JP7445456B2 - ナイロン4繊維およびその製造方法 - Google Patents
ナイロン4繊維およびその製造方法 Download PDFInfo
- Publication number
- JP7445456B2 JP7445456B2 JP2020027962A JP2020027962A JP7445456B2 JP 7445456 B2 JP7445456 B2 JP 7445456B2 JP 2020027962 A JP2020027962 A JP 2020027962A JP 2020027962 A JP2020027962 A JP 2020027962A JP 7445456 B2 JP7445456 B2 JP 7445456B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- acid
- nylon
- fiber
- fibers
- acids
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 239000000835 fiber Substances 0.000 title claims description 104
- 229920001007 Nylon 4 Polymers 0.000 title claims description 100
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims description 30
- 239000002253 acid Substances 0.000 claims description 107
- 238000009987 spinning Methods 0.000 claims description 42
- 239000011347 resin Substances 0.000 claims description 27
- 229920005989 resin Polymers 0.000 claims description 27
- 230000015271 coagulation Effects 0.000 claims description 24
- 238000005345 coagulation Methods 0.000 claims description 24
- 238000010494 dissociation reaction Methods 0.000 claims description 21
- 230000005593 dissociations Effects 0.000 claims description 21
- -1 saturated aliphatic monocarboxylic acid Chemical class 0.000 claims description 20
- OFOBLEOULBTSOW-UHFFFAOYSA-N Malonic acid Chemical compound OC(=O)CC(O)=O OFOBLEOULBTSOW-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 17
- OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N Methanol Chemical compound OC OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 15
- KRKNYBCHXYNGOX-UHFFFAOYSA-N citric acid Chemical compound OC(=O)CC(O)(C(O)=O)CC(O)=O KRKNYBCHXYNGOX-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 15
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 14
- 238000002425 crystallisation Methods 0.000 claims description 14
- 230000008025 crystallization Effects 0.000 claims description 14
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 13
- AEMRFAOFKBGASW-UHFFFAOYSA-N Glycolic acid Chemical compound OCC(O)=O AEMRFAOFKBGASW-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 12
- JVTAAEKCZFNVCJ-UHFFFAOYSA-N lactic acid Chemical compound CC(O)C(O)=O JVTAAEKCZFNVCJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 10
- 150000007513 acids Chemical class 0.000 claims description 9
- LRHPLDYGYMQRHN-UHFFFAOYSA-N N-Butanol Chemical compound CCCCO LRHPLDYGYMQRHN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- 238000002844 melting Methods 0.000 claims description 8
- 230000008018 melting Effects 0.000 claims description 8
- SMZOUWXMTYCWNB-UHFFFAOYSA-N 2-(2-methoxy-5-methylphenyl)ethanamine Chemical compound COC1=CC=C(C)C=C1CCN SMZOUWXMTYCWNB-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 7
- NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-N 2-Propenoic acid Natural products OC(=O)C=C NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 7
- 150000001735 carboxylic acids Chemical class 0.000 claims description 7
- BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-N carbonic acid Chemical class OC(O)=O BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 125000001931 aliphatic group Chemical group 0.000 claims description 5
- 239000004310 lactic acid Substances 0.000 claims description 5
- 235000014655 lactic acid Nutrition 0.000 claims description 5
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 5
- 239000003495 polar organic solvent Substances 0.000 claims description 5
- QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-M Acetate Chemical compound CC([O-])=O QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 4
- BDAGIHXWWSANSR-UHFFFAOYSA-M Formate Chemical compound [O-]C=O BDAGIHXWWSANSR-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 4
- BDERNNFJNOPAEC-UHFFFAOYSA-N propan-1-ol Chemical compound CCCO BDERNNFJNOPAEC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 238000007599 discharging Methods 0.000 claims description 3
- 238000000113 differential scanning calorimetry Methods 0.000 claims 1
- XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N Argon Chemical compound [Ar] XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 13
- 239000011550 stock solution Substances 0.000 description 13
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 10
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 9
- CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N Carbon dioxide Chemical compound O=C=O CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 8
- 238000002166 wet spinning Methods 0.000 description 8
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- 235000010724 Wisteria floribunda Nutrition 0.000 description 7
- 229910052786 argon Inorganic materials 0.000 description 7
- 230000000704 physical effect Effects 0.000 description 7
- HNJBEVLQSNELDL-UHFFFAOYSA-N pyrrolidin-2-one Chemical compound O=C1CCCN1 HNJBEVLQSNELDL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N Acetone Chemical compound CC(C)=O CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 239000012298 atmosphere Substances 0.000 description 6
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 6
- 238000000034 method Methods 0.000 description 6
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 6
- 239000002608 ionic liquid Substances 0.000 description 5
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 5
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 5
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 4
- 239000001569 carbon dioxide Substances 0.000 description 4
- 229910002092 carbon dioxide Inorganic materials 0.000 description 4
- 238000000354 decomposition reaction Methods 0.000 description 4
- 239000004744 fabric Substances 0.000 description 4
- 238000001891 gel spinning Methods 0.000 description 4
- 229920006395 saturated elastomer Polymers 0.000 description 4
- 238000010998 test method Methods 0.000 description 4
- QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-N Acetic acid Chemical compound CC(O)=O QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- WEVYAHXRMPXWCK-UHFFFAOYSA-N Acetonitrile Chemical compound CC#N WEVYAHXRMPXWCK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- ZMXDDKWLCZADIW-UHFFFAOYSA-N N,N-Dimethylformamide Chemical compound CN(C)C=O ZMXDDKWLCZADIW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- MUBZPKHOEPUJKR-UHFFFAOYSA-N Oxalic acid Chemical compound OC(=O)C(O)=O MUBZPKHOEPUJKR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- KWYUFKZDYYNOTN-UHFFFAOYSA-M Potassium hydroxide Chemical compound [OH-].[K+] KWYUFKZDYYNOTN-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 3
- WPYMKLBDIGXBTP-UHFFFAOYSA-N benzoic acid Chemical compound OC(=O)C1=CC=CC=C1 WPYMKLBDIGXBTP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000000578 dry spinning Methods 0.000 description 3
- 239000000463 material Substances 0.000 description 3
- 239000000178 monomer Substances 0.000 description 3
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 3
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 3
- IAZDPXIOMUYVGZ-UHFFFAOYSA-N Dimethylsulphoxide Chemical compound CS(C)=O IAZDPXIOMUYVGZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- VZCYOOQTPOCHFL-OWOJBTEDSA-N Fumaric acid Chemical compound OC(=O)\C=C\C(O)=O VZCYOOQTPOCHFL-OWOJBTEDSA-N 0.000 description 2
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N Sulfuric acid Chemical compound OS(O)(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- WYURNTSHIVDZCO-UHFFFAOYSA-N Tetrahydrofuran Chemical compound C1CCOC1 WYURNTSHIVDZCO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- WNLRTRBMVRJNCN-UHFFFAOYSA-N adipic acid Chemical compound OC(=O)CCCCC(O)=O WNLRTRBMVRJNCN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 2
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 2
- 150000001991 dicarboxylic acids Chemical class 0.000 description 2
- PBWZKZYHONABLN-UHFFFAOYSA-N difluoroacetic acid Chemical compound OC(=O)C(F)F PBWZKZYHONABLN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- XBDQKXXYIPTUBI-UHFFFAOYSA-N dimethylselenoniopropionate Natural products CCC(O)=O XBDQKXXYIPTUBI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000004821 distillation Methods 0.000 description 2
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 2
- 239000000706 filtrate Substances 0.000 description 2
- BTCSSZJGUNDROE-UHFFFAOYSA-N gamma-aminobutyric acid Chemical compound NCCCC(O)=O BTCSSZJGUNDROE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- QQVIHTHCMHWDBS-UHFFFAOYSA-N isophthalic acid Chemical compound OC(=O)C1=CC=CC(C(O)=O)=C1 QQVIHTHCMHWDBS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- BDAGIHXWWSANSR-UHFFFAOYSA-N methanoic acid Natural products OC=O BDAGIHXWWSANSR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000007935 neutral effect Effects 0.000 description 2
- XNGIFLGASWRNHJ-UHFFFAOYSA-N phthalic acid Chemical compound OC(=O)C1=CC=CC=C1C(O)=O XNGIFLGASWRNHJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000011148 porous material Substances 0.000 description 2
