(57)【要約】  本発明は、ポリオキサジアゾールおよびポリオキサジアゾールポリマーでない軟質鎖状ポリマーを含む複合繊維の調製とそれから製造された物品に関する。【特許請求の範囲】
【請求項１】
複合繊維であって
少なくとも１つのポリオキサジアゾールポリマーと、
少なくとも１つの軟質鎖状ポリマーとを含み、前記軟質鎖状ポリマーがポリオキサジアゾールポリマーでない複合繊維。
【請求項２】
前記ポリオキサジアゾールポリマーが、
【化１】
2009542935.tif 000003
からなる群から選択される繰り返し単位を含む請求項１に記載の複合繊維。
【請求項３】
前記ポリオキサジアゾールポリマーが、
【化２】
2009542935.tif 000004
からなる群から選択される少なくとも２個の繰り返し単位を含む請求項２に記載の複合繊維。
【請求項４】
前記軟質鎖状ポリマーが、６−ナイロン、６，６−ナイロン、６，１２−ナイロン、ポリアニリン、ポリエーテルケトンケトン（ＰＥＫＫ）、芳香族ポリアミド類、ポリビニルピロリドン（ＰＶＰ）およびポリビニルピロリドン（ＰＶＰ）のコポリマーからなる群から選択される請求項１に記載の複合繊維。
【請求項５】
前記軟質鎖状ポリマーが、ポリビニルピロリドンまたはポリビニルピロリドンのコポリマーである請求項４に記載の複合繊維。
【請求項６】
前記ポリオキサジアゾールポリマーが、コポリマーである請求項１に記載の複合繊維。
【請求項７】
前記ポリオキサジアゾールコポリマーが、
【化３】
2009542935.tif 000005
からなる群から選択される少なくとも２つの芳香環系を含む請求項６に記載の複合繊維。
【請求項８】
前記複合繊維が、キセノンランプに２０時間曝露した後にその強力の少なくとも１５パーセントを保持する請求項１に記載の複合繊維。
【請求項９】
前記複合繊維が、染色可能である請求項１に記載の複合繊維。
【請求項１０】
前記軟質鎖状ポリマーが、約２〜９８重量パーセントの量で存在する請求項１に記載の複合繊維。
【請求項１１】
前記軟質鎖状ポリマーが、約５〜９８重量パーセントの量で存在する請求項１０に記載の複合繊維。
【請求項１２】
前記複合繊維は、キセノンランプに２０時間曝露した後にその強力の少なくとも１５パーセントを保持する請求項１０に記載の複合繊維。
【請求項１３】
前記複合繊維が、キセノンランプに２０時間曝露した後にその強力の少なくとも３５パーセントを保持する請求項１０に記載の複合繊維。
【請求項１４】
請求項１に記載の複合繊維を含む物品。
【発明の詳細な説明】
【背景技術】
【０００１】
本発明はポリオキサジアゾール複合繊維の調製およびそれから製造された物品に関する。
【０００２】
染色性と改良されたＵＶ安定性を示すポリオキサジアゾールを含む複合繊維が求められている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
本発明は、ポリオキサジアゾールポリマーおよび軟質(flexible)鎖状非ポリオキサジアゾールポリマーを含む複合繊維に関する。
【発明を実施するための形態】
【０００４】
本発明は、ポリオキサジアゾールおよび軟質鎖状ポリマーの複合繊維とそれの調製に関する。
【０００５】
本明細書で用いる「繊維」という用語は、本明細書において「フィラメント」と同義で用いられており、長さとその長さに対して垂直なその断面積の幅との比率が高く、比較的に柔軟で巨視的に見て均質な物体を意味する。繊維の横断面は、いずれの形状でもよいが、どちらかというと円形であることが多い。パッケージ状にボビンに巻き取った繊維を、長繊維という。繊維を、短繊維と呼ばれる短い長さに切ってもよい。繊維を、フロックと呼ばれるさらに短い長さに切ってもよい。マルチフィラメント糸を、合わせてコードとしてもよい。糸を、交絡し、かつ／または撚ってもよい。
【０００６】
本明細書で用いる「紡糸する」という用語は、口金を通してポリマー溶液を押出することをいう。
【０００７】
