TW201337055A - 塗料染色（ｄｏｐｅ ｄｙｅｄ）間位型全芳香族聚醯胺纖維 - Google Patents

塗料染色（ｄｏｐｅ ｄｙｅｄ）間位型全芳香族聚醯胺纖維 Download PDF

Info

Publication number
TW201337055A
TW201337055A TW101139251A TW101139251A TW201337055A TW 201337055 A TW201337055 A TW 201337055A TW 101139251 A TW101139251 A TW 101139251A TW 101139251 A TW101139251 A TW 101139251A TW 201337055 A TW201337055 A TW 201337055A
Authority
TW
Taiwan
Prior art keywords
fiber
meta
wholly aromatic
aromatic polyamide
type wholly
Prior art date
Application number
TW101139251A
Other languages
English (en)
Other versions
TWI586855B (zh
Inventor
Kensaku Hayashi
Satoshi Kikuchi
Original Assignee
Teijin Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Teijin Ltd filed Critical Teijin Ltd
Publication of TW201337055A publication Critical patent/TW201337055A/zh
Application granted granted Critical
Publication of TWI586855B publication Critical patent/TWI586855B/zh

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K3/00—Use of inorganic substances as compounding ingredients
    • C08K3/02—Elements
    • C08K3/04—Carbon
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K5/00—Use of organic ingredients
    • C08K5/16—Nitrogen-containing compounds
    • C08K5/34—Heterocyclic compounds having nitrogen in the ring
    • C08K5/3412—Heterocyclic compounds having nitrogen in the ring having one nitrogen atom in the ring
    • C08K5/3415—Five-membered rings
    • C08K5/3417—Five-membered rings condensed with carbocyclic rings
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D01—NATURAL OR MAN-MADE THREADS OR FIBRES; SPINNING
    • D01F—CHEMICAL FEATURES IN THE MANUFACTURE OF ARTIFICIAL FILAMENTS, THREADS, FIBRES, BRISTLES OR RIBBONS; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED FOR THE MANUFACTURE OF CARBON FILAMENTS
    • D01F6/00—Monocomponent artificial filaments or the like of synthetic polymers; Manufacture thereof
    • D01F6/58—Monocomponent artificial filaments or the like of synthetic polymers; Manufacture thereof from homopolycondensation products
    • D01F6/60—Monocomponent artificial filaments or the like of synthetic polymers; Manufacture thereof from homopolycondensation products from polyamides
    • D01F6/605—Monocomponent artificial filaments or the like of synthetic polymers; Manufacture thereof from homopolycondensation products from polyamides from aromatic polyamides
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K5/00—Use of organic ingredients
    • C08K5/16—Nitrogen-containing compounds
    • C08K5/34—Heterocyclic compounds having nitrogen in the ring
    • C08K5/3467—Heterocyclic compounds having nitrogen in the ring having more than two nitrogen atoms in the ring
    • C08K5/3477—Six-membered rings
    • C08K5/3495—Six-membered rings condensed with carbocyclic rings
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D01—NATURAL OR MAN-MADE THREADS OR FIBRES; SPINNING
    • D01F—CHEMICAL FEATURES IN THE MANUFACTURE OF ARTIFICIAL FILAMENTS, THREADS, FIBRES, BRISTLES OR RIBBONS; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED FOR THE MANUFACTURE OF CARBON FILAMENTS
    • D01F1/00—General methods for the manufacture of artificial filaments or the like
    • D01F1/02—Addition of substances to the spinning solution or to the melt
    • D01F1/04—Pigments

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Textile Engineering (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Artificial Filaments (AREA)
  • Coloring (AREA)

Abstract

本發明為一種塗料染色間位型全芳香族聚醯胺纖維，其係在曝光下變褪色小的塗料染色間位型全芳香族聚醯胺纖維，且在纖維中殘存的溶劑含量為一定值以下。具體而言為一種塗料染色間位型全芳香族聚醯胺纖維，其纖維中的殘存溶劑量為相對於纖維質量全體而言為0.1質量%以下。

