WO2019167923A1 - 液晶ポリエステルマルチフィラメント製撚糸コード、その製造方法およびそれを用いてなる製品 - Google Patents

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亮介 榮
田中 久順
兵和 的場
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Definitions

  • the present invention relates to a liquid crystal polyester multifilament twisted cord. Specifically, the present invention relates to a liquid crystal polyester multifilament twisted cord that can be suitably used for general industrial material applications, a method for producing the cord, and a product using the cord.
  • Liquid crystal polyester fiber is obtained by melt spinning by using a liquid crystal polyester polymer having a rigid molecular structure as a raw material, and by highly orienting molecular chains in the fiber axis direction in melt spinning, and further performing heat treatment for a long time at high temperature. It is known that the highest strength and elastic modulus are expressed among the fibers. In addition, liquid crystal polyester fibers are known to have improved heat resistance and dimensional stability because the molecular weight increases and the melting point increases by heat treatment.
  • liquid crystal polyester fibers are used for general industrial materials, such as ropes, slings, fishing nets, nets, meshes, woven fabrics, knitted fabrics, fabrics, sheet-like materials, belts, tension members, various reinforcing cords, resin reinforcing fibers, etc. Can be suitably used.
  • one or a plurality of liquid crystal polyester multifilaments are used to form a twisted cord by making it a twisted yarn and then processed into various product forms.
  • Patent Document 1 it is a bulky processed yarn composed of filaments of non-thermoplastic fibers having a single fiber fineness of 0.2 to 10 dtex, an R characteristic of 1.10 or more, and a stretch / elongation rate of 6% or more.
  • a bulky yarn for rubber reinforcement is shown which is characterized.
  • Patent Document 1 only measures and evaluates the yarn diameter before and after the bulk processing as the R characteristic, and relates to the uniformity of the cord diameter in the longitudinal direction for the yarn (cord) obtained after the bulk processing.
  • the bulky processed yarn of Patent Document 1 is intended to be suitably used for rubber reinforcement, and is intended to improve rubber adhesion resistance by anchor effect by forming irregularities in the longitudinal direction of the yarn. Therefore, it is clear that the yarn does not have a uniform diameter in the longitudinal direction of the yarn.
  • Patent Document 2 a reinforcing material using fibers having a tensile strength of 12 cN / dtex or more and 60 cN / dtex or less, which is larger than the average cross-sectional area of the test piece for a test piece having an arbitrary length of 1 m.
  • the diameter is obtained for a portion having an area, and the ratio x / y to the average diameter y of the test piece is 1.05 or more and 2.00 or less, where x is the average value of the top five points with the largest diameter.
  • a continuous fiber reinforcement is shown.
  • the diameter is obtained for a portion having a cross-sectional area larger than the average cross-sectional area, and the average diameter y when the average value of the top five points with the largest diameter is x is The ratio x / y is only measured and evaluated, and there is no description regarding the uniformity of the cord diameter in the longitudinal direction of the continuous fiber reinforcing material obtained.
  • Patent Document 2 when manufacturing a continuous fiber reinforcing material, for the purpose of improving the adhesion performance to concrete, the core material is intentionally formed with irregularities at regular intervals to have an anchor effect, Since the fibers are wound with braids or twisted yarns, it is clear that they do not have a uniform diameter in the longitudinal direction of the yarn.
  • twisted yarn cords having a circularity of 50% or more and a porosity between yarns of less than 40% are formed by optimizing one to three stages of twisted yarns.
  • the circularity of a cross section of a certain twisted yarn cord is measured and evaluated, there is no description regarding the uniformity of the cord diameter in the longitudinal direction.
  • the circularity is 50% or more, it is clear that all of them have a distorted cord shape and thus do not have a uniform diameter in the longitudinal direction of the yarn.
  • the above-mentioned liquid crystalline polyester fiber has a rigid form because of its “rigidity” which is a polymer characteristic. Therefore, when one or a plurality of liquid crystal polyester multifilaments are used to form a twisted yarn, the followability (morphological deformability) of each single fiber to the twisting process is very low, and each single fiber is long in the cord in the twisted cord. A yarn length difference occurs between each single fiber by spreading in a direction perpendicular to the direction. As a result, since the cord diameter in the longitudinal direction of the obtained twisted cord made of liquid crystal polyester multifilament varies, there is a problem that a desired product form cannot be obtained when processed into various high-order processed products.
  • an object of the present invention is to provide a twisted cord made of liquid crystal polyester multifilament having a uniform cord diameter in the longitudinal direction as compared with the prior art.
  • the present invention has the following configuration.
  • the present invention is a twisted cord made of liquid crystal polyester multifilament having a cord diameter variation rate X in the longitudinal direction calculated from the following (Equation 1) of less than 30%.
  • Cord diameter variation rate X (%) ⁇ standard deviation ⁇ (mm) of cord diameter in the longitudinal direction ⁇ average cord diameter D (mm) ⁇ ⁇ 100 (Equation 1)
  • Yet another aspect of the present invention is a method for producing a liquid crystal polyester multifilament twisted cord, wherein a liquid crystal polyester multifilament having a yarn flexibility index S of 8.0 or less is used as a twisted yarn.
  • Still another aspect of the present invention is a rope, sling or net using the above-mentioned liquid crystal polyester multifilament twisted cord.
  • Yet another aspect of the present invention is a tension member using the above-mentioned liquid crystal polyester multifilament twisted cord.
  • Yet another aspect of the present invention is a woven or knitted fabric using the above-mentioned liquid crystal polyester multifilament twisted cord.
  • Still another aspect of the present invention is a fiber reinforced resin product or a resin molded product using the liquid crystal polyester multifilament twisted cord.
  • the twisted cord made of liquid crystal polyester multifilament of the present invention has a uniform cord diameter in the longitudinal direction, it can form a desired product form when processed into various high-order processed products, such as a high-strength rope, sling, net, etc. It can be suitably used for general industrial materials. Furthermore, by using a liquid crystal polyester multifilament having yarn flexibility, when one or a plurality of liquid crystal polyester multifilaments are used for twisting, the followability (morphological deformability) of each single fiber to twist processing becomes very high, and each single fiber is uniformly twisted in the twisted cord. As a result, the yarn length difference between each single fiber is remarkably improved, and the twisted cord is formed even when stress is applied from the outside. Stress is uniformly dispersed in all single fibers, and the strength as a twisted cord is remarkably improved.
  • liquid crystal polyester multifilament twisted cord of the present invention and the production method thereof will be described in detail.
  • the method for producing the liquid crystal polyester multifilament twisted cord of the present invention is not limited as long as the liquid crystal polyester multifilament twisted cord of the present invention is obtained, but preferred embodiments are described below.
  • the liquid crystal polyester used in the liquid crystal polyester multifilament twisted cord of the present invention refers to a polyester that exhibits optical anisotropy (liquid crystallinity) when heated and melted. This can be recognized by placing a sample made of liquid crystal polyester on a hot stage, heating and heating in a nitrogen atmosphere, and observing the presence or absence of transmitted light of the sample with a polarizing microscope.
  • liquid crystal polyester used in the liquid crystal polyester multifilament twisted cord of the present invention examples include an aromatic oxycarboxylic acid polymer (a), an aromatic dicarboxylic acid and an aromatic diol, an aliphatic diol polymer (b), Examples include the copolymer (c) of (a) and (b) above, and among them, a polymer composed only of aromatics is preferable. Polymers composed only of aromatics exhibit excellent strength and elastic modulus when made into fibers. Moreover, conventionally well-known method can be used for the polymerization prescription of liquid crystalline polyester.
  • aromatic oxycarboxylic acid for example, hydroxybenzoic acid (p-hydroxybenzoic acid etc.), hydroxynaphthoic acid etc. (6-hydroxy-2-naphthoic acid etc.), or their alkyl, alkoxy, halogen substituted Examples include the body.
  • aromatic dicarboxylic acids include terephthalic acid, isophthalic acid, diphenyldicarboxylic acid, naphthalenedicarboxylic acid, diphenylether dicarboxylic acid, diphenoxyethanedicarboxylic acid, diphenylethanedicarboxylic acid, and the like, or alkyl, alkoxy, and halogen substitution thereof. Examples include the body.
  • aromatic diol examples include hydroquinone, resorcin, dihydroxybiphenyl, naphthalene diol, and the like, or alkyl, alkoxy, and halogen-substituted products thereof.
  • aliphatic diol examples include ethylene glycol, propylene glycol, and butanediol. And neopentyl glycol.
  • liquid crystal polyester obtained by polymerizing the monomers and the like used in the present invention include a liquid crystal polyester in which a p-hydroxybenzoic acid component and a 6-hydroxy-2-naphthoic acid component are copolymerized, a p-hydroxybenzoic acid component, A liquid crystal polyester in which a 4,4′-dihydroxybiphenyl component, an isophthalic acid component and / or a terephthalic acid component are copolymerized, a p-hydroxybenzoic acid component, a 4,4′-dihydroxybiphenyl component, an isophthalic acid component, and a terephthalic acid component Examples thereof include liquid crystal polyester in which a hydroquinone component is copolymerized.
  • the liquid crystal polyester used in the twisted cord made of the liquid crystal polyester multifilament of the present invention can be copolymerized with other monomers in addition to the above-mentioned monomers, as long as the liquid crystallinity is not impaired.
  • examples include adipic acid and azelaic acid.
  • Aliphatic dicarboxylic acids such as sebacic acid and dodecanedioic acid, alicyclic dicarboxylic acids such as 1,4-cyclohexanedicarboxylic acid, polyethers such as polyethylene glycol, polysiloxane, aromatic iminocarboxylic acid, aromatic diimine, and Aromatic hydroxyimine etc. are mentioned.
  • a liquid crystal polyester composed of structural units (I), (II), (III), (IV) and (V) represented by the following chemical formula is particularly preferable.
  • the structural unit refers to a unit that can constitute a repeating structure in the main chain of the polymer.
  • the fiber has good spinning properties at a spinning temperature set between the melting point of the polymer and the thermal decomposition temperature, a relatively uniform fiber is obtained in the longitudinal direction, and has an appropriate crystallinity. Strength and elastic modulus can be increased.
  • the present invention it is preferable to combine components composed of diols that are not bulky and have high linearity like the structural units (II) and (III).
  • the molecular chains in the fiber have an ordered and less disturbed structure, and the crystallinity is not excessively increased and the interaction in the direction perpendicular to the fiber axis can be maintained. Thereby, in addition to high strength and elastic modulus, excellent wear resistance is also obtained.
  • the structural unit (I) is preferably 40 to 85 mol%, more preferably 65 to 80 mol%, still more preferably 68 to 75 mol%, based on the total of the structural units (I), (II) and (III). .
  • crystallinity can be made into an appropriate range, high intensity
  • the structural unit (II) is preferably 60 to 90 mol%, more preferably 60 to 80 mol%, still more preferably 65 to 75 mol%, based on the total of the structural units (II) and (III). By setting it as such a range, since crystallinity does not become high too much and the interaction of a fiber axis perpendicular
  • the structural unit (IV) is preferably 40 to 95 mol%, more preferably 50 to 90 mol%, still more preferably 60 to 85 mol% with respect to the total of the structural units (IV) and (V).
  • the melting point of the polymer becomes an appropriate range, and has a good spinning property at a spinning temperature set between the melting point of the polymer and the thermal decomposition temperature. A relatively uniform fiber is obtained.
  • the total of structural units (II) and (III) and the total of (IV) and (V) are preferably substantially equimolar.
  • substantially equimolar means that equimolar amounts of dioxy units and dicarbonyl units constituting the main chain are present, and there may be cases where one of the terminal structural units is unevenly distributed. It means you may.
  • Particularly preferred ranges of the structural units of the liquid crystal polyester used in the liquid crystal polyester multifilament twisted cord of the present invention are as follows.
  • the preferable range of each structural unit is a range when the sum total of structural unit (I), (II), (III), (IV) and (V) is 100 mol%.
  • the polystyrene equivalent weight average molecular weight (hereinafter referred to as Mw) of the liquid crystal polyester used in the liquid crystal polyester multifilament twisted cord of the present invention is preferably 30,000 or more, and more preferably 50,000 or more.
  • Mw polystyrene equivalent weight average molecular weight
  • Mw said by this invention is taken as the value calculated
  • the melting point of the liquid crystalline polyester used for the twisted cord made of the liquid crystalline polyester multifilament of the present invention is preferably in the range of 200 to 380 ° C., more preferably 250 to 350 ° C. from the viewpoint of melt spinning and heat resistance. Yes, more preferably 290-340 ° C.
  • the melting point referred to in the present invention is a value determined by the method described in the examples.
  • additive / combination means mixing two or more polymers, using one component or two or more components partially mixed in a composite spinning of two or more components, or using all of them.
  • other polymers include polyester, vinyl polymers such as polyolefin and polystyrene, polycarbonate, polyamide, polyimide, polyphenylene sulfide, polyphenylene oxide, polysulfone, aromatic polyketone, aliphatic polyketone, semi-aromatic polyesteramide, and polyether.
  • Polymers such as ether ketone and fluororesin may be added.
  • Preferred examples include phthalate, polycyclohexanedimethanol terephthalate, and polyester 99M.
  • the melting point is within the melting point of the liquid crystal polyester ⁇ 30 ° C. so as not to impair the spinning property, and to improve the strength and elastic modulus of the obtained fiber.
  • the amount to be added and used in combination is preferably 50% by weight or less, more preferably 5% by weight or less, and most preferably no other polymer is added or used in combination.
  • liquid crystal polyester used for the twisted cord made of the liquid crystal polyester multifilament of the present invention various metal oxides, kaolin, silica and other inorganic materials, colorants, matting agents, flame retardants, within the range not impairing the effects of the present invention. It may contain a small amount of additives such as antioxidants, ultraviolet absorbers, infrared absorbers, crystal nucleating agents, fluorescent brighteners, hydrolysis inhibitors, end group capping agents, compatibilizers and the like.
  • melt spinning of the liquid crystalline polyester multifilament used for the twisted cord made of the liquid crystalline polyester multifilament of the present invention a usual method can be used as a basic melt extrusion method. It is preferable to use a extruder type extruder.
  • the extruded polymer is measured by a known measuring device such as a gear pump via a pipe, and after passing through a filter for removing foreign matter, is guided to a base.
  • the temperature from the polymer pipe to the die is preferably not less than the melting point of the liquid crystal polyester and not more than the thermal decomposition temperature, more preferably ⁇ melting point + 10 ° C. ⁇ or more and 400 ° C.