本発明に有用なポリオキサジアゾールには、第２のポリマーが同様に繊維として溶液紡糸できる溶媒から繊維にすることを可能にする好適な特性を備えた任意のポリオキサジアゾールポリマーが含まれる。好ましくは、ポリオキサジアゾールポリマーは、１，３，４−ポリオキサジアゾールポリマーまたはコポリマーである。より好ましくは、コポリマーを含むポリオキサジアゾールポリマーとしては、下記の繰り返し単位を含むポリオキサジアゾールが挙げられるが、それらに限定されない。
【化１】
2009542935.tif 000002
【０００８】
ポリオキサジアゾールポリマーの製造方法は、当該技術分野で周知である。ポリオキサジアゾール（ＰＯＤ）ポリマーの製造方法の例は、Ｊｏｕｒｎａｌ  ｏｆ  Ｐｏｌｙｍｅｒ  Ｓｃｉｅｎｃｅ：Ｐａｒｔ  Ａ，３，４５〜５４（１９６５年）、Ｊｏｕｒｎａｌ  ｏｆ  Ｐｏｌｙｍｅｒ  Ｓｃｉｅｎｃｅ：Ｐａｒｔ  Ａ−１，６，３３５７〜３３７０（１９６８年）、Ａｄｖａｎｃｅｄ  Ｍａｔｅｒｉａｌｓ，９（８），６０１〜６１３，（１９９７年）および米国特許出願第１１／４１５０２６号明細書に見出すことができる。米国特許出願第１１／４１５０２６号明細書において開示される方法によって生産されるような高いインヘレント粘度を有するポリオキサジアゾールポリマーを得ることが好ましい。
【０００９】
第２のポリマーは、コポリマーを含む周知の軟質鎖状ポリマーから選択されるいずれのポリマーでもよい。しかし、好適なポリマーは、クロロスルホン酸およびフルオロスルホン酸、特に硫酸を含む鉱酸中で等方性溶液を形成するものである。等方性溶液に用いられる非常に好適なポリマーは、ポリビニルピロリドン（ＰＶＰ）である。適切なポリマーの例としては、脂肪族ポリアミド類（たとえば６−ナイロン、６，６−ナイロンおよび６，１２−ナイロン）、ポリアニリン、ポリエーテルケトンケトン（ＰＥＫＫ）、芳香族ポリアミド類（ＭＰＤ−Ｉ、ＭＰＤ−Ｉ／Ｔ）およびＰＶＰ／ＶＡ（ビニルアセテート）等のＰＶＰのコポリマーがある。
【００１０】
ポリオキサジアゾールポリマーおよび軟質鎖状ポリマーを、溶液から繊維を紡糸することを可能にする任意の比率で組み合わせることができる。通常、軟質鎖状ポリマーに対するポリオキサジアゾールポリマーの任意の比率で、繊維を紡糸することができる。当業者は、通常、複合則を用いて所望の特性を有する繊維を生産するポリマーの比率を決定する。通常、それぞれのポリマーは、生成する複合繊維の特性の測定可能な変化をもたらすために少なくとも２重量パーセントの量で存在する。
【００１１】
本発明の複合繊維は、ポリオキサジアゾールポリマーの等方性ポリマー溶液と第２のポリマーの等方性溶液を連続的に組み合わせて複合ポリマー溶液を形成し、複合ポリマー溶液を少なくとも１台のスタティックミキサに通すことによって紡糸原液を形成し、紡糸原液を口金から押し出して複合繊維を形成する方法により紡糸することができる。さらに、その方法は複合繊維を、エアギャップを通過させることと、複合原液繊維を急冷溶液と接触させて凝固複合繊維を形成することと、凝固複合繊維を洗浄溶液と接触させることと、洗浄された複合繊維を中和溶液と接触させて中和され洗浄された複合繊維を形成させることと、中和され洗浄された複合繊維を乾燥させることと、乾燥した複合繊維を巻き取ることとを更に含むことができる。乾燥させた複合繊維は、巻き取り装置上のボビンに巻き取ることができる。本発明の範囲内で複合繊維を製造するのに用いるために好適な押出方法は、米国特許第４，３４０，５５９号明細書、米国特許第４，２９８，５６５号明細書および米国特許第４，９６５，０３３号明細書に開示されている。
【００１２】
ポリオキサジアゾール複合繊維は、ポリオキサジアゾールポリマー単独の繊維に比べて改良された染色性を示す。複合繊維は、塩基性染料および酸性染料を使用して原液着色することができる。塩基性染料（すなわちカチオン染料）を、複合繊維の染色性を検査するために用いる。Ｂａｓａｃｒｙｌ  Ｒｅｄ  ＧＬ  （カラーインデックスのベーシックレッド２９）等のカチオン染料が、それが生成する色の深みのために多用される。染料は通常大部分の有機溶媒および、水性媒体に溶解するが、染色性は水性媒体において試験した。微酸性（ｐＨ４〜６）が、塩基性染料の均染性を達成するのに必要である。