Description

塗料染色(dope dyed)間位型全芳香族聚醯胺纖維
本發明關於一種塗料染色間位型全芳香族聚醯胺纖維。進一步詳細而言關於一種塗料染色間位型全芳香族聚醯胺纖維，其係曝光造成的變褪色程度小。
眾所周知由芳香族二胺與芳香族二羧酸二鹵化物所製造的全芳香族聚醯胺纖維其耐熱性及難燃性優異，在這樣的全芳香族聚醯胺纖維之中，已知聚間苯異酞醯胺所代表的間位型全芳香族聚醯胺纖維為特別有用的耐熱性及難燃性纖維。此外，利用這些特徵，間位型全芳香族聚醯胺纖維可適合使用例如消防服、耐熱性工作服等的防護衣料領域(參照專以利文獻1)。
在這樣的衣料領域的用途方面，一般而言是使用著色的纖維。而關於得到著色纖維的方法，已知有在纖維化後使用染料來染色的後染色法、或在將顏料添加至紡絲原液之後進行纖維化的塗料染色法。
然而，著色後的間位型全芳香族聚醯胺纖維會有因為照光而發生變色或褪色這樣的缺點，依照變褪色的程度，會有無法使用的情形。
於是，關於使用染料進行染色的後染色法，有文獻提出添加受阻胺系耐光劑，來抑制染色後的間位型全芳香族聚醯胺纖維的褪色的方法(參照專利文獻2)。然而，在 專利文獻2所記載的方法中，在長時間照光下染料的分解持續發生，長期的耐變褪色性仍然無法令人滿意。
另一方面，關於將顏料添加至紡絲原液中並且進行纖維化的塗料染色法，有文獻提出在會因為照光而褐化的全芳香族聚醯胺中混入黃色系的光褪色性著色劑，使發生變色的時間延後並且使其淡化，而抑制外觀上的變褪色的方法(參照專利文獻3)。然而，在專利文獻3所記載的方法中，對於黃色系以外的色相的效果小，無法成為根本解決的策略。
〔先前技術文獻〕 〔專利文獻〕
專利文獻1：日本特開2006-016709號公報
專利文獻2：日本特開2003-239136號公報
專利文獻3：日本特開平2-229281號公報
本發明係鑑於上述背景技術而完成，其目的在於提供一種在曝光下的變褪色程度小的塗料染色間位型全芳香族聚醯胺纖維。
發明人為了解決上述課題反覆潛心檢討。結果發現了只要使纖維中所殘存的溶劑含量在一定值以下，則所得到 的塗料染色間位型全芳香族聚醯胺纖維由曝光所造成的變褪色程度變小，而使本發明達到完成。
亦即本發明為一種塗料染色間位型全芳香族聚醯胺纖維，其殘存溶劑量為相對於纖維質量全體而言為0.1質量%以下。
本發明之間位型全芳香族聚醯胺纖維會成為由曝光所造成的變褪色小的塗料染色間位型全芳香族聚醯胺纖維。亦即，除了難燃性、耐熱性這些間位型全芳香族聚醯胺纖維本來所具有的性質之外，再加上具有即使在曝光下長時間使用的情況也能夠抑制製品的變褪色這樣的優點。
另外，本發明之塗料染色間位型全芳香族聚醯胺纖維會成為在高溫下的收縮性小，尺寸熱安定性優異的纖維。因此，即使在暴露於火焰或者輻射熱等存在的用途也能夠持續安定地使用。
所以，使用本發明所關連之塗料染色間位型全芳香族聚醯胺纖維所製作的衣料，在長時間曝光下表現出優異的耐變褪色性，同時在高溫下，表現出優異的尺寸安定性，因此適合使用作為消防服或耐熱性工作服等的防護衣料。
<塗料染色間位型全芳香族聚醯胺纖維>
本發明之塗料染色間位型全芳香族聚醯胺纖維係具備 以下的特定物性。以下針對本發明之塗料染色間位型全芳香族聚醯胺纖維之物性、構成、及製造方法等作說明。
[塗料染色間位型全芳香族聚醯胺纖維的物性] [殘存溶劑量]
間位型全芳香族聚醯胺纖維，通常是由使聚合物溶於醯胺系溶劑並且混入顏料的紡絲原液來製造，因此在纖維中必然有溶劑殘存。然而，本發明之塗料染色間位型全芳香族聚醯胺纖維，其纖維中所殘存的溶劑量為相對於纖維質量而言為0.1質量%以下。在0.1質量%以下是必須的，而在0.08質量%以下為較佳。
在纖維中殘存的溶劑相對於纖維質量而言超過0.1質量%的情況，在超過200℃這樣的高溫氣體環境下加工或使用時，殘存的溶劑會揮發，因此環境安全性差。另外，在曝光下使用時，會成為導致纖維變褪色的原因。
為了使纖維中的殘存溶劑量成為0.1質量%以下，在纖維的製造步驟之中，調節凝固浴的成分或條件使其成為不具有皮芯結構的凝固形態，且以特定倍率實施可塑延伸。
此外，本發明中之「纖維中的殘存溶劑量」是指藉由以下的方法所得到的值。
(殘存溶劑量的測定方法)
採取纖維1.0mg，使用氣相層析(島津製作所股份有 限公司製，型號：GC-2010)測定纖維中所殘存的醯胺系溶劑量。接下來，由使用醯胺系溶劑作為標準品所製作的檢量線，計算出纖維中的殘存溶劑濃度。
[最大熱收縮率]
本發明之塗料染色間位型全芳香族聚醯胺纖維在昇溫速度100℃/min、溫度範圍25~500℃時的最大熱收縮率係以7.5%以下為佳。7.5%以下為佳，7.0%以下為較佳。在最大熱收縮率超過7.5%的情況，在高溫氣體環境下使用時，會發生製品尺寸發生變化，製品破損等的問題，故為不佳。
為了使纖維的最大熱收縮率成為7.5%以下，在纖維的製造步驟之中，調節凝固浴的成分或條件使其成為不具有皮芯結構的凝固形態，且以特定倍率實施可塑延伸，進一步實施特定的熱處理。
此外，本發明中之「最大熱收縮率」是指藉由以下的方法所得到的值。
(最大熱收縮率的測定方法)
測定裝置採用SII製的熱機械分析裝置EXSTAR6000，將纖維樣品分纖成480dtex，將其夾在夾具以作為測定試樣。採用以下的條件測定在各溫度下試樣相對於纖維初期長度的收縮率，在所得到的各溫度的收縮率結果之中，將在收縮率為最大的溫度下的收縮率定為最大 熱收縮率。
<測定條件>
測定試樣長：10mm
昇溫速度：100℃/min
測定溫度範圍：25~500℃
對纖維試樣施加的負荷重量：1.2cN
[亮度指數L*]
本發明之塗料染色間位型全芳香族聚醯胺纖維的亮度指數L*並不受特別限定，能夠藉由塗料染色而著色的範圍內的全部色相皆可採用。然而，本發明之塗料染色間位型全芳香族聚醯胺纖維，在濃色系纖維的情況下效果顯著。所以，纖維的亮度指數L*值係以定在40以下為佳。
[藉由氙弧燈耐光試驗機測得的光致變褪色度(色差：△E*)]
