JPS62177213A - Production of aromatic copolyester fiber having high molecular weight - Google Patents

Production of aromatic copolyester fiber having high molecular weight

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JPS62177213A
JPS62177213A JP1732586A JP1732586A JPS62177213A JP S62177213 A JPS62177213 A JP S62177213A JP 1732586 A JP1732586 A JP 1732586A JP 1732586 A JP1732586 A JP 1732586A JP S62177213 A JPS62177213 A JP S62177213A
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JP
Japan
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copolyester
polymer
thermotropic liquid
molecular weight
high molecular
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Application number
JP1732586A
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Japanese (ja)
Inventor
Tsutomu Sugie
杉江 勉
Takumi Tanaka
巧 田中
Mitsuhiro Unno
光宏 海野
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Unitika Ltd
Original Assignee
Unitika Ltd
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Publication date
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Abstract

PURPOSE:To obtain the titled fiber having high strength and high elastic modulus without using heat-treatment process, by using an aromatic polyester, etc., having thermotropic liquid crystal nature as a raw material, melting the polymer at a specific temperature under shearing rate gradient, reacting with a bifunctional compound reactive with terminal carboxyl group and spinning the modified polymer. CONSTITUTION:A thermotropic liquid crystal copolyester having aromatic polyester unit is melted and supplied through a polymer inlet tube 1 to a reaction zone 4 between a rotary cylinder 2 and a main body 3 of e.g. a Couette-type apparatus. A shearing rate gradient is applied to the polymer in the reaction zone 4 by rotating the rotary cylinder 2 while maintaining the polyester to a temperature to get thermotropic liquid crystal nature of the polymer. A bifunctional compound capable of performing addition reaction with terminal caboxyl group is poured through a chemical inlet tube 5 into the reaction zone and made to react with the copolyester keeping the above state. The reaction product is extruded through a spinning nozzle 6 and spun fiber 7 is wound with a winder 8 to obtain the objective fiber.

Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は、サーモトロピック液晶性コポリエステルを溶
融紡糸することにより、高強度・高弾性率のポリエステ
ル繊維を製造する方法に関するものである。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION (Field of Industrial Application) The present invention relates to a method for producing polyester fibers with high strength and high elastic modulus by melt-spinning thermotropic liquid crystalline copolyester.

(従来の技術) サーモトロピック液晶性ポリエステルを通常の溶融紡糸
法で紡糸した繊維は強度1弾性率とも不十分であり、高
強度・高弾性率を有する繊維を得るには、紡出糸を一旦
捲取ってから、高温下で長時間熱処理しなければならな
かった。(例えば。
(Prior art) Fibers spun from thermotropic liquid crystalline polyester using the usual melt spinning method have insufficient strength and elastic modulus.In order to obtain fibers with high strength and high elastic modulus, it is necessary to After being rolled up, it had to be heat treated at high temperatures for a long time. (for example.

特公昭55−20008.特開昭54−50594.同
54−7769L同55−106221 、同5B−5
3920,同58−91817.同58−219230
、同59−9270号公報等参照)また、使用するポリ
マーの重合度をより高くしてポリマー分子を繊維軸方向
に配向させることができれば、得られる繊維の性能、特
に強度の向上が可能であることはよく知られている。
Special Publication Showa 55-20008. Japanese Patent Publication No. 54-50594. 54-7769L 55-106221, 5B-5
3920, 58-91817. 58-219230
, No. 59-9270, etc.) Furthermore, if the degree of polymerization of the polymer used can be increased to orient the polymer molecules in the fiber axis direction, it is possible to improve the performance, especially the strength, of the resulting fiber. This is well known.

(発明が解決しようとする問題点) しかしながら1重合度の高いポリマーを得ようとすれば
1重合に長時間を要し、しかも重合度が裔くなるにつれ
て溶融粘度も高くなり、撹拌ができなくなったり2分解
が起こったりするうえにポリマーの払い出しが困難にな
るという問題が生じる。特に、液晶性を示すポリエステ
ルは、低重合度のものでも非常に高い粘性を示すため9
重合後の払い出しの作業性低下、収率低下等の問題点が
生じ、高重合度化ができなかった。
(Problems to be solved by the invention) However, in order to obtain a polymer with a high degree of polymerization, it takes a long time for one polymerization, and as the degree of polymerization increases, the melt viscosity also increases, making stirring impossible. In addition, there arises the problem that the polymer may undergo 2-decomposition and that it becomes difficult to pay out the polymer. In particular, polyester exhibiting liquid crystallinity exhibits extremely high viscosity even with a low degree of polymerization.
Problems such as decreased workability in discharging after polymerization and decreased yield occurred, making it impossible to achieve a high degree of polymerization.

したがって、比較的低重合度の液晶性ポリエステルを用
いて溶融紡糸しなければならなかったのであり、そのた
め得られる繊維の強度はほとんどのものが10g/d以
下という低い値であった。
Therefore, it was necessary to perform melt spinning using a liquid crystalline polyester having a relatively low degree of polymerization, and the strength of most of the obtained fibers was as low as 10 g/d or less.

