CN101622384A - 液晶聚酯纤维及其制造方法 - Google Patents

液晶聚酯纤维及其制造方法 Download PDF

Info

Publication number
CN101622384A
CN101622384A CN200880006177A CN200880006177A CN101622384A CN 101622384 A CN101622384 A CN 101622384A CN 200880006177 A CN200880006177 A CN 200880006177A CN 200880006177 A CN200880006177 A CN 200880006177A CN 101622384 A CN101622384 A CN 101622384A
Authority
CN
China
Prior art keywords
fiber
liquid crystalline
crystalline polyester
polyester fiber
solid phase
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN200880006177A
Other languages
English (en)
Other versions
CN101622384B (zh
Inventor
船津义嗣
胜田大士
前田裕平
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toray Industries Inc
Original Assignee
Toray Industries Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Toray Industries Inc filed Critical Toray Industries Inc
Publication of CN101622384A publication Critical patent/CN101622384A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN101622384B publication Critical patent/CN101622384B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • DTEXTILES; PAPER
    • D01NATURAL OR MAN-MADE THREADS OR FIBRES; SPINNING
    • D01FCHEMICAL FEATURES IN THE MANUFACTURE OF ARTIFICIAL FILAMENTS, THREADS, FIBRES, BRISTLES OR RIBBONS; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED FOR THE MANUFACTURE OF CARBON FILAMENTS
    • D01F6/00Monocomponent artificial filaments or the like of synthetic polymers; Manufacture thereof
    • D01F6/88Monocomponent artificial filaments or the like of synthetic polymers; Manufacture thereof from mixtures of polycondensation products as major constituent with other polymers or low-molecular-weight compounds
    • D01F6/92Monocomponent artificial filaments or the like of synthetic polymers; Manufacture thereof from mixtures of polycondensation products as major constituent with other polymers or low-molecular-weight compounds of polyesters
    • DTEXTILES; PAPER
    • D01NATURAL OR MAN-MADE THREADS OR FIBRES; SPINNING
    • D01FCHEMICAL FEATURES IN THE MANUFACTURE OF ARTIFICIAL FILAMENTS, THREADS, FIBRES, BRISTLES OR RIBBONS; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED FOR THE MANUFACTURE OF CARBON FILAMENTS
    • D01F6/00Monocomponent artificial filaments or the like of synthetic polymers; Manufacture thereof
    • D01F6/78Monocomponent artificial filaments or the like of synthetic polymers; Manufacture thereof from copolycondensation products
    • D01F6/84Monocomponent artificial filaments or the like of synthetic polymers; Manufacture thereof from copolycondensation products from copolyesters
    • DTEXTILES; PAPER
    • D01NATURAL OR MAN-MADE THREADS OR FIBRES; SPINNING
    • D01FCHEMICAL FEATURES IN THE MANUFACTURE OF ARTIFICIAL FILAMENTS, THREADS, FIBRES, BRISTLES OR RIBBONS; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED FOR THE MANUFACTURE OF CARBON FILAMENTS
    • D01F6/00Monocomponent artificial filaments or the like of synthetic polymers; Manufacture thereof
    • D01F6/58Monocomponent artificial filaments or the like of synthetic polymers; Manufacture thereof from homopolycondensation products
    • D01F6/62Monocomponent artificial filaments or the like of synthetic polymers; Manufacture thereof from homopolycondensation products from polyesters
    • DTEXTILES; PAPER
    • D02YARNS; MECHANICAL FINISHING OF YARNS OR ROPES; WARPING OR BEAMING
    • D02JFINISHING OR DRESSING OF FILAMENTS, YARNS, THREADS, CORDS, ROPES OR THE LIKE
    • D02J13/00Heating or cooling the yarn, thread, cord, rope, or the like, not specific to any one of the processes provided for in this subclass
    • DTEXTILES; PAPER
    • D03WEAVING
    • D03DWOVEN FABRICS; METHODS OF WEAVING; LOOMS
    • D03D15/00Woven fabrics characterised by the material, structure or properties of the fibres, filaments, yarns, threads or other warp or weft elements used
    • D03D15/20Woven fabrics characterised by the material, structure or properties of the fibres, filaments, yarns, threads or other warp or weft elements used characterised by the material of the fibres or filaments constituting the yarns or threads
    • D03D15/283Woven fabrics characterised by the material, structure or properties of the fibres, filaments, yarns, threads or other warp or weft elements used characterised by the material of the fibres or filaments constituting the yarns or threads synthetic polymer-based, e.g. polyamide or polyester fibres
    • DTEXTILES; PAPER
    • D03WEAVING
    • D03DWOVEN FABRICS; METHODS OF WEAVING; LOOMS
    • D03D15/00Woven fabrics characterised by the material, structure or properties of the fibres, filaments, yarns, threads or other warp or weft elements used
    • D03D15/50Woven fabrics characterised by the material, structure or properties of the fibres, filaments, yarns, threads or other warp or weft elements used characterised by the properties of the yarns or threads
    • D03D15/573Tensile strength
    • DTEXTILES; PAPER
    • D10INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBLASSES OF SECTION D, RELATING TO TEXTILES
    • D10BINDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBLASSES OF SECTION D, RELATING TO TEXTILES
    • D10B2331/00Fibres made from polymers obtained otherwise than by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds, e.g. polycondensation products
    • D10B2331/04Fibres made from polymers obtained otherwise than by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds, e.g. polycondensation products polyesters, e.g. polyethylene terephthalate [PET]
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10TTECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T428/00Stock material or miscellaneous articles
    • Y10T428/29Coated or structually defined flake, particle, cell, strand, strand portion, rod, filament, macroscopic fiber or mass thereof
    • Y10T428/2913Rod, strand, filament or fiber
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10TTECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T428/00Stock material or miscellaneous articles
    • Y10T428/29Coated or structually defined flake, particle, cell, strand, strand portion, rod, filament, macroscopic fiber or mass thereof
    • Y10T428/2913Rod, strand, filament or fiber
    • Y10T428/298Physical dimension

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Textile Engineering (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Artificial Filaments (AREA)

Abstract

提供差示量热测定中,由50℃在20℃/分钟的升温条件下测定时观测到的吸热峰(Tm1)的半峰宽为15℃以上,强度为12.0cN/dtex以上的液晶聚酯纤维及其制造方法。可以不损害高强度、高弹性模量、优异的耐热性等由固相聚合液晶聚酯纤维形成的织物的特征地高效制造耐磨损性优异,长度方向的均一性优异,织造性、织物品质可以得到提高的特别是单纤维纤度小的液晶聚酯纤维。

