JP3265714B2 - High toughness black raw polyamide fiber - Google Patents

High toughness black raw polyamide fiber

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JP3265714B2 JP12722593A JP12722593A JP3265714B2 JP 3265714 B2 JP3265714 B2 JP 3265714B2 JP 12722593 A JP12722593 A JP 12722593A JP 12722593 A JP12722593 A JP 12722593A JP 3265714 B2 JP3265714 B2 JP 3265714B2
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Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、高タフネス黒原着ポリ
アミド繊維に関するものであり、さらに詳しくは、強靱
性および耐久性にすぐれ、漁網、ベルト、紐、土木ネッ
ト、およびターポリンなどの産業資材用途に適した高タ
フネス黒原着ポリアミド繊維に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a high toughness black-dyed polyamide fiber, and more particularly, to industrial materials such as fishing nets, belts, strings, civil engineering nets, and tarpaulins, which are excellent in toughness and durability. The present invention relates to a high-toughness black-stained polyamide fiber suitable for the above.

【0002】[0002]

【従来の技術】黒原着ポリアミド繊維は、すぐれた強靱
性や耐久性を有し、かつ染色することなく使用可能であ
ることから、漁網、ベルト、紐、土木ネット、およびタ
ーポリンなどの産業資材用途に好まれて使用されてい
る。
2. Description of the Related Art Since black-stained polyamide fibers have excellent toughness and durability and can be used without dyeing, they are used for industrial materials such as fishing nets, belts, strings, civil engineering nets, and tarpaulins. Used to be preferred.

【0003】そして、上記産業資材用途においては、軽
量化および経済性の点から、材料使用量を減少させるこ
とが要求されており、一方で常に強度および伸度を高め
ること、すなわち高タフネス化が必要とされている。
[0003] In the use of the above-mentioned industrial materials, it is required to reduce the amount of material used from the viewpoint of weight reduction and economy. On the other hand, it is necessary to always increase strength and elongation, that is, to increase toughness. is needed.

【0004】しかるに、黒原着ポリアミド繊維は、カー
ボンブラック粒子を含有させることにより得ることがで
きるが、この場合カーボンブラック粒子が繊維中で異物
として作用するため、製糸工程で糸切れが発生し易く、
従来糸以上の高タフネス糸を得ることが困難であり、例
えば、強度が8.0g/dで伸度が22%以上の高タフ
ネスポリアミド繊維を工業的に製造することは困難であ
った。
[0004] However, black-dyed polyamide fibers can be obtained by incorporating carbon black particles. In this case, since the carbon black particles act as foreign matter in the fibers, yarn breakage is likely to occur in the spinning process.
It has been difficult to obtain high toughness yarns higher than conventional yarns. For example, it has been difficult to industrially produce high toughness polyamide fibers having a strength of 8.0 g / d and an elongation of 22% or more.

【0005】上記の問題は、カーボンブラック自身の1
次粒子径は通常数十mμと微細であるにもかかわらず、
ポリアミドポリマとブレンドして繊維化した時に、その
一部が約十倍以上の粒子径に凝集した粒子として繊維中
に分散し、それらが異物として作用することに起因して
いる。
[0005] The above-mentioned problem is caused by one of carbon black itself.
Although the secondary particle size is usually as small as tens of μm,
When a fiber is formed by blending with a polyamide polymer, a part thereof is dispersed in the fiber as particles agglomerated to a particle diameter of about ten times or more, and these act as foreign matters.

【0006】このような異物を除去するために、紡糸パ
ック中で濾過を強化する試みもなされているが、この場
合には急激な濾圧の上昇を生ずるため、パックフィルタ
ーの交換周期を速めることになり、実際には解決に至っ
ていない。
[0006] In order to remove such foreign substances, attempts have been made to enhance filtration in the spinning pack. However, in this case, a rapid increase in filtration pressure occurs, so that the replacement cycle of the pack filter must be increased. And has not actually been resolved.

【0007】したがって、高タフネス黒原着ポリアミド
繊維の製造については、カーボンブラック粒子を如何に
微分散させるかが重要なポイントであり、かかるカーボ
ンブラック粒子の分散性を改善する技術としては、例え
ば特開平3−220313号公報記載の方法が提案され
ている。
Therefore, in the production of high toughness black-dyed polyamide fiber, it is important to finely disperse the carbon black particles. As a technique for improving the dispersibility of the carbon black particles, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. A method described in Japanese Patent Application Publication No. 3-220313 has been proposed.

【0008】すなわち、上記特開平3−220313号
公報の技術は、「一次粒子が20mμ以下のカーボンブ
ラックを含む黒原着ポリアミド繊維を紡出するに際し
て、脂肪酸アミドをポリアミドの重量を基準として0.
05重量%以上含有せしめたポリアミドを用いることを
特徴とするポリアミド繊維の製造方法」を開示するもの
である。
[0008] That is, the technique disclosed in the above-mentioned Japanese Patent Application Laid-Open No. Hei 3-220313 discloses that "when spinning black dyed polyamide fiber containing carbon black having a primary particle size of not more than 20 mμ, fatty acid amide is added to 0.1% based on the weight of polyamide.
A method for producing a polyamide fiber, characterized by using a polyamide containing not less than 05% by weight.