【００１３】
いずれの理論にも制約されることなく、複合繊維の改良された染色性は、軟質鎖状ポリマーの鎖の易動性によって形成された拡散流路によると考えられている。
【００１４】
ポリオキサジアゾール複合繊維のＵＶ安定性は、ポリオキサジアゾール単独の繊維に比べて通常は改善される。ポリオキサジアゾール繊維を単独でキセノンランプに２０時間曝露した場合、通常は測定可能な強力を示さない。第２のポリマーを少なくとも２重量パーセント有するポリオキサジアゾールの複合繊維を、キセノンランプを用いた紫外線に２０時間曝露した場合、測定可能な強力を保持することが可能となる。好ましくは、ポリオキサジアゾール複合繊維は、キセノンランプ曝露２０時間後で、複合繊維の強力の２０パーセント超を保持するのに十分な量の第２のポリマーを含む。より好ましくは、ポリオキサジアゾール複合繊維は、キセノンランプ曝露２０時間後で、複合繊維の強力の３５パーセント超を保持するのに十分な量の第２のポリマーを含む。最も好ましくは、ポリオキサジアゾール複合繊維は、キセノンランプ曝露２０時間後で、複合繊維の強力の５０パーセント超を保持するのに十分な量の第２のポリマーを含む。
【００１５】
それぞれのポリマー溶液および／または複合流れは、一般に導入されている酸化防止剤等の添加剤、潤滑剤、ＵＶ遮断剤、着色剤などを含んでもよい。
【００１６】
特に指定しない限り、百分率はすべて重量当たりを示す。
【実施例】
【００１７】
実施例１
ポリオキサジアゾールコポリマーを、８６．８８５ｇ（０．６６８モル）の固体のヒドラジン硫酸塩、８８．７４ｇ（０．５３４モル）の固体のテレフタル酸および２２．１８ｇ（０．１３３モル）の固体のイソフタル酸をミキサーで３０分間混合し配合することによって調製した。固体のこの配合混合物に最初の３０％発煙硫酸添加として２５℃で５３４ｇ（ＳＯ3２．００１モル）の発煙硫酸を加えた。
【００１８】
混合物を、２５℃で１５分間、機械的に撹拌して固体を溶解し、溶液を形成した。次に、溶液を、撹拌機により一定のトルク（一定の粘度）が観察されるまで、機械的に撹拌しつつ１２０℃まで加熱した（６０分間）。
【００１９】
この溶液に第２回目の３０％発煙硫酸添加として１３０℃で６１１ｇ（ＳＯ3２．２９０モル）の発煙硫酸を加えた。溶液の粘度が横這いとなるまで、温度を２時間１３０℃に維持した。溶液を、次いで室温に冷却した。
【００２０】
少量のサンプルを、冷却した溶液から取り、０℃で、水に加えてポリマーを沈殿させた。中性のｐＨに達するまで、ポリマーを水洗した。ポリマーを真空下に乾燥した、インヘレント粘度は２．６０であった。溶液に、５８１ｇの濃硫酸を加えて５．０％の固形分まで希釈した。
【００２１】
調製した上記のポリマー溶液の残りに、重量平均分子量が約９０，０００である５．０６ｇのＫ−９０ポリビニルピロリドン粉末を室温で添加し、添加した固形物が溶解するまで撹拌した。溶液は、若干透き通った乳白色で絹様の外観を示した。この溶液を、室温で７％の硫酸溶液の凝固浴中にエアギャップ紡糸して繊維とし、続いて水洗し、重炭酸ナトリウム中で中和した。生成した繊維を、１２０℃のオーブンで一晩乾燥した。繊維の染色性は、酸性のｐＨ４〜５の０．５％のＢａｓａｃｒｙｌ  Ｒｅｄ  ＧＬ（塩基性染料）溶液により試験した。繊維は濃色に染色されたが、ＰＶＰを添加せずに調製した繊維は染色されなかった。
【００２２】
実施例２
Ｋ−９０の代わりに低分子量のＰＶＰ（約６０，０００の重量平均分子量を有するＫ−３０）であることを除いて、同じ方法で調製した繊維サンプルも、Ｂａｓａｃｒｙｌ  Ｒｅｄ  ＧＬ（塩基性染料）によって濃色に染色された。
【国際調査報告】
2009542935.tif 000006
2009542935.tif 000007