JP2705515B2

JP2705515B2 - ポリアミド系繊維

Info

Publication number: JP2705515B2
Application number: JP5138688A
Authority: JP
Inventors: 哲也高橋; 重則寺園; 昭中村; 良祐亀井
Original assignee: 昭和電工株式会社
Priority date: 1993-06-10
Filing date: 1993-06-10
Publication date: 1998-01-28
Anticipated expiration: 2013-01-28
Also published as: JPH073526A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、染色性、耐摩耗性に優
れ、かつ低吸収性、軽量であるポリアミド系繊維に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】ポリアミド繊維は、物理的、化学的性質
に優れており、染色性がよく、耐摩耗性に優れ、高強度
かつクリープ物性に優れる性能を有しており、ロープ、
ネット、カーペット、衣料等に用いられている。しか
し、吸水による寸法変化や機械的強度の低下があり、ポ
リオレフィン繊維に比べて重く、湿潤時には吸水により
さらに重くなり、紡糸時においても乾燥工程が必要であ
るなどプロセスも複雑でコストアップにつながる欠点を
有する。

【０００３】ポリアミド繊維の欠点を改善するために、
ポリアミド樹脂にポリプロピレン樹脂を混合することも
試みられているが、通常の方法で混合して得た樹脂混合
物や単に溶融混練して得た樹脂組成物は相溶性が劣り、
延伸性も悪く、メルトフラクチャーも多く発生し、ノズ
ルに劣化物が付着しやすく、紡糸切れが多発して長時間
の連続運転は困難である。

【０００４】また、ポリアミド樹脂に、不飽和カルボン
酸またはその誘導体をグラフトした変性ポリオレフィン
を溶融混合して、強度、耐熱変形性、外観、成形加工性
のバランスが優れた組成物を得ることも試みられている
（特公昭４５−３０９４５号公報、特公昭５０−７６３
６号公報）。しかし、このような樹脂組成物であって
も、強度が著しく低下したり、染色性、耐摩耗性が改善
されない等種々の問題があるため、かなり用途が限定さ
れており、特に、繊維分野においては相溶性が悪いと紡
糸切れ等の問題があり、繊維化がなされても染色性、耐
摩耗性が充分に改善されない等の問題があるため実用化
されていないのが現状である。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】本発明は紡糸切れが起
こらず、繊維の染色性がよく、耐摩耗性に優れ、かつ、
吸水による寸法変化や機械的強度の低下がなく、軽量な
ポリアミド系繊維を提供することを課題とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明者らはポリアミド
繊維の優れた特性を維持しつつ、欠点を改良すべく鋭意
検討を重ねた結果、ポリアミド樹脂、ポリプロピレン樹
脂および変性ポリオレフィンとからなる特定のポリアミ
ド系樹脂組成物を用いた繊維は表面層がポリアミドでお
おわれることを見出し、本発明を完成するに至った。

【０００７】すなわち本発明の要旨は、ポリプロピレン
樹脂、ポリアミド樹脂および変性ポリオレフィンとから
なるポリアミド系樹脂組成物を用いたポリアミド系繊維
において、該ポリアミド系樹脂組成物中のポリプロピレ
ン樹脂／ポリアミド樹脂の重量比は０．０２以上０．８
９未満、変性ポリオレフィンの量はポリプロピレン樹脂
とポリアミド樹脂の合計量１００重量部に対し１〜３５
重量部であり、ポリプロピレン樹脂とポリアミド樹脂の
温度２６０℃、剪断速度１０００ｓｅｃ^-1における溶融
粘度の比η_PP／η_PAが０．２２以上であることを特徴と
するポリアミド系繊維にある。

【０００８】本発明に用いられる（Ａ）ポリアミド樹脂
としては特に限定されないが、ポリアミド６、ポリアミ
ド１１、ポリアミド１２などのポリラクタム類、ポリア
ミド６６、ポリアミド６１０、ポリアミド６１２、ポリ
アミド４６等のジカルボン酸とジアミンとから得られる
ポリアミド類、ポリアミド６／６６、ポリアミド６／１
２、ポリアミド６／６６／６１０等の共重合体ポリアミ
ド類、ポリアミド６／６Ｔ（Ｔ：テレフタル酸成分）、
イソフタル酸のような芳香族ジカルボン酸とメタキシレ
ンジアミンあるいは脂環族ジアミンから得られる半芳香
族ポリアミド類、ポリエステルアミド、ポリエーテルア
ミド及びポリエステルエーテルアミド等を挙げることが
でき、なかでも、ポリアミド６樹脂が紡糸成形性が良く
好適である。

