JPS6359413A - 太単糸ポリアミド繊維 - 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、ヘキサメチレンジアンモニウムアジペートと
ヘキサメチレンジアンモニウムテレフタレートとを共重
合せしめたポリアミドからなり、特に収縮特性、繊度斑
特性にすぐれ、スクリーン紗用に好適な太単糸ポリアミ
ド繊維に関する。

［従来の技術］ 一般にスクリーン紗と呼ばれるモノフィラメント繊維を
製織した紗織物はスクリーン印刷や濾過器等に使用され
ており、今後はより広範な用途への使用が予想される。

その素材繊維としてはポリアミドやポリエステルのよう
な合成繊維が多く使われている。

そのポリアミド繊維に使われる素材ポリマは今まではナ
イロン６が主流であったが、近年ナイロン６よりも収縮
特性の良好なナイロン６６への代替がなされようとして
いる。

ところで、衣料用に用いられる細単糸ナイロン繊維は、
通常、溶融せしめたポリマを口金ノズルから吐出し、チ
ムニ−風により空冷固化せしめたのちポリマ分子鎖を配
向、結晶化せしめるための延伸工程を経て繊維構造を形
成させるのであるが、本発明でいう単糸繊度の太いフィ
ラメントの溶融紡糸においては、前記細単糸繊度ｍ維と
同様の紡糸速度で紡糸すると、口金ノズルからの単孔吐
出量が大きくなるためチムニ−風による空冷のみでは溶
融ポリマ糸条の冷却固化が十分になされず、糸揺れや糸
切れ等が生じ、製糸性不良となる。そこで現在は、紡糸
速度を低速化すること、および単孔吐出量を小さくする
ことにより冷却効率を高め紡糸する手段がとられている
のであり、非常に生産性が低い。

［発明が解決しようとする問題点フ ナイロン６６繊維は、ナイロン６６繊維に比べ収縮特性
に優れ乾熱、湧水等による処理を施した際の寸法安定性
は良好であるが、火車糸化による紡糸、製糸性の悪化が
顕著なため良好な糸質を有する火車糸フィラメントを安
定に、生産性良く得ることは困難である。すなわち、ナ
イロン６６ポリマは球晶が生成しやすいので、溶融ポリ
マの冷却固化に時間を要する火車糸繊維の紡糸において
は、繊維中に多数の球晶が生成する。この球晶は延伸工
程における糸切れの原因となるばかりでなく、糸強度を
低下させたり、糸の縦方向均一性を著しく悪化させる原
因ともなる。

そこで、本発明の目的は、ナイロン６６繊維と同等、あ
るいはそれ以上に偏れた寸法安定性を有し、かつ球晶生
成が抑制されて、強度、均−性等に優れ、しかも、高い
生産性で製糸することができる便れた火車糸ポリアミド
繊維を提供することにある。

［問題点を解決するための手段］ 上記目的を達成するために本発明者は鋭意検討を行なっ
た結果、下記の発明に到ったものである。

すなわち、 ヘキサメチレンジアンモニウムテレフタレート共重合割
合が５〜４０重量％であるヘキサメチレンジアンモニウ
ムアジペートとヘキサメチレンジアンモニウムテレフタ
レートとの共重合ポリアミドからなり、かつ下記特性を
同時に有する火車糸ポリアミド繊維である。

Ｄ≧８ｄ Ｔ／Ｄ≧４３／ｄ （ここで、Ｄは単糸繊度、Ｔ／Ｄは強度をさす。）［作
用コ 本発明に用いるヘキサメチレンジアンモニウムアジペー
トとヘキサメチレンジアンモニウムテレフタレートとを
共重合せしめてなる共重合ポリアミド（以下、６６／６
　Ｔコポリアミドという）はジカルボン酸とジアミンと
の塩、あるいはその水溶液を加圧下で加熱溶′＠重合す
る通常のポリアミド重合方法に準じた方法で製造するこ
とができる。

この６６／６Ｔコポリアミドはアイソモーファス共重合
体であるため、共重合による結晶性の低下がほとんどな
く、ナイロン６６（ポリヘキサメチレンアジパミド）よ
りも高いガラス転移点、およびナイロン６６と同等ある
いはそれ以上の高い融点を有し、かつ、耐光性、耐熱性
、耐塩素性等に優れた有用なポリアミドである。また、
その繊維は高いヤング率、良好な収縮特性を有する。

