JPS6147813A - ポリアミドモノフイラメントとその製造法 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、ポリテトラメチレンアジパミド又はこれを主
体とするポリアミドからなる湿潤結節伸度が低く、湿潤
弾性率の高い、熱寸法安定性の良好なポリアミドモノフ
ィラメントとその製造法に関するものである。

（従来技術） ポリアミドモノフィラメントは強度、透明性。

柔軟性等に優れていることがらテグス、漁網等に広く使
用されていることは周知である。従来、これらテグス、
漁網等に使用されるポリアミドとしては、ポリカプラミ
ド、ポリヘキサメチレンアジパミド、ポリへキサメチレ
ンセバカミド、ポリドデカミド、ポリへキサメチレンイ
ソフタラミド等があり、とりわけポリカプラミド、ポリ
ヘキサメチレンアジパミドが広く用いられている。

しかし、これらのテグスを例えば道糸に使用する場合に
は、水中で漁信を的確に２かつ敏速に手もとへ伝達する
ため瞬間応力に対する変形時間が短く、応力の伝達が速
いことが要求されており。

従って、上述のごとき優れたポリアミドモノフィラメン
トにあってもなお湿温伸度が低く、湿潤弾性率の高いこ
とが業界において強く要望されている。

（発明が解決しようとする問題点） 本発明は上述のごとき業界の要望に対処して。

湿潤伸度が低く、湿潤弾性率の高いポリテトラメチレン
アジパミド又はこれを主体とするポリアミドからなるポ
リアミドモノフィラメントとその製造法を提供すること
を技術的課題とするものである。

なお、ポリテトラメチレンアジパミド又はこれを主体と
するポリアミドからなるポリアミドマルチフィラメント
糸は既に知られているが、該ポリマーからなる例えば０
．２号（直径０．０７４ｍｍ）から２０号（直径０．７
４ｍｍ）のごときモノフィラメントは未だ得られておら
ず、また該ポリマーに周知の方法を適用しても前記に要
求されるような性質の新規なモノフィラメントを製造す
ることはできない。

従って１本発明はポリテトラメチレンアジパミド又はこ
れを主体とするポリアミドからなる新規なモノフィラメ
ントとその製造法を提供することを他の技術的課題とす
るものである。

（問題点を解決するための手段） 本発明の構成は次のとおりである。

（１）ポリテトラメチレンアジパミド又はこれを主体と
するポリアミドからなり、湿潤結筋強度４．５ｇ／ｄ以
上、湿潤結節伸度１７％以下ｒ　？Ｍ潤直線弾性率１３
０ｋｇ／ｍが以上、熱水収縮率６％以下を有することを
特徴とするポリアミドモノフィラメント。

（２）ポリテトラメチレンアジパミド又はこれを主体と
するポリアミドからなり、硫酸相対粘度（ηｒｅｌ　）
が３．４以上の高分子量重合体を３０５〜３４０℃の温
度で溶融し、３分間以内の溶融滞留時間で口金ノズルよ
り紡出し、紡出糸条を口金下に設けた２５０〜４５０℃
の加熱筒を通過させた後。

非極性の冷媒で１０２〜ｂ で冷却して引取り、引続き５倍以上の延伸倍率で２段以
上で熱延伸した後、２３０〜２８０℃で熱処理すること
を特徴とするポリアミドモノフィラメントの製造法。

以下、さらに本発明の詳細な説明する。

本発明におけるポリアミドは繰り返し単位ｎＮＨ−（Ｃ
Ｈｚ）　４ＮＨＣＯ−（Ｃ１ｂ）　−−Ｃｏ＋−を有す
るポリテトラメチレンアジパミド及びこれを主体とし、
ポリカプラミド、ポリヘキサメチレンアジパミド、ポリ
ウンデカメチレンテレフタラミド等の他のポリアミド成
分を少ｉ　（１０％程度以下）共重合又はブレンドした
ものである。

本発明に使用される前記重合体は硫酸相対粘度（ηｒｅ
ｌ　）が３．４以上のものでなければならない。

ここで硫酸相対粘度（ηｒｅｌ　）とは９６％硫酸１０
０ＩＩ１１に重合体１ｇを溶解し、２５℃で常法により
測定した相対粘度である。・ 前記重合体はこれを３０５〜３４０℃の温度で溶融し、
３分間以内の溶融滞留時間で口金ノズルより紡出する。

この場合、溶融温度が３０５℃未満では十分溶融されず
、一方、３４０℃を超えると溶融滞留時間を３分間以内
としても、また重合体の水分率を０．０３％未満とし、
しかも公知の銅塩あるいは有機の酸化防止剤を配合して
も著しく熱分解するので好ましくない。従って、溶融温
度としては。

３０５〜３４０℃、好ましくは３０５〜３３０℃とする
ことが望ましい。また、前記溶融温度における滞留時間
は３分間以内とすることが必要であり、滞留時間が３分
間を超えると分子量の低下が著しく。

高品質のモノフィラメントが得られないので好ましくな
い。

なお、溶融に際して重合体に各種の添加剤１例えば可塑
剤、滑剤、酸化防止剤、紫外線吸収剤。

耐光剤、顔料、染料等を添加してもよい。

前記のごとくして紡出した糸条はこれを口金下に設けた
２５０〜４５０℃の加熱筒を通過させた後。

非極性の冷媒にて１０”〜１０’℃／ｓｅｃの冷却速度
で冷却して引取る。ポリテトラメチレンアジパミドはポ
リカプラミド、ポリへキサメチレンアジパミドに比して
結晶化速度が著しく大きく、従って口金ノズルより紡出
された糸条は冷却されるとき球晶の生成が多い。しかも
、モノフィラメントの紡糸においては、ノズル孔当りの
吐出量が大きく。

例えば代表的な２号テグ不（直径０．２４ｍｍ）の場合
１１±０．５ｍｍの孔径のノズル孔より一孔当り４〜７
ｇ／ｗｉｎの吐出量で押し出され、徐々に冷却されるの
で２球晶の生成はさらに多くなる。また、結晶化速度が
速いことから紡出糸条の固化時の糸条にかかる張力が大
きく、従って糸条の配向度が大きくなる。

従って、前記紡出糸条は通常の冷却法によっては延伸性
が悪く、得られるモノフィラメントの品質は低下する。

しかるに本発明方法では、紡出糸条はこれを口金下に設
けた加熱筒を通過させてから急冷するものであるから、
糸条の配向度を低下して延伸倍率を高め、高品質のモノ
フィラメントを得ることができる。この場合、加熱筒の
温度は２５０〜４５０℃、好ましくは３００〜４００℃
である。

加熱筒の長さは３〜３０ｃｍ＋でよく、また加熱筒内に
は空気あるいは窒素などの不活性ガスが用いられる。

さらに１本発明方法においては紡出糸条の冷却時の球晶
の生成を抑制するため、前記加熱筒を通過させた糸条を
非極性冷媒で冷却する。すなわち。

通常ポリアミドの冷媒としては、水、グリセリン。

エチレングリコール、メタノール、エタノール等の極性
の高いもの及びペンゾール、ドルオール。

テトラリン等の芳香族炭化水素、ヘキサン、オクタン、
シクロヘキサン、流動パラフィン、ジクロルエチレン、
トリクロロエチレン等の脂肪酸炭化水素及びこれらの誘
導体等非極性のものが使用されているが２本発明におい
ては、非極性冷媒が糸条の球晶の生成を抑制するために
必要であることを知見し、かくして非極性冷媒で冷却す
ることによって高い延伸倍率を得ることに成功したもの
である。糸条を冷却するための非極性冷媒としては、　
　。

パークレン、トリクロロエチレン、塩化メチレン等の塩
素化脂肪族炭化水素が好ましく用いられる。

この冷媒の温度は通常Ｏ℃以以下上工業的はＯ〜−４０
℃にコントロールすることが好ましい。

なお、加熱筒と冷媒液面との間隙は冷却効果の点からし
て短い程好ましいが１通常は１〜２０ｃｍである。そし
て、加熱筒を通過した糸条の前記冷媒による冷却速度Ｑ
　（”ｃ　／ｓｅｃ　）は次式で表される。

ただし、△Ｔは温度差（℃）であり、溶融ポリマ一温度
と冷媒温度との差で与えられる。Δｌは加熱筒と冷媒表
面との間隙（ａｍ）　、Δｔは糸条がは糸速であり、引
取速度で代用される。ここで。

冷却速度Ｑを高めようとして糸速を大きくし過ぎると糸
条にかかる張力が大きくなり過ぎ、糸条が高配向度とな
り、高い延伸倍率が得られない、従って、引取速度とし
ては５〜１００　ｍ／ｍｉｎ　、特に１０〜５０ｍ／ｍ
ｉｎとすることが好ましい。また一方。

加熱筒と冷媒液面との間隙Δｌを極端に小さくして冷却
速度Ｑを高めようとすると、この場合も糸条にかかる張
力が大きくなり過ぎ、前述の場合と同様高い延伸倍率が
得られないのみならず、得られるモノフィラメントの直
円度の低下、長さ方向の直径斑の増大及び製糸時の切断
等のトラブルとなる。従って２本発明の目的とする性能
を有するモノ−フィラメントを得るには冷却速度Ｑは１
０２〜ｂ ／ｓｅｃとすることが望ましい、このように冷却速度を
コントロールすることにより通常、釣糸用又は漁網用と
して要望される湿潤結筋強度４．５ｇ／ｄ以上、好まし
くは５ｇ／ｄ以上の高強度のモノフィラメントを得るこ
とができる。これは前述のようにコントロールされた冷
却速度によって、得られるモノフィラメントの外層から
内層に至る平均的繊維性能の向上とともに外層すなわち
モノフィラメントの表面構造が実際の結節強度の増大に
関与するためと推測される。

次いで、前記のごとくして冷却され、引き取られた糸条
は引き続いて熱延伸され、さらに熱処理に付される。こ
の場合、熱延伸は５倍以上の延伸倍率で２段以上に分け
て行われる。例えば熱延伸を２段で行う場合には第１段
目の延伸は延伸倍率を２．５〜４．第２段目の延伸は延
伸倍率を１．３〜２とすることが好ましい。

また、熱延伸後の熱処理は２３０〜２８０℃の温度で、
リラックス率を８％以下、好ましくは６％以下として行
われる。この熱処理時の温度及びリラックス率は所望の
熱水収縮率が得られるよう適宜選択されるが、極度にリ
ラックス率を高めると伸度の増大１弾性率の低下を招く
ので好ましくない。

このように高度に熱延伸し、熱処理を施すことにより高
度に結晶化したモノフィラメントが得られる。

以上のごとくして製造された本発明のモノフィラメント
は湿潤結筋強度４．５　ｇ　／　ｄ以上、好ましくは５
ｇ／ｄ以上、湿潤結節伸度１７％以下、好ましくは１５
％以下、湿潤直線弾性率１３０ｋｇ／ｍｍ２以上、好ま
しくは１５０ｋｇ／ｍｍ”以上、熱水収縮率６％以下、
好ましくは２〜５％とすることができ。

高強度、低伸度、高弾°性率で良好な熱安定性を有する
。

本発明における湿潤結節強伸度及び熱水収縮率はＪＩＳ
　Ｌ−１０３４に準じて測定したものであり、また湿潤
直線弾性率は結節のない直線状のモノ“フイラメンＩ・
の強伸度曲線の初期引張抵抗度として求められるもので
ある。

（実施例） 以下２本発明を実施例に基づいて具体的に説明する。

実施例１ 硫酸相対粘度（ηｒｅｌ　）が３．８のポリテトラメチ
レンアジパミドチップにステアリン酸マグネシウム０．
０３重量％、沃化第１銅０．０３重量％を添加し。

エクストルーダー型紡糸機を用いて溶融紡出した。

ポリマ一温度は３２５℃であった。口金は孔径１．Ｏｍ
ｍ。

孔数１０のものを用いて吐出量、引き取り速度をそれぞ
れ変化させたく１０本のモノフィラメントを同時に紡出
）。紡出糸条を口金直下に設けた雰囲気温度３５０℃、
長さ１５ｃｍの加熱筒を通過させ、加熱筒とトウクロロ
エチレン（−５℃）の冷媒浴の液面との距離（Δｉｔ＞
を変えて冷却速度（Ｑ）を変化させて糸条を引き取った
。引続き温度１１０℃。

倍率３．５で第１段延伸し、さらに温度２３０℃で第２
段目の延伸を行った（全延伸倍率が切断に至る延伸倍率
の０．９６倍となるようにした。入続いて温度２５０°
Ｃ，リラックス率４％で熱処理を行ってモノフィラメン
トを製造した。

得られたモノフィラメントの物性は第１表に示す通りで
あった。

第１表 □−−← ■ ？ （注）階に○印を付けたものは本発明例、他は比切’Ａ
Ｔ：ある・第１表から明らかなように冷却速度（Ｑ）が
本発明の範囲外である比較例Ｎ１４．　Ｎ１１５は湿潤
直線弾性率は１３０ｋｇ／ｍｍｚを超えているが、その
値は低く、湿潤結筋強度は４．５　ｇ　／　ｄ未満であ
り、また延伸倍率が本発明より低い比較例患８は湿潤結
筋強度が４．５　ｇ　／　ｄ未満、湿潤直線弾性率が１
３０ｋｇ／ｍｍ”未満であり、いずれも本発明の目的と
するモノフィラメントは得られなかった。これに対して
１本発明例はいずれも本発明の目的とするモノフィラメ
ントの物性を十分満足するものであった。

実施例２ 硫酸相対粘度（ηｒｅｌ　）が４．０のポリテトラメチ
レンアジパミド共重合体（カプロラクタムを５重量％共
重合、融点２９５℃）の粉末に塩化第１銅０．０３ｆｆ
ｉｆｆｉ％、２−メルカプトベンズイミダゾール０．１
重量％を添加し、エクストルーダー型紡糸機を用いて１
孔当りの吐出３１６ｇ／ｍｉｎで溶融紡出した。ポリマ
ーの温度は３１０℃であった。紡出糸条を口金直下に設
けた雰囲気温度３００℃、長さ１０ｃｍの加熱筒を通過
させ、加熱筒とトリクロロエチレン（−２０°Ｃ）の冷
媒浴の液面との距離を７ｃｍとし、冷却速度を１８８６
℃／ｓｅｃとして、　２４ｍ／ｍｉｎで引き取り、引続
き温度１００℃、延伸倍率３．４で第１段目の延伸を行
い、続いて延伸条件を変えて第２段目の延伸を行い、さ
らに熱処理条件を変えてモノフィラメントを製造した。

得られたモノフィラメントの物性は第２表に示すとおり
であった。

第２表 第２表から明らかなように、熱処理温度が本発明の範囲
外である比較例魔６は湿潤結節伸度が１７％を超え、一
方比較例ＮＧ、７は熱水収縮率が６％を超えており、い
ずれも本発明の目的とするモノフィラメントは得られな
かった。これに対して本発明例はいずれも本発明の目的
とするモノフィラメントの物性を十分満足しており、高
強度、低伸度。

高弾性率で寸法安定性の良好なものであった。

（発明の効果） 本発明は上記のような構成を採用するもので。

特に非極性冷媒を用いて特定の冷却速度で急冷す　　・
るものであるから、紡出糸条の冷却時の球晶の生成を抑
制でき３本発明によれば直径が０．０５〜１ｍｍの太い
繊度のモノフィラメントにあっても、湿潤結筋強度が高
く、湿潤結節伸度が低く、湿潤弾性率の高い、しかも市
販のポリカプラミドからなるモノフィラメント等に比し
て熱水収縮率の極めて低いモノフィラメントが得られる
。

かくして本発明によれば、テグス、漁網等に適した高強
度、低伸度、高弾性率で寸法安定性の良好な新規ポリア
ミドモノフィラメントが提供される。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）ポリテトラメチレンアジパミド又はこれを主体と
   するポリアミドからなり、湿潤結筋強度４．５ｇ／ｄ以
   上、湿潤結節伸度１７％以下、湿潤直線弾性率１３０ｋ
   ｇ／ｍｍ＾２以上、熱水収縮率６％以下を有することを
   特徴とするポリアミドモノフィラメント。
2. （２）ポリテトラメチレンアジパミド又はこれを主体と
   するポリアミドからなり、硫酸相対粘度（ηｒｅｌ）が
   ３．４以上の高分子量重合体を３０５〜３４０℃の温度
   で溶融し、３分間以内の溶融滞留時間で口金ノズルより
   紡出し、紡出糸条を口金下に設けた２５０〜４５０℃の
   加熱筒を通過させた後、非極性の冷媒で１０＾２〜１０
   ＾４℃／ｓｅｃの冷却速度で冷却して引取り、引続き５
   倍以上の延伸倍率で２段以上で熱延伸した後、２３０〜
   ２８０℃で熱処理することを特徴とするポリアミドモノ
   フィラメントの製造法。