(57)【要約】  耐摩耗性に優れた溶融異方性芳香族ポリエステルマルチフィラメントを提供する。前記溶融異方性芳香族ポリエステルマルチフィラメントは、単糸繊度が１０〜８０ｄｔｅｘである溶融異方性芳香族ポリエステルマルチフィラメントであって、マルチフィラメントの繊維表面に重量平均分子量が１５０００〜４００００のジメチルシリコーン系化合物を含むジメチルシリコーン系仕上剤がマルチフィラメント重量に対して３〜１０ｗｔ％付着している。【特許請求の範囲】
【請求項１】
単糸繊度が１０〜８０ｄｔｅｘである溶融異方性芳香族ポリエステルマルチフィラメントであって、マルチフィラメントの繊維表面に重量平均分子量が１５０００〜４００００のジメチルシリコーン系化合物を含むジメチルシリコーン系仕上剤がマルチフィラメント重量に対して３〜１０ｗｔ％付着していることを特徴とする、溶融異方性芳香族ポリエステルマルチフィラメント。
【請求項２】
強度が２０ｃＮ／ｄｔｅｘ以上である、請求項１に記載の溶融異方性芳香族ポリエステルマルチフィラメント。
【請求項３】
単糸の平均繊維径が３０〜８５μｍである、請求項１または２に記載の溶融異方性芳香族ポリエステルマルチフィラメント。
【請求項４】
前記ジメチルシリコーン系仕上剤の粘度が３００〜３０００ｍｍ２／ｓであることを特徴とする、請求項１〜３のいずれか１項に記載の溶融異方性芳香族ポリエステルマルチフィラメント。
【請求項５】
前記溶融異方性芳香族ポリエステルマルチフィラメントにおける、繊維−繊維間の動摩擦係数が０．０８０〜０．１５０であることを特徴とする、請求項１〜４のいずれか１項に記載の溶融異方性芳香族ポリエステルマルチフィラメント。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれか１項に記載の溶融異方性芳香族ポリエステルマルチフィラメントを少なくとも一部に含んで構成された繊維構造物。
【発明の詳細な説明】
【関連出願】
【０００１】
本願は２０１８年３月７日出願の特願２０１８−０４０７７１の優先権を主張するものであり、その全体を参照により本出願の一部をなすものとして引用する。
【技術分野】
【０００２】
本発明は耐摩耗性に優れた溶融異方性芳香族ポリエステルマルチフィラメントに関するものである。
【背景技術】
【０００３】
溶融異方性芳香族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、さらに熱処理（固相重合）を施すことにより溶融紡糸で得られる繊維の中では最も高い強度、弾性率が得られることが知られている。また溶融異方性芳香族ポリエステル繊維は固相重合により分子量が増加し、融点が上昇するため耐熱性、寸法安定性が向上することも知られている。このように溶融異方性芳香族ポリエステル繊維においては固相重合を施すことにより高強度、高弾性率、優れた耐熱性、寸法安定性が発現する。【０００４】
前記特徴に加え溶融異方性芳香族ポリエステル繊維は高い耐薬品性や低吸湿特性を有するため、コントロールケーブル、テンションメンバー（光ファイバー、電線、ヘッドコーンなど）、各種電気製品のコード補強材、ヒーター線芯糸、セールクロス、ロープ、防護手袋、プラスチックの補強材等に使用され、特に優れた耐摩耗性を有することからザイル、陸上ネット（安全ネット、ゴルフ練習場のネット他）、命綱、釣り糸、漁網、延縄、スリング等に使用されている。【０００５】
なかでも特許文献１（特開２０１３−１３３５７６号公報）では、金属石鹸を特定量含有する溶融異方性芳香族ポリエステルを溶融紡糸することでマルチフィラメントの単繊維間に生じる斑を抑制し、高強度、高弾性率、優れた耐熱性、寸法安定性を有し、さらに毛羽が少なく高次工程通過性に優れたマルチフィラメントが得られ、ロープ、漁網、スリング用途に好適な繊維が得られることが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１３−１３３５７６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、特許文献１では、その製造方法において固相重合処理前に油剤を塗布するために、油剤の種類によっては固相重合処理中に油剤が分解してしまい、固相重合処理後の巻き返し工程で毛羽が発生する可能性があった。また、油剤が分解しない場合であっても、固相重合処理中にかかる熱の影響によって生じる油剤含有成分の蒸発や熱対流などにより油剤の移動を伴うため、固相重合処理後には油剤の付着分布が不均一になる可能性があった。そのため、得られる溶融異方性芳香族ポリエステルマルチフィラメントの耐摩耗性は不十分であった。【０００８】
本発明はこのような従来技術における問題点を解決するものであり、耐摩耗性に優れた溶融異方性芳香族ポリエステルマルチフィラメントを提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明者らは溶融異方性芳香族ポリエステルマルチフィラメントの耐摩耗性を向上させるべく種々検討した結果、単糸繊度が特定の太繊度であって、かつ繊維表面に特定の分子量を有するジメチルシリコーン系化合物を含むジメチルシリコーン系仕上剤を特定量付着させる場合、驚くべきことに、従来から利用されている単糸が細繊度のマルチフィラメントと比べて、溶融異方性芳香族ポリエステルマルチフィラメントの強度を維持しつつ、耐摩耗性が飛躍的に向上することを見出し、本発明に達した。【００１０】
