JPH11315413A - ポリテトラメチレンアジパミドからなる繊維の製造法およびこの種の繊維材料 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 水性調製物と比較してよりいっそう高い費用
とともに特に調製物の劣悪な洗浄除去可能性および高め
られた廃水負荷に見ることができる非水性調製物の欠点
有さず、それと同時にポリテトラメチレンアジパミドか
ら繊維を安価に製造するための前提条件を提供する１つ
の方法を提示する。 【解決手段】 溶融紡糸法の使用下でのポリテトラメチ
レンアジパミドからなる繊維の製造法の場合に、ポリマ
ー製造の際に粉末の形で生じるポリマーを溶融前に押出
機中で圧縮し、ペレットに変え、ペレットの形で押出機
中に導入し、そこで溶融させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、押出機中で出発ポ
リマーを溶融し、場合によっては添加剤を含有するポリ
マーを溶融紡糸装置に供給し、この溶融されたポリマー
をフィラメントの形成のために紡糸ノズルに通して圧縮
し、紡糸されたフィラメントを空気の吹付けによって冷
却し、調製物をフィラメント上に施こし、フィラメント
を適当な引取装置を用いて引き取り、紡糸されたフィラ
メントを延伸し、延伸されたフィラメントを弛緩させる
各処理工程を含む溶融紡糸法の使用下でのポリテトラメ
チレンアジパミドからなる繊維の製造法に関する。

【０００２】

【従来の技術】ポリテトラメチレンアジパミドからなる
繊維の製造は、公知である。この通常、ポリアミド４．
６と呼ばれ、多くの場合にナイロン４．６とも呼ばれる
ポリマーから紡糸される繊維は、特に織物工業において
使用されている。ポリテトラメチレンアジパミドから得
られる繊維の実質的な利点の１つは、別の脂肪族ポリア
ミド、例えばポリアミド６．６（ポリヘキサメチレンア
ジパミド）またはポリアミド６（ポリカプロアミド）と
比較して高い熱安定性を有することにある。

【０００３】このポリマーから繊維を製造するための１
つの方法は、特開昭５９−０８８９１０号公報に記載さ
れている。この繊維は、通常の方法で溶融紡糸法により
３００〜３４０℃の溶融温度を用いて紡糸される。ポリ
マー粉末を出発物質して使用する場合には、溶融液の製
造のために二軸押出機の使用が推奨されている。新たに
紡糸されたフィラメント上に非水性調製物を施こす場合
には、延伸は、紡糸延伸法の形で連続的に１段階法で行
なわれる。

【０００４】紡糸法のもう１つの記載は、特開平５−１
３２８２０号公報に含まれている。この場合、顆粒は、
２９０〜３２０℃の温度で溶融され、溶融液に変えられ
る。この温度範囲内で、紡糸は行なわれる。新たに紡糸
される材料は、非水性調製物の施与後に、連続的に延伸
される。

【０００５】一般に出発ポリマーとしてポリテトラメチ
レンアジパミドも使用することができるポリアミド繊維
のための紡糸方法は、米国特許第４８５９３８９号明細
書に記載されている。この場合にも、非水性調製物の使
用が提案されている。

【０００６】３００℃＋／−３℃の紡糸温度および出発
物質としての顆粒は、シュマック（Schmack）他（Chemi
cal Fibers International 45(1995),第４７５〜４７７
頁）によって推奨されている。調製物については、この
刊行物には何も記載されていない。

【０００７】これまでに記載された処理形式の場合に
は、２つの重大な欠点があり、即ち一方は、例えば二軸
押出機の使用によるポリマーを溶融するための費用のか
かる手段、他方で非水性調製物の使用が問題となってい
る。特に、この非水性調製物の使用は、生態学的理由か
ら極めて不利である。

【０００８】ポリマーの製造の場合、ポリテトラメチレ
ンアジパミドは、強制的に粉末の形で生じる。この粉末
は、通常繊維の製造のために使用されるような常用の押
出機上で、問題のない溶融紡糸のために均一な溶融液が
得られるように溶融させることができない。従って、ポ
リマー粉末を溶融させるべき場合には、特開昭５９−０
８８９１０号公報に教示されているように、二軸押出機
を用いて作業しなければならない。この種の押出機は、
繊維生産の運転中にしばしば自由に使えなくなり、した
がってポリテトラメチレンアジパミドを繊維に加工しう
るために、費用のかかる投資を必要とする。

【０００９】もう１つの可能性は、ポリマー粉末の新た
な溶融および顆粒の形成にあり、この場合顆粒は、繊維
への紡糸前に常用の押出機上で溶融させることができ
る。この方法は、費用がかかるだけでなく、２回の溶融
過程のために酸化または熱によるポリマー損傷の危険も
存在する。