本發明之塗料染色間位型全芳香族聚醯胺纖維的亮度指數L*值為40以下的情況，使用氙弧燈耐光試驗機以1.1W/m2照射80小時前後的色差，亦即光致變褪色度(△E*)為24.0以下。23.0以下為佳，22.0以下為較佳。在藉由氙弧燈耐光試驗機測得的光致變褪色度(色差=△E*)超過24.0的情況，由照光所造成的纖維變褪色顯著。
此外，「藉由氙弧燈耐光試驗機測得的光致變褪色度(色差：△E*)」是指藉由以下的方法所得到的值。
(藉由氙弧燈耐光試驗機測得的光致變褪色度(色差：△E*)的計算方法)
藉由氙弧燈耐光試驗機測得的光致變褪色度(色差：△E*)是使用未照光棉、及使用氙弧燈耐光試驗機以1.1W/m2照射一定時間的照光棉求得。首先，使用光源D65測定-10度視野的擴散反射率，藉由通常的演算處理計算出亮度指數L*值、彩度指數a*、b*值。測定照光面積定為30mm 。光致變褪色度(色差=△E*)是使用所得到的值，依據JIS Z-8730，並藉由下式求得。此外，本發明中藉由氙弧燈耐光試驗機測得的光致變褪色度(色差：△E*)是以照射時間80小時測得。
[式1]△E*=((△L*)2+(△a*)2+(△b*)2)1/2
[藉由碳弧燈耐光試驗機測得的光致變褪色度(色差=△E*)]
在本發明之塗料染色間位型全芳香族聚醯胺纖維的亮度指數L*值為40以下的情況，使用碳弧燈耐光試驗機，以135V、17A照射72小時前後的色差，亦即光致變褪色度(△E*)為2.5以下。宜為2.3以下，較佳為2.1以下。在藉由碳弧燈耐光試驗機測得的光致變褪色度(色差 =△E*)超過25的情況，由照光所造成的纖維變褪色顯著。
此外，「藉由碳弧燈耐光試驗機測得的光致變褪色度(色差：△E*)」是指藉由以下的方法所得到的值。
(藉由碳弧燈耐光試驗機測得的光致變褪色度(色差△E*)的計算方法)
藉由碳弧燈耐光試驗機測得的光致變褪色度(色差：△E*)是使用未照光棉、及使用碳弧燈耐光試驗機以135V、17A照射一定時間的照光棉，以與上述藉由氙弧燈耐光試驗機測得的光致變褪色度(色差=△E*)同樣的方式求得。亦即，首先，使用光源D65測定-10度視野下的擴散反射率，藉由通常的演算處理計算出亮度指數L*值、彩度指數a*、b*值，使用所得到的值，依據JISZ-8730，藉由上述式求得。此時測定照光面積定為10mm 。此外，本發明中之藉由碳弧燈耐光試驗機測得的光致變褪色度(色差=△E*)是以照射時間72小時測得。
[與高殘存溶劑量塗料染色纖維的光致變褪色度(色差=△E*)之比]
本發明之塗料染色間位型全芳香族聚醯胺纖維，使用碳弧燈耐光試驗機以135V、17A照射72小時前後的光致變褪色度(色差：△E*)為相對於纖維中的殘存溶劑量為0.4質量%以上且以同量添加相同顏料的塗料染色間位型 全芳香族聚醯胺纖維的光致變褪色度(色差=△E*)而言為75%以下。以72%以下為佳，70%以下為較佳。在與殘存溶劑量為0.4質量%以上且相同顏色的塗料染色纖維的光致變褪色度(色差：△E*)之比超過75%的情況，由照光所造成的纖維變褪色顯著，故為不佳。
此外，用來確認與高殘存溶劑量塗料染色纖維的光致變褪色度(色差=△E*)之比的「藉由碳弧燈耐光試驗機測得的光致變褪色度(色差：△E*)」是指將照射時間定為72小時，並以與上述方法同樣的方法來實施所得到的值。
[間位型全芳香族聚醯胺之構成]
構成本發明之塗料染色間位型全芳香族聚醯胺纖維的間位型全芳香族聚醯胺係由間位型芳香族二胺成分與間位型芳香族二羧酸成分所構成，在不損及本發明目的之範圍內，亦可與對位型等的其他共聚合成分共聚合。
從力學特性、耐熱性、難燃性的觀點看來，特別適合使用作為本發明之塗料染色間位型全芳香族聚醯胺纖維的原料的物質是以間苯異酞醯胺單位為主成分的間位型全芳香族聚醯胺。
由間苯異酞醯胺單位所構成的間位型全芳香族聚醯胺，係以間苯異酞醯胺單位佔全重覆單元的90莫耳%以上為佳，更佳為95莫耳%以上，特佳為100莫耳%。
[間位型全芳香族聚醯胺的原料] (間位型芳香族二胺成分)
作為間位型全芳香族聚醯胺的原料的間位型芳香族二胺成分可例示間苯二胺、3,4'-二胺基二苯醚、3,4'-二胺基二苯碸等、及該等的芳香環具有鹵素、碳數1~3之烷基等的取代基所形成的衍生物，例如2,4-甲苯二胺、2,6-甲苯二胺、2,4-二胺基氯苯、2,6-二胺基氯苯等。其中以僅為間苯二胺，或含有間苯二胺85莫耳%以上，宜為90莫耳%以上，特佳為95莫耳%以上的混合二胺為佳。
(間位型芳香族二羧酸成分)
構成間位型全芳香族聚醯胺的間位型芳香族二羧酸成分的原料可列舉例如間位型芳香族二羧酸鹵化物。間位型芳香族二羧酸鹵化物可例示異酞酸氯化物、異酞酸溴化物等的異酞酸鹵化物、及該等的芳香環具有鹵素、碳數1~3之烷氧基等的取代基所形成的衍生物，例如3-氯異酞酸氯化物等。其中以異酞酸氯化物本身，或含有異酞酸氯化物85莫耳%以上，宜為90莫耳%以上，特佳為95莫耳%以上的混合羧酸鹵化物為佳。
[間位型全芳香族聚醯胺之製造方法]
構成本發明之塗料染色間位型全芳香族聚醯胺纖維的間位型全芳香族聚醯胺之製造方法並不受特別限定，例如可藉由以間位型芳香族二胺成分與間位型芳香族二羧酸氯化物成分作為原料的溶液聚合或界面聚合等來製造。
此外，間位型全芳香族聚醯胺的分子量只要是在可形成纖維的程度，則並不受特別限定。一般而言為了得到物性夠良好的纖維，以在濃硫酸中的聚合物濃度為100mg/100mL硫酸並在30℃測得的固有黏度(I.V.)在1.0~3.0的範圍的聚合物為適合，以在1.2~2.0的範圍的聚合物為特佳。
<塗料染色間位型全芳香族聚醯胺纖維之製造方法>
本發明之塗料染色間位型全芳香族聚醯胺纖維，可使用藉由上述製造方法等所得到的間位型全芳香族聚醯胺，並且經過例如以下所說明的紡絲液調製步驟、紡絲‧凝固步驟、可塑延伸浴延伸步驟、洗淨步驟、弛緩處理步驟、熱處理步驟來製造。
[紡絲液調製步驟]
