JP4706438B2 - High strength composite fiber - Google Patents

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Description

本発明は、耐摩耗性、耐疲労性、耐熱性に優れた高強力を有する複合繊維に関するものであり、その利用分野は、一般産業用資材、特にロープ、ゴム補強、ジオテキスタイル、FRC用途、コンピューターリボン、プリント基盤用基布、エアーバッグ、バッグフィルター、スクリーン紗等に幅広く活用されるものである。   The present invention relates to a composite fiber having high strength and excellent wear resistance, fatigue resistance, and heat resistance, and is used in general industrial materials, particularly ropes, rubber reinforcement, geotextiles, FRC applications, computers. It is widely used for ribbons, printed circuit boards, airbags, bag filters, screen bags, etc.

溶融液晶形成性ポリエステル(A)の繊維は、分子鎖が繊維軸方向に高度に配向しているために、高強度高弾性率を有することが知られている。しかしながら、繊維軸に直角な方向では弱い分子間力が働くのみであるため、摩擦により容易にフィブリルが発生しトラブルの原因となっていた。また、キンクバンドや座屈現象が発生し易く、かつそれが局所に集中する傾向があることから耐疲労性の低いものであった。これらの欠点を改善する目的で、屈曲性熱可塑性樹脂(B)を複合した芯鞘構造やさらに鞘成分や繊維全体をアロイ化した芯鞘複合繊維が提案されている。(特許文献1〜4)
しかしながら、さらなる高強度化のためには融点近くの温度で繊維を固相重合するため、示差走査熱量測定(以下DSC)測定では融点ピークしか観察されずほぼ結晶化していることがわかっている。このように屈曲性熱可塑性樹脂(B)の結晶化が進みすぎて脆くなってしまうため、複合繊維としての耐摩耗性向上には限界があった。
It is known that the fiber of the melt liquid crystal forming polyester (A) has high strength and high elastic modulus because the molecular chain is highly oriented in the fiber axis direction. However, since only weak intermolecular forces act in the direction perpendicular to the fiber axis, fibrils are easily generated by friction, causing trouble. In addition, kink bands and buckling phenomena are likely to occur, and since they tend to concentrate locally, the fatigue resistance is low. For the purpose of improving these drawbacks, a core-sheath composite fiber in which a bendable thermoplastic resin (B) is combined and a core-sheath composite fiber in which a sheath component and the entire fiber are alloyed has been proposed. (Patent Documents 1 to 4)
However, since the fibers are solid-phase polymerized at a temperature close to the melting point for further strengthening, only the melting point peak is observed in the differential scanning calorimetry (hereinafter referred to as DSC) measurement, and it is known that the fibers are almost crystallized. As described above, since the crystallization of the flexible thermoplastic resin (B) proceeds excessively and becomes brittle, there is a limit to improving the wear resistance of the composite fiber.

また、固相重合前の糸では一般的なポリエステルなどと比べ十分な強度を保持しているとはいえ、高強度繊維と呼ぶには強度が低く、高強度が要求される用途においては固相重合による高強度化は必須の要件であった。
特開平4−272226号公報(特許請求の範囲) 特開平8−260249号公報(特許請求の範囲) 特開平14−317334号公報(特許請求の範囲) 特開2003−239137号公報(特許請求の範囲)
In addition, although the yarn before solid-state polymerization retains sufficient strength compared to general polyester, it is low in strength to be called high-strength fiber, and in solid-state applications where high strength is required. Strengthening by polymerization was an essential requirement.
JP-A-4-272226 (Claims) JP-A-8-260249 (Claims) JP-A-14-317334 (Claims) JP 2003-239137 A (Claims)

本発明は、耐摩耗性の改善された溶融液晶形成性ポリエステル(A)繊維において従来の高強度化技術では困難であった、固相重合された溶融液晶形成性ポリエステル(A)に複合される屈曲性熱可塑性樹脂の非晶化を進めることにより耐摩耗性が大幅に向上し、さらに細繊度も可能な複合繊維を提供するものである。   The present invention is compounded with a solid-phase-polymerized molten liquid crystal forming polyester (A), which has been difficult with conventional high-strength technology in molten liquid crystal forming polyester (A) fibers with improved wear resistance. It is intended to provide a composite fiber that can greatly improve the wear resistance by further amorphizing the flexible thermoplastic resin, and can further reduce the fineness.

本発明者らは上記の課題を解決すべく検討した結果、単独の溶融液晶形成性ポリエステル繊維は融点以上に温度を上げても配向緩和する時間が長く、強度保持性が高いことを見出し、少なくとも屈曲性熱可塑性樹脂が繊維表層に露出している固相重合された溶融液晶形成性ポリエステル複合繊維を適切な温度、時間で熱処理を行うことにより、耐摩耗性が改善されることを見出したが、その中でも熱処理条件により特異的に耐摩耗性が向上する場合があることを発見した。 さらに検討を進めたところ、DSC測定により、結晶化のピークが観察されるときに耐摩耗性が大幅に向上することを見出し本発明に到達したものである。   As a result of investigations to solve the above problems, the present inventors have found that a single molten liquid crystal-forming polyester fiber has a long time for orientation relaxation even when the temperature is raised above the melting point, and has high strength retention, at least It has been found that the wear resistance is improved by heat-treating the melt-formed liquid crystal forming polyester composite fiber having a bendable thermoplastic resin exposed to the fiber surface layer at an appropriate temperature and time. Among them, it was discovered that the wear resistance may be specifically improved depending on the heat treatment conditions. As a result of further investigations, it was found by DSC measurement that the wear resistance is greatly improved when a crystallization peak is observed, and the present invention has been achieved.

すなわち本発明は、下記より構成されるものである。
(1)強度10cN/dtex以上、かつ溶融液晶形成性ポリエステル(A)が芯、屈曲性熱可塑性樹脂(B)が鞘の芯鞘構造であり、芯鞘構造の鞘成分において溶融液晶形成性ポリエステル(A)が島、屈曲性熱可塑性樹脂(B)が海の海島構造を有する複合繊維において示差走査熱量(DSC)測定で結晶化温度ピークが観察されることを特徴とする高強度複合繊維。
(2)示差走査熱量(DSC)測定で観察される結晶化熱量ΔHcが3J/g以上であることを特徴とする(1)記載の高強度複合繊維。
(3)複合繊維がモノフィラメントであることを特徴とする(1)、または(2)記載の高強度複合繊維。
That is, this invention is comprised from the following.
(1) Strength 10 cN / dtex or more, molten liquid crystal forming polyester (A) has a core, flexible thermoplastic resin (B) has a sheath-core structure, and melted liquid crystal forming polyester in the sheath component of the core-sheath structure A high-strength composite fiber characterized in that a crystallization temperature peak is observed by differential scanning calorimetry (DSC) measurement in a composite fiber in which (A) is an island and the flexible thermoplastic resin (B) has a sea-island structure .
(2) The high-strength conjugate fiber according to (1), wherein the crystallization heat quantity ΔHc observed by differential scanning calorimetry (DSC) measurement is 3 J / g or more.
(3) The high-strength composite fiber according to (1) or (2), wherein the composite fiber is a monofilament.

本発明は、耐摩耗性の改善された溶融液晶形成性ポリエステル(A)繊維において従来の高強度化技術にない、固相重合された溶融液晶形成性ポリエステル(A)と非晶構造を持つ屈曲性熱可塑性樹脂(B)からなる繊維であり、この屈曲性熱可塑性樹脂(B)の非晶構造が耐摩耗性の大幅な向上に寄与するものである。本発明の繊維の利用分野は、一般産業用資材、特にロープ、ゴム補強、ジオテキスタイル、FRC用途、コンピューターリボン、プリント基盤用基布、エアーバッグ、バッグフィルター、スクリーン紗等に幅広く活用されるものであり、特に耐摩耗性を重要視される分野において好適に用いることが出来る。   The present invention provides a melt liquid crystal forming polyester (A) fiber with improved abrasion resistance, which has a non-crystalline structure with a solid phase polymerized melt liquid crystal forming polyester (A), which is not present in conventional high strength technology. The thermoplastic thermoplastic resin (B) is a fiber, and the amorphous structure of the flexible thermoplastic resin (B) contributes to a significant improvement in wear resistance. The field of use of the fiber of the present invention is widely used for general industrial materials, especially ropes, rubber reinforcements, geotextiles, FRC applications, computer ribbons, base fabrics for printed boards, air bags, bag filters, screen bags, etc. In particular, it can be suitably used in fields where wear resistance is important.

以下、本発明の実施の形態を詳細に説明する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail.

本発明に用いられる溶融液晶形成性ポリエステル(A)とは、加熱して溶融した際に光学的異方性を呈するポリエステルを指す。この特性は、例えば、試料をホットステージにのせ、窒素雰囲気下で昇温加熱し、試料の透過光を観察することにより認定できる。   The molten liquid crystal-forming polyester (A) used in the present invention refers to a polyester that exhibits optical anisotropy when heated and melted. This characteristic can be recognized, for example, by placing the sample on a hot stage, heating and heating in a nitrogen atmosphere, and observing the transmitted light of the sample.

本発明に用いられる溶融液晶形成性ポリエステル(A)としては、A.芳香族オキシカルボン酸の重合物、B.芳香族ジカルボン酸と芳香族ジオール、脂肪族ジオールの重合物、C.AとBとの共重合物などがあげられる。また、溶融液晶形成性ポリエステル(A)の重合処方は従来公知の方法を用いることができる。   As the molten liquid crystal forming polyester (A) used in the present invention, A.I. A polymer of aromatic oxycarboxylic acid; A polymer of aromatic dicarboxylic acid and aromatic diol, aliphatic diol, C.I. Examples thereof include a copolymer of A and B. Moreover, a conventionally well-known method can be used for the polymerization prescription of molten liquid crystal forming polyester (A).

ここで芳香族オキシカルボン酸としては、ヒドロキシ安息香酸、ヒドロキシナフトエ酸など、または上記芳香族オキシカルボン酸のアルキル、アルコキシ、ハロゲン置換体などがあげられる。芳香族ジカルボン酸としてはテレフタル酸、イソフタル酸、ジフェニルジカルボン酸、ナフタレンジカルボン酸、ジフェニルエーテルジカルボン酸、ジフェノキシエタンジカルボン酸、ジフェニルエタンジカルボン酸など、または上記芳香族ジカルボン酸のアルキル、アルコキシ、ハロゲン置換体などがあげられる。   Here, examples of the aromatic oxycarboxylic acid include hydroxybenzoic acid, hydroxynaphthoic acid and the like, and alkyl, alkoxy and halogen substituted products of the above aromatic oxycarboxylic acid. Aromatic dicarboxylic acids include terephthalic acid, isophthalic acid, diphenyldicarboxylic acid, naphthalene dicarboxylic acid, diphenyl ether dicarboxylic acid, diphenoxyethanedicarboxylic acid, diphenylethanedicarboxylic acid, etc., or alkyl, alkoxy, and halogen substituted products of the above aromatic dicarboxylic acids Etc.

芳香族ジオールとしては、ハイドロキノン、レゾルシン、ジオキシジフェニール、ナフタレンジオールなど、または上記芳香族ジオールのアルキル、アルコキシ、ハロゲン置換体などがあげられる。脂肪族ジオールとしてはエチレングリコール、プロピレングリコール、ブタンジオール、ネオペンチルグリコールなどがあげられる。   Examples of the aromatic diol include hydroquinone, resorcin, dioxydiphenyl, naphthalenediol, and alkyl, alkoxy, and halogen-substituted products of the above aromatic diol. Aliphatic diols include ethylene glycol, propylene glycol, butanediol, neopentyl glycol, and the like.

そして、本発明においては、前記のモノマーなどを重合したポリエステルを広く用いることができる。その好ましい例として、p−ヒドロキシ安息香酸成分とエチレンテレフタレート成分とが共重合されたもの、p−ヒドロキシ安息香酸成分と4,4−ジヒドロキシビフェニルとテレフタル酸および/またはイソフタル酸とが共重合されたもの、p−ヒドロキシ安息香酸成分と6−ヒドロキシ2−ナフトエ酸成分とが共重合されたもの、p−ヒドロキシ安息香酸成分と6−ヒドロキシ2−ナフトエ酸成分とハイドロキノンとテレフタル酸とが共重合されたものなどを用いることができる。   In the present invention, polyesters obtained by polymerizing the above monomers can be widely used. Preferred examples thereof include a copolymer of a p-hydroxybenzoic acid component and an ethylene terephthalate component, a copolymer of a p-hydroxybenzoic acid component, 4,4-dihydroxybiphenyl, terephthalic acid and / or isophthalic acid. P-hydroxybenzoic acid component and 6-hydroxy 2-naphthoic acid component are copolymerized, p-hydroxybenzoic acid component, 6-hydroxy 2-naphthoic acid component, hydroquinone and terephthalic acid are copolymerized Can be used.

本発明に用いられる溶融液晶形成性ポリエステル(A)は、紡糸に用いる樹脂の融点(以下Tm)が260〜360℃の範囲のものが好ましく、さらに好ましくはTmが270〜350℃のものである。Tmの測定は、示差走査熱量計(TA instruments社製DSC2920)で16℃/分で昇温をした場合に観察される主吸熱ピークがあらわれる温度を測定することにより行った。   The molten liquid crystal forming polyester (A) used in the present invention preferably has a melting point (hereinafter referred to as Tm) of a resin used for spinning in the range of 260 to 360 ° C, more preferably Tm of 270 to 350 ° C. . Tm was measured by measuring the temperature at which the main endothermic peak observed when the temperature was increased at 16 ° C./min with a differential scanning calorimeter (DSC2920 manufactured by TA instruments).

本発明に用いられる屈曲性熱可塑性樹脂(B)としては、例えばポリエステル、ポリオレフィンやポリスチレンなどのビニル系重合体、ポリアリレート、ポリカーボネート、ポリアミド、ポリイミド、ポリフェニレンスルフィド、ポリフェニレンオキシド、ポリスルホン、芳香族ポリケトン、脂肪族ポリケトン、半芳香族ポリエステルアミド、ポリエステルエーテルケトン、フッ素樹脂などが挙げられる。   Examples of the flexible thermoplastic resin (B) used in the present invention include polyesters, vinyl polymers such as polyolefin and polystyrene, polyarylate, polycarbonate, polyamide, polyimide, polyphenylene sulfide, polyphenylene oxide, polysulfone, aromatic polyketone, Aliphatic polyketones, semi-aromatic polyester amides, polyester ether ketones, fluororesins and the like can be mentioned.

これらの屈曲性熱可塑性樹脂(B)の中でも、高耐熱性、耐溶剤性などの特性から、ポリフェニレンスルフィドが好ましい。   Among these flexible thermoplastic resins (B), polyphenylene sulfide is preferred from the viewpoint of high heat resistance and solvent resistance.

また、接着性の点から、好ましくはナイロン6、ナイロン66、ナイロン46、ナイロン6T、ナイロン9Tなどに代表されるポリアミドが挙げられる。   From the viewpoint of adhesiveness, polyamides represented by nylon 6, nylon 66, nylon 46, nylon 6T, nylon 9T and the like are preferable.

さらに、耐摩耗性の点から、好ましくはポリエチレンテレフタレート、ポリプロピレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、ポリシクロヘキサンジメタノールテレフタレートなどに代表されるポリエステルが挙げられる、これらの中でも高耐熱性、熱分解特性などからポリエチレンナフタレートが特に好ましい。   Furthermore, from the point of abrasion resistance, preferably polyesters represented by polyethylene terephthalate, polypropylene terephthalate, polybutylene terephthalate, polyethylene naphthalate, polycyclohexanedimethanol terephthalate, etc., among these, high heat resistance, thermal decomposition characteristics From the above, polyethylene naphthalate is particularly preferable.

本発明において、屈曲性熱可塑性樹脂(B)は20モル%、より好ましくは10モル%以下の割合で他の共重合成分を含むものであっても良い。例えば、ポリアミドに共重合可能な化合物には、ポリアクリル酸ソーダ、ポリNビニルピロリドン、ポリアクリル酸およびその共重合体、ポリメタアクリル酸およびその共重合体、ポリビニルアルコールおよびその共重合体、架橋ポリエチレンオキシド系樹脂などを挙げることができるがこれらに限られるものではない。また、ポリエステルに共重合可能な化合物には、酸性分としてテレフタル酸、イソフタル酸、コハク酸、シクロヘキサンジカルボン酸、アジピン酸、ダイマ酸、セバシン酸などのジカルボン酸類、グリコール成分としてエチレングリコール、ジエチレングリコール、ブタンジオール、ネオペンチルグリコール、シクロヘキサンジメタノール、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコールなどを挙げることができるがこれらに限られるものではない。   In the present invention, the flexible thermoplastic resin (B) may contain other copolymer components in a proportion of 20 mol%, more preferably 10 mol% or less. For example, the compound copolymerizable with polyamide includes polyacrylic acid soda, poly N vinylpyrrolidone, polyacrylic acid and its copolymer, polymethacrylic acid and its copolymer, polyvinyl alcohol and its copolymer, cross-linking Examples thereof include, but are not limited to, polyethylene oxide resins. The compounds copolymerizable with polyester include dicarboxylic acids such as terephthalic acid, isophthalic acid, succinic acid, cyclohexanedicarboxylic acid, adipic acid, dimer acid, and sebacic acid as acidic components, and ethylene glycol, diethylene glycol, and butane as glycol components. Examples thereof include, but are not limited to, diol, neopentyl glycol, cyclohexane dimethanol, polyethylene glycol, and polypropylene glycol.

本発明に用いられる溶融液晶形成性ポリエステル(A)および屈曲性熱可塑性樹脂(B)には、本発明の効果を損なわない範囲内で、各種金属酸化物、カオリン、シリカなどの無機物や、着色剤、艶消剤、難燃剤、酸化防止剤、紫外線吸収剤、赤外線吸収剤、結晶核剤、蛍光増白剤、末端基封止剤等の添加剤を少量含有しても良い。   The molten liquid crystal-forming polyester (A) and the flexible thermoplastic resin (B) used in the present invention are inorganic materials such as various metal oxides, kaolin, silica and the like within a range not impairing the effects of the present invention. A small amount of additives such as additives, matting agents, flame retardants, antioxidants, ultraviolet absorbers, infrared absorbers, crystal nucleating agents, fluorescent brighteners, and end group blocking agents may be contained.

本発明の溶融液晶形成性ポリエステル(A)と屈曲性熱可塑性樹脂(B)の複合繊維は、強度10cN/dtex以上が必要である、強度を10cN/dtex以上とすることにより一般的なナイロン、ポリエステルの高強度繊維と差別化が図られ、より高強度が要求される分野において好適に使用することが可能となる。好ましい強度範囲は10cN/dtex以上40cN/dtex以下である。   The composite fiber of the molten liquid crystal forming polyester (A) and the flexible thermoplastic resin (B) of the present invention requires a strength of 10 cN / dtex or more, and is made of general nylon by setting the strength to 10 cN / dtex or more. Differentiating from high-strength fibers of polyester, it can be suitably used in fields where higher strength is required. A preferable strength range is 10 cN / dtex or more and 40 cN / dtex or less.

また、本発明の複合繊維は示差走査熱量(DSC)測定で結晶化温度ピークが観察されることが重要である。結晶化温度ピークが観察されるということは、複合繊維が非晶部を持っていることを意味し、さらにこの非晶部が存在することにより耐摩耗性向上を図ることが出来るのである。DSC測定でこの結晶化温度ピークが観察されない場合は、ほぼ結晶化されていることを意味し屈曲性熱可塑性樹脂(B)も強度は向上しているが脆くなってしまい耐摩耗性の大幅な向上が期待出来ない。   In addition, it is important that the crystallization temperature peak of the conjugate fiber of the present invention is observed by differential scanning calorimetry (DSC) measurement. The observation of the crystallization temperature peak means that the composite fiber has an amorphous part, and the presence of this amorphous part can improve the wear resistance. When this crystallization temperature peak is not observed by DSC measurement, it means that it is almost crystallized, and the flexible thermoplastic resin (B) is also improved in strength but becomes brittle and has a large wear resistance. I cannot expect improvement.

本発明の高強度複合繊維は、示差走査熱量(DSC)測定で観察される結晶化熱量ΔHcが3J/g以上であることが好ましい。結晶化熱量ΔHcを3J/g以上とすることで非晶部が耐摩耗性向上を発現するのに十分な非晶量を持つことが出来る。より好ましくは4J/g以上である。   The high-strength conjugate fiber of the present invention preferably has a crystallization heat amount ΔHc of 3 J / g or more observed by differential scanning calorimetry (DSC) measurement. By setting the crystallization heat amount ΔHc to 3 J / g or more, the amorphous portion can have an amorphous amount sufficient to express an improvement in wear resistance. More preferably, it is 4 J / g or more.

本発明の複合繊維は、海島複合、ブレンド、アロイ、芯鞘複合など公知の複合方法を用いることが出来る。   For the composite fiber of the present invention, a known composite method such as sea-island composite, blend, alloy, core-sheath composite can be used.