【0009】しかしながら、この技術を産業資材用の黒
原着ポリアミド繊維の製造に適用すると、従来技術より
は若干高いレベルのタフネス繊維が得られるものの、産
業資材用途で求められているレベル、すなわち強度8.
0g/d以上、伸度22%以上の高タフネス繊維を得よ
うとする場合には、延伸工程で糸切れが頻発し、かつ延
伸ロールの表面が急激に摩耗してしまい、工業的生産が
できないという問題があった。
However, when this technology is applied to the production of black-stained polyamide fibers for industrial materials, a toughness fiber having a slightly higher level than that of the conventional technology can be obtained, but the level required for industrial materials, that is, a strength of 8 is required. .
When trying to obtain a high toughness fiber of 0 g / d or more and an elongation of 22% or more, yarn breakage frequently occurs in the drawing step, and the surface of the drawing roll is rapidly worn, so that industrial production cannot be performed. There was a problem.

【0010】一方、カーボンブラック粒子がポリアミド
繊維中で異物として作用し、糸切れや高タフネス化の障
害となることを避けるため、カーボンブラックに替えて
有機顔料を採用することも行なわれているが、この方法
によっては、確かにカーボンブラックによる障害は避け
られるものの、カーボンブラック含有黒原着ポリアミド
繊維の特徴でもあるすぐれた耐候性が失なわれ、かつ一
般に高価格になるという問題があった。
On the other hand, in order to prevent the carbon black particles from acting as foreign matter in the polyamide fiber and hindering yarn breakage and high toughness, an organic pigment is used instead of carbon black. According to this method, although the problem caused by carbon black can be certainly avoided, there is a problem that excellent weather resistance, which is a characteristic of the carbon black-containing black dyed polyamide fiber, is lost, and the price is generally high.

【0011】[0011]

【発明が解決しようとする課題】本発明は、上述した従
来技術における問題点を解決するためになされたもので
あり、強度8.0g/d以上、伸度22%以上の高タフ
ネスを有し、かつ耐候性にすぐれ、産業資材用途に適し
た黒原着ポリアミド繊維の提供を目的とするものであ
る。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above-mentioned problems in the prior art, and has a high toughness having a strength of 8.0 g / d or more and an elongation of 22% or more. Another object of the present invention is to provide a black-dyed polyamide fiber which is excellent in weather resistance and suitable for industrial materials.

【0012】[0012]

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、本発明の高タフネス黒原着ポリアミド繊維は、ポ
リアミド繊維中に、300mμ以下に微分散されたカー
ボンブラック粒子を含有し、強度8.0g/d以上、伸
度22%以上の特性を有することを特徴とする。
In order to achieve the above-mentioned object, a high toughness black-dyed polyamide fiber of the present invention contains carbon black particles finely dispersed to 300 mμ or less in a polyamide fiber, and has a strength of 8%. It is characterized by having characteristics of not less than 0.0 g / d and elongation of not less than 22%.

【0013】また、本発明の高タフネス黒原着ポリアミ
ド繊維は、カーボンブラック粒子として、チャンネル法
で製造されたカーボンブラックを用いたことを特徴とす
る。
Further, the high toughness black dyed polyamide fiber of the present invention is characterized in that carbon black produced by a channel method is used as carbon black particles.

【0014】さらに、本発明の高タフネス黒原着ポリア
ミド繊維は、カーボンブラック粒子の含有量が、0.2
〜1.0重量%であることを特徴とする。
Further, the high toughness black-dyed polyamide fiber of the present invention has a carbon black particle content of 0.2%.
~ 1.0% by weight.

【0015】本発明の高タフネス黒原着ポリアミド繊維
は、強度が8.0g/d以上、伸度が22%以上、好ま
しくは強度が8.2g/d以上、伸度が24%以上の高
タフネス特性を有する。
The high toughness black-dipped polyamide fiber of the present invention has a strength of 8.0 g / d or more and an elongation of 22% or more, preferably a strength of 8.2 g / d or more and an elongation of 24% or more. Has characteristics.

【0016】カーボンブラックを含有しないポリアミド
繊維の場合は、上記レベルの高タフネスが得られるが、
カーボンブラックを0.2〜1.0重量%含有するポリ
アミド繊維であって、かつ上記の高タフネス特性を有す
るものが、工業的に製造された例はいまだに見当たらな
い。
In the case of a polyamide fiber containing no carbon black, the above-mentioned high toughness can be obtained.
Polyamide fibers containing 0.2 to 1.0% by weight of carbon black and having the above-mentioned high toughness characteristics have not yet been produced industrially.

