JPH07216649A

JPH07216649A - 高強度・高収縮性ポリアミド繊維とその製造法

Info

Publication number: JPH07216649A
Application number: JP2209594A
Authority: JP
Inventors: Shunichi Kiriyama; 俊一桐山; Keisuke Murai; 計介村井; Kuniaki Kubo; 國昭窪
Original assignee: Unitika Ltd
Current assignee: Unitika Ltd
Priority date: 1994-01-21
Filing date: 1994-01-21
Publication date: 1995-08-15

Abstract

(57)【要約】【目的】エアバッグ用等の高密度織物の製造に適した
ナイロン４６系の高強度・高収縮性ポリアミド繊維を提
供する。【構成】テトラメチレンアジパミド単位を95〜100 重
量％含有する相対粘度が3.3以上のナイロン４６と相対
粘度が 2.8以上のナイロン６及び／又はナイロン６６と
を混合紡糸したテトラメチレンアジパミド単位を80〜95
重量％含有する繊維であって、下記の〜の特性を有
するポリアミド繊維。リアミド繊維。引張強度８ｇ／ｄ以上沸水収縮率８％以上融点 275℃以上

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、エアバッグ用等の高密
度織物の製造に適したナイロン４６系の高強度・高収縮
性ポリアミド繊維とその製造法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】ナイロン４６繊維は、汎用のナイロン６
繊維やナイロン６６繊維に比べて融点が高く、産業資材
用繊維として好ましいものである。産業資材用繊維とし
てのナイロン４６繊維及びその製造法については、種々
提案されているが、いずれも高強度で、低収縮性で寸法
安定性の優れた繊維を提供することを目的としたもので
ある。例えば、特開昭59− 76914号公報には、ナイロン
４６（10％以下の共重合成分やブレンド成分を含有して
いるものを含む) からなり、強度が 7.5ｇ／ｄ以上、15
0 ℃での乾熱収縮率が 1.2％以下の繊維とその製造法が
開示されている。近年、ノンコーティングタイプのエア
バッグ用等として高収縮性のナイロン４６繊維が注目さ
れている。しかし、ナイロン４６繊維は、低収縮性のも
のが得られやすいことが特徴となっており、高強度で、
高収縮性のナイロン４６繊維を安定して得ることは困難
であった。また、従来、高強度のナイロン４６繊維を得
るには、上記の公報にも記載されているように、２段階
以上の多段延伸が必要とされており、生産性に問題があ
った。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、高強度で、
高収縮性のナイロン４６系ポリアミド繊維とそれを安定
して生産性良く製造することのできる方法を提供しよう
とするものである。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記の課題を
解決するもので、その要旨は次のとおりである。 (1) テトラメチレンアジパミド単位を95〜100 重量％
含有する相対粘度が 3.3以上のナイロン４６と相対粘度
が 2.8以上のナイロン６及び／又はナイロン６６とを混
合紡糸したテトラメチレンアジパミド単位を80〜95重量
％含有する繊維であって、下記の〜の特性を有する
ことを特徴とする高強度・高収縮性ポリアミド繊維。引張強度８ｇ／ｄ以上沸水収縮率８％以上融点 275℃以上 (2) テトラメチレンアジパミド単位を95〜100 重量％
含有する相対粘度が 3.3以上のナイロン４６と相対粘度
が 2.8以上のナイロン６及び／又はナイロン６６とをテ
トラメチレンアジパミド単位の含有量が80〜95重量％と
なるように混合して、紡糸温度 295〜320 ℃で溶融紡糸
し、紡出糸条を紡糸口金直下に配設された雰囲気温度が
280〜350 ℃で、長さが10〜25cmの加熱フードを通過さ
せた後、冷却固化し、油剤を付与して引取りローラで引
き取り、一旦未延伸糸を巻き取り、延伸工程において、
倍率 1.1以下の予備延伸を施した後、全延伸倍率が 4.5
以上となるように温度 190〜230 ℃の熱板を用いて実質
的に１段で延伸することを特徴とする高強度・高収縮性
ポリアミド繊維の製造法。 (3) テトラメチレンアジパミド単位を95〜100 重量％
含有する相対粘度が 3.3以上のナイロン４６と相対粘度
が 2.8以上のナイロン６及び／又はナイロン６６とをテ
トラメチレンアジパミド単位の含有量が80〜95重量％と
なるように混合して、紡糸温度 295〜320 ℃で溶融紡糸
し、紡出糸条を紡糸口金直下に配設された雰囲気温度が
280〜350 ℃で、長さが10〜25cmの加熱フードを通過さ
せた後、冷却固化し、油剤を付与して引取りローラで引
き取り、一旦未延伸糸を巻き取ることなく、倍率 1.1以
下の予備延伸を施した後、全延伸倍率が 4.5以上となる
ように温度 300〜400 ℃、圧力５〜８kg／cm²の水蒸気
を噴射しながら実質的に１段で延伸することを特徴とす
る高強度・高収縮性ポリアミド繊維の製造法。

