JP5149965B2 - 4,4’ジアミノジフェニルスルホンと複数の酸モノマーと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
4,4’ジアミノジフェニルスルホンと複数の酸モノマーと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 Download PDFInfo
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Description
Cl−CO−Ar1−CO−Cl & Cl−CO−Ar2−CO−Cl
の構造を有するものが含まれ、複数の酸モノマーが、芳香族基Ar1を含有する55〜85モルパーセントのモノマーと、芳香族基Ar2を含有する15〜45モルパーセントのモノマーとを有し、芳香族基Ar1がパラ配向ベンゼン環を有し、芳香族基Ar2がメタ配向ベンゼン環を有する繊維に関する。
Cl−CO−Ar1−CO−Cl & Cl−CO−Ar2−CO−Cl
の構造を有するものが含まれ、複数の酸モノマーが、芳香族基Ar1を含有する55〜85モルパーセントのモノマーと、芳香族基Ar2を含有する15〜45モルパーセントのモノマーとを有し、芳香族基Ar1がパラ配向ベンゼン環を有し、芳香族基Ar2がメタ配向ベンゼン環を有する工程と、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基とパラ配向の結合を有する、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、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少なくとも80モルパーセントの4,4’ジアミノジフェニルスルホンを有する。一実施形態では、実質的に全て(95モルパーセント以上)のアミンモノマーは4,4’ジアミノジフェニルスルホン構造に由来する。
Cl−CO−Ar1−CO−Cl & Cl−CO−Ar2−CO−Cl
(式中、Ar1およびAr2は、任意の非置換もしくは置換芳香族基構造であり、同じまたは異なるものであるが、それらが同じものである場合には、それらは構造に異なる結合配向を有する)
を有するものが含まれる。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員環芳香族基であり、芳香族基Ar1はパラ配向結合を有し、芳香族基Ar2はメタ配向結合を有する。例えば、Ar1およびAr2は両方ともベンゼン環であるが、Ar1はパラ配向結合を有するベンゼン環であることができ、一方Ar2はメタ配向結合を有する。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る。幾つかの好ましい実施形態では、複数の酸モノマーには、塩化テレフタロイルおよび塩化イソフタロイルが含まれる。
Cl−CO−Ar1−CO−Cl & Cl−CO−Ar2−CO−Cl
の構造を有するものが含まれ、芳香族基Ar1が芳香族基Ar2とは異なる工程と;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。24.8グラムの4,4’−ジアミノジフェニルスルホンを溶媒に溶解させ、水/氷浴によって溶液を0℃に冷却する。ドライボックス中で、14.21グラムの塩化テレフタロイル(TCL)と6.09グラムの塩化イソフタロイル(ICL)との70%/30%モル混合物を混合する。かき混ぜながら酸塩化物の混合物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溶液であり、それを繊維に紡糸し、繊維を布および衣類に加工する。
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1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、粒子を含有するので繊維を紡糸するために有用ではない。
酸塩化物を最初に混合せず、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。
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。
当該実施例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とを使用す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。
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。
22.3グラムの4,4’−ジアミノジフェニルスルホンと2.5グラムのパラフェニレンジアミンとのおおよそ90%/10%モル混合物を使用することを除いて実施例1を繰り返す。生じた材料は粘稠な溶液であり、それを繊維へ紡糸し、繊維を布および衣類へ加工する。
22.3グラムの4,4’−ジアミノジフェニルスルホンと2.5グラムのメタフェニレンジアミンとのおおよそ90%/10%モル混合物を使用し、かつ、16.89グラムの塩化テレフタロイル(TCL)と4.22グラムの塩化イソフタロイル(ICL)との80%/20%モル混合物を混合することを除いて実施例1を繰り返す。生じた材料は粘稠な溶液であり、それを繊維へ紡糸し、繊維を布および衣類へ加工する。
次に、本発明の好ましい態様を示す。
1 アミンモノマーと複数の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)前記アミンモノマーが少なくとも80モルパーセントの4,4’ジアミノジフェニルスルホンであり、
ii)前記複数の酸モノマーには、
Cl−CO−Ar 1 −CO−Cl 及び Cl−CO−Ar 2 −CO−Cl
の構造を有するものが含まれ、
前記複数の酸モノマーが、芳香族基Ar 1 を含有する55〜85モルパーセントのモノマーと、芳香族基Ar 2 を含有する15〜45モルパーセントのモノマーとを有し、そして、
前記芳香族基Ar 1 がパラ配向結合を有する芳香族基であり、芳香族基Ar 2 がメタ配向結合を有する芳香族基である
繊維。
2 前記複数の酸モノマーには、塩化テレフタロイル、塩化イソフタロイルおよびそれらの混合物が含まれる上記1に記載の繊維。
3 21以上の限界酸素指数を有する上記1に記載の繊維を含む難燃性糸。
4 26以上の限界酸素指数を有する上記3に記載の繊維を含む難燃性糸。
5 上記3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。
6 上記5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。
7 前記繊維が連続フィラメントとして糸中に存在する上記3に記載の難燃性糸。
8 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上記3に記載の難燃性糸。
9 上記1に記載の繊維を含む布。
10 上記1に記載の繊維を含む防護服。
11 a)アミンモノマーと複数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)前記アミンモノマーが少なくとも80モルパーセントの4,4’ジアミノジフェニルスルホンであり、
ii)前記複数の酸モノマーには、
Cl−CO−Ar 1 −CO−Cl 及び Cl−CO−Ar 2 −CO−Cl
の構造を有するものが含まれ、
前記複数の酸モノマーが、芳香族基Ar 1 を含有する55〜85モルパーセントのモノマーと、芳香族基Ar 2 を含有する15〜45モルパーセントのモノマーとを有し、前記芳香族基Ar 1 がパラ配向結合を有する芳香族基であり、芳香族基Ar 2 がメタ配向結合を有する芳香族基である
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。
12 前記複数の酸モノマーには、塩化テレフタロイルおよび塩化イソフタロイルが含まれる上記11に記載の繊維の製造方法。
Claims (5)
- アミンモノマーと複数の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)前記アミンモノマーが少なくとも80モルパーセントの4,4’ジアミノジフェニルスルホンであり、
ii)前記複数の酸モノマーには、
Cl−CO−Ar1−CO−Cl 及び Cl−CO−Ar2−CO−Cl
の構造を有するものが含まれ、
前記複数の酸モノマーが、芳香族基Ar1を含有する55〜85モルパーセントのモノマーと、芳香族基Ar2を含有する15〜45モルパーセントのモノマーとを有し、そして、
前記芳香族基Ar1がパラ配向結合を有する芳香族基であり、芳香族基Ar2がメタ配向結合を有する芳香族基である
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。
- 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)アミンモノマーと複数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)前記アミンモノマーが少なくとも80モルパーセントの4,4’ジアミノジフェニルスルホンであり、
ii)前記複数の酸モノマーには、
Cl−CO−Ar1−CO−Cl 及び Cl−CO−Ar2−CO−Cl
の構造を有するものが含まれ、
前記複数の酸モノマーが、芳香族基Ar1を含有する55〜85モルパーセントのモノマーと、芳香族基Ar2を含有する15〜45モルパーセントのモノマーとを有し、前記芳香族基Ar1がパラ配向結合を有する芳香族基であり、芳香族基Ar2がメタ配向結合を有する芳香族基である
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。
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