上記欠点を改善するために、液晶性ポリエステル系繊維
においては、前述の如く紡出糸を長時間熱処理するので
ある。すなわち、熱処理することにより、ポリマー分子
の配向性を向上させるとともに1通常のポリエチレンテ
レフタレートの固相重合と同様に液晶性ポリエステルの
重合度を高めるのであり、その結果2強度をLog/d
以上、さらには20g/d以上にまで向上できるのであ
る。
In order to improve the above-mentioned drawbacks, the spun yarn of liquid crystalline polyester fibers is subjected to a long heat treatment as described above. That is, heat treatment improves the orientation of polymer molecules and increases the degree of polymerization of liquid crystalline polyester in the same manner as the solid phase polymerization of ordinary polyethylene terephthalate.
In addition to the above, it can even be improved to 20 g/d or more.

しかしながら、上述のサーモドロピンク液晶性ポリエス
テルとポリーP−フェニレンテレフタルアミドの如きリ
オトロピック液晶性芳香族ポリアミドとを比較した場合
、長時間の熱処理を行わなくとも高強度、高弾性率繊維
を得ることができる芳香族ポリアミドのほうが有利であ
る。これはサーモトロピック液晶性とりオトロピック液
晶性の差もあるが2重合度の違いが大きな原因と考えら
れる。
However, when comparing the above-mentioned thermodropink liquid crystalline polyester and lyotropic liquid crystalline aromatic polyamide such as poly P-phenylene terephthalamide, it is possible to obtain high strength and high modulus fibers without long-term heat treatment. Aromatic polyamides that can be used are more advantageous. Although there is a difference in thermotropic liquid crystallinity and otropic liquid crystallinity, the main reason for this is considered to be a difference in the degree of double polymerization.

一方、サーモトロピック液晶性ポリエステルの場合リオ
トロピック液晶性のものに比べて、紡糸原液の溶媒や凝
固溶媒等の回収を必要とせず、また排気設備等も重要な
問題とならないため、紡糸方法や装置・設備が簡略化で
き有利である。
On the other hand, in the case of thermotropic liquid crystal polyester, compared to lyotropic liquid crystal polyester, it is not necessary to recover the solvent or coagulation solvent of the spinning stock solution, and exhaust equipment etc. are not important problems, so the spinning method, equipment, etc. This is advantageous because the equipment can be simplified.

したがって、サーモトロピック液晶性ポリエステルを高
重合度化して紡糸に供することができれば繊維化後、長
時間の熱処理を行わなくとも高強度、高弾性率を有する
繊維が得られ、しかもポリーP−フェニレンテレフタル
アミド繊維よりも有利な方法で製造できるのである。
Therefore, if thermotropic liquid crystalline polyester can be highly polymerized and used for spinning, fibers with high strength and high elastic modulus can be obtained without long-term heat treatment after fiberization, and polyP-phenylene terephthalate fibers can be obtained. They can be produced in a more advantageous manner than amide fibers.

7方オキサゾリン化合物がカルボキシル基と反応するこ
とは周知のことであり2例えばポリエチレンテレフタレ
ート等のポリエステルに所定量のオキサゾリン化合物を
添加して紡糸すると2分子末端のカルボキシル基と反応
して分子末端を封鎖することになり、この結果ポリマー
中のカルボキシル基のモル数が著しく減少し、繊維の耐
熱性が向上する。さらにビスオキサゾリン化合物の如き
2官能性化合物(分子連結剤)を使用すれば、該分子連
結剤1分子に対してポリマー2分子が反応可能になり、
得られる繊維の耐熱性を向上できるばかりでなく9重合
度が上がることにより機械的性質をも向上させ得るとい
う好結果をもたらす。
It is well known that 7-way oxazoline compounds react with carboxyl groups.2 For example, when a predetermined amount of an oxazoline compound is added to a polyester such as polyethylene terephthalate and spun, it reacts with the carboxyl groups at the ends of two molecules and blocks the ends of the molecules. As a result, the number of moles of carboxyl groups in the polymer is significantly reduced, and the heat resistance of the fiber is improved. Furthermore, if a bifunctional compound (molecular linking agent) such as a bisoxazoline compound is used, two polymer molecules can react with one molecule of the molecular linking agent.
Not only can the heat resistance of the obtained fibers be improved, but also the mechanical properties can be improved by increasing the degree of 9-polymerization, which is a good result.

しかしながら、これらの事項は従来のポリエステルに関
して知られていたのみで、これらのポリエステルと物性
面で大きく異なるサーモトロピック液晶性コポリエステ
ルに適用しても、溶液粘度が高いために払い出し等の点
から高重合度化ができなかった。
However, these matters were only known regarding conventional polyesters, and even when applied to thermotropic liquid crystalline copolyesters, which are significantly different from these polyesters in terms of physical properties, the high solution viscosity makes it difficult to dispense. Polymerization could not be achieved.

本発明は上記の点に鑑みてなれたものであり。The present invention has been developed in view of the above points.

溶融紡糸するだけでサーモトロピック液晶性コボリエス
テル繊維に高強度と高弾性率を付与できる高分子量芳香
族コポリエステル系繊維の製造法を提供することを技術
的な課題とするものである。
The present invention aims to provide a method for producing high molecular weight aromatic copolyester fibers that can impart high strength and high elastic modulus to thermotropic liquid crystalline copolyester fibers simply by melt spinning.

