JPS5857524B2 - 改良ポリアミド系繊維の製造法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、ポリアミド系繊維の有する優れた機械的、物
理的あるいは化学的性質、特に強度、光沢、透明性及び
吸湿性等を保持し、しかも製造コストの著しく低減され
た改質ポリアミド系繊維の製造法に関する。

従来、ポリアミド系繊維は、その優れた繊維特性により
衣料用としてはもちろん、産業用もしくはインテリア用
として大量に生産販売されているが、他の汎用繊維であ
るポリエステル及びアクリル系繊維に比べて、その繊維
製造原料価格の高騰が大きく、また繊維性能もヤング率
、耐候（光）性などが劣るなどの原因のため、衣料用と
してはもちろん比較的優位にあった産業用インチリヤ用
としても、シェアを失いつつあるというのが現状である
。

このような製造コスト、特に繊維性能上の欠点を改良す
るために、従来多数の提案が為されてきたが、これらの
提案の中でポリアミドにポリエチレン、ポリスチレンあ
るいはアクリロニトリルスチレン共重合体などを配合す
ることにより、得られる繊維のヤング率や染色性を改良
する方法（特公昭４ｌ−７８９３）、同じく得られるポ
リアミド未延伸糸の平衡伸び率を低下させることによっ
て捲取りおよび延伸工程の安定化を図り、生産性を向上
させる方法（特公昭４５−３２９７）および同じくポリ
アミド未延伸糸の複屈折率を小さくし、延伸性を大きく
し生産性を向上させる方法（特公昭４９−１６５７）が
知られている。

しかしながら、ポリエチレン（ＰＥ）、ポリスチレン（
ＰＳｔ）、アクリロニトリル−スチレン共重合体（Ａｓ
）のような疎水性の熱可塑性重合体はポリアミドに対し
て混和性であるとは云え、極く少量を繊維中に均一に混
合、分散せしめることが難しく、ポリアミド系繊維の有
する光沢、透明性などの優れた物性を失わせたり、製糸
状態および糸質の安定性が悪化して単糸切れ（毛羽）、
コブ糸 ボイド形成など糸欠点が生じ易くなるなど工業
的には採用が難しいという問題があった。

本発明者らは上記欠点乃至問題点について鋭意検討を行
った結果、ポリアミドと熱可塑性樹脂の組合せ、熱可塑
性樹脂の種類、配合方法、溶融紡糸、製糸条件等を選択
することにより、極く少量の熱可塑性樹脂を均一、かつ
微細に混合せしめることかでき、かかる混合状態のポリ
アミド系繊維は、ポリアミド系繊維の有する特性を実質
的に保持し、しかも製造プロセスおよび糸質の安定化と
生産性が著しく向上することを見出し、本発明を、提案
するに至ったものである。

すなわち、本発明は、硫酸相対粘度（ηｒ）が２．２〜
４２のポリアミドと０．３０〜１．２０の極限粘度（〔
η〕３０℃のクロロホルム溶液）および少なくとも１０
０℃の二次転移点を有し、アクリロニトリル（以下ＡＮ
と略す）を共重合成分として含有する熱可塑性重合体と
を混合し、得られた混合物（以下、この混合物をマスタ
ーポリマという）に前記ポリアミドと同一もしくは異種
のポリアミドを混合して、前記熱可塑性重合体の含有量
が、約０．２〜２０重量％の範囲内である重合体混合物
を調製し、次いで少なくとも４００ｍ／分で溶融紡糸し
、得られた未延伸糸を冷延伸することを特徴とするポリ
アミド系繊維の製造味である。

本発明に用いられるポリアミドとしては、４゜６．６６
．６１０など溶融紡糸可能な各種のポリアミドを挙げる
ことができ、特に限定されるものではない。

また、これらのポリアミドは１種のみならず、２種以上
の混合物であっても差しつかえない。

一方、熱可塑性重合体としては、ポリアミドに対して混
和性であるが、実質的に相溶性を有しておらず、少なく
とも１００℃、好ましくは１１０℃以上、更に好ましく
は１２０℃以上の二次転移点（以下、Ｔｇと略す）を有
し、共重合成分としてＡＮを含有するポリマ、具体的に
はＡＮ／メタクリル酸メチル（ＭＭＡ）、ＡＮ／ビニル
トルエンｆｆＴｏ）、ＡＮ／α−メチルスチレン（α−
ＭＳＴ）。

