JP3463469B2 - ポリアミドペレット - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はポリアミド繊維の艶
消しや不透明性付与などの目的に添加される酸化チタン
の分散を細かくすることにより、製糸操業性や糸品質が
優れた高濃度の酸化チタンを含有する製糸用ポリアミド
ペレットに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】ポリアミド繊維は強度、耐久性、ストレ
ッチ性、染色性に優れているので、スポーツウエア、ス
トッキングなどの衣料用途やカーペットなどの産業用途
に用いられている。これらの用途では、繊維のキラツキ
感をなくしたり、高次加工性を改善するために、白色顔
料として酸化チタンを通常３重量％以下添加する。この
用途に使用する酸化チタン含有ペレットは、一般的には
糸中に含まれる酸化チタン濃度と同一の酸化チタン濃度
を有するペレットをつくり、それをそのまま製糸する方
法が行われている。しかしながら酸化チタンの特徴を生
かした用途によっては、糸中に含まれる酸化チタン濃度
が３重量％以上にする必要があるものがある。

【０００３】例えば特開平５ー２４７７２３号公報には
下着、肌着、水着など不透明性が必要とされる分野に
は、酸化チタンが５〜３０重量％添加されることがある
と記載されている。これ以外に、高濃度の酸化チタンが
添加されるものとして次の用途がある。ポリアミドの静
電気障害の防止を目的に、導電性カーボンブラックを添
加することが知られている。カーボンブラック添加によ
る糸の黒色化を抑制するために、カーボンブラックを糸
の芯部に添加し、鞘部に酸化チタンを５重量％から１０
重量％含有したポリアミドを使用する場合がある。

【０００４】また酸化チタンは紫外線カット効果がある
ため、高濃度の酸化チタンを含有したポリアミドは、傘
地やテニスウエアーなど清涼感の要求される用途にも好
適である。

【０００５】また例えば、糸中の酸化チタン濃度が３重
量％以下であっても、酸化チタン含有ペレットの製造工
程や製糸工程の合理化や、糸中の酸化チタンの濃度が異
なる糸品種の多品種化に対応するため、いわゆるマスタ
ーバッチと呼ばれている高濃度の酸化チタンを含有する
ペレットを製造し、それを酸化チタンを含有しないペレ
ットとブレンドして製糸し、所定量の酸化チタンを含有
する糸品種を製造する方法もある。

【０００６】しかしながらこのように酸化チタンを高濃
度に添加したペレットをそのまま、または酸化チタンを
含有しないペレットをブレンドして製糸すると、ペレッ
ト中の酸化チタンの分散不良に基づく異物効果のため、
製糸時の糸切れが増加し、操業性が不良になったり、製
糸出来なくなる場合がある。また糸品質としては、強度
や伸度が低下して実用的に使用出来ない糸となる。その
傾向はペレットや糸中の酸化チタンの濃度が高くなる
程、また製糸速度が大きくなる程、顕著に現れる傾向が
ある。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、この
ように高濃度の酸化チタンを含有するポリアミドペレッ
トをそのまま、または酸化チタンを含有しないペレット
とブレンドして製糸しても、糸切れが少なく、製糸性が
良好で、かつ糸強度や伸度が低下しない糸品質の優れた
製糸用ポリアミドペレットを提供することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】すなわち本発明は「酸化
チタンを３重量％から７０重量％およびナイロン６を含
有するポリアミドペレットであって、当該ポリアミドペ
レットを、前記ナイロン６を含有するポリアミドによっ
て、酸化チタン濃度を２重量％に希釈して、２８５℃で
５μｍの目開きのフィルターで濾過速度を８０ｇ／ｈｒ
・ｃｍ²として測定した時の濾過圧力の上昇速度が９．
８ＭＰａ／ｈｒ以下である製糸用ポリアミドペレッ
ト。」および「前記ポリアミドペレットを用いて製糸す
ることを特徴とするポリアミド繊維の製造方法。」から
なる。

【０００９】

【発明の実施の形態】以下本発明について説明する。

【００１０】酸化チタンには結晶形態が異なるルチル型
とアナターゼ型がある。ルチル型は硬度が大きいため、
糸の加工時に使用する金属ピンなどを摩耗させるので、
製糸用ポリアミドペレットに添加する酸化チタンとして
はアナターゼ型が通常用いられる。また製糸用酸化チタ
ンには、耐光性を改良したり、分散性を改善するために
Ｍｎ、Ａｌ、Ｚｎ、Ｓｉなどの化合物が酸化チタン表面
にコーチングされているものがあるが、本発明に使用す
る酸化チタンは、これらの化合物がコーチングされてい
るものでもいないものでも差し支えない。

