JP2003012917A - Polyketone solution and method for producing polyketone fiber - Google Patents

Polyketone solution and method for producing polyketone fiber

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JP2003012917A JP2001198367A JP2001198367A JP2003012917A JP 2003012917 A JP2003012917 A JP 2003012917A JP 2001198367 A JP2001198367 A JP 2001198367A JP 2001198367 A JP2001198367 A JP 2001198367A JP 2003012917 A JP2003012917 A JP 2003012917A
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a polyketone solution which is lowly toxic, flame-retardant, uses an excellently recoverable solvent, enables to spin a gel at a high speed, enables to produce a highly strong and highly elastic polyketone fiber at a lower coat, and can be elongated by heat to give an excellently dignified polyketone fiber because the single fiber is free from melting to adhere. SOLUTION: The polyketone solution is produced by dissolving a polyketone having a repeating unit represented by the formula (1) at a content of 95 mol% or more and satisfies the following equations: 0.2<=L/Z<=1.5, 0.2<=(Z+L)/(Z+L+ X+W)<=0.7, 0.5<=(Z+L+X)/(Z+L+X+W)<=0.7 [wherein Z is the mass of zinc chloride, L is the mass of lithium chloride, X is the mass of a metal salt excluding zinc chloride and lithium chloride and W is the mass of water]. The method for producing a polyketone fiber comprises using the solution.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、強度及び弾性率の高い
ポリケトン繊維の製造に適したポリケトン溶液及びこの
溶液を用いたポリケトン繊維の製造方法に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a polyketone solution suitable for producing a polyketone fiber having high strength and elastic modulus, and a method for producing a polyketone fiber using this solution.

【0002】[0002]

【従来の技術】一酸化炭素とエチレン、プロピレンのよ
うなオレフィンとをパラジウムやニッケル等といった遷
移金属錯体を触媒として用いて重合させることにより、
一酸化炭素とオレフィンが実質完全に交互共重合したポ
リケトンが得られることが知られている(工業材料、1
2月号、第5ページ、1997年)。ポリケトンを産業
資材用繊維として応用する検討が多くの研究者によって
なされ、高強度、高弾性率、高温での高い寸法安定性、
良好な接着性、高い耐クリープ特性を生かしてタイヤコ
ード、ベルト等の補強繊維、プラスチックの補強用繊
維、といった複合材料用繊維への応用が期待されてい
る。
2. Description of the Related Art By polymerizing carbon monoxide and an olefin such as ethylene or propylene by using a transition metal complex such as palladium or nickel as a catalyst,
It is known that a polyketone in which carbon monoxide and olefin are copolymerized substantially completely can be obtained (industrial materials, 1
February issue, page 5, 1997). Many researchers have studied the application of polyketones as fibers for industrial materials, and have found that they have high strength, high elastic modulus, high dimensional stability at high temperatures,
It is expected to be applied to fibers for composite materials such as reinforcing fibers for tire cords and belts and fibers for reinforcing plastics by taking advantage of good adhesiveness and high creep resistance.

【0003】特に、エチレンと一酸化炭素の繰り返し単
位からなるポリケトンは、高温での寸法安定性が最も高
く、また、ポリエチレンやポリビニールアルコールのよ
うに分子鎖のコンフォメーションが直線に近いために、
いわゆるスーパー繊維と呼ばれる高強度・高弾性率繊維
となりえる。このようなポリケトン繊維が工業的に製造
可能となれば、スチールタイヤコードの代替としてタイ
ヤの軽量化が達成可能であり、環境問題改善の効果が期
待される。
Particularly, a polyketone composed of repeating units of ethylene and carbon monoxide has the highest dimensional stability at high temperature, and the conformation of the molecular chain is close to a straight line like polyethylene and polyvinyl alcohol.
It can be a so-called super fiber, a high-strength, high-modulus fiber. If such a polyketone fiber can be industrially produced, it is possible to reduce the weight of the tire as an alternative to the steel tire cord, and it is expected that the environmental problems will be improved.

【0004】以上のような高性能ポリケトン繊維を製造
するために、ポリエチレン繊維、ポリビニルアルコール
繊維等の製造にみられるゲル紡糸法をポリケトン繊維の
製造に応用することが検討され、熱可逆性のゲルを形成
するポリケトン用の溶剤が開発された。例えば、特表平
4−505344号公報、特表平5−504371号公
報には、ピロール、フェノール、ピリジン、安息香酸、
ギ酸、N−メチルピロリジン、アニリン、フェノキシエ
タノール、N−メチルイミダゾール等が示され、特表平
8−507328号公報にはエチレンカーボネート、ベ
ンジルアルコール、γ―ブチロラクトン、ジプロピレン
グリコール等が示されている。これらの溶剤は、毒性が
高い、ポリケトンが変性する、ポリケトンに対する溶解
性が低い、可燃性が高く防爆設備が必要である、等の点
から、工業的な方法としては問題があった。
In order to produce the above-mentioned high-performance polyketone fiber, it has been studied to apply the gel spinning method found in the production of polyethylene fiber, polyvinyl alcohol fiber, etc. to the production of polyketone fiber, and a thermoreversible gel. Solvents have been developed for polyketones that form. For example, in JP-A-4-505344 and JP-A-5-504371, pyrrole, phenol, pyridine, benzoic acid,
Formic acid, N-methylpyrrolidine, aniline, phenoxyethanol, N-methylimidazole and the like are shown, and JP-A-8-507328 discloses ethylene carbonate, benzyl alcohol, γ-butyrolactone, dipropylene glycol and the like. These solvents have a problem as an industrial method because of their high toxicity, denaturation of polyketone, low solubility in polyketone, high flammability, and need for explosion-proof equipment.

【0005】これに対して、本出願人は、国際公開第9
9/18143号パンフレットや国際公開第00/09
611号パンフレット等において、塩化亜鉛等の金属塩
水溶液をポリケトンの溶剤として用いることを提案し、
さらに特開2001−293928号公報において金属
塩水溶液を溶剤としたゲル紡糸法を提案した。このゲル
紡糸法は、亜鉛塩、カルシウム塩、チオシアン酸塩、鉄
塩の金属塩水溶液からなる溶剤を用い、0〜250℃の
温度範囲に相分離温度を有するポリケトン溶液を紡糸
し、浴中で冷却凝固させて熱可逆ゲル繊維を形成させる
ものである。この方法において用いられる溶剤は、可燃
性や毒性が低く、ポリケトンの化学架橋や分子量低下を
起こさずポリケトンを溶解する。したがって、この方法
によると、高強度・高弾性率のポリケトン繊維を製造す
ることが可能である。
On the other hand, the applicant of the present invention is
9/18143 pamphlet and International Publication No. 00/09
No. 611 pamphlet suggests that an aqueous solution of a metal salt such as zinc chloride is used as a solvent for polyketone,
Further, JP-A-2001-293928 proposes a gel spinning method using an aqueous metal salt solution as a solvent. In this gel spinning method, a polyketone solution having a phase separation temperature in a temperature range of 0 to 250 ° C. is spun in a bath by using a solvent composed of an aqueous solution of a metal salt of zinc salt, calcium salt, thiocyanate and iron salt. It is cooled and coagulated to form thermoreversible gel fibers. The solvent used in this method has low flammability and toxicity, and dissolves the polyketone without causing chemical crosslinking of the polyketone and reduction in molecular weight. Therefore, according to this method, it is possible to produce a polyketone fiber having high strength and high elastic modulus.

【0006】しかしながら、特開2001−29392
8号公報に記載の溶剤を用いたゲル紡糸法では、紡糸速
度が遅い場合には強度が15cN/dtex以上で弾性
率が350cN/dtex以上の高強度・高弾性率のポ
リケトン繊維を得ることが可能であるが、紡糸速度が5
0m/分以上になると単糸切れ等の紡糸の不安定化や物
性の低下をもたらした。この主な原因は、ここで用いら
れるポリケトン溶液のゲル化速度が遅いために、紡糸速
度が速くなると冷却浴中の滞留時間が短くなり、十分な
ゲル化が進行しないためと考えられた。この対策とし
て、冷却浴長を長くすることや冷却温度を下げることが
考えられるが、これらの方法では浴抵抗が大きくなり繊
維太さに斑や単糸切れを生じること、冷却浴の温調コス
ト及び溶剤の回収コストが高くなること等の欠点があっ
た。
However, Japanese Patent Laid-Open No. 2001-29392
In the gel spinning method using a solvent described in Japanese Patent Publication No. 8, when the spinning speed is slow, it is possible to obtain a polyketone fiber having a high strength and a high modulus of elasticity of 15 cN / dtex or more and an elastic modulus of 350 cN / dtex or more. Possible, but spinning speed is 5
When it was 0 m / min or more, the spinning became unstable such as single yarn breakage and the physical properties were deteriorated. It was considered that the main reason for this was that the gelation rate of the polyketone solution used here was slow, so that the residence time in the cooling bath was shortened as the spinning rate was increased, and sufficient gelation did not proceed. As measures against this, it is possible to lengthen the cooling bath or lower the cooling temperature, but with these methods, the bath resistance increases and unevenness in fiber thickness and single yarn breakage occur, and the temperature control cost of the cooling bath. Also, there are drawbacks such as an increase in solvent recovery cost.

【0007】[0007]

【本発明が解決しようとする課題】本発明は、以下の課
題を解決することを目的とする。 (1)低毒性、不燃で溶剤回収性に優れた溶剤を用いた
ゲル紡糸方法によりポリケトン繊維を製造すること。 (2)短い凝固浴長で、50m/分以上の紡糸速度でゲ
ル紡糸が可能であること。 (3)強度が15cN/dtex以上で弾性率が350
cN/dtex以上の高強度・高弾性率のポリケトン繊
維が製造可能であること。
DISCLOSURE OF THE INVENTION The present invention aims to solve the following problems. (1) To manufacture polyketone fibers by a gel spinning method using a solvent having low toxicity, nonflammability, and excellent solvent recovery property. (2) Gel spinning can be performed at a spinning speed of 50 m / min or more with a short coagulation bath length. (3) Strength is 15 cN / dtex or more and elastic modulus is 350
Be able to manufacture polyketone fibers with high strength and high elastic modulus of cN / dtex or higher.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】本発明者らは上記の課題
を解決するために、ポリケトンの溶液組成及びポリケト
ン繊維の製造方法を詳細に検討した結果、驚くべきこと
に、塩化亜鉛と塩化リチウムの特定塩組成の水溶液を溶
剤とした場合、ゲル化速度が早いために高速でゲル紡糸
が可能になることがわかり、本発明に到達した。
In order to solve the above problems, the present inventors have studied in detail the solution composition of polyketone and the method for producing polyketone fiber. As a result, surprisingly, zinc chloride and lithium chloride It was found that when an aqueous solution of the specific salt composition of (3) was used as a solvent, the gelation speed was high, and thus high-speed gel spinning was possible, and the present invention was reached.

【0009】すなわち、本発明は、繰り返し単位の95
モル%以上が化学式(1)で示されるポリケトンが溶剤
に溶解された溶液において、溶剤が、塩化亜鉛の質量を
Z、塩化リチウムの質量をL、塩化亜鉛及び塩化リチウ
ム以外の金属塩の質量をX、水の質量をWとしたとき
に、以下に示す数式の関係を満たす水溶液であることを
特徴とするポリケトン溶液、及び前記ポリケトン溶液
を、ポリケトン溶液の相分離温度より高い温度で紡糸口
金より吐出し、相分離温度より10℃以上低い温度の凝
固浴に押し出して凝固させて繊維状物を形成させ、繊維
状物から溶剤の一部又は全部を除去した後、熱延伸する
ことを特徴とするポリケトン繊維の製造方法である。 0.2≦L/Z≦1.5 0.2≦(Z+L)/(Z+L+X+W)≦0.7 0.5≦(Z+L+X)/(Z+L+X+W)≦0.7
That is, the present invention provides a repeating unit of 95
In a solution in which a polyketone represented by the chemical formula (1) is dissolved in a solvent in an amount of mol% or more, the solvent has a mass of zinc chloride of Z, a mass of lithium chloride of L, a mass of metal salts other than zinc chloride and lithium chloride. X, a polyketone solution characterized by being an aqueous solution that satisfies the relationship of the following mathematical formula when the mass of water is W, and the polyketone solution at a temperature higher than the phase separation temperature of the polyketone solution from the spinneret. Discharged, extruded into a coagulation bath at a temperature lower than the phase separation temperature by 10 ° C. or more to coagulate to form a fibrous substance, remove part or all of the solvent from the fibrous substance, and then heat draw. A method for producing polyketone fiber. 0.2 ≦ L / Z ≦ 1.5 0.2 ≦ (Z + L) / (Z + L + X + W) ≦ 0.7 0.5 ≦ (Z + L + X) / (Z + L + X + W) ≦ 0.7

【0010】[0010]

【化2】 [Chemical 2]

【0011】本発明のポリケトンは、繰り返し単位の9
5モル%以上が上記の式(1)で示されるものである。
5モル%未満の範囲で上記の式(1)以外の繰り返し単
位、例えば、化学式(2)に示したもの等を含有してい
てもよい。
The polyketone of the present invention comprises 9 repeating units.
5 mol% or more is represented by the above formula (1).
Repeating units other than the above formula (1), for example, those shown in the chemical formula (2) may be contained within the range of less than 5 mol%.

【0012】[0012]

【化3】 [Chemical 3]

【0013】式中、Rは、エチレン以外の炭素数1〜3
0の有機基であり、例えば、プロピレン、ブチレン、1
−フェニルエチレン等である。これらの水素原子の一部
又は全部がハロゲン基、エステル基、アミド基、水酸
基、エーテル基等で置換されていてもよい。もちろん、
Rは2種以上であってもよく、例えば、プロピレンと1
−フェニルエチレンが混在していてもよい。より高強
度、高弾性率が達成可能で、高温での強度、弾性率の保
持性が優れるという観点から、繰り返し単位の97モル
%以上が上記の式(1)で示されるポリケトンであるこ
とが好ましく、最も好ましくは100モル%である。
In the formula, R is a C1-C3 atom other than ethylene.
0 organic groups such as propylene, butylene, 1
-Phenylethylene and the like. Some or all of these hydrogen atoms may be substituted with a halogen group, an ester group, an amide group, a hydroxyl group, an ether group or the like. of course,
R may be two or more, for example, propylene and 1
-Phenylethylene may be mixed. From the viewpoint that higher strength and higher elastic modulus can be achieved, and strength and retention of elastic modulus at high temperature are excellent, 97 mol% or more of repeating units are polyketones represented by the above formula (1). It is preferably 100 mol%.

【0014】本発明で使用するポリケトンの極限粘度
[η]に特に限定はないが、高強度化の観点から3以上
が好ましく、溶解性や紡糸性の観点から20以下である
ことが好ましい。より好ましい[η]の範囲としては4
〜15であり、最も好ましくは5〜10である。
The intrinsic viscosity [η] of the polyketone used in the present invention is not particularly limited, but it is preferably 3 or more from the viewpoint of high strength, and 20 or less from the viewpoint of solubility and spinnability. A more preferable range of [η] is 4
-15, most preferably 5-10.

【0015】溶剤は、塩化亜鉛の質量をZ、塩化リチウ
ムの質量をL、塩化亜鉛及び塩化リチウム以外の金属塩
の質量をX、水の質量をWとしたときに以下に示す数式
の関係にある水溶液であることが必要である。 0.2≦L/Z≦1.5 0.2≦(Z+L)/(Z+L+X+W)≦0.7 0.5≦(Z+L+X)/(Z+L+X+W)≦0.7
When the mass of zinc chloride is Z, the mass of lithium chloride is L, the mass of metal salts other than zinc chloride and lithium chloride is X, and the mass of water is W, the solvent has the following mathematical relation. It needs to be some aqueous solution. 0.2 ≦ L / Z ≦ 1.5 0.2 ≦ (Z + L) / (Z + L + X + W) ≦ 0.7 0.5 ≦ (Z + L + X) / (Z + L + X + W) ≦ 0.7

【0016】L/Z、すなわち、塩化亜鉛に対する塩化
リチウムの質量比は0.2〜1.5、好ましくは0.5
〜1.3、より好ましくは0.8〜1.1である。 L
/Zが0.2未満の場合にはゲル化速度が遅く、高強度
のポリケトン繊維が得られない。 L/Zが1.5を越
えるとポリマーの溶解性が悪化して紡糸が不安定にな
る。
L / Z, that is, the mass ratio of lithium chloride to zinc chloride is 0.2 to 1.5, preferably 0.5.
Is about 1.3, more preferably 0.8 to 1.1. L
When / Z is less than 0.2, the gelation rate is slow and a high-strength polyketone fiber cannot be obtained. If L / Z exceeds 1.5, the solubility of the polymer deteriorates and spinning becomes unstable.

【0017】(Z+L)/(Z+L+X+W)、すなわ
ち、溶剤に対する溶剤中の塩化亜鉛と塩化リチウムの質
量比は0.2〜0.7、好ましくは0.3〜0.6であ
る。(Z+L)/(Z+L+X+W)が0.2未満では
ポリケトンの溶解性が悪くなり安定した紡糸ができず、
0.7を越えるとゲル化速度が遅くなり、高強度のポリ
ケトン繊維が得られない。(Z+L+X)/(Z+L+
X+W)、すなわち、溶剤に対する溶剤中の金属塩の質
量比は0.5〜0.7である。( Z+L+X)/(Z
+L+X+W)が0.5未満ではポリケトンの溶解性が
悪く安定した紡糸ができず、0.7を越えるとゲル化速
度が遅くなり、高強度のポリケトン繊維が得られない。
(Z + L) / (Z + L + X + W), that is, the mass ratio of zinc chloride and lithium chloride in the solvent to the solvent is 0.2 to 0.7, preferably 0.3 to 0.6. When (Z + L) / (Z + L + X + W) is less than 0.2, the solubility of the polyketone becomes poor and stable spinning cannot be performed.
When it exceeds 0.7, the gelation rate becomes slow and a high-strength polyketone fiber cannot be obtained. (Z + L + X) / (Z + L +
X + W), that is, the mass ratio of the metal salt in the solvent to the solvent is 0.5 to 0.7. (Z + L + X) / (Z
When + L + X + W) is less than 0.5, the solubility of the polyketone is poor and stable spinning cannot be performed, and when it exceeds 0.7, the gelation rate becomes slow and a high-strength polyketone fiber cannot be obtained.

【0018】塩化亜鉛及び塩化リチウム以外の金属塩
は、50℃の温度の水に1質量%以上溶解する金属塩で
あり、例えば、塩化ナトリウム、塩化カルシウム、塩化
バリウム、塩化カリウム、塩化マグネシウム等が挙げら
れる。特に、塩化カルシウムを含有するポリケトン溶液
は、凝固浴中でより均一で緻密なゲル構造を形成し、比
較的低倍率の熱延伸で高強度のポリケトン繊維を製造す
ることが可能であり、延伸段数や加熱長の低減により延
伸設備コストを削減する効果がる。
Metal salts other than zinc chloride and lithium chloride are metal salts that dissolve in water at a temperature of 50 ° C. in an amount of 1% by mass or more, and examples thereof include sodium chloride, calcium chloride, barium chloride, potassium chloride and magnesium chloride. Can be mentioned. In particular, a polyketone solution containing calcium chloride forms a more uniform and dense gel structure in a coagulation bath, and it is possible to produce a high-strength polyketone fiber by relatively low-ratio hot drawing. And the effect of reducing the drawing equipment cost by reducing the heating length.

【0019】本発明のポリケトン溶液中のポリマー濃度
は、高強度のポリケトン繊維を製造する上で4〜30質
量%であることが好ましく、より好ましくは5〜20質
量%、最も好ましくは6〜15質量%である。ポリマー
濃度は、以下の式で定義される値である。 ポリマー濃度(質量%)=[ポリマーの質量/(ポリマ
ーの質量+溶剤の質量)]×100
The polymer concentration in the polyketone solution of the present invention is preferably 4 to 30% by mass, more preferably 5 to 20% by mass, most preferably 6 to 15 in order to produce a high strength polyketone fiber. It is% by mass. The polymer concentration is a value defined by the following formula. Polymer concentration (mass%) = [mass of polymer / (mass of polymer + mass of solvent)] × 100

【0020】上記の溶剤を用いて実質的に均一に溶解し
たポリケトン溶液は、徐々に冷却したときに、ポリケト
ンが溶剤に均一に溶けなくなりポリケトン溶液が不均一
な状態(白濁)となる性質がある。この不均一な状態と
なるときの温度、すなわち相分離温度は、溶剤の金属塩
組成、ポリマー濃度及びポリマー分子量により異なる。
本発明では、実質的に均一に溶解されたポリケトン溶液
(この溶液の光の透過度をT1とする)を1時間に10
℃の速度で徐々に冷却したとき(この冷却過程における
所定温度での溶液の光の透過度をT2とする)に、光の
透過度の減少率が増加し、光の透過度の減少率が10%
となった時の温度を相分離温度と定義する。光の透過度
は、波長が632.8nmのレーザー光を光源に用いて
測定する。また、光の透過度の減少率は以下の式で定義
される値である。 光の透過度の減少率(%)=(T1−T2)/T1×1
00
The polyketone solution substantially uniformly dissolved by using the above solvent has a property that when it is gradually cooled, the polyketone is not uniformly dissolved in the solvent and the polyketone solution becomes nonuniform (white turbidity). . The temperature at which this heterogeneous state occurs, that is, the phase separation temperature, differs depending on the metal salt composition of the solvent, the polymer concentration and the polymer molecular weight.
In the present invention, a substantially uniformly dissolved polyketone solution (light transmittance of this solution is T1) is set to 10 per hour.
When gradually cooled at a rate of ℃ (light transmittance of the solution at a predetermined temperature in this cooling process is T2), the decrease rate of light transmittance increases, and the decrease rate of light transmittance decreases. 10%
Is defined as the phase separation temperature. The light transmittance is measured using laser light having a wavelength of 632.8 nm as a light source. The reduction rate of light transmittance is a value defined by the following formula. Reduction rate of light transmittance (%) = (T1−T2) / T1 × 1
00

【0021】相分離温度より低い温度に下げることによ
り、ポリケトン溶液はゲル状に固化する。ポリケトン溶
液を紡糸口金から相分離温度より低温の凝固浴中に押し
出し、ゲル状に固めることにより断面の均一な繊維が製
造可能であり、後工程の熱延伸により斑の少ない延伸配
向が達成され、高強度・高弾性率の物性を発現すること
が可能となる。本発明のポリケトン溶液はゲル化する速
度が驚くべきことに、特に速く、低温浴中への接触が短
時間でゲル状に固まり、低温浴長を長くすることなくゲ
ル紡糸速度の向上が可能となる。
By lowering the temperature below the phase separation temperature, the polyketone solution solidifies into a gel. A polyketone solution is extruded from a spinneret into a coagulation bath at a temperature lower than the phase separation temperature, and a fiber having a uniform cross section can be produced by solidifying in a gel state, and a stretch orientation with less spots is achieved by a hot drawing in a subsequent step, It becomes possible to exhibit physical properties of high strength and high elastic modulus. The polyketone solution of the present invention has a surprisingly high gelation rate, and particularly, the contact in a low temperature bath solidifies into a gel in a short time, and the gel spinning speed can be improved without increasing the low temperature bath length. Become.

【0022】国際公開第99/18143号パンフレッ
ト及び国際公開第00/09611号パンフレットにお
いて、亜鉛塩やリチウム塩の溶液をポリケトンの溶剤に
用いることが提案されているが、塩化亜鉛と塩化リチウ
ムの特定塩組成の水溶液が上述のような特異な現象や効
果をもたらすことについての記述は全くみられない。ポ
リケトン溶液の相分離温度が高い場合、紡糸口金より吐
出するときにポリケトン溶液を相分離温度より高い温度
にする必要があり、ポリマーが化学架橋や分解を起こす
ことによりポリケトン繊維の物性を低下させる場合があ
る。また、低い場合には、ゲル化速度が遅くなり、ゲル
紡糸速度を高める効果が小さくなると共に達成強度も低
下させる傾向がある。これらの観点から、相分離温度
は、10〜150℃が好ましく、20〜100℃がより
好ましく、30〜70℃が最も好ましい。
In WO 99/18143 pamphlet and WO 00/09611 pamphlet, it is proposed to use a solution of a zinc salt or a lithium salt as a solvent for polyketone, but it is necessary to specify zinc chloride and lithium chloride. There is no description that an aqueous solution having a salt composition brings about the above-mentioned unique phenomenon or effect. When the phase separation temperature of the polyketone solution is high, it is necessary to make the temperature of the polyketone solution higher than the phase separation temperature when discharged from the spinneret, and when the polymer undergoes chemical cross-linking or decomposition, the physical properties of the polyketone fiber are degraded. There is. On the other hand, when it is low, the gelation rate tends to be low, the effect of increasing the gel spinning speed tends to be small, and the achieved strength tends to be low. From these viewpoints, the phase separation temperature is preferably 10 to 150 ° C, more preferably 20 to 100 ° C, and most preferably 30 to 70 ° C.

【0023】金属塩水溶液にポリケトンを溶解する方法
については特に限定はないが、以下に、好ましい例を挙
げて説明する。溶解機にポリケトン及び溶剤を入れ、相
分離温度より20℃以上高い温度で攪拌することが好ま
しい。攪拌する温度がこれより低いと完全に溶解するま
での時間が長くなる。攪拌する温度が200℃を越える
とポリマーの変性が起こる場合があるため、200℃以
下の温度で攪拌することが好ましい。脱泡は、減圧下又
は大気圧下で放置すれば可能であるが、ポリケトン溶液
の粘度が高い場合には、溶解機にポリケトンを入れ、好
ましくは10kPa以下、より好ましくは1kPa以下
とした後、脱泡した溶剤を注入し、空気の混入を抑制し
て攪拌することにより、気泡が無く実質的に均一なポリ
ケトン溶液が得られる。
The method for dissolving the polyketone in the aqueous metal salt solution is not particularly limited, but the preferred examples will be described below. It is preferable to put the polyketone and the solvent in a dissolver and stir at a temperature higher than the phase separation temperature by 20 ° C. or more. If the stirring temperature is lower than this, it takes a long time to completely dissolve. When the stirring temperature exceeds 200 ° C., the polymer may be modified, so stirring at a temperature of 200 ° C. or lower is preferable. Defoaming is possible by leaving it under reduced pressure or under atmospheric pressure. However, when the viscosity of the polyketone solution is high, the polyketone is put in a dissolver, preferably 10 kPa or less, more preferably 1 kPa or less, By injecting the defoamed solvent and suppressing the mixture of air and stirring, a substantially uniform polyketone solution without bubbles can be obtained.

【0024】溶解機としては、1軸又は2軸の攪拌翼を
有する攪拌効率に優れた公知のものが適用できる。1軸
攪拌の溶解機としては、スパイラルや二重スパイラル翼
を有したものが適している。2軸攪拌のバッチ式溶解機
としては、例えば、自転と公転を有するフックを攪拌翼
とするプラネタリーミキサー、双腕型ニーダー、バンバ
リーミキサー等、連続溶解機としては、例えば、スクリ
ュー押出機やコニーダー等が用いられる。
As the dissolver, a known mixer having a uniaxial or biaxial stirring blade and having excellent stirring efficiency can be applied. As a uniaxial stirring dissolver, one having a spiral or double spiral blade is suitable. The twin-screw batch type dissolver may be, for example, a planetary mixer using a hook having rotation and revolution as stirring blades, a double-arm kneader, a Banbury mixer, etc., and a continuous dissolver may be, for example, a screw extruder or a co-kneader. Etc. are used.

【0025】次に、本発明のポリケトン溶液を用いたポ
リケトン繊維の製造方法について述べる。本発明のポリ
ケトン溶液を必要に応じてフィルターで濾過し、ごみ、
未溶解ポリマー、触媒残さ等を除去した後、ポリケトン
溶液を紡糸口金から凝固浴へ押し出し、繊維状に成形す
る。ポリケトン溶液を紡糸口金から押し出すときの温度
は、相分離温度より高いことが必要である。相分離温度
以下では紡糸口金からのポリケトン溶液が不均一とな
り、糸切れや紡口詰まりが発生する。さらに、押し出し
の長期安定性を考慮すれば相分離温度よりも10℃以上
高い温度で押し出すことが好ましい。
Next, a method for producing a polyketone fiber using the polyketone solution of the present invention will be described. The polyketone solution of the present invention is filtered with a filter as necessary to remove dust,
After removing undissolved polymer, catalyst residue, etc., the polyketone solution is extruded from the spinneret into the coagulation bath and molded into a fibrous form. The temperature at which the polyketone solution is extruded from the spinneret needs to be higher than the phase separation temperature. Below the phase separation temperature, the polyketone solution from the spinneret becomes non-uniform, causing yarn breakage and spinner clogging. Further, considering the long-term stability of extrusion, it is preferable to extrude at a temperature higher than the phase separation temperature by 10 ° C. or more.

【0026】凝固浴の温度は、相分離温度よりも10℃
以上低いことが必要である。相分離温度より低い温度の
浴に押し出されたポリケトン溶液は、全体的にあるいは
部分的にゲル化した繊維状物を形成するが、これより高
いとゲル化速度が遅いために紡糸速度を高められない上
に、高強度のポリケトン繊維を製造するのが困難であ
る。凝固浴の温度は、ゲル化繊維状物を形成する速度が
早まり、紡糸速度の高速化を可能にするという点で、相
分離温度より20℃以上低いことが好ましく、相分離温
度より50℃以上低いことがより好ましい。
The temperature of the coagulation bath is 10 ° C. higher than the phase separation temperature.
It is necessary to be lower than the above. A polyketone solution extruded in a bath below the phase separation temperature forms a wholly or partially gelled fibrous material, above which the spinning speed is increased due to the slower gelation rate. In addition, it is difficult to produce high strength polyketone fibers. The temperature of the coagulation bath is preferably 20 ° C. or more lower than the phase separation temperature, and 50 ° C. or more higher than the phase separation temperature in that the speed of forming the gelled fibrous material is increased and the spinning speed can be increased. Lower is more preferable.

【0027】凝固浴を構成する媒体は、使用する温度に
おいて液体であれば溶剤との親和性が低いものでも、親
和性が高いものでも差し支えない。親和性が低いものと
して、ペンタン、ヘキサン、ヘプタン、オクタン、ノナ
ン、トルエン、エチルベンゼン、デカリン等の炭化水
素、ジクロロメタン、ジクロロエタン、トリクロロエタ
ン、クロロベンゼン、1,1−ジクロロ−1−フルオロ
エタン、1,1,2−トリクロロ−1,2,2−トリフ
ルオロエタン、2,2−ジクロロ−1,1,1−トリフ
ルオロエタン等のハロゲン化炭化水素が挙げられる。こ
れらを凝固浴に使用した場合、溶剤との親和性が低いた
めに、ゲル化繊維状物から溶剤の浴中への拡散はほとん
どない。したがって、浴外へ引き上げられた繊維状物は
押し出したポリケトン溶液とほぼ同じ組成であり、加温
することにより再び溶液となる。親和性の高いものとし
ては、メタノール、アセトン、酢酸、アセトニトリル、
ピリジン、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−メチルピロリドン等の水との
親和性が高い有機溶剤、前記の有機溶剤を混合した水溶
液、硫酸、塩酸、リン酸、金属塩等の無機物を溶解した
水溶液、水等が挙げられる。
The medium forming the coagulation bath may be one having a low affinity with the solvent or one having a high affinity as long as it is a liquid at the temperature used. As those having low affinity, hydrocarbons such as pentane, hexane, heptane, octane, nonane, toluene, ethylbenzene and decalin, dichloromethane, dichloroethane, trichloroethane, chlorobenzene, 1,1-dichloro-1-fluoroethane, 1,1,1. Examples thereof include halogenated hydrocarbons such as 2-trichloro-1,2,2-trifluoroethane and 2,2-dichloro-1,1,1-trifluoroethane. When these are used in the coagulation bath, since the affinity for the solvent is low, there is almost no diffusion of the solvent from the gelled fibrous material into the bath. Therefore, the fibrous material pulled out of the bath has almost the same composition as the extruded polyketone solution, and becomes a solution again by heating. Those with high affinity include methanol, acetone, acetic acid, acetonitrile,
Organic solvents having a high affinity with water, such as pyridine, N, N-dimethylformamide, N, N-dimethylacetamide, and N-methylpyrrolidone, aqueous solutions prepared by mixing the above organic solvents, sulfuric acid, hydrochloric acid, phosphoric acid, and metal salts. Examples thereof include an aqueous solution in which an inorganic substance such as is dissolved, water and the like.

【0028】これらを凝固浴に使用した場合、ポリケト
ンの溶剤との親和性が高いために、ゲル化繊維状物から
溶剤が浴中へ拡散する。したがって、浴外へ引き上げら
れた繊維状物は溶剤の一部又は全部が除去されており、
加温することにより再び溶液となる場合と部分的になら
ない場合がある。浴外へ引き上げた繊維状物の強度が強
く、紡糸の高速化が可能な点で溶剤との親和性が高い方
が好ましく、同じ観点から、水が30質量%以上含まれ
た水溶液であることがより好ましい。また、溶剤の回収
コストを下げるために、溶剤と同じ金属塩からなる水溶
液であることが最も好ましい。
When these are used in the coagulation bath, the solvent is diffused from the gelled fibrous material into the bath due to the high affinity of the polyketone with the solvent. Therefore, some or all of the solvent is removed from the fibrous material pulled out of the bath,
In some cases, it becomes a solution again by heating, and in some cases it does not become a solution again. It is preferable that the fibrous substance pulled out of the bath has a high strength and has a high affinity with a solvent from the viewpoint that the spinning speed can be increased. From the same viewpoint, it is an aqueous solution containing 30% by mass or more of water. Is more preferable. Further, in order to reduce the recovery cost of the solvent, the aqueous solution containing the same metal salt as the solvent is most preferable.

【0029】浴外へ引き上げられた繊維状物は、溶剤の
一部又は全部を除去するために洗浄剤で洗浄する必要が
ある。浴外へ引き上げられた繊維状物の溶剤の一部がす
でに除去されている場合は、必要に応じて洗浄剤で洗浄
することができる。洗浄剤としては、水又は塩酸、硫
酸、リン酸等を含んだpHが4以下の水溶液を用いるこ
とができる。洗浄方法としては、洗浄剤の入った浴中に
糸をくぐらせる方法や、糸の上又は/及び下から洗浄剤
を吹きかける方法等があり、もちろんこれらの方法を組
み合わせてもよい。
The fibrous material pulled out of the bath needs to be washed with a detergent to remove a part or all of the solvent. When a part of the solvent of the fibrous material that has been pulled out of the bath has already been removed, it can be washed with a cleaning agent if necessary. As the cleaning agent, water or an aqueous solution containing hydrochloric acid, sulfuric acid, phosphoric acid or the like and having a pH of 4 or less can be used. As the cleaning method, there are a method of passing a thread through a bath containing a cleaning agent, a method of spraying the cleaning agent from above and / or below the thread, and of course, these methods may be combined.

【0030】こうして得られた繊維状物を、次に、乾燥
することが好ましい。乾燥方法としては、延伸しなが
ら、定長で、あるいは、収縮させながら乾燥してもよ
い。乾燥時の温度としては、通常、100〜250℃で
あり、好ましくは、150〜230℃である。乾燥する
ための装置としては、トンネル型乾燥機、ロール加熱
機、ネットプロセス型乾燥機等、公知の設備が用いられ
る。高強度・高弾性率の繊維を得るためにさらに熱延伸
を行うことが必要である。延伸温度は100〜300℃
が好ましい。延伸のしやすさから150℃以上が好まし
く、より好ましくは180〜280℃である。延伸は1
段で行っても、延伸温度を徐々に高くして多段で延伸を
行ってもよいが、延伸速度を早くできる点で多段延伸が
好ましい。
The fibrous material thus obtained is then preferably dried. As a drying method, drying may be performed while stretching, at a fixed length, or while shrinking. The temperature at the time of drying is usually 100 to 250 ° C, preferably 150 to 230 ° C. As a device for drying, known equipment such as a tunnel dryer, a roll heater, a net process dryer, etc. is used. Further heat drawing is necessary to obtain fibers of high strength and high elastic modulus. Stretching temperature is 100-300 ° C
Is preferred. It is preferably 150 ° C. or higher, more preferably 180 to 280 ° C. from the viewpoint of easy stretching. Stretch 1
Although it may be carried out in multiple stages or may be carried out in multiple stages by gradually increasing the stretching temperature, multistage stretching is preferred from the viewpoint that the stretching speed can be increased.

【0031】繊維と延伸機との摩擦、静電気の発生を抑
制し延伸を円滑にするために、乾燥から延伸の任意の段
階で仕上げ剤を付けることが好ましい。仕上げ剤として
は、公知のものが使用できる。熱延伸装置としては、加
熱ロール又はプレート上あるいは加熱気体中を走行させ
る方法や、走行糸にレーザーやマイクロ波、赤外線を照
射する等の従来公知の装置をそのまま又は改良して採用
することができる。
In order to suppress the friction between the fiber and the drawing machine and the generation of static electricity to make the drawing smooth, it is preferable to add a finishing agent at any stage from drying to drawing. Known finishing agents can be used. As the hot stretching device, a conventionally known device such as a method of traveling on a heating roll or plate or in a heated gas, or a method of irradiating a traveling yarn with a laser, a microwave, or infrared rays can be used as it is or after improvement. .

【0032】本発明のポリケトン溶液を用いた製造方法
によると、熱延伸時に単糸融着が起こりにくく、強度の
バラツキが少なく、品位の優れたポリケトン繊維の製造
が可能である。この点も熱延伸後の達成強度が高い原因
の一つになっていると考えられる。
According to the production method using the polyketone solution of the present invention, it is possible to produce a polyketone fiber of excellent quality, in which single yarn fusion is unlikely to occur during hot drawing, variation in strength is small. This is also considered to be one of the reasons why the achieved strength after hot drawing is high.

【0033】[0033]

【発明の実施の形態】本発明を実施例により具体的に説
明するが、それらは本発明の範囲を限定するものではな
い。本発明に用いられる各測定値の測定方法は、次の通
りである。 (1)極限粘度 極限粘度[η]は、次の定義式に基づいて求める。 式中、t及びTは、純度98%以上のヘキサイソプロパ
ノール及びヘキサフルオロイソプロパノールに溶解した
ポリケトンの希釈溶液の25℃での粘度管の流過時間で
ある。Cは上記100ml中のグラム単位による溶質質
量値である。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION The present invention will be specifically described by way of Examples, which do not limit the scope of the present invention. The measuring method of each measured value used in the present invention is as follows. (1) Intrinsic Viscosity The intrinsic viscosity [η] is calculated based on the following defining equation. In the formula, t and T are the flow-through times of a viscous tube at 25 ° C. of a dilute solution of polyketone dissolved in hexaisopropanol and hexafluoroisopropanol having a purity of 98% or more. C is the solute mass value in grams in 100 ml above.

【0034】(2)繊維の強度、伸度、弾性率 繊維の強伸度は、JIS−L−1013に準じ、サンプ
ル長=20cm、引張り速度=20cm/分で測定し、
10回測定したときの平均値を求める。 (3)光の透過度 加温及び冷却の制御が可能なサンプルセルユニットが付
属したレーザー式光散乱光度計LSD−101(商標)
(日本科学エンジニアリング(株)社製)を用いて測定
する。光源は波長が632.8nmのHe−Neレーザ
ーで、出力は15mW、ビーム径は1.50m/m(1
/e2にて)である。
(2) Fiber Strength, Elongation, Elastic Modulus The fiber strength / elongation was measured in accordance with JIS-L-1013 at a sample length of 20 cm and a tensile speed of 20 cm / min.
The average value of 10 measurements is calculated. (3) Light transmittance Laser light scattering photometer LSD-101 (trademark) equipped with a sample cell unit capable of controlling heating and cooling
(Manufactured by Nippon Kagaku Engineering Co., Ltd.). The light source was a He-Ne laser with a wavelength of 632.8 nm, the output was 15 mW, and the beam diameter was 1.50 m / m (1
/ E 2 ).

【0035】[0035]

【実施例1】塩化亜鉛/塩化リチウム/水の質量比が2
7/32/41である水溶液に、極限粘度が5.5で、
実質的に繰り返し単位の100モル%が式(1)で示さ
れるポリケトンを8質量%となるように30℃で混合
し、6.7kPaまで減圧した。30分放置後、減圧の
まま密閉し、これを85℃で2時間攪拌することにより
均一で透明なポリケトン溶液を得た。このポリケトン溶
液の一部をサンプルセルに移し、溶液の温度を1時間に
10℃の速度で85℃から冷却しながら、光の透過度を
測定した。このポリケトン溶液の相分離温度は41℃で
あった。溶剤の成分割合は、L/Z=1.19、(Z+
L)/(Z+L+X+W)=0.59、(Z+L+X)
/(Z+L+X+W)=0.59である。
Example 1 A mass ratio of zinc chloride / lithium chloride / water is 2
In an aqueous solution of 7/32/41, the intrinsic viscosity is 5.5,
The polyketone represented by formula (1) was mixed at 30 ° C. so that substantially 100 mol% of the repeating unit was 8% by mass, and the pressure was reduced to 6.7 kPa. After leaving it for 30 minutes, it was sealed under reduced pressure and stirred at 85 ° C. for 2 hours to obtain a uniform and transparent polyketone solution. A part of this polyketone solution was transferred to a sample cell, and the light transmittance was measured while cooling the temperature of the solution from 85 ° C. at a rate of 10 ° C. for 1 hour. The phase separation temperature of this polyketone solution was 41 ° C. The solvent component ratio is L / Z = 1.19, (Z +
L) / (Z + L + X + W) = 0.59, (Z + L + X)
/(Z+L+X+W)=0.59.

【0036】得られたポリケトン溶液を20μmのフィ
ルターを通過させた後、直径0.2mmの孔が50個あ
る紡糸口金からプランジャー型押出機を用いて、80
℃、90m/分の速度で押し出た。長さ10mmのエア
ギャップを通過させ、次いで、浸漬長50cm、温度2
℃の水からなる凝固浴中を通過させた後、90m/分の
速度でネルソンロールを用いて引き上げた。次いで、ネ
ルソンロール上で1%の塩酸及び水を吹きかけて洗浄
し、220℃のロール乾燥機を通して乾燥後、90m/
分で巻き取った。このゲル紡糸を1時間行ったが、単糸
切れや切断等のトラブルはみられなかった。この繊維を
225℃で7.0倍、240℃で1.5倍、250℃で
1.4倍、260℃で1.3倍の4段延伸を行い、ポリ
ケトン繊維を得た。得られた繊維の繊度は78dte
x、強度は16.7cN/dtex、伸度は4.9%、
弾性率は401cN/dtexであった。
After passing the obtained polyketone solution through a filter of 20 μm, a spinneret having 50 holes of 0.2 mm in diameter was used to obtain 80 by using a plunger type extruder.
Extruded at 90 ° C. and a speed of 90 m / min. Pass through an air gap of length 10 mm, then soak length 50 cm, temperature 2
After passing through a coagulation bath consisting of water at 0 ° C., it was pulled up using a Nelson roll at a speed of 90 m / min. Then, it was washed by spraying 1% hydrochloric acid and water on a Nelson roll, dried through a roll dryer at 220 ° C., then 90 m /
Rolled up in minutes. This gel spinning was carried out for 1 hour, but no trouble such as single yarn breakage or cutting was observed. This fiber was subjected to four-stage drawing of 7.0 times at 225 ° C., 1.5 times at 240 ° C., 1.4 times at 250 ° C. and 1.3 times at 260 ° C. to obtain a polyketone fiber. The fineness of the obtained fiber is 78 dte.
x, strength 16.7 cN / dtex, elongation 4.9%,
The elastic modulus was 401 cN / dtex.

【0037】[0037]

【実施例2】塩化亜鉛/塩化リチウム/塩化カルシウム
/水の質量比が22/10/30/38である水溶液
に、極限粘度が5.5で、実質的に繰り返し単位の10
0モル%が式(1)で示されるポリケトンを6.5質量
%となるように30℃で混合し、6.7kPaまで減圧
した。30分放置後、減圧のまま密閉し、これを85℃
で2時間攪拌することにより均一で透明なポリケトン溶
液を得た。このポリケトン溶液の一部をサンプルセルに
移し、溶液の温度を1時間に10℃の速度で85℃から
冷却しながら、光の透過度を測定した。このポリケトン
溶液の相分離温度は52℃であった。溶剤成分の割合
は、L/Z=0.45、(Z+L)/(Z+L+X+
W)=0.32、(Z+L+X)/(Z+L+X+W)
=0.62である。
Example 2 An aqueous solution having a mass ratio of zinc chloride / lithium chloride / calcium chloride / water of 22/10/30/38 had an intrinsic viscosity of 5.5 and substantially 10 repeating units.
The polyketone represented by the formula (1) was mixed at 0 mol% at 6.5% by mass at 30 ° C., and the pressure was reduced to 6.7 kPa. After leaving it for 30 minutes, it was sealed under reduced pressure, and this was 85 ° C.
A homogeneous and transparent polyketone solution was obtained by stirring for 2 hours. A part of this polyketone solution was transferred to a sample cell, and the light transmittance was measured while cooling the temperature of the solution from 85 ° C. at a rate of 10 ° C. for 1 hour. The phase separation temperature of this polyketone solution was 52 ° C. The ratio of the solvent component is L / Z = 0.45, (Z + L) / (Z + L + X +
W) = 0.32, (Z + L + X) / (Z + L + X + W)
= 0.62.

【0038】得られたポリケトン溶液を20μmのフィ
ルターを通過させた後、直径0.2mmの孔が50個あ
る紡糸口金からプランジャー型押出機を用いて、80
℃、90m/分の速度で押し出した。長さ10mmのエ
アギャップを通過させ、次いで、浸漬長50cm、温度
2℃の水からなる凝固浴中を通過させた後、90m/分
の速度でネルソンロールを用いて引き上げた。次いで、
ネルソンロール上で1%の塩酸及び水を吹きかけて洗浄
し、220℃のロール乾燥機を通して乾燥後、90m/
分で巻き取った。このゲル紡糸を1時間行ったが、単糸
切れや切断等のトラブルはみられなかった。この繊維を
225℃で7.0倍、240℃で1.5倍、250℃で
1.4倍の3段延伸を行い、ポリケトン繊維を得た。得
られた繊維の、繊度は101dtex、強度は17.9
cN/dtex、伸度は5.2%、弾性率は451cN
/dtexであった。
The polyketone solution thus obtained was passed through a 20 μm filter, and then a spinneret having 50 holes with a diameter of 0.2 mm was used to obtain 80 by using a plunger type extruder.
It was extruded at a speed of 90 m / min. After passing through an air gap having a length of 10 mm and then passing through a coagulation bath made of water having an immersion length of 50 cm and a temperature of 2 ° C., it was pulled up using a Nelson roll at a speed of 90 m / min. Then
90% of the Nelson roll was washed by spraying with 1% hydrochloric acid and water and dried at 220 ° C in a roll dryer.
Rolled up in minutes. This gel spinning was carried out for 1 hour, but no trouble such as single yarn breakage or cutting was observed. This fiber was subjected to three-stage drawing at 225 ° C. to 7.0 times, 240 ° C. to 1.5 times, and 250 ° C. to 1.4 times to obtain a polyketone fiber. The fiber thus obtained has a fineness of 101 dtex and a strength of 17.9.
cN / dtex, elongation 5.2%, elastic modulus 451 cN
/ Dtex.

【0039】[0039]

【比較例1】塩化亜鉛/塩化リチウム/塩化カルシウム
/水の質量比が22/4/36/38である水溶液に、
極限粘度が5.5で、実質的に繰り返し単位の100モ
ル%が式(1)で示されるポリケトンを6.5質量%と
なるように30℃で混合し、6.7kPaまで減圧し
た。30分放置後、減圧のまま密閉し、これを85℃で
2時間攪拌することにより均一で透明なポリケトン溶液
を得た。このポリケトン溶液の一部をサンプルセルに移
し、溶液の温度を1時間に10℃の速度で85℃から冷
却しながら、光の透過度を測定した。このポリケトン溶
液の相分離温度は30℃であった。溶剤成分の割合は、
L/Z=0.18、(Z+L)/(Z+L+X+W)=
0.26、(Z+L+X)/(Z+L+X+W)=0.
62である。
Comparative Example 1 An aqueous solution having a mass ratio of zinc chloride / lithium chloride / calcium chloride / water of 22/4/36/38,
The polyketone represented by the formula (1) was mixed at 30 ° C. so that the intrinsic viscosity was 5.5 and substantially 100 mol% of the repeating unit was 6.5% by mass, and the pressure was reduced to 6.7 kPa. After leaving it for 30 minutes, it was sealed under reduced pressure and stirred at 85 ° C. for 2 hours to obtain a uniform and transparent polyketone solution. A part of this polyketone solution was transferred to a sample cell, and the light transmittance was measured while cooling the temperature of the solution from 85 ° C. at a rate of 10 ° C. for 1 hour. The phase separation temperature of this polyketone solution was 30 ° C. The ratio of solvent components is
L / Z = 0.18, (Z + L) / (Z + L + X + W) =
0.26, (Z + L + X) / (Z + L + X + W) = 0.
62.

【0040】得られたポリケトン溶液を20μmのフィ
ルターを通過させた後、直径0.2mmの孔が50個あ
る紡糸口金からプランジャー型押出機を用いて、80
℃、90m/分の速度で押し出した。長さ10mmのエ
アギャップを通過させ、次いで、浸漬長50cm、温度
2℃の水からなる凝固浴中を通過させた後、90m/分
の速度でネルソンロールを用いて引き上げた。次いで、
そのネルソンロール上で1%の塩酸及び水を吹きかけて
洗浄し、220℃のロール乾燥機を通して乾燥後、90
m/分で巻き取った。このゲル紡糸を1時間行ったが、
単糸切れが発生し紡糸が不安定であった。この繊維を2
25℃で7.0倍、240℃で1.5倍、250℃で
1.3倍、257℃で1.2倍の4段延伸を行い、ポリ
ケトン繊維を得た。得られた繊維の繊度は86dte
x、強度は12.9cN/dtex、伸度は5.2%、
弾性率は325cN/dtexであった。
The obtained polyketone solution was passed through a 20 μm filter, and then a spinneret having 50 holes with a diameter of 0.2 mm was used to obtain 80 by using a plunger type extruder.
It was extruded at a speed of 90 m / min. After passing through an air gap having a length of 10 mm and then passing through a coagulation bath made of water having an immersion length of 50 cm and a temperature of 2 ° C., it was pulled up using a Nelson roll at a speed of 90 m / min. Then
The Nelson roll was washed by spraying with 1% hydrochloric acid and water, and dried through a roll dryer at 220 ° C., then 90
It was wound up at m / min. This gel spinning was performed for 1 hour,
Single yarn breakage occurred and spinning was unstable. 2 this fiber
Four-stage drawing was performed at 25 ° C. to 7.0 times, 240 ° C. to 1.5 times, 250 ° C. to 1.3 times, and 257 ° C. to 1.2 times to obtain a polyketone fiber. The fineness of the obtained fiber is 86 dte.
x, strength 12.9 cN / dtex, elongation 5.2%,
The elastic modulus was 325 cN / dtex.

【0041】[0041]

【比較例2】塩化亜鉛/塩化カルシウム/水の質量比が
22/40/38である水溶液に、極限粘度が5.5
で、実質的に繰り返し単位の100モル%が式(1)で
示されるポリケトンを6.5質量%となるように30℃
で混合し、6.7kPaまで減圧した。30分放置後、
減圧のまま密閉し、これを85℃で2時間攪拌すること
により均一で透明なポリケトン溶液を得た。このポリケ
トン溶液の一部をサンプルセルに移し、溶液の温度を1
時間に10℃の速度で85℃から冷却しながら、光の透
過度を測定した。このポリケトン溶液の相分離温度は2
5℃であった。溶剤成分の割合は、L/Z=0、(Z+
L)/(Z+L+X+W)=0.22、(Z+L+X)
/(Z+L+X+W)=0.62である。
Comparative Example 2 An aqueous solution having a zinc chloride / calcium chloride / water mass ratio of 22/40/38 had an intrinsic viscosity of 5.5.
At about 30 ° C. so that substantially 100 mol% of the repeating unit is 6.5% by mass of the polyketone represented by the formula (1).
The mixture was mixed with, and the pressure was reduced to 6.7 kPa. After leaving for 30 minutes,
It was sealed under reduced pressure and stirred at 85 ° C. for 2 hours to obtain a uniform and transparent polyketone solution. Transfer a portion of this polyketone solution to the sample cell and increase the temperature of the solution to 1
The light transmission was measured while cooling from 85 ° C at a rate of 10 ° C over time. The phase separation temperature of this polyketone solution is 2
It was 5 ° C. The ratio of the solvent component is L / Z = 0, (Z +
L) / (Z + L + X + W) = 0.22, (Z + L + X)
/(Z+L+X+W)=0.62.

【0042】得られたポリケトン溶液を20μmのフィ
ルターを通過させた後、直径0.2mmの孔が50個あ
る紡糸口金からプランジャー型押出機を用いて、80
℃、90m/分の速度で押し出した。長さ10mmのエ
アギャップを通過させ、次いで、浸漬長50cm、温度
2℃の水からなる凝固浴中を通過させた後、90m/分
の速度でネルソンロールを用いて引き上げた。次いで、
そのネルソンロール上で1%の塩酸及び水を吹きかけて
洗浄し、220℃のロール乾燥機を通して乾燥後、90
m/分で巻き取った。このゲル紡糸を1時間行ったが、
単糸切れや糸の切断が起こり不安定であった。この繊維
を225℃で7.0倍、240℃で1.5倍、250℃
で1.3倍、257℃で1.1倍の4段延伸を行い、ポ
リケトン繊維を得た。得られた繊維の繊度は94dte
x、強度は12.4cN/dtex、伸度は5.2%、
弾性率は311cN/dtexであった。
After passing the obtained polyketone solution through a filter of 20 μm, the polyketone solution was passed through a spinneret having 50 holes of 0.2 mm in diameter to 80 by using a plunger type extruder.
It was extruded at a speed of 90 m / min. After passing through an air gap having a length of 10 mm and then passing through a coagulation bath made of water having an immersion length of 50 cm and a temperature of 2 ° C., it was pulled up using a Nelson roll at a speed of 90 m / min. Then
The Nelson roll was washed by spraying with 1% hydrochloric acid and water, and dried through a roll dryer at 220 ° C., then 90
It was wound up at m / min. This gel spinning was performed for 1 hour,
It was unstable due to single yarn breakage and yarn breakage. This fiber is 7.0 times at 225 ℃, 1.5 times at 240 ℃, 250 ℃
Was stretched at 1.3 times and at 1.1 times at 257 ° C. to obtain a polyketone fiber. The fineness of the obtained fiber is 94 dte.
x, strength 12.4 cN / dtex, elongation 5.2%,
The elastic modulus was 311 cN / dtex.

【0043】[0043]

【比較例3】塩化亜鉛/塩化ナトリウム/水の質量比が
58/10/32である水溶液に、極限粘度が5.5
で、実質的に繰り返し単位の100モル%が式(1)で
示されるポリケトンを8.0質量%となるように30℃
で混合し、6.7kPaまで減圧した。30分放置後、
減圧のまま密閉し、これを85℃で2時間攪拌すること
により均一で透明なポリケトン溶液を得た。このポリケ
トン溶液の一部をサンプルセルに移し、溶液の温度を1
時間に10℃の速度で85℃から冷却しながら、光の透
過度を測定した。このポリケトン溶液の相分離温度は5
5℃であった。溶剤成分の割合は、L/Z=0、(Z+
L)/(Z+L+X+W)=0.58、(Z+L+X)
/(Z+L+X+W)=0.69である。
Comparative Example 3 An aqueous solution having a mass ratio of zinc chloride / sodium chloride / water of 58/10/32 had an intrinsic viscosity of 5.5.
At about 30 ° C. so that substantially 100 mol% of the repeating unit is 8.0% by mass of the polyketone represented by the formula (1).
The mixture was mixed with, and the pressure was reduced to 6.7 kPa. After leaving for 30 minutes,
It was sealed under reduced pressure and stirred at 85 ° C. for 2 hours to obtain a uniform and transparent polyketone solution. Transfer a portion of this polyketone solution to the sample cell and increase the temperature of the solution to 1
The light transmission was measured while cooling from 85 ° C at a rate of 10 ° C over time. The phase separation temperature of this polyketone solution is 5
It was 5 ° C. The ratio of the solvent component is L / Z = 0, (Z +
L) / (Z + L + X + W) = 0.58, (Z + L + X)
/(Z+L+X+W)=0.69.

【0044】得られたポリケトン溶液を20μmのフィ
ルターを通過させた後、直径0.2mmの孔が50個あ
る紡糸口金からプランジャー型押出機を用いて、80
℃、90m/分の速度で押し出した。長さ10mmのエ
アギャップを通過させ、次いで、浸漬長50cm、温度
2℃の水からなる凝固浴中を通過させた後、90m/分
の速度でネルソンロールを用いて引き上げた。次いで、
そのネルソンロール上で1%の塩酸及び水を吹きかけて
洗浄し、220℃のロール乾燥機を通して乾燥後、90
m/分で巻き取った。このゲル紡糸を1時間行ったが、
糸の切断が頻繁に起こり不安定であった。この繊維を2
25℃で7.0倍、240℃で1.5倍、250℃で
1.3倍、257℃で1.2倍の4段延伸を行い、ポリ
ケトン繊維を得た。得られた繊維の繊度は98dte
x、強度は11.0cN/dtex、伸度は5.2%、
弾性率は270cN/dtexであった。
The polyketone solution obtained was passed through a 20 μm filter, and then a spinneret having 50 holes with a diameter of 0.2 mm was used to obtain 80 by using a plunger type extruder.
It was extruded at a speed of 90 m / min. After passing through an air gap having a length of 10 mm and then passing through a coagulation bath made of water having an immersion length of 50 cm and a temperature of 2 ° C., it was pulled up using a Nelson roll at a speed of 90 m / min. Then
The Nelson roll was washed by spraying with 1% hydrochloric acid and water, and dried through a roll dryer at 220 ° C., then 90
It was wound up at m / min. This gel spinning was performed for 1 hour,
The yarn was frequently cut and unstable. 2 this fiber
Four-stage drawing was performed at 25 ° C. to 7.0 times, 240 ° C. to 1.5 times, 250 ° C. to 1.3 times, and 257 ° C. to 1.2 times to obtain a polyketone fiber. The fineness of the obtained fiber is 98 dte.
x, strength is 11.0 cN / dtex, elongation is 5.2%,
The elastic modulus was 270 cN / dtex.

【0045】[0045]

【発明の効果】本発明のポリケトン溶液に用いる溶剤
は、低毒性で不燃性であり、溶剤回収性に優れている。
この溶剤を用いたポリケトン溶液は、高速でゲル紡糸を
行うことが可能である。そのため、より安価に高強度・
高弾性率のポリケトン繊維を製造することができる。ま
た、熱延伸時での単糸融着が起こりにくく、品位の優れ
たポリケトン繊維の製造が可能である。得られたポリケ
トン繊維は高性能なゴム補強材、プラスチック補強剤と
して展開が可能で、特にタイヤの軽量化に効果がある。
The solvent used in the polyketone solution of the present invention has low toxicity, nonflammability, and excellent solvent recoverability.
The polyketone solution using this solvent can perform gel spinning at high speed. Therefore, it is cheaper and has high strength.
High modulus polyketone fibers can be produced. In addition, single yarn fusion does not easily occur during hot drawing, and it is possible to produce a polyketone fiber having excellent quality. The obtained polyketone fiber can be developed as a high performance rubber reinforcing material and a plastic reinforcing material, and is particularly effective in reducing the weight of tires.

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 繰り返し単位の95モル%以上が化学式
(1)で示されるポリケトンが溶剤に溶解された溶液に
おいて、溶剤が、塩化亜鉛の質量をZ、塩化リチウムの
質量をL、塩化亜鉛及び塩化リチウム以外の金属塩の質
量をX、水の質量をWとしたときに、以下に示す数式の
関係を満たす水溶液であることを特徴とするポリケトン
溶液。 0.2≦L/Z≦1.5 0.2≦(Z+L)/(Z+L+X+W)≦0.7 0.5≦(Z+L+X)/(Z+L+X+W)≦0.7 【化1】
1. A solution in which 95 mol% or more of repeating units are dissolved in a polyketone represented by the chemical formula (1) in a solvent, wherein the solvent has a mass of zinc chloride of Z, a mass of lithium chloride of L, zinc chloride and A polyketone solution that is an aqueous solution that satisfies the following mathematical relationship, where X is the mass of a metal salt other than lithium chloride and W is the mass of water. 0.2 ≦ L / Z ≦ 1.5 0.2 ≦ (Z + L) / (Z + L + X + W) ≦ 0.7 0.5 ≦ (Z + L + X) / (Z + L + X + W) ≦ 0.7 [Formula 1]
【請求項2】 10〜150℃の温度範囲に相分離温度
を有することを特徴とする請求項1記載のポリケトン溶
液。
2. The polyketone solution according to claim 1, which has a phase separation temperature in a temperature range of 10 to 150 ° C.
【請求項3】 塩化亜鉛及び塩化リチウム以外の金属塩
が塩化カルシウムであることを特徴とする請求項1又は
2記載のポリケトン溶液。
3. The polyketone solution according to claim 1, wherein the metal salt other than zinc chloride and lithium chloride is calcium chloride.
【請求項4】 請求項1〜3のいずれか1項に記載のポ
リケトン溶液を、ポリケトン溶液の相分離温度より高い
温度で紡糸口金より吐出し、相分離温度より10℃以上
低い温度の凝固浴に押し出して凝固させて繊維状物を形
成させ、繊維状物から溶剤の一部又は全部を除去した
後、熱延伸することを特徴とするポリケトン繊維の製造
方法。
4. A coagulation bath in which the polyketone solution according to any one of claims 1 to 3 is discharged from the spinneret at a temperature higher than the phase separation temperature of the polyketone solution, and at a temperature lower than the phase separation temperature by 10 ° C. or more. A method for producing a polyketone fiber, comprising extruding and solidifying to form a fibrous substance, removing a part or all of the solvent from the fibrous substance, and then hot stretching.
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