(57)【要約】【課題】高引張伸度かつ低引張弾性率の全芳香族ポリアミド捲縮糸、およびその製造方法を提供する。【解決手段】水洗工程後の膨潤状態にある全芳香族ポリアミド糸条に対して、特定範囲の温度で加熱処理を実施する。具体的には、水洗工程後の膨潤状態にある糸を、５０〜４００℃で乾燥処理する。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
引張伸度が４０〜１２０％である全芳香族ポリアミド捲縮糸。
【請求項２】
引張弾性率が５〜２０ｃＮ／ｄｔｅｘである請求項１に記載の全芳香族ポリアミド捲縮糸。
【請求項３】
水洗工程後の膨潤状態にある糸を、５０〜４００℃で乾燥処理する全芳香族ポリアミド捲縮糸の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、全芳香族ポリアミド捲縮糸およびその製造方法に関する。さらに詳しくは、高引張伸度かつ低引張弾性率の全芳香族ポリアミド捲縮糸およびその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ナイロンやポリエステル繊維等の汎用熱可塑性合成繊維は、約２５０℃前後で溶融する。これに対して、パラ型全芳香族ポリアミド繊維を代表とする全芳香族ポリアミド繊維は、２５０℃前後程度では溶融せず、その分解温度は約４００℃以上と高温である。このため、その耐熱性を活かして、全芳香族ポリアミド繊維は、消防服や作業服及び断熱フィルター、耐熱収塵フィルター、電気絶縁材料などに用いられている。そして、例えば衣料製品においては着心地や作業性が良好であり、またフィルター等の加工製品においては柔軟性に優れた、高引張伸度、低引張弾性率の全芳香族ポリアミドによる捲縮糸が求められている。
【０００３】
全芳香族ポリアミド繊維に捲縮を付与する方法としては、例えば、押し込み捲縮法、あるいは、高温での異方加熱延伸の後に弛緩熱処理する方法（特許文献１参照）、ポリマー溶液中に鉱物を含有させた後に弛緩熱処理する方法（特許文献２参照）が挙げられる。しかしながらこれらの方法には、捲縮を付与するための特殊な設備が必要であった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平６−２８０１２０号公報
【特許文献２】特開２００６−１３２０１９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、上記の背景技術に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、高引張伸度かつ低引張弾性率の全芳香族ポリアミド捲縮糸、およびその製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明者は、上記課題を解決すべく鋭意検討を行った。そして、水洗工程で得られた膨潤状態にある全芳香族ポリアミド糸条に対して、特定範囲の温度で加熱処理を実施すれば、高引張伸度かつ低引張弾性率の全芳香族ポリアミド捲縮糸が得られることを見出し、本発明を完成するに至った。
すなわち本発明は、引張伸度が４０〜１２０％である全芳香族ポリアミド捲縮糸である。
【発明の効果】
【０００７】
本発明の全芳香族ポリアミド捲縮糸は、高引張伸度および低引張弾性率を有する捲縮糸となる。したがって、衣料用途に用いた場合には良好な着心地や作業性が実現でき、フィルター等の加工製品に用いた場合には柔軟な製品を得ることができる。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
以下、本発明の実施の形態について詳細に説明する。
＜全芳香族ポリアミド＞
本発明に用いられる全芳香族ポリアミドは、１種または２種以上の２価の芳香族基が、アミド結合により直接連結されたポリアミドである。また、芳香族基には、２個の芳香環が酸素、硫黄、または、アルキレン基を介して結合されたもの、あるいは、２個以上の芳香環が直接結合したものも含む。さらに、これらの２価の芳香族基には、メチル基やエチル基等の低級アルキル基、メトキシ基、クロル基等のハロゲン基等が含まれていてもよい。なお、２価の芳香族基を直接連結するアミド結合の位置は限定されず、パラ型、メタ型のいずれであってもよい。
