JP3508876B2 - 高弾性率ポリベンザゾール繊維 - Google Patents
高弾性率ポリベンザゾール繊維Info
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は産業資材として供する高
強度・高弾性率強度のポリベンザゾール繊維に関する。
さらに詳しくは、繊維の密度が低く、強度及び弾性率が
著しく優れたポリベンザゾール繊維に関する。
強度・高弾性率強度のポリベンザゾール繊維に関する。
さらに詳しくは、繊維の密度が低く、強度及び弾性率が
著しく優れたポリベンザゾール繊維に関する。
【０００２】
【従来の技術】ポリベンザゾール繊維は現在市販されて
いるスーパー繊維の代表であるポリパラフェニレンテレ
フタルアミド繊維の２倍以上の強度と弾性率を持つ。し
たがって次世代のスーパー繊維として期待されている。
ポリベンザゾール重合体のポリリン酸溶液から繊維を製
造することは公知である。例えば、紡糸方法については
米国特許５２９６１８５号、米国特許５２９４３９０号
があり、水洗乾燥方法についてはWO94/04726号、熱処理
方法については米国特許５２９６１８５号に提案がなさ
れている。
いるスーパー繊維の代表であるポリパラフェニレンテレ
フタルアミド繊維の２倍以上の強度と弾性率を持つ。し
たがって次世代のスーパー繊維として期待されている。
ポリベンザゾール重合体のポリリン酸溶液から繊維を製
造することは公知である。例えば、紡糸方法については
米国特許５２９６１８５号、米国特許５２９４３９０号
があり、水洗乾燥方法についてはWO94/04726号、熱処理
方法については米国特許５２９６１８５号に提案がなさ
れている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】従来の製造法によるポ
リベンザゾール繊維の紡出糸の弾性率はは、おおむね16
0GPaどまりであり、200GPa以上の高弾性率の繊維を得よ
うとすると、米国特許５２９６１８５号に記載されたよ
うな350 ℃以上の熱処理が必要である。かかる高温度の
熱処理はエネルギーの消費を惹起するのみでなく、製造
コストを上昇せしめる。また物性の面から見ても、必然
的に密度の上昇を惹起し比強度、比弾性率といった軽さ
をメリットとする分野では望ましくない。本発明は、こ
のような技術的困難を克服し、軽量な高強度高弾性率ポ
リベンザゾール繊維を提供するものである。
リベンザゾール繊維の紡出糸の弾性率はは、おおむね16
0GPaどまりであり、200GPa以上の高弾性率の繊維を得よ
うとすると、米国特許５２９６１８５号に記載されたよ
うな350 ℃以上の熱処理が必要である。かかる高温度の
熱処理はエネルギーの消費を惹起するのみでなく、製造
コストを上昇せしめる。また物性の面から見ても、必然
的に密度の上昇を惹起し比強度、比弾性率といった軽さ
をメリットとする分野では望ましくない。本発明は、こ
のような技術的困難を克服し、軽量な高強度高弾性率ポ
リベンザゾール繊維を提供するものである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、軽量で高
強度／高弾性率のポリベンザゾール繊維を開発すること
を目的とし、鋭意研究し、解決手段を見いだした。即
ち、ポリベンザゾールとポリリン酸から成る紡糸ドープ
を、紡糸口金から紡出する。いわゆるエアーギャップ
（ドローゾーン）へ吐出された糸条は極めて伸長粘度が
高く紡糸といった概念より、延伸と呼ぶ方が実態を表し
ている。しかしながら、紡出ドープのベンザゾール分子
鎖は極めて長い分子緩和時間を持つが、ポリリン酸分子
は比較的短い緩和時間を有することから、ドープの分子
鎖の緩和と無関係という訳ではない。このため分子緩和
をドローゾーンで制御することにより、熱処理すること
なく紡出糸で高強度／高弾性率のポリベンザゾール繊維
を得ることができ、かつ該高強度／高弾性率ポリベンザ
ゾール繊維はこれまでの技術で得られなかった微細構造
的特徴を有する事を見い出した。
強度／高弾性率のポリベンザゾール繊維を開発すること
を目的とし、鋭意研究し、解決手段を見いだした。即
ち、ポリベンザゾールとポリリン酸から成る紡糸ドープ
を、紡糸口金から紡出する。いわゆるエアーギャップ
（ドローゾーン）へ吐出された糸条は極めて伸長粘度が
高く紡糸といった概念より、延伸と呼ぶ方が実態を表し
ている。しかしながら、紡出ドープのベンザゾール分子
鎖は極めて長い分子緩和時間を持つが、ポリリン酸分子
は比較的短い緩和時間を有することから、ドープの分子
鎖の緩和と無関係という訳ではない。このため分子緩和
をドローゾーンで制御することにより、熱処理すること
なく紡出糸で高強度／高弾性率のポリベンザゾール繊維
を得ることができ、かつ該高強度／高弾性率ポリベンザ
ゾール繊維はこれまでの技術で得られなかった微細構造
的特徴を有する事を見い出した。
【０００５】以下本発明を詳細に説明する。本発明にお
けるポリベンザゾール繊維とは、ポリベンザゾールポリ
マーよりなる繊維をいい、ポリベンザゾール（ＰＢＺ）
とは、ポリベンゾオキサゾール（ＰＢＯ）ホモポリマ
ー、ポリベンゾチアゾール（ＰＢＴ）ホモポリマー及び
それらＰＢＯ、ＰＢＴのランダム、シーケンシャルある
いはブロック共重合ポリマーをいう。ここでポリベンゾ
オキサゾール、ポリベンゾチアゾール及びそれらのラン
ダム、シーケンシャルあるいはブロック共重合ポリマー
は、例えば Wolfe等の「Liquid Crystalline Polymer C
ompositions, Process and Products 」米国特許第４７
０３１０３号（１９８７年１０月２７日）、「Liquid C
rystalline Polymer Compositions, Process and Produ
cts 」米国特許４５３３６９２号（１９８５年８月６
日）、「Liquid Crystalline Poly(2,6-Benzothiazole)
Composition, Process and Products」米国特許第４５
３３７２４号（１９８５年８月６日）、「Liquid Crys
talline Polymer Compositions , Process and Produc
ts」米国特許第４５３３６９３号（１９８５年８月６
日）、Evers の「Thermooxidative-ly Stable Articula
ted p-Benzobisoxazole and p-Benzobisthiazole Polym
res 」米国特許第４５３９５６７号（１９８２年１１月
１６日）、Tasi等の「Method for making Heterocyclic
Block Copolymer」米国特許第４５７８４３２号（１９
８６年３月２５日）、等に記載されている。ＰＢＺポリ
マーに含まれる構造単位としては、好ましくはライオト
ロピック液晶ポリマーから選択される。モノマー単位は
構造式（ａ）〜（ｈ）に記載されているモノマー単位か
らなり、さらに好ましくは、本質的に構造式（ａ）〜
（ｃ）から選択されたモノマー単位からなる。
けるポリベンザゾール繊維とは、ポリベンザゾールポリ
マーよりなる繊維をいい、ポリベンザゾール（ＰＢＺ）
とは、ポリベンゾオキサゾール（ＰＢＯ）ホモポリマ
ー、ポリベンゾチアゾール（ＰＢＴ）ホモポリマー及び
それらＰＢＯ、ＰＢＴのランダム、シーケンシャルある
いはブロック共重合ポリマーをいう。ここでポリベンゾ
オキサゾール、ポリベンゾチアゾール及びそれらのラン
ダム、シーケンシャルあるいはブロック共重合ポリマー
は、例えば Wolfe等の「Liquid Crystalline Polymer C
ompositions, Process and Products 」米国特許第４７
０３１０３号（１９８７年１０月２７日）、「Liquid C
rystalline Polymer Compositions, Process and Produ
cts 」米国特許４５３３６９２号（１９８５年８月６
日）、「Liquid Crystalline Poly(2,6-Benzothiazole)
