BR112021013951A2 - Multifilamento de poliéster líquido-cristalino e produto processado de alto nível compreendendo o mesmo - Google Patents
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Abstract
multifilamento de poliester líquido-cristalino e produto processado de alto nível compreendendo o mesmo. a presente invenção refere-se a multifilamento de poliéster líquido-cristalino que tem um limite de elasticidade de compressão de 15-40 mn/dtex. a presente invenção fornece um multifilamento de poliéster líquido-cristalino com o qual é possível realizar uma resistência à fadiga por flexão muito maior em comparação com a técnica anterior, quando usado em um produto processado de alto nível.
Description
Relatório Descritivo da Patente de Invenção para "MULTI- FILAMENTO DE POLIÉSTER LÍQUIDO-CRISTALINO E PRODUTO PROCESSADO DE ALTO NÍVEL COMPREENDENDO O MESMO".
[0001] A presente invenção refere-se a um multiflamento de poli- éster líquido-cristalino. Mais especificamente, a presente invenção re- fere-se a um multiflamento de poliéster líquido-cristalino que pode ser usado adequadamente em produtos processados de alta ordem para aplicações de materiais industriais gerais, como cordas e eslingas.
[0002] As fibras de poliéster líquido-cristalino são feitas de um po- límero de poliéster líquido-cristalino com uma estrutura molecular rígi- da. Sabe-se que as fibras de poliéster líquido-cristalino exibem a maior resistibilidade e módulo de elasticidade entre as fibras obtidas por fia- ção por fusão, porque na fiação por fusão, as cadeias moleculares são altamente orientadas na direção do eixo geométrico da fibra e as fibras de poliéster líquido-cristalino são submetidas ao tratamento por calor em alta temperatura por um longo tempo. Também é conhecido que as fibras de poliéster líquido-cristalino têm melhor resistência ao calor e estabilidade dimensional porque o tratamento por calor aumenta o peso molecular e o ponto de fusão das fibras de poliéster líquido-cristalino. Essas fibras de poliéster líquido-cristalino podem ser usadas adequa- damente em aplicações de materiais industriais gerais, como cordas, eslingas, redes de pesca, redes, malhas, pano tecidos, tecidos, obje- tos em formato de lâminas, correias, membros de tensão, vários cabos de reforço e fibras de reforço resinadas.
[0003] Documento de patente 1: Publicação de Patente Aberta à Inspeção Pública nº JP 2004-107826
[0004] Embora as fibras de poliéster líquido-cristalino exibam alta resistibilidade na direção do eixo geométrico da fibra, as fibras de poli- éster líquido-cristalino são fracas contra a força em uma direção per- pendicular ao eixo geométrico da fibra e são facilmente fatigadas con- tra flexões repetidas. Portanto, as fibras de poliéster líquido-cristalino têm o problema de um produto processado de alta ordem, incluindo as fibras de poliéster líquido-cristalino, como uma corda ou uma eslinga, ter sua resistibilidade diminuída após ser usado repetidamente.
[0005] A fim de resolver o problema acima mencionado, o Docu- mento de Patente 1 propõe uma fibra de poliarilato com 0,03 a 5,0% em massa de partículas finas inorgânicas fixas a uma superfície da mesma. As partículas inorgânicas finas têm uma dureza de Mohs de 4 ou menos, contêm principalmente ácido silícico e magnésio e têm um tamanho médio de partícula de 0,01 a 15 um. No método descrito no Documento de Patente 1, no entanto, a fibra de poliarilato tem um limi- te de elasticidade por compressão de cerca de 6 mN/dtex e tem resis- tência à fadiga por flexão insuficiente.
[0006] Conforme descrito acima, a técnica anterior não fornece um multifilamento de poliéster líquido-cristalino que exibe alta resistência à fadiga por flexão quando usado em um produto processado de alta ordem.
[0007] A presente invenção foi feita como resultado de estudos intensivos em vista das circunstâncias acima mencionadas e um obje- tivo da presente invenção é fornecer um multiflamento de poliéster líquido-cristalino que pode exibir uma resistência à fadiga por flexão muito maior do que na técnica anterior, quando usado em um produto processado de alta ordem.
[0008] A fim de resolver o problema acima mencionado, a presen- te invenção tem a seguinte configuração.
[0009] (1) Multiflamento de poliéster líquido-cristalino, que tem um limite de elasticidade por compressão de fibra de 15 a 40 mN/dtex.
[0010] (2) O multifilamento de poliéster líquido-cristalino de acordo com o item (1), que tem um índice de flexibilidade do fio de 8,0 ou me- nos.
[0011] (3) O multifilamento de poliéster líquido-cristalino de acordo com o item (1) ou (2), que tem um módulo de elasticidade inicial de 400 cN/dtex ou mais.
[0012] (4) O multiflamento de poliéster líquido-cristalino, de acordo com qualquer um dos itens (1) a (3), que tem um número de filamentos de 10 a 600.
[0013] (5) O multiflamento de poliéster líquido-cristalino, de acordo com qualquer um dos itens (1) a (4), que tem uma finura total de 100 a 3000 dtex.
[0014] (6) O multiflamento de poliéster líquido-cristalino, de acordo com qualquer um dos itens (1) a (5), contendo um poliéster líquido- cristalino que inclui unidades estruturais (1), (11), (III), (IV) e (V) mostra- do nas seguintes fórmulas químicas: FÓRMULA QUÍMICA 1 AD (1) OO é +of or am AD qo
[0015] (7) Multiflamento de poliéster líquido-cristalino, de acordo com qualquer um dos itens (1) a (6), caracterizado pelo fato de que uma porcentagem da unidade estrutural (1) é de 40 a 85% em mol com base na quantidade total das unidades estruturais (1), (11) e (Ill), uma porcentagem da unidade estrutural (11) é de 60 a 90% em mol com ba- se na quantidade total das unidades estruturais (11) e (Ill), e uma por- centagem da unidade estrutural (IV) é de 40 a 95% em mol com base em uma quantidade total das unidades estruturais (IV) e (V).
[0016] (8) O multiflamento de poliéster líquido-cristalino, de acordo com qualquer um dos itens (1) a (5), contendo um poliéster líquido- cristalino que inclui uma unidade estrutural de ácido p-hidroxibenzoico e uma unidade estrutural de ácido 6-hidróxi-2-naftoico.
[0017] (9) Multiflamento de poliéster líquido-cristalino, de acordo com qualquer um dos itens (1) a (5) e (8), que inclui, com base no mul- tiflamento de poliéster líquido-cristalino no total, 60 a 80% em mol de uma unidade estrutural de ácido p-hidroxibenzoico e 20 a 40% em mol de uma unidade estrutural de ácido 6-hidróxi-2-naftoico.
[0018] (10) Um produto processado de alta ordem, que inclui o multifilamento de poliéster líquido-cristalino, de acordo com qualquer um dos itens (1) a (9).
[0019] (11) Uma corda, uma eslinga, um membro de tensão ou um cabo que inclui o multiflamento de poliéster líquido-cristalino, de acor- do com qualquer um dos itens (1) a (9).
[0020] Uma vez que o multiflamento de poliéster líquido-cristalino da presente invenção pode exibir alta resistência à fadiga por flexão quando usado em um produto processado de alta ordem, o multifila- mento de poliéster líquido-cristalino pode ser usado adequadamente em aplicações de materiais industriais gerais, como cordas, eslingas e membros de tensão.
[0021] A Figura 1 é uma vista esquemática de um dispositivo para medir a resistência à fadiga por flexão.
[0022] A seguir, o multiflamento de poliéster líquido-cristalino da presente invenção e um método para a produção do mesmo serão descritos em detalhes.
[0023] O método para produzir o multifilamento de poliéster líqui- do-cristalino da presente invenção não está limitado de forma alguma, desde que o multifilamento de poliéster líquido-cristalino definido na presente invenção seja obtido, mas modalidades preferenciais do mé- todo de produção serão descritas abaixo.
[0024] O poliéster líquido-cristalino utilizado na presente invenção refere-se a um poliéster que exibe anisotropia óptica (cristalinidade líquida) quando fundido por aquecimento. Tais características podem ser reconhecidas, por exemplo, colocando-se uma amostra em um es- tágio quente, aquecendo a amostra em uma atmosfera de nitrogênio aumentando-se a temperatura e observando-se a presença ou ausên- cia de luz transmitida através da amostra com o uso de um microscó- pio de polarização.
[0025] Exemplos do poliéster líquido-cristalino utilizado na presen- te invenção incluem (a) produtos polimerizados de ácidos oxicarboxíli- cos aromáticos, (b) produtos polimerizados de um ácido dicarboxílico aromático, um diol aromático e um diol alifático e (c) produtos copoli- merizados de (a) e (b). Particularmente, produtos polimerizados com- postos apenas por compostos aromáticos são preferenciais. Produtos polimerizados compostos apenas de compostos aromáticos exibem excelente resistibilidade e módulo de elasticidade quando formados em uma fibra. Como uma prescrição para a polimerização do poliéster líquido-cristalino, um método convencionalmente conhecido pode ser usado.
[0026] No presente documento, exemplos do ácido oxicarboxílico aromático incluem ácido hidroxibenzoico (como ácido p-hidroxiben- zoico), ácido hidroxinaftoico (como ácido 6-hidróxi-2-naftoico) e alquil, alcoxi e produtos de substituição de halogênio dos produtos aromáti- cos mencionados acima ácidos oxicarboxílicos.
[0027] Exemplos do ácido dicarboxílico aromático incluem ácido tereftálico, ácido isoftálico, ácido difenildicarboxílico, ácido naftalenodi- carboxílico, ácido difeniléterdicarboxílico, ácido difenoxietanodicarboxi- lico, ácido difeniletanodicarboxílico e alquil, alcoxi e produtos de substi- tuição de ácidos dicarboxílicos aromáticos mencionados acima.
[0028] Além disso, exemplos do diol aromático incluem hidroqui- nona, resorcina, dihidroxibifenil, naftalenodiol e alquil, alcoxi e produtos de substituição de halogênio dos dióis aromáticos mencionados acima e exemplos do diol alifático incluem etilenoglicol, propilenoglicol, buta- nodiol e neopentil glicol.
[0029] No poliéster líquido-cristalino usado na presente invenção, monômeros diferentes daqueles mencionados acima podem ser copo- limerizados adicionalmente, desde que a cristalinidade líquida não seja prejudicada e exemplos dos monômeros incluem ácidos dicarboxílicos alifáticos, tais como ácido adípico, ácido azelaico, ácido sebácico e ácido dodecanodioico, ácidos dicarboxílicos alicíclicos, tais como ácido 1,4-ciclo-hexanodicarboxílico, poliéteres, tais como polietilenoglicol, polissiloxanos, ácidos iminocarboxílicos aromáticos, diiminas aromáti- cas e hidroximinas aromáticas.
[0030] Exemplos preferenciais do poliéster líquido-cristalino, que é usado na presente invenção e obtido por polimerização dos monôme- ros mencionados acima, incluem um poliéster líquido-cristalino obtido por copolimerização de um componente de ácido p-hidroxibenzoico e um componente de ácido 6-hidróxi-2-naftoico, um poliéster líquido-
cristalino obtido pela copolimerização de um componente de ácido p- hidroxibenzoico, um componente 4,4'-dihidroxibifenil, um componente de ácido isoftálico e/ou um componente de ácido tereftálico e um poli- éster líquido-cristalino obtido por copolimerização de um componente de ácido p-hidroxibenzoico, um componente 4,4'-dihidroxibifenil, um componente ácido isoftálico, um componente ácido tereftálico e um componente hidroquinona.
