JPH03810A - 高弾性率ナイロン66繊維およびその製造方法 - Google Patents
高弾性率ナイロン66繊維およびその製造方法Info
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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。
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Description
【発明の詳細な説明】
[産業上の利用分野]
本発明は高弾性率ナイロン66繊維およびその製造方法
に関し、詳細には高弾性率・高強力であルト共に、寸法
安定性にも優れたナイロン66繊維およびその様なia
維を製造する為の方法に関するものである。
に関し、詳細には高弾性率・高強力であルト共に、寸法
安定性にも優れたナイロン66繊維およびその様なia
維を製造する為の方法に関するものである。
[従来の技術]
ナイロン66繊維は、工業的には、相対的粘度が4未満
のナイロン66を融点以上の温度で溶融紡糸し、熱延伸
および熱処理を行なうことによフて製造している。ナイ
ロン5aia維は他のポリアミド繊維に比べて、耐疲労
性や強度更にはゴムとの接着性等が優れていることから
タイヤコード用繊維または各種樹脂補強材として使用さ
れてきた。しかしながらナイロン66繊維は、他のポリ
アミド繊維に比べて若干(!れているとはいえ、産業用
に用いられる他の素材と比べると寸法安定性や初期弾性
率が低いという欠点を有し、タイヤコード用繊維として
は不十分である。例えば従来法で得られるナイロン66
繊維の物性値は、高強力タイプでも初期弾性率は40〜
60 g/d 、強度は6.0〜9.0g/d程度であ
る(産業用繊維資材ハンドブック二日本繊維機械学会、
昭和54年)。
のナイロン66を融点以上の温度で溶融紡糸し、熱延伸
および熱処理を行なうことによフて製造している。ナイ
ロン5aia維は他のポリアミド繊維に比べて、耐疲労
性や強度更にはゴムとの接着性等が優れていることから
タイヤコード用繊維または各種樹脂補強材として使用さ
れてきた。しかしながらナイロン66繊維は、他のポリ
アミド繊維に比べて若干(!れているとはいえ、産業用
に用いられる他の素材と比べると寸法安定性や初期弾性
率が低いという欠点を有し、タイヤコード用繊維として
は不十分である。例えば従来法で得られるナイロン66
繊維の物性値は、高強力タイプでも初期弾性率は40〜
60 g/d 、強度は6.0〜9.0g/d程度であ
る(産業用繊維資材ハンドブック二日本繊維機械学会、
昭和54年)。
産業資材用ナイロン661a維としては、例えば特開昭
58−60012号、同58−174623号、同58
−208413号、同59−26517号、同60−8
13115号、同60−28537号、同60−104
546号。
58−60012号、同58−174623号、同58
−208413号、同59−26517号、同60−8
13115号、同60−28537号、同60−104
546号。
同81−34215号、同61−194214号等に数
多く知られており、特に特開昭58−208413号、
同59−26517号には初期弾性率が100 g/d
を超えるナイロン66繊維の製造方法が提案されている
。しかしながらこれらの技術においても、破断伸度や乾
熱収縮率の点では依然として不十分であり、タイヤコー
ド用繊維として要求される寸法安定性についてまで改良
されるには至りていない。
多く知られており、特に特開昭58−208413号、
同59−26517号には初期弾性率が100 g/d
を超えるナイロン66繊維の製造方法が提案されている
。しかしながらこれらの技術においても、破断伸度や乾
熱収縮率の点では依然として不十分であり、タイヤコー
ド用繊維として要求される寸法安定性についてまで改良
されるには至りていない。
[発明が解決しようとする課題]
本発明はこうした技術的課題を解決する為になされたも
のであって、その目的は、高弾性率・高強度と共に、寸
法安定性にも優れたナイロン66繊維およびその様なナ
イロン66繊維を製造する寸法を提供することにある。
のであって、その目的は、高弾性率・高強度と共に、寸
法安定性にも優れたナイロン66繊維およびその様なナ
イロン66繊維を製造する寸法を提供することにある。
[課題を解決する為の手段]
本発明に係る高弾性率ナイロン66Ifi維とは、下記
(a)〜(c)の要件を満足する点に要旨を有するもの
である。
(a)〜(c)の要件を満足する点に要旨を有するもの
である。
(a)初期弾性率≧70g/d
(b)破断伸度≦10%
(c) 1 a o℃乾熱収縮率≦3.0%また上記高
弾性率ナイロン66は破断強度が8.0g/d以上のも
のを含み、これは−層高強度であるゆ 一方上記の様な高弾性ナイロン66繊維は、96%濃硫
酸溶液中に重合体濃度が10 mg/mllとなる様に
溶解したときの20℃での相対粘度が2.3〜2.9で
ある低分子量ナイロン66ポリマーを真空乾燥処理した
後、該ポリマーの融点以上の温度で溶融紡糸し、下記(
1)式で表わされる剪断速度rが4X 10’sec
”’未満となる様にノズルオリフィスから押出して冷却
固化し、該紡糸4条の複屈折率が30X10−3以上と
なる様に引取り、一旦巻取るかまたは巻取らないでDS
C溶解曲線における融点ピーク内温度での高張力延伸を
1段または数段行なうことによって得られる。
弾性率ナイロン66は破断強度が8.0g/d以上のも
のを含み、これは−層高強度であるゆ 一方上記の様な高弾性ナイロン66繊維は、96%濃硫
酸溶液中に重合体濃度が10 mg/mllとなる様に
溶解したときの20℃での相対粘度が2.3〜2.9で
ある低分子量ナイロン66ポリマーを真空乾燥処理した
後、該ポリマーの融点以上の温度で溶融紡糸し、下記(
1)式で表わされる剪断速度rが4X 10’sec
”’未満となる様にノズルオリフィスから押出して冷却
固化し、該紡糸4条の複屈折率が30X10−3以上と
なる様に引取り、一旦巻取るかまたは巻取らないでDS
C溶解曲線における融点ピーク内温度での高張力延伸を
1段または数段行なうことによって得られる。
但し、Q:単孔吐出量(g/5ec)
D=ノズルオリフィス直径 (cm)
ρ:ナイロン66の比NIL (g/cm3)[作用コ
ナイロン61Jl維の高性能化に対するこれまでの考え
方では、例えば特開昭59−26517号にも記述され
ている様に、繊維(ポリマー)の重合度は高ければ高い
ほど好ましいとされていた。
方では、例えば特開昭59−26517号にも記述され
ている様に、繊維(ポリマー)の重合度は高ければ高い
ほど好ましいとされていた。
しかしながら本発明者らが、■ナイロン66ポリマーの
分子量、■高速紡糸時の配向結晶化、■延伸性の3つの
観点から研究を行なったところ、これまで用いられてい
るタイヤコードグレードの分子量では配向結晶化時の結
晶化が著しく進み、これらの未延伸糸では通常の延伸設
備を用いて延伸を行なっても高結晶化度の為に却って延
伸性が阻害されて高物性化の達成が困難であることを見
出した。即ちこれまでの高重合度のポリマーを用いて高
弾性率を達成するには、例えば特開昭58−20841
3号や同59−28517号等に示される様な、生産性
の伴わない特殊な延伸を行なうことが必須であることが
分かった。
分子量、■高速紡糸時の配向結晶化、■延伸性の3つの
観点から研究を行なったところ、これまで用いられてい
るタイヤコードグレードの分子量では配向結晶化時の結
晶化が著しく進み、これらの未延伸糸では通常の延伸設
備を用いて延伸を行なっても高結晶化度の為に却って延
伸性が阻害されて高物性化の達成が困難であることを見
出した。即ちこれまでの高重合度のポリマーを用いて高
弾性率を達成するには、例えば特開昭58−20841
3号や同59−28517号等に示される様な、生産性
の伴わない特殊な延伸を行なうことが必須であることが
分かった。
そこで本発明者らはこれまでの固定概念にとらわれるこ
となく、ナイロン66繊維の高性能化を達成すべく鋭意
研究を進めた。その結果、比較的低分子量のポリマーを
用い、このポリマーを溶融紡糸して適度に配向結晶化し
た未延伸糸を、融点近傍の掌囲気下で延伸を行なうこと
によって、高配向で且つ非晶性を残した高配向結晶化糸
が作成できること、および得られたナイロン66繊維は
高弾性率且つ高強度であり、寸法安定性にも優れている
ことを見出し、本発明を完成した。即ち本発明では、あ
る条件で測定したときの相対粘度が2.3〜2.9であ
るナイロン66ポリマーを用い、配向結晶化時の結晶化
度合いを抑制した未延伸糸を紡糸し、繊維を構成する高
分子鎖をできる限り高度にその繊維方向に延伸させるこ
と(即ち繊維の全延伸倍率をできる限り大きくすること
)によって、(a)初期弾性率≧70 g/d 、 (
b)破断伸度≦10%、(c)160℃乾熱収縮率≦3
゜0%の要件を満足し、更に好ましくは破断強度におい
ても8.0g/d以上の高弾性率ナイロン66iain
が実現できたのである。
となく、ナイロン66繊維の高性能化を達成すべく鋭意
研究を進めた。その結果、比較的低分子量のポリマーを
用い、このポリマーを溶融紡糸して適度に配向結晶化し
た未延伸糸を、融点近傍の掌囲気下で延伸を行なうこと
によって、高配向で且つ非晶性を残した高配向結晶化糸
が作成できること、および得られたナイロン66繊維は
高弾性率且つ高強度であり、寸法安定性にも優れている
ことを見出し、本発明を完成した。即ち本発明では、あ
る条件で測定したときの相対粘度が2.3〜2.9であ
るナイロン66ポリマーを用い、配向結晶化時の結晶化
度合いを抑制した未延伸糸を紡糸し、繊維を構成する高
分子鎖をできる限り高度にその繊維方向に延伸させるこ
と(即ち繊維の全延伸倍率をできる限り大きくすること
)によって、(a)初期弾性率≧70 g/d 、 (
b)破断伸度≦10%、(c)160℃乾熱収縮率≦3
゜0%の要件を満足し、更に好ましくは破断強度におい
ても8.0g/d以上の高弾性率ナイロン66iain
が実現できたのである。
本発明で使用されるナイロン66繊維とは、実質的には
ポリヘキサメチレンアジパミド単位を主構成要素とする
もの(95%モル以上)であるが、その他に共重合成分
やブレンドポリマーを含んでいてもよい。共重合し得る
他のポリアミド成分としては、例えばε−カプラミド、
ヘキサメチレンアジバカミド、ヘキサメチレンテレフタ
ラミド、ヘキサメチレンイソフタラミド等があり、ブレ
ンドし得るポリマーとしては上記共重合し得る成分をそ
れぞれ重合してなるポリマーがある。
ポリヘキサメチレンアジパミド単位を主構成要素とする
もの(95%モル以上)であるが、その他に共重合成分
やブレンドポリマーを含んでいてもよい。共重合し得る
他のポリアミド成分としては、例えばε−カプラミド、
ヘキサメチレンアジバカミド、ヘキサメチレンテレフタ
ラミド、ヘキサメチレンイソフタラミド等があり、ブレ
ンドし得るポリマーとしては上記共重合し得る成分をそ
れぞれ重合してなるポリマーがある。
これ等のナイロン66ポリマーには必要に応じて艶消し
剤、B料、光安定剤、熱安定剤9酸化防止剤、帯電防止
剤、染色性向上剤或は接着性向上剤等を配合することが
でき、配合の如何によって本発明の特性に重大な悪影響
を与えるもの以外ならば全て利用できる。
剤、B料、光安定剤、熱安定剤9酸化防止剤、帯電防止
剤、染色性向上剤或は接着性向上剤等を配合することが
でき、配合の如何によって本発明の特性に重大な悪影響
を与えるもの以外ならば全て利用できる。
本発明のナイロン8BI11維を産業用途に用いる場合
は、熱、光、酸素等に対して十分な耐久性を付与する目
的で酸化防止剤を加えることが好ましい。酸化防止剤と
しては銅塩、例えば酢酸銅、塩化第一銅、塩化第二銅、
臭化第一銅、臭化第二銅、沃化第一銅、フタル酸銅、ス
テアリン酸銅。
は、熱、光、酸素等に対して十分な耐久性を付与する目
的で酸化防止剤を加えることが好ましい。酸化防止剤と
しては銅塩、例えば酢酸銅、塩化第一銅、塩化第二銅、
臭化第一銅、臭化第二銅、沃化第一銅、フタル酸銅、ス
テアリン酸銅。
および各種銅塩と有機化合物との錯塩、例えば8−オキ
シキノリン銅、2−メルカプトベンゾイミダゾールの銅
錯塩、好ましくは沃化第一銅、酢酸銅、2−メルカプト
ベンゾイミダゾールの沃化第一銅錯塩等や、アルカリま
たはアルカリ土類金属のハロゲン化物例えば沃化カリウ
ム、臭化カリウム、塩化カリウム、沃化ナトリウム、臭
化すI・リウム、塩化亜鉛、塩化カルシウム等や、有機
ハロゲン化物、例えばペンタヨードベンゼン、ヘキサブ
ロムベンゼン、テトラヨードテレフタル酸。
シキノリン銅、2−メルカプトベンゾイミダゾールの銅
錯塩、好ましくは沃化第一銅、酢酸銅、2−メルカプト
ベンゾイミダゾールの沃化第一銅錯塩等や、アルカリま
たはアルカリ土類金属のハロゲン化物例えば沃化カリウ
ム、臭化カリウム、塩化カリウム、沃化ナトリウム、臭
化すI・リウム、塩化亜鉛、塩化カルシウム等や、有機
ハロゲン化物、例えばペンタヨードベンゼン、ヘキサブ
ロムベンゼン、テトラヨードテレフタル酸。
沃化メチレン、トリブチルエチルアンモニウムアイオダ
イド等や無機および有機リン化合物例えばビロリン酸ナ
トリウム、亜リン酸ナトリウム、トリフェニルホスフェ
イト、(9,10)−シバイドロー10− (3’ 、
5°−ジ−t−ブチル−4′−ヒドロキシベンジル)−
9−オキサーバーフォスファフェナンスレン−10−オ
キサイド等、およびフェノール系抗酸化剤例えばテキラ
キスー[メチレン−3−(3,5−ジ−t−ブチル−4
−ヒドロキシフェニル)プロピオネ−トコ−メタン、(
1,3,5,)−トリーメチル−(2,4,6,>−ト
リス(3,5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシベンジ
ル)ベンゼン、 n −オクタデシル−3−(3゜5
−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシフェニル)−プロピ
オネート、4−ヒドロキシ−3,5−ジ−t−ブチルベ
ンジルリン酸ジエチルエステル等や、アミン系抗酸化剤
例えばN、N’ −ジ−β−ナフチル−p−フェニレン
ジアミン、2−メルカプトベンゾイミダゾール、フェニ
ル−β−ナフチルアミン、 N、 Nジフェニル−p−
フ二二しンジアミン、ジフェニルアミンとアリルケトン
との縮合反応物、好ましくは沃化カリウム、2−メルカ
プトベンゾイミダゾール等がある。
イド等や無機および有機リン化合物例えばビロリン酸ナ
トリウム、亜リン酸ナトリウム、トリフェニルホスフェ
イト、(9,10)−シバイドロー10− (3’ 、
5°−ジ−t−ブチル−4′−ヒドロキシベンジル)−
9−オキサーバーフォスファフェナンスレン−10−オ
キサイド等、およびフェノール系抗酸化剤例えばテキラ
キスー[メチレン−3−(3,5−ジ−t−ブチル−4
−ヒドロキシフェニル)プロピオネ−トコ−メタン、(
1,3,5,)−トリーメチル−(2,4,6,>−ト
リス(3,5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシベンジ
ル)ベンゼン、 n −オクタデシル−3−(3゜5
−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシフェニル)−プロピ
オネート、4−ヒドロキシ−3,5−ジ−t−ブチルベ
ンジルリン酸ジエチルエステル等や、アミン系抗酸化剤
例えばN、N’ −ジ−β−ナフチル−p−フェニレン
ジアミン、2−メルカプトベンゾイミダゾール、フェニ
ル−β−ナフチルアミン、 N、 Nジフェニル−p−
フ二二しンジアミン、ジフェニルアミンとアリルケトン
との縮合反応物、好ましくは沃化カリウム、2−メルカ
プトベンゾイミダゾール等がある。
酸化防止剤は、ナイロン66ポリマーの重合工程中に投
入するか、あるいは一旦チツブ化したのちにチップにま
ぶして含有させることができる。
入するか、あるいは一旦チツブ化したのちにチップにま
ぶして含有させることができる。
酸化防止剤の含有量は、銅塩は銅として10〜300
ppm 、好ましくは50〜200ppm、他の酸化防
止剤は0.01〜1%、好ましくは0.03〜O,S%
の範囲である。酸化防止剤は、通常銅塩と他の酸化防止
剤の1 fffi又は2f!1以上を組合せて使用する
ことが好ましい。
ppm 、好ましくは50〜200ppm、他の酸化防
止剤は0.01〜1%、好ましくは0.03〜O,S%
の範囲である。酸化防止剤は、通常銅塩と他の酸化防止
剤の1 fffi又は2f!1以上を組合せて使用する
ことが好ましい。
本発明に係るナイロン66繊維の製造法および繊維の特
性について更に詳しく以下に述べる。
性について更に詳しく以下に述べる。
本発明で用いるナイロン66ポリマーは、相対粘度(測
定法については後述する)が2.3〜2.9であること
が必要である。これは相対粘度が2.3未満で゛は、曳
糸性が悪くなり均一な未延伸糸が得られず、延伸糸の弾
性率は低下するからである。
定法については後述する)が2.3〜2.9であること
が必要である。これは相対粘度が2.3未満で゛は、曳
糸性が悪くなり均一な未延伸糸が得られず、延伸糸の弾
性率は低下するからである。
これに対し相対粘度が2.9を超えると高速紡糸時の配
向結晶化時の結晶化が顕著になり、比較的低配向度域で
結晶化が発現する。この結果、この高度結晶化が配向度
の向上を抑制し、目標とする配向度に到達できなかった
り、たとえ到達できたとしても、結晶化度が大きいため
に延伸性が低下し、延伸糸の弾性率や強度が低下し、破
断伸度は大きくなる。相対粘度が2.3以上、2.9以
下のナイロン66ポリマーは真空乾燥処理した後、ナイ
ロン66の融点よりも高い温度で溶融押出しされる。こ
の温度は融点よりも少なくとも20℃以上高いことが好
ましい。溶融押出方法としては特に限定するものではな
いが、エクストルーダー型押出機、ピストン型押出機、
2軸混練型押出機等の装置を用いる方法が例示される。
向結晶化時の結晶化が顕著になり、比較的低配向度域で
結晶化が発現する。この結果、この高度結晶化が配向度
の向上を抑制し、目標とする配向度に到達できなかった
り、たとえ到達できたとしても、結晶化度が大きいため
に延伸性が低下し、延伸糸の弾性率や強度が低下し、破
断伸度は大きくなる。相対粘度が2.3以上、2.9以
下のナイロン66ポリマーは真空乾燥処理した後、ナイ
ロン66の融点よりも高い温度で溶融押出しされる。こ
の温度は融点よりも少なくとも20℃以上高いことが好
ましい。溶融押出方法としては特に限定するものではな
いが、エクストルーダー型押出機、ピストン型押出機、
2軸混練型押出機等の装置を用いる方法が例示される。
押出機からノズルオリフィスを介して押出す条件として
は、剪断速度rを4 x 10’ 5ec−’未満とす
ることが必要である。即ちrが4X 10’5ec−1
以上となると、メルトフラクチャーが発生しやすくなり
高物性化が困難になる。
は、剪断速度rを4 x 10’ 5ec−’未満とす
ることが必要である。即ちrが4X 10’5ec−1
以上となると、メルトフラクチャーが発生しやすくなり
高物性化が困難になる。
尚剪断速度rは下記の(I)式を用いて計算される
但し、Q:単孔吐出量(g/5ec)
D:ノズルオリフィス直径 (cm)
ρ:ナイロン66の比重(g/cm3)押出されたナイ
ロン66糸条は、冷却固化させて適量の油剤を付与した
後、糸条の複屈折率Δnが30X10−3以上、好まし
くは36X10−コ〜45X10−’となる様に引き取
られる。複屈折率Δnが30X10−3未満では、高速
紡糸特有の微細構造が顕著に発現しない領域となり、こ
れらの糸を延伸した場合強度は向上するが、伸度、収縮
率は大きく、弾性率の低い従来公知の性質の延伸糸にな
る。
ロン66糸条は、冷却固化させて適量の油剤を付与した
後、糸条の複屈折率Δnが30X10−3以上、好まし
くは36X10−コ〜45X10−’となる様に引き取
られる。複屈折率Δnが30X10−3未満では、高速
紡糸特有の微細構造が顕著に発現しない領域となり、こ
れらの糸を延伸した場合強度は向上するが、伸度、収縮
率は大きく、弾性率の低い従来公知の性質の延伸糸にな
る。
この様にして得られた未延伸糸ナイロン66繊維は、第
1図に示すDSC融解曲線の融点ピーク内温度T1.〜
T、、、2領域内で高張力延伸される。尚図中T1は基
線から融解線が離れる温度、T、2は融点ピーク温度、
Tm3は未延伸糸の融解が完結する温度である。
1図に示すDSC融解曲線の融点ピーク内温度T1.〜
T、、、2領域内で高張力延伸される。尚図中T1は基
線から融解線が離れる温度、T、2は融点ピーク温度、
Tm3は未延伸糸の融解が完結する温度である。
延伸温度がT、1未満であると、紡糸時に形成された微
細構造を再配列して分子鎖を引き揃えることが困難であ
り、強度を8 g/d以上、初期弾性率を70g/d以
上として乾熱収縮率を3%以下に保持することが不可能
になる。またTwa2を超える温度では、本発明に用い
るポリマーが比較的低分子量であるために糸が溶断しや
すく、延伸が不安定となる。
細構造を再配列して分子鎖を引き揃えることが困難であ
り、強度を8 g/d以上、初期弾性率を70g/d以
上として乾熱収縮率を3%以下に保持することが不可能
になる。またTwa2を超える温度では、本発明に用い
るポリマーが比較的低分子量であるために糸が溶断しや
すく、延伸が不安定となる。
開用いる延伸ヒーターとしては、軸射ヒーター、セラミ
ックヒータ−1赤外線ヒーター、マイクロ波、レーザー
等が挙げられ加熱霊囲気としては特に限定されるもので
はないが、空気。
ックヒータ−1赤外線ヒーター、マイクロ波、レーザー
等が挙げられ加熱霊囲気としては特に限定されるもので
はないが、空気。
N、、He、Ar等の雰囲気が例示され、またヒータ形
状は接触式、非接触式、ホットプレート、ホットローラ
ー、ホットビン等のいずれでも良い。
状は接触式、非接触式、ホットプレート、ホットローラ
ー、ホットビン等のいずれでも良い。
次に本発明で特定する物性の測定方法等について述べる
。
。
(1)複屈折率(△n)の測定法
ニコン偏光顕微鏡POH型うイツ社ベレックコンベンセ
ータを用い、光源としてはスペクトル光源用起動装置(
東芝5LS−3−B型)を用いた(Na光源)。5〜6
mm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。該スラ
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、コンペンセーターを3
0にして縞数を数える(n個)。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番暗くなる点のコン
ペンセーターの[a、コンペンセーター左ネジ方向にま
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
の目盛すを測定した後(いずれも1/10目盛まで読む
)。コンペンセーターを30に戻してアナライザーをは
ずし、試料の直径dを測定し、下記の式に基づき複屈折
率(Δn)を算出する(測定数20個の平均値)。
ータを用い、光源としてはスペクトル光源用起動装置(
東芝5LS−3−B型)を用いた(Na光源)。5〜6
mm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。該スラ
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、コンペンセーターを3
0にして縞数を数える(n個)。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番暗くなる点のコン
ペンセーターの[a、コンペンセーター左ネジ方向にま
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
の目盛すを測定した後(いずれも1/10目盛まで読む
)。コンペンセーターを30に戻してアナライザーをは
ずし、試料の直径dを測定し、下記の式に基づき複屈折
率(Δn)を算出する(測定数20個の平均値)。
Δn = r’ / d
r(レターデーション)冨nλ0+6
λO!589.3 mμ
ε:ライツ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 1=(a−b):コンベンセーターの読みの差(2)比
重 トルエンと四塩化炭素よりなる密度勾配管を作製し、3
0℃±0.1℃に調温された密度勾配管中に十分に脱泡
した試料を入れ、5時間放置後の密度勾配管中の試料位
置を、密度勾配管の目盛で読みとった値を、標準ガラス
フロートによる密度勾配管目盛〜比盟キャリブレイショ
ングラフから比重値に換算する。n■4で測定、比重イ
直は原則として小数点以下4桁まで読む。
00とiより求める 1=(a−b):コンベンセーターの読みの差(2)比
重 トルエンと四塩化炭素よりなる密度勾配管を作製し、3
0℃±0.1℃に調温された密度勾配管中に十分に脱泡
した試料を入れ、5時間放置後の密度勾配管中の試料位
置を、密度勾配管の目盛で読みとった値を、標準ガラス
フロートによる密度勾配管目盛〜比盟キャリブレイショ
ングラフから比重値に換算する。n■4で測定、比重イ
直は原則として小数点以下4桁まで読む。
(3)!amの強伸度特性の測定法
繊維の引張強さ(強度)および破断伸度(伸度)は、J
IS−L−1013(1981) ノア、 5.1に準
じ、標準状態の試験室で、東洋ボールドウィン(株)製
の定速伸長形万能引張試験機TENS I LON
tJTM−111を使用して単繊維の引張強さを測定し
た。
IS−L−1013(1981) ノア、 5.1に準
じ、標準状態の試験室で、東洋ボールドウィン(株)製
の定速伸長形万能引張試験機TENS I LON
tJTM−111を使用して単繊維の引張強さを測定し
た。
但し、測定条件は、5Jf引張型ロードセルを用い、つ
かみ間隔20cm、引張速度20 cm/分(1分間当
たりつかみ間隔の100%の伸張速度)、記録紙の送り
速度50cm/分で試料を引張り、試料が切断した時の
荷!(gf)を測定し、次の式によって引張強さ(gf
/d)を算出して強度(g/d)とした。
かみ間隔20cm、引張速度20 cm/分(1分間当
たりつかみ間隔の100%の伸張速度)、記録紙の送り
速度50cm/分で試料を引張り、試料が切断した時の
荷!(gf)を測定し、次の式によって引張強さ(gf
/d)を算出して強度(g/d)とした。
また、試料が切断した時の伸度(%)を測定し、破断伸
度(%)とした。
度(%)とした。
(4)繊維の初期引張弾性率の測定法
繊維の初期引張抵抗塵(初期引張弾性率)は、JIS−
L−1013(1981)の745゜1に準じた上記の
繊維の強度の測定法と同じ方法で試験をおこない、記録
紙上に荷重−伸長曲線を描きこの図よりJIS−L−1
013(1981)の7.5.1に記載の初期引張抵抗
度算出式より、初期引張抵抗塵(gf/d)を算出し、
初期引張弾性率 (g/d)とした。
L−1013(1981)の745゜1に準じた上記の
繊維の強度の測定法と同じ方法で試験をおこない、記録
紙上に荷重−伸長曲線を描きこの図よりJIS−L−1
013(1981)の7.5.1に記載の初期引張抵抗
度算出式より、初期引張抵抗塵(gf/d)を算出し、
初期引張弾性率 (g/d)とした。
(5)相対粘度の測定法
96.3±0.1重量%試薬特級濃硫酸中に重合体濃度
が10 rag/1lfl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℃±0.05℃の温度で
氷落下秒数6〜7秒のオストワルド粘度計を用い、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
、サンプル溶液を調整した時と同じ硫酸20m1の落下
時間To(秒)と、サンプル溶液20m1の落下時間T
□ (秒)の比より、相対粘度RVを下記の式を用いて
算出する。
が10 rag/1lfl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℃±0.05℃の温度で
氷落下秒数6〜7秒のオストワルド粘度計を用い、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
、サンプル溶液を調整した時と同じ硫酸20m1の落下
時間To(秒)と、サンプル溶液20m1の落下時間T
□ (秒)の比より、相対粘度RVを下記の式を用いて
算出する。
RV = T t / T 。
(6)乾熱収縮率の測定法
JIS−L−1017(1978)の5.7に準じて測
定を行った。
定を行った。
(7)融点の測定法
理学電機(株)製高性能示差走査熱量計DSC−IOA
を用いた。試料を粉末状に細かく切り、5mgl1!秤
してアルミニウム製サンプルパンにつめサンプルクリン
パで試料をバックし、測定に供する。
を用いた。試料を粉末状に細かく切り、5mgl1!秤
してアルミニウム製サンプルパンにつめサンプルクリン
パで試料をバックし、測定に供する。
測定は、アルゴンガス気流中でおこない定温度範囲:室
温〜300℃、昇温速度:20℃/1llin。
温〜300℃、昇温速度:20℃/1llin。
測定レンジ: 5 meal/see、チw −1−ス
ピード=20 cm/winで測定し、チャート上の融
解ピーク温度を読みとり、試料の融点とした。
ピード=20 cm/winで測定し、チャート上の融
解ピーク温度を読みとり、試料の融点とした。
以下本発明を実施例によフて更に詳細に説明するが下記
実施例は本発明を限定する性質のものではなく、前・後
記の趣旨に徴して設計変更することはいずれも本発明の
技術的範囲に含まれるものである。
実施例は本発明を限定する性質のものではなく、前・後
記の趣旨に徴して設計変更することはいずれも本発明の
技術的範囲に含まれるものである。
[実施例]
実施例1
相対粘度が2.6のナイロン66ポリマーを、ノズルホ
ール数15ホールの紡糸口金を用いて295℃で常法に
従って溶融紡糸し、4500m/minの速度で引き取
った。
ール数15ホールの紡糸口金を用いて295℃で常法に
従って溶融紡糸し、4500m/minの速度で引き取
った。
得られた未延伸糸を非接触ヒータを用いて設定温度23
0℃で、2.19倍の延伸倍率で延伸した。
0℃で、2.19倍の延伸倍率で延伸した。
尚未延伸糸供給速度は19 m/minとした。
得られた延伸系の繊維物性値は、引張強度=8.9 g
/11 、破断伸度=9.5%、初期弾性率二81.7
g/d 、乾熱収縮率;3.0%であった。
/11 、破断伸度=9.5%、初期弾性率二81.7
g/d 、乾熱収縮率;3.0%であった。
実施例2
実施例1で得られた未延伸糸を、非接触ヒーターを用い
設定温度を245℃として2.11倍の延伸倍率で延伸
した。尚未延伸系供給速度は19 m/minとした。
設定温度を245℃として2.11倍の延伸倍率で延伸
した。尚未延伸系供給速度は19 m/minとした。
得られた延伸糸のlG維物性値は、引張強度:!1.1
g/d 、破断伸度;8.8%、初期弾性率:96.
9g/d 、乾熱収縮率:2.6%であった。
g/d 、破断伸度;8.8%、初期弾性率:96.
9g/d 、乾熱収縮率:2.6%であった。
実施例3
実施例1で得られた未延伸糸を、非接触ヒーターを用い
て2段延伸を行った。ヒータ設定温度はいずれも245
℃で、トータル延伸倍率2.16倍延伸を行った。尚未
延伸糸供給速度は、19m/winとした。
て2段延伸を行った。ヒータ設定温度はいずれも245
℃で、トータル延伸倍率2.16倍延伸を行った。尚未
延伸糸供給速度は、19m/winとした。
得られた延伸糸の繊維物性値は、引張強度=9.4 g
/d 、破断伸度:8.6%、初期弾性率;91.8g
/d 、乾熱収縮率:2.5%であった。
/d 、破断伸度:8.6%、初期弾性率;91.8g
/d 、乾熱収縮率:2.5%であった。
実施例4
実施例1で得られた未延伸糸を、非接触ヒーターを用い
て3段延伸を行った。ヒータ設定温度はいずれも245
℃で、トータル延伸倍率2.14倍延伸を行った。尚未
延伸糸供給速度は、19m/a+inとした。
て3段延伸を行った。ヒータ設定温度はいずれも245
℃で、トータル延伸倍率2.14倍延伸を行った。尚未
延伸糸供給速度は、19m/a+inとした。
得られた延伸系のtan物性物性値引張強度;8.4
g/d 、破断伸度:9.2%、初期弾性率:a9.1
g/d 、乾熱収縮率:2.4%であった。
g/d 、破断伸度:9.2%、初期弾性率:a9.1
g/d 、乾熱収縮率:2.4%であった。
実施例5
実施例1で得られたのと同じポリマーを295℃にて、
ノズルホール数15ホールの紡糸口金を用いて常法に従
って溶融紡糸し、5500 m/minの速度で引取っ
た。
ノズルホール数15ホールの紡糸口金を用いて常法に従
って溶融紡糸し、5500 m/minの速度で引取っ
た。
得られた未延伸糸を、非接触ヒーターを用いて設定温度
245℃で、1.98倍の延伸倍率で延伸した。尚未延
伸糸供給速度は、19m/minとした。
245℃で、1.98倍の延伸倍率で延伸した。尚未延
伸糸供給速度は、19m/minとした。
得られた延伸糸の繊維物性値は、引張強度:8.4 g
/d 、破断伸度:8.8%、初期弾性率:91.9g
/d 、乾熱収縮率:2.4%であった。
/d 、破断伸度:8.8%、初期弾性率:91.9g
/d 、乾熱収縮率:2.4%であった。
実施例6
実施例1で得られた未延伸糸を、非接触ヒーターを用い
て設定温度260℃で、2.19倍の延伸倍率で延伸し
た。尚未延伸糸供給速度は、19 m/winとした。
て設定温度260℃で、2.19倍の延伸倍率で延伸し
た。尚未延伸糸供給速度は、19 m/winとした。
得られた延伸糸の1a維物性値は、引張強度=9.8g
/d、破断伸度:8.7%、初期弾性率ニア6.8g/
d 、乾熱収縮率:2.4%であった。
/d、破断伸度:8.7%、初期弾性率ニア6.8g/
d 、乾熱収縮率:2.4%であった。
実施例7
相対粘度2.8のナイロン66ポリマーを295℃にて
、ノズルホール数15ホールの紡糸口金を用いて常法に
従って溶融紡糸し、4500 m/minの速度で引取
った。
、ノズルホール数15ホールの紡糸口金を用いて常法に
従って溶融紡糸し、4500 m/minの速度で引取
った。
得られた未延伸糸を、非接触ヒーターを用いて設定温度
245℃で、2.10倍の延伸倍率で延伸した。尚未延
伸糸供給速度は、19m/winとした。
245℃で、2.10倍の延伸倍率で延伸した。尚未延
伸糸供給速度は、19m/winとした。
得られた延伸糸の繊維物性値は、引張強度−8,98/
d、破断伸度:8.6%、初期弾性率=88.0g/d
、乾熱収縮率:2.7%であった。
d、破断伸度:8.6%、初期弾性率=88.0g/d
、乾熱収縮率:2.7%であった。
比較例1
実施例1で用いたのと同一のポリマーを295℃にて、
ノズルホール数15ホールの紡糸口金を用いて常法に従
うて溶融紡糸し、3500 m/m1nの速度で引取っ
た。
ノズルホール数15ホールの紡糸口金を用いて常法に従
うて溶融紡糸し、3500 m/m1nの速度で引取っ
た。
得られた未延伸糸を、非接触ヒーターを用いて設定温度
245℃で、1.98倍の延伸倍率で延伸した。尚未延
伸糸供給速度は、19 m/minとした。
245℃で、1.98倍の延伸倍率で延伸した。尚未延
伸糸供給速度は、19 m/minとした。
得られた延伸糸の繊維物性値は、引張強度:9.9g/
d、破断伸度:9.4%、初期弾性率;80.2g/d
、乾熱収縮率=3.4%であった。
d、破断伸度:9.4%、初期弾性率;80.2g/d
、乾熱収縮率=3.4%であった。
比較例2
実施例1で得られた未延伸糸を、非接触ヒーターを用い
て設定温度185℃で、1.68倍の延伸倍率で延伸し
た。
て設定温度185℃で、1.68倍の延伸倍率で延伸し
た。
尚未延伸糸供給速度は、19m/ll1inとした。
得られた延伸糸の繊維物性値は、引張強度;7、Og/
d、破断伸度: 12.8%、初期弾性率:58.4g
/d 、乾熱収縮率;5.2%であった。
d、破断伸度: 12.8%、初期弾性率:58.4g
/d 、乾熱収縮率;5.2%であった。
比較例3
実施例1で得られた未延伸糸を、非接触ヒーターを用い
て設定温度265℃で延伸を試みたが、糸が溶断して延
伸出来なかった。
て設定温度265℃で延伸を試みたが、糸が溶断して延
伸出来なかった。
比較例4
相対粘度3.3のナイロン66チップを、295℃にて
ノズルホール数15ホールの紡糸口金を用いて常法に従
って溶融紡糸し、4500 m/winの速度で引取っ
た。
ノズルホール数15ホールの紡糸口金を用いて常法に従
って溶融紡糸し、4500 m/winの速度で引取っ
た。
得られた未延伸糸を、非接触ヒーターを用いて設定温度
245℃で、2.00倍の延伸倍率で延伸した。
245℃で、2.00倍の延伸倍率で延伸した。
尚未延伸糸供給速度は、19m/m1nとした。
得られた延伸糸の繊維物性値は、引張強度=7.7g/
