JPH03241006A - 高強度ポリカプラミド繊維 - Google Patents
高強度ポリカプラミド繊維Info
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- JPH03241006A JPH03241006A JP4027790A JP4027790A JPH03241006A JP H03241006 A JPH03241006 A JP H03241006A JP 4027790 A JP4027790 A JP 4027790A JP 4027790 A JP4027790 A JP 4027790A JP H03241006 A JPH03241006 A JP H03241006A
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- birefringence
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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】
[産業上の利用分野コ
本発明はポリカプラミド繊維に関するものであり、詳し
くは特に産業資材用途に適した高強度および熱寸法安定
性にすぐれたポリカプラミド繊維に関するものである。
くは特に産業資材用途に適した高強度および熱寸法安定
性にすぐれたポリカプラミド繊維に関するものである。
[従来の技術]
ポリアミド繊維は高強度で、接着性、耐疲労性、等に優
れているため、各種産業資材用途、例えばタイヤコード
、伝動用ベルト、搬送用ベルト等のゴム補強資材、シー
トベルト、漁網、安全ネット、縫糸、カバーシート、カ
バン地等に用いられている。
れているため、各種産業資材用途、例えばタイヤコード
、伝動用ベルト、搬送用ベルト等のゴム補強資材、シー
トベルト、漁網、安全ネット、縫糸、カバーシート、カ
バン地等に用いられている。
しかし、上記各種製品において材料繊維のコストダウン
の要求が強く、それを満足させるために一層の高強度化
が求められている。また同時に製品の製造工程での高収
率を確保するため、材料繊維の熱寸法安定性の一層の改
良も求められている。
の要求が強く、それを満足させるために一層の高強度化
が求められている。また同時に製品の製造工程での高収
率を確保するため、材料繊維の熱寸法安定性の一層の改
良も求められている。
従来、高強度のポリカプラミド繊維及び該繊維の製造方
法として、特開昭58−54018号公報および特開昭
62−133109号公報か知られている。
法として、特開昭58−54018号公報および特開昭
62−133109号公報か知られている。
前記特開昭58−54018号公報に記載された繊維は
、強度が8.l1g/d〜8.85g/d、切断伸度が
22.7%〜23.0%、乾熱収縮率(150℃)が1
.5%〜3.3%、結晶配向度(f 、)が0.94の
特性を有するものであり、該特性を有する繊維の製造方
法として、硫酸相対粘度が3.0以上のポリカプラミド
系ポリマからなり、銅塩及び/あるいは酸化防止剤を含
むポリカプラミド系ポリマを溶融紡糸し、紡出糸条を口
金下の少なくとも10cm以上の雰囲気がポリカプラミ
ドの融点以上に加熱された筒で囲まれたゾーンを通過さ
せたのち、急冷して引取るとともに、引取ロールを通過
した糸条の複屈折が25X10−”以上となる引取速度
で引取り、引取ロールを通過した糸条を3゜5倍以下の
延伸倍率で熱延伸するものであり、その目的は、高強力
で寸法安定性及び耐疲労性に優れたポリカプラミド繊維
を得るものである。
、強度が8.l1g/d〜8.85g/d、切断伸度が
22.7%〜23.0%、乾熱収縮率(150℃)が1
.5%〜3.3%、結晶配向度(f 、)が0.94の
特性を有するものであり、該特性を有する繊維の製造方
法として、硫酸相対粘度が3.0以上のポリカプラミド
系ポリマからなり、銅塩及び/あるいは酸化防止剤を含
むポリカプラミド系ポリマを溶融紡糸し、紡出糸条を口
金下の少なくとも10cm以上の雰囲気がポリカプラミ
ドの融点以上に加熱された筒で囲まれたゾーンを通過さ
せたのち、急冷して引取るとともに、引取ロールを通過
した糸条の複屈折が25X10−”以上となる引取速度
で引取り、引取ロールを通過した糸条を3゜5倍以下の
延伸倍率で熱延伸するものであり、その目的は、高強力
で寸法安定性及び耐疲労性に優れたポリカプラミド繊維
を得るものである。
前記特開昭62−133109号公報に記載された繊維
は、強度が11.Log/d〜11゜61 g/d、伸
度が14.2%〜16.4%、沸騰水収縮率が7.2%
〜9,8%、複屈折が60.3X10−”〜62.3X
10−”、結晶配向度(fc)が0.94〜0.95、
非晶分子配向関数(F)が0.72〜0.75の特性を
有するものであり、該特性を有する繊維の製造方法とし
て、硫酸相対粘度が3.0以上のポリカプラミドチップ
を溶融紡糸し、紡糸機の口金から少なくとも10cIT
I以上の雰囲気が、200℃〜400℃に保った加熱筒
を設け、該加熱筒の下方に冷却装置が設けられ、紡出さ
れた糸条を遅延冷却する。冷却固化された糸条は、油剤
を付与され、1500m/min以上、好ましくは20
00m/m i n 〜6000m/m i nで巻取
る。引取られた糸条の複屈折は20×1o−8〜45X
10−”であり、該糸条は延伸工程で80℃〜250℃
の高温雰囲気中を0.2秒滞在あるいは、150℃〜3
00℃の高温加圧蒸気を用いて、1段目の加熱延伸を行
ない、次いで、さらに1段目よりも高温で2段目の加熱
延伸を行ない複屈折が58X10−”以上の高配向ポリ
カプラミド繊維を得るものである。
は、強度が11.Log/d〜11゜61 g/d、伸
度が14.2%〜16.4%、沸騰水収縮率が7.2%
〜9,8%、複屈折が60.3X10−”〜62.3X
10−”、結晶配向度(fc)が0.94〜0.95、
非晶分子配向関数(F)が0.72〜0.75の特性を
有するものであり、該特性を有する繊維の製造方法とし
て、硫酸相対粘度が3.0以上のポリカプラミドチップ
を溶融紡糸し、紡糸機の口金から少なくとも10cIT
I以上の雰囲気が、200℃〜400℃に保った加熱筒
を設け、該加熱筒の下方に冷却装置が設けられ、紡出さ
れた糸条を遅延冷却する。冷却固化された糸条は、油剤
を付与され、1500m/min以上、好ましくは20
00m/m i n 〜6000m/m i nで巻取
る。引取られた糸条の複屈折は20×1o−8〜45X
10−”であり、該糸条は延伸工程で80℃〜250℃
の高温雰囲気中を0.2秒滞在あるいは、150℃〜3
00℃の高温加圧蒸気を用いて、1段目の加熱延伸を行
ない、次いで、さらに1段目よりも高温で2段目の加熱
延伸を行ない複屈折が58X10−”以上の高配向ポリ
カプラミド繊維を得るものである。
また、有機繊維、特にポリエステル繊維の表面をプラズ
マ処理して改質するものとして、特開昭61−1988
0号公報、特開昭61−42546号公報、および特開
昭62−238871号公報が知られている。
マ処理して改質するものとして、特開昭61−1988
0号公報、特開昭61−42546号公報、および特開
昭62−238871号公報が知られている。
[発明が解決しようとする課題]
前記の特開昭58−54018号公報および特開昭62
−133109号公報に記載された方法によって得られ
たポリカプラミド繊維は、強度が低く、強伸度積が低い
ものであり、沸騰水収縮率が高く、産業用資材として使
用する上、でより高い特性を有するポリカプラミド繊維
が要求される。また前記の方法の場合、長時間加熱延伸
であり、生産効率が低く、工業生産に移行する場合、更
に多くの改良を要するなどの課題を有していた。
−133109号公報に記載された方法によって得られ
たポリカプラミド繊維は、強度が低く、強伸度積が低い
ものであり、沸騰水収縮率が高く、産業用資材として使
用する上、でより高い特性を有するポリカプラミド繊維
が要求される。また前記の方法の場合、長時間加熱延伸
であり、生産効率が低く、工業生産に移行する場合、更
に多くの改良を要するなどの課題を有していた。
前記の特開昭61−19880号公報、特開昭61−4
2546号公報、および特開昭62238871号公報
に記載された発明は、ポリエステル繊維の表面改質に低
温プラズマ処理か有効であるとするものであり、具体的
には、特定のガス雰囲気中で低温プラズマ処理すること
によって、繊維の表面を架橋したり、エツチングしたり
、活性基を導入したり、あるいは特定のポリマをグラフ
ト重合したりして改質するものである。特に、産業資材
用ポリエステル繊維に低温プラズマ処理を利用した例が
記載されている。
2546号公報、および特開昭62238871号公報
に記載された発明は、ポリエステル繊維の表面改質に低
温プラズマ処理か有効であるとするものであり、具体的
には、特定のガス雰囲気中で低温プラズマ処理すること
によって、繊維の表面を架橋したり、エツチングしたり
、活性基を導入したり、あるいは特定のポリマをグラフ
ト重合したりして改質するものである。特に、産業資材
用ポリエステル繊維に低温プラズマ処理を利用した例が
記載されている。
しかしながら、前記ポリエステル繊維の低温プラズマ処
理は、ポリエステル繊維とゴムとの接着性の改良に関す
るもので、既に延伸され、加熱されたポリエステル繊維
からなるコードを低温プラズマ処理し、引続いて、レゾ
ルシン・ホルムアルデヒド初期縮合物とゴムラテックス
の混合物で処理する方法を開示したものである。
理は、ポリエステル繊維とゴムとの接着性の改良に関す
るもので、既に延伸され、加熱されたポリエステル繊維
からなるコードを低温プラズマ処理し、引続いて、レゾ
ルシン・ホルムアルデヒド初期縮合物とゴムラテックス
の混合物で処理する方法を開示したものである。
従って、該発明技術は、低温プラズマ処理の効果として
認められている表面処理作用を利用したものに過ぎない
と言える。そのため、高強度化および熱寸法安定性改良
等の力学的、熱的特性の改良効果に関しては何等示唆し
ていない。
認められている表面処理作用を利用したものに過ぎない
と言える。そのため、高強度化および熱寸法安定性改良
等の力学的、熱的特性の改良効果に関しては何等示唆し
ていない。
本発明の目的はこれまでにない高強度で、十分な伸度を
有し、かつ熱寸法安定性の改良されたポリカプラミド繊
維を提供することにある。
有し、かつ熱寸法安定性の改良されたポリカプラミド繊
維を提供することにある。
[課題を解決するための手段および作用]本発明の構成
は、 (1)硫酸相対粘度ηrが3.0以上の、実質的にポリ
カプラミド繊維であって、物理特性が、(イ)強度13
g/d以上 (ロ)切断伸度18%以上 (ハ)初期弾性率35 g / d以上(ニ)乾熱収縮
率5%以下 (ホ)沸騰水収縮率8%以下 であり、繊維構造パラメータが、 (へ)複屈折Jn≧55X10−″ (ト)結晶配向度f、≧0.94 (チ)赤道線方向について測定した長周期180Å≧D
m≧115人 (す)子午線方向に測定した長周期 230人≧De≧140A (ヌ)DSCで測定した融点Tm≧217℃(ル)各単
糸の表層部の複屈折(、dns)と中心部の複屈折(,
6nc)との差の絶対値(Iδ、ans−cl)が3X
10−”以下であることを特徴とする高強度ポリカプラ
ミド繊維。
は、 (1)硫酸相対粘度ηrが3.0以上の、実質的にポリ
カプラミド繊維であって、物理特性が、(イ)強度13
g/d以上 (ロ)切断伸度18%以上 (ハ)初期弾性率35 g / d以上(ニ)乾熱収縮
率5%以下 (ホ)沸騰水収縮率8%以下 であり、繊維構造パラメータが、 (へ)複屈折Jn≧55X10−″ (ト)結晶配向度f、≧0.94 (チ)赤道線方向について測定した長周期180Å≧D
m≧115人 (す)子午線方向に測定した長周期 230人≧De≧140A (ヌ)DSCで測定した融点Tm≧217℃(ル)各単
糸の表層部の複屈折(、dns)と中心部の複屈折(,
6nc)との差の絶対値(Iδ、ans−cl)が3X
10−”以下であることを特徴とする高強度ポリカプラ
ミド繊維。
(2)前記(1)記載の高強度ポリカプラミド繊維にお
いて、該ポリカプラミド繊維の表面に接着剤を付与し、
ゴム補強資材として用いられることを特徴とする高強度
ポリカプラミド繊維。
いて、該ポリカプラミド繊維の表面に接着剤を付与し、
ゴム補強資材として用いられることを特徴とする高強度
ポリカプラミド繊維。
(3)前記(1)記載の高強度ポリカプラミド繊維にお
いて、該ポリカプラミド繊維を編成あるいは織成し、厚
地布あるいは厚地ベルトとして用いられることを特徴と
する高強度ポリカプラミド繊維。
いて、該ポリカプラミド繊維を編成あるいは織成し、厚
地布あるいは厚地ベルトとして用いられることを特徴と
する高強度ポリカプラミド繊維。
(4)前記(1)記載の高強度ポリカプラミド繊維にお
いて、該ポリカプラミド繊維を強撚加工し、縫糸として
用いられることを特徴とする高強度ポリカプラミド繊維
。
いて、該ポリカプラミド繊維を強撚加工し、縫糸として
用いられることを特徴とする高強度ポリカプラミド繊維
。
(5)前記(1)記載の高強度ポリカプラミド繊維にお
いて、該ポリカプラミド繊維を編威し、網として用いら
れることを特徴とする高強度ポリカプラミド繊維。
いて、該ポリカプラミド繊維を編威し、網として用いら
れることを特徴とする高強度ポリカプラミド繊維。
にある。
本発明に係るポリカプラミド繊維(以下本発明繊維とい
う)は、分子鎖の繰り返し構造単位が95モル%以上が
ポリカプラミドからなり、共重合成分を5モル%未満の
範囲で含有していてもよい。共重合成分としては、例え
ばポリヘキサメチレンアジパミド、テトラメチレンアジ
パミド、ヘキサメチレンセバカミド、ヘキサメチレンテ
レフタルアミド、ヘキサメチレンイソフタルアミド、キ
シリレンフタルアミド等がある。共重合成分を5モル%
以上含有した場合は、結晶性が低下し、融点降下および
熱寸法安定性が低下するため好ましくない。
う)は、分子鎖の繰り返し構造単位が95モル%以上が
ポリカプラミドからなり、共重合成分を5モル%未満の
範囲で含有していてもよい。共重合成分としては、例え
ばポリヘキサメチレンアジパミド、テトラメチレンアジ
パミド、ヘキサメチレンセバカミド、ヘキサメチレンテ
レフタルアミド、ヘキサメチレンイソフタルアミド、キ
シリレンフタルアミド等がある。共重合成分を5モル%
以上含有した場合は、結晶性が低下し、融点降下および
熱寸法安定性が低下するため好ましくない。
本発明繊維は、硫酸相対粘度ηrが3,0以上であり、
特に3.2以上の高粘度が好ましい。
特に3.2以上の高粘度が好ましい。
3.0未満では目的とする高強度の達成が困難である。
本発明繊維の強度は13 g/d以上、切断伸度18%
以上の高強度、高伸度であり、150℃で測定した乾熱
収縮率が5%以下、沸騰水収縮率が8%以下で熱寸法安
定性に優れ、初期弾性率が35 g/d以上と極めて高
い。
以上の高強度、高伸度であり、150℃で測定した乾熱
収縮率が5%以下、沸騰水収縮率が8%以下で熱寸法安
定性に優れ、初期弾性率が35 g/d以上と極めて高
い。
上記物性の発現と密接に関連する本発明繊維の構造パラ
メータの特徴は以下の通りである。
メータの特徴は以下の通りである。
本発明繊維の複屈折Δnは55X10−8以上の高配向
であり、高強度特性の発現と対応している。
であり、高強度特性の発現と対応している。
結晶配向度fcは0.94以上、好ましくは0.95以
上と高配向であり、本特性も高強度の発現と密接に関連
している。
上と高配向であり、本特性も高強度の発現と密接に関連
している。
また、X線小角散乱法で測定した赤道線方向の長周期D
mが115人〜180人、子午線方向に測定した長周期
Deが140人〜230人であるという特徴を有する。
mが115人〜180人、子午線方向に測定した長周期
Deが140人〜230人であるという特徴を有する。
好ましくは前記長周期Dmが115〜140人、Deが
150〜230人である。一般に大きなりmの値は高強
度のポリカプラミド繊維を特徴づけており、−方、大き
なりeの値は、熱寸法安定性の改良されたポリカプラミ
ド繊維であることを特徴づけている。
150〜230人である。一般に大きなりmの値は高強
度のポリカプラミド繊維を特徴づけており、−方、大き
なりeの値は、熱寸法安定性の改良されたポリカプラミ
ド繊維であることを特徴づけている。
従来のポリカプラミド繊維の製造法によれば、前者は低
配向未延伸糸を高倍率で熱延伸することによって得られ
、後者は比較的高配向の未延伸糸を低倍率で熱延伸する
ことによって得られている。
配向未延伸糸を高倍率で熱延伸することによって得られ
、後者は比較的高配向の未延伸糸を低倍率で熱延伸する
ことによって得られている。
即ち本発明繊維は、高強度と改良された熱寸法安定性の
両特性の構造的な特徴を兼備している。
両特性の構造的な特徴を兼備している。
従来のポリカプラミド繊維のDSCで測定した融解曲線
のピーク温度である融点Tmが、約215℃であるのに
対し、本発明繊維は、DSCで測定した融解曲線のピー
ク温度である融点Tmか237℃以上で、通常219〜
225℃であるのに比し、高融点である。この特性は、
本発明繊維の改良された熱寸法安定性を構造的に裏づけ
るものである。
のピーク温度である融点Tmが、約215℃であるのに
対し、本発明繊維は、DSCで測定した融解曲線のピー
ク温度である融点Tmか237℃以上で、通常219〜
225℃であるのに比し、高融点である。この特性は、
本発明繊維の改良された熱寸法安定性を構造的に裏づけ
るものである。
更にまた本発明繊維は、該繊維を形成する各単糸の表層
部と中心部との複屈折の差の絶対値(|δΔns−cl
)が3X10−”以下であり、単糸の断面において、半
径方向の配向が均一であることを示しており、この構造
パラメータも本発明繊維が、高強度でかつ熱寸法安定性
に優れていることを特徴づけている。
部と中心部との複屈折の差の絶対値(|δΔns−cl
)が3X10−”以下であり、単糸の断面において、半
径方向の配向が均一であることを示しており、この構造
パラメータも本発明繊維が、高強度でかつ熱寸法安定性
に優れていることを特徴づけている。
本発明繊維は、上記(イ)〜(ル)の繊維構造パラメー
タをすべて満足することに特徴があり、従来のポリカプ
ラミド繊維とは大きく区別される。そして、従来の高強
度ポリカプラミド繊維とは、(ニ)、(ホ)、(す)、
(ヌ)の構造パラメータにおいて大きく異なる。
タをすべて満足することに特徴があり、従来のポリカプ
ラミド繊維とは大きく区別される。そして、従来の高強
度ポリカプラミド繊維とは、(ニ)、(ホ)、(す)、
(ヌ)の構造パラメータにおいて大きく異なる。
また、高強度でかつ熱寸法安定性の改良されたポリカプ
ラミド繊維(例えば特開昭62−13]109号公報)
と異なる点は、本発明における(イ)、(ロ)、(ハ)
、(ニ)、(ホ)、(チ)、(す)、(ヌ)、(ル)に
示す構造パラメータを満たしていない。
ラミド繊維(例えば特開昭62−13]109号公報)
と異なる点は、本発明における(イ)、(ロ)、(ハ)
、(ニ)、(ホ)、(チ)、(す)、(ヌ)、(ル)に
示す構造パラメータを満たしていない。
以上の繊維構造パラメータによって特徴づけられる本願
発明に係る繊維は、強度が13g/d以上、伸度が18
%以上、初期弾性率が35g/d以上で、かつ乾熱収縮
率が5%以下、沸騰水収縮率が8%以下であり、高強度
で熱寸法安定性の改良されたポリカプラミド繊維である
。
発明に係る繊維は、強度が13g/d以上、伸度が18
%以上、初期弾性率が35g/d以上で、かつ乾熱収縮
率が5%以下、沸騰水収縮率が8%以下であり、高強度
で熱寸法安定性の改良されたポリカプラミド繊維である
。
本発明に係る繊維は、以下に述べる新規な方法によって
得られる。
得られる。
即ち、本発明に係るポリカプラミド繊維は硫酸相対粘度
ηrが3.0以上で、複屈折が40XIO−”以下、密
度が1.130以下のポリカプラミド繊維を、低温プラ
ズマ中でデニール当り1.0〜5.Ogの張力の下に、
1.5〜7゜0倍の範囲で延伸することにより、複屈折
が55X10””以上の高配向ポリカプラミド繊維とす
ることによって得られる。
ηrが3.0以上で、複屈折が40XIO−”以下、密
度が1.130以下のポリカプラミド繊維を、低温プラ
ズマ中でデニール当り1.0〜5.Ogの張力の下に、
1.5〜7゜0倍の範囲で延伸することにより、複屈折
が55X10””以上の高配向ポリカプラミド繊維とす
ることによって得られる。
本発明のプラズマ延伸に用いるプラズマは、特定のガス
を封入した減圧容器内で、高電圧を印加することにより
発生するもので、かかる放電は、火花放電、コロナ放電
、グロー放電など種々の形態のものがあるが、放電が均
一で活性化作用に優れたグロー放電が特に好ましい。放
電周波数は、低周波、高周波、マイクロ波を用いること
ができ、また直流も用いることができる。
を封入した減圧容器内で、高電圧を印加することにより
発生するもので、かかる放電は、火花放電、コロナ放電
、グロー放電など種々の形態のものがあるが、放電が均
一で活性化作用に優れたグロー放電が特に好ましい。放
電周波数は、低周波、高周波、マイクロ波を用いること
ができ、また直流も用いることができる。
本発明で用いるガスとしては、例えばAr。
N2)Ho、CO2)co、Os、H,0,CF4、N
H,、N2)空気などおよびこれらの混合された非重合
性のガスが好ましく、特に強いエツチング作用を有しな
いAr、N2)CO2)H20゜空気などが好ましいか
、特に空気が実用的には好適である。
H,、N2)空気などおよびこれらの混合された非重合
性のガスが好ましく、特に強いエツチング作用を有しな
いAr、N2)CO2)H20゜空気などが好ましいか
、特に空気が実用的には好適である。
本発明繊維を製造する方法におけるプラズマ延伸に用い
るプラズマは、0.01〜50T。
るプラズマは、0.01〜50T。
rr、好ましくは0.5〜20TOrrの圧力下で実施
することが放電安定性の面から好ましい。また印加電圧
は0.5〜l0KV、好ましくは1〜8KVである。
することが放電安定性の面から好ましい。また印加電圧
は0.5〜l0KV、好ましくは1〜8KVである。
前記、プラズマ延伸における延伸倍率は、プラズマ延伸
に供するポリカプラミド未延伸糸あるいは、一部延伸さ
れたポリカプラミド中間配向糸の物性によって、1.5
倍〜7.0倍、好ましくは1.6倍〜6.0倍の範囲内
で選択される。
に供するポリカプラミド未延伸糸あるいは、一部延伸さ
れたポリカプラミド中間配向糸の物性によって、1.5
倍〜7.0倍、好ましくは1.6倍〜6.0倍の範囲内
で選択される。
前記プラズマ延伸を用いることによって、従来の熱延伸
法に比べ、結晶化を抑制しながら延伸することが可能と
なり、したがって、高倍率の延伸を可能とし、得られる
ポリカプラミド繊維の高配向化が達成できる。
法に比べ、結晶化を抑制しながら延伸することが可能と
なり、したがって、高倍率の延伸を可能とし、得られる
ポリカプラミド繊維の高配向化が達成できる。
前記プラズマ延伸は、1段階で行なってもよく、2段以
上の多段で行なってもよい。
上の多段で行なってもよい。
延伸に供するポリカプラミド未延伸糸の物性や形態、プ
ラズマ印加電圧、雰囲気ガス、雰囲気の減圧度及び延伸
速度等によって、プラズマの条件を変化させるが、プラ
ズマ延伸によって得られるポリカプラミド繊維の複屈折
が55×10−3以上の高配向度になるようプラズマ条
件を組合せて延伸する。
ラズマ印加電圧、雰囲気ガス、雰囲気の減圧度及び延伸
速度等によって、プラズマの条件を変化させるが、プラ
ズマ延伸によって得られるポリカプラミド繊維の複屈折
が55×10−3以上の高配向度になるようプラズマ条
件を組合せて延伸する。
前記のプラズマ延伸を施したポリカプラミド繊維は、更
に通常の熱延伸や熱処理を追加して行なうこともできる
。
に通常の熱延伸や熱処理を追加して行なうこともできる
。
本発明繊維を製造するのに用いられる装置は、特に限定
されるものではなく、真空容器内に延伸装置を組入れた
バッチ式のもの、またシール方式を取入れた連続式のも
のを使用することができ、プラズマ延伸ゾーンの前後に
必要に応じて熱板、ホットロールなどを接続してもよい
。
されるものではなく、真空容器内に延伸装置を組入れた
バッチ式のもの、またシール方式を取入れた連続式のも
のを使用することができ、プラズマ延伸ゾーンの前後に
必要に応じて熱板、ホットロールなどを接続してもよい
。
前記のプラズマ延伸によって得られる本発明繊維は、従
来の熱延伸法で延伸した場合に比べ、延伸時の分子量低
下が少ない。また密度はやや低く、複屈折が高いことか
ら、結晶化が抑制されて高配向が達せられることがわか
る。
来の熱延伸法で延伸した場合に比べ、延伸時の分子量低
下が少ない。また密度はやや低く、複屈折が高いことか
ら、結晶化が抑制されて高配向が達せられることがわか
る。
以上の現象は、プラズマ延伸を施すことによって、円滑
な延伸が行なわれていることを示すものである。
な延伸が行なわれていることを示すものである。
かくして、本発明に係る高強度ポリカプラミド繊維が得
られ、該本発明に係る繊維は、特に産業資材用途に好ま
しく用いられる。
られ、該本発明に係る繊維は、特に産業資材用途に好ま
しく用いられる。
本発明繊維を加熱し、レゾルシン・ホルマリン・ラテッ
クスなどの接着剤を付与することによって、タイヤ、伝
動用ベルト、搬送用ベルト等のゴム補強資材として、好
ましく用いられる。
クスなどの接着剤を付与することによって、タイヤ、伝
動用ベルト、搬送用ベルト等のゴム補強資材として、好
ましく用いられる。
また、本発明繊維を編成あるいは織成し、厚地布あるい
は厚地ベルトとして、好ましく用いることができる。
は厚地ベルトとして、好ましく用いることができる。
さらに本発明繊維を強撚加工することによって、縫糸と
して、好ましく用いることができる。
して、好ましく用いることができる。
さらにまた、本発明繊維を編成し、網として、好ましく
用いることができる。
用いることができる。
次に本発明を実施例に基づいて説明するが、本発明に係
る繊維物性の測定法は以下の通りである。
る繊維物性の測定法は以下の通りである。
(A)硫酸相対粘度ηr:
試料を98%硫酸に1重量%の濃度で溶解し、オストワ
ルド粘度計を用いて25℃で測定した。
ルド粘度計を用いて25℃で測定した。
(B)複屈折−〇二
日本光学工業(株)製POH型偏光顕微鏡を用い、白色
光を光源として通常のベリツクコンベンセータ法により
求めた。
光を光源として通常のベリツクコンベンセータ法により
求めた。
(C)結晶配向度fo:
理学電機製X線発生装置(4036A型)を用い、Cu
Kαを線源として測定した。赤道線干渉の(010)面
の強度分布曲線の半値巾H0から次の式を用いて求めた
。
Kαを線源として測定した。赤道線干渉の(010)面
の強度分布曲線の半値巾H0から次の式を用いて求めた
。
f e= (180’−H’) /1800(D)小角
X線で赤道線方向について測定した長周期Dmおよび子
午線方向に測定した長周期De : 理学電機(株)製小角X線散乱装置Ru−200型を用
いて、CuKα(Niフィルタ使用)を線源として測定
した(出力50KV、150mA、スリット巾1mmφ
)。撮影条件はカメラ半径400mm、露出時間30分
でフィルムはKodak DEF−5を用いた。
X線で赤道線方向について測定した長周期Dmおよび子
午線方向に測定した長周期De : 理学電機(株)製小角X線散乱装置Ru−200型を用
いて、CuKα(Niフィルタ使用)を線源として測定
した(出力50KV、150mA、スリット巾1mmφ
)。撮影条件はカメラ半径400mm、露出時間30分
でフィルムはKodak DEF−5を用いた。
小角X線散乱写真上の距離rから、Braggの式:L
=λ/2sin(:(jan(r/R)) /2)を用
いて算出した。〔ただし、R:カメラ半径、λ:X線の
波長、L:長周期(赤道線方向について測定したLをを
Dm、子午線方向について測定したLをDeとした。) (E)DSC融点Tm: 約4mm長に切断した試料をアルミパンに入れ、Per
kin E1mer社製DSC=■型で測定したDS
C曲線の融解ピーク温度を融点Tmとした。昇温速度:
10℃/分、試料量:2.Omg、感度:0.5mca
l/秒フルスケール、N2フロー下で測定した。
=λ/2sin(:(jan(r/R)) /2)を用
いて算出した。〔ただし、R:カメラ半径、λ:X線の
波長、L:長周期(赤道線方向について測定したLをを
Dm、子午線方向について測定したLをDeとした。) (E)DSC融点Tm: 約4mm長に切断した試料をアルミパンに入れ、Per
kin E1mer社製DSC=■型で測定したDS
C曲線の融解ピーク温度を融点Tmとした。昇温速度:
10℃/分、試料量:2.Omg、感度:0.5mca
l/秒フルスケール、N2フロー下で測定した。
(F)強度、切断伸度、および初期弾性率M、=JIS
−L1017の定義によった。試料を総状にとり、20
℃、65%RHの温湿度調節室で24時間放置後、(株
)オリエンチック社製“テンシロン”UTM−4−10
0型引張試験機を用い、課長25cm、引張速度30c
m/分で測定した。
−L1017の定義によった。試料を総状にとり、20
℃、65%RHの温湿度調節室で24時間放置後、(株
)オリエンチック社製“テンシロン”UTM−4−10
0型引張試験機を用い、課長25cm、引張速度30c
m/分で測定した。
(G)沸騰水収縮率:
試料を総状にとり、20℃、65%RHの温湿度調整室
で24時間以上放置して測定試料とした。試料のO,I
g/dに相当する荷重をかけて測定した長さり。の試料
を、無張力状態で沸騰水中で30分間処理した後、処理
浴から取り出して、4時間放置し、再び上記荷重をかけ
て測定した長さり、とから次式により算出した。
で24時間以上放置して測定試料とした。試料のO,I
g/dに相当する荷重をかけて測定した長さり。の試料
を、無張力状態で沸騰水中で30分間処理した後、処理
浴から取り出して、4時間放置し、再び上記荷重をかけ
て測定した長さり、とから次式により算出した。
沸騰水収縮率
=C(Lo Lt) / Loll X 100(%
) (H)乾熱収縮率: 前記沸騰水収縮率の測定法における加熱処理を150℃
のオーブン中で行なった以外、同様の条件で測定した。
) (H)乾熱収縮率: 前記沸騰水収縮率の測定法における加熱処理を150℃
のオーブン中で行なった以外、同様の条件で測定した。
(r)単糸の表層部と中心部との複屈折の差の絶対値1
δJ n s−c I : 透過干渉型顕微鏡(カールツアイスイエナ社(東独)製
干渉顕微鏡)を用いて得られる干渉縞法によって、繊維
の側面から観察した平均複屈折の分布を測定して求めた
。繊維の表面から2μの位置を表層部の複屈折Δns。
δJ n s−c I : 透過干渉型顕微鏡(カールツアイスイエナ社(東独)製
干渉顕微鏡)を用いて得られる干渉縞法によって、繊維
の側面から観察した平均複屈折の分布を測定して求めた
。繊維の表面から2μの位置を表層部の複屈折Δns。
繊維の中心部の複屈折を中心部の複屈折JnCとし、両
者の差の絶対値1δans−clを求めた。
者の差の絶対値1δans−clを求めた。
(J)密度ρ:
四塩化炭素を重液、n−トルエンを軽液として作製した
密度匂配管を用い、25℃で測定した。
密度匂配管を用い、25℃で測定した。
[実施例]
実施例1〜4および比較例1〜3
硫酸相対粘度ηrが、3.5のナイロン6チップを通常
の産業資材用ナイロン6繊維の製造で行なわれている徐
冷溶融紡糸法で紡糸した。
の産業資材用ナイロン6繊維の製造で行なわれている徐
冷溶融紡糸法で紡糸した。
口金は0.3mmφ、孔数136ホールを用いた。紡糸
口金直下には長さ25cmの加熱筒を設け、該加熱筒内
雰囲気を窒素ガス15NL/分で充満させ、かつ温度3
10℃となるよう設定し、該加熱筒の下方に90cmの
長さのクーリングチムニ−を設け20℃、30m/分の
冷風を用いて冷却した。紡糸口金から紡出された糸条は
、該加熱筒内雰囲気中を通過したのち、クーリングチム
ニ−で急冷された。紡糸速度は500m/分で未延伸糸
を得た。該未延伸糸は複屈折が5.lXl0−”で、硫
酸相対粘度ηrが3,6であった。また該未延伸糸は、
延伸後約840デニールとなるよう紡糸吐出量を調整し
て作製した。
口金直下には長さ25cmの加熱筒を設け、該加熱筒内
雰囲気を窒素ガス15NL/分で充満させ、かつ温度3
10℃となるよう設定し、該加熱筒の下方に90cmの
長さのクーリングチムニ−を設け20℃、30m/分の
冷風を用いて冷却した。紡糸口金から紡出された糸条は
、該加熱筒内雰囲気中を通過したのち、クーリングチム
ニ−で急冷された。紡糸速度は500m/分で未延伸糸
を得た。該未延伸糸は複屈折が5.lXl0−”で、硫
酸相対粘度ηrが3,6であった。また該未延伸糸は、
延伸後約840デニールとなるよう紡糸吐出量を調整し
て作製した。
上記未延伸糸を30 m 7分で回転するフィートロー
ルを通して給糸し、第1延伸ロールとの間で1段延伸し
た後、第2延伸ロールとの間に設定した両端にシール機
構を有する連続加工式低温プラズマ処理機を通過させて
第2段目の延伸をおこなった。それぞれ1段延伸倍率、
延伸ロール温度およびプラズマ延伸条件を変更して延伸
した。
ルを通して給糸し、第1延伸ロールとの間で1段延伸し
た後、第2延伸ロールとの間に設定した両端にシール機
構を有する連続加工式低温プラズマ処理機を通過させて
第2段目の延伸をおこなった。それぞれ1段延伸倍率、
延伸ロール温度およびプラズマ延伸条件を変更して延伸
した。
プラズマ延伸の有効処理長はloocm、使用ガスは空
気、周波数は110KHzとし、雰囲気ガス圧力および
印加電圧は未延伸糸の物性および延伸速度の変化に応じ
て変化させた(実施例1〜4)。
気、周波数は110KHzとし、雰囲気ガス圧力および
印加電圧は未延伸糸の物性および延伸速度の変化に応じ
て変化させた(実施例1〜4)。
比較として、プラズマ延伸部の替りに長さ100cmの
熱板を用い、温度を変更して熱延伸した(比較例1〜2
)。
熱板を用い、温度を変更して熱延伸した(比較例1〜2
)。
また、市販のタイヤコード用ナイロン6繊維も比較に用
いた(比較例3)。それぞれナイロン6繊維の製造条件
および物性を第1表および第2表に示した。