【0017】本発明で用いるポリアミドポリマとして
は、ナイロン6、ナイロン66、およびナイロン46な
どが挙げられ、これらを相互に組合わせた共重合ポリマ
またはブレンドポリマなども使用できる。
Examples of the polyamide polymer used in the present invention include nylon 6, nylon 66, and nylon 46. Copolymers or blend polymers in which these are combined with each other can also be used.

【0018】そして、高タフネスを達成するためには、
硫酸相対粘度で3.0以上の高分子量ポリアミドを適用
するのが望ましい。ここでいう硫酸相対粘度とは、試料
濃度1%の硫酸溶液を25℃で測定した値である。
In order to achieve high toughness,
It is desirable to use a high molecular weight polyamide having a sulfuric acid relative viscosity of 3.0 or more. Here, the sulfuric acid relative viscosity is a value measured at 25 ° C. for a sulfuric acid solution having a sample concentration of 1%.

【0019】本発明の高タフネスポリアミド繊維は、黒
原着成分として繊維中に300mμ以下に微分散された
好ましくは、チャンネルタイプのカーボンブラックを
0.2〜1.0重量%含むことを特徴とする。
The high toughness polyamide fiber of the present invention contains 0.2 to 1.0% by weight of preferably a channel type carbon black finely dispersed in the fiber to a particle size of 300 μm or less as a black dyeing component. .

【0020】ここでいうチャンネルタイプカーボンブラ
ックとは、チャンネル法で製造されたカーボンブラック
のことである。
The term "channel type carbon black" as used herein refers to carbon black produced by a channel method.

【0021】従来の黒原着ポリアミド繊維は、一般にフ
ァーネスタイプカーボンブラックが用いられており、例
えば上記特開平3−220313号公報に記載の実施例
でもファーネスタイプカーボンブラックが使用されてい
る。
As the conventional black dyed polyamide fiber, furnace type carbon black is generally used. For example, furnace type carbon black is also used in the examples described in JP-A-3-220313.

【0022】ファーネスタイプカーボンブラックは、ポ
リアミドポリマ中への分散性が劣るが、さらに重大な欠
点は、このカーボンブラックを含むポリアミド繊維は製
糸工程で接触する金属類、例えばロール、熱板、および
ガイドなどを摩耗させ、かつ摩耗の進んだ部分の金属と
接触したポリアミド繊維が、しばしば糸切れしてしまう
ことである。
Furnace type carbon black is poorly dispersible in polyamide polymers, but a further significant drawback is that the polyamide fibers containing this carbon black come into contact with metals, such as rolls, hot plates, and guides, in the spinning process. The polyamide fibers that have been worn and have come into contact with the metal of the worn portion often break.

【0023】かかる現象は従来から認められており、こ
のような金属の摩耗に係る障害を避けるためには、黒原
着ポリアミド繊維の製糸工程およびこの繊維を用いた製
品加工工程で接触するロール、熱板およびガイドなどの
交換頻度を高めて対策してきたのが実情である。
Such a phenomenon has been conventionally recognized. In order to avoid such an obstacle related to the wear of metal, it is necessary to use a roll, a heat contacting roller in a yarn forming process of a black-dipped polyamide fiber and a product processing process using the fiber. The reality is that measures have been taken to increase the frequency of replacement of boards and guides.

【0024】特に近年、高タフネス化および生産の効率
化の要求に対処する製糸方法として、直接紡糸延伸法が
採用されるようになったことから、上記欠点が致命的と
なっていた。
In particular, since the direct spinning and drawing method has recently been adopted as a yarn-making method for meeting the demand for higher toughness and higher production efficiency, the above drawbacks have been fatal.

【0025】すなわち、ファーネスタイプカーボンブラ
ックを含有するポリアミド繊維を直接紡糸延伸法で製糸
すると、強度8.0g/d以上、伸度22%以上の高タ
フネス繊維が得られないばかりか、特に高張力のかかる
延伸ロールの表面が摩耗してしまい、摩耗が進むに従っ
て糸切れが頻発するため、工業的な生産を断念せざるを
得ないのが実情であった。
That is, when a polyamide fiber containing a furnace type carbon black is drawn directly by spinning and drawing, not only a high toughness fiber having a strength of 8.0 g / d or more and an elongation of 22% or more cannot be obtained, but also particularly high tensile strength. The surface of such a draw roll is worn, and thread breakage frequently occurs as the wear progresses, so that the actual situation is that industrial production has to be abandoned.

【0026】本発明の高タフネス黒原着ポリアミド繊維
は、繊維中にチャンネルタイプカーボンブラック粒子が
300mμ以下、好ましくは250mμ以下に微分散さ
れていることが特徴である。
The high toughness black-dyed polyamide fiber of the present invention is characterized in that the channel type carbon black particles are finely dispersed in the fiber to 300 mμ or less, preferably 250 mμ or less.