ＡＮ／アクリル酸メチル（ＭＡ）、ＡＮ／α−ＭＳＴ／
ＭＭＡ 、ＡＮ／スチレン（ＳＴ）／ＭＭＡ。

ＡＮ／α−ＭＳＴ／ＳＴ、α−ＭＳＴ／ＭＭＡ／メタク
リロニｌ−ＩＪル（ｍ−ＡＮ）などの共重合体を例示す
ることができる。

ここで、熱可塑性重合体のＴｇが１００℃よりも低くな
ると後述するように、未延伸糸のタテ膨潤が十分に抑制
されず、延伸工程での生産性の向上を図ることが困難に
なるほか、延伸系の初期引張り抵抗値か十分向上しなく
なるので好ましくないのである。

また、本発明においては、熱可塑性重合体は予め、ポリ
アミドに混合して得られるマスターポリマをさらに該ポ
リアミドと同一もしくは異種のポリアミドに混合し、最
終的に熱可塑性重合体の含有量が約０．２〜２゜０重量
％の範囲量になるように調製する必要かある。

すなわち、本発明の目的とするポリアミド単独繊維と実
質的に同一の繊維性能を保持し、しかも、該ポリアミド
単独繊維、特に未延伸糸の吸水、吸湿に伴うタテ膨潤性
を抑制し、製糸工程にお１ケる品質、性能の安定化と生
産性の向上を図るためには、できる限り熱可塑性重合体
の配合割合を小さくし、かつ均一、微細に繊維中に分散
せしめる必要があるが、このような少量の熱可塑性重合
体のポリアミドの均一混合は、単純ブレンドによっては
達成されず、上記混合手段を採用してはじめて可能にな
るのである。

さらに具体的には、ポリアミドと熱可塑性重合体とはそ
れぞれ、ポリアミドのηｒが２２〜４．２および熱可塑
性重合体の〔η〕が０．３〜１．２０の範囲内にあるも
のを選び、約１０〜９５重量部、好ましくは２０〜９０
部、より好ましくは５０〜８０部のポリアミドと約９０
〜５重量部、好ましくは８０〜１０部、より好ましくは
５０〜２０部の熱可塑性重合体をスクリュータイプのエ
クストルダーなどの混合手段で一旦混合し、次いでこの
マスターポリマに同一もしくは異種のポリアミドを混合
し、熱可塑性重合体の混合割合が約０．２〜２０重量％
の範囲になるように混合することによってはじめて、ポ
リアミド中に熱可塑性重合体を均一、かつ安定に混合、
分散せしめることができるのである。

混合すべきマスターポリマの形状としては、チップ状、
ビーズ状、フレークもしくは粉末状のいずれであっても
よいが、好ましくは、ポリアミドと同一もしくは近似し
た形状、特にチップ状のものがよく、混合方法としては
、上記各種形状のマスターポリマとポリアミドを混合波
溶融してもよいし、ポリアミドを溶融し、これにマスタ
ーポリマを混合してもよく、特に限定されるものではな
い。

かくして、熱可塑性重合体を配合したポリアミドは常法
により溶融紡糸されるが、ここで重要なことは、紡出糸
条が吐出される口金孔（面）から通常吐出糸条に付与さ
れる冷風の供給される距離を約５００７１ＸＩＩｌ以下
にする必要があることである。

すなわち、本発明方法により得られる未延伸糸はポリア
ミド中に含有される熱可塑性重合体が繊維の長さ方向に
沿って、均一、微細に連続した線状もしくはスジ状形態
に配合されることによって、未延伸糸のタテ膨潤性が著
しく減少され、捲取りパッケージ並びにそれに続く冷延
伸工程における調湿を簡易化し、延伸スピードの大巾な
増大を可能にするのであるが、前記吐出糸条の冷却間距
離が５００驕を越えるときは、熱可塑性重合体が連続し
た線状に伸びた形状になり難く、タテ膨潤性の大巾な減
少が期待できなくなるので好ましくないのである。

この場合、他の紡糸条件としては常法でよいが、好まし
くは、紡糸温度が２６０〜３００℃、湿度が３０〜９０
％ＲＨの雰囲気下、少なくとも４００ｍ／分、好ましく
は１０００〜２５０ｏｍ／分の紡糸速度で紡糸するのが
よい。

