JP2004532357A - 複数成分繊維 - Google Patents
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Abstract
ポリマーから成り長さ方向に延在するコア(I)と、これを取り囲み化学的に異なる成分から成るシース(II)とを含む繊維であって、シース(II)が、化学結合により前記ポリマー鎖に連結した立体障害を有するピペリジン誘導体(III)を含むポリアミドを主成分とする繊維。
Description
【0001】
本発明は、ポリマーから成り長さ方向に延在するコア(I)と、これを取り囲み化学的に異なる成分から成るシース(II)とを含む繊維であって、シース(II)が、化学結合により前記ポリマー鎖に連結した立体障害を有するピペリジン誘導体(III)を含むポリアミドを主成分とする繊維に関する。
【0002】
更に、本発明はこの様な繊維を、ヤーン、織物およびカーペットを製造するために用いる使用法に関する。
【0003】
繊維およびヤーンを製造するためのポリマー、特にポリアミドの使用は、例えばUllmann’s Encyclopaedia of Industrial Chemistry、第5版、第A10巻、VCH Verlagsgesellschaft mbH, Weinheim,ドイツ、1987,567−579ページにより公知である。
【0004】
ヤーンは、ポリアミドを溶融させ、このポリアミドを繊維状に紡糸し、延伸し、風合いを与え(テクスチャー加工)、必要に応じてこれを後処理するという慣用の方法により製造される。この後、一般にはヤーンのより合わせ及び熱硬化を行う。
【0005】
Dictionary of Fiber & Textile Technology, Hoechst Celanese Corporation, Charlotte, NC28232, USA, 1990, p. 159によると、テクスチャー加工(捲縮を含む)を行うとヤーンの見かけ量(yarn cover)が増大する。
【0006】
このヤーンからカーペットを製造する場合には、高捲縮とすると望ましい。これは、ヤーンの見かけ量が増大するとカーペットの製造に必要なヤーンの量が減少するからである。
【0007】
本発明は、捲縮が改善されたヤーンを製造可能な繊維を提供することをその目的とする。
【0008】
本発明者らは、本発明の上記目的が冒頭に記載した繊維およびこれをヤーン、繊維、およびカーペットを製造するために使用する方法により解決されることを見出した。
【0009】
本発明によると、重合体から成り繊維は長手方向に延在するコア(I)を含む。
【0010】
有用なポリマーの例は、溶融可能であり、溶融体から紡糸可能なポリマー、例えばポリアミド、ポリエステル、ポリオレフィン、好ましくはポリアミド、ポリオレフィン、特にポリアミドである。
【0011】
本発明においてポリアミドとは主構成要素としてポリマー主鎖中にアミド基を繰り返し有する単独重合体、共重合体、合成長鎖ポリアミドのブレンドおよびグラフトである。この様なポリアミドの例は、ナイロン−6(ポリカプロラクタム)、ナイロン−6,6(ポリヘキサメチレンアジパミド)、ナイロン−4,6(ポリテトラメチレンアジパミド)、ナイロン−6,10(ポリヘキサメチレンセバカミド)、ナイロン−7(ポリエナントラクタム)、ナイロン−11(ポリウンデカノールラクタム)、ナイロン−12(ポリドデカノラクタム)である。ポリアミドには、通常名称ナイロンとして公知のポリアミドの他に、アラミド(芳香族ポリアミド)、例えばポリ−m−フェニレンイソフタルアミド(NOMEX(登録商標)繊維、US−A−3287324号)またはポリ−p−フェニレンテトラフタルアミド(KEVLAR(登録商標)繊維、US−A−3,671,542)がある。
【0012】
原則的にポリアミドは2種類の方法により得られる。
【0013】
ジカルボン酸およびジアミンの重合、およびアミノ酸またはその重合体、例えばアミノカルボニトリル、アミノカルボキサミド、アミノカルボン酸エステルまたはアミノカルボン酸塩の重合では、出発モノマーまたは出発オリゴマーのアミノ末端基とカルボキシル末端基とが反応してアミド基と水が生成する。水は後にポリマーから除去される。カルボキサミドの重合では、出発モノマーまたは出発オリゴマーのアミノ末端とアミド末端基とが反応をはじめアミド基とアンモニアが生成する。アンモニアは後にポリマーから除去される。この重合反応は重縮合として一般に公知である。
【0014】
ラクタムを出発モノマーまたは出発オリゴマーとする重合は重付加として公知である。
【0015】
上述の各ポリアミドはラクタム、ω−アミノカルボン酸、ω−アミノカルボニトリル、ω−アミノカルボキサミド、ω−アミノカルボン酸塩、ω−アミノカルボン酸エステル、ジアミンとジカルボン酸の等モル混合物、ジカルボン酸/ジアミン塩、ジニトリルおよびジアミンまたはこれらの混合物から、DE−A−1495198号公報、DE−A2558480号公報、EP−A−129196号公報、Polymerizatio Process, Interscience、ニューヨーク、1977、424−467ページ、特に444−446ページ等に記載されている慣用の方法により製造可能である。
【0016】
有用なモノマーの例を以下に挙げる。
【0017】
C2−C20、好ましくはC2−C18アリール脂肪族、または好ましくは脂肪族ラクタム、例えばエナントラクタム、ウンデカノラクタム、ドデカノラクタム、カプロラクタムのモノマーまたはオリゴマー、
C2−C20、好ましくはC2−C18アミノカルボン酸のモノマーまたはオリゴマー、例えば6−アミノヘキサン酸または11−アミノウンデカン酸、これらの二量体、三量体、四量体、五量体、六量体、およびこれらの塩、例えばアルカリ金属塩、例えばリチウム塩、ナトリウム塩またはカリウム塩、
C2−C20、好ましくはC3−C18アミノカルボン酸ニトリル、例えば6−アミノカプロニトリルまたは11−アミノウンデカン酸ニトリル、
C2−C20アミノ酸アミドのモノマーまたはオリゴマー、例えば6−アミノヘキサンアミドまたは11−アミノウンデカンアミド、およびこれらの二量体、三量体、四量体、五量体、六量体、
C2−C20、好ましくはC3−C18アミノカルボン酸エステル、好ましくはC1−C4アルキルエステル、例えばメチル、エチル、n−プロピル、i−プロピル、n−ブチル、i−ブチルまたはs−ブチルエステル、例えば6−アミノへキサン酸メチル等の6−アミノヘキサン酸エステル、または11−アミノウンデカン酸メチル等の11−アミノウンデカン酸エステル、
【0018】
C2−C20、好ましくはC2−C12のアルキルジアミン、例えばテトラメチレンジアミンまたは、好ましくはヘキサメチレンジアミンのモノマーまたはオリゴマーと、C2−C20、好ましくはC2−C14脂肪族ジカルボン酸またはそのモノニトリルまたはジニトリル、例えばセバシン酸、ドデカンジオン酸、アジピン酸、セバシン酸ジニトリル、ドデカン酸ジニトリルまたはアジポジニトリル、またはその二量体、三量体、四量体、五量体、六量体、
C2−C20、好ましくはC2−C12のアルキルジアミン、例えばテトラメチレンジアミンまたは、好ましくはヘキサメチレンジアミンのモノマーまたはオリゴマーと、C8−C20、好ましくはC8−C12芳香族ジカルボン酸またはその塩化物等の誘導体、例えばナフタレン−2,6−ジカルボン酸、好ましくはイソフタル酸またはテレフタル酸、またはその二量体、三量体、四量体、五量体、六量体、
C2−C20、好ましくはC2−C12のアルキルジアミン、例えばテトラメチレンジアミン、例えばテトラメチレンジアミン、または、好ましくはヘキサメチレンジアミンのモノマーまたはオリゴマーと、C9−C20、好ましくはC9−C18アリール脂肪族ジカルボン酸またはその塩化物等の誘導体、例えばo−、m−、p−フェニレン二酢酸、またはその二量体、三量体、四量体、五量体、六量体、
C6−C20、好ましくはC6−C10芳香族ジアミン、例えばm−またはp−フェニレンジアミンと、C8−C20、好ましくはC8−C14脂肪族ジカルボン酸またはそのモノニトリルまたはジニトリル、例えばセバシン酸、ドデカンジオン酸、アジピン酸、セバシン酸ジニトリル、デカン酸ジニトリルまたはアジポニトリル、およびその二量体、三量体、四量体、五量体、六量体、
