聚吲哚纤维及由其构成的物品的制作方法

文档序号:1741317阅读:249来源:国知局
专利名称:聚吲哚纤维及由其构成的物品的制作方法
技术领域
本专利申请分别对日本国专利申请第2003-412681号、同第2003-424648号、同第2003-424649号、同第2003-424650号、同第2003-424651、同第2003-424652号、同第2003-424653、同第2003-424654号、同第2003-424655号主张优先权,通过引用于此,将其整体组合到本说明书中。
本发明涉及在织物、编物、编带、绳索、软线等的后加工工序中,即使纱受到破坏而在纱上产生纽结带(kink band)之后,在高温高湿度下也具有优异的耐久性的聚吲哚(Poly benzazole)纤维、及含有其而形成的物品,尤其是纺织纱、橡胶加强材、纤维强化复合材料、编织物、防刃材或防弹背心、绳索、帆布等物品。
背景技术
作为具有高强度、高耐热性的纤维,已知有聚苯并恶唑(polybenzoxazole)或者聚苯并噻唑(poly benzothiazole)或由这些的共聚物(copolymer)构成的聚吲哚纤维。
通常,聚吲哚纤维通过以下方法获得从喷丝头挤出含有上述聚合物(polymer)或共聚物和酸溶媒的纺丝原液(dope)之后,浸渍到凝固性流体(水、或水与无机酸的混合液)中使其凝固,进而在水洗浴中彻底地清洗从而除去大部分的溶媒后,经过无机碱的水溶液槽,与纱中未被萃取而残留的酸中和后,进行干燥。
聚吲哚纤维,由于强度等力学性能优异且耐热性也很高,因此被使用于各种用途,不过近年希望能够进一步提高性能。尤其,加工含有聚吲哚纤维而形成的物品时,强烈希望聚吲哚纤维,在例如织物、编物、编带、绳索、软线等的后加工工序中,即使纱受到破坏而在纱上产生纽结带之后,在高温高湿度下也具有优异的耐久性,即,即使长时间暴露于高温且高湿度下时,也能够充分地维持强度。
例如,已知有使用了聚吲哚纤维的纺织纱。然而,希望进一步提高使用了聚吲哚纤维的纺织纱的性能,强烈希望聚吲哚纤维,尤其在织物、编物、编带、绳索、软线等的后加工工序中,即使纱受到破坏而在纱上产生纽结带之后,在高温高湿度下也具有优异的耐久性,即,即使长时间暴露于高温且高湿度下时,也能够充分地维持强度。
还有,以往,针对于使用作轮胎、软管及皮带等橡胶加强材的纤维,以尼龙纤维、聚酯纤维、玻璃纤维及钢铁纤维为主。近年,以具有高强度、高弹性率的凯夫拉尔(kevlar)为代表的芳香族聚酰胺纤维,被用作各种橡胶加强材。即使与该芳香族聚酰胺纤维相比,还具有更高的强度·弹性率,且耐热性、尺寸稳定性也优异的聚吲哚纤维,作为橡胶加强材正引人注目。因此,在橡胶资材领域,以往的有机纤维在性能上已经不够充分,为此正在研究作为要求更高强度、高耐热性用途方面的加强用纤维的聚吲哚纤维的使用。
然而,强烈希望橡胶加强用的聚吲哚纤维,尤其对该橡胶加强体施加动疲劳时,橡胶中形成高温且高湿度的环境时能够充分地维持强度。
以往,作为纤维强化复合材料,一直使用玻璃纤维,不过以高强度化、轻量化为目的,最近,正在开发、实用化使用碳纤维或芳族聚酰胺(aramid)纤维的材料。但是,尽管碳纤维力学性能方面非常优异,却存在冲击性差、脆的问题。另一方面,芳族聚酰胺纤维,尽管在耐冲击性方面表现出比较良好的性能,却由于其弹性率比碳纤维低,因此加强效果较小。因此,由聚吲哚纤维构成的纤维强化复合材料,耐冲击性、弹性率俱优,并表现出超过碳纤维的加强效果,因此正被期待为下一世纪的纤维强化复合材料。
然而,期待进一步提高含有聚吲哚纤维的纤维强化复合材料的性能,并强烈希望由聚吲哚纤维构成的纤维强化复合材料,尤其长时间暴露于高温且高湿度下时能够充分地维持强度。
还有,聚吲哚纤维如上述,由于强度、弹性率等力学性能优异,因此也被使用作构成防护材料、防护衣料及工业用资材的纤维结构物。然而,期待进一步提高含有聚吲哚纤维的编织物的性能,并强烈希望由聚吲哚纤维构成的编制物,尤其长时间暴露于高温高湿度下时能够充分地维持强度。
以往,作为防刃材或防弹背心,一直使用芳族聚酰胺纤维,不过最近,正在开发、实用化使用了高强度聚乙烯纤维的材料。但是,使用了芳族聚酰胺纤维的防刃材或防弹背心,为了表现出所要求的防护性能需要大量的纤维,由此造成重量变重、厚度变厚,所以穿着不舒服,不能一直穿。另一方面,对于使用了高强度聚乙烯纤维的防刃材或防弹背心,尽管降低了重量,却由于比重较小而未能降低厚度。因此,由聚吲哚纤维构成的防刃材或防弹背心,表现出超过芳族聚酰胺纤维、高强度聚乙烯纤维的防护性能,因此被期待为轻量且厚度较薄的下一世纪的防刃材或防弹背心。
然而,期待进一步提高含有聚吲哚纤维的防刃材或防弹背心的性能,并强烈希望由聚吲哚纤维构成的防刃材或防弹背心,尤其长时间暴露于高温且高湿度下时能够充分地维持强度。
还有,聚吲哚纤维如上述,由于强度等力学性能优异,且耐热性也很高,因此逐渐被广泛使用于以游艇绳索(yacht rope)为首的需要必要的强度或耐磨损性的绳索用途中。但是,由于聚吲哚纤维具有非常高取向的分子链结构,因此容易受到绳索制造工序中的机械的破坏。因此,强烈希望聚吲哚纤维,在绳索、软线等的后加工工序中,即使纱受到破坏而在纱上产生纽结带之后,在高温高湿度下也具有优异的耐久性,即,即使长时间暴露于高温且高湿度下时,也能够充分地维持强度。
还有,还被广泛使用于含有聚吲哚纤维的帆布中。尤其对于游艇竞赛所使用的游艇帆,追求高的抗拉阻力或抗拉强度,以便设计的形状即使受到风的影响也不会变形。为此,近年来,将由高强度·高弹性率纤维构成的织物或平纹棉麻织物(scrim),夹在2片如以聚酯(Polyester)为代表的薄膜之间层压成形的帆布正形成为主流。另外,还在开发由三维一体成形制造游艇帆的方法,本说明书中所说的帆布,就是指包含这种三维一体成形品。以往,使用了那些技术的产品中,使用有对位芳族聚酰胺(对位芳族聚酰胺)纤维或碳纤维。碳纤维与对位芳族聚酰胺纤维相比,期待提高拉伸弹性率高的游艇帆的性能,但另一方面,存在不耐折弯疲劳性弱的问题。为此,开发了含有聚吲哚纤维的游艇帆,且已经在世界各国的游艇竞赛中取得了好成绩。
然而,期待进一步提高含有聚吲哚纤维的游艇帆的性能,并强烈希望由聚吲哚纤维构成的帆布,尤其长时间暴露于高温且高湿度下时能够充分地维持强度。

发明内容
本发明着眼于上述事情而实现,其目的在于提供即使纱受到破坏而在纱上产生纽结带之后,长时间暴露于高温且高湿度下也只引起较小的强度降低的聚吲哚纤维。
还有,本发明的另一目的在于提供含有该聚吲哚纤维而形成的物品,尤其是纺织纱、编织物、橡胶加强材、纤维强化复合材料、绳索、帆布、防刃材或防弹背心等物品。
即,本发明采用以下的结构。
1、一种聚吲哚纤维,其特征在于,由(a/b)×100定义的强度保持率(%)的值大于等于80%,其中,a由S捻回进行加捻以至达到捻系数30后放置30秒,之后由S捻回解捻到捻系数6的捻数,之后在80℃相对湿度80%的环境下处理240小时后,在室温下取出并测定的强度[cN/dtex];b由S捻回进行加捻以至达到捻系数30后放置30秒,之后由S捻回解捻到捻系数6的捻数后测定的强度[cN/dtex]。
2、根据上述1所述的聚吲哚纤维,其特征在于,单纱的平均直径D为5~22μm,测定的纤维长100mm的平均强度大于等于4.5GPa。
3、根据上述1所述的聚吲哚纤维,其特征在于,以10mm间隔遍及纤维长500mm测定单纱的直径时的变异系数CV(标准偏差/平均值)小于等于0.08。
4、根据上述1所述的聚吲哚纤维,其特征在于,纤维中残留的无机碱与无机酸的化学计量比为0.8~1.4∶1。
5、根据上述1所述的聚吲哚纤维,其特征在于,纤维中含有热分解温度大于等于200℃且溶解于无机酸的有机颜料而形成。
6、根据上述5所述的聚吲哚纤维,其特征在于,有机颜料的含有率为2~8质量%。
7、一种纺织纱,其特征在于,至少一部分使用上述1~6中任一项所述的聚吲哚纤维而形成。
8、一种橡胶加强用软线,其特征在于,至少一部分使用上述1~6中任一项所述的聚吲哚纤维而形成。
9、一种复合材料,其特征在于,至少一部分使用上述1~6中任一项所述的聚吲哚纤维而形成。
10、一种编织物,其特征在于,至少一部分使用上述1~6中任一项所述的聚吲哚纤维而形成。
11、一种防刃材,其特征在于,至少一部分使用上述1~6中任一项所述的聚吲哚纤维而形成。
12、一种防弹背心,其特征在于,至少一部分使用上述1~6中任一项所述的聚吲哚纤维而形成。
13、一种高强度纤维绳索,其特征在于,至少一部分使用上述1~6中任一项所述的聚吲哚纤维而形成。
14、一种帆布,其特征在于,至少一部分使用上述1~6中任一项所述的聚吲哚纤维而形成。
本发明者们,发现以下的情况,直至完成了发明。
(1)在纤维中含有特定量的具有热分解温度大于等于200℃的高耐热性、且溶解于无机酸中的有机颜料,优选其分子结构中具有-N=基及/或NH-基的物质,尤其是紫环酮及/或二萘嵌苯类、酞菁类、喹吖酮类,则与纱中不含有上述的有机颜料的情况相比,即使纱受到破坏而在纱上产生纽结带之后,也能够改善高温高湿度下的耐久性,具体为可明显地抑制长时间暴露于高温且高湿度下所引起的强度降低。
(2)此外,保持聚吲哚纤维的纱内部的pH在7附近非常重要,由此,即使纱受到破坏而在纱上产生纽结带之后,也能够改善高温高湿度下的耐久性,具体为可明显地抑制长时间暴露于高温且高湿度下所引起的强度降低。


图1是用于制造由本发明的聚吲哚纤维构成的复合材料的树脂含浸装置及拉模(dies)的一例。
图中,A-纤维纱线;B-导入角;C-喷嘴直径;D-平行部长度;E-拉模。
具体实施例方式
以下,对本发明详细地进行说明。
本发明的聚吲哚纤维是指含有聚吲哚聚合物而形成的纤维。聚吲哚(以下,也称为PBZ)聚合物是指,从由聚苯并恶唑(以下,也称为PBO)、聚苯并噻唑(以下,也称为PBT)、及聚苯并咪唑(以下,也称为PBI)构成的组中选择的1种以上的聚合物。
在本发明中,PBO是指含有结合于芳香族基的恶唑(oxazole)环的聚合物,该芳香族基不必必须是苯环。此外,PBO还广泛含有,由聚(对亚苯基苯并双恶唑)(poly(p-phenylenebenzobisoxazole))或结合于芳香族基的多个恶唑环的单位构成的聚合物。同样的观点也适用于PBT或PBI。
还有,本发明的聚吲哚聚合物,还包含PBO、PBT及PBI的任意的混合物、基于PBO、PBT及PBI的两种以上的嵌段或无规聚合物等。
PBZ聚合物含有的结构单位,优选从无机酸中、以特定浓度形成液晶的易溶液晶聚合物中选择。该聚合物含有结构式(a)~(f)记载的单体单位而形成。
化1
聚吲哚纤维,可从含有PBZ聚合物的纺丝原液制造。作为用于调制该纺丝原液的适宜的溶媒,可例举能够溶解甲酚(cresol)或其聚合物的非酸化性的酸。作为适宜的非酸化性的酸的例子,可例举多磷酸、甲磺酸及高浓度的硫酸或这些的混合物。其中,多磷酸及甲磺酸较适宜,尤其多磷酸最适宜。
纺丝原液中的聚合物浓度优选至少约7质量%,更优选至少10质量%,最优选至少14质量%。最大浓度,受到例如所谓的聚合物的溶解性或纺丝原液粘度的实际上的使用性的限定。因这些界线因素,通常,聚合物浓度不超过20质量%。
在本发明中,适宜的聚合物或共聚物和纺丝原液,可由公知的方法合成。例如,可参照Wolfe们的美国专利第4,533,693号说明书(1985.8.6)、Sybert们的美国专利第4,772,678号说明书(1988.9.22)、Harris的美国专利第4,847,350号说明书(1989.7.11)或Gregory们的美国专利第5,089,591号说明书(1992.2.18)的记载。
根据上述文献,通过在非酸化性且脱水性的酸溶液中,在非酸化性气氛且高速搅拌及高剪切条件下,从约60℃到230℃,以阶段地或一定升温速度升高温度而使适宜的单体反应,由此对其进行合成。
