JP5662262B2 - Core-sheath type composite yarn - Google Patents

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  • Yarns And Mechanical Finishing Of Yarns Or Ropes (AREA)

Description

本発明は、パラ型全芳香族コポリアミド繊維を含む芯糸を有する芯鞘型複合糸に関する。さらに詳しくは、高い耐熱性を有するとともに、高い引張強度と高い破断伸度の両者を同時に満足する芯鞘型複合糸に関する。   The present invention relates to a core-sheath type composite yarn having a core yarn containing para-type wholly aromatic copolyamide fiber. More specifically, the present invention relates to a core-sheath type composite yarn having high heat resistance and simultaneously satisfying both high tensile strength and high breaking elongation.

従来、パラ型全芳香族コポリアミド繊維やパラ型全芳香族ポリアミド繊維、ポリパラフェニレンベンゾビスオキサゾール繊維等のいわゆる高強度繊維は、高い引張強度や、高い弾性率、高い耐熱性等の特徴を有することから、様々な用途で幅広く用いられている。
しかしながら、高強度繊維は、高い機械的特性を有するが故に破断伸度が小さく、例えば、ゴム補強用途や樹脂補強用途等、マトリックス樹脂に対する補強繊維として用いる場合には、マトリックス樹脂の熱や応力に対する寸法変化に対して、補強繊維の寸法変化が明らかに小さいために、樹脂に歪みやクラック等を発生させるという問題があった。
Conventionally, so-called high-strength fibers such as para-type wholly aromatic copolyamide fibers, para-type wholly aromatic polyamide fibers, and polyparaphenylene benzobisoxazole fibers have characteristics such as high tensile strength, high elastic modulus, and high heat resistance. Therefore, it is widely used in various applications.
However, high-strength fibers have high mechanical properties and therefore have a low elongation at break. Since the dimensional change of the reinforcing fiber is obviously small with respect to the dimensional change, there has been a problem that the resin is distorted or cracked.

一方、メタ型全芳香族ポリアミド繊維や、ポリエチレンテレフタレートやポリエチレンナフタレート等のポリエステル繊維、ナイロン繊維、レーヨン繊維等は、高い伸度を有することが知られている。そして、高い伸度であることを活かして、産業資材用途や衣料用途等において幅広く用いられている。
しかしながら、このような高い伸度を有する繊維は、機械的物性自体が小さく、また一般に融点や熱分解開始温度が低いため、高い耐熱性や補強効果が求められる用途には適さないという問題があった。
On the other hand, meta-type wholly aromatic polyamide fibers, polyester fibers such as polyethylene terephthalate and polyethylene naphthalate, nylon fibers, and rayon fibers are known to have high elongation. And taking advantage of the high elongation, it is widely used in industrial materials and clothing.
However, fibers having such a high elongation have a problem that they are not suitable for applications requiring high heat resistance and reinforcing effect because their mechanical properties themselves are small and generally their melting point and thermal decomposition starting temperature are low. It was.

そこで、高い耐熱性を有するとともに、高い引張強度と高い破断伸度の両者を同時に満足する繊維を求めて、2種類以上の繊維を組み合わせた複合糸の開発が進められている。
例えば、特許文献1および2には、様々な繊維の組合せによる、ゴム補強用や樹脂補強用となる芯鞘型複合糸が報告されている。これら複合糸は、芯と鞘の組合せにより高い耐熱性や高い引張強度を有するが、高い破断伸度については未だ満足できるものではなかった。
Accordingly, development of composite yarns combining two or more types of fibers has been underway in search of fibers having high heat resistance and simultaneously satisfying both high tensile strength and high elongation at break.
For example, Patent Documents 1 and 2 report core-sheath type composite yarns for rubber reinforcement or resin reinforcement by combining various fibers. These composite yarns have high heat resistance and high tensile strength due to the combination of the core and the sheath, but have not yet been satisfactory for high breaking elongation.

また、特許文献3には、高伸度かつ低弾性率の特性を有するパラ型全芳香族アミド繊維が報告されている。特許文献3に記載された繊維は、パラ型全芳香族ポリアミドから形成されるため、高い耐熱性を有する。しかしながら、延伸等を行っていないため引張強度が著しく低い繊維となっていた。   Patent Document 3 reports a para-type wholly aromatic amide fiber having characteristics of high elongation and low elastic modulus. Since the fiber described in Patent Document 3 is formed from para-type wholly aromatic polyamide, it has high heat resistance. However, since it was not stretched or the like, the fiber had extremely low tensile strength.

特開2005−199580号公報Japanese Patent Laid-Open No. 2005-199580 特開2006−161225号公報JP 2006-161225 A 特開2011−001666号公報JP 2011-001666 A

本発明は、かかる従来技術を背景になされたものであり、その目的とするところは、耐熱性に優れるとともに、高い引張強度と高い破断伸度の両者を同時に満足する複合糸を提供することにある。   The present invention has been made against the background of such prior art, and its object is to provide a composite yarn that is excellent in heat resistance and simultaneously satisfies both high tensile strength and high elongation at break. is there.

本発明者は、上記課題を解決するため鋭意検討を行った。そして、乾燥工程後、または1段延伸後に得られるパラ型全芳香族コポリアミド繊維は高い耐熱性を有しているにもかかわらず、弾性率が低いことに着目し、この繊維と高い耐熱性や引張強度をする高強度繊維とを組み合わせて芯鞘型複合糸とすることで、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. In addition, the para-type wholly aromatic copolyamide fiber obtained after the drying process or after one-stage stretching has a high heat resistance, but has a low elastic modulus. It was found that the above-mentioned problems can be solved by combining a high-strength fiber having a tensile strength with a core-sheath type composite yarn, 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繊維を含む芯糸を有する芯鞘型複合糸であって、融点および/または熱分解開始温度が450℃以上であり、かつ、引張強度が10〜30cN/dtex、破断伸度が5〜30%、初期弾性率が40cN/dtex以下である芯鞘型複合糸である。   That is, the present invention is a core-sheath type composite yarn having a core yarn containing a para-type wholly aromatic copolyamide fiber, having a melting point and / or thermal decomposition starting temperature of 450 ° C. or higher and a tensile strength of 10 to 10. This is a core-sheath type composite yarn having 30 cN / dtex, an elongation at break of 5 to 30%, and an initial elastic modulus of 40 cN / dtex or less.