【００１０】もう１つの実質的な欠点は、非水性調製物
を使用するという公知技術水準において述べられた必要
性にある。それというのも、その記載によれば、繊維表
面に対する水性調製物の影響下に、紡糸材料の延伸挙動
に不利な影響を及ぼすいわゆる球顆状物が形成されうる
からである。このような非水性調製物は、例えば鉱油中
の固有の調製剤を含有する。

【００１１】非水性調製物の欠点は、水性調製物と比較
してよりいっそう高い費用とともに特に調製物の劣悪な
洗浄除去可能性および高められた廃水負荷に見ることが
できる。

【００１２】

【発明が解決しようとする課題】従って、前記に述べた
欠点を有さず、それと同時にポリテトラメチレンアジパ
ミドから繊維を安価に製造するための前提条件を提供す
る１つの方法を提示するという課題が課された。

【００１３】

【課題を解決するための手段】意外なことに、ポリマー
製造の際に生じる粉末から圧縮したペレットを溶融のた
めの出発物質として使用する場合に、前記繊維の製造は
特に有利に成功することが見い出された。

【００１４】

【発明の実施の形態】このペレットは、有利に円筒状の
形を有している。ペレットの長さは、通常０．１〜８ｍ
ｍ、有利に１〜６ｍｍである。ペレットの直径は、０．
１〜５ｍｍ、有利に１．５〜４ｍｍ、特に有利に２．５
〜３．５ｍｍである。

【００１５】このペレットを出発材料として使用する場
合には、繊維の製造の際に常用されている一軸押出機上
で作業することができ、繊維形成のために設けられたポ
リマーは、問題なしに溶融されることができる。

【００１６】ポリマーとして繊維の製造に使用されるポ
リテトラメチレンアジパミドは、前記組成のホモポリマ
ーであるだけでなく、ポリテトラメチレンアジパミド単
位少なくとも８５％を有するコポリマーでもある。コモ
ノマーとしては、特にカプロラクタムが使用される。ポ
リマー中のカプロラクタムの好ましい含量は、３〜１０
％である。ポリテトラメチレンアジパミドの熱的性質
は、コモノマーによって影響を及ぼされ、即ちコモノマ
ーの高められた含量により、融点は低下する。

【００１７】ポリマーは、添加剤、例えば安定剤を含有
することができる。この添加剤は、ポリマー製造の際に
既に添加されていてもよいか、またはマスターバッチを
介して溶融されたポリマー中に供給されてもよい。添加
剤を添加するための別の可能性は、押出機を用いての溶
融されたポリマー中への添加または溶融前でのペレット
上への添加剤の粉化にある。

【００１８】上記範囲内のカプロラクタム含量を有する
ポリマーを使用する場合には、溶融液温度は、約３００
℃であることができる。繊維の形成は、溶融紡糸法の際
に常用されている方法で紡糸ノズルへの溶融液の供給お
よびノズル開口を通しての溶融液の圧縮によって行なわ
れ、この場合には繊維形成が行なわれる。溶融紡糸法の
際に常用されている方法で空気を吹き込むことによっ
て、ノズルの下方で冷却は行なわれる。

【００１９】水性を基礎とする調製物は、新たに紡糸さ
れた糸上に施こされる。非水溶性生成物は、調製バッチ
中にエマルジョンの形で含有されている。

【００２０】次の延伸の際に水性調製物を用いた場合に
も満足な流展が可能であり、公知技術水準の記載とは異
なり、非水性の、即ちベンジン様調製物を断念すること
ができることが判明した。

【００２１】繊維の製造は、紡糸延伸法により連続的に
行なうこともできるし、非連続的に行なうこともでき
る。最初に記載された方法の場合には、新たに紡糸され
た紡績糸は、巻き取られずに、紡糸に続いて直ちに延伸
帯域に供給され、そこで延伸される。

【００２２】非連続的方法の場合には、新たに紡糸され
た紡績糸は巻き取られる。その後に、相応するボビン
は、延伸機に取り付けられる。この場合には、フィラメ
ント糸の製造の際に、異なる速度および異なる温度で運
転されるギャレット系（Galettensystemen）を用いての
延伸が行なわれる。延伸比は、速度差によって調節され
る。延伸は、１段階または２段階で行なわれることがで
きる。延伸を行なった後に、糸は、いわゆる弛緩帯域を
通って進行し、この場合この帯域の出口側に配置された
ギャレットは、入口側のギャレットよりも遅い速度で運
転される。もう１つの可能性は、弛緩プロセスを巻取り
帯域に設置することであり、即ち巻取り装置は、供給装
置よりも遅い速度で走行される。

【００２３】記載された作業形式を用いた場合には、全
く特殊な方法で織物工業で使用するのに適したフィラメ
ント糸を得ることができる。しかし、また紡織繊維を使
用するため、即ち衣料用紡織繊維の製造のためには、本
発明により製造されたフィラメント糸が好適である。

【００２４】記載された方法は、ポリテトラメチレンア
ジパミドからフィラメント糸を製造するために有利に使
用される。また、この方法は、紡糸繊維の製造に使用す
ることもできる。更に、前記ポリマーからなる紡糸フリ
ースは、紡糸について記載された条件で製造されてもよ
い。

【００２５】

【実施例】ポリテトラメチレンアジパミド９４％および
カプロラクタム６％を含有するポリマーは、ペレットの
形でフィラメント糸の製造に使用された。ペレットの長
さは、１．３ｍｍの標準偏差で４．２ｍｍの平均値を有
していた。ペレットの直径に対する平均値としては、
２．７ｍｍが測定された。標準偏差は、０．０８ｍｍで
あった。

【００２６】ペレットを４つの別個に加熱可能な帯域を
有する押出機中で溶融した。個々の加熱帯域を次の温度
に調節した： １．帯域 ３１５℃ ２．帯域 ３１０℃ ３．帯域 ３０５℃ ４．帯域 ２９０℃ 溶融液供給部での温度は３０２℃であった。溶融液を３
６個の開口を有するノズルに供給し、このノズルを通し
て圧縮した。新たに紡糸された糸を空気１５０ｍ^３／ｈ
での吹込みによって冷却した。引続き、調製ギャレット
を介して水性調製物を施こした。調製物バッチ量中の調
製剤の濃度は、約１５％であった。こうして紡糸された
フィラメントを６００ｍ／分の速度で巻取った。

【００２７】ボビンを、糸が５８０ｍ／分で引き取られ
る延伸機に設置した。この延伸機上で、１：３．９１の
比で、２１０℃の温度に調節されたいわゆるホットプレ
ート上で延伸した。取込ギャレットの温度は１０５℃で
あり、流出ギャレットの場合は、２１５℃であった。そ
の後に、弛緩比１：０．９７で緊張を弛めた。こうして
得られた糸は、次のデータを示した： 糸繊度 ２３５dtex フィラメント数 ３６ 強度 ６９．８cN/tex 破断時の伸び％ １５．９％ 熱風収縮率（１９０℃） ３．３％

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 トーマス ツァング ドイツ連邦共和国 ゴルトバッハ ツィー ゲルベルクヴェーク ９

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ａ．押出機中で出発ポリマーを溶融し、 ｂ．場合によっては添加剤を含有する溶融されたポリマ
   ーを溶融紡糸装置に供給し、 ｃ．この溶融されたポリマーをフィラメントの形成のた
   めに紡糸ノズルに通して圧縮し、 ｄ．紡糸されたフィラメントを空気の吹付けによって冷
   却し、 ｅ．調製物をフィラメント上に施こし、 ｆ．フィラメントを適当な引取装置を用いて引き取り、 ｇ．紡糸されたフィラメントを延伸し、 ｈ．延伸されたフィラメントを弛緩させる各処理工程を
   含む溶融紡糸法の使用下でのポリテトラメチレンアジパ
   ミドからなる繊維の製造法において、ポリマー製造の際
   に粉末の形で生じるポリマーを溶融前に押出機中で圧縮
   し、ペレットに変え、ペレットの形で押出機中に導入
   し、そこで溶融させることを特徴とする、ポリテトラメ
   チレンアジパミドからなる繊維の製造法。
2. 【請求項２】 ペレットが実質的に円筒状の形を有す
   る、請求項１記載の方法。
3. 【請求項３】 ペレットが０．１〜８ｍｍの長さを有す
   る、請求項１または２記載の方法。
4. 【請求項４】 ペレットが０．１〜５ｍｍの直径を有す
   る、請求項１から３までのいずれか１項に記載の方法。
5. 【請求項５】 調製物として水性調製物を施こす、請求
   項１から４までのいずれか１項に記載の方法。
6. 【請求項６】 ポリマー製造の際の添加、ペレット上へ
   の粉化、押出機内での溶融液中への供給またはマスター
   バッチを用いての押出機の後方での溶融液中への供給に
   よって添加剤を供給する、請求項１から５までのいずれ
   か１項に記載の方法。
7. 【請求項７】 請求項１から６までのいずれか１項の記
   載により得られた、ポリテトラメチレンアジパミドから
   なる繊維材料。