JPS62184115A - ポリアミド繊維の製造法 - 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】 〔産業上の利用分野〕 本発明はポリアミド繊維の製造法に関する。

更に詳しくは、大型タイヤ補強用織物に適した弾性率、
収縮率の改善された高強度のポリアミド繊維を操業性良
く製造する方法に関するものである。

〔従来の技術〕

ポリアミド繊維は高強力、耐疲労性、耐熱性。

ゴムとの接着性に優れているため、タイヤ補強用コード
として広く利用されている。特にトラック、バス等の大
型のバイア・スタイヤに用いるとタイヤが高速回転時発
熱してもポリエステル繊維の如く強力低下をおこさず、
優れた耐熱性を示すため、大をタイヤ用補強織物として
広く利用されている。

しかしながら近年大型タイヤの分野でもスチールタイヤ
の進出が激しくなり、ポリアミトノ（イアスタイヤのシ
ェア確保のためにポリアミド原糸の物性の改善が強く望
まれている状況にある。

ポリアミド繊維については数ある原糸物性のうち、弾性
率及び収縮率の２点について特に改善が望まれている。

第１にポリアミド繊維の弾性率はポリエステル、スチー
ル等に比べ著く低く、この値を少しでも高くすることが
必要である。

第２に収縮率が高いと、ポリアミド繊維がタイヤゴム中
に埋めこまれて加熱される際に、加硫機から取り出され
張力が除かれた１時、に急激に収縮してしまい強力低下
をおこすという問題点があり、原糸の低収縮化が必要で
ある。

この高弾性率低収縮率化をポリアミド繊維の他の優れた
特性を犠牲にすることなく実現する必要があり、このた
め以下の方法が提案されている。

■　延伸終了後、熱処理により低収縮化を図る方法。

すなわち、一般に原糸の低収縮率化を図る方法としては
、延伸後熱処理ローラーにより高温で定長下に熱セット
することや制限収縮下で熱処理することが行なわれてい
る。

■　特開昭５７−１９３３７号公報や特開昭５９−１８
７６３９号公報に記載された如き高速紡糸゛したポリア
ミド繊維を延伸する方法。

Ａ、すなわち特開昭５７−１３９３３７号公報には硫酸
相対粘度５，０〕上のポリカプラミド繊維を２０００〜
４５００　ｍ／ｍｉｎの速度で高速紡糸し、得られた未
延伸糸を最大延伸倍率の少なくとも８５％以上で延伸し
たのち、撚糸して、ゴム補強用コードとする方法を開示
している。そしてこの方法によって寸法安定性及び加硫
時の強力低下が改善されたポリカプラミド繊維が得られ
ている。

Ｂ、さらに、特開昭５９−１８７６３９号公報にはポリ
へキサメチレンアジパミド繊維を、４５００ｍ／分以上
の速度で高速紡糸した後延伸してハイモジュラス、低収
縮のポリアミドタイヤコード原糸を製造する例が開示さ
れている。

〔発明が解決しようとする問題点〕

前記した■の様に繊維の低収縮化を図るために延伸終了
恢熱処理ローラーを用いて定長下に高温で熱セットした
り、制限収縮下で熱処理すると確かに繊維の収縮率は小
さくなるものの弾性率も低下してしまう。

また■−Ａの方法においては、該繊維の強度は９ｇ／ｄ
未満であり、従来のポリカプラミド繊維と比較してむし
ろ低く、ソの後のタイヤコード加工工程での強力利用率
及び加硫時の強力低下が改善されてはいるものの、強力
の絶対値は満足できるレベルに達していない。

更に■−Ｂの方法においては、高重合度のポリマーに超
高速紡糸法を適用すると製糸性が極端に悪化し安定に操
業できない。

この様に従来の技術では高弾性率で低収縮率のポリアミ
ド繊維を安定に製造する方法は未完成といえる。

前記の問題点を解決し、従来方法により得られるポリア
ミド繊維よりも一層高弾性率で低収縮率の大型タイヤ補
強用織物に適したポリアミド繊維の製造方法を提供する
ことが本発明の目的であり、その目的は繊維の延伸条件
と実質的に延伸が終了した後の熱処理条件を厳密にコン
トロールして初めて達成される。

〔１問題点を解決するための手段〕 前記した本発明の目的は、ポリアミド繊維の製造に際し
。

ａ、硫酸相対粘度３．０以上の高重合度ポリアミドを口
金から吐出し、冷却固化させ、 ｂ、引き続き／又は一旦巻取った後、該糸条を２段以上
に分割して延伸し、全延伸倍率の８０％以上の延伸が終
了した後、 Ｃ０引き続いて多段に分割された小きざみなストレッチ
を加えつつ熱処理する ことを特徴とするポリアミド繊維の製造法により達成さ
れる。