  • the liquid crystal polyester has a melting point of not less than + 20 ° C. and not more than 370 ° C. It is also possible to independently adjust the temperature from the polymer pipe to the base. In this case, the discharge is stabilized by making the temperature of the part close to the base higher than the temperature on the upstream side.
  • the hole diameter D is preferably 0.03 mm or more and 1.00 mm or less, more preferably 0.05 mm or more and 0.80 mm or less, and further 0.08 mm or more and 0.60 mm or less.
  • the L / D defined by the quotient obtained by dividing the land length L by the hole diameter D is preferably 0.5 or more and 3.0 or less, preferably 0.8 or more. 5 or less is more preferable, and 1.0 or more and 2.0 or less are more preferable.
  • the number of holes in one die is preferably 10 or more and 600 or less, more preferably 10 or more and 400 or less, and further preferably 10 or more and 300 or less.
  • the introduction hole located immediately above the die hole is a straight hole having a diameter of 5 times or more of the die hole diameter D in view of not increasing pressure loss.
  • the connecting portion between the introduction hole and the base hole is tapered in order to suppress abnormal stagnation, but the length of the tapered portion is not more than twice the land length L, so that the pressure loss is not increased and the streamline is reduced. It is preferable in terms of stabilization.
  • the polymer discharged from the base hole passes through a heat retaining region and a cooling region, solidifies into a filament, and is then taken up by a roller (godet roller) that rotates at a constant speed.
  • a roller godet roller
  • the heat retention region is excessively long, the yarn-forming property is deteriorated, so that it is preferably up to 400 mm from the base surface, more preferably up to 300 mm, and even more preferably up to 200 mm.
  • the heat retaining region it is possible to increase the ambient temperature using a heating means, and the temperature range is preferably 100 ° C. or higher and 500 ° C. or lower, more preferably 200 ° C. or higher and 400 ° C. or lower.
  • an inert gas, air, water vapor or the like can be used. However, it is preferable to use a parallel or annular air flow from the viewpoint of reducing the environmental load.
  • the take-up speed is preferably 50 m / min or more, more preferably 300 m / min or more, and further preferably 500 m / min or more for improving productivity. Since the liquid crystalline polyester used in the liquid crystalline polyester multifilament twisted cord of the present invention has a suitable spinnability at the spinning temperature, the take-up speed can be increased.
  • the upper limit is not particularly limited, but in the liquid crystal polyester used in the liquid crystal polyester multifilament twisted cord of the present invention, the take-up speed is about 3,000 m / min from the viewpoint of spinnability.
  • the spinning draft defined by the quotient obtained by dividing the take-off speed by the discharge linear speed is preferably 1 or more and 500 or less, more preferably 5 or more and 200 or less, and even more preferably 12 or more and 100 or less. Since the liquid crystalline polyester used for the twisted cord made of the liquid crystalline polyester multifilament of the present invention has a suitable spinnability, the draft can be increased, which is advantageous in improving productivity.
  • the discharge linear velocity (m / min) used in the calculation of the spinning draft is defined by the quotient obtained by dividing the discharge amount per single hole (m 3 / min) by the single hole cross-sectional area (m 2 ). Since the value is a value and the take-up speed (m / min) is divided by the discharge linear speed, the spinning draft is a dimensionless number.
  • the polymer discharge rate per spinning pack is preferably set to 10 to 2,000 g / min, and 20 to 1,000 g / min in order to obtain the above spinning draft. It is more preferable to set it, and it is even more preferable to set it to 30 to 500 g / min.
  • the winding can be made into a package such as cheese, parn, corn or the like using a normal winder, but it is preferably a cheese-wrapped package in which the winding amount can be set high.
  • the spinning filament is applied to the discharged yarn by an oiling roller or the like, the multifilament is focused, drawn by a roller or the like, and then drawn. It is common to wind up with a winder without doing. In this way, by collecting the multifilaments, the winding property is improved, and a package without collapse is obtained.
  • liquid crystal polyester multifilament it is preferable to perform solid-phase polymerization after melt spinning to obtain a filament.
  • a package having a winding density of 0.30 g / cm 3 or more is formed on a bobbin, and this is solid-phase polymerized.
  • the winding density is calculated by Wf / Vf (g / cm 3 ) from the package occupied volume Vf (cm 3 ) and the fiber weight Wf (g) obtained from the package outer dimensions and the bobbin dimensions as the core material. Value.
  • the package is collapsed and is preferably set to 0.30 g / cm 3 or more. more preferably to .40g / cm 3 or more and more preferably be 0.50 g / cm 3 or more.
  • the upper limit is not particularly limited, but if the winding density is excessively large, the adhesion between fibers in the inner layer of the package increases and the fusion at the contact increases, so the winding density is 1.50 g / cm 3 or less. It is preferable.
  • the winding density is more preferably 0.30 to 1.00 g / cm 3 from the viewpoint of reducing fusion and preventing collapse.
  • Such a package with a winding density has good processability and simplification of the process. For example, it is possible to form a package having the above-mentioned winding density by directly winding it after melt spinning of the liquid crystalline polyester, and the process passability can be improved. Further, when adjusting the yarn weight at the time of solid phase polymerization, the package once wound by melt spinning can be rewound to form a package having the above winding density. In order to adjust the package shape and control the winding density, the contact surface or the like that is usually used is not used, the surface of the package is wound in a non-contact state, and the melt spun raw yarn is directly passed through the speed control roll. It is also effective to wind with a controlled winder.
  • the winding speed is preferably 3000 m / min or less, particularly 2000 m / min or less. As a lower limit, the winding speed is preferably 50 m / min or more from the viewpoint of productivity.
  • the bobbin used to form the package may be of any cylindrical shape, and when wound as a package, the bobbin is attached to a winder and rotated to wind the fiber to form a package.
  • the package can be processed integrally with the bobbin, but only the bobbin can be extracted from the package for processing.
  • the bobbin needs to withstand the solid phase polymerization temperature, and is preferably made of a metal such as aluminum, brass, iron or stainless steel. Further, in this case, it is preferable that the bobbin has a large number of holes because solid-state polymerization can be efficiently performed.
  • the bobbin When the bobbin is removed from the package for processing, it is preferable to attach a skin to the outer surface of the bobbin. In any case, it is preferable to wrap a cushion material around the outer surface of the bobbin and wind up the liquid crystal polyester multifilament thereon.
  • the material of the cushion material is preferably felt made of organic fibers such as aramid fibers or metal fibers, and the thickness is preferably 0.1 mm or more and 20 mm or less.
  • the aforementioned outer skin can be substituted with the cushion material.
  • the fiber weight of the package may be any weight as long as the winding density falls within the range of the present invention, but is preferably 0.01 kg or more and 11 kg or less in consideration of productivity.
  • the yarn length is preferably in the range of 10,000 m to 2 million m.
  • an oil agent to the surface of the filament.
  • the adhesion of these components may be performed between melt spinning and winding, but in order to increase the adhesion efficiency, it is performed at the time of rewinding, or a small amount is adhered at the time of melt spinning and further added at the time of rewinding. It is preferable to do.
  • the oil agent adhesion method may be guide oiling, but adhesion with a metal or ceramic kiss roll (oiling roll) is preferable in order to uniformly adhere to the fiber.
  • normal inorganic particles fluorine compounds, siloxane compounds (dimethylpolysiloxane, diphenylpolysiloxane, methylphenylpolysiloxane, etc.) ) And mixtures thereof.
  • normal inorganic particles in the present invention include minerals, metal hydroxides such as magnesium hydroxide, metal oxides such as silica and alumina, carbonates such as calcium carbonate and barium carbonate, calcium sulfate and barium sulfate, etc. In addition to the sulfate compound, carbon black and the like can be mentioned.
  • these components may be solid adhesion or direct application of an oil agent, but emulsion application is preferable for uniform application while optimizing the adhesion amount, and water emulsion is particularly preferable from the viewpoint of safety. Therefore, it is desirable that the component be water-soluble or easily form a water emulsion.
  • a mixed oil agent mainly composed of a siloxane-based compound water emulsion and silica or silicate added thereto is inactive under solid-state polymerization conditions. In addition to the anti-fusing effect in solid phase polymerization, it is also preferable because it shows an effect on slipperiness.
  • a phyllosilicate having a layered structure is particularly preferable.
  • phyllosilicates examples include kaolinite, halloyite, serpentine, siliceous ore, smectite group, granite, talc, mica, etc.
  • talc in consideration of availability Most preferably, mica is used.
  • the adhesion amount of the oil agent to the fiber is preferably large in order to suppress fusion, and is preferably 0.5% by weight or more, more preferably 1.0% by weight or more when the entire fiber is 100% by weight.
  • the amount is preferably 10.0% by weight or less, more preferably 8.0% by weight or less, and 6.0% by weight or less.
  • the oil agent adhesion amount to a fiber refers to the value calculated
  • Solid-phase polymerization can be carried out in an inert gas atmosphere such as nitrogen, an oxygen-containing active gas atmosphere such as air, or under reduced pressure, but it can simplify equipment and prevent oxidation of fibers or deposits. Therefore, it is preferable to carry out in a nitrogen atmosphere.
  • the atmosphere of the solid phase polymerization is preferably a low-humidity gas having a dew point of ⁇ 40 ° C. or less.
  • the solid phase polymerization temperature is obtained by using the melting point measuring method described in (1) of the Example to determine the endothermic peak temperature (T m1 ) of the liquid crystal polyester multifilament to be subjected to solid phase polymerization, and calculating the endothermic peak temperature (T m1 ). It is preferable to set the index. For example, it is preferable that the maximum temperature reached the endothermic peak temperature (T m1 ) -80 ° C. or more of the liquid crystal polyester multifilament with respect to the endothermic peak temperature (T m1 ) of the liquid crystal polyester multifilament used for solid phase polymerization.
  • the maximum temperature is preferable for the solid phase polymerization temperature ⁇ the endothermic peak temperature (T m1 ) of the liquid crystal polyester multifilament used for the solid phase polymerization according to the progress of the solid phase polymerization. + 100 ° C. ⁇ . Increasing the solid-phase polymerization temperature stepwise or continuously with respect to time is more preferable because it can prevent fusion and increase the time efficiency of solid-phase polymerization.
  • the solid phase polymerization time is preferably 5 hours or more at the highest temperature so as to sufficiently increase the strength, elastic modulus and melting point of the fiber, and more preferably 10 hours or more.
  • the upper limit is not particularly limited, but the effect of increasing the strength, elastic modulus and melting point is saturated with the passage of time, so that the solid phase polymerization time is about 100 hours, and a short time is preferable for improving productivity, and about 50 hours. But there is no problem.
  • the package after solid-phase polymerization is preferably rolled up again to increase the winding density in order to increase transport efficiency.
  • the solid-state polymerization package is prevented in order to prevent the solid-phase polymerization package from collapsing due to the unraveling and to suppress fibrillation when peeling a slight fusion.
  • the yarn is unwound by so-called side take-up, in which the yarn is unwound in the direction perpendicular to the rotation axis (fiber circulation direction) while rotating.
  • the solid-phase polymerization package is rotated not by free rotation but by positive driving in that the yarn separation tension from the package can be reduced and fibrillation can be further suppressed.
  • a method for obtaining a twisted cord made of liquid crystal polyester multifilament having a longitudinal cord diameter variation rate X of less than 30% as in the present invention is not limited at all.
  • the liquid crystal polyester multifilament of the present invention is not limited. There is a method of bending in a plurality of directions when unwinding a liquid crystal polyester multifilament from a package in which solid phase polymerization of the liquid crystal polyester multifilament used for the twisted yarn cord is completed.
  • the direction here refers to a direction shown in a range of 0 to 360 ° in a plane perpendicular to the longitudinal direction of the multifilament after unraveling, and the first bent direction and the subsequently bent direction are The angle formed is defined as the azimuth angle (therefore, the azimuth angle in the first bent direction is 0 °).
  • the multifilament yarn can be made flexible by bending the liquid crystal polyester multifilament that is unwound from the package of the liquid crystal polyester multifilament that has been solid-phase polymerized, in multiple directions, As compared with the prior art, it has been found that the uniformity of the cord diameter in the longitudinal direction when twisted cords are markedly improved.
  • the direction of bending is preferably 4 directions or more, and more preferably 8 directions or more. Further, although the upper limit is not particularly limited, the direction of bending is preferably 36 or less from the viewpoint of improving work efficiency during yarn setting. In the present invention, from the viewpoint of threading workability and facility simplification, the direction of bending is preferably in the range of 4 to 18 directions.
  • the azimuth angle when bending in a plurality of directions is an angle equally divided by the number of times of bending 360 ° in order to make each single fiber in the multifilament uniform and flexible.
  • the azimuth angle when bending in eight directions is an angle when dividing 0 to 360 ° into eight equal parts in a plane perpendicular to the longitudinal direction of the multifilament after release, and is 0 °, 45 °, 90 °, 135 °, 180 °, 225 °, 270 °, and 315 °.
  • the azimuth angle may be bent in any order other than 0 ° (first bend).
  • the distance between the guides is to suppress yarn blurring after applying the bend, and to prevent yarn from coming off the guide and catching of the yarn on the guide. 50 cm or more, and preferably 100 cm or less in order to make the equipment compact.
  • a thread guide such as a bar guide, a loop guide, an eyelet guide, a slit guide, a hook guide, a snail guide, a roller guide, and a bearing roller guide. Therefore, it is more preferable to use a roller guide or a bearing roller guide.
  • the bending angle after passing through the guide is preferably 30 ° or more, more preferably 60 ° or more in order to effectively impart bending and increase the flexibility of the yarn.
  • the upper limit is not particularly limited, but the bending angle after passing through the guide is preferably 90 ° or less from the viewpoint of workability for threading.
  • the bending angle here refers to an angle formed by an extension line extending in the longitudinal direction of the traveling yarn before passing through the guide and a longitudinal direction of the traveling yarn after bending through the guide.
  • a package in the form of a pan, a drum, a cone, or the like can be used, but a drum winding package that can secure a large amount of winding is preferable from the viewpoint of productivity.
  • liquid crystalline polyester multifilament used in the twisted cord made of the liquid crystalline polyester multifilament of the present invention is preferably provided with a converging property to the multifilament in order to improve process passability when it is a high-order processed product. It is a preferable embodiment to apply various finishing oils according to the conditions.