このポリマが火車糸繊維用に適する最も重要な特性は、
紡糸時における溶融ポリマの冷却固化が容易であり、か
つ球晶抑制効果が大きいことである。すなわち分子鎖の
規則性を乱すことなく、かつ剛直なセグメントが共重合
された６６／６Ｔコポリアミドは、良好な糸特性、十分
な球晶抑制特性、優れた冷却固化特性をすべて兼ねそな
えているので、火車糸繊維用に好適である。なお、ナイ
ロン６６の球晶を抑制するためには、分子鎖の規則性を
乱すべくナイロン６６へε−カプロラクタム、ヘキサメ
チレンジアンモニウムイソフタレート　を共重合するこ
とも考えられる。しかし、これらモノマの共重合比率を
多くしすぎると、低収縮性、菖熱安定性等のナイロン６
６がもつ糸特性を悪化させてしまうため、その共重合比
率は多くとも数パーセントまでにとどめなければならな
い。

ところが、数％程度の共重合比率では、大事糸繊維の球
晶を十分に抑制することができないので、強度・均一性
などの糸特性と寸法安定性とがともに優れた火車糸ナイ
ロン繊維は（ａられ月い。

ジアンモニウムテレフタレートの共重合割合は５〜４０
重量％である必要がある。５重量に未満ては共重合した
効果が小さく、冷却固化特性、球晶抑制特性ともに不十
分である。４０重量％を越えるとポリマ融点、溶融粘度
が高くなりすぎるため、通常の重合、製糸プロセスが適
用し難く、工業的に実施するには不適当である。好まし
くは１０〜３０重量％の共重合割合において、このポリ
マの便れた効果が最も発揮される。なお、この６６／６
Ｔポリマの優れた特性を損なわない数％の範囲であれば
、第三成分の共重合も可能である。

本発明に係る大事糸繊維は、単糸繊度が８ｄ以上である
必要がある。８ｄ未満でも良好な糸質を有した繊維を得
ることができるが、このような細事糸繊維では、６６／
６Ｔポリマの繊維でも、ナイロン６６繊維でも糸質にほ
とんど差がないので、６Ｔ成分を共重合させる効果が小
さい。一方、８０ｄを越えると６６／６　Ｔポリマをも
ってしても、現在の空気冷却紡糸法では安定した製糸を
行なうことはむずかしい。２０ｄ〜６０ｄで最も大きな
効果を示す。

強度は、４ｇ／ｄ以上を必要とする。これ未満の強度で
は高次加工時の糸切れに耐えることが難しく、また、ス
クリーン紗等の最終製品そのものの破断、破壊に対する
強度が低くなってしまう。

４．７ｇ／ｄ以上の強度を有することが特に好ましい。

この強度は、以下に例示する製糸方法によって得ること
ができる。

次に、６６／６　Ｔポリマの重合、大事糸繊維の製糸の
一例を示す。

（６６／６Ｔポリマの重合） ヘキサメチレンジアンモニウムアジペート（６６塩）お
よびヘキサメチレンジアンモニウムテレフタレート（６
Ｔ塩）の水溶液を加熱濃縮して、６０〜８０％濃度の水
溶液とし、次に、粘度安定剤などの通常の添加剤を加え
、重合缶に移し、窒素ガスで置換した後、水蒸気圧１５
〜２０　ｋｇ／ｃｍ２Ｇ程度の加圧下で加熱を続ける。

２５０〜２７０℃程度に達した後、放圧を開始しさらに
最高到達温度、（Ｔｍ＋５）　〜（Ｔｍ＋１５）　℃（
ここでＴｍは得られる６　６／６　Ｔポリマの結晶融点
である。）まで加熱を続ける。次に、この最高到達温度
を保ち、放圧終了後１００〜３００ｍｍ）ｉ３の減圧下
に５〜１５分維持し、重合を終了させ、硫酸相対粘度（
ηｒ）が２．０〜２．８の重合体で吐出し、カッティン
グしてチップ化する。

（６６／６Ｔポリマの製糸） チップ水分率が０．０５〜０．１５重量％となるように
、乾燥、水分調整した６６／６Ｔポリマは通常のナイロ
ン６、ナイロン６６の紡糸、製糸プロセスが適用可能で
ある。例えば、特公昭４７−５０００９号公報や特公昭
４６−２２８８６号公報等に示されているように溶融紡
糸した糸条を紡糸直後に、巻取ることなく直ちに高速で
延伸し、次いで、パッケージに巻取る、いわゆる直接紡
糸延伸法を適用し得る。

この際の紡糸温度は、６６／６　Ｔの共重合比率および
／またはポリマ融点に応じた適切な値を設定すればよく
、また、ポリマの吐出量は単糸繊度が８デニ一ル以上と
なるように、紡糸速度や延伸速度などの製糸条件に応じ
て設定すればよい。