【０００５】以下、本発明について詳細に説明する。本
発明においてナイロン４６とは、ポリテトラメチレンア
ジパミド及びこれを主成分とし、５重量％以下のナイロ
ン６、ナイロン６６、ナイロン６10等を共重合したポリ
アミドを意味する。そして、ナイロン４６は、相対粘度
（96％硫酸を溶媒とし、濃度１ｇ／dl、温度25℃で測
定) が 3.3以上のものであることが必要である。相対粘
度が 3.3未満のものでは、目的とする高強度の繊維が得
られない。

【０００６】本発明の繊維は、ナイロン４６と相対粘度
が 2.8以上のナイロン６及び／又はナイロン６６とをテ
トラメチレンアジパミド単位が80〜95重量％となるよう
に混合紡糸したものである。混合するナイロン６及び／
又はナイロン６６の相対粘度が 2.8未満であるとナイロ
ン４６との均一混合が困難であったり、繊維の強度が低
下したりする。また、混合物でのテトラメチレンアジパ
ミド単位が80重量％未満であると融点が低下してナイロ
ン４６の特性が損なわれ、一方、95重量％を超えると製
糸性良く高収縮性の繊維を得ることが困難となる。

【０００７】本発明の繊維は、前記〜の特性を有す
る高強度、高収縮性、高融点の繊維であり、紡糸と延伸
を別工程で行う前記 (1)の二工程法及び紡糸に連続して
延伸する (2)の直接紡糸延伸法によって製造することが
できる。

【０００８】紡糸は、通常、エクストルーダー型溶融紡
糸機を用いて行われる。この際、紡糸温度を 295〜320
℃とすることが必要であり、この温度が低すぎると未溶
融物の生成や紡糸トラブルを起こすという問題があり、
高すぎると熱分解に伴う分子量低下を招き、繊維の強度
が低下する。

【０００９】紡出糸条は、紡糸口金直下に配設された雰
囲気温度 280〜350 ℃で、長さ10〜25cmの加熱フードを
通過させた後、冷却固化し、油剤を付与して引取りロー
ラで引き取られる。

【００１０】加熱フードは、雰囲気及び長さを上記の範
囲とすることが必要であり、ここでの加熱が不十分であ
ると配向、結晶化が進んで延伸性が低下して高強度の繊
維が得られず、加熱が過度であると糸条の熱劣化が起こ
ると共に紡糸口金面の汚れが発生し好ましくない。な
お、加熱フードの長さがあまり長いと、糸揺れが大きく
なったり、均一加熱が困難になったりして、糸斑の原因
になるとともに、紡糸口金面の清掃作業が困難になる。

【００１１】加熱フードを通過した糸条は、冷却風を吹
きつけて冷却される。冷却装置は、糸条を均一に冷却す
ることができるものであればよく、横吹きつけ型及び円
筒吹きつけ型のいずれを用いてもよい。冷却風として温
度15〜20℃の空気を用い、風速 0.4〜0.7 ｍ／秒で吹き
つけるのが好ましい。

【００１２】冷却装置を通過した糸条は、長さ６ｍ前後
の紡糸筒を経て、油剤を付与された後、引取りローラで
引き取られる。油剤としては、通常のポリアミド繊維用
紡糸油剤を用いることができ、非水油剤及び水性エマル
ジョン油剤のいずれでもよいが、非水油剤を用いると球
晶の発生が抑制され、延伸性が良好となって好ましい。

【００１３】引取りローラで引き取られた糸条は、一旦
巻き取った後あるいは巻き取ることなく連続して延伸さ
れる。未延伸糸を一旦巻き取った後延伸する二工程法と
巻き取ることなく連続して延伸する直接紡糸延伸法とで
は、延伸条件を変えることが必要である。

【００１４】まず、二工程法の場合、延伸工程におい
て、倍率 1.1以下の予備延伸を施した後、全延伸倍率が
4.5以上となるように温度 190〜230 ℃の熱板を用いて
実質的に１段で延伸することが必要である。実質的な延
伸を行う前に、倍率 1.1以下の予備延伸を施すことによ
り、単糸の引き揃えが行われ、高倍率の延伸を円滑に行
うことが可能となる。具体的には、供給ローラと第１延
伸ローラとの間で予備延伸が施され、第１延伸ローラと
第２延伸ローラとの間で熱板に接触しながら所定の全延
伸倍率となるように延伸される。この場合、第１延伸ロ
ーラを60〜80℃、第２延伸ローラを 180〜220 ℃の温度
に加熱しておくことが延伸を円滑にするうえで望まし
い。熱板の温度は 190〜230 ℃とすることが必要で、こ
の温度が低すぎると十分延伸することができず、逆に高
すぎると熱板の汚れが顕著となり、毛羽の発生等の原因
となる。延伸された糸条は、第２延伸ローラと非加熱の
張力調整ローラとの間で３〜８％弛緩した後、巻き取ら
れる。

【００１５】次に、直接紡糸延伸法の場合、倍率 1.1以
下の予備延伸を施した後、全延伸倍率が 4.5以上となる
ように温度 300〜400 ℃、圧力５〜８kg／cm²の水蒸気
を噴射しながら実質的に１段で延伸することが必要であ
る。実質的な延伸を行う前に、予備延伸を施すことの必
要性は、二工程法の場合と同様である。直接紡糸延伸法
においては、引取りローラが供給ローラを兼ねることに
なり、引取りローラと第１延伸ローラとの間で予備延伸
が施され、第１延伸ローラと第２延伸ローラとの間で噴
射水蒸気で加熱されながら所定の全延伸倍率となるよう
に延伸される。この場合、引取りローラを60〜80℃、第
１延伸ローラを 110〜170 ℃、第２延伸ローラを 200〜
230 ℃の温度に加熱しておくことが延伸を円滑にするう
えで望ましい。噴射する水蒸気は、温度 300〜400 ℃、
圧力５〜８kg／cm²のものであることが必要である。水
蒸気の温度及び圧力が低すぎると十分延伸することがで
きず、あまり高くすることは経済的に不利である。延伸
された繊維は、二工程法の場合と同様に張力を調整して
巻き取られる。直接紡糸延伸法においては、糸条の延伸
走行速度が大きいため、延伸変形速度が大きく、糸条へ
の熱伝導も十分でないので、二工程法のように、ローラ
と熱板を組み合わせた装置では、延伸性が悪く、円滑な
延伸が不可能である。

【００１６】二工程法及び直接紡糸延伸法のいずれの場
合にも、全延伸倍率が 4.5以上となるようにすることが
必要であり、これより低い延伸倍率では、高強度の繊維
を得ることができない。全延伸倍率が切断延伸倍率の90
％程度となるように延伸倍率を選定することが望まし
い。

【００１７】また、延伸温度が適切でないと高収縮性の
繊維を得ることができず、本発明においては、熱収縮率
を低下させる熱処理は行わない。延伸後、巻き取る前
に、必要に応じて交絡処理を施してもよい。

【００１８】なお、本発明の繊維には、耐熱剤、耐光
剤、艶消剤、着色剤等の添加剤を含有させることができ
る。特に、耐熱剤として、沃化銅のような銅化合物と沃
化カリウムのようなハロゲン化アルカリ化合物を添加す
ることが望ましい。

【００１９】

【作用】本発明のポリアミド繊維は、ナイロン４６とナ
イロン６及び／又はナイロン６６とを混合紡糸したもの
であるから、紡糸時に若干アミド交換反応が起こるけれ
ども、完全に共重合した場合に比べて融点の低下が少な
い。また、ナイロン４６に少量のナイロン６及び／又は
ナイロン６６を混合することにより延伸性が良好とな
り、実質的に１段延伸で高強度の繊維が得られる。本発
明のポリアミド繊維は、沸水収縮率が高く、これを製織
した後、熱水処理すると高密度の織物が得られ、ノンコ
ーティングタイプのエアバッグ用等として好適である。

【００２０】

【実施例】次に、実施例によって具体的に説明する。な
お、実施例において特性値の測定法は次のとおりであ
る。 (a) 強度 JIS L-1017の方法で測定する。 (b) 沸水収縮率ΔＳ試料を綛取りし、20℃、65％RHの温湿度調整室に24時間
放置した後、0.1 ｇ／ｄに相当する荷重をかけて長さを
測定し、その長さをL₀とする。この試料を無荷重で沸騰
水中で30分間処理した後、上記温湿度調整室で24時間風
乾し、上記と同じ荷重をかけて長さを測定し、その長さ
をL₁とする。次式で沸水収縮率ΔＳを算出する。 ΔＳ (％) ＝〔(L₀− L₁)／ L₀〕×100 (c) 融点Ｔm パーキンエルマー社製DSC-2 型示差走査熱量計を用い、
窒素雰囲気中、10℃／分の昇温速度で昇温して DSC曲線
を求め、その融解吸熱ピーク温度を融点とする。

【００２１】実施例１〜４及び比較例１〜８表１に示したナイロン４６ホモポリマーとナイロン６と
の混合物に沃化銅0.03重量％及び沃化カリウム 0.2重量
％を添加し、口径30mmのエクストルーダー型溶融紡糸機
を用いて、表１に示した紡糸温度で、孔径 0.4mm、孔数
70の紡糸口金から溶融紡糸した。紡出糸条を、紡糸口金
直下に配設した表１に示した温度で、長さ20cmの加熱フ
ードを通過させた後、長さ 1.5ｍの横型吹き付け装置か
ら温度18℃の空気を風速度 0.5ｍ／秒で吹き付けて冷却
し、長さ６ｍの紡糸筒を通過させ、非水油剤を付与し
て、 400ｍ／分の速度で未延伸糸を巻き取った。次い
で、未延伸糸を延伸巻取機に供給し、非加熱の供給ロー
ラと70℃の第１延伸ローラとの間で表１に示した倍率で
予備延伸し、第１延伸ローラと 180℃の第２延伸ローラ
との間で、表１に示した温度で、長さ30cmの熱板に接触
させながら表１に示した全延伸倍率（切断延伸倍率の90
％) となるように延伸し、第２延伸ローラと非加熱の張
力調整ローラとの間で５％弛緩させた後、400 ｍ／分の
速度で延伸糸を巻き取った。得られた延伸糸の糸質特性
を測定した結果を表１に示す。なお、比較例６では、紡
糸口金面の汚れが著しかった。

【００２２】

【表１】

【００２３】実施例５〜６及び比較例９〜10 表２に示したナイロン６成分を共重合したナイロン４６
を用い、加熱フードの温度を 320℃、予備延伸の倍率を
1.03とした以外は、実施例１と同様にして延伸糸を得
た。得られた延伸糸の糸質特性を測定した結果を表２に
示す。

【００２４】

【表２】

【００２５】実施例７〜８及び比較例11〜13 混合成分としてナイロン６の代わりにナイロン６６を用
い、実施例１と同様に紡糸し、冷却し、油剤を付与した
未延伸糸を60℃の引取りローラで引き取り、引取りロー
ラと 180℃の第１延伸ローラとの間で倍率1.05の予備延
伸を施した後、第１延伸ローラと 220℃の第２延伸ロー
ラ（ネルソンタイプ）との間で、水蒸気を噴射しなが
ら、表３に示した全延伸倍率となるように延伸し、第２
延伸ローラと 120℃の張力調整ローラとの間で４％弛緩
させて延伸糸を巻き取った。この際、水蒸気を噴射装置
としては、噴射孔径 1.5mmのものを用い、表３に示した
温度と圧力の水蒸気を糸条に吹きつけた。（ただし、比
較例13では、水蒸気の吹きつけを行わなかった。) 得られた延伸糸の糸質特性を測定した結果を表３に示
す。なお、比較例13では、延伸時に単糸巻きが多発し
た。

【００２６】

【表３】

【００２７】

【発明の効果】本発明によれば、高強度で、高収縮性の
ナイロン４６系ポリアミド繊維とそれを安定して生産性
良く製造することのできる方法が提供される。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号庁内整理番号ＦＩ技術表示箇所Ｄ０１Ｆ 6/60 ３１１ＪＣ３４１Ｃ３５１Ａ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】テトラメチレンアジパミド単位を95〜10
0 重量％含有する相対粘度が 3.3以上のナイロン４６と
相対粘度が 2.8以上のナイロン６及び／又はナイロン６
６とを混合紡糸したテトラメチレンアジパミド単位を80
〜95重量％含有する繊維であって、下記の〜の特性
を有することを特徴とする高強度・高収縮性ポリアミド
繊維。引張強度８ｇ／ｄ以上沸水収縮率８％以上融点 275℃以上
【請求項２】テトラメチレンアジパミド単位を95〜10
0 重量％含有する相対粘度が 3.3以上のナイロン４６と
相対粘度が 2.8以上のナイロン６及び／又はナイロン６
６とをテトラメチレンアジパミド単位の含有量が80〜95
重量％となるように混合して、紡糸温度 295〜320 ℃で
溶融紡糸し、紡出糸条を紡糸口金直下に配設された雰囲
気温度が 280〜350 ℃で、長さが10〜25cmの加熱フード
を通過させた後、冷却固化し、油剤を付与して引取りロ
ーラで引き取り、一旦未延伸糸を巻き取り、延伸工程に
おいて、倍率 1.1以下の予備延伸を施した後、全延伸倍
率が 4.5以上となるように温度 190〜230 ℃の熱板を用
いて実質的に１段で延伸することを特徴とする高強度・
高収縮性ポリアミド繊維の製造法。
【請求項３】テトラメチレンアジパミド単位を95〜10
0 重量％含有する相対粘度が 3.3以上のナイロン４６と
相対粘度が 2.8以上のナイロン６及び／又はナイロン６
６とをテトラメチレンアジパミド単位の含有量が80〜95
重量％となるように混合して、紡糸温度 295〜320 ℃で
溶融紡糸し、紡出糸条を紡糸口金直下に配設された雰囲
気温度が 280〜350 ℃で、長さが10〜25cmの加熱フード
を通過させた後、冷却固化し、油剤を付与して引取りロ
ーラで引き取り、一旦未延伸糸を巻き取ることなく、倍
率 1.1以下の予備延伸を施した後、全延伸倍率が 4.5以
上となるように温度 300〜400 ℃、圧力５〜８kg／cm²
の水蒸気を噴射しながら実質的に１段で延伸することを
特徴とする高強度・高収縮性ポリアミド繊維の製造法。