すなわち、本発明は、以下の態様で構成されうる。
〔態様１〕
単糸繊度が１０〜８０ｄｔｅｘ（好ましくは１０〜６０ｄｔｅｘ、より好ましくは１５〜５０ｄｔｅｘ）である溶融異方性芳香族ポリエステルマルチフィラメントであって、前記マルチフィラメントの繊維表面に重量平均分子量が１５０００〜４００００（好ましくは１８０００〜３５０００、より好ましくは２００００〜３００００）のジメチルシリコーン系化合物を含むジメチルシリコーン系仕上剤がマルチフィラメント重量に対して３〜１０ｗｔ％（好ましくは３〜８ｗｔ％、より好ましくは４〜６ｗｔ％）付与されていることを特徴とする、溶融異方性芳香族ポリエステルマルチフィラメント。
〔態様２〕
強度が２０ｃＮ／ｄｔｅｘ以上（好ましくは２１ｃＮ／ｄｔｅｘ以上、より好ましくは２３ｃＮ／ｄｔｅｘ以上）である、態様１に記載の溶融異方性芳香族ポリエステルマルチフィラメント。
〔態様３〕
単糸の平均繊維径が３０〜８５μｍ（好ましくは３３〜８０μｍ、より好ましくは３５〜７０μｍ）である、態様１または２に記載の溶融異方性芳香族ポリエステルマルチフィラメント。
〔態様４〕
前記ジメチルシリコーン系仕上剤の粘度が３００〜３０００ｍｍ２／ｓ（好ましくは３００〜２０００ｍｍ２／ｓ、より好ましくは３００〜１５００ｍｍ２／ｓ）であることを特徴とする、態様１〜３のいずれか１態様に記載の溶融異方性芳香族ポリエステルマルチフィラメント。
〔態様５〕
前記溶融異方性芳香族ポリエステルマルチフィラメントにおける、繊維−繊維間の動摩擦係数が０．０８０〜０．１５０（好ましくは０．０８５〜０．１４０、より好ましくは０．０９０〜０．１３０）であることを特徴とする、態様１〜４のいずれか１態様に記載の溶融異方性芳香族ポリエステルマルチフィラメント。
〔態様６〕
態様１〜５のいずれか１態様に記載の溶融異方性芳香族ポリエステルマルチフィラメントを少なくとも一部に含んで構成された繊維構造物。【００１１】
なお、本発明において、溶融異方性芳香族ポリエステルマルチフィラメントはジメチルシリコーン系仕上剤を含む概念である。そこで、便宜上、単にマルチフィラメントと称する場合、ジメチルシリコーン系仕上剤を含まないマルチフィラメント単独の状態を意味し、溶融異方性芳香族ポリエステルマルチフィラメントと称する場合、ジメチルシリコーン系仕上剤が付着したマルチフィラメントを意味する。【００１２】
なお、請求の範囲および／または明細書に開示された少なくとも２つの構成要素のどのような組み合わせも、本発明に含まれる。特に、請求の範囲に記載された請求項の２つ以上のどのような組み合わせも本発明に含まれる。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、耐摩耗性に優れた溶融異方性芳香族ポリエステルマルチフィラメントを提供できる。また、本発明の溶融異方性芳香族ポリエステルマルチフィラメントはロープやコード、特にスリング等の繊維構造物用途において好適に使用することができる。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明を詳細に説明する。
（溶融異方性芳香族ポリエステル）
溶融異方性芳香族ポリエステルから形成されるマルチフィラメントは、溶融異方性芳香族ポリエステルを溶融紡糸することにより得ることができる。溶融異方性芳香族ポリエステルとしては、例えば芳香族ジオール、芳香族ジカルボン酸、芳香族ヒドロキシカルボン酸等に由来する反復構成単位からなり、本発明の効果を損なわない限り、芳香族ジオール、芳香族ジカルボン酸、芳香族ヒドロキシカルボン酸に由来する構成単位は、その化学的構成については特に限定されるものではない。また、本発明の効果を阻害しない範囲で、溶融異方性芳香族ポリエステルは、芳香族ジアミン、芳香族ヒドロキシアミンまたは芳香族アミノカルボン酸に由来する構成単位を含んでいてもよい。例えば、好ましい構成単位としては、表１に示す例が挙げられる。
【００１５】
【表１】
2019172108.tif 000002
【００１６】
表１の構成単位において、ｍは０〜２の整数であり、式中のＹは、１〜置換可能な最大数の範囲において、それぞれ独立して、水素原子、ハロゲン原子（例えば、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子など）、アルキル基（例えば、メチル基、エチル基、イソプロピル基、ｔ−ブチル基などの炭素数１から４のアルキル基など）、アルコキシ基（例えば、メトキシ基、エトキシ基、イソプロポキシ基、ｎ−ブトキシ基など）、アリール基（例えば、フェニル基、ナフチル基など）、アラルキル基（例えば、ベンジル基（フェニルメチル基）、フェネチル基（フェニルエチル基）など）、アリールオキシ基（例えば、フェノキシ基など）、アラルキルオキシ基（例えば、ベンジルオキシ基など）などが挙げられる。
【００１７】
より好ましい構成単位としては、下記表２、表３および表４に示す例（１）〜（１８）に記載される構成単位が挙げられる。なお、式中の構成単位が、複数の構造を示しうる構成単位である場合、そのような構成単位を二種以上組み合わせて、ポリマーを構成する構成単位として使用してもよい。
【００１８】
【表２】
2019172108.tif 000003
【００１９】
【表３】
2019172108.tif 000004
【００２０】
【表４】
2019172108.tif 000005
【００２１】
表２、表３および表４の構成単位において、ｎは１または２の整数で、それぞれの構成単位ｎ＝１、ｎ＝２は、単独でまたは組み合わせて存在してもよく、Ｙ１およびＹ２は、それぞれ独立して、水素原子、ハロゲン原子（例えば、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子など）、アルキル基（例えば、メチル基、エチル基、イソプロピル基、ｔ−ブチル基などの炭素数１から４のアルキル基など）、アルコキシ基（例えば、メトキシ基、エトキシ基、イソプロポキシ基、ｎ−ブトキシ基など）、アリール基（例えば、フェニル基、ナフチル基など）、アラルキル基（例えば、ベンジル基（フェニルメチル基）、フェネチル基（フェニルエチル基）など）、アリールオキシ基（例えば、フェノキシ基など）、アラルキルオキシ基（例えば、ベンジルオキシ基など）などであってもよい。これらのうち、水素原子、塩素原子、臭素原子、またはメチル基が好ましい。
【００２２】
また、Ｚとしては、下記式で表される置換基が挙げられる。
【００２３】
【化１】
2019172108.tif 000006
【００２４】
溶融異方性芳香族ポリエステルは、好ましくは、ナフタレン骨格を構成単位として有する組み合わせであってもよい。ヒドロキシ安息香酸由来の構成単位（Ａ）と、ヒドロキシナフトエ酸由来の構成単位（Ｂ）の両方を含むことが、特に好ましい。例えば、構成単位（Ａ）としては下記式（Ａ）が挙げられ、構成単位（Ｂ）としては下記式（Ｂ）が挙げられ、溶融成形性を向上する観点から、構成単位（Ａ）と構成単位（Ｂ）の比率は、好ましくは９／１〜１／１、より好ましくは７／１〜１／１、さらに好ましくは５／１〜１／１の範囲であってもよい。
【００２５】
【化２】
2019172108.tif 000007
【００２６】
【化３】
2019172108.tif 000008
【００２７】
また、（Ａ）の構成単位と（Ｂ）の構成単位の合計は、例えば、全構成単位に対して６５モル％以上であってもよく、より好ましくは７０モル％以上、さらに好ましくは８０モル％以上であってもよい。ポリマー中、特に（Ｂ）の構成単位が４〜４５モル％である溶融異方性芳香族ポリエステルが好ましい。
【００２８】
本発明で好適に用いられる溶融異方性芳香族ポリエステルの融点（以下、Ｍｐと称することがある）は２５０〜３６０℃の範囲であることが好ましく、より好ましくは２６０〜３２０℃である。なお、ここでいう融点とは、ＪＩＳ  Ｋ  ７１２１試験法に準拠し、示差走差熱量計（ＤＳＣ；メトラー社製「ＴＡ３０００」）で測定し、観察される主吸収ピーク温度である。具体的には、前記ＤＳＣ装置に、サンプルを１０〜２０ｍｇをとりアルミ製パンへ封入した後、キャリヤーガスとして窒素を１００ｃｃ／分流し、２０℃／分で昇温したときの吸熱ピークを測定する。ポリマーの種類によってＤＳＣ測定において１ｓｔ  ｒｕｎで明確なピークが現れない場合は、５０℃／分の昇温速度で予想される流れ温度よりも５０℃高い温度まで昇温し、その温度で３分間完全に溶融した後、８０℃／分の降温速度で５０℃まで降温し、しかる後に２０℃／分の昇温速度で吸熱ピークを測定するとよい。
【００２９】
なお、上記溶融異方性芳香族ポリエステルには、本発明の効果を損なわない範囲で、ポリエチレンテレフタレート、変性ポリエチレンテレフタレート、ポリオレフィン、ポリカーボネート、ポリアミド、ポリフェニレンサルファイド、ポリエーテルエーテルケトン、フッ素樹脂等の熱可塑性ポリマーを添加してもよい。また酸化チタン、カオリン、シリカ、酸化バリウム等の無機物、カーボンブラック、染料や顔料等の着色剤、酸化防止剤、紫外線吸収剤、光安定剤等の各種添加剤を含んでいてもよい。
【００３０】
（溶融異方性芳香族ポリエステルマルチフィラメント）
本発明の溶融異方性芳香族ポリエステルマルチフィラメントは、高強度であり、かつ耐摩耗性を向上させる観点から、単糸繊度が１０〜８０ｄｔｅｘであることが重要である。本発明では、意外なことに、単糸繊度を特定の範囲内の繊度にすることにより、溶融異方性芳香族ポリエステルマルチフィラメントの耐摩耗性を飛躍的に向上させることができることを見出している。仕上剤の条件を固定した繊度のみの影響を見る場合、単糸繊度が１０ｄｔｅｘ以上で耐摩耗性が飛躍的に高まり、それ以降は単糸繊度が太いほど耐摩耗性は向上するものの、太すぎると耐摩耗性が低下する傾向にある。単糸繊度が１０ｄｔｅｘ以上で耐摩耗性が向上する理由は定かではない。一方、単糸繊度が太くなるにつれて引張強度は低下する傾向にあり、太すぎる場合、その引張強度低下に起因して耐摩耗性向上の効果が打ち消されるためか、耐摩耗性が低下する傾向にある。単糸繊度が８０ｄｔｅｘを超えると、さらに、マルチフィラメントとして集束性が低下し、例えば、紡糸工程あるいは巻き返し工程においてスクエアエンド形状で巻き取った場合、端面で巻きくずれしやすくなる。また、より好ましくは単糸繊度が１０〜６０ｄｔｅｘであり、さらに好ましくは１５〜５０ｄｔｅｘである。
【００３１】
本発明の溶融異方性芳香族ポリエステルマルチフィラメントは、高強度であり、かつ耐摩耗性を向上させる観点から、単糸の平均繊維径が３０〜８５μｍであってもよい。好ましくは３３〜８０μｍ、より好ましくは３５〜７０μｍであってもよい。なお、単糸の平均繊維径は後述の実施例に記載した方法により測定される値であり、単糸繊度から断面が真円であると仮定して算出する値を示す。算出の際に用いる比重は、公知の方法により測定することができる。
【００３２】
また、本発明の溶融異方性芳香族ポリエステルマルチフィラメントは、フィラメント数が５〜５０００本であることが好ましい。フィラメント数が少なすぎる場合、巻取り張力にマルチフィラメントが耐えられずに断糸しやすくなる可能性がある。また、フィラメント数が多すぎる場合、マルチフィラメントが太くなりすぎて巻取り機で正常に巻き取ることが困難になる場合がある。
さらに、マルチフィラメントの総繊度としては、５０〜４０００００ｄｔｅｘであることが好ましい。総繊度が小さすぎる場合、工程通過中の張力に耐えられずに断糸する可能性がある。また、総繊度が大きすぎる場合、マルチフィラメントが太くなりすぎて巻取り機で正常に巻き取ることが困難になる場合がある。
【００３３】
本発明の溶融異方性芳香族ポリエステルマルチフィラメントには、繊維表面に特定のジメチルシリコーン系仕上剤がマルチフィラメント重量に対して３〜１０ｗｔ％付着していることが重要である。より好ましくは３〜８ｗｔ％、さらに好ましくは４〜６ｗｔ％である。仕上剤の付着量が３ｗｔ％未満であれば、繊維表面の全面を仕上剤で被覆することが困難となり、付着斑になりやすく、優れた耐摩耗性が得られない可能性がある。一方１０ｗｔ％を超えると、ガイド類、ローラー表面への仕上剤の堆積により工程通過性が悪化したり、製品チーズの取り扱い性が悪くなるため、生産性が低下する可能性がある。
【００３４】
仕上剤として特定のジメチルシリコーン系仕上剤を付与することにより、本発明の溶融異方性芳香族ポリエステルマルチフィラメントの耐摩耗性を著しく向上させることができる原因は定かではないが、ジメチルシリコーン系仕上剤がマルチフィラメントの外表面に皮膜を形成するように付着し、ジメチルシリコーン系仕上剤がマルチフィラメントの各フィラメントを被覆して繊維間を収束するように分布していることが一因ではないかと考えられる。この場合、各フィラメントを被覆するようにジメチルシリコーン系仕上剤が入り込み、フィラメント間での摩耗を抑制して、耐摩耗性が向上する。
【００３５】
また、本発明の溶融異方性芳香族ポリエステルマルチフィラメントは、強度が２０ｃＮ／ｄｔｅｘであってもよい。強度が低すぎる場合、単糸１本当りの強度が低いため、例えばスリングベルト用途において、要求される強力を満たすためには繊度やフィラメント数を増やすこととなり、得られるスリングベルトが太く、かつ重くなってしまうおそれがある。しかし、強度が２０ｃＮ／ｄｔｅｘ以上であれば、繊度やフィラメント数が小さくても、例えばスリングベルト用途等で要求される強力を満足するマルチフィラメントが得られ、スリングベルトを細くかつ軽量化できる。より好ましくは２１ｃＮ／ｄｔｅｘ以上であり、さらに好ましくは２３ｃＮ／ｄｔｅｘ以上である。なお、上限に関して特に制限はないが、４０ｃＮ／ｄｔｅｘ以下であることが好ましく、３５ｃＮ／ｄｔｅｘ以下であることがより好ましい。なお、強度は引張強度を示し、後述の実施例に記載した方法により測定される値である。
【００３６】
本発明の溶融異方性芳香族ポリエステルマルチフィラメントは、耐摩耗性向上の観点から、後述する測定方法において測定される仕上剤が付着した状態での繊維−繊維間の動摩擦係数が０．０８０〜０．１５０であることが好ましい。より好ましくは０．０８５〜０．１４０であり、さらに好ましくは０．０９０〜０．１３０である。
【００３７】
（ジメチルシリコーン系仕上剤）
本発明の溶融異方性芳香族ポリエステルマルチフィラメントに用いる仕上剤としては、耐摩耗性を向上させる目的から、ジメチルシリコーン系仕上剤を用いることが重要である。ジメチルシリコーン系仕上剤は、主成分としてジメチルシリコーン系化合物を含んでおり、ジメチルシリコーン系化合物は化学構造中にジメチルポリシロキサン構造を有していれば特に限定されるものではなく、側鎖の一部あるいは末端がメチル基とは別の官能基に変性されていてもよい。ジメチルシリコーン系仕上剤は、ジメチルシリコーン系化合物以外に界面活性剤、浸透剤、帯電防止剤、抗菌剤などの各種添加剤を含んでいてもよい。また、ジメチルシリコーン系化合物の重量平均分子量としては１５０００〜４００００であることが重要である。より好ましくは１８０００〜３５０００であり、さらに好ましくは２００００〜３００００である。重量平均分子量が１５０００未満であれば、繊維表面に十分な皮膜強度が得られず、耐摩耗性が不十分となる可能性がある。また、重量平均分子量が４００００を超えると、仕上剤粘度が高くなりすぎ、繊維表面に仕上剤を均一に塗布することが難しくなる可能性がある。なお、ジメチルシリコーン系化合物の重量平均分子量はゲルパーミエーションクロマトグラフィ（ＧＰＣ）における、ポリスチレン換算の重量平均分子量として求めることができる。
【００３８】
さらに、ジメチルシリコーン系仕上剤の粘度が３００〜３０００ｍｍ２／ｓであることが好ましい。粘度が小さすぎる場合、繊維−繊維間の動摩擦係数が低くなるとともに、仕上剤を繊維表面に均一に塗布しやすくなるが、繊維間の摩擦によって仕上剤が繊維表面から剥がれやすくなり、耐摩耗性に劣る場合がある。また、粘度が大きすぎる場合、動摩擦係数が高くなるため、繊維間での摩擦に仕上剤が追随できず、単糸の擦り減りを軽減できずに耐摩耗性に劣る場合がある。より好ましくは３００〜２０００ｍｍ２／ｓ、さらに好ましくは３００〜１５００ｍｍ２／ｓであってもよい。ここで、粘度は動粘度を示し、ＪＩＳ  Ｚ  ８８０３に準拠して、例えばウベローデ粘度計により測定することができる。
【００３９】
本発明の溶融異方性芳香族ポリエステルマルチフィラメントの製造方法は、溶融異方性芳香族ポリエステルから構成される紡糸原糸を形成する工程と、紡糸原糸を熱処理する工程と、熱処理されたマルチフィラメントに特定のジメチルシリコーン系仕上剤をマルチフィラメント重量に対して３〜１０ｗｔ％付与する工程とを少なくとも備えていてもよい。
【００４０】
溶融異方性芳香族ポリエステルから構成される紡糸原糸は、その繊維化の方法は限定されないが、通常、溶融紡糸により得られる繊維を用いることができる。溶融紡糸は公知または慣用の方法により行うことができ、例えば、押出機において液晶ポリエステル繊維を得るための繊維形成樹脂を溶融させた後、所定の紡糸温度でノズルから吐出して得ることができる。
【００４１】
本発明の溶融異方性芳香族ポリエステル繊維において、紡糸原糸を熱処理することにより、繊維の強度および弾性率をさらに向上させることが可能である。熱処理は（Ｍｐ−８０）〜（Ｍｐ）℃の温度条件で行うのが好ましい。例えば、熱処理温度は、より好ましくは（Ｍｐ−５０）〜（Ｍｐ）℃、さらに好ましくは（Ｍｐ−３０）〜（Ｍｐ−１）℃であってもよい。本発明の溶融異方性芳香族ポリエステル繊維の融点は熱処理温度を上げるに従い上昇するため、熱処理方法としては段階的に温度を上昇させながら熱処理することが好ましい。なお、熱処理雰囲気としては窒素、アルゴン等の不活性ガスや空気等の活性ガス、あるいはそれらを組み合わせた雰囲気等が好適に用いられる。また上記熱処理を減圧条件下で行ってもよい。
【００４２】
また熱処理は金属性のボビンにパッケージ状に巻き取った状態であっても、カセ状、トウ状、あるいはローラー間で連続的に糸条として処理することも可能であるが、設備が簡素化でき、生産性も向上する点からパッケージ状で行うことが好ましい。
【００４３】
熱処理されたマルチフィラメントに上述のジメチルシリコーン系仕上剤をマルチフィラメント重量に対して３〜１０ｗｔ％付与する方法は、マルチフィラメントにジメチルシリコーン系仕上剤を特定量付与することができれば特に限定されず、例えば、含浸処理、吐出処理、塗布処理、浸漬搾液処理などの公知の付与方法が挙げられる。付着量を調整する観点から、熱処理後のマルチフィラメントの巻き返し時等に走行糸に対して付与する吐出処理、塗布処理、浸漬搾液処理などが好ましい。熱処理後のマルチフィラメントに対してジメチルシリコーン系仕上剤を付与することにより、熱処理によるジメチルシリコーン系仕上剤の分解や移動を抑制することができるため、マルチフィラメント表面に皮膜を形成するように付着させることができる。
【００４４】
ジメチルシリコーン系仕上剤の付与時の形態は、ジメチルシリコーン系仕上剤をマルチフィラメントに特定量付与することができれば特に限定されず、ジメチルシリコーン系化合物の原液であってもよく、希釈液（例えば、エマルジョン）であってもよい。なお、ジメチルシリコーン系仕上剤のマルチフィラメント重量に対する付与量には、希釈に用いられている溶剤は含まれない。
【００４５】
本発明の溶融異方性芳香族ポリエステルマルチフィラメントは、各種繊維構造物に好適に用いることができる。ここで繊維構造物とは、本発明の繊維で構成されるロープ、ネット、漁網、スリングベルト、テンションメンバー他である。繊維構造体は、溶融異方性芳香族ポリエステルマルチフィラメント単独で構成されていてもよいし、他の構成部材を本発明の効果が阻害されない範囲で含んでいてもよい。好ましくは、繊維構造体は、その使用用途上、高い荷重がかかるために特に高い耐摩耗性が要求されるロープやスリングベルトに好適に用いることができる。
【実施例】
【００４６】
以下本発明を実施例によりさらに具体的に説明するが、本発明はこれら実施例に限定されるものではない。【００４７】
（単糸繊度、総繊度、単糸の平均繊維径、強度、強力）
マルチフィラメントの単糸繊度、総繊度は、ＪＩＳ  Ｌ  １０１３に準拠して測定した。また、測定した単糸繊度から、実施例および比較例で用いた溶融異方性芳香族ポリエステルの比重１．４１ｇ／ｃｍ３を用いて、単糸の平均繊維径を算出した。
溶融異方性芳香族ポリエステルマルチフィラメントの強度、強力の測定は、ＪＩＳ  Ｌ  １０１３に準じ、糸長２０ｃｍ、初荷重０．０９８ｃＮ／ｄｔｅｘ、引張速度１０ｃｍ／ｍｉｎの条件で破断強度（引張強度）を求め、５点以上の平均値を採用した。【００４８】
（仕上剤の付着量）
仕上剤の付着量は、以下の方法で測定した。熱処理後（仕上剤付与前）のマルチフィラメントを検尺器にて１０ｍ採取して重量を測定し、この時の重量をａ（ｇ）とした。次に、巻き返しの際に、仕上剤を付与した後の溶融異方性芳香族ポリエステルマルチフィラメントを同様に１０ｍ採取して重量を測定し、この時の重量をｂ（ｇ）とした。下記式（１）によって仕上剤付着量を求めた。
仕上剤付着量（ｗｔ％）＝（ｂ−ａ）／ａ×１００          （１）【００４９】
（繊維−繊維間の動摩擦係数）
繊維−繊維間の動摩擦係数は、以下の方法で測定した。レーダー式摩擦係数試験機を用い、溶融異方性芳香族ポリエステルマルチフィラメントを外径８ｍｍの円筒に初荷重０．０９８ｃＮ／ｄｔｅｘで巻き付けて円筒試験片２個を用意した。次に、同一の溶融異方性芳香族ポリエステルマルチフィラメントから約１５０ｍｍの長さの１本の試験片を採取し、その両端に５００ｍｇの荷重を取り付けたものを円筒試験片にかけ、その一端をトーションバランスのフックに接続した。動摩擦係数（μｄ）の測定は該円筒試験片を１２０ｒｐｍ（試料を巻きつけた状態の周速度は６９７．２ｃｍ／ｍｉｎ）の速度で回転させ、トーションバランスにより糸の両端がバランスする荷重を求めた。いずれも１本のかけ糸で円筒試験片の中央部で測定を行い、円筒試験片を水平に移動させて新しい摩擦面について新しいかけ糸で同様にして５回測定を繰り返し、円筒試験片２個で計１０回の測定から平均値を算出した。【００５０】
（耐摩耗性評価）
耐摩耗性の試験方法は、以下の方法で測定した。総繊度１６７０ｄｔｅｘの溶融異方性芳香族ポリエステルマルチフィラメントに対して８０ｔ／ｍの撚糸を掛けた溶融異方性芳香族ポリエステルマルチフィラメントを用意した。該溶融異方性芳香族ポリエステルマルチフィラメントを直径５０ｍｍの二つのプーリーに掛け、プーリーと溶融異方性芳香族ポリエステルマルチフィラメントが滑らないように固定した。プーリーの間隔を５００ｍｍに調整し、ループ状になった溶融異方性芳香族ポリエステルマルチフィラメントをプーリーの間で３回ねじって掛け、片方のプーリーに３ｋｇの荷重を掛けた。プーリーを角度１８０度、周期１０５回／分で往復運動させて、溶融異方性芳香族ポリエステルマルチフィラメントを撚り合わされた部分で摩耗させたときに、溶融異方性芳香族ポリエステルマルチフィラメントが破断するまでのプーリー往復回数をカウントし、以下の基準で評価した。
○：１００００回以上
△：５０００回以上、１００００回未満
×：５０００回未満【００５１】
［実施例１］
溶融異方性芳香族ポリエステルとして、上述の構成単位（Ａ）と（Ｂ）が（Ａ）／（Ｂ）＝７３／２７（ｍｏｌ比）である溶融異方性芳香族ポリエステル（Ｍｐ：２８１℃）を使用した。これを単軸押出機にて孔径０．１８ｍｍφ、孔数１００Ｈノズルで１６７０ｄｔｅｘ／１００ｆ（単糸繊度１６．７ｄｔｅｘ）のマルチフィラメントを紡糸した。得られた紡糸原糸を多数の穴の開いた金属製のボビンに巻き密度０．６ｇ／ｃｍ３となるように巻き返してパッケージを形成した後、乾燥窒素雰囲気下２６０℃で２０時間熱処理を行った。得られたパッケージを再度巻き返す際、仕上剤として重量平均分子量２５０００、粘度１０００ｍｍ２／ｓのジメチルシリコーンを繊維に対して５．０ｗｔ％付与させた後に紙管に巻取った。得られた溶融異方性芳香族ポリエステルマルチフィラメントの強度を測定した結果、２５．３ｃＮ／ｄｔｅｘであった。また繊維−繊維間の動摩擦係数を測定した結果、０．１０９であった。さらに耐摩耗性を評価した結果、繊維破断までのプーリー往復回転数は１７９８１回であった。【００５２】
［実施例２］
紡糸の際、孔径０．２５ｍｍφ、孔数５０Ｈのノズルを用いた以外は実施例１と同様にして、１６７０ｄｔｅｘ／５０ｆ（単糸繊度３３．４ｄｔｅｘ）のマルチフィラメントの紡糸原糸を得た。得られた紡糸原糸を実施例１と同様の条件で熱処理し、さらに巻き返し時に同様に仕上剤を付与したものを得た。得られた溶融異方性芳香族ポリエステルマルチフィラメントの強度を測定した結果、２３．６ｃＮ／ｄｔｅｘであった。また繊維−繊維間の動摩擦係数を測定した結果、０．０９６であった。さらに耐摩耗性を評価した結果、繊維破断までのプーリー往復回転数は４０９４１回であった。【００５３】
［実施例３］
仕上剤に重量平均分子量１５０００、粘度３００ｍｍ２／ｓのジメチルシリコーンを用いた以外は実施例１と同様にして１６７０ｄｔｅｘ／１００ｆ（単糸繊度１６．７ｄｔｅｘ）の溶融異方性芳香族マルチフィラメントを得た。得られた溶融異方性芳香族ポリエステルマルチフィラメントの強度を測定した結果、２５．５ｃＮ／ｄｔｅｘであった。また繊維−繊維間の動摩擦係数を測定した結果、０．１４４であった。さらに耐摩耗性を評価した結果、繊維破断までのプーリー往復回転数は１３１６４回であった。【００５４】
［実施例４］
紡糸の際、孔径０．２５ｍｍφ、孔数３６Ｈのノズルを用いた以外は実施例１と同様にして、１６７０ｄｔｅｘ／３６ｆ（単糸繊度４６．４ｄｔｅｘ）のマルチフィラメントの紡糸原糸を得た。得られた紡糸原糸を実施例１と同様の条件で熱処理し、さらに巻き返し時に同様に仕上剤を付与したものを得た。得られた溶融異方性芳香族ポリエステルマルチフィラメントの強度を測定した結果、２１．１ｃＮ／ｄｔｅｘであった。また繊維−繊維間の動摩擦係数を測定した結果、０．０８９であった。さらに耐摩耗性を評価した結果、繊維破断までのプーリー往復回転数は６４３１６回であった。【００５５】
［比較例１］
紡糸の際、孔径０．１０ｍｍφ、孔数３００Ｈのノズルを用いた以外は実施例１と同様にして、１６７０ｄｔｅｘ／３００ｆ（単糸繊度５．６ｄｔｅｘ）のマルチフィラメントの紡糸原糸を得た。得られた紡糸原糸を実施例１と同様の条件で熱処理し、さらに巻き返し時に同様に仕上剤を付与したものを得た。得られた溶融異方性芳香族ポリエステルマルチフィラメントの強度を測定した結果、２６．１ｃＮ／ｄｔｅｘであった。また繊維−繊維間の動摩擦係数を測定した結果、０．１５８であった。さらに耐摩耗性を評価した結果、繊維破断までのプーリー往復回転数は１４７０回であった。【００５６】
［比較例２］
紡糸の際、孔径０．４０ｍｍφ、孔数２０Ｈのノズルを用いた以外は実施例１と同様にして、１６７０ｄｔｅｘ／２０ｆ（単糸繊度８３．５ｄｔｅｘ）のマルチフィラメントの紡糸原糸を得た。得られた紡糸原糸を実施例１と同様の条件で熱処理し、さらに巻き返し時に同様に仕上剤を付与したものを得た。得られた溶融異方性芳香族ポリエステルマルチフィラメントの強度を測定した結果、１８．２ｃＮ／ｄｔｅｘであった。また繊維−繊維間の動摩擦係数を測定した結果、０．０７２であった。さらに耐摩耗性を評価した結果、繊維破断までのプーリー往復回転数は８９４８回であった。【００５７】
［比較例３］
仕上剤の付着量を２．０ｗｔ％とした以外は実施例１と同様にして１６７０ｄｔｅｘ／１００ｆ（単糸繊度１６．７ｄｔｅｘ）の溶融異方性芳香族マルチフィラメントを得た。得られた溶融異方性芳香族ポリエステルマルチフィラメントの強度を測定した結果、２５．１ｃＮ／ｄｔｅｘであった。また繊維−繊維間の動摩擦係数を測定した結果、０．１８２であった。さらに耐摩耗性を評価した結果、繊維破断までのプーリー往復回転数は１３６０回であった。【００５８】
［比較例４］
仕上剤の付着量を２．０ｗｔ％とした以外は実施例２と同様にして１６７０ｄｔｅｘ／５０ｆ（単糸繊度３３．４ｄｔｅｘ）の溶融異方性芳香族マルチフィラメントを得た。得られた溶融異方性芳香族ポリエステルマルチフィラメントの強度を測定した結果、２３．２ｃＮ／ｄｔｅｘであった。また繊維−繊維間の動摩擦係数を測定した結果、０．１６７であった。さらに耐摩耗性を評価した結果、繊維破断までのプーリー往復回転数は３７４５回であった。【００５９】
［比較例５］
仕上剤に重量平均分子量６０００、粘度１１０ｍｍ２／ｓのジメチルシリコーンを用いた以外は実施例１と同様にして１６７０ｄｔｅｘ／１００ｆ（単糸繊度１６．７ｄｔｅｘ）の溶融異方性芳香族マルチフィラメントを得た。得られた溶融異方性芳香族ポリエステルマルチフィラメントの強度を測定した結果、２５．７ｃＮ／ｄｔｅｘであった。また繊維−繊維間の動摩擦係数を測定した結果、０．０６９であった。さらに耐摩耗性を評価した結果、繊維破断までのプーリー往復回転数は４５９８回であった。【００６０】
［比較例６］
仕上剤に重量平均分子量１０００００、粘度９５００ｍｍ２／ｓのジメチルシリコーンを用いた以外は実施例１と同様にして１６７０ｄｔｅｘ／１００ｆ（単糸繊度１６．７ｄｔｅｘ）の溶融異方性芳香族マルチフィラメントを得た。得られた溶融異方性芳香族ポリエステルマルチフィラメントの強度を測定した結果、２４．９ｃＮ／ｄｔｅｘであった。また繊維−繊維間の動摩擦係数を測定した結果、０．２８９であった。さらに耐摩耗性を評価した結果、繊維破断までのプーリー往復回転数は２２９９回であった。【００６１】
［比較例７］
紡糸の際、孔径０．０８ｍｍφ、孔数６００Ｈのノズルを用いた以外は実施例１と同様にして１６７０ｄｔｅｘ／６００ｆ（単糸繊度２．８ｄｔｅｘ）のマルチフィラメントの紡糸原糸を得た。得られた紡糸原糸を実施例１と同様の条件で熱処理し、さらに巻き返し時に同様に仕上剤を付与したものを得た。得られた溶融異方性芳香族ポリエステルマルチフィラメントの強度を測定した結果、２６．３ｃＮ／ｄｔｅｘであった。また繊維−繊維間の動摩擦係数を測定した結果、０．１９６であった。さらに耐摩耗性を評価した結果、繊維破断までのプーリー往復回転数は７６１回であった。【００６２】
［比較例８］
重量平均分子量２５０００、粘度１０００ｍｍ２／ｓのジメチルシリコーンを繊維に対して５．０ｗｔ％付与する工程を、熱処理を行う前の紡糸原糸に対して行い、熱処理後の仕上剤としては付与を行わなかった以外は実施例１と同様にして１６７０ｄｔｅｘ／１００ｆ（単糸繊度１６．７ｄｔｅｘ）の溶融異方性芳香族マルチフィラメントを得た。ここで、ジメチルシリコーンの付与量は、マルチフィラメントの紡糸原糸の重量に対する紡糸原糸に付与したジメチルシリコーンの重量の割合であり、熱処理前における測定値である。得られた溶融異方性芳香族ポリエステルマルチフィラメントの強度を測定した結果、２１．２ｃＮ／ｄｔｅｘであった。また繊維−繊維間の動摩擦係数を測定した結果、０．２６４であった。さらに耐摩耗性を評価した結果、繊維破断までのプーリー往復回転数は５３８０回であった。【００６３】
【表５】
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【００６４】
表５に評価結果を示す。実施例１〜４より、単糸繊度が１０〜８０ｄｔｅｘである溶融異方性芳香族ポリエステルマルチフィラメントであって、マルチフィラメントの繊維表面に仕上剤として重量平均分子量が１５０００〜４００００のジメチルシリコーンが３〜１０ｗｔ％付与されていた溶融異方性芳香族ポリエステルマルチフィラメントは、優れた耐摩耗性を示した。また、実施例１〜４の溶融異方性芳香族ポリエステルマルチフィラメントは、強度が２０ｃＮ／ｄｔｅｘであった。
一方、比較例１および７では単糸繊度が１０ｄｔｅｘ未満であるため、溶融異方性芳香族ポリエステルマルチフィラメントでの繊維−繊維間の摩擦により、単糸が擦り減り、早期に破断してしまった。比較例２では単糸繊度が８０ｄｔｅｘを超えるため、実施例１、２、４と比較して、耐摩耗性が劣る結果となった。比較例３、４では、仕上剤付着量が少ないため動摩擦係数が高くなり、単糸の擦り減りを軽減できずに早期に破断してしまった。比較例５ではジメチルシリコーンの重量平均分子量が小さく、仕上剤の粘度が低いため、繊維−繊維間の摩擦により仕上剤が繊維表面から剥がれやすくなり、単糸の擦り減りを軽減できずに早期に破断してしまった。比較例６ではジメチルシリコーンの重量平均分子量が大きく、仕上剤の粘度が大きいため動摩擦係数が高くなり、繊維−繊維間の摩擦に仕上剤が追随できず、単糸の擦り減りを軽減できずに早期に破断してしまった。比較例８ではジメチルシリコーンを熱処理後の仕上剤としてではなく、熱処理前に付与したため、実施例１と比較して耐摩耗性が劣る結果となった。
【産業上の利用可能性】
【００６５】
本発明により得られる、耐摩耗性に優れた溶融異方性芳香族ポリエステル繊維は、ロープやコード、特にスリング等の繊維構造物用途において好適に使用することができる。【００６６】
以上のとおり、本発明の好適な実施例を説明したが、当業者であれば、本件明細書を見て、自明な範囲内で種々の変更および修正を容易に想定するであろう。
したがって、そのような変更および修正は、請求の範囲から定まる発明の範囲内のものと解釈される。
【手続補正書】
【提出日】令和2年8月31日(2020.8.31)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３５】
また、本発明の溶融異方性芳香族ポリエステルマルチフィラメントは、強度が２０ｃＮ／ｄｔｅｘ以上であってもよい。強度が低すぎる場合、単糸１本当りの強度が低いため、例えばスリングベルト用途において、要求される強力を満たすためには繊度やフィラメント数を増やすこととなり、得られるスリングベルトが太く、かつ重くなってしまうおそれがある。しかし、強度が２０ｃＮ／ｄｔｅｘ以上であれば、繊度やフィラメント数が小さくても、例えばスリングベルト用途等で要求される強力を満足するマルチフィラメントが得られ、スリングベルトを細くかつ軽量化できる。より好ましくは２１ｃＮ／ｄｔｅｘ以上であり、さらに好ましくは２３ｃＮ／ｄｔｅｘ以上である。なお、上限に関して特に制限はないが、４０ｃＮ／ｄｔｅｘ以下であることが好ましく、３５ｃＮ／ｄｔｅｘ以下であることがより好ましい。なお、強度は引張強度を示し、後述の実施例に記載した方法により測定される値である。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００６４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００６４】
表５に評価結果を示す。実施例１〜４より、単糸繊度が１０〜８０ｄｔｅｘである溶融異方性芳香族ポリエステルマルチフィラメントであって、マルチフィラメントの繊維表面に仕上剤として重量平均分子量が１５０００〜４００００のジメチルシリコーンが３〜１０ｗｔ％付与されていた溶融異方性芳香族ポリエステルマルチフィラメントは、優れた耐摩耗性を示した。また、実施例１〜４の溶融異方性芳香族ポリエステルマルチフィラメントは、強度が２０ｃＮ／ｄｔｅｘ以上であった。
一方、比較例１および７では単糸繊度が１０ｄｔｅｘ未満であるため、溶融異方性芳香族ポリエステルマルチフィラメントでの繊維−繊維間の摩擦により、単糸が擦り減り、早期に破断してしまった。比較例２では単糸繊度が８０ｄｔｅｘを超えるため、実施例１、２、４と比較して、耐摩耗性が劣る結果となった。比較例３、４では、仕上剤付着量が少ないため動摩擦係数が高くなり、単糸の擦り減りを軽減できずに早期に破断してしまった。比較例５ではジメチルシリコーンの重量平均分子量が小さく、仕上剤の粘度が低いため、繊維−繊維間の摩擦により仕上剤が繊維表面から剥がれやすくなり、単糸の擦り減りを軽減できずに早期に破断してしまった。比較例６ではジメチルシリコーンの重量平均分子量が大きく、仕上剤の粘度が大きいため動摩擦係数が高くなり、繊維−繊維間の摩擦に仕上剤が追随できず、単糸の擦り減りを軽減できずに早期に破断してしまった。比較例８ではジメチルシリコーンを熱処理後の仕上剤としてではなく、熱処理前に付与したため、実施例１と比較して耐摩耗性が劣る結果となった。
【国際調査報告】
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