JP2543967B2 - 火炎処理を含む太デニルモノフイラメントの製造方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、火炎（flame）処理を含む太デニルモノフ
イラメントの製造方法、特に、釣り糸及び他の用途に用
いるのに適当なポリアミドモノフイラメントの製造方法
に関する。

タイヤ及び釣り糸のような用途に有用な太デニルモノ
フイラメントはゴウント（Gauntt）の米国特許第4,009,
511号及び第4,056,652号、そしてサイトウ（Saito）ら
の米国特許第4,38,277号に記述されている。ゴウントの
モノフイラメントは、太デニルの脂肪族ポリアミドモノ
フイラメントを紡糸し、急冷し、そして第１及び第２延
伸段階において少くとも5.5％の全延伸比まで延伸する
方法によつて製造される。ゴウント法においては、モノ
フイラメントを水で急冷し、次いで表面を可塑化する加
圧水蒸気雰囲気を通す第一の延伸段階に進め、少くとも
3.5倍の比で配向延伸させる。次いでこのモノフイラメ
ントを第二延伸段階において輻射加熱器で700〜1300℃
の温度に加熱された領域に進め、そこでこれを少くとも
1.3倍の比で配向延伸する。

脂肪族ポリアミドがポリヘキサンメチレンアジパミド
である場合、ゴウント法は1000以上のデニルを有し、厚
さ３〜15ミクロンで1.547〜1.567の平行屈折率ｎ‖を有
する重合体表面層を有し、そして中心の重合体が1.57よ
り大きい平行屈折率ｎ‖を有するフイラメントを生成す
る。

ゴウントのモノフイラメントはタイヤのヤーンとして
適当であるが、それが十分透明でないから釣り糸として
望ましいものではない。

通常のスポーツの釣り糸はナイロン６（ポリカプロア
ミド）及びその共重合体から作られる典型的には丸い断
面のモノフイラメントである。ナイロン６の糸はその大
きい柔軟性のために好適である。丸くないリボン状の断
面をもつナイロン６の糸は、スピニングリロールが人気
となるまでの1950年代後期に販売された。ナイロン６を
用いる経験に比して、ナイロン66は効果的な投げ（cast
ing）と巻き上げを可能にするほど十分に柔軟でないか
ら釣糸として商業的に使用されなかつた。

今回、釣糸及び他の用途に用いるのに適したモノフイ
ラメントの改良された製造法が発見された。この方法は
紡糸、急冷、表面乾燥、及び少くとも２つの延伸段階に
おける太デニル熱可塑性モノフイラメントの、全延伸比
少くとも5.0倍までの延伸という工程を含む。本発明に
よれば、該太デニル熱可塑性モノフイラメントを液体、
好ましくは水で急冷し、急冷したモノフイラメントを少
くとも１つの延伸段階に進め、そこで少くとも3.0倍の
比で配向延伸させ、次いでこのモノフイラメントを、輻
射加熱器で600〜1300℃の温度に加熱された領域に進
め、そしてモノフイラメントを少くとも1.3倍の比で配
向延伸させることから成る方法の改良として、モノフイ
ラメントの急冷後にモノフイラメントの表面を乾燥し、
そして延伸比少くとも3.0倍の最初の延伸に先立って、
急冷し且つ表面を乾燥したモノフイラメントを火炎中を
通過させることによって加熱することを特徴とする方法
が提供される。モノフイラメントの表面温度は好ましく
は、それが火炎を離れるときにモノフイラメント融点以
下20℃から融点以上40℃までである。

本発明は延伸しうる繊維生成熱可塑性共重合体、特に
高い引張及び結節強度特性を有するフイラメントを製造
するためのコンパクトで、環境的にきれいな方法の必要
とされる場合のポリアミド、ポリエステル、及びポリオ
レフインに適用しうる。本発明において有用なポリアミ
ドは約50又はそれ以上、好ましくは70又はそれ以上の相
対粘度（水10重量％を含有するぎ酸に溶解した重合体の
8.4重量％の溶液を用いる、キャピラリー粘度計で25℃
下に測定した溶液と溶媒の粘度比）を有する。ポリアミ
ドはジアミン及びジカルボン酸又はジカルボン酸の官能
基誘導体例えばジカルボン酸クロライド又はジアミド
の、或いはアミノ酸又はラクタムの重合体、及びこれら
の共重合体である。適当なポリアミドはポリヘキサメチ
レンアジパミド（6,6ナイロン）、ポリテトラメチレン
アジパミド（4.6−ナイロン）及びポリ−ε−カプロア
ミド（６−ナイロン）及びこれらの共重合体である。6,
6ナイロンでは、270〜約300℃の範囲の溶融加工温度で
操作しうる。

