JP2014037470A - ポリエーテルポリアミド繊維 - Google Patents
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Abstract
Description
また、特許文献3には、所定の重量比率のナイロンMXD6ポリマー(メタキシレンジアミンとアジピン酸との重合反応から得られる結晶性のポリアミド)とナイロン6ポリマーからなり、破断強度が一定値以上である高収縮性繊維が開示されている。
<1>ジアミン構成単位が下記一般式(1)で表されるポリエーテルジアミン化合物(a−1)及びキシリレンジアミン(a−2)に由来し、ジカルボン酸構成単位が炭素数4〜20のα,ω−直鎖脂肪族ジカルボン酸に由来するポリエーテルポリアミド(A)を含有する、ポリエーテルポリアミド繊維。
<2>上記<1>に記載のポリエーテルポリアミド繊維からなる編物、織物、不織布及びステープル。
本発明のポリエーテルポリアミド繊維は、ジアミン構成単位が下記一般式(1)で表されるポリエーテルジアミン化合物(a−1)及びキシリレンジアミン(a−2)に由来し、ジカルボン酸構成単位が炭素数4〜20のα,ω−直鎖脂肪族ジカルボン酸に由来するポリエーテルポリアミド(A)を含有するものである。
ポリエーテルポリアミド(A)は、ジアミン構成単位が上記一般式(1)で表されるポリエーテルジアミン化合物(a−1)及びキシリレンジアミン(a−2)に由来し、ジカルボン酸構成単位が炭素数4〜20のα,ω−直鎖脂肪族ジカルボン酸に由来する。該ポリエーテルポリアミド(A)を用いることで、柔軟性、引張破断伸び等の機械的特性に優れるポリエーテルポリアミド繊維とすることができる。
ポリエーテルポリアミド(A)を構成するジアミン構成単位は、上記一般式(1)で表されるポリエーテルジアミン化合物(a−1)及びキシリレンジアミン(a−2)に由来する。
ポリエーテルポリアミド(A)を構成するジアミン構成単位は、上記一般式(1)で表されるポリエーテルジアミン化合物(a−1)に由来する構成単位を含む。上記一般式(1)における(x+z)は1〜30であり、好ましくは2〜25、より好ましくは2〜20、更に好ましくは2〜15である。また、yは1〜50であり、好ましくは1〜40、より好ましくは1〜30、更に好ましくは1〜20である。x、y、zの値が上記範囲より大きい場合、溶融重合の反応途中に生成するキシリレンジアミンとジカルボン酸とからなるオリゴマーやポリマーとの相溶性が低くなり、重合反応が進行しづらくなる。
また、上記一般式(1)におけるR1はいずれもプロピレン基を表す。−OR1−で表されるオキシプロピレン基の構造は、−OCH2CH2CH2−、−OCH(CH3)CH2−、−OCH2CH(CH3)−のいずれであってもよい。
ポリエーテルポリアミド(A)を構成するジアミン構成単位は、キシリレンジアミン(a−2)に由来する構成単位を含む。キシリレンジアミン(a−2)としては、メタキシリレンジアミン、パラキシリレンジアミン又はこれらの混合物であることが好ましく、メタキシリレンジアミン、又はメタキシリレンジアミンとパラキシリレンジアミンとの混合物であることがより好ましい。
キシリレンジアミン(a−2)がメタキシリレンジアミンに由来する場合、得られるポリエーテルポリアミドは、柔軟性、結晶性、溶融成形性、成形加工性、強靭性に優れたものとなる。
キシリレンジアミン(a−2)が、メタキシリレンジアミンとパラキシリレンジアミンとの混合物に由来する場合、得られるポリエーテルポリアミドは柔軟性、結晶性、溶融成形性、成形加工性、強靭性に優れ、さらに高耐熱性、高弾性率を示す。
ポリエーテルジアミン化合物(a−1)及びキシリレンジアミン(a−2)以外のジアミン構成単位を構成しうるジアミン化合物としては、テトラメチレンジアミン、ペンタメチレンジアミン、2−メチルペンタンジアミン、ヘキサメチレンジアミン、ヘプタメチレンジアミン、オクタメチレンジアミン、ノナメチレンジアミン、デカメチレンジアミン、ドデカメチレンジアミン、2,2,4−トリメチル−ヘキサメチレンジアミン、2,4,4−トリメチルヘキサメチレンジアミン等の脂肪族ジアミン;1,3−ビス(アミノメチル)シクロヘキサン、1,4−ビス(アミノメチル)シクロヘキサン、1,3−ジアミノシクロヘキサン、1,4−ジアミノシクロヘキサン、ビス(4−アミノシクロヘキシル)メタン、2,2−ビス(4−アミノシクロヘキシル)プロパン、ビス(アミノメチル)デカリン、ビス(アミノメチル)トリシクロデカン等の脂環族ジアミン;ビス(4−アミノフェニル)エーテル、パラフェニレンジアミン、ビス(アミノメチル)ナフタレン等の芳香環を有するジアミン類等を例示することができるが、これらに限定されるものではない。