从喷丝头挤出这样获得的纺丝原液,在空间内拉长形成长丝。适宜的制造方法,记载于先前所述的参考文献或美国专利第5,034,250号说明书中。离开喷丝头的纺丝原液,进入喷丝头与清洗槽室之间的空间。该空间一般被称为气隙,通常收容有空气、氮、氩、氦、二氧化碳等气体,也可收容不溶解溶媒、且不与纺丝原液反应的液体。
纺纱后的长丝,为了避免过度的延伸,需要清洗且除去溶媒的一部分。然后,进一步清洗,并由适宜的氢氧化钠、氢氧化钙、氢氧化钾等无机碱中和,除去大部分的溶媒。这里所说的清洗是指,使纤维或长丝接触相对于溶解有聚吲哚聚合物的无机酸具有相溶性而相对于聚吲哚聚合物不成为溶媒的液体,由此从纺丝原液中除去酸溶媒。作为适宜的清洗液体,例如可例举水或水与酸溶媒的混合物。长丝优选在残留无机酸浓度小于等于8000ppm,进一步优选在小于等于5000ppm下清洗。之后,长丝根据需要进行干燥、热处理、卷取等。
作为本发明中的具有热分解温度大于等于200℃的高耐热性且溶解于无机酸中的有机颜料,可为聚合时或添加到聚合物纺丝原液中,纺纱后仍残留于纤维中的物质。作为具体例可例举,不溶性偶氮颜料、缩合偶氮颜料、色淀、异吲哚满酮类、同吲哚类、二恶嗪类、紫环酮(perinones)及/或二萘嵌苯类、酞菁类、喹吖酮类等。其中,还优选分子内具有-N=基及/或NH-基的物质,更优选紫环酮及/或二萘嵌苯类、酞菁类、喹吖酮类。
作为紫环酮及/或二萘嵌苯类可例举,双苯并咪唑[2,1-b2′,1′,i]苯并[1mn][3,8]邻二氮杂菲-8,17-二酮,双苯并咪唑[2,1-b1′,2′-j]苯并[1mn][3,8]邻二氮杂菲-6,9-二酮,2,9-双(p-甲氧基苯甲基)蒽[2,1,9-def6,5,10-d′e′f′]二异喹啉-1,3,8,10(2H,9H)-四酮,2,9-双(p-乙氧基苯甲基)蒽[2,1,9-def6,5,10-d′e′f′]二异喹啉-1,3,8,10(2H,9H)-四酮,2,9-双(3,5-di甲氧基苯甲基)蒽[2,1,9-def6,5,10-d′e′f′]二异喹啉-1,3,8,10(2H,9H)-四酮,2,9-双(p-甲氧基苯基)蒽[2,1,9-def6,5,10-d′e′f′]二异喹啉-1,3,8,10(2H,9H)-四酮,2,9-双(p-乙氧基苯基)蒽[2,1,9-def6,5,10-d′e′f′]二异喹啉-1,3,8,10(2H,9H)-四酮,2,9-双(3,5-dimethyl苯基)蒽[2,1,9-def6,5,10-d′e′f′]二异喹啉-1,3,8,10(2H,9H)-四酮,2,9-dimethyl蒽[2,1,9-def6,5,10-d′e′f′]二异喹啉-1,3,8,10(2H,9H)-四酮,2,9-双(4-苯基azo苯基)蒽[2,1,9-def6,5,10-d′e′f′]二异喹啉-1,3,8,10(2H,9H)-四酮,8,16-皮蒽二酮等。也可并用这些紫环酮类的1个或2个以上的化合物。
作为酞菁(phthalocyanines)类,只要具有酞菁骨架,则不管有无配位于其中心的金属及原子种类。作为这些化合物的具体例可例举,29H,31H-酞菁盐(2-)-N29,N30,N31,N32铜,29H,31H-酞菁盐(2-)-N29,N30,N31,N32铁,29H,31H-酞菁盐-N29,N30,N31,N32钴,29H,31H-酞菁盐(2-)-N29,N30,N31,N32铜,oxo(29H,31H-酞菁盐(2-)-N29,N30,N31,N32),(SP-5-12)钛等。还有,这些酞菁骨架也可具有1个以上的卤素原子、甲基、甲氧基等置换基。也可并用这些酞菁类的1个或2个以上的化合物。
作为喹吖酮类可例举,5,12-二氢-2,9-二甲基喹啉并[2,3-b]吖啶-7,14-二酮,5,12-二氢喹啉并[2,3-b]吖啶-7,14-二酮,5,12-二氢-2,9-二氯喹啉并[2,3-b]吖啶-7,14-二酮,5,12-二氢-2,9-二溴喹啉并[2,3-b]吖啶-7,14-二酮等。也可并用这些喹吖酮类的1个或2个以上的化合物。
还有,也可并用二萘嵌苯类、紫环酮类、酞菁类及喹吖酮类的2个或3个以上的化合物。
使纱中含有这些有机化合物的方法并不特别限定,可在聚吲哚聚合的任一阶段、或聚合结束时的聚合物纺丝原液的阶段使其含有。例如优选,对聚吲哚的原料进行投料时同时对有机颜料进行投料的方法、在以阶段的或任意的升温速度升高温度并使其反应的任意时点添加有机颜料的方法,还有,聚合反应结束时向反应纱中添加有机颜料,并搅拌混合的方法。
本发明的聚吲哚纤维的最大特征是,以捻系数30加捻后,在80℃相对湿度80%的环境下处理240小时后的强度保持率大于等于80%。即,本发明的聚吲哚纤维,由(a/b)×100定义的强度保持率(%)的值大于等于80%。
其中,a由S捻回进行加捻以至达到捻系数30后放置30秒,之后由S捻回解捻到捻系数6的捻数,之后在80℃相对湿度80%的环境下处理240小时后,在室温下取出并测定的强度[cN/dtex],b由S捻回进行加捻以至达到捻系数30后放置30秒,之后由S捻回解捻到捻系数6的捻数后测定的强度[cN/dtex]。
本发明的聚吲哚纤维的强度保持率(%),优选80~100%,更优选82~100%,更优选84~100%,更优选85~100%,更优选80~99%,更优选80~98%,更优选84~98%。
由于聚吲哚纤维分子自身的刚性较高,且分子链彼此的相互作用较小,因此,若向纤维作用弯曲应力,则相对于纤维轴方向,在垂直方向上产生纽结带。尽管根据后加工的种类,纽结发生的程度存在差值,但只要一进行后加工处理,通常就会产生纽结带。还有,即使仅对纱进行加捻,只要捻数变高就会产生纽结带。若将产生纽结带的聚吲哚纤维长时间暴露于高温且高湿度下,则与无纽结的情况相比,暴露引起的强度降低存在显著增大的倾向。但是,通过使纺纱后的纱中含有所述的有机颜料,即使产生纽结带时,也可提高高温高湿度下的耐久性,即,减小在高温高湿度下长时间暴露时的强度降低。由此,在织物、编物、编带、绳索、软线等的后加工工序中,即使纱受到破坏而在纱上产生纽结带之后,在高温高湿度下也具有优异的耐久性。这里所说的有机颜料,是如所述的具有热分解温度大于等于200℃的耐热性且溶解于无机酸的物质,优选其分子结构中具有-N=及/或NH-的有机颜料。更优选紫环酮及/或二萘嵌苯类、酞菁类或喹吖酮类的有机颜料。
本发明的上述的聚吲哚纤维,希望纤维中残留的无机碱与无机酸的化学计量比(stoichiometry)为0.8~1.4∶1。若纤维中残留的无机碱相对于无机酸的化学计量比太小,则由于纱内部的pH极端地变为酸性,因此PBZ分子的加水分解容易进行,且强度容易降低。与无纽结的情况相比较,发生了纽结的聚吲哚纤维该倾向更加显著,从而增大长时间暴露于高温且高湿度下引起的强度降低。另一方面,若纤维中残留的无机碱相对于无机酸的化学计量比太大,则由于纱内部的pH极端地变为碱性,因此PBZ分子的加水分解容易进行,且强度容易降低。与无纽结的情况相比较,发生了纽结的聚吲哚纤维该倾向更加显著,从而增大长时间暴露于高温且高湿度下引起的强度降低。根据以上,希望纤维中残留的无机碱与无机酸的化学计量比为0.8~1.4∶1,更优选为1.0~1.3∶1,且希望纤维中任意部分均实现上述化学计量比。作为清洗中的无机碱的中和方法可例举,定向注油(guide oiling)方式、喷油(showering)方式、浸渍(dipping)方式等,但并非特别限定。
本发明的上述聚吲哚纤维,希望纤维中所述的有机颜料的含有率为2~8质量%,更优选3~6质量%。若含有率过低,则降低使纱中含有有机颜料而期待的效果,即,纱上产生纽结带后的耐久性,具体为长时间暴露于高温且高湿度下引起的强度降低的抑制效果。另一方面,若含有率过高,则存在引起长丝纤度的增加或纤度不均、初期的纱强度降低的情况。含有率在2~8质量%的范围内,也不会因有机颜料在纤维中成为缺陷而引起纤维的初期强度降低,而且,纺纱时的可纺性也很好,且可维持无断经的良好的操作性。推测为这是基于添加的颜料溶解于无机酸中,因此也溶解于聚合物纺丝原液中,但本发明并不局限于该考察。
本发明的上述聚吲哚纤维,优选单纱的平均直径D为5~22μm,更优选为10~20μm。
还有,优选以纤维长100mm测定的平均强度为大于等于4.5GPa,更优选为5.0~8.0GPa。
进而,本发明的聚吲哚纤维,如上述,希望纤维中含有有机颜料。因此,要求对纤维的纤维径不均进行充分的管理。本发明的聚吲哚纤维,希望以10mm间隔遍及纤维长500mm测定单纱的直径时的变异系数CV(标准偏差/平均值)小于等于0.08,更优选小于等于0.06。若变异系数过大,则较细部分容易发生应力集中,从而容易发生断裂。
本发明的聚吲哚纤维,由于具有在高温高湿度下的优异的耐久性,因此,如以下,适于各种物品的使用。尤其,本发明的聚吲哚纤维,可适宜地适用于纺织纱、橡胶加强材、纤维强化复合材料、编织物、防刃材或防弹背心、绳索、帆布等物品。
本发明的聚吲哚纤维可适宜地使用作纺织纱,尤其,用于构成使用于需要必要的高强度、高耐热的消防服、耐热服、作业服等的防护材料或防护衣料、及使用于需要必要的高强度、高耐热的搬送材、缓冲材、被覆保护材等的工业用资材的纤维结构物的纺织纱。
本发明的纺织纱还包括与其他的纤维混纺的复合纺织纱。作为其他的纤维可例举,天然纤维、有机纤维、金属纤维、无机纤维、矿物纤维等。还有,对于混纺的方法或方式并不特别限定,既可使用一般的开清绵混纺法,也可使其形成芯鞘结构。
本发明的聚吲哚纤维也可适宜地使用作轮胎、皮带、软管等橡胶加强材料。
使用于本发明的橡胶加强用软线的聚吲哚纤维,从改善耐疲劳性的观点出发,可使用环锭捻线机等赋予单向加捻或双股线加捻。此时,捻系数(K)可为10~100。
还有,为了改善与橡胶的粘结性,可对上述聚吲哚纤维的表面实施电晕处理或等离子体处理等。此外,也可赋予聚吲哚纤维可与纤维表面或实施了电晕处理等的纤维表面反应的化合物。还有,为了提高与橡胶的粘结性,也可对聚吲哚纤维实施浸渍处理。作为该处理液,可单独使用以下或组合使用(A)环氧树脂的水分散液;(B)嵌段异氰酸盐(blockedisocyanate)的水分散液;(C)胶乳的水分散液;(D)间笨二酚·甲醛树脂-胶乳(RFL)混合液,一般通过一段或二段以上的多段处理进行处理,但也可使用其他的方法。
本发明的聚吲哚纤维也可适宜地使用作复合材料。由本发明的聚吲哚纤维构成的复合材料,可为单向强化、拟各向同性(pseudoisotropic)叠层、织物叠层的任一个方式。还有,作为基体(matrix)树脂,可使用环氧树脂、苯酚树脂等热固性树脂、PPS、PEEK等高级工程塑料、或PE、PP、聚酰胺等通用热塑性树脂等的任一个树脂。
本发明的聚吲哚纤维可适宜地使用作编织物,尤其,用于构成使用于需要必要的高强度、高耐热的消防服、耐热服、作业服等的防护材料或防护衣料、及使用于需要必要的高强度、高耐热的搬送材、缓冲材、被覆保护材等的工业用资材的纤维结构物的编织物。
本发明的编织物还可包括与其他的纤维混合的复合编织物。作为其他的纤维可例举,天然纤维、有机纤维、金属纤维、无机纤维、矿物纤维等。此外,对于混合的方法并不特别限定,对于织物可采用交织或双层织或唇止(lip stop)等,对于编物可采用交编或双层编、此外还有圆型针织、平针织、经编、拉舍尔经编组织等。另外,对于构成编织物的纤维束,也并不特别限定,可使用单丝、复丝、加捻纱线、并捻纱线、包芯纱、纺织纱、牵切(stretch broken)纺织纱、心鞘结构纱、编带等。
本发明的聚吲哚纤维也可适宜地使用作背心、手套等防刃材用。本发明的防刃材由聚吲哚纤维构成的织物的叠层物构成。作为织物的组织,可使用平组织、斜纹组织,另外,也可使用通常织物所使用的组织的任一种。若优选使用平组织、斜纹组织等不易引人注目的组织,则可表现出高的防刃性能。