以下に本発明についてより詳細に説明する。

本発明におけるポリアミド繊維とは、９５モル係以上が
ε−カプラミド単位からなるポリカプラミド繊維、又は
全くり返し単位の９５モル係以上がヘキサメチレンアジ
パミドからなるポリへキサメチレンアジパミド繊維でｈ
Ｆ）、５％ル係未満の量での共重合成分を含有していて
も良い。

本発明においては、後述する測定方法で測定した硫酸相
対粘度３．０以上の高重合度ポリアミドを用いる必要が
ある。硫酸相対粘度が３．０未満では、得られる繊維の
強力が低く、本発明の目的が達成できない。かかる観点
から本発明において使用するポリマアミドの好ましい重
合度の範囲は硫酸相対粘度３．２〜４．５である。

さらに本発明では１通常の紡糸方法により、硫酸相対粘
度３．０以上のポリアミドを口金から吐出し冷却固化さ
せた後、引き続き／又は一旦巻取った後２段以上に分割
して全延伸倍率の８０係以上の倍率まで延伸する必要が
ある。延伸が２段以上に分割されて行なわれないと、す
なわち１段の延伸で実質的に全延伸倍率の８０％以上の
延伸を行なうと、繊維に急激に大きな変形が与えられる
ため、延伸時の糸切れが増加するばかりでなく、得られ
る繊維の強度も低下する。

２段以上、好ましくは３段以上に延伸を分割して行なう
ことが高強度、高弾性率のポリアミド繊維を得るための
必須の要件である。

また、本発明においては第１段目の延伸を、多段に分割
された小きざみなストレッチ下で、全延伸倍率の６５％
以上の倍率で行なうことが強度、収縮率、弾性率で好ま
しく、また製糸性の点からも好ましい。なお第１段目の
延伸とは延伸の際糸に最初に加えられる１０％以上の変
形をさし、−気に加えられる場合や小きざみな変形が連
続的に加えられる場合を含む。この場合の具体的な方法
としては、１回の延伸倍率が１．５倍以下、好ましくは
１．２倍以下で、くり返しの延伸回数が６回以上、好ま
しくは１０回以上の延伸を行なうことが好ましい。多段
に分割された小きざみなストレッチを加えつつ延伸する
具体的方法としては、例えば、直径が漸次増大していく
複数個のディスクを重ね合わせてテーパー状ローラーと
したディスクローラーを用い、このローラー自体を加熱
した秒、熱板やスチームなどの外部加熱手段を併用する
方法などが挙げられるが、これらに限定されるものでは
ない。またこの時のストレッチの変化率は一定であるこ
とが好ましい。

なお第１段目の延伸温度は４０〜１００℃が好ましいが
、延伸が進むにつれて徐々に温度を上昇しても良い。

さらに本発明では前記した方法により全延伸倍率の８０
係以上の延伸が終了した後引き続いて、一旦巻取ること
なく、多段に分割された小きざみなストレッチを加えつ
り熱処理する必要がある。かかる熱処理方法を採用して
初めて繊維の弾性率を低下させずに低収縮率化が図れる
のである。全延伸倍率の８０％以上の延伸が終了する以
前に上述の熱処理を実施しても、熱処理後又は熱処理中
に実施的に繊維が高倍率に伸ばされるため、繊維の収縮
率が低くできず本発明の目的が達成できない。

さらにこの熱処理は多段に分割された小きざみなストレ
ッチを加えつつ実施する必要がある。

かかる熱処理とは、１回のストレッチ率が１．０５倍以
下、好ましくは１．０３倍以下、繰り返し回数が６回以
上、好ましくは１０回以上のストレッチ下での熱処理を
さす。本発明の熱処理の具体的方法としては１例えば、
直径が漸次増大していく複数個のディスクと重ね合わせ
てテーパーローラー状としたディスクローラーを用い、
更にそのローラー自身を加熱したり、または熱板やスチ
ームなどの外部加熱手段を併用する方法などが挙げられ
るが、これに限定されるものではない。本発明において
は前述した方法の様に高度忙糸条を緊張させながら熱セ
ットし、繊維の結晶化を促進させることによし、弾性率
を低下させず低収縮率化が図れるのであり、通常のホッ
トロールによる定長熱処理や制限収縮下での熱処理では
、本発明の目的は達成できない。

さらに本発明の熱処理は延伸に引き続き、一旦巻取るこ
とな〈実施する必要がある。一旦巻取った後、本発明の
熱処理を実施しても高弾性率、低収縮率化の効果は得ら
れない。