d、破断伸度:9.4%、初期弾性率;7o、sg/d
、乾熱収縮率:2.8%であった。
d、破断伸度:9.4%、初期弾性率;7o、sg/d
、乾熱収縮率:2.8%であった。
比較例5
相対粘度2.2のナイロン66ポリマーを、295℃に
てノズルホール数15ホールの紡糸口金を用いて常法に
従って溶融紡糸し、4500m/+inの速度で引取っ
たが、洩糸性が悪く安定な捲取りが不可能であった。
てノズルホール数15ホールの紡糸口金を用いて常法に
従って溶融紡糸し、4500m/+inの速度で引取っ
たが、洩糸性が悪く安定な捲取りが不可能であった。
上記実施例1〜7および比較例1〜5の詳細なデータを
第1表に一括して示す。
第1表に一括して示す。
[発明の効果]
本発明は以上の様に構成されており、本発明に係るナイ
ロン66繊維は、優れた強伸度8寸法安定性、および弾
性率を有しており、タイヤコード用素材およびベルト用
素材として最適である。特にポリエステルに近い初期弾
性率を有しており、従来不適とされていたラジアルタイ
ヤのベルト部のコート素材としての使用も可能と考えら
れる。
ロン66繊維は、優れた強伸度8寸法安定性、および弾
性率を有しており、タイヤコード用素材およびベルト用
素材として最適である。特にポリエステルに近い初期弾
性率を有しており、従来不適とされていたラジアルタイ
ヤのベルト部のコート素材としての使用も可能と考えら
れる。
但し、本発明の繊維の用途は上記に限られるものではな
く、汎用分野においても同様に用いられるのは勿論であ
る。
く、汎用分野においても同様に用いられるのは勿論であ
る。
第1図はナイロン66繊維のDSC融解曲線を示すグラ
フである。
フである。
Claims (3)
- (1)下記(a)〜(c)の要件を満足することを特徴
とする高弾性率ナイロン66繊維。 (a)初期弾性率≧70g/d (b)破断伸度≦10% (c)160℃乾熱収縮率≦3.0% - (2)破断強度が8.0g/d以上である請求項(1)
に記載の高弾性率ナイロン66繊維。 - (3)96%濃硫酸溶液中に重合体濃度が10mg/m
lとなる様に溶解したときの20℃での相対粘度が2.
3〜2.9である低分子量ナイロン66ポリマーを真空
乾燥処理した後、該ポリマーの融点以上の温度で溶融紡
糸し、下記( I )式で表わされる剪断速度rが4×1
0^4sec^−^1未満となる様にノズルオリフィス
から押出して冷却固化し、該紡糸々条の複屈折率が30
×10^−^3以上となる様に引取り、一旦巻取るかま
たは巻取らないでDSC溶解曲線における融点ピーク内
温度での高張力延伸を1段または数段行なうことによっ
て請求項(1)または(2)に記載の高弾性率ナイロン
66繊維を得ることを特徴とする高弾性率ナイロン66
繊維の製造方法。 r=(32Q/πD^3)×(1/ρ)・・・( I )
但し、Q:単孔吐出量(g/sec) D:ノズルオリフィス直径(cm) ρ:ナイロン66の比重(g/cm^3)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1134037A JP2770421B2 (ja) | 1989-05-25 | 1989-05-25 | 高弾性率ナイロン66繊維およびその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1134037A JP2770421B2 (ja) | 1989-05-25 | 1989-05-25 | 高弾性率ナイロン66繊維およびその製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03810A true JPH03810A (ja) | 1991-01-07 |
| JP2770421B2 JP2770421B2 (ja) | 1998-07-02 |
Family
ID=15118894
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1134037A Expired - Fee Related JP2770421B2 (ja) | 1989-05-25 | 1989-05-25 | 高弾性率ナイロン66繊維およびその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2770421B2 (ja) |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5860012A (ja) * | 1981-10-06 | 1983-04-09 | Toray Ind Inc | ポリヘキサメチレンアジパミド繊維及びその製造方法 |
| JPS6350519A (ja) * | 1987-07-31 | 1988-03-03 | Toray Ind Inc | ポリヘキサメチレンアジパミド繊維 |
-
1989
- 1989-05-25 JP JP1134037A patent/JP2770421B2/ja not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5860012A (ja) * | 1981-10-06 | 1983-04-09 | Toray Ind Inc | ポリヘキサメチレンアジパミド繊維及びその製造方法 |
| JPS6350519A (ja) * | 1987-07-31 | 1988-03-03 | Toray Ind Inc | ポリヘキサメチレンアジパミド繊維 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2770421B2 (ja) | 1998-07-02 |
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