JPH0457913A - ポリヘキサメチレンテレフタルアミド繊維の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明はポリヘキサメチレンテレフタルアミド繊維の製
造方法に関する。更に詳しくは、高強度、高弾性率で耐
熱性に優れた繊維を安価に製造する方法に関する。

ポリヘキサメチレンテレフタルアミド（以後、６Ｔナイ
ロンと略す）はポリマー鎖中にベンゼン環を有する高融
点ナイロンで、融点が３７０℃であり、このポリマーか
ら耐熱性、耐薬品性が優れ、物性的にも種々の優れた特
性を有する繊維を得ることが期待できる。

〔従来の技術〕

６Ｔナイロン繊維の製造法に関して、硫酸を溶剤とした
ドープから湿式紡糸法で繊維を製造する方法は昔から数
多く研究されている。

例えば、特公昭３８−１８５７３号公報及び特公昭４〇
−３０５号公報には、６Ｔナイロンの硫酸ドープを、あ
る特定の濃度及び温度範囲の硫酸溶液中に押し出して繊
維化し、水洗し、熱延伸する方法が開示されている。そ
の中で、水洗時又は水洗前に０〜３０％の硫酸水溶液中
で１〜１．５倍程度延伸を行い、その後１．３倍程度の
熱延伸を行っている。

しかしながら、この程度の延伸では不十分であり、本来
ＢＴナイロン繊維の持つ高弾性率、高強度が十分に発揮
されているとは言い難い。

〔発明が解決しようとする課題〕

本発明の目的は、高強度、高弾性率で耐熱性に優れた６
Ｔナイロン繊維を製造するための延伸方法を提供するこ
とにある。

〔課題を解決するための手段〕

本発明者らは、６Ｔナイロンの硫酸ドープから得られる
凝固糸の延伸方法を鋭意検討した結果、凝固糸を洗浄す
る前にある濃度以上の硫酸水溶液洛中で延伸し、更に熱
延伸することによってトータル延伸倍率を高めることが
できることを見い出し、本発明を完成するに至った。

即ち本発明は、６Ｔナイロンと硫酸又は硫酸を主体とし
た溶剤からなるドープを紡糸ノズルを通して凝固浴に導
き、得られた凝固糸を、１段目の延伸として、３０〜５
３重量％の硫酸水溶液からなる延伸浴中で少な（とも１
．１倍以上延伸し、その後洗浄し、更に、２段目の延伸
として、２５０〜３４０℃で少なくとも１．１倍以上熱
延伸し、しかも、１段目の延伸倍率と２段目の延伸倍率
との積が少なくとも３以上であることを特徴とするポリ
ヘキサメチレンテレフタルアミド繊維の製造方法である
。

本発明で用いるポリヘキサメチレンテレフタルアミドは
、ヘキサメチレンテレフタル骨格を繰り返し単位中に７
０％以上、好ましくは８０％以上有するコポリマー、更
に好ましくはホモポリマである。また、本発明の繊維に
おいて、望ましいレベルの物性を確保する意味で、ポリ
マーの固有粘度は１．５以上更には２．０以上であるこ
とが好ましい。この６Ｔナイロンは、例えば、特公昭４
１−１１６３４号公報に記載された方法で取得すること
ができる。

本発明では、まず、６Ｔナイロンのポリマーを硫酸又は
硫酸を主体とする溶剤に溶解したドープを調製する必要
がある。このときのポリマー濃度はポリマーの重合度に
応じて紡糸性との兼ね合いから適宜選べばよいが、１０
重量％以上にするのが好ましい。

ドープを調製するために用いる溶剤は、硫酸又は硫酸を
主体とする混合物である。硫酸は９６重量％以上の濃度
の濃硫酸であることが、溶解性の点で好ましい。いわゆ
る発煙硫酸であってもよい。

硫酸と混合し得るものとしては、クロル硫酸、フルオロ
硫酸、酢酸、五酸化燐などを挙げることができる。また
、本発明に用いるドープ中には、種々の添加剤、例えば
硫酸アンモニウムのごとき安定剤などが添加されていて
もよい。

本発明における凝固糸は、通常行なわれる湿式紡糸法で
得ることができる。すなわち、このようにして調製され
たドープは、紡糸ノズルを通して凝固洛中に押し出され
、ロールで引き取られ凝固糸なる。

紡糸にあたっては、紡糸ノズルを通過する前に、ドープ
の脱気、ろ過、計量を行なうのが、特に工業生産の場合
好ましい。

紡糸ノズルの形状、孔数、孔の大きさなどは特に制限を
受けるものではない。孔の大きさとしては、通常０．０
５〜０．５ｍｍの直径のものが用いられる。

また、紡糸ノズルから押し出されるドープの線速度も特
に制限されるものではなく、生産性及び目的とする糸の
径の要請から法的てよい。

凝固浴としては、６Ｔナイロンのポリマーに対し沈澱剤
であり、同時に溶剤である硫酸に対して抽出剤である液
を含有する液体、例えば、水、硫酸す）　ＩＪウムのよ
うな塩を溶解した塩水溶液、又は硫酸水溶液などが用い
られ、好ましくは硫酸水溶液が用いられる。しかしなが
ら、凝固糸のボイドなどの欠陥を少なくするという点で
、３０〜５３重量％更に好ましくは４５〜５１重量％の
硫酸水澄液が好ましく用いられる。

凝固浴の温度としては特に規定するものではないが、通
常、５〜８０℃で行なわれる。また、凝固時のドラフト
についても特に規定されるものではないが、通常０．７
〜７倍であり、好ましくは１．２〜６倍である。ここで
いうドラフトとは、凝固浴から引き出される糸の線速度
を紡糸ノズルでのドープの吐出線速度で除した値である
。

本発明では、凝固糸を洗浄する前に、３０〜５３重量％
の硫酸水溶液からなる延伸浴中で１段目の延伸を行なう
。凝固浴からでた直後の糸は、凝固液が膨潤した状態で
あり、延伸浴中で延伸することによって配向し、同時に
ち密化が起こり、糸の物性は向上する。その際、延伸浴
の硫酸濃度が３０重量％以下では脱酸が速く、ち密化が
起こりにくい。また、５３重量％以上では、６Ｔナイロ
ンの溶出が起こり、好ましくない。延伸浴の温度は、特
に規定するものではないが、通常１０〜９０℃で行なわ
れる。延伸倍率としては、少なくとも１．１倍以上、好
ましくは１．５倍以上である。

得られた延伸糸は、洗浄工程で糸内部の残硫酸を完全に
除去した後乾燥される。更に２段目の延伸として、２５
０〜３４０℃の間で少なくとも１．１倍以上、好ましく
は１．３倍以上の熱延伸を行なう。その際本発明におい
ては、１段目の延伸倍率と２段目の延伸倍率との積を３
以上にすることによって、高強度、高断線率をもつ繊維
を得ることができる。

〔実施例〕

以下本発明を実施例により具体的に説明するが、実施例
におけるポリマーの固有粘度、繊維の強伸度特性、及び
繊維の密度は、以下に示す方法で測定したものである。

く固有粘度〉 固有粘度（η１ｎｈ）は、９８．５重量％の濃硫酸に濃
度（Ｃ）が０．４　ｇ／１００　ｃｃでポリマーを溶解
した溶液を２５℃にて常法により測定する。

ｙｉ　ｉｎｈ　＝　ｉ　ｎ　（ηｒｅｌ）／Ｃく繊維の
強伸度特性〉 繊維の強度、伸度及び初期モジュラスの測定はＪＩＳ規
格に準じ、定速伸長型強伸度試験機により、把握長２ｃ
ｍ、引張速度５０％／分にて、荷重−伸長曲線を描き、
それより読み取り算出したもので、測定数１０個の平均
値で表わす。

〈繊維の密度〉 密度の値は四塩化炭素−トルエンを使用した密度勾配管
法により３０℃で測定したものである。

実施例１ 固有粘度（η１ｎｈ）　１．８の６Ｔナイロンのポリマ
を９７重量％の濃硫酸中に１４重量％になるように室温
で５時間攪拌溶解した。このとき安定剤として硫酸アン
モニウムを濃硫酸中に５重量％予め溶解しておいた。ポ
リマーの溶解に次いで、３時間真空化で脱泡した後紡糸
した。このドープの２５℃における粘度は３０００ポイ
ズであった。

このドープを直径０．２世の細孔１ケをもつ紡糸ノズル
より、温度４５〜５０℃の濃度４７重量％の硫酸水溶液
中に押し出した。このとき凝固浴中を約６０ｃｍ走行す
るようにして、９　ｍ／分の速度で凝固浴から引出した
。このとき紡糸ノズルからのドープの吐出線速と凝固浴
からの引出し速度との比は、３．０であった。

次にこの凝固糸を約３０℃の濃度４５重量％の硫酸水溶
液の入った延伸浴に導いた。延伸浴中に約りｍ走行させ
て、２４ｍ／分の速度で延伸浴から引出し、更に、温度
４５〜５０℃のお湯の入った洗浄浴中に約りｍ走行させ
て、２９ｍ／分の速度で巻き取った。

巻取った糸を流水中で洗浄し完全に残硫酸を除去した後
、乾燥した。紡糸された糸は、密度が１．２１　ｇ／Ｃ
ｌ１１．単糸デニール７．０、強度が２．８ｇ／デニー
ル、伸度が２９．０％、初期モジュラスが４６．３８／
デニールであった。この糸は透明感があった。

次に、この糸を３００℃で１．６倍の延伸比で熱延伸し
たところ、糸物性は、単糸デニール４．３強度が８．５
ｇ／デニール、伸度が８．２％、初期モジュラスが１２
４．３　ｇ／デニールになった。

実施例２ 延伸浴を３５％硫酸水溶液とし、延伸浴からの引出し速
度を２２ｍ／分、洗浄浴からの巻取り速度を２５ｍ／分
にした以外は、実施例１と同様に紡糸した。

得られた糸は、単糸デニール９．３、強度２．６ｇ／デ
ニール、伸度２６％、初期モジュラス４４．５ｇ／デニ
ールであった。また、２９５℃で１．６倍延伸した糸の
物性は単糸デニール５．７、強度８．１ｇ／デニール、
伸度８．０％、初期モジュラス１１８ｇ／デニールであ
った。

実施例３ 延伸浴での延伸倍率を１．５倍にし、洗浄浴での延伸倍
率を１．１倍にした以外は実施例１と同様に紡糸した。

得られた糸は、単糸デニール１３．５、強度２，４ｇ／
デニール、伸度３４％、初期モジュラス４１．８８／デ
ニールであった。また、２９５℃で２．１倍延伸した糸
の物性は単糸デニール６．３、強度８．０ｇ／デニール
、伸度７．２％、初期モジュラス１２６．４ｇ／デニー
ルであった。

比較例１ 実施例１と同様にして調製したドープを用い、直径０．
２＋ｍ＋＋の細孔１ケをもつ紡糸ノズルより、温度４５
〜５０℃の濃度４５重量％の硫酸水溶液中に押し出し、
９　ｍ／分の速度で凝固浴から引出した。その際凝固浴
での浸せき長は約６０ｃｍであり、紡糸ノズルからのド
ープの吐出線速と凝固浴からの引出し速度との比は、３
．０であった。

次に、この凝固糸を約３０℃の水浴中に約１＋１１走行
させて、１６ｍ／分の速度で延伸浴から引出し、更に、
温度４５〜５０℃のお湯の入った洗浄浴中に約りｍ走行
させて、１８ｍ／分の速度で巻き取った。

巻き取った糸を流水中で洗浄し完全に残硫酸を除去した
後、乾燥した。紡糸された糸は、密度が１、１７　ｇ／
　ｃ＋＋ｆ、単糸デニール９．８、強度が１．９ｇ／デ
ニール、伸度が４１．８％、初期モジュラスが３２．４
ｇ／デニールであった。この糸は実施例１の糸に比べ透
明性に欠けるものであった。

次に、この糸を３００℃で１．４倍の延伸比で熱延伸し
たところ、糸物性は、単糸デニール６．１、強度が５．
８　ｇ／デニール、伸度が１２．６％、初期モジユラス
が８７．２ｇ／デニールになった。

比較例２ 延伸浴を濃度２０重量％の硫酸水溶液に、延伸浴での延
伸倍率を２．３倍に、洗浄浴での延伸倍率を１．１倍に
した以外は、比較例１と同様に紡糸した。

得られた糸は、単糸デニール８．８、強度２．０ｇ／デ
ニール、伸度３７％、初期モジュラス３５．６ｇ／デニ
ールであった。また、２９５℃で１．５倍延伸した糸の
物性は、単糸デニール５，５、強度６．１ｇ／デニール
、伸度１１．４％、初期モジュラス・９２．５ｇ／デニ
ールであった。

〔発明の効果〕

本発明の製造方法によって、緻密で、高強度、高弾性率
の繊維物性を持つ６Ｔナイロンの繊維を製造することが
できる。

特許出願人　　旭化成工業株式会社

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. ポリヘキサメチレンテレフタルアミドと硫酸又は硫酸を
   主体とした溶剤からなるドープを紡糸ノズルを通して凝
   固浴に導き、得られた凝固糸を、１段目の延伸として、
   ３０〜５３重量％の硫酸水溶液からなる延伸浴中で少な
   くとも１．１倍以上延伸し、その後洗浄し、更に、２段
   目の延伸として、２５０〜３４０℃で少なくとも１．１
   倍以上熱延伸し、しかも、１段目の延伸倍率と２段目の
   延伸倍率との積が少なくとも３以上であることを特徴と
   するポリヘキサメチレンテレフタルアミド繊維の製造方
   法