[0031] Na presente invenção, é particularmente preferencial que o poliéster líquido-cristalino seja um poliéster líquido-cristalino que inclui unidades estruturais (1), (11), (ll), (IV) e (V) mostradas nas seguintes fórmulas químicas ou um poliéster líquido-cristalino contendo ácido p- hidroxibenzoico e ácido 6-hidróxi-2-naftoico. Na presente invenção, a "unidade estrutural" significa uma unidade capaz de formar uma estru- tura de repetição na cadeia principal do polímero. FÓRMULA QUÍMICA 1 +) (D o ADHD * o + Dor (1) O vo
[0032] Devido à combinação acima mencionada, a cadeia molecu- lar tem cristalinidade e não linearidade adequadas, ou seja, o polímero tem um ponto de fusão no qual o polímero é fiável por fusão. Portanto, o polímero tem propriedades de fabricação de fio favoráveis a uma temperatura de fiação que é definida entre o ponto de fusão e a tem- peratura de decomposição térmica do polímero, fibras que são relati- vamente uniformes na direção longitudinal são obtidas e as fibras têm módulo de resistibilidade e elasticidade aumentado por causa da cris- talinidade moderada.
[0033] Quando o poliéster líquido-cristalino que inclui as unidades estruturais (1) a (V) é usado, é preferencial combinar um componente que não seja volumoso e inclua um diol com alta linearidade, como as unidades estruturais (11) e (Ill). Quando esses componentes são com- binados, as cadeias moleculares nas fibras têm uma estrutura ordena- da e menos desorganizada, a cristalinidade não é excessivamente aumentada e a interação na direção perpendicular ao eixo geométrico da fibra também pode ser mantida. Como resultado, excelente resis- tência à abrasão é obtida, além de alta resistibilidade e alto módulo de elasticidade.
[0034] A porcentagem da unidade estrutural acima mencionada (|) é de preferência de 40 a 85% em mol, mais preferencialmente 65 a 80% em mol e ainda mais preferencialmente 68 a 75% em mol com base na quantidade total das unidades estruturais (1), (11) e (Ill). Quan- do a porcentagem da unidade estrutural (1) está dentro da faixa menci- onada acima, a cristalinidade pode ser controlada dentro de uma faixa apropriada, alta resistibilidade e alto módulo de elasticidade são obti- dos e o ponto de fusão cai dentro de uma faixa em que o polímero é fiável por fusão.
[0035] A porcentagem da unidade estrutural (Il) é de preferência 60 a 90% em mol, mais preferencialmente 60 a 80% em mol e ainda mais preferencialmente 65 a 75% em mol com base na quantidade to- tal das unidades estruturais (11) e (Ill). Quando a porcentagem da uni- dade estrutural (11) está dentro da faixa acima mencionada, a cristalini- dade não é excessivamente aumentada e a interação na direção per-
pendicular ao eixo geométrico da fibra também pode ser mantida, de modo que a resistência à abrasão possa ser aumentada.
[0036] A porcentagem da unidade estrutural (IV) é de preferência 40 a 95% em mol, mais preferencialmente 50 a 90% em mol e ainda mais preferencialmente 60 a 85% em mol com base na quantidade to- tal das unidades estruturais (IV) e (V). Quando a porcentagem da uni- dade estrutural (IV) está dentro da faixa mencionada acima, o polímero tem um ponto de fusão dentro de uma faixa apropriada, o polímero tem propriedades de fabricação de fio favoráveis a uma temperatura de fiação que é definida entre o ponto de fusão e a temperatura de de- composição térmica do polímero e fibras que têm uma pequena finura de fibra única e são relativamente uniformes na direção longitudinal são obtidas.
[0037] A quantidade total das unidades estruturais (1) e (Ill) e a quantidade total das unidades estruturais (IV) e (V) são de preferência substancialmente equimolares. O termo "substancialmente equimolar", tal como utilizado no presente documento, significa que a unidade dioxina e a unidade dicarbonil que constituem a cadeia principal estão presentes em quantidades equimolares e que as quantidades das uni- dades estruturais terminais não têm necessariamente de ser equimola- res porque uma das unidades estruturais terminais unidades podem ser distribuídas de forma desigual.
[0038] As faixas particularmente preferenciais das quantidades das unidades estruturais no poliéster líquido-cristalino utilizado na pre- sente invenção, são as seguintes. A faixa preferencial da quantidade de cada uma das unidades estruturais é uma faixa baseada em 100% em mol no total das unidades estruturais (1), (11), (III), (IV) e (V). As fi- bras de poliéster líquido-cristalino da presente invenção são adequa- damente obtidas ajustando-se a composição de modo que o poliéster líquido-cristalino possa satisfazer as condições acima mencionadas dentro das seguintes faixas.
[0039] Unidade estrutural (1) 45 a 65% em mol
[0040] Unidade estrutura (11) 12 a 18% em mol
[0041] Unidade estrutura (111) 3 a 10% em mol
[0042] Unidade estrutura (IV) 5 a 20% em mol
[0043] Unidade estrutura (V) 2 a 15% em mol
[0044] Quando um poliéster líquido-cristalino contendo ácido p- hidroxibenzoico e ácido 6-hidróxi-2-naftoico é usado, é preferencial definir, com base no poliéster líquido-cristalino no total, a porcentagem da unidade estrutural do ácido p-hidroxibenzoico em 60 a 80% em mol e a porcentagem da unidade estrutural do ácido 6-hidróxi-2-naftoico para 20 a 40% em mol e é mais preferencial definir a porcentagem da unidade estrutural do ácido p-hidroxibenzoico para 65 a 75% em mol e a porcentagem da unidade estrutural do ácido 6-hidróxi-2-naftoico para a 35% em mol. Quando as porcentagens estão dentro das faixas mencionadas acima, o polímero tem um ponto de fusão dentro de uma faixa apropriada e o polímero tem propriedades de fabricação de fios favoráveis.
[0045] O poliéster líquido-cristalino utilizado na presente invenção tem preferencialmente um peso molecular médio ponderal equivalente a poliestireno (doravante denominado como Pm) de 30000 ou mais e mais preferencialmente 50000 ou mais. Quando o Pm é 30000 ou mais, o poliéster líquido-cristalino pode ter uma viscosidade apropriada e propriedades de fabricação de fio melhoradas na temperatura de fia- ção e quanto maior for o Pm, maior será a resistibilidade, o alonga- mento e o módulo de elasticidade das fibras obtidas. A partir do ponto de vista de alcance de fluidez excelente, o Pm é de preferência inferior a 250000 e, mais preferencialmente, inferior a 150000. O Pm citado no presente documento é um valor determinado pelo método descrito na seção de EXEMPLOS.
[0046] O ponto de fusão do poliéster líquido-cristalino usado na presente invenção está preferencialmente na faixa de 200 a 380 ºC, mais preferencialmente 250 a 350 ºC e ainda mais preferencialmente 290 a 340 ºC a partir do ponto de vista de facilidade de fiação por fu- são e resistência ao calor. O ponto de fusão citado no presente docu- mento é um valor determinado pelo método descrito na seção de EXEMPLOS.
[0047] Adicionalmente, um polímero adicional pode ser adicionado e usado em combinação com o poliéster líquido-cristalino usado na presente invenção, desde que os efeitos da presente invenção não sejam prejudicados. A adição e o uso combinado referem-se a um ca- so em que os polímeros são misturados ou um caso de fiação com- posta de dois ou mais componentes, em que o polímero adicional é parcialmente misturado e usado em um ou uma pluralidade dos com- ponentes ou usado como um todo de um ou uma pluralidade dos com- ponentes. Exemplos do polímero adicional que podem ser adicionados incluem polímeros de vinil, tais como poliésteres, poliolefinas e poliesti- renos, e polímeros, tais como policarbonatos, poliamidas, poliimidas, sulfeto de polifenileno, óxido de polifenileno, polissulfonas, policetonas aromáticas, policetonas alifáticas, amidas de poliéster semiaromático, poliéter éter cetona e fluororresinas. Exemplos adequados do polímero adicional incluem sulfeto de polifenileno, poliéter éter cetona, náilon 6, náilon 66, náilon 46, náilon 6T, náilon 97, tereftalato de polietileno, te- reftalato de polipropileno, tereftalato de polibutileno, naftalato de polie- tileno, tereftalato de polibutileno, naftalato de polietileno, tereftalato de policiclo-hexanodimetanol e poliéster 99M. Quando qualquer um dos polímeros mencionados acima é adicionado e usado em combinação, é preferencial que o ponto de fusão do polímero seja definido dentro de + 30 ºC do ponto de fusão do poliéster líquido-cristalino, a fim de não prejudicar as propriedades de fabricação de fios. Além disso, a fim de melhorar a resistibilidade e o módulo de elasticidade das fibras ob- tidas, a quantidade do polímero adicional a ser adicionado e usado em combinação é de preferência 50% em peso ou menos e mais prefe- rencialmente 5% em peso ou menos, com base na quantidade do poli- éster líquido-cristalino e é mais preferencial que o polímero adicional não seja substancialmente adicionado e usado em combinação.
[0048] O poliéster líquido-cristalino utilizado na presente invenção pode conter, desde que os efeitos da presente invenção não sejam prejudicados, substâncias inorgânicas, como vários óxidos de metal, caulim e sílica, e aditivos, como corantes, agentes de fosqueamento, retardadores de chama, antioxidantes, absorvedores de ultravioleta, absorvedores de infravermelho, agentes de nucleação de cristal, bran- queadores fluorescentes, agentes de fechamento de extremidade e compatibilizadores em uma pequena quantidade.
[0049] Em seguida, serão descritas as propriedades físicas e se- melhantes do multifilamento de poliéster líquido-cristalino da presente invenção.
[0050] O limite de elasticidade por compressão do multifilamento de poliéster líquido-cristalino da presente invenção deve ser de 15 a 40 mN/dtex, de preferência de 20 a 40 mN/dtex e mais preferencial- mente de 25 a 40 mN/dtex. Quando o limite de elasticidade por com- pressão é de 15 a 40 mN/dtex, no caso em que o multifilamento de poliéster líquido-cristalino é usado em um produto processado de alta ordem, os fios originais mantêm a resistibilidade, mesmo quando flexi- onados repetidamente, de modo que o produto tenha uma melhor re- sistência à fadiga por flexão. Enquanto isso, quando o limite de elasti- cidade por compressão é inferior a 15 mN/dtex, no caso em que o mul- tiflamento de poliéster líquido-cristalino é usado em um produto pro- cessado de alta ordem, os fios originais tendem a ter resistibilidade diminuída quando flexionados repetidamente, de modo que o produto não tem resistência à fadiga por flexão suficiente. O limite superior do limite de elasticidade por compressão que pode ser alcançado pelo método de produção acima mencionado, é de cerca de 40 mN/dtex. O limite de elasticidade por compressão refere-se a um valor determina- do pelo método descrito na seção de EXEMPLOS.
[0051] O índice de flexibilidade do fio (X) do multifilamento de poli- éster líquido-cristalino da presente invenção é de preferência 8,0 ou menos, mais preferencialmente 5,0 ou menos e ainda mais preferenci- almente 4,0 ou menos. Quando os fios têm alta flexibilidade, a proprie- dade de manuseio em um processo de alta ordem é melhorada e tam- bém é vantajoso para exibir alta resistência à fadiga por flexão porque o estresse aplicado durante a flexão repetida pode ser distribuído nos fios. Quando o índice de flexibilidade do fio (X) é 8,0 ou menos, as propriedades de desenrolamento no momento do desenrolamento da embalagem, podem ser significativamente melhoradas e a passibilida- de do processo no momento do processamento de alta ordem pode ser drasticamente melhorada. O limite inferior do índice de flexibilidade do fio que pode ser alcançado na presente invenção é de cerca de 0,1. O índice de flexibilidade do fio (X) do multiflamento refere-se a um va- lor determinado pelo método descrito na seção de EXEMPLOS.
