。
本発明の好ましい実施形態では、連続糸がモノ−もしくはジアルキルリン酸エステルまたはこれらの混合物を含む仕上げ剤を含み、モノ−もしくはジアルキルリン酸エステル仕上げ剤が化学式:

式中、R1は分岐または直鎖C1〜C15アルキルであり、R2はH、Li、Na、KもしくはNH4、または分岐もしくは直鎖C1〜C15アルキルであり、MはLi、Na、KまたはNH4である。本発明で使用されるアルキルリン酸エステルにおいて、R1は分岐または直鎖C1〜C15アルキルであり、R2はH、Li、Na、KもしくはNH4、または分岐もしくは直鎖C1〜C15アルキルである。水への溶解度を増加させるために、R1および/またはR2が独立に、分岐または直鎖C3〜C15アルキル基、より好ましくは分岐または直鎖C4〜C14、C6〜C14、C8〜C14、C6〜C12、C8〜C12またはC8〜C10アルキル基から選択されることが好ましい。
R1および/またはR2が選択されたC4、C6、C8、C10またはC12アルキルであるアルキルリン酸エステルが非常に有用である。これらのアルキル基は分岐鎖であっても直鎖であってもよいが、直鎖アルキル基が通常好ましい。R1とR2の両基がアルキルであってよい。
R1がアルキル基であり、R2がH、アルカリ金属またはアンモニウムであることも可能である。モノ−およびジアルキルリン酸エステルの混合物を適用することが非常に有用である。アルキルリン酸エステルは、直鎖C6またはC12アルキル基が特に有用である。
これは、モノ−C6もしくはC12アルキルエステルまたはジアルキルC6もしくはC12エステル、または直鎖モノ−およびジ−C6もしくはC12アルキル基の組み合わせであり得る。直鎖C12アルキルモノエステル、直鎖C12アルキルジエステルおよびこれらの組み合わせの使用が好ましい。その際、Mは好ましくはアルカリ金属、最も好ましくはK(カリウム)であり、モノドデシルリン酸エステルジカリウムとジドデシルリン酸エステルカリウムの混合物、すなわち、C12アルキルについて、
を与える。
本発明で使用される全てのリン酸エステルで、MはLi、Na、KまたはNH4であり、Li、NaおよびKはアルカリ金属である。M群としてKが最も好ましい。
6〜15個の炭素原子を有するアルキルアルコールが、少量の低級および高級アルキルアルコールを有する混合物として時として商業的に入手可能であることをさらに理解すべきである。このような出発材料を、アルキルリン酸エステルを製造するために使用することができ、その場合、アルキルリン酸エステルも高級および低級アルキル基を有するアルキルリン酸エステルの混合物からなる。
好ましいモノアルキルリン酸エステルは、二量体、化学式:
(式中、R1およびMは前に示した意味を有する)
を有するジアルキルピロリン酸エステルとして(部分的に、最大で約30重量%)存在し得る。
仕上げ剤は、0〜20重量%(より好ましくは0〜10重量%)の
(式中、R1、R2およびR3は独立に、分岐または直鎖C1〜C15アルキル基である)
のトリアルキルリン酸エステルをさらに含有し得る。好ましくはR3がR1および/またはR2と同じであり、最も好ましくは全ての基R1、R2およびR3が同じである。好ましい基R1、R2およびR3はR1の好ましい実施形態について上に示されているものである。
例えば、非常に有用な組成物は、30〜70重量%のリン酸のモノアルキルエステル、25〜65重量%のリン酸のジアルキルエステル、0〜30重量%のピロリン酸のジアルキルエステル、および0〜10重量%のリン酸のトリアルキルエステル(合計100重量%に対する)の混合物であり、アルキルエステルは上に記載される通りである。このような組成物の例には、例えば、Lurol A−45(Goulston)、Synthesin ARA(登録商標)(Boehme)、Leomin PN(登録商標)(Clariant)、Stantex ARA(登録商標)(Pulcra Chemicals)およびLakeland PA800K(登録商標)(Lakeland)などの商業的に入手可能な製品がある。Lakelandの製品LDP80およびLDP161も有用であることが分かった。これらの製品を31P−NMRを使用して分析し、対応する組成(モノ−、ジ−、トリ−およびピロリン酸エステルの混合物)を計算し、表1に示した。