在紡絲液調製步驟之中，使間位型全芳香族聚醯胺溶於醯胺系溶劑並添加顏料，而調製出紡絲液(塗料染色間位型全芳香族聚醯胺聚合物溶液)。在調製紡絲液時通常是使用醯胺系溶劑，所使用的醯胺系溶劑可例示N-甲基-2-吡咯烷酮(NMP)、二甲基甲醯胺(DMF)、二甲基乙醯胺(DMAc)等。從溶解性與使用安全性的觀點看來，該等之中係以使用NMP或DMAc為佳。
從後續步驟的紡絲‧凝固步驟中的凝固速度及聚合物的溶解性的觀點看來，溶液濃度只要適當地選擇適當的濃 度即可，例如在聚合物為聚間苯異酞醯胺且溶劑為NMP的情況，通常以定在10~30質量%的範圍為佳。
(顏料)
本發明所使用的顏料可列舉偶氮系、酞青素系、芘酮系、苝系、蒽醌系等的有機顏料，或碳黑、群青、鐵丹、氧化鈦、氧化鐵等的無機顏料，然而並不受該等所限定。
間位型全芳香族聚醯胺與顏料的混合方法，可列舉製作出在醯胺系溶劑中均勻分散有顏料的醯胺系溶劑泥漿，將該醯胺系溶劑泥漿添加至使間位型全芳香族聚醯胺溶於醯胺系溶劑而成的溶液之方法、或直接將顏料粉末添加至使間位型全芳香族聚醯胺溶於醯胺系溶劑的成的溶液之方法等，然而並不受特別限定。以這種方式所得到的紡絲液(塗料染色間位型全芳香族聚醯胺聚合物溶液)可經過例如下述步驟而成形為纖維。
(顏料摻合量)
顏料摻合量為相對於間位型全芳香族聚醯胺而言為10.0質量%以下，宜為5.0質量%以下。在添加量高於10.0質量%的情況，所得到的纖維的物性降低，而為不佳。
[紡絲‧凝固步驟]
在紡絲‧凝固步驟之中，將上述所得到的紡絲液(塗 料染色間位型全芳香族聚醯胺聚合物溶液)紡出至凝固液中而使其凝固。
紡絲裝置並不受特別限定，可使用以往周知的濕式紡絲裝置。另外，只要可安定地進行濕式紡絲，則紡絲噴嘴的紡絲孔數、排列狀態、孔形狀等不需特別限制，例如可使用孔數為500~30000個、紡絲孔徑為0.05~0.2mm的短纖維用的多孔紡絲噴嘴等。
另外，在由紡絲噴嘴紡出絲線時，紡絲液(塗料染色間位型全芳香族聚醯胺聚合物溶液)的溫度適合在10~90℃的範圍。
為了得到本發明之纖維所使用的凝固浴是採用不含無機鹽且醯胺系溶劑濃度45~60質量%的水溶液，浴液溫度在10~35℃的範圍。在醯胺系溶劑濃度未滿45質量%的情況，纖維會具有皮層厚的構造，在洗淨步驟中的洗淨效率會降低，難以使所得到的纖維中的殘存溶劑量成為0.1質量%以下。另外，在醯胺系溶劑濃度超過60質量%的情況，無法均勻凝固至纖維內部，因此難以使粗製纖維中的殘存溶劑量成為0.1質量%以下。此外，纖維在凝固浴中的浸漬時間適合在0.1~30秒鐘的範圍。
[可塑延伸浴延伸步驟]
在可塑延伸浴延伸步驟之中，趁著以凝固浴進行凝固所得到的纖維仍在可塑的狀態下，在可塑延伸浴中對纖維實施延伸處理。
可塑延伸浴液並不受特別限定，可採用以往周知的浴液。
為了得到本發明之纖維，必須將可塑延伸浴中的延伸倍率定在3.5~5.0倍的範圍，更佳為定在3.7~4.5倍的範圍。在製造本發明所使用的纖維時，在可塑延伸浴中以特定的倍率範圍進行可塑延伸，藉此可促進溶劑從凝固絲中脫除，並且可使粗製纖維中的殘存溶劑量成為0.1質量%以下。
在可塑延伸浴中的延伸倍率未滿3.5倍的情況，變得無法使溶劑從凝固絲中充分脫除，而難以使粗製纖維中的殘存溶劑量成為0.1質量%以下。此外，破裂強度變得不足，在紡絲步驟等的加工步驟中難以使用。另一方面，在延伸倍率超過5.0倍的情況，單絲斷裂發生，因此步驟安定性變差。
可塑延伸浴的溫度係以在10~90℃的範圍為佳。理想的情況是如果溫度在20~90℃的範圍，則步驟安定性良好。
[洗淨步驟]
在洗淨步驟之中，將在可塑延伸浴中延伸的纖維充分洗淨。從對所得到的纖維的品質層面造成影響的觀點看來，洗淨係以多階段進行為佳。特別是洗淨步驟中的洗淨浴的溫度及洗淨浴液中的醯胺系溶劑的濃度，會對醯胺系溶劑由纖維脫除的狀態以及水由洗淨浴滲入纖維中的狀態 造成影響。因此為了使該等在最適合的狀態，宜為將洗淨步驟設定為多階段，並控制溫度條件及醯胺系溶劑的濃度條件。
關於溫度條件及醯胺系溶劑的濃度條件，只要使最終所得到的纖維的品質能夠達到要求，則不受特別限定。但是，若將最初的洗淨浴設定在60℃以上的高溫，則水會快速滲入纖維中，因此在纖維中產生巨大的空隙，而導致品質的劣化。因此最初的洗淨浴係以定在30℃以下的低溫為佳。
在纖維中有溶劑殘留的情況，使用了該纖維的製品的加工以及由該纖維形成的製品在使用時的環境安全性為不佳。因此，本發明所使用的纖維所含有的溶劑量為0.1質量%以下，較佳為0.08質量%以下。
[乾熱處理步驟]
在乾熱處理步驟之中，對經過洗淨步驟的纖維實施乾燥‧熱處理。乾熱處理的方法並不受特別限定，而可列舉例如使用熱輥、熱板等的方法。藉由經過乾熱處理，最終可得到本發明之塗料染色間位型全芳香族聚醯胺纖維。
為了得到本發明之纖維，宜為將乾熱處理步驟中的熱處理溫度定在260~350℃的範圍，定在270~340℃的範圍為更佳。在熱處理溫度未滿260℃的情況，纖維的結晶化變得不足，纖維的收縮性變高。另一方面，在超過350℃的情況，纖維的結晶化變得過大，因此破裂伸度會顯著 降低。另外，只要將乾熱處理溫度定在260~350℃的範圍，即可使在昇溫速度100℃/min、溫度範圍25~500℃的最大熱收縮率成為7.5%以下，同時可提升所得到的纖維的破裂強度。
[捲縮步驟等]
實施乾熱處理後的塗料染色間位型全芳香族聚醯胺纖維，亦可因應必要進一步實施捲縮加工。進一步進行捲縮加工後，亦可切斷成適當的纖維長而提供至後續步驟。另外，亦可依照情況纏繞成複絲紗。
[實施例]
以下藉由實施例及比較例對本發明進一步詳細具體地說明。但是，這些實施例及比較例是用來幫助理解本發明，本發明的範圍並不受這些記載所限定。
<測定方法>
實施例及比較例中的各物性值是藉由下述方法來測定。
[固有黏度(I.V.)]
使聚合物溶於97%濃硫酸，並使用奧士華黏度計在30℃作測定。
[亮度指數L*]
