JPH0641817A - Core-sheath conjugate fiber - Google Patents

Core-sheath conjugate fiber

Info

Publication number
JPH0641817A
JPH0641817A JP19246992A JP19246992A JPH0641817A JP H0641817 A JPH0641817 A JP H0641817A JP 19246992 A JP19246992 A JP 19246992A JP 19246992 A JP19246992 A JP 19246992A JP H0641817 A JPH0641817 A JP H0641817A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
core
polymer
sheath
component
water
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP19246992A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Takashi Akita
隆 秋田
Tetsuya Yamaoka
哲也 山岡
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitsubishi Rayon Co Ltd
Original Assignee
Mitsubishi Rayon Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Mitsubishi Rayon Co Ltd filed Critical Mitsubishi Rayon Co Ltd
Priority to JP19246992A priority Critical patent/JPH0641817A/en
Publication of JPH0641817A publication Critical patent/JPH0641817A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Abstract

PURPOSE:To obtain core-sheath conjugate fiber, having a high elastic modulus widely usable in various fields of materials, etc., and suitably usable especially as reinforcing fiber for various composite materials. CONSTITUTION:The objective core-sheath conjugate fiber is composed of a polymer, constituting a sheath component and having <=1% water absorption coefficient when immersed in water at 23 deg.C for 24hr and a polymer, constituting a core component and having a higher storage shear elastic modulus G' at 60 deg.C than the G' of the polymer constituting the sheath component. This conjugate fiber has >=2g/d tensile strength, <=80% breaking elongation, >=15% shrinkage factor in boiling water and >=10% dry shrinkage factor when heat-treated at 140 deg.C for 30min as the whole fiber.

Description

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

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、高弾性率を有し、吸湿
時の物性低下も少なく、各種複合材料の補強用繊維とし
て好適な芯鞘複合繊維に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a core-sheath composite fiber having a high elastic modulus and having little deterioration in physical properties when absorbing moisture, and suitable as a reinforcing fiber for various composite materials.

【0002】[0002]

【従来の技術】一般にポリアミドは、その優れた特性を
利用し、繊維素材や一般成形材料、構造材料などに広く
用いられている。
2. Description of the Related Art Generally, polyamide is widely used as a fiber material, a general molding material, a structural material and the like by utilizing its excellent properties.

【0003】ポリアミド繊維としては、ナイロン6やナ
イロン66等が一般的であるが、これらは、50℃前後
にガラス転移温度を有しており、ガラス転移温度を越し
た温度領域においては、急激に弾性率が低下するという
欠点を有している。また、これらは、吸水速度が速く、
飽和吸水率も高いために、吸湿時の機械的強度や剛性率
の低下が大きいという欠点も有している。
Polyamide fibers such as nylon 6 and nylon 66 are generally used, but they have a glass transition temperature of around 50 ° C., and in the temperature range above the glass transition temperature, they are abruptly increased. It has a drawback that the elastic modulus is lowered. Also, these have a high water absorption rate,
Since the saturated water absorption rate is also high, it also has a drawback that the mechanical strength and the rigidity decrease significantly when absorbing moisture.

【0004】従って、高温領域あるいは吸湿下における
物性低下が問題となる各種資材用途等には、これまで、
一般のポリアミド繊維を用いることが極めて困難であっ
た。
Therefore, for various material applications in which the deterioration of physical properties in a high temperature region or under moisture absorption is a problem,
It was extremely difficult to use general polyamide fibers.

【0005】また、ナイロン12等は、吸水性が低いも
のの、やはりガラス転移温度が低いために、例えば50
℃以上といった高温領域では、弾性率が大きく低下して
しまう。
Nylon 12 and the like have low water absorption, but also have a low glass transition temperature.
In a high temperature range such as ℃ or more, the elastic modulus is greatly reduced.

【0006】一方、非晶性ポリアミドは、透明性ととも
に機械的強度、耐衝撃性、耐摩耗性、耐溶剤性、寸法安
定性、絶縁性などに優れているために、各種の機械部
品、電気機器部品などに用いられているが、非晶性であ
るがゆえの溶融曳糸性の乏しさのために、これまで、繊
維として、特にマルチフィラメントとして用いられるこ
とは実質上ほとんどなかった。
On the other hand, amorphous polyamide is excellent in mechanical strength, impact resistance, abrasion resistance, solvent resistance, dimensional stability, insulation and the like as well as transparency, so that it is used in various mechanical parts and electrical components. Although it is used in equipment parts and the like, it has been practically rarely used as a fiber, particularly as a multifilament, due to its poor spinnability due to its amorphous nature.

【0007】[0007]

【発明が解決しようとする課題】本発明は、上述したよ
うな点に鑑み、各種の資材分野等に広く用いることので
きる高弾性率を有し、特に、各種複合材料の補強用繊維
として好適に用いることのできる芯鞘複合繊維を提供す
ることを目的とする。
In view of the above-mentioned problems, the present invention has a high elastic modulus that can be widely used in various material fields and the like, and is particularly suitable as a reinforcing fiber for various composite materials. It is an object of the present invention to provide a core-sheath composite fiber that can be used for.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】本発明は、上述の課題を
解決するために、以下の構成を有する。
The present invention has the following constitution in order to solve the above-mentioned problems.