本発明で用いられる溶融液晶形成性ポリエステル(A)と屈曲性熱可塑性樹脂(B)からなる複合繊維は少なくとも屈曲性熱可塑性樹脂(B)が繊維表層に露出していることが好ましい。これは、屈曲性熱可塑性樹脂(B)が表層に出ていることにより溶融液晶形成性ポリエステル(A)のフィブリル化を抑制する効果が発揮されるからであり、それによって耐摩耗性の向上が図られる。このとき、繊維表層に露出する屈曲性熱可塑性樹脂(B)の割合は50%以上が好ましく、より好ましくは70%以上である。繊維表層に露出する屈曲性熱可塑性樹脂(B)の割合を50%以上とすることにより耐摩耗性の向上効果がより一層大きくなる。ここで、繊維表層に露出している屈曲性熱可塑性樹脂(B)の割合は、透過型顕微鏡(TEM)による横断面観察を行うことにより測定することが出来る。
本発明の製造法で用いる複合繊維は、溶融液晶形成性ポリエステル(A)が島、屈曲性熱可塑性樹脂(B)が海の海島構造であることが好ましい。屈曲性熱可塑性樹脂(B)を海成分とした海島構造とすることでより多くの屈曲性熱可塑性樹脂(B)が表層に露出することが可能となり非晶化された屈曲性熱可塑性樹脂(B)による耐摩耗性向上につなげることが出来る。ここで、海島構造の観察は透過型顕微鏡(TEM)による横断面観察を行うことにより観察することが出来る。
It is preferable that at least the flexible thermoplastic resin (B) is exposed on the fiber surface layer of the composite fiber composed of the molten liquid crystal-forming polyester (A) and the flexible thermoplastic resin (B) used in the present invention. This is because the effect of suppressing the fibrillation of the molten liquid crystal forming polyester (A) is exhibited by the flexible thermoplastic resin (B) coming out on the surface layer, thereby improving the wear resistance. Figured. At this time, the ratio of the flexible thermoplastic resin (B) exposed to the fiber surface layer is preferably 50% or more, and more preferably 70% or more. By making the ratio of the flexible thermoplastic resin (B) exposed to the fiber surface layer 50% or more, the effect of improving the wear resistance is further increased. Here, the ratio of the flexible thermoplastic resin (B) exposed to the fiber surface layer can be measured by performing cross-sectional observation with a transmission microscope (TEM).
The composite fiber used in the production method of the present invention preferably has a sea-island structure in which the molten liquid crystal-forming polyester (A) is an island and the flexible thermoplastic resin (B) is a sea. By forming a sea-island structure using the flexible thermoplastic resin (B) as a sea component, more flexible thermoplastic resin (B) can be exposed on the surface layer, and the amorphous thermoplastic resin ( B) can improve the wear resistance. Here, the sea-island structure can be observed by observing a cross section with a transmission microscope (TEM).

海島構造複合繊維の製造法としては、海島複合用口金を用いる方法や溶融液晶形成性ポリエステル(A)と屈曲性熱可塑性樹脂(B)を1軸混練機や2軸混練機で混練する一般的なブレンド、アロイ繊維の製造法や溶融液晶形成性ポリエステル(A)との粘度比が大幅に違う屈曲性熱可塑性樹脂(B)を用いることによって相反転アロイ繊維とする製造法など公知の方法を用いることが出来る。   As a production method of the sea-island structure composite fiber, a method using a base for sea-island composite or a general method of kneading a molten liquid crystal forming polyester (A) and a flexible thermoplastic resin (B) with a uniaxial kneader or a biaxial kneader. Known methods, such as simple blends, alloy fiber manufacturing methods, and manufacturing methods for producing phase-reversed alloy fibers by using a flexible thermoplastic resin (B) that has a viscosity ratio significantly different from that of the melt-forming liquid crystal forming polyester (A). Can be used.

海島構造の繊維横断面における島成分の数は特に限定されるものではないが、10〜100000程度が好ましい。海島複合口金の場合は複合部分での島数を変えることにより均一な径を持った島成分が形成される。また、ブレンド、アロイの製造方法では混合比、溶融粘度等を変えることにより島数および島径の分布を調整できる。繊維強度、耐フィブリル性の点から島成分は微細であるのが好ましく、たとえば島成分の直径は0.1〜0.5μm程度とするのが好ましい。   The number of island components in the fiber cross section of the sea-island structure is not particularly limited, but is preferably about 10 to 100,000. In the case of a sea-island composite base, an island component having a uniform diameter is formed by changing the number of islands in the composite part. In the blend and alloy production methods, the number of islands and the distribution of island diameters can be adjusted by changing the mixing ratio, melt viscosity, and the like. From the viewpoint of fiber strength and fibril resistance, the island component is preferably fine. For example, the diameter of the island component is preferably about 0.1 to 0.5 μm.

海島構造とする溶融液晶形成性ポリエステル(A)と屈曲性熱可塑性樹脂(B)の割合は特に規定されることはなく一般的な海島構造の複合割合で使用出来るが、高強度化と耐摩耗性を考えた場合溶融液晶形成性ポリエステル(A)が50%以上80%以下であることが好ましい。   The ratio of molten liquid crystal forming polyester (A) and flexible thermoplastic resin (B) having a sea-island structure is not particularly limited and can be used in a general sea-island composite ratio. In view of the properties, it is preferable that the molten liquid crystal forming polyester (A) is 50% or more and 80% or less.

また、本発明で用いる複合繊維は溶融液晶形成性ポリエステル(A)が芯成分、屈曲性熱可塑性樹脂(B)が鞘成分の芯鞘構造体であることが好ましい。芯鞘構造とすることで実質的に屈曲性熱可塑性樹脂(B)が繊維表層に配置されるため熱処理における効果が十分発揮される。このとき、鞘成分を屈曲性熱可塑性樹脂(B)と溶融液晶形成性ポリエステル(A)の海島構造とすることにより、鞘成分と芯成分の界面接着をより強固として剥離を防止することが出来るため好ましい。 芯鞘構造繊維の製造法としては、芯鞘用口金を用いる方法の他、一旦紡糸した糸にコーティングする方法などを用いることが出来る。
芯鞘構造における芯鞘比率は一般的な芯鞘比率であれば使用できるが、高強度、耐摩耗性を考えると芯成分の割合が50%以上85%以下であることが好ましい。さらに、芯鞘界面剥離を抑制するため芯成分の溶融液晶形成性ポリエステル(A)に鞘成分の屈曲性熱可塑性樹脂(B)と相溶性の高いポリマーをブレンドすることも可能である。
The composite fiber used in the present invention is preferably a core-sheath structure in which the molten liquid crystal-forming polyester (A) is a core component and the flexible thermoplastic resin (B) is a sheath component. By having a core-sheath structure, the flexible thermoplastic resin (B) is substantially disposed on the fiber surface layer, so that the effect of heat treatment is sufficiently exhibited. At this time, by making the sheath component into a sea-island structure of a flexible thermoplastic resin (B) and a molten liquid crystal forming polyester (A), the interface adhesion between the sheath component and the core component can be made stronger and peeling can be prevented. Therefore, it is preferable. As a method for producing the core-sheath structure fiber, a method of coating the yarn once spun can be used in addition to a method of using a core-sheath die.
The core-sheath ratio in the core-sheath structure can be used as long as it is a general core-sheath ratio, but considering the high strength and wear resistance, the ratio of the core component is preferably 50% or more and 85% or less. Furthermore, in order to suppress core-sheath interface peeling, it is also possible to blend a polymer having high compatibility with the flexible thermoplastic resin (B) of the sheath component into the molten liquid crystal forming polyester (A) of the core component.

また、鞘成分を溶融液晶形成性ポリエステル(A)と屈曲性熱可塑性樹脂(B)の海島構造とする場合は溶融液晶形成性ポリエステル(A)成分を50%以下として繊維表層に屈曲性熱可塑性樹脂(B)の露出を増やし、耐摩耗性を向上させることが好ましい。   When the sheath component is a sea-island structure of molten liquid crystal forming polyester (A) and flexible thermoplastic resin (B), the molten liquid crystal forming polyester (A) component is 50% or less and the thermoplastic fiber is flexible on the fiber surface layer. It is preferable to increase the exposure of the resin (B) and improve the wear resistance.

また、本発明の複合繊維は、マルチフィラメント、モノフィラメントなどの形態をとって使用出来る。   The composite fiber of the present invention can be used in the form of a multifilament, a monofilament or the like.

産業用に使用する場合、マルチフィラメントは総繊度10dtex以上3000dtex以下が好ましい。   When used for industrial use, the multifilament preferably has a total fineness of 10 dtex or more and 3000 dtex or less.

モノフィラメントの繊維径は10μmから2000μmが好ましく、さらに本発明の効果をより発揮させるためには10μmから100μmの細繊度モノフィラメントが好ましい。   The fiber diameter of the monofilament is preferably 10 μm to 2000 μm, and in order to further exert the effect of the present invention, a fine filament monofilament of 10 μm to 100 μm is preferable.

また本発明の複合繊維の断面形状は特に限定されるものでは無く、通常の円形断面のみならず、△断面、Y字断面、□断面、十字断面、中空断面、C型断面、田型断面などいかなる異形断面も採用できる。この中で、スクリーン紗用途に用いる場合は均一なオープニングを得るため断面形状は円形が好ましい。   The cross-sectional shape of the conjugate fiber of the present invention is not particularly limited, and is not limited to a normal circular cross section, but also a Δ cross section, a Y-shaped cross section, a □ cross section, a cross section, a hollow cross section, a C-shaped cross section, a rice field cross section, and the like. Any irregular cross section can be adopted. Among these, in the case of using for screens, the cross-sectional shape is preferably circular in order to obtain a uniform opening.

本発明の複合繊維の代表的な製造方法を以下に示す。   A typical method for producing the conjugate fiber of the present invention is shown below.

本発明の複合繊維は、例えばペレット状態にて、溶融液晶形成性ポリエステル(A)と屈曲性熱可塑性樹脂(B)を混合し、2軸エクストルーダーにより、溶融・混練して、公知の紡糸機より吐出し、冷却をしつつ一旦巻き取ることや溶融液晶形成性ポリエステル(A)と屈曲性熱可塑性樹脂(B)を別々のエクストルダーで溶融し芯鞘口金や海島口金などの複合口金を用いて、芯鞘、海島複合を行いつつ吐出し冷却をしつつ一旦巻き取ることにより複合原糸を得ることが出来る。この複合原糸を、好ましくは不活性気体雰囲気中、溶融液晶形成性ポリエステル(A)の融点―10℃前後の温度で数分から数十時間の範囲で固相重合を行い一旦冷却後、屈曲性熱可塑性樹脂(B)の融点以上の温度で熱処理をすることによって製造出来る。   The conjugate fiber of the present invention is prepared by mixing a melted liquid crystal forming polyester (A) and a flexible thermoplastic resin (B), for example, in a pellet state, and melting and kneading with a biaxial extruder. Discharge more, take up while cooling, melt liquid crystal-forming polyester (A) and flexible thermoplastic resin (B) with separate extruders, and use a composite base such as a core sheath base or a sea island base Thus, a composite yarn can be obtained by discharging while performing core-sheath and sea-island composite and winding it while cooling. This composite yarn is preferably solid-phase polymerized in an inert gas atmosphere at a melting point of the molten liquid crystal forming polyester (A) of about -10 ° C. for several minutes to several tens of hours. It can manufacture by heat-processing at the temperature more than melting | fusing point of a thermoplastic resin (B).

この熱処理によって固相重合で結晶化が進んだ屈曲性熱可塑性樹脂(B)を非晶状態に戻されるため本発明の効果が発揮される。このとき、熱処理は固相重合に引き続き連続して行っても、一旦巻き取った後に行ってもよいが、屈曲性熱可塑性樹脂(B)の融点以上に加熱するため、金属ボビンに巻いて固相重合するバッチ式の固相重合方式の場合、巻き返し時や巻き返し後に熱処理を行うことが繊維間融着を防止するうえで好ましい。   Since the flexible thermoplastic resin (B) crystallized by solid phase polymerization is returned to the amorphous state by this heat treatment, the effect of the present invention is exhibited. At this time, the heat treatment may be performed continuously after the solid-phase polymerization or may be performed after winding. However, in order to heat the resin to a temperature higher than the melting point of the flexible thermoplastic resin (B), it is wound around a metal bobbin and solidified. In the case of a batch type solid phase polymerization method in which phase polymerization is performed, heat treatment is preferably performed at the time of rewinding or after rewinding in order to prevent fusion between fibers.

熱処理により耐摩耗性が向上する理由は、単独の溶融液晶形成性ポリエステル(A)繊維は融点以上に温度を上げても配向緩和する時間が長く、強度保持性が高いため、少なくとも屈曲性熱可塑性樹脂(B)が繊維表層に露出している固相重合された複合繊維における屈曲性熱可塑性樹脂(B)部の配向緩和やさらには非晶化が進行する適切な温度、時間で熱処理を行うことにより、溶融液晶形成性ポリエステル(A)の強度を維持しつつ、屈曲性熱可塑性樹脂(B)の構造変化による耐摩耗性向上がそのまま複合繊維の耐摩耗性改善につながるためであり、さらには溶融液晶形成性ポリエステル(A)が存在することにより、屈曲性熱可塑性樹脂(B)を非晶状態まで構造変化させても糸切れや強度低下などの問題が発生しないというメリットが生まれる。   The reason why the abrasion resistance is improved by the heat treatment is that the single molten liquid crystal-forming polyester (A) fiber has a long time for orientation relaxation even when the temperature is raised to the melting point or higher, and has high strength retention. Heat treatment is performed at an appropriate temperature and time at which the relaxation of the orientation of the flexible thermoplastic resin (B) in the solid-phase polymerized composite fiber in which the resin (B) is exposed on the fiber surface layer and further the amorphous state proceeds. Thus, while maintaining the strength of the molten liquid crystal-forming polyester (A), the improvement in wear resistance due to the structural change of the flexible thermoplastic resin (B) directly leads to the improvement in wear resistance of the composite fiber. The presence of the melt-forming liquid-crystalline polyester (A) does not cause problems such as yarn breakage or reduced strength even when the structure of the flexible thermoplastic resin (B) is changed to an amorphous state. Theft is born.

本発明の複合繊維を製造するための熱処理は、固相重合された複合繊維の屈曲性熱可塑性樹脂(B)の融点+20℃以上、本複合繊維が溶融切断する温度以下の雰囲気中で、かつ0.001秒以上5秒以下の時間での高温短時間熱処理をすることが好ましい。屈曲性熱可塑性樹脂(B)の融点+20℃以上とすることで熱処理の効果が短時間で発生しやすくなるため溶融液晶形成性ポリエステル(A)の強度に対する影響が少なくてすむなど効率的に熱処理を行うことが出来る。熱処理温度は、一般的なヒーター温度管理範囲内であればよく、好ましくは融点+20℃以上、融点+500℃以下、さらに好ましくは融点+30℃以上、融点+300℃以下である。   The heat treatment for producing the conjugate fiber of the present invention is carried out in an atmosphere at a melting point of the flexible thermoplastic resin (B) of the solid phase polymerized conjugate fiber (B) + 20 ° C. or more and below the temperature at which the conjugate fiber is melt-cut. It is preferable to perform a high-temperature short-time heat treatment in a time period of 0.001 seconds to 5 seconds. The heat treatment can be efficiently performed such that the effect of the heat treatment is easily generated in a short time by setting the melting point of the flexible thermoplastic resin (B) to 20 ° C. or more, and the influence on the strength of the melted liquid crystal forming polyester (A) can be reduced. Can be done. The heat treatment temperature may be within a general heater temperature control range, and is preferably melting point + 20 ° C. or higher, melting point + 500 ° C. or lower, more preferably melting point + 30 ° C. or higher and melting point + 300 ° C. or lower.

また、熱処理時間は0.001秒以上5秒以下とすることが好ましい、この時間範囲で効率的な熱処理を保ちつつ繊維の溶断を防ぐことが出来る。熱処理時間は、好ましくは0.005秒以上2秒以下、さらに好ましくは0.01秒以上1秒以下である。   The heat treatment time is preferably 0.001 second or more and 5 seconds or less. The fiber can be prevented from fusing while maintaining an efficient heat treatment within this time range. The heat treatment time is preferably 0.005 seconds to 2 seconds, more preferably 0.01 seconds to 1 second.

本発明の複合繊維を製造するための熱処理は、工程中での毛羽発生の抑制や均一な熱処理を行うため非接触熱処理が好ましい。また、好ましい熱源としては一般的なプレートヒータを用いたスリットヒータやレーザー加熱などを用いることが出来る。   The heat treatment for producing the conjugate fiber of the present invention is preferably a non-contact heat treatment in order to suppress fluff generation in the process and to perform a uniform heat treatment. As a preferable heat source, a slit heater using a general plate heater, laser heating, or the like can be used.

本発明の複合繊維の利用分野は、一般産業用資材、特にロープ、ゴム補強、ジオテキスタイル、FRC用途、コンピューターリボン、プリント基盤用基布、エアーバッグ、バッグフィルター、スクリーン紗等に幅広く活用されるものであり、特に耐摩耗性を重要視される分野において好適に用いることが出来る。   The field of application of the composite fiber of the present invention is widely used for general industrial materials, especially ropes, rubber reinforcements, geotextiles, FRC applications, computer ribbons, printed circuit boards, airbags, bag filters, screen bags, etc. In particular, it can be suitably used in a field where wear resistance is important.

以下実施例により本発明を詳細に説明するが、本発明はこれにより何ら限定されるものではない。
[示差走査熱量(DSC)測定]
TA instruments社製DSC2920を用い1stRUNについて昇温時間16℃/分で室温から320℃まで測定した。
[強伸度、弾性率]
JIS L1073(1965)に準じオリエンテック社製テンシロンUCT−100を用いて測定した。
[溶融粘度]
東洋精機社製キャピログラフ1Bを用いて測定した。
[耐摩耗性]
摩耗性の評価は、φ3mmの梨地の金属棒に接触角35°で糸(熱処理糸)をかけ、3cN/dtexの荷重をつるし、ストローク長30mm、速度100回/minで往復運動を与え、剥離、フィブリル化に伴うような毛羽が発生した時点の往復回数を測定した。
Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to examples, but the present invention is not limited thereto.
[Differential scanning calorimetry (DSC) measurement]
Measurement was performed from room temperature to 320 ° C. with a temperature rising time of 16 ° C./min for 1st RUN using DSC2920 manufactured by TA instruments.
[Strong elongation, elastic modulus]
Measurement was performed using Tensilon UCT-100 manufactured by Orientec Co., Ltd. according to JIS L1073 (1965).
[Melt viscosity]
It measured using the Toyo Seiki Capillograph 1B.
[Abrasion resistance]
For evaluation of abrasion, thread (heat-treated yarn) was applied to a 3 mm satin metal rod with a contact angle of 35 °, a load of 3 cN / dtex was hung, a reciprocating motion was applied at a stroke length of 30 mm, and a speed of 100 times / min. The number of reciprocations at the time when fluff accompanied by fibrillation occurred was measured.

参考例1、2、比較例1〜3
溶融液晶形成性ポリエステル(A)として、p−ヒドロキシ安息香酸から生成した構造単位(1)と6−ヒドロキシ2−ナフトエ酸から生成した構造単位(2)からなり、構造単位(1))が全体の72モル%、構造単位(2)が28モル%を占める溶融液晶形成性ポリエステル(A)を用いた。この溶融液晶形成性ポリエステル(A)の融点は278℃で、測定温度300℃、剪断速度100sec−1での溶融粘度は110Pa・sであった。
Reference Examples 1 and 2 and Comparative Examples 1 to 3
The molten liquid crystal forming polyester (A) is composed of a structural unit (1) formed from p-hydroxybenzoic acid and a structural unit (2) generated from 6-hydroxy-2-naphthoic acid. The molten liquid crystal forming polyester (A) in which 72 mol% of the structural unit (2) accounts for 28 mol% was used. The melting point of this molten liquid crystal forming polyester (A) was 278 ° C., and the melt viscosity at a measurement temperature of 300 ° C. and a shear rate of 100 sec −1 was 110 Pa · s.

屈曲性熱可塑性樹脂(B)としては、ポリエチレンナフタレートを用いた。このポリエチレンナフタレートは融点266℃で測定温度300℃、剪断速度100sec−1での溶融粘度は、250Pa・sであった。 Polyethylene naphthalate was used as the flexible thermoplastic resin (B). This polyethylene naphthalate had a melting point of 266 ° C., a measurement temperature of 300 ° C., and a melt viscosity at a shear rate of 100 sec −1 was 250 Pa · s.

ペレット状態にて、溶融液晶形成性ポリエステル(A)とポリエチレンナフタレートを複合重量比60/40で混合し、2軸エクストルーダー(スクリュー径φ15mm)により、スクリュー回転数200rpmで溶融・混練して、ノズル径φ0.13mm、ノズル長0.26mm、48ホールの口金より紡糸温度310℃で吐出して紡糸速度600m/minで巻き取り、265dtexのフィラメントを得た。このとき、吐出孔詰まり、吐出曲がりなど無く製糸性は良好であり、海島成分の樹脂構成については島成分が溶融液晶形成性ポリエステル(A)、海成分がポリエチレンナフタレートで構成されていた。この原糸を比較例1とし以下の性能を有していた。
強度 5.6cN/dtex
伸度 2.0%
弾性率 252cN/dtex
耐摩耗性 190回
この紡糸原糸を250℃で6時間、260℃で12時間、窒素ガス雰囲気中で熱処理した。得られた熱処理糸は繊維間膠着が殆ど無く、解舒性は良好であった。この固相重合糸を比較例2とし以下の性能を有していた。
強度 12.5cN/dtex
伸度 3.2%
弾性率 352cN/dtex
また、耐摩耗性の評価結果は210回であり、耐摩耗性評価後の糸表面を観察したところ、繊維横断面における表層の島成分が剥離している状態であった。
この糸を装置幅40mm、スリット巾4mm、熱処理長15mmの熱処理装置に温度と処理速度を種種変更して熱処理を行った。物性を表1に示す。
In a pellet state, melted liquid crystal forming polyester (A) and polyethylene naphthalate are mixed at a composite weight ratio of 60/40, and melted and kneaded at a screw rotation speed of 200 rpm by a biaxial extruder (screw diameter φ15 mm). A nozzle having a nozzle diameter of 0.13 mm, a nozzle length of 0.26 mm, and a 48-hole die was discharged at a spinning temperature of 310 ° C. and wound at a spinning speed of 600 m / min to obtain a 265 dtex filament. At this time, there was no discharge hole clogging, no discharge bending, etc., and the spinning property was good. Regarding the resin composition of the sea-island component, the island component was composed of molten liquid crystal-forming polyester (A) and the sea component was composed of polyethylene naphthalate. This raw yarn was set as Comparative Example 1 and had the following performance.
Strength 5.6 cN / dtex
Elongation 2.0%
Elastic modulus 252cN / dtex
Abrasion resistance 190 times This spinning yarn was heat-treated in a nitrogen gas atmosphere at 250 ° C. for 6 hours and 260 ° C. for 12 hours. The obtained heat-treated yarn had almost no interfiber sticking and had good unwinding properties. This solid state polymerized yarn was used as Comparative Example 2 and had the following performance.
Strength 12.5 cN / dtex
Elongation 3.2%
Elastic modulus 352cN / dtex
The evaluation result of the wear resistance was 210 times. When the yarn surface after the wear resistance evaluation was observed, the island component of the surface layer in the fiber cross section was peeled off.
This yarn was heat-treated in a heat treatment apparatus having an apparatus width of 40 mm, a slit width of 4 mm, and a heat treatment length of 15 mm by changing the temperature and the treatment speed. The physical properties are shown in Table 1.

Figure 0004706438
Figure 0004706438

ここで、紡糸原糸の比較例1、固相重合糸の比較例2、および参考例1のDSCチャートを図1、2、3に示す。紡糸原糸である図1は溶融液晶形成性ポリエステルに複合されたポリエチレンナフタレートのガラス転移点(Tg)が120℃に、また結晶化ピーク(Tc)が166℃に、さらに融点(Tm)が266℃に観察され、溶融液晶形成性ポリエステルの融点は278℃でポリエチレンナフタレートの融点ピーク中に埋もれた形となっている。この図1の原糸を固相重合したものが図2であり、複合繊維を260℃の熱で固相重合処理することによりガラス転移点(Tg)及び結晶化ピークが消失し、さらにポリエチレンナフタレートの固相重合および結晶化が進んだことにより融点(Tm)が273℃に上昇している。また、図2では液晶形成性ポリエステルも固相重 Here, DSC charts of Comparative Example 1 of the spinning yarn, Comparative Example 2 of the solid phase polymerized yarn, and Reference Example 1 are shown in FIGS. In FIG. 1, the spinning yarn, polyethylene naphthalate compounded with molten liquid crystal forming polyester has a glass transition point (Tg) of 120 ° C., a crystallization peak (Tc) of 166 ° C., and a melting point (Tm). Observed at 266 ° C., the melting point of the melt-forming liquid crystal forming polyester is 278 ° C. and is buried in the melting point peak of polyethylene naphthalate. The solid yarn polymerized from the original yarn of FIG. 1 is shown in FIG. 2, and the glass transition point (Tg) and crystallization peak disappeared by subjecting the composite fiber to a solid phase polymerization treatment at a temperature of 260 ° C. The melting point (Tm) has risen to 273 ° C. due to the progress of solid-state polymerization and crystallization of phthalate. In FIG. 2, the liquid crystal forming polyester is also solid phase weighted.

この固相重合糸を用い高温短時間熱処理された参考例1のチャートである図3は、溶融液晶形成性ポリエステルの融点は熱処理前の304℃と同位置に観察される一方、ポリエチレンナフタレートのガラス転移点(Tg)が121℃、結晶化温度(Tc)が167℃と紡糸原糸の図1とほぼ同じ位置に観察されるばかりか、ポリエチレンナフタレートの融点が258℃と紡糸原糸よりも低い温度に観察された。これらの観察結果より、高温短時間熱処理により溶融液晶形成性ポリエステルの物性を損なうことなくポリエチレンナフタレートの配向緩和や非晶化が進んでいることが推定され、これが強度を保ったまま耐摩耗性が大幅に向上する理由として考えられる。 The solid phase polymerization yarn is the chart of Example 1 which is heat-treated briefly hot reference to Figure 3, one melting point of the molten liquid forming polyesters are observed in 304 ° C. in the same position before the heat treatment, polyethylene naphthalate The glass transition point (Tg) is 121 ° C. and the crystallization temperature (Tc) is 167 ° C., which is observed at almost the same position as in FIG. 1 of the spinning yarn, and the melting point of polyethylene naphthalate is 258 ° C. Was observed at a lower temperature. From these observation results, it is presumed that polyethylene naphthalate is being relaxed in orientation and amorphous without damaging the physical properties of the melt-forming liquid-crystalline polyester by high-temperature and short-time heat treatment. Is considered to be a reason for the significant improvement.

参考例3、4、比較例4〜6
参考例1と同様な溶融液晶形成性ポリエステル(A)とポリエチレンナフタレートを用い、複合紡糸装置を用い、芯鞘口金を使用して芯成分が溶融液晶形成性ポリエステル(A)、鞘成分がポリエチレンナフタレートとなるように芯鞘重量複合比70/30として芯鞘複合し、ノズル径φ0.13mm、ノズル長0.26mm、24ホールの口金より紡糸温度310℃で吐出して紡糸速度600m/minで巻き取り、130dtexのフィラメントを得た。このとき、吐出孔詰まり、吐出曲がりなど無く製糸性は良好であった。この紡糸原糸を250℃で6時間、255℃で12時間、窒素ガス雰囲気中で熱処理した。得られた熱処理糸は繊維間膠着が殆ど無く、解舒性は良好であり、以下の性能を有していた。
強度 14.3cN/dtex
伸度 4.3%
弾性率 299cN/dtex
また、耐摩耗性の評価結果は180回であり、耐摩耗性評価後の糸表面を観察したところ、鞘成分が削れ芯鞘界面剥離が起きていた。
Reference Examples 3 and 4, Comparative Examples 4 to 6
Using the same melt liquid crystal forming polyester (A) and polyethylene naphthalate as in Reference Example 1, using a composite spinning device, using a core sheath cap, the core component is melt liquid crystal forming polyester (A), and the sheath component is polyethylene. The core-sheath composite ratio is 70/30 so that it becomes naphthalate, and the nozzle diameter is 0.13 mm, the nozzle length is 0.26 mm, and discharged from a 24-hole die at a spinning temperature of 310 ° C., and a spinning speed of 600 m / min. And a filament of 130 dtex was obtained. At this time, there was no clogging of discharge holes, discharge bending, etc., and the yarn forming property was good. This spinning yarn was heat-treated in a nitrogen gas atmosphere at 250 ° C. for 6 hours and at 255 ° C. for 12 hours. The obtained heat-treated yarn had almost no interfiber sticking, good unwinding property, and had the following performance.
Strength 14.3 cN / dtex
Elongation 4.3%
Elastic modulus 299cN / dtex
Moreover, the evaluation result of the wear resistance was 180 times, and when the yarn surface after the wear resistance evaluation was observed, the sheath component was scraped and the core-sheath interface peeling occurred.

この糸を装置幅40mm、スリット巾4mm、熱処理長40mmの熱処理装置に温度と処理速度を種種変更して熱処理を行った。紡糸原糸を比較例4、固相重合糸を比較例5として物性を表2に示す。   The yarn was heat-treated in a heat treatment apparatus having an apparatus width of 40 mm, a slit width of 4 mm, and a heat treatment length of 40 mm by changing the temperature and the treatment speed. Table 2 shows the physical properties of the spinning yarn as Comparative Example 4 and the solid-phase polymerization yarn as Comparative Example 5.

Figure 0004706438
Figure 0004706438

実施例5,6、比較例7〜9
鞘成分を重量比が溶融液晶形成性ポリエステル(A)/ポリエチレンナフタレート=10/90となるよう混練した樹脂を用いた以外は実施例3と同様な方法で、ノズル径φ0.13mm、ノズル長0.26mm、96ホールの口金より紡糸温度310℃で吐出して紡糸速度600m/minで巻き取り、384dtexのマルチフィラメントを得た。このとき、吐出孔詰まり、吐出曲がりなど無く製糸性は良好であった。この紡糸原糸を250℃で6時間、260℃で12時間、窒素ガス雰囲気中で熱処理した。得られた熱処理糸は繊維間膠着が殆ど無く、解舒性は良好であり、以下の性能を有していた。
強度 14.5cN/dtex
伸度 3.9%
弾性率 335cN/dtex
また、耐摩耗性の評価結果は250回であり、耐摩耗性評価後の糸表面を観察したところ、鞘成分が削れが起きていた。
Examples 5 and 6 and Comparative Examples 7 to 9
A nozzle diameter of 0.13 mm and a nozzle length were the same as in Example 3 except that a resin in which the sheath component was kneaded so that the weight ratio of melted liquid crystal forming polyester (A) / polyethylene naphthalate = 10/90 was used. A multi-filament of 384 dtex was obtained by discharging from a 0.26 mm, 96-hole die at a spinning temperature of 310 ° C. and winding at a spinning speed of 600 m / min. At this time, there was no clogging of discharge holes, discharge bending, etc., and the yarn forming property was good. The spinning yarn was heat-treated in a nitrogen gas atmosphere at 250 ° C. for 6 hours and 260 ° C. for 12 hours. The obtained heat-treated yarn had almost no interfiber sticking, good unwinding property, and had the following performance.
Strength 14.5 cN / dtex
Elongation 3.9%
Elastic modulus 335cN / dtex
Further, the evaluation result of the abrasion resistance was 250 times, and when the yarn surface after the abrasion resistance evaluation was observed, the sheath component was scraped.

この糸を装置幅40mm、スリット巾4mm、熱処理長15mmの熱処理装置を用い温度と処理速度を種種変更して熱処理を行った。紡糸原糸を比較例7、固相重合糸を比較例8として物性を表3に示す。   This yarn was heat-treated using a heat treatment apparatus having an apparatus width of 40 mm, a slit width of 4 mm, and a heat treatment length of 15 mm, changing the temperature and the treatment speed. Table 3 shows the physical properties of the spinning yarn as Comparative Example 7 and the solid-phase polymerization yarn as Comparative Example 8.

Figure 0004706438
Figure 0004706438

参考例7、8、比較例10〜12
鞘成分を溶融液晶形成性ポリエステル(A)とポリエチレンナフタレートを重量比90/10で混練した樹脂を用いた以外は実施例5と同様な装置を用い、ノズル径φ0.13mm、ノズル長0.26mm、10ホールの口金より紡糸温度310℃で吐出して各々モノフィラメントとして紡糸速度600m/minで巻き取り、10dtexのモノフィラメントを得た。このとき、吐出孔詰まり、吐出曲がりなど無く製糸性は良好であった。この紡糸原糸を250℃で6時間、260℃で14時間、窒素ガス雰囲気中で熱処理した。得られた熱処理糸は繊維間膠着が殆ど無く、解舒性は良好であり、以下の性能を有していた。
強度 14.5cN/dtex
伸度 3.5%
弾性率 373cN/dtex
また、耐摩耗性の評価結果は270回であり、耐摩耗性評価後の糸表面を観察したところ、鞘成分に削れが起きていた。
Reference Examples 7 and 8, Comparative Examples 10 to 12
The same apparatus as in Example 5 was used except that the sheath component was a resin obtained by kneading molten liquid crystal-forming polyester (A) and polyethylene naphthalate at a weight ratio of 90/10, using a nozzle diameter of 0.13 mm, a nozzle length of 0.1 mm. A monofilament of 10 dtex was obtained by discharging from a die of 26 mm and 10 holes at a spinning temperature of 310 ° C. and winding each monofilament at a spinning speed of 600 m / min. At this time, there was no clogging of discharge holes, discharge bending, etc., and the yarn forming property was good. The spinning yarn was heat-treated in a nitrogen gas atmosphere at 250 ° C. for 6 hours and 260 ° C. for 14 hours. The obtained heat-treated yarn had almost no interfiber sticking, good unwinding property, and had the following performance.
Strength 14.5 cN / dtex
Elongation 3.5%
Elastic modulus 373cN / dtex
Further, the evaluation result of the abrasion resistance was 270 times, and when the yarn surface after the abrasion resistance evaluation was observed, the sheath component was scraped.

この糸を装置幅40mm、スリット巾4mm、熱処理長40mmの熱処理装置を用い温度と処理速度を種種変更して熱処理を行った。紡糸原糸を比較例10、固相重合糸を比較例11とし物性を表4に示す。   The yarn was heat-treated using a heat treatment device having an apparatus width of 40 mm, a slit width of 4 mm, and a heat treatment length of 40 mm, changing the temperature and the treatment speed. Table 4 shows the physical properties of the spinning yarn as Comparative Example 10 and the solid phase polymerized yarn as Comparative Example 11.

Figure 0004706438
Figure 0004706438

紡糸直後のDSCチャートDSC chart immediately after spinning 固相重合後のDSCチャートDSC chart after solid state polymerization 強度複合繊維のDSCチャートDSC chart of high strength composite fiber

Claims (3)

強度10cN/dtex以上、かつ溶融液晶形成性ポリエステル(A)が芯、屈曲性熱可塑性樹脂(B)が鞘の芯鞘構造であり、芯鞘構造の鞘成分において溶融液晶形成性ポリエステル(A)が島、屈曲性熱可塑性樹脂(B)が海の海島構造を有する複合繊維において示差走査熱量(DSC)測定で結晶化温度ピークが観察されることを特徴とする高強度複合繊維。 The strength is 10 cN / dtex or more, the melt liquid crystal forming polyester (A) is a core, the flexible thermoplastic resin (B) is a sheath, and the sheath component of the core sheath structure is the melt liquid crystal forming polyester (A). A high-strength composite fiber characterized in that a crystallization temperature peak is observed by differential scanning calorimetry (DSC) measurement in a composite fiber in which the flexible thermoplastic resin (B) has a sea-island structure . 示差走査熱量(DSC)測定で観察される結晶化熱量ΔHcが3J/g以上であることを特徴とする請求項1記載の高強度複合繊維。 The high-strength conjugate fiber according to claim 1, wherein the crystallization heat amount ΔHc observed by differential scanning calorimetry (DSC) measurement is 3 J / g or more. 複合繊維がモノフィラメントであることを特徴とする請求項1、または2記載の高強度複合繊維。 The high-strength conjugate fiber according to claim 1 or 2, wherein the conjugate fiber is a monofilament.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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