JPH0440449B2 - - Google Patents

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JPH0440449B2
JPH0440449B2 JP60273373A JP27337385A JPH0440449B2 JP H0440449 B2 JPH0440449 B2 JP H0440449B2 JP 60273373 A JP60273373 A JP 60273373A JP 27337385 A JP27337385 A JP 27337385A JP H0440449 B2 JPH0440449 B2 JP H0440449B2
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JP
Japan
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polycapramide
fiber
yarn
strength
degree
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JP60273373A
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Japanese (ja)
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JPS62133116A (en
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Takuji Sato
Masaharu Yamamoto
Isoo Saito
Kotaro Fujioka
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Toray Industries Inc
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Toray Industries Inc
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Publication date
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Description

【発明の詳細な説明】[Detailed description of the invention]

[産業上の利用分野] 本発明は高強力、高弾力率ポリカプラミド系繊
維およびその製造方法に関するものであり、特に
タイヤコードにした際の加硫後の強力保持率が高
く、均一性に優れたポリカプラミド系繊維であつ
て、かつそれを効率高く製造する方法に関する。 [従来の技術] ポリアミド系繊維は高強力で、耐疲労性や耐衝
撃性に優れているため、各種産業用途、例えばタ
イヤコード、搬送用ベルト等のゴム補強用コー
ド、およびシートベルト、縫糸、漁網、各種カバ
ーシート等に用いられている。 しかしポリカプラミド繊維は寸法安定性に欠
け、かつ初期モデユラスが低く、特にゴム加硫後
の補強低下が著しいといつた欠点があるため用途
が限定されていた。 そこでこうした欠点を克服するためにこれまで
数々の提案がなされてきた。例えば、特開昭57−
191337号公報にみられるごとく、紡糸速度を2000
〜4500m/minで高速紡糸し、得られた未延伸糸
を最大倍率の少なくとも85%以上で延伸した後、
ゴム補強用ナイロン6コードとする方法が提案さ
れている。この方法によつて寸法安定性および加
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。 また特開昭59−144608号公報のように、紡糸速
度を2000m/min未満とした後連続的に延伸し
て、4000m/mim以下で巻取る方法が提案され
ている。 更に特開昭58−54018号公報では低収縮率で耐
疲労性の優れたポリカプラミド繊維およびその製
造方法を提案した。この公報はナイロン6を高速
紡糸し、次いで直接延伸する直接紡糸延伸法をご
く一般的に教示している。 [発明が解決しようとする問題点] 特開昭57−191337号公報の示す方法では加硫後
強力の改善はみられるものの、該繊維の原糸強度
は高々8,5g/dと従来の産業用繊維に比べ低
いレベルものでしかなかつた。単に紡速を上げた
だけでは、ゴム補強用の糸条のようにフイラメン
ト数が150filを越える場合、糸条の冷却が糸条間
干渉によりフイラメント斑が生じ、ひいては延伸
糸切れが生じやすく、高強力な繊維が得られなく
なるためである。 また特開昭59−144608号公報のような方法によ
つて高耐久性の繊維は得られるものの、ゴム加硫
した後のコード強力は決して高いものではない。
また該繊維の原糸強度は高々9.4g/dと従来の
産業用繊維に比べ低いレベルものでしかなかつ
た。 特開昭58−54018号公報で既に提案されたポリ
カプラミド繊維は低収縮率で耐疲労性に優れてい
るものの原糸の強度レベルはやはり高々9.1g/
d程度と低いレベルのものでしかなかつた。 即ち、本発明の課題は、ナイロン6繊維の有す
る構造的欠陥の発生に起因する、ゴム加硫時など
の急激な温度変化後の強力低下が抑えられてお
り、かつ繊維として寸法安定性に優れ、耐疲労性
に優れているといつた産業用繊維として有用な特
性を具有しているのみならず、均一性が高い、こ
れまでにない高強力なナイロン6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] 本発明者は鋭意検討を行なつた結果、下記の発
明に到つたものである。すなわち、 (1) 繰り返し構造単位が95モル%以上のε−カプ
ラミド系ポリマからなり、硫酸相対粘度3.0以
上の高重合度を有し、かつ1種又は2種以上の
銅塩および/あるいは前記銅塩以外の無機ある
いは有機の酸化防止剤を含むポリカプラミド系
繊維であつて、下記特性を同時に有するポリカ
プラミド系繊維。 Tm≧188(℃) fc≧0.93 0.83≧≧0.7 2≧γ≧0.3(%) ここで、Tmは繊維をアセチレン処理した後
γ線照射によりその非晶部を架線凍結し、それ
をDSCによつて測定した融点。fcはX線で測定
した結晶配向度。は蛍光偏光法で測定した非
晶配向度。γはX線で測定したγ型結晶混在
率。 (2) 強度T/D、伸度E、初期引張抵抗度Miが
下記式を同時に満足することを特徴とする上記
1項記載のポリカプラミド系繊維。 T/D≧10(g/d) 18≧E≧10(%) Mi≧25(g/d) (3) 150℃における乾収率(ΔS)が 6≧ΔS≧3(%) の範囲の値であることを特徴とする上記1項記
載のポリカプラミド系繊維。 (4) 密度ρが ρ≧1.145(g/c.c.) の範囲の値であることを特徴とする上記1項記
載のポリカプラミド系繊維。 (5) 複屈折率Δnが Δn≧0.057 の範囲の値であることを特徴とする上記1項記
載のポリカプラミド系繊維。 (6) 繰り返し構造単位が95モル%以上のε−カプ
ラミド系ポリマからなり、硫酸相対粘度3.0以
上の高重合度を有し、かつ1種又は2種以上の
銅塩および/あるいは前記銅塩以外の無機ある
いは有機の酸化防止剤を含むポリカプラミド系
ポリマを溶解紡糸して5000m/min以上で巻取
る直接紡糸延伸方法を実施するにあたり、溶融
紡出糸条を口金下の少なくとも10cmの雰囲気が
該ポリカプラミドの(融点+30℃)以上の温度
に加熱された筒で囲まれたゾーンを通過させた
後急冷し、次いで下記式を満足した張力下で
非水系油剤を付与し、2000m/min以上の速度
で引取り、引続き2段以上の熱延伸を下記式
を満たしながら行なうことを特徴とする、下記
〜式の特性を同時に有するポリカプラミド
系繊維の製造方法。 5≧T/(n×V1.4×d0.2×10-5≧1 …… 0.17≧(ηr1−ηr2)/ηr1≧0.05 …… ここで、Tは給油時の紡糸張力(g重)、nは
繊維のフイラメント数、Vは引取りロール速度
(m/min)、dは給油時の単糸繊度(デニール)、
ηr1は引取りロール上の糸条の硫酸相対粘度、ηr2
は最終巻取り後の糸条の硫酸相対粘度を示す。 Tm≧188(℃) …… fc≧0.93 …… 0.83≧≧0.7 …… 2≧γ≧0.3(%) …… ここで、Tmは繊維をアセチレン処理した後γ
線照射によりその非晶部を架橋凍結し、それを
DSCによつて測定した融点。fcはX線で測定した
結晶配向度。は蛍光偏光法で測定した非晶配向
度。γはX線で測定したγ型結晶混在率。 [作用] 本発明に用いるポリカプラミド系ポリマは分子
鎖の繰り返し構造単位が95モル%以上がε−カプ
ラミドであつて、共重合成分を5モル%未満含有
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、ポリヘキサメチレ
ンセバカミド、ポリヘキサメチメンイソフタラミ
ド、ポリヘキサメチレンテレフタラミド、ポリキ
