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JP2730193B2 - ポリアミドモノフィラメント及びその製造方法 - Google Patents

ポリアミドモノフィラメント及びその製造方法

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JP2730193B2
JP2730193B2 JP15879189A JP15879189A JP2730193B2 JP 2730193 B2 JP2730193 B2 JP 2730193B2 JP 15879189 A JP15879189 A JP 15879189A JP 15879189 A JP15879189 A JP 15879189A JP 2730193 B2 JP2730193 B2 JP 2730193B2
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polyamide monofilament
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卓治 佐藤
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Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] 本発明は釣糸用ならびに漁網用として好ましく用いら
れるポリアミドモノフィラメントおよびその製造方法に
関するものであり、詳しくは特に高い引張強度と結節強
度を有し、かつ耐屈曲疲労性および耐摩耗性が改良され
た釣糸用ならびに漁網用として好適なポリアミドモノフ
ィラメントおよびその製造方法に関するものである。
[従来の技術] ポリアミドモノフィラメントは釣糸や漁網用糸として
広く用いられているが、常により一層の漁獲性、操作性
および耐久性の改良が求められている。そこでポリアミ
ドモノフィラメントとしては、強度、透明性、柔軟性お
よび耐摩耗性や耐屈曲疲労性等の耐久性の改良研究が進
められてきた。
特に、結節強度および耐久性が改良された釣糸用なら
びに漁網用ポリアミドモノフィラメントおよび該ポリア
ミドモノフィラメントを製造する方法が、例えば特公昭
47-43768号公報、特開昭52-110908号公報に記載されて
いしる。
[発明が解決しようとする課題] 特公昭47-43768号公報は直径0.075〜2mmの延伸された
ポリアミドモノフィラメントを飽和水蒸気中で、延伸比
0.85〜1.15、圧力0.8〜6.2Kg/cm2G、処理時間0.1〜5秒
間処理する方法によって、0.5mmのポリアミドモノフィ
ラメントが有する特性が最高のもので、引張強さが7170
Kg/cm2(引張強度7.31g/d)結節強さが5140Kg/cm2(結
節強度5.24g/d)であるもの、引張強さが6650Kg/cm
2(引張強度6.78g/d)結節強さが5380Kg/cm2(結節強度
5.49g/d)であるものが得られている。
すなわち、特公昭47-43768号公報に記載されたポリア
ミドモノフィラメントの製造方法は、一旦延伸されたモ
ノフィラメントを水蒸気中で処理することによって、モ
ノフィラメントの表層部の配向度を低くするものであ
る。
一方、前記の特開昭52-110918号公報は、硫酸相対粘
度ηr≧2.5で繊度500〜50000デニールの未延伸糸を1
〜150psiの圧力の水蒸気中で2.0〜4.0倍に延伸し、更に
5.2〜8.0倍まで乾熱または水蒸気中で延伸することによ
り、ポリアミドモノフィラメントの特性が最高のもので
引張強度7.4g/d、結節強度を無視し引張強度のみを高く
したものである。
すなわち、特開昭52-110918号公報に記載されたポリ
アミドモノフィラメントの製造方法はポリアミドモノフ
ィラメントの延伸を水蒸気中で行ない、該ポリアミドモ
ノフィラメントの内層部の配向度を高めると同時に表層
部の低配向化を達成するものである。
前記の従来技術はいづれもすでに配向および結晶化の
進んだポリアミドモノフィラメントを水蒸気中で処理す
るものであり、内層部高配向、表層部低配向構造の形式
に限度があり、内層部をより高い配向、表層部をより低
い配向構造とすることは困難であった。そのため、更に
高い引張強度、高い結節強度および耐久性を有するポリ
アミドモノフィラメントを製造することはできなかっ
た。
本発明の目的は従来技術で得られたポリアミドモノフ
ィラメントに比し、より高い引張り強度と結節強度を有
し、かつ耐衝撃性、耐屈曲疲労性および耐摩耗性等の改
良されたポリアミドモノフィラメントの製造方法を提供
することにある。
[課題を解決するための手段および作用] 本発明の構成は、 (1)ポリアミドモノフィラメントにおいて、カプラミ
ド単位が80重量%以上で硫酸相対粘度(ηr)が5.0以
上であるポリアミドポリマからなるポリアミドモノフィ
ラメントであって、該モノフィラメントの直径(D)が
0.05mm以上であり、該モノフィラメントの内層部の複屈
折(△nc)が55×10-3以上で表層部の複屈折(Δns)が
50×10-3以下であり、該モノフィラメントの表面に微細
な凸凹が略均一に形成されてなることを特徴とするポリ
アミドモノフィラメント。
(2)引張強度[TT](g/d)、結節強度[KT](g/d)
がモノフィラメントの直径[D](mm)との関係におい
て、下記の式(A)、(B)を満足することを特徴とす
る前記(1)に記載のポリアミドモノフィラメント。
TT≧−2.0D+11.0−−(A) KT≧−2.0D+9.5 −−(B) (3)カプラミド単位が80重量%以上で硫酸相対粘度
(ηr)が5.5以上のポリアミドポリマを溶融紡糸し次
いで熱延伸して、直径0.05mm以上であるポリアミドモノ
フィラメントの製造する方法において、 (イ)ポリカプラミドポリマ中の水分率を0.05重量%以
下にして供給し、280〜310℃の温度で溶解して紡出し、
紡出モノフィラメントとなし、 (ロ)前記紡出モノフィラメントを紡糸口金の直下に設
けた、温度150〜400℃高温雰囲気中を長さ20〜300mm通
過させた後、直ちに温度20〜−10℃の低温液体中を通し
て急冷固化させて未延伸モノフィラメントとなし、 (ハ)前記未延伸モノフィラメントを蒸気処理装置に導
入し、該蒸気処理装置で温度60℃〜160℃、圧力20〜300
mmの蒸気で0.01〜1.0秒間蒸気処理して処理モノフィラ
メントとなし、 (ニ)前記処理モノフィラメントを2〜30m/分の速度で
引取った後、次いで延伸装置に導びき5.5倍以上に多段
熱延伸することを特徴とするポリアミドモノフィラメン
トの製造方法。
(4)多段延伸における1段目で、150℃〜210℃の温度
で3.6〜5.5倍に熱延伸し、次いで2段目の延伸を行なう
ことを特徴とする前記の(3)に記載のポリアミドモノ
フィラメントの製造方法。
(5)多段延伸における2段目で、170℃〜210℃の温度
で0.90〜1.05倍に熱延伸をすることを特徴とする特許請
求の範囲第(4)項記載のポリアミドモノフィラメント
の製造方法。
(6)2段目の延伸を終えたモノフィラメントを引続き
180℃〜220℃の温度で未延伸モノフィラメントに対する
総合延伸倍率が5.5〜7.0倍の範囲となるごとく3段目以
上の熱延伸を施すことを特徴とする前記の(5)に記載
のポリアミドモノフィラメントの製造方法。
にある。
本発明に係るポリアミドポリマは、ポリカプラミド
(ナイロン6)、ホリヘキサメチレンアジパミド(ナイ
ロン66)、ポリテトラメチレンアジパミド(ナイロン4
6)、ポリヘキサメチレンセバカミド(ナイロン610)、
ポリドデカミド(ナイロン12)ポリヘキサメチレンイソ
フタルアミド等の単一重合体、または前記ポリアミド成
分を少なくとも一成分とする共重合率まは混合率80重量
%以上の共重合ポリアミドや混合ポリアミドが選ばれ
る。
中でも本発明の方法によって得られたモノフィラメン
トを釣糸や漁網用として使用する場合、ナイロン6単一
重合体およびナイロン6成分を80重量%以上含む共重合
ポリアミドが最も好ましい。
また、本発明に係るポリアミドモノフィラメントは力
学的特性を十分に発揮させるには、硫酸相対粘度5.5以
上のポリアミドポリマが用いられる。
さらに、本発明ポリアミドモノフィラメントの製造に
際し、各種の添加剤、例えば可塑剤、結晶化抑制剤、滑
剤、顔料、耐光剤、紫外線吸収剤、酸化防止剤等を含有
させることができる。
本発明に係るポリアミドモノフィラメントは直径
(D)が0.05mm以上の太さを有するものにより顕著な改
質効果が現れる。
本発明に係るポリアミドモノフィラメントは以下に記
載する本発明に係るポリアミドモノフィラメントの製造
方法によって得られるものであり、具体例について詳述
する。
ポリカプラミド単位が80重量%以上で硫酸相対粘度
(ηr)が5.5以上のポリアミドポリマ中の水分を0.05
重量%以下にして、低水分ポリアミドチップとなし、該
ポリアミドチップを溶融紡糸機に供給して280〜310℃の
温度で溶解して紡糸口金から紡出し、紡出モノフィラメ
ントを得る。
前記紡糸口金から紡出された紡出モノフィラメント
は、紡糸口金の直下に設けられた温度150〜400℃の高温
雰囲気中を通り加熱あるいは徐冷される。該高温雰囲気
の温度は前記溶融温度が高温、すなわち300℃を越える
ような条件の時、比較的低い温度すなわち300℃よりも
低いような温度に設定し徐冷するようにし、また、溶融
温度が低温すなわち300℃よりも低いような条件の時に
比較的高い雰囲気すなわち300℃以上の温度に設定され
加熱するようにする。
前記高温雰囲気の長さは20〜300mmの範囲とする。
紡出モノフィラメントの加熱温度が低く、加熱雰囲気
の長さが短かい場合すなわち高温雰囲気に曝される条件
が前記の範囲よりも低い場合、紡出直後のモノフィラメ
ントの分子配向が促進されなく、高温雰囲気に曝される
条件が前記の範囲よりも高い場合紡出直後のモノフィラ
メントは溶解し長さ方向に均一なフィラメントとならず
分子配向も生じなくなる。
前記の高温雰囲気中を通過した紡出モノフィラメント
は、直ちに温度−10〜+20℃の低温液体中すなわち冷却
液の中を通して急冷固化させて未延伸モノフィラメント
とする。
前記冷却液としては、水、n−ヘキサン等の脂肪族炭
化水素、トルエン等の芳香族炭化水素、デカリン等の脂
環族炭化水素、トリクロロエチレン、トリクロロトリフ
ルオロエタン、テトラクロロジフロロエタン等ハロゲン
化炭化水素、あるいはこれらの混合物等ポリアミドに不
活性な液体を用いる。
冷却液の温度が−10℃未満の場合特に−15℃以下であ
ると冷却速度が急激になりすぎて、次工程における延伸
が円滑に行なわれなく高強力ポリアミドモノフィラメン
トを得ることができなく、+20℃よりも高温であると冷
却が遅延し、高速でモノフィラメントを製造できなくな
るのみでなく、直後における蒸気処理の効果が減少し引
張強度および結節強度の双方において満足するポリアミ
ドモノフィラメントを得ることが困難となる。
冷却固化したモノフィラメントは冷却液から導出した
のち、低圧の水蒸気で充満させた水蒸気処理装置中に導
入する。
水蒸気処理装置で使用する水蒸気は飽和水蒸気でも50
重量%以上の水分を含む過熱蒸気でもよいが、圧力とし
ては20〜300mmH2Oの低圧であり、該水蒸気処理装置内の
雰囲気温度は60〜160℃、水蒸気処理装置内におけるポ
リアミドモノフィラメントの滞留時間は0.01〜1.0秒と
する。
上記の水蒸気による処理条件を満足しない場合、例え
ば水蒸気圧力が20mmH2O未満の低圧、水蒸気処理温度が6
0℃未満あるいは未延伸ポリアミドモノフィラメントが
水蒸気に曝される時間が0.01秒未満のいずれの条件とな
っても、未延伸ポリアミドモノフィラメントの処理が円
滑に進行しない。一方、水蒸気圧力が300mmH2Oを越える
高圧、水蒸気処理温度が160℃を越える高温、あるいは
未延伸ポリアミドモノフィラメントが曝される時間が1.
0秒を越える場合など処理されたポリアミドモノフィラ
メントは水蒸気による影響が内層部まで浸透しすぎ、次
いで延伸された後のポリアミドモノフィラメントは高配
向部分が少なくなり高強度とならない。また、この場合
該ポリアミドモノフィラメントは透明性をない釣糸や漁
網などの漁撈用として適さないものとなる。
本発明に係るポリアミドモノフィラメントの製造方法
における最大の特徴は延伸に先立って未延伸ポリアミド
モノフィラメントを水蒸気処理することにある。
前記以外の水蒸気処理装置内における処理条件はポリ
アミドモノフィラメントの組成、直径、および紡糸速度
等の変化に応じて前記の各条件の範囲内で適切に組合せ
て選択される。
本発明に係るポリアミドモノフィラメントの製造方法
では、前記のように未延伸ポリアミドモノフィラメント
を60乃至160℃の低温、20乃至300mmH2Oの低圧の水蒸気
で処理して得られた処理モノフィラメントは2〜30m/分
で引取り、引続いて延伸工程で5.5倍以上に延伸する。
前記のように水蒸気処理を施された処理モノフィラメ
ントを5.5倍以上に延伸されるが、好ましい延伸条件は
多段延伸となし、該多段延伸における1段目の条件は15
0〜210℃の温度で3.6〜5.5倍に熱延伸し、次いで2段目
の延伸を行なう。さらに、望ましくは前記1段目の延伸
ゾーンで150〜210℃の温度で3.6〜5.5倍に熱延伸された
第1延伸モノフィラメントを2段目の延伸ゾーンで、17
0〜210℃の温度で0.90〜1.05倍に熱延伸を施す。この2
段目の延伸は実質的に延伸を伴なう場合と緊張熱処理が
行なわれる場合とがあり、緊張熱処理によってポリアミ
ドモノフィラメントが弛緩によってたるまない緊張すな
わち張力がかかっている状態にある。さらにまた、望ま
しくは前記の1段目および2段目の延伸を終えたモノフ
ィラメントを3段目の延伸ゾーンに導びき、引続いて18
0〜220℃の温度で未延伸モノフィラメントに対する総合
延伸倍率が5.5〜7.0倍の範囲となるごとく3段目以上の
熱延伸を施す。
前記のように未延伸モノフィラメントに蒸気処理を施
し、しかる後、引続いて高温加熱、高張力条件で高倍率
熱延伸を施して得られたポリアミドモノフィラメントの
表層部は複屈折(Δns)が内層部の複屈折(Δnc)55×
10-3に比して低く、具体的には表層部の複屈折(Δns)
は50×10-3以下である。
前記の延伸されたポリアミドモノフィラメントの内層
部の複屈折(Δnc)と表層部の複屈折(Δns)との差異
が5×10-3以上であることからみて、未延伸糸の段階で
前記の本発明に係る条件、すなわち60乃至160℃の低
温、20乃至300mmH2Oの低圧の水蒸気で処理されたことに
より、表層部の配向が進行せず一旦形成された表層構造
が実質的に保持され、内層部がより高配向となるという
現象が生じる。
前記のように本発明に係る方法を用いて水蒸気処理さ
れた未延伸ポリアミドモノフィラメントを高温高倍率延
伸を施して得られたポリアミドモノフィラメントは、カ
プラミド単位が80重量%以上で硫酸相対粘度(ηr)が
5.0以上であるポリアミドポリマからなるポリアミドモ
ノフィラメントであって、該モノフィラメントの直径
(D)が0.05mm以上であり、該モノフィラメントの内層
部の複屈折(Δnc)が55×10-3以上で表層部の複屈折
(Δns)が50×10-3以下であり、該モノフィラメントの
表面に微細な凸凹が略均一に形成されており、好ましい
特性として引張強度[TT](g/d)、結節強度[KT](g
/d)、モノフィラメントの直径[D](mm)の関係が TT≧−2.0D+11.0−−(A) KT≧−2.0D+9.5 −−(B) を満足するものである。
本発明に係るポリアミドモノフィラメントの内層部の
高い複屈折は分子鎖が繊維軸方向によく配向しているこ
とを示し、高い引張強度の発現に寄与している。
一方、表層部の低い複屈折は非晶部分の分子鎖の配向
度が著しく低いことを示しており、高度に結晶化したラ
メラ結晶と、ラメラ結晶間の著しく弛緩した非晶部から
なる構造と対応している。かかる構造は弾性回復性に優
れた特性を発現し、このような柔軟な構造によって内層
部の高い引張り強度を発現する構造を保護することによ
り、高い結節強度を実現できたものと考える。
本発明に係る方法により得られたポリアミドモノフィ
ラメントの特徴である優れた力学特性を得るためには、
内層部の複屈折(Δnc)が55×10-3以上で、かつ表層部
の複屈折(Δns)が50×10-3以下であることが必要であ
り、かつ表面に微細な凸凹が均一に形成されていること
である。
本発明に係るポリアミドモノフィラメントの表層部の
構造は走査型電子顕微鏡でモノフィラメントの表面を観
察した時、第1図に示されるような、長さ0.1〜10μ、
巾0.01〜0.1μの微細な凹凸が均一に形成されているの
を見ることができる。第1図は本発明に係るポリアミド
モノフィラメントの表面である繊維の形状を示す図面に
代わる写真であり、該写真は繊維の表面を5000倍に拡大
した走査型電子顕微鏡写真である。
本発明の方法によって得られたポリアミドモノフィラ
メントの断面を偏光光学顕微鏡で観察すると表層構造の
形成を見ることができる。光学顕微鏡で観察した表層部
の量の厚みは数μ〜10μ程度であるが、モノフィラメン
トのポリマ組成、直径および処理条件等によって変化す
る。最も優れた力学特性を発現する時の表層部の量はモ
ノフィラメントの全面積に対する表層部の面積が5〜30
%、好ましくは10〜20%の時である。
前記のような繊維構造の特徴を有する本発明に係る方
法で得られたポリアミドモノフィラメントは高い引張強
度と結節強度、および優れた耐衝撃性、耐屈曲疲労寿命
および耐摩耗性等の耐久性を有する。
一方、前記従来のポリアミドモノフィラメントの製造
方法によって得られたポリアミドモノフィラメントの場
合、第2図に示すように、本発明に係るポリアミドモノ
フィラメントに見られる表面の微細な凹凸が観察されな
いか、あるいは従来の方法をより過酷な条件として得ら
れたポリアミドモノフィラメントの表面に凸凹が観察さ
れたとしても、この場合本発明の方法によって得られた
ポリアミドモノフィラメントに比して凹凸のサイズが1
オーダー大きく、かつ不均一に形成されるのである。第
2図は従来の方法で得られたポリアミドモノフィラメン
トの表面である繊維の形状を示す図面に代わる写真であ
り、該写真は繊維の表面を5000倍に拡大した走査型電子
顕微鏡写真である。
従来技術で見られるようにポリアミドモノフィラメン
トの延伸途中で水蒸気処理を施す場合は表層部を低配向
とすることは極めて困難であり、高温の水蒸気を圧力1K
g/cm2G以上、数Kg/cm2Gとしても前記の熱は延伸性に寄
与し逆に結晶化を促進する。
また延伸されたポリアミドモノフィラメントのように
既に配向と結晶化が進んだモノフィラメントの場合、表
層構造を再編成しょうとしても、極めて高温、高圧の水
蒸気を用いた場合に再編成しうるが本発明に係る方法で
得られるポリアミドモノフィラメントの特性を有するも
のにすることは困難である。
本発明に係る方法を実施する際に用いられる水蒸気処
理装置は、水蒸気処理条件が低温、低圧であるが故にシ
ール性を配慮した複雑な水蒸気処理装置を必要とせず、
また消費する水蒸気量も少なくて済むなど、工業的に極
めて有利な方法である。
未延伸ポリアミドモノフィラメントを水蒸気処理する
位置は、実質的に延伸が行なわれない位置、即ち冷却液
から導出された位置と引き取りロールとの間が好ましい
が、引き取りロールの後に給糸ロールを設けて、該引き
取りロールと給糸ロールとの間で実質的な延伸が行なわ
れない状態で処理する方法も採用できる。
水蒸気処理に供せられる未延伸モノフィラメントの複
屈折は10×10-3以下、好ましくは5×10-3以下である。
水蒸気処理を均一にしかも効率的に行なうには水蒸気
処理の前に冷却液中を通過した際に表面に付着した冷却
液が速乾性でない場合は該冷却液を除去した後に行なう
ことが好ましい。
前記水蒸気処理装置には該モノフィラメントの通過す
る入口と出口を有し、処理装置内を前記圧力、温度およ
び滞留時間を保持できるよう、入口、出口の水蒸気シー
ル、温度および圧力制御装置を備えている。
水蒸気処理された未延伸ポリアミドモノフィラメント
は連続して、5.5倍以上に熱延伸する。熱延伸の熱媒は1
00〜400℃の気体、例えば空気、水蒸気、または不活性
ガス、あるいは50〜250℃の液体、例えば水、グリセリ
ン、エチレングリコール、ポリエチレングリコール、シ
リコーンオイル、鉱物油、および菜種油等の植物油が用
いられる。
熱延伸方法は好ましくは2段以上の多段延伸であり、
高強度ポリアミドモノフィラメントほど高温で高倍率延
伸が必要である。例えば直径0.21mm(1.5号)の釣糸用
ポリアミドモノフィラメントで引張り強度10g/d以上、
結節強度9g/d以上を得る場合は3段延伸法を採用し、ポ
リアミドモノフィラメントの融点近傍の温度で6倍以上
に延伸することによって得られる。
次に熱延伸を終了したポリアミドモノフィラメントは
通常温水浴中、または高温気体浴中を通過させ、フィラ
メントに付着した熱媒およびまたは延伸工程で生じた歪
を除いたのち、仕上げ剤を付与して巻き取る。前記温水
浴での温水処理は通常60℃以上の温水中を0.01〜3秒
間、0.9〜1.0の延伸比で通過させ、前記高温気体浴での
気体処理の場合は200〜400℃で0.01〜3秒間、0.9〜1.0
の延伸比で通過させ、いづれも実質的な弛緩熱処理を施
こす。また仕上げ剤は通常静電気防止剤および潤滑剤等
を主成分とし、フィラメントに対し0.02〜0.5重量%付
与させる。
以下実施例によって説明するがポリアミドモノフィラ
メントの物性および繊維構造に関する測定法及び定義は
以下の通りである。
(ア)硫酸相対粘度(ηr):試料1gを98%硫酸100ml
に溶解し、オストワルド粘度計で25℃で測定した。
(イ)複屈折(Δnc、Δns) カールツァイスイエナ社(東独)製の透過定量型干渉
顕微鏡を用いて、干渉縞法によって繊維フィラメントの
側面から観察した平均複屈折を求めた。繊維の表層から
中心に2μ間隔で測定し、内層部複屈折(Δnc)と表層
複屈折(Δns)を求めた。内層部複屈折は中心部の複屈
折の値を用い、表層部複屈折は表層から2μの位置の値
とした。
(ウ)引張強度(TT)および結節強度(KT):JIS-L107
0.5.1.1(標準引張強伸度)、(標準結節強伸度)測定
方法に準じて測定を行なった。
(エ)耐衝撃性:島津製作所(株)製振り子型衝撃試験
機を用いて、つかみ長25cm、引張長速度1.5m/秒で測定
した破断時の値。
(オ)屈曲疲労寿命(Nb):東洋精機製作所(株)製屈
曲疲労測定機で、張力3g/d荷重下で測定し、屈曲疲労切
断した時の屈曲回数を求め屈曲疲労寿命とした。
(カ)耐摩耗性(Nμ):直径50mmのロールの表面に32
0メッシュのサンドペーパーを貼り、デニール当たり0.0
5gの荷重をかけた試料を該サンドペーパー上に接触角90
°となるようにセットし、該ロールを回転速度180回/
分の速度で回転させる。試料が摩耗切断する迄の時間を
測定し、耐摩耗破断回数を求めた。
各実施例および比較例におけるポリアミドモノフィラ
メントの製糸条件を表1に示し、得られたポリアミドモ
ノフィラメントの特性を表2に示した。また、表2に示
した各特性のうちポリアミドモノフィラメントの径
(D)と引張強度(g/d)の関係について第3図に示
し、ポリアミドモノフィラメントの径(D)と結節強度
(g/d)との関係について第4図に示した。第3図およ
び第4図におけるE1、E2…は実施例1、実施例2…に対
応し、C1、C2…は比較例1、比較例2…に対応するもの
である。さらに第3図における線S1は、本発明に係る、
前記TT≧−2.0D+11.0におけるTT=−2.0D+11.0を示す
ものであり、第4図における線S2は、本発明に係る、前
記KT≧−2.0D+9.5におけるKT=−2.0D+9.5を示すもの
である。
〔実施例〕
実施例−1 相対粘度(ηr)が8.5、水分率0.01重量%、融点210
℃、9000poiseのポリマ特性を持つカプラミド単位90、
ヘキサメチレンアジパミド単位10重量比からなる共重合
ポリマをエクストルーダ型紡糸機により紡糸温度295℃
にて吐出線速度5.6m/分の速度で押出した。
紡出フィラメントは窒素ガスで充満した300℃、長さ1
50mmの加熱筒を通過させた後、5℃に冷却されたテトラ
クロロジフロロエタンとトルエンの80:20重量比からな
る混合液からなる低温液体中を通して急冷固化し未延伸
モノフィラメントとなし、該未延伸モノフィラメントを
低温液体中から導出し、引続いて蒸気処理に導入し温度
90℃、水蒸気圧力65mmH2Oの蒸気で0.18秒間処理し処理
モノフィラメントとなし、該処理モノフィラメントを、
5m/分の速度で引取りロールによって引取っ後、次いで
延伸装置に導びき180℃に加熱された、長さ15cmのポリ
エチレングリコール浴中で4.5倍に1段目の延伸を施
し、次に連続して200℃、長さ2cmのポリエチレングリコ
ール浴中で1.01倍の延伸比で緊張熱処理すなわち2段目
の延伸を行なった。更に連続して205℃、長さ50cmのポ
リエチレングリコール浴中1.4倍で3段目の延伸を行な
った。延伸を終ったフィラメントは次いで浴温90℃、長
さ100cmの温水浴中を0.95倍の延伸比で通過させた後仕
上げ剤を付与して巻き取った。
得られたフィラメントは糸径0.205mm(1.5号)でフィ
ラメントの相対粘度(ηr)は6.2であった。
内層部の複屈折(Δnc)は56.1×10-3で、表層部の複
屈折(Δns)は48.2×10-3でであった。またモノフィラ
メント表層には巾約0.05μ、長さ約3μの縞状の凸凹が
均一に無数形成されていた。非晶分子配向度()は0.
40と低かった。
引張強度は、12.1g/d、結節強度は9.8g/d、屈曲疲労
寿命(Nb)が344回、耐摩耗破断回数(Nμ)が435回の
透明性の良好なモノフィラメントが得られた。製糸条件
を表1に示し、得られたポリアミドモノフィラメントの
特性は表2に示した。また、モノフィラメントの径
(D)と引張強度(g/d)との関係を第3図(E1)に、
モノフィラメントの径(D)と結節強度(g/d)との関
係を第4図(E2)に示した。
実施例2〜6および比較例1〜5 実施例1と同様の紡糸−蒸気処理−延伸プロセスを用
いて製糸条件を種々変更して製糸試験を行なった。各製
糸条件は表1に示すとおりであり、得られたポリアミド
モノフィラメントの特性は表2および第3図および第4
図に示すとおりであった。
前記の各製糸条件のうち実施例1と特に異なる条件は次
の如くである。
実施例2はポリマ組成をナイロン6のみ(100%)と
したもの(D=0.205、1.5号)であり延伸温度を若干高
くしたものである。
実施例3はポリマの硫酸相対粘度(ηr)を10.2とな
した高粘度ポリマを用いたもの(D=2.05、1.5号)で
ある。
実施例4は紡糸口金からのポリマ吐出量を実施例1
(D=0.205、1.5号)に比して太いポリアミドモノフィ
ラメント(D=0.290、3号)となしたものである。
実施例5はポリマ組成比ナイロン6/ナイロン66を85/1
5となしたもの(D=0.205、1.5号)であり、蒸気処理
時の速度を変更したものである。
実施例6はポリマ組成比ナイロン6/ナイロン66を90/1
0となし実施例1に比して極めて太いポリアミドモノフ
ィラメント(D=0.478、8号)となしたものである。
比較例1、2、4はポリマ組成が実施例1と同じであ
り、比較例3はポリマ組成が実施例5と同じで、比較例
5はポリマ組成が実施例2と同じである。
また、比較例4ではポリマの硫酸相対粘度(ηr)が
4.5のものであり従来高粘度ポリマとして用いられてい
たものを用いた。
製糸条件のうち、比較例1では蒸気処理時の走行速度
を早くしたものであり十分蒸気に曝されない条件であ
り、比較例2は本発明の条件の1つである延伸前の蒸気
処理を全くしなかったものであり、比較例3はチップ中
の水分率が0.12%のものを用い、比較例4は前記のよう
にポリマの硫酸相対粘度(ηr)が4.5のものを用い、
また、比較例5はは1段目の延伸倍率が低く、総合延伸
倍率が低いものである。
前記の各実施例および比較例によって得られたポリア
ミドモノフィラメントについては表2からも明らかなよ
うに引張強度、結節強度、屈曲疲労寿命および摩耗破断
寿命に優れ、釣糸用および漁網用原糸として極めて好ま
しく用いられるものであった。
比較例6、 実施例1の条件のうち、紡糸口金の直下に高温雰囲気
域を設けることなく紡出されたモノフィラメントを直ち
に急冷した。この場合、メルトフラクチャーが生じモノ
フィラメントの横断面が極めて不均一となり円滑な製糸
ができなかった。
[発明の効果] 本発明のポリアミドモノフィラメントは引張強度、結
節強度、耐屈曲疲労性および耐摩耗性等に優れているの
で、釣糸、および漁網用糸として好適であり、特に上記
のように優れた機械的特性を有するのみでなく、透明
性、柔軟性等の特性によって漁獲性、操作性、耐久性の
優れた製品を提供することができる。
また本発明ポリアミドモノフィラメントの優れた特徴
を生かして釣糸および漁網用糸以外の用途、例えばブラ
シ材、コード、ロープ、ケーブル、および紐類に有用す
ることができる。
さらに、本発明の方法を実施すると、使用される蒸気
の量が、従来の延伸時における蒸気使用量に比して1オ
ーダ少なく、ポリアミドモノフィラメントの製造コスト
を大幅に低下しうるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明に係るポリアミドモノフィラメントの表
面である繊維の形状を示す図面に代わる写真であり、該
写真は繊維の表面を5000倍に拡大した走査型電子顕微鏡
