JP2010537077A - 4,4’ジアミノジフェニルスルホンを含む複数のアミンモノマーから誘導された構造を含有するコポリマーを含む繊維およびそれらの製造方法 - Google Patents
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Abstract
Description
H2N−Ar1−NH2
を有する少なくとも1つのモノマーとを含み、4,4’ジアミノジフェニルスルホンがアミンモノマーの総量の少なくとも25モルパーセントであり;少なくとも1つの酸モノマーが
Cl−CO−Ar2−CO−Cl
の構造を有し、芳香族基Ar1およびAr2がそれぞれパラ配向ベンゼン環である繊維に関する。幾つかの他の実施形態では、本発明は、a)複数のアミンモノマーと1つ以上の酸モノマーとを反応させることによってコポリマーを形成する工程であって、複数のアミンモノマーが4,4’ジアミノジフェニルスルホンとアミンモノマーの総量の50モルパーセント以下の量で存在する、構造
H2N−Ar1−NH2
を有する少なくとも1つのモノマーとを含み、4,4’ジアミノジフェニルスルホンがアミンモノマーの総量の少なくとも25モルパーセントであり;少なくとも1つの酸モノマーが
Cl−CO−Ar2−CO−Cl
の構造を有し、芳香族基Ar1およびAr2がそれぞれパラ配向ベンゼン環である工程と;
b)繊維を紡糸するのに好適な溶液でコポリマーを提供する工程と;
c)コポリマー溶液から繊維を紡糸する工程とを含む繊維の製造方法に関する。
NH2−Ar−SO2−Ar−NH2
(式中、Arは、SO2基とパラ配向結合を有する、炭素原子の任意の非置換もしくは置換6員環芳香族基である)
を有するモノマーから製造されたことを意味する。好ましい一実施形態では、Arは非置換ベンジル環である。コポリマーはアミンモノマーの混合物を有し、その少なくとも25モルパーセントは、パラ配向を、そしてその結果として高温安定性をコポリマーに提供するのを助けるために4,4’ジアミノジフェニルスルホンである。コポリマー中に存在する他のアミンモノマーの少なくとも1つは、一般構造:
H2N−Ar1−NH2
(式中、Ar1は、任意の非置換もしくは置換パラ配向芳香環構造である)
を有する。好ましい一パラ配向アミンモノマーはパラフェニレンジアミンである。幾つかの好ましい実施形態では、全複数のアミンモノマーの70モルパーセント以下がパラ配向芳香族官能性を有する。この実施形態では、コポリマー中に存在するアミンモノマーの他の30モルパーセントは、メタ配向芳香環構造を有することができ、好ましい一アミンモノマーはメタフェニレンジアミンである。
Cl−CO−Ar2−CO−Cl
(式中、Ar2は、任意の非置換もしくは置換パラ配向芳香環構造である)
を有する。幾つかの好ましい実施形態では、Ar1およびAr2は両方とも、炭素原子の非置換6員環芳香族基である。例えば、Ar1およびAr2は両方とも、パラ配向結合を有するベンゼン環であることができる。有用なモノマーの例には、塩化テレフタロイル、塩化イソフタロイルなどが挙げられ、塩化テレフタロイルが好ましいモノマーである。
H2N−Ar1−NH2
を有するモノマーとを含み、4,4’ジアミノジフェニルスルホンがアミンモノマーの総量の少なくとも25モルパーセントであり;少なくとも1つの酸モノマーが
Cl−CO−Ar2−CO−Cl
の構造を有し、芳香族基Ar1が芳香族基Ar2と同じものかまたはそれとは異なるものである工程と;b)繊維を紡糸するのに好適な溶液でコポリマーを提供する工程と;c)コポリマー溶液から繊維を紡糸する工程とを含む繊維の製造方法に関する。
坪量値は、FTMS 191A;5041に従って得られた。
溶媒ジメチルアセトアミドは、使用前にP2O5の存在下での蒸留によって精製し、乾燥させる。機械撹拌機および窒素注入口を備えたフラスコに200グラムのこの溶媒を入れる。6.56グラムの4,4ジアミノジフェニルスルホンと4.92グラムのパラフェニレンジアミンと4.92グラムのメタフェニレンジアミンとを溶媒に溶解させ、おおよそ60/40/30モル溶液を水/氷浴によって0℃に冷却する。かき混ぜながら20.3グラムの塩化テレフタロイルをフラスコに加える。冷却浴を取り除き、重合を30分間続行させる。その時点で、7.4グラムの水酸化カルシウムを加えて重合の副産物であるHClを中和する。生じた材料は粘稠なコポリマー溶液であり、それを繊維へ紡糸する。繊維を次に布および衣類へ加工する。
手順の変更なしに溶媒ジメチルアセトアミドをN−メチルピロリドンと置き換えることを除いて実施例1を繰り返す。粘稠なコポリマー溶液は、その後布および衣類へ加工される繊維を形成するために脱ガス後に使用されるという結果となる。
アミンモノマーがおおよそ60/40モル溶液を形成するための9.92グラムの4,4’ジアミノジフェニルスルホンおよび6.49グラムのパラフェニレンジアミンだけであり、実施例1で加えられる酸モノマーの総重量を基準としてICLの量が30重量部であり、TCL量が70重量部である、塩化イソフタロイル(ICL)と塩化テレフタロイル(TCL)との混合物を先ず形成し、次にかき混ぜながらこの混合物をフラスコに加えることによって単一酸モノマー塩化テレフタロイルを置き換えることを除いて実施例1を繰り返す。粘稠なコポリマー溶液は、その後布および衣類へ加工される繊維を形成するために脱ガス後に使用されるという結果となる。