【0027】カーボンブラック粒子の微分散の状態は、
透過型電子顕微鏡によって、例えば超薄切片法で試料調
整し、(株)日本電子製TEM1200EXを用い、加
速電圧100KVで観察した写真によって確認すること
ができる。
The finely dispersed state of the carbon black particles is as follows:
The sample can be prepared by a transmission electron microscope, for example, by an ultra-thin section method, and can be confirmed by a photograph observed at an acceleration voltage of 100 KV using a TEM1200EX manufactured by JEOL Ltd.

【0028】本発明において、カーボンブラック粒子が
微分散された状態とは、上記写真において、粒子の大き
いものから順次20ケを選び、その平均値が300mμ
以下、好ましくは250mμ以下であることを意味す
る。
In the present invention, the condition in which the carbon black particles are finely dispersed means that 20 particles are sequentially selected from the largest particles in the above photograph, and the average value is 300 mμ.
Or less, preferably 250 mμ or less.

【0029】チャンネルタイプカーボンブラックは、比
較的ポリアミドポリマ中への分散性が良いが、さらに分
散性を改善するために、一般には分散剤を併用すること
が望ましい。
Although the channel type carbon black has a relatively good dispersibility in the polyamide polymer, it is generally desirable to use a dispersant in combination in order to further improve the dispersibility.

【0030】ここでいう分散剤としては、高級脂肪酸ア
ミド化合物、例えばエチレンビスステアリルアミド、ス
チレンビスステアリルアミド、ステアリン酸アミド、パ
ルミチン酸アミドなど、およびパラフィン、ワックス、
高級脂肪酸、モノグリセリンのエステル、高級脂肪酸ア
ルコール、金属石鹸などが用いられる。
Examples of the dispersant include higher fatty acid amide compounds such as ethylene bisstearyl amide, styrene bis stearyl amide, stearic amide, palmitic amide, paraffin, wax,
Higher fatty acids, esters of monoglycerin, higher fatty acid alcohols, metal soaps and the like are used.

【0031】また、分散効果を有するポリマとしては、
ナイロン6、ナイロン66、ナイロン46、ナイロン6
10、ナイロン11、ナイロン12などの2元、3元ま
たは4元共重合ポリマなどがあり、これらを適用するこ
とができる。
Further, as a polymer having a dispersing effect,
Nylon 6, Nylon 66, Nylon 46, Nylon 6
There are binary, ternary or quaternary copolymers such as 10, nylon 11, nylon 12, and the like, and these can be applied.

【0032】カーボンブラックは、通常ポリアミドに対
し10〜40重量%の高濃度で重合時添加またはブレン
ドされてマスターチップとされる。次いでこのマスター
チップをナイロンポリマとブレンドして製糸することに
より、本発明の黒原着ポリアミド繊維が製造される。
The carbon black is usually added or blended at a high concentration of 10 to 40% by weight with respect to the polyamide at the time of polymerization to prepare a master chip. Next, the master chip is blended with a nylon polymer to form a yarn, whereby the black-dyed polyamide fiber of the present invention is produced.

【0033】カーボンブラック濃度は、ポリアミド繊維
に対し0.2〜1.0重量%が適当である。0.2重量
%未満では黒の着色が不十分であり、1.0重量%を越
えると繊維物性の低下を生ずることがある。
The carbon black concentration is suitably 0.2 to 1.0% by weight with respect to the polyamide fiber. If the amount is less than 0.2% by weight, black coloring is insufficient, and if it exceeds 1.0% by weight, fiber properties may be deteriorated.

【0034】また、上記分散剤の添加量は、ポリアミド
繊維に対し0.01〜0.1重量%、ナイロン共重合ポ
リマの場合は0.1〜1.0重量%の範囲が好ましい。
なお、分散剤を予めマスターチップ中に混合させておく
のが、カーボンブラック粒子のポリアミド中への分散効
果が良好であることから望ましい。
The amount of the dispersant is preferably 0.01 to 0.1% by weight based on the weight of the polyamide fiber, and 0.1 to 1.0% by weight in the case of a nylon copolymer.
It is desirable to mix the dispersant in the master chip in advance, since the effect of dispersing the carbon black particles in the polyamide is good.

【0035】マスターチップとして用いるポリマは、一
般に本発明に係る高タフネス黒原着ポリアミドと同種の
ものが用いられるが、重合度およびポリアミド種の異な
るポリマを用いることもできる。
The polymer used as the master chip is generally the same as the high toughness black-colored polyamide according to the present invention, but polymers having different degrees of polymerization and different polyamide types can also be used.

【0036】本発明の高タフネス黒原着ポリアミド繊維
の表面を、FE−SEMで5000倍または10000
倍で観察すると、フィラメントの表面には約100〜3
00mμの凹凸がほぼ均一に分散しており、従来のファ
ーネスタイプカーボンブラックを含有する黒原着ポリア
ミド繊維に観察される、フィラメントの表面全域に形成
され、繊維軸に平行な亀裂やカーボンブラック粒子を含
んだフィッシュアイ状の亀裂などが認められないことが
特徴である。
The surface of the high toughness black dyed polyamide fiber of the present invention was 5000 times or 10,000 times by FE-SEM.
When observed at 2x, about 100-3
The irregularities of 00 μm are almost uniformly dispersed, and are formed on the entire surface of the filament, which is observed in black-colored polyamide fibers containing conventional furnace type carbon black, and include cracks and carbon black particles parallel to the fiber axis. It is characterized in that no fisheye-like cracks are observed.