[0052] O módulo de elasticidade inicial do multifilamento de poliés- ter líquido-cristalino da presente invenção é de preferência 400 cN/dtex ou mais, mais preferencialmente 500 cN/dtex ou mais e ainda mais preferencialmente 600 cN/dtex ou mais. Quando o módulo de elasticidade inicial é de 400 cN/dtex ou mais, o multifilamento de poli- éster líquido-cristalino sofre pouca mudança dimensional ao ser sub- metido ao estresse e é adequado para aplicações de materiais indus- triais. O limite superior do módulo de elasticidade inicial não é particu- larmente limitado, mas o limite superior que pode ser alcançado na presente invenção é de cerca de 1000 cN/dtex. O módulo de elastici-
dade inicial citado no presente documento refere-se a um valor deter- minado pelo método descrito na seção de EXEMPLOS.
[0053] A finura de fibra única do multifilamento de poliéster líquido- cristalino da presente invenção é de preferência 1 a 30 dtex. A finura de fibra única é mais preferencialmente de 1 a 20 dtex. Quando a finu- ra de fibra única é tão pequena quanto 1 a 30 dtex, as fibras únicas após a descarga podem ser uniformemente resfriadas para o interior do mesmo, as propriedades de fabricação do fio são estabilizadas e um multifilamento de poliéster líquido-cristalino com boa qualidade de felpa é facilmente obtido. Além disso, as fibras são expostas ao ar ex- terno em uma área de superfície maior durante o tratamento por calor, o que é vantajoso para maior resistibilidade e elasticidade. Uma vez que o multifilamento de poliéster líquido-cristalino da presente inven- ção com uma finura de fibra única de 1 a 30 dtex inclui fios flexíveis, os fios têm excelente passabilidade de processo de alta ordem. Além dis- so, em um pano tecido ou semelhante, que inclui o multiflamento de poliéster líquido-cristalino, o tecido pode ter alta densidade e capaci- dade de armazenamento melhorada porque é altamente preenchido com os fios. Na presente invenção, um quociente da finura total dividi- do pelo número de fibras únicas foi definido como a finura de fibra úni- ca (dtex).
[0054] O número de fibras únicas (número de filamentos) do multi- filamento de poliéster líquido-cristalino da presente invenção é de pre- ferência 10 a 600, mais preferencialmente 10 a 400 e ainda mais pre- ferencialmente 10 a 300. Quando o número de fibras únicas é de 10 a 600, a produtividade para produzir o multiflamento pode ser melhora- da. Além disso, uma vez que as fibras são expostas ao ar externo em uma área de superfície maior durante o tratamento por calor, a reação de polimerização em fase sólida é promovida, a variação na resistibili- dade e módulo de elasticidade é reduzida e um multifilamento de poli-
éster líquido-cristalino com propriedades físicas uniformes é obtido. Além disso, não há problema em dividir ou duplicar uma amostra ou amostras obtidas por fiação para formar um multifilamento de poliéster líquido-cristalino com um número de fibras únicas de 10 a 600. O nú- mero de fibras únicas refere-se a um valor determinado pelo método descrito na seção de EXEMPLOS.
[0055] A finura total (T) do multiflamento de poliéster líquido- cristalino da presente invenção é de preferência 100 a 3000 dtex, mais preferencialmente 150 a 2500 dtex e ainda mais preferencialmente 200 a 2000 dtex. Quando a finura total é de 100 a 3000 dtex, o multifi- lamento de poliéster líquido-cristalino tem alta passabilidade de pro- cesso e é adequado para aplicações de materiais industriais nas quais uma grande quantidade de fios originais é usada. Adicionalmente, não há nenhum problema em dividir ou duplicar uma amostra ou amostras obtidas por fiação para formar um multifilamento de poliéster líquido- cristalino com uma finura total de 100 a 3000 dtex. A finura total refere- se a um valor determinado pelo método descrito na seção de EXEM- PLOS.
[0056] Na produção do multiflamento de poliéster líquido-cristalino da presente invenção, o poliéster cristalino líquido é fiado por fusão. Na fiação por fusão do multifilamento de poliéster líquido-cristalino, um método comum pode ser usado como um método de extrusão por fu- são básico e é preferencial usar uma máquina de extrusão do tipo ex- trusora, a fim de eliminar uma estrutura ordenada gerada durante a polimerização. O polímero extrudado é enviado através de um cano e pesado por uma máquina de pesagem conhecida como uma bomba de engrenagens, passa por um filtro para remover substâncias estra- nhas e, em seguida, é guiado para uma fieira. Neste caso, a tempera- tura de uma parte do cano de polímero para a fieira (ou seja, a tempe- ratura de fiação) é de preferência não inferior ao ponto de fusão do poliéster líquido-cristalino e não superior à temperatura de decomposi- ção térmica do mesmo, mais preferencialmente não inferior a (ponto de fusão do poliéster líquido-cristalino + 10 ºC) e não superior a 400 ºC, e ainda mais preferencialmente, não inferior a (ponto de fusão do poliéster líquido cristalino + 20 ºC) e não superior a 370 ºC. Também é possível ajustar independentemente as temperaturas da parte a partir do cano de polímero para a fieira. Neste caso, a temperatura de uma parte próxima à fieira é definida para ser superior à temperatura de uma peça no lado a montante da fieira para estabilizar a descarga.
[0057] Na fiação por fusão do multiflamento de poliéster líquido- cristalino da presente invenção, um grande número de orifícios de fiei- ra é normalmente fornecido em uma fieira com a finalidade de reduzir o custo de energia e melhorar a produtividade. Portanto, é preferencial estabilizar o comportamento de descarga e adelgaçamento a partir de cada orifício da fieira.
[0058] A fim de alcançar tal estabilização, é preferencial reduzir o diâmetro do orifício da fieira e aumentar o comprimento do terreno (comprimento da porção do cano reto do orifício da fieira). No entanto, a partir do ponto de vista de impedimento eficaz do entupimento do orifício, o diâmetro do orifício é de preferência 0,03 mm ou mais e 1,00 mm ou menos, mais preferencialmente de 0,05 mm ou mais e 0,80 mm ou menos, e ainda mais preferencialmente de 0,08 mm ou mais e 0,60 mm ou menos. A partir do ponto de vista de impedimento eficaz de um aumento na perda de pressão, L/D, que é definido por um quo- ciente do comprimento do terreno L dividido pelo diâmetro do orifício D, é de preferência 0,5 ou mais e 3,0 ou menos, mais preferencialmen- te de 0,8 ou mais e 2,5 ou menos, e ainda mais preferencialmente de 1,0 ou mais e 2,0 ou menos.
[0059] A fim de melhorar a produtividade para produzir o multifila- mento, o número de orifícios de uma fieira é de preferência 10 ou mais e 1000 ou menos, mais preferencialmente de 10 ou mais e 800 ou menos, e ainda mais preferencialmente de 10 ou mais e 600 ou me- nos. É preferencial que o orifício de introdução localizado imediata- mente acima do orifício da fieira seja um orifício reto cujo diâmetro seja vezes ou mais o diâmetro do orifício da fieira a partir do ponto de vis- ta de não aumentar a perda de pressão. Uma porção que conecta o orifício de introdução com o orifício da fieira é de preferência cônica a fim de reduzir a retenção anormal e o comprimento da porção cônica é de preferência duas vezes ou menos o comprimento do terreno, a fim de estabilizar a linha de fluxo sem aumentar a perda de pressão.
[0060] O polímero descarregado a partir dos orifícios da fieira é passado por uma região de retenção de calor e uma região de resfria- mento e solidificado em filamentos, e em seguida, os filamentos são recolhidos por um rolo (rolo godet) que rotaciona a uma velocidade constante. O comprimento da região de retenção de calor é de prefe- rência 400 mm ou menos, mais preferencialmente de 300 mm ou me- nos, e ainda mais preferencialmente de 200 mm ou menos da superfí- cie da fieira, porque se a região de retenção de calor for excessiva- mente longa, as propriedades de fabricação de fio estão deterioradas. Na região de retenção de calor, também é possível aumentar a tempe- ratura ambiente usando um meio de aquecimento e a faixa de tempe- ratura da região de retenção de calor é de preferência 100 ºC ou mais e de 500 ºC ou menos, e mais preferencialmente de 200 ºC ou mais e 400 ºC ou menos. Para o resfriamento, um gás inerte, ar, vapor de água ou semelhante pode ser usado, mas é preferencial usar um fluxo de ar paralelo ou anular a partir do ponto de vista de redução da carga ambiental.
[0061] A velocidade de recolhimento é de preferência de 50 m/min ou mais, mais preferencialmente de 300 m/min ou mais, e ainda mais preferencialmente de 500 m/min ou mais para melhorar a produtivida-
de. Uma vez que o poliéster líquido-cristalino usado na presente in- venção tem filamentos adequados a uma temperatura de fiação, uma alta velocidade de recolhimento pode ser empregada. O limite superior da velocidade de recolhimento não é particularmente limitado, mas é de cerca de 3.000 m/min a partir do ponto de vista do filamento do po- liéster líquido-cristalino usado na presente invenção.
[0062] A tiragem de fiação definido por um quociente da velocida- de de recolhimento dividido pela velocidade linear de descarga é de preferência 1 ou mais e de 500 ou menos, mais preferencialmente de ou mais e de 200 ou menos e ainda mais preferencialmente de 12 ou mais e de 100 ou menos. Uma vez que o poliéster líquido-cristalino usado na presente invenção tem filamentos adequados, um elevado estiramento de fiação pode ser alcançado e é vantajoso para melhorar a produtividade. A velocidade linear de descarga (m/min) usada no cálculo da tiragem de fiação é um valor definido por um quociente da taxa de descarga por orifício único (mº/min) dividido pela área de corte transversal (m?) do furo único. Uma vez que a velocidade de recolhi- mento (m/min) é dividida pela velocidade linear de descarga, a tiragem de fiação é um número adimensional.
[0063] Na presente invenção, a partir do ponto de vista de melho- rar as propriedades de fabricação de fio e produtividade, a taxa de descarga de polímero por pacote de fiação é de preferência definida para 10 a 2000 gímin, mais preferencialmente definida para 20 a 1000 g/min e ainda mais de preferência definida para 30 a 500 g/min, a fim de alcançar a tiragem de fiação mencionado acima. A fiação a uma alta taxa de descarga de 10 a 2000 g/min melhora a produtividade do poliéster líquido-cristalino.
[0064] Para o enrolamento, uma máquina de enrolamento comum é usada e uma embalagem com um formato de queijo, carretel, milho ou semelhante pode ser formada. É preferencial formar uma embala-
gem em formato de queijo para o qual uma grande quantidade de en- rolamento pode ser definida.
[0065] Na fiação por fusão de um multiflamento de poliéster líqui- do-cristalino, em geral, os filamentos são agrupados em um multifila- mento pela aplicação de um óleo de fiação aos fios descarregados com um rolo de lubrificação ou semelhante e o multiflamento é reco- lhido por um rolo ou semelhante e, em seguida, enrolado com um en- rolador sem ser estirado. O agrupamento de fios fiados de multifila- mento desta maneira melhora a propriedade de enrolamento e fornece uma embalagem sem colapso.
[0066] Quanto ao multiflamento de poliéster líquido-cristalino, é preferencial submeter o filamento obtido por fiação por fusão à polime- rização em fase sólida.
[0067] Quando o multiflamento na forma de uma embalagem é submetido à polimerização em fase sólida, os filamentos são facilmen- te fundidos. Portanto, a fim de impedir a fusão, é preferencial formar uma embalagem com uma densidade de enrolamento de 0,30 g/cm? ou mais em uma bobina e submeter a embalagem à polimerização em fase sólida. No presente documento, a densidade do enrolamento é um valor calculado por Wí/Vf (g/em?) a partir do volume ocupado Vf (cm?) da embalagem obtido a partir da dimensão externa da embala- gem e a dimensão da bobina que serve como um material de núcleo e o peso Wf (g) das fibras. Se a densidade do enrolamento for excessi- vamente pequena, a tensão na embalagem é insuficiente, de modo que a área dos pontos de contato entre as fibras é grande e a fusão entre as fibras aumenta e, além disso, a embalagem é colapsada. Por- tanto, a densidade do enrolamento é de preferência de 0,30 g/emº? ou mais, mais preferencialmente de 0,40 g/em? ou mais e ainda mais pre- ferencialmente de 0,50 g/cm? ou mais. O limite superior da densidade do enrolamento não é particularmente limitado, mas é de preferência de 1,50 g/cm? ou menos. Isso porque se a densidade do enrolamento for excessivamente grande, a força adesiva entre as fibras na camada interna da embalagem aumenta e a fusão nos pontos de contato au- menta. Na presente invenção, a densidade do enrolamento é mais pre- ferencialmente de 0,30 a 1,00 glem? a partir do ponto de vista de redu- ção da fusão e impedimento de colapso.
[0068] A embalagem com a densidade de enrolamento menciona- da acima tem boa passibilidade de processo e é possível simplificar o processo. Por exemplo, também é possível enrolar diretamente o mul- tiflamento de poliéster líquido-cristalino após a fiação por fusão para formar uma embalagem com a densidade de enrolamento mencionada acima e a embalagem pode ter passabilidade de processo melhorada. Adicionalmente, também é possível rebobinar a embalagem obtida en- rolando uma vez o multifilamento na fiação de fusão para formar uma embalagem com a densidade de enrolamento acima mencionada no ajuste do peso do fio para a polimerização em fase sólida. A fim de dispor o formato da embalagem e controlar a densidade do enrolamen- to, também é eficaz enrolar o multiflamento com a superfície da emba- lagem em um estado sem contato sem usar um rolo de contato ou se- melhante que é normalmente usado ou enrolar diretamente os fios ori- ginais fiados por fusão com uma máquina de enrolamento com veloci- dade controlada, sem passar os fios por um rolo de controle de veloci- dade. Nestes casos, a fim de dispor o formato da embalagem, é prefe- rencial que a velocidade de enrolamento seja definida para 3000 m/min ou menos e particularmente, para 2000 m/min ou menos. O limi- te inferior da velocidade de enrolamento é de preferência de 50 m/min ou mais a partir do ponto de vista de produtividade.
[0069] A bobina usada para formar a embalagem pode ser qual- quer bobina, desde que a bobina tenha um formato cilíndrico. A bobina é fixada a uma máquina de enrolamento no momento em que as fibras são enroladas em uma embalagem e a bobina é rotacionada para en- rolar as fibras e formar uma embalagem. No momento da polimeriza- ção em fase sólida, a embalagem pode ser tratada integralmente com a bobina ou a embalagem pode ser tratada após apenas a bobina ser removida. Quando a embalagem é tratada em estado de enrolada na bobina, a bobina precisa resistir à temperatura de polimerização em fase sólida e é preferencialmente feita de um metal como alumínio, latão, ferro ou aço inoxidável. Neste caso, é preferencial que a bobina tenha um grande número de orifícios de modo que a polimerização em fase sólida possa ser realizada de forma eficiente. Quando a embala- gem é tratada após a remoção da bobina, uma cobertura externa é preferencialmente afixada na superfície externa da bobina. Em qual- quer caso, é preferencial que um material de amortecimento seja enro- lado em torno da superfície externa da bobina e o filamento fiado por fusão de poliéster líquido-cristalino seja enrolado no material de amor- tecimento. O material de amortecimento é preferencialmente feltro feito de fibras orgânicas, como fibras de aramida ou fibras de metal e o ma- terial de amortecimento tem preferencialmente uma espessura de 0,1 mm ou mais e de 20 mm ou menos. O material de amortecimento po- de servir como um substituto para a cobertura externa acima mencio- nada.
[0070] O peso da fibra da embalagem pode ser qualquer peso, desde que a densidade do enrolamento esteja dentro da faixa da pre- sente invenção, mas é de preferência na faixa de 0,01 kg ou mais e de 11 kg ou menos em consideração à produtividade. O comprimento do fio está de preferência na faixa de 10000 m ou mais e de 2000000 m Ou Menos.
[0071] Em uma modalidade preferencial, um óleo é afixado à su- perfície do filamento, a fim de impedir a fusão durante a polimerização em fase sólida. Tal componente pode ser afixado durante um período a partir de fiação por fusão ao enrolamento, mas a fim de aumentar a eficiência de afixação, é preferencial anexar o componente no momen- to do rebobinamento ou afixar uma pequena quantidade do componen- te no momento da fiação por fusão e ainda adicionar o componente no momento da rebobinagem. Quanto ao óleo para impedir a fusão, é preferencial aplicar um inibidor de fusão altamente resistente ao calor que mantém um estado líquido mesmo após o tratamento de polimerização em fase sólida. O impedi- mento da fusão do polímero entre as fibras únicas e a fixação entre o óleo e os fios durante a polimerização em fase sólida, leva ao alinha- mento das fibras únicas sem folga, mesmo após a polimerização em fase sólida. Portanto, as fibras podem exibir um alto módulo de elasti- cidade a partir do estágio inicial de alongamento e o alto módulo de elasticidade inicial leva a menos deformação por fluência no momento da flexão repetida, o que é vantajoso também para a exibição de alta resistência à fadiga por flexão. Especificamente, um inibidor de fusão altamente resistente ao calor, como um composto de éster de ácido fosfórico representado pela seguinte fórmula química é preferencial- mente usado. FÓRMULA QUÍMICA 2 1 R,-O ro P — OM m | | JL OM Jan
[0072] Na fórmula, é preferencial que R: seja um hidrocarboneto com um esqueleto de benzeno, R2 seja um hidrocarboneto com 2 ou mais átomos de carbono, M seja um átomo de hidrogênio, um metal alcalino, um metal alcalinoterroso ou amônio, m seja O ou mais e 30 ou menos em média, e n ser 1 ou mais e 2 ou menos em média.
[0073] É preferencial que uma quantidade maior do inibidor de fu- são seja afixada às fibras a fim de reduzir a fusão e a quantidade do inibidor de fusão é de preferência 0,5% em peso ou mais e mais prefe- rencialmente de 1,0% em peso ou mais, com base em 100% em peso no total das fibras. Enquanto isso, se a quantidade do inibidor de fusão for muito grande, as fibras se tornam pegajosas e a propriedade de manuseio é deteriorada e a passibilidade do processo no processo subsequente também é deteriorada. Portanto, a quantidade do inibidor de fusão é preferencialmente de 10,0% em peso ou menos, mais pre- ferencialmente de 8,0% em peso ou menos e particularmente prefe- rencialmente de 6,0% em peso ou menos. A quantidade de óleo (inibi- dor de fusão) afixado às fibras refere-se a um valor determinado pelo método descrito na seção de EXEMPLOS.
[0074] O método para afixar o óleo pode ser o abastecimento de óleo de guia, mas o óleo é preferencialmente afixado por um rolo de contato superior (kiss roll) (rolo de lubrificação) feito de um metal ou cerâmica, a fim de afixar uniformemente o óleo às fibras.
[0075] A polimerização em fase sólida pode ser realizada em uma atmosfera de um gás inerte, como nitrogênio, em uma atmosfera de um gás ativo contendo oxigênio, como o ar, ou sob pressão reduzida, mas é preferencialmente realizada em uma atmosfera de nitrogênio, a fim de simplificar a facilidade e impedir a oxidação das fibras ou depó- sitos. Neste processo, a atmosfera para polimerização em fase sólida é preferencialmente um gás de baixa umidade com um ponto de orva- lho de -40 ºC ou menos.
[0076] A temperatura máxima atingida de polimerização em fase sólida, com base no ponto de fusão (Tm) do filamento de poliéster lí- quido-cristalino a ser submetido à polimerização em fase sólida, é pre- ferencialmente (o ponto de fusão (Tm) do filamento de poliéster líqui- do-cristalino - 80 ºC) ou mais. Quando a temperatura máxima atingida da polimerização em fase sólida é uma temperatura tão alta próximo do ponto de fusão, a polimerização em fase sólida prossegue rapida- mente e a resistibilidade das fibras pode ser melhorada. A temperatura máxima atingida é de preferência inferior a Tm, a fim de impedir a fu- são. Adicionalmente, uma vez que o ponto de fusão do filamento de poliéster líquido-cristalino aumenta à medida que a polimerização em fase sólida progride, a temperatura de polimerização em fase sólida pode ser aumentada para cerca de (o ponto de fusão (Tm1) do filamen- to de poliéster líquido-cristalino a ser submetido à polimerização em fase sólida + 100 ºC) de acordo com o progresso da polimerização em fase sólida.
[0077] A embalagem polimerizada em fase sólida é, de preferên- cia, rebobinada novamente para aumentar a densidade do enrolamen- to a fim de aumentar a eficiência do transporte. Neste caso, ao desen- rolar os filamentos da embalagem polimerizada em fase sólida, a fim de evitar o colapso da embalagem polimerizada em fase sólida devido ao desenrolamento e para reduzir a fibrilação no momento da separa- ção da ligeira fusão, é preferencial desenrolar os fios em uma direção perpendicular ao eixo geométrico de rotação (direção de rotação das fibras), ou seja, pelo denominado desenrolamento lateral ao rotacionar a embalagem polimerizada em fase sólida. Além disso, é preferencial que a embalagem polimerizada em fase sólida seja rotacionada não por rotação livre, mas por acionamento positivo a partir do ponto de vista da redução da tensão para separar os fios a partir da embalagem e reduzir ainda mais a fibrilação.
[0078] A presente invenção fornece um multiflamento de poliéster líquido-cristalino com um limite de elasticidade por compressão de fi- bra de 15 a 40 mN/dtex. No presente documento, o limite de elastici- dade por compressão de fibras refere-se a um valor determinado pelo método descrito na seção de EXEMPLOS. Como resultado de estudos intensivos para melhorar a resistência à fadiga por flexão do multifila- mento de poliéster líquido-cristalino, os presentes inventores constata- ram que o controle do limite de elasticidade por compressão melhora muito a resistência à fadiga por flexão em comparação com a técnica anterior. Embora um mecanismo definido pelo qual a resistência à fa- diga por flexão seja melhorada não seja claro, no momento de flexio- nar repetidamente as fibras em um teste de fadiga por flexão, é consi- derado importante para melhorar a resistência à fadiga por flexão para evitar a destruição da estrutura da fibra que ocorre nas fibras. No pre- sente documento, considera-se que quanto maior o limite de elastici- dade por compressão das fibras, menos provável é que as fibras cau- sem deformação plástica devido ao estresse de compressão gerado na porção flexionada, de modo que a resistência à fadiga por flexão seja melhorada.
[0079] Um método para obter o multifilamento de poliéster líquido- cristalino com um limite de elasticidade por compressão de 15 a 40 mN/dtex não é limitado de forma alguma e, por exemplo, existe um método para controlar apropriadamente o tempo de aumento da tem- peratura da polimerização em fase sólida e o tempo de polimerização em fase sólida. Os presentes inventores constataram que o limite de elasticidade por compressão das fibras de poliéster líquido-cristalino é melhorado pela divisão, em dois estágios, do aumento de temperatura que é continuado até que a temperatura máxima na polimerização em fase sólida seja atingida, e apropriadamente controlando-se o tempo necessário para cada estágio de aumento de temperatura. Embora um mecanismo definido pelo qual o limite de elasticidade por compressão seja melhorado não seja claro, considera-se que o limite de elasticida- de por compressão é melhorado pelo aumento da temperatura bem rapidamente para promover a cristalização da superfície da fibra no estágio inicial de polimerização em fase sólida e aumentar gradual-
mente a temperatura para densificar a estrutura cristalina no segundo estágio de polimerização em fase sólida. Especificamente, o primeiro estágio é um aumento de temperatura que inicia a partir da temperatu- ra normal a uma temperatura de (o ponto de fusão - 160 ºC) a (o ponto de fusão - 120 ºC) e o tempo de aumento da temperatura é de prefe- rência de 0,1 a 1,0 hora. O tempo de aumento de temperatura, con- forme descrito acima, pode reduzir a ocorrência de fusão devido a um aumento muito rápido de temperatura, bem como a cristalização de porções diferentes da superfície devido a um aumento muito lento de temperatura. O segundo estágio é um aumento de temperatura a partir da temperatura atingida no primeiro estágio até uma temperatura de (ponto de fusão - 50 ºC) até (ponto de fusão + 10 ºC) e o tempo de aumento de temperatura é de preferência de 20 a 80 horas. O tempo de aumento de temperatura, conforme descrito acima, pode reduzir a cristalização insuficiente devido a um aumento muito rápido de tempe- ratura, bem como a deterioração térmica da superfície da fibra devido a um aumento muito lento de temperatura. Após cada aumento de temperatura, é preferencial fornecer uma seção de retenção de tempe- ratura na temperatura atingida por 2 a 20 horas.
[0080] Na presente invenção, é preferencial que os fios tenham maior flexibilidade e o índice de flexibilidade do fio X seja de preferên- cia de 8,0 ou menos. Considera-se que quanto mais flexíveis são os fios, menos estresse por flexão é gerado no momento da flexão e a destruição da estrutura da fibra, quando as fibras são flexionadas re- petidamente em uma determinada direção, pode ser impedida. Como um método para melhorar a flexibilidade do fio, por exemplo, existe um método para flexionar os filamentos em uma pluralidade de direções no momento em que os filamentos são desenrolados a partir de uma embalagem que completou a polimerização em fase sólida da superfí- cie da fibra. A direção citada no presente documento, se refere a uma direção indicada em um intervalo de O a 360º em um plano perpendi- cular à direção longitudinal do multiflamento desenrolado e ângulos formados por uma direção na qual o multifilamento é flexionado primei- ro e direções em que o multifilamento é flexionado posteriormente são definidos como azimutes (assim, o azimute na direção em que o multi- filamento é flexionado primeiro é de 0º).
[0081] A fim de melhorar a flexibilidade do multifilamento, o núme- ro de direções de flexão é de preferência 4 ou mais e mais preferenci- almente de 8 ou mais. O limite superior do número de direções de fle- xão não é particularmente limitado, mas é de preferência 36 ou menos em vista da deterioração da trabalhabilidade no momento do rosque- amento do fio. Na presente invenção, uma faixa preferencial do núme- ro de direções de flexão é de 4 a 18 a partir do ponto de vista da traba- Ihabilidade no momento do rosqueamento do fio e simplificação da ins- talação.
[0082] A fim de tornar os filamentos no multiflamento uniforme- mente flexíveis, os azimutes quando o multifilamento é flexionado em uma pluralidade de direções são, de preferência, ângulos obtidos divi- dindo-se igualmente 360º pelo número de vezes de flexão. Por exem- plo, os azimutes quando o multiflamento é flexionado em 8 direções, são ângulos obtidos dividindo-se igualmente O a 360º em 8 em um plano perpendicular à direção longitudinal do multiflamento desenrola- do e são 0º, 45º, 90º, 135º, 180º, 225º, 270º, e 315º. O multiflamento pode ser flexionado nos ângulos mencionados acima em qualquer or- dem, exceto para flexionar com um azimute de 0º (primeira flexão).
[0083] A distância entre as guias (distância a partir de uma flexão para a próxima flexão) é de preferência de 50 cm ou mais, a fim de reduzir a oscilação do fio após a flexão e para reduzir o desprendimen- to do fio a partir da guia e a captura do fio para a guia, e é de prefe- rência de 100 cm ou menos, a fim de tornar a instalação compacta.
[0084] Como um método de flexionar o multiflamento, é preferen- cial flexionar o multiflamento com uma guia de fio, como uma guia de barra, uma guia de laço, uma guia de ilhó, uma guia de fenda, uma guia de gancho, uma guia de caracol, uma guia de rolo ou um guia de rolo de rolamento. Particularmente, é mais preferencial usar um guia de rolo ou um guia de rolo de rolamento, a fim de reduzir a abrasão do multifilamento.
[0085] O ângulo de flexão após a passagem do multiflamento através da guia, é de preferência de 30º ou mais e mais preferencial- mente de 60º ou mais, a fim de conferir efetivamente a flexão e melho- rar a flexibilidade do fio. O limite superior do ângulo de flexão não é particularmente limitado, mas é de preferência de 90º ou menos, a par- tir do ponto de vista da trabalhabilidade no momento do rosqueamento do fio. O ângulo de flexão citado no presente documento, refere-se a um ângulo formado por uma linha de extensão que se estende na di- reção longitudinal do fio percorrido antes de passar pela guia e a dire- ção longitudinal do fio percorrido após ser flexionado através da guia.
[0086] Depois que o multiflamento é flexionado, uma embalagem de multiflamento de poliéster líquido-cristalino é novamente formada. Na presente invenção, uma embalagem na forma de um carretel, um tambor, um milho ou semelhante pode ser formada, mas uma embala- gem em formato de tambor capaz de ter uma grande quantidade de enrolamento é preferencial a partir do ponto de vista de produtividade.
[0087] Quanto ao multiflamento de poliéster líquido-cristalino da presente invenção, é preferencial conferir propriedades de agrupamen- to ao multifilamento, a fim de melhorar a passabilidade do processo quando o multiflamento é usado em um produto processado de alta ordem e, em um aspecto preferencial, vários acabamentos os óleos são aplicados de acordo com o propósito.
[0088] A resistibiidade do multiflamento de poliéster líquido-
cristalino da presente invenção, após a polimerização em fase sólida, é de preferência de 15,0 cN/dtex ou mais e mais preferencialmente de 22,5 cN/dtex ou mais. Quando a resistibilidade é de 15,0 cN/dtex ou mais, o multiflamento de poliéster líquido-cristalino é adequado para aplicações de materiais industriais nas quais a alta resistibilidade e re- dução de peso são necessárias. O limite superior da resistibilidade não é particularmente limitado, mas o limite superior que pode ser alcan- çado na presente invenção é de cerca de 30,0 cN/dtex. A resistibilida- de citada no presente documento, refere-se a um valor determinado pelo método descrito na seção de EXEMPLOS.
[0089] O alongamento do multiflamento de poliéster líquido- cristalino da presente invenção após a polimerização em fase sólida, é de preferência de 5,0% ou menos, mais preferencialmente de 4,5% ou menos e ainda mais preferencialmente de 4,0% ou menos. Uma vez que o multifilamento de poliéster líquido-cristalino tem um alongamento de 5,0% ou menos, o multifilamento de poliéster líquido-cristalino é di- fícil de estirar ao ser submetido a estresse externo, e um produto que inclui o multiflamento de poliéster líquido-cristalino pode ser usado adequadamente porque o produto sofre pouca mudança dimensional. O limite inferior do alongamento não é particularmente limitado, mas o limite inferior que pode ser alcançado na presente invenção é de cerca de 1,0%. O alongamento citado no presente documento, refere-se a um valor determinado pelo método descrito na seção de EXEMPLOS.
[0090] O multiflamento de poliéster líquido-cristalino assim obtido da presente invenção, tem um limite de elasticidade por compressão de 15 a 40 mN/dtex e o multiflamento de poliéster líquido-cristalino com tais características pode exibir resistência à fadiga por flexão mui- to maior do que na técnica anterior, quando usado em um produto pro- cessado de alta ordem. O multifilamento de poliéster líquido-cristalino conforme descrito acima, que tem excelente limite de elasticidade por compressão e tem alta resistibilidade, alta elasticidade, resistência ao calor, estabilidade dimensional, resistência química e características de baixa absorção de umidade, pode ser usado adequadamente em aplicações gerais de materiais industriais. Exemplos de aplicações ge- rais de materiais industriais incluem cordas, eslingas, cabos, redes de pesca, redes, malhas, pano tecidos, tecidos, objetos em formato de lâminas, correias, membros de tensão, engenharia civil e materiais de construção, materiais esportivos, materiais de proteção, materiais de reforço de borracha, vários cabos de reforço, materiais de fibra de re- forço de resina, materiais elétricos e materiais acústicos. Particular- mente dentre eles, em aplicações como cordas, eslingas, cabos e membros de tensão que são produtos processados de alta ordem e flexionados repetidamente, o multiflamento de poliéster líquido- cristalino da presente invenção, com excelente limite de elasticidade por compressão, pode ser usado adequadamente.
[0091] Doravante, a presente invenção será descrita mais especi- ficamente com referência a exemplos, porém, a presente invenção não se limita a estes exemplos de forma alguma. A definição das caracte- rísticas usadas na especificação e exemplos, bem como os métodos de medição e cálculo das propriedades físicas, são mostrados abaixo. (1) PONTO DE FUSÃO
[0092] Na calorimetria diferencial com o uso de um calorímetro de varredura diferencial (DSC 2920 fabricado pela TA Instruments Japan Inc.), foi observada uma temperatura de pico endotérmica (Tm1) de um poliéster líquido-cristalino observado pela medição sob condições de aumento de temperatura de 20 ºC/min a partir de 50 ºC, e em seguida o poliéster líquido-cristalino foi mantido a uma temperatura de aproxi- madamente (Tmi + 20 ºC) por 5 minutos, em seguida, resfriado a 50 ºC a uma taxa de queda de temperatura de 20 ºC/min e, em seguida,
aquecido novamente sob condições de aumento de temperatura de 20 ºC/min. Uma temperatura de pico endotérmica (Tm2) observada no processo acima mencionado, foi tomada como o ponto de fusão. À mesma operação foi realizada duas vezes e a média das duas medi- ções foi tomada como o ponto de fusão Tm2 (ºC) do poliéster líquido- cristalino.
(2) PESO MOLECULAR MÉDIO DE PESO EQUIVALENTE DE POL!I- ESTIRENO (PM) DE POLIÉSTER LÍQUIDO-CRISTALINO
[0093] Um poliéster líquido-cristalino é dissolvido em um solvente misto de pentafluorofenol/clorofórmio = 35/65 (razão em peso) como um solvente, enquanto é agitado a 120 ºC por 20 minutos. Neste pro- cesso, uma amostra para medição de GPC é preparada de modo que a amostra possa ter uma concentração de poliéster líquido-cristalino de 0,04% em peso. A amostra foi submetida à medição com o uso de um aparelho de medição GPC fabricado pela Waters Corporation e o Pm foi determinado em termos de poliestireno. A mesma operação foi realizada duas vezes e a média das duas medições foi tomada como o peso molecular médio ponderal (Pm).
[0094] Colunas: Shodex K-G (1)
[0095] Shodex K-806M (2)
[0096] Shodex K-802 (1)
[0097] Detector: detector de índice de refração diferencial RI (mo- delo 2414)
[0098] Temperatura: 23 + 2 ºC
[0099] Taxa de fluxo: 0,8 ml/min
[00100] “Volume de injeção: 0,200 ml (3) TEOR DE UMIDIFICAÇÃO
[00101] O teor de umidificação foi medido por um método de titula- ção coulométrica com o uso de um analisador de umidade Karl Fischer (AQ-2100) fabricado pela Hiranuma Sangyo Co., Ltd. A média de três medições foi usada.
(4) CONCENTRAÇÃO DE ÓLEO
[00102] O peso de uma solução contendo um óleo disperso na mesma é definido como WO, e o peso do óleo é definido como W1. Um produto obtido pela multiplicação, por 100, de um quociente de W1 di- vidido por WO foi definido como uma concentração de óleo (% em pe- so).
(5) QUANTIDADE DE ÓLEO AFIXADO
[00103] As fibras (100 m) foram enroladas em um emaranhado com uma máquina de medição e pesado, e então o emaranhado foi imerso em 100 ml de água e lavado por 1 hora com o uso de um limpador ul- trassônico. O emaranhado limpo de forma ultrassônica foi seco a uma temperatura de 60 ºC por 1 hora e pesado. Um produto obtido pela multiplicação, por 100, de um quociente da diferença entre o peso an- tes da limpeza e o peso após a limpeza dividido pelo peso antes da limpeza, foi definido como a quantidade de óleo afixado (% em peso).
(6) FINURA TOTAL
[00104] A finuracom base no peso corrigido foi medida sob uma carga predeterminada de 0,045 cN/dtex de acordo com JIS L 1013 (2010) 8.3.1 método A, e tomada como a finura total (dtex).
(7) NÚMERO DE FIBRAS ÚNICAS
[00105] O número de fibras únicas foi calculado pelo método de acordo com JIS L 1013 (2010) 8.4.
(8) FINURA DE FIBRA ÚNICA
[00106] Um valor obtido pela divisão da finura total pelo número de fibras únicas foi definido como a finura da fibra única (dtex).
(9) RESISTIBILIDADE, ALONGAMENTO E MÓDULO DE ELASTICI-
[00107] A medição foi realizada sob condições de alongamento de velocidade constante definidas em JIS L 1013 (2010) 8.5.1, Teste de
Tempo Padrão. Uma amostra foi submetida ao teste com o uso do “TENSILON” RTM-100 fabricado pela ORIENTEC CORPORATION com um intervalo de aderência (comprimento da amostra de medição) de 250 mm e uma velocidade de tração de 50 mm/min. A resistibilida- de e o alongamento foram definidos como estresse na ruptura e alon- gamento na ruptura, respectivamente. Quanto ao módulo de elastici- dade inicial, em um gráfico de estresse e alongamento obtido em um teste de tração, uma linha reta aproximada foi traçada entre os pontos de medição em uma faixa de alongamento de 0,45% a 0,55% por um método de mínimos quadrados e a inclinação de a linha reta foi defini- da como o módulo de elasticidade inicial.
(10) VALOR DE RESISTÊNCIA À FLEXÃO (A) DE MULTIFILAMENTO
[00108] O valor da resistência à flexão foi medido com referência às condições de deflexão de velocidade constante definidas em JIS K 7171 (2016). Especificamente, em primeiro lugar, a fim de desdobrar e destorcer um filamento enrolado em uma embalagem, o filamento foi cortado em um comprimento de 1000 mm, um gancho de metal foi amarrado a uma extremidade do filamento e um peso com uma carga de ruptura de 300 g foi amarrado na outra extremidade do filamento e o multifilamento foi suspenso no ar por 24 horas em ambiente ajustado para temperatura de 25 ºC e umidade relativa de 40% para tornar o multifilamento vertical, obtendo-se assim uma amostra de medição. À amostra de medição obtida foi posteriormente cortada em um compri- mento de 40 mm para produzir uma peça de amostra. Usando “TEN- SILON” UTM-4-100 fabricado pela Toyo Baldwin Co., Ltd., a peça teste obtida foi simetricamente colocada em mesas de sustentação coloca- das em um intervalo de 5 mm, e uma força foi aplicada no centro entre os pontos de sustentação da peça de teste com um indentador. O in- dentador foi baixado a uma velocidade constante de 20 mm/min em um estado em que as mesas de sustentação foram fixadas e a carga máxima durante a aplicação da força à peça teste foi medida e tomada como o valor da resistência à flexão (A) (cN). Os diâmetros das mesas de sustentação e do indentador eram de 1,0 mm. A média de cinco medições foi usada. (11) ÍNDICE DE FLEXIBILIDADE DO FIO (X) DE MULTIFILAMENTO
[00109] O índice de flexibilidade do fio (X) do multiflamento foi cal- culado pela seguinte fórmula com o uso do valor de resistência à fle- xão (A) (cN) do multifilamento e a finura total T (dtex) do multiflamen- to.
[00110] Índice de flexibilidade do fio (X) = (A/T) x 10º (12) LIMITE DE ELASTICIDADE POR COMPRESSÃO
[00111] Uma única fibra é deixada em um estágio feito de vidro, uma carga de compressão é gradualmente aplicada à única fibra na direção diametral da mesma com o uso de um indentador e uma curva carga-deslocamento durante o processo é adquirida. No diagrama carga-deslocamento obtido, os dados obtidos em cada uma das regi- ões inicial e pós-rendimento foram aproximados em linhas retas e a carga na interseção de ambas as retas foi definida como carga de ren- dimento. Um valor obtido pela divisão da carga de rendimento obtida pela finura da fibra única foi definido como o limite de elasticidade por compressão.
[00112] Aparelho de medição: Testador de Micro Compressão MCTW-500 fabricado pela Shimadzu Corporation
[00113] Indentador usado: indentador plano feito de diamante (1 = 500 um)
[00114] Velocidade de carga: 41,482 mN/s (método de velocidade de carga constante)
[00115] Temperatura de medição: temperatura ambiente
[00116] Atmosfera de medição: na atmosfera
(13) RESISTÊNCIA À FADIGA POR FLEXÃO
[00117] Como uso de uma máquina de torção, dois multifilamentos foram torcidos individualmente com um número de torções de 100 T/m enquanto eram duplicados para produzir um fio duplo e torcido. Em seguida, como mostrado na Figura 1, um fio duplo e torcido 1, como descrito acima, foi enganchado em formato de S em um par de ferro que rotaciona livremente (material: SS400) rolos com acabamento em espelho 2 com uma distância real entre os centros do rolo de 14 mm e que tem, cada um, um diâmetro externo de 10 mm de modo que o fio entre os rolos possa ser vertical. Em seguida, uma carga 3 de 0,5 g/dtex foi aplicada ao fio duplo e torcido 1 e os rolos de metal 2 foram reciprocados 8000 vezes na direção vertical (distância de reciprocida- de: 100 mm) de modo que a distância entre os centros de rolo possa ser constante para causar fadiga por flexão. A resistibilidade do fio du- plo e torcido antes da fadiga por flexão e a resistibilidade do fio duplo e torcido após a fadiga por flexão foram medidas e a taxa de retenção de resistibilidade foi calculada pela seguinte fórmula.
[00118] Taxa de retenção de resistibilidade após fadiga por flexão (%) = resistibilidade de fio duplo e torcido após fadiga por flexão/resis- tibilidade de fio duplo e torcido antes de fadiga por flexão x 100
[00119] Quanto maior a taxa de retenção de resistibilidade após a fadiga por flexão, mais excelente será a resistência à fadiga por flexão. A resistência à fadiga por flexão foi classificada da seguinte forma de acordo com a taxa de retenção de resistibilidade após a fadiga por fle- xão.
[00120] Resistência à fadiga por flexão:
[00121] 5:90% 0oumais
[00122] 480% ou mais e menos do que 90%
[00123] 3:70% o0oumaise menos do que 80%
[00124] 2:60% ou maise menos do que 70%
[00125] 1:menos que 60% EXEMPLO DE REFERÊNCIA 1
[00126] Em um vaso de reação de 51! equipado com uma lâmina de agitação e um tubo de destilação, 870 g (6,380 mol) de ácido p- hidroxibenzoico, 327 g (1,890 em mol) de 4,4'-dihidroxibifenil, 89 g (0,810 em mol) de hidroquinona, 292 g (1,755 em mol) de ácido teref- tálico, 157 g (0,945 em mol) de ácido isoftálico e 1460 g de anidrido acético (1,10 equivalentes de grupos hidroxila fenólicos totais) foram carregados, a temperatura do conteúdo foi elevado de 25 ºC para uma temperatura de 145 ºC ao longo de 30 minutos com agitação em uma atmosfera de gás nitrogênio e, em seguida, o conteúdo foi reagido à temperatura de 145 ºC por 2 horas. Em seguida, a temperatura foi ele- vada para 335 ºC ao longo de 4 horas.
[00127] A temperatura de polimerização foi mantida em 335 ºC, a pressão foi reduzida para 133 Pa ao longo de 1,5 horas, a reação con- tinuou por mais 40 minutos e a policondensação foi concluída quando o torque atingiu 28 kgem. Em seguida, o interior do vaso de reação foi pressurizado a 0,1 MPa, o polímero foi descarregado em um cordão através de uma fieira com uma porta de descarga circular com um di- âmetro de 10 mm e o cordão foi peletizado com um cortador. O poliés- ter líquido-cristalino incluiu, com base no poliéster líquido-cristalino no total, 54% em mol de uma unidade de ácido p-hidroxibenzoico, 16% em mol de uma unidade 4,4'-dihidroxibifenil, 8% em mol de uma uni- dade de ácido isoftálico, 15% em mol de uma unidade de ácido tereftá- lico e 7% em mol de uma unidade de hidroquinona, tinha um ponto de fusão (Tm2) de 315 ºC e tinha uma viscosidade de fusão de 30 Pa:seg conforme medido com o uso de um testador de alto fluxo a uma tem- peratura de 330 ºC e uma taxa de cisalhamento de 1000/seg. O poliés- ter líquido-cristalino tinha um Pm de 145000.
EXEMPLO DE REFERÊNCIA 2
[00128] Em um vaso de reação de 51! equipado com uma lâmina de agitação e um tubo de destilação, 907 g (6,57 em mol) de ácido p- hidroxibenzoico, 457 g (242 em mol) de ácido 6-hidróxi-2-naftoico e 946 g de ácido acético anidrido (1,03 equivalentes de grupos hidroxila fenólicos totais) foram carregados, a temperatura do conteúdo foi ele- vada de 25 ºC para uma temperatura de 145 ºC ao longo de 30 minu- tos com agitação em uma atmosfera de gás nitrogênio e, em seguida, o conteúdo foi reagido à temperatura de 145 ºC por 2 horas. Em se- guida, a temperatura foi elevada para 325 ºC ao longo de 4 horas.
[00129] A temperatura de polimerização foi mantida em 325 ºC, a pressão foi reduzida para 133 Pa ao longo de 1,5 horas, a reação con- tinuou por mais 20 minutos e a policondensação foi concluída quando o torque atingiu 15 kgem. Em seguida, o interior do vaso de reação foi pressurizado a 0,1 MPa, o polímero foi descarregado em um cordão através de uma fieira com uma porta de descarga circular com um di- âmetro de 10 mm e o cordão foi peletizado com um cortador. O poliés- ter líquido-cristalino incluído, com base no poliéster líquido-cristalino no total, 73% em mol de uma unidade de ácido p-hidroxibenzoico e 27% em mol de uma unidade de ácido 6-hidróxi-2-naftoico, tinha um ponto de fusão (Tm2) de 285 ºC, e tinha uma viscosidade de fusão de 32 Pa:s, medida com o uso de um testador de alto fluxo a uma tempe- ratura de 293 ºC e uma taxa de cisalhamento de 1000/seg. O poliéster líquido-cristalino tinha um Pm de 125000. EXEMPLO 1
[00130] Como uso do poliéster líquido-cristalino do Exemplo de Re- ferência 1, a secagem a vácuo foi realizada a 120 ºC por 12 horas para remover a umidificação e os oligômeros. O poliéster líquido-cristalino tinha então um teor de umidificação de 50 ppm. O poliéster líquido- cristalino seco foi extrudado por fusão com uma extrusora de parafuso único (temperatura do aquecedor: 290 a 340 ºC) e o polímero foi abas- tecido a um pacote de fiação enquanto era pesado com uma bomba de engrenagens. A temperatura de fiação a partir da saída da extruso- ra para o pacote de fiação era de 335 ºC. No pacote de fiação, o polí- mero foi filtrado com o uso de um filtro de tecido não tecido de metal com uma precisão de filtração de 15 um e o polímero foi descarregado a uma taxa de descarga de 100 g/min (0,33 g/min por orifício único) de uma fieira com 300 orifícios, que tem, cada um, um diâmetro de orifício de 0,13 mm e um comprimento de terreno de 0,26 mm.
[00131] O polímero foi resfriado e solidificado à temperatura ambi- ente imediatamente após a descarga e um multifilamento de poliéster líquido-cristalino de 300 filamentos foi recolhido com o uso de um rolo Nelson a 600 m/min enquanto uma solução aquosa contendo 2% em massa de um composto de éster de ácido fosfórico A (inibidor de fu- são) líquido à temperatura normal foi afixado ao multiflamento com o uso de um rolo de lubrificação. A tiragem de fiação era então de 29,3. A quantidade de óleo afixado foi de 1,5% em peso. O multiflamento recolhido pelo rolo Nelson foi passado em um braço dançarino e enro- lado em formato de queijo com o uso de um enrolador transversal de lâmina. O poliéster líquido-cristalino tinha boa filiação na fiação por fu- são e um multifilamento de poliéster líquido-cristalino com uma finura total de 1680 dtex e uma finura de fibra única de 5,6 dtex foi fiado de forma estável sem quebra de fio para dar fios originais de fiação como uma embalagem de 4,0 kg. No presente documento, o composto de éster de ácido fosfórico A é o composto de éster de ácido fosfórico re- presentado pela Fórmula Química 2 e R, é um grupo aril, R2 é um hi- drocarboneto linear saturado com 2 a 4 átomos de carbono, M é po- tássio, m é 8 em média, e n é 1 em média.
[00132] As fibras foram desenroladas da embalagem de fiação na direção longitudinal (uma direção perpendicular à direção de rotação das fibras) e rebobinadas a 400 m/min com uma máquina de enrola- mento (Precision Winder modelo SSP-WVB8P fabricado por KAMITSU SEISAKUSHO LTD.) com uma velocidade constante. Uma bobina de aço inoxidável foi usada como material de núcleo para rebobinar, a tensão no momento do rebobinamento era de 0,005 cN/dtex, a densi- dade do enrolamento era de 0,50 glem? e a quantidade de enrolamen- to era de 4,0 kg. Além disso, a embalagem tinha uma forma de extre- midade cônica com um ângulo cônico de 65º.
[00133] A amostra rebobinada resultante foi submetida a polimeri- zação em fase sólida com o uso de um forno fechado. Quanto à tem- peratura de polimerização em fase sólida, a polimerização em fase só- lida foi realizada sob as condições de elevação a partir da temperatura ambiente para 165 ºC (ponto de fusão - 150 ºC) ao longo de 0,2 horas, mantendo a temperatura a 165 ºC por 3 horas, em seguida, aumen- tando a temperatura a partir de 165 ºC para 275 ºC (ponto de fusão - 40) ao longo de 40 horas e, posteriormente, mantendo a temperatura em 275 ºC por 3 horas. Quanto à atmosfera na polimerização em fase sólida, o nitrogênio desumidificado foi fornecido a uma taxa de fluxo de 100 I/min e o forno foi evacuado a partir da porta de exaustão para que o interior do forno não pudesse ser pressurizado.
[00134] A embalagem polimerizada em fase sólida assim obtida, foi afixada a um dispositivo de alimentação rotatório por um motor inver- sor e as fibras foram desenroladas enquanto eram alimentadas a 200 m/min em uma direção lateral (direção de rotação das fibras). Um guia de rolos de rolamento (A312030) fabricado por YUASA YARN GUIDE ENGINEERING CO., LTD. foi instalado em uma posição em que a embalagem resultante poderia ter um comprimento de fio de 50 cm e as fibras foram flexionadas em um ângulo de curvatura de 60º em 18 direções (18 divisões iguais) e, em seguida, enroladas em uma emba- lagem de produto por uma máquina de enrolamento. As fibras tinham propriedades físicas conforme mostrado na Tabela 1. O multiflamento de poliéster líquido-cristalino da presente invenção obtido no Exemplo 1, tinha um índice de flexibilidade do fio (X) de 3,8, um limite de elasti- cidade por compressão de 38 mN/dtex, um módulo de elasticidade ini- cial de 687 cN/dtex e uma resistência à fadiga por flexão do produto (adequação para produtos processados de alta ordem) de “5”.
EXEMPLOS 2 A 7
[00135] Um multiflamento de poliéster líquido-cristalino foi obtido da mesma maneira que no Exemplo 1, exceto que o tempo de aumento de temperatura, o tempo de retenção e a temperatura durante a poli- merização em fase sólida, foram alterados como mostrado na Tabela
1.
EXEMPLOS 8 A 11
[00136] Um multiflamento de poliéster líquido-cristalino foi obtido da mesma maneira que no Exemplo 1, exceto que a finura total e o núme- ro de filamentos foram alterados como mostrado na Tabela 1, alteran- do o número de orifícios e a taxa de descarga da fieira.
EXEMPLO 12
[00137] Um multiflamento de poliéster líquido-cristalino foi obtido da mesma maneira que no Exemplo 1, exceto que o inibidor de fusão foi alterado para uma solução contendo 1% em massa de polidimetil- siloxano ("SH 200-350cSt" fabricado por Dow Corning Toray Co., Ltd.) disperso na água.
EXEMPLO 13
[00138] Um multiflamento de poliéster líquido-cristalino foi obtido da mesma maneira que no Exemplo 1, exceto que as fibras não foram flexionadas no momento do desenrolamento da embalagem polimeri- zada em fase sólida.
EXEMPLOS 14 E 15
[00139] Um multiflamento de poliéster líquido-cristalino foi obtido da mesma maneira que no Exemplo 1, exceto que o poliéster líquido- cristalino do Exemplo de Referência 2 foi usado, e que o tempo de aumento de temperatura, o tempo de espera e a temperatura durante a polimerização em fase sólida, foram alterados como mostrado na Tabela 1. EXEMPLOS COMPARATIVOS 1 A 4
[00140] Um multiflamento de poliéster líquido-cristalino foi obtido da mesma maneira que no Exemplo 1, exceto que o tempo de aumento de temperatura, o tempo de retenção e a temperatura durante a poli- merização em fase sólida, foram alterados como mostrado na Tabela
2. EXEMPLO COMPARATIVO 5
[00141] Um multiflamento de poliéster líquido-cristalino foi obtido da mesma maneira que no Exemplo 1, exceto que como partículas finas inorgânicas, partículas finas inorgânicas sintéticas ("Somasif" (marca registrada) ME-100 fabricado pela Co-op Chemical Co., Ltd., Mohs du- reza = 2,8) com um tamanho médio de partícula de 5 a 7 um e conten- do principalmente ácido silícico e magnésio foram dispersos em um óleo de fiação contendo principalmente laurato de polietilenoglicol a uma concentração de 6% em peso, a dispersão resultante foi afixada a fios originais de fiação, e o "Somasif ME-100" mencionado acima foi inchado e clivado para ter um tamanho médio de partícula de 0,02 a 7 pm no momento da fixação, que os fios originais de fiação foram então limpos ultrassonicamente em água destilada por 3 horas para remover as partículas finas e ajustar a quantidade de partículas finas afixadas a 0,6% em peso, que a amostra foi tratada por calor a uma temperatura de (o ponto de fusão - 20 ºC) por 2 horas e a uma temperatura de (ponto de fusão - O ºC) por 12 horas durante a polimerização em fase sólida, e que as fibras não estavam flexionadas no momento do de- senrolamento da embalagem polimerizada em fase sólida.
EXEMPLO COMPARATIVO 6
[00142] Um multiflamento de poliéster líquido-cristalino foi obtido da mesma maneira que no Exemplo 1, exceto que o poliéster líquido- cristalino do Exemplo de Referência 2 foi usado, e que o tempo de aumento de temperatura, o tempo de espera e a temperatura durante a polimerização em fase sólida, foram alterados como mostrado na Tabela 2.
TABELA 1-1 [o cc cc Jexempo1 Exemplo 2 [Exemplo 3 [Exemplo 4 [Exemplo 5 [Exemplo 6 [Exemplo 7º [Exemplo 8 Exemplo de |Exemplo de |Exemplo de Exemplo de Exemplo de | Exemplo de | Exemplo de tar Vanida areia; Exemplo de An An ANA ANA ANA ANA ANA Poliéster líquido-cristalino Referência 1 Referência |Referência |Referência |Referência [Referência |Referência [Referência eferência 1 |, 1 1 1 1 1 1 Inibidor de fusão Fo Tempo de aumento da temperatura nojh 0,2 0,2 0,2 0,5 0,2 0,2 0,2 0,2 primeiro estágio Manter a temperatu- 165 (Ponto/165 (Ponto/165 (Ponto|165 (Ponto/180 (Ponto|165 (Ponto|165 (Ponto|165 (Ponto ra no primeiro está-/ºC de fusão -|de fusão -lde fusão -lde fusão -|jde fusão -ide fusão -jde fusão -jde fusão - gio 150) 150) 150) 150) 135) 150) 150) 150) in, PD Condições - de Tempo de aumento & polimerização —|45 temperatura nojh 40 30 40 40 40 40 40 S em fase sólida segundo estágio Manter a temperatu- 275 (Ponto/275 (Ponto|/275 (Ponto/275 (Ponto/300 (Ponto/275 (Ponto/275 (Ponto 2 lo, 275 (Ponto = = = = = = = ra no segundo está- ºC de fusão - 40) de fusão -lde fusão -jde fusão -jde fusão -ide fusão -jde fusão -jde fusão - gio 40) 40) 40) 40) 15) 40) 40) Tempo de espera em h 3 3 3 3 3 3 3 cada estágio Flexão após polimerização em fase Sim Sim Sim Sim Sim Sim Sim Sim sólida Finura total 1680 1680 1680 1680 1680 1680 1680 1680 Propriedades " - tratado por calor
[Lo Exemplo 1 Exemplo 2 [Exemplo 3 [Exemplo 4 [Exemplo 5 [Exemplo 6 [Exemplo 7º [Exemplo 8 Exemplo de |Exemplo de |Exemplo de Exemplo de Exemplo de | Exemplo de | Exemplo de tar Vanida areia; Exemplo de An An ANA ANA ANA ANA ANA Poliéster líquido-cristalino AA Referência |Referência |Referência [Referência [Referência |Referência |Referência Referência 1 1 1 1 1 1 1 1 Módulo. de elastici-| n/dex 687 722 656 702 721 672 723 dade inicial Índice de flexibilida- de do fio X Fe be ro Rs o e bo so de porco — meo de por compressão RB = itânnia à , o Resistência à fadiga 5 3 4 4 3 4 3 5 NS por flexão do produto
TABELA 1-1 — continuação [Lo Exemplo 9 Exemplo 10 |Exemplo 11º [Exemplo 12. [Exemplo 13 |Exemplo 14. [Exemplo 15 Poliéster líquido-cristalino Exemplo — delExemplo delExemplo delExemplo delExemplo delExemplo delExemplo de 9 Referência 1 |Referência 1 |Referência 1 |Referência 1 |Referência 1 | Referência 2 |Referência 2 Tempo de aumento da temperatura no primei-|h 0,2 0,2 0,2 0,2 0,2 0,2 0,2 ro estágio 165 (Ponto/165 (Ponto/165 (Ponto/165 (Ponto/135 (Ponto/135 (Ponto Manter à temperatura eo 165 (Ponto de de fusão -jde fusão -jde fusão -jde fusão -jde fusão -jde fusão - no primeiro estágio fusão - 150) 150) 150) 150) 150) 150) 150) Condições - de Tempo de aumento da A polimerização — |temperatura no se-lh 40 40 40 30 30 40 40 &K em fase sólida gundo estágio à 275 (Ponto/275 (Pontol27/5 (Ponto/27/5 (Ponto/l245 (Ponto/2/0 (Ponto Manter a temperatura eo 2015 (Ponto de de fusão -jde fusão -jde fusão -jde fusão -jde fusão -jde fusão - no segundo estágio fusão - 40) 40) 40) 40) 40) 40) 15) Tempo de espera em h 3 3 3 3 3 3 3 cada estágio Flexão após polimerização em fase ; ; ; ; = ; ; sólida Sim Sim Sim Sim Não Sim Sim Finura total 1680 1100 1680 1680 1680 1680 físicas do fio tratado por calor Resistbitdado — Jentox
[Lo Exemplo 9 Exemplo 10 [Exemplo 11º [Exemplo 12 [Exemplo 13 |Exemplo 14 |Exemplo 15 Poliéster líquido-cristali Exemplo — de Exemplo delExemplo dejExemplo dejExemplo dejExemplo dejExemplo de OPEStAr Nquido-CrStaNino Referência 1 |Referência 1 |Referência 1 |Referência 1 |Referência 1 | Referência 2 |Referência 2 de ni e meo Nao de inicial Indice de flexibilidade 3,9 38 3,9 38 9,2 38 37 do fio X — o mos por compressão Resistência à fadiga 5 5 5 2 2 4 3 por flexão do produto 8 =Õ *1: Composto de éster de ácido fosfórico A Ss *2: Polidimetilsiloxano
TABELA 1-2 Do Exemplo 9º | Exemplo 10 [Exemplo 11 [Exemplo 12 [Exemplo 13 [Exemplo 14 |Exemplo 15 ' Exemplo de|Exemplo de|Exemplo de|Exemplo de|Exemplo de|Exemplo de Exemplo de Poliéster líquido-cristalino ' ' ' ' Referência 1 | Referência 1 | Referência 1 | Referência 1 | Referência 1 | Referência 1 | Referência 2 Tempo de aumento da tempe- . . h 0,2 0,2 0,2 0,5 0,2 0,2 0,2 ratura no primeiro estágio 165 (Ponto|165 (PontoJ165 (Ponto|165 (Ponto/180 (Ponto|165 (Ponto|/165 (Ponto Manter a temperatura no pri- ' ' ºC de fusão -jde fusão -|de fusão -jde fusão -|de fusão -|jde fusão -|de fusão - meiro estágio 150) 150) 150) 150) 135) 150) 150) a
N Condições de polime-| Tempo de aumento da tempe- Ê h 40 40 40 30 30 40 40 NM rização em fase sólida | ratura no primeiro estágio 275 (Pontol275 (Ponto|275 (Ponto|l275 (Ponto|/275 (Ponto|)275 (Ponto|275 (Ponto Manter a temperatura no pri- ' ' ºC de fusão -jde fusão -|de fusão -jde fusão -|de fusão -|jde fusão -|de fusão - meiro estágio 40) 40) 40) 40) 40) 40) 40) Manter a temperatura no pri- i í h 3 3 3 3 3 3 3 meiro estágio
' Exemplo de|Exemplo de|Exemplo de|Exemplo de|Exemplo de|Exemplo de Exemplo de Poliéster líquido-cristalino ' ' ' ' Referência 1 | Referência 1 | Referência 1 | Referência 1 | Referência 1 | Referência 1 | Referência 2 . Alongamento % 2,5 2,7 2,7 2,6 2,7 3,8 3,9 Propriedades — físicas 8
NM Limite de elasticidade por com- . mN/dtex [37 38 37 28 35 36 33 pressão Resistência à fadiga por flexão 5 5 2 2 4 3 do produto *1: Composto de éster de ácido fosfórico A *2: Polidimetilsiloxano
TABELA 2 Exemplo Compa- Exemplo Compa- Exemplo Compa-|/Exemplo Compa-| Exemplo Compa- Exemplo Compa- rativo 1 rativo 2 rativo 3 rativo 4 rativo 5 rativo 6 Exemplo de Refe-| Exemplo de Refe- [Exemplo de Refe- | Exemplo de Refe-| Exemplo de Refe- Exemplo de Refe- Poliéster líquido-cristalino ' ' rência 1 rência 1 rência 1 rência 1 rência 1 rência 2 Tempo de aumento da temperatura nolh 10 0,5 4 30 10 primeiro estágio Manter a temperatura oc 300 (Ponto de/240 (Ponto del165 (Ponto del165 (Ponto de 270 (Ponto de no primeiro estágio fusão - 15) fusão - 75) fusão - 150) fusão - 150) fusão - 15) Condições — de " . Tempo de aumento Conforme descrito & polimerização lda temperatura nojh Não 12,5 10 30 na descrição Não o em fase sólida 4 NM segundo estágio Manter a temperatura 290 (Ponto deli275 (Ponto del275 (Ponto de ec Não Não no segundo estágio fusão - 25) fusão - 40) fusão - 40) Tempo de espera em , h 10 3 3 3 10 cada estágio Flexão após polimerização em fase . ' Não Sim Sim Sim Não sólida Propriedades Finura total 1680 1680 1680 1680 1680 1680 físicas do fio Número de filamen- número 300 300 300 300 300 300 tratado por calor |tos
Exemplo Compa- Exemplo Compa- Exemplo Compa-|/Exemplo Compa-| Exemplo Compa- Exemplo Compa- rativo 1 rativo 2 rativo 3 rativo 4 rativo 5 rativo 6 Exemplo de Refe-| Exemplo de Refe- [Exemplo de Refe- |Exemplo de Refe-| Exemplo de Refe- Exemplo de Refe- Poliéster líquido-cristalino rência 1 rência 1 rência 1 rência 1 rência 1 rência 2 Módulo de elasticida- . eN/dtex 395 659 703 621 518 312 de inicial Índice de flexibilidade 10,3 3,9 4,2 4,4 8,7 10,3 do fio X ao o = Limite de elasticidade o . mN/dtex |4 7 5 5 Nm por compressão Resistência à fadiga 1 1 1 1 1 1 por flexão do produto *1: Composto de éster de ácido fosfórico A *3: Laurato de polietilenoglicol contendo partículas finas inorgânicas
[00143] Como é aparente a partir dos Exemplos 1 a 15 na Tabela 1, quando as condições de polimerização em fase sólida foram ajusta- das, um multiflamento de poliéster líquido-cristalino com um limite de elasticidade por compressão de 15 a 40 mN/dtex foi obtido e alta resis- tência à fadiga por flexão, foi exibida mesmo após processamento de alta ordem. Conforme descrito acima, quando o limite de elasticidade por compressão foi ajustado para 15 a 40 mN/dtex, o multiflamento de poliéster líquido-cristalino exibiu alta resistência à fadiga por flexão quando usado em um produto processado de alta ordem, era adequa- do para produtos processados de alta ordem e era usado adequada- mente em aplicações de materiais industriais gerais, como cordas e eslingas.
[00144] Enquanto isso, como é aparente a partir dos Exemplos Comparativos 1 a 7 na Tabela 2, quando as condições de polimeriza- ção em fase sólida não eram apropriadas, o limite de elasticidade por compressão foi inferior a 15 mN/dtex e não foi obtida resistência à fa- diga por flexão suficiente do produto. Conforme descrito acima, quan- do o limite de elasticidade por compressão é inferior a 15 mN/dtex, o efeito pretendido da presente invenção não é exibido.
[00145] Uma vez que o multiflamento de poliéster líquido-cristalino da presente invenção tem um limite de elasticidade por compressão de a 40 MN/dtex, no caso em que o multifilamento de poliéster líquido- cristalino é usado em um produto processado de alta ordem, o multifi- lamento de poliéster líquido-cristalino pode manter alta resistibilidade, mesmo quando flexionado repetidamente. Tal multifilamento de poliés- ter líquido-cristalino pode exibir resistência à fadiga por flexão muito maior do que na técnica anterior e, portanto, pode ser usado adequa- damente em aplicações de materiais industriais gerais, como cordas, eslingas e membros de tensão.
DESCRIÇÃO DAS REFERÊNCIAS NUMÉRICAS 1: Fio duplo e torcido 2: Rolo de metal 3: Carga 4: Distância entre centros de rolo
Claims (11)
1. Multiflamento de poliéster líquido-cristalino, caracteriza- do pelo fato de que tem um limite de elasticidade por compressão de fibra de 15 a 40 mN/dtex.
2. Multiflamento de poliéster líquido-cristalino, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que tem um índice de flexibilidade do fio de 8,0 ou menos.
3. Multiflamento de poliéster líquido-cristalino, de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizado pelo fato de que tem um módulo de elasticidade inicial de 400 cN/dtex ou mais.
4. Multiflamento de poliéster líquido-cristalino, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 3, caracterizado pelo fato de que tem um número de filamentos de 10 a 600.
5. Multiflamento de poliéster líquido-cristalino, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 4, caracterizado pelo fato de que tem uma finura total de 100 a 3000 dtex.
6. Multiflamento de poliéster líquido-cristalino, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 5, caracterizado pelo fato de que compreende um poliéster líquido-cristalino que inclui unidades es- truturais (1), (11), (III), (IV) e (V) mostradas abaixo: Fórmula Química 1 +): (1) o DD” 1 +)» a AD q
7. Multiflamento de poliéster líquido-cristalino, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 6, caracterizado pelo fato de que uma porcentagem da unidade estrutural (1) é de 40 a 85% em mol com base na quantidade total das unidades estruturais (1), (11) e (Ill), uma porcentagem da unidade estrutural (11) é de 60 a 90% em mol com base na quantidade total das unidades estruturais (11) e (Ill), e uma porcentagem da unidade estrutural (IV) é de 40 a 95% em mol com base em uma quantidade total das unidades estruturais (IV) e (V).
8. Multiflamento de poliéster líquido-cristalino, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 5, caracterizado pelo fato de que compreende um poliéster líquido-cristalino que inclui uma unidade estrutural de ácido p-hidroxibenzoico e uma unidade estrutural de áci- do 6-hidróxi-2-naftoico.
9. Multiflamento de poliéster líquido-cristalino, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 5 e 8, caracterizado pelo fa- to de que compreende, com base no multiflamento de poliéster líqui- do-cristalino no total, 60 a 80% em mol de uma unidade estrutural de ácido p-hidroxibenzoico e 20 a 40% em mol de uma unidade estrutural de ácido 6-hidróxi-2-naftoico.
10. Produto processado de alta ordem, caracterizado pelo fato de que compreende o multifilamento de poliéster líquido-cristalino, como definido em qualquer uma das reivindicações 1 a 9.
11. Corda, eslinga, membro de tensão ou cabo, caracteri- zado pelo fato de que compreende o multiflamento de poliéster líqui- do-cristalino, como definido em qualquer uma das reivindicações 1 a 9.
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