*リン酸エステルの全てのアルキル基は同じであり、この列に示される通りである。
#モノ、ジ、トリおよびピロは、それぞれ、リン酸のモノアルキルエステル、リン酸のジアルキルエステル、リン酸のトリアルキルエステル、およびピロリン酸のジアルキルエステルを表す。
仕上げ剤は、アラミド重量基準で0.05〜0.95重量%の範囲の量で糸上に存在する。別の実施形態では、0.10〜0.50重量%の仕上げ剤が使用される。
スピン仕上げ剤は、当業者に既知の方法にしたがって糸に適用することができる。仕上げ剤を、例えば、フィラメントの紡糸直後の糸製造中または後処理中に、乾燥糸、湿潤糸に適用することができる。仕上げ剤の適用は、浸漬、スリット塗布装置、リックロールまたは噴霧などの、既知の方法および装置によって行うことができる。糸は、一般的に、浴中で、またはキスロールもしくはスリット塗布装置により仕上げ剤と接触させる。典型的な糸速度は10〜700m/分、より好ましくは25〜500m/分である。織物は、好ましくは加工された連続アラミド糸のみを含有するが、さらに他の非アラミド糸を含有してもよい。
アラミド糸は、好ましくはパラ−アラミド糸、例えば、PPTAとして知られており、Twaron(登録商標)もしくはKevlar(登録商標)として商業的に入手可能なポリ(p−フェニレンテレフタルアミド)、または3,4’−ジアミノジフェニルエーテル単位を含有するポリ(p−フェニレンテレフタルアミド)(Technora(登録商標)として商業的に入手可能な糸を与える)、または例えば、Rusar(登録商標)という名称で知られている糸を与える5(6)−アミノ−2−(p−アミノフェニル)ベンゾイミダゾール(DAPBI)単位を含有するアラミドである。Technora(登録商標)およびRusar(登録商標)では、3,4’−ジアミノジフェニルエーテルおよびDAPBIモノマーが、パラ−フェニレンジアミン(PPD)およびTDC(テレフタロイルジクロリド)モノマーの重合中にPPDモノマーの一部に取って代わっている。
本発明に使用されるアラミド糸は、高い破断強度および初期弾性率、低い破断伸び、低いクリープ、および負の熱膨張係数などの優れた誘電および機械特性、また上記有利な用途およびさらなる加工特性で注目に値する。本発明の糸の個々のフィラメントの横断面は、任意であり、例えば、三角形もしくは平坦、または特に楕円形もしくは円形であり得る。
一実施形態では、アラミド糸が、例えば、100〜150GPaの範囲の弾性率を有する高弾性率アラミド糸である。これらの糸は、例えば、糸製造において高い糸張力および高い乾燥温度を適用することによって得ることができる。
本発明による方法では、アラミド糸が、コアが、少なくとも1個の糸ボビンを含む撚り合わせ装置に提供され、運転中、ボビンが自身の軸の周りを回転し、ボビンがコアの周りを回転して、糸がコアの周りのボビンから巻き戻されて糸に囲まれているコアを提供する方法によってエンドレスコアの周りで撚り合わせられる。
好ましくは、ボビンが旋回可能なサーバーディスクに接続されて旋回可能であり、サーバーディスクの旋回運動中にケーブルコアの周りを回転する。好ましくは、サーバーディスクがケーブルコアの周りに配置されて旋回可能である。好ましくは、ケーブルコアがサーバーディスクの回転軸を貫通している。このため、ボビンが自身の軸の周りを回転し、ボビンがケーブルコアの周りを回転する。
好ましい実施形態では、ボビンおよびサーバーディスクが逆回転要素である、これは、ボビンの回転方向がサーバーディスクの回転方向と逆であることを意味する。別の実施形態では、要素が共回転することもあるので、これを適用してもよい。
本発明の典型的な適用分野は、光ファイバーケーブルの螺旋状強化材のための高弾性率アラミド糸の使用である。光ファイバーケーブルは、典型的にはサーバーからのアラミド強化材を光コアの周りで撚り合わせることにより強化される。アラミド繊維の高い強度および弾性率により、例えば、ケーブルの取り付け中ならびに/あるいは使用中の風および氷雪荷重から生じる外力にさらされることから生じる、ケーブル内の光ガラス繊維が受けるあまりに強い変形から保護される。光ガラス繊維が受ける強い変形は、データ伝送の低下、さらに悪くは損傷、極限状態では光ガラス繊維の破損をもたらす。
