TW202214741A - 液晶聚酯纖維及液晶聚酯纖維之製造方法 - Google Patents
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Abstract
一種液晶聚酯纖維，其係包含液晶聚酯之纖維，其基於藉由使用波長1×10
-10m之X射線的廣角X射線繞射法所測定之X射線繞射光譜中的110面之繞射峰，而藉由D=K･λ/ βcosθ(式中，D為微晶尺寸，λ為測定X射線波長，β為半值寬(弧度)，θ為繞射角，K為Scherrer常數(0.9))所求得的微晶尺寸之最大值為20×10
-10m以上。
Description
本發明係關於液晶聚酯纖維及液晶聚酯纖維之製造方法。
本案係基於2020年6月24日於日本申請的日本特願2020-108900號主張優先權，其內容援用於此。
液晶聚酯由於具有優良的低吸濕性、耐熱性及薄型形成性等，故於各種用途中廣為被使用。近年來，活用如此之液晶聚酯的特性，係探討將液晶聚酯纖維化。
將液晶聚酯纖維化而得的液晶聚酯纖維，一般而言，係將液晶聚酯一時熔融後，一邊透過細孔擠出一邊予以延伸藉以成形。此時，熔融狀態之液晶聚酯，越為低黏度，則越可得到細的纖維，可良好地進行纖維化(專利文獻1)。
[先前技術文獻]
[專利文獻]
[專利文獻1] 日本特開2010-43380號公報
[發明所欲解決之課題]
以往之液晶聚酯纖維，耐熱性亦為較高。另一方面，為了應用於方向盤加熱器或防護衣物等之用途，液晶聚酯纖維，係要求進一步的高耐熱性。
本發明係有鑑於如此之實情而為者，其目的為提供耐熱性更提高之液晶聚酯纖維及該液晶聚酯纖維之製造方法。
[用以解決課題之手段]
為了解決上述課題，本發明採用以下構成。
[1] 一種液晶聚酯纖維，其係包含液晶聚酯之纖維，其藉由下述[微晶尺寸之測定方法]所求得之微晶尺寸之最大值，為120×10
-10m以上；
[微晶尺寸之測定方法]
液晶聚酯纖維之微晶尺寸，係基於藉由使用波長1×10
-10m之X射線的廣角X射線繞射法所測定之X射線繞射光譜中的110面之繞射峰，而藉由下述式(1s)表示之Scherrer之式而求得。
(式中，D為微晶尺寸，λ為測定X射線波長，β為半值寬(弧度)，θ為繞射角，K為Scherrer常數(0.9))。
[2]如[1]之液晶聚酯纖維，其中前述液晶聚酯，具有下述式(1)表示之重複單位(u1)、下述式(2)表示之重複單位(u2)及下述式(3)表示之重複單位(u3)，前述之重複單位(u1)~(u3)當中，包含2,6-伸萘基之重複單位之比例，相對於構成前述液晶聚酯之全部重複單位的合計量而言，為40莫耳%以上；
(式中，Ar
1表示伸苯基、伸萘基或伸聯苯基；Ar
2及Ar
3係分別獨立地表示伸苯基、伸萘基或伸聯苯基；X及Y係分別獨立地表示氧原子或亞胺基(-NH-)；Ar
1、Ar
2或Ar
3表示之前述基所具有的氫原子，分別獨立地，可經鹵素原子、碳數1~10之烷基或碳數6~20之芳基取代)。
[3] 如[1]之液晶聚酯纖維，其中前述液晶聚酯，具有下述式(4)表示之重複單位(u4)、下述式(5)表示之重複單位(u5)，及下述式(6)表示之重複單位(u6)；
(式中，Ar
4表示伸苯基；Ar
5及Ar
6係分別獨立地表示伸苯基或伸聯苯基；X及Y係分別獨立地表示氧原子或亞胺基
(-NH-)；Ar
4、Ar
5及Ar
6表示之前述基所具有的氫原子，分別獨立地，可經鹵素原子、碳數1~10之烷基或碳數6~20之芳基取代)。
[4] 一種液晶聚酯纖維，其係包含液晶聚酯之纖維，且其熔點為360℃以上。
[5] 一種液晶聚酯纖維之製造方法，其係如[1]~[4]中任一項之液晶聚酯纖維之製造方法，其具有藉由熔融紡絲法，將液晶聚酯加工為纖維狀之纖維化步驟，與將於前述纖維化步驟所製作的纖維狀之液晶聚酯於330℃以上之溫度加熱之熱處理步驟。
[發明之效果]
依照本發明，可提供耐熱性更加提高的液晶聚酯纖維及該液晶聚酯纖維之製造方法。
(液晶聚酯纖維)
＜第一實施形態之液晶聚酯纖維＞
第一實施形態之液晶聚酯纖維，為包含液晶聚酯之纖維。
本實施形態之液晶聚酯纖維，藉由後述[微晶尺寸之測定方法]所求得的微晶尺寸之最大值，為120×10
-10m以上。
本實施形態之液晶聚酯纖維，藉由後述[微晶尺寸之測定方法]所求得的微晶尺寸之最大值，為120×10
-10m以上，較佳為125×10
-10m以上、更佳為135×10
-10m以上。
又，微晶尺寸之最大值，通常為350×10
-10m以下，較佳為310×10
-10m以下、更佳為190×10
-10m以下。
本實施形態之液晶聚酯纖維之微晶尺寸之最大值，若為前述之較佳下限值以上，則因高分子量化及高配向化，耐熱性會更加提高。
另一方面，本實施形態之液晶聚酯纖維之微晶尺寸之最大值，若為前述之上限值以下，則容易保持耐熱性。
就本實施形態之液晶聚酯纖維而言，微晶尺寸之最大值，例如較佳為120×10
-10m以上且350×10
-10m以下、更佳為125×10
-10m以上且310×10
-10m以下、又更佳為135×10
-10m以上且190×10
-10m以下。
[微晶尺寸之測定方法]
本實施形態之液晶聚酯纖維之微晶尺寸，係基於藉由使用波長1×10
-10m之X射線的廣角X射線繞射法所測定之X射線繞射光譜中的110面之繞射峰，而藉由下述式(1s)表示之Scherrer之式而求得。
(式中，D為微晶尺寸，λ為測定X射線波長，β為半值寬(弧度)，θ為繞射角，K為Scherrer常數(0.9))。
藉由上式(1)來決定微晶尺寸，為自以往起即使用的手法(例如參照「X射線結構解析-決定原子之排列-」2002年4月30日第3版發行，早稻田嘉夫、松原榮一郎著)。
本實施形態中，係使用廣角X射線繞射法，較佳為利用了大型放射光設施(SPring-8)之光束線(光束大小約1μm)的X射線散射法，藉由進行下述流程(1)~(5)來求得微晶尺寸。
流程(1)：首先，對試樣之液晶聚酯纖維，於該液晶聚酯纖維之徑向，以1μm間隔連續地照射波長1×10
-10m之X射線，而進行X射線繞射測定。於液晶聚酯纖維入射X射線的端部即開始點及結束點，分別定義為源自液晶聚酯纖維之110面之繞射峰出現的點(開始點)及消失的點(結束點)。
流程(2)：決定源自液晶聚酯之110面之繞射峰。
流程(3)：求得所決定之110面之繞射峰的半值寬(β)。
流程(4)：使用Scherrer之式求得微晶尺寸。
流程(5)：對於對液晶聚酯纖維入射X射線的開始點至結束點之全部之測定數據，藉由流程(3)及流程(4)算出微晶尺寸。
液晶聚酯纖維中之「液晶聚酯纖維之微晶尺寸之最大值」，為藉由上述流程所得到的微晶尺寸之最大值。
本實施形態之液晶聚酯纖維，熔點較佳為360℃以上、更佳為370℃以上、又更佳為380℃以上。
熔點若為前述之較佳值以上，則本實施形態之液晶聚酯纖維亦容易應用於方向盤加熱器或防護衣物等之更要求耐熱性的製品。
本實施形態之液晶聚酯纖維之熔點之上限值並無特別限定，例如較佳為450℃以下。
本說明書中，液晶聚酯纖維之熔點，係將藉由示差熱量測定，由室溫以10℃/分鐘之昇溫條件進行測定時所觀測的最高溫側之吸熱峰之位置設為熔點。
本實施形態之液晶聚酯纖維中，例如，可藉由液晶聚酯之種類、製造方法(具體而言，熱處理溫度等)，來控制液晶聚酯纖維之微晶尺寸之最大值及熔點。
關於以液晶聚酯種類之控制，只要適當選擇構成液晶聚酯之重複單位之種類或其比例等即可。
＜液晶聚酯＞
本實施形態中之液晶聚酯樹脂，只要係於熔融狀態顯示液晶性之聚酯樹脂則無特別限定。本實施形態中之液晶聚酯樹脂，可為液晶聚酯醯胺、液晶聚酯醚、液晶聚酯碳酸酯、液晶聚酯醯亞胺等。
本實施形態中之液晶聚酯樹脂，較佳為僅使用芳香族化合物作為原料單體而成的全芳香族液晶聚酯。
本實施形態中之液晶聚酯樹脂之典型的例子，可列舉使芳香族羥基羧酸、芳香族二羧酸，與選自由芳香族二醇、芳香族羥基胺及芳香族二胺所成之群的至少1種化合物聚合(聚縮合)而成者；使複數種之芳香族羥基羧酸聚合而成者；使芳香族二羧酸，與選自由芳香族二醇、芳香族羥基胺及芳香族二胺所成之群的至少1種化合物聚合而成者；使聚對苯二甲酸乙二酯等之聚酯與芳香族羥基羧酸聚合而成者。
此處，芳香族羥基羧酸、芳香族二羧酸、芳香族二醇、芳香族羥基胺及芳香族二胺，分別獨立地，亦可使用可聚合的該等之衍生物，以取代其一部分或全部。
如芳香族羥基羧酸及芳香族二羧酸之具有羧基之化合物的可聚合的衍生物之例子，可列舉將羧基轉換為烷氧基羰基或芳氧基羰基而成者(酯)；將羧基轉換為鹵甲醯基而成者(酸鹵化物)；將羧基轉換為醯氧基羰基而成者(酸酐)等。
如芳香族羥基羧酸、芳香族二醇及芳香族羥基胺之具有羥基之化合物的可聚合的衍生物之例子，可列舉將羥基予以醯基化，轉換為醯氧基而成者(醯基化物)等。
如芳香族羥基胺及芳香族二胺之具有胺基之化合物的可聚合的衍生物之例子，可列舉將胺基予以醯基化，轉換為醯基胺基而成者(醯基化物)等。
作為液晶聚酯纖維之原料使用的液晶聚酯，流動起始溫度，例如為280℃以上，較佳為280℃以上且400℃以下、更佳為280℃以上且360℃以下。流動起始溫度越高，耐熱性或強度/剛性越容易提高，但過高時，有熔融溫度或熔融黏度容易變高，不易纖維化之傾向。
流動起始溫度，亦稱為流溫或流動溫度，其係使用毛細管流變儀，於9.8MPa(100kg/cm2)之荷重下，以4℃/分鐘之速度昇溫，同時使液晶聚酯熔融，由內徑1mm及長度10mm之噴嘴擠出時，顯示4800Pa･s(48000泊)之黏度的溫度，為液晶聚酯之分子量之標準(參照小出直之編，「液晶聚合物-合成･成形･應用-」、CMC股份有限公司、1987年6月5日、p.95)。
本實施形態中之液晶聚酯樹脂，於上述之中尤佳為以下所示之液晶聚酯樹脂A或液晶聚酯樹脂B。就更加提高所得液晶聚酯纖維之強度的觀點，較佳為樹脂A，就更加提高所得液晶聚酯之彈性率的觀點，較佳為樹脂B。
≪液晶聚酯A≫
液晶聚酯A，為具有下述式(1)表示之重複單位(u1)(以下亦稱為「重複單位(u1)」)、下述式(2)表示之重複單位(u2)(以下亦稱為「重複單位(u2)」)，及下述式(3)表示之重複單位(u3)(以下亦稱為「重複單位(u3)」)，且
前述之重複單位(u1)~(u3)當中，包含2,6-伸萘基之重複單位之比例，相對於構成前述液晶聚酯之全部重複單位的合計量而言，為40莫耳%以上之樹脂。
(式中，Ar
1表示伸苯基、伸萘基或伸聯苯基。Ar
2及Ar
3係分別獨立地表示伸苯基、伸萘基或伸聯苯基。X及Y係分別獨立地表示氧原子或亞胺基(-NH-)。Ar
1、Ar
2或Ar
3表示之前述基所具有的氫原子，分別獨立地，可經鹵素原子、碳數1~10之烷基或碳數6~20之芳基取代)。
･重複單位(u1)
重複單位(u1)，為源自特定之芳香族羥基羧酸之重複單位。
本說明書中「源自」，意指為了使原料單體聚合，化學結構產生變化，且不產生其他之結構變化。
上述式(1)中，Ar
1表示伸苯基、伸萘基或伸聯苯基，該伸苯基、伸萘基及伸聯苯基所具有的氫原子，亦可經鹵素原子、碳數1~10之烷基或碳數6~20之芳基取代。
前述鹵素原子，可列舉氟原子、氯原子、溴原子及碘原子。
前述烷基之例子，可列舉甲基、乙基、n-丙基、異丙基、n-丁基、異丁基、s-丁基、t-丁基、n-己基、2-乙基己基、n-辛基及n-癸基。
前述芳基之例子，可列舉苯基、o-甲苯基、m-甲苯基、p-甲苯基、1-萘基及2-萘基。
作為重複單位(u1)，於上述之中，尤佳為Ar
1為p-伸苯基者(源自p-羥基安息香酸之重複單位)，及Ar
1為2,6-伸萘基者(源自6-羥基-2-萘甲酸之重複單位)、更佳為Ar
1為2,6-伸萘基者(源自6-羥基-2-萘甲酸之重複單位)。
･重複單位(u2)
重複單位(u2)，為源自特定之芳香族二羧酸之重複單位。
Ar
2表示伸苯基、伸萘基，或伸聯苯基，該伸苯基、伸萘基及伸聯苯基所具有的氫原子，亦可經鹵素原子、碳數1~10之烷基或碳數6~20之芳基取代。該鹵素原子、碳數1~10之烷基及碳數6~20之芳基，可列舉與可與Ar
1表示之前述基之氫原子進行取代的鹵素原子、碳數1~10之烷基及碳數6~20之芳基相同者。
作為重複單位(u2)，於上述之中，尤佳為Ar
2為p-伸苯基者(源自對苯二甲酸之重複單位)、Ar
2為m-伸苯基者(源自間苯二甲酸之重複單位)、Ar
2為2,6-伸萘基者(源自2,6-萘二羧酸之重複單位)，及Ar
2為二苯基醚-4,4’-二基者(源自二苯基醚-4,4’-二羧酸之重複單位)；更佳為Ar
2為p-伸苯基者(源自對苯二甲酸之重複單位)、Ar
2為2,6-伸萘基者(源自2,6-萘二羧酸之重複單位)。
･重複單位(u3)
重複單位(u3)，為源自特定之芳香族二醇、芳香族羥基胺或芳香族二胺之重複單位。
Ar
3表示伸苯基、伸萘基，或伸聯苯基，該伸苯基、伸萘基及伸聯苯基所具有的氫原子，亦可經鹵素原子、碳數1~10之烷基或碳數6~20之芳基取代。該鹵素原子、碳數1~10之烷基及碳數6~20之芳基，可列舉與可與Ar
1表示之前述基之氫原子進行取代的鹵素原子、碳數1~10之烷基及碳數6~20之芳基相同者。
X及Y係分別獨立地為氧原子或亞胺基(-NH-)，較佳均為氧原子。
作為重複單位(u3)，較佳為Ar
3為p-伸苯基者(源自氫醌、p-胺基酚或p-苯二胺之重複單位)，及Ar
3為4,4’-伸聯苯基者(源自4,4’-二羥基聯苯、4-胺基-4’-羥基聯苯或4,4’-二胺基聯苯之重複單位)；更佳為Ar
3為p-伸苯基，且X及Y為氧原子者(源自氫醌之重複單位)。
本實施形態中之液晶聚酯A中，重複單位(u1)~(u3)當中，包含2,6-伸萘基之重複單位之比例，相對於構成前述液晶聚酯之全部重複單位的合計量而言，為40莫耳%以上，較佳為65莫耳%以上、更佳為68莫耳%以上、又更佳為70%以上。
另一方面，包含2,6-伸萘基之重複單位之比例，相對於構成前述液晶聚酯之全部重複單位的合計量而言，較佳為85莫耳%以下、更佳為82莫耳%以下、又更佳為80莫耳%以下。
液晶聚酯A中之包含2,6-伸萘基之重複單位之比例，若為前述較佳範圍內，則強度及電特性(低介電正切)更加提高。
本實施形態中之液晶聚酯A，包含2,6-伸萘基之重複單位之比例，相對於構成前述液晶聚酯之全部重複單位的合計量而言，例如較佳為40莫耳%以上且85莫耳%以下、更佳為65莫耳%以上且82莫耳%以下、又更佳為68莫耳%以上且80莫耳%以下、特佳為70%以上且80莫耳%以下。
本實施形態中之液晶聚酯A中，重複單位(u1)之含量，相對於全部重複單位之合計量而言，較佳為30莫耳%以上、更佳為40莫耳%以上、又更佳為45%以上。
另一方面，重複單位(u1)之含量，相對於全部重複單位之合計量而言，較佳為80莫耳%以下、更佳為70莫耳%以下、又更佳為65%以下。
例如，液晶聚酯A中之重複單位(u1)之含量，較佳為30莫耳%以上且80莫耳%以下、更佳為40莫耳%以上且70莫耳%以下、又更佳為45%以上且65%以下。
本實施形態中之液晶聚酯A中，重複單位(u2)之含量，相對於全部重複單位之合計量而言，較佳為10莫耳%以上、更佳為15莫耳%以上、又更佳為17.5%以上。
另一方面，重複單位(u2)之含量，相對於全部重複單位之合計量而言，較佳為35莫耳%以下、更佳為30莫耳%以下、又更佳為27.5%以下。
例如，液晶聚酯A中之重複單位(u2)之含量，較佳為10莫耳%以上且35莫耳%以下、更佳為15莫耳%以上且30莫耳%以下、又更佳為17.5%以上且27.5%以下。
本實施形態中之液晶聚酯A中，重複單位(u3)之含量，相對於全部重複單位之合計量而言，較佳為10莫耳%以上、更佳為15莫耳%以上、又更佳為17.5%以上。
另一方面，重複單位(u3)之含量，相對於全部重複單位之合計量而言，較佳為35莫耳%以下、更佳為30莫耳%以下、又更佳為27.5%以下。
例如，液晶聚酯A中之重複單位(u3)之含量，較佳為10莫耳%以上且35莫耳%以下、更佳為15莫耳%以上且30莫耳%以下、又更佳為17.5%以上且27.5%以下。
具有如此之特定的重複單位組成之液晶聚酯，耐熱性與纖維化之平衡優良。重複單位(u1)之含量越多，熔融流動性、耐熱性或強度/剛性越容易提高，但過多時，熔融溫度或熔融黏度容易變高，纖維化所必要的溫度容易變高。
液晶聚酯A中之重複單位(u2)之含量與重複單位(u3)之含量，較佳為實質上相等。重複單位(u2)之含量與重複單位(u3)之含量的比例，係以[重複單位(u2)之含量]/[重複單位(u3)之含量](莫耳/莫耳)表示，例如為0.9/1 ~1/0.9，較佳為0.95/1~1/0.95、更佳為0.98/1~1/0.98。
液晶聚酯A，亦可分別獨立地具有2種以上的重複單位(u1)~(u3)。又，液晶聚酯A，亦可具有重複單位(u1)~(u3)以外之重複單位，其含量，相對於全部重複單位之合計量而言，例如為10莫耳%以下、較佳為5莫耳%以下。
耐熱性高的液晶聚酯A之具體例子，可列舉
(i)相對於全部重複單位之合計量而言，Ar
1為2,6-伸萘基之重複單位(u1)(亦即，源自6-羥基-2-萘甲酸之重複單位)較佳具有40莫耳%以上且70莫耳%以下、更佳為45莫耳%以上且65莫耳%以下、又更佳為50莫耳%以上且60莫耳%以下，
(ii)Ar
2為2,6-伸萘基之重複單位(u2)(亦即，源自2,6-萘二羧酸之重複單位)較佳具有10莫耳%以上且30莫耳%以下、更佳為12.5莫耳%以上且27.5莫耳%以下、又更佳為15莫耳%以上且25莫耳%以下，
(iii)Ar
2為1,4-伸苯基之重複單位(u2)(亦即，源自對苯二甲酸之重複單位)較佳具有1莫耳%以上且15莫耳%以下、更佳為2莫耳%以上且10莫耳%以下、又更佳為3莫耳%以上且7莫耳%以下，(iv)Ar
3為1,4-伸苯基之重複單位(u3)(亦即，源自氫醌之重複單位)較佳具有12.5莫耳%以上且30莫耳%以下、更佳為17.5莫耳%以上且30莫耳%以下、又更佳為20莫耳%以上且25莫耳%以下的樹脂。該樹脂中，重複單位(u1)~(u3)之合計量不超過100莫耳%。
≪液晶聚酯B≫
液晶聚酯B，為具有下述式(4)表示之重複單位(u4)(以下亦稱為「重複單位(u4)」)、下述式(5)表示之重複單位(u5)(以下亦稱為「重複單位(u5)」)，及下述式(6)表示之重複單位(u6)(以下亦稱為「重複單位(u6)」)之樹脂。
(式中，Ar
4表示伸苯基。Ar
5及Ar
6係分別獨立地表示伸苯基或伸聯苯基。X及Y係分別獨立地表示氧原子或亞胺基
(-NH-)。Ar
4、Ar
5及Ar
6表示之前述基所具有的氫原子，分別獨立地，可經鹵素原子、碳數1~10之烷基或碳數6~20之芳基取代)。
･重複單位(u4)
重複單位(u4)，為源自單羥基安息香酸之重複單位。
上述式(4)中，Ar
4為伸苯基，該伸苯基所具有的氫原子，亦可經鹵素原子、碳數1~10之烷基或碳數6~20之芳基取代。
前述鹵素原子，可列舉氟原子、氯原子、溴原子及碘原子。
前述烷基之例子，可列舉甲基、乙基、n-丙基、異丙基、n-丁基、異丁基、s-丁基、t-丁基、n-己基、2-乙基己基、n-辛基及n-癸基。
前述芳基之例子，可列舉苯基、o-甲苯基、m-甲苯基、p-甲苯基、1-萘基及2-萘基。
作為重複單位(u4)，於上述之中，尤佳為Ar
4為p-伸苯基者(源自p-羥基安息香酸之重複單位)。
･重複單位(u5)
重複單位(u5)，為源自特定之芳香族二羧酸之重複單位。
Ar
5表示伸苯基或伸聯苯基，該伸苯基及伸聯苯基所具有的氫原子，亦可經鹵素原子、碳數1~10之烷基或碳數6~20之芳基取代。該鹵素原子、碳數1~10之烷基及碳數6~20之芳基，可列舉與可與Ar
4表示之前述基之氫原子進行取代的鹵素原子、碳數1~10之烷基及碳數6~20之芳基相同者。
作為重複單位(u5)，於上述之中，尤佳為Ar
5為p-伸苯基者(源自對苯二甲酸之重複單位)、Ar
5為m-伸苯基者(源自間苯二甲酸之重複單位)，及Ar
5為二苯基醚-4,4’-二基者(源自二苯基醚-4,4’-二羧酸之重複單位)；更佳為Ar
5為p-伸苯基者(源自對苯二甲酸之重複單位)、Ar
5為m-伸苯基者(源自間苯二甲酸之重複單位)。
･重複單位(u6)
重複單位(u6)，為源自特定之芳香族二醇、芳香族羥基胺或芳香族二胺之重複單位。
Ar
6表示伸苯基或伸聯苯基，該伸苯基及伸聯苯基所具有的氫原子，亦可經鹵素原子、碳數1~10之烷基或碳數6~20之芳基取代。該鹵素原子、碳數1~10之烷基及碳數6~20之芳基，可列舉與可與Ar
4表示之前述基之氫原子進行取代的鹵素原子、碳數1~10之烷基及碳數6~20之芳基相同者。
X及Y係分別獨立地為氧原子或亞胺基(-NH-)，較佳均為氧原子。
作為重複單位(u6)，於上述之中，尤佳為Ar
6為p-伸苯基者(源自氫醌、p-胺基酚或p-苯二胺之重複單位)，及Ar
3為4,4’-伸聯苯基者(源自4,4’-二羥基聯苯、4-胺基-4’-羥基聯苯或4,4’-二胺基聯苯之重複單位)；更佳為Ar
6為4,4’-伸聯苯基，且X及Y為氧原子者(源自4,4’-二羥基聯苯之重複單位)。
重複單位(u4)之含量，相對於全部重複單位之合計量而言，較佳為30莫耳%以上、更佳為40莫耳%以上、又更佳為50%以上。
另一方面，重複單位(u4)之含量，相對於全部重複單位之合計量而言，較佳為80莫耳%以下、更佳為70莫耳%以下、又更佳為65%以下。
例如，液晶聚酯B中之重複單位(u4)之含量，較佳為30莫耳%以上且80莫耳%以下、更佳為40莫耳%以上且70莫耳%以下、又更佳為50%以上且65%以下。
重複單位(u5)之含量，相對於全部重複單位之合計量而言，較佳為7莫耳%以上、更佳為10莫耳%以上、又更佳為15%以上。
另一方面，重複單位(u5)之含量，相對於全部重複單位之合計量而言，較佳為35莫耳%以下、更佳為30莫耳%以下、又更佳為25%以下。
例如，液晶聚酯B中之重複單位(u5)之含量，較佳為7莫耳%以上且35莫耳%以下、更佳為10莫耳%以上且30莫耳%以下、又更佳為15%以上且25%以下。
重複單位(u6)之含量，相對於全部重複單位之合計量而言，較佳為7莫耳%以上、更佳為10莫耳%以上、又更佳為15%以上。
另一方面，重複單位(u6)之含量，相對於全部重複單位之合計量而言，較佳為35莫耳%以下、更佳為30莫耳%以下、又更佳為25%以下。
例如，液晶聚酯B中之重複單位(u6)之含量，較佳為7莫耳%以上且35莫耳%以下、更佳為10莫耳%以上且30莫耳%以下、又更佳為15%以上且25%以下。
具有如此之特定的重複單位組成之液晶聚酯，耐熱性與纖維化之平衡優良。重複單位(u4)之含量越多，熔融流動性、耐熱性或強度/剛性容易提高，但過多時，熔融溫度或熔融黏度容易變高，纖維化所必要的溫度容易變高。
液晶聚酯B中之重複單位(u5)之含量與重複單位(u6)之含量，較佳為實質上相等。重複單位(u5)之含量與重複單位(u6)之含量之比例，係以[重複單位(u5)之含量]/[重複單位(u6)之含量](莫耳/莫耳)表示，例如為0.9/1~ 1/0.9，較佳為0.95/1~1/0.95、更佳為0.98/1~1/0.98。
液晶聚酯B，亦可分別獨立地具有2種以上的重複單位(u4)~(u6)。又，液晶聚酯A，亦可具有重複單位(u4)~(u6)以外之重複單位，其含量，相對於全部重複單位之合計量而言，例如為10莫耳%以下，較佳為5莫耳%以下。
耐熱性高的液晶聚酯B之具體例子，可列舉
(i)相對於全部重複單位之合計量而言，Ar
4為p-伸苯基之重複單位(u4)(亦即，源自p-羥基安息香酸之重複單位)較佳具有40莫耳%以上且80莫耳%以下、更佳為45莫耳%以上且75莫耳%以下、又更佳為50莫耳%以上且70莫耳%以下，
(ii)Ar
5為p-伸苯基之重複單位(u5)(亦即，源自對苯二甲酸之重複單位)較佳具有1莫耳%以上且30莫耳%以下、更佳為5莫耳%以上且25莫耳%以下、又更佳為10莫耳%以上且20莫耳%以下，
(iii)Ar
5為m-伸苯基之重複單位(u5)(亦即，源自間苯二甲酸之重複單位)較佳具有1莫耳%以上且15莫耳%以下、更佳為2莫耳%以上且10莫耳%以下、又更佳為3莫耳%以上且7莫耳%以下，
(iv)Ar
6為4,4’-伸聯苯基，且X及Y為氧原子之重複單位(u6)(亦即，源自4,4’-二羥基聯苯之重複單位)較佳具有5莫耳%以上且35莫耳%以下、更佳為10莫耳%以上且30莫耳%以下、又更佳為15莫耳%以上且25莫耳%以下的樹脂。該樹脂中，重複單位(u4)~(u6)之合計量不超過100莫耳%。
本實施形態中之液晶聚酯樹脂，較佳為藉由使構成其之重複單位所對應的原料單體熔融聚合，並使所得之聚合物固相聚合，而分別製造。藉此，可操作性良好地製造耐熱性或強度/剛性高的高分子量之液晶聚酯樹脂。
熔融聚合可在觸媒之存在下進行。該觸媒之例子，可列舉乙酸鎂、乙酸錫(II)、四丁基鈦酸酯、乙酸鉛、乙酸鈉、乙酸鉀、三氧化銻等之金屬化合物，或4-(二甲基胺基)吡啶、1-甲基咪唑等之含氮雜環式化合物，較佳使用含氮雜環式化合物。
本實施形態中之液晶聚酯樹脂，較佳使用擠出機予以熔融混練之後，成形為丸粒狀。
擠出機較佳使用具有氣缸、配置於氣缸內之1支以上的螺桿，與設置於氣缸之1個部位以上之供給口者。進一步地，擠出機更佳為具有設置於氣缸之1個部位以上之通氣孔部者。又，較佳使用於供給口之下游側(設置有複數個供給口時，係於各供給口之下游側分別)具備捏合部的擠出機。此處，捏合部係指設置於螺桿之一部分，用以有效率地進行熔融混練的部分。該捏合部，可列舉捏合盤(順向捏合盤、中立捏合盤、反向捏合盤)、混合螺桿等。
擠出機，較佳於具有1個部位以上之通氣孔部的部位，連接有減壓設備。藉由於液晶聚酯之熔融混練時使用減壓設備將擠出機之氣缸內脫氣，可將殘存之低分子量成分由液晶聚酯去除。
本實施形態之液晶聚酯纖維，在不損及本發明之效果的範圍，亦可含有上述液晶聚酯以外之任意成分。該任意成分可列舉耐光劑、碳黑、氧化鈦、著色劑(顏料、染料)、抗靜電劑、抗氧化劑等。
本實施形態之液晶聚酯纖維中之液晶聚酯之含量，相對於液晶聚酯纖維總量而言，較佳為90質量%以上、更佳為95質量%以上、又更佳為100質量%亦即液晶聚酯纖維僅由液晶聚酯所構成。
以上說明之第一實施形態之液晶聚酯纖維，微晶尺寸之最大值為120×10
-10m以上，因此相較於以往之液晶聚酯纖維而言，耐熱性高。此推測是因為微晶尺寸之最大值為120×10
-10m以上時，液晶聚酯纖維中之液晶聚酯會高分子量化及高配向化之故。
＜第二實施形態之液晶聚酯纖維＞
第二實施形態之液晶聚酯纖維，為包含液晶聚酯之纖維。
本實施形態之液晶聚酯纖維，熔點為360℃以上，較佳為370℃以上、更佳為380℃以上。
熔點若為前述之較佳值以上，亦容易將本實施形態之液晶聚酯纖維應用於方向盤加熱器或防護衣物等之更要求耐熱性的製品。
本實施形態之液晶聚酯纖維之熔點之上限值並無特別限定，例如較佳為450℃以下。
就本實施形態之液晶聚酯纖維而言，藉由上述[微晶尺寸之測定方法]所求得的微晶尺寸之最大值，較佳為120×10
-10m以上、更佳為125×10
-10m以上、又更佳為135×10
-10m以上。
又，微晶尺寸之最大值，通常為350×10
-10m以下，較佳為310×10
-10m以下、更佳為190×10
-10m以下。
本實施形態之液晶聚酯纖維之微晶尺寸之最大值，若為前述之較佳下限值以上，則因高分子量化及高配向化，耐熱性更加提高。
另一方面，本實施形態之液晶聚酯纖維之微晶尺寸之最大值，若為前述之上限值以下，則容易保持耐熱性。
就本實施形態之液晶聚酯纖維而言，微晶尺寸之最大值，例如較佳為120×10
-10m以上且350×10
-10m以下、更佳為125×10
-10m以上且310×10
-10m以下、又更佳為135×10
-10m以上且190×10
-10m以下。
本實施形態之液晶聚酯纖維中，例如可藉由液晶聚酯之種類、製造方法，來控制液晶聚酯纖維之熔點，及微晶尺寸之最大值。
就以液晶聚酯之種類所進行的控制而言，係適當選擇構成液晶聚酯之重複單位之種類或其比例等即可。
＜液晶聚酯＞
本實施形態中之液晶聚酯樹脂，只要係於熔融狀態顯示液晶性之聚酯樹脂則無特別限定，可列舉與作為第一實施形態之液晶聚酯纖維之原料所說明的液晶聚酯相同者。
作為液晶聚酯纖維之原料所使用的液晶聚酯，流動起始溫度例如為280℃以上，較佳為280℃以上且400℃以下、更佳為280℃以上且360℃以下。流動起始溫度越高，耐熱性或強度/剛性越容易提高，但過高時，熔融溫度或熔融黏度容易增高，有不易纖維化之傾向。
本實施形態中之液晶聚酯樹脂，較佳為上述液晶聚酯樹脂A或液晶聚酯樹脂B。就更加提高所得液晶聚酯纖維之強度的觀點，較佳為樹脂A，就更加提高所得液晶聚酯之彈性率的觀點，較佳為樹脂B。
本實施形態之液晶聚酯纖維，在不損及本發明之效果的範圍，亦可含有上述液晶聚酯以外之任意成分。該任意成分可列舉耐光劑、碳黑、氧化鈦、著色劑(顏料、染料)、抗靜電劑、抗氧化劑等。
本實施形態之液晶聚酯纖維中之液晶聚酯之含量，相對於液晶聚酯纖維總量而言，較佳為90質量%以上、更佳為95質量%以上、又更佳為100質量%亦即液晶聚酯纖維僅由液晶聚酯所構成。
以上說明之第二實施形態之液晶聚酯纖維，熔點為360℃以上，因此相較於以往之液晶聚酯纖維而言，耐熱性高。
(液晶聚酯纖維之製造方法)
本實施形態之液晶聚酯纖維之製造方法，具有藉由熔融紡絲法，將液晶聚酯加工為纖維狀之纖維化步驟，與將於前述纖維化步驟所製作的纖維狀之液晶聚酯於330℃以上之溫度加熱之熱處理步驟。
[纖維化步驟]
纖維化步驟，為將上述液晶聚酯藉由熔融紡絲法而加工為纖維狀之步驟。該液晶聚酯可為單一液晶聚酯，亦可為含有液晶聚酯與作為任意成分之耐光劑、碳黑、氧化鈦、著色劑(顏料、染料)、抗靜電劑、抗氧化劑等之液晶聚酯組成物。
圖1為顯示本實施形態之液晶聚酯纖維之製造方法所使用的紡絲裝置之一例的概略圖。
紡絲裝置1，具備擠出機11、齒輪泵12、噴嘴部13、牽引輥14、捲繞部15與樹脂流道16。
紡絲裝置1，亦可具備設置於樹脂流道16途中的不鏽鋼製等之濾器，或設置於噴嘴部13與牽引輥14之間的賦予集束劑或油劑等之賦予裝置。
擠出機11與噴嘴部13，係以樹脂流道16連接。齒輪泵12，係設置於樹脂流道16途中。牽引輥14，係設置於噴嘴部13下方。
作為纖維化步驟，具體而言，具有使液晶聚酯於該液晶聚酯之流動起始溫度以上進行熔融的熔融操作、將熔融狀態之液晶聚酯予以纖維化之纖維化操作，與將經纖維化之液晶聚酯予以捲繞的捲繞操作。
･熔融操作
熔融操作中，係使用擠出機11將液晶聚酯加熱至流動起始溫度以上，使其熔融。
擠出機11，只要可使液晶聚酯於流動起始溫度以上熔融，則無特別限定，可為單軸擠出機、亦可為二軸擠出機。
以擠出機11之液晶聚酯之熔融溫度及熔融時間，較佳調整為熔融時液晶聚酯不會分解的範圍。
･纖維化操作
纖維化操作中，將熔融狀態之液晶聚酯藉由齒輪泵12壓送至噴嘴部13，由噴嘴部13擠出而得到液晶聚酯之單纖維P。
噴嘴部13具有複數個噴嘴。噴嘴之孔徑，較佳為0.05mm以上且0.20mm以下、更佳為0.07mm以上且0.15mm以下。噴嘴之孔徑若為0.20mm以下，容易對由噴嘴擠出之液晶聚酯施加強的剪切應力。其結果，液晶聚酯纖維中之液晶聚酯之配向度容易增高。另一方面，噴嘴之孔徑若為0.05mm以上，則液晶聚酯堵塞於噴嘴之虞為少。
以噴嘴部13之液晶聚酯之吐出量，較佳調整為於熔融紡絲時不會產生液晶聚酯纖維之斷線的範圍。液晶聚酯之吐出量，例如為1~40g/分鐘，較佳為10~30g/分鐘。
噴嘴部13中之剪切速度，較佳為10000s
-1以上且100000s
-1以下、更佳為30000s
-1以上且80000s
-1以下。
剪切速度若為10000s
-1以上，容易對由噴嘴擠出之液晶聚酯施加強的剪切應力。其結果，液晶聚酯纖維中之液晶聚酯之配向度容易增高。
另一方面，剪切速度若為100000s
-1以下，則熔融紡絲時，產生液晶聚酯纖維之斷線之虞為少。
噴嘴部13中之噴嘴之孔數無特別限制，係依所使用之熔融紡絲裝置之種類，或必要之生產量適當選擇即可。
･捲繞操作
捲繞操作，係藉由將複數之液晶聚酯之單纖維P以牽引輥14牽引，以捲繞部15捲繞於SUS製之紗管等，而得到由複數之單纖維所構成的纖維狀之液晶聚酯。該纖維狀之液晶聚酯，為稱作所謂的複絲之纖維。
捲繞部15中之纖維狀之液晶聚酯的捲繞速度，較佳為200m/分鐘以上且1500m/分鐘以下、更佳為400m/分鐘以上且1200m/分鐘以下。
纖維狀之液晶聚酯的捲繞速度若為200m/分鐘以上，則纖維狀之液晶聚酯中之液晶聚酯容易於長度方向被拉伸。其結果，液晶聚酯之配向度容易增高。
另一方面，纖維狀之液晶聚酯的捲繞速度若為1500m/分鐘以下，則纖維狀之液晶聚酯斷裂之虞為少。
本實施形態之捲繞步驟後所得之纖維狀之液晶聚酯，稱為「包芯(as-spun)纖維」。該纖維狀之液晶聚酯之強度，有較由液晶聚酯以外之聚酯所成之有機纖維之強度更高的傾向。
[熱處理步驟]
熱處理步驟，為將上述纖維化步驟中製作的纖維狀之液晶聚酯於330℃以上之溫度加熱之步驟。
作為熱處理步驟，具體而言，係將捲繞於紗管等之纖維狀之液晶聚酯，使用烘箱等進行加熱。藉此，使液晶聚酯高分子量化，得到耐熱性及強度經提高的液晶聚酯纖維。
本實施形態之熱處理步驟中之熱處理溫度，為330℃以上，較佳為340℃以上、更佳為350℃以上、又更佳為360℃以上。
另一方面，本實施形態之熱處理步驟中之熱處理溫度，較佳為400℃以下、更佳為380℃以下。
熱處理步驟中之熱處理溫度若為前述之較佳值以上，則液晶聚酯纖維中之液晶聚酯之高分子量化及高配向化容易進行，所製造之液晶聚酯纖維之耐熱性更加提高。
又，熱處理步驟中之熱處理溫度若為前述之較佳值以下，則液晶聚酯纖維中之液晶聚酯熱分解之虞為少。
熱處理步驟中之熱處理溫度，例如較佳為330℃以上且400℃以下、更佳為340℃以上且400℃以下、又更佳為350℃以上且400℃以下、特佳為360℃以上且380℃以下。
本實施形態之熱處理步驟中之熱處理時間，較佳為0.5小時以上且50小時以下、更佳為1小時以上且20小時以下。
熱處理時之環境，較佳為氮或氬等之惰性氣體環境或13.3kPa(100mmHg)以下之真空度的真空。惟，液晶聚酯有容易受到水解的傾向，因此較佳為經除濕之惰性氣體。例如，惰性氣體之露點，較佳為-20℃以下、更佳為-50℃以下。
以上說明的本實施形態之液晶聚酯纖維之製造方法，具有將纖維狀之液晶聚酯於330℃以上之溫度加熱之熱處理步驟。本實施形態之液晶聚酯纖維之製造方法，由於具有於作為原料的液晶聚酯之熔點以上的高溫度進行處理之步驟，故可使液晶聚酯纖維中之液晶聚酯高分子量化及高配向化。因此，依照實施形態之液晶聚酯纖維之製造方法，可製造耐熱性經提高之液晶聚酯纖維。
･其他實施形態
熱處理步驟中，亦可藉由將自噴嘴部13吐出的纖維狀之液晶聚酯直接通過加熱爐中，來將纖維狀之液晶聚酯進行熱處理，以製造液晶聚酯纖維。又，熱處理步驟，亦可於捲繞步驟後，由紗管等將纖維狀之液晶聚酯拉出，而進行熱處理。
[實施例]
以下藉由實施例而更具體說明本發明，但本發明不限定於以下之實施例。
[液晶聚酯之流動起始溫度之測定]
作為液晶聚酯纖維之原料所使用的液晶聚酯之流動起始溫度，係使用流動特性評估裝置(島津製作所公司製；商品名「Flowtester CFT-500型」測定。
將試樣約2g填充於安裝有內徑1mm、長度10mm之模的毛細管型流變儀，於9.8MPa(100kgf/cm
2)之荷重下以昇溫速度4℃/分鐘將液晶聚酯由噴嘴擠出時，將熔融黏度顯示為4800Pa･s(48000泊)之溫度作為流動起始溫度。將其結果作為「流動起始溫度(℃)」而示於表1。
[液晶聚酯之製造例1(樹脂A1之製造例)]
(1)熔融聚合
於具備攪拌裝置、轉矩計、氮氣導入管、溫度計及回流冷卻器之反應器中，添加6-羥基-2-萘甲酸1034.99g(5.5莫耳)、氫醌272.52g(2.475莫耳，0.225莫耳過剩給入)、2,6-萘二羧酸378.33g(1.75莫耳)、對苯二甲酸83.07g(0.5莫耳)、乙酸酐1226.87g(12.0莫耳)及作為觸媒的1-甲基咪唑0.17g，於室溫攪拌15分鐘後，一邊攪拌一邊昇溫。於內溫成為140℃的時間點，於保持140℃之下，攪拌1小時。
接著，將副生成的乙酸或未反應的乙酸酐餾去，同時由140℃至310℃花費3小時30分鐘昇溫，於310℃保溫3小時。將所得之內容物取出，將其冷卻至室溫。將所得之固形物，以粉碎機粉碎為粒徑約0.1~1mm，得到預聚物之粉末。預聚物之流動起始溫度為265℃。
(2)固相聚合
將預聚物之粉末由25℃至250℃花費1小時昇溫後，由250℃至285℃花費7小時昇溫，進一步於285℃保溫5小時，進行固相聚合。將固相聚合後之粉末冷卻，得到液晶聚酯之粉末。測定所得液晶聚酯(樹脂A1)之流動起始溫度的結果，為310℃。
由原料單體之給入量所算出的樹脂A1之各構成單位的比例，相對於全部重複單位之合計量而言，Ar
1為2,6-伸萘基之重複單位(u1)(亦即，源自6-羥基-2-萘甲酸之重複單位)為55莫耳%、Ar
2為2,6-伸萘基之重複單位(u2)(亦即，源自2,6-萘二羧酸之重複單位)為22.5莫耳%、Ar
2為1,4-伸苯基之重複單位(u2)(亦即，源自對苯二甲酸之重複單位)為5莫耳%、Ar
3為1,4-伸苯基之重複單位(u3)(亦即，源自氫醌之重複單位)為17.5莫耳%。
又，樹脂A1之包含2,6-伸萘基之重複單位的比例，相對於全部重複單位之合計量而言，為77.5莫耳%。
[液晶聚酯之製造例2(樹脂B1之製造例)]
(1)熔融聚合
於具備攪拌裝置、轉矩計、氮氣導入管、溫度計及回流冷卻器之反應器中，添加p-羥基安息香酸911g(6.6莫耳)、4,4’-二羥基聯苯409g(2.2莫耳)、間苯二甲酸91g(0.55莫耳)、對苯二甲酸274g(1.65莫耳)、乙酸酐1235g(12.1莫耳)，將此等攪拌。接著，於攪拌後之混合物中添加1-甲基咪唑0.17g，將反應器內充分以氮氣取代後，於氮氣氣流下花費15分鐘昇溫至140℃，保持140℃之溫度回流1小時。
接著，將副生成的乙酸或未反應的乙酸酐餾去，同時由140℃至320℃花費2小時50分鐘昇溫，以觀察到轉矩上昇之時間點為反應結束，取出內容物，將其冷卻至室溫。將所得之固形物以粉碎機粉碎為粒徑約0.1~ 1mm，得到預聚物之粉末。預聚物之流動起始溫度為250℃。
(2)固相聚合
將預聚物之粉末由25℃至250℃花費1小時昇溫後，由250℃至265℃花費2.5小時昇溫，進一步於265℃保溫5小時，進行固相聚合。將固相聚合後之粉末冷卻，得到液晶聚酯之粉末。測定所得液晶聚酯(樹脂B1)之流動起始溫度的結果，為307℃。
由原料單體之給入量所算出的樹脂B1之各構成單位的比例，相對於全部重複單位之合計量而言，Ar
4為p-伸苯基之重複單位(u4)(亦即，源自p-羥基安息香酸之重複單位)為60莫耳%、Ar
5為p-伸苯基之重複單位(u5)(亦即，源自對苯二甲酸之重複單位)為15莫耳%、Ar
5為m-伸苯基之重複單位(u5)(亦即，源自間苯二甲酸之重複單位)為5莫耳%、Ar
6為4,4’-伸聯苯基，且X及Y為氧原子之重複單位(u6)(亦即，源自4,4’-二羥基聯苯之重複單位)為20莫耳%。
[實施例1]
將液晶聚酯之製造例2所得之液晶聚酯(樹脂B1)，使用二軸擠出機(池貝公司製；商品名「PCM-30」)，於340℃熔融混練，進行造粒加工成為丸粒狀。測定該丸粒狀之液晶聚酯(丸粒狀之樹脂B1)之流動起始溫度的結果，為300℃。
･纖維化步驟
接著，使丸粒狀之液晶聚酯熔融，使用複絲紡絲裝置(中部化學機械製作所公司製；商品名「Polymermate V」)，將熔融的液晶聚酯藉由濾器(不鏽鋼製)過濾後，以紡絲溫度345℃、吐出量11g/min、捲繞速度380m/min之條件，由孔徑0.15mm、孔數24個之噴嘴吐出，將經熔融紡絲而得到的纖維捲繞於開孔的金屬紗管，得到纖維狀之液晶聚酯。
･熱處理步驟
接著，將捲繞於開孔的金屬紗管之狀態的纖維狀之液晶聚酯，於氮環境下，於熱處理溫度360℃進行處理，得到實施例1之液晶聚酯纖維。
以掃描型電子顯微鏡所測定的實施例1之液晶聚酯纖維之纖維直徑為20μm。
[實施例2]
液晶聚酯之製造例1所得之液晶聚酯(樹脂A1)，使用二軸擠出機(池貝公司製；商品名「PCM-30」)，於340℃熔融混練，進行造粒加工成為丸粒狀。測定該丸粒狀之液晶聚酯(丸粒狀之樹脂A1)之流動起始溫度的結果，為303℃。
･纖維化步驟
接著，使丸粒狀之液晶聚酯熔融，使用複絲紡絲裝置(中部化學機械製作所公司製；商品名「Polymermate V」)，將熔融的液晶聚酯藉由濾器(不鏽鋼製)過濾後，以紡絲溫度345℃、吐出量11g/min、捲繞速度380m/min之條件，由孔徑0.15mm、孔數24個之噴嘴吐出，將經熔融紡絲而得到的纖維捲繞於開孔的金屬紗管，得到纖維狀之液晶聚酯。
･熱處理步驟
接著，將捲繞於開孔的金屬紗管之狀態的纖維狀之液晶聚酯，於氮環境下，於熱處理溫度360℃進行處理，得到實施例2之液晶聚酯纖維。
以掃描型電子顯微鏡所測定的實施例2之液晶聚酯纖維之纖維直徑為20μm。
[實施例3]
除了將熱處理步驟中之熱處理溫度由360℃變更為330℃以外，係以與實施例1相同的方法得到實施例3之液晶聚酯纖維。
以掃描型電子顯微鏡所測定的實施例3之液晶聚酯纖維之纖維直徑為20μm。
[實施例4]
除了將熱處理步驟中之熱處理溫度由360℃變更為330℃以外，係以與實施例2相同的方法得到實施例4之液晶聚酯纖維。
以掃描型電子顯微鏡所測定的實施例4之液晶聚酯纖維之纖維直徑為20μm。
[比較例1]
將液晶聚酯之製造例2所得之液晶聚酯(樹脂B1)，使用二軸擠出機(池貝公司製；商品名「PCM-30」)，於340℃熔融混練，進行造粒加工成為丸粒狀。
･纖維化步驟
接著，使丸粒狀之液晶聚酯熔融，使用複絲紡絲裝置(中部化學機械製作所公司製；商品名「Polymermate V」)，將熔融的液晶聚酯藉由濾器(不鏽鋼製)過濾後，以紡絲溫度345℃、吐出量11g/min、捲繞速度380m/min之條件，由孔徑0.15mm、孔數24個之噴嘴吐出，將經熔融紡絲而得到的纖維捲繞於開孔的金屬紗管，得到比較例1之液晶聚酯纖維。
以掃描型電子顯微鏡所測定的比較例1之液晶聚酯纖維之纖維直徑為20μm。
[比較例2]
將液晶聚酯之製造例1所得之液晶聚酯(樹脂A1)，使用二軸擠出機(池貝公司製；商品名「PCM-30」)，於340℃熔融混練，進行造粒加工成為丸粒狀。
･纖維化步驟
接著，使丸粒狀之液晶聚酯熔融，使用複絲紡絲裝置(中部化學機械製作所公司製；商品名「Polymermate V」)，將熔融的液晶聚酯藉由濾器(不鏽鋼製)過濾後，以紡絲溫度345℃、吐出量11g/min、捲繞速度380m/min之條件，由孔徑0.15mm、孔數24個之噴嘴吐出，將經熔融紡絲而得到的纖維捲繞於開孔的金屬紗管，得到比較例2之液晶聚酯纖維。
以掃描型電子顯微鏡所測定的比較例2之液晶聚酯纖維之纖維直徑為20μm。
[液晶聚酯纖維之微晶尺寸之最大值之測定]
使用大型放射光設施SPring-8之光束線BL03XU(FSBL第2艙口、光束大小1μm、檢測器Pilatus)來進行各例之液晶聚酯纖維中以X射線繞射法所為之微晶尺寸的測定。
流程(1)：對作為試樣的各例之液晶聚酯纖維，於該液晶聚酯纖維之徑向，以1μm間隔(距離0~18μm)連續地照射波長1×10
-10m之X射線。
流程(2)：決定源自液晶聚酯之110面之繞射峰。
流程(3)：求得所決定之110面之繞射峰的半值寬(β)。
流程(4)：接著，由下式(1s)表示之Scherrer之式，求得微晶尺寸。
式中，D為微晶尺寸，λ為測定X射線波長，β為半值寬(弧度)，θ為繞射角，K為Scherrer常數(0.9)。
流程(5)：接著，算出該液晶聚酯纖維之徑向之微晶尺寸分布，求得其最大值。將其結果作為「微晶尺寸之最大值(10
-10m)」而示於表1。
[液晶聚酯纖維之熔點之測定]
各例之液晶聚酯纖維之熔點，係使用示差掃描熱量計(島津製作所製、DSC-50)進行測定。將由室溫起以10℃/分鐘之昇溫條件進行測定時所觀測的最高溫側之吸熱峰的位置，作為液晶聚酯纖維之熔點。將其結果作為「熔點(℃)」而示於表1。
如表1所示，可確認到液晶聚酯纖維之微晶尺寸之最大值為120×10
-10m以上之實施例1~4之液晶聚酯纖維，相較於該微晶尺寸之最大值為未達120×10
-10m之比較例1及2之液晶聚酯纖維而言，熔點較高，耐熱性更優良。又，可確認到其中尤其是液晶聚酯纖維之微晶尺寸之最大值為140×10
-10及180×10
-10m之實施例1及2之液晶聚酯纖維熔點特別高，耐熱性更加優良。實施例2之液晶聚酯纖維之熔點為超過400℃，為測定極限以上之溫度的熔點。
以上，說明了本發明之較佳實施例，但本發明不限定於此等實施例。在不脫離本發明之要旨的範圍，可進行構成之附加、省略、取代及其他變更。本發明不被前述之說明所限定，僅被所附的申請專利範圍所限定。
1:紡絲裝置
11:擠出機
12:齒輪泵
13:噴嘴部
14:牽引輥
15:捲繞部
16:樹脂流道
P:液晶聚酯之單纖維
[圖1] 顯示本實施形態之液晶聚酯纖維之製造方法所使用的紡絲裝置之一例的概略圖。
Claims (5)
- 一種液晶聚酯纖維，其係包含液晶聚酯之纖維，其 藉由下述[微晶尺寸之測定方法]所求得之微晶尺寸之最大值，為120×10 -10m以上； [微晶尺寸之測定方法] 液晶聚酯纖維之微晶尺寸，係基於藉由使用波長1×10 -10m之X射線的廣角X射線繞射法所測定之X射線繞射光譜中的110面之繞射峰，而藉由下述式(1s)表示之Scherrer之式而求得；(式中，D為微晶尺寸，λ為測定X射線波長，β為半值寬(弧度)，θ為繞射角，K為Scherrer常數(0.9))。
- 如請求項1之液晶聚酯纖維，其中前述液晶聚酯，具有下述式(1)表示之重複單位(u1)、下述式(2)表示之重複單位(u2)及下述式(3)表示之重複單位(u3)， 前述之重複單位(u1)~(u3)當中，包含2,6-伸萘基之重複單位之比例，相對於構成前述液晶聚酯之全部重複單位的合計量而言，為40莫耳%以上；(式中，Ar 1表示伸苯基、伸萘基或伸聯苯基；Ar 2及Ar 3係分別獨立地表示伸苯基、伸萘基或伸聯苯基；X及Y係分別獨立地表示氧原子或亞胺基(-NH-)；Ar 1、Ar 2或Ar 3表示之前述基所具有的氫原子，分別獨立地，可經鹵素原子、碳數1~10之烷基或碳數6~20之芳基取代)。
- 如請求項1之液晶聚酯纖維，其中前述液晶聚酯，具有下述式(4)表示之重複單位(u4)、下述式(5)表示之重複單位(u5)及下述式(6)表示之重複單位(u6)；(式中，Ar 4表示伸苯基；Ar 5及Ar 6係分別獨立地表示伸苯基或伸聯苯基；X及Y係分別獨立地表示氧原子或亞胺基 (-NH-)；Ar 4、Ar 5及Ar 6表示之前述基所具有的氫原子，分別獨立地，可經鹵素原子、碳數1~10之烷基或碳數6~20之芳基取代)。
- 一種液晶聚酯纖維，其係包含液晶聚酯之纖維，且其熔點為360℃以上。
- 一種液晶聚酯纖維之製造方法，其係如請求項1~4中任一項之液晶聚酯纖維之製造方法，其具有 藉由熔融紡絲法，將液晶聚酯加工為纖維狀之纖維化步驟，與 將於前述纖維化步驟所製作的纖維狀之液晶聚酯於330℃以上之溫度加熱之熱處理步驟。
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