JP2770421B2 - 高弾性率ナイロン６６繊維およびその製造方法 - Google Patents
高弾性率ナイロン６６繊維およびその製造方法Info
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- JP2770421B2 JP2770421B2 JP1134037A JP13403789A JP2770421B2 JP 2770421 B2 JP2770421 B2 JP 2770421B2 JP 1134037 A JP1134037 A JP 1134037A JP 13403789 A JP13403789 A JP 13403789A JP 2770421 B2 JP2770421 B2 JP 2770421B2
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Description
【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は高弾性率ナイロン66繊維およびその製造方法
に関し、詳細には高弾性率・高強力であると共に、寸法
安定性にも優れたナイロン66繊維およびその様な繊維を
製造する為の方法に関するものである。
に関し、詳細には高弾性率・高強力であると共に、寸法
安定性にも優れたナイロン66繊維およびその様な繊維を
製造する為の方法に関するものである。
［従来の技術］ ナイロン66繊維は、工業的には、相対的粘度が４未満
のナイロン66を融点以上の温度で溶融紡糸し、熱延伸お
よび熱処理を行なうことによって製造している。ナイロ
ン66繊維は他のポリアミド繊維に比べて、耐疲労性や強
度更にはゴムとの接着性等が優れていることからタイヤ
コード用繊維または各種樹脂補強材として使用されてき
た。しかしながらナイロン66繊維は、他のポリアミド繊
維に比べて若干優れているとはいえ、産業用に用いられ
る他の素材と比べると寸法安定性や初期弾性率が低いと
いう欠点を有し、タイヤコード用繊維としては不十分で
ある。例えば従来法で得られるナイロン66繊維の物性値
は、高強力タイプでも初期弾性率は40〜60g/d、強度は
6.0〜9.0g/d程度である（産業用繊維資材ハンドブッ
ク：日本繊維機械学会，昭和54年）。
のナイロン66を融点以上の温度で溶融紡糸し、熱延伸お
よび熱処理を行なうことによって製造している。ナイロ
ン66繊維は他のポリアミド繊維に比べて、耐疲労性や強
度更にはゴムとの接着性等が優れていることからタイヤ
コード用繊維または各種樹脂補強材として使用されてき
た。しかしながらナイロン66繊維は、他のポリアミド繊
維に比べて若干優れているとはいえ、産業用に用いられ
る他の素材と比べると寸法安定性や初期弾性率が低いと
いう欠点を有し、タイヤコード用繊維としては不十分で
ある。例えば従来法で得られるナイロン66繊維の物性値
は、高強力タイプでも初期弾性率は40〜60g/d、強度は
6.0〜9.0g/d程度である（産業用繊維資材ハンドブッ
ク：日本繊維機械学会，昭和54年）。
産業資材用ナイロン66繊維としては、例えば特開昭58
−60012号，同58−174623号，同58−208413号，同59−2
6517号，同60−88115号，同60−28537号，同60−104546
号，同61−34215号，同61−194214号等に数多く知られ
ており、特に特開昭58−208413号，同59−26517号には
初期弾性率が100g/dを超えるナイロン66繊維の製造方法
が提案されている。しかしながらこれらの技術において
も、破断伸度や乾熱収縮率の点では依然として不十分で
あり、タイヤコード用繊維として要求される寸法安定性
についてまで改良されるには至っていない。
−60012号，同58−174623号，同58−208413号，同59−2
6517号，同60−88115号，同60−28537号，同60−104546
号，同61−34215号，同61−194214号等に数多く知られ
ており、特に特開昭58−208413号，同59−26517号には
初期弾性率が100g/dを超えるナイロン66繊維の製造方法
が提案されている。しかしながらこれらの技術において
も、破断伸度や乾熱収縮率の点では依然として不十分で
あり、タイヤコード用繊維として要求される寸法安定性
についてまで改良されるには至っていない。
［発明が解決しようとする課題］ 本発明はこうした技術的課題を解決する為になされた
ものであって、その目的は、高弾性率・高強度と共に、
寸法安定性にも優れたナイロン66繊維およびその様なナ
イロン66繊維を製造する寸法を提供することにある。
ものであって、その目的は、高弾性率・高強度と共に、
寸法安定性にも優れたナイロン66繊維およびその様なナ
イロン66繊維を製造する寸法を提供することにある。
［課題を解決する為の手段］ 本発明に係る高弾性率ナイロン66繊維とは、下記
（ａ）〜（ｃ）の要件を満足する点に要旨を有するもの
である。
（ａ）〜（ｃ）の要件を満足する点に要旨を有するもの
である。
（ａ）初期弾性率≧70g/d （ｂ）破断伸度≦10％ （ｃ）160℃乾熱収縮率≦3.0％ また上記高弾性率ナイロン66は破断強度が8.0g/d以上
のものを含み、これは一層高強度である。
のものを含み、これは一層高強度である。
一方上記の様な高弾性ナイロン66繊維は、96％濃硫酸
溶液中に重合体濃度が10mg/mlとなる様に溶解したとき
の20℃での相対粘度が2.3〜2.9である低分子量ナイロン
66ポリマーを真空乾燥処理した後、該ポリマーの融点以
上の温度で溶融紡糸し、下記（Ｉ）式で表わされる剪断
速度ｒが４×104sec-1未満となる様にノズルオリフィス
から押出して冷却固化し、該紡糸々条の複屈折率が30×
10-3以上となる様に引取り、一旦巻取るかまたは巻取ら
ないでDSC溶解曲線における融点ピーク内温度での高張
力延伸を１段または数段行なうことによって得られる。
溶液中に重合体濃度が10mg/mlとなる様に溶解したとき
の20℃での相対粘度が2.3〜2.9である低分子量ナイロン
66ポリマーを真空乾燥処理した後、該ポリマーの融点以
上の温度で溶融紡糸し、下記（Ｉ）式で表わされる剪断
速度ｒが４×104sec-1未満となる様にノズルオリフィス
から押出して冷却固化し、該紡糸々条の複屈折率が30×
10-3以上となる様に引取り、一旦巻取るかまたは巻取ら
ないでDSC溶解曲線における融点ピーク内温度での高張
力延伸を１段または数段行なうことによって得られる。
但し、Q:単孔吐出量（g/sec） D:ノズルオリフィス直径（cm） ρ：ナイロン66の比重（g/cm3） ［作用］ ナイロン66繊維の高性能化に対するこれまでの考え方
では、例えば特開昭59−26517号にも記述されている様
に、繊維（ポリマー）の重合度は高ければ高いほど好ま
しいとされていた。しかしながら本発明者らが、ナイ
ロン66ポリマーの分子量，高速紡糸時の配向結晶化，
延伸性の３つの観点から研究を行なったところ、これ
まで用いられているタイヤコードグレードの分子量では
配向結晶化時の結晶化が著しく進み、これらの未延伸系
では通常の延伸設備を用いて延伸を行なっても高結晶化
度の為に却って延伸性が阻害されて高物性化の達成が困
難であることを見出した。即ちこれまでの高重合度のポ
リマーを用いて高弾性率を達成するには、例えば特開昭
58−208413号や同59−26517号等に示される様な、生産
性の伴わない特殊な延伸を行なうことが必須であること
が分かった。
では、例えば特開昭59−26517号にも記述されている様
に、繊維（ポリマー）の重合度は高ければ高いほど好ま
しいとされていた。しかしながら本発明者らが、ナイ
ロン66ポリマーの分子量，高速紡糸時の配向結晶化，
延伸性の３つの観点から研究を行なったところ、これ
まで用いられているタイヤコードグレードの分子量では
配向結晶化時の結晶化が著しく進み、これらの未延伸系
では通常の延伸設備を用いて延伸を行なっても高結晶化
度の為に却って延伸性が阻害されて高物性化の達成が困
難であることを見出した。即ちこれまでの高重合度のポ
リマーを用いて高弾性率を達成するには、例えば特開昭
58−208413号や同59−26517号等に示される様な、生産
性の伴わない特殊な延伸を行なうことが必須であること
が分かった。
そこで本発明者らはこれまでの固定概念にとらわれる
ことなく、ナイロン66繊維の高性能化を達成すべく鋭意
研究を進めた。その結果、比較的低分子量のポリマーを
用い、このポリマーを溶融紡糸して適度に配向結晶化し
た未延伸糸を、融点近傍の雰囲気下で延伸を行なうこと
によって、高配向で且つ非晶性を残した高配向結晶化糸
が作成できること、および得られたナイロン66繊維は高
弾性率且つ高強度であり、寸法安定性にも優れているこ
とを見出し、本発明を完成した。即ち本発明では、ある
条件で測定したときの相対粘度が2.3〜2.9であるナイロ
ン66ポリマーを用い、配向結晶化時の結晶化度合いを抑
制した未延伸糸を紡糸し、繊維を構成する高分子鎖をで
きる限り高度にその繊維方向に延伸させること（即ち繊
維の全延伸倍率をできる限り大きくすること）によっ
て、（ａ）初期弾性率≧70g/d,（ｂ）破断伸度≦10％，
（ｃ）160℃乾熱収縮率≦3.0％の要件を満足し、更に好
ましくは破断強度においても8.0g/d以上の高弾性率ナイ
ロン66繊維が実現できたのである。
ことなく、ナイロン66繊維の高性能化を達成すべく鋭意
研究を進めた。その結果、比較的低分子量のポリマーを
用い、このポリマーを溶融紡糸して適度に配向結晶化し
た未延伸糸を、融点近傍の雰囲気下で延伸を行なうこと
によって、高配向で且つ非晶性を残した高配向結晶化糸
が作成できること、および得られたナイロン66繊維は高
弾性率且つ高強度であり、寸法安定性にも優れているこ
とを見出し、本発明を完成した。即ち本発明では、ある
条件で測定したときの相対粘度が2.3〜2.9であるナイロ
ン66ポリマーを用い、配向結晶化時の結晶化度合いを抑
制した未延伸糸を紡糸し、繊維を構成する高分子鎖をで
きる限り高度にその繊維方向に延伸させること（即ち繊
維の全延伸倍率をできる限り大きくすること）によっ
て、（ａ）初期弾性率≧70g/d,（ｂ）破断伸度≦10％，
（ｃ）160℃乾熱収縮率≦3.0％の要件を満足し、更に好
ましくは破断強度においても8.0g/d以上の高弾性率ナイ
ロン66繊維が実現できたのである。
本発明で使用されるナイロン66繊維とは、実質的には
ポリヘキサメチレンアジパミド単位を主構成要素とする
もの（95％モル以上）であるが、その他に共重合成分や
ブレンドポリマーを含んでいてもよい。共重合し得る他
のポリアミド成分としては、例えばε−カプラミド，ヘ