【0037】次に、本発明の高タフネス黒原着ポリアミ
ド繊維の製造法の具体例について説明する。
Next, a specific example of the method for producing a black toughened black polyamide fiber of the present invention will be described.

【0038】まず、黒原着マスターチップを製造するた
め、硫酸相対粘度3.0以上のポリアミドポリマを10
0部、1次粒子径が20mμ以下のチャンネルタイプカ
ーボンブラックを10〜30部、前記分散剤を1〜10
部、またはナイロン共重合ポリマ10〜40部を、2軸
型エクストルーダーを用いて混合溶融し、紡出する。紡
出したガットを冷水浴中に導いて冷却固化させた後、数
mmの円筒状チップに切断してマスターチップとする。
マスターチップは一旦乾燥して0.1%未満の水分率と
する。
First, a polyamide polymer having a sulfuric acid relative viscosity of 3.0 or more was prepared in order to manufacture a black pigmented master chip.
0 part, 10-30 parts of channel type carbon black having a primary particle diameter of 20 μm or less, and 1-10 parts of the dispersant.
Parts or 10 to 40 parts of a nylon copolymer is mixed and melted using a twin-screw extruder and spun. The spouted gut is guided into a cold water bath to be cooled and solidified, and then cut into cylindrical chips of several mm to obtain master chips.
The master chip is once dried to a moisture content of less than 0.1%.

【0039】上記マスターチップと、別に準備したポリ
アミドチップとを別々のホッパーに仕込み、それぞれホ
ッパーの下に設置した計量ブレンダーで計量した後、ブ
レンドする。ブレンド率はポリアミド繊維中のカーボン
濃度が0.2〜1.0重量%となるよう調整する。
The master chip and the separately prepared polyamide chip are charged into separate hoppers, weighed by a weighing blender provided under each hopper, and then blended. The blending ratio is adjusted so that the carbon concentration in the polyamide fiber is 0.2 to 1.0% by weight.

【0040】ブレンドしたチップは、連続して紡糸機で
溶融し、紡糸パック中で濾過した後、口金細孔より紡出
する。次に、紡出糸条に冷風を吹き付けて冷却固化させ
た後油剤を付与する。
The blended chips are continuously melted by a spinning machine, filtered in a spinning pack, and then spun out of a die hole. Next, a cold air is blown onto the spun yarn to cool and solidify the spun yarn, and then an oil agent is applied.

【0041】油剤は、一般に用られる平滑剤と活性剤を
主成分とし、微量の制電剤および極圧剤などを含む。本
発明の高タフネス黒原着ポリアミド繊維は、直接紡糸延
伸法で製造されるため、非水系油剤を付与することが好
ましい。前記固化した糸条に低粘性の鉱物油で希釈した
油剤を付与した後、引取りロールで引取り、引続いて給
糸ロールとの間で1〜10%のストレッチを掛けなが
ら、原油剤を付与する。油剤の付与量は、製品糸として
0.5〜1.5重量%となるよう調整するのが望まし
い。
The oil agent contains a generally used leveling agent and activator as main components, and contains trace amounts of an antistatic agent and an extreme pressure agent. Since the high toughness black soaked polyamide fiber of the present invention is produced by a direct spinning drawing method, it is preferable to add a non-aqueous oil agent. After applying an oil agent diluted with a low-viscosity mineral oil to the solidified yarn, the oil agent is taken up by a take-up roll, and then the crude oil agent is stretched by 1 to 10% with a yarn supply roll. Give. It is desirable to adjust the amount of the oil agent to be 0.5 to 1.5% by weight as the product yarn.

【0042】従来のファーネスタイプカーボンブラック
を含有する黒原着ポリアミド繊維の場合は、前記引取り
ロールと給糸ロール間でストレッチをかけた際に生ずる
プレストレッチ張力が、約4倍程度にアップするのに対
し、本発明に係る高タフネス黒原着ポリアミド繊維の製
造方法においては、カーボンブラックを含有しないポリ
アミド繊維の場合とほぼ同レベルの低いプレストレッチ
張力に保つことができる。
[0042] In the case of the conventional black-dyed polyamide fiber containing the furnace type carbon black, the pre-stretch tension generated when stretching is performed between the take-up roll and the yarn supply roll is increased by about four times. On the other hand, in the method for producing a high-toughness black-dyed polyamide fiber according to the present invention, it is possible to keep the pre-stretch tension as low as substantially the same level as in the case of the polyamide fiber containing no carbon black.