このようにして製糸された火車糸ポリアミド繊維は、通
常、次の如き優れた特性をも有している。

２０〜６０％の伸度を有する。この伸度が２０％未満の
ものは紡糸、延伸時、あるいは製織等の高次加工時にお
ける糸切れが多くなる。６０％を越えると糸に十分な強
度を付与することが難しくなる。

１０％以下の湧水収縮率を有する。１０％を越えると湧
水、乾熱等にたいする十分な寸法安定性を得ることがで
きず、熱的に厳しい使用条件に耐えることが難しくなる
。

０．５（８Ｔ）＋２０〜０．５（６Ｔ）＋４０ｇ／ｄの
初朋引張抵抗度を有する。ここで（６Ｔ）はヘキサメチ
レンジアンモニウムテレフタレートの共重合割合（重量
％）である。０．５（６Ｔ）＋２０未満では、最終製品
が引張や引裂にたいして脆いものとなってしまう。

０．５（６Ｔ）＋４０を越えると製品の柔らかさが失わ
れてしまう。

［実施例コ 次に実施例に基づいて説明する。

６６／６　Ｔポリマの重合は次の方法で行った。

ヘキサメチレンジアンモニウムアジペート（６６塩）の
５０％水溶液およびヘキサメチレンジアンモニウムテレ
フタレート（６Ｔ塩）の１３％水溶液を、第１表に示す
組成で濃縮缶に仕込み、窒素ガスで完全に置換したのち
、水蒸気圧１．０Ｊ／ｃｍ２Ｇに保ちつつ加熱濃縮して
６０〜７０％濃度の水溶液とした。次に、粘度安定剤な
どの通常の添加剤を加え、容量２００リツトルのバッチ
式重合缶に移し、窒素ガスで置換した後、水蒸気圧１７
　、５　ｋｇ／ｃ＋ｎ２Ｇの加圧下で加熱を続けた。２
５０〜２７０℃に達した後、放圧を開始しさらに最高到
達温度まで加熱を続けた。次に、この最高到達温度を保
ち、放圧終了後１００〜３００ｍｍＨｇの減圧下に５〜
１５分維持し、重合を終了させ、吐出、カッティングし
てチップ化した。得られたポリマの特性を第１表に示す
。

第１表 得られたチップを１００ｋｇスケールの回転式真空乾燥
器を用い、９５℃で２４ｈｒ乾燥した後、チップ水分率
が０．０７〜０．１０ｗｔ％となるように水分率調整し
てから紡糸に供した。

なお、ポリマ水準２のナイロン６６ポリマはε−カプロ
ラクタムを１重量％共重合している点でポリマ水準１の
ナイロン６６ポリマと異なる。

実施例−１ 第１表ポリマの水準１．３．６をプレッシャーメルク型
紡糸機で溶融紡出した。吐出量は巻取糸の単糸繊度が５
．１０．２０．３０．４０ｄとなるように調整した。ま
た口金は孔径０．４ｍｍφ、孔数４ホールのものを用い
、溶融紡出温度は２８５℃とした。紡出糸条は、９０ｃ
ｍ長さのユニフローチムニ−を通過させ急冷した。チム
ニ−風は２０°Ｃ１３０ｍ／ｍｉ口の条件をとった。冷
却後オイリングローラ式給油装置で非水系油剤を糸条に
対して３．５重量％付与した。

続いて、８００ｍ／１Ｔｌｉｎの速度で回転するネルソ
ン方式の引取りロール（ＩＧＤ）で引き取った後、連続
して２４００　ｍ／ｍｉｎの速度で回転するロール表面
温度が１８０℃に加熱されたネルソン方式の延伸ロール
（２ＧＤ）との間で延伸し、次いで、巻取張力が０．１
０〜０．２０３／ｄとなるように２ＧＤと巻取機との間
でリラックスを行なって巻取った。

得られた糸特性を第２表に示した。繊維の実質的な強伸
度レベルは、強伸度積の値で比較した。

サンプルＮｏｌの比較例（ナイロン６６）では単糸繊度
の増加にともなって強伸度レベルが大幅に低下している
。特に１０６以上においては、その程度が顕著であるの
に対し、サンプルＮｏ２．３の実施例では、単糸繊度が
増加しても強伸度レベルの低下が小さかった。また比較
例は、溶融ポリマ糸条の冷却固化が不十分なため糸条の
紡糸安定性が悪く、単糸繊度４０ｄとなると紡糸不可能
であった。一方、実施例（サンプルＮｏ２．３）での紡
糸は安定しており、どの条件も容易に紡糸可能であった
。

