KR20200139230A

KR20200139230A - 전방향족 폴리아미드 섬유

Info

Publication number: KR20200139230A
Application number: KR1020207031701A
Authority: KR
Inventors: 나오야 고미야; 겐지 가와무라
Original assignee: 데이진 가부시키가이샤
Priority date: 2018-05-10
Filing date: 2019-05-09
Publication date: 2020-12-11
Also published as: EP3792380A4; WO2019216385A1; CN112105765A; EP3792380B1; RU2756957C1; JP7150014B2; US20210324544A1; KR102470073B1; CN112105765B; JPWO2019216385A1; EP3792380A1

Abstract

총 섬도가 미세하고, 또한 단사 섬도도 미세한 한편으로, 품위와 보강성도 우수한 전방향족 폴리아미드 섬유를 제공하는 것. 단사 섬도가 0.4dtex 내지 3.5dtex이고, 총 섬도가 5dtex 내지 30dtex이고, 파단 강도가 15cN/dtex 이상이고, 초기 인장 탄성률이 500cN/dtex 내지 750cN/dtex이고, 또한 피브릴의 개수가 100개/m 미만인 것을 특징으로 하는 전방향족 폴리아미드 섬유.

Description

전방향족 폴리아미드 섬유

본 개시는 전방향족 폴리아미드 섬유에 관한 것이다. 더욱 상세하게는, 섬유 및 단사가 모두 미세하고 또한 유연하고, 취급성이 우수한 전방향족 폴리아미드 섬유에 관한 것이다. 본 개시는, 또한 이러한 전방향족 폴리아미드 섬유를 사용한 복합 케이블 및 카테터에도 관한 것이다.

종래부터, 전자 장치 간에서의 데이터의 수수를 위해, 신호 전송용의 복합 케이블이 사용되고 있다. 근년, 전자 기기의 고도화에 수반하여, 전송되는 데이터양이 현저하게 증대하고 있고, 또한 고속 전송화가 요구되고 있다. 이와 같은 요구를 만족시키기 위해, 복합 케이블을 구성하는 신호 전송선을 증가시킴으로써, 많은 데이터를 단시간에 전송하고 있다.

이러한 복합 케이블은, 취급성의 관점에서, 미세하고 유연한 것이 요구되고 있고, 복합 케이블의 세경화가 요망되고 있다. 복합 케이블이 세경화되면, 당연히 복합 케이블 자체의 항장력이 크게 저하되기 때문에, 복합 케이블의 전송선의 단선을 방지하기 위하여 배치되는 보강 섬유가 중요해진다. 그러나, 보강 섬유가 배치되는 스페이스는, 전송선과 전송선의 간극이기 때문에, 복합 케이블의 세경화에 수반하여, 보강 섬유를 배치하는 스페이스가 극히 작게 되어 있다.

그 때문에, 이러한 극히 작은 스페이스에 수렴되는 미세한 보강 섬유가, 강하게 요구되고 있다.

또한, 근년의 고도화하는 카테터 술식의 발전과 함께, 각종 기재의 고도화가 요구되고 있다. 특히, 얇고, 가볍고, 또한 지금까지 이상으로 고강력의 카테터가 요구되고 있다. 카테터에는, 가요성, 내궤성 및 내킹크성이라고 하는 형태 유지성, 내파열성, 기밀성, 그리고 내약품성 등도 요구되지만, 폴리머 단독으로는, 그 요구를 충분히 충족할 수 없었다. 이들의 특성을 충족시키기 위해서, 예를 들어 튜브 외층의 수지층에, 보강 섬유를 배열하는 것이 생각된다. 그러나, 종래의 섬유는, 단사가 비교적 굵기 때문에, 두께가 비교적 커지고, 또한 가요성이 없고 킹크가 발생하는 등의 문제가 있었다. 이러한 섬유의 가장 큰 문제는, 카테터를 미세하게 할 수 없다고 하는 것이었다.

이와 같이, 복합 케이블 및 카테터와 같은, 미세함이 요구되는 제품을 보강하기 위해서, 미세한 섬유가 요구되고 있다.

특허문헌 1에서는, 비교적 미세한 전방향족 폴리아미드 섬유가 제안되고 있다. 당해 문헌에는, 단사 섬도가 3.5 내지 10dtex이고, 총 섬도가 10 내지 100dtex이고, 또한 유제가 0.3 내지 5.0％ 부착되어 있는 아라미드 멀티 필라멘트를 포함하는 아라미드 섬유가 기재되어 있다.

일본 특허 공개 제2015-98665호 공보

종래의 전방향족 폴리아미드 섬유는, 단사 섬도가 비교적 굵기 때문에, 복수의 단사로 구성되는 섬유를 한정된 스페이스에 많이 충전할 수 없고, 또한 단사의 유연성이 모자라다는 문제가 있었다.

본 개시에 관한 발명은, 이러한 문제를 감안하여 이루어진 것이고, 그의 목적으로 하는 점은, 총 섬도가 미세하고, 또한 단사 섬도도 미세한 한편으로, 품위와 보강성도 우수한 전방향족 폴리아미드 섬유를 제공하는 것이다.

본건 발명자는, 상기 과제를 해결하도록 예의 검토를 행하고, 특정한 물성을 갖는 섬유에 있어서, 단사 표면에 있어서의 피브릴의 개수를 소정의 값 이하로 억제함으로써, 상기 과제를 해결할 수 있는 것을 발견하고, 본 발명을 완성하기에 이르렀다.

즉 본 개시의 전방향족 폴리아미드 섬유는, 하기와 같다.

<양태 1>

단사 섬도가 0.4dtex 내지 3.5dtex이고, 총 섬도가 5dtex 내지 30dtex이고, 파단 강도가 15cN/dtex 이상이고, 초기 인장 탄성률이 500cN/dtex 내지 750cN/dtex이고, 또한 피브릴의 개수가 100개/m 미만인 것을 특징으로 하는 전방향족 폴리아미드 섬유.

<양태 2>

1m당의 단사 직경의 변동이 15％ 미만인, 양태 1에 기재된 전방향족 폴리아미드 섬유.

<양태 3>

하기의 식 (1)에 기초하여 산출한 추를 사용하고, 또한 하기의 식 (2)에 기초하여 산출한 횟수로 상기 섬유를 연사했을 때의, 상기 섬유의 긴 변 방향으로 10cm마다 5군데에서 측정한 연사 후의 상기 섬유의 두께의 평균값이, 40㎛ 미만인, 양태 1 또는 2에 기재된 전방향족 폴리아미드 섬유:

추(g)=섬도(dtex)/40 (1)

꼬임 수(회/m)=1055/√섬도(tex) (2).

<양태 4>

평균 밀착도가 10 이하인, 양태 1 내지 3 중 어느 한 항에 기재된 전방향족 폴리아미드 섬유.

<양태 5>

폴리파라페닐렌테레프탈아미드 섬유인, 양태 1 내지 4 중 어느 한 항에 기재된 전방향족 폴리아미드 섬유.

<양태 6>

코폴리파라페닐렌·3,4'-옥시디페닐렌·테레프탈아미드 섬유인, 양태 1 내지 5 중 어느 한 항에 기재된 전방향족 폴리아미드 섬유.

본 개시의 발명은 추가로, 상기의 전방향족 폴리아미드 섬유를 사용한 것을 특징으로 하는 복합 케이블이고, 나아가, 상기의 전방향족 폴리아미드 섬유를 사용한 것을 특징으로 하는 카테터이다. 즉, 본 개시는 하기의 양태도 포함한다.

<양태 7>

양태 1 내지 6 중 어느 한 항에 기재된 전방향족 폴리아미드 섬유를 사용한 것을 특징으로 하는 복합 케이블.

