聚吲哚系纤维及苯撑吡啶并二咪唑纤维制造技术

本发明专利技术提供一种仍然可以维持聚吲哚系纤维及苯撑吡啶并二咪唑纤维的出色的耐热性、阻燃性并同时提高后加工性、进而不必大幅度地变更制造过程条件、也不需要高温下的长时间热处理等的聚吲哚系纤维及苯撑吡啶并二咪唑纤维。聚吲哚系纤维的特征在于，在从聚吲哚系纤维的表层部（表面～１μｍ）得到的电子衍射图中，在将赤道方向轮廓（ｐｒｏｆｉｌｅ）上的来源于结晶（２００）面的衍射峰面积设为Ｓ１、将来源于结晶（０１０）面及（－２１０）面的衍射峰面积设为Ｓ２时，聚吲哚系结晶的存在状态满足Ｓ２／Ｓ１为０．１～０．８。苯撑吡啶并二咪唑纤维的特征在于，在从苯撑吡啶并二咪唑纤维的表层部（表面～１μｍ）得到的电子衍射图中，在将赤道方向轮廓上的来源于结晶（２００）面的衍射峰面积设为Ｓ１、将来源于结晶（１１０）面、（２１０）及（４００）面的衍射峰面积设为Ｓ２时，苯撑吡啶并二咪唑结晶的存在状态满足Ｓ２／Ｓ１为０．１～１．５。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及聚吲哚系(polybenzazole)纤维及苯撑吡啶并二咪唑(pyridobisimidazole)纤维，具体而言，与过去的聚刚哚系纤维及苯撑吡啶并二咪唑纤维相比，本专利技术涉及的聚n引哚系纤维及苯撑吡啶并二咪唑纤维的切断、毡(felt)化等后加工性出色，不仅能够用作产业用物质材料，还能够向尤其需要聚吲哚系纤维及苯撑吡啶并二咪唑纤维的耐热性、阻燃性的各种用途中开展。
技术介绍
作为具有高强度、高耐热性的纤维，已知有聚苯并噁唑或聚苯并噻唑等聚吲哚系纤维，该聚合物的纤维化如专利文献l、 2所记载。专利文献l:美国专利第5296185号说明书专利文献2:美国专利第5385702号说明书聚P引哚系纤维、苯撑吡啶并二咪唑纤维在强度、弹性模量、耐热性、阻燃性的所有方面均在有机纤维中具有最高水平的性能，所以被开展到可以有效地利用这些特征的用途中。但是，在尤其有效地利用耐热性、阻燃性的用途中，聚吲哚系纤维，苯撑吡啶并二咪唑纤维的高强度、高弹性模量使得纤维不容易切断，所以后加工性差，后加工性有待提高。作为提高后加工性的方法，己经考虑到大幅度地降低纤维的强度的方法。作为大幅度地降低聚吲哚系纤维、苯撑吡啶并二咪唑纤维的强度的方法，己经考虑到降低聚合物的浓度或分子量或者长时间在高温下热处理纤维等方法。但是，如果降低聚合物的浓度或分子量，则变得容易发生纺丝时的断线，通常发生品牌生产的切换损失(loss),原液(dope)的粘度举动也发生很大变化，所以存在也必需变更纺丝条件等操作性恶化的问题。另一方面，在高温下长时间热处理纤维必需高温炉，必需很多能量。期待仍然可以维持聚吲哚系纤维、苯撑吡啶并二咪唑纤维的出色的耐4热性、阻燃性并同时大幅度地降低强度的聚吲哚系纤维、苯撑吡啶并二咪 唑纤维，期待开发出不必大幅度地变更过程条件、尽可能地抑制切换损失 的发生、没有操作性恶化的问题、后加工性出色的聚fJ引哚系纤维及苯撑吡 啶并二咪唑纤维。
技术实现思路
本专利技术正是鉴于所述情况而提出的，其课题在于提供一种仍然可以维 持聚吲哚系纤维、苯撑吡啶并二咪唑纤维的出色的耐热性、阻燃性并同时 提高后加工性的聚吲哚系纤维、苯撑吡啶并二咪唑纤维，其不必大幅度地 变更制造过程条件，尽可能地抑制切换损失的发生，进而也不需要高温下 的长时间热处理等。本专利技术采用以下构成。艮P，(1) 一种聚吲哚系纤维，其特征在于，在从聚吲哚系纤维的表层部(表面 lym)得到的电子衍射图中， 在将赤道方向轮廓(profile)上的来源于结晶(200)面的衍射峰面积设 为S1、将来源于结晶(010)面及(一210)面的衍射峰面积设为S2时， 聚吲哚系结晶的存在状态满足S2/S1为0.1 0.8。(2) 根据所述1记载的聚吲哚系纤维，其中， 在从聚吲哚系纤维的表层部(表面 lym)及中心部得到的聚吲哚系结晶的(200)面的电子衍射的方位角轮廓中，用从中心部得到的衍射 峰的半宽值除从表层部得到的衍射峰的半宽值所得的值T为0.75 1.25。(3) 根据所述(1)或(2)记载的聚吲哚系纤维，其中， 对于从聚fl引哚系纤维的表层部(表面 lm)及中心部得到的赤道方向的电子衍射轮廓算出的聚吲哚系结晶的(200)面的表观结晶尺寸而 言，用中心部的表观结晶尺寸除表层部的表观结晶尺寸所得的值U为 0.75 1.25。(4) 根据所述(1) (3)中任意一项记载的聚吲哚系纤维，其特 征在于，对于从聚吲哚系纤维的表层部(表面 lym)及中心部得到的赤道 方向的电子衍射轮廓算出的聚吲哚系结晶的(010)面的表观结晶尺寸而言，用中心部的表观结晶尺寸除表层部的表观结晶尺寸所得的值V为0.75 1.25。(5) 根据所述(1) (4)中任意一项记载的聚吲哚系纤维，其特 征在于，在利用光学显微镜观察时，聚H引哚系纤维的截面被识别为壳(sheath) 层和芯(core)层，芯层的平均直径r2相对纤维全截面直径r,的比率R( % ) 为卯％以下。(6) —种苯撑吡啶并二咪唑纤维，其特征在于， 在从苯撑吡啶并二咪唑纤维的表层部(表面 lum)得到的电子衍射图中，在将赤道方向轮廓上的来源于结晶(200)面的衍射峰面积设为 Sl、将来源于结晶(110)面、(210)面及(400)面的衍射峰面积设为 S2时，苯撑吡啶并二咪唑结晶的存在状态满足S2/S1为0.1 1.5。(7) 根据所述(6)记载的苯撑吡啶并二咪唑纤维，其中， 在从苯撑吡啶并二咪唑纤维的表层部(表面 l^m)及中心部得到的苯撑吡啶并二咪唑纤维结晶的(200)面的电子衍射的方位角轮廓中， 用从中心部得到的衍射峰的半宽值除从表层部得到的衍射峰的半宽值所 得的值T为0.75 1.25。在利用电子衍射法测定本专利技术的聚吲哚系纤维、苯撑吡啶并二咪唑纤 维的结晶的电子衍射图的情况下，示出过去没有的特有的图形(pattern)。 即，至少纤维表层部的结晶的a、b轴方向的选择取向比过去随机(random) 化，纤维的表层部与中心部的结晶的取向差变少，作为纤维整体，结晶的 取向比过去随机化。因此，纤维强度下降，聚吲哚系纤维的后加工性提高。 另外，纤维内部的潜在变形也变少，所以还具有可以抑制原纤(fibril)化 的效果。附图说明图1是本专利技术的聚吲哚系纤维的表层部(表面 lum)的限制视野 电子衍射图的赤道方向轮廓的 一例。图2是比较例的聚吲哚系纤维的表层部(表面 lum)的限制视野 电子衍射图的赤道方向轮廓的一例。图3是表示本专利技术中的聚吲哚系纤维截面的壳，芯的一例的模式示意图。图4是本专利技术的苯撑吡啶并二咪唑纤维的限制视野电子衍射图的赤 道方向轮廓的一例。图中，r1:纤维截面直径，r2:芯层的直径。具体实施方式以下详细地说明本专利技术。本专利技术中的聚吲哚系纤维是指由聚吲哚系聚合物构成的纤维，聚吲哚 系(以下也称为PBZ)是指从聚苯并噁唑(以下也称为PBO)、聚苯并噻 唑(以下也称为PBT)、或聚苯并咪唑(以下也称为PBI)中选择的1种 以上聚合物。在本专利技术中，PBO是指含有结合于芳香族基的噁唑环的聚 合物，该芳香族基不一定为苯环，也可以为亚联苯基、亚萘基等。PBO 是指含有结合于芳香族基的噁唑环的聚合物，但该芳香族基不一定为苯 环。进而，PBO不仅包括聚(对亚苯基苯并双噁唑)的均聚物 (homopolymer)，还广泛地包括聚(对亚苯基苯并双噁唑)的亚苯基的一部分被取代成吡啶环等杂环的共聚物或由结合于芳香族基的多个噁唑环 的单元构成的聚合物。PBT或PBI的情况也同样。另外，还包括PBO、 PBT及PBI的两种或其以上的混合物、PBO、 PBT及PBI的两种或其以 上的嵌段或无规共聚物及这些聚吲哚系聚合物的混合物、共聚物、嵌段聚 合物等。作为在PBZ聚合物中含有的结构单元，优选从以特定浓度形成液晶 的易溶(lyo加pic)液晶聚合物中选择。该聚合物由结构式(a) (h) 中记载的单体单元构成，优选本质上由从结构式(a) (d)中选择的单 体单元构成。另外，在这些单体单元中，也可以部分含有具有烷基或卤素 基等取代基的单体单元。[化l]本专利技术中的纤维是指由苯撑吡啶并二咪唑构成的纤维，至少50%由苯撑吡啶并二咪唑一2， 6—二基(2， 5 — 二羟基一对亚苯基)的重复基团 构成本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种聚吲哚系纤维，其特征在于，　在从聚吲哚系纤维的表层部（表面～１μｍ）得到的电子衍射图中，在将赤道方向轮廓上的来源于结晶（２００）面的衍射峰面积设为Ｓ１、将来源于结晶（０１０）面及（－２１０）面的衍射峰面积设为Ｓ２时，聚吲哚系结晶的存在状态满足Ｓ２／Ｓ１为０．１～０．８。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】JP 2006-8-23 226432/2006;JP 2006-8-23 226431/2006;1. 一种聚吲哚系纤维，其特征在于，在从聚吲哚系纤维的表层部(表面～1μm)得到的电子衍射图中，在将赤道方向轮廓上的来源于结晶(200)面的衍射峰面积设为S1、将来源于结晶(010)面及(—210)面的衍射峰面积设为S2时，聚吲哚系结晶的存在状态满足S2/S1为0.1～0.8。2. 根据权利要求1所述的聚吲哚系纤维，其中， 在从聚吲哚系纤维的表层部(表面 lym)及中心部得到的聚叼l哚系结晶的(200)面的电子衍射的方位角轮廓中，用从中心部得到的衍射 峰的半宽值除从表层部得到的衍射峰的半宽值所得的值T为0.75 1.25。3. 根据权利要求1或2所述的聚吲哚系纤维，其中， 对于从聚fi引哚系纤维的表层部(表面 lixm)及中心部得到的赤道方向的电子衍射轮廓算出的聚吲哚系结晶的(200)面的表观结晶尺寸而 言，用中心部的表观结晶尺寸除表层部的表观结晶尺寸所得的值U为 0.75 1.25。4. 根据权利要求1 3中任意一项所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：北河享，雾山晃平，渡拔政治，寺本喜彦，清水祐辅，
申请(专利权)人：东洋纺织株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]