JPS61167015A - High-modulus fiber and its production - Google Patents

High-modulus fiber and its production

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JPS61167015A
JPS61167015A JP321385A JP321385A JPS61167015A JP S61167015 A JPS61167015 A JP S61167015A JP 321385 A JP321385 A JP 321385A JP 321385 A JP321385 A JP 321385A JP S61167015 A JPS61167015 A JP S61167015A
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fiber
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denier
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Takashi Fujiwara
隆 藤原
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Abstract

PURPOSE:A solution of poly(p-phenylene terephthalamide) in concentrated sulfuric acid is extruded through the spinneret into the coagulation bath and the coagulated fibers are accumulated on the net conveyor, adjusted in their water content and dried to give the titled fiber which is suitable for reinforcing resins, because the fibers have high impact strength. CONSTITUTION:A poly(p-phenylene terephthalamide) with inherent viscosity of higher than 5.0dl/g is dissolved in concentrated sulfuric acid of 97-101wt% to form a spinning dope of 17-20wt% polymer concentration. The resultant dope is extruded into a gas atmosphere, then into a coagulation bath 1a at -10-25 deg.C. The formed yarn 3b is accumulated on a net conveyor 6 and washed with the washer 8 so that the water content of the yarn is adjusted to 20-80wt% on the net conveyor 6. Then, the yarn is dried under tension of 5-15g/denier at 50-180 deg.C in the dryer 10 until the water content reaches down 0.1-1.5wt% to give fibers having fine crystal size of 35-55Angstrom , density of more than 1.43g/cm<3>, crystal orientation angle of less than 14 deg., filament elongation of less than 3.3%, filament modulus of less than 750g/d, filament strength of less than 25g/d and temperature factor of temperature more than 1.05.

Description

【発明の詳細な説明】 ■ 産業上の利用分野 本発明は、高モジュラスタイブのポリ(p−)二二しン
テレフタルアミP)(以下、PPTAと略称することが
ある。)繊維及びその製法に関するものであシ、更に詳
しくは、衝撃強度にすぐれた高モジーラスPPTA繊維
及びその製法に関するものであシ、この繊維はグラスチ
、クス等の補強用に適している。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION ■ Industrial Field of Application The present invention relates to a high modulus type poly(p-)22-terephthalamide P) (hereinafter sometimes abbreviated as PPTA) fiber and its manufacturing method. More specifically, the present invention relates to a high modulus PPTA fiber with excellent impact strength and a method for producing the same, and this fiber is suitable for reinforcing glass, clay, etc.

■ 従来の技術 PPTAから高強度高モノユラス繊維が得られることは
公知である(例えば、特開昭47−39458号公報、
特開昭47−43419号公報)。これらのうち、特開
昭47−39458号公報は、基本的に、中モジュラス
タイプの繊維を開示しておシ、本発明が主題とする高モ
ジュラスタイブ繊維とは異なる分野に用いられる繊維で
ある。一方、特開昭47−43419号公報は、PPT
Aの高濃度ドープがら空中吐出湿式紡糸したのち緊張熱
処理することによって高モジュラスタイブのPPTA繊
維が得られることを開示している。そして、この方法に
よって製造された繊維としてケプラー49が上布されて
いる。しかし、このような緊張熱処理によって製造され
た高モジュラスタイブのPPTA繊維は衝撃強度が小さ
いことが判明した。
■ Conventional technology It is known that high-strength, high-monocular fibers can be obtained from PPTA (for example, Japanese Patent Laid-Open No. 47-39458,
(Japanese Unexamined Patent Publication No. 47-43419). Among these, JP-A No. 47-39458 basically discloses a medium modulus type fiber, which is a fiber used in a field different from the high modulus type fiber, which is the subject of the present invention. . On the other hand, Japanese Patent Application Laid-open No. 47-43419 discloses that PPT
It is disclosed that a high modulus type PPTA fiber can be obtained by air discharge wet spinning using a high concentration dope of A and then subjecting it to tension heat treatment. Kepler 49 is used as a fiber produced by this method. However, it has been found that high modulus type PPTA fibers produced by such tension heat treatment have low impact strength.

高モジュラスタイブのPPTA繊維をつくる方法は、そ
の後多数開示されている(例えば、特開昭49−110
913号公報、特開昭52−12325号公報、特開昭
52−12326号公報、特開昭55−1324号公報
、特開昭f+5−122011号公報)が、その殆んど
が延伸を伴なう緊張熱処理によるものでアシ、本発明者
らの得た知見では、上記した欠点即ち衝撃強度が小さい
という欠点は全く改良されていない。加うるに、熱劣化
や毛羽の増加が避は難いという弱点もある。
Since then, many methods for producing high modulus type PPTA fibers have been disclosed (for example, JP-A No. 49-110
913, JP-A-52-12325, JP-A-52-12326, JP-A-55-1324, and JP-A-F+5-122011), most of which involve stretching. However, according to the knowledge obtained by the present inventors, the above-mentioned drawback of low impact strength has not been improved at all. In addition, it also has the disadvantage that thermal deterioration and increase in fluff are inevitable.

これに対して、緊張熱処理を伴なわないで高モジュラス
タイブのPPTA繊維をつくる方法もいくつか提案され
ている。例えば、特開昭53−98415号公報は、湿
潤繊維を200℃以下の温度の不活性ガス中で延伸する
方法を開示している。しかし、この方法において、出発
繊維がかなυの硫酸を残しているとともに130〜14
0チの水分を含んでいて熱劣化がおこシやすく、従って
高価な不活性ガスを使う必要があること、得られた繊維
の強度が小さく高強度と高モジェラスの兼備という命題
が実現されていないこと、実施例に示された繊維は水洗
工程や初期の乾燥工程で不必要な張力がかけられている
ためか相対的に衝撃に弱いこと、等々の欠陥がある。ま
た、特開昭59−47421号公報には、特定の凝固状
態のときに張力をかけることによシ高モジエラス繊維が
得られることが記載されている。しかし、この方法で得
られる繊維は衝撃強度の点で不十分である。更に、特開
昭47−39458号公報には、熱延伸方法を参考的に
示した実施例1の最後の部分の記載のほかに、紡糸した
ままで比較的大きなモジュラスをもつ繊維が例示されて
いる(例えば、実施例L3.@、6)。しかし、強度が
小さいものも含まれている上にいずれも水洗工程を張力
下に行っているために衝撃強度が相対的に小さい。
On the other hand, several methods have been proposed for producing high modulus type PPTA fibers without tension heat treatment. For example, JP-A-53-98415 discloses a method of drawing wet fibers in an inert gas at a temperature of 200° C. or less. However, in this method, the starting fibers remain with a sulfuric acid content of 130 to 14
It contains 0% water and is prone to thermal deterioration, so it is necessary to use expensive inert gas, and the strength of the obtained fiber is low, making it impossible to achieve the goal of having both high strength and high modulus. In addition, the fibers shown in the examples have defects such as being relatively weak against impact, probably because unnecessary tension is applied during the washing process and the initial drying process. Further, JP-A No. 59-47421 describes that a high modulus fiber can be obtained by applying tension in a specific coagulation state. However, the fibers obtained by this method have insufficient impact strength. Furthermore, in JP-A-47-39458, in addition to the description in the last part of Example 1, which shows the hot drawing method for reference, fibers that have a relatively large modulus as spun are exemplified. (For example, Example L3.@, 6). However, since some of them have low strength, and all of them are washed with water under tension, their impact strength is relatively low.

■ 発明が解決しようとする問題点 本発明は、従来技術がもつ上述の如き問題点を解決せん
とするものであシ、具体的には、プラスチック等の補強
用として有用な高モジュラス繊維を、高い強度と高い衝
撃強度を兼備したものとして得ようとする画期的なもの
である。そして、このような非常に望ましい繊維は、特
定の新規な構造的特性を有すること、そして新規な特定
の製法によって、つまシ高重合度のPPTAの高濃度ド
ープをエアギャップ紡糸し、出来るだけ低い張力下に凝
固、水洗及び特定の含水率までの乾燥を行ったのち、高
い張力下に比較的低い温度で特定の含水率になるまで乾
燥するという方法によって、はじめて実現できることを
発見し、本発明者はこの発見にもとすいて本発明を完成
させたものである。
■ Problems to be Solved by the Invention The present invention aims to solve the above-mentioned problems of the prior art.Specifically, high modulus fiber useful for reinforcing plastics, This is an epoch-making product that attempts to achieve both high strength and high impact strength. And, such highly desirable fibers have certain novel structural properties and are produced by air-gap spinning a highly concentrated dope of PPTA with a high degree of polymerization and by a new and specific manufacturing method. They discovered that this could only be achieved by a method of coagulating under tension, washing with water, and drying to a specific moisture content, and then drying under high tension and at a relatively low temperature until a specific moisture content was achieved. The present invention was completed based on this discovery.

■ 問題点を解決するための手段 すなわち、本発明の第1は、 1g結晶をもち、5. O61717以上の対数粘度の
ポリ(p−7エニレンテレフタルアミド)から実質的に
なる繊維でおって、下記(A)〜(G)の全てを満足す
る高モジュラス繊維: (A)見かけの微結晶の大きさ=35〜55Å(B)密
度≧1.43 fi/α5( (F)  結晶配向角514度 Q)単繊維伸度≦3.3チ ([::)  単繊mモジーラス≧750g77″ニー
ル(F)単繊維強度≧25g/デニー ル(G)  強度の温度係数≧1.0 5であり、本発明の第2は、 5、0 dt79以上の対数粘度のポリ(p−フェニレ
ンテレフタルアミド)を97〜101重量%の濃硫酸に
17〜20重量%のポリマー濃度になるように溶解して
得たドープを、紡糸口金よυ気体中に次いで一10℃〜
25℃の凝固液中に押し出して凝固させた糸条をネット
コンベア上に堆積させて洗浄したのち、ひきつづいてネ
ットコンベア上で糸条の含水率を20〜80重量%に調
節し、次いで該糸条に5〜15g/デニール(但シ、デ
ニールは乾燥後の繊維を基準にする)の張力を付与した
状態で0.1〜1.5重量−の含水率になるまで50〜
1so℃で乾燥することを特徴とする高モジュラス繊維
の製法、 である。
5. Means for solving the problem, that is, the first aspect of the present invention is to have a 1g crystal; A fiber consisting essentially of poly(p-7 enylene terephthalamide) with a logarithmic viscosity of O61717 or higher, and a high modulus fiber that satisfies all of the following (A) to (G): (A) Apparent microcrystals Size = 35-55 Å (B) Density ≧1.43 fi/α5 ((F) Crystal orientation angle 514 degrees Q) Single fiber elongation ≦3.3 chi ([::) Single fiber m modulus ≧750 g77″ Neil (F) single fiber strength≧25g/denier (G)Temperature coefficient of strength≧1.05, and the second aspect of the present invention is poly(p-phenylene terephthalamide) with a logarithmic viscosity of 5.0 dt or more than 79. A dope obtained by dissolving 97 to 101% by weight of concentrated sulfuric acid to a polymer concentration of 17 to 20% by weight was placed in a spinneret and placed in a gas of -10°C.
After extruding and coagulating the yarn into a coagulation solution at 25°C, the yarn is deposited on a net conveyor and washed, and then the moisture content of the yarn is adjusted to 20 to 80% by weight on the net conveyor. 50 to 50 to 50 to 100 ml until the moisture content reaches 0.1 to 1.5 weight by applying a tension of 5 to 15 g/denier (denier is based on the fiber after drying) to the strip.
A method for producing a high modulus fiber characterized by drying at 1so°C.

本発明に用いるポリマーは、実質的にPPTAから成っ
ている。ここで、「実質的に」なる意味は、本発明の構
成要件および作用効果を阻害しない範囲の少量、例えば
、5モルチ以下で、PPTA以外のIリマー〔例えば、
ポリ−(m−7ヱニレンテレフタルアミド)、ポリ−(
p−フェニレンインフタルアミド)、ポリ−(m−フェ
ニレンイソ7タルアミド)、ポリ−(Iリメチレンテレ
フタルアミド)、脂肪族ポリアミド、脂環族ポリアミド
1、/ IJエステル、ポリイミド、ポリウレタン、I
り尿素等〕がブレンド嘔れたシ、PPTAに他のくり返
し単位(例えば、核置換されたp−フェニレン単位、核
置換されたまたは未置換のビフェニレン単位、p−フェ
ニレン単位、m−フェニレン単位、(ポリ)メチレン単
位、ピリジレン単位やエステル、ウレタン、尿素、エー
テル、チオエーテルなどの結合単位等)が共重合された
り、種々の添加剤、配合剤(例えば、染料、抗酸化剤、
紫外線吸収剤、光沢剤、顔料等)が添加されていてもよ
いことをいう。
The polymer used in the present invention consists essentially of PPTA. Here, the meaning of "substantially" means that the amount of I remer other than PPTA [e.g.
Poly-(m-7 enylene terephthalamide), Poly-(
p-phenylene inphthalamide), poly-(m-phenyleneiso7thalamide), poly-(I rimethylene terephthalamide), aliphatic polyamide, alicyclic polyamide 1, / IJ ester, polyimide, polyurethane, I
PPTA is blended with other repeating units (e.g., nuclear-substituted p-phenylene units, nuclear-substituted or unsubstituted biphenylene units, p-phenylene units, m-phenylene units, etc.). (Poly)methylene units, pyridylene units, bonding units such as esters, urethanes, ureas, ethers, thioethers, etc.) are copolymerized, and various additives and compounding agents (such as dyes, antioxidants,
This means that UV absorbers, brighteners, pigments, etc.) may be added.

本発明の繊維を構成するポリ(p−フェニレンテレフタ
ルアミド)は、少なくとも5.0dl/Ii以上、より
好適には5.5dl19以上、更に好適には6.0d1
71以上の対数粘度(25℃の濃硫酸中0.511/d
で測定)を有することが必要である。
The poly(p-phenylene terephthalamide) constituting the fiber of the present invention is at least 5.0 dl/Ii or more, more preferably 5.5 dl/Ii or more, and even more preferably 6.0 dl/Ii.
Logarithmic viscosity of 71 or higher (0.511/d in concentrated sulfuric acid at 25°C)
).

対数粘度が大きいということは高重合度であることを意
味し、繊維の強度が大きいことと関連して     ”
 1いる。これに対して、特開昭53−98415号公
報の実施例に開示された高モジュラス繊維は、対数粘度
が4dt711未満と小さく、従って強度も小さい。
A high logarithmic viscosity means a high degree of polymerization, which is associated with high fiber strength.
There is 1. On the other hand, the high modulus fiber disclosed in the examples of JP-A-53-98415 has a small logarithmic viscosity of less than 4 dt711, and therefore has a small strength.

本発明の繊維は、謂ゆる夏型の結晶形をもつPPTAか
ら構成されるべきである。ここでPPTA繊維の結晶形
について少し説明すると、上布されているケプラーやケ
プラー49、または、例えば特開昭47−39458号
公報の方法で製造したPPTA繊維は、これをX線回折
によりて結晶構造を調べると、例外なく、赤道線上の2
0#23度と20#21度とに大きな回折ピークがみら
れ(第2図の(イ))、高柳ら(にAppl。
The fibers of the present invention should be composed of PPTA with a so-called summer crystalline form. Here, to explain a little about the crystal form of PPTA fibers, the PPTA fibers manufactured by the method of Kepler or Kepler 49, which is used as a top cloth, or, for example, in Japanese Patent Application Laid-open No. 47-39458, can be crystallized by X-ray diffraction. When we examine the structure, without exception, 2 on the equator line
Large diffraction peaks were observed at 0#23 degrees and 20#21 degrees ((a) in Figure 2), and Takayanagi et al. (Appl.

Polym、Sci、、第23巻、第915ページ(1
979)〕の定義によると夏型結晶であるということが
できる。高柳らは、PPTAの別の結晶形として■型を
提案している。そして、PPTAフィルムの製造におい
て凝固剤の選択次第によって夏型または■型の結晶が発
生するとしているが、繊維については例も触れていない
。次に、夏型と■型の判定法について述べる。常法によ
広試狙のPPTA繊維に、X線を繊維長方向と直角の方
向から照射し、回折パターンを得る。回折パターンの赤
道線方向の回折ピークに注目する(例えば、赤道線上の
回折強度を20#16〜30°の範囲で記録する)。
Polym, Sci, Volume 23, Page 915 (1
According to the definition of 979)], it can be said that it is a summer-type crystal. Takayanagi et al. proposed the ■ type as another crystal form of PPTA. Although it is stated that summer-shaped or ■-shaped crystals occur depending on the choice of coagulant in the production of PPTA film, there is no mention of fibers. Next, we will discuss how to determine summer type and ■ type. A wide sample of PPTA fibers is irradiated with X-rays from a direction perpendicular to the fiber length direction using a conventional method to obtain a diffraction pattern. Pay attention to the diffraction peak in the equatorial direction of the diffraction pattern (for example, record the diffraction intensity on the equatorial line in the range of 20#16 to 30°).

このとき、2θ#23°の大きな回折ピークの他に、2
θ#210に回折ピークのあるもの(第2図の(イ))
を夏型結晶、2θ#18°に回折ピークの現われるもの
(第2図の←))を■型結晶と、それぞれ定義する。な
お、夏型と■型が混在しているときは、2θ#18°と
20#210の両方の回折ピークが観測されるであろう
At this time, in addition to the large diffraction peak at 2θ #23°, 2
One with a diffraction peak at θ#210 ((a) in Figure 2)
is defined as a summer-type crystal, and one with a diffraction peak at 2θ #18° (← in Figure 2) is defined as a ■-type crystal. Note that when the summer type and ■ type are present together, both the 2θ #18° and 20 #210 diffraction peaks will be observed.

繊維の結晶形と繊維の性質との関係は、直接に拡、把握
できないでいる。しかし、L型の結晶は、−15℃以下
の低い凝固浴温度のときに生成し、このような温度で凝
固させるときには凝固浴の粘度が大きくなるため凝固糸
条にかなシの張力がかかることが多く、強度を大きくで
きなかつたり、衝撃強度が不十分であったり、毛羽や謂
ゆる単糸切れが多く発生しゃすくなり、好ましくない。
The relationship between the crystalline form of fibers and their properties has not been directly expanded or understood. However, L-type crystals are formed when the coagulation bath temperature is low, below -15°C, and when coagulating at such temperatures, the viscosity of the coagulation bath increases, causing a large tension to be applied to the coagulation thread. This is undesirable because the strength cannot be increased, the impact strength is insufficient, and fuzz and so-called single thread breakage are more likely to occur.

本発明では全部又は大部分が夏型の結晶形をもったPP
TA繊維を主題とするものでちる。
In the present invention, PP having all or most of the summer-type crystal form
The subject is TA fiber.

本発明の繊維は、特開昭55−122012号公報に記
載した方法にしたがい、2θ#20〜22゜の間に現わ
れるX線回折ピークについて測定した値で、35〜55
Xの見かけの微結晶の大きさをもっている。この要件は
、本発明の繊維が極めて高いモジュラスの繊維でちゃな
から、耐衝撃性が改良されていることと密接に関連して
いる。更に、フィブリル化しにくく、結節強度が大きい
という別の特徴とも関連がある。見かけの微結晶の大き
さは好ましくは40〜55Xであシ、更に好ましくは4
5〜52Xである。このように、高モジュは、 ラスのPPTA繊維とじソ屁較的小さい微結晶の大きさ
であるためには、高モジユラス化に必要な分子鎖配向が
低温で行われる手段によることが必要である。すなわち
、本発明の繊維は、含水率20〜80重量%から含水率
0.1〜1.5重量%になるまでの間、高張力をかけて
180℃以下で乾燥することによシ、分子鎖の配向を高
めるという手段で取得されるので、このみかけの微結晶
の大きさという構造パラメータによって、高モジュラス
PPTA @維を開示した従来の技術の大部分、例えば
、特開昭47−43419号公報、特開昭49−110
913号公報、特開昭52−12325号公報、特開昭
52−12326号公報、特開昭55−1324号公報
、特開昭52−122011号公報等の延伸な伴なう緊
張熱処理を乾燥終了後高温で行う方法で得られた繊維と
区別することが出来る。
The fiber of the present invention has an X-ray diffraction peak of 35 to 55, as measured by the method described in JP-A-55-122012, with respect to the X-ray diffraction peak appearing between 20 and 22 degrees.
It has an apparent microcrystal size of X. This requirement is closely related to the fact that the fibers of the present invention are very high modulus fibers and therefore have improved impact resistance. Furthermore, it is associated with other characteristics such as being less likely to fibrillate and having greater nodule strength. The apparent size of the microcrystals is preferably 40 to 55X, more preferably 4
It is 5-52X. In this way, in order to obtain a high modulus of PPTA fibers, it is necessary that the molecular chain orientation required for high modulus be achieved at low temperatures, since the crystallite size is relatively small. . That is, the fibers of the present invention can be dried at 180° C. or lower under high tension from a moisture content of 20 to 80% by weight to a moisture content of 0.1 to 1.5% by weight, thereby reducing molecular weight. Most of the conventional techniques disclosing high modulus PPTA@fibers, for example, JP-A No. 47-43419, are obtained by increasing the chain orientation, and this structural parameter of the apparent crystallite size Publication, JP-A-49-110
913, JP-A-52-12325, JP-A-52-12326, JP-A-55-1324, JP-A-52-122011, etc. by drying tension heat treatment accompanied by stretching. It can be distinguished from fibers obtained by a method in which the process is carried out at a high temperature after finishing.

本発明の繊維は、少なくとも1.43 ji10n3の
密度を有すべきである。密度が1.43 g/cyt’
より小さいと、その繊維はクラ、りやゲイトを多く含ん
でいたシ、結晶化度が極度に低かったυ、不均一な凝集
構造をとっていたルしていることを示し、強度が小さい
ため、実用的価値が減する。このような低密度の繊維は
、例えば、紡糸口金よシ直接凝固浴中に湿式紡糸したシ
、極めて小さなドラフトやポリマー濃度で紡糸したシす
ると得られるであろう。本発明のPPTA lii雑の
密度は、トルエンと四塩化炭素を用い、25℃で密度勾
配管を用いて常法で測定することができる。
The fibers of the invention should have a density of at least 1.43 ji10n3. Density is 1.43 g/cyt'
If the fiber is smaller, it means that the fiber contains a lot of crystals, crystals, and gates, has extremely low crystallinity, and has a nonuniform aggregate structure, and has low strength. Practical value decreases. Such low density fibers may be obtained, for example, by wet spinning directly from a spinneret into a coagulation bath, or by spinning with very low draft or polymer concentration. The density of the PPTA of the present invention can be measured in a conventional manner using toluene and carbon tetrachloride at 25° C. using a density gradient tube.

特公昭47−2489号公報や特公昭50−8474号
公報の方法で得られるPPTA繊維は、乱れた凝集構造
のために密度が1.41 i/an’未満であシ、強度
が小さく、結節強度も極度に小さい・本発明の繊維は、
特開昭55−122012号公報に記載した方法にした
がい、2θ#23°のX線回折ピークについて測定した
値で、14°以下の結晶配向角を有すべきである。何故
なら、この要件を満さないPPTA繊維は、高いモジュ
ラスを保証することが難しいからである。結晶配向角は
好ましくは13°以下であシ、更に好ましくは11°以
下である。結晶配向角が14°以下である繊維は、謂ゆ
るギヤラグ紡糸とそれにつづく乾燥後段における高張力
処理により得ることができる。
The PPTA fibers obtained by the method disclosed in Japanese Patent Publication No. 47-2489 and Japanese Patent Publication No. 50-8474 have a density of less than 1.41 i/an' due to a disordered agglomerated structure, low strength, and nodules. The strength of the fiber of the present invention is extremely low.
It should have a crystal orientation angle of 14° or less, as measured for the X-ray diffraction peak at 2θ #23° according to the method described in JP-A-55-122012. This is because it is difficult to guarantee a high modulus for PPTA fibers that do not meet this requirement. The crystal orientation angle is preferably 13° or less, more preferably 11° or less. Fibers having a crystal orientation angle of 14° or less can be obtained by so-called gear lag spinning followed by high tension treatment in the subsequent stage of drying.

本発明の繊維は、また、3.3%以下の単*維坤度をも
っている。単繊維伸度は、単繊維についての特開昭47
−39458号公報の測定法に従って測定される。ただ
し、同公報に記載の方法においては、測定部の長さが1
インチと短いために試料の把持部でのすべりが誤差因を
形成することがたびたびみられる。このため、例えば、
ASTM01906−62Tに記載された方法で真の伸
度な確認するのが望ましい。本発明の繊維は、単繊維陣
皮についての上記の限定によって、特開昭47−394
58号公報の繊維と明確に区別できる。
The fibers of the present invention also have a single fiber constancy of 3.3% or less. Single fiber elongation is determined from Japanese Patent Application Laid-Open No. 1983 (1973) for single fibers
Measured according to the measurement method disclosed in Japanese Patent No. 39458. However, in the method described in the same publication, the length of the measurement part is 1
Due to the short length of 1 inch, slippage at the gripping part of the sample is often seen as a source of error. For this reason, for example,
It is desirable to confirm the true elongation using the method described in ASTM 01906-62T. Due to the above-mentioned limitations regarding the monofilament fibers, the fiber of the present invention is disclosed in Japanese Patent Publication No. 47-394
It can be clearly distinguished from the fiber of Publication No. 58.

また本発明の繊維は、750g/50y/デニ一ル繊維
モ・フェラスを有しているので、本発明の繊維がグラス
チックスやゴム等の補強用繊維として、殊に優れた変形
抵抗性を要求される複合材の補強用繊維として用いられ
るとき、極めて大きな価値を生み出す。本発明の単繊維
モジュラスは、特開昭47−39458号公報に記載さ
れた方法において試料の把持長さを20cJnに変える
ことによシ測る。何故なら、前記公報に記載された方法
のままでは、前述のように、把持部での試料のすべりの
影響が大きいからでちる。本発明の繊維は、好ましくは
、80(1/デニ一ル以上の単繊維モジュラスを有する
Furthermore, since the fibers of the present invention have a fiber moss of 750g/50y/denier, the fibers of the present invention require particularly excellent deformation resistance when used as reinforcing fibers for glasstics, rubber, etc. When used as reinforcing fibers in composite materials, it creates tremendous value. The single fiber modulus of the present invention is measured by changing the gripping length of the sample to 20 cJn in the method described in JP-A-47-39458. This is because, if the method described in the above-mentioned publication is used as is, the influence of the sample slipping in the gripping portion is large, as described above. The fibers of the present invention preferably have a single fiber modulus of 80 (1/denier) or greater.

本発明の繊維においては、単繊維で測った強度が25y
/デニ一ル以上である。強度の測定は特開昭47−39
458号公報の方法で行える。強度は大きい方が補強材
としての用途に有用であり、この観点から、単繊維強度
28 i/y”ニール以上がよυ有用であり、30g/
デニール以上が最も有用である。本発明の繊維が高モジ
ュラスであシかつ高い強度を有するのは、高重合度のP
PTAから成っていることの他に、製糸過程において分
子鎖の高配向化のための張力付与を乾燥後期の必要最少
限にとどめ、その他の凝固、水洗、乾燥前段の工程を無
緊張或いは出来るだけ少ないレベルにして実施している
ために、強度を低下させる因となるクラックやボイド等
が非常に少ないことのためであると考えられる。この点
、特開昭53−98415号公報の実施例に開示された
PPTA繊維は重合度が比較的小さいことに加えて、水
洗工程で少し張力をかけていること、水分率130〜1
40%から乾燥しつつ高い張力をかけていることとのた
めに強度がやや低い。
The fiber of the present invention has a strength of 25y when measured as a single fiber.
/ more than one denier. Measurement of strength is based on JP-A-47-39
This can be done by the method disclosed in Japanese Patent No. 458. The higher the strength, the more useful it is for use as a reinforcing material, and from this point of view, a single fiber strength of 28 i/y” neel or higher is useful, and 30 g/y
Denier and above are most useful. The reason why the fiber of the present invention has high modulus and high strength is that the fiber has a high degree of polymerization.
In addition to being made of PTA, during the spinning process, the application of tension to highly orient the molecular chains is kept to the minimum required in the late drying stage, and other processes such as coagulation, water washing, and pre-drying are done without tension or as much as possible. This is thought to be because the cracks, voids, etc. that cause a decrease in strength are extremely small because the strength is reduced. In this respect, the PPTA fibers disclosed in the examples of JP-A-53-98415 have a relatively low degree of polymerization, and also have a water content of 130 to 1.
The strength is somewhat low due to the fact that high tension is applied while drying from 40%.

本発明の繊維の最大の特徴は、高モジュラスと高強度を
兼備しているのに加えて、衝撃強度にすぐれていること
にある。本発明の繊維は、衝撃強度の指標としての強度
の温度係数に優れている。
The most important feature of the fiber of the present invention is that it has both high modulus and high strength, as well as excellent impact strength. The fiber of the present invention has an excellent temperature coefficient of strength as an index of impact strength.