<양태 8>

양태 1 내지 6 중 어느 한 항에 기재된 전방향족 폴리아미드 섬유를 사용한 것을 특징으로 하는 카테터.

본 개시에 의하면, 총 섬도가 미세하고, 또한 단사 섬도도 미세한 한편으로, 품위와 보강성도 우수한 전방향족 폴리아미드 섬유가 제공된다.

본 개시에 관한 전방향족 폴리아미드 섬유는, 항장력, 가요성 및 내킹크성을 유지하면서, 세경화되어 있기 때문에, 예를 들어 보강 섬유로서, 극히 미세한 복합 케이블 및 카테터 등에 적용할 수 있다.

도 1은, 본 개시에 관한 복합 케이블의 단면 개략도이다.
도 2는, 본 개시에 관한 카테터의 단면 개략도이다.
도 3은, 지관에 치즈 롤로 권취된 섬유의 개략도이다.

이하에서, 본 개시의 실시 형태에 대하여 상세하게 설명한다.

《전방향족 폴리아미드 섬유》

본 개시의 전방향족 폴리아미드 섬유는,

단사 섬도가 0.4dtex 내지 3.5dtex이고, 총 섬도가 5dtex 내지 30dtex이고, 파단 강도가 15cN/dtex 이상이고, 초기 인장 탄성률이 500cN/dtex 내지 750cN/dtex이고, 또한 피브릴의 개수가 100개/m 미만인 것을 특징으로 한다.

일반적으로, 전방향족 폴리아미드 섬유는, 다발상의 복수의 단사를 포함하고 있다.

종래의 전방향족 폴리아미드 섬유에서는, 섬유 직경을 미세하게 하면서, 또한 단사를 방지하기 위해서, 비교적 굵은 단사를 갖고 있었다. 그러나, 단사 섬도가 비교적 굵은 경우에는, 총 섬도의 저감에 한계가 있고, 또한 원하는 가요성이 얻어지지 않는다는 문제가 있다. 즉, 단사 섬도가 비교적 굵은 경우에는, 복수의 단사로 구성되는 섬유를 한정된 스페이스에 많이 충전할 수 없고, 또한 단사의 유연성이 모자라게 될 우려가 있다.

한편으로, 종래의 기술에서는, 총 섬도가 미세하고, 또한 단사 섬도도 미세한 보강 섬유는, 제조 프로세스에 있어서의 섬유 물성의 저하 및 가공 공정에서의 단사 끊어짐을 발생시킬 우려가 있어, 보강 섬유로서 적합하지 않다.

이에 비해, 본건 발명자들은, 특정한 물성을 갖는 섬유에 있어서 단사 표면에 있어서의 피브릴을 저감함으로써, 단사 섬도의 미세함을 유지하면서, 단사 끊어짐을 억제할 수 있는 것을 발견하였다.

이론에 의해 한정할 의도는 없지만, 단사가 가늘어질수록 비표면적이 증가하기 때문에, 단사 표면에 있어서의 물성이 단사가 끊어지기 용이함에 미치는 영향이, 보다 커진다고 생각된다.

본 개시에 관한 전방향족 폴리아미드 섬유에서는, 단사 표면의 피브릴 개수가 소정의 개수 이하로 저감되고 있음으로써 단사 표면에 있어서의 물성이 개선되고 있고, 결과적으로, 단사 섬도가 비교적 미세한 경우라도 단사 끊어짐이 일어나기 어려워지고 있다고 생각된다.

또한, 본 개시에 관한 전방향족 폴리아미드 섬유는, 단사가 비교적 미세함으로써, 비교적 높은 가요성을 갖고 있다.

이상과 같이 본 개시에 의하면, 총 섬도가 미세하고, 또한 단사 섬도도 미세한 한편으로, 품위와 보강성도 우수한 전방향족 폴리아미드 섬유를 제공할 수 있다.

<파단 강도>

본 개시의 전방향족 폴리아미드 섬유의 파단 강도는, 15cN/dtex 이상인 것이 필수적이고, 바람직하게는 18cN/dtex 이상, 보다 바람직하게는 20cN/dtex 이상, 더욱 바람직하게는 22cN/dtex 이상, 특히 바람직하게는 23cN/dtex 이상, 보다 특히 바람직하게는 24cN/dtex 이상이고, 가장 바람직하게는 25cN/dtex 이상이다.

파단 강도가 15cN/dtex 이상인 전방향족 폴리아미드 섬유는, 항장력이 우수하고, 예를 들어 복합 케이블의 보강 섬유로서, 적합하다.

<초기 인장 탄성률>

본 개시의 전방향족 폴리아미드 섬유의 초기 인장 탄성률은, 500cN/dtex 내지 750cN/dtex인 것이 필수적이고, 바람직하게는 520cN/dtex 내지 730cN/dtex, 더욱 바람직하게는 550cN/dtex 내지 700cN/dtex이다.

초기 인장 탄성률이 500cN/dtex 이상임으로써, 항장력성을 유지하는 것이 가능하게 된다. 구체적으로는, 예를 들어 본 개시의 섬유를 복합 케이블의 보강 섬유로서 사용하는 경우에, 복합 케이블 등에 순간적으로 응력이 가해졌을 때라도, 섬유가 신장해 버리는 것을 억제할 수 있다.

한편으로, 초기 인장 탄성률이 750cN/dtex 이하임으로써, 실의 가요성 및 내킹크성이 확보되고, 또한 가공 공정에서의 피브릴화를 억제하는 것이 가능하게 된다.

<피브릴의 개수>

본 개시의 전방향족 폴리아미드 섬유의 단사에 있어서의 피브릴의 개수는, 100개/m 미만인 것이 필수적이고, 바람직하게는 70개/m 미만, 보다 바람직하게는 50개/m 미만, 더욱 바람직하게는 30개/m 미만, 특히 바람직하게는 25개/m 미만, 가장 바람직하게는 20개/m 미만이다.

피브릴의 개수가 100개/m 미만임으로써, 가공 공정 시에 단사가 가이드 등에 얽히는 것을 억제할 수 있고, 결과적으로, 단사의 발생을 억제하는 것이 가능하게 된다.

<파단 신도>

본 개시의 전방향족 폴리아미드 섬유의 파단 신도는, 바람직하게는 3.0％ 내지 6.0％, 보다 바람직하게는 3.5％ 내지 5.5％, 더욱 바람직하게는 4.0％ 내지 5.0％이다.

파단 신도가 3.0％ 이상임으로써, 접착 계면에서의 박리나 응력에 대하여 단사가 끊어지기 어려워진다. 파단 신도가 6.0％ 이하임으로써, 응력이 가해졌을 때의 섬유 신장을 억제할 수 있고, 항장력성을 유지하는 것이 가능하게 된다.

<단사 섬도>

본 개시의 전방향족 폴리아미드 섬유의 단사 섬도는, 0.4dtex 내지 3.5dtex인 것이 필수적이고, 바람직하게는 0.4dtex 이상 3.5dtex 미만이고, 보다 바람직하게는 0.6dtex 내지 3.0dtex이고, 더욱 바람직하게는 0.7dtex 내지 2.5dtex이고, 특히 바람직하게는 0.8dtex 내지 2.0dtex이다.

단사 섬도가 0.4dtex 내지 3.5dtex임으로써, 세경화된 복합 케이블 내의 한정된 스페이스에, 비교적 많은 단사 섬유를 충전할 수 있다.

단사 섬도가 0.4dtex 이상임으로써, 단사 끊어짐을 억제하기 위하여 충분한 단사의 강력을, 확보할 수 있다. 단사 섬도가 3.5dtex 이하임으로써, 파단 강도 및 초기 인장 탄성률을 올리기 위한 스킨층의 배향 및 결정화도의 증강이 불필요하게 되고, 결과적으로, 피브릴화를 억제하는 것이 가능하게 된다.

