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聚碳酸酯类纤维、纤维结构体及树脂复合体的制作方法

作者:admin      2022-07-10 20:41:07     852



造纸;纤维素;纸品设备的制造及其加工制造技术1.本发明涉及具有特定的取向性和/或双折射值的聚碳酸酯类纤维及使用了该纤维的纤维结构体,还涉及将该纤维熔融并作为基质使用的树脂复合体。背景技术:2.聚碳酸酯类树脂的耐冲击性高,因此可以作为面板、板而使用,并且可以通过注塑成型等而用于汽车等的灯罩、摩托车的头盔等。3.另一方面,提出了将纤维化后的聚碳酸酯类树脂作为成型母材而使用。例如,在专利文献1(日本特开平4-146210号公报)中提出了一种成型品母材树脂用聚碳酸酯复丝纱,其是将聚碳酸酯进行熔融纺丝或进一步拉伸而得到的复丝纱,其中,该复丝纱的双折射率为0.01以上且0.03以下,断裂伸长率为40%以上且100%以下。4.另外,专利文献2(国际公开第2014/021084号)中提出:通过将聚碳酸酯类树脂进行熔融纺丝而得到聚碳酸酯类纤维,将聚碳酸酯类纤维、碳纤维和粘结剂纤维混抄而形成干式无纺布,进一步将该干式无纺布叠合并通过热压接使聚碳酸酯类纤维熔融,形成树脂复合体。5.现有技术文献6.专利文献7.专利文献1:日本特开平4-146210号公报8.专利文献2:国际公开第2014/021084号技术实现要素:9.发明所要解决的课题10.然而,对于专利文献1中得到的聚碳酸酯类纤维而言,由于在低温下对分子量高的聚碳酸酯树脂进行了纺丝,因此无法将聚碳酸酯类纤维的取向度控制为给定的范围。而且,由于使用了上述聚碳酸酯类纤维的成型品的熔融成型温度仅为250℃,因此得到的成型体在高温下的耐热性并不优异。11.另外,对于专利文献2中进行的熔融纺丝而言,也可能由于纺丝温度低而无法将聚碳酸酯类纤维的取向度控制为给定的范围。其结果是,在通过热处理使单独由聚碳酸酯类纤维形成的布帛暂时熔融而形成树脂复合体的情况下,聚碳酸酯类纤维发生熔融时,由于纤维本身的取向度大幅降低而纤维收缩,存在发生成型体的树脂不均、翘曲、变形等课题。12.用于解决课题的方法13.从解决上述问题的观点出发,本发明人等进行了研究,结果发现,作为成型体的母材有用的聚碳酸酯类纤维不仅需要确保成型时的流动性,还需要确保成型体的物性,将现有的纺丝工序中使用的纺丝温度进一步高温化来提高树脂的混炼性,结果能够将通过喷出而得到的聚碳酸酯类纤维的取向性和/或双折射性控制为给定的范围。14.此外,令人意料不到的是,具有这样的取向性和/或双折射性的聚碳酸酯类纤维即使在高温下熔融而作为成型体的母材使用的情况下,也能够减少在熔融成型加工时纤维发生的收缩,不仅能够抑制成型体的树脂不均,而且能够抑制翘曲、变形等,因此能够提高成型性,从而完成了本发明。15.即,本发明可以由以下的方式构成。16.〔方式1〕17.一种聚碳酸酯类纤维,其由下式所示的取向度ft小于0.70(优选为0.68以下、更优选为0.65以下、进一步优选为0.62以下、特别优选为0.61以下)。18.ft=1-(1.0/c)219.c:实测的声速值(km/秒)20.〔方式2〕21.一种聚碳酸酯类纤维,其由下式所示的取向度ft小于0.70(优选为0.68以下、更优选为0.65以下、进一步优选为0.62以下、特别优选为0.61以下),且双折射值为0.040以下(优选为0.035以下、更优选为0.030以下、进一步优选为0.025以下、特别优选低于0.010)。22.ft=1-(1.0/c)223.c:实测的声速值(km/秒)24.〔方式3〕25.根据方式1或2所述的聚碳酸酯类纤维,其中,构成聚碳酸酯类纤维的聚碳酸酯类树脂的数均分子量(mn)为12000~40000(优选为15500~25000)、和/或重均分子量(mw)为25000~80000(优选为35000~65000、更优选为45000~55000)。26.〔方式4〕27.一种聚碳酸酯类纤维,其双折射值为0.040以下(优选为0.035以下、更优选为0.030以下、进一步优选为0.025以下、特别优选低于0.010),且构成聚碳酸酯类纤维的聚碳酸酯类树脂的数均分子量(mn)为12000~40000(优选为15500~25000)、和/或重均分子量(mw)为25000~80000(优选为35000~65000、更优选为45000~55000)。28.〔方式5〕29.根据方式1~4中任一方式所述的聚碳酸酯类纤维,其分子量分布(mw/mn)为2.0~4.0(优选为2.2~4.0、更优选为2.5~3.5、进一步优选为2.7~3.3、特别优选为2.7~3.1)。30.〔方式6〕31.根据方式1~5中任一方式所述的聚碳酸酯类纤维,其中,纤维的弹性模量为30cn/dtex以下(优选为27cn/dtex以下、更优选为25cn/dtex以下)。32.〔方式7〕33.根据方式1~6中任一方式所述的聚碳酸酯类纤维,其中,纤维直径的变动系数为15%以下(优选为10%以下、更优选为5%以下)。34.〔方式8〕35.根据方式1~7中任一方式所述的聚碳酸酯类纤维,其单丝纤度为10dtex以下(优选为4.5dtex以下、更优选为、3.5dtex以下)。36.〔方式9〕37.根据方式1~8中任一方式所述的聚碳酸酯类纤维,其中,纤维的断裂伸长率为20%以上(优选为40%以上、更优选为80%以上、进一步优选为103%以上)。38.〔方式10〕39.根据方式1~9中任一方式所述的聚碳酸酯类纤维,其中,在聚碳酸酯类树脂中的单体单元中,双酚a骨架相对于整体的比例(摩尔%)为65%以上(优选为75%以上)。40.〔方式11〕41.根据方式1~10中任一方式所述的聚碳酸酯类纤维,其含有磷类阻燃剂。42.〔方式12〕43.根据方式11所述的聚碳酸酯类纤维,其含有选自磷酸酯类阻燃剂、磷酸盐阻燃剂、以及磷腈类阻燃剂中的至少一种磷类阻燃剂。44.〔方式13〕45.一种纤维结构体,其包含方式1~12中任一方式所述的聚碳酸酯类纤维。46.〔方式14〕47.根据方式13所述的纤维结构体,其为混合长丝、纺织编织物、或无纺布。48.〔方式15〕49.一种聚碳酸酯类纤维的制造方法,该方法包括:熔融混炼工序,在305℃以上(优选为310℃以上、进一步优选为315℃以上)的高温下将聚碳酸酯类树脂熔融混炼而得到熔融聚合物;喷出工序,从纺丝喷嘴以给定的量喷出所述熔融聚合物;以及卷取工序,以给定的牵拉速度对喷出的丝条进行卷取。50.发明的效果51.本发明的聚碳酸酯类纤维通过控制纤维的取向度,从而能够减少在高温下熔融成型加工时纤维发生的收缩,其结果是能够抑制成型体的树脂不均、翘曲、变形等,因此可以提高成型性。具体实施方式52.(聚碳酸酯类树脂)53.以下,对本发明详细地进行说明。首先对构成本发明的聚碳酸酯类纤维的聚碳酸酯类树脂进行说明。本发明中使用的聚碳酸酯类树脂是含有下式所示的重复单元的聚合物,只要具有熔融成型性即可,没有特别限定。54.[化学式1][0055][0056]式中,x可以为直接键合、具有1~8个碳原子的亚烷基、具有2~8个碳原子的烷叉基、具有5~15个碳原子的环亚烷基、具有5~15个碳原子的环烷叉基、氧原子、硫原子、-co-、-so-、-so2-。[0057]聚碳酸酯类树脂优选具有x为亚甲基的双酚a骨架。例如,在聚碳酸酯类树脂中的单体单元中,双酚a骨架相对于整体的比例(摩尔%)可以为65%以上,可以优选为75%以上。另外,聚碳酸酯类树脂可以具有支链,但其支化度优选低于0.1摩尔%。