ポリエーテルポリアミド(A)を構成するジカルボン酸構成単位は、炭素数4〜20のα,ω−直鎖脂肪族ジカルボン酸に由来する。炭素数4〜20のα,ω−直鎖脂肪族ジカルボン酸としては、コハク酸、グルタル酸、アジピン酸、ピメリン酸、スベリン酸、アゼライン酸、セバシン酸、1,10−デカンジカルボン酸、1,11−ウンデカンジカルボン酸、1,12−ドデカンジカルボン酸等を例示できるが、これらの中でも結晶性、高弾性の観点からアジピン酸及びセバシン酸から選ばれる少なくとも1種が好ましく使用される。これらのジカルボン酸は、単独で使用してもよいし、2種類以上を併用してもよい。
炭素数4〜20のα,ω−直鎖脂肪族ジカルボン酸以外のジカルボン酸構成単位を構成しうるジカルボン酸としては、シュウ酸、マロン酸等の脂肪族ジカルボン酸;テレフタル酸、イソフタル酸、2,6−ナフタレンジカルボン酸等の芳香族ジカルボン酸類等を例示できるが、これらに限定されるものではない。
ジカルボン酸成分として、炭素数4〜20のα,ω−直鎖脂肪族ジカルボン酸とイソフタル酸との混合物を使用する場合、ポリエーテルポリアミド(A)の耐熱性及び成形加工性を向上させることができる。炭素数4〜20のα,ω−直鎖脂肪族ジカルボン酸とイソフタル酸とのモル比(炭素数4〜20のα,ω−直鎖脂肪族ジカルボン酸/イソフタル酸)は、50/50〜99/1が好ましく、70/30〜95/5がより好ましい。
ポリエーテルポリアミド(A)は、キシリレンジアミン(a−2)と炭素数4〜20のα,ω−直鎖脂肪族ジカルボン酸とから形成される高結晶性のポリアミドブロックをハードセグメントとし、ポリエーテルジアミン化合物(a−1)由来のポリエーテルブロックをソフトセグメントとすることで、溶融成形性及び成形加工性に優れる。さらに得られたポリエーテルポリアミドは強靭性、柔軟性、結晶性、耐熱性等に優れる。
ポリエーテルポリアミド(A)の製造は、特に限定されるものではなく、任意の方法、重合条件により行うことができる。例えば、ジアミン成分(ポリエーテルジアミン化合物(a−1)及びキシリレンジアミン(a−2)等のジアミン)とジカルボン酸成分(炭素数4〜20のα,ω−直鎖脂肪族ジカルボン酸等のジカルボン酸)とからなる塩を水の存在下に加圧状態で昇温し、加えた水及び縮合水を除きながら溶融状態で重合させる方法によりポリエーテルポリアミド(A)を製造することができる。また、ジアミン成分(ポリエーテルジアミン化合物(a−1)及びキシリレンジアミン(a−2)等のジアミン)を溶融状態のジカルボン酸成分(炭素数4〜20のα,ω−直鎖脂肪族ジカルボン酸等のジカルボン酸)に直接加えて、常圧下で重縮合する方法によってもポリエーテルポリアミド(A)を製造することができる。この場合、反応系を均一な液状態で保つために、ジアミン成分をジカルボン酸成分に連続的に加え、その間、反応温度が生成するオリゴアミド及びポリアミドの融点よりも下回らないように反応系を昇温しつつ、重縮合が進められる。
この際、ジアミン成分のうち、ポリエーテルジアミン化合物(a−1)については、ジカルボン酸成分とともに予め反応槽内に仕込んでおいてもよい。ポリエーテルジアミン化合物(a−1)を予め反応槽内に仕込んでおくことで、ポリエーテルジアミン化合物(a−1)の熱劣化を抑制することができる。その場合もまた、反応系を均一な液状態で保つために、ポリエーテルジアミン化合物(a−1)以外のジアミン成分をジカルボン酸成分に連続的に加え、その間、反応温度が生成するオリゴアミド及びポリアミドの融点よりも下回らないように反応系を昇温しつつ、重縮合が進められる。
また、セバシン酸に含まれるモノカルボン酸(オクタン酸、ノナン酸、ウンデカン酸等)は、0〜1質量%が好ましく、0〜0.5質量%がより好ましく、0〜0.4質量%が更に好ましい。この範囲であると、得られるポリエーテルポリアミドの品質が良好になり、重合に影響を及ぼさないため好ましい。
また、本発明のポリエーテルポリアミド繊維は、ポリエーテルポリアミド(A)を含有し、さらに分子鎖延長剤(B)を配合した組成物からなる繊維、又は、ポリエーテルポリアミド(A)と、該ポリエーテルポリアミド(A)以外の熱可塑性樹脂(C)とが複合されてなる複合繊維でもよい。以下、分子鎖延長剤(B)、及び熱可塑性樹脂(C)について説明する。