本発明の芯鞘型複合糸は、耐熱性に優れるとともに、高い引張強度と高い破断伸度の両者を同時に満足した繊維となる。このため、本発明の繊維は、ゴム等の補強材用途や、その他様々な産業資材用途において、非常に有用である。   The core-sheath type composite yarn of the present invention is excellent in heat resistance and becomes a fiber satisfying both high tensile strength and high breaking elongation at the same time. For this reason, the fiber of the present invention is very useful in the use of reinforcing materials such as rubber and various other industrial materials.

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>
本発明の芯鞘型複合糸において、芯糸を構成す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、パラ位にてアミド結合により直接連結されたポリマーである。芳香族基としては、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であってもよい。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。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail.
<Para-type wholly aromatic copolyamide>
In the core-sheath type composite yarn of the present invention, the para-type wholly aromatic copolyamide constituting the core yarn is one or two or more divalent aromatic groups directly linked by an amide bond at the para position. Polymer. As the aromatic group, two aromatic rings may be bonded through oxygen, sulfur, or an alkylene group. 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.

<パラ型全芳香族コポリアミドの製造方法>
本発明の芯鞘型複合糸において、芯糸に用い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、芳香族コ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>
In the core-sheath type composite yarn of the present invention, the para-type wholly aromatic copolyamide used for the core yarn can be produced according to a conventionally known method. For example, a polymer solution of an aromatic copolyamide 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の原料となる芳香族ジカルボン酸ジクロライド成分は、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、テレフタル酸ジクロライド、2−クロロテレフタル酸ジクロライド、3−メチルテレフタル酸ジクロライド、4,4’−ビフェニルジカルボン酸ジクロライド、2,6−ナフタレンジカルボン酸ジ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を用いることが最も好ましい。
[Raw material of para-type wholly aromatic copolyamide]
(Aromatic dicarboxylic acid dichloride component)
The aromatic dicarboxylic acid dichloride component used as a raw material for the para-type wholly aromatic copolyamide used in the present invention is not particularly limited, and generally known compounds can be used. Examples thereof include terephthalic acid dichloride, 2-chloroterephthalic acid dichloride, 3-methylterephthalic acid dichloride, 4,4′-biphenyldicarboxylic acid dichloride, 2,6-naphthalenedicarboxylic acid dichloride, and the like. Of these, terephthalic acid dichloride is most preferably used from the viewpoints of versatility and mechanical properties of the 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の原料となる芳香族ジアミン成分としては、例えば、パラフェニレンジアミン、3,4’−ジアミノジフェニルエーテル、パラビフェニレンジアミン、5−アミノ−2−(4−アミノフェニレン)ベンズイミダゾール、1,4−ジクロロパラフェニレンジアミン等が挙げられるが、これらに限定されるものではない。芳香族環に置換基がついていたり、その他複素環等が存在していたりしても差し支えない。また、これらは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。
(Aromatic diamine component)
Examples of the aromatic diamine component used as a raw material for the para-type wholly aromatic copolyamide used in the present invention include paraphenylenediamine, 3,4'-diaminodiphenyl ether, parabiphenylenediamine, and 5-amino-2- (4- Aminophenylene) benzimidazole, 1,4-dichloroparaphenylenediamine, and the like, but are not limited thereto. Aromatic rings may have a substituent or other heterocyclic rings may be present. Moreover, these can use not only one type but 2 or more types, The composition ratio is not specifically 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.

本発明に用いられるパラ型全芳香族コポリアミドの原料としては、これらの内、2種類以上を用いる。その組み合わせとしては、汎用性や繊維の機械的物性等の観点から、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の組み合わせが最も好ましい。また、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。   Two or more of these are used as raw materials for the para-type wholly aromatic copolyamide used in the present invention. The combination is most preferably a combination of paraphenylenediamine and 3,4'-diaminodiphenyl ether from the viewpoints of versatility and mechanical properties of the fiber. Further, when paraphenylenediamine and 3,4'-diaminodiphenyl ether are used in combination, the composition ratio is not particularly limited, but is 30 to 70 mol% with respect to the total aromatic diamine amount. 70 to 30 mol%, more preferably 40 to 60 mol% and 60 to 40 mol%, respectively, and most preferably 45 to 55 mol% and 55 to 45 mol%, respectively.

(原料組成比)
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, 0.95 More preferably, it is in the range of ˜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.

[パラ型全芳香族コポリアミドの重合]
(重合条件)
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重合条件は、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、重合温度としては、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。
[Polymerization of para-type wholly aromatic copolyamide]
(Polymerization conditions)
The polymerization conditions for the aromatic dicarboxylic acid chloride component and the aromatic diamine component are not particularly limited. The reaction between the acid chloride and diamine is generally rapid, and the polymerization temperature is preferably in the range of -25 ° C to 100 ° C, and 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製造に用いるアミド系溶媒としては、例えば、N−メチル−2−ピロリドン(以下、NMPともいう)、N,N−ジメチルホルムアミド、N,N−ジメチルアセトアミド、ジメチルイミダゾリジノン等が挙げられる。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用いることも可能である。なお、用いる溶媒は、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ポリマー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 amide solvents used for the production of para-type wholly aromatic copolyamide include N-methyl-2-pyrrolidone (hereinafter also referred to as NMP), N, N-dimethylformamide, N, N-dimethylacetamide, dimethylimidazo. Examples include lysinone. These solvents can be used alone 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 (from the viewpoints of versatility, harmfulness, handleability, solubility in the para type wholly aromatic copolyamide polymer, etc. Most preferably, NMP) is used.

(中和反応)
重合終了後には、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て、中和反応を実施することが好ましい。
(Neutralization reaction)
After completion of the polymerization, it is preferable to carry out a neutralization reaction by adding a basic inorganic compound such as sodium hydroxide, potassium hydroxide, calcium hydroxide, calcium oxide or the like, if necessary.

(重合後処理等)
重合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、水など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られたポリマー溶液を、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、上記した重合に用いられる溶媒とすることが好ましい。
(Post-polymerization treatment, etc.)
The para-type wholly aromatic copolyamide obtained by polymerization can be put into a non-solvent such as alcohol or water, precipitated, and taken out as a pulp. The taken para-type wholly aromatic copolyamide 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 can also be used. The solvent used for once taking out and then dissolving again is not particularly limited as long as it dissolves the para-type wholly aromatic copolyamide, but is preferably a solvent used for the above-described polymerization.

<芯糸>
本発明の芯鞘型複合糸の芯糸は、パラ型全芳香族コポリアミド繊維を含むものである。芯糸におけるパラ型全芳香族コポリアミド繊維の含有量は、芯糸質量全体に対して、90質量%以上であることが好ましく、95質量%以上であることがさらに好ましく、100質量%であることが最も好ましい。芯糸質量全体に対して90質量%未満の場合には、目標とする伸度や耐熱性を有する芯鞘型複合糸を得ることが困難となる。
<Core yarn>
The core yarn of the core-sheath type composite yarn of the present invention contains para-type wholly aromatic copolyamide fiber. The content of the para-type wholly aromatic copolyamide fiber in the core yarn is preferably 90% by mass or more, more preferably 95% by mass or more, and 100% by mass with respect to the total mass of the core yarn. Most preferred. When the amount is less than 90% by mass with respect to the total mass of the core yarn, it is difficult to obtain a core-sheath type composite yarn having target elongation and heat resistance.

パラ型全芳香族コポリアミド繊維以外の繊維であって、本発明の芯鞘型複合糸の芯糸を構成する繊維としては、例えば、メタ型全芳香族ポリアミド繊維等が挙げられる。なおこのような繊維はパラ型全芳香族コポリアミド繊維に比べ耐熱性に劣るが、10質量%未満の少量含む場合においては特に差し支えない。
パラ型全芳香族コポリアミド繊維とそれ以外の繊維との混合方法としては、特に限定されるものではなく、例えば両方の長繊維を引き揃えたり、合撚する方法等が挙げられる。
Examples of fibers other than the para-type wholly aromatic copolyamide fiber and constituting the core yarn of the core-sheath type composite yarn of the present invention include meta-type wholly aromatic polyamide fibers. Such a fiber is inferior in heat resistance as compared to para-type wholly aromatic copolyamide fiber, but there is no problem when it is contained in a small amount of less than 10% by mass.
The mixing method of the para-type wholly aromatic copolyamide fiber and the other fibers is not particularly limited, and examples thereof include a method of aligning or twisting both long fibers.

<芯糸の物性>
[融点および熱分解温度]
芯糸の融点および/または熱分解温度は、450℃以上であることが必須である。芯糸の融点および/または熱分解温度が450℃未満の場合には、得られる複合糸の融点および/または熱分解温度を450℃以上とすることができない。芯糸の融点および/または熱分解温度を450℃以上とするためには、融点および/または熱分解温度が450℃以上である繊維を芯糸に用いる。
<Physical properties of core yarn>
[Melting point and thermal decomposition temperature]
It is essential that the melting point and / or the thermal decomposition temperature of the core yarn be 450 ° C. or higher. When the melting point and / or thermal decomposition temperature of the core yarn is lower than 450 ° C., the melting point and / or thermal decomposition temperature of the resulting composite yarn cannot be made 450 ° C. or higher. In order to set the melting point and / or the thermal decomposition temperature of the core yarn to 450 ° C. or higher, fibers having a melting point and / or a thermal decomposition temperature of 450 ° C. or higher are used for the core yarn.

<芯糸を構成するパラ型全芳香族コポリアミド繊維の製造>
芯鞘型複合糸の芯糸を構成するパラ型全芳香族コポリアミド繊維の製造は、特に限定されるものではないが、例えば以下の方法が挙げられる。芯糸として用いることができるのは、乾燥工程後に採取された繊維、または1段熱延伸後に採取された繊維である。
<Manufacture of para-type wholly aromatic copolyamide fiber constituting core yarn>
The production of the para-type wholly aromatic copolyamide fiber constituting the core yarn of the core-sheath type composite yarn is not particularly limited, and examples thereof include the following methods. As the core yarn, fibers collected after the drying step or fibers collected after one-stage hot drawing can be used.

[紡糸用溶液(ポリマードープ)の調整工程]
繊維の製造にあたっては、先ず、繊維を形成するための紡糸用溶液(ポリマードープ)を調整する。紡糸用溶液(ドープ)は、パラ型全芳香族コポリアミドおよび溶媒を含むものであり、調整する方法は特に限定されるものではない。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。本発明の製造方法においては、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 producing the fiber, first, a spinning solution (polymer dope) for forming the fiber is prepared. The spinning solution (dope) contains para-type wholly aromatic copolyamide and a solvent, and the adjusting method is not particularly limited. As the solvent used for preparing the spinning solution (dope), it is preferable to use the solvent used for the polymerization of the para-type wholly aromatic copolyamide. In addition, the solvent used may be one type alone or a mixed solvent obtained by mixing two or more types of solvents. In the production method of the present invention, 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.

さらに、パラ型全芳香族コポリアミドの溶媒への溶解性を高める目的で、溶解助剤として無機塩を用いることもできる。無機塩としては、例えば、塩化カルシウム、塩化リチウム等が挙げられる。ポリマードープに対する無機塩の添加量としては特に限定されるものではないが、ポリマー溶解性向上の効果や、無機塩の溶媒への溶解度等の観点から、ポリマードープ質量に対して1〜10質量%とすることが好ましい。   Furthermore, an inorganic salt can also be used as a solubilizing agent for the purpose of increasing the solubility of the para-type wholly aromatic copolyamide in the solvent. Examples of the inorganic salt include calcium chloride and lithium chloride. Although the amount of the inorganic salt added to the polymer dope is not particularly limited, it is 1 to 10% by mass with respect to the polymer dope mass from the viewpoint of the effect of improving the polymer solubility and the solubility of the inorganic salt in the solvent. It is preferable that

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、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。   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 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.

