JP2011137266A - Polybenzazole fiber multifilament - Google Patents

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晃平 霧山
Susumu Kitagawa
享 北河
Seiji Watanuki
政治 渡抜
Keiji Okame
敬史 大亀
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a polybenzazole fiber multifilament having improved post-processing property while maintaining heat resistance and flame retardancy. <P>SOLUTION: The polybenzazole fiber includes a tensile strength of ≤4.5 GPa, the variation B(%) of strength of single filaments constituting a multifilament defined by the following formula: B(%)=(σ/average tensile strength of single filaments)×100 of ≤0.2% and a number of constituent filaments is ≥30. The polybenzazole fiber multifilament has a stickiness degree K of single filaments to each other constituting the multifilament of ≤5%, wherein K=((b-a)/b)×100 (wherein a is the total number of single filaments; and b is a structural number of multifilament). <P>COPYRIGHT: (C)2011,JPO&INPIT

Description

本発明は、ポリベンザゾール繊維マルチフィラメントに関し、詳しくは、従来のポリベンザゾール繊維マルチフィラメントに比べて、繊維の切断などの後加工性に優れ、耐熱性、難燃性を生かした、様々な用途への展開が可能なポリベンザゾール繊維マルチフィラメントに関する。   The present invention relates to a polybenzazole fiber multifilament, more specifically, various post-processability such as fiber cutting, heat resistance, and flame retardancy, as compared with a conventional polybenzazole fiber multifilament. The present invention relates to a polybenzazole fiber multifilament that can be developed for use.

ポリベンザゾール繊維は、ポリベンゾオキサゾールやポリベンゾチアゾールポリマーと酸溶媒を含むドープを紡糸口金より押し出した後、凝固性液体(例えば、水、または水と無機酸の混合液)中に浸漬して凝固させ、次いで酸溶媒を除去するために、水洗浴中で洗浄し、さらに無機塩基の水溶液槽を通して糸中に残っている酸を中和した後、乾燥する方法によって製造されている(例えば、特許文献1を参照)。   The polybenzazole fiber is extruded from a spinneret by a dope containing a polybenzoxazole or polybenzothiazole polymer and an acid solvent, and then immersed in a solidifying liquid (for example, water or a mixture of water and an inorganic acid). In order to solidify and then remove the acid solvent, it is produced by a method of washing in a water washing bath, further neutralizing the acid remaining in the yarn through an aqueous bath of an inorganic base, and then drying (for example, (See Patent Document 1).

ポリベンザゾール繊維は、強度、弾性率、耐熱性、難燃性、全ての点において有機繊維の中で最高レベルの性能を有している。そのため、これらの特徴を生かした、様々な用途に展開されている。しかしながら、耐熱性、難燃性を生かした用途の中では、ポリベンザゾール繊維の高強度、高弾性率という優れた特性が、逆に繊維の切断を困難にさせ、後加工性を低下させる原因となっている。そのため、これらの分野では、ポリベンザゾール繊維の後加工性の向上が望まれている。   Polybenzazole fibers have the highest level of performance among organic fibers in all respects, in terms of strength, elastic modulus, heat resistance and flame retardancy. For this reason, it has been developed for various applications utilizing these characteristics. However, among the applications that make use of heat resistance and flame retardancy, the excellent properties of polybenzazole fiber, such as high strength and high elastic modulus, conversely make fiber cutting difficult and cause deterioration in post-processability It has become. Therefore, in these fields, improvement of post-processability of polybenzazole fiber is desired.

ポリベンザゾール繊維の後加工性を向上させる方法として、繊維の強度を大幅に低下させる方法が考えられる。例えば、ポリベンザゾールを溶媒に溶解したポリベンザゾールドープを紡糸口金から紡出させ、紡出されたドープフィラメントをポリベンザゾール凝固剤の蒸気に接触させた後、凝固浴に浸漬することにより、繊維の強度を大幅に低下させたポリベンザゾール繊維が開示されている(例えば、特許文献2を参照)。   As a method for improving the post-processability of the polybenzazole fiber, a method of greatly reducing the strength of the fiber can be considered. For example, a polybenzazole dope in which polybenzazole is dissolved in a solvent is spun from a spinneret, and the spun dope filament is brought into contact with the vapor of a polybenzazole coagulant and then immersed in a coagulation bath. A polybenzazole fiber having a significantly reduced fiber strength is disclosed (for example, see Patent Document 2).

前記の方法を用いることにより、ポリベンザゾール繊維マルチフィラメントの強度を大幅に低下させることは可能である。しかしながら、マルチフィラメントを構成している単糸間の強度のばらつきが大きくなる、あるいはマルチフィラメントを構成する単糸同士が一部くっつく、という現象が発生する。   By using the above method, it is possible to significantly reduce the strength of the polybenzazole fiber multifilament. However, a phenomenon occurs in which the variation in strength between the single yarns constituting the multifilament increases or the single yarns constituting the multifilament partially stick to each other.

すなわち、強度の高い単糸が多く混在する場合、強度の高い一部の単糸が後加工性を悪化させる要因となる。また、単糸同士のくっつきは、製品の品位の点から、問題となる。そのため、これらの問題点が改善されたポリベンザゾール繊維マルチフィラメントが望まれている。   That is, when many high-strength single yarns coexist, some high-strength single yarns cause deterioration in post-workability. Moreover, sticking of single yarns is a problem from the point of product quality. Therefore, a polybenzazole fiber multifilament in which these problems are improved is desired.

特許第3564822号公報Japanese Patent No. 3564822 特開平2008−50711号公報Japanese Patent Laid-Open No. 2008-50711

本発明の目的は、優れた耐熱性、難燃性を維持したままで、繊維の切断などの後加工性に優れるポリベンザゾール繊維マルチフィラメントを提供することにある。
さらに、マルチフィラメントを構成するフィラメント(単糸)同士のくっつきが少なく、かつ、マルチフィラメントを構成する全てのフィラメント(単糸)の強度をより均一に低下させたポリベンザゾール繊維マルチフィラメントを提供することにある。
An object of the present invention is to provide a polybenzazole fiber multifilament having excellent post-processability such as fiber cutting while maintaining excellent heat resistance and flame retardancy.
Furthermore, there is provided a polybenzazole fiber multifilament in which the filaments (single yarns) constituting the multifilament have less sticking to each other and the strength of all the filaments (single yarns) constituting the multifilament is reduced more uniformly. There is.

前記の課題を解決することができる本発明のポリベンザゾール繊維マルチフィラメントは、以下の構成よりなる。
すなわち、本発明は、少なくとも30本以上のフィラメントから構成されるポリベンザゾール繊維マルチフィラメントであって、引張強度が4.5GPa以下で、かつ各フィラメント間の引張強度のばらつきBが0.2%以下であることを特徴とするポリベンザゾール繊維マルチフィラメントである。
The polybenzazole fiber multifilament of the present invention capable of solving the above-mentioned problems has the following configuration.
That is, the present invention is a polybenzazole fiber multifilament composed of at least 30 filaments, the tensile strength is 4.5 GPa or less, and the variation B in tensile strength between the filaments is 0.2%. It is the polybenzazole fiber multifilament characterized by the following.