本発明に用いられる分子鎖延長剤(B)は、ポリエーテルポリアミド(A)と反応してその分子鎖を延ばすことができる化合物であり、カルボジイミド化合物及び分子内に2個以上のエポキシ基を含有する化合物から選ばれる少なくとも1種であることが好ましい。
前記ポリエーテルポリアミド(A)に分子鎖延長剤(B)を配合すると、溶融混練時に分子鎖延長剤(B)の一部又は全部が前記ポリエーテルポリアミド(A)と反応して、耐熱老化性が高く、低分子量でも伸び率が高いポリエーテルポリアミド繊維を得ることができる。
本発明で分子鎖延長剤(B)として用いられるカルボジイミド化合物は、分子内に1個以上のカルボジイミド基を有する化合物である。
本発明に用いられるカルボジイミド化合物としては、芳香族、脂肪族のカルボジイミド化合物が挙げられる。これらの中では、耐熱老化性及び伸び率の向上効果の発現の度合い、押出時の溶融混練性、及び得られるフィルムの透明性の点から、脂肪族カルボジイミド化合物を用いることが好ましく、分子内に2個以上のカルボジイミド基を有する脂肪族ポリカルボジイミド化合物を用いることがより好ましく、4,4’−ジシクロヘキシルメタンジイソシアネートより製造されるポリカルボジイミドを用いることが更に好ましい。4,4’−ジシクロヘキシルメタンジイソシアネートより製造されるポリカルボジイミドとしては、日清紡ホールディングス株式会社製「カルボジライトLA−1」等が挙げられる。
本発明で分子鎖延長剤(B)として用いられる、分子内に2個以上のエポキシ基を含有する化合物(以下、単に「エポキシ基含有化合物」ともいう)は、エポキシ基を2個以上含有する化合物であれば特に制限されず、モノマー、オリゴマー、ポリマーのいずれも用いることができる。
エポキシ基含有化合物がポリマーである場合には、その重量平均分子量は、耐熱老化性及び伸び率の向上効果に優れ、ゲル化しにくく、取り扱い性に優れるという観点から、2,000〜1,000,000であるのが好ましく、3,000〜500,000であるのがより好ましく、4,000〜250,000であるのがさらに好ましい。
上記エポキシ基含有化合物としては、例えば、エポキシ基含有(メタ)アクリル系ポリマー、エポキシ基含有ポリスチレン、エポキシ化植物油、ポリグリシジルエーテルなどが挙げられる。
ポリグリシジルエーテルとしては、例えば、グリセリン・エピクロルヒドリン−0〜1モル付加物のポリグリシジルエーテル、エチレングリコール−エピクロルヒドリン−0〜2モル付加物のポリグリシジルエーテル、ポリエチレングリコール−ジグリシジルエーテル、ネオペンチルグリコール−ジグリシジルエーテル、トリメチロールプロパン−ポリグリシジルエーテル等が挙げられる。
エポキシ基含有(メタ)アクリル系ポリマーの市販品としては、例えば、Joncryl ADR−4368(アクリル系ポリマー、粉体、重量平均分子量6,800、エポキシ当量285g/当量、BASF社製)、マープルーフG−0150M(アクリル系ポリマー、粉体、重量平均分子量8,000〜10,000、エポキシ当量310g/当量、日油株式会社製)、マープルーフG−2050M(アクリル系ポリマー、粉体、重量平均分子量200,000〜250,000、エポキシ当量340g/当量、日油株式会社製)が挙げられる。
エポキシ基含有ポリスチレンの市販品としては、例えば、マープルーフG−1010S(スチレン系ポリマー、粉体、重量平均分子量100,000、エポキシ当量1,700g/当量、日油株式会社製)が挙げられる。
エポキシ化植物油の市販品としては、例えば、エポキシ化大豆油であるニューサイザー510R(日油株式会社製)等が挙げられる。
分子鎖延長剤(B)の配合量は、耐熱老化性及び伸び率の向上効果に優れ、ゲル化しにくいという観点から、ポリエーテルポリアミド(A)100質量部に対して、0.01〜15質量部であるのが好ましく、0.05〜5質量部であるのがより好ましく、0.05〜2質量部であるのが更に好ましい。
上記配合量が0.01質量部以上であれば、ポリエーテルポリアミド繊維の耐熱老化性及び伸び率の改善効果を十分に発揮することができ、配合量を15質量部以下とすることにより、製造時に急激な増粘が生じることを避けることができる。
また、本発明のポリエーテルポリアミド繊維は、ポリエーテルポリアミド(A)と、該ポリエーテルポリアミド(A)以外の熱可塑性樹脂(C)(以下、単に「熱可塑性樹脂(C)ともいう」)とが複合されてなる複合繊維でもよい。ポリエーテルポリアミド(A)を熱可塑性樹脂(C)と複合させることで、ポリエーテルポリアミド(A)単独ではなしえなかった物性や風合いを繊維に付与することができ、あるいはコイル状捲縮糸などを作ることができる。また、融点の異なる樹脂を組み合わせた複合繊維を、融点の低い方の樹脂の融点以上の温度に加熱することで、一方の樹脂のみを溶融させ、繊維同士を融着させて布状に加工すること等が可能になる。