(問題点を解決するための手段) 本発明者らは、サーモトロピック液晶性コポリエステル
の溶融粘度を高くすることなく重合度を高くできれば、
高強度と高弾性率の繊維を形成できる点に着目し、鋭意
検討した結果、溶融液晶系に剪断を付与すれば液晶の高
次構造が破壊されるために、剪断配向下で、溶融粘度は
大きく低下することが知られており(J、Polym、
Sci、Po1yn+、Physad、、12.175
3(1974)、J、Polym、Set、Po1ys
、Che++、Ed、。
(Means for Solving the Problems) The present inventors believe that if the degree of polymerization can be increased without increasing the melt viscosity of the thermotropic liquid crystalline copolyester,
Focusing on the fact that it is possible to form fibers with high strength and high elastic modulus, we conducted extensive research and found that applying shear to a molten liquid crystal system destroys the higher-order structure of the liquid crystal. It is known to significantly decrease (J, Polym,
Sci, Polyn+, Physad,, 12.175
3 (1974), J. Polym, Set, Polys.
, Che++, Ed.

14、2043(1976)等)、かかる剪断配向下で
カルボキシル基と反応し得る2官能性化合物を用いて該
コポリエステルの重合度を上げれば上記目的を達成し得
ることを知見して本発明に到達した。
14, 2043 (1976), etc.), it was discovered that the above object could be achieved by increasing the degree of polymerization of the copolyester using a bifunctional compound capable of reacting with carboxyl groups under such shear orientation, and the present invention was made based on this finding. Reached.

すなわち本発明は、芳香族ポリエステル単位を有するサ
ーモトロピック液晶性コポリエステルを溶融し、該コポ
リエステルがサーモドロピンク液晶性を示す温度で、か
つ剪断速度勾配の下に、該コポリエステルに対し0.0
5〜10重量%の、該コポリエステル中の末端カルボキ
シル基と付加反応し得る2官能性化合物と反応させ、引
き続いて反応生成物を口金から押出し紡糸することを特
徴とする高分子量芳香族コポリエステル繊維の製造法を
要旨とするものである。
That is, the present invention melts a thermotropic liquid crystalline copolyester having aromatic polyester units, and melts the copolyester at a temperature at which the copolyester exhibits thermodropink liquid crystallinity and under a shear rate gradient. 0
A high molecular weight aromatic copolyester characterized by reacting with 5 to 10% by weight of a bifunctional compound that can undergo an addition reaction with the terminal carboxyl group in the copolyester, and subsequently extruding the reaction product from a spinneret and spinning it. The gist is the method of manufacturing fibers.

以下9本発明の詳細な説明する。Hereinafter, nine aspects of the present invention will be described in detail.

本発明は、まず、芳香族ポリエステル単位を有するサー
モトロピック液晶性コポリエステル(以下コポリエステ
ルと称す)を溶融し、該コポリエステルがサーモトロピ
ック液晶性を示す温度で。
In the present invention, first, a thermotropic liquid crystalline copolyester (hereinafter referred to as copolyester) having an aromatic polyester unit is melted at a temperature at which the copolyester exhibits thermotropic liquid crystallinity.

かつ剪断速度勾配の下に、該コポリエステル中の末端カ
ルボキシル基と付加反応し得る2官能性化合物(以下2
官能性化合物と称す)と1反応させる必要がある。コポ
リエステルと2官能性化合物を単に溶融状態で反応させ
るだけでは、コポリエステルの分子鎖の絡み合いが複雑
になり、溶融粘度を上げることなくコポリエステルの重
合度を上げることは不可能であるが2本発明のように剪
断速度勾配の下で反応させることにより可能になる。
and under a shear rate gradient, a bifunctional compound (hereinafter referred to as 2
(referred to as a functional compound). If the copolyester and the bifunctional compound are simply reacted in a molten state, the molecular chains of the copolyester become entangled, and it is impossible to increase the degree of polymerization of the copolyester without increasing the melt viscosity. This is made possible by reacting under a shear rate gradient as in the present invention.

すなわち、剪断を付与することにより溶融粘度が低下す
ると共にコポリエステルの分子鎖が配向し、さらに剪断
により速度勾配が生じるため分子末端が並び易くなり、
したがってコポリエステル2分子と2官能性化合物1分
子とが直線状に反応し易く、そのため溶融粘度が比較的
低い状態で高重合度化が可能となる。
That is, by applying shear, the melt viscosity decreases and the molecular chains of the copolyester are oriented, and furthermore, the shear creates a velocity gradient, which makes it easier for the molecular ends to line up.
Therefore, two molecules of the copolyester and one molecule of the bifunctional compound tend to react linearly, making it possible to achieve a high degree of polymerization with a relatively low melt viscosity.

本発明における剪断速度勾配の付与方法としては、装置
の簡便さの点から回転による方法が好適である。
As a method for imparting a shear rate gradient in the present invention, a method using rotation is suitable from the viewpoint of simplicity of the apparatus.

回転剪断付与装置としては9例えばコーンプレート((
:□n6−Plate)タイプや第1図に示したクエソ
ト(CoueLte)タイプ(円筒タイプ)等が挙げら
れるが9回転により剪断速度勾配を付与してコポー  
リエステルに配向を生ぜしめえる装置ならいずれの装置
も本発明に適用できる。
As a rotary shear imparting device, for example, a cone plate ((
:□n6-Plate) type and the CoueLte type (cylindrical type) shown in Figure 1.
Any device that can produce orientation in the realester can be applied to the present invention.

溶融粘度が低い状態で高重合度化を達成するためには、
該装置の剪断速度は1sec−’以上1000sec−
’以下の範囲が好ましく、さらに好ましくは105ec
−’以上1005ec−’以下の範囲である。
In order to achieve a high degree of polymerization with a low melt viscosity,
The shear rate of the device is 1 sec-' or more and 1000 sec-
'The following range is preferable, more preferably 105ec
The range is from -' to 1005ec-'.

本発明ではコポリエステルと2官能性化合物との反応を
コポリエステルがサーモトロピック液晶性を示す温度範
囲、すなわち一般的に該コポリエステルの融点(−p)
〜(mp + 50℃)で行う必要がある。これは、コ
ポリエステルがサーモトロピック液晶性を示さない温度
で反応させると1重合度は上るが、配向しに<<シたが
って強度の向上が乏しいからである。
In the present invention, the reaction between the copolyester and the difunctional compound is carried out within the temperature range in which the copolyester exhibits thermotropic liquid crystallinity, that is, generally the melting point (-p) of the copolyester.
It is necessary to carry out at ~(mp + 50°C). This is because if the copolyester is reacted at a temperature at which it does not exhibit thermotropic liquid crystallinity, the degree of polymerization will increase by 1, but the strength will be poorly improved due to the orientation.

また、コポリエステルと反応させる2官能性化合物はカ
ルボキシル基と付加反応し得る化合物を用いる必要があ
り、水あるいはメタノール、エタノール等の低級アルコ
ール類あるいはその他の低分子化合物が脱離生成する縮
合反応を生じる化合物であってはならない。縮合反応の
場合、脱離生成した低分子化合物がコポリエステルの加
水分解あるいはアルコリシス等を引き起し2重合度を低
下させるからである。
In addition, the bifunctional compound to be reacted with the copolyester must be a compound that can undergo an addition reaction with a carboxyl group, and a condensation reaction in which water, lower alcohols such as methanol or ethanol, or other low-molecular compounds are eliminated and produced is necessary. It must not be a compound that occurs. This is because, in the case of a condensation reaction, the eliminated low-molecular compound causes hydrolysis or alcoholysis of the copolyester, thereby reducing the degree of double polymerization.

2官能性化合物の添加量は、該コポリエステルに対して
0.05〜10重量%、好ましくは0.2〜3重景重量
する必要がある。2官能性化合物の量が0.05重量%
未満の場合は、得られる繊維の性能が顕著に向上しない
。一方、10重量%を超えた場合はコポリエステルの重
合度が高くなり過ぎそのため溶融粘度が著しく上昇する
かまたは不融となり、紡糸不可能となるので好ましくな
い。
The amount of the difunctional compound added should be 0.05 to 10% by weight, preferably 0.2 to 3% by weight, based on the copolyester. The amount of difunctional compound is 0.05% by weight
If it is less than 10%, the performance of the resulting fibers will not be significantly improved. On the other hand, if it exceeds 10% by weight, the degree of polymerization of the copolyester becomes too high, resulting in a marked increase in melt viscosity or inability to spin, which is not preferred.

なお、コポリエステルと2官能性化合物とを反応させる
際に、他の目的で適当な添加剤を混入してもよい。
In addition, when reacting the copolyester and the bifunctional compound, suitable additives may be mixed in for other purposes.

本発明はコポリエステルと2官能性化合物とを。The present invention uses a copolyester and a difunctional compound.

該コポリエステルがサーモトロピック液晶性を示す温度
で、かつ剪断速度勾配の下に反応させて。
The reaction is carried out at a temperature at which the copolyester exhibits thermotropic liquid crystallinity and under a shear rate gradient.

溶融粘度を上げることなく該コポリエステルを高分子量
化した後1口金から押出し紡糸して高分子量芳香族コポ
リエステル繊維を得るものである。
The copolyester is made to have a high molecular weight without increasing the melt viscosity, and then extruded and spun from one die to obtain a high molecular weight aromatic copolyester fiber.

コポリエステルを高分子量化した反応生成物を押出す方
向は、特に限定されるものではないが。
The direction in which the reaction product obtained by increasing the molecular weight of the copolyester is extruded is not particularly limited.

該コポリエステル繊維に高強力・高弾性率を付与するた
めには繊維軸方向に配向させるのが有利であり、このこ
とは1本発明において前記のクエットタイブまたはコー
ンプレートタイプの回転剪断付与装置で剪断速度勾配を
付与する場合2回転の接線方向に押出すのが最も有利で
ある。
In order to impart high strength and high elastic modulus to the copolyester fibers, it is advantageous to orient the fibers in the axial direction. Two revolutions of tangential extrusion are most advantageous when applying a shear rate gradient.

また、得られる繊維に高強度と高弾性率を付与するため
には該繊維の固有粘度が、0.4以上になるように反応
させた後、押出し紡糸するのが好ましい。
In addition, in order to impart high strength and high elastic modulus to the obtained fibers, it is preferable to react the fibers so that the intrinsic viscosity of the fibers becomes 0.4 or more, and then extrude and spin the fibers.

上述したように本発明は、サーモトロピック液晶性コポ
リエステルを溶融し、剪断速度勾配を付与してポリマー
分子を配向させた後、2官能性化合物を溶融状態で反応
させるので、剪断によりサーモトロピック液晶性コポリ
エステルの分子鎖を絡み合いの少ないリニアー(Lin
ear)な状態とし。
As described above, in the present invention, a thermotropic liquid crystalline copolyester is melted, a shear rate gradient is applied to orient the polymer molecules, and then a bifunctional compound is reacted in the molten state. The molecular chains of the polyester copolyester are linear (Lin) with less entanglement.
ear) state.

しかも分子末端と他の分子末端とが隣接して出会い易い
状態(ネマチック状態)として2官能性化合物を反応さ
せることにより、i高状態をほとんど乱すことなく重合
度を上げることが可能となり。
Moreover, by reacting a bifunctional compound in a state where one molecule end and another molecule end are adjacent to each other and easily meet each other (nematic state), it is possible to increase the degree of polymerization without almost disturbing the i-high state.

機械的性質が改善された高配向高分子量コポリエステル
繊維を容易に得ることができる。
Highly oriented high molecular weight copolyester fibers with improved mechanical properties can be easily obtained.

このように回転等の剪断付与により速度勾配を与えてか
ら分子連結剤である2官能性化合物を反応させる方法は
、従来の静止混合素子による方法や強制攪拌による方法
と比較して1分子末端間士が並び易く、非常に有利であ
る。
In this way, the method of applying a velocity gradient by applying shear such as rotation and then reacting the bifunctional compound that is a molecular linking agent is more effective than the conventional method using a static mixing element or the method using forced stirring. It is easy to line up players, which is very advantageous.

本発明で得られる高分子量芳香族コポリエステル繊維は
ビスオキサプリン化合物等の2官能性化合物と反応させ
ることなしに得られる従来のサーモトロピック液晶性繊
維と比較して、高分子量化していると共に高配向性であ
るので、高強度・高弾性率を有しており、しかもポリマ
ー中の末端カルボキシル基の濃度が減少しているため、
熱安定性、すなわち、高温下での加水分解やアミン分解
に対する抵抗性が改良されたものとなり、高強度・高弾
性率を必要とし、さらに耐熱性を必要とする分野に広く
応用可能な繊維である。
The high molecular weight aromatic copolyester fiber obtained in the present invention has a higher molecular weight and a higher molecular weight than conventional thermotropic liquid crystalline fibers obtained without reacting with bifunctional compounds such as bisoxaprine compounds. Because it is oriented, it has high strength and high elastic modulus, and because the concentration of terminal carboxyl groups in the polymer is reduced,
The fiber has improved thermal stability, that is, resistance to hydrolysis and amine decomposition at high temperatures, and can be widely applied to fields that require high strength and high modulus, as well as heat resistance. be.

本発明に用いる芳香族ポリエステル単位を有するサーモ
トロピック液晶性コポリエステルとは。
What is the thermotropic liquid crystalline copolyester having aromatic polyester units used in the present invention?

酸成分とジオール成分およびオキシカルボン酸成分を重
合して得られたものである。
It is obtained by polymerizing an acid component, a diol component, and an oxycarboxylic acid component.

具体的には次のような成分が用いられる。Specifically, the following components are used.

第一に酸成分としては、テレフタル酸、イソフタル酸、
2,6−ナフタレンジカルボン酸、1.5−ナフタレン
ジカルボン酸、4.4’−ビフェニレンジカルボン酸、
4.4’−ジカルボキシジフェニルエーテル、アジピン
酸、セバシン酸、アゼライン酸等およびこれらの一置換
体または二置換体が好適に用いられる。
First, the acid components include terephthalic acid, isophthalic acid,
2,6-naphthalene dicarboxylic acid, 1,5-naphthalene dicarboxylic acid, 4,4'-biphenylene dicarboxylic acid,
4.4'-Dicarboxydiphenyl ether, adipic acid, sebacic acid, azelaic acid, etc., and mono- or di-substituted products thereof are preferably used.

第二にジオール成分としては、ハイドロキノン。The second diol component is hydroquinone.

レゾルシン、4.4’−ビフェノール、2.6−ナフタ
レンジオール、l、5−ナフタレンジオール。
Resorcinol, 4,4'-biphenol, 2,6-naphthalenediol, 1,5-naphthalenediol.

4.4′−ヒドロキシジフェニルエーテル、エチレング
リコール等およびこれらの一置換体または二置換体が好
適に用いられる。
4.4'-Hydroxydiphenyl ether, ethylene glycol, etc., and mono- or di-substituted products thereof are preferably used.

第三にオキシカルボン酸成分としては、P−オキシ安息
香酸1m−オキシ安息香酸、2−オキシ−6−カルボキ
シナフタレン、1−オキシ−5−カルボキシナフタレン
、4−オキシ−4′−カルボキシビフェニル等およびこ
れらの一置換体または二置換体が好適に用いられる。
Third, the oxycarboxylic acid component includes P-oxybenzoic acid, 1m-oxybenzoic acid, 2-oxy-6-carboxynaphthalene, 1-oxy-5-carboxynaphthalene, 4-oxy-4'-carboxybiphenyl, etc. Mono-substituted or di-substituted forms of these are preferably used.

本発明では前記成分からカルボキシル基と水酸基が等モ
ル又はほぼ等モルとなるよう適当に選び重合して得られ
るポリマーのうち、サーモトロピック液晶性を示すコポ
リエステルを使用すればよい。
In the present invention, a copolyester exhibiting thermotropic liquid crystallinity may be used among polymers obtained by appropriately selecting and polymerizing the components so that carboxyl groups and hydroxyl groups are equimolar or approximately equimolar.

サーモトロピック液晶性の判定方法としては。How to judge thermotropic liquid crystallinity.

ホットステージ上にポリマーを置いて偏光顕微鏡で観察
し、流動性がある状態でポリマー試料から透過光を確認
できれば液晶性を有すると判定した。
The polymer was placed on a hot stage and observed with a polarizing microscope, and if light transmitted through the polymer sample was confirmed in a fluid state, it was determined that the polymer sample had liquid crystallinity.