  • the tension at the time of twisting using one or a plurality of liquid crystal polyester multifilaments is also an important factor.
  • the running tension of the liquid crystal polyester multifilament at the time of twisting is controlled to 0.01 to 1.0 cN / dtex and the fluctuation rate of tension is less than 30%.
  • a difference in yarn length can be reduced, and a twisted yarn cord made of liquid crystal polyester multifilament with a uniform cord diameter in the longitudinal direction of the present invention can be suitably obtained.
  • the tension conditions during twisting are more preferably a running tension of 0.50 cN / dtex or less and a tension fluctuation rate of less than 15%.
  • the tension fluctuation rate indicates a value obtained by the method described in the examples.
  • the twisted cord made of liquid crystal polyester multifilament of the present invention has a cord diameter variation rate X in the longitudinal direction calculated from (Equation 1) of less than 30%, preferably less than 25%, more preferably less than 20%, more preferably 10%. Less than is more preferable.
  • Cord diameter variation rate X (%) ⁇ standard deviation ⁇ (mm) of cord diameter in the longitudinal direction ⁇ average cord diameter D (mm) ⁇ ⁇ 100 (Equation 1)
  • a twisted cord made of liquid crystal polyester multifilament having a uniform cord diameter in the longitudinal direction with a cord diameter variation rate X of less than 30% can be formed into a desired product form when processed into various high-order processed products. It can be suitably used for general industrial materials such as slings, slings and nets.
  • the cord diameter variation rate X is 30% or more, since the cord diameter in the longitudinal direction is not uniform, a desired product form cannot be obtained when processed into various high-order processed products.
  • the code diameter variation rate X indicates a value obtained by the method described in the examples.
  • the strength of the liquid crystal polyester multifilament twisted cord of the present invention is preferably 12.0 cN / dtex or more, more preferably 15.0 cN / dtex or more, and further preferably 17.0 cN / dtex or more.
  • the upper limit of the strength is not particularly limited, but the upper limit that can be achieved in the present invention is about 30.0 cN / dtex.
  • strength of the twisted yarn cord said by this invention points out the value calculated
  • the configuration of the twisted cord is not limited at all.
  • one or a plurality of liquid crystal polyester multifilaments are twisted into a twisted yarn cord, or two or more twisted cords (for example, S twisted) are twisted once and the same twist as the first time. It is also possible to form a twisted cord by twisting again in the direction (for example, S twist) or the twist direction (for example, Z twist) opposite to the first time. Similarly, there is no problem to add a twisting process of 3 degrees or more.
  • a liquid crystal polyester multifilament having yarn flexibility a twisted cord having various twisted yarn configurations can be stably produced, and a twisted cord having a uniform longitudinal cord diameter can be obtained.
  • the single fiber fineness of the liquid crystalline polyester multifilament used in the liquid crystalline polyester multifilament twisted cord of the present invention is preferably 1 to 50 dtex. Further, it is more preferably 1 to 30 dtex, and further preferably 1 to 20 dtex.
  • the single fiber fineness is preferably 1 to 50 dtex.
  • uniform cooling to the inside of the single fiber is possible after discharging, and it becomes easy to obtain liquid crystal polyester multifilaments with stable yarn production and good fluff quality, as well as heat treatment.
  • the surface area of the fiber that sometimes comes into contact with the outside air is increased, which is advantageous for high strength and high elastic modulus.
  • Liquid crystalline polyester multifilament yarns having a single fiber fineness of 1 to 50 dtex are less rigid than those having a single fiber fineness of more than 50 dtex, so that they are excellent in high-order process passability and when used in textiles. Has a high yarn filling rate, and can achieve higher density and improved storage.
  • the quotient obtained by dividing the total fineness by the number of single fibers is defined as the single fiber fineness (dtex).
  • the number of single fibers (number of filaments) of the liquid crystal polyester multifilament used in the liquid crystal polyester multifilament twisted cord of the present invention is preferably 10 to 600, more preferably 10 to 400, and more preferably 10 to 300. More preferably.
  • the productivity of multifilaments can be improved, and the surface area of the fibers that come into contact with the outside air during heat treatment increases, so the solid-state polymerization reaction is promoted, and variations in strength and elastic modulus occur.
  • a liquid crystal polyester multifilament having reduced and uniform physical properties can be obtained.
  • the number of single fibers points out the value calculated
  • the total fineness T of the liquid crystal polyester multifilament used in the liquid crystal polyester multifilament twisted cord of the present invention is preferably 50 to 3,000 dtex, more preferably 100 to 2,500 dtex, and 200 to 2000 dtex. Further preferred. By setting the total fineness T to 50 to 3,000 dtex, it is suitable for industrial materials that have high process passability and a very large amount of raw yarn used. In addition, there is no problem even if the sample obtained by spinning is divided or combined into a liquid crystal polyester multifilament having a total fineness of 50 to 3,000 dtex.
  • the total fineness refers to a value obtained by the method described in the examples.
  • the strength after solid phase polymerization of the liquid crystalline polyester multifilament used in the twisted cord made of the liquid crystalline polyester multifilament of the present invention is preferably 15.0 cN / dtex or more, more preferably 17.0 cN / dtex or more, and 19.0 cN / dtex. The above is more preferable.
  • the upper limit of the strength is not particularly limited, but the upper limit that can be achieved in the present invention is about 30.0 cN / dtex.
  • the strength said by this invention points out the breaking strength by the strong elongation and elastic modulus measurement described in the Example.
  • the elongation after solid phase polymerization of the liquid crystalline polyester multifilament used in the twisted cord made of the liquid crystalline polyester multifilament of the present invention is preferably 5.0% or less, more preferably 4.5% or less, and 4.0% or less. Further preferred. Since the elongation is 5.0% or less, it is difficult to stretch when subjected to stress from the outside, and can be suitably used without causing a dimensional change when lifting a heavy object.
  • the lower limit of the elongation is not particularly limited, but the lower limit that can be achieved in the present invention is about 1.0%.
  • the elongation said by this invention points out the breaking elongation by the strong elongation and elastic modulus measurement described in the Example.
  • the elastic modulus of the liquid crystal polyester multifilament used in the liquid crystal polyester multifilament twisted cord of the present invention after solid phase polymerization is preferably 300 cN / dtex or more, more preferably 500 cN / dtex or more, and further preferably 700 cN / dtex or more.
  • the upper limit of the elastic modulus is not particularly limited, but the upper limit that can be achieved in the present invention is about 1,000 cN / dtex elastic modulus.
  • the elasticity modulus said by this invention refers to the elasticity modulus by the strong elongation and the elasticity modulus measurement described in the Example.
  • the yarn flexibility index S of the liquid crystal polyester multifilament used in the liquid crystal polyester multifilament twisted cord of the present invention is preferably 8.0 or less, more preferably 5.0 or less, and even more preferably 4.0 or less. If the yarn softness index S exceeds 8.0, the yarn will be out of order during unwinding when it is used for twisting, causing quality fluctuations due to tension fluctuations and frequent catching of the yarn on the package or yarn guide. However, stable solution is difficult. By setting the yarn flexibility index S to 8.0 or less, the unwinding property at the time of unwinding the package is greatly improved, and the process passability at the time of high-order processing can be dramatically improved.
  • the yarn flexibility index S is effective as an index of the flexibility.
  • the lower limit of the yarn flexibility index S that can be achieved in the present invention is about 0.1.
  • index S of liquid crystalline polyester multifilament points out the value calculated
  • the raw yarn strength retention is preferably 70 to 99%, more preferably 75 to 99%, More preferably, it is ⁇ 99%, particularly preferably 85 to 99%.
  • the raw yarn strength retention ratio is a value obtained by the method described in the examples.
  • the knot strength and hook strength of the liquid crystal polyester multifilament used in the liquid crystal polyester multifilament twisted cord of the present invention is 7.0 to 12.0 cN / dtex, preferably 7.5 to 12.0 cN / dtex, and 8. 0 to 12.0 cN / dtex is more preferable.
  • the knot strength and the hook strength can be sufficiently exerted in the case of a high-order processed product, and the product strength is improved.
  • knot strength and the hook strength are less than 7.0 cN / dtex, sufficient strength of the product can be obtained because the yarn strength cannot be sufficiently exhibited when a high-order processed product is obtained. Absent.
  • the upper limit of knot strength and hook strength that can be achieved in the present invention is about 12.0 cN / dtex.
  • the nodule strength and the hook strength refer to values obtained by the method described in the examples.
  • the thus obtained liquid crystal polyester multifilament twisted cord of the present invention has a cord diameter variation rate X of less than 30% in the cord longitudinal direction and a uniform cord diameter in the cord longitudinal direction.
  • X cord diameter variation rate
  • the twisted cord made of the liquid crystal polyester multifilament according to the present invention is twisted when the liquid crystal polyester multifilament to be used has yarn flexibility or when twisted by using one or more liquid crystal polyester multifilaments.
  • the followability (morphological deformability) of each single fiber with respect to is extremely high, and each single fiber is uniformly twisted in the twisted cord.
  • the yarn length difference between each single fiber is remarkably improved, and even when stress is applied from the outside, the stress is uniformly distributed to all the single fibers constituting the twisted cord, and the strength as a twisted cord is remarkably increased. To improve.
  • a liquid crystal polyester multifilament twisted cord having high strength, high elasticity, heat resistance, dimensional stability, chemical resistance, and low moisture absorption characteristics can be suitably used for general industrial material applications.
  • general industrial material applications include ropes, slings, fishing nets, nets, braids, meshes, woven fabrics, knitted fabrics, fabrics, sheet-like materials, belts, tension members, civil engineering / building materials, sports materials, protective materials, rubber reinforcement materials And various reinforcing cords, resin reinforcing fiber materials, electrical materials, acoustic materials, and the like.
  • the liquid crystal polyester multifilament twisted cord of the present invention can be suitably used in applications (ropes, slings, nets, etc.) including a step of twisting the raw yarn by high-order processing.
  • Oil agent concentration When the weight of the solution in which the oil agent is dispersed is W0 and the weight of the oil agent is W1, the product obtained by multiplying the quotient obtained by dividing W1 by W0 by 100 is the oil agent concentration (% by weight).
  • Cord diameter variation rate X of twisted yarn cord The cord diameter variation rate X in the longitudinal direction of the liquid crystal polyester multifilament twisted cord was calculated by the following (formula 1).
  • Cord diameter variation rate X (%) ⁇ standard deviation ⁇ (mm) of cord diameter in the longitudinal direction ⁇ average cord diameter D (mm) ⁇ ⁇ 100 (Equation 1)
  • the yarn softness index S of the liquid crystal polyester multifilament before twisting is expressed by the following formula using the bending resistance value A (cN) of the liquid crystal polyester multifilament and the total fineness T (dtex) of the liquid crystal polyester multifilament.
  • Process passability evaluation The process passability in the high-order processing of the liquid crystalline polyester multifilament is to install the package in which the solid phase polymerization is completed in the vertical direction with respect to the floor surface, and longitudinally unravel at 100 m / min. The number of times the multifilament per 5,000 m was caught by the package and the unwinding was stopped was evaluated. S (particularly good) if the number of stops is 0 to 2 times, A (good) if 3 to 5 times, B (slightly bad) if 6 to 10 times, C (bad) if 11 times or more ), And the case where the number of unwinding stops was within 5 times (S, A) was determined to be acceptable.
  • Example 1 In a 5 L reaction vessel equipped with a stirring blade and a distillation pipe, 870 parts by weight of p-hydroxybenzoic acid, 327 parts by weight of 4,4′-dihydroxybiphenyl, 157 parts by weight of isophthalic acid, 292 parts by weight of terephthalic acid, 89 parts by weight of hydroquinone Then, 1433 parts by weight of acetic anhydride (1.08 equivalent of the total phenolic hydroxyl groups) was added, and the temperature was raised from room temperature to 145 ° C. over 30 minutes with stirring in a nitrogen gas atmosphere, followed by reaction at 145 ° C. for 2 hours. Then, it heated up to 330 degreeC in 4 hours.
  • the polymerization temperature was maintained at 330 ° C., the pressure was reduced to 1.0 mmHg (133 Pa) in 1.5 hours, and the reaction was continued for another 20 minutes. When the predetermined torque was reached, the polycondensation was completed. Next, the inside of the reaction vessel was pressurized to 1.0 kg / cm 2 (0.1 MPa), the polymer was discharged to a strand through a base having one circular discharge port having a diameter of 10 mm, and pelletized by a cutter.
  • p-hydroxybenzoic acid unit (I) is 54 mol% of the whole
  • 4,4′-dihydroxybiphenyl unit (II) is 16 mol%
  • hydroquinone unit (III) is 7 mol%
  • terephthalic acid unit (IV) Is 15 mol%
  • isophthalic acid unit (V) is 8 mol%
  • melting point T m2 is 315 ° C.
  • Mw was 145,000.
  • liquid crystalline polyester vacuum drying was performed at 120 ° C. for 12 hours to remove moisture and oligomers.
  • the water content of the liquid crystal polyester at this time was 50 ppm.
  • This dried liquid crystal polyester was melt-extruded with a single-screw extruder (heater temperature 290 to 340 ° C.), and the polymer was supplied to the spin pack while being measured with a gear pump. The spinning temperature from the extruder outlet to the spinning pack at this time was 335 ° C.
  • the polymer was discharged at a rate of 0.33 g / min per single hole.
  • oil agent component: polydimethylsiloxane (“SH200-350cSt” manufactured by Toray Dow Corning)
  • oil agent concentration 5.0% by weight
  • the 300 filaments were taken up with a Nelson roller at 600 m / min while the water emulsion was attached. The spinning draft at this time is 29.3.
  • the oil agent adhesion amount was 1.5 weight%.
  • the multifilament taken up by the Nelson roller was wound into a cheese shape using a feather traverse type winder directly through a dancer arm.
  • the spinnability in melt spinning is good, and a liquid crystal polyester multifilament having a total fineness of 1670 dtex and a single fiber fineness of 5.6 dtex can be stably spun without breaking the yarn, and a spinning yarn of 4.0 kg volume package is obtained. .
  • Fibers from this spinning package are unwound in the longitudinal direction (perpendicular to the fiber circulation direction), and at a speed of 400 m / min with a winder (SSP-WV8P type precision winder manufactured by Kozu Manufacturing Co., Ltd.) at a constant speed.
  • a winder SSP-WV8P type precision winder manufactured by Kozu Manufacturing Co., Ltd.
  • a stainless steel bobbin was used as the core material for rewinding, the tension during rewinding was 0.005 cN / dtex, the winding density was 0.50 g / cm 3 , and the winding amount was 4.0 kg.
  • the package shape was a taper end winding with a taper angle of 65 °.
  • the obtained rolled-up package was heated from room temperature to 240 ° C. using a sealed oven, held at 240 ° C. for 3 hours, then heated to 290 ° C., and further maintained at 290 ° C. for 20 hours.
  • the solid phase polymerization was performed.
  • the atmosphere in the solid-phase polymerization was supplied with dehumidified nitrogen at a flow rate of 100 L / min and exhausted from the exhaust port so that the interior was not pressurized.
  • the solid phase polymerization package thus obtained is attached to a feeding device that can be rotated by an inverter motor, and unraveling while feeding the fibers in the transverse direction (fiber circulation direction) at 200 m / min.
  • a roller guide (A312030) was arranged at a position where the yarn length was 50 cm, bent in four directions (four equal divisions) at a bending angle of 60 °, and then wound around a product package with a winder.
  • the fiber properties are as shown in Table 1.
  • the yarn softness index S of the liquid crystal polyester multifilament obtained in Example 1 is 6.6, the raw yarn strength retention is 73%, the knot strength is 8.4 cN / dtex, and the hook strength is 8.3 cN / dtex.
  • the process passability was “A”.
  • Examples 2 to 4 The same method as in Example 1 except that the bending applied when unpacking the solid phase polymerization package is increased in 8 directions (8 equal divisions), 18 directions (18 equal divisions), or 36 directions (36 equal divisions)) A liquid crystal polyester multifilament was obtained.
  • Examples 5 to 8 Liquid crystal polyester multifilaments were obtained in the same manner as in Examples 1 to 4 except that the yarn guide used was changed to a bar guide (A707096) manufactured by Yuasa Yodomichi Co., Ltd. and the bending direction was changed as shown in Table 1. It was.
  • Example 9 to 23 The liquid crystal polyester multifilament was prepared in the same manner as in Example 3 except that the number of holes in the base, the discharge amount and the winding speed were adjusted and the total fineness and single fiber fineness of the liquid crystal polyester multifilament were as shown in Table 2. Obtained.
  • Example 24 A liquid crystal polyester was prepared in the same manner as in Example 3, except that a liquid crystal polyester resin comprising 73 mol% of p-hydroxybenzoic acid units and 27 mol% of 6-hydroxy-2-naphthoic acid units was used as the liquid crystal polyester resin. A multifilament was obtained.
  • Table 3 shows the fiber properties of Comparative Examples 1 to 5.
  • the liquid crystal polyester multifilament when unpacking the liquid crystal polyester multifilament package in which the solid-phase polymerization is completed, the liquid crystal polyester multifilament can be bent in a plurality of directions.
  • the liquid crystal polyester multifilament can be softened and twisted using the liquid crystal polyester multifilament to obtain a liquid crystal polyester multifilament twisted cord having a cord diameter variation rate X in the longitudinal direction of less than 30%. I was able to.
  • the twisted cord made of liquid crystal polyester multifilament of the present invention has a cord diameter variation rate X of less than 30% in the longitudinal direction and has a uniform cord diameter in the longitudinal direction, and thus processed into various high-order processed products.
  • a desired product form can be formed, and it can be suitably used for general industrial material applications such as high-strength ropes, slings, and nets.
  • the liquid crystal polyester multifilament to be used has a yarn flexibility
  • the liquid crystal polyester multifilament twisted cord of the present invention can be used for twisting when one or a plurality of liquid crystal polyester multifilaments are used for twisting.
  • each single fiber becomes very high, and each single fiber is uniformly twisted within the twisted cord.
  • the yarn length difference between each single fiber is remarkably improved, and even when stress is applied from the outside, the stress is uniformly distributed to all the single fibers constituting the twisted cord, and the strength as a twisted cord is remarkably increased. To improve.
  • the liquid crystal polyester multifilament cannot be softened when it is not bent or insufficiently bent when the package after the solid phase polymerization is unwound. , Became a rigid thread.
  • the cord diameter variation rate X in the longitudinal direction of the resulting twisted cord made of liquid crystalline polyester multifilament is 30% or more, and when processed into various high-order processed products, The desired product form could not be obtained.
  • the twisted cord made of liquid crystal polyester multifilament of the present invention has a uniform cord diameter in the longitudinal direction, it can form a desired product form when processed into various high-order processed products, such as a high-strength rope, sling, net, etc. It can be suitably used for general industrial materials.

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Abstract

本発明の課題は、各種高次加工製品へ加工した場合に、所望の製品形態を形成でき、高強度ロープやスリング、ネット等の一般産業資材用途に好適に用いることができる液晶ポリエステルマルチフィラメント製撚糸コードを提供することである。 長手方向のコード径変動率Xが30%未満である液晶ポリエステルマルチフィラメント製撚糸コード。

Description

液晶ポリエステルマルチフィラメント製撚糸コード、その製造方法およびそれを用いてなる製品
 本発明は、液晶ポリエステルマルチフィラメント製撚糸コードに関する。詳しくは、一般産業資材用途に好適に用いることができる液晶ポリエステルマルチフィラメント製撚糸コード、その製造方法およびそれを用いてなる製品に関する。
 液晶ポリエステル繊維は、剛直な分子構造を有する液晶ポリエステルポリマーを原料とし、溶融紡糸において、分子鎖を繊維軸方向に高度に配向させ、さらに高温長時間の熱処理を施すことで、溶融紡糸で得られる繊維の中では最も高い強度・弾性率が発現することが知られている。また、液晶ポリエステル繊維は、熱処理により分子量が増加するとともに、融点も上昇するため、耐熱性や寸法安定性が向上することも知られている。このような液晶ポリエステル繊維は、一般産業資材用途、例えば、ロープ、スリング、漁網、ネット、メッシュ、織物、編物、布帛、シート状物、ベルト、テンションメンバー、各種補強用コード、樹脂強化用繊維等に好適に用いることができる。そして、このような一般産業資材用途では、液晶ポリエステルマルチフィラメントを1本或いは複数本用い、撚糸にする等して撚糸コードを形成した後、各種製品形態に加工されることが多い。
 特許文献1では、単繊維繊度が0.2~10dtexである非熱可塑性繊維のフィラメントからなる嵩高加工糸であって、R特性が1.10以上であり、かつ伸縮伸長率が6%以上であることを特徴とするゴム補強用嵩高糸が示されている。しかしながら、特許文献1では、嵩高加工前後での糸条直径をR特性として測定・評価しているのみであり、嵩高加工後に得られる糸条(コード)について、長手方向のコード径の均一性に関する記載はない。実際に、特許文献1の嵩高加工糸は、ゴム補強用に好適に使用することを想定し、糸条長手方向に凹凸を形成することで、アンカー効果による耐ゴム接着性向上などを狙ったものであるため、糸条長手方向に均一な径を有していないことは明らかである。
 特許文献2では、引張強度が12cN/dtex以上60cN/dtex以下である繊維を使用した補強材であって、任意の長さ1mの試験片に対し、試験片の平均断面積より大となる断面積をとる箇所について直径を求め、直径の大きい上位5点の平均値をxとしたとき、試験片の平均直径yとの比x/yが1.05以上2.00以下となることを特徴とする連続繊維補強材が示されている。しかしながら、特許文献2では、連続繊維補強材に関し、平均断面積より大となる断面積をとる箇所について直径を求め、直径の大きい上位5点の平均値をxとしたときの平均直径yとの比x/yを測定・評価しているのみであり、得られる連続繊維補強材について、長手方向のコード径の均一性に関する記載はない。実際に、特許文献2では、連続繊維補強材を製造する上で、コンクリートに対する付着性能向上を目的に、意図的に芯材に一定間隔の凹凸を形成してアンカー効果を持たせ、その上に繊維を組紐または撚糸により巻き付けているため、糸条長手方向に均一な径を有していないことは明らかである。
 特許文献3では、1~3段階の撚糸を適正化することで、円形度が50%以上、マルチフィラメントの場合には糸条間の孔隙率が40%未満である撚糸コードを形成している。しかしながら、ある撚糸コード断面の円形度を測定・評価しているものの、長手方向のコード径の均一性に関する記載はない。実際に、特許文献3の実施例では、円形度は50%以上であるものの、いずれも歪なコード形状であるため、糸条長手方向に均一な径を有していないことは明らかである。
特開2003-342845号公報 特開2013-155089号公報 特開2014-145148号公報
 上記液晶ポリエステル繊維は、そのポリマー特性である「剛直さ」ゆえに、糸条自体も剛直な形態を有する。そのため、液晶ポリエステルマルチフィラメントを1本或いは複数本用いて撚糸にする際には、撚り加工に対する各単繊維の追従性(形態変形性)が非常に低く、撚糸コード内で各単繊維がコード長手方向に対して垂直方向に広がる等して各単繊維間に糸長差が生じてしまう。その結果、得られた液晶ポリエステルマルチフィラメント製撚糸コードの長手方向のコード径がバラつくため、各種高次加工製品へ加工した場合に、所望の製品形態が得られない等の課題があった。また、前記の通り、撚糸コード内に糸長差があることで、外部から応力が加わった場合に、突っ張った単繊維に応力集中し易くなり、撚糸コードとしての強度が低くなるといった課題があった。すなわち、これまでは高い力学特性(強度、弾性率)を有する液晶ポリエステル繊維を用いても、撚糸コードとした場合には、長手方向に均一なコード径を有する撚糸コードが得られておらず、また撚糸コードにおける原糸強力発現性(原糸強力利用率)が低いため、製品形態に加工する場合に、好適に使用することが困難であった。
 このように、従来技術では、長手方向に均一なコード径を有する液晶ポリエステルマルチフィラメント製撚糸コードは得られていない。
 そこで本発明では、従来技術と比較して、格段に長手方向に均一なコード径を有する液晶ポリエステルマルチフィラメント製撚糸コードを提供することを課題とする。
 上記課題を解決するために、本発明は次の構成を有する。
 本発明は、下記(式1)から算出される長手方向のコード径変動率Xが30%未満である液晶ポリエステルマルチフィラメント製撚糸コードである。
コード径変動率X(%)={長手方向のコード径の標準偏差σ(mm)÷平均コード径D(mm)}×100・・(式1)
 さらに別の本発明は、糸条柔軟指数Sが8.0以下である液晶ポリエステルマルチフィラメントを撚糸にする、上記液晶ポリエステルマルチフィラメント製撚糸コードの製造方法である。
 さらに別の本発明は、上記液晶ポリエステルマルチフィラメント製撚糸コードを用いてなるロープ、スリングまたはネットである。
 さらに別の本発明は、上記液晶ポリエステルマルチフィラメント製撚糸コードを用いてなるテンションメンバーである。
 さらに別の本発明は、上記液晶ポリエステルマルチフィラメント製撚糸コードを用いてなる織編物である。
 さらに別の本発明は、上記液晶ポリエステルマルチフィラメント製撚糸コードを用いてなる繊維強化樹脂製品または樹脂成形物である。
 本発明の液晶ポリエステルマルチフィラメント製撚糸コードは、長手方向に均一なコード径を有するため、各種高次加工製品へ加工した場合に、所望の製品形態を形成でき、高強度ロープやスリング、ネット等の一般産業資材用途に好適に用いることができる。さらに、糸条柔軟性を有する液晶ポリエステルマルチフィラメントを使用することにより、液晶ポリエステルマルチフィラメントを1本或いは複数本用いて撚糸にする際に、撚り加工に対する各単繊維の追従性(形態変形性)が非常に高くなり、撚糸コード内で各単繊維が均一に撚られ、その結果、各単繊維間の糸長差が格段に改善され、外部から応力が加わった場合にも撚糸コードを構成する全単繊維に応力が均一に分散して、撚糸コードとしての強度が格段に向上する。
 以下に本発明の液晶ポリエステルマルチフィラメント製撚糸コード及びその製造方法を詳細に説明する。
 なお、本発明の液晶ポリエステルマルチフィラメント製撚糸コードの製造方法は、本発明の液晶ポリエステルマルチフィラメント製撚糸コードが得られる限り、何ら限定されないが、好ましい態様を以下に述べる。
 本発明の液晶ポリエステルマルチフィラメント製撚糸コードに用いられる液晶ポリエステルは、加熱して溶融した際に光学異方性(液晶性)を呈するポリエステルを指す。これは、液晶ポリエステルからなる試料をホットステージにのせ、窒素雰囲気下で昇温加熱し、偏光顕微鏡で試料の透過光の有無を観察することにより認定できる。
 本発明の液晶ポリエステルマルチフィラメント製撚糸コードに用いられる液晶ポリエステルとしては、例えば芳香族オキシカルボン酸の重合物(a)、芳香族ジカルボン酸と芳香族ジオール、脂肪族ジオールの重合物(b)、上記(a)と上記(b)の共重合物(c)等が挙げられ、中でも芳香族のみで構成された重合物が好ましい。芳香族のみで構成された重合物は、繊維にした際に優れた強度および弾性率を発現する。また、液晶ポリエステルの重合処方は従来公知の方法を用いることができる。
 ここで、芳香族オキシカルボン酸としては、例としてヒドロキシ安息香酸(p-ヒドロキシ安息香酸など)、ヒドロキシナフトエ酸等(6-ヒドロキシ-2-ナフトエ酸など)、またはこれらのアルキル、アルコキシ、ハロゲン置換体等が挙げられる。
 また、芳香族ジカルボン酸としては、例としてテレフタル酸、イソフタル酸、ジフェニルジカルボン酸、ナフタレンジカルボン酸、ジフェニルエーテルジカルボン酸、ジフェノキシエタンジカルボン酸、ジフェニルエタンジカルボン酸等、またはこれらのアルキル、アルコキシ、ハロゲン置換体等が挙げられる。
 また、芳香族ジオールとしては、例としてヒドロキノン、レゾルシン、ジヒドロキシビフェニル、ナフタレンジオール等、またはこれらのアルキル、アルコキシ、ハロゲン置換体等が挙げられ、脂肪族ジオールとしては、エチレングリコール、プロピレングリコール、ブタンジオール、ネオペンチルグリコール等が挙げられる。
 本発明に用いられる前記モノマー等を重合した液晶ポリエステルの好ましい例としては、p-ヒドロキシ安息香酸成分と6-ヒドロキシ-2-ナフトエ酸成分が共重合された液晶ポリエステル、p-ヒドロキシ安息香酸成分と4,4’-ジヒドロキシビフェニル成分とイソフタル酸成分および/またはテレフタル酸成分が共重合された液晶ポリエステル、p-ヒドロキシ安息香酸成分と4,4’-ジヒドロキシビフェニル成分とイソフタル酸成分とテレフタル酸成分とヒドロキノン成分が共重合された液晶ポリエステルが挙げられる。
 本発明の液晶ポリエステルマルチフィラメント製撚糸コードに用いられる液晶ポリエステルは、上記モノマー以外に、液晶性を損なわない程度の範囲で更に他のモノマーを共重合させることができ、例としてアジピン酸、アゼライン酸、セバシン酸、ドデカンジオン酸等の脂肪族ジカルボン酸、1,4-シクロヘキサンジカルボン酸等の脂環式ジカルボン酸、ポリエチレングリコール等のポリエーテル、ポリシロキサン、芳香族イミノカルボン酸、芳香族ジイミン、および芳香族ヒドロキシイミン等が挙げられる。
 本発明では、特に下記化学式に示す構造単位(I)、(II)、(III)、(IV)および(V)からなる液晶ポリエステルであることが好ましい。なお、本発明において構造単位とはポリマーの主鎖における繰り返し構造を構成し得る単位を指す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000002
 この組み合わせにより、分子鎖は適切な結晶性と非直線性、すなわち溶融紡糸可能な融点を有するようになる。したがって、ポリマーの融点と熱分解温度の間で設定される紡糸温度において良好な製糸性を有するようになり、長手方向に比較的均一な繊維が得られ、かつ適度な結晶性を有するため繊維の強度、弾性率を高めることができる。
 さらに本発明においては、構造単位(II)、(III)のような嵩高くなく、直線性の高いジオールからなる成分を組み合わせることが好ましい。この成分を組み合わせることにより繊維中で分子鎖は秩序だった乱れの少ない構造を取ると共に、結晶性が過度に高まらず繊維軸垂直方向の相互作用も維持できる。これにより高い強度、弾性率に加えて優れた耐摩耗性も得られるのである。
 上記した構造単位(I)は構造単位(I)、(II)および(III)の合計に対して40~85mol%が好ましく、より好ましくは65~80mol%、さらに好ましくは68~75mol%である。このような範囲とすることで結晶性を適切な範囲とすることができ、高い強度、弾性率が得られ、かつ融点も溶融紡糸可能な範囲となる。
 構造単位(II)は構造単位(II)および(III)の合計に対して60~90mol%が好ましく、より好ましくは60~80mol%、さらに好ましくは65~75mol%である。このような範囲とすることで結晶性が過度に高まらず、繊維軸垂直方向の相互作用も維持できるため耐摩耗性を高めることができる。
 構造単位(IV)は構造単位(IV)および(V)の合計に対して40~95mol%が好ましく、より好ましくは50~90mol%、さらに好ましくは60~85mol%である。このような範囲とすることでポリマーの融点が適切な範囲となり、ポリマーの融点と熱分解温度の間で設定される紡糸温度において良好な製糸性を有するようになり単繊維繊度が細く、長手方向に比較的均一な繊維が得られる。
 なお、構造単位(II)と(III)の合計と(IV)と(V)の合計は実質的に等モルであることが好ましい。ここでいう実質的に等モルとは主鎖を構成するジオキシ単位とジカルボニル単位が等モル量存在することをいい、末端の構造単位は一方が偏在する場合などもあり必ずしも等モルにならなくてもよいことを意味する。
 本発明の液晶ポリエステルマルチフィラメント製撚糸コードに用いられる液晶ポリエステルの各構造単位の特に好ましい範囲は以下のとおりである。なお、各構造単位の好ましい範囲は、構造単位(I)、(II)、(III)、(IV)および(V)の合計を100mol%とした時の範囲である。
  構造単位(I) 45~65mol%
  構造単位(II) 12~18mol%
  構造単位(III)  3~10mol%
  構造単位(IV)  5~20mol%
  構造単位(V)  2~15mol%
この範囲の中で上記した条件を満たすよう組成を調整することで、本発明の液晶ポリエステルマルチフィラメント製撚糸コードに用いる液晶ポリエステル繊維が好適に得られる。
 本発明の液晶ポリエステルマルチフィラメント製撚糸コードに用いられる液晶ポリエステルのポリスチレン換算の重量平均分子量(以下、Mw)は3万以上が好ましく、5万以上がより好ましい。Mwを3万以上とすることで紡糸温度において適切な粘度を持ち製糸性高めることができ、Mwが高いほど得られる繊維の強度、伸度、弾性率は高まる。また流動性を優れたものとする観点から、Mwは25万未満が好ましく、15万未満がより好ましい。なお、本発明で言うMwとは実施例記載の方法により求められた値とする。
 本発明の液晶ポリエステルマルチフィラメント製撚糸コードに用いられる液晶ポリエステルの融点は、溶融紡糸のし易さ、耐熱性の面から200~380℃の範囲のものが好ましく、より好ましくは250~350℃であり、さらに好ましくは290~340℃である。なお、本発明で言う融点とは実施例記載の方法により求められた値とする。
 また、本発明の液晶ポリエステルマルチフィラメント製撚糸コードに用いる液晶ポリエステルには、本発明の効果を損なわない範囲で他のポリマーを添加・併用することができる。添加・併用とは、ポリマー同士を混合する場合や、2成分以上の複合紡糸において一方の成分、乃至は複数の成分に他のポリマーを部分的に混合使用すること、あるいは全面的に使用することをいう。他のポリマーとしては、例としてポリエステル、ポリオレフィンやポリスチレン等のビニル系重合体、ポリカーボネート、ポリアミド、ポリイミド、ポリフェニレンスルフィド、ポリフェニレンオキシド、ポリスルホン、芳香族ポリケトン、脂肪族ポリケトン、半芳香族ポリエステルアミド、ポリエーテルエーテルケトン、フッ素樹脂等のポリマーを添加しても良く、ポリフェニレンスルフィド、ポリエーテルエーテルケトン、ナイロン6、ナイロン66、ナイロン46、ナイロン6T、ナイロン9T、ポリエチレンテレフタレート、ポリプロピレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、ポリシクロヘキサンジメタノールテレフタレート、ポリエステル99M等が好適な例として挙げられる。なお、これらのポリマーを添加・併用する場合、その融点は液晶ポリエステルの融点±30℃以内にすることが製糸性を損なわないために好ましく、また、得られる繊維の強度、弾性率を向上させるためには添加・併用する量は液晶ポリエステルに対して50重量%以下が好ましく、5重量%以下がより好ましく、実質的に他のポリマーを添加・併用しないことが最も好ましい。
 本発明の液晶ポリエステルマルチフィラメント製撚糸コードに用いる液晶ポリエステルには、本発明の効果を損なわない範囲内で、各種金属酸化物、カオリン、シリカ等の無機物、着色剤、艶消剤、難燃剤、酸化防止剤、紫外線吸収剤、赤外線吸収剤、結晶核剤、蛍光増白剤、加水分解抑制剤、末端基封止剤、相溶化剤等の添加剤を少量含有していても良い。
 本発明の液晶ポリエステルマルチフィラメント製撚糸コードに用いる液晶ポリエステルマルチフィラメントの溶融紡糸において、基本的な溶融押出法としては通常の手法を用いることができるが、重合時に生成する秩序構造をなくすためにエクストルーダー型の押出機を用いることが好ましい。押し出されたポリマーは配管を経由しギアーポンプ等公知の計量装置により計量され、異物除去のフィルターを通過した後、口金へと導かれる。このときポリマー配管から口金までの温度(紡糸温度)は液晶ポリエステルの融点以上、熱分解温度以下とすることが好ましく、液晶ポリエステルの{融点+10℃}以上、400℃以下とすることがより好ましく、液晶ポリエステルの{融点+20℃}以上、370℃以下とすることがさらに好ましい。なお、ポリマー配管から口金までの温度をそれぞれ独立して調整することも可能である。この場合、口金に近い部位の温度をその上流側の温度より高くすることで吐出が安定する。
 また、液晶ポリエステルマルチフィラメントの溶融紡糸では、通常、エネルギーコストの低減や生産性向上を目的に、1つの口金に多数の口金孔を穿孔するため、それぞれの口金孔の吐出、細化挙動を安定させた方が良い。
 これを達成するためには口金孔の孔径Dを小さくするとともに、ランド長L(口金孔の直管部の長さ)を長くすることが好ましい。ただし孔の詰まりを有効に防止する観点から孔径Dは0.03mm以上、1.00mm以下が好ましく、0.05mm以上、0.80mm以下がより好ましく、0.08mm以上、0.60mm以下がさらに好ましい。圧力損失が高くなるのを有効に防止する観点から、ランド長Lを孔径Dで除した商で定義されるL/Dは0.5以上、3.0以下が好ましく0.8以上、2.5以下がより好ましく、1.0以上、2.0以下がさらに好ましい。
 また、液晶ポリエステルマルチフィラメントの生産性を向上させるために1つの口金の孔数は10孔以上600孔以下が好ましく、10孔以上400孔以下がより好ましく、10孔以上300孔以下がさらに好ましい。なお、口金孔の直上に位置する導入孔は直径が口金孔径Dの5倍以上のストレート孔とすることが圧力損失を高めない点で好ましい。導入孔と口金孔の接続部分はテーパーとすることが異常滞留を抑制する上で好ましいが、テーパー部分の長さはランド長Lの2倍以下とすることが圧力損失を高めず、流線を安定させる上で好ましい。
 口金孔より吐出されたポリマーは保温領域、冷却領域を通過させ固化してフィラメントとした後、一定速度で回転するローラー(ゴデットローラー)により引き取られる。保温領域は過度に長いと製糸性が悪くなるため口金面から400mmまでとすることが好ましく、300mmまでとすることがより好ましく、200mmまでとすることがさらに好ましい。保温領域は加熱手段を用いて雰囲気温度を高めることも可能であり、その温度範囲は100℃以上、500℃以下が好ましく、200℃以上、400℃以下がより好ましい。冷却は不活性ガス、空気、水蒸気等を用いることができるが、平行あるいは環状の空気流を用いることが環境負荷を低くする点から好ましい。
 引き取り速度は生産性向上のため50m/分以上が好ましく、300m/分以上がより好ましく、500m/分以上がさらに好ましい。本発明の液晶ポリエステルマルチフィラメント製撚糸コードに用いられる液晶ポリエステルは紡糸温度において好適な曳糸性を有することから引き取り速度を高速にできる。上限は特に制限されないが、本発明の液晶ポリエステルマルチフィラメント製撚糸コードに用いられる液晶ポリエステルにおいては曳糸性の点から引き取り速度は3,000m/分程度となる。
 引き取り速度を吐出線速度で除した商で定義される紡糸ドラフトは1以上500以下とすることが好ましく、5以上200以下とすることがより好ましく、12以上100以下とすることがさらに好ましい。本発明の液晶ポリエステルマルチフィラメント製撚糸コードに用いられる液晶ポリエステルは好適な曳糸性を有することからドラフトを高くでき、生産性向上に有利である。なお、紡糸ドラフトの計算に用いた、吐出線速度(m/分)とは、単孔あたりの吐出量(m/分)を単孔断面積(m)で除した商で定義される値であり、引き取り速度(m/分)を吐出線速度で除するため、紡糸ドラフトは無次元数となる。
 本発明では製糸性および生産性向上の観点から、上記紡糸ドラフトを得るために紡糸パックあたりのポリマー吐出量を10~2,000g/分と設定することが好ましく、20~1,000g/分と設定することがより好ましく、30~500g/分と設定することが更に好ましい。ポリマー吐出量を10~2,000g/分と高吐出で紡糸することで、液晶ポリエステルマルチフィラメントの生産性が向上する。
 巻き取りは通常の巻き取り機を用いチーズ、パーン、コーン等の形状のパッケージとすることができるが、巻量を高く設定できるチーズ巻きのパッケージとすることが好ましい。
 本発明の液晶ポリエステルマルチフィラメント製撚糸コードに用いる液晶ポリエステルマルチフィラメントの溶融紡糸では、オイリングローラー等で吐出糸条に紡糸油剤を付与することでマルチフィラメントを集束させ、ローラー等で引き取った後、延伸することなく、ワインダーで巻き取ることが一般的である。このように、マルチフィラメントを集束させることで、巻き取り性が向上し、巻崩れのないパッケージが得られる。
 液晶ポリエステルマルチフィラメントにおいては、溶融紡糸してフィラメントとした後に固相重合を行うことが好ましい。
 パッケージの形態で固相重合を行う場合、融着し易いので、これを防止するためには巻密度が0.30g/cm以上のパッケージとしてボビン上に形成し、これを固相重合することが好ましい。ここで巻密度とは、パッケージ外形寸法と心材となるボビンの寸法から求められるパッケージの占有体積Vf(cm)と繊維の重量Wf(g)からWf/Vf(g/cm)により計算される値である。巻密度は過度に小さいとパッケージにおける張力が不足するため繊維間の接点面積が大きくなり融着が増大するだけでなく、パッケージが巻き崩れるため0.30g/cm以上とすることが好ましく、0.40g/cm以上とすることがより好ましく、0.50g/cm以上とすることが更に好ましい。また、上限は特に制限されないが、巻密度が過度に大きいとパッケージの内層における繊維間の密着力が大きくなり接点での融着が増大するため、巻密度は1.50g/cm以下とすることが好ましい。融着軽減および巻き崩れ防止の観点から、巻密度は0.30~1.00g/cmとすることがより好ましい。
 このような巻密度のパッケージは、工程通過性が良く、工程の簡略化が可能である。例えば、液晶ポリエステルの溶融紡糸後に直接巻き取って、上記巻密度を有するパッケージを形成することも可能であり、工程通過性の向上が図れる。また、固相重合時の糸重量を調整する際などに、溶融紡糸で一旦巻き取ったパッケージを巻き返して、上記巻密度を有するパッケージを形成することも可能である。パッケージ形状を整え巻密度制御するためには通常用いられるコンタクトロール等を用いず、パッケージ表面を非接触の状態で巻き取ることや、溶融紡出した原糸を調速ロールを介さず直接、速度制御された巻取機で巻き取ることも有効である。これらの場合、パッケージ形状を整えるためには、巻取速度を3000m/分以下、特に2000m/分以下とすることが好ましい。下限としては生産性の点から巻取速度は50m/分以上であることが好ましい。
 該パッケージを形成するために用いられるボビンは円筒形状のものであればいかなるものでも良く、パッケージとして巻き取る際に巻取機に取り付けこれを回転させることで繊維を巻き取り、パッケージを形成する。固相重合に際してはパッケージをボビンと一体で処理することもできるが、パッケージからボビンのみを抜き取って処理することもできる。ボビンに巻いたまま処理する場合、該ボビンは固相重合温度に耐える必要があり、アルミや真鍮、鉄、ステンレスなどの金属製であることが好ましい。またこの場合、ボビンには多数の穴の空いていることが固相重合を効率的に行えるため好ましい。またパッケージからボビンを抜き取って処理する場合には、ボビン外表面に外皮を装着しておくことが好ましい。また、いずれの場合にもボビンの外表面にはクッション材を巻き付け、その上に液晶ポリエステルマルチフィラメントを巻き取っていくことが好ましい。クッション材の材質は、アラミド繊維などの有機繊維または金属繊維からなるフェルトが好ましく、厚みは0.1mm以上、20mm以下が好ましい。前述の外皮を該クッション材で代用することもできる。
 該パッケージの繊維重量は巻密度が本発明の範囲内となるものであればいかなる重量でも良いが、生産性を考慮すると0.01kg以上、11kg以下が好ましい範囲である。なお、糸長としては1万m以上200万m以下が好ましい範囲である。
 固相重合時の融着を防ぐため、フィラメントの表面に油剤を付着させることは好ましい実施形態である。これら成分の付着は溶融紡糸から巻き取りまでの間に行っても良いが、付着効率を高めるためには巻き返しの際に行う、あるいは溶融紡糸の時点で少量を付着させ、巻き返しの際にさらに追加することが好ましい。
 油剤付着方法はガイド給油でも良いが、繊維に均一に付着させるためには金属製あるいはセラミック製のキスロール(オイリングロール)による付着が好ましい。
 油剤の成分としては固相重合での高温熱処理で揮発させないため耐熱性が高い方が良く、通常の無機粒子、フッ素系化合物、シロキサン系化合物(ジメチルポリシロキサン、ジフェニルポリシロキサン、メチルフェニルポリシロキサンなど)およびこれらの混合物などが好ましい。本発明における通常の無機粒子とは、例として鉱物、水酸化マグネシウム等の金属水酸化物、シリカやアルミナ等の金属酸化物、炭酸カルシウムや炭酸バリウム等の炭酸塩化物、硫酸カルシウムや硫酸バリウム等の硫酸塩化合物の他、カーボンブラック等が挙げられる。
 また、これらの成分は固体付着、油剤の直接塗布でも構わないが付着量を適正化しつつ均一塗布するためにはエマルジョン塗布が好ましく、安全性の点から水エマルジョンが特に好ましい。したがって成分としては水溶性あるいは水エマルジョンを形成しやすいことが望ましく、中でもシロキサン系化合物の水エマルジョンを主体とし、これにシリカやケイ酸塩を添加した混合油剤が固相重合条件下において不活性であり、固相重合での融着防止効果に加え、易滑性にも効果を示すため好ましい。ケイ酸塩を用いる場合は、特に層状構造を持つフィロケイ酸塩が好ましい。なおフィロケイ酸塩としては、カオリナイト、ハロイ石、蛇文石、珪ニッケル鉱、スメクタイト族、葉ろう石、滑石、雲母などが挙げられるが、これらの中でも入手の容易性を考慮して滑石、雲母を用いることが最も好ましい。
 繊維への油剤の付着量は融着抑制のためには多い方が好ましく、繊維全体を100重量%としたときに0.5重量%以上が好ましく、1.0重量%以上がより好ましい。一方、多すぎると繊維がべたつきハンドリングを悪化させる他、後工程で工程通過性を悪化させるため10.0重量%以下が好ましく、8.0重量%以下がより好ましく、6.0重量%以下が特に好ましい。なお、繊維への油剤付着量は実施例に記載した方法により求められる値を指す。
 固相重合は窒素等の不活性ガス雰囲気中や、空気のような酸素含有の活性ガス雰囲気中または減圧下で行うことが可能であるが、設備の簡素化および繊維あるいは付着物の酸化防止のため窒素雰囲気下で行うことが好ましい。この際、固相重合の雰囲気は露点が-40℃以下の低湿気体が好ましい。
 固相重合温度は、実施例の(1)に記載の融点測定方法を用い、固相重合に供する液晶ポリエステルマルチフィラメントの吸熱ピーク温度(Tm1)を求め、この吸熱ピーク温度(Tm1)を指標に設定することが好ましい。例えば、固相重合に供する液晶ポリエステルマルチフィラメントの吸熱ピーク温度(Tm1)に対し、最高到達温度が液晶ポリエステルマルチフィラメントの{吸熱ピーク温度(Tm1)-80℃}以上であることが好ましい。このような吸熱ピーク温度(Tm1)近傍の高温とすることで固相重合が速やかに進行し、繊維の強度を向上させることができる。また最高到達温度はTm1未満とすることが融着防止のために好ましい。また固相重合の進行と共に液晶ポリエステルマルチフィラメントの融点は上昇するため、固相重合温度を固相重合の進行状態に応じて固相重合に供する液晶ポリエステルマルチフィラメントの{吸熱ピーク温度(Tm1)+100℃}程度まで高めることができる。なお固相重合温度を時間に対し段階的にあるいは連続的に高めることは、融着を防ぐと共に固相重合の時間効率を高めることができ、より好ましい。
 固相重合時間は、繊維の強度、弾性率、融点を十分に高くするために最高到達温度で5時間以上とすることが好ましく、10時間以上がより好ましい。上限は特に制限されないが強度、弾性率、融点増加の効果は経過時間と共に飽和するため固相重合時間は100時間程度で十分であり、生産性を高めるためには短時間が好ましく、50時間程度でも問題はない。
 固相重合後のパッケージは、運搬効率を高めるために固相重合後のパッケージを再度巻き返して巻密度を高めることが好ましい。このとき、マルチフィラメントを固相重合パッケージから解舒する際には解舒による固相重合パッケージの崩れを防ぎ、さらに軽微な融着を剥がす際のフィブリル化を抑制するために、固相重合パッケージを回転させながら回転軸と垂直方向(繊維周回方向)に糸を解舒する、いわゆる横取りにより解舒することが好ましい。さらに固相重合パッケージの回転は自由回転ではなく積極駆動により回転させることがパッケージからの糸離れ張力を低減させフィブリル化をより抑制できる点で好ましい。
 本発明の如き、長手方向のコード径変動率Xが30%未満である液晶ポリエステルマルチフィラメント製撚糸コードを得るための方法は何ら限定されるものではないが、例えば、本発明の液晶ポリエステルマルチフィラメント製撚糸コードに用いる液晶ポリエステルマルチフィラメントの固相重合が完了したパッケージから液晶ポリエステルマルチフィラメントを解舒する際に、複数の方向に屈曲を与える方法がある。ここでいう方向とは、解舒後におけるマルチフィラメントの長手方向に対して垂直な面内において0~360°の範囲で示される方向を指し、最初に屈曲した方向と以降に屈曲した方向とがなす角度を方位角と定義する(したがって、最初に屈曲した方向の方位角は0°である)。
 すなわち本発明では、液晶ポリエステルマルチフィラメント製撚糸コードに用いる液晶ポリエステルマルチフィラメントを1本或いは複数本用いて撚糸にする際の撚り加工に対する各単繊維の追従性(形態変形性)に影響する因子を調査し鋭意検討した結果、固相重合が完了した液晶ポリエステルマルチフィラメントのパッケージから解舒される液晶ポリエステルマルチフィラメントに対して、複数方向への屈曲を与えることでマルチフィラメント糸条を柔軟化でき、従来技術と比較して、撚糸コードとした場合の長手方向のコード径の均一性が格段に向上することを見出した。
 液晶ポリエステルマルチフィラメントの柔軟性を高めるために、屈曲を与える方向としては、4方向以上が好ましく、8方向以上とすることがさらに好ましい。また、上限は特に制限されないが、糸仕掛け時の作業効率化の観点から屈曲を与える方向は36方向以下とすることが好ましい。本発明においては、糸掛けの作業性および設備簡易化の観点から、屈曲を与える方向は4~18方向が好ましい範囲である。
 複数の方向に屈曲を加える際の方位角は、マルチフィラメント中の各単繊維を均一に柔軟にするために360°を屈曲させる回数で等分した角度とすることが好ましい。例えば、8方向に屈曲させる際の方位角は、解除後におけるマルチフィラメントの長手方向に対して垂直な面内において0~360°を8等分割した際の角度であり、0°、45°、90°、135°、180°、225°、270°、315°となる。また、上記角度において、方位角は0°(最初の屈曲)以外はいずれの順番で屈曲させても良い。
 ガイドとガイドの間の距離(1つの屈曲から次の屈曲までの距離)は、屈曲を付与した後の糸ブレを抑え、ガイドからの糸外れ、ガイドへの糸条の引掛りを抑制するため、50cm以上とするのが好ましく、設備をコンパクトにするため100cm以下とするのが好ましい。
 屈曲を与える方法としては、バーガイド、ループガイド、アイレットガイド、スリットガイド、フックガイド、スネールガイド、ローラーガイド、ベアリングローラーガイド等の糸ガイドで屈曲させるのが好ましく、中でもマルチフィラメントの擦過を低減させるためにローラーガイド、ベアリングローラーガイドを使用することがさらに好ましい。
 上記ガイド通過後の屈曲角は、屈曲を効果的に付与し、糸条の柔軟性を高めるために30°以上が好ましく、60°以上がさらに好ましい。また上限は特に制限されないが、糸掛けの作業性の観点からガイド通過後の屈曲角は90°以下とすることが好ましい。ここでいう屈曲角とは、ガイド通過前の走行糸条の長手方向に伸ばした延長線と、ガイド通って屈曲した後の走行糸条の長手方向のなす角度を指す。
 屈曲を与えた後で、再び液晶ポリエステルマルチフィラメントパッケージを形成する。本発明においては、パーン、ドラム、コーンなどの形態のパッケージとすることができるが、生産性の観点から巻量を多く確保することができるドラム巻取パッケージとすることが好ましい。
 また、本発明の液晶ポリエステルマルチフィラメント製撚糸コードに用いられる液晶ポリエステルマルチフィラメントは、高次加工製品とした場合の工程通過性を高めるために、マルチフィラメントに集束性を付与した方が良く、目的に応じて各種仕上油剤を付与することが好ましい態様である。
 本発明の如き、長手方向のコード径変動率Xが30%未満である液晶ポリエステルマルチフィラメント製撚糸コードを得るためには、液晶ポリエステルマルチフィラメントを1本或いは複数本用いて撚糸にする際の張力も重要な要素となる。具体的には、撚り加工時の液晶ポリエステルマルチフィラメントの走行張力は0.01~1.0cN/dtex、かつ張力変動率を30%未満に管理することで、液晶ポリエステルマルチフィラメントの各単繊維の糸長差を低減でき、本発明の長手方向のコード径が均一な液晶ポリエステルマルチフィラメント製撚糸コードが好適に得られる。撚り加工時の張力条件は、より好ましくは走行張力0.50cN/dtex以下、張力変動率15%未満である。なお、張力変動率は実施例に記載した手法により求められる値を指す。
 本発明の液晶ポリエステルマルチフィラメント製撚糸コードは、(式1)から算出される長手方向のコード径変動率Xが30%未満であり、25%未満が好ましく、20%未満がより好ましく、10%未満がさらに好ましい。
 コード径変動率X(%)={長手方向のコード径の標準偏差σ(mm)÷平均コード径D(mm)}×100・・(式1)
 コード径変動率Xが30%未満の長手方向に均一なコード径を有する液晶ポリエステルマルチフィラメント製撚糸コードは、各種高次加工製品へ加工した場合に、所望の製品形態を形成でき、高強度ロープやスリング、ネット等の一般産業資材用途に好適に用いることができる。一方、コード径変動率Xが30%以上の場合には、長手方向のコード径が均一でないため、各種高次加工製品へ加工した場合に、所望の製品形態が得られない。なお、コード径変動率Xは実施例に記載した手法により求められる値を指す。
 本発明の液晶ポリエステルマルチフィラメント製撚糸コードの強度は、12.0cN/dtex以上が好ましく、15.0cN/dtex以上がより好ましく、17.0cN/dtex以上が更に好ましい。強度が12.0cN/dtex以上あることで、高強度かつ軽量化が求められる産業資材用途に好適である。強度の上限は特に限定されないが、本発明で達し得る上限としては30.0cN/dtex程度である。なお、本発明で言う撚糸コードの強度は実施例に記載した手法により求められる値を指す。
 本発明の液晶ポリエステルマルチフィラメント製撚糸コードを製造する上で、撚糸コードの構成は何ら限定されない。例えば、液晶ポリエステルマルチフィラメントを1本或いは複数本用いて片撚りして撚糸コードとすること、また、1度片撚りした撚糸コード(例えばS撚り)を2本以上用いて、1度目と同じ撚り方向(例えばS撚り)あるいは1度目と逆の撚り方向(例えばZ撚り)に再び撚り合わせて撚糸コードとすることも可能である。同様に、3度以上の撚り加工を加えることも何ら問題ない。本発明では、糸条柔軟性を有する液晶ポリエステルマルチフィラメントを用いることで、様々な撚糸構成からなる撚糸コードを安定的に作製でき、長手方向のコード径が均一な撚糸コードを得ることができる。
 本発明の液晶ポリエステルマルチフィラメント製撚糸コードに用いられる液晶ポリエステルマルチフィラメントの単繊維繊度は、1~50dtexであることが好ましい。また、1~30dtexであることがより好ましく、1~20dtexであることがさらに好ましい。単繊維繊度を1~50dtexとすることで、吐出後に単繊維内部まで均一な冷却が可能となり、製糸性が安定し、毛羽品位の良好な液晶ポリエステルマルチフィラメントが得られ易くなるだけでなく、熱処理時に外気に触れる繊維表面積が増え、高強度・高弾性率化に有利である。単繊維繊度が1~50dtexである液晶ポリエステルマルチフィラメントの糸条は、単繊維繊度が50dtexより太いものに比べると剛性が低いため、高次工程通過性に優れる上、織物などに用いた場合には、糸条の充填率が高く、高密度化および収納性向上が図れる。なお、本発明では総繊度を単繊維数で除した商を単繊維繊度(dtex)とした。
 本発明の液晶ポリエステルマルチフィラメント製撚糸コードに用いられる液晶ポリエステルマルチフィラメントの単繊維数(フィラメント数)は10~600本が好ましく、10~400本であることがより好ましく、10~300本であることがさらに好ましい。単繊維数を10~600本とすることで、マルチフィラメントの生産性向上が図れる上、熱処理時に外気に触れる繊維表面積が大きくなるため固相重合反応が促進されて、強度・弾性率のバラツキが低減し、均一な物性を有する液晶ポリエステルマルチフィラメントが得られる。また、紡糸で得られたサンプルを分繊あるいは合糸して単繊維数が10~600本の液晶ポリエステルマルチフィラメントとすることも何等差し支えない。なお、単繊維数は実施例に記載した手法により求められる値を指す。
 本発明の液晶ポリエステルマルチフィラメント製撚糸コードに用いられる液晶ポリエステルマルチフィラメントの総繊度Tは、50~3,000dtexが好ましく、100~2,500dtexであることがより好ましく、200~2000dtexであることがさらに好ましい。総繊度Tを50~3,000dtexとすることで、工程通過性が高く、原糸使用量が極めて多い産業資材用途に好適である。また、紡糸で得られたサンプルを分繊あるいは合糸して総繊度が50~3,000dtexの液晶ポリエステルマルチフィラメントとすることも何等差し支えない。なお、総繊度は実施例に記載した手法により求められる値を指す。
 本発明の液晶ポリエステルマルチフィラメント製撚糸コードに用いられる液晶ポリエステルマルチフィラメントの固相重合後の強度は、15.0cN/dtex以上が好ましく、17.0cN/dtex以上がより好ましく、19.0cN/dtex以上が更に好ましい。強度が15.0cN/dtex以上あることで、高強度かつ軽量化が求められる産業資材用途に好適である。強度の上限は特に限定されないが、本発明で達し得る上限としては30.0cN/dtex程度である。なお、本発明で言う強度は実施例に記載した強伸度・弾性率測定での破断強度を指す。
 本発明の液晶ポリエステルマルチフィラメント製撚糸コードに用いられる液晶ポリエステルマルチフィラメントの固相重合後の伸度は、5.0%以下が好ましく、4.5%以下がより好ましく、4.0%以下が更に好ましい。伸度が5.0%以下であるため、外部から応力を受けた際に伸びにくく、重量物を吊り上げる際に寸法変化を生じずに好適に使用できる。伸度の下限は特に限定されないが、本発明で達し得る下限としては1.0%程度である。なお、本発明で言う伸度は実施例に記載した強伸度・弾性率測定での破断伸度を指す。
 本発明の液晶ポリエステルマルチフィラメント製撚糸コードに用いられる液晶ポリエステルマルチフィラメントの固相重合後の弾性率は、300cN/dtex以上が好ましく、500cN/dtex以上がより好ましく、700cN/dtex以上が更に好ましい。弾性率が300cN/dtex以上あることで、応力を受けた際の寸法変化が小さく産業資材用途に好適である。弾性率の上限は特に限定されないが、本発明で達し得る上限としては弾性率1,000cN/dtex程度である。なお、本発明で言う弾性率とは実施例に記載した強伸度・弾性率測定での弾性率を指す。
 本発明の液晶ポリエステルマルチフィラメント製撚糸コードに用いられる液晶ポリエステルマルチフィラメントの糸条柔軟指数Sは8.0以下であることが好ましく、5.0以下がより好ましく、4.0以下がさらに好ましい。糸条柔軟指数Sを8.0を超えると撚り加工に供する際の解舒時に糸条が暴れ、張力変動に起因した品質変動の発生、パッケージまたは糸ガイド等への糸条の引掛りが多発し、安定解舒が困難である。糸条柔軟指数Sを8.0以下とすることでパッケージ解舒時の解舒性は大幅に改善し、高次加工時の工程通過性を飛躍的に向上させることができる。パッケージ解舒時の解舒性を改善するためには柔軟性の向上が重要であり、その柔軟性の指標として糸条柔軟指数Sが有効である。また、本発明で達し得る糸条柔軟指数Sの下限としては0.1程度である。なお、液晶ポリエステルマルチフィラメントの糸条柔軟指数Sは実施例に記載した手法により求められる値を指す。
 本発明の液晶ポリエステルマルチフィラメント製撚糸コードに用いられる液晶ポリエステルマルチフィラメントを撚糸(撚り係数80)にした際の原糸強力保持率は70~99%が好ましく、75~99%がより好ましく、80~99%がさらに好ましく、85~99%が特に好ましい。原糸強力保持率を70~99%とすることで、高次加工製品とした場合に、原糸強力を十分に発揮でき(原糸強力利用率を高めることができ)、製品強力が向上する。一方、70%未満の場合には、高次加工製品とした場合に、原糸強力を十分に発揮できないため(原糸強力利用率が低くなるため)、十分な製品強力が得られない。なお、原糸強力保持率は実施例に記載した手法により求められる値を指す。
 本発明の液晶ポリエステルマルチフィラメント製撚糸コードに用いられる液晶ポリエステルマルチフィラメントの結節強度および引掛強度は7.0~12.0cN/dtexであり、7.5~12.0cN/dtexが好ましく、8.0~12.0cN/dtexがより好ましい。結節強度および引掛強度を7.0~12.0cN/dtexとすることで、高次加工製品とした場合に、原糸強力を十分に発揮でき、製品強力が向上する。一方、結節強度または引掛強度のいずれか1つでも7.0cN/dtex未満の場合には、高次加工製品としたときに、原糸強力を十分に発揮できないため、十分な製品強力が得られない。本発明で達し得る結節強度および引掛強度の上限としては12.0cN/dtex程度である。なお、結節強度および引掛強度は実施例に記載した手法により求められる値を指す。
 かくして得られた本発明の液晶ポリエステルマルチフィラメント製撚糸コードは、コード長手方向のコード径変動率Xが30%未満であり、コード長手方向に均一なコード径を有するため、各種高次加工製品へ加工した場合に、所望の製品形態を形成でき、高強度ロープやスリング、ネット等の一般産業資材用途に好適に用いることができる。さらに、本発明の液晶ポリエステルマルチフィラメント製撚糸コードは、使用する液晶ポリエステルマルチフィラメントが糸条柔軟性を有するためか、液晶ポリエステルマルチフィラメントを1本或いは複数本用いて撚糸にする際に、撚り加工に対する各単繊維の追従性(形態変形性)が非常に高くなり、撚糸コード内で各単繊維が均一に撚られる。その結果、各単繊維間の糸長差が格段に改善され、外部から応力が加わった場合にも撚糸コードを構成する全単繊維に応力が均一に分散して、撚糸コードとしての強度が格段に向上する。
 このように、高強度、高弾性、耐熱性、寸法安定性、耐薬品性、低吸湿特性を有する液晶ポリエステルマルチフィラメント製撚糸コードは、一般産業資材用途で好適に用いることができる。一般産業資材用途の例としては、ロープ、スリング、漁網、ネット、組紐、メッシュ、織物、編物、布帛、シート状物、ベルト、テンションメンバー、土木・建築資材、スポーツ資材、防護資材、ゴム補強資材、各種補強用コード、樹脂強化用繊維材、電気材料、音響材料等が挙げられる。これらの中でも特に、高次加工で原糸に撚りをかける工程を含む用途(ロープやスリング、ネット等)では、本発明の液晶ポリエステルマルチフィラメント製撚糸コードが好適に使用できる。
 次に、実施例により本発明を更に詳細に説明するが、本発明はこれにより何等限定されるものではない。なお、明細書本文および実施例に用いた特性の定義および各物性の測定、算出法を以下に示す。
 (1)融点
 示差走査熱量計(TA 1nstruments社製DSC2920)で行う示差熱量測定において、50℃から20℃/分の昇温条件測定した際に観測される吸熱ピーク温度(Tm1)の観測後、およそTm1+20℃の温度で5分間保持した後、20℃/分の降温速度で50℃まで冷却し、再度20℃/分の昇温条件で測定した際に観測される吸熱ピーク温度(Tm2)を融点とした。同様の操作を2回行い、2回の平均値を液晶ポリエステルの融点Tm2(℃)とした。
 (2)ポリスチレン換算の重量平均分子量(Mw)
 溶媒としてペンタフルオロフェノール/クロロホルム=35/65(重量比)の混合溶媒を用い、120℃で20分攪拌しながら、液晶ポリエステルを混合溶媒に溶解させる。このとき、液晶ポリエステルの濃度が0.04重量%となるように調製し、GPC測定用試料とする。これをWaters社製GPC測定装置を用いて下記条件で測定し、ポリスチレン換算によりMwを求めた。
カラム:ShodexK-G(1)
    ShodexK-806M(2)
    ShodexK-802(1)
検出器:示差屈折率検出器RI(2414型)
温度 :23±2℃
流速 :0.8mL/分
注入量:0.200mL
 同様の操作を2回行い、2回の平均値を重量平均分子量(Mw)とした。
 (3)水分率
 平沼産業社製カールフィッシャー水分計(AQ-2100)を用いた電量滴定法で測定した。試行回数3回の平均値を用いた。
 (4)油剤濃度
 油剤を分散させた溶液の重量をW0、油剤の重量をW1とした場合に、W1をW0で除した商に100を乗じた積を油剤濃度(重量%)とした。
 (5)油剤付着量
 検尺機にて繊維を100mカセ取りして重量を測定した後、カセを100mlの水に浸して超音波洗浄機を用いて1時間洗浄を行った。超音波洗浄後のカセを60℃の温度で1時間乾燥させて重量を測定し、洗浄前重量と洗浄後重量の差を洗浄前重量で除した商に100を乗じた積を油剤付着量(重量%)とした。
 (6)撚糸コードのコード径変動率X
 液晶ポリエステルマルチフィラメント製撚糸コードの長手方向のコード径変動率Xは、下記(式1)で算出した。
コード径変動率X(%)={長手方向のコード径の標準偏差σ(mm)÷平均コード径D(mm)}×100・・(式1)
 なお、式1における平均コード径Dおよびコード径の標準偏差σは、液晶ポリエステルマルチフィラメント製撚糸コードを速度1m/分で100分(=100m)走行させ、(株)キーエンス製寸法測定器(ヘッド部:型番TM-006、コントローラ部:型番TM-3000、測定周期:10ミリ秒)を用いて測定した。
 (7)撚糸コードの強度
 JIS L 1013(2010)8.5.1標準時試験に示される定速伸長条件で測定した。試料をオリエンテック社製“テンシロン”(TENSILON)RTM-1Tを用い、掴み間隔(測定試長)は250mm、引張速度は50mm/分で行った。強度は破断時の応力とし、撚糸コードの破断応力を撚糸コードの総繊度で除した値を撚糸コードの強度とした。なお、撚糸コードを測定する際には解撚しないようにチャックした。
 (8)単繊維繊度
 総繊度を単繊維数で除した値を単繊維繊度(dtex)とした。
 (9)単繊維数
 JIS L 1013(2010)8.4の方法で算出した。
 (10)総繊度
 JIS L 1013(2010)8.3.1 A法により、所定荷重0.045cN/dtexで正量繊度を測定して総繊度T(dtex)とした。
 (11)強度、伸度、弾性率
 JIS L 1013(2010)8.5.1標準時試験に示される定速伸長条件で測定した。試料をオリエンテック社製“テンシロン”(TENSILON)RTM-100を用い、掴み間隔(測定試長)は250mm、引張速度は50mm/分で行った。強度・伸度は破断時の応力および伸びとし、弾性率は引張試験における応力と伸びのグラフにおける0.5%伸度点での傾きから算出した。
 (12)曲げ抵抗値A
 JIS K7171に示される定速たわみ条件を参考に測定した。すなわち、まずパッケージに巻き取った液晶ポリエステルマルチフィラメントの曲げ、および撚り癖を解くため、液晶ポリエステルマルチフィラメントを長さ1000mmに切り出して、その一端に、金属製フックを結びつけ、他端に破断荷重の30%の錘を結びつけ、温度25℃、相対湿度40%に調節された環境下、空中に24時間吊してマルチフィラメントを鉛直にせしめ、測定試料を得た。得られた測定試料をさらに40mmの長さで切り出し、試料片とした。東洋ボールドウィン社製“テンシロン”(TENSILON) UTM-4-100を用い、5mmの間隔で設置した支持台に得られた試験片を対称的に乗せ、試験片の支点間中央に圧子で力を加えた。支持台は固定した状態で、圧子を20mm/分の一定速度で下降させ、試験片に力を付与した際の最大荷重を測定し、曲げ抵抗値A(cN)とした。支持台、および圧子の直径は1.0mmとした。施行回数5回の平均値を用いた。なお、試料の総繊度が細く、曲げ抵抗値が小さい場合には、細繊度品を複数合わせて太くする等した状態で曲げ抵抗値を測定し、得られた曲げ抵抗値と合わせた後の総繊度を用いて、後に記載の糸条柔軟指数Sを算出した。
 (13)糸条柔軟指数S
 撚り加工前の液晶ポリエステルマルチフィラメントの糸条柔軟指数Sは、前記の液晶ポリエステルマルチフィラメントの曲げ抵抗値A(cN)と液晶ポリエステルマルチフィラメントの総繊度T(dtex)を用いて、以下式 糸条柔軟指数S=(A/T)×10で定義した。
 (14)原糸強力保持率
 液晶ポリエステルマルチフィラメントを撚糸(撚り係数80)にした際の原糸強力保持率は、撚り係数K(-)が80とする撚り加工をした後の原糸強力Y(N)と撚り加工前の原糸強力Z(N)を用いて、以下式 原糸強力保持率(%)=(Y/Z)×100より算出した。なお、撚り係数Kは撚り数t(ターン/m)と、マルチフィラメントの総繊度T(dtex)を用いて、t=K×(100÷T0.5)で求められる値である。
 (15)結節強度
 JIS L 1013(2010)8.6.1標準時試験に示される定速伸長条件で測定した。試料をオリエンテック社製“テンシロン”(TENSILON) RTM-100を用い、掴み間隔は250mm、引張り速度は50mm/分で行った。結節強力は破断時の応力とし、結節強力をマルチフィラメントの総繊度で除した値を結節強度とした。
 (16)引掛強度
 JIS L 1013(2010)8.7.1標準時試験に示される定速伸長条件で測定した。試料をオリエンテック社製“テンシロン”(TENSILON) RTM-100を用い、掴み間隔は250mm、引張り速度は50mm/分で行った。引掛強力は破断時の応力とし、引掛強力をマルチフィラメント2本の総繊度で除した値を引掛強度とした。
 (17)工程通過性評価
 液晶ポリエステルマルチフィラメントの高次加工における工程通過性は、固相重合が完了したパッケージを床面に対して垂直方向に設置し、100m/minで縦取り解舒し、5,000m当たりのマルチフィラメントがパッケージに引っかかり、解舒が停止した回数を評価した。停止回数が0~2回の場合はS(特に良い)、3~5回の場合はA(良い)、6~10回の場合はB(やや悪い)、11回以上の場合はC(悪い)とし、解舒停止回数が5回以内(S、A)の場合を合格とした。
 (18)撚り加工時の張力、張力変動率
 液晶ポリエステルマルチフィラメントの撚り加工時の張力および張力変動率は、使用する液晶ポリエステルマルチフィラメント1本(各錘)について、撚り加工時の走行張力を1分間測定し、検出した張力(平均値)をマルチフィラメント1本(各錘)における張力とし、各マルチフィラメント間(各錘間)の走行張力をもとに、以下式 張力変動率(%)={全錘の走行張力の標準偏差σ(cN)÷全錘の走行張力の平均値(cN)}×100から張力変動率を算出した。
 (19)高次加工製品への適性
 液晶ポリエステルマルチフィラメント製撚糸コードの高次加工製品への適性は、ロープ形態とした場合の製品形態(ロープ径方向への単繊維の飛び出し度合い)をもとに5段階(好適:5~不適:1)で評価し、3以上を合格とした。なお、ロープは以下のように作製した。まず、撚糸機を用いて、液晶ポリエステルマルチフィラメントを3本合わせて、片撚りで撚糸(撚り係数K=25、撚糸張力=0.3cN/dtex、撚糸張力変動率=10%)した後、片撚りした撚糸コードを2本合わせながら1回目とは逆の撚り方向に撚りをかけることで(撚り係数K=25、撚糸張力=0.3cN/dtex、撚糸張力変動率=10%)、液晶ポリエステルマルチフィラメント6本からなる撚糸コード(=ストランド)を準備した。このストランドを12本用いてブレーディングすることでロープを作製した。
 [実施例1]
 攪拌翼、留出管を備えた5Lの反応容器にp-ヒドロキシ安息香酸870重量部、4,4’-ジヒドロキシビフェニル327重量部、イソフタル酸157重量部、テレフタル酸292重量部、ヒドロキノン89重量部および無水酢酸1433重量部(フェノール性水酸基合計の1.08当量)を仕込み、窒素ガス雰囲気下で攪拌しながら室温から145℃まで30分で昇温した後、145℃で2時間反応させた。その後、330℃まで4時間で昇温した。重合温度を330℃に保持し、1.5時間で1.0mmHg(133Pa)に減圧し、更に20分間反応を続け、所定トルクに到達したところで重縮合を完了させた。次に反応容器内を1.0kg/cm(0.1MPa)に加圧し、直径10mmの円形吐出口を1個持つ口金を経由してポリマーをストランド状物に吐出し、カッターによりペレタイズした。
 この液晶ポリエステルは、p-ヒドロキシ安息香酸単位(I)が全体の54mol%、4,4’-ジヒドロキシビフェニル単位(II)が16mol%、ヒドロキノン単位(III)が7mol%、テレフタル酸単位(IV)が15mol%、イソフタル酸単位(V)が8mol%からなり、融点Tm2は315℃であり、高化式フローテスターを用いて温度330℃、剪断速度1,000/secで測定した溶融粘度が30Pa・secであった。また、Mwは145,000であった。
 この液晶ポリエステルを用い、120℃で12時間真空乾燥を行い、水分・オリゴマーを除去した。このときの液晶ポリエステルの水分率は50ppmであった。この乾燥した液晶ポリエステルを、単軸のエクストルーダーにて(ヒーター温度290~340℃)溶融押出しし、ギアーポンプで計量しつつ紡糸パックにポリマーを供給した。このときのエクストルーダー出口から紡糸パックまでの紡糸温度は335℃とした。紡糸パックでは濾過精度が15μmの金属不織布フィルターを用いてポリマーを濾過し、孔径D0.13mm、ランド長L0.26mmの孔(L/D=2.0)を300個有する口金より吐出量100g/分(単孔あたり0.33g/分)でポリマーを吐出した。
 吐出直後に室温で冷却固化させた液晶ポリエステルマルチフィラメントを、オイリングローラーを用いて油剤(成分:ポリジメチルシロキサン(東レ・ダウコーニング社製「SH200-350cSt」)、油剤濃度:5.0重量%の水エマルジョン)を付着させながら300フィラメントともに600m/分のネルソンローラーで引き取った。このときの紡糸ドラフトは29.3である。また、油剤付着量は1.5重量%であった。ネルソンローラーで引き取ったマルチフィラメントは、そのままダンサーアームを介し羽トラバース型のワインダーを用いてチーズ形状に巻き取った。溶融紡糸での曳糸性は良好であり、総繊度1670dtex、単繊維繊度5.6dtexの液晶ポリエステルマルチフィラメントが、糸切れすることなく安定紡糸でき、4.0kg巻パッケージの紡糸原糸を得た。
 この紡糸パッケージから繊維を縦方向(繊維周回方向に対し垂直方向)に解舒し、速度を一定とした巻取機((株)神津製作所製SSP-WV8P型プレシジョンワインダー)にて400m/分で巻き返しを行った。なお、巻き返しの芯材にはステンレス製のボビンを用い、巻き返し時の張力は0.005cN/dtex、巻密度を0.50g/cmとし、巻量は4.0kgとした。パッケージ形状はテーパー角65°のテーパーエンド巻きとした。
 得られた巻き返しパッケージを、密閉型オーブンを用いて、室温から240℃まで昇温し、240℃にて3時間保持した後、290℃まで昇温し、更に290℃で20時間保持する条件にて固相重合を行った。なお、固相重合における雰囲気は除湿窒素を流量100L/分にて供給し、庫内が加圧にならないよう排気口より排気させた。
 こうして得られた固相重合パッケージをインバーターモーターにより回転できる送り出し装置に取り付け、繊維を横方向(繊維周回方向)に200m/分で送り出しつつ解舒を行い、湯浅糸道工業(株)製のベアリングローラーガイド(A312030)を糸長が50cmとなる位置に配置し、4方向(4等分割)に屈曲角60°で屈曲させた後に巻取機にて製品パッケージに巻き取った。なお、繊維物性は表1に記載の通りである。実施例1で得られた液晶ポリエステルマルチフィラメントの糸条柔軟指数Sは6.6、原糸強力保持率は73%、結節強度は8.4cN/dtex、引掛強度は8.3cN/dtexとなり、工程通過性は「A」であった。
 この得られた液晶ポリエステルマルチフィラメントを3本合わせて、片撚りで撚糸(撚り係数K=25、撚加工時張力=0.3cN/dtex、撚糸張力変動率=10%)にすることで、本発明の液晶ポリエステルマルチフィラメント製撚糸コードを作製した。得られた撚糸コードの長手方向のコード径変動率は28%、コード強度は28.6cN/dtex、高次加工製品への適性は「3」であり、一般産業用途に好適に使用できた。
 [実施例2~4]
 固相重合パッケージの解舒時に与える屈曲を8方向(8等分割))、18方向(18等分割)、または36方向(36等分割))に増やしたこと以外は実施例1と同様の方法で液晶ポリエステルマルチフィラメントを得た。
 [実施例5~8]
 使用する糸ガイドを湯浅糸道工業製のバーガイド(A707096)に変更したこと、屈曲方向を表1の通りに変更したこと以外は実施例1~4と同様の方法で液晶ポリエステルマルチフィラメントを得た。
 [実施例9~23]
 口金の孔数、吐出量、巻取速度を調整して、液晶ポリエステルマルチフィラメントの総繊度、単繊維繊度を表2の通りとしたこと以外は実施例3と同様の方法で液晶ポリエステルマルチフィラメントを得た。
 [実施例24]
液晶ポリエステル樹脂として、p-ヒドロキシ安息香酸単位が全体の73mol%、6-ヒドロキシ-2-ナフトエ酸単位が27mol%からなる液晶ポリエステル樹脂を用いたこと以外は実施例3と同様の方法で液晶ポリエステルマルチフィラメントを得た。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000003
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000004
実施例1~24の繊維物性を表1及び表2に示す。
 [比較例1~3]
 固相重合パッケージの解舒時に屈曲させない、または1方向、2方向(2等分割)に屈曲させたこと以外は実施例1と同様の方法で液晶ポリエステルマルチフィラメントを得た。
 [比較例4~5]
 固相重合パッケージの解舒時に与える屈曲を18方向(18等分割)とし、屈曲させる際の屈曲角を10°、20°としたこと以外は実施例1と同様の方法で液晶ポリエステルマルチフィラメントを得た。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000005
 比較例1~5の繊維物性を表3に示す。
 表1及び2の実施例1~24から明らかなように、固相重合が完了した液晶ポリエステルマルチフィラメントのパッケージを解舒する際に、液晶ポリエステルマルチフィラメントに複数の方向の屈曲を付与することで、液晶ポリエステルマルチフィラメントを柔軟化でき、この液晶ポリエステルマルチフィラメントを用いて撚り加工することで、本発明の長手方向のコード径変動率Xが30%未満である液晶ポリエステルマルチフィラメント製撚糸コードを得ることができた。特に、実施例2~4,6~21、24では、液晶ポリエステルマルチフィラメントをより柔軟化できたため、撚り加工時の各単繊維の追従性(形態変形性)がさらに向上し、得られる液晶ポリエステルマルチフィラメント製撚糸コードのコード径変動率Xを大幅に低下させることが出来た。
 このように、本発明の液晶ポリエステルマルチフィラメント製撚糸コードは、長手方向のコード径変動率Xが30%未満であり、長手方向に均一なコード径を有するため、各種高次加工製品へ加工した場合に所望の製品形態を形成でき、高強度ロープやスリング、ネット等の一般産業資材用途に好適に用いることができる。さらに、本発明の液晶ポリエステルマルチフィラメント製撚糸コードは、使用する液晶ポリエステルマルチフィラメントが糸条柔軟性を有するため、液晶ポリエステルマルチフィラメントを1本或いは複数本用いて撚糸にする際に、撚り加工に対する各単繊維の追従性(形態変形性)が非常に高くなり、撚糸コード内で各単繊維が均一に撚られる。その結果、各単繊維間の糸長差が格段に改善され、外部から応力が加わった場合にも撚糸コードを構成する全単繊維に応力が均一に分散して、撚糸コードとしての強度が格段に向上する。
 一方、表3の比較例1~5から明らかなように、固相重合が完了したパッケージを解舒する際に屈曲させない、または屈曲が不足する場合には、液晶ポリエステルマルチフィラメントを柔軟化できず、剛直な糸条となった。このような液晶ポリエステルマルチフィラメントを用いて撚り加工した場合、得られる液晶ポリエステルマルチフィラメント製撚糸コードの長手方向のコード径変動率Xは30%以上となり、各種高次加工製品へ加工した場合に、所望の製品形態が得られなかった。また、撚糸コード内に糸長差があるため、外部から応力が加わった場合に、突っ張った単繊維に応力集中し易くなり、撚糸コードとしての強度が低く、十分な製品強力が得られなかった。以上のように、長手方向のコード径変動率Xが30%以上の場合には、本発明が目的とする効果を奏することができない。
 本発明の液晶ポリエステルマルチフィラメント製撚糸コードは、長手方向に均一なコード径を有するため、各種高次加工製品へ加工した場合に、所望の製品形態を形成でき、高強度ロープやスリング、ネット等の一般産業資材用途に好適に用いることができる。

Claims (11)

  1.  以下(式1)から算出される長手方向のコード径変動率Xが30%未満である液晶ポリエステルマルチフィラメント製撚糸コード。
    コード径変動率X(%)={長手方向のコード径の標準偏差σ(mm)÷平均コード径D(mm)}×100・・(式1)
  2.  撚糸コードの強度が12cN/dtex以上である請求項1に記載の液晶ポリエステルマルチフィラメント製撚糸コード。
  3.  液晶ポリエステルが、下記構造単位(I)、(II)、(III)、(IV)および(V)から構成される請求項1または2に記載の液晶ポリエステルマルチフィラメント製撚糸コード。
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000001
  4.  構造単位(I)の割合が構造単位(I)、(II)および(III)の合計に対して40~85mol%であり、構造単位(II)の割合が構造単位(II)および(III)の合計に対して60~90mol%であり、構造単位(IV)の割合が構造単位(IV)および(V)の合計に対して40~95mol%である請求項3に記載の液晶ポリエステルマルチフィラメント製撚糸コード。
  5.  糸条柔軟指数Sが8.0以下である液晶ポリエステルマルチフィラメントを撚糸にする請求項1~4に記載の液晶ポリエステルマルチフィラメント製撚糸コードの製造方法。
  6.  液晶ポリエステルを溶融紡糸後にパッケージに巻き取り、該パッケージを固相重合し、固相重合が完了したパッケージから、少なくとも4方向に屈曲させながらマルチフィラメントを解舒し、その後再び巻き取った液晶ポリエステルマルチフィラメントを撚糸にする請求項5に記載の液晶ポリエステルマルチフィラメント製撚糸コードの製造方法。
  7.  撚り加工時に付与する張力が0.01~1.0cN/dtex、かつ張力変動率が30%未満である請求項5または6に記載の液晶ポリエステルマルチフィラメント製撚糸コードの製造方法。
  8.  請求項1~4のいずれかに記載の液晶ポリエステルマルチフィラメント製撚糸コードを用いてなるロープ、またはスリング、またはネット。
  9.  請求項1~4のいずれかに記載の液晶ポリエステルマルチフィラメント製撚糸コードを用いてなるテンションメンバー。
  10.  請求項1~4のいずれかに記載の液晶ポリエステルマルチフィラメント製撚糸コードを用いてなる織編物。
  11.  請求項1~4のいずれかに記載の液晶ポリエステルマルチフィラメント製撚糸コードを用いてなる繊維強化樹脂製品または樹脂成形物。
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