液晶聚酯纤维及其制造方法技术

本发明专利技术提供能够通过低温且短时间的热处理而发挥出优异的力学物性、并且耐热老化性优异的液晶聚酯纤维。上述液晶聚酯纤维包含选自周期表第8～11族的金属元素中的至少一种金属元素。例如，上述液晶聚酯纤维中的上述金属元素的含量总计可以为1～1000重量ppm。另外，上述金属元素以金属化合物的形式含有，上述金属化合物的熔点可以为液晶聚酯的熔点+30℃以下。下。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】液晶聚酯纤维及其制造方法
[0001]相关申请
[0002]本申请主张在日本于2020年11月25日提出申请的日本特愿2020
‑
195469的优先权，通过参照引用其全部内容作为本申请的一部分。


[0003]本专利技术涉及液晶聚酯纤维及其制造方法。

技术介绍

[0004]液晶聚酯纤维是由具有刚直的分子结构的聚合物形成的化学纤维，可以通过对液晶聚酯进行熔融纺丝而得到。而且，对于液晶聚酯纤维而言，通过热处理使进行熔融纺丝而得到的纺丝原丝进行固相聚合，从而可以提高聚合物的分子量，由此能够发挥出非常高的力学物性。在固相聚合工序中的热处理中，需要高温且长时间，但为了提高生产性，至今为止大量研究了以低温且短时间提高液晶聚酯的分子量这样的促进聚合反应的技术。
[0005]关于液晶聚酯的聚合，例如在专利文献1(日本特开2013
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67779号公报)中记载了一种液晶聚酯的制造方法，该方法包括：在包含选自对苯二甲酸、对苯二甲酸衍生物、2,6
‑
萘二甲酸及2,6
‑
萘二甲酸衍生物中的至少1种单体的单体混合物的熔融缩聚中，添加特定的杂芳香族化合物作为催化剂进行熔融缩聚，并且记载了在这样的制造方法中，能够以低温且短时间进行反应。
[0006]另外，在专利文献2(国际公开第2017/68867号)中记载了一种全芳香族聚酯的制造方法，该方法使用脂肪酸金属盐(具体为乙酸钾)作为聚合催化剂而进行聚合。
[0007]现有技术文献
[0008]专利文献
[0009]专利文献1：日本特开2013
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67779号公报
[0010]专利文献2：国际公开第2017/68867号

技术实现思路

[0011]专利技术所要解决的问题
[0012]这样，在专利文献1～2中虽然记载了在液晶聚酯制造中的熔融聚合时的聚合催化剂，但是，对于将通过熔融聚合而得到的液晶聚酯进行了成型(例如，熔融纺丝)后的固相聚合中的催化剂，并没有任何记载。
[0013]具体而言，如专利文献1中记载的杂芳香族化合物这样的碱性有机催化剂会在高于250℃的液晶聚酯的熔融纺丝中发生热分解，因此无法在随后的固相聚合中利用。
[0014]另外，专利文献2中记载的碱金属离子类的催化剂也可能具有与分子量的增加相应地促进解聚反应等副反应的作用，存在达到强度降低、固相聚合工序后的纤维的耐热老化性降低之类的缺点。
[0015]在固相聚合工序中，也同时发生除聚合反应以外的导致强度降低的副反应、纤维
的表面软化而纤维彼此熔粘、损害柔软度的现象等，因此，期望开发尽可能以低温且短时间仅选择性地进行有助于力学物性提高的聚合反应的技术。
[0016]本专利技术是基于这样的问题而完成的，其目的在于提供能够通过低温且短时间的热处理发挥优异的力学物性、并且耐热老化性优异的液晶聚酯纤维。
[0017]解决问题的方法
[0018]本专利技术的专利技术人等为了实现上述目的而进行了深入研究，结果发现，固相聚合可能与熔融聚合的反应机理不同，以往在熔融聚合时可使用的聚合催化剂无法选择性地促进固相聚合中的反应。而且，对适于固相聚合的催化剂进一步反复进行了研究，结果发现，(i)通过使用包含特定的金属元素的催化剂，能够通过低温且短时间的热处理而表现出优异的力学特性；此外，(ii)能够一定程度抑制聚合反应以外的导致强度降低的副反应的进行，提高在固相聚合工序后得到的热处理丝的耐热老化性，从而完成了本专利技术。
[0019]即，本专利技术可以由以下的方式构成。
[0020]〔方式1〕
[0021]一种液晶聚酯纤维，其包含选自周期表第8～11族的金属元素中的至少一种金属元素(优选为选自铜、钴及钯中的至少一种金属元素)。
[0022]〔方式2〕
[0023]根据方式1所述的液晶聚酯纤维，其中，
[0024]上述金属元素的含量总计为1～1000重量ppm(优选为3～500重量ppm、更优选为5～200重量ppm、进一步优选为10～100重量ppm)。
[0025]〔方式3〕
[0026]根据方式1或2所述的液晶聚酯纤维，其以金属化合物的形式含有上述金属元素，上述金属化合物的熔点为液晶聚酯的熔点+30℃以下(优选为液晶聚酯的熔点+20℃以下)。
[0027]〔方式4〕
[0028]根据方式1～3中任一方式所述的液晶聚酯纤维，其强度为18cN/dtex以上(优选为20cN/dtex以上、更优选为23cN/dtex以上)。
[0029]〔方式5〕
[0030]根据方式1～4中任一方式所述的液晶聚酯纤维，其总单末端量为20meq/kg以下(优选为3～15meq/kg、更优选为5～13meq/kg)。
[0031]〔方式6〕
[0032]根据方式1～5中任一方式所述的液晶聚酯纤维，其酮键量为0.05mol％以下(优选为0.04mol％以下、更优选为0.02mol％以下)。
[0033]〔方式7〕
[0034]一种液晶聚酯纤维的制造方法，其是制造方式1～6中任一方式所述的液晶聚酯纤维的方法，该方法包括：
[0035]对包含液晶聚酯和选自周期表第8～11族的金属元素中的至少一种金属元素(优选为选自铜、钴及钯中的至少一种金属元素)的树脂组合物进行熔融纺丝。
[0036]〔方式8〕
[0037]根据方式7所述的液晶聚酯纤维的制造方法，其中，
[0038]上述树脂组合物中的上述金属元素的含量总计为1～1000重量ppm(优选为3～500
重量ppm、更优选为5～200重量ppm、进一步优选为10～100重量ppm)。
[0039]〔方式9〕
[0040]根据方式7或8所述的液晶聚酯纤维的制造方法，其中，
[0041]上述金属元素以化合物的形式包含于上述树脂组合物中，所述化合物具有液晶聚酯的熔点+30℃以下(优选为液晶聚酯的熔点+20℃以下)的熔点。
[0042]〔方式10〕
[0043]根据方式7～9中任一方式所述的液晶聚酯纤维的制造方法，其中，
[0044]对通过上述熔融纺丝得到的纺丝原丝进行热处理。
[0045]〔方式11〕
[0046]根据方式10所述的液晶聚酯纤维的制造方法，其中，
[0047]上述纺丝原丝的总羧基末端量(总CEG量)为5.0meq/kg以下(优选为4.0meq/kg以下、更优选为3.0meq/kg以下、进一步优选为2.5meq/kg以下、更进一步优选为2.0meq/kg以下)。
[0048]〔方式12〕
[0049]一种纤维结构物，其在至少一部分包含方式1～6中任一方式所述的液晶聚酯纤维而构成。
[0050]在本说明书中，“液晶聚酯纤维”表示由液晶聚酯构成的纤维，表示包括通过熔融纺丝得到的纺丝原丝、以及将纺丝原丝进行热处理而得到的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种液晶聚酯纤维，其包含选自周期表第8～11族的金属元素中的至少一种金属元素。2.根据权利要求1所述的液晶聚酯纤维，其中，所述金属元素的含量总计为1～1000重量ppm。3.根据权利要求1或2所述的液晶聚酯纤维，其以金属化合物的形式含有所述金属元素，所述金属化合物的熔点为液晶聚酯的熔点+30℃以下。4.根据权利要求1～3中任一项所述的液晶聚酯纤维，其强度为18cN/dtex以上。5.根据权利要求1～4中任一项所述的液晶聚酯纤维，其总单末端量为20meq/kg以下。6.根据权利要求1～5中任一项所述的液晶聚酯纤维，其酮键量为0.05mol％以下。7.一种液晶聚酯纤维的制造方法，其是制造权利要求1～6中任一项所述的液晶聚酯纤维的方法，该方法包括...

【专利技术属性】
技术研发人员：池端桂一，镰田英树，岩崎秀治，中山和之，
申请(专利权)人：株式会社可乐丽，
类型：发明
国别省市：