TW202045578A - 液晶聚酯複絲及由其構成之高次加工製品 - Google Patents

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Abstract

一種液晶聚酯複絲，其壓縮降伏應力為15～40mN/dtex。 本發明提供液晶聚酯複絲，其在作成高次加工製品時，與習知技術相較，能展現顯著較高的耐彎曲疲勞性。

Description

液晶聚酯複絲及由其構成之高次加工製品
本發明係關於液晶聚酯複絲。詳細而言，係關於可適用於繩索或吊索等一般產業材料用途之高次加工製品的液晶聚酯複絲。
已知液晶聚酯纖維係將具有剛直的分子結構之液晶聚酯聚合物當作原料，於熔融紡絲中，使分子鏈在纖維軸方向上高度地配向，進一步施予高溫長時間的熱處理，藉此而在熔融紡絲所得的纖維之中展現最高的強度・彈性模數。又，亦已知液晶聚酯纖維係藉由熱處理而分子量增加，同時熔點亦上升，故耐熱性、尺寸穩定性提升。如此的液晶聚酯纖維可適用於一般產業材料用途，例如繩索、吊索、漁網、網狀物(net)、篩網(mesh)、織物、布帛、片狀物、帶(belt)、拉力構件、各種補強用繩、樹脂強化用纖維等。 [先前技術文獻] [專利文獻]
專利文獻1：日本特開2004-107826號公報
[發明欲解決之課題]
然而，上述液晶聚酯纖維雖在纖維軸方向上顯示高強度，但對於與纖維軸呈垂直方向之力係弱，對於重複的彎曲容易疲勞，故使用於繩索或吊索等之高次加工製品時，有重複使用時強度降低之課題。
為了解決如此的課題，專利文獻1中提案一種聚芳酯(polyarylate)纖維，其係使莫氏硬度4以下的以矽酸與鎂為主成分的平均粒徑0.01～15μm之無機微粒0.03～5.0質量%附著於纖維表面而成者。然而，於專利文獻1記載之方法中，壓縮降伏應力為6mN/dtex左右，耐彎曲疲勞性不充分。
如此地，於習知技術中，得不到當作成高次加工製品時，展現高的耐彎曲疲勞性之液晶聚酯複絲。
本發明係以上述之情事為背景，進行專心致力的檢討之結果而得者，其目的在於提供一種液晶聚酯複絲，在作成高次加工製品時，與習知技術相較，能展現顯著較高的耐彎曲疲勞性。 [用以解決課題之手段]
為了解決上述課題，本發明具有以下之構成。
(1)一種液晶聚酯複絲，其纖維的壓縮降伏應力為15～40mN/dtex。
(2)如(1)記載之液晶聚酯複絲，其紗線柔軟指數為8.0以下。
(3)如(1)或(2)記載之液晶聚酯複絲，其初期彈性模數為400cN/dtex以上。
(4)如(1)～(3)中任一項記載之液晶聚酯複絲，其長絲數(filament number)為10～600條。
(5)如(1)～(4)中任一項記載之液晶聚酯複絲，其總纖度為100～3000dtex。
(6)如(1)～(5)中任一項記載之液晶聚酯複絲，其中液晶聚酯係由下述化學式所示之結構單元(I)、(II)、(III)、(IV)及(V)所構成。
Figure 02_image001
(7)如(1)～(6)中任一項記載之液晶聚酯複絲，其中相對於結構單元(I)、(II)及(III)之合計，結構單元(I)之比例為40～85mol%，相對於結構單元(II)及(III)之合計，結構單元(II)之比例為60～90mol%，相對於結構單元(IV)及(V)之合計，結構單元(IV)之比例為40～95mol%。
(8)如(1)～(5)中任一項記載之液晶聚酯複絲，其中液晶聚酯係由對羥基苯甲酸結構單元及6-羥基-2-萘甲酸結構單元所構成。
(9)如(1)～(5)或(8)中任一項記載之液晶聚酯複絲，其係以對羥基苯甲酸結構單元為整體的60～80mol%、6-羥基-2-萘甲酸結構單元為整體的20～40mol%的方式所構成。
(10)一種高次加工製品，其包含如(1)～(9)中任一項記載之液晶聚酯複絲。
(11)一種繩索、吊索、拉力構件或纜線，其包含如(1)～(9)中任一項記載之液晶聚酯複絲。 [發明之效果]
本發明之液晶聚酯複絲係在作成高次加工製品時能展現高的耐彎曲疲勞性，因此可適用於繩索或吊索、拉力構件等之一般產業材料用途。
[用以實施發明的形態]
以下詳細說明本發明之液晶聚酯複絲及其製造方法。
此外，本發明之液晶聚酯複絲之製造方法只要能得到本發明所規定的液晶聚酯複絲，則沒有任何的限定，以下陳述較佳的形態。
本發明所用的液晶聚酯，係指在加熱熔融時呈現光學各向異性(液晶性)之聚酯。此可藉由將試料載置於熱載台(hot stage)上，於氮氣環境下升溫加熱，以偏光顯微鏡觀察試料有無穿透光而認定。
作為本發明所用的液晶聚酯，例如可舉出芳香族羥基羧酸(aromatic oxycarboxylic acid)的聚合物(a)、芳香族二羧酸與芳香族二醇、脂肪族二醇的聚合物(b)、上述(a)與上述(b)的共聚物(c)等，其中較佳為僅由芳香族所構成的聚合物。僅由芳香族所構成的聚合物，係在作成纖維時展現優異的強度及彈性模數。又，液晶聚酯的聚合方式可使用習知之方法。
此處，作為芳香族羥基羧酸，舉例而言，可舉出羥基苯甲酸(對羥基苯甲酸等)、羥基萘甲酸(6-羥基-2-萘甲酸等)，或此等之烷基、烷氧基、鹵素取代物等。
又，作為芳香族二羧酸，舉例而言，可舉出對苯二甲酸、間苯二甲酸、二苯基二甲酸、萘二甲酸、二苯基醚二甲酸、二苯氧基乙烷二甲酸、二苯基乙烷二甲酸等，或此等之烷基、烷氧基、鹵素取代物等。
再者，作為芳香族二醇，舉例而言，可舉出氫醌、間苯二酚、二羥基聯苯、萘二醇等，或此等之烷基、烷氧基、鹵素取代物等，作為脂肪族二醇，可舉出乙二醇、丙二醇、丁二醇、新戊二醇等。
本發明中使用的液晶聚酯，除了上述單體以外，在不損害液晶性的程度之範圍內，可進一步將其它單體共聚合，舉例而言，可舉出己二酸、壬二酸、癸二酸、十二烷二酸等之脂肪族二羧酸、1,4-環己烷二甲酸等之脂環式二羧酸、聚乙二醇等之聚醚、聚矽氧烷、芳香族亞胺基羧酸、芳香族二亞胺及芳香族羥基亞胺等。
作為本發明中使用的將前述單體等聚合成之液晶聚酯的較佳例，可舉出使對羥基苯甲酸成分與6-羥基-2-萘甲酸成分共聚合成之液晶聚酯、使對羥基苯甲酸成分與4,4’-二羥基聯苯成分與間苯二甲酸成分及/或對苯二甲酸成分共聚合成之液晶聚酯、使對羥基苯甲酸成分與4,4’-二羥基聯苯成分與間苯二甲酸成分與對苯二甲酸成分與氫醌成分共聚合成之液晶聚酯。
於本發明中，特佳為包含下述化學式表示的結構單元(I)、(II)、(III)、(IV)及(V)之液晶聚酯，或由對羥基苯甲酸及6-羥基-2-萘甲酸所構成之液晶聚酯。此外，本發明中所謂的結構單元，係指可構成聚合物的主鏈中的重複結構的單元。
Figure 02_image003
藉由此組合，而分子鏈變得具有適當的結晶性與非直線性，亦即具有能熔融紡絲的熔點。因此，變得於在聚合物的熔點與熱分解溫度之間所設定的紡絲溫度下，具有良好的製絲性，可得到在長度方向上比較均勻的纖維，而且由於具有適度的結晶性，故可提高纖維的強度、彈性模數。
使用包含(I)～(V)之液晶聚酯時，較佳為組合包含如結構單元(II)、(III)之體積不大、直線性高的二醇之成分。藉由組合此成分，而在纖維中分子鏈取得有秩序且紊亂少的結構，同時結晶性不過度提高，亦可維持纖維軸垂直方向的相互作用。藉此，除了高強度、彈性模數之外，亦得到優異的耐磨耗性。
上述結構單元(I)，相對於結構單元(I)、(II)及(III)之合計，較佳為40～85mol%，更佳為65～80mol%，進一步較佳為68～75mol%。藉由設為如此之範圍，可使結晶性成為適當的範圍，得到高的強度、彈性模數，且熔點亦成為能熔融紡絲之範圍。
結構單元(II)，相對於結構單元(II)及(III)之合計，較佳為60～90mol%，更佳為60～80mol%，進一步較佳為65～75mol%。藉由設為如此之範圍，而結晶性不過度提高，亦可維持纖維軸垂直方向的相互作用，故可提高耐磨耗性。
結構單元(IV)，相對於結構單元(IV)及(V)之合計，較佳為40～95mol%，更佳為50～90mol%，進一步較佳為60～85mol%。藉由設為如此之範圍，而聚合物的熔點成為適當之範圍，變得在聚合物的熔點與熱分解溫度之間所設定的紡絲溫度中具有良好的製絲性，可得到單纖維纖度細且在長度方向上比較均勻的纖維。
此外，結構單元(II)與(III)之合計及(IV)與(V)之合計，較佳為實質上等莫耳。此處所言之實質上等莫耳，係指構成主鏈的二氧基單元與二羰基單元係等莫耳量地存在，意指末端的結構單元亦有偏向存在於一方的情況等，可不一定成為等莫耳。
本發明中使用的液晶聚酯之各結構單元的特佳範圍係如以下。此外，各結構單元之較佳範圍係將結構單元(I)、(II)、(III)、(IV)及(V)之合計當作100mol%時之範圍。藉由於此範圍之中以滿足上述條件之方式調整組成，可適宜地得到本發明之液晶聚酯纖維。
結構單元(I) 45～65mol% 結構單元(II)     12～18mol% 結構單元(III)    3～10mol% 結構單元(IV)    5～20mol% 結構單元(V)     2～15mol% 使用由對羥基苯甲酸及6-羥基-2-萘甲酸所構成之液晶聚酯時，相對於整體，對羥基苯甲酸之結構單元較佳係設為60～80mol%，6-羥基-2-萘甲酸之結構單元較佳係設為20～40mol%，進一步較佳係將對羥基苯甲酸結構單元設為65～75mol%，將6-羥基-2-萘甲酸結構單元設為25～35mol%。藉由設為如此之範圍，而聚合物的熔點係成為適當的範圍，變得具有良好的製絲性。
本發明中使用的液晶聚酯之聚苯乙烯換算的重量平均分子量(以下為Mw)較佳為3萬以上，更佳為5萬以上。藉由將Mw設為3萬以上，可在紡絲溫度中具有適當的黏度，而提高製絲性，Mw愈高則所得之纖維的強度、伸度、彈性模數愈提高。又，從使流動性優異之觀點來看，Mw較佳為小於25萬，更佳為小於15萬。此外，本發明所言之Mw係藉由實施例之欄中記載的方法所求出之值。
本發明中使用的液晶聚酯的熔點，從熔融紡絲的容易性、耐熱性之方面來看，較佳為200～380℃之範圍，更佳為250～350℃，進一步較佳為290～340℃。此外，本發明所言之熔點係藉由實施例之欄中記載的方法所求出之值。
又，於本發明所用的液晶聚酯中，在不損害本發明的效果之範圍內，可添加・併用其它聚合物。所謂的添加・併用，係指：將聚合物彼此混合的情況；或於2成分以上的複合紡絲中，在一方的成分或複數的成分部分地混合使用或全面地使用其它聚合物。作為其它聚合物，舉例而言，可添加聚酯、聚烯烴或聚苯乙烯等之乙烯系聚合物、聚碳酸酯、聚醯胺、聚醯亞胺、聚苯硫、聚苯醚(polyphenylene oxide)、聚碸、芳香族聚酮、脂肪族聚酮、半芳香族聚酯醯胺、聚醚醚酮、氟樹脂等之聚合物，且作為合適例，可舉出聚苯硫、聚醚醚酮、尼龍6、尼龍66、尼龍46、尼龍6T、尼龍9T、聚對苯二甲酸乙二酯、聚對苯二甲酸丙二酯、聚對苯二甲酸丁二酯、聚萘二甲酸乙二酯、聚環己烷二甲醇對苯二甲酸酯、聚酯99M等。此外，添加・併用此等之聚合物時，為了不損害製絲性，其熔點較佳係設為在液晶聚酯的熔點±30℃以內，又，為了提升所得之纖維的強度、彈性模數，添加・併用之量係相對於液晶聚酯而較佳為50重量%以下，更佳為5重量%以下，最佳為實質上不添加・併用其它聚合物。
於本發明所用的液晶聚酯中，在不損害本發明的效果之範圍內，可少量含有各種金屬氧化物、高嶺土、矽石等之無機物、著色劑、消光劑、阻燃劑、抗氧化劑、紫外線吸收劑、紅外線吸收劑、結晶成核劑、螢光增白劑、末端基封端劑、增容劑(compatibilizer)等之添加劑。
接著，說明本發明之液晶聚酯複絲之物性等。
本發明之液晶聚酯複絲的壓縮降伏應力必須為15～40mN/dtex，較佳為20～40mN/dtex，更佳為25～40mN/dtex。藉由設為15～40mN/dtex，在作成高次加工製品時，即使重複彎曲，原紗也維持強力，因此即使作為製品，耐彎曲疲勞性亦提升。另一方面，小於15mN/dtex時，在作成高次加工製品時，若重複彎曲則原紗強力容易降低，因此得不到作為製品的充分耐彎曲疲勞性。關於壓縮降伏應力，就藉由前述之製造方法能達成的上限而言為40mN/dtex左右。此外，壓縮降伏應力係指藉由實施例之欄中記載的手法所求出之值。
本發明之液晶聚酯複絲的紗線柔軟指數(X)較佳為8.0以下，更佳為5.0以下，進一步較佳為4.0以下。若紗線柔軟性高則在高次製程的操作性提升，同時可將重複彎曲時的應力在紗線內分散，因此亦有利於高的耐彎曲疲勞性之展現。藉由將紗線柔軟指數(X)設為8.0以下，捲裝退繞時的退繞性係大幅改善，可飛躍性地提升高次加工時之製程通過性。又，就本發明可達成的下限而言為0.1左右。此外，複絲的紗線柔軟指數(X)係指藉由實施例之欄中記載的手法所求出之值。
本發明之液晶聚酯複絲的初期彈性模數較佳為400cN/dtex以上，更佳為500cN/dtex以上，進一步較佳為600cN/dtex以上。藉由初期彈性模數為400cN/dtex以上，而遭受應力時的尺寸變化小，適合產業材料用途。初期彈性模數之上限沒有特別的限定，但就本發明可達成的上限而言係初期彈性模數1,000cN/dtex左右。此外，本發明所言之初期彈性模數係指藉由實施例之欄中記載的手法所求出之值。
本發明之液晶聚酯複絲的單纖維纖度較佳為1～30dtex。又，更佳為1～20dtex。藉由使單纖維纖度變細至1～30dtex，而在吐出後連單纖維內部亦可均勻地冷卻，製絲性穩定，不僅變得容易得到絨毛品質良好的液晶聚酯複絲，而且在熱處理時接觸外部氣體的纖維表面積增加，有利於高強度・高彈性化。單纖維纖度為1～30dtex的本發明之液晶聚酯複絲之紗線由於柔軟，故高次製程通過性優異，並且在用於織物等時，紗線的填充率高，可謀求高密度化及收納性提升。此外，本發明中係以將總纖度除以單纖維數而得之商當作單纖維纖度(dtex)。
本發明之液晶聚酯複絲的單纖維數(長絲數)較佳為10～600條，更佳為10～400條，進一步較佳為10～300條。藉由將單纖維數設為10～600條，可謀求複絲的生產性提升，並且在熱處理時接觸外部氣體的纖維表面積變大，故促進固相聚合反應，減低強度・彈性模數之偏差，得到具有均勻的物性之液晶聚酯複絲。又，將紡絲所得之樣品分纖或併紗而作成單纖維數為10～600條的液晶聚酯複絲亦完全無妨。此外，單纖維數係指藉由實施例之欄中記載的手法所求出之值。
本發明之液晶聚酯複絲的總纖度(T)較佳為100～3000dtex，更佳為150～2500dtex，進一步較佳為200～2000dtex。藉由設為100～3000dtex，製程通過性高，適合原紗使用量極多的產業材料用途。又，將紡絲所得之樣品分纖或併紗而作成總纖度為100～3000dtex之液晶聚酯複絲者亦完全無妨。此外，總纖度係指藉由實施例之欄中記載的手法所求出之值。
於本發明之液晶聚酯複絲之製造時，將前述之液晶聚酯進行熔融紡絲。於液晶聚酯複絲的熔融紡絲中，作為基本的熔融擠壓法，可使用通常之手法，但為了消除聚合時所生成的有秩序結構，較佳為使用擠壓機型的壓製機。所擠出的聚合物係經由配管，藉由齒輪泵等眾所周知的計量裝置來計量，在通過去除異物的過濾器後，導引至噴嘴。此時，從聚合物配管到噴嘴為止之溫度(紡絲溫度)較佳為液晶聚酯的熔點以上、熱分解溫度以下，更佳係設為液晶聚酯的熔點+10℃以上、400℃以下，進一步較佳係設為液晶聚酯的熔點+20℃以上、370℃以下。此外，亦可各自獨立地調整從聚合物配管到噴嘴為止之溫度。此時，藉由使靠近噴嘴的部位之溫度高於其上游側之溫度，而吐出穩定。
又，於本發明之液晶聚酯複絲的熔融紡絲中，通常以能源成本的減低、生產性提升為目的，而於1個噴嘴上穿孔有多數的噴嘴孔，因此較佳為使各自的噴嘴孔之吐出、細化行為穩定。
為了使其達成，較佳為減小噴嘴孔的孔徑，同時加長工作帶長度(land length)(噴嘴孔的直管部之長度)。惟，從有效地防止孔的堵塞之觀點來看，孔徑較佳為0.03mm以上1.00mm以下，更佳為0.05mm以上0.80mm以下，進一步較佳為0.08mm以上0.60mm以下。從有效地防止壓力損失變高之觀點來看，以將工作帶長度L除以孔徑D而得之商所定義的L/D，較佳為0.5以上3.0以下，更佳為0.8以上2.5以下，進一步較佳為1.0以上2.0以下。
又，為了提升複絲的生產性，1個噴嘴的孔數較佳為10孔以上1000孔以下，更佳為10孔以上800孔以下，進一步較佳為10孔以上600孔以下。此外，於不提高壓力損失之點，位於噴嘴孔的正上方之導入孔較佳係作成直徑為噴嘴孔徑的5倍以上之直孔。導入孔與噴嘴孔的連接部分，在抑制異常滯留上，較佳係設為錐形，錐形部分的長度在不提高壓力損失、使流線穩定上，較佳係設為工作帶長度的2倍以下。
由噴嘴孔吐出的聚合物係在通過保溫區域、冷卻區域，固化而作成長絲後，藉由以一定速度旋轉的輥(導絲輥(godet roller))來牽引。由於保溫區域若過長則製絲性變差，故較佳係設為從噴嘴面起到400mm為止，更佳係設為到300mm為止，進一步較佳係將保溫區域設為到200mm為止。保溫區域亦可使用加熱手段來提高氣體環境溫度，其溫度範圍較佳為100℃以上500℃以下，更佳為200℃以上400℃以下。冷卻可使用惰性氣體、空氣、水蒸氣等，但從降低環境負荷之點來看，較佳為使用平行或環狀的空氣流。
為了生產性提升，牽引速度較佳為50m/分鐘以上，更佳為300m/分鐘以上，進一步較佳為500m/分鐘以上。本發明所用的液晶聚酯由於在紡絲溫度下具有適合的牽絲性，可使牽引速度成為高速。上限沒有特別的限制，但於本發明所用的液晶聚酯，從牽絲性之點來看為3,000m/分鐘左右。
以將牽引速度除以吐出線速度而得之商所定義的紡絲牽伸(draft)，較佳係設為1以上500以下，更佳spinning draft為5以上200以下，進一步較佳為12以上100以下。本發明中使用的液晶聚酯由於具有適合的牽絲性，可提高紡絲牽伸，有利於生產性提升。此外，紡絲牽伸之計算中使用的吐出線速度(m/分鐘)，係以將每單孔的吐出量(m3 /分鐘)除以單孔剖面積(m2 )而得之商所定義的值，由於將牽引速度(m/分鐘)除以吐出線速度，故紡絲牽伸為無因次數。
於本發明中，從製絲性及生產性提升之觀點來看，為了得到上述紡絲牽伸，較佳係將每紡絲組件(spinning pack)的聚合物吐出量設定為10～2,000g/分鐘，更佳係設定為20～1,000g/分鐘，進一步較佳係設定為30～500g/分鐘。藉由以10～2,000g/分鐘之高吐出進行紡絲，液晶聚酯的生產性提升。
捲取可使用通常的捲取機，作成筒紗、緯管、圓錐等形狀之捲裝，但較佳係作成能設定為高的捲量之筒紗捲的捲裝。 於液晶聚酯複絲之熔融紡絲中，一般係以上油輥等將紡絲油劑賦予至吐出紗線，藉此使複絲集束，以輥等牽引後，不進行延伸而以捲取機捲取。如此地，使複絲紡出紗線集束，藉此而捲取性提升，得到沒有捲崩塌的捲裝。
於液晶聚酯複絲，較佳為在熔融紡絲而作成長絲後，進行固相聚合。
由於以捲裝狀進行固相聚合時容易熔黏，為了將其予以防止，較佳係作為捲密度為0.30g/cm3 以上的捲裝而形成在筒管上，將其進行固相聚合。此處所謂的捲密度，係從捲裝的佔有體積Vf(cm3 )與纖維的重量Wf(g)，藉由Wf/Vf(g/cm3 )所計算之值，該捲裝的佔有體積Vf係從捲裝外形尺寸與成為芯材的筒管之尺寸所求出。捲密度若過小則捲裝中的張力不足，因此不僅纖維間的接點面積變大而熔黏增大，而且捲裝係捲崩塌，故較佳係設為0.30g/cm3 以上，更佳係設為0.40g/cm3 以上，進一步較佳係設為0.50g/cm3 以上。又，上限沒有特別的限制，但若捲密度過大，則捲裝之內層的纖維間之密著力變大，接點的熔黏係增大，故較佳係設為1.50g/cm3 以下。本發明中，從減輕熔黏及防止捲崩塌之觀點來看，更佳係將捲密度設為0.30～1.00g/cm3 。
如此的捲密度之捲裝係製程通過性良好，製程的簡單化為可能。例如，在液晶聚酯之熔融紡絲後直接捲取，亦可形成具有上述捲密度的捲裝，可謀求製程通過性之提升。又，於調整固相聚合時的紗重量之際等，將在熔融紡絲所暫時捲取的捲裝予以重繞，亦可形成具有上述捲密度的捲裝。為了調整捲裝形狀、控制捲密度，不使用通常使用的接觸輥(contact roll)等，而以非接觸之狀態捲取捲裝表面，或將所熔融紡出的原紗，不透過調速輥而直接以經速度控制的捲取機捲取亦為有效。於此等之情況，為了調整捲裝形狀，較佳將捲取速度係設為3000m/分鐘以下，特佳係設為2000m/分鐘以下。從生產性之點來看，下限較佳為50m/分鐘以上。
為了形成該捲裝，所用的筒管只要是圓筒形狀者，則可為任何者，作為捲裝捲取時，安裝於捲取機並使其旋轉，藉此捲取纖維，形成捲裝。於固相聚合時，亦可將捲裝與筒管以一體處理，但亦可從捲裝中僅抽出筒管而處理。當捲繞在筒管上而直接處理時，該筒管必須耐得住固相聚合溫度，較佳為鋁或黃銅、鐵、不銹鋼等之金屬製。又，此時，為了可有效率地進行固相聚合，因筒管係較佳為多數之孔空著。又，從捲裝抽出筒管進行處理時，較佳為預先在筒管外表面上安裝外皮。又，於任一情況中，皆較佳為在筒管的外表面上捲繞緩衝材，在其上捲取液晶聚酯熔融紡絲纖維。緩衝材之材質，較佳為由聚芳醯胺纖維等之有機纖維或金屬纖維所構成的氈，厚度較佳為0.1mm以上20mm以下。亦可用該緩衝材代替前述外皮。
該捲裝的纖維重量係只要捲密度成為本發明之範圍內，則可為任何重量，但若考慮生產性則0.01kg以上11kg以下為較佳的範圍。此外，就絲長度而言，1萬公尺以上200萬公尺以下為較佳的範圍。
為了防止固相聚合時之熔黏，使油劑附著於長絲之表面係較佳的實施形態。此等成分之附著可在熔融紡絲至捲取之間進行，但為了提高附著效率，較佳為於重繞之際進行，或在熔融紡絲之時間點使少量附著，於重繞之際進一步追加。
作為防止熔黏用的油劑，較佳為賦予在固相聚合處理後亦保持液狀之耐熱性高的防熔黏劑。藉由防止固相聚合時的單纖維間之聚合物熔黏或油劑-紗間的固著，即使於固相聚合後，也可使單纖維彼此在不鬆垂下對齊，故從伸長初期起可發揮高的彈性模數，同時由於若初期彈性模數高則在重複彎曲時不易蠕變變形，故亦有利於高的耐彎曲疲勞性之展現。具體而言，較佳使用下述化學式所示的磷酸酯化合物等之高耐熱的防熔黏劑。
Figure 02_image005
此處，較佳為R1係具有苯骨架的烴，R2係碳數為2以上的烴，M係氫原子、鹼金屬、鹼土金屬或銨，m係平均值為0以上30以下，n係平均值為1以上2以下。
為了抑制熔黏，防熔黏劑對於纖維的附著量係以多為較佳，將纖維整體當作100重量%時，較佳為0.5重量%以上，更佳為1.0重量%以上。另一方面，若過多則纖維沾黏而使操縱性變差，並且於後續步驟中使製程通過性變差，故較佳為10.0重量%以下，更佳為8.0重量%以下，特佳為6.0重量%以下。此外，油劑(防熔黏劑)對於纖維的附著量係指藉由實施例之欄中記載的方法所求出之值。
油劑附著方法可為導件給油，為了使其均勻地附著於纖維，較佳為利用金屬製或陶瓷製的接觸輥(kiss roll)(上油輥)之附著。
固相聚合可在氮等之惰性氣體環境中或如空氣之含氧的活性氣體環境中或在減壓下進行，但為了設備的簡單化及防止纖維或附著物的氧化，較佳為在氮氣環境下進行。此時，固相聚合的氣體環境較佳係露點為-40℃以下的低濕氣體。
固相聚合溫度較佳係相對於供固相聚合的液晶聚酯長絲的熔點(Tm1 )，最高到達溫度為液晶聚酯長絲的熔點(Tm1 )-80℃以上。藉由設為如此的熔點附近之高溫，而固相聚合係快速地進行，可提高纖維的強度。又，為了防止熔黏，最高到達溫度較佳係設為低於Tm1 。又，由於在固相聚合之進行同時，液晶聚酯長絲的熔點係上升，故可因應固相聚合的進行狀態，將固相聚合溫度提高到供固相聚合的液晶聚酯長絲的熔點(Tm1 )+100℃左右為止。
固相聚合後的捲裝係為了提高搬運效率，較佳為再度重繞而提高捲密度。此時，於從固相聚合捲裝將長絲退繞之際，為了防止因退繞所致的固相聚合捲裝之崩塌，更抑制剝離輕微的熔黏之際的原纖化，較佳係藉由一邊使固相聚合捲裝旋轉，一邊在與旋轉軸呈垂直方向(纖維繞行方向)上將紗退繞之所謂橫取來進行退繞。再者，在減低紗從捲裝脫離之張力、可更抑制原纖化之點上，較佳為固相聚合捲裝之旋轉並非自由旋轉，而係藉由積極驅動使其旋轉。
本發明為一種液晶聚酯複絲，其特徵係纖維的壓縮降伏應力為15～40mN/dtex。此處，纖維的壓縮降伏應力係指藉由實施例之欄中記載的方法所求出之值。本發明者們專心致力地檢討液晶聚酯複絲的耐彎曲疲勞性之提升，結果發現藉由控制壓縮降伏應力，而與習知技術相較，係大幅提升耐彎曲疲勞性。耐彎曲疲勞性提升的明確機制雖然未定，但茲認為於彎曲疲勞試驗中對纖維重複賦予彎曲，對於耐彎曲疲勞性之提升，重要的是防止此時纖維內所發生的纖維結構破壞。此處，茲認為纖維的壓縮降伏應力愈高，因在彎曲部產生的壓縮應力所致的塑性變形愈不易發生，故耐彎曲疲勞性提升。
用於得到壓縮降伏應力為15～40mN/dtex的液晶聚酯複絲之方法沒有任何限定，但例如有適當地控制固相聚合的升溫時間、固相聚合時間之方法。本發明者們發現：藉由將到達固相聚合時的最高溫度之前的升溫分成2階段，並適當地控制各自之升溫所耗費的時間，而液晶聚酯纖維的壓縮降伏應力提升。壓縮降伏應力提升的明確機制雖然未定，但茲認為藉由於固相聚合之初期階段某程度地快速提高溫度，而使纖維表面之結晶化進行，同時藉由在第2階段中緩慢地升溫，而結晶結構緻密化，壓縮降伏應力提升。具體而言，第1階段係從常溫開始到熔點-160～熔點-120℃為止之升溫，升溫時間較佳係設為0.1～1.0小時。藉由設為如此的升溫時間，可抑制因升溫過快所致的熔黏或因升溫過慢所致的表面以外之結晶化。第2階段係從第1段升溫溫度到熔點-50～熔點+10℃為止之升溫，升溫時間較佳係設為20～80小時。藉由設為如此的升溫時間，可抑制因升溫過快所致的結晶化不足或因升溫過慢所致的纖維表面之熱劣化。又，於各升溫之後，較佳為在該溫度下設置2～20小時的溫度保持區間。
又，本發明係以紗線柔軟性高為較佳，紗線柔軟指數X較佳為8.0以下。茲認為此係因為就紗線而言愈柔軟，在彎曲時的彎曲應力愈不易產生，防止在以一定的方向重複彎曲時之纖維結構破壞。作為提升紗線柔軟性之方法，例如有在從固相聚合完成的捲裝將長絲退繞之際，對於纖維表面，在複數之方向上予以彎曲之方法。此處所言之方向，係指在對於退繞後的複絲之長度方向呈垂直的面內，0～360°之範圍所示的方向，將最初彎曲的方向與之後彎曲的方向所成的角度定義為方位角(因此，最初彎曲的方向之方位角為0°)。
為了提高複絲之柔軟性，作為給予彎曲之方向，較佳為4方向以上，更佳係設為8方向以上。又，上限沒有特別的限制，但從掛紗時的作業性變差之點來看，較佳係設為36方向以下。於本發明中，從掛紗的作業性及設備簡易化之觀點來看，4～18方向為較佳的範圍。
在複數的方向上施加彎曲時的方位角，為了使複絲中的各長絲均勻地柔軟，較佳係設為將360°以使其彎曲的次數等分而成的角度。例如，使其在8方向上彎曲時的方位角，係在對於解除後之複絲的長度方向呈垂直的面內，將0～360°予以8等分割時的角度，成為0°、45°、90°、135°、180°、225°、270°、315°。又，於上述角度中，方位角除了0°(最初的彎曲)以外，可以任一順序使其彎曲。
導件(guide)與導件間之距離(從1個彎曲到下一個彎曲之距離)，為了抑制在賦予彎曲後的紗晃動、紗從導件脫離、紗線勾掛在導件，宜設為50cm以上，為了使設備小型化，宜設為100cm以下。
作為給予彎曲之方法，較佳為以棒導件、環形導件、孔眼導件(eyelet guide)、狹縫導件、鉤導件、蝸旋導件(snail guide)、輥導件、軸承輥導件(bearing roller guide)等之紗導件使其彎曲，其中為了減少複絲的摩擦，更佳為使用輥導件、軸承輥導件。
為了有效果地賦予彎曲，提高紗線的柔軟性，通過上述導件後之彎曲角較佳為30°以上，更佳為60°以上。又，上限沒有特別的限制，但從掛紗的作業性之觀點來看，較佳係設為90°以下。此處所言的彎曲角，係指在通過導件前之行進紗線的長度方向上延伸的延長線與通過導件彎曲後之行進紗線的長度方向所成之角度。
賦予彎曲後，再度形成液晶聚酯複絲捲裝。於本發明中，可作成緯管、圓筒、圓錐等形態之捲裝，但從生產性之觀點來看，較佳係作成能確保多的捲量之圓筒捲取捲裝。
又，本發明中的液晶聚酯複絲，為了提高在作成高次加工製品時的製程通過性，宜對複絲賦予集束性，因應目的而賦予各種加工油劑為較佳的態樣。
本發明之液晶聚酯複絲的固相聚合後之強度較佳為15.0cN/dtex以上，更佳為22.5cN/dtex以上。藉由強度為15.0cN/dtex以上，而適合要求高強度且輕量化之產業材料用途。強度之上限沒有特別的限定，但就本發明能達成的上限而言為30.0cN/dtex左右。此外，本發明所言之強度係指藉由實施例之欄中記載的手法所求出之值。
本發明之液晶聚酯複絲的固相聚合後之伸度較佳為5.0%以下，更佳為4.5%以下，進一步較佳為4.0%以下。藉由伸度為5.0%以下，在受到來自外部的應力時不易伸長，製品的尺寸變化少而可適宜使用。伸度之下限沒有特別的限定，但就本發明能達成的下限而言為1.0%左右。此外，本發明所言之伸度係指藉由實施例之欄中記載手法所求出之值。
如此所得的本發明之液晶聚酯複絲係壓縮降伏應力為15～40mN/dtex，具有如此特性的液晶聚酯複絲係在作成高次加工製品時，與習知技術相較，可展現顯著較高的耐彎曲疲勞性。如此的壓縮降伏應力優異，同時具有高強度、高彈性、耐熱性、尺寸穩定性、耐藥品性、低吸濕特性之液晶聚酯複絲，可在一般產業材料用途中適宜使用。作為一般產業材料用途之例，可舉出繩索、吊索、纜線、漁網、網狀物、篩網、織物、布帛、片狀物、帶、拉力構件、土木・建築材料、運動材料、防護材料、橡膠補強材料、各種補強用繩、樹脂強化用纖維材、電氣材料、音響材料等。於此等之中，尤其在作為高次加工製品而被重複賦予彎曲的繩索或吊索、纜線、拉力構件等之用途中，本發明之壓縮降伏應力優異的液晶聚酯複絲可適合地使用。 [實施例]
接著，藉由實施例更詳細地說明本發明，惟本發明不因此而受任何限定。此外，以下顯示說明書本文及實施例中使用的特性之定義及各物性之測定、算出法。
(1)熔點 於以示差掃描熱量計(TA Instruments公司製DSC2920)進行的示差熱量測定中，於自50℃起、20℃/分鐘的升溫條件下測定時所觀測的吸熱峰溫度(Tm1 )之觀測後，在約Tm1 +20℃之溫度下保持5分鐘後，以20℃/分鐘的降溫速度冷卻到50℃為止，將再度於20℃/分鐘的升溫條件下測定時所觀測的吸熱峰溫度(Tm2 )當作熔點。進行2次同樣的操作，將2次的平均值當作液晶聚酯的熔點Tm2 (℃)。
(2)液晶聚酯的聚苯乙烯換算之重量平均分子量(Mw) 使用五氟苯酚/氯仿=35/65(重量比)的混合溶劑當作溶劑，一邊在120℃下攪拌20分鐘，一邊使液晶聚酯溶解於混合溶劑中。此時，以液晶聚酯的濃度成為0.04重量%之方式調製，當作GPC測定用試料。將其使用Waters公司製GPC測定裝置進行測定，藉由聚苯乙烯換算而求出Mw。進行2次同樣的操作，將2次的平均值當作重量平均分子量(Mw)。
管柱 ：Shodex K-G(1) Shodex K-806M(2) Shodex K-802(1) 檢測器   ：示差折射率檢測器RI(2414型) 溫度      ：23±2℃ 流速      ：0.8mL/分鐘 注入量   ：0.200mL。
(3)含水率 以使用平沼產業公司製卡爾費雪水分計(AQ-2100)的電量滴定法進行測定。使用施行次數3次的平均值。
(4)油劑濃度 將分散有油劑的溶液之重量當作W0，將油劑之重量當作W1時，係以將W1除以W0後之商乘以100而得之積，當作油劑濃度(重量%)。
(5)油劑附著量 以測長機絞取100m的纖維而測定重量後，將絞紗浸於100ml的水中，使用超音波洗淨機進行1小時洗淨。使超音波洗淨後的絞紗在60℃之溫度下乾燥1小時，測定重量，係以將洗淨前重量與洗淨後重量之差除以洗淨前重量後之商乘以100而得之積，當作油劑附著量(重量%)。
(6)總纖度 藉由JIS L 1013(2010)8.3.1 A法，於指定荷重0.045cN/dtex下測定公量纖度(fineness based on corrected weight)，當作總纖度(dtex)。
(7)單纖維數 以JIS L 1013(2010)8.4之方法算出。
(8)單纖維纖度 將總纖度除以單纖維數而得之值當作單纖維纖度(dtex)。
(9)強度、伸度、初期彈性模數 於JIS L 1013(2010)8.5.1標準時試驗中所示的定速伸長條件下測定。對於試料，使用ORIENTEC公司製「萬能試驗機」(TENSILON)RTM-100，以抓持間隔(測定試料長度)為250mm、拉伸速度為50mm/分鐘進行。強度・伸度係設為斷裂時的應力及伸長率，初期彈性模數係設為在拉伸試驗中的應力與伸長率之圖形中，藉由最小平方法描繪伸度0.45%至0.55%之範圍的測定點之近似直線時之直線的斜率。
(10)複絲之彎曲抵抗值(A) 以JIS K7171(2016)所示的定速撓曲條件為參考而測定。即，首先為了解開在捲裝上捲取的長絲之彎曲及撚轉，將長絲切出長度1000mm，在其一端連接金屬製鉤，在另一端連接斷裂荷重的300g之砝碼，於經調節至溫度25℃、相對濕度40%的環境下，在空中懸吊24小時，使複絲成為鉛直，得到測定試料。將所得之測定試料進一步以40mm的長度切出，當作試料片。使用Toyo Baldwin公司製「萬能試驗機」(TENSILON) UTM-4-100，於以5mm之間隔所設置的支撐台上對稱地載置所得之試驗片，在試驗片的支點間中央，以壓頭施力。於支撐台在固定之狀態下，使壓頭以20mm/分鐘之一定速度下降，測定對試驗片賦予力時的最大荷重，當作彎曲抵抗值(A)(cN)。支撐台及壓頭的直徑係設為1.0mm。使用施行次數5次的平均值。
(11)複絲的紗線柔軟指數(X) 複絲的紗線柔軟指數(X)係使用複絲的彎曲抵抗值(A)(cN)與複絲的總纖度T(dtex)，藉由下式算出。 紗線柔軟指數(X)=(A/T)×103 。
(12)壓縮降伏應力 將單纖維1條靜置於玻璃製的載台，在其直徑方向上使用壓頭，徐徐地施加壓縮負荷，取得此時的荷重-位移曲線。將所得之荷重-位移線圖中的初期區域及降伏後區域之各區域中所得的數據進行直線近似，將兩直線的交點之荷重當作降伏荷重。以將所得之降伏荷重除以單纖維的纖度而得之值當作壓縮降伏應力。
測定裝置：島津製作所製 微小壓縮試驗機MCTW-500 使用壓頭：鑽石製平面壓頭(ϕ=500μm) 負荷速度：41.482mN/s(負荷速度一定方式) 測定溫度：室溫 測定氣體環境：大氣中。
(13)耐彎曲疲勞性 使用撚紗機，一邊將複絲2條併紗，一邊以100T/m之撚數施加單撚，而製作合撚紗。然後，如圖1所示，將此合撚紗1以輥間的紗成為鉛直的方式S字狀地掛在輥中心間的實際距離為14mm且自由旋轉的外徑為10mm之一對鐵製(材質：SS400)鏡面輥2後，施加0.5g/dtex的荷重3，使金屬輥2以輥中心間距離成為固定之方式進行8000次往復上下運動(往復距離：100mm)，而使其彎曲疲勞。測定彎曲疲勞前的合撚紗強力及彎曲疲勞後的合撚紗強力，藉由下式算出強力保持率。 彎曲疲勞後強力保持率(%)=彎曲疲勞後的合撚紗強力/彎曲疲勞前的合撚紗強力×100。
此彎曲疲勞後強力保持率愈高，表示耐彎曲疲勞性愈優異，根據彎曲疲勞後強力保持率，如以下地區分耐彎曲疲勞性。 耐彎曲疲勞性： 5：90%以上 4：80%以上且小於90% 3：70%以上且小於80% 2：60%以上且小於70% 1：小於60%。
＜參考例1＞ 於具備攪拌翼與餾出管之5L的反應容器中，加入870g(6.30莫耳)的對羥基苯甲酸、327g(1.890莫耳)的4,4’-二羥基聯苯、89g(0.810莫耳)的氫醌、292g(1.755莫耳)的對苯二甲酸、157g(0.945莫耳)的間苯二甲酸及1460g(酚性羥基合計的1.10當量)的乙酸酐，在氮氣環境下一邊攪拌一邊以30分鐘從25℃升溫到145℃的溫度後，在145℃之溫度下反應2小時。然後，以4小時升溫到335℃的溫度。
將聚合溫度保持在335℃，以1.5小時減壓至133Pa，進一步繼續反應40分鐘，於扭矩到達28kgcm時完成聚縮合。接著，將反應容器內加壓至0.1MPa，經由具有1個直徑10mm的圓形吐出口之噴嘴，將聚合物吐出成股線(strand)狀物，藉由切刀進行造粒。此液晶聚酯係由對羥基苯甲酸單元為整體的54mol%、4,4’-二羥基聯苯單元為16mol%、間苯二甲酸單元為8mol%、對苯二甲酸單元為15mol%、氫醌單元為7mol%所構成，熔點(Tm2 )為315℃，使用高化式流動性測試儀，於溫度330℃、剪切速率1,000/sec下所測定的熔融黏度為30Pa・sec。又，Mw為145,000。
＜參考例2＞ 於具備攪拌翼與餾出管之5L的反應容器中，加入907g(6.57莫耳)的對羥基苯甲酸、457g(2.42莫耳)的6-羥基-2-萘甲酸及946g(酚性羥基合計的1.03當量)的乙酸酐，在氮氣環境下一邊攪拌一邊以30分鐘從25℃升溫到145℃的溫度後，在145℃之溫度下反應2小時。然後，以4小時升溫到325℃的溫度。
將聚合溫度保持在325℃，以1.5小時減壓至133Pa，進一步繼續反應20分鐘，於扭矩到達15kgcm時完成聚縮合。接著，將反應容器內加壓至0.1MPa，經由具有1個直徑10mm的圓形吐出口之噴嘴，將聚合物吐出成股線狀物，藉由切刀進行造粒。此液晶聚酯係由對羥基苯甲酸單元為整體的73mol%、6-羥基-2-萘甲酸單元為27mol%所構成，熔點(Tm2 )為285℃，使用高化式流動性測試儀，於溫度293℃、剪切速率1,000/sec下所測定的熔融黏度為32Pa・sec。又，Mw為125,000。
[實施例1] 使用參考例1之液晶聚酯，在120℃進行12小時真空乾燥，去除水分・寡聚物。此時的液晶聚酯之含水率為50ppm。將此經乾燥的液晶聚酯，以單軸擠壓機(加熱器溫度290～340℃)進行熔融擠壓，一邊以齒輪泵計量一邊將聚合物供給至紡絲組件。此時的從擠壓機出口到紡絲組件為止的紡絲溫度係設為335℃。於紡絲組件中使用過濾精度為15μm的金屬不織布過濾器來過濾聚合物，從具有300個孔徑0.13mm、工作帶長度0.26mm的孔之噴嘴，以吐出量100g/分鐘(每單孔為0.33g/分鐘)吐出聚合物。
將吐出後立即在室溫下冷卻固化的液晶聚酯複絲，一邊使用上油輥在常溫下使其附著含有2質量%的液體之磷酸酯化合物A(防熔黏劑)的水溶液，一邊與300長絲一起以600m/分鐘的納爾遜輥(Nelson roller)牽引。此時的紡絲牽伸為29.3。又，油劑附著量為1.5重量%。經納爾遜輥所牽引的複絲係直接透過鬆緊調節臂(dancer arm)，使用葉片橫向型的捲取機捲取成筒紗形狀。於熔融紡絲的牽絲性良好，總纖度1680dtex、單纖維纖度5.6dtex之液晶聚酯複絲係沒有斷線而可穩定紡絲，得到4.0kg捲裝的紡絲原紗。此處，磷酸酯化合物A係前述化學式2所示之磷酸酯化合物，其係R1為芳基、R2為碳數2～4的直鏈狀飽和烴、M為鉀、m的平均值為8、n的平均值為1之磷酸酯化合物。
由此紡絲捲裝，將纖維在縱向(對於纖維繞行方向呈垂直方向)上退繞，以將速度設為固定的捲取機(神津製作所(股)製SSP-WV8P型精密捲取機)，以400m/分鐘進行重繞。此外，於重繞之芯材，使用不銹鋼製的筒管，重繞時的張力為0.005cN/dtex，將捲密度設為0.50g/cm3 ，捲量係設為4.0kg。再者，捲裝形狀係設為錐角65°的錐形端捲。
使用密閉型烘箱，將所得之重繞樣品進行固相聚合。固相聚合的溫度係在以0.2小時從室溫升溫到165℃(熔點-150℃)為止，在165℃保持3小時後，以40小時從165℃升溫到275℃(熔點-40)為止後，進一步在275℃保持3小時之條件下進行固相聚合。此外，固相聚合的氣體環境係以流量100L/分鐘供給除濕氮，以庫內不成為加壓之方式從排氣口排氣。
將如此所得之固相聚合捲裝，安裝至藉由變頻馬達(inverter motor)而能旋轉的送出裝置，一邊將纖維在橫向(纖維繞行方向)上以200m/分鐘送出，一邊進行退繞，將YUASA YARN GUIDE ENGINEERING製的軸承輥導件(A312030)配置在紗長成為50cm之位置，在18方向(18等分割)上以彎曲角60°使其彎曲後，以捲取機捲取成製品捲裝。此外，纖維物性係如表1中記載。實施例1所得的本發明之液晶聚酯複絲的紗線柔軟指數(X)為3.8，壓縮降伏應力為38mN/dtex，初期彈性模數為687cN/dtex，製品耐彎曲疲勞性(對於高次加工製品的適性)為「5」。
[實施例2～7] 除了將固相聚合時的升溫時間或保持時間、溫度設成如表1以外，以與實施例1同樣之方法得到液晶聚酯複絲。
[實施例8～11] 除了藉由變更噴嘴的孔數及吐出量而將總纖度、長絲數設成如表1以外，以與實施例1同樣之方法得到液晶聚酯複絲。
[實施例12] 除了將防熔黏劑變更為在水中分散有1質量%的聚二甲基矽氧烷(Dow Corning Toray公司製「SH200-350cSt」)之溶液以外，以與實施例1同樣之方法得到液晶聚酯複絲。
[實施例13] 除了在固相聚合捲裝的退繞時不使其彎曲以外，以與實施例1同樣之方法得到液晶聚酯複絲。
[實施例14、15] 除了使用參考例2的液晶聚酯，將固相聚合時的升溫時間或保持時間、溫度設成如表1以外，以與實施例1同樣之方法得到液晶聚酯複絲。
[比較例1～4] 除了將固相聚合時的升溫時間或保持時間、溫度設成如表2以外，以與實施例1同樣之方法得到液晶聚酯複絲。
[比較例5] 除了下述以外，以與實施例1同樣之方法得到液晶聚酯複絲：使於以聚乙二醇月桂酸酯為主成分的紡絲油劑中，以濃度6重量%分散有作為無機微粒之平均粒徑5～7μm的以矽酸及鎂為主成分之合成無機微粒(Co-op Chemical股份有限公司製「『Somasif』(註冊商標)ME-100」，莫氏硬度=2.8)者，附著於紡絲原紗，附著時上述「Somasif ME-100」係膨潤而裂開，平均粒徑成為0.02～7μm，接著，將此紡絲原紗在蒸餾水中超音波洗淨3小時而去掉微粒，使微粒附著量成為0.6重量%；固相聚合時在熔點-20℃下熱處理2小時，在熔點-0℃下熱處理12小時；於固相聚合捲裝的退繞時不使其彎曲。
[比較例6] 除了使用參考例2的液晶聚酯，將固相聚合時的升溫時間或保持時間、溫度設成如表2以外，以與實施例1同樣之方法得到液晶聚酯複絲。
[表1]
實施例1 實施例2 實施例3 實施例4 實施例5 實施例6 實施例7 實施例8 實施例9 實施例10 實施例11 實施例12 實施例13 實施例14 實施例15
液晶聚酯 - 參考例1 參考例1 參考例1 參考例1 參考例1 參考例1 參考例1 參考例1 參考例1 參考例1 參考例1 參考例1 參考例1 參考例2 參考例2
防熔黏劑 - ※1 ※1 ※1 ※1 ※1 ※1 ※1 ※1 ※1 ※1 ※1 ※2 ※1 ※1 ※1
固相聚合條件 往第1段之 升溫時間 h 0.2 0.2 0.2 0.5 0.2 0.2 0.2 0.2 0.2 0.2 0.2 0.2 0.2 0.2 0.2
第1段之 保持溫度 ℃ 165 (熔點 -150) 165 (熔點 -150) 165 (熔點 -150) 165 (熔點 -150) 180 (熔點 -135) 165 (熔點 -150) 165 (熔點 -150) 165 (熔點 -150) 165 (熔點 -150) 165 (熔點 -150) 165 (熔點 -150) 165 (熔點 -150) 165 (熔點 -150) 135 (熔點 -150) 135 (熔點 -150)
往第2段之 升溫時間 h 40 30 60 40 40 40 40 40 40 40 40 30 30 40 40
第2段之 保持溫度 ℃ 275 (熔點-40) 275 (熔點-40) 275 (熔點-40) 275 (熔點-40) 275 (熔點-40) 300 (熔點-15) 275 (熔點-40) 275 (熔點-40) 275 (熔點-40) 275 (熔點-40) 275 (熔點-40) 275 (熔點-40) 275 (熔點-40) 245 (熔點-40) 270 (熔點-15)
各段之 保持時間 h 3 3 3 3 3 3 6 3 3 3 3 3 3 3 3
固相聚合後之 彎曲賦予 - 有 有 有 有 有 有 有 有 有 有 有 有 無 有 有
熱處理紗物性 總纖度 dtex 1680 1680 1680 1680 1680 1680 1680 1680 1680 1100 400 1680 1680 1680 1680
長絲數 條 300 300 300 300 300 300 300 600 150 192 72 300 300 300 300
單紗纖度 dtex 5.6 5.6 5.6 5.6 5.6 5.6 5.6 2.8 11.2 5.7 5.6 5.6 5.6 5.6 5.6
強度 cN/ dtex 23.8 24.6 24.1 22.1 24.2 25.2 23.9 24.7 22.8 24.9 25.3 23.2 24.1 24.2 25.1
伸度 % 2.6 2.7 2.7 2.5 2.7 2.9 2.6 2.7 2.5 2.7 2.7 2.6 2.7 3.8 3.9
初期彈性 模數 cN/ dtex 687 722 690 656 702 721 672 723 681 734 742 384 686 462 499
紗線柔軟 指數X - 3.8 3.6 3.7 3.9 3.6 3.8 3.6 3.3 3.9 3.8 3.9 3.8 9.2 3.8 3.7
壓縮降 伏應力 mN/ dtex 38 15 29 31 24 33 30 40 37 38 37 28 35 36 33
製品耐彎曲 疲勞性 - 5 3 4 4 3 4 3 5 5 5 5 2 2 4 3
※1：磷酸酯化合物A ※2：聚二甲基矽氧烷
[表2]
比較例1 比較例2 比較例3 比較例4 比較例5 比較例6
液晶聚酯 - 參考例1 參考例1 參考例1 參考例1 參考例1 參考例2
防熔黏劑 ※1 ※1 ※1 ※1 ※3 ※1
固相聚合條件 往第1段之 升溫時間 h 10 0.5 4 30 如說明書記載 10
第1段之 保持溫度 ℃ 300 (熔點-15) 240 (熔點-75) 165 (熔點-150) 165 (熔點-150) 270 (熔點-15)
往第2段之 升溫時間 h 無 12.5 10 30 無
第2段之 保持溫度 ℃ 無 290 (熔點-25) 275 (熔點-40) 275 (熔點-40) 無
各段之 保持時間 h 10 3 3 3 10
固相聚合後之 彎曲賦予 - 無 有 有 有 無 無
熱處理紗物性 總纖度 dtex 1680 1680 1680 1680 1680 1680
長絲數 條 300 300 300 300 300 300
單紗纖度 dtex 5.6 5.6 5.6 5.6 5.6 5.6
強度 cN/dtex 19.4 22.1 24.7 21.8 23.9 18.7
伸度 % 2.3 2.5 2.8 2.4 2.6 3.0
初期彈性 模數 cN/dtex 395 659 703 621 518 312
紗線柔軟 指數X - 10.3 3.9 4.2 4.4 8.7 10.3
壓縮降 伏應力 mN/dtex 4 8 7 5 6 5
製品耐彎曲 疲勞性 - 1 1 1 1 1 1
※1：磷酸酯化合物A ※3：含有無機微粒的聚乙二醇月桂酸酯
如由表1之實施例1～15可明知，藉由調整固相聚合條件，可得到壓縮降伏應力為15～40mN/dtex之液晶聚酯複絲，高次加工後也展現高的耐彎曲疲勞性。如此地，藉由將壓縮降伏應力設為15～40mN/dtex，而在作成高次加工製品時，展現高的耐彎曲疲勞性，適合高次加工製品，可適用於繩索或吊索等一般產業材料用途。
另一方面，如由表2之比較例1～7可明知，固相聚合條件不恰當時，壓縮降伏應力變成小於15mN/dtex，得不到充分的製品耐彎曲疲勞性。如以上，壓縮降伏應力小於15mN/dtex時，無法達成本發明作為目的之效果。 [產業上利用之可能性]
本發明之液晶聚酯複絲由於壓縮降伏應力為15～40mN/dtex，在作成高次加工製品時，即使重複彎曲也能維持高的強力。如此的液晶聚酯複絲與習知技術相較，能展現顯著較高的耐彎曲疲勞性，故可適用於繩索或吊索、拉力構件等一般產業材料用途。
1:合撚紗 2:金屬輥 3:荷重 4:輥中心間距離
圖1係用於測定耐彎曲疲勞性的裝置之概略圖。
無。

Claims (11)

  1. 一種液晶聚酯複絲，其纖維的壓縮降伏應力為15～40mN/dtex。
  2. 如請求項1之液晶聚酯複絲，其紗線柔軟指數為8.0以下。
  3. 如請求項1或2之液晶聚酯複絲，其初期彈性模數為400cN/dtex以上。
  4. 如請求項1至3之液晶聚酯複絲，其長絲數(filament number)為10～600條。
  5. 如請求項1至4之液晶聚酯複絲，其總纖度為100～3000dtex。
  6. 如請求項1至5中任一項之液晶聚酯複絲，其中液晶聚酯係由下述結構單元(I)、(II)、(III)、(IV)及(V)所構成；
    Figure 03_image007
    。
  7. 如請求項1至6之液晶聚酯複絲，其中相對於結構單元(I)、(II)及(III)之合計，結構單元(I)之比例為40～85mol%，相對於結構單元(II)及(III)之合計，結構單元(II)之比例為60～90mol%，相對於結構單元(IV)及(V)之合計，結構單元(IV)之比例為40～95mol%。
  8. 如請求項1至5中任一項之液晶聚酯複絲，其中液晶聚酯係由對羥基苯甲酸結構單元及6-羥基-2-萘甲酸結構單元所構成。
  9. 如請求項1至5或8中任一項之液晶聚酯複絲，其係以對羥基苯甲酸結構單元為整體的60～80mol%、6-羥基-2-萘甲酸結構單元為整體的20～40mol%的方式所構成。
  10. 一種高次加工製品，其包含如請求項1至9中任一項之液晶聚酯複絲。
  11. 吊索、拉力構件或纜線，其包含如請求項1至9中任一項之液晶聚酯複絲。
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