実施例−２ 実施例−１と同一の製糸プロセスで第１表のポリマを紡
糸し８た。ただし口金は０．４ｍｍφ、２ホールのもの
を用い、巻取糸の単糸繊度が５０ｄとなる様に吐出量を
調整した。また巻取は２山取りとし、モノフィラメント
として直接巻取った。得られた糸特性を第３表に示すと
ともに、直行ニコル格子を通して観察した繊維断面の顕
微鏡写真を第１図に示した。

なお、湧水収縮率は、ＪＩＳ−Ｌ　１０１３−８１の熱
水収縮率の測定方法に準じて測定した。

また、ウースタ斑はツエルヴエガー社のウースタ測定器
（ＧＧＴ−ＣＱ型）を用いて糸速度５０ｍ／分、測定時
間５分間、ハーフイナ、−トで測定した値であって、繊
維軸方向の太さ斑を表わす。

サンプルＮｏ１ｌ、１２の比較例（ナイロン６６）は紡
糸安定性が悪く、強伸度レベル、繊度斑特性とも十分な
ものではなかった。第１図（ａ）、（ｂ）の断面球晶写
真から、大きな球晶が多数発生していることが認められ
、これが糸特性低下の原因となっている。

実施例の５水準（サンプルＮｏ１３〜１７）は、いずれ
も、紡糸安定性、糸特性とも良好であった。

６Ｔ共重合割合が増すほど、第１図（Ｃ）、（ｄ）、（
ｅ）の断面球晶写真かられかるように球晶抑制性が良好
となる。また、製糸性から判断して、冷却固化性も向上
しており、ウースタ斑は小さくなった。一方、強伸度レ
ベルは、６Ｔ割合が１０〜２０重量％がもっとも良好で
あった。６Ｔ割合が高い水準１７の場合は冷延伸では、
延伸斑が生じたので、ＩＧＤを加熱して延伸した。

サンプルＮｏ１８のように、６Ｔ割合が４０重量％を越
えると融点が高く、実施例１で用いた溶融紡糸装置では
紡糸することができなかった。

さらに水準１５のモノフィラメントをタテ糸およびヨコ
糸に用いて製織したところ、均一性に優れ、かつ寸法安
定性の良い紗織物かを得られた。

製織性に問題はなかった。

［発明の効果］ 本発明によると、従来のナイロン６６ては得ることが困
難であった球晶が少なく、強度、均−性等に優れた糸特
性と、ナイロン６６と同等以上の優れた寸法安定性とを
同時に有することができる。

しかも、吐出量を増加させ、紡糸、巻取り速度を増加さ
せることができ、高い生産性で製糸することもできる。

この太単糸繊度ポリアミド繊維は、特にスクリーン紗用
のモノフィラメント原糸として有用であるが、多ホール
口金を用いてマルチフィラメント糸として巻取り、例え
ばカーペット用原糸として用いることも可能である。

【図面の簡単な説明】

第１図（ａ）　〜（ｅ）は、単糸繊度５０ｄのモノフィ
ラメントの断面における結晶構造を表わす顕微鏡写真で
ある。 第１図（ａ）：　ポリマ水準１（比較例）第１図（ｂ）
：　ポリマ水準２（〃　）第１図（Ｃ）：　ポリマ水準
３（本発明）第１図（ｄ）：　ポリマ水準５（〃　）第
１図（ｅ）：　ポリマ水準６（〃　）特許出願人　　東
　し　株　式　会　社第１　図（α） 第１図（ｂ） 第１図（Ｃ） 第１因（ｃｉ） 第１図（ｅ）

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）ヘキサメチレンジアンモニウムテレフタレート共
   重合割合が５〜４０重量％であるヘキサメチレンジアン
   モニウムアジペートとヘキサメチレンジアンモニウムテ
   レフタレートとの共重合ポリアミドからなり、かつ下記
   特性を同時に有することを特徴とする太単糸ポリアミド
   繊維。 Ｄ≧８ｄ Ｔ／Ｄ≧４ｇ／ｄ （ここで、Ｄは単糸繊度、Ｔ／Ｄは強度をさす。）
2. （２）前記太単糸ポリアミド繊維がスクリーン紗のヨコ
   糸および／またはタテ糸用の繊維であることを特徴とす
   る特許請求の範囲第（１）項記載の太単糸ポリアミド繊
   維。