<총 섬도>

본 개시의 전방향족 폴리아미드 섬유의 총 섬도는, 5dtex 내지 30dtex인 것이 필수적이고, 바람직하게는 10dtex 내지 25dtex, 더욱 바람직하게는 15dtex 내지 20dtex이다.

총 섬도가 30dtex 이하임으로써, 섬유의 전체로서의 단면적을 저감할 수 있고, 세경화된 복합 케이블 내의 극히 작은 스페이스에 섬유를 배치하는 것이 가능하게 된다. 또한, 총 섬도가 30dtex 이하임으로써, 카테터 튜브의 두께를, 종래의 것과 비교하여, 얇게 할 수 있다.

총 섬도가 5dtex 이상임으로써, 가공 공정에서의 단사를 억제하기 위하여 충분한 섬유의 강력을, 확보할 수 있다.

<전방향족 폴리아미드>

본 개시의 전방향족 폴리아미드 섬유를 구성하는 전방향족 폴리아미드는, 1종 또는 2종 이상의 2가의 방향족기가, 아미드 결합에 의해 직접 연결된 폴리아미드이다. 방향족 기에는, 2개의 방향환이 산소, 황, 혹은 알킬렌기를 통해 결합된 것, 또는 2개 이상의 방향환이 직접 결합한 것도 포함된다. 또한, 이들의 2가의 방향족 기에는, 메틸기 혹은 에틸기 등의 저급 알킬기, 메톡시기, 또는 클로르기 등의 할로겐기 등이 포함되어 있어도 된다.

이러한 전방향족 폴리아미드로서는, 예를 들어 폴리파라페닐렌테레프탈아미드, 폴리메타페닐렌이소프탈아미드, 테레프탈산 성분과 3,4'-디아미노디페닐에테르 성분과 파라페닐렌디아민 성분이 공중합된 코폴리파라페닐렌·3,4'-옥시디페닐렌·테레프탈아미드 및 테레프탈산 성분과 페닐벤조이미다졸 골격을 갖는 방향족 디아민 성분과 파라페닐렌디아민 성분이 공중합된 코폴리파라페닐렌·페닐벤조이미다졸·테레프탈아미드 등을 들 수 있다. 본 발명의 제조 방법에 있어서는, 상기의 전방향족 폴리아미드 중 1종을 단독으로 사용해도 되고, 또는 2종 이상을 병용해도 된다.

본 개시의 전방향족 폴리아미드 섬유는, 건습식법에 있어서 높은 기계적 특성을 발현하는 관점에서, 전방향족 폴리아미드를 주성분으로 하는 것이 바람직하다. 여기서, 「주성분」이란, 얻어지는 전방향족 폴리아미드 섬유 전체에 대하여, 대상 성분이, 50질량％ 초과 100질량％ 이하의 범위인 것을 의미한다. 또한, 본 발명에 있어서는, 전방향족 폴리아미드 섬유 전체에 대하여, 파라형 방향족 폴리아미드가 100질량％인 것이, 특히 바람직하다.

또한, 본 개시에 있어서는, 기계적 강도가 특히 우수하다는 점에서, 전방향족 폴리아미드로서, 폴리파라페닐렌테레프탈아미드, 또는 코폴리파라페닐렌·3,4'-옥시디페닐렌·테레프탈아미드를 사용하는 것이 바람직하다. 나아가, 아미드계 용제 등에 가용이기 때문에 성형 가공성이 우수하고, 열 연신을 실시함으로써 강도나 초기 인장 탄성률 등의 인장 특성을 현저하게 향상할 수 있는 점에서, 전방향족 폴리아미드로서, 코폴리파라페닐렌·3,4'-옥시디페닐렌·테레프탈아미드를 사용하는 것이 가장 바람직하다.

본 개시의 하나의 실시 양태에서는, 본 개시의 전방향족 폴리아미드 섬유가, 폴리파라페닐렌테레프탈아미드 섬유이다.

본 개시의 또 다른 실시 양태에서는, 본 개시의 전방향족 폴리아미드 섬유가, 코폴리파라페닐렌·3,4'-옥시디페닐렌·테레프탈아미드 섬유이다.

<전방향족 폴리아미드 섬유의 제조 방법>

본 개시의 전방향족 폴리아미드 섬유는, 소위 건습식 방사법에 의해 제조할 수 있다. 여기서, 「건습식 방사법」이란, 전방향족 폴리아미드와 용매를 포함하는 방사용 용액(도프)을, 방사 구금으로부터, 에어 갭이라고 불리는 불활성 기체 중에 방출하고, 그리고, 응고액과 접촉시켜서 미연신사(응고사)를 형성하고, 그리고, 응고사를 수세한 후에, 가열 연신하여, 섬유를 얻는 방법이다.

(방사용 용액(도프))

본 개시의 전방향족 폴리아미드 섬유를 제조할 때에 사용되는 방사용 용액(도프)은, 전방향족 폴리아미드 및 용매를 포함한다. 방사용 용액(도프)을 조정하는 방법은, 특별히 한정되는 것은 아니고, 공지된 방법을 채용할 수 있다.

방사용 용액(도프)의 조제에 사용되는 용매로서는, 예를 들어 N-메틸피롤리돈(NMP), 디메틸아세트아미드(DMAc), 디메틸포름아미드(DMF), 디메틸술폭시드(DMSO) 및 N-메틸카프로락탐(NMC) 등을 들 수 있다. 사용되는 용매는 1종 단독이어도, 2종 이상을 혼합한 혼합 용매여도 된다. 나아가, 전방향족 폴리아미드의 중합에 사용한 용매를, 그대로 사용해도 된다.

또한, 섬유에 기능성 등을 부여하는 목적으로, 첨가제 등의 그 밖의 임의 성분을 배합할 수도 있다. 그 밖의 임의 성분은, 방사용 용액(도프)의 조정에 있어서 도입할 수 있다. 도입의 방법은 특별히 한정되는 것은 아니고, 예를 들어 도프에 대하여 루더나 믹서 등을 사용하여 도입할 수 있다.

또한, 방사용 용액(도프)에 있어서의 폴리머 농도, 즉 전방향족 폴리아미드의 농도는, 1.0질량％ 이상 10질량％ 이하의 범위로 하는 것이 바람직하다.

방사용 용액(도프)에 있어서의 폴리머 농도가 1.0질량 이상임으로써, 방사를 위하여 필요한 점도를 얻는데 충분한 폴리머의 얽힘을 확보할 수 있고, 결과적으로, 방사 시의 토출 안정성이 향상된다. 한편으로, 폴리머 농도가 10질량％ 이하임으로써, 도프의 점성이 급격하게 증가하는 것에 기인하는 방사 시의 토출 안정성의 저하를 억제할 수 있다.

(방사 공정)

방사 공정에 있어서는, 방사 구금으로부터, 방사용 용액(도프)을 토출한다. 사용하는 방사 구금의 구멍 직경, 노즐 길이 및 재질 등은, 특별히 한정되는 것은 아니고, 예사성 등을 고려하여 적절히 조정할 수 있다. 노즐의 구멍 직경은, 특별히 한정되는 것은 아니지만, 토출 안정성의 관점에서, 도프가 구금으로부터 토출될 때의 전단 응력이 17000Pa 미만이 되는 것이, 바람직하다.

응고액면까지의 에어 갭의 길이는, 특별히 한정되는 것은 아니지만, 온도의 제어성 및 예사성 등의 관점에서, 5mm 내지 30mm이 범위로 하는 것이 바람직하다.

