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特許7431334ポリアミド5X繊維、その調製方法、およびその使用
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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2024-02-05
(45)【発行日】2024-02-14
(54)【発明の名称】ポリアミド5X繊維、その調製方法、およびその使用
(51)【国際特許分類】
   D01F 6/60 20060101AFI20240206BHJP
   D03D 15/283 20210101ALI20240206BHJP
   C08G 69/26 20060101ALI20240206BHJP
【FI】
D01F6/60 351Z
D03D15/283
C08G69/26
【請求項の数】 14
(21)【出願番号】P 2022543045
(86)(22)【出願日】2020-01-15
(65)【公表番号】
(43)【公表日】2023-03-13
(86)【国際出願番号】 CN2020072329
(87)【国際公開番号】W WO2021142677
(87)【国際公開日】2021-07-22
【審査請求日】2022-09-08
(73)【特許権者】
【識別番号】517216486
【氏名又は名称】キャセイ バイオテック インコーポレイテッド
(73)【特許権者】
【識別番号】519322820
【氏名又は名称】シーアイビーティー アメリカ インコーポレイテッド
(74)【代理人】
【識別番号】110000109
【氏名又は名称】弁理士法人特許事務所サイクス
(72)【発明者】
【氏名】ソン チャオシュウ
(72)【発明者】
【氏名】リュウ シュウサイ
【審査官】中西 聡
(56)【参考文献】
【文献】中国特許出願公開第106868623(CN,A)
【文献】中国特許出願公開第103966681(CN,A)
(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
D01F、D03D、C08G
CAplus/REGISTRY(STN)
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
ポリアミド510繊維であって、前記ポリアミド510繊維を製造するための原料が、少なくとも1,5-ペンタンジアミンおよびセバシン酸を含むか;または1,5-ペンタンジアミンおよびセバシン酸をモノマーとして重合して得られるポリアミド510樹脂含み、
前記ポリアミド510樹脂が2.2~2.8の相対粘度を有し、
前記ポリアミド510樹脂が1.0wt%以下のオリゴマー含有量を有し、
前記ポリアミド510樹脂が100~1200ppmの水分含有量を有し、
前記ポリアミド510樹脂が20000~45000の数平均分子量を有し、および
前記ポリアミド510樹脂が1.5~2.2の分子量分布を有することを特徴とする、ポリアミド510繊維。
【請求項2】
請求項1に記載のポリアミド510繊維であって、
前記1,5-ペンタンジアミンおよび/または前記セバシン酸が、バイオベースの原料から発酵法または酵素変換法で製造されることを特徴とする、ポリアミド510繊維。
【請求項3】
請求項1に記載のポリアミド510繊維であって、

前記ポリアミド510樹脂が2.4~2.7の相対粘度を有し;および/または、
前記ポリアミド510樹脂が0.8wt%以下のオリゴマー含有量を有し;および/または、
前記ポリアミド510樹脂が300~800ppmの水分含有量を有し;および/または、
前記ポリアミド510樹脂が28000~43000の数平均分子量を有し;および/または、
前記ポリアミド510樹脂が1.6~1.8の分子量分布を有することを特徴とする、ポリアミド510繊維。
【請求項4】
請求項1~3のいずれか一項に記載のポリアミド510繊維であって、
前記ポリアミド510繊維が、プレ配向糸、延伸テクスチャー糸、完全延伸糸、ステープルファイバー、工業用糸、連続バルクフィラメントおよびモノフィラメントからなる群より選択される、ポリアミド510繊維。
【請求項5】
請求項1~4のいずれか一項に記載のポリアミド510繊維であって、
前記ポリアミド510繊維がポリアミド510プレ配向糸であり、
前記ポリアミド510プレ配向糸が10~350dtexの繊度を有し;および/または、
前記ポリアミド510プレ配向糸が3.0~4.2cN/dtexの破断強度を有し;および/または、
前記ポリアミド510プレ配向糸が20.0~35.0cN/dtexの弾性を有し;および/または、
前記ポリアミド510プレ配向糸が60~90%の破断時の伸びを有し;および/または、
前記ポリアミド510プレ配向糸が8%以下の沸水収縮率を有することを特徴とする、ポリアミド510繊維。
【請求項6】
請求項1~4のいずれか一項に記載のポリアミド510繊維であって、
前記ポリアミド510繊維がポリアミド510延伸テクスチャー糸であり、
前記ポリアミド510延伸テクスチャー糸が10~200dtexの繊度を有し;および/または、
前記ポリアミド510延伸テクスチャー糸が3.5~5.3cN/dtexの破断強度を有し;および/または、
前記ポリアミド510延伸テクスチャー糸が22.0~38.0cN/dtexの弾性を有し;および/または、
前記ポリアミド510延伸テクスチャー糸が20~50%の破断時の伸びを有し;および/または、
前記ポリアミド510延伸テクスチャー糸が7%以下の沸水収縮率を有し;および/または、
前記ポリアミド510延伸テクスチャー糸が2.2%以下の水分含有率を有し;および/または、
前記ポリアミド510延伸テクスチャー糸が35~55%の捲縮収縮性を有し;および/または、
前記ポリアミド510延伸テクスチャー糸が38~58%の捲縮安定性を有し;および/または、
前記ポリアミド510延伸テクスチャー糸が90%以上の染料取り込みを有し;および/または、
前記ポリアミド510延伸テクスチャー糸の染色温度が80~115℃であることを特徴とする、ポリアミド510繊維。
【請求項7】
請求項1~4のいずれか一項に記載のポリアミド510繊維であって、
前記ポリアミド510繊維はポリアミド510完全延伸糸であり、ポリアミド510完全延伸糸は10~350dtexの繊度を有し;および/または、
前記ポリアミド510完全延伸糸が4.0~6.0cN/dtexの破断強度を有し;および/または、
前記ポリアミド510完全延伸糸が24.0~38.0cN/dtexの弾性を有し;および/または、
前記ポリアミド510完全延伸糸が20~60%の破断時の伸びを有し;および/または、
前記ポリアミド510完全延伸糸が10%以下の沸水収縮率を有し;および/または、
前記ポリアミド510完全延伸糸が2.2%以下の水分含有率を有し;および/または、
前記ポリアミド510完全延伸糸が90%以上の染料取り込みを有し;および/または、
前記ポリアミド510完全延伸糸の染色温度が80~115℃であることを特徴とする、ポリアミド510繊維。
【請求項8】
請求項1または5に記載のポリアミド510繊維の調製方法であって、
前記ポリアミド510繊維がプレ配向糸であり、
以下の工程を含むことを特徴とし、
(1)1,5-ペンタンジアミンとセバシン酸を重合してポリアミド510溶融物を形成する工程;または、ポリアミド510樹脂をスクリューで溶融状態に加熱してポリアミド510溶融物を形成する工程;
(2)前記ポリアミド510溶融物を溶融パイプラインを通して紡糸ビームに搬送し、溶融物を計量ポンプで正確に計量し、スピンパックに注入し、紡糸口金から押し出す工程;および
(3)押出された紡績繊維を冷却、仕上げ、延伸および巻取りして、ポリアミド510のプレ配向糸を得る工程、
ここで、
工程(1)において、スクリューを4つの加熱ゾーンで加熱し、第1ゾーンの温度が180~220℃であり、第2ゾーンの温度が210~240℃であり、第3ゾーンの温度が220~250℃であり;第4ゾーンの温度が240~260℃であり、および
工程(3)において、巻取り速度が4000~4600m/分である、方法。
【請求項9】
請求項8に記載の方法であって、
工程(1)において、スクリューを4つの加熱ゾーンで加熱し、第1ゾーンの温度が190~210℃であり;第2ゾーンの温度が220~230℃であり;第3ゾーンの温度が230~240℃であり;第4ゾーンの温度が245~255℃であり;および/または、
工程(2)において、紡糸ビームの温度が245~265℃であり;パックの圧力が12~20MPaであり;および/または、
工程(3)において、冷却は、クエンチエアによる冷却とクロスエアブローによる冷却とを含み;および/または、
エア速度は、0.3~0.6m/sであり;および/または、
エア温度は18~24℃であり;および/または、
仕上げはオイルノズルで行い、仕上げレベルは0.4~0.6wt%であり;および/または、
巻取り速度が4200~4500m/分である、方法。
【請求項10】
請求項1または6に記載のポリアミド510繊維の調製方法であって、
前記ポリアミド510繊維がポリアミド510延伸テクスチャー糸であり、
以下の工程を含み、
a)ポリアミド510プレ配向糸をガイドで第1のローラーに導き;第1のホットボックスで前記プレ配向糸を熱延伸する工程;
b)冷却板で前記プレ配向糸を冷却してセットし、仮撚機、第2ローラー、第3ローラー、およびインターレース装置を通して搬送し、プレ配向糸を仕上げる工程;および/または、
c)プレ配向糸を巻き取り、ポリアミド510の延伸テクスチャー糸を得る工程、
熱延伸倍率が1.2~1.5であり、
熱延温度が150~200℃であり、
前記仮撚機の速度比D/Yが1.3~2.0であり、
巻取り速度が500~800m/分であり;および
巻取りのオーバーフィードが2~8%であることを特徴とする方法
【請求項11】
請求項10に記載の方法であって、
熱延伸倍率が1.25~1.44であり;および/または
熱延温度が160~190℃であり;および/または
前記仕上げはオイルノズルで行い、仕上げ度は2.4~2.8wt%であり;および/または
前記仮撚機の速度比D/Yが1.4~1.8であり;および/または
前記インターレース装置内の圧縮空気の圧力が0.3~1.4MPaであり;および/または
巻取り速度が550~700m/分であり;および/または
巻取りのオーバーフィードが3~7%であることを特徴とする方法。
【請求項12】
請求項1または7に記載のポリアミド510繊維の調製方法であって、
前記ポリアミド510繊維がポリアミド510完全延伸糸であり、
以下の工程を含み、
(1)1,5-ペンタンジアミンとセバシン酸を重合してポリアミド510溶融物を形成する工程;または、ポリアミド510樹脂をスクリューで溶融状態に加熱してポリアミド510溶融物を形成する工程;
(2)ポリアミド510溶融物を溶融パイプラインを通して紡糸ビームに搬送し、溶融物を計量ポンプで正確に計量し、スピンパックに注入し、紡糸口金から押し出す工程;および
(3)押出された紡績繊維を冷却、仕上げ、延伸、巻取りして、ポリアミド510繊維を得る工程;
ここで、前記方法は、巻取りの前に熱セット工程をさらに含み、熱セット温度は160~200℃であり、および
巻取り速度が4200~4800m/分であることを特徴とする方法。
【請求項13】
請求項12に記載の方法であって、
熱セット温度が170~190℃であり、および/または
仕上げがオイルノズルで行われ、仕上げ度が0.8~1.2wt%であり、および/または
延伸倍率が1.3~3.5であり;および/または
巻取り速度が4400~4700m/分であることを特徴とする方法。
【請求項14】
請求項1~7のいずれか一項に記載のポリアミド510繊維もしくは請求項8~13のいずれか一項に記載の方法により調製されたポリアミド510繊維の編物または織物における使用。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本開示は、ポリアミド材料の技術分野であり、ポリアミド5X繊維、その調製方法およびその使用に関する。
【背景技術】
【0002】
ポリアミド繊維とは、繊維高分子の主鎖がアミド結合でつながった合成繊維の一種である。ポリアミド繊維は、工業的に最も早く生産された合成繊維の一つであり、合成繊維の分野で重要な役割を担っている。ポリアミド繊維にはさまざまな種類がある。現在、工業的に最も多く生産・使用されているのは、ポリアミド6とポリアミド66である。ポリアミド6とポリアミド66(それぞれChinlon 6、Chinlon 66とも呼ばれる)は、主に合成繊維の紡糸に使用される。ポリアミド6/66から生産される民生糸製品は、主に靴下、レース下着、コルセット、スポーツ下着、ウェディングドレス、カジュアルジャケット、スポーツウェア、全天候型コート、アウトドアジャケット、速乾性衣類、防寒着、アウトドアテント、寝袋、登山バッグなどの分野で使用されている。工業用糸は、コード、伝動ベルト、ホース、ロープ、漁網、タイヤ、パラシュートなどの分野で広く使用されている。
【0003】
また、既存のポリアミド製品は、実質的に石油由来の原料から生産されている。例えば、最大の市場シェアを持つナイロン6やナイロン66の原料として、カプロラクタムやアジピン酸はベンゼン同族体の水素添加や酸化などの一連の反応によって、またヘキサンジアミンはブタジエンまたはアクリロニトリルからアジポニトリルを合成した後、触媒による水素添加を経て調製されている。この合成プロセスは複雑であり、汚染物質も含まれる。
【0004】
空気中の二酸化炭素を吸収して成長する再生可能な植物資源を出発原料として、既存のナイロンと同等の性能を有するグリーンナイロンを調製し、非再生可能エネルギーへの依存を解消し、循環型社会を構築することがかねてより期待されている。このような背景のもと、植物由来ポリマーとしてポリアミド、特にリジンを脱炭酸して得られる1,5-ペンタンジアミンを原料として製造されるポリアミド5X(PA5X)が非常に望まれている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
本開示の第1の目的は、高強度、低収縮で、柔らかく、速乾性、易染性であるポリアミド5Xプレ配向糸、延伸テクスチャー糸、および延伸糸を提供することである。
本開示の第2の目的は、ポリアミド5Xプレ配向糸、延伸テクスチャー糸および延伸糸を調製するための方法を提供することである。
本開示の第3の目的は、ポリアミド5X繊維の使用を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【0006】