【0009】すなわち、本発明は、鞘成分を構成するポ
リマーが、23℃の水中に24時間浸漬した時の水分率
が1%以下であるポリマーであり、芯成分を構成するポ
リマーの60℃における貯蔵剪断弾性率G′が、鞘成分
を構成するポリマーのG′よりも大きく、繊維全体とし
ての引張強度が2g/d以上、破断伸度が80%以下、
沸水収縮率が15%以上、140℃で30分間熱処理し
たときの乾熱収縮率が10%以上であることを特徴とす
る芯鞘複合繊維である。
That is, in the present invention, the polymer constituting the sheath component is a polymer having a water content of 1% or less when immersed in water at 23 ° C. for 24 hours, and the polymer constituting the core component at 60 ° C. The storage shear modulus G'is larger than that of the polymer constituting the sheath component, the tensile strength of the fiber as a whole is 2 g / d or more, and the elongation at break is 80% or less.
A core-sheath composite fiber having a boiling water shrinkage of 15% or more and a dry heat shrinkage of 10% or more when heat-treated at 140 ° C. for 30 minutes.

【0010】本発明でいう非晶性ポリアミドとは、ナイ
ロン6やナイロン66のような直鎖脂肪族ナイロンとは
異なり、ポリマーの結晶化がほとんど起こらないか、あ
るいは、結晶化速度が極めて小さいポリアミドを指す。
The amorphous polyamide referred to in the present invention is a polyamide which, unlike linear aliphatic nylon such as nylon 6 or nylon 66, causes almost no crystallization of the polymer or has an extremely low crystallization rate. Refers to.

【0011】また、非晶性ポリアミドは、透明ポリアミ
ド(透明ナイロン)ともいわれ、通常の溶融成形条件下
で透明な成形品を与え、かつその成形品が、熱処理、吸
水処理時にも後結晶化による失透を起こさないようなポ
リアミドである。
Amorphous polyamide, which is also called transparent polyamide (transparent nylon), gives a transparent molded product under normal melt molding conditions, and the molded product is also subjected to post-crystallization even during heat treatment and water absorption treatment. A polyamide that does not cause devitrification.

【0012】本発明でいう「非晶性」とは、示差走査熱
量分析装置(DSC)を用いて、10℃/分の昇温速度
で測定したとき、1cal/g以上の結晶融解熱を示さ
ないものをいう。また、本発明でいう「結晶性」とは、
示差走査熱量分析装置を用いて、10℃/minの昇温
速度で測定したとき、1cal/g以上の結晶融解熱を
示すものをいう。
The term "amorphous" as used in the present invention means a heat of fusion of crystals of 1 cal / g or more when measured with a differential scanning calorimeter (DSC) at a temperature rising rate of 10 ° C./min. I mean something that doesn't exist. Further, the term "crystallinity" as used in the present invention means
It refers to one that exhibits a heat of fusion of crystal of 1 cal / g or more when measured at a temperature rising rate of 10 ° C./min using a differential scanning calorimeter.

【0013】また、本発明でいう「ガラス転移温度」
は、同様に示差走査熱量分析装置により一般的に求める
ことができる。
The "glass transition temperature" referred to in the present invention.
Can likewise be generally determined by a differential scanning calorimeter.

【0014】非晶性ポリアミドは、結晶相をもたないた
めに、耐熱性等の熱的性質は、ほとんどガラス転移温度
(Tg)に支配される。従って、実用上要求される耐熱
性を満足するためには、非晶性ポリアミドのTgは高く
なければならない。
Since amorphous polyamide does not have a crystalline phase, its thermal properties such as heat resistance are almost governed by the glass transition temperature (Tg). Therefore, the Tg of the amorphous polyamide must be high in order to satisfy the heat resistance required in practical use.

【0015】本発明において、芯鞘複合繊維の芯成分に
好ましく用いることができる非晶性ポリアミドは、乾燥
状態におけるTgが100℃〜200℃にあるものであ
る。
In the present invention, the amorphous polyamide which can be preferably used as the core component of the core-sheath conjugate fiber has a Tg in a dry state of 100 ° C to 200 ° C.

【0016】非晶性ポリアミドは、実用上、高分子鎖の
運動が凍結されたTg以下の温度領域で使用されるた
め、線膨張係数は結晶性ポリアミドよりも小さく、寸法
安定性に優れている。
Amorphous polyamide is practically used in a temperature range of Tg or lower where the movement of polymer chains is frozen, and therefore has a smaller coefficient of linear expansion than crystalline polyamide and is excellent in dimensional stability. .

【0017】また、熱変形温度(HDT)もTgに対応
している。
The heat distortion temperature (HDT) also corresponds to Tg.

【0018】ガラス転移温度と同様に、繊維を構成する
ポリマーに実用上要求される重要な物性は、動的弾性率
である。非晶性ポリアミドの動的弾性率は、Tg以下の
温度範囲ではあまり変化がなく、Tgを越えた付近から
急激に低下し、可塑化、流動化に至る。結晶性ポリアミ
ドと大きく異なる点が、この粘弾性挙動である。
Similar to the glass transition temperature, the important physical property required for the polymer constituting the fiber is the dynamic elastic modulus. The dynamic elastic modulus of the amorphous polyamide does not change much in the temperature range of Tg or less, and sharply decreases from the vicinity of the temperature exceeding Tg to plasticize and fluidize. A major difference from the crystalline polyamide is this viscoelastic behavior.

【0019】本発明の芯鞘複合繊維の芯成分を構成する
ポリマーとして好ましく用いることのできるポリマー
は、乾燥状態における室温から120℃の温度範囲での
貯蔵剪断弾性率G′が5×109 dyne/cm2 以上
であり、例えば80〜100℃といった比較的高温領域
においても、物性低下が極めて小さく安定している。
The polymer which can be preferably used as the polymer constituting the core component of the core-sheath composite fiber of the present invention has a storage shear modulus G'in the dry temperature range of room temperature to 120 ° C. of 5 × 10 9 dyne. / Cm 2 or more, and even in a relatively high temperature region of 80 to 100 ° C., for example, the deterioration of physical properties is extremely small and stable.

【0020】尚、本発明にいう乾燥状態とは、試料を1
00℃において2時間以上20時間以下、真空乾燥させ
た状態をいう。
The term "dry state" as used in the present invention means that a sample is 1
It means a state of being vacuum dried at 00 ° C. for 2 hours or more and 20 hours or less.

【0021】また、吸湿下における非晶性ポリアミドの
挙動は、吸湿による特性変化が大きいことが常識とみな
されるポリアミドポリマーの中では、極めて特異的であ
る。
Further, the behavior of the amorphous polyamide under moisture absorption is extremely specific among polyamide polymers which are considered to have a large property change due to moisture absorption.

【0022】非晶性ポリアミドは、ナイロン6やナイロ
ン66に比べて吸水速度が小さく、飽和吸水率も低い。
従って、非晶性ポリアミドの吸湿時の機械的強度、剛
性、電気的性質を絶乾時と比較した保持率は、ナイロン
6や66よりも大幅に優れており、アミド基濃度が低く
比較的吸湿の影響を受けにくいとされるナイロン610
よりも優れている。
Amorphous polyamide has a lower water absorption rate and a lower saturated water absorption than nylon 6 and nylon 66.
Therefore, the retention of mechanical strength, rigidity, and electrical properties of amorphous polyamide when moisture is absorbed is much better than that of absolutely dry nylon 6 and 66, and the amide group concentration is low and the moisture absorption is relatively high. Nylon 610, which is said to be less susceptible to
Is better than

【0023】本発明の芯鞘複合繊維の芯成分を構成する
ポリマーとして好ましく用いることのできるポリマー
は、90℃以上の沸水中に24時間浸漬処理した吸水状
態における、室温から100℃での貯蔵剪断弾性率G′
が4×109 dyne/cm2以上であり、吸湿下にお
ける物性低下も小さく安定している。
The polymer which can be preferably used as the polymer constituting the core component of the core-sheath composite fiber of the present invention is a storage shear at room temperature to 100 ° C. in a water-absorbed state which is immersed in boiling water at 90 ° C. or higher for 24 hours. Elastic modulus G ′
Is 4 × 10 9 dyne / cm 2 or more, and the deterioration of physical properties under moisture absorption is small and stable.

【0024】これに対し、ナイロン6やナイロン66等
に代表される結晶性ポリアミドは、室温における力学物
性等に優れ、また溶融紡糸時の曳糸性、すなわち繊維形
成能にも優れているため、衣料用繊維として一般に広く
用いられているものの、前述したような欠点を有してい
るため、高温領域あるいは吸湿下における物性低下が問
題となる各種資材用途等には不適である。
On the other hand, crystalline polyamides typified by nylon 6 and nylon 66 are excellent in mechanical properties at room temperature, and are also excellent in spinnability during melt spinning, that is, fiber forming ability. Although it is widely used as a fiber for clothing, it has the drawbacks as described above, and is therefore unsuitable for various material applications in which physical properties decrease in a high temperature range or under moisture absorption.

【0025】しかしながら、ナイロン12に代表される
ような低吸水性の結晶性ポリアミドを、あるいはその他
の低吸水性ポリマーを単独繊維としてではなく、非晶性
ポリアミドのような高剛性のポリマーと複合して用いる
場合には、相互の欠点を補い、尚かつ両単独繊維にはな
かった新しい特性を生み出す場合がある。
However, a low-water-absorbing crystalline polyamide typified by nylon 12 or another low-water-absorbing polymer is not used as a single fiber, but is combined with a high-rigidity polymer such as an amorphous polyamide. When used in combination with each other, they may complement each other's drawbacks and may produce new properties not found in both individual fibers.

【0026】本発明における具体的な一例としては、芯
鞘複合繊維の芯成分に高弾性率の非晶性ポリアミドを、
鞘成分に低吸水率の結晶性ポリアミドを配することによ
り、非晶性ポリアミドの溶融紡糸における曳糸性を改善
し、工業的な安定製造を可能ならしめるとともに、更に
延伸プロセスを通過させて高分子鎖の配向を促進し、非
晶性ポリアミドの高温領域及び吸湿下における極めて優
れた物性を充分に発揮させることに成功したものであ
る。
As a specific example of the present invention, an amorphous polyamide having a high elastic modulus is used as the core component of the core-sheath composite fiber.
By arranging a crystalline polyamide with a low water absorption rate in the sheath component, the spinnability in the melt spinning of the amorphous polyamide is improved, and industrial stable production is made possible. The present invention succeeds in promoting the orientation of molecular chains and sufficiently exerting the extremely excellent physical properties of the amorphous polyamide in the high temperature region and under the moisture absorption.