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質量%以上30質量%以下の範囲とすることが好ましい。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した紡糸が困難となりやすい。   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 mass% to 30 mass%. 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 becomes difficult due to the sudden increase in pressure in the spinning pack. Cheap.

[紡糸・凝固工程]
紡糸・凝固工程においては、湿式法、半乾半湿式法等により繊維を成形する。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。本発明において用いる紡糸口金は、最終的に複合糸の繊度が100〜5000dtexとなるものを調整すれば、特に限定されるものではない。
紡糸口金を通過する際のポリマードープの温度、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、曵糸性やポリマー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, fibers are 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 in the present invention is not particularly limited as long as the final fineness of the composite yarn is adjusted to 100 to 5000 dtex.
The temperature of the polymer dope when passing through the spinneret and the temperature of the spinneret are not particularly limited, but are preferably 80 to 120 ° C. from the viewpoint of spinnability and polymer dope discharge pressure. .

次に、紡糸口金から吐出したポリマードープを、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行うことが好ましい。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、5〜15mm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 polymer dope discharged from the spinneret is solidified 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 15 mm from the viewpoints of temperature controllability, stringiness, and the like.
The coagulating liquid used here is, for example, an 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、水を用いて糸中のNMPを拡散させ、糸中から除去することを目的とする。糸からNMPを十分に除去できれば、温度や水洗時間等の水洗条件は、特に限定されるものではない。
[Washing process]
Next, the coagulated yarn obtained above is washed with water. The purpose of the water washing step is to diffuse NMP in the yarn using water and remove it from the yarn. If NMP can be sufficiently removed from the yarn, washing conditions such as temperature and washing time are not particularly limited.

[乾燥工程]
次に、水洗後の糸を乾燥工程する。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や、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。
本発明の芯鞘型複合糸においては、この乾燥工程後に得られた乾燥繊維を、複合糸の芯糸として用いることができる。あるいは、物性等必要に応じて、後述の熱延伸を実施した後の繊維を用いてもよい。
[Drying process]
Next, the dried yarn is subjected to a drying process. 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. Moreover, drying can use any of contact-type drying apparatuses, such as a roller, and non-contact-type drying apparatuses, such as passing a fiber through a drying furnace.
In the core-sheath type composite yarn of the present invention, the dried fiber obtained after this drying step can be used as the core yarn of the composite yarn. Or you may use the fiber after implementing the below-mentioned heat | fever stretching as needed, such as physical properties.

[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、繊維に熱を付与することで、分子構造を緻密化するとともに、延伸することで分子の配向を促して、物性を向上させることを目的とする。本発明の芯糸に用いるパラ型全芳香族コポリアミド繊維を得るためには、熱延伸温度は400℃以下とすることが好ましく、さらに好ましくは380℃以下、最も好ましくは350℃以下である。熱延伸温度が400℃を超える場合には、分子構造が緻密化され過ぎるため、目的の物性を有するパラ型全芳香族コポリアミド繊維が得られない。なお、熱延伸温度を400℃以下とするためには、熱延伸を行う雰囲気温度を400℃以下に調整する。
[Hot drawing process]
Next, the dried fiber is hot-drawn. The purpose of this step is to improve the physical properties by applying heat to the fibers to densify the molecular structure and by promoting the molecular orientation by stretching. In order to obtain the para type wholly aromatic copolyamide fiber used for the core yarn of the present invention, the heat drawing temperature is preferably 400 ° C. or less, more preferably 380 ° C. or less, and most preferably 350 ° C. or less. When the heat stretching temperature exceeds 400 ° C., the molecular structure is excessively densified, so that a para-type wholly aromatic copolyamide fiber having the desired physical properties cannot be obtained. In order to set the heat stretching temperature to 400 ° C. or lower, the atmospheric temperature for performing the heat stretching is adjusted to 400 ° C. or lower.

また熱延伸工程においては、熱を加えるとともに延伸を実施する。この際の延伸倍率は、1.00〜1.40倍の範囲とすることが好ましく、さらに好ましくは1.05〜1.3倍、最も好ましくは1.10〜1.30倍の範囲である。延伸倍率が1.4倍を超える場合には、分子の配向が促進されすぎて、目的の物性を有するパラ型全芳香族コポリアミド繊維が得られない。一方で、繊維の収縮させることが困難であるため、延伸倍率を1.00倍未満にすることはできない。延伸倍率を1.00〜1.40倍の範囲にする方法としては、延伸前後の送り速度と引き取り速度の比を1.00〜1.40倍の範囲に設定すること方法等が挙げられる。   In the heat stretching step, heat is applied and stretching is performed. The draw ratio at this time is preferably in the range of 1.00 to 1.40 times, more preferably in the range of 1.05 to 1.3 times, and most preferably in the range of 1.10 to 1.30 times. . When the draw ratio exceeds 1.4 times, the orientation of molecules is promoted too much, and para-type wholly aromatic copolyamide fibers having the desired physical properties cannot be obtained. On the other hand, since it is difficult to shrink the fiber, the draw ratio cannot be less than 1.00 times. Examples of the method of setting the draw ratio in the range of 1.00 to 1.40 times include a method of setting the ratio between the feed speed before and after the draw and the take-up speed in the range of 1.00 to 1.40 times.

<芯糸を構成するパラ型全芳香族コポリアミド繊維の物性>
芯糸を構成するパラ型全芳香族コポリアミド繊維の物性は、引張強度が0.5〜5cN/dtex、破断伸度が3〜30%、初期弾性率が40cN/dtex以下であることが好ましく、さらに好ましくは、引張強度が1.0〜4.5cN/dtex、破断伸度が3.5〜27%、初期弾性率が35cN/dtex以下、最も好ましくは、引張強度が1.5〜4cN/dtex、破断伸度が4〜25%、初期弾性率が30cN/dtex以下である。
<Physical properties of para-type wholly aromatic copolyamide fiber constituting core yarn>
The physical properties of the para-type wholly aromatic copolyamide fiber constituting the core yarn are preferably such that the tensile strength is 0.5 to 5 cN / dtex, the breaking elongation is 3 to 30%, and the initial elastic modulus is 40 cN / dtex or less. More preferably, the tensile strength is 1.0 to 4.5 cN / dtex, the elongation at break is 3.5 to 27%, the initial elastic modulus is 35 cN / dtex or less, and most preferably, the tensile strength is 1.5 to 4 cN. / Dtex, the elongation at break is 4 to 25%, and the initial elastic modulus is 30 cN / dtex or less.

[引張強度]
芯糸を構成するパラ型全芳香族コポリアミド繊維の引張強度が0.5cN/dtex未満の場合には、強度が弱すぎて、芯鞘型複合糸の芯糸として用いることが困難となる。一方、引張強度が5cN/dtexを超える繊維を得るためには、熱延伸工程において分子の配向をより促進させる必要があるが、そのような条件で製造された繊維は、本発明の芯鞘型複合糸の芯糸とするために必要なその他の物性を満足することができない。
引張強度を0.5〜5cN/dtexの範囲とする方法としては、例えば、熱延伸工程において、前述した温度および延伸倍率の範囲内で熱延伸する方法等が挙げられる。
[Tensile strength]
If the tensile strength of the para-type wholly aromatic copolyamide fiber constituting the core yarn is less than 0.5 cN / dtex, the strength is too weak and it is difficult to use as the core yarn of the core-sheath composite yarn. On the other hand, in order to obtain a fiber having a tensile strength exceeding 5 cN / dtex, it is necessary to further promote molecular orientation in the hot drawing process. The fiber manufactured under such conditions is the core-sheath type of the present invention. Other physical properties necessary for forming the core yarn of the composite yarn cannot be satisfied.
Examples of the method for setting the tensile strength in the range of 0.5 to 5 cN / dtex include a method of performing heat stretching in the heat stretching step within the range of the temperature and the stretching ratio described above.

[破断伸度]
芯糸を構成するパラ型全芳香族コポリアミド繊維の破断伸度が3%未満の場合には、目標とする破断伸度が5〜30%の複合糸を得ることができない。一方、パラ型全芳香族コポリアミド繊維の場合には、破断伸度が30%を超える繊維を得ることは困難である。したがって、芯糸として用いるパラ型全芳香族コポリアミド繊維の破断伸度は、高ければ高いほど好ましい。
破断伸度を3〜30%の範囲とする方法としては、例えば、熱延伸工程において、前述した温度および延伸倍率の範囲内で熱延伸する方法等が挙げられる。
[Elongation at break]
When the breaking elongation of the para-type wholly aromatic copolyamide fiber constituting the core yarn is less than 3%, a composite yarn having a target breaking elongation of 5 to 30% cannot be obtained. On the other hand, in the case of para-type wholly aromatic copolyamide fibers, it is difficult to obtain fibers having a breaking elongation exceeding 30%. Therefore, the higher the breaking elongation of the para-type wholly aromatic copolyamide fiber used as the core yarn, the better.
Examples of the method for setting the breaking elongation in the range of 3 to 30% include a method of thermally stretching in the thermal stretching step within the range of the temperature and the stretching ratio described above.

[初期弾性率]
芯糸を構成するパラ型全芳香族コポリアミド繊維の初期弾性率が40cN/dtexを超える場合には、目標とする初期弾性率が40cN/dtex以下の複合糸を得ることができない。初期弾性率を40cN/dtex以下とするためには、例えば、熱延伸工程において、前述した温度および延伸倍率の範囲内で熱延伸する方法等が挙げられる。
[Initial elastic modulus]
When the initial elastic modulus of the para type wholly aromatic copolyamide fiber constituting the core yarn exceeds 40 cN / dtex, a composite yarn having a target initial elastic modulus of 40 cN / dtex or less cannot be obtained. In order to set the initial elastic modulus to 40 cN / dtex or less, for example, in the heat stretching step, a method of performing heat stretching within the range of the temperature and the stretching ratio described above can be used.

<鞘糸>
本発明の芯鞘型複合糸の鞘糸に用いる繊維としては、目的とする物性の複合糸が得られるものであれば特に限定されるものではない。複合糸の融点および/または熱分解開始温度を450℃以上、引張強度を10〜30cN/dtexとするためには、例えば、パラ型全芳香族コポリアミド繊維、パラ型全芳香族ポリアミド繊維、ポリパラフェニレンベンゾビスオキサゾール繊維からなる群から選ばれる少なくとも1種であることが好ましい。
また鞘糸の繊度としては、複合糸とした際の繊度が100〜5000dtexの範囲にできるものであれば、特に限定されるものではない。
<Sheath thread>
The fiber used for the sheath yarn of the core-sheath type composite yarn of the present invention is not particularly limited as long as a composite yarn having the desired physical properties can be obtained. In order to set the melting point and / or thermal decomposition start temperature of the composite yarn to 450 ° C. or more and the tensile strength to 10 to 30 cN / dtex, for example, para-type wholly aromatic copolyamide fiber, para-type wholly aromatic polyamide fiber, poly It is preferably at least one selected from the group consisting of paraphenylene benzobisoxazole fibers.
The fineness of the sheath yarn is not particularly limited as long as the fineness of the composite yarn can be in the range of 100 to 5000 dtex.

<複合糸>
[複合糸の製造方法]
本発明の芯鞘型複合糸は、前述した芯糸および鞘糸を用いて製造する。複合糸の製造は、公知の芯鞘型複合糸の製造手法をそのまま用いることができる。例えば、鞘糸を芯糸に対してZ撚りまたはS撚りになるよう1重に被覆してシングルカバーリングヤーンとする方法や、鞘糸となる糸に片撚りを掛けた後、これと芯糸となる糸とを引き揃え、鞘糸の撚り方向と反対方向の撚りを掛けて、芯糸を鞘糸にて覆う壁糸とする方法などが挙げられる。
<Composite yarn>
[Production method of composite yarn]
The core-sheath type composite yarn of the present invention is produced using the core yarn and sheath yarn described above. For the production of the composite yarn, a known method for producing a core-sheath composite yarn can be used as it is. For example, a method in which a sheath yarn is covered with a single yarn so as to be Z-twisted or S-twisted with respect to a core yarn to form a single covering yarn, or after a single twist is applied to a yarn that becomes a sheath yarn, this and the core yarn For example, a method may be used in which the yarns are aligned with each other and twisted in a direction opposite to the twisting direction of the sheath yarn to form a wall yarn covering the core yarn with the sheath yarn.

この際、芯糸は直線状に配列させ、かつ鞘糸は曲線状に配列させる必要がある。芯糸が曲線状に配列されている場合には、複合糸に荷重が掛かった際に、その荷重を受けることができない。一方、鞘糸が直線状に配列されている場合には、物性の高い鞘糸に直ちに荷重が掛かるため芯糸の伸度を活用することができず、その結果、目的とする破断伸度が5〜30%となる複合糸を得ることができない。   At this time, the core yarn needs to be arranged in a straight line, and the sheath yarn needs to be arranged in a curved shape. When the core yarns are arranged in a curved line, the load cannot be received when a load is applied to the composite yarn. On the other hand, when the sheath yarns are arranged in a straight line, the sheath yarn having high physical properties is immediately subjected to a load, so the elongation of the core yarn cannot be utilized, and as a result, the intended breaking elongation is not achieved. A composite yarn of 5 to 30% cannot be obtained.

芯糸を直線状に、かつ鞘糸を曲線状に配列させるためには、芯鞘型複合糸の製造段階において、直線状に配した芯糸に対して、鞘糸を供給する方法等が挙げられる。曲線状に配する鞘糸の曲線度合いについては、目的とする物性を有する複合糸となれば、特に限定されるものではない。   In order to arrange the core yarn in a straight line and the sheath yarn in a curved shape, a method of supplying the sheath yarn to the linearly arranged core yarn in the production stage of the core-sheath type composite yarn is mentioned. It is done. The degree of curve of the sheath yarn arranged in a curved shape is not particularly limited as long as the composite yarn has the desired physical properties.

また、芯糸、鞘糸とも、物性の均一性や性能を十分に発現させるために、撚糸したものを用いることが望ましい。その撚り数は特に限定されるものではないが、撚り係数=1となるよう撚りを掛けることが最も好ましい。なおここでいう撚り係数および撚り数とは、下記式(1)より算出される数値である。   In addition, it is desirable to use twisted yarns for the core yarn and the sheath yarn in order to fully express the uniformity and performance of physical properties. The number of twists is not particularly limited, but the twist is most preferably applied so that the twist coefficient = 1. Here, the twist coefficient and the number of twists are numerical values calculated from the following formula (1).

Figure 0005662262
Figure 0005662262

[複合糸中の芯糸と鞘糸の割合]
複合糸中における芯糸と鞘糸の割合は、目的とする機械的物性を有する複合糸が得られれば特に限定されるものではないが、複合糸の繊度に対し、芯糸の繊度の割合を10〜50%の範囲とすることが好ましい。
[Proportion of core yarn and sheath yarn in composite yarn]
The ratio of the core yarn to the sheath yarn in the composite yarn is not particularly limited as long as a composite yarn having the desired mechanical properties is obtained, but the ratio of the fineness of the core yarn to the fineness of the composite yarn is not limited. A range of 10 to 50% is preferable.

[複合糸の物性]
本発明の複合糸は、融点および/または熱分解開始温度が450℃以上であり、引張強度が10〜30cN/dtex、破断伸度が5〜30%、初期弾性率が40cN/dtex以下の複合糸である。
また、繊度は、100〜5000dtexの範囲とすることが好ましい。複合糸の繊度が100dtex未満の場合には、芯糸および鞘糸のそれぞれはさらに細繊度となり、そのような細繊度の芯糸および鞘糸の作製は非常に困難となる。一方で、複合糸の繊度が5000dtexを超える場合には、芯糸および鞘糸のそれぞれが太繊度となるため、複合糸を作製する作業性が著しく悪くなる。
[Physical properties of composite yarn]
The composite yarn of the present invention has a melting point and / or thermal decomposition starting temperature of 450 ° C. or higher, a tensile strength of 10 to 30 cN / dtex, a breaking elongation of 5 to 30%, and an initial elastic modulus of 40 cN / dtex or less. It is a thread.
The fineness is preferably in the range of 100 to 5000 dtex. When the fineness of the composite yarn is less than 100 dtex, each of the core yarn and the sheath yarn becomes further finer, and it becomes very difficult to produce the core yarn and the sheath yarn having such a fineness. On the other hand, when the fineness of the composite yarn exceeds 5000 dtex, each of the core yarn and the sheath yarn has a large fineness, so that workability for producing the composite yarn is remarkably deteriorated.

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、これらに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 these, unless the summary is exceeded.

<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。
(1)繊維および複合糸の繊度
得られた繊維を、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、即ち繊度(dtex)として算出した。
(2)繊維および複合糸の引張強度、破断伸度、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、ASTM D885の手順に基づき、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
試験速度 :250mm/分
チャック間距離 :500mm
(3)複合糸の融点または熱分解開始温度
熱分析装置(理学株式会社製 TAS−200)を用い、以下の条件で測定を実施した。
[測定条件]
測定開始温度 :室温
昇温温度 :10℃/分
測定雰囲気 :空気中
<Measurement and evaluation method>
In Examples and Comparative Examples, the following items were measured and evaluated by the following methods.
(1) Fineness of fiber and composite yarn The obtained fiber was wound up 100 m using a known measuring machine, 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) Tensile strength, breaking elongation, elastic modulus of fibers and composite yarns Using a tensile tester (manufactured by INSTRON, trade name: INSTRON, model: 5565 type), using the yarn test chuck, the procedure of ASTM D885 Based on this, the measurement was performed under the following conditions.
[Measurement condition]
Temperature: Room temperature Test piece: 75cm
Test speed: 250 mm / min Chuck distance: 500 mm
(3) Melting point of composite yarn or thermal decomposition start temperature Using a thermal analyzer (TAS-200, manufactured by Rigaku Corporation), measurement was performed under the following conditions.
[Measurement condition]
Measurement start temperature: Room temperature Temperature rise: 10 ° C / min Measurement atmosphere: In air

<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、NMPに溶解させたパラフェニレンジアミン50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、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のポリマー溶液(ドープ)を得た。
[芯糸となるパラ型全芳香族コポリアミド繊維の製造]
穴径0.3mm、穴数が10の紡糸口金を105℃に加熱した後、105℃に加熱した上記で得られたポリマー溶液(ドープ)を吐出し、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ることにより、ポリマーが凝固した繊維束を得た。
次いで、55℃に調整した水洗浴に、凝固後の繊維束を通過させて水洗を行った後、200℃の乾燥ローラーにて乾燥を行った。続いて、300℃で1.12倍に熱延伸し、芯糸となるパラ型全芳香族コポリアミド繊維を得た。
得られた繊維の物性は、繊度=138dtex、引張強度=3.00cN/dtex、破断伸度=4.74%、初期弾性率=15.7cN/dtexであった。
[鞘糸]
鞘糸として、市販のパラ型全芳香族コポリアミド繊維であるテクノーラ(帝人テクノプロダクツ社製)を用いた。
用いた繊維の物性は、繊度=220dtex、引張強度=24.7cN/dtex、破断伸度=4.05%、初期弾性率=599cN/dtexであった。
[複合糸の製造]
上記の芯糸および鞘糸を、それぞれ撚り係数=1となるように撚糸した後、公知のシングルカバーリング装置を用いて、直線状に配向させた芯糸に対して、鞘糸をZ撚りにて200T/mの割合で被覆して、複合糸を得た。
得られた複合糸の繊度、引張強度、破断伸度、初期弾性率、および分解開始温度を、表1に示す。
<Example 1>
[Production of para-type wholly aromatic copolyamide]
By a known method, 100 parts by mass of terephthalic acid dichloride is added to 50 parts by mass of paraphenylenediamine and 50 parts by mass of 3,4'-diaminodiphenyl ether dissolved in NMP, and a polycondensation reaction is performed. , 4'-oxydiphenylene terephthalamide polymer solution (dope) was obtained.
[Manufacture of para-type wholly aromatic copolyamide fiber as core yarn]
A spinneret having a hole diameter of 0.3 mm and a hole number of 10 is heated to 105 ° C., and then the polymer solution (dope) obtained above is heated to 105 ° C. and discharged through an air gap of 10 mm. Was passed through a coagulation bath filled with 30% by mass of an aqueous solution at 50 ° C. to obtain a fiber bundle in which the polymer was coagulated.
Next, the coagulated fiber bundle was passed through a water washing bath adjusted to 55 ° C., followed by water washing, followed by drying with a 200 ° C. drying roller. Subsequently, it was hot-drawn 1.12 times at 300 ° C. to obtain a para-type wholly aromatic copolyamide fiber to be a core yarn.
The physical properties of the obtained fiber were fineness = 138 dtex, tensile strength = 3.00 cN / dtex, elongation at break = 4.74%, initial elastic modulus = 15.7 cN / dtex.
[Scabbard thread]
As the sheath yarn, Technora (manufactured by Teijin Techno Products), which is a commercially available para-type wholly aromatic copolyamide fiber, was used.
The physical properties of the fiber used were as follows: fineness = 220 dtex, tensile strength = 24.7 cN / dtex, elongation at break = 4.05%, initial elastic modulus = 599 cN / dtex.
[Manufacture of composite yarn]
After twisting the core yarn and the sheath yarn so that the twist coefficient = 1, respectively, the sheath yarn is Z-twisted with respect to the core yarn that is linearly oriented using a known single covering device. A composite yarn was obtained by coating at a rate of 200 T / m.
Table 1 shows the fineness, tensile strength, breaking elongation, initial elastic modulus, and decomposition start temperature of the obtained composite yarn.

<実施例2>
実施例1の、芯糸となるパラ型全芳香族コポリアミド繊維を製造する工程において、熱延伸工程を実施することなく、乾燥ローラーによる乾燥の後に採取した糸を芯糸として用いた以外は、実施例1と同じ手法により複合糸を得た。
芯糸として用いた乾燥糸の物性は、繊度=154dtex、引張強度=2.08cN/dtex、破断伸度=19.6%、初期弾性率=8.7cN/dtexであった。
得られた複合糸の繊度、引張強度、破断伸度、初期弾性率および分解開始温度を、表1に示す。
<Example 2>
In the process of producing a para-type wholly aromatic copolyamide fiber to be the core yarn of Example 1, except that the yarn drawn after drying with a drying roller was used as the core yarn without carrying out the heat stretching step. A composite yarn was obtained in the same manner as in Example 1.
The physical properties of the dried yarn used as the core yarn were fineness = 154 dtex, tensile strength = 2.08 cN / dtex, elongation at break = 19.6%, and initial elastic modulus = 8.7 cN / dtex.
Table 1 shows the fineness, tensile strength, elongation at break, initial elastic modulus and decomposition start temperature of the obtained composite yarn.

<実施例3>
市販のポリパラフェニレンベンゾビスオキサゾール繊維(商標名:ザイロン、東洋紡社製)を、そのまま鞘糸に用いた以外は、実施例1と同じ手法により複合糸を得た。
鞘糸として用いたポリパラフェニレンベンゾビスオキサゾール繊維の物性は、繊度=110dtex、引張強度=37.2cN/dtex、破断伸度=3.63%、初期弾性率=1134cN/dtexであった。
得られた複合糸の繊度、引張強度、破断伸度、初期弾性率および分解開始温度を、表1に示す。
<Example 3>
A composite yarn was obtained in the same manner as in Example 1 except that a commercially available polyparaphenylene benzobisoxazole fiber (trade name: Zylon, manufactured by Toyobo Co., Ltd.) was used as it was for the sheath yarn.
The physical properties of the polyparaphenylene benzobisoxazole fiber used as the sheath yarn were fineness = 110 dtex, tensile strength = 37.2 cN / dtex, elongation at break = 3.63%, initial elastic modulus = 1134 cN / dtex.
Table 1 shows the fineness, tensile strength, elongation at break, initial elastic modulus and decomposition start temperature of the obtained composite yarn.

<比較例1>
実施例1の、芯糸となるパラ型全芳香族コポリアミド繊維を製造する工程において、熱延伸の条件を380℃で2.3倍延伸とした糸を芯糸として用いた以外は、実施例1と同じ手法により複合糸を得た。
芯糸として用いた熱延伸糸の物性は、繊度=67dtex、引張強度=6.37cN/dtex、破断伸度=2.41%、初期弾性率=93cN/dtexであった。
得られた複合糸の繊度、引張強度、破断伸度、初期弾性率および分解開始温度を、表1に示す。
<Comparative Example 1>
In the process for producing a para-type wholly aromatic copolyamide fiber to be the core yarn of Example 1, except that a yarn having a heat drawing condition of 2.3 times stretched at 380 ° C. was used as the core yarn. A composite yarn was obtained by the same method as in No. 1.
The physical properties of the hot drawn yarn used as the core yarn were fineness = 67 dtex, tensile strength = 6.37 cN / dtex, breaking elongation = 2.41%, and initial elastic modulus = 93 cN / dtex.
Table 1 shows the fineness, tensile strength, elongation at break, initial elastic modulus and decomposition start temperature of the obtained composite yarn.

<比較例2>
市販のポリエステル繊維(商標名:テトロン、帝人ファイバー社製)を、そのまま芯糸に用いた以外は、実施例1と同じ手法により複合糸を得た。
芯糸として用いたポリエステル繊維の物性は、繊度=110dtex、引張強度=7.82cN/dtex、破断伸度=11.7%、初期弾性率=83cN/dtexであった。
得られた複合糸の繊度、引張強度、破断伸度、初期弾性率および分解開始温度を、表1に示す。
<Comparative example 2>
A composite yarn was obtained in the same manner as in Example 1 except that a commercially available polyester fiber (trade name: Tetron, manufactured by Teijin Fibers Ltd.) was used as it was for the core yarn.
The physical properties of the polyester fiber used as the core yarn were fineness = 110 dtex, tensile strength = 7.82 cN / dtex, elongation at break = 11.7%, and initial elastic modulus = 83 cN / dtex.
Table 1 shows the fineness, tensile strength, elongation at break, initial elastic modulus and decomposition start temperature of the obtained composite yarn.

<比較例3>
芯鞘型複合糸ではなく、実施例1で芯糸となるパラ型全芳香族コポリアミド繊維のみを単体でそのまま評価した。パラ型全芳香族コポリアミド繊維の繊度、引張強度、破断伸度、初期弾性率および分解開始温度を、表1に示す。
<Comparative Example 3>
Only the para-type wholly aromatic copolyamide fiber that becomes the core yarn in Example 1 was evaluated as it was, not the core-sheath type composite yarn. Table 1 shows the fineness, tensile strength, elongation at break, initial elastic modulus and decomposition start temperature of the para-type wholly aromatic copolyamide fiber.

<比較例4>
芯鞘型複合糸ではなく、実施例1で鞘糸となるパラ型全芳香族コポリアミド繊維のみを単体でそのまま評価した。パラ型全芳香族コポリアミド繊維の繊度、引張強度、破断伸度、初期弾性率および分解開始温度を、表1に示す。
<Comparative Example 4>
Only the para-type wholly aromatic copolyamide fiber that becomes the sheath yarn in Example 1 was evaluated as it is, not the core-sheath type composite yarn. Table 1 shows the fineness, tensile strength, elongation at break, initial elastic modulus and decomposition start temperature of the para-type wholly aromatic copolyamide fiber.

Figure 0005662262
Figure 0005662262

本発明の複合糸は、耐熱性に優れるとともに、高い引張強度と破断伸度の両者を同時に満足した複合糸となる。したがって、本発明の複合糸は、様々な産業資材として有用であり、ゴム等の補強材用途においては特に有用となる。   The composite yarn of the present invention is a composite yarn that is excellent in heat resistance and simultaneously satisfies both high tensile strength and breaking elongation. Therefore, the composite yarn of the present invention is useful as various industrial materials, and is particularly useful for use as a reinforcing material such as rubber.

Claims (5)

パラ型全芳香族コポリアミド繊維を含む芯糸を有する芯鞘型複合糸であって、
融点および/または熱分解開始温度が450℃以上であり、かつ、引張強度が10〜30cN/dtex、破断伸度が5〜30%、初期弾性率が40cN/dtex以下である芯鞘型複合糸。
A core-sheath type composite yarn having a core yarn containing a para-type wholly aromatic copolyamide fiber,
A core-sheath composite yarn having a melting point and / or thermal decomposition starting temperature of 450 ° C. or higher, a tensile strength of 10 to 30 cN / dtex, a breaking elongation of 5 to 30%, and an initial elastic modulus of 40 cN / dtex or less. .
前記パラ型全芳香族コポリアミド繊維が、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記載の芯鞘型複合糸。   The core-sheath type composite yarn according to claim 1, wherein the para-type wholly aromatic copolyamide fiber is a copolyparaphenylene 3,4'-oxydiphenylene terephthalamide fiber. 前記パラ型全芳香族コポリアミド繊維が、引張強度が0.5〜5cN/dtex、破断伸度が3〜30%、初期弾性率が40cN/dtex以下である請求項1または2に記載の芯鞘型複合糸。   The core according to claim 1 or 2, wherein the para-type wholly aromatic copolyamide fiber has a tensile strength of 0.5 to 5 cN / dtex, a breaking elongation of 3 to 30%, and an initial elastic modulus of 40 cN / dtex or less. Sheath type composite yarn. 鞘糸が、パラ型全芳香族コポリアミド繊維、パラ型全芳香族ポリアミド繊維、ポリパラフェニレンベンゾビスオキサゾール繊維からなる群から選ばれる少なくとも1種の繊維である請求項1〜3いずれか記載の芯鞘型複合糸。   The sheath yarn is at least one fiber selected from the group consisting of para-type wholly aromatic copolyamide fibers, para-type wholly aromatic polyamide fibers, and polyparaphenylene benzobisoxazole fibers. Core-sheath type composite yarn. 繊度が100〜5000dtexである請求項1〜4いずれか記載の芯鞘型複合糸。   The core-sheath type composite yarn according to any one of claims 1 to 4, having a fineness of 100 to 5000 dtex.
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