JPH08199426A - 高強度ポリアミド繊維およびその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【目的】十分な高強度レベルを有し、特にゴム補強用繊
維およびまたは漁網用繊維として好適な高強度、高タフ
ネスを有する高強度ポリアミド繊維、およびこの高強度
ポリアミド繊維を水系エマルジョン油剤を用いる簡便か
つ効率的なプロセスで製造する方法を提供する。 【構成】高級アルキルアミド化合物を含有し、かつ硫酸
相対粘度が３．０以上のポリアミド組成物を溶融紡糸・
延伸してなるポリアミド繊維であって、（イ）複屈折
（△ｎ）、（ロ）示差複屈折（δ△ｎ＝△ｎａ−△ｎ
ｃ）、（ハ）結晶配向度（ｆｃ）、（ニ）非晶分子配向
度（ｆａ）および（ホ）主分散ピ−ク温度（Ｔα）が特
定の範囲を満たす。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は高強度ポリアミド繊維お
よびその製造方法に関するものであり、特にゴム補強用
繊維およびまたは漁網用繊維として好適な高強度、高タ
フネスを有する高強度ポリアミド繊維およびこの高強度
ポリアミド繊維を効率的なプロセスで製造する方法に関
するものである。

【０００２】

【従来の技術】ポリアミド繊維は、強靱性、接着性およ
び耐疲労性などにすぐれているため、各種産業資材用
途、例えばタイヤコード、搬送ベルト、伝動ベルト、ゴ
ムホースなどのゴム補強用コード、漁網、ロープ、安全
ベルト、スリング、ターポリン、テント、組紐、および
縫糸などの各種産業用用途に対し、従来から広く用いら
れている。

【０００３】そして、ポリアミド繊維には、特にゴム補
強用コ−ドとして用いられる場合に、撚糸工程、接着剤
付与後の熱セット工程およびゴム加硫工程などで受ける
熱的および機械的刺激に対する強力保持性、およびタイ
ヤ走行時の繰返し疲労に対する強力保持性などが要求さ
れており、これらの要求特性を満足させるための検討
が、従来から数多くなされ、例えば特開昭５４−１５０
２２号公報、特開昭５５−４５８６３号公報、および特
開平１−１６８９１５号公報などに記載の改良技術が提
案されている。

【０００４】すなわち、上記特開昭５４−１５０２２号
公報および特開昭５５−４５８６３号公報に開示される
従来技術は、いづれも紡糸油剤として水系エマルジョン
油剤を用い、未延伸糸糸条に対し水系エマルジョン油剤
を付与した後、直ちに交絡ノズルで流体を吹きつけて、
ポリアミド未延伸糸条の各フィラメントに油剤を均一に
マイグレーションさせた後、熱延伸する方法であり、か
かる方法によって、１０ｇ／ｄ以上の高強度で、かつ耐
疲労性のすぐれたポリアミド繊維が得られるとされてい
る。

【０００５】また、上記特開平１−１６８９１５公報に
開示される技術は、ポリアミド未延伸糸に油剤を付与す
る直前に、スチーム雰囲気中を通過させて、各フイラメ
ントの表層を均一に処理した後、油剤を付与し次いで熱
延伸する方法であり、かかる方法によって、１０ｇ／ｄ
以上の高強度で、かつタイヤコード加工工程における強
力保持性が改善され、耐疲労性のすぐれたポリアミド繊
維が得られるとされている。

【０００６】つまり、上記した各従来技術は、いづれも
ポリアミド繊維の未延伸糸に対し、均一に水を付与した
後、引き続き熱延伸することによって、高強度で、かつ
強力保持性および耐疲労性がすぐれたポリアミド繊維を
得ることを特徴とするものである。

【０００７】このように、ポリアミド繊維は、製糸工
程、特に未延伸糸の段階で水を付与し、引続いて熱延伸
することによって、強力保持性および耐疲労性にすぐれ
た物性が得られること、および該物性の発現に寄与する
安定な繊維構造が形成されることが、従来から知られて
いる。

【０００８】そして、上記安定な繊維構造とは、タイヤ
コードの加工工程やタイヤ走行時において熱的、機械的
刺激を受けた際に繊維構造の変化が小さいことを意味す
る。

【０００９】しかしながら、従来のポリアミド繊維は、
未延伸糸の段階で水を付与することによって、上記した
ような安定な繊維構造が形成され、すぐれた強力保持性
および耐疲労性が得られる反面、目的とする高強度特性
を得にくいという欠点を有していた。

【００１０】すなわち、１０ｇ／ｄ以上の高強度ポリア
ミド繊維を安定に生産するための一般的なプロセスは、
例えば特開昭５９−１８７６１７号公報および特開昭５
８−１１５１１４号公報などに開示されているように、
未延伸糸に水を付与しないで熱延伸するプロセス、具体
的には非水系油剤を付与した後、熱延伸する方法であ
る。

【００１１】そして、上記の方法で得られるポリアミド
繊維は、一般に強力保持性および耐疲労性などの点では
不十分であるため、製糸工程およびタイヤコード加工工
程などにおいて、例えば熱延伸後十分な熱処理を付与す
る方法、タイヤコード加工工程において接着剤付与後の
熱セットを強化する方法、および適切な油剤や接着剤を
選定することにより強力保持性や耐疲労性を改善する方
法などの他の技術改良手段を組合せることにより、実用
上十分なレベルまでに改良されているのが実情である。

【００１２】一方、高強度で、かつ強力保持性および耐
疲労性もすぐれたポリアミド繊維を得る方法としては、
上述した未延伸糸に均一に水を付与する方法があるが、
この方法では十分な高強度を得ることができない。

【００１３】ここで、未延伸糸に水を付与することによ
り高強度糸が得られにくくなるのは、以下の理由による
ものと考えられる。

【００１４】第１の理由は、水が浸透した部分は他の部
分より熱延伸時に結晶化し易く、しかも分子鎖が配向し
にくくて、十分に配向しない部分が強度に寄与しないか
らであり、このために水の浸透の度合いが大きい程、分
子鎖の配向度が低く、低強度となるのである。

【００１５】第２の理由は、未延伸糸条に水を付与した
場合、糸条各フィラメント間およびフィラメントの断面
内への水の浸透度のばらつきが生ずるため、これがフイ
ラメント間の繊維構造および物性のばらつきとなり、こ
の場合にも十分な分子鎖の配向を達成することができ
ず、高強度糸が得られないのである。

【００１６】したがって、理想的な高強度を達成するた
めには、水が各フィラメント間およびフィラメントの断
面内に均一に浸透し、かつフィラメントの表面から適度
な、例えば１〜５μの深さまで浸透していることが望ま
しく、これはフィラメントの断面を偏光顕微鏡下で、水
の浸透した部分を表層結晶層として観察することにより
確認することができる。

【００１７】以上のことから、高強度でかつ強力保持性
および耐疲労性のすぐれたポリアミド繊維は、未延伸糸
に対し水を均一に付与して、フィラメント間およびフィ
ラメント断面内に均一に浸透せしめ、かつ１〜５μの深
さまで浸透させることによって得ることができるのであ
る。

【００１８】しかるに、溶融紡糸され、口金から紡糸、
固化したポリアミド未延伸糸は、絶乾状態にあるため、
これに水系エマルジョン油剤を付与すると瞬時に水を吸
収してしまい、マルチフィラメント間およびフィラメン
ト断面内部への水の浸透を均一に行なうことができなか
った。

【００１９】したがって、上記特開昭５４−１５０２２
号公報および特開昭５５−４５８６３号公報に開示され
る従来技術により、水系エマルジョン油剤を付与した後
直ちに流体で交絡処理することによって、前記水系エマ
ルジョン油剤をフィラメント間にマイグレーションさせ
る方法では、各フィラメント間への水の付与は比較的均
一となり、その結果９．６ｇ／ｄ程度までの高強度は得
られているものの、フィラメント単糸断面内への水の均
一な浸透については十分に制御されていないため、結果
として１０ｇ／ｄ以上の高強度ポリアミド繊維を安定し
て得ることは困難であった。

【００２０】一方、上記特開平１−１６８９１５号公報
によって開示された方法では、確かにフィラメント間お
よびフイラメント内部への均一な水の浸透がなされ、か
つフィラメント単糸断面内への水の浸透深さも、スチ−
ム処理条件によって制御可能であり、その結果１０ｇ／
ｄ以上の高強度で強力保持性および耐疲労性のすぐれた
ポリアミド繊維が得られるが、この方法ではスチ−ム処
理筒の設置およびその工程管理が繁雑であるという欠点
があった。

【００２１】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、上述した従
来技術が有する欠点の改良を課題として検討した結果、
達成されたものである。

【００２２】したがって、本発明の目的は、十分な高強
度レベルを有し、特にゴム補強用繊維およびまたは漁網
用繊維として好適な高強度、高タフネスを有する高強度
ポリアミド繊維、およびこの高強度ポリアミド繊維を水
系エマルジョン油剤を用いる簡便かつ効率的なプロセス
で製造する方法を提供することにある。

【００２３】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、本発明の高強力ポリアミド繊維は、高級アルキル
アミド化合物を含有し、かつ硫酸相対粘度が３．０以上
のポリアミド組成物を溶融紡糸・延伸してなるポリアミ
ド繊維であって、下記（イ）〜（ホ）の繊維構造パラメ
−タを有することを特徴とする。 （イ）複屈折（△ｎ）：△ｎ≧５５×１０^-3 （ロ）示差複屈折（δ△ｎ＝△ｎａ−△ｎｃ）：δ△ｎ
≦−２×１０^-3 （ただし、△ｎａ：中心から表面への距離の０．９５の
位置における複屈折、△ｎｃ：中心部の複屈折） （ハ）結晶配向度（ｆｃ）：ｆｃ≧０．８８ （ニ）非晶分子配向度（ｆａ）：ｆａ＝０．７０〜０．
８５ （ホ）動的粘弾性測定で得られる力学的正接損失（ｔａ
ｎδ）曲線における主分散ピ−ク温度（Ｔα）：Ｔα≦
１１３℃。

【００２４】また、本発明の高強力ポリアミド繊維は、
高級アルキルアミド化合物を０．０１〜０．２重量％含
有していることを特徴とする。

【００２５】さらに、本発明の高強力ポリアミド繊維
は、単糸数が１００デニ−ル以下、単糸数が２０以上の
マルチフィラメントであることを特徴とする。

【００２６】さらにまた、本発明の高強力ポリアミド繊
維は、強度が１０．０ｇ／ｄ以上、切断伸度が２０％以
上、沸騰水収縮率が１２．０％未満であり、特にゴム補
強用途に適していることを特徴とし、あるいは強度が８
ｇ／ｄ以上、切断伸度が２５％以上、沸騰水収縮率が１
０％以上であり、特に漁網用途に適していることを特徴
とする。

【００２７】そして、本発明の高強度ポリアミド繊維の
製造方法は、高級アルキルアミド化合物を０．０１〜２
重量％含有し、かつ硫酸相対粘度が３．０以上のポリア
ミド組成物を、２８０〜３１０℃の温度で溶融紡糸し、
紡出糸条を口金直下に配置した２５０℃以上の加熱筒内
で徐冷し、次いで急冷固化した後、この冷却糸条に水系
エマルジョン油剤を付与し、引き続いて熱延伸すること
により、上記（イ）〜（ホ）の繊維構造パラメ−タを有
する高強度ポリアミド繊維を製造することを特徴とす
る。

【００２８】また、本発明の高強度ポリアミド繊維の製
造方法は、水系エマルジョン油剤が平滑剤および活性剤
を必須成分として含有すること、未延伸糸の複屈折が２
×１０^-3〜２０×１０^-3の範囲にあること、および延伸
時の最終延伸温度が２１０℃以上、総合延伸倍率が３．
５〜６．５であることを特徴とする。

【００２９】以下、本発明を詳細に説明する。

【００３０】本発明のポリアミド繊維は、ポリカプラミ
ド（ナイロン６）、ポリヘキサメチレンアジパミド（ナ
イロン６６）、およびポリテトラメチレンアジパミド
（ナイロン４６）を主成分として含むポリアミドを素材
とするものであるが、これら素材ポリアミドは、前記ポ
リアミドに対し５重量％以下の共重合成分を含むコポリ
アミドであってもよい。

【００３１】本発明で用いられる上記共重合成分として
は、例えばε−カプロアミド、テトラメチレンアジパミ
ド、ヘキサメチレンセバカミド、ヘキサメチレンイソフ
タラミド、テトラメチレンテレフタラミド、およびキシ
リレンフタラミドなどが挙げられる。ここで、共重合成
分を５モル％以上含有する場合には、得られるポリアミ
ド繊維の結晶性が低下し、耐熱性、熱寸法安定性が阻害
される傾向となるため好ましくない。

【００３２】本発明の高強度ポリアミド繊維は、硫酸相
対粘度が３．０以上、好ましくは３．２以上の高分子量
ポリアミドポリマからなる繊維である。ここで、ポリア
ミドの硫酸相対粘度が３．０未満では、本発明が目的と
する高強度および／または高タフネスポリアミドが得ら
れない。

【００３３】本発明のポリアミド繊維は、単糸繊度が１
００デニール未満で、単糸数が２０以上のマルチフィラ
メントからなる繊維である。好ましくは単糸繊度が５０
デニール未満、単糸数が３０以上であり、通常タイヤコ
ード、ベルト、ホースなどのゴム資材用途および／また
は漁網用途に好適なマルチフィラメント繊維である。

【００３４】本発明のポリアミド繊維は、高級アルキル
アミド化合物を０．０１〜０．２重量％含有することが
重要である。

【００３５】本発明で使用する高級アルキルアミド化合
物とは、高級脂肪酸とアルキルジアミン、または高級ア
ルキルアミンとアルキルジカルボン酸から得られる化合
物であり、それらの具体例としては、例えば、エチレン
ビスステアリルアミド、エチレンビスラウリルアミド、
ジステアリルアジパミド、およびジラウリルセバカミド
などが挙げられる。

【００３６】高級アルキルアミド化合物を含有すること
による効果は、ポリアミドポリマを溶融し、口金細孔か
ら紡出した後、冷却固化した糸条に対し水系エマルジョ
ン油剤を付与した際に、水がフィラメントの内部に急速
に浸透するのを抑制することにある。

【００３７】すなわち、高級アルキルアミド化合物は、
ポリアミドに添加されて溶融紡糸される際に、冷却固化
過程でフィラメントの表層部にマイグレーションして、
表層部で高濃度となり、この疎水性の高級アルキル化合
物がポリアミドの表層を覆うため、水のポリアミドフィ
ラメント中への急速な浸透が抑制されることになるので
ある。

【００３８】その結果、冷却固化直後のポリアミド糸条
に水系エマルジョンが付着しても、瞬時に水がフィラメ
ント中に浸透することがないため、フィラメント間およ
びフィラメントの断面内に、水が均一に浸透することが
可能になるのである。

【００３９】素材ポリアミドに対する高級アルキルアミ
ド化合物の含有量は、０．０１〜０．２重量％であり、
好ましくは０．０２〜０．１重量％である。高級アルキ
ルアミド化合物の含有量が０．０１重量％以下では、水
の浸透抑制効果が不十分である。また、高級アルキルア
ミド化合物の含有量が０．２重量％以上では浸透抑制効
果が強過ぎ、非水系油剤を付与した場合と同様に、高強
度糸は得られるものの、強力保持性および耐疲労性効果
が不十分となるため好ましくない。また、０．５重量％
を越える過剰な添加は、むしろ強度低下および寸法安定
性の低下などの不具合を生じるため好ましくない。

【００４０】次に、本発明の高強度ポリアミド繊維を特
徴づける各繊維構造パラメ−タを特定した根拠などにつ
いて述べる。

【００４１】複屈折△ｎは５５×１０^-3以上、好ましく
は５８×１０^-3以上と高配向である。この複屈折は、本
発明ポリアミド繊維が８．０ｇ／ｄ以上、好ましくは１
０ｇ／ｄ以上の高強度を達成するために必要な配向特性
である。

【００４２】示差複屈折δ△ｎ（＝△ｎａ−△ｎｃ）は
−２×１０^-3であり、フィラメント表層部の複屈折が中
心部より２×１０^-3以上低い。好ましくは２×１０^-3〜
６×１０^-3低いことが特徴である。複屈折が２×１０^-3
以上低い表層部の厚みは１〜１０μ、好ましくは２〜６
μである。示差複屈折の値が−２×１０^-3を越えたり、
表層部の厚みが１μ未満の場合には、本発明の効果であ
る強力保持性および耐疲労性が不十分となり、一方表層
部の厚みが厚過ぎ、例えば１０μを越える場合には、得
られるポリアミド繊維の強度が８．０ｇ／ｄ以上、好ま
しくは１０ｇ／ｄ以上の高強度を達成することが困難と
なるため好ましくない。

【００４３】結晶配向度ｆｃは０．８８以上であり、通
常の高強度ポリアミド繊維とほぼ同等であって、このパ
ラメ−タも本発明の高強度ポリアミド繊維を特徴づけて
いる。

【００４４】非晶分子配向度ｆａは０．７０〜０．８５
である。この非晶分子配向度はポリアミドフィラメント
の大部分を占める内層部の比較的高度に配向した非晶分
子鎖と、表層部の結晶層の間の低配向非晶分子鎖の平均
された配向度を示している。

【００４５】動的粘弾性測定で得られる力学的正接損失
曲線における主分散ピーク温度Ｔαは、１１３℃以上と
比較的高いことが特徴である。この主分散ピーク温度
は、ポリアミドフィラメントの大部分を占める内層部の
非晶分子鎖の配向が高く、結晶化度も比較的高くて、非
晶部の分子鎖の運動が比較的拘束されていることを示し
ている。

【００４６】本発明の高強度ポリヘキサメチレンアジパ
ミド繊維は、上記繊維構造パラメーター（イ）〜（ホ）
によって特徴づけられる新規な繊維である。そして、前
記（イ）〜（ホ）の各繊維構造パラメーターは相互に密
接に関係しているため、同時に満足することが必要であ
る。

【００４７】以上の繊維構造パラメーターを満足する本
発明の高強度ポリアミド繊維は、強度が１０．０ｇ／ｄ
以上、切断伸度が２０％以上で、かつ沸騰水収縮率が１
０．０％未満であるか、または強度が８ｇ／ｄ以上、切
断伸度が２５％以上で、かつ沸騰水収縮率が１０％以上
のいづれかの物性を有する。

【００４８】すなわち、強度が１０．０ｇ／ｄ以上、切
断伸度が２０％以上で、かつ沸騰水収縮率が１０．０％
未満のポリアミド繊維は、主としてゴム補強用途に対す
る最適特性を有しており、また強度が８ｇ／ｄ以上、切
断伸度が２５％以上で、かつ沸騰水収縮率が１０％以上
のポリアミド繊維は、主として漁網用途に対する最適特
性を有している。

【００４９】本発明の高強度ポリアミド繊維は、ゴム補
強材や漁網などの産業資材用途に好ましく用いられるた
め、耐熱性、耐候性および耐酸化防止性を付与するため
に、通常は老化防止剤が添加されていることが望まし
い。

【００５０】本発明で使用される老化防止剤としては、
銅化合物と有機または無機の燐化合物、アルカリ金属ま
たはアルカリ土金属のハロゲン化物、第４級アンモニウ
ムハロゲン化物、ジフェニルアミン系抗酸化剤、２ーメ
ルカプトベンゾイミダゾール、およびヒンダードフェノ
ール系抗酸化剤などが挙げられる。

【００５１】上記銅化合物の具体例としては、酢酸第二
銅、沃化第一銅、塩化第二銅、臭化第一銅、臭化第二
銅、フタル酸銅、ステアリン酸銅、燐酸銅、ピロリン酸
銅、および各種銅塩と無機または有機化合物との錯塩な
どが挙げられる。

【００５２】ポリアミド繊維中に含有される量は、銅化
合物の場合は銅として３０〜１５０ｐｐｍ、好ましくは
５０〜１００ｐｐｍであり、銅化合物と併用される酸化
防止剤の含有量は０．０１〜０．５重量％、好ましくは
０．０５〜０．２重量％である。

【００５３】次に、本発明の高強度ポリアミド繊維の製
造法の一具体例例について説明する。

【００５４】まず、硫酸相対粘度が３．０以上のポリア
ミドポリマーに、高級アルキルアミド化合物を０．０１
〜０．２重量％添加した組成物に、さらに必要に応じて
酸化防止剤としての銅化合物およびハロゲン化アルカリ
金属などを添加したポリアミド組成物を準備する。

【００５５】次に、上記ポリアミド組成物を、水分率が
０．２重量％以下となるよう乾燥した後、エクストルー
ダー型紡糸機を用いて、紡糸温度２８０〜３１０℃の範
囲で溶融する。

【００５６】次いで、溶融ポリマを紡糸パック中にて、
約５〜５０μの細孔を有する金属不織布フィルターを通
して濾過した後、口金細孔を通して紡出する。

【００５７】口金直下には、１０〜１００ｃｍ、好まし
くは１５〜５０ｃｍ長の加熱筒を設置し、加熱筒内の雰
囲気温度を２５０℃以上、好ましくは２８０〜３１０℃
とする。

【００５８】上記加熱筒雰囲気中を通過して徐冷された
糸条は、次いで冷風を吹きつけられて急冷固化される。

【００５９】次に、糸条に対し水系エマルジョン油剤を
付与する。ここで用いられる水系エマルジョン油剤の成
分は、平滑剤、活性剤および添加剤からなるが、平滑剤
は主に製糸工程における糸条と金属との摩擦抵抗を軽減
させる成分であり、活性剤は主に油剤を安定なエマルジ
ョンとするための乳化作用およびポリアミド繊維の高次
加工性、例えば接着性や耐疲労性などを向上させる成分
を含み、また添加剤は制電剤、極圧剤および耐熱剤など
の成分を含む。

【００６０】上記本発明に係る高強度ポリアミド繊維の
製造方法において、水系エマルジョン油剤を付与した後
熱延伸する際には、ポリアミド繊維が０．０１〜０．２
重量％の高級アルキルアミド化合物を含有することによ
って、水系エマルジョン油剤付与に伴なう障害が改善さ
れる。

【００６１】すなわち、ポリアミド未延伸糸条に水系エ
マルジョン油剤を付与した際、水が瞬時にフィラメント
の内部に浸透しにくくなるため、水がフィラメントの表
層部分に均一に浸透し、フィラメントの断面内およびフ
ィラメント間に対する水の浸透にばらつきが少なくなる
のである。

【００６２】そして、この結果延伸性も良好となり、高
強度で高タフネスのポリアミド繊維を得ることができる
のである。

【００６３】なお、本発明の効果をさらに顕著に得る目
的で、水系エマルジョン油剤の成分、就中活性剤成分と
して、ポリアミドフィラメント中への水の浸透を抑制す
る成分を用いることが好ましい。

【００６４】この活性剤成分の具体例としては、例えば
疎水基が大きく、およびまたは水を水和物として取込み
易い反応基を有する化合物が有効であり、例えばＰＯＥ
／ＰＯＰ−ソルビタントリイソステアレート、ＰＯＥ
（２４）トリメチロールプロパンジステアレート、ＰＯ
Ｅ（２０）硬化ヒマシ油トリオレート、およびＰＯＥ／
ＰＯＰ−２エチルヘキサノールなどが好ましい。

【００６５】上記水系エマルジョン油剤のポリアミド繊
維に対する付着量は、固形分（油分）として０．３〜
１．５重量％であり、好ましくは０．５〜１．２重量％
である。

【００６６】上記水系エマルジョン油剤を付与されたポ
リアミド糸条は、引取ロールで３００〜１０００ｍ／
分、好ましくは４５０〜８００ｍ／分の速度で引取ら
れ、この引取り糸条は一旦捲取られることなく連続して
延伸工程に送られ、延伸に供される。

【００６７】なお、上記加熱筒の条件と引取り速度と
は、相互に関連づけて設定することが必要であるが、未
延伸糸の複屈折を２×１０^-3〜２０×１０^-3、好ましく
は３×１０^-3〜１５×１０^-3の範囲とする条件であるこ
とが望ましい。

【００６８】延伸は２段以上の多段熱延伸を採用される
が、限界延伸倍率の９０％以上、好ましくは９２〜９６
％の範囲で延伸する。ここで限界延伸倍率とは５分間以
上糸切れすることなく延伸できる最高の延伸倍率のこと
である。

【００６９】総合延伸倍率は３．５〜６．５倍、通常は
４．０〜６．０倍である。また延伸温度は最終延伸温度
を２１０℃以上、好ましくは２１５〜２５０℃の高温で
あることが望ましい。

【００７０】また、延伸に引き続いて熱弛緩処理を行な
うが、この熱処理は通常は上記最終延伸ロールとその後
に配置したリラックスロールとの間で５〜１５％、好ま
しくは８〜１２％弛緩の条件で行われる。

【００７１】以上の方法で得られる本発明の高強度ポリ
アミド繊維は、上記した繊維構造パラメーター（イ）〜
（ホ）および繊維物性を有する。

【００７２】本発明の高強度ポリアミド繊維は、高強
度、高タフネスであり、特に強度が１０．０ｇ／ｄ以
上、切断伸度が２０％以上で、かつ沸騰水収縮率が１
０．０％未満のポリアミド繊維は、ゴム補強用繊維とし
て、ゴムに埋込まれて加硫処理された時に強力低下が少
なく、高強度の加硫コードが得られる。

【００７３】そして、かかる高強度加硫コードを用いる
場合には、タイヤ補強材としてのコード本数を減らした
り、スダレ状織物のプラス数を減らすことができる。あ
るいは予め繊維の繊度を低くしたコードを用いることが
できる。いづれにしろ、補強機能を損うことなく繊維の
重量を減少させることができ、タイヤの軽量化を達成す
ることができる。

【００７４】また、強度が８ｇ／ｄ以上、切断伸度が２
５％以上で、かつ沸騰水収縮率が１０％以上のポリアミ
ド繊維は、漁網用繊維として用いた場合に、高タフネス
であるため耐久性にすぐれていること、および透明性も
良好なため、漁網用として最適な原糸となる。

【００７５】さらに、本発明の高強度ポリアミド繊維の
製造方法によれば、従来高強度ポリアミド繊維の製造に
用いられていた非水系油剤のように、油剤原油の希釈剤
として低粘性鉱物油を用いなくてよいため、油剤原単位
が下るメリットがあり、さらには比較的低沸点である低
粘性鉱物油を用いないため防災上も有利であるという利
点が得られる。

【００７６】

【実施例】以下、実施例により本発明をさらに詳細に説
明する。

【００７７】なお、実施例中に記載した繊維構造パラメ
ータ、繊維物性、タイヤコード特性などの定義、および
測定法は次の通りである。

【００７８】（１）硫酸相対粘度（ηr ） 試料２．５ｇを９８％硫酸２５ｃｃに溶解し、オストワ
ルド粘度計を用いて２５℃で測定した。

【００７９】（２）複屈折（△ｎ） 日本光学工業（株）製ＰＯＨ型偏光顕微鏡を用い、光源
として白色光を用いてベレックコンペンセータ法により
測定した。

【００８０】 （３）示差複屈折（δ△ｎ＝△ｎａ−△ｎｃ） カールツアイスイエナ社（東独）製の透過定量型干渉顕
微鏡により干渉縞法で測定した。中心から表面への距離
の０．９５の位置の複屈折を△ｎａとし、中心部の複屈
折を△ｎｃとして、両者の差から求めた。

【００８１】（４）密度（ρ） 軽液にトルエン、重液に四塩化炭素を用いた密度勾配管
法によって２５℃で測定した。

【００８２】（５）結晶配向度（ｆｃ） 理学電機（株）製Ｘ線発生装置（４０３６Ａ２型）を用
い、ＣｕＫα（Ｎｉフイルターを使用）を線源として測
定した（出力３５ＫＶ、１５ｍＡ、スリット２ｍｍ
φ）。２θ＝２０．６°付近に観察される（１００）面
を円周方向にスキャンして得られる強度分布の半値幅Ｈ
°から次式を用いて求めた。

【００８３】ｆｃ＝（１８０°−Ｈ°）／１８０° （６）非晶分子配向度（ｆａ） 複屈折、密度から求めた結晶化度および結晶配向度の値
を用い、下記のR.S.Stein et al, J．Polymer Sci.,21,
381, (1956)の式から求めた。

【００８４】＝Ｘｆｃ△°ｃ＋（１−Ｘ）ｆａ ここで、△：複屈折 Ｘ：結晶化度 ｆｃ：結晶配向度 ｆａ：非晶分子配向度 △°ｃ：結晶部の固有複屈折 △°ａ：非晶部の固有複屈折 （△°ｃ＝△°ａ＝０．７３） （７）力学的正接（ｔａｎδ）曲線における主分散ピー
ク温度（Ｔα） （株）オリエンテック社製”Ｖｉｂｒｏｎ ＤＤＶ−Ｉ
Ｉ”を用い、振動数１１０ＨＺ、昇温速度３℃／分で空
気浴中（２３℃、５０％ｒｈ）で測定した。

【００８５】（８）強度（Ｔ／Ｄ）、伸度（Ｅ）、中間
伸度（ＭＥ） “テンシロン ＵＴＬ−４Ｌ”型引張試験機（（株）オ
リエンテック社製）を用い、ＪＩＳ Ｌ−１０１７、
７．５によって測定した。

【００８６】中間伸度は荷重−伸長曲線において、原糸
は５．３６×Ｄ／１０００ｋｇ、コードは（５．３６×
Ｄ×ｎ）／２×１０００ｋｇ時の伸度とした。（ここ
で、Ｄ：原糸の繊度、ｎ：合撚糸した原糸の本数） （９）沸騰水収縮率（△Ｓ^w ） ＪＩＳ Ｌ−１０１７、７．１４に従って測定した。

【００８７】（１０）乾熱収縮率（△ＳD ） ＪＩＳ Ｌ−１０１７、７．１０．２Ｂに従って測定し
た。測定温度は１７７℃である。

【００８８】（１１）ＧＹ疲労寿命 ＪＩＳ Ｌ−１０１７、３．２．２．１Ａに従って測定
した。

【００８９】（１２）加硫後強力保持率 ディップコードを未加硫ゴムシートに平行に並べ、別の
未加硫ゴムシートと合せてモールドにセットし、１７５
℃に設定したヒートプレス機で３０分加硫理した。ヒー
トプレス機からモールドを取り出した後直ちにモールド
を水冷し、ゴム中のコードを急激に自由収縮させた。次
いでゴムシートからコードを取り出し、２０℃、６５％
ＲＨの温湿度調整室に２４時間以上放置した後加硫コー
ドの強力を測定し、加硫前のコード強力との比を求め
た。

【００９０】［実施例１〜３，比較例１〜７］実施例１
〜３は、酢酸銅０．０１重量％、ヨウ化カリウム０．１
重量％、臭化カリウム０．１重量％、および表１に示し
た割合のエチレンビスステアリルアミドを添加した硫酸
相対粘度３．７のナイロン６チップを、エクストルーダ
紡糸機で紡出した。

【００９１】吐出量は全糸繊度が１２６０Ｄとなるよう
に調整した。また口金は孔径０．３ｍｍφ、孔数３０６
のものを用い、ポリマ温度は２８０℃とした。濾過には
１０μカットの不織布フィルターを用いた。

【００９２】紡出糸条を、口金直下に配置し、雰囲気を
窒素ガス５Ｎｌ／ｍｉｎでシールさせ３００℃に保った
長さ２５ｃｍの加熱筒中を通過させ、次いで５ｃｍ長さ
の断熱ゾーンを介して取付けた９０ｃｍ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の条件をとった。

【００９３】その後、２段に配置した給油装置により、
水系エマルジョン油剤（１段目）および非水系油剤（２
段目）を付与した。前記油剤はジオレイルアジペートを
主成分としＰＯＥ（２４）トリメチロールプロパンジス
テアレート、ＰＯＥ（２０）硬化ヒマシ油トリオレート
の活性剤を含んだものである。

【００９４】油剤の付与量は、１段目で水系エマルジョ
ン油剤を糸条に対して油分０．５重量％、２段目で非水
系油剤を糸条に対して油分０．５重量％付与した。

【００９５】次に、糸条を所定の速度で回転する引取ロ
ールで引き取り、次いで、第１供給ロールと４０℃に加
熱した第２供給ロールとで５％のストレッチをかけ、１
７０℃に加熱した第１延伸ロールとの間で１段延伸、２
００℃に加熱した第２延伸ロールとの間で２段延伸、表
１に示した温度（最終延伸温度）に加熱した第３延伸ロ
ールとの間で３段延伸して表１に示した延伸倍率とし、
さらに第３延伸ロールと１４０℃に加熱したリラックス
ロールとの間でリラックスを行なって巻取った。

【００９６】また、比較例１〜４は、それぞれ表２に示
したように製糸条件を変更し、比較例５〜７はそれぞれ
市販のタイヤコード用ナイロン６原糸を入手してこれを
評価した結果である。

【００９７】上記で得られた各ポリアミド繊維および市
販ナイロン６原糸の構造パラメーターおよび繊維物性の
評価結果を表１および表２に併せて示す。

【００９８】なお、表１および表２において、「油剤１
段目／２段目」の各記号ａおよびｂは、次の意味を持つ
ものである。 ａ……水系エマルジョン油剤（１段目）／非水系油剤
（２段目） ｂ……非水系油剤（１段目）／非水系油剤（２段目）〜
比較用 さらに、上記で得られた各ポリアミド繊維について、そ
れぞれ１０ｃｍ当り３９回の下撚をかけた後、この下よ
りコード２本を合わせて下撚と反対方向に同数の上撚を
かけることにより生コードとした。

【００９９】各生コードに対し、リツラー社（米）製
“コンピュートリータ”ディッピング機を用いて、接着
剤を付与し、引き続いて熱処理した。接着剤はＲＦＬ液
を用い、付着量が約５重量％となるよう液濃度および液
切り条件を調整した。

【０１００】熱処理条件は、乾燥ゾーンを１６０℃で１
２０秒間定長で通過させた後、２３５℃の熱処理ゾーン
を４０秒間、熱処理ゾーン出口の応力（張力をディップ
コードの繊度で除した値）が１ｇ／ｄとなるようストレ
ッチをかけて通過させた。次いで、ノルマライジングゾ
ーンでは２３０℃で４０秒間、１％の弛緩を与えて熱処
理した。

【０１０１】得られたディップコードについて、タイヤ
コードとしての特性を測定し、その結果を表１および表
２に併せて示した。

【０１０２】

【表１】

【表２】 表１および表２の結果から明らかなように、本発明のポ
リアミド繊維（実施例１〜３）は、本発明の製造条件を
満たさないポリアミド繊維（比較例１〜４）および市販
のナイロン６繊維に比較して、高強度、高タフネスの特
性、すなわちゴム補強用繊維として好適な、強度が１
０．０ｇ／ｄ以上、切断伸度が２０％以上で、かつ沸騰
水収縮率が１０．０％未満の特性を満たすものである。

【０１０３】また、本発明のポリアミド繊維を用いてな
るディップコードは、ゴム中に埋め込まれ、加硫処理を
受けた時、高強力で高伸度、すなわちタフネスが高く、
熱寸法安定性にすぐれ、かつ耐疲労性も良好な特性を有
する加硫コードとなることが明らかである。

【０１０４】［実施例４〜６，比較例８〜１２］酢酸銅
０．０１重量％、ヨウ化カリウム０．１重量％、臭化カ
リウム０．１重量％および表３に示した割合のエチレン
ビスステアリルアミドを添加した硫酸相対粘度３．４の
ナイロン６チップを、エクストルーダ紡糸機で紡出し
た。

【０１０５】吐出量は全糸繊度が８４０Ｄになるように
調整した。また口金は孔径０．３ｍｍφ、孔数２８のも
のを用い、ポリマ温度は２８０℃とした。濾過には１０
μカットの不織布フィルターを用いた。

【０１０６】紡出糸条を、口金直下に配置し、雰囲気を
窒素ガス５Ｎｌ／ｍｉｎでシールさせ２８０℃に保った
長さ２０ｃｍの加熱筒中を通過させ、次いで５ｃｍ長さ
の断熱ゾーンを介して取付けた９０ｃｍ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の条件をとった。

【０１０７】その後、２段に配置した給油装置により、
水系エマルジョン油剤（１段目）／非水系油剤（２段
目）＝ａまたは非水系油剤（１段目）／非水系油剤（２
段目）＝Ｂを付与した。

【０１０８】上記油剤は、ジオレイルアジペートを主成
分とし、ＰＯＥ（２４）トリメチロールプロパンジステ
アレート、ＰＯＥ（２０）硬化ヒマシ油トリオレートの
活性剤を含んだものである。付与量は１段油剤を糸条に
対して油分０．５重量％、２段目油剤を糸条に対して油
分０．５重量％付与した。

【０１０９】次に、糸条を所定の速度で回転する引取ロ
ールで引き取り、次いで、第１供給ロールと４０℃に加
熱した第２供給ロールとで５％のストレッチをかけ、１
８０℃に加熱した第１延伸ロールとの間で１段延伸、表
３に示す温度（最終延伸温度）に加熱した第２延伸ロー
ルとの間で、表３に示した延伸倍率に２段延伸を行な
い、さらに第２延伸ロールと１４０℃に加熱したリラッ
クスロールとの間でリラックスを行なって巻取った。

【０１１０】上記の方法で得られた各ポリアミド繊維に
ついて、製糸条件、および繊維構造パラメーターと繊維
物性の評価結果を表３に併せて示した。

【０１１１】

【表３】 表３の結果からから明らかなように、本発明のポリアミ
ド繊維（実施例４〜５）は、本発明の製造条件を満たさ
ないポリアミド繊維（比較例８〜１２）に比較して、高
強度、高タフネスの特性、すなわち漁網用繊維として好
適な、強度が８ｇ／ｄ以上、切断伸度が２５％以上で、
かつ沸騰水収縮率が１０％以上のの特性を満たすもので
ある。

【０１１２】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の高強度ポ
リアミド繊維は、高強度、高タフネス特性を満たすもの
であり、とくに強度が１０．０ｇ／ｄ以上、切断伸度が
２０％以上で、かつ沸騰水収縮率が１０．０％未満の特
性および加硫工程での強力低下が少ないという特性を生
かして、ゴム補強用コードとして用いた場合に、材料使
用量の減少を可能とし、製品のコストダウン、軽量化に
大きく貢献する。

【０１１３】また、本発明の高強度ポリアミド繊維は、
とくに強度が８．０ｇ／ｄ以上、切断伸度が２５％以上
で、かつ沸騰水収縮率が１０．０％以上の特性、および
耐久性にすぐれ、透明性も良好であるという特徴を生か
して、漁網用繊維としても好適である。

【０１１４】さらに、本発明の高強度ポリアミド繊維の
製造方法によれば、従来高強度ポリアミド繊維の製造に
用いられていた非水系油剤のように、油剤原油の希釈剤
として低粘性鉱物油を用いなくてよいため、油剤原単位
が下るメリットがあり、さらには比較的低沸点である低
粘性鉱物油を用いないため防災上も有利であることか
ら、高強度、高タフネスのポリアミド繊維を効率的に製
造することができる。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｄ０２Ｇ 3/48

Claims (11)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 高級アルキルアミド化合物を含有し、
   かつ硫酸相対粘度が３．０以上のポリアミド組成物を溶
   融紡糸・延伸してなるポリアミド繊維であって、下記
   （イ）〜（ホ）の繊維構造パラメ−タを有することを特
   徴とする高強度ポリアミド繊維。◎ （イ）複屈折（△ｎ）：△ｎ≧５５×１０^-3 （ロ）示差複屈折（δ△ｎ＝△ｎａ−△ｎｃ）：δ△ｎ
   ≦−２×１０^-3 （ただし、△ｎａ：中心から表面への距離の０．９５の
   位置における複屈折、△ｎｃ：中心部の複屈折） （ハ）結晶配向度（ｆｃ）：ｆｃ≧０．８８ （ニ）非晶分子配向度（ｆａ）：ｆａ＝０．７０〜０．
   ８５ （ホ）動的粘弾性測定で得られる力学的正接損失（ｔａ
   ｎδ）曲線における主分散ピ−ク温度（Ｔα）：Ｔα≦
   １１３℃。
2. 【請求項２】 ポリアミドに対する高級アルキルアミ
   ド化合物の含有量が、０．０１〜０．２重量％の範囲で
   あることを特徴とする請求項１に記載の高強度ポリアミ
   ド繊維。
3. 【請求項３】 単糸数が１００デニ−ル以下、単糸数
   が２０以上のマルチフィラメントであることを特徴とす
   る請求項１または２に記載の高強度ポリアミド繊維。
4. 【請求項４】 強度が１０．０ｇ／ｄ以上、切断伸度
   が２０％以上で、かつ沸騰水収縮率が１２．０％未満で
   あることを特徴とする特許とする請求項１、２または３
   に記載の高強度ポリアミド繊維。
5. 【請求項５】 ゴム補強用繊維として用いられること
   を特徴とする請求項４に記載の高強度ポリアミド繊維。
6. 【請求項６】 強度が８．０ｇ／ｄ以上、切断伸度が
   ２５％以上で、かつ沸騰水収縮率が１０％以上であるこ
   とを特徴とする請求項１、２または３に記載の高強度ポ
   リアミド繊維。
7. 【請求項７】 漁網用繊維として用いられることを特
   徴とする請求項６に記載の高強度ポリアミド繊維。
8. 【請求項８】 高級アルキルアミド化合物を０．０１
   〜２重量％含有し、かつ硫酸相対粘度が３．０以上のポ
   リアミド組成物を、２８０〜３１０℃の温度で溶融紡糸
   し、紡出糸条を口金直下に配置した２５０℃以上の加熱
   筒内で徐冷し、次いで急冷固化した後、この冷却糸条に
   水系エマルジョン油剤を付与し、引き続いて熱延伸する
   ことを特徴とする下記（イ）〜（ホ）の繊維構造パラメ
   −タを有する高強度ポリアミド繊維の製造方法。◎ （イ）複屈折（△ｎ）：△ｎ≧５５×１０^-3 （ロ）示差複屈折（δ△ｎ＝△ｎａ−△ｎｃ）：δ△ｎ
   ≦−２×１０^-3 （ただし、△ｎａ：中心から表面への距離の０．９５の
   位置における複屈折、△ｎｃ：中心部の複屈折） （ハ）結晶配向度（ｆｃ）：ｆｃ≧０．８８ （ニ）非晶分子配向度（ｆａ）：ｆａ＝０．７０〜０．
   ８５ （ホ）動的粘弾性測定で得られる力学的正接損失（ｔａ
   ｎδ）曲線における主分散ピ−ク温度（Ｔα）：Ｔα≦
   １１３℃。
9. 【請求項９】 水系エマルジョン油剤が、平滑剤およ
   び活性剤を必須成分として含有することを特徴とする請
   求項８に記載の高強度ポリアミド繊維の製造方法。
10. 【請求項１０】 未延伸糸の複屈折が、２×１０^-3〜
    ２０×１０^-3の範囲にあることを特徴とする請求項８ま
    たは９に記載の高強度ポリアミド繊維の製造方法。
11. 【請求項１１】 延伸時の最終延伸温度が２１０℃以
    上、総合延伸倍率が３．５〜６．５であることを特徴と
    する請求項８、９または１０に記載の高強度ポリアミド
    繊維の製造方法。