【0027】鞘成分を構成するポリマーに関しては、2
3℃の水中に24時間浸漬処理した時の吸水率が1%以
下であることが実用上好ましく、0.7%以下であるこ
とがより好ましい。
Regarding the polymer constituting the sheath component, 2
The water absorption rate when immersed in water at 3 ° C. for 24 hours is preferably 1% or less, and more preferably 0.7% or less.

【0028】さらに、本発明の繊維は、各種複合材料の
補強用繊維として好適に用いることができるが、ナイロ
ン12に代表される本発明を構成する鞘成分の具体的一
例として用いられる、高結晶性ポリアミドは、動的粘弾
性測定におけるtanδのγ分散ピーク面積が、ナイロ
ン6や66などよりも大きく低温衝撃特性に優れてい
る。従って、本発明の芯鞘複合繊維は、耐衝撃性を向上
される目的等において、各種複合材料に用いた場合に、
優れた特性が発揮できる。しかも、芯ポリマーと鞘ポリ
マーの接着性が良好であるために、製造工程、後加工工
程、あるいは、他の材料中に配した時も極めて安定した
繊維構造を維持し、前述したような優れた物性を安定し
て発揮させることが可能である。
Further, the fiber of the present invention can be suitably used as a reinforcing fiber for various composite materials, and is a high crystal used as a specific example of the sheath component constituting the present invention represented by nylon 12. The characteristic polyamide has a larger γ-dispersion peak area of tan δ in dynamic viscoelasticity measurement than nylon 6 and 66, and is excellent in low-temperature impact properties. Therefore, the core-sheath composite fiber of the present invention, when used in various composite materials, for the purpose of improving impact resistance,
Excellent characteristics can be demonstrated. Moreover, since the adhesion between the core polymer and the sheath polymer is good, the fiber structure maintains an extremely stable fiber structure even during the manufacturing process, the post-processing process, or when it is placed in another material. It is possible to exhibit physical properties stably.

【0029】芯成分ポリマーの高温時における優れた特
性を維持しながら、複合繊維の耐衝撃性を向上させるた
めには、鞘成分ポリマーの貯蔵剪断弾性率G′が芯成分
ポリマーのG′よりも小さいことが好ましく、特に、8
0℃から120℃の温度範囲における鞘成分ポリマーの
貯蔵剪断弾性率G′が、芯成分ポリマーのG′よりも小
さいことが好ましく、また、芯成分ポリマーの吸湿下に
おける優れた特性を維持しながら、複合繊維の耐衝撃性
を向上させるためには、80℃から100℃の温度範囲
において、任意の水分率の鞘成分ポリマーのG′が、9
0℃以上の沸水中に24時間浸漬処理した吸水状態にお
ける芯成分ポリマーのG′よりも小さいことが好まし
い。
In order to improve the impact resistance of the composite fiber while maintaining the excellent properties of the core component polymer at high temperature, the storage shear modulus G'of the sheath component polymer is higher than that of the core component polymer G '. It is preferably small, and especially 8
The storage shear modulus G ′ of the sheath component polymer in the temperature range of 0 ° C. to 120 ° C. is preferably smaller than G ′ of the core component polymer, while maintaining excellent properties of the core component polymer under moisture absorption. In order to improve the impact resistance of the composite fiber, G ′ of the sheath component polymer having an arbitrary moisture content in the temperature range of 80 ° C. to 100 ° C. is 9
It is preferably smaller than G'of the core component polymer in a water-absorbed state after being immersed in boiling water at 0 ° C or higher for 24 hours.

【0030】本発明に用いる最も好適な芯成分を構成す
るポリマーの具体例としては、以下の〜の3種類の
モノマーから構成される非晶性ポリアミドが挙げられ
る。
Specific examples of the polymer constituting the most suitable core component used in the present invention include amorphous polyamides composed of the following three types of monomers.

【0031】イソフタル酸 ビス(3−メチル−4−アミノシクロヘキシル)メタ
ンすなわち、4,4′−ジアミノ−3,3′−ジメチル
ジシクロヘキシレンメタン ω−ラウロラクタム また、本発明に用いる最も好適な鞘成分を構成するポリ
マーの具体例としては、ω−ラウロラクタムの開環重
合、あるいは12−アミノドデカン酸の重縮合により生
成される結晶性ポリアミドであるナイロン12が挙げら
れる。
Isophthalic acid bis (3-methyl-4-aminocyclohexyl) methane, ie, 4,4'-diamino-3,3'-dimethyldicyclohexylenemethane ω-laurolactam Also, the most preferred sheath for use in the present invention. Specific examples of the polymer that constitutes the component include nylon 12, which is a crystalline polyamide produced by ring-opening polymerization of ω-laurolactam or polycondensation of 12-aminododecanoic acid.

【0032】本発明を構成する芯成分ポリマーと鞘成分
ポリマーの比率に関しては、芯成分ポリマーの高温特性
及び吸湿下の特性を維持しつつ、優れた耐衝撃性を発揮
させ、しかも、溶融紡糸により安定に製造するために
は、任意の繊維断面における芯成分ポリマーと鞘成分ポ
リマーの断面積比が芯/鞘=30/70〜95/5の範
囲であることが好ましく、50/50〜90/10の範
囲であることが特に好ましい。
With respect to the ratio of the core component polymer and the sheath component polymer constituting the present invention, excellent impact resistance is exhibited while maintaining the high temperature characteristics and the characteristics of the core component polymer under moisture absorption, and further, by the melt spinning. For stable production, the cross-sectional area ratio of the core component polymer to the sheath component polymer in an arbitrary fiber cross section is preferably in the range of core / sheath = 30/70 to 95/5, 50/50 to 90 / The range of 10 is particularly preferable.

【0033】複合繊維の芯部と鞘部の配置に関しては、
基本的には同心状であることが好ましいが、鞘部が薄す
ぎて芯部が露出する部分が多大にならない限り、偏心や
多芯であってもさしつかえない。また複合繊維全体とし
ての断面形状は、丸断面以外の変形断面であってもさし
つかえない。
Regarding the arrangement of the core and the sheath of the composite fiber,
Basically, they are preferably concentric, but unless the sheath portion is too thin to expose a large portion of the core portion, eccentricity or multiple cores may be used. The cross-sectional shape of the composite fiber as a whole may be a deformed cross section other than the round cross section.

【0034】本発明の芯鞘複合繊維を製造するための方
法としては、まず、芯成分ポリマーと鞘成分ポリマーと
を各々別々に溶融し、紡糸頭に導き、通常の公知の方法
で芯鞘構造をとるように複合流を形成させて、紡糸口金
から紡出して未延伸糸を得、その後、延伸熱セットプロ
セスを通過させるような、一般的な紡糸延伸法を採用す
ることができる。
As the method for producing the core-sheath composite fiber of the present invention, first, the core component polymer and the sheath component polymer are separately melted, introduced into the spinning head, and then the core-sheath structure is formed by a commonly known method. It is possible to employ a general spin-drawing method in which a composite flow is formed so as to obtain a non-drawn yarn by spinning from a spinneret, and then a drawing heat setting process is passed.

【0035】本発明の更なる特徴は、一旦得た未延伸糸
を更に延伸・熱セットし、高分子鎖の配向を促進すると
ともに、構造がち密な、すなわち強度の比較的高い、芯
鞘複合繊維を得ることにある。
A further feature of the present invention is that the unstretched yarn once obtained is further stretched and heat set to promote orientation of the polymer chains and has a dense structure, that is, a relatively high strength, which is a core-sheath composite. To get the fiber.

【0036】本発明の芯鞘複合繊維を、各種の資材分野
等に広く用いるためには、フィラメント数が3以上、好
ましくは5以上のマルチフィラメントであることが、各
種後加工工程を柔軟に通過させるにあたって好ましい。
また、各種複合材料の補強用繊維として用いる場合に
は、マルチフィラメントであることが、その補強効果を
充分に発揮させるにあたって好ましい。
In order to widely use the core-sheath composite fiber of the present invention in various fields of materials and the like, it is necessary that the number of filaments is 3 or more, preferably 5 or more. It is preferable to do this.
When used as a reinforcing fiber for various composite materials, a multifilament is preferable for sufficiently exhibiting its reinforcing effect.

【0037】また、本発明の芯鞘複合繊維を各種の資材
分野等に用いるためには、引張強度が2g/d以上、好
ましくは2.5g/d以上、沸水収縮率が15%以上、
140℃で30分乾熱処理した時の乾熱収縮率が10%
以上、好ましくは15%以上であることが実用上好適で
ある。
In order to use the core-sheath composite fiber of the present invention in various fields of materials and the like, the tensile strength is 2 g / d or more, preferably 2.5 g / d or more, and the boiling water shrinkage is 15% or more.
10% dry heat shrinkage when dry heat treated at 140 ℃ for 30 minutes
It is practically preferable that it is not less than 15%, preferably not less than 15%.

【0038】[0038]

【実施例】以下、実施例により、本発明を更に具体的に
説明する。
EXAMPLES The present invention will be described in more detail below with reference to examples.

【0039】尚、実施例中の各物性値は、下記の方法に
より測定したものである。
Each physical property value in the examples is measured by the following method.

【0040】(乾燥状態における貯蔵剪断弾性率G′)
幅12mm、厚み2mm、長さ60mmの試験片を、ま
ず、100℃において3時間真空乾燥させ、レオメトリ
ックス社製、動的粘弾性測定装置、RDA−700によ
り、実質測定試料長42mm、昇温速度5℃/ステップ
により測定した。
(Storage shear modulus G'in dry state)
A test piece having a width of 12 mm, a thickness of 2 mm, and a length of 60 mm is first vacuum-dried at 100 ° C. for 3 hours, and a dynamic viscoelasticity measuring device, RDA-700, manufactured by Rheometrics Co., is used to measure a real sample length of 42 mm and temperature rise It was measured at a speed of 5 ° C./step.

【0041】(吸水状態における貯蔵剪断弾性率G′)
幅12mm、厚み2mm、長さ60mmの試験片を、ま
ず、94℃の沸とう水中に24時間浸漬処理し、その後
直ちに室温の水中に試験片が室温となるまで浸漬し、測
定の直前に試料表面の付着水をふき取って、乾燥状態と
同様に測定した。
(Shear storage elastic modulus G'in water absorption state)
A test piece having a width of 12 mm, a thickness of 2 mm and a length of 60 mm is first immersed in boiling water at 94 ° C. for 24 hours, then immediately immersed in room temperature water until the test piece reaches room temperature, and immediately before measurement. The water adhering to the surface was wiped off and the measurement was performed in the same manner as in the dry state.