本发明的防刃材所使用的聚吲哚纤维的织度,小于等于600dtex,若优选为小于等于300dtex的低织度,则容易获得高的防刃性能。还有,本发明的防刃材所使用的织物的纺织密度,优选大于等于30根/25mm,更优选大于等于50根/25mm。密度低时,存在因纱容易移动造成不能获得充分的防刃性能的情况。此外,织物的目付优选大于等于100g/m2,进而若大于等于150g/m2,则更能够发挥优异的防刃性能。还有,也可将树脂涂层或含浸于本发明所使用的织物的一部分或全部。本发明的防刃材是该织物的叠层物,但也可以由高强度的缝纫线将织物彼此缝制为一体的状态使用。
本发明的聚吲哚纤维也可适宜地使用作防弹背心用。本发明的防弹背心由聚吲哚纤维构成的织物的叠层物构成。作为织物的组织,可使用平组织、斜纹组织,另外,通常织物所使用的组织的任一个。若优选使用平组织、斜纹组织等不易引人注目的组织,则可表现出高的防刃性能。本发明的防弹背心所使用的聚吲哚纤维的织度,优选小于等于1100dtex,若更优选为小于等于600dtex的低织度,则容易获得高的防弹性能。还有,本发明的防弹背心所使用的织物的纺织密度,优选小于等于40根/25mm。此外,织物的目付优选小于等于200g/m2,进而若为150g/m2,则更能够发挥优异的防弹性能。本发明的防弹背心是该织物的叠层物,但也可以由高强度的缝纫线将织物彼此缝制为一体的状态使用。
本发明的聚吲哚纤维也可适宜地使用作帆布。本发明的帆布,可将例如聚乙烯纤维、对位芳族聚酰胺纤维、全芳香族聚酯纤维或碳纤维等、及其他的高强度纤维组合起来使用。对于帆布,由纤维在复杂的方向上加强。在本发明中,重要的是聚吲哚纤维的纤维轴方向的耐久性,即,改善长时间暴露于高温且高湿度下时的强度保持率。
(实施例)以下,采用实例对本发明具体地进行说明。本发明当然不受到下述的实施例的限制,在可适合于前后述的宗旨的范围内当然可适当地施加变更,这些均包含于本发明的技术范围内。
(长丝的加捻方法)以JIS-L1013为标准,使用检捻器,夹住(grips)间隔设为50cm,基于从下述的计算式获得的规定载荷,向检捻器安装试样,进行加捻以至达到捻系数30。另外,加捻设为S捻回。放置30秒后,由S捻回解捻到捻系数6的捻数,由此获得S捻回的捻系数6的样品。另外,加捻时的规定载荷(a)的计算式、及捻系数(K)与捻数(Tw)的关系式示于下述。
a=(1/10)DK=0.124×Tw×D1/2a规定载荷(g)Tw捻数(回/inch)D长丝织度(Dtex)(高温且高湿度下的耐久性的评价方法)对于高温且高湿度下的耐久性的评价,由高温且高湿度保管处理后的抗拉强度相对于处理前的抗拉强度的保持率进行了评价。
在将由上述加捻方法进行了加捻的样品(S捻回的捻系数6的状态)卷缠于直径10cm的树脂筒管上的状态下,在恒温恒湿器中高温且高湿度保管处理后,取出了样品。将室温下实施拉伸试验而获得的抗拉强度测定值设为a(cN/dtex),将室温下实施由上述加捻方法进行了加捻的样品(S捻回的捻系数6的状态)的拉伸试验而获得的抗拉强度的测定值设为b(cN/dtex),并由b除a乘以100求得了强度保持率。另外,对于高温高湿度下的保管处理,使用大和科学社制Humidic Chamber 1G43M,完全遮光以便不让光线进入恒温恒湿器中,并在80℃、相对湿度80%的条件下实施了240小时的处理。抗拉强度的测定,以JIS-L1013为标准,通过拉伸试验机(岛津制作所制,型式AG-50KNG)进行了测定。
(长丝中的残留磷浓度、钠浓度的评价方法)长丝中的残留磷浓度,通过湿式分解试样后,由钼蓝法的比色分析求得。长丝中的残留钠浓度,通过碳化、煅烧、酸溶解试样后,作成1.2N-HCl溶液,由原子吸光法求得。
(纤维径的测定方法)纤维径的测定可通过光学的方法、及如千分尺那样的机械的方法的任一个均可进行。从测定作业的简便性的方面考虑,优选扫描电子显微镜(SEM)或激光式外径测定器等光学的方法。还有,为了反应纤维总体的整体像,需要测定多个单纱。首先,需要尽可能地测定多个单纱,至少测定全部长丝数目的5%,更优选测定全部长丝数目的7%。对于聚吲哚纤维的过细变动,由于纱长度方向的变动大于长丝间的变动的情况较多,因此对纱长度方向也需要测定足够的数目。因此,在纱长度方向上,至少测定大于等于500mm,更优选测定大于等于750mm,此时的测定间隔,即使间隔大也应小于等于25mm,更优选小于等于12mm。若测定间隔过长,则有可能使中间变细部分的纤维径从测定点漏过,但若考虑实际的变动模式,则采用小于5mm的测定间隔时,直径的变化量非常小。从相关观点出发,在本发明中,采用了以10mm间隔遍及纤维长500mm实测单纱直径的方法。使用扫描电子显微镜(SEM),在倍率5000倍下测定单纱直径,算出其平均值与假定为正规分布的标准偏差,并由下述所示的式子算出了变异系数(CV)。另外,使用预先已知直径的胶乳珠子,进行扫描电子显微镜的倍率补正后,实施了测定。
CV=单纱直径的标准偏差[μm]/单纱直径的平均值[μm](帆布样品的高温且高湿度下的耐久性的评价方法)对于帆布样品的高温且高湿度下的耐久性的评价,通过在恒温恒湿器中对样品进行高温且高湿度保管处理后,在标准状态(温度20±2℃、相对湿度65±2%)的试验室内取出,并在30分钟以内实施了拉伸试验,然后由高温且高湿度保管处理后的抗拉强度相对于处理前的抗拉强度的保持率进行了评价。对于高温高湿度下的保管处理,使用大和科学社制Humidic Chamber 1G43M,完全遮光以便不让光线进入恒温恒湿器中,并在80℃、相对湿度80%的条件下实施了240小时的处理。抗拉强度的测定,以JIS-L1096为标准,通过拉伸试验机(岛津制作所制,型式AG-50KNG),对试样宽度2.5cm的试样进行了测定。
(橡胶加强用软线或复合材料样品的高温且高湿度下的耐久性的评价方法)对于橡胶加强用软线或复合材料样品的高温且高湿度下的耐久性的评价,通过在恒温恒湿器中对样品进行高温且高湿度保管处理后,在标准状态(温度20±2℃、相对湿度65±2%)的试验室内取出,并在30分钟以内实施了拉伸试验,然后由高温且高湿度保管处理后的抗拉强度相对于处理前的抗拉强度的保持率进行了评价。对于高温高湿度下的保管处理,使用大和科学社制Humidic Chamber 1G43M,完全遮光以便不让光线进入恒温恒湿器中,并在80℃、相对湿度80%的条件下实施了240小时的处理。抗拉强度的测定,以JIS-L1013为标准,通过拉伸试验机(岛津制作所制,型式AG-50KNG)进行了测定。
(高强度纤维绳索的高温且高湿度下的耐久性的评价方法)在不施加上述的加捻处理的情况下,实施了高强度纤维绳索的耐久性的评价。对于高温且高湿度下的强度降低的评价,通过在恒温恒湿器中进行高温且高湿度保管处理后,在标准状态(温度20±2℃、相对湿度65±2%)的试验室内取出,并在30分钟以内实施了拉伸试验,然后由处理后的强度相对于处理前的强度的强度保持率进行了评价。另外,对于高温高湿度下的保管试验,使用大和科学社制Humidic Chamber 1G43M,完全遮光以便不让光线进入恒温恒湿器中,并在80℃、相对湿度80%的条件下实施了240小时的处理。强度保持率,是通过测定高温高湿度保管前后的抗拉强度,然后由高温高湿度保管试验前的抗拉强度除高温高湿度保管试验后的抗拉强度并乘以100而求出的。
(编织物样品的高温且高湿度下的耐久性的评价方法)
对于编织物样品的高温且高湿度下的耐久性的评价,通过在恒温恒湿器中对样品进行高温且高湿度保管处理后,在标准状态(温度20±2℃、相对湿度65±2%)的试验室内取出,并在30分钟以内实施了拉伸试验,然后由高温且高湿度保管处理后的抗拉强度相对于处理前的抗拉强度的保持率进行了评价。对于高温高湿度下的保管处理,使用大和科学社制Humidic Chamber 1G43M,完全遮光以便不让光线进入恒温恒湿器中,并在80℃、相对湿度80%的条件下实施了240小时的处理。织物的抗拉强度的测定,以JIS-L1096为标准,另外,编物的抗拉强度的测定,以JIS-L1018为标准,通过拉伸试验机(岛津制作所制,型式AG-50KNG)进行了测定。
(复合材料样品的制作方法)通过水平卷取纤维纱线以不使其捻回,然后使其交互地接触5根Φ100mm的不锈钢制圆柱的表面并开纤后,接触具有半径50mm的圆的1/4的曲面状的钢模,在移动的纤维纱线的前进方向上,在曲面状的钢模的入口部设置狭槽,并挤出树脂在纤维上被覆树脂,使保持张力的纤维纱线在该曲面上移动并赋予剪断抵抗,由此含浸了树脂。之后,使含浸了树脂的纤维纱线经过具有导入部和喷嘴部的拉模,冷却后获得了杆状的复合材料。图1表示树脂含浸装置及拉模的一例。作为树脂,使用株式会社クラレ制乙烯-乙烯醇(ethylene vinyl alcohol)共聚物“エバ一ル(注册商标)”(105B),作为拉模,使用导入角30°、喷嘴直径Φ0.6mm、平行部长度0.5mm的拉模。
(纺织纱的高温且高湿度下的耐久性的评价方法)在不施加上述的加捻处理的情况下,实施了纺织纱的耐久性的评价。在将纺织纱卷缠于树脂筒管的状态下,在恒温恒湿器中对样品进行高温且高湿度保管处理后取出,然后由室温下实施拉伸试验而获得的未实施高温高湿度保管处理的纺织纱的抗拉强度测定值除室温下实施拉伸试验而获得的抗拉强度测定值并乘以100求得了强度保持率。另外,对于高温高湿度下的保管处理,与裁剪前的长丝的情况相同,使用大和科学社制HumidicChamber 1G43M,完全遮光以便不让光线进入恒温恒湿器中,并在80℃、相对湿度80%的条件下实施了240小时的处理。抗拉强度的测定,以JIS-L1095为标准,通过拉伸试验机(岛津制作所制,型式AG-50KNG)对纱长200mm的纱进行了测定。
(实施例1)在氮气流下,在60℃下,将334.5g 4,6-二氨基间苯二酚二氢氯化物、260.8g对苯二酸、2078.2g 122%多磷酸搅拌1小时后,缓慢升温使其分别在135℃、150℃、170℃下,反应了25小时、5小时、20小时。在获得的2.0kg由30℃的甲磺酸溶液测定的固有粘度为29dL/g的聚(对亚苯基苯并双恶唑)(poly(p-phenylenebenzobisoxazole))纺丝原液中添加14.8g士林(threne)并进行了搅拌混合。
之后,在单纱长丝径变为11.5μm、1.5旦的条件下,进行了纺纱。在纺纱温度175℃下,从孔径0.18mm、孔数166的喷嘴挤出纺纱原液制成长丝后,在适当的位置收束,浸渍到以制成复丝的方式配置的第1清洗槽中,并进行了凝固。在纺纱喷嘴与第1清洗槽之间的气隙处设置了淬火室,以便能够以更均匀的温度拉长长丝。淬火温度设为65℃。之后,水洗至聚吲哚纤维中的残留磷浓度小于等于5000ppm,不进行干燥而直接将长丝卷取到了树脂筒管上。另外,卷取速度设为200m/分钟。
用1%NaOH水溶液中和卷取的纱10秒钟,之后水洗15秒钟后,在80℃下干燥了4小时。测定通过上述方法获得的聚吲哚纤维中的残留磷浓度、钠浓度的结果,磷浓度为4600ppm,钠浓度为3600ppm,Na/P摩尔比为1.05。
由上述方法评价高温且高湿度下的耐久性的结果,强度保持率为86%。
将6根获得的聚吲哚纤维不加捻而并纱,制成总旦1500的纱线,并制造了在纵方向及横方向上平均1英寸均插入5根该纱线的平纹棉麻织物。将获得的平纹棉麻织物夹在涂抹了聚胺酯类粘着剂的厚度12微米的2轴延伸聚酯薄膜之间,固化干燥制造了帆布。将获得的帆布裁为宽度2.5cm、长度50cm的大小,以包含5根加强纤维纱线,由此评价高温且高湿度下的耐久性的结果,强度保持率为87%。
还有,对6根获得的聚吲哚纤维,一边沿Z方向施加32T/10cm的捻回一边合股加捻后,将其合股2根并沿S方向施加32T/10cm的捻回,由此获得了天然软线。然后,对天然软线实施两阶段的浸渍处理,制成了浸渍软线(dip cord)。第一阶段的浸渍处理液是环氧树脂的水分散液,处理温度设为240℃,第二阶段的浸渍处理液是RFL液,处理温度设为235℃。获得的浸渍软线的高温且高湿度下的耐久性为89%。