シリレンフタラミド等がある。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、寸法
安定性が低下するため好ましくない。 ポリカプラミド系ポリマとしてはオストワルド
粘度計を使用して25℃、ポリマ濃度1重量%で測
定した硫酸相対粘度が3.0以上である必要がある。
更には3.2以上の高重合度のポリマが好ましい。
この値が3.0未満であると繊維の分子鎖が短すぎ
て、目的とする高強力な繊維は得られない。 又熱、光、酸素等に対する耐久性を十分付与す
るためにポリマに酸化防止剤を添加する必要があ
る。この添加剤がない場合、製糸および高次加工
工程において熱、光、酸素等による劣化が進行し
て、耐久性が大幅に低下する。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、及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
又はアルカリ土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、臭化ナトリウム、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、無機及び有
機リン化合物、例えばピロリン酸ソーダ、亜リン
酸ソーダ、トリフエニルホスフアイト、9,10−
ジハイドロ−10−(3′,5′−ジ−t−ブチル−4′−
ヒドロキシベンジル)−9−オキサーパーフオス
フアフエナンスレン−10−オキサイド等、及びフ
エノール系抗酸化剤、例えばテトラキス−[メチ
レン−3−(3,5−ジ−t−ブチル−4−ヒド
ロキシフエニル)−プロピオネート]−メタン、
1,3,5−トリ−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−ヒドロキシフエニル)
−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−フエニレンジアミン、2−メル
カプトベンゾイミダゾール、フエニル−β−ナフ
チルアミン、N,N′−ジフエニル−p−フエニ
レンジアミン、ジフエ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。 酸化防止剤はポリカプラミドの重合工程あるい
はチツプ化後にチツプに混合して含有させること
ができる。その含有量は、銅塩においては銅とし
て10〜300ppm、好ましくは30〜150ppm、他の酸
化防止剤では0.01〜1%、好ましくは0.03〜0.5%
の範囲である。この値が銅として10ppmあるいは
他の酸化防止剤で0.01%未満であると、繊維の耐
熱・光・候性は低下する。またこの値が300ppm
あるいは1%を越えると、均一性が損なわれるな
どによつて繊維の強力が低下する。 本発明では、繊維をアセチレン処理した後γ線
照射によりその非晶部を架橋凍結し、それを
DSCによつて測定した融点が188℃以上である必
要がある。更には190℃以上が好ましい。この値
は繊維の有する本来の融点と考えられ、この値が
高いということは結晶の完全性が高いと考えられ
る。結晶の完全性が高いと加硫工程などの熱刺激
に対する構造変化は少なく、熱刺激後の熱刺激前
に対する強力保持率は高くなる。またこの値が
188℃未満の場合、結晶の完全性は低く、繊維の
強力保持率は低下する。 また結晶配向度fcは0.93以上である必要があ
る。この結晶配向度の高いことが繊維の高強力を
得るのに必要条件である。この値が0.93未満の場
合、結晶の配向性は低く、繊維の強力は低下す
る。 次に非晶配向度は0.7〜0.83にしなければな
らない。この値が0.7未満の場合、タイモレキユ
ールの配向性が悪く、繊維の高強力は得られず、
耐疲労性も低下する。またこの値が0.83を越える
時は、繊維の収縮が大きくなり、寸法安定性が悪
化する。 更にγ型結晶混在率(γ)が0.3〜2%である
必要がある。この値が0.3%未満の場合、繊維の
均一性が低下して好ましくない。またこの値が2
%を越える場合、結晶安定性が低く、加硫工程な
どの熱刺激に対する構造変化が大きくなり、強力
保持率は低くなる。 本発明にかかるポリカプラミド系繊維は下記す
るような特別かつ新規な方法により得られる。要
約すればその方法は、紡出した糸条をポリカプラ
ミドの(融点+30℃)以上の温度に加熱された筒
で囲まれたゾーンを通過させた後、急冷固化し、
次いで特定の紡糸張力下で非水系油剤を付与し、
直接紡糸延伸するにあたり、引取りロール上の糸
条の硫酸相対粘度と最終巻取り後の糸条の硫酸相
対粘度とが特定の式を満たしながら、多段熱延伸
し、高速で巻取ることをポイントとする。 紡糸工程の詳細について、第1図(本発明の一
実施態様を示す工程図)に基づいて説明する。 紡糸口金1から紡出した糸条Yを口金下の少な
くとも10cmの雰囲気が該ポリカプラミドの融点以
上に加熱された筒2で囲まれたゾーンを通過させ
た後、冷却装置3で急冷固化し、給油装置4によ
つて非水系油剤を付与せしめ、2000m/min以上
の回転する引取りローラ5で引き取る。次いで引
続き、加熱した延伸ロール6,7,8を周回せし
めることで多段熱延伸し、5500m/min以上の速
度でリラツクスロール9でリラツクスして巻取機
10に巻き取る。 ここで重要な点は下記の,式を同時に満た
しながら給油し、引取り、直接紡糸延伸すること
である。 5≧T/(n×V1.4×d0.2×10-5)≧1…… 0.17≧(ηr1−ηr2)/ηr1≧0.05 …… ここで、Tは給油等の紡糸張力(g重)、nは
繊維のフイラメント数、Vは引取りロール速度
(m/min)、dは給油時の単糸繊度(デニール)、
ηr1は引取りロール上の糸条の硫酸相対粘度、ηr2
は最終巻取り後の糸条の硫酸相対粘度を示す。 更に詳述する。 紡糸口金1から紡出した糸条Yを、口金下の少
なくとも10cmの雰囲気が該ポリカプラミドの(融
点+30℃)以上の温度に加熱された筒2で囲まれ
たゾーンを通過せしめる際、口金下面温度は270
〜320℃、好ましくは280〜310℃である必要があ
る。270℃以下ではポリマ粘性が高すぎて、ポリ
マ流動斑ひいては糸斑となり、本発明の目的とす
る高強力糸は得られない。また320℃以上では口
金面におけるポリマ曲がりやドリツプ現象がお
き、製糸性が悪化する。 また口金直下の雰囲気温度を該ポリカプラミド
の(融点+30℃)以上の温度に制御することは糸
の均一性を保つ上で重要である。すなわち、口金
下の少なくとも10cmの雰囲気を該ポリカプラミド
の融点以上に保つことでマルチフイラメント間の
分子配向斑をなくし、後での延伸における均一性
をも高めることなる。口金直下の雰囲気温度を該
ポリカプラミドの融点以上に制御するには上気し
た口金面のみを加熱するだけでなく、口金直下に
少なくとも10cmの加熱された筒を設ける必要があ
る。温度としては250℃以上、好ましくは270〜
350℃とする。ゾーンの長さが10cm未満、その温
度が250℃未満の場合は、糸の均一性は悪く、本
発明の目的は達成できない。 冷却装置3の形式としてはユニフロー方式、環
状自然吸引方式、環状吸出し方式等の方法がある
が、特に限定されるものではない。 給油装置4の形式としてはロール方式、ガイド
方式等があるが、均一に油剤を付与でき、接触抵
抗の少ないガイド給油方式の方が好ましい。また
油剤としては、延伸時点で不均一の要因の一つで
ある吸湿結晶化が抑えられる非水系油剤を付与す
る必要がある。水系油剤を付与すると均一性が損
なわれ、目的とする高強力繊維が得られない。 給油時点の張力(Tg重)はn×V1.4×d0.2×
10-5〜5×n×V1.4×d0.2×10-5である必要があ
る。[ここで、nは繊維のフイラメント数、Vは
引取りロール速度(m/min)、dは給油時の単
糸繊度(デニール)]この値がn×V1.4×d0.2×
10-5未満の場合、糸条の冷却斑が起き、強度低下
となる。この値が5×n×V1.4×d0.2×10-5を越
える場合、擦過や空気抵抗斑がおき、やはり強度
低下する。 給油時点の張力を調整する方法としては、給油
装置の口金面からの垂直距離を変更したり、ガイ
ドに接触する角度を調整したり、付与する油剤の
粘性抵抗を調整したり、マルチフイラメントの集
束状態をガイドや冷却風等により制御するなど
様々な方法がある。 引取りロール5としては1対の梨地表面ロール
のネルソンロールに多周回せしめても良いし、あ
るいは1個の鏡面表面ロールに半周回せしめても
良い。この引取りロールの温度は120℃以下通常
90℃以下の温度で加熱しても良いし、無加熱で常
温のままでも良い。 延伸方法は引取りロール5で引き取つた後引続
き、多段熱延伸する直接紡糸延伸法を用いる。 糸条を引き取つた後、吸湿により繊維構造が変
化しやすい未延伸糸状態での保管を経ていないの
で、糸条の均一性が高く、高強力な繊維が得られ
る。総合延伸倍率は3倍以下で、多段に延伸し、
引取りロール上の糸条の硫酸相対粘度ηr1と最終
巻取り後の糸条の硫酸相対粘度ηr2とが 0.17≧(ηr1−ηr2)/ηr1≧0.05 の式を満たすようにする必要がある。 (ηr1−ηr2)/ηr1が0.05未満の場合、延伸が不
十分であつて、高強度は得られない。また(ηr1
−ηr2)/ηr1が0.17をこえる場合、分子鎖切断が
多すぎて、高強力とはならない。 本発明の延伸法の一例を述べる。 1DR(第1ドローロール)6は80〜180℃、
2DR(第2ドローロール)7は150〜210℃、3DR
(第3ドローロール)8は該ポリカプラミドの融
点以下で通常150〜210℃として、各ロール温度は
前段ロール温度と同じ、あるいはそれ以上である
必要がある。最終に配置したRR(張力調整ロー
ル)9は210℃以下とする。 糸条は引取りロール5と1DR6との間で1.1〜
2.0倍、1DR6と2DR7との間で1.1〜2.0倍、2DR
7と3DR8との間で1.1〜2.0倍で延伸され、3DR
8とRR9との間では0.9〜1.0の範囲で収縮され
る。 なおロール間にエアあるいはスチームのジエツ
ト流を噴射する装置を設け、糸条の延伸点を固定
することができる。特に倍率の高い引取りロール
5〜1DR6間、1DR〜2DR7間が好ましい。 [実施例] 次に実施例に基づいて説明する。なお本発明の
特性の測定法は以下の通りである。 架橋凍結法融点Tm: ポリカプラミド繊維をガラス製の容器に入れ、
10-2mmHg程度の真空にした後、アセチレンガ
スを約600mmHg封入し、室温でγ線を照射す
る。線源は60Coで、線量は5×104rad/hr、全照
射量は0〜20Mradであつた。処理した繊維はそ
の非晶部が架橋凍結されるため、試料固有の不完
全結晶の融点が測定可能となる。その融点は
Perkin−Elmer社製のDSC−IB型で測定した。
試料条件は、昇温速度10℃/min、試料量4.0mg、
感度4mcal/secフルスケールで行なつた。 (十時、川口、熱測定、12(1),2−20,
1985) 結晶配向度fc: 理学電機(株)製広角X線散乱装置D−3F型
を用いて、CuKαを線源として測定した。 結晶部の配向関数をfcとして(200)赤道線干
渉のデバイ環上に沿つた強度分布曲線の半価幅
H°から次式により算出した。 fc=(180°−H°)/180° 非晶配向度: 試料を蛍光剤“Whitex RP”[住友化学(株)
製]の0.2重量%水溶液に20℃で2時間浸漬し、
次いで十分洗浄した後風乾して測定試料とした。
日本分光(株)FOM−1偏光光度計を用い、偏
光蛍光の相対強度を測定し、次式によりを求め
た。 =1−B/A 但し、A:繊維軸方向の偏光蛍光の相対強度 B:繊維軸と直角方向の相対強度 γ型結晶混在率γ: 理学電機(株)製広角X線散乱装置D−3F型
を用いてCuKαを線源として測定した。 8cm長40mgで1mm幅の繊維束を試料として、試
料を固定し、スキヤン速度1°/minで子午線
(020)干渉ピーク強度を測定する。2θ=9°〜14°
を直線で結びその積分強度を求め、あらかじめα
型標準試料とγ型標準試料の重量混合比で作成し
た検量線より算出する。 α型標準試料は、比較例1のサンプルを金型に
1/20g/dの張力下で固定し、155℃の蒸気釜で
15分間処理したもの。γ型標準試料は、比較例1
のサンプルを沃素−沃化カリ液(沃素508g、沃
化カリ66.4g/蒸溜水400ml)中で70時間浸漬し
て沃素を吸着させ、チオ硫酸ソーダ溶液で脱沃素
したもの。 引張り強度T/D、残留伸度E、初期引張抵
抗度Mi: JIS−L1017の定義による。試料をカセ状にと
り、20℃65%RHの温調室で24時間放置後、“テ
ンシロン”UTM−4L型引張試験機[東洋ボール
ドウイン(株)製]を用い、試長25cm、引張速度30
cm/minで荷重−伸長曲線を描くことにより測定
した。 乾熱収縮率ΔS: 試料をカセ状にとり、20℃65%RHの温調室で
24時間以上放置した後、試料の0.1g/dに相当
する荷重をかけて測定した長さl0の試料を、無張
力状態で150℃のオーブン中に放置した後、オー
ブンから取り出して、上記温調室で4時間放置
し、再び上記荷重をかけて測定した長さl1から次
式により算出した。 ΔS=[(l0−l1)/l0]×100(%) 密度ρ: 四塩化炭素−トルエンの混合比を連続的に変え
た密度勾配液を作り、紫山科学器械製作所製の直
読式密度測定装置を使用して密度勾配管法で測定
した。 複屈折Δn: 白色光を光源として、日本工学工業(株)製POH
型偏光顕微鏡を用いて、通常のベレツクコンペン
セータ法により求めた。 中間伸度: 前記における荷重−伸長曲線において、下記
式で定めた強力を示す時の伸度をいう。 4.5×延伸糸繊度/840Kg 実施例 1 酢酸銅0.015重量%、沃化カリウム0.1重量%お
よび2−メルカプトベンゾイミダゾール0.1重量
%を含むηr=3.65のナイロン6チツプをエクスト
ルーダ紡糸機で紡出した。吐出量は巻取糸の全糸
繊度が850Dとなるように調整した。また口金は
孔径0.3mmφ、孔数306holeのものを用い、ポリマ
温度は285℃とした。濾過には7μカツトの不織布
フイルタを用いた。口金下25cmの雰囲気を295℃
に保つた加熱筒中を通過させ、次いで5cm長さの
ユニフローチムニーを通過させ急冷した。チムニ
ー風は20℃30m/minの条件をとつた。 その後2段に配置したガイド給油装置で非水系
油剤を糸条に対して2重量%付与した。1段目の
給油装置の口金面からの距離ならびにガイド接触
角を変更することにより紡糸張力を調整した。次
に糸条は所定の速度で回転する引取りロールで引
き取つた後、連続して延伸ロール(1DR)との
間でストレツチし、次に1DRと2DR、2DRと
3DRとの間でぞれぞれ延伸し、3DRとRRとの間
ではリラツクスを行なつた巻取つた。 製糸条件を第1表に、得られた糸特性を第2表
に示した。 第1,2表から明らかなように、非晶配向度
が0.7未満の場合、タイ分子の配向性が悪く、高
強力は得られない。またこの値が0.8を越える時
は、タイ分子切断が起り、かえつて強度は低くな
る。またγ型結晶混在率(γ)が0.3%未満の場
合、繊維の均一性が低下し、繊維の高強力が得に
くい。
[Industrial Application Field] The present invention relates to a high-strength, high-elasticity polycapramide fiber and a method for producing the same. In particular, the present invention relates to a high-strength, high-elasticity polycapramide fiber and a method for producing the same. In particular, the present invention relates to a polycapramide fiber with high strength retention after vulcanization and excellent uniformity when made into a tire cord. The present invention relates to a polycapramide fiber and a method for manufacturing the same with high efficiency. [Prior Art] Polyamide fibers have high strength and excellent fatigue resistance and impact resistance, so they are used in various industrial applications, such as tire cords, rubber reinforcing cords for conveyor belts, seat belts, sewing threads, etc. Used for fishing nets, various cover sheets, etc. However, polycapramide fibers lack dimensional stability, have a low initial modulus, and in particular have a significant reduction in reinforcement after rubber vulcanization, which limits their use. Therefore, a number of proposals have been made to overcome these drawbacks. For example, JP-A-57-
As seen in Publication No. 191337, the spinning speed was set to 2000.
After high-speed spinning at ~4500 m/min and stretching the resulting undrawn yarn at at least 85% of the maximum magnification,
A method of using nylon 6 cord for rubber reinforcement has been proposed. By this method, polycapramide fibers with improved dimensional stability and reduced tenacity during vulcanization have been obtained. Furthermore, as in Japanese Patent Application Laid-Open No. 59-144608, a method has been proposed in which the spinning speed is set to less than 2000 m/min, followed by continuous stretching and winding at a speed of 4000 m/min or less. Furthermore, Japanese Patent Application Laid-Open No. 58-54018 proposed a polycapramide fiber with a low shrinkage rate and excellent fatigue resistance, and a method for producing the same. This publication very generally teaches a direct spinning/drawing method in which nylon 6 is spun at high speed and then directly drawn. [Problems to be solved by the invention] Although the method disclosed in JP-A-57-191337 improves the strength after vulcanization, the fiber strength is at most 8.5 g/d, which is lower than that of conventional industrial fibers. It was only of a low level compared to commercial fibers. If the number of filaments exceeds 150fil, such as yarn for rubber reinforcement, simply increasing the spinning speed will cause filament unevenness due to inter-yarn interference due to cooling of the yarn, which will likely cause drawn yarn breakage, resulting in high This is because strong fibers cannot be obtained. Furthermore, although highly durable fibers can be obtained by the method disclosed in JP-A-59-144608, the cord strength after rubber vulcanization is by no means high.
Furthermore, the yarn strength of the fiber was at most 9.4 g/d, which was at a lower level than that of conventional industrial fibers. Although the polycapramide fiber already proposed in JP-A No. 58-54018 has a low shrinkage rate and excellent fatigue resistance, the strength level of the raw yarn is still only 9.1g/
It was only at a low level, about d. In other words, the object of the present invention is to suppress the decrease in strength after rapid temperature changes such as during rubber vulcanization, which is caused by the occurrence of structural defects in nylon 6 fibers, and to have excellent dimensional stability as a fiber. The object of the present invention is to provide an unprecedented high-strength nylon 6 fiber that not only has properties useful as an industrial fiber such as excellent fatigue resistance, but also has high uniformity. [Means for Solving the Problems] As a result of intensive studies, the present inventor has arrived at the following invention. That is, (1) consisting of an ε-capramide polymer with repeating structural units of 95 mol% or more, having a high degree of polymerization with a sulfuric acid relative viscosity of 3.0 or more, and containing one or more copper salts and/or the copper A polycapramide fiber containing an inorganic or organic antioxidant other than salt, which also has the following properties. Tm≧188 (°C) fc≧0.93 0.83≧≧0.7 2≧γ≧0.3 (%) Here, Tm is after treating the fiber with acetylene, freezing the amorphous part by γ-ray irradiation, and then using DSC. melting point measured by fc is the degree of crystal orientation measured by X-rays. is the degree of amorphous orientation measured by fluorescence polarization method. γ is the percentage of γ-type crystals measured by X-rays. (2) The polycapramide fiber according to item 1 above, characterized in that strength T/D, elongation E, and initial tensile resistance Mi satisfy the following formula at the same time. T/D≧10 (g/d) 18≧E≧10 (%) Mi≧25 (g/d) (3) Dry yield (ΔS) at 150℃ is in the range of 6≧ΔS≧3 (%) The polycapramide fiber according to item 1 above, characterized in that the polycapramide fiber has a value of: (4) The polycapramide fiber according to item 1 above, wherein the density ρ is in the range of ρ≧1.145 (g/cc). (5) The polycapramide fiber according to item 1 above, wherein the birefringence Δn is in the range of Δn≧0.057. (6) Consisting of an ε-capramide polymer with repeating structural units of 95 mol% or more, having a high degree of polymerization with a sulfuric acid relative viscosity of 3.0 or more, and one or more copper salts and/or other than the above-mentioned copper salts When performing a direct spinning/drawing method in which a polycapramide-based polymer containing an inorganic or organic antioxidant is melt-spun and wound at a speed of 5,000 m/min or more, the melt-spun yarn is placed in an atmosphere of at least 10 cm below the spinneret. After passing through a zone surrounded by a cylinder heated to a temperature above (melting point + 30℃), it is rapidly cooled, and then a non-aqueous oil is applied under a tension that satisfies the following formula, and at a speed of 2000 m/min or above. 1. A method for producing polycapramide fibers having the properties expressed by the following formulas, the method comprising taking off and subsequently carrying out two or more stages of hot stretching while satisfying the formulas below. 5≧T/(n×V 1.4 ×d 0.2 ×10 -5 ≧1 …… 0.17≧ (ηr 1 − ηr 2 )/ηr 1 ≧0.05 … Here, T is the spinning tension during oiling (g weight) , n is the number of filaments of the fiber, V is the take-up roll speed (m/min), d is the single yarn fineness (denier) at the time of oiling,
ηr 1 is the relative viscosity of sulfuric acid on the yarn on the take-up roll, ηr 2
indicates the relative viscosity of sulfuric acid of the yarn after final winding. Tm≧188 (℃) ... fc≧0.93 ... 0.83≧≧0.7 ... 2≧γ≧0.3 (%) ... Here, Tm is γ after the fiber is treated with acetylene.
The amorphous part is cross-linked and frozen by radiation irradiation, and then
Melting point determined by DSC. fc is the degree of crystal orientation measured by X-rays. is the degree of amorphous orientation measured by fluorescence polarization method. γ is the percentage of γ-type crystals measured by X-rays. [Function] In the polycapramide polymer used in the present invention, 95 mol% or more of repeating structural units in the molecular chain are ε-capramide, and the polycapramide polymer may contain less than 5 mol% of a copolymer component. Examples of the copolymerization component include polyhexamethylene adipamide, polyhexamethylene sebacamide, polyhexamethylene isophthalamide, polyhexamethylene terephthalamide, and polyxylylene phthalamide. If the copolymerization component is contained in an amount of 5 mol % or more, crystallinity and dimensional stability are reduced, which is not preferable. The polycapramide polymer must have a sulfuric acid relative viscosity of 3.0 or more when measured using an Ostwald viscometer at 25°C and a polymer concentration of 1% by weight.
Furthermore, a polymer with a high degree of polymerization of 3.2 or more is preferred.
If this value is less than 3.0, the molecular chains of the fiber will be too short and the desired high strength fiber will not be obtained. Furthermore, it is necessary to add an antioxidant to the polymer in order to provide sufficient durability against heat, light, oxygen, etc. Without this additive, deterioration due to heat, light, oxygen, etc. will proceed during spinning and high-order processing steps, resulting in a significant decrease in durability. Antioxidants include copper salts such as copper acetate, cuprous chloride, cupric chloride, cuprous bromide, cupric bromide, cuprous iodide, copper phthalate, copper stearate, and various others. Complex salts of copper salts and organic compounds, such as 8-oxyquinoline copper, 2
- Copper complex salts of mercaptobenzimidazole, preferably cuprous iodide, copper acetate, cuprous iodide complex salts of 2-mercaptobenzimidazole, etc., halides of alkali or alkaline earth metals, such as potassium iodide, bromide, etc. Potassium, potassium chloride, sodium iodide, sodium bromide, zinc chloride, calcium chloride, etc., organic halides such as pentaiodobenzene, hexabromobenzene, tetraiodoterephthalic acid, methylene iodide, tributylethylammonium iodide, etc. , inorganic and organic phosphorus compounds such as sodium pyrophosphate, sodium phosphite, triphenylphosphite, 9,10-
Dihydro-10-(3',5'-di-t-butyl-4'-
hydroxybenzyl)-9-oxerperfluorophenanthrene-10-oxide, etc., and phenolic antioxidants, such as tetrakis-[methylene-3-(3,5-di-t-butyl-4-hydroxyphenyl) )-propionate]-methane,
1,3,5-tri-methyl-2,4,6,-tris(3,5-di-t-butyl-4-hydroxybenzyl)benzene, n-octadecyl-3-(3,
5-di-t-butyl-4-hydroxyphenyl)
-propionate, 4-hydroxy-3,5-di-t-butylbenzyl phosphate diethyl ester, etc., and amine antioxidants, such as N,N'-di-β
-naphthyl-p-phenylenediamine, 2-mercaptobenzimidazole, phenyl-β-naphthylamine, N,N'-diphenyl-p-phenylenediamine, condensation reaction product of diphenylamine and allyl ketone, preferably potassium iodide, 2 −
Examples include mercaptobenzimidazole. The antioxidant can be mixed into the chips during the polymerization process of polycapramide or after the chips are formed. Its content is 10 to 300 ppm as copper in copper salts, preferably 30 to 150 ppm, and 0.01 to 1%, preferably 0.03 to 0.5% in other antioxidants.
is within the range of If this value is less than 10 ppm as copper or 0.01% as other antioxidants, the heat resistance, light resistance, and weather resistance of the fiber will decrease. Also, this value is 300ppm
Alternatively, if it exceeds 1%, the strength of the fibers decreases due to loss of uniformity. In the present invention, after the fiber is treated with acetylene, the amorphous part is cross-linked and frozen by γ-ray irradiation.
The melting point measured by DSC must be 188°C or higher. Furthermore, the temperature is preferably 190°C or higher. This value is considered to be the original melting point of the fiber, and a high value is considered to indicate high crystal integrity. If the crystal integrity is high, there will be little structural change in response to thermal stimulation such as during the vulcanization process, and the strength retention rate after thermal stimulation compared to before thermal stimulation will be higher. Also, this value
If the temperature is lower than 188°C, the crystal integrity is low and the strength retention of the fiber is reduced. Further, the degree of crystal orientation fc needs to be 0.93 or more. This high degree of crystal orientation is a necessary condition for obtaining high strength fibers. When this value is less than 0.93, the crystal orientation is low and the strength of the fiber is reduced. Next, the degree of amorphous orientation must be between 0.7 and 0.83. If this value is less than 0.7, the orientation of Taimolekyur is poor and high strength fibers cannot be obtained.
Fatigue resistance also decreases. Moreover, when this value exceeds 0.83, the shrinkage of the fiber becomes large and the dimensional stability deteriorates. Furthermore, the γ-type crystal content ratio (γ) needs to be 0.3 to 2%. If this value is less than 0.3%, the uniformity of the fibers decreases, which is not preferable. Also, this value is 2
If it exceeds %, crystal stability will be low, structural changes will be large in response to thermal stimuli such as vulcanization process, and strength retention will be low. The polycapramide fiber according to the present invention is obtained by a special and novel method as described below. In summary, the method involves passing the spun yarn through a zone surrounded by a cylinder heated to a temperature higher than the melting point of polycapramide (+30°C), then rapidly cooling and solidifying it.
Next, a non-aqueous oil agent is applied under a specific spinning tension,
In direct spinning and drawing, it is important to perform multi-stage hot drawing and winding at high speed while the relative sulfuric acid viscosity of the yarn on the take-up roll and the relative sulfuric acid viscosity of the yarn after final winding satisfy a specific formula. shall be. The details of the spinning process will be explained based on FIG. 1 (a process diagram showing one embodiment of the present invention). After passing the yarn Y spun from the spinneret 1 through a zone surrounded by a cylinder 2 in which the atmosphere of at least 10 cm below the spinneret is heated to a temperature higher than the melting point of the polycapramide, it is rapidly cooled and solidified in a cooling device 3, and then oiled. A non-aqueous oil agent is applied by a device 4, and taken up by a take-up roller 5 that rotates at a speed of 2000 m/min or more. Next, the film is subjected to multi-stage hot drawing by rotating around heated drawing rolls 6, 7, and 8, and is relaxed by a relaxing roll 9 at a speed of 5500 m/min or more and wound up on a winding machine 10. The important point here is to supply oil, take-off, and direct spinning/drawing while satisfying the following formula at the same time. 5 T/ ( n × V 1.4 × d 0.2 ), n is the number of filaments of the fiber, V is the take-up roll speed (m/min), d is the single yarn fineness (denier) at the time of oiling,
ηr 1 is the relative viscosity of sulfuric acid on the yarn on the take-up roll, ηr 2
indicates the relative viscosity of sulfuric acid of the yarn after final winding. It will be explained in further detail. When the yarn Y spun from the spinneret 1 passes through a zone surrounded by a cylinder 2 in which the atmosphere at least 10 cm below the spinneret is heated to a temperature higher than the melting point of the polycapramide (+30°C), the temperature at the bottom surface of the spinneret increases. is 270
The temperature should be ~320°C, preferably 280-310°C. If the temperature is below 270°C, the viscosity of the polymer is too high, resulting in uneven polymer flow and even thread unevenness, making it impossible to obtain the high-strength yarn that is the object of the present invention. Moreover, at temperatures above 320°C, polymer bending and dripping phenomena occur on the spinneret surface, resulting in poor yarn-spinning properties. In addition, it is important to control the ambient temperature directly below the cap to a temperature higher than the melting point of the polycapramide (+30° C.) in order to maintain the uniformity of the thread. That is, by maintaining the atmosphere at least 10 cm below the die at a temperature higher than the melting point of the polycapramide, uneven molecular orientation between the multifilaments can be eliminated and uniformity in subsequent stretching can be improved. In order to control the ambient temperature directly under the cap to a temperature higher than the melting point of the polycapramide, it is necessary not only to heat only the exposed cap surface, but also to provide a heated cylinder of at least 10 cm directly below the cap. Temperature: 250℃ or higher, preferably 270~
The temperature shall be 350℃. If the length of the zone is less than 10 cm and its temperature is less than 250°C, the uniformity of the yarn will be poor and the purpose of the invention cannot be achieved. The type of the cooling device 3 includes a uniflow type, an annular natural suction type, an annular suction type, etc., but is not particularly limited. The oil supply device 4 may be of a roll type, a guide type, etc., but the guide oil supply type is preferable because it can uniformly apply the lubricant and has less contact resistance. Further, as the oil agent, it is necessary to apply a non-aqueous oil agent that can suppress moisture absorption crystallization, which is one of the causes of non-uniformity during stretching. If a water-based oil agent is applied, the uniformity will be impaired and the desired high-strength fiber will not be obtained. The tension at the time of refueling (Tg weight) is n×V 1.4 ×d 0.2 ×
It needs to be 10 -5 to 5 x n x V 1.4 x d 0.2 x 10 -5 . [Here, n is the number of filaments of the fiber, V is the take-up roll speed (m/min), and d is the single yarn fineness (denier) at the time of oiling] This value is n x V 1.4 x d 0.2 x
When it is less than 10 -5 , cooling spots occur in the yarn, resulting in a decrease in strength. If this value exceeds 5×n×V 1.4 ×d 0.2 ×10 −5 , scratches and air resistance spots occur, and the strength also decreases. The tension at the time of oiling can be adjusted by changing the vertical distance from the mouth surface of the oiling device, adjusting the angle of contact with the guide, adjusting the viscous resistance of the applied oil, and adjusting the focusing of the multifilament. There are various methods such as controlling the state using guides, cooling air, etc. As the take-up roll 5, a pair of Nelson rolls with a satin-finish surface may be made to make many turns, or a single mirror-surfaced roll may be made to make half a turn. The temperature of this take-up roll is usually below 120℃
It may be heated at a temperature of 90°C or less, or it may be left at room temperature without heating. The stretching method uses a direct spinning/drawing method in which the film is taken up by a take-up roll 5 and then subjected to multistage hot stretching. After the yarn is taken off, it is not stored in an undrawn state where the fiber structure is likely to change due to moisture absorption, so the yarn has high uniformity and high strength fibers can be obtained. The total stretching ratio is 3 times or less, and the film is stretched in multiple stages.
Make sure that the relative sulfuric acid viscosity of the yarn on the take-up roll ηr 1 and the relative sulfuric acid viscosity of the yarn after final winding ηr 2 satisfy the formula 0.17≧(ηr 1 −ηr 2 )/ηr 1 ≧0.05. There is a need. When (ηr 1 −ηr 2 )/ηr 1 is less than 0.05, stretching is insufficient and high strength cannot be obtained. Also (ηr 1
-ηr 2 )/ηr 1 exceeds 0.17, there will be too much molecular chain scission and high strength will not be achieved. An example of the stretching method of the present invention will be described. 1DR (first draw roll) 6 is 80-180℃,
2DR (second draw roll) 7 is 150-210℃, 3DR
(Third draw roll) 8 is set at a temperature below the melting point of the polycapramide, usually 150 to 210°C, and the temperature of each roll must be the same as or higher than the temperature of the preceding roll. The temperature of the last placed RR (tension adjustment roll) 9 is 210°C or less. The yarn is 1.1~ between take-up roll 5 and 1DR6
2.0x, 1.1 to 2.0x between 1DR6 and 2DR7, 2DR
Stretched at 1.1 to 2.0 times between 7 and 3DR8, 3DR
Between 8 and RR9, it is contracted in the range of 0.9 to 1.0. Note that a device for injecting a jet flow of air or steam may be provided between the rolls to fix the drawing point of the yarn. Particularly preferred is a take-up roll between 5 and 1DR6 and between 1DR and 2DR7, which have a high magnification. [Example] Next, an explanation will be given based on an example. The method for measuring the characteristics of the present invention is as follows. Cross-linking freezing method melting point Tm: Put the polycapramide fiber in a glass container,
After creating a vacuum of approximately 10 -2 mmHg, the chamber is filled with acetylene gas at approximately 600 mmHg and irradiated with gamma rays at room temperature. The source was 60 Co, the dose was 5 x 104 rad/hr, and the total dose was 0 to 20 Mrad. Since the amorphous portion of the treated fiber is cross-linked and frozen, it is possible to measure the melting point of imperfect crystals unique to the sample. Its melting point is
Measurement was performed using DSC-IB model manufactured by Perkin-Elmer.
The sample conditions were a heating rate of 10°C/min, a sample amount of 4.0mg,
The experiment was carried out at a full scale sensitivity of 4 mcal/sec. (10 o'clock, Kawaguchi, Heat Measurement, 12(1), 2-20,
1985) Crystal orientation fc: Measured using a wide-angle X-ray scattering device D-3F model manufactured by Rigaku Denki Co., Ltd. using CuKα as a radiation source. Half-width of the intensity distribution curve along the Debye ring of (200) equatorial interference, where the orientation function of the crystal part is fc
Calculated from H° using the following formula. fc=(180°−H°)/180° Degree of amorphous orientation: The sample was coated with fluorescent agent “Whitex RP” [Sumitomo Chemical Co., Ltd.]
2 hours at 20℃ in a 0.2% aqueous solution of
Next, it was thoroughly washed and air-dried to prepare a measurement sample.
The relative intensity of polarized fluorescence was measured using a FOM-1 polarization photometer manufactured by JASCO Corporation, and was determined by the following formula. =1-B/A However, A: Relative intensity of polarized fluorescence in the direction of the fiber axis B: Relative intensity in the direction perpendicular to the fiber axis γ-type crystal mixture ratio γ: Wide-angle X-ray scattering device D-3F manufactured by Rigaku Denki Co., Ltd. Measurements were made using CuKα as a radiation source using a mold. Using a fiber bundle of 8 cm length, 40 mg, and 1 mm width as a sample, fix the sample and measure the meridian (020) interference peak intensity at a scan speed of 1°/min. 2θ=9°~14°
Connect them with a straight line to find their integrated strength, and set α in advance.
Calculated from a calibration curve created using the weight mixing ratio of the type standard sample and the γ type standard sample. For the α-type standard sample, the sample of Comparative Example 1 was fixed in a mold under a tension of 1/20 g/d, and then placed in a steam pot at 155°C.
Processed for 15 minutes. The γ type standard sample is Comparative Example 1
The sample was immersed in an iodine-potassium iodide solution (508 g of iodine, 66.4 g of potassium iodide/400 ml of distilled water) for 70 hours to adsorb iodine, and then deiodized with a sodium thiosulfate solution. Tensile strength T/D, residual elongation E, initial tensile resistance Mi: As defined by JIS-L1017. Take the sample in a skein shape, leave it in a temperature-controlled room at 20°C and 65% RH for 24 hours, and then test it using a "Tensilon" UTM-4L tensile tester [manufactured by Toyo Baldwin Co., Ltd.] at a test length of 25 cm and a tensile speed of 30.
It was measured by drawing a load-extension curve in cm/min. Dry heat shrinkage rate ΔS: Take the sample in a skein shape and store it in a temperature-controlled room at 20℃ and 65%RH.
After being left for more than 24 hours, a sample of length l 0 was measured by applying a load equivalent to 0.1 g/d of the sample. After being left in an oven at 150°C under no tension, the sample was taken out from the oven and It was left in a temperature-controlled room for 4 hours, and the above load was applied again, and the measured length l1 was calculated using the following formula. ΔS = [(l 0 - l 1 )/l 0 ] x 100 (%) Density ρ: A density gradient solution was prepared by continuously changing the mixing ratio of carbon tetrachloride and toluene, and a direct reading type manufactured by Murasakiyama Scientific Instruments Manufacturing Co., Ltd. It was measured by the density gradient tube method using a density measuring device. Birefringence Δn: Using white light as a light source, POH manufactured by Nihon Kogaku Kogyo Co., Ltd.
It was determined by the usual Bereck compensator method using a polarizing microscope. Intermediate elongation: In the load-elongation curve described above, it refers to the elongation when the strength determined by the following formula is exhibited. 4.5×drawn yarn fineness/840 Kg Example 1 Nylon 6 chips with ηr=3.65 containing 0.015% by weight of copper acetate, 0.1% by weight of potassium iodide and 0.1% by weight of 2-mercaptobenzimidazole were spun using an extruder spinning machine. The discharge amount was adjusted so that the total yarn fineness of the wound yarn was 850D. The cap used had a hole diameter of 0.3 mmφ and 306 holes, and the polymer temperature was 285°C. A 7μ cut non-woven fabric filter was used for filtration. Atmosphere 25cm below the cap at 295℃
The mixture was passed through a heating cylinder maintained at a constant temperature, and then passed through a 5 cm long Uniflow chimney to be rapidly cooled. Chimney wind conditions were set at 20℃ and 30m/min. Thereafter, 2% by weight of a non-aqueous oil was applied to the yarn using a guide oil supply device arranged in two stages. The spinning tension was adjusted by changing the distance from the spindle surface of the first stage oil supply device and the guide contact angle. Next, the yarn is taken up by a take-up roll that rotates at a predetermined speed, and then stretched continuously between a drawing roll (1DR), then 1DR, 2DR, and 2DR.
