本发明专利技术提供一种新型间位型全芳香族聚酰胺纤维，其在维持耐热性、阻燃性等间位型全芳香族聚酰胺纤维本来具有的性质的同时，断裂强度高且能够抑制高温下的着色或者变色。通过以成为不具有皮芯且致密的凝固形态的方式适当地调节凝固浴的成分或条件，在特定倍率的范围内进行塑性拉伸，进而调整其后的热拉伸条件，从而得到如下间位型全芳香族聚酰胺纤维：实质上不含层状粘土矿物，纤维中残留的溶剂量为1.0质量％以下，且纤维的断裂强度为4.5～6.0cN/dtex。
【技术实现步骤摘要】
【专利说明】 本申请为专利申请201080065665. 0(申请日：2010年3月26日，专利技术创造名称： 间位型全芳香族聚酰胺纤维）的分案申请。
本专利技术涉及间位型全芳香族聚酰胺纤维。更详细而言，涉及不含层状粘土矿物、力 学特性优异、且能够获得高品位制品的新型间位型全芳香族聚酰胺纤维。
技术介绍
熟知由芳香族二胺和芳香族二羧酸二氯化物制造的全芳香族聚酰胺的耐热性优 异且阻燃性优异。另外，众所周知这些全芳香族聚酰胺可溶于酰胺系溶剂，可通过干法纺 丝、湿法纺丝，半干半湿法纺丝等方法，从这些聚合物溶液来得到纤维。 上述全芳香族聚酰胺中，由聚间苯二甲酰间苯二胺代表的间位型全芳香族聚酰胺 (以下，有时简称为"间位芳香族聚酰胺"）纤维作为耐热阻燃性纤维是特别有用的。作为 这样的间位芳香族聚酰胺纤维的制法，主要采用以下（a)、（b)这2个方法。进而，作为除此 以外的间位芳香族聚酰胺纤维的制造方法，还提出了（c)~（e)这样的方法。 (a)方法：通过使间苯二胺与间苯二甲酸氯化物在N，N-二甲基乙酰胺中进行低温 溶液聚合来制备聚间苯二甲酰间苯二胺溶液，之后，用氢氧化钙中和在该溶液中作为副产 物生成的盐酸，得到含氯化钙的聚合物溶液，将得到的聚合物溶液进行干式纺丝，从而制造 间位芳香族聚酰胺纤维。 (b)方法：通过使含有间苯二胺盐和间苯二甲酸氯化物的并非生成聚酰胺的良溶 剂的有机溶剂系（例如四氢呋喃）与含有无机酸接受剂以及可溶性中性盐的水溶液系接 触，从而分离聚间苯二甲酰间苯二胺聚合物的粉末（专利文献2 :日本特公昭47-10863号 公报），将该聚合物粉末再次溶解于酰胺系溶剂后，在含无机盐的水性凝固浴中进行湿法纺 丝（专利文献3 :日本特公昭48-17551号公报）。 (c)方法：通过湿式成型法，从将用溶液聚合法合成的间位芳香族聚酰胺溶解于 酰胺系溶剂的、不含无机盐或含有微量（2~3% )的氯化锂的间位芳香族聚酰胺溶液来制 造纤维等成型物（专利文献4 :日本特开昭50-52167号公报）。 (d)方法：将在酰胺系溶剂中进行溶液聚合并用氢氧化I丐、氧化钙等中和而生成 的含有氯化钙和水的间位芳香族聚酰胺聚合物溶液从孔口挤出到气体中，使其通过气体中 后，导入到水性凝固浴中，接着，使其通过氯化钙等无机盐水溶液中，成型为纤维状物（专 利文献5 :日本特开昭56-31009号公报）。 (e)方法：使在酰胺系溶剂中进行溶液聚合并用氢氧化妈、氧化钙等中和而生成 的含有氯化钙和水的间位芳香族聚酰胺聚合物溶液从孔口纺出到含有高浓度的氯化钙的 水性凝固浴中，成型为纤维状物（专利文献6 :日本特开平8-074121号公报、专利文献7 :日 本特开平10-88421号公报等）。 然而，由于上述（a)的方法是干法纺丝，所以在从纺丝喷丝头纺出的纤维状的聚 合物溶液中，溶剂从所形成的纤维状物的表面附近挥发、干燥，因此在纤维表面生成致密且 坚固的皮层。因此，即便持续利用水洗等对纤维状物进行清洗，也难以充分除去残留的溶 剂。这样，由（a)的方法得到的纤维因纤维中残留的溶剂而导致在高温气氛下使用时产生 黄变。因此，需要避免在高温下进行热处理，其结果是，存在难以高强度化的问题。 另一方面，由于上述（b)~（e)的方法是湿法纺丝，所以在纺丝阶段不发生溶剂挥 发。然而，在将成为纤维状的聚合物导入水性凝固浴或含有高浓度无机盐的水性凝固浴时， 溶剂从纤维状聚合物的表面附近脱离到水性凝固浴内，同时凝固浴液所含的水从凝固的纤 维状物的表面附近浸入到纤维状物的内部，生成坚固的皮层。因此，与利用干法纺丝法得到 的纤维同样，难以充分地除去纤维中残留的溶剂，无法避免因残留溶剂而导致的在高温气 氛下的着色或变色（特别是黄变）。