- 238000007151 ring opening polymerisation reaction Methods 0.000 description 2
- 238000006467 substitution reaction Methods 0.000 description 2
- 238000000967 suction filtration Methods 0.000 description 2
- 239000011240 wet gel Substances 0.000 description 2
- OGNSCSPNOLGXSM-UHFFFAOYSA-N (+/-)-DABA Natural products NCCC(N)C(O)=O OGNSCSPNOLGXSM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- RTBFRGCFXZNCOE-UHFFFAOYSA-N 1-methylsulfonylpiperidin-4-one Chemical compound CS(=O)(=O)N1CCC(=O)CC1 RTBFRGCFXZNCOE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- OSWFIVFLDKOXQC-UHFFFAOYSA-N 4-(3-methoxyphenyl)aniline Chemical compound COC1=CC=CC(C=2C=CC(N)=CC=2)=C1 OSWFIVFLDKOXQC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000005711 Benzoic acid Substances 0.000 description 1
- 239000002028 Biomass Substances 0.000 description 1
- WHUUTDBJXJRKMK-UHFFFAOYSA-N Glutamic acid Natural products OC(=O)C(N)CCC(O)=O WHUUTDBJXJRKMK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- CERQOIWHTDAKMF-UHFFFAOYSA-N Methacrylic acid Chemical compound CC(=C)C(O)=O CERQOIWHTDAKMF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004952 Polyamide Substances 0.000 description 1
- 239000004698 Polyethylene Substances 0.000 description 1
- 239000004743 Polypropylene Substances 0.000 description 1
- 239000004372 Polyvinyl alcohol Substances 0.000 description 1
- 229920000297 Rayon Polymers 0.000 description 1
- KDYFGRWQOYBRFD-UHFFFAOYSA-N Succinic acid Natural products OC(=O)CCC(O)=O KDYFGRWQOYBRFD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000006096 absorbing agent Substances 0.000 description 1
- 235000011054 acetic acid Nutrition 0.000 description 1
- 230000002378 acidificating effect Effects 0.000 description 1
- 239000001361 adipic acid Substances 0.000 description 1
- 235000011037 adipic acid Nutrition 0.000 description 1
- 150000007933 aliphatic carboxylic acids Chemical class 0.000 description 1
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 1
- JFCQEDHGNNZCLN-UHFFFAOYSA-N anhydrous glutaric acid Natural products OC(=O)CCCC(O)=O JFCQEDHGNNZCLN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000003242 anti bacterial agent Substances 0.000 description 1
- 239000003963 antioxidant agent Substances 0.000 description 1
- 239000002216 antistatic agent Substances 0.000 description 1
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 description 1
- 239000012300 argon atmosphere Substances 0.000 description 1
- 125000003118 aryl group Chemical group 0.000 description 1
- 235000010233 benzoic acid Nutrition 0.000 description 1
- RDHPKYGYEGBMSE-UHFFFAOYSA-N bromoethane Chemical compound CCBr RDHPKYGYEGBMSE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000005587 bubbling Effects 0.000 description 1
- KDYFGRWQOYBRFD-NUQCWPJISA-N butanedioic acid Chemical compound O[14C](=O)CC[14C](O)=O KDYFGRWQOYBRFD-NUQCWPJISA-N 0.000 description 1
- 125000003178 carboxy group Chemical group [H]OC(*)=O 0.000 description 1
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 1
- FOCAUTSVDIKZOP-UHFFFAOYSA-N chloroacetic acid Chemical compound OC(=O)CCl FOCAUTSVDIKZOP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000003086 colorant Substances 0.000 description 1
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 1
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 1
- LDHQCZJRKDOVOX-NSCUHMNNSA-N crotonic acid Chemical compound C\C=C\C(O)=O LDHQCZJRKDOVOX-NSCUHMNNSA-N 0.000 description 1
- 238000006114 decarboxylation reaction Methods 0.000 description 1
- 229910001873 dinitrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 1
- 239000011888 foil Substances 0.000 description 1
- 235000019253 formic acid Nutrition 0.000 description 1
- 239000001530 fumaric acid Substances 0.000 description 1
- 239000000417 fungicide Substances 0.000 description 1
- 229960003692 gamma aminobutyric acid Drugs 0.000 description 1
- 235000013922 glutamic acid Nutrition 0.000 description 1
- 239000004220 glutamic acid Substances 0.000 description 1
- 238000009499 grossing Methods 0.000 description 1
- 239000012760 heat stabilizer Substances 0.000 description 1
- 239000012770 industrial material Substances 0.000 description 1
- 239000011261 inert gas Substances 0.000 description 1
- 239000003999 initiator Substances 0.000 description 1
- JDNTWHVOXJZDSN-UHFFFAOYSA-N iodoacetic acid Chemical class OC(=O)CI JDNTWHVOXJZDSN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000001788 irregular Effects 0.000 description 1
- 239000004611 light stabiliser Substances 0.000 description 1
- 238000002074 melt spinning Methods 0.000 description 1
- 239000004745 nonwoven fabric Substances 0.000 description 1
- 150000007524 organic acids Chemical class 0.000 description 1
- 235000005985 organic acids Nutrition 0.000 description 1
- 235000006408 oxalic acid Nutrition 0.000 description 1
- 238000000053 physical method Methods 0.000 description 1
- 239000000049 pigment Substances 0.000 description 1
- 239000004014 plasticizer Substances 0.000 description 1
- 229920002647 polyamide Polymers 0.000 description 1
- 229920000728 polyester Polymers 0.000 description 1
- 229920000573 polyethylene Polymers 0.000 description 1
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 1
- 229920000098 polyolefin Polymers 0.000 description 1
- 229920001155 polypropylene Polymers 0.000 description 1
- 229920002451 polyvinyl alcohol Polymers 0.000 description 1
- 230000002265 prevention Effects 0.000 description 1
- 239000000047 product Substances 0.000 description 1
- 235000019260 propionic acid Nutrition 0.000 description 1
- 238000000746 purification Methods 0.000 description 1
- IUVKMZGDUIUOCP-BTNSXGMBSA-N quinbolone Chemical compound O([C@H]1CC[C@H]2[C@H]3[C@@H]([C@]4(C=CC(=O)C=C4CC3)C)CC[C@@]21C)C1=CCCC1 IUVKMZGDUIUOCP-BTNSXGMBSA-N 0.000 description 1
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 1
- 239000002964 rayon Substances 0.000 description 1
- 238000007711 solidification Methods 0.000 description 1
