JPH05132820A - ナイロン４６フイラメントとその製造法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 ナイロン４６ポリマーのもつ特長を十分に発
揮し得る高強度の太単糸繊度ナイロン４６フイラメント
を提供する。 【構成】 銅化合物を銅として20〜400ppm含有した相対
粘度が2.8以上のナイロン４６からなり、単糸繊度が20
〜110ｄのモノ又はマルチフィラメントであって、引張
強度が4.0ｇ／ｄ以上であるナイロン４６フイラメン
ト。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、漁網、ミシン糸等の産
業資材用に適した太単糸繊度のナイロン４６フイラメン
トとその製造法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、産業資材用に適した高強度ナイロ
ン４６フイラメントについては、種々提案されている
が、タイヤコード等に用いられる単糸繊度が10ｄ未満の
もの（特開昭59−76914号、同59−88910号）か、テグス
等に用いられる非常に繊度の大きいモノフイラメント
（特開昭61−47813号、同61−124622号）に関するもの
であり、これらの境界領域に位置する単糸繊度の高強度
ナイロン４６フイラメント及びその製造法についての提
案はなされていない。

【０００３】そして、太単糸繊度のフイラメントを通常
の溶融紡糸法で製造しようとする場合、単孔当りのポリ
マー吐出量が大きくなり、冷却チャンバーからの冷却風
のみでは紡出フィラメントの冷却固化に長い時間を要
し、単に冷却を強化すれば外乱要因となり、紡糸性の悪
化を招く原因となるという問題があった。

【０００４】このようなことから太単糸繊度のフイラメ
ントを得るためには、紡糸速度を遅くし、単孔当りのポ
リマー吐出量を小さくすることで紡出フィラメントの冷
却固化を早く完了させる方法が採用されている。そのた
め、生産性が極めて低いという問題があった。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、ナイロン４
６ポリマーのもつ特長を十分に発揮し得る高強度の太単
糸繊度ナイロン４６フイラメントとそれを生産性良く製
造することのできるナイロン４６フイラメントの製造法
を提供しようとするものである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記の課題を
解決するもので、その要旨は次のとおりである。 (1) 銅化合物を銅として20〜400ppm含有した相対粘度が
2.8以上のナイロン４６からなり、単糸繊度が20〜110ｄ
のフィラメントであって、引張強度が4.0ｇ／ｄ以上で
あるナイロン４６フイラメント。 (2) 単糸繊度が20〜110ｄのナイロン４６フイラメント
を製造するに際し、鎖延長剤を０〜0.5重量％及び銅化
合物を銅として20〜400ppm配合したナイロン４６チップ
を290〜320℃の温度で溶融し、10分間以内の溶融滞留時
間で紡糸口金ノズルより紡出し、紡出糸条を口金直下に
設けた250〜320℃の加熱筒を通過させた後、空冷して引
取り、引続き3.0倍以上の延伸倍率で２段以上で延伸し
た後、弛緩熱処理することを特徴とするナイロン４６フ
イラメントの製造法。

【０００７】以下、本発明について詳細に説明する。本
発明において、ナイロン４６とはテトラメチレンアジパ
ミド単位を85重量％以上含有するポリアミドを意味し、
15重量％以下の範囲で他のポリアミド成分、例えば、ナ
イロン６、ナイロン６６、ナイロン６10、ナイロン６
Ｔ、ナイロン６Ｉ等の成分を共重合又は混合したものを
包含する。ナイロン４６成分以外の成分が15重量％を超
えるとナイロン４６の高融点、寸法安定性といった優れ
た特性が損なわれる。

【０００８】本発明のナイロン４６フイラメントは、96
％硫酸を溶媒として、濃度１ｇ／dl、温度25℃で測定し
た相対粘度が2.8以上のものであることが必要である。
相対粘度がこれより小さい場合、紡糸性や糸質性能の劣
ったものとなる。

【０００９】表１に、ナイロン４６（Ｎ４６）とナイロ
ン６（Ｎ６）との共重合体について、共重合組成と融点
(Tm)及び結晶化温度(Tc)の関係を示す。〔ナイロン６６
（Ｎ６６）についても併せて示した。〕

【００１０】

【表１】

【００１１】表１において、Tm及びTcは、Perkin Elmer
社製DSC-7により窒素雰囲気下５mgのサンプルを20℃／
分で昇温した時の吸熱ピーク温度をTm、320℃に昇温
後、40℃／分で降温した時の発熱ピーク温度をTcとし
た。

【００１２】表１に示すごとく、ナイロン６の共重合割
合が増加するにつれてナイロン６６のTm及びTcに近似し
てくる。繊維製造時、結晶化温度(Tc)と固化点（プラス
チックポイント）とは相関があり、共重合割合の増加
は、冷却不十分で安定した太繊度フイラメントを得難い
方向といえる。

【００１３】本発明において、溶融紡糸に際してポリマ
ー中に鎖延長剤を導入することが必要である。これによ
って溶融粘性が上がり、太繊度化に対応した吐出速度と
引取速度とのバランスを取り易く安定化が図れ、生産性
が向上する。

【００１４】次に、本発明における鎖延長剤について説
明する。本発明において、鎖延長剤としては、モノカル
ボジイミド化合物及び／又はトリアジン環に直結したア
リールオキシ基を２個以上有するトリアジン化合物が好
ましく用いられる。

【００１５】モノカルボジイミド化合物としては、次の
一般式で表わされる化合物が挙げられる。 Ｒ¹−Ｎ＝Ｃ＝Ｎ−Ｒ² （Ｒ¹、Ｒ²はアリール基を表
す。）

【００１６】モノカルボジイミド化合物の具体例として
は、Ｎ，Ｎ′−ジフェニルカルボジイミド、Ｎ，Ｎ′−
ビス（2,６−ジメチルフェニル）カルボジイミド、Ｎ，
Ｎ′−ビス（2,６−ジエチルフェニル）カルボジイミ
ド、Ｎ，Ｎ′−ビス（2,６−ジイソプロピルフェニル）
カルボジイミド、Ｎ，Ｎ′−ビス（２−イソプロピルフ
ェニル）カルボジイミド等の化合物が挙げられる。

【００１７】また、トリアジン化合物としては、次の一
般式で表わされる化合物が挙げられる。

【００１８】

【化１】

【００１９】化１おいて、Ｒ³は芳香族基（ハロゲン又
はアルキル基で置換されていてもよい）、Ｘ¹、Ｘ²はＯ
Ｒ³、水酸基、炭化水素基、アルキルアミノ基、アリー
ルアミノ基、ＸＲ⁴（ＳＯ₃・1/mＭ)n〔Ｒ⁴は(n＋１)価
の芳香族基、ｎは２〜３の整数、Ｘは、Ｏ、Ｓ、ＮＨ、
ＮＲ⁵(Ｒ⁵は脂肪族基) 又は直接結合、Ｍは水素、アル
カリ金属又はアルカリ土類金属であり、ｍはＭが水素又
はアルカリ金属のときは１、Ｍがアルカリ土類金属のと
きは２〕である。

【００２０】トリアジン化合物の具体例としては、２−
メチル−4,６−ジフェノキシ−Ｓ−トリアジン、トリフ
ェニルシアヌレート、２−ヒドロキシ−４−フェノキシ
−〔ｐ−( ナトリウムスルホ) フェノキシ〕−Ｓ−トリ
アジン、２−フェノキシ−4,６−ビス〔ｐ−（ナトリウ
ムスルホ）フェニル〕−Ｓ−トリアジン等の化合物が挙
げられる。

【００２１】鎖延長剤の添加は、他の成分の共重合割合
が大きい場合及びより太繊度フイラメントを得ようとす
る場合に行うとよい。添加量の上限は、0.5重量％であ
り、0.5重量％を超えると溶融粘度が上昇しすぎ、逆に
操業性が損なわれる。

【００２２】鎖延長剤を添加する方法としては、ナイロ
ン４６チップとドライブレンドする方法やナイロン４６
チップを溶融紡糸する際に、エクストルダーの供給部直
前で鎖延長剤を定量液注ポンプで圧入する方法等が採用
される。

【００２３】また、本発明においては、溶融紡糸時及び
フイラメント使用時の耐熱性を向上させるため、銅化合
物を配合することが必要である。銅化合物としては、塩
化第１銅、沃化第１銅、臭化第１銅等のハロゲン化銅、
酢酸銅、ステアリン酸銅、８−オキキノリン銅等を使用
することができる。特に好ましいものはハロゲン化銅で
あり、塩化カリウム、沃化カリウム、臭化ナトリウム等
のハロゲン化アルカリや２−メルカプトベンズイミダゾ
ール等と併用するのが望ましい。

【００２４】銅化合物の添加量は、銅として20〜400ppm
となるようにすることが必要である。この添加量が20pp
m未満では、添加効果が乏しく、一方400ppmを超えると
添加効果が飽和するばかりでなく、製糸性の低下を招
く。銅化合物の配合は、ナイロン４６の重合時に添加し
たり、溶融紡糸前にドライブレンドしたりする方法で行
うことができる。

【００２５】なお、ナイロン４６フイラメントの特性を
損なわない範囲で、顔料、耐光剤、酸化防止剤、難燃剤
等を含有させることもできる。

【００２６】溶融紡糸は、スクリュー型を押出機を用い
て行い、チップを290〜320℃の温度で溶融し、10分間以
内の溶融滞留時間で紡糸口金ノズルより紡出する。この
際、溶融滞留時間が10分間を超えると、ポリマーの分解
劣化が進み、得られるフイラメントの相対粘度や強度特
性等が低下するばかりか、製糸性も低下する。

【００２７】紡出糸条は、口金直下に設けた250〜320℃
の加熱筒を通過した後、通常の吹きつけチャンバーで空
冷され、オイリングが施された後、引取ローラで引き取
られる。加熱筒がない場合は、ノズル孔閉塞を伴い、紡
糸不能となる場合もある。また、引取ローラの位置は、
特に限定されず、紡糸口金下２〜８ｍ程度の位置とする
ことができる。

【００２８】次いで、引き取られた糸条は、引取ローラ
（第１ローラ）と第２ローラとの間で1.03〜1.5倍程度
延伸されて引揃えられた後、第２ローラと200℃以上に
温度設定された第３ローラとの間で2.5倍以上の延伸倍
率で延伸され、最後に第３ローラと150℃以上に温度設
定された第４ローラ（弛緩ローラ）との間で弛緩熱処理
され、ワインダーで巻き取られる。第２ローラと第３ロ
ーラ間の主延伸域において、過熱蒸気を吹きつけたり、
ヒートプレートと接触させたりして加熱してもよい。

【００２９】このような方法により、単糸繊度が20〜11
0ｄの高強度ナイロン４６フイラメント（モノ又はマル
チフイラメント）を生産性良く、安定して製造すること
ができる。

【００３０】

【実施例】次に、本発明を実施例で説明する。なお、糸
質性能は、JIS-1017に準じた方法により測定した値であ
る。

【００３１】実施例１ 沃化第１銅0.03重量％（銅として 100ppm)及び沃化カリ
ウム0.2重量％を含有した相対粘度3.6のナイロン４６チ
ップ (ナイロン６成分を共重合したものを含む）に鎖延
長剤；Ｎ，Ｎ′−ビス（２−イソプロピルフェニル）カ
ルボジイミドを添加し、次の条件で種々の単糸繊度のフ
イラメントを製造した。口径30mmφのエクストルーダー
型紡糸機で溶融押出しした。ポリマー温度は、305℃
で、紡糸口金は孔径0.7mmφ、孔数８のものを用い、口
金直下に設定温度300℃、長さ15cmの加熱筒を設置し
た。加熱筒を通過した糸条を1.5ｍの横型格子吹きつけ
装置を用い、18℃の冷風を最大0.6ｍ／secの速度で吹き
つけて冷却し、約５ｍのダクトを通過させた後、非水油
剤を付与し、所定の速度で引取り、引続き第１ローラ温
度50℃、第２ローラ温度170℃、第３ローラ温度220℃、
第４ローラ温度160℃で、表２に示す倍率で延伸、熱処
理した。（ＤＲ₁〜ＤＲ_T は各段の延伸倍率及び総延伸
倍率を示す。)製糸条件等と得られたフイラメントの特
性値を表２に示す。

【００３２】

【表２】

【００３３】実施例２ 相対粘度3.6のナイロン４６チップ（ナイロン６成分を1
5重量％共重合したもの) を、ポリマー温度295℃で、孔
径0.6mmφ、孔数12の紡糸口金を用い、他の条件は実施
例１と同様にして製糸した。その結果を表３に示す。

【００３４】

【表３】

【００３５】実施例３ 実施例１のNo.６の紡糸，延伸条件で、耐熱剤；沃化第
１銅の添加量を変更して製糸した。得られたフイラメン
トを200℃の乾熱オーブン中で24時間処理し、強度保持
率を評価した結果を表４に示す。

【００３６】

【表４】

【００３７】

【発明の効果】本発明によれば、ナイロン４６ポリマー
のもつ特長を十分に発揮し得る高強度の太単糸繊度ナイ
ロン４６フイラメントが提供される。また、本発明の方
法によれば、このようなナイロン４６フイラメントを生
産性良く製造することが可能となる。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁵ 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｄ０１Ｆ 6/60 Ｋ 7199−3Ｂ ３５１ Ａ 7199−3Ｂ (72)発明者 内田 等 京都府宇治市宇治小桜23番地 ユニチカ株 式会社中央研究所内 (72)発明者 望月 政嗣 京都府宇治市宇治小桜23番地 ユニチカ株 式会社中央研究所内

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 銅化合物を銅として20〜400ppm含有した
   相対粘度が2.8以上のナイロン４６からなり、単糸繊度
   が20〜110ｄのフィラメントであって、引張強度が4.0ｇ
   ／ｄ以上であるナイロン４６フイラメント。
2. 【請求項２】 単糸繊度が20〜110ｄのナイロン４６フ
   イラメントを製造するに際し、鎖延長剤を０〜0.5重量
   ％及び銅化合物を銅として20〜400ppm配合したナイロン
   ４６チップを 290〜320℃の温度で溶融し、10分間以内
   の溶融滞留時間で紡糸口金ノズルより紡出し、紡出糸条
   を口金直下に設けた250〜320℃の加熱筒を通過させた
   後、空冷して引取り、引続き3.0倍以上の延伸倍率で２
   段以上で延伸した後、弛緩熱処理することを特徴とする
   ナイロン４６フイラメントの製造法。