【０００９】本発明に用いられる（Ｂ）ポリプロピレン
樹脂は、プロピレン単独重合体またはプロピレン共重合
体である。プロピレン共重合体としては、プロピレン−
エチレン共重合体、プロピレン−ブテン−１共重合体な
どがあり、これらのブロック共重合体やランダム共重合
体が用いられる。これらのポリプロピレン樹脂は、単独
で使用してもよく、二種類以上併用することもできる。
ポリプロピレン樹脂のメルトフローレート（ＪＩＳＫ
６７５８により測定され、以後ＭＦＲと称することも
ある）は一般に１〜５０ｇ／１０分であり、５〜３０ｇ
／１０分が好適である。

【００１０】本発明に用いられる（Ｃ）変性ポリオレフ
ィンとしては、各種のものがあるが、通常はカルボン酸
基（酢酸基、アクリル酸基、メタクリル酸基、フマル酸
基、イタコン酸基など）、カルボン酸金属塩基（ナトリ
ウム塩、カルシウム塩、マグネシウム塩、亜鉛塩な
ど）、カルボン酸エステル基（メチルエステル基、エチ
ルエステル基、プロピルエステル基、ブチルエステル
基、ビニルエステル基など）、酸無水物基（無水マレイ
ン酸基など）およびエポキシ基から選ばれた少なくとも
一種の官能基を有したポリオレフィンである。

【００１１】ここで、ポリオレフィンとしては、ポリエ
チレン、ポリプロピレン、ポリブテン、エチレン／プロ
ピレン共重合体、エチレン／ブテン共重合体、エチレン
／ヘキセン共重合体さらにはこれらに少量のジエンを含
む共重合体などをあげることができる。変性ポリオレフ
ィンのＭＦＲは一般に０．０１〜１００ｇ／１０分であ
り、０．１〜１０ｇ／１０分が好ましい。これらの変性
ポリオレフィンは単独でも、また二種以上を併用しても
良い。

【００１２】本発明に用いられる（Ａ）ポリアミド樹脂
と（Ｂ）ポリプロピレン樹脂については、温度２６０
℃、剪断速度１０００ｓｅｃ^-1におけるそれぞれの粘度
η_PA、η_PPの比（η_PP／η_PA）が０．２２以上であるこ
とが必要であり、０．７０以上であることが好ましく、
１．１０以上が特に好ましい。η_PP／η_PAが０．２２未
満では、得られる繊維の染色性、耐摩耗性が十分でな
い。

【００１３】本発明に係るポリアミド系樹脂組成物中の
ポリプロピレン樹脂／ポリアミド樹脂の重量比は０．０
２以上０．８９未満であり、好ましくは、０．２０以上
０．７未満である。ポリアミド系樹脂組成物中のポリプ
ロピレン樹脂／ポリアミド樹脂の重量比が０．０２未満
では吸水による寸法変化や機械的強度の低下がおこり、
０．８９以上では染色性、耐摩耗性が充分でない。

【００１４】ポリアミド系樹脂組成物中の変性ポリオレ
フィンの量はポリプロピレン樹脂とポリアミド樹脂の合
計量１００重量部に対し、１〜３５重量部であり、好ま
しくは５重量部以上２１重量部未満である。変性ポリオ
レフィンの量が１重量部未満では、ポリアミド樹脂とポ
リプロピレン樹脂の相溶性を改善することが難しく、得
られる繊維に所望の物性を付与することができず、紡糸
時においてノズル部分に目ヤニが多発し、長時間運転に
おいては紡糸切れが発生しやすい。一方、変性ポリオレ
フィンの量が３５重量部を超えると乾燥工程の必要性が
生じ、得られる繊維の諸物性も低下し、またコスト高に
なってしまう。

【００１５】ポリアミド系樹脂組成物は、必要により他
の添加剤を上記（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）各成分の特性を
阻害しない範囲で添加してもよい。添加剤としては、染
料、顔料、充填剤、核剤、繊維状物、可塑剤、滑剤、離
型剤、カップリング剤、発泡剤、耐熱剤、耐候剤、難燃
剤、帯電防止剤、摺動剤等が挙げられる。