Composition, Process and Products」米国特許第４５
３３７２４号（１９８５年８月６日）、「Liquid Crys
talline Polymer Compositions , Process and Produc
ts」米国特許第４５３３６９３号（１９８５年８月６
日）、Evers の「Thermooxidative-ly Stable Articula
ted p-Benzobisoxazole and p-Benzobisthiazole Polym
res 」米国特許第４５３９５６７号（１９８２年１１月
１６日）、Tasi等の「Method for making Heterocyclic
Block Copolymer」米国特許第４５７８４３２号（１９
８６年３月２５日）、等に記載されている。ＰＢＺポリ
マーに含まれる構造単位としては、好ましくはライオト
ロピック液晶ポリマーから選択される。モノマー単位は
構造式（ａ）〜（ｈ）に記載されているモノマー単位か
らなり、さらに好ましくは、本質的に構造式（ａ）〜
（ｃ）から選択されたモノマー単位からなる。
【０００６】
【化１】
【０００７】
【化２】
【０００８】ＰＢＺポリマーのドープを形成するための
好適な溶媒としては、クレゾールやそのポリマーを溶解
し得る非酸化性の酸が含まれる。好適な酸溶媒の例とし
ては、ポリリン酸、メタンスルホン酸および高濃度の硫
酸あるいはそれらの混合物が挙げられる。さらに適する
溶媒はポリリン酸及びメタンスルホン酸である。また最
も適する溶媒は、ポリリン酸である。
好適な溶媒としては、クレゾールやそのポリマーを溶解
し得る非酸化性の酸が含まれる。好適な酸溶媒の例とし
ては、ポリリン酸、メタンスルホン酸および高濃度の硫
酸あるいはそれらの混合物が挙げられる。さらに適する
溶媒はポリリン酸及びメタンスルホン酸である。また最
も適する溶媒は、ポリリン酸である。
【０００９】溶媒中のポリマー濃度は好ましくは少なく
とも約７重量％であり、さらに好ましくは少なくとも１
０重量％、最も好ましくは少なくとも１４重量％であ
る。最大濃度は、例えばポリノーの溶解性やドープ粘度
といった実際上の取扱い性により限定される。それらの
限界要因のために、ポリマー濃度は通常では２０重量％
を超えることはない。
とも約７重量％であり、さらに好ましくは少なくとも１
０重量％、最も好ましくは少なくとも１４重量％であ
る。最大濃度は、例えばポリノーの溶解性やドープ粘度
といった実際上の取扱い性により限定される。それらの
限界要因のために、ポリマー濃度は通常では２０重量％
を超えることはない。
【００１０】好適なポリマーやコポリマーあるいはドー
プは公知の手法により合成される。例えば Wolfe等の米
国特許第４５３３６９３号（１９８５年８月６日）、Sy
bert等の米国特許４７７２６７８号（１９８８年９月２
０日）、Harrisの米国特許第４８４７３５０号（１９８
９年７月１１日）に記載される方法で合成される。ＰＢ
Ｚポリマーは、Gregory等の米国特許第５０８９５９１
号（１９９２年２月１８日）によると、脱水性の酸溶媒
中での比較的高温、高剪断条件下において高い反応速度
での高分子量化が可能である。
プは公知の手法により合成される。例えば Wolfe等の米
国特許第４５３３６９３号（１９８５年８月６日）、Sy
bert等の米国特許４７７２６７８号（１９８８年９月２
０日）、Harrisの米国特許第４８４７３５０号（１９８
９年７月１１日）に記載される方法で合成される。ＰＢ
Ｚポリマーは、Gregory等の米国特許第５０８９５９１
号（１９９２年２月１８日）によると、脱水性の酸溶媒
中での比較的高温、高剪断条件下において高い反応速度
での高分子量化が可能である。
【００１１】このようにして重合されるドープは紡糸部
に供給され、紡糸口金から通常100℃以上の温度で吐出
される。口金細孔の配列は通常円周状、格子状に複数個
配列されるが、その他の配列であってもよい。口金細孔
数は特に限定されないが、紡糸口金面における紡糸細孔
の配列は、吐出糸条間の融着などが発生しないような孔
密度を保つ必要がある。
に供給され、紡糸口金から通常100℃以上の温度で吐出
される。口金細孔の配列は通常円周状、格子状に複数個
配列されるが、その他の配列であってもよい。口金細孔
数は特に限定されないが、紡糸口金面における紡糸細孔
の配列は、吐出糸条間の融着などが発生しないような孔
密度を保つ必要がある。
【００１２】紡出糸条は十分な延伸比(SDR) を得るた
め、米国特許５２９６１８５号に記載されたように十分
な長さのドローゾーン長が必要で、かつ比較的高温度
（ドープの固化温度以上で紡出温度以下）の整流された
冷却風で均一に冷却されることが望ましい。ドローゾー
ンの長さ（Ｌ）は非凝固性の気体中で固化が完了する長
さが必要であり大雑把には単孔吐出量（Ｑ）によって決
定される。良好な繊維物性を得るにはドローゾーンの取
り出し応力がポリマー換算で（ポリマーのみに応力が掛
かるとして）2g/d以上が必要である。一方ドローゾーン
での糸条の滞留時間が長くなると、ポリベンザゾール分
子鎖は極めて長い緩和時間をもつがポリリン酸は比較的
短い緩和時間を有することから、ドローゾーンでの分子
鎖の緩和が僅かに進む。極めて分子配向が高くかつ弾性
率が高い系であるので、僅かな緩和が弾性率の低下とし
て現われる。これを防ぐことが物性改良の決め手である
ことを見いだした。即ち以下の式を満足することによ
り、従来にない物性と、構造を持つ繊維が得られる。 0.7 × (0.00852 ×C ×V)0.5 ≦ 0.0112 × C × V (S × V)/Q ≧ 0.3 （２） 40 × Q0.5 ≦ L ≦ 80 × Q0.5 （３） ここにQ は単孔吐出量（g/分）、V は紡糸速度（m/
分）、C はポリマー濃度（重量比）、S はオリフィス出
口断面積(cm2）、 Lはドローゾーンの長さ(cm)である。
め、米国特許５２９６１８５号に記載されたように十分
な長さのドローゾーン長が必要で、かつ比較的高温度
（ドープの固化温度以上で紡出温度以下）の整流された
冷却風で均一に冷却されることが望ましい。ドローゾー
ンの長さ（Ｌ）は非凝固性の気体中で固化が完了する長
さが必要であり大雑把には単孔吐出量（Ｑ）によって決
定される。良好な繊維物性を得るにはドローゾーンの取
り出し応力がポリマー換算で（ポリマーのみに応力が掛
かるとして）2g/d以上が必要である。一方ドローゾーン
での糸条の滞留時間が長くなると、ポリベンザゾール分
子鎖は極めて長い緩和時間をもつがポリリン酸は比較的
短い緩和時間を有することから、ドローゾーンでの分子
鎖の緩和が僅かに進む。極めて分子配向が高くかつ弾性
率が高い系であるので、僅かな緩和が弾性率の低下とし
て現われる。これを防ぐことが物性改良の決め手である
ことを見いだした。即ち以下の式を満足することによ
り、従来にない物性と、構造を持つ繊維が得られる。 0.7 × (0.00852 ×C ×V)0.5 ≦ 0.0112 × C × V (S × V)/Q ≧ 0.3 （２） 40 × Q0.5 ≦ L ≦ 80 × Q0.5 （３） ここにQ は単孔吐出量（g/分）、V は紡糸速度（m/
分）、C はポリマー濃度（重量比）、S はオリフィス出
口断面積(cm2）、 Lはドローゾーンの長さ(cm)である。
【００１３】ドローゾーンで延伸された糸条は凝固浴に
導かれる。紡糸張力が高いため、凝固浴の乱れなどに対
する配慮は必要でなく以下なる形式の凝固浴でも良い。
例えばファンネル型、水槽型、アスピレータ型あるいは
滝型などが使用できる。凝固液はリン酸水溶液や水が望
ましい。最終的に抽出浴中において糸条が含有するリン
酸を９９．０％以上、好ましくは９９．５％以上抽出す
る。本発明における抽出媒体として用いられる液体に特
に限定はないが好ましくはポリベンゾオキサゾールに対
して実質的に相溶性を有しない水、メタノール、等であ
る。また抽出浴を多段に分離しリン酸水溶液の濃度を順
次薄くし最終的に水で水洗してもよい。さらに該繊維束
を水酸化ナトリウム水溶液などで中和し、水洗すること
が望ましい。
導かれる。紡糸張力が高いため、凝固浴の乱れなどに対
