JPH10310932A - 高強力織物用ポリアミド繊維の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 単糸繊度３ｄ以下、破断強度６．５ｇ／ｄ以
上、かつ破断伸度３５〜４５％の繊維特性を得ることに
より、織物にソフトな風合と共に高引裂強力と高耐摩耗
強度とを付与することができる高強力織物用ポリアミド
繊維の製造方法を提供する。 【解決手段】 ９８％硫酸相対粘度が２．８〜３．５、
酸化チタン含有量が０〜０．３重量％のポリアミドを溶
融紡糸するとともに、鏡面加工された第１ゴデーローラ
４で３０００ｍ／分以下の引取速度で引き取り、引き続
き該第１ゴデーローラ４と１７０〜２００℃に加熱され
た第２ゴデーローラ５との間で延伸することにより単糸
繊度３デニール以下のマルチフィラメント糸条にするも
のである。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、高強力織物用ポリ
アミド繊維の製造方法に関し、さらに詳しくは、スキー
ウェアやパラグライダー基布などのスポーツ関係用とし
て高い引裂強力と耐摩耗強度が要求される織物に使用さ
れるポリアミド繊維の製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、スキーウェア、パラグライダー基
布などのスポーツ関係用に使用される織物は、高い引裂
強力と耐摩耗強度が要求され、その織物用の原糸には一
般に強度にすぐれているポリアミド繊維が使用されてい
る。しかし、近年のスポーツウェアなどには、単に引裂
強力や耐摩耗強度が高いだけでなく、柔らかさなどの風
合が重視され、そのため単糸繊度３ｄ以下の細繊度の糸
条を使用しながら織物の引裂強力や耐摩耗強度が高いこ
とが要求されるようになってきている。

【０００３】本発明者等は、上記のような技術的要請を
詳細に検討した結果、織物の耐摩耗強度については、ポ
リアミド繊維の破断強度を大きくするほど対応が可能で
あるが、織物の引裂強度については、単にポリアミド繊
維の破断強度が大きいだけでは要求レベルまで向上させ
ることはできず、破断強度を大きくするとともに破断伸
度を３５％以上、好ましくは３５〜４５％の範囲にする
必要があることを知見した。すなわち、織物の引裂強力
を５ｋｇ以上の要求レベルに向上するには、ポリアミド
繊維の破断強度を６．５ｇ／ｄ以上、かつ破断伸度を３
５〜４５％にすることが必要であることを知見した。

【０００４】上記のような観点から、本発明者等が、生
産性に有利な直接紡糸延伸法により単糸繊度が３ｄ以下
で、破断強度６．５ｇ／ｄ以上、かつ破断伸度３５〜４
５％のポリアミド繊維を製造する方法を探索した結果に
よれば、破断強度の向上のためには、一般の衣料用ポリ
アミド繊維に使用されるポリアミドよりも重合度（硫酸
相対粘度）を高くする方がよいが、酸化チタンの配合量
を高レベルにしたり、また溶融紡糸時の引取速度を３０
００ｍ／分を超えるほどに高速にすると、６．５ｇ／ｄ
以上の破断強度を得ることは無理であることがわかっ
た。しかし、低速紡糸にしても、上記のようにポリアミ
ドの重合度（硫酸相対粘度）を高くすることが過度にな
ると、延伸域の供給ローラ側で延伸点（ネッキングポイ
ント）の固定が難しくなって延伸むらを生じ、また破断
伸度を４５％以下に抑えることも困難になるなどの問題
が生ずることがわかった。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、上述
のような単糸繊度３ｄ以下、破断強度６．５ｇ／ｄ以
上、かつ破断伸度３５〜４５％の繊維特性を得ることに
より、織物にソフトな風合と共に高引裂強力と高耐摩耗
強度とを付与することができる高強力織物用ポリアミド
繊維の製造方法を提供することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成する本発
明による高強力織物用ポリアミド繊維の製造方法は、９
８％硫酸相対粘度が２．８〜３．５、酸化チタン含有量
が０〜０．３重量％のポリアミドを溶融紡糸し、鏡面加
工された第１ゴデーローラで３０００ｍ／分以下の引取
速度で引き取り、引き続き該第１ゴデーローラと１７０
〜２００℃に加熱された第２ゴデーローラとの間で延伸
することにより単糸繊度３デニール以下のマルチフィラ
メント糸条にすることを特徴とするものである。

【０００７】このようにして得られたポリアミドマルチ
フィラメント糸条は、単糸繊度３ｄ以下で、破断強度
６．５ｇ／ｄ以上、破断伸度３５〜４５％にすることが
でき、これから織製した織物の引裂強力を５．０ｋｇ以
上にし、かつ耐摩耗強度を高レベルにすることができ
る。

【０００８】

【発明の実施の形態】本発明のポリアミド繊維製造方法
に使用されるポリアミドは、従来から織物用繊維に広く
使用されているナイロン６やナイロン６６のいずれもが
使用可能である。特にナイロン６６は好ましく、単糸繊
度３デニール以下の細繊度にした場合でも染色堅牢度に
すぐれ、染色の発色性の向上はもちろんのこと、破断強
度の向上にも一層すぐれた性能を発揮することができ
る。

【０００９】また、本発明に使用されるポリアミドに
は、重合度が９８％硫酸相対粘度ηrにして２．８〜
３．５、好ましくは２．８〜３．３の範囲のものが使用
される。一般衣料用ポリアミド繊維に使用されるポリア
ミドの硫酸相対粘度ηr は約２．６前後のものが多いの
であるが、本発明に使用されるポリアミドでは、硫酸相
対粘度ηr が２．８よりも小さくては、破断強度を目標
値（６．５ｇ／ｄ以上）にすることが難しくなる。しか
し、硫酸相対粘度が大きすぎて３．５よりも高くなる
と、破断伸度を目標値（３５〜４５％）にすることが難
しく、その結果として織物の引裂強力を目標値（５．０
ｋｇ以上）にすることができなくなる。

【００１０】一般に、従来の衣料用ポリアミド繊維に
は、延伸性の向上や艶消しのためにかなり多くの酸化チ
タンが配合されている。しかし、本発明に使用されるポ
リアミド繊維では、酸化チタンの含有量は出来るだけ少
なくするのがよく、０〜０．３重量％、好ましくは０〜
０．２５重量％にする必要がある。酸化チタン含有量が
０．３重量％よりも多くなると、繊維の破断強度を目標
の６．５ｇ／ｄ以上にすることは難しくなる。酸化チタ
ン含有量は、より好ましくは０（酸化チタンを含有しな
い）であるのがよい。また、このように酸化チタン含有
量を皆無または含有していても極めて微量にすることに
より、単に破断強度の向上だけでなく染色発色性も良好
にすることができる。

【００１１】本発明は、上述のように硫酸相対粘度と酸
化チタン含有量とが調整されたポリアミドを溶融紡糸
し、それを一旦巻き取ることなく引き続き延伸する直接
紡糸延伸方法によって繊維化する。この直接紡糸延伸方
法によって、単糸繊度が３デニール以下、好ましくは
０．５〜２．５デニールにし、かつ破断伸度が６．５ｇ
／ｄ以上で、破断伸度が３５〜４５％であるマルチフィ
ラメント糸条にするのである。

【００１２】本発明で実施する直接紡糸延伸方法の延伸
工程には第１ゴデーローラと第２ゴデーローラとが設け
られ、その両ゴデーローラ間で１段延伸を行うようにす
る。第１ゴデーローラと第２ゴデーローラとは、それぞ
れ一対ずつのネルソンローラから構成されていることが
好ましい。本発明で実施する直接紡糸延伸方法では、溶
融紡出された紡出糸は引取速度３０００ｍ／分以下の低
速度で引き取るようにする。特に好ましくは、２５００
ｍ／分前後領域（特に２３００〜２８００ｍ／分）にす
るのがよい。引取速度を３０００ｍ／分よりも高くする
と、繊維の破断伸度を６．５ｇ／ｄ以上にすることが難
しくなる。その理由はよくわかっていないが、硫酸相対
粘度が２．８〜３．５という高粘度のポリアミドを使用
するので、引取速度が高くなるにつれて、繊維内部の歪
みが増大するためであると思われる。

【００１３】第１ゴデーローラと第２ゴデーローラから
なる延伸工程は、その第１ゴデーローラ側のローラ表面
を鏡面加工する必要がある。このように第１ゴデーロー
ラ側の表面を鏡面加工することにより糸条の滑りを抑制
し、第１ゴデーローラ（供給ローラ）から第２ゴデーロ
ーラ（延伸ローラ）へ送り出される未延伸糸の延伸点
（ネッキングポイント）を第１ゴデーローラ上の１点に
確実に固定するようにすることができる。

【００１４】特に本発明が適用する高粘度のポリアミド
繊維の場合は、第１ゴデーローラの表面が梨地加工であ
ると、その延伸点が不安定になりやすくなるため、破断
伸度を４５％以下にすることが難しくなる。また、延伸
点の不安定によって延伸むらを生じやすくなる。しか
し、上記のように第１ゴデーローラの表面を鏡面にする
ことによって糸条のスリップを防止し、延伸点を確実に
固定することができるようになるので、破断強度を向上
させるとともに破断伸度を４５％以下に抑制し、かつ延
伸むらのない高品質の延伸糸条（マルチフィラメント糸
条）にすることができる。

【００１５】前述したように第１ゴデーローラと第２ゴ
デーローラとはそれぞれ一対のネルソンローラから構成
される。この場合、上述した第１ゴデーローラの鏡面加
工は一対のネルソンローラの全部に施すようにしてもよ
く、或いは２本のうちの一方のローラだけに施すように
してもよい。ただし、このように一方のローラだけに鏡
面加工する場合は、少なくとも糸条が最後に第２ゴデー
ローラに向けて糸離れする側のローラでなければならな
い。

【００１６】第２ゴデーローラを構成する一対のネルソ
ンローラは表面が梨地加工され、しかも１７０〜２００
℃の高温に加熱することが必要である。このように延伸
ローラ側の第２ゴデーローラの表面温度を高温にして熱
処理する作用が、糸条に酸化チタンが実質的に含有され
ず、すなわち酸化チタン含有量が０〜０．３重量％であ
ることと、さらにポリアミドの硫酸相対粘度が２．８〜
３．５と高いこととが相まって、延伸後のマルチフィラ
メント糸条の破断強度を高くすることができる。ポリア
ミドの硫酸相対粘度が２．８よりも低かったり、或いは
酸化チタン含有量が０．３重量％よりも多かったりする
と、これを第２ゴデーローラを高温にして熱処理する
と、かえって破断強度が低下してしまうようになる。

【００１７】本発明のポリアミド繊維の製造方法に採用
される直接溶融紡糸延伸方法の延伸は１段だけで実施さ
れる。その延伸倍率は、最終的に得られるマルチフィラ
メント糸条の破断伸度が６．５ｇ／ｄ以上、破断伸度が
３５〜４５％の範囲になるように設定する。一般には
２．５〜４．５倍の範囲で選択することができる。本発
明によって製造されたポリアミド繊維は、単糸繊度が３
デニール以下であるとともに、破断強度が６．５ｇ／ｄ
以上、破断伸度が３５〜４５％であるマルチフィラメン
ト糸条になり、これを織製して得た織物は、単糸繊度が
３デニール以下の細繊度であることから極めてソフトな
風合になり、かつ引裂強力が５．０ｋｇ以上で、高い耐
摩耗強度を有するものになる。したがって、特にスキー
ウェア、パラグライダー基布などのスポーツ関係用の織
物として好適である。

【００１８】図１は、本発明によるポリアミド繊維の製
造方法を実施する直接溶融紡糸延伸工程を例示する。図
１において、図示しない溶融紡糸機の溶融部で硫酸相対
粘度ηr が２．８〜３．５で、酸化チタン含有量が０〜
０．３重量％のポリアミドを溶融したのち、それを溶融
紡糸口金１からマルチフィラメント糸条Ｙａとして溶融
紡糸し、３０００ｍ／分以下の低速度で引き取るように
する。このように低紡糸速度で引き取る間に、紡糸口金
１の下方で溶融紡出糸条Ｙａをクーリングチムニー２か
ら吹き出す冷風により冷却し、給油ガイド３により油剤
を付与する。

【００１９】第１ゴデーローラ４に引き続いて、この第
１ゴデーローラ４よりも速い表面速度で回転する第２ゴ
デーローラ５に引き取ることにより、上記未延伸の糸条
Ｙａを延伸して延伸マルチフィラメント糸条Ｙｂにし、
最後にスピンドル駆動されるボビンホルダー６上のボビ
ンに巻き上げられてパッケージＰになる。パッケージＰ
の表面にはタッチローラ７を押圧し、そのパッケージ形
状が良好になるように整える。

【００２０】図示の実施形態では、第１ゴデーローラ４
に進入する直前、すなわち延伸工程に進入する直前の未
延伸マルチフィラメント糸条Ｙａに、圧空交絡ノズル８
によって軽い交絡を付与している。この交絡処理は必ず
しも必要ではないが、この軽い交絡を与えることによっ
て延伸を均一に行えるように助成することができる。ま
た、第２ゴデーローラ５の出口側に別の圧空交絡ノズル
９を設け、延伸後のマルチフィラメント糸条Ｙｂに交絡
を与え集束性が得られるようにしている。

【００２１】上記第１ゴデーローラ４と第２ゴデーロー
ラ５とは、それぞれ一対ずつのネルソンローラ４ａ，４
ｂとネルソンローラ５ａ，５ｂとから構成されている。
これらのネルソンローラ４ａ，４ｂと５ａ，５ｂとに対
し、糸条はローラ軸方向に小さなピッチでずれながら複
数回巻回して送り出されるようになっている。このうち
第１ゴデーローラ４を構成する一対のネルソンローラ４
ａ，４ｂは、表面が鏡面に加工されている。この鏡面加
工は一方のネルソンローラ４ａの方だけにし、他方のネ
ルソンローラ４ｂは梨地加工になっていてもよい。すな
わち、鏡面加工されたネルソンローラ４ａが、第２ゴデ
ーローラ５に向けて糸条が最後に糸離れする側のローラ
であれば、片方だけの鏡面加工であってもよい。この鏡
面によって糸条の延伸点が確実に固定されるようになっ
ている。

【００２２】また、第２ゴデーローラ５を構成する一対
のネルソンローラ５ａ，５ｂの方は、いずれも表面が梨
地加工されているとともに、１７０〜２００℃の高温に
加熱され、延伸糸を加熱処理するようになっている。

【００２３】

【実施例】

実施例１，２、比較例１〜４ ９８％硫酸相対粘度ηr が３．２、酸化チタン含有量が
０であるナイロン６６を、図１の直接溶融紡糸延伸工程
により、第２ゴデーローラの表面温度を１８５℃に設定
した点を共通にし、第１ゴデーローラ（１ＧＤ）の引取
速度、第１ゴデーローラの表面加工（鏡面又は梨地）お
よび延伸倍率を、それぞれ表１のように異ならせて、３
０デニール，２６フィラメントのナイロン６６繊維を製
糸した。（実施例１，２、比較例１〜４） 各ナイロン６６繊維の破断強度、破断伸度および延伸点
の安定度を測定した結果を表１に示した。ただし、延伸
点の安定度の評価は、延伸点固定が安定していたとき
○、不安定であるとき×で示した。

【００２４】

【表１】

【００２５】実施例３〜７、比較例５〜８ ９８％硫酸相対粘度ηr 、酸化チタン含有量が表２のよ
うに異なるナイロン６６を、それぞれ図１の直接溶融紡
糸延伸工程により、第１ゴデーローラ（１ＧＤ）の引取
速度を２５００ｍ／分、第１ゴデーローラの表面を鏡面
加工した点を共通にし、第２ゴデーローラ（２ＧＤ）の
表面温度と延伸倍率を、それぞれ表２のように異ならせ
て、３０デニール、２６フィラメントのナイロン６６繊
維を製糸した。（実施例３〜７、比較例５〜８）

【００２６】各ナイロン６６繊維の破断強度、破断伸度
および延伸点の安定度を調べた結果を表２に示した。た
だし、延伸点安定度の評価については、延伸点固定が安
定のとき○、不安定のとき×で示した。

【００２７】

【表２】

【００２８】実施例８〜１１、比較例９〜１１ ９８％硫酸相対粘度ηr 、酸化チタン含有量、第１ゴデ
ーローラ（１ＧＤ）の引取速度、第１ゴデーローラの表
面加工（鏡面又は梨地）、第２ゴデーローラ（２ＧＤ）
の表面温度、延伸倍率を表３のように異ならせ、図１の
直接溶融紡糸延伸工程により、表３に記載するような総
繊度−フィラメント数を有するナイロン６６繊維をそれ
ぞれ製糸した。（実施例８〜１１、比較例９〜１０）

【００２９】また、９８％硫酸相対粘度ηr が２．６、
酸化チタン含有量が０．３０のナイロン６６を引取速度
８００ｍ／分で一旦未延伸糸として引き取り、この未延
伸糸を延伸工程により延伸倍率３．２倍で冷延伸する２
工程分離法により、３０デニール，２６フィラメントの
ナイロン６６繊維を製糸した。（比較例１１） 上記のようにして得た各ナイロン６６繊維の破断強度、
破断伸度を測定した結果を表３に示した。

【００３０】

【表３】

【００３１】実施例１２，１３、比較例１２，１３ 上記実施例７〜１０、比較例９〜１１で得たナイロン６
６繊維を、表４に示すようにタテ糸とヨコ糸とに使用し
て織物を織製した。（実施例１２，１３、比較例１２，
１３） それぞれの織物について引裂強力（ｋｇ）と平面摩擦強
さ（回）とを測定した結果は、表４に示す通りであっ
た。

【００３２】なお、織物の引裂強力は、ＪＩＳ−Ｌ−１
０９６のＤ法（ベンジュラム法）により測定し（単位
“ｋｇｆ”）、また織物の平面摩擦強さは、ＪＩＳ−Ｌ
−１０９６のＡ法（ユニバーサル法）により測定した
（単位“回”）。

【００３３】

【表４】

【００３４】

【発明の効果】上述したように、本発明によれば、単糸
繊度３ｄ以下で、破断強度６．５ｇ／ｄ以上、破断伸度
３５〜４５％の範囲のポリアミド繊維を得ることができ
るので、このポリアミド繊維を使用して織製することに
より、風合がソフトで、かつ引裂強力が５．０ｋｇ以上
で、高レベルの耐摩耗強度をもつ織物を得ることができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明によるポリアミド繊維製造方法を実施す
る溶融紡糸延伸工程を例示する概略図である。

【符号の説明】

１ 溶融紡糸口金 ４ 第１ゴデーローラ ５ 第２ゴデーローラ ４ａ，４ｂ；５ａ，５ｂ ネルソンローラ ６ ボビンホルダー

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ９８％硫酸相対粘度が２．８〜３．５、
   酸化チタン含有量が０〜０．３重量％のポリアミドを溶
   融紡糸し、鏡面加工された第１ゴデーローラで３０００
   ｍ／分以下の引取速度で引き取り、引き続き該第１ゴデ
   ーローラと１７０〜２００℃に加熱された第２ゴデーロ
   ーラとの間で延伸することにより単糸繊度３デニール以
   下のマルチフィラメント糸条にする高強力織物用ポリア
   ミド繊維の製造方法。
2. 【請求項２】 前記第１ゴデーローラと前記第２ゴデー
   ローラがそれぞれ一対のネルソンローラからなり、前記
   第１ゴデーローラを構成するネルソンローラのうち少な
   くとも前記第２ゴデーローラ側に向けて最後に糸離れす
   るローラが鏡面加工され、前記第２ゴデーローラを構成
   するネルソンローラが梨地加工されている請求項１に記
   載の高強力織物用ポリアミド繊維の製造方法。
3. 【請求項３】 前記マルチフィラメント糸条の破断強度
   が６．５ｇ／ｄ以上、破断伸度が３５〜４５％である請
   求項１または２に記載の高強力織物用ポリアミド繊維の
   製造方法。
4. 【請求項４】 前記ポリアミドがナイロン６６である請
   求項１、２または３に記載の高強力織物用ポリアミド繊
   維の製造方法。