通常、光ガラス繊維はケーブル内の薄い熱可塑性中空管中に位置する(いわゆる、中心のルースチューブケーブル構造)。光ファイバーは、通常、例えば、(ガラス)繊維強化ロッド((G)FRP)である、中心強度部材の周りで撚り合わせられる。一般的に、バインダー糸またはテープがチューブ内の光ファイバーの周りに巻かれる。通常は、内部鞘が光コアを囲むために適用される。一般的に、内部ケーブルは強化アラミド繊維によって完全に覆われる。
アラミド繊維の別の重要な特性は、その優れた耐熱性である。光ファイバーケーブルの製造中、熱可塑性ジャケットまたは鞘物質を内部ケーブルの周りに押出成形して風化から保護する。アラミド繊維がジャケットとチューブとの間に位置するので、絶縁強化層が形成される。
本明細書の文脈中、アラミド糸を備えるコアは、光ガラス繊維、および中心強度部材、充填材、鞘、チューブ等の1種または複数などの任意のさらなる要素を含む。したがって、本発明による方法に使用されるコアは、一般的に、例えば、熱可塑性材料の鞘によって囲まれているかどうかにかかわらず、また中心強度部材またはさらなる材料などの他の要素を含むかどうかにかかわらず、1つまたは複数の光ガラス繊維を含む。これらのコアの構造は当技術分野で既知である。
そのように所望される場合、本発明による方法では、撚り合わせ装置後に押出成形機を用意してもよく、その際、アラミド糸の撚糸を備えるコアが押出成形装置に供給され、ここでポリマー材料の鞘がアラミド糸の撚糸を備えるコアの周りに押出成形される。好適な押出成形材料はポリエチレンである。アラミド繊維層を備える光ファイバーケーブルの周りへの鞘の押出成形は当技術分野で既知であり、さらなる説明を要さない。
撚り合わせステップでは、少なくとも1個の糸ボビンがコアの周りを回転する。好ましくは、偶数個のボビンを撚り合わせステップに使用して装置の釣り合いの問題を防ぐ。ボビンの数は本発明による方法にとって重大ではない。数は、例えば、4〜24個のボビンに及び得る。
ボビンは自身の軸の周り、およびコアの周りを回転する。ボビンをコアの周りに回転させることは、例えば、ボビンを回転ディスク上に提供することによって行うことができる。
本発明による方法は、1回の完全な螺旋巻きに要求されるケーブルに沿った縦方向の距離、または換言すれば、巻き総数で割った総ケーブル長として定義される一定の撚りの長さを確保しつつ実施される。撚りの長さは、コアを、装置を通して処理する速度、およびサーバーの回転速度によって決定される。好適な撚りの長さは、例えば、100mm〜500mm、特に150mm〜400mm、より具体的には300〜400mmの範囲であり得る。
本発明による方法では、撚り合わせ工程は、例えば、少なくとも150RPM、特に少なくとも180RPM、さらに特に少なくとも200RPM、またはさらに少なくとも250RPMの速度で運転することができる。150RPM未満の速度も当然可能であるが、あまり好ましくない。本発明のいくつかの実施形態では、最大速度がパッケージ安定性よりもむしろサーバーの機械的限界によって決定される。この段落で言及される速度はディスクの回転速度である。
本発明による方法のライン速度は、撚りの長さに依存する。300〜400mmの範囲の撚りの長さについては、適当な線速度が、例えば、少なくとも60m/分となり得る。本発明は、この撚りの長さに対して、さらに高いライン速度、例えば、少なくとも65m/分、好ましくは少なくとも70m/分またはさらに少なくとも75m/分の使用を可能にする。少なくとも80m/分またはさらに少なくとも85m/分の速度も可能となり得る。
好適な撚り合わせ装置は当技術分野で既知であり、Roblon、Tensor、Swisscapなどを含む種々の製造業者から商業的に入手可能である。
本発明はまた、撚り合わされた連続アラミド糸を備えるコアを含む光ファイバーケーブルであって、糸が有機リン化合物を含む仕上げ剤を備える光ファイバーケーブルに関する。アラミド糸および仕上げ剤、撚りの長さ等のさらなる情報については、上に言及したものが参照される。
一般に、本発明では、アラミドを4〜80kg/kmの量でコアに供給する。軽いケーブルについては、この量は、例えば、4〜15kg/km、特に7〜12kg/km、より具体的には8〜10kg/kmの範囲にあり得る。例えば、風または氷雪の強い力にさらされる重いケーブルについては、この量は、例えば、15〜80kg/kmの範囲、特に15〜50kg/kmの範囲、さらに特に0〜30kg/kmの範囲にあり得る。
本発明を図1により示すが、これらに限定されない。図2は、パッケージ安定性を決定する方法を示すものであり、実施例でさらに論じられる。
図1では、サーバーが示されており、サーバーがサーバーディスク1、光ケーブルコア2およびボビン3を有する。糸は糸パッケージ3’としてボビン3上に存在する。上述のように、実際の運転に使用されるボビンの数は一般的により多く、例えば、4〜24個の範囲にある。光ケーブルコア2は、紙面に垂直に、光ケーブルコア2の中心を通って走る軸を有する。ボビン3は、紙面に垂直に走る回転軸を有する。糸パッケージ3’からの糸4が、糸引取を回転させることによって光ケーブルコア2に運ばれる。サーバーディスク1は、矢印5で示される回転方向を有する。ボビン3および糸パッケージ3’も矢印6で示される回転方向を有し、それによってサーバーディスク1およびボビン3が逆回転要素となる。ボビン3の中心と光ケーブルコアの中心との間の距離は、参照番号7で示される。
図1では、サーバーディスク1およびボビン3が逆回転要素である。この装置を、ディスクおよびコアが共回転要素となるように運転することも可能である。
本発明を以下の実施例により示すが、これらに限定されない。
パッケージ安定性(Roblonサーバー試験)
パッケージ安定性は、116cmディスク径を有する回転Roblon SE910−4サーバーで、アラミド糸を巻いたチューブまたはボビンからアラミド糸を繰り出すことによって決定する。糸パッケージの中心から回転中心までの距離は51cmである。図1が参照される。
ある試験設定では、回転速度を2分毎に15RPMずつ増加させる。試験中、糸引取を回転させることによって、アラミド糸をチューブから巻き戻す。チューブ上の糸パッケージの変形を、図2を参照して、以下の通り測定する。
図2は、左上の絵は糸パッケージ3’を備えるボビン3の側面図である。左下の絵は同じボビンの上面図である。これらの絵のボビンは新しいものであり、糸のロールオフにさらされていない。糸パッケージの幅は矢印8で示されている。線9は、チューブ上の印と糸パッケージの上部の印との間の線である。新しいボビンでは、2つの印がチューブの軸と一直線になっている。
右の絵は、糸のロールオフにさらされた後のボビンを示している。糸パッケージの幅は矢印8’で示されている。図から分かるように、糸引取後の糸パッケージの幅8’は、新しいものの幅8よりも大きい。右下の図中の矢印9’は、チューブの軸と一直線になっていた元の位置からの糸パッケージ上の印の移動を示している。
Roblonサーバーの最大回転速度に達するまで(250〜300rpm)またはパッケージ幅の増加が20mmを超えて、安全止めが作動するまで、この手順を繰り返す。対応する回転速度は、パッケージ安定性の質の指標である。
別の試験設定では、固定回転速度を適用し、全糸パッケージを巻き戻している。安全止めが作動することなくパッケージを繰り出すことができ、そのためパッケージ幅の増加が20mmより小さい最大回転速度が決定される。この手順は、実際の光ファイバーケーブルの製造中のアラミド糸パッケージの実際の処理と極めて類似である。
[実施例1]
Stantex ARA(登録商標)(56重量%;Pulcra製)を温脱塩水(40℃)中10%溶液に希釈することにより、Stantex ARA(登録商標)をベースとする仕上げ剤ストック溶液(10重量%)を製造した。最終紡糸仕上げ剤溶液(2.8重量%)を得るために、Stantex ARA(登録商標)ストック溶液を温脱塩水(40℃)にさらに希釈し、15分間撹拌し、その後、糸に適用する用意をした。線密度2790dtexおよびフィラメントカウント2000の未加工Twaron(登録商標)マルチフィラメント糸を、320m/分の紡糸速度の単一紡糸トライアルで製造し、スリット塗布装置を用いて0.30重量%の投与レベルでStantex ARA(登録商標)仕上げ剤によりインラインで処理した。その後、基準糸試料を、0.80重量%のBreox 50A50(登録商標)仕上げ剤(ランダムエトキシ化およびプロピル化ブタノールからなる、Ilco−Chemie、BASF製)により正確に同じ紡糸条件下で仕上げした。
全ての試料を、プレシジョンワインダーを用いて長さ290mm×外径106mmのチューブに巻きつける。糸パッケージおよびチューブの重量は、Breox 50A50(登録商標)による基準試料とStantex ARA(登録商標)による試料の両方について11kgであった。糸パッケージの密度は、Breox 50A50(登録商標)による試料とStantex ARA(登録商標)による試料について同じであった。
パッケージ安定性を上記Roblonサーバー試験設定1にしたがって測定した。結果を以下の表に示す。

MAX*:20mmの最大パッケージ変形に達し、安全止めが作動した。
NAN*:相対的Δ幅減少を計算することができない。

*:20mmの最大パッケージ変形に達し、安全止めが作動した。
NAN*:角度回転の相対的減少を計算することができない。
[実施例2]
Stantex ARA(登録商標)(56重量%;Pulcra製)を温脱塩水(40℃)中10%溶液に希釈することにより、Stantex ARA(登録商標)をベースとする仕上げ剤ストック溶液(10重量%)を製造した。最終紡糸仕上げ剤溶液(2.8重量%)を得るために、Stantex ARA(登録商標)ストック溶液を温脱塩水(40℃)にさらに希釈し、15分間撹拌し、その後、糸に適用する用意をした。線密度1610dtexおよびフィラメントカウント1000の未加工Twaron(登録商標)マルチフィラメント糸を、400m/分の紡糸速度の単一紡績トライアルで製造し、キスロールを用いて0.20重量%の投与レベルでStantex ARA(登録商標)仕上げ剤によりインラインで処理した。その後、基準糸試料を、0.80重量%のBreox 50A50(登録商標)仕上げ剤(ランダムエトキシ化およびプロピル化ブタノールからなる、Ilco−Chemie、BASF製)により正確に同じ紡糸条件下で仕上げした。全ての試料を、プレシジョンワインダーを用いて長さ216mm×外径106mmのチューブに巻きつける。糸パッケージおよびチューブの重量は、Breox 50A50(登録商標)による基準試料とStantex ARA(登録商標)による試料の両方について8.8kgであった。糸パッケージの密度は、Breox 50A50(登録商標)による試料とStantex ARA(登録商標)による試料について同じであった。
パッケージ安定性を上記Roblonサーバー試験設定1にしたがって測定した。結果を以下の表に示す。

