JPS5988910A - 高強力ナイロン４６繊維及びその製造 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はえにヨｒＬ表面がｆｆｆらかであり、より高強
力であるナイロン４６ｍ＜ｆｍ及びその製造法に関する
ものである。

ポリテトラメチレンアジパミド（ナイロン４６）は５０
年以上前から（例えばＪ、Ｐｏｌｙｍｅｘ　Ｓｃｉ、　
、　”ｚ、　６０９Ｃ１９４Ｂ　）知られＣいるポリア
ミドであり、高温乾燥窒素下あるいは真空下あるいはス
チーム下で固相重合により高分子量ポリマーになること
についてもナイロン６６等の例からみ°Ｃ公知であると
考えられる。

特開昭５６−１４９４３１号におい’ｃｓ　高分子量ナ
イロン４６の製造法が提案されＣいる。このように早く
から知られＣいたにもかかわらず、ナイロン４６の融点
が約２９０ｃと高く、溶融時の劣化（主として分子量の
低下）が予想され、成形が困難であることがナイロン４
６のコニｆ！１′コ壇品とし゛Ｃ夾用化されＣいない要
因の−っであ、うう。唯一の提案は特開昭５６−１４９
４２９号にみられるプラスチックとしての可能性にとど
史っ′Ｃいる。

ナイロン４６の溶融成形の困鐙さは繊ＪＩＧ化に際して
最も顯若にあられれる。

溶ρを押出しｌ、ｊｌ中の溶融時での滞留時間を短かく
することにより分子量の低下を最小限にすることができ
るが９通常の方法により紡糸された未延伸糸では高度に
ｔＴＬ伸することが困鐙であり、より高い強度を有する
１３”＜　１ｔｈを得ることができないのである。その
原因が特に光学顕微鏡下で観察したとぎｒ：’？、　Ｊ
ｌｆ表面に多数の球晶がみられ、延伸時にこの球晶がこ
われ、縞状のすしとなることによるものであることを見
い出し、その解消法を鋭意研究したれ“１果　ｐ＋（維
表面が平滑である高強力ナイロン４６繊維及びそのｌｉ
’！！造法を見い出したものであり、タイヤコード等の
ゴノ、補強物その他の産業資材用等のｍ　Ｊ、■紡糸可
能なポリアミドとし′Ｃ過去４０年間の内にナイロン６
とナイロン６６繊維に限られ“Ｃいた分野におい′Ｃ９
新たな葉材すなわち高融点高り・１カポリアミドＩＩＱ
　維を得たことは画期的なことと１えるであろう。

すす１）ち９本発明の第１の発明は３．ｏ％４．ｏの相
対粘度を有し、視屈折の値が６０　Ｘ　ＩＦ″１以上で
あり、繊維表面が平滑である高強力ナイロン４６繊維で
あり、第２の発明は高重合度ナイロン４６を３００℃以
上３４０Ｃ以下の紡糸温度で溶融紡糸し、雰囲気温度が
３００℃以上である口金下方に設けられた加熱フード内
を通過させ、固化後非水油剤を付与し、引き取りローフ
にて引き取り、１次いで１．１倍以下の予備延伸を施し
た後、全延伸倍率が４．５倍以上になるように２段延伸
することを特徴とする高強力ナイロン４６供雄の製造法
である。

本発明を更に詳細に説明する。

本発明におい゛Ｃナイロン４６とは、９０−１：／ｌ／
％以上カー（ＮＨ−（ＣＨｔ　）４−　ＮＨ−ＣＯ−（
ＣＨｔ）ａ　Ｃｏ　：］−（１）　？ｌｉ位からなる席
１点２７５℃以上のポリアミドであ０゜本発明の繊維を
９６％硫酸＋００＊ｔにポリマー１ｑを溶解したｌ溶液
の２５℃で測定した相対粘度３．０〜４．０の高重合度
ナイロン４６ボリマーからなる繊維であり、より高強力
糸を得るためには、相対粘度３．１以上が望ましい。４
．０を越え゛ｉイ目対粘度を有する繊維を得ようとする
場合。

通常のエクストル−グー押し出し機での溶融粘度が高く
紡糸が困難か、あるいは高延伸倍率が達成できず、高強
力糸を得難い。ナイロン６あるいはナイロン６６の高分
子量ポリマーの紡糸温度は２７５〜２９５℃で行われ′
Ｃいる。ナイロン４６の場合、３００℃以上３４０ｃ以
下より好ケしくは、３１０〜６３０℃の紡糸口金温度で
紡糸される。溶融時の？１；シ留時間は短い方が分子量
の低下が少なく、一般に１−６分間稈度である。紡糸さ
れた繊維に通常ポリアミド糸に（＝Ｊ与される水−エマ
ルジョン系の油剤あるいは非水油剤を付与し捲き取られ
放置された未延伸糸を顕微鏡上観察すると、多数の球晶
がみられる。ナイロン６、ナイロン６６の紡糸からは、
とうＣい想像し嫡い現象であり、ナイロン４６の扼め°
Ｃ速い結晶化速度に起因するものと考えられる。紡糸温
度６００〜３４０℃の範囲では球晶はいずれも打ス察さ
れる。

特公昭５９−７２５１号に開示され′Ｃいるような１１
金下に加熱フードを使用しＣも繊維表面にみられる球晶
の発生を幾分抑えられるが解消することはできない０ナ
イロン６あるいはナイロン６６の場合結晶化を促進させ
るため、一般に水−エマルジョン系油剤が用いられてい
るが、非水油剤の提案もある。更に、引き取りに引き続
き延伸する。

いわゆるスピンドロー法もよく知られ′Ｃいる。一般に
ナイロン６、ナイロン６６は通常紡糸工程と延伸工程を
分離したいわゆる２工稈法により高強力糸が生産され°
〔おり近年、高生産のためにスピンドロー法に関し゛Ｃ
提案が数多く出されＣいる。

しかし、現在までの提案の具体的条件に準じ“Ｃナイロ
ン４６を当゛Ｃはめたのでは、とり“こい高岸点を有し
、極めＣ速い結晶化速度を有するナイロン４６からなる
高強力繊維な工朶的に生産することは困難であり、ナイ
ロン６、ナイロン６６等のポリアミド繊維製造法は、ナ
イロン４６には、あＣはよらない特殊性を有すると四ゎ
ざるを得ない。

高強力ナイロン４６繊維は、そめポリマーの特殊性及び
それに起因する問題点を溶ａ＝ｈ押し出し機から捲取り
に至る覗糸工程全体をコントロールし゛Ｃこそ初め“Ｃ
ａ成されるものである。ナイロン４６の７？ｉ′μｍ紡
糸喜こおい゛Ｃ紡出糸条の冷却細化過程は。

紡糸口金直下に加熱フードを設け、その加熱フードの雰
囲気温度を５００℃以上とする。紡出糸条の冷却を遅滞
させる程度の通常２５０℃以下のフード温度より高くシ
、乞た。加熱フードの長さは２０ｍ以上とすることが好
ましく低応力下に糸条の細化を進め、ナイロン４６の結
晶化速度の応力による一ｎの速度アップを防ぐ必要があ
り、細化後。

水−エマヤシラン系油剤の付与による繊維表面での球晶
の成長を防ぐため、非水油剤が付与される。

非水油剤としＣ９例えば、オレイン酸のエステ／”ＴＩ
　高ｔｉｔアｌレコールのエチレンオキサイド付加物及
び鐸、物油等の配合されたもの、あるいは、鉱物油、や
し油、高級脂肪酸のエステ／Ｉ／ｓ　エーテμヌＩ＋／
ホン酵等の配合されたものが使用される。引き取り速度
は２００〜７００ｍ／ｍ１ｎ程度の比較的低い値にする
のが好ましい。高い紡糸速度の場合、フード効果が減じ
られ′Ｃナイロン４６の結晶化を抑えることが［］１ｖ
ｉ’ｔである。非水油剤を付与された未延伸糸でも一旦
捲き取られて放置されると、空気中からの吸水により、
繊維表面での球晶成長を促すことになる。

紡糸後一旦捲き取られた未延伸糸の単糸は２０〜１００
　ｃｌ　（直径４０−１１０μ）程度であるが、放置さ
れた場合この単糸の表面上の球晶の存在は。

光学顕微１（２００倍程反り倍率）では、それはど四速
でないが、　　１０００倍以上の倍率の電子顕微鏡では
、明らかにだ９察され、敷μの大きさのものが多数みら
れる。

したがつ°Ｃ９未延伸糸には晶を発生させないためには
紡出糸を紡糸口金直下に設けられた加熱フード内を通過
させ、同化後非水油剤を付与することが必要であり、し
かも紡糸後一旦捲き取ることなく延伸する。いわゆるヌ
ビンドローによつ°〔製糸することが必要なのである。

このことによつ′Ｃ未延伸糸の球晶の発生を抑えること
ができ、後述するごとく球晶に起因する延伸糸。表面θ
すじを無くすユ、かつき、、）１あ、。

以下、延伸条件につい°Ｃ具体的に説明する。

引きＪＩＮリローラーで引き取られた糸条は、直ちに第
１延伸ローソーとの間で１．００５〜１．１倍より好す
しくは、１．旧〜１．０６の間で予備延伸される。

第１延伸【Ｊ−ツーは、１００℃から１５０℃の間の温
度に加熱される。ナイロン６、ナイロン６６の場合第１
延伸ローラーは４０〜８０℃程度の加熱が施されＣおり
、この場合第１延伸ローラーが省略され、引き取りロー
ツーが、比較的低温領域で加ｆｉ、％される方式も採用
されるが、ナイロン４６の場合には、予（ｆｉｔ　Ｋ伸
（ブレストレッチ）用の第１延伸ローフ−が必要である
。第１延伸ローフ−と第２　ｉ）ｆ伸ローフ−との間で
′ＰＪ１段目の延伸（延伸倍率ＤＲ＋　　）がイアわれ
る。第２延伸ローラーは１５０〜２３０　Ｙ；　、Ｊ：
り好史しくは１７０〜２１０℃の間で加熱される。第１
段目の延伸終了時に４０×１０−”〜５５×１０“１の
（イ屈折を有するように第１段目の延伸倍率がきめられ
る。４０ＸＩＱ−′ｓ以下の場合には、第２延伸ローラ
ーでの加熱による結晶化のため、高い砥伸倍串の第２段
目の延伸（延伸倍率ＤＲ富）が［）４難となり、逆に５
５Ｘ１０″′１以上にしようとする時には第１段目での
単糸捲、切断時のトラグＶを生ずる。第２延伸ローヲー
の温度を１５Ｏｒ：、以下にする場合、延伸が困曇；１
であるし、逆に２３０℃より高くする場合には、結晶化
が配向化より進み、第２段目の延伸が困歿となる。要す
るに、　繊Ａ：（ｍ表面に球晶を形成させない状態の結
晶化を抑えた紡出糸を適切な領域ケで結晶化を抑えつつ
配向化を進めることが必要である。第２段目の延伸は、
第２延伸ローフ−と第３延伸ローツーとの間で行われる
。第３延伸ローフ−の温度は２２０〜２７０℃の間で行
われ、延伸後６０　Ｘ　１０″″１以上の複屈折より好
ましくは６２Ｘ１０””以上の複屈折になるまでに延伸
される。第２延伸ローラーと第３に伸ローラーとの間に
は、必要に応じＣ＋　　２３０〜２７０℃の間に加熱さ
れた接触式加熱熱板が設けられる。このようにし°（，
２段目延伸後、配向、結晶化を完全なものにすることが
できる。第３延伸ローラー出の糸は約０．ｉ　ｆ／ｄの
張力下、捲き取られるか、あるいは第４０−ラーとし゛
で比較的低温あるいは非加熱のローラーを介し°〔倦ぎ
取り機に捲き取られる。

捲ぎ取られたｔｐ２維の夜屈折が６０　Ｘ　１０″′１
未満の場合配向度が不十分であり、高強力糸が得られな
い。

全延伸倍率（Ｄ　ＲＴ−ＤＲｔ　Ｘ　Ｄ＆　）が、低紡
速領域でのスピンドローにおい゛Ｃ４，５以上でなけれ
ば。

６０Ｘ１０’−”以上の複屈折値には到達できない。

通常の方法で得られた延伸繊維の表面には２００倍程度
の倍率を有する光学顕微鏡で、多数のスジが容易に観察
されるが本発明のナイロン４６繊維は球晶に起因する輪
状のすしがなく、平滑な表面を有するものである。

本発明でｔすう高強力糸とは９．０ｇ／ｄ以上の強度よ
り望ましくは９．５　ｇ／ｄ以上の強度を有する糸であ
る。

以下実施例：こ′で本発明をさらに詳細に説明する。

なお、実施例中のｔｒｙ　Ｍ曲性質の測定はＪＩＳの規
格に準じ“Ｃ実施した。複屈折の測定は、光学顕ｌａ鏡
下バビネーベレツク法にて＋ｆｌｌ定した。延伸性の良
否は１０に９のポリマーを用い゛Ｃ延伸中の糸条の切ｌ
ｉ、’ｌ’ｉローフ−への単糸捲きより判定した（○良
好。

Ｘ不良）。にｉｔ　Ｋ！＆表面の平滑性に・ついては、
光学顕微鏡にてすしの有無を判定した（○平滑、×平滑
性が悪い）。

実施例１ エクストルーダー型溶融紡糸慣を使用し、紡糸温度（口
金温度）３２０℃で、相対粘度、３．７゜３．５．　５
．２の三種のナイロン４６チツグを溶すし１５０　ｇ／
ｍｉｎで９６個のノズル孔から吐出し、紡速４００　ｍ
／ｍｉｎで引き取りローラーにかけた。この場合、ノズ
／ｌ’直下に加ハフイードとし゛で長さ２５ｍのアルミ
グロックヒーターを導入しく扁８のみ長さ４０αのヒー
ター）、加熱フード内の雰囲気温度を表１に示すように
変化させた。引き取りローツー前の油剤付与装置より糸
条に油剤を約１％付与した。Ｊｉｌの水−エマルジョン
系の含水油剤以外はいずれも非水油剤を使用した。第１
延伸ローラーを１２５℃とし引き取りローワ−との間で
１．０３の予備延伸を与えた。第２延伸ローラーを１９
０℃とし、第１延伸ローラーとの間で＊　　ＤＲｔ　３
．７倍の第１段目の延伸を行い、この段階で複屈折が４
５×１０１を越えるようにした。２４０℃に加熱された
第３延伸ローワ−との間で第２段目の延伸を行った。

得られた糸質及びＰＱ　ｉｌｌ＋表面の観察、延伸性の
良否を表１にすとめた。

表１ 実施例２ ２軸式エクストルーダー型紡糸イ幾を用い゛〔９口金温
度５１０℃で相対粘度３．５のナイロン４６粉末ρゝう ポリマーを溶融し、１４０個のノズル孔が吐出し。

２５ｍの長さの加熱フード内を通過させ、同化後非水油
剤を付与さぜスピンドロー法にＣ８４０ｄの銘柄の繊維
を表２１０示す条件を組合せＣ得た。但し、第２延伸ロ
ーラーと第３延伸ローラーとの間に５０値の長さの２５
０Ｃの熱板を使用した。繊維の表面はいずれも平滑であ
った。得られた繊維の糸質及び延伸性の良否を表２にま
とめた。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 ＋］Ｊ３．０〜４．０の相対粘度を有し、複屈折の値が
   ６０ＸｌＯ”以上であり、繊維表面が平滑である高強カ
   ナ・ｆロン４６繊維。 ＋２）高重合度ナイロン４６を３００℃以上３４０℃以
   下の紡糸温度で溶融紡糸し、雰囲気温度が６００Ｃ以上
   である口金下方に設けられた加熱フード内を通過させ、
   同化後非水油剤を付与し、引き取りローラに′Ｃ引き取
   り９次いで１．１倍以下の予ａ１１延伸を施した後、全
   延伸倍；（（が４．５倍以上になるように２段延伸する
   ことを特徴とする高強力ナイロン４６繊維の製造法。 （３）第１段目の延伸終了時の糸条の複屈折の値が４０
   　Ｘ　１０す〜５５Ｘ１０−’になるように第１段目の
   延伸倍率を設定する特許請求の範囲第（２）項に記載の
   ５１１強カナイロン４６繊維の製造法。