【００１６】ポリアミド系樹脂組成物は、各成分を混合
乃至混練することによって調製するが、その方法として
は、従来知られている溶融混練法を使用することができ
る。混合はバンバリーミキサー、ヘンシェルミキサー等
を用いて行われ、混練機としては一般に単軸または二軸
の押出機が用いられる。配合の順序についてとくに制限
はなく、各成分を順次あるいは同時に配合してもよく、
また重合反応終了後の粉末状あるいはペレット状の
（Ａ）成分に（Ｂ）及び（Ｃ）成分を配合してもよい。
溶融混練する際の温度は、成分、配合量等により各成分
の溶融が充分進行し、かつ分解しない温度を適宜選定す
ればよく、通常は１８０〜３５０℃であり、２００〜３
００℃が好ましい。

【００１７】本発明のポリアミド系繊維は、ポリアミド
系樹脂組成物を用い、一般の繊維成形装置により、３０
０〜２０００ｓｅｃ^-1、好ましくは５００〜１６００ｓ
ｅｃ^-1、特に好ましくは７００〜１２００ｓｅｃ^-1の剪
断速度で、ダイス温度としては２２０〜３３０℃、好ま
しくは２４０〜２８０℃の条件下で溶融紡糸して得られ
る。溶融紡糸用ノズルの形状は、任意のもので良いが、
ノズル断面積が０．５０３〜３．１４ｍｍ² であり、ノ
ズル形状が円形または偏平比１．０〜１．６の楕円形が
好ましい。紡糸した後に冷却を行うが、冷却温度は２０
℃以下に保持する事が好ましい。延伸は、加圧蒸気槽、
熱風槽、熱媒浴、熱板、熱ロール、湿式槽等いづれを組
合わせても良いが、多段延伸が好ましく、第１段を湿式
延伸で行い、第２段以降の延伸を熱ロールで行う組合せ
が最も好ましい。各段の延伸倍率は、各段での白濁開始
倍率より０．２〜０．５倍低くなる様に設定し、延伸温
度は８０℃以上にすることが適当である。

【００１８】

【実施例】以下、実施例および比較例により本発明をさ
らに詳細に説明する。なお、実施例および比較例の各物
性値は、下記の方法により測定した。（１）染色性試験染料として日本化薬（株）製ＫＮＨＲｅｄＲＳ１２
５を用い、染料濃度１％に水で希釈し、沸騰させた染料
液に試料を２時間浸漬した後引上げ、目視により染色性
レベルを５段階で評価した。Ａ：非常によく染まっている。（ナイロン１００％のも
のと同等）Ｂ：良く染まっている。Ｃ：染まっている。Ｄ：染まっていることが確認できる。Ｅ：全く染まっていない。

【００１９】（２）耐摩耗性サンドペーパー１２０ＡＡを巻きつけた摩耗ローラーに
一定荷重をかけた試料を接触させ、ローラーを回転させ
て切断に至るまでの回転回数で評価した。荷重は１００
ｇ、２００ｇの２種類を行った。

【００２０】（３）乾燥工程の必要の有無２軸押出機によりペレタイズを行った後、紡糸のため押
出機にかけるとき、特に乾燥を行わずそのままホッパー
に供給しても紡糸できるものは“無”とした。また、ノ
ズル出口で発泡するため紡糸できないときは、真空乾燥
機（８０℃）に３〜４時間程度放置し、その後ホッパー
に供給して紡糸を試みた。そしてそれにより紡糸可能と
なったものを“有”とした。

【００２１】（４）表面観察２％リンタングステン酸水溶液と２％ベンジルアルコー
ル水溶液を混合した溶液に、繊維を４８時間浸漬した後
取り出し、反射電子による繊維表面のＳＥＭ観察を行っ
た。ポリプロピレン樹脂部分は黒色に染色され、ポリア
ミド樹脂部分は染色されず白色のままである。これによ
り、繊維表面が主にポリプロピレン樹脂層かポリアミド
樹脂層かの判定をした。

【００２２】（実施例１）相対粘度２．５０、アミノ末
端濃度４．９×１０^-5当量／ｇのポリアミド６を１２．
０Ｋｇと、ＭＦＲが２．７ｇ／１０分のプロピレン単独
重合体を８．０Ｋｇ（ＰＰ／ＰＡ６の重量比＝０．６
７）と、ＭＦＲが２５ｇ／１０分のアイソタクティック
ポリプロピレンに無水マレイン酸を０．３５重量％付加
したグラフト変性ポリプロピレンを２．０Ｋｇ（１０重
量部）をタンブラーに入れ、１０分間混合後、４０ｍｍ
φ２軸押出機により２５０℃で溶融ペレタイズして、ポ
リアミド系樹脂組成物を得た。２６０℃、剪断速度１０
００ｓｅｃ^-1での溶融粘度比はη_PP／η_PA＝１．１５で
あった。このポリアミド系樹脂組成物を、１ｍｍφのノ
ズルを２０個ダイスを備えた４０ｍｍφモノフィラメン
ト製造装置により２６０℃にて押出し、ノズルから吐出
されたストランドを３０℃の水により急冷後、第１ロー
ルにより未延伸糸を巻き取り、インラインで湿式延伸槽
（１００℃）に導き、第２ロールにより巻き取った。延
伸倍率は第２ロールと第１ロールの速度比により表さ
れ、４倍で成形した。得られたポリアミド系繊維の太さ
は４００デニールであり、ノズルでの剪断速度は１００
０ｓｅｃ^-1であった。得られたポリアミド系繊維は表１
に示すように染色性、耐摩耗性に優れ、また表面観察の
結果ではポリアミド層が多く表面に現れていることが確
認された。

【００２３】（実施例２〜３）ポリプロピレン樹脂／ポ
リアミド樹脂の重量比を変更した以外は実施例１と同様
の方法でポリアミド系繊維を成形した。結果を表１に示
す。

【００２４】（実施例４〜５）ポリアミド樹脂として相
対粘度３．５、アミノ末端濃度４．９×１０^-5当量／ｇ
のポリアミド６または相対粘度１．５、アミノ末端濃度
４．９×１０^-5当量／ｇポリアミド６を用いた以外は、
実施例１と同様の方法でポリアミド系繊維を成形した。
結果を表１に示す。

【００２５】（実施例６〜７）グラフト変性ポリプロピ
レンをポリプロピレン樹脂とポリアミド樹脂の合計量１
００重量部に対し５重量部または２０重量部とした以外
は、実施例１と同様の方法でポリアミド系繊維を成形し
た。結果を表１に示す。

【００２６】（実施例８）モノフィラメント製造装置の
ノズルでの剪断速度を５００ｓｅｃ^-1とした以外は実施
例１と同様にポリアミド系繊維を成形した。結果を表１
に示す。

【００２７】（比較例１〜２）ポリプロピレン樹脂／ポ
リアミド樹脂の重量比を０．９５または０．１１とした
以外は実施例１と同様の方法でポリアミド系繊維を成形
した。結果を表１に示す。

【００２８】（比較例３〜４）グラフト変性ポリプロピ
レンをポリプロピレン樹脂とポリアミド樹脂の合計量１
００重量部に対し０．５重量部または４０重量部とした
以外は、実施例１と同様の方法でポリアミド系繊維を成
形した。結果を表１に示す。特にグラフト変性ポリプロ
ピレンを０．５重量部とした場合は、成形ができなかっ
た。

【００２９】（比較例５）ポリアミド樹脂として相対粘
度５．５、アミノ末端濃度４．９×１０^-5当量／ｇのポ
リアミド６を用い、η_PP／η_PAを０．２０とした以外
は、実施例１と同様の方法でポリアミド系繊維を成形し
た。結果を表１に示す。

【００３０】

【表１】

【００３１】

【発明の効果】紡糸切れが起こらず、繊維の染色性がよ
く、耐摩耗性に優れ、かつ、吸水による寸法変化や機械
的強度の低下がなく、軽量なポリアミド系繊維が得られ
た。樹脂のブレンド系の場合、平均的な特性を示すこと
が多いが、本発明の場合、繊維表面にポリアミド樹脂が
優先的に現れるため、ポリプロピレン樹脂が含有されて
いるにもかかわらず、染色性、耐摩耗性等ポリアミド樹
脂の優れた表面特性が発現したものと考えられる。

フロントページの続き (72)発明者亀井良祐東京都港区芝大門１丁目13番９号昭和電工株式会社内 (56)参考文献特開平５−71039（ＪＰ，Ａ) 特開昭60−134013（ＪＰ，Ａ) 特開平２−84531（ＪＰ，Ａ) 特開平５−59615（ＪＰ，Ａ)

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】ポリプロピレン樹脂、ポリアミド樹脂お
よび変性ポリオレフィンとからなるポリアミド系樹脂組
成物を用いたポリアミド系繊維において、該ポリアミド
系樹脂組成物中のポリプロピレン樹脂／ポリアミド樹脂
の重量比は０．０２以上０．８９未満、変性ポリオレフ
ィンの量はポリプロピレン樹脂とポリアミド樹脂の合計
量１００重量部に対し１〜３５重量部であり、ポリプロ
ピレン樹脂とポリアミド樹脂の温度２６０℃、剪断速度
１０００ｓｅｃ^-1における溶融粘度の比η_PP／η_PAが
０．２２以上であることを特徴とするポリアミド系繊
維。