JP2001348726A - Method for producing dense poly(metaphenyleneisophthalamide)-based fiber - Google Patents

Method for producing dense poly(metaphenyleneisophthalamide)-based fiber

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JP2001348726A
JP2001348726A JP2000171926A JP2000171926A JP2001348726A JP 2001348726 A JP2001348726 A JP 2001348726A JP 2000171926 A JP2000171926 A JP 2000171926A JP 2000171926 A JP2000171926 A JP 2000171926A JP 2001348726 A JP2001348726 A JP 2001348726A
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meta
aromatic polyamide
solution
type aromatic
coagulation
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Japanese (ja)
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Kiyotsuna Toyohara
清綱 豊原
Jirou Sadanobu
治朗 定延
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Teijin Ltd
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Teijin Ltd
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a method for producing a meta-type aromatic polyamide fiber having good mechanical characteristics, heat resistance and the like in high productivity. SOLUTION: This method for producing the dense meta-type aromatic polyamide fiber by wet-spinning a solution of a meta-type aromatic polyamide polymer, comprising an amide-based solvent containing the meta-type aromatic polyamide consisting essentially of a metaphenylenediamineisophthalamide skeleton comprises (1) coagulating the polymer solution as a porous filament by extruding the solution into a coagulation bath holding a coagulation liquid comprising the amide-based solvent and water, (2) heating and drawing the resultant filament in air while including the coagulation liquid in the pores or allowing the pores to include a plasticizing liquid, (3) heating the resultant filament to 100-200 deg.C while including the coagulation liquid in the pores, and (4) heat- treating the heated filament at 250-400 deg.C.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は緻密なメタ型芳香族
ポリアミド繊維の製造法に関する。更に詳細には、本発
明は、力学特性、耐熱性等の良好なメタフェニレンジア
ミン骨格を主たる成分とするメタ型芳香族ポリアミド繊
維を高い生産性で製造する方法に関する。
The present invention relates to a method for producing a dense meta-type aromatic polyamide fiber. More specifically, the present invention relates to a method for producing a meta-type aromatic polyamide fiber having a meta-phenylenediamine skeleton as a main component having good mechanical properties and heat resistance with high productivity.

【0002】[0002]

【従来の技術】芳香族ジアミンと芳香族ジカルボン酸ジ
クロリドとから製造される芳香族ポリアミド(以下アラ
ミドと称することがある)が耐熱性に優れ且つ難燃性に
優れることは従来周知であり、また、このアラミドがア
ミド系溶媒に可溶であって、乾式紡糸、湿式紡糸、半乾
半湿式紡糸などの方法によって繊維となし得ることも良
く知られている。
2. Description of the Related Art It has been well known that an aromatic polyamide (hereinafter sometimes referred to as aramid) produced from an aromatic diamine and an aromatic dicarboxylic acid dichloride has excellent heat resistance and flame retardancy. It is also well known that this aramid is soluble in an amide-based solvent and can be formed into fibers by a method such as dry spinning, wet spinning, and semi-dry semi-wet spinning.

【0003】かかるアラミドのうち、ポリメタフェニレ
ンイソフタルアミドで代表されるメタ型芳香族ポリアミ
ド(以下メタ型アラミドと称することがある)の繊維
は、耐熱性・難燃性繊維として特に有用なものであり、
現在、主に次の(a)(b)の2つの方法によって工業的な生
産が行われているといわれている。さらに、これ以外に
もメタ型アラミド繊維の製造法として、次の(c)〜(f)の
ような方法が提案されている。
Among such aramids, fibers of meta-type aromatic polyamide (hereinafter sometimes referred to as meta-type aramid) represented by polymetaphenyleneisophthalamide are particularly useful as heat-resistant and flame-retardant fibers. Yes,
At present, it is said that industrial production is mainly performed by the following two methods (a) and (b). In addition, the following methods (c) to (f) have been proposed as methods for producing meta-type aramid fibers.

【0004】(a)メタフェニレンジアミンとイソフタル
酸クロライドとをN,N−ジメチルアセトアミド中で低
温溶液重合させるによってポリメタフェニレンイソフタ
ラミド溶液を調製し、しかる後、溶液中に副生した塩酸
を水酸化カルシウムで中和して得た塩化カルシウムを含
む重合体溶液を、乾式紡糸して繊維を製造する方法(特
公昭35-14399号公報、米国特許第3360595号明細書)。
(A) A polymetaphenylene isophthalamide solution is prepared by low-temperature solution polymerization of metaphenylenediamine and isophthalic chloride in N, N-dimethylacetamide, and then hydrochloric acid by-produced in the solution is prepared. A method in which a polymer solution containing calcium chloride obtained by neutralization with calcium hydroxide is dry-spun to produce fibers (Japanese Patent Publication No. 35-14399, US Pat. No. 3,360,595).

【0005】(b)メタフェニレンジアミン塩とイソフタ
ル酸クロライドとを含む生成ポリアミドの良溶媒ではな
い有機溶剤系(例えばテトラヒドロフラン)と無機の酸
受容剤ならびに可溶性中性塩を含む水溶液系とを接触さ
せることによってポリメタフェニレンイソフタラミド重
合体の粉末を単離し(特公昭47-10863号公報参照)、こ
の重合体粉末をアミド系溶媒に再溶解した後、無機塩含
有水性凝固浴中に湿式紡糸する方法(特公昭48-17551号
公報)。
(B) contacting an organic solvent system (eg, tetrahydrofuran) which is not a good solvent for the resulting polyamide containing a metaphenylenediamine salt and isophthalic chloride with an aqueous system containing an inorganic acid acceptor and a soluble neutral salt; Thus, a powder of the polymetaphenylene isophthalamide polymer was isolated (see Japanese Patent Publication No. 47-10863), and the polymer powder was redissolved in an amide-based solvent and then wet-spun in an aqueous coagulation bath containing an inorganic salt. (Japanese Patent Publication No. 48-17551).

【0006】(c)溶液重合法で合成したメタ型アラミド
をアミド系溶媒に溶解した、無機塩を含まないかまたは
僅かな量(2〜3%)の塩化リチウムを含むメタ型アラ
ミド溶液から、湿式成形法によって繊維等の成形物を製
造する方法(特開昭50-52167号公報)。
(C) A meta-type aramid solution prepared by dissolving a meta-type aramid synthesized by a solution polymerization method in an amide-based solvent and containing no or a small amount (2 to 3%) of lithium chloride from an inorganic salt, A method of producing a molded article such as a fiber by a wet molding method (JP-A-50-52167).

【0007】(d)アミド系溶媒中で溶液重合し、水酸化
カルシウム、酸化カルシウム等で中和して生成した塩化
カルシウムと水とを含むメタ型アラミド重合体溶液を、
オリフィスから気体中に押し出して、気体中を通過せし
めた後、水性凝固浴に導入し、次いで、塩化カルシウム
等の無機塩水溶液中を通過せしめて糸条物に成形する方
法(特開昭56-31009号公報参照)。
(D) A solution of a meta-type aramid polymer containing calcium chloride and water produced by solution polymerization in an amide solvent and neutralization with calcium hydroxide, calcium oxide or the like,
A method of extruding into a gas from an orifice, passing through the gas, introducing into an aqueous coagulation bath, and then passing through an aqueous solution of an inorganic salt such as calcium chloride to form a yarn (Japanese Patent Application Laid-Open No. No. 31009).

【0008】(e)アミド系溶媒中で溶液重合し、水酸化
カルシウム、酸化カルシウム等で中和して生成した塩化
カルシウムと水とを含むメタ型アラミド重合体溶液を、
オリフィスから、塩化カルシウムを高濃度に含む水性凝
固浴中に紡出せしめて糸条物に成形する方法(特開平8-
074121号公報、特開平10−88421号公報)。
(E) A solution of a meta-type aramid polymer containing calcium chloride and water produced by solution polymerization in an amide solvent and neutralization with calcium hydroxide, calcium oxide, or the like,
A method of spinning an orifice into an aqueous coagulation bath containing a high concentration of calcium chloride to form a yarn (Japanese Patent Application Laid-Open No. Hei 8-
074121, JP-A-10-88421).

【0009】(f)アミド系溶媒のポリマー溶液を高温の
紡糸塔に吐出し、紡糸塔から出たところで低温の水性溶
液で冷却し、これを可塑浴中で延伸することで、非常に
緻密な多孔質で密度が1.3以下の繊維として成形する
方法。(特開昭52−43930号公報)
(F) The polymer solution of the amide-based solvent is discharged to a high-temperature spinning tower, and is cooled with a low-temperature aqueous solution at the time of exiting the spinning tower, and is stretched in a plastic bath. A method of molding as a porous fiber having a density of 1.3 or less. (JP-A-52-43930)

【0010】上記(a)の方法は、ポリマーを単離せずに
紡糸用溶液を調製できる利点はあるが、沸点の高いアミ
ド系溶媒を用いる乾式紡糸のため、製造上のエネルギー
コストが高く、しかも紡糸口金当たりの孔数を増大する
と紡糸安定性が急速に低下する。また、この重合体溶液
を水性凝固浴中に湿式紡糸しようとしても失透の多い弱
い繊維しか得られないことが多いため、未だに溶液重合
によるメタ型アラミド溶液を水性凝固浴を用いて湿式紡
糸する方法は、多くの困難があると考えられおり、いま
だに工業的に実施されていない。一方、(b)(c)の方法
は、上述した乾式紡糸の問題は回避されるが、重合系と
紡糸系とで溶媒が異なること、一度単離された重合体を
再溶解するための工程を要すること、再溶解して安定な
溶液を得るには特別の配慮と細心の工程管理が要求され
ること、等の問題がある(特公昭48-4661号公報)。
The method (a) has the advantage that a spinning solution can be prepared without isolating the polymer, but the dry spinning using an amide-based solvent having a high boiling point has a high energy cost in production and has a high energy cost. Increasing the number of holes per spinneret rapidly reduces spinning stability. In addition, even if the polymer solution is wet-spun in an aqueous coagulation bath, only weak fibers with much devitrification can be obtained in many cases. Therefore, the meta-aramid solution by solution polymerization is still wet-spun using the aqueous coagulation bath. The method is believed to have many difficulties and has not yet been implemented industrially. On the other hand, the methods (b) and (c) avoid the above-mentioned problem of the dry spinning, however, the solvent is different between the polymerization system and the spinning system, and a step for re-dissolving the once isolated polymer. And special considerations and meticulous process control are required to obtain a stable solution upon re-dissolution (Japanese Patent Publication No. 48-4661).

【0011】また、(d)の方法は、紡糸口金から空気中
に出糸する場合、口金当たりの孔数を増大すると紡糸安
定性が著しく低下するため、生産性が低く効率的でな
い。
In the method (d), when the yarn is spun from the spinneret into the air, if the number of holes per spinneret is increased, the spinning stability is remarkably reduced.

【0012】(e)の方法は良好な物性の糸を与えるもの
の、比較的濃度の高い塩と溶媒とを含む溶液を用いるた
め、凝固が遅く紡速をあげることが困難であると考えら
れる。
Although the method (e) gives a yarn having good physical properties, it is considered that since a solution containing a salt and a solvent having a relatively high concentration is used, the coagulation is slow and it is difficult to increase the spinning speed.

【0013】さらに(f)の方法は、低温の水性溶液で
凝固し、これを可塑浴中で延伸することで、非常に緻密
な多孔質の繊維が得られ、最終的に密度が1.3未満の
多孔性メタ系アラミド繊維を製造する方法である。しか
し、これは乾式紡糸法の応用的な技術であり、乾式法と
同様の問題点を有する。さらに、この方法では乾式紡糸
の後、低温の溶剤含有水溶液中で再度、膨潤させるとい
う工程を取るために、ホール数をあげて生産性高く繊維
を得ることが困難である。また、ここで述べられている
条件によって得られる繊維の密度は1.3未満であり、
極めて多孔度の高い繊維である。
Further, in the method (f), by coagulating with a low-temperature aqueous solution and stretching it in a plastic bath, very dense porous fibers can be obtained, and finally the density becomes 1.3. This is a method for producing a porous meta-aramid fiber having a particle size of less than. However, this is an applied technique of the dry spinning method, and has the same problems as the dry spinning method. Furthermore, in this method, after the dry spinning, a step of swelling again in a low-temperature aqueous solution containing a solvent is required, so that it is difficult to obtain fibers with high productivity by increasing the number of holes. Also, the density of the fibers obtained under the conditions described here is less than 1.3,
It is an extremely porous fiber.

【0014】メタ系アラミド繊維はその耐熱性、絶縁性
から電子材料として用いられているが、電子材料として
用いるためにはイオン性物質などのコンタミネーション
を極力減らすことが求められており、できればイオン性
物質を全く含まないことが好ましい。しかし、これまで
に知られている方法では紡糸過程において、塩化カルシ
ウム、塩化リチウムなどポリマードープに対しても非常
に親和性が高く、溶解しやすい塩類をかなり高い濃度で
含むことが必須である。そのために製造した糸中に残存
する塩類を取り除くことが困難で、大きな水洗工程をと
る必要があり、それでもこの塩を完全に取り除くことは
不可能であった。
The meta-aramid fiber is used as an electronic material because of its heat resistance and insulating properties. However, in order to use it as an electronic material, it is required to minimize contamination of ionic substances and the like. It is preferable that no active substance is contained. However, in the methods known so far, it is essential that the spinning process has a very high affinity for polymer dope such as calcium chloride and lithium chloride and contains a very high concentration of easily soluble salts. Therefore, it was difficult to remove salts remaining in the manufactured yarn, and it was necessary to take a large washing step, and it was not possible to completely remove the salts.

【0015】特開昭51−564号公報では、塩を含ま
ない凝固浴を用いて湿式紡糸する方法が述べられてい
る。ここでは、凝固浴としてポリエチレングリコールを
用いることで無塩のメタ型アラミド繊維を製造できると
述べられている。しかし、この方法では蒸留の不可能な
重合体を溶媒として用いるため、非常に溶媒の回収が困
難になり、コストが高くなるために工業的生産に適した
方法ではなく、回収系まで含めて工業的に可能な無塩凝
固浴を用いた紡糸法は開発されていない。
JP-A-51-564 describes a method of wet spinning using a coagulation bath containing no salt. Here, it is described that salt-free meta-type aramid fibers can be produced by using polyethylene glycol as a coagulation bath. However, in this method, a polymer that cannot be distilled is used as a solvent, which makes it extremely difficult to recover the solvent and increases the cost.Therefore, it is not a method suitable for industrial production. A spinning method using a commercially available salt-free coagulation bath has not been developed.

【0016】従って、糸物性を満足し、しかも塩類を全
く含まないメタ系アラミドを生産性高く製造する方法が
求められている。
Therefore, there is a need for a method for producing a meta-aramid having satisfactory yarn properties and containing no salts at a high productivity.

【0017】[0017]

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、力学
特性、熱的性質の良好な、塩類を含まないメタ型アラミ
ド繊維を、効率的に良好な生産性にて工業的に有利に生
産する新規な方法を提供することにある。
SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to produce a salt-free meta-type aramid fiber having good mechanical properties and thermal properties in an industrially advantageous manner with good productivity. It is to provide a new method to perform.

【0018】本発明者らは、メタフェニレンジアミンイ
ソフタルアミド骨格を主成分とするメタ型芳香族ポリア
ミドを含むアミド系溶媒からなるメタ型芳香族ポリアミ
ド重合体溶液を凝固浴中に直接紡糸する湿式紡糸法によ
りメタ型芳香族ポリアミド繊維を製造するに際して、多
孔凝固と後緻密化という特定の紡糸、製糸工程を順次行
うことによって、緻密なメタ型芳香族ポリアミド繊維が
提供されることを知見して、本発明に到達したものであ
る。
The present inventors have proposed a wet spinning method in which a meta-type aromatic polyamide polymer solution comprising an amide-based solvent containing a meta-type aromatic polyamide having a metaphenylenediamine isophthalamide skeleton as a main component is directly spun into a coagulation bath. In producing the meta-type aromatic polyamide fiber by the method, the specific spinning of porous coagulation and post-densification, by sequentially performing the spinning process, to know that dense meta-type aromatic polyamide fiber is provided, The present invention has been reached.

【0019】[0019]

【課題を解決するための手段】すなわち本発明は、メタ
フェニレンジアミンイソフタルアミド骨格を主成分とす
るメタ型芳香族ポリアミドを含むアミド系溶媒からなる
メタ型芳香族ポリアミド重合体溶液を湿式紡糸すること
によりメタ型芳香族ポリアミド繊維を製造する方法にお
いて、(1)該重合体溶液を、アミド系溶媒と水とから
なる凝固液を保持する凝固浴中に吐出して、多孔を有す
る線状体として凝固せしめ、(2)続いて、該多孔内に
該凝固液を含んだままかもしくは可塑液を含ませて、該
線状体を空気中において加熱延伸し、(3)該多孔内に
凝固液を含んだまま、該線状体を100℃以上200℃
以下の温度で加熱せしめ、次いで(4)該線状体を25
0から400℃で熱処理する、緻密なメタ型芳香族ポリ
アミド繊維の製造法である。
That is, the present invention provides a method for wet spinning a meta-type aromatic polyamide polymer solution comprising an amide solvent containing a meta-type aromatic polyamide having a meta-phenylenediamine isophthalamide skeleton as a main component. (1) discharging the polymer solution into a coagulation bath which holds a coagulation liquid comprising an amide solvent and water to obtain a porous linear body. (2) Subsequently, the linear body is heated and stretched in the air while the coagulating liquid is contained or the plastic liquid is contained in the pores, and (3) the coagulating liquid is contained in the pores. While keeping the linear body at 100 ° C. or more and 200 ° C.
Heat at the following temperature, and then (4)
This is a method for producing a dense meta-type aromatic polyamide fiber, which is heat-treated at 0 to 400 ° C.

【0020】[0020]

【発明の実施の形態】本発明において使用されるメタ型
芳香族ポリアミドは、メタフェニレンジアミンイソフタ
ルアミド骨格を主成分とするものである。その製造方法
は特に限定されず、例えば、メタ型芳香族ジアミンと芳
香族ジカルボン酸クロライドとを原料とした溶液重合や
界面重合等により製造することができる。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION The meta-type aromatic polyamide used in the present invention has a meta-phenylenediamine isophthalamide skeleton as a main component. The production method is not particularly limited. For example, it can be produced by solution polymerization or interfacial polymerization using a meta-type aromatic diamine and an aromatic dicarboxylic acid chloride as raw materials.

【0021】かかる原料の一つであるメタ型芳香族ジア
ミンとしては、主として下記式(1)で示されるジアミ
ンが使用される。
As the meta-type aromatic diamine which is one of such raw materials, a diamine represented by the following formula (1) is mainly used.

【0022】[0022]

【化1】 Embedded image

【0023】[式中、Rはハロゲン原子または炭素数1
〜3のアルキル基を示し、nは0または1を示す。]
Wherein R is a halogen atom or a carbon atom
And n represents 0 or 1. ]

【0024】ここで、ハロゲン原子としては塩素原子、
臭素原子等を挙げることができ、また炭素数1〜3のア
ルキル基としてはメチル基、エチル基等の直鎖状または
分岐状のアルキル基を挙げることができる。かかるメタ
型芳香族ジアミンの具体例としては、メタフェニレンジ
アミン、2,4-トルエンジアミン、2,6-トルエンジアミ
ン、2,4-ジアミノクロルベンゼン、2,6-ジアミノクロル
ベンゼンなどが挙げられる。その他のメタ型芳香族ジア
ミンとしては、3,4’-ジアミノジフェニルエーテル、3,
4’-ジアミノジフェニルスルホンなどが挙げられる。
Here, the halogen atom is a chlorine atom,
A bromine atom and the like can be mentioned, and examples of the alkyl group having 1 to 3 carbon atoms include a linear or branched alkyl group such as a methyl group and an ethyl group. Specific examples of such meta-type aromatic diamines include metaphenylenediamine, 2,4-toluenediamine, 2,6-toluenediamine, 2,4-diaminochlorobenzene, and 2,6-diaminochlorobenzene. Other meta-type aromatic diamines include 3,4′-diaminodiphenyl ether,
4'-diaminodiphenyl sulfone and the like.

【0025】本発明では、なかでも、メタフェニレンジ
アミンまたはこれを主体とする混合ジアミンが好まし
い。メタフェニレンジアミンと併用する他の芳香族ジア
ミンとしては、上記のメタ型芳香族ジアミンのほかにパ
ラフェニレンジアミン、2,5-ジアミノクロルベンゼン、
2,5-ジアミノブロムベンゼン、アミノアニシジンなどの
ようなベンゼン誘導体、1,5-パラナフチレンジアミン、
4,4’-ジアミノジフェニルエーテル、4,4’-ジアミノジ
フェニケトン、ビス(アミノフェニル)フェニルアミ
ン、ビス(パラアミノフェニル)メタンなどが用いられ
る。
In the present invention, particularly, metaphenylenediamine or a mixed diamine containing the same as the main component is preferred. Other aromatic diamines used in combination with metaphenylenediamine, in addition to the above meta-type aromatic diamine, paraphenylenediamine, 2,5-diaminochlorobenzene,
Benzene derivatives such as 2,5-diaminobromobenzene and aminoanisidine, 1,5-paranaphthylenediamine,
4,4'-diaminodiphenyl ether, 4,4'-diaminodiphenylketone, bis (aminophenyl) phenylamine, bis (paraaminophenyl) methane and the like are used.

【0026】溶解性の良い重合体が望まれる場合には、
このような他の芳香族ジアミンは、ジアミン成分全体の
20モル%程度まで使用可能であるが、高結晶性の重合
体が望まれる場合には、メタフェニレンジアミンが90
モル%以上、とくに95モル%以上、含まれることが好
ましい。
When a polymer having good solubility is desired,
Such other aromatic diamines can be used up to about 20 mol% of the entire diamine component. However, when a polymer having high crystallinity is desired, metaphenylenediamine may be used in an amount of 90%.
It is preferably contained in an amount of at least 95 mol%, especially at least 95 mol%.

【0027】一方、本発明で使用する芳香族ジカルボン
酸クロライドは、イソフタル酸クロライドまたはこれを
主体とする芳香族ジカルボン酸クロライドである。イソ
フタル酸クロライドと併用し得る他の芳香族ジカルボン
酸クロライドとしては、テレフタル酸クロライド、1,4-
ナフタレンジカルボン酸クロライド、2,6-ナフタレンジ
カルボン酸クロライド、4,4’-ビフェニルジカルボン酸
クロライド、3-クロルイソフタル酸クロライド、3-メト
キシイソフタル酸クロライド、ビス(クロロカルボニル
フェニル)エーテルなどが挙げられる。
On the other hand, the aromatic dicarboxylic acid chloride used in the present invention is isophthalic acid chloride or an aromatic dicarboxylic acid chloride mainly composed of isophthalic acid chloride. Other aromatic dicarboxylic acid chlorides that can be used in combination with isophthalic acid chloride include terephthalic acid chloride and 1,4-
Naphthalenedicarboxylic acid chloride, 2,6-naphthalenedicarboxylic acid chloride, 4,4′-biphenyldicarboxylic acid chloride, 3-chloroisophthalic acid chloride, 3-methoxyisophthalic acid chloride, bis (chlorocarbonylphenyl) ether and the like can be mentioned.

【0028】本発明の実施に当たって、溶解性の良好な
重合体が望まれる場合は、ジカルボン酸クロライド成分
全体に対して、これらの他の芳香族ジカルボン酸の高率
(20モル%程度まで)混合も可能であるが、高結晶性
の重合体が望まれる場合は、イソフタル酸クロライドが
90モル%以上、特に95モル%以上含まれることが好
ましい。
In the practice of the present invention, when a polymer having good solubility is desired, a high ratio (up to about 20 mol%) of these other aromatic dicarboxylic acids is mixed with the entire dicarboxylic acid chloride component. However, when a polymer having high crystallinity is desired, it is preferable that isophthalic acid chloride be contained in an amount of 90 mol% or more, particularly 95 mol% or more.

【0029】本発明で用いる重合体溶液は、前述の原料
から合成し得るメタ型芳香族ポリアミドを主成分とする
溶液であればどのようなものを用いてもかまわない。例
えば、前述の原料をTHF中で反応せしめ、アルカリ水溶
液を加えてTHFと水溶液界面で、発生する塩化水素を中
和して得た重合体をアミド系溶媒に溶解した溶液を用い
ても良いし、あるいは、溶液重合法によって製造したポ
リマー溶液を用いてもかまわない。
As the polymer solution used in the present invention, any solution may be used as long as it is a solution containing a meta-type aromatic polyamide as a main component which can be synthesized from the above-mentioned raw materials. For example, a solution in which a polymer obtained by reacting the above-described raw materials in THF and adding an aqueous alkali solution to neutralize hydrogen chloride generated at the interface between THF and the aqueous solution and dissolving the polymer in an amide solvent may be used. Alternatively, a polymer solution produced by a solution polymerization method may be used.

【0030】本発明においては、上記メタ型芳香族ポリ
アミド重合体溶液を、後述する工程に付すものである。
In the present invention, the above-mentioned solution of the meta-type aromatic polyamide polymer is subjected to the steps described below.

【0031】かかる重合体溶液は、上記界面重合等で得
られたメタ型芳香族ポリアミドを含む溶液を用いてもよ
いし、上記溶液重合等で得られたメタ型芳香族ポリアミ
ドを含む溶液から該メタ型芳香族ポリアミドを単離し、
これをアミド系溶媒に溶解したものを用いてもよい。
As the polymer solution, a solution containing a meta-type aromatic polyamide obtained by the above-described interfacial polymerization or the like may be used, or a solution containing a meta-type aromatic polyamide obtained by the above-mentioned solution polymerization or the like may be used. Isolating meta-type aromatic polyamide,
A solution obtained by dissolving this in an amide-based solvent may be used.

【0032】かかるアミド系溶媒としては、N,N−ジ
メチルホルムアミド、N,N−ジメチルアセトアミド、
N−メチル−2−ピロリドン、ジメチルイミダゾリジノ
ンなどを用いることができるが、特に、溶液重合から湿
式紡糸工程に至るまでの重合体溶液の安定性などから、
N−メチル−2−ピロリドン(本発明では「NMP」と
略す)を用いることがより好ましい。
Examples of such amide solvents include N, N-dimethylformamide, N, N-dimethylacetamide,
N-methyl-2-pyrrolidone, dimethylimidazolidinone, and the like can be used.In particular, from the viewpoint of the stability of the polymer solution from solution polymerization to the wet spinning step,
It is more preferable to use N-methyl-2-pyrrolidone (abbreviated as “NMP” in the present invention).

【0033】本発明に用いる重合体溶液は、水を含んで
いてもよい。このような水は必要に応じて添加すること
もあるが、溶液調製プロセスで必然的に生成するもので
あってもかまわない。その濃度としては、溶液が安定に
存在する範囲であるならばいかなる濃度でもかまわない
が、例えばポリマー重量に対して0以上60%以下の範
囲で添加、含有されるのが通常好ましく、特に15%以
下であることが好ましい。これを越える濃度では、ポリ
マー溶液の安定性が損なわれ、ポリマーの析出、ゲル化
によって紡糸性が著しく損なわれることがある。
The polymer solution used in the present invention may contain water. Such water may be added as needed, but may be formed inevitably in the solution preparation process. The concentration may be any concentration as long as the solution is in a stable range. For example, it is usually preferable to add and contain the solution in a range of 0 to 60% based on the weight of the polymer, particularly 15%. The following is preferred. If the concentration exceeds this, the stability of the polymer solution may be impaired, and the spinnability may be significantly impaired due to precipitation and gelation of the polymer.

【0034】本発明によれば、アミド系溶媒の水溶液と
いう非常に簡単な組成の凝固浴を用い、これにより均質
な多孔質の線状体としてポリマー溶液を凝固する。すな
わち、本発明では、先に述べた重合体溶液を、好ましく
は20〜90℃の範囲内で凝固浴温度に対応する温度に
調整した後、上記紡糸口金から後述する組成、温度の凝
固浴中に紡出(出糸)し、糸条物を多孔質体として形成
せしめた後、この糸条物を凝固浴から引き出し、引き続
き多孔質の線状体中に凝固液を残したまま空気中にて2
倍以上10倍以下の延伸倍率で延伸し100℃から200℃の範
囲で熱処理することで緻密化を促進し、さらに水洗、乾
燥後、250℃から400℃の範囲の温度で熱処理して繊維化
する。本発明では先に述べたような特定の温度範囲の凝
固条件において湿式紡糸することにより均質な多孔質を
形成する凝固法を発明し、これによって湿式紡糸におい
て高速な紡糸速度と均質な多孔構造の形成を両立する方
法を確立したものである。
According to the present invention, a coagulation bath having a very simple composition of an aqueous solution of an amide-based solvent is used, thereby coagulating the polymer solution as a homogeneous porous linear body. That is, in the present invention, the above-described polymer solution is preferably adjusted to a temperature corresponding to the coagulation bath temperature within the range of 20 to 90 ° C., and then the composition and the temperature in the coagulation bath described below are adjusted from the spinneret. After spinning (yarning) to form the yarn as a porous material, the yarn is pulled out of the coagulation bath, and then continuously put into the air while leaving the coagulating liquid in the porous linear body. Two
It is stretched at a draw ratio of 1 to 10 times and heat-treated at 100 to 200 ° C to promote densification.Furthermore, after washing with water and drying, it is heat-treated at a temperature of 250 to 400 ° C to form a fiber. I do. In the present invention, a coagulation method for forming a homogeneous porous material by wet spinning under the coagulation conditions in the specific temperature range as described above was invented, whereby a high spinning speed and a uniform porous structure were obtained in wet spinning. It has established a method to balance the formation.

【0035】[工程(1)]本発明において、後工程で
十分に物性を出し得る程度の緻密化をするためには、凝
固段階でできる多孔体の構造をできる限り均質なものと
することが極めて重要である。多孔構造と浴の条件は緊
密な関係にあり、凝固浴の組成と温度条件の選定は極め
て重要である。
[Step (1)] In the present invention, the structure of the porous body formed in the solidification stage should be as homogeneous as possible in order to make the material sufficiently dense in the subsequent step. Very important. The porous structure and the conditions of the bath are closely related, and the selection of the composition of the coagulation bath and the temperature conditions are extremely important.

【0036】本発明における凝固浴は、塩類を実質的に
含まず、アミド系溶媒と水(H2O)との2成分から実質
的になる水溶液で構成されるが、この凝固浴組成におい
て、アミド系溶媒としてはメタ系アラミドを溶解し、水
と良好に混和するものであれば好適に用いることができ
るが、特にN−メチル−2−ピロリドン、ジメチルアセ
トアミド、ジメチルホルムアミド、ジメチルイミダゾリ
ジノンなどは好適に用いることができる。
The coagulation bath according to the present invention is substantially free of salts, and is composed of an aqueous solution consisting essentially of two components, an amide solvent and water (H 2 O). As the solvent, a meta-aramid can be suitably used as long as it dissolves in water and is well-mixed with water.N-methyl-2-pyrrolidone, dimethylacetamide, dimethylformamide, dimethylimidazolidinone and the like are particularly preferable. Can be used.

【0037】アミド系溶媒と水の最適な混合比は、重合
体溶液の条件によっても若干変化するが、アミド系溶媒
の重量比が40%から70%の範囲であることが好まし
い。この範囲を下回る条件では糸中に非常に大きなボイ
ドが生じやすくなり、その後の糸切れの原因となりやす
く、この範囲を上回る条件では凝固が進まず、糸の融着
が起こるためである。
Although the optimum mixing ratio of the amide solvent and water slightly varies depending on the conditions of the polymer solution, the weight ratio of the amide solvent is preferably in the range of 40% to 70%. Under the conditions below this range, very large voids are likely to be generated in the yarn, which is likely to cause subsequent yarn breakage. Under the conditions above this range, coagulation does not proceed and the yarn is fused.

【0038】凝固浴の温度は凝固液組成と密接な関係が
あるが、一般的には高温であるとフィンガーとよばれる
粗大な気泡上の空孔ができにくく好ましい。しかし凝固
液濃度が高い場合には高温にすると融着が激しくなるの
で、その好適な範囲は20〜90℃であり、より好まし
くは30〜80℃の範囲である。
Although the temperature of the coagulation bath is closely related to the composition of the coagulation solution, it is generally preferable that the temperature is high because pores on coarse bubbles called fingers are not formed. However, when the concentration of the coagulating liquid is high, the fusion becomes severe at a high temperature, so the preferable range is 20 to 90 ° C, more preferably 30 to 80 ° C.

【0039】凝固液は、実質的にアミド系溶媒と水だけ
で構成されることが好ましく、これ以外に少量の塩類が
含まれていてもよい。特に、きわめて微量の塩化カルシ
ウム、水酸化カルシウムなどの塩類はポリマー溶液中か
ら抽出されてくる場合が有るが、これは多孔凝固に対し
て何らこれを阻害することはなく、低濃度であれば含ま
れていてもまったく問題はない。したがって、これに限
定するものではないが、この好適濃度は凝固液に対し重
量比0から10%の範囲である。
It is preferable that the coagulation liquid is substantially composed of only the amide solvent and water, and may contain a small amount of salts. In particular, very small amounts of salts such as calcium chloride and calcium hydroxide may be extracted from the polymer solution, but this does not inhibit porous coagulation at all and is included at low concentrations. There is no problem even if it is done. Thus, but not by way of limitation, this preferred concentration is in the range of 0 to 10% by weight of the coagulation liquid.

【0040】凝固浴中での糸条物の浸漬時間は0.1〜
30秒が好ましい。浸漬時間が短かすぎると糸条物の形
成が不十分となり断糸が発生する。
The dipping time of the yarn in the coagulation bath is 0.1 to
30 seconds is preferred. If the immersion time is too short, the formation of the thread is insufficient and the yarn breaks.

【0041】このように糸条物として得られる多孔質の
線状体は、でき得る限り密度の高い方が後の緻密化をス
ムーズに行うために好ましいが、好ましくは0.3以
上、より好ましくは0.5以上の密度である。0.3を
下回る密度では多孔度が高く線状体を後の延伸工程で緻
密化することが困難になる。この密度は、ASTM D2130
にしたがって測定した糸太さおよび繊度をもとに算出し
た値である。密度にして0.3以上1.25以下である
ことが好ましい。これを下回る多孔度では、溶媒の抽出
速度、その後工程の延伸性不十分になり、製糸が困難に
なり、また、これを上回る多孔度では線状体を後の延伸
工程で緻密化することが困難になる。この多孔度は、AS
TM D2130にしたがって測定した糸太さおよび繊度をも
とに算出した値である。
As described above, the porous linear body obtained as a yarn is preferably as high in density as possible for smooth subsequent densification, but is preferably 0.3 or more, and more preferably 0.3 or more. Is a density of 0.5 or more. If the density is less than 0.3, the porosity is so high that it is difficult to densify the linear body in the subsequent stretching step. This density is ASTM D2130
Is a value calculated based on the yarn thickness and fineness measured according to the above. The density is preferably 0.3 or more and 1.25 or less. At a porosity lower than this, the solvent extraction speed and the subsequent stretchability become insufficient, making it difficult to spin.At a porosity higher than this, the linear body can be densified in the subsequent stretching step. It becomes difficult. This porosity is
This is a value calculated based on the yarn thickness and fineness measured according to TM D2130.

【0042】この多孔構造は非常に均質な微細孔で形成
されており、数μm以上の大きさのボイドあるいはフィ
ンガーといわれる大きな空孔が無いことを特徴とする。
その孔サイズは走査型顕微鏡で測定すると0.1μmか
ら1μm程度のサブミクロンオーダーの大きさを持つ。
このような均質な多孔構造は、たとえば凝固に伴うスピ
ノーダル分解によって形成されることが知られている。
このような非常に緊密な微細孔構造を持つことによっ
て、延伸時の断糸を防止し、最終熱セット時の緻密化と
糸物性の発現が可能になる。
This porous structure is formed of very uniform fine pores, and is characterized in that there are no large pores called voids or fingers having a size of several μm or more.
The pore size has a submicron order size of about 0.1 μm to 1 μm as measured by a scanning microscope.
It is known that such a homogeneous porous structure is formed, for example, by spinodal decomposition accompanying solidification.
By having such a very fine microporous structure, it is possible to prevent breakage of yarn at the time of stretching, and to achieve densification at the time of final heat setting and development of yarn physical properties.

【0043】重合体溶液を凝固浴中に吐出する場合、紡
糸口金は多ホールのものを用いることができる。ホール
数としては50000個以下、好ましくは300〜30
000個である。
When the polymer solution is discharged into a coagulation bath, a multi-hole spinneret can be used. The number of holes is 50,000 or less, preferably 300 to 30
000.

【0044】[工程(2)]凝固により得られた多孔線
状体は、引き続き凝固液を含んだまま空気中に引き出さ
れ延伸される。この時の延伸倍率は2倍以上の範囲であ
ることが好ましい。これ以下の範囲では実質的に配向が
不足し、十分な強度の糸を得ることが困難である。
[Step (2)] The porous linear body obtained by coagulation is continuously drawn out into the air while containing the coagulation liquid and stretched. The stretching ratio at this time is preferably in the range of 2 times or more. Below this range, the orientation is substantially insufficient, and it is difficult to obtain a yarn having sufficient strength.

【0045】一般に湿式紡糸では可塑浴を用いて可塑延
伸を行う方法が知られているが、浴中での延伸は細化を
非常に大きな抵抗がかかる条件で行うため、延伸中の糸
切れが起こりやすく良好な品質と生産性を両立させるこ
とが難しい。本発明では、多孔質の糸を用いるため糸中
に凝固液を可塑剤として十分に含んだ状態で空気中に取
り出すことが可能なため、可塑浴を用いた延伸と同様に
比較的低温で延伸を行うことが可能である。そのうえ、
延伸を抵抗の少ない空気中で行えるため、液中延伸に比
べ高い延伸倍率で延伸することが可能である。
Generally, in wet spinning, a method of performing plastic stretching using a plastic bath is known. However, since stretching in a bath is performed under conditions where very thin resistance is applied, yarn breakage during stretching may occur. It is easy to occur and it is difficult to achieve both good quality and productivity. In the present invention, since the porous yarn is used, the coagulation liquid can be taken out into the air in a state where the coagulating liquid is sufficiently contained as a plasticizer. It is possible to do. Besides,
Since the stretching can be performed in air having low resistance, it is possible to perform the stretching at a higher stretching ratio than the stretching in the liquid.

【0046】本発明では、多孔体中に可塑液を含ませて
空気中で可塑延伸を実現することが可能である。可塑液
としては、凝固液をそのまま含ませて用いることが可能
であるが、それ以外にも可塑状態をコントロールし、延
伸配向性を変化させて好みの糸物性を発現させるため
に、延伸に先立って、含ませる可塑液の組成を変化させ
ても良い。この場合は、延伸の前に含ませたい組成の可
塑液の浴に多孔の凝固糸を通過させれば良い。
In the present invention, it is possible to achieve plastic stretching in air by including a plastic liquid in the porous body. As the plastic liquid, it is possible to use the coagulation liquid as it is, but in addition to controlling the plastic state, changing the drawing orientation and expressing the desired yarn physical properties, Then, the composition of the plastic liquid to be included may be changed. In this case, the porous coagulated yarn may be passed through a bath of a plastic liquid having a desired composition before drawing.

【0047】可塑液に用いる溶媒はポリマーを可塑化す
るものであればどのようなものでも良いが、好ましくは
アミド系溶媒の水溶液、アルコール水溶液などがあげら
れる。特に、凝固液ならびにポリマー溶剤と同一の溶剤
もしくはその水溶液であれば、回収工程が簡便になり好
ましい。かかる溶剤として、N−メチル−2−ピロリド
ン、ジメチルアセトアミド、ジメチルホルムアミドのう
ち1種または2種以上の混合液を用いることが好都合で
ある。
As the solvent used for the plasticizer, any solvent may be used as long as it can plasticize the polymer. Preferred examples thereof include an aqueous solution of an amide solvent and an aqueous alcohol solution. In particular, the same solvent as the coagulating liquid and the polymer solvent or an aqueous solution thereof is preferable because the recovery step is simplified. As such a solvent, it is convenient to use one or a mixture of two or more of N-methyl-2-pyrrolidone, dimethylacetamide, and dimethylformamide.

【0048】延伸において加熱する方法はいかなる方法
を取ることができるが、たとえば熱板、加熱ローラー等
を用いて接触加熱によって加熱する方法や、蒸気等の加
熱気体を用いる方法などを好適に用いることができる。
加熱温度は用いる溶剤等によっても変わり、特に指定し
ないが、20℃から150℃の範囲であれば好適に用い
ることができる。この範囲より低い領域では可塑化が十
分に進まず、十分な延伸倍率をとることが困難であり、
これを上回る範囲では糸の表面が溶解して融着するため
良好な紡糸が困難になる。
Although any method can be used for heating in stretching, for example, a method of heating by contact heating using a hot plate, a heating roller, or the like, a method of using a heated gas such as steam, or the like is preferably used. Can be.
The heating temperature varies depending on the solvent used, etc., and is not particularly specified. In a region lower than this range, plasticization does not proceed sufficiently, and it is difficult to take a sufficient stretching ratio,
Above this range, good spinning becomes difficult because the surface of the yarn is melted and fused.

【0049】本発明においては、通常1.5倍以上10
倍以下、好ましくは2倍以上10倍以下の延伸倍率で延
伸するが、さらには2.1倍以上6倍以下の倍率である
ことがより好ましい。高倍率に延伸をかけることにより
糸の強度、弾性率が向上し良好な物性を示すようになる
と同時に、孔が引きつぶされ、熱セットによる緻密化が
良好に進行するようになる。また、極端に高倍率に延伸
した場合には、工程の調子が悪化して良好な製糸が困難
になる。延伸した糸は、配向状態をクエンチするため
に、冷水に巻き取り次の工程に付与する。
In the present invention, usually 1.5 times or more
The film is stretched at a draw ratio of at most 2 times, preferably at least 2 times and at most 10 times, more preferably at least 2.1 times and at most 6 times. By stretching at a high magnification, the strength and elastic modulus of the yarn are improved and good physical properties are exhibited, and at the same time, the holes are crushed and the densification by heat setting proceeds well. In addition, when the film is drawn at an extremely high magnification, the condition of the process is deteriorated, and it becomes difficult to produce a good yarn. The drawn yarn is wound up in cold water and applied to the next step in order to quench the orientation state.

【0050】[工程(3)]本発明では、多孔状態で凝
固糸を製造し延伸後緻密化を行い、緻密なメタ型アラミ
ド繊維を得る。本工程はそのために重要な役割をする工
程である。前工程においてクエンチした糸を水洗せず
に、100℃から200℃の温度で熱処理を行うことで
多孔質の糸は、非常に透明性のある緻密な糸に転化する
ことができる。クエンチした糸は十分な可塑溶剤を含む
ため、蒸気の温度範囲で十分に溶解して緻密化すること
ができる。
[Step (3)] In the present invention, a coagulated yarn is produced in a porous state, and then densified after stretching to obtain a dense meta-aramid fiber. This step plays an important role for that. By performing a heat treatment at a temperature of 100 ° C. to 200 ° C. without washing the yarn quenched in the previous step, the porous yarn can be converted into a very transparent and dense yarn. Since the quenched yarn contains sufficient plasticizing solvent, it can be sufficiently dissolved and densified in the steam temperature range.

【0051】[工程4]次に、例えば30℃以下の冷水で
洗浄後、さらに50〜90℃の温水で洗浄した後、加熱
ローラー、熱風などによって通常100℃以上の温度で
乾燥する。その後好ましくは以下に述べるように、熱
板、熱ローラなどを用いて250〜400℃の温度で乾
熱延伸等の熱処理に付される。
[Step 4] Next, after washing with cold water of, for example, 30 ° C. or less, further washing with warm water of 50 to 90 ° C., and drying at a temperature of usually 100 ° C. or more with a heating roller, hot air or the like. Thereafter, as described below, it is preferably subjected to a heat treatment such as a dry heat drawing at a temperature of 250 to 400 ° C. using a hot plate, a heat roller or the like.

【0052】この乾熱延伸工程は、多孔質の線状体を緻
密化せしめ強度、伸度を発現させるために重要な工程で
ある。特に乾熱延伸の温度は密度と密接な関係にあり、
250℃以上400℃以下の温度範囲で処理するのが好
ましい。さらに好ましくは270℃以上370℃以下の
温度である。400℃を超えて高温では糸が激しく劣化
し、着色し、さらには断糸する。また250℃を下回る
温度では十分に緻密化することができず、糸物性を発現
することが困難である。
This dry heat drawing step is an important step for densifying the porous linear body to develop strength and elongation. In particular, the temperature of dry heat drawing is closely related to the density,
It is preferable to perform the treatment in a temperature range of 250 ° C. or more and 400 ° C. or less. The temperature is more preferably 270 ° C or more and 370 ° C or less. At a high temperature exceeding 400 ° C., the yarn is severely deteriorated, colored, and further broken. On the other hand, if the temperature is lower than 250 ° C., it is not possible to sufficiently densify, and it is difficult to develop yarn physical properties.

【0053】この時の延伸倍率は、弾性率、強度の発現
に密接な関係を持っており、必要に応じて任意の倍率を
とることができるが、通常、0.7倍から3倍の範囲で
設定することで、良好な紡糸性と、強度、弾性率の発現
が得られる。従って、緻密化と糸物性の発現、安定した
紡糸性の発現には、可塑延伸、熱板延伸を含めて全延伸
倍率が3.0〜12であり、さらには2.5から8倍と
なるように設定することがより好ましい。
The stretching ratio at this time is closely related to the development of the elastic modulus and the strength, and can be set to an arbitrary ratio as required, but is usually in the range of 0.7 to 3 times. By setting at, good spinnability, and the development of strength and elastic modulus can be obtained. Accordingly, the total draw ratio including plastic drawing and hot plate drawing is 3.0 to 12, and more preferably 2.5 to 8 times for the expression of densification and the development of yarn physical properties and stable spinning properties. It is more preferable to set as follows.

【0054】本発明により得られるメタ型アラミド繊維
は、延伸性がよく、温水浴延伸、乾熱延伸時に断糸や毛
羽の発生をともなうことなく円滑に高倍率まで延伸する
ことができる。
The meta-type aramid fiber obtained by the present invention has good stretchability, and can be smoothly drawn to a high magnification without causing breakage or fluff during hot water bath drawing or dry heat drawing.

【0055】本発明では湿式紡糸−延伸−洗浄−乾燥・
をすべて連続した一貫工程で実施することができ、これ
が本発明の利点の一つでもあるが、場合よっては、幾つ
かの工程に分割し、その順序をいれかえて実施してもよ
い。
In the present invention, wet spinning-drawing-washing-drying
Can be performed in a continuous integrated process, which is one of the advantages of the present invention. However, in some cases, the process may be performed by dividing into several processes and changing the order.

【0056】さらに、このようにして製造された繊維
は、必要に応じて捲縮加工が施され、適当な繊維長に切
断され、次工程に提供される。
Further, the fiber produced in this way is subjected to crimping as required, cut into an appropriate fiber length, and provided to the next step.

【0057】以上のごとき本発明によるメタ型芳香族ポ
リアミド(メタ型アラミド)繊維は、その耐熱性、耐炎
性、力学特性を生かした各種の用途に応用することがで
き、特にイオン性物質の混入を嫌う用途には好適に用い
ることができる。例えば、単独あるいは他の繊維と組み
合わせ、織編物にして消防服、防護服などの耐熱耐炎衣
料、耐炎性の寝具、インテリア材料として有用であり、
特に不織布としてフィルターなど各種工業材料、あるい
は合成紙、複合材料の原料として有効に使用することが
できる。
As described above, the meta-type aromatic polyamide (meta-type aramid) fiber according to the present invention can be applied to various uses utilizing its heat resistance, flame resistance, and mechanical properties. It can be suitably used for applications that dislike. For example, it is useful as a heat-resistant and flame-resistant garment such as fire-fighting clothing, protective clothing, flame-resistant bedding, interior material, alone or in combination with other fibers.
In particular, it can be effectively used as a nonwoven fabric as a raw material for various industrial materials such as filters, synthetic paper, and composite materials.

【0058】[0058]

【実施例】以下、実施例および比較例により本発明を更
に詳しく具体的に説明する。ただし、これらの実施例お
よび比較例は本発明の理解を助けるためのものであっ
て、これらの記載によって本発明の範囲が限定されるの
ものではない。なお、実施例および比較例中、固有粘度
(I.V.)は重合体溶液から芳香族ポリアミドポリマ
ーを単離して乾燥した後、濃硫酸中、ポリマー濃度0.
5g /100mlで30℃において測定した値である。ま
た、「部」および「%」は特に断らない限りすべて重量
に基づくものであり、量比は特に断らない限り重量比を
示す。さらに、紡糸に用いる重合体溶液における重合体
濃度(PN 濃度)は、全重量部に対する重合体の重量部
[=重合体/(重合体+溶媒+その他)]である。ま
た、凝固により得られた多孔質の線状体の密度は、ASTM
D2130にしたがって測定した繊維径と繊度から算出し
た。
The present invention will be described below in more detail with reference to Examples and Comparative Examples. However, these examples and comparative examples are for helping the understanding of the present invention, and the scope of the present invention is not limited by these descriptions. In the examples and comparative examples, the intrinsic viscosity (IV) was determined by isolating an aromatic polyamide polymer from a polymer solution, drying the polymer, and then drying the polymer in concentrated sulfuric acid.
It is a value measured at 30 ° C. at 5 g / 100 ml. Further, “parts” and “%” are all based on weight unless otherwise specified, and quantitative ratios indicate weight ratios unless otherwise specified. Further, the polymer concentration (PN concentration) in the polymer solution used for spinning is the weight part of the polymer with respect to the total weight part [= polymer / (polymer + solvent + others)]. The density of the porous linear body obtained by coagulation is
It was calculated from the fiber diameter and fineness measured according to D2130.

【0059】[実施例1] (a)ポリマー溶液の作成 界面重合法で得たポリメタフェニレンイソフタルアミド
パウダー18重量部を、0℃に冷却したN−メチル−2
−ピロリドン78.5重量部に懸濁させ、スラリー状に
した後、60℃まで昇温し透明なポリマー溶液を得た。
Example 1 (a) Preparation of Polymer Solution 18 parts by weight of polymetaphenylene isophthalamide powder obtained by the interfacial polymerization method was cooled to 0 ° C. in N-methyl-2.
After suspending in 78.5 parts by weight of pyrrolidone to form a slurry, the temperature was raised to 60 ° C. to obtain a transparent polymer solution.

【0060】(b)湿式紡糸・可塑延伸・乾燥熱延伸 上記(a)で調製した紡糸原液を孔径0.12mm、孔数
50の口金より浴温度80℃の凝固浴中に吐出して紡糸
した。この凝固浴は、水/NMP=45/55の組成の
浴を用い、浸漬長(有効凝固浴長)60cmにて糸速8m
/分で通過させた後、いったん空気中に引き出し、引き
続き、可塑液浴(10℃、水/NMP=70/30)を
通過させ、50℃のピンヒーターを当てて3倍の延伸倍
率で延伸を行った。延伸した糸は冷水20cmを通過さ
せてクエンチし、140℃の加熱ローラーを用いて加熱
処理した。さらに80℃の温水で洗浄し表面温度120
℃の乾燥ローラーで乾燥し、300℃の熱板上で1.2
倍に乾熱延伸して、巻き取った。本実施例における全延
伸倍率は6倍で、延伸繊維の最終巻き取り速度は48m
/分であった。途中凝固浴より得られた多孔質の線状体
の密度は0.8(g/cm3)であった。得られたポリメタフェニ
レンイソフタルアミド繊維の力学的特性は、繊度1.8
de (2.0dtex) 、密度1.34、引張強度
4.7g/de(4.15cN/dtex)、伸度58
%、ヤング率68g/de(60.0cN/dtex)
であり、良好な力学特性を示した。
(B) Wet spinning, plastic stretching and dry heat stretching The spinning stock solution prepared in the above (a) was discharged from a die having a pore size of 0.12 mm and 50 holes into a coagulation bath at a bath temperature of 80 ° C. and spun. . This coagulation bath uses a bath having a composition of water / NMP = 45/55, and a yarn speed of 8 m at an immersion length (effective coagulation bath length) of 60 cm.
/ Min, then draw it out into the air, pass it through a plastic bath (10 ° C, water / NMP = 70/30), apply a pin heater at 50 ° C, and stretch it at 3 times the draw ratio. Was done. The drawn yarn was quenched by passing through 20 cm of cold water, and heat-treated using a 140 ° C. heating roller. Further, it is washed with warm water of 80 ° C.
And dried on a hot plate at 300 ° C.
The film was stretched by dry heating twice and wound up. The total draw ratio in this example is 6 times, and the final winding speed of the drawn fiber is 48 m.
/ Min. The density of the porous linear body obtained from the coagulation bath was 0.8 (g / cm 3 ). The mechanical properties of the obtained polymetaphenylene isophthalamide fiber were as follows: a fineness of 1.8.
de (2.0 dtex), density 1.34, tensile strength 4.7 g / de (4.15 cN / dtex), elongation 58
%, Young's modulus 68 g / de (60.0 cN / dtex)
And showed good mechanical properties.

【0061】[0061]

【発明の効果】本発明によれば、力学特性、耐熱性等の
良好で塩類を含まないメタ型ポリアミド繊維を高い生産
性で製造する方法を提供することができるものである。
さらに詳細には、溶液重合法により製造した、中和塩を
含むメタ型ポリアミド重合体溶液を塩を分離すること無
く、優れた力学的特性を有し且つ、耐熱性、難燃性も良
好なメタ型アラミド繊維を良好な生産性により製造する
方法を提供することができた。
According to the present invention, it is possible to provide a method for producing meta-type polyamide fibers having good mechanical properties and heat resistance and containing no salts with high productivity.
More specifically, a meta-type polyamide polymer solution containing a neutralized salt produced by a solution polymerization method, without separating the salt, has excellent mechanical properties, and has excellent heat resistance and flame retardancy. A method for producing meta-aramid fibers with good productivity could be provided.

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 メタフェニレンジアミンイソフタルアミ
ド骨格を主成分とするメタ型芳香族ポリアミドを含むア
ミド系溶媒からなるメタ型芳香族ポリアミド重合体溶液
を湿式紡糸することによりメタ型芳香族ポリアミド繊維
を製造する方法において、(1)該重合体溶液を、アミ
ド系溶媒と水とからなる凝固液を保持する凝固浴中に吐
出して、多孔を有する線状体として凝固せしめ、(2)
続いて、該多孔内に該凝固液を含んだままかもしくは可
塑浴において可塑液を含ませて、該線状体を空気中にお
いて加熱延伸し、(3)該多孔内に凝固液を含んだま
ま、該線状体を100℃以上200℃以下の温度で加熱
せしめ、次いで(4)該線状体を250から400℃で
熱処理する、緻密なメタ型芳香族ポリアミド繊維の製造
法。
1. A method for producing a meta-type aromatic polyamide fiber by wet spinning a meta-type aromatic polyamide polymer solution comprising an amide-based solvent containing a meta-type aromatic polyamide having a meta-phenylenediamine isophthalamide skeleton as a main component. (1) discharging the polymer solution into a coagulation bath which holds a coagulation liquid comprising an amide-based solvent and water, and coagulating the polymer solution as a porous linear body;
Subsequently, the linear body was heated and stretched in the air while the coagulation liquid was contained in the pore or in a plastic bath, and (3) the coagulation liquid was contained in the pore. A method for producing a dense meta-type aromatic polyamide fiber, in which the linear body is heated at a temperature of 100 ° C. or more and 200 ° C. or less, and then (4) the linear body is heat-treated at 250 to 400 ° C.
【請求項2】 該重合体溶液、該凝固浴および該可塑浴
に含まれるアミド系溶媒として、N−メチル−2−ピロ
リドン、N,N−ジメチルアセトアミド、N,N−ジメ
チルホルムアミド、およびジメチルイミダゾリジノンか
らなる群から選ばれる1種または2種以上を用いる請求
項1記載の緻密なメタ型芳香族ポリアミド繊維の製造
法。
2. As the amide solvent contained in the polymer solution, the coagulation bath and the plastic bath, N-methyl-2-pyrrolidone, N, N-dimethylacetamide, N, N-dimethylformamide, and dimethylimidazo The method for producing a dense meta-type aromatic polyamide fiber according to claim 1, wherein one or more kinds selected from the group consisting of lydinones are used.
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