いた(比較例3)。それぞれナイロン6繊維の製造条件
および物性を第1表および第2表に示した。
本発明に係る高強度ポリヘキサメチレンアジパミド繊維
は、第2表に示した結果からも、高強度・高弾性率でか
つ熱寸法安定性に優れていることかわかる。
は、第2表に示した結果からも、高強度・高弾性率でか
つ熱寸法安定性に優れていることかわかる。
(以下余白)
[発明の効果]
本発明に係る高強度ポリカプラミド繊維は、高強度・高
弾性率で熱寸法安定性に優れたポリカプラミド繊維であ
り、かかる特徴を有する本発明に係る高強度ポリカプラ
ミド維は、タイヤコード、伝動用ベルト、搬送用ベルト
等のゴム補強材およびシートベルト、漁網、縫糸、テン
ト、ターポリン、スリング、ローブ、安全ネット等に有
用できる。
弾性率で熱寸法安定性に優れたポリカプラミド繊維であ
り、かかる特徴を有する本発明に係る高強度ポリカプラ
ミド維は、タイヤコード、伝動用ベルト、搬送用ベルト
等のゴム補強材およびシートベルト、漁網、縫糸、テン
ト、ターポリン、スリング、ローブ、安全ネット等に有
用できる。
また、本発明に係る高強度ポリカプラミド繊維を製造す
るに際して用いられるプラズマ延伸法の作用効果は、延
伸時の結晶化を抑制し、高配向化が達成できること、即
ちスムーズな延伸を可能とし、特に高倍率、低張力延伸
を可能とすることができ、本発明に係る高品質の特性を
有する高強度ポリカプラミド繊維を容易に得ることを特
徴とする
るに際して用いられるプラズマ延伸法の作用効果は、延
伸時の結晶化を抑制し、高配向化が達成できること、即
ちスムーズな延伸を可能とし、特に高倍率、低張力延伸
を可能とすることができ、本発明に係る高品質の特性を
有する高強度ポリカプラミド繊維を容易に得ることを特
徴とする
Claims (5)
- (1)硫酸相対粘度ηrが3.0以上の、実質的にポリ
カプラミド繊維であって、物理特性が、 (イ)強度13g/d以上 (ロ)切断伸度18%以上 (ハ)初期弾性率35g/d以上 (ニ)乾熱収縮率5%以下 (ホ)沸騰水収縮率8%以下 であり、繊維構造パラメータが、 (ヘ)複屈折Δn≧55×10^−^3 (ト)結晶配向度f_c≧0.94 (チ)赤道線方向について測定した長周期 180Å≧Dm≧115Å (リ)子午線方向に測定した長周期 230Å≧De≧140Å (ヌ)DSCで測定した融点Tm≧217℃ (ル)各単糸の表層部の複屈折(Δns)と中心部の複
屈折(Δnc)との差の絶対値 (|δΔn_s_−_c|)が3×10^−^3以下で
あることを特徴とする高強度ポリカプラミド繊維。 - (2)特許請求の範囲第1項記載の高強度ポリカプラミ
ド繊維において、該ポリカプラミド繊維の表面に接着剤
を付与し、ゴム補強資材として用いられることを特徴と
する高強度ポリカプラミド繊維。 - (3)特許請求の範囲第1項記載の高強度ポリカプラミ
ド繊維において、該ポリカプラミド繊維を編成あるいは
織成し、厚地布あるいは厚地ベルトとして用いられるこ
とを特徴とする高強度ポリカプラミド繊維。 - (4)特許請求の範囲第1項記載の高強度ポリカプラミ
ド繊維において、該ポリカプラミド繊維を強撚加工し、
縫糸として用いられることを特徴とする高強度ポリカプ
ラミド繊維。 - (5)特許請求の範囲第1項記載の高強度ポリカプラミ
ド繊維において、該ポリカプラミド繊維を編成し、網と
して用いられることを特徴とする高強度ポリカプラミド
繊維。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4027790A JPH03241006A (ja) | 1990-02-20 | 1990-02-20 | 高強度ポリカプラミド繊維 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4027790A JPH03241006A (ja) | 1990-02-20 | 1990-02-20 | 高強度ポリカプラミド繊維 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03241006A true JPH03241006A (ja) | 1991-10-28 |
Family
ID=12576131
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4027790A Pending JPH03241006A (ja) | 1990-02-20 | 1990-02-20 | 高強度ポリカプラミド繊維 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH03241006A (ja) |
-
1990
- 1990-02-20 JP JP4027790A patent/JPH03241006A/ja active Pending
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