かくして得られる本発明の未延伸糸は、熱可塑性重合体
を含有しないポリアミド未延伸糸にくらべて寸法安定性
が良く、吸湿しても伸長しないため、安定して巻取るこ
とができる。

すなわち、本発明になるポリアミド未延伸糸中には前記
熱可塑性重合体が繊維軸方向に沿って実質的に連続して
、スジ状に分散しており、このスジ状に分散した熱可塑
性重合体が、未延伸糸の吸湿に伴う寸法変化（タテ膨潤
性）を抑制するものと考えられる。

具体的には、未延伸糸をボビン等に捲取るに際し、通常
付与される油水分を付与し、次いで２０〜３０℃、４０
〜９０％Ｒ−Ｈの雰囲気下で少なくとも２倍、好ましく
は３倍以上に延伸することができる。

ここで本発明方法で得られる未延伸は延伸性にすぐれて
おり、熱延伸又は冷延伸のいずれの延伸も可能であるが
、冷ピンもしくはピンレス方式等の冷延伸方式により５
０〜６００ｍ／分の延伸速度で延伸するのがよい。

すなわち、このような冷延伸によって、未延伸糸中に含
有される熱可塑性重合体は、連続した線状の形態から、
たとえば、平均径が約５００Ａ以下、長さが約１０００
〜８０００Ａの微細な線状粒子に転換し、ポリアミド単
独繊維と実質的に同一の繊維性能に加えて、外観、光沢
を示すのである。

しかも、得られた延伸糸は初期引張り抵抗度が約３０〜
４０ ｇ／ｄであり、ポリアミド単独繊維の欠点である
弾性的性能が著しく改良されるのである。

以下実施例により本発明をさらに具体的に説明する。

なお実施例中、未延伸のタテ膨潤率（％）は次式により
求めた値である。

上式中 ｔｏ：紡糸巻取り直後の未延伸糸の糸長 ｔ１：延伸室に２４ｈｒ放置後、３０ｍ９／ｄの荷重下
で測定した糸長 実施例 １ ＡＮ／α−ＭＳＴ／ＭＭＡの組成が重量比で１０／４０
１５０ 、Ｔｇが１２６．７℃、〔η〕（クロロホルム
溶液の極限粘度、ａｔ３０℃、以下同じ）が０．６４の
共重合体２０重量部と硫酸相対粘度（９８％硫酸１％溶
液ａｔ ２５℃、以下同じ）が２．５のＴｉＯ２などの
添加剤を全く含有しないナイロン６チップ８０重量部を
混合し、得られたマスターチップを同じ形状のナイロン
６チップに配合し、共重合体の含有量がそれぞれ、０．
２ 、１．０゜２．０及び５．０％である混合チップを
作成した。

この混合チップを常法により、紡糸温度２６５℃で０．
２５φ−２４Ｈの口金を用いて溶融紡糸し、油剤処理を
施したのち、２０℃、４０％ＲＨの雰囲気中、紡速１２
００ｍ／分で巻きとった。

えられた未延伸糸の油分は０．９％、水分は３．５％で
あった。

次いで、未延伸糸を２５℃、６５％ＲＨの延伸室で調湿
した後、延伸糸の伸度が約４５％になるように延伸倍率
を３．０３〜３．３１倍の範囲内で４５０ｍ／ｍの速度
で冷延伸した。

未延伸糸のタテ膨潤率、捲取りパーケージの解じょ性、
延伸糸の強度、初期引張り抵抗度、並びに延伸糸から得
られた編地の染色性、発色性を第１表に示す。

なお編地の編成条件は次の通りである。

機 種 樋口製１９Ｇ２段両面 丸編磯釣本数１２０
０本 ｍ／ｃ回転数 １２．５ｒｐＨ 糸 速 ５６〜５７ｍ／馴 給糸本数 ６本 張 力 ５（２７本） 比較例 １ 実施例１においてナイロン６に混合する熱可塑＊中性重
合体に代えて次の（Ａ） 、 （Ｂ） ２種の重合体を
用いて他は同様に紡糸、延伸した。

（Ａ）ＭＡ／ＭＭＡ （配合割合５０１５０（重量比）
３０℃ Ｔｇ５３．１℃、［η］ ０．４４）ＨＣｌ３ （Ｂ） ＡＮ／ＶＴｏ （配合割合５０ ／ ５０
、Ｔｇ３０℃ １００℃、〔η］ ０．５２） ＨＣｌ３ 上記重合体を混合紡糸してえられた未延伸糸の性能、延
伸糸の物性を第２表に示す。

