JP2010248684A - ポリカーボネート繊維 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】数平均分子量が19000以下であり、分岐化度が0.1モル%〜0.8モル%の範囲内であるポリカーボネート樹脂を含む、溶融紡糸法により製造された単一繊維、および当該ポリカーボネート樹脂を含む樹脂を一成分とする、溶融紡糸法により製造された複合繊維は、紡直繊度が比較的小さい繊維として提供することができ、そのまま補強用繊維として、または各種繊維製品の原料として、好都合に使用できる。
【選択図】なし
Description
紡糸ノズルから吐出したフィラメント状の樹脂を、風圧50mmAqu以上の冷却風で冷却すること
を含む、ポリカーボネート繊維の製造方法を提供する。この製造方法によれば、ポリカーボネート樹脂を含む繊維を、比較的小さい繊度を有するものとして得ることができる。
本発明の繊維において特定される、ポリカーボネート樹脂の数平均分子量、分岐化度および後述の末端OH基の割合等は、特に断りのない限り、いずれも繊維化後のものである、即ち、いずれも溶融紡糸した後に測定される。
試料10mgをテトラヒドロフラン5mLに加え、室温(25℃)で、緩やかに攪拌し、溶解させた。次に、試料を溶解させた溶液を、孔径が0.45μmのフィルターで濾過し、測定用試料溶液を得た。ゲル浸透クロマトグラフ装置 GPC(gel permeation chromatography)に測定用試料溶液を0.2mL注入して、数平均分子量(Mn)および重量平均分子量(Mw)を測定する。また、得られた数平均分子量及び重量平均分子量からQ値(重量平均分子量Mw/数平均分子量Mn)を算出した。
上記の測定は、検出器として、示唆屈折率検出器 RI (東ソー製8020型、感度32)を、カラムとして、TSKgelGMHXL(2本)、G2500HXL(1本)を、標準試料として、単分散ポリスチレンを用い、カラム温度を23℃として測定される。
(式(a)、(b)〜(e)中、Xは、単結合、炭素数1〜8のアルキレン基、炭素数2〜炭素数8のアルキリデン基、炭素数5〜炭素数15のシクロアルキレン基、炭素数5〜炭素数15のシクロアルキリデン基又は、-O-,-S-,-CO-,-SO-,-SO2-で示される2価の基からなる群から選ばれるものである。)
試料(繊維1g)を、塩化メチレン100mlに溶解した後、28%ナトリウムメトキシドメタノール溶液18ml及びメタノール80mlを加え、さらに純水25mlを添加した後、室温で2時間撹拌して完全に加水分解する。その後、ここに1規定塩酸を加えて中和し、塩化メチレン層を分離して加水分解物を得る。
ηsp/C=[η]×(1+0.28ηsp)
[η]=1.23×10−4×(Mv)0.83
(式中、ηspは芳香族ポリカーボネートの塩化メチレン溶液について20℃で測定した比粘度であり、Cはこの塩化メチレン溶液の濃度である。塩化メチレン溶液としては、芳香族ポリカーボネートの濃度0.6g/dlのものを用いる)。
次に、本発明の繊維を、溶融紡糸法により製造する方法およびその繊維形態を合わせて説明する。
本発明の繊維を、ポリカーボネート樹脂と他の樹脂とを混合した樹脂を溶融紡糸して単一繊維として製造する場合、ポリカーボネート樹脂の割合は、好ましくは50質量%以上であり、より好ましくは60質量%以上であり、さらにより好ましくは70質量%以上である。本発明の繊維は、単一繊維である場合、最も好ましくは、ポリカーボネート樹脂から実質的に成る。ここで、「実質的に」という用語は、通常、製品として提供される樹脂は安定剤等の添加剤を含むため、及び/又は繊維の製造に際して各種添加剤が添加されるため、ポリカーボネート樹脂のみから成り、他の成分を全く含まない形態の繊維が得られないことを考慮して使用している。通常、添加剤の含有量は、最大で15質量%である。