방사 구금을 통과할 때의 폴리머 도프의 온도 및 방사 구금의 온도는, 특별히 한정되는 것은 아니지만, 예사성 및 폴리머 도프의 토출압의 관점에서, 60℃ 내지 120℃로 하는 것이 바람직하다.

(응고 공정)

응고 공정에 있어서는, 방사 공정에서 방출된 방사용 용액(도프)을, 빈용매를 포함하는 응고액과 접촉시킴으로써 응고시켜서, 미연신사(응고사)를 얻는다.

응고액은, 아미드계 용매의 수용액이고, 예를 들어 NMP 수용액을 들 수 있다. 응고액의 온도나 아미드계 용매의 농도는, 특별히 한정되는 것은 아니다. 응고액의 온도나 아미드계 용매의 농도는, 형성된 응고사의 응고 상태나 후의 공정 통과성 등에 문제가 없는 범위에서, 적절히 조정할 수 있다.

응고 장치는, 특별히 한정되는 것은 아니지만, 액류나 토의 흔들림 등을 억제할 수 있는 것과 같은 장치가 바람직하다.

전술한 바와 같이, 본 개시의 전방향족 폴리아미드 섬유에 있어서는, 단사 섬도가, 0.4dtex 내지 3.5dtex이고, 총 섬도가, 5dtex 내지 30dtex이고, 파단 강도가, 15cN/dtex 이상이고, 또한 초기 인장 탄성률이, 500 내지 750cN/dtex이다.

이러한 섬유는, 예를 들어 건습식 방사법에 의해, 응고욕 중에 있어서의 사조의 주행 속도를 제어함으로써 얻을 수 있다.

응고욕 중에 있어서의 사조의 주행 속도를 제어함으로써, 사조 주행에 의해 야기되는 수반류에 의한 조 내의 액류 혼란이 방지된다. 이에 의해, 응고 사조를 안정적으로 주행시키는 것이 가능하게 되고, 그 결과, 상기 물성을 갖는 전방향족 폴리아미드 섬유를 얻을 수 있다.

응고욕 중의 방사의 최대 장력은, 0.1g/dtex 이상 1.0g/dtex 미만인 것이 바람직하고, 0.2g/dtex 이상 0.9g/dtex 미만인 것이 더욱 바람직하고, 0.3g/dtex 이상 0.8g/dtex 미만인 것이 가장 바람직하다.

응고욕 중의 방사의 최대 장력이 1.0g/dtex 미만임으로써, 단사 표면에 있어서의 폴리머 분자의 배향이 과도하게 진행하는 것을 억제할 수 있고, 결과적으로, 섬유의 피브릴화를 억제하는 것이 가능하게 된다. 응고욕 중의 방사의 최대 장력이 0.1g/dtex 이상임으로써, 응고욕 중에 있어서의 단사의 흔들림이 억제되어, 결과적으로, 밀착의 발생 빈도 및 단사 직경의 변동이 작아진다.

(수세 공정)

수세 공정에 있어서는, 응고욕 중에서 응고하여 형성한 미연신사(응고사)를 수세하여, 용매를 제거한다. 수세 물로서 사용되는 액체의 온도 및 아미드계 용매(NMP) 농도는, 특별히 한정되는 것은 아니다.

(건조 공정)

이어서, 건조 공정에 있어서, 미연신사(응고사)를, 건조에 부친다. 건조 조건은 특별히 한정되는 것은 아니고, 섬유를 충분히 건조할 수 있는 조건이라면 문제없다. 그러나, 작업성이나 열에 의한 섬유의 열화를 고려하면, 온도는, 150℃ 내지 250℃의 범위로 하는 것이 바람직하다.

건조 장치는, 사조와 동등한 속도로 회전하는 롤러형의 건조 장치, 또는 비접촉형의 건조 장치, 예를 들어 로 중에 섬유를 통과시키는 비접촉형의 건조 장치를 사용하는 것이 바람직하다. 접촉형의 건조 장치, 예를 들어 열판을 사용하면, 마찰에 의해, 피브릴이 단사 표면에 발생할 우려가 있다.

(열 연신 공정)

이어서, 열 연신 공정에 있어서, 건조 후의 섬유를 열 연신한다. 이 공정을 통해서, 섬유의 열 연신에 의해 섬유 중의 폴리머 분자가 고도로 배향하고, 섬유에 강도가 부여된다.

이때의 열 연신 온도는, 300℃ 내지 600℃의 범위가 바람직하고, 더욱 바람직하게는 320℃ 내지 580℃, 가장 바람직하게는 350℃ 내지 550℃의 범위이다.

열 연신 온도가 600℃ 이하임으로써, 폴리머의 열분해가 억제되기 때문에, 섬유의 열화가 억제되고, 결과적으로, 고강도의 실을 얻는 것이 가능하게 된다.

열 연신 공정에서의 연신 배율은, 5배 내지 15배로 하는 것이 바람직하지만, 원하는 강도를 달성할 수 있는 것이라면, 특히 이 범위에 한정되는 것은 아니다. 또한, 이 열 연신 공정은, 필요에 따라서 다단계로 나누어 행하여도, 특별히 지장은 없다.

열 연신 장치는, 사조와 동등한 속도로 회전하는 롤러형의 열 연신 장치, 또는 로 중에 섬유를 통과시킬 때 섬유가 로에 접촉하지 않는 비접촉형의 열 연신 장치의 어느 것을 사용하는 것이 바람직하다. 열판 등의 접촉형의 열 연신 장치를 사용하면, 마찰에 의해, 피브릴이 단사 표면에 발생할 우려가 있다.

(유제 부여 공정)

섬유에 대하여 대전 억제나 윤활성을 부여하기 위해서, 섬유에 유제를 부여하고, 마지막으로, 와인더로 권취한다.

부여하는 유제의 종류 및 부여하는 양에 대해서는, 유제 성분 중에 포함되는 에스테르 성분이, 0.3wt％ 이상인 것이 바람직하고, 0.3wt％ 내지 5.0wt％인 것이 보다 바람직하고, 0.4wt％ 내지 4.0wt％인 것이 더욱 바람직하고, 0.5wt％ 내지 3.0wt％인 것이 특히 바람직하다.

유제 성분 중에 포함되는 에스테르 성분이 0.3wt％ 이상임으로써, 윤활성이 비교적 높아진다. 유제 성분 중에 포함되는 에스테르 성분이 5.0wt％ 이하임으로써, 가공 공정에서의 스컴의 발생을 억제할 수 있고, 결과적으로, 피브릴의 발생을 억제하는 것이 가능하게 된다.

(권취 공정)

권취 공정에 있어서는, 공지의 와인더에 의해, 또한 적절히 권취 조건을 조정하여, 섬유를 지관 등에 권취할 수 있다. 와인드비는, 2 내지 10이 바람직하고, 3 내지 8이 보다 바람직하고, 4 내지 6이 더욱 바람직하다.

와인드비가 2 이상임으로써, 섬유를 권취할 때의 섬유 간에서의 마찰의 발생을 억제할 수 있고, 결과적으로, 피브릴의 발생을 억제하는 것이 가능하게 된다. 와인드비가 10 이하임으로써, 보빈(지관)의 양단에 섬유가 모이는 것을 방지할 수 있기 때문에, 섬유와 콘택트 롤러 사이의 마찰 발생을 억제할 수 있고, 결과적으로, 피브릴의 발생을 억제하는 것이 가능하게 된다.

본 개시에 대해서, 「와인드비」란, 도 3에 도시하는 치즈 롤의 단부면으로부터 다른 한쪽의 단부면까지의 섬유의 감기 횟수를 말한다.

<단사 직경의 변동>

본 개시에 관한 하나의 실시 양태에서는, 본 개시에 관한 전방향족 폴리아미드 섬유의, 1m당의 단사 직경의 변동이, 15％ 미만이다.

디지털 마이크로스코프(KEYENCE사제, 형식: VHX-2000)에 의해, 10000배로, 단사 1개에 대해서 10cm마다 10군데에 있어서 단사 직경을 측정하고, 하기에 나타내는 식에 따라, 단사 직경의 변동 계수 CV를 산출하였다. CV의 산출을 10개의 단사에 대하여 행하고, 가장 작은 변동 계수 CV를, 1m당의 단사 직경의 변동으로 하였다.

CV=표준 편차/평균값×100(％)

1m당의 단사 직경의 변동은, 15％ 미만이 바람직하고, 12％ 미만이 보다 바람직하고, 10％ 미만이 더욱 바람직하고, 8％ 미만이 특히 바람직하고, 5％ 미만이 가장 바람직하다.

1m당의 단사 직경의 변동이 15％ 이상인 것은, 단사의 굵은 부분과 미세한 부분의 차가 커지는 것을 나타내고 있다. 1m당의 단사 직경의 변동을 15％ 미만으로 억제하는 것은, 비교적 굵은 단사의 부분 및 비교적 미세한 단사의 부분을 저감하는 것이기 때문에, 바람직하다.

1m당의 단사 직경의 변동이 15％ 미만인 경우에는, 비교적 굵은 단사의 부분이 저감됨으로써, 복합 케이블 및 카테터 등의 최종 제품을 비교적 얇게 할 수 있고, 또한 비교적 좁은 스페이스에 섬유를 삽입할 수 있다. 한편으로, 비교적 미세한 단사의 부분이 저감됨으로써, 단사의 결점이 저감되고, 결과적으로, 실 끊어짐의 원인이 저감된다.

또한, 이 단사 직경의 변동은, 피브릴의 개수를 저감함으로써, 보다 안정되게 달성할 수 있다.

<섬유 배치성>

본 개시의 하나의 실시 양태에서는, 하기와 같이 하여 산출되는 연사 후의 섬유의 두께의 평균값이, 40㎛ 미만이다:

하기의 식 (1)에 기초하여 산출한 추를 사용하고, 또한 하기의 식 (2)에 기초하여 산출한 횟수로 섬유를 연사했을 때의, 연사 후의 섬유의 두께를, 섬유의 긴 변 방향으로, 10cm마다 5군데에서 측정하고, 당해 측정값의 평균을 산출함으로써, 연사 후의 섬유의 두께의 평균값을 산출한다:

추(g)=섬도(dtex)/40 (1)

꼬임 수(회/m)=1055/√섬도(tex) (2).

연사 후의 섬유의 두께의 평균값이, 40㎛ 이하, 30㎛ 이하, 25㎛ 이하, 혹은 20㎛ 이하이면 되고, 또한/또는 5㎛ 이상, 10㎛ 이상, 혹은 15㎛ 이상이면 된다.

연사 후의 섬유의 두께의 평균값이 40㎛ 미만임으로써, 복합 케이블 및 카테터 등의 최종 제품을 비교적 얇게 할 수 있고, 또한 비교적 좁은 스페이스에 섬유를 삽입할 수 있다.

또한, 본 개시에 대해서, 연사 후의 섬유의 두께의 평균값을, 섬유의 섬유 배치성의 지표로 하고 있다. 즉, 연사 후의 섬유의 두께의 평균값이 40㎛ 미만인 경우에는, 섬유의 섬유 배치성이 양호하다로 하였다. 한편으로, 연사 후의 섬유의 두께의 평균값이 40㎛ 이상인 경우에는, 섬유의 섬유 배치성이 불량하다로 하였다.

<평균 밀착도>

본 개시에 관한 하나의 실시 양태에서는, 본 개시에 관한 전방향족 폴리아미드 섬유의 평균 밀착도가, 10 이하이다.

평균 밀착도는, JIS L-1013: 2010 8.15(교락도의 측정 방법)와 마찬가지의 훅법에 의해 측정한다.

구체적으로는, 하기와 같이 하여, 평균 밀착도를 측정한다.

섬유 샘플의 일단부를, 적절한 성능을 갖는 수하 장치의 상부 파지부에 설치하고, 파지부에서 1m 하방의 위치에 추를 매달고, 시료를 수직으로 흘린다. 추의 하중은 시료의 표시 텍스수에, 17.64를 곱한 하중(mN)으로 하고, 980mN을 한도로 한다. 그리고, 훅의 한쪽의 단부에, 샘플의 텍스수를 필라멘트수로 나눈 값에 88.2를 곱한 하중(하한 19.6mN, 상한 98mN)을 달고, 섬유 샘플을 2분할한 개소에 훅의 다른 쪽 단부를 삽입하고, 훅을 하강시킨다. 또한, 정지한 개소가 교락하고 있었을 경우에는 측정 데이터로부터 제외한다. 훅이 단사끼리의 밀착에 의해 정지한 점까지의 훅의 하강 거리를 구하고, 다음 식에 의해, 밀착도 S를 산출한다. 5회의 평균값을, 평균 밀착도로 한다.

S=1000/L

S: 밀착도

L: 훅의 하강 거리(mm)

본 개시에 있어서, 평균 밀착도는, 10 이하가 바람직하고, 보다 바람직하게는 5 이하, 더욱 바람직하게는 4 이하, 특히 바람직하게는 3 이하이다.

평균 밀착도가 10 이하임으로써, 섬유가 1개의 모노필라멘트상이 되는 것을 억제할 수 있다. 이것은, 좁은 스페이스에 섬유를 삽입할 수 있다는 점 및 두께를 얇게 하기 위한 개섬을 양호하게 행할 수 있다는 점에서, 바람직하다.

《복합 케이블》

본 개시는, 본 개시에 관한 전방향족 폴리아미드 섬유를 사용한 것을 특징으로 하는 복합 케이블에도 관한 것이다.

본 개시에 대해서, 「복합 케이블」이란, 다목적으로 하는 복수의 케이블을 1개의 케이블에 통합한 것으로서, 데이터의 수수를 목적으로 하는 것 등을 말한다. 또한, 「케이블」이란, 고속 전송이 가능한 광 파이버, 또는 전원 혹은 저속 제어 신호 등을 전송하는 메탈선을 말한다. 이것들과 보강재를 통합하여 일체화한 것이, 복합 케이블이다.

도 1은, 본 개시에 관한 복합 케이블의 단면 개략도이다. 도 1에 도시한 바와 같이, 1개 또는 복수개의 케이블(도 1에 있어서는, 메탈선)에, 본 개시의 전방향족 폴리아미드 섬유를, 무연 또는 꼬임 등을 실시하고, 따라서, 그렇게 하여, 케이블 간의 간극을 매립하는 것 등에 의해 케이블을 보강하고, 또한 보강된 케이블을 피복용 수지로 피복한다.

복합 케이블에 대해서, 공간 절약화, 가공 효율 업 및 소형화가 요망되고 있다. 복합 케이블에 사용되는 보강재로서는, 미세하고, 가요성을 갖고, 또한 단선하기 어려운 것이 필요하다. 보강재로서 사용되는 보강 섬유로서는, 유리 섬유, 아라미드 섬유 및 탄소 섬유 등이 사용되지만, 가요성의 면에서는, 본 개시의 전방향족 폴리아미드 섬유가 유효하다.

즉, 본 개시에 관한 전방향족 폴리아미드 섬유는, 총 섬도가 미세하고, 또한 단사 섬도도 미세한 한편으로, 품위와 보강성도 우수하다. 그 때문에, 본 개시에 관한 전방향족 폴리아미드 섬유는, 신호 전송용의 복합 케이블에 사용되는 보강 재료로서, 적합하다.

본 개시의 전방향족 폴리아미드 섬유를 사용함으로써, 박육에 의한 소형화가 가능하게 되고, 또한 단선하기 어려운 복합 케이블이 얻어진다.

《카테터》

본 개시는, 본 개시에 관한 전방향족 폴리아미드 섬유를 사용한 것을 특징으로 하는, 카테터에도 관한 것이다.

본 개시에 대해서, 「카테터」란, 플라스틱, 고무, 또는 금속 등으로 만들어진 미세한 관으로서, 체강 또는 체내의 기관 등에 삽입되고, 또한 내용의 배출 혹은 채취, 약액 혹은 조영제의 주입, 또는 압력 측정 등을 위하여 사용되는 의료 기구이다.

이러한 의료용의 카테터는, 일반적으로, 나일론, 폴리우레탄, 폴리에테르·폴리아미드 혼합물, 또는 그 밖의 폴리머 재료로 형성되고 있다.

도 2는, 본 개시에 관한 카테터의 단면 개략도이다. 본 개시에 관한 카테터는, 도 2에 도시한 바와 같이, 본 개시의 전방향족 폴리아미드 섬유를 통 형상으로 뜬 것, 무연의 것 또는 꼬임을 실시한 것 등을, 카테터의 피복용 수지층에 배치함으로써 형성되어 있다.

많은 경우, 카테터가 원하는 기능을 발휘하기 위해서는, 환자의 신체 중 일련의 혈관과 같은 비교적 구불구불한 통로를 통과할 수 없으면 안된다. 따라서, 긴 변 방향에 있어서 고도의 토크 가능성을 구비하고 있는 한편으로, 고도의 플렉시블성을 유지하고 있는 카테터가, 요망되고 있다. 원하는 플렉시블성, 토크성을 카테터에 부여하는 하나의 방법은, 카테터의 벽에, 보강된 섬유를 포함하는 것이다.

이러한 보강용 재료로서는, 유리 섬유, 아라미드 섬유, 탄소 섬유 등을 생각할 수 있지만, 카테터가 통하는 환자의 혈관 등의 관에 손상을 끼치지 않는 등의 관점에서, 플렉시블성(가요성, 유연성)을 갖고 있을 필요가 있다. 플렉시블성의 면에서, 본 개시의 전방향족 폴리아미드 섬유가, 유효하다.

즉, 본 개시에 관한 전방향족 폴리아미드 섬유는, 총 섬도가 미세하고, 또한 단사 섬도도 미세한 한편으로, 품위와 보강성도 우수하다. 또한, 본 개시에 관한 전방향족 폴리아미드는, 단사가 비교적 미세함으로써, 비교적 높은 가요성을 갖고 있다. 그 때문에, 본 개시에 관한 전방향족 폴리아미드 섬유는, 얇은 보강층을 갖는 카테터의 보강 섬유로서, 적합하다.

본 개시의 전방향족 폴리아미드 섬유를 사용함으로써, 박육에 의한 소형화가 가능하게 되고, 플렉시블성이 양호함에도 불구하고 단선하기 어려운 카테터를 얻을 수 있다.

실시예

이하에서, 실시예 및 비교예에 의해 본 발명을 더욱 구체적으로 설명하지만, 본 발명은 이들의 기재에 의해 전혀 한정되는 것은 아니다.

《전방향족 폴리아미드 섬유의 제작 및 평가》

실시예 1 내지 10 및 비교예 1 내지 6에 관한 전방향족 폴리아미드 섬유를 제작하였다. 실시예 1 내지 7 및 비교예 1 내지 4에 관한 전방향족 폴리아미드 섬유는, 코폴리파라페닐렌·3,4'-옥시디페닐렌·테레프탈아미드 섬유였다. 실시예 8 내지 10 및 비교예 5 내지 6에 관한 전방향족 폴리아미드 섬유는, 폴리파라페닐렌테레프탈아미드 섬유였다. 그리고, 얻어진 각 섬유에 대해서, 총 섬도, 단사수, 단사 섬도, 파단 강도, 초기 인장 탄성률, 파단 신도, 피브릴의 개수, 단사 직경의 변동, 섬유 배치성 및 평균 밀착도의, 측정·평가를 행하였다.

<측정·평가 방법>

실시예 및 비교예에 있어서의 각 특성값은, 이하의 방법에 의해 측정·평가를 행하였다.

(총 섬도)

얻어진 섬유를, 공지된 검척기를 사용해서 100m 권취하고, 그 질량을 측정하였다. 계측된 질량에 100을 곱함으로써 얻어진 값, 즉 10000m당의 섬도(dtex)를, 총 섬도로 하였다.

(단사 섬도)

얻어진 섬유의 총 섬도를, 단사의 개수로 나눔으로써, 단사 섬도를 산출하였다.

(파단 강도, 파단 신도, 초기 인장 탄성률)

인장 시험기(INSTRON사제, 상품명: INSTRON(상표), 형식: 5565형)에 의해, 실 시험용 척을 사용하여, ASTM D885의 수순에 기초하여, 이하의 조건에서, 파단 강도 및 파단 신도를 측정하였다. 또한, 초기 인장 탄성률도, ASTM D885에 기초하여, 산출하였다.

측정 조건:

온도 : 실온

시험편 : 75cm

시험 속도 : 250mm/분

척간 거리 : 500mm

(피브릴의 개수)

섬유로부터 무작위로 발췌한 1m의 단사 표면을, 단사 10개에 대해서, 디지털 마이크로스코프(KEYENCE사제, 형식: VHX-2000)에 의해, 10000배로 관찰하고, 피브릴의 길이가 2㎛ 이상인 개수를 카운트하였다. 이 카운트 값을 10으로 제산한 값을, 피브릴의 개수(개/m)로 하였다.

(단사 직경의 변동)

단사의 직경을, 단사 1개에 대해서, 10cm마다 10점에 있어서, 디지털 마이크로스코프(KEYENCE사제, 형식: VHX-2000)에 의해, 10000배로 측정하고, 그 변동 계수 CV를 산출하였다. 단사 10개분에 대하여 CV의 산출을 행하고, 가장 작은 변동 계수 CV를, 1m당의 단사 직경의 변동으로 하였다.

CV=표준 편차/평균값×100(％)

(섬유 배치성)

섬유에, 식 (1)에 기초하여 산출한 추를 사용하여 장력을 가하고, 또한 식 (2)에 기초하여 산출한 횟수로 연사하였다. 그 후, 연사 후의 섬유의 두께를, 섬유 긴 변 방향에 있어서, 1m마다 5점으로, 마이크로미터(Mitutoyo사제, 상품명: 쿨런트 프루프(상표) 마이크로미터)에 의해 측정하고, 연사 후의 섬유의 두께의 평균값을 산출하였다.

추(g)=섬도(dtex)/40 (1)

꼬임 수(회/m)=1055/√섬도(tex) (2).

이 연사 후의 섬유의 두께의 평균값이 40㎛ 미만인 경우에는, 섬유 배치성이 양호하다고 판정하였다. 연사 후의 섬유의 두께의 평균값이 40㎛ 이상인 경우에는, 섬유 배치성이 불량하다고 판정하였다.