キサメチレンアジパカミド，ヘキサメチレンテレフタラ
ミド，ヘキサメチレンイソフタラミド等があり、ブレン
ドし得るポリマーとしては上記共重合し得る成分をそれ
ぞれ重合してなるポリマーがある。
ポリヘキサメチレンアジパミド単位を主構成要素とする
もの（95％モル以上）であるが、その他に共重合成分や
ブレンドポリマーを含んでいてもよい。共重合し得る他
のポリアミド成分としては、例えばε−カプラミド，ヘ
キサメチレンアジパカミド，ヘキサメチレンテレフタラ
ミド，ヘキサメチレンイソフタラミド等があり、ブレン
ドし得るポリマーとしては上記共重合し得る成分をそれ
ぞれ重合してなるポリマーがある。
これ等のナイロン66ポリマーには必要に応じて艶消し
剤，顔料，光安定剤，熱安定剤，酸化防止剤，帯電防止
剤，染色性向上剤或は接着性向上剤等を配合することが
でき、配合の如何によって本発明の特性に重大な悪影響
を与えるもの以外ならば全て利用できる。
剤，顔料，光安定剤，熱安定剤，酸化防止剤，帯電防止
剤，染色性向上剤或は接着性向上剤等を配合することが
でき、配合の如何によって本発明の特性に重大な悪影響
を与えるもの以外ならば全て利用できる。
本発明のナイロン66繊維を産業用途に用いる場合は、
熱，光，酸素等に対して十分な耐久性を付与する目的で
酸化防止剤を加えることが好ましい。酸化防止剤として
は銅塩、例えば酢酸銅，塩化第一銅，塩化第二銅，臭化
第一銅，臭化第二銅，沃化第一銅，フタル酸銅，ステア
リン酸銅，および各種銅塩と有機化合物との錯塩、例え
ば８−オキシキノリン銅，好ましくは沃化第一銅，酢酸
銅,2−メルカプトベンゾイミダゾールの沃化第一銅錯塩
等や、アルカリまたはアルカリ土類金属のハロゲン化物
例えば沃化カリウム，臭化カリウム，塩化カリウム，沃
化ナトウム，臭化ナトリウム，塩化亜鉛，塩化カルシウ
ム等や、有機ハロゲン化物、例えばペンタヨードベンゼ
ン，ヘキサブロムベンゼン，テトラヨードテレフタル
酸，沃化メチレン，トリブチルエチルアンモニウムアイ
オダイド等や無機および有機リン化合物例えばピロリン
酸ナトリウム，亜リン酸ナトリウム，トリフェニルホス
フェイト，（9,10）−ジハイドロ−10−（３′,5′−ジ
−ｔ−ブチル−４′−ヒドロキシベンジル）−９−オキ
サ−パーフォスファフェナンスレン−10−オキサイド
等、およびフェノール系抗酸化剤例えばテキラキス−
［メチレン−３−（3,5−ジ−ｔ−ブチル−４−ヒドロ
キシフェニル）プロピオネート］−メタン，（1,3,5,）
−トリ−メチル−（2,4,6,）−トリス（3,5−ジ−ｔ−
ブチル−４−ヒドロキシベンジル）ベンゼン,n−オクタ
デシル−３−（3,5−ジ−ｔ−ブチル−４−ヒドロキシ
フェニル）−プロピオネート,4−ヒドロキシ−3,5−ジ
−ｔ−ブチルベンジルリン酸ジエチルエステル等や、ア
ミン系抗酸化剤例えばN,N′−ジ−β−ナフチル−ｐ−
フェニレンジアミン,2−メルカプトベンゾイミダゾー
ル，フェニル−β−ナフチルアミン,N,N′−ジフェニル
−ｐ−フェニレンジアミン，ジフェニルアミンとアリル
ケトンとの縮合反応物、好ましくは沃化カリウム,2−メ
ルカプトベンゾイミダゾール等がある。
熱，光，酸素等に対して十分な耐久性を付与する目的で
酸化防止剤を加えることが好ましい。酸化防止剤として
は銅塩、例えば酢酸銅，塩化第一銅，塩化第二銅，臭化
第一銅，臭化第二銅，沃化第一銅，フタル酸銅，ステア
リン酸銅，および各種銅塩と有機化合物との錯塩、例え
ば８−オキシキノリン銅，好ましくは沃化第一銅，酢酸
銅,2−メルカプトベンゾイミダゾールの沃化第一銅錯塩
等や、アルカリまたはアルカリ土類金属のハロゲン化物
例えば沃化カリウム，臭化カリウム，塩化カリウム，沃
化ナトウム，臭化ナトリウム，塩化亜鉛，塩化カルシウ
ム等や、有機ハロゲン化物、例えばペンタヨードベンゼ
ン，ヘキサブロムベンゼン，テトラヨードテレフタル
酸，沃化メチレン，トリブチルエチルアンモニウムアイ
オダイド等や無機および有機リン化合物例えばピロリン
酸ナトリウム，亜リン酸ナトリウム，トリフェニルホス
フェイト，（9,10）−ジハイドロ−10−（３′,5′−ジ
−ｔ−ブチル−４′−ヒドロキシベンジル）−９−オキ
サ−パーフォスファフェナンスレン−10−オキサイド
等、およびフェノール系抗酸化剤例えばテキラキス−
［メチレン−３−（3,5−ジ−ｔ−ブチル−４−ヒドロ
キシフェニル）プロピオネート］−メタン，（1,3,5,）
−トリ−メチル−（2,4,6,）−トリス（3,5−ジ−ｔ−
ブチル−４−ヒドロキシベンジル）ベンゼン,n−オクタ
デシル−３−（3,5−ジ−ｔ−ブチル−４−ヒドロキシ
フェニル）−プロピオネート,4−ヒドロキシ−3,5−ジ
−ｔ−ブチルベンジルリン酸ジエチルエステル等や、ア
ミン系抗酸化剤例えばN,N′−ジ−β−ナフチル−ｐ−
フェニレンジアミン,2−メルカプトベンゾイミダゾー
ル，フェニル−β−ナフチルアミン,N,N′−ジフェニル
−ｐ−フェニレンジアミン，ジフェニルアミンとアリル
ケトンとの縮合反応物、好ましくは沃化カリウム,2−メ
ルカプトベンゾイミダゾール等がある。
酸化防止剤は、ナイロン66ポリマーの重合工程中に投
入するか、あるいは一旦チップ化したのちにチップにま
ぶして含有させることができる。酸化防止剤の含有量
は、銅塩は銅として10〜300ppm、好ましくは50〜200pp
m、他の酸化防止剤は0.01〜１％、好ましくは0.03〜0.5
％の範囲である。酸化防止剤は、通常銅塩と他の酸化防
止剤の１種又は２種以上を組合せて使用することが好ま
しい。
入するか、あるいは一旦チップ化したのちにチップにま
ぶして含有させることができる。酸化防止剤の含有量
は、銅塩は銅として10〜300ppm、好ましくは50〜200pp
m、他の酸化防止剤は0.01〜１％、好ましくは0.03〜0.5
％の範囲である。酸化防止剤は、通常銅塩と他の酸化防
止剤の１種又は２種以上を組合せて使用することが好ま
しい。
本発明に係るナイロン66繊維の製造法および繊維の特
性について更に詳しく以下に述べる。
性について更に詳しく以下に述べる。
本発明で用いるナイロン66ポリマーは、相対粘度（測
定法については後述する）が2.3〜2.9であることが必要
である。これは相対粘度が2.3未満では、曳糸性が悪く
なり均一な未延伸糸が得られず、延伸糸の弾性率は低下
するからである。これに対し相対粘度が2.9を超えると
高速紡糸時の配向結晶化時の結晶化が顕著になり、比較
的低配向度域で結晶化が発現する。この結果、この高度
結晶化が配向度の向上を抑制し、目標とする配向度に到
達できなかったり、たとえ到達できたとしても、結晶化
度が大きいために延伸性が低下し、延伸糸の弾性率や強
度が低下し、破断伸度は大きくなる。相対粘度が2.3以
上、2.9以下のナイロン66ポリマーは真空乾燥処理した
後、ナイロン66の融点よりも高い温度で溶融押出しされ
る。この温度は融点よりも少なくとも20℃以上高いこと
が好ましい。溶融押出方法としては特に限定するもので
はないが、エクストルーダー型押出機、ピストン型押出
機、２軸混練型押出機等の装置を用いる方法が例示され
る。
定法については後述する）が2.3〜2.9であることが必要
である。これは相対粘度が2.3未満では、曳糸性が悪く
なり均一な未延伸糸が得られず、延伸糸の弾性率は低下
するからである。これに対し相対粘度が2.9を超えると
高速紡糸時の配向結晶化時の結晶化が顕著になり、比較
的低配向度域で結晶化が発現する。この結果、この高度
結晶化が配向度の向上を抑制し、目標とする配向度に到
達できなかったり、たとえ到達できたとしても、結晶化
度が大きいために延伸性が低下し、延伸糸の弾性率や強
度が低下し、破断伸度は大きくなる。相対粘度が2.3以
上、2.9以下のナイロン66ポリマーは真空乾燥処理した
後、ナイロン66の融点よりも高い温度で溶融押出しされ
る。この温度は融点よりも少なくとも20℃以上高いこと
が好ましい。溶融押出方法としては特に限定するもので
はないが、エクストルーダー型押出機、ピストン型押出
機、２軸混練型押出機等の装置を用いる方法が例示され
る。
押出機からノズルオリフィスを介して押出す条件とし
ては、剪断速度ｒを４×104sec-1未満とすることが必要
である。即ちｒが４×104sec-1以上となると、メルトフ
ラクチャーが発生しやすくなり高物性化が困難になる。
ては、剪断速度ｒを４×104sec-1未満とすることが必要
である。即ちｒが４×104sec-1以上となると、メルトフ
ラクチャーが発生しやすくなり高物性化が困難になる。
尚剪断速度ｒは下記の（Ｉ）式を用いて計算される 但し、Q:単孔吐出量（g/sec） D:ノズルオリフィス直径（cm） ρ：ナイロン66の比重（g/cm3） 押出されたナイロン66糸条は、冷却固化させて適量の
油剤を付与した後、糸条の複屈折率Δｎが30×10-3以
上、好ましくは36×10-3〜45×10-3となる様に引き取ら
れる。複屈折率Δｎが30×10-3未満では、高速紡糸特有
の微細構造が顕著に発現しない領域となり、これらの糸
を延伸した場合強度は向上するが、伸度，収縮率は大き
く、弾性率の低い従来公知の性質の延伸糸になる。
油剤を付与した後、糸条の複屈折率Δｎが30×10-3以
上、好ましくは36×10-3〜45×10-3となる様に引き取ら
れる。複屈折率Δｎが30×10-3未満では、高速紡糸特有
の微細構造が顕著に発現しない領域となり、これらの糸
を延伸した場合強度は向上するが、伸度，収縮率は大き
く、弾性率の低い従来公知の性質の延伸糸になる。
この様にして得られた未延伸糸ナイロン66繊維は、第
１図に示すDSC融解曲線の融点ピーク内温度Tm1〜Tm2領
域内で高張力延伸される。尚図中Tm1は基線から融解線
が離れる温度、Tm2は融点ピーク温度、Tm3は未延伸糸の
融解が完結する温度である。
１図に示すDSC融解曲線の融点ピーク内温度Tm1〜Tm2領
域内で高張力延伸される。尚図中Tm1は基線から融解線
が離れる温度、Tm2は融点ピーク温度、Tm3は未延伸糸の
融解が完結する温度である。
延伸温度がTm1未満であると、紡糸時に形成された微
細構造を再配列して分子鎖を引き揃えることが困難であ
り、強度を8g/d以上、初期弾性率を70g/d以上として乾
熱収縮率を３％以下に保持することが不可能になる。ま
たTm2を超える温度では、本発明に用いるポリマーが比
較的低分子量であるために糸が溶断しやすく、延伸が不
安定となる。
細構造を再配列して分子鎖を引き揃えることが困難であ
り、強度を8g/d以上、初期弾性率を70g/d以上として乾
熱収縮率を３％以下に保持することが不可能になる。ま
たTm2を超える温度では、本発明に用いるポリマーが比
較的低分子量であるために糸が溶断しやすく、延伸が不
安定となる。
尚用いる延伸ヒーターとしては、軸射ヒーター，セラ
ミックヒーター，赤外線ヒーター，マイクロ波，レーザ
ー等が挙げられ加熱雰囲気としては特に限定されるもの
ではないが、空気，N2,He,Ar等の雰囲気が例示され、ま
たヒータ形状は接触式，非接触式，ホットプレート，ホ
ットローラー，ホットピン等のいずれでも良い。
ミックヒーター，赤外線ヒーター，マイクロ波，レーザ
ー等が挙げられ加熱雰囲気としては特に限定されるもの
ではないが、空気，N2,He,Ar等の雰囲気が例示され、ま
たヒータ形状は接触式，非接触式，ホットプレート，ホ
ットローラー，ホットピン等のいずれでも良い。
次に本発明で特定する物性の測定方法等について述べ
る。
る。
（１）複屈折率（Δｎ）の測定法 ニコン偏光顕微鏡POH型ライツ社ベレックコンペンセ
ータを用い、光源としてはスペクトル光源用起動装置
（東芝SLS−３−Ｂ型）を用いた（Na光源）。５〜6mm長
の繊維軸に対し45度の角度に切断した試料を、切断面を
上にして、スライドグラス上に載せる。該スライドグラ
スを回転載物台にのせ、試料が偏光子に対して45度にな
る様、回転載台を回転させて調節し、アナライザーを挿
入し暗視界とした後、コンペンセーターを30にして縞数
を数える（ｎ個）。コンペンセーターを右ネジ方向にま
わして試料が最初に一番暗くなる点のコンペンセーター
の目盛ａ、コンペンセータを左ネジ方向にまわして試料
が最初に一番暗くなる点のコンペンセーターの目盛ｂを
測定した後（いずれも1/10目盛まで読む）。コンペンセ
ーターを30に戻してアナライザーをはずし、試料の直径
ｄを測定し、下記の式に基づき複屈折率（Δｎ）を算出
する（測定数20個の平均値）。
ータを用い、光源としてはスペクトル光源用起動装置
（東芝SLS−３−Ｂ型）を用いた（Na光源）。５〜6mm長
の繊維軸に対し45度の角度に切断した試料を、切断面を
上にして、スライドグラス上に載せる。該スライドグラ
スを回転載物台にのせ、試料が偏光子に対して45度にな
る様、回転載台を回転させて調節し、アナライザーを挿
入し暗視界とした後、コンペンセーターを30にして縞数
を数える（ｎ個）。コンペンセーターを右ネジ方向にま
わして試料が最初に一番暗くなる点のコンペンセーター
の目盛ａ、コンペンセータを左ネジ方向にまわして試料
が最初に一番暗くなる点のコンペンセーターの目盛ｂを
測定した後（いずれも1/10目盛まで読む）。コンペンセ
ーターを30に戻してアナライザーをはずし、試料の直径
ｄを測定し、下記の式に基づき複屈折率（Δｎ）を算出
する（測定数20個の平均値）。
Δｎ＝r/d ｒ（レターデーション）＝ｎλｏ＋ε λｏ＝589.3mμ ε：ライツ社のコンペンセーターの説明書のC/10000と
ｉより求める ｉ＝（ａ−ｂ）：コンペンセーターの読みの差 （２）比重 トルエンと四塩化炭素よりなる密度勾配管を作製し、
30℃±0.1℃に調温された密度勾配管中に十分に脱泡し
た試料を入れ、５時間放置後の密度勾配管中の試料位置
を、密度勾配管の目盛で読みとった値を、標準ガラスフ
ロートによる密度勾配管目盛〜比重キャリプレイシヨン
グラフから比重値に換算する。ｎ＝４で測定。比重値は
原則として小数点以下４桁まで読む。
ｉより求める ｉ＝（ａ−ｂ）：コンペンセーターの読みの差 （２）比重 トルエンと四塩化炭素よりなる密度勾配管を作製し、
30℃±0.1℃に調温された密度勾配管中に十分に脱泡し
た試料を入れ、５時間放置後の密度勾配管中の試料位置
を、密度勾配管の目盛で読みとった値を、標準ガラスフ
ロートによる密度勾配管目盛〜比重キャリプレイシヨン
グラフから比重値に換算する。ｎ＝４で測定。比重値は
原則として小数点以下４桁まで読む。
（３）繊維の強伸度特性の測定法 繊維の引張強さ（強度）および破断伸度（伸度）は、
JIS−Ｌ−1013（1981）の7.5.1に準じ、標準状態の試験
室で、東洋ボールドウィン（株）製の定速伸長形万能引
張試験機TENSILON UTM−IIIを使用して単繊維の引張強
さを測定した。
JIS−Ｌ−1013（1981）の7.5.1に準じ、標準状態の試験
室で、東洋ボールドウィン（株）製の定速伸長形万能引
張試験機TENSILON UTM−IIIを使用して単繊維の引張強
さを測定した。
但し、測定条件は、5kgf引張型ロードセルを用い、つ
かみ間隔20cm、引張速度20cm/分（１分間当たりつかみ
間隔の100％の伸張速度）、記録紙の送り速度50cm/分で
試料を引張り、試料が切断した時の荷重（gf）を測定
し、次の式によって引張強さ（gf/d）を算出して強度
（g/d）とした。
かみ間隔20cm、引張速度20cm/分（１分間当たりつかみ
間隔の100％の伸張速度）、記録紙の送り速度50cm/分で
試料を引張り、試料が切断した時の荷重（gf）を測定
し、次の式によって引張強さ（gf/d）を算出して強度
（g/d）とした。
また、試料が切断した時の伸度（％）を測定し、破断
伸度（％）とした。
伸度（％）とした。
（４）繊維の初期引張弾性率の測定法 繊維の初期引張抵抗度（初期引張弾性率）は、JIS−
Ｌ−1013（1981）の7.5.1に準じた上記の繊維の強度の
測定法と同じ方法で試験をおこない、記録紙上に荷重−
伸長曲線を描きこの図よりJIS−Ｌ−1013（1981）の7.
5.1に記載の初期引張抵抗度算出式より、初期引張抵抗
度（gf/d）を算出し、初期引張弾性率（g/d）とした。
Ｌ−1013（1981）の7.5.1に準じた上記の繊維の強度の
測定法と同じ方法で試験をおこない、記録紙上に荷重−
伸長曲線を描きこの図よりJIS−Ｌ−1013（1981）の7.
5.1に記載の初期引張抵抗度算出式より、初期引張抵抗
度（gf/d）を算出し、初期引張弾性率（g/d）とした。
（５）相対粘度の測定法 96.3±0.1重量％試薬特級濃硫酸中に重合体濃度が10m
g/mlになるように試料を溶解させてサンプル溶液を調整
し、20℃±0.05℃の温度で水落下秒数６〜７秒のオスト
ワルド粘度計を用い、溶液相対粘度を測定する。測定に
際し、同一の粘度計を用い、サンプル溶液を調整した時
と同じ硫酸20mlの落下時間T0（秒）と、サンプル溶液20
mlの落下時間T1（秒）の比より、相対粘度RVを下記の式
を用いて算出する。
g/mlになるように試料を溶解させてサンプル溶液を調整
し、20℃±0.05℃の温度で水落下秒数６〜７秒のオスト
ワルド粘度計を用い、溶液相対粘度を測定する。測定に
際し、同一の粘度計を用い、サンプル溶液を調整した時
と同じ硫酸20mlの落下時間T0（秒）と、サンプル溶液20
mlの落下時間T1（秒）の比より、相対粘度RVを下記の式
を用いて算出する。
RV＝T1／T0 （６）乾熱収縮率の測定法 JIS−Ｌ−1017（1978）の5.7に準じて測定を行った。
（７）融点の測定法 理学電機（株）製高性能示差走査熱量計DSC−10Aを用
いた。試料を粉末状に細かく切り、5mg精秤してアルミ
ニウム製サンプルパンにつめサンプルクリンパで試料を
パックし、測定に供する。
いた。試料を粉末状に細かく切り、5mg精秤してアルミ
ニウム製サンプルパンにつめサンプルクリンパで試料を
パックし、測定に供する。
測定は、アルゴンガス気流中でおこない定温度範囲：
室温〜300℃，昇温速度:20℃/min,測定レンジ:5mcal/se
c,チャートスピード:20mm/minで測定し、チャート上の
融解ピーク温度を読みとり、試料の融点とした。
室温〜300℃，昇温速度:20℃/min,測定レンジ:5mcal/se
c,チャートスピード:20mm/minで測定し、チャート上の
融解ピーク温度を読みとり、試料の融点とした。
以下本発明を実施例によって更に詳細に説明するが下
記実施例は本発明を限定する性質のものではなく、前・
後記の趣旨に徴して設計変更することはいずれも本発明
の技術的範囲に含まれるものである。
記実施例は本発明を限定する性質のものではなく、前・
後記の趣旨に徴して設計変更することはいずれも本発明
の技術的範囲に含まれるものである。
［実施例］ 実施例１ 相対粘度が2.6のナイロン66ポリマーを、ノズルホー
ル数15ホールの紡糸口金を用いて295℃で常法に従って
溶融紡糸し、4500m/minの速度で引き取った。
ル数15ホールの紡糸口金を用いて295℃で常法に従って
溶融紡糸し、4500m/minの速度で引き取った。
得られた未延伸糸を非接触ヒータを用いて設定温度23
0℃で、2.19倍の延伸倍率で延伸した。尚未延伸糸供給
速度は19m/minとした。
0℃で、2.19倍の延伸倍率で延伸した。尚未延伸糸供給
速度は19m/minとした。
得られた延伸糸の繊維物性値は、引張強度:8.9g/d,破
断伸度:9.5％，初期弾性率:81.7g/d,乾熱収縮率:3.0％
であった。
断伸度:9.5％，初期弾性率:81.7g/d,乾熱収縮率:3.0％
であった。
実施例２ 実施例１で得られた未延伸糸を、非接触ヒーターを用
い設定温度を245℃として2.11倍の延伸倍率で延伸し
た。尚未延伸糸供給速度は19m/minとした。
い設定温度を245℃として2.11倍の延伸倍率で延伸し
た。尚未延伸糸供給速度は19m/minとした。
得られた延伸糸の繊維物性値は、引張強度:9.1g/d,破
断伸度:8.8％，初期弾性率:96.9g/d,乾熱収縮率:2.6％
であった。
断伸度:8.8％，初期弾性率:96.9g/d,乾熱収縮率:2.6％
であった。
実施例３ 実施例１で得られた未延伸糸を、非接触ヒーターを用
いて２段延伸を行った。ヒータ設定温度はいずれも245
℃で、トータル延伸倍率2.16倍延伸を行った。尚未延伸
糸供給速度は、19m/minとした。
いて２段延伸を行った。ヒータ設定温度はいずれも245
℃で、トータル延伸倍率2.16倍延伸を行った。尚未延伸
糸供給速度は、19m/minとした。
得られた延伸糸の繊維物性値は、引張強度:9.4g/d,破
断伸度:8.6％，初期弾性率:91.8g/d,乾熱収縮率:2.5％
であった。
断伸度:8.6％，初期弾性率:91.8g/d,乾熱収縮率:2.5％
であった。
実施例４ 実施例１で得られた未延伸糸を、非接触ヒーターを用
いて３段延伸を行った。ヒータ設定温度はいずれも245
℃で、トータル延伸倍率2.14倍延伸を行った。尚未延伸
糸供給速度は、19m/minとした。
いて３段延伸を行った。ヒータ設定温度はいずれも245
℃で、トータル延伸倍率2.14倍延伸を行った。尚未延伸