本発明のポリエーテルポリアミド繊維には、その特性が阻害されない範囲で、艶消剤、紫外線吸収剤、核剤、可塑剤、難燃剤、帯電防止剤、着色防止剤、ゲル化防止剤等の添加剤を、必要に応じて配合することができる。
また、ポリエーテルポリアミド繊維の特性が阻害されない範囲で、前述の熱可塑性樹脂(C)と同様のポリアミド樹脂、ポリエステル樹脂、ポリオレフィン樹脂、アクリル樹脂等の熱可塑性樹脂をポリエーテルポリアミド(A)に配合したものを、本発明のポリエーテルポリアミド繊維に用いることもできる。これにより、強靭性、柔軟性、引張破断伸び等に優れた繊維を得ることができる。
本発明のポリエーテルポリアミド繊維の製造方法は特に制限されず、公知の方法を用いることができる。例えば、前記ポリエーテルポリアミド(A)に、必要に応じて分子鎖延長剤(B)、熱可塑性樹脂(C)、並びにその他の成分を配合し、これを単軸もしくは二軸押出機を用いて溶融混練して組成物を調製し、次いで紡糸口金を通して紡出し、紡糸口金面の下方に位置する冷媒浴中または空気中に引き取って未延伸糸を得た後、延伸する方法が挙げられる。
単軸もしくは二軸押出機としては、通常用いられる種々の押出機を任意に使用することができ、真空ベントやオープンベントで低分子量成分や水分を除去しつつ押出することもできる。未延伸糸延伸は、未延伸糸を同時工程でそのまま加熱して複数の延伸倍率でステップを変えて行ってもよく、別工程で加熱後、複数の延伸倍率で行ってもよい。延伸倍率を変えて複数の工程で延伸することで繊維の強度を上げることができるため好ましい。その際の延伸倍率は、延伸工程を経るごとに減少することが好ましく、例えば第一工程で2〜8倍程度、第二工程で1.3〜1.8倍程度、第三工程で1.2倍程度、第四工程で1.1倍程度とすることができる。
また本発明において、上記紡糸機から押し出された後冷却槽中で冷却して得られた未延伸糸の断面積AMは次式によって規定される。
AM(cm2)=G/(L×ρ)
ここで、G(g)は密度ρ(g/cm3)の未延伸糸の長さL(cm)の重量を表す。
上記のようにして得られる本発明のポリエーテルポリアミド繊維の繊度(dtex)は、特に限定されず、紡糸可能な範囲で適宜選択することができる。また、本発明のポリエーテルポリアミド繊維は、1本のフィラメントからなるモノフィラメント、又は2本以上のフィラメントからなるマルチフィラメントのいずれでもよい。
ポリエーテルポリアミド繊維がモノフィラメントである場合には、50〜12,000dtexの繊度を有することが好ましく、該繊度は、より好ましくは100〜10,000dtexである。
本発明のポリエーテルポリアミド繊維がマルチフィラメントである場合には、1〜10,000dtexの繊度を有することが好ましく、該繊度は、より好ましくは10〜5,000dtex、更に好ましくは20〜2,000dtexである。フィラメント数には特に制限はなく、好ましくは2〜500本、より好ましくは4〜300本、更に好ましくは8〜200本、より更に好ましくは12〜150本である。
また、本発明のポリエーテルポリアミド繊維は、好ましくは0.001〜1dtex、より好ましくは0.005〜0.15dtexの繊度を有するマイクロファイバーであってもよい。本発明のポリエーテルポリアミド繊維がマイクロファイバーであると速乾性を発現するため、衣類等に用いた場合に着用快適性に優れる。
上記ポリエーテルポリアミド繊維の繊度は、具体的にはJIS L0101により規定され、実施例に記載の方法により測定される。
本発明のポリエーテルポリアミド繊維の引張強度(測定温度23℃、湿度50%RH)は、柔軟性及び機械的強度の観点から、好ましくは1cN/dtex以上、より好ましくは2cN/dtex以上、更に好ましくは3cN/dtex以上、より更に好ましくは5cN/dtex以上である。
また、本発明のポリエーテルポリアミド繊維をフィルム形状とした場合の引張弾性率(測定温度23℃、湿度50%RH)は、柔軟性及び機械的強度の観点から、好ましくは100MPa以上、より好ましくは200MPa以上、更に好ましくは300MPa以上、更に好ましくは500MPa以上である。当該引張弾性率は、具体的には実施例に記載の方法により測定される。
本発明はまた、本発明のポリエーテルポリアミド繊維からなる編物、織物、不織布及びステープルを提供する。本発明のポリエーテルポリアミド繊維は、強度と柔軟性のバランスがよいため、インナー、下着、裏地等の中衣用や、シャツ・ブラウス、スポーツウェア、スラックス等の外衣用、さらにはシーツ、布団カバー等の寝装用など、きわめて広い分野に用いることが可能である。
試料0.2gを精秤し、96%硫酸20mlに20〜30℃で撹拌溶解した。完全に溶解した後、速やかにキャノンフェンスケ型粘度計に溶液5mlを取り、25℃の恒温槽中で10分間放置後、落下時間(t)を測定した。また、96%硫酸そのものの落下時間(t0)も同様に測定した。t及びt0から下式により相対粘度を算出した。
相対粘度=t/t0
まず試料をフェノール/エタノール混合溶媒、及びベンジルアルコール溶媒にそれぞれ溶解させ、カルボキシル末端基濃度とアミノ末端基濃度を塩酸及び水酸化ナトリウム水溶液の中和滴定により求めた。数平均分子量は、アミノ末端基濃度及びカルボキシル末端基濃度の定量値から次式により求めた。
数平均分子量=2×1,000,000/([NH2]+[COOH])
[NH2]:アミノ末端基濃度(μeq/g)
[COOH]:カルボキシル末端基濃度(μeq/g)
示差走査熱量の測定はJIS K7121、K7122に準じて行った。示差走査熱量計((株)島津製作所製、商品名:DSC−60)を用い、各試料をDSC測定パンに仕込み、窒素雰囲気下にて昇温速度10℃/分で300℃まで昇温し、急冷する前処理を行った後に測定を行った。測定条件は、昇温速度10℃/分で、300℃で5分保持した後、降温速度−5℃/分で100℃まで測定を行い、ガラス転移温度Tg、結晶化温度Tch及び融点Tmを求めた。
引張弾性率及び引張破断伸び率の測定はJIS K7161に準じて行った。測定用試料(ポリエーテルポリアミド繊維又はポリアミド繊維を構成する材料)を厚さ100μmのフィルムに加工し、10mm×100mmに切り出して試験片とした。引張試験機((株)東洋精機製作所製、ストログラフ)を用いて、測定温度23℃、湿度50%RH、チャック間距離50mm、引張速度50mm/分の条件で引張試験を実施し、引張弾性率及び引張破断伸び率を求めた。
得られた繊維の、長さ100mの質量(g)を測定し、これを長さ1kmあたりの繊維の質量A(g/km)に換算して、下記式から繊度(dtex)を求めた。なお、n=3の平均値を本実施例及び比較例の繊度の値とした。
繊度(dtex)=10×A(g/km)
各例で用いたセバシン酸をプレス機で錠剤成形し、蛍光X線分析(XRF)を実施した。蛍光X線分析装置((株)リガク製、商品名:ZSX Primus)を用い、管球はRh管球(4kw)を使用した。分析窓用フィルムはポリプロピレンフィルムを使用し、真空雰囲気下で、照射領域30mmφでEZスキャンを実施した。
YI値の測定はJIS K7105に準じて行った。ポリエーテルポリアミド又はポリアミドからなるペレットを作製し、これを測定用試料とした。測定装置は、曇価測定装置(日本電色工業(株)製、型式:COH−300A)を使用した。
攪拌機、窒素ガス導入口、縮合水排出口を備えた容積約3Lの反応容器にアジピン酸584.60g、次亜リン酸ナトリウム一水和物0.6832g及び酢酸ナトリウム0.4759gを仕込み、容器内を十分窒素置換した後、窒素ガスを20ml/分で供給しながら170℃で溶融させた。260℃まで徐々に昇温しながら、そこへメタキシリレンジアミン(MXDA)(三菱ガス化学株式会社製)490.32gとポリエーテルジアミン(米国HUNTSMAN社製、商品名:XTJ−542。米国HUNTSMAN社のカタログによると、前記一般式(1)におけるx+zの概数は6.0、yの概数は9.0、概略重量平均分子量は1000である。)400.00gの混合液を滴下し約2時間重合を行い、ポリエーテルポリアミドA−1を得た。ηr=1.38、[COOH]=110.17μeq/g、[NH2]=59.57μeq/g、Mn=11783、Tg=71.7℃、Tch=108.3℃、Tm=232.8℃。