还有,对12根获得的聚吲哚纤维,一边施加平均1m80次的捻回一边合股加捻,获得了粗细为3000旦的并捻纱。采用通常的装置对8根获得的并捻纱进行编组后,制造了8打结构的绳索。评价获得的绳索的高温高湿度下的耐久性的结果,强度保持率为87%。
还有,由获得的聚吲哚纤维,制作匹长51mm的切段纤维,设定为捻系数3.5,由棉支数制作20/1Ne的纺织纱,合股加捻2根而获得了20/2Ne的双股线。
使用获得的双股线,以纵方向上68根/英寸、横方向上60根/英寸的打纬根数制作了2/1斜纹织物。获得的织物的纵方向的抗拉强度为4220N/3cm。然后,评价获得的织物的高温且高湿度下的耐久性的结果,强度保持率为86%。
进而,使用上述获得的纺织纱20/1Ne,制造了纵方向上68目/英寸、横方向上29目/英寸的圆型织物。获得的圆型织物的纵方向的抗拉强度为1660N/5cm。然后,评价获得的圆型织物的高温且高湿度下的耐久性的结果,强度保持率为85%。
还有,使用获得的聚吲哚纤维纱,并使用剑杆织机以纵、横各方向均为60根/英寸的打纬根数制造了平织物。获得的织物的重量为135g/m2。纵纱方向的抗拉强度为5850N/3cm。评价获得的织物的高温且高湿度下的耐久性的结果,强度保持率为84%。
还有,对4根获得的聚吲哚纤维,不施加捻回而合股获得了总旦1000的纱线。使用获得的纱线,通过上述记载的复合材料样品的制作方法获得了复合材料。获得的复合材料中的纤维含有率为体积百分率0.29。还有,评价获得的复合材料的高温且高湿度下的耐久性的结果,强度保持率为82%。
还有,由获得的聚吲哚纤维,制作匹长51mm的切段纤维,设定为捻系数3.5,由棉支数制作了20Ne的纺织纱。获得的纺织纱的抗拉强度为15.3cN/dtex。还有,获得的纺织纱的高温多湿下的耐久试验后的强度保持率为84%。
还有,对2根获得的聚吲哚纤维,不施加捻回而合股获得了粗细555dtex的纱。使用获得的纱,并使用剑杆织机以纵、横各方向均为30根/英寸的打纬根数制造了平织物。获得的织物的重量为135g/m2。纵纱方向的抗拉强度为5600N/3cm。评价获得的织物的高温且高湿度下的耐久性的结果,强度保持率为83%。
(实施例2)在氮气流下,在60℃下,将334.5g 4,6-二氨基间苯二酚二氢氯化物、260.8g对苯二酸、2078.2g 122%多磷酸搅拌1小时后,缓慢升温使其分别在135℃、150℃、170℃下,反应了25小时、5小时、20小时。在获得的2.0kg由30℃的甲磺酸溶液测定的固有粘度为30dL/g的聚(对亚苯基苯并双恶唑)纺丝原液中添加14.8g铜酞菁并进行了搅拌混合。
之后,在单纱长丝径变为11.5μm、1.5旦的条件下,进行了纺纱。在纺纱温度175℃下,从孔径0.18mm、孔数166的喷嘴挤出纺纱原液制成长丝后,在适当的位置收束,浸渍到以制成复丝的方式配置的第1清洗槽中,并进行了凝固。在纺纱喷嘴与第1清洗槽之间的气隙处设置了淬火室,以便能够以更均匀的温度拉长长丝。淬火温度设为65℃。之后,水洗至聚吲哚纤维中的残留磷浓度小于等于5000ppm,不进行干燥而直接将长丝卷取到了树脂筒管上。另外,卷取速度设为200m/分钟。
用1%NaOH水溶液中和卷取的纱10秒钟,之后水洗120秒钟后,在80℃下干燥了4小时。测定通过上述方法获得的聚吲哚纤维中的残留磷浓度、钠浓度的结果,磷浓度为4500ppm,钠浓度为2400ppm,Na/P摩尔比为0.72。
由上述方法评价高温且高湿度下的耐久性的结果,强度保持率为83%。
将6根获得的聚吲哚纤维不加捻而并纱,制成总旦1500的纱线,并制造了在纵方向及横方向上平均1英寸均插入5根该纱线的平纹棉麻织物。将获得的平纹棉麻织物夹在涂抹了聚胺酯类粘着剂的厚度12微米的2轴延伸聚酯薄膜之间,固化干燥制造了帆布。将获得的帆布裁为宽度2.5cm、长度50cm的大小,以包含5根加强纤维纱线,由此评价高温且高湿度下的耐久性的结果,强度保持率为82%。
还有,对6根获得的聚吲哚纤维,一边沿Z方向施加32T/10cm的捻回一边合股加捻后,将其合股2根并沿S方向施加32T/10cm的捻回,由此获得了天然软线。然后,对天然软线实施两阶段的浸渍处理,制成了浸渍软线(dip cord)。第一阶段的浸渍处理液是环氧树脂的水分散液,处理温度设为240℃,第二阶段的浸渍处理液是RFL液,处理温度设为235℃。获得的浸渍软线的高温且高湿度下的耐久性为85%。
还有,对12根获得的聚吲哚纤维,一边施加平均1m80次的捻回一边合股加捻,获得了粗细为3000旦的并捻纱。采用通常的装置对8根获得的并捻纱进行编组后,制造了8打结构的绳索。评价获得的绳索的高温高湿度下的耐久性的结果,强度保持率为85%。
还有,由获得的聚吲哚纤维,制作匹长51mm的切段纤维,设定为捻系数3.5,由棉支数制作20/1Ne的纺织纱,合股加捻2根而获得了20/2Ne的双股线。
使用获得的双股线,以纵方向上68根/英寸、横方向上60根/英寸的打纬根数制作了2/1斜纹织物。获得的织物的纵方向的抗拉强度为4250N/3cm。然后,评价获得的织物的高温且高湿度下的耐久性的结果,强度保持率为82%。
进而,使用上述获得的纺织纱20/1Ne,制造了纵方向上68目/英寸、横方向上29目/英寸的圆型织物。获得的圆型织物的纵方向的抗拉强度为1710N/5cm。然后,评价获得的圆型织物的高温且高湿度下的耐久性的结果,强度保持率为80%。
还有,使用获得的聚吲哚纤维纱,并使用剑杆织机以纵、横各方向均为60根/英寸的打纬根数制造了平织物。获得的织物的重量为134g/m2。纵纱方向的抗拉强度为5890N/3cm。评价获得的织物的高温且高湿度下的耐久性的结果,强度保持率为82%。
还有,对4根获得的聚吲哚纤维,不施加捻回而合股获得了总旦1000的纱线。使用获得的纱线,通过上述记载的复合材料样品的制作方法获得了复合材料。获得的复合材料中的纤维含有率为体积百分率0.30。还有,评价获得的复合材料的高温且高湿度下的耐久性的结果,强度保持率为80%。
还有,由获得的聚吲哚纤维,制作匹长51mm的切段纤维,设定为捻系数3.5,由棉支数制作了20Ne的纺织纱。获得的纺织纱的抗拉强度为14.8cN/dtex。还有,获得的纺织纱的高温多湿下的耐久试验后的强度保持率为81%。
还有,对2根获得的聚吲哚纤维,不施加捻回而合股获得了粗细555dtex的纱。使用获得的纱,并使用剑杆织机以纵、横各方向均为30根/英寸的打纬根数制造了平织物。获得的织物的重量为136g/m2。纵纱方向的抗拉强度为5580N/3cm。评价获得的织物的高温且高湿度下的耐久性的结果,强度保持率为80%。
(实施例3)在氮气流下,在60℃下,将334.5g 4,6-二氨基间苯二酚二氢氯化物、260.8g对苯二酸、2078.2g 122%多磷酸搅拌1小时后,缓慢升温使其分别在135℃、150℃、170℃下,反应了25小时、5小时、20小时。在获得的2.0kg由30℃的甲磺酸溶液测定的固有粘度为30dL/g的聚(对亚苯基苯并双恶唑)纺丝原液中添加14.8g铜酞菁并进行了搅拌混合。
之后,在单纱长丝径变为11.5μm、1.5旦的条件下,进行了纺纱。在纺纱温度175℃下,从孔径0.18mm、孔数166的喷嘴挤出纺纱原液制成长丝后,在适当的位置收束,浸渍到以制成复丝的方式配置的第1清洗槽中,并进行了凝固。在纺纱喷嘴与第1清洗槽之间的气隙处设置了淬火室,以便能够以更均匀的温度拉长长丝。淬火温度设为65℃。之后,水洗至聚吲哚纤维中的残留磷浓度小于等于5000ppm,不进行干燥而直接将长丝卷取到了树脂筒管上。另外,卷取速度设为200m/分钟。
用1%NaOH水溶液中和卷取的纱10秒钟,之后水洗15秒钟后,在80℃下干燥了4小时。测定通过上述方法获得的聚吲哚纤维中的残留磷浓度、钠浓度的结果,磷浓度为4400ppm,钠浓度为3600ppm,Na/P摩尔比为1.10。
由上述方法评价高温且高湿度下的耐久性的结果,强度保持率为88%。
将6根获得的聚吲哚纤维不加捻而并纱,制成总旦1500的纱线,并制造了在纵方向及横方向上平均1英寸均插入5根该纱线的平纹棉麻织物。将获得的平纹棉麻织物夹在涂抹了聚胺酯类粘着剂的厚度12微米的2轴延伸聚酯薄膜之间,固化干燥制造了帆布。将获得的帆布裁为宽度2.5cm、长度50cm的大小,以包含5根加强纤维纱线,由此评价高温且高湿度下的耐久性的结果,强度保持率为90%。
还有,对6根获得的聚吲哚纤维,一边沿Z方向施加32T/10cm的捻回一边合股加捻后,将其合股2根并沿S方向施加32T/10cm的捻回,由此获得了天然软线。然后,对天然软线实施两阶段的浸渍处理,制成了浸渍软线(dip cord)。第一阶段的浸渍处理液是环氧树脂的水分散液,处理温度设为240℃,第二阶段的浸渍处理液是RFL液,处理温度设为235℃。获得的浸渍软线的高温且高湿度下的耐久性为91%。
还有,对12根获得的聚吲哚纤维,一边施加平均1m80次的捻回一边合股加捻,获得了粗细为3000旦的并捻纱。采用通常的装置对8根获得的并捻纱进行编组后,制造了8打结构的绳索。评价获得的绳索的高温高湿度下的耐久性的结果,强度保持率为90%。
还有,由获得的聚吲哚纤维,制作匹长51mm的切段纤维,设定为捻系数3.5,由棉支数制作20/1Ne的纺织纱,合股加捻2根而获得了20/2Ne的双股线。
使用获得的双股线,以纵方向上68根/英寸、横方向上60根/英寸的打纬根数制作了2/1斜纹织物。获得的织物的纵方向的抗拉强度为4250N/3cm。然后,评价获得的织物的高温且高湿度下的耐久性的结果,强度保持率为87%。
进而,使用上述获得的纺织纱20/1Ne,制造了纵方向上68目/英寸、横方向上29目/英寸的圆型织物。获得的圆型织物的纵方向的抗拉强度为1670N/5cm。然后,评价获得的圆型织物的高温且高湿度下的耐久性的结果,强度保持率为85%。
还有,使用获得的聚吲哚纤维纱,并使用剑杆织机以纵、横各方向均为60根/英寸的打纬根数制造了平织物。获得的织物的重量为136g/m2。纵纱方向的抗拉强度为5800N/3cm。评价获得的织物的高温且高湿度下的耐久性的结果,强度保持率为86%。
还有,对4根获得的聚吲哚纤维,不施加捻回而合股获得了总旦1000的纱线。使用获得的纱线,通过上述记载的复合材料样品的制作方法获得了复合材料。获得的复合材料中的纤维含有率为体积百分率0.30。还有,评价获得的复合材料的高温且高湿度下的耐久性的结果,强度保持率为87%。
还有,由获得的聚吲哚纤维,制作匹长51mm的切段纤维,设定为捻系数3.5,由棉支数制作了20Ne的纺织纱。获得的纺织纱的抗拉强度为15.8cN/dtex。还有,获得的纺织纱的高温多湿下的耐久试验后的强度保持率为85%。
还有,对2根获得的聚吲哚纤维,不施加捻回而合股获得了粗细555dtex的纱。使用获得的纱,并使用剑杆织机以纵、横各方向均为30根/英寸的打纬根数制造了平织物。获得的织物的重量为135g/m2。纵纱方向的抗拉强度为5620N/3cm。评价获得的织物的高温且高湿度下的耐久性的结果,强度保持率为85%。
(实施例4)在氮气流下,在60℃下,将334.5g 4,6-二氨基间苯二酚二氢氯化物、260.8g对苯二酸、2078.2g 122%多磷酸搅拌1小时后,缓慢升温使其分别在135℃、150℃、170℃下,反应了25小时、5小时、20小时。在获得的2.0kg由30℃的甲磺酸溶液测定的固有粘度为30dL/g的聚(对亚苯基苯并双恶唑)纺丝原液中添加14.8g铜酞菁并进行了搅拌混合。