这里,支化度以相对于聚碳酸酯的1摩尔重复单元的支化结构单元总摩尔数之比(摩尔%)表示。需要说明的是,支化结构单元是指,酯键(-coo-)作为取代基键合在上述重复单元中的芳香环上的重复单元。[0058]本发明中使用的聚碳酸酯类树脂的重均分子量(mw)可以为25000~80000左右,可以优选为35000~65000左右,可以更优选为45000~55000左右。重均分子量低于上述范围时,得到的纤维的尺寸稳定性及复合材料等制成成型体时的力学物性有时降低。另外,重均分子量超过上述范围时,纤维化时的熔融纺丝性、复合材料的含浸性有时降低。[0059]另外,聚碳酸酯类树脂的数均分子量(mn)可以为12000~40000左右,可以优选为15500~25000左右。数均分子量为上述范围时,得到的纤维的尺寸稳定性及复合材料等制成成型体时的力学物性良好。[0060]对于本发明中使用的聚碳酸酯类树脂而言,从熔融纺丝时的流动性和聚碳酸酯类纤维及其成型体的物性的观点出发,作为重均分子量(mw)与数均分子量(mn)之比的分子量分布(mw/mn)可以为2.0~4.0(例如,2.2~4.0),可以优选为2.5~3.5、更优选为2.7~3.3、特别优选为2.7~3.1。[0061]需要说明的是,数均分子量(mn)、重均分子量(mw)、分子量分布例如可以利用作为尺寸排阻色谱法(sec)中的一种的凝胶渗透色谱法(gpc)通过聚苯乙烯换算而计算。[0062]聚碳酸酯类树脂的熔融粘度例如在320℃、剪切速度1000sec-1下的熔融粘度可以为600~4000泊,可以更优选为800~3000泊。[0063]聚碳酸酯类树脂依据iso1183测定的熔体流动速率(mfr)例如可以为8~20g/10分,可以更优选为11~18g/10分。[0064]在不损害本发明效果的范围内,本发明中使用的聚碳酸酯类树脂可以包含阻燃剂、热稳定剂、抗氧剂、自由基抑制剂、消光剂、紫外线吸收剂、染料/颜料、其它聚合物。[0065]特别是在将聚碳酸酯类纤维用于阻燃用途时,聚碳酸酯类树脂优选包含阻燃剂。只要能进行熔融纺丝,则可以适宜选择阻燃剂,优选从能够抑制阻燃剂的聚集的观点出发,优选为磷类阻燃剂。[0066]更具体而言,可列举出磷酸三苯酯类、芳香族缩合磷酸酯类、磷酸三甲酚酯类、磷酸三(二甲苯)酯类、磷酸甲苯二苯酯类、磷酸2-乙基己基二苯基酯类、芳香族磷酸酯类、磷酸三(二氯丙基)酯类、磷酸三(β-氯丙基)酯类、卤代磷酸酯类等磷酸酯类阻燃剂、多磷酸盐类等磷酸盐类阻燃剂、磷腈类阻燃剂、红磷类阻燃剂等。这些阻燃剂也可以包括共聚物。其中,作为磷类阻燃剂,优选磷酸酯类阻燃剂、磷酸盐阻燃剂、以及磷腈类阻燃剂。[0067]磷类阻燃剂在聚碳酸酯类纤维中例如以磷换算计可以包含20~20000ppm左右,优选可以包含40~18000ppm左右。[0068](聚碳酸酯类纤维)[0069]本发明的聚碳酸酯类纤维具有特定的取向度,因此能够减少在高温条件下的收缩。[0070]对于分子整体的取向度,可以测定声速并利用下式求出取向度ft。[0071]ft=1-(1.0/c)2[0072]c:实测的声速值(km/秒)[0073]需要说明的是,式中的1.0是无取向pc类聚合物的声速值。[0074]聚碳酸酯类纤维的取向度可以小于0.70,可以优选为0.68以下、更优选为0.65以下、进一步优选为0.62以下、特别优选为0.61以下。对于取向度的下限值,没有特别限制,可以为0.1以上。[0075]另外,本发明的聚碳酸酯类纤维由于通过特定的制造方法而制造的,因此可以将双折射值控制为特定的范围,双折射值可以为0.040以下,可以优选为0.035以下、更优选为0.030以下、进一步优选为0.025以下、特别优选低于0.010。对于双折射值的下限值没有特别限制,可以为0.0001以上。需要说明的是,双折射值是通过后述的实施例中记载的方法而测得的值。[0076]另外,本发明的聚碳酸酯类纤维优选阻燃性优异,例如,纤维的极限氧指数值(loi值)可以为22.0以上,可以优选为23.0以上、更优选为24.0以上、进一步优选为26.0以上、特别优选为28.0以上。另外,极限氧指数值越高越优选,但大多数情况为40以下。另外,本发明的构成聚碳酸酯类纤维的树脂(可以包含阻燃剂)的极限氧指数值(loi值)可以为上述范围。需要说明的是,这里所谓的纤维的极限氧指数值是通过后述的实施例中记载的方法而测得的值。[0077]此外,本发明的聚碳酸酯类纤维可以根据用途而设定单丝纤度,单丝纤度例如可以为10dtex以下。作为成型用母材使用时,从与增强纤维的混抄性的观点出发,聚碳酸酯类纤维的单丝纤度可以优选为4.5dtex以下、更优选为3.5dtex以下。单丝纤度的下限值没有特别限定,例如可以为0.3dtex左右。[0078]本发明的聚碳酸酯类纤维由于通过特定的制造方法而制造,因此能够降低纤维直径的变动系数。例如,纤维直径的变动系数可以为15%以下,可以优选为10%以下、更优选为5%以下。纤维直径的变动系数是通过后述的实施例中记载的方法而测得的值。另外,变动系数越小,越能提高将纤维熔融成型时的熔融均匀性,因此是优选的。[0079]另外,本发明的聚碳酸酯类纤维例如在室温下的纤维强度(断裂强度)可以为0.8cn/dtex以上,可以优选为1.0cn/dtex以上。纤维强度的上限没有特别限定,例如可以为4.0cn/dtex左右。需要说明的是,该纤维强度是利用后述的实施例中记载的方法而测得的值。[0080]另外,本发明的聚碳酸酯类纤维例如在室温(25℃)下的断裂伸长率可以为20%以上,可以优选为40%以上、更优选为80%以上、进一步优选为103%以上。断裂伸长率的上限没有特别限定,例如可以为200%左右。需要说明的是,该断裂伸长率是通过后述的实施例中记载的方法而测得的值。[0081]另外,本发明的聚碳酸酯类纤维例如在室温下的弹性模量可以为30cn/dtex以下,可以优选为27cn/dtex以下,可以更优选为25cn/dtex以下。弹性模量的下限没有特别限定,例如可以为5cn/dtex左右。需要说明的是,该弹性模量是通过后述的实施例中记载的方法而测得的值。[0082]从成型体的耐热性的观点出发,本发明的聚碳酸酯类纤维的玻璃化转变温度(tg)可以为135℃以上,可以优选为140℃以上、更优选为145℃以上。需要说明的是,玻璃化转变温度是通过后述的实施例中记载的方法而测得的值。[0083]另外,从抑制发生成型体的树脂不均、翘曲、变形等的观点出发,本发明的聚碳酸酯类纤维能够减少在高温下(例如,110~170℃左右)的干热收缩率。例如,在140℃下的无张力下的干热收缩率可以为8%以下,可以优选为5%以下、更优选为3.5%以下、进一步优选为2%以下、特别优选为1.5%以下。干热收缩率的下限没有特别限定,优选为0%,例如可以为0.5%左右。需要说明的是,该干热收缩率是通过后述的实施例中记载的方法而测得的值。[0084](聚碳酸酯类纤维的制造方法)[0085]具体而言,本发明的聚碳酸酯类纤维可以通过在高温下进行熔融纺丝而实现特定的取向度和/或双折射值。聚碳酸酯类纤维的制造方法包括:熔融混炼工序,在高温下(例如,305℃以上)将聚碳酸酯类树脂熔融混炼而得到熔融聚合物;喷出工序,从纺丝喷嘴以给定的量喷出上述熔融聚合物;以及卷取工序,以给定的牵拉速度(或纺丝速度)对喷出的丝条(或熔融原丝)进行卷取。[0086]更详细而言,在进行本发明的聚碳酸酯类纤维的熔融纺丝时,可以使用公知的熔融纺丝装置。例如,利用熔融挤出机对聚碳酸酯类树脂的粒料进行熔融混炼,将熔融聚合物导入纺丝筒。接着,用齿轮泵测量熔融聚合物,从纺丝喷嘴喷出给定的量,对得到的丝条进行卷取,由此能够制造本发明的聚碳酸酯类纤维。需要说明的是,熔融纺丝后卷取得到的丝条在卷取阶段具有期望的细纤度,因此可以不进行拉伸地直接使用。[0087]熔融混炼时的加热温度高时,聚碳酸酯类树脂的熔融粘度降低,纺丝张力降低,因此能够降低纤维的取向度和/或双折射值。可以根据聚碳酸酯类树脂的种类而适当设定加热温度,从控制聚碳酸酯类纤维的取向度和/或双折射值的观点出发,加热温度可以优选为305℃以上、更优选为310℃以上、进一步优选为315℃以上。加热温度的上限根据树脂的分解温度而不同,例如可以为350℃左右。[0088]纺丝喷口的纺丝孔(单孔)的大小例如可以为0.02~1mm2左右、优选为0.03~0.5mm2左右、更优选为0.05~0.15mm2左右。需要说明的是,纺丝孔的形状可以根据所需的纤维截面形状而适当选择。另外,为了降低纤维取向,可以是具有锥形孔的喷嘴。特别是可以为相对于纺丝喷口的喷出孔的中心轴以3~25°的角度沿喷出方向增大直径的锥形孔。[0089]从纺丝喷嘴喷出的喷出量可以根据喷嘴的孔数、孔径而适当设定,例如可以为10~300g/分左右、优选为20~280g/分左右。[0090]从纺丝喷嘴喷出的喷出速度可以根据纺丝温度下的熔融聚合物的粘度、喷嘴的孔径、喷出量而适当设定,通过使其相对较低,能够降低在喷嘴内对熔融聚合物施加的剪切应力。例如,喷出速度可以为2.54~42.4m/分的范围,可以优选为4.24~33.9m/分、更优选为4.24~25.4m/分。[0091]此时的牵拉速度(纺丝速度)可以根据喷嘴的孔径、喷出量而适当设定,从抑制在纺丝线上发生分子取向的观点出发,优选以500~4000m/分的范围进行牵拉,可以更优选为600~3000m/分、进一步优选为800~2500m/分、特别优选为800~2000m/分。[0092]从调整纤维的取向性的观点出发,纺丝时的牵伸比(喷出速度与卷取速度之比)例如可以为2~300的范围,可以优选为5~200、更优选为20~150、进一步优选为30~100的范围。[0093]对于本发明的聚碳酸酯类纤维而言,从降低干热收缩率的观点出发,对于从纺丝喷嘴喷出的丝条,优选保持原状态而不进行拉伸、或者将拉伸倍率设定得尽可能低(例如,拉伸倍率1.0~1.3左右)地进行拉伸。[0094]本发明的聚碳酸酯类纤维可以以例如短纤维、短切纤维、长丝纱、纺纱、线状物、绳等任意的纤维形态使用。[0095]另外,聚碳酸酯类纤维可以是非复合纤维,也可以是复合纤维。关于纤维的截面形状也没有特别限制,可以为圆形、中空、或星型等异型截面。[0096]此外,本发明的聚碳酸酯类纤维也可以用作布帛。作为布帛,只要使用了本发明的聚碳酸酯类纤维即可,其形状没有特别限定,作为布帛的形状,包括无纺布(也包括纸)、织物、编织物等各种布帛。这样的布帛可以利用公知或惯用的方法使用聚碳酸酯类纤维而制造。[0097]对于本发明的聚碳酸酯类布帛而言,在使用了细纤度的纤维的情况下,将聚碳酸酯类布帛熔融而形成树脂复合体时,能够提高均匀性,是优选的。另外,在无纺布的情况下,也能够形成混抄性优异的无纺布,因此是优选的。[0098]只要不损害本发明的效果,可以将聚碳酸酯类纤维与其它纤维组合。聚碳酸酯类布帛可以包含根据本发明得到的聚碳酸酯类纤维作为例如主体纤维,其比例相对于整体可以包含50质量%以上、优选包含80质量%以上、特别是包含90质量%以上。通过制成这样的布帛(特别是纸、无纺布),能够得到充分发挥了聚碳酸酯类纤维的特性的布帛。[0099]聚碳酸酯类纤维、聚碳酸酯类布帛能够以各种形状极其有效地用于以工业材料领域、农业材料领域、土木材料领域、电气电子领域、光学材料领域、飞机/汽车/船舶领域等为代表的众多用途。[0100](树脂复合体的制造方法)[0101]本发明的树脂复合体的制造方法至少具备:准备上述聚碳酸酯类纤维或布帛的工序;在玻璃化转变温度以上对上述聚碳酸酯类纤维或布帛进行加热的加热成型工序。[0102]对于加热成型方法,只要将聚碳酸酯类纤维或布帛熔融而一体化即可,没有特别限制,可以适宜使用通常的树脂复合体的成型方法。[0103]在对树脂复合体进行加热成型时,可以在加压下进行成型。其压力没有特别限制,通常在0.05n/mm2以上(例如0.05~15n/mm2)的压力下进行。进行加热成型时的时间也没有特别限制,但如果长时间暴露于高温下则聚合物可能发生劣化,因此通常优选为30分钟以内。[0104]需要说明的是,对树脂复合体的形状没有特别限制,可以根据目的而适当设定。也可以层叠多张规格不同的布帛、或将规格不同的布帛分别配置在一定大小的模具中来进行加热成型。根据情况,也可以与其它增强纤维织物、树脂复合体一起进行成型。此外,也可以根据目的对进行一次加热成型而得到的树脂复合体再次进行加热成型。[0105]本发明的树脂复合体的密度优选为2.00g/cm3以下。密度大于2.00g/m3时,不是有利于轻质化的树脂复合体,用途有时受限。优选为1.95g/cm3以下、更优选为1.90g/cm3以下。密度的下限值可根据材料的选择等而适当确定,例如可以为0.5g/cm3左右。[0106]另外,本发明的树脂复合体的厚度优选为0.3mm以上(优选为0.5mm以上)。厚度过薄时,得到的树脂复合体的强度降低、或生产成本增高。更优选为0.7mm以上、进一步优选为1mm以上。另外,厚度的上限可以根据对树脂复合体要求的厚度而适当设定,例如可以为10mm左右。[0107]本发明的树脂复合体不仅兼具优异的力学物性和耐热性,而且能够在无需特殊工序的情况下廉价地制造,因此可适宜用作例如电脑、显示器、oa设备、便携电话、便携信息终端、数码摄像机、光学设备、音频播放器、空调、照明设备、玩具用品、电器、电子设备部件、其它家电制品等框体;内饰构件、外饰构件、支柱、面板、增强材料等土木/建材用部件;交通工具(汽车、自行车、船舶、飞机等)的各种零件、各种框架、各种铰链、各种支架、各种车轴、各种车轮用轴承、各种梁、各种立柱、各种梁、各种支撑、各种导轨;仪表板、座椅框架、车门饰板、立柱饰板、把手、各种模块等交通工具用内饰部件;底盘、托盘、外板、或车身部件、保险杠、嵌条、底盖、发动机罩、整流板、扰流板、前围百叶窗、航空零件等交通工具用外饰部件;发动机部件、cng箱、汽油箱、燃料泵、进气口、进气歧管、化油器主体、化油器隔板、各种配管、各种阀门等交通工具用燃料系统、排气系统或进气系统的部件;起落架吊舱、小翼、扰流板、缘部、方向舵、升降舵、整流罩、肋框(rib)等无人机/飞机用部件等。[0108]以下通过实施例对本发明进行更详细地说明,但本发明并不受本实施例的任何限定。需要说明的是,在以下的实施例中,各种物性表示通过下述的方法测定而得到的值。[0109][分子量分布mw/mn][0110]试样的分子量分布使用shodex公司制的凝胶渗透色谱仪(gpc)、gpc101(聚苯乙烯换算)进行测定。将四氢呋喃作为溶剂,以成为0.2质量%的方式溶解试样后,进行过滤,供于测定。基于得到的重均分子量(mw)与数均分子量(mn)之比求出分子量分布(mw/mn)。[0111][取向度][0112]分子整体的取向度根据声速求出。声速的测定使用rheovibron公司制的ddv-5-b进行。将纤维长度50cm的纤维束固定于装置上,施加载荷:0.1g/dtex,测定从声源至检测器的距离为50、40、30、20、10cm的各个点的声波的传输速度,根据距离与传输时间的关系求出声速(n=5)。[0113]测定作为分子整体的取向度的指标的声速,根据下式求出取向度ft。[0114]ft=1-(1.0/c)2[0115]c:实测的声速(km/秒)[0116][双折射值][0117]使用具备贝雷克补偿器(berek compensator)的olympus公司制的偏光显微镜“bx53”,根据在λ=546.1nm(e-line)的光源下测得的延迟,利用下式计算出双折射值。[0118]δn=r/d[0119]δn:双折射值、r:延迟(nm)、d:纤维的厚度(nm)[0120][纤维强度和弹性模量(cn/dtex)][0121]依据jis l1013试验法,在室温(25℃)下、测试长度20cm、初始载荷0.18cn/dtex及拉伸速度10cm/分的条件下测定预先调湿后的丝条,采用了n=10的平均值。另外,利用质量法求出了纤维纤度(dtex)。[0122][无张力下干热收缩率(%)][0123]将切成10cm的纤维、或切成10cm见方的由该纤维制成的布帛在未固定末端的状态下于保持为140℃的空气恒温槽中保持了30分钟,然后,根据纤维长度或布帛长度(xcm)使用下式计算。[0124]干热收缩率(%)={(10-x)/10}×100[0125][玻璃化转变温度tg(℃)][0126]对于纤维的玻璃化转变温度,通过使用mettler公司制“ta3000-dsc”,在氮气氛围中、以升温速度10℃/分升温至350℃而测定。以dsc谱图的拐点的形式求出玻璃化转变温度。[0127][纤维的极限氧指数(loi)值][0128]依据jis k7201试验法,制作将纤维三束编织而成的测试长度18cm的试样,在试样的上端点火时,测定试样的燃烧时间为持续燃烧3分钟以上、或点火后的燃烧长度为持续燃烧5cm以上所需的最低氧浓度,采用n=3的平均值。[0129][纺丝性评价][0130]在将50kg的树脂进行纺丝/纤维化的工序中,根据断丝次数如下进行评价。[0131]○:3次以内/50kg、△:4次~7次/50kg、×:8次以上/50kg[0132][实施例1][0133]作为聚碳酸酯树脂,使用了mw:52300、mn:17300、mw/mn=3.0、且含有以磷换算计为40ppm的作为阻燃剂的双酚a-双(二苯基磷酸酯)的loi值为34的树脂。利用双螺杆挤出机将该树脂熔融挤出,通过0.2mmφ×100孔的圆孔喷嘴以纺丝温度320℃喷出,将喷出速度与卷取速度之比(牵伸比)调节为143,在卷取速度1500m/分的范围进行卷取。得到的原纱的单丝纤度为2.2dtex,tg为145℃。对得到的纤维进行评价,将结果示于表1。[0134][实施例2][0135]作为聚碳酸酯树脂,使用了mw:52300、mn:17300、mw/mn=3.0、且含有以磷换算计为40ppm的作为阻燃剂的双酚a-双(二苯基磷酸酯)的loi值为34的树脂。利用双螺杆挤出机将该树脂熔融挤出,通过0.2mmφ×100孔的圆孔喷嘴以纺丝温度320℃喷出,将喷出速度与卷取速度之比(牵伸比)调节为95,在卷取速度1000m/分的范围进行卷取。得到的原纱的单丝纤度为3.3dtex,tg为145℃。对得到的纤维进行评价,将结果示于表1。[0136][实施例3][0137]作为聚碳酸酯树脂,使用了mw:52300、mn:17300、mw/mn=3.0、且含有以磷换算计为40ppm的作为阻燃剂的双酚a-双(二苯基磷酸酯)的loi值为34的树脂。利用双螺杆挤出机将该树脂熔融挤出,通过0.2mmφ×100孔的圆孔喷嘴以纺丝温度320℃喷出,将喷出速度与卷取速度之比(牵伸比)调节为63,在卷取速度666m/分的范围进行卷取。得到的原纱的单丝纤度为4.9dtex,tg为145℃。对得到的纤维进行评价,将结果示于表1。[0138][实施例4][0139]作为聚碳酸酯树脂,使用了mw:49800、mn:17000、mw/mn=2.9、loi值为26的树脂。利用双螺杆挤出机将该树脂熔融挤出,通过0.2mmφ×100孔的圆孔喷嘴以纺丝温度320℃喷出,将喷出速度与卷取速度之比(牵伸比)调节为63,在卷取速度666m/分的范围进行卷取。得到的原纱的单丝纤度为4.9dtex,tg为150℃。对得到的纤维进行评价,将结果示于表1。[0140][比较例1][0141]作为聚碳酸酯树脂,使用了mw:135000、mn:56000、mw/mn=2.4、loi值为26的树脂。利用双螺杆挤出机将该树脂熔融挤出,通过0.2mmφ×100孔的圆孔喷嘴以纺丝温度290℃喷出,将喷出速度与卷取速度之比(牵伸比)调节为63,在卷取速度666m/分的范围进行卷取。得到的原纱的单丝纤度为4.9dtex。对得到的纤维进行评价,将结果示于表1。[0142][比较例2][0143]作为聚碳酸酯树脂,使用了mw:49800、mn:17000、mw/mn=2.9、loi值为26的树脂。利用双螺杆挤出机将该树脂熔融挤出,通过0.2mmφ×100孔的圆孔喷嘴以纺丝温度290℃喷出,将喷出速度与卷取速度之比(牵伸比)调节为63,在卷取速度666m/分的范围进行卷取。得到的原纱的单丝纤度为4.9dtex,tg为150℃。对得到的纤维进行评价,将结果示于表1。[0144][比较例3][0145]作为聚碳酸酯树脂,使用了mw:90000、mn:28000、mw/mn=3.2、且含有以磷换算计为80ppm的作为阻燃剂的双酚a-双(二苯基磷酸酯)的loi值为37的树脂。利用双螺杆挤出机将该树脂熔融挤出,通过0.2mmφ×100孔的圆孔喷嘴以纺丝温度300℃喷出,将喷出速度与卷取速度之比(牵伸比)调节为63,在卷取速度666m/分的范围进行卷取。得到的原纱的单丝纤度为4.9dtex。对得到的纤维进行评价,将结果示于表1。[0146][0147]如表1所示,实施例1~4均能够通过在高温下的熔融纺丝而将聚碳酸酯纤维的取向度和双折射值控制为给定的范围,可以降低干热收缩率。因此,能够抑制熔融成型体的树脂不均、翘曲、变形等不良情况。另外,在这些实施例中,即使在纤维直径小的情况下,也能够降低纤维直径的变动系数,处理性也良好。得到的纤维具有在实用上没有问题的强度,且具有高伸长率,进而,也改善了阻燃性。[0148]另一方面,比较例1不仅分子量高且熔融纺丝性不良,而且无法控制得到的纤维的取向度和双折射值,干热收缩率也大。因此,难以抑制熔融成型体的树脂不均、翘曲、变形等不良情况。另外,在比较例1中,由于纤维直径的变动系数高,因此存在纤维不均匀,处理性差。[0149]比较例2虽然熔融纺丝性良好,但得到的纤维的取向度和双折射值在本发明的范围以外,干热收缩率大。因此,难以抑制熔融成型体的树脂不均、翘曲、变形等不良情况。另外,在比较例2中,由于纤维直径的变动系数比实施例高,因此在处理性的方面比实施例差。[0150]比较例3的熔融纺丝性不良,得到的纤维的取向度和双折射值在本发明的范围以外,干热收缩率大。因此,难以抑制熔融成型体的树脂不均、翘曲、变形等不良情况。另外,在比较例3中,由于纤维直径的变动系数比实施例高,因此在处理性的方面比实施例差。[0151]工业实用性[0152]由本发明的聚碳酸酯类纤维形成的纤维结构体能够适宜地用于各种用途,进一步也可以用作将聚碳酸酯类纤维熔融而作为基质的树脂复合体。这样的纤维结构体和树脂复合体能够极其有效地用于一般工业材料领域、电气/电子领域、土木/建筑领域、飞机/汽车/铁路/船舶领域、农业材料领域、光学材料领域、医疗材料领域等。[0153]如上所述,对本发明的适合的实施方式进行了说明,但本领域技术人员看到本技术说明书,能够在显而易见的范围内容易地想到各种变更和修改。因此,这样的变更和修改被解释为在由权利要求书所限定的发明的范围内。









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