JP7797877B2 - ポリアミドマルチフィラメントおよびその製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、ポリアミドマルチフィラメントに関する。

ポリアミド６（別名「ポリカプロラクタム」）やポリアミド６６（別名「ポリヘキサメチレンアジパミド」）のマルチフィラメントは、ポリエステルやポリプロピレン等の汎用マルチフィラメントと比較して強伸度が高く、毛羽品位に優れるため、産業用途として、エアバッグ、スポーツラケット用ガット、ロープ、漁網、鞄用ベルト等の多岐に渡る用途に用いられている。

ここでは一例としてエアバッグをとりあげる。車両衝突時に乗員を保護する必須の安全装置として、装着率が急速に向上しているエアバッグは、初期から導入されてきた運転者保護用、助手席搭乗者保護用に加え、膝保護用、座席シートに内蔵された胸部保護用、窓上部の天井内に装着された頭部保護用など、搭載部位の拡大を続けている。搭載部位の増加と、年々向上する低燃費化への要求、近年の車両内空間の拡大化傾向に伴い、エアバッグに使用される基布は軽量化・コンパクト化を進めるべく各種の検討がなされてきた。

エアバッグ基布に使用されるポリアミド６６原糸の総繊度は、以前は９４０ｄｔｅｘが一般的であったが、近年では主に４７０ｄｔｅｘが使用され、さらには２３５ｄｔｅｘ以下の低繊度の原糸も使用されるようになってきている。

特許文献１および特許文献２ではコンパクト性に優れたエアバッグを提供し得る細繊度かつ高強度なポリアミド繊維を毛羽品位良く得る技術が開示されており、総繊度としては特許文献１にあっては１００～２５０ｄｔｅｘとすることが、特許文献２にあっては５０～４７０ｄｔｅｘとすることが提案されている。しかし、その実施例の項をみてもせいぜい繊度１７５ｄｔｅｘまでの繊維しか得られておらず、１５０ｄｔｅｘ以下、更には１００ｄｔｅｘ以下にまで総繊度を細くし、かつ産業用繊維として使用可能な高い強度を有する原糸の具体的な例は記載されていない。この理由は特許文献１(段落［００２１］)に記載されたとおり、総繊度が細くなると高強度の繊維を安定して得ることが困難なためである。

この理由は、総繊度の小さなマルチフィラメントを得る場合にはポリアミドチップを溶融して紡糸するまでの溶融状態での滞留の影響や紡糸時に繊維内に残る気泡などの欠陥の影響が大きくなるためである。すなわち、エアバッグ用原糸などの高強度な産業資材用繊維を生産する一般的な設備においては、２３５～２０００ｄｔｅｘ程度の高い総繊度を吐出する紡糸部と、高い強度を発現するための多段熱延伸機が組み合わされた直接延伸機から構成されているが、このような装置を用いて１００ｄｔｅｘ以下の繊度のマルチフィラメントを製造した場合に発生する問題について考慮されていないということである。より具体的には、産業資材用繊維を生産する一般的な設備で１００ｄｔｅｘ以下にまで細繊度化した場合には、特許文献３（段落［０００５］～［０００８］）、特許文献４（段落［００１３］）に記載されている通り、ポリマーの長期滞留による増粘、熱劣化、ゲル化によって微小異物を生成し、その異物が糸中に混入することで製糸障害を引き起こし、高強度かつ毛羽品位良好なポリアミド繊維が得られなくなるのである。このように細繊度のマルチフィラメントでありながら高強度かつ毛羽品位が良好なポリアミド繊維を製造することは困難を極めていた。

一方で、衣料用の高強度ポリアミドマルチフィラメントの分野では、近年、衣料用途既存高次加工品の更なる高強度化や薄地化、コンパクト化のニーズ等により原糸の高強度化とそれに伴う細繊度化が要求されている。

このような衣料用のポリアミド繊維の高強度化の要求に対して、特許文献５で、延伸熱固定または熱延伸して一旦パッケージに巻き取った糸条を更に１７０～２０５℃に加熱した熱板に接触させて１．１５倍以上に熱延伸する手段が提案されている。しかしながら、この手段では紡糸工程と延伸工程とを分けた２工程での方法となり、工程が煩雑になるだけでなく、巻き取り速度が１０００ｍ／ｍｉｎ程度で生産速度が遅く、コストが高くなることが懸念される。また、特許文献６にては、事業化可能な工程で得られた製品として、せいぜい強度７．３ｃＮ／ｄｔｅｘまでのポリアミドマルチフィラメントしか得られておらず、エアバッグ等の産業資材用繊維や衣料用布帛の耐久性向上を図るうえでは強度不足であった。