C6−C20、好ましくはC6−C10芳香族ジアミン、例えばm−またはp−フェニレンジアミンと、C8−C20、好ましくはC8−C12芳香族ジカルボン酸またはその塩化物等の誘導体、例えばナフタレン−2,6−ジカルボン酸、好ましくはイソフタル酸またはテレフタル酸、およびその二量体、三量体、四量体、五量体、六量体、
【0019】
C6−C20、好ましくはC6−C10芳香族ジアミン、例えばm−またはp−フェニレンジアミンと、C9−C20、好ましくはC9−C18アリール脂肪族ジカルボン酸またはその塩化物等の誘導体、例えばo−、m−またはp−フェニレン二酢酸、およびその二量体、三量体、四量体、五量体、六量体、
C7−C20、好ましくはC8−C18アリール脂肪族ジアミン、例えばm−またはp−キシレンジアミンと、C2−C20、好ましくはC2−C14脂肪族ジカルボン酸またはそのモノニトリルまたはジニトリル、例えばセバシン酸、ドデカンジオン酸、アジピン酸、セバシン酸ジニトリル、ドデカン酸ジニトリルまたはアジポジニトリル、およびその二量体、三量体、四量体、五量体、六量体、
C7−C20、好ましくはC8−C18アリール脂肪族ジアミン、例えばm−またはp−キシレンジアミンのモノマーまたはオリゴマーと、C6−C20、好ましくはC6−C10芳香族ジカルボン酸またはその塩化物等の誘導体、例えばナフタレン−2,6−ジカルボン酸、好ましくはイソフタル酸またはテレフタル酸、またはその二量体、三量体、四量体、五量体、六量体、
C7−C20、好ましくはC8−C18アリール脂肪族ジアミン、例えばm−またはp−キシレンジアミンと、C9−C20、好ましくはC9−C18アリール脂肪族ジカルボン酸、またはその塩化物等の誘導体、例えばo−、m−またはp−フェニレン二酢酸、およびその二量体、三量体、四量体、五量体、六量体、および
上記出発モノマーまたは出発オリゴマーの単独重合体、共重合体、混合物またはグラフト共重合体。
【0020】
好ましい実施の形態において、ラクタムとしてはカプロラクタムが、ジアミンとしてはテトラメチレンジアミン、ヘキサメチレンジアミンまたはこれらの混合物が、ジカルボン酸としてはアジピン酸、セバシン酸、ドデカンジオン酸、テレフタル酸、イソフタル酸またはこれらの混合物が用いられる。
【0021】
重合によりナイロン−6、ナイロン−6,6、ナイロン−4,6、ナイロン−6,10−、ナイロン−6,12、ナイロン−7、ナイロン−11またはナイロン−12のポリアミドとされる上述の出発モノマー又はオリゴマー、又は重合によりポリ−m−フェニレンイソフタルアミドまたはポリ−p−フェニレンテレフタルアミド、特にナイロン6またはナイロン66のアミドとされる上述の出発モノマーまたはオリゴマーが特に好ましく用いられる。
【0022】
好ましい実施の形態において、1種類以上の連鎖調整剤を用いてポリアミドを調製してもよい。有用な連鎖調整剤の好ましい例には、ポリアミド形成において反応性の1個以上、例えば2個のアミノ基、またはポリアミド形成において反応性の1個以上、例えば2個のカルボキシル基を有する化合物が挙げられる。
【0023】
第1の場合において、コア(I)のポリアミドを製造するために使用されるモノマーの、ポリマー鎖を形成するために使用されるアミン基またはその等価物は、ポリマー鎖を形成するために使用されるカルボン酸基またはその等価物よりも多く含まれる。
【0024】
第2の場合において、コア(I)のポリアミドを製造するために使用されるモノマーの、ポリマー鎖を形成するために使用されるカルボン酸基またはその等価物は、ポリマー鎖を形成するために使用されるアミン基またはその等価物よりも多く含まれる。
【0025】
有用な連鎖調整剤の好ましい例は、モノカルボン酸、例えばアルカンカルボン酸、例えば酢酸、プロピオン酸、例えばベンゼンモノカルボン酸またはナフタレンモノカルボン酸、例えば安息香酸、ジカルボン酸、例えばC4−C10アルカンジカルボン酸、例えばアジピン酸、アゼライン酸、セバシン酸、ドデカンジオン酸、C5−C8シクロアルカンジカルボン酸、例えばシクロヘキサン−1,4−ジカルボン酸、ベンゼンジカルボン酸またはナフタレンジカルボン酸、例えばテレフタル酸、イソフタル酸、ナフタレン−2,6−ジカルボン酸、C2−C20、好ましくはC2−C12アルキルアミン、例えばシクロヘキシルアミン、C6−C20、好ましくはC6−C10芳香族モノアミン、例えばアニリン、C7−C20、好ましくはC8−C18アリール脂肪族モノアミン、例えばベンジルアミン、ジアミン、例えばC4−C10アルカンジアミン、例えばヘキサメチレンジアミンである。
【0026】
連鎖調整剤は、ポリアミドの1モルの酸アミド基に対して0.01モル%以上、好ましくは0.05モル%以上、特に好ましくは0.2モル%以上の量で用いられる。
【0027】
連鎖調整剤は、ポリアミドの1モルの酸アミド基に対して1.0モル%以下、好ましくは0.6モル%以下、特に好ましくは0.5モル%以下の量で用いられる。
【0028】
他の好ましい実施の形態において、本発明の方法における重合または重縮合は少なくとも1種類の顔料の存在下に行われる。好ましい顔料は二酸化チタン、好ましくはアナタ−ゼ型の二酸化チタン、または無機または有機の着色化合物である。顔料は、ポリアミド100質量部に対して0〜5質量部、特に0.02〜2質量部の量で添加される。顔料は出発材料と共に反応器に添加しても、出発材料と別に添加してもよい。
【0029】
本発明に用いられるポリオレフィンは、オレフィン性不飽和化合物、例えばエチレン、プロピレン、スチレン、アクリル酸、及びこれらのエステル、メタクリル酸及びそのエステル、好ましくはプロピレンの重合により製造可能な合成長鎖ポリオレフィンの単独重合体、共重合体、ブレンド及びグラフト重合体である。
【0030】
これらのポリオレフィンは慣用の方法により製造される。
【0031】
本発明において、繊維のコア(I)はシース(II)に取り囲まれて構成され、シース(II)は重合体鎖に化学結合により連結した、立体障害を有するピペリジン誘導体(III)を含むポリアミドを主成分とするものである。
【0032】
本発明においてポリアミドとは主構成要素としてポリマー主鎖中にアミド基を繰り返し有する単独重合体、共重合体、合成長鎖ポリアミドのブレンドおよびグラフトである。この様なポリアミドの例は、ナイロン−6(ポリカプロラクタム)、ナイロン−6,6(ポリヘキサメチレンアジパミド)、ナイロン−4,6(ポリテトラメチレンアジパミド)、ナイロン−6,10(ポリヘキサメチレンセバカミド)、ナイロン−6,12(ポリヘキサメチレンドデカンジオン酸アミド)、ナイロン−7(ポリエナントラクタム)、ナイロン−11(ポリウンデカノールラクタム)、ナイロン−12(ポリドデカノラクタム)である。ポリアミドには、通常名称ナイロンとして公知のポリアミドの他に、いわゆるアラミド(芳香族ポリアミド)、例えばポリ−m−フェニレンイソフタルアミド(NOMEX(登録商標)繊維、US−A−3287324号)またはポリ−p−フェニレンテトラフタルアミド(KEVLAR(登録商標)繊維、US−A−3671542)がある。
【0033】
原則的にポリアミドは2種類の方法により得られる。
【0034】
ジカルボン酸およびジアミンの重合、およびアミノ酸またはその重合体、例えばアミノカルボニトリル、アミノカルボキサミド、アミノカルボン酸エステルまたはアミノカルボン酸塩の重合では、出発モノマーまたは出発オリゴマーのアミノ末端基とカルボキシル末端基とが反応してアミド基と水が生成する。水は後にポリマーから除去される。カルボキサミドの重合では、出発モノマーまたは出発オリゴマーのアミノ末端とアミド末端基とが反応をはじめアミド基とアンモニアが生成する。アンモニアは後にポリマーから除去される。この重合反応は重縮合として一般に公知である。
【0035】
ラクタムを出発モノマーまたは出発オリゴマーとする重合は重付加として公知である。
【0036】