糸供給速度は、19m/minとした。
得られた延伸糸は繊維物性値は、引張強度:8.4g/d,破
断伸度:9.2％，初期弾性率:89.1g/d,乾熱収縮率:2.4％
であった。
断伸度:9.2％，初期弾性率:89.1g/d,乾熱収縮率:2.4％
であった。
実施例５ 実施例１で得られたのと同じポリマーを295℃にて、
ノズルホール数15ホールの紡糸口金を用いて常法に従っ
て溶融紡糸し、5500m/minの速度で引取った。
ノズルホール数15ホールの紡糸口金を用いて常法に従っ
て溶融紡糸し、5500m/minの速度で引取った。
得られた未延伸糸を、非接触ヒーターを用いて設定温
度245℃で、1.98倍の延伸倍率で延伸した。尚未延伸糸
供給速度は、19m/minとした。
度245℃で、1.98倍の延伸倍率で延伸した。尚未延伸糸
供給速度は、19m/minとした。
得られた延伸糸の繊維物性値は、引張強度:8.4g/d,破
断伸度:8.8％，初期弾性率:91.9g/d,乾熱収縮率:2.4％
であった。
断伸度:8.8％，初期弾性率:91.9g/d,乾熱収縮率:2.4％
であった。
実施例６ 実施例１で得られた未延伸糸を、非接触ヒーターを用
いて設定温度260℃で、2.19倍の延伸倍率で延伸した。
尚未延伸糸供給速度は、19m/minとした。
いて設定温度260℃で、2.19倍の延伸倍率で延伸した。
尚未延伸糸供給速度は、19m/minとした。
得られた延伸糸の繊維物性値は、引張強度:9.8g/d,破
断伸度:8.7％，初期弾性率:76.8g/d,乾熱収縮率:2.4％
であった。
断伸度:8.7％，初期弾性率:76.8g/d,乾熱収縮率:2.4％
であった。
実施例７ 相対粘度2.8のナイロン66ポリマーを295℃にて、ノズ
ルホール数15ホールの紡糸口金を用いて常法に従って溶
融紡糸し、4500m/minの速度で引取った。
ルホール数15ホールの紡糸口金を用いて常法に従って溶
融紡糸し、4500m/minの速度で引取った。
得られた未延伸糸を、非接触ヒーターを用いて設定温
度245℃で、2.10倍の延伸倍率で延伸した。尚未延伸糸
供給速度は、19m/minとした。
度245℃で、2.10倍の延伸倍率で延伸した。尚未延伸糸
供給速度は、19m/minとした。
得られた延伸糸の繊維物性値は、引張強度:8.9g/d,破
断伸度:8.6％，初期弾性率:88.0g/d,乾熱収縮率:2.7％
であった。
断伸度:8.6％，初期弾性率:88.0g/d,乾熱収縮率:2.7％
であった。
比較例１ 実施例１で用いたのと同一のポリマーを295℃にて、
ノズルホール数15ホールの紡糸口金を用いて常法に従っ
て溶融紡糸し、3500m/minの速度で引取った。
ノズルホール数15ホールの紡糸口金を用いて常法に従っ
て溶融紡糸し、3500m/minの速度で引取った。
得られた未延伸糸を、非接触ヒーターを用いて設定温
度245℃で、1.98倍の延伸倍率で延伸した。尚未延伸糸
供給速度は、19m/minとした。
度245℃で、1.98倍の延伸倍率で延伸した。尚未延伸糸
供給速度は、19m/minとした。
得られた延伸糸は繊維物性値は、引張速度:9.9g/d,破
断伸度:9.4％，初期弾性率:60.2g/d,乾熱収縮率:3.4％
であった。
断伸度:9.4％，初期弾性率:60.2g/d,乾熱収縮率:3.4％
であった。
比較例２ 実施例１で得られた未延伸糸を、非接触ヒーターを用
いて設定温度185℃で、1.68倍の延伸倍率で延伸した。
いて設定温度185℃で、1.68倍の延伸倍率で延伸した。
尚未延伸糸供給速度は、19m/minとした。
得られた延伸糸の繊維物性値は、引張強度:7.0g/d,破
断伸度:12.8％，初期弾性率:58.4g/d,乾熱収縮率:5.2％
であった。
断伸度:12.8％，初期弾性率:58.4g/d,乾熱収縮率:5.2％
であった。
比較例３ 実施例１で得られた未延伸糸を、非接触ヒーターを用
いて設定温度265℃で、延伸を試みたが、糸が溶断して
延伸出来なかった。
いて設定温度265℃で、延伸を試みたが、糸が溶断して
延伸出来なかった。
比較例４ 相対粘度3.3のナイロン66チップを、295℃にてノズル
ホール数15ホールの紡糸口金を用いて常法に従って溶融
紡糸し、4500m/minの速度で引取った。
ホール数15ホールの紡糸口金を用いて常法に従って溶融
紡糸し、4500m/minの速度で引取った。
得られた未延伸糸を、非接触ヒーターを用いて設定温
度245℃で、2.00倍の延伸倍率で延伸した。
度245℃で、2.00倍の延伸倍率で延伸した。
尚未延伸糸供給速度は、19m/minとした。
得られた延伸糸の繊維物性値は、引張強度:7.7g/d,破
断伸度:9.4％，初期弾性率:70.5g/d,乾熱収縮率:2.8％
であった。
断伸度:9.4％，初期弾性率:70.5g/d,乾熱収縮率:2.8％
であった。
比較例５ 相対粘度2.2のナイロン66ポリマーを、295℃にてノズ
ルホール数15ホールの紡糸口金を用いて常法に従って溶
融紡糸し、4500m/minの速度で引取ったが、洩糸性が悪
く安定な捲取りが不可能であった。
ルホール数15ホールの紡糸口金を用いて常法に従って溶