溶融法で製造したポリカーボネート樹脂(商品名ノバレックスM7020A、三菱エンジニアリングプラスチックス(株)製)を用意した。この樹脂の繊維化前の粘度平均分子量は15000であり、数平均分子量は13000であり、分岐化度は0.2モル%であり、重量平均分子量は28500であり、Q値は2.18であり、末端OH基の割合は450ppmであった。
溶融法で製造したポリカーボネート樹脂(商品名ノバレックスM7022J、三菱エンジニアリングプラスチックス(株)製)を用意した。この樹脂の繊維化前の粘度平均分子量は19500であり、分岐化度は0.2モル%であった。
溶融法で製造したポリカーボネート樹脂(商品名ノバレックスM7025J、三菱エンジニアリングプラスチックス(株)製)を用意した。この樹脂の繊維化前の粘度平均分子量は21000であり、分岐化度は0.2モル%であった。
界面法で製造したポリカーボネート樹脂(商品名ユーピロンH4000、三菱ガス化学(株)製)を用意した。この樹脂の繊維化前の粘度平均分子量は15000であり、数平均分子量は13100であり、分岐化度は0モル%であり、重量平均分子量は28400であり、Q値は2.17であった。
溶融法で製造したポリカーボネート樹脂(商品名ノバレックスM7020J、三菱エンジニアリングプラスチックス(株)製)を用意した。この樹脂の繊維化前の粘度平均分子量は15000であり、数平均分子量は13000であり、分岐化度は0.2モル%であり、重量平均分子量は28500であり、Q値は2.18であり、末端OH基の割合は450ppmであった。この樹脂は、安定剤を含まないという点でのみ、試験1で使用したポリカーボネート樹脂と異なる。また、このポリカーボネート樹脂と複合紡糸させるための樹脂として、ポリプロピレン樹脂(商品名SA03、日本ポリプロ(株)製)を用意した。
冷却を、風圧60mmAqu、風速60m/分、温度25℃の冷却風を、紡糸ノズルから吐出されたフィラメント状の樹脂にあてて実施したこと、溶融紡糸時の延伸倍率を606倍としたこと、紡糸フィラメントの延伸倍率を1.50倍としたことを除いては、試験5−2で採用した手順と同じ手順に従って芯鞘型複合繊維を得た。
冷却を、風圧70mmAqu、風速72m/分、温度25℃の冷却風を、紡糸ノズルから吐出されたフィラメント状の樹脂にあてて実施したこと、溶融紡糸時の延伸倍率を645倍としたこと、紡糸フィラメントの延伸倍率を1.46倍としたことを除いては、試験5−1で採用した手順と同じ手順に従って芯鞘型複合繊維を得た。
試験5−1で用いたものと同じポリカーボネート樹脂およびポリプロピレン樹脂を用意した。ポリカーボネート樹脂が芯成分、ポリプロピレン樹脂が鞘成分となるように、芯鞘型複合紡糸ノズルを用い、芯成分の吐出量を75g/分、鞘成分の吐出量を80g/m、芯成分の紡糸温度を300℃、鞘成分の紡糸温度を280℃として溶融押出した。紡糸ノズル付近で冷却しながら、延伸倍率(紡糸ドラフト)を479倍として、繊度5.3dtexの紡糸フィラメントを得た。冷却は、風圧50mmAqu、風速48m/分、温度25℃の冷却風を、紡糸ノズルから吐出されるフィラメント状の樹脂にあてて実施した。
冷却を、風圧60mmAqu、風速60m/分、温度25℃の冷却風を、紡糸ノズルから吐出されるフィラメント状の樹脂にあてて実施したこと、溶融紡糸時の延伸倍率を550倍としたこと、紡糸フィラメントの延伸倍率を1.50倍としたことを除いては、試験6−1で採用した手順と同じ手順に従って芯鞘型複合繊維を得た。
冷却を、風圧70mmAqu、風速72m/分、温度25℃の冷却風を、紡糸ノズルから吐出されるフィラメント状の樹脂にあてて実施したこと、溶融紡糸時の延伸倍率を594倍としたこと、紡糸フィラメントの延伸倍率を1.46倍としたことを除いては、試験6−1で採用した手順と同じ手順に従って芯鞘型複合繊維を得た。
試験5−1で用いたものと同じポリカーボネート樹脂およびポリプロピレン樹脂を用意した。ポリカーボネート樹脂が芯成分、ポリプロピレン樹脂が鞘成分となるように、芯鞘型複合紡糸ノズルを用い、芯成分の吐出量を75g/分、鞘成分の吐出量を125g/m、芯成分の紡糸温度を300℃、鞘成分の紡糸温度を280℃として溶融押出した。紡糸ノズル付近で冷却しながら、延伸倍率(紡糸ドラフト)を423倍として、繊度5.3dtexの紡糸フィラメントを得た。冷却は、風圧50mmAqu、風速48m/分、温度25℃の冷却風を、紡糸ノズルから吐出されるフィラメント状の樹脂にあてて実施した。