実施例 ２ 硫酸相対粘度が２．２ 、２．６ 、３．３ 、４．４
であるナイロン６チップをそれぞれ７０重量部と、３°
℃ 〔η〕ｃＨｃ１３が０．２８ 、０．３５ 、０．５８
、０．９２゜１．２０ 、１．３０であるＡＮ／α−
ＭＳＴ／ＳＴ共重合体（重量比組成２７／６１／１１
’）を、それぞれ３０重量部とを溶融混練し、得られた
マスターチップを上記それぞれのナイロン６に配合し、
共重合体の含有率が１．０％である混合チップを調製し
紡糸原料とした。

０，３φ−１２Ｈを有する口金により、紡温２６５℃、
１０５０ｍ／―で２０℃。

４０％ＲＨ下に巻取った。

油分０．８％、水分４．５％付着未延伸糸を２７℃、７
０％ＲＨの雰囲気下調湿後の縦膨潤率を第３表に示す。

実施例 ３ ナイロン６チップ（硫酸相対粘度２−６１ Ｔ＋０２０
．３％含有）にＡＮ／α−ＭＳＴ／ＭＭＡ共重合体（重
量比組成２７ ／ ６２ ／ １１ 、Ｔｇ １１３℃
。

３０℃ 〔η〕。

ＨＣｌ ３０−５５ ）を重量比１００１０〜０／１０
０の種々の割合で混合し、４０ｍ／ｍφスクリュータイ
プエクストルーダに供給した。

２７０℃で溶融混練後ガツトを取出し、水冷後ペレタイ
ザへ導入してマスターチップを得た。

次いで上記ナイロン６チップに共重合体の量が繊維全体
中に０．５％になるようにマスターチップを添加し混合
したものを紡糸原料とした。

紡糸温度２６５℃で、０．２５φ−２４Ｈの口金により
紡糸し、油分１０％、水分４．５％付与後２３℃、５５
％ＲＨ下に１０５０ ｍ ／ｍｉｎで巻取った。

得られた未延伸糸を２７℃、７５％ＲＨ下、延伸倍率３
．５０〜４．０４倍の範囲で冷延伸を行なった。

この時の延伸毛羽の発生頻度を第４表に示した。

本発明糸は優れた延伸性の向上効果を有するほか、独特
の光沢を有し、初期引張り抵抗度はブランク糸の２８．
３ｇ／ｄに対して、３４．５〜３８９ｇ／ｄという高い
改良効果を示した。

実施例 ４ ナイロン６チップ（硫酸相対粘度２．６．ＴｉＯ２０，
３％含有）にＡ Ｎ ／ Ｖ Ｔ ｏ共重合体（重量比
組３０℃ 成３０／７０．Ｔｇ１１．１℃、〔η） ０．５９
）ＨＣｌ３ を重量比７０／３０の割合で混合し、溶融混練後マスタ
ーチップを得た。

上記ナイロン６チップに共重合体が繊維全体中に０．５
％になるよう混合し、実施例２と同一の方法で繊維化し
、延伸倍率３．７５倍で４５０ｍ／＋ｏ＋＋の延伸速度
で冷延伸した。

ナイロン６／共重合体比７０／３０の割合で調製したマ
スターチップを使用した本発明糸は、比較糸（ブランク
糸、延伸倍率３．２５倍）に比べて延伸時の延伸張力は
変動内が極めて小さく、品質の均一性が良好なことを示
したほか、紡糸巻取り時の未延伸糸の品質の経時変化を
表わすところの延伸ドラ間の変動が認められず、経時安
定性が良好なことを示した。

実施例 ５ ナイロン６チップ（硫酸相対粘度２．６ 、 Ｔｉ０２
０．０３％含有）ＳＯ重量部とＡＮ／ＳＴ／ＭＭＡ共重
合体（重量比組成２４ ／ ４ ／ ７２ ｔ Ｔｇ３
０℃ １１０℃、〔η：］ ０．６２）２０重量部を溶
融ＨＣｌ３ 混練しマスターチップを調製した。

得られたマスターチップ１重量部とナイロン６チップ２
０重量部を混合し、実施例１と同じ方法で繊維化を行な
った。

未延伸糸、延伸糸および高次加工性を第５表に示す。

次に延伸糸の単糸間の伸度バラツキをしらべた結果、２
σ以下であるほか、本発明糸を繊維軸方向へ引裂いたと
きの縦断面を走査電顕で撮影した写真を第１図に示す。

共重合体は繊維全体に、かつ繊維軸方向に沿って均一に
分散し、その大きさは、直径５００Ａ以下、長さ１００
０〜８０００人であった。

以上のように本発明糸は、生産性を向上させ、得られた
延伸糸は初期引張り抵抗度が向上改善され、独特の透明
性と発色性を有し、さらに品質の均一性が高く、高次加
工工程でのトラブルがない改質ナイロンであることを示
した。

実施例 ６ ナイロン６（硫酸相対粘度２．６ 、 ＴｉＯ□０．３
％含有）７０重量部とＡＮ／α−ＭＳＴ／ＭＭＡ共重合
体（重量比組成１０ ／ ７５ ／ １５ 、Ｔｇ３０
℃ １２３℃、〔η） ０．６９）３０部からマス
ＨＣｌ３ ターチップを調製し、この１重量部とナイロン６６（硫
酸相対粘度２．７）３０重量部を混合して紡糸原料とし
た。

常法により溶融紡糸して繊維化し、３．５倍に冷延伸し
た。

得られた延伸糸は初期引張り抵抗度が向上改善され、独
特の透明性と発色性を有し、かつ均一な品質を有する改
善ナイロンであった。

実施例 ７ ナイロン６チップ（硫酸相対粘度２．６ 、 ＴｉＯ２
＊＊ ０．３％含有）６５重量部とＡＮ／α−ＭＳＴ／ＳＴ共
重合体（重量比組成２７／６２／１１ 。

３０℃ Ｔｇ１２５℃、〔η） ０．５６）３５重量部か
ＨＣｌ３ らマスターチップを調製し、これを共重合体の含有量が
繊維全体中に１．５％占めるようにナイロン６に添加混
合し紡糸原料とした。

一方、上記ナイロン６チップ９８．５重量部と共重合体
１゜５重量部を混合しマスターチップ化工程を経ずに単
純チップ混合しただけのものも紡糸原料とした。

これら二つの紡糸原料を溶融紡糸し、９００ｍ／ｍで巻
き上げた。

得られた未延伸糸を常法により３．７５倍に冷延伸して
、７０Ｄ−２４ｆの延伸糸を得た。

延伸糸の糸質を第６表に示す。

実施例 ８ 硫酸相対粘度が２．６のナイロン６チップ８０重量部と
、〔η〕Ｃ注円が０．２５． ０．５２，０．７１゜０
．９５であるＡＮ／α−ＭＳＴ／ＳＴ共重合体（重量比
組成２７／６２／１１ Ｔｇ １２５℃）２０重量
部をそれぞれ溶融混練し、得られたマスターチップを上
記ナイロン６に配合し、共重合体の含有率が１．０％で
ある混合チップを調製し、紡糸原料とした。

口金パックは、０．２５φ−２４Ｈを有する口金面から
紡出された糸条が冷風によって急冷されるまでの間のヒ
ータブロックおよび、または断熱材によって保温されて
、徐冷または加熱を受ける距離を０．４０．８０．１５
０．３００゜および５００ｍとするものを使用し、紡温
２６５℃で常法により溶融紡糸し、油剤処理を施した後
、２０℃、４０％ＲＨ下、９００ｍ／ｍで巻き取った。

得られた未延伸糸は、油分０．６％、水分４．２％であ
った。

これを２５℃、６５％ＲＨの雰囲気下２４時間放置した
ときの未延伸糸の縦膨潤率を第７表に示す。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 硫酸相対粘度（ηｒ）が２．２〜４．２であるポリ
   アミドとクロロホルム溶液の極限粘度（〔η〕）が０．
   ３０〜１．２０であり、少なくとも１００℃の二次転移
   点を有し、共重合成分としてアクリロニトリルを含有す
   る熱可塑性重合体とを混合した後、この混合物に前記ポ
   リアミドと同一もしくは異種のポリアミドを混合して、
   熱可塑性重合体を約０．２〜２．０重量％の範囲量含有
   する混合重合体を作成し、次いで該混合重合体を少なく
   とも４００ｍ／分の速度で溶融紡糸し、えられた未延伸
   糸を冷延伸することを特徴とする改質ポリアミド系繊維
   の製造法。