- 230000008023 solidification Effects 0.000 description 1
- 239000007858 starting material Substances 0.000 description 1
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 1
- 150000000000 tetracarboxylic acids Chemical class 0.000 description 1
- YLQBMQCUIZJEEH-UHFFFAOYSA-N tetrahydrofuran Natural products C=1C=COC=1 YLQBMQCUIZJEEH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- VZCYOOQTPOCHFL-UHFFFAOYSA-N trans-butenedioic acid Natural products OC(=O)C=CC(O)=O VZCYOOQTPOCHFL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- LDHQCZJRKDOVOX-UHFFFAOYSA-N trans-crotonic acid Natural products CC=CC(O)=O LDHQCZJRKDOVOX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000003628 tricarboxylic acids Chemical class 0.000 description 1
- 238000005292 vacuum distillation Methods 0.000 description 1
- 238000005406 washing Methods 0.000 description 1
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 1
Description
この文献では、ポリアミド4樹脂をイオン液体に溶解することで繊維化が可能となり、機械特性に優れたポリアミド4繊維を得ることが記載されている。
また、特許文献2では、湿式紡糸と比較して乾式紡糸の優位性が高く、湿式紡糸では繊維内部に多くのボイドが発生して延伸することができないことが記載されているが、乾式紡糸では、ナイロン4繊維の結晶化熱量を向上させることができない。
〔態様1〕
ナイロン4樹脂と、酸解離定数が2.80以上(好ましくは2.80~6.00、より好ましくは2.80~4.30)の第1の酸と、第1の酸より大きな酸解離定数を有する第2の酸とを少なくとも含む紡糸原液を、水および/または極性有機溶剤を含む凝固浴に吐出する工程と、
前記吐出糸を延伸させる工程と、を備えている、ナイロン4繊維の製造方法。
〔態様2〕
態様1の製造方法において、第2の酸の酸解離定数(pKa2)が、第1の酸の酸解離定数をpKa1とする場合、(pKa1+0.01)~(pKa1+3.00)[好ましくは(pKa1+0.01)~(pKa1+3.00)、より好ましくは(pKa1+0.10)~(pKa1+2.50)、さらに好ましくは(pKa1+0.30)~(pKa1+1.50)]である、ナイロン4繊維の製造方法。
〔態様3〕
態様1または2の製造方法において、第1の酸および第2の酸の少なくとも一方は、C1-6飽和脂肪族モノカルボン酸、C2-7飽和脂肪族ジカルボン酸、C3-6不飽和脂肪族モノカルボン酸、C4-7不飽和脂肪族ジカルボン酸、C7-13芳香族カルボン酸、C2-6ヒドロキシカルボン酸、C1-6ハロゲン化カルボン酸、およびC3-6ポリカルボン酸からなる群から選択される、ナイロン4繊維の製造方法。
〔態様4〕
態様1から3のいずれか一態様の製造方法において、第1の酸および第2の酸の少なくとも一方は、グリコール酸、乳酸、クエン酸、アクリル酸、およびマロン酸からなる群から選択される、ナイロン4繊維の製造方法。
〔態様5〕
態様1から4のいずれか一態様の製造方法において、凝固浴が、水、メタノール、エタノール、プロパノール、ブタノール、ギ酸エステル、および酢酸エステルのいずれか1種または2種以上の混合物を含む、ナイロン4繊維の製造方法。
〔態様6〕
態様1から5のいずれか一態様の製造方法において、凝固浴における湿延伸倍率が1.5~7.0倍(特に2.5~5.5倍)であり、乾熱延伸倍率が1.1~15倍(好ましくは1.1~10倍)である、ナイロン4繊維の製造方法。
〔態様7〕
ナイロン4樹脂を含むナイロン4繊維であって、示差走査熱量測定装置により測定される結晶化熱量が、80J/g以上(好ましくは88J/g以上、より好ましくは95J/g以上)である、ナイロン4繊維。
〔態様8〕
態様7のナイロン4繊維において、融点が267℃以上(好ましくは267~350℃であってもよく、より好ましくは268~320℃、さらに好ましくは269~300℃)である、ナイロン4繊維。
ナイロン4樹脂は、分子鎖内に(-NH-(CH2)3-CO-)ユニットを繰り返し単位として有する限り特に限定されず、公知または慣用の樹脂を用いることができる。例えば、ナイロン4樹脂は、モノマーとして2-ピロリドンを用い、これを開環重合することにより得ることができる。
本発明では、ナイロン4繊維の製造方法は、ナイロン4樹脂と、酸解離定数が2.80以上の第1の酸と、第1の酸より大きな酸解離定数を有する第2の酸とを少なくとも含む紡糸原液を、水および/または極性有機溶剤を含む凝固浴に吐出する工程と、
前記吐出糸を延伸させる工程と、を備えている。
紡糸原液は、酸解離定数が2.80以上の第1の酸と、第1の酸より大きな酸解離定数を有する第2の酸とを用いることにより、ナイロン4樹脂が分解することを抑制しつつ、均一に溶解された紡糸原液を得ることができる。
なお、酸解離定数は、(i) Brown, H.C. et al., in Braude, E.A. and F.C. Nachod Determination of Organic Structures by Physical Methods, Academic Press, New York, 1955.あるいは、(ii) Dawson, R.M.C. et al., Data for Biochemical Research, Oxford, Clarendon Press, 1959.、あるいは(iii) Dippy, J.F.J.; Hughes, S.R.C.; Rozanski, A. J. Chem. Soc. 1959, 2492.において記載されている値である。これらの文献は、(i)、(ii)、(iii)の優先順位で参照している。また、酸解離定数が複数存在する化合物については、第1段階の酸解離定数を採用している。
第2の酸の酸解離定数(pKa2)は、好ましくは(pKa1+0.01)~(pKa1+3.00)、より好ましくは(pKa1+0.10)~(pKa1+2.50)、さらに好ましくは(pKa1+0.30)~(pKa1+1.50)であってもよい。
凝固浴は、水および/または極性有機溶剤を含んでいる。凝固浴で用いられる極性有機溶剤は、吐出された吐出糸を凝固することができる限り特に限定されないが、好ましくは、メタノール、エタノール、プロパノール、ブタノール、ギ酸エステル、酢酸エステル、ジメチルスルホキシド、N,N-ジメチルホルムアミド、アセトニトリル、アセトン、テトラヒドロフランなどが挙げられる。これらは、単独でまたは二種以上組み合わせて使用してもよい。
凝固浴に吐出された吐出糸は、凝固してから凝固浴において湿延伸されてもよいし(いわゆる湿式紡糸)、完全に凝固する前のゲル状の状態で凝固浴において湿延伸されてもよい(いわゆる湿式ゲル紡糸)。これらのうち、延伸倍率を高める観点から、湿式ゲル紡糸が好ましい。
本発明のナイロン4繊維は、特定の紡糸原液を利用して湿式紡糸を行うため、延伸工程によりその結晶化熱量を向上することが可能である。
本発明のナイロン4繊維の結晶化熱量は、80J/g以上であり、好ましくは88J/g以上、より好ましくは95J/g以上であってもよい。結晶化熱量の上限は特に限定されないが、400J/g以下である。結晶化熱量が上記範囲であることにより、耐熱性に優れたナイロン4繊維を得ることができる。ここで、結晶化熱量は、後述する実施例に記載された方法により測定される値である。
本発明は、前記ナイロン4繊維を含む繊維構造体を包含する。繊維構造体としては、連続繊維(モノフィラメント、マルチフィラメント)、短繊維(カットファイバー)、糸類、紐類、ロープ類などの一次元構造体であってもよいし、前記ナイロン4繊維を含む織物、編物、不織布などの布帛であってもよい。繊維構造体は、ナイロン4繊維のみで構成されてもよいし、ナイロン4繊維と他の繊維などとを組み合わせて構成されていてもよい。
TAインスツルメント社製示差走査熱量測定装置(DSCQ2000)を用い、繊維サンプル2mgを窒素下10℃/minの速度で昇温した際の、吸熱ピークにおける吸熱量ΔH(J/g)を測定した。
TAインスツルメント社製示差走査熱量測定装置(DSCQ2000)を用い、繊維サンプル2mgを窒素下10℃/minの速度で昇温した際の、吸熱ピークの示す温度(℃)を測定し、融点とした。
JIS L 1013に準じ、25℃または100℃雰囲気下において、試長20cm、初荷重0.09cN/dtex、引張速度10cm/minの条件で破断強伸度及び弾性率(初期引張抵抗度)を求め、5点以上の平均値を採用した。
JIS L 1013「化学繊維フィラメント糸試験方法」に準じて、繊維の繊度を測定した。
(ナイロン4樹脂)
特開平5-155851の実施例1に準拠し、2-ピロリジノン(関東化学株式会社製、純度:98.0%)600gに硫酸4.0gを添加し、アルゴン気流中、100℃の油浴中で撹拌した。次いで、外浴温度150℃、1mmHgにて減圧蒸留し、初留約10mLを採った後、本留約570gを得た。このようにして、あらかじめモノマーとしての2-ピロリジノンの精製を行った。
上述したナイロン4樹脂5.5質量部と、第1の酸として富士フィルム和光純薬(株)製グリコール酸23.0質量部と、第2の酸として富士フィルム和光純薬(株)製アクリル酸71.5質量部とを、25℃の不活性ガス雰囲気下にて溶解し、紡糸原液を作製した。
次に得られた紡糸原液を、孔径0.2mm、ホール数20のノズルを通して5℃のエタノールよりなる固化浴中に湿式紡糸した。
紡糸原液に用いられた第1の酸および第2の酸と凝固浴の種類、得られたナイロン4繊維の物性を表1および2に示す。
紡糸原液で用いる第1の酸として富士フィルム和光純薬(株)製クエン酸23.0質量部、第2の酸として富士フィルム和光純薬(株)製グリコール酸23.0質量部、水48.5質量部を用いる以外は、実施例1と同様にしてナイロン4繊維を得た。紡糸原液に用いられた第1の酸および第2の酸と凝固浴の種類、得られたナイロン4繊維の物性を表1および2に示す。
紡糸原液で用いる第1の酸として富士フィルム和光純薬(株)製マロン酸、第2の酸としてアクリル酸を用いる以外は、実施例1と同様にしてナイロン4繊維を得た。紡糸原液に用いられた第1の酸および第2の酸と凝固浴の種類、得られたナイロン4繊維の物性を表1および2に示す。
紡糸原液で用いる第1の酸としてマロン酸、第2の酸として富士フィルム和光純薬(株)製乳酸を用いる以外は、実施例1と同様にしてナイロン4繊維を得た。紡糸原液に用いられた第1の酸および第2の酸と凝固浴の種類、得られたナイロン4繊維の物性を表1および2に示す。
紡糸原液で用いる第1の酸として富士フィルム和光純薬(株)製ジフルオロ酢酸、第2の酸としてアクリル酸を用いる以外は、実施例1と同様にしてナイロン4繊維を得た。紡糸原液に用いられた第1の酸および第2の酸と凝固浴の種類、得られたナイロン4繊維の物性を表1に示す。
紡糸原液で用いる第1の酸としてジフルオロ酢酸、第2の酸としてマロン酸を用いる以外は、実施例1と同様にしたところ、紡糸原液において、ナイロン4が分解し、紡糸することができなかった。
Claims (9)
- 示差走査熱量測定装置により測定される結晶化熱量が80J/g以上であるナイロン4繊維の製造方法であって、
ナイロン4樹脂と、酸解離定数が2.80以上の第1の酸と、第1の酸より大きな酸解離定数を有する第2の酸とを少なくとも含む紡糸原液を、水および/または極性有機溶剤を含む凝固浴に吐出する工程と、
前記吐出糸を延伸させる工程と、を備えている、ナイロン4繊維の製造方法。 - 請求項1の製造方法において、第2の酸の酸解離定数(pKa2)が、第1の酸の酸解離定数をpKa1とする場合、(pKa1+0.01)~(pKa1+3.00)である、ナイロン4繊維の製造方法。
- 請求項1または2の製造方法において、第1の酸および第2の酸の少なくとも一方は、C1-6飽和脂肪族モノカルボン酸、C2-7飽和脂肪族ジカルボン酸、C3-6不飽和脂肪族モノカルボン酸、C4-7不飽和脂肪族ジカルボン酸、C7-13芳香族カルボン酸、C2-6ヒドロキシカルボン酸、C1-6ハロゲン化カルボン酸、およびC3-6ポリカルボン酸からなる群から選択される、ナイロン4繊維の製造方法。
- 請求項1から3のいずれか一項の製造方法において、第1の酸および第2の酸の少なくとも一方は、グリコール酸、乳酸、クエン酸、アクリル酸、およびマロン酸からなる群から選択される、ナイロン4繊維の製造方法。
- 請求項1から4のいずれか一項の製造方法において、凝固浴が、水、メタノール、エタノール、プロパノール、ブタノール、ギ酸エステル、および酢酸エステルのいずれか1種または2種以上の混合物を含む、ナイロン4繊維の製造方法。
- 請求項1から5のいずれか一項の製造方法において、凝固浴における湿延伸倍率が1.5~7.0倍であり、乾熱延伸倍率が1.1~15倍である、ナイロン4繊維の製造方法。
- ナイロン4樹脂を含むナイロン4繊維であって、示差走査熱量測定装置により測定される結晶化熱量が、80J/g以上である、ナイロン4繊維。
- 請求項7のナイロン4繊維において、融点が267℃以上である、ナイロン4繊維。
- 請求項7または8のナイロン4繊維を含む繊維構造体。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2020027962A JP7445456B2 (ja) | 2020-02-21 | 2020-02-21 | ナイロン4繊維およびその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2020027962A JP7445456B2 (ja) | 2020-02-21 | 2020-02-21 | ナイロン4繊維およびその製造方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2021130894A JP2021130894A (ja) | 2021-09-09 |
JP7445456B2 true JP7445456B2 (ja) | 2024-03-07 |
Family
ID=77550578
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2020027962A Active JP7445456B2 (ja) | 2020-02-21 | 2020-02-21 | ナイロン4繊維およびその製造方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP7445456B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN114934326A (zh) * | 2022-06-07 | 2022-08-23 | 天津工业大学 | 一种生物基可降解聚酰胺纤维的制备方法 |
-
2020
- 2020-02-21 JP JP2020027962A patent/JP7445456B2/ja active Active
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2021130894A (ja) | 2021-09-09 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US8802233B2 (en) | Meta-type wholly aromatic polyamide fiber excellent in high-temperature processability, and method for producing the same | |
RU2285761C1 (ru) | Способ получения высокопрочных термостойких нитей из ароматического сополиамида с гетероциклами в цепи | |
JPH04228613A (ja) | ポリケトン繊維及びその製造法 | |
JP7445456B2 (ja) | ナイロン4繊維およびその製造方法 | |
JPH03167309A (ja) | セルロース及びポリ塩化ビニルを基にした繊維、フイラメント及び糸並びにその製造方法 | |
RU2285071C1 (ru) | Способ получения нитей и волокон из ароматического сополиамида | |
JP4172888B2 (ja) | モノフィラメントおよびその製造方法 | |
JP2008057082A (ja) | ポリ乳酸モノフィラメントの製造方法 | |
JP3995532B2 (ja) | 緻密なメタ型全芳香族ポリアミド繊維の製造法 | |
JPS6128015A (ja) | ポリパラフエニレンベンゾビスチアゾ−ル繊維の製造方法 | |
JP3847515B2 (ja) | 緻密なメタ型芳香族ポリアミド繊維の製造法 | |
KR20060100403A (ko) | 염을 함유하는 아라미드 중합체의 개선된 습식 방사 방법 | |
JP4664794B2 (ja) | メタ型芳香族ポリアミド繊維の製造法 | |
JPS59116411A (ja) | 新規なポリアミド繊維およびその製法 | |
RU2130980C1 (ru) | Способ получения высокопрочного волокна | |
JPS6385105A (ja) | 耐摩耗性に優れた有機系高強度繊維 | |
JP2003342832A (ja) | 熱収縮安定性に優れたメタ型全芳香族ポリアミド繊維の製造法 | |
JP3929342B2 (ja) | 緻密なメタ型全芳香族ポリアミド繊維の製造方法 | |
JP2002235238A (ja) | 高性能な再生ポリエステル繊維及びその製造方法 | |
JPH07316378A (ja) | 繊 維 | |
JP4603210B2 (ja) | ポリケトン繊維およびその製造方法 | |
CN117295855A (zh) | 单丝及其制造方法 | |
JPH07278954A (ja) | 湿熱耐久性の改良された産業資材用ポリエステルモノフィラメントおよびその製造方法 | |
JP2000248424A (ja) | 低温水溶性ポリビニルアルコール系繊維の製造法 | |
JPH0639730B2 (ja) | ポリエステル繊維の製造方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20221228 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20230927 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20231003 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20231117 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20240206 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20240226 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 7445456 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |