説明

ポリアミド樹脂及びモノフィラメント

【解決手段】
ポリアミド樹脂の構成成分として6−アミノカプロン酸単位、芳香族ジカルボン酸単位、脂肪族ジカルボン酸単位、並びにジアミン単位とを含有し、脂肪族ジカルボン酸単位とジアミン単位の合計含有量が、6−アミノカプロン酸単位の含有量よりも多く、且つ示差走査熱量計を用いて、溶融状態から20℃/分の降温速度で30℃まで降温した後、20℃/分の昇温速度で昇温した場合の融点が、180℃以上250℃以下であることを特徴とするポリアミド樹脂。
【効果】
本発明により提供されたポリアミド樹脂からなるモノフィラメントは、直線強度、結節強度などの機械的強度に優れ、かつ透明性、柔軟性に優れている。従って、特に釣り糸、魚網、ガット用として優れた性能を発揮することが期待できる。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は新規な共重合ポリアミド樹脂に関するものである。詳しくは、釣り糸等のモノフィラメントとした際に著しく高い強度を示す、優れたポリアミド樹脂、及びこれからなるモノフィラメントに関する。
【背景技術】
【0002】
ポリアミド樹脂は、その高い強度を利用して、釣り糸や魚網、ガットなどのモノフィラメントとして多用されている。具体的には、魚類への警戒感、即ち釣り糸の存在感を与えないように糸径を細くしても耐荷重を高く維持できる、強度の高いモノフィラメントが要求されている。また釣り糸や魚網用途においては、モノフィラメントの強度に加えて、高い透明性、柔軟性等の特性が要求されている。
【0003】
このような目的のため、通常、カプロラクタムを原料としたポリカプラミド(ポリアミド6)がよく用いられてきたが、それ以外にもカプロラクタムとアジピン酸及びヘキサメチレンジアミンを共重合したポリアミド6/66、またはポリアミド6とポリアミド6/66のペレットブレンド等が好適に用いられてきた。
【0004】
例えば、ポリアミド6/66が透明性と引張り強度、並びに結節強度の優れたモノフィラメントを得る原料ポリアミドとして提案されている(例えば、特許文献1参照)。また太物ポリアミドモノフィラメントの柔軟性と強度の向上を図るために、テレフタル酸ヘキサメチレンジアンモニウム塩を利用した3成分共重合体のポリアミドであるポリアミド6/66/6Tを、ポリアミド6を主要成分に用いることが提案されている(例えば、特許文献2参照)。
【0005】
そしてまた、ポリアミド6/6T共重合体(カプロラクタムとテレフタル酸ヘキサメチレンジアンモニウム塩の共重合体)が、強度の著しく優れたモノフィラメントの原料となることが提案されている(例えば、特許文献3参照)。更に、モノフィラメントとした際の透明性、真円性、柔軟性の向上を図るために、カプロラクタムとヘキサメチレンジアンモニウム塩と脂環式ジアミン・ジカルボン酸塩を共重合してなるポリアミド樹脂が提案されている(例えば、特許文献4参照)。
【0006】
【特許文献1】特開昭61−194215号公報
【特許文献2】特開昭63−235524号公報
【特許文献3】特開平2−268630号公報
【特許文献4】特開平6−299415号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0007】
一般的なモノフィラメントの強度の指標としては、例えば、g/d(グラム/デニール;破断荷重を単糸9000mの重量であるデニールで除した繊維度当たりの強さ)や、SI単位系のcN/dtex(センチニュートン/デシテックス;破断荷重を単糸10000mの重量であるデシテックスで除した繊維度当たりの強さ)が、従来から用いられてきた。但し、この様な繊維度あたりの強さによる強度の表記法では、その破断荷重と直径が同じモノフィラメントであっても、比重が異なる場合には強度を示す数値が異なるという問題があった。
【0008】
そこで近年では、断面積当たりの強さを示すSIの応力表記であるPa(パスカル)を用いることで、同じ直径での強度を客観的に表記する様になってきた。しかし、これまでに提案されてきたポリアミド樹脂では、モノフィラメントとした際の引張強度や結節強度が満足のいくものではなかった。具体的には、引張強度が1.2GPaを超え、且つ結節強度が1.1GPaを超えるモノフィラメントは得られておらず、また釣り糸とした際の十分な透明性と柔軟性をも同時に満たすものも、得られていなかった。
【課題を解決するための手段】
【0009】
本発明者らは、モノフィラメント、特に釣り糸用モノフィラメントに求められる諸特性である引張強度、結節強度の双方に優れ、且つ透明性、柔軟性を同時に満足するポリアミド樹脂について鋭意検討した。その結果、ポリアミド樹脂の構成成分として、6−アミノカプロン酸単位、芳香族ジカルボン酸単位、脂肪族ジカルボン酸単位、並びにジアミン単位とを含有し、脂肪族ジカルボン酸単位とジアミン単位の合計含有量が、6−アミノカプロン酸単位の含有量よりも多い3元系ポリアミドであって、且つ180℃以上250℃以下という特定の融点を有する、3元系共重合ポリアミド樹脂をモノフィラメントとすると、従来のポリアミドモノフィラメントに較べて強度、透明性、柔軟性が、同時に、そして大幅に改良されることを見いだし、本発明を完成した。
【0010】
すなわち本発明の要旨は、ポリアミド樹脂の構成成分として6−アミノカプロン酸単位、芳香族ジカルボン酸単位、脂肪族ジカルボン酸単位、及びジアミン単位を含有し、脂肪族ジカルボン酸単位とジアミン単位の合計含有量が、6−アミノカプロン酸単位の含有量よりも多く、且つ示差走査熱量計を用いて、溶融状態から20℃/分の降温速度で30℃まで降温した後、20℃/分の昇温速度で昇温した場合の融点が、180℃以上250℃以下であることを特徴とするポリアミド樹脂に存する。
【0011】
また、本発明の他の要旨は、前記のポリアミド樹脂からなる、直径が0.005〜0.5mmのモノフィラメントに存する。
【0012】
また、本発明の他の要旨は、前記のモノフィラメントからなる釣り糸に存する。
【0013】
また、本発明の他の要旨は、重縮合原料として、ε−カプロラクタム、脂肪族ジアミンを主要成分として含有するジアミン、脂肪族ジカルボン酸及び芳香族ジカルボン酸を使用して同一反応系内で重縮合することを特徴とする前記のポリアミド樹脂の製造方法に存する。
【発明の効果】
【0014】
本発明により提供されたポリアミド樹脂からなるモノフィラメントは、直線強度、結節強度などの機械的強度に優れ、かつ透明性、柔軟性に優れている。従って、特に釣り糸、魚網、ガット用として優れた性能を発揮することが期待できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【0015】
以下、本発明を詳細に説明する。
本発明のポリアミド樹脂は、その構成成分をモノマー単位で表現すると、6−アミノカプロン酸単位、芳香族ジカルボン酸単位、脂肪族カルボン酸単位及びジアミン単位から成る。更に、これを重縮合した後のポリアミド単位で表現すると、(1)脂肪族ポリアミド単位(以下、第1成分ということがある。)と(2)6−アミノカプロン酸単位(以下、第2成分ということがある。)と、(3)芳香族ポリアミド単位(以下、第3成分ということがある。)の、少なくとも3種の構成単位から成るものである。
【0016】
本発明にいう第1成分である脂肪族ポリアミド単位とは、ジアミン単位と脂肪族ジカルボン酸単位の縮合体から構成される単位をいう。ジアミンとしては、エチレンジアミン、1,3−ジアミノプロパン、1,4−ジアミノブタン、1,5−ジアミノペンタン,1,7−ジアミノヘプタン、1,8−ジアミノオクタン、1,9−ジアミノノナン、1,10−ジアミノデカン、1,11−ジアミノウンデカン、1,12−ジアミノドデカン、1,13−ジアミノトリデカン、1,14−ジアミノテトラデカン、1,15−ジアミノペンタデカン、1,16−ジアミノヘキサデカン、1,17−ジアミノヘプタデカン、1,18−ジアミノオクタデカン、1,19−ジアミノノナデカン、1,20−ジアミノエイコサン、2−メチル−1,5−ジアミノペンタンなどの脂肪族ジアミン、シクロヘキサンジアミン、ビス−(4−アミノヘキシル)メタンのような脂環式ジアミン、キシリレンジアミンのような芳香族ジアミンなどが挙げられる。中でも、脂肪族ジアミンが好ましく、特に1,6−ヘキサメチレンジアミンが好ましい。また、各種のジアミンを混合して使用する場合は、全ジアミン中、脂肪族ジアミンの含有量を70〜100重量%とするのが好ましい。
【0017】
また、脂肪族ジカルボン酸としては、例えば、シュウ酸、マロン酸、コハク酸、グルタル酸、アジピン酸、ピメリン酸、スベリン酸、アゼライン酸、セバシン酸、ウンデカン二酸、ドデカン二酸、ブラシリン酸、テトラデカン二酸、ペンタデカン二酸、オクタデカン二酸などが用いられる。中でもアジピン酸が好ましい。特に1,6−ヘキサメチレンジアミンとアジピン酸の組み合わせ(ポリアミド66)が好ましい。
【0018】
第1成分は脂肪族ジカルボン酸単位と、該脂肪族ジカルボン酸単位と縮合したジアミン単位の合計量として算出される。その含有量は、全ポリアミド樹脂中、通常60〜94重量%である。94重量%を超えると溶融紡糸したモノフィラメントの透明性、柔軟性が低下するため好ましくない。60重量部を下回ると結節強力が低下するため好ましくない。より好ましくは70〜90重量%、更に好ましくは75〜85重量%である。
【0019】
なお、脂肪族ジカルボン酸単位、芳香族ジカルボン酸単位、ジアミン単位、6−アミノカプロン酸単位の含有量は、当該ポリアミド樹脂の製造条件(原料の仕込み組成)から導き出すことができる。製造条件が不明なポリアミドの場合は、当該ポリアミドを加水分解して各構成成分の単位(モノマー単位)とした後、液体クロマトグラフィー(LC)、ガスクロマトグラフィー(GC)、質量分析法(MS)、核磁気共鳴分析法(13C−NMR、H−NMR)などを適宜に組合わせて測定することができる。
【0020】
例えば、試料となるポリアミド樹脂0.1gと6N塩酸10mlをガラス管に仕込み、ガラス管を密閉した後に、160℃、10時間保持してポリアミド樹脂を加水分解処理する。次いで、得られた処理液に25重量%の水酸化ナトリウム溶液を中性になるまで仕込み、純水にて総量を25mlにして前処理液を調整する。該前処理液について、LC−MS、GC−MSで定量分析する。
【0021】
本発明にいう第2成分である6−アミノカプロン酸単位とは、6−アミノカプロン酸及び/又はε−カプロラクタムの重合体から構成される単位をいう。第2成分の含有量は、全ポリアミド樹脂中、通常5〜35重量%である。5重量%を下回るとモノフィラメントの柔軟性が低下するため好ましくない。一方35重量%を超えると、結節強度の低下が起こるために好ましくない。好ましくは8〜30重量%、更に好ましくは10〜25重量%である。
【0022】
本発明にいう第3成分である芳香族ポリアミド単位とは、ジアミン単位と芳香族ジカルボン酸単位の縮合体から構成される単位をいう。ジアミンとしては、第1成分である脂肪族ポリアミド単位を形成するために用いられるものと同様である。一方、芳香族ジカルボン酸としては、フタル酸、イソフタル酸、テレフタル酸、2,6−ナフタレンジカルボン酸、1,8−ナフタレンジカルボン酸などが用いられる。中でもテレフタル酸が好ましい。特に1,6−ヘキサメチレンジアミンとテレフタル酸の組み合わせ(ポリアミド6T)が好ましい。
【0023】
第3成分は、芳香族ジカルボン酸単位と、該芳香族ジカルボン酸単位と縮合したジアミン単位の合計量として算出される。その含有量は、全ポリアミド樹脂中、通常1〜30重量%である。1重量部を下回ると柔軟性、透明性が低下するために好ましくない。30重量%を超えるとモノフィラメントの結節強度の物性が低下するため好ましくない。好ましくは1〜25重量%、更に好ましくは2〜20重量%である。
【0024】
本発明のポリアミド樹脂は、融点が180℃以上250℃以下であることが好ましい。融点が高すぎると溶融紡糸したモノフィラメントの透明性、柔軟性が低下する場合があり、逆に低すぎても結節強度が低下する場合がある。本発明のポリアミド樹脂の融点は185℃以上、更には190℃以上であることが好ましく、245℃以下、更には240℃以下であることが好ましい。なお、本発明でいうポリアミドの融点とは、示差走査熱量計を用いて、溶融状態から20℃/分の降温速度で30℃まで降温した後、20℃/分の昇温速度で昇温した場合に認められる融解ピーク温度として定義されるものである。
【0025】
本発明において共重合ポリアミド樹脂の製造方法は、特に制限はなく、従来公知のポリアミドの製造方法を適用することができる。例えば、バッチ式または連続式重合方法により、必要に応じて常圧、減圧、加圧操作を繰り返して、共重合ポリアミドを製造することができる。具体的には例えば、同一反応容器に各々重縮合反応原料となる水溶液を所定量仕込み、必要に応じて分子量調節剤としての酢酸、安息香酸のようなモノカルボン酸、ステアリルアミン、ドデシルアミンのようなモノアミンなどを加え、更には耐熱安定剤、耐候安定剤、重合促進剤等も添加することができる。
【0026】
ジアミン類とジカルボン酸類は、それぞれ単独で反応容器に供給してもよいが、予め、両者を反応させて等モル塩(ジアンモニウム塩)を形成させてから、該塩を反応容器に供給する態様が好ましい。例えば、ヘキサメチレンジアミンとアジピン酸の当モル塩(AH塩又は66塩)、ヘキサメチレンジアミンとテレフタル酸の当モル塩(6T塩)などを利用することができる。これらの水溶液と、所定量のε−カプロラクタムとの水溶液を固体の析出が生じない範囲まで昇温し、水を留出させて重縮合する手法も用いることができる。何れも、窒素ガスで反応容器の内部を置換したのち、攪拌下で加熱して内部の圧力を一部逃がしながら一定の圧力で所定の温度、時間重合を行う。その後、内部の圧力を大気圧まで下げ、更には減圧下として一定時間加熱して所望のポリマー粘性となったところで重合反応容器より口金を通して水中にストランド状に吐出する。これを切断してチップとし、次いで沸騰水を用いて未反応モノマー抽出除去する。その後乾燥して多元共重合ポリアミドとして取得される。
【0027】
重縮合反応を行うに当たり、全ての反応原料を同一反応系内に供給して行うのが好ましい。場合によっては、原料の1つ以上を1つの系内にて濃縮或いはプレ重合を行い、別の系内にて原料水溶液を加えて重縮合を行うことができる。また、原料の1つ以上を1つの系内にて濃縮或いはプレ重合を行い、他の1つ又は2つ以上の系内にて同様に濃縮或いはプレ重合を行い、これら濃縮或いはプレ重合を行ったものの2つ以上を混合した後に重縮合することも可能である。
【0028】
本発明の共重合ポリアミド樹脂の重合度には特に制限がなく、0.01g/mlとした98%硫酸溶液の25℃における相対粘度として、通常1.5〜8.0、好ましくは2.0〜5.0である。相対粘度が1.5未満では、実用的強度が不十分なため、8.0以上では、溶融流動性が低下し、成形加工性が損なわれるので好ましくない。
【0029】
本発明の共重合ポリアミド樹脂は必要に応じて、低分子量物や重合促進剤等を除く目的でアルコール系溶剤、熱水等を用いた抽出処理を施すことも可能である。又、本発明で得られるポリアミド樹脂は、公知の方法により任意の段階で、含有する水分等を真空乾燥機、通風乾燥機で適宜乾燥することが可能である。
【0030】
更に本発明のポリアミド樹脂は、構成成分のうち30重量%未満、好ましくは10重量%未満で、かつ、本発明の効果を損なわない量の他の成分も共重合することができる。
【0031】
代表的な共重合成分としては、11−アミノウンデカン酸、12−アミノドデカン酸、パラアミノメチル安息香酸などのアミノ酸、ω−ラウロラクタムなどのラクタム、1,4−シクロヘキサンジカルボン酸、1,3−シクロヘキサンジカルボン酸のような脂環式ジカルボン酸などが挙げられる。
【0032】
本発明において、上記共重合ポリアミド樹脂をモノフィラメント用に供するには、未延伸糸を適宜延伸する方法がとられる。例えば、加熱雰囲気中、軸方向に2段又は3段階に分けて延伸、および熱固定する。未延伸糸は、常法に従って押出機を用いて紡糸ノズルから押出・冷却したものが使用できる。この未延伸フィラメントの太さを調整することによって釣り糸の太さを0.005〜0.5mm、好ましくは0.01〜0.2mmに調整する。また長さ方向に対して太さを連続的に変化させた、いわゆるテーパードラインとすることも出来る。
【0033】
本発明者らが知得している3段階延伸法の一例を示すと、その1段目の延伸では、未延伸糸を3〜5倍、好ましくは3.2〜4倍に延伸する。この延伸は熱風、または熱温水中、スチームなどの加熱媒体中で、実施されるが、90〜105℃のスチーム雰囲気で行うのが好ましい。2段目の延伸は、通常の方法でよいが、加熱雰囲気を熱風で構成し、温度120〜250℃で1.05〜2.0倍の延伸を行う。3段目で熱固定を実施するが、0〜10%のリラックスを行いながら、140〜250℃の温度で行う。トータルの延伸倍率は、通常4.5〜7.0倍、好ましくは5.0〜6.5倍である。
【0034】
未延伸糸を製造する際の冷却を水で行う場合は、既知の添加剤、例えばビスアミド化合物を0.05〜0.5重量部、共重合ポリアミドに配合すれば、延伸操作が行いやすく、したがって強度も高くなるので好ましい。使用可能なビスアミド化合物としては、N,N’−エチレンビスステアリン酸アミド、N,N’−メチレンビスステアリン酸アミド、N,N’−キシリレンビスステアリン酸アミド、N,N’−ジオクタデシルテレフタル酸アミドが代表的なものとして挙げられる。
【0035】
本発明に使用する共重合ポリアミドにはビスアミド以外に他の添加剤、例えば滑剤、熱安定剤、耐候剤、可塑剤、着色剤、染料などを含有させてもよい。効果を損なわない範囲で他の成分、例えば酸化防止剤や耐熱安定剤(ヒンダードフェノール系、ヒドロキノン系、ホスファイト系およびこれらの置換体、ハロゲン化銅、ヨウ素化合物等)、耐候剤(レゾルシノール系、サリシレート系、ベンゾトリアゾール系、ベンゾフェノン系、ヒンダードアミン系等)、離型剤及び滑剤(脂肪族アルコール、脂肪族アミド、脂肪族ビスアミド、ビス尿素及びポリエチレンワックス等)、顔料(硫化カドミウム、フタロシアニン、カーボンブラック等)、染料(ニグロシン、アニリンブラック等)、結晶核剤(タルク、シリカ、カオリン、クレー等)、可塑剤(p−オキシ安息香酸オクチル、N−ブチルベンゼンスルホンアミド等)、帯電防止剤(アルキルサルフェート型アニオン系帯電防止剤、4級アンモニウム塩型カチオン系帯電防止剤、ポリオキシエチレンソルビタンモノステアレートのような非イオン系帯電防止剤、ベタイン系両性帯電防止剤等)、難燃剤(メラミンシアヌレート、水酸化マグネシウム、水酸化アルミニウム等の水酸化物、ポリリン酸アンモニウム、臭素化ポリスチレン、臭素化ポリフェニレンオキシド、臭素化ポリカーボネート、臭素化エポキシ樹脂あるいはこれらの臭素系難燃剤と三酸化アンチモンとの組み合わせ等)、充填剤(グラファイト、硫酸バリウム、硫酸マグネシウム、炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム、酸化アンチモン、酸化チタン、酸化アルミニウム、酸化亜鉛、酸化鉄、硫化亜鉛、亜鉛、鉛、ニッケル、アルミニウム、銅、鉄、ステンレス、ガラス繊維、炭素繊維、アラミド繊維、ベントナイト、モンモリロナイト、合成雲母等の粒子状、繊維状、針状、板状充填材)、他の重合体(他のポリアミド、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリエステル、ポリカーボネート、ポリフェニレンエーテル、ポリフェニレンスルフィド、液晶ポリマー、ポリスルホン、ポリエーテルスルホン、ABS樹脂、SAN樹脂、ポリスチレン等)を任意の時点で添加することができる。
【0036】
また、ポリアミドモノフィラメントを釣糸用にする場合には表面に油剤と呼ばれる、ポリオキシエチレンの脂肪酸エステル類やシリコンエマルジョンなどの既知の成分を塗布することにより、リールなどでの巻き取り作業において、釣り糸表面に傷の発生を防止することもできる。
【0037】
また、本発明の共重合ポリアミドは、フィルム成形などの任意の成形方法により、所望の形状に成形でき、衣料・産業資材などの繊維、包装・磁気記録などのフィルムとしても使用することができる。
【0038】
また、本発明のポリアミド樹脂は、釣糸用以外にも連続嵩高糸(BCF:Bulked Continuous Filament)、マルチフィラメントや不織布を紡糸し、カーペットの構成層である、パイル糸、基布等にも使用できる。更に必要に応じて結晶核剤(タルク、シリカ、カオリン、クレー等)が添加を添加してフィラメントの剛性を高めることができる。パイル糸用BCFや基布用のマルチフィラメントを着色する場合は予めナイロン樹脂と分散着色剤を混合して原着色や染色すれば良い。該パイル糸は、タフテッド、フック等の従来の手法等により基布に植毛される。本発明の共重合ポリアミド樹脂はマットの構成層、家庭用カーペット、オフィス用カーペット、自動車用カーペット、衣料品用の原糸としても好適に用いられる。
【実施例】
【0039】
以下に実施例を示し、本発明を更に具体的に説明するが、本発明はこれら実施例の記載に限定されるものではない。
【0040】
ポリアミドの物性測定、構造単位の定量及びモノフィラメントの評価は下記の方法に従った。
1.相対粘度(ηr):
98%硫酸中、0.01g/ml濃度、25℃でオストワルド式粘度計を用いて測定を行った。
2.融点:
示差走査熱量計を用いて、溶融状態から20℃/分の降温速度で30℃まで降温した後、20℃/分の昇温速度で昇温した場合の融解ピーク温度を求めた。
3.直線強度および結節強度
JIS L1013に従って、乾時直線強度、乾時結節強度を測定した。なお、繊度、強度の単位はSIの応力単位であるGPaで標記した。
【0041】
4.ポリアミド構成単位の含有量
<前処理>
ポリアミド樹脂0.1gと6N塩酸10mlをガラス管アンプルに仕込み密閉した後、160℃、10時間保持してポリアミド樹脂を加水分解した。次いで得られた処理液に25重量%の水酸化ナトリウム水溶液を添加して、次いで仕込み純水にて総量を25mlにした液を前処理液とした。
<6−アミノカプロン酸の定量>
上記調整した前処理液をHPLCで測定した。
【0042】
装置 :島津LC−10A
カラム:資生堂カプセルパックC18 MG S-3 3μm 4.6mm×75m
検出器:UV205nm
移動相:15%アセトニトリル水溶液(0.01Mオクタンスルホン酸)
<テレフタル酸,アジピン酸の定量>
上記調整した前処理液をHPLCで測定した。
【0043】
装置 :島津LC−10A
カラム:資生堂カプセルパックC18 MG S-3 3μm 4.6mm×75m
検出器:UV240nm
移動相:15%アセトニトリル水溶液(0.01Mオクタンスルホン酸)
<ヘキサメチレンジアミンの定量>
上記した前処理液を70℃にて減圧乾燥した試料にビストリメチルシリルアセトアミド5ml、アセトニトリル5ml、トリエチルアミン1mlを加え、70℃、10分間トリメチルシリル化処理をおこなった。次いで、当該試料をGC/MSで測定した。
【0044】
装置 :日本電子JMS−700
カラム:DB−1 1.0μm 0.32mm×30m
カラム初期温度:120℃,昇温速度:10℃/分,注入口温度:320℃
キャリアガス:ヘリウム
上記した4成分の測定結果よりヘキサメチレンジアミン・アジピン酸単位,6-アミノカプロン酸単位,ヘキサメチレンジアミン・テレフタル酸単位を算出してポリアミド単位とした。
【0045】
ポリアミドの製造原料として下記を使用した。
1.アジピン酸・ヘキサメチレンジアンモニウム塩(AH塩):商品名SEL NYLON-AH SALT(Rhodia社製)
2.ε−カプロラクタム:商品名CAPROLACTAM(三菱化学社製)
3.テレフタル酸:商品名QTA(三菱化学社製)
4.ヘキサメチレンジアミン:商品名80HMD(旭化成社製)
5.テレフタル酸・ヘキサメチレンジアンモニウム塩(6T塩):ヘキサメチレンジアミンとテレフタル酸が等モルになるように20重量%水溶液として用いた。
【0046】
[実施例1]
150Lの原料調整槽に、窒素ガス雰囲気下、AH塩37.2kg、ε−カプロラクタム6.6kg、6T塩の20重量%水溶液6.0kg(6T塩として1.2kg)、水75.0Lを仕込んで原料水溶液を調整し、温度を90℃まで昇温した。前記した液を200Lのオートクレーブに、定量性ポンプにより60分かけて送液した。送液後、オートクレーブ内圧を15KGに保持しながら内温を260℃まで昇温した。送液終了から260℃までの昇温には180分間を要した。昇温終了後、オートクレーブの圧力を大気圧まで60分間かけて放圧し、所定攪拌動力になるまで更に減圧反応を行った。反応終了時の圧力は470torrであった。撹拌を止めて窒素ガスを導入してオートクレーブを加圧に保圧した。次いで、溶融状態の共重合ポリアミド樹脂をストランドとして抜き出しペレット化し、当該ペレットを沸騰水を用いて、未反応モノマーを抽出除去して、120℃、1torrにてペレットを乾燥した。このようにして得られた共重合ポリアミドの相対粘度は3.6、融点は235℃であった。
【0047】
上記で得られた共重合ポリアミド100重量部に対して、にエチレンビスステアリン酸アミドを0.2重量部配合し、直径0.5mmの孔が24個あるダイスを通して、押出温度250℃で押出し、未延伸糸を得た。その後、次に示す細物モノフィラメント製造条件1でモノフィラメントの製造を行った。得られた細物モノフィラメント(直径0.077mm)について、乾時直線強度、乾時結節強度の評価を実施し、結果を表1に示した。
【0048】
<細物モノフィラメント製造条件1>
冷却水温度 :15℃冷水
第1段延伸 : 温度98℃、スチーム雰囲気
第1段延伸倍率:3.5倍
第2段延伸 :160℃、熱風雰囲気
第2段延伸倍率:1.71倍
熱固定温度 :160℃
熱固定弛緩倍率:2%
総合延伸倍率 :5.87倍
【0049】
[実施例2]
実施例1において、原料仕込み組成をAH塩36.3kg、ε−カプロラクタム7.1kg、6T塩20重量%水溶液を8kgと変えた以外は実施例1と同様に重合して3元共重合ポリアミド樹脂を得た。以下実施例1と同様に、未延伸糸及び細物延伸モノフィラメントを製造し、物性測定結果を表1に示した。
【0050】
[実施例3]
実施例1において、原料仕込み組成をAH塩34.2kg、ε−カプロラクタム8.7kg、6T塩20重量%水溶液を10.5kgと変えた以外は実施例1と同様に重合して3元共重合ポリアミド樹脂を得た。以下実施例1と同様に、未延伸糸及び細物延伸モノフィラメントを製造し、物性測定結果を表1に示した。
【0051】
[比較例1]
200Lのオートクレーブに、ε−カプロラクタム48kgを仕込み、窒素ガス雰囲気にして、密閉し150℃に昇温、別に調整したAH塩12kgの40%水溶液を、内温150℃、内圧2.5KGに保ちながら定量性ポンプにより送液した。送液後、オートクレーブの内圧を10KGに保持しながら内温を260℃まで昇温した。昇温後放圧し、所定攪拌動力になるまで減圧反応を行った。撹拌を停止し、窒素ガスを導入して常圧に保圧した。次いで、オートクレーブから溶融状態の共重合ポリアミドをストランドとして抜き出しペレット化し、沸騰水を用いて未反応モノマーを抽出除去して乾燥した。このようにして得られた共重合ポリアミドの相対粘度は3.5、融点は195℃であった。これ以後、実施例1と同様に、未延伸糸及び細物延伸モノフィラメントを製造し、物性測定結果を表1に示した。
【0052】
[比較例2]
200Lのオートクレーブに、ε−カプロラクタム54kgを仕込み、窒素ガス雰囲気にして、密閉し150℃に昇温、別に調整した6T塩6kgの20%水溶液を、攪拌下に内温150℃、内圧2.5KGに保ちながら定量性ポンプにより送液した。送液後、オートクレーブの内圧を10KGに保持しながら内温を260℃まで昇温した。昇温後放圧し、所定攪拌動力になるまで減圧反応を行った。窒素ガスを導入して加圧に保圧後、ストランドとして抜き出しペレット化し、沸騰水を用いて未反応モノマーを抽出除去して乾燥した。このようにして得られた共重合ポリアミドの相対粘度は3.5、融点は205℃であった。これ以後、実施例1と同様に、未延伸糸及び細物延伸モノフィラメントを製造し、物性測定結果を表1に示した。
【0053】
[比較例3]
200Lのオートクレーブに、ε−カプロラクタム52.2kgを仕込み、窒素ガス雰囲気にして、密閉し150℃に昇温、別に調整したAH塩6.0kgと6T塩1.8kgの40%水溶液を、攪拌下に内温150℃、内圧2.5KGに保ちながら定量性ポンプにより送液した。送液後、オートクレーブの内圧を10KGに保持しながら内温を260℃まで昇温した。昇温後放圧し、所定攪拌動力になるまで減圧反応を行った。窒素ガスを導入して加圧に保圧後、ストランドとして抜き出しペレット化し、沸騰水を用いて未反応モノマーを抽出除去して乾燥した。このようにして得られた共重合ポリアミドの相対粘度は3.75、融点は198℃であった。これ以後、実施例1と同様に、未延伸糸及び細物延伸モノフィラメントを製造し、物性測定結果を表1に示した。
【0054】
[比較例4]
150Lの原料調整槽に、窒素ガス雰囲気下、AH塩45.0kg、水67.5kgを仕込み、原料水溶液を調整し、温度を90℃まで昇温した。前記原料水溶液を200Lのオートクレーブに攪拌下定量性ポンプにより送液した。送液後、オートクレーブの内圧を15KGに保持しながら内温を260℃まで昇温した。昇温後放圧し、所定攪拌動力になるまで減圧反応を行った。窒素ガスを導入して加圧に保圧後、ストランドとして抜き出しペレット化して、次いで乾燥した。このようにして得られたポリアミド66の相対粘度は3.5、融点は264℃であった。
【0055】
これ以後、実施例1と同様に細物モノフィラメントの製造を試みるも、第2段延伸工程にて糸切れが多発してモノフィラメントが得られなかった。そこで、糸切れが発生せずに細物モノフィラメントが安定して得られるまで、下記に示す、細物モノフィラメント製造条件2に従い、第2段延伸倍率を下げ、第2段延伸温度を上げ、かつ熱固定温度を上げることで、細物モノフィラメントを製造した。得られた細物モノフィラメント(直径0.072mm)について、乾時直線強度、乾時結節強度の評価を実施し、結果を表1に示した。
【0056】
<細物モノフィラメント製造条件2>
冷却水温度 :15℃冷水
第1段延伸 :98℃、スチーム雰囲気
第1段延伸倍率:3.5倍
第2段延伸 :170℃、熱風雰囲気
第2段延伸倍率:1.65倍
熱固定温度 :170℃
熱固定弛緩倍率:2%
総合延伸倍率 :5.66倍
【0057】
【表1】








表1から明らかなように、本発明の3元系共重合ポリアミドからなるモノフィラメント釣り糸は、強度が優れていることが判明した。6T塩を欠く2元系ポリアミド(比較例1)は強度に劣り、66塩を欠く2元系ポリアミド(比較例2)は更に強度に劣る。6/66/6Tの3元系ポリアミドであっても6−アミノカプロン酸単位が主体のもの(比較例3)は強度の向上が見られるものの実用レベルには不足である。ポリアミド66単独(比較例4)はポリアミドの融点が高くてモノフィラメントの延伸操作に難点があり、高温側で延伸倍率を小さくすると延伸は可能であるが、フィラメント物性に劣るものとなる。
【0058】
表1から、ポリアミド樹脂の構成成分として、(1)ジアミン単位と脂肪族ジカルボン酸単位からなる脂肪族ポリアミド単位が70〜90重量%、(2)6−アミノカプロン酸単位が8〜30重量%、(3)芳香族ジカルボン酸単位とジアミン単位からなる芳香族ポリアミド単位が1〜25重量%の範囲にある場合、特に(1)が75〜85重量%、(2)が10〜25重量%、(3)が2〜20重量%である場合に顕著な効果を奏することが判る。
【産業上の利用可能性】
【0059】
本発明により提供された、ポリアミド樹脂並びにそれからなるモノフィラメントはテグス、魚網、ガット用として優れた性能を得ることが期待できる。


【特許請求の範囲】
【請求項1】
ポリアミド樹脂の構成成分として6−アミノカプロン酸単位、芳香族ジカルボン酸単位、脂肪族ジカルボン酸単位、及びジアミン単位を含有し、脂肪族ジカルボン酸単位とジアミン単位の合計含有量が、6−アミノカプロン酸単位の含有量よりも多く、且つ示差走査熱量計を用いて、溶融状態から20℃/分の降温速度で30℃まで降温した後、20℃/分の昇温速度で昇温した場合の融点が、180℃以上250℃以下であることを特徴とするポリアミド樹脂。
【請求項2】
芳香族ジカルボン酸単位とジアミン単位の合計含有量が1〜30重量%であることを特徴とする請求項1に記載のポリアミド樹脂。
【請求項3】
ジアミン単位の70〜100重量%が脂肪族ジアミンで構成されることを特徴とする請求項1又は2に記載のポリアミド樹脂。
【請求項4】
ポリアミド樹脂の構成成分が、(1)ジアミン単位と脂肪族ジカルボン酸単位からなる脂肪族ポリアミド単位が60〜94重量%、(2)6−アミノカプロン酸単位が5〜35重量%、(3)芳香族ジカルボン酸単位とジアミン単位からなる芳香族ポリアミド単位が1〜30重量%であることを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に記載のポリアミド樹脂。
【請求項5】
ポリアミド樹脂の構成成分が、(1)ジアミン単位と脂肪族ジカルボン酸単位からなる脂肪族ポリアミド単位が60〜94重量%、(2)6−アミノカプロン酸単位が5〜35重量%、(3)芳香族ジカルボン酸単位とジアミン単位からなる芳香族ポリアミド単位が1〜30重量%、並びに、(4)脂肪族ポリアミド単位、6−アミノカプロン酸単位、芳香族ポリアミド単位以外のポリアミド単位が0〜30重量%であることを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に記載のポリアミド樹脂。
【請求項6】
請求項1〜5のいずれか1項に記載のポリアミド樹脂からなる、直径が0.005〜0.5mmのモノフィラメント。
【請求項7】
請求項6に記載のモノフィラメントからなる釣り糸。
【請求項8】
重縮合原料として、ε−カプロラクタム、脂肪族ジアミンを主要成分として含有するジアミン、脂肪族ジカルボン酸及び芳香族ジカルボン酸を使用して同一反応系内で重縮合することを特徴とする請求項1〜5のいずれか1項に記載のポリアミド樹脂の製造方法。
【請求項9】
ジアミンの70〜100重量%が脂肪族ジアミンで構成されることを特徴とする請求項8に記載のポリアミド樹脂の製造方法。

【公開番号】特開2006−176656(P2006−176656A)
【公開日】平成18年7月6日(2006.7.6)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2004−371503(P2004−371503)
【出願日】平成16年12月22日(2004.12.22)
【出願人】(000005968)三菱化学株式会社 (4,356)
【出願人】(594137579)三菱エンジニアリングプラスチックス株式会社 (609)
【Fターム(参考)】