JPS6110431A - 芳香族ポリアミドの成形方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ０産業上の利用分野 本発明は、機械的、熱的、電気的物性に優れた芳香族ポ
リアミドの成形方法に関する。

Ｏ従来の技術 芳香族ポリアミドは、耐熱性、機械特性が優れている為
、繊維、フィラメント、フィルム等の成形物品として広
く使用されている。しかしながらこの耐熱性、機械的特
性の故に、すなわちガラス転移温度が高い熱可塑性樹脂
であるが故−１−ｏ八「 に、汎用熱可塑性樹脂に適用される溶融押出成形が使え
々い。

従って芳香族ポ゛リアミドの澗硫酸溶液をドープとして
、水を主とする凝固液中に１１金から＋＋ｌ出紡糸する
方法。

（特開昭４７−４３４１９吋、特１：；１昭５１−１７
２５５１、特開昭５ｌ−ｊ６３６１−号等　　　　　　
　　）或いは、芳香ｊｈポリアミドをアミＶ系（ｉ？　
４−１イ１機溶媒に溶解したドープを、塩化カルンウノ
・のような無機塩の水溶液等に口金から吐出紡糸する方
法 （特公昭４８−１７５５１号、特公昭５０−１５８５弓
、特開昭５０−５３４４７号等　　　　　　　　）が知
られている。

Ｏ発明が解決しようとする問題点 しかるにこれ等の開示された方法は、濃硫酸等を用いる
場合ドープ液内に存在する微量の水分によりポリマーが
徐々に分解する為、ドープ液の軽時変化が存在する。又
アミド系ｉｅｔ有機溶媒を用いる場合、水に可溶な無機
塩類の水溶液を凝固浴として使用する為、繊維中に微量
の無機塩類が残存する。そのため芳香族ポリアミド繊組
の電気特性が著しく悪くなる。

これ等の難点を解決する方法として、芳香族ポリアミド
の有機溶媒溶液を、シリコン油、或いは鉱油処理する方
法 （特開昭５７−１７９２２５号、特開昭５７−１８０６
３７号）が開示された。これ等の方法は、アミド系有機
溶剤、或いはジメチルスルホキシドを用いるものである
。芳香族ポリアミドと親和性の良いこれ等の溶媒を繊維
から除去するにはシリコン油や鉱油処理では不十分であ
る。又これ等の溶媒に芳香族ポリアミドを溶解すると弾
性が強く表われ、弾性抑制剤を必要とする。この弾性抑
制剤は、主としてアミン化合物である為芳香族ポリアミ
ド繊維の繊維性能を著しくそこなうものである。

０問題点を解決するための手段 本発明者等は、芳香族ポリアミドの繊維形成方法を検討
していた所、スルホランを用いると極めて良好な繊維形
成ドープが得ら、１１　Ａことを見い出し本発明の完成
に到達した。

本発明は、芳香族ポリアミドのスルホラン溶液を、沸点
が１５０℃以上のシリコン油及び鉱油から選ばれる一種
又は二種以上の混合液を１００℃乃至３００℃に加熱し
た凝固浴中に押し出すことを特徴とする芳香族ポリアミ
ドの成形方法である。

本発明の方法によると、室温に於て芳香族ポリアミドを
殆ど溶解し々い溶媒であるスルホランを用いている為、
成形物を単に水又は温水浴中を通すことにより成形物中
の残存スルホランを容易に除去出来る。又スルホランは
、加温することによシ芳香族ポリアミドの溶解力が急激
に増大する為、該ポリマーの溶液の弾性が強い場合には
、溶液温度を適宜制御するだけで容易に弾性を低下させ
ることが出来、溶液の滴下曳糸性の優れたドープを作る
ことが出来る。この優れた曳糸性は、ガラス棒につけた
ドープを滴下させるだけで１００デニール以下の糸を巻
き取れることからもよく判るのである。

本発明に用いる芳香族ポリアミドとは、下記一般式（１
） ％式％ はこれらの組合せからなる２価の基であり、更にこれに
アルキル基、シクロアルキル基、アリール基、アルコキ
シ基、ハロゲン原子等が置換されていてもよい。

またＡｒ２は、Ａｒ１と同一か又は異るＡｒ、　と同様
の基である。

上記Ａｒ、及びＡｒ、についてより具体的に説明すると
、これ等はいづれも芳香族化合物、複素芳香環化合物の
基又はこれ等の組合せからなる２価の基である。そして
これ等の基の２種以上が組合わさる場合には、例えば炭
素−炭素で直接結合しているか、或いはアルキレン結合
しているか、或いは、 Ｉ ｎ、　　　　　　　　　　　　　Ｉ　１．　　　　　　
　　　　　　　　　　　　Ｉ′Ｌ　　　　　　　　　　
　　ロ。

（ここでＲ５は、アルキル基、シクロアルキル基、アリ
ール基である。又Ｒが２個結合１−でいる場合は、異る
基であってもよい。） 等を介して結合されていてもよい。〕 に示されるものである。