Description

液晶聚酯纤维及其制造方法
技术领域
本发明涉及高强度、高弹性模量、耐热性优异、单纤维纤度小且纤维长度方向的均一性优异、耐磨损性优异的液晶聚酯纤维及其高效制造方法。
背景技术
已知液晶聚酯为含有刚直的分子链的聚合物,在熔融纺丝中,其分子链在纤维轴方向上高度取向,进一步实施热处理(固相聚合),由此得到由熔融纺丝得到的纤维中最高的强度、弹性模量。此外也已知,液晶聚酯通过固相聚合分子量增加、熔点升高,所以耐热性、尺寸稳定性提高(例如参照非专利文献1)。如此对于液晶聚酯纤维,通过实施固相聚合,表现出高强度,高弹性模量,优异的耐热性、热尺寸稳定性。
但是,液晶聚酯纤维由于刚直的分子链在纤维轴方向上高度取向,生成致密的结晶,因此纤维轴垂直方向的相互作用低,由于摩擦易产生原纤维,存在耐磨损性差的缺点。
此外,液晶聚酯纤维的固相聚合,从设备的简化、生产性的提高方面考虑,工业上采用将纤维形成卷装,对该卷装进行处理的方法,但是在可以进行固相聚合反应的温度区域中单丝之间易发生熔融粘着,存在由卷装形状解舒时,熔融粘着部分产生剥落缺陷的问题。缺陷除了导致强度降低等损害纤维长度方向的均一性之外,还导致以缺陷为起点纤维原纤维化的问题。
近年,特别是对于由单丝形成的过滤器、丝网印刷用纱,为了提高性能,强力要求纤密度的高密度化(高网络化)、纱厚的降低、开口部(opening)的大面积化,为了达成此目的,强力要求单纤维纤度的细纤度化、高强度化的同时,为了实现高性能化也要求减少开口部的缺点。开口部的缺点,为由于上述原纤维在固相聚合中的熔融粘着缺陷或高级加工步骤中的摩擦而产生的,所以要求纤维长度方向的强度、纤度的均一性提高,纤维的耐磨损性提高。
进一步地,制纤等纤维高级加工步骤中的步骤通过性变差也成为原纤维的钩丝、或由于原纤维对导向装置的堆积所导致的张力变动的原因,要求纤维长度方向的强度、纤度的均一性提高,纤维的耐磨损性的提高。
对于液晶聚酯纤维的耐磨损性改善,提出了芯成分为液晶聚酯、鞘成分为聚苯硫醚而成的芯鞘型复合纤维(参照专利文献1),岛成分为液晶聚酯、海成分为弯曲性热塑性聚合物而成的海岛型复合纤维(参照专利文献2)。利用这些技术时,虽然通过弯曲性聚合物形成纤维表面,可以实现耐磨损性的提高,但是由于液晶聚酯以外的成分的比率多,纤维的强度变差,在需要液晶聚酯高强度的纤维的固相聚合中,低熔点的纤维表面易熔融粘着,存在易产生缺陷的问题。进一步地,专利文献1的芯鞘复合纺丝中,与单成分纺丝相比,芯鞘各自的吐出量少,为了实现细纤度化而进一步降低吐出量时,由于伴随着滞留时间增加的凝胶化或热分解,熔融粘度变化,在纤维长度方向上产生粗细不均或复合异常,存在损害长度方向的均一性的问题。此外,专利文献2的混合纺丝中,若为了实现细纤度化而降低吐出量则长度方向的混合不均的影响明显,存在损害长度方向的均一性的问题。
此外,提出了通过对含有液晶聚酯和弯曲性热塑性树脂的复合纤维在弯曲性热塑性树脂的熔点+20℃以上的温度下进行热处理,提高耐磨损性的技术(参照专利文献3、4)。但是利用该技术时,由于通过使弯曲性热塑性树脂形成非晶状态来提高耐磨损性,存在得到的纤维的耐热性差的问题。此外,由于为复合纺丝,如上所述,存在损害长度方向的均一性的问题。
这些问题起因于液晶聚酯与其它成分的复合这一技术方案,由此期待可以同时达成液晶聚酯单成分的细纤度化、高强度化、长度方向的高均一性、耐磨损性的技术。
关于单成分丝的耐磨损性提高,提出了对于用于钓鱼线或鱼网、割草机等的聚酰胺、聚偏二氟乙烯、聚丙烯单丝,对拉伸后的单丝施加熔点以上的热,促进表层的取向松弛改善耐磨损性的方法(参照专利文献5~9)。但是,该技术由于聚合物为弯曲性聚合物,取向松弛所需的时间(松弛时间)短,因此为可以达成的技术,液晶聚酯等分子链刚直时,松弛时间延长,在表层松弛时间期间,内层也松弛,存在纤维熔融的问题。进一步地,单纤维纤度越小则热处理的影响越到达纤维的中央部,存在难以兼具充分的强度和耐磨损性的问题。
此外提出了将液晶聚酯纤维在低于熔点的温度下加热固化(固相聚合)后,在固化温度的50℃的范围内拉伸10%~400%增加强度和弹性模量的技术(参照专利文献10)。但是,该技术由于以通过在可以维持结晶性的温度下进行拉伸来进一步提高分子链的取向,增加强度和弹性模量作为目的,形成结晶化度高、分子链的取向高的纤维结构,所以不能提高耐磨损性。而且,该技术中,拉伸温度与供于拉伸的液晶聚酯纤维的熔点的关系仅在实施例3、4中进行了说明,对于拉伸温度比液晶聚酯纤维的熔点低、将固相聚合的液晶聚酯纤维加热到熔点以上的效果没有任何暗示。
进一步地,为了提高液晶聚酯纤维的耐磨损性,提出了将聚硅氧烷和/或氟类树脂附着在纤维表面上,在100℃~300℃下进行干燥或在350℃以上进行加热烧成的方法(参照专利文献11)。但是,该技术中,为了进行干燥或烧成而在高温下进行处理,但是其为用于使脱离附着的聚硅氧烷和/或氟类树脂不易脱离的处理,对于与处理的液晶聚酯纤维的熔点的关系没有记载,不是通过改变结构来提高纤维本身的耐磨损性的方法。
另一方面,对于液晶聚酯的细纤度化,存在起因于固相聚合的问题、起因于纺丝的问题2个问题。起因于固相聚合的问题为在卷装状态的固相聚合中,由于随着单纤维纤度的细纤度化,比表面积增加,单纤维之间的接触点增加而易产生熔融粘着,缺陷增加的问题。起因于纺丝的问题为因降低吐出量时的伴随着纺丝机内滞留时间增加的分解、变差所导致的制丝性不良、粗细异常问题,纺丝速度高速化时的因制丝不稳定所导致的制丝性不良、粗细异常问题。
对于抑制固相聚合的熔融粘着,专利文献12中提出了对以0.16~0.5g/cc的卷绕密度卷绕而成的卷装进行热处理的方法。由此可以避免一定程度的熔融粘着,但是处理总纤度低的纤维时不能消除熔融粘着的影响。此外,专利文献13中记载了使总纤度为50旦尼尔(55.5dtex)以上的液晶聚酯单丝的固相聚合时的卷绕密度为0.3g/cc以上,虽然存在对于聚合反应效率的记载,但是对于固相聚合时的熔融粘着未进行记载。
而对于改质的液晶聚酯的纤维化,提出了使用特定组成的液晶聚酯,以导入部为锥形的喷嘴来进行熔融纺丝,由此即使不进行固相聚合,也可以实现高强度化的技术(参照专利文献14)。但是,该技术中,得到的纤度最小也为19dtex,不能达成特定组成的液晶的聚酯的细纤度化。此外,该技术中,虽然强度高,但是由于未进行固相聚合,存在热尺寸稳定性或弹性模量差的问题。进一步地,该技术中使用的锥形喷嘴中,可能是由于流线不稳定,制丝稳定性差,虽然得到少量的样品,但是难以长时间进行制丝,特别是在对于细纤度化重要的纺丝速度的高速化时,存在制丝性更差的问题。而且,专利文献12中,虽然也公开了进行固相聚合的例子,但是单纤维纤度粗、为51dtex,对于细纤度化时的固相聚合中的熔融粘着改善的技术没有任何暗示。
非专利文献1:技术情报协会编、“液晶ポリマ一の改质と最新应用技术”(2006)(第235页~第256页)
专利文献1:日本特开平1-229815号公报(第1页)
专利文献2:日本特开2003-239137号公报(第1页)
专利文献3:日本特开2007-119976号公报(第1页)
专利文献4:日本特开2007-119977号公报(第1页)
专利文献5:日本特开昭60-231815号公报(第1页)
专利文献6:日本特开昭61-152810号公报(第1页)
专利文献7:日本特开昭61-170310号公报(第1页)
专利文献8:日本特开平5-148707号公报(第1页)
专利文献9:日本特开平8-158151号公报(第1页)
专利文献10:日本特开昭50-43223号公报(第2页)
专利文献11:日本特开平11-269737号公报(第3页)
专利文献12:日本特开昭61-225312号公报(第1页)
专利文献13:日本特开平4-333616号公报(第4页)
专利文献14:日本特开2006-89903号公报(第1页)
发明内容
本发明的课题在于不损害高强度、高弹性模量、优异的耐热性等由固相聚合的液晶聚酯纤维形成的织物的特征地提高织造性、织物品质,提供耐磨损性、长度方向的均一性优异、单纤维纤度小的液晶聚酯纤维及其高效制造方法。
本发明人发现,通过对固相聚合的液晶聚酯纤维实施特定条件的热处理,在维持纤维取向的状态下降低结晶性,可以解决上述问题,特别是耐磨损性优异。此外,通过使用特定组成的液晶聚酯,进一步改善熔融纺丝、固相聚合等制丝条件,可以解决上述问题,特别是可以达成单纤维纤度的细纤度化和长度方向的均一性提高。即,本发明以以下的结构成为主旨。
特别是本发明人发现,通过使用某特定组成的液晶聚酯,进行熔融纺丝、固相聚合后,进一步实施特定条件的热处理,在维持纤维取向的状态下降低结晶性,可以解决上述问题。
本发明的第一方面为特别是耐磨损性优异的液晶聚酯纤维,其中,在差示量热测定中,由50℃在20℃/分钟的升温条件下测定时观测到的吸热峰(Tm1)的半峰宽为15℃以上,强度为12.0cN/dtex以上。
本发明的第二方面为特别是耐磨损性优异的液晶聚酯纤维的制造方法,其特征在于,对液晶聚酯纤维,在差示量热测定中由50℃在20℃/分钟的升温条件下测定时观测到的吸热峰温度(Tm1)+10℃以上的温度下进行热处理。
本发明的第三方面为液晶聚酯纤维,其特征在于,含有包含下述结构单元(I)、(II)、(III)、(IV)、(V)的液晶聚酯,满足下述条件1~4。
[化学式1]
Figure G2008800061775D00061
条件1:聚苯乙烯换算重均分子量为25万~150万。
条件2:差示量热测定中,由50℃在20℃/分钟的升温条件下测定时观测到的吸热峰(Tm1)的熔化热量(ΔHm1)为5.0J/g以上。
条件3:单纤维纤度为18.0dtex以下。
条件4:强度为13.0cN/dtex以上
本发明的第四发明为液晶聚酯纤维的制造方法,其特征在于,将液晶聚酯熔融纺丝得到液晶聚酯熔融纺丝纤维后,将总纤度为1dtex~500dtex的液晶聚酯熔融纺丝纤维在筒管(bobbin)上形成为卷绕密度为0.01g/cc以上且小于0.30g/cc的纤维卷装,对该卷装进行热处理。
根据本发明涉及的液晶聚酯纤维及其制造方法,由于得到具有高强度、高弹性模量、优异的耐热性等固相聚合的液晶聚酯纤维的特征,且耐磨损性、长度方向的均一性优异,单纤维纤度小的液晶聚酯纤维,除了可以适用于特别是要求耐磨损性的用途中之外,由于编织等纤维的高级加工中的步骤通过性优异,可以提高编织密度,减小织物厚度,提高织造性、织物品质,特别是对于需要高网络化织物的过滤器、丝网纱用途,为了提高性能,可以达成编织密度的高密度化(高网络化)、减小纱厚、使开口部(opening)面积增大、开口部的缺点减少、织造性提高。
具体实施方式
以下对本发明的第一方面的特别是耐磨损性优异的液晶聚酯纤维进行具体的说明。
本发明中使用的液晶聚酯指的是熔融时可形成各向异性熔融相(液晶性)的聚酯。该特性例如可以通过将含有液晶聚酯的样品放置在热台上,在氮气氛围气中升温加热,偏振光下观察样品的透过光来确认。
作为本发明中使用的液晶聚酯,可以举出例如,a.芳香族羟基羧酸的聚合物,b.芳香族二羧酸与芳香族二醇、脂肪族二醇的聚合物,c.a与b的共聚物等,但是为了高强度、高弹性模量、高耐热,优选为不使用脂肪族二醇的全芳香族聚酯。其中,作为芳香族羟基羧酸,可以举出羟基苯甲酸、羟基萘甲酸等,或上述芳香族羟基羧酸的烷基、烷氧基、卤取代物等。此外,作为芳香族二羧酸,可以举出对苯二甲酸、间苯二甲酸、联苯二甲酸、萘二甲酸、二苯基醚二甲酸、二苯氧基乙烷二甲酸、二苯基乙烷二甲酸等,或上述芳香族二羧酸的烷基、烷氧基、卤取代物等。进一步地,作为芳香族二醇,可以举出氢醌、间苯二酚、二羟基联苯、萘二酚等,或上述芳香族二醇的烷基、烷氧基、卤取代物等,作为脂肪族二醇,可以举出乙二醇、丙二醇、丁二醇、新戊二醇等。
作为本发明中使用的液晶聚酯的优选例子,可以举出对羟基苯甲酸成分、4,4’-二羟基联苯成分、氢醌成分与对苯二甲酸成分和/或间苯二甲酸成分共聚而成的液晶聚酯,对羟基苯甲酸成分与6-羟基-2-萘甲酸成分共聚而成的液晶聚酯,对羟基苯甲酸成分、6-羟基-2-萘甲酸成分、氢醌成分与对苯二甲酸成分共聚而成的液晶聚酯等。
本发明中,特别优选为含有下述结构单元(I)、(II)、(III)、(IV)和(V)的液晶聚酯。而且,本发明中结构单元指的是可以构成聚合物主链中的重复结构的单元。
[化学式2]
通过该组合,分子链具有适当的结晶性和非直线性即具有可以熔融纺丝的熔点。因此,在设定于聚合物的熔点与热分解温度之间的纺丝温度下,具有良好的制丝性,得到长度方向均一的纤维,且具有适当的结晶性,因此可以提高纤维的强度、弹性模量。
进一步地,组合含有结构单元(II)、(III)这样的不膨松、直线性高的二元醇的成分是重要的,通过组合该成分,纤维中分子链为有秩序、混乱少的结构的同时,结晶性不会过度升高,可以维持纤维轴垂直方向的相互作用。由此,除了得到高的强度、弹性模量之外,通过实施热处理还得到特别优异的耐磨损性。
此外,上述结构单元(I)相对于结构单元(I)、(II)和(III)的总计,优选为40~85摩尔%,更优选为65~80摩尔%,进一步优选为68~75摩尔%。通过在这种范围,可以使结晶性在适当的范围,得到高的强度、弹性模量,且熔点也在可以熔融纺丝的范围。
结构单元(II)相对于结构单元(II)和(III)的总计,优选为60~90摩尔%,更优选为60~80摩尔%,进一步优选为65~75摩尔%。通过在这种范围,结晶性不会过度升高,而可以维持纤维轴垂直方向的相互作用,所以耐磨损性优异,进一步通过实施热处理可以进一步提高耐磨损性。
结构单元(IV)相对于结构单元(IV)和(V)的总计,优选为40~95摩尔%,更优选为50~90摩尔%,进一步优选为60~85摩尔%。通过在这种范围,聚合物的熔点在适当的范围,在设定于聚合物的熔点与热分解温度之间的纺丝温度下,具有良好的制丝性,得到单纤维纤度细、长度方向均一的纤维。
本发明中使用的液晶聚酯的各结构单元的优选范围如下所述。通过在该范围中调整组成以满足上述条件,合适地得到本发明的液晶聚酯纤维。
结构单元(I):45~65摩尔%
结构单元(II):12~18摩尔%
结构单元(III):3~10摩尔%
结构单元(IV):5~20摩尔%
结构单元(V):2~15摩尔%
而且,本发明中使用的液晶聚酯中,除了上述结构单元以外,还可以在不损害本发明效果的5摩尔%左右以下的范围共聚3,3’-联苯二甲酸、2,2’-联苯二甲酸等芳香族二羧酸,己二酸、壬二酸、癸二酸、十二烷二酮酸(ドデカンジオン酸)等脂肪族二羧酸,六氢对苯二甲酸(1,4-环己烷二甲酸)等脂环二羧酸,氯氢醌、4,4’-二羟基二苯基砜、4,4’-二羟基二苯基硫醚、4,4’-二羟基二苯甲酮等芳香族二醇和对氨基苯酚等。
此外,在不损害本发明的效果的5重量%左右以下的范围,还可以添加聚酯、聚烯烃或聚苯乙烯等乙烯基类聚合物、聚碳酸酯、聚酰胺、聚酰亚胺、聚苯硫醚、聚苯醚、聚砜、芳香族聚酮、脂肪族聚酮、半芳香族聚酯酰胺、聚醚醚酮、氟树脂等聚合物,可以举出聚苯硫醚、聚醚醚酮、尼龙6、尼龙66、尼龙46、尼龙6T、尼龙9T、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚对苯二甲酸丙二醇酯、聚对苯二甲酸丁二醇酯、聚萘二甲酸乙二醇酯、聚对苯二甲酸环己烷二甲醇酯、聚酯99M等作为优选的例子。而且,添加这些聚合物时,其熔点为液晶聚酯的熔点±30℃以内不损害制丝性,因而优选。
进一步地,在不损害本发明效果的范围内,可以少量含有各种金属氧化物、高岭土、二氧化硅等无机物,或着色剂、消光剂、阻燃剂、抗氧化剂、紫外线吸收剂、红外线吸收剂、晶核剂、荧光增白剂、封端剂、相容化剂等各种添加剂。
本发明的纤维的聚苯乙烯换算重均分子量(以下记为分子量)优选为25万~150万。通过具有25万以上的高分子量,具有高的强度、弹性模量、伸长率、耐磨损性。由于分子量越高强度、弹性模量、伸长率、耐磨损性越高,优选为30万以上,更优选为35万以上。对分子量的上限不特别限定,但是作为本发明中可以达到的上限为150万左右。而且,本发明中所称的分子量指的是通过实施例记载的方法求得的值。
本发明的纤维,在差示量热测定中,由50℃在20℃/分钟的升温条件下测定时观测到的吸热峰(Tm1)的半峰宽为15℃以上,优选为20℃以上。该测定法中的Tm1表示纤维的熔点,对于峰形状,其面积越大即熔化热量ΔHm1越大则结晶化度越高,此外其半峰宽越窄则结晶的完全性越高。液晶聚酯通过在纺丝后实施固相聚合,Tm1升高,ΔHm1增加,半峰宽减少,结晶化度、结晶的完全性升高,由此纤维的强度、弹性模量增加,耐热性提高。另一方面,耐磨损性变差,认为这是结晶的完全性升高,结晶部与非晶部的结构差异显著,在其界面产生破坏的缘故。因此,本发明中,在维持作为固相聚合的纤维的特征的高Tm1、高强度和弹性模量、耐热性的状态下,通过使半峰宽增加至如未进行固相聚合的液晶聚酯纤维的15℃以上的值,降低结晶的完全性、纤维整体柔软化、且减少成为破坏的起点的结晶/非晶的结构差异,由此可以提高耐磨损性。而且,对本发明的Tm1中的半峰宽的上限不特别限定,工业上可以达到的上限为80℃左右。
而且,虽然本发明的液晶聚酯纤维中,吸热峰为1个,但是固相聚合不充分的情况等,根据纤维结构有时观测到2个以上的峰。此时的半峰宽为各峰的半峰宽合计值。
此外,本发明的纤维优选在差示量热测定中由50℃在20℃/分钟的升温条件下测定时实质上未出现放热峰。实质上未出现放热峰指的是,未出现放热量为3.0J/g以上、优选为1.0J/g以上、进一步优选为0.5J/g以上的峰,基线的微小或缓慢的变动不看作峰。出现放热峰为结晶性高分子以非晶状态存在于纤维中的情况,通过未出现放热峰,纤维可以充分发挥液晶聚酯的特性,强度、弹性模量、耐热性优异,特别是热尺寸稳定性优异。
本发明的纤维的熔点(Tm1)优选为290℃以上,更优选为300℃以上,进一步优选为310℃以上。通过具有这种高的熔点,作为纤维的耐热性优异。为了达成纤维的高熔点化,有将高熔点的液晶聚酯聚合物制丝等的方法,但是特别是为了得到具有高强度、弹性模量,进而长度方向的均一性优异的纤维,优选将熔融纺丝的纤维固相聚合。而且,对熔点的上限不特别限定,但是作为本发明中可以达到的上限为400℃左右。
此外,熔化热量ΔHm1的绝对值根据液晶聚酯的结构单元的组成变化而变化,优选为6.0J/g以下。通过使ΔHm1降低至6.0J/g以下,结晶化度降低、纤维整体柔软化,且作为破坏的起点的结晶/非晶的结构差异减少,由此耐磨损性提高。由于ΔHm1越低则耐磨损性越高,更优选为5.0J/g以下,进一步优选小于5.0J/g。而且,对ΔHm1的下限不特别限定,但是为了得到高的强度、弹性模量,优选为0.5J/g以上,更优选为1.0J/g以上,进一步优选为2.0J/g以上,特别优选为3.0J/g以上。
令人惊讶地是,尽管分子量高、为25万以上,但是ΔHm1低、为6.0J/g以下。分子量为25万以上的液晶聚酯,由于即使超过熔点、粘度也很高而不流动,难以进行熔融纺丝,所以这种高分子量的液晶聚酯纤维通过将低分子量的液晶聚酯熔融纺丝,将该纤维固相聚合来得到。若将液晶聚酯纤维固相聚合,则分子量增加,强度、弹性模量、耐热性提高,同时结晶化度也提高,ΔHm1增加。虽然若结晶化度提高则强度、弹性模量、耐热性进一步提高,但是结晶部与非晶部的结构差异显著,其界面易被破坏而耐磨损性降低。与此相对地,本发明中,通过具有固相聚合的纤维的特征之一的高分子量,保持高的强度和弹性模量、耐热性的同时,具有未进行固相聚合的液晶聚酯纤维的低的结晶化度即低ΔHm1,可以提高耐磨损性。
如现有技术所述,熟知通过组合液晶聚酯纤维与弯曲性热塑性树脂,可以提高耐磨损性,但是其中存在难以提高液晶聚酯本身的耐磨损性的背景。而本发明中,在通过使实质上仅含有液晶聚酯的纤维结构变化即降低结晶化度,达成耐磨损性提高方面存在技术上的进步。
若可以达成这种纤维结构,则对其制造方法不特别限定,但是为了结构的均一化、生产性的提高,优选使如后所述的固相聚合的液晶聚酯纤维连续地移动的同时,在该液晶聚酯纤维在Tm1+10℃以上进行热处理。
本发明的纤维,在差示量热测定中由50℃在20℃/分钟的升温条件下测定时观测到的吸热峰(Tm1)的观测后,在Tm1+20℃的温度下保持5分钟后,在20℃/分钟的降温条件下暂时冷却至50℃时的放热峰(Tc)的结晶化热量(ΔHc),相对于冷却至50℃后、再次在20℃/分钟的升温条件下测定时观测到的吸热峰(Tm2)的熔化热量(ΔHm2),优选为1.0倍以上,更优选为2.0倍以上,进一步优选为3.0倍以上。该测定中的ΔHc表示将纤维熔解后的冷结晶化行为,特别是实施了固相聚合的液晶聚酯纤维中,由于分子量增加,此外结晶性、结晶化度也提高,所以熔解后分子链难以完全地无序化。因此,实施了固相聚合的纤维中,冷却过程中易结晶化,ΔHc增大。另一方面,ΔHm2为冷却过程中产生的结晶重复熔解、重结晶后的最高温下的熔解峰,若组成相同则分子量或结晶性、结晶化度的影响小。因此,ΔHc为ΔHm2的1.0倍以上时,纤维的分子量足够大且结晶性、结晶化度也提高,可以表现出高的强度和弹性模量、耐热性。而且,ΔHc与ΔHm2的比率若过大则结晶性、结晶化度过高,难以提高耐磨损性,所以优选为5.0倍以下。
本发明的纤维的Tc根据组成变化而变化,但是为了提高耐热性,优选为240℃~400℃,更优选为250℃~400℃,进一步优选为260℃~300℃。若ΔHc过低则由于结晶性、结晶化度的降低,强度、弹性模量降低,若过高则结晶性过高,难以提高耐磨损性,所以优选为2.0J/g~5.0J/g、更优选为3.0J/g~5.0J/g。而且,本发明的液晶聚酯纤维中,上述测定条件下冷却时的放热峰为1个,但是由于固相聚合后的热处理等引起的结构变化有时观测到2个以上的峰。此时的ΔHc为各峰的ΔHc合计值。
此外,本发明的纤维的Tm2根据组成变化而变化,但是为了提高耐热性,优选为300℃以上,更优选为310℃以上,进一步优选为320℃以上。若ΔHm2过大则结晶性过高,难以提高耐磨损性,所以优选为2.0J/g以下,更优选为1.5J/g以下,特别优选为1.0J/g以下。而且,本发明的液晶聚酯纤维中,上述测定条件下冷却后的再升温时的吸热峰为1个,但是有时观测到2个以上的峰。此时的ΔHm2为各峰的ΔHm2合计值。
进一步提高本发明效果的重要技术为控制纤维结构以使Tm1的半峰宽为15℃以上、且ΔHc相对于ΔHm2为1.0倍以上。通过使ΔHc相对于ΔHm2为1.0倍以上,具有与实施了固相聚合的纤维同样的强度、弹性模量、耐热性,且通过使Tm1的半峰宽为15℃以上,可以减少结晶完全性,提高耐磨损性。
本发明的纤维的强度为12.0cN/dtex以上,优选为14.0cN/dtex以上,更优选为16.0cN/dtex以上,特别优选为18.0cN/dtex以上。对强度的上限不特别限定,但是作为本发明中可以达到的上限为30.0cN/dtex左右。而且,本发明中所称的强度指的是JISL1013:1999记载的拉伸强度。
此外,弹性模量优选为500cN/dtex以上,更优选为600cN/dtex以上,进一步优选为700cN/dtex以上。对弹性模量的上限不特别限定,但是作为本发明中可以达到的上限为弹性模量1200cN/dtex左右。而且,本发明中所称的弹性模量指的是JISL1013:1999记载的初期抗拉伸度。