MAX*:20mmの最大パッケージ変形に達し、安全止めが作動した。
NAN*:相対的Δ幅減少を計算することができない。

*:20mmの最大パッケージ変形に達し、安全止めが作動した。
NAN*:角度回転の相対的減少を計算することができない。
[実施例3]
Stantex ARA(登録商標)(56重量%;Pulcra製)を温脱塩水(40℃)中10%溶液に希釈することにより、Stantex ARA(登録商標)をベースとする仕上げ剤ストック溶液(10重量%)を製造した。最終紡糸仕上げ剤溶液(2.8重量%)を得るために、Stantex ARA(登録商標)ストック溶液を温脱塩水(40℃)にさらに希釈し、15分間撹拌し、その後、糸に適用する用意をした。線密度2680dtexおよびフィラメントカウント2000の未加工Twaron(登録商標)マルチフィラメント糸を、320m/分の紡糸速度の単一紡績トライアルで製造し、キスロールを用いて0.40重量%の投与レベルでStantex ARA(登録商標)仕上げ剤によりインラインで処理した。その後、基準糸試料を、0.80重量%のBreox 50A50(登録商標)仕上げ剤(ランダムエトキシ化およびプロピル化ブタノールからなる、Ilco−Chemie、BASF製)により正確に同じ紡糸条件下で仕上げした。全ての試料を、プレシジョンワインダーを用いて長さ216mm×外径106mmのチューブに巻きつける。糸パッケージおよびチューブの重量は、Breox 50A50(登録商標)による基準試料とStantex ARA(登録商標)による試料の両方について7kgであった。糸パッケージの密度は、Breox 50A50(登録商標)による試料とStantex ARA(登録商標)による試料について同じであった。
パッケージ安定性を上記Roblonサーバー試験設定1にしたがって測定した。結果を以下の表に示す。

MAX*:20mmの最大パッケージ変形に達し、安全止めが作動した。
NAN*:相対的Δ幅減少を計算することができない。

*:20mmの最大パッケージ変形に達し、安全止めが作動した。
NAN*:角度回転の相対的減少を計算することができない。
[実施例4]
実施例3に記載されるのと正確に同じ条件下で作成した2つの試料、Breox 50A50(登録商標)による試料とStantex ARA(登録商標)による試料に、上記の固定回転速度で静的パッケージ安定性試験を受けさせた。静的パッケージ安定性試験の最大サーバー回転速度はStantex ARA(登録商標)による試料については250RPMである一方、Breox 50A50(登録商標)による試料についての最大サーバー回転速度は176RPMである。そのため、Breox 50A50(登録商標)による試料に対してStantex ARA(登録商標)による試料のサーバー回転速度の42%の増加が見られる。
[実施例5]
実施例3と正確に同じ条件下で作成した線密度2680dtexおよびフィラメントカウント2000の3つのTwaronマルチフィラメント糸の2つのシリーズ、Breox 50A50(登録商標)によるシリーズとStantex ARA(登録商標)によるシリーズを巻き戻して線密度8050dtexおよびフィラメントカウント6000のTwaronマルチフィラメント糸の1つの束を形成する。その後、この糸を、プレシジョンワインダーを用いて外径106mmの290mm長チューブに巻きつける。糸パッケージおよびチューブの重量は、両試料について10.8kgであった。
パッケージ安定性を上記Roblonサーバー試験設定1にしたがって測定した。結果を以下の表に示す。

MAX*:20mmの最大パッケージ変形に達し、安全止めが作動した。
NAN*:相対的Δ幅減少を計算することができない。

*:20mmの最大パッケージ変形に達し、安全止めが作動した。
NAN*:角度回転の相対的減少を計算することができない。



  1. アセラミド糸をエンドレスコアの周りで撚り合わせる方法であって、
    コアは、撚り合わせ工程のために、少なくとも1個の糸ボビンを含む、撚り合わせ装置に提供され、運転中、ボビンは自身の軸の周りを回転し、ボビンは前記コアの周りを回転して、糸をコアの周りのボビンから巻き戻して糸に囲まれているコアを提供し、糸はアラミド重量基準で、0.05〜0.95重量%の、有機リン化合物を含む仕上げ剤を備える連続アラミド糸であり、有機リン化合物は式X1X2X3P=O(式中、X1、X2およびX3は独立に、Y1−、Y1−O−およびM−Oから選択され、Y1は分岐または直鎖C1〜C20アルキル、アリールまたはアルケニルであり、MはLi、Na、Kまたはアンモニウムから選択され、但し、X1、X2またはX3の少なくとも1つはY1−またはY1−O−から選択され、それぞれのY1は同じであっても異なっていてもよい)の化合物である方法。