亮度指數L*值是以光源D65測定-10度視野下的擴散反射率，並藉由通常的演算處理來計算。
[纖度]
以JIS L1015為基準，依據公量纖度的A法來實施測定，以表觀纖度來表記。
[殘留溶劑量]
採取纖維1.0mg，使用氣相層析(島津製作所股份有限公司製，型號：GC-2010)，測定纖維中所殘存的醯胺系溶劑量。接下來，由使用醯胺系溶劑作為標準品所製作的檢量線，計算出纖維中的殘存溶劑濃度。
[最大熱收縮率]
測定裝置採用SII製的熱機械分析裝置EXSTAR6000，將纖維樣品分纖成480dtex，將其夾在夾具以作為測定試樣。採用以下的條件測定在各溫度下試樣相對於纖維初期長度的收縮率，在所得到的各溫度的收縮率結果之中，將收縮率為最大的溫度下的收縮率定為最大熱收縮率。
(測定條件)
測定試樣長：10mm
昇溫速度：100℃/min
測定溫度範圍：25~500℃
對纖維試樣施加的負荷重量：1.2cN
[藉由氙弧燈耐光試驗機測得的光致變褪色度(色差：△E*)]
使用未照光棉、及使用氙弧燈耐光試驗機以1.1W/m2照射24小時及80小時的照光棉，以光源D65測定-10度視野的擴散反射率，藉由通常的演算處理計算出亮度指數L*值、彩度指數a*、b*值。此時，測定照光面積定為30mm 。光致變褪色度(色差：△E*)是使用所得到的值，依據JIS Z-8730，並藉由下式求得。
[式1]△E*=((△L*)2+(△a*)2+(△b*)2)1/2
[藉由碳弧燈耐光試驗機測得的光致變褪色度(色差：△E*)]
使用未照光棉、及使用碳弧燈耐光試驗機以135V、17A照射24小時及72小時的照光棉，以光源D65測定-10度視野下的的擴散反射率，藉由通常的演算處理計算出亮度指數L*值、彩度指數a*、b*值。此時，測定照光面積定為10mm 。光致變褪色度(色差：△E*)是使用所得到的值，藉由與上述藉由氙弧燈耐光試驗機測得的光致變褪色度(色差：△E*)相同的算式求得。
[光致變褪色度(色差：△E*)之比]
由使用碳弧燈耐光試驗機以135V、17A照射72小時前後的光致變褪色度(△E*)，求得實施例數值相對於以同量添加相同顏料的纖維中的殘存溶劑量為0.4質量%以上的比較例數值的比例(%)。
<實施例1> [紡絲液調製步驟]
秤量含水率為100ppm以下的N,N-二甲基乙醯胺(DMAc)721.5質量份至乾燥氮氣環境下的反應容器中，並使間苯二胺97.2質量份(50.18莫耳%)溶於此DMAc中，並冷卻至0℃。將此冷卻後的DMAc溶液徐緩攪拌同時於其中進一步添加異酞酸氯化物(以下簡記為IPC)181.3質量份(49.82莫耳%)以進行聚合反應。
接下來，秤量平均粒徑為10μm以下的氫氧化鈣粉末66.6質量份，徐緩添加至聚合反應結束的聚合物溶液以實施中和反應。氫氧化鈣的投入結束後，進一步攪拌40分鐘，得到透明的聚合物溶液。將聚間苯異酞醯胺由所得到的聚合物溶液分離，測定固有黏度(I.V.)的結果為1.65。另外，聚合物溶液中的聚合物濃度為17%。
使聚合物對比0.95質量%的Pigment Blue15粉末均勻分散在該聚合物溶液中，實施減壓脫泡，而製作出紡絲液(spinning dope)。
[紡絲‧凝固步驟]
將上述紡絲液由孔徑0.07mm、孔數500的紡絲噴嘴排出至浴溫30℃的凝固浴中以進行紡絲。凝固液的組成為水/DMAc=45/55(質量份)，以7m/分鐘將絲排出至凝固浴中來進行紡絲。
[可塑延伸浴延伸步驟]
接下來，在溫度為40℃且組成為水/DMAc=45/55的可塑延伸浴中，以3.7倍的延伸倍率進行延伸。
[洗淨步驟]
延伸後，以20℃且水/DMAc=70/30的浴(浸漬長度1.8m)洗淨，接下來以20℃的水浴(浸漬長度3.6m)洗淨，進一步通過60℃的溫水浴(浸漬長度5.4m)，充分進行洗淨。
[乾熱處理步驟]
對於洗淨後的纖維以表面溫度300℃的熱輥實施乾熱處理，得到塗料染色間位型全芳香族聚醯胺纖維。
[捲縮、切割步驟]
通過捲縮裝置(crimper)使所得到的纖維捲縮之後，以裁刀進行切割，製成51mm的短纖維，藉此得到塗料染 色間位型全芳香族聚醯胺粗棉。將針對所得到的粗棉進行各種測定的結果揭示於表1。
<比較例1>
除了在紡絲‧凝固步驟之中，將凝固液的組成變更為水/DMAc(量比)=70/30以外，以與實施例1同樣的方式製造塗料染色間位型全芳香族聚醯胺粗棉。將針對所得到的粗棉進行各種測定的結果揭示於表1。
<比較例2>
除了在紡絲‧凝固步驟之中，將凝固液的組成變更為水/DMAc(量比)=30/70以外，以與實施例1同樣的方式製造塗料染色間位型全芳香族聚醯胺粗棉。將針對所得到的粗棉進行各種測定的結果揭示於表1。
<實施例2>
除了使用Pigment Blue60/Pigment Black7混合顏料(Navy Blue)作為顏料以外，以與實施例1同樣的方式製造塗料染色間位型全芳香族聚醯胺粗棉。將針對所得到的粗棉進行各種測定的結果揭示於表1。
<比較例3>
除了在紡絲‧凝固步驟之中，將凝固液的組成變更為水/DMAc(量比)=30/70以外，以與實施例2同樣的方式製 造塗料染色間位型全芳香族聚醯胺粗棉。將針對所得到的粗棉進行各種測定的結果揭示於表1。
<實施例3>
除了使用Pigment Black7作為顏料以外，以與實施例1同樣的方式製造塗料染色間位型全芳香族聚醯胺粗棉。將針對所得到的粗棉進行各種測定的結果揭示於表1。
<比較例4>
除了在紡絲‧凝固步驟之中，將凝固液的組成變更為水/DMAc(量比)=30/70以外，以與實施例3同樣的方式製造塗料染色間位型全芳香族聚醯胺粗棉。將針對所得到的粗棉進行各種測定的結果揭示於表1。
〔產業上的可利用性〕
本發明之纖維為一種塗料染色間位型全芳香族聚醯胺纖維，其係能夠抑制長時間曝光造成的纖維變褪色以及暴露於火焰或輻射熱等的高溫加熱造成的熱收縮。所以，本 發明之塗料染色間位型全芳香族聚醯胺纖維可適合使用於必須具有這些特性的消防服或耐熱工作服。

Claims (5)

  1. 一種塗料染色間位型全芳香族聚醯胺纖維，其殘存溶劑量為相對於纖維質量全體而言為0.1質量%以下。
  2. 如申請專利範圍第1項之塗料染色間位型全芳香族聚醯胺纖維，其中使用碳弧燈耐光試驗機以135V、17A照射72小時前後的色差(△E*)為相對於纖維中的殘存溶劑量為0.4質量%以上且以同量添加相同顏料的塗料染色間位型全芳香族聚醯胺纖維之色差(△E*)而言為75%以下。
  3. 如申請專利範圍第1項之塗料染色間位型全芳香族聚醯胺纖維，其中使用氙弧燈耐光試驗機以1.1W/m2照射80小時前後的色差(△E*)為24.0以下。
  4. 如申請專利範圍第1項之塗料染色間位型全芳香族聚醯胺纖維，其中使用碳弧燈耐光試驗機以135V、17A照射72小時前後的色差(△E*)為2.5以下。
  5. 如申請專利範圍第1~4項任一項之塗料染色間位型全芳香族聚醯胺纖維，其中在昇溫速度100℃/min、溫度範圍25~500℃時的最大熱收縮率為7.5%以下。
TW101139251A 2011-10-24 2012-10-24 Dope dyed meta-type wholly aromatic polyamide fiber TWI586855B (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2011232996 2011-10-24
JP2011275936 2011-12-16

Publications (2)

Publication Number Publication Date
TW201337055A true TW201337055A (zh) 2013-09-16
TWI586855B TWI586855B (zh) 2017-06-11

Family

ID=48167733

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
TW101139251A TWI586855B (zh) 2011-10-24 2012-10-24 Dope dyed meta-type wholly aromatic polyamide fiber

Country Status (13)

Country Link
US (1) US20140303292A1 (zh)
EP (1) EP2772571B1 (zh)
JP (1) JP5852127B2 (zh)
KR (1) KR20140080552A (zh)
CN (1) CN103906868B (zh)
CA (1) CA2852197A1 (zh)
ES (1) ES2806079T3 (zh)
IN (1) IN2014DN03133A (zh)
MX (1) MX341055B (zh)
RU (1) RU2609913C2 (zh)
SG (1) SG11201401715YA (zh)
TW (1) TWI586855B (zh)
WO (1) WO2013061901A1 (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TWI726912B (zh) * 2015-09-16 2021-05-11 日商小松美特料股份有限公司 著色纖維布帛及著色纖維布帛之製造方法

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105862496A (zh) * 2015-01-20 2016-08-17 圣欧芳纶（江苏）股份有限公司 有色间位芳纶纤维纸的制备方法
RU2632148C2 (ru) 2015-12-28 2017-10-02 Общество С Ограниченной Ответственностью "Яндекс" Система и способ ранжирования результатов поиска
JP6048603B1 (ja) * 2016-02-24 2016-12-21 東洋紡株式会社 着色ポリエチレン繊維の劣化判定方法及び着色ポリエチレン繊維
KR101961189B1 (ko) * 2017-07-03 2019-03-21 주식회사 휴비스 색상이 우수한 메타아라미드 원착사 및 그의 제조방법
KR101992447B1 (ko) * 2018-04-27 2019-06-25 주식회사 휴비스 원착 메타아라미드 편평형 섬유
CN116940723A (zh) * 2021-03-02 2023-10-24 帝人株式会社 原液着色间位型全芳香族聚酰胺纤维及其制造方法

Family Cites Families (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5145688B2 (zh) * 1973-10-01 1976-12-04
JPS5145688A (en) * 1974-10-16 1976-04-19 Hitachi Shipbuilding Eng Co Shokubaitaino seizohoho
JP2783422B2 (ja) 1988-11-18 1998-08-06 株式会社クラレ 全芳香族ポリアミド組成物
WO2000029664A1 (fr) * 1998-11-18 2000-05-25 Asahi Kasei Kabushiki Kaisha Produit mixte teint constitue d'une fibre apte a la teinture avec un colorant disperse et d'une fibre de polyurethanne, et procede de teinture approprie
JP2003239136A (ja) 2002-02-12 2003-08-27 Teijin Ltd 高耐光性全芳香族ポリアミド繊維構造物
EP1499682A1 (en) * 2002-05-01 2005-01-26 Ciba SC Holding AG Pigment preparations
DE10238890A1 (de) * 2002-08-24 2004-03-18 Dystar Textilfarben Gmbh & Co. Deutschland Kg Textiles, spinngefärbtes Fasermaterial und seine Verwendung zur Herstellung von Tarnartikeln
JP2006016709A (ja) 2004-06-30 2006-01-19 Teijin Techno Products Ltd 耐熱性防護服
DE602006014507D1 (de) * 2005-03-09 2010-07-08 Dainichiseika Color Chem Gefärbte polyamidfaser und verfahren zur herstellung derselben
JP4759334B2 (ja) * 2005-07-07 2011-08-31 帝人テクノプロダクツ株式会社 全芳香族ポリアミド繊維構造物
JP2007262589A (ja) * 2006-03-27 2007-10-11 Teijin Techno Products Ltd 易染性メタ型芳香族ポリアミド繊維およびその製造法
JP5145688B2 (ja) * 2006-10-27 2013-02-20 セイコーエプソン株式会社 Ｍｅｍｓ・半導体複合回路の製造方法
JP4647680B2 (ja) * 2008-09-29 2011-03-09 帝人テクノプロダクツ株式会社 易染色性メタ型全芳香族ポリアミド繊維
SG183836A1 (en) * 2010-03-26 2012-10-30 Teijin Ltd Meta-form wholly aromatic polyamide fiber
JP4804590B1 (ja) * 2010-04-14 2011-11-02 帝人テクノプロダクツ株式会社 メタ型全芳香族ポリアミド繊維

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TWI726912B (zh) * 2015-09-16 2021-05-11 日商小松美特料股份有限公司 著色纖維布帛及著色纖維布帛之製造方法
US11434604B2 (en) 2015-09-16 2022-09-06 Komatsu Matere Co., Ltd. Colored fiber fabric and method for producing colored fiber fabric

Also Published As

Publication number Publication date
IN2014DN03133A (zh) 2015-05-22
MX2014004843A (es) 2014-05-27
TWI586855B (zh) 2017-06-11
RU2014121105A (ru) 2015-12-10
WO2013061901A1 (ja) 2013-05-02
SG11201401715YA (en) 2014-09-26
KR20140080552A (ko) 2014-06-30
EP2772571A4 (en) 2015-03-25
EP2772571A1 (en) 2014-09-03
CN103906868A (zh) 2014-07-02
ES2806079T3 (es) 2021-02-16
RU2609913C2 (ru) 2017-02-07
CN103906868B (zh) 2015-10-14
JPWO2013061901A1 (ja) 2015-04-02
CA2852197A1 (en) 2013-05-02
JP5852127B2 (ja) 2016-02-03
EP2772571B1 (en) 2020-06-03
MX341055B (es) 2016-08-05
US20140303292A1 (en) 2014-10-09

Similar Documents

Publication Publication Date Title
TWI586855B (zh) Dope dyed meta-type wholly aromatic polyamide fiber
TWI547619B (zh) Meta-type wholly aromatic polyamide fiber
RU2534767C2 (ru) Волокно из полностью ароматического полиамида метатипа
JP2013133567A (ja) メタ型全芳香族ポリアミド積層防護服
JP2010084237A (ja) 易染色性メタ型全芳香族ポリアミド繊維
JP7248507B2 (ja) 原着メタ型全芳香族ポリアミド繊維及びその製造方法
JP2012052249A (ja) 複合紡績糸
JP2009120976A (ja) 易染色性メタ型全芳香族ポリアミド繊維
JP6960275B2 (ja) 淡色原着メタ型全芳香族ポリアミド繊維
JP2013133569A (ja) 原着メタ型全芳香族ポリアミド紡績糸
JP2015042790A (ja) 原着メタ型全芳香族ポリアミド牽切紡績糸
JP2012154002A (ja) メタ型全芳香族ポリアミド繊維布帛
JP2004277937A (ja) 易染性メタ型全芳香族ポリアミド繊維及びその製造方法
JP2020117831A (ja) 易染性メタ型全芳香族ポリアミド繊維及びその製造方法
JP7466054B2 (ja) 原着メタ型全芳香族ポリアミド繊維及びその製造方法
JP6523026B2 (ja) 黒色メタ型全芳香族ポリアミド繊維
JP2012052250A (ja) メタ型全芳香族ポリアミド繊維を含む牽切紡績糸
JP7315378B2 (ja) メタ型全芳香族ポリアミド繊維及びその製造方法
JP2024103025A (ja) 原着メタ型全芳香族ポリアミド繊維及びその製造方法
JP2023144211A (ja) 原着メタ型全芳香族ポリアミド繊維及びその製造方法
JP2021107588A (ja) 耐光性に優れた原着メタ型全芳香族ポリアミド繊維及びその製造方法
JP2013133568A (ja) 原着メタ型全芳香族ポリアミド繊維布帛
JP2021091993A (ja) 視認性に優れた原着メタ型全芳香族ポリアミド繊維及びその製造方法
JP2023110161A (ja) メタ型全芳香族ポリアミド繊維及びその製造方法
JP2024084197A (ja) メタ型全芳香族ポリアミド繊維及びその製造方法