KR870001151B1 - High strength polyamide fiber and it's making method - Google Patents

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히데아끼(石原英昭) 이시하라
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우노 오사무(宇野收)
도오요오보오세끼가부시끼가이샤
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    • D01F6/00Monocomponent artificial filaments or the like of synthetic polymers; Manufacture thereof
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Abstract

This invention relates to the making method of high strength polyamide fiber with high fatigue resistance for reinforcing rubber. In this method, the double refraction ratio of the fiber satisfies the equation ΔnA-ΔnB>=0.5X10-3,and the double refraction ratio, Δn, is more than 50X10-3. The relative viscocity of the fiber, RV, is more than 4.0; the cutting strength more than 11g/d; the elongation limit more than 15%.

Description

뛰어난 강도를 가지는 폴리아미드섬유 및 그 제조방법Polyamide fiber having excellent strength and manufacturing method thereof

제1도(a)는 본발명의 섬유를 간섭현미경으로 횡방향에서 관찰할때에 볼수있는 간섭줄무늬를 나타내는 모식도(模式圖).Figure 1 (a) is a schematic diagram showing the interference stripes that can be seen when observing the fibers of the present invention in an lateral direction with an interference microscope.

제1도(b)는 섬유단면의 모식도.Figure 1 (b) is a schematic diagram of the fiber cross section.

제2도(a)는 소각(小角) X선 회절(回折)축정에 있어서의 시료 및 필름면의 배치를 나타내는 모식도.FIG. 2 (a) is a schematic diagram showing the arrangement of a sample and a film surface in small angle X-ray diffraction axes.

제2도(b)는 본발명섬유의 소각 X선 회전패턴을 나타내는 모식도.Figure 2 (b) is a schematic diagram showing the small angle X-ray rotation pattern of the present invention fiber.

본발명은 개량된 폴리아미드 섬유 및 그 제조방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 고강도이며, 특히 고무류의 보강용으로 뛰어난 내피로성을 나타내는 폴리아미드섬유 및 그 제조방법에 관한 것이다.The present invention relates to an improved polyamide fiber and a method for producing the same, and more particularly, to a polyamide fiber and a method for producing the same, which have high strength and exhibit excellent fatigue resistance for reinforcing rubbers.

본발명에서 의도하는 섬유의 원료인 폴리아미드는 20℃, 96%의 농황산용액중에서 중합체 농도 10mg/mι로 측정한 상대 정도가 적어도 3.5이상, 바람직하게는 4.0이상의 것으로 이를테면 폴리카드로락탐, 폴리헥사 메틸렌아디파미드, 폴리헥사 메틸렌세바크아미드, 이들의 폴리아미드의 공중합체 및 1,4-시콜로헥산비스(메틸아민)와 선상지방족 디카트복시산의 축합(縮合)생성물을 기재로 한 폴리아미드류 등이있다.The polyamide, which is a raw material of the fiber intended in the present invention, has a relative degree measured at a polymer concentration of 10 mg / mι in a concentrated sulfuric acid solution at 20 ° C. and 96% of at least 3.5, preferably at least 4.0, such as polycadrolactam and polyhexa. Polyamines based on methyleneadipamide, polyhexamethylene sebakamide, copolymers of polyamides thereof, and condensation products of 1,4-cyclohexane bis (methylamine) and linear aliphatic dicarboxylic acid Drew and so on.

이들의 폴리아미드재료는 용융방사기술을 사용하여 섬유화된다. 본발명자들은 이들 폴리아미드 상대점도와 물성에 대하여 예의 연구한 결과 본발명에 도달 하였다.These polyamide materials are fiberized using melt spinning techniques. The present inventors have reached the present invention as a result of intensive studies on the relative viscosity and physical properties of these polyamides.

상대점도가 3.5미만의 폴리아미드를 통상의 방사연기술을 사용하여 섬유화한 경우의 섬유단면내의 복굴절률의 분포는 대단히 작고, 최외층과 최내층과의 복굴절률의 차는 거의 무시할 수 있는 정도이며, 절단강도도 겨우 10g/d 밖에되지 않음을 알았다.When the polyamide having a relative viscosity of less than 3.5 is fiberized using a conventional spinning lead technique, the distribution of the birefringence in the fiber cross section is very small, and the difference in the birefringence between the outermost layer and the innermost layer is almost negligible. It was also found that the cutting strength was only 10g / d.

한편 상대점도가 3.5이상, 바람직하게는 4.0이상인 것으로는 통상의 방사연신기술에 의하여 섬유화하는 것은 상당히 곤란하지만 아래에 상술하는 바와같이 본발명에서 규정하는 제사조건이면 용이하게 섬유화할 수 있다.On the other hand, if the relative viscosity is 3.5 or more, preferably 4.0 or more, it is quite difficult to make the fiber by a conventional spin-drawing technique, but it can be easily made into fiber if it is the spinning conditions specified in the present invention as described below.

더우기 얻어진 섬유의 상기 섬유단면내에서의 복굴절률의 분포를 보면 섬유의 외층에서 내층으로 감에 따라 복굴절률이 작아지는데, 아래의식In addition, the birefringence distribution in the fiber cross section of the obtained fiber decreases as the birefringence becomes smaller as the fiber goes from the outer layer to the inner layer.

△nA-△nB

Figure kpo00002
0.5×10-3(1)Δn A -Δn B
Figure kpo00002
0.5 × 10 -3 (1)

단 △nA는 r/R=0.9이 위치에서의 섬유의 복굴절률Δn A is the birefringence of the fiber at r / R = 0.9

△nB는 r/R=0.0의 위치에서의 섬유의 복굴절률Δn B is the birefringence of the fiber at the position of r / R = 0.0

R : 섬유단면의 반경R: radius of fiber section

r : 섬유단면의 중심축으로부터의 거리r: distance from the central axis of the fiber cross section

을 만족하고, 섬유의 복굴절률(△n)을 50×10-3이상으로 하므로서 절단강도, 결절(結節)강도 및 터프니스 〔즉 절단강도 X(절단신도)

Figure kpo00003
〕가 현저히 개선됨을 발견하고, 본발명에 이른 것이다. 폴리아미드는 이전부터 알려진 중합체이며, 폴리아미드섬유는 의료용 및 공업용섬유로서 광범위하게 사용되어 있으나, 그 큰 용도의 한가지로 타이어 코오드를 중심으로 하는 고무보강제를 들수있다.And the birefringence (Δn) of the fiber is 50 × 10 −3 or more, and the cutting strength, nodule strength, and toughness (ie cutting strength X (cutting elongation))
Figure kpo00003
] Is remarkably improved, and the present invention has been reached. Polyamide is a polymer known from the past, and polyamide fiber is widely used as a medical and industrial fiber, but one of its great uses is a rubber reinforcement centered on tire cords.

이러한 고무보강용 폴리아미드섬유를 제조하는 방법으로서 다 단연신하는 방법(특공소 35-5113호), 중합체의 중합도가 큰것을 사용하는 방법(특공소 45-26572호)등이 제한되어 있다.As a method for producing such a rubber-reinforced polyamide fiber, a method of multi-stretching (special public office 35-5113), a method of using a polymer having a high degree of polymerization (special public office 45-26572), and the like are limited.

이와같은 방법을 채용하면 폴리아미드섬유자체의 강도, 또는 고무보강제로서 사용한 경우의 고온가황시의 강도저하도는 약간 개량되지만, 신도가 반대로 작아지므로 터프니스는 거의 개선되지 않고, 타이어코오드용 고무보강제등으로서 요구되는 조건, 즉By adopting such a method, the strength of the polyamide fiber itself or the strength deterioration at the time of high temperature vulcanization when used as a rubber reinforcement is slightly improved. However, since the elongation decreases, the toughness is hardly improved. Conditions required as such

절단강도

Figure kpo00004
9.58g/dCutting strength
Figure kpo00004
9.58 g / d

절단강도(g/d)X (절단신도(%)〕

Figure kpo00005
Figure kpo00006
46.0 ……(2)Cutting strength (g / d) X (cutting elongation (%))
Figure kpo00005
Figure kpo00006
46.0... … (2)

이라는 요구특성을 만족시키는 폴리아미드섬유는 얻기 어렵다. 그때문에 그방법에 의하여 얻어지는 섬유를 사용해서 얻은 고무고조체(타이어동)의 강도향상에 기여하는 효과는 불충분하다고 말하지 않을 수 없었다.It is difficult to obtain a polyamide fiber that satisfies the requirements. Therefore, the effect that contributes to the improvement of the strength of the rubber solid (tire copper) obtained by using the fiber obtained by the method was inevitably said to be insufficient.

또 중합체의 상대점도를 높혀서 고강도 폴리아미드 섬유를 제조하는 방법으로서 특공소 48-12085호, 특공소 51-2528호, 특공소 48-39369호가 제안되어 있다.Moreover, as a method of manufacturing a high strength polyamide fiber by raising the relative viscosity of a polymer, the special services 48-12085, the special services 51-2528, and the special services 48-39369 are proposed.

그런데 이들방법으로는 제사상의 문제에서 상대점도(RV)의 상한이 규정되어 있고, 예를들어 폴리카프로락탐 섬유의 경우의 R V는 특공소 48-12085호에서는 3.0-4.2, 특공소 51-2528호에서는 3.32-4.01, 특공소 48-39369호에서는 3.00-4.50의 범위에 있음을 규정하고 있다.By these methods, however, the upper limit of the relative viscosity (RV) is defined in the matter of ritual. For example, the RV of polycaprolactam fiber is 3.0-4.2 in the special office 48-12085 and 51-2528 in the special office. Ess. 3.32-4.01, and Special Forces 48-39369 stipulate that they are in the range of 3.00-4.50.

그러나 기본원리로 돌아가서 폴리아미드의 고강도화수법을 생각한 경우에 상대점도(RV)가 너무 높기 때문에, 즉 분자량이 너무 크기 때문에 강도가 오르기 어렵게 된다는 것은 생각하기 어렵다. 왜냐하면 분자량이 커지면 확률적으로는 타이분자의 수가 증가하는 가능성이 크기 때문이다.However, it is hard to think that the strength is hard to rise because the relative viscosity (RV) is too high, i.e., the molecular weight is too large when the principle of high strength of polyamide is considered. This is because the molecular weight is likely to increase the number of Thai molecules.

한편 현재로서는 R V가 4.0이상이라는 고강도 폴리아미드 섬유를 제사한 예는 거의 볼수없으나 그이유는 R V가 4.0이상이 되면 중합체의 전단(剪斷)점도 및 신장점도가 현저히 높아지기 때문에 안전한 제사가 대단히 곤란케되고 연신공정에서 충분히 높은 연신배율(

Figure kpo00007
4.50)을 얻은 것이 사실상 불가능하게 되기 때문으로 생각된다.On the other hand, few examples of high-strength polyamide fibers with RV of 4.0 or higher are rarely seen. However, when RV is 4.0 or higher, the shear viscosity and elongation viscosity of the polymer are significantly increased. Drawing ratio is high enough in the drawing process.
Figure kpo00007
4.50) is thought to be virtually impossible.

그러나 본발명자들이 여러가지 연구를 한바, R V

Figure kpo00008
3.5의 폴리아미드이라도 아래식 :However, the inventors have conducted various studies, RV
Figure kpo00008
Even polyamide of 3.5:

Q/D3

Figure kpo00009
982g/sec·cm3……(3)Q / D 3
Figure kpo00009
982 g / sec cm 3 . … (3)

D2·VW/Q

Figure kpo00010
12.8cm3/g ……(4)D 2 V W / Q
Figure kpo00010
12.8 cm 3 / g... … (4)

T20

Figure kpo00011
100℃ ……(5)T 20
Figure kpo00011
100 ° C. … (5)

미연신사의 △n

Figure kpo00012
0.017 ……(6)△ n of undrawn gentleman
Figure kpo00012
0.017... … (6)

단, Q : 노즐단공에 대한 토출량 g/secQ: Discharge amount g / sec

D : 노즐공직경 cmøD: Nozzle pore diameter cmø

VW: 방사인취속도 〔cm/sec〕V W : Spinning Pulling Speed (cm / sec)

T20: 노즐면에서 실가닥 토출방향 20mm의 위치에 있는 실가닥으로부터 5mm 떨어진 위치의 방출 실가닥의 분위기 온도〔℃〕T 20 : Ambient temperature [° C] of the discharge thread strand at a position 5 mm away from the thread strand at a position 20 mm in the thread strand discharge direction on the nozzle face.

미연신사의 △n : 30℃, 80% RH, 24시간방치후의 측정치Δn of undrawn yarn: Measured value after 30 ° C, 80% RH, 24 hours

를 만족하는 조건을 설정하므로서 연신열처리공정으로 충분히 높은 연신배율이 얻어짐을 알았다.It was found that a sufficiently high draw ratio can be obtained by the draw heat treatment step by setting the conditions satisfying.

즉 본발명자들은 상대점도 RV

Figure kpo00013
3.5의 폴리아미드를 상기 (3)-(6)식을 만족하는 조건으로 방사하고 다시 연신열처리하므로서 (1)식을 만족하고, 터프니스〔절단강도 X {절단신도(%)
Figure kpo00014
}가 46.0이상이며, 또한 RV
Figure kpo00015
3.5이며, 고강도, 고결정강도를 가지는 종래의 폴리아미드섬유에는 없었던 전혀 신규한 구조특성을 가지는 폴리아미드섬유를 제공하는 것이다.In other words, the present inventors have a relative viscosity RV
Figure kpo00013
The polyamide of 3.5 was spun under the conditions satisfying the above formulas (3)-(6) and stretched and heat treated again to satisfy the formula (1), and toughness [cutting strength X {cutting elongation (%)
Figure kpo00014
} Is greater than or equal to 46.0 and also RV
Figure kpo00015
The present invention provides a polyamide fiber having a novel structure characteristic, which is 3.5, which is not found in the conventional polyamide fiber having high strength and high crystal strength.

여기서 말하는 신규한 구조특성이라함은 종래기술으로는 고강도화에는 무리하다고 하던 초고 RV 중합체를 사용하여 종래의 폴리아미드 섬유에서는 볼수없었던 섬유단면내 굴절률분포를 가지며, 특히 소각 X선 산란에 의한 섬유장주기(纖維長周期)가 통상의 폴리아미드섬유에 비하여 길어진 미세구조를 가지고 있는것이 특징으로 되어있는 것이다.The novel structural properties described herein have a refractive index distribution in the fiber cross section which was not found in conventional polyamide fibers by using ultra-high RV polymer, which is difficult to increase the strength in the prior art, and in particular, the fiber length cycle by incineration X-ray scattering ( It is characterized by having a longer microstructure than ordinary polyamide fibers.

특히 이와같은 구조특성은 주로 폴리카프로아미드 또는 폴리헥사메틸렌아미드로된 폴리아미드를 사용한 경우에 현저히 발휘된다. 그중에서도 폴리카프로아미드를 75중량%이상 함유하는 폴리아미드는 가장 적합하다.In particular, such structural properties are remarkably exhibited when using polyamides consisting mainly of polycaproamide or polyhexamethyleneamide. Among them, polyamide containing 75% by weight or more of polycaproamide is most suitable.

또한 폴리아미드의 상대점도(RV)가 3.5미만의 신장점도 레벨로 이러한 섬유단면내 굴절률분포를 만드는 것은 곤란하며, 목적달성을 위하여는 RV가 3.5이상, 보다 바람직하기로는 4.0이상의 것을 사용해야 한다.In addition, it is difficult to produce such refractive index distribution in fiber cross-section with a relative viscosity (RV) of less than 3.5 elongation viscosity level of polyamide, and in order to achieve the purpose, an RV of 3.5 or more, more preferably 4.0 or more, must be used.

또한 폴리아미드의 상대점도(RV)가 3.5미만의 신장점도 레벨로 이러한 섬유단면내 굴절률분포를 만드는 것은 곤란하며, 목적달성을 위하여는 RV가 3.5이상,보다 바람직하기로는 4.0이상의 것을 사용해야 한다.In addition, it is difficult to produce such refractive index distributions in the fiber cross-section with a relative viscosity (RV) of less than 3.5 relative viscosity (RV) of polyamide, and in order to achieve the purpose, an RV of 3.5 or more and more preferably 4.0 or more should be used.

또한 소각 X선 산란에 의한 섬유장주기가 100Å이상의 경우, 고강도특성은 더욱 개량된다.In addition, when the fiber length cycle by incineration X-ray scattering is 100 Hz or more, the high strength characteristic is further improved.

또 단섬유 데이어레벨은 60d이하인 편이 (1)식을 만족하는 구조가 발현되기 쉽고, 결절강도도 높다.In addition, the short-fiber day level is less than 60d, the structure satisfying the formula (1) is more likely to be expressed, and the nodule strength is also high.

또 미연신사의 복굴절률(△n)이, 전(全)연신배율에주는 영향은 대단히 크고 4.50배 이상의 전연신배율을 확보하려면 미연신사의 △n올 0.017이하로 설정하는 것이 바람직하다. (단, 미연신사 △n은 30℃, 80% RH·24hr 경시후의 측정치이다).In addition, the birefringence (Δn) of the non-drawn yarn has a very large influence on the total draw ratio, and in order to secure a total draw ratio of 4.50 times or more, it is preferable to set the undrawn yarn to? 17 or less. (However, undrawn yarn Δn is a measured value after lapse of 30 ° C and 80% RH · 24hr).

본발명에 관한 특이한 미세구조를 가지는 폴리아미드섬유는, 종래기술로는 상당히 실현 곤란하였던 절단강도 11.0g/d이상, 결정강도 8.0g/d이상, 절단신도 15%이상이라는 강신도특성을 만족하는 것이며, 이러한 절단강도 향상효과는 상대점도를 높이고 평균분자량을 높인 중합체를 신장시키므로 통상의 분자량의 것에 비하여 타이분자의 수가 증가하는 확률을 높인 까닭으로 생각된다.The polyamide fiber having a unique microstructure according to the present invention satisfies the elongation characteristics of cutting strength of 11.0 g / d or more, crystal strength of 8.0 g / d or more and cutting elongation of 15% or more, which have been difficult to realize in the prior art. In addition, the effect of improving the cutting strength is thought to be due to the increase in the relative viscosity and the increase in the average molecular weight of the polymer, thereby increasing the probability of increasing the number of Thai molecules compared to those of ordinary molecular weight.

결절강도의 개선효과는 섬유단면내의 복굴절률의 분포가 의층편이 내층에 비하여 복굴절률이 높아지는 경향이 있어서, 섬유에 “끈기”가 부여된 때문으로 생각된다.The improvement of the nodule strength is thought to be due to the fact that the distribution of the birefringence in the cross section of the fiber tends to increase the birefringence in comparison with the inner layer.

본발명의 관한 폴리아미드섬유의 높은 터프니스, 즉 절단강도X〔절단신도〕이 큰것은 분자량을 높이므로서 후리한 연신에 의한 연신 저하를 일으키지 않게 하고 고강도가 달성되는 것에 기인한다. 즉 본발명의 폴리아미드섬유를 제조함에 있어서는 첫째로The high toughness of the polyamide fiber according to the present invention, i.e., the high breaking strength X (cutting elongation), is attributable to the fact that high strength is achieved without causing a decrease in stretching due to free stretching. That is to say, in manufacturing the polyamide fiber of the present invention,

Q/D3

Figure kpo00016
982g/sec·㎤ (3)Q / D 3
Figure kpo00016
982 g / sec · cm3 (3)

의 요건을 만족시키는 방사조건을 설정하는 것이 불가결하며, 이 조건이 없는 경우는 방사시에 있어서 노즐 오리피스출구에서의 중합체로 출거동이 불안정하게되고, 방사시의 실의 절단, 또는 연신시의 실의 절단이 많이 발생하고, 설사 연신된다해도 고강도의 실을 얻을수가 없다. 둘째로,It is indispensable to set a spinning condition that satisfies the requirements of this condition. If this condition is not present, the polymer behavior at the nozzle orifice outlet becomes unstable at the time of spinning, and the yarn at the time of cutting or stretching the yarn at the time of spinning is unstable. A lot of cutting | disconnections generate | occur | produce, and even if it is extended | stretched, high strength thread cannot be obtained. Secondly,

D2VW/Q

Figure kpo00017
12.8㎤/g (4)D 2 V W / Q
Figure kpo00017
12.8 cm3 / g (4)

의 요건도 불가결의 방사조건이며, 이 요건을 결하면 방사장력이 높아져서 방출사의 주행이 불안정하게되고, 실의 절단이 다발한다.The requirement of is also an indispensable radiation condition. If this requirement is met, the radiation tension increases, the running of the emitter becomes unstable, and the thread is cut frequently.

또 설사 실이 절단되지 않아도 연신 열처리 단계에 있어서의 연신배율이 저하하고, 통상의 연신법은 물론이고 본발명에 의한 연신법을 채용한 경우에도 충분히 고강도를 발현시킬수가 없다.Moreover, even if a diarrhea thread is not cut | disconnected, the draw ratio in an extending | stretching heat processing step falls, and high strength cannot be fully expressed even if the extending | stretching method by this invention is adopted as well as a normal drawing method.

이것은 방사장력이 높아지므로서 방출실가닥의 세화거동이 불안정하게 되는 것, 및 미연신사의 복굴절를(△n)이 높아지는 데에 기인한다고 생각된다. 셋째로,This is thought to be due to the unstable thinning behavior of the emission chamber strands as the radiation tension increases, and to the increase in the birefringence (Δn) of the undrawn yarn. Third,

T2 0

Figure kpo00018
100℃ (5)T 2 0
Figure kpo00018
100 ℃ (5)

의 요건을 만족시키지 않은 방사조건으로는 RV

Figure kpo00019
3.5이라는 고신장점도 종합체를 방사하므로 미연신사의 △n이 대단히 높아지기 쉽고, 상기 (6)식에 나타낸 바와같이 미연신사의 △n을 0.017이하로 억제하지 않으면 충분히 높은 연신배율을 확보하기 곤란케되고 고강도의 섬유를 얻을 수가 없다.Radiation conditions that do not meet the requirements of RV
Figure kpo00019
Since the high elongation of 3.5 radiates the aggregate, it is very easy to increase? N of the undrawn yarn, and as shown in the above formula (6), it is difficult to secure a sufficiently high draw ratio unless the undrawn yarn of? N is suppressed to 0.017 or less. It is impossible to obtain a high strength fiber.

상기 조건중에서도 특히 바람직한 것은 아래 (3')-(6')식의 요건을 만족시키는 범위에서Particularly preferred among the above conditions is that in the range satisfying the requirements of the following formula (3 ')-(6')

Q/D3

Figure kpo00020
500g/sec·㎤ (3')Q / D 3
Figure kpo00020
500 g / sec cm 3 (3 ')

D2VW/Q

Figure kpo00021
5.0㎤/g (4')D 2 V W / Q
Figure kpo00021
5.0 cm 3 / g (4 ')

T300

Figure kpo00022
100℃ (5')T 300
Figure kpo00022
100 ℃ (5 ')

T300: 노즐면에서 실가닥 토출방향 300mm의 위치에 있는 실가닥에서 5mm 떨어진 위치의 방출실가닥의 분위기 온도〔℃〕T 300 : Atmosphere temperature [° C] of the discharge chamber strand at a position 5 mm away from the yarn strand at a position of 300 mm in the thread strand discharge direction from the nozzle face.

미연신사의 △n

Figure kpo00023
0.013 (6')△ n of undrawn gentleman
Figure kpo00023
0.013 (6 ')

이들 방사조건을 설정하면 특히 RV

Figure kpo00024
4.0의 중합체의 방사연신을 안정화시키는 효과가 현저히 발휘된다.Setting these radiation conditions, especially RV
Figure kpo00024
The effect of stabilizing the radial stretching of the polymer of 4.0 is remarkably exhibited.

본발명을 실시함에 있어서는, 상대점도가 4.0이상의 폴리아미드를 사용하는 것이 바람직하다. 왜냐하면 본발명의 필수요건인 섬유단면내의 복굴절률의 분포를 크게하려면 중합체의 상대점도를 높이는 것이 바람직하기 때문이다.In carrying out the present invention, it is preferable to use polyamide having a relative viscosity of 4.0 or more. This is because it is desirable to increase the relative viscosity of the polymer in order to increase the distribution of the birefringence in the fiber cross section, which is an essential requirement of the present invention.

고속방사에 의하여 섬유단면내의 복굴절률의 분포를 크게한 경우, 특허청구의 범위 제1항에 있는 것 같은 고 △n을 달성하는 것이 불가능하며, 반대로 절단강도가 작아진다.In the case where the distribution of the birefringence in the fiber cross section is increased by high-speed spinning, it is impossible to achieve a high Δn as in claim 1, and conversely, the cutting strength becomes small.

또 저점도의 고속방출사을 연신한 경우 제1항의 (2)식에 표시한 것 같은 사실이 실현되지 않는다.In addition, in the case of drawing a low-viscosity high-speed emission yarn, the fact as shown in the above paragraph (2) is not realized.

또 노즐면에서 실가닥 로출방향 300mm의 위치의 실가닥에 5mm 떨어진 위치의 분위기 온도를 높이는 것은, 특히 고 RV RV

Figure kpo00025
4.0의 중합체의 △n을 저하시키기 위하여 유효하며, 그 온도는 100℃ 이상으로 하는것이 바람직하다.In addition, raising the ambient temperature at a position 5 mm away from the thread strand at a position of 300 mm in the thread strand exit direction from the nozzle surface is particularly high RV RV.
Figure kpo00025
It is effective in order to reduce (triangle | delta) n of the polymer of 4.0, and it is preferable to make the temperature into 100 degreeC or more.

또 노즐공직경을 0.4mm 이하로 하면 (3)식, (4)식에서 분명하듯이 생산성을 높일 수가 있다.In addition, when the nozzle pore diameter is 0.4 mm or less, the productivity can be increased as shown in the equations (3) and (4).

또 본발명에 의한 미연신사의 연신은 1.10배 이하의 예비신장을 준후, 호트로울러 또는 실온로울러에 의하여 제1단 연신을 행하고 또는 200℃ 이상의 고온가압증기에 의한 제1단 연신을 행한후, 제2단 연신에서는 100-200℃로 열처리를 행하는 것이 좋다. 어느 제1단 연신수법을 채용한다 해다 전연신배율의 50% 이상의 연신을, 제1단 연신으로 행하는 것이 연신거동을 안정화 시키기 위하여는 필요하며 또 전연신배율은 높은편이 바람직하고, 통상은 4.5배 이상 특히 좋기로는 5.0배 이상으로 하는것이 바람직하다.In the drawing of the undrawn yarn according to the present invention, the preliminary stretching of 1.10 times or less is performed, followed by the first stage stretching by a hot roller or a room temperature roller, or by the first stage stretching by a high-temperature pressurized steam at 200 ° C. or higher. In two-stage stretching, heat treatment is preferably performed at 100-200 ° C. Which one stage drawing method is adopted In order to stabilize the drawing behavior, it is necessary to draw more than 50% of the total drawing magnification by the first stage drawing, and it is preferable that the total drawing magnification is higher, and usually 4.5 times. Especially as mentioned above, it is preferable to set it as 5.0 times or more.

또 제1단 연신에 있어서의 연신온도를 로울러연신의 경우, 100℃이하로 해야된다. 100℃를 넣으면, 로울러상에서 실가닥이 불안정해지고, 전연신배율이 저하한다.In addition, in the case of roller stretching, the stretching temperature in the first stage stretching must be 100 ° C or less. When 100 degreeC is added, a thread strand becomes unstable on a roller and a total draw ratio falls.

또 제1단 연신에 고온가압증기를 적용하는 경우 실가닥과 증기 분출공과의 거리를 50mm 이내, 바람직하게는 20mm 이내로하고, 증기분출공에 있어서의 증기온도를 200℃이상 600℃이하로 할 필요가 있다.In case of applying the high-temperature pressurized steam to the first stage drawing, the distance between the thread strand and the steam jet hole should be within 50 mm, preferably within 20 mm, and the steam temperature in the steam jet hole should be 200 ° C or higher and 600 ° C or lower. There is.

200℃이하이면 연신속도를 충분히 올릴수가 없고, 연심점의 고정이 안된다. 또 600℃ 이상이 되면 실가닥의 용단(溶斷)이 일어나기 쉬워지고, 불안정하게 된다. 실가닥과 증기분출 공과의 거리가 50mm 이상 떨어지면 연심점에서의 실가닥의 온도가 현저히 저하하고, 비상식적인 저속으로 실가닥을 주행시키지 않은한, 연심점의 고정이 곤란하다. 뛰어난 강도를 가지는 폴리아미드섬유를 제조하려면, 연신 열처리공정에서의 실가닥 접촉부를 되도록 적게하는 것이 바람직스럽고, 예를들어 제2단 연신열처리 공정에 있어서는 비접촉타이프의 히이터가 유효하다.Below 200 ° C, the drawing speed cannot be increased sufficiently and the drawing point cannot be fixed. Moreover, when it becomes 600 degreeC or more, the melting of a thread strand will arise easily, and will become unstable. If the distance between the thread strand and the steam jet ball falls by 50 mm or more, the temperature of the thread strand at the soft core point is considerably lowered, and it is difficult to fix the soft core point as long as the thread strand is not driven at an unusual low speed. In order to produce a polyamide fiber having an excellent strength, it is preferable to reduce the number of thread strand contacts in the stretching heat treatment step to be as small as possible. For example, in the second stage stretching heat treatment step, a heater of a non-contact type is effective.

또 섬유내에 보이드 또는 결함을 발생시키지 않고 고연신배율의 연신을 행하는 방법으로서 3단 연신 또는 4단연신이 유효하다. 3단연신에 있어서는 제2단과 제3단의 연신조건이 포인트이고, 통상의 호트로울러, 핀 또는 호트플레이트에 의한 제2단, 제3단의 연신을 행하는 경우, 실질적으로 제2단보다도 제3단 열처리온도를 높게하는 것이 필요하며, 제2단 연신을 100-200℃, 제3단연신을 160-220℃의 범위에서 각각 선택하는 것이 가장 바람직하다.In addition, three-stage stretching or four-stage stretching is effective as a method of stretching at a high draw ratio without generating voids or defects in the fiber. In the three-stage stretching, the stretching conditions of the second stage and the third stage are the points, and in the case of stretching the second stage and the third stage by a normal hot roller, a pin or a hot plate, the third stage is substantially more than the second stage. However, it is necessary to increase the heat treatment temperature, and it is most preferable to select the second stage stretching in the range of 100-200 캜 and the third stage stretching in the range of 160-220 캜.

또 제2단째에 고온가압분출증기에 의한 연신을 행하는 방법도 유효하다. 4단 연신에 있어서는 호트로울러, 핀, 또는 호트플레이트에 의한 제2단 연신이 완료한후, 고온고압분출 증기에 의한 제3단 연신을 행하고, 연후에 고온처리를 행하는 4단 연신수법이 특히 유효하다.Moreover, the method of extending | stretching by a high temperature pressurized steam at the 2nd stage is also effective. In the four-stage stretching, the four-stage stretching method is particularly effective in which the third stage stretching by high temperature and high pressure jet steam is performed after the second stage stretching by hot roller, pin, or hot plate is completed, and the high temperature treatment is performed after stretching. Do.

본발명의 섬유는 이상과 같이 특별한 조건하에서 제조되고 그 특징으로 하는바는 고강도, 고결절강도, 고 퍼프니스이라는 것이다. 이러한 섬유의 물성상의 우위성은 그 섬유의 미세구조와 밀접하게 관련되어 있고, 종래 공지의 제조법으로는 실현할 수 없는 특별한 미세구조에 의하여 발휘된다.The fibers of the present invention are manufactured under special conditions as described above, and are characterized by high strength, nodular strength and high puffiness. The superiority of the physical properties of such fibers is closely related to the microstructure of the fibers, and is exhibited by a special microstructure that cannot be realized by conventionally known manufacturing methods.

본발명의 섬유는 고무등의 보강용으로 제공할 때는 통상 펄티필라멘트의 형태로 사용되는 데 본발명의 섬유의 용도는 각별히 제한되는 것은 아니며, 따라서 섬유의 형태로 토오빙야안, 스프, 촙드스트랜드 등이라도 된다.When the fiber of the present invention is provided for reinforcement of rubber or the like, it is usually used in the form of pulpyfilament, but the use of the fiber of the present invention is not particularly limited, and thus, in the form of fiber, toving yarn, soup, chopped strand, etc. It may be.

본발명의 섬유는 타이어코오드, 특히 고중량차량용의 레이디얼 구조타이어에 있어서의 카카스코오드 및 기타의 V벨트, 평벨트, 톱니달린벨트등의 보강코오드등의 고무류의 보강코오드에 호적하게 사용된다. 물론 본발명의 온도는 상기에 한정되는 것이 아니고, 종래의 폴리아미드섬유와 전혀 동일하게 사용된다.The fiber of the present invention is suitably used for reinforcement cords of rubbers such as carcass cords and other reinforcing cords such as V-belts, flat belts and toothed belts in radial structural tires for heavy-weight vehicles. Of course, the temperature of the present invention is not limited to the above, and is used in the same manner as conventional polyamide fibers.

아래에 본발명의 섬유의 구조의 특성이나 물성의 측정에 사용되는 주된 파라미터의 측정법에 대하여 설명한다.Below, the measuring method of the main parameter used for the measurement of the structure characteristic or physical property of the fiber of this invention is demonstrated.

〈상대점도의 측정법〉<Method of Relative Viscosity>

96.3±0.1 중량 %시약특급농황산중에 중합체농도가 10mg/㎖이 되도록 시료를 용해시켜서 샘플용액을 조정하고, 20℃±0.05℃의 온도로 물낙하초수 6-7초의 오스트왈드 점도계를 사용하여 용액상대점도를 측정한다.Dissolve the sample in 96.3 ± 0.1% by weight reagent high sulfuric acid so that the polymer concentration is 10mg / ml, adjust the sample solution, and use the Ostwald viscometer with water dropping seconds of 6-7 seconds at a temperature of 20 ℃ ± 0.05 ℃. Measure the viscosity.

측정함에 있어 동일한 점도계를 사용하고, 샘플용액을 조정한때와 같은 황산 20㎖의 낙하시간T0(초)와, 샘플용액 20㎖의 낙하시간 T1(초)의 비에서 상대점도(RV)를 아래식을 사용하여 산출한다.Use the same viscometer to measure the relative viscosity (RV) at the ratio of the drop time T 0 (seconds) of 20 ml of sulfuric acid and the drop time T 1 (seconds) of 20 ml of sample solution. It is calculated using the following equation.

RV=T1/T0(7)RV = T 1 / T 0 (7)

〈복굴절률(△n)의 측정법〉<Measurement method of birefringence (Δn)>

니콘 편광현미경 POH형 라이츠사(社) 베레컴펜세이터를 사용하고, 광원으로서는 스펙트럼 광원용기동 장치(토오시바 SLS-3-B형)를 사용하였다(Na 광원).A Nikon polarizing microscope POH type Leights Inc. Berecompensator was used, and a spectral light source starting device (Toshiba SLS-3-B type) was used as a light source (Na light source).

5-6mm 길이의 섬유측에 대하여 45°의 각도로 절단한 시료를, 절단면을 위로하여 슬라이드글라스위에 얹는다.A sample cut at an angle of 45 ° with respect to the fiber side of 5-6 mm length is placed on the slide glass with the cut surface facing up.

시료슬라이드글라스를 회전재물대에 얹고, 시료가 편광자에 대하여 45°가 되도록 회전시켜서 조절하고, 아날라이저를 삽입하여 암시계(暗視界)로 한후 컴펜세이터를 30으로 하여 줄무늬수를 센다(n개).Place the sample slide glass on the rotary stage, adjust it by rotating the sample to 45 ° with respect to the polarizer, insert the analyzer into the dark clock, and count the number of stripes with the compensator 30 (n). .

컴펜세이터를 우(右)나사 방향으로 돌려서 시료가 최초로 제일 어두워지는 점의 컴펜세이터의 눈금(a), 컴펜세이터를 좌나사방향으로 돌려서 시료가 최초로 제일 어두워지는 점의 컴펜세이터의 눈금(b)을 측정한 후(모두 1/10 눈금까지 읽는다), 컴펜세이터를 30으로 되돌려서 아날라이저를 벗기고 시료의 직경(a)을 측정하여 아래식에 의거 복굴절률(△n)을 산출한다(측정수 20개의 평균치).Turn the compensator to the right side of the screw to turn the sample darkest first (a), and turn the compensator to the left side of the screw to make the sample darker first. After measuring the scale (b) (read all to 1/10 scale), return the compensator to 30, remove the analyzer, measure the diameter (a) of the sample, and calculate the birefringence (Δn) according to the following formula. (Average of 20 measurements).

Figure kpo00026
Figure kpo00026

ε: 라이츠사의 컴펜세이터의 설명서의 C/10,000과 1에서 구한다.ε: Obtained from C / 10,000 and 1 in the instructions of Rights' comparator.

1=(a-b) ( : 컴펜세이터의 읽음차)1 = (a-b) (: comparator's reading difference)

〈섬유단면내의 △n 분포의 측정법〉<Measurement method of Δn distribution in fiber cross section>

투과정량형 간섭현미경을 사용하여 얻어지는 중심굴절률(N

Figure kpo00027
, O,N/,0) 및 의층굴절률(N―, 0.9, N//0,9)의치에 의하여 본발명의 섬유의 특이한 분자배향이 분명히되고, 본발명의 섬유의 우수한 강도와의 관련을 나타낼 수가 있다.Central refractive index obtained using transmission-quantity-type interference microscope (N
Figure kpo00027
, O, N /, 0) and dendritic refractive index (N-, 0.9, N // 0,9) denaturing the specific molecular orientation of the fiber of the present invention and correlated with the excellent strength of the fiber of the present invention. Can be represented.

투과정량형 간섭현미경(예컨대 동독 카알자이스이에나사제 간섭현미경 인터화코)을 사용해서 얻어지는 간섭줄무늬법에 의하여 섬유의 측면에서 관찰한 평균굴절률의 분포를 측정할 수가 있다. 이 방법은 원형 단면을 가지는 섬유에 적용할 수가 있다.The distribution of the average refractive index observed from the side of the fiber can be measured by an interference stripe method obtained by using a transmission-quantity-type interference microscope (for example, an interference microscope interfacial obtained from East German Co., Ltd.). This method can be applied to fibers having a circular cross section.

섬유의 굴절률은 섬유측의 평행방향으로 진동하고 있는 편광에 대한 굴절률(N//)과 섬유측이 수직방향으로 진동하고 있는 편광에 대한 굴절률(N

Figure kpo00028
)에 의하여 특징지어진다.The refractive index of the fiber is the refractive index (N //) for the polarized light oscillating in the parallel direction on the fiber side and the refractive index (N) for the polarized light oscillating in the vertical direction on the fiber side (N).
Figure kpo00028
Is characterized by).

여기에 설명하는 측정은 모두 광원으로서 크세논램프를 사용하고, 편광하 간섭필터 파장 54㎖μ의 녹색광선을 사용해서 얻어지는 굴절률(N//및 N

Figure kpo00029
)을 사용하여 실시된다.All the measurements described herein use a xenon lamp as a light source, and a refractive index (N // and N obtained by using a green ray having a wavelength of 54 mL μ under polarized interference filter).
Figure kpo00029
Is carried out using

이하 N//의 측정 및 N// 에서 구해지는 N//, O와 N//, 0.9에 대하여 상세히 설명하겠는데, N

Figure kpo00030
(N
Figure kpo00031
0 및 N
Figure kpo00032
, 0.9)에 대하여도 동일하게 측정할 수 있다.Hereinafter, the measurement of N // and the N //, O and N //, 0.9 obtained at N // will be described in detail.
Figure kpo00030
(N
Figure kpo00031
0 and N
Figure kpo00032
, 0.9) can also be measured in the same way.

시험되는 섬유는 광학적으로 플랫한 슬라이드글라스 및 커버글라스를 사용하고, 0.2-1 파장의 범위내의 간섭무늬의 편차를 주는 굴절률(NE)을 가지는 섬유에 대하여 불활성의 봉입져중에 침지한다. 봉입제의 굴절률(NE)은 녹색 광선(파장 λ=544m/μ)을 광원으로하여 압베의 굴절계를 사용하여 측정한 20℃에서의 값이다.The fiber to be tested is optically flat slide glass and cover glass, and is immersed in an inert encapsulation with respect to a fiber having a refractive index (NE) which gives a deviation of interference fringes in the range of 0.2-1 wavelength. The refractive index NE of the encapsulant is a value at 20 ° C. measured using Abbe's refractometer using green light (wavelength λ = 544 m / μ) as a light source.

이 봉입제는 예를들어 유동파라핀과 α-브롬나프탈린의 혼합액에서 1.48-1.65의 굴절률을 가지는 것이 조정된다. 이 봉입제중에 1개의 섬유를 침지한다.This encapsulant is adjusted to have a refractive index of 1.48-1.65, for example, in a liquid mixture of liquid paraffin and α-bromnaphthalin. One fiber is immersed in this sealing agent.

이 간섭줄무늬의 패턴을 사진촬영하고, 1000배-2000배로 확대하여 해석한다. 제1도에 약시한 바와같이 섬유의 봉입제의 굴절률을 NE, 섬유의 S'-S˝간의 두께를 t, 사용광선의 파장을 λ, 백글랜드의 평행간섭줄무늬의 간격(1λ에 해당)을 Dn, 섬유에 의한 간섭줄무늬의 편차를 dn라고 하면, 광로차(L)는The pattern of the interference fringe is photographed, and is analyzed by enlarging it 1000-2000 times. As shown in FIG. 1, the refractive index of the encapsulant of the fiber is N E , the thickness between the S'-S 'of the fiber is t, the wavelength of the light used is λ, and the spacing of the parallel interference stripes of the backland (corresponding to 1λ). Is Dn and the deviation of the interference fringes by the fiber is dn, the optical path difference L is

Figure kpo00033
Figure kpo00033

로 나타낼 수 있다. 시료의 굴절률을 NS라고 하면 봉입액의 굴절률 N1및 N2는,It can be represented as. When the refractive index of the sample is NS, the refractive indices N 1 and N 2 of the encapsulating liquid are

NS<N1 N S <N 1

NS>N2 N S > N 2

의 2종류의 것을 사용하여 제1도에 나타낸 바와같은 간섭줄무늬의 패턴을 평가한다.The two types of patterns are used to evaluate the pattern of the interference stripes as shown in FIG.

Figure kpo00034
Figure kpo00034

따라서 (9)식에 의거 섬유의 중심에서 외주까지의 각 위치에서의 광로차에서, 각 위치의 섬유의 평균굴절률(N//)의 분포를 구할수가 있다. 두께(t)는 얻어지는 섬유가 원형단면이라고 가정하여 계산에 따라 구할수가 있다. 그러나 제조조건의 변동이나 제조후의 액시던트에 따라, 원형단면으로 돼있지 않은 경우도 생각할 수 있다.Therefore, the distribution of the average refractive index (N //) of the fiber at each position can be obtained from the optical path difference at each position from the center of the fiber to the outer circumference based on the expression (9). The thickness t can be calculated by calculation on the assumption that the fiber obtained is a circular cross section. However, it is also possible to consider a case where the circular cross section is not due to variations in manufacturing conditions or after-manufacturing accidents.

이러한 잘못을 제거하기 위하여 측정하는 개소는 섬유측을 대칭축으로서 간섭줄무늬의 편차가 좌우 대칭이 되어 있는 부분을 사용하는 것이 적당하다. 측정은 섬유의 반경을 R으로 하면 0-0.9R의 사이를 0.1R의 간격으로 행하고, 각 위치의 평균 굴절률을 구할수가 있다.In order to eliminate such errors, it is appropriate to use the part where the deviation of the interference stripes is symmetrical with the fiber side as the axis of symmetry. When the radius of the fiber is R, the measurement is performed at intervals of 0.1 R between 0 and 0.9 R, and the average refractive index of each position can be obtained.

마찬가지로 하여 N

Figure kpo00035
의 분포를 구할 수 있으므로 복굴절률분포는 △n(r/R)=N//, r/R-N
Figure kpo00036
, r/R(10)에서 구할 수 있다. △n(r/R)은 적어도 3개의 필라멘트, 호적하게는 5-10개의 필라멘트의 대하여 측정한 것을 평균해서 얻을 수 있다.Similarly N
Figure kpo00035
The birefringence distribution can be obtained by Δn (r / R) = N //, r / RN
Figure kpo00036
, r / R (10). Δn (r / R) can be obtained by averaging at least three filaments, preferably those measured for 5-10 filaments.

〈섬유의 강신도(强伸度)특성의 측정법〉<Measurement Method of Fiber's Elongation Properties>

도오요오 보울드윈제(製)펜실론을 사용하여 시료장(개이지장) 100mm, 신장속도=100%/분, 기록속도 500mm/분, 초하중 1/30g/d의 조건으로 단섬유의 S-S곡선을 측정하고 절단강도(g/d),절단신도(%), 영(young)을 (g/d)을 산출했다.SS curve of single fiber using Toyobouldwin's Pensilon under the conditions of 100mm of sample length (gauge length), elongation rate = 100% / min, recording speed 500mm / min, and super load 1 / 30g / d The cutting strength (g / d), the cutting elongation (%), and the young (g / d) were calculated.

영율은 S-S 곡선의 원점부근의 최대경사면에서 산출하였다. 각 특성치의 산출에 관하여, 적어도 5개의 필라멘트, 호적 하기로는 10-20개의 필라멘트에 관한 측정한 것을 평균해서 얻을 수 있다.Young's modulus was calculated from the maximum slope near the origin of the S-S curve. Regarding the calculation of each characteristic value, at least five filaments and a family register can be obtained by averaging the measurements relating to 10-20 filaments.

〈섬유의 결정강도의 측정법〉<Measurement method of crystal strength of fiber>

도오요오 보울드윈제 텐실론을 사용하여 시료장 50mm 루우프외 단섬유로된 시료를 텐실론 상하 척(chuck)에 끼워진 후크에 부착하고, 계이지장 50mm, 신장속도=100%/ 분, 기록속도 500mm/분으로 S-S 곡선을 측정하고, 결절절단강도(g/d), 결절절단신도(%)를 산출하였다.A sample made of 50 mm loops and other short fibers was attached to a hook fitted to a tensilon upper and lower chuck using Tensilon manufactured by Toyo Bouldwin, and the instrumentation length 50 mm, elongation rate = 100% / min, recording speed 500 mm The SS curve was measured at / min, and the nodule cut strength (g / d) and the nodule cut elongation (%) were calculated.

적어도 5개의 필라멘트, 호적하게는 10-20개의 필라멘트에 대하여 측정한것을 평균하게 얻어진다.Averaged measurements of at least 5 filaments, preferably 10-20 filaments, are obtained.

〈소각X선 회절에 의한 섬유장주기의 측정법〉<Method of Measuring Fiber Field Period by Incident X-ray Diffraction>

소각 X선 산란패턴의 측정은 예를들어 이학전기사제 X선 발생장치(Ru-3H형)를 사용하여 행한다.The measurement of the small angle X-ray scattering pattern is performed using, for example, an X-ray generator (Ru-3H type) manufactured by Science and Engineering.

측정에는 관전압 45KV, 관전 70mA, 동대음극(銅對陰極) 니켈필터로 단색화한 CUK〔λX=1.5418Å)을 사용한다. 샘플호울더에 섬유시료를 단사끼리 서로 평행이 되도록 부착한다. 시료의 두께는 0.5-1.0mm 쯤 되도록 하는것이 적당하다. 이 평행으로 배열한 섬유의 섬유측에 수직으로 X선을 입사시키고 이학전기사제의 비례조절 프로우브(Froportional Counter Probe : SPC-20)를 시료로 300mm 위치에 장치한 디프랙토미터를 2초/분의 회전각속도로 회전하고, 회절강도곡선을 측정한다.For measurement, a tube voltage of 45 KV, a tube 70 mA, and a CUK (λX = 1.5418 kV) monochromated with a copper cathode nickel filter were used. Fiber samples are attached to the sample holder so that the single yarns are parallel to each other. The thickness of the sample should be about 0.5-1.0mm. X-rays were incident on the fiber side of the fibers arranged in parallel, and a diffractometer equipped with a Proportional Counter Probe (SPC-20) manufactured by Science and Electrical Engineering Co., Ltd. at 300 mm position for 2 seconds / Rotate at the rotational angular velocity in minutes and measure the diffraction intensity curve.

회절강도 곡선의 피이크위치 또는 쇼올더 위치에서 장 주기소각 산란각도(2α)를 읽어내고 (11)식에 따라 섬유장주기를 산출한다(제2도 (a), (b) 참조).The long period small angle scattering angle 2α is read at the peak position or the show position of the diffraction intensity curve, and the fiber length period is calculated according to the equation (11) (see FIGS. 2A and 2B).

Figure kpo00037
Figure kpo00037

아래에 실험예를 들어 본발명의 구성 및 작용효과를 구체적으로 설명한다. 또한 실험예중 「부」및「%」는 특기하지 않은한 「중량부」및「중량%」를 표시한다.Experimental examples will be described below in detail the configuration and effect of the present invention. In addition, "part" and "%" in an experiment example show a "weight part" and "weight%" unless there is particular notice.

[실험예]Experimental Example

제1표에 나타내는 상대점도의 폴리카프로아미드를 원료로 하고, 동표에 나타낸 조건으로 방사를 행하고 동표에 나타낸 복굴절률(△n) (30℃, 80%RH로 24시간 경과후 측정) 및 상대점도 RV의 미연신사를 얻었다.The polycaproamide of the relative viscosity shown in Table 1 is used as a raw material, and spinning is carried out under the conditions shown in the table, and the birefringence (Δn) shown in the table (measured after 24 hours at 30 ° C. and 80% RH) and the relative viscosity Unstretched yarn of RV was obtained.

또한 노즐하의 가열대는 노즐과 냉각대의 사이에 배치하고 또 방사함에 있어서는 미연신사를 인수하기 전에 적당량의 방사유제를 사조표면에 부착시켰다.In addition, the heating table under the nozzle was disposed between the nozzle and the cooling table, and in spinning, an appropriate amount of spinning oil was attached to the yarn surface before the undrawn yarn was taken over.

얻어진 각 미연신사를 제2표에 나타낸 조건으로 연신하고 제3표에 나타낸 사질의 연신사를 얻었다.Each obtained undrawn yarn was stretched under the conditions shown in Table 2 to obtain a drawn yarn of sand shown in Table 3.

[표 1]TABLE 1

Figure kpo00038
Figure kpo00038

[표 2]TABLE 2

Figure kpo00039
Figure kpo00039

[표 3]TABLE 3

Figure kpo00040
Figure kpo00040

제 1-3표에서도 분명하듯이 본발명의 요건을 충족하는 실시예 1-9는 사질(

Figure kpo00041
質)의 모든 것에 있어서 뛰어난 값이 얻어져 있다. 이에 대하여 비교예 1은 폴리카프 로아미드의 상대점도가 낮기 때문에 실가닥을 구성하는 평균분자쇄 길이가 짧아서 충분한 절단강도를 얻을 수 없다. 또 비교예 2는 T20가 너무 낮아서 미연신사의 △n가 규정치를 넘기때문에 연신성이 저하하고 절단강도 및 결절강도를 만족할 수가 없다.As is clear from Tables 1-3, Examples 1-9, which meet the requirements of the present invention,
Figure kpo00041
Excellent values are obtained for all of i). On the contrary, in Comparative Example 1, since the relative viscosity of polycaproamide is low, the average molecular chain length constituting the thread strand is short, and thus sufficient breaking strength cannot be obtained. In addition, in Comparative Example 2, T 20 is too low and Δn of the undrawn yarn exceeds the prescribed value, so that the stretchability is lowered and the cutting strength and the nodule strength cannot be satisfied.

Claims (19)

섬유자체의 상대점도96% 농황산 수용액중에서 중합체 농도 10mg/10㎖ 20℃에 있어서 측정 : 이하 같음)가 3.5이상이며, 또한 섬유단면내에서의 복굴절률이식 :Relative viscosity of the fiber itself in a 96% concentrated sulfuric acid aqueous solution at a polymer concentration of 10 mg / 10 ml at 20 ° C .: equal to or less than 3.5) and birefringence index in the fiber cross section: △nA-△nB
Figure kpo00042
0.5×10-3(1)
Δn A -Δn B
Figure kpo00042
0.5 × 10 -3 (1)
단 △nA는 r/R=0.9의 위치에 있어서의 섬유의 복굴절률Δn A is the birefringence of the fiber at the position r / R = 0.9 △nB는 r/R=0.0의 위치에 있어서의 섬유의 복굴절률Δn B is the birefringence of the fiber at the position of r / R = 0.0 R : 섬유단면의 반경R: radius of fiber section r : 섬유단면의 중심축에서의 거리r: distance from the central axis of the fiber section 를 만족하고 또한 섬유의 복굴절률 △n이 50×10-3이상이며,The birefringence Δn of the fiber is 50 × 10 −3 or more, 절단강도(g/d)×〔절단신도(%)〕
Figure kpo00043
Figure kpo00044
46.0 (2)인 것을 특징으로 하는 뛰어난 강도를 가지는 폴리아미드 섬유.
Cutting strength (g / d) × [cutting elongation (%)]
Figure kpo00043
Figure kpo00044
Polyamide fiber having excellent strength, characterized in that 46.0 (2).
제1항에 있어서, 폴리아미드섬유의 적어도 75중량% 이상이 폴리카프로아미드로 된 것을 특징으로 하는 폴리아미드 섬유.The polyamide fiber of claim 1 wherein at least 75% by weight of the polyamide fiber is made of polycaproamide. 제1항 또는 제2항에 있어서, 소각 X선 회절에 의한 섬유 장주기가 100Å 이상인 것을 특징으로하는 폴리아미드 섬유.The polyamide fiber according to claim 1 or 2, wherein the long fiber period by incineration X-ray diffraction is 100 ms or more. 제1항 또는 제2항에 있어서, 섬유의 상대 점도가 4.0이상인 것을 특징으로 하는 폴리아미드 섬유.The polyamide fiber according to claim 1 or 2, wherein the relative viscosity of the fibers is at least 4.0. 제1항 또는 제2항에 있어서, 단섬유가 60데니어 이하인 것을 특징으로 하는 폴리아미드 섬유.The polyamide fiber according to claim 1 or 2, wherein the short fibers are 60 denier or less. 제1항 또는 제2항에 있어서, 절단강도가 11.0g/d 이상인 것을 특징으로 하는 폴리아미드 섬유.The polyamide fiber according to claim 1 or 2, wherein the breaking strength is 11.0 g / d or more. 제1항 또는 제2항에 있어서, 결절강도가 8.0 g/d이상인 것을 특질으로 하는 폴리아미드 섬유.The polyamide fiber according to claim 1 or 2, wherein the nodule strength is 8.0 g / d or more. 제1항 또는 제2항에 있어서, 절단신도가 15%이상인 것을 특징으로 하는 폴리아미드 섬유.The polyamide fiber according to claim 1 or 2, wherein the elongation at break is 15% or more. 폴리아미드를 용융방사할 때에 이 폴리아미드의 상대점도가 3.50이상이며, 또한 아래식 :When melt spinning the polyamide, the relative viscosity of the polyamide is 3.50 or more. Q/D3
Figure kpo00045
982g/sec·㎤ (3)
Q / D 3
Figure kpo00045
982 g / sec · cm3 (3)
D2·VW/Q
Figure kpo00046
12.8㎤/g (4)
D 2 V W / Q
Figure kpo00046
12.8 cm3 / g (4)
T20
Figure kpo00047
100℃ (5)
T 20
Figure kpo00047
100 ℃ (5)
미연신사의 △n
Figure kpo00048
0.017 (6)
△ n of undrawn gentleman
Figure kpo00048
0.017 (6)
단 Q : 노즐단공장 토출량〔g/sec〕Q: Nozzle stage factory discharge rate [g / sec] D : 노즐공직경〔cmø〕D: Nozzle pore diameter [cmø] Vw : 방사인취속도〔cm/sec〕Vw: Spinning Pulling Speed [cm / sec] T20: 노즐면에서 실가닥 토출방향 20mm의 위치에 있는 실가닥에서 5mm 떨어진 위치의 방출 실가닥의 분위기온도〔℃〕T 20 : Atmosphere temperature of the discharge thread strand at a position 5 mm away from the thread strand at a position 20 mm in the thread strand discharge direction from the nozzle surface [° C.] 미연신사의 △n : 30℃, 80% RH 24시간 방치후의 측정치(이와같음)△ n of unstretched yarn: Measured value after standing for 30 hours at 80 ° C and 80% RH for 24 hours 을 각각 만족하는 방사조건으로 용융방사하는 동시에 폴리아미드의 방출 실가닥을 냉각한 후, 유제를 부여하고, 다음에 일단 권취한후 이 미연신사사를 연신열처리하거나 또는 일단 권취하지 않고 계속 연신 열처리하는 것을 특징으로 하는 뛰어난 강도를 가지는 폴리아미드섬유의 제조방법.After melt spinning at the spinning conditions satisfying each of them, the polyamide discharged strand is cooled, and then emulsified, and then, once wound, the unstretched yarn is stretched or heat-treated without winding once. Method for producing a polyamide fiber having an excellent strength, characterized in that.
제9항에 있어서, 폴리아미드 섬유의 적어도 75중량% 이상이 폴리카프로아미드로 된 것을 특징으로 하는 폴리아미드섬유의 제조방법10. The method for producing a polyamide fiber according to claim 9, wherein at least 75% by weight of the polyamide fiber is made of polycaproamide. 제9항 또는 제10항에 있어서, 폴리아미드의 상대 점도가 4.0이사인 것을 특징으로 하는 폴리아미드섬유의 제조방법.The method for producing a polyamide fiber according to claim 9 or 10, wherein the relative viscosity of the polyamide is 4.0 or more. 제9항 또는 제10항에 있어서, 노즐면에서 실가닥 토출방향 300mm의 위치에있는 실가닥에서 5mm 떨어진 위치의 분위기온도가 100℃ 이상인 것을 특징으로 하는 폴리아미드섬유의 제조방법.The method for producing a polyamide fiber according to claim 9 or 10, wherein the atmosphere temperature at a position 5 mm away from the thread strand at a position of 300 mm of the thread strand discharge direction on the nozzle face is 100 ° C or more. 제9항 또는 제10항에 있어서, 폴리아미드를 용융방사할 때에, 이 폴리아미드의 상대점도가 4.0이상이며, 또한 아래의 식 :The method of claim 9 or 10, wherein the melt viscosity of the polyamide, the relative viscosity of the polyamide is 4.0 or more, and the following formula: Q/D3
Figure kpo00049
500 g/sec·㎤ (3')
Q / D 3
Figure kpo00049
500 g / sec · cm 3 (3 ')
D2·Vw/Q
Figure kpo00050
50㎤/g (4')
D 2 Vw / Q
Figure kpo00050
50 cm 3 / g (4 ')
T300
Figure kpo00051
100℃ (5')
T 300
Figure kpo00051
100 ℃ (5 ')
미연신사의 △n
Figure kpo00052
0.013 (6')
△ n of undrawn gentleman
Figure kpo00052
0.013 (6 ')
단, T300: 노즐면에서 실가닥 토출방향 300mm의 위치에 있는 실가닥에서 5mm 떨어진 위치의 방출사조의 분위기온도〔℃〕T 300 : Atmosphere temperature [° C] of the discharge thread at a position 5 mm away from the thread strand at a position 300 mm from the nozzle strand discharge direction. 을 각각 만족하는 것을 특징으로 하는 폴리아미드 섬유의 제조방법.Method for producing a polyamide fiber, characterized in that to satisfy each.
제9항 또는 제10항에 있어서, 연신 열처리할때에, 미연신사 제1공급로울러와 100℃이하로 유지된 미연신사 제2공급로울러와의 사이에 있어서 1.10배 이하의 예비신장을 주고, 이어 제1연신로울러와의 사이에 있어서 전연신배율의 50%이상의 제1단 연신을 행하고, 다시 제2연신로울러와의 사이에 있어서 100-200℃의 온도로 제2단 연신을 행하는 것을 특징으로 하는 폴리아미드섬유의 제조방법.The method according to claim 9 or 10, wherein, in the stretching heat treatment, a pre-expansion of not more than 1.10 times is provided between the undrawn yarn first supply roller and the undrawn yarn second supply roller maintained at 100 ° C or less. The first stage stretching of 50% or more of the total stretching ratio is performed between the first stretching roller, and the second stage stretching is performed at a temperature of 100-200 ° C between the second stretching roller. Method for producing polyamide fibers. 제9항 또는 제10항에 있어서, 연신 열처리할 때에 미연신사 제1공급로울러와 100℃ 이하로 유지된 미연신사 제2공급로울러와의 사이에 있어서 1.10배 이하의 예비신장을 주고, 이어 제1단 연신로울러와의 사이에 있어서 전연신배율의 50% 이상의 제1단 연신을 행하고, 다시 2단계 이상의 분할연신을 행함에 있어 제2단 연신로울러와의 사이에 있어서 100-200℃의 온도로 제2연신을 행하고, 이어 제3단 연신로울러와의 사이에 있어서 160-220℃의 온도로 또한 실질적으로 제2단 연신의 때보다 높은 연신은 도로 제3단 연신을 행하는 것을 특징으로 하는 폴리아미드섬유의 제조방법.11. The method according to claim 9 or 10, wherein a pre-expansion of 1.10 times or less is applied between the undrawn yarn first supply roller and the undrawn yarn second supply roller maintained at 100 ° C or lower during the stretching heat treatment. However, in the case of performing the first stage stretching of 50% or more of the total stretching ratio between the stretching rollers and the division stretching of two or more stages, the process is performed at a temperature of 100-200 ° C between the stretching stages of the second stage stretching rollers. The polyamide fiber characterized in that the stretching is carried out two times, and the stretching at the temperature of 160-220 ° C and substantially higher than the second stretching is performed between the third drawing rollers. Manufacturing method. 제9항 또는 제10항에 있어서, 연신 열처리 할 때에 1.10배 이하의 예비신장을 준 후에, 제1단 연신을 행함에 있어, 실온의 미연신사 제2공급로울러와 제1단 연신로울러와의 사이에 고온가압증기분출노즐을 설치하고 노즐온도를 200℃ 이상으로 하여 고온증기를 분출시키고, 고온가압증기 분출노즐 부근에 제1단 연신점을 고정시키는 것을 특징으로 하는 폴리아미드섬유의 제조방법.11. The method according to claim 9 or 10, wherein the first stage stretching is performed after giving a pre-expansion of 1.10 times or less during the stretching heat treatment, and between the non-stretched second feeding roller and the first stage stretching roller at room temperature. A hot pressurized steam jet nozzle is installed in the nozzle and the nozzle temperature is set to 200 ° C. or higher to blow hot steam, and the first stage drawing point is fixed near the hot pressurized steam jet nozzle. 제9항 또는 제10항에 있어서, 2단 연신된 연신사를 계속, 또는 일단 권취한 후에 다시 연신 열처리함에 있어, 제2단 연신로울러 또는 공급로울러와 제3단 연신로울러와의 사이에 고온가압증기 분출 노즐을 설치하고, 노즐온도를 200℃ 이상으로 하여 고온증기를 분출시키므로써 제3단 연신점을 고온가압증기분출 부근에 고정시킨후, 제3단 연신로울러와 제4단 연신로울러와의 사이에 있어서 185-220℃의 온도로 제4단 연신을 행하는 것을 특징으로 하는 폴아미드 섬유의 제조방법.The method according to claim 9 or 10, wherein the second stage stretched roller or the feed roller and the third stage stretch roller are subjected to high-temperature pressurization in continuing or stretching the heat treated again after winding once. After the steam blowing nozzle is installed and the high temperature steam is blown out by setting the nozzle temperature to 200 ° C or higher, the third stage drawing point is fixed near the hot pressurized steam jet, and then the third stage drawing roller and the fourth stage drawing roller The fourth stage stretching is performed at the temperature of 185-220 degreeC between, The manufacturing method of the polyamide fiber characterized by the above-mentioned. 제9항 또는 제10항에 있어서, 연신 열처리 할때에, 미연신사 제1공급로울러와 100℃이하로 유지된 미연신사 제2공급로울러와의 사이에 있어서 1.10배 이하의 예비신장을 주고, 이어 제1단 연신로울러와의 사이에 있어서 전연신배율의 50% 이상의 제1단 연신을 행한 후 제2단 연신로울러와의 사이에 고온가압증기 분출노즐을 설치하고, 노즐온도를 200℃ 이상으로 하여 고온증기를 분출시키므로써 제2단 연신점을 고온가압증기 분출노즐 부근이 되도록 제2단 연신을 행한후, 제3단 연신로울러와의 사이에 있어서 제3단 연신을 행하는 것을 특징으로 하는 폴리아미드섬유의 제조방법.The method according to claim 9 or 10, wherein at the time of stretching heat treatment, a pre-expansion of not more than 1.10 times is provided between the unstretched first feed roller and the unstretched second feed roller maintained at 100 ° C or less. After the first stage stretching of 50% or more of the total stretching ratio between the first stage stretching roller and the second stage stretching roller, a hot pressurized steam jet nozzle is installed and the nozzle temperature is 200 ° C or higher. Polyamide characterized in that the second stage stretching is performed by ejecting the high temperature steam so that the second stage stretching point is in the vicinity of the hot pressurized steam ejection nozzle, and the third stage stretching is performed between the third stage stretching roller. Method of making fibers. 제9항 또는 제10항에 있어서, 전연신배율을 4.5배 이상으로 하여 행하는 것을 특징으로 하느 폴리아미드 섬유의 제조방법.The method for producing a polyamide fiber according to claim 9 or 10, wherein the stretching ratio is 4.5 times or more.
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