  2. 前記連続アラミド糸が0.10〜0.50重量%の仕上げ剤が付与された、請求項1に記載の方法。

  3. 請求項1および2に記載の方法であって、仕上げ剤が下記化学式1(式中、R1、R2およびR3は分岐および/または直鎖C1〜C20アルキル、アリールまたはアルケニルである)によるホスフィンオキシドである有機リン化合物を含み、
    および/または、仕上げ剤が以下の化学式2(式中、R1は分岐および/または直鎖C1〜C20アルキル、アリールまたはアルケニル、Li、Na、KまたはNH4であり、R2およびR3は分岐および/または直鎖C1〜C20アルキル、アリールまたはアルケニルである)によるホスホネートである有機リン化合物を含み、
    および/または、仕上げ剤が以下の化学式3(式中、R1およびR2は分岐および/または直鎖C1〜C20アルキル、アリールまたはアルケニル、Li、Na、KまたはNH4であり、R3は分岐および/または直鎖C1〜C20アルキル、アリールまたはアルケニルである)によるホスホネートである有機リン化合物を含み、
    および/または仕上げ剤が以下の化学式4(式中、R1は分岐または直鎖C1〜C20アルキル、アリール、アルケニルであり、R2およびR3はH、Li、Na、KまたはNH4、あるいは分岐または直鎖C1〜C20アルキル、アリールまたはアルケニルである)
    によるリン酸エステルである有機リン化合物を含む方法。

  4. 連続糸がモノ−もしくはジアルキルリン酸エステルまたはこれらの混合物を含む仕上げ剤を含み、モノ−もしくはジアルキルリン酸エステル仕上げ剤が化学式:
    式中、R1は分岐または直鎖C1〜C15アルキルであり、R2はH、Li、Na、KまたはNH4、あるいは分岐または直鎖C1〜C15アルキルであり、MはLi、Na、KまたはNH4である請求項1から3のいずれかに記載の方法。

  5. R1が分岐または直鎖C4〜C12アルキルであり、R2はH、Li、Na、KまたはNH4、あるいは分岐または直鎖C4〜C12アルキルである請求項4に記載の方法。

  6. 前記アルキル基が直鎖アルキル基である、請求項1から5のいずれか一項に記載の方法。

  7. 前記仕上げ剤が最大30重量%の、化学式:
    (式中、R1およびMは請求項1と同じ意味を有する)
    のジアルキルピロリン酸エステルをさらに含む、請求項1から6のいずれか一項に記載の方法。

  8. 前記仕上げ剤が最大20重量%の、化学式:
    (式中、R1、R2およびR3が独立に、分岐または直鎖C1〜C15アルキル基である)
    のトリアルキルリン酸エステルをさらに含む、請求項1から7のいずれか一項に記載の方法。

  9. 前記アラミドがポリ(p−フェニレンテレフタルアミド)または3,4’−ジアミノジフェニルエーテルまたは5(6)−アミノ−2−(p−アミノフェニル)ベンゾイミダゾールの単位を含有するポリ(p−フェニレンテレフタルアミド)である、請求項1から8のいずれか一項に記載の方法。

  10. 前記撚り合わせ工程で、少なくとも2個の糸ボビン、特に2〜24個の間のボビンが前記コアの周りを回転する、請求項1から9のいずれか一項に記載の方法。

  11. アラミドが100〜500、特に150〜400、より具体的には300〜400mmの範囲の撚りの長さで使用される、請求項1から10のいずれか一項に記載の方法。

  12. 前記撚り合わせ工程が少なくとも150RPM、特に少なくとも180RPM、さらに特に少なくとも200RPM、またはさらに少なくとも250RPMの速度で運転される、請求項1から11のいずれか一項に記載の方法。

  13. 前記コアが熱可塑性材料の鞘によって囲まれているかどうかにかかわらず1種または複数の光ガラス繊維を含む、請求項1から12のいずれか一項に記載の方法。

  14. 押出成形機工程が前記撚り合わせ工程の後に用意され、ポリマー材料の鞘がアラミド糸が撚り合され、前記コアの周りに押出成形される、請求項1から13のいずれか一項に記載の方法。

 

 

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