3DR and RR were each stretched, and 3DR and RR were relaxed. The yarn spinning conditions are shown in Table 1, and the obtained yarn properties are shown in Table 2. As is clear from Tables 1 and 2, when the degree of amorphous orientation is less than 0.7, the orientation of tie molecules is poor and high strength cannot be obtained. Moreover, when this value exceeds 0.8, tie molecule cleavage occurs, and the strength decreases on the contrary. Furthermore, when the γ-type crystal content (γ) is less than 0.3%, the uniformity of the fibers decreases and it is difficult to obtain high strength of the fibers.

【表】【table】

【表】【table】

【表】【table】

【表】 実施例 2 実施例−1で得た延伸糸を2本合糸しながら、
それぞれ320T/mの撚数で下撚および上撚をか
けて、生コードとした。次いでリツラー社製デイ
ツピング機によつて接着剤付与処理をした。
RFL溶液に浸漬し、付着量5%となるように溶
液濃度および液切り装置を調整した。 乾燥ゾーンは130℃で90秒間定長で通過させ、
熱処理ゾーンは200℃、36秒間、1g/dの張力
のストレツチをかけつつ通過させた。ノーマルゾ
ーンは195℃で36秒間、0.7g/dの張力で弛緩を
与えて通過させた。 処理したコードをゴム加硫を行ない、残留強力
を測定した。 測定条件は以下のようにした。デイツプコード
を無荷重状態で24本/インチの密度で平行に並
べ、これを厚さ0.3mmのシート状未加硫ゴムの間
にはさみ、型にいれて160,170,180℃に維持し
たヒートプレスで30分間加硫接着させた。加硫後
ヒートプレスから型を取り出して水冷し、試験片
を型から室温で取り出した。48時間放置した後、
コードをむしり取り、強力を測定した。 デイツプコードおよび加硫後コードの特性を第
3表に示す。 なおコード特性の測定方法は次の通りである。 (1) 乾熱収縮率(処理コード) 処理温度を177℃とした以外は前記した原糸と
同じ方法で測定した。 (2) 中間伸度(処理コード) 前記測定したT/D,E,Miと同様に、処理
コードの荷重−伸長曲線において、4.5×コード
繊度/(840×2)Kgの強力を示す時の伸度を求
め、中間伸度とした。 (3) 強力利用率=処理コード強力/(原糸強力 ×2)×100(%) (4) GY疲労寿命 JIS法L−1017 3,2,2,1−(1)Aによ
りグツドイヤー・マロリーチユーブ・フアテイー
ギユー・テストを行なつた。 第3表から明らかなように、架橋凍結法融点
(Tm)が188℃未満の場合、結晶の完全性は低
く、繊維の強力保持率は低下する。この値が高い
と結晶の完全性は高く、加硫工程などの熱刺激に
対する構造変化は少なくなり、強力保持率は高く
なつている。更にγ型結晶混在率(γ)がこの値
が2%を越える場合、結晶安定性が低く、加硫工
程などの熱刺激に対する構造変化が大きくなり、
強力保持率は低くなる。 本発明例2および比較例1,5の繊維につい
て、高次加工に伴う強力変化を第3図に示した。
これからも本発明の繊維は原糸強力が高く、かつ
加硫後強力も高いことが明らかである。
[Table] Example 2 While combining two drawn yarns obtained in Example-1,
A raw cord was obtained by first twisting and final twisting at a twist rate of 320 T/m. Then, an adhesive application treatment was performed using a dipping machine manufactured by Ritzler.
It was immersed in the RFL solution, and the solution concentration and liquid draining device were adjusted so that the adhesion amount was 5%. The drying zone is passed through at 130℃ for 90 seconds at a constant length.
The heat treatment zone was passed through at 200° C. for 36 seconds while being stretched with a tension of 1 g/d. The normal zone was passed through at 195°C for 36 seconds with a tension of 0.7 g/d. The treated cord was subjected to rubber vulcanization and its residual strength was measured. The measurement conditions were as follows. Deep cords were arranged in parallel at a density of 24 cords/inch under no load, sandwiched between sheets of unvulcanized rubber with a thickness of 0.3 mm, placed in a mold, and heated at 160, 170, and 180 degrees Celsius using a heat press. Vulcanized and bonded for 30 minutes. After vulcanization, the mold was removed from the heat press and cooled with water, and the test piece was taken out from the mold at room temperature. After leaving it for 48 hours,
I tore off the cord and measured its strength. Table 3 shows the properties of the dip cord and the vulcanized cord. The method for measuring the cord characteristics is as follows. (1) Dry heat shrinkage rate (processing code) Measurement was performed in the same manner as for the yarn described above, except that the processing temperature was 177°C. (2) Intermediate elongation (treated cord) Similar to the T/D, E, and Mi measured above, in the load-extension curve of the treated cord, when the strength is 4.5 x cord fineness/(840 x 2) Kg. The elongation was determined and determined as an intermediate elongation. (3) Strength utilization rate = Treated cord strength / (Yarn strength × 2) × 100 (%) (4) GY fatigue life JIS method L-1017 3, 2, 2, 1-(1) A by Gutdeyer-Mallory I conducted the Chubu Huatei Gui Yu test. As is clear from Table 3, when the crosslinking freezing method melting point (Tm) is less than 188°C, the crystal integrity is low and the strength retention rate of the fiber is reduced. When this value is high, the crystal integrity is high, the structural change due to thermal stimulation such as the vulcanization process is small, and the strength retention rate is high. Furthermore, if the γ-type crystal content ratio (γ) exceeds 2%, the crystal stability will be low and structural changes will be large in response to thermal stimulation such as in the vulcanization process.
The strong retention rate will be lower. For the fibers of Inventive Example 2 and Comparative Examples 1 and 5, changes in strength due to higher processing are shown in FIG.
It is clear from this that the fibers of the present invention have high raw strength and also high strength after vulcanization.

【表】【table】

【表】 [発明の効果] 本発明の繊維のもたらす効果について下記す
る。 (1) 繊維強度が10g/d以上を達成できるので、
各種産業用途、例えばタイヤコード、搬送用ベ
ルト等のゴム補強用コード、およびシートベル
ト、縫糸、漁網、各種カバーシート等に用いる
ことにより、それらの強靱性、耐久性向上につ
ながる。 (2) デイツプコードの中間伸度+乾収率が19%以
下と低いので、寸法安定性に優れ、かつ初期モ
デユラスが高いため、これまでポリカプラミド
系繊維が用いられなかつた用途に提供すること
ができる。 (3) 特にタイヤコードにした際の加硫後の強力保
持率が極めて高く、かつ均一性に優れているの
で、これまでにない高強力タイヤコードが得ら
れ、従つて、従来と同一強力のスダレ反に使用
する場合、使用繊維重量を軽減することがで
き、軽量なタイヤとすることができる。
[Table] [Effects of the Invention] The effects brought about by the fiber of the present invention are described below. (1) Fiber strength of 10g/d or more can be achieved.
Use in various industrial applications, such as tire cords, rubber reinforcing cords for conveyor belts, seat belts, sewing threads, fishing nets, various cover sheets, etc., improves their toughness and durability. (2) Since the intermediate elongation + dry yield of deep cord is low at 19% or less, it has excellent dimensional stability and high initial modulus, so it can be used for applications where polycapramide fibers have not been used until now. . (3) In particular, when made into tire cord, the strength retention rate after vulcanization is extremely high and the uniformity is excellent. When used for sagging, the weight of the fibers used can be reduced, resulting in a lightweight tire.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第1図は、本発明法の紡糸工程の一実施態様を
示す概略正面図である。第2図は、本発明法の他
の実施態様を示す概略正面図である。第3図は繊
維の高次加工に伴う強度変化を示すグラフであ
る。 Y……紡出糸条、1……紡糸口金、2……加熱
筒、3……冷却装置、4……給油装置、5……引
取りローラ、6,7,8……延伸ロール、9……
リラツクスロール、10……巻取機。
FIG. 1 is a schematic front view showing one embodiment of the spinning process of the present invention. FIG. 2 is a schematic front view showing another embodiment of the method of the present invention. FIG. 3 is a graph showing changes in strength due to high-order processing of fibers. Y... Spun yarn, 1... Spinneret, 2... Heating cylinder, 3... Cooling device, 4... Oil supply device, 5... Taking-off roller, 6, 7, 8... Stretching roll, 9 ……
Relax roll, 10...winding machine.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1 繰り返し構造単位が95モル%以上のε−カプ
ラミド系ポリマからなり、硫酸相対粘度3.0以上
の高重合度を有し、かつ1種又は2種以上の銅塩
および/あるいは前記銅塩以外の無機あるいは有
機の酸化防止剤を含むポリカプラミド系繊維であ
つて、下記特性を同時に有するポリカプラミド系
繊維。 Tm≧188(℃) fc≧0.93 0.83≧≧0.7 2≧γ≧0.3(%) ここで、Tmは繊維をアセチレン処理した後γ
線照射によりその非晶部を架橋凍結し、それを
DSCによつて測定した融点。fcはX線で測定した
結晶配向度。は蛍光編光法で測定した非晶配向
度。γはX線で測定したγ型結晶混在率。 2 強度T/D、伸度E、初期引張抵抗度Miが
下記式を同時に満足することを特徴とする特許請
求の範囲第1項記載のポリカプラミド系繊維。 T/D≧10(g/d) 18≧E≧10(%) Mi≧25(g/d) 3 150℃における乾収率ΔSが 6≧ΔS≧3(%) の範囲の値であることを特徴とする特許請求の範
囲第1項記載のポリカプラミド系繊維。 4 密度ρが ρ≧1.145(g/c.c.) の範囲の値であることを特徴とする特許請求の範
囲第1項記載のポリカプラミド系繊維。 5 複屈折率Δnが Δn≧0.057 の範囲の値であることを特徴とする特許請求の範
囲第1項記載のポリカプラミド系繊維。 6 繰り返し構造単位が95モル%以上のε−カプ
ラミド系ポリマからなり、硫酸相対粘度3.0以上
の高重合度を有し、かつ1種又は2種以上の銅塩
および/あるいは前記銅塩以外の無機あるいは有
機の酸化防止剤を含むポリカプラミド系ポリマを
溶融紡糸して5000m/min以上で巻取る直接紡糸
延伸方法を実施するにあたり、溶融紡出糸条を口
金下の少なくとも10cmの雰囲気が該ポリカプラミ
ドの(融点+30℃)以上の温度に加熱された筒で
囲まれたゾーンを通過させた後急冷し、次いで下
記式を満足した張力下で非水系油剤を付与し、
2000m/min以上の速度で引取り、引続き2段以
上の熱延伸を下記式を満たしながら行なうこと
を特徴とする、下記〜式の特性を同時に有す
るポリカプラミド系繊維の製造方法。 5≧T/(N×V1.4×d0.2×10-5≧1 …… 0.17≧(ηr1−ηr2)/ηr1≧0.05 …… ここで、Tは給油時の紡糸張力(g重)、nは
繊維のフイラメント数、Vは引取りロール速度
(m/min)、dは給油時の単糸繊度(デニール)、
ηr1は引取りロール上の糸条の硫酸相対粘度、ηr2
は最終巻取り後の糸条の硫酸相対粘度を示す。 Tm≧188(℃) …… fc≧0.93 …… 0.83≧−≧0.7 …… 2≧γ≧0.3(%) …… ここで、Tmは繊維をアセチレン処理した後γ
線照射によりその非晶部を架橋凍結し、それを
DSCによつて測定した融点。fcはX線で測定した
結晶配向度。は蛍光偏光法で測定した非晶配向
度。γはX線で測定したγ型結晶混在率。
[Scope of Claims] 1. Consisting of an ε-capramide polymer having 95 mol% or more of repeating structural units, having a high degree of polymerization with a relative viscosity of sulfuric acid of 3.0 or more, and containing one or more copper salts and/or A polycapramide fiber containing an inorganic or organic antioxidant other than the copper salt, which also has the following properties. Tm≧188 (℃) fc≧0.93 0.83≧≧0.7 2≧γ≧0.3 (%) Here, Tm is γ after the fiber is treated with acetylene.
The amorphous part is cross-linked and frozen by radiation irradiation, and then
Melting point determined by DSC. fc is the degree of crystal orientation measured by X-rays. F is the degree of amorphous orientation measured by fluorescence photometry. γ is the percentage of γ-type crystals measured by X-rays. 2. The polycapramide fiber according to claim 1, wherein the strength T/D, the elongation E, and the initial tensile resistance Mi satisfy the following formula at the same time. T/D≧10 (g/d) 18≧E≧10 (%) Mi≧25 (g/d) 3 Dry yield ΔS at 150℃ is within the range of 6≧ΔS≧3 (%) The polycapramide fiber according to claim 1, characterized by: 4. The polycapramide fiber according to claim 1, wherein the density ρ is in the range of ρ≧1.145 (g/cc). 5. The polycapramide fiber according to claim 1, wherein the birefringence Δn is in the range of Δn≧0.057. 6 Consisting of an ε-capramide polymer with repeating structural units of 95 mol% or more, having a high degree of polymerization with a sulfuric acid relative viscosity of 3.0 or more, and containing one or more copper salts and/or inorganic materials other than the copper salts. Alternatively, when carrying out a direct spinning/drawing method in which a polycapramide-based polymer containing an organic antioxidant is melt-spun and wound at a speed of 5000 m/min or more, the melt-spun yarn is placed in an atmosphere of at least 10 cm below the spinneret of the polycapramide ( After passing through a zone surrounded by a cylinder heated to a temperature above (melting point + 30℃), it is rapidly cooled, and then a non-aqueous oil agent is applied under a tension that satisfies the following formula,
A method for producing a polycapramide fiber having the properties expressed by the following formulas at the same time, characterized by taking it off at a speed of 2000 m/min or more and then carrying out two or more stages of hot stretching while satisfying the formulas below. 5≧T/(N×V 1.4 ×d 0.2 ×10 -5 ≧1 …… 0.17≧(ηr 1 − ηr 2 )/ηr 1 ≧0.05 … Here, T is the spinning tension (g weight) during oiling , n is the number of filaments of the fiber, V is the take-up roll speed (m/min), d is the single yarn fineness (denier) at the time of oiling,
ηr 1 is the relative viscosity of sulfuric acid on the yarn on the take-up roll, ηr 2
indicates the relative viscosity of sulfuric acid of the yarn after final winding. Tm≧188 (℃) … fc≧0.93 … 0.83≧−≧0.7 … 2≧γ≧0.3 (%) … Here, Tm is γ after the fiber is treated with acetylene.
The amorphous part is cross-linked and frozen by radiation irradiation, and then
Melting point determined by DSC. fc is the degree of crystal orientation measured by X-rays. is the degree of amorphous orientation measured by fluorescence polarization method. γ is the percentage of γ-type crystals measured by X-rays.
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