上記目的を達成するために、本発明は、以下の解決策を提供する。
【0007】
[ポリアミド5X繊維]
ポリアミド5X繊維であって、前記ポリアミド5X繊維を製造するための原料が、少なくとも1,5-ペンタンジアミンおよび長炭素鎖の二塩基酸を含むか;または1,5-ペンタンジアミンおよび長炭素鎖の二塩基酸をモノマーとして重合して得られるポリアミド5Xを含む、ポリアミド5X繊維。
【0008】
前記1,5-ペンタンジアミンおよび/または前記長炭素鎖二塩基酸は、バイオベースの原料から発酵法または酵素変換法で製造され;および/または
前記長炭素鎖二塩基酸は、C6-20脂肪族長炭素鎖二塩基酸の少なくとも1つであり、好ましくは、前記長炭素鎖二塩基酸としては、アジピン酸、セバシン酸、ウンデカン二酸、ドデカン二酸、トリデカン二酸、テトラデカン二酸、ペンタデカン二酸、ヘキサデカン二酸、ヘプタデカン二酸、オクタデカン二酸、マレイン酸およびΔ9-1,18-オクタデセン二酸があげられ;好ましくは、前記長炭素鎖二塩基酸はセバシン酸である。
【0009】
前記ポリアミド510樹脂は、2.2~2.8、好ましくは2.4~2.7の相対粘度を有する。
ポリアミド510樹脂は、1.0wt%以下、好ましくは0.8wt%以下のオリゴマー含有量を有する。
ポリアミド510樹脂は、100~1200ppm、好ましくは300~800ppmの水分含有量を有する。
ポリアミド510樹脂は、20000~45000、好ましくは28000~43000の数平均分子量を有する。
ポリアミド510樹脂は、1.5~2.2、好ましくは1.6~1.8の分子量分布を有する
【0010】
前記ポリアミド5X繊維として、ポリアミド510繊維、ポリアミド511繊維、ポリアミド512繊維、ポリアミド513繊維、ポリアミド514繊維、ポリアミド515繊維、ポリアミド516繊維、ポリアミド517繊維およびポリアミド518繊維、好ましくはポリアミド510繊維があげられる
【0011】
前記ポリアミド5X繊維として、プレ配向糸、延伸テクスチャー糸、完全延伸糸、ステープルファイバー、工業用糸、連続バルクフィラメントおよびモノフィラメント、好ましくはプレ配向糸、延伸テクスチャー糸および/または完全延伸糸があげられる。
【0012】
ポリアミド5X繊維がポリアミド510プレ配向糸であり、ポリアミド510プレ配向糸が10~350dtex、好ましくは20~300dtex、より好ましくは30~200dtex、さらに好ましくは40~100dtexの繊度を有し;および/または、
ポリアミド510プレ配向糸は、3.3~4.2cN/dtex、好ましくは3.4~4.1cN/dtex、より好ましくは3.5~4.0cN/dtex、さらに好ましくは3.6~3.9cN/dtexの破断強度を有し;および/または、
ポリアミド510プレ配向糸は、20.0~35.0cN/dtex、好ましくは22.0~33.0cN/dtex、より好ましくは24.0~30.0cN/dtex、さらに好ましくは26.0~28.0cN/dtexの弾性を有し;および/または、
ポリアミド510プレ配向糸は、60~90%、好ましくは63~86%、より好ましくは68~82%、さらに好ましくは72~78%の破断時の伸びを有し;および/または、
ポリアミド510プレ配向糸は、8%以下、より好ましくは7%以下、さらに好ましくは6%以下の沸水収縮率を有し;および/または、
ポリアミド510延伸テクスチャー糸が10~200dtex、好ましくは20~100dtex、より好ましくは30~80dtex、さらに好ましくは40~60dtexの繊度を有し;および/または、
ポリアミド510延伸テクスチャー糸は、3.5~5.3cN/dtex、好ましくは3.8~5.0cN/dtex、より好ましくは4.0~4.8cN/dtex、さらに好ましくは4.3~4.6cN/dtexの破断強度を有し;および/または、
ポリアミド510延伸テクスチャー糸は、22.0~38.0cN/dtex、好ましくは24.0~36.0cN/dtex、より好ましくは26.0~34.0cN/dtex、さらに好ましくは28.0~32.0cN/dtexの弾性を有し;および/または、
ポリアミド510延伸テクスチャー糸は、20~50%、好ましくは23~45%、より好ましくは28~40%、さらに好ましくは32~36%の破断時の伸びを有し;および/または、
ポリアミド510延伸テクスチャー糸は、7%以下、より好ましくは6%以下、さらに好ましくは5%以下の沸水収縮率を有し;および/または、
ポリアミド510延伸テクスチャー糸は、2.2%以下、より好ましくは2.0%以下、さらに好ましくは1.8%以下の水分含有率を有し;および/または、
ポリアミド510延伸テクスチャー糸は、35~55%、より好ましくは38~52%、さらに好ましくは42~48%の捲縮収縮性を有し;および/または、
ポリアミド510延伸テクスチャー糸は、38~58%、より好ましくは40~55%、さらに好ましくは43~50%の捲縮安定性を有し;および/または、
ポリアミド510延伸テクスチャー糸は、90%以上、好ましくは93%以上、より好ましくは95%以上、さらに好ましくは97%以上の染料取り込みを有し;および/または、
ポリアミド510延伸テクスチャー糸の染色温度は、80~115℃、好ましくは85~110℃、より好ましくは88~105℃、さらに好ましくは92~100℃である。
【0013】
ポリアミド510完全延伸糸は10~350dtex、好ましくは20~300dtex、より好ましくは30~200dtex、さらに好ましくは40~100dtexの繊度を有し;および/または、
ポリアミド510完全延伸糸は、4.0~6.0cN/dtex、好ましくは4.3~5.7cN/dtex、さらに好ましくは4.5~5.3cN/dtex、さらに好ましくは4.7~5.0cN/dtexの破断強度を有し;および/または、
ポリアミド510完全延伸糸は、24.0~38.0cN/dtex、好ましくは26.0~36.0cN/dtex、より好ましくは28.0~34.0cN/dtex、さらに好ましくは30.0~32.0cN/dtexの弾性を有し;および/または、
ポリアミド510完全延伸糸は、20~60%、好ましくは25~55%、より好ましくは30~50%、さらに好ましくは35~45%の破断時の伸びを有し;および/または、
ポリアミド510完全延伸糸は、10%以下、より好ましくは9%以下、なおより好ましくは8%以下の沸水収縮率を有し;および/または、
ポリアミド510完全延伸糸は、2.2%以下、より好ましくは2.1%以下、さらに好ましくは1.9%以下の水分含有率を有し;および/または、
ポリアミド510完全延伸糸は、90%以上、好ましくは92%以上、より好ましくは94%以上、さらに好ましくは96%以上の染料取り込みを有し;および/または、
ポリアミド510完全延伸糸の染色温度は、80~115℃、好ましくは83~110℃、より好ましくは86~105℃、さらに好ましくは90~100℃である。
【0014】
[ポリアミド5X繊維の調製方法]
以下の工程を含むポリアミド5X繊維の調製方法:
(1)1,5-ペンタンジアミンとセバシン酸を重合してポリアミド510溶融物を形成する工程;または、ポリアミド510樹脂をスクリューで溶融状態に加熱してポリアミド510溶融物を形成する工程;
(2)ポリアミド510溶融物を溶融パイプラインを通して紡糸ビームに搬送し、溶融物を計量ポンプで正確に計量し、スピンパックに注入し、紡糸口金から押し出す工程;および
(3)押出された紡績繊維を冷却、仕上げ、延伸および巻取りして、ポリアミド510のプレ配向糸を得る工程;
【0015】
工程(1)において、スクリューを4つの加熱ゾーンで加熱し、第1ゾーンの温度が180~220℃、好ましくは190~210℃であり;第2ゾーンの温度が210~240℃、好ましくは220~230℃であり;第3ゾーンの温度が220~250℃、好ましくは230~240℃であり;第4ゾーンの温度が240~260℃、好ましくは245~255℃であり;および/または、
【0016】
工程(2)において、紡糸ビームの温度が245~265℃、好ましくは250~260℃であり;パックの圧力が12~20MPa、好ましくは14~18MPaであり;および/または、
【0017】
工程(3)において、冷却は、クエンチエアによる冷却とクロスエアブローによる冷却、好ましくはクロスエアブローによる冷却を含み;および/または、
エア速度は、好ましくは0.3~0.6m/s、より好ましくは0.4~0.5m/sであり;および/または、
エア温度は18~24℃、好ましくは20~23℃、より好ましくは21~22℃であり;および/または、
仕上げはオイルノズルで行い、仕上げレベルは0.4~0.6wt%、好ましくは0.45~0.55wt%、より好ましくは0.48~0.52wt%であり;および/または、
巻取り速度が4000~4600m/分、好ましくは4200~4500m/分、より好ましくは4300~4400m/分である。
【0018】
本開示は、ポリアミド510延伸テクスチャー糸を調製するための方法であって、以下の工程を含む方法をさらに提供する:
a)ポリアミド510プレ配向糸をガイドで第1のローラーに導き;第1のホットボックスで前記プレ配向糸を熱延伸する工程;
b)冷却板で前記プレ配向糸を冷却してセットし、仮撚機、第2ローラー、第3ローラー、およびインターレース装置を通して搬送し、プレ配向糸を仕上げる工程;および/または、
c)プレ配向糸を巻き取り、ポリアミド510の延伸テクスチャー糸を得る工程。
【0019】
熱延伸倍率が1.2~1.5、好ましくは1.25~1.44、より好ましくは1.3~1.4であり;および/または、
熱延温度が150~200℃、好ましくは160~190℃、より好ましくは170~180℃であり;および/または、
前記仕上げはオイルノズルで行い、仕上げ度は2.4~2.8wt%、好ましくは2.5~2.7wt%、より好ましくは2.55~2.65wt%であり;および/または、
前記仮撚機の速度比D/Yが1.3~2.0、好ましくは1.4~1.8、より好ましくは1.5~1.6であり;および/または、
前記インターレース装置内の圧縮空気の圧力が0.3~1.4MPa、好ましくは0.5~1.1MPa、より好ましくは0.7~0.9MPaであり;および/または、
巻取り速度が500~800m/分、好ましくは550~700m/分、より好ましくは600~650m/分であり;および/または、
巻取りのオーバーフィードが2~8%、好ましくは3~7%、より好ましくは4~6%である
【0020】
本開示は、ポリアミド510完全延伸糸の調製方法であって、以下の工程を含む点でポリアミド510プレ延伸糸を調製するための方法とは異なる方法をさらに提供する:
巻取りの前の熱セット工程、熱セット温度は160~200℃、好ましくは170~190℃、より好ましくは180~185℃であり、および/または、
仕上げがオイルノズルで行われ、仕上げ度が0.8~1.2wt%、好ましくは0.9~1.1wt%、より好ましくは0.95~1.05wt%であり、および/または、
延伸倍率が1.3~3.5、好ましくは1.5~3.0、より好ましくは1.8~2.5であり;および/または、
巻取り速度が4200~4800m/分、好ましくは4400~4700m/分、より好ましくは4500~4600m/分である。
【0021】
さらに、ポリアミド510完全延伸糸の調製方法は以下の工程を含む:
(1)1,5-ペンタンジアミンとセバシン酸を重合してポリアミド510溶融物を形成する工程;または、ポリアミド510樹脂をスクリューで溶融状態に加熱してポリアミド510溶融物を形成する工程;
(2)ポリアミド510溶融物を溶融パイプラインを通して紡糸ビームに搬送し、溶融物を計量ポンプで正確に計量し、スピンパックに注入し、紡糸口金から押し出す工程;および
(3)押出された紡績繊維を冷却、仕上げ、延伸、巻取りして、ポリアミド510繊維を得る工程。
【0022】
前記方法は、巻取りの前に熱セット工程をさらに含み、熱セット温度は160~200℃、好ましくは170~190℃、より好ましくは180~185℃であり、および/または、
仕上げがオイルノズルで行われ、仕上げ度が0.8~1.2wt%、好ましくは0.9~1.1wt%、より好ましくは0.95~1.05wt%であり、および/または、
延伸倍率が1.3~3.5、好ましくは1.5~3.0、より好ましくは1.8~2.5であり;および/または、
巻取り速度が4200~4800m/分、好ましくは4400~4700m/分、より好ましくは4500~4600m/分である。
【0023】
[ポリアミド5X繊維の使用]
本開示はポリアミド510繊維の編物または織物における使用を提供する。
【0024】
本開示は、上記の技術的解決策を採用することにより、以下の有利な効果を奏する。
【0025】
まず、本開示によるポリアミド5X樹脂の製造に用いられる原料は、バイオプロセスによって調製されるため、石油資源に依存せず、環境に深刻な汚染を引き起こさないグリーンマテリアルである。さらに、二酸化炭素の排出を抑制することができるため、温室効果を低減することができる。
【0026】
次に、本開示のポリアミド5X繊維は、機械特性、寸法安定性、柔らかさ、速乾性、染色性が良好である。
【0027】
第三に、本開示のポリアミド5X繊維は、従来のポリアミド6用の紡糸装置を用いて、紡糸装置に手を加えることなく製造することが可能である。ポリアミド5X樹脂の品質と紡糸工程を最適化するだけで、生産性を向上させ、生産コストを低減させることができる。これは紡績会社にとって大きなメリットとなる。
【発明を実施するための形態】
【0028】
本開示の目的、技術的解決策および利点をより明確にするために、本開示の技術的解決策は、実施例を参照して以下に明確かつ完全に記載される。明らかに、記載された実施例は、本開示の実施例の一部のみであるが、全てではない。本開示における実施例に基づいて、かつ創造的な作業を伴わずに当業者によって得られるすべての他の実施例は、本発明の保護範囲に入るものとする。
【0029】
(1)繊度:GB/T14343[人工フィラメント糸の線密度試験方法]に従って測定。
(2)破断強度:GB/T14344-2008に従って測定。
(3)破断時の伸び:GB/T14344-2008に従って測定。
(4)弾性率:GB/T14344-2008に従って測定。
【0030】
(5)相対粘度:
ポリアミド510樹脂の相対粘度はウベローデ粘度計を用いて濃硫酸法で以下の手順で測定する:
乾燥したポリアミド510樹脂0.25±0.0002gを精密に量り取り、溶解のため濃硫酸(96%)50mLを加える。25℃の定温の水浴中で濃硫酸のフロースルー時間t0およびポリアミド56チップまたはステープル繊維の溶液のフロースルー時間tを測定記録する。
【0031】
相対粘度は、以下の式に従って計算される:
相対粘度VN=t/t0
tは溶液のフロースルー時間を表し;
0は溶媒のフロースルー時間を表す。
【0032】
(6)水分含有量:カールフィッシャー水分滴定装置を用いて測定。
(7)含油率:ソックスレー抽出法、GB/T6504[人工繊維の油分試験方法]
【0033】
(8)沸水収縮率:GB/6505-2008「人工フィラメント糸の熱収縮試験方法」に準拠して測定される。具体的には、ポリアミド5X繊維の切片をとる。あらかじめ0.05±0.005cN/dtexの張力をかける。繊維の中央で50.00cm離れた2点にマーキングする。マーキングした繊維をガーゼで包み、沸騰水に入れて30分間沸騰させる。その後、試料を加熱乾燥させ、沸騰前および沸騰後の長さの違いを測定する。
【0034】
(9)染料取り込み:
染料取り込みの測定方法は以下のとおりである:染色にはAcid Redを使用する。pHは4.0~6.0に調整し、染色槽の温度は40~95℃とし、染色前後の染料液の濃度差を分光光度計を用いて測定する。
染料取り込み(%)=(A0-At)/A0×100%;
ここで、A0は、処理前の染料の特徴的な吸収ピークの吸光度値を表し、Atは、処理時間tにおける染料の吸光度値を表す。
【0035】
(10)水分保持率:水分保持率の測定方法は、以下の通りである。洗浄したポリアミド5X繊維をルーズな状態でオーブンに入れ、乾燥させる。乾燥したポリアミド5X繊維試料をGB/T6529に規定された標準雰囲気に入れ、平衡状態になるまで調整し、2時間加湿する。洗浄・加湿後の試料について水分率を測定する。水分率の測定は、GB/T6503に従って行い、オーブンの乾燥温度は105℃、乾燥時間は1時間である。
【0036】
(11)オリゴマー含量試験:130℃で7時間乾燥したポリアミド510樹脂約8gを精密に量り、500mL丸底フラスコに入れる。水400gを加える。加熱マントル中で36時間還流した後、溶液をデカントし、粒子を恒量ビーカー中で130℃で7時間乾燥した後、アルミビニール袋に密封する。冷却し、秤量して、重量損失が計算される。
【0037】
(12)捲縮収縮性および捲縮安定性試験:GB/T6506に従って測定[テクスチャーフィラメント糸の捲縮収縮性の合成繊維試験方法]
【実施例
【0038】
実施例1:ポリアミド510プレ配向糸の調製
ポリアミド510プレ配向糸を以下の工程を含む方法で調製した:
(1)ポリアミド510樹脂をスクリューで溶融状態に加熱し、ポリアミド510の溶融物を形成する工程;
(2)ポリアミド510溶融物を溶融パイプラインを通して紡糸ビームに搬送し、溶融物を計量ポンプで正確に計量し、スピンパックに注入し、紡糸口金から押し出す工程;および
(3)押出された紡績繊維を冷却、仕上げ、延伸および巻取りして、ポリアミド510のプレ配向糸を得る工程。
【0039】
工程(1)において、ポリアミド510樹脂は2.5の相対粘度を有し、ポリアミド510樹脂は0.6wt%のオリゴマー含有量を有し、ポリアミド510樹脂は500ppmの水分含有量、35000の数平均分子量、および1.7の分子量分布を有していた。
【0040】
工程(1)において、第1ゾーンの温度が220℃、第2ゾーンの温度が230℃、第3ゾーンの温度が245℃、第4ゾーンの温度が250℃である4ゾーンでスクリューを加熱した。
【0041】
工程(2)では、紡糸ビームの温度は253℃であり;パックの圧力は15MPaであった。
【0042】
工程(3)において、冷却はクロスエアブローでの冷却であり;エア速度は0.5m/s;エア温度は20℃であった;
仕上げはオイルノズルで行い;仕上げ度は0.5wt%であり;巻取り速度は4300m/分であった。
【0043】
比較例1-1
比較例1-1は、ポリアミド510樹脂が2.0の相対粘度を有すること以外は、実施例1と実質的に同じであった。
比較例1-2
比較例1-2は、ポリアミド510樹脂が1500ppmの水分含有量を有すること以外は、実施例1と実質的に同じであった。
比較例1-3
比較例1-3は、ポリアミド510樹脂が1.5wt%のオリゴマー含有量を有すること以外は、実施例1と実質的に同じであった。
比較例1-4
比較例1-4は、ポリアミド510樹脂が2.5の分子量分布を有すること以外は、実施例1と実質的に同じであった。
【0044】
比較例1-5
比較例1-5は、工程(1)において、第1ゾーンの温度が250℃、第2ゾーンの温度が260℃、第3ゾーンの温度が275℃、第4ゾーンの温度が280℃である4ゾーンでスクリューを加熱した以外は、実施例1と実質的に同じであった。
比較例1-6
比較例1-6は、工程(3)において、エア速度が0.2m/sであったこと以外は、実施例1と実質的に同じであった。
比較例1-7
