JPH05156513A - 高強度ポリアミド繊維及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 高い破断強度、及び高い破断エネルギーを兼
ね備えたポリアミドディップコードが得ることができ
る、高い破断強度、及び特定の熱収縮特性、仕上げ剤に
係わる表面特性を持ったポリアミド繊維、及びその製造
方法。 【構成】 破断強度が１１．５ｇ／ｄ以上、複屈折率Δ
ｎ６０×１０^-3以上で且つ仕上げ剤の付着率が１．６重
量％以上であり、しかも２３０℃における熱応力値が
０．５５ｇ／ｄ以上である繊維。この繊維は、硫酸相対
粘度ηｒが３．０以上のポリアミドを溶融紡糸し、仕上
げ剤を１．６重量％以上付与し、下式で示す全延伸比で
多段熱延伸した後、２００℃以下の温度でリラックス比
が１．０〜０．９０の範囲で弛緩熱処理を行うことによ
り得られる。 【数１】

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はタイヤコードなどのゴム
補強分野への利用に適した高強度ポリアミド繊維及びそ
の製造方法に関する。更に詳しくは、それから得られる
接着剤処理コードが高強力すなわち高い強度と高タフネ
スすなわち高い破断エネルギーを兼ね備えることが出来
るポリアミド繊維及びその製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】ポリアミド繊維は比較的高強度または高
タフネスが他の素材よりも達成し易いので、古くからタ
イヤコード等のゴム補強用に使用されてきた。その中で
も特にトラックやバス等の高重量用のバイアスタイヤに
タイヤコードとして大量に使用されてきた。しかし、近
年の自動車業界からのタイヤに対する高性能化や軽量化
の要求に、従来のポリアミド繊維、例えば特開昭５９−
１９９８１２号公報に提案されている蟻酸相対粘度７５
以上、破断強度１０．０〜１０．５ｇ／ｄ、タイ分子安
定度係数０．０９以下、乾熱収縮率２．０％以下のポリ
ヘキサメチレンアジパミド繊維等では、十分に応えられ
なくなった。すなわち接着剤処理コードの破断強度およ
び破断エネルギーの向上が必要になってきた。

【０００３】このようなタイヤコードに対する近年の要
求に応えるために、ポリアミド繊維の破断強度を更に高
める努力がなされてきた。特開昭６１−１９４２０９号
公報には硫酸相対粘度３．３３、破断強度１３．１ｇ／
ｄ、破断伸度１５．０％のポリヘキサメチレンアジパミ
ド繊維が開示されている。しかし、この繊維は通常のタ
イヤコードの加工工程を経ると、原糸の高破断強度が生
かされず、従来の繊維の場合と同等の破断強度まで下が
ってしまうと言う欠点を有する。

【０００４】特開平１−１７４６２８号公報にはこの高
破断強度のポリアミド繊維の強度低下を防止するタイヤ
コードの製造方法すなわち、生コードを接着剤処理する
前に緊張熱処理する方法が開示されている。しかし、こ
の方法においては確かに、タイヤコード製造工程におけ
る破断強度の低下は防止されたものの、もう一つの要求
項目である破断エネルギーについては従来のポリアミド
繊維以下であった。

【０００５】すなわち、この先行技術に記載されている
ポリアミド繊維は高強度ではあるが高タフネスではない
と言える。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】以上のように、高い破
断強度を有すると同時に高い破断エネルギーを有する接
着剤処理コードとなり得る高強度であるポリアミド繊維
はこれまでなかった。本発明者らはこれを達成せんがた
めに鋭意研究した結果、ポリアミド繊維の破断強度を１
１．５ｇ／ｄ以上にすると同時に、原糸の熱収縮特性と
仕上げ剤にかかわる表面特性をある範囲に特定すること
が、有効であることを見出し、本発明を完成するに到っ
た。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明の目的は、硫酸相
対粘度ηｒが３．０であって、破断強度が１１．５ｇ／
ｄ以上、複屈折率Δｎが６０×１０^-3以上で、且つ仕上
げ剤の付着率が１．６重量％以上であり、しかも２３０
℃における熱応力値が０．５５ｇ／ｄ以上であることを
特徴とする高強度ポリアミド繊維及び硫酸相対粘度ηｒ
が３．０以上のポリアミドからなる繊維の製造方法であ
って、紡出した糸条に仕上げ剤を１．６重量％以上付与
し、この糸条を下式の全延伸比で多段熱延伸した後、２
００℃以下の温度でリラックス比が１．０〜０．９３の
範囲で弛緩熱処理することを特徴とする高強度ポリアミ
ド繊維の製造方法によって達成される。

【０００８】本発明におけるポリアミドは、溶融可能な
ものであれば何でもよいが、経済的な面から、ポリヘキ
サメチレンアジパミド（ナイロン６６）、ポリカプラミ
ド（ナイロン６）、ポリテトラメチレンアジパミド（ナ
イロン４６）、ナイロン６１０、ナイロン１２あるいは
これらの共重合体が好ましい。本発明におけるポリアミ
ド繊維の硫酸相対粘度ηｒは３．０以上でなければなら
ない。硫酸相対粘度ηｒが３．０未満であると、破断強
度１１．５ｇ／ｄは達成されないからである。硫酸相対
粘度ηｒの好ましい範囲は３．１〜３．８、更に好まし
い範囲は３．１〜３．５である。ηｒの測定法は、実施
例の項で説明する通りである。

【０００９】本発明におけるポリアミドは公知の製造法
で得られるものでよく、熱安定剤、酸化防止剤、滑剤等
の添加剤を含んでいてもよい。本発明におけるポリアミ
ド繊維の破断強度は１１．５ｇ／ｄ以上でなければなら
ない。現状の市販ポリアミドタイヤコード原糸の破断強
度は１０．０から１０．５ｇ／ｄである。タイヤのプラ
イ数減やエンズ数減によってタイヤを軽量化あるいは低
コスト化したり、新たな設計による高性能タイヤを得た
りするには、現状のタイヤコード原糸よりも接着剤処理
コードで、破断強度が１０％以上向上することが要求さ
れている。従って、本発明におけるポリアミド繊維の破
断強度は１１．５ｇ／ｄ以上でなければならない。後述
する如く、破断強度１１．５ｇ／ｄ以上にするには、延
伸工程において延伸比の上限を上げて、従来よりも高延
伸比によって延伸を行う必要がある。高延伸比で延伸す
ると、通常は高強度になる一方、破断伸度および中間伸
度は低下する。図１に本発明の繊維および従来繊維の伸
長−荷重曲線の一例を示す。破断強度が１１．５ｇ／ｄ
以上の時は通常破断伸度は１６％以下、中間伸度は１０
％以下となる。

【００１０】本発明におけるポリアミド繊維の複屈折率
Δｎは６０×１０^-3以上でなければならない。複屈折率
は、分子鎖の配向を示しているが、これが６０×１０^-3
未満では、上述した破断強度１１．５ｇ／ｄ以上が得ら
れない。本発明においては、繊維に対する仕上げ剤の付
着率は１．６重量％以上でなければならない。通常の繊
維に対する仕上げ剤の付着率は１．０重量％前後であ
る。仕上げ剤は繊維がゴムの補強用途に使われたとき
に、障害が生じないものであれば何でもよい。主として
平滑剤と乳化剤から成る水系エマルジョンタイプでも、
平滑剤が主成分である非水系のいずれでもよい。仕上げ
剤中にはその他の成分として、熱安定剤、抗酸化剤、制
電剤、高分子活性剤等が含まれるのが好ましい。仕上げ
剤の付着率が１．６重量％未満であると、２３０℃にお
ける熱応力値が０．５５ｇ／ｄ以上であっても、処理コ
ード及び加硫コードの破断エネルギーは向上しない。好
ましい仕上げ剤の付着率は１．８〜２．５重量％であ
る。

【００１１】仕上げ剤の繊維に対する付着率が１．６重
量％未満であるポリアミド繊維は、接着剤ディッピング
処理工程で、接着剤のコード内部への浸透が顕著で、そ
の結果処理コードの伸度が抑えられるので、破断エネル
ギーが向上しない原因と考えられる。本発明に用いる仕
上げ剤中の平滑剤としてはオレイルオレート、イソステ
アリルオレート等の高級アルコールと高級脂肪酸とのエ
ステル、ジオレイルアジペートジイソステアリルセバケ
ート等の二塩基酸と高級アルコールとのエステル、トリ
イソデシルトリメラート等の芳香族カルボン酸と高級ア
ルコールとのエステル、およびネオペンチルグリコール
ジラウレート、グリセリントリオレート、ペンタエリス
リトールテトラデカネート等の多価アルコールと高級脂
肪酸とのエステルなどである。

【００１２】また、本発明で用いる仕上げ剤中の乳化剤
すなわち非イオン界面活性剤としては、グリセリン、ソ
ルビタン等の多価アルコールのエチレンオキサイド付加
物、オレイン酸、ラウリン酸等の高級脂肪酸エステル、
ヒマシ油等の天然油脂にエチレンオキサイドを付加させ
たもの、高級アルコール、高級アミン、アルキルフェノ
ール等にエチレンオキサイドを付加したもの等が挙げら
れる。

【００１３】本発明においては、繊維の２３０℃におけ
る熱応力値が０．５５ｇ／ｄ以上でなければならない。
熱応力値の測定法は実施例の項で説明する通りである。
２３０℃における熱応力値が０．５５ｇ／ｄ未満では、
他の条件をいかに選んでも、コードの破断エネルギーの
向上はない。２３０℃における熱応力値の好ましい範囲
は０．６０〜０．９０ｇ／ｄである。

【００１４】２３０℃における熱応力値は、繊維を形成
するポリアミドの種類、硫酸相対粘度ηｒ及び繊維製造
工程での弛緩熱処理の程度（温度、弛緩率）によって決
まる。熱応力値の最高値が高い繊維は、接着剤ディッピ
ング処理工程での荷重によるコードの伸長が小さいため
に、伸度の減少が小さく、高破断エネルギーを生む原因
の一つになったものと思われる。

【００１５】次に本発明の高強度ポリアミド繊維の製造
方法について以下に説明する。本発明に用いる仕上げ剤
は前述したものを用い、繊維に対する仕上げ剤の付着率
は、仕上げ剤の濃度を考慮して、オイリングロールの回
転数を調節することによって１．６重量％以上に調節し
なければならない。仕上げ剤の付与は、オイリングロー
ル法、あるいはオイリングノズル法及びそれとオイリン
グロール法との併用でも良い。また、仕上げ剤は、延
伸、弛緩熱処理後に行うアフターオイリング法を併用し
ても良い。

【００１６】全延伸比は、ポリマーの重合度、紡糸速度
等によって変化するが、引取りロールで引き取られた未
延伸糸の複屈折率Δｎにより下式の全延伸比で延伸しな
ければならない。

【００１７】

【数２】

【００１８】更に、下式の全延伸倍率で延伸することが
好ましい。

【００１９】

【数３】

【００２０】弛緩熱処理は、最終ゴデットロールと巻取
機の間で行うのが良い。弛緩熱処理温度は、２００℃以
下にしなければならない。この温度は最終ゴデットロー
ルで設定することができる。２００℃以上にすると、２
３０℃熱応力値が０．５５ｇ／ｄ以下となる。また、温
度は低ければ低いほど２３０℃熱応力値は高くなるので
好ましいが、室内温度に近づくと弛緩処理温度が変動し
処理に斑を生じるので５０℃以上に設定するのが好まし
い。さらに好ましくは、７０℃〜１５０℃である。この
時のリラックス比（巻き取り速度／最終ゴデットロール
速度）は、できるだけ１．０に近づけることが必要であ
る。しかし、１．０に近づけると、最終ゴデットロール
と巻取機の間での巻き取り張力が高くなり、このため巻
き形状が悪くなる。また、逆に低くなり過ぎても糸条が
弛んで巻けなくなる。従って、最適な巻き取り張力
（０．１〜０．３ｇ／ｄ）になるように考慮して、リラ
ックス比を１．０〜０．９０に設定する必要がある。

【００２１】４段以上のゴデットロールを使用する場合
は、最終ゴデットロールとその直前のゴデットロールを
用いて弛緩熱処理を行っても良い。例えば、図３のよう
な４段のゴデットロールを使用する場合は、第３ゴデッ
トロール１４と第４ゴデットロール１５との間及び巻取
機１６の間でリラックス比を配分して弛緩熱処理をして
も構わない。

【００２２】紡糸延伸機は図３に例示するような直接紡
糸延伸機を用いることが好ましいが、紡糸と延伸が分か
れている方法を取っても構わない。また、ポリマーの紡
糸機への供給は、重合から直接スピンヘッド（図３の
５）へ送液する方法でも、ペレット化したポリマーを押
出機で再溶融して後、スピンヘッドへ送液する方法のい
ずれでも良い。

【００２３】延伸は、図３のような装置で多段延伸で行
うことが好ましい。２段延伸以上を行う場合には、ゴデ
ットロールは３段以上必要であり、４段あった方が好ま
しい。３段未満であると、延伸後の弛緩熱処理を行うこ
とができない。図３に従って、本発明の繊維の製造方法
を説明する。まず、溶融したポリマーをスピンヘッド５
に装着した紡糸口金６から押出し、フィラメント８を形
成し、２００〜３５０℃に保った加熱筒７内で冷却を遅
延し、その後冷却風チャンバー９内で冷却風によって冷
却固化する。次いで、仕上げ剤付与装置（オイリングロ
ール１０）によって仕上げ剤を付与した後、３段のゴデ
ットロール１２，１３，１４で加熱２段延伸し、次い
で、最終ゴデットロール１５と巻取機１６との間で軽度
の弛緩熱処理をした後巻取る。

【００２４】第１段の延伸は、第１ゴデットロール１２
と第２ゴデットロール１３の間で行う。第１段の延伸温
度は、５０℃〜１３０℃の範囲から選ぶと良い。第１段
延伸の延伸比は、３〜５倍から選ぶ。第２段の延伸は、
第２ゴデットロール１３と第３ゴデットロール１４の間
で行う。第２段の延伸温度は、１５０℃〜２５０℃から
選び、第２段の延伸比は１．５倍〜３．０倍から選ぶ。

【００２５】従って、第１段と第２段の延伸配分には適
正値があるので、試行錯誤により最適値を設定する。よ
り高い延伸比を達成して、より高い破断強度を得るに
は、ポリマーを溶融し紡口から吐出する時、焼結金属フ
ィルター等濾過材でポリマーを濾過することが好まし
い。

【００２６】また、球晶の発生を抑制するためには、一
般に使用される単糸繊度６デニールよりも小さい単糸繊
度２〜４デニールの範囲を選ぶのが良い。以上のように
して、本発明の高強度ポリアミド繊維が得られる。

【００２７】

【実施例】以下実施例に基づき本発明の高強度高タフネ
スポリアミドディップコード、およびその製造方法を説
明する。実施例の説明に先立ち本発明において用いられ
る各種の技術用語の定義とその測定方法を説明する。 硫酸相対粘度ηｒ ９５．５重量％硫酸にポリマー濃度１．０ｇ／dlとなる
ように溶解せしめた溶液の２５℃における相対粘度であ
る。 原糸、生コード、処理コードの破断強度、破断伸度、
及び生コード、処理コードの破断エネルギー 測定室は温度２５℃、相対湿度５５％に保持した。測定
装置は島津製作所製、商品名オートグラフＳ−１００を
用いた。原糸については８０回／ｍの撚りを加えた２５
cmの試料を降下速度３０cm／分で求めた。

【００２８】中間伸度は下式で定める一定の荷重ｗ（K
g）における伸び率を測定する。

【００２９】

【数４】

【００３０】生コード、処理コードについてはＪＩＳ−
Ｌ１０１７に従った。破断エネルギーはｓｓカーブの面
積をインテグレーターを用いて求めた。 ２３０℃熱応力値 熱応力測定装置は、カネボウエンジニアリング社製、商
品名ＫＥ−２用いて測定した。マルチフィラメント中か
ら５本の長さ２０cmの単糸を抜き出し、そしてこの５本
の単糸の束の両端を結んで輪を作り、測定器に装填す
る。このようにして、単糸１０本の熱応力値を測定す
る。初荷重０．０５ｇ／ｄ、昇温速度１００℃／分の条
件で測定し、チャート（図４参照）上から２３０℃にお
ける張力（Tg）を求め、以下の算式に従って熱応力値を
算出する。

【００３１】

【数５】

【００３２】乾熱収縮率 原糸では１．０ｍ、コードでは１．２ｍの試料を採取
し、１６０℃のエアオーブン中で３０分間自由収縮させ
た後、次式に従って算出する。

【００３３】

【数６】

【００３４】仕上げ剤の付着量 糸試料を２±０．００２ｇを容器に計り取り、ジクロル
メタン３ｃｃを加えて９０秒間放置した後、このジクロ
ルメタンをアルミ製の皿に搾り取る。この操作を３回繰
り返し、得られたジクロルメタン溶液を１２０±１℃で
加熱し、ジクロルメタンを蒸発させる。残渣の重量ｗ
（ｇ）を測定し、下式により仕上げ剤の付着量（％）を
求めた。

【００３５】

【数７】

【００３６】複屈折率Δｎ オリンパス社製偏光顕微鏡、ベレックコンペンセーター
を用いて測定した。 （実施例１）固相重合法によって硫酸相対粘度ηｒ３．
４のポリヘキサメチレンアジパミドのペレットを得た。
このポリマーペレットの水分率を紡出糸条の硫酸相対粘
度が低下しないように調整して、図３に示す溶融紡糸機
及び延伸機を用いて直接紡糸延伸法で、１２６０ｄ／４
２０ｆのポリヘキサメチレンアジパミド繊維を製造し
た。その時の製造条件及び仕上げ剤の組成は下記の如く
であり、また引取りロールで引き取った未延伸糸の複屈
折率Δｎは、２．５×１０^-3であった。 紡糸条件 ポリマー吐出量 ２１４ｇ／分 紡口 孔径 ０．１６mmφ 孔長 ０．１６mm 孔数 ４２０ホール フィルター ２０ μｍ 紡糸温度 ３００℃ 加熱筒 長さ １５ cm 内温 ３００℃ 冷却風 温度 ２０ ℃ 相対湿度 ６０ ％ 風速 ０．５ｍ／ｓ オイリングロール径 ７６ mmφ 回転数 ２０ 回／分 温度 ２５ ℃ 紡糸速度 ２６０ｍ／分 延伸条件 速度 温度 引取りロール ２６０ｍ／分 第１ゴデットロール ２７３ｍ／分 ７０℃ 第２ゴデットロール ８４７ｍ／分 ２１５℃ 第３ゴデットロール １６９３ｍ／分 ２２０℃ 第４ゴデットロール １６９３ｍ／分 ７０℃ 巻取機 １６００ｍ／分 全延伸比＝６．１５ 仕上げ剤組成 ナタネ油 ３５部 グリセリントリオレート ２１部 ＰＯＥ（２５）硬化ヒマシ油トリステアレート １８部 硬化ヒマシ油ＥＯ２５ １６部 ２エチルヘキシルアルコールＥＯＰＯ ８部 酸化紡糸剤 ２部 仕上げ剤は濃度３０重量％の水系エマルジョンとして付
与した。

【００３７】次にこの原糸をリング撚糸機によって、上
撚数３９回／１０cm（Ｓ撚）、下撚数３９回／１０cm
（Ｚ撚）の条件で撚糸し生コードと成した。得られた原
糸、及び生コードの物性を表１に示す。次に生コード
を、１６０℃、１．３ｇ／ｄの張力を掛けて、緊張熱処
理した後、引き続き図５に例示する３オーブンホットス
トレッチ装置（コンピュートリータ）を用いて、接着剤
すなわちレゾルシン−ホルムアルデヒド−ラテックス液
（ＲＦＬ液）のディッピング処理を施し、処理コードを
得た。得られた処理コードの物性を表１に示す。なお、
ディッピング処理条件を以下に示す。 （比較例１）緊張熱処理をせずに接着剤ディッピング処
理する以外は、実施例１と全く同じ条件で原糸、生コー
ド、処理コードを得た。各物性を表１に示した。

【００３８】（比較例２）従来法で得られたポリアミド
繊維と比較するため、特開昭５９−１９９８１２号公報
の紡糸延伸条件に基づいて、硫酸相対粘度ηｒ＝３．１
のポリマーを用いて得た１２６０ｄ／２１０ｆの原糸
を、緊張熱処理をせずに接着剤ディッピング処理する以
外は実施例１と同じ条件で接着剤ディッピング処理し、
処理コードを得た。各物性を表１に示した。

【００３９】（比較例３）硫酸相対粘度ηｒ＝３．１の
ポリマーを用いて以下の条件で１２６０ｄ／２１０ｆの
原糸を得た。 紡糸条件 ポリマー吐出量 ３２５ｇ／分 紡口 孔径 ０．２５mmφ 孔長 ０．２５mm 孔数 ２１０ホール 紡糸温度 ３００℃ 加熱筒 長さ １５ cm 内温 １７０℃ 冷却風 温度 ２０ ℃ 相対湿度 ６０ ％ 風速 ０．６５ｍ／sec オイリングロール径 ７６ mmφ 回転数 １９ 回／分 温度 ２５ ℃ 紡糸速度 ４５１ｍ／分 延伸条件 速度 温度 引取りロール ４５１ｍ／分 第１ゴデットロール ４７３ｍ／分 ６０℃ 第２ゴデットロール １３１４ｍ／分 ２１５℃ 第３ゴデットロール ２６２７ｍ／分 ２２０℃ 第４ゴデットロール ２６２７ｍ／分 １５０℃ 巻取機 ２４３０ｍ／分 全延伸比＝５．３９ 仕上げ剤は実施例１と同じ物を用いた。この時、引取り
ロールで引き取った未延伸糸の複屈折率Δｎは、４．７
×１０^-3であった。

【００４０】この原糸を実施例１と同様の条件で撚糸し
生コードとし、緊張熱処理をせずに接着剤ディッピング
処理する以外は実施例１と同じ条件で接着剤ディッピン
グ処理し、処理コードを得た。各物性を表１に示した。
以上の実施例１、比較例１，２及び３を比較すると、表
１から分かるように本発明の方法に従う実施例１では処
理コードの破断強度、破断伸度、破断エネルギーのいず
れもが、従来法による比較例２と比較して、大きく向上
している。しかも、高破断強度、低破断伸度で、つまり
低タフネスであった原糸から高破断強度で且つ高破断伸
度のディップコード、つまり高タフネス、高破断エネル
ギーのディップコードが得られた点驚くべきことであっ
た。

【００４１】また、比較例１のように緊張熱処理を実施
せずに接着剤ディッピング処理を行うとディップコード
の強力が低くなり原糸の特性が生かせない。本発明の原
糸は緊張熱処理後接着剤ディッピング処理を行うことに
より、その特性を充分に発揮し、高タフネスつまり高破
断エネルギーのディップコードを与えるのである。 （実施例２）、（比較例４，５，６）実施例１の製造条
件において、第４ゴデットロールの温度及び仕上げ剤の
付着量の条件を下記のように変えて実施例２、比較例
３，４、及び５を行い、実施例１とは別にポリヘキサメ
チレンアジパミド繊維を製造した。これにより、２３０
℃の熱応力の値、及び仕上げ剤の付着量の効果を見た。 実施例２ 実施例１において、第４ゴデットロールの温度を変更し
た。

【００４２】 延伸条件 周速（ｍ／分） 温度（℃） 第４ゴデットロール １７４９ １５０ 巻取機 １６００ 全延伸比＝１．０５×３．１×２．０×１．０×０．９
２＝５．９９ 比較例４ 実施例１において、第４ゴデットロールの温度を変更し
た。

【００４３】 延伸条件 周速（ｍ／分） 温度（℃） 第４ゴデットロール １７９８ ２２０ 巻取機 １６００ 全延伸比＝１．０５×３．１×２．０×１．０×０．８
９＝５．７９ 比較例５ 実施例１において、仕上げ剤付着量を変更した。

【００４４】 オイリングロール回転数 １５ 回／分 比較例６ 比較例４及び比較例５の変更点の両者を変更して行っ
た。実施例２、比較例４，５、及び６で得られた原糸の
物性を表２に示した。この表２から判るように、第４ゴ
デットロールの温度を変更することにより２３０℃熱応
力値は０．４８〜０．７６ｇ／ｄに変化している。

【００４５】また、これらの原糸を実施例１と全く同じ
条件で撚糸し生コードと成した。得られた生コードの物
性を表２に示した。次にこの生コードを、実施例１と全
く同じ条件で緊張熱処理後接着剤ディッピング処理を実
施した。得られた処理コードの物性を表２に示す。表２
から分かるように、比較例４，６のように２３０℃熱応
力値が０．５０ｇ／ｄ以下であると、ディップコードの
破断強度は実施例１，２と同様に高いが、破断伸度が低
くなり、このためディップコードの破断エネルギーも低
くなってしまう。つまり、比較例４，６の原糸の破断強
度、破断伸度は、実施例２の原糸の破断強度、破断伸度
に勝るとも劣らない、むしろ破断伸度は比較例の方が高
く原糸のタフネスは高いと言えるのであるが、接着剤デ
ィップ処理を行うとこれが逆転してしまうのである。

【００４６】また、比較例５，６のように仕上げ剤の付
着量が少ないと、ディップコードの伸度が実施例２に比
較して低下し、破断エネルギーも低くなる。以上のこと
より、２３０℃の熱応力値０．５５ｇ／ｄ以上、仕上げ
剤付着量１．６重量％以上を満足している場合のみ、高
タフネスのディップコードが得られることが判る。

【００４７】（実施例３，４）、（比較例７）実施例１
と全く同じポリマー、溶融紡糸機及び延伸機を用いて、
下記の条件で単糸デニールを６ｄに変更し、第４ゴデッ
トロールの温度を変更して１２６０ｄ／２０８ｆのポリ
ヘキサメチレンアジパミド繊維を製造した。 実施例３ 紡糸条件 ポリマー吐出量 ２１４ｇ／分 紡口 孔径 ０．２３mmφ 孔長 ０．２３mm 孔数 ２０８ホール 紡糸温度 ３０５℃ 加熱筒 長さ １５ cm 内温 ３００℃ 冷却風 温度 ２０ ℃ 相対湿度 ６０ ％ 風速 ０．５ｍ／sec オイリングロール径 ７６ mmφ 回転数 １７ 回／分 温度 ２５ ℃ 紡糸速度 ２６０ｍ／分 延伸条件 速度（ｍ／分） 温度（℃） 引取りロール ２６０ 第１ゴデットロール ２７３ ７０ 第２ゴデットロール ８４５ ２１５ 第３ゴデットロール １６９０ ２２０ 第４ゴデットロール １６９０ ７０ 巻取機 １６００ 全延伸比＝６．１５ この時、引取りロールで引き取った未延伸糸の複屈折率
Δｎは、２．３×１０^-3であった。 実施例４ 実施例３において第４ゴデットロールの温度を７０℃か
ら１５０℃に変更し、２３０℃熱応力値を変えたポリヘ
キサメチレンアジパミド繊維を製造した。

【００４８】 第４ゴデットロール １７４７ｍ／分 １５０℃ 巻取機 １６００ｍ／分 全延伸比＝１．０５×３．１×２．０×１．０×０．９
２＝５．９９ 比較例７ 実施例３において第４ゴデットロールの温度を７０℃か
ら２２０℃に変更し、２３０℃熱応力値を変えたポリヘ
キサメチレンアジパミド繊維を製造した。

【００４９】 第４ゴデットロール １８００ｍ／分 ２２０℃ 巻取機 ２６００ｍ／分 全延伸比＝１．０５×３．１×２．０×１．０×０．８
９＝５．７９ 得られた原糸をリング撚糸機によって、実施例１と全く
同じ条件で撚糸し生コードと成した。次に、この生コー
ドを、実施例１と全く同じ条件で、接着剤ディッピング
処理を施し、処理コードを得た。

【００５０】表３に実施例３，４、及び比較例７で得ら
れたポリヘキサメチレンアジパミド繊維の原糸、生コー
ド、処理コードの物性を示した。表３から分かるよう
に、単糸を６ｄにしても、単糸３ｄに比べて少し小さく
はなるが、高タフネスのディップコードが得られる。ま
た、２３０℃熱応力値の効果はここでも同様に見られ
る。つまり、実施例３，４、及び比較例７の２３０℃熱
応力値は、それぞれ０．８１，０．６３，０．４８ｇ／
ｄであった。また、破断強度はあまり差がないが、破断
伸度は実施例３，４、比較例７の順に大きくなってお
り、従って原糸のタフネスはその順に高くなっているこ
とが判る。ところが、処理コードの破断伸度は逆の順に
なっており、従って、処理コードの破断エネルギーは原
糸とは逆転して実施例３が最も高くなっていることが判
る。

【００５１】これは、原糸の２３０℃熱応力値が実施例
３が高く、以下実施例４、比較例７と順に低くなってい
ることに由来している。このように、単糸デニールが太
くなると原糸強度の高いものが得られなくなるが、原糸
の２３０℃熱応力値が０．５５ｇ／ｄ以上であると、高
い破断強度及び破断伸度持った、つまり高タフネス、高
破断エネルギーの処理コードを得ることができることが
判る。 （実施例５）、（比較例８，９，１０）固相重合法によ
って硫酸相対粘度ηｒ３．１のポリヘキサメチレンアジ
パミドのペレットを得た。このように実施例１に比べて
硫酸相対粘度の低い（分子量の低い）ポリマーペレット
を実施例１と同様の直接紡糸延伸法を用いて、１２６０
ｄ／４２０ｆのポリヘキサメチレンアジパミド繊維を製
造した。その時の製造条件及び仕上げ剤の組成は下記の
如くである。 実施例５ 紡糸条件 ポリマー吐出量 ２２４ｇ／分 紡口 孔径 ０．１６mmφ 孔長 ０．１６mm 孔数 ４２０ホール フィルター ６０ μｍ 紡糸温度（スピンヘッド温度） ３００℃ 加熱筒 長さ １５ cm 内温 １５０℃ 冷却風 温度 ２０ ℃ 相対湿度 ６０ ％ 風速 ０．５ｍ／ｓｅｃ オイリングロール径 ７６ mmφ 回転数 ２０ 回／分 温度 ２５ ℃ 紡糸速度 ２４８ｍ／分 延伸条件 速度（ｍ／分） 温度（℃） 引取りロール ２４８ ２５ 第１ゴデットロール ２６０ ６０ 第２ゴデットロール ８４５ ２１５ 第３ゴデットロール １６９０ ２２０ 第４ゴデットロール １６９０ ７０ 巻取機 １６００ 全延伸比＝６．４５ この時引取りロールで引き取った未延伸糸の複屈折率Δ
ｎは、１．８×１０^-3であった。

【００５２】次に、実施例５の製造条件の一部を下記の
ように変えて、比較例８，９、及び１０を行い、２３０
℃熱応力値及び仕上げ剤付着量を変更したポリヘキサメ
チレンアジパミド繊維を製造した。 比較例８ 延伸条件 周速（ｍ／分） 温度（℃） 第４ゴデットロール １７９８ ２２０ 巻取機 １６００ 全延伸比＝１．０５×３．２５×２．０×１．０×０．
８９＝６．０７ 比較例９ オイリングロール回転数 １５回／分 比較例１０ 比較例８及び比較例９の変更点の両者を変更して行っ
た。

【００５３】実施例５、比較例８，９、及び１０で得ら
れた原糸を実施例１と全く同じ条件で撚糸し生コードと
成した。次に、これらの生コードを、実施例１と全く同
じ条件でディッピング処理を実施した。得られた原糸、
生コード、処理コードの物性を表４に示した。表４から
分かるように、ηｒ＝３．１のポリマーを用いても、原
糸の２３０℃の熱応力値を０．５５ｇ／ｄ以上であり、
且つ仕上げ剤付着量１．６重量％以上を満足している場
合のみ、高タフネス、つまり高破断エネルギーのディッ
プコードが得られることが判る。

【００５４】（実施例６，７，８）、（比較例１１，１
２）実施例１で生コードを、緊張熱処理の条件を以下の
温度及び張力の条件に変更して実施した後、引き続き実
施例１と同じ様に３オーブンホットストレッチ装置を用
いて、接着剤ディッピング処理を施し、処理コードを得
た。緊張熱処理条件を以下に示す。

【００５５】 緊張熱処理条件 ディップ処理 温度、張力（℃，ｇ／ｄ） 第１ゾーン（℃，Kg／コード） 実施例６ ２２０，１．０ １６０，１．４ 実施例７ １５０，１．０ １６０，３．６ 実施例８ １５０，０．５ １６０，１．４ 比較例１１ １５０，０．３ １６０，１．４ 比較例１２ １００，０．５ １６０，１．４ ディップ処理 第２ゾーン 第３ゾーン（℃，Kg／コード） 実施例６ ２２０，２．８ ２２０，１．８ 実施例７ ２２７，２．８ ２２７，１．８ 実施例８ ２２７，２．８ ２２７，１．８ 比較例１１ ２２７，２．８ ２２７，１．８ 比較例１２ ２２７，２．８ ２２７，１．８ 得られた処理コードの物性を表５に示す。

【００５６】表５から分かるように、緊張熱処理時の温
度が１５０℃以上、張力０．５ｇ／ｄ以上の場合に、処
理コードの破断強度及び破断伸度が高く、従って、処理
コードの破断エネルギーも高いことが判る。一方、それ
未満の条件では処理コードの破断強度、破断伸度は低く
なり、破断エネルギーも低いものになった。このように
緊張熱処理後接着剤ディッピング処理することにより、
原糸の特性が発揮され、高タフネス、高破断エネルギー
のディップコードが得られることが判る。

【００５７】（実施例９）仕上げ剤の条件を以下のよう
に変更した以外は実施例１と全く同じポリマー、溶融紡
糸機及び延伸機を用い、全く実施例１と同様の条件でポ
リヘキサメチレンアジパミド繊維を製造した。その時の
仕上げ剤の条件は以下如くである。仕上げ剤は非水系で
あり、ストレート給油を行った。

【００５８】 仕上げ剤組成 ジオレイルアジペート ４５部 トリメチルプロパントリラウレート ４０ 硬化ヒマシ油／ステアリン酸／マレイン酸縮合物 １３ 酸化防止剤 ２ 仕上げ剤付着量 ２．０％ 仕上げ剤温度 ５０℃ 次に、この原糸をリング撚糸機によって、実施例１と全
く同じ条件で撚糸し生コードと成し、実施例１と全く同
じ条件で、接着剤ディッピング処理を施し、処理コード
を得た。得られた原糸、生コード、処理コードの物性を
表６に示す。

【００５９】表６から分かるように、非水系の仕上げ剤
を用いても、エマルジョン系の仕上げ剤を用いた場合と
同様に処理コードの破断強度、破断伸度、及び破断エネ
ルギーが、大きく向上していることが判る。 （実施例１０）更に分子量の高い、硫酸相対粘度ηｒを
３．８のポリマーを用いて実施例１と全く同じ方法で紡
糸延伸しポリヘキサメチレンアジパミド繊維を得た。紡
糸延伸条件を以下に示した。 紡糸条件 ポリマー吐出量 ２１４ｇ／分 紡口 孔径 ０．１６mmφ 孔長 ０．１６mm 孔数 ４２０ホール 紡糸温度 ３１５℃ 加熱筒 長さ １５０mm 内温 ３００℃ 冷却風 温度 ２０ ℃ 相対湿度 ６０ ％ 風速 ０．５ｍ／sec オイリングロール径 ７６ mmφ 回転数 ２０ 回／分 温度 ２５ ℃ 紡糸速度 ２７２ｍ／分 延伸条件 速度 温度 引取りロール ２７２ｍ／分 第１ゴデットロール ２８６ ６０℃ 第２ゴデットロール ８４４ ２１５℃ 第３ゴデットロール １６８８ ２２０℃ 第４ゴデットロール １６８８ ７０℃ 巻取機 １６００ 全延伸比＝５．８８ である。この時、引取りロールで引き取った未延伸糸の
複屈折率Δｎは、１．８×１０^-3であった。

【００６０】得られた原糸を実施例１と同じ条件で撚糸
し、実施例１と同じ条件で接着剤ディッピング処理し、
処理コードを得た。得られた原糸、生コード、処理コー
ドの物性を表７に示した。表７から分かるように、分子
量更に高くなると、延伸性が低下し原糸の到達強度が低
くなるものの、処理コードの破断強度、破断伸度、及び
破断エネルギーの高いものが得られることがわかる。

【００６１】

【表１】

【００６２】

【表２】

【００６３】

【表３】

【００６４】

【表４】

【００６５】

【表５】

【００６６】

【表６】

【００６７】

【表７】

【００６８】

【発明の効果】本発明のポリアミド繊維は、高い強度と
高いタフネスすなわち高い破断エネルギーを兼ね備えた
接着剤処理コードを与える。このため、バイアスタイヤ
のカーカス材として用いると、高いプランジャーエネル
ギーを与え、また高い耐疲労性を与えるので、安全性、
耐久性等が従来のタイヤに比べて向上する。また、タイ
ヤの高性能化、例えば、ラジアルタイヤのカーカス材や
キャッププライ材に使用し、タイヤの高速性能の向上、
耐熱性の向上、タイヤの高偏平率化等がはかれる。ま
た、苛酷な条件で使用される航空機タイヤ、バイク用の
タイヤの安全性、耐久性の向上がはかれる。また更に、
高強力であるので補強材の使用量を減らすことができ
る。このためタイヤの計量化が可能となり、更に自動車
の燃費の低減が計れる。

【００６９】また、このポリアミド繊維は、接着剤処理
において、接着剤を糸条の内部までは、浸透させないた
め、必要最小限の接着剤の量で十分な接着力を発揮する
ことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の高強度高タフネスポリアミド繊維及び
従来の繊維のｓ−ｓカーブである。

【図２】本発明の高強度高タフネスポリアミド繊維及び
従来の繊維を接着剤処理したディップコードである。

【図３】本発明の実施例に使用した試験紡糸延伸装置の
概略図である。

【図４】熱応力値を測定したチャート図の一例である。

【図５】本発明の実施例に使用したディップ装置の概略
図である。

【符号の説明】

１…本発明のポリアミド繊維 ２…従来のポリアミド繊維 ３…本発明のポリアミドディップコード ４…従来のポリアミドディップコード ５…スピンヘッド ６…紡糸口金 ７…加熱筒 ８…フィラメント ９…冷却風チャンバー １０…オイリングロール １１…プレテンションロール １２…第１ゴデットロール １３…第２ゴデットロール １４…第３ゴデットロール １５…第４ゴデットロール １６…巻取機 ２１…張力制御ロール ２２…張力制御ロール ２３…接着剤浸漬装置 ２４…張力制御ロール ２５…張力制御ロール ２６…張力制御ロール ２７…張力制御ロール ２８…ディップコードの巻取機 ２９…緊張熱処理ゾーン ３０…乾燥ゾーン ３１…ストレッチゾーン ３２…リラックスゾーン

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁵ 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｄ０２Ｊ 1/22 Ｊ Ｄ０６Ｍ 13/00 // Ｄ０６Ｍ 101:34

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 硫酸相対粘度ηｒが３．０以上のポリア
   ミドから成り、破断強度が１１．５ｇ／ｄ以上、複屈折
   率Δｎが６０×１０^-3以上で、且つ仕上げ剤の付着率が
   １．６重量％以上であり、しかも２３０℃における熱応
   力値が０．５５ｇ／ｄ以上であることを特徴とする高強
   度ポリアミド繊維。
2. 【請求項２】 硫酸相対粘度ηｒが３．０以上のポリア
   ミドからなる繊維の製造方法において、紡出した糸条に
   仕上げ剤を１．６重量％以上付与し、この糸条を下式の
   全延伸比で多段熱延伸した後、２００℃以下の温度でリ
   ラックス比が１．０〜０．９０の範囲で弛緩熱処理する
   ことを特徴とする高強度ポリアミド繊維の製造方法。 【数１】