【０００９】
このような全芳香族ポリアミドとしては、例えば、ポリパラフェニレンテレフタルアミド、ポリメタフェニレンイソフタルアミド、テレフタル酸成分と３，４’−ジアミノジフェニルエーテル成分およびパラフェニレンジアミン成分とが共重合されたコポリパラフェニレン・３，４’−オキシジフェニレン・テレフタルアミド、テレフタル酸成分とフェニルベンゾイミダゾール骨格を有する芳香族ジアミン成分およびパラフェニジレンジアミン成分とが共重合されたコポリパラフェニレン・フェニルベンゾイミダゾール・テレフタルアミド等を挙げることができる。また、本発明の製造方法が適用できる全芳香族ポリアミドとしては、１種単独であっても、２種以上の併用であってもよい。
【００１０】
本発明においては、全芳香族ポリアミドの中でもパラ型全芳香族ポリアミドを主成分とするものが好ましい。ここで、「主成分」とは、得られる繊維となる全芳香族ポリアミド全体に対して、５０質量％より大きく１００質量％の範囲であることを意味する。なお、本発明においては、パラ型全芳香族ポリアミドが１００質量％であることが特に好ましい。
【００１１】
さらに、本発明においては、機械的強度、耐熱性、耐薬品性が特に優れていることから、ポリパラフェニレンテレフタルアミドまたはコポリパラフェニレン・３，４’−オキシジフェニレン・テレフタルアミドを用いることが好ましい。さらには、アミド系溶剤等に可溶であるため成形加工性に優れ、熱延伸を施すことにより強度や弾性率等の引張特性を著しく向上できることから、コポリパラフェニレン・３，４’−オキシジフェニレン・テレフタルアミドを用いることが最も好ましい。
【００１２】
＜全芳香族ポリアミド捲縮糸の製造方法＞
本発明の全芳香族ポリアミド捲縮糸は、いわゆる半乾半湿式法によって繊維の形状に成形する。すなわち、全芳香族ポリアミドおよび溶媒を含む全芳香族ポリアミド溶液（紡糸用溶液：ドープ）を、紡糸口金からエアギャップと呼ばれる不活性気体中に吐出し、さらに貧溶媒からなる凝固液に浸漬させることで凝固糸を得て、さらに水洗、延伸、乾燥等の工程を経て、最終的な全芳香族ポリアミド捲縮糸を得る。
【００１３】
［全芳香族ポリアミド溶液（紡糸用溶液：ドープ）の調整工程］
溶媒を含む全芳香族ポリアミド溶液（紡糸用溶液：ドープ）を調整する方法は、特に限定されるものではなく、公知の方法を採用することができる。
全芳香族ポリアミド溶液（紡糸用溶液：ドープ）の調製に用いられる溶媒としては、例えば、Ｎ−メチルピロリドン（ＮＭＰ）、ジメチルアセトアミド（ＤＭＡｃ）、ジメチルホルムアミド（ＤＭＦ）、ジメチルスルホキシド（ＤＭＳＯ）、Ｎ−メチルカプロラクタム（ＮＭＣ）等を挙げることができる。また、用いられる溶媒は１種単独であっても、２種以上を混合した混合溶媒であってもよい。さらには、全芳香族ポリアミドの重合に用いた溶媒を、そのまま使用してもよい。
【００１４】
また、捲縮糸に機能性等を付与する目的で、本発明の要旨を超えない範囲において添加剤等のその他の任意成分を配合することもできる。その他の任意成分は、全芳香族ポリアミド溶液（紡糸用溶液：ドープ）の調整において導入することができる。導入の方法は特に限定されるものではなく、例えば、ドープに対してルーダーやミキサ等を使用して導入することができる。
【００１５】
なお、全芳香族ポリアミド溶液（紡糸用溶液：ドープ）におけるポリマー濃度、すなわち全芳香族ポリアミドの濃度は、１．０〜１０質量％の範囲とすることが好ましい。全芳香族ポリアミド溶液（紡糸用溶液：ドープ）におけるポリマー濃度が１．０質量％未満の場合には、ポリマーの絡み合いが少ないため、紡糸に必要な粘度が得られず、紡糸時の吐出安定性が低下してしまう。一方で、ポリマー濃度が１０質量％を超える場合には、ドープの粘性が急激に増加するため、紡糸時の吐出安定性が低下し、紡糸パック内の急激な圧上昇により安定した紡糸が困難となりやすい。
【００１６】
［紡糸・凝固・水洗工程］
紡糸工程においては、紡糸用パックを用いて、上述の如く調整された全芳香族ポリアミド溶液（ドープ）から、エアギャップを設けた半乾半湿式紡糸法によって凝固糸を成形する。すなわち、先ず上記で得られた紡糸用溶液（ドープ）をノズルから吐出し、エアギャップを通過させた後に、凝固浴中の凝固液に接触させて、凝固糸を形成する。
【００１７】
凝固液に用いる溶媒としては、全芳香族ポリアミドの貧溶媒が用いられるが、紡糸用溶液（ポリマードープ）の溶媒が急速に抜け出して、得られる凝固糸に欠陥ができることを回避する目的で、通常は良溶媒を添加して凝固速度を調節する。貧溶媒としては水、良溶媒としては全芳香族ポリアミドの重合や紡糸用溶液（ポリマードープ）を作製する際に用いられる溶媒を挙げることができる。良溶媒／貧溶媒の質量比は、用いる全芳香族ポリアミドの溶解性や凝固性にもよるが、１５／８５〜４０／６０の範囲とすることが好ましい。その後、凝固糸から溶媒を除去するための水洗工程を実施し、水洗糸を得る。
【００１８】
［加熱処理工程］
本発明においては、水洗工程で得られた膨潤状態にある水洗糸を、５０〜４００℃の範囲にて加熱処理することで捲縮糸を得る。加熱温度は、１５０〜３００℃倍の範囲とすることが好ましく、２００〜２５０℃の範囲とすることが最も好ましい。
加熱処理温度が５０℃未満の場合には、緩やかに加熱されるために十分な収縮が発生せず、捲縮糸を得ることがない。一方で、加熱処理温度が４００℃を超える場合には、溶融して炭化が始まり、十分な引張伸度および引張弾性率を発現させることができない。
【００１９】
＜全芳香族ポリアミド捲縮糸の物性＞
（引張伸度）
本発明の全芳香族ポリアミド捲縮糸は、引張伸度が４０〜１２０％となる。引張伸度は、８０〜１２０％であることが好ましく、１００〜１２０％であることが最も好ましい。
【００２０】
（引張弾性率）
本発明の全芳香族ポリアミド捲縮糸は、引張弾性率が５〜２０ｃＮ／ｄｔｅｘの範囲となる。引張伸度は、５〜１５ｃＮ／ｄｔｅｘの範囲であることが好ましく、５〜１０ｃＮ／ｄｔｅｘの範囲であることが最も好ましい
【実施例】
【００２１】
以下、実施例および比較例を挙げて本発明をさらに具体的に説明するが、本発明の範囲はこれらに何等限定されるものではない。
【００２２】
＜測定・評価方法＞
（１）繊維の引張伸度、引張弾性率
引張試験機（ＩＮＴＥＳＣＯ社製、商品名：ＩＮＴＥＳＣＯ）により、糸試験用チャックを用いて、以下の条件で測定を実施した。
［測定条件］
温度、湿度      ：２３℃、６５％
試験片          ：８０〜９０ｍｍ
試験速度        ：３０ｍｍ／分
チャック間距離  ：２５．４ｍｍ
【００２３】
＜実施例１＞
［紡糸用溶液（ドープ）の調製工程］
紡糸用溶液（ドープ）として、コポリパラフェニレン・３，４’−オキシジフェニレン・テレフタルアミド（共重合モル比が１：１の全芳香族ポリアミド）の濃度６質量％Ｎ−メチルピロリドン（ＮＭＰ）溶液を準備した。
【００２４】
［紡糸・凝固・水洗工程］
紡糸用溶液（ドープ）を、紡糸口金から吐出し、エアギャップを介して、ＮＭＰ濃度３０質量％の５０℃の水溶液で満たされた凝固浴中に紡出し、凝固糸を得た（半乾半湿式紡糸法）。その後、凝固糸から溶媒を除去するための水洗工程を経て、水洗糸を得た。
【００２５】
［加熱処理工程］
膨潤状態にある水洗糸を、５０℃で加熱して、パラ型全芳香族ポリアミド捲縮糸を得た。得られた捲縮糸の物性を、表１に示す。
【００２６】
＜実施例２＞
加熱処理工程において、膨潤状態にある水洗糸を２００℃で加熱した以外は、実施例１と同様にパラ型全芳香族ポリアミド捲縮糸を得た。得られた捲縮糸の物性を、表１に示す。
【００２７】
＜実施例３＞
加熱処理工程において、膨潤状態にある水洗糸を４００℃で加熱した以外は、実施例１と同様にパラ型全芳香族ポリアミド捲縮糸を得た。得られた捲縮糸の物性を、表１に示す。
【００２８】
＜比較例１＞
加熱処理工程において、膨潤状態にある水洗糸を３０℃で加熱した以外は、実施例１と同様にパラ型全芳香族ポリアミド捲縮糸を得ようと試みた。しかしながら、十分に収縮せず、捲縮糸を得ることができなかった。
【００２９】
＜比較例２＞
加熱処理工程において、膨潤状態にある水洗糸を４５０℃で加熱した以外は、実施例１と同様にパラ型全芳香族ポリアミド捲縮糸を得た。得られた捲縮糸の物性を、表１に示す。
【００３０】
【表１】
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