JP2006265758A

JP2006265758A - ポリアミドモノフィラメントおよびその製造方法

Info

Publication number: JP2006265758A
Application number: JP2005083572A
Authority: JP
Inventors: Morihiko Fujita; 森彦藤田; Yutaka Sueyoshi; 豊末吉; Hirofusa Yamamoto; 浩房山本
Original assignee: Toray Industries Inc
Current assignee: Toray Industries Inc
Priority date: 2005-03-23
Filing date: 2005-03-23
Publication date: 2006-10-05

Abstract

【課題】紗織物とした場合の織物品位に優れたポリアミドモノフィラメントおよびその製造方法の提供。
【解決手段】糸長手方向の乾熱収縮応力の変動率が２０％以下であるポリアミドモノフィラメント、およびポリアミドを溶融して溶融紡糸用パックに供し、口金孔から溶融紡糸して吐出させた糸条を冷却し、十分に冷却された位置において油剤を付与し、次いで引取りロール（第１ゴデーロール）で引き取った後、加熱された延伸ロール（第２ゴデーロール）に巻き付けて第１ゴデロールと第２ゴデロールとの間で延伸し、引き続いて熱処理を行い、ドラム状パッケージとし巻き取ることからなる１工程法による、糸長手方向の乾熱収縮応力の変動率が２０％以下であるポリアミドモノフィラメントの製造方法。
【選択図】なし

Description

本発明はポリアミドモノフィラメントおよびその製造方法に関するものである。さらに詳しくは、紗織物とした場合の織物品位に優れたポリアミドモノフィラメントおよびその製造方法に関するものである。

一般に、スクリーン紗と呼ばれるモノフィラメントを製織した紗織物は、スクリーン紗印刷用途、フィルター用途などに広く使用されている。

近年では、より鮮明な印字や高いフィルター性能が求められていることから、紗織物の品位に対する要求が上がってきており、それに伴い糸斑や糸質の均一なモノフィラメントが要求されてきている。

このような要求に応えるための従来技術としては、例えば熱可塑性重合体からなるモノフィラメント未延伸糸の延伸に際し、延伸点までは摩擦係数を大きくし、延伸点と糸離れ点の間の摩擦抵抗は小さくする延伸方法（例えば、特許文献１参照）が知られており、この技術によれば、繊維長手方向の繊度斑、応力−伸度曲線のバラツキ、錘間バラツキ等を小さくし、オープニングの均一性が向上できるとされているが、それでもなお近年の品位要求に対しては不十分であり、特に紗織物とした場合のヨコヒケ発生の問題が残されていた。
特開平６−３３３３４

本発明は、上述した従来技術における問題点の解決を課題として検討した結果達成されたものである。

したがって、本発明の目的は、紗織物とした場合の織物品位に優れたポリアミドモノフィラメントおよびその製造方法を提供することにある。

上記目的を達成するため、本発明によれば、ボリアミドを溶融紡糸して得られるモノフィラメントであって、糸長手方向の乾熱収縮応力の変動率（東レエンジニアリング社製ＦＴＡ−５００を用い、モノフィラメントの供給速度１０ｍ／分、走行糸応力０．０３ｃＮ／ｄｔｅｘの条件で、長さ１５．５ｃｍの１００℃に加熱した乾熱処理装置に通して１０分間測定を行うことにより求めた乾熱収縮応力の変動幅を応力の平均値で除した値）が２０％以下であることを特徴とするポリアミドモノフィラメントが提供される。

なお、本発明のポリアミドモノフィラメントにおいては、
糸条繊度が８〜１００ｄｔｅｘであること、
ポリアミドがポリヘキサメチレンアジパミドであること、および
ポリアミドがポリカプラミドであること
がいずれも好ましい条件として挙げられる。

また、本発明の上記ボリアミドモノフィラメントの製造方法は、ポリアミドを溶融して溶融紡糸用パックに供し、口金孔から溶融紡糸して吐出させた糸条を冷却し、十分に冷却された位置において油剤を付与し、次いで引取りロール（第１ゴデーロール）で引き取った後、加熱された延伸ロール（第２ゴデーロール）に巻き付けて第１ゴデロールと第２ゴデロールとの間で延伸し、引き続いて熱処理を行い、ドラム状パッケージとし巻き取ることからなる１工程法によることを特徴とする。

