液晶ポリエステル繊維の製造方法
【課題】 総繊度の低い液晶ポリエステル繊維の製造に際し、繊維パッケージの形態で固相重合を行っても融着を起こすことなく、加工性と強度の均一性に優れた総繊度の低い液晶ポリエステル繊維を提供し、特に優れた特性を持つ液晶ポリエステルモノフィラメントを提供する。
【解決手段】 溶融紡糸した総繊度が１ｄｔｅｘ以上、５００ｄｔｅｘ以下の液晶ポリエステル溶融紡糸繊維を、巻き密度が０．０１ｇ／ｃｃ以上、０．３０ｇ／ｃｃ未満の繊維パッケージとしてボビン上に形成し、該パッケージを熱処理することを特徴とする液晶ポリエステル繊維の製造方法。
【解決手段】 溶融紡糸した総繊度が１ｄｔｅｘ以上、５００ｄｔｅｘ以下の液晶ポリエステル溶融紡糸繊維を、巻き密度が０．０１ｇ／ｃｃ以上、０．３０ｇ／ｃｃ未満の繊維パッケージとしてボビン上に形成し、該パッケージを熱処理することを特徴とする液晶ポリエステル繊維の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、加工性と強度の均一性に優れた液晶ポリエステル繊維の製造方法に関するものであり、総繊度が小さく、特にモノフィラメントである液晶ポリエステル繊維の製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
液晶ポリエステルは剛直な分子鎖からなるポリマーであり、溶融紡糸においてはその分子鎖を繊維軸方向に高度に配向させ、さらに高温下で熱処理することにより固相重合するため、溶融紡糸で得られる繊維の中では最も高い強度、弾性率が得られる。液晶ポリエステル繊維はさらに低吸湿特性を有するため、水産資材用のロープやネット類などに用途を持っていた。また近年では、スクリーン印刷用の紗織物、セールクロス、各種電気製品のコード補強材、防護手袋、プラスチックの補強材、光ファイバーのテンションメンバー、膜体の基布などの比較的総繊度の低い液晶ポリエステルの需要が伸びている。
【０００３】
液晶ポリエステル繊維は高強度、高弾性率の繊維を得ようとすると、固相重合温度を液晶ポリエステルの融点近傍の高温下で行う必要があるが、その際、繊維同士が融着しやすく、繊維を解舒するときにひどい場合には破断が起こり、また融着部分が繊維欠点となって部分的に強度が低下する問題を引き起こす。これを防ぐためには、低温で長時間熱処理する方法や、繊維を低速で高温ガス中を非接触で走行させつつ熱処理する方法などが考えられるが、熱処理時間がそもそも数時間から数十時間と長いため、量産技術として現実的なものではない。
【０００４】
この熱処理時の融着を抑制するために、特許文献１では０．１６〜０．５ｇ／ｃｃの巻き密度で巻き取ったパッケージを熱処理する方法が提案されている。これによりある程度の融着は回避することができるが、総繊度の低い繊維を処理する場合には融着の影響を解消することができない。また、特許文献２には総繊度が５０デニール（５５．５ｄｔｅｘ）以上の液晶ポリエステルモノフィラメントの固相重合の際の巻き密度を０．３ｇ／ｃｃ以上とすることが記載されているが、重合反応効率に関しての記載はあるものの固相重合時の融着については記載されていない。
【０００５】
一方、融着を回避するために特許文献３では、円筒容器に液晶ポリエステル繊維を振り落としながら堆積させ、かつその後の取り出し性を良好にするためにあらかじめ繊維に交絡を付与する方法が提案されている。しかし、総繊度の細い繊維は空気抵抗のために円筒容器内に堆積させるのに長時間を費やし効率の悪いものとなっている。
【０００６】
特許文献４には、細繊度の液晶ポリエステルモノフィラメントをボビンに巻き取って固相重合する製法が記載されている。しかしながら、巻き密度は０．５７ｇ／ｃｃと高く、樹脂で被覆しない限り、工業的に有用な高度の融着抑制技術とはなっていない。
【特許文献１】特開昭６１−２２５３１２号公報（第１頁）
【特許文献２】特開平０４−３３３６１６号公報（第４頁）
【特許文献３】特開平０９−２５６２４０号公報（第１頁）
【特許文献４】特開平１１−２６９７３７号公報（第１頁）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明の課題は、繊維パッケージの形態で固相重合を行っても融着を起こすことがなく、加工性と強度の均一性に優れた総繊度の低い液晶ポリエステル繊維の製造方法を提供するものであり、特にモノフィラメントである液晶ポリエステル繊維の製造方法に関するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題は、溶融紡糸した総繊度が１ｄｔｅｘ以上、５００ｄｔｅｘ以下の液晶ポリエステル溶融紡糸繊維を、巻き密度が０．０１ｇ／ｃｃ以上、０．３０ｇ／ｃｃ未満の繊維パッケージとしてボビン上に形成し、該パッケージを熱処理することを特徴とする液晶ポリエステル繊維の製造方法により解決することができる。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によって、繊維パッケージの形態で固相重合を行っても融着を起こすことがなく、加工性と強度の均一性に優れた総繊度の低い液晶ポリエステル繊維を提供でき、特に優れた特性を持つ液晶ポリエステルモノフィラメントを効率よく製造することができる。このようにして得られた液晶ポリエステル繊維は、スクリーン印刷用の紗織物、セールクロス、各種電気製品のコード補強材、防護手袋、プラスチックの補強材、光ファイバーのテンションメンバー、膜体の基布などに好適であり、融着に起因する欠陥がないこと、および強度の均一性が強く要求されるスクリーン印刷用の紗織物に特に好適である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、本発明の液晶ポリエステル繊維の製造方法について詳細に説明する。
【００１１】
本発明で用いられる液晶ポリエステルとは、加熱して溶融した際に光学的異方性（液晶性）を示すポリマーを指す。この特性は例えば、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、試料の透過光を偏光下で観察することにより確認できる。
【００１２】
本発明に用いる液晶ポリエステルとしては、例えばａ．芳香族オキシカルボン酸の重合物、ｂ．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、ｃ．ａとｂとの共重合物などが挙げられる。
【００１３】
ここで、芳香族オキシカルボン酸としては、ヒドロキシ安息香酸、ヒドロキシナフトエ酸など、または上記芳香族オキシカルボン酸のアルキル、アルコキシ、ハロゲン置換体などが挙げられる。
【００１４】
また、芳香族ジカルボン酸としては、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など、または上記芳香族ジカルボン酸のアルキル、アルコキシ、ハロゲン置換体などが挙げられる。
【００１５】
さらに、芳香族ジオールとしては、ハイドロキノン、レゾルシン、ジオキシジフェニール、ナフタレンジオールなど、または上記芳香族ジオールのアルキル、アルコキシ、ハロゲン置換体などが挙げられ、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などが挙げられる。
【００１６】
本発明に用いる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４，４’−ジヒドロキシビフェニル成分とハイドロキノン成分とテレフタル酸成分および／またはイソフタル酸成分とが共重合されたもの、ｐ−ヒドロキシ安息香酸成分と６−ヒドロキシ２−ナフトエ酸成分とが共重合されたもの、ｐ−ヒドロキシ安息香酸成分と６−ヒドロキシ２−ナフトエ酸成分とハイドロキノン成分とテレフタル酸成分とが共重合されたもの、などが挙げられる。
【００１７】
本発明では特に、下記構造単位（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。
【００１８】
【化１】
【００１９】
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重要である。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。
【００２０】
また、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４０〜８５モル％が好ましく、より好ましくは６５〜８０モル％、さらに好ましくは６８〜７５モル％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。
【００２１】
構造単位（ＩＩ）は構造単位（ＩＩ）および（ＩＩＩ）の合計に対して６０〜９０モル％であることが好ましく、より好ましくは６０〜８０モル％、さらに好ましくは６５〜７５モル％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。
【００２２】
構造単位（ＩＶ）は構造単位（ＩＶ）および（Ｖ）の合計に対して４０〜９５モル％であることが好ましく、より好ましくは５０〜９０モル％、さらに好ましくは６０〜８５モル％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、長手方向に均一な繊維が得られる。
【００２３】
本発明に用いる液晶ポリエステルの各構造単位の好ましい範囲は以下のとおりである。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繊維が好適に得られる。
構造単位（Ｉ）４５〜６５モル％
構造単位（ＩＩ）１２〜１８モル％
構造単位（ＩＩＩ）３〜１０モル％
構造単位（ＩＶ）５〜２０モル％
構造単位（Ｖ）２〜１５モル％
本発明に用いる液晶ポリエステルポリマーの融点（Ｔｍ０）は、溶融紡糸可能な温度範囲を広くするため好ましくは２００〜３８０℃であり、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Ｔｍ０は実施例記載の手法により求められる値とする。
【００２４】
なお本発明で用いる液晶ポリエステルには上記構造単位以外に３，３’−ジフェニルジカルボン酸、２，２’−ジフェニルジカルボン酸などの芳香族ジカルボン酸、アジピン酸、アゼライン酸、セバシン酸、ドデカンジオン酸などの脂肪族ジカルボン酸、ヘキサヒドロテレフタル酸などの脂環式ジカルボン酸、クロロハイドロキノン、４，４’−ジヒドロキシジフェニルスルホン、４，４’−ジヒドロキシジフェニルスルフィド、４，４’−ジヒドロキシベンゾフェノン等の芳香族ジオールおよびｐ−アミノフェノールなどを本発明の効果を損なわない範囲で共重合させても良い。
【００２５】
また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、ポリエステル、ポリオレフィンやポリスチレンなどのビニル系重合体、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、フッ素樹脂など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など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４０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。
【００２６】
さらに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、シリカなどの無機物や、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、末端基封止剤、相溶化剤等の各種添加剤を少量含有しても良い。
【００２７】
本発明で用いる液晶ポリエステルの溶融粘度は融点（Ｔｍ０）＋１０℃、剪断速度１０００／ｓの条件において１〜１００Ｐａ・ｓであることが製糸安定性の向上の観点から好ましく、５〜３０Ｐａ・ｓであることが紡糸速度を高める上でより好ましい。
【００２８】
溶融紡糸において、液晶ポリエステルの溶融押出は公知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など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、熱分解温度とすることが好ましく、液晶ポリエステルの融点（Ｔｍ０）＋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（Ｔｍ０）＋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。
【００２９】
本発明の液晶ポリエステル繊維を得るには、前述した構成単位からなる液晶ポリエステルポリマーを用い、細繊度、低繊度変動率の繊維を得るための紡糸条件の適正化が重要である。前述した構成単位からなる液晶ポリエステルポリマーは、融点と熱分解温度の温度差が大きいため幅広い紡糸温度にて紡糸可能であり、その紡糸温度における熱安定性も高いため製糸性が良好であり、さらに流動性も高く吐出後のポリマーの細化挙動が安定するため繊度変動が少ないため細繊度、低繊度変動率の繊維を得るには有利である。しかし総繊度の細い繊維を均一に得るためには、さらに吐出時の安定性、細化挙動の安定性を高める必要があり、工業的な溶融紡糸ではエネルギーコストの低減、生産性向上のため１つの口金に多数の口金孔を穿孔するため、それぞれの孔の吐出、細化を安定させる必要がある。
【００３０】
これを達成するためには口金孔の孔径を小さくするとともに、ランド長（口金孔の孔径と同一の直管部の長さ）を長くすることが重要である。ただし孔径が過度に小さいと孔の詰まりが発生しやすくなるため直径０．０３ｍｍ以上、０．３０ｍｍ以下が好ましく、０．０５ｍｍ以上、０．２５ｍｍ以下がより好ましく、０．０８ｍｍ以上、０．２０ｍｍ以下がさらに好ましい。ランド長は過度に長いと圧力損失が高くなるため、ランド長を孔径で除した商で定義されるＬ／Ｄが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。また均一性を維持するために１つの口金の孔数は５０孔以下が好ましく、４０孔以下がより好ましく、２０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。
【００３１】
口金孔より吐出されたポリマーは保温、冷却領域を通過させ固化させた後、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２００ｍｍまでとすることが好ましく、１００ｍｍまでとすることがより好ましい。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℃以下が製糸性向上の点から好ましく、２００℃以上、４００℃以下がさらに好ましい。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。
【００３２】
引き取り速度は生産性、単糸繊度の低減のため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。本発明に用い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、本発明に用いる液晶ポリエステルにおいては曳糸性の点から２０００ｍ／分程度となる。
【００３３】
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製糸安定性のため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。本発明に用い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、細繊度化に有利である。
【００３４】
溶融紡糸においてはポリマーの冷却固化から巻き取りまでの間に油剤を付与することが繊維の取り扱い性を向上させる上で好ましい。油剤は公知のものを使用できるが、高温での固相重合に耐え得るポリシロキサン系のシリコーンオイルなどを主体とした油剤を用いることがより好ましい。
【００３５】
巻き取りは公知の巻き取り機を用いパーン、チーズ、コーンなどの形態のパッケージとすることができるが、巻き取り時にパッケージ表面にローラが接触しないパーン巻きとすることが好ましく、トラバースはスピンドルトラバースが好ましい。
【００３６】
本発明の繊維の総繊度は１ｄｔｅｘ以上、５００ｄｔｅｘ以下である。総繊度をこのように細い範囲とすることで織物としての厚みを薄くできるなどの利点が生じる他、スクリーン印刷用紗織物ではハイメッシュ高オープニングエリア化が可能となり印刷精度が向上できる。総繊度は細い方がこの利点は大きく、１００ｄｔｅｘ以下がより好ましく、５０ｄｔｅｘ以下がより好ましい。
【００３７】
本発明の繊維は幅広いフィラメント数とすることができる。フィラメント数の上限は特にないが、総繊度を低減させつつ安定した紡糸を行うためにはフィラメント数１００以下が好ましく、５０以下がより好ましく、２０以下がさらに好ましい。特にフィラメント数が１であるモノフィラメントは細繊度および強力の均一性が強く望まれる分野であるため本発明の手法は特に好適に用いることができる。したがって本発明の手法の最も好適な例は５０ｄｔｅｘ以下のモノフィラメント、さらには１８ｄｔｅｘ以下のモノフィラメントである。
【００３８】
次に、本発明の溶融紡糸で得られた繊維は熱処理されるが、熱処理とは、溶融紡糸繊維の融点をＴｍ１（℃）とした場合、最高到達温度がＴｍ１−６０（℃）以上となるような温度で処理することである。これにより繊維の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。なお最高到達温度は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繊維の融点は上昇するため、固相重合温度は順次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。ただしこの場合においても固相重合での最高到達温度は熱処理後の繊維のＴｍ１−６０（℃）以上Ｔｍ１（℃）未満とすることが固相重合速度を高めかつ融着を防止できる点から好ましい。
【００３９】
また、本熱処理は、熱処理後の繊維の吸熱ピークにおける融解熱量（ΔＨｍ２）が、溶融紡糸繊維の吸熱ピークにおける融解熱量（ΔＨｍ１）に対して２．０倍以上となる処理であることが好ましい。これによって、繊維の結晶化度を十分に高くすることができ、高強度、高弾性率の繊維が得られる。ただし過度に結晶化度が高いと繊維の靭性が損なわれ加工性が悪化する傾向があり、ΔＨｍ２の好ましい範囲はΔＨｍ１に対し２．０倍以上、１５．０倍以下、より好ましくは２．５倍以上、１０．０倍以下である。このための固相重合時間は、固相重合温度にもよるが、△Ｈｍ２を十分に高くするためには最高到達温度で５時間以上とすることが好ましく、１０時間以上がとすることがより好ましい。上限は特に制限されないが△Ｈｍ２増加の効果は経過時間と共に飽和するため５０時間程度で十分である。
【００４０】
また、熱処理後の繊維の融解熱量（ΔＨｍ２）は、高い強度、弾性率を得るために、１．０Ｊ／ｇ以上が好ましく、３．０Ｊ／ｇ以上がより好ましく、５．０Ｊ／ｇ以上がさらに好ましい。
【００４１】
このような熱処理に際して、その設備生産性、生産効率性の観点から、本発明では液晶ポリエステル溶融紡糸繊維を、巻き密度が０．０１ｇ／ｃｃ以上、０．３０ｇ／ｃｃ未満の繊維パッケージとしてボビン上に形成し、これを熱処理する。また、本発明は取扱いの可能な総繊度１ｄｔｅｘ以上、融着による悪影響の大きい総繊度５００ｄｔｅｘ以下の繊維に適用されるものである。
【００４２】
融着防止のためには固相重合を行う際の繊維パッケージの巻き密度が重要であり、巻き崩れを防ぐために巻き密度を０．０１ｇ／ｃｃ以上とし、かつ融着を回避するためには巻き密度を０．３０ｇ／ｃｃ未満とする。ここで巻き密度とは、繊維パッケージの占有体積（Ｖｆ、ｃｃ）と繊維の重量（Ｗｆ、ｇ）からＷｆ／Ｖｆにより計算される値である。なお占有体積Ｖｆはパッケージの外形寸法を実測するか、写真を撮影し写真上で外形寸法を測定し、パッケージが回転対称であることを仮定し計算することで求められる値であり、Ｗｆは繊度と巻取長から計算される値、もしくは巻取前後での重量差により実測される値である。巻き密度が小さいほどパッケージにおける繊維間の密着力が弱まり融着が抑制できるため、０．１５ｇ／ｃｃ以下が好ましく、巻き密度が過度に小さいとパッケージが巻き崩れるため０．０３ｇ／ｃｃ以上とすることが好ましい。したがって好ましい範囲は、０．０３ｇ／ｃｃ以上、０．１５ｇ／ｃｃ以下である。
【００４３】
このような巻き密度が小さいパッケージは溶融紡糸における巻き取りで形成した場合には、設備生産性、生産効率化が向上するために望ましく、一方、溶融紡糸で巻き取ったパッケージを巻き返して形成した場合には、巻き張力を小さくすることができ、巻き密度をより小さくできるため好ましい。巻き密度を０．３０ｇ／ｃｃ以下とするためには、巻き張力を小さくすることが重要であり、巻き張力は０．１０ｃＮ／ｄｔｅｘ以下が好ましく、０．０５ｃＮ／ｄｔｅｘ以下がより好ましい。巻き密度を低くするためにはパッケージ形状を整え巻き取り張力を安定化させるために通常用いられるコンタクトローラ等を用いず、繊維パッケージ表面を非接触の状態で巻き取ることや、溶融紡糸で巻き取られたパッケージから調速ローラを介せず直接、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トラバースガイドと繊維の接点から繊維パッケージまでの距離（フリーレングス）を１０ｍｍ以内とする方法が好ましく用いられる。さらに、巻き返し速度を５００ｍ／分以下、特に３００ｍ／分以下とすることも巻き密度を低くするために有効である。一方、巻き返し速度は生産性のためには高い方が有利であり、５０ｍ／分以上、特に１００ｍ／分以上とすることが好ましい。
【００４４】
また、端面部の融着を回避し安定したパッケージを形成するためにはパッケージの両端にテーパーがついたテーパーエンド巻取とすることが好ましい。この際、テーパー角は６０°以下が好ましく、４５°以下がより好ましい。またテーパー角が小さい場合、繊維パッケージを大きくすることができず長尺の繊維が必要な場合には５°以上が好ましく、１０°以上がより好ましい。さらに巻き取りにおいてはトラバース幅を時間に対し周期的に揺動させることでも、取り扱い、解舒性に優れるパッケージが得られる。
【００４５】
さらにパッケージ形成にはワインド数も重要である。ここで言うワインド数とはトラバースが半往復する間のスピンドル回転数で定義され、ワインド数が高いことは綾角が小さいことを示す。ワインド数は小さい方が繊維間の接触面積が小さく融着回避には有利であるが、本発明で好適な巻取条件となる低張力、コンタクトロールなしなどの条件下においてはワインド数が高いほど端面での綾落ち、パッケージの膨らみが軽減でき、パッケージ形状が良好となる。これらの点からワインド数は２以上２０以下が好ましく、５以上１５以下がより好ましい。
【００４６】
該繊維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、繊維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。熱処理に際しては繊維パッケージをボビンと一体で処理することもできるが、繊維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、該ボビンは熱処理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、重合反応副生物を速やかに除去でき熱処理を効率的に行えるため好ましい。また繊維パッケージからボビンを抜き取って処理する場合には、ボビン外層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層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溶融紡糸繊維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、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。
【００４７】
該繊維パッケージの繊維重量は巻き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、１０ｋｇ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。
【００４８】
固相重合時の融着を防ぐため、繊維表面に油分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。
【００４９】
油分付着方法はガイド給油法でも良いが、総繊度の細い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。油分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、塩やタルク、スメクタイトなどの無機物質、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、メチルフェニルシロキサン）およびこれらの混合物などが好ましい。中でもシロキサン系化合物は固重での融着防止効果に加え、易滑性にも効果を示すため特に好ましい。
【００５０】
これらの成分は固体付着、油分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、ジメチルシロキサンの水エマルジョンを主体とし、これに塩や水膨潤性のスメクタイトを添加した混合油剤が最も好ましい。
【００５１】
繊維への油分の付着量は融着抑制のためには多い方が好ましいが、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０．５ｗｔ％以上８．０ｗｔ％以下が好ましく、１．０ｗｔ％以上５．０ｗｔ％以下が特に好ましい。なお、繊維への油分付着量は１００ｍｇ以上の繊維を採取し、６０℃にて１０分間乾燥させた後の重量を測定し（Ｗ０）、繊維重量に対し１００倍以上の水に界面活性剤を０．１ｗｔ％添加した洗浄液を用いて繊維を２０分超音波洗浄し、洗浄後の繊維を水洗し、６０℃にて１０分間乾燥させた後の重量を測定し（Ｗ１）、（Ｗ０−Ｗ１）×１００／Ｗ１により求められる値を指す。
【００５２】
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。
【００５３】
固相重合後のパッケージはそのまま製品として供することもできるが、製品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き密度を高めることが好ましい。固相重合後の巻き返しにおいてはその解舒が重要であり、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く、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好ましい。
【００５４】
本発明で得られる液晶ポリエステル繊維は、その強度が１７．０ｃＮ／ｄｔｅｘ以上の高強度繊維となることが好ましく、２０．０ｃＮ／ｄｔｅｘ以上がより好ましく、２５．０ｃＮ／ｄｔｅｘ以上がさらに好ましい。また弾性率は６００ｃＮ／ｄｔｅｘとなることが好ましく、７５０ｃＮ／ｄｔｅｘ以上がより好ましく、９００ｃＮ／ｄｔｅｘ以上となることがさらに好ましい。強度、弾性率の上限は特に限定されないが、本発明で達しえる上限としては強度３０ｃＮ／ｄｔｅｘ、弾性率１５００ｃＮ／ｄｔｅｘ程度である。
【００５５】
また本発明で得られる繊維の強力変動率は２０％以下が好ましく、１５％以下がより好ましく、強力変動率が２０％以下であることで長手方向の均一性が高まり、繊維の強力（強度と繊度の積）変動も小さくなるため、繊維製品の欠陥が減少する他、低強度部分に起因する加工工程での糸切れなどのトラブルが抑制できる。
【００５６】
本発明の液晶ポリエステル繊維は高強度・高弾性率の特徴を保持しながら、従来の液晶ポリエステル繊維に比べ耐摩耗性が改善されたものであり、一般産業用資材、土木・建築資材、スポーツ用途、防護衣、ゴム補強資材、電気材料（特に、テンションメンバーとして）、音響材料、一般衣料等の分野で広く用いられる。有効な用途としては、スクリーン紗、コンピューターリボン、プリント基板用基布、抄紙用のカンバス、エアーバッグ、飛行船、ドーム用等の基布、ライダースーツ、釣糸、各種ライン（ヨット、パラグライダー、気球、凧糸）、ブラインドコード、網戸用支持コード、自動車や航空機内各種コード、電気製品やロボットの力伝達コード等が挙げられ、特に有効な用途として工業資材用織物、融着に起因する欠陥がないこと、および強度の均一性が強く要求されるスクリーン印刷用の紗織物に用いるモノフィラメントが挙げられる。
【実施例】
【００５７】
以下、実施例により本発明を詳細に説明するが、本発明はこれにより何ら限定されるものではない。なお、本発明の各種特性の評価は次の方法で行った。
（１）Ｔｍ０、Ｔｍ１、ΔＨｍ１、Ｔｍ２、ΔＨｍ２
ＴＡ ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔｓ社製ＤＳＣ２９２０により示差熱量測定を行い、５０℃から２０℃／分の昇温条件で測定した際に観測される溶融紡糸繊維の吸熱ピークの温度をＴｍ１（℃）とし、Ｔｍ１における融解熱量（ΔＨｍ１）（Ｊ／ｇ）を測定した。同様に溶融紡糸に用いた樹脂の吸熱ピークの温度をＴｍ０（℃）、熱処理後の繊維の吸熱ピークの温度をＴｍ２（℃）とし、Ｔｍ２における融解熱量（ΔＨｍ２）（Ｊ／ｇ）を測定した。
（２）総繊度
検尺機にて繊維を１００ｍカセ取りし、その重量（ｇ）を１００倍し、１水準当たり１０回の測定を行い平均値を繊度（ｄｔｅｘ）とした。
（３）巻き取り張力
東レ・エンジニアリング社製テンションメーター（ＭＯＤＥＬ ＴＴＭ−１０１）を用いて測定した。また、極低張力用には上記テンションメーターを改造したフルスケール５ｇ、精度０．０１ｇ測定可能な張力計を用いた。
（４）強度、伸度、弾性率および強力変動率
ＪＩＳ Ｌ１０１３：１９９９記載の方法に準じて、試料長１００ｍｍ、引張速度５０ｍｍ／分の条件で、オリエンテック社製テンシロンＵＣＴ−１００を用い１水準当たり１０回の測定を行い、平均値を強力（ｃＮ）、強度（ｃＮ／ｄｔｅｘ）、伸度（％）、弾性率（ｃＮ／ｄｔｅｘ）とした。強力とはＪＩＳＬ１０１３：１９９９記載の引張強さの測定における切断時の強さを指し、強力変動率は強力の１０回の平均値からの最大もしくは最小値の差の絶対値のうち、いずれか大きい方の値を用いて下式により算出した。
強力変動率（％）＝（（｜最大値もしくは最小値−平均値｜／平均値）×１００）
参考例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、ハイドロキノン８９重量部、テレフタル酸２９２重量部、イソフタル酸１５７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。
【００５８】
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、トルクが１５ｋｇｃｍ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／ｃｍ２（０．１ＭＰａ）に加圧し、直径１０ｍｍの円形吐出口を１ケ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。
【００５９】
この液晶性樹脂（参考例１）はｐ−ヒドロキシ安息香酸由来の構造単位（Ｉ）が５４モル％、４，４’−ジヒドロキシビフェニル由来の構造単位（ＩＩ）が１６モル％、ヒドロキノン由来の構造単位（ＩＩＩ）が７モル％、テレフタル酸由来の構造単位（ＩＶ）が１５モル％、イソフタル酸由来の構造単位（Ｖ）が８モル％からなり、融点は３１８℃であり、高化式フローテスターを用い、温度３２８℃、剪断速度１０００／ｓで測定した溶融粘度が１６Ｐａ・ｓであった。
【００６０】
参考例２
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９０７重量部と６−ヒドロキシ−２−ナフトエ酸４５７重量部及び無水酢酸９４６重量部（フェノ−ル性水酸基合計の１．０３モル当量）を攪拌翼、留出管を備えた反応容器に仕込み、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、３２５℃まで４時間で昇温した。
【００６１】
重合温度を３２５℃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、トルクが１５ｋｇｃｍ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／ｃｍ２（０．１ＭＰａ）に加圧し、直径１０ｍｍの円形吐出口を１ケ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。
【００６２】
この液晶性樹脂（参考例２）は、ｐ−ヒドロキシ安息香酸由来の構造単位（Ｉ）７３モル％、６−ヒドロキシナフトエ酸由来の構造単位（（Ｉ）〜（Ｖ）以外）２７モル％からなり、融点は２８３℃であり、高化式フローテスターを用い、温度２９３℃、剪断速度１０００／ｓで測定した溶融粘度が３２Ｐａ・ｓであった。
【００６３】
実施例１
参考例１の液晶ポリエステルを用い、１６０℃、１２時間の真空乾燥を行った後、大阪精機工作株式会社製φ１５ｍｍ単軸エクストルーダーにて（ヒーター温度２９０〜３４０℃）溶融押し出しし、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から紡糸パックまでの紡糸温度は３４５℃とした。紡糸パックでは金属不織布フィルター（渡辺義一製作所社製ＷＬＦ−１０）を用いてポリマーを濾過し、孔径０．１３ｍｍ、ランド長０．２６ｍｍの孔を５個有する口金より吐出量３．０ｇ／分（単孔あたり０．６ｇ／分）でポリマーを吐出した。
【００６４】
吐出したポリマーは４０ｍｍの保温領域を通過させた後、環状冷却風により糸条の外側から冷却し固化させ、その後、ポリジメチルシロキサンを主成分とする油剤を付与し５フィラメントともに１２００ｍ／分の第１ゴデットロールに引き取った。このときの紡糸ドラフトは３２である。これを同じ速度である第２ゴデットロールを介した後、５フィラメント中の４本はサクションガンにて吸引し、残り１本を、ダンサーアームを介しスピンドルトラバース型のパーンワインダー（巻取パッケージに接触するコンタクトロール無し）を用いてパーンの形状に巻き取った。約１００分の巻取時間中、糸切れは発生せず製糸性は良好であった。
【００６５】
この紡糸繊維は繊度５．０ｄｔｅｘ、強度５．９ｃＮ／ｄｔｅｘ、伸度１．３％、弾性率５１１ｃＮ／ｄｔｅｘであり、Ｔｍ１は２９８℃、△Ｈｍ１は２．９Ｊ／ｇであった。なお油分付着量は１．０重量％であった。
【００６６】
この紡糸繊維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、調速ローラを介さず、速度を一定とした巻取機（神津製作所社製ＥＴ−６８Ｓ調速巻取機）にて１００ｍ／分で巻き返しを行った。なお、巻き返しの心材にはステンレス製の穴あきボビンにケブラーフェルト（目付２８０ｇ／ｍ２、厚み１．５ｍｍ）を巻いたものを用い、巻き返し時の張力は０．０５ｃＮ／ｄｔｅｘとし、巻き量は２万ｍすなわち０．０１ｋｇとした。さらにパッケージ形態はテーパー角２０°のテーパーエンド巻きとし、テーパー幅調整機構の改造によりトラバース幅を常に揺動させるようにし、コンタクトロールを用いず、またトラバースガイドと繊維の接点を繊維パッケージから５ｍｍとした。なおワインド数は５．１とした。このようにして巻き上がったパッケージの巻き密度は０．０８ｇ／ｃｃであった。
【００６７】
これを密閉型オーブンを用い、室温から２４０℃までは約３０分で昇温し、２４０℃にて３時間保持した後、４℃／時間で２９５℃まで昇温し、さらに２９５℃で１５時間保持する条件にて固相重合を行った。なお雰囲気は除湿窒素を流量２５ＮＬ／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。
【００６８】
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５００ｍ／分で送り出しつつ解舒したが糸切れはなく解舒性良好であり、全量の巻き返しが可能であった。
【００６９】
得られた液晶ポリエステル繊維の繊度は５．０ｄｔｅｘ、強度２６．５ｃＮ／ｄｔｅｘ、強力変動率８％、伸度３．０％、弾性率１００２ｃＮ／ｄｔｅｘであり、Ｔｍ２は３３２℃、△Ｈｍ２は８．４Ｊ／ｇ、ΔＨｍ２／ΔＨｍ１は２．９であり、高い強度、弾性率と低い強力変動率を有していた。
【００７０】
実施例２
溶融紡糸繊維の巻き返し時の張力を０．０３ｃＮ／ｄｔｅｘとし繊維パッケージの巻き密度を０．０３ｇ／ｃｃとする以外は実施例１と同様にして、固相重合繊維を得た。
【００７１】
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５００ｍ／分で送り出しつつ解舒したところ糸切れは発生せず解舒性良好であり、全量の巻き返しが可能であった。
【００７２】
得られた液晶ポリエステル繊維の繊度は５．０ｄｔｅｘ、強度２６．６ｃＮ／ｄｔｅｘ、強力変動率８％、伸度３．０％、弾性率１０１２ｃＮ／ｄｔｅｘであり、Ｔｍ２は３３２℃、△Ｈｍ２は８．４Ｊ／ｇ、ΔＨｍ２／ΔＨｍ１は２．９であり、高い強度、弾性率と低い強力変動率を有していた。
【００７３】
実施例３
溶融紡糸繊維の巻き返し速度を５００ｍ／分、巻き返し時の張力を０．１２ｃＮ／ｄｔｅｘとし繊維パッケージの巻き密度を０．２５ｇ／ｃｃとする以外は実施例１と同様にして、固相重合繊維を得た。
【００７４】
こうして得られた固相重合パッケージを実施例１と同様の手法で解舒しようとしたところ解舒速度５００ｍ／分では糸切れが発生したものの、解舒速度を５０ｍ／分まで低下させることで解舒性は良好となり全量の巻き返しが可能であった。
【００７５】
得られた液晶ポリエステル繊維の繊度は５．０ｄｔｅｘ、強度２２．８ｃＮ／ｄｔｅｘ、強力変動率１８％、伸度２．６％、弾性率９８７ｃＮ／ｄｔｅｘであり、Ｔｍ２は３３２℃、△Ｈｍ２は８．４Ｊ／ｇ、ΔＨｍ２／ΔＨｍ１は２．９であり、高い強度、弾性率と低い強力変動率を有していた。
【００７６】
比較例１
溶融紡糸繊維の巻き返し速度を７００ｍ／分、巻き返し時の張力を０．１４ｃＮ／ｄｔｅｘとし繊維パッケージの巻き密度を０．３３ｇ／ｃｃとする以外は実施例１と同様にして、固相重合繊維を得た。
【００７７】
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５００ｍ／分で送り出しつつ解舒したところ糸切れが発生し、５０ｍ／分としても融着に起因する糸切れが数分おきに発生し。実質的に解舒できなかった。
【００７８】
得られた液晶ポリエステル繊維の繊度は５．０ｄｔｅｘ、強度１６．８ｃＮ／ｄｔｅｘ、強力変動率２７％、伸度１．９％、弾性率８４２ｃＮ／ｄｔｅｘであり、Ｔｍ２は３３２℃、△Ｈｍ２は８．４Ｊ／ｇ、ΔＨｍ２／ΔＨｍ１は２．９であり、強度が低く、強力変動率も低いものであった。
【００７９】
比較例２
溶融紡糸繊維の巻き返し速度を１００ｍ／分、巻き返し時の張力を０．１１ｃＮ／ｄｔｅｘとしコンタクトローラを用いて繊維パッケージを形成し、その巻き密度を０．３５ｇ／ｃｃとする以外は実施例１と同様にして、固相重合繊維を得た。
【００８０】
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５００ｍ／分で送り出しつつ解舒したところ糸切れが発生し、５０ｍ／分としても融着に起因する糸切れが数分おきに発生し。実質的に解舒できなかった。
【００８１】
得られた液晶ポリエステル繊維の繊度は５．０ｄｔｅｘ、強度１６．５ｃＮ／ｄｔｅｘ、強力変動率３０％、伸度１．８％、弾性率８３５ｃＮ／ｄｔｅｘであり、Ｔｍ２は３３２℃、△Ｈｍ２は８．４Ｊ／ｇ、ΔＨｍ２／ΔＨｍ１は２．９であり、強度が低く、強力変動率も低いものであった。
【００８２】
実施例４
参考例２の液晶ポリエステルを用い、紡糸温度を３２５℃、紡糸速度を６００ｍ／分とすること以外は実施例１と同様の方法で溶融紡糸を行った。なおこのときの紡糸ドラフトは３２である。製糸性は良好であり１００分の巻取が可能であった。
【００８３】
得られた紡糸繊維は繊度１０．０ｄｔｅｘ、強度８．４ｃＮ／ｄｔｅｘ、伸度１．８％、弾性率５０１ｃＮ／ｄｔｅｘであり、Ｔｍ１は２８６℃、△Ｈｍ１は３．２Ｊ／ｇであった。なお油分付着量は１．０重量％であった。
【００８４】
これを実施例１と同様の方法で巻き返したところ巻張力は０．０５ｃＮ／ｄｔｅｘであり、巻き量０．０２ｋｇ（２万ｍ）、巻き密度０．０８ｇ／ｃｃの繊維パッケージを得た。
【００８５】
これを最終到達温度が２８５℃となること以外は実施例１と同様の方法で固相重合を行った。
【００８６】
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５００ｍ／分で送り出しつつ解舒したところ糸切れは発生せず解舒性良好であり、全量の巻き返しが可能であった。
【００８７】
得られた液晶ポリエステル繊維の繊度は１０．０ｄｔｅｘ、強度２１．１ｃＮ／ｄｔｅｘ、強力変動率１１％、伸度３．１％、弾性率８２２ｃＮ／ｄｔｅｘであり、Ｔｍ１は２８６℃、△Ｈｍ１は３．２Ｊ／ｇ、Ｔｍ２は３２１℃、△Ｈｍ２は９．４Ｊ／ｇ、ΔＨｍ２／ΔＨｍ１は２．９であり、高い強度、弾性率と低い強力変動率を有していた。
【００８８】
実施例５
孔径０．１３ｍｍ、ランド長０．２６ｍｍの孔を２４個有する口金より吐出量１２．０ｇ／分（単孔あたり０．５ｇ／分）でポリマーを吐出し、２４本を１糸条とするマルチフィラメントを１２００ｍ／分で１対のゴデットロールで引き取り、そのまま巻取ること以外は実施例１と同様の手法で溶融紡糸を行った。なおこのときの紡糸ドラフトは３８である。約１００分の巻取時間中、糸切れは発生せず製糸性は良好であった。
【００８９】
この紡糸繊維は繊度１００．０ｄｔｅｘ、強度５．５ｃＮ／ｄｔｅｘ、伸度１．１％、弾性率４６４ｃＮ／ｄｔｅｘであり、Ｔｍ１は２９８℃、△Ｈｍ１は２．９Ｊ／ｇであった。なお油分付着量は１．０重量％であった。
【００９０】
この紡糸繊維を用い、巻き返し時の張力を０．１４ｃＮ／ｄｔｅｘ、巻き量を１０万ｍ、テーパー角を５°のテーパーエンド巻きとし、トラバース折り返し位置を３回に１回、両端で２ｍｍ短くする端面崩しとし、ワインド数を２．３とすること以外は実施例１と同様の手法で巻き返しを行った。このようにして巻き上がったパッケージの巻き密度は０．２８ｇ／ｃｃであった。
【００９１】
これを実施例１と同様にして固相重合を行った。こうして得られた固相重合パッケージを実施例１と同様の手法で解舒しようとしたところ解舒速度５００ｍ／分では糸切れが発生したものの、解舒速度を１００ｍ／分まで低下させることで解舒性は良好となり全量の巻き返しが可能であった。
【００９２】
得られた液晶ポリエステル繊維の繊度は１００．０ｄｔｅｘ、強度２１．５ｃＮ／ｄｔｅｘ、強力変動率６％、伸度２．８％、弾性率８６０ｃＮ／ｄｔｅｘであり、Ｔｍ２は３３５℃、△Ｈｍ２は８．５Ｊ／ｇ、ΔＨｍ２／ΔＨｍ１は２．９であり、高い強度、弾性率と低い強力変動率を有していた。
【００９３】
比較例３
実施例１と同様の方法で溶融紡糸を行った。この際、溶融紡糸での巻取ボビンをステンレス製穴あきボビンとし、これに直接巻き取った。この際の巻取張力は０．１８ｃＮ／ｄｔｅｘ、巻き量は０．０１ｋｇ（２万ｍ）、パッケージの巻き密度は０．９０ｇ／ｃｃであった。なお油分付着量は１．０重量％であった。この紡糸パッケージを巻き返すことなく、そのまま実施例１と同様の方法で固相重合を行った。これを実施例１と同様に解舒しようとしたが、繊維の融着が著しく解舒は不能であった。このため極少量得られた繊維を用いて繊維物性を評価した。なお固相重合後の繊度は、繊維が連続糸としてカセ取りできず評価不能であったため、強度、弾性率の計算には紡糸繊維の繊度を用いた。繊度は５．０ｄｔｅｘ、強度１３．８ｃＮ／ｄｔｅｘ、強力変動率３２％、伸度１．６％、弾性率７８３ｃＮ／ｄｔｅｘであり、強度が低く、強力変動率も大きいものであった。
【００９４】
実施例６
孔径が０．１０ｍｍ、Ｌ／Ｄが２．０の吐出孔を１０孔有する口金を用い、吐出量を２．５ｇ／分（単孔あたり０．２５ｇ／分）とし、口金下に１００ｍｍの保温領域を設け、第１ゴデットロール速度を１０００ｍ／分とすること以外は実施例１と同様の手法で溶融紡糸を行った。なおこのときの紡糸ドラフトは４３である。約１００分の巻取時間中、糸切れは発生せず製糸性は良好であった。
【００９５】
得られた紡糸繊維を用い、テーパー角を６０°、ワインド数を１４．８、巻き返し速度を５０ｍ／分とし、さらにポリジメチルシロキサン（東レ・ダウコーニング社製ＳＨ２００）が４．０重量％、親水性スメクタイト（コープケミカル社製「ルーセンタイト（登録商標）ＳＷＮ」）が０．２重量％の水エマルジョンを油剤とし、巻取機前で梨地仕上げのステンレスロールを用い給油を行い、巻量を０．０１ｋｇ（４万ｍ）とすること以外は実施例１と同様の手法で巻き返しを行った。このときの巻き張力は０．１３ｃＮ／ｄｔｅｘであり巻密度は０．２６ｇ／ｃｃであった。なお油分付着量は７．８ｗｔ％であった。
【００９６】
これを実施例１と同様の手法で固相重合を行った。こうして得られた固相重合パッケージを実施例１と同様の手法で解舒しようとしたところ解舒速度５００ｍ／分では糸切れが発生したものの、解舒速度を５０ｍ／分まで低下させることで解舒性は良好となり全量の巻き返しが可能であった。ただし解舒工程途中のガイドには油剤残分が多く付着しており、さらに巻量が増えた場合には工程通過性が阻害されることが懸念された。
【００９７】
得られた液晶ポリエステル繊維の繊度は２．６ｄｔｅｘ、強度２２．４ｃＮ／ｄｔｅｘ、強力変動率１４％、伸度２．３％、弾性率１０８４ｃＮ／ｄｔｅｘであり、Ｔｍ２は３３６℃、△Ｈｍ２は８．６Ｊ／ｇ、ΔＨｍ２／ΔＨｍ１は３．０であり、高い強度、弾性率と低い強力変動率を有していた。
【００９８】
実施例７
吐出量を５．０ｇ／分（単孔あたり０．５ｇ／分）とすること以外は実施例６と同様の手法で溶融紡糸を行った。なおこのときの紡糸ドラフトは２２である。約２００分の巻取時間中、糸切れは発生せず製糸性は良好であった。
【００９９】
得られた紡糸繊維を用い、テーパー角を４５°、ワインド数を９．１、巻き返し速度を２００ｍ／分とし、さらにポリジメチルシロキサン（東レ・ダウコーニング社製ＳＨ２００）が５．０重量％の水エマルジョンを油剤とし、巻取機前で梨地仕上げのステンレスロールを用い給油を行い、巻量を０．０５ｋｇ（１０万ｍ）とすること以外は実施例１と同様の手法で巻き返しを行った。このときの巻き張力は０．１０ｃＮ／ｄｔｅｘであり巻密度は０．１４ｇ／ｃｃであった。なお油分付着量は４．４ｗｔ％であった。
【０１００】
これを実施例１と同様の手法で固相重合を行った。こうして得られた固相重合パッケージを実施例１と同様の手法で解舒しようとしたところ解舒速度５００ｍ／分では糸切れが発生したものの、解舒速度を２００ｍ／分では解舒性は良好であり全量の巻き返しが可能であった。
【０１０１】
得られた液晶ポリエステル繊維の繊度は５．０ｄｔｅｘ、強度２５．８ｃＮ／ｄｔｅｘ、強力変動率７％、伸度２．７％、弾性率１０２５ｃＮ／ｄｔｅｘであり、Ｔｍ２は３３４℃、△Ｈｍ２は８．３Ｊ／ｇ、ΔＨｍ２／ΔＨｍ１は２．９であり、高い強度、弾性率と低い強力変動率を有していた。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、加工性と強度の均一性に優れた液晶ポリエステル繊維の製造方法に関するものであり、総繊度が小さく、特にモノフィラメントである液晶ポリエステル繊維の製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
液晶ポリエステルは剛直な分子鎖からなるポリマーであり、溶融紡糸においてはその分子鎖を繊維軸方向に高度に配向させ、さらに高温下で熱処理することにより固相重合するため、溶融紡糸で得られる繊維の中では最も高い強度、弾性率が得られる。液晶ポリエステル繊維はさらに低吸湿特性を有するため、水産資材用のロープやネット類などに用途を持っていた。また近年では、スクリーン印刷用の紗織物、セールクロス、各種電気製品のコード補強材、防護手袋、プラスチックの補強材、光ファイバーのテンションメンバー、膜体の基布などの比較的総繊度の低い液晶ポリエステルの需要が伸びている。
【０００３】
液晶ポリエステル繊維は高強度、高弾性率の繊維を得ようとすると、固相重合温度を液晶ポリエステルの融点近傍の高温下で行う必要があるが、その際、繊維同士が融着しやすく、繊維を解舒するときにひどい場合には破断が起こり、また融着部分が繊維欠点となって部分的に強度が低下する問題を引き起こす。これを防ぐためには、低温で長時間熱処理する方法や、繊維を低速で高温ガス中を非接触で走行させつつ熱処理する方法などが考えられるが、熱処理時間がそもそも数時間から数十時間と長いため、量産技術として現実的なものではない。
【０００４】
この熱処理時の融着を抑制するために、特許文献１では０．１６〜０．５ｇ／ｃｃの巻き密度で巻き取ったパッケージを熱処理する方法が提案されている。これによりある程度の融着は回避することができるが、総繊度の低い繊維を処理する場合には融着の影響を解消することができない。また、特許文献２には総繊度が５０デニール（５５．５ｄｔｅｘ）以上の液晶ポリエステルモノフィラメントの固相重合の際の巻き密度を０．３ｇ／ｃｃ以上とすることが記載されているが、重合反応効率に関しての記載はあるものの固相重合時の融着については記載されていない。
【０００５】
一方、融着を回避するために特許文献３では、円筒容器に液晶ポリエステル繊維を振り落としながら堆積させ、かつその後の取り出し性を良好にするためにあらかじめ繊維に交絡を付与する方法が提案されている。しかし、総繊度の細い繊維は空気抵抗のために円筒容器内に堆積させるのに長時間を費やし効率の悪いものとなっている。
【０００６】
特許文献４には、細繊度の液晶ポリエステルモノフィラメントをボビンに巻き取って固相重合する製法が記載されている。しかしながら、巻き密度は０．５７ｇ／ｃｃと高く、樹脂で被覆しない限り、工業的に有用な高度の融着抑制技術とはなっていない。
【特許文献１】特開昭６１−２２５３１２号公報（第１頁）
【特許文献２】特開平０４−３３３６１６号公報（第４頁）
【特許文献３】特開平０９−２５６２４０号公報（第１頁）
【特許文献４】特開平１１−２６９７３７号公報（第１頁）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明の課題は、繊維パッケージの形態で固相重合を行っても融着を起こすことがなく、加工性と強度の均一性に優れた総繊度の低い液晶ポリエステル繊維の製造方法を提供するものであり、特にモノフィラメントである液晶ポリエステル繊維の製造方法に関するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題は、溶融紡糸した総繊度が１ｄｔｅｘ以上、５００ｄｔｅｘ以下の液晶ポリエステル溶融紡糸繊維を、巻き密度が０．０１ｇ／ｃｃ以上、０．３０ｇ／ｃｃ未満の繊維パッケージとしてボビン上に形成し、該パッケージを熱処理することを特徴とする液晶ポリエステル繊維の製造方法により解決することができる。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によって、繊維パッケージの形態で固相重合を行っても融着を起こすことがなく、加工性と強度の均一性に優れた総繊度の低い液晶ポリエステル繊維を提供でき、特に優れた特性を持つ液晶ポリエステルモノフィラメントを効率よく製造することができる。このようにして得られた液晶ポリエステル繊維は、スクリーン印刷用の紗織物、セールクロス、各種電気製品のコード補強材、防護手袋、プラスチックの補強材、光ファイバーのテンションメンバー、膜体の基布などに好適であり、融着に起因する欠陥がないこと、および強度の均一性が強く要求されるスクリーン印刷用の紗織物に特に好適である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、本発明の液晶ポリエステル繊維の製造方法について詳細に説明する。
【００１１】
本発明で用いられる液晶ポリエステルとは、加熱して溶融した際に光学的異方性（液晶性）を示すポリマーを指す。この特性は例えば、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、試料の透過光を偏光下で観察することにより確認できる。
【００１２】
本発明に用いる液晶ポリエステルとしては、例えばａ．芳香族オキシカルボン酸の重合物、ｂ．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、ｃ．ａとｂとの共重合物などが挙げられる。
【００１３】
ここで、芳香族オキシカルボン酸としては、ヒドロキシ安息香酸、ヒドロキシナフトエ酸など、または上記芳香族オキシカルボン酸のアルキル、アルコキシ、ハロゲン置換体などが挙げられる。
【００１４】
また、芳香族ジカルボン酸としては、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など、または上記芳香族ジカルボン酸のアルキル、アルコキシ、ハロゲン置換体などが挙げられる。
【００１５】
さらに、芳香族ジオールとしては、ハイドロキノン、レゾルシン、ジオキシジフェニール、ナフタレンジオールなど、または上記芳香族ジオールのアルキル、アルコキシ、ハロゲン置換体などが挙げられ、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などが挙げられる。
【００１６】
本発明に用いる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４，４’−ジヒドロキシビフェニル成分とハイドロキノン成分とテレフタル酸成分および／またはイソフタル酸成分とが共重合されたもの、ｐ−ヒドロキシ安息香酸成分と６−ヒドロキシ２−ナフトエ酸成分とが共重合されたもの、ｐ−ヒドロキシ安息香酸成分と６−ヒドロキシ２−ナフトエ酸成分とハイドロキノン成分とテレフタル酸成分とが共重合されたもの、などが挙げられる。
【００１７】
本発明では特に、下記構造単位（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。
【００１８】
【化１】
【００１９】
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重要である。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。
【００２０】
また、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４０〜８５モル％が好ましく、より好ましくは６５〜８０モル％、さらに好ましくは６８〜７５モル％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。
【００２１】
構造単位（ＩＩ）は構造単位（ＩＩ）および（ＩＩＩ）の合計に対して６０〜９０モル％であることが好ましく、より好ましくは６０〜８０モル％、さらに好ましくは６５〜７５モル％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。
【００２２】
構造単位（ＩＶ）は構造単位（ＩＶ）および（Ｖ）の合計に対して４０〜９５モル％であることが好ましく、より好ましくは５０〜９０モル％、さらに好ましくは６０〜８５モル％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、長手方向に均一な繊維が得られる。
【００２３】
本発明に用いる液晶ポリエステルの各構造単位の好ましい範囲は以下のとおりである。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繊維が好適に得られる。
構造単位（Ｉ）４５〜６５モル％
構造単位（ＩＩ）１２〜１８モル％
構造単位（ＩＩＩ）３〜１０モル％
構造単位（ＩＶ）５〜２０モル％
構造単位（Ｖ）２〜１５モル％
本発明に用いる液晶ポリエステルポリマーの融点（Ｔｍ０）は、溶融紡糸可能な温度範囲を広くするため好ましくは２００〜３８０℃であり、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Ｔｍ０は実施例記載の手法により求められる値とする。
【００２４】
なお本発明で用いる液晶ポリエステルには上記構造単位以外に３，３’−ジフェニルジカルボン酸、２，２’−ジフェニルジカルボン酸などの芳香族ジカルボン酸、アジピン酸、アゼライン酸、セバシン酸、ドデカンジオン酸などの脂肪族ジカルボン酸、ヘキサヒドロテレフタル酸などの脂環式ジカルボン酸、クロロハイドロキノン、４，４’−ジヒドロキシジフェニルスルホン、４，４’−ジヒドロキシジフェニルスルフィド、４，４’−ジヒドロキシベンゾフェノン等の芳香族ジオールおよびｐ−アミノフェノールなどを本発明の効果を損なわない範囲で共重合させても良い。
【００２５】
また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、ポリエステル、ポリオレフィンやポリスチレンなどのビニル系重合体、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、フッ素樹脂など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など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４０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。
【００２６】
さらに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、シリカなどの無機物や、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、末端基封止剤、相溶化剤等の各種添加剤を少量含有しても良い。
【００２７】
本発明で用いる液晶ポリエステルの溶融粘度は融点（Ｔｍ０）＋１０℃、剪断速度１０００／ｓの条件において１〜１００Ｐａ・ｓであることが製糸安定性の向上の観点から好ましく、５〜３０Ｐａ・ｓであることが紡糸速度を高める上でより好ましい。
【００２８】
溶融紡糸において、液晶ポリエステルの溶融押出は公知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など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、熱分解温度とすることが好ましく、液晶ポリエステルの融点（Ｔｍ０）＋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（Ｔｍ０）＋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。
【００２９】
本発明の液晶ポリエステル繊維を得るには、前述した構成単位からなる液晶ポリエステルポリマーを用い、細繊度、低繊度変動率の繊維を得るための紡糸条件の適正化が重要である。前述した構成単位からなる液晶ポリエステルポリマーは、融点と熱分解温度の温度差が大きいため幅広い紡糸温度にて紡糸可能であり、その紡糸温度における熱安定性も高いため製糸性が良好であり、さらに流動性も高く吐出後のポリマーの細化挙動が安定するため繊度変動が少ないため細繊度、低繊度変動率の繊維を得るには有利である。しかし総繊度の細い繊維を均一に得るためには、さらに吐出時の安定性、細化挙動の安定性を高める必要があり、工業的な溶融紡糸ではエネルギーコストの低減、生産性向上のため１つの口金に多数の口金孔を穿孔するため、それぞれの孔の吐出、細化を安定させる必要がある。
【００３０】
これを達成するためには口金孔の孔径を小さくするとともに、ランド長（口金孔の孔径と同一の直管部の長さ）を長くすることが重要である。ただし孔径が過度に小さいと孔の詰まりが発生しやすくなるため直径０．０３ｍｍ以上、０．３０ｍｍ以下が好ましく、０．０５ｍｍ以上、０．２５ｍｍ以下がより好ましく、０．０８ｍｍ以上、０．２０ｍｍ以下がさらに好ましい。ランド長は過度に長いと圧力損失が高くなるため、ランド長を孔径で除した商で定義されるＬ／Ｄが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。また均一性を維持するために１つの口金の孔数は５０孔以下が好ましく、４０孔以下がより好ましく、２０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。
【００３１】
口金孔より吐出されたポリマーは保温、冷却領域を通過させ固化させた後、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２００ｍｍまでとすることが好ましく、１００ｍｍまでとすることがより好ましい。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℃以下が製糸性向上の点から好ましく、２００℃以上、４００℃以下がさらに好ましい。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。
【００３２】
引き取り速度は生産性、単糸繊度の低減のため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。本発明に用い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、本発明に用いる液晶ポリエステルにおいては曳糸性の点から２０００ｍ／分程度となる。
【００３３】
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製糸安定性のため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。本発明に用い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、細繊度化に有利である。
【００３４】
溶融紡糸においてはポリマーの冷却固化から巻き取りまでの間に油剤を付与することが繊維の取り扱い性を向上させる上で好ましい。油剤は公知のものを使用できるが、高温での固相重合に耐え得るポリシロキサン系のシリコーンオイルなどを主体とした油剤を用いることがより好ましい。
【００３５】
巻き取りは公知の巻き取り機を用いパーン、チーズ、コーンなどの形態のパッケージとすることができるが、巻き取り時にパッケージ表面にローラが接触しないパーン巻きとすることが好ましく、トラバースはスピンドルトラバースが好ましい。
【００３６】
本発明の繊維の総繊度は１ｄｔｅｘ以上、５００ｄｔｅｘ以下である。総繊度をこのように細い範囲とすることで織物としての厚みを薄くできるなどの利点が生じる他、スクリーン印刷用紗織物ではハイメッシュ高オープニングエリア化が可能となり印刷精度が向上できる。総繊度は細い方がこの利点は大きく、１００ｄｔｅｘ以下がより好ましく、５０ｄｔｅｘ以下がより好ましい。
【００３７】
本発明の繊維は幅広いフィラメント数とすることができる。フィラメント数の上限は特にないが、総繊度を低減させつつ安定した紡糸を行うためにはフィラメント数１００以下が好ましく、５０以下がより好ましく、２０以下がさらに好ましい。特にフィラメント数が１であるモノフィラメントは細繊度および強力の均一性が強く望まれる分野であるため本発明の手法は特に好適に用いることができる。したがって本発明の手法の最も好適な例は５０ｄｔｅｘ以下のモノフィラメント、さらには１８ｄｔｅｘ以下のモノフィラメントである。
【００３８】
次に、本発明の溶融紡糸で得られた繊維は熱処理されるが、熱処理とは、溶融紡糸繊維の融点をＴｍ１（℃）とした場合、最高到達温度がＴｍ１−６０（℃）以上となるような温度で処理することである。これにより繊維の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。なお最高到達温度は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繊維の融点は上昇するため、固相重合温度は順次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。ただしこの場合においても固相重合での最高到達温度は熱処理後の繊維のＴｍ１−６０（℃）以上Ｔｍ１（℃）未満とすることが固相重合速度を高めかつ融着を防止できる点から好ましい。
【００３９】
また、本熱処理は、熱処理後の繊維の吸熱ピークにおける融解熱量（ΔＨｍ２）が、溶融紡糸繊維の吸熱ピークにおける融解熱量（ΔＨｍ１）に対して２．０倍以上となる処理であることが好ましい。これによって、繊維の結晶化度を十分に高くすることができ、高強度、高弾性率の繊維が得られる。ただし過度に結晶化度が高いと繊維の靭性が損なわれ加工性が悪化する傾向があり、ΔＨｍ２の好ましい範囲はΔＨｍ１に対し２．０倍以上、１５．０倍以下、より好ましくは２．５倍以上、１０．０倍以下である。このための固相重合時間は、固相重合温度にもよるが、△Ｈｍ２を十分に高くするためには最高到達温度で５時間以上とすることが好ましく、１０時間以上がとすることがより好ましい。上限は特に制限されないが△Ｈｍ２増加の効果は経過時間と共に飽和するため５０時間程度で十分である。
【００４０】
また、熱処理後の繊維の融解熱量（ΔＨｍ２）は、高い強度、弾性率を得るために、１．０Ｊ／ｇ以上が好ましく、３．０Ｊ／ｇ以上がより好ましく、５．０Ｊ／ｇ以上がさらに好ましい。
【００４１】
このような熱処理に際して、その設備生産性、生産効率性の観点から、本発明では液晶ポリエステル溶融紡糸繊維を、巻き密度が０．０１ｇ／ｃｃ以上、０．３０ｇ／ｃｃ未満の繊維パッケージとしてボビン上に形成し、これを熱処理する。また、本発明は取扱いの可能な総繊度１ｄｔｅｘ以上、融着による悪影響の大きい総繊度５００ｄｔｅｘ以下の繊維に適用されるものである。
【００４２】
融着防止のためには固相重合を行う際の繊維パッケージの巻き密度が重要であり、巻き崩れを防ぐために巻き密度を０．０１ｇ／ｃｃ以上とし、かつ融着を回避するためには巻き密度を０．３０ｇ／ｃｃ未満とする。ここで巻き密度とは、繊維パッケージの占有体積（Ｖｆ、ｃｃ）と繊維の重量（Ｗｆ、ｇ）からＷｆ／Ｖｆにより計算される値である。なお占有体積Ｖｆはパッケージの外形寸法を実測するか、写真を撮影し写真上で外形寸法を測定し、パッケージが回転対称であることを仮定し計算することで求められる値であり、Ｗｆは繊度と巻取長から計算される値、もしくは巻取前後での重量差により実測される値である。巻き密度が小さいほどパッケージにおける繊維間の密着力が弱まり融着が抑制できるため、０．１５ｇ／ｃｃ以下が好ましく、巻き密度が過度に小さいとパッケージが巻き崩れるため０．０３ｇ／ｃｃ以上とすることが好ましい。したがって好ましい範囲は、０．０３ｇ／ｃｃ以上、０．１５ｇ／ｃｃ以下である。
【００４３】
このような巻き密度が小さいパッケージは溶融紡糸における巻き取りで形成した場合には、設備生産性、生産効率化が向上するために望ましく、一方、溶融紡糸で巻き取ったパッケージを巻き返して形成した場合には、巻き張力を小さくすることができ、巻き密度をより小さくできるため好ましい。巻き密度を０．３０ｇ／ｃｃ以下とするためには、巻き張力を小さくすることが重要であり、巻き張力は０．１０ｃＮ／ｄｔｅｘ以下が好ましく、０．０５ｃＮ／ｄｔｅｘ以下がより好ましい。巻き密度を低くするためにはパッケージ形状を整え巻き取り張力を安定化させるために通常用いられるコンタクトローラ等を用いず、繊維パッケージ表面を非接触の状態で巻き取ることや、溶融紡糸で巻き取られたパッケージから調速ローラを介せず直接、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トラバースガイドと繊維の接点から繊維パッケージまでの距離（フリーレングス）を１０ｍｍ以内とする方法が好ましく用いられる。さらに、巻き返し速度を５００ｍ／分以下、特に３００ｍ／分以下とすることも巻き密度を低くするために有効である。一方、巻き返し速度は生産性のためには高い方が有利であり、５０ｍ／分以上、特に１００ｍ／分以上とすることが好ましい。
【００４４】
また、端面部の融着を回避し安定したパッケージを形成するためにはパッケージの両端にテーパーがついたテーパーエンド巻取とすることが好ましい。この際、テーパー角は６０°以下が好ましく、４５°以下がより好ましい。またテーパー角が小さい場合、繊維パッケージを大きくすることができず長尺の繊維が必要な場合には５°以上が好ましく、１０°以上がより好ましい。さらに巻き取りにおいてはトラバース幅を時間に対し周期的に揺動させることでも、取り扱い、解舒性に優れるパッケージが得られる。
【００４５】
さらにパッケージ形成にはワインド数も重要である。ここで言うワインド数とはトラバースが半往復する間のスピンドル回転数で定義され、ワインド数が高いことは綾角が小さいことを示す。ワインド数は小さい方が繊維間の接触面積が小さく融着回避には有利であるが、本発明で好適な巻取条件となる低張力、コンタクトロールなしなどの条件下においてはワインド数が高いほど端面での綾落ち、パッケージの膨らみが軽減でき、パッケージ形状が良好となる。これらの点からワインド数は２以上２０以下が好ましく、５以上１５以下がより好ましい。
【００４６】
該繊維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、繊維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。熱処理に際しては繊維パッケージをボビンと一体で処理することもできるが、繊維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、該ボビンは熱処理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、重合反応副生物を速やかに除去でき熱処理を効率的に行えるため好ましい。また繊維パッケージからボビンを抜き取って処理する場合には、ボビン外層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層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溶融紡糸繊維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、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。
【００４７】
該繊維パッケージの繊維重量は巻き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、１０ｋｇ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。
【００４８】
固相重合時の融着を防ぐため、繊維表面に油分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。
【００４９】
油分付着方法はガイド給油法でも良いが、総繊度の細い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。油分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、塩やタルク、スメクタイトなどの無機物質、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、メチルフェニルシロキサン）およびこれらの混合物などが好ましい。中でもシロキサン系化合物は固重での融着防止効果に加え、易滑性にも効果を示すため特に好ましい。
【００５０】
これらの成分は固体付着、油分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、ジメチルシロキサンの水エマルジョンを主体とし、これに塩や水膨潤性のスメクタイトを添加した混合油剤が最も好ましい。
【００５１】
繊維への油分の付着量は融着抑制のためには多い方が好ましいが、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０．５ｗｔ％以上８．０ｗｔ％以下が好ましく、１．０ｗｔ％以上５．０ｗｔ％以下が特に好ましい。なお、繊維への油分付着量は１００ｍｇ以上の繊維を採取し、６０℃にて１０分間乾燥させた後の重量を測定し（Ｗ０）、繊維重量に対し１００倍以上の水に界面活性剤を０．１ｗｔ％添加した洗浄液を用いて繊維を２０分超音波洗浄し、洗浄後の繊維を水洗し、６０℃にて１０分間乾燥させた後の重量を測定し（Ｗ１）、（Ｗ０−Ｗ１）×１００／Ｗ１により求められる値を指す。
【００５２】
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。
【００５３】
固相重合後のパッケージはそのまま製品として供することもできるが、製品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き密度を高めることが好ましい。固相重合後の巻き返しにおいてはその解舒が重要であり、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く、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好ましい。
【００５４】
本発明で得られる液晶ポリエステル繊維は、その強度が１７．０ｃＮ／ｄｔｅｘ以上の高強度繊維となることが好ましく、２０．０ｃＮ／ｄｔｅｘ以上がより好ましく、２５．０ｃＮ／ｄｔｅｘ以上がさらに好ましい。また弾性率は６００ｃＮ／ｄｔｅｘとなることが好ましく、７５０ｃＮ／ｄｔｅｘ以上がより好ましく、９００ｃＮ／ｄｔｅｘ以上となることがさらに好ましい。強度、弾性率の上限は特に限定されないが、本発明で達しえる上限としては強度３０ｃＮ／ｄｔｅｘ、弾性率１５００ｃＮ／ｄｔｅｘ程度である。
【００５５】
また本発明で得られる繊維の強力変動率は２０％以下が好ましく、１５％以下がより好ましく、強力変動率が２０％以下であることで長手方向の均一性が高まり、繊維の強力（強度と繊度の積）変動も小さくなるため、繊維製品の欠陥が減少する他、低強度部分に起因する加工工程での糸切れなどのトラブルが抑制できる。
【００５６】
本発明の液晶ポリエステル繊維は高強度・高弾性率の特徴を保持しながら、従来の液晶ポリエステル繊維に比べ耐摩耗性が改善されたものであり、一般産業用資材、土木・建築資材、スポーツ用途、防護衣、ゴム補強資材、電気材料（特に、テンションメンバーとして）、音響材料、一般衣料等の分野で広く用いられる。有効な用途としては、スクリーン紗、コンピューターリボン、プリント基板用基布、抄紙用のカンバス、エアーバッグ、飛行船、ドーム用等の基布、ライダースーツ、釣糸、各種ライン（ヨット、パラグライダー、気球、凧糸）、ブラインドコード、網戸用支持コード、自動車や航空機内各種コード、電気製品やロボットの力伝達コード等が挙げられ、特に有効な用途として工業資材用織物、融着に起因する欠陥がないこと、および強度の均一性が強く要求されるスクリーン印刷用の紗織物に用いるモノフィラメントが挙げられる。
【実施例】
【００５７】
以下、実施例により本発明を詳細に説明するが、本発明はこれにより何ら限定されるものではない。なお、本発明の各種特性の評価は次の方法で行った。
（１）Ｔｍ０、Ｔｍ１、ΔＨｍ１、Ｔｍ２、ΔＨｍ２
ＴＡ ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔｓ社製ＤＳＣ２９２０により示差熱量測定を行い、５０℃から２０℃／分の昇温条件で測定した際に観測される溶融紡糸繊維の吸熱ピークの温度をＴｍ１（℃）とし、Ｔｍ１における融解熱量（ΔＨｍ１）（Ｊ／ｇ）を測定した。同様に溶融紡糸に用いた樹脂の吸熱ピークの温度をＴｍ０（℃）、熱処理後の繊維の吸熱ピークの温度をＴｍ２（℃）とし、Ｔｍ２における融解熱量（ΔＨｍ２）（Ｊ／ｇ）を測定した。
（２）総繊度
検尺機にて繊維を１００ｍカセ取りし、その重量（ｇ）を１００倍し、１水準当たり１０回の測定を行い平均値を繊度（ｄｔｅｘ）とした。
（３）巻き取り張力
東レ・エンジニアリング社製テンションメーター（ＭＯＤＥＬ ＴＴＭ−１０１）を用いて測定した。また、極低張力用には上記テンションメーターを改造したフルスケール５ｇ、精度０．０１ｇ測定可能な張力計を用いた。
（４）強度、伸度、弾性率および強力変動率
ＪＩＳ Ｌ１０１３：１９９９記載の方法に準じて、試料長１００ｍｍ、引張速度５０ｍｍ／分の条件で、オリエンテック社製テンシロンＵＣＴ−１００を用い１水準当たり１０回の測定を行い、平均値を強力（ｃＮ）、強度（ｃＮ／ｄｔｅｘ）、伸度（％）、弾性率（ｃＮ／ｄｔｅｘ）とした。強力とはＪＩＳＬ１０１３：１９９９記載の引張強さの測定における切断時の強さを指し、強力変動率は強力の１０回の平均値からの最大もしくは最小値の差の絶対値のうち、いずれか大きい方の値を用いて下式により算出した。
強力変動率（％）＝（（｜最大値もしくは最小値−平均値｜／平均値）×１００）
参考例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、ハイドロキノン８９重量部、テレフタル酸２９２重量部、イソフタル酸１５７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。
【００５８】
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、トルクが１５ｋｇｃｍ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／ｃｍ２（０．１ＭＰａ）に加圧し、直径１０ｍｍの円形吐出口を１ケ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。
【００５９】
この液晶性樹脂（参考例１）はｐ−ヒドロキシ安息香酸由来の構造単位（Ｉ）が５４モル％、４，４’−ジヒドロキシビフェニル由来の構造単位（ＩＩ）が１６モル％、ヒドロキノン由来の構造単位（ＩＩＩ）が７モル％、テレフタル酸由来の構造単位（ＩＶ）が１５モル％、イソフタル酸由来の構造単位（Ｖ）が８モル％からなり、融点は３１８℃であり、高化式フローテスターを用い、温度３２８℃、剪断速度１０００／ｓで測定した溶融粘度が１６Ｐａ・ｓであった。
【００６０】
参考例２
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９０７重量部と６−ヒドロキシ−２−ナフトエ酸４５７重量部及び無水酢酸９４６重量部（フェノ−ル性水酸基合計の１．０３モル当量）を攪拌翼、留出管を備えた反応容器に仕込み、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、３２５℃まで４時間で昇温した。
【００６１】
重合温度を３２５℃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、トルクが１５ｋｇｃｍ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／ｃｍ２（０．１ＭＰａ）に加圧し、直径１０ｍｍの円形吐出口を１ケ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。
【００６２】
この液晶性樹脂（参考例２）は、ｐ−ヒドロキシ安息香酸由来の構造単位（Ｉ）７３モル％、６−ヒドロキシナフトエ酸由来の構造単位（（Ｉ）〜（Ｖ）以外）２７モル％からなり、融点は２８３℃であり、高化式フローテスターを用い、温度２９３℃、剪断速度１０００／ｓで測定した溶融粘度が３２Ｐａ・ｓであった。
【００６３】
実施例１
参考例１の液晶ポリエステルを用い、１６０℃、１２時間の真空乾燥を行った後、大阪精機工作株式会社製φ１５ｍｍ単軸エクストルーダーにて（ヒーター温度２９０〜３４０℃）溶融押し出しし、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から紡糸パックまでの紡糸温度は３４５℃とした。紡糸パックでは金属不織布フィルター（渡辺義一製作所社製ＷＬＦ−１０）を用いてポリマーを濾過し、孔径０．１３ｍｍ、ランド長０．２６ｍｍの孔を５個有する口金より吐出量３．０ｇ／分（単孔あたり０．６ｇ／分）でポリマーを吐出した。
【００６４】
吐出したポリマーは４０ｍｍの保温領域を通過させた後、環状冷却風により糸条の外側から冷却し固化させ、その後、ポリジメチルシロキサンを主成分とする油剤を付与し５フィラメントともに１２００ｍ／分の第１ゴデットロールに引き取った。このときの紡糸ドラフトは３２である。これを同じ速度である第２ゴデットロールを介した後、５フィラメント中の４本はサクションガンにて吸引し、残り１本を、ダンサーアームを介しスピンドルトラバース型のパーンワインダー（巻取パッケージに接触するコンタクトロール無し）を用いてパーンの形状に巻き取った。約１００分の巻取時間中、糸切れは発生せず製糸性は良好であった。
【００６５】
この紡糸繊維は繊度５．０ｄｔｅｘ、強度５．９ｃＮ／ｄｔｅｘ、伸度１．３％、弾性率５１１ｃＮ／ｄｔｅｘであり、Ｔｍ１は２９８℃、△Ｈｍ１は２．９Ｊ／ｇであった。なお油分付着量は１．０重量％であった。
【００６６】
この紡糸繊維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、調速ローラを介さず、速度を一定とした巻取機（神津製作所社製ＥＴ−６８Ｓ調速巻取機）にて１００ｍ／分で巻き返しを行った。なお、巻き返しの心材にはステンレス製の穴あきボビンにケブラーフェルト（目付２８０ｇ／ｍ２、厚み１．５ｍｍ）を巻いたものを用い、巻き返し時の張力は０．０５ｃＮ／ｄｔｅｘとし、巻き量は２万ｍすなわち０．０１ｋｇとした。さらにパッケージ形態はテーパー角２０°のテーパーエンド巻きとし、テーパー幅調整機構の改造によりトラバース幅を常に揺動させるようにし、コンタクトロールを用いず、またトラバースガイドと繊維の接点を繊維パッケージから５ｍｍとした。なおワインド数は５．１とした。このようにして巻き上がったパッケージの巻き密度は０．０８ｇ／ｃｃであった。
【００６７】
これを密閉型オーブンを用い、室温から２４０℃までは約３０分で昇温し、２４０℃にて３時間保持した後、４℃／時間で２９５℃まで昇温し、さらに２９５℃で１５時間保持する条件にて固相重合を行った。なお雰囲気は除湿窒素を流量２５ＮＬ／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。
【００６８】
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５００ｍ／分で送り出しつつ解舒したが糸切れはなく解舒性良好であり、全量の巻き返しが可能であった。
【００６９】
得られた液晶ポリエステル繊維の繊度は５．０ｄｔｅｘ、強度２６．５ｃＮ／ｄｔｅｘ、強力変動率８％、伸度３．０％、弾性率１００２ｃＮ／ｄｔｅｘであり、Ｔｍ２は３３２℃、△Ｈｍ２は８．４Ｊ／ｇ、ΔＨｍ２／ΔＨｍ１は２．９であり、高い強度、弾性率と低い強力変動率を有していた。
【００７０】
実施例２
溶融紡糸繊維の巻き返し時の張力を０．０３ｃＮ／ｄｔｅｘとし繊維パッケージの巻き密度を０．０３ｇ／ｃｃとする以外は実施例１と同様にして、固相重合繊維を得た。
【００７１】
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５００ｍ／分で送り出しつつ解舒したところ糸切れは発生せず解舒性良好であり、全量の巻き返しが可能であった。
【００７２】
得られた液晶ポリエステル繊維の繊度は５．０ｄｔｅｘ、強度２６．６ｃＮ／ｄｔｅｘ、強力変動率８％、伸度３．０％、弾性率１０１２ｃＮ／ｄｔｅｘであり、Ｔｍ２は３３２℃、△Ｈｍ２は８．４Ｊ／ｇ、ΔＨｍ２／ΔＨｍ１は２．９であり、高い強度、弾性率と低い強力変動率を有していた。
【００７３】
実施例３
溶融紡糸繊維の巻き返し速度を５００ｍ／分、巻き返し時の張力を０．１２ｃＮ／ｄｔｅｘとし繊維パッケージの巻き密度を０．２５ｇ／ｃｃとする以外は実施例１と同様にして、固相重合繊維を得た。
【００７４】
こうして得られた固相重合パッケージを実施例１と同様の手法で解舒しようとしたところ解舒速度５００ｍ／分では糸切れが発生したものの、解舒速度を５０ｍ／分まで低下させることで解舒性は良好となり全量の巻き返しが可能であった。
【００７５】
得られた液晶ポリエステル繊維の繊度は５．０ｄｔｅｘ、強度２２．８ｃＮ／ｄｔｅｘ、強力変動率１８％、伸度２．６％、弾性率９８７ｃＮ／ｄｔｅｘであり、Ｔｍ２は３３２℃、△Ｈｍ２は８．４Ｊ／ｇ、ΔＨｍ２／ΔＨｍ１は２．９であり、高い強度、弾性率と低い強力変動率を有していた。
【００７６】
比較例１
溶融紡糸繊維の巻き返し速度を７００ｍ／分、巻き返し時の張力を０．１４ｃＮ／ｄｔｅｘとし繊維パッケージの巻き密度を０．３３ｇ／ｃｃとする以外は実施例１と同様にして、固相重合繊維を得た。
【００７７】
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５００ｍ／分で送り出しつつ解舒したところ糸切れが発生し、５０ｍ／分としても融着に起因する糸切れが数分おきに発生し。実質的に解舒できなかった。
【００７８】
得られた液晶ポリエステル繊維の繊度は５．０ｄｔｅｘ、強度１６．８ｃＮ／ｄｔｅｘ、強力変動率２７％、伸度１．９％、弾性率８４２ｃＮ／ｄｔｅｘであり、Ｔｍ２は３３２℃、△Ｈｍ２は８．４Ｊ／ｇ、ΔＨｍ２／ΔＨｍ１は２．９であり、強度が低く、強力変動率も低いものであった。
【００７９】
比較例２
溶融紡糸繊維の巻き返し速度を１００ｍ／分、巻き返し時の張力を０．１１ｃＮ／ｄｔｅｘとしコンタクトローラを用いて繊維パッケージを形成し、その巻き密度を０．３５ｇ／ｃｃとする以外は実施例１と同様にして、固相重合繊維を得た。
【００８０】
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５００ｍ／分で送り出しつつ解舒したところ糸切れが発生し、５０ｍ／分としても融着に起因する糸切れが数分おきに発生し。実質的に解舒できなかった。
【００８１】
得られた液晶ポリエステル繊維の繊度は５．０ｄｔｅｘ、強度１６．５ｃＮ／ｄｔｅｘ、強力変動率３０％、伸度１．８％、弾性率８３５ｃＮ／ｄｔｅｘであり、Ｔｍ２は３３２℃、△Ｈｍ２は８．４Ｊ／ｇ、ΔＨｍ２／ΔＨｍ１は２．９であり、強度が低く、強力変動率も低いものであった。
【００８２】
実施例４
参考例２の液晶ポリエステルを用い、紡糸温度を３２５℃、紡糸速度を６００ｍ／分とすること以外は実施例１と同様の方法で溶融紡糸を行った。なおこのときの紡糸ドラフトは３２である。製糸性は良好であり１００分の巻取が可能であった。
【００８３】
得られた紡糸繊維は繊度１０．０ｄｔｅｘ、強度８．４ｃＮ／ｄｔｅｘ、伸度１．８％、弾性率５０１ｃＮ／ｄｔｅｘであり、Ｔｍ１は２８６℃、△Ｈｍ１は３．２Ｊ／ｇであった。なお油分付着量は１．０重量％であった。
【００８４】
これを実施例１と同様の方法で巻き返したところ巻張力は０．０５ｃＮ／ｄｔｅｘであり、巻き量０．０２ｋｇ（２万ｍ）、巻き密度０．０８ｇ／ｃｃの繊維パッケージを得た。
【００８５】
これを最終到達温度が２８５℃となること以外は実施例１と同様の方法で固相重合を行った。
【００８６】
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５００ｍ／分で送り出しつつ解舒したところ糸切れは発生せず解舒性良好であり、全量の巻き返しが可能であった。
【００８７】
得られた液晶ポリエステル繊維の繊度は１０．０ｄｔｅｘ、強度２１．１ｃＮ／ｄｔｅｘ、強力変動率１１％、伸度３．１％、弾性率８２２ｃＮ／ｄｔｅｘであり、Ｔｍ１は２８６℃、△Ｈｍ１は３．２Ｊ／ｇ、Ｔｍ２は３２１℃、△Ｈｍ２は９．４Ｊ／ｇ、ΔＨｍ２／ΔＨｍ１は２．９であり、高い強度、弾性率と低い強力変動率を有していた。
【００８８】
実施例５
孔径０．１３ｍｍ、ランド長０．２６ｍｍの孔を２４個有する口金より吐出量１２．０ｇ／分（単孔あたり０．５ｇ／分）でポリマーを吐出し、２４本を１糸条とするマルチフィラメントを１２００ｍ／分で１対のゴデットロールで引き取り、そのまま巻取ること以外は実施例１と同様の手法で溶融紡糸を行った。なおこのときの紡糸ドラフトは３８である。約１００分の巻取時間中、糸切れは発生せず製糸性は良好であった。
【００８９】
この紡糸繊維は繊度１００．０ｄｔｅｘ、強度５．５ｃＮ／ｄｔｅｘ、伸度１．１％、弾性率４６４ｃＮ／ｄｔｅｘであり、Ｔｍ１は２９８℃、△Ｈｍ１は２．９Ｊ／ｇであった。なお油分付着量は１．０重量％であった。
【００９０】
この紡糸繊維を用い、巻き返し時の張力を０．１４ｃＮ／ｄｔｅｘ、巻き量を１０万ｍ、テーパー角を５°のテーパーエンド巻きとし、トラバース折り返し位置を３回に１回、両端で２ｍｍ短くする端面崩しとし、ワインド数を２．３とすること以外は実施例１と同様の手法で巻き返しを行った。このようにして巻き上がったパッケージの巻き密度は０．２８ｇ／ｃｃであった。
【００９１】
これを実施例１と同様にして固相重合を行った。こうして得られた固相重合パッケージを実施例１と同様の手法で解舒しようとしたところ解舒速度５００ｍ／分では糸切れが発生したものの、解舒速度を１００ｍ／分まで低下させることで解舒性は良好となり全量の巻き返しが可能であった。
【００９２】
得られた液晶ポリエステル繊維の繊度は１００．０ｄｔｅｘ、強度２１．５ｃＮ／ｄｔｅｘ、強力変動率６％、伸度２．８％、弾性率８６０ｃＮ／ｄｔｅｘであり、Ｔｍ２は３３５℃、△Ｈｍ２は８．５Ｊ／ｇ、ΔＨｍ２／ΔＨｍ１は２．９であり、高い強度、弾性率と低い強力変動率を有していた。
【００９３】
比較例３
実施例１と同様の方法で溶融紡糸を行った。この際、溶融紡糸での巻取ボビンをステンレス製穴あきボビンとし、これに直接巻き取った。この際の巻取張力は０．１８ｃＮ／ｄｔｅｘ、巻き量は０．０１ｋｇ（２万ｍ）、パッケージの巻き密度は０．９０ｇ／ｃｃであった。なお油分付着量は１．０重量％であった。この紡糸パッケージを巻き返すことなく、そのまま実施例１と同様の方法で固相重合を行った。これを実施例１と同様に解舒しようとしたが、繊維の融着が著しく解舒は不能であった。このため極少量得られた繊維を用いて繊維物性を評価した。なお固相重合後の繊度は、繊維が連続糸としてカセ取りできず評価不能であったため、強度、弾性率の計算には紡糸繊維の繊度を用いた。繊度は５．０ｄｔｅｘ、強度１３．８ｃＮ／ｄｔｅｘ、強力変動率３２％、伸度１．６％、弾性率７８３ｃＮ／ｄｔｅｘであり、強度が低く、強力変動率も大きいものであった。
【００９４】
実施例６
孔径が０．１０ｍｍ、Ｌ／Ｄが２．０の吐出孔を１０孔有する口金を用い、吐出量を２．５ｇ／分（単孔あたり０．２５ｇ／分）とし、口金下に１００ｍｍの保温領域を設け、第１ゴデットロール速度を１０００ｍ／分とすること以外は実施例１と同様の手法で溶融紡糸を行った。なおこのときの紡糸ドラフトは４３である。約１００分の巻取時間中、糸切れは発生せず製糸性は良好であった。
【００９５】
得られた紡糸繊維を用い、テーパー角を６０°、ワインド数を１４．８、巻き返し速度を５０ｍ／分とし、さらにポリジメチルシロキサン（東レ・ダウコーニング社製ＳＨ２００）が４．０重量％、親水性スメクタイト（コープケミカル社製「ルーセンタイト（登録商標）ＳＷＮ」）が０．２重量％の水エマルジョンを油剤とし、巻取機前で梨地仕上げのステンレスロールを用い給油を行い、巻量を０．０１ｋｇ（４万ｍ）とすること以外は実施例１と同様の手法で巻き返しを行った。このときの巻き張力は０．１３ｃＮ／ｄｔｅｘであり巻密度は０．２６ｇ／ｃｃであった。なお油分付着量は７．８ｗｔ％であった。
【００９６】
これを実施例１と同様の手法で固相重合を行った。こうして得られた固相重合パッケージを実施例１と同様の手法で解舒しようとしたところ解舒速度５００ｍ／分では糸切れが発生したものの、解舒速度を５０ｍ／分まで低下させることで解舒性は良好となり全量の巻き返しが可能であった。ただし解舒工程途中のガイドには油剤残分が多く付着しており、さらに巻量が増えた場合には工程通過性が阻害されることが懸念された。
【００９７】
得られた液晶ポリエステル繊維の繊度は２．６ｄｔｅｘ、強度２２．４ｃＮ／ｄｔｅｘ、強力変動率１４％、伸度２．３％、弾性率１０８４ｃＮ／ｄｔｅｘであり、Ｔｍ２は３３６℃、△Ｈｍ２は８．６Ｊ／ｇ、ΔＨｍ２／ΔＨｍ１は３．０であり、高い強度、弾性率と低い強力変動率を有していた。
【００９８】
実施例７
吐出量を５．０ｇ／分（単孔あたり０．５ｇ／分）とすること以外は実施例６と同様の手法で溶融紡糸を行った。なおこのときの紡糸ドラフトは２２である。約２００分の巻取時間中、糸切れは発生せず製糸性は良好であった。
【００９９】
得られた紡糸繊維を用い、テーパー角を４５°、ワインド数を９．１、巻き返し速度を２００ｍ／分とし、さらにポリジメチルシロキサン（東レ・ダウコーニング社製ＳＨ２００）が５．０重量％の水エマルジョンを油剤とし、巻取機前で梨地仕上げのステンレスロールを用い給油を行い、巻量を０．０５ｋｇ（１０万ｍ）とすること以外は実施例１と同様の手法で巻き返しを行った。このときの巻き張力は０．１０ｃＮ／ｄｔｅｘであり巻密度は０．１４ｇ／ｃｃであった。なお油分付着量は４．４ｗｔ％であった。
【０１００】
これを実施例１と同様の手法で固相重合を行った。こうして得られた固相重合パッケージを実施例１と同様の手法で解舒しようとしたところ解舒速度５００ｍ／分では糸切れが発生したものの、解舒速度を２００ｍ／分では解舒性は良好であり全量の巻き返しが可能であった。
【０１０１】
得られた液晶ポリエステル繊維の繊度は５．０ｄｔｅｘ、強度２５．８ｃＮ／ｄｔｅｘ、強力変動率７％、伸度２．７％、弾性率１０２５ｃＮ／ｄｔｅｘであり、Ｔｍ２は３３４℃、△Ｈｍ２は８．３Ｊ／ｇ、ΔＨｍ２／ΔＨｍ１は２．９であり、高い強度、弾性率と低い強力変動率を有していた。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
溶融紡糸した総繊度が１ｄｔｅｘ以上、５００ｄｔｅｘ以下の液晶ポリエステル溶融紡糸繊維を、巻き密度が０．０１ｇ／ｃｃ以上、０．３０ｇ／ｃｃ未満の繊維パッケージとしてボビン上に形成し、該パッケージを熱処理することを特徴とする液晶ポリエステル繊維の製造方法。
【請求項２】
パッケージの繊維重量が０．０１ｋｇ以上、１０ｋｇ以下であることを特徴とする請求項１記載の液晶ポリエステル繊維の製造方法。
【請求項３】
該パッケージに巻き取られる該溶融紡糸繊維の総繊度が１ｄｔｅｘ以上、１００ｄｔｅｘ以下であることを特徴とする請求項１または２記載の液晶ポリエステル繊維の製造方法。
【請求項４】
該パッケージに巻き取られる該溶融紡糸繊維がモノフィラメントであることを特徴とする請求項１から３のいずれか１項記載の液晶ポリエステル繊維の製造方法。
【請求項１】
溶融紡糸した総繊度が１ｄｔｅｘ以上、５００ｄｔｅｘ以下の液晶ポリエステル溶融紡糸繊維を、巻き密度が０．０１ｇ／ｃｃ以上、０．３０ｇ／ｃｃ未満の繊維パッケージとしてボビン上に形成し、該パッケージを熱処理することを特徴とする液晶ポリエステル繊維の製造方法。
【請求項２】
パッケージの繊維重量が０．０１ｋｇ以上、１０ｋｇ以下であることを特徴とする請求項１記載の液晶ポリエステル繊維の製造方法。
【請求項３】
該パッケージに巻き取られる該溶融紡糸繊維の総繊度が１ｄｔｅｘ以上、１００ｄｔｅｘ以下であることを特徴とする請求項１または２記載の液晶ポリエステル繊維の製造方法。
【請求項４】
該パッケージに巻き取られる該溶融紡糸繊維がモノフィラメントであることを特徴とする請求項１から３のいずれか１項記載の液晶ポリエステル繊維の製造方法。
【公開番号】特開２００８−２１４８４２（Ｐ２００８−２１４８４２Ａ）
【公開日】平成２０年９月１８日（２００８．９．１８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−２０９７２（Ｐ２００８−２０９７２）
【出願日】平成２０年１月３１日（２００８．１．３１）
【出願人】（０００００３１５９）東レ株式会社 (7,677)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２０年９月１８日（２００８．９．１８）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年１月３１日（２００８．１．３１）
【出願人】（０００００３１５９）東レ株式会社 (7,677)
【Ｆターム（参考）】
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