【００１１】また酸化チタンを含有するペレットを生産
する方法としては次の方法がある。 （１）酸化チタンをそのまま、または分級処理をして、
ポリアミドのモノマーと混合して重合する方法。 （２）酸化チタンをポリアミドの重合途中に重合装置に
添加する方法。 （３）いわゆるアフターダリングと言われている方法
で、酸化チタンをそのまままたは分散剤などとともに、
重合完了した溶融状態のポリアミドに添加する方法。 （４）エクストルーダーなどでポリアミドペレットと酸
化チタンを溶融状態で混練する方法。 などがあるが、本発明の方法はいずれの方法でもよい。

【００１２】ここで言うポリアミドとはナイロン６、ナ
イロン６共重合体など繊維形成可能なポリアミドであ
り、酢酸などの粘度安定剤、マンガン化合物などの耐光
剤、銅化合物などの耐熱剤、その他制電剤、分散剤、末
端基量調整剤などの添加剤を含有していてもよい。

【００１３】またポリアミドの重合方法としては一般的
に連続式とバッチ式があるがいずれの方法でもよい。

【００１４】本発明の高濃度酸化チタンを含有する製糸
用ポリアミドペレットはそのまま、製糸してもよいし、
他の同種のポリアミドペレットとブレンドし、酸化チタ
ンの濃度が異なる糸を製糸したり、他種のポリアミドペ
レットとブレンドし、特性の改良した糸を製糸してもよ
い。

【００１５】本発明の高濃度の酸化チタンを含有する製
糸用ポリアミドペレット中の酸化チタン濃度が７０％を
超えると、ペレット中の酸化チタンの分散が不良になっ
たり、溶融粘度が高くなったり、冷却後のストランドの
弾性が小さくなるためペレット化が困難になる。

【００１６】また酸化チタンの濃度を２重量％に希釈し
て、２８５℃で５μｍの目開きのフィルタで濾過速度が
８０ｇ／ｈｒ．ｃｍ² で測定した時の濾過圧力の上昇
速度が９．８ＭＰａ／ｈｒをこえると製糸時の糸切れが
増えたり、製糸不能になったり、３０００ｍ／ｍｉｎ．
以上の高速製糸が不能となる。また糸品質では強度や伸
度が低下する。

【００１７】本発明で使用される濾過圧力測定装置の概
略図を図１に示す。測定方法を次に記載する。

【００１８】酸化チタン濃度が２重量％になるように、
酸化チタンを含まず、ペレットと同種のポリアミドから
なるペレットと混合した後、乾燥したポリアミドペレッ
トを約１ｋｇチップホッパー１に仕込む。アルミブロッ
クヒータ４を過熱し、熱板３の温度が２８５℃になるよ
うにする。ピストン２を加圧し、熱板上でポリアミドペ
レットを溶融し、加圧する。ギヤポンプ５を回転し４ｇ
／ｍｉｎ．の速度で溶融ポリマを目開き５μｍ、濾過面
積３ｃｍ² のフィルター６を経由して４時間吐出する
（この条件で濾過速度は８０ｇ／ｈｒ．ｃｍ² とす
る）。その時の濾過圧力をレコーダー７に記録する。濾
圧上昇速度は、吐出開始後最初の１時間を除いた３時間
について１時間あたりの平均値で表す。

【００１９】

【実施例】以下、本発明を実施例によりさらに詳細に説
明する。

【００２０】実施例１〜４、比較例１および２ 酸化チタンをポリアミドのモノマーと混合して重合する
方法（以下重合添加と略す）およびナイロン６を含有す
るポリアミドペレットと酸化チタンを混合し、エクスト
ルーダーにより、溶融混練りする方法（以下混練添加と
略す）により酸化チタン含有ポリアミドペレットを得
た。実施例１〜４は本発明による方法であり、比較例１
および２はそれぞれの比較のための方法である。

【００２１】それぞれのペレットについて、酸化チタン
濃度が２重量％になるように酸化チタンを含まないペレ
ットと混合した後、瀘過圧力測定装置で瀘過圧力上昇速
度をを測定した。

【００２２】またペレットを真空乾燥で水分率を０．１
％以下に乾燥した後、プレシャーメルター型の紡糸機
で、１２０メッシュの濾砂を通過させ、孔径０．３ｍｍ
の吐出孔を２０孔配する口金から３０ｇ／ｍｉｎ．で吐
出させた。

【００２３】この時の、紡糸温度は２７０℃に設定し
た。さらにチムニー風で冷却した後に、紡糸油剤を付与
した。

【００２４】この条件で、引き取りローラーを初速１０
００ｍ／ｍｉｎ．から１００ｍ／ｍｉｎ．づつ増速し、
３分以内で単糸が切れ始める直前の速度を最高洩糸速度
とした。

【００２５】なお実施例中乾式ミル処理とは酸化チタン
をジェットミルで粉砕したものであり、また分散剤とは
酸化チタンに対し、ポリアクリル酸ソーダ０．４重量％
とピロリン酸ソーダ０．１５重量％を添加したものであ
る。結果を表１に示した。本発明の実施例は、何れも最
高洩糸速度が３０００ｍ／ｍｉｎ．以上であり、高速製
糸にも好適なものであった。一方比較例は最高洩糸速度
が１５００ｍ／ｍｉｎ．以下で高速製糸は出来なかっ
た。

【００２６】

【表１】

【００２７】

【００２８】実施例５〜７、比較例３ 実施例１、２、３および比較例１のペレットを使用し、
実施例１以外は一般公知の方法で得られた酸化チタンを
含有しないナイロン６ペレットと混合し、酸化チタン量
を５重量％になるようにした。実施例１と同様に乾燥
後、２４孔の口金を用い、濾砂１２０メッシュ、紡糸温
度２７０℃、吐出量２１ｇ／ｍｉｎ．の条件でポリマを
吐出し、第１ゴデーローラ速度１０２０ｍ／ｍｉｎ．、
第２ゴデーローラ３２００ｍ／ｍｉｎ．、ワインダー速
度３０８０ｍ／ｍｉｎ．の巻き取り条件で直接紡糸延伸
を行った。

【００２９】結果を表２に示した。実施例は何れも、糸
切れが少なく、得られた繊維の強度や伸度も良好で、製
糸用ポリマに好適なものであった。

【００３０】一方、比較例は糸切れが頻発し、連続紡糸
が不可能であった。また得られた繊維の強度や伸度も不
十分なものであった。

【００３１】

【表２】

【００３２】実施例８ 実施例２で得られたペレットを芯成分、酸化チタンを含
有しないナイロン６を鞘成分として、芯／鞘比率が３５
／６５となる条件で５０デニール１７フィラメントの複
合繊維を紡糸速度４０００ｍ／ｍｉｎ．で直接紡糸延伸
法にて紡糸した。糸切れも少なく製糸性は良好であっ
た。

【００３３】さらに得られた繊維は強度や伸度も良好
で、さらにこれを４本揃え、筒編み地を作成したところ
不透明性に優れた編み地となった。

【００３４】

【発明の効果】本発明の酸化チタン含有ポリアミドペレ
ットを使用して製糸すると、製糸時の糸切れが少なく、
かつ高速紡糸が可能となる。また繊維の強度や伸度も低
下することがない。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明における濾過圧力の上昇速度を測定する
機器を示す概略図。

【符号の説明】

１：チップホッパー ２：ピストン ３：熱板 ４：アルミブロックヒーター ５：ギアポンプ ６：フィルター ７：レコーダー

フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) C08J 3/22 C08L 77/00 - 77/12

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】酸化チタンを３重量％から７０重量％およ
   びナイロン６を含有するポリアミドペレットであって、
   当該ポリアミドペレットを、前記ナイロン６を含有する
   ポリアミドによって、酸化チタン濃度を２重量％に希釈
   して、２８５℃で５μｍの目開きのフィルターで濾過速
   度を８０ｇ／ｈｒ・ｃｍ²として測定した時の濾過圧力
   の上昇速度が９．８ＭＰａ／ｈｒ以下である製糸用ポリ
   アミドペレット。
2. 【請求項２】請求項１に記載の製糸用ポリアミドペレッ
   トを製糸することを特徴とするポリアミド繊維の製造方
   法。