上述の各ポリアミドはラクタム、ω−アミノカルボン酸、ω−アミノカルボニトリル、ω−アミノカルボキサミド、ω−アミノカルボン酸塩、ω−アミノカルボン酸エステル、ジアミンとジカルボン酸の等モル混合物、ジカルボン酸/ジアミン塩、ジニトリルおよびジアミンまたはこれらの混合物から、DE−A−1495198号公報、DE−A2558480号公報、EP−A−129196号公報、Polymerizatio Process, Interscience、ニューヨーク、1977、424−467ページ、特に444−446ページ等に記載されている慣用の方法により製造可能である。
【0037】
有用なモノマーの例を以下に挙げる。
【0038】
C2−C20、好ましくはC2−C18アリール脂肪族、または好ましくは脂肪族ラクタム、例えばエナントラクタム、ウンデカノラクタム、ドデカノラクタム、カプロラクタムのモノマーまたはオリゴマー、
C2−C20、好ましくはC2−C18アミノカルボン酸のモノマーまたはオリゴマー、例えば6−アミノヘキサン酸または11−アミノウンデカン酸、これらの二量体、三量体、四量体、五量体、六量体、およびこれらの塩、例えばアルカリ金属塩、例えばリチウム塩、ナトリウム塩またはカリウム塩、
C2−C20、好ましくはC3−C18アミノカルボン酸ニトリル、例えば6−アミノカプロニトリルまたは11−アミノウンデカン酸ニトリル、
C2−C20アミノ酸アミドのモノマーまたはオリゴマー、例えば6−アミノヘキサンアミドまたは11−アミノウンデカンアミド、およびこれらの二量体、三量体、四量体、五量体、六量体、
C2−C20、好ましくはC3−C18アミノカルボン酸エステル、好ましくはC1−C4アルキルエステル、例えばメチル、エチル、n−プロピル、i−プロピル、n−ブチル、i−ブチルまたはs−ブチルエステル、例えば6−アミノへキサン酸メチル等の6−アミノヘキサン酸エステル、または11−アミノウンデカン酸メチル等の11−アミノウンデカン酸エステル、
【0039】
C2−C20、好ましくはC2−C12のアルキルジアミン、例えばテトラメチレンジアミンまたは、好ましくはヘキサメチレンジアミンのモノマーまたはオリゴマーと、C2−C20、好ましくはC2−C14脂肪族ジカルボン酸またはそのモノニトリルまたはジニトリル、例えばセバシン酸、ドデカンジオン酸、アジピン酸、セバシン酸ジニトリル、ドデカン酸ジニトリルまたはアジポジニトリル、またはその二量体、三量体、四量体、五量体、六量体、
C2−C20、好ましくはC2−C12のアルキルジアミン、例えばテトラメチレンジアミンまたは、好ましくはヘキサメチレンジアミンのモノマーまたはオリゴマーと、C8−C20、好ましくはC8−C12芳香族ジカルボン酸またはその塩化物等の誘導体、例えばナフタレン−2,6−ジカルボン酸、好ましくはイソフタル酸またはテレフタル酸、またはその二量体、三量体、四量体、五量体、六量体、
C2−C20、好ましくはC2−C12のアルキルジアミン、例えばテトラメチレンジアミン、例えばテトラメチレンジアミン、または、好ましくはヘキサメチレンジアミンのモノマーまたはオリゴマーと、C9−C20、好ましくはC9−C18アリール脂肪族ジカルボン酸またはその塩化物等の誘導体、例えばo−、m−、p−フェニレン二酢酸、またはその二量体、三量体、四量体、五量体、六量体、
C6−C20、好ましくはC6−C10芳香族ジアミン、例えばm−またはp−フェニレンジアミンと、C8−C20、好ましくはC8−C14脂肪族ジカルボン酸またはそのモノニトリルまたはジニトリル、例えばセバシン酸、ドデカンジオン酸、アジピン酸、セバシン酸ジニトリル、デカン酸ジニトリルまたはアジポニトリル、およびその二量体、三量体、四量体、五量体、六量体、
C6−C20、好ましくはC6−C10芳香族ジアミン、例えばm−またはp−フェニレンジアミンと、C8−C20、好ましくはC8−C12芳香族ジカルボン酸またはその塩化物等の誘導体、例えばナフタレン−2,6−ジカルボン酸、好ましくはイソフタル酸またはテレフタル酸、およびその二量体、三量体、四量体、五量体、六量体、
【0040】
C6−C20、好ましくはC6−C10芳香族ジアミン、例えばm−またはp−フェニレンジアミンと、C9−C20、好ましくはC9−C18アリール脂肪族ジカルボン酸またはその塩化物等の誘導体、例えばo−、m−またはp−フェニレン二酢酸、およびその二量体、三量体、四量体、五量体、六量体、
C7−C20、好ましくはC8−C18アリール脂肪族ジアミン、例えばm−またはp−キシレンジアミンと、C2−C20、好ましくはC2−C14脂肪族ジカルボン酸またはそのモノニトリルまたはジニトリル、例えばセバシン酸、ドデカンジオン酸、アジピン酸、セバシン酸ジニトリル、ドデカン酸ジニトリルまたはアジポジニトリル、およびその二量体、三量体、四量体、五量体、六量体、
C7−C20、好ましくはC8−C18アリール脂肪族ジアミン、例えばm−またはp−キシレンジアミンのモノマーまたはオリゴマーと、C6−C20、好ましくはC6−C10芳香族ジカルボン酸またはその塩化物等の誘導体、例えばナフタレン−2,6−ジカルボン酸、好ましくはイソフタル酸またはテレフタル酸、またはその二量体、三量体、四量体、五量体、六量体、
C7−C20、好ましくはC8−C18アリール脂肪族ジアミン、例えばm−またはp−キシレンジアミンと、C9−C20、好ましくはC9−C18アリール脂肪族ジカルボン酸、またはその塩化物等の誘導体、例えばo−、m−またはp−フェニレン二酢酸、およびその二量体、三量体、四量体、五量体、六量体、および
上記出発モノマーまたは出発オリゴマーの単独重合体、共重合体、混合物またはグラフト共重合体。
【0041】
好ましい実施の形態において、ラクタムとしてはカプロラクタムが、ジアミンとしてはテトラメチレンジアミン、ヘキサメチレンジアミンまたはこれらの混合物が、ジカルボン酸としてはアジピン酸、セバシン酸、ドデカンジオン酸、テレフタル酸、イソフタル酸またはこれらの混合物が用いられる。
【0042】
重合によりナイロン−6、ナイロン−6,6、ナイロン−4,6、ナイロン−6,10−、ナイロン−6,12、ナイロン−7、ナイロン−11またはナイロン−12のポリアミドとされる上述の出発モノマー又はオリゴマー、又は重合によりポリ−m−フェニレンイソフタルアミドまたはポリ−p−フェニレンテレフタルアミド、特にナイロン6またはナイロン66のアミドとされる上述の出発モノマーまたはオリゴマーが特に好ましく用いられる。
【0043】
好ましい実施の形態において、1種類以上の連鎖調整剤を用いてポリアミドを調製してもよい。有用な連鎖調整剤の好ましい例には、ポリアミド形成において反応性の1個以上、例えば2個のアミノ基、またはポリアミド形成において反応性の1個以上、例えば2個のカルボキシル基を有する化合物が挙げられる。
【0044】
第1の場合において、コア(I)のポリアミドを製造するために使用されるモノマーの、ポリマー鎖を形成するために使用されるアミン基またはその等価物は、ポリマー鎖を形成するために使用されるカルボン酸基またはその等価物よりも多く含まれる。
【0045】
第2の場合において、コア(I)のポリアミドを製造するために使用されるモノマーの、ポリマー鎖を形成するために使用されるカルボン酸基またはその等価物は、ポリマー鎖を形成するために使用されるアミン基またはその等価物よりも多く含まれる。
【0046】
有用な連鎖調整剤の好ましい例は、モノカルボン酸、例えばアルカンカルボン酸、例えば酢酸、プロピオン酸、例えばベンゼンモノカルボン酸またはナフタレンモノカルボン酸、例えば安息香酸、ジカルボン酸、例えばC4−C10アルカンジカルボン酸、例えばアジピン酸、アゼライン酸、セバシン酸、ドデカンジオン酸、C5−C8シクロアルカンジカルボン酸、例えばシクロヘキサン−1,4−ジカルボン酸、ベンゼンジカルボン酸またはナフタレンジカルボン酸、例えばテレフタル酸、イソフタル酸、ナフタレン−2,6−ジカルボン酸、C2−C20、好ましくはC2−C12アルキルアミン、例えばシクロヘキシルアミン、C6−C20、好ましくはC6−C10芳香族モノアミン、例えばアニリン、C7−C20、好ましくはC8−C18アリール脂肪族モノアミン、例えばベンジルアミン、ジアミン、例えばC4−C10アルカンジアミン、例えばヘキサメチレンジアミンである。
【0047】
この様な連鎖調整剤は置換基、例えばフッ素、塩素もしくは臭素等のハロゲン、スルホン酸基またはその塩、例えばリチウム、ナトリウムまたはカリウム塩を有してもよく、これらは非置換であってもよい。
【0048】
スルホン化ジカルボン酸、特にスルホイソフタル酸、及びその塩のいずれか、例えばアルカリ金属塩、例えばリチウム、ナトリウムまたはカリウム塩、好ましくはリチウム又はナトリウム塩、特にリチウム塩が好適に用いられる。
連鎖調整剤は、ポリアミドの酸アミド基1モルに対して0.01モル%以上、好ましくは0.05モル%以上、特に好ましくは0.2モル%以上の量で用いられる。
【0049】
連鎖調整剤は、ポリアミドの酸アミド基1モルに対して1.0モル%以下、好ましくは0.6モル%以下、特に好ましくは0.5モル%以下の量で用いられる。
【0050】
本発明において、シース(II)は重合体鎖に化学結合により連結した、立体障害を有するピペリジン誘導体(III)を含むポリアミドを主成分として含む。
【0051】
化合物(III)は下式で示され、
【0052】
【化1】
【0053】
式中、R1がシース(II)のポリアミドのポリマー鎖に対してアミド形成可能な官能基、好ましくは−(NH)R5で示される基(R5は水素またはC1−C8アルキル)、カルボキシル基、またはカルボキシル誘導体、または−(CH2)x(NH)R5で示される基(Xは1〜6、R5は水素またはC1−C8アルキル)、または−(CH2)yCOOHで示される基(Yは1〜6)、または−(CH2)yCOOH酸誘導体(Yは1〜6)、特に−NH2、
R2がアルキル基、好ましくはC1−C4アルキル基、例えばメチル、エチル、n−プロピル、i−プロピル、n−ブチル,i−ブチルまたはs−ブチル、特にメチル基、
R3が水素、C1−C4アルキルまたはO−R4(R4は水素またはC1−C7アルキル)、特に水素を意味すると好ましい。
【0054】
このような化合物において、立体障害により、通常はピペリジン環の第三級アミノ基および特に第二級アミノ基の反応が妨害される。
【0055】
特に好ましい化合物(III)は、4−アミノ−2,2,6,6−テトラメチルピペリジンである。
【0056】
化合物(III)は、ポリアミドの酸アミド基1モルに対して0.01モル%以上、好ましくは0.05モル%以上、特に好ましくは0.1モル%以上の量で用いられると有利である。
【0057】
化合物(II)は、ポリアミドの1モルの酸アミド基に対して0.8モル%以下、好ましくは0.6モル%以下、特に好ましくは0.4モル%以下の量で用いられる。
【0058】
他の好ましい実施の形態において、本発明の方法における重合または重縮合は少なくとも1種類の顔料の存在下に行われる。好ましい顔料は二酸化チタン、好ましくはアナタ−ゼ型の二酸化チタン、または無機または有機の着色化合物である。顔料は、ポリアミド100質量部に対して0〜5質量部、特に0.02〜2質量部の量で添加される。顔料は出発材料と共に反応器に添加しても、出発材料と別に添加してもよい。
【0059】
立体障害を有するピペリジン誘導体(III)をポリマー鎖に化学結合により連結した形態で含むシース(II)として有効に用いられるポリアミドは、例えばWO95/28443号公報、WO97/05189号公報、WO98/50610号公報、WO99/46323号公報、WO99/48949号公報、EP−A−822275号公報、EP−A−843696号および以下の2つのドイツ出願第10030515.6号および第10030512.1号に記載されている。
【0060】
本発明において、コア(I)とシース(II)とは化学的に相違する。
【0061】
コア(I)とシース(II)は異なる量の立体障害を有するピペリジン誘導体(III)を化学結合によりポリマー鎖により連結する形態で含むと有効であり、ピペリジン誘導体の各量はコア(I)においてシース(II)よりも少ないと好ましく、更にコア(I)における量が、モル基準で、シース(II)の50%よりも少ないと好ましい。特に好ましい実施の形態において、コア(I)は、化学結合によりポリマー鎖に結合した立体障害を有するピペリジン誘導体(III)を含まない。
【0062】
繊維は、例えばUS−A−3,803,453、US−A−5,445,884、US−A−5,447,794、US−A−5,888,651、EP−A−410415、EP−A−056667に記載された公知方法等により製造可能である。
【0063】
例えば、コア(I)用ポリマーと、シース(II)用ポリアミドは別々に製造可能であり、それぞれの溶融体を運搬装置、例えば押出機により紡糸口金まで運搬し、ここで好ましくは4000m/分以上の伝導速度(takeoff speed)による高速紡糸により繊維状に紡糸する。
【0064】
好ましく構成された繊維において、シース(II)とコア(I)との質量割合が5:95〜80:20、好ましくは5:95〜50:50の範囲とされる。
【0065】
既に冒頭に記載したように、本発明の繊維を使用し公知方法によりヤーン、織物およびカーペットを製造することも可能である。
【0066】
[実施例]
以下のポリアミドを使用した。
【0067】
ポリアミド1:Ultramid(登録商標)UV 2603 C (BASF社製)、未染色、1質量%のリチウムスルホイソフタラート、0.07質量%のヘキサメチレンジアミン、0.15質量%の4−アミノ−2,2,6,6−テトラメチルピペリジン、および残余量相当のカプロラクタムを重合させたもの。
【0068】
ポリアミド2:Ultramid(登録商標)UV 2603 C (BASF社製)、染色、1質量%のリチウムスルホイソフタラート、0.07質量%のヘキサメチレンジアミン、0.15質量%の4−アミノ−2,2,6,6−テトラメチルピペリジン、0.3質量%の二酸化チタン、および残余量相当のカプロラクタムを重合させたもの。
【0069】
ポリアミド3:Ultramid(登録商標)BS 700 (BASF社製)、未染色、0.15質量%のプロピオン酸および残余量相当のカプロラクタムを重合させたもの。
【0070】
ポリアミド4:Ultramid(登録商標)BS 700 (BASF社製)、染色、0.15質量%のプロピオン酸、0.3質量%のPalamid Red カラー顔料および残余量相当のカプロラクタムを重合させたもの。
【0071】
表1に記載のポリアミドを用い、コア(I)対シース(II)の質量割合が70:30の、2700デシテックス(dtex)の円形繊維を紡糸した。これを延伸−テクスチャー加工し、以下の表に記載のデータを得た。
【0072】
【表1】
【0073】
表によると本発明の繊維は、シース(II)材料のみから成る従来技術の繊維(比較例1)またはコア(I)材料のみから成る従来技術の繊維(比較例2)よりも良好に捲縮されていることがわかる。
本発明は、ポリマーから成り長さ方向に延在するコア(I)と、これを取り囲み化学的に異なる成分から成るシース(II)とを含む繊維であって、シース(II)が、化学結合により前記ポリマー鎖に連結した立体障害を有するピペリジン誘導体(III)を含むポリアミドを主成分とする繊維に関する。
【0002】
更に、本発明はこの様な繊維を、ヤーン、織物およびカーペットを製造するために用いる使用法に関する。
【0003】
繊維およびヤーンを製造するためのポリマー、特にポリアミドの使用は、例えばUllmann’s Encyclopaedia of Industrial Chemistry、第5版、第A10巻、VCH Verlagsgesellschaft mbH, Weinheim,ドイツ、1987,567−579ページにより公知である。
【0004】
ヤーンは、ポリアミドを溶融させ、このポリアミドを繊維状に紡糸し、延伸し、風合いを与え(テクスチャー加工)、必要に応じてこれを後処理するという慣用の方法により製造される。この後、一般にはヤーンのより合わせ及び熱硬化を行う。
【0005】
Dictionary of Fiber & Textile Technology, Hoechst Celanese Corporation, Charlotte, NC28232, USA, 1990, p. 159によると、テクスチャー加工(捲縮を含む)を行うとヤーンの見かけ量(yarn cover)が増大する。
【0006】
このヤーンからカーペットを製造する場合には、高捲縮とすると望ましい。これは、ヤーンの見かけ量が増大するとカーペットの製造に必要なヤーンの量が減少するからである。
【0007】
本発明は、捲縮が改善されたヤーンを製造可能な繊維を提供することをその目的とする。
【0008】
本発明者らは、本発明の上記目的が冒頭に記載した繊維およびこれをヤーン、繊維、およびカーペットを製造するために使用する方法により解決されることを見出した。
【0009】
本発明によると、重合体から成り繊維は長手方向に延在するコア(I)を含む。
【0010】
有用なポリマーの例は、溶融可能であり、溶融体から紡糸可能なポリマー、例えばポリアミド、ポリエステル、ポリオレフィン、好ましくはポリアミド、ポリオレフィン、特にポリアミドである。
【0011】
本発明においてポリアミドとは主構成要素としてポリマー主鎖中にアミド基を繰り返し有する単独重合体、共重合体、合成長鎖ポリアミドのブレンドおよびグラフトである。この様なポリアミドの例は、ナイロン−6(ポリカプロラクタム)、ナイロン−6,6(ポリヘキサメチレンアジパミド)、ナイロン−4,6(ポリテトラメチレンアジパミド)、ナイロン−6,10(ポリヘキサメチレンセバカミド)、ナイロン−7(ポリエナントラクタム)、ナイロン−11(ポリウンデカノールラクタム)、ナイロン−12(ポリドデカノラクタム)である。ポリアミドには、通常名称ナイロンとして公知のポリアミドの他に、アラミド(芳香族ポリアミド)、例えばポリ−m−フェニレンイソフタルアミド(NOMEX(登録商標)繊維、US−A−3287324号)またはポリ−p−フェニレンテトラフタルアミド(KEVLAR(登録商標)繊維、US−A−3,671,542)がある。
【0012】
原則的にポリアミドは2種類の方法により得られる。
【0013】
ジカルボン酸およびジアミンの重合、およびアミノ酸またはその重合体、例えばアミノカルボニトリル、アミノカルボキサミド、アミノカルボン酸エステルまたはアミノカルボン酸塩の重合では、出発モノマーまたは出発オリゴマーのアミノ末端基とカルボキシル末端基とが反応してアミド基と水が生成する。水は後にポリマーから除去される。カルボキサミドの重合では、出発モノマーまたは出発オリゴマーのアミノ末端とアミド末端基とが反応をはじめアミド基とアンモニアが生成する。アンモニアは後にポリマーから除去される。この重合反応は重縮合として一般に公知である。
【0014】
ラクタムを出発モノマーまたは出発オリゴマーとする重合は重付加として公知である。
【0015】
上述の各ポリアミドはラクタム、ω−アミノカルボン酸、ω−アミノカルボニトリル、ω−アミノカルボキサミド、ω−アミノカルボン酸塩、ω−アミノカルボン酸エステル、ジアミンとジカルボン酸の等モル混合物、ジカルボン酸/ジアミン塩、ジニトリルおよびジアミンまたはこれらの混合物から、DE−A−1495198号公報、DE−A2558480号公報、EP−A−129196号公報、Polymerizatio Process, Interscience、ニューヨーク、1977、424−467ページ、特に444−446ページ等に記載されている慣用の方法により製造可能である。
【0016】
有用なモノマーの例を以下に挙げる。
【0017】
C2−C20、好ましくはC2−C18アリール脂肪族、または好ましくは脂肪族ラクタム、例えばエナントラクタム、ウンデカノラクタム、ドデカノラクタム、カプロラクタムのモノマーまたはオリゴマー、
C2−C20、好ましくはC2−C18アミノカルボン酸のモノマーまたはオリゴマー、例えば6−アミノヘキサン酸または11−アミノウンデカン酸、これらの二量体、三量体、四量体、五量体、六量体、およびこれらの塩、例えばアルカリ金属塩、例えばリチウム塩、ナトリウム塩またはカリウム塩、
C2−C20、好ましくはC3−C18アミノカルボン酸ニトリル、例えば6−アミノカプロニトリルまたは11−アミノウンデカン酸ニトリル、
C2−C20アミノ酸アミドのモノマーまたはオリゴマー、例えば6−アミノヘキサンアミドまたは11−アミノウンデカンアミド、およびこれらの二量体、三量体、四量体、五量体、六量体、
C2−C20、好ましくはC3−C18アミノカルボン酸エステル、好ましくはC1−C4アルキルエステル、例えばメチル、エチル、n−プロピル、i−プロピル、n−ブチル、i−ブチルまたはs−ブチルエステル、例えば6−アミノへキサン酸メチル等の6−アミノヘキサン酸エステル、または11−アミノウンデカン酸メチル等の11−アミノウンデカン酸エステル、
【0018】
C2−C20、好ましくはC2−C12のアルキルジアミン、例えばテトラメチレンジアミンまたは、好ましくはヘキサメチレンジアミンのモノマーまたはオリゴマーと、C2−C20、好ましくはC2−C14脂肪族ジカルボン酸またはそのモノニトリルまたはジニトリル、例えばセバシン酸、ドデカンジオン酸、アジピン酸、セバシン酸ジニトリル、ドデカン酸ジニトリルまたはアジポジニトリル、またはその二量体、三量体、四量体、五量体、六量体、
C2−C20、好ましくはC2−C12のアルキルジアミン、例えばテトラメチレンジアミンまたは、好ましくはヘキサメチレンジアミンのモノマーまたはオリゴマーと、C8−C20、好ましくはC8−C12芳香族ジカルボン酸またはその塩化物等の誘導体、例えばナフタレン−2,6−ジカルボン酸、好ましくはイソフタル酸またはテレフタル酸、またはその二量体、三量体、四量体、五量体、六量体、
C2−C20、好ましくはC2−C12のアルキルジアミン、例えばテトラメチレンジアミン、例えばテトラメチレンジアミン、または、好ましくはヘキサメチレンジアミンのモノマーまたはオリゴマーと、C9−C20、好ましくはC9−C18アリール脂肪族ジカルボン酸またはその塩化物等の誘導体、例えばo−、m−、p−フェニレン二酢酸、またはその二量体、三量体、四量体、五量体、六量体、
C6−C20、好ましくはC6−C10芳香族ジアミン、例えばm−またはp−フェニレンジアミンと、C8−C20、好ましくはC8−C14脂肪族ジカルボン酸またはそのモノニトリルまたはジニトリル、例えばセバシン酸、ドデカンジオン酸、アジピン酸、セバシン酸ジニトリル、デカン酸ジニトリルまたはアジポニトリル、およびその二量体、三量体、四量体、五量体、六量体、
C6−C20、好ましくはC6−C10芳香族ジアミン、例えばm−またはp−フェニレンジアミンと、C8−C20、好ましくはC8−C12芳香族ジカルボン酸またはその塩化物等の誘導体、例えばナフタレン−2,6−ジカルボン酸、好ましくはイソフタル酸またはテレフタル酸、およびその二量体、三量体、四量体、五量体、六量体、
【0019】
C6−C20、好ましくはC6−C10芳香族ジアミン、例えばm−またはp−フェニレンジアミンと、C9−C20、好ましくはC9−C18アリール脂肪族ジカルボン酸またはその塩化物等の誘導体、例えばo−、m−またはp−フェニレン二酢酸、およびその二量体、三量体、四量体、五量体、六量体、
C7−C20、好ましくはC8−C18アリール脂肪族ジアミン、例えばm−またはp−キシレンジアミンと、C2−C20、好ましくはC2−C14脂肪族ジカルボン酸またはそのモノニトリルまたはジニトリル、例えばセバシン酸、ドデカンジオン酸、アジピン酸、セバシン酸ジニトリル、ドデカン酸ジニトリルまたはアジポジニトリル、およびその二量体、三量体、四量体、五量体、六量体、
C7−C20、好ましくはC8−C18アリール脂肪族ジアミン、例えばm−またはp−キシレンジアミンのモノマーまたはオリゴマーと、C6−C20、好ましくはC6−C10芳香族ジカルボン酸またはその塩化物等の誘導体、例えばナフタレン−2,6−ジカルボン酸、好ましくはイソフタル酸またはテレフタル酸、またはその二量体、三量体、四量体、五量体、六量体、
C7−C20、好ましくはC8−C18アリール脂肪族ジアミン、例えばm−またはp−キシレンジアミンと、C9−C20、好ましくはC9−C18アリール脂肪族ジカルボン酸、またはその塩化物等の誘導体、例えばo−、m−またはp−フェニレン二酢酸、およびその二量体、三量体、四量体、五量体、六量体、および
上記出発モノマーまたは出発オリゴマーの単独重合体、共重合体、混合物またはグラフト共重合体。
【0020】
好ましい実施の形態において、ラクタムとしてはカプロラクタムが、ジアミンとしてはテトラメチレンジアミン、ヘキサメチレンジアミンまたはこれらの混合物が、ジカルボン酸としてはアジピン酸、セバシン酸、ドデカンジオン酸、テレフタル酸、イソフタル酸またはこれらの混合物が用いられる。
【0021】
重合によりナイロン−6、ナイロン−6,6、ナイロン−4,6、ナイロン−6,10−、ナイロン−6,12、ナイロン−7、ナイロン−11またはナイロン−12のポリアミドとされる上述の出発モノマー又はオリゴマー、又は重合によりポリ−m−フェニレンイソフタルアミドまたはポリ−p−フェニレンテレフタルアミド、特にナイロン6またはナイロン66のアミドとされる上述の出発モノマーまたはオリゴマーが特に好ましく用いられる。
【0022】
好ましい実施の形態において、1種類以上の連鎖調整剤を用いてポリアミドを調製してもよい。有用な連鎖調整剤の好ましい例には、ポリアミド形成において反応性の1個以上、例えば2個のアミノ基、またはポリアミド形成において反応性の1個以上、例えば2個のカルボキシル基を有する化合物が挙げられる。
【0023】
第1の場合において、コア(I)のポリアミドを製造するために使用されるモノマーの、ポリマー鎖を形成するために使用されるアミン基またはその等価物は、ポリマー鎖を形成するために使用されるカルボン酸基またはその等価物よりも多く含まれる。
【0024】
第2の場合において、コア(I)のポリアミドを製造するために使用されるモノマーの、ポリマー鎖を形成するために使用されるカルボン酸基またはその等価物は、ポリマー鎖を形成するために使用されるアミン基またはその等価物よりも多く含まれる。
【0025】
有用な連鎖調整剤の好ましい例は、モノカルボン酸、例えばアルカンカルボン酸、例えば酢酸、プロピオン酸、例えばベンゼンモノカルボン酸またはナフタレンモノカルボン酸、例えば安息香酸、ジカルボン酸、例えばC4−C10アルカンジカルボン酸、例えばアジピン酸、アゼライン酸、セバシン酸、ドデカンジオン酸、C5−C8シクロアルカンジカルボン酸、例えばシクロヘキサン−1,4−ジカルボン酸、ベンゼンジカルボン酸またはナフタレンジカルボン酸、例えばテレフタル酸、イソフタル酸、ナフタレン−2,6−ジカルボン酸、C2−C20、好ましくはC2−C12アルキルアミン、例えばシクロヘキシルアミン、C6−C20、好ましくはC6−C10芳香族モノアミン、例えばアニリン、C7−C20、好ましくはC8−C18アリール脂肪族モノアミン、例えばベンジルアミン、ジアミン、例えばC4−C10アルカンジアミン、例えばヘキサメチレンジアミンである。
【0026】
連鎖調整剤は、ポリアミドの1モルの酸アミド基に対して0.01モル%以上、好ましくは0.05モル%以上、特に好ましくは0.2モル%以上の量で用いられる。
【0027】
連鎖調整剤は、ポリアミドの1モルの酸アミド基に対して1.0モル%以下、好ましくは0.6モル%以下、特に好ましくは0.5モル%以下の量で用いられる。
【0028】
他の好ましい実施の形態において、本発明の方法における重合または重縮合は少なくとも1種類の顔料の存在下に行われる。好ましい顔料は二酸化チタン、好ましくはアナタ−ゼ型の二酸化チタン、または無機または有機の着色化合物である。顔料は、ポリアミド100質量部に対して0〜5質量部、特に0.02〜2質量部の量で添加される。顔料は出発材料と共に反応器に添加しても、出発材料と別に添加してもよい。
【0029】
本発明に用いられるポリオレフィンは、オレフィン性不飽和化合物、例えばエチレン、プロピレン、スチレン、アクリル酸、及びこれらのエステル、メタクリル酸及びそのエステル、好ましくはプロピレンの重合により製造可能な合成長鎖ポリオレフィンの単独重合体、共重合体、ブレンド及びグラフト重合体である。
【0030】
これらのポリオレフィンは慣用の方法により製造される。
【0031】
本発明において、繊維のコア(I)はシース(II)に取り囲まれて構成され、シース(II)は重合体鎖に化学結合により連結した、立体障害を有するピペリジン誘導体(III)を含むポリアミドを主成分とするものである。
【0032】
本発明においてポリアミドとは主構成要素としてポリマー主鎖中にアミド基を繰り返し有する単独重合体、共重合体、合成長鎖ポリアミドのブレンドおよびグラフトである。この様なポリアミドの例は、ナイロン−6(ポリカプロラクタム)、ナイロン−6,6(ポリヘキサメチレンアジパミド)、ナイロン−4,6(ポリテトラメチレンアジパミド)、ナイロン−6,10(ポリヘキサメチレンセバカミド)、ナイロン−6,12(ポリヘキサメチレンドデカンジオン酸アミド)、ナイロン−7(ポリエナントラクタム)、ナイロン−11(ポリウンデカノールラクタム)、ナイロン−12(ポリドデカノラクタム)である。ポリアミドには、通常名称ナイロンとして公知のポリアミドの他に、いわゆるアラミド(芳香族ポリアミド)、例えばポリ−m−フェニレンイソフタルアミド(NOMEX(登録商標)繊維、US−A−3287324号)またはポリ−p−フェニレンテトラフタルアミド(KEVLAR(登録商標)繊維、US−A−3671542)がある。
【0033】
原則的にポリアミドは2種類の方法により得られる。
【0034】
ジカルボン酸およびジアミンの重合、およびアミノ酸またはその重合体、例えばアミノカルボニトリル、アミノカルボキサミド、アミノカルボン酸エステルまたはアミノカルボン酸塩の重合では、出発モノマーまたは出発オリゴマーのアミノ末端基とカルボキシル末端基とが反応してアミド基と水が生成する。水は後にポリマーから除去される。カルボキサミドの重合では、出発モノマーまたは出発オリゴマーのアミノ末端とアミド末端基とが反応をはじめアミド基とアンモニアが生成する。アンモニアは後にポリマーから除去される。この重合反応は重縮合として一般に公知である。
【0035】
ラクタムを出発モノマーまたは出発オリゴマーとする重合は重付加として公知である。
【0036】
上述の各ポリアミドはラクタム、ω−アミノカルボン酸、ω−アミノカルボニトリル、ω−アミノカルボキサミド、ω−アミノカルボン酸塩、ω−アミノカルボン酸エステル、ジアミンとジカルボン酸の等モル混合物、ジカルボン酸/ジアミン塩、ジニトリルおよびジアミンまたはこれらの混合物から、DE−A−1495198号公報、DE−A2558480号公報、EP−A−129196号公報、Polymerizatio Process, Interscience、ニューヨーク、1977、424−467ページ、特に444−446ページ等に記載されている慣用の方法により製造可能である。
【0037】
有用なモノマーの例を以下に挙げる。
【0038】
C2−C20、好ましくはC2−C18アリール脂肪族、または好ましくは脂肪族ラクタム、例えばエナントラクタム、ウンデカノラクタム、ドデカノラクタム、カプロラクタムのモノマーまたはオリゴマー、
C2−C20、好ましくはC2−C18アミノカルボン酸のモノマーまたはオリゴマー、例えば6−アミノヘキサン酸または11−アミノウンデカン酸、これらの二量体、三量体、四量体、五量体、六量体、およびこれらの塩、例えばアルカリ金属塩、例えばリチウム塩、ナトリウム塩またはカリウム塩、
C2−C20、好ましくはC3−C18アミノカルボン酸ニトリル、例えば6−アミノカプロニトリルまたは11−アミノウンデカン酸ニトリル、
C2−C20アミノ酸アミドのモノマーまたはオリゴマー、例えば6−アミノヘキサンアミドまたは11−アミノウンデカンアミド、およびこれらの二量体、三量体、四量体、五量体、六量体、
C2−C20、好ましくはC3−C18アミノカルボン酸エステル、好ましくはC1−C4アルキルエステル、例えばメチル、エチル、n−プロピル、i−プロピル、n−ブチル、i−ブチルまたはs−ブチルエステル、例えば6−アミノへキサン酸メチル等の6−アミノヘキサン酸エステル、または11−アミノウンデカン酸メチル等の11−アミノウンデカン酸エステル、
【0039】
C2−C20、好ましくはC2−C12のアルキルジアミン、例えばテトラメチレンジアミンまたは、好ましくはヘキサメチレンジアミンのモノマーまたはオリゴマーと、C2−C20、好ましくはC2−C14脂肪族ジカルボン酸またはそのモノニトリルまたはジニトリル、例えばセバシン酸、ドデカンジオン酸、アジピン酸、セバシン酸ジニトリル、ドデカン酸ジニトリルまたはアジポジニトリル、またはその二量体、三量体、四量体、五量体、六量体、
C2−C20、好ましくはC2−C12のアルキルジアミン、例えばテトラメチレンジアミンまたは、好ましくはヘキサメチレンジアミンのモノマーまたはオリゴマーと、C8−C20、好ましくはC8−C12芳香族ジカルボン酸またはその塩化物等の誘導体、例えばナフタレン−2,6−ジカルボン酸、好ましくはイソフタル酸またはテレフタル酸、またはその二量体、三量体、四量体、五量体、六量体、
C2−C20、好ましくはC2−C12のアルキルジアミン、例えばテトラメチレンジアミン、例えばテトラメチレンジアミン、または、好ましくはヘキサメチレンジアミンのモノマーまたはオリゴマーと、C9−C20、好ましくはC9−C18アリール脂肪族ジカルボン酸またはその塩化物等の誘導体、例えばo−、m−、p−フェニレン二酢酸、またはその二量体、三量体、四量体、五量体、六量体、
C6−C20、好ましくはC6−C10芳香族ジアミン、例えばm−またはp−フェニレンジアミンと、C8−C20、好ましくはC8−C14脂肪族ジカルボン酸またはそのモノニトリルまたはジニトリル、例えばセバシン酸、ドデカンジオン酸、アジピン酸、セバシン酸ジニトリル、デカン酸ジニトリルまたはアジポニトリル、およびその二量体、三量体、四量体、五量体、六量体、
C6−C20、好ましくはC6−C10芳香族ジアミン、例えばm−またはp−フェニレンジアミンと、C8−C20、好ましくはC8−C12芳香族ジカルボン酸またはその塩化物等の誘導体、例えばナフタレン−2,6−ジカルボン酸、好ましくはイソフタル酸またはテレフタル酸、およびその二量体、三量体、四量体、五量体、六量体、
【0040】
C6−C20、好ましくはC6−C10芳香族ジアミン、例えばm−またはp−フェニレンジアミンと、C9−C20、好ましくはC9−C18アリール脂肪族ジカルボン酸またはその塩化物等の誘導体、例えばo−、m−またはp−フェニレン二酢酸、およびその二量体、三量体、四量体、五量体、六量体、
C7−C20、好ましくはC8−C18アリール脂肪族ジアミン、例えばm−またはp−キシレンジアミンと、C2−C20、好ましくはC2−C14脂肪族ジカルボン酸またはそのモノニトリルまたはジニトリル、例えばセバシン酸、ドデカンジオン酸、アジピン酸、セバシン酸ジニトリル、ドデカン酸ジニトリルまたはアジポジニトリル、およびその二量体、三量体、四量体、五量体、六量体、
C7−C20、好ましくはC8−C18アリール脂肪族ジアミン、例えばm−またはp−キシレンジアミンのモノマーまたはオリゴマーと、C6−C20、好ましくはC6−C10芳香族ジカルボン酸またはその塩化物等の誘導体、例えばナフタレン−2,6−ジカルボン酸、好ましくはイソフタル酸またはテレフタル酸、またはその二量体、三量体、四量体、五量体、六量体、
C7−C20、好ましくはC8−C18アリール脂肪族ジアミン、例えばm−またはp−キシレンジアミンと、C9−C20、好ましくはC9−C18アリール脂肪族ジカルボン酸、またはその塩化物等の誘導体、例えばo−、m−またはp−フェニレン二酢酸、およびその二量体、三量体、四量体、五量体、六量体、および
上記出発モノマーまたは出発オリゴマーの単独重合体、共重合体、混合物またはグラフト共重合体。
【0041】
好ましい実施の形態において、ラクタムとしてはカプロラクタムが、ジアミンとしてはテトラメチレンジアミン、ヘキサメチレンジアミンまたはこれらの混合物が、ジカルボン酸としてはアジピン酸、セバシン酸、ドデカンジオン酸、テレフタル酸、イソフタル酸またはこれらの混合物が用いられる。
【0042】
重合によりナイロン−6、ナイロン−6,6、ナイロン−4,6、ナイロン−6,10−、ナイロン−6,12、ナイロン−7、ナイロン−11またはナイロン−12のポリアミドとされる上述の出発モノマー又はオリゴマー、又は重合によりポリ−m−フェニレンイソフタルアミドまたはポリ−p−フェニレンテレフタルアミド、特にナイロン6またはナイロン66のアミドとされる上述の出発モノマーまたはオリゴマーが特に好ましく用いられる。
【0043】
好ましい実施の形態において、1種類以上の連鎖調整剤を用いてポリアミドを調製してもよい。有用な連鎖調整剤の好ましい例には、ポリアミド形成において反応性の1個以上、例えば2個のアミノ基、またはポリアミド形成において反応性の1個以上、例えば2個のカルボキシル基を有する化合物が挙げられる。
【0044】
第1の場合において、コア(I)のポリアミドを製造するために使用されるモノマーの、ポリマー鎖を形成するために使用されるアミン基またはその等価物は、ポリマー鎖を形成するために使用されるカルボン酸基またはその等価物よりも多く含まれる。
【0045】
第2の場合において、コア(I)のポリアミドを製造するために使用されるモノマーの、ポリマー鎖を形成するために使用されるカルボン酸基またはその等価物は、ポリマー鎖を形成するために使用されるアミン基またはその等価物よりも多く含まれる。
【0046】
有用な連鎖調整剤の好ましい例は、モノカルボン酸、例えばアルカンカルボン酸、例えば酢酸、プロピオン酸、例えばベンゼンモノカルボン酸またはナフタレンモノカルボン酸、例えば安息香酸、ジカルボン酸、例えばC4−C10アルカンジカルボン酸、例えばアジピン酸、アゼライン酸、セバシン酸、ドデカンジオン酸、C5−C8シクロアルカンジカルボン酸、例えばシクロヘキサン−1,4−ジカルボン酸、ベンゼンジカルボン酸またはナフタレンジカルボン酸、例えばテレフタル酸、イソフタル酸、ナフタレン−2,6−ジカルボン酸、C2−C20、好ましくはC2−C12アルキルアミン、例えばシクロヘキシルアミン、C6−C20、好ましくはC6−C10芳香族モノアミン、例えばアニリン、C7−C20、好ましくはC8−C18アリール脂肪族モノアミン、例えばベンジルアミン、ジアミン、例えばC4−C10アルカンジアミン、例えばヘキサメチレンジアミンである。
【0047】
この様な連鎖調整剤は置換基、例えばフッ素、塩素もしくは臭素等のハロゲン、スルホン酸基またはその塩、例えばリチウム、ナトリウムまたはカリウム塩を有してもよく、これらは非置換であってもよい。
【0048】
スルホン化ジカルボン酸、特にスルホイソフタル酸、及びその塩のいずれか、例えばアルカリ金属塩、例えばリチウム、ナトリウムまたはカリウム塩、好ましくはリチウム又はナトリウム塩、特にリチウム塩が好適に用いられる。
連鎖調整剤は、ポリアミドの酸アミド基1モルに対して0.01モル%以上、好ましくは0.05モル%以上、特に好ましくは0.2モル%以上の量で用いられる。
【0049】
連鎖調整剤は、ポリアミドの酸アミド基1モルに対して1.0モル%以下、好ましくは0.6モル%以下、特に好ましくは0.5モル%以下の量で用いられる。
【0050】
本発明において、シース(II)は重合体鎖に化学結合により連結した、立体障害を有するピペリジン誘導体(III)を含むポリアミドを主成分として含む。
【0051】
化合物(III)は下式で示され、
【0052】
【化1】
【0053】
式中、R1がシース(II)のポリアミドのポリマー鎖に対してアミド形成可能な官能基、好ましくは−(NH)R5で示される基(R5は水素またはC1−C8アルキル)、カルボキシル基、またはカルボキシル誘導体、または−(CH2)x(NH)R5で示される基(Xは1〜6、R5は水素またはC1−C8アルキル)、または−(CH2)yCOOHで示される基(Yは1〜6)、または−(CH2)yCOOH酸誘導体(Yは1〜6)、特に−NH2、
R2がアルキル基、好ましくはC1−C4アルキル基、例えばメチル、エチル、n−プロピル、i−プロピル、n−ブチル,i−ブチルまたはs−ブチル、特にメチル基、
R3が水素、C1−C4アルキルまたはO−R4(R4は水素またはC1−C7アルキル)、特に水素を意味すると好ましい。
【0054】
このような化合物において、立体障害により、通常はピペリジン環の第三級アミノ基および特に第二級アミノ基の反応が妨害される。
【0055】
特に好ましい化合物(III)は、4−アミノ−2,2,6,6−テトラメチルピペリジンである。
【0056】
化合物(III)は、ポリアミドの酸アミド基1モルに対して0.01モル%以上、好ましくは0.05モル%以上、特に好ましくは0.1モル%以上の量で用いられると有利である。
【0057】
化合物(II)は、ポリアミドの1モルの酸アミド基に対して0.8モル%以下、好ましくは0.6モル%以下、特に好ましくは0.4モル%以下の量で用いられる。
【0058】
他の好ましい実施の形態において、本発明の方法における重合または重縮合は少なくとも1種類の顔料の存在下に行われる。好ましい顔料は二酸化チタン、好ましくはアナタ−ゼ型の二酸化チタン、または無機または有機の着色化合物である。顔料は、ポリアミド100質量部に対して0〜5質量部、特に0.02〜2質量部の量で添加される。顔料は出発材料と共に反応器に添加しても、出発材料と別に添加してもよい。
【0059】
立体障害を有するピペリジン誘導体(III)をポリマー鎖に化学結合により連結した形態で含むシース(II)として有効に用いられるポリアミドは、例えばWO95/28443号公報、WO97/05189号公報、WO98/50610号公報、WO99/46323号公報、WO99/48949号公報、EP−A−822275号公報、EP−A−843696号および以下の2つのドイツ出願第10030515.6号および第10030512.1号に記載されている。
【0060】
本発明において、コア(I)とシース(II)とは化学的に相違する。
【0061】
コア(I)とシース(II)は異なる量の立体障害を有するピペリジン誘導体(III)を化学結合によりポリマー鎖により連結する形態で含むと有効であり、ピペリジン誘導体の各量はコア(I)においてシース(II)よりも少ないと好ましく、更にコア(I)における量が、モル基準で、シース(II)の50%よりも少ないと好ましい。特に好ましい実施の形態において、コア(I)は、化学結合によりポリマー鎖に結合した立体障害を有するピペリジン誘導体(III)を含まない。
【0062】
繊維は、例えばUS−A−3,803,453、US−A−5,445,884、US−A−5,447,794、US−A−5,888,651、EP−A−410415、EP−A−056667に記載された公知方法等により製造可能である。
【0063】
例えば、コア(I)用ポリマーと、シース(II)用ポリアミドは別々に製造可能であり、それぞれの溶融体を運搬装置、例えば押出機により紡糸口金まで運搬し、ここで好ましくは4000m/分以上の伝導速度(takeoff speed)による高速紡糸により繊維状に紡糸する。
【0064】
好ましく構成された繊維において、シース(II)とコア(I)との質量割合が5:95〜80:20、好ましくは5:95〜50:50の範囲とされる。
【0065】
既に冒頭に記載したように、本発明の繊維を使用し公知方法によりヤーン、織物およびカーペットを製造することも可能である。
【0066】
[実施例]
以下のポリアミドを使用した。
【0067】
ポリアミド1:Ultramid(登録商標)UV 2603 C (BASF社製)、未染色、1質量%のリチウムスルホイソフタラート、0.07質量%のヘキサメチレンジアミン、0.15質量%の4−アミノ−2,2,6,6−テトラメチルピペリジン、および残余量相当のカプロラクタムを重合させたもの。
【0068】
ポリアミド2:Ultramid(登録商標)UV 2603 C (BASF社製)、染色、1質量%のリチウムスルホイソフタラート、0.07質量%のヘキサメチレンジアミン、0.15質量%の4−アミノ−2,2,6,6−テトラメチルピペリジン、0.3質量%の二酸化チタン、および残余量相当のカプロラクタムを重合させたもの。
【0069】
ポリアミド3:Ultramid(登録商標)BS 700 (BASF社製)、未染色、0.15質量%のプロピオン酸および残余量相当のカプロラクタムを重合させたもの。
【0070】
ポリアミド4:Ultramid(登録商標)BS 700 (BASF社製)、染色、0.15質量%のプロピオン酸、0.3質量%のPalamid Red カラー顔料および残余量相当のカプロラクタムを重合させたもの。
【0071】
表1に記載のポリアミドを用い、コア(I)対シース(II)の質量割合が70:30の、2700デシテックス(dtex)の円形繊維を紡糸した。これを延伸−テクスチャー加工し、以下の表に記載のデータを得た。
【0072】
【表1】
【0073】
表によると本発明の繊維は、シース(II)材料のみから成る従来技術の繊維(比較例1)またはコア(I)材料のみから成る従来技術の繊維(比較例2)よりも良好に捲縮されていることがわかる。
Claims (16)
- ポリマーから成り長さ方向に延在するコア(I)と、これを取り囲み化学的に異なる成分から成るシース(II)とを含む繊維であって、シース(II)が、化学結合により前記ポリマー鎖に連結した立体障害を有するピペリジン誘導体(III)を含むポリアミドを主成分とする繊維。
- シース(II)のコア(I)に対するの質量割合が5:95〜80:20である請求項1に記載の繊維。
- シース(II)のコア(I)に対するの質量割合が5:95〜50:50である請求項1に記載の繊維。
- シース(II)が、シース(II)に含まれるポリアミドの酸アミド基1モルに対して0.03〜0.8モル%の式(III)のアミン基を含む請求項1〜3のいずれか1項に記載の繊維。
- 化合物(III)が4−アミノ−2,2,6,6−テトラメチルピペリジンであり、アミド結合によりポリマー鎖に連結している請求項1〜4のいずれか1項に記載の繊維。
- シース(II)がラクタム、ω―アミノカルボン酸、ω−アミノカルボニトリル、ω−アミノカルボキサミド、ω−アミノカルボン酸塩、ω−アミノカルボン酸エステル、ジアミンとジカルボン酸の等モル混合物、ジカルボン酸/ジアミン塩、ジニトリルおよびジアミン、およびこれらの混合物から選択されたモノマーから得られるポリアミドを主成分とする請求項1〜5のいずれか1項に記載の繊維。
- コア(I)がポリアミドを主成分とする請求項1〜6のいずれか1項に記載の繊維。
- コア(I)が、ラクタム、ω―アミノカルボン酸、ω−アミノカルボニトリル、ω−アミノカルボキサミド、ω−アミノカルボン酸塩、ω−アミノカルボン酸エステル、ジアミンとジカルボン酸の等モル混合物、ジカルボン酸/ジアミン塩、ジニトリルおよびジアミン、およびこれらの混合物から選択されたモノマーから得られるポリアミドを主成分とする請求項1〜7のいずれか1項に記載の繊維。
- 使用するラクタムがカプロラクタムである請求項1〜8のいずれか1項に記載の繊維。
- 使用するジアミンがテトラメチレンジアミン、ヘキサメチレンジアミンまたはこれらの混合物である請求項1〜9のいずれか1項に記載の繊維。
- 使用するジカルボン酸がアジピン酸、セバシン酸、ドデカンジオン酸、テレフタル酸、イソフタル酸またはこれらの混合物である請求項1〜10のいずれか1項に記載の繊維。
- シース(II)が、ポリマー鎖に結合したスルホン化ジカルボン酸またはその塩を含む請求項1〜11のいずれか1項に記載の繊維。
- スルホン化ジカルボン酸がスルホイソフタル酸である請求項12の繊維。
- シース(II)に含まれるポリアミドの製造に使用されるモノマーの、ポリマー鎖の形成に用いられるアミン基またはその等価物が、ポリマー鎖の形成に用いられるカルボン酸基またはその等価物よりも多く含まれている請求項1〜13のいずれか1項に記載の繊維。
- シース(II)に含まれるポリアミドの製造に使用されるモノマーの、ポリマー鎖の形成に用いられるカルボン酸基またはその等価物が、ポリマー鎖の形成に用いられるアミン基またはその等価物よりも多く含まれている請求項1〜13のいずれか1項に記載の繊維。
- 請求項1〜15のいずれか1項に記載の繊維をヤーン、織物およびカーペットの製造に用いる方法。
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