【0042】(沸水収縮率)初期長10 の糸条を沸とう
水中に30分間浸漬処理し、その後糸条の長さ11を、
1/30(g/d)の荷重下で測定し、以下の式より算
出した。
[0042] The (boiling water shrinkage percentage) yarn of initial length 1 0 was immersed for 30 minutes in boiling water, the subsequent yarn length 1 1,
It was measured under a load of 1/30 (g / d) and calculated from the following formula.

【0043】[0043]

【数1】 [Equation 1]

【0044】(乾熱収縮率)初期長10 の糸条を140
℃の熱風乾燥機中に30分間入れ、その後の糸条の長さ
1 を1/30(g/d)の荷重下で測定し、以下の式
より算出した。
[0044] The (dry heat shrinkage) yarns of the initial length 1 0 140
℃ placed in the hot air dryer for 30 minutes, followed by the yarn length 1 1 was measured under a load of 1/30 (g / d), was calculated by the following equation.

【0045】[0045]

【数2】 [Equation 2]

【0046】(実施例1〜9)イソフタル酸と4,4′
−ジアミノ−3,3′−ジメチルジシクロヘキシレンメ
タン及びω−ラウロラクタムとから成る非晶性ポリアミ
ドであるTR55(EMS社製;ガラス転移温度155
℃)ポリマーチップを、120℃で14時間、真空乾燥
を行った後、第1の押出機を用いて溶融させ、一方、ナ
イロン12(ダイセル・ヒュルス社製,L2140,ガ
ラス転移温度41℃,23℃の水中に24時間浸漬処理
した時の吸水率が0.25%)ポリマーチップを、80
℃で12時間真空乾燥を行った後、第2押出機を用いて
溶融させた。各々の溶融流を紡糸頭に導き、TR55を
芯成分、ナイロン12を鞘成分として表1に記載したよ
うな芯成分と鞘成分の比率となるように複合流を形成さ
せた後、孔径0.3mmの円形紡糸口を24個設けた紡
糸口金を使用し、各々表1に記載した紡糸温度にて紡出
し、給油後、各々表1に記載した紡糸速度で引取り、パ
ッケージに巻上げた。
(Examples 1 to 9) Isophthalic acid and 4,4 '
TR55 (manufactured by EMS; glass transition temperature 155) which is an amorphous polyamide composed of -diamino-3,3'-dimethyldicyclohexylenemethane and ω-laurolactam.
(° C.) The polymer chips were vacuum dried at 120 ° C. for 14 hours and then melted using the first extruder, while nylon 12 (manufactured by Daicel Hüls, L2140, glass transition temperature 41 ° C., 23 The water absorption rate after immersion in water at ℃ for 24 hours is 0.25%)
After vacuum drying at 12 ° C. for 12 hours, it was melted using a second extruder. Each melt stream was guided to the spinning head, and TR55 was used as the core component, and nylon 12 was used as the sheath component to form a composite flow having the ratio of the core component and the sheath component as shown in Table 1, and then the pore size was adjusted to 0. Using a spinneret provided with 24 3 mm circular spinnerets, each was spun at the spinning temperature shown in Table 1, and after oiling, it was drawn at the spinning speed shown in Table 1 and wound into a package.

【0047】尚、表1中の芯/鞘成分比率は、繊維断面
における芯鞘各成分ポリマーの断面積比を意味し、各実
施例における複合繊維のデニールは全て150デニール
となるように、各実施例毎に各成分ポリマーの吐出量を
調節し、150デニール/24フィラメントのマルチフ
ィラメント未延伸糸を得た。
The core / sheath component ratio in Table 1 means the cross-sectional area ratio of the core / sheath component polymers in the fiber cross section, and the denier of the composite fiber in each example is 150 denier. The discharge amount of each component polymer was adjusted for each example to obtain a multifilament undrawn yarn of 150 denier / 24 filament.

【0048】該未延伸糸を80℃において延伸した時の
最大破断倍率を表1に示した。これら未延伸糸を80℃
において、表1に示した各々の倍率で延伸し、130℃
に設定した熱板上を通過させて熱セットを施し、500
m/分の速度で延伸糸を巻取った。延撚工程通過時の安
定性と得られた延伸糸の物性も表1に示した。
The maximum breaking ratio when the undrawn yarn was drawn at 80 ° C. is shown in Table 1. These undrawn yarns at 80 ° C
At 130 ° C.
Pass through the hot plate set to to heat set, and
The drawn yarn was wound at a speed of m / min. Table 1 also shows the stability when passing through the twisting step and the physical properties of the obtained drawn yarn.

【0049】[0049]

【表1】 [Table 1]

【0050】本実施例の複合繊維の芯成分を構成するポ
リマーの乾燥状態と吸水状態における貯蔵剪断弾性率
G′測定結果を図1に示した。
FIG. 1 shows the results of measurement of the storage shear modulus G ′ of the polymer constituting the core component of the composite fiber of this example in the dry state and the water absorbing state.

【0051】また、乾燥状態における、本実施例の複合
繊維の芯成分を構成するポリマーのG′と鞘成分を構成
するポリマーのG′とを比較した例を図2に示した。
An example in which G'of the polymer constituting the core component and G'of the polymer constituting the sheath component of the composite fiber of this example in a dry state are compared is shown in FIG.

【0052】[0052]

【発明の効果】本発明によれば、高温領域まで高弾性率
を有し、吸湿時の物性低下も少ない繊維が提供され、か
かる繊維は、従来困難であった高温領域あるいは吸湿下
における物性低下が問題となる各種資材用途に好適に用
いることができる。
According to the present invention, there is provided a fiber having a high elastic modulus even in a high temperature region and having little deterioration in physical properties when absorbing moisture. It can be suitably used for various material applications in which

【0053】また、本発明の繊維は、マルチフィラメン
トとすることができるために、従来困難であった製編織
等の後加工が極めて容易となって、種々の形態を有する
繊維構造体が容易に得られる。従って、構成ポリマー自
身が有する優れた特性に加えて、繊維構造体としての特
性をも活かした様々な工業分野への広い応用が可能とな
る。
Further, since the fiber of the present invention can be made into a multifilament, post-processing such as weaving and weaving, which has been difficult in the past, is extremely easy, and a fiber structure having various forms can be easily obtained. can get. Therefore, in addition to the excellent properties of the constituent polymer itself, the properties of the fibrous structure can be utilized for wide application in various industrial fields.

【0054】更に、本発明の芯鞘複合繊維は、各種複合
材料、特に、エポキシ樹脂をマトリックスとした炭素繊
維複合材料の補強用繊維として極めて好ましく用いるこ
とができる。複合材料の弾性率を低下させずに、耐衝撃
性を向上させる効果がある。
Furthermore, the core-sheath composite fiber of the present invention can be very preferably used as a reinforcing fiber for various composite materials, particularly carbon fiber composite materials using an epoxy resin as a matrix. It has the effect of improving impact resistance without lowering the elastic modulus of the composite material.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の芯鞘複合繊維の芯成分を構成するポリ
マーの貯蔵剪断弾性率G′測定結果の一例を示す図であ
る。 A:乾燥状態の貯蔵剪断弾性率 B:吸水状態の貯蔵剪断弾性率 (94℃の沸とう水中に24時間浸漬後)
FIG. 1 is a diagram showing an example of a measurement result of storage shear modulus G ′ of a polymer constituting a core component of a core-sheath composite fiber of the present invention. A: Storage shear modulus in dry state B: Storage shear modulus in water absorption state (after immersion in boiling water at 94 ° C. for 24 hours)

【図2】乾燥状態における、本発明の芯鞘複合繊維の芯
成分を構成するポリマーの貯蔵剪断弾性率G′(A)
と、本発明の複合繊維の鞘成分を構成するポリマーの
G′(C)とを比較した例を示す図である。
FIG. 2 shows a storage shear modulus G ′ (A) of a polymer constituting a core component of the core-sheath composite fiber of the present invention in a dry state.
It is a figure which shows the example which compared with G '(C) of the polymer which comprises the sheath component of the conjugate fiber of this invention.

Claims (9)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 鞘成分を構成するポリマーが23℃の水
中に24時間浸漬したときの吸水率が1%以下であるポ
リマーであり、芯成分を構成するポリマーの60℃にお
ける貯蔵剪断弾性率G′が鞘成分を構成するポリマーの
G′よりも大きく、繊維全体としての引張強度が2g/
d以上、破断伸度が80%以下、沸水収縮率が15%以
上、140℃で30分間熱処理したときの乾熱収縮率が
10%以上であることを特徴とする芯鞘複合繊維。
1. A polymer constituting a sheath component is a polymer having a water absorption rate of 1% or less when immersed in water at 23 ° C. for 24 hours, and a storage shear modulus G of the polymer constituting the core component at 60 ° C. ′ Is larger than G ′ of the polymer constituting the sheath component, and the tensile strength of the entire fiber is 2 g /
A core-sheath composite fiber characterized by having d or more, breaking elongation of 80% or less, boiling water shrinkage of 15% or more, and dry heat shrinkage of 10% or more when heat-treated at 140 ° C. for 30 minutes.
【請求項2】 鞘成分を構成するポリマーが、23℃の
水中に24時間浸漬した時の吸水率が1%以下である結
晶性ポリアミドである請求項1記載の芯鞘複合繊維。
2. The core-sheath composite fiber according to claim 1, wherein the polymer constituting the sheath component is a crystalline polyamide having a water absorption rate of 1% or less when immersed in water at 23 ° C. for 24 hours.
【請求項3】 芯成分を構成するポリマーが、非晶性ポ
リアミドである請求項1又は請求項2記載の芯鞘複合繊
維。
3. The core-sheath composite fiber according to claim 1, wherein the polymer constituting the core component is an amorphous polyamide.
【請求項4】 芯成分を構成するポリマーが、ガラス転
移温度が100℃から200℃の範囲にあるポリマーで
ある請求項1又は請求項2記載の芯鞘複合繊維。
4. The core-sheath composite fiber according to claim 1, wherein the polymer constituting the core component is a polymer having a glass transition temperature in the range of 100 ° C. to 200 ° C.
【請求項5】 芯成分を構成するポリマーが、乾燥状態
における室温から120℃の温度範囲での貯蔵剪断弾性
率G′が5×109 dyne/cm2 以上のポリマーで
ある請求項1乃至4のいずれかに記載の芯鞘複合繊維。
5. The polymer constituting the core component is a polymer having a storage shear modulus G ′ of 5 × 10 9 dyne / cm 2 or more in a temperature range from room temperature to 120 ° C. in a dry state. The core-sheath composite fiber according to any one of 1.
【請求項6】 芯成分を構成するポリマーが、乾燥状態
における室温から120℃の温度範囲での貯蔵剪断弾性
率G′が5×109 dyne/cm2 以上のポリマーで
あり、かつ、80℃から120℃の温度範囲において、
鞘成分を構成するポリマーのG′が芯成分ポリマーの
G′よりも小さい請求項1乃至4のいずれかに記載の芯
鞘複合繊維。
6. The polymer constituting the core component is a polymer having a storage shear modulus G ′ of 5 × 10 9 dyne / cm 2 or more in a temperature range of room temperature to 120 ° C. in a dry state, and 80 ° C. In the temperature range from
The core-sheath composite fiber according to any one of claims 1 to 4, wherein G'of the polymer constituting the sheath component is smaller than G'of the core component polymer.
【請求項7】 芯成分を構成するポリマーが、90℃以
上の沸とう水中に24時間浸漬した吸水状態における、
室温から100℃の温度範囲での貯蔵剪断弾性率G′が
4×109 dyne/cm2 以上のポリマーである請求
項1乃至6のいずれかに記載の芯鞘複合繊維。
7. A polymer constituting a core component in a water-absorbed state immersed in boiling water at 90 ° C. or higher for 24 hours,
The core-sheath conjugate fiber according to any one of claims 1 to 6, which is a polymer having a storage shear elastic modulus G'in the temperature range of room temperature to 100 ° C of 4 x 10 9 dyne / cm 2 or more.
【請求項8】 芯成分を構成するポリマーが、90℃以
上の沸とう水中に24時間浸漬した吸水状態における、
室温から100℃の温度範囲での貯蔵剪断弾性率G′が
4×109 dyne/cm2 以上のポリマーであり、か
つ、80℃から100℃の温度範囲において、鞘成分を
構成するポリマーのG′が芯成分ポリマーのG′よりも
小さい請求項1乃至6のいずれかに記載の芯鞘複合繊
維。
8. A polymer constituting a core component in a water-absorbed state immersed in boiling water at 90 ° C. or higher for 24 hours,
A polymer having a storage shear modulus G ′ of 4 × 10 9 dyne / cm 2 or more in the temperature range of room temperature to 100 ° C., and G of the polymer constituting the sheath component in the temperature range of 80 ° C. to 100 ° C. 7. The core-sheath composite fiber according to claim 1, wherein'is smaller than G'of the core component polymer.
【請求項9】 任意の繊維断面における芯成分ポリマー
と鞘成分ポリマーの断面積比が芯/鞘=30/70〜9
5/5の範囲である、請求項1乃至8のいずれかに記載
の芯鞘複合繊維。
9. The cross-sectional area ratio of the core component polymer and the sheath component polymer in an arbitrary fiber cross section is core / sheath = 30 / 70-9.
The core-sheath composite fiber according to any one of claims 1 to 8, which is in a range of 5/5.
JP19246992A 1992-07-20 1992-07-20 Core-sheath conjugate fiber Pending JPH0641817A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP19246992A JPH0641817A (en) 1992-07-20 1992-07-20 Core-sheath conjugate fiber

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP19246992A JPH0641817A (en) 1992-07-20 1992-07-20 Core-sheath conjugate fiber

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH0641817A true JPH0641817A (en) 1994-02-15

Family

ID=16291817

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP19246992A Pending JPH0641817A (en) 1992-07-20 1992-07-20 Core-sheath conjugate fiber

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH0641817A (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Bell et al. Changes in the structure of wet-spun acrylic fibers during processing
Yamane et al. Mechanical properties and higher order structure of bacterial homo poly (3-hydroxybutyrate) melt spun fibers
CA2519586A1 (en) Polytrimethylene terephthalate hollow composite staple fibers and process for producing same
JPH01272814A (en) Polyvinyl alcohol-based yarn having excellent hot water resistance and production thereof
KR100358375B1 (en) Method of making ultra-oriented crystalline filaments
JPH0641817A (en) Core-sheath conjugate fiber
JPS5831112A (en) Polyphenylene sulfide fiber
JP3235868B2 (en) Core-sheath composite fiber
JPS62299513A (en) Production of polyphenylene sulfide monofilament
JPH04222217A (en) Polyphenylene sulfide fiber and production thereof
JP3340797B2 (en) Melt spinning method for core-sheath composite fiber
JPH06257013A (en) Polycarbonate multifilament
JPS63315608A (en) Polyester fiber
JPS6360127B2 (en)
JP3193118B2 (en) Amorphous polyamide fiber
JP3693552B2 (en) Method for producing polyester fiber
KR100233305B1 (en) Polyester filament of tire cord
KR100211137B1 (en) Polyethylene2,6-naphthalene dicarboxylate filament yarn and that manufacture method
JPH0649709A (en) Amorphous polyamide fiber
JPS609908A (en) Spinning of synthetic fiber
KR100602282B1 (en) Polyester fiber, preparation thereof and dipped cord
JP2002105763A (en) Monofilament for high density screen gauze
JP2003129337A (en) Polytrimethylene terephthalate fiber and method for producing the same
JP2002309441A (en) Crystallized polyimide fiber and method for producing the same
JPS6021907A (en) Manufacture of polyamide fiber having high strength and elastic modulus