特開２０１７－２２２９３９号公報 特開２００３－２０５６６号公報 特開２００７－２５４９４５号公報 特開２００８－１３３５６６号公報 特開平１１－２４７０２２号公報 特開２００２－８８５７７号公報

本発明の目的は、上記の問題を解決しようとするものであり、細繊度で高強度で靱性にも優れかつ毛羽品位が良好なポリアミドマルチフィラメントを提供することであり、上述のようにエアバッグ等の産業用資材の軽量化、衣料用布帛の耐久性向上を図ることが可能なポリアミドマルチフィラメントを提供することである。また、本発明によれば、生産効率としても良好なポリアミドマルチフィラメントを得ることができる。

本発明は上記課題を解決するために鋭意検討したものであり、主として下記の構成からなる。
（１）ポリアミドからなり、総繊度が５０～１２０ｄｔｅｘ、強度が８．０～９．７ｃＮ／ｄｔｅｘ、伸度が１７．０～３０．０％、３ｃＮ／ｄｔｅｘ荷重時の伸度の変動係数が１．００％以下であるポリアミドマルチフィラメント。
（２）毛羽数が０～３個／万ｍである前記（１）に記載のポリアミドマルチフィラメント。
（３）ポリアミドマルチフィラメントを構成するポリアミドフィラメント内に含まれる気泡の数が５０個／ｃｍ以下である前記（１）または（２）に記載のポリアミドマルチフィラメント。
（５）前記（１）に記載のポリアミドマルチフィラメントの製造方法であって、ポリアミドチップを準備する工程、直接紡糸延伸法を用いて製糸する工程を有し、前記ポリアミドチップの硫酸相対粘度をηａ、製糸されたポリアミドマルチフィラメントの硫酸相対粘度をηｂとしたとき、｜ηａ－ηｂ｜＜０．３であるポリアミドマルチフィラメントの製造方法。

本発明により、細繊度でありながら高強度で靱性にも優れかつ毛羽品位が良好なポリアミドマルチフィラメントを提供することができ、産業用資材の軽量化、衣料用布帛の耐久性向上を図ることができる。

本発明のポリアミドマルチフィラメントを製造する工程の例を説明するための概略図である。

以下に、本発明について例を挙げつつ説明する。しかし、本発明は下に説明された具体的な例に限定して解釈されるものではない。

本発明のポリアミドマルチフィラメントに用いる原料としては例えばナイロン６、ナイロン６６、ナイロン１２、ナイロン４６、ナイロン５６、ナイロン６１０や、ナイロン６とナイロン６６の共重合ポリアミド、ナイロン６にポリアルキレングリコール、ジカルボン酸、ジアミン等を共重合させた共重合ポリアミドなどが挙げられ、アミド結合によって繰り返し単位が連結している高分子として知られている。ポリアミドであれば特に制限はないが、このうち、耐衝撃性と耐熱性に優れたポリアミド６６を用いることが好ましい。本発明のポリアミドマルチフィラメントは、必要に応じて、ポリアミド以外の成分が含まれていても良く、そのような成分としては、例えば、モノカルボン酸等の末端封鎖剤、酸化チタン等の艶消し剤、リン化合物等の重合触媒や耐熱剤、銅化合物およびアルカリ金属またはアルカリ土類金属のハロゲン化物等の酸化防止剤や耐熱安定剤が挙げられる。ポリアミドマルチフィラメントに含まれるポリアミドの含有割合が９５重量％以上であることが好ましく、９７重量％以上であることがより好ましい。ポリアミドの含有割合が９５重量％未満の場合には、耐熱性が低下することがある。

本発明のポリアミドマルチフィラメントは、総繊度が３０～１５０ｄｔｅｘである。より好ましくは５０～１２０ｄｔｅｘの範囲である。総繊度が３０ｄｔｅｘ未満では、マルチフィラメントとしての総強力としても十分な値を確保することが困難であり、また、高い強度を得るために高倍率で延伸を行った際に単糸切れが発生しやすく、また、毛羽が発生する可能性が高くなる。総繊度が１５０ｄｔｅｘを超えた場合、産業用資材の軽量化や衣料用布帛の耐久性向上には繋がらない。