また、マルチフィラメントを構成するフィラメント(単糸)同士のくっつき度Kが5%以下であることが好ましい。   Moreover, it is preferable that the sticking degree K of the filaments (single yarn) constituting the multifilament is 5% or less.

本発明のポリベンザゾール繊維マルチフィラメントは、ポリベンザゾール繊維の優れた耐熱性、難燃性を維持したままで、マルチフィラメントを構成する全ての単糸の強度がより均一に低下しており、かつ、マルチフィラメントを構成する単糸同士のくっつきが抑制されている。そのため、品位が良好であり、かつ、ポリベンザゾール繊維の高強度がゆえに、後加工性が悪くて使用が広がらなかった様々な用途に利用可能となる。   The polybenzazole fiber multifilament of the present invention maintains the excellent heat resistance and flame retardancy of the polybenzazole fiber, and the strength of all single yarns constituting the multifilament is more uniformly reduced. And the sticking of the single yarn which comprises a multifilament is suppressed. Therefore, since the quality is good and the high strength of the polybenzazole fiber, it can be used for various applications where the post-processability is poor and the use has not spread.

以下、本発明を詳細に説明する。
本発明で用いるポリベンザゾール繊維とは、ポリベンザゾールポリマーよりなる繊維を意味する。ポリベンザゾール(以下、PBZともいう)とは、ポリベンゾオキサゾール(以下、PBOともいう)、ポリベンゾチアゾール(以下、PBTともいう)、またはポリベンズイミダゾール(以下、PBIともいう)から選ばれる1種以上のポリマーを意味する。
Hereinafter, the present invention will be described in detail.
The polybenzazole fiber used in the present invention means a fiber made of a polybenzazole polymer. The polybenzazole (hereinafter also referred to as PBZ) is selected from polybenzoxazole (hereinafter also referred to as PBO), polybenzothiazole (hereinafter also referred to as PBT), or polybenzimidazole (hereinafter also referred to as PBI) 1 Means more than one polymer.

本発明において、PBOは、芳香族基に結合されたオキサゾール環を含むポリマーを意味する。また、その芳香族基は必ずしもベンゼン環である必要はなく、ビフェニレン基、ナフチレン基などであってもよい。さらに、PBOは、ポリ(p−フェニレンベンゾビスオキサゾール)のホモポリマーのみならず、ポリ(p−フェニレンベンゾビスオキサゾール)のフェニレン基の一部がピリジン環などの複素環に置換されたコポリマーや芳香族基に結合された複数のオキサゾール環の単位からなるポリマーが広く含まれる。この点は、PBTやPBIの場合も同様である。また、(i)PBO、PBT、またはPBIから選択される、二種またはそれ以上の混合物、(ii)PBO、PBT、またはPBIから選択される、二種またはそれ以上のブロックもしくはランダムコポリマー、またはこれらの混合物なども含まれる。   In the present invention, PBO means a polymer containing an oxazole ring bonded to an aromatic group. The aromatic group is not necessarily a benzene ring, and may be a biphenylene group, a naphthylene group, or the like. Furthermore, PBO is not only a homopolymer of poly (p-phenylenebenzobisoxazole) but also a copolymer or aromatic compound in which a part of the phenylene group of poly (p-phenylenebenzobisoxazole) is substituted with a heterocyclic ring such as a pyridine ring. Polymers comprising a plurality of oxazole ring units bonded to a group are widely included. This is the same for PBT and PBI. And (i) a mixture of two or more selected from PBO, PBT, or PBI, (ii) two or more block or random copolymers selected from PBO, PBT, or PBI, or These mixtures are also included.

PBZポリマーに含まれる構造単位は、特定濃度で液晶を形成するライオトロピック液晶ポリマーから選択することが好ましい。当該ポリマーは、下記の構造式(a)〜(f)に記載されているモノマー単位からなり、好ましくは、本質的に構造式(a)〜(d)から選択されたモノマー単位からなるものである。また、これらのモノマー単位において、アルキル基やハロゲン基などの置換基を有するモノマー単位を一部含んでもよい。   The structural unit contained in the PBZ polymer is preferably selected from lyotropic liquid crystal polymers that form liquid crystals at a specific concentration. The polymer is composed of monomer units described in the following structural formulas (a) to (f), preferably consisting essentially of monomer units selected from the structural formulas (a) to (d). is there. In addition, these monomer units may partially include monomer units having a substituent such as an alkyl group or a halogen group.

Figure 2011137266
Figure 2011137266

ポリマーのドープを形成するための好適な溶媒としては、クレゾールやそのポリマーを溶解し得る非酸化性の酸が含まれる。好適な酸溶媒のとしては、例えば、ポリ燐酸、メタンスルホン酸及び高濃度の硫酸或いはそれ等の混合物が挙げられる。更に、好適な溶媒は、ポリ燐酸及びメタンスルホン酸である。また、最も好適な溶媒は、ポリ燐酸である。   Suitable solvents for forming the polymer dope include cresol and non-oxidizing acids that can dissolve the polymer. Suitable acid solvents include, for example, polyphosphoric acid, methanesulfonic acid and high concentration sulfuric acid or mixtures thereof. Further suitable solvents are polyphosphoric acid and methanesulfonic acid. The most preferred solvent is polyphosphoric acid.

ドープ中のポリマー濃度は、好ましくは7質量%以上であり、より好ましくは10質量%以上、特に好ましくは14質量%以上である。ドープ中のポリマーの最大濃度は、例えば、ポリマーの溶解性やドープ粘度といった実際上の取り扱い性により限定される。それらの要因のため、ポリマー濃度は、通常では20質量%を越えることはない。   The polymer concentration in the dope is preferably 7% by mass or more, more preferably 10% by mass or more, and particularly preferably 14% by mass or more. The maximum concentration of polymer in the dope is limited by practical handling properties such as polymer solubility and dope viscosity. Due to these factors, the polymer concentration usually does not exceed 20% by weight.

本発明において、好適なポリマーまたはコポリマーとドープは、公知の方法で合成することができる。   In the present invention, suitable polymers or copolymers and dopes can be synthesized by known methods.

例えば、Wolfeらの米国特許第4,533,693号(1985.8.6)、Sybertらの米国特許第4,772,678号(1988.9.22)、Harrisの米国特許第4,847,350号(1989.7.11)、またはGregoryらの米国特許第5,089,591号(1992.2.18)の明細書に記載されている。   For example, Wolfe et al U.S. Pat. No. 4,533,693 (1985.8.6), Sybert et al U.S. Pat. No. 4,772,678 (1988.9.22), Harris U.S. Pat. No. 4,847. , 350 (1989. 7.11), or Gregory et al., US Pat. No. 5,089,591 (1992.2.18).

これらの特許文献には、好適なモノマーは、非酸化性で脱水性の酸溶液中、非酸化性雰囲気で高速撹拌及び高剪断条件のもと、約60℃から230℃までの段階的または一定の速度で昇温して反応を行う、ことが記載されている。   In these patent documents, suitable monomers are stepwise or constant from about 60 ° C. to 230 ° C. in a non-oxidizing and dehydrating acid solution in a non-oxidizing atmosphere under high speed stirring and high shear conditions. It is described that the reaction is carried out at an elevated temperature.

このようにして重合されるドープは、紡糸部に供給され、紡糸口金から通常100℃以上の温度で吐出される。口金の吐出孔の配列は、通常、円周状、格子状に複数個配列されるが、その他の配列であってもよい。口金の吐出孔の数は、特に限定されないが、30個以上が好ましい。紡糸口金面における吐出孔は、紡出糸条(ドープフィラメント)間の融着などが発生しないような孔密度を保つことが肝要である。また、口金の各吐出孔は等間隔であることが好ましい。   The dope thus polymerized is supplied to the spinning section and discharged from the spinneret at a temperature of usually 100 ° C. or higher. Normally, a plurality of nozzle discharge holes are arranged in a circumferential shape or a lattice shape, but other arrangements may be used. The number of discharge holes in the die is not particularly limited, but is preferably 30 or more. It is important that the discharge holes on the spinneret surface have a hole density that prevents fusion between the spun yarns (dope filaments). Moreover, it is preferable that each discharge hole of a nozzle | cap | die is equidistant.

紡出糸条は、十分な延伸比(SDR)を得るため、米国特許第5296185号に記載されたように十分な長さのドローゾーン長が必要で、かつ比較的高温度(ドープの固化温度以上で紡糸温度以下)の整流された冷却風で均一に冷却されることが望ましい。ドローゾーンの長さ(L)は非凝固性の気体中で固化が完了する長さが要求され、大雑把には単孔の吐出量(Q)によって決定される。良好な繊維物性を得るには、ドローゾーンの取り出し応力がポリマー換算で(ポリマーのみに応力がかかるとして)2.2g/dtex以上が望ましい。   The spun yarn requires a sufficiently long draw zone length as described in US Pat. No. 5,296,185 to obtain a sufficient draw ratio (SDR) and a relatively high temperature (solidification temperature of the dope). It is desirable to cool uniformly with the rectified cooling air having a spinning temperature equal to or lower than the above. The length (L) of the draw zone is required to be a length that completes solidification in a non-solidifying gas, and is roughly determined by the discharge amount (Q) of a single hole. In order to obtain good fiber properties, it is desirable that the draw zone take-out stress is 2.2 g / dtex or more in terms of polymer (assuming that only the polymer is stressed).

本発明のポリベンザゾール繊維マルチフィラメントの特徴は、引張強度が4.5GPa以下であり、マルチフィラメントを構成する、少なくとも30本以上のフィラメント(単糸)の引張強度のばらつきBが0.2%以下である。さらに、マルチフィラメントを構成する単糸同士のくっつき度Kが5%以下であることが好ましい。   The feature of the polybenzazole fiber multifilament of the present invention is that the tensile strength is 4.5 GPa or less, and the variation B of the tensile strength of at least 30 filaments (single yarn) constituting the multifilament is 0.2%. It is as follows. Furthermore, it is preferable that the sticking degree K of single yarns constituting the multifilament is 5% or less.

マルチフィラメントを構成する単糸の強度のばらつきB(%)は、以下のように定義される。
マルチフィラメントの構成本数の少なくとも9割以上の本数の単糸を抜き出し、抜き出した全ての単糸に対して、JIS L 1013に準拠して、引張試験機にて測定し、得られた単糸の引張強度から、それらの引張強度のばらつき、すなわち、標準偏差σを求め、以下の式を用いてばらつきB(%)の値を算出する。なお、単糸の測定における繊度としては、マルチフィラメントの繊度を構成フィラメント本数で除して算出した、単糸繊度を用いる。
B(%)=(σ/単糸の平均引張強度)×100
The variation B (%) in the strength of the single yarn constituting the multifilament is defined as follows.
A single filament of at least 90% of the number of multifilaments is extracted, and all the extracted single yarns are measured with a tensile tester in accordance with JIS L 1013. From the tensile strength, the variation of the tensile strength, that is, the standard deviation σ is obtained, and the value of the variation B (%) is calculated using the following equation. As the fineness in the single yarn measurement, the single yarn fineness calculated by dividing the fineness of the multifilament by the number of constituent filaments is used.
B (%) = (σ / average tensile strength of single yarn) × 100

また、マルチフィラメントを構成する単糸同士のくっつき度Kは、以下のように定義される。5mmにカットしたマルチフィラメントをプレパラート上に置き、パラフィン油を垂らしてピンセットを用いて単糸に分けたときに、くっついて容易に分かれない繊維を除いた単糸の総数をa本、マルチフィラメントの構成本数をb本としたときに、以下の式を用いて単糸同士のくっつき度を算出し、3回評価した平均値をKとする。
マルチフィラメントを構成する単糸同士のくっつき度(%)
=((b−a)/b)×100
Further, the degree of sticking K between the single yarns constituting the multifilament is defined as follows. When multifilaments cut to 5 mm are placed on a slide, paraffin oil is dropped and separated into single yarns using tweezers, the total number of single yarns excluding fibers that are not easily separated by sticking is a When the number of components is b, the degree of sticking between single yarns is calculated using the following formula, and the average value evaluated three times is K.
Degree of sticking between single yarns constituting multifilament (%)
= ((B−a) / b) × 100

本発明のポリベンザゾール繊維マルチフィラメントを製造するための好適な製造方法を以下に述べる。   A suitable production method for producing the polybenzazole fiber multifilament of the present invention will be described below.

溶媒を含むポリベンザゾールドープを紡糸口金から押し出したドープフィラメントを集束させて、凝固液含有液体中に浸漬して凝固させる前に、集束させたポリベンザゾール繊維のドープフィラメントの束の外側から内側に向けて、円周方向からポリベンザゾールの凝固剤の蒸気を噴きつけることが重要である。これにより、マルチフィラメントを構成する各単糸の引張強度を大幅に、かつ、より均一に低下させることができる。   The dope filaments extruded from the spinneret with a polybenzazole dope containing solvent are focused and immersed from the coagulating liquid-containing liquid before solidification before the inside of the bundle of dope filaments of the focused polybenzazole fiber. It is important to spray the vapor of the coagulant of polybenzazole from the circumferential direction. Thereby, the tensile strength of each single yarn which comprises a multifilament can be reduced significantly and more uniformly.

例えば、ポリベンザゾールの凝固剤が水の場合、ドープフィラメントの束と水蒸気を接触させる方法として、水蒸気雰囲気中を通過させる方法、水蒸気を噴きつける方法、などが挙げられる。   For example, when the polybenzazole coagulant is water, examples of the method of bringing the dope filament bundle into contact with water vapor include a method of passing through a water vapor atmosphere and a method of spraying water vapor.

水蒸気雰囲気中にポリベンザゾール繊維のドープフィラメントの束を通過させる方法では、フィラメントの束の外側に位置する各単糸は水蒸気雰囲気と接触することができる。しかしながら、フィラメントの束の内側に位置する各単糸は随伴流に阻害されて十分に水蒸気と接触することができない。そのため、フィラメントの束の外側と内側に位置する各単糸で水蒸気の接触状態に差がでる。その結果、各単糸の引張強度の低下に差がでる。   In the method of passing a bundle of polybenzazole fiber dope filaments in a steam atmosphere, each single yarn located outside the bundle of filaments can be in contact with the steam atmosphere. However, each single yarn located inside the bundle of filaments is obstructed by the accompanying flow and cannot sufficiently come into contact with water vapor. Therefore, there is a difference in the contact state of water vapor between the single yarns located outside and inside the bundle of filaments. As a result, there is a difference in the decrease in tensile strength of each single yarn.

一方、ドープフィラメントの束に水蒸気を噴きつける方法として、スリットノズルを用いる方法がある。しかしながら、スリットノズルを2ヶ所、対面方向に設置する方法では、2方向からしか水蒸気を付与しないため、ドープフィラメントの束の各単糸に均一に水蒸気を接触させることが難しい。フィラメントの束を構成する各単糸に、より均一に水蒸気を接触させるためには、紡出させたドープフィラメントの束の外側から内側に向けて、円周方向から水蒸気を噴きつける方法が好適である。   On the other hand, as a method of spraying water vapor on the bundle of dope filaments, there is a method using a slit nozzle. However, in the method in which two slit nozzles are installed in the facing direction, water vapor is applied only from two directions, so that it is difficult to uniformly bring water vapor into contact with each single yarn of the dope filament bundle. In order to make water vapor contact more uniformly with each single yarn constituting the bundle of filaments, a method of spraying water vapor from the circumferential direction from the outside to the inside of the spun dope filament bundle is suitable. is there.

また、ドープフィラメントの束の各単糸に、ポリベンザゾールの凝固剤の蒸気を円周方向から噴きつける位置における、紡出されたドープフィラメントの集束密度D(フィラメント数/cm)が2,000以下であることも重要である。 Further, the focused density D (number of filaments / cm 2 ) of the spun dope filaments at a position where the vapor of the polybenzazole coagulant is sprayed from the circumferential direction to each single yarn of the bundle of dope filaments is 2, It is also important that it is 000 or less.

前記のドープフィラメントの集束密度Dは、以下の式で定義される。
D=A×(L1/L2)×(L1/L2)
D(フィラメント数/cm):ポリベンザゾールの凝固剤の蒸気を噴きつける位置におけるドープフィラメントの集束密度、A(個/cm):紡糸口金の孔密度、L1(cm):紡糸口金から凝固浴中でドープフィラメントを集束させる位置までの距離、L2(cm):ポリベンザゾールの凝固剤の蒸気を噴きつける位置から凝固浴中でドープフィラメントを集束させる位置までの距離
The focusing density D of the doped filament is defined by the following equation.
D = A × (L1 / L2) × (L1 / L2)
D (number of filaments / cm 2 ): the concentration density of the dope filaments at the position where the vapor of the coagulant of polybenzazole is sprayed, A (pieces / cm 2 ): hole density of the spinneret, L1 (cm): from the spinneret Distance to position where dope filament is focused in coagulation bath, L2 (cm): Distance from position where polybenzazole coagulant vapor is sprayed to position where dope filament is focused in coagulation bath

本発明者らは、紡糸口金から押し出したポリベンザゾールのドープフィラメントを集束させながらポリベンザゾールの凝固剤を含有する液体中(凝固浴)に浸漬して凝固処理するまでの間で、ポリベンザゾールの凝固剤の蒸気を円周方向から噴きつける際に、マルチフィラメントを構成する各単糸同士を接触させずに、均一に各単糸にポリベンザゾールの凝固剤の蒸気と接触させることが重要であることを見出した。   The inventors of the present invention have described the polybenzazole until it is solidified by immersing it in a liquid (coagulation bath) containing a polybenzazole coagulant while focusing the dope filament of polybenzazole extruded from the spinneret. When spraying the vapor of the sol coagulant from the circumferential direction, it is possible to uniformly contact each single yarn with the vapor of the coagulant of polybenzazole without contacting each single yarn constituting the multifilament. I found it important.

そのためには、蒸気を噴きつける部分のドープフィラメントの集束の度合いが最も重要である。蒸気を噴きつける部分のドープフィラメントの集束の度合い、すなわち、上で定義したDの値が2,000(フィラメント数/cm)以下であれば、その後のプロセスを経て巻き取られたポリベンザゾール繊維のマルチフィラメント内において、単糸同士のくっつきが観察されない。一方、Dの値が2,000(フィラメント数/cm)を超える場合、単糸同士のくっつきが観察される。 For that purpose, the degree of focusing of the dope filament at the portion where the vapor is sprayed is most important. If the degree of focusing of the dope filament in the portion where the vapor is sprayed, that is, the value of D defined above is 2,000 (number of filaments / cm 2 ) or less, the polybenzazole wound up through the subsequent process In the multifilament of fibers, sticking of single yarns is not observed. On the other hand, when the value of D exceeds 2,000 (number of filaments / cm 2 ), sticking of single yarns is observed.

ここで、Dの値の技術的意味について説明する。
凝固浴中でドープフィラメントを集束させる位置で、点で集束させると仮定して、紡糸口金の孔密度から、ポリベンザゾールの凝固剤の蒸気を噴きつける位置における孔密度を計算し、その値をドープフィラメントの集束密度Dとする。
Here, the technical meaning of the value of D will be described.
Assuming that the dope filament is focused at the point where the dope filament is focused in the coagulation bath, the hole density at the position where the vapor of the polybenzazole coagulant is sprayed is calculated from the hole density of the spinneret, and the value is calculated as The focused density D of the dope filament is assumed.

ポリベンザゾールの凝固剤の蒸気を噴きつける位置における孔密度、すなわち、ドープフィラメントの集束密度D(フィラメント数/cm)は、紡糸口金の孔密度(A:個/cm)に、紡糸口金から凝固浴中でドープフィラメントを集束させる位置までの距離(L1:cm)と、ポリベンザゾールの凝固剤の蒸気を噴きつける位置から凝固浴中でドープフィラメントを集束させる位置までの距離(L2:cm)の比(L1/L2)の2乗を乗じた値となる。 The hole density at the position where the vapor of the coagulant of polybenzazole is sprayed, that is, the focused density D (number of filaments / cm 2 ) of the dope filament is equal to the hole density (A: pieces / cm 2 ) of the spinneret. To the position where the dope filament is focused in the coagulation bath (L1: cm) and the distance from the position where the vapor of the polybenzazole coagulant is sprayed to the position where the dope filament is focused in the coagulation bath (L2: cm) is multiplied by the square of the ratio (L1 / L2).

Dの値が高すぎる、すなわち、ポリベンザゾールの凝固剤の蒸気を噴きつける位置におけるドープフィラメントの集束の度合いが密の場合には、ポリベンザゾールの凝固剤の蒸気が円周方向から噴きつけられる力、あるいはその力の変動によって、マルチフィラメント内の単糸同士が接触し、単糸同士がくっつく頻度が増える。   When the value of D is too high, that is, when the concentration of the dope filament is dense at the position where the vapor of the polybenzazole coagulant is sprayed, the vapor of the polybenzazole coagulant sprays from the circumferential direction. The frequency with which the single yarns in the multifilament come into contact with each other and the single yarns stick to each other due to the force applied or the fluctuation of the force increases.

そのため、各単糸に蒸気を均一に接触させることが困難になり、マルチフィラメントを構成する単糸の強度を、より均一に低下させることが困難になる。   Therefore, it becomes difficult to make vapor contact with each single yarn, and it becomes difficult to lower the strength of the single yarn constituting the multifilament more uniformly.

一方、Dの値が低い、すなわち、ポリベンザゾールの凝固剤の蒸気を噴きつける位置におけるドープフィラメントの集束の度合いが疎の場合には、マルチフィラメントを構成する各単糸とポリベンザゾールの凝固剤をより均一に接触させることができる。しかしながら、Dの値が低すぎると、凝固浴中でドープフィラメントを集束させる位置と蒸気を噴きつける位置の距離が大きくなるため、糸揺れが顕著になり、糸切れが発生しやすくなる。
そのため、糸揺れや糸切れの発生を防止する点から、Dの値を低くすることが好ましい。
On the other hand, when the value of D is low, that is, when the degree of focusing of the dope filament is sparse at the position where the vapor of the coagulant of polybenzazole is sprayed, the coagulation of each single yarn constituting the multifilament with polybenzazole The agent can be contacted more uniformly. However, if the value of D is too low, the distance between the position where the dope filament is focused in the coagulation bath and the position where the vapor is sprayed becomes large, so that the yarn sway becomes prominent and yarn breakage tends to occur.
Therefore, it is preferable to reduce the value of D from the viewpoint of preventing the occurrence of yarn sway and yarn breakage.

また、ポリベンザゾールの凝固剤の蒸気の噴き出し口と紡出されたドープフィラメントが接触しないようにすることも重要である。両者が接触すると、糸切れや、マルチフィラメントを構成している単糸同士が接触し、くっつくという問題が発生する。   It is also important to prevent the spouted dope filament from coming into contact with the vapor outlet of the polybenzazole coagulant. When the two come into contact with each other, there is a problem that the yarn breaks or the single yarns constituting the multifilament come into contact with each other and stick to each other.

ポリベンザゾールの凝固剤としては、水、メタノール、エタノール、アセトン、エチレングリコールの少なくとも1種が好ましく、簡便性の点で、水がより好ましい。   As a coagulant for polybenzazole, at least one of water, methanol, ethanol, acetone, and ethylene glycol is preferable, and water is more preferable in terms of simplicity.

繊維強度が低下する理由は明確ではないが、繊維の結晶構造の変化が主な理由と考えられる。凝固液が水の場合は、ポリマーの加水分解の促進も要因の1つと考えられる。   The reason why the fiber strength is lowered is not clear, but the change in the crystal structure of the fiber is considered to be the main reason. When the coagulation liquid is water, acceleration of polymer hydrolysis is considered to be one of the factors.

蒸気処理の温度は、凝固剤の種類によっても異なるが、水の場合、水蒸気の温度は50〜200℃が好ましい。水蒸気の温度の上限は、ポリベンザゾール繊維の引張強度の低下の点から、160℃がさらに好ましく、特に好ましくは130℃である。一方、水蒸気の温度の下限は、糸切れなどの生産性の点から、60℃がより好ましく、特に好ましくは70℃である。   The temperature of the steam treatment varies depending on the type of coagulant, but in the case of water, the temperature of the water vapor is preferably 50 to 200 ° C. The upper limit of the temperature of the water vapor is more preferably 160 ° C., particularly preferably 130 ° C., from the viewpoint of a decrease in the tensile strength of the polybenzazole fiber. On the other hand, the lower limit of the temperature of the water vapor is more preferably 60 ° C., particularly preferably 70 ° C. from the viewpoint of productivity such as yarn breakage.

蒸気処理の温度が50℃未満の場合、強度を低下させる効果が小さくなる。一方、蒸気処理の温度が200℃を越える場合、糸切れが多発して生産性が著しく低下する傾向がある。水より低沸点の凝固剤であればより低温でもよく、水より高沸点の凝固剤であればより高温でもよく、沸点と蒸気圧とを考慮して適宜選定することができる。   When the temperature of the steam treatment is less than 50 ° C., the effect of reducing the strength is reduced. On the other hand, when the temperature of the steam treatment exceeds 200 ° C., yarn breakage frequently occurs and the productivity tends to be remarkably lowered. If the coagulant has a lower boiling point than water, the temperature may be lower, and if the coagulant has a higher boiling point than water, the temperature may be higher, and can be appropriately selected in consideration of the boiling point and the vapor pressure.

蒸気処理時に用いる蒸気は、短時間で処理するために、全気体成分に対して蒸気成分の含有率が50質量%以上であることが好ましく、より好ましくは60質量%以上、さらに好ましくは70質量%以上である。   In order to process the steam used in the steam treatment in a short time, the content of the steam component is preferably 50% by mass or more, more preferably 60% by mass or more, and still more preferably 70% by mass with respect to all gas components % Or more.

蒸気処理後のフィラメントは、次に凝固(抽出)浴に導かれて、ポリベンザゾールの溶剤の抽出とフィラメントの完全な凝固がなされる。凝固浴は、特に限定されず、如何なる形式の凝固浴でも良い。例えば、ファンネル型、水槽型、アスピレータ型あるいは滝型などの凝固浴を用いることができる。   The steam-treated filament is then led to a coagulation (extraction) bath for polybenzazole solvent extraction and complete coagulation of the filament. The coagulation bath is not particularly limited, and any type of coagulation bath may be used. For example, a funnel type, water tank type, aspirator type or waterfall type coagulation bath can be used.

最終的に、凝固浴においてフィラメント中に残存する溶剤が1質量%以下、好ましくは0.5質量%以下になるように溶剤を抽出する。本発明において、溶剤の抽出媒体として用いられる液体は、例えば、ポリベンザゾールに対して実質的に相溶性を有しない、水、メタノール、エタノール、アセトン、エチレングリコール等が好ましい。   Finally, the solvent is extracted so that the solvent remaining in the filament in the coagulation bath is 1% by mass or less, preferably 0.5% by mass or less. In the present invention, the liquid used as the solvent extraction medium is preferably water, methanol, ethanol, acetone, ethylene glycol, or the like that is substantially incompatible with polybenzazole.

抽出液としては、燐酸水溶液や水が簡便で望ましい。また、凝固(抽出)浴を多段に分離し、燐酸水溶液の濃度を順次薄くし、最終的に水で水洗する方法も採用できる。また、凝固(抽出)工程において、フィラメント束を水酸化ナトリウム水溶液などで中和処理して後、水洗することは好ましい方法である。この後、乾燥、熱処理を施して、シース・コアの二層に識別できる繊維とすることができる。   As the extract, a phosphoric acid aqueous solution or water is simple and desirable. Further, a method of separating the coagulation (extraction) bath in multiple stages, gradually decreasing the concentration of the phosphoric acid aqueous solution, and finally washing with water can be employed. In the coagulation (extraction) step, it is a preferred method to neutralize the filament bundle with an aqueous sodium hydroxide solution and then wash with water. Thereafter, drying and heat treatment can be performed to obtain a fiber that can be distinguished into two layers of a sheath and a core.

次いで、繊維を乾燥させ、更に必要に応じて熱処理工程を通す。乾燥温度は、ポリベンザゾールの凝固剤や溶剤が乾燥しやすい温度であればよく、例えば、150〜400℃が好ましい。乾燥温度の上限は、300℃がより好ましく、特に好ましくは270℃である。一方、乾燥温度の下限は、200℃がより好ましく、特に好ましくは220℃である。また、弾性率を向上させる目的で、必要に応じて張力下にて熱処理を施してもよい。   The fiber is then dried and further subjected to a heat treatment step as necessary. The drying temperature may be a temperature at which the polybenzazole coagulant or solvent is easily dried, and is preferably 150 to 400 ° C., for example. The upper limit of the drying temperature is more preferably 300 ° C, particularly preferably 270 ° C. On the other hand, the lower limit of the drying temperature is more preferably 200 ° C, and particularly preferably 220 ° C. Moreover, you may heat-process under tension as needed for the purpose of improving an elasticity modulus.

熱処理温度は、400〜700℃の範囲が好ましい。熱処理温度の上限は、680℃がより好ましく、特に好ましくは630℃である。一方、熱処理温度の下限は、500℃がより好ましく、特に好ましくは550℃である。また、熱処理時に付与する張力は0.3〜1.2gf/dtexの範囲が好ましい。熱処理時に付与する張力の上限は、1.1gf/dtexがより好ましく、特に好ましくは1.0gf/dtexである。一方、熱処理時に付与する張力の下限は、0.5gf/dtexがより好ましく、特に好ましくは0.6gf/dtexである。   The heat treatment temperature is preferably in the range of 400 to 700 ° C. The upper limit of the heat treatment temperature is more preferably 680 ° C, particularly preferably 630 ° C. On the other hand, the lower limit of the heat treatment temperature is more preferably 500 ° C, and particularly preferably 550 ° C. The tension applied during the heat treatment is preferably in the range of 0.3 to 1.2 gf / dtex. The upper limit of the tension applied during the heat treatment is more preferably 1.1 gf / dtex, particularly preferably 1.0 gf / dtex. On the other hand, the lower limit of the tension applied during the heat treatment is more preferably 0.5 gf / dtex, and particularly preferably 0.6 gf / dtex.

以下、本発明をさらに実施例によって詳細に説明するが、本発明はこれら実施例に限定されるものではない。なお、各種測定は下記の方法を採用した。   EXAMPLES Hereinafter, although an Example demonstrates this invention further in detail, this invention is not limited to these Examples. In addition, the following method was employ | adopted for various measurements.

(1)極限粘度〔η〕
溶媒としてメタンスルホン酸を用い、0.5g/Lの濃度に調製したポリマー溶液の粘度を、オストワルド粘度計を用いて、30℃恒温槽中で測定した。
(1) Intrinsic viscosity [η]
Using methanesulfonic acid as the solvent, the viscosity of the polymer solution prepared to a concentration of 0.5 g / L was measured in an oven at 30 ° C. using an Ostwald viscometer.

(2)繊維の強度、弾性率
JIS L 1013に準拠して、引張試験機にて測定した。表に記載の引張強度、引張弾性率は、マルチフィラメントを測定した結果を示す。
さらに、1本のマルチフィラメントから、マルチフィラメントの構成本数の少なくとも9割以上の本数の単糸を抜き出し、抜き出した全ての単糸に対して、JIS L 1013に準拠して、引張試験機にて測定した。
そして、得られた各単糸の強度の測定結果から、そのばらつき、すなわち、標準偏差σを求め、以下の式を用いてばらつきBの値を求めた。
B(%)=(σ/単糸の平均引張強度)×100
(2) Strength and elastic modulus of fiber Measured with a tensile tester in accordance with JIS L 1013. The tensile strength and tensile modulus shown in the table indicate the results of measuring multifilaments.
Furthermore, at least 90% or more of the number of multifilament constituent yarns are extracted from one multifilament, and all the extracted single yarns are subjected to a tensile tester in accordance with JIS L 1013. It was measured.
And the dispersion | distribution, ie, standard deviation (sigma), was calculated | required from the measurement result of the intensity | strength of each obtained single yarn, and the value of the dispersion | variation B was calculated | required using the following formula | equation.
B (%) = (σ / average tensile strength of single yarn) × 100

なお、単糸の測定における繊度としては、マルチフィラメントの繊度を構成本数で除して算出した単糸繊度を用いた。   As the fineness in the single yarn measurement, the single yarn fineness calculated by dividing the fineness of the multifilament by the number of constituents was used.

(3)マルチフィラメントを構成する単糸同士のくっつき度
5mmにカットしたマルチフィラメントをプレパラート上に置き、パラフィン油を垂らしてピンセットを用いて単糸に分けたときに、くっついて容易に分かれない繊維を除いた単糸の総数をa本、マルチフィラメントの構成本数をb本としたときに、以下の式で定義される単糸同士のくっつき度(%)を算出し、3回評価した平均値をK(%)とする。K(%)は3回の測定の平均値を示す。
マルチフィラメントを構成する単糸同士のくっつき度(%)
=((b−a)/b)×100
(3) Degree of sticking between the single yarns constituting the multifilament Fibers that are not easily separated when they are placed on a slide with multifilaments cut to 5 mm, and paraffin oil is dropped and separated into single yarns using tweezers. When the total number of single yarns excluding a is a and the number of multifilaments is b, the degree of sticking (%) between single yarns defined by the following formula is calculated, and the average value evaluated three times Is K (%). K (%) represents an average value of three measurements.
Degree of sticking between single yarns constituting multifilament (%)
= ((B−a) / b) × 100

(4)繊維の耐熱性
熱重量分析計(TA Instrument社製、TGA Q50)を用いて、空気中、20℃/minの昇温速度で、常温から温度を上昇させていったときに、質量保持率[(ある温度のときのサンプル質量/元のサンプル質量)×100]が90%となる温度を耐熱性(℃)とした。
(4) Heat resistance of fiber When a temperature is increased from normal temperature at a temperature increase rate of 20 ° C./min in air, using a thermogravimetric analyzer (TA Instruments, TGA Q50), mass The temperature at which the retention rate [(sample mass at a certain temperature / original sample mass) × 100] was 90% was defined as heat resistance (° C.).

(5)繊維の難燃性
JIS K 7201に準拠し、限界酸素指数(Limiting Oxygen Index:LOI)にて評価した。
(5) Flame retardancy of fiber Based on JIS K7201, it evaluated by the limiting oxygen index (Limiting Oxygen Index: LOI).

(6)繊維の後加工性
得られた繊維を、単糸の本数が16,600本になるように束ねたサンプルを作製した。得られたサンプルを水平に位置させ、500gfの張力を印加した状態でサンプルの両端を固定する。次いで、未使用のフェザー安全剃刀株式会社製の片刃(炭素鋼、刃厚0.245mm、品番FAS−10)を、サンプルの上部から片刃の面がサンプルに接触するように設置した。さらに、サンプルの繊維軸方向に対して90°の方向で片刃を往復運動させ、サンプルの全フィラメントが切断されるまでの往復回数を評価した。
(6) Post-processability of the fiber The sample which bundled the obtained fiber so that the number of single yarns might be 16,600 was produced. The obtained sample is positioned horizontally, and both ends of the sample are fixed in a state where a tension of 500 gf is applied. Subsequently, an unused feather blade (carbon steel, blade thickness 0.245 mm, product number FAS-10) manufactured by Feather Safety Razor Co., Ltd. was installed from the top of the sample so that the surface of the blade is in contact with the sample. Further, the single blade was reciprocated in a direction of 90 ° with respect to the fiber axis direction of the sample, and the number of reciprocations until the entire filament of the sample was cut was evaluated.

なお、片刃の背面には70gfの荷重をかけ、片刃の往復運動の振幅幅は1cmとし、1秒当たり1往復させた。評価は3回行い、その平均値を四捨五入して求めた。   Note that a load of 70 gf was applied to the back surface of the single blade, and the amplitude width of the reciprocating motion of the single blade was 1 cm, and the single blade was reciprocated once per second. The evaluation was performed three times, and the average value was rounded off.

(比較例1)
極限粘度〔η〕が24dL/gのポリ(p−フェニレンベンゾビスオキサゾール)(以下、PBOと略記)をポリリン酸に溶解させた紡糸ドープ(PBO濃度14質量%)を用いて、単糸フィラメント径が11.5μm(単糸繊度が1.65dtexに相当)になるような条件で紡糸を行った。
(Comparative Example 1)
Using a spinning dope (PBO concentration 14 mass%) in which poly (p-phenylenebenzobisoxazole) (hereinafter abbreviated as PBO) having an intrinsic viscosity [η] of 24 dL / g was dissolved in polyphosphoric acid, Was spun under the condition of 11.5 μm (corresponding to a single yarn fineness of 1.65 dtex).

すなわち、紡糸ドープを紡糸温度175℃で孔径0.15mm、孔数166、孔密度4個/cmの紡糸口金(ノズル)から紡出し、紡出されたドープフィラメントをクエンチ温度60℃のクエンチチャンバー内を通過させて冷却し、クエンチチャンバーを通過後、フィラメントを集束させながら第1凝固・洗浄浴中に浸漬し、マルチフィラメントを凝固させた。 That is, a spinning dope is spun from a spinneret (nozzle) having a spinning temperature of 175 ° C., a hole diameter of 0.15 mm, a hole number of 166, and a hole density of 4 / cm 2 , and the spun dope filament is quenched at a quench temperature of 60 ° C. The interior was cooled by passing through it, and after passing through the quench chamber, the filament was focused and immersed in the first coagulation / washing bath to coagulate the multifilament.

その後、フィラメント中の残留リン濃度が5,000ppm以下になるまで水洗し、1質量%のNaOH水溶液で5秒間中和し、さらに20秒間水洗した。その後、水分率が1.5質量%になるまで乾燥させて巻き取ってポリベンザゾール繊維のマルチフィラメントを得た。   Then, it washed with water until the residual phosphorus density | concentration in a filament was set to 5,000 ppm or less, neutralized with 1 mass% NaOH aqueous solution for 5 seconds, and also washed with water for 20 seconds. Then, it dried and wound up until the moisture content became 1.5 mass%, and obtained the multifilament of the polybenzazole fiber.

(実施例1)
クエンチチャンバーの出口から第1凝固・洗浄浴中に浸漬させるまでの間に、集束前の多数のドープフィラメントに対し、それらの円周方向から水蒸気を付与する装置(水蒸気付与装置)から水蒸気を噴きつけたこと以外は比較例1と同様にして、ポリベンザゾール繊維のマルチフィラメントを巻き取った。
(Example 1)
During the period from the exit of the quench chamber to the immersion in the first coagulation / cleaning bath, water vapor is spouted from a device (water vapor applying device) that applies water vapor from the circumferential direction to a large number of dope filaments before focusing. A polybenzazole fiber multifilament was wound up in the same manner as in Comparative Example 1 except that it was attached.

なお、水蒸気付与装置には温度98℃の飽和水蒸気を導入し、水蒸気付与装置の水蒸気噴き出し部のスリット幅は4mm、L1/L2=6となる位置に水蒸気噴き出し部が位置するようにし、マルチフィラメントの進行方向に対して30°の方向から水蒸気を噴きつけるように(マルチフィラメントの進行方向に対して、水蒸気の噴きつける方向が対抗流にならないように)設置した。   In addition, saturated steam at a temperature of 98 ° C. is introduced into the steam applicator, the slit width of the steam spout section of the steam applicator is 4 mm, and the steam spout is located at a position where L1 / L2 = 6. It was installed so that water vapor was sprayed from a direction of 30 ° with respect to the traveling direction (so that the direction in which water vapor was sprayed did not counteract the traveling direction of the multifilament).

(実施例2〜8、比較例5〜7)
L1/L2、紡糸口金(ノズル)の孔数(個)、孔密度をそれぞれ表1に記載の通りに変更したこと以外は実施例1と同様にしてポリベンザゾール繊維のマルチフィラメントを巻き取った。
(Examples 2-8, Comparative Examples 5-7)
A multifilament of polybenzazole fiber was wound up in the same manner as in Example 1 except that L1 / L2, the number of holes of the spinneret (nozzle), and the hole density were changed as shown in Table 1. .

(比較例2)
クエンチチャンバーを出たところから第1洗浄浴中に浸漬するまでの間を水蒸気雰囲気で満たしたこと以外は比較例1と同様にして、ポリベンザゾール繊維のマルチフィラメントを巻き取った。
なお、クエンチチャンバーの出口に内径5mm、長さ5cmの筒を設置し、筒内に水蒸気を導入して筒内を水蒸気雰囲気で満たし、マルチフィラメントを筒内に通過させた。満たした水蒸気の温度は98℃の飽和水蒸気とした。
(Comparative Example 2)
A multifilament of polybenzazole fiber was wound up in the same manner as in Comparative Example 1 except that the space from exiting the quench chamber to dipping in the first washing bath was filled with a steam atmosphere.
A cylinder having an inner diameter of 5 mm and a length of 5 cm was installed at the outlet of the quench chamber, water vapor was introduced into the cylinder to fill the cylinder with a water vapor atmosphere, and the multifilament was allowed to pass through the cylinder. The temperature of the filled water vapor was 98 ° C. saturated water vapor.

(比較例3)
クエンチチャンバーの出口に設置した筒の大きさを、内径5mm、長さ1mの筒に代え、筒内に水蒸気を導入して筒内を水蒸気雰囲気で満たしたこと以外は比較例2と同様にして、ポリベンザゾール繊維のマルチフィラメントを巻き取った。
(Comparative Example 3)
The size of the cylinder installed at the exit of the quench chamber was changed to a cylinder with an inner diameter of 5 mm and a length of 1 m, and the same procedure as in Comparative Example 2 was conducted except that steam was introduced into the cylinder and the interior of the cylinder was filled with a steam atmosphere. The multifilament of polybenzazole fiber was wound up.

(比較例4)
クエンチチャンバーの出口に設置する筒を直径10cm、長さ1mとし、さらに、クエンチチャンバー出口にスリットノズル(スリット幅1mm)を2ヶ所、対面方向に設置し、スリットノズルに温度98℃の飽和水蒸気を導入して、スリットノズル間にマルチフィラメントを通過させる以外は比較例1と同様にして、ポリベンザゾール繊維のマルチフィラメントを巻き取った。
なお、スリットノズルは、マルチフィラメントの進行方向に対して30°の方向から水蒸気を噴きつけるように(マルチフィラメントの進行方向に対して水蒸気の噴きつける方向が対抗流にならないように)設置した。
(Comparative Example 4)
The cylinder installed at the exit of the quench chamber has a diameter of 10 cm and a length of 1 m. Further, two slit nozzles (slit width of 1 mm) are installed at the exit of the quench chamber in the facing direction, and saturated steam at a temperature of 98 ° C. is supplied to the slit nozzle. The polybenzazole fiber multifilament was wound up in the same manner as in Comparative Example 1 except that the multifilament was introduced and passed between the slit nozzles.
In addition, the slit nozzle was installed so that water vapor could be sprayed from a direction of 30 ° with respect to the traveling direction of the multifilament (so that the direction of spraying water vapor would not counteract the traveling direction of the multifilament).

(実施例9)
実施例2で巻き取ったポリベンザゾール繊維のマルチフィラメントに、張力をかけながら熱処理を行った。熱処理温度は600℃、張力は2.5gf/dtexとし、熱処理時間は3秒とした。
Example 9
The polybenzazole fiber multifilament wound up in Example 2 was heat-treated while applying tension. The heat treatment temperature was 600 ° C., the tension was 2.5 gf / dtex, and the heat treatment time was 3 seconds.

(実施例10)
実施例7で巻き取ったポリベンザゾール繊維のマルチフィラメントに、張力をかけながら熱処理を行った。熱処理温度は600℃、張力は2.5gf/dtexとし、熱処理時間は3秒とした。
(Example 10)
The multifilament of polybenzazole fiber wound up in Example 7 was heat-treated while applying tension. The heat treatment temperature was 600 ° C., the tension was 2.5 gf / dtex, and the heat treatment time was 3 seconds.

上記で得られたポリベンザゾール繊維のマルチフィラメントの製造条件及び評価結果を表1に示す。   Table 1 shows the production conditions and evaluation results of the polybenzazole fiber multifilament obtained above.

Figure 2011137266
Figure 2011137266

実施例1及び5で得られたポリベンザゾール繊維マルチフィラメントは、製造時に紡糸口金下での糸揺れがやや大きく、糸切れ頻度がやや多かったものの、各実施例で得られたポリベンザゾール繊維マルチフィラメントは、ポリベンザゾール繊維の優れた耐熱性、難燃性を維持しながら、マルチフィラメントを構成する単糸同士のくっつきを抑制し、かつ、マルチフィラメントを構成する全ての単糸の引張強度をより均一に、かつ、大幅に低下していることが分かる。また、繊維の切断が容易となっており、後加工性が向上していることが分かる。   Although the polybenzazole fiber multifilaments obtained in Examples 1 and 5 were slightly large in yarn swinging under the spinneret at the time of production and the yarn breakage frequency was slightly high, the polybenzazole fibers obtained in each Example Multifilaments suppress the sticking of single yarns that make up multifilaments while maintaining the excellent heat resistance and flame resistance of polybenzazole fibers, and the tensile strength of all the single yarns that make up multifilaments It can be seen that the value is more uniformly and greatly reduced. Moreover, the fiber can be easily cut and it can be seen that the post-processability is improved.

本発明のポリベンザゾール繊維マルチフィラメントは、ポリベンザゾール繊維の耐熱性や難燃性を維持したままで、マルチフィラメントを構成する全ての単糸の引張強度が、より均一に、かつ、大幅に低下しているため、従来品に比べて後加工性に優れている。したがって、耐熱性、難燃性、及び後加工性が重要な特性として要求される様々な用途に展開が容易になり、産業上の寄与が大きい。   The polybenzazole fiber multifilament of the present invention maintains the heat resistance and flame retardancy of the polybenzazole fiber, and the tensile strength of all single yarns constituting the multifilament is more uniform and greatly increased. Due to the decrease, post-processability is superior to conventional products. Therefore, it becomes easy to develop in various uses that require heat resistance, flame retardancy, and post-processability as important characteristics, and the industrial contribution is great.

Claims (2)

少なくとも30本以上のフィラメントから構成されるポリベンザゾール繊維マルチフィラメントであって、引張強度が4.5GPa以下で、かつ各フィラメント間の引張強度のばらつきBが0.2%以下であることを特徴とするポリベンザゾール繊維マルチフィラメント。   A polybenzazole fiber multifilament composed of at least 30 filaments, having a tensile strength of 4.5 GPa or less and a tensile strength variation B between the filaments of 0.2% or less. And polybenzazole fiber multifilament. マルチフィラメントを構成するフィラメント同士のくっつき度Kが5%以下であることを特徴とする請求項1に記載のポリベンザゾール繊維マルチフィラメント。   The polybenzazole fiber multifilament according to claim 1, wherein the degree of sticking K between the filaments constituting the multifilament is 5% or less.
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