以下に説明するとおり、本発明によれば、紗織物とした場合の織物品位に優れたポリアミドモノフィラメントを得ることができる。

本発明のモノフィラメントを構成するポリアミドは、いわゆる炭化水素基が主鎖にアミド結合を介して連結された高分子量体であって、好ましくは、染色性、洗濯堅牢度、機械特性に優れる点から、主としてポリカプラミドもしくはポリヘキサメチレンアジパミドからなるポリアミドである。ここでいう主としてとは、ポリカプラミドではポリカプラミドを構成するε−カプロラクタム単位が、またポリヘキサメチレンアジパミドではポリヘキサメチレンアジパミドを構成するヘキサメチレンジアンモニウムアジペート単位が、いずれも８０モル％以上であることを意味し、さらに好ましくは９０モル％以上であることを意味する。その他の成分としては、特に制限されないが、例えば、ポリドデカノアミド、ポリヘキサメチレンアゼラミド、ポリヘキサメチレンセバカミド、ポリヘキサメチレンドデカノアミド、ポリメタキシリレンアジパミド、ポリヘキサメチレンテレフタラミド、ポリヘキサメチレンイソフタラミド等を構成するモノマー、もしくは他のアミノカルボン酸、ジカルボン酸、ジアミンなどからなる単位である。

本発明で使用するポリアミドの重合度は、ポリマーアロイ繊維あるいはその加工品の要求特性またはそれらを安定して得るために、適当な範囲より適宜選択して良いが、９８％硫酸相対粘度で２．０〜３．３の範囲であることが好ましい。２．０未満の場合は、紗織物で要求される十分な強度が得られないことがあり、また３．３を超える場合は、製糸性が悪化する傾向が招かれることがある。

モノフィラメントからなる紗織物のヨコヒケの原因としては、熱セット時の熱セット斑が考えられる。原糸において、この熱セット時のセット斑を確認するために糸長手方向の乾熱収縮応力（以下ＦＴＡとする）の変動を調査した。ＦＴＡの測定方法は、東レエンジニアリング社製ＦＴＡ−５００を用い、モノフィラメントの供給速度１０ｍ／分、走行糸応力０．０３ｃＮ／ｄｔｅｘの条件で、長さ１５．５ｃｍの１００℃に加熱した乾熱処理装置に通して１０分間測定を行うことにより求めた。そして、乾熱収縮応力の変動幅を応力の平均値で除した値を収縮応力の変動率とした。

本発明のポリアミドモノフィラメントは、ＦＴＡの変動率が２０％以下、好ましくは１５％以下、さらに好ましくは１０％以下であることが必要である。

図１はＦＴＡの変動率が２０％以下のＦＴＡチャートであり、このようなモノフィラメントを使用して、紗織物とした場合には、熱セット時の収縮変動が少ないため、紗織物の目開きのバラツキが少ない品位の安定した紗織物を得ることができる。

一方、ＦＴＡの変動率が２０％を越えた場合には、紗織物のヨコヒケによる製品欠点が多発する。図２はＦＴＡの変動率が２０％を越えるＦＴＡチャートであり、このようなモノフィラメントを使用し、紗織物とした場合には、特に変動幅の大きい部分の熱セット時の収縮変動が大きいため、織物の目開きにバラツキが大きくヨコヒケが発生し、要求特性を満たすことができない。

本発明のポリアミドモノフィラメントは、ＦＴＡの値が０．１６ｃＮ／ｄｔｅｘ以下、好ましくは０．０６ｃＮ／ｄｔｅｘ〜０．１２ｃＮ／ｄｔｅｘであることが、製品品位向上のため望ましい。０．１６ｃＮ／ｄｔｅｘを越えると、整経時の張力に差が出ることとなり、製品品位が悪化する傾向が招かれることがある。

本発明のポリアミドモノフィラメントは、糸条繊度が８〜１００ｄｔｅｘ以下、好ましくは８〜７７ｄｔｅｘ、さらに好ましくは、８〜４４ｄｔｅｘであることが望ましい。８ｄｔｅｘ未満の場合には、紗織物とした場合の引裂強力が低く使用耐久性が悪くなることがあり、また１００ｄｔｅｘを越えた場合には、ポリアミドモノフィラメントを紡糸する時の冷却不足の問題から製糸性が悪くなる傾向が招かれることがある。

本発明のポリアミドモノフィラメントは、強度（ｃＮ／ｄｔｅｘ）×（１＋伸度(％)／１００）で表すタフネスが６．０ｃＮ／ｄｔｅｘ以上であることが、特に６００ｍ／分を越える高速製織時の糸切れや毛羽による停台が少なく製織性に優れるために好ましい。

本発明のポリアミドモノフィラメントの製造方法は、ポリアミドを溶融して溶融紡糸用パックに供し、口金孔から溶融紡糸して吐出させた糸条を冷却し、十分に冷却された位置において油剤を付与し、次いで引取りロール（第１ゴデーロール）で引き取った後、加熱された延伸ロール（第２ゴデーロール）に巻き付けて第１ゴデロールと第２ゴデロールとの間で延伸し、引き続いて熱処理を行い、ドラム状パッケージとし巻き取ることからなる１工程法によることが必要である。このとき、ＦＴＡの変動率が２０％以下となるように、油剤付着量、熱固定温度、延伸倍率、巻取速度等の紡糸条件を決定すればよい。

本発明のポリアミドモノフィラメントの製造方法における延伸倍率は、２．５〜５．５倍、好ましくは３．５〜５．０倍とすることが、製糸性の点から好ましい。２．５倍未満の場合には、繊維の変形が大きすぎ延伸が不均一になりやすく、糸斑が大きくなる。また、５．５倍を越えると、ドラム状パッケージに巻き取ったときの巻き締まりが発生する。

本発明のポリアミドモノフィラメントの製造方法における油剤付着量は、０．４〜１．５％とすることが好ましい。かかる範囲とすることにより、油剤が繊維表面に均一に付着し、ＦＴＡ変動を少なくすることができる。

本発明のポリアミドモノフィラメントの製造方法における熱固定温度は、１５０〜２００℃とすることが好ましい。１５０℃未満の場合は、沸騰水収縮率が大きくなって紗織物とした時の寸法安定性が悪くなることがあり、また２００℃を越えると、加熱された延伸ロールの汚れにより製糸性が悪化することがある。

本発明のポリアミドモノフィラメントの製造方法における巻き取りは、１５００〜３５００ｍ／分、ドラム状パッケージとすることが好ましい。１５００ｍ／ｍｉｎ未満の場合は、ポリマー吐出量が少なくなり吐出斑による繊度斑が発生するため好ましくない。また、３０００ｍ／ｍｉｎを越えると、ポリマー吐出量が多くなり、冷却不足による強伸度低下が起こるため好ましくない。

また、ポリアミドを溶融して溶融紡糸用パックに供し、口金孔から溶融紡糸して吐出させた糸条を冷却し、十分に冷却された位置において油剤を付与したあと、一旦巻きとり、その後延伸する２工程法によりボリアミドモノフィラメントを製造し、ここで得られたポリアミドモノフィラメントから紗織物を製造した場合には、ヨコヒケが多く発生し、品位が悪化するため好ましくない。その原因としては、２工程法で得られる製品パッケージの形態（一般的には、パーン形状）から、パーン中層部の巻締まりによるテーパー部での残留応力が原因となって、パーンヒケが発生するためであると考えられる。パーン形状のモノフィラメントについて、ＦＴＡの変動を調査すると、図２に示すような大きな応力の変動が確認される。この変動が紗織物とした時のヨコヒケとなり、製品品位が悪化するからである。

以下、本発明を実施例によって詳細に説明する。なお、実施例中の特性値の判定は、次のとおりに行った。

［乾熱収縮応力の変動率］
東レエンジニアリング社製ＦＴＡ−５００を用い、モノフィラメントの供給速度１０ｍ／分、走行糸応力０．０３ｃＮ／ｄｔｅｘの条件で、長さ１５．５ｃｍの１００℃に加熱した乾熱処理装置に通して１０分間測定を行うことにより求めた乾熱収縮応力の変動幅を応力の平均値で除した値で示した。

［紗織物のヨコヒケ］
ベテラン検査員による生機調査を実施して、欠点数および欠点の程度によって判定を行うこととし、織物１反あたり、４箇所以上の欠点があった場合Ｃ反とする。また、欠点数が４箇所以内であっても、欠点の程度がひどい場合はＣ反とする。Ｃ反以外を○、Ｃ反を×として評価した。

［実施例１］
酸化チタンを０．３重量％含む９８％硫酸相対粘度２．８のナイロン６６を２９０℃で溶融後、溶融紡糸口金パックに供し、丸孔の口金孔から吐出し、冷却風で冷却し、給油（油剤付着量０．６％）を行った後、１５００ｍ／分で引き取り、一旦巻き取ることなく、４．８倍にて延伸し、１７０℃で熱処理を行い、１５００ｍ／分でドラム状パッケージとして巻き取ることにより、４４デシテックスのナイロン６６モノフィラメントを得た（乾熱収縮応力値０．１０ｃＮ／ｄｔｅｘ、乾熱収縮応力変動率９％、図１参照）。

得られたモノフィラメントをタテ糸およびヨコ糸に用いて、タテ密度１４４本／インチ、ヨコ密度１４４本／インチの紗織物を、スルーザー織機にて９００ｍ／分で製織した。

この紗織物について品位を判定した評価結果を表１に示した。

［実施例２］
油分付着量を１．０％とした以外は、実施例１と同様に製糸し、４４デシテックスのナイロン６６モノフィラメントを得た（乾熱収縮応力値０．１１ｃＮ／ｄｔｅｘ、乾熱収縮応力変動率１０％）。

得られたモノフィラメントを実施例１と同様に製織し紗織物を得て、その品位について判定した評価結果を表１に示した。

［実施例３］
吐出量を変更した以外は、実施例１と同様に製糸し、２２デシテックスのナイロン６６モノフィラメントを得た（乾熱収縮応力値０．１４ｃＮ／ｄｔｅｘ、乾熱収縮応力変動率８％）。

［実施例４］
酸化チタンを０．３重量％含む９８％硫酸相対粘度２．８のナイロン６を２６５℃で溶融後、溶融紡糸口金パックに供し、丸孔の口金孔から吐出し、冷却風で冷却し、給油（油剤付着量＝０．６％）を行った後、３４０ｍ／分で引き取り、一旦巻き取ることなく４．８倍にて延伸し、１７０℃で熱処理を行い、１５００ｍ／分でドラム状パッケージとして巻き取ることにより、４４デシテックスのナイロン６モノフィラメントを得た（乾熱収縮応力値０．０９ｃＮ／ｄｔｅｘ、乾熱収縮応力変動率８％）。

［比較例１］
油分付着量を０．３％とした以外は、実施例１と同様に製糸し、４４デシテックスのナイロン６６モノフィラメントを得た（乾熱収縮応力値０．１０ｃＮ／ｄｔｅｘ、乾熱収縮応力変動率２４％）。

［比較例２］
酸化チタンを０．３重量％含む９８％硫酸相対粘度２．８のナイロン６６を２９０℃で溶融後、溶融紡糸口金パックに供し、丸孔の口金孔から吐出し、十分冷却された位置で給油を行い、一旦未延伸糸として巻き取ったのち、得られた未延伸糸を４．６倍にて延伸し、１７０℃で熱処理を行い、パーン状パッケージとして巻き取り、４４デシテックスのナイロン６６モノフィラメントを得た（乾熱収縮応力値０．１１ｃＮ／ｄｔｅｘ、乾熱収縮応力変動率２５％、図２参照）。

表１から明らかなように、本発明のポリアミドモノフィラメントから得られた紗織物は、ヨコヒケが少なく、品位も良好な紗織物であった。

本発明のポリアミドモノフィラメントによれば、織物品位に優れた紗織物を取得可能であることから、本発明のポリアミドモノフィラメントからなる紗織物は、スクリーン紗印刷用途、フィルター用途などに広く使用することができる。

実施例１で得られたポリアミドモノフィラメントのＦＴＡチャートである。比較例２で得られたポリアミドモノフィラメントのＦＴＡチャートである。

Claims

ボリアミドを溶融紡糸して得られるモノフィラメントであって、糸長手方向の乾熱収縮応力の変動率（東レエンジニアリング社製ＦＴＡ−５００を用い、モノフィラメントの供給速度１０ｍ／分、走行糸応力０．０３ｃＮ／ｄｔｅｘの条件で、長さ１５．５ｃｍの１００℃に加熱した乾熱処理装置に通して１０分間測定を行うことにより求めた乾熱収縮応力の変動幅を応力の平均値で除した値）が２０％以下であることを特徴とするポリアミドモノフィラメント。
糸条繊度が８〜１００ｄｔｅｘであることを特徴とする請求項１記載のポリアミドモノフィラメント。
ポリアミドがポリヘキサメチレンアジパミドであることを特徴とする請求項１または２に記載のポリアミドモノフィラメント。
ポリアミドがポリカプラミドであることを特徴とする請求項１または２に記載のポリアミドモノフィラメント。
ポリアミドを溶融して溶融紡糸用パックに供し、口金孔から溶融紡糸して吐出させた糸条を冷却し、十分に冷却された位置において油剤を付与し、次いで引取りロール（第１ゴデーロール）で引き取った後、加熱された延伸ロール（第２ゴデーロール）に巻き付けて第１ゴデロールと第２ゴデロールとの間で延伸し、引き続いて熱処理を行い、ドラム状パッケージとし巻き取ることからなる１工程法によることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載のポリアミドモノフィラメントの製造方法。