本発明のポリアミドマルチフィラメントの強度は、７．５～１０．０ｃＮ／ｄｔｅｘであり、より好ましくは８．０～９．７ｃＮ／ｄｔｅｘである。強度がかかる範囲であると、エアバッグ等の産業資材や耐久性の優れた衣料用布帛に好適なポリアミド繊維となる。強度７．５ｃＮ／ｄｔｅｘ未満では、エアバッグ等の産業資材用繊維や衣料用布帛の耐久性向上には不十分である。強度１０．０ｃＮ／ｄｔｅｘを超えるポリアミド繊維とする場合、高倍率での機械的延伸が必要となり、単糸切れが発生しやすく、また、毛羽品位が悪化する。かかるポリアミドマルチフィラメントは、品位を要求されるエアバッグ等の産業資材用繊維には不適である。

また本発明のポリアミドマルチフィラメントの伸度としては、１５．０％～３５．０％であり、１７．０％～３０．０％であることがより好ましい。伸度は高いほど好ましいが、ポリアミドで所定の強度を得るためには伸度としては現実的に３５．０％以下となる。この範囲とすることで、ポリアミドマルチフィラメントのタフネス性、破断仕事量を増大させ、優れた耐久性を維持することができる。

総繊度、単繊維繊度にも依存するが、強伸度積は３８ｃＮ／ｄｔｅｘ・（％^１／２）以上であることが好ましく、より好ましくは４０ｃＮ／ｄｔｅｘ・（％^１／２）以上である。強伸度積が高いことで、毛羽発生、糸切れ等が抑制され、高強度でも極めて品位の高いポリアミドマルチフィラメントが得られる。なお、強度（ｃＮ／ｄｔｅｘ）および伸度（％）は、ＪＩＳ Ｌ１０１３（１９９９） ８．５．１の標準時試験に示される定速伸長条件で測定した値をいい、強伸度積は［強度×√（伸度）］で算出される値である。上限としては特に制限はないが、５０．０ｃＮ／ｄｔｅｘ・（％^１／２）以下とすることが実用的である。

本発明のポリアミドマルチフィラメントは糸斑（Ｕ％）が１．２％以下であることが好ましい。さらに好ましくは、１．０％以下であり、特に好ましくは０．８％以下である。Ｕ％を１．２％以下とすることにより、衣料用布帛としての染色時に染色斑、筋の発生が無く、外観良好で製品品位に優れたものとなる。下限としては特に制限はないが、０．３％以上とすることが実用的である。

また、本発明のポリアミドマルチフィラメントは、３ｃＮ／ｄｔｅｘ荷重時の伸度の変動係数が１．００％以下であることが好ましい。さらに好ましくは０．８０％、特に好ましくは０．５０％以下である。該変動係数が１．００％以下であることにより、エアバッグ等の産業用途布帛に一定荷重が掛かった際、マルチフィラメントの伸度は均一化され、目ずれの抑制の点で有利である。また、該変動係数は結晶構造のバラツキに起因することから、衣料用布帛の場合では染色斑の抑制につながる。３ｃＮ／ｄｔｅｘ荷重時の伸度の変動係数を１．００％以下に抑制するための手段としては、用いるポリアミドチップの硫酸相対粘度と得られたポリアミドマルチフィラメントの硫酸相対粘度との差を制御することが簡便である。この粘度の差が大きい場合は、原料チップから糸になるまでに熱架橋などによる局所的な増粘または加水分解が発生していることがある。増粘の場合は繊維長手方向に局所的に結晶配向が増大する箇所が発生し、一方、加水分解の場合は繊維長手方向に局所的に結晶配向が低下する箇所が発生し、伸度のバラツキを発生させやすい。なお、３ｃＮ／ｄｔｅｘ荷重時の伸度の変動係数は実施例の項で説明した方法によって求められる。

本発明のポリアミドマルチフィラメントは毛羽数が０～３個／万ｍ以下であることが好ましく、特に０～２個／万ｍ、更には０～１個／万ｍであることが好ましい。毛羽数が少ないことで、エアバッグ等の優れた毛羽品位を要求される用途への展開が可能となる。なお、毛羽数は１５０ｍ／分の速度で巻き返しながらフィラメント長１０万ｍ以上で毛羽総数を測定し、１万ｍあたりの個数に換算した値をいう。

本発明のポリアミドマルチフィラメントは該ポリアミドマルチフィラメントを構成するポリアミドフィラメント内に含まれる気泡の数が５０個／ｃｍ以下、すなわち０～５０個／ｃｍであることが好ましく、特に０～３０個／ｃｍ、更には０．２～２０個／ｃｍであることが好ましい。ポリアミドフィラメント内に含まれる気泡の数が５０個／ｃｍを超える場合には、気泡を含んだ単繊維の強度が低下する。これは、単繊維中の気泡が延伸を阻害することを意味する。加えて、溶融中のポリマーが空気中の水分を過剰に取り込むことにより加水分解の発生、ポリアミドの粘度低下を引き起こし、結晶配向が不足したりし、その結果、強度が低下することとなる。また、毛羽品位についても悪化する。一方で、０．２個以上である場合は、溶融ポリマーが空気中の水分を取り入れることで毛羽品位良好な原糸を得ることができる。気泡を低減するための方法としては、例えば、ポリアミドを押し出す際のエクストルーダーの圧力を２０．０～８０．０ｋＰａとすることが挙げられる。

図１は本発明で好ましく用いられる直接紡糸延伸装置の概略図である。

以下、図１を例にとり、本発明のポリアミドマルチフィラメントの製造方法について説明する。

まず、本発明のポリアミドマルチフィラメントの原料となるポリアミドの原料チップを準備する。ポリアミドの重合方法は、公知の重合方法を用いることができる。

本発明のポリアミドマルチフィラメントに用いるポリアミド原料チップの硫酸相対粘度（以下、単に「粘度」ということがある）は、２．８～３．９が好ましく、より好ましくは３．３～３．９である。チップの粘度が４．０以上であると、総繊度を本発明での規定範囲に取った際に、ポリマーの長期滞留による、増粘、熱劣化、ゲル化により微小異物が生成し、毛羽品位が悪化する。チップの粘度が２．８未満である場合には本発明で規定の強度を有するポリアミドマルチフィラメントを得ることが難しくなる。なお、硫酸相対粘度は、チップ１ｇを１００ｍｌの９８％硫酸に溶解した溶液と、チップを溶解していない９８％硫酸とを用い、オストワルド粘度計を用いて２５℃で測定した値をいう。測定の詳細は実施例の項で説明したとおりである。

本発明のポリアミドマルチフィラメントを製造するに際しては、直接紡糸延伸法を用い、原材料として用いるポリアミドチップの硫酸相対粘度をηａ、製糸されたポリアミドマルチフィラメントの硫酸相対粘度をηｂとしたとき、｜ηａ－ηｂ｜＜０．３であることが好ましい。好ましくは、｜ηａ－ηｂ｜は０．２未満である。例えば、｜ηａ－ηｂ｜＜０．３で製造されたポリアミドマルチフィラメントは、毛羽品位が極めて良好であり、また、強伸度が高く、３％伸張時の伸度のバラツキも少ないポリアミドマルチフィラメントとして得ることができる。詳細は不明であるが、｜ηａ－ηｂ｜＜０．３を充たすことで、ポリマーの長期滞留による増粘や熱劣化を抑制し、あるいは、ポリアミドの加水分解が抑制されるためと考えられる。また、生産性の点で許容されるのであれば、ポリアミドマルチフィラメントを製造した後の検査工程で選別を行うことも可能である。

次に、｜ηａ－ηｂ｜＜０．３を充たす製造方法の例を説明すると、前記した硫酸相対粘度を有するポリアミドチップを準備し、乾燥を行った後、エクストルーダー型紡糸機へ供給し、計量ポンプにより紡糸口金へ配し、溶融紡糸する。この際、ポリマーの増粘、熱劣化、ゲル化を抑制するためには、エクストルーダー供給部の圧力は真空（圧力０．０ｋＰａ）ではなく、２０．０～８０．０ｋＰａであることが好ましい。より好ましくは４０．０～６０．０ｋＰａである。エクストルーダー供給部の圧力が２０．０ｋＰａ未満の場合はポリマーの増粘、熱劣化、ゲル化により毛羽品位が悪化し、また、高強度の糸が得られなくなることがある。エクストルーダー供給部の圧力が８０．０ｋＰａ以上の場合は、ポリアミドフィラメントに含まれる気泡の数が増加し、さらにはポリマーの加水分解反応が優位となることで高強度の糸が得られなくなる。

図１を参照して説明すると、紡糸口金１から吐出されたポリアミドは、紡糸口金の直下から５～３００ｃｍの範囲を囲む加熱筒２を通過させることが好ましい。この加熱筒内の温度としてはポリマーポリアミドの融点に対し－３０～＋３０℃が好ましい形態であり、より好ましくは－１５～＋１５℃である。紡出糸条を直ちに冷却せず、上記加熱筒で囲まれた高温雰囲気中を通して徐冷することにより、溶融紡糸されたポリアミド分子の配向が緩和され、単繊維間の分子配向均一性を高めることができるため、ポリアミドマルチフィラメントの高強度化が可能となる。一方、高温雰囲気中を通過させることなく直ちに冷却すると、未延伸糸の配向が高まり、かつ単繊維間の配向度バラツキが大きくなる。かかる未延伸糸を熱延伸すると、結果として高強度ポリアミドマルチフィラメントが得られない可能性がある。

高温雰囲気中を通過した未延伸糸条５には、次いで、クロスフロー冷却装置３により１０～８０℃、好ましくは１０～５０℃の風を吹きつけて冷却固化する。また、冷却風が８０℃を超える場合には、紡糸時の単繊維揺れが大きくなるため、単繊維同士の衝突等が発生し、製糸性悪化の原因となる。

その後、得られた冷却糸条は公知の給油装置４にて油剤を付与し、引き取りロール６で引き取り、延伸した後、巻き取ることができる。油剤は公知の油剤を用いることができるが、引き取りロール６上での単糸巻き付きを抑制するために、その付着量は０．３ ～ １．５重量％が好ましく、さらに好ましくは０．５ ～１．０重量％ である。

また、引き取りロール６の回転速度で定義される紡糸速度は５００～１２００ｍ／分であることが好ましく、より好ましくは６００～８００ｍ／分である。紡糸速度が５００ｍ／分以上であると、最終的な生産速度も充分となり、生産効率良く、安価にポリアミドマルチフィラメントを製造できる。１２００ｍ／分以下とすると、糸切れや毛羽の発生を抑制できるので好ましい。また、延伸ロールの最高速度で表される延伸速度は２８００ｍ／分以上であることが好ましく、より好ましくは３０００ｍ／分以上である。

これら前記した方法で得られた紡出糸は、公知の方法を用いて延伸や弛緩熱処理、および巻取り等を行うことができる。ここでは２段延伸の場合について具体的に例示すると、引き取りローラ６（１ＦＲ）にて引き取られた紡出糸を給糸ローラ７(２ＦＲ)、第１延伸ローラ８（１ＤＲ）、第２延伸ローラ９（２ＤＲ）、および弛緩ローラ１０（ＲＲ）といった順序で糸条を捲回して熱処理及び延伸処理を行い、ワインダー１１に巻き取る。

１ＦＲと２ＦＲの間において、プレストレッチ延伸、２ＦＲと１ＤＲの間において１段目の延伸を行い、２段目の延伸は１ＤＲと２ＤＲの間で行う。２ＦＲの温度は３０～５０℃、１ＤＲの温度を１００～２２５℃に設定し、プレストレッチ延伸、１段目延伸はガラス転移温度前後で熱延伸を行うことが好ましい。残りの延伸および熱セット温度は通常１８０～２４０℃の範囲の温度で行うことが好ましい。より好ましくは２００～２２０℃である。

総合延伸倍率(以下、単に「延伸倍率」ともいう)、すなわち引き取りローラ６から第２延伸ローラ９間で延伸を行う際の倍率について、高強度のポリアミドマルチフィラメントを得るためには、高い延伸倍率を採用することが好ましく、本発明記載の繊度範囲であれば、３．８～５．０倍で延伸すればよい。なお。巻取速度は通常２０００～５０００ｍ/分であることが好ましく、２５００～４５００ｍ/分であることがより好ましい。また、巻取張力は２０～２５０ｇｆの条件下で巻取装置にてチーズ条に巻き上げることが好ましい。

以上に説明した方法を用いれば、ポリアミドポリマーの増粘や熱劣化、ゲル化、加水分解が抑制され、また、気泡による機械物性への影響も小さく、総繊度として１５０ｄｔｅｘ以下の細い繊度であっても、高強度かつ高伸度、すなわち高い靱性で、かつ品位のよいポリアミドマルチフィラメントを得ることができる。

以下、実施例により本発明を詳細に説明する。しかし、本発明は実施例に具体的に示された態様に限定して解釈されるものではない。本発明における各特性の定義および測定法は以下の通りである。

（１）硫酸相対粘度（ηｒ）：ポリマーチップまたは原糸を試料として、試料０．２５ｇを９８％硫酸２５ｍｌに溶解し、オストワルド粘度計を用いて２５℃で測定し、以下の式から求めた。測定値は５サンプルの平均値から求めた。

ηｒ＝試料溶液の流下秒数／硫酸のみの流下秒数 。

（２）総繊度：ＪＩＳ Ｌ１０９０（１９９９）により測定した。

（３）単繊維数：ＪＩＳ Ｌ１０１３（１９９９） ８．４の方法で算出した。

（４）単繊維繊度：総繊度を単繊維数で除して算出した。

（５）強力・強度・伸度：ＪＩＳ Ｌ１０１３（１９９９） ８．５．１標準時試験に示される定速伸長条件で測定した。マルチフィラメント試料をオリエンテック社製“テンシロン”（ＴＥＮＳＩＬＯＮ）ＵＣＴ－１００を用い、掴み間隔は２５ｃｍ、引張り速度は３０ｃｍ／分で行った。強力はＳ－Ｓ曲線における最大強力、伸度はＳ－Ｓ曲線における最大強力を示した点の伸びから求め、強度は強力を総繊度で除して求めた。マルチフィラメント試料について長手方向に１ｍおきにサンプリングを行い、測定は５点において行い、その測定データから平均値を求めた。

（６）糸斑（Ｕ％）：ｚｅｌｌｗｅｇｅｒ ｕｓｔｅｒ社製のＵＳＴＥＲ ＴＥＳＴＥＲ ＩＶを用いて試料長：５００ｍ、測定糸速度：２５ｍ／ｍｉｎにて、１／２Ｉｎｅｒｔで測定した。

（７）３ｃＮ／ｄｔｅｘ荷重時の伸度の変動係数：前記（５）の強力・伸度測定と同条件でＳＳ曲線を求め、３ｃＮ／ｄｔｅｘの荷重が掛かった際の伸度を求めた。また、測定は、測定するマルチフィラメント試料について繊維長手方向に１ｍおきにサンプリングを行い、測定は１０点において行い、その測定データから平均値、標準偏差を算出し、下記の式によって求めた。
変動係数＝［標準偏差］／［平均値］×１００ （％） 。

（８）毛羽数：得られた繊維パッケージを１５０ｍ／分の速度で巻き返し、巻き返し中の糸条から２ｍ離れた箇所にヘバーライン社製レーザー式毛羽検知機“フライテックＶ”を設置し、検知された毛羽総数を評価した。評価は１０万ｍ以上のマルチフィラメントに対して行い、１万ｍあたりの個数に換算して表示した。

（９）気泡数：キーエンス社製マイクロスコープ“ＶＨＸ－５０００”にて、倍率１０００倍のレンズを使用し、観測される気泡数を評価した。繊維中に気泡が存在する場合には、その気泡を起点として延伸が阻害された部分を生じるので、倍率１０００倍の光学レンズにて気泡を観測した後、偏光レンズにて延伸阻害部分を確認することで、気泡であることを確認した。ポリアミドマルチフィラメントを構成する全てのポリアミドフィラメントから同一長さの繊維を切り出すサンプリングを行った。但し、切り出した繊維の長さの合計が１００ｃｍとなるようにサンプリングを行った。切り出したサンプルについて観察を行い、その合計気泡数を１ｃｍあたりの個数に換算して表示した。なお、切り出すサンプルは測定する長さの合計として１００ｃｍを確保してあれば厳密に１００ｃｍである必要はない。

（実施例１）
液相重合で得られたナイロン６６チップに酸化防止剤として酢酸銅の５重量％水溶液を添加して混合し、ポリマー重量に対し、銅として６８ｐｐｍ添加吸着させた。次に沃化カリウムの５０重量％水溶液および臭化カリウムの２０重量％水溶液をポリマーチップ１００重量部に対してそれぞれカリウムとして０．１重量部となるよう添加吸着させ、バッチ式固相重合装置を用いて固相重合させて硫酸相対粘度が３.７５のナイロン６６ペレットを得た。得られたナイロン６６ペレットを直径１１０ｍｍのエクストルーダーへ供給し、溶融温度３００℃、エクストルーダー供給部の圧力５０．０ｋＰａの雰囲気下で溶融した。溶融ポリマーは計量ポンプにより総繊度８０ｄｔｅｘのマルチフィラメントが得られるように吐出量を調整し、紡糸パックへ配した。その後、紡糸パック内で４０μｍの粗さを有する金属不織布フィルターで濾過したのち、円形孔・孔数２４の口金を通して、図１に示すような構成の装置を用い、紡糸した。口金面より３ｃｍ下には加熱筒長２０ｃｍの加熱筒を設置し、筒内雰囲気温度が２５０℃となるように加熱した。ここで筒内雰囲気温度とは、加熱筒長の中央部で、内壁から１ｃｍ離れた部分の空気温度である。加熱筒の直下には一方向から風を吹き付けるクロスフロー型チムニーを取付け、糸条に１８℃の冷風を３５ｍ／分の速度で吹き付け冷却固化した後、糸条に油剤を付与した。

油剤を付与された未延伸糸条を表面速度８００ｍ／分の速度で回転する１ＦＲに捲回して引取った後、総合延伸倍率４．３倍で延伸を行った。引取り糸条は一旦巻き取ることなく連続して引取りローラと２ＦＲとの間で５％のストレッチをかけた後、引き続いて回転速度比２．８０倍で１段目の延伸、次いで回転速度比１．４６倍で２段目の延伸を行い、３４００ｍ／分の速度で巻き取った。１ＦＲ、２ＦＲのローラ表面は鏡面仕上げであり、１ＤＲ、２ＤＲ、ＲＲは梨地仕上げとし、また各ローラ温度は、１ＦＲは非加熱、２ＦＲは４０℃、１ＤＲは１５０℃、２ＤＲは２２５℃とし、ＲＲは１５０℃とした。かかる溶融紡糸、延伸によりナイロン６６マルチフィラメントを得た。交絡処理は、交絡付与装置内で走行糸条に直角方向から高圧空気を噴射することにより行った。交絡付与装置の前後には走行糸条を規制するガイドを設け、噴射する空気の圧力は０．２ＭＰａで一定とした。

（実施例２～４、参考例５）
ポリアミドマルチフィラメントの総繊度および総合延伸倍率を表１の通りに変更した以外は、実施例１と同様に行った。

（実施例６～８）
ポリアミドマルチフィラメントの単繊維数を表１の通りに変更した以外は、実施例１と同様に行った。

（参考例９、実施例１０）
総合延伸倍率を表１の通りに変更した以外は、実施例１と同様に行った。

（参考例１１、１２）
エクストルーダー供給部の圧力および総合延伸倍率を表１の通りに変更した以外は、実施例１と同様に行った。

これら、実施例１～４、６～８、１０、参考例５、９、１１、１２で得られたポリアミドマルチフィラメントの物性を評価した結果を表１に示した。

表１より明らかなように、本発明のポリアミドマルチフィラメントは細繊度かつ高強度でありながら毛羽品位が良好である。

実施例１～４、参考例５では種々の総繊度で本発明のポリアミドマルチフィラメントを製造した。参考例１１、１２および下記する比較例１～５と比べて、エクストルーダー供給部の圧力５０．０ｋＰａの雰囲気下でポリマーを溶融することで増粘を抑制できており、目的とするポリアミドマルチフィラメントが得られている。また、総繊度が減少し単繊維繊度が細くなる程、冷却有利となりポリアミドマルチフィラメントの強伸度積は向上する傾向にある。一方で、実施例８のように、単繊維繊度を細化し過ぎた場合には、チムニー風での均一冷却性が乏しくなり、糸斑（Ｕ％）への影響が表れた。参考例１１～１２は、エクストルーダー供給部の圧力をそれぞれ２５．０ｋＰａ、７５．０ｋＰａにて製糸した例である。チップからマルチフィラメントへの増粘または加水分解が発生する傾向がみられ、３ｃＮ／ｄｔｅｘ荷重時の伸度の変動係数への影響が認められた。

（参考例１）
ポリアミドマルチフィラメントの総繊度を１７５ｄｔｅｘにし、エクストルーダー供給部の圧力０．０ｋＰａ雰囲気下で溶融したこと以外は、実施例１と同様に行った。

（比較例１～２）
ポリアミドマルチフィラメントの総繊度を１１０ｄｔｅｘにし、総合延伸倍率を表２の通りに変更した以外は、参考例１と同様に行った。

（比較例３～４）
ポリアミドマルチフィラメントの総繊度を８０ｄｔｅｘにし、総合延伸倍率を表２の通りに変更した以外は、参考例１と同様に行った。

（比較例５）
エクストルーダー供給部の圧力および総合延伸倍率を表２の通りに変更したこと以外は、比較例４と同様に行った。

（参考例２）
国際公開ＷＯ２０１６／０７６１８４の実施例１の記載にしたがって製造した一般的な衣料用ポリアミドマルチフィラメントの物性を参考例２として示す。

比較例１～５、参考例１、２で得られたポリアミドマルチフィラメントの物性を評価した結果を表２に示した。

参考例１は、総繊度１７５ｄｔｅｘのポリアミドマルチフィラメントを製造したものであり、真空下(エクストルーダー供給部圧力０．０ｋＰａ雰囲気下)でのポリマー溶融であるためポリマー増粘が多少生じているが、この総繊度であれば産業用繊維として求められるレベルの強度をもったポリアミドマルチフィラメントが得られていることが分かる。しかし、総繊度が大きいために、生産効率よくエアバッグ等の産業用資材の軽量化、衣料用布帛の耐久性向上をはかろうとする本願発明の目的を達成するには十分ではない。

比較例１では、総繊度１１０ｄｔｅｘのポリアミドマルチフィラメントを参考例１と同様の方法で製造しているが、この場合、製糸不可能であった。比較例２では、比較例１と同様のポリアミドマルチフィラメントを延伸倍率３．６倍で製糸したところ、製糸可能であった。しかし、得られたポリアミドマルチフィラメントは長時間のポリマー滞留により増粘、熱劣化し、強度を失っており、毛羽が多発した。

比較例３では、総繊度８０ｄｔｅｘのポリアミドマルチフィラメントを比較例２と同様の製糸条件で製造していることとなるが、この場合、製糸不可能であった。比較例４では、比較例３において延伸倍率を３．２倍にまで延伸倍率を落として製糸したところ、製糸可能であった。しかし、得られたポリアミドマルチフィラメントは長時間のポリマー滞留により増粘、劣化し、強度を失っており、毛羽が多発した。比較例１～２と比べて、比較例３～４では細繊度化していることでポリマーの滞留時間は増加し、ポリマーの増粘がさらに顕著となることでポリマーの延伸性が失われ、高延伸倍率での製糸が不能になっていることが分かる。

比較例５では、エクストルーダー供給部圧力１０１．３ｋＰａの雰囲気下でポリマーを溶融すること以外は実施例１と同様の方法で製造したが、この場合、ポリマーの加水分解反応が顕著となり、マルチフィラメントの粘度がチップ粘度を大きく下回る結果となった。さらに、糸中の気泡量が増大することにより毛羽が多発し、本発明で規定する強度を達成することができなかった。

参考例２は、ＷＯ２０１６／０７６１８４の記載をもとに、衣料用繊維を製造する一般的な設備においてポリアミドマルチフィラメントを製造した例である。この場合、産業資材用繊維を製造する一般的設備を用いる場合に較べてポリマーの滞留時間が短いことで、ポリマー増粘はほとんど無いことが分かる。一方で、延伸段数は１段かつ低倍率延伸であるため、強度として十分なものではなく、また、繊維長手方向に結晶構造バラツキが生じやすい傾向にあり、３ｃＮ／ｄｔｅｘ荷重時の伸度の変動係数への影響が大きく表れた。

本発明のポリアミドマルチフィラメントは、細繊度で高強度かつ毛羽品位良好であるために、主にエアバッグ等の産業資材の軽量化、衣料用布帛の耐久性向上を図ることに好適である。

１：紡糸口金
２：加熱筒
３：クロスフロー冷却装置
４：給油装置
５：糸条
６：引取りローラ(１ＦＲ)
７：給糸ローラ（２ＦＲ）
８：第１延伸ローラ（１ＤＲ）
９：第２延伸ローラ（２ＤＲ）
１０：弛緩ローラ（ＲＲ）
１１：ワインダー

Claims (4)

1. ポリアミドからなり、総繊度が５０～１２０ｄｔｅｘ、強度が８．０～９．７ｃＮ／ｄｔｅｘ、伸度が１７．０～３０．０％、３ｃＮ／ｄｔｅｘ荷重時の伸度の変動係数が１．００％以下であるポリアミドマルチフィラメント。
2. 毛羽数が０～３個／万ｍである請求項１に記載のポリアミドマルチフィラメント。
3. ポリアミドマルチフィラメントを構成するポリアミドフィラメント内に含まれる気泡の数が０．２～２０個／ｃｍ以下である請求項１または２に記載のポリアミドマルチフィラメント。
   
4. 請求項１に記載のポリアミドマルチフィラメントの製造方法であって、ポリアミドチップを準備する工程、エクストルーダー供給部の圧力が２０．０～８０．０ｋＰａであるエクストルーダー型紡糸機へ供給し、直接紡糸延伸法を用いて製糸する工程を有し、前記ポリアミドチップの硫酸相対粘度をηａ、製糸されたポリアミドマルチフィラメントの硫酸相対粘度をηｂとしたとき、｜ηａ-ηｂ｜＜０．３であるポリアミドマルチフィラメントの製造方法。