之后,在单纱长丝径变为11.5μm、1.5旦(denier)的条件下,进行了纺纱。在纺纱温度175℃下,从孔径0.18mm、孔数166的喷嘴挤出纺纱原液制成长丝后,在适当的位置收束,浸渍到以制成复丝的方式配置的第1清洗槽中,并进行了凝固。在纺纱喷嘴与第1清洗槽之间的气隙处设置了淬火室,以便能够以更均匀的温度拉长长丝。淬火温度设为65℃。之后,水洗至聚吲哚纤维中的残留磷浓度小于等于5000ppm,不进行干燥而直接将长丝卷取到了树脂筒管上。另外,卷取速度设为200m/分钟。
用1%NaOH水溶液中和卷取的纱10秒钟,之后水洗3秒钟后,在80℃下干燥了4小时。测定通过上述方法获得的聚吲哚纤维中的残留磷浓度、钠浓度的结果,磷浓度为4700ppm,钠浓度为5400ppm,Na/P摩尔比为1.55。
由上述方法评价高温且高湿度下的耐久性的结果,强度保持率为86%。
将6根获得的聚吲哚纤维不加捻而并纱,制成总旦1500的纱线,并制造了在纵方向及横方向上平均1英寸均插入5根该纱线的平纹棉麻织物。将获得的平纹棉麻织物夹在涂抹了聚胺酯类粘着剂的厚度12微米的2轴延伸聚酯薄膜之间,固化干燥制造了帆布。将获得的帆布裁为宽度2.5cm、长度50cm的大小,以包含5根加强纤维纱线,由此评价高温且高湿度下的耐久性的结果,强度保持率为86%。
还有,对6根获得的聚吲哚纤维,一边沿Z方向施加32T/10cm的捻回一边合股加捻后,将其合股2根并沿S方向施加32T/10cm的捻回,由此获得了天然软线。然后,对天然软线实施两阶段的浸渍处理,制成了浸渍软线(dip cord)。第一阶段的浸渍处理液是环氧树脂的水分散液,处理温度设为240℃,第二阶段的浸渍处理液是RFL液,处理温度设为235℃。获得的浸渍软线的高温且高湿度下的耐久性为87%。
还有,对12根获得的聚吲哚纤维,一边施加平均1m80次的捻回一边合股加捻,获得了粗细为3000旦的并捻纱。采用通常的装置对8根获得的并捻纱进行编组后,制造了8打结构的绳索。评价获得的绳索的高温高湿度下的耐久性的结果,强度保持率为88%。
还有,由获得的聚吲哚纤维,制作匹长51mm的切段纤维(staple fiber),设定为捻系数3.5,由棉支数制作20/1Ne的纺织纱,合股加捻2根而获得了20/2Ne的双股线。
使用获得的双股线,以纵方向上68根/英寸、横方向上60根/英寸的打纬根数制作了2/1斜纹织物。获得的织物的纵方向的抗拉强度为4190N/3cm。然后,评价获得的织物的高温且高湿度下的耐久性的结果,强度保持率为84%。
进而,使用上述获得的纺织纱20/1Ne,制造了纵方向上68目/英寸、横方向上29目/英寸的圆型织物。获得的圆型织物的纵方向的抗拉强度为1660N/5cm。然后,评价获得的圆型织物的高温且高湿度下的耐久性的结果,强度保持率为83%。
还有,使用获得的聚吲哚纤维纱,并使用剑杆织机以纵、横各方向均为60根/英寸的打纬根数制造了平织物。获得的织物的重量为135g/m2。纵纱方向的抗拉强度为5700N/3cm。评价获得的织物的高温且高湿度下的耐久性的结果,强度保持率为83%。
还有,对4根获得的聚吲哚纤维,不施加捻回而合股获得了总旦1000的纱线。使用获得的纱线,通过上述记载的复合材料样品的制作方法获得了复合材料。获得的复合材料中的纤维含有率为体积百分率0.30。还有,评价获得的复合材料的高温且高湿度下的耐久性的结果,强度保持率为83%。
还有,由获得的聚吲哚纤维,制作匹长51mm的切段纤维,设定为捻系数3.5,由棉支数制作了20Ne的纺织纱。获得的纺织纱的抗拉强度为15.1cN/dtex。还有,获得的纺织纱的高温多湿下的耐久试验后的强度保持率为84%。
还有,对2根获得的聚吲哚纤维,不施加捻回而合股获得了粗细555dtex的纱。使用获得的纱,并使用剑杆织机以纵、横各方向均为30根/英寸的打纬根数制造了平织物。获得的织物的重量为136g/m2。纵纱方向的抗拉强度为5550N/3cm。评价获得的织物的高温且高湿度下的耐久性的结果,强度保持率为82%。
(实施例5)在氮气流下,在60℃下,将334.5g 4,6-二氨基间苯二酚二氢氯化物、260.8g对苯二酸、2078.2g 122%多磷酸搅拌1小时后,缓慢升温使其分别在135℃、150℃、170℃下,反应了25小时、5小时、20小时。在获得的2.0kg由30℃的甲磺酸溶液测定的固有粘度为30dL/g的聚(对亚苯基苯并双恶唑)纺丝原液中添加4.4g铜酞菁并进行了搅拌混合。
之后,在单纱长丝径变为11.5μm、1.5旦的条件下,进行了纺纱。在纺纱温度175℃下,从孔径0.18mm、孔数166的喷嘴挤出纺纱原液制成长丝后,在适当的位置收束,浸渍到以制成复丝的方式配置的第1清洗槽中,并进行了凝固。在纺纱喷嘴与第1清洗槽之间的气隙处设置了淬火室,以便能够以更均匀的温度拉长长丝。淬火温度设为65℃。之后,水洗至聚吲哚纤维中的残留磷浓度小于等于5000ppm,不进行干燥而直接将长丝卷取到了树脂筒管上。另外,卷取速度设为200m/分钟。
用1%NaOH水溶液中和卷取的纱10秒钟,之后水洗15秒钟后,在80℃下干燥了4小时。测定通过上述方法获得的丝的纤维中的残留磷浓度、钠浓度的结果,磷浓度为4500ppm,钠浓度为4000ppm,Na/P摩尔比为1.20。
由上述方法评价高温且高湿度下的耐久性的结果,强度保持率为81%。
将6根获得的聚吲哚纤维不加捻而并纱,制成总旦1500的纱线,并制造了在纵方向及横方向上平均1英寸均插入5根该纱线的平纹棉麻织物。将获得的平纹棉麻织物夹在涂抹了聚胺酯类粘着剂的厚度12微米的2轴延伸聚酯薄膜之间,固化干燥制造了帆布。将获得的帆布裁为宽度2.5cm、长度50cm的大小,以包含5根加强纤维纱线,由此评价高温且高湿度下的耐久性的结果,强度保持率为82%。
还有,对6根获得的聚吲哚纤维,一边沿Z方向施加32T/10cm的捻回一边合股加捻后,将其合股2根并沿S方向施加32T/10cm的捻回,由此获得了天然软线。然后,对天然软线实施两阶段的浸渍处理,制成了浸渍软线(dip cord)。第一阶段的浸渍处理液是环氧树脂的水分散液,处理温度设为240℃,第二阶段的浸渍处理液是RFL液,处理温度设为235℃。获得的浸渍软线的高温且高湿度下的耐久性为83%。
还有,对12根获得的聚吲哚纤维,一边施加平均1m80次的捻回一边合股加捻,获得了粗细为3000旦的并捻纱。采用通常的装置对8根获得的并捻纱进行编组后,制造了8打结构的绳索。评价获得的绳索的高温高湿度下的耐久性的结果,强度保持率为81%。
还有,由获得的聚吲哚纤维,制作匹长51mm的切段纤维,设定为捻系数3.5,由棉支数制作20/1Ne的纺织纱,合股加捻2根而获得了20/2Ne的双股线。
使用获得的双股线,以纵方向上68根/英寸、横方向上60根/英寸的打纬根数制作了2/1斜纹织物。获得的织物的纵方向的抗拉强度为4300N/3cm。然后,评价获得的织物的高温且高湿度下的耐久性的结果,强度保持率为83%。
进而,使用上述获得的纺织纱20/1Ne,制造了纵方向上68目/英寸、横方向上29目/英寸的圆型织物。获得的圆型织物的纵方向的抗拉强度为1740N/5cm。然后,评价获得的圆型织物的高温且高湿度下的耐久性的结果,强度保持率为83%。
还有,使用获得的聚吲哚纤维纱,并使用剑杆织机以纵、横各方向均为60根/英寸的打纬根数制造了平织物。获得的织物的重量为133g/m2。纵纱方向的抗拉强度为5920N/3cm。评价获得的织物的高温且高湿度下的耐久性的结果,强度保持率为80%。
还有,对4根获得的聚吲哚纤维,不施加捻回而合股获得了总旦1000的纱线。使用获得的纱线,通过上述记载的复合材料样品的制作方法获得了复合材料。获得的复合材料中的纤维含有率为体积百分率0.29。还有,评价获得的复合材料的高温且高湿度下的耐久性的结果,强度保持率为79%。
还有,由获得的聚吲哚纤维,制作匹长51mm的切段纤维,设定为捻系数3.5,由棉支数制作了20Ne的纺织纱。获得的纺织纱的抗拉强度为14.5cN/dtex。还有,获得的纺织纱的高温多湿下的耐久试验后的强度保持率为80%。
还有,对2根获得的聚吲哚纤维,不施加捻回而合股获得了粗细555dtex的纱。使用获得的纱,并使用剑杆织机以纵、横各方向均为30根/英寸的打纬根数制造了平织物。获得的织物的重量为133g/m2。纵纱方向的抗拉强度为5690N/3cm。评价获得的织物的高温且高湿度下的耐久性的结果,强度保持率为79%。
(实施例6)在氮气流下,在60℃下,将334.5g 4,6-二氨基间苯二酚二氢氯化物、260.8g对苯二酸、2078.2g 122%多磷酸搅拌1小时后,缓慢升温使其分别在135℃、150℃、170℃下,反应了25小时、5小时、20小时。在获得的2.0kg由30℃的甲磺酸溶液测定的固有粘度为30dL/g的聚(对亚苯基苯并双恶唑)纺丝原液中添加32.5g铜酞菁并进行了搅拌混合。
之后,在单纱长丝径变为11.5μm、1.5旦的条件下,进行了纺纱。在纺纱温度175℃下,从孔径0.18mm、孔数166的喷嘴挤出纺纱原液制成长丝后,在适当的位置收束,浸渍到以制成复丝的方式配置的第1清洗槽中,并进行了凝固。在纺纱喷嘴与第1清洗槽之间的气隙处设置了淬火室,以便能够以更均匀的温度拉长长丝。淬火温度设为65℃。之后,水洗至聚吲哚纤维中的残留磷浓度小于等于5000ppm,不进行干燥而直接将长丝卷取到了树脂筒管上。另外,卷取速度设为200m/分钟。
用1%NaOH水溶液中和卷取的纱10秒钟,之后水洗15秒钟后,在80℃下干燥了4小时。测定通过上述方法获得的丝的纤维中的残留磷浓度、钠浓度的结果,磷浓度为4400ppm,钠浓度为3400ppm,Na/P摩尔比为1.04。
由上述方法评价高温且高湿度下的耐久性的结果,强度保持率为87%。
将6根获得的聚吲哚纤维不加捻而并纱,制成总旦1500的纱线,并制造了在纵方向及横方向上平均1英寸均插入5根该纱线的平纹棉麻织物。将获得的平纹棉麻织物夹在涂抹了聚胺酯类粘着剂的厚度12微米的2轴延伸聚酯薄膜之间,固化干燥制造了帆布。将获得的帆布裁为宽度2.5cm、长度50cm的大小,以包含5根加强纤维纱线,由此评价高温且高湿度下的耐久性的结果,强度保持率为89%。
还有,对6根获得的聚吲哚纤维,一边沿Z方向施加32T/10cm的捻回一边合股加捻后,将其合股2根并沿S方向施加32T/10cm的捻回,由此获得了天然软线。然后,对天然软线实施两阶段的浸渍处理,制成了浸渍软线(dip cord)。第一阶段的浸渍处理液是环氧树脂的水分散液,处理温度设为240℃,第二阶段的浸渍处理液是RFL液,处理温度设为235℃。获得的浸渍软线的高温且高湿度下的耐久性为85%。
还有,对12根获得的聚吲哚纤维,一边施加平均1m80次的捻回一边合股加捻,获得了粗细为3000旦的并捻纱。采用通常的装置对8根获得的并捻纱进行编组后,制造了8打结构的绳索。评价获得的绳索的高温高湿度下的耐久性的结果,强度保持率为88%。
还有,由获得的聚吲哚纤维,制作匹长51mm的切段纤维,设定为捻系数3.5,由棉支数制作20/1Ne的纺织纱,合股加捻2根而获得了20/2Ne的双股线。
使用获得的双股线,以纵方向上68根/英寸、横方向上60根/英寸的打纬根数制作了2/1斜纹织物。获得的织物的纵方向的抗拉强度为4010N/3cm。然后,评价获得的织物的高温且高湿度下的耐久性的结果,强度保持率为87%。
进而,使用上述获得的纺织纱20/1Ne,制造了纵方向上68目/英寸、横方向上29目/英寸的圆型织物。获得的圆型织物的纵方向的抗拉强度为1590N/5cm。然后,评价获得的圆型织物的高温且高湿度下的耐久性的结果,强度保持率为85%。
还有,使用获得的聚吲哚纤维纱,并使用剑杆织机以纵、横各方向均为60根/英寸的打纬根数制造了平织物。获得的织物的重量为138g/m2。纵纱方向的抗拉强度为5610N/3cm。评价获得的织物的高温且高湿度下的耐久性的结果,强度保持率为86%。
还有,对4根获得的聚吲哚纤维,不施加捻回而合股获得了总旦1000的纱线。使用获得的纱线,通过上述记载的复合材料样品的制作方法获得了复合材料。获得的复合材料中的纤维含有率为体积百分率0.31。还有,评价获得的复合材料的高温且高湿度下的耐久性的结果,强度保持率为85%。