強度の温度係数は、−35℃で測定した単繊維強度を2
0℃で測定【また単繊維強度で除した数字をいい、本発
明の繊維では1.05以上であり、好ましくは1.10
以上である。繊維の衝撃強度は、一般に、繊維に急激な
変形、例えば、急速引張シ変形を与えたときの強度であ
るから、いわばポリマー分子鎖の運動の時間よりも変形
の時間の方が短いような変形を与えるときの強度である
。従って、逆に分子鎖を動きに<<シて、つまシ低温に
して、引張試験をすることにより、簡便に衝撃強さの代
用特性が測れることになる。本発明に用いる強度の温度
係数はこのような物理的意味をもつ。
The temperature coefficient of strength is the single fiber strength measured at -35℃ by 2
Measured at 0°C [Also refers to the number divided by the single fiber strength, for the fibers of the present invention it is 1.05 or more, preferably 1.10
That's all. Generally, the impact strength of a fiber is the strength when the fiber is subjected to rapid deformation, for example, rapid tensile deformation, so it can be said that the impact strength of the fiber is the strength when the fiber is subjected to sudden deformation, such as rapid tensile deformation. This is the strength when giving . Therefore, by placing the molecular chains in motion, lowering the temperature, and performing a tensile test, it is possible to easily measure properties that can be substituted for impact strength. The temperature coefficient of strength used in the present invention has such a physical meaning.

本発明者らの知シうる・□範囲において、zs17デニ
ール以上の単繊維強度と750g/デニール以上の単繊
維モジュラスとをもち、かつ、1.05以上の強度の温
度係数をもつ繊維は、公知ではない。それは、約200
℃以上の高温で熱延伸したシ、水洗工程や乾燥工程の初
期の段階で張力をかけたシ、或いは凝固途上で張力を付
与したシすると、分子鎖の配向を高めることによって高
モジュラスの繊維をつくることは可能であるけれども、
しばしば強度の低下を招き、また必ず強度の温度係数が
1.05未満になるからである。即ち、本発明の繊維は
、緩和をひきおこさせずに最も有効に分子鎖の配向を行
うことのできる乾燥後期に集中して低い温度で繊維に高
い張力をかけ、一方分子鎖配向を促す上で効果の小さい
他の工程では、張力を全く与えないか又は可及的最小の
張力しか繊維に与えないという、特別な製法をとること
によってはじめて得られるのである。
Within the knowledge of the present inventors, fibers having a single fiber strength of zs17 denier or more, a single fiber modulus of 750 g/denier or more, and a temperature coefficient of strength of 1.05 or more are known. isn't it. That's about 200
If the fiber is hot-stretched at a high temperature above ℃, if tension is applied at the initial stage of the washing or drying process, or if tension is applied during solidification, high modulus fibers can be created by increasing the orientation of the molecular chains. Although it is possible to create
This is because the strength often decreases and the temperature coefficient of strength is always less than 1.05. That is, in the fibers of the present invention, high tension is applied to the fibers at a low temperature concentrated in the late stage of drying when the molecular chains can be most effectively oriented without causing relaxation, while at the same time promoting molecular chain orientation. In other processes, which are less effective, this can only be achieved by using a special manufacturing method in which no tension is applied at all or only the minimum possible tension is applied to the fibers.

本発明の繊維の太さは特に限定されるものではないが、
通常単繊維として0.1〜5デニールのものが有用であ
る。フィラメント数も特に制限されず、モノフィラメン
トから10000本或いはそれ以上のヤーンやコード、
織布、ナツツfPストランド、ファイブリッドなどとし
て用いられてよい。単繊維の断面形状も特に限定される
ものではないが、通常は円又は円に近い形状である。
Although the thickness of the fiber of the present invention is not particularly limited,
Usually, monofilaments of 0.1 to 5 deniers are useful. The number of filaments is not particularly limited, and can range from monofilament to 10,000 or more yarns or cords,
It may be used as woven fabric, nut fP strand, fibrid, etc. Although the cross-sectional shape of the single fiber is not particularly limited, it is usually a circle or a shape close to a circle.

本発明の繊維は、極めて大きなモジュラスを持っており
、グラスチ、クスやゴム等の補強用繊維として、特に大
きな変形抵抗性を要求される腹合材料における補強用繊
維として有用である。そして、そのような用途において
、公知の高モジュラス繊維、例えば、特開昭47−43
419号公報に開示された繊維や上布されているケプラ
ー49に比べて、耐衝撃性にすぐれているので、このよ
うな性能の要求される複合材料の補強用繊維として特に
有用である。本発明の繊維は、また、フィブリル化しに
くいという特徴ももち、かつ安価に製造できるという特
色を有しており、複合材料製造工程及び複合材料の製品
性能の双方の面で工業的利点が大きい。
The fibers of the present invention have an extremely large modulus and are useful as reinforcing fibers for materials such as glass, wood, and rubber, and particularly for reinforcing materials that require high deformation resistance. In such applications, known high modulus fibers, such as JP-A-47-43
Since it has superior impact resistance compared to the fibers disclosed in Japanese Patent No. 419 and the Kepler 49 used as a top cloth, it is particularly useful as a reinforcing fiber for composite materials that require such performance. The fibers of the present invention also have the characteristics of being difficult to fibrillate and can be manufactured at low cost, and have great industrial advantages in terms of both the composite material manufacturing process and the product performance of the composite material.

本発明の繊維は、特別に指定された操作及び条件のもと
にはじめて製造することができ、この製法が本発明の第
2を構成する。
The fiber of the present invention can only be produced under specially specified operations and conditions, and this production method constitutes the second aspect of the present invention.

繊維の製造に当って、まず5.0 dt/g以上の対数
粘度をもったPPTAを97〜101重量%の濃硫酸に
17〜20重量%のポリマー濃度になるように溶解した
ドープを調製する。この際、PPTAは、前述のように
、もし必要なら他の成分が少し共重合されていてもよい
し、他のポリマー等と少量ブレンドされて用いられても
よい。また、PPTAは一般にドープの状態でわずかに
重合度低下をひきおこすので、この点を考慮して、仕込
のPPTAの重合度を決めればよい。本発明の繊維にお
いて、望ましいレベルの物性を確保する意味で、仕込の
PPTAは約5.2 d4/、p以上の対数粘度のもの
を用いるのが好ましい。
In producing the fibers, first a dope is prepared by dissolving PPTA with a logarithmic viscosity of 5.0 dt/g or more in 97-101% by weight concentrated sulfuric acid to a polymer concentration of 17-20% by weight. . At this time, as described above, PPTA may be copolymerized with other components if necessary, or may be blended with other polymers in small amounts. Furthermore, since PPTA generally causes a slight decrease in the degree of polymerization in a doped state, the degree of polymerization of the charged PPTA may be determined in consideration of this point. In order to ensure desired levels of physical properties in the fibers of the present invention, it is preferable to use PPTA with a logarithmic viscosity of about 5.2 d4/,p or more.

紡糸に用いるドープ調製用の溶媒としては、97〜10
1重量%、好ましくは98.5〜100.5重量%、最
も好ましくは99,8〜1001重量−の濃度の濃硫酸
が用いられる。その濃度は、具体的には、ホリマーの対
数粘度、紡糸に用いるドーグに溶解されているポリマー
の濃度により適宜選定されるべきである。濃硫酸濃度が
97重量%未満になると、ポリマーの溶解性が悪く、従
って適当な紡糸用ドープが得られず、且つドープの粘度
が上昇する為に、移送、濾過が困難であるばかりでなく
、得られた繊維の機械的性質が不満足なものとなる。反
対に、濃硫酸濃度が101重量%を越えるもの、即ち大
過剰の803を含有する発煙硫酸では、その取扱いが困
難であシ、しかもポリマーが殆ど溶解しない。小過剰S
O,を含む濃度101−以下の発煙硫酸では、テリマー
の溶解性は良好であり、好ましい紡糸用ドーグが与えら
れることが知られている。しかし、濃硫酸中に大過剰の
SO,が存在すると、得られる繊維の内部構造に犬なる
空隙を生じ、従って繊維の密度が小さくなシ、また艶の
ない外観をもたらし、機械的性質が劣り、且つ凝固浴よ
りの可能な最大引出し速度も低下する等の欠点を生ずる
As a solvent for dope preparation used for spinning, 97 to 10
Concentrated sulfuric acid is used at a concentration of 1% by weight, preferably 98.5-100.5% by weight, most preferably 99.8-1001% by weight. Specifically, the concentration should be appropriately selected depending on the logarithmic viscosity of the polymer and the concentration of the polymer dissolved in Dogue used for spinning. When the concentrated sulfuric acid concentration is less than 97% by weight, the solubility of the polymer is poor, and therefore a suitable dope for spinning cannot be obtained, and the viscosity of the dope increases, making it difficult to transport and filter. The mechanical properties of the resulting fibers are unsatisfactory. On the other hand, if the concentration of concentrated sulfuric acid exceeds 101% by weight, ie, fuming sulfuric acid containing a large excess of 803, it is difficult to handle, and moreover, the polymer hardly dissolves. Small excess S
It is known that in fuming sulfuric acid containing O, at a concentration of 10<1>- or less, the solubility of Tellimer is good and a preferable spinning doug can be obtained. However, the presence of a large excess of SO in concentrated sulfuric acid creates voids in the internal structure of the resulting fibers, resulting in low fiber density, dull appearance, and poor mechanical properties. , and the maximum possible withdrawal speed from the coagulation bath also decreases.

紡糸に用いるドープは、高モノ−ラス化の為に173i
量%以上のポリ(p−7エニレンテレフタルアミド)を
含有するように調製する必要がある。
The dope used for spinning is 173i to make it highly monolithic.
It is necessary to prepare it so that it contains poly(p-7 enylene terephthalamide) in an amount of % or more.

また、対数粘度が5.0617gよシ大きい高重合度 
   ゛のPPTAの場合、20重量%を超えて濃硫酸
に溶解させることは困難である。高強度の高モジュラス
繊維をつくるという観点からは、4+Jマ一濃度は19
〜,20重量%であるのがよシ好ましい。
In addition, a high degree of polymerization with a logarithmic viscosity of 5.0617 g
In the case of PPTA, it is difficult to dissolve more than 20% by weight in concentrated sulfuric acid. From the point of view of producing high-strength, high-modulus fibers, the 4+J concentration is 19
It is more preferable that the amount is 20% by weight.

紡糸ドーグの温度は、該ドーグが光学異方性を示しかつ
取シ扱い可能なように充分な流動性を示す最低温度から
約100℃迄の間の任意の温度が好ましい。紡糸ドーグ
の温度は、具体的には、ポリマー濃度、硫酸濃度、紡糸
口金オリフィス口径、吐出線速度等を勘案して、適宜に
決定される。
The temperature of the spinning dough is preferably any temperature between about 100° C. and the lowest temperature at which the spinning dough exhibits optical anisotropy and has sufficient fluidity to be handled. Specifically, the temperature of the spinning doug is appropriately determined in consideration of the polymer concentration, sulfuric acid concentration, spinneret orifice diameter, discharge linear velocity, and the like.

このようにして調製されたドーグは、紡糸口金よシ気体
中に、欠いで凝固浴中に押出される。紡糸口金を通過す
る前に、ドーグの脱気、濾過、計量を行うのが、特に工
業的生産の場合好ましいであろう。紡糸口金の形状、孔
数、孔の大きさ等は特に制限をうけるものではない。孔
の大きさとして、通常0.01〜0.5 mの直径のも
のが用いられる。紡糸口金から押出されるドーグの線速
度も特に制限されず、専ら生産性やドラフト等の要請に
より決められてよい。紡糸口金から押出されたドープ流
は、まず気体中を通過されることが肝要である。何故な
ら、気体を通さず、紡糸口金からいきなう凝固浴中に押
出したときは、ドラフトを1.5よシ大きくすることが
困難で、それによって得られる繊維は、密度が小さく、
強度も小さいからである。気体としては、空気、窒素、
アルゴン、酸素等をあげることができる。経済的利点、
操作性などから空気が最も好ましい。気体の厚さ即ち紡
糸口金と凝固面との距離は、約0.2〜50 cm (
らいが適当である。気体中に押出されたドープ流は、次
に凝固浴に押出す必要があシ、ここで凝固をうける。
The dough thus prepared is extruded through a spinneret into a gas and then into a coagulation bath. It may be preferable, especially for industrial production, to degas, filter and weigh the doug before passing through the spinneret. The shape of the spinneret, the number of holes, the size of the holes, etc. are not particularly limited. The diameter of the hole is usually 0.01 to 0.5 m. The linear speed of the dough extruded from the spinneret is not particularly limited, and may be determined solely based on requirements such as productivity and draft. It is important that the dope stream extruded from the spinneret is first passed through a gas. This is because when extruding from a spinneret into a continuous coagulation bath without passing gas, it is difficult to increase the draft to more than 1.5, and the resulting fibers have a low density.
This is because the strength is also small. Gases include air, nitrogen,
Examples include argon and oxygen. economic benefits,
Air is most preferable from the viewpoint of operability. The gas thickness, i.e. the distance between the spinneret and the coagulation surface, is approximately 0.2 to 50 cm (
Leprosy is appropriate. The dope stream forced into the gas must then be forced into a coagulation bath where it undergoes coagulation.

凝固液は一1O℃〜25℃の温度範囲内に保持されるべ
きである。凝固液温か25℃をこえると繊維の密度が小
さくなったシ、強度が259/デニ一ル未満になったシ
して好ましくない。また、凝固液温が一10℃をこえて
低くなると、一般に、凝固液の粘度が高くなり、紡糸時
の凝固糸条に高い張力がかかることが不可避となるほか
、凝固速度が低下して凝固の進行度の低い糸条にこのよ
うな張力が付与されるので、繊維の強度が低下すること
があるのに加えて、繊維の耐衝撃性が低下するので好ま
しくない。なお、−10℃より低い温度で凝固させると
、■型の結晶形をもったPPTA繊維ができるのに対し
、−1O℃以上の温度では、全部又は大部分が■型の結
晶形になって本発明の繊維が得られる。凝固液温は好ま
しくは一10℃〜15℃である。
The coagulating liquid should be maintained within a temperature range of -10°C to 25°C. If the temperature of the coagulating liquid exceeds 25° C., the density of the fibers becomes low and the strength becomes less than 259/denier, which is not preferable. Additionally, when the temperature of the coagulating liquid drops to more than 110°C, the viscosity of the coagulating liquid generally increases, making it unavoidable that high tension is applied to the coagulated yarn during spinning, as well as decreasing the coagulating rate and coagulating. Since such tension is applied to yarns with a low progress rate, the strength of the fibers may be reduced, and the impact resistance of the fibers may also be reduced, which is not preferable. Furthermore, when solidified at a temperature lower than -10°C, PPTA fibers with a ■-type crystal form are produced, whereas at temperatures above -10°C, all or most of the fibers become a ■-type crystal form. The fiber of the present invention is obtained. The temperature of the coagulating liquid is preferably -10°C to 15°C.

凝固液としては水が好適に使用されるが、メチルアルコ
ール、エチレングリコール、グリセリン、イングロパノ
ール等の1価ないしは多価アルコール、あるいは水と上
記アルコールの混合物、あるいは硫酸等の酸の水溶液、
水酸化アンモニウム等のアルカリの水溶液や塩化カル7
ウム等の各種塩の水溶液が使用される。
Water is preferably used as the coagulating liquid, but monohydric or polyhydric alcohols such as methyl alcohol, ethylene glycol, glycerin, and ingropanol, mixtures of water and the above-mentioned alcohols, or aqueous solutions of acids such as sulfuric acid,
Aqueous alkaline solutions such as ammonium hydroxide and calcium chloride 7
Aqueous solutions of various salts such as um are used.

凝固浴の形状は特に制限されない。ただし、凝固途上の
糸条に不必要な張力がかかるのを避けるという観点から
、第1図の1bに示す如き凝固液1mが走行糸条ととも
に落下する謂ゆる漏斗状の凝固浴を用いるのが好ましく
、このような凝固浴は、工業的な生産において紡糸速度
を高い水準に保つという点においても好ましい。また、
凝固液深さく第1図のt)を可能なかぎり小さくすると
とも、凝固糸条への張力が小さくなるため、好ましい。
The shape of the coagulation bath is not particularly limited. However, from the viewpoint of avoiding unnecessary tension being applied to the yarn during coagulation, it is recommended to use a so-called funnel-shaped coagulation bath in which 1 m of coagulation liquid falls together with the running yarn, as shown in 1b of Figure 1. Preferably, such a coagulation bath is also preferred in terms of maintaining the spinning speed at a high level in industrial production. Also,
It is preferable to make the coagulation liquid depth (t) in FIG. 1 as small as possible, since this reduces the tension on the coagulated filament.

凝固糸条にかかる張力が小さければ小さい程、一般に、
繊維の強度が大きくなり、また衝撃強度も向上する。凝
固浴は、もし必要ならば2段以上にしてもよい。
Generally, the lower the tension on the coagulated thread, the more
The strength of the fibers increases and the impact strength also improves. The coagulation bath may have two or more stages if necessary.

紡糸におけるドラフトは、気体層の厚さ、紡糸口金の径
、ポリマー濃度、ポリマーの対数粘度などに依存して、
通常2〜15の範囲で選ばれ、好ましくは3〜10であ
る。ドラフトがあまシ小さすぎると分子鎖の配向が不十
分になる傾向があるが、乾燥後期における張力付与によ
りかなシの程度補償することができる。ドラフトが大き
すぎると紡糸の安定性が低下することがあるし、繊維の
強度の低下をきたすこともちシうる。
The draft during spinning depends on the thickness of the gas layer, the diameter of the spinneret, the polymer concentration, the logarithmic viscosity of the polymer, etc.
It is usually selected in the range of 2 to 15, preferably 3 to 10. If the draft is too small, the orientation of the molecular chains tends to be insufficient, but the degree of draft can be compensated for by applying tension in the latter stage of drying. If the draft is too large, the stability of spinning may decrease and the strength of the fiber may also decrease.

ここで、ドラフトとは、凝固浴から引出すときの凝固糸
条の線速度を紡糸口金を通過するドーグの線速度で除し
た値である。
Here, the draft is the value obtained by dividing the linear velocity of the coagulated yarn when it is drawn out from the coagulation bath by the linear velocity of the doag passing through the spinneret.

凝固糸条を凝固浴から取出す際には、出来るだけ張力を
与えないのが望ましい。例えば、第1図における変向ロ
ーラー(9)を回転式の抵抗の少ないものにして、固定
式のピンや棒を用いることは避けた方がよい。これに対
して、特開昭59−47421号公報では、凝固浴を出
た凝固糸条に1〜4117デニールの張力を付与するこ
とによシ分子鎖配向を高め、高モー)+−ラス繊維を得
ることを開示しているが、この方法の場合、得られた繊
維の耐衝撃性が低下する欠点が避けられない。本発明に
おいては、凝固浴を出た糸条には約0.59/デニール
(デニールは洗浄乾燥後の繊維を基準としたもの)以下
の張力しか与えないのが好ましく、更に好ましくは0.
3g/デニール以下であシ、最も好ましくは0.211
7デニール以下である。
When taking out the coagulated thread from the coagulation bath, it is desirable to apply as little tension as possible. For example, it is better to use the deflection roller (9) in FIG. 1 as a rotary type with less resistance and to avoid using fixed pins or rods. On the other hand, in Japanese Patent Application Laid-open No. 59-47421, the molecular chain orientation is increased by applying a tension of 1 to 4117 deniers to the coagulated filament leaving the coagulation bath, and However, this method inevitably has the disadvantage that the impact resistance of the resulting fibers is reduced. In the present invention, it is preferable to apply only a tension of about 0.59/denier (denier is based on the fiber after washing and drying) or less to the yarn leaving the coagulation bath, and more preferably 0.59/denier or less.
Must be less than or equal to 3 g/denier, most preferably 0.211
It is 7 denier or less.

凝固浴から引出された凝固糸条は、洗浄をうけるために
、ネットコンベア上に堆積させる必要がある。これは、
洗浄工程で糸条に張力をかけることが優れた耐衝撃性を
確保する上で大きな妨げになるからである。これに対し
て、特開昭53−98415号公報は、一般的には、ネ
ットコンベア上で凝固糸条を洗浄することも可能である
と記載しているものの、実施例は全てローラー上で一定
の張力をかけて行っておシ、本発明の繊維に比べて強度
の温度係数が小さくなる。
The coagulated threads drawn from the coagulation bath must be deposited on a net conveyor for cleaning. this is,
This is because applying tension to the yarn during the cleaning process is a major hindrance to ensuring excellent impact resistance. On the other hand, although JP-A No. 53-98415 states that it is generally possible to wash the coagulated yarn on a net conveyor, all of the examples show that it is possible to wash the coagulated yarn on a roller. The temperature coefficient of strength is smaller than that of the fibers of the present invention.

洗浄は通常、水で1段または2段以上で行われ、またこ
れを効率的に行うためにカセイソーダ等のアルカリ水溶
液と組合せてもよい。水洗によって、硫酸をできるだけ
抽出除去するのが好ましく、約500 ppm以下、好
ましくは100 ppm以下の残留量にするのが好まし
い。
Washing is usually carried out in one or more stages with water, and may be combined with an alkaline aqueous solution such as caustic soda to perform this effectively. It is preferable to extract and remove sulfuric acid as much as possible by washing with water, and it is preferable to reduce the residual amount to about 500 ppm or less, preferably 100 ppm or less.

水洗された繊維は、必要ならば油剤等を付与され、乾燥
されるが、本発明の方法においては水による洗浄に引き
つづいて全く張力のかからないネ、トコンベア上で含水
率を20〜80重量%に調節する必要がある。本発明の
方法に従って水洗された繊維は、そのままでは、一般に
100〜300重t%の含水率を有するので、乾燥や吸
引などの任意の方法で20〜80重量%、好ましくは3
0〜70重量−の含水率にする。乾燥の場合、温度が室
温〜約200℃くらいの熱風や熱板、誘電加熱、赤外線
ヒータなどが利用できる。
If necessary, the washed fibers are applied with an oil agent and dried, but in the method of the present invention, the water content is reduced to 20 to 80% by weight on a conveyor without any tension being applied following washing with water. need to be adjusted. The fibers washed with water according to the method of the present invention generally have a moisture content of 100 to 300% by weight as it is, so they can be dried to 20 to 80% by weight, preferably 3% by weight, by any method such as drying or suction.
The moisture content is between 0 and 70% by weight. For drying, hot air at room temperature to about 200°C, a hot plate, dielectric heating, infrared heater, etc. can be used.

本発明において、高張力の乾燥を行う前に含水率を20
〜80重量%に調節することは非常に重要である。何故
なら、含水率80重量%をこえる繊維に高張力をかけて
も分子鎖の配向が効率的でない、即ち、配向緩和がかな
り発生するため繊維構造の微視的な破壊が進行して衝撃
強度の低下がおこ9、また工業的な生産においては張力
乾燥は繊維の集積度が低いため熱エネルギーの損失が大
きくなシネ利であるからである。一方、含水率が20重
量−未満の繊維を高張力乾燥すると、水分子の可塑効果
が小さく、張力による分子鎖の配向が充分に進まなくな
るので、高モジュラス化が難しくなる。なお、繊維を一
旦乾燥させて再湿潤させる方法では本発明の効果が達成
されない。
In the present invention, the moisture content is reduced to 20% prior to high tension drying.
It is very important to adjust the content to ~80% by weight. This is because even if high tension is applied to fibers with a water content of more than 80% by weight, molecular chain orientation is not efficient; in other words, the orientation relaxation occurs considerably, leading to microscopic destruction of the fiber structure and decreasing impact strength. In addition, in industrial production, tension drying is a process in which there is a large loss of thermal energy due to the low degree of fiber accumulation. On the other hand, when fibers with a water content of less than 20% by weight are dried under high tension, the plasticizing effect of water molecules is small and the orientation of molecular chains due to tension does not proceed sufficiently, making it difficult to achieve high modulus. Note that the effects of the present invention cannot be achieved by a method in which the fibers are once dried and then rewetted.

ネットコンベア上で含水率20〜80重量%に調整され
た繊維は、解舒されて、5〜15.@/7″ニールの張
力下に50〜180℃の温度で0.1〜1.5重量%の
含水率になるまで乾燥される。
The fibers, whose moisture content has been adjusted to 20 to 80% by weight on the net conveyor, are unwound and processed to have a moisture content of 5 to 15% by weight. It is dried under the tension of @/7″ kneader at a temperature of 50 to 180° C. to a moisture content of 0.1 to 1.5% by weight.

乾燥時の張力は好ましくは5〜12g/デニールであり
、とのデニールは乾燥終了後の繊維を基準にしたもので
ある。5〜15g/デニールの張力をかけたとき繊維は
約2〜8%程度延沖される。
The tension during drying is preferably from 5 to 12 g/denier, where the denier is based on the fiber after drying. When a tension of 5 to 15 g/denier is applied, the fibers are stretched by about 2 to 8%.

5 g/y’ニール未満の張力では高モジュラス化は達
成されない。一方、15g/デニールをこえる張力をか
けると強度が著しく低下し、繊維が破断することさえあ
る。
High modulus is not achieved at tensions below 5 g/y'neal. On the other hand, if a tension exceeding 15 g/denier is applied, the strength will drop significantly and the fibers may even break.

高張力乾燥の温度1−150〜180℃の範囲から選ば
れる。50℃未満では、乾燥効率が悪く、生産性が劣る
。180℃を超えた温度では、乾燥終点の管理が難しく
、結晶の過度の成長により見かけの微結晶の大きさが5
5Xをこえてしまうこともありうる。乾燥湿度は、好ま
しくは、100〜150℃である。
The temperature for high tension drying is selected from the range of 1-150 to 180°C. Below 50°C, drying efficiency is poor and productivity is poor. At temperatures exceeding 180°C, it is difficult to control the drying end point, and the apparent size of microcrystals may decrease by 5° due to excessive crystal growth.
It is possible to exceed 5X. The drying humidity is preferably 100 to 150°C.

高張力乾燥の時間は、乾燥終了時の繊維の含水率が0.
4〜1.5重量%になるように、繊維のデニール、フィ
ラメント数、熱源の容量、伝熱効率等を勘案して決めれ
ばよい。乾燥終了時の含水率は繊維の性能に対し臨界的
である。1.5重量%を超    ”えた含水率のとき
に張力付与を中止すると、分子鎖配向の緩和が起ること
がちシ、モジュラスが不十分な水準になってしまう恐れ
がある。一方、0.1重量−未満の含水率まで張力を付
与するのは、エネルギーの損失の面から芳しくないのみ
ならず、毛羽の発生が多くなったり、見かけの微結晶の
大きさが55Xをこえてしまい、本発明の繊維の特徴が
失われてしまう。高張力乾燥後の含水率は、好ましくは
、0,3〜1.2重量%になるようにする。
The high tension drying time is such that the moisture content of the fiber at the end of drying is 0.
The amount may be determined to be 4 to 1.5% by weight, taking into consideration the denier of the fiber, the number of filaments, the capacity of the heat source, the heat transfer efficiency, etc. The moisture content at the end of drying is critical to the performance of the fiber. If tension application is stopped when the water content exceeds 1.5% by weight, relaxation of the molecular chain orientation tends to occur, and the modulus may reach an insufficient level. Applying tension to a moisture content of less than 1% by weight is not only undesirable in terms of energy loss, but also increases the occurrence of fuzz and the apparent size of microcrystals exceeding 55X, which is a serious problem. The characteristics of the inventive fibers are lost.The moisture content after high tension drying is preferably between 0.3 and 1.2% by weight.

高張力下に乾燥する方法、装置は特に限定されず、例え
ば、第1図に示すような熱ローラーで張力をかける方法
、50〜180℃の雰囲気中を張力をかけて走行させる
方法、誘電加熱しつつ張力をかけて走行させる方法、熱
板に接触させつつ張力をかけて走行させる方法、或いは
これらを併用する方法などが工業的に行える。
The method and apparatus for drying under high tension are not particularly limited, and examples include a method of applying tension with a heated roller as shown in Figure 1, a method of running under tension in an atmosphere of 50 to 180°C, a method of dielectric heating. Industrial methods include a method in which the vehicle is run while applying tension, a method in which the vehicle is run while being in contact with a hot plate while applying tension, or a method in which these methods are used in combination.

第1図には水分調節から直接連続的に高張力乾燥する実
施態様を示してあシ、この方法は工業的に効率よ〈実施
できるので好ましいが、このような方法に限らず、例え
ば、水分調節後一旦繊維を捲き取シ、改めて回分式に或
いは半連続的に高張力乾燥するやシ方でもよい。
Figure 1 shows an embodiment in which high-tension drying is carried out directly and continuously after moisture adjustment. Although this method is preferred because it can be carried out industrially and efficiently, it is not limited to this method. After the adjustment, the fibers may be rolled up and dried again batchwise or semi-continuously under high tension.

乾燥時の雰囲気は、安価さと簡便さの点から、通常は空
気であるが、目的によっては窒素やアルゴン等の不活性
気体中で行ってもよい。
The atmosphere during drying is usually air from the point of view of cost and convenience, but depending on the purpose, it may be carried out in an inert gas such as nitrogen or argon.

■ 発明の効果 本発明の方法は、分子鎖配向が最も効率的に起υかつ配
向緩和をひきおこさない特定の含水率範囲のPPTA繊
維に高張力をかけて高度の分子鎖配向を起こさせ、残シ
の工程では決して不必要な張力をかけないという従来に
ない新規な技術思想にもとづくものでアシ、本発明の繊
維は、これによって得られた独特の特性を備えた新規な
PPTA 繊維である。
■ Effects of the Invention The method of the present invention involves applying high tension to PPTA fibers in a specific moisture content range in which molecular chain orientation occurs most efficiently and does not cause orientation relaxation, thereby causing a high degree of molecular chain orientation. The fiber of the present invention is a novel PPTA fiber with unique properties obtained through this process, which is based on a new and unprecedented technical idea of never applying unnecessary tension in the process of leaving the fibers. .

従って、本発明の特徴とするところは、第1に、繊維が
高強度、高モジュラスを兼備していることに加えて衝撃
強度が大きいことであり、これが従来知られている高モ
ジュラスタイプのPPTA IJt!維との大きな違い
である。
Therefore, the characteristics of the present invention are, firstly, that the fiber has both high strength and high modulus, and also has high impact strength, which is different from the conventionally known high modulus type PPTA. IJt! This is a big difference between the two.

また、工業的な製造面から評価すれば、毛羽の発生が少
なく、工程が安定すること、紡糸から直接製造すること
が可能で、エネルギーの損失が少ないので安価に製造で
きることなどの特徴を有する。
In addition, when evaluated from an industrial manufacturing perspective, it has the following characteristics: it generates little fuzz, the process is stable, it can be manufactured directly from spinning, and it can be manufactured at low cost because there is little energy loss.

本発明の繊維はこれらの特色を利用して、各種ベルト等
のゴムの補強材、プラスチックスの補強材として有用で
あシ、特に高い衝撃強度を生かして用いられる。繊維が
これらゴムやプラスチックスの補強に用いられるときは
、通常マルチフィラメントの形態で用いられることが多
いが、本発明の繊維はそれに限定されるものではなく、
モノフィラメント、ロービングヤーン、スフ、チョツプ
ドストランドなどの形で、ロープ、織怖やプラスチック
ス、金属、セメント、セラミックス等の補強材、わたな
どとして利用することも可能である◎実施例1及び比較
例1 特開昭55−122011号公報の参考例にしたがって
、対数粘度5.8のPPTAを得た。このPPTAを用
いて第1図に示す装置でPPTA繊維をつくった。
Utilizing these characteristics, the fibers of the present invention are useful as reinforcing materials for rubber such as various belts, and reinforcing materials for plastics, and are particularly used by taking advantage of their high impact strength. When fibers are used to reinforce these rubbers and plastics, they are usually used in the form of multifilaments, but the fibers of the present invention are not limited to this.
In the form of monofilament, roving yarn, fabric, chopped strand, etc., it can also be used as rope, woven fabric, reinforcing material for plastics, metal, cement, ceramics, etc., cotton, etc. ◎Example 1 and comparison Example 1 PPTA having a logarithmic viscosity of 5.8 was obtained according to the reference example of JP-A-55-122011. Using this PPTA, PPTA fibers were produced using the apparatus shown in FIG.

PPTAを99.8%硫酸にポリマー濃度が19重量%
になるように75℃で溶解し、約2時間減圧下に脱泡し
た。75〜80℃に保持した光学異方性を示すドープを
濾過しつつ、0.065+mの直径の細孔100個を持
つ紡糸口金(第1図の2)よシ押出し、約5mの空気中
を走行させた後、−5℃に保持した30重量%の硫酸水
溶液(1&)中に押出した。ドラフト8をかけて、30
0m/分の速度で凝固糸条を凝固浴から取出した。凝固
糸条に約0.18g/rニール(デニールは乾燥繊維基
準)の張力しかかからないように取出しつつ、ネットコ
ンベア(7)上にふシおとした。堆積した糸条をまず水
で、次いで稀薄なカセイソーダ水溶液で、そして再び水
で洗浄し、残硫酸が繊維に対して80ppm以下になる
ようにし、油剤をふりかけ念(油剤付与装置は第1図に
図示せず)のち、水分調節装置(第1図の10)で堆積
した繊維(糸条)の含水率を調節した。水分調節装置は
、約2.5mの長さで、第1図に示すように5ケのブロ
ック(10a〜10d)に区切られていて、各各のプロ
、りが独立に約120℃の水蒸気で加熱された熱風が送
りこまれる構造であった。そして、5ブロツクとも全て
約120℃で運転した場合(比較例1−i)、10&を
除く他の4ブロツクを約120℃で運転した場合(実施
例1−1)、10a及びjobを除く他の3ブロツクを
約120℃で運転した場合(実施例1−2)、10d及
びlowのみを約120℃で運転した場合(実施例1−
3)、lOeのみ約120℃で運転した場合(実施例1
−4 )、全てのブロックを室温のままで加熱しなかっ
た場合(比較例1−2)について含水率の結果を他の結
果と併せて表1に示す。
PPTA in 99.8% sulfuric acid with a polymer concentration of 19% by weight
The mixture was dissolved at 75° C. and defoamed under reduced pressure for about 2 hours. While filtering the dope exhibiting optical anisotropy maintained at 75 to 80°C, it was extruded through a spinneret (2 in Figure 1) having 100 pores with a diameter of 0.065+m, and passed through air at a distance of about 5 m. After running, it was extruded into a 30% by weight sulfuric acid aqueous solution (1&) maintained at -5°C. Draft 8, 30
The coagulated thread was removed from the coagulation bath at a speed of 0 m/min. The coagulated yarn was placed on a net conveyor (7) while being taken out so that only a tension of about 0.18 g/r (denier is based on dry fiber) was applied to the coagulated yarn. Wash the accumulated threads first with water, then with a dilute aqueous solution of caustic soda, and then again with water until the residual sulfuric acid is 80 ppm or less relative to the fibers, and then sprinkle with an oil agent (the oil agent application device is shown in Figure 1). After that (not shown), the moisture content of the deposited fibers (yarns) was adjusted using a moisture adjustment device (10 in FIG. 1). The moisture regulating device is approximately 2.5 m long and is divided into five blocks (10a to 10d) as shown in Figure 1, and each block independently controls water vapor at approximately 120°C. The structure was such that hot air heated by When all 5 blocks were operated at about 120°C (Comparative Example 1-i), when the other 4 blocks except 10& were operated at about 120°C (Example 1-1), and when all other blocks except 10a and job were operated at about 120°C, When the three blocks were operated at about 120°C (Example 1-2), when only 10d and low were operated at about 120°C (Example 1-2).
3), when only lOe was operated at about 120°C (Example 1
-4), the moisture content results for the case where all blocks were left at room temperature without heating (Comparative Example 1-2) are shown in Table 1 together with other results.

次に、含水率が調節されてネットフンペア上に堆積され
ている糸条を解舒して、高張力乾燥にかけた。高張力乾
燥装置(第1図の11)としては、ローラー自体を水蒸
気で加熱できる1対の熱ローラーを用い、張力付与のた
め前後にネルソンローラーを用いた。また、乾燥つまり
含水率の減少を効率的に行うために熱ローラーの部分を
囲って加熱雰囲気とした。高張力乾燥装置には繊維が約
15〜20秒間滞在するように熱ローラーへの繊維の捲
き付は回数を調整した。張力の付与は、入口側のネルソ
ンローラーと出口側のネルソンロー2−の回転速度の比
で行った。熱ローラーの温度、張力、捲取繊維の含水率
を、捲取繊維の諸性質とともに、表1に示す。
Next, the yarn, whose moisture content was adjusted and deposited on the net-fun pair, was unwound and subjected to high-tension drying. As the high-tension drying device (11 in FIG. 1), a pair of heated rollers that can be heated with steam were used, and Nelson rollers were used at the front and rear for applying tension. In addition, in order to efficiently perform drying, that is, to reduce the moisture content, the heated roller was surrounded to create a heated atmosphere. The number of times the fibers were wound around the heated roller was adjusted so that the fibers remained in the high tension dryer for about 15 to 20 seconds. The tension was applied by adjusting the rotational speed ratio of the Nelson roller on the inlet side and the Nelson roller 2- on the outlet side. The temperature and tension of the heated roller, and the moisture content of the wound fibers are shown in Table 1, along with various properties of the wound fibers.

なお、表1に示す繊維鉱全て夏型の結晶形をもりていた
Incidentally, all the fiber ores shown in Table 1 had a summer-type crystal form.

表1よシ、高張力乾燥前の含水率が20〜80重量%の
とき、高強度、高モジ$2スでかつ強度の温度係数が大
きいことがよみとれ、衝撃強度の大きいことをうかがう
ことができる。
According to Table 1, when the moisture content before high-tension drying is 20 to 80% by weight, it can be seen that high strength, high modulus, and a large temperature coefficient of strength are obtained, indicating that impact strength is large. I can do it.

以下示白 比較例2 特開昭47−43419号公報の実施例2のf−1の追
試を行った。
Comparative Example 2 A supplementary test of f-1 of Example 2 of JP-A No. 47-43419 was carried out.

対数粘度6.6 di/ JilのPPTAを用意し、
99.7%濃硫酸と混合して20重′!7に%のドーグ
をつくり、85℃で紡糸口金(0,06m径の孔100
個)よシ空気中に押出し、3℃の水に導いて凝固させた
Prepare PPTA with a logarithmic viscosity of 6.6 di/Jil,
Mix with 99.7% concentrated sulfuric acid to make 20%! A spinneret (100 holes with a diameter of 0.06 m) was prepared at 85 °C.
) It was then extruded into air and introduced into water at 3°C to solidify.

凝固浴から取出した糸条をデビンに捲き、水、次いで0
.INのN aHCOs、更に70℃の水で洗浄し、乾
燥した。熱処理を6.5Fi/デニールの張力下に35
0℃て1.5秒間行った。
The yarn taken out from the coagulation bath is wound on a devin, and then soaked in water and then 0.
.. It was washed with IN NaHCOs, water at 70° C., and dried. Heat treatment under tension of 6.5 Fi/denier 35
The test was carried out at 0°C for 1.5 seconds.

得られた繊維は、みかけの微結晶の大きさが80Xと大
きく、単繊維強度311/デニール、単繊維モジュラス
88017デニールであったが、強度の温度係数は1.
01と実施例1の繊維に比べて小さかった。
The obtained fiber had a large apparent crystallite size of 80X, a single fiber strength of 311/denier, and a single fiber modulus of 88,017 denier, but the temperature coefficient of strength was 1.
It was smaller than the fibers of 01 and Example 1.

比較例3 特開昭53−98415号公報の実施例1の追試を比較
のために行った。
Comparative Example 3 A supplementary test of Example 1 of JP-A-53-98415 was carried out for comparison.

対数粘度3.5 dV71のPPTAと99.5重量%
の濃硫酸とから18.1重量−の光学異方性ドープを7
5℃で調製し、脱気したのち、濾過しつつ、紡糸口金(
0,07m径の孔100個)より、空気中に押出し、次
いで紡糸口金の下5mに位置する凝固浴(2℃の30重
量%硫酸水溶液)に導いて凝固させ、取出した糸条をネ
ルソンローラーに捲いて水洗した。水洗した繊維は11
3重i%の含水率で、この繊維を140℃の窒素ガス中
で1.05倍に延伸(張力は約119/デニール)しつ
つ30秒間熱処理した。
PPTA with logarithmic viscosity 3.5 dV71 and 99.5% by weight
of concentrated sulfuric acid and an optically anisotropic dope of 18.1 wt.
After preparing at 5°C and degassing, the spinneret (
The yarn is extruded into the air through 100 holes with a diameter of 0.07 m, and then introduced into a coagulation bath (30 wt% sulfuric acid aqueous solution at 2°C) located 5 m below the spinneret to coagulate. I rolled it up and washed it with water. The water-washed fibers are 11
This fiber was heat-treated for 30 seconds at a moisture content of 3x i% while being stretched 1.05 times (tension: approximately 119/denier) in nitrogen gas at 140°C.

得られた繊維は、単繊維強度22g/デニール、単繊維
モジュラス79011/デニール、見かけの微結晶の大
きさ58X1強度の温度係数0.89であった。
The obtained fiber had a single fiber strength of 22 g/denier, a single fiber modulus of 79011/denier, and an apparent microcrystal size of 58×1 strength temperature coefficient of 0.89.

比較例4 特開昭59−47421号公報の実施例2−1の追試を
比較のために行った。
Comparative Example 4 A follow-up test of Example 2-1 of JP-A-59-47421 was carried out for comparison.

対数粘度6.5 di/11のPPTAと99.5重量
%濃硫酸から、20重量%のドープをつくυ、紡糸口金
(0,06m径の孔100個)より、5mの空間を通じ
て、硫酸水溶液(A0重量%、〜5℃)に押し出し、凝
固浴から取出した糸条に1対のローラー間で1.2g/
デニールの張力を付与したのち、ネットコンベア上にふ
りおとし、水洗と乾燥を行った。
A sulfuric acid aqueous solution was added through a 5 m space from a spinneret (100 holes with a diameter of 0.06 m) to add a 20 wt% dope from PPTA with a logarithmic viscosity of 6.5 di/11 and 99.5 wt% concentrated sulfuric acid. (A0% by weight, ~5°C), and the yarn taken out from the coagulation bath was 1.2 g/
After applying denier tension, it was thrown onto a net conveyor, washed with water, and dried.

得られた繊維は、単繊維強度28I/デニール、単R雑
モジュラス75011/デニールと大きかったが、強度
の温度係数は0.86と小さかった。
The obtained fiber had a high single fiber strength of 28 I/denier and a single R rough modulus of 75011/denier, but a small temperature coefficient of strength of 0.86.

実施例2 対数粘度6,4のPPTA、99.9重量%の硫酸を使
用して、ポリマー濃度19.5重量%になるように約8
0〜85℃で溶解して光学異方性ドーグを得、次いで約
5時間ゆけて0.5〜0.2 sw Hgの減圧にして
脱気した。紡糸口金(0,061111径の孔500個
)の温度を約85℃、空気層厚さを10蝿、ドラフトを
67、凝固浴を10℃の水として、紡糸した。
Example 2 Using PPTA with a logarithmic viscosity of 6.4, 99.9% by weight sulfuric acid, a polymer concentration of 19.5% by weight was obtained using approximately 8%
The optically anisotropic dogu was obtained by melting at 0-85°C and then degassed to a vacuum of 0.5-0.2 sw Hg over a period of about 5 hours. Spinning was carried out using a spinneret (500 holes with a diameter of 0.061111 mm) at a temperature of about 85° C., an air layer thickness of 10 flies, a draft of 67° C., and a coagulation bath of 10° C. water.

約0.1519/デニールの張力しかかからないよに凝
固浴からとり出した繊維をネットコンベアー上にふりお
として来由をつくり、その状態で5%カセイソーダ水溶
液と水を順にふシかけて約30分洗浄した。
The fibers taken out from the coagulation bath were thrown onto a net conveyor so that only a tension of about 0.1519/denier was applied to create a fiber, and in that state, a 5% caustic soda aqueous solution and water were sequentially poured over it for about 30 minutes. Washed.

洗浄の終了した繊維は約280重量−の含水率であった
ので、まず処理コンベアの下に減圧の吸引口をとりつけ
、水をとシ除いて約90重量%の含水率にし、次に10
0℃の加熱箱を通過させて53重量%の含水率とした。
The washed fibers had a moisture content of about 280% by weight, so first a vacuum suction port was installed below the processing conveyor to remove the water to a moisture content of about 90% by weight.
It was passed through a heating box at 0° C. to give a moisture content of 53% by weight.

ネットコンベア上で含水率を調整した繊維を、実施例1
と同じ高張力乾燥装置に導き、8I!/デニールの張力
をかけて約18秒間140℃で乾燥して、捲取った。捲
取繊維は、含水率09%で、■型の結晶形をもち、対数
粘度6.1 dl/I、見かけの微結晶の大きさ49X
、密度1.4517cm” 、結晶配向角10’、単繊
維伸度2.9チ、単繊維モジュラス890#/デニール
、単繊維強度33I/デニール、強度の温度係数1.1
8であった。
Example 1 The fibers whose moisture content was adjusted on a net conveyor were
8I! The film was dried at 140° C. for about 18 seconds under a tension of /denier and rolled up. The rolled fiber has a water content of 09%, a ■-type crystal shape, a logarithmic viscosity of 6.1 dl/I, and an apparent microcrystal size of 49X.
, density 1.4517 cm", crystal orientation angle 10', single fiber elongation 2.9 inches, single fiber modulus 890 #/denier, single fiber strength 33 I/denier, temperature coefficient of strength 1.1
It was 8.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は本発明の繊維の製法の一実施態様を示す説明図
である。 1&・・・凝固液、1b・・・凝固浴、2・・・紡糸口
金、3m 、3b 、3e 、3d・・・繊維糸条、4
・・・取出しローラー、5・・・振込ローラー、6・・
・反転コンベア、7・・・処理コンベア、8・・・水洗
装置、9・・・変向ローラー、10・7に分調節装置、
10m、10b。 10 e * 10 d ? 10 e・・・水分調節
装置のブロック、11・・・高張力乾燥装置、12・・
・カバーベルト、13・・・捲取機、t・・・凝固液深
さ。 第2図u/す(p−フェニレンテレフタルアミド)繊維
のX線回折における赤道線上の回折強度曲線を示す。
FIG. 1 is an explanatory diagram showing one embodiment of the fiber manufacturing method of the present invention. 1&... coagulation liquid, 1b... coagulation bath, 2... spinneret, 3m, 3b, 3e, 3d... fiber thread, 4
...Take-out roller, 5...Transfer roller, 6...
・Reversing conveyor, 7... Processing conveyor, 8... Water washing device, 9... Direction changing roller, 10.7 minute adjustment device,
10m, 10b. 10 e * 10 d? 10 e... Moisture control device block, 11... High tension drying device, 12...
・Cover belt, 13... Winding machine, t... Coagulation liquid depth. Figure 2 shows a diffraction intensity curve on the equatorial line in X-ray diffraction of u/su (p-phenylene terephthalamide) fiber.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1、I型結晶をもち、5.0dl/g以上の対数粘度の
ポリ(p−フェニレンテレフタルアミド)から実質的に
なる繊維であって、下記(A)〜(G)の全てを満足す
る高モジュラス繊維。 (A)見かけの微結晶の大きさ=35〜55Å (B)密度≧1.43g/cm^3 (C)結晶配向角≦14度 (D)単繊維伸度≦3.3% (E)単繊維モジュラス≧750g/デニール (F)単繊維強度≧25g/デニール (G)強度の温度係数≧1.05 2、5.0dl/g以上の対数粘度のポリ(p−フェニ
レンテレフタルアミド)を97〜101重量%の濃硫酸
に17〜20重量%のポリマー濃度になるように溶解し
て得たドープを、紡糸口金より気体中に、次いで−10
℃〜25℃の凝固液中に押し出して凝固させた糸条をネ
ットコンベア上に堆積させて洗浄したのち、ひきつづい
てネットコンベア上で糸条の含水率を20〜80重量%
に調節し、次いで該糸条に5〜15g/デニール(但し
、デニールは乾燥後の繊維を基準にする)の張力を付与
した状態で0.1〜1.5重量%の含水率になるまで5
0〜180℃で乾燥することを特徴とする高モジュラス
繊維の製法。
[Claims] 1. Fibers having type I crystals and consisting essentially of poly(p-phenylene terephthalamide) having a logarithmic viscosity of 5.0 dl/g or more, comprising the following (A) to (G): A high modulus fiber that satisfies all of the following. (A) Apparent microcrystal size = 35-55 Å (B) Density ≧1.43 g/cm^3 (C) Crystal orientation angle ≦14 degrees (D) Single fiber elongation ≦3.3% (E) Single fiber modulus ≧750 g/Denier (F) Single fiber strength ≧25 g/Denier (G) Temperature coefficient of strength ≧1.05 2. Poly(p-phenylene terephthalamide) with a logarithmic viscosity of 5.0 dl/g or more 97 A dope obtained by dissolving in concentrated sulfuric acid of ~101% by weight to a polymer concentration of 17 to 20% by weight was passed through a spinneret into a gas, and then heated to -10% by weight.
After extruding and coagulating the yarn into a coagulating liquid at ℃ to 25℃, the yarn is deposited on a net conveyor and washed, and then the moisture content of the yarn is reduced to 20 to 80% by weight on the net conveyor.
Then, the yarn is subjected to a tension of 5 to 15 g/denier (however, the denier is based on the fiber after drying) until the moisture content reaches 0.1 to 1.5% by weight. 5
A method for producing high modulus fiber characterized by drying at 0 to 180°C.
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