融紡糸し、4500m/minの速度で引取ったが、洩糸性が悪
く安定な捲取りが不可能であった。
上記実施例１〜７および比較例１〜５の詳細なデータ
を第１表に一括して示す。
を第１表に一括して示す。
［発明の効果］ 本発明は以上の様に構成されており、本発明に係るナ
イロン66繊維は、優れた強伸度，寸法安定性，および弾
性率を有しており、タイヤコード用素材およびベルト用
素材として最適である。特にポリエステルに近い初期弾
性率を有しており、従来不適とされていたラジアルタイ
ヤのベルト部のコート素材としての使用も可能と考えら
れる。但し、本発明の繊維の用途は上記に限られるもの
ではなく、汎用分野においても同様に用いられるのは勿
論である。
イロン66繊維は、優れた強伸度，寸法安定性，および弾
性率を有しており、タイヤコード用素材およびベルト用
素材として最適である。特にポリエステルに近い初期弾
性率を有しており、従来不適とされていたラジアルタイ
ヤのベルト部のコート素材としての使用も可能と考えら
れる。但し、本発明の繊維の用途は上記に限られるもの
ではなく、汎用分野においても同様に用いられるのは勿
論である。
第１図はナイロン66繊維のDSC融解曲線を示すグラフで
ある。
ある。
Claims (3)
- 【請求項１】下記（ａ）〜（ｃ）の要件を満足すること
を特徴とする高弾性率ナイロン66繊維。 （ａ）初期弾性率≧70g/d （ｂ）破断伸度≦10％ （ｃ）160℃乾熱収縮率≦3.0％ - 【請求項２】破断強度が8.0g/d以上である請求項（１）
に記載の高弾性率ナイロン66繊維。 - 【請求項３】96％濃硫酸溶液中に重合体濃度が10mg/ml
となる様に溶解したときの20℃での相対粘度が2.3〜2.9
である低分子量ナイロン66ポリマーを真空乾燥処理した
後、該ポリマーの融点以上の温度で溶融紡糸し、下記
（Ｉ）式で表わされる剪断速度ｒが４×104sec-1未満と
なる様にノズルオリフィスから押出して冷却固化し、該
紡糸々条の複屈折率が30×10-3以上となる様に引取り、
一旦巻取るかまたは巻取らないでDSC溶解曲線における
融点ピーク内温度での高張力延伸を１段または数段行な
うことによって請求項（１）または（２）に記載の高弾
性率ナイロン66繊維を得ることを特徴とする高弾性率ナ
イロン66繊維の製造方法。 但し、Q:単孔吐出量（g/sec） D:ノズルオリフィス直径（cm） ρ：ナイロン66の比重（g/cm3）
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1134037A JP2770421B2 (ja) | 1989-05-25 | 1989-05-25 | 高弾性率ナイロン６６繊維およびその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1134037A JP2770421B2 (ja) | 1989-05-25 | 1989-05-25 | 高弾性率ナイロン６６繊維およびその製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03810A JPH03810A (ja) | 1991-01-07 |
| JP2770421B2 true JP2770421B2 (ja) | 1998-07-02 |
Family
ID=15118894
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1134037A Expired - Fee Related JP2770421B2 (ja) | 1989-05-25 | 1989-05-25 | 高弾性率ナイロン６６繊維およびその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2770421B2 (ja) |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6022084B2 (ja) * | 1981-10-06 | 1985-05-31 | 東レ株式会社 | ポリヘキサメチレンアジパミド繊維及びその製造方法 |
| JPS6350519A (ja) * | 1987-07-31 | 1988-03-03 | Toray Ind Inc | ポリヘキサメチレンアジパミド繊維 |
-
1989
- 1989-05-25 JP JP1134037A patent/JP2770421B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH03810A (ja) | 1991-01-07 |
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| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
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| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |