JPS5865008A - 優れた強度を有するポリアミド繊維及びその製造方法 - Google Patents
優れた強度を有するポリアミド繊維及びその製造方法Info
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- JPS5865008A JPS5865008A JP56142162A JP14216281A JPS5865008A JP S5865008 A JPS5865008 A JP S5865008A JP 56142162 A JP56142162 A JP 56142162A JP 14216281 A JP14216281 A JP 14216281A JP S5865008 A JPS5865008 A JP S5865008A
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- D01F—CHEMICAL FEATURES IN THE MANUFACTURE OF ARTIFICIAL FILAMENTS, THREADS, FIBRES, BRISTLES OR RIBBONS; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED FOR THE MANUFACTURE OF CARBON FILAMENTS
- D01F6/00—Monocomponent artificial filaments or the like of synthetic polymers; Manufacture thereof
- D01F6/58—Monocomponent artificial filaments or the like of synthetic polymers; Manufacture thereof from homopolycondensation products
- D01F6/60—Monocomponent artificial filaments or the like of synthetic polymers; Manufacture thereof from homopolycondensation products from polyamides
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- D—TEXTILES; PAPER
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- D01D—MECHANICAL METHODS OR APPARATUS IN THE MANUFACTURE OF ARTIFICIAL FILAMENTS, THREADS, FIBRES, BRISTLES OR RIBBONS
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- D01D5/12—Stretch-spinning methods
- D01D5/16—Stretch-spinning methods using rollers, or like mechanical devices, e.g. snubbing pins
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は改良されたポリアミド繊維及びその製造法に関
し、l!に詳しくは、高強度和して特にゴム類の補強用
として優れた耐疲労性を示すポリアミド繊維及びその製
造方法に関するものである。
し、l!に詳しくは、高強度和して特にゴム類の補強用
として優れた耐疲労性を示すポリアミド繊維及びその製
造方法に関するものである。
本発明で意図する繊Illの原料たるポリアミドは20
℃、96チの濃硫酸溶液中で重合体濃度10q/dで測
定した相対粘度が少なくとも8.5以上。
℃、96チの濃硫酸溶液中で重合体濃度10q/dで測
定した相対粘度が少なくとも8.5以上。
好ましくは、4.0以上のものでたとえば、ポリカプロ
ラクタム、ポリへキサメチレンアジバ截ド。
ラクタム、ポリへキサメチレンアジバ截ド。
ポリヘキサメチレンセパクアミド、これらのポリアミド
のコポリマーおよび1,4 !/クロヘキ量ソビス(
メチルアミン)と線状脂肪族ジカルボン酸の縮合生成物
を基材としたポリアミド類等があゐ0これらのポリアミ
ド材料は溶融紡糸技術を用いて繊維化される。本発明者
らは、これらポリアミドの相対粘度と物性について鋭意
研究した結果2本発明に到達した。
のコポリマーおよび1,4 !/クロヘキ量ソビス(
メチルアミン)と線状脂肪族ジカルボン酸の縮合生成物
を基材としたポリアミド類等があゐ0これらのポリアミ
ド材料は溶融紡糸技術を用いて繊維化される。本発明者
らは、これらポリアミドの相対粘度と物性について鋭意
研究した結果2本発明に到達した。
相対粘度が8.5未満のポリアミドを通常の紡糸延伸技
術を用いて繊維化した場合の繊維断面内の複屈折率の分
布は非常に小さく最外層と最内層との複屈折率の差は、
#1とんど、無視しりる程度であり、切断強度も、高々
lag/dl、、かないことがわかった。
術を用いて繊維化した場合の繊維断面内の複屈折率の分
布は非常に小さく最外層と最内層との複屈折率の差は、
#1とんど、無視しりる程度であり、切断強度も、高々
lag/dl、、かないことがわかった。
一方、相対粘度がL6以上、好ましくは10以上のもの
では1通常の紡糸延伸技術によって繊維化することはか
tkシ困難であるが、以下詳述する如く本発明で規定す
る製糸条件であれば春Toに繊維化することができる゛
。しかも得られた繊mO前記縁線断面内にかける複屈折
率の分布をみると。
では1通常の紡糸延伸技術によって繊維化することはか
tkシ困難であるが、以下詳述する如く本発明で規定す
る製糸条件であれば春Toに繊維化することができる゛
。しかも得られた繊mO前記縁線断面内にかける複屈折
率の分布をみると。
繊維の外層よシ内層にい(に従って複屈折率が小さくな
るが、下記り式 %式%(11 を満足し、繊iao複屈折皐ΔIをjsOXl 0 ’
以上とすることにより、切断強度、結節惣度、Rびタフ
ネス〔即ち切断強度×(切断伸度)+〕が著しく改曽さ
れることをみい出し1本発明に至つ九ものである。ポリ
アミドは古くから知られたポリマーであシ、ポリアミド
繊維は衣料用及び工業用繊維として広範囲に使用されて
いるが、その大きな用途の一つにタイヤコードを中心と
するゴム補強材があげられる。かかるゴム補強用ポリア
ミド繊維を製造する方法として多段延伸する方法(特公
昭85−51111号)、ポリマー重合度の大きいもの
を使用する方法(特公昭4M−26672号[が提案さ
れている。このような方法を採用すればポリアミド繊維
自体の強度、或いはゴム補強材として使用した場合の高
温加硫時の強度低下度はいくぶんか改良されるが、伸度
が逆に小さくなる為にタフネスは殆んど改曽されずタイ
ヤコード用ゴム補強材尋として要求される条件、即ち切
断強度 〉 s、58g/d 切断強度(g/d)X(切断伸度&b)〕〕門≧46.
0−4という要求特性を満たすポリアミド繊維は得られ
難い。その為該方法によって得られる繊維を用いテ得た
ゴム構造体(タイヤなど)の強度陶土に寄与する効果は
不充分といわざるを光なかりえ。
るが、下記り式 %式%(11 を満足し、繊iao複屈折皐ΔIをjsOXl 0 ’
以上とすることにより、切断強度、結節惣度、Rびタフ
ネス〔即ち切断強度×(切断伸度)+〕が著しく改曽さ
れることをみい出し1本発明に至つ九ものである。ポリ
アミドは古くから知られたポリマーであシ、ポリアミド
繊維は衣料用及び工業用繊維として広範囲に使用されて
いるが、その大きな用途の一つにタイヤコードを中心と
するゴム補強材があげられる。かかるゴム補強用ポリア
ミド繊維を製造する方法として多段延伸する方法(特公
昭85−51111号)、ポリマー重合度の大きいもの
を使用する方法(特公昭4M−26672号[が提案さ
れている。このような方法を採用すればポリアミド繊維
自体の強度、或いはゴム補強材として使用した場合の高
温加硫時の強度低下度はいくぶんか改良されるが、伸度
が逆に小さくなる為にタフネスは殆んど改曽されずタイ
ヤコード用ゴム補強材尋として要求される条件、即ち切
断強度 〉 s、58g/d 切断強度(g/d)X(切断伸度&b)〕〕門≧46.
0−4という要求特性を満たすポリアミド繊維は得られ
難い。その為該方法によって得られる繊維を用いテ得た
ゴム構造体(タイヤなど)の強度陶土に寄与する効果は
不充分といわざるを光なかりえ。
またポリ!−の相対粘度を高くして高強度ポリアミド繊
維を製造する方法として特公昭48−12085号、特
公昭51−1528号、特公昭48−89869号等が
提案されている。ところでこれらの方法では、製糸上の
問題から相対粘度(RV)の上限が規定されてお)、九
とえはボリカデ豐ラクタム繊維の場合ORVは、#公明
48−1 !!085号では8.0〜4.2.特公昭5
1−2628号では8.82〜4.01.#公明48−
89869号では8.00〜4.50の範囲にあること
を規定している。しかしながら、基本原fjJKたちか
えってポリアミドの高強度化手法を考えた場合に、相対
粘度RVが扁過Vる為、即ち分子量零大き過ぎるために
強賓が上がシにくくなるということは考えにくい。なぜ
なら分子量が太きくなれば確率的にはタイ分子の数が増
加する可能性が大きいからである。一方現在のところ、
RVが4.0以上という高強度lリアミド繊維を製糸し
九個は。
維を製造する方法として特公昭48−12085号、特
公昭51−1528号、特公昭48−89869号等が
提案されている。ところでこれらの方法では、製糸上の
問題から相対粘度(RV)の上限が規定されてお)、九
とえはボリカデ豐ラクタム繊維の場合ORVは、#公明
48−1 !!085号では8.0〜4.2.特公昭5
1−2628号では8.82〜4.01.#公明48−
89869号では8.00〜4.50の範囲にあること
を規定している。しかしながら、基本原fjJKたちか
えってポリアミドの高強度化手法を考えた場合に、相対
粘度RVが扁過Vる為、即ち分子量零大き過ぎるために
強賓が上がシにくくなるということは考えにくい。なぜ
なら分子量が太きくなれば確率的にはタイ分子の数が増
加する可能性が大きいからである。一方現在のところ、
RVが4.0以上という高強度lリアミド繊維を製糸し
九個は。
はとんど見受けられないが、こ0yII4由けRVが4
.0以上になるとポリマーの剪断粘度、及び伸長粘度が
著しく高くなるために安定な製糸が非常に困難となシ、
延伸工程で十分高い延伸倍率(〉44O)を得ゐことが
事実上不可能になるためと考えられる。ところが本発明
者らが種々研究を行なったところ−RV〉8.5のポリ
アミドであっても、下記の式: %式% (4) (6) を満足する条件を設定することによシ、延伸熱処理工程
で十分に高い延伸倍1sホ得られることを知った。即ち
木軸明者らは、相対粘度RV≧8.5のポリアミドを前
記(31〜(6)式を満足する条件で紡糸し、更に延伸
熱処理することによタロ)式を満足し。
.0以上になるとポリマーの剪断粘度、及び伸長粘度が
著しく高くなるために安定な製糸が非常に困難となシ、
延伸工程で十分高い延伸倍率(〉44O)を得ゐことが
事実上不可能になるためと考えられる。ところが本発明
者らが種々研究を行なったところ−RV〉8.5のポリ
アミドであっても、下記の式: %式% (4) (6) を満足する条件を設定することによシ、延伸熱処理工程
で十分に高い延伸倍1sホ得られることを知った。即ち
木軸明者らは、相対粘度RV≧8.5のポリアミドを前
記(31〜(6)式を満足する条件で紡糸し、更に延伸
熱処理することによタロ)式を満足し。
タフネス〔切断強度×(切断伸度町’))−msΩ以上
であ)、且りRV>8.6であって、高強度。
であ)、且りRV>8.6であって、高強度。
高結節強度を有する。従来のポリアミドalaKは無か
つえ全く新規な構造特性を有するポリアミド繊維を提供
するものである。ここでいう新規な構造特性とは、従来
技術では高強度化には無理とされていた。超高RVポリ
マーを用^で、従来のポリアミド繊mKは見られ1kか
った繊維断面円屈折率分布を有し、特に小角X線散乱に
よる繊維長周期が通常のポリアミド繊Jllに比し、長
くなり九徽細構造を育していることによ)特徴づけられ
るものである。特にこのような構造特性は主としてポリ
カプロアミド又は、ポリへキサメチレンアVバミドから
なるポリアミドを用いた場合に顕IiFに発揮される。
つえ全く新規な構造特性を有するポリアミド繊維を提供
するものである。ここでいう新規な構造特性とは、従来
技術では高強度化には無理とされていた。超高RVポリ
マーを用^で、従来のポリアミド繊mKは見られ1kか
った繊維断面円屈折率分布を有し、特に小角X線散乱に
よる繊維長周期が通常のポリアミド繊Jllに比し、長
くなり九徽細構造を育していることによ)特徴づけられ
るものである。特にこのような構造特性は主としてポリ
カプロアミド又は、ポリへキサメチレンアVバミドから
なるポリアミドを用いた場合に顕IiFに発揮される。
中でもポリカプロアミドを76重量−以上含有するポリ
アミドは最適である。爾ボリア這ドの相対粘度RVが8
.5未満の伸長粘度レベルでこのような繊維断面円屈折
率分布をつくることは困難であシ、目的達成の為[Fi
RVが8.5以上、よシ好ましくFi、4.0以上のも
のを使用しなければならない。更に、小角X1ll散乱
による繊維長周期が1(10Å以上の場合、高強度特性
はI!に改良される。又単繊維デニールレベIvは60
dJ4下である方が、用式を満足する構造が発現されや
す〈結節強度も高い。又未延伸糸の複屈折率Δ飽が。
アミドは最適である。爾ボリア這ドの相対粘度RVが8
.5未満の伸長粘度レベルでこのような繊維断面円屈折
率分布をつくることは困難であシ、目的達成の為[Fi
RVが8.5以上、よシ好ましくFi、4.0以上のも
のを使用しなければならない。更に、小角X1ll散乱
による繊維長周期が1(10Å以上の場合、高強度特性
はI!に改良される。又単繊維デニールレベIvは60
dJ4下である方が、用式を満足する構造が発現されや
す〈結節強度も高い。又未延伸糸の複屈折率Δ飽が。
全延伸倍率に与える影響は非常に太き(4,50倍以上
の全延伸倍率を確保するには、未延伸糸oyを0.01
7以下に設定すゐことが好ましい (ただし未延伸糸Δ
n、は80℃、801RH−24hr経時後の測定値で
ある)。本発明に係る特異な微細構造を有す〕ポリアミ
ド繊維は、従来技術ではかな)実現困難であった、切断
強度11.0g/d以上結節強度8.0g/d以上とい
う強度特性を満足するものであシ、この様な切断強度向
上効果は。
の全延伸倍率を確保するには、未延伸糸oyを0.01
7以下に設定すゐことが好ましい (ただし未延伸糸Δ
n、は80℃、801RH−24hr経時後の測定値で
ある)。本発明に係る特異な微細構造を有す〕ポリアミ
ド繊維は、従来技術ではかな)実現困難であった、切断
強度11.0g/d以上結節強度8.0g/d以上とい
う強度特性を満足するものであシ、この様な切断強度向
上効果は。
相対粘度を高くし平均分子量を高くしたポリq−を引き
伸ばすことによシ1通常の分子量のものに比べてタイ分
子の数が増加する確率を高くした為と考えられる。結節
強度O改普効果は、繊細断面内の複屈折率の分布が、外
層07J#内層に比し。
伸ばすことによシ1通常の分子量のものに比べてタイ分
子の数が増加する確率を高くした為と考えられる。結節
強度O改普効果は、繊細断面内の複屈折率の分布が、外
層07J#内層に比し。
複屈折率が高くなる傾向を有しているため、繊維に1こ
し”が付与された丸めと考えられる。本発明に係るるポ
リアミド繊維の高タフネス、mち切断強度×〔切断伸度
〕壺が大1いことは1分子量を高くすることによって、
無理な延伸による低伸度化を起こさせず高強度が達成で
きることにもとづいている。即ち本発明のd1アミド繊
維を製造するに轟りては第1に Q/D ≦982g/s@a・−(3)なる要件を満
たす紡糸条件を設定することが不可欠であり、この条件
を欠く場合は紡糸時にニジけゐノズルオリフィス出口で
Oポリマー吐出挙動が不安定とな〕、紡糸糸切れ或いは
延伸糸切れが多発し、たとえ延伸できても高強度糸を得
ることがでキナイ。II II K、 D Vv/%、
128d1g (41なる要件も不可欠の紡糸
条件であ夛、この要件を欠くと、紡糸張力が高<10.
紡出糸の走行が不安定にな〕、糸切れが多発する。又丸
と丸糸が切れなくとも延伸熱処理段階における延伸倍率
が低下し1通常の延伸法は龜とよシ本発明による延伸法
を採用した場合でも十分に高強度を発現させることがで
きない。これは紡糸張力が高くなることによシ、紡出糸
条の細化挙動が不安定になること、および未延伸糸の複
屈折率Δnが高くなることに起因すると考えられる。@
8に7201100℃ (5)なる要件を満たさない紡
糸条件では、RV≧8.5と論う高伸長粘度ポリマーを
紡糸するため未延伸糸のΔhが非常に高くな)やすく、
前記(6)式に示したように未延伸糸のΔ置を0.01
7以下に抑えないと十分に高い延伸倍率を確保すること
が困@になフ、高強度の繊維を得ることができない。上
記条件の中でも特に好ましいのは下記(3’)−(6’
)式の要件を満たす範囲で Q10 4500 g/s@a −5f
(3’)D Vw/Q (、50ct/g
(4’)7300 Σ 100℃
(5′)Tsoo:ノズル面よシ糸条吐品方向8
00Hの位置にある糸条よりb鱈噛れた位置の 紡出糸条の雰囲気温度(”C) 未延伸糸のΔ11 ≦0.018 (6
’)これらの紡糸条件を設定すれば特にRV≧4.60
のポリマーの紡糸延伸を安定化させる効果が顕著に発揮
される。本発明を実施するにあたっては。
し”が付与された丸めと考えられる。本発明に係るるポ
リアミド繊維の高タフネス、mち切断強度×〔切断伸度
〕壺が大1いことは1分子量を高くすることによって、
無理な延伸による低伸度化を起こさせず高強度が達成で
きることにもとづいている。即ち本発明のd1アミド繊
維を製造するに轟りては第1に Q/D ≦982g/s@a・−(3)なる要件を満
たす紡糸条件を設定することが不可欠であり、この条件
を欠く場合は紡糸時にニジけゐノズルオリフィス出口で
Oポリマー吐出挙動が不安定とな〕、紡糸糸切れ或いは
延伸糸切れが多発し、たとえ延伸できても高強度糸を得
ることがでキナイ。II II K、 D Vv/%、
128d1g (41なる要件も不可欠の紡糸
条件であ夛、この要件を欠くと、紡糸張力が高<10.
紡出糸の走行が不安定にな〕、糸切れが多発する。又丸
と丸糸が切れなくとも延伸熱処理段階における延伸倍率
が低下し1通常の延伸法は龜とよシ本発明による延伸法
を採用した場合でも十分に高強度を発現させることがで
きない。これは紡糸張力が高くなることによシ、紡出糸
条の細化挙動が不安定になること、および未延伸糸の複
屈折率Δnが高くなることに起因すると考えられる。@
8に7201100℃ (5)なる要件を満たさない紡
糸条件では、RV≧8.5と論う高伸長粘度ポリマーを
紡糸するため未延伸糸のΔhが非常に高くな)やすく、
前記(6)式に示したように未延伸糸のΔ置を0.01
7以下に抑えないと十分に高い延伸倍率を確保すること
が困@になフ、高強度の繊維を得ることができない。上
記条件の中でも特に好ましいのは下記(3’)−(6’
)式の要件を満たす範囲で Q10 4500 g/s@a −5f
(3’)D Vw/Q (、50ct/g
(4’)7300 Σ 100℃
(5′)Tsoo:ノズル面よシ糸条吐品方向8
00Hの位置にある糸条よりb鱈噛れた位置の 紡出糸条の雰囲気温度(”C) 未延伸糸のΔ11 ≦0.018 (6
’)これらの紡糸条件を設定すれば特にRV≧4.60
のポリマーの紡糸延伸を安定化させる効果が顕著に発揮
される。本発明を実施するにあたっては。
相対粘度が4.0以上の一リアミドを用いることが好ま
しい。なぜなら本発明の必須の要件である繊維断面内の
複屈折率の分布を大きくするには、ポリマーの相対粘度
を高くする方が好ましいからである。高速紡糸によシ、
繊維断匡劉に複屈折率の分布を大きくした場合、*許請
求O範囲第1項にあるような高Δ愈゛を達成することが
不可能であり。
しい。なぜなら本発明の必須の要件である繊維断面内の
複屈折率の分布を大きくするには、ポリマーの相対粘度
を高くする方が好ましいからである。高速紡糸によシ、
繊維断匡劉に複屈折率の分布を大きくした場合、*許請
求O範囲第1項にあるような高Δ愈゛を達成することが
不可能であり。
逆に切断強度が小さくなる。又、低P!度の高速紡出糸
を延伸した場合第1項の(り式に示す様な糸質が実現で
きない。また、ノズV面よ多糸条吐出方向800■の位
置の糸条よjlsw離れ九位曹の雰囲気温度を高めるこ
とは、特に1lIRV即ち!V≧10のポリマーのΔ・
nを低下させる大めに有効であり、該温度は100℃以
上にすることが適宜れる。又ノズル孔ui′径を0.4
mφ以下にすると(3)式。
を延伸した場合第1項の(り式に示す様な糸質が実現で
きない。また、ノズV面よ多糸条吐出方向800■の位
置の糸条よjlsw離れ九位曹の雰囲気温度を高めるこ
とは、特に1lIRV即ち!V≧10のポリマーのΔ・
nを低下させる大めに有効であり、該温度は100℃以
上にすることが適宜れる。又ノズル孔ui′径を0.4
mφ以下にすると(3)式。
(4)式から明らかなように生産性を高めることができ
る。又本発明による未延伸糸の延伸は1.10倍以下の
予備伸長を与えた後、ホットローラーあるい#i室温ロ
ーラーによって第1段延伸を行ない。
る。又本発明による未延伸糸の延伸は1.10倍以下の
予備伸長を与えた後、ホットローラーあるい#i室温ロ
ーラーによって第1段延伸を行ない。
あるいけ200℃以上の高温加圧蒸41iCKよる第1
段延伸を行った後、第28延伸では、ioo〜200℃
で熱処理を行なうのがよい。いずれの第1段延伸手法を
採用する和しても、全延伸倍率の50憾以上の延伸を、
第1段延伸で行うことが、延伸挙動を安定化させるため
には、必要であシ、tた全延伸倍率は高い方が好ましく
1通常は4.5倍以上特に好ましくは6.0以上にする
ことが望ましい。
段延伸を行った後、第28延伸では、ioo〜200℃
で熱処理を行なうのがよい。いずれの第1段延伸手法を
採用する和しても、全延伸倍率の50憾以上の延伸を、
第1段延伸で行うことが、延伸挙動を安定化させるため
には、必要であシ、tた全延伸倍率は高い方が好ましく
1通常は4.5倍以上特に好ましくは6.0以上にする
ことが望ましい。
また第1段延伸における延伸温度層ローラー延伸の場合
、100℃以下にせねばならない、100℃を越えると
、ローラ上で糸条が不安定になシ。
、100℃以下にせねばならない、100℃を越えると
、ローラ上で糸条が不安定になシ。
全延伸倍率が低下する。また第1段延伸に高温加圧蒸気
を適用する場合糸条と蒸気噴出孔との距離を50w以内
、好ましくは20m+以内とし、蒸気噴出孔における蒸
気温度を200℃以上600℃以下にする必要がある。
を適用する場合糸条と蒸気噴出孔との距離を50w以内
、好ましくは20m+以内とし、蒸気噴出孔における蒸
気温度を200℃以上600℃以下にする必要がある。
200℃以下であると延伸速度を十分に上げることがで
きず、延伸点の固定ができない。又60G℃以上となる
と糸条O1#断が起シやすくなシ、不安定になる。糸条
と蒸気噴出孔との距離が50■以上離れると延伸点での
糸条0m度が著しく低下し、非常識な低速で糸条を走行
させない限シ、延伸点O1i!定が内照である。
きず、延伸点の固定ができない。又60G℃以上となる
と糸条O1#断が起シやすくなシ、不安定になる。糸条
と蒸気噴出孔との距離が50■以上離れると延伸点での
糸条0m度が著しく低下し、非常識な低速で糸条を走行
させない限シ、延伸点O1i!定が内照である。
優れた強度を有するボリア鑞ドl1mを製造するには、
延伸熱処理工程#Cおける糸条接触部をできるだけ少な
くすることが好ましく、たとえば第2段延伸熱処理工程
にかいては、非接触Iイブのヒーターが有効である。ま
九繊紬内にボイドあるいけ欠陥を発生せしめることなく
高延伸倍率の延伸を行なう方法として、8段延伸或いは
4段延伸が有効である。8段延伸においては、第2段と
第8段の延伸条件がポイントであ)1通常のホットロー
ラー、ビン、或いはホットプレートによる第2段。
延伸熱処理工程#Cおける糸条接触部をできるだけ少な
くすることが好ましく、たとえば第2段延伸熱処理工程
にかいては、非接触Iイブのヒーターが有効である。ま
九繊紬内にボイドあるいけ欠陥を発生せしめることなく
高延伸倍率の延伸を行なう方法として、8段延伸或いは
4段延伸が有効である。8段延伸においては、第2段と
第8段の延伸条件がポイントであ)1通常のホットロー
ラー、ビン、或いはホットプレートによる第2段。
第S#の延伸を行なう場合、実質的に@2段よシも第8
段黙想理温度を高くすることが必要であシー第2段延伸
を100〜200℃、第8段延伸を160〜220℃の
範囲から夫々選択するのが最も好ましい。また第2段目
に高温高圧噴出蒸気による延伸を行なう方法も有効であ
る。4段延伸においては、ホットローラ、ビン、あるい
はホットプレートによる第219延伸が完了した後、高
温高圧噴出蒸気による第8段延伸を行ない、しかる後に
高温熱処理を行なう4段延伸手法が特に有効である。本
発明の絨11け、L!上の如き、#別な条件下で製造さ
れ、その特徴とするところは、高強度。
段黙想理温度を高くすることが必要であシー第2段延伸
を100〜200℃、第8段延伸を160〜220℃の
範囲から夫々選択するのが最も好ましい。また第2段目
に高温高圧噴出蒸気による延伸を行なう方法も有効であ
る。4段延伸においては、ホットローラ、ビン、あるい
はホットプレートによる第219延伸が完了した後、高
温高圧噴出蒸気による第8段延伸を行ない、しかる後に
高温熱処理を行なう4段延伸手法が特に有効である。本
発明の絨11け、L!上の如き、#別な条件下で製造さ
れ、その特徴とするところは、高強度。
高結節強度、高タフネスであることで西る。このよりな
*iiiの物性上の優位性は該繊維の微細構造と密接に
関連しておル、従来公知の製造法では賽現しえない特別
7H1l細構造によシ発揮される。本発明の繊′mFi
、 :r’ム醇O補強用に供するときは。
*iiiの物性上の優位性は該繊維の微細構造と密接に
関連しておル、従来公知の製造法では賽現しえない特別
7H1l細構造によシ発揮される。本発明の繊′mFi
、 :r’ム醇O補強用に供するときは。
通常マルチフイラメνFの形態で用いられるが。
本発明の繊維の用途は格別制限される4のではなく、従
って繊細の形態も、ロービングヤーン、スフ、チョツプ
ドストランド等であっても良い。本発明のM!け、タイ
ヤコード、特に高重量車輛用のツジアpv@造タイヤに
於けるカーカスコードならびにその他のVベルト、平ベ
ルト、歯付ベルト等の補強コード等のゴム類O補強コー
ドに好適に周込られる。もちろん本発明の用途は上記に
限られるものではなく、従来のポリアミド繊維と全(同
様に用いられる。以下に本発明のis雑の構造の特定や
物性の測定に用いられる主なパラメータの測定法にり匹
て述べる。
って繊細の形態も、ロービングヤーン、スフ、チョツプ
ドストランド等であっても良い。本発明のM!け、タイ
ヤコード、特に高重量車輛用のツジアpv@造タイヤに
於けるカーカスコードならびにその他のVベルト、平ベ
ルト、歯付ベルト等の補強コード等のゴム類O補強コー
ドに好適に周込られる。もちろん本発明の用途は上記に
限られるものではなく、従来のポリアミド繊維と全(同
様に用いられる。以下に本発明のis雑の構造の特定や
物性の測定に用いられる主なパラメータの測定法にり匹
て述べる。
〈相対粘度の測定法〉
96.8±0.1重量憾試lpI締級濃硫酸中に重合体
濃度が101q/dになるように試料を溶解させてサン
プル溶液を調整し、20℃±0.06”Cの温度で氷落
下秒数6〜7秒のオス)w771/ド粘度計を用い、溶
液相対粘度を測定する。測定に際し、同一の粘度計を用
い、サンプ、4’llF液をIl!1シた時と同じ硫酸
20wdの落下時間To(秒)と、サンプル溶液20W
dの落下時間TI(秒)の比よシ2相対粘度RVを王妃
の式を用いて算出する。
濃度が101q/dになるように試料を溶解させてサン
プル溶液を調整し、20℃±0.06”Cの温度で氷落
下秒数6〜7秒のオス)w771/ド粘度計を用い、溶
液相対粘度を測定する。測定に際し、同一の粘度計を用
い、サンプ、4’llF液をIl!1シた時と同じ硫酸
20wdの落下時間To(秒)と、サンプル溶液20W
dの落下時間TI(秒)の比よシ2相対粘度RVを王妃
の式を用いて算出する。
RV=71/To
lyl〈複屈折率(
ΔN)の測定法〉 二コンm’lf3*@POHm″jイツ社ベレツクコン
ベンセーターを用り、光源としてはスペクトV光源用起
動装置(東芝SL$−8−Bffil)を用いた(Na
光源)。5〜6■長の繊繍軸に対し45℃の角度に切断
した試料を、切断面を上にして。
lyl〈複屈折率(
ΔN)の測定法〉 二コンm’lf3*@POHm″jイツ社ベレツクコン
ベンセーターを用り、光源としてはスペクトV光源用起
動装置(東芝SL$−8−Bffil)を用いた(Na
光源)。5〜6■長の繊繍軸に対し45℃の角度に切断
した試料を、切断面を上にして。
スライドグラス上に載せる。試料スライドグラスを回転
載物台にのせ、試料が偏光子に対して45℃になる様、
@J転載物台を回転させて調節し、アナライザーを挿入
し暗視界とした後、コンベン−一ターを80にして縞数
を数える(n個)、ゴ′ンペンセーターを右ネジ方向[
−fiわして試料水最初に暗(なる点のコンベンセー!
−の目盛alコンペンセーターを左ネジ方向にまわして
試料が最初に一番暗くなる点のコンペンセーターのai
bを測定した後(いずれも1/1G目盛まで読む)、コ
ンを ヘンセ−II −A110にもどしてアナライザーt−
afし、試料の直径dを測定し2下記の式にもとすき複
屈折墓(ΔN)を算出する(測定数20個の平杓値)。
載物台にのせ、試料が偏光子に対して45℃になる様、
@J転載物台を回転させて調節し、アナライザーを挿入
し暗視界とした後、コンベン−一ターを80にして縞数
を数える(n個)、ゴ′ンペンセーターを右ネジ方向[
−fiわして試料水最初に暗(なる点のコンベンセー!
−の目盛alコンペンセーターを左ネジ方向にまわして
試料が最初に一番暗くなる点のコンペンセーターのai
bを測定した後(いずれも1/1G目盛まで読む)、コ
ンを ヘンセ−II −A110にもどしてアナライザーt−
afし、試料の直径dを測定し2下記の式にもとすき複
屈折墓(ΔN)を算出する(測定数20個の平杓値)。
ΔN=、/7/d (/”=NスO+t 1
(81′Ao = 589.Bmtt 88947社のコンペンセーターの説明書のC/100
QOとlよシ求める i −(a−b)(:コンベンセーターの読みの差) 〈絨維断面内のΔN分布の測定法〉 透過定量型干渉顕微鏡を使用して得られる中心屈折率(
Nl、O,Nl、O)及び外層屈折縦N工。
(81′Ao = 589.Bmtt 88947社のコンペンセーターの説明書のC/100
QOとlよシ求める i −(a−b)(:コンベンセーターの読みの差) 〈絨維断面内のΔN分布の測定法〉 透過定量型干渉顕微鏡を使用して得られる中心屈折率(
Nl、O,Nl、O)及び外層屈折縦N工。
OJN/、0.9 )の値によって1本発明の繊no特
異な分子配向が明らかと1k〕1本発明の繊mlO*れ
た強度との関連を示すことができる。透過定量型干渉顕
微鏡(例えば東独力−ルツアイスイエナ社製干渉顕微鏡
インター77コ)を使用して得られる干渉縞法によって
、繊細の側面から観察した平均屈折率の分布を測定する
ことができる。この方法は円形断面を有する繊維に適用
することができる。1ajliの屈折率は、繊維軸の平
行方向に振動している偏光に対する屈折率(Nl)と繊
維軸の垂直軸の垂直方向に振動している偏光に対する屈
折率(Nl)&Cよって特徴づけられる。ことIc!i
i!明する測定は全て光源としてキセノンランデを用い
。
異な分子配向が明らかと1k〕1本発明の繊mlO*れ
た強度との関連を示すことができる。透過定量型干渉顕
微鏡(例えば東独力−ルツアイスイエナ社製干渉顕微鏡
インター77コ)を使用して得られる干渉縞法によって
、繊細の側面から観察した平均屈折率の分布を測定する
ことができる。この方法は円形断面を有する繊維に適用
することができる。1ajliの屈折率は、繊維軸の平
行方向に振動している偏光に対する屈折率(Nl)と繊
維軸の垂直軸の垂直方向に振動している偏光に対する屈
折率(Nl)&Cよって特徴づけられる。ことIc!i
i!明する測定は全て光源としてキセノンランデを用い
。
偏光下、干渉フィルター波長544nmの緑色光線を使
用して得られる屈折率(NlおよびNよ)を用いて実施
される。以下N/の測定及びNlよシ求められるNl、
0とNl、0.9について詳細に鮮明するが−N上CN
上、ONl、0.9)6C試験される繊維は光学的にフ
ラットなスライドグラス及びカバーグラスを使用し、0
.2〜1波長の範囲内の干渉縞のずれを与える屈折率(
NE )をもつ繊維に対して不活性の封入剤中に浸漬す
ゐ。封入剤の屈折率(NE)は緑色光1m(波長λ=5
44n−を光源としてアツベO屈折計を用いて測定した
20℃における値である。この封入剤はたとえば流動パ
ラフィンとα−ブロムナフタリンの混合液よシ1.48
〜1.65の屈折率を有するものが調整できる。この封
入剤中に)XO織繊維浸漬する。
用して得られる屈折率(NlおよびNよ)を用いて実施
される。以下N/の測定及びNlよシ求められるNl、
0とNl、0.9について詳細に鮮明するが−N上CN
上、ONl、0.9)6C試験される繊維は光学的にフ
ラットなスライドグラス及びカバーグラスを使用し、0
.2〜1波長の範囲内の干渉縞のずれを与える屈折率(
NE )をもつ繊維に対して不活性の封入剤中に浸漬す
ゐ。封入剤の屈折率(NE)は緑色光1m(波長λ=5
44n−を光源としてアツベO屈折計を用いて測定した
20℃における値である。この封入剤はたとえば流動パ
ラフィンとα−ブロムナフタリンの混合液よシ1.48
〜1.65の屈折率を有するものが調整できる。この封
入剤中に)XO織繊維浸漬する。
この干渉縞のパターンを写真撮影し、1000倍〜20
00倍に拡大して解析する。第1図に略示した如く繊維
の封入剤の屈折率をN E I IIRIIjiのジー
51間の平均屈折率をN/@S’−8’間の厚みをt。
00倍に拡大して解析する。第1図に略示した如く繊維
の封入剤の屈折率をN E I IIRIIjiのジー
51間の平均屈折率をN/@S’−8’間の厚みをt。
使用光線の波長をλ−バックグランドの平行干渉縞の間
隔(11に相当)をDES’ a繊1lIlによる干渉
縞のずれをdとすると、光路差りは n で表わされる。試料の屈折率をN3とすると、封入液の
屈折率は、 Nl(Ng−NINl)NB寓N2 02種のものを用いて第1図に示すような干渉縞のパタ
ーンを評価する。
隔(11に相当)をDES’ a繊1lIlによる干渉
縞のずれをdとすると、光路差りは n で表わされる。試料の屈折率をN3とすると、封入液の
屈折率は、 Nl(Ng−NINl)NB寓N2 02種のものを用いて第1図に示すような干渉縞のパタ
ーンを評価する。
1
従ってけ)式にもとづ−て畿1wl0中心から外周まで
の各位−での光路差から、各位置omaの平均屈折率(
Nl)の分布を求whh、ことができる。厚みtは得ら
れる繊維が円型断面と領置して計算によりて求めゐこと
ができる。しかしながら製造条件の斐動や製造後のアク
リプントによって1円形断面になっていない場合も考え
られる。このような不都合を除くため、測定すゐ個所は
繊維軸を対称軸として干渉縞のずれが左右対称になって
いる部分を使用することが適当である。測定は繊維の半
径をRとするとθ〜0.91の間を0−JRの間隔で行
ない、各位置の平均の屈折率を求めることができる。同
様にしてNlの分布も求められるので複屈折率分布け ΔN (r/R)=N、 、 r/R−Nl、 r/R
101より求められる。ΔN(r/R)は少な(とも8
本のフィラメント、好適には6〜10木のフィラメント
について測定したものを平均して得られる。
の各位−での光路差から、各位置omaの平均屈折率(
Nl)の分布を求whh、ことができる。厚みtは得ら
れる繊維が円型断面と領置して計算によりて求めゐこと
ができる。しかしながら製造条件の斐動や製造後のアク
リプントによって1円形断面になっていない場合も考え
られる。このような不都合を除くため、測定すゐ個所は
繊維軸を対称軸として干渉縞のずれが左右対称になって
いる部分を使用することが適当である。測定は繊維の半
径をRとするとθ〜0.91の間を0−JRの間隔で行
ない、各位置の平均の屈折率を求めることができる。同
様にしてNlの分布も求められるので複屈折率分布け ΔN (r/R)=N、 、 r/R−Nl、 r/R
101より求められる。ΔN(r/R)は少な(とも8
本のフィラメント、好適には6〜10木のフィラメント
について測定したものを平均して得られる。
〈繊維の強伸度特性の測定法〉
東洋ボールドウィン製テンVロンを用い、試料長(ゲー
ジ長)100m、伸長速ff=100116/分記録速
度500m/分、初荷重し領g/dの条件で単繊維のS
−S@線を測定し切断強度(g/d)。
ジ長)100m、伸長速ff=100116/分記録速
度500m/分、初荷重し領g/dの条件で単繊維のS
−S@線を測定し切断強度(g/d)。
切断伸H(9&>、ヤング軍(g/d)を算出した。
ヤング率は、S−S曲線の原点付近の最大勾配よシ算出
した。各特性値の算出に関し、少なくとも6本のフイラ
メン)、好適には10〜20本のフィラメントについて
の測定した屯のを平均して得られる。
した。各特性値の算出に関し、少なくとも6本のフイラ
メン)、好適には10〜20本のフィラメントについて
の測定した屯のを平均して得られる。
〈繊維の結節強度の測定法〉
東洋ボールドウィン製テンyttンを用い、試料長50
mA’−プの単繊維かもなる試料をテンシロン上下チャ
ックにはさまれたフックに取〕っけ。
mA’−プの単繊維かもなる試料をテンシロン上下チャ
ックにはさまれたフックに取〕っけ。
ゲージ長60■、伸長速度電1(l憾/分、記録速度B
oom/分でS−3曲線を測定し、結節切断強度(g/
d)、結節切断伸度(q6)を算出した。少なくとも6
木のフィラメント、好適に#i10〜20木のフィラメ
ントについて測定したものを平均して得られる。
oom/分でS−3曲線を測定し、結節切断強度(g/
d)、結節切断伸度(q6)を算出した。少なくとも6
木のフィラメント、好適に#i10〜20木のフィラメ
ントについて測定したものを平均して得られる。
〈小角X線回折による繊維長周期の測定法〉小角X線散
乱パターンのIll定は1例えば理学電機社IlX線発
生装fil (RU −4Ha ) を用Aテf?なう
。測定には管電圧45KVe管電流70mA。
乱パターンのIll定は1例えば理学電機社IlX線発
生装fil (RU −4Ha ) を用Aテf?なう
。測定には管電圧45KVe管電流70mA。
銅対陰極、ニッケルフイA/z−で重色化しがuKa(
lz=1.5418人)を使用する。サンプルホルダー
ICat、!試料を星光どうしが互いに平行になるよう
に取り付ける。試料の厚さは0.5〜1.0m位になる
ようにするのが適当である。この平行に配列した繊維の
繊維軸に垂直にxiIを入射させ理学電機社製プロポー
ショナル・カウンター・プローブ(Proportio
nal (:ounter probeH5Pc−
20)を試料と800fiの位1fVc装着したディフ
ラクトメーターを2秒/分の回転角速度で回転し。
lz=1.5418人)を使用する。サンプルホルダー
ICat、!試料を星光どうしが互いに平行になるよう
に取り付ける。試料の厚さは0.5〜1.0m位になる
ようにするのが適当である。この平行に配列した繊維の
繊維軸に垂直にxiIを入射させ理学電機社製プロポー
ショナル・カウンター・プローブ(Proportio
nal (:ounter probeH5Pc−
20)を試料と800fiの位1fVc装着したディフ
ラクトメーターを2秒/分の回転角速度で回転し。
回折強度曲線を測定する。回折強度曲線のピーク位置あ
るいIdVE1ルダー位置よシ長周期小角散乱角度2a
を読みとシ、Q])式に従h、繊維長周期を算出する(
第2図囚、@参照)。
るいIdVE1ルダー位置よシ長周期小角散乱角度2a
を読みとシ、Q])式に従h、繊維長周期を算出する(
第2図囚、@参照)。
1z=1.5418人 (2)以下実
験例を挙げて本発明の構成及び作用効果を具体的に説明
する。淘実験例中「部」及び「チ」は特記しない限シ「
重量部」及び「重量%」を示す。
験例を挙げて本発明の構成及び作用効果を具体的に説明
する。淘実験例中「部」及び「チ」は特記しない限シ「
重量部」及び「重量%」を示す。
実験例
第1表に示す相対粘度のポリカプロアミドを原料とし、
11表に示す条件で紡糸を行ない、同表に示す複屈折率
ΔN (80’0.80 憾1!Bf2411間経時後
測定)及び相対粘度−Vの未延伸糸を得た。陶ノズル下
の加熱帯はノズルと冷却帯の間に3萱し、tた紡糸に当
っては、未砥伸糸引取9前に適量の紡糸油剤を糸条表面
に付着させた。
11表に示す条件で紡糸を行ない、同表に示す複屈折率
ΔN (80’0.80 憾1!Bf2411間経時後
測定)及び相対粘度−Vの未延伸糸を得た。陶ノズル下
の加熱帯はノズルと冷却帯の間に3萱し、tた紡糸に当
っては、未砥伸糸引取9前に適量の紡糸油剤を糸条表面
に付着させた。
得られた各未延伸糸を第2表に示す条件で延伸し、第8
表に示す糸質の砥伸糸を得た。
表に示す糸質の砥伸糸を得た。
第1〜8表からも明らかな横に本発明の要件を充足する
実施例1〜9は糸質のすべてに:おいて優れた値が得ら
れている。これに対し比較例1#iポリカプロアミドの
相対粘度が低い為に糸条をllt成する平均分子鎖長が
短かく、十分な高速切断強度が得られない、また比較例
2#1T20が低すぎて未延伸糸のΔNが規定値を越え
る為嬌伸性が低下し。
実施例1〜9は糸質のすべてに:おいて優れた値が得ら
れている。これに対し比較例1#iポリカプロアミドの
相対粘度が低い為に糸条をllt成する平均分子鎖長が
短かく、十分な高速切断強度が得られない、また比較例
2#1T20が低すぎて未延伸糸のΔNが規定値を越え
る為嬌伸性が低下し。
高速切断強度及び結節強度を満足することができな−。
第1図(2)は本発明の繊維を干渉顕微鏡で横方向から
観察したときに見られる干渉縞を示す模式図。 同(6)は繊維断面の模式図、第2図(2)は小角、X
線回折洞窟における試料及びフィル本面の配着を示す模
式図、f1@は本発明繊維の小角x!1回折パターンを
示す模式図である。 出願人 東洋紡績株式会社 78− 第1図 (A) 試料 (B) a 散乱角度 手続補正書(11発) 特許庁審判長 殿特許庁審査官
殿1 事件の表示 昭和56年 特許願第口21.62号 昭和 年 審 判 第 号2、発明の
名称 優れた強度を有するポリアミド繊維及びその製造方法3
、補正をする者 事件との関係 特許出願人 任 所 大阪市北区堂島浜二丁目2番8号名称 (3
16)東洋紡績株式会社 代表者 宇 野 敢 4、代 理 人 郵便番号530 住 所 大阪市北区堂島2丁目3番7号 シンコービ
ル電 話 大阪(06)343−2325 (代)氏
名 (7540) 弁理士 植 木 久 −5
、補正命令の日付 (又は拒絶理由通知の日付)
′7、補正の内容 −一 (1)明細書第1!8頁第8行目のro、11NzJ會
「0.9、N/」と訂正します。 儲ン岡第!6頁第8行目の「N1」會「N工」と訂正し
ます。 手続補正書(551発) 昭和67年6 月29甲 特許庁長官 者 杉和宍 殿 特許庁審判長 殿 特許庁審査官 殿昭和 年
審 判 第 号3、補正をする者 名称 (316)東洋紡績株式会社 代表者 宇 野 牧 4、代 理 人 郵便番号530 ゛ 住 所 大阪市北区堂島2丁目3番7号 シン
コービル別紙ONlや 特許請求osis (1)繊維自身の相対粘度(9@f/16濃**水廖液
中で重合体濃度101F/sl、!(ICにおいて測定
:以下両様)が3.5以上であって、且り織艙断面内に
おける複屈折率が式: %式%(1) を満足し、かつ繊維の複屈折率Δ11が50XlO−”
であることを特徴とすゐ優れた強度を有するポリアミド
繊m。 (2)ポリアミド繊維の少なくとも75重量も以上がボ
リカデ撃アミドよりなる特許請求の範囲第1項記載のポ
リアミド繊維。 (3)小角X@回折による繊細長周期が1oox以上で
ある特許請求の範囲第1又は2項記載のポリアミド繊維
。 (4)繊維の相対粘度が4.0以上である特許請求の範
囲第1−8項のいずれかに記載のポリアミド繊維。 (6)単繊維が60デニール以下のものである特許請求
の範囲第1〜4項のいずれかに記載のポリアミド繊維。 (6)切断強度が11.0g/1以上である特許請求の
範囲第1−5項のいずれかに記載のポリアミド繊維。 (7)結節強度が8.0g、/IIX上である特許請求
の範囲第1〜6項のいずれかに記載のポリアミド繊維。 φ)ポリアミドを溶融紡糸する際に誼ポリアミドの相対
粘度が8.60以上であシ、且つ下記O式:%式%(3
) ) (6) () を夫々満足する紡糸条件で溶融紡糸すると共に、ポリア
ミドの紡出糸条を冷却した後、油剤を付与し、次にいっ
たん巻き取った後該未延伸糸を延伸熱処理するか、威い
は、いったん巻き取るとと碌く引き続き延伸熱処理すみ
ことを特徴とする優れた強度を有するポリアミド繊維の
製造方法。 (9)ポリアミド繊lIの少なくと476重量重量上が
ポリカプロアミドよpなる特許請求の範囲第8項記載の
ポリアミド繊維の製造方法。 (至)ポリアミドの相対粘度が10以上である特許請求
の範囲第8又は9項記載のポリアミド繊維の製造方法。 Qυノズル面よシ糸条吐出方向8005mの位置にある
糸条から5saw離れた位置の雰囲気温度が100℃以
上である特許請求の範囲第8〜1o項のいずれかに記載
のポリアミド繊維の製造方法。 @ポリアミドを溶融紡糸する際K、該ポリアミドの相対
粘度が4.60以上でiha、且つ下記の式:%式%(
3) (4) (5) (8) ずれかに記載のポリアミド繊維の製造方法。 (2)延伸熱処理に際し、未砥伸糸第1供給ローツと1
00″C以下に維持された未延伸糸第2供給マーフとO
開において1.10倍以下の予備伸長を与え、次いで第
1延伸p−フとの間において全延伸倍率の504以上の
第1段延伸を行ない、更に第2延伸V−ツとの閲におい
て10 G−100℃の温度で第2段延伸を行なう特許
請求の範囲1&8〜12項のいずれかに記載Oポリアミ
ド繊維の製造方法。 (ロ)延伸熱処理に際し、未砥伸糸第1供給ローラと1
00℃以下に維持された未延伸糸第2供給ローフとの間
において1.10倍以下の予備伸長を与え、次いて第1
段延伸ローブとの聞において全延伸倍率050影以上の
第ta砥伸を行ない、更に2段階以上の分割延伸を行う
際に、第2段延伸ローブとの間において100〜200
℃の温度で第2延伸を行ない、次いで第1段延伸ローブ
との間において160−2110℃om*で且り突質的
に第2R砥伸の時よシも高い延伸温度で第8段延伸を行
なう特許請求の範囲第8〜18項のいずれかに記載のポ
リアミド繊維の製造方法。 (至)延伸熱処理に際し、1.10倍以下の予備伸長を
与えた後、第1段延伸を行なうに当ル、室温の未延伸糸
第2供給ローフと第1段延伸ローヲとの間に高温加圧蒸
気横曲ノズルを設け、ノズμ温度tzoo℃以上にして
高温蒸気を噴出させ、高温加圧蒸気噴出ノズル付近に第
1段延伸点をB定させる特許請求の範囲第8〜14項の
いずれかに記載のポリアミド繊維の製造方法。 に)2段延伸された延伸糸を引き続き、威い紘一旦巻取
った後見に延伸熱処理するに際し、第2段延伸ローヲ或
いは供給ロープと第3段延伸ローブとの間に高温加圧蒸
気噴出ノズルを設け、ノズル温度を200℃以上にして
高温蒸気を噴出させることによシ第8段延伸点管高温加
圧蒸気噴出ノズル付近に固定させた後、第3段延伸ロー
ブと第4段延伸ローブとの間において18B−220℃
の温度で第4段延伸を行なう特許請求の範囲第8〜16
項のいずれかに記載のポリアミド繊維の製造方法。 α7)#:伸熟熱処理際し、未延伸糸第1供給ローツと
、too”c以下に維持された未延伸糸第2供給田−ラ
との閾において1.1e倍以下の予備伸長を与え、次い
で第1段延伸ローブとO聞において全延伸倍率O6O%
以上0jl1段砥伸を行なった後、@2段砥伸ローラと
の閾に高温加圧蒸気噴出ノズルを設け、ノズル温度を2
00℃以上にして高温蒸気を噴出させることによ〉第2
段延伸点を高温加圧蒸気噴出ノズル付近Kt−みように
第2段延伸を行った俵、第8延伸ローツとamにおいて
第8段延伸を行なう特許請求の範S第8〜16項のいず
れかに記載のポリアミド繊維の製造方法。 (至)全延伸倍率14.6倍以上にして行なう特許請求
の範囲第8〜17項のいずれかに記載のポリアミド繊維
の製造方法。 手続補正書(自船 特許庁審判長 殿特許庁審査官
殿■、事件の表示 昭和66 年 特許 願第 142162号昭和
年 第 号2、発明の名
称 搬れ九”siMを有するポリアミド繊維の製造方法3、
補正をする者 (本日訂正)事件と
の関係 特許 出願人住所 大阪市北区党
島洪二丁目2瞥8号名 称 (816) 東洋uM株
式会社代表者 宇 野 牧 4、代 理 人 郵便番号530住 所 大阪
市北区堂島二丁目3番7号 シンコービル(1)明細会
全文を別紙全文訂正明NI誓のとおシに訂正します。 全文訂正明細書 16発明の名称 −れた強度を有するポリアミドlI&雑の製造方法。 2、特許請求の範囲 11)ポリアミドを溶融紡糸する際に該ポリアミドの相
対粘度が8.50以上であシ、且つ下記の酸二G/D3
.(982g/s ec、 d (s)
D2− Vv/Q〈12.8aVg
141TgQ)100℃ (5
1未延伸糸のΔn 〈0.017 Fe
2を大々満足する紡糸条件で溶融紡糸すると共に、ポリ
アミドの紡出糸条を冷間した後、油剤を付与し、次にい
ったん巻き取った後該未延伸糸を延伸熱処理するか、或
いは、いったん巻き取ることなく引き続き延伸熱処理す
ることを特徴とする★れた強度を有するポリアミド繊維
の製造方法。 (2)ポリアミド*Mの少なくと475菖量チ以上がポ
リカプロアミドよ)なる特許請求の範囲第1項記載のポ
リアミドlItmの製造方法。 (3)ポリアミドの相対粘度が4.0以上である特許請
求の範囲第1又は2項記載のポリアミド繊維の製造方法
。 (4)ノズル面よ多糸条吐出方向800mの位置にある
糸条から5■離れ九位置の雰囲気温度が1(4)℃以上
である特許請求の範囲第1〜8項のいずれかに記載のポ
リアミドIIIjtmの製造方法。 (6)ポリアミドを1g−紡糸する際に、該ポリアミド
の相対粘度が4.0以上であル、且つ下記の酸二〇/D
3 、(500g/81!lo嗜d @)
D2・Vw/G ’、 5.0 cIIL//g
(4’)Ta2OΣ100℃
(5)未延伸糸のΔn 〈0.018
(6’)を大々満足する待ff請求の範囲第1〜
4項のいずれかに記載のポリアミド繊維の製造方法。 (6)延伸熱処理に際し、未延伸糸第1供給ローラと1
00℃以下に維持された未延伸糸第2供給ローラとの間
において1.10倍以下の予備伸長を与え1次いで第1
延伸ローラとの間において全延伸倍率の50%以上の第
1段延伸を行ない、更に第2延伸ローツとの闇において
100〜200℃の湿度で第2段延伸を行なう特許請求
の範囲第1〜5項のいずれかに記載のポリアミド繊細の
IM造方法。 (7)延伸熱処理に際し、未延伸M第1供給ローラと1
00℃以下に維持された未延伸糸第2供給ローラとの闇
において1.10倍以下の予備伸長を与え、次いで11
1g1N延伸ローラとの間において全延伸倍率の50%
以上の第り段延伸を行ない、更に2段階以上の分割延伸
を行う際に1第2段延伸ローラとの間において100〜
200℃の温度で第2延伸を行ない1次いで第8段延伸
ロープとの間において160〜220℃の温度で且つ実
質的に第2段延伸の時よりも高い延伸温度で第8段延伸
を行なう特許請求の範囲81〜6項のいずれかに記載の
ポリアミド繊維の製造方i。 (8)延伸熱処理に際し、1.10倍以下の予備伸長を
与えた後、第1段延伸を行なうに当シ、室温の未延伸糸
第2供給ローラと第1段延伸ローラとの間に高温加圧蒸
気噴出ノズルを設け、ノズル温度を200℃以上にして
高温蒸気を噴出させ、高温加圧蒸気噴出ノズル付近に第
1段延伸点を固定させる特許請求の範囲!Igl〜7項
のいずれかに記載のポリアミド繊維の製造方法。 (9)2段延伸され未延伸糸を引き続き、或いは一旦巻
取った後見に延伸熱処理するに際し、第2段延伸ロー9
13!いは供給ローラとag8段延伸ローラとの間に′
?iF1m加圧蒸気噴出ノズルを設け、ノズルthAK
を200℃以上にしてaJ温蒸気を噴出させることによ
シ第8段延伸点を高温加圧蒸気噴出ノズル付近に固定さ
せた後、第8段延伸ローラと第4段延伸ローラとの間に
おいて185〜220℃の編度で第4段延伸を行なう特
許請求の範囲第1〜8項のいずれかに記載のポリアミド
繊細の製造方法。 11Ll+延伸熱処理に際し、未延伸糸第1供給ローラ
と、100℃以下に維持された未延伸糸第2供給ローラ
との間において1.10倍以下の予備伸長を与え、次い
で@1段延伸ローラとの間において全延伸倍率の50チ
以上の第1段延伸を行なった後、第2段延伸ローラとの
間に高温加圧蒸気噴出ノズルを設け、ノズA/温度を2
00℃以上にして高温顔飢を噴出させることKよル第2
段延伸点を高温加圧蒸気噴出ノズル付近になるように第
2段延伸を行った後、第8砥伸ローラとの間において第
8段延伸を行なう特許請求の範囲第1〜9項のいずれか
に記載のポリアミド繊細の創造方法。 CIυ全延伸倍率を4.5倍以上にして行なう特許請求
の範囲wcl〜10項のいずれかに記載のポリアミド繊
維の製造方法。 8、発明の詳細な説明 本発明は改良されたポリアミド繊維の製造法に関し、更
に詳しくは、高強度にして特にゴム類の補強用として優
れた耐疲労性を示すポリアミド繊維の製造方法に関する
鳴のである。 本発明で意図する繊維の原料たるポリアミドは20℃、
96チの濃硫酸溶液中で重合体濃度10thg/献で測
定し六相対粘度が少なくとも8.5以上、好ましくは、
4.0以上のものでたとえば、ポリカブロックタム、ポ
リヘキサメチレンアジパミド、ポリへキサメチレンセバ
クアミド、これらのポリアミドのコポリマーおよび1.
4−Vクロヘキサンビス(メチルアミン)と線状脂肪族
リカルボン酸の縮合生成物を重付とし九ポリアミド類等
がある。 これらのポリアミド材料は溶融紡糸技術を用いて繊細化
される。本発明者らは、これらポリアミドの相対粘度と
物性について鋭意研究した結果、本発明に到達した。 相対粘度が8.6未膚のポリアミドを通常の紡糸延伸技
術を用いて繊維化した場合の繊城断[ii内のり)出折
皐の分布は非常に小さく最外層と最内層とのM屈折率の
侵は、Iよとんど、無視しりる程度であり、切−「強度
も、扁々1Gg/dl、かないことがわかった。 一方、相対粘膚が8.6以上、好ましくは4゜0以上の
ものでは1通常の紡糸延伸技術によって繊維化jること
はかなシ困無であるが、以下詳述するRu(本発鳩で規
定する製糸条件であれば容易に繊細化することができる
。しかも得られ九緻維の前記縁線断面円における複屈折
率の分布をみると、繊細の外層よシ内層にいくに従って
複屈折率が小さくなるが、下記の式 %式%(11 を満足し、繊維の複屈折率Δnを50 X 10−’以
上とすることによシ、切断強度、結節g!11度、及び
タフネス〔即ち切断強度×(切断伸度)イ〕が者しく改
善されることをみい出し、本発明に至ったものである。 ポリアミドは古くから知られたポリマーであシ、ポリア
ミドm紬は衣料用及び工業用叔繍として広範囲に使用さ
れているが、その大きな用途の−づにタイヤコードを中
心とするゴム補強材があげられる。かかるゴム補強用ポ
リアミドlItmを製造する方法として多段延伸する方
法(特゛公明85−5118号)%ポリマー重合度の大
きいものを使用する方法(特公昭46−26672号)
等が提案されている。このような方法を採用すればポリ
アミドIl!!自体の強度、或いはゴム補強材として使
用した場合の高温加硫等の強度低下度はいくぶんか改良
されるが、伸度が逆に小さくなる為にタフネスは殆んど
改善されずタイヤコード用ゴム補強材尋として要求され
る条件、即ち切11r強度 Σ 9.58 g/d 切断強yl(g/d)X(切断伸度(@)’≧46.0
・・・・・・12)という要求
特性を脚たすポリアミド繊維は得られ魅い。その為該方
法によって得られる繊維を用いて得たゴム構造体(タイ
ヤなど)の強度向上に寄与する効果は不充分といわざる
をえなかった。 またポリマーの相対粘度を高くして高強度ポリアミド繊
維を製造する方法として特公昭48−12085号、特
公昭61−2528号、特公昭4g−89869号等が
提案されている。ところでこれらの方法では、製糸上の
開切からt目射粘度(RV)の上限が規定されておシ、
たとえばポリカプロラクタム繊維の場合のRVは、特公
昭48−12085号では8.0〜4,2.特公昭61
−2528号では8.82〜4.01.特公昭48−8
9869号では8.00〜4.60の範囲にあることを
規定している。しかしながら、基本原理にた゛ちかえっ
てポリアミドの高強度イし手法を考えた場合に、相対粘
iRVが高過ぎる為、klち分子量力裟大き過ぎるため
に強度が上がシに(くなるということは考えに(い。な
ぜなら分子量が大きくなれば確率的にはタイ分子の数が
増加する可能性が大きいからである。一方現在のところ
、RVが4.0以上という高強度ポリアミド繊維を製糸
し九個1は。 tミとんど見受けられないが、この地山はRVが40以
上になるとポリマーの剪断粘度、及び伸長粘度が著しく
高くなるために安定な製糸が非常に困難となシ、延伸工
程で十分高い延伸倍率(≧4.5 o )を得ることが
亭賽上不可能になるためと考えられる。ところが本発明
者らが槁々研究を行なったところ、RV〉8.5のポリ
アミドであっても、下記の式: %式%) (5) を満足する条件を設定することによシ、延伸熱処理工程
で十分に高い延伸倍率が得られることを知った。即ち本
発明者らは、相対粘度RV≧8,6の゛ポリアミドを前
記(3)〜(6)式を満足する条件で紡糸し、史に延伸
熱処理することKよシ11+式を満足し、タフネス〔切
断強度×(切断伸度(% ) ’)が46.0以上でめ
シ、且つRV〉8.5であって、高強度、晶結節強度を
有する、従来のポリアミド繊維には無かった全く新規な
構造特性を有するポリアミド繊維の製造方法を提供する
ものである。ここでいう新規な構造特性とは、従来技術
では高強度化には無理とされていた。超i[RVポリマ
ーを用いて、従来のポリアミド繊維には見られなかった
繊維断面内屈折単分布を有し、特に小角X線散乱による
繊維長周期が通常のポリアミド繊維に比し、長くなった
徽細−造を有していることによシ特徴づけられるもので
ある。J特にこのような構造特性は王としてポリカプロ
アミド又は、ポリへキサメチレンアジパミドからなるポ
リアミドを用い九場合に顧著に発揮される。中で4ポリ
カプロアミドを75重重量板上含有するポリアミドは最
適である。同ポリアミドの相対積度RVが8.5未膚の
伸長粘度レベルでこのようなal!細断面内屈折率分布
をつくることは困難であシ、目的達成の為にはRVが8
.6以上、よル好ましくは、4.0以上の本のを使用し
なければならない。更に、小角X線散乱による繊維長周
期が100A以上の場合、高強度特性は更に改良される
。又am細デニールレベルは60d以下である方が、(
1)式をm足する構造が発現されやすく結節強度も高い
。又未延伸糸の複屈折率Δnが、全延伸倍量に与える影
響は非常に大きく4.60倍以上の全延伸倍率を確保す
るには、未延伸糸のΔnt−0.017以下に設定する
ことが好ましい。(ただし未延伸糸Δn社80℃、80
嗟RH・24hr経時後の測定値である)。本発明に係
る特異な微細構造を有するポリアミド繊維は、従来技術
ではかなシ賽#A因難であった、切断強度11.0g/
d以上結卯瘉ff8.0g/d以上という強度特性を請
足するものであシ、この様な切断強度向上効果は、相対
粘度を高くし平均分子量を高くしたポリマーを引き伸ば
すことKよシ、通常の分子量のものに比べてタイ分子の
gliが増加する確率を高くした為と考えられる。結節
強度の改善効果は。 繊雌断圓内の複屈折率の分布が、外層の方が内層に比し
、複屈折率が高(なる傾向を有しているため、 li&
雑に5こし”が付与されたためと考えられる。本発明に
係るポリアミド繊維の高タフネス、即ち切断強度×〔切
断伸度〕縁が大きいことは、分子量を高くすることによ
って、無理な延伸による低伸度化を起こさせず高強度が
達成できることにもとづいている。即ち本発明によるポ
リアミド繊維の製造に当っては第1に Q/D3(9B2g/sec −cd (3)
なる要件を満たす紡糸条件を設定することが不可欠でめ
シ、この条件を欠く場合は紡糸時におけるノズルオリフ
ィス出口でのポリマー吐出挙動が不安定とな)、紡糸糸
切れ戚いは延伸糸切れが多発し、たとえ延伸できても高
値M糸を得ることができない。躬2に、D Vv/Q、
(12,8ct/g f41なる要件も不可欠
の紡糸条件であシ、この要件を欠くと、紡糸張力が高く
なシ、紡出糸の走行が不安定になシ、糸切れが多発する
。又たとえ糸が切れなくとも延伸熱処理段階における延
伸倍率が低下し、通常の延伸法はもとよp本発明による
延伸法を採用した場合でも十分に高強度を発現させるこ
とができない。これは紡糸張力が高くなることによシ、
紡出糸条の細化挙動が不安定になること、および未延伸
糸の複屈折率Δnが高くなることに起因すると考えられ
る。第8KT2Q)100℃ (5)なる要件を満たさ
ない紡糸条件では、RV〉8.5という高伸長粘度ポリ
マーを紡糸する丸め未延伸糸のΔnが非常に高(なシや
す(、前記(6)式に示したように未延伸糸のΔl1t
−0.017以下に抑えないと十分に高い延伸倍率を確
保す今ことが困難になル、高強度の繊維を得ることがで
きない。上記条件の中でも特に好ましいのは下記(3)
〜(6)式の要件を満たす範囲で溶融紡糸することであ
る。 Q/D 〈50Gg/sec−m (
3’)D Vw/Q (= 5.0ct/g
(4)T300 ン100℃
(5)T300:ノズルlよ多糸条吐出方向8
0 Gsmの位置にあゐ糸条よシロm1tlれ九位置の
紡出糸条の算囲気m度(’C) 未延伸糸のムn 40.018 (6’
)これらの紡糸条件を設定すれば特にRV〉4.50の
ポリマーの紡糸延伸を安定化させる効果がM着に発揮さ
れる。本発明t−賽実施るにあたっては、相対粘度が4
,0以上のポリアミドを用いることが好ましい。なぜな
ら削記優れた強度を有するポリアミド嫌IIMは、繊−
−r面内の複屈折率の分布が大きいのがよく、その走め
にはポリマーの相対粘度を/i6(する方が好筐しいか
らである。高速紡糸によシ、繊−新面内に複屈折率の分
槽を大きくした場合、複屈折率Δnが50 X I S
以上であるような111ムnを達成することが不可能で
あ〕、切断強度が小さくなる。又、低積度の高速紡出糸
を延伸した場合(2)式に示す様な所111″力”の高
い条質が5j!現できない。また、ノズル面よ多糸条吐
出方向800■の位置の糸条より5wjllkれた位置
の雰囲気温度を高めることは、特に高RV即ちRV〉4
.0のポリマーのムnを低下させるために有効であシ、
該温度は100℃以上にすることが望まれる。又ノズル
孔直径を0.4wφ以下にすると(3)式。 (4)式から明らかなように生産性を高めることができ
る。又本発明による未延<4糸の延伸は1.10倍以下
の予備伸長を与え友後、ホットローラーTobいは室温
ローラーによって第1段延伸を行ない、あるいは200
℃以上の高温加圧蒸気による第1段延伸を行った後、第
2段延伸では、100〜200℃で熱処理を行なうのが
よい。いずれの第1段延伸手法を採用する圧しても、全
延伸倍率の501以上の延伸を、第1段延伸で行うこと
が、延伸挙動を安定化させるためには、必要であシ、ま
た全延伸倍率は高い方が好ましく、通常は4.5倍以上
特に好ましくは6.0以上にすることが望ましい。 i九第1段延伸における地神温度はローラー延伸の場合
、100℃以下圧せねばならない。100℃を越えると
、ローラー上で糸条が不安定になシ、全延伸倍率が低下
する。また!ig1段砥伸に地神加圧蒸気を適用する場
合糸条と蒸気噴出孔との距離を50ゎ以内、好ましくt
i20w以内とし、蒸気噴出孔における蒸気温度を20
0℃以上600℃以下にする必要がある。200℃以下
であると延伸速度を十分に上げることができず、延伸点
の固定ができない。又600℃以上となると糸条の溶断
が起りやすくなシ、不安定になる。糸条と蒸気噴出孔と
の距離が50鰭以上離れると延伸点での糸条の温度が着
しく低下し、非常識な低速で糸条を走行させない@シ、
延伸点の固定が困難である。 −れた強度を存するポリアミド繊維を製造するには、延
伸黙想増工程における糸条接触部をできるだけ少なくす
ることが好ましく、たとえば第2段延伸黙想坦工程にお
いては、非接触タイプのヒーターが有効である。また繊
維内にボイドあるいは欠陥を発生せしめることなく高延
伸倍率の延伸を行なう方法として、8段延伸或いは4段
延伸が有効である。8段延伸においては、第219と@
8段の延伸条件がポイントであ〕、通常のホットローラ
ー、ビン、或いはホットプレートによる第2段。 第8段の延伸を行なう場合、実質的に第2段よシも第8
段黙想増湿度を高くすることが必要であシ。 第2段延伸を100〜200℃、第8段延伸を160〜
220℃の範囲から夫々選択するのが最も好ましい。ま
た第2段目に高温加圧噴出蒸気による延伸を行なう方法
も有効である。4段延伸においては、ホットローラ、ビ
ン、あるいはホットプレートによる第2段延伸が完了し
た後、高温高圧噴出蒸気による第8段延伸を行ない、し
かる後に高温熱処珈を行なう4段延伸手法が特に有効で
ある。本発明によって得られるml!Mの特徴とすると
ころは、高餐度、高結節強度、高タフネスであることで
ある。このような繊維の物性上の優位性はWllmmの
微細構造と密接に関連しておシ、従来公知の製造法では
賽現しえない特別な微細構造によシ発揮される。本発明
によって得られる繊維は。 ゴム等の補強用に供するとき紘、通常マルチフィラメン
トのff16で用いられるが1本発明によって得られる
繊維の用途は格別制限されるものではなく、従って繊維
の形態も、ロービングヤーン、スフ、チョツプドストラ
ンド等であっても良い。本発明によって得られる繊維は
、タイヤコード、特にftl6電瀘車輛川のりシアル構
造タイヤに於けるカーカス’:x−ドならびにその他の
Vベルト、平ベルト、歯付ベルト等の補強コード等のゴ
ム類の補強コードに好適に用いられる。もちろん本発明
によって得られる繊維の用途は上記に限られるものでは
なく、従来のポリアミド繊維と全く同様に用いられる。 以下に本発明によって得られるatahの構造の特定や
物性の測定に用いられる主なバラメータの測定法につい
て述べる。 〈相対粘度の測定法〉 96.8±0.1菖m係試崇特級濃硫酸中に重合体1M
度が10q/Wd!になるように試料を溶解させてサン
プル浴液を調整し、20℃±0.05℃の温度で水落下
抄数6〜7秒のオストワルド粘度計を用い、浴液相対粘
度を測定する。測定に際し、同一の粘度計を用い、サン
プル溶液を調整した時と同じWtel120dの落下時
間TQ(秒)と、サンプル溶液20.、、d!の落下時
間Tl(秒)の比よシ、相対粘度RVを下記の式を用い
て算出する。 RV −T 1/T o !
71〈複屈折NA(△n)の測定法〉 二=ン儂光M@親POHMライツ社ベレツクコンペン七
−ターを用い、光源としてはスペクト〃光源用起動装置
(東芝5L8−8−B型)を用いた(Na光源)。5〜
6n長の繊維軸に対し45度の角度に切断した試料を、
切断面を上にして、スライドグラス上に載せる。試料ス
ライドグラスを回転載物台にのせ、試料が偏光子に対し
て45度になる様、回転載物台を回転させて調節し、ア
ナライザーを挿入し暗i界とした後、コンペンセーター
を80にして縞数を斂える(IN!り。コンペンセータ
ーを右ネジ方向にまわして試料が最初に一瞥暗くなる点
のコンペンセーターの目malコンペンセーターを左ネ
ジ方向Kまわして試料がj[lJに一番暗くなる点のコ
ンペンセーターの目盛bを測ボした彼(いずれ+Vg目
盛まで読む)、コンペンセーターを80にもどしてアナ
ライザーをはずし、試料のmt+dを画定し、下記の式
にもとすき段屈折率(Δn)を算出する(測定数201
−の平均値)。 Δ1=1’/d (1’=nλ0+c)
(81λ0=589.8rnμ ε:9イア社のコンペンセーターの説明書のC/100
00とiより求める i =(a−b)(:コンベンセーターの読みの差) 〈械維断面内のΔn分布の測定法〉 透過定1製干渉顧倣鏡を使用して得られる中心屈折率C
N土、O,N/、O)及び外層屈折率(N土。 0.9.N/、0−9 )の値によって、本発明によっ
て得られるfM&雑の特異な分子配向が明らかとなル、
本発明によって得られる繊維の優れた強度との関連を水
すことができる。y!1過定1に型干渉顯徽鏡(例えば
東独力−ルツアイスイエナ社製干渉顕徽鏡インターフア
コ)を使用して得られる干渉縞法によって、m蝙の側面
から観察した平均屈折率の分布を測定することができる
。この方法は円形断面を有するm−に適用することがで
きる。繊維の屈折率は、繊維軸の平行方向に振動してい
る偏光に対する屈折率(N/)と繊維軸の垂直方向に振
動している偏光に対する屈折率CN上)Kよって特徴づ
けられる。ここに説明する測定は全て光源としてキセノ
ンランプを用い、偏光下、干渉フィルター波長544m
μの緑色光線を使用して得られる屈折″4(N/および
N土)を用いて実施される。 以下N/の測定及びN/よシ求められるN/、0とN/
、0.9について詳細に説明するが、N土(N土、0お
よびNJL、0.9)についても同様に測定できる。試
験される繊維は光学的にフラットなスライドグラス及び
カバーグラスを使用し、0.2〜1波長の範囲内の干渉
縞のずれを与える屈折率(NE )をもつIR維に対し
て不活性の封入剤中に浸漬する。封入剤の屈折率(NE
)は緑色光線(波長λ−544mμ)を光源としてア
ツベの屈折計を用いて測定した20℃における値である
。この封入剤はたとえば流動パラフィンとa−ブロムナ
フタリンの混合液よ、り1.48〜1.66の屈折率を
有するものがN1整できる。この封入剤中に1本の繊維
を1!!18tllitする。この干渉縞のパターンを
写真機影し、1000倍〜2000倍に拡大して解析す
る。第1図に略示した如く繊維の封入剤の屈折率をNh
s繊維のs/ sll閣の平均屈折率をN、−/。 S′−5″間の厚みをも6便用光線の波長をλ、パック
グランドの平行干渉縞の間隔(liに相当)をDn&m
軸による干渉縞のずれをdnとすると、光路差しは n で表わされる。試料の屈折率をNSとすると、封入故の
屈折率N1およびN2は、 N S (N IN s
)N2 の2植のものを用いて第1図に示すような干渉縞のパタ
ーンを評価する。 l−Lg 従って(91式にもとづいてN1維の中心から外周まで
の各位置での光路差から、各位置の繊維の平均屈折率(
N/)の分布を求めることができる。厚みtは得られる
繊維が円型断面と仮定して計算によって求めることがで
きる。しかしながら製造条件の変動や製造後のアクリプ
ントによって、円形断面になっていない場合も考えられ
る。このような不都合を除くため、測定する個所は繊維
軸を対林軸として干渉縞のずれが左右対称になっている
部分を使用することが適当である。麹定#′i繊細の半
径をRとすると0〜0.9Rの間を0.IRの間隔で行
ない、各位置の平均の屈折率を求めることができる。同
様にしてN↓の分布も求められるので複屈折率分布は Δn(r/R)=N/、r/R−N工、r/R(101
より求められる。Δn (r / R)は少なくとも8
本のフィラメント、好適には5〜lO本のフィラメント
について測定したものを平均して得られる。 〈lj&維の強伸度特性の測定法〉 東洋ボールドウィン製テンVロンを用い、試料長(ゲー
ジ長)10(1m、伸長速度=100嚢/分記録速ff
5005m/分、初荷重1/110 g / dの条件
で単IIi維のS−8曲線を測定し切断強度(g/d
)。 切断伸度(嗟)、ヤング率(g/d)を算出した。 ヤング率は、S−5曲線の原点付近の最大勾配よシ算出
した。各特性値の算出に関し、少なくとも5本のフィラ
メント、好適には10〜20本のフィラメントについて
の測定したものを平均して得られる。 〈繊維の結節強度の測定法〉 東洋ボールドウィン製テンVロンを用い、試料長50m
ループの繊繊維からなる試料をテンVロン上下チャック
にはさまれたフックに取ルつけ、ゲージ長50 m 、
伸長速度=100チ/分、記録速F!t 500 m/
分でS−S曲線を測定し、結節切断強度(g/d)、結
節切断伸度(優)を算出した。少なくとも5本のフィラ
メント、好適には10〜20本のフィラメントについて
測定したものを平均して得られる。 〈小角X線回折による繊維長周期の測定法〉小角X線散
乱パターンの測定は、例え#i増学電機社製X@発生装
置(RU−81型)を用いて行なう。測定には管電圧4
5KV、管電流70mA。 銅対陰極、ニッケルフィルターで単色化L7’!−Cu
Ka(λ工=1.5418人)を使用する。サンプルホ
ルダーに繊M拭料を繊糸どうしが互いに平行になるよう
に取り付ける。試料の厚さは0.6〜1.Of1位にな
るようにするのが適当である。この平行に配列したam
の繊維軸に垂直にX線を入射させ理学電機社製プロポー
ショナル・カウンター−プローブラクトメーターを2秒
/分の回転角速度で回転し、回折強度曲線を測定する。 回折強度曲線のピーク位置あるいはりヨルダー位置より
長周期小角散乱角度2αを読みとシ、αη弐に従い、繊
維長周期を算出する(第2図(4)、@参照)。 λX=1.541gÅ 以下実験例を挙げて本発明の構成及び作用効果を具体的
に説明する。同実験例中「部」及び「剣は特記しない@
シ「重量部」及び「電f嗟」を示す。 実験例 第1表に示す相対粘度のポリカプロアミドを原料とし、
同表に示す条件で紡糸を行ない、同表に示す複屈折率Δ
n(80℃、80憾RHで24時時間待後測定)及び相
対粘度RVの未延伸糸を得た。賞ノズV下の加熱帯はノ
ズルと冷却帯の間に配置し、また紡糸に当っては、未地
伸糸引取シ削に適量の紡糸油剤を糸条表面に付着させた
。 得られた各未延伸糸をaid!表に示す条件で延伸し、
第8表に示す糸質の廷伸糸を得た。 第1〜8表から4明らかな様に本発明によって得られる
繊m(実施例1〜9)は糸質のすべてにおいて優れた値
を示している。これに対し比較例1はポリカプロアミド
の相対粘度が低い為に糸条を構成する平物分子鎖長が短
かく、十分な切断傾度が得られない。また比較例2はT
2Oが低すぎて未延伸糸のΔnが規定値を越える為延伸
性が低下し、切断強度及び結節強度を満足することがで
きない。 4、図面の簡単な説明 vg1図囚は本発明によって橡られる繊維を干渉順像鏡
で横方向から観察したときに見られる干渉縞を示す模式
図、同@社I&軸断面の模式図、第2図(8)は小角X
IM回折測定における試料及びフィルム面の配置を示す
模式図、同■は本発明によって・得られるHI&の小角
XI!回折パターンを示す模式()
観察したときに見られる干渉縞を示す模式図。 同(6)は繊維断面の模式図、第2図(2)は小角、X
線回折洞窟における試料及びフィル本面の配着を示す模
式図、f1@は本発明繊維の小角x!1回折パターンを
示す模式図である。 出願人 東洋紡績株式会社 78− 第1図 (A) 試料 (B) a 散乱角度 手続補正書(11発) 特許庁審判長 殿特許庁審査官
殿1 事件の表示 昭和56年 特許願第口21.62号 昭和 年 審 判 第 号2、発明の
名称 優れた強度を有するポリアミド繊維及びその製造方法3
、補正をする者 事件との関係 特許出願人 任 所 大阪市北区堂島浜二丁目2番8号名称 (3
16)東洋紡績株式会社 代表者 宇 野 敢 4、代 理 人 郵便番号530 住 所 大阪市北区堂島2丁目3番7号 シンコービ
ル電 話 大阪(06)343−2325 (代)氏
名 (7540) 弁理士 植 木 久 −5
、補正命令の日付 (又は拒絶理由通知の日付)
′7、補正の内容 −一 (1)明細書第1!8頁第8行目のro、11NzJ會
「0.9、N/」と訂正します。 儲ン岡第!6頁第8行目の「N1」會「N工」と訂正し
ます。 手続補正書(551発) 昭和67年6 月29甲 特許庁長官 者 杉和宍 殿 特許庁審判長 殿 特許庁審査官 殿昭和 年
審 判 第 号3、補正をする者 名称 (316)東洋紡績株式会社 代表者 宇 野 牧 4、代 理 人 郵便番号530 ゛ 住 所 大阪市北区堂島2丁目3番7号 シン
コービル別紙ONlや 特許請求osis (1)繊維自身の相対粘度(9@f/16濃**水廖液
中で重合体濃度101F/sl、!(ICにおいて測定
:以下両様)が3.5以上であって、且り織艙断面内に
おける複屈折率が式: %式%(1) を満足し、かつ繊維の複屈折率Δ11が50XlO−”
であることを特徴とすゐ優れた強度を有するポリアミド
繊m。 (2)ポリアミド繊維の少なくとも75重量も以上がボ
リカデ撃アミドよりなる特許請求の範囲第1項記載のポ
リアミド繊維。 (3)小角X@回折による繊細長周期が1oox以上で
ある特許請求の範囲第1又は2項記載のポリアミド繊維
。 (4)繊維の相対粘度が4.0以上である特許請求の範
囲第1−8項のいずれかに記載のポリアミド繊維。 (6)単繊維が60デニール以下のものである特許請求
の範囲第1〜4項のいずれかに記載のポリアミド繊維。 (6)切断強度が11.0g/1以上である特許請求の
範囲第1−5項のいずれかに記載のポリアミド繊維。 (7)結節強度が8.0g、/IIX上である特許請求
の範囲第1〜6項のいずれかに記載のポリアミド繊維。 φ)ポリアミドを溶融紡糸する際に誼ポリアミドの相対
粘度が8.60以上であシ、且つ下記O式:%式%(3
) ) (6) () を夫々満足する紡糸条件で溶融紡糸すると共に、ポリア
ミドの紡出糸条を冷却した後、油剤を付与し、次にいっ
たん巻き取った後該未延伸糸を延伸熱処理するか、威い
は、いったん巻き取るとと碌く引き続き延伸熱処理すみ
ことを特徴とする優れた強度を有するポリアミド繊維の
製造方法。 (9)ポリアミド繊lIの少なくと476重量重量上が
ポリカプロアミドよpなる特許請求の範囲第8項記載の
ポリアミド繊維の製造方法。 (至)ポリアミドの相対粘度が10以上である特許請求
の範囲第8又は9項記載のポリアミド繊維の製造方法。 Qυノズル面よシ糸条吐出方向8005mの位置にある
糸条から5saw離れた位置の雰囲気温度が100℃以
上である特許請求の範囲第8〜1o項のいずれかに記載
のポリアミド繊維の製造方法。 @ポリアミドを溶融紡糸する際K、該ポリアミドの相対
粘度が4.60以上でiha、且つ下記の式:%式%(
3) (4) (5) (8) ずれかに記載のポリアミド繊維の製造方法。 (2)延伸熱処理に際し、未砥伸糸第1供給ローツと1
00″C以下に維持された未延伸糸第2供給マーフとO
開において1.10倍以下の予備伸長を与え、次いで第
1延伸p−フとの間において全延伸倍率の504以上の
第1段延伸を行ない、更に第2延伸V−ツとの閲におい
て10 G−100℃の温度で第2段延伸を行なう特許
請求の範囲1&8〜12項のいずれかに記載Oポリアミ
ド繊維の製造方法。 (ロ)延伸熱処理に際し、未砥伸糸第1供給ローラと1
00℃以下に維持された未延伸糸第2供給ローフとの間
において1.10倍以下の予備伸長を与え、次いて第1
段延伸ローブとの聞において全延伸倍率050影以上の
第ta砥伸を行ない、更に2段階以上の分割延伸を行う
際に、第2段延伸ローブとの間において100〜200
℃の温度で第2延伸を行ない、次いで第1段延伸ローブ
との間において160−2110℃om*で且り突質的
に第2R砥伸の時よシも高い延伸温度で第8段延伸を行
なう特許請求の範囲第8〜18項のいずれかに記載のポ
リアミド繊維の製造方法。 (至)延伸熱処理に際し、1.10倍以下の予備伸長を
与えた後、第1段延伸を行なうに当ル、室温の未延伸糸
第2供給ローフと第1段延伸ローヲとの間に高温加圧蒸
気横曲ノズルを設け、ノズμ温度tzoo℃以上にして
高温蒸気を噴出させ、高温加圧蒸気噴出ノズル付近に第
1段延伸点をB定させる特許請求の範囲第8〜14項の
いずれかに記載のポリアミド繊維の製造方法。 に)2段延伸された延伸糸を引き続き、威い紘一旦巻取
った後見に延伸熱処理するに際し、第2段延伸ローヲ或
いは供給ロープと第3段延伸ローブとの間に高温加圧蒸
気噴出ノズルを設け、ノズル温度を200℃以上にして
高温蒸気を噴出させることによシ第8段延伸点管高温加
圧蒸気噴出ノズル付近に固定させた後、第3段延伸ロー
ブと第4段延伸ローブとの間において18B−220℃
の温度で第4段延伸を行なう特許請求の範囲第8〜16
項のいずれかに記載のポリアミド繊維の製造方法。 α7)#:伸熟熱処理際し、未延伸糸第1供給ローツと
、too”c以下に維持された未延伸糸第2供給田−ラ
との閾において1.1e倍以下の予備伸長を与え、次い
で第1段延伸ローブとO聞において全延伸倍率O6O%
以上0jl1段砥伸を行なった後、@2段砥伸ローラと
の閾に高温加圧蒸気噴出ノズルを設け、ノズル温度を2
00℃以上にして高温蒸気を噴出させることによ〉第2
段延伸点を高温加圧蒸気噴出ノズル付近Kt−みように
第2段延伸を行った俵、第8延伸ローツとamにおいて
第8段延伸を行なう特許請求の範S第8〜16項のいず
れかに記載のポリアミド繊維の製造方法。 (至)全延伸倍率14.6倍以上にして行なう特許請求
の範囲第8〜17項のいずれかに記載のポリアミド繊維
の製造方法。 手続補正書(自船 特許庁審判長 殿特許庁審査官
殿■、事件の表示 昭和66 年 特許 願第 142162号昭和
年 第 号2、発明の名
称 搬れ九”siMを有するポリアミド繊維の製造方法3、
補正をする者 (本日訂正)事件と
の関係 特許 出願人住所 大阪市北区党
島洪二丁目2瞥8号名 称 (816) 東洋uM株
式会社代表者 宇 野 牧 4、代 理 人 郵便番号530住 所 大阪
市北区堂島二丁目3番7号 シンコービル(1)明細会
全文を別紙全文訂正明NI誓のとおシに訂正します。 全文訂正明細書 16発明の名称 −れた強度を有するポリアミドlI&雑の製造方法。 2、特許請求の範囲 11)ポリアミドを溶融紡糸する際に該ポリアミドの相
対粘度が8.50以上であシ、且つ下記の酸二G/D3
.(982g/s ec、 d (s)
D2− Vv/Q〈12.8aVg
141TgQ)100℃ (5
1未延伸糸のΔn 〈0.017 Fe
2を大々満足する紡糸条件で溶融紡糸すると共に、ポリ
アミドの紡出糸条を冷間した後、油剤を付与し、次にい
ったん巻き取った後該未延伸糸を延伸熱処理するか、或
いは、いったん巻き取ることなく引き続き延伸熱処理す
ることを特徴とする★れた強度を有するポリアミド繊維
の製造方法。 (2)ポリアミド*Mの少なくと475菖量チ以上がポ
リカプロアミドよ)なる特許請求の範囲第1項記載のポ
リアミドlItmの製造方法。 (3)ポリアミドの相対粘度が4.0以上である特許請
求の範囲第1又は2項記載のポリアミド繊維の製造方法
。 (4)ノズル面よ多糸条吐出方向800mの位置にある
糸条から5■離れ九位置の雰囲気温度が1(4)℃以上
である特許請求の範囲第1〜8項のいずれかに記載のポ
リアミドIIIjtmの製造方法。 (6)ポリアミドを1g−紡糸する際に、該ポリアミド
の相対粘度が4.0以上であル、且つ下記の酸二〇/D
3 、(500g/81!lo嗜d @)
D2・Vw/G ’、 5.0 cIIL//g
(4’)Ta2OΣ100℃
(5)未延伸糸のΔn 〈0.018
(6’)を大々満足する待ff請求の範囲第1〜
4項のいずれかに記載のポリアミド繊維の製造方法。 (6)延伸熱処理に際し、未延伸糸第1供給ローラと1
00℃以下に維持された未延伸糸第2供給ローラとの間
において1.10倍以下の予備伸長を与え1次いで第1
延伸ローラとの間において全延伸倍率の50%以上の第
1段延伸を行ない、更に第2延伸ローツとの闇において
100〜200℃の湿度で第2段延伸を行なう特許請求
の範囲第1〜5項のいずれかに記載のポリアミド繊細の
IM造方法。 (7)延伸熱処理に際し、未延伸M第1供給ローラと1
00℃以下に維持された未延伸糸第2供給ローラとの闇
において1.10倍以下の予備伸長を与え、次いで11
1g1N延伸ローラとの間において全延伸倍率の50%
以上の第り段延伸を行ない、更に2段階以上の分割延伸
を行う際に1第2段延伸ローラとの間において100〜
200℃の温度で第2延伸を行ない1次いで第8段延伸
ロープとの間において160〜220℃の温度で且つ実
質的に第2段延伸の時よりも高い延伸温度で第8段延伸
を行なう特許請求の範囲81〜6項のいずれかに記載の
ポリアミド繊維の製造方i。 (8)延伸熱処理に際し、1.10倍以下の予備伸長を
与えた後、第1段延伸を行なうに当シ、室温の未延伸糸
第2供給ローラと第1段延伸ローラとの間に高温加圧蒸
気噴出ノズルを設け、ノズル温度を200℃以上にして
高温蒸気を噴出させ、高温加圧蒸気噴出ノズル付近に第
1段延伸点を固定させる特許請求の範囲!Igl〜7項
のいずれかに記載のポリアミド繊維の製造方法。 (9)2段延伸され未延伸糸を引き続き、或いは一旦巻
取った後見に延伸熱処理するに際し、第2段延伸ロー9
13!いは供給ローラとag8段延伸ローラとの間に′
?iF1m加圧蒸気噴出ノズルを設け、ノズルthAK
を200℃以上にしてaJ温蒸気を噴出させることによ
シ第8段延伸点を高温加圧蒸気噴出ノズル付近に固定さ
せた後、第8段延伸ローラと第4段延伸ローラとの間に
おいて185〜220℃の編度で第4段延伸を行なう特
許請求の範囲第1〜8項のいずれかに記載のポリアミド
繊細の製造方法。 11Ll+延伸熱処理に際し、未延伸糸第1供給ローラ
と、100℃以下に維持された未延伸糸第2供給ローラ
との間において1.10倍以下の予備伸長を与え、次い
で@1段延伸ローラとの間において全延伸倍率の50チ
以上の第1段延伸を行なった後、第2段延伸ローラとの
間に高温加圧蒸気噴出ノズルを設け、ノズA/温度を2
00℃以上にして高温顔飢を噴出させることKよル第2
段延伸点を高温加圧蒸気噴出ノズル付近になるように第
2段延伸を行った後、第8砥伸ローラとの間において第
8段延伸を行なう特許請求の範囲第1〜9項のいずれか
に記載のポリアミド繊細の創造方法。 CIυ全延伸倍率を4.5倍以上にして行なう特許請求
の範囲wcl〜10項のいずれかに記載のポリアミド繊
維の製造方法。 8、発明の詳細な説明 本発明は改良されたポリアミド繊維の製造法に関し、更
に詳しくは、高強度にして特にゴム類の補強用として優
れた耐疲労性を示すポリアミド繊維の製造方法に関する
鳴のである。 本発明で意図する繊維の原料たるポリアミドは20℃、
96チの濃硫酸溶液中で重合体濃度10thg/献で測
定し六相対粘度が少なくとも8.5以上、好ましくは、
4.0以上のものでたとえば、ポリカブロックタム、ポ
リヘキサメチレンアジパミド、ポリへキサメチレンセバ
クアミド、これらのポリアミドのコポリマーおよび1.
4−Vクロヘキサンビス(メチルアミン)と線状脂肪族
リカルボン酸の縮合生成物を重付とし九ポリアミド類等
がある。 これらのポリアミド材料は溶融紡糸技術を用いて繊細化
される。本発明者らは、これらポリアミドの相対粘度と
物性について鋭意研究した結果、本発明に到達した。 相対粘度が8.6未膚のポリアミドを通常の紡糸延伸技
術を用いて繊維化した場合の繊城断[ii内のり)出折
皐の分布は非常に小さく最外層と最内層とのM屈折率の
侵は、Iよとんど、無視しりる程度であり、切−「強度
も、扁々1Gg/dl、かないことがわかった。 一方、相対粘膚が8.6以上、好ましくは4゜0以上の
ものでは1通常の紡糸延伸技術によって繊維化jること
はかなシ困無であるが、以下詳述するRu(本発鳩で規
定する製糸条件であれば容易に繊細化することができる
。しかも得られ九緻維の前記縁線断面円における複屈折
率の分布をみると、繊細の外層よシ内層にいくに従って
複屈折率が小さくなるが、下記の式 %式%(11 を満足し、繊維の複屈折率Δnを50 X 10−’以
上とすることによシ、切断強度、結節g!11度、及び
タフネス〔即ち切断強度×(切断伸度)イ〕が者しく改
善されることをみい出し、本発明に至ったものである。 ポリアミドは古くから知られたポリマーであシ、ポリア
ミドm紬は衣料用及び工業用叔繍として広範囲に使用さ
れているが、その大きな用途の−づにタイヤコードを中
心とするゴム補強材があげられる。かかるゴム補強用ポ
リアミドlItmを製造する方法として多段延伸する方
法(特゛公明85−5118号)%ポリマー重合度の大
きいものを使用する方法(特公昭46−26672号)
等が提案されている。このような方法を採用すればポリ
アミドIl!!自体の強度、或いはゴム補強材として使
用した場合の高温加硫等の強度低下度はいくぶんか改良
されるが、伸度が逆に小さくなる為にタフネスは殆んど
改善されずタイヤコード用ゴム補強材尋として要求され
る条件、即ち切11r強度 Σ 9.58 g/d 切断強yl(g/d)X(切断伸度(@)’≧46.0
・・・・・・12)という要求
特性を脚たすポリアミド繊維は得られ魅い。その為該方
法によって得られる繊維を用いて得たゴム構造体(タイ
ヤなど)の強度向上に寄与する効果は不充分といわざる
をえなかった。 またポリマーの相対粘度を高くして高強度ポリアミド繊
維を製造する方法として特公昭48−12085号、特
公昭61−2528号、特公昭4g−89869号等が
提案されている。ところでこれらの方法では、製糸上の
開切からt目射粘度(RV)の上限が規定されておシ、
たとえばポリカプロラクタム繊維の場合のRVは、特公
昭48−12085号では8.0〜4,2.特公昭61
−2528号では8.82〜4.01.特公昭48−8
9869号では8.00〜4.60の範囲にあることを
規定している。しかしながら、基本原理にた゛ちかえっ
てポリアミドの高強度イし手法を考えた場合に、相対粘
iRVが高過ぎる為、klち分子量力裟大き過ぎるため
に強度が上がシに(くなるということは考えに(い。な
ぜなら分子量が大きくなれば確率的にはタイ分子の数が
増加する可能性が大きいからである。一方現在のところ
、RVが4.0以上という高強度ポリアミド繊維を製糸
し九個1は。 tミとんど見受けられないが、この地山はRVが40以
上になるとポリマーの剪断粘度、及び伸長粘度が著しく
高くなるために安定な製糸が非常に困難となシ、延伸工
程で十分高い延伸倍率(≧4.5 o )を得ることが
亭賽上不可能になるためと考えられる。ところが本発明
者らが槁々研究を行なったところ、RV〉8.5のポリ
アミドであっても、下記の式: %式%) (5) を満足する条件を設定することによシ、延伸熱処理工程
で十分に高い延伸倍率が得られることを知った。即ち本
発明者らは、相対粘度RV≧8,6の゛ポリアミドを前
記(3)〜(6)式を満足する条件で紡糸し、史に延伸
熱処理することKよシ11+式を満足し、タフネス〔切
断強度×(切断伸度(% ) ’)が46.0以上でめ
シ、且つRV〉8.5であって、高強度、晶結節強度を
有する、従来のポリアミド繊維には無かった全く新規な
構造特性を有するポリアミド繊維の製造方法を提供する
ものである。ここでいう新規な構造特性とは、従来技術
では高強度化には無理とされていた。超i[RVポリマ
ーを用いて、従来のポリアミド繊維には見られなかった
繊維断面内屈折単分布を有し、特に小角X線散乱による
繊維長周期が通常のポリアミド繊維に比し、長くなった
徽細−造を有していることによシ特徴づけられるもので
ある。J特にこのような構造特性は王としてポリカプロ
アミド又は、ポリへキサメチレンアジパミドからなるポ
リアミドを用い九場合に顧著に発揮される。中で4ポリ
カプロアミドを75重重量板上含有するポリアミドは最
適である。同ポリアミドの相対積度RVが8.5未膚の
伸長粘度レベルでこのようなal!細断面内屈折率分布
をつくることは困難であシ、目的達成の為にはRVが8
.6以上、よル好ましくは、4.0以上の本のを使用し
なければならない。更に、小角X線散乱による繊維長周
期が100A以上の場合、高強度特性は更に改良される
。又am細デニールレベルは60d以下である方が、(
1)式をm足する構造が発現されやすく結節強度も高い
。又未延伸糸の複屈折率Δnが、全延伸倍量に与える影
響は非常に大きく4.60倍以上の全延伸倍率を確保す
るには、未延伸糸のΔnt−0.017以下に設定する
ことが好ましい。(ただし未延伸糸Δn社80℃、80
嗟RH・24hr経時後の測定値である)。本発明に係
る特異な微細構造を有するポリアミド繊維は、従来技術
ではかなシ賽#A因難であった、切断強度11.0g/
d以上結卯瘉ff8.0g/d以上という強度特性を請
足するものであシ、この様な切断強度向上効果は、相対
粘度を高くし平均分子量を高くしたポリマーを引き伸ば
すことKよシ、通常の分子量のものに比べてタイ分子の
gliが増加する確率を高くした為と考えられる。結節
強度の改善効果は。 繊雌断圓内の複屈折率の分布が、外層の方が内層に比し
、複屈折率が高(なる傾向を有しているため、 li&
雑に5こし”が付与されたためと考えられる。本発明に
係るポリアミド繊維の高タフネス、即ち切断強度×〔切
断伸度〕縁が大きいことは、分子量を高くすることによ
って、無理な延伸による低伸度化を起こさせず高強度が
達成できることにもとづいている。即ち本発明によるポ
リアミド繊維の製造に当っては第1に Q/D3(9B2g/sec −cd (3)
なる要件を満たす紡糸条件を設定することが不可欠でめ
シ、この条件を欠く場合は紡糸時におけるノズルオリフ
ィス出口でのポリマー吐出挙動が不安定とな)、紡糸糸
切れ戚いは延伸糸切れが多発し、たとえ延伸できても高
値M糸を得ることができない。躬2に、D Vv/Q、
(12,8ct/g f41なる要件も不可欠
の紡糸条件であシ、この要件を欠くと、紡糸張力が高く
なシ、紡出糸の走行が不安定になシ、糸切れが多発する
。又たとえ糸が切れなくとも延伸熱処理段階における延
伸倍率が低下し、通常の延伸法はもとよp本発明による
延伸法を採用した場合でも十分に高強度を発現させるこ
とができない。これは紡糸張力が高くなることによシ、
紡出糸条の細化挙動が不安定になること、および未延伸
糸の複屈折率Δnが高くなることに起因すると考えられ
る。第8KT2Q)100℃ (5)なる要件を満たさ
ない紡糸条件では、RV〉8.5という高伸長粘度ポリ
マーを紡糸する丸め未延伸糸のΔnが非常に高(なシや
す(、前記(6)式に示したように未延伸糸のΔl1t
−0.017以下に抑えないと十分に高い延伸倍率を確
保す今ことが困難になル、高強度の繊維を得ることがで
きない。上記条件の中でも特に好ましいのは下記(3)
〜(6)式の要件を満たす範囲で溶融紡糸することであ
る。 Q/D 〈50Gg/sec−m (
3’)D Vw/Q (= 5.0ct/g
(4)T300 ン100℃
(5)T300:ノズルlよ多糸条吐出方向8
0 Gsmの位置にあゐ糸条よシロm1tlれ九位置の
紡出糸条の算囲気m度(’C) 未延伸糸のムn 40.018 (6’
)これらの紡糸条件を設定すれば特にRV〉4.50の
ポリマーの紡糸延伸を安定化させる効果がM着に発揮さ
れる。本発明t−賽実施るにあたっては、相対粘度が4
,0以上のポリアミドを用いることが好ましい。なぜな
ら削記優れた強度を有するポリアミド嫌IIMは、繊−
−r面内の複屈折率の分布が大きいのがよく、その走め
にはポリマーの相対粘度を/i6(する方が好筐しいか
らである。高速紡糸によシ、繊−新面内に複屈折率の分
槽を大きくした場合、複屈折率Δnが50 X I S
以上であるような111ムnを達成することが不可能で
あ〕、切断強度が小さくなる。又、低積度の高速紡出糸
を延伸した場合(2)式に示す様な所111″力”の高
い条質が5j!現できない。また、ノズル面よ多糸条吐
出方向800■の位置の糸条より5wjllkれた位置
の雰囲気温度を高めることは、特に高RV即ちRV〉4
.0のポリマーのムnを低下させるために有効であシ、
該温度は100℃以上にすることが望まれる。又ノズル
孔直径を0.4wφ以下にすると(3)式。 (4)式から明らかなように生産性を高めることができ
る。又本発明による未延<4糸の延伸は1.10倍以下
の予備伸長を与え友後、ホットローラーTobいは室温
ローラーによって第1段延伸を行ない、あるいは200
℃以上の高温加圧蒸気による第1段延伸を行った後、第
2段延伸では、100〜200℃で熱処理を行なうのが
よい。いずれの第1段延伸手法を採用する圧しても、全
延伸倍率の501以上の延伸を、第1段延伸で行うこと
が、延伸挙動を安定化させるためには、必要であシ、ま
た全延伸倍率は高い方が好ましく、通常は4.5倍以上
特に好ましくは6.0以上にすることが望ましい。 i九第1段延伸における地神温度はローラー延伸の場合
、100℃以下圧せねばならない。100℃を越えると
、ローラー上で糸条が不安定になシ、全延伸倍率が低下
する。また!ig1段砥伸に地神加圧蒸気を適用する場
合糸条と蒸気噴出孔との距離を50ゎ以内、好ましくt
i20w以内とし、蒸気噴出孔における蒸気温度を20
0℃以上600℃以下にする必要がある。200℃以下
であると延伸速度を十分に上げることができず、延伸点
の固定ができない。又600℃以上となると糸条の溶断
が起りやすくなシ、不安定になる。糸条と蒸気噴出孔と
の距離が50鰭以上離れると延伸点での糸条の温度が着
しく低下し、非常識な低速で糸条を走行させない@シ、
延伸点の固定が困難である。 −れた強度を存するポリアミド繊維を製造するには、延
伸黙想増工程における糸条接触部をできるだけ少なくす
ることが好ましく、たとえば第2段延伸黙想坦工程にお
いては、非接触タイプのヒーターが有効である。また繊
維内にボイドあるいは欠陥を発生せしめることなく高延
伸倍率の延伸を行なう方法として、8段延伸或いは4段
延伸が有効である。8段延伸においては、第219と@
8段の延伸条件がポイントであ〕、通常のホットローラ
ー、ビン、或いはホットプレートによる第2段。 第8段の延伸を行なう場合、実質的に第2段よシも第8
段黙想増湿度を高くすることが必要であシ。 第2段延伸を100〜200℃、第8段延伸を160〜
220℃の範囲から夫々選択するのが最も好ましい。ま
た第2段目に高温加圧噴出蒸気による延伸を行なう方法
も有効である。4段延伸においては、ホットローラ、ビ
ン、あるいはホットプレートによる第2段延伸が完了し
た後、高温高圧噴出蒸気による第8段延伸を行ない、し
かる後に高温熱処珈を行なう4段延伸手法が特に有効で
ある。本発明によって得られるml!Mの特徴とすると
ころは、高餐度、高結節強度、高タフネスであることで
ある。このような繊維の物性上の優位性はWllmmの
微細構造と密接に関連しておシ、従来公知の製造法では
賽現しえない特別な微細構造によシ発揮される。本発明
によって得られる繊維は。 ゴム等の補強用に供するとき紘、通常マルチフィラメン
トのff16で用いられるが1本発明によって得られる
繊維の用途は格別制限されるものではなく、従って繊維
の形態も、ロービングヤーン、スフ、チョツプドストラ
ンド等であっても良い。本発明によって得られる繊維は
、タイヤコード、特にftl6電瀘車輛川のりシアル構
造タイヤに於けるカーカス’:x−ドならびにその他の
Vベルト、平ベルト、歯付ベルト等の補強コード等のゴ
ム類の補強コードに好適に用いられる。もちろん本発明
によって得られる繊維の用途は上記に限られるものでは
なく、従来のポリアミド繊維と全く同様に用いられる。 以下に本発明によって得られるatahの構造の特定や
物性の測定に用いられる主なバラメータの測定法につい
て述べる。 〈相対粘度の測定法〉 96.8±0.1菖m係試崇特級濃硫酸中に重合体1M
度が10q/Wd!になるように試料を溶解させてサン
プル浴液を調整し、20℃±0.05℃の温度で水落下
抄数6〜7秒のオストワルド粘度計を用い、浴液相対粘
度を測定する。測定に際し、同一の粘度計を用い、サン
プル溶液を調整した時と同じWtel120dの落下時
間TQ(秒)と、サンプル溶液20.、、d!の落下時
間Tl(秒)の比よシ、相対粘度RVを下記の式を用い
て算出する。 RV −T 1/T o !
71〈複屈折NA(△n)の測定法〉 二=ン儂光M@親POHMライツ社ベレツクコンペン七
−ターを用い、光源としてはスペクト〃光源用起動装置
(東芝5L8−8−B型)を用いた(Na光源)。5〜
6n長の繊維軸に対し45度の角度に切断した試料を、
切断面を上にして、スライドグラス上に載せる。試料ス
ライドグラスを回転載物台にのせ、試料が偏光子に対し
て45度になる様、回転載物台を回転させて調節し、ア
ナライザーを挿入し暗i界とした後、コンペンセーター
を80にして縞数を斂える(IN!り。コンペンセータ
ーを右ネジ方向にまわして試料が最初に一瞥暗くなる点
のコンペンセーターの目malコンペンセーターを左ネ
ジ方向Kまわして試料がj[lJに一番暗くなる点のコ
ンペンセーターの目盛bを測ボした彼(いずれ+Vg目
盛まで読む)、コンペンセーターを80にもどしてアナ
ライザーをはずし、試料のmt+dを画定し、下記の式
にもとすき段屈折率(Δn)を算出する(測定数201
−の平均値)。 Δ1=1’/d (1’=nλ0+c)
(81λ0=589.8rnμ ε:9イア社のコンペンセーターの説明書のC/100
00とiより求める i =(a−b)(:コンベンセーターの読みの差) 〈械維断面内のΔn分布の測定法〉 透過定1製干渉顧倣鏡を使用して得られる中心屈折率C
N土、O,N/、O)及び外層屈折率(N土。 0.9.N/、0−9 )の値によって、本発明によっ
て得られるfM&雑の特異な分子配向が明らかとなル、
本発明によって得られる繊維の優れた強度との関連を水
すことができる。y!1過定1に型干渉顯徽鏡(例えば
東独力−ルツアイスイエナ社製干渉顕徽鏡インターフア
コ)を使用して得られる干渉縞法によって、m蝙の側面
から観察した平均屈折率の分布を測定することができる
。この方法は円形断面を有するm−に適用することがで
きる。繊維の屈折率は、繊維軸の平行方向に振動してい
る偏光に対する屈折率(N/)と繊維軸の垂直方向に振
動している偏光に対する屈折率CN上)Kよって特徴づ
けられる。ここに説明する測定は全て光源としてキセノ
ンランプを用い、偏光下、干渉フィルター波長544m
μの緑色光線を使用して得られる屈折″4(N/および
N土)を用いて実施される。 以下N/の測定及びN/よシ求められるN/、0とN/
、0.9について詳細に説明するが、N土(N土、0お
よびNJL、0.9)についても同様に測定できる。試
験される繊維は光学的にフラットなスライドグラス及び
カバーグラスを使用し、0.2〜1波長の範囲内の干渉
縞のずれを与える屈折率(NE )をもつIR維に対し
て不活性の封入剤中に浸漬する。封入剤の屈折率(NE
)は緑色光線(波長λ−544mμ)を光源としてア
ツベの屈折計を用いて測定した20℃における値である
。この封入剤はたとえば流動パラフィンとa−ブロムナ
フタリンの混合液よ、り1.48〜1.66の屈折率を
有するものがN1整できる。この封入剤中に1本の繊維
を1!!18tllitする。この干渉縞のパターンを
写真機影し、1000倍〜2000倍に拡大して解析す
る。第1図に略示した如く繊維の封入剤の屈折率をNh
s繊維のs/ sll閣の平均屈折率をN、−/。 S′−5″間の厚みをも6便用光線の波長をλ、パック
グランドの平行干渉縞の間隔(liに相当)をDn&m
軸による干渉縞のずれをdnとすると、光路差しは n で表わされる。試料の屈折率をNSとすると、封入故の
屈折率N1およびN2は、 N S (N IN s
)N2 の2植のものを用いて第1図に示すような干渉縞のパタ
ーンを評価する。 l−Lg 従って(91式にもとづいてN1維の中心から外周まで
の各位置での光路差から、各位置の繊維の平均屈折率(
N/)の分布を求めることができる。厚みtは得られる
繊維が円型断面と仮定して計算によって求めることがで
きる。しかしながら製造条件の変動や製造後のアクリプ
ントによって、円形断面になっていない場合も考えられ
る。このような不都合を除くため、測定する個所は繊維
軸を対林軸として干渉縞のずれが左右対称になっている
部分を使用することが適当である。麹定#′i繊細の半
径をRとすると0〜0.9Rの間を0.IRの間隔で行
ない、各位置の平均の屈折率を求めることができる。同
様にしてN↓の分布も求められるので複屈折率分布は Δn(r/R)=N/、r/R−N工、r/R(101
より求められる。Δn (r / R)は少なくとも8
本のフィラメント、好適には5〜lO本のフィラメント
について測定したものを平均して得られる。 〈lj&維の強伸度特性の測定法〉 東洋ボールドウィン製テンVロンを用い、試料長(ゲー
ジ長)10(1m、伸長速度=100嚢/分記録速ff
5005m/分、初荷重1/110 g / dの条件
で単IIi維のS−8曲線を測定し切断強度(g/d
)。 切断伸度(嗟)、ヤング率(g/d)を算出した。 ヤング率は、S−5曲線の原点付近の最大勾配よシ算出
した。各特性値の算出に関し、少なくとも5本のフィラ
メント、好適には10〜20本のフィラメントについて
の測定したものを平均して得られる。 〈繊維の結節強度の測定法〉 東洋ボールドウィン製テンVロンを用い、試料長50m
ループの繊繊維からなる試料をテンVロン上下チャック
にはさまれたフックに取ルつけ、ゲージ長50 m 、
伸長速度=100チ/分、記録速F!t 500 m/
分でS−S曲線を測定し、結節切断強度(g/d)、結
節切断伸度(優)を算出した。少なくとも5本のフィラ
メント、好適には10〜20本のフィラメントについて
測定したものを平均して得られる。 〈小角X線回折による繊維長周期の測定法〉小角X線散
乱パターンの測定は、例え#i増学電機社製X@発生装
置(RU−81型)を用いて行なう。測定には管電圧4
5KV、管電流70mA。 銅対陰極、ニッケルフィルターで単色化L7’!−Cu
Ka(λ工=1.5418人)を使用する。サンプルホ
ルダーに繊M拭料を繊糸どうしが互いに平行になるよう
に取り付ける。試料の厚さは0.6〜1.Of1位にな
るようにするのが適当である。この平行に配列したam
の繊維軸に垂直にX線を入射させ理学電機社製プロポー
ショナル・カウンター−プローブラクトメーターを2秒
/分の回転角速度で回転し、回折強度曲線を測定する。 回折強度曲線のピーク位置あるいはりヨルダー位置より
長周期小角散乱角度2αを読みとシ、αη弐に従い、繊
維長周期を算出する(第2図(4)、@参照)。 λX=1.541gÅ 以下実験例を挙げて本発明の構成及び作用効果を具体的
に説明する。同実験例中「部」及び「剣は特記しない@
シ「重量部」及び「電f嗟」を示す。 実験例 第1表に示す相対粘度のポリカプロアミドを原料とし、
同表に示す条件で紡糸を行ない、同表に示す複屈折率Δ
n(80℃、80憾RHで24時時間待後測定)及び相
対粘度RVの未延伸糸を得た。賞ノズV下の加熱帯はノ
ズルと冷却帯の間に配置し、また紡糸に当っては、未地
伸糸引取シ削に適量の紡糸油剤を糸条表面に付着させた
。 得られた各未延伸糸をaid!表に示す条件で延伸し、
第8表に示す糸質の廷伸糸を得た。 第1〜8表から4明らかな様に本発明によって得られる
繊m(実施例1〜9)は糸質のすべてにおいて優れた値
を示している。これに対し比較例1はポリカプロアミド
の相対粘度が低い為に糸条を構成する平物分子鎖長が短
かく、十分な切断傾度が得られない。また比較例2はT
2Oが低すぎて未延伸糸のΔnが規定値を越える為延伸
性が低下し、切断強度及び結節強度を満足することがで
きない。 4、図面の簡単な説明 vg1図囚は本発明によって橡られる繊維を干渉順像鏡
で横方向から観察したときに見られる干渉縞を示す模式
図、同@社I&軸断面の模式図、第2図(8)は小角X
IM回折測定における試料及びフィルム面の配置を示す
模式図、同■は本発明によって・得られるHI&の小角
XI!回折パターンを示す模式()
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 (111!111自身の相対粘ff(8s1gllil
il水lff中で重合体濃度10岬/d、2@”CK訃
いて測定−以下同様)がL6以上でありて、且り轍腫新
面内に:おける複屈折率が式: %式% をJ111足し、かり織mO複真折率Δ論がjSOX1
6−以上であって。 切断強度(g/d)XC1IIl伸度−〕門Σ4 a、
6 [21である
ことを特徴とする優れた強度を有するポリアミド繊維。 (2)ポリアミド繊維の少な(とも75重量−以上がポ
リカプロアミドよ〕なる特許請求の範囲第1項記載のポ
リアミドam。 (3)小角X線回折による縁線長周期が100λ以上で
ある特許請求の範囲第1又は2項記載のポリアミド繊維
。 14)繊維の相対粘ff−j%4.0以上である特許請
求の範囲@1〜8項の−ずれかに記載のポリアミド繊維
。 fgilJ!1l111が60デ=−ル以下のものであ
る特許請求の範囲第1〜4項のいずれかに記載のポリア
ミド繊維。 (6)切断強度が11.Og/d以上である特許請求の
範囲第1〜6項のいずれかに記載のポリアミドm製。 (7)繊維強度が8−0g/d以上である特許請求の範
囲第1〜6項のいずれかに記載のポリアミド繊維。 (組ボリア颯ドを溶融紡糸する際#C該ポリアミドの相
対粘度が8.50以上であ)、且つ下記の式二〇/D≦
982g/5ets、 7(31D 、V、y/g≦1
184/g (4)’rgo≧ 10℃
(。)未延伸糸のΔth 4 G
−017f61を夫々満足する紡糸条件で溶融紡糸する
と共に。 ポリアミドの紡出糸条を冷却しえ後、油剤を付与し1次
にいりたん巻き取り死後−未延伸糸を延伸熱処理するか
、j1!いは、−りえん巻き取ることなく引き続き延伸
熱処理することを特徴とする優れた強度を有するポリア
ミド繊細の製造方法。 (9)ポリアミド繊維の少なくとも75重量嚢以上がポ
リカプロアミドよシな迅特許請求の範囲第8項記載のポ
リアミド、msの製造方法。 aωポリアミドの相対粘度がto以上である特許請求の
範囲第8又は9項記載のポリアミド繊繍〇製造方法。 (ロ)113面より糸条吐出方向aoo−の位置にある
糸条から5fl離れた位置の雰囲潔温度が100℃以上
である特許請求の範囲1g8〜10項のいずれかに記載
のポリアミド繊維の製造方法。 (至)ポリアミドを溶融紡糸する際に、t*ポリアミド
の相対粘度が4.60以上であシ、且つ下記の式:%式
%() (4) (5) 未延伸糸のΔn−〇、01 II (
6’)L 度〔℃〕 」を特徴
とする特許請求の範囲第8〜11項のいずれ−bhに記
載のポリアミド繊維の製造方法。 QI砥伸熱%1lic際し、未延伸糸第1供給ローラと
100℃以下に維持された未延伸糸第1供給ローラとの
閲KThいて1.10倍以下O予備伸長を与え1次いで
第1延伸ローラと0間において全延伸倍率の60−以上
のtIIIl!Il延伸を行な込、更に第2延伸ローラ
とOWRにかいて100〜208℃の温度で第意段延伸
を行なう特許請求の範囲118〜12項のいずれかに記
載Oポリアミド繊維の製造方法。 o4延伸熱想理に際し、未延伸糸第1供給豐−ラと10
0℃以下に維持された未延伸糸1112供給ローラとの
関においてLIO倍以下O予備伸長を与え1次いで第1
延伸ローラとO聞にシいて全延伸倍率の60参以上の第
1段延伸を行ない、更に2段階以上の分割延伸を行う際
に、第2段延伸ローラとのlBにおいて100 A/2
00”CC4度で第2延伸を行ない1次いでga段延伸
ローラと0間IIcおいて160〜220℃の温度で且
つ実質的に4g2段延伸の時よシも高い延伸温度で第8
j!延伸を行なう特許請求の範囲第8〜!8項訊句iト
に記・載のポリアミド繊維の製造方法。 (至)延伸黙想[jC際し、1.10倍以下の予備伸長
を与えた後、第1段延伸を行なうに当シ、雪温の未嬌伸
糸第2供給ローラと第1段延伸ローラとの間に高温加圧
蒸気噴出ノズルを設け、ノズル温度を200℃以上にし
て高温蒸気を噴出させ、高温加圧蒸気噴出ノズル付近に
第1段延伸点を固定させる特許請求の範囲第8〜14項
のhずれかに記載のボリアえド繊1aovs造方法。 αQ2段砥伸された延伸糸を引き続き、戚いは一旦巻取
った後見に延伸熱処理するに際し、第2R延伸ローラ或
いは供給ローラとIg8段延伸四−ラとの間に高温加圧
蒸気噴出ノズルを設け、ノズV/M1!tを200℃以
上にして高温蒸気を噴出させることによシ第8段延伸点
を高温加圧蒸気噴出ノズル付近に固定させ丸後、第8段
延伸ローヲと第4段延伸ローラとの間tICおいて18
6〜2!@’CO温度で第4段延伸を行なう特許請求の
範囲第8〜IS項のいずれかに記載0/lア迎ド繊膳の
製造方法。 (ロ)延伸黙想瀞に際し、未延伸糸第1供給ローラと、
100℃以下Wcm持された未砥伸糸第2供給ロー雫と
の間において1.10倍以下の予備伸長を与え1次いで
第1段延伸ローラとの間にお−て全延伸倍率の604以
上のIIIJI延伸を行なった後。 第2段延伸ローラとの間に高温加圧蒸気噴出ノズルを設
け、ノズル温度を200℃以上にして高温蒸気を噴aさ
せることによ)第2段延伸点を高温加圧蒸気噴出ノズル
付近になりように第2段延伸を行った後4W!J8延伸
ローラとの闇#Cシいて第8段延伸を行なう特許請求の
範囲第8〜16項Oいずれかに記載のポリアミド繊維O
製造方法。 (至)全延伸倍率を4.6倍以上にして行なう特許請求
の範囲118〜17項のいずれかに記載のポリアミド繊
維O製造方法。
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