ポリアミドフイラメントは円形、非純円形又は矩形
（角は丸い）或いは他のそのような比較的大きい紡糸口
金オリフイスを通して溶融紡糸され、これを紡糸口金の
下方の空気空間において徐々に細くし、そして50℃より
低い温度（6,6ナイロンの場合）の液体好ましくは水中
で急冷する。空気空間は長さ25〜100cmであり、また水
中の行程距離は200cm以上である。最適な空気空間と水
中の行程距離は明らかに異なる重合体、工程の速度、溶
融物の温度などと共に変化しよう。空気空間及び水浴中
における張力は、フイラメントの続く配向延伸及び強度
の発現を妨害するフイラメント表面における分子配向の
発達を最小にするためにも最低に押えられる。

フイラメントの火炎処理に先立つて、実質的にすべて
の液体をフイラメントの表面から除去しなければなら
ず、さもなければ続く火炎での処理が有効でなくなるで
あろう。液体は例えば空気ジエツトにより及び／又は真
空で乾かしたフエルト製ワイパーにより除去することが
できる。乾燥は中程度の色相の木綿布をフイラメントに
数秒間接触させることによつて決定される。この場合液
体が存在すると布上に暗色の点が生じよう。

乾燥に続いて且つ少くとも3.0倍の最初の延伸に先立
って、フイラメントを１つ又はそれ以上の火炎中を通過
させ、さもなければ延伸破断、貧弱な工程連続性及び／
又は他の貧弱なフイラメントの性質に通じうる急冷中に
発達した表面配向を実質的に排除する。今回フイラメン
トの上下に同時に向う火炎対は好適であることがわかつ
た。火炎に対して広い燃料種のいずれかを使用しうる
が、オキシアセチレン炎の対が好適であると判明した。
好適な方法において、火炎のオリフイス対は約１インチ
離れ、45〜90度の交叉角（included angle）を有するフ
イラメントの動きに対して反対に向いている。フイラメ
ントは火炎のなす角度を２分してその先端間を直線的に
通過する。フイラメントが円形でない断面を有するなら
ば、広い表面が好ましくは火炎に面するようにすべきで
ある。フイラメントの正確な型及び火炎のフイラメント
表面からの距離は、最大の引張及び結節強度を発現させ
るように実験的に決定される。最適な条件はフイラメン
トの表面温度を、フイラメントの融点に非常に近い温度
（20℃以内）かせ融点から40℃ほど高い温度までにする
ものであると思われる。表面並びに中心の達成する高温
は、続く延伸段階において配向延伸を補助する。好適な
具体例では、火炎を第一延伸段階で使用する。この段階
においてモノフイラメントの速度は最低であり、加熱を
行なうのが容易となる。このような場合、実際の延伸点
は火炎処理後、一般には火炎がフイラメントの表面に当
たる地点から６インチ以内である。しかしながらこの距
離は、空気及び水での急冷条件により、デニルにより、
処理速度により、及び第一段階における延伸の程度（即
ち延伸張力）により決定される如き火炎に入るフイラメ
ントの温度に依存して変化しよう。所望の温度、用いる
重合体、処理速度などに関係して、火炎に対し他の燃料
も使用しうる。火炎の周囲の被いは必要でないが、安全
の観点からまた燃焼ガスを除去するために有用である。

従来使用されてきた他の技術に優る火炎の主要な利点
には、火炎の環境的清潔さ並びに工程のコンパクト化及
び単純化がある。更に火炎装置のコンパクト性は同一量
の空間に、より多くの装置を建設することを可能にし
（効率を高め且つ価格を低下させ）、更に幾つかの現存
する紡糸装置をモノフイラメントの製造のために再稼働
せしめうる。また火炎装置は一般に水蒸気装置に比べて
含まれる機械が簡単なために連続基準で用いるのが容易
である。ここに水蒸気装置は位置が変化する度毎に加圧
室の解放と密閉を必要とする。斯くして付加された利点
は改良された効率と生産量及び低製造費を含む。

２段階延伸法において、第一段階の延伸量は本方法の
最高度の引張特性を得るためには、6,6ナイロンの場合
3.5〜4.2倍、好ましくは約3.8倍であるべきである。随
時第一段階の延伸ロールは、第２段階における輻射加熱
器に入る前のフイラメントを予熱するために加熱されて
いてもよい。これは主に輻射加熱器の負荷を減ずるが、
最適な生成物又は工程の能力に対して必要とされない。
第二段階の延伸中、フイラメントの中心温度をある値に
もつていき且つ表面を最高度の結節強度を得るために配
向をなくすのに十分な高温にもつていきつつ、最高度の
引張強度を得るために十分延伸することが重要である。

第二段階における加熱は、600〜1300℃の温度の輻射
加熱器を、フイラメントの表面温度が重合体の融点以下
約５〜50℃のままであるような照射時間で使用すること
を含む。１つのそのような適当な加熱器は内部的に絶縁
された円筒形のケース内に封入され且つこれに固定され
た抵抗線コイルを含み、これがフイラメント上に熱を放
射する。実際の構造、長さ、加熱器を通る通路数など
は、フイラメントの表面温度が（6,6ナイロンの場合）2
00〜255℃、好ましくは230〜255℃に達する限りにおい
て所望により変えることができる。他の重合体に対する
温度はその融点に基づいて調節しなければならないであ
ろう。火炎処理及び輻射加熱の組合せに由来する表面の
分子配列の無秩序化は、第二段階において破断量を増加
させることなしにフイラメントを少くとも1.3倍に延伸
することを可能にする。この結果全体の分子配向が更に
増加し、また結節強度を維持或いは時に増大させつつ引
張強度を増大させる。

本発明の好適な生成物は、100より大きい、好ましく
は1000〜6000のデニルを有し且つ少くとも67％の透過光
値で示される如き透明な外観、7gpd、好ましくは8gpd以
上の糸方向の強靱性、＞4gpdの結び目強靱性及び厚さ約
40ミクロン以下の重合体表面層が特徴であるポリアミド
フイラメント、更に好ましくはポリヘキサメチレンアジ
パミドである。表面層は中心のそれよりも小さい平行屈
折率を有する。モノフイラメントの断面はいずれの形で
あつてもよいが、増大した柔軟性が所望の特別な用途に
対しては実質的に平らなリボン形断面が好適である。

本発明の火炎法のモノフイラメントに高度の透明性と
透過特性を達成するために、そのようなモノフイラメン
トはつや消し剤、顔料、染料又は透過性を減ずる他の添
加剤例えば二酸化チタンなどを実質的に含むべきでな
い。重合触媒（例えば燐化合物）又は安定剤（例えばフ
エノール誘導体又は銅塩）の重合体中の典型的な量はモ
ノフイラメントの透過性を重大なほど減ずるようではな
い。表面の損傷を最小にし、且つ平滑で透明なフイラメ
ントを得るには、ロール及びガイドの表面の温度、張力
及び滑かさの制御を行なうことが重要である。

本方法の生成物はきれいで透明である。これはフイラ
メントの中心に比べて配向の減少した厚さ40ミクロン以
下、好ましくは３〜40ミクロンの光学的に見える表面層
を有する。該表面は水蒸気処理で作られたものよりも多
孔性でない。