TCLとICLとの混合物の代わりに唯一の酸モノマーとして20.3グラムの塩化テレフタロイル(TCL)を使用することを除いて実施例3を繰り返す。TCLを加えると、ポリマーが溶液から沈殿する。生じた重合混合物はかすんだものになり、繊維を紡糸するために有用ではない。
実施例3で加えられる酸モノマーの総重量を基準として45重量部のICLと55重量部のTCLとを使用し、酸塩化物を先ず混合せずに、かき混ぜながらフラスコに別々に加えることを除いて実施例3を繰り返す。粘稠なコポリマー溶液は、その後布および衣類へ加工される繊維を形成するために脱ガス後に使用されるという結果となる。
実施例1の方法のステープルファイバーを含むリング紡績糸をたて糸およびよこ糸の両方に有する、熱保護的なおよび耐久性のある布を製造する。スライバーを製造し、従来の綿システム装置によって加工し、次にリング紡績機を用いて4.0の撚り係数および約21テックス(28綿番手)の単糸サイズを有する紡績スフ糸へ紡績する。2つの単糸を次に合撚機で合撚して難燃性の二重たて糸を製造する。類似の方法および同じ撚りを用いて、24テックス(24綿番手)糸をよこ糸に使用するために製造する。前述同様に、2つのこれらの単糸を合撚して難燃性の二重よこ糸を形成する。
Claims (18)
- 複数のアミンモノマーと酸モノマーとの反応から誘導された構造を有するコポリマーを含む繊維であって、
i)前記複数のアミンモノマーが、4,4’ジアミノジフェニルスルホンと、アミンモノマーの総量の50モルパーセント以下の量で存在する、構造
H2N−Ar1−NH2
を有する少なくとも1つのモノマーとを含み、
前記4,4’ジアミノジフェニルスルホンがアミンモノマーの総量の少なくとも25モルパーセントであり;
ii)少なくとも1つの酸モノマーが
Cl−CO−Ar2−CO−Cl
の構造を有し、
芳香族基Ar1およびAr2がそれぞれパラ配向ベンゼン環である繊維。 - 前記複数のアミンモノマーの70モルパーセント以下がパラ配向芳香族官能性を有する請求項1に記載の繊維。
- 前記芳香族基Ar1を含有するアミンモノマーがパラフェニレンジアミンである請求項1に記載の繊維。
- 前記酸モノマーが塩化テレフタロイルである請求項1に記載の繊維。
- 前記複数のアミンモノマーが55〜75モルパーセントの4,4’ジアミノジフェニルスルホンと、前記芳香族基Ar1を含有する25〜45モルパーセントのアミンモノマーとを有し、酸モノマーの総量を基準として、30〜45重量部で存在するメタ配向芳香環構造を有する第2酸モノマーをさらに含む請求項1に記載の繊維。
- 前記第2酸モノマーが塩化イソフタロイルを含む請求項5に記載の繊維。
- 21以上の限界酸素指数を有する請求項1に記載の繊維を含む難燃性糸。
- 26以上の限界酸素指数を有する請求項7に記載の繊維を含む難燃性糸。
- 請求項7に記載の繊維を含む難燃性糸であって、1デニール当たり3グラム(1デシテックス当たり2.7グラム)以上の靱性を有する糸。
- 請求項9に記載の繊維を含む難燃性糸であって、1デニール当たり4グラム(1デシテックス当たり3.6グラム)以上の靱性を有する糸。
- 前記繊維が連続フィラメントとして糸中に存在する請求項7に記載の難燃性糸。
- 前記繊維がステープルファイバーとして糸中に存在する請求項7に記載の難燃性糸。
- 請求項1に記載の繊維を含む布。
- 請求項1に記載の繊維を含む防護服。
- a)複数のアミンモノマーと1つ以上の酸モノマーとを反応させることによってコポリマーを形成する工程であって、
i)前記複数のアミンモノマーが、4,4’ジアミノジフェニルスルホンと、アミンモノマーの総量の50モルパーセント以下の量で存在する、構造
H2N−Ar1−NH2
を有する少なくとも1つのモノマーとを含み、
前記4,4’ジアミノジフェニルスルホンがアミンモノマーの総量の少なくとも25モルパーセントであり;
ii)少なくとも1つの酸モノマーが
Cl−CO−Ar2−CO−Cl
の構造を有し、
芳香族基Ar1およびAr2がそれぞれパラ配向ベンゼン環である工程と;
b)繊維を紡糸するのに好適な溶液で前記コポリマーを提供する工程と;
c)前記コポリマー溶液から繊維を紡糸する工程と
を含む繊維の製造方法。 - 前記複数のアミンモノマーの70モルパーセント以下がパラ配向芳香族官能性を有する請求項15に記載の繊維の製造方法。
- 前記複数のアミンモノマーが55〜75モルパーセントの4,4’ジアミノジフェニルスルホンと、前記芳香族基Ar1を含有する25〜45モルパーセントのアミンモノマーとを有し、酸モノマーの総量を基準として、30〜45重量部で存在するメタ配向芳香環構造を有する第2酸モノマーをさらに含む請求項15に記載の繊維の製造方法。
- 前記第2酸モノマーが塩化イソフタロイルを含む請求項17に記載の繊維。
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