本発明における芳香族ポリアミドは、そのガラス転移温
度が１５０℃〜４００℃の範囲にあるもの、特に２００
℃〜６５０℃の範囲にあるものが好ましく、対数粘度（
後記する）が０．５以上であるものが糸の強度上好まし
い。

本発明に使用するスルホランは市販の一般的に入手出来
るスルホランで十分であるが、ドープ液の安定性、糸の
品質を保持する為には公知ノズルホラン精製法（例えば
Ａ、Ｗｅｉｓｓｂｅｒｇｅｒの０ｒａｎｉｃ　５ｏｌｖ
ｅｎｔｓ、（３ｒｄ　ｅｄ、）参照）により精製Ｉ−口
つ脱水したものを用いる方が好捷しい。

又このスルホランに糸の品質及び形態を向上させる為に
、安定剤、酸化防止剤等をあらかじめ必要量混合させて
おいてもよい。

次にドープは、前記のスルホランに対し、芳香族ポリア
ミドを２〜６５重量％の範囲で溶解して調整される。そ
してこのドープは１００℃から２５０℃の温度範囲の成
形条件に合致する温度に保持するのが好ましい。

本発明の方法においては、前記のドープを口金を通して
凝固浴へ押し出し成形を行なうが、その際の口金の位置
は凝固浴中に完全に浸漬させる湿式法によるのが一般に
好ましいが、必要に応じて口金が凝固浴の浴面がら３〜
５０１１１１程度上方に設置するギャップ紡糸法による
ことも可能である。

本発明に使用するシリコン油は、 の一般式で表わされるものを主成分と１〜１５０℃以上
の沸点を有するものであり、例えば、信越シリコン社製
商品名ＫＦ９６．ＫＦ５４のような一般に加熱媒体とし
て使用されるものが使用出来る。また化学構造に特別々
期限はないが、１００℃〜３００℃に加温された状態で
、空気と容易に反応するような官能基、例えば塩基、二
重結合等、が含まれないものが好ましい。また芳香族ポ
リアミドドープ液の紡糸温度、即ち１００℃〜３００℃
の範囲でこのシリコン油の粘度は低い程好ましく、３０
ポイズ以下、特に１０ボイズ以下がよい。

鉱油は、一般にパラフィン系、ナフテン系、芳香族系に
大別されるが、本発明に使用する鉱油は、１５０℃以上
の沸点を有するものであれ＝７− ばよく、前記各基を夫々単独で、若しくは適宜混合１２
て使用することが出来る。鉱油の粘度は、前記シリコン
油と同様１００℃〜３００℃の範囲で３０ポイズ以下、
特に１０，１′？イズ以下であることが好ましい。

また、シリコン油、鉱油は、単独で使用することも出来
るが、任意の割合で混合して使用することも出来る。混
合して使用した場合も、凝固浴の粘度は１００℃〜３０
０℃で３０．ｔ？イズ以下、特に１０ポイズ以下である
ことが好ましい。

これ等凝固浴に１０重量％以下のノニオン系界面活性剤
、カチオン系界面活性剤を添加すると、強度の良好な成
形物が得られるが必ずしも必要条件ではない。本発明に
使用する凝固浴の温度は、１００℃乃至３００℃の温度
範囲から選ばれるが、１２０℃乃至２５０℃とするのが
好ましい。凝固浴の温度が１００℃未満であると、透明
な糸を形成出来々くなり好ましくない。

一方凝固浴の温度が３００℃を越えるとスルホ長ンの分
解が促進され糸の性能が著しくそこなわれてし１うので
ある。

前記方法で得られた芳香族、ｔ−０リアミド成形物は、
例えばトルエンの如き凝固浴液を溶解するが芳香族ポリ
アミドを侵さない溶剤で洗浄された後、スルホランの残
存量に応じて必要な水又は温水洗浄を紅て乾燥される。

乾燥工程を軽だ後、成形物は通常加熱雰囲気下を通過さ
せ、１〜４倍程度延伸して十分な強度が付与されるが、
本発明の方法においては、芳香族ポリアミドドープのす
ばらしい曳糸性と凝固浴中での高いトラフトが可能な事
の故に、場合によってはこの工程を省略することが出来
る。

以下、本発明を実施例により本発明の具体例を示す。

本文中及び実施例中に示される諸物性の主要ガ測定法は
次の通りである。

Ｃ：溶液中のポリマー濃度（ｇ／１０Ｄｍｌ）書：溶液
の流下時間（秒） ｉｏ＝溶媒の流下暗度（秒） 測定は、ウベローデ型粘度計を用いて、９５％濃硫酸中
で濃度０１ｇ／　１００ｍｌテ、温度６０℃で行った。

糸の強度、伸度：インストロン社製強度試験機を用い単
繊維で測定した。

Ｏ実施例１ イソフタル酸、テレフタル酸の等モル混合物ト、トルイ
レンジイソシアナート（８０／２０）より得られた芳香
族ポリアミド（η、ｏｈ＝２．４　）　１０重量部と、
スルホラン１２０重量部との混合物を攪拌下に加熱し１
８０℃にして均一々ドープを調製した。次いで、予め準
備したシリコン油（商品名信越シリコン社製シリコンＫ
Ｆ９４）を１６０℃に加熱した凝固浴中に、口径０．０
７龍、５０穴の白金製口金から毎分２．６ｇの吐出速度
で押し出した。口金から押出されたドープは、凝固浴か
ら引取Ｃ）れ、トルエン洗浄浴でシリコン油を除き、６
０℃の温水中を通して毎分１０ｍの速度で巻取られた。

得られた糸の繊維は６．５デニール、強度は５．１ｇ／
ｄＬ−伸度は１６％であった。

○実施例２ インフタル酸、テレフタル酸の等モル混合物と、２．４
−トルイレンジイソシアナートより得られた芳香族ポリ
アミド（η、。１１＝２．５　）　１０重量部と、精製
乾燥したスルホラン１２０重量部との混合物を攪拌下に
加熱し１８５℃にして均一なドープを調整した。次いで
予め準備したテトラリンを１６０℃に加熱した凝固浴中
に、「１径０．０７１１１１５０穴の白金製口金から毎
分２．６ｇの吐出速度で押し出した。口金から押し出さ
れたドープは、凝固浴から引取られベンゼン洗浄浴でテ
トラリンを除き、６０℃の温水中を通して毎分１０ｍの
速度で巻き取られた。

得られた糸の繊細は３．５デニール、強度は５．５ｇ／
ｄｅ−伸度は１５％であった。

Ｏ実施例６ ＝１１− イソフタル酸と、２．４−１ルイレンジイソシアナート
より得られた芳香族ポリアミド（η１ｎ１゜＝　２．３
　）　１０重量部と、精製乾燥したスルホラン９０重油
部との混合物を攪拌下に加熱し１６０℃にして均一々ド
ープを調整した。次いで予め準備した流動パラフィンを
１８０℃に加熱した凝固浴中に、口径０．０７龍、５０
穴の白金製口金から毎分２．６ｇの吐出速度で押し出し
た。口金から押し出されたドープは、凝固浴から引取ら
れ、トルエン洗浄浴で流動パラフィンを除き、６０℃の
温水浴を通して毎分２０ｍの速度で巻き取られた。

得られた糸の繊度は２．７デニール、強度は５．６ｇΔ
Ｉｅ　、伸度は１６％であった。

Ｏ比較例１ イソフタル酸、テレフタル酸の等モル混合物と、トルイ
レンジイソシアナー）（８０／２０）より得らＪまた芳
香族ポリアミド（η、。１１−２．５　）　５０重量部
と、Ｎ−メチル−２−ピロリドン５００重晴部とを混合
溶解した後、溶液を１２０℃に加熱して引き続き６時間
攪拌を継続して芳香族ポリアミドドープを調整した。減
圧法によりこのドープの脱泡を行った。

次いで、予め準備したシリコン油（商品名・信越シリコ
ン社製シリコンＫｌ”９４）を１６０℃に加熱した凝固
浴中に延伸しながら押し出し、更にトルエン洗浄を行う
ことにより糸を得た。

この糸の繊度は２．２デニール、強度は２．４ｇ／ｄ、
伸度は５％で粂った。

Ｏ比例２ イソフタル酸、テレフタル酸の等モル混合物と、トルイ
レンジイソシアナート（８０／２０）より得られた芳香
族ポリアミド（η；ｎｈ＝ｓ’５）５０重量部と、Ｎ−
メチル−２−ピロＪ＋’ｙ３５０重景部とを混合溶解し
た後、ｎ−ヘキシルアミン５重量部とエチレンジアミン
１０重量部を徐々に加えて芳香族ポリアミドドープを調
整した。

得られたドープを２５℃に保ちつつ、予め調製しておい
たＮ−メチル−２−ピロリドン１０重量係、塩化カルシ
ウム３０％を溶解した７０℃の水溶液凝固浴中（ｒ（紡
糸した。

得られた糸の繊度け２．８テニール、強度けＬ５ｇ／＋
ｌｃ　、伸度は４％であった。

０発明の効果 本発明方法では芳香族ポリアミドのドープを得るのにス
ルホランを用いるために、シリコン油又は鉱油の凝固浴
中に押１〜出して成形した場合に、成形物よりのスルホ
ランの除去が容易であり、従来、同種の凝固浴を用いて
得られた芳香族ポリアミド成形物に比べ、本発明の成形
物は各特性において優れている。

＝１５− ＝２０９−

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １）芳香族ポリアミドをスルホランに溶解して調整され
   るドープを、沸点が１５０℃以上の、シリコン油及び鉱
   油から選ばれる一種又は二種以上の混合液を１００℃乃
   至３００℃に加熱した凝固浴中に押し出すことを特徴と
   する芳香族ポリアミドの成形方法。