【0043】例えば、ストレッチを5%にした時、本発
明にかかるポリアミド繊維の張力は、延伸後の繊維のデ
ニール当り0.2〜0.4gであるのに対し、ファーネ
スタイプカーボンブラックを使用する場合は0.9〜
1.4gである。
For example, when the stretch is set to 5%, the tension of the polyamide fiber according to the present invention is 0.2 to 0.4 g per denier of the drawn fiber, while the furnace type carbon black is used. 0.9 ~
1.4 g.

【0044】次に、前記給糸ロールと2対のネルソンロ
ールで2段の熱延伸を行なった後、リラックスロールと
の間で2〜10%の弛緩熱処理をして捲取る。引取りロ
ールの速度、すなわち紡糸速度は300〜1000m
分、延伸速度は1500〜4000m/分の範囲が好適
である。延伸に適用する最高の温度は、ポリアミドの融
点および該融点から40℃低い温度との間に設定するの
が望ましい。
Next, after performing two-stage heat stretching with the yarn supplying roll and two pairs of Nelson rolls, a 2 to 10% relaxation heat treatment is performed between the yarn and the relax roll to wind up. The speed of the take-off roll, that is, the spinning speed is 300 to 1000 m
And the stretching speed are preferably in the range of 1500 to 4000 m / min. The highest temperature applied for stretching is desirably set between the melting point of the polyamide and a temperature 40 ° C. lower than the melting point.

【0045】かくして製造された本発明の高タフネス黒
原着ポリアミド繊維は、強度8.0g/d以上、伸度2
2%以上の高タフネスを有している。
The thus produced high toughness black soaked polyamide fiber of the present invention has a strength of 8.0 g / d or more and an elongation of 2 g / d.
High toughness of 2% or more.

【0046】そして、TEMで超薄切片法で観察したカ
ーボンブラックの分散状態は、一部最大粒径が200〜
300mμのものもあるが、大部分はさらに微細な粒子
として均一に分散している。
The dispersion state of the carbon black observed by the ultra-thin section method with a TEM is partially limited to a maximum particle size of 200 to 200.
Some are 300 μm, but most are evenly dispersed as finer particles.

【0047】また、FEーSEMで観察したフィラメン
トの表面は、100〜300mμ程度の凹凸が均一に分
散しているものの、繊維軸方向の亀裂は観察されない。
On the surface of the filament observed by FE-SEM, irregularities of about 100 to 300 μm are uniformly dispersed, but no crack is observed in the fiber axis direction.

【0048】そして、本発明の高タフネス黒原着ポリア
ミド繊維は、従来の黒原着ポリアミド繊維と同等のすぐ
れた耐候性を保持している。
The high-toughness black-stained polyamide fiber of the present invention has the same excellent weather resistance as the conventional black-stained polyamide fiber.

【0049】さらに別の効果として、本発明の高タフネ
ス黒原着ポリアミド繊維は、カーボンブラックが微分散
した結果として、従来より数十%含有量が少なくても鮮
明な黒色に発色するという利点も認められる。
As yet another effect, the high toughness black-dyed polyamide fiber of the present invention has an advantage that, as a result of fine dispersion of carbon black, a clear black color is produced even if the content is several tens percent lower than in the prior art. Can be

【0050】次に、実施例より、本発明の実施態様につ
いて具体的に説明する。
Next, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to examples.

【0051】[0051]

【実施例1〜3】硫酸相対粘度3.4のナイロン6チッ
プに、チャンネルタイプのカーボンブラック(" スペシ
ャルブラック" )を20重量%、およびエチレンビスス
テアリルアミドを2重量%混合してマスターチップを製
造した。
EXAMPLES 1-3 A master chip was prepared by mixing 20% by weight of channel type carbon black ("special black") and 2% by weight of ethylene bisstearylamide with nylon 6 chips having a sulfuric acid relative viscosity of 3.4. Manufactured.

【0052】上記マスターチップ1重量部と、マスター
チップに用いたと同じナイロン6チップ39重量部を計
量混合しながら、エクストルーダー型紡糸機で溶融し
た。溶融ポリマを紡糸パック中で、平均孔径20μの金
属不織布を通して濾過した後、孔径0.5mm、孔数2
8の口金を通して紡糸した。
1 part by weight of the master chip and 39 parts by weight of the same nylon 6 chip used for the master chip were melted by an extruder spinning machine while being mixed and measured. After filtering the molten polymer through a metal nonwoven fabric having an average pore size of 20 μm in a spin pack, the pore size is 0.5 mm, the number of pores is 2
The spinning was performed through a nozzle 8.

【0053】紡糸糸条を20℃の冷風で冷却固化させた
後、炭素数C13の高級炭化水素で20重量%に希釈した
油剤を付与し、引取りロールで500m/分の速度で引
取った。
After the spun yarn was solidified by cooling with cold air at 20 ° C., an oil agent diluted to 20% by weight with a higher hydrocarbon having carbon atoms of C13 was applied, and the spun yarn was taken off at a speed of 500 m / min by a take-off roll. .

【0054】次いで、引取糸条に対し、引取りロールと
50℃に加熱された給糸ロールとの間で、5%のストレ
ッチをかけながら原液油剤を付与した。油剤は原糸に対
し約1重量%となるよう付与したが、引取りロール前で
約0.2重量%、残りを引取りロールと給糸ロール間で
付与した。
Next, the stock solution was applied to the take-up yarn while applying 5% stretch between the take-up roll and the yarn supply roll heated to 50 ° C. The oil was applied so as to be about 1% by weight based on the original yarn, but about 0.2% by weight before the take-up roll, and the rest was applied between the take-up roll and the yarn supply roll.

【0055】上記5%のストレッチをかけた時の張力
は、カーボンブラックを添加しないポリマを製糸した場
合と同レベルの低張力であった。
The tension when the above 5% stretch was applied was as low as that in the case where the polymer was prepared without adding carbon black.

【0056】引き続いて、糸条を給糸ロールと120℃
に加熱されたネルソンタイプの第1延伸ロールとの間
で、3.0倍に延伸し、さらに210℃に加熱されたネ
ルソンタイプの第2延伸ロールとの間で1.5倍に延伸
した。
Subsequently, the yarn was fed to a yarn feed roll at 120 ° C.
The film was stretched 3.0 times with a Nelson-type first stretching roll heated to 1.5 ° C., and further 1.5 times with a Nelson-type second stretching roll heated to 210 ° C.

【0057】さらに、延伸された糸条を、120℃のネ
ルソンタイプのリラックスロールとの間で、8%の弛緩
熱処理をして捲取った。
Further, the drawn yarn was subjected to an 8% relaxation heat treatment between a Nelson-type relax roll at 120 ° C. and wound up.

【0058】上記の方法により、840D−28fil
の黒原着ポリアミド繊維が得られた。
According to the above method, 840D-28fil
Was obtained.

【0059】この黒原着ポリアミド繊維について、マス
ターチップ組成、黒原着ポリアミド繊維成分および5%
ストレッチ時張力を表1に、また繊維物性およびカーボ
ンブラックの分散性を表2に、それぞれ実施例1として
示した。
With respect to the black-dyed polyamide fiber, the master chip composition, the black-dyed polyamide fiber component and 5%
The tension during stretching is shown in Table 1, and the physical properties of the fiber and the dispersibility of carbon black are shown in Table 2, as Example 1.

【0060】なお、表2中EBAはエチレンビスステア
リルアミドを意味し、またロール摩耗性の評価結果は下
記の内容を示す。 ◎…1ケ月後ほとんど摩耗なし ×…3日後著しく摩耗。
In Table 2, EBA means ethylenebisstearylamide, and the results of evaluation of roll abrasion are as follows. …: Almost no wear after one month ×: Significant wear after 3 days

【0061】表1の結果から明らかなように、本発明の
黒原着ポリアミド繊維は、強度、伸度共に高く高タフネ
スで、かつカーボンブラックの分散性がよく、ロール摩
耗を生じないばかりか、すぐれた耐候性も保有するもの
であった。
As is clear from the results shown in Table 1, the black dyed polyamide fiber of the present invention has high strength and elongation, high toughness, good carbon black dispersibility, not only does not cause roll abrasion, but also has excellent properties. It also possessed weather resistance.

【0062】また、実施例1と同様チャンネルタイプカ
ーボンブラックを用い、表1に示したように若干条件を
変更したマスターチップを用い、同様に製糸した結果
を、表1および表2に実施例2、実施例3として示し
た。
Further, the results obtained by using the channel type carbon black in the same manner as in Example 1 and using the master chip with slightly changed conditions as shown in Table 1 are shown in Tables 1 and 2. , And Example 3.

【0063】表2の結果から明らかなように、この実施
例1および実施例2における黒原着ポリアミド繊維も、
高タフネスで、かつカーボンブラックの分散性がよく、
ロール摩耗を生じることかせなく、しかもすぐれた耐候
性を有するものであった。
As apparent from the results in Table 2, the black-colored polyamide fibers in Examples 1 and 2 also
High toughness and good dispersibility of carbon black,
The roller had good weather resistance without causing roll abrasion.

【0064】[0064]

【表1】 [Table 1]

【表2】 [Table 2]

【0065】[0065]

【比較例1〜4】実施例1〜3で用いたチャンネルタイ
プカーボンブラックの代わりに、従来のファーネスタイ
プカーボンブラックまたは有機顔料を黒原着剤として用
いたマスターチップを用い、実施例1〜3と同様の方法
で製糸した結果を、表1および表2に比較例1〜4とし
て併せて示した。
Comparative Examples 1 to 4 Instead of the channel type carbon black used in Examples 1 to 3, a master chip using a conventional furnace type carbon black or an organic pigment as a black coloring agent was used. The results of spinning in the same manner are shown in Tables 1 and 2 as Comparative Examples 1 to 4.

【0066】表1および表2の結果から明らかなよう
に、ファーネスタイプカーボンブラックを用いた場合
は、強度、伸度が低く、ロール摩耗を生じ、しばしば糸
切れを生じるばかりか、延伸直前の5%ストレッチ時の
張力が著しくアップするという問題を生じる。
As is evident from the results in Tables 1 and 2, when the furnace type carbon black was used, the strength and elongation were low, roll abrasion often occurred, and not only yarn breakage often occurred, but also the 5 There is a problem that the tension at the time of% stretching is significantly increased.

【0067】一方、有機顔料を用いた場合は、繊維物
性、製糸性共に良好でロール摩耗も生じなかったが、従
来の黒原着ポリアミド繊維に比べて、耐候性が著しく劣
っていた。
On the other hand, when the organic pigment was used, both the fiber properties and the spinning properties were good and no roll abrasion occurred, but the weather resistance was significantly inferior to that of the conventional black-dyed polyamide fiber.

【0068】[0068]

【発明の効果】以上説明したように、本発明の高タフネ
ス黒原着ポリアミド繊維は、強度8.0g/d以上、伸
度22%以上と、従来にない高タフネスを有しており、
かつすぐれた耐候性も保持しているため、漁網、ベル
ト、紐、土木ネットおよびターポリンなどの産業資材用
途に望ましく適用することができる。そして、特に従来
の黒原着ポリアミド繊維よりも高タフネスである特徴を
生かして、製品中の繊維の量を減少させることができる
ため、軽量化でき、製造コスト面でも有利である。
As described above, the high-toughness black soaked polyamide fiber of the present invention has an unprecedented high toughness of 8.0 g / d in strength and 22% in elongation.
In addition, since it has excellent weather resistance, it can be desirably applied to industrial materials such as fishing nets, belts, strings, civil engineering nets, and tarpaulins. In addition, since the amount of fibers in the product can be reduced by making use of the characteristic of higher toughness than the conventional black-stained polyamide fiber, the weight can be reduced and the production cost is also advantageous.

【0069】また、本発明の高タフネス黒原着ポリアミ
ド繊維は、チャンネルタイプカーボンブラックの粒子
が、ポリアミド中できわめて微分散しているため、カー
ボンブラックの含有量が数十%少なくても鮮明な黒色に
発色するという特徴を有している。
In the polyamide fiber having a high toughness of the present invention, channel type carbon black particles are extremely finely dispersed in the polyamide. It has the characteristic of developing color.

【0070】さらに、本発明の高タフネス黒原着ポリア
ミド繊維の製造過程および繊維の製品化加工工程におい
ては、繊維がロール、熱板およびガイドなどの金属と接
触しても、金属の摩耗が著しく軽減されるため、これら
金属装置および部品などの交換周期が延長できるという
利点を有する。
Further, in the process of producing the high toughness black-dyed polyamide fiber of the present invention and the step of producing the fiber, the abrasion of the metal is remarkably reduced even if the fiber comes into contact with metals such as rolls, hot plates and guides. Therefore, there is an advantage that the replacement cycle of these metal devices and parts can be extended.

【0071】また、本発明の高タフネス黒原着ポリアミ
ド繊維は、産業資材用ポリアミド繊維以外の、例えばカ
ーペット用黒原着糸、カーボンブラック入り導電性芯鞘
繊維、黒原着太繊度モノフィラメント、あるいはポリア
ミド繊維以外の黒原着繊維にも適用することができる。
The high-toughness black-stained polyamide fiber of the present invention is not limited to polyamide fibers for industrial materials, for example, black-stained yarn for carpet, conductive core-sheath fiber containing carbon black, black-stained monofilament monofilament, or polyamide fibers other than polyamide fibers. Can also be applied to the black dyed fiber.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) D01F 6/90 301 D01F 1/04 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuation of the front page (58) Field surveyed (Int. Cl. 7 , DB name) D01F 6/90 301 D01F 1/04

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 ポリアミド繊維中に、300mμ以下に
微分散されたカーボンブラック粒子を含有し、強度8.
0g/d以上、伸度22%以上の特性を有することを特
徴とする高タフネス黒原着ポリアミド繊維。
1. A polyamide fiber containing carbon black particles finely dispersed to 300 mμ or less, and having a strength of 8.
A high toughness black soaked polyamide fiber having a characteristic of 0 g / d or more and an elongation of 22% or more.
【請求項2】 カーボンブラック粒子が、チャンネル法
で製造されたカーボンブラックであることを特徴とする
請求項1記載の高タフネス黒原着ポリアミド繊維。
2. The high toughness black soaked polyamide fiber according to claim 1, wherein the carbon black particles are carbon black produced by a channel method.
【請求項3】 カーボンブラック粒子を、0.2〜1.
0重量%含有することを特徴とする請求項1または2記
載の高タフネス黒原着ポリアミド繊維。
3. The method according to claim 1, wherein the carbon black particles comprise 0.2 to 1.
The high toughness black soaked polyamide fiber according to claim 1 or 2, which is contained in an amount of 0% by weight.
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