由于强度、弹性模量高,除了可以合适地用于绳、拉力构件等的增强用纤维,丝网印刷用网等用途中之外,由于即使纤度细也可以表现出高的强度,可以达成纤维材料的轻量化、薄织物化,还可以抑制织造等高级加工步骤中的断丝。本发明的纤维中,通过使ΔHc相对于ΔHm2为1.0倍以上,得到高的强度、弹性模量。
本发明的纤维的单纤维纤度优选为18.0dtex以下。通过使单纤维纤度细、为18.0dtex以下,纤维的柔软性提高,纤维的加工性提高、表面积增加,所以具有与粘接剂等药液的粘合性提高的特性,除此之外形成由单丝形成的纱的情况下,具有可以使厚度变薄、可以提高织密度、可以增大开口部(opening)(开口部的面积)的优点。单纤维纤度更优选为10.0dtex以下,进一步优选为7.0dtex以下。而且,对单纤维纤度的下限不特别限定,但是作为本发明可以达到的下限为1dtex左右。
此外,本发明的纤维的纤度变动率优选为30%以下,更优选为20%以下,进一步优选为10%以下。本发明中所称的纤度变动率指的是通过实施例记载的方法测定得到的值。通过使纤度变动率为30%以下,长度方向的均一性提高、纤维的强力(强度与纤度的积)变动也减小,所以除了纤维制品的缺陷减少之外,单丝的情况下由于直径变动减小,形成纱时的开口部(opening)(开口部的面积)的均一性提高,从而可以提高纱的性能。
此外,本发明的纤维的强力变动率优选为20%以下,更优选为15%以下。而且,本发明中所称强力指的是JISL1013:1999记载的拉伸强度的测定中的切断时的强度,强力变动率指的是通过实施例记载的方法测定得到的值。通过使强力变动率为20%以下,长度方向的均一性提高,纤维的强力(强度与纤度的积)变动也减小,所以纤维制品的缺陷减少,除此之外还可以抑制起因于低强度部分的高级加工步骤中的断丝。
本发明的纤维的伸长率优选为1.0%以上,更优选为2.0%以上。通过使伸长率为1.0%以上,纤维的冲击吸收性提高,高级加工步骤中的步骤通过性、操作性优异,除此之外由于冲击吸收性提高,耐磨损性也提高。而且,对伸长率的上限不特别限定,但是作为本发明中可以达到的上限为10%左右。
本发明的纤维的纤维轴垂直方向的压缩弹性模量(以下记载为压缩弹性模量)优选为0.30GPa以下,更优选为0.25GPa以下。本发明的液晶聚酯纤维在拉伸方向上具有高的强度、弹性模量,但是压缩弹性模量低,由此在高级加工步骤中、或在织机中将纤维挤压于导向装置或筘上时增大其接触面积,表现出分散负荷的效果。通过该效果,对纤维的挤压应力降低,耐磨损性提高。对压缩弹性模量的下限不特别限定,若为0.1GPa以上则纤维不会被压碎而变形,不会损害制品的品质。而且,本发明中所称的压缩弹性模量指的是通过实施例记载的方法求得的值。
本发明的纤维的双折射率(Δn)优选为0.250~0.450,更优选为0.300~0.400。若Δn在该范围内则纤维轴方向的分子取向足够高,得到高的强度、弹性模量。
本发明的纤维优选在广角X射线衍射中相对于纤维轴、赤道线方向的2θ=18~22°观测到的峰的半峰宽(Δ2θ)为1.8°以上,更优选为2.0°以上,进一步优选为2.2°以上。结晶性高分子中,通常随着结晶尺寸的减小,Δ2θ增大,但是在液晶聚酯中,由于提供衍射的是亚苯基环的堆积,认为若对堆积的混乱贡献大则Δ2θ增大。液晶聚酯中,随着固相聚合,堆积结构稳定化、结晶化,所以Δ2θ减少。通过使Δ2θ大、为1.8°以上,结晶性降低,纤维整体柔软化,且形成破坏的起点的结晶/非晶的结构差异减少,由此耐磨损性得到提高。对Δ2θ的上限不特别限定,但是作为本发明中可以达到的上限为4.0°左右。而且,本发明中所称的Δ2θ指的是通过实施例记载的方法求得的值。
对于本发明中得到的纤维,为了提高表面平滑性、提高耐磨损性来提高步骤通过性等,优选附着油分,油分附着量相对于纤维重量优选为0.1重量%以上。而且,本发明中所称的油分附着量指的是通过实施例记载的方法求得的值。由于油分越多则其效果越高,更优选为0.5重量%以上,进一步优选为1.0重量%以上。但是,若油分过多则纤维之间的粘接力提高,移动张力不稳定,在导向装置等上堆积油分,步骤通过性变差,有时引起混入到制品中的缺点等问题,所以优选为10重量%以下,更优选为6重量%以下,进一步优选为4重量%以下。
此外,附着的油剂种类若为通常在纤维中使用的油剂则不特别限定,对于液晶聚酯纤维,优选至少使用兼具防止固相聚合中的熔融粘着和提高表面平滑性两种效果的聚硅氧烷类化合物,其中,特别优选含有对纤维的涂布容易的常温下为液态的聚硅氧烷类化合物(所谓的硅油)、特别是适于水乳液化、环境负荷低的聚二甲基硅氧烷类化合物。附着的油分中含有聚硅氧烷类化合物的判定通过本发明中实施例记载的方法进行。
本发明的纤维的作为对与陶瓷原材料的摩擦的强度的指标的耐磨损性C优选为10次以上,更优选为20次以上。本发明中所称的耐磨损性C指的是通过实施例记载的方法测定得到的值。通过使耐磨损性C为10次以上,可以抑制液晶聚酯纤维的高级加工步骤中的原纤维化,减少原纤维在导向装置类的堆积,所以可以延长洗涤、更换周期,除此之外在由单丝形成的纱中,可以抑制因原纤维织入纱中所导致的开口部的堵塞。
进一步地,本发明中得到的纤维,作为对与金属原材料的摩擦的强度的指标的耐磨损性M优选为10秒以上,更优选为15秒以上,进一步优选为20秒以上,特别优选为30秒以上。本发明中所称的耐磨损性M指的是通过实施例记载的方法测定得到的值。通过使耐磨损性M为10秒以上,可以抑制液晶聚酯纤维的高级加工步骤、特别是织机步骤中因与筘摩擦所导致的原纤维化,可以提高步骤通过性,除此之外由于降低原纤维在金属导向装置类的堆积,可以延长洗涤、更换周期。
本发明的纤维的长丝数的范围宽。对长丝数的上限不特别限定,但是为了实现纤维制品的薄织物化、轻量化,长丝数优选为50以下,更优选为20以下。特别是长丝数为1的单丝由于为强力期待细纤度、单纤维纤度的均一性的领域,本发明的纤维可以特别合适地使用。
本发明的液晶聚酯纤维具有高强度、高弹性模量、高耐热的特征的同时,耐磨损性得到改善,通常广泛用于产业用材料、土木-建筑材料、运动用途、防护衣、橡胶增强材料、电材料(特别是作为拉力构件)、音响材料、通常衣料等领域中。作为有效的用途,可以举出丝网纱、过滤器、绳、网、渔网、计算机带、印刷基板用基布、抄纸用帆布、气囊、飞艇、圆顶(dome)用等的基布、骑手服、钓鱼线、各种线(帆船、滑翔伞、气球、风筝线)、百叶窗帘线、纱窗用支撑帘线、车辆或飞行器内各种帘线、电子制品或机器人的力传递帘线等,作为特别有效的用途,可以举出工业材料用织物等中使用的单丝,其中,最适用于高强度、高弹性模量、细纤度化的要求强,为了提高织造性、提高织物品质而必需耐磨损性的丝网纱用单丝。
接着,对本发明的第二方面的特别是耐磨损性优异的液晶聚酯纤维的制造方法、具体地说对液晶聚酯纤维的热处理方法进行具体的说明。
本发明中使用的液晶聚酯指的是加热熔融时表现出光学各向异性(液晶性)的聚合物,与上述液晶聚酯同等。此外,其它成分的共聚、不同种类聚合物的添加、添加剂的使用也如上所述,可以为不损害发明主旨的少量。
用于本发明的热处理的液晶聚酯纤维的聚苯乙烯换算重均分子量(以下记载为分子量)优选为25万~150万。通过具有25万以上的高分子量,形成高的强度、伸长率、熔点,热处理中的移动稳定性提高,可以抑制断丝,除此之外,即使实施了热处理后也具有高的强度、弹性模量、伸长率、耐磨损性。由于分子量越高则热处理中的移动稳定性、处理后的强度、弹性模量、伸长率、耐磨损性越高,优选为30万以上,更优选为35万以上。对分子量的上限不特别限定,但是作为本发明中可以达到的上限为150万左右。而且,本发明中所称的分子量指的是通过实施例记载的方法求得的值。
用于热处理的液晶聚酯纤维,优选差示量热测定中由50℃在20℃/分钟的升温条件下测定时观测到的吸热峰(Tm1)为300℃以上,更优选为320℃以上。通过具有这种高熔点,即使提高热处理温度也可以进行稳定的处理,可以提高生产性,除此之外还可以提高热处理后的耐热性。而且,若熔点过高则由于难以表现出热处理的效果,优选为400℃以下,更优选为350℃以下。
此外,Tm1的熔化热量ΔHm1优选为5.0J/g以上,更优选为6.0J/g以上,进一步优选为7.0J/g以上。进一步地,Tm1的半峰宽优选小于15℃。ΔHm1越大则结晶性、结晶化度越高,此外。由于Tm1的半峰宽越小则结晶的完全性越高,强度、弹性模量越高,可以提高热处理中的张力,提高移动稳定性,除此之外即使在热处理后的纤维中也可以维持高的强度、弹性模量。而且,对ΔHm1的上限不特别限定,但是作为可以用于本发明中的上限为20J/g左右,对半峰宽的下限不特别限定,但是作为可以用于本发明中的下限为3℃左右。
进一步地,用于热处理的液晶聚酯纤维优选单纤维纤度为18.0dtex以下。通过使单纤维纤度细、为18.0dtex以下,纤维截面内可以更均一地进行热处理,可以使截面内结构均一化,进一步提高纤维物性,除此之外,由于纤维的柔软性提高,纤维的加工性提高,表面积增加,具有与粘接剂等药液的粘合性提高等作为纤维的优点,除此之外,在形成由单丝形成的纱的情况下,具有可以使厚度变薄、可以提高织密度的优点。单纤维纤度更优选为10.0dtex以下,进一步优选为7.0dtex以下。对单纤维纤度的下限不特别限定,但是作为可以用于本发明中的下限为1dtex左右。而且,对于长丝数,为了提高长丝间的处理的均一性,优选为50以下,更优选为20以下。特别是长丝数为1的单丝可以进行均一的处理,可以特别合适地使用本发明。
用于热处理的液晶聚酯纤维的强度优选为14.0cN/dtex以上,更优选为18.0cN/dtex以上,进一步优选为20.0cN/dtex以上。此外,弹性模量优选为600cN/dtex,更优选为700cN/dtex以上,进一步优选为800cN/dtex以上。而且,其中所称的强度指的是JISL1013:1999记载的拉伸强度,弹性模量指的是初期抗拉伸度。通过使强度、弹性模量高,可以提高热处理中的张力,提高移动稳定性,除此之外,即使热处理后的纤维也可以维持高的强度、弹性模量。对强度、弹性模量的上限不特别限定,但是作为可以用于本发明中的上限为强度30cN/dtex、弹性模量1200cN/dtex左右。
此外,用于热处理的液晶聚酯纤维的纤度变动率优选为30%以下,更优选为20%以下,进一步优选为10%以下。此外,强力变动率优选为20%以下,更优选为15%以下。而且,其中所称的强力指的是JISL1013:1999记载的拉伸强度的测定中的切断时的强度,纤度变动率、强力变动率指的是通过实施例记载的方法测定得到的值。通过使用纤度变动率、强力变动率小的纤维,降低处理不均、熔断,可以提高处理温度。
用于热处理的纤维的纤维轴垂直方向的压缩弹性模量(以下记载为压缩弹性模量)优选为1.00GPa以下,更优选为0.50GPa以下,进一步优选为0.35GPa以下。通过使压缩弹性模量低,耐磨损性提高,所以优选用于热处理的纤维的压缩弹性模量低。对压缩弹性模量的下限不特别限定,但是若为0.1GPa以上则纤维不会被压碎而变形,不会损害制品的品质。本发明中所称的压缩弹性模量指的是通过实施例记载的方法求得的值。
用于热处理的纤维的双折射率(Δn)优选为0.250~0.450,更优选为0.300~0.400。若Δn在该范围则纤维轴方向的分子取向充分高,得到高的强度、弹性模量。
用于热处理的纤维优选在广角X射线衍射中相对于纤维轴、赤道线方向的2θ=18~22°观测到的峰的半峰宽(Δ2θ)小于1.8°,更优选为1.6°以下。通过使Δ2θ小、小于1.8°,结晶性高,强度、弹性模量高,所以步骤通过性、热处理中的移动稳定性提高,除此之外即使热处理后的纤维也可以维持高的强度、弹性模量。对Δ2θ的上限不特别限定,但是作为下限为0.8°左右。而且,本发明中所称的Δ2θ指的是通过实施例记载的方法求得的值。
用于热处理的的纤维,为了提高表面平滑性、提高耐磨损性来提高步骤通过性等,优选附着油分,油分附着量相对于纤维重量优选为0.1重量%以上。而且,本发明中所称的油分附着量指的是通过实施例记载的方法求得的值。由于油分越多则其效果越高,更优选为0.5重量%以上,进一步优选为1.0重量%以上。但是,若油分过多则纤维之间的粘接力提高,存在引起移动张力不稳定、产生熔断,在导向装置等堆积油分、步骤通过性变差,由于热处理中的发烟而生产性变差等问题,所以优选为10重量%以下,更优选为6重量%以下,进一步优选为4重量%以下。
此外,附着的油剂种类若为纤维中通常使用的油剂则不特别限定,但是对于液晶聚酯纤维,优选至少使用兼具防止固相聚合的熔融和提高表面平滑性两种效果的聚硅氧烷类化合物,其中,特别优选含有对纤维的涂布容易的常温下为液态的聚硅氧烷类化合物(所谓的硅油)、特别是适于水乳液化、环境负荷低的聚二甲基硅氧烷类化合物。附着的油分中含有聚硅氧烷类化合物的判定通过本发明中实施例记载的方法进行。
对用于热处理的液晶聚酯纤维的制造方法不特别限定,但是为了纤维长度方向的结构和物性的均一化(特别是缺陷减少)、生产性的提高,优选将如后所述的液晶聚酯熔融纺丝后,形成低卷绕密度的纤维卷装,将该卷装固相聚合来得到。
本发明中,对这种液晶聚酯纤维,在该纤维的差示量热测定中由50℃在20℃/分钟的升温条件下测定时观测到的吸热峰温度(Tm1)+10℃以上的温度下实施热处理。而且,其中所称的Tm1指的是通过实施例记载的测定方法求得的值。Tm1为纤维的熔点,通过对液晶聚酯纤维在熔点+10℃以上的高温下实施热处理,大幅提高耐磨损性,单纤维纤度小的情况下该效果显著。
如背景技术中所列举,如液晶聚酯那样,刚直的分子链的松弛时间长,表层松弛的时间内内层也松弛,纤维熔融。因此,对适于液晶聚酯纤维的磨损性提高技术进行了研究后发现,液晶聚酯的情况下,不松弛分子链、而是利用加热降低纤维整体的结晶化度、结晶的完全性,可以提高耐磨损性。
进一步地,为了降低结晶性,有必要将纤维加热至熔点以上,但是对于热塑性合成纤维这种高温下,特别是单纤维纤度小时,强度、弹性模量降低,而且热变形、熔融。液晶聚酯也有这种行为,但本发明人发现,固相聚合的液晶聚酯纤维中,通过分子量增加,松弛时间大幅延长,所以分子运动性低,即使在熔点以上的高温下进行热处理,若为短时间则也可以在维持分子链的取向的状态下降低结晶化度,强度、弹性模量的降低小。
由此,特别是对于单丝纤度小的液晶聚酯纤维,对热处理条件进行了研究后发现,通过短时间进行Tm1+10℃以上的热处理,可以不大幅损害液晶聚酯纤维的强度、弹性模量、耐热性地提高耐磨损性。
通过使热处理温度为Tm1+10℃以上,纤维的耐磨损性提高。由于热处理温度越高则耐磨损性越高,因此优选处理温度为Tm1+40℃以上,更优选为Tm1+60℃以上,进一步优选为Tm1+80℃以上。处理温度的上限为纤维熔断的温度,根据张力、速度、单纤维纤度、处理长度不同而不同,但是为Tm1+300℃左右。
而且,以往也有进行液晶聚酯纤维的热处理的例子,但是液晶聚酯纤维即使在熔点以下的温度下也由于应力而热变形(流动),所以通常在熔点以下进行。虽然在热处理方面存在液晶聚酯纤维的固相聚合,但是即使在该情况下若处理温度不为纤维的熔点以下,则纤维熔融粘着、熔断。固相聚合的情况下,由于随着处理纤维的熔点升高,因此最终的固相聚合温度有可能为处理前的纤维的熔点以上,但是即使在该情况下处理温度也比处理的纤维的熔点、即热处理后的纤维的熔点低。
本发明中的热处理不进行固相聚合,而是减小通过固相聚合形成的致密的结晶部分与非晶部分的结构差异、换而言之降低结晶化度,由此提高耐磨损性。因此,热处理温度即使由于热处理而Tm1变化,也优选为变化后的纤维的Tm1+10℃以上,从该方面考虑热处理温度优选为处理后的纤维的Tm1+10℃以上,更优选为Tm1+40℃以上,进一步优选为Tm1+60℃以上,特别优选为Tm1+80℃以上。
此外,作为另外的热处理,有液晶聚酯纤维的热拉伸,但是热拉伸中在高温下将纤维拉紧,纤维结构中,分子链的取向提高,强度、弹性模量增加,结晶化度、结晶的完全性仍然维持,即ΔHm1仍然高、Tm1的半峰宽仍然小。因此,形成耐磨损性差的纤维结构,与以降低结晶化度(减少ΔHm1)、降低结晶的完全性(增加半峰宽)、提高耐磨损性为目的的本发明的热处理不同。而且,由于本发明的热处理中结晶化度降低,强度、弹性模量不会增加。
加热方法有加热氛围气体、通过热传递加热纤维的方法,使用激光、红外线进行辐射加热的方法等,但是通过使用加热块或加热板的狭缝加热器进行的加热由于兼具氛围气体加热、辐射加热两种效果,处理的稳定性高,所以优选。
对于热处理,在使纤维连续地移动的同时来进行由于防止纤维间的熔融粘着、提高处理的均一性而优选。此时,为了防止原纤维的产生、且进行均一的处理,优选进行非接触热处理。以卷装状使用固相聚合的液晶聚酯纤维时,可以由卷装将纤维解舒的同时进行连续处理,此时为了防止因解舒所导致的固相聚合卷装的走样,进而抑制剥离轻微的熔融粘着时的原纤维化,优选通过使固相聚合卷装旋转的同时在与旋转轴垂直方向(纤维旋转方向)上解舒丝的所谓的横取进行解舒,进一步地,固相聚合卷装的旋转不是自由旋转、而是通过主动驱动进行旋转,这在可以降低由卷装分离丝张力、进一步抑制原纤维化方面优选。而且,热处理可以在暂时卷绕解舒的纤维后,再次进行解舒的同时进行。
由于若处理时间短则耐磨损性不提高,优选为0.01秒以上,更优选为0.1秒以上。为了减小设备负荷,此外由于若处理时间长则分子链的取向松弛,强度、弹性模量降低,处理时间的上限优选为5.0秒以下,更优选为2.0秒以下。
若连续处理时的纤维的张力过高则易产生因热所导致的熔断,此外在施加过度张力的状态下进行热处理时,由于结晶化度的降低小、耐磨损性的提高效果降低,优选尽可能的为低张力。该方面与热拉伸明显不同。但是,由于若张力低则纤维的移动不稳定,处理不均一,因此优选为0.001cN/dtex~1.0cN/dtex,更优选为0.01cN/dtex~0.5cN/dtex,进一步优选为0.1cN/dtex~0.3cN/dtex。
此外,连续地进行热处理时,优选张力尽可能低,但是也可以施加适当的拉伸和松弛。但是,若张力过低则纤维的移动不稳定、处理不均一,所以松弛率优选为2%以下。此外,若张力高则易产生因热所导致的熔断,此外在施加过度张力的状态下进行热处理时,结晶化度的降低小、耐磨损性的提高效果降低,所以拉伸率依赖于热处理温度,但是优选小于10%。更优选小于5%,进一步优选小于3%。
处理速度依赖于处理长度,但是速度越高则越可以进行高温短时间处理,为了提高耐磨损性提高效果,优选为10m/分钟以上,更优选为50m/分钟以上,进一步优选为100m/分钟以上。处理速度的上限从纤维的移动稳定性方面考虑优选为1000m/分钟左右。
处理长度依赖于加热方法,但是使用加热块、加热板的非接触加热的情况下,为了进行均一的处理优选为10mm以上,更优选为100mm以上,进一步优选为500mm以上。此外,若处理长度过长则由于加热器内部的摆丝而产生处理不均、纤维的熔断,因此优选为3000mm以下,更优选为2000mm以下,进一步优选为1000mm以下。
实施热处理后,追加步骤油剂为优选的实施方式。热处理中,如上所述由于不优选过量附着油分,因此在用于热处理的纤维上附着必要量下限程度的油分,在热处理之后附着用于提高下一步骤以后的步骤通过性、进而提高在织机中的织造性的油分由于提高生产性而优选。
通过本发明的热处理得到的纤维的特性与第一方面的特别是耐磨损性优异的液晶聚酯纤维同等。其中,对于通过本发明的热处理实现的纤维结构变化从热处理前后的纤维特性的不同进行说明。
本发明的热处理中,在纤维的熔点以上的高温下实施短时间的热处理,结晶化度降低而取向未松弛。这由通过热处理,ΔHm1减少、Tm1的半峰宽增加、Δ2θ增加,但是Δn几乎不变化的结构变化表现出来。此外,由于处理时间短,分子量几乎不变化。结晶化度的降低一般引起力学特性的大幅降低,在本发明的热处理中,强度、弹性模量也不会增加而降低,但是本发明的方法中为了维持高的分子量与取向,维持高的强度、弹性模量,且维持高的熔点(Tm1)即耐热性。此外,通过热处理压缩特性降低。耐磨损性提高为通过降低结晶性而纤维整体柔软化、且成为破坏的起点的结晶/非晶的结构差异减少的主要原因,但是由于压缩特性的降低实现的负荷分散效果,耐磨损性进一步提高。
因此,本发明的热处理中,优选强度、弹性模量在热处理前后不增加。进行强度、弹性模量增加的热处理时,由于结晶化度升高或降低小,此外,刚直的分子链进一步在纤维轴方向上取向,在纤维轴垂直方向弱,形成易原纤维化的纤维结构,由此优选强度、弹性模量不增加。
进一步地,本发明中得到的液晶聚酯纤维优选由用于热处理前的纤维的ΔHm1与通过热处理得到的纤维的ΔHm1计算得到的熔化热量降低率为30%以上,更优选为35%以上,进一步优选为40%以上,特别优选为50%以上。而且,其中所称的熔化热量降低率指的是通过实施例记载的方法测定得到的值。
接着,对第三方面的强度、弹性模量、耐热性、长度方向的均一性、耐磨损性优异特别是细纤度的液晶聚酯纤维,具体地说对固相聚合的液晶聚酯纤维进行具体的说明。
本发明的纤维中使用的液晶聚酯纤维指的是熔融时可形成各向异性熔融相的聚酯,含有下述结构单元(I)、(II)、(III)、(IV)和(V)。而且,本发明中结构单元指的是可以构成聚合物主链的重复结构的单元。
[化学式3]
Figure G2008800061775D00221
本发明中重要的技术为该5成分的组合。如第一方面所述,通过该5成分的组合,纤维中分子链为有秩序、混乱少的结构的同时,结晶性不会过度升高可以维持纤维轴垂直方向的相互作用。由此,除了得到高的强度、弹性模量之外,还得到优异的耐磨损性。而且,各结构单元的优选比率如上所述。此外,其它成分的共聚、不同种类聚合物的添加、添加剂的使用也如上所述,可以为不损害发明主旨的少量。
本发明的液晶聚酯纤维的聚苯乙烯换算重均分子量(以下记载为分子量)为25万~150万。通过具有25万以上的高分子量,具有高的强度、伸长率、弹性模量,织物性能提高,除此之外特别是细纤度化时冲击吸收性提高,可以抑制高级步骤中的断丝,耐磨损性也提高。此外,由于熔点高,具有优异的耐热性。由于分子量越高则这些特性越高,优选为30万以上,更优选为35万以上。对分子量的上限不特别限定,但是作为本发明中可以达到的上限为150万左右。而且,本发明中所称的分子量指的是通过实施例记载的方法求得的值。
本发明的纤维,在差示量热测定中由50℃在20℃/分钟的升温条件下测定时观测到的吸热峰(Tm1)的熔化热量(ΔHm1)为5.0J/g以上,优选为6.0J/g以上,进一步优选为7.0J/g以上。ΔHm1表示纤维的结晶化程度,ΔHm1越大则结晶化度越高,纤维的强度、弹性模量增加,耐热性提高,所以可以提高形成织物等制品时的力学特性、耐热性,特别是可以提高细纤度化时的步骤通过性。对ΔHm1的上限不特别限定,但是作为本发明中可以达到的上限为20J/g左右。
此外,本发明的纤维优选Tm1的半峰宽小于15℃,更优选小于13℃。该测定法中的半峰宽表示结晶的完全性,半峰宽越小则结晶的完全性越高。通过使结晶的完全性高,纤维的强度、弹性模量增加,耐热性提高,可以提高制成织物等制品时的力学特性、耐热性,特别是可以提高细纤度化时的步骤通过性。对半峰宽的下限不特别限定,但是作为本发明中可以达到的下限为3℃左右。
此外,本发明纤维优选差示量热测定中由50℃在20℃/分钟的升温条件下测定时观测到的吸热峰(Tm1)的熔化热量(ΔHm1),相对于在观测Tm1后,在Tm1+20℃的温度下保持5分钟后,在20℃/分钟的降温条件下暂时冷却至50℃、再次在20℃/分钟的升温条件下测定时观测到的吸热峰(Tm2)的熔融热量(ΔHm2),优选为3.0倍以上,更优选为4.0倍以上,进一步优选为6.0倍以上。
该测定法中ΔHm1表示纤维的结晶化程度,ΔHm2表示构成纤维的液晶聚酯在一次性熔融、冷却固化后的再升温过程中结晶化的程度。通过使ΔHm1相对于ΔHm2为3.0倍以上,纤维的结晶化度充分提高,得到高的强度、弹性模量。但是,若结晶化度过高,则由于损害纤维的韧性,使加工性变差,优选ΔHm1相对于ΔHm2为15.0倍以下。而且,本发明的液晶聚酯纤维中,上述测定条件下升温时和再升温时的吸热峰为1个,但是根据因固相聚合条件等引起的结构变化,有时观测到2个以上的峰。此时的ΔHm1为升温过程的全部吸热峰的熔化热量合计值,ΔHm2为再升温过程的全部吸热峰的熔化热量合计值。为了使ΔHm1在上述范围内,从生产性方面考虑优选将熔融纺丝的纤维固相聚合,进一步为了提高生产性,更优选在卷装状态下将纤维固相聚合。
此外,本发明的纤维的熔点(Tm1)优选为300℃以上,更优选为310℃以上,进一步优选为320℃以上。通过具有这种高的熔点,耐热性、热尺寸稳定性优异。为了达成纤维的高熔点化,存在将高熔点的液晶聚酯聚合物制丝等方法,但是特别是为了得到高的强度、弹性模量,进而长度方向的均一性优异的纤维,优选将熔融纺丝的纤维固相聚合。
此外,Tm2存在纤维的取向、结晶化度越高则越高的趋势,较强地反映构成纤维的液晶聚酯聚合物的熔点。因此,Tm2越高则聚合物的耐热性越高,对于本发明的纤维,Tm2优选为290℃以上,更优选为310℃以上。对Tm1、Tm2的上限不特别限定,但是作为本发明中可以达到的上限为400℃左右。
本发明的纤维的单纤维纤度为18.0dtex以下。通过使单纤维纤度细、为18.0dtex以下,纤维的柔软性提高、纤维的加工性提高、表面积增加,所以具有与粘接剂等药液的粘合性提高的特性,除此之外形成由单丝形成的纱的情况下,具有可以使厚度变薄、可以提高织密度、可以增大开口部(opening)(开口部的面积)的优点。单纤维纤度优选为10.0dtex以下,更优选为7.0dtex以下。对单纤维纤度的下限不特别限定,但是作为本发明中可以达到的下限为1dtex左右。
本发明的纤维的强度为13.0cN/dtex以上,更优选为18.0cN/dtex以上,进一步优选为20.0cN/dtex以上。此外,弹性模量优选为600cN/dtex,更优选为700cN/dtex以上,进一步优选为800cN/dtex以上。而且,其中所称的强度指的是JISL1013:1999记载的拉伸强度,弹性模量指的是初期抗拉伸度。通过使强度、弹性模量高,可以提高制成织物等制品时的力学特性,特别是可以提高细纤度化时的步骤通过性。对强度、弹性模量的上限不特别限定,但是作为本发明中可以达到的上限为强度30cN/dtex、弹性模量1200cN/dtex左右。
本发明的液晶聚酯纤维的纤度变动率优选为30%以下,更优选为20%以下,进一步优选为10%以下。此外,强力变动率优选为20%以下,更优选为15%以下。而且,其中所称的强力指的是JISL1013:1999记载的拉伸强度的测定中的切断时的强度,纤度变动率、强力变动率指的是通过实施例记载的方法测定得到的值。通过使用纤度变动率、强力变动率小的纤维,缺陷少、长度方向均一,所以步骤通过性提高、制成织物时的缺点也减少。
本发明的纤维的作为对与金属原材料的摩擦的强度的指标的耐磨损性M优选为3秒以上,更优选为5秒以上,进一步优选为10秒以上。本发明中所称的耐磨损性M指的是通过实施例记载的方法测定得到的值。通过使耐磨损性M为3秒以上,可以抑制液晶聚酯纤维的高级加工步骤中的原纤维化,可以提高步骤通过性,降低原纤维在导向装置的堆积,所以具有可以延长洗涤、更换周期等优点。
而且,纤维轴垂直方向的压缩弹性模量、双折射率(Δn)、广角X射线衍射中相对于纤维轴、赤道线方向的2θ=18~22度观测到的峰的半峰宽(Δ2θ)、油分附着量、油剂种类的优选范围与本发明的第二方面所述的“用于热处理的纤维”相同。
本发明的纤维的长丝数的范围可以宽。对长丝数的上限不特别限定,但是为了纤维制品的薄织物化、轻量化,长丝数优选为50以下,更优选为20以下。
特别适于本发明的纤维的为单丝。为了由单丝形成过滤器或印刷用丝网纱的高性能化,特别是要求织密度增加、开口面积的增加,因此,特别强烈地要求细纤度化以及用于确保织造性的高强度化。但是,若仅为细纤度化、高强度化则如果将细纤度化液晶聚酯纤维固相聚合就可以得到,但是以往的液晶聚酯,由于耐磨损性差、此外随着细纤度化、固相聚合中的熔融粘着增加而产生缺陷,所以长度方向的均一性、步骤通过性差。本发明的纤维由于聚合物的特性具有可以耐织造的耐磨损性,且长度方向的均一性优异,由此还可以提高步骤通过性。
以下,对本发明的液晶聚酯纤维的制造例进行具体的说明。
本发明中使用的液晶聚酯的制备方法可以按照公知的制备方法制备,优选举出例如以下的制备方法,但是此时有必要调整各单体的用量以使上述结构单元(I)~(V)满足条件。
(1)由对乙酰氧基苯甲酸等乙酰氧基羧酸及4,4’-二乙酰氧基联苯、二乙酰氧基苯等芳香族二羟基化合物的二乙酰基化物与对苯二甲酸、间苯二甲酸等芳香族二羧酸通过脱乙酸缩聚反应制备液晶性聚酯的方法。
(2)使对羟基苯甲酸等羟基羧酸及4,4’-二羟基联苯、氢醌等芳香族二羟基化合物,对苯二甲酸、间苯二甲酸等芳香族二羧酸与乙酸酐反应,将酚性羟基酰基化后,通过脱乙酸缩聚反应制备液晶聚酯的方法。
(3)由对羟基苯甲酸等羟基羧酸的苯酯及4,4’-二羟基联苯、氢醌等芳香族二羟基化合物与对苯二甲酸、间苯二甲酸等芳香族二羧酸的二苯基酯通过脱酚缩聚反应制备液晶性聚酯的方法。
(4)使对羟基苯甲酸等羟基羧酸及对苯二甲酸、间苯二甲酸等芳香族二羧酸与规定量的碳酸二苯基酯反应,分别形成二苯基酯后,加入4,4’-二羟基联苯、氢醌等芳香族二羟基化合物,通过脱酚缩聚反应制备液晶性聚酯的方法。
其中,优选为使对羟基苯甲酸等羟基羧酸及4,4’-二羟基联苯、氢醌等芳香族二羟基化合物,对苯二甲酸、间苯二甲酸等芳香族二羧酸与乙酸酐反应,将酚性羟基酰基化后,通过脱乙酸缩聚反应制备液晶性聚酯的方法。进一步地,4,4’-二羟基联苯和氢醌等芳香族二羟基化合物的总用量以及对苯二甲酸和间苯二甲酸等芳香族二羧酸的总用量实质上为等摩尔。乙酸酐的用量优选为对羟基苯甲酸、4,4’-二羟基联苯和氢醌的酚性羟基的总计的1.12当量以下,更优选为1.10当量以下,对于下限优选为1.0当量以上。
本发明中使用的液晶聚酯通过脱乙酸缩聚反应制备时,优选为在液晶聚酯熔融的温度下减压下进行反应、完成缩聚反应的熔融聚合法。可以举出例如,将规定量的对羟基苯甲酸等羟基羧酸及4,4’-二羟基联苯、氢醌等芳香族二羟基化合物,对苯二甲酸、间苯二甲酸等芳香族二羧酸,乙酸酐加入到具有搅拌翼、蒸馏管,下部具有吐出口的反应容器中,在氮气氛围气中进行搅拌的同时进行加热,将羟基乙酰基化后,升温至液晶性树脂的熔融温度,通过减压进行缩聚,完成反应的方法。乙酰基化的条件通常在130~300℃、优选在135~200℃下通常反应1~6小时,优选在140~180℃下反应2~4小时。缩聚的温度为液晶聚酯的熔融温度,例如为250~350℃,优选为液晶聚酯聚合物的熔点+10℃以上的温度。缩聚时的减压度通常为13.3~2660Pa,优选为1330Pa以下,更优选为665Pa以下。而且,乙酰基化和缩聚可以在同一反应容器中连续进行,但是乙酰基化和缩聚也可以在不同的反应容器中进行。
得到的聚合物,可以在其熔融的温度下将反应容器内例如加压至约0.1±0.05MPa,由设置在反应容器下部的吐出口以线材状吐出。熔融聚合法为用于制备均一的聚合物的有利的方法,可以得到气体产生量更少的优异的聚合物,所以优选。
制备本发明中使用的液晶聚酯时,可以通过固相聚合法完成缩聚反应。可以举出例如,用粉碎机粉碎液晶聚酯聚合物或低聚物,在氮气气流下或减压下,在液晶聚酯的熔点(Tm)-5℃~熔点(Tm)~50℃(例如200~300℃)下加热1~50小时,缩聚至所需的聚合度,完成反应的方法。
其中,纺丝中,若直接使用通过固相聚合法制备的液晶性树脂,则通过固相聚合产生的高结晶化部分未熔融而残留,有可能成为纺丝填充压力的升高、丝中的异物的原因,所以优选先用双轴挤出机混炼(再造粒),完全熔融高结晶化部分。
上述液晶聚酯的缩聚反应在无催化剂下进行,但是也可以使用乙酸亚锡、钛酸四丁酯、乙酸钾和乙酸钠、三氧化锑、金属镁等金属化合物。
本发明中使用的液晶聚酯聚合物的熔点,为了增大可以熔融纺丝的温度范围,优选为200~380℃,更优选为250~350℃,进一步优选为290~340℃。而且,液晶聚酯聚合物的熔点指的是通过实施例记载的方法测定得到的值。
本发明中使用的液晶聚酯聚合物的熔融粘度优选为0.5~200Pa·s,特别优选为1~100Pa·s,从纺丝性方面考虑更优选为10~50Pa·s。而且,该熔融粘度为在熔点(Tm)+10℃的条件下,在滑动速度1000(l/s)的条件下通过高化式流动试验仪测定得到的值。
本发明中使用的液晶聚酯的聚苯乙烯换算重均分子量(以下记载为分子量)优选为3万以上,更优选为5万以上。通过使分子量为3万以上,在纺丝温度下具有适当的粘度,可以提高制丝性,分子量越高则得到的纤维的强度、伸长率、弹性模量越高。此外,若分子量过高则粘度增大、流动性变差,最终不流动,所以分子量优选小于25万,更优选小于15万。
熔融纺丝时,液晶聚酯的熔融挤出可以使用公知的方法,但是为了使聚合时产生的秩序结构消失,优选使用挤出机(extruder)型的挤出机。挤出的聚合物经过配管,通过齿轮泵等公知的计量装置计量,通过除去异物的过滤器后,导入到喷嘴。此时由聚合物配管到喷嘴的温度(纺丝温度)优选为液晶聚酯的熔点~500℃,更优选为液晶聚酯的熔点+10℃~400℃,进一步优选为液晶聚酯的熔点+20℃~370℃。而且,还可以各自独立地对由聚合物配管到喷嘴的温度进行调整。此时,通过使接近喷嘴部位的温度比其上游侧的温度高,可以使吐出稳定。
为了得到本发明的液晶聚酯纤维,使用含有上述结构单元的液晶聚酯聚合物,特别是细纤度化时用于得到低纤度变动率的纤维的纺丝条件的适当化是重要的。含有上述结构单元的液晶聚酯聚合物由于熔点与热分解温度的温度差大,可以在宽范围的纺丝温度下进行纺丝,由于该纺丝温度下的热稳定性也高,制丝性良好,进一步由于流动性也高,吐出后的聚合物的细化行为稳定,纤度变动小,对于得到细纤度、低纤度变动率的纤维是有利的。但是,为了均一地得到单纤维纤度为18dtex以下的细纤度的纤维,应进一步地提高吐出时的稳定性、细化行为的稳定性,工业上的熔融纺丝中,为了降低能量成本、提高生产性,在一个喷嘴中穿多个喷嘴孔,所以有必要使各孔的吐出、细化稳定。
为了达成此,减小喷嘴孔的孔径的同时延长合模面长度(ランド長)(与喷嘴孔的孔径相同的直管部的长度)是重要的。但是,若孔径过小则由于易产生孔的堵塞,优选直径为0.03mm~0.30mm,更优选为0.05mm~0.25mm,进一步优选为0.08mm~0.20mm。合模面长度若过长则由于压力损失增大,将合模面长度除以孔径得到的商定义的L/D优选为0.5~3.0,更优选为0.8~2.5,进一步优选为1.0~2.0。此外,为了维持均一性,1个喷嘴的孔数优选为50孔以下,更优选为40孔以下,进一步优选为20孔以下。而且,位于喷嘴孔的正上方的导入孔形成直径为喷嘴孔径的5倍以上的直孔由于不会增大压力损失,所以优选。导入孔与喷嘴孔的连接部分形成锥形,在抑制异常滞留方面优选,但是锥形部分的长度为合模面长度的2倍以下由于不会增大压力损失、使流线稳定方面而优选。
由喷嘴孔吐出的聚合物通过保温、冷却区域而固化后,通过以恒定速度旋转的辊(导丝辊)牵引。若保温区域过长则由于制丝性变差,优选从喷嘴面直至200mm,更优选直至100mm。保温区域可以使用加热设备提高氛围气体温度,该温度范围优选为100℃~500℃,更优选为200℃~400℃。冷却可以使用惰性气体、空气、水蒸气等,但是使用以平行或环状喷出的空气流由于降低环境负荷而优选。
牵引速度为了生产性、降低单丝纤度,优选为50m/分钟以上,更优选为300m/分钟以上,进一步优选为500m/分钟以上。本发明中使用的液晶聚酯由于在纺丝温度下具有适当的拉丝性,可以使牵引速度为高速。对上限不特别限定,但是本发明中使用的液晶聚酯中,从拉丝性方面考虑为2000m/分钟左右。
以牵引速度除以吐出线速度得到的商定义的纺丝牵伸为了提高分子取向、此外减小单丝纤度,优选为1~500,更优选为5~200,进一步优选为12~100。本发明中使用的液晶聚酯由于具有合适的拉丝性,可以提高牵伸,有利于细纤度化。
熔融纺丝中,在由聚合物的冷却固化直至卷绕期间赋予油剂从提高纤维的操作性方面考虑优选。油剂可以使用公知的油剂,但是更优选使用可以耐高温下的固相聚合的聚硅氧烷类的硅油等作为主体的油剂。
卷绕可以使用公知的卷绕机形成纬纱管、筒子纱、锥形纱管等形态的卷装,但是形成卷绕时卷装表面不与辊接触的纬纱管卷由于不对纤维赋予摩擦力、不会原纤维化而优选。
接着,熔融纺丝得到的纤维优选被固相聚合。固相聚合指的是熔融纺丝纤维的吸热峰为Tm1(℃)时,在最高到达温度为Tm1-60(℃)以上的温度下进行处理,由此可以快速地进行纤维的固相聚合,提高纤维的强度。而且,其中所称的Tm1指的是通过实施例记载的测定方法求得的值。而且,最高到达温度小于Tm1(℃)由于防止熔融而优选。此外,由于进行固相聚合的同时液晶聚酯纤维的熔点升高,相对于时间阶段性地或连续性地提高固相聚合温度可以防止熔融粘着的同时提高固相聚合的时间效率,所以更优选。但是,即使在该情况下,固相聚合的最高到达温度也为热处理后的纤维的Tm1-60(℃)以上且小于Tm1(℃)由于可以提高固相聚合速度且防止熔融粘着而优选。
固相聚合可以以卷装状、绞纱状、丝束状(例如载置在金属网等上来进行)或在辊间连续的丝条的形式来进行处理,但是从可以简化设备、提高生产线方面考虑优选以卷装状进行。
固相聚合时间依赖于固相聚合温度,但是为了充分提高纤维的强度、弹性模量、熔点,优选在最高到达温度下进行5小时以上,更优选进行10小时以上。对于上限不特别限定,但是为了使纤维的强度、弹性模量、熔点增加的效果与经过时间一起饱和,100小时左右是充分的,为了提高生产性优选为短时间,50小时左右是充分的。
以卷装状进行固相聚合时,防止减小单纤维纤度时显著的熔融粘着的技术是重要的。进行这种固相聚合时,从其设备生产性、生产效率性方面考虑,优选将液晶聚酯熔融纺丝纤维在筒管上形成为卷绕密度为0.01g/cc以上且小于0.30g/cc的纤维卷装,将其固相聚合。其中,卷绕密度指的是通过由卷装外尺寸和形成芯材的筒管的尺寸求得的卷装的占有体积Vf(cc)和纤维的重量Wf(g)、用Wf/Vf计算得到的值。而且,占有体积Vf为通过实测卷装的外形尺寸或拍摄照片、测定照片上的外形尺寸,假定卷装旋转对称来计算求得的值,Wf为由纤度和卷绕长度计算得到的值、或通过卷绕前后的重量差实测的值。卷绕密度越小则卷装中的纤维间的粘合力越弱而可以抑制熔融粘着,所以优选为0.15g/cc以下,若卷绕密度过小则由于卷装走样,优选为0.03g/cc以上。因此优选的范围为0.03g/cc~0.15g/cc。此外,优选使用可以操作的总纤度1dtex~由于熔融粘着所导致的不良影响大的总纤度500dtex的纤维。
这种卷绕密度小的卷装通过熔融纺丝的卷绕形成时,由于提高设备生产性、生产效率化而优选,另一方面,将熔融纺丝中卷绕的卷装重卷来形成时,由于可以减小卷绕张力,可以使卷绕密度更小,所以优选。由于重卷中卷绕张力越小则可以使卷绕密度越小,所以卷绕张力优选为0.15cN/dtex以下,更优选为0.10cN/dtex以下,进一步优选为0.05cN/dtex以下。为了降低卷绕密度,不使用为了调整卷装形状使卷绕张力稳定化而通常使用的接触辊等,以非接触的状态卷绕纤维卷装表面,或由熔融纺丝卷绕的卷装不通过调速辊而直接用速度控制卷绕机卷绕是有效的。这些情况下,为了调整卷装形状,优选使用从横动导纱装置与纤维的接点到纤维卷装的距离(自由长度)为10mm以内的方法。进一步地,重卷速度为500m/分钟以下,特别是为300m/以下对降低卷绕密度是有效的。另一方面,为了生产性,重卷速度高是有利的,优选为50m/分钟以上,特别优选为100m/分钟以上。
此外,为了即使低张力卷绕也形成稳定的卷装,以及为了避免端面部的熔融粘着形成稳定的卷装,卷绕形态优选为两端附有锥体的锥体末端卷绕。此时,锥角优选为60度以下,更优选为45℃以下。此外,锥角小时,不能增大纤维卷装,需要长的纤维时,优选为1°以上,更优选为5°以上。此外,本发明中所称的锥角用下式进行定义。进一步地,在卷绕中,通过相对于时间周期性地摆动横动宽度,得到操作性、解舒性优异的卷装。
[数学式1]
θ = tan - 1 ( 2 d l i - l o )
θ:锥角(°)  d:卷厚(mm)  li:最内层的冲程(mm)  lo:最外层的冲程(mm)
进一步地,形成卷装时卷绕数是重要的。其中所称的卷绕数指的是横动半往复期间心轴旋转的次数,由横动半往复的时间(分钟)与心轴转数(rpm)的积定义,卷绕数高表示络筒交叉夹角小。卷绕数小时,纤维间的接触面积小,对于避免熔融粘着是有利的,但是在本发明中成为合适的卷绕条件的低张力、无接触辊等的条件下,卷绕数越高则可以降低端面的跳花、卷装的膨胀,卷装的形状良好。从这些方面考虑,卷绕数优选为2~20,更优选为5~15。
为了形成该纤维卷装而使用的筒管若为圆筒形状则可以为任意的筒管,卷绕为纤维卷装时安装在卷绕机上,使其旋转,由此卷绕纤维,形成卷装。固相聚合时也可以将纤维卷装与筒管一体处理,但是也可以由纤维卷装仅抽出筒管来进行处理。在卷在筒管上的状态下进行处理时,该筒管必须耐固相聚合温度,优选为铝、黄铜、铁、不锈钢等金属制。此外,该情况下在筒管上开有许多孔,可以快速地除去聚合反应副产物、有效地进行固相聚合,所以优选。此外,由纤维卷装抽出筒管进行处理时,优选预先在筒管外层装配外皮。此外,在任意一种情况下优选在筒管的外层卷缠缓冲材料,在其上卷绕液晶聚酯熔融纺丝纤维。缓冲材料的材质优选为由有机纤维或金属纤维形成的毡,厚度优选为0.1mm~20mm。还可以用该缓冲材料来替代上述外皮。
该纤维卷装的纤维重量若为卷绕密度在本发明的范围内的重量则可以为任意重量,但是若考虑到生产性,则0.01kg~10kg为优选的范围。而且,作为丝长1万m~200万m为优选的范围。
为了防止固相聚合时的熔融粘着,在纤维表面上附着油分为优选的实施方式。这些成分的附着可以在从熔融纺丝到卷绕的期间进行,但是为了提高附着效率优选在重卷时进行,或在熔融纺丝时附着少量、重卷时进一步追加。
油分附着方法可以为导向给油法,但是为了均一地附着在总纤度细的纤维上,优选为通过金属制或陶瓷制的给油辊(油辊)进行的附着。作为油分的成分,为了不使其在固相聚合中的高温热处理下挥发,耐热性高的成分好,优选为盐、滑石或蒙脱石等无机物质,氟类化合物、硅氧烷类化合物(二甲基聚硅氧烷、二苯基聚硅氧烷、甲基苯基聚硅氧烷等)以及它们的混合物等。其中,硅氧烷类化合物除了固相聚合中的熔融粘着防止效果之外,易滑性上也表现出效果,所以优选。
这些成分可以为固体附着、油分的直接涂布,但是为了使附着量适当化且均一涂布,优选为乳液涂布,从安全性方面考虑特别优选为水乳液。因此,作为成分优选为水溶性或易形成水乳液,最优选为以二甲基聚硅氧烷的水乳液为主体、向其中添加盐或水溶胀性的蒙脱石而成的混合油剂。
油分对纤维的附着量,为了抑制熔融粘着优选附着量多,优选为0.5重量%以上,更优选为1.0重量%以上。另一方面,若过多则除了纤维发粘、操作性变差之外,后步骤中步骤通过性变差,所以优选为10.0重量%以下,更优选为8.0重量%以下,特别优选为6.0重量%以下。而且,对纤维的油分附着量指的是通过实施例记载的方法求得的值。
固相聚合可以在氮气等惰性气体氛围气中、空气等含氧的活性气体氛围气中或减压下进行,但是为了设备的简化以及防止纤维或附着物的氧化,优选在氮气氛围气中进行。此时,固相聚合的氛围气优选露点为-40℃以下的低湿气体。
固相聚合后的卷装可以直接作为制品使用,但是为了提高制品搬运效率,优选再次重卷固相聚合后的卷装、提高卷绕密度。固相聚合后的重卷中,其解舒是重要的,为了防止因解舒所导致的固相聚合的卷装的走样、进一步抑制剥离轻微的熔融粘着时的原纤维化,优选通过使固相聚合卷装旋转的同时在与旋转轴垂直方向(纤维旋转方向)上解舒丝的所谓的横取进行解舒,进一步地优选固相聚合卷装的旋转不是自由旋转、而是通过主动驱动进行旋转。
由进行固相聚合的纤维除去油分为优选的实施方式。对于抑制固相聚合中的熔融粘着,无机物质、氟类化合物或硅氧烷类化合物等的油分附着量越多则效果越高,但是若在固相聚合以后的步骤或织造步骤中油分过多则因对导向装置、筘的堆积导致步骤通过性的变差、因堆积物混入制品导致缺点等,所以油分附着量优选降低至必要最低限。因此,通过在固相聚合后除去在固相聚合前附着的油分,可以同时实现抑制熔融粘着、提高长度方向的均一性和提高步骤通过性。
对油分除去方法不特别限定,可以举出连续地移动纤维的同时用布或纸等拭去的方法等,但是从不对纤维赋予力学的负荷而提高除去效率方面考虑,优选为在可以溶解或分散油分的液体中浸渍纤维的方法。此时,可以使纤维连续地移动的同时浸渍在液体中,还可以以卷装的状态将纤维浸渍在液体中。连续移动的同时除去的方法中,除了可以在纤维长度方向上均一地除去之外,还可以简化设备。以卷装的状态除去的方法中,由于每单位时间的处理量增加,生产性优异。
除去中使用的液体为了降低环境负荷,优选为水。液体的温度高时可以提高除去效率,优选为40℃以上,更优选为60℃以上。但是,温度过高时,由于液体的蒸发显著,优选为液体的沸点-10℃以下,更优选为沸点-20℃以下。进一步地,向液体添加表面活性剂的、液体的气泡或超声波振动、赋予液流、对浸渍在液体中的纤维赋予振动等在提高油分在液体中的溶解或分散速度方面特别优选。
油分除去的程度根据目的适当调整,为了高级加工步骤或织造步骤中的纤维的步骤通过性提高、耐磨损性提高,残留某种程度的油分在步骤简化方面优选。此外,几乎除去油分后,赋予不同种类的油分也是优选的实施方式。
最终的对纤维的油分附着量相对于纤维重量优选为0.1重量%以上。而且,本发明中所称的油分附着量指的是通过实施例记载的方法求得的值。由于油分越多则步骤通过性提高、耐磨损性提高的效果越高,更优选为0.5重量%以上,进一步优选为1.0重量%以上。但是,若油分过多,则纤维之间的粘接力提高,移动张力不稳定,在导向装置等堆积油分,步骤通过性变差,有时混入到制品中,引起形成缺点等的问题,所以优选为10重量%以下,更优选为6重量%以下,进一步优选为4重量%以下。此时油分中含有聚二甲基硅氧烷类化合物由于步骤通过性提高、耐磨损性提高而特别优选。附着的油分中含有聚硅氧烷类化合物的判定通过本发明中实施例记载的方法进行。
本发明的液晶聚酯纤维具有高强度、高弹性模量、高耐热性、高热尺寸稳定性的特征的同时,单纤维纤度降低、耐磨损性得到改善,通常广泛用于产业用材料、土木-建筑材料、运动用途、防护衣、橡胶增强材料、电材料(特别是作为拉力构件)、音响材料、通常衣料等领域中。作为有效的用途,可以举出丝网纱、过滤器、绳、网、渔网、计算机带、印刷基板用基布、抄纸用帆布、气囊、飞艇、圆顶(dome)用等的基布、骑手服、钓鱼线、各种线(帆船、滑翔伞、气球、风筝线)、百叶窗帘线、纱窗用支撑帘线、车辆或飞行器内各种帘线、电子制品或机器人的力传递帘线等,作为特别有效的用途,可以举出由单丝形成的工业材料织物,其中,可以举出过滤器或印刷用丝网纱。
接着,对本发明的第四方面的强度、弹性模量、耐热性、长度方向的均一性、耐磨损性优异、特别是细纤度的液晶聚酯纤维的制造方法,具体地说对液晶聚酯纤维的固相聚合方法进行具体的说明。
本发明中使用的液晶聚酯指的是加热熔融时表现出光学各向异性(液晶性)的聚合物,与第一方面中所述的液晶聚酯相同。此外,其它成分的共聚、不同种类聚合物的添加、添加剂的使用也如第一方面所述,可以为不损害发明主旨的少量。
本发明中,将其熔融纺丝得到液晶聚酯纤维。纤维的制造方法的优选方式为第三方面的液晶聚酯纤维的制造例中所述。
本发明中使用的纤维的总纤度为1dtex~500dtex。通过使总纤度在如此窄的范围,具有可以使作为织物的厚度薄等优点,除此之外在丝网印刷用纱织物中,可以实现高网络化、高开口面积化,可以提高印刷精度。总纤度细时,该优点大,更优选为100dtex以下,进一步优选为50dtex以下。
本发明中使用的纤维的长丝数可以为宽范围。对长丝数的上限不特别限定,但是为了降低总纤度的同时进行稳定的纺丝,长丝数优选为100以下,更优选为50以下,进一步优选为20以下。特别是长丝数为1的单丝由于为强力期待细纤度和强力的均一性的领域,可以特别合适地使用本发明的技术方案。因此,本发明的技术方案的最优选的例子为50dtex以下的单丝,进一步优选为18dtex以下的单丝。
接着,本发明的熔融纺丝中得到的纤维为固相聚合,但是其优选的方式如第三方面的液晶聚酯纤维的制造例所述。
进行这种固相聚合时,从其设备生产性、生产效率性方面考虑,本发明中将液晶聚酯熔融纺丝纤维在筒管上形成为卷绕密度为0.01g/cc以上且小于0.30g/cc的纤维卷装,将其固相聚合。卷绕密度越小则卷装中的纤维之间的粘合力越弱、可以抑制熔融粘着,所以优选为0.15g/cc以下,若卷绕密度过小则由于卷装走样,优选为0.03g/cc以上。因此优选的范围为0.03g/cc~0.15g/cc。此外,本发明适用于可以操作的总纤度1dtex~由于熔融粘着所导致的不良影响大的总纤度500dtex的纤维。这种纤维卷装的优选制造方法也如第三方面的液晶聚酯纤维的制造例所述。
此外,本发明中,可以适当地实施用于抑制熔融粘着的油分的附着、纤维由固相聚合后卷装的解舒、进而用于提高步骤通过性的油分的除去等,但是其优选的制造方法也如第三方面的液晶聚酯纤维的制造例所述。
实施例
以下通过实施例对本发明进行具体的说明,但是本发明不被它们所限定。而且本发明的各种特性的评价用下述方法进行。
(1)聚苯乙烯换算重均分子量(分子量)
使用五氟苯酚/氯仿=35/65(重量比)的混合溶剂作为溶剂,溶解至液晶聚酯的浓度为0.04~0.08重量/体积%,作为GPC测定用样品。而且,即使在室温下放置24小时也存在不溶物的情况下,进一步静置24小时,将上清液作为样品。使用Waters公司制GPC测定装置对其进行测定,通过聚苯乙烯换算求得重均分子量(Mw)。
色谱柱:ShodexK-806M 2根、K-802 1根
检测器:差示折射率检测器RI(2414型)
温度:23±2℃
流速:0.8mL/分钟
注入量:200μL
(2)液晶聚酯纤维的Tm1、Tm1的半峰宽、ΔHm1、Tc、ΔHc、Tm2、ΔHm2、熔化热量降低率、液晶聚酯聚合物的熔点
通过TA intruments公司制DSC2920进行差示量热测定,将由50℃在20℃/分钟的升温条件下测定时观测到的吸热峰的温度作为Tm1(℃),测定Tm1的半峰宽(℃)、熔化热量(ΔHm1)(J/g)。然后,观测Tm1后,在Tm1+20℃的温度下保持5分钟后,将在20℃/分钟的降温条件下测定时观测到的放热峰的温度作为Tc(℃),测定Tc的结晶化热量(ΔHc)(J/g)。然后,冷却至50℃,将再次在20℃/分钟的升温条件下测定时观测到的吸热峰作为Tm2,测定Tm2的熔化热量(ΔHm2)(J/g)。
此外,观测从最初的50℃到Tm1+20℃的20℃/分钟的升温测定中,有无放热峰,观察到放热峰时测定其放热量。
熔化热量降低率使用供于热处理之前的纤维的ΔHm1与通过热处理得到的纤维的ΔHm1,由下式算出。
熔化热量降低率(%)=((热处理前后的纤维的ΔHm1的差/热处理前的纤维的ΔHm1)×100)
而且,对于参考例所示的液晶聚酯聚合物,将观测Tm1后,在Tm1+20℃的温度下保持5分钟后,在20℃/分钟的降温条件下暂时冷却至50℃、再次在20℃/分钟的升温条件下测定时观测到的吸热峰作为Tm2,将Tm2作为聚合物的熔点。
(3)单纤维纤度和纤维变动率
用检尺器绞取纤维10m,使其重量(g)为1000倍,每1水平测定10次,将其平均值作为纤度(dtex)。将其除以长丝数得到的商作为单纤维纤度(dtex)。纤维变动率使用纤度的10次平均值与最大或最小值的差的绝对值中大的一方的值,由下式算出。
纤维变动率(%)=((|最大值或最小值-平均值|/平均值)×100)
(4)强度、伸长率、弹性模量和强力变动率
根据JIS L1013:1999记载的方法,在样品长100mm、拉伸速度50mm/分钟的条件下,使用オリエンテツク社制テンシロン UCT-100,每1水平测定10次,将平均值作为强力(cN)、强度(cN/dtex)、伸长率(%)、弹性模量(cN/dtex)。强力变动率使用强力的10次平均值与最大或最小值的差的绝对值中大的一方的值,由下式算出。
强力变动率(%)=((|最大值或最小值-平均值|/平均值)×100)
(5)热膨胀系数
使用岛津制作所社制TMA-50,对纤维轴方向赋予处理负荷0.03cN/dtex,使用从40℃以5℃/分钟的速度升温至250℃时的50℃下的样品长L0和100℃下的样品长L1,由下式进行计算。
热膨胀系数(ppm/℃)=((L0-L1)/(L0×50))×106
(6)纤维轴垂直方向的压缩弹性模量(压缩弹性模量)
将1根单纤维静置在陶瓷制等的刚性高的台上,在压头的边与纤维大致平行的状态下,在下述条件下在直径方向上使用压头以恒定的试验速度施加压缩负荷,得到负荷-变形曲线后,由下式算出纤维轴垂直方向的压缩弹性模量。
测定时,为了进行装置***的变形量的补正,在不放置样品的状态下得到负荷-变形曲线,将其近似直线,算出对于负荷的装置的变形量,由放置样品测定负荷-变形曲线时的各数据点的变形,减去对于该负荷的装置的变形量,求得样品本身的变形,将其用于以下的计算中。
计算时,使用负荷-变形曲线中线性成立的2点的负荷与变形,算出压缩弹性模量。该低负荷侧的点由于在施加负荷的初期压头有可能不能施加在全部样品上,为负荷约30mN的点。其中规定的低负荷点为非线性区域内的情况下,沿着负荷-变形曲线在低负荷侧作直线以通过屈服点,得到该直线与变形的偏离为0.1μm以内的最小负荷的点。此外,高负荷侧为负荷约100mN的点。而且,高负荷侧的点超过屈服点负荷时,沿着负荷-变形曲线在高负荷侧作直线以通过低负荷侧的点,将该直线与变形的偏离为0.1μm以内的最大负荷的点作为高负荷侧的点。而且,下式中的l为500μm来进行计算,单纤维半径使用试验前使用光学显微镜测定样品的直径10次,将其平均求得的平均直径的1/2的值。此外,负荷-变形曲线对于样品1水平测定5次,压缩弹性模量也算出5次,将其平均得到的值作为压缩弹性模量。
[数学式2]
d = 4 P πl E t ( 0.19 + sinh - 1 r b ) ただし b 2 = 4 rP πl E t
P:负荷  d:变形  Et:压缩弹性模量  l:压缩的样品长度  r:单纤维半径
装置:Instron公司制超精密材料试验机Model5848
压头:ダイヤモンド制平面压头(1边500μm的正方形)
试验速度:50μm/分钟
取样速度:0.1秒
数据处理***:Instron公司制“Merlin”
测定氛围气:室温大气中(23±2℃、50±5%RH)
(7)广角X射线衍射的半峰宽(Δ2θ)
切取纤维4cm,称量其20mg作为样品。测定相对于纤维轴方向在赤道线方向进行,其条件如下所述。此时,对在2θ=18~22°下观测到的峰的半峰宽(Δ2θ)进行测定。
X射线发生装置:理学电气社制4036A2型
X射线源:CuKα射线(使用Ni过滤器)
输出功率:40kV-20mA
测向器:理学电气社制2155D型
狭缝:2mmφ-1°-1°
检测器:闪烁计数器
计数记录装置:理学电气社制RAD-C型
测定范围:2θ=5~60°
步幅:0.05°
累积时间:2秒
(8)双折射率(Δn)
使用偏振光显微镜(OLYMPUS公司制BH-2),通过补偿器法样品每1水平测定5次,求得平均值。
(9)对于陶瓷材料的耐磨损性C
将以接触角90度施加在直径4mm的陶瓷棒导向装置(汤浅丝道工业(株)制棒导向装置:材质YM-99C、硬度1800)上的纤维的两端把持在冲程装置(东洋精机制作所社制丝摩擦抱合力试验机)上,对棒导向装置赋予0.88cN/dtex的应力(在对纤维施加0.62cN/dtex的应力的方向上赋予)以冲程长30mm、冲程速度100次/分钟摩擦纤维,1次冲程次数停止1次,测定确认有棒导向装置上的白粉或纤维表面的原纤维的产生的冲程次数,以5次测定的平均值求得。而且,耐磨损性C的评价在复丝的情况下也用同样的试验法进行。
(10)对于金属材料的耐磨损性M
将施加2.45cN/dtex(2.5g重/dtex)的负荷的纤维垂直地垂下,以接触角2.7度按压在直径3.8mm的硬质铬缎光加工金属棒导向装置(汤浅丝道工业(株)制棒导向装置)使其相对于纤维垂直,以冲程长30mm、冲程速度600次/分钟在纤维轴方向上摩擦导向装置,进行实体显微镜观察,测定直至确认棒导向装置上或纤维表面上产生白粉或原纤维的时间,求得除去7次测定中的最大值和最小值得到的5次的平均值,作为耐磨损性M。耐磨损性M的评价在复丝的情况下也用同样的试验法进行。
(11)油分附着量、聚硅氧烷类化合物附着的判定
采取100mg以上的纤维,测定60℃下干燥10分钟后的重量(W0),使纤维浸渍在向相对于纤维重量为100倍以上的水中添加相对于纤维重量为2.0重量%的十二烷基苯磺酸钠得到的溶液中,室温下超声波洗涤20分钟,对洗涤后的纤维进行水洗,测定60℃下干燥10分钟后的重量(W1),由下式算出油分附着量。
(油分附着量(重量%))=(W0-W1)×100/W1
此外,对于聚硅氧烷类化合物附着的判定,采取超声波洗涤后的溶液,对其进行IR测定,若相对于来源于十二烷基苯磺酸钠的磺酸基的1150~1250cm-1的峰强度、来源于聚硅氧烷的1050~1150cm-1的峰强度为0.1倍以上,则判断聚硅氧烷附着在纤维上。
(12)移动张力、移动应力
使用东レ·エンジニアリング社制的张力计(MODEL TTM-101)进行测定。此外,为了用于极低张力,使用对上述张力计进行改造的可以测定满刻度5g、精度0.01g的张力计。对计测的移动张力进行单位换算,除以处理后纤维的纤度,以cN/dtex的单位作为移动应力。
(13)移动稳定性
目视判定热处理装置入口、出口的纤维的移动状态,将摆丝小的情况作为○、摆丝大的情况作为△、产生断丝及纤维的熔断的情况作为×。
(14)织造性、织物特性评价(之一)
用剑杆织机,经丝使用13dtex的聚酯单丝,织密度经、纬都为100根/英寸(2.54cm),纬丝为液晶聚酯纤维,打纬进行试织。此时,由宽度180cm、长度100cm的试织中的因原纤维在给丝口的堆积所导致的停台次数评价织造性,将1次以下作为良好(○)、2次以上作为不良(×)。此外,由织物的原纤维混入个数评价织物品质,将每100cm长度2个以下作为良好(○)、3个以上作为不良(×)。
(15)步骤通过性、织造性、织物特性评价(之二)
改变织密度、打纬速度,进行(14)同样的试验,进行更具体的评价。由原纤维、渣滓在给丝口(陶瓷导向装置)的堆积评价步骤通过性,由因断丝所导致的停台次数评价织造性,由原纤维、渣滓混入织物开口部的个数评价织物品质。各判断基准如下所述。而且,织成的织物的厚度使用ピ一コツク社制ダイアルシツクネスゲ一ジ测定。
<步骤通过性>
织造后目视未发现原纤维、渣滓的堆积;优良(◎)
织造后发现原纤维、渣滓,但是对纤维移动无阻碍;良好(○)
织造后发现原纤维、渣滓,纤维移动张力增加;不合格(△)
织造后发现原纤维、渣滓,停止试织;不良(×)
织造性
<织造性>
停台0次;优良(◎)
停台1~2次;合格(○)
停台3~5次;不合格(△)
停台6次以上;不良(×)
<织物品质>
0个;优良(◎)
1~2个;良好(○)
3~5个;不合格(△)
6个以上;不良(×)
参考例1
向具有搅拌翼、蒸馏管的5L反应容器中加入对羟基苯甲酸870重量份、4,4’-二羟基联苯327重量份、氢醌89重量份、对苯二甲酸292重量份、间苯二甲酸157重量份和乙酸酐1433重量份(酚性羟基总计的1.08当量),在氮气氛围气中搅拌的同时用30分钟由室温升温至145℃后,在145℃下反应2小时。然后,用4小时升温至330℃。
将聚合温度保持为330℃,用1.5小时减压至133Pa,进而继续反应20分钟,扭矩到达15kgcm后完成缩聚。然后,将反应容器内加压至0.1MPa,经过具有1个直径10mm的圆形吐出口的喷嘴将聚合物以线材状物吐出,通过切割机制粒。
参考例2
向具有搅拌翼、蒸馏管的5L反应容器中加入对羟基苯甲酸907重量份、6-羟基-2-萘甲酸457重量份和乙酸酐946重量份(酚性羟基总计的1.03摩尔当量),在氮气氛围气中搅拌的同时用30分钟由室温升温至145℃后,在145℃下反应2小时。然后,用4小时升温至325℃。
将聚合温度保持为325℃,用1.5小时减压至133Pa,进而继续反应20分钟,扭矩到达15kgcm后完成缩聚。然后,将反应容器内加压至0.1MPa,经过具有1个直径10mm的圆形吐出口的喷嘴将聚合物以线材状物吐出,通过切割机制粒。
参考例3
向具有搅拌翼、蒸馏管的5L反应容器中加入对羟基苯甲酸808重量份、4,4’-二羟基联苯411重量份、氢醌104重量份、对苯二甲酸314重量份、间苯二甲酸209重量份和乙酸酐1364重量份(酚性羟基总计的1.10当量),在氮气氛围气中搅拌的同时用30分钟由室温升温至145℃后,在145℃下反应2小时。然后,用4小时升温至300℃。
将聚合温度保持为300℃,用1.5小时减压至133Pa,进而继续反应20分钟,扭矩到达15kgcm后完成缩聚。然后,将反应容器内加压至0.1MPa,经过具有1个直径10mm的圆形吐出口的喷嘴将聚合物以线材状物吐出,通过切割机制粒。
参考例4
向具有搅拌翼、蒸馏管的5L反应容器中加入对羟基苯甲酸323重量份、4,4’-二羟基联苯436重量份、氢醌109重量份、对苯二甲酸359重量份、间苯二甲酸194重量份和乙酸酐1011重量份(酚性羟基总计的1.10当量),在氮气氛围气中搅拌的同时用30分钟由室温升温至145℃后,在145℃下反应2小时。然后,用4小时升温至325℃。
将聚合温度保持为325℃,用1.5小时减压至133Pa,进而继续反应20分钟,扭矩到达15kgcm后完成缩聚。然后,将反应容器内加压至0.1MPa,经过具有1个直径10mm的圆形吐出口的喷嘴将聚合物以线材状物吐出,通过切割机制粒。
参考例5
向具有搅拌翼、蒸馏管的5L反应容器中加入对羟基苯甲酸895重量份、4,4’-二羟基联苯168重量份、氢醌40重量份、对苯二甲酸135重量份、间苯二甲酸75重量份和乙酸酐1011重量份(酚性羟基总计的1.10当量),在氮气氛围气中搅拌的同时用30分钟由室温升温至145℃后,在145℃下反应2小时。然后,用4小时升温至365℃。
将聚合温度保持为365℃,用1.5小时减压至133Pa,进而继续反应20分钟,扭矩到达15kgcm后完成缩聚。然后,将反应容器内加压至0.1MPa,经过具有1个直径10mm的圆形吐出口的喷嘴将聚合物以线材状物吐出,通过切割机制粒。
参考例6
向具有搅拌翼、蒸馏管的5L反应容器中加入对羟基苯甲酸671重量份、4,4’-二羟基联苯235重量份、氢醌89重量份、对苯二甲酸224重量份、间苯二甲酸120重量份和乙酸酐1011重量份(酚性羟基总计的1.10当量),在氮气氛围气中搅拌的同时用30分钟由室温升温至145℃后,在145℃下反应2小时。然后,用4小时升温至340℃。
将聚合温度保持为340℃,用1.5小时减压至133Pa,进而继续反应20分钟,扭矩到达15kgcm后完成缩聚。然后,将反应容器内加压至0.1MPa,经过具有1个直径10mm的圆形吐出口的喷嘴将聚合物以线材状物吐出,通过切割机制粒。
参考例7
向具有搅拌翼、蒸馏管的5L反应容器中加入对羟基苯甲酸671重量份、4,4’-二羟基联苯335重量份、氢醌30重量份、对苯二甲酸224重量份、间苯二甲酸120重量份和乙酸酐1011重量份(酚性羟基总计的1.10当量),在氮气氛围气中搅拌的同时用30分钟由室温升温至145℃后,在145℃下反应2小时。然后,用4小时升温至305℃。
将聚合温度保持为305℃,用1.5小时减压至133Pa,进而继续反应20分钟,扭矩到达15kgcm后完成缩聚。然后,将反应容器内加压至0.1MPa,经过具有1个直径10mm的圆形吐出口的喷嘴将聚合物以线材状物吐出,通过切割机制粒。
参考例8
向具有搅拌翼、蒸馏管的5L反应容器中加入对羟基苯甲酸671重量份、4,4’-二羟基联苯268重量份、氢醌69重量份、对苯二甲酸314重量份、间苯二甲酸30重量份和乙酸酐1011重量份(酚性羟基总计的1.10当量),在氮气氛围气中搅拌的同时用30分钟由室温升温至145℃后,在145℃下反应2小时。然后,用4小时升温至355℃。
将聚合温度保持为355℃,用1.5小时减压至133Pa,进而继续反应20分钟,扭矩到达15kgcm后完成缩聚。然后,将反应容器内加压至0.1MPa,经过具有1个直径10mm的圆形吐出口的喷嘴将聚合物以线材状物吐出,通过切割机制粒。
参考例9
向具有搅拌翼、蒸馏管的5L反应容器中加入对羟基苯甲酸671重量份、4,4’-二羟基联苯268重量份、氢醌69重量份、对苯二甲酸150重量份、间苯二甲酸194重量份和乙酸酐1011重量份(酚性羟基总计的1.10当量),在氮气氛围气中搅拌的同时用30分钟由室温升温至145℃后,在145℃下反应2小时。然后,用4小时升温至310℃。
将聚合温度保持为310℃,用1.5小时减压至133Pa,进而继续反应20分钟,扭矩到达15kgcm后完成缩聚。然后,将反应容器内加压至0.1MPa,经过具有1个直径10mm的圆形吐出口的喷嘴将聚合物以线材状物吐出,通过切割机制粒。
参考例1~9中得到的液晶性聚酯的特性如表1所示。任意一种树脂都用加热台在氮气氛围气中升温加热,偏振光下观察样品的透过光后,确认光学各向异性(液晶性)。熔融粘度使用高化式流动试验机,在温度为熔点+10℃、剪切速度为1000/s的条件下进行测定。
[表1]
Figure G2008800061775D00431
首先,对于本发明的第二方面的液晶聚酯纤维的热处理方法,使用实施例1~23、比较例1进行说明。
实施例1
使用参考例1的液晶聚酯,160℃下进行12小时的真空干燥后,用大阪精机工作株式会社制φ15mm单轴挤出机(加热温度290~340℃)熔融挤出,用齿轮泵计量的同时将聚合物供给到纺丝组件。此时由挤出机到纺丝组件的纺丝温度为345℃。纺丝组件中,使用金属无纺布过滤器(渡边义一制作所社制WLF-10)过滤聚合物,由具有5个孔径0.13mm、合模面长0.26mm的孔的喷嘴以吐出量3.0g/分钟(单孔0.6g/分钟)吐出聚合物。
吐出的聚合物通过40mm的保温区域后,通过环状冷却风由丝条的外侧冷却使其固化,然后,赋予以聚二甲基硅氧烷为主要成分的油剂,5根长丝都牵引到1200m/分钟的第一导丝辊。此时的纺丝牵伸为32。将其通过相同速度的第二导丝辊后,5根长丝中的4根用吸枪吸引,剩余的1根通过松紧调节臂使用卷纬机(没有与卷绕卷装接触的接触辊)卷绕成纬纱管的形状。约100分钟的卷绕时间中,不发生断丝、制丝性良好。而且,油分附着量为1.0重量%。纺丝条件、纺丝纤维物性如表2所示。
由该纺丝纤维卷装将纤维在纵方向(相对于纤维旋转方向为垂直方向)解舒,不通过调速辊,用速度恒定的卷绕机(神津制作所社制ET-68S调速卷绕机)进行重卷。而且,重卷的芯材使用在不锈钢制的开孔筒管上卷缠芳纶毡(kevlar felt)(目付280g/m2、厚度1.5mm)而成的芯材,重卷时的张力为0.05cN/dtex,卷绕量为2万m。进一步地,卷装形态为锥角20度的锥体末端卷,通过锥形宽度调整机构的改造,经常摆动横动宽度。如此卷成的卷装的卷绕密度为0.08g/cm3
在使用密闭型烘箱,将其用约30分钟由室温升温至240℃,240下保持3小时后,以4℃/小时升温至295℃,进而在295℃下保持15小时的条件下,进行固相聚合。而且,氛围气以流量25NL/分钟供给除湿氮气,由排气口排气以使库内不为加压。
将如此得到的固相聚合卷装安装在可以通过变频调速电动机旋转的输出装置上,在横方向(纤维旋转方向)上以给丝速度约100m/分钟输出纤维的同时用卷绕机(神津制作所社制ET型调速卷绕机)卷绕。得到的液晶聚酯纤维的物性如表3所示。而且,该液晶聚酯纤维的Δn为0.35,具有高的取向。
将该纤维在纵方向(相对于纤维旋转方向为垂直方向)上解舒的同时使用狭缝宽度5.6mm的狭缝加热器,与加热器非接触地移动的同时进行热处理后,用卷绕机(神津制作所社制ET型调速卷绕机)卷绕。
处理温度、处理速度的条件以及得到的液晶聚酯纤维的物性如表4所示,可知通过在纤维的Tm1+10℃以上的条件下实施高温热处理,得到具有高的强度、弹性模量、耐热性(高熔点)和优异的耐磨损性的液晶聚酯纤维。
Figure G2008800061775D00471
实施例2~7、比较例1
使用通过与实施例1同样的方法得到的固相聚合后的纤维,处理温度、处理速度、处理长度为如表4所示的条件,除此之外通过与实施例1同样的方法进行热处理。移动张力低的情况(实施例3)、处理温度高的情况(实施例4、6)、处理长度长的情况(实施例7)中,摆丝增大,但是不产生断丝、熔断,移动稳定。得到的纤维物性如表4所示。可知处理温度为纤维的Tm1以下的比较例1中,与处理前的纤维相比,耐磨损性未得到提高,但是在Tm1+10℃以上的条件下实施热处理的实施例2~7中,得到具有高的强度、弹性模量、耐热性(高熔点)和优异的耐磨损性的液晶聚酯纤维。
实施例8、9
使用通过与实施例1同样的方法得到的固相聚合后的纤维,处理温度为表4所示的条件,狭缝加热器前后施加1.03倍、1.07倍的拉伸(拉伸率3%、7%),除此之外通过与实施例1同样的方法进行热处理。施加1.07倍的拉伸的实施例9中,摆丝增大,但是不产生断丝、熔断,移动稳定。得到的纤维物性如表4所示,可知即使热处理时施加拉伸,通过在Tm1+10℃以上的条件下实施高温热处理,也得到具有高的强度、弹性模量、耐热性(高熔点)和优异的耐磨损性的液晶聚酯纤维。此外,实施例8,与比实施例8的拉伸率高、移动张力大的实施例9的纤维相比,熔化热量降低率大、耐磨损性的提高效果也大。
实施例10~12
除了吐出量、喷嘴孔径、合模面长、纺丝速度为表2所示的条件之外,通过与实施例1同样的方法进行熔融纺丝。将其通过与实施例1同样的方法重卷,并进行固相聚合和解舒(表3)。进一步地,除了热处理温度、处理长度、处理速度为表4所示的条件之外,通过与实施例1同样的方法进行热处理。摆丝小,移动稳定。
得到的纤维物性如表4所示,可知即使为不同的单纤维纤度的纤维,通过在Tm1+10℃以上的条件下实施高温热处理,也得到具有高的强度、弹性模量、耐热性(高熔点)和优异的耐磨损性的液晶聚酯纤维。
实施例13、14
除了吐出量、喷嘴孔数为表2所示的条件之外,通过与实施例1同样的条件进行熔融纺丝,10根单丝一起卷绕,得到纺丝纤维(实施例13)。此外,除了吐出量、喷嘴孔数为表2所示的条件之外,通过与实施例1同样的条件进行熔融纺丝,将36根单丝一起卷绕,得到纺丝纤维(实施例14)。将其通过与实施例1同样的方法重卷,并进行固相聚合、解舒(表3)。进一步地,除了热处理温度、处理长度、处理速度为表5所示的条件之外,通过与实施例1同样的方法进行热处理,得到液晶聚酯纤维。纤维物性如表5所示,可知即使为复丝,通过在Tm1+10℃以上的条件下实施高温热处理,也得到具有高的强度、弹性模量、耐热性(高熔点)和优异的耐磨损性的液晶聚酯纤维。
Figure G2008800061775D00511
实施例15~23
使用参考例2~9的液晶聚酯,纺丝温度为表2所示的条件,除此之外通过与实施例11同样的方法进行熔融纺丝、重卷。固相聚合的温度和时间的条件为,用约30分钟由室温升温至220℃、在220℃下保持3小时后、以4℃/小时升温至表3记载的最终温度、进而在最终温度下保持15小时。
然后,除了处理温度、处理速度为表5记载的条件之外,通过与实施例1同样的方法进行解舒、热处理。使用参考例8和参考例9的液晶聚酯的实施例22、23中,摆丝增大,但是不产生断丝、熔断,移动稳定。得到的纤维物性如表5所示。可知使用参考例2的液晶聚酯的实施例15、16中,即使用于热处理的纤维的耐磨损性低,通过热处理耐磨损性也得到提高,即使使用参考例2~9的液晶聚酯,通过在Tm1+10℃以上的条件下实施高温热处理,也得到具有高的强度、弹性模量、耐热性(高熔点)和优异的耐磨损性的液晶聚酯纤维。
接着对本发明的第一方面的特别是耐磨损性优异的液晶聚酯纤维,使用实施例24~39、比较例2~4进行说明。
实施例24
使用实施例1中得到的热处理后纤维进行试织评价。此时的条件为织造性、织物特性评价(之一)记载的内容。评价结果如表6所示,可知Tm1的半峰宽为15℃以上、强度为12.0cN/dtex以上的本发明的纤维中,停台次数为0次、织造性良好,原纤维个数为1个、织物品质也良好。
Figure G2008800061775D00531
实施例25~31、比较例2
如表6所示,使用实施例2、实施例3、比较例1、实施例10~14中得到的热处理后纤维,进行与实施例24同样的试织评价。结果如表6所示。可知Tm1的半峰宽为15℃以上、强度为12.0cN/dtex的实施例25~31中,织造性、织物品质都良好,而Tm1的半峰宽为13℃、耐磨损性差的比较例2中织造性、织物品质不良。
比较例3
使用实施例15中得到的固相聚合后的纤维,处理温度、处理速度为表7所述的方法,除此之外通过与实施例1同样的方法进行热处理。得到的纤维物性如表7所示。使用该液晶聚酯纤维进行与实施例24同样的试织评价的结果也如表7所示,可知由于Tm1的半峰宽为13℃、耐磨损性差,织造性、织物品质不良。而且,表7中,“固相聚合”用作固相聚合的简称。以下的表中也与此相同。
比较例4
对实施例1中得到的固相聚合后的纤维不进行热处理而直接作为液晶聚酯纤维进行评价。纤维物性如表7所示,可知聚合物组成与实施例1相同,通过进行固相聚合得到高的强度、弹性模量、熔点,但是由于若Tm1的半峰宽小于15℃则结晶的完全性高,因此耐磨损性C差、为4次。
使用该液晶聚酯纤维,进行与实施例24同样的试织评价,结果如表7所示。可知由于耐磨损性差,织造性、织物品质不良。
比较例5
对实施例1中得到的纺丝纤维不进行固相聚合、热处理而直接作为液晶聚酯纤维进行评价。纤维物性如表7所示,可知聚合物组成与实施例1相同,虽然若Tm1的半峰宽小于15℃则结晶的完全性高,但是由于未进行固相聚合,不仅结晶化度低,得不到高的强度、弹性模量、熔点,纤维结构也不发达,因此耐磨损性也差。
使用该液晶聚酯纤维,进行与实施例24同样的试织评价,结果如表7所示。可知由于耐磨损性差,织造性、织物品质不良。
实施例32~38
使用实施例17~23中得到的热处理后纤维,进行与实施例24同样的评价。结果如表7所示,可知Tm1的半峰宽为15℃以上、强度为12.0cN/dtex以上的实施例32~38中,织造性、织物品质都良好。
接着,对于本发明的第四发明的液晶聚酯纤维的固相聚合方法,使用实施例39~47、比较例4~6进行说明。
实施例39
通过与实施例1同样的方法进行熔融纺丝,由得到的纺丝纤维卷装在纵方向(相对于纤维旋转方向为垂直方向)上解舒纤维,不通过调速辊,而用速度恒定的卷绕机(神津制作所社制ET-68S调速卷绕机)以100m/分钟进行重卷。而且,重卷的芯材使用在不锈钢制的开孔筒管上卷缠芳纶毡(目付280g/m2、厚度1.5mm)而成的芯材,重卷时的张力为0.05cN/dtex,卷绕量为6万m即0.03kg。进一步地,卷装形态为锥角20度的锥体末端卷,通过锥形宽度调整机构的改造,经常摆动横动宽度,不使用接触辊,此外横动导纱装置与纤维的接点距离纤维卷装5mm。而且,卷绕数为5.1。如此卷成的卷装的卷绕密度为0.08g/cc、油分附着量为1.0重量%。
在使用密闭型烘箱,将其用约30分钟由室温升温至240℃,240下保持3小时后,以4℃/小时升温至295℃,进而在295℃下保持15小时的条件下,进行固相聚合。而且,氛围气体以流量25NL/分钟供给除湿氮气,由排气口排气以使库内不为加压。
将如此得到的固相聚合卷装安装在可以通过变频调速电动机旋转的输出装置上,在横方向(纤维旋转方向)上以给丝速度约200m/分钟输出纤维的同时用卷绕机(神津制作所社制ET型调速卷绕机)卷绕时,可以不断丝地进行全部的解舒。得到的纤维的特性如表8所示,可知具有固相聚合的液晶聚酯纤维的特征的高分子量、高强度、高弹性模量、高熔点、高ΔHm1,且细纤度5.0dtex的同时纤度变动率、强力变动率小,长度方向的均一性也优异。而且,该纤维的Δn为0.35,具有高的取向,热膨胀系数为-7ppm/℃、具有优异的热尺寸稳定性。而且,表8以及后述的表9、表10中的“OR”表示油辊,“PDMS”表示二甲基聚硅氧烷,“混合”表示二甲基聚硅氧烷与亲水性蒙脱石的混合油剂。
[表8]
Figure G2008800061775D00571
实施例40、实施例41、比较例4、比较例5
通过与实施例1同样的方法进行熔融纺丝,使用得到的纺丝纤维,将重卷速度、卷绕数改变为表8所述的条件,除此之外通过与实施例39同样的方法进行重卷。而且,比较例5中,接触重卷中使用的卷绕机的接触辊来进行卷绕。此时的卷绕张力、卷绕密度如表8所示。通过与实施例39同样的方法对其进行固相聚合,对得到的卷装通过与实施例39同样的方法进行解舒。实施例40中可以进行全部的重卷,而实施例41中由于200m/分钟时产生断丝,解舒速度为50m/分钟时产生1次断丝,但是可以进行全部的重卷。对于比较例4、比较例5,解舒速度200m/分钟下断丝多发,即使50m/分钟下断丝也多发,所以不能进行全部的解舒。
得到的纤维的特性如表8所示,可知表现出高分子量、高熔点、高ΔHm1等固相聚合的液晶聚酯纤维的特征,但是由于固相聚合时的熔融粘着,纤度变动率稍微增加,强力变动率增加,长度方向的均一性变差,强度、弹性模量的值也降低。
实施例42、43
实施例42中通过与实施例12同样的方法进行熔融纺丝,实施例43中通过与实施例15同样的方法进行熔融纺丝。使用得到的纺丝纤维通过与实施例39同样的方法进行重卷。此时的卷绕张力、卷绕密度、油分附着量如表8所示。通过与实施例39同样的方法对其进行固相聚合,对得到的固相聚合卷装通过与实施例39同样的方法进行解舒时,未断丝,可以进行全部的解舒。此外,得到的纤维的特性如表8所示,可知即使单纤维纤度为18.0dtex(实施例42)、液晶聚酯组成不同(实施例43),也具有固相聚合的液晶聚酯纤维的特征的高分子量、高强度、高弹性模量、高熔点、高ΔHm1,且纤度变动率、强力变动率小,长度方向的均一性也优异。
比较例6
与实施例1同样地进行熔融纺丝时,卷绕筒管为不锈钢制开孔筒管,在其上直接卷绕6万m。该卷绕的锥角、卷绕数、卷绕张力、卷绕密度如表8所示。不对其进行重卷、通过与实施例39同样的方法进行固相聚合。对得到的固相聚合卷装通过与实施例39同样的方法进行解舒后,解舒速度200m/分钟下断丝多发,即使50m/分钟下断丝也多发,所以不能进行全部的解舒。
得到的纤维的特性如表8所示,可知表现出高分子量、高熔点、高ΔHm1等固相聚合的液晶聚酯纤维的特征,但是由于固相聚合时的熔融粘着,纤度变动率增加,强力变动率大幅增加,长度方向的均一性变差,强度、弹性模量的值也降低。
实施例44、45
实施例44中通过与实施例13同样的方法进行熔融纺丝,实施例45中通过与实施例14同样的方法进行熔融纺丝。除了重卷速度、锥角、卷绕数、卷量为表8所述的条件之外,对其通过与实施例39同样的方法进行重卷。此时的卷绕张力、卷绕密度、油分附着量如表2所示。对其通过与实施例39同样的方法进行固相聚合。对得到的固相聚合卷装通过与实施例39同样的方法进行解舒时,未断丝、可以进行全部的解舒。此外,得到的纤维的特性如表8所示,可知即使复丝的情况下也具有固相聚合的液晶聚酯纤维的特征的高分子量、高强度、高弹性模量、高熔点、高ΔHm1,且纤维变动率、强力变动率小,长度方向的均一性也优异。
实施例46
使用实施例1中得到的纺丝纤维,重卷速度、锥角、卷绕数、卷量为表8所记载的条件,进一步地将聚二甲基硅氧烷(东レ·ダウコ一ニング社制SH200)5.0重量%的水乳液作为油剂,在卷绕机前使用缎光加工的不锈钢辊进行给油,除此之外通过与实施例39同样的方法进行重卷。此时的卷绕张力、卷绕密度、油分附着量如表8所示。对其通过与实施例39同样的方法进行固相聚合。对得到的固相聚合卷装通过与实施39同样的方法解舒后,在导向装置上附着油分,有可能产生移动张力的变动,但是无断丝,可以进行全部的解舒。此外,得到的纤维的特性如表8所示,可知通过在固相聚合前附着含有聚硅氧烷的油剂,熔融粘着抑制效果得到进一步提高,即使增加卷量也具有固相聚合的液晶聚酯纤维的特征的高分子量、高强度、高弹性模量、高熔点、高ΔHm1,且纤度变动率、强力变动率进一步减小,长度方向的均一性优异,且耐磨损性M也比实施例39高。
实施例47
使用参考例1的树脂,吐出量、喷嘴孔径、合模面长、喷嘴孔数、纺丝速度为表2所记载的条件,进一步地在喷嘴下设置100mm的加热筒(保温区域100mm),使该温度为200℃,除此之外通过与实施例1同样的方法进行纺丝。约100分钟的卷绕时间中,产生1次断丝,但是制丝性良好。得到的纺丝纤维的特性如表2所示。
使用该纺丝纤维,卷绕数、卷量为表8所述的条件,进一步地作为重卷时的追油剂,使用聚二甲基硅氧烷(东レ-ダウコ一ニング社制SH200)4.0重量%、亲水性蒙脱石(コ一ブケミカル社制“ル一センタイト(注册商标)SWN”)0.2重量%的水乳液,除此之外通过与实施例46同样的方法进行重卷。此时的卷绕张力、卷绕密度、油分附着量如表8所示。对其通过与实施例39同样的方法进行固相聚合。对得到的固相聚合卷装通过与实施例1同样的方法进行解舒后,200m/分钟下产生断丝,50m/分钟时在导向装置堆积渣滓,产生2次断丝,但是可以进行全部的重卷。得到的纤维的特性如表8所示,可知具有固相聚合的液晶聚酯纤维的特征的高分子量、高强度、高弹性模量、高熔点、高ΔHm1,且即使为2.5dtex的极细纤度,纤度变动率、强力变动率也小,长度方向的均一性也优异。
接着对本发明的第三方面的固相聚合的液晶聚酯纤维,使用实施例48~60、比较例7~10进行说明。
实施例48
通过与实施例46同样的方法进行熔融纺丝、固相聚合前重卷、解舒。将该纤维进一步解舒的同时,在浴长1000mm的水槽中盛满室温(25℃)的水,且使用设置在水槽内的气泡发生装置,以100m/分钟的速度通过对水槽内鼓泡的洗涤装置。进一步地,然后将以聚醚化合物为主体的平滑剂和以月桂醇为主体的乳化剂的水乳液(乳液浓度4重量%)作为精加工油剂,在卷绕机前使用缎光加工的不锈钢辊连续进行给油。得到的纤维的特性(用于试织的纤维物性)如表9所示。而且,该纤维的Δn为0.35,具有高的取向,热膨胀系数为-7ppm/℃,具有优异的热尺寸稳定性。
使用该纤维,织密度经、纬都为100根/英寸(2.54cm),打纬速度为100次/分钟,进行打纬试织。其结果如表9所示,可知步骤通过性、织造性优良,得到纱厚薄的织物。织物内确认有1个原纤维,但是品质良好。如此若为含有本发明的特定组成的液晶聚酯的细纤度化的固相聚合纤维,则步骤通过性、织造性、织物品质优异。
[表9]
Figure G2008800061775D00621
实施例49~51、比较例7
在喷嘴下设置100mm的加热筒(保温区域100mm),使该温度为200℃,除此之外通过与实施例10同样的方法进行熔融纺丝(实施例49)。对于实施例50、51分别通过与实施例11、12同样的方法进行熔融纺丝。除了吐出量、喷嘴孔径、合模面长、喷嘴孔数、纺丝速度为表2所记载的条件之外,通过与实施例1同样的方法进行熔融纺丝,得到单纤维纤度51dtex的纤维(比较例7)。比较例7中,由于单纤维纤度大,制丝性不良,产生3次断丝。得到的纤维的特性如表2所示。比较例7中,纤度变动率、强力变动率大。而且,实施例49中,通过加热筒的效果,纤度变动率、强力变动率与实施例10相比稍微得到改善。
除了将它们的重卷速度、锥角、卷量改变为表9所记载的条件之外,通过与实施例46同样的方法进行重卷。此时的卷绕张力、卷绕密度、油分附着量如表9所示。对其通过与实施例1同样的方法进行固相聚合。而且,比较例7中可知,该固相聚合条件下强度不充分提高(16cN/dtex左右),因此在最高到达温度下处理45小时。对得到的固相聚合卷装通过与实施例1同样的方法解舒的结果如表9所示,实施例49中产生1次断丝,比较例7中产生4次断丝。此外,解舒后的纤维通过与实施例48同样的方法进行洗涤、赋予精加工油剂。如此得到的纤维的物性如表9所示。
使用这些纤维,通过与实施例48同样的方法进行试织。其结果如表9所示,实施例49中,虽然在给丝口附近堆积原纤维,但是步骤通过性良好,此外织造中产生1次停台,但是织造性良好,织物内存在2个原纤维,但是织物品质良好,实施例50、51中步骤通过性、织造性都优良,织物内的原纤维为1个,织物品质也良好。另一方面,比较例7中,在给丝口堆积原纤维,张力增加,织造中产生4次停台。此外,织物中确认有5个原纤维,是不合格的。
如此可知,即使是含有本发明的特定组成的液晶聚酯的固相聚合纤维,单纤维纤度大的情况下,难以提高长度方向的均一性,步骤通过性、织造性、织物品质差。
实施例52、53
通过与实施例13、实施例14同样的方法进行熔融纺丝,得到复丝纺丝纤维,锥角、卷量为表9所记载的条件,除此之外通过与实施例46同样的方法进行重卷。此时的卷绕张力、卷绕密度、油分附着量如表9所示。对其通过与实施例1同样的方法进行固相聚合、解舒。然后,将解舒后的卷装整体浸渍在用向40℃的温水中加入表面活性剂0.05体积%而成的溶液充满的超声波洗涤机中,进行6次15分钟的超声波洗涤。然后,在不干燥卷装的状态下解舒纤维的同时,通过与实施例48同样的方法进行洗涤、赋予精加工油剂。如此得到的纤维的物性如表9所示。
使用这些纤维,通过与实施例48同样的方法进行试织。其结果如表9所记载,步骤通过性、织造性都优良,织物内的原纤维为2个,织物品质也良好。
如此可知若为含有本发明的特定组成的液晶聚酯的固相聚合纤维,则即使为复丝,步骤通过性、织造性、织物品质也优异。
比较例8
使用实施例15中得到的纺丝纤维,通过与实施例50同样的方法进行重卷。此时的卷绕张力、卷绕密度、油分附着量如表9所示。对其通过与实施例15同样的方法进行固相聚合、解舒,通过与实施例48同样的方法进行洗涤、赋予精加工油剂。如此得到的纤维的物性如表9所示。
使用这些纤维,通过与实施例48同样的方法进行试织。其结果如表9所记载,由于在给丝口堆积原纤维,此外织造中产生6次停台,中途中止试织。仅可以进行织长度30cm左右的试织,其中存在10个以上原纤维,织物品质不良。
如此可知不满足本发明的组成的液晶聚酯的固相聚合纤维中,可能是由于耐磨损性差,步骤通过性、织造性、织物品质差。
比较例9、10
对实施例1中得到的纺丝纤维直接通过与实施例48同样的方法进行试织。但是,在放入织机时断丝,不能进行织造。即使为本发明的特定组成的液晶聚酯,若不实施固相聚合,则由于强度、伸长率低,难以织造。
使用比较例6中得到的解舒后的固相聚合纤维,通过与实施例48同样的方法进行试织。其结果如表10所记载,由于在给丝口堆积原纤维,此外在织造中产生6次停台,中途中止试织。仅可以进行织长度5cm左右的试织,其中存在10个以上原纤维,织物品质不良。
如此可知即使是满足本发明的组成的液晶聚酯的固相聚合纤维,长度方向的均一性差的情况下,强度低、耐磨损性差,所以步骤通过性、织造性、织物品质也差。
[表10]
实施例54~60
通过与实施例17~23同样的方法进行熔融纺丝。除了重卷速度为表10所记载的条件之外,通过与实施例49同样的方法对这些纤维进行重卷,除了最高到达温度为表10所记载的条件之外,通过与实施例1同样的方法进行固相聚合、解舒。解舒时未产生断丝。然后,通过与实施例48同样的方法进行洗涤、赋予精加工油剂。
使用这些纤维,通过与实施例48同样的方法进行试织。其结果如表10所记载,步骤通过性、织造性、织物品质都良好。
如此可知若为含有本发明的特定组成的液晶聚酯的固相聚合纤维,则即使组成比率不同,步骤通过性、织造性、织物品质也优异。
接着,对于第二方面的热处理方法,使用实施例61~82、比较例11对进一步提高效果的方法进行说明。
实施例61
使用实施例48中得到的解舒、洗涤后的固相聚合纤维,进行解舒的同时使用狭缝宽度5.6mm的狭缝加热器,与加热器非接触地移动的同时进行热处理后,将以聚醚化合物为主体的平滑剂和以月桂醇为主体的乳化剂的水乳液(乳液浓度4重量%)作为精加工油剂,在卷绕机前使用缎光加工的不锈钢辊连续进行给油,用卷绕机(神津制作所社制ET型调速卷绕机)进行卷绕。
处理温度、处理速度的条件和得到的液晶聚酯纤维的物性如表11所示,可知通过在纤维的Tm1+10℃以上的条件下实施高温热处理,ΔHm1大幅降低,得到具有高的强度、弹性模量、耐热性(高熔点)和特别优异的耐磨损性的液晶聚酯纤维。而且,该得到的热处理后的液晶聚酯纤维的Δn为0.35,具有相对于热处理前无变化的高的取向,热膨胀系数为-10ppm/℃,具有优异的热尺寸稳定性。
[表11]
实施例62、63
使用实施例48中得到的解舒、洗涤后的固相聚合纤维,处理温度为表11所示的条件,除此之外通过与实施例61同样的方法进行热处理。得到的纤维物性如表11所记载,可知通过在Tm1+10℃以上的条件下实施高温热处理,得到具有高的强度、弹性模量、耐热性(高熔点)和优异的耐磨损性的液晶聚酯纤维。此外,相同的处理长度、处理速度的情况下,处理温度越高则结晶化度、结晶的完全性进一步降低,耐磨损性提高的效果更高。
实施例64~68、比较例11
使用实施例48中得到的解舒、洗涤后的固相聚合纤维,处理温度、处理长度、处理速度为表11所示的条件,除此之外通过与实施例61同样的方法进行热处理。处理温度高的情况(实施例65、67)、处理长度长的情况(实施例68)下摆丝增大,但是不产生断丝、熔断,移动稳定。得到的纤维物性一并示于表11。可知处理温度为纤维的Tm1以下的比较例11中,与处理前的纤维相比,耐磨损性未提高,而在Tm1+10℃的条件下实施了高温热处理的实施例64~68中,得到具有高的强度、弹性模量、耐热性(高熔点)和特别优异的耐磨损性的液晶聚酯纤维。
实施例69~72
使用实施例49、50、51中得到的解舒、洗涤后的固相聚合纤维,处理温度为表11所示的条件,除此之外通过与实施例61同样的方法进行热处理(实施例69~71)。此外,使用通过与实施例47同样的方法得到的固相聚合纤维卷装,进行与实施例52同样的解舒、洗涤后,处理温度为表11所记载的条件,除此之外通过与实施例61同样的方法进行热处理(实施例72)。单纤维纤度小、为2.5dtex的情况(实施例72)下摆丝增大,但是未产生断丝、熔断,移动稳定。此外,除此以外的情况下摆丝小,移动稳定。得到的纤维物性如表11所示,可知即使为不同的单纤维纤度、特别是细纤度的纤维,通过在Tm1+10℃的条件下实施高温热处理,也得到具有高的强度、弹性模量、耐热性(高熔点)和优异的耐磨损性的液晶聚酯纤维。
实施例73、74
使用实施例52、53中得到的解舒、洗涤后的固相聚合纤维,处理温度、处理长度、处理速度为表12所示的条件,除此之外通过与实施例61同样的方法进行热处理。摆丝小,移动稳定。得到的纤维的物性如表12所示,可知即使为复丝,通过在Tm1+10℃的条件下实施高温热处理,也得到具有高的强度、弹性模量、耐热性(高熔点)和优异的耐磨损性的液晶聚酯纤维。
Figure G2008800061775D00701
实施例75
使用比较例8中得到的解舒、洗涤后的固相聚合纤维,处理温度为表12所示的条件,除此之外通过与实施例61同样的方法进行热处理。摆丝小,移动稳定。得到的纤维的物性如表12所示,可知即使用于热处理的纤维的耐磨损性M低、为2秒,通过热处理条件的适当化,降低结晶化度、结晶性,由此耐磨损性得到提高,也得到具有高的强度、弹性模量、耐热性(高熔点)和优异的耐磨损性的液晶聚酯纤维。
实施例76~82
使用实施例54~60中得到的解舒、洗涤后的固相聚合纤维,处理温度为表12所示的条件,除此之外通过与实施例61同样的方法进行热处理。使用实施例59和60的固相聚合纤维的实施例81、82中,摆丝增大,但是未产生断丝、熔断,移动稳定。得到的纤维物性如表12所示。可知即使使用参考例3~9的液晶聚酯,通过在Tm1+10℃以上的条件下实施高温热处理,也得到具有高的强度、弹性模量、耐热性(高熔点)和优异的耐磨损性的液晶聚酯纤维。
最后对于第一方面的耐磨损性特别优异的液晶聚酯纤维,使用实施例61~82、比较例11同样地对进一步提高效果的方法进行说明。
使用实施例61~82、比较例11中得到的液晶聚酯纤维,织密度经、纬都为250根/英寸(2.54cm),打纬速度为200次/分钟,进行打纬、试织。与先前所示的固相聚合纤维中的试织条件相比,为高织密度、高速下的试织,对于纤维的负荷增大,织密度高,所以同一织长度下纬丝中使用的丝长度增长。
试织结果如表11、表12所示。可知不满足本发明的条件的比较例11中,在给丝口堆积原纤维,移动张力增加,此外在织机中产生6次停台,所以中途中止试织。仅可以进行织长度40cm左右的试织,其中存在10个以上原纤维,织物品质不良。另一方面,实施例61~82中,步骤通过性、织造性、织物品质都良好或优良,满足本发明条件的特别是耐磨损性优异的液晶聚酯纤维中,即使提高织密度,步骤通过性、织造性、织物品质也都优异。
产业实用性
本发明涉及的液晶聚酯纤维及其制造方法,特别适用于必需高网络化织物的过滤器、丝网纱用途中。

Claims (17)

1.液晶聚酯纤维,其特征在于,在差示量热测定中,由50℃在20℃/分钟的升温条件下测定时观测到的吸热峰(Tm1)的半峰宽为15℃以上,强度为12.0cN/dtex以上。
2.如权利要求1所述的液晶聚酯纤维,其特征在于,聚苯乙烯换算重均分子量为25万~150万。
3.如权利要求1或2所述的液晶聚酯纤维,其特征在于,在差示量热测定中,由50℃在20℃/分钟的升温条件下测定时实质上观察不到放热峰。
4.如权利要求1~3任意一项所述的液晶聚酯纤维,其特征在于,吸热峰(Tm1)的熔化热量(ΔHm1)为6.0J/g以下。
5.如权利要求1~4任意一项所述的液晶聚酯纤维,其特征在于,液晶聚酯含有下述结构单元(I)、(II)、(III)、(IV)、(V),
[化1]
Figure A2008800061770002C1
6.如权利要求1~5任意一项所述的液晶聚酯纤维,其特征在于,弹性模量为500cN/dtex以上。
7.如权利要求1~6任意一项所述的液晶聚酯纤维,其特征在于,单纤维纤度为18.0dtex以下。
8.如权利要求1~7任意一项所述的液晶聚酯纤维,其特征在于,观测Tm1后,在Tm1+20℃的温度下保持5分钟后,在20℃/分钟的降温条件下暂时冷却至50℃时的放热峰(Tc)的结晶化热量(ΔHc),相对于冷却至50℃后、再次在20℃/分钟的升温条件下测定时观测到的吸热峰(Tm2)的熔化热量(ΔHm2),为1.0倍以上。
9.如权利要求5~8任意一项所述的液晶聚酯纤维,其特征在于,结构单元(I)相对于结构单元(I)、(II)和(III)的总计为40~85摩尔%,结构单元(II)相对于结构单元(II)和(III)的总计为60~90摩尔%,结构单元(IV)相对于结构单元(IV)和(V)的总计为40~95摩尔%。
10.液晶聚酯纤维的制造方法,其特征在于,将液晶聚酯纤维在下述温度下进行热处理,所述温度为在差示量热测定中由50℃在20℃/分钟的升温条件下测定时观测到的吸热峰温度(Tm1)+10℃以上的温度。
11.如权利要求10所述的液晶聚酯纤维的制造方法,其特征在于,液晶聚酯含有下述结构单元(I)、(II)、(III)、(IV)、(V),
[化2]
12.液晶聚酯纤维,其特征在于,含有包含下述结构单元(I)、(II)、(III)、(IV)、(V)的液晶聚酯,满足下述条件1~4,
[化3]
Figure A2008800061770004C1
条件1:聚苯乙烯换算重均分子量为25万~150万,
条件2:差示量热测定中,由50℃在20℃/分钟的升温条件下测定时观测到的吸热峰(Tm1)的熔化热量(ΔHm1)为5.0J/g以上,
条件3:单纤维纤度为18.0dtex以下,
条件4:强度为13.0cN/dtex以上。
13.如权利要求12所述的液晶聚酯纤维,其特征在于,弹性模量为600cN/dtex以上
14.如权利要求12或13所述的液晶聚酯纤维,其特征在于,Tm1的半峰宽小于15℃。
15.如权利要求12~14任意一项所述的液晶聚酯纤维,其特征在于,结构单元(I)相对于结构单元(I)、(II)和(III)的总计为40~85摩尔%,结构单元(II)相对于结构单元(II)和(III)的总计为60~90摩尔%,结构单元(IV)相对于结构单元(IV)和(V)的总计为40~95摩尔%。
16.如权利要求12~15任意一项所述的液晶聚酯纤维,其特征在于,Tm1的熔化热量(ΔHm1),相对于在观测Tm1后,在Tm1+20℃的温度下保持5分钟后,在20℃/分钟的降温条件下暂时冷却至50℃、再次在20℃/分钟的升温条件下测定时观测到的吸热峰(Tm2)的熔化热量(ΔHm2),为3.0倍以上。
17.液晶聚酯纤维的制造方法,其特征在于,将液晶聚酯熔融纺丝得到液晶聚酯熔融纺丝纤维后,将总纤度为1dtex~500dtex的液晶聚酯熔融纺丝纤维在筒管上形成卷绕密度为0.01g/cc以上且小于0.30g/cc的纤维卷装,对该卷装进行热处理。
CN2008800061775A 2007-02-28 2008-02-27 液晶聚酯纤维及其制造方法 Active CN101622384B (zh)

Applications Claiming Priority (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP048993/2007 2007-02-28
JP2007048993 2007-02-28
JP051646/2007 2007-03-01
JP2007051646 2007-03-01
PCT/JP2008/053359 WO2008105439A1 (ja) 2007-02-28 2008-02-27 液晶ポリエステル繊維およびその製造方法

Related Child Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201310058617.4A Division CN103122493B (zh) 2007-02-28 2008-02-27 液晶聚酯纤维及其制造方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN101622384A true CN101622384A (zh) 2010-01-06
CN101622384B CN101622384B (zh) 2013-06-19

Family

ID=39721264

Family Applications (2)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN2008800061775A Active CN101622384B (zh) 2007-02-28 2008-02-27 液晶聚酯纤维及其制造方法
CN201310058617.4A Active CN103122493B (zh) 2007-02-28 2008-02-27 液晶聚酯纤维及其制造方法

Family Applications After (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201310058617.4A Active CN103122493B (zh) 2007-02-28 2008-02-27 液晶聚酯纤维及其制造方法

Country Status (6)

Country Link
US (2) US8673174B2 (zh)
EP (2) EP2594668B1 (zh)
KR (1) KR101412284B1 (zh)
CN (2) CN101622384B (zh)
TW (1) TWI440748B (zh)
WO (1) WO2008105439A1 (zh)

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103459684A (zh) * 2011-03-29 2013-12-18 东丽株式会社 液晶聚酯纤维和其制造方法
CN104024495A (zh) * 2011-12-27 2014-09-03 东丽株式会社 液晶聚酯复丝
CN106087177A (zh) * 2016-08-26 2016-11-09 四川省纺织科学研究院 一种液晶聚酯纤维的连续固相缩聚热处理方法
CN106414820A (zh) * 2014-01-31 2017-02-15 东丽株式会社 液晶聚酯纤维及其制造方法
CN106676674A (zh) * 2016-12-12 2017-05-17 江阴伟康纺织有限公司 液晶聚合复合纤维丝在丝网中的应用
CN108085771A (zh) * 2017-12-14 2018-05-29 陈逊 一种聚酯液晶纤维的纺丝工艺
CN113227473A (zh) * 2019-02-12 2021-08-06 东丽株式会社 液晶聚酯复丝及由该液晶聚酯复丝制成的高级加工制品
CN115398048A (zh) * 2020-04-10 2022-11-25 株式会社可乐丽 液晶聚酯纤维及其制造方法

Families Citing this family (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5428271B2 (ja) * 2008-10-02 2014-02-26 東レ株式会社 液晶ポリエステル繊維の製造方法
JP5115471B2 (ja) * 2008-12-25 2013-01-09 東レ株式会社 液晶性ポリエステル繊維及びその製造方法
US9011743B2 (en) * 2009-03-11 2015-04-21 Toray Industries, Inc. Liquid crystal polyester fibers and method for producing the same
JP6133012B2 (ja) 2009-09-16 2017-05-24 株式会社カネカ 有機熱伝導性添加剤、樹脂組成物および硬化物
KR20130079381A (ko) * 2010-04-19 2013-07-10 카네카 코포레이션 고 열전도성 열가소성 수지
JP5941840B2 (ja) * 2010-04-19 2016-06-29 株式会社カネカ 高熱伝導性熱可塑性樹脂
KR101439069B1 (ko) 2010-07-29 2014-09-05 아사히 가세이 셍이 가부시키가이샤 내마모성 폴리에스테르 섬유 및 직편물
JP6040549B2 (ja) * 2011-03-30 2016-12-07 東レ株式会社 液晶ポリエステル繊維およびその製造方法
US20120273561A1 (en) * 2011-04-29 2012-11-01 Adalis Corporation Reinforcement for container
DE102017004481A1 (de) * 2017-05-11 2018-11-15 Carl Freudenberg Kg Textiles Flächengebilde für die Elektroisolation
CN107523894A (zh) * 2017-08-31 2017-12-29 宋宏婷 一种液晶聚酯纤维及其制备方法
WO2019142692A1 (ja) 2018-01-18 2019-07-25 住友化学株式会社 液晶ポリエステル繊維
CN111788342A (zh) * 2018-03-02 2020-10-16 东丽株式会社 液晶聚酯复丝制捻丝帘线、其制造方法及使用该捻丝帘线而得到的制品
WO2019172108A1 (ja) * 2018-03-07 2019-09-12 株式会社クラレ 溶融異方性芳香族ポリエステルマルチフィラメント
CN110983468B (zh) * 2019-12-20 2021-04-06 江门市德众泰工程塑胶科技有限公司 一种高强度液晶聚合物纤维的制备方法
CN111072936A (zh) * 2019-12-23 2020-04-28 上海普利特化工新材料有限公司 一种全芳香族液晶聚酯树脂及其应用

Family Cites Families (25)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3975487A (en) 1973-08-20 1976-08-17 The Carborundum Company Process for spinning high modulus oxybenzoyl copolyester fibers
JPS60231815A (ja) 1984-04-28 1985-11-18 Kureha Chem Ind Co Ltd 弗化ビニリデン系樹脂モノフイラメントの製造方法
JPS61152810A (ja) 1984-12-27 1986-07-11 Chisso Corp 改良されたポリプロピレンモノフイラメントの製造方法
JPS61170310A (ja) 1985-01-21 1986-08-01 ユニチカ株式会社 草刈機用モノフィラメントとその製造法
JPS61225312A (ja) * 1985-03-23 1986-10-07 Sumitomo Chem Co Ltd 芳香族ポリエステル繊維の製造法
JP2565676B2 (ja) * 1985-08-23 1996-12-18 住友化学工業株式会社 芳香族ポリエステル繊維の製造法
JPH0192408A (ja) * 1987-10-02 1989-04-11 Kuraray Co Ltd 芳香族ポリエステル繊維の製造方法
JP2593908B2 (ja) 1988-03-04 1997-03-26 株式会社クラレ 耐疲労性の改良された高強力高弾性率繊維
JPH03273024A (ja) 1990-02-26 1991-12-04 Toray Ind Inc 可染性液晶ポリエステル樹脂およびその製造法
JPH04333616A (ja) 1991-05-10 1992-11-20 Kuraray Co Ltd 高強力モノフィラメントの製造方法
JPH05148707A (ja) 1991-11-27 1993-06-15 Toray Ind Inc ポリフツ化ビニリデンモノフイラメントの製造方法
WO1994022936A1 (en) * 1993-03-26 1994-10-13 Hoechst Celanese Corporation Rapid heat treatment of liquid crystalline fibers
JP3427470B2 (ja) * 1994-04-12 2003-07-14 東レ株式会社 液晶ポリエステル繊維
JPH08158151A (ja) 1994-11-30 1996-06-18 Toray Ind Inc 高強度ポリアミドモノフィラメント及びその製造方法
JPH11269737A (ja) 1998-03-16 1999-10-05 Kuraray Co Ltd モノフィラメント及びそれからなるスクリーン紗
JPH11293522A (ja) * 1998-04-14 1999-10-26 Kuraray Co Ltd 溶融液晶性ポリエステル繊維及びその製造方法
JP3273024B2 (ja) * 1998-08-27 2002-04-08 日本圧着端子製造株式会社 圧接形電気コネクタ及びその組立体
TW538094B (en) * 2000-04-20 2003-06-21 Ueno Seiyaku Oyo Kenkyujo Kk Liquid crystal polyester resin composition
JP2003239137A (ja) 2001-12-14 2003-08-27 Toray Ind Inc 複合繊維
DE60328023D1 (de) 2002-07-12 2009-07-30 Du Pont Flüssigkristalline polymere, herstellungsverfahren und artikel daraus
EP1760104B1 (en) * 2004-06-22 2019-01-02 Toray Industries, Inc. Liquid-crystalline resin, process for producing the same, composition of liquid-crystalline resin, and molded article
JP4720306B2 (ja) * 2004-08-25 2011-07-13 東レ株式会社 液晶性樹脂繊維およびその製造方法
JP4706438B2 (ja) 2005-10-31 2011-06-22 東レ株式会社 高強度複合繊維
JP4661528B2 (ja) 2005-10-31 2011-03-30 東レ株式会社 耐摩耗性の改善された高強度繊維の製造方法
US9011743B2 (en) * 2009-03-11 2015-04-21 Toray Industries, Inc. Liquid crystal polyester fibers and method for producing the same

Cited By (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103459684A (zh) * 2011-03-29 2013-12-18 东丽株式会社 液晶聚酯纤维和其制造方法
CN103459684B (zh) * 2011-03-29 2016-08-31 东丽株式会社 液晶聚酯纤维和其制造方法
CN104024495A (zh) * 2011-12-27 2014-09-03 东丽株式会社 液晶聚酯复丝
CN106414820A (zh) * 2014-01-31 2017-02-15 东丽株式会社 液晶聚酯纤维及其制造方法
CN106087177A (zh) * 2016-08-26 2016-11-09 四川省纺织科学研究院 一种液晶聚酯纤维的连续固相缩聚热处理方法
CN106087177B (zh) * 2016-08-26 2018-06-08 四川省纺织科学研究院 一种液晶聚酯纤维的连续固相缩聚热处理方法
CN106676674A (zh) * 2016-12-12 2017-05-17 江阴伟康纺织有限公司 液晶聚合复合纤维丝在丝网中的应用
CN108085771A (zh) * 2017-12-14 2018-05-29 陈逊 一种聚酯液晶纤维的纺丝工艺
CN108085771B (zh) * 2017-12-14 2020-05-22 陈逊 一种聚酯液晶纤维的纺丝工艺
CN113227473A (zh) * 2019-02-12 2021-08-06 东丽株式会社 液晶聚酯复丝及由该液晶聚酯复丝制成的高级加工制品
CN115398048A (zh) * 2020-04-10 2022-11-25 株式会社可乐丽 液晶聚酯纤维及其制造方法

Also Published As

Publication number Publication date
EP2123807A1 (en) 2009-11-25
EP2594668B1 (en) 2015-01-07
CN103122493B (zh) 2015-06-24
CN101622384B (zh) 2013-06-19
TWI440748B (zh) 2014-06-11
CN103122493A (zh) 2013-05-29
US8673174B2 (en) 2014-03-18
WO2008105439A1 (ja) 2008-09-04
EP2123807A4 (en) 2010-10-13
US20100104870A1 (en) 2010-04-29
TW200902782A (en) 2009-01-16
EP2594668A1 (en) 2013-05-22
US9169578B2 (en) 2015-10-27
EP2123807B1 (en) 2013-10-02
US20140106169A1 (en) 2014-04-17
KR20090115227A (ko) 2009-11-04
KR101412284B1 (ko) 2014-06-25

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN101622384B (zh) 液晶聚酯纤维及其制造方法
CN102348841B (zh) 液晶聚酯纤维及其制造方法
ES2873513T3 (es) Multifilamento de poliéster cristalino líquido
JP6855683B2 (ja) 液晶ポリエステルマルチフィラメント
JP5286827B2 (ja) 液晶ポリエステル繊維
CN106414820A (zh) 液晶聚酯纤维及其制造方法
JP5098693B2 (ja) 液晶ポリエステル繊維
ES2960552T3 (es) Cordón retorcido de multifilamentos de poliéster de cristal líquido, método de producción del mismo, y producto que comprende dicho cordón retorcido
JP6428421B2 (ja) 液晶ポリエステルマルチフィラメント
JP5428271B2 (ja) 液晶ポリエステル繊維の製造方法
JP2010242246A (ja) 液晶ポリエステル繊維の製造方法
JP2008240228A (ja) 液晶ポリエステル繊維の製造方法
JP2017031525A (ja) 液晶ポリエステルマルチフィラメントの製造方法
JP6395054B2 (ja) 液晶ポリエステルマルチフィラメント
JP5187224B2 (ja) 溶融液晶性ポリエステル繊維の製造方法
JP6753231B2 (ja) 液晶ポリエステルマルチフィラメント
JP6617626B2 (ja) 液晶ポリエステルマルチフィラメントおよびその製造方法
WO2020166316A1 (ja) 液晶ポリエステルマルチフィラメントおよびそれからなる高次加工製品
JP5327116B2 (ja) 液晶ポリエステル繊維およびその製造方法
JP6953776B2 (ja) 液晶ポリエステルマルチフィラメント
JP5239454B2 (ja) 液晶ポリエステル繊維およびその製造方法
JP2015030920A (ja) 液晶ポリエステル繊維およびその製造方法
JP2016191169A (ja) 液晶ポリエステルマルチフィラメントおよびその製造方法

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant