JP6514010B2 - Process for producing para-type wholly aromatic copolyamide drawn fiber - Google Patents
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Description
本発明は、パラ型全芳香族コポリアミド延伸繊維およびその製造方法に関する。さらに詳しくは、高引張弾性率を有するパラ型全芳香族コポリアミド延伸繊維およびその製造方法に関する。 The present invention relates to para-type wholly aromatic copolyamide drawn fibers and a method for producing the same. More particularly, the present invention relates to a para-type wholly aromatic copolyamide drawn fiber having high tensile modulus and a method for producing the same.
従来、芳香族ジカルボン酸成分と芳香族ジアミン成分とを主成分としてなるパラ型全芳香族ポリアミド繊維は、高い引張強度、高弾性率、高耐熱性等の特徴を有することから、様々な産業資材用途や、防弾・防刃材といった防護衣料用途等で幅広く用いられている。
代表的なパラ型全芳香族ポリアミド繊維としては、例えば、ポリパラフェニレンテレフタルアミド(以下PPTAと記す)繊維が挙げられ、PPTA繊維は前述の特徴を持つことから、幅広い用途で使用されている。
Conventionally, para-type wholly aromatic polyamide fibers mainly composed of an aromatic dicarboxylic acid component and an aromatic diamine component have various properties such as high tensile strength, high elastic modulus, high heat resistance, etc. It is widely used in applications and protective clothing applications such as bulletproof and blade-proof materials.
Typical para-type wholly aromatic polyamide fibers include, for example, polyparaphenylene terephthalamide (hereinafter referred to as PPTA) fibers, and PPTA fibers are used in a wide range of applications because they have the above-mentioned characteristics.
しかし、PPTAポリマーは、固有粘度(以下IVと記すことがある)が一定値以上になると汎用の有機溶剤に不溶となるため、製糸する場面においては、汎用の有機溶剤中で重合したポリマーを一度単離し、その後、単離したポリマーを濃硫酸に溶解してドープを作成せねばならず、このため、安全面や環境面等において問題があった。さらに、繊維物性に関しても、引張強度や耐薬品性、耐光性等が十分に高いものではなく、さらに、擦過等により容易に繊維がフィブリル化する等、幾つかの問題があった。 However, PPTA polymers become insoluble in general-purpose organic solvents when the intrinsic viscosity (hereinafter sometimes referred to as IV) reaches a certain value or higher, and therefore, in the production of yarn, polymers polymerized in general-purpose organic solvents are once The isolated polymer has to be dissolved in concentrated sulfuric acid to form a dope, which causes problems in terms of safety, environment and the like. Furthermore, with regard to fiber physical properties, tensile strength, chemical resistance, light resistance and the like are not sufficiently high, and furthermore, there are some problems such as easy fibrillation of fibers due to abrasion and the like.
そこで、濃硫酸を用いることなく紡糸でき、かつ、製糸工程における延伸や熱処理等により、高い引張強度や耐薬品性、耐光性、耐フィブリル性を有するパラ型全芳香族コポリアミド繊維を得るための製造方法が提案されている。
例えば、特許文献1、2、および3には、汎用のアミド系溶媒を用いてパラ型全芳香族ポリアミドを重合し、当該アミド系溶媒に溶解したポリマー溶液をそのまま用いて繊維を製造する方法が記載されている。しかしながら、特許文献1、2および3に記載されたパラ型全芳香族コポリアミド繊維は、いまだ十分に高い機械的物性を発現できておらず、特に引張弾性率については、満足し得るものではなかった。
Therefore, it is possible to obtain a para-type wholly aromatic copolyamide fiber having high tensile strength, chemical resistance, light resistance, and fibril resistance by spinning without using concentrated sulfuric acid and by stretching or heat treatment in a spinning process. Manufacturing methods have been proposed.
For example, Patent Documents 1, 2 and 3 disclose a method of polymerizing para-type wholly aromatic polyamide using a general-purpose amide solvent and using the polymer solution dissolved in the amide solvent as it is to produce a fiber. Have been described. However, the para-type wholly aromatic copolyamide fibers described in Patent Documents 1, 2 and 3 can not yet exhibit sufficiently high mechanical properties, and in particular, they are not satisfactory in terms of tensile modulus. The
本発明は、かかる従来技術を背景になされたものであり、その目的とするところは、引張弾性率に非常に優れたパラ型全芳香族コポリアミド延伸繊維の製造方法を提供することにある。 The present invention has been made on the background of such prior art, and an object of the present invention is to provide a method of producing para-type wholly aromatic copolyamide drawn fiber which is very excellent in tensile modulus.
本発明者は、上記課題を解決するため鋭意検討を行った。そして、特定構造のパラ型全芳香族コポリアミドから得られる原料繊維を、特定範囲の張力および温度で高張力熱延伸することで、上記課題を解決できることを見出し、本発明を完成するに至った。 The present inventors diligently studied to solve the above problems. The inventors have found that the above problems can be solved by subjecting a raw material fiber obtained from a para-type wholly aromatic copolyamide of a specific structure to high tension thermal drawing under a specific range of tension and temperature, and have completed the present invention .
すなわち本発明は、下記化学構造式(1)、および下記化学構造式(2)の構造反復単位を含むパラ型全芳香族コポリアミド繊維で、かつ、前記パラ型全芳香族コポリアミド延伸繊維の引張弾性率が1000cN/dtex以上であるパラ型全芳香族コポリアミド延伸繊維の製造方法であって、
パラ型全芳香族コポリアミド溶液を湿式紡糸または半乾半湿式紡糸して得られるパラ型全芳香族コポリアミド原料繊維を、パラ型全芳香族コポリアミド原料繊維の破断張力に対して1%以上20%未満の張力で、50℃以上450℃以下の温度で熱延伸する高張力熱延伸工程を含むことを特徴とする、パラ型全芳香族コポリアミド延伸繊維の製造方法である。
That is, the present invention is a para-type wholly aromatic copolyamide fiber including the structural repeating unit of the following chemical structural formula (1) and the following chemical structural formula (2) , and of the para-type wholly aromatic copolyamide drawn fiber A method for producing a para-type wholly aromatic copolyamide drawn fiber having a tensile modulus of 1000 cN / dtex or more ,
Para-type wholly aromatic copolyamide base fiber obtained by wet spinning or semi-dry and semi-wet spinning of para-type wholly aromatic copolyamide solution is 1% or more with respect to breaking tension of para-type wholly aromatic copolyamide base fiber It is a method for producing a para-type wholly aromatic copolyamide drawn fiber, comprising a high tension heat drawing step of heat drawing at a temperature of 50 ° C. or more and 450 ° C. or less under a tension of less than 20% .
本発明のパラ型全芳香族コポリアミド繊維は、引張弾性率に優れた繊維となる。このため、本発明の繊維は、防弾・防刃材等の防護衣料用途や、その他様々な産業資材用途において、非常に有用である。 The para-type wholly aromatic copolyamide fiber of the present invention is a fiber excellent in tensile modulus. For this reason, the fiber of the present invention is very useful in protective clothing applications such as bulletproof and blade-proofing materials and various other industrial material applications.
以下、本発明の実施形態について詳細に説明する。
<パラ型全芳香族コポリアミド>
本発明に用いられるパラ型全芳香族コポリアミドは、下記化学構造式(1)、および下記化学構造式(2)で示される構造反復単位からなり、1種類または2種類以上の2価の芳香族基が直接アミド結合により連結されているポリマーである。このとき、該芳香族基は2個の芳香族環が酸素、硫黄、アルキル基で結合されたものであっても特に差し支えない。また、これらの2価の芳香環は、非置換またはメチル基やメチル基等の低級アルキル基や、メトキシ基、または塩素基等のハロゲン基で置換されたものであっても、複素環等が結合されたものであっても特に差し支えはなく、その置換基の種類や置換基の数は特に限定されるものではない。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail.
<Para-type wholly aromatic copolyamide>
The para-type wholly aromatic copolyamide used in the present invention comprises structural repeating units represented by the following chemical structural formula (1) and the following chemical structural formula (2), and one or more kinds of divalent aromatic It is a polymer in which group groups are directly linked by amide bonds. At this time, the aromatic group is not particularly limited even if two aromatic rings are linked by oxygen, sulfur or an alkyl group. In addition, these divalent aromatic rings may be heterocyclic or the like, even if they are unsubstituted or substituted by a lower alkyl group such as a methyl group or a methyl group, or a halogen group such as a methoxy group or a chlorine group. There is no particular problem even if it is bonded, and the type of the substituent and the number of the substituents are not particularly limited.
本発明のパラ型全芳香族コポリアミド繊維中に含まれる上記構造反復単位を含むパラ型全芳香族コポリアミドは、繊維質量全体に対して、90モル%以上であることが好ましく、95モル%以上であることがさらに好ましく、100モル%であることが最も好ましい。 The para-type wholly aromatic copolyamide containing the above-mentioned structural repeating unit contained in the para-type wholly aromatic copolyamide fiber of the present invention is preferably 90% by mole or more, 95% by mole with respect to the total mass of the fiber The above content is more preferably 100% by mol.
[構造反復単位の組成]
本発明に用いられるパラ型芳香族コポリアミドは、前記化学構造式(1)と前記化学構造式(2)の構造反復単位の合計に対して、前記化学構造式(2)の構造反復単位が、好ましくは30〜90モル%であり、さらに好ましくは35〜85モル%、特に好ましくは、40〜80モル%、最も好ましくは50〜80モル%の範囲である。該含有量が30モル%未満の場合には、重合反応において反応溶液が濁るという問題が生じ、重合反応溶液をそのままドープ(紡糸用溶液)として用いる場合に、濁ったドープでは製糸することが困難となる。
[Composition of structural repeating unit]
The para-aromatic copolyamide used in the present invention has the structural repeating unit of the chemical structural formula (2) with respect to the sum of the structural repeating units of the chemical structural formula (1) and the chemical structural formula (2). It is preferably in the range of 30 to 90 mol%, more preferably 35 to 85 mol%, particularly preferably 40 to 80 mol%, and most preferably 50 to 80 mol%. When the content is less than 30 mol%, there is a problem that the reaction solution becomes turbid in the polymerization reaction, and when the polymerization reaction solution is used as it is as a dope (spinning solution), it is difficult to make a yarn with turbid dope It becomes.
前記化学構造式(1)と前記化学構造式(2)の構造反復単位の合計に対して、前記化学構造式(2)の構造反復単位を30〜90モル%の範囲とする方法としては、例えば、後述するパラ型全芳香族コポリアミドの重合において、用いる芳香族ジアミンの内、前記化学構造式(2)を含む芳香族ジアミン、例えば5−アミノ−2−(4−アミノフェニレン)ベンズイミダゾールを、重合に用いる芳香族ジアミン全量に対して、30〜90モル%用いる方法等が挙げられる。 As a method of setting the structural repeating unit of the chemical structural formula (2) in the range of 30 to 90 mol% with respect to the total of the structural repeating units of the chemical structural formula (1) and the chemical structural formula (2) For example, among the aromatic diamines used in the polymerization of para-type wholly aromatic copolyamides described later, aromatic diamines containing the chemical structural formula (2), such as 5-amino-2- (4-aminophenylene) benzimidazole The method etc. which use 30-90 mol% with respect to the aromatic diamine whole quantity used for superposition | polymerization are mentioned.
<パラ型芳香族コポリアミドの製造方法>
本発明に用いられる上記化学構造式(1)、および上記化学構造式(2)の構造反復単位を含むパラ型全芳香族コポリアミドの製造方法は、特に限定されるものではなく、従来公知の方法にしたがい、アミド系極性溶媒中で芳香族ジカルボン酸クロライド成分と芳香族ジアミン成分とを反応せしめることで得られる。
<Method for producing para-type aromatic copolyamide>
The method for producing the para-type wholly aromatic copolyamide containing the structural repeating unit of the above-mentioned chemical structural formula (1) and the above-mentioned chemical structural formula (2) used in the present invention is not particularly limited. According to the method, it is obtained by reacting an aromatic dicarboxylic acid chloride component with an aromatic diamine component in an amide type polar solvent.
[パラ型全芳香族コポリアミドの原料]
〔芳香族ジカルボン酸ジクロライド〕
本発明に用いられるパラ型全芳香族コポリアミドの原料となる芳香族ジカルボン酸ジクロライドとしては、例えば、テレフタル酸ジクロライド、2−クロロテレフタル酸ジクロライド、3−メチルテレフタル酸ジクロライド、4,4’−ビフェニルジカルボン酸ジクロライド、2,6−ナフタレンジカルボン酸ジクロライド等が挙げられる。これらの中では、汎用性や繊維の機械的物性等の面から、テレフタル酸ジクロライドが最も好ましい。またこれら芳香族ジカルボン酸ジクロライドは、1種類のみを用いても、あるいは、2種類以上を併用してもよく、その場合の組成比は特に限定されるものではない。
[Raw material of para-type wholly aromatic copolyamide]
[Aromatic dicarboxylic acid dichloride]
As an aromatic dicarboxylic acid dichloride used as a raw material of para-type wholly aromatic copolyamide used in the present invention, for example, terephthalic acid dichloride, 2-chloroterephthalic acid dichloride, 3-methylterephthalic acid dichloride, 4,4'-biphenyl Dicarboxylic acid dichloride, 2, 6- naphthalene dicarboxylic acid dichloride etc. are mentioned. Among these, terephthalic acid dichloride is most preferable in terms of versatility and mechanical properties of the fiber. These aromatic dicarboxylic acid dichlorides may be used alone or in combination of two or more, and the composition ratio in that case is not particularly limited.
〔芳香族ジアミン〕
本発明に用いられるパラ型全芳香族コポリアミドの原料となる芳香族ジアミンとしては、例えば、パラフェニレンジアミン、5−アミノ−2−(4−アミノフェニレン)ベンズイミダゾール、パラビフェニレンジアミン、3,4’−ジアミノジフェニルエーテル、1,4−ジクロロパラフェニレンジアミン等が挙げられる。本発明においては、これらに限定されるものではなく、芳香環に置換基がついていたり、その他複素環等がついていたりしても差し支えない。
[Aromatic diamine]
As an aromatic diamine used as a raw material of para-type wholly aromatic copolyamide used for this invention, para-phenylene diamine, 5-amino 2- (4-amino phenylene) benzimidazole, para biphenylene diamine, 3, 4 is mentioned, for example. '-Diaminodiphenyl ether, 1,4-dichloro paraphenylene diamine, etc. are mentioned. In the present invention, the present invention is not limited to these, and a substituent may be attached to the aromatic ring, or any other heterocycle may be attached thereto.
本発明に用いられるパラ型全芳香族コポリアミドの原料としては、上記化学構造式(1)で示される構造反復単位と上記化学構造式(2)で示される構造反復単位とをそれぞれ構成するため、少なくとも2種類以上の芳香族ジアミン用いる。その組み合わせとしては、汎用性や繊維の機械的物性、曳糸性等の面から、パラフェニレンジアミンと5−アミノ−2−(4−アミノフェニレン)ベンズイミダゾールとの組み合わせが最も好ましい。 As a raw material of the para-type wholly aromatic copolyamide used in the present invention, in order to constitute the structural repeating unit shown by the above-mentioned chemical structural formula (1) and the structural repeating unit shown by the above-mentioned chemical structural formula (2) respectively And at least two or more kinds of aromatic diamines are used. As the combination thereof, a combination of paraphenylenediamine and 5-amino-2- (4-aminophenylene) benzimidazole is most preferable in terms of versatility, mechanical properties of fibers, spinnability and the like.
なお、本発明においては、上述した通り、前記化学構造式(1)と前記化学構造式(2)の構造反復単位の合計に対して、前記化学構造式(2)の構造反復単位が、30〜90モル%の範囲であることが好ましく、さらに好ましくは35〜85モル%、特に好ましくは、40〜80モル%、最も好ましくは50〜80モル%の範囲である。このため、前記化学構造式(2)を構成するための芳香族ジアミン、例えば5−アミノ−2−(4−アミノフェニレン)ベンズイミダゾールを、前記化学構造式(1)を構成するための芳香族ジアミンと前記化学構造式(2)を構成するための芳香族ジアミンとの合計に対して、当該範囲となるよう用いることが好ましい。 In the present invention, as described above, the structural repeating unit of the chemical structural formula (2) is 30 for the total of the structural repeating units of the chemical structural formula (1) and the chemical structural formula (2). It is preferably in the range of -90 mol%, more preferably 35 to 85 mol%, particularly preferably 40 to 80 mol%, and most preferably 50 to 80 mol%. Therefore, an aromatic diamine for constituting the chemical structural formula (2), for example, an aromatic for constituting the chemical structural formula (1), for example, 5-amino-2- (4-aminophenylene) benzimidazole. It is preferable to use so that it may become the said range with respect to the sum total of the diamine and the aromatic diamine for comprising said Chemical Structural Formula (2).
[溶媒]
パラ型全芳香族コポリアミドの重合に用いるアミド系極性溶媒としては、例えば、N−メチル−2−ピロリドン(以下NMPと記す)、N,N−ジメチルアセトアミド、N,N−ジメチルホルムアミド、ジメチルイミダゾリジノン等が挙げられるが、汎用性、有害性、取り扱い性、パラ型全芳香族コポリアミドポリマーに対する溶解性等の観点から、NMPが最も好ましい。
[solvent]
As an amide system polar solvent used for polymerization of para-type wholly aromatic copolyamide, for example, N-methyl-2-pyrrolidone (hereinafter referred to as NMP), N, N-dimethylacetamide, N, N-dimethylformamide, dimethylimidazo Examples include pyridinone and the like, but NMP is most preferable in view of versatility, harmfulness, handleability, solubility in para-type wholly aromatic copolyamide polymer, and the like.
[生成ポリマーの濃度]
重合反応においては、均質な高重合度のポリマーを得るために、生成ポリマーの溶媒に対する濃度を、10質量%以下とすることが好ましい。とりわけ3質量%から8質量%の範囲とすると、安定したポリマーを得ることができる。
[Concentrated polymer concentration]
In the polymerization reaction, in order to obtain a homogeneous high polymerization degree polymer, it is preferable to set the concentration of the produced polymer to the solvent to 10% by mass or less. In particular, in the range of 3% by mass to 8% by mass, a stable polymer can be obtained.
[中和反応]
反応の終了後、必要に応じて、塩基性の無機化合物、例えば、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、水酸化カルシウム、酸化カルシウム等を添加して、中和反応を実施することが好ましい。
[Neutralization reaction]
After completion of the reaction, it is preferable to carry out the neutralization reaction by adding a basic inorganic compound such as sodium hydroxide, potassium hydroxide, calcium hydroxide, calcium oxide and the like, as necessary.
[重合後処理等]
重合して得られたパラ型全芳香族コポリアミドポリマーは、NMP等のアミド系極性溶媒に溶解したポリマー溶液であり、単離することなくそのまま、製糸工程で用いることができる。このとき、パラ型全芳香族コポリアミドポリマーの濃度は、ポリマー溶液の粘度や安定性に著しく影響し、ひいては、後の製糸工程における曵糸性等に大きく影響する。このため、ポリマー濃度は、2〜10質量%の範囲に調整することが好ましい。ポリマー濃度や粘度調整をするために、得られたポリマー溶液にNMP等のアミド系極性溶媒を適量添加することができる。
[Post-polymerization etc.]
The para-type wholly aromatic copolyamide polymer obtained by polymerization is a polymer solution dissolved in an amide-based polar solvent such as NMP, and can be used as it is in the spinning process without isolation. At this time, the concentration of the para-type wholly aromatic copolyamide polymer significantly affects the viscosity and stability of the polymer solution and, in turn, greatly affects the spinnability and the like in the subsequent spinning process. For this reason, it is preferable to adjust a polymer concentration to the range of 2-10 mass%. In order to adjust the polymer concentration and viscosity, an appropriate amount of an amide-based polar solvent such as NMP can be added to the obtained polymer solution.
<パラ型全芳香族コポリアミド原料繊維の製造>
本発明に用いられるパラ型全芳香族コポリアミド原料繊維は、半乾半湿式紡糸によって得られた繊維である。すなわち、パラ型全芳香族コポリアミドと溶媒とを含むパラ型全芳香族コポリアミド溶液(紡糸用溶液:ポリマードープ)を、紡糸口金から吐出して糸条物を形成し、水洗、乾燥、熱延伸等の工程を経て、最終的に繊維を得る。
<Production of para-type wholly aromatic copolyamide base fiber>
The para-type wholly aromatic copolyamide base fiber used in the present invention is a fiber obtained by semi-dry and semi-wet spinning. That is, a para-type wholly aromatic copolyamide solution (solution for spinning: polymer dope) containing para-type wholly aromatic copolyamide and a solvent is discharged from a spinneret to form a yarn, washed with water, dried, heat Fibers are finally obtained through steps such as drawing.
[紡糸・凝固工程]
先ず、公知の半乾半湿式法を適用し、紡糸口金からエアギャップを介してポリマー溶液を凝固液中に吐出して凝固させる紡糸・凝固工程を実施する。
[Spinning and coagulation process]
First, a known semi-dry and semi-wet method is applied, and a spinning / coagulation process is performed in which a polymer solution is discharged from a spinneret through an air gap into a coagulating solution to coagulate.
〔紡糸口金の孔径〕
用いる紡糸口金の孔径は特に限定されるものではないが、吐出安定性や曳糸性等の観点から、0.05〜0.3mmとすることが好ましく、さらに好ましくは0.1〜0.25mmの範囲とする。
[Pore size of spinneret]
The hole diameter of the spinneret to be used is not particularly limited, but is preferably 0.05 to 0.3 mm, more preferably 0.1 to 0.25 mm, from the viewpoint of discharge stability, spinnability, etc. Range of
〔紡糸口金の孔数〕
紡糸口金の孔数は、50〜1000とすることが好ましく、さらに好ましくは100〜500の範囲とする。孔数が50未満の場合には、得られた繊維の繊度が小さく、得られた繊維を使用するにあたって合糸等の別の工程が必要になり、生産性が悪くなる。一方で、1000を超える場合には、単糸数が増えることに起因して、単糸毎の均一な凝固が困難となり、凝固不良等の問題が発生して得られる繊維の品質が低下する他、走行する繊維束のハンドリング性も悪化し、生産面においても好ましくない。
[Number of holes in spinneret]
The number of holes of the spinneret is preferably 50 to 1000, and more preferably 100 to 500. When the number of holes is less than 50, the fineness of the obtained fiber is small, and another process such as a combined yarn is required to use the obtained fiber, resulting in poor productivity. On the other hand, if it exceeds 1000, uniform solidification of each single yarn becomes difficult due to an increase in the number of single yarns, and problems such as poor solidification occur to deteriorate the quality of the obtained fiber, The handling of the fiber bundle traveling also deteriorates, and it is not preferable in terms of production.
〔紡糸ドラフト〕
紡糸ドラフトは、特に限定されるものではないが、得られる繊維の機械的物性や製糸工程における工程通過性、また得られる繊維の単糸繊度を調整する等の観点から、1.5〜8の範囲とすることが好ましい。
なおここで言う「紡糸ドラフト」とは、ポリマードープが紡糸口金から吐出される際の線速度に対する、凝固工程後に配置した引き取りローラーでの引き取り速度の割合を表す。
Spinning draft
The spinning draft is not particularly limited, but from 1.5 to 8 in view of adjusting the mechanical physical properties of the obtained fiber, the processability in the spinning process, and the single yarn fineness of the obtained fiber, etc. It is preferable to set it as a range.
The term "spinning draft" as used herein refers to the ratio of the take-up speed of the take-up roller disposed after the coagulation step to the linear velocity at which the polymer dope is discharged from the spinneret.
[延伸工程]
凝固工程により凝固糸束を得た後は、得られた凝固糸束を延伸に付す延伸工程を実施する。延伸にあたっては、例えば、高濃度のNMP水溶液中で繊維束を可塑化し、可塑化状態にして行うことができる。
延伸工程における延伸倍率は特に限定されるものではないが、得られる繊維の機械的物性や製糸工程における工程通過性、また得られる繊維の単糸繊度を調整する等の観点から、1.2〜2.0倍の範囲とすることが好ましい。
また、本延伸工程における延伸張力についても特に限定されるものではないが、得られる繊維の機械的物性や製糸工程における工程通過性等の観点から、単糸あたりの張力を10〜25mN/filの範囲とすることが好ましい。
[Stretching process]
After the coagulated yarn bundle is obtained by the coagulation step, the obtained coagulated yarn bundle is subjected to a drawing step of drawing. In the stretching, for example, the fiber bundle can be plasticized in a high concentration NMP aqueous solution to be in a plasticized state.
The draw ratio in the drawing step is not particularly limited, but from the viewpoint of adjusting the mechanical physical properties of the obtained fiber, the process passability in the spinning process, and the single yarn fineness of the obtained fiber, etc. The range of 2.0 times is preferable.
Further, the drawing tension in the main drawing step is not particularly limited either, but the tension per single yarn is 10 to 25 mN / fil from the viewpoint of mechanical physical properties of the obtained fiber and process passability in the yarn manufacturing step. It is preferable to set it as a range.
[水洗工程]
延伸後の繊維束は、高濃度のNMPを含むため、繊維束からNMPを除く目的で水洗を行う。繊維束の水洗方法については、特に限定されるものではなく、公知の水洗方法をそのまま適用することができる。水洗後の繊維束中の残存溶媒量は、特に限定されるものではないが、乾燥工程や熱処理工程での工程通過性や最終的に得られる繊維の色相への影響等の観点から5000ppm以下とすることが好ましい。
[Water washing process]
Since the fiber bundle after drawing contains high concentration of NMP, water washing is performed for the purpose of removing NMP from the fiber bundle. It does not specifically limit about the water washing method of a fiber bundle, A well-known water washing method can be applied as it is. Although the amount of residual solvent in the fiber bundle after water washing is not particularly limited, it is 5000 ppm or less from the viewpoint of process passability in the drying step and heat treatment step and the influence on the hue of the finally obtained fiber. It is preferable to do.
[乾燥工程]
水洗後の繊維束は、多くの水分を含むため、繊維束から水分を除くために乾燥を行う。繊維束の乾燥方法については、特に限定されるものではなく、公知の乾燥方法をそのまま適用することができる。乾燥する際の温度は、水分が十分に除去できる温度であれば特に限定されるものではないが、乾燥効率や乾燥による繊維の劣化等の観点から、100〜200℃の範囲とすることが好ましい。
[Drying process]
Since the fiber bundle after water washing contains much water, it is dried to remove the water from the fiber bundle. The drying method of the fiber bundle is not particularly limited, and a known drying method can be applied as it is. The temperature at the time of drying is not particularly limited as long as it is a temperature at which water can be sufficiently removed, but from the viewpoint of drying efficiency, deterioration of fibers due to drying, etc., the temperature is preferably in the range of 100 to 200 ° C. .
[熱処理工程]
最後に、高配向化、高結晶化する目的で、繊維束に熱処理を行う。繊維束の熱処理方法については特に限定されるものではなく、公知の熱処理方法をそのまま適用することができるが、最終的に得られる繊維の色相への影響や機械的物性等の観点から、窒素等の不活性ガス雰囲気下で行うことが好ましく、その際の酸素濃度を2000ppm以下にすることが好ましい。
また熱処理温度は、特に限定されるものではないが、最終的に得られる繊維の色相への影響や機械的物性等の観点から、350〜500℃の範囲とすることが好ましい。
また熱処理工程における熱処理張力は、特に限定されるものではないが、熱処理工程での工程通過性や最終的に得られる繊維の機械的物性等への観点から、3〜10mN/filの範囲とすることが好ましい。
[Heat treatment process]
Finally, heat treatment is performed on the fiber bundle for the purpose of high orientation and high crystallization. The heat treatment method of the fiber bundle is not particularly limited, and a known heat treatment method can be applied as it is, but from the viewpoint of the influence on the hue of the finally obtained fiber and mechanical properties etc., nitrogen etc. It is preferable to carry out in the inert gas atmosphere of the above, and it is preferable to make the oxygen concentration in that case 2000 ppm or less.
The heat treatment temperature is not particularly limited, but is preferably in the range of 350 to 500 ° C. from the viewpoint of the influence on the hue of the finally obtained fiber, the mechanical properties and the like.
Further, the heat treatment tension in the heat treatment step is not particularly limited, but is in the range of 3 to 10 mN / fil from the viewpoint of process passability in the heat treatment step and mechanical properties of fibers finally obtained. Is preferred.
<パラ型全芳香族コポリアミド延伸繊維の製造>
本発明のパラ型全芳香族コポリアミド延伸繊維は、上記した構造のパラ型全芳香族コポリアミド原料繊維に対して、特定範囲の張力および温度で高張力熱延伸を実施して得られる。なお、本発明においては、高張力熱延伸工程が含まれていればよく、必要に応じて他の工程が存在していても特に差し支えない。
以下に、本発明のパラ型全芳香族コポリアミド延伸繊維の製造方法において必須の工程である、高張力熱延伸工程ついて説明する。
<Production of para-type wholly aromatic copolyamide drawn fiber>
The para-type wholly aromatic copolyamide drawn fiber of the present invention is obtained by performing high-tensile thermal drawing at a specified range of tension and temperature on the para-type wholly aromatic copolyamide raw material fiber of the above-described structure. In the present invention, a high tension thermal drawing step may be included, and other steps may be present if necessary.
The high tension heat drawing step, which is an essential step in the method for producing a para-type wholly aromatic copolyamide drawn fiber of the present invention, will be described below.
[高張力熱延伸工程]
(張力)
高張力熱延伸工程における張力は、パラ型全芳香族コポリアミド原料繊維の破断張力に対して、1%以上20%未満の範囲とすることが必須である。なおここで言う「破断張力」とは、高張力熱延伸工程前のパラ型全芳香族コポリアミド原料繊維が室温状態で完全に破断する最大張力を指す。
張力が破断張力に対して1%未満の場合には、張力が低すぎるために、分子配向が全く変化せず、その結果、高張力熱延伸を行っても引張弾性率は殆ど向上しない。一方、張力が破断張力の20%以上の場合には、繊維を構成する単糸の一部が破断して品位が低下するばかりでなく、引張弾性率の向上に寄与する有効な単糸数が減少するため、結果として、繊維束としての引張弾性率はそれ程向上しない。
[High tension heat drawing process]
(tension)
It is essential that the tension in the high tension thermal drawing step be in the range of 1% or more and less than 20% with respect to the breaking tension of the para-type wholly aromatic copolyamide base fiber. The term "breaking tension" as used herein refers to the maximum tension at which the para-type wholly aromatic copolyamide raw material fiber before the high tension thermal drawing step completely breaks at room temperature.
When the tension is less than 1% relative to the breaking tension, the molecular orientation does not change at all because the tension is too low, and as a result, the tensile modulus is hardly improved even if high tension thermal drawing is performed. On the other hand, when the tension is 20% or more of the breaking tension, not only the quality of the single yarn constituting the fiber is broken and the quality is lowered, but the number of effective single yarns contributing to the improvement of the tensile modulus is decreased. As a result, the tensile modulus as a fiber bundle does not improve so much.
高張力熱延伸工程における張力は、パラ型全芳香族コポリアミド原料繊維の破断張力に対して、5%以上20%以下の範囲とすることが好ましく、10%以上20%以下の範囲とすることが最も好ましい。
高張力熱延伸工程における張力を上記範囲内にする方法としては、高張力熱延伸工程の延伸倍率を調整する方法等が挙げられる。このため、高張力熱延伸工程における延伸倍率は、高張力熱延伸工程における張力を上記範囲内にできる範囲であれば、特に限定されるものではない。
The tension in the high tension thermal drawing step is preferably in the range of 5% to 20% with respect to the breaking tension of the para-type wholly aromatic copolyamide raw material fiber, and is in the range of 10% to 20%. Is most preferred.
As a method of setting the tension in the high tension thermal drawing step within the above range, a method of adjusting the draw ratio in the high tension thermal drawing step, etc. may be mentioned. For this reason, the draw ratio in the high tension thermal drawing process is not particularly limited as long as the tension in the high tension thermal drawing process can be made within the above range.
(温度)
高張力熱延伸工程における温度は、50℃以上450℃以下の範囲とすることが必須である。温度が50℃未満の場合には、張力によっても単なる弾性変形しか起こらず、張力を除くと直ちに延伸前の形態に戻るため、引張弾性率は全く変化しない。一方、450℃を超える温度の場合には、パラ型全芳香族コポリアミドの熱分解が起こるばかりでなく、擬似的な熱可塑状態となって延伸時に高い張力を掛けることが困難となり、その結果、機械的物性が向上しなくなる。
高張力熱延伸工程における温度を上記範囲内にする方法としては、高張力熱延伸工程での雰囲気温度や、加熱ローラーを用いる場合においてはその表面温度を調整する方法等が挙げられる。
高張力熱延伸工程における温度は、100℃以上425℃以下の範囲とすることが好ましく、150℃以上400℃以下の範囲とすることが最も好ましい。
(temperature)
It is essential that the temperature in the high tension thermal drawing process be in the range of 50 ° C. or more and 450 ° C. or less. When the temperature is less than 50 ° C., tension also causes only mere elastic deformation, and the tension elastic modulus does not change at all since it returns to the form before stretching immediately after the tension is removed. On the other hand, if the temperature exceeds 450 ° C., not only the thermal decomposition of the para-type wholly aromatic copolyamide takes place, but it becomes a pseudo-thermoplastic state and it becomes difficult to apply high tension at drawing. And mechanical properties do not improve.
As a method of setting the temperature in the high tension thermal drawing step within the above range, a method of adjusting the ambient temperature in the high tension thermal drawing step or the surface temperature in the case of using a heating roller can be mentioned.
The temperature in the high tension thermal drawing step is preferably in the range of 100 ° C. to 425 ° C., and most preferably in the range of 150 ° C. to 400 ° C.
(その他の条件)
高張力熱延伸工程においては、他の条件、例えば、速度や時間等については特に限定されるものではなく、必要に応じて適宜調整することができる。
(Other conditions)
In the high tension thermal drawing step, other conditions such as speed and time are not particularly limited, and can be appropriately adjusted as necessary.
<パラ型全芳香族コポリアミド延伸繊維の物性>
[引張弾性率]
本発明のパラ型全芳香族コポリアミド延伸繊維は、引張弾性率が1000cN/dtex以上の繊維である。引張弾性率は、1100cN/dtex以上であることが好ましく、1200cN/dtex以上であることが最も好ましい。
<Physical properties of para-type wholly aromatic copolyamide drawn fiber>
[Tensile modulus]
The para-type wholly aromatic copolyamide drawn fiber of the present invention is a fiber having a tensile modulus of 1000 cN / dtex or more. The tensile elastic modulus is preferably 1100 cN / dtex or more, and most preferably 1200 cN / dtex or more.
[引張強度]
本発明のパラ型全芳香族コポリアミド繊維は、その引張強度が30.0cN/dtex以上であることが好ましい。33.0cN/dtex以上であることがさらに好ましく、35.0cN/dtex以上であることが最も好ましい。
[Tensile strength]
The para-type wholly aromatic copolyamide fiber of the present invention preferably has a tensile strength of 30.0 cN / dtex or more. More preferably, it is 33.0 cN / dtex or more, and most preferably 35.0 cN / dtex or more.
[単糸繊度]
本発明のパラ型全芳香族コポリアミド繊維の単糸繊度は、1〜3dtexの範囲とすることが好ましい。単糸繊度が1dtex未満の繊維は、高い延伸倍率が必要となるばかりでなく、工程通過時の糸切れ等が多くなり安定的に繊維を得ることが困難となる。一方、単糸繊度が3dtexを超える場合には、単糸繊度が太く水洗工程において繊維中からの脱溶媒が困難となり好ましくない。
[Single yarn fineness]
The single yarn fineness of the para-type wholly aromatic copolyamide fiber of the present invention is preferably in the range of 1 to 3 dtex. Not only fibers having a single yarn fineness of less than 1 dtex need a high draw ratio, but yarn breakage and the like at the time of process passing increase, and it becomes difficult to obtain fibers stably. On the other hand, when the single yarn fineness exceeds 3 dtex, it is not preferable because desolvation from the inside of the fiber becomes difficult in the water washing step where the single yarn fineness is large.
[単糸数]
本発明のパラ型全芳香族コポリアミド繊維の単糸数は、50〜1000本の範囲とすることが好ましい。さらに好ましくは100〜500の範囲とする。単糸数が50未満の場合には、得られる繊維の繊度が小さく、繊維を使用するにあたって合糸等の別の工程が必要になり、生産性が悪くなるためである。一方で、1000を超える場合には、単糸数が増えることに起因して、製造工程において単糸毎の均一な凝固が困難となり、凝固不良等の問題が発生して繊維の品質が低下する場合があるためである。
[Single yarn number]
The number of single yarns of the para-type wholly aromatic copolyamide fiber of the present invention is preferably in the range of 50 to 1,000. More preferably, it is in the range of 100 to 500. When the number of single yarns is less than 50, the fineness of the obtained fiber is small, and another process such as doubled yarn is required to use the fiber, resulting in poor productivity. On the other hand, when it exceeds 1000, uniform solidification for each single yarn becomes difficult in the manufacturing process due to an increase in the number of single yarns, and problems such as poor solidification occur and the quality of the fiber is lowered. There is
以下、本発明を実施例等によりさらに具体的に説明するが、本発明は、その要旨を超えない限り、これらに何等限定されるものではない。
<測定・評価方法>
実施例および比較例においては、下記の項目について、下記の方法によって測定・評価を行った。
EXAMPLES Hereinafter, the present invention will be more specifically described by way of examples and the like, but the present invention is not limited to these as long as the gist is not exceeded.
<Measurement and evaluation method>
In Examples and Comparative Examples, the following items were measured and evaluated by the following methods.
(1)パラ型全芳香族コポリアミド原料繊維の繊度
得られた繊維束を、公知の検尺機を用いて100m巻き取り、その質量を測定した。得られた質量に100を乗じて、10000mあたりの質量、すなわち繊度(dtex)として算出した。
(1) Fineness of para-type wholly aromatic copolyamide raw material fiber The obtained fiber bundle was taken up 100 m using a known measuring machine, and the mass was measured. The mass obtained was multiplied by 100 to calculate the mass per 10000 m, that is, the fineness (dtex).
(2)パラ型全芳香族コポリアミド原料繊維の破断張力
引張試験機(INSTRON社製、商品名:INSTRON、型式:5565型)により、糸試験用チャックを用いて、以下の条件で測定を実施した。
[測定条件]
温度 :室温
試験片 :75cm
撚り係数 :0
試験速度 :250mm/分
チャック間距離 :500mm
(2) Breaking tension of para-type wholly aromatic copolyamide raw material fiber Measured under the following conditions with a tension tester (trade name: INSTRON, model: 5565 type) manufactured by INSTRON, using a chuck for yarn test. did.
[Measurement condition]
Temperature: Room temperature Specimen: 75 cm
Twist factor: 0
Test speed: 250 mm / min Chuck distance: 500 mm
(3)高張力熱延伸工程の張力
テンションメーター(SCHMIDT社製、商品名:MECHANICAL TENSION METER、型式:DN1)を用い、高張力熱延伸工程を通過する繊維の張力を直接測定した。
(3) Tension of high tension thermal drawing process The tension of the fiber passing through the high tension thermal drawing process was directly measured using a tension meter (manufactured by SCHMIDT, trade name: MECHANICAL TENSION METER, model: DN1).
(4)パラ型全芳香族コポリアミド延伸繊維の引張強度、破断伸度、引張弾性率
引張試験機(INSTRON社製、商品名:INSTRON、型式:5565型)により、糸試験用チャックを用いて、ASTM D885の手順に基づき、以下の条件で測定を実施した。
[測定条件]
温度 :室温
試験片 :75cm
撚り係数 :1
試験速度 :250mm/分
チャック間距離 :500mm
(4) Tensile strength, elongation at break, tensile modulus of para-type wholly aromatic copolyamide drawn fiber Using a tension tester (trade name: INSTRON, model: 5565 type), using a yarn test chuck Based on the procedure of ASTM D885, measurements were carried out under the following conditions.
[Measurement condition]
Temperature: Room temperature Specimen: 75 cm
Twist factor: 1
Test speed: 250 mm / min Chuck distance: 500 mm
(5)パラ型全芳香族コポリアミド延伸繊維の品位
得られた繊維をワインダーにて所定量巻取り、その巻取り面の単糸切れの数を目視にてカウントし、下記の様な判定基準にて判定した。
[評価基準]
○:単糸切れの数= 0〜10
△:単糸切れの数=11〜20
×:単糸切れの数>21
(5) Quality of para-type wholly aromatic copolyamide drawn fiber A predetermined amount of the obtained fiber is wound with a winder, and the number of single yarn breaks on the wound surface is visually counted, and the following judgment criteria It judged in.
[Evaluation criteria]
○: Number of broken single yarns = 0 to 10
Δ: Number of broken single yarns = 11 to 20
X: Number of broken single filaments> 21
<実施例1>
[パラ型全芳香族コポリアミドの製造]
公知の方法により、NMPに溶解したパラフェニレンジアミン16.3質量部と5−アミノ−2−(4−アミノフェニレン)ベンズイミダゾール79.0質量部に、テレフタル酸ジクロライド100質量部を添加し、重縮合反応を行い、パラ型全芳香族コポリアミドポリマー溶液を得た。
Example 1
[Production of para-type wholly aromatic copolyamide]
100 parts by mass of terephthalic acid dichloride is added to 16.3 parts by mass of paraphenylenediamine dissolved in NMP and 79.0 parts by mass of 5-amino-2- (4-aminophenylene) benzimidazole by a known method. A condensation reaction was carried out to obtain a para-type wholly aromatic copolyamide polymer solution.
[パラ型全芳香族コポリアミド原料繊維の製造]
孔径0.20mm、孔数が300の紡糸口金を105℃に加熱した後、105℃に加熱した上記で得られたポリマー溶液を吐出し、半乾半湿式法により10mmのエアギャップを介して、NMP濃度が40質量%、50℃の水溶液で満たした凝固浴を通過させ、凝固糸束を得た。
引き続き、得られた凝固糸束を、NMP濃度が72質量%、20℃の水溶液で満たした可塑化浴に通過させて可塑化状態にし、次いで可塑化延伸を行った。可塑化延伸倍率は1.45倍とした。
続いて、延伸工程通過後の繊維束を十分に水洗し、200℃の乾燥ローラーにて乾燥を行うことにより、乾燥糸を得た。
その後、炉内酸素濃度を300ppm、炉内温度を460℃の条件で熱処理を行い、ワインダーで巻き取った。得られたパラ型全芳香族コポリアミド原料繊維の破断張力は、19400cNであった
[Production of para-type wholly aromatic copolyamide starting fiber]
The spinneret with a pore diameter of 0.20 mm and a number of holes of 300 was heated to 105 ° C., and then the polymer solution obtained above was heated to 105 ° C. and discharged through a 10 mm air gap by a semidry and semiwet method. The coagulated yarn bundle was obtained by passing through a coagulation bath filled with an aqueous solution at 50 ° C. and an NMP concentration of 40% by mass.
Subsequently, the obtained coagulated yarn bundle was passed through a plasticizing bath filled with an aqueous solution of NMP concentration of 72% by mass and 20 ° C. to be in a plasticized state, and then plasticized and stretched. The plasticizing draw ratio was 1.45.
Subsequently, the fiber bundle after passing through the drawing process was thoroughly washed with water and dried with a drying roller at 200 ° C. to obtain a dried yarn.
Thereafter, heat treatment was performed under the conditions of 300 ppm oxygen concentration in the furnace and 460 ° C. in the furnace temperature, and was wound by a winder. The breaking tension of the obtained para-type wholly aromatic copolyamide raw material fiber was 19400 cN
[パラ型全芳香族コポリアミド延伸繊維の製造]
次いで、得られたパラ型全芳香族コポリアミド原料繊維に対して、高張力熱延伸を行った。このときの張力は2000cN(パラ型全芳香族コポリアミド原料繊維の破断張力に対して10%)、温度は350℃とした。
そして最後に、繊維をワインダーで紙管に巻き取って、パラ型全芳香族コポリアミド延伸繊維を得た。得られたパラ型全芳香族コポリアミド延伸繊維の各物性を、表1に示す。
[Production of para-type wholly aromatic copolyamide drawn fiber]
Next, high tension heat drawing was performed on the obtained para-type wholly aromatic copolyamide raw material fiber. The tension at this time was 2000 cN (10% with respect to the breaking tension of the para-type wholly aromatic copolyamide base fiber), and the temperature was 350 ° C.
Finally, the fiber was wound on a paper tube with a winder to obtain para-type wholly aromatic copolyamide drawn fiber. Each physical property of the obtained para-type wholly aromatic copolyamide drawn fiber is shown in Table 1.
<実施例2>
[パラ型全芳香族コポリアミド延伸繊維の製造]
高張力熱延伸工程における張力を1500cN(パラ型全芳香族コポリアミド原料繊維の破断張力に対して8%)、温度を400℃とした以外は、実施例1と同じ手法によりパラ型全芳香族コポリアミド延伸繊維を得た。得られたパラ型全芳香族コポリアミド延伸繊維の各物性を、表1に示す。
Example 2
[Production of para-type wholly aromatic copolyamide drawn fiber]
Para-type wholly aromatic in the same manner as in Example 1 except that the tension in the high tension thermal drawing step was 1500 cN (8% relative to the breaking tension of para-type wholly aromatic copolyamide raw material fiber) and the temperature was 400 ° C. A copolyamide drawn fiber was obtained. Each physical property of the obtained para-type wholly aromatic copolyamide drawn fiber is shown in Table 1.
<実施例3>
[パラ型全芳香族コポリアミド原料繊維の製造]
紡糸・凝固工程における紡糸口金の穴数を155とした以外は実施例1と同様にして、パラ型全芳香族コポリアミド原料繊維を製造した。得られたパラ型全芳香族コポリアミド原料繊維の破断張力は、8080cNであった。
Example 3
[Production of para-type wholly aromatic copolyamide starting fiber]
A para-type wholly aromatic copolyamide raw material fiber was produced in the same manner as in Example 1 except that the number of holes of the spinneret in the spinning and coagulating step was changed to 155. The breaking tension of the obtained para-type wholly aromatic copolyamide base fiber was 8080 cN.
[パラ型全芳香族コポリアミド延伸繊維の製造]
高張力熱延伸工程における張力を800cN(パラ型全芳香族コポリアミド原料繊維の破断張力に対して10%)とした以外は、実施例1と同じ手法によりパラ型全芳香族コポリアミド延伸繊維を得た。得られたパラ型全芳香族コポリアミド延伸繊維の各物性を、表1に示す。
[Production of para-type wholly aromatic copolyamide drawn fiber]
A para-type wholly aromatic copolyamide drawn fiber is prepared in the same manner as in Example 1 except that the tension in the high tension thermal drawing step is 800 cN (10% relative to the breaking tension of the para-type wholly aromatic copolyamide raw material fiber). Obtained. Each physical property of the obtained para-type wholly aromatic copolyamide drawn fiber is shown in Table 1.
<実施例4>
[パラ型全芳香族コポリアミド原料繊維の製造]
紡糸・凝固工程における紡糸口金の穴数を155とした以外は実施例1と同様にして、パラ型全芳香族コポリアミド原料繊維を製造した。得られたパラ型全芳香族コポリアミド原料繊維の破断張力は、8080cNであった。
Example 4
[Production of para-type wholly aromatic copolyamide starting fiber]
A para-type wholly aromatic copolyamide raw material fiber was produced in the same manner as in Example 1 except that the number of holes of the spinneret in the spinning and coagulating step was changed to 155. The breaking tension of the obtained para-type wholly aromatic copolyamide base fiber was 8080 cN.
[パラ型全芳香族コポリアミド延伸繊維の製造]
高張力熱延伸工程における張力を500cN(パラ型全芳香族コポリアミド原料繊維の破断張力に対して6%)とした以外は、実施例1と同じ手法によりパラ型全芳香族コポリアミド延伸繊維を得た。得られたパラ型全芳香族コポリアミド延伸繊維の各物性を、表1に示す。
[Production of para-type wholly aromatic copolyamide drawn fiber]
A para-type wholly aromatic copolyamide drawn fiber is prepared in the same manner as in Example 1 except that the tension in the high tension thermal drawing step is 500 cN (6% with respect to the breaking tension of the para-type wholly aromatic copolyamide raw material fiber). Obtained. Each physical property of the obtained para-type wholly aromatic copolyamide drawn fiber is shown in Table 1.
<比較例1>
高張力熱延伸を実施しなかった以外は、実施例1と同じ手法によりパラ型全芳香族コポリアミド延伸繊維(すなわち、実施例1のパラ型全芳香族コポリアミド原料繊維)を得た。得られた繊維の各物性を、表2に示す。
Comparative Example 1
A para-type wholly aromatic copolyamide drawn fiber (that is, a para-type wholly aromatic copolyamide raw material fiber of Example 1) was obtained by the same method as Example 1 except that the high tension thermal drawing was not performed. Each physical property of the obtained fiber is shown in Table 2.
<比較例2>
高張力熱延伸を実施しなかった以外は、実施例3と同じ手法によりパラ型全芳香族コポリアミド延伸繊維(すなわち、実施例3のパラ型全芳香族コポリアミド原料繊維)を得た。得られた繊維の各物性を、表2に示す。
Comparative Example 2
A para-type wholly aromatic copolyamide drawn fiber (that is, a para-type wholly aromatic copolyamide raw material fiber of Example 3) was obtained by the same method as Example 3 except that the high tension thermal drawing was not performed. Each physical property of the obtained fiber is shown in Table 2.
<比較例3>
[パラ型全芳香族コポリアミド延伸繊維の製造]
高張力熱延伸工程における張力を50cN(パラ型全芳香族コポリアミド原料繊維の破断張力に対して0.6%)とした以外は、実施例1と同じ手法によりパラ型全芳香族コポリアミド延伸繊維を得た。得られたパラ型全芳香族コポリアミド延伸繊維の各物性を、表2に示す。
Comparative Example 3
[Production of para-type wholly aromatic copolyamide drawn fiber]
Para-type wholly aromatic copolyamide drawn by the same method as in Example 1 except that the tension in the high tension thermal drawing step was 50 cN (0.6% with respect to the breaking tension of the para-type wholly aromatic copolyamide raw material fiber) I got a fiber. Each physical property of the obtained para-type wholly aromatic copolyamide drawn fiber is shown in Table 2.
<比較例4>
[パラ型全芳香族コポリアミド延伸繊維の製造]
高張力熱延伸工程における張力を5000cN(パラ型全芳香族コポリアミド原料繊維の破断張力に対して26%)とした以外は、実施例1と同じ手法によりパラ型全芳香族コポリアミド延伸繊維を得た。得られたパラ型全芳香族コポリアミド延伸繊維の各物性を、表2に示す。
Comparative Example 4
[Production of para-type wholly aromatic copolyamide drawn fiber]
A para-type wholly aromatic copolyamide drawn fiber is prepared in the same manner as in Example 1 except that the tension in the high tension thermal drawing step is 5000 cN (26% with respect to the breaking tension of the para-type wholly aromatic copolyamide raw material fiber). Obtained. Each physical property of the obtained para-type wholly aromatic copolyamide drawn fiber is shown in Table 2.
<比較例5>
[パラ型全芳香族コポリアミド延伸繊維の製造]
高張力熱延伸工程における張力を1500cN(パラ型全芳香族コポリアミド原料繊維の破断張力に対して8%)、温度20℃とした以外は、実施例1と同じ手法によりパラ型全芳香族コポリアミド延伸繊維を得た。得られたパラ型全芳香族コポリアミド延伸繊維の各物性を、表2に示す。
Comparative Example 5
[Production of para-type wholly aromatic copolyamide drawn fiber]
A para-type wholly aromatic core was obtained in the same manner as in Example 1, except that the tension in the high tension thermal drawing step was 1500 cN (8% relative to the breaking tension of the para-type wholly aromatic copolyamide raw material fiber) and the temperature 20 ° C. A polyamide stretched fiber was obtained. Each physical property of the obtained para-type wholly aromatic copolyamide drawn fiber is shown in Table 2.
<比較例6>
[パラ型全芳香族コポリアミド延伸繊維の製造]
高張力熱延伸工程における温度を500℃とした以外は、実施例1と同じ手法によりパラ型全芳香族コポリアミド延伸繊維を得た。得られたパラ型全芳香族コポリアミド延伸繊維の各物性を、表2に示す。
Comparative Example 6
[Production of para-type wholly aromatic copolyamide drawn fiber]
A para-type wholly aromatic copolyamide drawn fiber was obtained in the same manner as in Example 1 except that the temperature in the high tension thermal drawing step was 500 ° C. Each physical property of the obtained para-type wholly aromatic copolyamide drawn fiber is shown in Table 2.
本発明のパラ型全芳香族コポリアミド延伸繊維の製造方法で得られたパラ型全芳香族コポリアミド延伸繊維は、引張弾性率に優れた繊維となる。また同時に、繊維を構成する単糸の破断が抑制されているため、引張強度の高い繊維となる。したがって、本発明のパラ型全芳香族コポリアミド延伸繊維は、様々な産業資材用途で有用であり、ゴムや樹脂等の補強材用途やロープ用途等において特に有用である。 The para-type wholly aromatic copolyamide drawn fiber obtained by the method for producing the para-type wholly aromatic copolyamide drawn fiber of the present invention becomes a fiber excellent in tensile modulus. At the same time, since breakage of the single yarn constituting the fiber is suppressed, the fiber becomes high in tensile strength. Therefore, the para-type wholly aromatic copolyamide drawn fiber of the present invention is useful in various industrial material applications, and is particularly useful in reinforcing material applications such as rubber and resin and rope applications.
Claims (5)
パラ型全芳香族コポリアミド溶液を湿式紡糸または半乾半湿式紡糸して得られるパラ型全芳香族コポリアミド原料繊維を、パラ型全芳香族コポリアミド原料繊維の破断張力に対して1%以上20%未満の張力で、50℃以上450℃以下の温度で熱延伸する高張力熱延伸工程を含むことを特徴とする、パラ型全芳香族コポリアミド延伸繊維の製造方法。
Para-type wholly aromatic copolyamide base fiber obtained by wet spinning or semi-dry and semi-wet spinning of para-type wholly aromatic copolyamide solution is 1% or more with respect to breaking tension of para-type wholly aromatic copolyamide base fiber A method for producing a para-type wholly aromatic copolyamide drawn fiber, comprising a high tension thermal drawing step of thermally drawing at a temperature of 50 ° C to 450 ° C under a tension of less than 20% .
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