JP2002227077A - 耐光性に優れた芳香族ポリアミド繊維の製造方法 - Google Patents

耐光性に優れた芳香族ポリアミド繊維の製造方法

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JP2002227077A
JP2002227077A JP2001019681A JP2001019681A JP2002227077A JP 2002227077 A JP2002227077 A JP 2002227077A JP 2001019681 A JP2001019681 A JP 2001019681A JP 2001019681 A JP2001019681 A JP 2001019681A JP 2002227077 A JP2002227077 A JP 2002227077A
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aromatic polyamide
polyamide fiber
meta
light resistance
type aromatic
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JP2001019681A
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Yasunori Tatsuoka
康則 立岡
Saoaya Kuroda
幸乙綾 黒田
Masaichi Suematsu
政一 末松
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Teijin Ltd
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Teijin Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 風合が良好で、洗濯耐久性に優れた耐光性の
良好なメタ型芳香族ポリアミド繊維の製造方法を提供す
ること。 【解決手段】 メタ型芳香族ポリアミド繊維に、アクリ
ル酸とビスベンゾトリアゾール系化合物とが共重合され
た反応型紫外線吸収剤を、繊維重量に対して0.4〜
5.0重量%固着させる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、その耐光性、特に
耐久性が格段に向上されたメタ型芳香族ポリアミド繊維
の製造方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】プラスチック、合成ゴム、合成繊維など
の高分子化合物は、製造時、加工時、或いは使用時に紫
外線を受け、物性低下や変色などの外観変化が生じるの
で、その対策として、高分子化合物の製造時または成型
時に各種紫外線吸収剤或いはそれ自身は紫外線を吸収し
ないが、紫外線エネルギーによって生じる有害なフリー
ラジカルを効率よく捕捉することにより高分子化合物を
安定化させるヒンダードアミン系光安定剤などを添加す
る方法が知られている。
【0003】一方、メタ型芳香族ポリアミドは、分子骨
格が殆ど芳香族環から構成されているため、優れた耐熱
性と寸法安定性とを有しており、この特性を活かした該
メタ型芳香族ポリアミド繊維は、耐熱性が要求される産
業資材用途や、防炎性、耐炎性が重視されるカーテン、
寝具類などのインテリア用、耐熱服、防炎衣服等への使
用が急速に広がりつつあるが、紫外線による退色、変色
が起こりやすいので耐光性の改良が強く望まれている。
【0004】そこで、メタ型芳香族ポリアミド繊維の場
合にも、前述の紫外線吸収剤やヒンダードアミン系光安
定剤などを添加することが考えられるが、メタ型芳香族
ポリアミドの製造に際しては300℃以上の高温熱処理
を行うため、紫外線吸収剤やヒンダードアミン系光安定
剤などの分解が起こり易く、繊維の製造時には添加でき
ないという問題点があった。
【0005】また、メタ型芳香族ポリアミド繊維の布帛
などに、後加工法により紫外線吸収剤やヒンダードアミ
ン系光安定剤を固着させると、ポリマー分子鎖が剛直な
ために繊維の内部まで剤を浸透させることが出来ず、初
期性能は改良できても、洗濯等により容易に剤が脱落
し、耐久性に劣るという問題がある。
【0006】さらに、高分子バインダーを用いて上記の
紫外線吸収剤やヒンダードアミン系光安定剤などを付着
させた場合は、バインダー中に紫外線吸収剤、光安定剤
が埋没するため耐光性の向上効果が大幅に低下するとい
う問題があり、耐久性に優れたメタ型芳香族ポリアミド
の耐光性向上技術は未だ実現できていない。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、上記
のメタ型芳香族ポリアミド繊維が有する問題点を解消
し、特にその耐久性に優れた、メタ型芳香族ポリアミド
の耐光性向上方法を提供することにある。
【0008】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記目的
を達成するために鋭意検討した結果、特定の組成を有す
る反応型紫外線吸収剤をメタ型芳香族ポリアミド繊維固
着させるとき、紫外線吸収効果を低下させることなく耐
久性を付与できることを見いだし本発明に到達した。
【0009】かくして本発明によれば、メタ型芳香族ポ
リアミド繊維に、アクリル酸とビスベンゾトリアゾール
系化合物とが共重合された反応型紫外線吸収剤を、繊維
重量に対して0.4〜5.0重量%固着させることを特
徴とする耐光性に優れた芳香族ポリアミド繊維の製造方
法が提供される。
【0010】
【発明の実施の形態】以下、本発明を詳細に説明する。
【0011】本発明に使用するメタ型芳香族ポリアミド
繊維とは、その繰返し単位の85モル%以上がm−フェ
ニレンイソフタルアミドであるポリマーからなる。かか
るメタ型芳香族ポリアミドは、15モル%未満の範囲内
で第3成分を含んだ共重合体であっても差し支えない。
【0012】このようなメタ型芳香族ポリアミドは、従
来から公知の界面重合法により製造することができ、そ
のポリマーの重合度としては、0.5g/100mlの
濃度のN−メチル−2−ピロリドン溶液で測定した固有
粘度(I.V.)が1.3〜1.9dl/gの範囲のも
のが好ましく用いられる。
【0013】また、上記メタ型芳香族ポリアミドにはア
ルキルベンゼンスルホン酸オニウム塩が含有されていて
も構わない。アルキルベンゼンスルホン酸オニウム塩と
しては、ヘキシルベンゼンスルホン酸テトラブチルフォ
スフォニウム塩、ヘキシルベンゼンスルフォン酸トリブ
チルベンジルフォスフォニウム塩、ドデシルベンゼンス
ルフォン酸テトラフェニルフォスフォニウム塩、ドデシ
ルベンゼンスルホン酸トリブチルテトラデシルフォスフ
ォニウム塩、ドデシルベンゼンスルホン酸テトラブチル
フォスフォニウム塩、ドデシルベンゼンスルホン酸トリ
ブチルベンジルアンモニウム塩等の化合物が好ましく例
示される。中でもドデシルベンゼンスルホン酸テトラブ
チルフォスフォニウム塩、又はドデシルベンゼンスルフ
ォン酸トリブチルベンジルアンモニウム塩は、入手しや
すく、熱的安定性も良好なうえ、N−メチル−2−ピロ
リドンに対する溶解度も高いため特に好ましく例示され
る。
【0014】上記アルキルベンゼンスルフォン酸オニウ
ム塩の含有割合は、十分な染色性の改良効果を得るため
に、ポリ−m−フェニレンイソフタルアミドに対して
2.5モル%以上、好ましくは3.0〜7.0モル%の
範囲にあるものが好ましい。
【0015】また、ポリ−m−フェニレンイソフタルア
ミドとアルキルベンゼンスルフォン酸オニウム塩を混合
する方法としては、溶媒中にポリ−m−フェニレンイソ
フタルアミドを混合、溶解し、それにアルキルベンゼン
スルフォン酸オニウム塩を溶媒に溶解する方法などが用
いられそのいずれを用いてもよい。このようにして得ら
れたドープは、従来から公知の方法により繊維に形成さ
れる。
【0016】例えば典型的な繊維形成法の一例を挙げる
と、ポリ−m−フェニレンイソフタルアミドのN−メチ
ル−2−ピロリドン溶液にアルキルベンゼンスルフォン
酸オニウム塩を加えたドープを調製する。このドープを
ノズルより塩化カルシウムを主成分とする無機水溶液中
に押し出し、凝固させ、水洗後、沸水中で延伸を施して
繊維を得る方法がある。
【0017】本発明においては、上記メタ型芳香族ポリ
アミド繊維に後述の組成を有する反応型紫外線吸収剤を
0.4〜5.0重量%固着させることが肝要である。
【0018】ここで使用する反応型紫外線吸収剤とは、
アクリル酸とビスベンゾトリアゾール系化合物とが共重
合された反応型紫外線吸収剤を言い、具体的には、大塚
化学(株)製RUVA−93、RUVA−30M、RU
VA−30S、RUVA−100、大和化学(株)製U
VS−2T等が例示される。
【0019】該反応型紫外線吸収剤は、通常乳化して使
用する。乳化方法としては、通常の乳化方法例えば、ナ
フタレンスルホン酸ホルマリン縮合物等の分散剤、要す
ればポリオキシエチレンノニルフェニルなどの界面活性
剤、カルボキシメチルセルロースなどの保護コロイドと
水とを加えてスラリー状とし、ボールミル、ホモミキサ
ー、コロイドミル等で十分に徹粒化することにより容易
に得られる。
【0020】該反応型紫外線吸収剤をメタ型芳香族ポリ
アミド繊維へ固着させる方法としては、反応型紫外線吸
収剤を所定濃度含む処理液に繊維を浸漬した後、マング
ルで絞るか、スプレーで該処理液を塗布した後、100
℃以上好ましくは150〜180℃で乾燥熱処理を行
う、或いは染色同時含浸処理を行うなど、従来公知の方
法を任意に採用することができる。
【0021】反応型紫外線吸収剤の固着量は、繊維重量
に対して0.4〜5.0重量%である。該固着量が少な
すぎると耐光性の向上効果が少なく、一方、固着量が多
すぎると風合いが硬くなったり、色相変化が生じる。
【0022】本発明において、上記の固着処理を行う際
の繊維の形態には特に制限はなく、原綿、トウ、フィラ
メント糸、紡績糸、織編物、不織布等全てのメタ型芳香
族ポリアミド繊維構造体が対象となる。
【0023】
【実施例】以下、本発明を実施例により更に詳細に説明
する。なお、実施例、および比較例における各特性値の
測定方法は下記の通りである。
【0024】(1)固有粘度(I.V) ポリマーをNMP(N−メチル−2−ピロリドン)に
0.5g/100mlの濃度で溶解し、オストワルド粘
度計を用い、30℃の温度で測定した。
【0025】(2)耐光性 スガ試験機社製のスタンダード紫外線ロングライフフェ
ードメータを使用し、ブラックパネル温度63℃で40
時間紫外線を照射した後、ブルースケールを用いて判定
した。
【0026】(3)洗濯耐久性 JIS L1091法で水洗濯を50回実施した後の耐
光性(L50)を測定した。
【0027】[実施例1〜3]固有粘度が1.35dl
/gのポリ−m−フェニレンイソフタルアミド30gを
N−メチル−2−ピロリドン110gに溶解したドープ
を減圧脱泡し紡糸ドープとした。
【0028】該紡糸ドープを85℃に加温し、口径0.
07ミリ、孔数200の紡糸口金から凝固浴に湿式紡糸
した。凝固浴の組成は、塩化カルシウムが40重量%、
NMPが5重量%、残りは水55重量%であり、該凝固
浴の温度は85℃であった。
【0029】この糸を該凝固浴中で約10cm走行さ
せ、6.2m/分の速度で引き出した。得られた糸条を
水洗し、95℃の温水で2.3倍に延伸して200℃の
温度の加熱ロールで乾燥した後、285℃の熱板上で
1.5倍に延伸し全延伸倍率が3.5倍である延伸糸を
得た。
【0030】次いで、該延伸糸に、クリンパーで捲縮を
付与した後、カーターでカットして2de×51mmの
短繊維を作成し、該繊維を使用して綿番手30/−の紡
績糸を得、該紡績糸を経糸及び緯糸に使用して目付け2
00g/m2の平織物を作成した。
【0031】次いで、該織物を常法により精練、乾燥、
セットした後、大和化学工業(株)製UVS−2T(ビ
スベンゾトリアゾールとアクリル酸の共重合型紫外線吸
収剤の40%乳化体)を表1の濃度でパッディング後
(絞り率60%)、100℃で10分間乾燥後、180
℃で1分間熱処理した。
【0032】得られた織物への反応型紫外線吸収剤の固
着量と、該織物の耐光性及び洗濯耐久性を表1に示す。
【0033】[実施例4]実施例1において、固有粘度
が1.35dl/gのポリ−m−フェニレンイソフタル
アミド30gをN−メチル−2−ピロリドン110gに
溶解したドープに、さらに3.6gのドデシルベンゼン
スルフォン酸フォスフォニウム塩2g混合溶解し、減圧
脱泡して紡糸ドープとした以外は実施例1と同様にして
目付け200g/m2の平織物を作成した。
【0034】次いで、該織物を常法により精練、乾燥、
セットした後、エステロールネイビーブルーN−2RL
(住友化学(株)製カチオン染料)8%owf、酢酸
0.3g/1、硝酸ナトリウム25g/1及び大和化学
工業(株)製UVS−2Tを表1の濃度含む染色液を用
い、繊維と染液との浴比を1:20とし、ミニカラー染
色機で130℃で60分間染色処理した。
【0035】染色後、ハイドロサルファイト1g/l、
アミラジンD1g/l、水酸化ナトリウム1g/lから
なる液を用い、浴比1:20で、80℃で30分間還元
洗浄し、水洗後乾燥した。
【0036】得られた織物への反応型紫外線吸収剤の固
着量と、該織物の耐光性及び洗濯耐久性を表1に示す。
【0037】[比較例1、2]実施例1において、反応
型紫外線吸収剤の濃度を表1の如く変更した以外は実施
例1と同様に実施した。
【0038】得られた織物への反応型紫外線吸収剤の固
着量と、該織物の耐光性及び洗濯耐久性を表1に示す。
【0039】[比較例3]実施例4において、反応型紫
外線吸収剤に代えてチバテックスLFN(チバガイギー
社製ベンゾトリアゾール系紫外線吸収剤の20%乳化
体)を16%用いた以外は実施例1同様に実施した。
【0040】得られた織物への紫外線吸収剤の固着量
と、該織物の耐光性及び洗濯耐久性を表1に示す。
【0041】
【表1】
【0042】
【発明の効果】本発明によれば、風合が良好で、洗濯耐
久性に優れた耐光性の良好なメタ型芳香族ポリアミド繊
維が得られ、カーテン・寝具類のインテリア用途、防炎
・防災衣服などの耐熱衣服等の用途に好適に使用でき
る。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 末松 政一 大阪府茨木市耳原3丁目4番1号 帝人株 式会社大阪研究センター内 Fターム(参考) 4L033 AA08 AC15 BA55 CA19

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 メタ型芳香族ポリアミド繊維に、アクリ
    ル酸とビスベンゾトリアゾール系化合物とが共重合され
    た反応型紫外線吸収剤を、繊維重量に対して0.4〜
    5.0重量%固着させることを特徴とする耐光性に優れ
    た芳香族ポリアミド繊維の製造方法。
  2. 【請求項2】 メタ型芳香族ポリアミド繊維が、その繰
    返し単位の85モル%以上がm−フェニレンイソフタル
    アミドであるポリマーからなり、且つアルキルベンゼン
    スルフォン酸オニウム塩を含むメタ型芳香族ポリアミド
    繊維である請求項1記載の耐光性に優れた芳香族ポリア
    ミド繊維の製造方法。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104911896A (zh) * 2015-06-05 2015-09-16 四川大学 一种耐紫外的芳纶iii纤维及其制备方法
CN108609946A (zh) * 2018-03-30 2018-10-02 广东怡兴食品有限公司 一种建筑再生料制备的高强度渗水砖及其制备方法

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