冷却を、風圧60mmAqu、風速60m/分、温度25℃の冷却風を、紡糸ノズルから吐出されるフィラメント状の樹脂にあてて実施したこと、溶融紡糸時の延伸倍率を494倍としたこと、紡糸フィラメントの延伸倍率を1.54倍としたことを除いては、試験7−1で採用した手順と同じ手順に従って芯鞘型複合繊維を得た。
冷却を、風圧70mmAqu、風速72m/分、温度25℃の冷却風を、紡糸ノズルから吐出されるフィラメント状の樹脂にあてて実施したこと、溶融紡糸時の延伸倍率を570倍としたこと、紡糸フィラメントの延伸倍率を1.46倍としたことを除いては、試験7−1で採用した手順と同じ手順に従って芯鞘型複合繊維を得た。
冷却を、風圧120mmAqu、風速96m/分、温度25℃の冷却風を、紡糸ノズルから吐出されるフィラメント状の樹脂にあてて実施したこと、溶融紡糸時の延伸倍率を705倍としたこと、紡糸フィラメントの延伸倍率を1.34倍としたことを除いては、試験7−1で採用した手順と同じ手順に従って芯鞘型複合繊維を得た。
試験5−1で用いたものと同じポリカーボネート樹脂に、分子式が[OC6H5(CH3)2]2P(O)OC6H4OP(O)[OC6H5(CH3)2]2で表される芳香族縮合リン酸エステル(商品名PX−200、大八化学工業(株)製)を、難燃剤として混合した。このリン酸エステルは、混合物中に占める割合が10質量%となるように混合した。このリン酸エステル含有ポリカーボネート樹脂を芯成分として使用したこと以外は、試験7−4で採用した手順と同じ手順に従って芯鞘型複合繊維を得た。
Claims (9)
- 数平均分子量が19000以下であり、分岐化度が0.1モル%〜0.8モル%の範囲内であるポリカーボネート樹脂を含む、溶融紡糸法により製造されたポリカーボネート繊維。
- 5.0dtex以下の繊度を有する、請求項1に記載のポリカーボネート繊維。
- 数平均分子量が12000〜16000の範囲内にある、請求項1または2に記載のポリカーボネート繊維。
- ポリカーボネート樹脂から実質的に成る、請求項1〜3のいずれか1項に記載のポリカーボネート繊維。
- 数平均分子量が19000以下であり、分岐化度が0.1モル%〜0.8モル%の範囲内であるポリカーボネート樹脂を含む樹脂成分と、他の樹脂から成る一又は複数の樹脂成分とから成る、複合繊維。
- 繊維化前の粘度平均分子量が19000以下であり又は繊維化前の数平均分子量が19000以下であり、繊維化前の分岐化度が0.1モル%〜0.8モル%の範囲内であるポリカーボネート樹脂を含む樹脂を溶融紡糸することによって得られる、ポリカーボネート繊維。
- 繊維化前の粘度平均分子量が19000以下であり又は繊維化前の数平均分子量が19000以下であり、繊維化前の分岐化度が0.1モル%〜0.8モル%の範囲内であるポリカーボネート樹脂を含む樹脂を溶融させて紡糸ノズルから吐出させること、および
紡糸ノズルから吐出したフィラメント状の樹脂を、風圧50mmAqu以上の冷却風で冷却すること
を含む、ポリカーボネート繊維の製造方法。 - 前記繊維化前の粘度平均分子量が19000以下であり又は繊維化前の数平均分子量が19000以下であり、繊維化前の分岐化度が0.1モル%〜0.8モル%の範囲内であるポリカーボネート樹脂を含む樹脂を一成分とし、当該成分を、他の樹脂から成る一または複数の成分とともに、溶融させて複合ノズルから吐出させること、および
複合紡糸ノズルから吐出したフィラメント状の樹脂を、風圧50mmAqu以上の冷却風で冷却すること
を含む、複合繊維の製造方法。 - 前記冷却風が、40m/分以上の風速を有する、請求項7または8に記載のポリカーボネート繊維の製造方法。
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