TWI822736B - 熔融異向性芳香族聚酯多絲纖維 - Google Patents
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Abstract
本發明提供一種耐摩耗性優良的熔融異向性芳香族聚酯多絲纖維。前述熔融異向性芳香族聚酯多絲纖維係單絲纖度為10~80dtex的熔融異向性芳香族聚酯多絲纖維,其中在多絲纖維的纖維表面附著有相對於多絲纖維重量為3~10wt%的二甲基矽酮系整理劑,該二甲基矽酮系整理劑係包含重量平均分子量為15000~40000的二甲基矽酮系化合物。
Description
本案係主張2018年3月7日所申請之日本特願2018-040771之優先權,引用其全體成為本案的一部分以供參照。
本發明係有關於一種耐摩耗性優良的熔融異向性芳香族聚酯多絲纖維。
熔融異向性芳香族聚酯係由剛性分子鏈所構成的聚合物,已知在熔融紡絲中藉由使其分子鏈朝纖維軸方向高度配向,並進一步實施熱處理(固相聚合)而以熔融紡絲所得之纖維當中,其可獲得最高之強度、彈性模數。而且,亦已知熔融異向性芳香族聚酯纖維可藉由固相聚合使分子量增加,而使熔點上升,故可提升耐熱性、尺寸穩
定性。如此藉由對熔融異向性芳香族聚酯纖維實施固相聚合,可展現高強度、高彈性模數、優良的耐熱性、尺寸穩定性。
除前述特徵外,熔融異向性芳香族聚酯纖維尚具有高耐藥品性及低吸濕特性,而經使用於控制電纜、拉力構件(光纖、電線、CORN HEAD(商品名)等)、各種電器之電線補強材、加熱器線芯絲、帆布、繩索、防護手套、塑膠之補強材等,由於具有特別優良的耐摩耗性,而經使用於登山繩索、陸地網(安全網、高爾夫練習場之圍網等)、救生索、釣魚線、漁網、延繩、吊索等。
其中,專利文獻1(日本特開2013-133576號公報)中記載,藉由將含有特定量金屬皂的熔融異向性芳香族聚酯進行熔融紡絲,可抑制多絲纖維之單纖維間所產生的不均,可獲得具有高強度、高彈性模數、優良的耐熱性、尺寸穩定性,而且起毬少、高階步驟通過性優良的多絲纖維,而能夠獲得適用於繩索、漁網、吊索用途的纖維。
專利文獻1:日本特開2013-133576號公報
然而,就專利文獻1,由於在其製造方法中係於固相聚合處理前塗佈油劑,有些油劑的種類,油劑會在固相聚合處理中分解,而有可能在固相聚合處理後的反繞步驟中發生起毬。又,縱使油劑未分解時,仍會因為在固相聚合處理中所施加的熱之影響所發生的含油劑成分之蒸發或熱對流等而伴有油劑的移動,因此,在固相聚合處理後油劑的附著有可能分布不均勻。從而,所得之熔融異向性芳香族聚酯多絲纖維的耐摩耗性便不夠充分。
本發明係供解決此種習知技術之問題者,係提供一種耐摩耗性優良的熔融異向性芳香族聚酯多絲纖維。
本案發明人等為提升熔融異向性芳香族聚酯多絲纖維的耐摩耗性而進行種種研究的結果發現,單絲纖度為特定的粗纖度,並且使特定量之包含特定的分子量之二甲基矽酮系化合物的二甲基矽酮系整理劑附著於纖維表面時,出乎意料的是,與向來所利用之單絲為細纖度的多絲纖維相比,可維持熔融異向性芳香族聚酯多絲纖維的強度,同時大幅提升耐摩耗性,而完成本發明。
亦即,本發明可由以下樣態所構成。
[樣態1]一種熔融異向性芳香族聚酯多絲纖維,其係單絲纖度為10~80dtex(較佳為10~60dtex,更佳為15~
50dtex)的熔融異向性芳香族聚酯多絲纖維,其特徵為在前述多絲纖維的纖維表面附有相對於多絲纖維重量為3~10wt%(較佳為3~8wt%,更佳為4~6wt%)的二甲基矽酮系整理劑,該二甲基矽酮系整理劑係包含重量平均分子量為15000~40000(較佳為18000~35000,更佳為20000~30000)的二甲基矽酮系化合物。
[樣態2]如樣態1之熔融異向性芳香族聚酯多絲纖維,其強度為20cN/dtex以上(較佳為21cN/dtex以上,更佳為23cN/dtex以上)。
[樣態3]如樣態1或2之熔融異向性芳香族聚酯多絲纖維,其中單絲的平均纖維徑為30~85μm(較佳為33~80μm,更佳為35~70μm)。
[樣態4]如樣態1~3中任一樣態之熔融異向性芳香族聚酯多絲纖維,其中前述二甲基矽酮系整理劑的黏度為300~3000mm2/s(較佳為300~2000mm2/s,更佳為300~1500mm2/s)。
[樣態5]如樣態1~4中任一樣態之熔融異向性芳香族聚酯多絲纖維,其中前述熔融異向性芳香族聚酯多絲纖維之纖維-纖維間的動摩擦係數為0.080~0.150(較佳為0.085~0.140,更佳為0.090~0.130)。
[樣態6]一種纖維構造物,其中至少一部分包含如樣態1~5中任一樣態之熔融異向性芳香族聚酯多絲纖維而構成。
此外,於本發明中,熔融異向性芳香族聚酯
多絲纖維係包含二甲基矽酮系整理劑之概念。因此,方便上,單稱為多絲纖維時,係指不含二甲基矽酮系整理劑的多絲纖維單獨之狀態;稱為熔融異向性芳香族聚酯多絲纖維時,則意指附著有二甲基矽酮系整理劑之多絲纖維。
再者,申請專利範圍及/或說明書所揭示之至少2個構成要素的任意組合亦包含於本發明中。尤其是,申請專利範圍所記載之請求項的2個以上之任意組合亦包含於本發明中。
根據本發明,可提供一種耐摩耗性優良的熔融異向性芳香族聚酯多絲纖維。又,本發明之熔融異向性芳香族聚酯多絲纖維可適用於繩索或電線,尤為吊索等的纖維構造物用途。
以下詳細說明本發明。
由熔融異向性芳香族聚酯所形成的多絲纖維可藉由將熔融異向性芳香族聚酯進行熔融紡絲而得。就熔融異向性芳香族聚酯而言,係由源自例如芳香族二醇、芳香族二羧酸、芳香族羥基羧酸等之重複構成單元所構成,只要無損
本發明之效果,源自芳香族二醇、芳香族二羧酸、芳香族羥基羧酸的構成單元,就其化學構成不特別限定。又,在不損害本發明之效果的範圍內,熔融異向性芳香族聚酯亦可包含源自芳香族二胺、芳香族羥基胺或芳香族胺基羧酸之構成單元。例如,作為較佳之構成單元,可舉出表1所示實例。
表1之構成單元中,m為0~2之整數,式中的Y,在1~可取代之最大數目的範圍內,可各自獨立地舉出氫原子、鹵素原子(例如氟原子、氯原子、溴原子、碘原子等)、烷基(例如甲基、乙基、異丙基、三級丁基等碳數1至4之烷基等)、烷氧基(例如甲氧基、乙氧基、異丙氧
基、正丁氧基等)、芳基(例如苯基、萘基等)、芳烷基(例如苯甲基(苯基甲基)、苯乙基(苯基乙基)等)、芳氧基(例如苯氧基等)、芳烷氧基(例如苯甲氧基等)等。
作為更佳之構成單元,可舉出下述表2、表3及表4所示各例(1)~(18)所記載之構成單元。此外,當式中的構成單元為可表示多個結構的構成單元時,亦能以組合二種以上之此種構成單元而構成聚合物的構成單元來使用。
表2、表3及表4之構成單元中,n為1或2之整數,各構成單元n=1、n=2可單獨或組合存在,Y1及Y2可各自獨立為氫原子、鹵素原子(例如氟原子、氯原子、溴原子、碘原子等)、烷基(例如甲基、乙基、異丙基、三級丁基等碳數1至4之烷基等)、烷氧基(例如甲氧基、乙氧基、異丙氧基、正丁氧基等)、芳基(例如苯基、萘基等)、芳烷基(例如苯甲基(苯基甲基)、苯乙基(苯基乙基)等)、芳氧基(例如苯氧基等)、芳烷氧基(例如苯甲氧基等)等。此等當中,較佳為氫原子、氯原子、溴原子或甲基。
又,作為Z,可舉出下式所示之取代基。
較佳的是,熔融異向性芳香族聚酯亦可為具有萘骨架作為構成單元之組合。特佳包含源自羥基苯甲酸之構成單元(A)與源自羥基萘甲酸之構成單元(B)此兩者。例如,作為構成單元(A),可舉出下述式(A);作為構成單元(B),則可舉出下述式(B);基於提升熔融成形性之觀點,構成單元(A)與構成單元(B)的比率亦可較佳為9/1~1/1,更佳為7/1~1/1,再更佳為5/1~1/1的範圍。
又,(A)之構成單元與(B)之構成單元的合計,例如相對於總構成單元,可為65莫耳%以上,亦可更佳為70莫耳%以上,再更佳為80莫耳%以上。聚合物當
中,尤以(B)之構成單元為4~45莫耳%的熔融異向性芳香族聚酯為佳。
本發明可適用之熔融異向性芳香族聚酯的熔點(以下有稱為Mp)較佳為250~360℃的範圍,更佳為260~320℃。此外,此處所稱熔點,係依據JIS K 7121試驗法,以示差掃描熱量計(DSC;METTLER公司製「TA3000」)進行測定所觀察到的主吸收峰溫度。具體而言,係於前述DSC裝置中稱取試樣10~20mg並封入於鋁製秤盤後,以100cc/分鐘流通作為載流氣體之氮氣,測定以20℃/分升溫時的吸熱峰。隨聚合物的種類而定,在DSC測定中於1st run未出現明確的峰時,只要以50℃/分鐘的升溫速度升溫至比預測之流動溫度高50℃的溫度,於此溫度下以3分鐘完全熔融後,以80℃/分鐘的降溫速度降溫至50℃,其後以20℃/分鐘的升溫速度測定吸熱峰即可。
此外,上述熔融異向性芳香族聚酯中,在無損本發明之效果的範圍內,亦可添加聚對苯二甲酸乙二酯、改質聚對苯二甲酸乙二酯、聚烯烴、聚碳酸酯、聚醯胺、聚苯硫醚、聚醚醚酮、氟樹脂等熱塑性聚合物。又,亦可包含氧化鈦、高嶺土、二氧化矽、氧化鋇等無機物、碳黑、染料或顏料等著色劑、抗氧化劑、紫外線吸收劑、光安定劑等的各種添加劑。
本發明之熔融異向性芳香族聚酯多絲纖維,基於呈高
強度且提升耐摩耗性之觀點,重要的是單絲纖度為10~80dtex。於本發明中意外發現,藉由使單絲纖度成為特定範圍內的纖度,可大幅提升熔融異向性芳香族聚酯多絲纖維的耐摩耗性。觀察僅有固定整理劑之條件的纖度之影響時,單絲纖度為10dtex以上則耐摩耗性大幅提高,除此之外,單絲纖度愈粗,雖可提升耐摩耗性,但過粗的話則有耐摩耗性降低的傾向。單絲纖度為10dtex以上可提升耐摩耗性的理由仍不清楚。另外,隨著單絲纖度愈粗,有拉伸強度愈低的傾向;這是因為,若過粗時,可能因此拉伸強度降低而抵消耐摩耗性的提升效果,或有耐摩耗性變差的傾向。單絲纖度若超過80dtex,甚而,多絲纖維本身的集束性會變差,例如在紡絲步驟或者反繞步驟中捲繞成方端形狀時,端面容易失去捲形。又,更佳的是單絲纖度為10~60dtex,再更佳為15~50dtex。
本發明之熔融異向性芳香族聚酯多絲纖維,基於呈高強度且提升耐摩耗性之觀點,單絲的平均纖維徑亦可為30~85μm。亦可較佳為33~80μm,更佳為35~70μm。此外,單絲的平均纖維徑係根據後述實施例所記載之方法所測得的值,係表示由單絲纖度,將剖面假設為正圓時所算出的值。算出時所採用之比重可根據週知方法來測定。
再者,本發明之熔融異向性芳香族聚酯多絲纖維係以長絲數為5~5000根為佳。長絲數過少時,多絲纖維無法承受捲取張力而有可能容易斷絲。又,長絲數過
多時,則多絲纖維會變得過粗而不易以捲繞機正常地捲繞。
再者,就多絲纖維的總纖度,較佳為50~400000dtex。總纖度過小時,其無法承受步驟通過中的張力而有可能發生斷絲。又,總纖度過大時,則多絲纖維會變得過粗而不易以捲繞機正常地捲繞。
就本發明之熔融異向性芳香族聚酯多絲纖維,重要的是在纖維表面附著有相對於多絲纖維重量為3~10wt%的特定之二甲基矽酮系整理劑。更佳為3~8wt%,再更佳為4~6wt%。整理劑的附著量若未達3wt%,不易整理劑被覆於纖維整個表面,容易附著不均,而有可能無法獲得優良的耐摩耗性。另外,若超過10wt%時,整理劑會堆積於導具類、輥表面而導致步驟通過性惡化或製品平筒紗的處理性變差,生產性有可能變差。
藉由賦予作為整理劑之特定的二甲基矽酮系整理劑,可顯著提升本發明之熔融異向性芳香族聚酯多絲纖維的耐摩耗性的原因仍不清楚,但可推論其原因之一可能係二甲基矽酮系整理劑以形成皮膜的方式附著於多絲纖維的外表面,二甲基矽酮系整理劑被覆於多絲纖維之各長絲而以使纖維間會聚的方式分布。此時,二甲基矽酮系整理劑以被覆於各長絲的方式滲入,抑制長絲間的摩耗,而提升耐摩耗性。
又,本發明之熔融異向性芳香族聚酯多絲纖
維其強度可為20cN/dtex以上。強度過低時,由於每1根單絲的強度較低,在例如懸帶用途中,為滿足所要求之強力,便需增加纖度或長絲數,而有所得之懸帶變粗而且變重之虞。然而,強度若為20cN/dtex以上,即使纖度或長絲數較小,仍可獲得滿足例如懸帶用途等所要求之強力的多絲纖維,而能夠將懸帶做得更細、更輕。更佳為21cN/dtex以上,再更佳為23cN/dtex以上。此外,就其上限不特別限制,較佳為40cN/dtex以下,更佳為35cN/dtex以下。另,強度係表示拉伸強度,係根據後述實施例所記載之方法所測得的值。
本發明之熔融異向性芳香族聚酯多絲纖維,基於提升耐摩耗性觀點,依後述測定方法所測得之在附著有整理劑之狀態下的纖維-纖維間的動摩擦係數較佳為0.080~0.150。更佳為0.085~0.140,再更佳為0.090~0.130。
就本發明之熔融異向性芳香族聚酯多絲纖維所使用的整理劑,以提升耐摩耗性為目的,重要的是使用二甲基矽酮系整理劑。二甲基矽酮系整理劑係包含二甲基矽酮系化合物作為主成分,二甲基矽酮系化合物只要在化學結構中具有二甲基聚矽氧烷結構則不特別限定,側鏈的一部分或末端亦可改質成甲基以外的官能基。二甲基矽酮系整理劑,除二甲基矽酮系化合物以外亦可包含界面活性劑、滲
透劑、抗靜電劑、抗菌劑等各種添加劑。又,就二甲基矽酮系化合物的重量平均分子量,重要為15000~40000。更佳為18000~35000,再更佳為20000~30000。重量平均分子量若未達15000,纖維表面無法獲得充分的皮膜強度,耐摩耗性有可能不足。又,重量平均分子量若超過40000,則整理劑黏度會變得過高,而有可能不易將整理劑均勻地塗佈於纖維表面。此外,二甲基矽酮系化合物的重量平均分子量能以凝膠滲透層析法(GPC)之聚苯乙烯換算的重量平均分子量求得。
再者,二甲基矽酮系整理劑的黏度較佳為300~3000mm2/s。黏度過小時,纖維-纖維間的動摩擦係數會降低,而且,雖容易將整理劑均勻地塗佈於纖維表面,但會因纖維間的摩擦而使整理劑容易由纖維表面剝落,耐摩耗性較差。又,黏度過大時,由於動摩擦係數會增高,整理劑便無法順應纖維間的摩擦,無法減輕單絲的磨耗而耐摩耗性較差。亦可更佳為300~2000mm2/s,再更佳為300~1500mm2/s。於此,黏度係表示動黏度,可依據JIS Z 8803,藉由如烏氏黏度計來測定。
本發明之熔融異向性芳香族聚酯多絲纖維的製造方法可至少具備:形成由熔融異向性芳香族聚酯所構成的紡絲原絲之步驟;對紡絲原絲進行熱處理之步驟;及對經熱處理之多絲纖維賦予相對於多絲纖維重量為3~10wt%的特定之二甲基矽酮系整理劑之步驟。
由熔融異向性芳香族聚酯所構成的紡絲原
絲,其纖維化之方法不予限定,一般可使用藉由熔融紡絲所得之纖維。熔融紡絲可藉由週知或慣用方法來進行,例如可於擠出機中使用來獲得液晶聚酯纖維之纖維形成樹脂熔融後,以既定的紡絲溫度由噴嘴中排出而得。
就本發明之熔融異向性芳香族聚酯纖維,藉由對紡絲原絲進行熱處理,可進一步提升纖維的強度及彈性模數。熱處理較佳在(Mp-80)~(Mp)℃的溫度條件下進行。例如,熱處理溫度亦可更佳為(Mp-50)~(Mp)℃,再更佳為(Mp-30)~(Mp-1)℃。由於本發明之熔融異向性芳香族聚酯纖維的熔點會隨著熱處理溫度提升而上升,作為熱處理方法,較佳為一邊階段性地提升溫度一邊進行熱處理。此外,作為熱處理環境,宜採用氮氣、氬氣等惰性氣體或空氣等活性氣體,或者該等組合而成之環境等。又,上述熱處理亦可於減壓條件下進行。
又,就熱處理而言,即使在捲繞於金屬性線軸成筒紗狀的狀態下,亦能以紗束狀、纖維束狀或於輥間連續地形成絲條來進行處理,由可簡化設備並提升生產性而言,較佳以筒紗狀來進行。
對經熱處理之多絲纖維賦予相對於多絲纖維重量為3~10wt%的上述之二甲基矽酮系整理劑的方法,只要可對多絲纖維賦予特定量的二甲基矽酮系整理劑則不特別限定,可舉出例如含浸處理、排出處理、塗佈處理、浸漬搾液處理等週知之賦予方法。基於調整附著量觀點,較佳為在熱處理後之多絲纖維的反繞時等對行進絲線所賦
予的排出處理、塗佈處理、浸漬搾液處理等。藉由對熱處理後之多絲纖維賦予二甲基矽酮系整理劑,可抑制熱處理所引起之二甲基矽酮系整理劑的分解或移動,而能夠以形成皮膜的方式使其附著於多絲纖維表面。
就賦予二甲基矽酮系整理劑時之形態,只要可將特定量的二甲基矽酮系整理劑賦予至多絲纖維則不特別限定,可為二甲基矽酮系化合物之原液,亦可為稀釋液(例如乳液)。此外,二甲基矽酮系整理劑對多絲纖維重量的賦予量,不包含用於稀釋之溶劑。
本發明之熔融異向性芳香族聚酯多絲纖維可適用於各種纖維構造物。此處所稱纖維構造物,係指由本發明之纖維所構成的繩索、網、漁網、懸帶、拉力構件等。纖維構造體可由熔融異向性芳香族聚酯多絲纖維單獨所構成,亦可在無損本發明之效果的範圍內包含其他構成構件。較佳的是,纖維構造體在其使用用途上可適用於繩索或懸帶,該等係因施加高負載而特別要求高耐摩耗性者。
以下根據實施例更具體地說明本發明,惟本發明不受此等實施例所限定。
多絲纖維的單絲纖度、總纖度係依據JIS L 1013來測
定。又,由測得的單絲纖度,使用實施例及比較例中所使用之熔融異向性芳香族聚酯的比重1.41g/cm3,算出單絲的平均纖維徑。
熔融異向性芳香族聚酯多絲纖維的強度、強力的測定係依據JIS L 1013,以絲長20cm、初負載0.098cN/dtex、拉伸速度10cm/min之條件求出斷裂強度(拉伸強度),採用5點以上的平均值。
整理劑的附著量係依以下方法測定。以檢尺器(sizing reel)自熱處理後(賦予整理劑前)之多絲纖維採取10m並測定重量,將此時的重量設為a(g)。其次,於反繞時,自賦予整理劑後之熔融異向性芳香族聚酯多絲纖維同樣地採取10m並測定重量,將此時的重量設為b(g)。根據下述式(1)求出整理劑附著量:整理劑附著量(wt%)=(b-a)/a×100 (1)
纖維-纖維間的動摩擦係數係依以下方法測定。使用雷達式摩擦係數試驗機,以初負載0.098cN/dtex將熔融異向性芳香族聚酯多絲纖維捲繞於外徑8mm的圓筒而備妥2個圓筒試片。其次,自同一熔融異向性芳香族聚酯多絲纖維採取長約150mm的1根試片,對其兩端施加500mg的負載後架設於圓筒試片上,並將其一端連接於扭力平衡之掛
鉤。動摩擦係數(μd)的測定係使該圓筒試片以120rpm(捲繞試料之狀態的周速度為697.2cm/min)的速度旋轉,求出因扭力平衡而使絲條兩端達平衡的負載。對任1根架設絲條於圓筒試片的中央部進行測定,使圓筒試片水平移動並針對新的摩擦面,對新的架設絲條以同樣方式重複測定5次,由2個圓筒試片共計10次的測定算出平均值。
耐摩耗性的試驗方法係依以下方法測定。準備對總纖度1670dtex的熔融異向性芳香族聚酯多絲纖維摻合80t/m之撚紗的熔融異向性芳香族聚酯多絲纖維。將該熔融異向性芳香族聚酯多絲纖維架設於直徑50mm的二個滑輪上,以滑輪與熔融異向性芳香族聚酯多絲纖維不會滑動的方式固定。將滑輪的間隔調整為500mm,使呈迴圈狀之熔融異向性芳香族聚酯多絲纖維在滑輪之間扭轉懸掛3次,而對單側滑輪施加3kg的負載。使滑輪以角度180度、周期105次/分進行往復運動,計數使熔融異向性芳香族聚酯多絲纖維經扭絞之部分摩耗時,熔融異向性芳香族聚酯多絲纖維斷裂前的滑輪往復次數,依以下基準進行評定。
○:10000次以上
△:5000次以上且未達10000次
×:未達5000次
作為熔融異向性芳香族聚酯,係使用上述之構成單元(A)與(B)係(A)/(B)=73/27(mol比)的熔融異向性芳香族聚酯(Mp:281℃)。將其藉由單軸擠出機,以孔徑0.18mmΦ、孔數100H噴嘴紡織成1670dtex/100f(單絲纖度16.7dtex)的多絲纖維。將所得紡絲原絲反繞於開設有多個孔的金屬製線軸成捲繞密度0.6g/cm3而形成筒紗後,於乾燥氮氣環境下以260℃進行熱處理20小時。再度反繞所得筒紗時,對纖維賦予5.0wt%之作為整理劑之重量平均分子量25000、黏度1000mm2/s的二甲基矽酮後捲繞於紙管。測定所得熔融異向性芳香族聚酯多絲纖維的強度的結果為25.3cN/dtex。又,測定纖維-纖維間的動摩擦係數的結果為0.109。進而評定耐摩耗性的結果,纖維斷裂前的滑輪往復旋轉數為17981次。
除於紡絲時使用孔徑0.25mmΦ、孔數50H的噴嘴以外,係以與實施例1同樣的方式製得1670dtex/50f(單絲纖度33.4dtex)之多絲纖維的紡絲原絲。以與實施例1同樣的條件對所得紡絲原絲進行熱處理,而且於反繞時同樣地賦予整理劑而獲得成品。測定所得熔融異向性芳香族聚酯多絲纖維的強度的結果為23.6cN/dtex。又,測定纖維-纖維間的動摩擦係數的結果為0.096。進而評定耐摩耗性的結果,纖維斷裂前的滑輪往復旋轉數為40941次。
除整理劑使用重量平均分子量15000、黏度300mm2/s的二甲基矽酮以外,係以與實施例1同樣的方式製得1670dtex/100f(單絲纖度16.7dtex)的熔融異向性芳香族多絲纖維。測定所得熔融異向性芳香族聚酯多絲纖維的強度的結果為25.5cN/dtex。又,測定纖維-纖維間的動摩擦係數的結果為0.144。進而評定耐摩耗性的結果,纖維斷裂前的滑輪往復旋轉數為13164次。
除於紡絲時使用孔徑0.25mmΦ、孔數36H的噴嘴以外,係以與實施例1同樣的方式製得1670dtex/36f(單絲纖度46.4dtex)之多絲纖維的紡絲原絲。以與實施例1同樣的條件對所得紡絲原絲進行熱處理,而且於反繞時同樣地賦予整理劑而獲得成品。測定所得熔融異向性芳香族聚酯多絲纖維的強度的結果為21.1cN/dtex。又,測定纖維-纖維間的動摩擦係數的結果為0.089。進而評定耐摩耗性的結果,纖維斷裂前的滑輪往復旋轉數為64316次。
除於紡絲時使用孔徑0.10mmΦ、孔數300H的噴嘴以外,係以與實施例1同樣的方式製得1670dtex/300f(單絲纖度5.6dtex)之多絲纖維的紡絲原絲。以與實施例1同樣的條件對所得紡絲原絲進行熱處理,而且於反繞時同樣地賦予
整理劑而獲得成品。測定所得熔融異向性芳香族聚酯多絲纖維的強度的結果為26.1cN/dtex。又,測定纖維-纖維間的動摩擦係數的結果為0.158。進而評定耐摩耗性的結果,纖維斷裂前的滑輪往復旋轉數為1470次。
除於紡絲時使用孔徑0.40mmΦ、孔數20H的噴嘴以外,係以與實施例1同樣的方式製得1670dtex/20f(單絲纖度83.5dtex)之多絲纖維的紡絲原絲。以與實施例1同樣的條件對所得紡絲原絲進行熱處理,而且於反繞時同樣地賦予整理劑而獲得成品。測定所得熔融異向性芳香族聚酯多絲纖維的強度的結果為18.2cN/dtex。又,測定纖維-纖維間的動摩擦係數的結果為0.072。進而評定耐摩耗性的結果,纖維斷裂前的滑輪往復旋轉數為8948次。
除將整理劑的附著量取2.0wt%以外,係以與實施例1同樣的方式製得1670dtex/100f(單絲纖度16.7dtex)的熔融異向性芳香族多絲纖維。測定所得熔融異向性芳香族聚酯多絲纖維的強度的結果為25.1cN/dtex。又,測定纖維-纖維間的動摩擦係數的結果為0.182。進而評定耐摩耗性的結果,纖維斷裂前的滑輪往復旋轉數為1360次。
除將整理劑的附著量取2.0wt%以外,係以與實施例2同樣的方式製得1670dtex/50f(單絲纖度33.4dtex)的熔融異向性芳香族多絲纖維。測定所得熔融異向性芳香族聚酯多絲纖維的強度的結果為23.2cN/dtex。又,測定纖維-纖維間的動摩擦係數的結果為0.167。進而評定耐摩耗性的結果,纖維斷裂前的滑輪往復旋轉數為3745次。
除整理劑使用重量平均分子量6000、黏度110mm2/s的二甲基矽酮以外,係以與實施例1同樣的方式製得1670dtex/100f(單絲纖度16.7dtex)的熔融異向性芳香族多絲纖維。測定所得熔融異向性芳香族聚酯多絲纖維的強度的結果為25.7cN/dtex。又,測定纖維-纖維間的動摩擦係數的結果為0.069。進而評定耐摩耗性的結果,纖維斷裂前的滑輪往復旋轉數為4598次。
除整理劑使用重量平均分子量100000、黏度9500mm2/s的二甲基矽酮以外,係以與實施例1同樣的方式製得1670dtex/100f(單絲纖度16.7dtex)的熔融異向性芳香族多絲纖維。測定所得熔融異向性芳香族聚酯多絲纖維的強度的結果為24.9cN/dtex。又,測定纖維-纖維間的動摩擦係數的結果為0.289。進而評定耐摩耗性的結果,纖維斷裂前的滑輪往復旋轉數為2299次。
除於紡絲時使用孔徑0.08mmΦ、孔數600H的噴嘴以外,係以與實施例1同樣的方式製得1670dtex/600f(單絲纖度2.8dtex)之多絲纖維的紡絲原絲。以與實施例1同樣的條件對所得紡絲原絲進行熱處理,而且於反繞時同樣地賦予整理劑而獲得成品。測定所得熔融異向性芳香族聚酯多絲纖維的強度的結果為26.3cN/dtex。又,測定纖維-纖維間的動摩擦係數的結果為0.196。進而評定耐摩耗性的結果,纖維斷裂前的滑輪往復旋轉數為761次。
除了對進行熱處理前的紡絲原絲進行賦予相對於纖維為5.0wt%之重量平均分子量25000、黏度1000mm2/s的二甲基矽酮之步驟,且熱處理後未進行整理劑的賦予以外係以與實施例1同樣的方式製得1670dtex/100f(單絲纖度16.7dtex)的熔融異向性芳香族多絲纖維。於此,二甲基矽酮的賦予量係賦予至紡絲原絲之二甲基矽酮的重量相對於多絲纖維之紡絲原絲的重量的比例,為熱處理前的測定值。測定所得熔融異向性芳香族聚酯多絲纖維的強度的結果為21.2cN/dtex。又,測定纖維-纖維間的動摩擦係數的結果為0.264。進而評定耐摩耗性的結果,纖維斷裂前的滑輪往復旋轉數為5380次。
表5示出評定結果。由實施例1~4,屬單絲纖度為10~80dtex的熔融異向性芳香族聚酯多絲纖維,且對多絲纖維的纖維表面賦予3~10wt%之作為整理劑之重量平均分子量為15000~40000的二甲基矽酮的熔融異向性芳香族聚酯多絲纖維係顯示優良的耐摩耗性。又,實施例1~4之熔融異向性芳香族聚酯多絲纖維其強度為20cN/dtex以上。
另外,就比較例1及7,由於單絲纖度未達10dtex,因存在於熔融異向性芳香族聚酯多絲纖維之纖維-纖維間的摩擦使單絲磨耗,而提早發生斷裂。就比較例2,由於單絲纖度超過80dtex,與實施例1、2、4相比,結果耐摩耗性較差。就比較例3、4,由於整理劑附著量較少,導致動摩擦係數變高,無法減輕單絲的磨耗而提早發生斷裂。就比較例5,由於二甲基矽酮的重量平均分子量較小、整理劑的黏度較低,因纖維-纖維間的摩擦而導致整理劑易從纖維表面剝落,無法減輕單絲的磨耗而提早發生斷裂。就比較例6,由於二甲基矽酮的重量平均分子量較大、整理劑的黏度較大,導致動摩擦係數增高,整理劑無法順應纖維-纖維間的摩擦,無法減輕單絲的磨耗而提早發生斷裂。就比較例8,由於非將二甲基矽酮作為熱處理後之整理劑而是於熱處理前賦予,與實施例1相比結果耐摩耗性較差。
根據本發明所得之耐摩耗性優良的熔融異向性芳香族聚酯纖維可適用於繩索或電線,尤為吊索等的纖維構造物用途。
如以上所述,既已說明本發明較佳實施例,惟,只要是本業者,參閱本案說明書則可於自明之範圍內容易地思及種種變更及修正。
從而,此種變更及修正應解釋為由申請專利範圍所決定的發明範圍內者。
Claims (6)
- 一種熔融異向性芳香族聚酯多絲纖維,其係單絲纖度為10~80dtex的熔融異向性芳香族聚酯多絲纖維,其特徵為在多絲纖維的纖維表面附著有相對於多絲纖維重量為3~10wt%的二甲基矽酮系整理劑,該二甲基矽酮系整理劑係包含重量平均分子量為15000~40000的二甲基矽酮系化合物。
- 如請求項1之熔融異向性芳香族聚酯多絲纖維,其強度為20cN/dtex以上。
- 如請求項1或2之熔融異向性芳香族聚酯多絲纖維,其中單絲的平均纖維徑為30~85μm。
- 如請求項1或2之熔融異向性芳香族聚酯多絲纖維,其中前述二甲基矽酮系整理劑的黏度為300~3000mm2/s。
- 如請求項1或2之熔融異向性芳香族聚酯多絲纖維,其中前述熔融異向性芳香族聚酯多絲纖維之纖維-纖維間的動摩擦係數為0.080~0.150。
- 一種纖維構造物,其中至少一部分包含如請求項1~5中任一項之熔融異向性芳香族聚酯多絲纖維而構成。
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