なお、熱処理時に加えるストレッチ率はトータルで１．
０５倍以上１．２５倍り下であることが好ましい。又熱
処理ローラーの温度は１５０℃以上が好ましく、さらに
好ましくは１９０℃以上が良い。さらに上昇する温度勾
配下で熱処理を行なうとより好ましい結果が得られる。

本発明の方法はトータルデニール５００〜ｓｏｏ。

デニール、単糸デニール２〜７デニールのポリアミド繊
維に適用すると、その効果はさらに発揮される。

〔実施例〕

以下に実施例により、本発明をより詳細に説明する。な
お本発明で規定する物性値の測定方法は以下の通りであ
る。

Ａ、硫酸相対粘度ηｒ ポリマーを硫酸にポリマー濃度１重量係となるように溶
解して２５℃で溶液相対粘度を測定する。

Ｂ１強伸度 ＪＩ？Ｊ−Ｌ１Ｄ１７　によった。試料をかぜ状にとり
、２０℃、６５％ＲＨの温湿度調節された部屋に２４時
間以上放置後、″テシシロンＵＴＬ−４Ｌ　　型引張試
験機（東洋ボールドウィン（株）製）を用い試長２５国
、引張速度５０ｍ／分でｓ−ｓ曲線を求めた。

Ｃ１弾性率 前記したＳ−Ｓ曲線の引張り初期の傾きの直線上の伸度
Ｓ（％）に対応する強ＩＪＦＴ（ｇ／ｄ）を続みとりＭ
＝Ｔ　Ｘ　１００／Ｓとして弾性率Ｍ　（ｇ／ｅＬ　）
を求めた。

Ｄ、乾熱収縮率ΔＳ 試料をカセ状に巻き取り、２０１６５％ＲＨの温湿度に
調節された温湿度調節室で２４時間放置後、試料の０．
１　ｇ、　／　ａに相当する荷重をかけて測定された長
さｌａの試料を無張力状態で１５０℃のオープン中に３
重分間放置した後、オーブンから取り出し、前記温湿度
調節室で４時間放置し、再び上記荷重をかけて測定した
長さ１１から次式により求めた°。

Δ５＝（ｌ！ａ　　ｌ＋　）／’ｌ！ｏＸ１００（％）
実施例１ 酢酸鋼０．０１５重量係（銅として５２ｐｐｍ　）、よ
う化カリウム０．１重量係、及び２−メルカプトベンゾ
イミダゾール０．１重量係を含む１ｒ＝５．８のナイロ
ン６チップをエクストルダー型紡糸機で溶融し、ポリマ
一温度２９２℃で口金から吐出し冷却固化させ、紡糸油
剤を付与した後引取り速２ａｓｏｍ／分で引取り、未延
伸系を得、この未延伸糸を第１表に示すＡ１〜６の条件
で一旦巻取ることなく延伸を行ない、１２６０デニール
２０４フイラメントのナイロン６延伸系を製造した。得
られた原糸の強伸度、弾性率、収縮率を第１表に合わせ
て示した。

第１表から明らかな様に本発明の実施例であるＡＩでは
従来法である扁４に比べ、高強度。

高弾性率及び低収縮率の原糸が糸切れもなく得られてい
ることがわかる。

しかしながら全延伸倍率の８０％以上の延伸を終了させ
ずに、熱処理を行なったＡ２では糸の収縮率が低くなら
ず本発明の目的が達成されていないことがわかる。さら
に延伸が１段延伸であるＡ３では原糸強度が低いばかり
でなく。

糸切れも多く本発明の目的が達成されない。

又１段目の延伸を小きざみなストレッチ下で行ない、１
段目の延伸倍率を全倍率の６５％以上とした＆５では強
度、弾性率がさらに向上することがわかる。しかし１段
目の倍率が全倍率の６５係以下の扁６では屓１並の効果
が得られていない。

〔発明の効果〕

本発明の方法により得られるポリアミド繊維は、従来の
ポリアミド繊維に比べ高弾性率、低収縮率であり、かつ
強度が高く、大型タイヤ用補強用織物として用いると、
きわめて良好な性能を有する。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）ポリアミド繊維の製造に際し、 ａ、硫酸相対粘度３．０以上の高重合度ポリアミドを口
   金から吐出し、冷却固化させ、 ｂ、引き続き／又は一旦巻取つた後、該糸条を２段以上
   に分割して延伸し、全延伸倍率の８０％以上の延伸が終
   了した後、 ｃ、引き続いて多段に分割された小きざみなストレッチ
   を加えつつ熱処理する ことを特徴とするポリアミド繊維の製造法。
2. （２）第１段目の延伸を多段に分割された小きざみなス
   トレッチ下で、全延伸倍率の６５％以上の倍率で行なう
   ことを特徴とする特許請求の範囲第（１）項記載のポリ
   アミド繊維の製造法。