ここに記述する表面層の配向は屈折率の平行成分によ
つて測定される如く中心のそれよりは少ない。該表面は
表面の多孔性に関して水蒸気処理した生成物のそれと明
白に異なる。これは試料のゴム中の接着を比較すること
によつて示すことができる。それはこの接着が表面の構
造特性の敏感な尺度であるからである。標準的な２層接
着試験を用いることにより、火炎処理した試料は44ポン
ド（2N）以下の熱２層細片接着を有するであろう。一般
に火炎で処理した試料はゴウントの記述する水蒸気処理
した試料よりも20〜80％接着が弱い。水蒸気処理した試
料の良好な接着は、水が水蒸気で処理した試料中へ拡散
し、繊維材料間に「ホール」を生じさせるためであると
思われる。この効果は該方法の続く高温工程における水
の蒸発によつて更に高められる。

本発明の高強度フイラメントは、最も通常の最終用途
に対して約100以上、好ましくは1000〜60000、更に15,0
00程度の高いデニルであつてよい。これらの生成物は、
高強度（引張および結節強度）、透明性、及び表面の中
心に対する低屈折率が独特である釣糸に対して特に有用
である。この生成物は容易に加工しうる強度員又は強化
剤を必要とする他の用途においても有用である。他の利
用可能な最終用途はロープ、ケーブル、ブリストル、タ
イヤ、コードなどである。

今回、偽餌つきの釣糸をキヤステイング・リールから
水中へ投げ込むことを含んでなる、但し釣糸が丸くない
フイラメント断面と少くとも2.0の変形化（modificatio
n ratio）を有するナイロン66を少くとも70％含んでい
る、釣り法が発見された。ここに変形比はモノフイラメ
ントの断面の長軸の直径を短軸の直径で割った比として
定義される。リボン形の断面は好適である。リボン形断
面を有するナイロン66の強度、耐久性、結び易さ及び感
度は、試し釣りにおいて、市販のナイロン６の糸よりす
べて優秀と評価された。特に投げ性は、高い試験6,6ナ
イロン糸（40ポンド）が比較的低い試験ナイロン６糸
（14ポンド）の投げ性を有する点で際だっていた。丸く
ない、平らなリボン形断面が柔軟性を増大させ、そして
これによつて投げ性が改善されたと思われる。満足しう
る柔軟性と投げ性に対して、ナイロン66のモノフイラメ
ント釣糸の変形比は少くとも2.0であるべきである。少
くとも2.5の変形比は好適であり、少くとも3.0は最も好
適である。

試験法 光学的透明性（透過光％） 繊維の透明性の相対的な差は、光電計［ライツ（Leit
z）製のMPVコンパクト（compact）又は同等の計器］を
備えた光学顕微鏡［ライツ製の「ダイアルクス（Dialu
x）又は同等の顕微鏡］を用い、繊維を通過する透過光
の量を測定することによつて決定した。この光電計のシ
ステムの特別な特徴は、繊維表面の像と一緒に、調節し
うる照射された４ツ葉（leaf）の四角い絞り（diaphra
m）の観察を可能にすることである。この実験に対し、
光電計での測定は対物×6.3及び接眼×10のレンズを用
い且つバウシユ・アンド・ローム（Bausch＆Lomb）の較
正スライドで測定される如き0.085〜0.78mmに相当する
絞りの寸法を用いることによつて行なった。

繊維を標準的な顕微鏡のスライドガラス上に、カバガ
ラス又は浸漬油なしに置いた。次いで繊維の上表面に顕
微鏡の焦点を当て、サブステージ集光装置をケーラー
（Koehler）照射のためにセツトし、上玉をはねのけ
た。光電計での測定は、サブステージ集光装置の光学絞
りを全開の位置にして行なうべきである。

スライドガラスを何もない視野の場に位置させ、デジ
タル表示（ボルト）が100を示すまでゲインを調節する
ことによつて補正した。光電計をさえぎつた後、暗電流
を０にセツトした。照射された長四角いスリットを繊維
の中心域に重ね、そしてその点軸が繊維軸に平行になる
ように繊維を置いて測定した。この暗光の透過量を減ず
る影響のあるガイド、ピンなどとの接触によつて生じた
のかも知れないような明白な機械的欠損を含む繊維の部
分を測定から除くようにした。全長約5mの糸線に沿って
決めた５つの異なる長さｌ″の部分に沿う３つの透過度
を測定した。