する配慮は必要でなく以下なる形式の凝固浴でも良い。
例えばファンネル型、水槽型、アスピレータ型あるいは
滝型などが使用できる。凝固液はリン酸水溶液や水が望
ましい。最終的に抽出浴中において糸条が含有するリン
酸を９９．０％以上、好ましくは９９．５％以上抽出す
る。本発明における抽出媒体として用いられる液体に特
に限定はないが好ましくはポリベンゾオキサゾールに対
して実質的に相溶性を有しない水、メタノール、等であ
る。また抽出浴を多段に分離しリン酸水溶液の濃度を順
次薄くし最終的に水で水洗してもよい。さらに該繊維束
を水酸化ナトリウム水溶液などで中和し、水洗すること
が望ましい。
【００１４】抽出された糸条は直ちにもしくは別途乾燥
し巻き取られる。得られる繊維は、繊維密度が1.55g/cm
3 未満好ましくは1.53ないし1.54g/cm3 、強度5.0GPa以
上好ましくは5.5GPa以上、更には6.2GPa以上、弾性率は
驚くべきことに200GPa以上好ましくは220GPa以上を示
す。また該繊維をエポキシ樹脂置換法で固定し、繊維軸
と平行な面で超薄切片を作製し、電子顕微鏡の試料ステ
ージへ装着し、図１に示すように試料ステージを-25,0,
+25 °回転させて電子回折像を撮影する。本発明の繊維
の電子回折像を図２に示す。本発明の繊維（図２−ｂ）
の場合(200) 面と(010) 面の回折強度比がステージを回
転させても変化せず、かつ(200) 面の強度が(010) 面に
比べ強い。ところが従来法による繊維は（図２−ａ）両
回折面の相対強度は逆の傾向を示し、同時に(200) 面と
(010) 面の回折強度比がステージを回転させると変化す
る。すなわち繊維断面内の選択配向が観察される。この
従来法による繊維に観察される繊維断面内の選択配向は
ｐーアラミドでも観察される（矢吹和之他；繊維学会
誌,32,T-55(1976)）が、本発明の繊維では観察されな
い。本発明における結晶面の指数の定義はA.L.Fratini
らの面指数（A.L.Fratiniら；Material Research Socie
ty Symposia Proceedings, 134,p.431(1989) ）を採用
した。
し巻き取られる。得られる繊維は、繊維密度が1.55g/cm
3 未満好ましくは1.53ないし1.54g/cm3 、強度5.0GPa以
上好ましくは5.5GPa以上、更には6.2GPa以上、弾性率は
驚くべきことに200GPa以上好ましくは220GPa以上を示
す。また該繊維をエポキシ樹脂置換法で固定し、繊維軸
と平行な面で超薄切片を作製し、電子顕微鏡の試料ステ
ージへ装着し、図１に示すように試料ステージを-25,0,
+25 °回転させて電子回折像を撮影する。本発明の繊維
の電子回折像を図２に示す。本発明の繊維（図２−ｂ）
の場合(200) 面と(010) 面の回折強度比がステージを回
転させても変化せず、かつ(200) 面の強度が(010) 面に
比べ強い。ところが従来法による繊維は（図２−ａ）両
回折面の相対強度は逆の傾向を示し、同時に(200) 面と
(010) 面の回折強度比がステージを回転させると変化す
る。すなわち繊維断面内の選択配向が観察される。この
従来法による繊維に観察される繊維断面内の選択配向は
ｐーアラミドでも観察される（矢吹和之他；繊維学会
誌,32,T-55(1976)）が、本発明の繊維では観察されな
い。本発明における結晶面の指数の定義はA.L.Fratini
らの面指数（A.L.Fratiniら；Material Research Socie
ty Symposia Proceedings, 134,p.431(1989) ）を採用
した。
【００１５】図２の繊維赤道の回折強度のプロフィルを
図３に示す。図３に示すようにベースラインを引きそれ
ぞれの回折のピーク値をI(200)とI(110)すると、I(200)
/I(110) は本発明の繊維（図３−ｂ）のように高弾性率
を示す繊維の場合、どの位置でも0.7以下であるのに対
し、従来技術による低い弾性率の繊維（図３−ａ）は0.
8から2.5 の値を示す。この理由については現在のとこ
ろ良く解っていないが、緩和現象に伴う分子間のオーダ
リングが進み断面内の選択配向に繋がると推定される。
図３に示す。図３に示すようにベースラインを引きそれ
ぞれの回折のピーク値をI(200)とI(110)すると、I(200)
/I(110) は本発明の繊維（図３−ｂ）のように高弾性率
を示す繊維の場合、どの位置でも0.7以下であるのに対
し、従来技術による低い弾性率の繊維（図３−ａ）は0.
8から2.5 の値を示す。この理由については現在のとこ
ろ良く解っていないが、緩和現象に伴う分子間のオーダ
リングが進み断面内の選択配向に繋がると推定される。
【００１６】本発明において使用する測定方法について
述べる。 ＜電子線回折の測定方法＞エポキシ樹脂置換法で固定し
た５mmの単繊維をさらにエポキシ樹脂で包埋し、繊維軸
と平行な面でダイアモンドを装着したReichert製ウルト
ラミクロトームUltracut Eを用いて約700 Åの超薄切片
を切り出した。日本電子製電子顕微鏡JEM-200CX の試料
台に、直径の約1/3 の位置で切り出した切片をマウント
し、試料ステージを-25,0,+25 °回転させて電子回折像
を撮影した。この際に繊維軸は試料ステージの傾斜の回
転軸と一致させなければならない。加速電圧200KV で、
開口は対物面において約1.4 μの有効径を有するように
調整し、富士フイルム電子顕微鏡用フイルムを用いて撮
影した。回折強度は現像乾燥後のフイルムをデンシトメ
ータを用いて読み取った。
述べる。 ＜電子線回折の測定方法＞エポキシ樹脂置換法で固定し
た５mmの単繊維をさらにエポキシ樹脂で包埋し、繊維軸
と平行な面でダイアモンドを装着したReichert製ウルト
ラミクロトームUltracut Eを用いて約700 Åの超薄切片
を切り出した。日本電子製電子顕微鏡JEM-200CX の試料
台に、直径の約1/3 の位置で切り出した切片をマウント
し、試料ステージを-25,0,+25 °回転させて電子回折像
を撮影した。この際に繊維軸は試料ステージの傾斜の回
転軸と一致させなければならない。加速電圧200KV で、
開口は対物面において約1.4 μの有効径を有するように
調整し、富士フイルム電子顕微鏡用フイルムを用いて撮
影した。回折強度は現像乾燥後のフイルムをデンシトメ
ータを用いて読み取った。
【００１７】＜密度の測定方法＞マイクロメリテックス
製乾式自動密度計アキュピック（ヘリウムガスを用いた
ピクノメータ）を用いて計測した。
製乾式自動密度計アキュピック（ヘリウムガスを用いた
ピクノメータ）を用いて計測した。
【００１８】
【実施例】以下に実施例を示すが本発明はこれらの実施
例に限定されるものではない。 ＜実施例１〜３、比較例１、２＞米国特許４５３３６９
３号示す方法により得られた、３０℃のメタンスルホン
酸溶液で測定した固有粘度が２４．４ｄＬ／ｇのポリベ
ンゾオキサゾール１４．０（重量）％と五酸化リン含量
率８３．１７％のポリリン酸からなる紡糸ドープを紡糸
に用いた。ドープは金属網状の濾材を通過させ、次いで
２軸からなる混練装置で混練と脱泡を行った後、昇圧さ
せ、重合体溶液温度を１７０℃に保ち、孔数１６７を有
する紡糸口金から１７０℃で紡出し、温度６０℃の冷却
風を用いて吐出糸条を冷却した後、ゴデットロールに巻
き付け紡糸条速度を与え、温度２２±２℃に保った１０
％のリン酸水溶液からなる抽出浴中に導入した。引き続
いて第二の抽出浴中でイオン交換水で糸条を洗浄した
後、０．１規定の水酸化ナトリウム溶液侵漬し中和処理
した。さらに水洗浴で洗浄した後、巻取り80℃の乾燥オ
ーブン中で乾燥し、繊維物性及び電子線回折実験を行っ
た。結果を表１に示す。本発明の繊維は従来繊維に比べ
際だった弾性率の向上と特異な微細構造を持つことが認
められる。
例に限定されるものではない。 ＜実施例１〜３、比較例１、２＞米国特許４５３３６９
３号示す方法により得られた、３０℃のメタンスルホン
酸溶液で測定した固有粘度が２４．４ｄＬ／ｇのポリベ
ンゾオキサゾール１４．０（重量）％と五酸化リン含量
率８３．１７％のポリリン酸からなる紡糸ドープを紡糸
に用いた。ドープは金属網状の濾材を通過させ、次いで
２軸からなる混練装置で混練と脱泡を行った後、昇圧さ
せ、重合体溶液温度を１７０℃に保ち、孔数１６７を有
する紡糸口金から１７０℃で紡出し、温度６０℃の冷却
風を用いて吐出糸条を冷却した後、ゴデットロールに巻
き付け紡糸条速度を与え、温度２２±２℃に保った１０
％のリン酸水溶液からなる抽出浴中に導入した。引き続
いて第二の抽出浴中でイオン交換水で糸条を洗浄した
後、０．１規定の水酸化ナトリウム溶液侵漬し中和処理
した。さらに水洗浴で洗浄した後、巻取り80℃の乾燥オ
ーブン中で乾燥し、繊維物性及び電子線回折実験を行っ
た。結果を表１に示す。本発明の繊維は従来繊維に比べ
際だった弾性率の向上と特異な微細構造を持つことが認
められる。
【００１９】
【表１】
【００２０】＜実施例４＞実施例１の繊維を水洗浴で水
洗後、巻き取ることなく乾燥工程を通過せしめた。乾燥
条件は次の通り。第一乾燥オーブン温度190 ℃乾燥時間
60秒、第二乾燥オーブン温度220 ℃乾燥時間60秒、第三
乾燥オーブン温度240 ℃乾燥時間60秒。乾燥糸は水分率
が0.4 重量% であった。該繊維の測定結果を表２に示
す。
洗後、巻き取ることなく乾燥工程を通過せしめた。乾燥
条件は次の通り。第一乾燥オーブン温度190 ℃乾燥時間
60秒、第二乾燥オーブン温度220 ℃乾燥時間60秒、第三
乾燥オーブン温度240 ℃乾燥時間60秒。乾燥糸は水分率
が0.4 重量% であった。該繊維の測定結果を表２に示
す。
【００２１】
【表２】
【００２２】
【発明の効果】本発明により、熱処理工程なしで高弾性
率のポリベンザゾール繊維を容易に製造することができ
る。
率のポリベンザゾール繊維を容易に製造することができ
る。
【図１】繊維超薄切片の電子顕微鏡試料台の回転角度を
示す模式図（ａ：斜視図、ｂ：繊維軸方向から見た超薄
切片断面）。
示す模式図（ａ：斜視図、ｂ：繊維軸方向から見た超薄
切片断面）。
【図２】＋２５°、０°、−２５°における本発明の繊
維の電子回折像（ａ）と従来繊維の電子線回折像（ｂ）
維の電子回折像（ａ）と従来繊維の電子線回折像（ｂ）
【図３】本発明の繊維（ｂ）と従来繊維（ａ）の繊維赤
道上の各試料回転角における電子線回折強度のプロフィ
ル。
道上の各試料回転角における電子線回折強度のプロフィ
ル。
１：超薄切片、 ２：回転試料台軸（繊維転）、 ３：
電子線、４：試料台が＋２５°における電子線回折強度
プロフィル（太線）、５：試料台が０°における電子線
回折強度プロフィル（細線）、６：試料台が−２５°に
おける電子線回折強度プロフィル（点線）、７：ピーク
高さ、 ８：ベースライン。
電子線、４：試料台が＋２５°における電子線回折強度
プロフィル（太線）、５：試料台が０°における電子線
回折強度プロフィル（細線）、６：試料台が−２５°に
おける電子線回折強度プロフィル（点線）、７：ピーク
高さ、 ８：ベースライン。
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(56)参考文献 特開 平４−194022（ＪＰ，Ａ)
特開 平６−173113（ＪＰ，Ａ)
特表 平８−504008（ＪＰ，Ａ)
特表 平８−504007（ＪＰ，Ａ)
特表 平８−510791（ＪＰ，Ａ)
国際公開94／012701（ＷＯ，Ａ１)
国際公開94／012700（ＷＯ，Ａ１)
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
D01F 6/74
Claims (2)
- 【請求項１】 ポリベンザゾール繊維を繊維軸に平行な
面で切片を切り出し電子回折像を撮影した場合、切片を
繊維軸周りに±25°回転させても回折強度のピーク値の
比I(200)/I(010) がいずれも1.0 以下である、強度が 5.
0 〜 7.0GPa 、弾性率が 200 〜 256GPa 、密度が1.55g/cm3 未
満であることを特徴とする高弾性率ポリベンザゾール繊
維。 - 【請求項２】ポリベンザゾールがポリパラフェニレンベ
ンゾビスオキサゾールである請求項１記載の高弾性率ポ
リベンザゾール繊維。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17543394A JP3508876B2 (ja) | 1994-07-27 | 1994-07-27 | 高弾性率ポリベンザゾール繊維 |
| TW084107363A TW281694B (en) | 1994-07-27 | 1995-07-17 | High elasticity polybenzazole fibre and high elasticity polyparaphenylene benzo bisoxazole fibre |
| KR1019950021516A KR100368965B1 (ko) | 1994-07-27 | 1995-07-21 | 고탄성율폴리벤즈아졸섬유 |
| KR1020020047665A KR100392247B1 (ko) | 1994-07-27 | 2002-08-13 | 고탄성율 폴리파라페닐렌벤조비스옥사졸 섬유 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17543394A JP3508876B2 (ja) | 1994-07-27 | 1994-07-27 | 高弾性率ポリベンザゾール繊維 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0841728A JPH0841728A (ja) | 1996-02-13 |
| JP3508876B2 true JP3508876B2 (ja) | 2004-03-22 |
Family
ID=15996020
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP17543394A Expired - Lifetime JP3508876B2 (ja) | 1994-07-27 | 1994-07-27 | 高弾性率ポリベンザゾール繊維 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3508876B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20000061085A (ko) * | 1999-03-23 | 2000-10-16 | 시바타 미노루 | 고탄성율 폴리벤자졸섬유 및 그의 제조법 |
| JP4885591B2 (ja) * | 2006-03-30 | 2012-02-29 | 京セラ株式会社 | 配線基板用織布およびプリプレグ |
| WO2008023719A1 (fr) * | 2006-08-23 | 2008-02-28 | Toyo Boseki Kabushiki Kaisha | Fibre de polybenzazole et fibre de pyridobisimidazole |
-
1994
- 1994-07-27 JP JP17543394A patent/JP3508876B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0841728A (ja) | 1996-02-13 |
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