还有,由获得的聚吲哚纤维,制作匹长51mm的切段纤维,设定为捻系数3.5,由棉支数制作了20Ne的纺织纱。获得的纺织纱的抗拉强度为15.5cN/dtex。还有,获得的纺织纱的高温多湿下的耐久试验后的强度保持率为85%。
还有,对2根获得的聚吲哚纤维,不施加捻回而合股获得了粗细555dtex的纱。使用获得的纱,并使用剑杆织机以纵、横各方向均为30根/英寸的打纬根数制造了平织物。获得的织物的重量为138g/m2。纵纱方向的抗拉强度为5280N/3cm。评价获得的织物的高温且高湿度下的耐久性的结果,强度保持率为84%。
(实施例7)在氮气流下,在2165.5g 122%多磷酸中添加334.5g 4,6-二氨基间苯二酚二氢氯化物、252.7g对苯二酸,并在60℃下搅拌1小时后,缓慢升温使其分别在120℃、135℃、150℃下,反应了4小时、20小时、5小时。进而,在该低聚物纺丝原液中加入在74.4g116%多磷酸中添加了5.6g对苯二酸和19.5g铜酞菁的分散液后,分别在170℃、200℃下反应5小时、10小时,获得了由30℃的甲磺酸溶液测定的固有粘度为29dL/g的聚(对亚苯基苯并双恶唑)纺丝原液。
之后,在单纱长丝径变为11.5μm、1.5旦的条件下,进行了纺纱。在纺纱温度175℃下,从孔径0.18mm、孔数166的喷嘴挤出纺纱原液制成长丝后,在适当的位置收束,浸渍到以制成复丝的方式配置的第1清洗槽中,并进行了凝固。在纺纱喷嘴与第1清洗槽之间的气隙处设置了淬火室,以便能够以更均匀的温度拉长长丝。淬火温度设为65℃。之后,水洗至聚吲哚纤维中的残留磷浓度小于等于5000ppm,不进行干燥而直接将长丝卷取到了树脂筒管上。另外,卷取速度设为200m/分钟。
用1%NaOH水溶液中和卷取的纱10秒钟,之后水洗120秒钟后,在80℃下干燥了4小时。测定通过上述方法获得的丝的纤维中的残留磷浓度、钠浓度的结果,磷浓度为4600ppm,钠浓度为2400ppm,Na/P摩尔比为0.70。
由上述方法评价高温且高湿度下的耐久性的结果,强度保持率为84%。
将6根获得的聚吲哚纤维不加捻而并纱,制成总旦1500的纱线,并制造了在纵方向及横方向上平均1英寸均插入5根该纱线的平纹棉麻织物。将获得的平纹棉麻织物夹在涂抹了聚胺酯类粘着剂的厚度12微米的2轴延伸聚酯薄膜之间,固化干燥制造了帆布。将获得的帆布裁为宽度2.5cm、长度50cm的大小,以包含5根加强纤维纱线,由此评价高温且高湿度下的耐久性的结果,强度保持率为81%。
还有,对6根获得的聚吲哚纤维,一边沿Z方向施加32T/10cm的捻回一边合股加捻后,将其合股2根并沿S方向施加32T/10cm的捻回,由此获得了天然软线。然后,对天然软线实施两阶段的浸渍处理,制成了浸渍软线(dip cord)。第一阶段的浸渍处理液是环氧树脂的水分散液,处理温度设为240℃,第二阶段的浸渍处理液是RFL液,处理温度设为235℃。获得的浸渍软线的高温且高湿度下的耐久性为86%。
还有,对12根获得的聚吲哚纤维,一边施加平均1m80次的捻回一边合股加捻,获得了粗细为3000旦的并捻纱。采用通常的装置对8根获得的并捻纱进行编组后,制造了8打结构的绳索。评价获得的绳索的高温高湿度下的耐久性的结果,强度保持率为86%。
还有,由获得的聚吲哚纤维,制作匹长51mm的切段纤维,设定为捻系数3.5,由棉支数制作20/1Ne的纺织纱,合股加捻2根而获得了20/2Ne的双股线。
使用获得的双股线,以纵方向上68根/英寸、横方向上60根/英寸的打纬根数制作了2/1斜纹织物。获得的织物的纵方向的抗拉强度为4240N/3cm。然后,评价获得的织物的高温且高湿度下的耐久性的结果,强度保持率为83%。
进而,使用上述获得的纺织纱20/1Ne,制造了纵方向上68目/英寸、横方向上29目/英寸的圆型织物。获得的圆型织物的纵方向的抗拉强度为1690N/5cm。然后,评价获得的圆型织物的高温且高湿度下的耐久性的结果,强度保持率为82%。
还有,使用获得的聚吲哚纤维纱,并使用剑杆织机以纵、横各方向均为60根/英寸的打纬根数制造了平织物。获得的织物的重量为136g/m2。纵纱方向的抗拉强度为5820N/3cm。评价获得的织物的高温且高湿度下的耐久性的结果,强度保持率为82%。
还有,对4根获得的聚吲哚纤维,不施加捻回而合股获得了总旦1000的纱线。使用获得的纱线,通过上述记载的复合材料样品的制作方法获得了复合材料。获得的复合材料中的纤维含有率为体积百分率0.29。还有,评价获得的复合材料的高温且高湿度下的耐久性的结果,强度保持率为81%。
还有,由获得的聚吲哚纤维,制作匹长51mm的切段纤维,设定为捻系数3.5,由棉支数制作了20Ne的纺织纱。获得的纺织纱的抗拉强度为15.0cN/dtex。还有,获得的纺织纱的高温多湿下的耐久试验后的强度保持率为83%。
还有,对2根获得的聚吲哚纤维,不施加捻回而合股获得了粗细555dtex的纱。使用获得的纱,并使用剑杆织机以纵、横各方向均为30根/英寸的打纬根数制造了平织物。获得的织物的重量为135g/m2。纵纱方向的抗拉强度为5500N/3cm。评价获得的织物的高温且高湿度下的耐久性的结果,强度保持率为80%。
(实施例8)在氮气流下,在2165.5g 122%多磷酸中添加334.5g 4,6-二氨基间苯二酚二氢氯化物、252.7g对苯二酸,并在60℃下搅拌1小时后,缓慢升温使其分别在120℃、135℃、150℃下,反应了4小时、20小时、5小时。进而,在该低聚物纺丝原液中加入在74.4g116%多磷酸中添加了5.6g对苯二酸和19.5g铜酞菁的分散液后,分别在170℃、200℃下反应5小时、10小时,获得了由30℃的甲磺酸溶液测定的固有粘度为29dL/g的聚(对亚苯基苯并双恶唑)纺丝原液。
之后,在单纱长丝径变为11.5μm、1.5旦的条件下,进行了纺纱。在纺纱温度175℃下,从孔径0.18mm、孔数166的喷嘴挤出纺纱原液制成长丝后,在适当的位置收束,浸渍到以制成复丝的方式配置的第1清洗槽中,并进行了凝固。在纺纱喷嘴与第1清洗槽之间的气隙处设置了淬火室,以便能够以更均匀的温度拉长长丝。淬火温度设为65℃。之后,水洗至聚吲哚纤维中的残留磷浓度小于等于5000ppm,不进行干燥而直接将长丝卷取到了树脂筒管上。另外,卷取速度设为200m/分钟。
用1%NaOH水溶液中和卷取的纱10秒钟,之后水洗15秒钟后,在80℃下干燥了4小时。测定通过上述方法获得的丝的纤维中的残留磷浓度、钠浓度的结果,磷浓度为4900ppm,钠浓度为4200ppm,Na/P摩尔比为1.15。
由上述方法评价高温且高湿度下的耐久性的结果,强度保持率为89%。
将6根获得的聚吲哚纤维不加捻而并纱,制成总旦1500的纱线,并制造了在纵方向及横方向上平均1英寸均插入5根该纱线的平纹棉麻织物。将获得的平纹棉麻织物夹在涂抹了聚胺酯类粘着剂的厚度12微米的2轴延伸聚酯薄膜之间,固化干燥制造了帆布。将获得的帆布裁为宽度2.5cm、长度50cm的大小,以包含5根加强纤维纱线,由此评价高温且高湿度下的耐久性的结果,强度保持率为88%。
还有,对6根获得的聚吲哚纤维,一边沿Z方向施加32T/10cm的捻回一边合股加捻后,将其合股2根并沿S方向施加32T/10cm的捻回,由此获得了天然软线。然后,对天然软线实施两阶段的浸渍处理,制成了浸渍软线(dip cord)。第一阶段的浸渍处理液是环氧树脂的水分散液,处理温度设为240℃,第二阶段的浸渍处理液是RFL液,处理温度设为235℃。获得的浸渍软线的高温且高湿度下的耐久性为91%。
还有,对12根获得的聚吲哚纤维,一边施加平均1m80次的捻回一边合股加捻,获得了粗细为3000旦的并捻纱。采用通常的装置对8根获得的并捻纱进行编组后,制造了8打结构的绳索。评价获得的绳索的高温高湿度下的耐久性的结果,强度保持率为92%。
还有,由获得的聚吲哚纤维,制作匹长51mm的切段纤维,设定为捻系数3.5,由棉支数制作20/1Ne的纺织纱,合股加捻2根而获得了20/2Ne的双股线。
使用获得的双股线,以纵方向上68根/英寸、横方向上60根/英寸的打纬根数制作了2/1斜纹织物。获得的织物的纵方向的抗拉强度为4210N/3cm。然后,评价获得的织物的高温且高湿度下的耐久性的结果,强度保持率为88%。
进而,使用上述获得的纺织纱20/1Ne,制造了纵方向上68目/英寸、横方向上29目/英寸的圆型织物。获得的圆型织物的纵方向的抗拉强度为1660N/5cm。然后,评价获得的圆型织物的高温且高湿度下的耐久性的结果,强度保持率为85%。
还有,使用获得的聚吲哚纤维纱,并使用剑杆织机以纵、横各方向均为60根/英寸的打纬根数制造了平织物。获得的织物的重量为135g/m2。纵纱方向的抗拉强度为5780N/3cm。评价获得的织物的高温且高湿度下的耐久性的结果,强度保持率为86%。
还有,对4根获得的聚吲哚纤维,不施加捻回而合股获得了总旦1000的纱线。使用获得的纱线,通过上述记载的复合材料样品的制作方法获得了复合材料。获得的复合材料中的纤维含有率为体积百分率0.30。还有,评价获得的复合材料的高温且高湿度下的耐久性的结果,强度保持率为89%。
还有,由获得的聚吲哚纤维,制作匹长51mm的切段纤维,设定为捻系数3.5,由棉支数制作了20Ne的纺织纱。获得的纺织纱的抗拉强度为16.0cN/dtex。还有,获得的纺织纱的高温多湿下的耐久试验后的强度保持率为86%。
还有,对2根获得的聚吲哚纤维,不施加捻回而合股获得了粗细555dtex的纱。使用获得的纱,并使用剑杆织机以纵、横各方向均为30根/英寸的打纬根数制造了平织物。获得的织物的重量为136g/m2。纵纱方向的抗拉强度为5480N/3cm。评价获得的织物的高温且高湿度下的耐久性的结果,强度保持率为84%。
(实施例9)在氮气流下,在2165.5g 122%多磷酸中添加334.5g 4,6-二氨基间苯二酚二氢氯化物、252.7g对苯二酸,并在60℃下搅拌1小时后,缓慢升温使其分别在120℃、135℃、150℃下,反应了4小时、20小时、5小时。进而,在该低聚物纺丝原液中加入在74.4g116%多磷酸中添加了5.6g对苯二酸和19.5g铜酞菁的分散液后,分别在170℃、200℃下反应5小时、10小时,获得了由30℃的甲磺酸溶液测定的固有粘度为29dL/g的聚(对亚苯基苯并双恶唑)纺丝原液。
之后,在单纱长丝径变为11.5μm、1.5旦的条件下,进行了纺纱。在纺纱温度175℃下,从孔径0.18mm、孔数166的喷嘴挤出纺纱原液制成长丝后,在适当的位置收束,浸渍到以制成复丝的方式配置的第1清洗槽中,并进行了凝固。在纺纱喷嘴与第1清洗槽之间的气隙处设置了淬火室,以便能够以更均匀的温度拉长长丝。淬火温度设为65℃。之后,水洗至聚吲哚纤维中的残留磷浓度小于等于5000ppm,不进行干燥而直接将长丝卷取到了树脂筒管上。另外,卷取速度设为200m/分钟。
用1%NaOH水溶液中和卷取的纱10秒钟,之后水洗3秒钟后,在80℃下干燥了4小时。测定通过上述方法获得的丝的纤维中的残留磷浓度、钠浓度的结果,磷浓度为4800ppm,钠浓度为5600ppm,Na/P摩尔比为1.57。
由上述方法评价高温且高湿度下的耐久性的结果,强度保持率为86%。
将6根获得的聚吲哚纤维不加捻而并纱,制成总旦1500的纱线,并制造了在纵方向及横方向上平均1英寸均插入5根该纱线的平纹棉麻织物。将获得的平纹棉麻织物夹在涂抹了聚胺酯类粘着剂的厚度12微米的2轴延伸聚酯薄膜之间,固化干燥制造了帆布。将获得的帆布裁为宽度2.5cm、长度50cm的大小,以包含5根加强纤维纱线,由此评价高温且高湿度下的耐久性的结果,强度保持率为84%。
还有,对6根获得的聚吲哚纤维,一边沿Z方向施加32T/10cm的捻回一边合股加捻后,将其合股2根并沿S方向施加32T/10cm的捻回,由此获得了天然软线。然后,对天然软线实施两阶段的浸渍处理,制成了浸渍软线(dip cord)。第一阶段的浸渍处理液是环氧树脂的水分散液,处理温度设为240℃,第二阶段的浸渍处理液是RFL液,处理温度设为235℃。获得的浸渍软线的高温且高湿度下的耐久性为86%。
还有,对12根获得的聚吲哚纤维,一边施加平均1m80次的捻回一边合股加捻,获得了粗细为3000旦的并捻纱。采用通常的装置对8根获得的并捻纱进行编组后,制造了8打结构的绳索。评价获得的绳索的高温高湿度下的耐久性的结果,强度保持率为88%。
还有,由获得的聚吲哚纤维,制作匹长51mm的切段纤维,设定为捻系数3.5,由棉支数制作20/1Ne的纺织纱,合股加捻2根而获得了20/2Ne的双股线。
使用获得的双股线,以纵方向上68根/英寸、横方向上60根/英寸的打纬根数制作了2/1斜纹织物。获得的织物的纵方向的抗拉强度为4150N/3cm。然后,评价获得的织物的高温且高湿度下的耐久性的结果,强度保持率为85%。
进而,使用上述获得的纺织纱20/1Ne,制造了纵方向上68目/英寸、横方向上29目/英寸的圆型织物。获得的圆型织物的纵方向的抗拉强度为1670N/5cm。然后,评价获得的圆型织物的高温且高湿度下的耐久性的结果,强度保持率为83%。
还有,使用获得的聚吲哚纤维纱,并使用剑杆织机以纵、横各方向均为60根/英寸的打纬根数制造了平织物。获得的织物的重量为136g/m2。纵纱方向的抗拉强度为5790N/3cm。评价获得的织物的高温且高湿度下的耐久性的结果,强度保持率为82%。
还有,对4根获得的聚吲哚纤维,不施加捻回而合股获得了总旦1000的纱线。使用获得的纱线,通过上述记载的复合材料样品的制作方法获得了复合材料。获得的复合材料中的纤维含有率为体积百分率0.30。还有,评价获得的复合材料的高温且高湿度下的耐久性的结果,强度保持率为82%。
还有,由获得的聚吲哚纤维,制作匹长51mm的切段纤维,设定为捻系数3.5,由棉支数制作了20Ne的纺织纱。获得的纺织纱的抗拉强度为15.0cN/dtex。还有,获得的纺织纱的高温多湿下的耐久试验后的强度保持率为84%。
还有,对2根获得的聚吲哚纤维,不施加捻回而合股获得了粗细555dtex的纱。使用获得的纱,并使用剑杆织机以纵、横各方向均为30根/英寸的打纬根数制造了平织物。获得的织物的重量为135g/m2。纵纱方向的抗拉强度为5560N/3cm。评价获得的织物的高温且高湿度下的耐久性的结果,强度保持率为82%。
(实施例10)在氮气流下,在2165.5g 122%多磷酸中添加334.5g 4,6-二氨基间苯二酚二氢氯化物、252.7g对苯二酸,并在60℃下搅拌1小时后,缓慢升温使其分别在120℃、135℃、150℃下,反应了4小时、20小时、5小时。进而,在该低聚物纺丝原液中加入在74.4g116%多磷酸中添加了5.6g对苯二酸和5.6g铜酞菁的分散液后,分别在170℃、200℃下反应5小时、10小时,获得了由30℃的甲磺酸溶液测定的固有粘度为30dL/g的聚(对亚苯基苯并双恶唑)纺丝原液。
之后,在单纱长丝径变为11.5μm、1.5旦的条件下,进行了纺纱。在纺纱温度175℃下,从孔径0.18mm、孔数166的喷嘴挤出纺纱原液制成长丝后,在适当的位置收束,浸渍到以制成复丝的方式配置的第1清洗槽中,并进行了凝固。在纺纱喷嘴与第1清洗槽之间的气隙处设置了淬火室,以便能够以更均匀的温度拉长长丝。淬火温度设为65℃。之后,水洗至聚吲哚纤维中的残留磷浓度小于等于5000ppm,不进行干燥而直接将长丝卷取到了树脂筒管上。另外,卷取速度设为200m/分钟。
用1%NaOH水溶液中和卷取的纱10秒钟,之后水洗15秒钟后,在80℃下干燥了4小时。测定通过上述方法获得的丝的纤维中的残留磷浓度、钠浓度的结果,磷浓度为4500ppm,钠浓度为3800ppm,Na/P摩尔比为1.14。
由上述方法评价高温且高湿度下的耐久性的结果,强度保持率为82%。
将6根获得的聚吲哚纤维不加捻而并纱,制成总旦1500的纱线,并制造了在纵方向及横方向上平均1英寸均插入5根该纱线的平纹棉麻织物。将获得的平纹棉麻织物夹在涂抹了聚胺酯类粘着剂的厚度12微米的2轴延伸聚酯薄膜之间,固化干燥制造了帆布。将获得的帆布裁为宽度2.5cm、长度50cm的大小,以包含5根加强纤维纱线,由此评价高温且高湿度下的耐久性的结果,强度保持率为81%。
还有,对6根获得的聚吲哚纤维,一边沿Z方向施加32T/10cm的捻回一边合股加捻后,将其合股2根并沿S方向施加32T/10cm的捻回,由此获得了天然软线。然后,对天然软线实施两阶段的浸渍处理,制成了浸渍软线(dip cord)。第一阶段的浸渍处理液是环氧树脂的水分散液,处理温度设为240℃,第二阶段的浸渍处理液是RFL液,处理温度设为235℃。获得的浸渍软线的高温且高湿度下的耐久性为82%。
还有,对12根获得的聚吲哚纤维,一边施加平均1m80次的捻回一边合股加捻,获得了粗细为3000旦的并捻纱。采用通常的装置对8根获得的并捻纱进行编组后,制造了8打结构的绳索。评价获得的绳索的高温高湿度下的耐久性的结果,强度保持率为84%。
还有,由获得的聚吲哚纤维,制作匹长51mm的切段纤维,设定为捻系数3.5,由棉支数制作20/1Ne的纺织纱,合股加捻2根而获得了20/2Ne的双股线。
使用获得的双股线,以纵方向上68根/英寸、横方向上60根/英寸的打纬根数制作了2/1斜纹织物。获得的织物的纵方向的抗拉强度为4380N/3cm。然后,评价获得的织物的高温且高湿度下的耐久性的结果,强度保持率为82%。
进而,使用上述获得的纺织纱20/1Ne,制造了纵方向上68目/英寸、横方向上29目/英寸的圆型织物。获得的圆型织物的纵方向的抗拉强度为1760N/5cm。然后,评价获得的圆型织物的高温且高湿度下的耐久性的结果,强度保持率为83%。
还有,使用获得的聚吲哚纤维纱,并使用剑杆织机以纵、横各方向均为60根/英寸的打纬根数制造了平织物。获得的织物的重量为135g/m2。纵纱方向的抗拉强度为6040N/3cm。评价获得的织物的高温且高湿度下的耐久性的结果,强度保持率为81%。
还有,对4根获得的聚吲哚纤维,不施加捻回而合股获得了总旦1000的纱线。使用获得的纱线,通过上述记载的复合材料样品的制作方法获得了复合材料。获得的复合材料中的纤维含有率为体积百分率0.30。还有,评价获得的复合材料的高温且高湿度下的耐久性的结果,强度保持率为78%。
还有,由获得的聚吲哚纤维,制作匹长51mm的切段纤维,设定为捻系数3.5,由棉支数制作了20Ne的纺织纱。获得的纺织纱的抗拉强度为14.6cN/dtex。还有,获得的纺织纱的高温多湿下的耐久试验后的强度保持率为81%。
还有,对2根获得的聚吲哚纤维,不施加捻回而合股获得了粗细555dtex的纱。使用获得的纱,并使用剑杆织机以纵、横各方向均为30根/英寸的打纬根数制造了平织物。获得的织物的重量为134g/m2。纵纱方向的抗拉强度为5770N/3cm。评价获得的织物的高温且高湿度下的耐久性的结果,强度保持率为78%。
(实施例11)在氮气流下,在2165.5g 122%多磷酸中添加334.5g 4,6-二氨基间苯二酚二氢氯化物、252.7g对苯二酸,并在60℃下搅拌1小时后,缓慢升温使其分别在120℃、135℃、150℃下,反应了4小时、20小时、5小时。进而,在该低聚物纺丝原液中加入在74.4g116%多磷酸中添加了5.6g对苯二酸和41.1g铜酞菁的分散液后,分别在170℃、200℃下反应5小时、10小时,获得了由30℃的甲磺酸溶液测定的固有粘度为28dL/g的聚(对亚苯基苯并双恶唑)纺丝原液。
之后,在单纱长丝径变为11.5μm、1.5旦的条件下,进行了纺纱。在纺纱温度175℃下,从孔径0.18mm、孔数166的喷嘴挤出纺纱原液制成长丝后,在适当的位置收束,浸渍到以制成复丝的方式配置的第1清洗槽中,并进行了凝固。在纺纱喷嘴与第1清洗槽之间的气隙处设置了淬火室,以便能够以更均匀的温度拉长长丝。淬火温度设为65℃。之后,水洗至聚吲哚纤维中的残留磷浓度小于等于5000ppm,不进行干燥而直接将长丝卷取到了树脂筒管上。另外,卷取速度设为200m/分钟。
用1%NaOH水溶液中和卷取的纱10秒钟,之后水洗15秒钟后,在80℃下干燥了4小时。测定通过上述方法获得的丝的纤维中的残留磷浓度、钠浓度的结果,磷浓度为4800ppm,钠浓度为3900ppm,Na/P摩尔比为1.09。
由上述方法评价高温且高湿度下的耐久性的结果,强度保持率为87%。
将6根获得的聚吲哚纤维不加捻而并纱,制成总旦1500的纱线,并制造了在纵方向及横方向上平均1英寸均插入5根该纱线的平纹棉麻织物。将获得的平纹棉麻织物夹在涂抹了聚胺酯类粘着剂的厚度12微米的2轴延伸聚酯薄膜之间,固化干燥制造了帆布。将获得的帆布裁为宽度2.5cm、长度50cm的大小,以包含5根加强纤维纱线,由此评价高温且高湿度下的耐久性的结果,强度保持率为87%。
还有,对6根获得的聚吲哚纤维,一边沿Z方向施加32T/10cm的捻回一边合股加捻后,将其合股2根并沿S方向施加32T/10cm的捻回,由此获得了天然软线。然后,对天然软线实施两阶段的浸渍处理,制成了浸渍软线(dip cord)。第一阶段的浸渍处理液是环氧树脂的水分散液,处理温度设为240℃,第二阶段的浸渍处理液是RFL液,处理温度设为235℃。获得的浸渍软线的高温且高湿度下的耐久性为88%。
还有,对12根获得的聚吲哚纤维,一边施加平均1m80次的捻回一边合股加捻,获得了粗细为3000旦的并捻纱。采用通常的装置对8根获得的并捻纱进行编组后,制造了8打结构的绳索。评价获得的绳索的高温高湿度下的耐久性的结果,强度保持率为89%。
还有,由获得的聚吲哚纤维,制作匹长51mm的切段纤维,设定为捻系数3.5,由棉支数制作20/1Ne的纺织纱,合股加捻2根而获得了20/2Ne的双股线。
使用获得的双股线,以纵方向上68根/英寸、横方向上60根/英寸的打纬根数制作了2/1斜纹织物。获得的织物的纵方向的抗拉强度为3990N/3cm。然后,评价获得的织物的高温且高湿度下的耐久性的结果,强度保持率为86%。
进而,使用上述获得的纺织纱20/1Ne,制造了纵方向上68目/英寸、横方向上29目/英寸的圆型织物。获得的圆型织物的纵方向的抗拉强度为1560N/5cm。然后,评价获得的圆型织物的高温且高湿度下的耐久性的结果,强度保持率为85%。
还有,使用获得的聚吲哚纤维纱,并使用剑杆织机以纵、横各方向均为60根/英寸的打纬根数制造了平织物。获得的织物的重量为138g/m2。纵纱方向的抗拉强度为5590N/3cm。评价获得的织物的高温且高湿度下的耐久性的结果,强度保持率为86%。
还有,对4根获得的聚吲哚纤维,不施加捻回而合股获得了总旦1000的纱线。使用获得的纱线,通过上述记载的复合材料样品的制作方法获得了复合材料。获得的复合材料中的纤维含有率为体积百分率0.29。还有,评价获得的复合材料的高温且高湿度下的耐久性的结果,强度保持率为85%。
还有,由获得的聚吲哚纤维,制作匹长51mm的切段纤维,设定为捻系数3.5,由棉支数制作了20Ne的纺织纱。获得的纺织纱的抗拉强度为15.3cN/dtex。还有,获得的纺织纱的高温多湿下的耐久试验后的强度保持率为85%。
还有,对2根获得的聚吲哚纤维,不施加捻回而合股获得了粗细555dtex的纱。使用获得的纱,并使用剑杆织机以纵、横各方向均为30根/英寸的打纬根数制造了平织物。获得的织物的重量为137g/m2。纵纱方向的抗拉强度为5310N/3cm。评价获得的织物的高温且高湿度下的耐久性的结果,强度保持率为84%。
(实施例12)在氮气流下,在60℃下,将334.5g 4,6-二氨基间苯二酚二氢氯化物、260.8g对苯二酸、19.2g喹吖酮、2078.2g 122%多磷酸搅拌1小时后,缓慢升温使其分别在135℃、150℃、170℃下,反应了25小时、5小时、20小时,获得了由30℃的甲磺酸溶液测定的固有粘度为24dL/g的聚(对亚苯基苯并双恶唑)纺丝原液。