熱２層細片接着試験 用いた試験はASTM D−4393−85法の「強化コード及び
織布のゴム化合物への細片縁離接着」（ASTM法年鑑1985
年版、第７節、第7.01巻、1133〜1142頁）と、いくつか
変更を除いて同一であった。用いた特別な変化は１回RF
L浸漬した個々のモノフイラメント・タイヤコードを試
験することであつた。用いたゴムの原料は天然ゴム（80
重量％）、スチレン−ブタジエンゴム（20部）、N351ブ
ラツク（35部）、及び少量の他の通常の成分の塑性物で
あつた。浸漬したタイヤコードを、隣るコードが互いに
直接接するように束ねた。例えば2000デニルの浸漬した
コードはインチ当り約26端を必要とした。コードをゴム
原料中に埋め込んだ後、試料を1340kPaの圧力において2
0分間160℃±２℃で効果させた。熱接着が望ましいか
ら、試料を試験に先立って25±５分間インストロン炉内
で120℃±２℃に加熱した。剥離力は随意１に基づくも
のであった（剥離力の高及び低ピーク間の中間）。束当
り８つの試料を試験し、結果をインチ当りのポンド単位
での平均力として報告する。

平行屈折率と表面の厚さ ここに報告する場合、テイラメント軸に平行な偏光し
た光に対する屈折率ｎ‖はモノフイラメント内の偏光の
尺度である。ライツ二重線干渉顕微鏡は、繊維の表面近
くの屈折率ｎ‖が参照の浸漬媒体以上又は以下であるか
どうかを決定するために使用される。更に干渉じま変位
を用いて浸漬媒体間を内挿し或いはある浸漬媒体を越え
る少量を外挿する。用いた浸漬液体はカーギル（Cargil
le）［シダーグローブ（Cidar Grove,N J）］のシリー
ズＡ液体であつた。用いた照明は高圧水銀灯からの546m
μの波長のものであつた。浸漬液体の屈折率はカーギル
の示した値であると仮定した。即ちそれは補正されてい
る546mμ及び用いる546mμの波長の照明間の差に対して
或いは補正温度及びその測定中の温度間の差にたいして
補正しなかつた。結果として、ここに示すすべての屈折
率は、目的には十分性格であるけれど、546mμの波長に
おいて、繊維の絶対屈折率よりも約0.0047低かった。試
験はすべて23.9±0.5℃で行なった。

丸くない又はリボン形の断面のモノフイラメントにお
いて、カミソリで切ったくさび形の長い断片について試
験を行なった。第１図は丸形でないモノフイラメントの
場合の断片の位置、向き及び形を示す。第１図において
矢印７はモノフイラメント軸を表わす。図示する丸形で
ない断面はこの軸に対して垂直である。線１、２、３、
４、５及び６はモノフイラメントの表面をは有する切断
平面の交叉線を表わす。線３及び４は互いに正確に平行
でない。２つの切断面間の角度は、断片の厚さが３〜4m
mの繊維軸に沿う距離にわたつて100μｍから０まで徐々
に傾斜しているようなものである。第２図は第１図によ
つて切断した断片の平面図である。第３図はくさび形断
片の干渉顕微鏡における配置を示す。第３図において、
８は対物レンズを表わし、９は断片を表わし、10は集光
レンズを表わし、そして矢印11は顕微鏡中の光路を表わ
す。第３図における矢印11は第２図の平面に垂直であ
る。第４図は干渉顕微鏡の像のキーポイントを示す。第
４図において、垂直な線12、13及び14は干渉じまを表わ
す。干渉じま12は断片の外側を進み、直線でもある。干
渉じま13は図の底部から上部へ動き、断片が厚さ０まで
傾斜する部分15において断片と交叉する。この配置は断
片の内側の干渉じまが断片の外側の同一の干渉じまと連
結されるということを確実にさせうる。干渉じま14は端
５での測定を行なうのに簡便な平面である位置16で断片
に交わる。端１は有用でない。

上述した如き断片を作った時、決定される表面の平行
指数は丸型でない繊維の長い面でのそれである。同一の
技術は丸いモノフイラメントに及び他の形のモノフイラ
メントにも適用しうる。これらの形のいずれに対して
も、最も重要な繊維の曲げ軸に平行な、例えば結び目試
験における曲げ軸に平行な顕微鏡軸で光学的測定が行な
えるように断片を切断すべきである。

屈折率1.548及び1.560の２つの浸漬液を使用した。１
つの他の屈折率1.548の液体は観察を確かめるために用
いたが、実際の計算には使用しなかった。浸漬液の屈折
率は、特に屈折率が位置と共に急に変化しうる表面付近
の領域のような領域において試料の0.1以内に維持され
るべきであるので、他の液体も有用でありうる。これら
の液体と異なる屈折率の外挿及び内挿法を提供するため
に、測定される干渉じまを、断片の同一の領域にわたつ
てできるだけ近くに通すべく注意して、幾何学的光路の
相違を排除する２液体法を適用した。十分な精度をもつ
この方法を適用するためには、試料を注意深く準備する
ことが必要であつた。解析は最終倍率325〜340×におい
て顕微鏡で行なった。本明細書に示される値の場合に
は、表面の平行屈折率を繊維表面の５ミクロン以内で測
定し、一方中心の平行屈折率を繊維の中心のいずれかの
側において、中心から繊維表面に至る距離の10％以内で
測定した。

本明細書で議論する配向していない表面付近層の厚さ
は、表面から、屈折率がモノフイラメントの中心におけ
る比較的一定の値まで急に変化する位置までの距離であ
り、干渉顕微鏡の340×の倍率において、第４図の16と
して表わされるＶ形干渉じまの測定から決定した。

引張及び結節強度 引張り試験の前に、モノフイラメントを、包装された
形のままでヤーンが試験雰囲気の平衡水分含量に達する
まで（普通５〜７日）調整する。雰囲気を温度75±２゜
F及び相対湿度55±２％に維持する。モノフイラメント
直線の長さが10インチの部分を破断するまで20インチ／
分の速度で伸張する記録式の応力／歪装置を使用する。
応力／歪試験中、モノフイラメント試料を、少くとも60
psiの圧力に維持された空気活性化4C型インストロン・
クランプに固定する。破断負荷（ｇ）を試験前の試料の
デニルで割って靱性を計算する。

結節強度は、試験すべき試料の凡そ中点において単純
な結び目を作る以外引張強度と同一の方法で測定した。
単純な結び目はモノフイラメントのある長さをその長さ
の凡そ中点においてそれ自体に交叉させ且つこのように
して形成された輪を通して一端を引張ることにより作
る。モノフイラメントは巻き上げ包装の曲面のいくらか
を保持する傾向をもつので、処理の均一性の敏感な尺度
として別々の試料に対し、この曲面に沿って及び反対に
結び目を作る。異なる結び様式が通常の変動以上の結節
強度値を与えるならば、モノフイラメントのより均一な
処理及びより均一な結節強度を与えるべく実験条件を調
節する。例えばモノフイラメントの両側をより均一に処
理するために、火炎を調整しなければならないかも知れ
ない。

相対粘度 ここに用いる如き相対粘度は、キヤピラリー型粘度計
により25℃で測定した溶液と溶媒の粘度の比である。溶
媒は水を10重量％含有するぎ酸である。溶液は溶媒に溶
解した8.4重量％のポリアミドである。

実施例 実施例１ 本実施例は本発明の方法に従う約2000デニルの6,6ナ
イロンのモノフイラメントの製造を記述する。相対粘度
70を有するポリヘキサメチレンアジパミド重合体を、角
が丸い矩形の紡糸口金オリフイス（2.2×7.9mm）を通し
て、温度290℃及び速度9.8kg/時で押出した。このよう
に生成したフイラメントを0.66mの空気空間を通して垂
直に下降させ、3.66mの距離にわたつて32℃の水浴中で
急冷し、そして129m/分の表面速度の供給ロールに送っ
た。次いでフイラメントの表面を無配向にさせるため
に、直径0.71mmの２つのノズルに通常の導管から供給さ
れる酸素（74kPa）及びアセチレン（30kPa）の混合物に
よつて供給される２つのオキシアセチレン火炎中をフイ
ラメントを通過させた。火炎はフイラメントの移動方向
に約30゜の角度で向流的に向いており、そして火炎がフ
イラメントに均一に当って均質な加熱を保証するように
調節されていた。火炎の先端はフイラメントの上下の4.
8〜6.4mmに位置させた。フイラメント表面の温度は火炎
処理の最も熱い部分において280〜300℃であると計算さ
れた。この温度の計算は、バーネス（Barnes）の赤外線
測定装置を用いてフイラメントの表面から５〜20インチ
で実際の温度測定を行ない、温度と距離のプロツトを外
挿することに基づいた。火炎処理後、フイラメントを14
5℃まで加熱した第一段階延伸ロールに送った。