比較例1-7は、工程(3)において、エア温度が30℃であったこと以外は、実施例1と実質的に同じであった。
比較例1-8
比較例1-8は、巻取り速度が3500m/分であったこと以外は、実施例1と実質的に同じであった。
【0045】
実施例2
実施例1で得られたポリアミド510のプレ配向糸を、以下の工程で延伸テクスチャー糸に調製した:まず、ポリアミド510プレ配向糸をガイドで第1のローラーに導き;第1のホットボックスで前記プレ配向糸を熱延伸し;次に、冷却板で前記プレ配向糸を冷却してセットし、仮撚機、第2ローラー、第3ローラー、およびインターレース装置を通して搬送し、プレ配向糸を仕上げ;そして、最後にプレ配向糸を巻き取り、ポリアミド510の延伸テクスチャー糸を得る。
【0046】
延伸倍率が1.3であり;延伸温度が180℃であり;
仮撚機の速度比D/Yが1.65であり;
インターレース装置内の圧縮空気の圧力が0.6MPaであり;ならびに
巻取り速度が650m/分であり;および巻取りのオーバーフィードが3%である。
【0047】
比較例2-1
比較例2-1は、延伸倍率が1.1であり、延伸温度が120℃であったこと以外は、実施例2と実質的に同じであった。
比較例2-2
比較例2-2は、仮撚機の速度比D/Yが1.2であったこと以外は、実施例2と実質的に同じであった。
比較例2-3
比較例2-3は、巻取り速度が900m/分であったこと以外は、実施例2と実質的に同じであった。
比較例2-4
比較例2-4は、オーバーフィードが0であったこと以外は、実施例2と実質的に同じであった。
【0048】
実施例3:ポリアミド510FDY繊維
実施例3は、巻取りの前に熱セット工程を含み、熱セット温度は180℃、仕上げはオイルノズルで行い、仕上げ度は1.0wt%、延伸倍率は1.6、巻取り速度は4600m/分であった以外は実施例1と実質的に同じであった。
【0049】
比較例3-1
比較例3-1は、セット温度が135℃であったこと以外は、実施例3と実質的に同じであった。
比較例3-2
比較例3-2は、巻取り速度は4000m/分であったこと以外は、実施例3と実質的に同じであった。
【0050】
実施例4:ポリアミド512プレ配向糸の調製
ポリアミド512プレ配向糸を以下の工程を含む方法で調製した:
(1)ポリアミド512樹脂をスクリューで溶融状態に加熱し、ポリアミド510の溶融物を形成する工程;
(2)ポリアミド512溶融物を溶融パイプラインを通して紡糸ビームに搬送し、溶融物を計量ポンプで正確に計量し、スピンパックに注入し、紡糸口金から押し出す工程;および
(3)押出された紡績繊維を冷却、仕上げ、延伸、および巻取りして、ポリアミド512のプレ配向糸を得る工程。
【0051】
工程(1)において、ポリアミド512樹脂は2.4の相対粘度を有し、ポリアミド512樹脂は0.6wt%のオリゴマー含有量を有し、ポリアミド512樹脂は500ppmの水分含有量、28000の数平均分子量、および1.8の分子量分布を有しており;
第1ゾーンの温度が220℃、第2ゾーンの温度が230℃、第3ゾーンの温度が245℃、第4ゾーンの温度が250℃である4ゾーンでスクリューを加熱した。
【0052】
工程(2)では、紡糸ビームの温度は253℃であり;パックの圧力は15MPaであった。
【0053】
工程(3)において、冷却はクロスエアブローでの冷却であり;エア速度は0.5m/s;エア温度は20℃であった;
仕上げはオイルノズルで行い;仕上げ度は0.5wt%であり;巻取り速度は4300m/分であった。
【0054】
実施例5:ポリアミド516プレ配向糸の調製
ポリアミド516プレ配向糸を以下の工程を含む方法で調製した:
(1)ポリアミド516樹脂をスクリューで溶融状態に加熱し、ポリアミド516の溶融物を形成する工程;
(2) ポリアミド516溶融物を溶融パイプラインを通して紡糸ビームに搬送し、溶融物を計量ポンプで正確に計量し、スピンパックに注入し、紡糸口金から押し出す工程;
(3)押出された紡績繊維を冷却、仕上げ、延伸、および巻取りして、ポリアミド516のプレ配向糸を得る工程
【0055】
工程(1)において、ポリアミド516樹脂は2.4の相対粘度を有し、ポリアミド516樹脂は0.6wt%のオリゴマー含有量を有し、ポリアミド516樹脂は500ppmの水分含有量、28000の数平均分子量、および1.8の分子量分布を有しており;
第1ゾーンの温度が220℃、第2ゾーンの温度が230℃、第3ゾーンの温度が245℃、第4ゾーンの温度が250℃である4ゾーンでスクリューを加熱した。
【0056】
工程(2)では、紡糸ビームの温度は253℃であり;パックの圧力は15MPaであった。
【0057】
工程(3)において、冷却はクロスエアブローでの冷却であり;エア速度は0.5m/s;エア温度は20℃であった;
仕上げはオイルノズルで行い;仕上げ度は0.5wt%であり;巻取り速度は4300m/分であった。
【0058】
【表1】