JP2003003063A - ポリヘキサメチレンアジパミド組成物およびそれからなる成形品 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 溶融紡糸により繊維を製造する時の溶融時の
ポリマーのゲル化を抑制し、溶融時のポリヘキサメチレ
ンアジパミドの重合度上昇抑制の面から繊維成形品を得
るのに好適なポリヘキサメチレンアジパミド組成物を提
供する。 【解決手段】 ヘキサメチレンアジパミド１００ｇに対
して、０．５ミリモル以上、３０ミリモル以下のマグネ
シウム化合物を含有するポリヘキサメチンアジパミド組
成物および前記マグネシウム化合物が酸化マグネシウム
または水酸化マグネシウムである前記ポリヘキサメチレ
ンアジパミド組成物並びに前記ポリヘキサメチレンアジ
パミド組成物からなる成形品であって、窒素雰囲気下で
２９０℃、１０分間溶融した後の重合度上昇分が９８％
硫酸相対粘度（ηｒ）として０．１以下である成形品。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ポリヘキサメチレ
ンアジパミド組成物に関するものであり、特に溶融紡糸
により繊維を製造する時の溶融時のポリマーのゲル化を
抑制することで、ゲルのポリマーへの混入などによる紡
糸操業性不良、および繊維糸条の毛羽や単糸切れ等を大
幅に改善し、かつ溶融時のポリヘキサメチレンアジパミ
ドの重合度上昇を抑制しパック内のポリマー滞留分布に
よる重合度変化を抑制することで、口金糸条間の繊維品
質ばらつき、特に正量繊度ばらつきを改善することがで
きるポリヘキサメチレンアジパミド組成物に関するもの
である。

【０００２】

【従来の技術】ポリヘキサメチレンアジパミドは機械的
性質、化学的性質、熱的性質において優れた特性を有す
ることから、衣料用、産業用等の繊維用途あるいはエン
ジニアリングプラスチック及びフィルム用途として幅広
く使用されている。

【０００３】ポリヘキサメチレンアジパミドは、溶融す
るとそのポリマー末端にあるアミノ基とカルボキシル基
が３次元的に結合反応し、分子鎖が網目構造を形成する
ことによって熱可塑性が著しく低下するといったゲル化
を起こしやすい。このゲル化は特に溶融紡糸により繊維
を製造する場合、ゲルのポリマーへの混入や口金吐出孔
詰まり等による糸切れの原因となるため、生産の安定
化、生産性向上をはかる上で大きな障害となっていた。
またゲルがポリマーへ混入することで、繊維糸条の毛羽
や単糸切れの原因のひとつとなっていた。

【０００４】このため、例えば特開昭４９−３８９５０
号公報において、特定構造のホスフィン酸化合物または
亜ホスホン酸化合物とアルカリ化合物を適当量添加する
方法が提案されているが、リン化合物を添加した場合、
ゲル化抑制効果は若干あるもののその効果は小さく、添
加量を増加すると逆にゲル化を促進するという問題があ
った。

【０００５】また、ポリヘキサメチレンアジパミドを溶
融するとそのポリマー末端にあるアミノ基とカルボキシ
ル基が縮合し、重合度が上昇する。この重合度上昇はポ
リヘキサメチレンアジパミド成形品の物性に影響し、特
に溶融紡糸により繊維を製造する場合、パック内でのポ
リマーの滞留分布によってポリヘキサメチレンアジパミ
ドの重合度が変化し、繊維の品質ばらつき、特に正量繊
度ばらつき原因のひとつとなっていた。

【０００６】このため、例えば特開平８−２３１７１１
号公報において、成形時のポリマー重合度変化抑制を目
的に、ポリアミドのアミノ末端基やカルボキシル末端基
量を極端に低く制限し、かつ低分子量成分の含有量を規
制する方法が提案されている。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながらこの方法
ではモノアミン、モノカルボン酸などの末端封鎖剤を多
く添加する必要があり、この場合、成形加工に必要な重
合度のポリアミドを得るためには重合に長時間要し、熱
分解反応による品質劣化の可能性があった。また、工業
的規模の生産においては経済的観点で抜本的な解決策が
求められていた。

【０００８】そこで、本発明では成形品、特に繊維製品
を経済的にかつ品質良く生産するために、ポリヘキサメ
チレンアジパミドの溶融紡糸により繊維を製造する時、
溶融時のゲル化抑制、重合度上昇抑制の面から繊維製品
を得るのに特に好適なポリヘキサメチレンアジパミド組
成物を提供することを課題とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、本発明のポリヘキサメチレンアジパミド組成物は主
として次のような構成を有している。すなわち、ポリア
ミド１００ｇに対して、０．５ミリモル以上、３０ミリ
モル以下のマグネシウム化合物を含有するポリヘキサメ
チレンアジパミド組成物である。また本発明はこの組成
物からなる成形品であって、窒素雰囲気下で２９０℃、
１０分間溶融した後の重合度上昇分が９８％硫酸相対粘
度（ηｒ）として０．１以下である成形品である。

【００１０】

【発明の実施の形態】以下本発明を詳細に説明する。本
発明に言うポリヘキサメチレンアジパミドは、いわゆる
炭化水素基が主鎖にアミド結合を介して連結された高分
子量体であって、ヘキサメチレンジアンモニウムアジペ
ート単位として８０モル％以上であるものを言い、さら
に好ましくは９０モル％以上であることが好ましい。そ
の他の成分としては、特に制限はないが、例えば、ポリ
カプラミド、ポリドデカノアミド、ポリヘキサメチレン
アゼラミド、ポリヘキサメチレンセバカミド、ポリヘキ
サメチレンドデカノアミド、ポリメタキシリレンアジパ
ミド、ポリヘキサメチレンテレフタラミド、ポリヘキサ
メチレンイソフタラミド等を構成するモノマーである、
アミノカルボン酸、ジカルボン酸、ジアミンなどの単位
が挙げられる。

【００１１】本発明のポリヘキサメチレンアジパミド組
成物は、マグネシウムをポリヘキサメチレンアジパミド
１００ｇに対して、０．５ミリモル以上３０ミリモル以
下含有する。好ましくは１〜３ミリモルである。このマ
グネシウムは陽イオン状態あるいは塩として存在する。
マグネシウムの含有量が０．５ミリモル未満では、溶融
紡糸により繊維を製造する時、溶融時のゲル化を充分に
抑制することができず、糸切れが多く発生し操業性不調
となり、得られる繊維糸条に毛羽や単糸切れ等が発生す
る。また、３０ミリモルを越えると、溶融時のゲル化を
抑制する効果はそれ以上は改善されず、経済的観点から
好ましくない。また、含有量が多くなるとマグネシウム
化合物が凝集した異物が生じやすく、繊維糸条に毛羽や
単糸切れ等が多発する傾向がある。

【００１２】マグネシウム成分を含有せしめる方法とし
ては、ポリヘキサメチレンアジパミドペレットへマグネ
シウム化合物をブレンドし溶融する方法、溶融状態のポ
リヘキサメチレンアジパミドへマグネシウム化合物を添
加し混練する方法、重合前あるいは重合中の段階で原料
あるいは反応系へマグネシウム化合物を添加する方法な
どが挙げられるが、両者が均一に混ざればいかなる方法
でも良い。

【００１３】マグネシウム化合物としては、酸化マグネ
シウム、水酸化マグネシウム、炭酸マグネシウム、およ
びこれらの混合物などが挙げられるが、酸化マグネシウ
ムまたは水酸化マグネシウムを用いることが好ましい。
酸化マグネシウム、水酸化マグネシウム以外の化合物で
は、マグネシウム化合物が本発明の範囲内に含まれてい
た場合においても、溶融紡糸により繊維を製造する時、
溶融時のゲル化を充分に抑制することができず、糸切れ
が多く発生し操業性不調となり、得られる繊維糸条に毛
羽や単糸切れ等が発生する。

【００１４】本発明のポリヘキサメチレンアジパミドは
公知の重合方法を用いるのが最も簡便であり、また必要
に応じ本発明の目的を阻害しない範囲において、ポリカ
プラミド、ポリヘキサメチレンアゼラミド、ポリヘキサ
メチレンセバカミド、ポリヘキサメチレンドデカノアミ
ド、ポリメタキシリレンアジパミド、ポリヘキサメチレ
ンテレフタラミド、ポリヘキサメチレンイソフタラミド
等が含有されていても良い。

【００１５】本発明のポリヘキサメチレンアジパミド組
成物には、本発明の目的を阻害しない範囲において種々
の添加剤を含んでも良い。この添加剤を例示すれば、マ
ンガン化合物などの安定剤、酸化チタンなどの着色剤、
可塑剤、滑剤、難燃剤、導電性付与剤、繊維状強化剤な
どである。

【００１６】本発明のポリヘキサメチレンアジパミド組
成物は好適に公知の成形方法を用いて、繊維、フィル
ム、シート、射出成形品、押出成形品などの成形体に加
工された態様をとることができる。とりわけ本発明の効
果が最も効果的に反映できる繊維とすることが好まし
い。

【００１７】かかる本発明のポリヘキサメチレンアジパ
ミド組成物からなる成形品は、窒素雰囲気下で２９０℃
で１０分間溶融した後の重合度上昇分が、９８％硫酸相
対粘度（ηｒ）として好ましくは０．１以下である。こ
のため、特に繊維を製造するとき、本発明のポリヘキサ
メチレンアジパミド組成物は、紡糸操業性を改善し、か
つ溶融時のポリヘキサメチレンアジパミドの重合度上昇
を抑制しパック内のポリマー滞留分布による重合度変化
を抑制することで繊維品質ばらつき、特に正量繊度ばら
つきを改善することができる。重合度上昇分が９８％硫
酸相対粘度（ηｒ）として０．１より大きい場合、溶融
紡糸により繊維を製造する時、溶融時のポリヘキサメチ
レンアジパミドの重合度上昇を抑制しパック内のポリマ
ー滞留分布による重合度変化を充分に抑制することがで
きず、繊維品質ばらつき、特に正量繊度ばらつきを改善
できない。

【００１８】ここで、９８％硫酸相対粘度（ηｒ）とし
ての重合度上昇は次の方法により定義される。

【００１９】（１）試料を秤量し、９８重量％濃硫酸に
試料濃度（Ｃ）が約１ｇ／１００ｍｌとなるように溶解
する。

【００２０】（２）（１）項の溶液をオストワルド粘度
計にて２５℃での落下秒数（Ｔ１）を測定する。

【００２１】（３）試料を溶解していない９８重量％濃
硫酸の２５℃での落下秒数（Ｔ２）を（２）項と同様に
測定する。

【００２２】（４）試料の９８％硫酸相対粘度（ηr）
を下式によりを算出する。 （ηｒ）＝（Ｔ１／Ｔ２）＋｛１．８９１×（１．００
０−Ｃ）｝ （５）次いで、同試料約５ｇを窒素雰囲気中下で２９０
℃、１０分間溶融させる処理を行った後、試料を窒素雰
囲気中に取り出し、室温まで冷却する。

【００２３】（６）取り出した試料について、前記
（１）〜（４）の操作を行い、溶融処理後の硫酸相対粘
度（ηｒ’）を求める。

【００２４】（７）重合度上昇分は、溶融後の（η
ｒ’）から溶融前の（ηｒ）を差し引いた値として求め
る。 （重合度上昇分）＝（ηｒ’）−（ηｒ）

【００２５】

【実施例】以下、実施例により本発明をさらに詳細に説
明する。物性の測定方法は次の通りである。

【００２６】Ａ．９８％硫酸相対粘度（ηｒ） 先述の方法を用いた。

【００２７】Ｂ．毛羽、単糸切れ頻度 紙管やボビン等に巻き取られた繊維糸条を６００本用意
し、クリール整経機に仕掛けて速度４８０ｍ／ｍｉｎで
整経をおこない、毛羽による停台回数をカウントする。
整経は最低１０⁶ｍ以上おこない、停台回数を整経長で
割ることにより、毛羽頻度（ヶ／１０⁷ ｍ）とする。

【００２８】Ｃ．正量繊度ばらつき（ＣＶ％） 紙管やボビン等に巻き取られた繊維糸条を、糸条が抵抗
なく解舒できるようにスタンドに置く。糸条の糸端を外
周が１．１２５ｍの検尺機に結び、２００回転巻き取り
後、糸カセを検尺機から引き出す。その糸カセを１０５
℃の熱風乾燥機で１時間乾燥後、秤量する（Ｗ
（ｇ））。その重量から下式により正量繊度を算出す
る。 正量繊度（ｄｔｅｘ）＝（Ｗ／２２５）×１００００×
１．０４５ 正量繊度ばらつき、すなわち正量繊度ＣＶ％は、測定糸
条数４８本での正量繊度の標準偏差を平均値で割った値
（百分率）として求められる。

【００２９】Ｄ．糸切れまでの時間（日） 押出機で２９０℃で溶融混練、２糸条の丸孔口金から吐
出させ、給油し、巻取速度４０００ｍ／分で高速直接延
伸紡糸を行い、４４デシテックス１３フィラメントの繊
維糸条を得る際の、巻取開始から糸切れが発生するまで
の平均時間を口金単位で算出する。

【００３０】実施例１〜３、比較例２、３ ヘキサメチレンジアンモニウムアジペート８０％水溶液
を、常法により重合しポリヘキサメチレンアジパミドペ
レットを得た。このポリヘキサメチレンアジパミドペレ
ットを水分率０．０７重量％に調整した後、マグネシウ
ム化合物として表１に示す量の酸化マグネシウムを粉末
ブレンドした。

【００３１】これらを押出機で２９０℃で溶融混練、丸
孔口金から吐出させ、給油し、巻取速度４０００ｍ／分
で高速直接延伸紡糸を行い、４４デシテックス１３フィ
ラメントのポリヘキサメチレンアジパミド繊維糸条を得
た。糸切れまでの時間と、得られた繊維糸条について、
重合度上昇、正量繊度ばらつき、毛羽・単糸切れ頻度を
測定した。結果を表１に示す。

【００３２】比較例１ ヘキサメチレンジアンモニウムアジペート８０％水溶液
を、常法により重合しポリヘキサメチレンアジパミドペ
レットを得た。このポリヘキサメチレンアジパミドペレ
ットを水分率０．０７重量％に調整した。

【００３３】これを押出機で２９０℃で溶融混練、丸孔
口金から吐出させ、給油し、巻取速度４０００ｍ／分で
高速直接延伸紡糸を行い、４４デシテックス１３フィラ
メントのポリヘキサメチレンアジパミド繊維糸条を得
た。糸切れまでの時間と、得られた繊維糸条について、
重合度上昇、正量繊度ばらつき、毛羽・単糸切れ頻度を
測定した。結果を表１に示す。

【００３４】実施例４ ヘキサメチレンジアンモニウムアジペート８０％水溶液
を、常法により重合しポリアミドペレットを得た。この
ポリアミドペレットを水分率０．０７重量％に調整した
後、マグネシウム化合物として表１に示す量の水酸化マ
グネシウムを粉末ブレンドした。

【００３５】これを押出機で２９０℃で溶融混練、丸孔
口金から吐出させ、給油し、巻取速度４０００ｍ／分で
高速直接延伸紡糸を行い、４４デシテックス１３フィラ
メントのポリヘキサメチレンアジパミド繊維糸条を得
た。糸切れまでの時間と、得られた繊維糸条について、
重合度上昇、正量繊度ばらつき、毛羽・単糸切れ頻度を
測定した。結果を表１に示す。

【００３６】実施例５ ヘキサメチレンジアンモニウムアジペート８０％水溶液
を、常法により重合しポリアミドペレットを得た。この
ポリアミドペレットを水分率０．０７重量％に調整し
た。これを２軸スクリュータイプのエクストルーダーを
用いて、温度２８０℃で溶融しつつ、マグネシウム化合
物として表１に示す添加量となるように酸化マグネシウ
ムを定量フィーダーで供給、混練してペレット化した。
このポリアミドペレットを水分率０．０７重量％に調整
した。

【００３７】これを押出機で２９０℃で溶融混練、丸孔
口金から吐出させ、給油し、巻取速度４０００ｍ／分で
高速直接延伸紡糸を行い、４４デシテックス１３フィラ
メントのポリヘキサメチレンアジパミド繊維糸条を得
た。糸切れまでの時間と、得られた繊維糸条について、
重合度上昇、正量繊度ばらつき、毛羽・単糸切れ頻度を
測定した。結果を表１に示す。

【００３８】

【表１】 表１の結果から明らかなように、本発明のポリヘキサメ
チレンアジパミド組成物は、従来のポリヘキサメチレン
アジパミド組成物と比較して糸切れまでの時間が長く、
毛羽や単糸切れが改善されている。また、ポリアミドの
重合度上昇が抑制され、正量繊度ばらつきが従来ポリヘ
キサメチレンアジパミドの組成物と比較して小さいとい
う極めて顕著な効果を奏することが判る。

【００３９】

【発明の効果】本発明によれば、溶融時のゲル化を抑制
することで紡糸操業性、繊維糸条の毛羽や単糸切れを改
善し、かつ、再溶融時のポリヘキサメチレンアジパミド
の重合度上昇を抑制し、特に、パック内のポリマー滞留
分布による重合度変化を抑制することで、繊維品質ばら
つき、特に正量繊度ばらつきを改善することができるポ
リヘキサメチレンアジパミド組成物を提供することがで
きる。 従って、各種成形品に用いられることはもちろ
んのことであるが、好適に繊維成形品用途に本発明は用
いられる。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 4F071 AA55 AB18 AE22 AH19 BB06 BC07 4J002 CL031 DE076 FD206 GK00 4L035 BB31 BB36 EE01 GG03 JJ01 JJ04 LC01

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ポリヘキサメチレンアジパミド１００ｇ
   に対して、０．５ミリモル以上、３０ミリモル以下のマ
   グネシウム化合物を含有するポリヘキサメチレンアジパ
   ミド組成物。
2. 【請求項２】 前記マグネシウム化合物が酸化マグネシ
   ウムまたは水酸化マグネシウムである請求項１記載のポ
   リヘキサメチレンアジパミド組成物。
3. 【請求項３】請求項１または２いずれか記載のポリヘキ
   サメチレンアジパミド組成物からなる成形品であって、
   窒素雰囲気下で２９０℃、１０分間溶融した後の重合度
   上昇分が９８％硫酸相対粘度（ηｒ）として０．１以下
   である成形品。