攪拌機、窒素ガス導入口、縮合水排出口を備えた容積約3Lの反応容器にアジピン酸555.37g、次亜リン酸ナトリウム一水和物0.6490g及び酢酸ナトリウム0.4521gを仕込み、容器内を十分窒素置換した後、窒素ガスを20ml/分で供給しながら170℃で溶融させた。270℃まで徐々に昇温しながら、そこへメタキシリレンジアミン(MXDA)(三菱ガス化学株式会社製)326.06gとパラキシリレンジアミン(PXDA)(三菱ガス化学株式会社製)139.74g(モル比(MXDA/PXDA=70/30))、及びポリエーテルジアミン(米国HUNTSMAN社製、商品名:XTJ−542)380.00gの混合液を滴下し約2時間重合を行い、ポリエーテルポリアミドA−2を得た。ηr=1.36、[COOH]=64.82μeq/g、[NH2]=100.70μeq/g、Mn=12083、Tg=79.3℃、Tch=107.1℃、Tm=251.4℃。
攪拌機、窒素ガス導入口、縮合水排出口を備えた容積約3Lの反応容器にセバシン酸667.4g、次亜リン酸ナトリウム一水和物0.6587g及び酢酸ナトリウム0.4588gを仕込み、容器内を十分窒素置換した後、窒素ガスを20ml/分で供給しながら170℃で溶融させた。260℃まで徐々に昇温しながら、そこへメタキシリレンジアミン(MXDA)(三菱ガス化学株式会社製)404.51gとポリエーテルジアミン(米国HUNTSMAN社製、商品名:XTJ−542)330.00gの混合液を滴下し約2時間重合を行い、ポリエーテルポリアミドA−3を得た。ηr=1.29、[COOH]=100.8μeq/g、[NH2]=38.4μeq/g、Mn=14368、Tg=29.2℃、Tch=58.0℃、Tm=185.0℃。
攪拌機、窒素ガス導入口、縮合水排出口を備えた容積約3Lの反応容器にセバシン酸667.43g、次亜リン酸ナトリウム一水和物0.6587g及び酢酸ナトリウム0.4588gを仕込み、容器内を十分窒素置換した後、窒素ガスを20ml/分で供給しながら170℃で溶融させた。260℃まで徐々に昇温しながら、そこへメタキシリレンジアミン(MXDA)(三菱ガス化学株式会社製)283.16gとパラキシリレンジアミン(PXDA)(三菱ガス化学株式会社製)121.35g(モル比(MXDA/PXDA=70/30))、及びポリエーテルジアミン(米国HUNTSMAN社製、商品名:XTJ−542)330.00gの混合液を滴下し約2時間重合を行い、ポリエーテルポリアミドA−4を得た。ηr=1.31、[COOH]=81.62μeq/g、[NH2]=68.95μeq/g、Mn=13283、Tg=12.9℃、Tch=69.5℃、Tm=204.5℃。
攪拌機、窒素ガス導入口、縮合水排出口を備えた容積約3Lの反応容器にアジピン酸584.5g、次亜リン酸ナトリウム一水和物0.6210g及び酢酸ナトリウム0.4325gを仕込み、容器内を十分窒素置換した後、窒素ガスを20ml/分で供給しながら170℃で溶融させた。260℃まで徐々に昇温しながら、そこへメタキシリレンジアミン(MXDA)(三菱ガス化学株式会社製)544.80gを滴下し約2時間重合を行い、ポリアミド1を得た。ηr=2.10、[COOH]=104.30μeq/g、[NH2]=24.58μeq/g、Mn=15500、Tg=86.1℃、Tch=153.0℃、Tm=239.8℃。
攪拌機、窒素ガス導入口、縮合水排出口を備えた容積約3Lの反応容器にアジピン酸730.8g、次亜リン酸ナトリウム一水和物0.6322g及び酢酸ナトリウム0.4404gを仕込み、容器内を十分窒素置換した後、窒素ガスを20ml/分で供給しながら170℃で溶融させた。275℃まで徐々に昇温しながら、そこへメタキシリレンジアミン(MXDA)(三菱ガス化学株式会社製)476.70gとパラキシリレンジアミン(PXDA)(三菱ガス化学株式会社製)204.30g(モル比(MXDA/PXDA=70/30))の混合液を滴下し約2時間重合を行い、ポリアミド2を得た:ηr=2.07、[COOH]=55.70μeq/g、[NH2]=64.58μeq/g、Mn=16623、Tg=89.0℃、Tch=135.0℃、Tm=257.0℃。
攪拌機、窒素ガス導入口、縮合水排出口を備えた容積約3Lの反応容器にセバシン酸(硫黄原子濃度0ppm)809.0g、次亜リン酸ナトリウム一水和物0.6210g及び酢酸ナトリウム0.4325gを仕込み、容器内を十分窒素置換した後、窒素ガスを20ml/分で供給しながら170℃で溶融させた。260℃まで徐々に昇温しながら、そこへメタキシリレンジアミン(MXDA)(三菱ガス化学株式会社製)544.80gを滴下し約2時間重合を行い、ポリアミド3を得た:ηr=1.80、[COOH]=88.5μeq/g、[NH2]=26.7μeq/g、Mn=17300、Tg=61.2℃、Tch=114.1℃、Tm=191.5℃。
セバシン酸の硫黄原子濃度を70ppmのものを使用した以外は比較製造例3と同様に重合を行い、ポリアミド4を得た。ηr=1.80、[COOH]=88.5μeq/g、[NH2]=26.7μeq/g、Mn=17300、Tg=61.2℃、Tch=114.1℃、Tm=191.5℃。
攪拌機、窒素ガス導入口、縮合水排出口を備えた容積約3Lの反応容器にセバシン酸829.2g、次亜リン酸ナトリウム一水和物0.6365g及び酢酸ナトリウム0.4434gを仕込み、容器内を十分窒素置換した後、窒素ガスを20ml/分で供給しながら170℃で溶融させた。260℃まで徐々に昇温しながら、そこへメタキシリレンジアミン(MXDA)(三菱ガス化学株式会社製)390.89gとパラキシリレンジアミン(PXDA)(三菱ガス化学株式会社製)167.53g(モル比(MXDA/PXDA=70/30))の混合液を滴下し約2時間重合を行い、ポリアミド5を得た。ηr=2.20、[COOH]=81.8μeq/g、[NH2]=26.9μeq/g、Mn=18400、Tg=65.9℃、Tch=100.1℃、Tm=213.8℃。
製造例1にて得られたポリエーテルポリアミドA−1 100質量部に対して、0.02質量部のモンタン酸ナトリウム塩(クラリアントジャパン株式会社製、商品名:ホスタモントNaV101)を添加した材料を単軸押出機を用いて溶融した。該組成物を紡糸温度を255℃として紡糸口金を通して紡出し、ドラフト率2.6、エアギャップ10mmの条件で温度80℃の水浴中に引き取り、一旦巻き取ることなく連続して延伸した。延伸は延伸2段、熱固定1段で実施し、延伸手段として第1段延伸域に温度145℃の乾熱空気浴を、第2段延伸域に温度185℃の乾熱空気浴を、熱固定域に200℃の乾熱空気浴を用い、延伸条件としては第一工程(第1段)の延伸倍率を5.0倍、第二工程(第2段)の延伸倍率を1.4倍、弛緩率を10%、製造速度は77m/minとし、繊度1500dtexのモノフィラメントを得た。
ポリエーテルポリアミドA−1及び得られたポリエーテルポリアミド繊維を用い、前記評価を行った。結果を表1に示す。
製造例2にて得られたポリエーテルポリアミドA−2 100質量部に対して、分子鎖延長剤として脂肪族ポリカルボジイミド化合物(B1)(日清紡ホールディングス(株)製、商品名:カルボジライトLA−1)0.2質量部を配合した組成物を単軸押出機を用いて溶融した。該組成物を紡糸温度を280℃として紡糸口金を通して紡出し、温度20℃の空気中に引き取り、一旦巻き取ることなく連続して延伸した。延伸は延伸3段、熱固定1段で実施し、延伸手段として第1〜3段の延伸域にそれぞれ温度65℃の乾熱空気浴を、熱固定域に温度200℃の乾熱空気浴を用い、繊度200dtex、フィラメント数34本のマルチフィラメントを得た。
ポリエーテルポリアミド組成物及び得られたポリエーテルポリアミド繊維を用い、前記評価を行った。結果を表1に示す。
製造例2にて得られたポリエーテルポリアミドA−2の代わりに、製造例3にて得られたポリエーテルポリアミドA−3を用い、ポリエーテルポリアミドA−3 100質量部に対して、分子鎖延長剤としてエポキシ基含有化合物(B2)(エポキシ基含有(メタ)アクリル系ポリマー:BASF社製、商品名:Joncryl ADR−4368、重量平均分子量6,800、エポキシ当量285g/当量)0.2質量部を配合した組成物を単軸押出機を用いて溶融し、紡糸温度を210℃とした以外は実施例2と同様にマルチフィラメントを製造した。
ポリエーテルポリアミド組成物及び得られたポリエーテルポリアミド繊維を用い、前記評価を行った。結果を表1に示す。
製造例2にて得られたポリエーテルポリアミドA−2の代わりに、製造例4にて得られたポリエーテルポリアミドA−4を用い、紡糸温度を230℃とした以外は実施例2と同様にマルチフィラメントを製造した。
ポリエーテルポリアミド組成物及び得られたポリエーテルポリアミド繊維を用い、前記評価を行った。結果を表1に示す。
実施例3において、分子鎖延長剤を用いなかったこと以外は、実施例3と同様にマルチフィラメントを製造した。
ポリエーテルポリアミドA−3及び得られたポリエーテルポリアミド繊維を用い、前記評価を行った。結果を表1に示す。
実施例4において、分子鎖延長剤を用いなかったこと以外は、実施例4と同様にマルチフィラメントを製造した。
ポリエーテルポリアミドA−4及び得られたポリエーテルポリアミド繊維を用い、前記評価を行った。結果を表1に示す。
製造例2にて得られたポリエーテルポリアミドA−2を単軸押出機を用いて溶融し、また、別の単軸押出機にて、熱可塑性樹脂(C)としてポリエステルを用いて溶融した。溶融したポリエーテルポリアミドA−2及びポリエステルを270℃の紡糸口金で合流させて押出したのち、温度20℃の空気中に引き取り、一旦巻き取ることなく連続して延伸した。延伸は延伸3段、熱固定1段で実施し、延伸手段として第1〜3段の延伸域にそれぞれ温度65℃の乾熱空気浴を、熱固定域に温度200℃の乾熱空気浴を用い、繊度200dtex、フィラメント数34本のマルチフィラメントを得た。得られたフィラメントは独特の風合いを有していた。
製造例1にて得られたポリエーテルポリアミドA−1の代わりに、比較製造例1で得られたポリアミド1を用いたこと以外は、実施例1と同様の方法でポリアミド繊維を製造した。
ポリアミド1及び得られたポリアミド繊維を用い、前記評価を行った。結果を表1に示す。
実施例2において、製造例2にて得られたポリエーテルポリアミドA−2の代わりに、比較製造例2で得られたポリアミド2を用いたこと以外は、実施例2と同様の方法でポリアミド繊維を製造した。
ポリアミド組成物及び得られたポリアミド繊維を用い、前記評価を行った。結果を表1に示す。
実施例3において、製造例3にて得られたポリエーテルポリアミドA−3の代わりに、比較製造例3で得られたポリアミド3を用いたこと以外は、実施例3と同様の方法でポリアミド繊維を製造した。
ポリアミド組成物及び得られたポリアミド繊維を用い、前記評価を行った。結果を表1に示す。
実施例5において、製造例3にて得られたポリエーテルポリアミドA−3の代わりに、比較製造例4で得られたポリアミド4を用いたこと以外は、実施例5と同様の方法でポリアミド繊維を製造した。
ポリアミド4及び得られたポリアミド繊維を用い、前記評価を行った。結果を表1に示す。
実施例6において、製造例4にて得られたポリエーテルポリアミドA−4の代わりに、比較製造例5で得られたポリアミド5を用いたこと以外は、実施例6と同様の方法でポリアミド繊維を製造した。
ポリアミド5及び得られたポリアミド繊維を用い、前記評価を行った。結果を表1に示す。
Claims (15)
- 50〜12,000dtexの繊度を有するモノフィラメントである、請求項1に記載のポリエーテルポリアミド繊維。
- 1〜10,000dtexの繊度を有するマルチフィラメントである、請求項1に記載のポリエーテルポリアミド繊維。
- 0.001〜0.8dtexの繊度を有するマイクロファイバーである、請求項1に記載のポリエーテルポリアミド繊維。
- 炭素数4〜20のα,ω−直鎖脂肪族ジカルボン酸が、アジピン酸及びセバシン酸から選ばれる少なくとも1種である、請求項1〜4のいずれかに記載のポリエーテルポリアミド繊維。
- キシリレンジアミン(a−2)が、メタキシリレンジアミン、パラキシリレンジアミン又はこれらの混合物である、請求項1〜5のいずれかに記載のポリエーテルポリアミド繊維。
- キシリレンジアミン(a−2)が、メタキシリレンジアミンである、請求項6に記載のポリエーテルポリアミド繊維。
- キシリレンジアミン(a−2)が、メタキシリレンジアミンとパラキシリレンジアミンとの混合物である、請求項6に記載のポリエーテルポリアミド繊維。
- メタキシリレンジアミン及びパラキシリレンジアミンの総量に対するパラキシリレンジアミンの割合が90モル%以下である、請求項8に記載のポリエーテルポリアミド繊維。
- ジアミン構成単位中のキシリレンジアミン(a−2)に由来する構成単位の割合が、50〜99.8モル%である、請求項1〜9のいずれかに記載のポリエーテルポリアミド繊維。
- ポリエーテルポリアミド(A)を含有し、さらに分子鎖延長剤(B)を配合した組成物からなる、請求項1〜10のいずれかに記載のポリエーテルポリアミド繊維。
- 分子鎖延長剤(B)が、カルボジイミド化合物及び分子内に2個以上のエポキシ基を含有する化合物から選ばれる少なくとも1種である、請求項11に記載のポリエーテルポリアミド繊維。
- ポリエーテルポリアミド(A)と、該ポリエーテルポリアミド(A)以外の熱可塑性樹脂(C)とが複合されてなる複合繊維である、請求項1〜10のいずれかに記載のポリエーテルポリアミド繊維。
- 異形断面形状を有する、請求項1〜13のいずれかに記載のポリエーテルポリアミド繊維。
- 請求項1〜14のいずれかに記載のポリエーテルポリアミド繊維からなる編物、織物、不織布及びステープル。
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