供給ロールと第一段階延伸ロールとの間で、フイラメ
ントを3.85倍に延伸した。第一段階のロールから、フイ
ラメントを875〜911℃の0.76mの輻射加熱器中を５回通
過させ、次いで732m/分の速度で動く第二段階延伸ロー
ルに送り、そこで火炎処理し且つ延伸したフイラメント
を更に1.48倍、従つて合計で5.7倍の延伸比で延伸し
た。次いでフイラメントをパツケージに巻きつけた。生
成したフイラメントはきれい且つ透明で、2052デニルを
有し且つ巾0.274mm及び厚さ0.0790mmの実質的に平らな
リボン形の断面を有した。これは優秀な引張り性を示
し、その表面は平行屈折率によつて示されるようにその
中心より配向してなかつた。更に表面は、熱い２層細片
接着における２つの重ねの差によつて示されるように水
蒸気法（対照例参照）で作った同様のデニルのモノフイ
ラメントより決定的に浸透性が低かった。フイラメント
の性質を第１表に示す。

本実施例の性質、即ち高透明性、低浸透性、中心配向
に対する低表面配向、顕著な引張及び結節強度特性は、
これを釣糸、ロープ及びケーブルのような水中での用途
に対する優秀なモノフイラメント製品及びその理想的な
候補品とする。

対照例 本実施例は、供給及び第一段階延伸ロール間における
火炎処理の代りに水蒸気処理を行なうという主な相違を
除いて実施例１と非常に類似した方法による6,6ナイロ
ンのモノフイラメントの製造を記述する。

相対粘度70及びリボン様断面を有すポリへキサメチレ
ンアジパミドのフイラメントを、水浴が36℃（32℃に対
して）である以外実施例１におけるものと同じように紡
糸し、急冷し、そして供給ロールに送った。供給ロール
から、フイラメントを、965kPa及び179℃（飽和温度）
の湿った水蒸気を含む長さ0.71mの水蒸気室中を通し
た。水蒸気処理後、フイラメントを室温において第一段
階延伸ロールに送った。供給ロールと第一段階延伸ロー
ルの間で、フイラメントを3.84倍延伸した。第一段階ロ
ールからのフイラメントを、入口付近が947℃及び出口
が969℃に加熱された1.22mmの輻射加熱器中を３回通過
させ、次いで732m/分の第二段階延伸ロールに送り、そ
こで水蒸気処理し且つ延伸したフイラメントを更に1.48
倍、合計で5.68倍の延伸比で延伸した。実質的に平ら
で、リボン様の断面のフイラメント（0.274mm×0.079m
m）をパッケージに巻きとつた。このフイラメントの性
質を第１表に示す。

この対照のフイラメントは優秀な引張り性を有した。
しかしながらフイラメントは実施例１のようにきれいで
透明でなく、乳濁状で半透明であつた。更に表面は接着
の結果によつて示されるように、より開放し且つ浸透性
であつた。対照物はある用途例えばタイヤコードに対し
て優秀なモノフイラメントであるけれど、水中での用途
例えば釣糸などに対しては理想的ではなかつた。

実施例２〜６ これらの実施例は約500〜約4000デニルの一連の6,6ナ
イロンモノフイラメントの製造を記述する。

ポリヘキサメチレンアジパミドを、次のことを除いて
実施例１と同一の条件下に一連のモノフイラメントに紡
糸し、急冷し且つ延伸した。重合体の紡糸量と温度、水
浴の急冷温度及び第二段階の輻射加熱器温度を、第２表
に示す如き実施例２〜６の異なるデニルの各を与えるよ
うに調節した。実施例１に対する群としての実施例２〜
６の他の相違は次の通りであった。（１）急冷空気空間
の長さが24″であり；（２）火炎に至る酸素の圧力が7p
sig及びアセチレンのそれが5psigであり；（３）第一段
階延伸ロールの温度が147℃であり；そして（４）輻射
加熱器の通過数及び各通過の長さはそれぞれ３回及び5
0″であつた。他の主要な工程パラメータ例えば２回の
延伸比、全延伸比、供給ロール及び巻き上げロールの速
度、及び紡糸口金の断面は実施例１と同一であつた。フ
イラメントの温度は測定或いは計算しなかつた。しかし
ながら火炎の通過直後、モノフイラメントは光沢のある
又は「湿った」外観を示し、フイラメント表面の温度が
凡そ融点付近又はそれ以上（255〜263℃）であることを
示唆した。

実施例２〜６の生成物の性質を第１表に示す。実施例
２〜５のモノフイラメントは、非常に高程度の透明性、
優れた引張性及び中心よりも低いフイラメント表面の平
行屈折率を含む独特な性質の組合せを例示する。実施例
６は殆んどの観点で許容しうるけれど、透過光％に関し
て表現して実施例１〜５の高度の透明性を例示しない。
実施例６の繊維の顕微鏡検査は、表面の損傷と工程条
件、特に輻射加熱器の温度を更に最適化することの必要
性を示した。これらの条件を最適化した時、透明性は十
分70以上まで改善されることが期待される。

実施例７ 実施例１に記述した方法及び米国特許第4,009,511号
に記述されている方法の双方によつて製造したナイロン
66モノフイラメントを４人の専業漁師に評価してもらつ
た。モノフイラメントは変形比3.0の平らなリボン様の
断面を有して約2000デニルであつた。多くの因子に関し
て40ポンドの実験糸を評価した。両方法によつて製造し
たモノフイラメントに関する専業漁師の評価は次の通り
であつた： リールへの装着に問題なし； 投げ性は優秀であり、その距離は他の通常の釣り糸よ
り大きかった； 強靱性は優れており、そして摩耗は少なかった； 破断強度は優れており、通常の釣糸より大きかった； 延伸／感度は良好であつた； 結び目強度は優秀であつた。この場合結び目はパロマ
ー（Palomar）結びであつた。

【図面の簡単な説明】

第１図は円形でないモノフイラメントの場合の断片の位
置、向き及び形を示し；第２図は第１図の切断した断片
の平面図であり；第３図はくさび形第３図の干渉顕微鏡
における配置を示し；そして第４図は干渉顕微鏡の像の
キーポイントを示す。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 マイケル・ハーバード・メインズ アメリカ合衆国テネシー州37405チヤタ ヌーガ・クレストウツドドライブ 1733 (72)発明者 ロバート・リー・ラツクレイ アメリカ合衆国ウエストバージニア州 26104 パーカースバーグ・カンタベリ イドライブ 119 (56)参考文献 特開 昭54−160810（ＪＰ，Ａ) 特開 昭50−69318（ＪＰ，Ａ)

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】太デニルの熱可塑性モノフイラメントを、
   紡糸し、急冷しそして少くとも２つの延伸段階において
   少くとも5.0倍の全延伸比まで延伸するのに、モノフイ
   ラメントを液体で急冷し、急冷したフイラメントを少く
   とも１つの延伸段階に進め、そこで少くとも3.0倍の比
   で配向延伸させ、次いでこのモノフイラメントを、輻射
   加熱器で600〜1300℃の温度に加熱された領域に進め、
   そしてモノフイラメントを少くとも1.3倍の比で配向延
   伸させるという工程を含む方法において、モノフイラメ
   ントの急冷後にモノフイラメントの表面を乾燥し、そし
   て延伸比少くとも3.0倍の最初の延伸に先立って、急冷
   し且つ表面を乾燥したモノフイラメントを火炎中を通過
   させることによって加熱することを特徴とする方法。