因此，用（b)~（e)的方法得到的纤维也需要避免在高 温下进行热处理，仍有难以使纤维高强度化的问题。 进而，专利文献8(日本特开2001-348726号公报）中提出了如下方法：使间位芳 香族聚酰胺溶液凝固为具有多孔的纤维状物后，在该多孔内原样含有凝固液的状态下、或 者使增塑液含在该多孔内，将该纤维状物在空气中加热拉伸，接着，在该多孔内原样含有凝 固液等的状态下进行加热，接着进行热处理。 根据专利文献8中记载的方法，在将间位芳香族聚酰胺溶液通过凝固制成纤维状 物的阶段，实质上在表面成为不具有皮层的多孔纤维状物。然而，如果将含增塑液的该多孔 纤维状物进行加热，则其后非常难以除去溶剂，其结果是，利用该方法得到的纤维也无法避 免因残留溶剂而导致的在高温气氛下的着色或者变色（特别是黄变）。因此，用专利文献8 记载的方法得到的纤维也需要避免在高温下进行热处理，仍存在难以使纤维高强度化的问 题。 专利文献9和专利文献10中记载了含层状粘土矿物的间位型全芳香族聚酰胺纤 维。专利文献9和10中记载的间位型全芳香族聚酰胺纤维通过配合层状粘土矿物，成为残 留溶剂量低的纤维。然而，就这些含层状粘土矿物的间位型全芳香族聚酰胺纤维而言，作为 间位型芳香族聚酰胺的特征的绝缘性低，进而，存在切断加工、捻线加工时层状粘土矿物脱 落、飞散的情况。因此，从提高绝缘性、防止层状粘土矿物的脱落飞散的观点出发，要求进一 步的改进。 专利文献11中记载了一种高温加工性优异的间位型全芳香族聚酰胺纤维，其特 征在于，纤维中残留的溶剂量为I. 0重量％以下，在300°C下的干热收缩率为3 %以下，且 纤维的断裂强度为3.OcN/dtex以上。然而，在专利文献11中并未报告断裂强度为4. 5cN/ dtex以上的纤维，针对高温过滤器的基布用途或橡胶加强用途等所要求的高断裂强度以及 尺寸稳定性，要求进一步的提尚。 专利文献1 :日本特公昭35-14399号公报 专利文献2 :日本特公昭47-10863号公报 专利文献3 :日本特公昭48-17551号公报 专利文献4 :日本特开昭50-52167号公报 专利文献5 :日本特开昭56-31009号公报 专利文献6 :日本特开平8-074121号公报 专利文献7 :日本特开平10-88421号公报 专利文献8 :日本特开2001-348726号公报 专利文献9 :日本特开2007-254915号公报 专利文献10 :日本特开2007-262589号公报 专利文献11 :国际公开第2007/089008号
技术实现思路
本专利技术是鉴于上述现有技术而完成的，其目的在于提供一种新型间位型全芳香族 聚酰胺纤维，其在维持耐热性、阻燃性等间位型全芳香族聚酰胺纤维本来具有的性质的同 时，断裂强度高，且能够抑制高温下的着色或变色。 本专利技术人等为了解决上述课题而进行了深入研究。其结果发现通过以成为不具有 皮芯且致密的凝固形态的方式适当地调节凝固浴的成分或条件，在特定倍率的范围内进行 塑性拉伸，进而调整其后的热拉伸条件，从而能够解决上述课题，由此完成本专利技术。 S卩，本专利技术是一种间位型全芳香族聚酰胺纤维，其实质上不含有层状粘土矿物，纤 维中残留的溶剂量相对于纤维整体为I. 〇质量％以下，且纤维的断裂强度为4. 5~6.OcN/ dtex〇 在此，本专利技术的间位型全芳香族聚酰胺纤维的300°C干热收缩率优选为5. 0%以 下。 另外，本专利技术的间位型全芳香族聚酰胺纤维的初始弹本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种间位型全芳香族聚酰胺纤维，其特征在于，实质上不含层状粘土矿物，纤维中残留的溶剂量相对于纤维整体为1.0质量％以下，且纤维的断裂强度为5.5～6.0cN/dtex，且凝固浴酰胺系溶剂组成即水/溶剂为45/55～55/45，断裂伸长率为15％以上。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：泷上康太郎，千叶知义，
申请(专利权)人：帝人株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP
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