なお、液晶性のないポリマーは、融点以上で光透過率が
0となり、視野は真暗になる。この方法で使用したホッ
トステージはリンカム社製顕微鏡用冷却・加熱装置Tl
−600RH型(温度範囲一180〜600℃で使用可
)である。
Note that a polymer without liquid crystallinity has a light transmittance of 0 above its melting point, and the field of view becomes pitch black. The hot stage used in this method was a cooling/heating device for microscopes manufactured by Linkam Tl.
-600RH type (can be used in a temperature range of -180 to 600°C).

また9本発明に用いるカルボキシル末端基と付加反応し
得る2官能性化合物としては1反応性。
In addition, the bifunctional compound that can undergo an addition reaction with the carboxyl terminal group used in the present invention is monoreactive.

扱い易さの点から下記式で表わされるビスオキサゾリン
化合物が好適に用いられる。
From the viewpoint of ease of handling, a bisoxazoline compound represented by the following formula is preferably used.

ビスオキサゾリン化合物の具体例としては2,2′−ビ
ス(2−オキサゾリン) 、 1.3−フェニレン−ビ
ス(2−オキサゾリン)、1.4−フェニレン−ビス(
2−オキサゾリン)等を挙げることができるが、このよ
うなビスオキサゾリン化合物は単独でも、2種類以上併
用してもよい。
Specific examples of bisoxazoline compounds include 2,2'-bis(2-oxazoline), 1,3-phenylene-bis(2-oxazoline), and 1,4-phenylene-bis(
2-oxazoline), etc., but such bisoxazoline compounds may be used alone or in combination of two or more types.

またビスオキサゾリン化合物以外の2官能性化合物とし
ては9分子の両末端にエポキシ基を有するジェポキシ化
合物、あるいはジグリシジル化合物、テトラメチレンビ
スイミダシリン等のビスイミダシリン化合物、N、N’
−P−フェニレン−ビス(エチレンイミノカーボネート
)等のエキソイミノ化合物、N、N’−テレフタロイル
ビスカプロラクタム等のビスラクタム化合物、2.2’
−ビス(2−オキサシロン)等のビスオキサシロン化合
物、ビスアジリジン化合物、ジイソシアネート化合物等
があり、これらは単独でも、2種類以上を同時に用いて
もよい。
Bifunctional compounds other than bisoxazoline compounds include jepoxy compounds having 9 epoxy groups at both ends of the molecule, diglycidyl compounds, bisimidacillin compounds such as tetramethylenebisimidacillin, N, N'
Exoimino compounds such as -P-phenylene-bis(ethyleneiminocarbonate), bislactam compounds such as N,N'-terephthaloylbiscaprolactam, 2.2'
-Bisoxacilone compounds such as -bis(2-oxacylone), bisaziridine compounds, diisocyanate compounds, etc., and these may be used alone or in combination of two or more.

次に本発明の一実施態様を1回転剪断付与紡糸装置とし
て第1図に示したクエフトタイプの装置を用いて説明す
る。溶融状態のコポリエステルをポリマー注入管lから
回転円筒2と装置本体3間の反応部4に供給し1回転円
筒2の回転により反応部4のコポリエステルに剪断速度
勾配をつけた状態で、薬注管5から溶融した2官能性化
合物を反応部4に注入してコポリエステルと反応させ。
Next, one embodiment of the present invention will be described using a Kueft type device shown in FIG. 1 as a one-rotation shear imparting spinning device. The molten copolyester is supplied from the polymer injection pipe 1 to the reaction section 4 between the rotating cylinder 2 and the main body 3 of the apparatus, and the drug is applied to the copolyester in the reaction section 4 with a shear rate gradient created by the rotation of the cylinder 2. The molten bifunctional compound is injected from the injection tube 5 into the reaction section 4 and reacted with the copolyester.

反応生成物を反応部4の底部から接線方向に設けた紡糸
用の口金6から紡出し、紡出された高分子量芳香族コポ
リエステル繊維7を捲取装N8でパッケージに捲取る。
The reaction product is spun from a spinneret 6 provided tangentially from the bottom of the reaction section 4, and the spun high molecular weight aromatic copolyester fiber 7 is wound into a package using a winding device N8.

図中9は駆動モータである。9 in the figure is a drive motor.

(実施例) 以下1本発明を実施例により、さらに具体的に説明する
。なお、各実施例中の固有粘度は60℃のペンタフルオ
ロフェノールにポリマーを溶解して測定した。
(Examples) The present invention will be explained in more detail below with reference to Examples. The intrinsic viscosity in each example was measured by dissolving the polymer in pentafluorophenol at 60°C.

また強度と初期弾性率は、試料長200mm、引張り速
度200mm 7分の条件で測定した値である。
Moreover, the strength and initial elastic modulus are values measured under the conditions of a sample length of 200 mm and a tensile speed of 200 mm for 7 minutes.

実施例1 テレフタル酸(20モル)、ハイドロキノンジアセテー
ト(20モル)、および6−アセトキシ−2−ナフトエ
酸く60モル)に触媒として酢酸マグネシウム(0,1
モル)を加えて窒素雰囲気下。
Example 1 Magnesium acetate (0,1
mol) under nitrogen atmosphere.

その後真空下で230℃から330℃まで昇温しながら
3時間重合した。得られたポリマーを粉砕し。
Thereafter, polymerization was carried out for 3 hours while raising the temperature from 230°C to 330°C under vacuum. Grind the obtained polymer.

アセトンで未反応物およびオリゴマーを抽出・除去した
後、乾燥した。この乾燥したポリマーの固有粘度値は4
.58 dl/gであった。
After extracting and removing unreacted substances and oligomers with acetone, the mixture was dried. The intrinsic viscosity value of this dried polymer is 4
.. It was 58 dl/g.

このポリマーを320℃で溶融し、第1図で示したクエ
ットタイプの回転剪断付与装置を用いて。
This polymer was melted at 320° C. using a Couette type rotary shearing device as shown in FIG.

約30sec ”’の剪断速度で回転剪断を付与しなが
う170℃で溶融した1、3−フェニレン−ビス(2−
オキサゾリン)を該ポリマーに対して0.5重量%とな
るように注入した後、紡糸用の口金から押出し、繊維化
して 200m/分の速度で巻取った。
1,3-phenylene-bis(2-
After injecting 0.5% by weight of oxazoline into the polymer, it was extruded from a spinneret, turned into fibers, and wound up at a speed of 200 m/min.

得られた繊維は70d/12fであり、該繊維の固有粘
度値は5.38dl/gであった。
The obtained fiber was 70 d/12 f, and the intrinsic viscosity of the fiber was 5.38 dl/g.

一方−比較例1として1.3−フェニレンービス(2−
オキサゾリン)を注入しない以外は実施例1と同様の操
作を行い、さらに比較例2として回転剪断を付与しない
以外は実施例1と同様の操作を行いそれぞれ70d/1
2fの繊維を得た。
On the other hand, as Comparative Example 1, 1.3-phenylene bis(2-
The same operation as in Example 1 was carried out except that oxazoline) was not injected, and as a comparative example 2, the same operation as in Example 1 was carried out except that no rotational shear was applied.
A 2f fiber was obtained.

表1に実施例1.比較例1および比較例2で得られた繊
維の物性を示す。
Table 1 shows Example 1. The physical properties of the fibers obtained in Comparative Example 1 and Comparative Example 2 are shown.

表 1  繊維物性 実施例2 6−アセトキシ−2−ナフトエ酸(10モル)とP−オ
キシ安息香酸(10モル)及び触媒として酢酸マグネシ
ウム(0,05モル)を加えて、窒素雰囲気下で250
℃から330まで3時間に亘って昇温しながら重合し、
さらに温度が330℃に達してから真空下(0,3mm
Hg)で30分間重合した。重合終了後、ポリマーを粉
砕し、アセトンで未反応物やオリゴマー等を抽出・除去
した後、乾燥した。
Table 1 Fiber properties Example 2 6-acetoxy-2-naphthoic acid (10 mol), P-oxybenzoic acid (10 mol) and magnesium acetate (0.05 mol) as a catalyst were added and the mixture was heated for 250 min under a nitrogen atmosphere.
Polymerization was carried out while increasing the temperature from °C to 330 °C over 3 hours,
Furthermore, after the temperature reached 330℃, the
Hg) for 30 minutes. After the polymerization was completed, the polymer was pulverized, unreacted substances, oligomers, etc. were extracted and removed with acetone, and then dried.

該ポリマーの固有粘度値は4.51dl/gであった。The intrinsic viscosity value of the polymer was 4.51 dl/g.

該ポリマーを335℃で溶融し、第1I2Iで示したク
エットタイプの回転剪断付与装置を用いて、約40se
c −’の剪断速度で回転剪断を付与しながら。
The polymer was melted at 335° C. and heated for approximately 40 se
while applying rotational shear at a shear rate of c −′.

280℃で溶融した1、4−フェニレン−ビス(2−オ
キサゾリン)を該ポリマーに対して015重量%となる
ように注入した後、紡糸用の口金から押出して200m
/分の速度で捲取った。得られた繊維は70d/12f
であり、該繊維の固有粘度は5.91dl/gであった
After injecting 1,4-phenylene-bis(2-oxazoline) melted at 280°C to the polymer at a concentration of 0.15% by weight, it was extruded from a spinning die for 200 m.
It was rolled up at a speed of / minute. The obtained fiber is 70d/12f
The intrinsic viscosity of the fiber was 5.91 dl/g.

一方、実施例2と比較するために、1.4−フェニレン
−ビス(2−オキサゾリン)を注入しなかった以外は実
施例2と同様の操作を行なった比較例3および回転剪断
を付与しなかった以外は実施例2と同様の操作を行った
比較例4で得られたそれぞれの繊維物性を表2に示した
On the other hand, in order to compare with Example 2, Comparative Example 3 was carried out in the same manner as Example 2 except that 1,4-phenylene-bis(2-oxazoline) was not injected, and Comparative Example 3 was carried out in the same manner as in Example 2, and no rotational shear was applied. Table 2 shows the physical properties of each fiber obtained in Comparative Example 4, in which the same operations as in Example 2 were performed except for the following.

表 2  繊維物性 (発明の効果) 上述したように本発明によれば、配向状態で重合度を上
げると共にポリマーの末端カルボキシル基を減少させる
ことができるので、従来のサーモトロピック液晶性コポ
リエステルの繊維用チップを本発明の方法に従って紡糸
するだけで、耐熱性が良く、配向度の高い高分子量高強
度・高弾性率のコポリエステル繊維が得られ、従来のよ
うな繊維採取後の長時間熱処理は不要である。なお2機
械的性質をさらに上げるために熱処理を行なってもよい
がこの場合も熱処理時間は従来より短縮できる。一方、
繊維に要求される強度が従来の程度で十分な用途1分野
については従来より粘度の低いサーモトロピック液晶性
コポリエステルと2官能性化合物から繊維を得ることが
可能であり、したがって1通常では繊維形成し難い程度
の低分子量コポリエステルであっても9本発明の方法に
よれば紡糸可能であり、得られる繊維の糸質物性も十分
実用に供することができるものとなる。この場合は重合
時間の節約や重合後の反応槽からの払出し易さの点で極
めて有利である。
Table 2 Fiber physical properties (effects of the invention) As described above, according to the present invention, it is possible to increase the degree of polymerization in the oriented state and reduce the terminal carboxyl groups of the polymer, so that it is possible to improve the fiber properties of conventional thermotropic liquid crystalline copolyester. Copolyester fibers with good heat resistance, high molecular weight, high strength, and high modulus of elasticity with a high degree of orientation can be obtained simply by spinning fiber chips according to the method of the present invention. Not necessary. Note that heat treatment may be performed to further improve the mechanical properties; however, in this case as well, the heat treatment time can be reduced compared to conventional methods. on the other hand,
For applications where the strength required for fibers is sufficient at conventional levels, it is possible to obtain fibers from thermotropic liquid crystalline copolyesters and bifunctional compounds with lower viscosity than conventionally, and therefore it is usually difficult to form fibers. Even if it is a low molecular weight copolyester that is difficult to spin, it can be spun by the method of the present invention, and the yarn properties of the resulting fibers will be sufficient for practical use. This case is extremely advantageous in terms of saving polymerization time and making it easier to discharge the polymer from the reaction tank after polymerization.

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

第1図は本発明に使用するクエット(couette)
タイプの剪断付与紡糸装置の概略図である。
Figure 1 shows a couette used in the present invention.
1 is a schematic diagram of a type of shearing spinning device; FIG.

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)芳香族ポリエステル単位を有するサーモトロピッ
ク液晶性コポリエステルを溶融し、該コポリエステルが
サーモトロピック液晶性を示す温度で、かつ剪断速度勾
配の下に、該コポリエステルに対し0.05〜10重量
%の、該コポリエステル中の末端カルボキシル基と付加
反応し得る2官能性化合物と反応させ、引続いて反応生
成物を口金から押出し紡糸することを特徴とする高分子
量芳香族コポリエステル繊維の製造法。
(1) A thermotropic liquid crystalline copolyester having an aromatic polyester unit is melted, and at a temperature at which the copolyester exhibits thermotropic liquid crystallinity and under a shear rate gradient, 0.05 to 10% of the copolyester is melted. % by weight of a bifunctional compound that can undergo an addition reaction with the terminal carboxyl group in the copolyester, and then the reaction product is extruded from a spinneret and spun. Manufacturing method.
(2)剪断が回転により与えられ、かつ剪断速度が1〜
1000sec^−^1である特許請求の範囲第1項記
載の高分子量芳香族コポリエステル繊維の製造法。
(2) Shear is applied by rotation, and the shear rate is 1~
1000 sec^-^1 The method for producing a high molecular weight aromatic copolyester fiber according to claim 1.
(3)回転の接線方向に押出す特許請求の範囲第2項記
載の高分子量芳香族コポリエステル繊維の製造法。
(3) A method for producing a high molecular weight aromatic copolyester fiber according to claim 2, in which the fiber is extruded in the tangential direction of rotation.
(4)2官能性化合物が下記式で表わされる化合物であ
る特許請求の範囲第1項、第2項、または第3項記載の
高分子量芳香族コポリエステル繊維の製造法。 ▲数式、化学式、表等があります▼ (nは0〜2の整数であり、RおよびR_1〜R_8は
各々独立に水素原糸、アルキル基、アルコキシ基、アリ
ール基、ハロゲン原子を示す。)(5)紡出糸の固有粘
度が0.4以上である特許請求の範囲第1項、第2項、
第3項、または第4項記載の高分子量芳香族コポリエス
テル繊維の製造法。
(4) The method for producing a high molecular weight aromatic copolyester fiber according to claim 1, 2, or 3, wherein the difunctional compound is a compound represented by the following formula. ▲There are mathematical formulas, chemical formulas, tables, etc.▼ (n is an integer from 0 to 2, and R and R_1 to R_8 each independently represent a hydrogen filament, an alkyl group, an alkoxy group, an aryl group, or a halogen atom.) ( 5) Claims 1 and 2, wherein the spun yarn has an intrinsic viscosity of 0.4 or more.
The method for producing a high molecular weight aromatic copolyester fiber according to item 3 or 4.
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0192245A (en) * 1987-10-02 1989-04-11 Polyplastics Co Resin modifier and modified resin
JP2013075967A (en) * 2011-09-30 2013-04-25 Unitika Ltd Coating agent, coating film, and laminate
KR20140117604A (en) 2012-05-10 2014-10-07 미쓰비시덴키 가부시키가이샤 External manipulation mechanism for internal moving devices

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0192245A (en) * 1987-10-02 1989-04-11 Polyplastics Co Resin modifier and modified resin
EP0314303A2 (en) * 1987-10-02 1989-05-03 Polyplastics Co. Ltd. Resin modifier and modified resin
JP2013075967A (en) * 2011-09-30 2013-04-25 Unitika Ltd Coating agent, coating film, and laminate
KR20140117604A (en) 2012-05-10 2014-10-07 미쓰비시덴키 가부시키가이샤 External manipulation mechanism for internal moving devices

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