之后,在单纱长丝径变为11.5μm、1.5旦的条件下,进行了纺纱。在纺纱温度175℃下,从孔径0.18mm、孔数166的喷嘴挤出纺纱原液制成长丝后,在适当的位置收束,浸渍到以制成复丝的方式配置的第1清洗槽中,并进行了凝固。在纺纱喷嘴与第1清洗槽之间的气隙处设置了淬火室,以便能够以更均匀的温度拉长长丝。淬火温度设为65℃。之后,水洗至聚吲哚纤维中的残留磷浓度小于等于5000ppm,不进行干燥而直接将长丝卷取到了树脂筒管上。另外,卷取速度设为200m/分钟。
用1%NaOH水溶液中和卷取的纱10秒钟,之后水洗15秒钟后,在80℃下干燥了4小时。测定通过上述方法获得的丝的纤维中的残留磷浓度、钠浓度的结果,磷浓度为4900ppm,钠浓度为3900ppm,Na/P摩尔比为1.07。
由上述方法评价高温且高湿度下的耐久性的结果,强度保持率为85%。
将6根获得的聚吲哚纤维不加捻而并纱,制成总旦1500的纱线,并制造了在纵方向及横方向上平均1英寸均插入5根该纱线的平纹棉麻织物。将获得的平纹棉麻织物夹在涂抹了聚胺酯类粘着剂的厚度12微米的2轴延伸聚酯薄膜之间,固化干燥制造了帆布。将获得的帆布裁为宽度2.5cm、长度50cm的大小,以包含5根加强纤维纱线,由此评价高温且高湿度下的耐久性的结果,强度保持率为83%。
还有,对6根获得的聚吲哚纤维,一边沿Z方向施加32T/10cm的捻回一边合股加捻后,将其合股2根并沿S方向施加32T/10cm的捻回,由此获得了天然软线。然后,对天然软线实施两阶段的浸渍处理,制成了浸渍软线(dip cord)。第一阶段的浸渍处理液是环氧树脂的水分散液,处理温度设为240℃,第二阶段的浸渍处理液是RFL液,处理温度设为235℃。获得的浸渍软线的高温且高湿度下的耐久性为84%。
还有,对12根获得的聚吲哚纤维,一边施加平均1m80次的捻回一边合股加捻,获得了粗细为3000旦的并捻纱。采用通常的装置对8根获得的并捻纱进行编组后,制造了8打结构的绳索。评价获得的绳索的高温高湿度下的耐久性的结果,强度保持率为87%。
还有,由获得的聚吲哚纤维,制作匹长51mm的切段纤维,设定为捻系数3.5,由棉支数制作20/1Ne的纺织纱,合股加捻2根而获得了20/2Ne的双股线。
使用获得的双股线,以纵方向上68根/英寸、横方向上60根/英寸的打纬根数制作了2/1斜纹织物。获得的织物的纵方向的抗拉强度为4120N/3cm。然后,评价获得的织物的高温且高湿度下的耐久性的结果,强度保持率为84%。
进而,使用上述获得的纺织纱20/1Ne,制造了纵方向上68目/英寸、横方向上29目/英寸的圆型织物。获得的圆型织物的纵方向的抗拉强度为1610N/5cm。然后,评价获得的圆型织物的高温且高湿度下的耐久性的结果,强度保持率为83%。
还有,使用获得的聚吲哚纤维纱,并使用剑杆织机以纵、横各方向均为60根/英寸的打纬根数制造了平织物。获得的织物的重量为136g/m2。纵纱方向的抗拉强度为5830N/3cm。评价获得的织物的高温且高湿度下的耐久性的结果,强度保持率为81%。
还有,对4根获得的聚吲哚纤维,不施加捻回而合股获得了总旦1000的纱线。使用获得的纱线,通过上述记载的复合材料样品的制作方法获得了复合材料。获得的复合材料中的纤维含有率为体积百分率0.30。还有,评价获得的复合材料的高温且高湿度下的耐久性的结果,强度保持率为82%。
还有,由获得的聚吲哚纤维,制作匹长51mm的切段纤维,设定为捻系数3.5,由棉支数制作了20Ne的纺织纱。获得的纺织纱的抗拉强度为15.0cN/dtex。还有,获得的纺织纱的高温多湿下的耐久试验后的强度保持率为84%。
还有,对2根获得的聚吲哚纤维,不施加捻回而合股获得了粗细555dtex的纱。使用获得的纱,并使用剑杆织机以纵、横各方向均为30根/英寸的打纬根数制造了平织物。获得的织物的重量为135g/m2。纵纱方向的抗拉强度为5500N/3cm。评价获得的织物的高温且高湿度下的耐久性的结果,强度保持率为82%。
(比较例1)在氮气流下,在60℃下,将334.5g 4,6-二氨基间苯二酚二氢氯化物、260.8g对苯二酸、2078.2g 122%多磷酸搅拌1小时后,缓慢升温使其分别在135℃、150℃、170℃下,反应25小时、5小时、20小时,获得了由30℃的甲磺酸溶液测定的固有粘度为30dL/g的聚(对亚苯基苯并双恶唑)纺丝原液。
之后,在单纱长丝径变为11.5μm、1.5旦的条件下,进行了纺纱。在纺纱温度175℃下,从孔径0.18mm、孔数166的喷嘴挤出纺纱原液制成长丝后,在适当的位置收束,浸渍到以制成复丝的方式配置的第1清洗槽中,并进行了凝固。在纺纱喷嘴与第1清洗槽之间的气隙处设置了淬火室,以便能够以更均匀的温度拉长长丝。淬火温度设为65℃。之后,水洗至聚吲哚纤维中的残留磷浓度小于等于5000ppm,不进行干燥而直接将长丝卷取到了树脂筒管上。另外,卷取速度设为200m/分钟。
用1%NaOH水溶液中和卷取的纱10秒钟,之后水洗15秒钟后,在80℃下干燥了4小时。测定通过上述方法获得的丝的纤维中的残留磷浓度、钠浓度的结果,磷浓度为4400ppm,钠浓度为4000ppm,Na/P摩尔比为1.22。
由上述方法评价高温且高湿度下的耐久性的结果,强度保持率为77%。
将6根获得的聚吲哚纤维不加捻而并纱,制成总旦1500的纱线,并制造了在纵方向及横方向上平均1英寸均插入5根该纱线的平纹棉麻织物。将获得的平纹棉麻织物夹在涂抹了聚胺酯类粘着剂的厚度12微米的2轴延伸聚酯薄膜之间,固化干燥制造了帆布。将获得的帆布裁为宽度2.5cm、长度50cm的大小,以包含5根加强纤维纱线,由此评价高温且高湿度下的耐久性的结果,强度保持率为76%。
还有,对6根获得的聚吲哚纤维,一边沿Z方向施加32T/10cm的捻回一边合股加捻后,将其合股2根并沿S方向施加32T/10cm的捻回,由此获得了天然软线。然后,对天然软线实施两阶段的浸渍处理,制成了浸渍软线(dip cord)。第一阶段的浸渍处理液是环氧树脂的水分散液,处理温度设为240℃,第二阶段的浸渍处理液是RFL液,处理温度设为235℃。获得的浸渍软线的高温且高湿度下的耐久性为78%。
还有,对12根获得的聚吲哚纤维,一边施加平均1m80次的捻回一边合股加捻,获得了粗细为3000旦的并捻纱。采用通常的装置对8根获得的并捻纱进行编组后,制造了8打结构的绳索。评价获得的绳索的高温高湿度下的耐久性的结果,强度保持率为78%。
还有,由获得的聚吲哚纤维,制作匹长51mm的切段纤维,设定为捻系数3.5,由棉支数制作20/1Ne的纺织纱,合股加捻2根而获得了20/2Ne的双股线。
使用获得的双股线,以纵方向上68根/英寸、横方向上60根/英寸的打纬根数制作了2/1斜纹织物。获得的织物的纵方向的抗拉强度为4270N/3cm。然后,评价获得的织物的高温且高湿度下的耐久性的结果,强度保持率为72%。
进而,使用上述获得的纺织纱20/1Ne,制造了纵方向上68目/英寸、横方向上29目/英寸的圆型织物。获得的圆型织物的纵方向的抗拉强度为1610N/5cm。然后,评价获得的圆型织物的高温且高湿度下的耐久性的结果,强度保持率为70%。
还有,使用获得的聚吲哚纤维纱,并使用剑杆织机以纵、横各方向均为60根/英寸的打纬根数制造了平织物。获得的织物的重量为134g/m2。纵纱方向的抗拉强度为5780N/3cm。评价获得的织物的高温且高湿度下的耐久性的结果,强度保持率为73%。
还有,对4根获得的聚吲哚纤维,不施加捻回而合股获得了总旦1000的纱线。使用获得的纱线,通过上述记载的复合材料样品的制作方法获得了复合材料。获得的复合材料中的纤维含有率为体积百分率0.30。还有,评价获得的复合材料的高温且高湿度下的耐久性的结果,强度保持率为73%。
还有,由获得的聚吲哚纤维,制作匹长51mm的切段纤维,设定为捻系数3.5,由棉支数制作了20Ne的纺织纱。获得的纺织纱的抗拉强度为9.3cN/dtex。还有,获得的纺织纱的高温多湿下的耐久试验后的强度保持率为75%。
还有,对2根获得的聚吲哚纤维,不施加捻回而合股获得了粗细555dtex的纱。使用获得的纱,并使用剑杆织机以纵、横各方向均为30根/英寸的打纬根数制造了平织物。获得的织物的重量为133g/m2。纵纱方向的抗拉强度为5540N/3cm。评价获得的织物的高温且高湿度下的耐久性的结果,强度保持率为71%。
将以上的结果归纳于表1~表3。从这些表可知,与比较例相比,各实施例的聚吲哚纤维及由其构成的物品高温且高湿度下的耐久性良好。




(工业上的可利用性)根据本发明,可提供即使纱上产生纽结带之后,长时间暴露于高温且高湿度下时,也能够充分维持强度的聚吲哚纤维。因此,通过使用该纤维,能够提高加工为织物、编物、编带、绳索、软线等的用途,即,电缆、电线或光纤维等张力元件,绳索等拉伸材,耐弹材等耐冲击用部件,手套等耐创伤用部件,皮带、轮胎、鞋底、绳索、软管等橡胶加强材等的实用性。
权利要求
1.一种聚吲哚纤维,其特征在于,由(a/b)×100定义的强度保持率(%)的值大于等于80%,其中,a由S捻回进行加捻以至达到捻系数30后放置30秒,之后由S捻回解捻到捻系数6的捻数,之后在80℃相对湿度80%的环境下处理240小时后,在室温下取出并测定的强度[cN/dtex],b由S捻回进行加捻以至达到捻系数30后放置30秒,之后由S捻回解捻到捻系数6的捻数后测定的强度[cN/dtex]。
2.根据权利要求1所述的聚吲哚纤维,其特征在于,单纱的平均直径D为5~22μm,以纤维长100mm测定时的平均强度大于等于4.5GPa。
3.根据权利要求1所述的聚吲哚纤维,其特征在于,以10mm间隔遍及纤维长500mm测定单纱的直径时的变异系数CV(标准偏差/平均值)小于等于0.08。
4.根据权利要求1所述的聚吲哚纤维,其特征在于,纤维中残留的无机碱与无机酸的化学计量比为0.8~1.4∶1。
5.根据权利要求1所述的聚吲哚纤维,其特征在于,纤维中含有热分解温度大于等于200℃且溶解于无机酸的有机颜料而形成。
6.根据权利要求5所述的聚吲哚纤维,其特征在于,有机颜料的含有率为2~8质量%。
7.一种纺织纱,其特征在于,至少一部分使用权利要求1~6中任一项所述的聚吲哚纤维而形成。
8.一种橡胶加强用软线,其特征在于,至少一部分使用权利要求1~6中任一项所述的聚吲哚纤维而形成。
9.一种复合材料,其特征在于,至少一部分使用权利要求1~6中任一项所述的聚吲哚纤维而形成。
10.一种编织物,其特征在于,至少一部分使用权利要求1~6中任一项所述的聚吲哚纤维而形成。
11.一种防刃材,其特征在于,至少一部分使用权利要求1~6中任一项所述的聚吲哚纤维而形成。
12.一种防弹背心,其特征在于,至少一部分使用权利要求1~6中任一项所述的聚吲哚纤维而形成。
13.一种高强度纤维绳索,其特征在于,至少一部分使用权利要求1~6中任一项所述的聚吲哚纤维而形成。
14.一种帆布,其特征在于,至少一部分使用权利要求1~6中任一项所述的聚吲哚纤维而形成。
全文摘要
本发明涉及在织物、编物、编带、绳索、软线等的后加工工序中,即使纱受到破坏而在纱上产生纽结带之后,在高温高湿度下也具有优异的耐久性的聚吲哚纤维、及含有其而形成的物品,尤其是纺织纱、橡胶加强材、纤维强化复合材料、编织物、防刃材或防弹背心、绳索、帆布等物品。
文档编号D01F6/96GK1890413SQ20048003679
公开日2007年1月3日 申请日期2004年12月9日 优先权日2003年12月11日
发明者雾山晃平, 村濑浩贵, 阿部幸浩 申请人:东洋纺织株式会社
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