JPWO2019021978A1 - 液晶性ポリエステル繊維及びその製造方法 - Google Patents
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Abstract
液晶性ポリエステル繊維は、灰分が０．３ｗｔ％以下であり、かつ融着度（ｆ）が３以下であり、引張強度が１８ｃＮ／ｄｔｅｘ以上であり、融着防止剤の残存がなく、マルチフィラメント間の融着がない、高強度の液晶性ポリステル繊維である。
Description
本発明は、液晶性ポリエステル繊維及びその製造方法に関する。
液晶性ポリエステルは、溶融紡糸のみで高配向の繊維を形成して高物性を発現することができ、更に軟化温度付近で熱処理することにより、強度、弾性率をより一層向上させることができる。しかし、熱処理時において単糸間で融着が発生し易く、融着が存在すると繊維軸方向の応力の一部が繊維軸に垂直な方向の応力に変換されるため、繊維軸方向に対しては高強度を示すものの、繊維軸に垂直な方向に対しては分子の凝集力が弱いこともあって非常に脆くなる。その結果、芳香族ポリエステル繊維特有の欠陥が増幅されることとなり、繊維の力学物性が低下するという問題がある。
これに対して、熱処理中の単糸間の融着を防止する方法として、熱処理前に無機粒子を付着させる方法（例えば、特許文献１参照）やシリコーンオイル等の有機性液相熱媒体中で熱処理する方法（例えば、特許文献２参照）が提案されている。
しかしながら、特許文献１に記載の方法では、融着を防止する目的で付与した無機粒子を、熱処理後に繊維に損傷を与えることなく洗浄除去することは困難であった。その結果、繊維表面に多量の無機粒子が残存するため、該繊維が熱処理後の工程を通過する際に、無機粒子が付着した繊維同士が擦れる、または、製造工程におけるローラー、ガイド類と繊維とが擦れることで、繊維表面に傷が入り、単糸切れやフィブリル化といった欠陥や、繊維の力学物性の低下が起きるという問題があった。
一方で、特許文献２に記載されているシリコーンオイル等の有機性液相熱媒体中で熱処理する方法では、無機粒子に起因する繊維強度に低下という問題は発生しないが、繊維表面に付着した熱媒体を除去することは困難であった。また、熱媒体を洗浄除去する場合は、有機溶媒を用いる必要があるため、作業者の安全性や環境負荷の観点から好ましくないという問題もあった。
そこで、本発明者等は上記課題を鋭意研究した結果、ヨウ化カリウムや塩化ナトリウムのような水溶性塩を融着防止剤として付着させた紡糸原糸を熱処理し、その後、洗浄除去することで、繊維間の融着がなく、融着防止剤の残存量が少ない、高強度の液晶性ポリエステル繊維が得られることを見出し、本発明を完成させるに至った。
上記目的を達成するために、本発明の液晶性ポリエステル繊維は、灰分が０．３ｗｔ％以下であり、かつ融着度（ｆ）が３以下であり、引張強度が１８ｃＮ／ｄｔｅｘ以上であることを特徴とする。
また、本発明の液晶性ポリエステル繊維の製造方法は、液晶性ポリエステル繊維の紡糸原糸に、水溶性塩を付着させて熱処理する工程を少なくとも含むことを特徴とする。
本発明によれば、繊維表面における融着防止剤の残存量が少なく、繊維間の融着のない高強度の液晶性ポリエステル繊維を提供することができる。
本発明は、液晶性ポリエステル繊維の紡糸原糸に、水溶性塩を付着させて熱処理することで、単繊維間の融着を防止しながら、高強度の液晶性ポリエステル繊維を得る。
以下、本発明の詳細を説明する。
本発明の液晶性ポリエステル繊維は高強度であることが重要である。本発明における「高強度」とは、引張強度が１８ｃＮ／ｄｔｅｘ以上であることを指す。さらに、本発明の繊維の引張強度として、好ましくは２０ｃＮ／ｄｔｅｘ以上、さらに好ましくは２３ｃＮ／ｄｔｅｘ以上である。なお、引張強度は、後述する実施例に記載の測定方法により算出されるものである。
また、本発明の液晶性ポリエステル繊維は融着度（ｆ）が、３以下であることが重要である。より好ましくは２以下、さらに好ましくは１．５以下である。融着度が３より大きいと、得られた繊維において欠陥やフィブリルが多くなり、製品品位の低下、高次加工工程での加工性悪化の原因になるとともに、欠陥やフィブリルに起因して繊維強度が低下する。なお、この融着度（ｆ）は、後述する実施例に記載の測定方法により算出されるものである。
さらに、本発明の液晶性ポリエステル繊維は灰分が０．３ｗｔ％以下であることが重要である。灰分が０．３ｗｔ％より大きくなると、繊維表面に付着した多量の融着防止剤によって、繊維に傷が付きやすくなり、繊維強度が低下するとともに、工程通過性も悪くなる。
即ち、本発明の液晶性ポリエステル繊維においては、灰分が０．３ｗｔ％以下であり、繊維表面における融着防止剤の残存量が少ないため、残存している融着防止剤に起因する不都合（単糸切れ等の欠陥やフィブリルに起因して繊維強度が低下するとともに工程通過性が低下するという不都合）の発生を抑制することが可能になる。
また、多量の融着防止剤が繊維表面に残存することによって、工程通過時に単糸切れやフィブリル化といった欠陥が発生しやすくなるため、本発明では融着防止剤として水溶性塩を用いることが好適である。本発明の繊維に対して、水溶性塩を付着させた後に熱処理をし、水溶性塩を洗浄除去することで、繊維の灰分を低減させることができる。この灰分は、好ましくは０．２ｗｔ％以下であり、さらに好ましくは０．１ｗｔ％以下である。なお、灰分は後述する実施例に記載する測定方法により算出されるものである。
本発明で用いる水溶性塩としては、水などの極性溶媒に溶解し、熱処理温度で融解しない固体であれば特に限定されない。例えば、塩化リチウム、塩化ナトリウム、塩化カリウム、臭化リチウム、臭化ナトリウム、臭化カリウム、ヨウ化リチウム、ヨウ化ナトリウム、ヨウ化カリウム、炭酸リチウム、炭酸ナトリウム、炭酸カリウム、硫酸リチウム、硫酸ナトリウム、硫酸カリウムなどのアルカリ金属塩を用いることができる。これらの中でも、塩化リチウム、塩化ナトリウム、塩化カリウム、臭化リチウム、臭化ナトリウム、臭化カリウム、ヨウ化リチウム、ヨウ化ナトリウム、ヨウ化カリウムなどのハロゲン化アルカリ金属塩を用いることがより好ましい。さらに、水への溶解度が高いことから熱処理後における洗浄除去が容易であり、また、比較的安価であることから、ヨウ化ナトリウム、ヨウ化カリウム、塩化ナトリウム、塩化カリウムを用いることが特に好ましい。なお、これらの水溶性塩は、単独で、あるいは２種以上を組み合わせて用いてもよい。
本発明の液晶性ポリエステル繊維は、液晶性ポリエステルを溶融紡糸することにより得ることができる。液晶性ポリエステルとしては、例えば、芳香族ジオール、芳香族ジカルボン酸、芳香族ヒドロキシカルボン酸等に由来する反復構成単位からなり、本発明の効果を損なわない限り、芳香族ジオール、芳香族ジカルボン酸、芳香族ヒドロキシカルボン酸に由来する構成単位は、その化学的構成については特に限定されるものではない。また、本発明の効果を阻害しない範囲で、液晶性ポリエステルは、芳香族ジアミン、芳香族ヒドロキシアミンまたは芳香族アミノカルボン酸に由来する構成単位を含んでいてもよい。例えば、好ましい構成単位としては、表１に示す例が挙げられる。
表１の構成単位において、ｍは０〜２の整数であり、式中のＹは、１〜置換可能な最大数の範囲において、それぞれ独立して、水素原子、ハロゲン原子（例えば、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子など）、アルキル基（例えば、メチル基、エチル基、イソプロピル基、ｔ−ブチル基などの炭素数１から４のアルキル基など）、アルコキシ基（例えば、メトキシ基、エトキシ基、イソプロポキシ基、ｎ−ブトキシ基など）、アリール基（例えば、フェニル基、ナフチル基など）、アラルキル基（ベンジル基（フェニルメチル基）、フェネチル基（フェニルエチル基）など）、アリールオキシ基（例えば、フェノキシ基など）、アラルキルオキシ基（例えば、ベンジルオキシ基など）などが挙げられる。
より好ましい構成単位としては、下記表２、表３及び表４に示す例（１）〜（１８）に記載される構成単位が挙げられる。なお、式中の構成単位が、複数の構造を示し得る構成単位である場合、そのような構成単位を二種以上組み合わせて、ポリマーを構成する構成単位として使用してもよい。
表２、表３及び表４の構成単位において、ｎは１または２の整数で、それぞれの構成単位ｎ＝１、ｎ＝２は、単独でまたは組み合わせて存在してもよく、Ｙ１及びＹ２は、それぞれ独立して、水素原子、ハロゲン原子（例えば、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子など）、アルキル基（例えば、メチル基、エチル基、イソプロピル基、ｔ−ブチル基などの炭素数１から４のアルキル基など）、アルコキシ基（例えば、メトキシ基、エトキシ基、イソプロポキシ基、ｎ−ブトキシ基など）、アリール基（例えば、フェニル基、ナフチル基など）、アラルキル基（ベンジル基（フェニルメチル基）、フェネチル基（フェニルエチル基）など）、アリールオキシ基（例えば、フェノキシ基など）、アラルキルオキシ基（例えば、ベンジルオキシ基など）などであってもよい。これらのうち、水素原子、塩素原子、臭素原子、またはメチル基が好ましい。
また、Ｚとしては、下記式で表される置換基が挙げられる。
液晶性ポリエステルは、好ましくは、ナフタレン骨格を構成単位として有する組み合わせであってもよい。なお、ヒドロキシ安息香酸由来の構成単位（Ａ）と、ヒドロキシナフトエ酸由来の構成単位（Ｂ）の両方を含むことが、特に好ましい。例えば、構成単位（Ａ）としては下記式（Ａ）が挙げられ、構成単位（Ｂ）としては下記式（Ｂ）が挙げられる。溶融成形性を向上する観点から、構成単位（Ａ）と構成単位（Ｂ）の比率は、好ましくは９／１〜１／１、より好ましくは７／１〜１／１、さらに好ましくは５／１〜１／１の範囲である。
また、（Ａ）の構成単位と（Ｂ）の構成単位の合計は、例えば、全構成単位に対して６５モル％以上であってもよく、より好ましくは７０モル％以上、さらに好ましくは８０モル％以上である。ポリマー中、特に（Ｂ）の構成単位が４〜４５モル％である液晶性ポリエステルが好ましい。
本発明で好適に用いられる液晶性ポリエステルの融点は、２５０〜３６０℃の範囲であることが好ましく、より好ましくは２６０〜３２０℃である。なお、ここでいう融点とは、ＪＩＳ Ｋ７１２１試験法に準拠し、示差走差熱量計（ＤＳＣ；メトラー社製「ＴＡ３０００」）で測定し、観察される主吸収ピーク温度である。具体的には、前記ＤＳＣ装置に、サンプルを１０〜２０ｍｇをとりアルミ製パンへ封入した後、キャリヤーガスとして窒素を１００ｃｃ／分流し、２０℃／分で昇温したときの吸熱ピークを測定する。ポリマーの種類によって、ＤＳＣ測定において１ｓｔ ｒｕｎで明確なピークが現れない場合は、５０℃／分の昇温速度で予想される流れ温度よりも５０℃高い温度まで昇温し、その温度で３分間完全に溶融した後、８０℃／分の降温速度で５０℃まで降温し、しかる後に２０℃／分の昇温速度で吸熱ピークを測定するとよい。
なお、上記液晶性ポリエステルには、本発明の効果を損なわない範囲で、ポリエチレンテレフタレート、変性ポリエチレンテレフタレート、ポリオレフィン、ポリカーボネート、ポリアミド、ポリフェニレンサルファイド、ポリエーテルエーテルケトン、フッ素樹脂等の熱可塑性ポリマーを添加してもよい。また、酸化チタン、カオリン、シリカ、酸化バリウム等の無機物、カーボンブラック、染料や顔料等の着色剤、酸化防止剤、紫外線吸収剤、光安定剤等の各種添加剤を含んでいてもよい。
本発明の液晶性ポリエステル繊維は、溶融紡糸により得られる繊維を用いることができる。溶融紡糸は公知または慣用の方法により行うことができる。例えば、押出機において繊維を得るための繊維形成樹脂を溶融させた後、所定の紡糸温度でノズルから吐出して得ることができる。
本発明の液晶性ポリエステル繊維の単繊維繊度は、特に限定されるものではないが、好ましくは０．５ｄｔｅｘ以上５０ｄｔｅｘ以下、より好ましくは１ｄｅｘ以上１５ｄｔｅｘ以下、さらに好ましくは１．５ｄｔｅｘ以上１０ｄｔｅｘ以下である。また、上記繊維のマルチフィラメントでの総繊度は、特に限定されるものではないが、好ましくは１０ｄｔｅｘ以上５００００ｄｔｅｘ以下、より好ましくは１５ｄｔｅｘ以上３００００ｄｔｅｘ以下、さらに好ましくは２５ｄｔｅｘ以上１００００ｄｔｅｘ以下である。さらに、上記マルチフィラメントを引き揃えてトウとして使用してもよい。トウ厚みは好ましくは０．１ｍｍ以上１０ｍｍ以下、より好ましくは０．２ｍｍ以上５ｍｍ以下、さらに好ましくは０．３ｍｍ以上３ｍｍ以下である。
本発明の液晶性ポリエステル繊維は、熱処理前に水溶性塩を紡糸原糸に付着させることで、単繊維間が接触することを抑制し、熱処理中で繊維間の融着を防止することができる。水溶性塩を付着させる方法としては、直接、紡糸原糸に水溶性塩を接着させる方法の他に、水溶液として繊維に付着させて固体を析出させる方法、水溶性のバインダー、接着剤等とともに繊維に付着させる方法等が挙げられる。水溶性塩の付着量は、紡糸原糸全体の重量に対して、好ましくは０．１ｗｔ％以上、より好ましくは０．３ｗｔ％以上、さらに好ましくは０．５ｗｔ％以上であり、また、好ましくは５ｗｔ％以下、より好ましくは４ｗｔ％以下、さらに好ましくは３ｗｔ％以下である。付着が少なすぎると融着防止効果が小さく、付着が多すぎると水溶性塩が繊維表面を覆ってしまい、熱処理の際に繊維内部に熱が伝わりにくくなるため好ましくない。
該熱処理の方法は公知の方法を用いることができ、例えば、雰囲気加熱、接触加熱などの手段が挙げられる。雰囲気としては空気、不活性ガス（例えば窒素、アルゴン）のいずれを用いてもよい。なお、該熱処理の方式は、本発明の効果を損なわない限り、バッチ方式、ロール・トゥ・ロール方式を問わず、いずれの方式も採用することができる。また、熱処理温度に関しては、液晶性ポリエステル繊維の融点をＴｍとするとき、Ｔｍ−８０℃〜Ｔｍの温度で行われる。該繊維の融点は熱処理につれ上昇するので、熱処理温度は順次上昇していく温度パターンで熱処理することが好ましい。
上記繊維の熱処理後に水溶性塩を除去する方法としては、特に限定はなく、例えば、該繊維を水などの極性溶媒中に浸漬させる方法、水などの極性溶媒中で該繊維に超音波を照射させる方法、水などの極性溶媒中で該繊維を振動させる方法等が挙げられる。なお、水溶性塩を除去するための溶媒は、繊維への化学的影響や作業者の安全性、環境負荷の観点から、水であることが特に好ましい。
本発明の繊維は、単繊維間で融着がないため、マトリックス樹脂の含浸性に優れ、また、融着防止剤の残存量が少ないことから、後加工性、加工後の物性に優れる。従って、各種複合材料に好適に用いることができる。
本発明の複合材料としては、例えば、本発明の繊維を織物やシート状にしてマトリックス樹脂を含浸させた複合材料、あるいは本発明の繊維を織物やシート状にして積層させてマトリックス樹脂を含浸させた複合材料などが挙げられる。
引張強度（ｃＮ／ｄｔｅｘ）は、ＪＩＳ Ｌ１０１３に準拠し、（株）島津製作所製オートグラフＡＧＳ−１００Ｂを用い、糸長２００ｍｍ、初荷重０．０９ｃＮ／ｄｔｅｘ、引張速度１００ｍｍ／分の条件にて、１試料当り６回測定し、その平均値を算出した。
融着防止剤付着率（ｗｔ％）は、融着防止剤付着処理による重量の増分を表したものであり、該処理を行った後の試料と行う前の試料をそれぞれ１００℃で１０分間乾燥させたのち、同じ長さ当たりの重量を測定し、下記式（１）で算出した。なお、試料の長さは、重量が０．５ｇを上回る範囲で設定した。またかかる値は、無作為に採取した融着防止剤付着処理前後の試料について各１０回測定した値の平均値である。
［数１］
融着防止剤付着率（ｗｔ％）＝１００×｛（処理後の試料の重量）−（処理前の資料の重量）｝／（処理後の試料の重量） （１）
［数１］
融着防止剤付着率（ｗｔ％）＝１００×｛（処理後の試料の重量）−（処理前の資料の重量）｝／（処理後の試料の重量） （１）
融着度（ｆ）は、熱処理繊維束を２０ｍｍの長さに切断した試料を、ヤマト科学社製ブレンソニック２２０を用い、水中で２０分間、超音波を用いて分散させ、水中に分散した単糸の合計数（ｎ）を求め、熱処理前の単糸数（Ｎ）との関係から、下記式（２）により算出した。なお、かかる値は、熱処理後、無作為に採取した試料について１０回測定した値の平均値である。
［数２］
ｆ＝Ｎ／ｎ （２）
［数２］
ｆ＝Ｎ／ｎ （２）
灰分は、ＪＩＳ Ｋ７０５２（焼成法）に準拠し、繊維２ｇを６２５℃で３時間灰化させ、灰化前の重量に対する灰化後の重量の割合から算出した。
工程通過性は、試料がローラーガイドを通過した後の単糸切れ及びフィブリルの個数から評価した。すなわち、直径４０ｍｍの硬質クロム梨地加工されたベアリングローラーガイド上を、走行速度１００ｍ／分、通過後張力４０ｇ、接触角９０°で試料を通過させた後、１試料当たり１０ｃｍ×１０本（合計１ｍ分）を採取し、単糸切れ及びフィブリルの個数をルーペ及び光学顕微鏡を用いて目測で計数した。
ここで、単糸切れとは、採取試料末端を除いて、単繊維の末端が目視で確認できた箇所を指す。また、フィブリルとは、表面が摩擦により毛羽立ち、その他の部分から独立して繊維質の剥離が見られる箇所を指す。
そして、単糸切れ及びフィブリルの個数が１ｍあたり１個以下のものを工程通過性Ａ、２個以上１０個以下のものを工程通過性Ｂ、１１個以上のものを工程通過性Ｃとした。
［実施例１］
紡糸原糸として、総繊度１６７０ｄｔｅｘ、フィラメント本数３００本の液晶性ポリエステル繊維マルチフィラメント（（株）クラレ製、商品名：ベクトランＮＴ）を用いた。
紡糸原糸として、総繊度１６７０ｄｔｅｘ、フィラメント本数３００本の液晶性ポリエステル繊維マルチフィラメント（（株）クラレ製、商品名：ベクトランＮＴ）を用いた。
上記繊維をヨウ化カリウム（和光純薬工業（株）製、商品名：試薬特級ヨウ化カリウム）２ｗｔ％水溶液に浸漬させて、１００℃で１０分間、乾燥させた。この際、水溶性塩の付着量は紡糸原糸全体の重量に対して２ｗｔ％であった。これを窒素雰囲気下で、室温〜３００℃の範囲で徐々に昇温し、１６時間処理した。その後、５０℃の水中で３分間、超音波洗浄（アズワン（株）製、商品名：超音波洗浄機ＡＳＵ−２０Ｄ）を使用することにより、繊維に付着したヨウ化カリウムを除去し、製品油剤を付与させて繊維製品を得た。
表５に示すように、この繊維の灰分は０．０６ｗｔ％、融着度（ｆ）は１．０７、引張強度は２４．５ｃＮ／ｄｔｅｘであり、融着防止剤の残存量が少なく、繊維間の融着がない結果となった。また、繊維強度に優れていることが分かる。
また、灰分が０．３ｗｔ％以下であり、繊維表面における融着防止剤の残存量が少ないため、表５に示すように、単糸切れ及びフィブリルの個数が少なく、工程通過性に優れていることが分かる。
［実施例２］
紡糸原糸として、総繊度１６７０ｄｔｅｘ、フィラメント本数３００本の液晶性ポリエステル繊維マルチフィラメント（（株）クラレ製、商品名：ベクトランＮＴ）を用いた。
紡糸原糸として、総繊度１６７０ｄｔｅｘ、フィラメント本数３００本の液晶性ポリエステル繊維マルチフィラメント（（株）クラレ製、商品名：ベクトランＮＴ）を用いた。
上記繊維を塩化ナトリウム（和光純薬工業（株）製、商品名：試薬特級塩化ナトリウム）２ｗｔ％水溶液に浸漬させて、１００℃で１０分間乾燥させた。このとき、水溶性塩の付着量は紡糸原糸全体の重量に対して２ｗｔ％であった。これを窒素雰囲気下で、室温〜３００℃の範囲で徐々に昇温し、１６時間処理した。その後、５０℃の水中で３分間、超音波洗浄（アズワン（株）製、商品名：超音波洗浄機ＡＳＵ−２０Ｄ）を使用することにより、繊維に付着した塩化ナトリウムを除去し、製品油剤を付与させて繊維製品を得た。
表５に示すように、この繊維の灰分は０．０７ｗｔ％、融着度（ｆ）は１．０９、引張強度は２３．９ｃＮ／ｄｔｅｘであり、融着防止剤の残存量が少なく、繊維間の融着がない結果となった。また、繊維強度に優れていることが分かる。
また、灰分が０．３ｗｔ％以下であり、繊維表面における融着防止剤の残存量が少ないため、表５に示すように、単糸切れ及びフィブリルの個数が少なく、工程通過性に優れていることが分かる。
［実施例３］
紡糸原糸として、総繊度１６７０ｄｔｅｘ、フィラメント本数３００本の液晶性ポリエステル繊維マルチフィラメント（（株）クラレ製、商品名：ベクトランＮＴ）を用いた。
紡糸原糸として、総繊度１６７０ｄｔｅｘ、フィラメント本数３００本の液晶性ポリエステル繊維マルチフィラメント（（株）クラレ製、商品名：ベクトランＮＴ）を用いた。
上記繊維を塩化カリウム（和光純薬工業（株）製、商品名：試薬特級塩化カリウム）２ｗｔ％水溶液に浸漬させて、１００℃で１０分間乾燥させた。このとき、水溶性塩の付着量は紡糸原糸全体の重量に対して２ｗｔ％であった。これを窒素雰囲気下で、室温〜３００℃の範囲で徐々に昇温し、１６時間処理した。その後、５０℃の水中で３分間、超音波洗浄（アズワン（株）製、商品名：超音波洗浄機ＡＳＵ−２０Ｄ）を使用することにより、繊維に付着した塩化カリウムを除去し、製品油剤を付与させて繊維製品を得た。
表５に示すように、この繊維の灰分は０．０９ｗｔ％、融着度（ｆ）は１．１１、引張強度は２３．３ｃＮ／ｄｔｅｘであり、融着防止剤の残存量が少なく、繊維間の融着がない結果となった。また、繊維強度に優れていることが分かる。
また、灰分が０．３ｗｔ％以下であり、繊維表面における融着防止剤の残存量が少ないため、表５に示すように、単糸切れ及びフィブリルの個数が少なく、工程通過性に優れていることが分かる。
［実施例４］
紡糸原糸として、総繊度１６７０ｄｔｅｘ、フィラメント本数３００本の液晶性ポリエステル繊維マルチフィラメント（（株）クラレ製、商品名：ベクトランＮＴ）を用いた。
紡糸原糸として、総繊度１６７０ｄｔｅｘ、フィラメント本数３００本の液晶性ポリエステル繊維マルチフィラメント（（株）クラレ製、商品名：ベクトランＮＴ）を用いた。
上記繊維をヨウ化ナトリウム（和光純薬工業（株）製、商品名：試薬特級ヨウ化ナトリウム）２ｗｔ％水溶液に浸漬させて、１００℃で１０分間乾燥させた。このとき、水溶性塩の付着量は紡糸原糸全体の重量に対して２ｗｔ％であった。これを窒素雰囲気下で、室温〜３００℃の範囲で徐々に昇温し、１６時間処理した。その後、５０℃の水中で３分間、超音波洗浄（アズワン（株）製、商品名：超音波洗浄機ＡＳＵ−２０Ｄ）を使用することにより、繊維に付着したヨウ化ナトリウムを除去し、製品油剤を付与させて繊維製品を得た。
表５に示すように、この繊維の灰分は０．０７ｗｔ％、融着度（ｆ）は１．０９、引張強度は２３．２ｃＮ／ｄｔｅｘであり、融着防止剤の残存量が少なく、繊維間の融着がない結果となった。また、繊維強度に優れていることが分かる。
また、灰分が０．３ｗｔ％以下であり、繊維表面における融着防止剤の残存量が少ないため、表５に示すように、単糸切れ及びフィブリルの個数が少なく、工程通過性に優れていることが分かる。
［実施例５］
紡糸原糸として、総繊度１６７０ｄｔｅｘ、フィラメント本数３００本の液晶性ポリエステル繊維マルチフィラメント（（株）クラレ製、商品名：ベクトランＮＴ）を用いた。
紡糸原糸として、総繊度１６７０ｄｔｅｘ、フィラメント本数３００本の液晶性ポリエステル繊維マルチフィラメント（（株）クラレ製、商品名：ベクトランＮＴ）を用いた。
上記繊維をヨウ化カリウム（和光純薬工業（株）製、商品名：試薬特級ヨウ化カリウム）０．０５ｗｔ％水溶液に浸漬させて、１００℃で１０分間乾燥させた。このとき、水溶性塩の付着量は紡糸原糸全体の重量に対して０．０５ｗｔ％であった。これを窒素雰囲気下で、室温〜３００℃の範囲で徐々に昇温し、１６時間処理した。その後、５０℃の水中で３分間、超音波洗浄（アズワン（株）製、商品名：超音波洗浄機ＡＳＵ−２０Ｄ）を使用することにより、繊維に付着したヨウ化カリウムを除去し、製品油剤を付与させて繊維製品を得た。
表５に示すように、この繊維の灰分は０．０４ｗｔ％、融着度（ｆ）は２．９１、引張強度は２３．１ｃＮ／ｄｔｅｘであり、融着防止剤の残存量が少なく、繊維間の融着が小さい結果となった。また、繊維強度に優れていることが分かる。
なお、上述の実施例１〜４に比し、融着防止剤の付着量が十分ではないため、実施例１〜４に比し、繊維間の融着が、若干、大きい結果となった。
［実施例６］
紡糸原糸として、総繊度１６７０ｄｔｅｘ、フィラメント本数３００本の液晶性ポリエステル繊維マルチフィラメント（（株）クラレ製、商品名：ベクトランＮＴ）を用いた。
紡糸原糸として、総繊度１６７０ｄｔｅｘ、フィラメント本数３００本の液晶性ポリエステル繊維マルチフィラメント（（株）クラレ製、商品名：ベクトランＮＴ）を用いた。
上記繊維をヨウ化カリウム（和光純薬工業（株）製、商品名：試薬特級ヨウ化カリウム）０．２５ｗｔ％水溶液に浸漬させて、１００℃で１０分間乾燥させた。このとき、水溶性塩の付着量は紡糸原糸全体の重量に対して０．２５ｗｔ％であった。これを窒素雰囲気下で、室温〜３００℃の範囲で徐々に昇温し、１６時間処理した。その後、製品油剤を付与させて繊維製品を得た。
表５に示すように、この繊維の灰分は０．２５ｗｔ％、融着度（ｆ）は１．８０、引張強度は２４．０ｃＮ／ｄｔｅｘであり、融着防止剤の残存量が少なく、繊維間の融着がない結果となった。また、繊維強度に優れていることが分かる。
また、灰分が０．３ｗｔ％以下であり、繊維表面における融着防止剤の残存量が少ないため、表５に示すように、単糸切れ及びフィブリルの個数が少なく、工程通過性がよいことが分かる。
［比較例１］
紡糸原糸として、総繊度１６７０ｄｔｅｘ、フィラメント本数３００本の液晶性ポリエステル繊維マルチフィラメント（（株）クラレ製、商品名：ベクトランＮＴ）を用いた。
紡糸原糸として、総繊度１６７０ｄｔｅｘ、フィラメント本数３００本の液晶性ポリエステル繊維マルチフィラメント（（株）クラレ製、商品名：ベクトランＮＴ）を用いた。
上記繊維を窒素雰囲気下で、室温〜３００℃の範囲で徐々に昇温し、１６時間処理した。その後、製品油剤を付与させて繊維製品を得た。
表５に示すように、この繊維の灰分は０．０４ｗｔ％、引張強度は２３．２ｃＮ／ｄｔｅｘであり、また、融着防止剤が付与されていないため、工程通過性に優れていたが、融着度（ｆ）は５．８８であり、繊維間の融着が大きい結果となった。これは、比較例１においては、融着防止剤を付与しなかったため、単繊維同士が融着し、融着のない繊維が得られなかったためであると考えられる。
［比較例２］
紡糸原糸として、総繊度１６７０ｄｔｅｘ、フィラメント本数３００本の液晶性ポリエステル繊維マルチフィラメント（（株）クラレ製、商品名：ベクトランＮＴ）を用いた。
紡糸原糸として、総繊度１６７０ｄｔｅｘ、フィラメント本数３００本の液晶性ポリエステル繊維マルチフィラメント（（株）クラレ製、商品名：ベクトランＮＴ）を用いた。
上記繊維に無機粒子の一種である合成マイカ（コープケミカル（株）製、商品名：ソマシフＭＥ−１００）を０．５ｗｔ％付着させて、１００℃で１０分間乾燥させた。これを窒素雰囲気下で、室温〜３００℃の範囲で徐々に昇温し、１６時間処理した。その後、５０℃の水中で３分間、超音波洗浄（アズワン（株）製、商品名：超音波洗浄機ＡＳＵ−２０Ｄ）を使用し、製品油剤を付与させて繊維製品を得た。
表５に示すように、この繊維の融着度（ｆ）は１．１３であり、繊維間の融着はないものの、繊維の灰分は０．３５ｗｔ％であり、洗浄後も無機粒子の残存量が多いため、無機粒子による繊維欠陥が発生し、実施例１〜６に比し、繊維強度が低下（引張強度が２１．１ｃＮ／ｄｔｅｘに低下）していることが分かる。
更に、無機粒子の残存量が多いため、表５に示すように、単糸切れ及びフィブリルの個数が多く、工程通過性に劣ることが分かる。
［比較例３］
紡糸原糸として、総繊度１６７０ｄｔｅｘ、フィラメント本数３００本の液晶性ポリエステル繊維マルチフィラメント（（株）クラレ製、商品名：ベクトランＮＴ）を用いた。
紡糸原糸として、総繊度１６７０ｄｔｅｘ、フィラメント本数３００本の液晶性ポリエステル繊維マルチフィラメント（（株）クラレ製、商品名：ベクトランＮＴ）を用いた。
上記繊維に硫酸バリウム（堺化学工業（株）製、商品名：バリクリアＢＦ−２０ＦＷ）を２ｗｔ％付着させて、１００℃で１０分間乾燥させた。これを窒素雰囲気下で、室温〜３００℃の範囲で徐々に昇温し、１６時間処理した。その後、５０℃の水中で３分間、超音波洗浄（アズワン（株）製、商品名：超音波洗浄機ＡＳＵ−２０Ｄ）を使用し、製品油剤を付与させて繊維製品を得た。
表５に示すように、この繊維の融着度（ｆ）は１．１８であり、繊維間の融着はないものの、繊維の灰分は１．２４ｗｔ％であり、洗浄後も硫酸バリウムの残存量が多いため、無機粒子による繊維欠陥が発生し、実施例１〜６に比し、繊維強度が低下（引張強度が２２．８ｃＮ／ｄｔｅｘに低下）していることが分かる。
更に、硫酸バリウムの残存量が多いため、表５に示すように、単糸切れ及びフィブリルの個数が多く、工程通過性に劣ることが分かる。
本発明の繊維は、積層板等の複合体部材に用いるための繊維や、有機材料電線等のメッキ加工が施される繊維として好適に利用できる。
Claims (6)
- 灰分が０．３ｗｔ％以下であり、かつ融着度（ｆ）が３以下であり、引張強度が１８ｃＮ／ｄｔｅｘ以上の液晶性ポリエステル繊維。
- 液晶性ポリエステル繊維の紡糸原糸に、水溶性塩を付着させて熱処理する工程を少なくとも含むことを特徴とする液晶性ポリエステル繊維の製造方法。
- 前記熱処理工程の後、前記水溶性塩を洗浄する工程を含むことを特徴とする請求項２に記載の液晶性ポリエステル繊維の製造方法。
- 前記紡糸原糸全体の重量に対して、前記水溶性塩を０．１ｗｔ％以上５ｗｔ％以下付着させることを特徴とする請求項２または請求項３に記載の液晶性ポリエステル繊維の製造方法。
- 前記水溶性塩がアルカリ金属塩であることを特徴とする請求項２〜請求項４のいずれか１項に記載の液晶性ポリエステル繊維の製造方法。
- 請求項１に記載の液晶性ポリエステル繊維を含む複合材料。
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