写真である。 第2図は従来の方法で得られたポリアミドモノフィラメ
ントの表面である繊維の形状を示す図面に代わる写真で
あり、該写真は繊維の表面を5000倍に拡大した走査型電
子顕微鏡写真である。 第3図は本発明の実施例で得られたポリアミドモノフィ
ラメントの直径(mm)と引張強度(g/d)との関係を示
した図であり、第4図は本発明の実施例で得られたポリ
アミドモノフィラメントの直径(mm)と結節強度との関
係を示した図である。第3図および第4図のうち○印
(E1〜E6)は本発明の実施例、●印(C1〜C6)は比較例
を示す。

Claims (6)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】ポリアミドモノフィラメントにおいて、カ
    プラミド単位が80重量%以上で硫酸相対粘度(ηr)が
    5.0以上であるポリアミドポリマからなるポリアミドモ
    ノフィラメントであって、該モノフィラメントの直径
    (D)が0.05mm以上であり、該モノフィラメントの内層
    部の複屈折(△nc)が55×10-3以上で表層部の複屈折
    (Δns)が50×10-3以下であり、該モノフィラメントの
    表面に微細な凸凹が略均一に形成されてなることを特徴
    とするポリアミドモノフィラメント。
  2. 【請求項2】引張強度[TT](g/d)、結節強度[KT]
    (g/d)がモノフィラメントの直径[D](mm)との関
    係において、下記の式(A)、(B)を満足することを
    特徴とする特許請求の範囲第(1)項記載のポリアミド
    モノフィラメント。 TT≧−2.0D+11.0−−(A) KT≧−2.0D+9.5 −−(B)
  3. 【請求項3】カプラミド単位が80重量%以上で硫酸相対
    粘度(ηr)が5.5以上のポリアミドポリマを溶融紡糸
    し次いで熱延伸して、直径0.05mm以上であるポリアミド
    モノフィラメントの製造する方法において、 (イ)ポリカプラミドポリマ中の水分率を0.05重量%以
    下にして供給し、280〜310℃の温度で溶解して紡出し、
    紡出モノフィラメントとなし、 (ロ)前記紡出モノフィラメントを紡糸口金の直下に設
    けた、温度150〜400℃高温雰囲気中を長さ20〜300mm通
    過させた後、直ちに温度−10〜+20℃の低温液体中を通
    して急冷固化させて未延伸モノフィラメントとなし、 (ハ)前記未延伸モノフィラメントを蒸気処理装置に導
    入し、該蒸気処理装置で温度60℃〜160℃、圧力20〜300
    mmの蒸気で0.01〜1.0秒間蒸気処理して処理モノフィラ
    メントとなし、 (ニ)前記処理モノフィラメントを2〜30m/分の速度で
    引取った後、次いで延伸装置に導びき5.5倍以上に多段
    熱延伸することを特徴とするポリアミドモノフィラメン
    トの製造方法。
  4. 【請求項4】多段延伸における1段目で、150℃〜210℃
    の温度で3.6〜5.5倍に熱延伸し、次いで2段目の延伸を
    行なうことを特徴とする特許請求の範囲第(3)項記載
    のポリアミドモノフィラメントの製造方法。
  5. 【請求項5】多段延伸における2段目で、170℃〜210℃
    の温度で0.90〜1.05倍に熱延伸をすることを特徴とする
    特許請求の範囲第(4)項記載のポリアミドモノフィラ
    メントの製造方法。
  6. 【請求項6】2段目の延伸を終えたモノフィラメントを
    引続き180℃〜220℃の温度で未延伸モノフィラメントに
    対する総合延伸倍率が5.5〜7.0倍の範囲となるごとく3
    段目以上の熱延伸を施すことを特徴とする特許請求の範
    囲第(5)項記載のポリアミドモノフィラメントの製造
    方法。
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