JP2014105403A - Method for producing para-type whole aromatic copolyamide fiber - Google Patents

Method for producing para-type whole aromatic copolyamide fiber Download PDF

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a method for producing a para-type whole aromatic copolyamide fiber, which can produce a para-type whole aromatic copolyamide fiber having high tensile modulus, and has superior process stability.SOLUTION: The production method comprises the steps of: opening a raw material of the para-type whole aromatic copolyamide fiber; and then subjecting the raw material to heat treatment under tension at a tension and temperature of a specific range.

Description

本発明は、パラ型全芳香族コポリアミド繊維の製造方法に関する。さらに詳しくは、高引張弾性率を有するパラ型全芳香族コポリアミド繊維の製造方法に関する。   The present invention relates to a method for producing para-type wholly aromatic copolyamide fibers. More specifically, the present invention relates to a method for producing a para-type wholly aromatic copolyamide fiber having a high tensile elastic modulus.

パラ型全芳香族コポリアミド繊維は、引張強度および弾性率に優れるとともに、耐熱性や耐薬品性にも優れるため、コンクリートや樹脂補強、ロープ等の用途で好適に用いられている。
しかしながら、パラ型全芳香族コポリアミド繊維は、等方性ドープから紡糸されるため、パラフェニレンテレフタルアミド繊維と比較して、高い機械物性を得るためには高倍率の延伸を必要としていた。しかしながら、パラ型全芳香族コポリアミドは分子構造が非常に剛直であるため、均一および安定的な延伸を実施することが困難な状況であり、その結果、引張弾性率にやや劣るという問題があった。
Para-type wholly aromatic copolyamide fibers are excellent in tensile strength and elastic modulus, and are also excellent in heat resistance and chemical resistance, and thus are suitably used in applications such as concrete, resin reinforcement, and ropes.
However, since the para-type wholly aromatic copolyamide fiber is spun from an isotropic dope, it has been required to be stretched at a high magnification in order to obtain high mechanical properties as compared with the paraphenylene terephthalamide fiber. However, para-type wholly aromatic copolyamides have a very rigid molecular structure, which makes it difficult to perform uniform and stable stretching. As a result, there is a problem that the tensile modulus is slightly inferior. It was.

そこで、パラ型全芳香族コポリアミド繊維の引張弾性率を向上させる検討が種々検討なされており、例えば、特許文献1〜3においては、紡糸、延伸されたパラ型全芳香族コポリアミド繊維に対して緊張熱処理を実施する方法が提案されている。
しかしながら、これらの方法では、引張破断張力の20〜90%という高い張力をかけた緊張熱処理を行っているため、繊維束を構成する単糸の一部に破断が起こりやすく、連続的に緊張熱処理を行う場合には、ローラー等への巻き付きが多発する場合があった。
Accordingly, various studies have been made to improve the tensile elastic modulus of para-type wholly aromatic copolyamide fibers. For example, in Patent Documents 1 to 3, for spun and stretched para-type wholly aromatic copolyamide fibers, A method of performing tension heat treatment has been proposed.
However, in these methods, since the tension heat treatment with a high tension of 20 to 90% of the tensile breaking tension is performed, a part of the single yarn constituting the fiber bundle is easily broken, and the tension heat treatment is continuously performed. When performing the above, there are cases where winding around a roller or the like frequently occurs.

特に、繊維を構成するフィラメント数が多い場合には、緊張熱処理時に繊維を構成する単糸一本一本への熱の付与が不均一となり、その結果、繊維束を構成する単糸の一部に、より破断が発生しやすくなっていた。繊維を構成する単糸の一部に破断が発生すると、機械的物性を発現させるために有効な単糸数が減少するため、繊維束の引張強度は勿論のこと、引張弾性率もそれ程には向上しにくくなる。   In particular, when the number of filaments constituting the fiber is large, heat is not uniformly applied to each single yarn constituting the fiber during the tension heat treatment, and as a result, part of the single yarn constituting the fiber bundle. In addition, breakage was more likely to occur. When a break occurs in a part of a single yarn constituting a fiber, the number of single yarns effective for expressing mechanical properties is reduced, so that not only the tensile strength of the fiber bundle but also the tensile elastic modulus is improved so much. It becomes difficult to do.

特開平7−166417号公報JP-A-7-166417 特開平8−296116号公報JP-A-8-296116 特開平8−311715号公報JP-A-8-311715

本発明は、高引張弾性率を有するパラ型全芳香族コポリアミド繊維が得られるとともに、工程通過性に優れたパラ型全芳香族コポリアミド繊維の製造方法を提供することにある。   An object of the present invention is to provide a method for producing a para-type wholly aromatic copolyamide fiber having a high tensile elastic modulus and having excellent processability.

本発明者は、上記課題を解決するため鋭意検討を行った。その結果、パラ型全芳香族コポリアミド原料繊維を開繊した後、特定範囲の張力および温度で緊張熱処理すれば、上記課題を解決できることを見出し、本発明を完成するに至った。   The present inventor has intensively studied to solve the above problems. As a result, after opening the para-type wholly aromatic copolyamide raw material fiber, it was found that the above-mentioned problems can be solved by tension heat treatment at a specific range of tension and temperature, and the present invention has been completed.

すなわち、本発明は、パラ型全芳香族コポリアミド原料繊維を開繊する開繊工程と、2.0〜6.0cN/dtexの張力下、50℃以上450℃以下の温度で熱処理する緊張熱処理工程と、を実施するパラ型全芳香族コポリアミド繊維の製造方法である。   That is, the present invention includes a fiber-opening process for opening a para type wholly aromatic copolyamide raw material fiber, and a tension heat treatment in which heat treatment is performed at a temperature of 50 ° C. to 450 ° C. under a tension of 2.0 to 6.0 cN / dtex. And a process for producing a para type wholly aromatic copolyamide fiber.

本発明の製造方法によって得られるパラ型全芳香族コポリアミド繊維は、パラ型全芳香族コポリアミド繊維が本来有する耐熱性を備えつつ、引張弾性率に優れた繊維となる。また本発明の製造方法によれば、繊維を構成する単糸の破断を抑制できる、工程安定性に優れるとともに、引張強度の高い繊維を得ることが可能となる。   The para-type wholly aromatic copolyamide fiber obtained by the production method of the present invention is a fiber excellent in tensile modulus while having the heat resistance inherent in the para-type wholly aromatic copolyamide fiber. Further, according to the production method of the present invention, it is possible to obtain a fiber having excellent process stability and high tensile strength that can suppress breakage of the single yarn constituting the fiber.

以下、本発明の実施形態について詳細に説明する。
<パラ型全芳香族コポリアミド>
本発明におけるパラ型全芳香族コポリアミドとは、1種または2種以上の2価の芳香族基が、アミド結合により直接連結されたポリマーである。芳香族基には、2個の芳香環が酸素、硫黄、または、アルキレン基を介して結合されたもの、あるいは、2個以上の芳香環が直接結合したものも含む。さらに、これらの2価の芳香族基には、メチル基やエチル基等の低級アルキル基、メトキシ基、クロル基等のハロゲン基等が含まれていてもよい。なお、2価の芳香族基を直接連結するアミド結合の位置は、パラ型である。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail.
<Para-type wholly aromatic copolyamide>
The para-type wholly aromatic copolyamide in the present invention is a polymer in which one or more divalent aromatic groups are directly linked by an amide bond. Aromatic groups include those in which two aromatic rings are bonded via an oxygen, sulfur or alkylene group, or those in which two or more aromatic rings are directly bonded. Furthermore, these divalent aromatic groups may contain a lower alkyl group such as a methyl group or an ethyl group, a halogen group such as a methoxy group, a chloro group, or the like. Note that the position of the amide bond directly linking the divalent aromatic group is a para type.

<パラ型全芳香族コポリアミドの製造方法>
本発明におけるパラ型全芳香族コポリアミドは、従来公知の方法にしたがって製造することができる。例えば、アミド系極性溶媒中で、芳香族ジカルボン酸クロライド成分と、芳香族ジアミン成分とを反応せしめることにより、芳香族ポリアミドのポリマー溶液を得ることができる。
<Method for producing para-type wholly aromatic copolyamide>
The para-type wholly aromatic copolyamide according to the present invention can be produced according to a conventionally known method. For example, a polymer solution of an aromatic polyamide can be obtained by reacting an aromatic dicarboxylic acid chloride component and an aromatic diamine component in an amide polar solvent.

[パラ型全芳香族コポリアミドの原料]
(芳香族ジカルボン酸ジクロライド成分)
本発明に用いられるパラ型全芳香族コポリアミド原料繊維の原料となる芳香族ジカルボン酸クロライド成分としては、特に限定されるものではなく、一般的に公知なものを用いることができる。例えば、テレフタル酸クロライド、2−クロルテレフタル酸クロライド、2,5−ジクロルテレフタル酸クロライド、2,6−ジクロルテレフタル酸クロライド、2,6−ナフタレンジカルボン酸クロライド等を挙げることができる。これらのなかでは、汎用性や得られる繊維の機械的物性等の観点から、テレフタル酸ジクロライドが好ましい。
[Raw material of para-type wholly aromatic copolyamide]
(Aromatic dicarboxylic acid dichloride component)
The aromatic dicarboxylic acid chloride component used as a raw material for the para-type wholly aromatic copolyamide raw fiber used in the present invention is not particularly limited, and generally known ones can be used. Examples thereof include terephthalic acid chloride, 2-chloroterephthalic acid chloride, 2,5-dichloroterephthalic acid chloride, 2,6-dichloroterephthalic acid chloride, 2,6-naphthalenedicarboxylic acid chloride and the like. Of these, terephthalic acid dichloride is preferred from the viewpoints of versatility and mechanical properties of the resulting fiber.

また、これらの芳香族ジカルボン酸ジクロライドは、1種類のみならず2種類以上を用いることができ、その組成比は特に限定されるものではない。なお、本発明においては、パラ位以外の結合を形成するイソフタル酸ジクロライド等の成分が、少量が含まれていてもよい。   These aromatic dicarboxylic acid dichlorides can be used not only in one type but also in two or more types, and the composition ratio is not particularly limited. In the present invention, a small amount of a component such as isophthalic acid dichloride that forms a bond other than the para position may be contained.

(芳香族ジアミン成分)
本発明に用いられるパラ型全芳香族コポリアミド原料繊維の原料となる芳香族ジアミン成分としては、特に限定されるものではなく、一般的に公知なものを用いることができる。例えば、p−フェニレンジアミン、2−クロル−p−フェニレンジアミン、2,5−ジクロル−p−フェニレンジアミン、2,6−ジクロル−p−フェニレンジアミン、3,4’−ジアミノジフェニルエーテル、4,4’−ジアミノジフェニルエーテル、4,4’−ジアミノジフェニルメタン、4,4’−ジアミノジフェニルスルフォン等を挙げることができる。
(Aromatic diamine component)
The aromatic diamine component used as a raw material for the para-type wholly aromatic copolyamide raw fiber used in the present invention is not particularly limited, and generally known ones can be used. For example, p-phenylenediamine, 2-chloro-p-phenylenediamine, 2,5-dichloro-p-phenylenediamine, 2,6-dichloro-p-phenylenediamine, 3,4'-diaminodiphenyl ether, 4,4 ' -Diaminodiphenyl ether, 4,4'-diaminodiphenylmethane, 4,4'-diaminodiphenylsulfone and the like can be mentioned.

これらの芳香族ジアミン成分は、1種類のみならず2種類以上を用いることができ、その組成比は特に限定されるものではない。なお、本発明においては、パラ位以外の結合を形成するメタフェニレンジアミン等の成分が、少量含まれていてもよい。
これらのなかでは、得られる繊維の機械的強度の観点から、p−フェニレンジアミン、および、3,4’−ジアミノジフェニルエーテルを単独で使用、あるいは併用することが好ましく、p−フェニレンジアミンと3,4’−ジアミノジフェニルエーテルとを組み合わせて用いることが最も好ましい。
These aromatic diamine components can use not only one type but also two or more types, and the composition ratio is not particularly limited. In addition, in this invention, components, such as metaphenylenediamine which forms a bond other than para position, may be contained in a small amount.
Among these, from the viewpoint of mechanical strength of the resulting fiber, it is preferable to use p-phenylenediamine and 3,4'-diaminodiphenyl ether alone or in combination, and p-phenylenediamine and 3,4 Most preferably, it is used in combination with '-diaminodiphenyl ether.

パラフェニレンジアミンと3,4’−ジアミノジフェニルエーテルとを組み合わせて用いる場合には、その組成比は特に限定されるものではないが、全芳香族ジアミン量に対して、それぞれ30〜70モル%、70〜30モル%とすることが好ましく、さらに好ましくは、それぞれ40〜60モル%、60〜40モル%、最も好ましくは、それぞれ45〜55モル%、55〜45モル%とする。   When paraphenylenediamine and 3,4'-diaminodiphenyl ether are used in combination, the composition ratio is not particularly limited, but is 30 to 70 mol% and 70, respectively, based on the total aromatic diamine amount. It is preferable to set it as -30 mol%, More preferably, it is 40-60 mol%, 60-40 mol%, respectively, Most preferably, it is respectively 45-55 mol%, 55-45 mol%.

(芳香族ジカルボン酸ジクロライド成分と芳香族ジアミン成分の組み合わせ)
したがって、本発明に用いられるパラ型全芳香族コポリアミドとしては、コポリパラフェニレン・3,4’−オキシジフェニレン・テレフタルアミド、ポリパラフェニレンテレフタルアミド等を挙げることができる。
(Combination of aromatic dicarboxylic acid dichloride component and aromatic diamine component)
Accordingly, examples of the para type wholly aromatic copolyamide used in the present invention include copolyparaphenylene 3,4′-oxydiphenylene terephthalamide, polyparaphenylene terephthalamide, and the like.

[原料組成比]
上記の芳香族ジカルボン酸クロライド成分と芳香族ジアミン成分との比は、芳香族ジアミン成分に対する芳香族ジカルボン酸クロライド成分のモル比として、0.90〜1.10の範囲とすることが好ましく、0.95〜1.05の範囲とすることがより好ましい。芳香族ジカルボン酸クロライド成分のモル比が0.90未満または1.10を超える場合には、芳香族ジアミン成分との反応が十分に進まず、高い重合度が得られないため好ましくない。
[Raw material composition ratio]
The ratio of the aromatic dicarboxylic acid chloride component to the aromatic diamine component is preferably in the range of 0.90 to 1.10 as the molar ratio of the aromatic dicarboxylic acid chloride component to the aromatic diamine component. More preferably, it is in the range of 95 to 1.05. When the molar ratio of the aromatic dicarboxylic acid chloride component is less than 0.90 or exceeds 1.10, the reaction with the aromatic diamine component does not proceed sufficiently and a high degree of polymerization cannot be obtained, which is not preferable.

[反応条件]
芳香族ジカルボン酸クロライド成分と芳香族ジアミン成分との反応条件は、特に限定されるものではない。酸クロライドとジアミンとの反応は一般に急速であり、反応温度としては、例えば、−25℃〜100℃の範囲とすることが好ましく、−10℃〜80℃の範囲とすることがさらに好ましい。
[Reaction conditions]
The reaction conditions for the aromatic dicarboxylic acid chloride component and the aromatic diamine component are not particularly limited. The reaction between acid chloride and diamine is generally rapid, and the reaction temperature is preferably, for example, in the range of -25 ° C to 100 ° C, more preferably in the range of -10 ° C to 80 ° C.

[重合溶媒]
パラ型全芳香族コポリアミドの重合に用いられる溶媒としては、例えば、N,N−ジメチルホルムアミド、N,N−ジメチルアセトアミド、N−メチル−2−ピロリドン(以下、NMPという場合もある)、N−メチルカプロラクタム等の有機極性アミド系溶媒、テトラヒドロフラン、ジオキサン等の水溶性エーテル化合物、メタノール、エタノール、エチレングリコール等の水溶性アルコール系化合物、アセトン、メチルエチルケトン等の水溶性ケトン系化合物、アセトニトリル、プロピオニトリル等の水溶性ニトリル化合物等が挙げられる。これらの溶媒は、1種単独であっても、また、2種以上の混合溶媒として使用することも可能である。なお、用いられる溶媒は、脱水されていることが望ましい。
本発明に用いられるパラ型全芳香族コポリアミドの製造においては、汎用性、有害性、取り扱い性、パラ型全芳香族コポリアミドに対する溶解性等の観点から、N−メチル−2−ピロリドン(NMP)を用いることが最も好ましい。
[Polymerization solvent]
Examples of the solvent used for the polymerization of the para type wholly aromatic copolyamide include N, N-dimethylformamide, N, N-dimethylacetamide, N-methyl-2-pyrrolidone (hereinafter sometimes referred to as NMP), N -Organic polar amide solvents such as methyl caprolactam, water-soluble ether compounds such as tetrahydrofuran and dioxane, water-soluble alcohol compounds such as methanol, ethanol and ethylene glycol, water-soluble ketone compounds such as acetone and methyl ethyl ketone, acetonitrile and propio Examples thereof include water-soluble nitrile compounds such as nitrile. These solvents can be used singly or as a mixed solvent of two or more. Note that the solvent used is preferably dehydrated.
In the production of the para-type wholly aromatic copolyamide used in the present invention, N-methyl-2-pyrrolidone (NMP) is used from the viewpoints of versatility, harmfulness, handleability, solubility in para-type wholly aromatic copolyamide, and the like. ) Is most preferred.

[その他重合条件等]
生成するパラ型全芳香族コポリアミドの溶解性を挙げるために、重合前、途中、終了時のいずれかに、一般に公知の無機塩を適当量添加しても差し支えない。このような無機塩としては、例えば、塩化リチウム、塩化カルシウム等が挙げられる。
また、パラ型全芳香族コポリアミドの末端は、封止することもできる。末端封止剤を用いて末端を封止する場合には、例えば、フタル酸クロライドおよびその置換体、アニリンおよびその置換体等を末端封止剤として用いることができる。
また、生成する塩化水素のごとき酸を捕捉するために、脂肪族や芳香族のアミン、第4級アンモニウム塩等を併用することもできる。
反応の終了後は、必要に応じて、塩基性の無機化合物、例えば、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、水酸化カルシウム、酸化カルシウム等を添加し、中和反応を実施してもよい。
[Other polymerization conditions]
In order to increase the solubility of the resulting para-type wholly aromatic copolyamide, an appropriate amount of a generally known inorganic salt may be added before, during or after the polymerization. Examples of such inorganic salts include lithium chloride and calcium chloride.
Moreover, the terminal of para type wholly aromatic copolyamide can also be sealed. When the terminal is sealed with a terminal blocking agent, for example, phthalic acid chloride and its substituted product, aniline and its substituted product, and the like can be used as the terminal blocking agent.
In addition, aliphatic or aromatic amines, quaternary ammonium salts, and the like can be used in combination in order to capture an acid such as hydrogen chloride.
After completion of the reaction, a basic inorganic compound such as sodium hydroxide, potassium hydroxide, calcium hydroxide, calcium oxide or the like may be added as necessary to carry out a neutralization reaction.

[重合後処理等]
上記のようにして得られるパラ型全芳香族コポリアミドは、アルコール、水等の非溶媒に投入して沈殿せしめ、パルプ状にして取り出すことができる。取り出されたパラ型全芳香族コポリアミドを再度他の溶媒に溶解し、その後に繊維の成形に供することもできるが、重合反応によって得たポリマー溶液をそのまま紡糸用溶液(ドープ)に調整して用いることも可能である。一度取り出してから再度溶解させる際に用いる溶媒としては、パラ型全芳香族コポリアミドを溶解するものであれば特に限定されるものではないが、上記パラ型全芳香族コポリアミドの重合に用いられる溶媒とすることが好ましい。
[Post-polymerization, etc.]
The para-type wholly aromatic copolyamide obtained as described above can be put into a non-solvent such as alcohol or water, precipitated, and taken out as a pulp. The para-type wholly aromatic copolyamide taken out can be dissolved again in another solvent and then used for fiber molding, but the polymer solution obtained by the polymerization reaction is directly adjusted to a spinning solution (dope). It is also possible to use it. The solvent used for taking out once and dissolving it again is not particularly limited as long as it dissolves the para-type wholly aromatic copolyamide, but it is used for polymerization of the para-type wholly aromatic copolyamide. It is preferable to use a solvent.

<パラ型全芳香族コポリアミド原料繊維の製造方法>
本発明に用いられるパラ型全芳香族コポリアミド原料繊維の製造方法においては、湿式紡糸法または半乾半湿式紡糸法が採用される。すなわち、先ず、パラ型全芳香族コポリアミドと溶媒とを含む紡糸用溶液(ポリマードープ)を、紡糸口金から吐出して凝固糸を形成する。その後、凝固糸に含まれる溶媒を除去した後、熱延伸等を行うことで、最終的なパラ型系全芳香族コポリアミド原料繊維を得る。
<Method for producing para-type wholly aromatic copolyamide raw material fiber>
In the method for producing a para type wholly aromatic copolyamide raw fiber used in the present invention, a wet spinning method or a semi-dry semi-wet spinning method is employed. That is, first, a spinning solution (polymer dope) containing para-type wholly aromatic copolyamide and a solvent is discharged from a spinneret to form a coagulated yarn. Then, after removing the solvent contained in the coagulated yarn, the final para-type wholly aromatic copolyamide raw material fiber is obtained by performing heat drawing or the like.

以下に、本発明に用いられるパラ型全芳香族コポリアミド原料繊維の製造方法の一例を説明する。   Below, an example of the manufacturing method of the para type wholly aromatic copolyamide raw material fiber used for this invention is demonstrated.

[紡糸用溶液(ポリマードープ)調整工程]
パラ型全芳香族コポリアミド繊維を得るにあたっては、先ず、紡糸用溶液(ポリマードープ)調整工程において、パラ型全芳香族コポリアミドと溶媒とを含む紡糸用溶液(ポリマードープ)を調整する。
パラ型全芳香族コポリアミドおよび溶媒を含む紡糸用溶液(ドープ)を調整する方法としては、特に限定されるものではない。また、紡糸用溶液(ドープ)の調製に用いられる溶媒としては、上記したパラ型全芳香族コポリアミドの重合に用いられる溶媒を使用することが好ましい。なお、用いられる溶媒は1種単独であっても、2種以上の溶媒を混合した混合溶媒であってもよい。パラ型全芳香族コポリアミドの製造によって得られたポリマー溶液から当該ポリマーを単離することなく、そのまま用いることも可能である。
[Process for adjusting spinning solution (polymer dope)]
In obtaining the para type wholly aromatic copolyamide fiber, first, in the spinning solution (polymer dope) adjustment step, a spinning solution (polymer dope) containing the para type wholly aromatic copolyamide and a solvent is prepared.
The method for preparing the spinning solution (dope) containing the para-type wholly aromatic copolyamide and the solvent is not particularly limited. In addition, as the solvent used for the preparation of the spinning solution (dope), it is preferable to use the solvent used for the polymerization of the para-type wholly aromatic copolyamide described above. In addition, the solvent used may be one type alone or a mixed solvent obtained by mixing two or more types of solvents. The polymer can be used as it is without being isolated from the polymer solution obtained by the production of the para-type wholly aromatic copolyamide.

また、繊維に機能性等を付与する目的で、本発明の要旨を超えない範囲において、添加剤等のその他の任意成分を配合してもよい。添加剤等を配合する場合には、紡糸用溶液(ドープ)の調整において導入することができる。導入の方法は特に限定されるものではなく、例えば、ドープに対して、ルーダーやミキサ等を使用して導入することができる。
なお、紡糸用溶液(ドープ)におけるポリマー濃度、すなわちパラ型全芳香族コポリアミドの濃度は、0.5〜30質量%の範囲とすることが好ましく、1〜20質量%の範囲とすることがさらに好ましい。紡糸用溶液(ドープ)におけるポリマー濃度が0.5質量%未満の場合には、ポリマーの絡み合いが少ないため紡糸に必要な粘度を得ることができず、紡糸時の吐出安定性が低下してしまう。一方で、ポリマー濃度が30質量%を超える場合には、ドープの粘性が急激に増加することから紡糸時の吐出安定性が低下し、紡糸パック内の急激な圧上昇により、安定的に紡糸することが困難となる。
Moreover, you may mix | blend other arbitrary components, such as an additive, in the range which does not exceed the summary of this invention in order to provide functionality etc. to a fiber. When an additive or the like is blended, it can be introduced in adjusting the spinning solution (dope). The method of introduction is not particularly limited, and for example, it can be introduced into the dope using a ruder or a mixer.
The polymer concentration in the spinning solution (dope), that is, the concentration of the para-type wholly aromatic copolyamide is preferably in the range of 0.5 to 30% by mass, and in the range of 1 to 20% by mass. Further preferred. When the polymer concentration in the spinning solution (dope) is less than 0.5% by mass, the entanglement of the polymer is small, so that the viscosity necessary for spinning cannot be obtained, and the ejection stability during spinning decreases. . On the other hand, when the polymer concentration exceeds 30% by mass, the viscosity of the dope increases abruptly, so that the discharge stability at the time of spinning decreases, and stable spinning is performed by the rapid pressure increase in the spinning pack. It becomes difficult.

[紡糸・凝固工程]
紡糸・凝固工程においては、湿式法、半乾半湿式法などにより凝固糸を成形する。例えば半乾半湿式法においては、紡糸用溶液(ドープ)を紡糸口金から吐出し、貧溶媒からなる凝固浴中で凝固させて未延伸糸を得る。ここで用いる紡糸口金は、ホール数が133以上とすることが好ましい。紡糸口金を通過する際の紡糸用溶液(ドープ)の温度、および紡糸口金の温度は、特に限定されるものではないが、曵糸性や紡糸用溶液(ドープ)の吐出圧の観点から、80〜120℃とすることが好ましい。
[Spinning and coagulation process]
In the spinning / coagulation step, the coagulated yarn is formed by a wet method, a semi-dry semi-wet method, or the like. For example, in the semi-dry semi-wet method, a spinning solution (dope) is discharged from a spinneret and solidified in a coagulation bath made of a poor solvent to obtain an undrawn yarn. The spinneret used here preferably has 133 holes or more. The temperature of the spinning solution (dope) when passing through the spinneret and the temperature of the spinneret are not particularly limited, but from the viewpoint of spinnability and discharge pressure of the spinning solution (dope), 80 It is preferable to set it to -120 degreeC.

次に、紡糸口金から吐出した紡糸用溶液(ドープ)を、凝固液中で凝固する。このとき、紡糸口金と凝固液との温度が大きく異なる場合には、紡糸口金と凝固液とが接触するとそれぞれの温度が変化し、その結果、紡糸工程の制御が困難となる。そこで、紡糸口金と凝固液との温度が大きく異なる場合には、エアギャップを設けた半乾半湿式紡糸を実施することが好ましい。エアギャップの長さは、特に限定されるものではないが、温度の制御性、曵糸性等の観点から、5〜25mmの範囲とすることが好ましい。
ここで用いる凝固液は、例えば、N−メチル−2−ピロリドン(NMP)水溶液であり、その温度や濃度は、特に限定されるものではない。形成された糸の凝固状態や後の工程通過性等に問題がない範囲で、適宜調整することができる。
Next, the spinning solution (dope) discharged from the spinneret is coagulated in a coagulating liquid. At this time, when the temperatures of the spinneret and the coagulating liquid are greatly different, when the spinneret and the coagulating liquid come into contact with each other, the respective temperatures change, and as a result, it becomes difficult to control the spinning process. Therefore, when the temperatures of the spinneret and the coagulating liquid are greatly different, it is preferable to perform semi-dry semi-wet spinning provided with an air gap. The length of the air gap is not particularly limited, but is preferably in the range of 5 to 25 mm from the viewpoints of temperature controllability, spinnability, and the like.
The coagulation liquid used here is, for example, an N-methyl-2-pyrrolidone (NMP) aqueous solution, and its temperature and concentration are not particularly limited. As long as there is no problem in the solidified state of the formed yarn and the subsequent process passability, it can be adjusted as appropriate.

[水洗工程]
次に、上記で得られた凝固糸を水洗する。水洗工程は、水を用いて糸中に含まれるN−メチル−2−ピロリドン(NMP)等の溶媒を拡散させ、糸中から溶媒を除去することを目的とする。なお、水洗工程通過後の糸中の残存溶媒量が高い場合には、後の工程での工程通過性や得られる繊維の物性、品位が低下するため好ましくない場合がある。
水洗工程においては繊維束が絶えず通過するため、それにより水洗浴の溶媒濃度が高くなる問題がある。このため、溶媒を含まない水を絶えず供給し、水洗浴内の溶媒濃度を一定に保つことが好ましい。
[Washing process]
Next, the coagulated yarn obtained above is washed with water. The water washing step aims to remove a solvent from the yarn by diffusing a solvent such as N-methyl-2-pyrrolidone (NMP) contained in the yarn using water. In addition, when the amount of residual solvent in the yarn after passing through the water washing step is high, it may be unfavorable because the step passability in the subsequent step, the physical properties and quality of the obtained fiber are deteriorated.
In the water washing step, the fiber bundle constantly passes, which causes a problem that the solvent concentration of the water washing bath becomes high. For this reason, it is preferable to constantly supply water containing no solvent and keep the solvent concentration in the washing bath constant.

[微粒子付与工程]
水洗後の糸に対しては、後の乾燥工程や熱延伸工程等における単繊維同士の融着を抑制する目的で、無機微粒子を付与することが好ましい。付与する無機微粒子の種類や付着量は、単繊維同士の融着を抑制できれば特に限定されるものではない。またここで付着した無機微粒子は、熱延伸工程後の除去工程において、水シャワーや圧空を吹き付けることにより、除去することができる。
[Particle application process]
For the yarn after washing with water, it is preferable to provide inorganic fine particles for the purpose of suppressing the fusion of single fibers in the subsequent drying step, heat drawing step and the like. The kind and adhesion amount of the inorganic fine particles to be imparted are not particularly limited as long as fusion between single fibers can be suppressed. In addition, the inorganic fine particles attached here can be removed by spraying a water shower or compressed air in the removing step after the hot stretching step.

[乾燥工程]
次に、乾燥工程において、溶媒を除去した繊維を乾燥する。乾燥条件は特に限定されるものではなく、繊維に付着した水分を十分に除去できる条件であれば問題はないが、作業性や繊維の熱による劣化を考慮すると、150〜250℃の範囲とすることが好ましい。また、乾燥は、ローラー等の接触型の乾燥装置、あるいは、乾燥炉中に繊維を通過させる等といった非接触型の乾燥装置のいずれを用いることもできる。
[Drying process]
Next, in the drying step, the fiber from which the solvent has been removed is dried. The drying conditions are not particularly limited, and there is no problem as long as moisture attached to the fibers can be sufficiently removed. However, in consideration of workability and deterioration of the fibers due to heat, the temperature is in the range of 150 to 250 ° C. It is preferable. For drying, either a contact type drying apparatus such as a roller or a non-contact type drying apparatus such as passing a fiber through a drying furnace can be used.

[熱延伸工程]
次いで、乾燥後の繊維を熱延伸する。この工程は、繊維の熱延伸することにより、繊維中のポリマー分子を高度に配向させ、強度を付与することを目的とする。このときの熱延伸温度は、300〜600℃の範囲が好ましく、さらに好ましくは320℃〜580℃、最も好ましくは350〜550℃の範囲である。熱延伸温度が300℃未満の場合には、糸の延伸が十分に得られず好ましくない。一方で、600℃を超える場合には、ポリマーの熱分解が起こるために繊維が劣化し、高強度の糸を得ることが困難となる。
熱延伸工程における延伸倍率は、5倍〜15倍とすることが好ましいが、特にこの範囲に限定されるものではない。またこの熱延伸工程は、必要に応じて多段階に分けて行っても特に差し支えはない。
[Hot drawing process]
Next, the dried fiber is hot-drawn. The purpose of this step is to highly orient the polymer molecules in the fiber and impart strength by hot drawing of the fiber. The heat stretching temperature at this time is preferably in the range of 300 to 600 ° C, more preferably 320 ° C to 580 ° C, and most preferably 350 to 550 ° C. When the heat drawing temperature is less than 300 ° C., the yarn cannot be sufficiently drawn, which is not preferable. On the other hand, when the temperature exceeds 600 ° C., the polymer is thermally decomposed, so that the fiber is deteriorated and it is difficult to obtain a high-strength yarn.
The draw ratio in the hot drawing step is preferably 5 to 15 times, but is not particularly limited to this range. Further, this hot stretching process may be performed in multiple stages as required, and there is no problem.

[微粒子除去]
次いで、単繊維同士の融着を抑制する目的で予め無機微粒子を付与した場合には、除去することが好ましい。無機微粒子の除去は、必要に応じて省略することも可能であるが、無機微粒子は繊維の色相に影響し、また、スカム発生の原因となるため、過剰に付着している場合には除去することが好ましい。
除去方法については特に限定されるものではないが、水シャワーや圧空を吹き付けることで、過剰分の無機微粒子を除去することができる。
[Particle removal]
Next, when inorganic fine particles are provided in advance for the purpose of suppressing fusion between single fibers, it is preferable to remove them. The removal of the inorganic fine particles can be omitted if necessary, but the inorganic fine particles affect the hue of the fiber and cause scum, so if it is excessively attached, remove it. It is preferable.
The removal method is not particularly limited, but excess inorganic fine particles can be removed by spraying water shower or compressed air.

[巻き取り]
その後、必要に応じて、繊維に対して帯電抑制や潤滑性を付与する目的で油剤を付与し、最後にワインダーで巻き取る。付与する油剤の種類や付与する量等は、特に限定されるものではなく、公知の方法をそのまま適用することができる。また、ワインダーでの巻き取り方法についても特に限定されるものではなく、公知のワインダーを用いて、適宜巻き取り条件を調整して巻き取ることができる。
[Take-up]
Then, if necessary, an oil agent is applied for the purpose of imparting charge suppression or lubricity to the fiber, and finally wound with a winder. The kind of oil agent to be applied, the amount to be applied, and the like are not particularly limited, and a known method can be applied as it is. Also, the winding method with a winder is not particularly limited, and the winding can be performed by appropriately adjusting the winding conditions using a known winder.

[パラ型全芳香族コポリアミド原料繊維の物性]
本発明に用いられるパラ型全芳香族コポリアミド原料繊維は、引張弾性率が510cN/dtex以上であり、かつ引張強度が23.3cN/dtex以上であり、かつ単糸数が133以上であることが好ましい。引張弾性率が510cN/dtex未満の場合には、原料繊維の結晶化が不十分であるため、後の緊張熱処理工程において十分に弾性率を増加させることができない。また、引張強度が23.3cN/dtex未満の場合には、原料繊維の結晶化が不十分であるとともに、原料繊維中に多くの欠陥を含むため、後の緊張熱処理工程においてローラー等への巻き付きが発生しやすくなり、工程通過性が悪くなる。さらに、原料繊維の単糸数は133未満である場合、緊張熱処理工程における開繊工程の効果が小さくなる一方で、コスト増加につながる。
[Physical properties of para-type wholly aromatic copolyamide raw fiber]
The para-type wholly aromatic copolyamide raw material fiber used in the present invention has a tensile modulus of 510 cN / dtex or more, a tensile strength of 23.3 cN / dtex or more, and a single yarn number of 133 or more. preferable. When the tensile elastic modulus is less than 510 cN / dtex, the raw fiber cannot be sufficiently crystallized, so that the elastic modulus cannot be increased sufficiently in the subsequent tension heat treatment step. In addition, when the tensile strength is less than 23.3 cN / dtex, the raw fiber is not sufficiently crystallized and includes many defects in the raw fiber. Is likely to occur, and process passability deteriorates. Furthermore, when the number of single yarns of the raw material fibers is less than 133, the effect of the opening process in the tension heat treatment process is reduced, but the cost is increased.

<パラ型全芳香族コポリアミド繊維の製造>
本発明のパラ型全芳香族コポリアミド繊維の製造方法は、上記したようなパラ型全芳香族コポリアミド原料繊維を材料として、以下に示す開繊工程および緊張熱処理工程を実施するものである。なお、本発明においては、開繊工程および緊張熱処理工程が含まれていればよく、必要に応じて他の工程が存在していても特に差し支えない。
<Manufacture of para-type wholly aromatic copolyamide fiber>
The method for producing a para-type wholly aromatic copolyamide fiber of the present invention uses the above-described para-type wholly aromatic copolyamide fiber as a material, and performs the following opening process and tension heat treatment process. In the present invention, it is only necessary to include a fiber opening step and a tension heat treatment step, and other steps may be present if necessary.

[開繊工程]
開繊工程においては、原料となるパラ型全芳香族コポリアミド繊維束の幅を広げる操作を実施する。開繊工程実施後のパラ型全芳香族コポリアミド繊維束の幅は、12mm以上とすることが好ましい。より好ましくは、20〜60mmの範囲とする。
繊維束の幅が12mm未満の場合には、単糸一本一本に均一に熱を付与しにくくなるため不均一な延伸となり、単糸切れが発生しやすくなるため好ましくない。一方で、繊維束の幅が60mmを超える場合には、緊張熱処理時にローラー等への巻き付きが発生しやすくなり、工程通過性が悪くなる。
開繊方法としては、特に限定されるものではないが、例えば、曲面に繊維束を接触させる方法、繊維束に空気流を接触させる方法等が挙げられる。
[Opening process]
In the fiber opening process, an operation of widening the para-type wholly aromatic copolyamide fiber bundle as a raw material is performed. The width of the para-type wholly aromatic copolyamide fiber bundle after the opening process is preferably 12 mm or more. More preferably, the range is 20 to 60 mm.
When the width of the fiber bundle is less than 12 mm, it is difficult to uniformly apply heat to each single yarn, resulting in non-uniform stretching, and breakage of single yarn is likely to occur. On the other hand, when the width of the fiber bundle exceeds 60 mm, winding around a roller or the like is likely to occur during tension heat treatment, and process passability is deteriorated.
The opening method is not particularly limited, and examples thereof include a method of bringing a fiber bundle into contact with a curved surface, a method of bringing an air flow into contact with a fiber bundle, and the like.

[緊張熱処理工程]
緊張熱処理工程においては、特定範囲の高い張力を付与しつつ、特定温度範囲での加熱処理を実施する。なお、緊張熱処理工程は、上記した開繊工程の後の工程として実施することが一般的であり、開繊工程を実施した後であれば、その直後であってもあるいは間に他の任意の工程が存在していてもよい。
なお、緊張熱処理工程においては、張力および温度をそれぞれ特定範囲内とする必要があるが、その他の条件、例えば処理速度、処理長等については特に限定されるものではなく、必要に応じて適宜設定することができる。
[Tension heat treatment process]
In the tension heat treatment step, heat treatment in a specific temperature range is performed while applying a high tension in a specific range. In addition, it is common to implement the tension heat treatment process as a process after the above-described opening process, and if it is after performing the opening process, it may be immediately after or any other arbitrary value in between. There may be a process.
In the tension heat treatment step, it is necessary to set the tension and temperature within specific ranges, but other conditions such as processing speed and processing length are not particularly limited, and are set as appropriate. can do.

(張力)
緊張熱処理工程における張力は、2.0〜6.0cN/dtexの範囲とすることが必須である。より好ましくは2.5〜5.0cN/dtexの範囲である。張力が2.0cN/dtex未満の場合には、分子鎖の配向を向上させにくく、一方で、6.0cN/dtexを超える場合には、緊張熱処理時に単糸切れが発生するため、引張試験時における耐力が低下して引張弾性率が低下するとともに、単糸切れによるローラーへの巻き付きが発生しやすくなり、緊張熱処理工程の工程通過性が劣る。
(tension)
It is essential that the tension in the tension heat treatment step is in the range of 2.0 to 6.0 cN / dtex. More preferably, it is the range of 2.5-5.0 cN / dtex. When the tension is less than 2.0 cN / dtex, it is difficult to improve the orientation of the molecular chain. On the other hand, when the tension exceeds 6.0 cN / dtex, the single yarn breakage occurs during the tension heat treatment. In addition, the tensile strength decreases and the winding around the roller is likely to occur due to single yarn breakage, and the processability of the tension heat treatment process is inferior.

(温度)
緊張熱処理工程における温度は、50〜450℃の範囲とすることが必須である。より好ましくは、150〜400℃の範囲である。温度が50℃未満の場合には、パラ型全芳香族コポリアミドの分子鎖が動きにくく、弾性変形のみが起こることとなり、結果として、分子鎖の配向が向上しにくく、引張弾性率を十分に向上させることができない。また温度が400℃を超える場合には、前記ポリマーの熱分解が起こることで繊維が劣化し、引張弾性率が低下する。
(temperature)
The temperature in the tension heat treatment step is essential to be in the range of 50 to 450 ° C. More preferably, it is the range of 150-400 degreeC. When the temperature is lower than 50 ° C., the molecular chain of the para-type wholly aromatic copolyamide hardly moves and only elastic deformation occurs. As a result, the orientation of the molecular chain is hardly improved, and the tensile modulus is sufficiently increased. It cannot be improved. On the other hand, when the temperature exceeds 400 ° C., the polymer is thermally decomposed, so that the fiber is deteriorated and the tensile elastic modulus is lowered.

(設備)
緊張熱処理を行う設備は特に限定されないが、緊張熱処理時の摩擦によりパラ型全芳香族コポリアミド繊維が単糸切れせず、また、毛羽立たないものが好ましい。例えば、送出ローラーと巻取ローラー間に非接触式の加熱炉を設置した緊張熱処理設備や、加熱された送出ローラーと巻取ローラーとを備える緊張熱処理設備が挙げられる。
(Facility)
The equipment for performing the tension heat treatment is not particularly limited, but it is preferable that the para-type wholly aromatic copolyamide fiber is not broken by the friction during the tension heat treatment and is not fluffy. For example, a tension heat treatment facility provided with a non-contact type heating furnace between the delivery roller and the take-up roller, and a tension heat treatment facility provided with a heated delivery roller and a take-up roller can be mentioned.

[パラ型全芳香族コポリアミド繊維の物性]
本発明の製造方法によって得られるパラ型全芳香族コポリアミド繊維は、引張弾性率が650cN/dtex以上となり、引張強度は23.2cN/dtex以上となる。
また、本発明の製造方法は、パラ型全芳香族ポリアミド繊維を構成する単糸の数が多い場合であっても十分な効果が発現できるため、その単糸数は133フィラメント以上とすることが好ましい。
[Physical properties of para-type wholly aromatic copolyamide fiber]
The para type wholly aromatic copolyamide fiber obtained by the production method of the present invention has a tensile modulus of 650 cN / dtex or more and a tensile strength of 23.2 cN / dtex or more.
In addition, since the production method of the present invention can exhibit a sufficient effect even when the number of single yarns constituting the para-type wholly aromatic polyamide fiber is large, the number of single yarns is preferably 133 filaments or more. .

以下、本発明を実施例等によりさらに具体的に説明するが、本発明は、その要旨を超えない限り、これに何等限定されるものではない。   EXAMPLES Hereinafter, although an Example etc. demonstrate this invention further more concretely, this invention is not limited to this unless it exceeds the summary.

<測定・評価方法>
実施例および比較例においては、下記の項目について、下記の方法によって測定・評価を行った。
<Measurement and evaluation method>
In Examples and Comparative Examples, the following items were measured and evaluated by the following methods.

(1)パラ型全芳香族コポリアミド原料繊維およびパラ型全芳香族コポリアミド繊維の繊度
得られた繊維束を、公知の検尺機を用いて100m巻き取り、その質量を測定した。得られた質量に100を乗じた値を10000mあたりの質量、すなわち繊度(dtex)として算出した。
(1) Fineness of para-type wholly aromatic copolyamide raw material fiber and para-type wholly aromatic copolyamide fiber The obtained fiber bundle was wound up by 100 m using a known measuring instrument, and its mass was measured. A value obtained by multiplying the obtained mass by 100 was calculated as a mass per 10,000 m, that is, a fineness (dtex).

(2)パラ型全芳香族コポリアミド原料繊維およびパラ型全芳香族コポリアミド繊維の引張強度、破断伸度、引張弾性率
引張試験機(INSTRON社製、商品名:INSTRON、型式:5565型)により、糸試験用チャックを用いて、以下の条件で測定を実施した。
[測定条件]
温度 :室温
試験片 :75cm
撚り係数 :1
試験速度 :250mm/分
チャック間距離 :500mm
(2) Tensile strength, elongation at break, tensile elastic modulus of para-type wholly aromatic copolyamide raw fiber and para-type wholly aromatic copolyamide fiber Tensile tester (manufactured by INSTRON, trade name: INSTRON, model: 5565 type) Thus, measurement was performed under the following conditions using a yarn test chuck.
[Measurement condition]
Temperature: Room temperature Test piece: 75cm
Twist factor: 1
Test speed: 250 mm / min Chuck distance: 500 mm

(3)緊張熱処理工程の張力
テンションメーター(SCHMIDT社製、商品名:MECHANICAL TENSION METER、型式:DN1)を用い、緊張熱処理を実施する送出ローラーと巻取ローラー間の張力を測定し、(1)にて測定したパラ型全芳香族コポリアミド繊維の繊度にて割り返し、その値を算出した。
(3) Tension in the tension heat treatment step Using a tension meter (manufactured by SCHMIDT, trade name: MECHANICAL TENSION METER, model: DN1), the tension between the feed roller and the take-up roller for performing the tension heat treatment is measured. (1) The value was calculated by dividing by the fineness of the para-type wholly aromatic copolyamide fiber measured in (1).

(4)工程通過性
緊張熱処理を10分間実施し、以下の評価基準にて工程通過性を評価した。
○ :巻取ローラーへの繊維巻き付きが発生しない
× :巻取ローラーへの繊維巻き付きが発生
(4) Process passability Tensile heat treatment was performed for 10 minutes, and the process passability was evaluated according to the following evaluation criteria.
○: Fiber winding around the winding roller does not occur. ×: Fiber winding around the winding roller occurs.

<実施例1>
[パラ型全芳香族コポリアミドの製造]
公知の方法により、N−メチル−2−ピロリドン(NMP)に溶解させたパラフェニレンジアミン27質量部と3,4’−ジアミノジフェニルエーテル50質量部に、テレフタル酸ジクロライド100質量部を添加して重縮合反応を行い、コポリパラフェニレン・3,4’−オキシジフェニレン・テレフタルアミド溶液(紡糸用溶液:ポリマードープ)を得た。このときのポリマー濃度は6質量%であった。
<Example 1>
[Production of para-type wholly aromatic copolyamide]
Polycondensation by adding 100 parts by mass of terephthalic acid dichloride to 27 parts by mass of paraphenylenediamine and 50 parts by mass of 3,4'-diaminodiphenyl ether dissolved in N-methyl-2-pyrrolidone (NMP) by a known method. The reaction was carried out to obtain a copolyparaphenylene / 3,4′-oxydiphenylene / terephthalamide solution (spinning solution: polymer dope). The polymer concentration at this time was 6% by mass.

[パラ型全芳香族コポリアミド原料繊維の製造]
(紡糸・凝固工程)
上記で得られた紡糸用溶液(ポリマードープ)を105℃に加熱し、穴径0.3mm、穴数が1000の紡糸口金を取り付けて105℃に加熱した紡糸パックに送液し、10mmのエアギャップを介して、NMP濃度が30質量%の50℃の水溶液で満たされた凝固浴を通過させ、ポリマーが凝固した凝固糸維束を得た。
[Manufacture of para-type wholly aromatic copolyamide raw fiber]
(Spinning and coagulation process)
The spinning solution (polymer dope) obtained above is heated to 105 ° C., sent to a spinning pack heated to 105 ° C. with a spinneret having a hole diameter of 0.3 mm and a hole number of 1000, and 10 mm air A coagulation bath filled with a 50 ° C. aqueous solution having an NMP concentration of 30% by mass was passed through the gap to obtain a coagulated yarn bundle in which the polymer coagulated.

(水洗工程・微粒子付与工程)
次いで、55℃に調整した水洗浴に、凝固糸束を通過させて水洗を行った後、乾燥工程や熱延伸工程における単糸同士の融着を抑制する目的で、タルクおよびオスモスを、繊維重量に対して2質量%付着させた。
(Washing process / particulate application process)
Next, after the coagulated yarn bundle is passed through a water washing bath adjusted to 55 ° C. and washed with water, talc and osmos are added to the fiber weight for the purpose of suppressing the fusion of single yarns in the drying step and the heat drawing step. It was made to adhere 2 mass% with respect to.

(乾燥工程・熱延伸工程)
続いて、タルクおよびオスモスが付着した繊維を、200℃の乾燥ローラーにて乾燥後、380℃で1段目の熱延伸を行った。このときの延伸倍率は2.4倍であった。引き続き、530℃で2段目の熱延伸を行い、最終的にパラ型全芳香族コポリアミド原料繊維を得た。2段目の延伸倍率は4倍であった。
得られたパラ型全芳香族コポリアミド原料繊維の物性は、繊度1679dtex、単糸数が1000フィラメント、引張強度が25.3cN/dtex、伸度が4.3%、引張弾性率が585cN/dtexであった。
(Drying process / heat stretching process)
Subsequently, the fiber to which talc and osmos were adhered was dried with a drying roller at 200 ° C., and then the first stage of thermal stretching was performed at 380 ° C. The draw ratio at this time was 2.4 times. Subsequently, second-stage heat drawing was performed at 530 ° C., and finally, a para-type wholly aromatic copolyamide raw material fiber was obtained. The draw ratio in the second stage was 4 times.
The obtained para-type wholly aromatic copolyamide raw material has the following properties: fineness of 1679 dtex, number of single yarns of 1000 filaments, tensile strength of 25.3 cN / dtex, elongation of 4.3%, and tensile modulus of 585 cN / dtex. there were.

[高弾性率パラ型全芳香族コポリアミド繊維の製造]
(開繊工程)
得られたパラ型全芳香族コポリアミド原料繊維に対して、3MPaの圧縮空気を内径5mmのチューブを通して、繊維束から5mmの距離から繊維束の繊維軸方向と垂直に吹き付け、繊維束の幅を2mmから20mmに開繊した。
[Production of high modulus para-type wholly aromatic copolyamide fiber]
(Opening process)
With respect to the obtained para type wholly aromatic copolyamide raw material fiber, 3 MPa of compressed air is blown through a tube having an inner diameter of 5 mm, and sprayed perpendicularly to the fiber axis direction of the fiber bundle from a distance of 5 mm from the fiber bundle, thereby reducing the width of the fiber bundle. The fiber was opened from 2 mm to 20 mm.

(緊張熱処理工程)
開繊したパラ型全芳香族コポリアミド繊維束に対して、送出ローラーおよび巻取ローラーが備わった非接触熱処理炉を用いて、緊張熱処理を行った。非接触式加熱炉の雰囲気温度は340℃とし、かつ送出ローラー速度は10m/分として、緊張熱処理工程の張力が2.7cN/dtexとなるように巻取ローラーの速度を調整した。最終的に得られたパラ型全芳香族コポリアミド繊維の各物性および工程通過性の評価結果を、表1に示す。
(Tension heat treatment process)
The opened para-type wholly aromatic copolyamide fiber bundle was subjected to tension heat treatment using a non-contact heat treatment furnace equipped with a feed roller and a take-up roller. The atmospheric temperature of the non-contact heating furnace was 340 ° C., the feed roller speed was 10 m / min, and the winding roller speed was adjusted so that the tension in the tension heat treatment step was 2.7 cN / dtex. Table 1 shows the evaluation results of the physical properties and process passability of the finally obtained para-type wholly aromatic copolyamide fiber.

<実施例2>
開繊工程において、圧縮空気を繊維束から10mmの距離から吹き付け、繊維束の幅を2mmから30mmに開繊した以外は、実施例1と同様にパラ型全芳香族コポリアミド繊維を製造した。得られたパラ型全芳香族コポリアミド繊維の各物性および工程通過性の評価結果を、表1に示す。
<Example 2>
Para-type wholly aromatic copolyamide fibers were produced in the same manner as in Example 1, except that in the opening process, compressed air was blown from a distance of 10 mm from the fiber bundle, and the width of the fiber bundle was opened from 2 mm to 30 mm. Table 1 shows the evaluation results of physical properties and process passability of the obtained para-type wholly aromatic copolyamide fiber.

<実施例3>
開繊工程において、圧縮空気を繊維束から3mmの距離から吹き付け、繊維束の幅を2mmから40mmに開繊した以外は、実施例1と同様にパラ型全芳香族コポリアミド繊維を製造した。得られたパラ型全芳香族コポリアミド繊維の各物性および工程通過性の評価結果を、表1に示す。
<Example 3>
Para-type wholly aromatic copolyamide fibers were produced in the same manner as in Example 1 except that in the opening process, compressed air was blown from a distance of 3 mm from the fiber bundle, and the width of the fiber bundle was opened from 2 mm to 40 mm. Table 1 shows the evaluation results of physical properties and process passability of the obtained para-type wholly aromatic copolyamide fiber.

<実施例4>
緊張熱処理工程において、非接触式加熱炉の雰囲気温度を400℃とし、張力が2.5cN/dtexとなるように巻取ローラーの速度を調整した以外は、実施例1と同様にパラ型全芳香族コポリアミド繊維を製造した。得られたパラ型全芳香族コポリアミド繊維の各物性および工程通過性の評価結果を、表1に示す。
<Example 4>
In the tension heat treatment step, the para-type total fragrance was the same as in Example 1, except that the ambient temperature of the non-contact heating furnace was 400 ° C. and the speed of the winding roller was adjusted so that the tension was 2.5 cN / dtex. Group copolyamide fibers were produced. Table 1 shows the evaluation results of physical properties and process passability of the obtained para-type wholly aromatic copolyamide fiber.

<実施例5>
緊張熱処理工程において、張力が4.3cN/dtexとなるように巻取ローラーの速度を調整した以外は、実施例1と同様にパラ型全芳香族コポリアミド繊維を製造した。得られたパラ型全芳香族コポリアミド繊維の各物性および工程通過性の評価結果を、表1に示す。
<Example 5>
Para-type wholly aromatic copolyamide fibers were produced in the same manner as in Example 1 except that in the tension heat treatment step, the speed of the winding roller was adjusted so that the tension was 4.3 cN / dtex. Table 1 shows the evaluation results of physical properties and process passability of the obtained para-type wholly aromatic copolyamide fiber.

<比較例1>
開繊工程において開繊を行わず、繊維束の幅を3mmとした以外は、実施例1と同様にパラ型全芳香族コポリアミド繊維を製造した。得られたパラ型全芳香族コポリアミド延伸繊維の各物性および工程通過性の評価結果を、表1に示す。
<Comparative Example 1>
Para-type wholly aromatic copolyamide fibers were produced in the same manner as in Example 1 except that fiber opening was not performed in the fiber opening step and the width of the fiber bundle was 3 mm. Table 1 shows the evaluation results of physical properties and process passability of the obtained para-type wholly aromatic copolyamide drawn fiber.

Figure 2014105403
Figure 2014105403

本発明の製造方法によって得られるパラ型全芳香族コポリアミド繊維は、パラ型全芳香族コポリアミド繊維が本来有する耐熱性等の性能を備えつつ、引張弾性率に優れた繊維となる。また同時に、繊維を構成する単糸の破断が抑制されているため、引張強度の高い繊維となる。そのため、コンクリートや樹脂等の補強材、ロープ等の用途に有用である。また、本発明の製造方法によれば、繊維を構成するフィラメント数に制約がなくなり、その結果、繊維の総繊度に制約がなくなるため、得られる繊維は、より幅広い産業資材用途への適用が可能となる。   The para-type wholly aromatic copolyamide fiber obtained by the production method of the present invention is a fiber excellent in tensile elastic modulus while having performances such as heat resistance inherent in the para-type wholly aromatic copolyamide fiber. At the same time, since the breakage of the single yarn constituting the fiber is suppressed, the fiber has high tensile strength. Therefore, it is useful for applications such as reinforcing materials such as concrete and resin, ropes and the like. In addition, according to the production method of the present invention, there is no restriction on the number of filaments constituting the fiber, and as a result, there is no restriction on the total fineness of the fiber, so that the resulting fiber can be applied to a wider range of industrial materials. It becomes.

Claims (4)

パラ型全芳香族コポリアミド原料繊維を開繊する開繊工程と、
2.0〜6.0cN/dtexの張力下、50〜450℃の温度で熱処理する緊張熱処理工程と、を実施するパラ型全芳香族コポリアミド繊維の製造方法。
Opening process of opening para-type wholly aromatic copolyamide raw fiber,
A tension heat treatment step of heat treatment at a temperature of 50 to 450 ° C. under a tension of 2.0 to 6.0 cN / dtex, and a method for producing a para-type wholly aromatic copolyamide fiber.
前記開繊工程は、パラ型全芳香族コポリアミド原料繊維の幅を、12mm以上に開繊する請求項1記載のパラ型全芳香族コポリアミド繊維の製造方法。   The method for producing a para-type wholly aromatic copolyamide fiber according to claim 1, wherein in the opening step, the width of the para-type wholly aromatic copolyamide raw material fiber is opened to 12 mm or more. 前記全芳香族コポリアミド繊維は、コポリパラフェニレン・3、4’−オキシジフェニレン・テレフタルアミド繊維である請求項1または2記載のパラ型全芳香族コポリアミド繊維の製造方法。   The method for producing a para-type wholly aromatic copolyamide fiber according to claim 1 or 2, wherein the wholly aromatic copolyamide fiber is a copolyparaphenylene 3,4'-oxydiphenylene terephthalamide fiber. 請求項1〜3いずれか記載の製造方法により得られるパラ型全芳香族コポリアミド繊維であって、
引張弾性率が650cN/dtex以上であり、引張強度が23.2cN/dtex以上であるパラ型全芳香族コポリアミド繊維。
A para-type wholly aromatic copolyamide fiber obtained by the production method according to claim 1,
Para-type wholly aromatic copolyamide fiber having a tensile modulus of 650 cN / dtex or more and a tensile strength of 23.2 cN / dtex or more.
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