(평균 밀착도)

JIS L-1013: 2010 8.15에 기재된 교락도의 측정 방법과 마찬가지의 훅법에 의해, 밀착도를 측정하였다. 섬유 샘플의 일단부를, 적절한 성능을 갖는 수하 장치의 상부 파지부에 설치하고, 파지부에서 1m 하방의 위치에 추를 매달고, 시료를 수직으로 흘렸다. 추의 하중은 시료의 표시 텍스수에, 17.64를 곱한 하중(mN)으로 하고, 980mN을 한도로 하였다. 훅의 한쪽의 단부에, 샘플의 텍스수를 필라멘트수로 나눈 값에 88.2를 곱한 하중(하한 19.6mN, 상한 98mN)을 가하고, 섬유를 2분할한 개소에 이 훅의 다른 쪽의 단부를 삽입하고, 훅을 하강시켰다. 훅이 단사끼리의 밀착에 의해 정지한 점까지의 훅의 하강 거리에 기초하여, 하기에 나타내는 식에 의해, 밀착도 S를 산출하였다. 5회의 평균값을, 평균 밀착도로 하였다. 또한, 훅이 정지한 개소가 교락하고 있었을 경우에는, 측정 데이터로부터 제외하였다.

S=1000/L

S: 밀착도

L: 훅의 하강 거리(mm)

<실시예 1>

(도프의 조정)

공지된 방법에 따라, 코폴리파라페닐렌·3, 4'-옥시디페닐렌·테레프탈아미드의 폴리머 용액(도프)을 조정하였다. 구체적으로는, 파라페닐렌디아민 50질량부 및 3,4'-디아미노디페닐에테르 50질량부를 용해시킨 NMP에, 테레프탈산디클로라이드 100질량부를 첨가하고, 중축합 반응을 행하여, 코폴리파라페닐렌·3,4'-옥시디페닐렌·테레프탈아미드의 폴리머 용액(도프)을 얻었다. 폴리머 농도는, 6질량％였다. 폴리머의 극한 점도(IV)는, 3.38이었다.

(전방향족 폴리아미드 섬유의 제조)

상기에서 얻어진 폴리머 용액(도프)을 구멍수가 8인 방사 구금을 사용하여 토출시켰다. 그리고, 방사된 폴리머 용액(도프)을, 10mm의 에어 갭을 통해 응고욕을 통과시킴으로써, 응고시켰다. 응고욕은, 60℃이고, 또한 NMP 농도 30질량％의 수용액으로 채워져 있었다. 응고욕 중의 방사의 최대 장력은, 0.4g/dtex였다.

그리고, 얻어진 응고사를, 60℃로 조정한 수세욕에 의해, 수세하였다. 수세 후의 섬유를, 롤러형의 건조 장치를 사용해서 200℃에서 건조하였다. 그 후, 로 중에 섬유를 통과시킬 때 섬유가 로에 접촉하지 않는 비접촉형의 열 연신 장치를 사용하여, 530℃의 온도 조건에서 열 연신을 행하였다. 이때의 연신 배율은, 10배였다.

마지막으로, 연신된 섬유를, 와인더에 의해, 와인더비 4.33으로 지관에 권취하고, 총 섬도 25dtex, 필라멘트수(단사수) 8개, 단사 섬도 3.1dtex의 전방향족 폴리아미드 섬유를 얻었다. 얻어진 전방향족 폴리아미드 섬유의 물성 등을, 표 1에 나타내었다.

<실시예 2>

구멍수가 10의 방사 구금을 사용하여, 총 섬도가 28dtex가 되도록 토출시킨 것 및 필라멘트수 10개, 단사 섬도 2.8dtex로 한 것 이외에는, 실시예 1과 마찬가지의 방법으로, 전방향족 폴리아미드 섬유를 얻었다. 얻어진 전방향족 폴리아미드 섬유의 물성 등을, 표 1에 나타내었다.

<실시예 3>

구멍수가 10의 방사 구금을 사용하여, 총 섬도가 17dtext 되도록 토출시킨 것 및 필라멘트수가 10개, 단사 섬도 1.7dtex로 한 것 이외에는, 실시예 1과 마찬가지의 방법으로, 전방향족 폴리아미드 섬유를 얻었다. 얻어진 전방향족 폴리아미드 섬유의 물성 등을, 표 1에 나타내었다.

<실시예 4>

구멍수가 50의 방사 구금을 사용하여, 총 섬도가 20dtex가 되도록 토출시킨 것 및 필라멘트수가 50개, 단사 섬도 0.4dtex로 한 것 이외에는, 실시예 1과 마찬가지의 방법으로, 전방향족 폴리아미드 섬유를 얻었다. 얻어진 전방향족 폴리아미드 섬유의 물성 등을, 표 1에 나타내었다.

<실시예 5>

와인드비 6.33으로 섬유를 지관에 권취한다는 조건 이외에는, 실시예 1과 마찬가지의 방법으로, 전방향족 폴리아미드 섬유를 얻었다. 얻어진 전방향족 폴리아미드 섬유의 물성 등을, 표 1에 나타내었다.

<실시예 6>

와인드비 2.33으로 섬유를 지관에 권취한다는 조건 이외에는, 실시예 1과 마찬가지의 방법으로, 전방향족 폴리아미드 섬유를 얻었다. 얻어진 전방향족 폴리아미드 섬유의 물성 등을, 표 2에 나타내었다.

<실시예 7>

와인드비 8.33으로 섬유를 지관에 권취한다는 조건 이외에는, 실시예 1과 마찬가지의 방법으로, 전방향족 폴리아미드 섬유를 얻었다. 얻어진 전방향족 폴리아미드 섬유의 물성 등을, 표 2에 나타내었다.

<실시예 8>

(폴리머 용액의 제작)

공지된 방법에 따라, NMP에 용해시킨 파라페닐렌디아민 100질량부에, 테레프탈산디클로라이드 100질량부를 첨가하여, 중축합 반응을 행하고, 그리고, 수세, 건조를 행하여, 폴리파라페닐렌테레프탈아미드의 폴리머를 얻었다. 폴리머의 극한 점도(IV)는 5.69였다. 얻어진 폴리파라페닐렌테레프탈아미드를, 농도 20％가 되도록 농황산에 용해시켰다.

(전방향족 폴리아미드 섬유의 제조)

상기에서 얻어진 폴리머 용액(도프)을, 구멍수가 8인 방사 구금을 사용하여 토출시켰다. 방사된 폴리머 용액(도프)을, 10mm의 에어 갭을 통해, 4℃의 물로 채워진 응고욕을 통과시킴으로써, 응고시켰다. 이때의 방사 최대 장력은, 0.9g/dtex였다. 그리고, 얻어진 응고사를, 10중량％의 수산화나트륨 수용액으로 적절히 중화한 후, 물로 수세하였다. 수세 후의 섬유를, 롤러형의 건조 장치를 사용해서 200℃에서 건조하였다. 그 후, 건조한 섬유에 대하여 회전하는 롤러형의 열 연신 장치를 사용하여, 400℃의 온도 조건에서, 열 연신을 행하였다. 마지막으로, 연신된 섬유를, 와인더에 의해, 와인더비 4.33으로 지관에 권취하여, 총 섬도가 25dtex, 필라멘트수가 8개, 단사 섬도 3.1dtex의 전방향족 폴리아미드 섬유를 얻었다. 얻어진 전방향족 폴리아미드 섬유의 물성 등을, 표 2에 나타내었다.

<실시예 9>

구멍수가 10인 방사 구금을 사용하여, 총 섬도가 28dtex가 되도록 토출시킨 것 및 필라멘트수가 10개, 단사 섬도 2.8dtex로 한 것 이외에는, 실시예 8과 마찬가지의 방법으로, 전방향족 폴리아미드 섬유를 얻었다. 얻어진 전방향족 폴리아미드 섬유의 물성 등을, 표 2에 나타내었다.

<실시예 10>

구멍수가 10인 방사 구금을 사용하여, 총 섬도가 17dtex가 되도록 토출시킨 것 및 필라멘트수가 10개, 단사 섬도 1.7dtex로 한 것 이외에는, 실시예 8과 마찬가지의 방법으로, 전방향족 폴리아미드 섬유를 얻었다. 얻어진 전방향족 폴리아미드 섬유의 물성 등을, 표 2에 나타내었다.

<비교예 1>

구멍수가 5인 방사 구금을 사용하여, 총 섬도가 25dtex가 되도록 토출시킨 것 및 필라멘트수가 5개, 단사 섬도 5.0dtex로 한 것 이외에는, 실시예 1과 마찬가지의 방법으로, 비교예 1에 관한 전방향족 폴리아미드 섬유를 얻었다. 얻어진 전방향족 폴리아미드 섬유의 물성을 표 3에 나타내었다.

표 3에서 볼 수 있는 바와 같이, 비교예 1의 전방향족 폴리아미드 섬유에 있어서는, 실시예 1과 비교하여 피브릴의 개수가 많아지고 있고, 품위의 악화가 보였다.

<비교예 2>

구멍수가 20인 방사 구금을 사용하여, 총 섬도가 34dtex가 되도록 토출시킨 것 및 필라멘트수가 20개, 단사 섬도 1.7dtex로 한 것 이외에는, 실시예 1과 마찬가지의 방법으로, 비교예 2에 관한 전방향족 폴리아미드 섬유를 얻었다. 얻어진 전방향족 폴리아미드 섬유의 물성 등을, 표 3에 나타내었다.

표 3에서 볼 수 있는 바와 같이, 비교예 2의 전방향족 폴리아미드 섬유는, 연사 후의 섬유의 두께의 평균값이 42㎛이고, 섬유 배치성이 불량하였다.

<비교예 3>

와인드비 1.33으로 섬유를 지관에 권취한다는 조건 이외에는, 실시예 1과 마찬가지의 방법으로, 비교예 3에 관한 전방향족 폴리아미드 섬유를 얻었다. 얻어진 전방향족 폴리아미드 섬유의 물성 등을, 표 3에 나타내었다.

표 3에서 볼 수 있는 바와 같이, 비교예 3에 있어서는, 실시예 1에 비해 피브릴의 개수가 많아지고, 품위의 악화가 보였다.

<비교예 4>

와인드비 13.33으로 지관에 권취한다는 조건 이외에는, 실시예 1과 마찬가지의 방법으로, 비교예 4에 관한 전방향족 폴리아미드 섬유를 얻었다. 얻어진 전방향족 폴리아미드 섬유의 물성 등을, 표 3에 나타내었다.

표 3에서 볼 수 있는 바와 같이, 비교예 4에 있어서는, 실시예 1과 비교하여 피브릴의 개수가 많아지고, 품위의 악화가 보였다.

<비교예 5>

열판 등의 접촉형의 열 연신 장치를 사용한 것 이외에는, 실시예 8과 마찬가지의 방법으로, 비교예 5에 관한 전방향족 폴리아미드 섬유를 얻었다. 얻어진 전방향족 폴리아미드 섬유의 물성을 표 3에 나타내었다.

표 3에서 볼 수 있는 바와 같이, 비교예 5에 있어서는, 실시예 8에 비해 피브릴의 개수가 많아지고, 품위의 악화가 보였다.

<비교예 6>

응고욕의 액류를 제어하지 않고, 응고욕 중의 방사의 최대 장력을 1.0g/dtex로 한 것 이외에는, 실시예 8과 마찬가지의 방법으로, 비교예 6에 관한 전방향족 폴리아미드 섬유를 얻었다. 얻어진 전방향족 폴리아미드 섬유의 물성 등을, 표 3에 나타내었다.

표 3에서 볼 수 있는 바와 같이, 비교예 6에 있어서는, 실시예 8에 비해 피브릴의 개수가 많아지고, 품위의 악화가 보였다.

《복합 케이블 및 카테터의 제작》

실시예 1 내지 10 및 비교예 1 내지 6의 전방향족 폴리아미드 섬유를 사용하여, 복합 케이블 및 카테터를 제작하였다. 얻어진 복합 케이블 및 카테터에 대해서, 품질의 평가를 행하였다. 구체적으로는, 제작된 복합 케이블 및 카테터의 두께 및 직경, 그리고 복합 케이블 또는 카테터 제작 시의 단사 끊어짐 및 단사에 대해서, 평가를 행하였다. 결과를 표 1 및 표 2에 나타내었다. 품질이 양호한 경우에는 「○」로서 판정하고, 또한 품질이 불량한 경우에는 「×」로서 판정하였다.

표 1 및 표 2에서 볼 수 있는 바와 같이, 단사 섬도가 0.4 내지 3.5dtex이고, 총 섬도가 5 내지 30dtex이고, 파단 강도가 15cN/dtex 이상이고, 초기 인장 탄성률이 500 내지 750cN/dtex이고, 또한 피브릴의 개수가 100개/m 미만인, 실시예 1 내지 10의 전방향족 폴리아미드 섬유를 사용해서 제작된 복합 케이블 및 카테터는, 두께가 얇고, 또한 세경이고, 품질이 양호하였다.

한편으로, 표 3에서 볼 수 있는 바와 같이, 피브릴의 개수가 100개/m 이상이었던 비교예 1, 3, 4, 5 및 6의 전방향족 폴리아미드 섬유를 사용해서 제작된 복합 케이블 및 카테터는, 품질이 불량하였다. 구체적으로는, 가공 공정에 있어서, 단사 끊어짐이나 단사가 발생하였다.

또한, 표 3에서 볼 수 있는 바와 같이, 총 섬도가 34였던 비교예 2의 전방향족 폴리아미드 섬유를 사용해서 제작된 복합 케이블 및 카테터도, 품질이 불량하였다. 구체적으로는, 두꺼워지고, 세경화할 수 없었다.

1: 메탈선
2: 전방향족 폴리아미드 섬유
3: 피복 수지
4: 수지층
5: 전방향족 폴리아미드 섬유
6: 지관
7: 치즈 롤
8: 섬유

Claims

단사 섬도가 0.4dtex 내지 3.5dtex이고, 총 섬도가 5dtex 내지 30dtex이고, 파단 강도가 15cN/dtex 이상이고, 초기 인장 탄성률이 500cN/dtex 내지 750cN/dtex이고, 또한 피브릴의 개수가 100개/m 미만인 것을 특징으로 하는 전방향족 폴리아미드 섬유.
제1항에 있어서, 1m당의 단사 직경의 변동이 15％ 미만인 전방향족 폴리아미드 섬유.
제1항 또는 제2항에 있어서, 하기의 식 (1)에 기초하여 산출한 추를 사용하고, 또한 하기의 식 (2)에 기초하여 산출한 횟수로 상기 섬유를 연사했을 때의, 상기 섬유의 긴 변 방향으로 10cm마다 5군데에서 측정한 연사 후의 상기 섬유의 두께의 평균값이 40㎛ 미만인 전방향족 폴리아미드 섬유:
추(g)=섬도(dtex)/40 (1)
꼬임 수(회/m)=1055/√섬도(tex) (2).
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 평균 밀착도가 10 이하인 전방향족 폴리아미드 섬유.
제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 폴리파라페닐렌테레프탈아미드 섬유인 전방향족 폴리아미드 섬유.
제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 코폴리파라페닐렌·3,4'-옥시디페닐렌·테레프탈아미드 섬유인 전방향족 폴리아미드 섬유.
제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 기재된 전방향족 폴리아미드 섬유를 사용한 것을 특징으로 하는 복합 케이블.
제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 기재된 전방향족 폴리아미드 섬유를 사용한 것을 특징으로 하는 카테터.