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TW412607B - Acrylonitriles precursor fiber for carbon fiber, method therefor and carbon fiber forming from said precursor fiber - Google Patents

Acrylonitriles precursor fiber for carbon fiber, method therefor and carbon fiber forming from said precursor fiber Download PDF

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Publication number
TW412607B
TW412607B TW087114177A TW87114177A TW412607B TW 412607 B TW412607 B TW 412607B TW 087114177 A TW087114177 A TW 087114177A TW 87114177 A TW87114177 A TW 87114177A TW 412607 B TW412607 B TW 412607B
Authority
TW
Taiwan
Prior art keywords
acrylonitrile
fiber
acid group
carbon fiber
carbon
Prior art date
Application number
TW087114177A
Other languages
English (en)
Inventor
Mitsuo Hamada
Tatsuzi Shimizu
Teruyuki Yamada
Yoshihiko Hosako
Original Assignee
Mitsubishi Rayon Co
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Mitsubishi Rayon Co filed Critical Mitsubishi Rayon Co
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Description

7 ο62 1 4
7 B 明明發 r 五 尤 ,uu 雒 缴 體 驅 前 系 腈 烯 丙 用 造 製 維 纖 碳 於 ) 關 域係 領明 術發 技本 造 製 維 0 碳 的 性 弾 高 。 及維 度纖 強體 高驅 有前 具系 造腈 製烯 合丙 i 適的術 於 M.枝 關件景 是緻背 其精 ί 維為 .111- 续怍 墨而 石 , 及質 維性 纖學 碳力 ήρ 體良 驅優 前其 為因 維丨 纖維 系纖 腈碳 烯做 丙稱 以 一 ,統 注案 >/本 補的低 的料降 料材因 材合時 合複同 複些 , 能這能 性為性 高 -、 的且質 途並品 用 。的 閒用維 t^i 钱 ,圍碳 動範高 運泛提 及 廣 更 W在求 ,料要 途材化 用維能 空纖.件 太強高 纖 酸 烯 丙 用 料 衣 D ίτ 0 , 途維 用纖 材系 資腈 業烯 產丙 於的 展體 擴驅 待前 期維 本纖 成為 造作 製 。 重 品極 產時 間同 中 , 的維 維纖 纖碳 碳的 品 良 產優 冬fct -wa β 最性 於 , 屬質 造品 製像 為供 是 提 竟求 終要 同 , 不此 維因 碳 為 成 在 且 而 良 〇 優者 性低 定本 安成 時 , 钞高 纺性 體產 驅生 前程 供過 提製 可 燒 是的 的維 要纖 彈的 高體 ,合 度聚 強料 高原 的使 維有 纖 , 碳中 Μ 其 關 。 有維 多纖 許系 案晴 提烯 ,丙 點之 親的 種 目 這為 從化 件 誚先閱讀背面之注意事項再磧,K?本頁 -裳-
'IT 旅 好沪部屮灰打^rXJ',iiT-消扑合作杉卬*'|水 案 提 的 等 量 有 含 份 成乾 聚用 共採 外常 Μ 通 腈 , 烯式 丙方 低 妙 降纺 ,於 化關 度 , 合3. 聚而 高 = 法 钞 纺 式 濕 對著 常顯 通 時 , 同 時 , 量性 有定 含安 份的 成液 聚原 共钞 的纺 外壞 Κ 破 腈 , 烯性 丙解 低溶 降低 使降 ,劑 侑溶 於 性乾 固 用 凝使 離由 析藉 的 , 物是 合於 聚。 髙難 提闲 造 製 定 安 的 維 纖 體 驅 前 成 造 題 問 些 這 肋 補 式 方 維 纖 濕 本紙乐尺度違川中囤國家標苹(CNS ) Λ4規格(210X297公嫠) 412607 A7 B7 五、發明説明 ( 2 ) 1 f 乾 -濕式各 方紗方式係- -旦將自噴嘴擠出6 β聚合物溶疲 1 1 叶 出 於 氣 中 Μ 後 連 續 地 引 導 於 凝 固 水 » 實 施 形 成 纖 1 1 維 « 而 容 Μ 獲 得 精 緻 的 凝 固 妙 反 面 如 果 m 小 噴 嘴 孔 節 r 先 1 距 卽 m 生 連 接 鄰 接 m 維 的 問 題 * 對 於 多 涧 化 具 有 界 限 0 間 讀 1 和 乾 -濕式纺钞方式比較, 通常應用於丙烯酸纖維製 背 面 1 1 之 1 造 的 m 式 纺 妙 方 式 T 因 凝 固 速 度 快 可 高 精 度 排 列 嗔 嘴 孔 /主 意 1 1 ' 而 在 生 產 方 面 有 優 越 的 地 位 t m 望 可 採 用 濕 式 纺 钞 方 事 項 .31 1 1 式 的 高 性 能 碳 纖 維 用 丙 烯 腈 糸 前 驅 體 纖 維 〇 1 裝 h 本 怛 * 依 濕 式 纺 妙 方 式 獲 得 的 纖 維 來 通 常 有 許 多 單 纖 維 1) 1 I 斷 裂 或 羽 毛 * 並 目 對 於 紡 钞 方 式 的 特 徵 而 言 9 所 獲 得 的 1 1 前 驩 體 纖 維 拉 伸 強 度 彈 性 係 數 低 前 驅 體 缴 維 構 造 的 1 | 精 m 件 或 m 向 度 低 〇 因 此 燒 製 它 獲 得 的 峨 m 維 的 力 學 性 I 訂 大 致 不 充 份 〇 1 於 是 使 用 濕 式 紡 钞 方 式 且 使 m 維 構 造 高 精 緻 化 的 方 1 I 法 有 揭 示 數 種 〇 1 1 1 例 如 9 在 特 公 昭 54 -39494 號 公 報 揭 示 依 將 非 水 系 的 有 1 1 機 溶 劑 作 為 凝 固 劑 的 濕 式 纺 紗 法 > 製 造 精 緻 性 高 的 丙 烯 ,泉 I 晴 糸 纖 維 的 方 法 〇 但 ί 本 方 法 因 對 於 凝 固 液 使 用 非 水 系 1 1 有 機 溶 劑 之 點 而 不 經 濟 0» 1 1 在 特 開 昭 58 -2 145 1 8 η占 公 報 > 雖 揭 示 將 燒 製 過 程 的 工 ί 1 稈 通 過 性 及 隨 看 它 之 碳 纖 維 品 質 方 面 的 改 善 作 為 主 要 巨 1 的 T 對 於 縷 維 的 構 造 7 尤 其 是 表 面 層 的 厚 度 具 有 特 激 的 1 I t. *· m 蝎 照 m 維 但 由 於 完 全 沒 有 考 慮 属 於 支 配 纖 維 構 造 的 1 1 軍 要 因 素 的 聚 合 物 組 成 及 凝 固 紗 構 造 * 因 此 從 所 m 提 高 1 1 -4 ! 1 1 1 本紙认尺度逆川屮构國家標牟(CNS ) Λ4規栝(2】OX 297公釐) 412607 A7 B7 ^/部 tJA打^-x'Jhh消允合竹.卬5^ 五、發明説明 ) 1 1 碳 逋 維 性 能 的 親 看 來 不 充 份 〇 1 1 η > 在 成 為 丙 烯 睛 前 驅 體 纖 維 原 料 的 丙 烯 腈 系 聚 1 1 合 物 , 不 僅 是 對 於 纖 維 的 賦 形 性 T 而 a 必 需 特 別 考 慮 有 ifi 先 ί 關 存 惊 m 過 稈 的 複 雑 熱 化 學 反 應 C· U] 讀 1 亦 即 * 如 欲 Μ 更 低 的 製 造 成 本 獲 得 性 能 、 品 質 都 優 良 背 面 1 I 之 1 的 碳 m 維 * W 好 依 燒 製 熱 處 理 形 成 碳 構 造 時 i 減 少 熔 附 i 1 發 牛 或 成 為 降 低 碳 _ 維 性 能 原 因 的 熱 分 解 物 產 生 而 且 事 項 1 I 再 1 I 擁 有 以 短 時 間 的 m 製 即 可 達 成 它 的 熱 反 應 待 性 0 1 裝 h 本 由 於 從 丙 烯 腈 系 纖 維 轉 換 於 碳 缴 維 時 伴 同 大 幅 的 物 理 1J I I 、 化 學 的 變 化 * 因 此 兩 者 的 因 果 關 係 不 清 楚 〇 雖 然 研 究 1 1 各 種 有 關 理 ±Λ. 綱 的 解 釋 1 但 琨 在 仍 然 包 含 許 多 未 解 決 的 問 1 I m η 1 訂 從 T 業 h 的 觀 點 定 最 方 式 表 示 構 成 丙 烯 腈 系 前 驅 1 m 辦 維 基 本 的 丙 烯 m 系 聚 合 物 的 任 何 聚 合 組 成 並 不 多 Li 1 I 如 果 從 Η 注 所 提 案 者 観 察 其 見 m 對 於 碳 m 維 前 驅 體 1 1 I 用 的 丙 烯 腈 系 聚 合 體 而 1 可 列 出 丙 烯 睛 單 位 在 其 聚 合 1 1 ί 組 成 最 奸 含 有 某 程 度 以 上 ( 約 90 重 量 % Μ 上 f f 而 且 為 線 I Μ 短 時 間 使 燒 製 過 程 通 過 的 適 當 反 應 開 始 量 亦 即 引 進 I I 促 進 晴 基 環 化 縮 反 應 的 官 能 基 ( 例 如 羧 基 ) 為 有 效 i 並 1 ! 目 一 而 依 據 這 iib 條 件 « 一 面 為 對 於 前 驅 體 纖 維 容 易 賦 形 F | t 添 加 其 他 共 聚 用 單 體 等 的 方 法 0 1 往 » 使 用 如 聚 合 物 組 成 中 的 丙 烯 腈 單 位 含 有 率 高 的 1 1 聚 合 物 時 1 降 低 對 於 溶 m 的 溶 解 性 前 驅 體 m 維 的 製 造 不 1 | 得 不 依 賴 被 m 端 限 制 的 方 法 * 且 原 液 m 度 也 m 成 稀 釋 9 1 1 -5 1 1 1 1 本紙张尺度述川十阉國家標準(CNS ) Λ4規格(210X 297公釐) 412607 A7 B7 ""部中"dAh J消於合竹.^印$ 五、發明ΐ兑明 (4 ) 1 1 而 在 碳 纖 維 性 能 % 坊 紗 賦 形 性 未 成 為 得 到 滿 足 者 0 1 1 而 日. 9 為 擴 展 坊 紗 賦 形 的 自 由 度 增 加 共 聚 成 份 的 含 有 1 1 最 者 1 在 使 用 它 的 前 驅 體 纖 維 的 燒 製 熱 處 理 容 易 產 生 熔 ifi 先 f 附 同 時 降 低 碳 化 收 等 在 燒 製 過 程 通 過 性 t 碳 m 維 閱 讀 1 的 品 皙 、 性 能 方 而 仍 然 不 充 份 〇 背 面 1 1 之 1 做 克 腋 如 此 各 揷 的 問 題 * 同 時 可 更 短 時 間 燒 製 碳 化 注 意 1 I 或 表 示 對 它 有 利 的 原 料 聚 合 物 組 成 有 如 下 提 案 〇 孝 項 1 I 再 例 如 t 提 案 於 燒 製 初 期 耐 火 化 的 環 化 及 氣 化 反 應 性 高 本 裝 的 聚 合 物 m 成 而 謀 求 提 高 燒 製 速 度 及 碳 化 收 率 的 方 法 頁 i | ( 特 公 昭 47 -33 0 1 9 DeH 公 報 ) f 使 用 羧 酸 乙 烯 單 體 等 一 面 1 依 聚 合 物 m 成 的 限 定 — 而 考 慮 聚 合 物 製 造 或 纺 钞 過 程 的 1 I 安 定 性 tmr W 試 縮 短 燒 製 時 間 者 ( 特 開 昭 5 1 - 7 20 9號公報) 1 訂 1 或 在 原 料 聚 合 體 添 加 胺 鹽 類 或 過 氧 化 物 的 方 法 ( 特 公 1 眧 5 1 -7 209號公報, 特開昭48- 87 120 號 公 報 ) 等 〇 1 1 但 * 瑄 些 都 D 是 對 於 聚 合 物 組 成 亦 即 共 聚 單 體 的 種 類 1 1 或 含 有 最 提 示 廣 泛 範 園 的 構 成 * 終 究 不 能 說 揭 示 滿 足 要 1 Ϊ 求 m ΛΤΠ 製 特 性等前驅醱 纖 維 特 性 的 適 當 組 成 〇 並 且 % 雖 認 為 ! W 火 化 的 反 應 促 進 本 身 可 達 成 高 速 燒 製 但 一 方 面 所 獲 1 1 得 的 碳 纖 維 性 能 反 而 處 於 損 壞 的 傾 向 > 未 達 成 碳 纖 維 的 1 1 牛 產 性 S 性 能 兩 面 的 提 高 0 而 且 9 對 於 聚 合 物 添 加 胺 類 ! 或 過 氧 化 物 等 t 由 於 對 纺 钞 原 液 或 前 驅 體 纖 維 的 安 定 性 1 帶 來 各 種 不 良 影 響 因 此 在 工 業 上 不 是 優 良 的 方 法 0 1 1 因 此 J 在 特 開 昭 52 -34027 號 公 報 t 揭 示 限 定 聚 合 物 組 1 I 成 t 目. 實 研 究 燒 製 處 理 條 件 而 經 濟 的 且 安 定 地 製 造 高 1 1 -6 1 1 1 1 本紙怅尺廋述州屮國SI家枵苹(C’NS )八4規格(2丨OX 297公犛) 412607 A7 B7 含 烯為可性 前碳實的制維 纖亦-率造 處前重 基。丙作而高 用能效成控纖 體。化性製 在,90 羧目制钞 > 更。維性有組中體 驅明緻彈的 ,時位 和注控紡案得夠纖高多物程驅 前發精高良 钞維單 胺得由式提獲不碳供許合過前 於本以和優 固纖腈 醢值藉漯種為是於提出聚固系 對成加度性 凝體烯 烯果棊施這於遝對,提系凝腈 ,達造強濟 為驅丙 丙效提實因對 但性對腈的烯 題果構高經 作前有 1 異,,雖但而,產是烯造丙 問結維琨其 物系含 偏特報成。 -維法生其丙構用 的討纖發, 聚腈份 f 的公組維點纖方高尤關維維 術檢將易維 共烯成 依進號聚缴缺體多有。有纖纖 技心由容纖 糸丙體 是促13共體铺驅許具維上配能。 用專藉可體 腈用單 其應98的驅彌前案得纖.應支性案 習化供仍驅 烯維為 尤反33酸前式条提獲體反在高提 此質提時前 丙纖作 。 化5-烯系方晴即未驅化於得有 如均於維系 紗碳 , 法火平 丁腈妙烯前還前火對獲沒 於,在纖腈 彷的物 ) 方附開異烯纺丙從,系耐地此卻 1 鑑化的碳烯 於得聚 5 的在特胺丙式的管言腈的對依在示們緻目成丙 關獲共 ( 維用在醯的濕維儘而烯稈枏,規揭者精的製用 係紗系 明 纖併,烯高的纖,維丙過但造.之明的明,維 明固睛 説 碳體日丙件沣碳此纖的製,構試明發造發化灌。發凝烯 明 能蜇而.緻 Μ 的因餺維燒案維首發本構本質碳法本此丙 發 性有 睛精依能 驅 _ 施提¾的卩 維即均的方 揮述 ' 五 本紙張尺度適川十阉固家標準((:灿)六4规格(2丨0乂297公釐) κ--------1'"---------------^ ("先閱讀背面之注意事项再战(J,)本頁) 412607 部 屮 H π ji _τ 消 Λ* ii 印 Ϋ A7 B7 五、發明説明 (& ) I I 最 % Μ 上 t 含 有 羧 酸 基 5 . 0 X 1 〇-5, -2 .0 X 1C -4 當 畺 / ε 1 ! Μ h ¥ 碲 酸 基 及 / 或 碌 酸 基 0 . 5 X 1 〇- 5當星/ VX 上 9 羧 1 1 酸 基 9 硫 酸 基 及 確 酸 基 的 甲- m 離 子 像 質 子 及 / 或 m 離 子 先 1 的 共 聚 物 Ψ 碳 纖 維 用 丙 烯 睛 系 -Λ-4- 刖 驅 net 腊 纖 維 的 碘 吸 附 量 為 間 讀 1 霞 位 缴 維 m 最 0 . 8 重 最 % Μ 下 為 其 特 m 的 碳 纖 維 用 丙 烯 背 1¾ 1 I 之 I 晴 前 .驅 m 纖 維 0 意 1 I 而 日 1 本 發 明 係 作 為 里 體 成 份 含 有 丙 烯 m 單 位 90 重 量% 項 1 1 再 以 h ' 含 有 羧 酸 基 5 , 0 > < 1 〇- -2 .0 X 10 -4 田 量 / g » 硫 % 本 i 酸 基 及 / 或 磺 酸 基 0 . 5 ) < 1 〇- ;當最/ S 以 上 » 將 羧 酸 基 » 頁 1 I 硫 酸 基 及 磺 酸 基 的 平 衡 離 子 蹰 質 子 及 / 或 m 離 子 的 丙 烯 1 Ϊ 腈 系 共 聚 物 溶 解 於 溶 劑 的 纺 妙 原 液 吐 出 於 凝 固 疲 中 i 或 1 | 一 日. 叶 出 於 空 氣 中 以 後 引 導 於 凝 固 液 中 作 為 凝 固 钞 , 洗 1 訂 1 滌 > 延 伸 此 凝 固 钞 , 乾 燥 精 緻 化 以 後 再 度 實 施 延 伸 的 碳 缴 維 用 丙 烯 睛 系 前 驅 體 纖 維 之 製 造 方 法 0 1 I 對 於 本 發 明 所 使 用 的 丙 烯 m 系 共 聚 物 * 為 減 少 因 製 成 1 1 I m m 維 時 的 共 聚 成 份 所 引 m 的 缺 陷 點 > 提 高 碳 纖 維 的 品 1 1 質 Η 及 性 能 的 的 * 必 須 含 有 丙 烯 腈 系 單 位 90 重 量 % Μ .银 1 t , 最 奸 96 _ Μ % U 上 0 1 1 而 , 對 於 本 發 明 所 使 用 的 丙 烯 腈 系 共 聚 物 , 從 Μ 下 1 1 的 理 由 W 好 含 有 丙 烯 醯 胺 成 份 1 重 量 Si Μ 上 0 在 m 製 過 I 稈 的 耐 .火 化 反 應 性 * 及 熱 環 化 反 ΙΕ» 速 度 * 雖 如 後 述 支 配 1 的 因 素 是 羧 酸 基 的 含 有 蠆 9 但 因 共 存 少 量 的 丙 烯 醯 胺 而 1 I 急 速 增 大 〇 此 時 共 聚 物 中 丙 烯 藤 胺 含 有 量 未 滿 / 重 量 X 1 | 即 造 成 此 熱 環 化 反 應 的 促 進 效 果 不 清 楚 〇 而 且 因 使 含 1 1 -8 1 1 1 1 本紙张尺度過用屮S國家標牟(CNS ) Λ4^枋(21 ΟΧ 297公釐) 412607 A7 B7 :¾沪部中呔"^^hn消抡合竹d卬妃 五、發明説明 ( 7 ) 1 1 有 丙 烯 輔 m 而 提 高 對 於 溶 劑 的 溶 解 性 j 提 高 m 式 纺 妙 或 ! 1 從 事 乾 濕 式 纺 妙 的 凝 固 妙 的 精 緻 性 對 於 凝 固 紗 的 精 緻 ί 1 件 > 支 配 的 因 素 雖 是 後 述 硫 酸 基 或 磺 酸 基 , 但 因 使 含 有 r 先 1 丙 烯 瞒 胺 而 可 獲 得 更 精 緻 的 m 固 妙 〇 丙 烯 醯 胺 含 有 量 的 閏 讀 fc 限 雖 然 沒 有 特 別 限 定 T 但 最 好 是 未 滿 4 重 量 % 〇 背 1¾ 1 I 之 1 存 本 發 明 含 於 聚 物 中 的 羧 酸 基 * 扮 演 提 高 燒 製 過 程 % 1 I 的 耐 火. 化 反 應 性 角 色 Ϊ 一 方 而 由 於 成 為 碳 纖 維 的 缺 陷 點 事 項 .31 1 I 因 此 控 制 為 t3t 取 適 當 者 的 * 要 要 素 C' 亦 即 m 酸 基 的 含 ν*Γ 1 裝 本 有 最 未 滿 5 . 0 X 1 0*E 3當最/ g 時 j 在 燒 製 過 程 的 附 火 化 反 ϊ[ 1 Ι ttfg 應 忡 低 f 並 Ά 需 要 以 高 溫 處 理 〇 如 果 Μ 高 溫 實 施 處 理 1 1 卽 容 易 引 起 走 火 反 應 t 造 成 獲 得 安 定 燒 製 通 過 性 困 難 C' 1 I 相 反 地 為 抑 制 走 火 反 應 , 產 生 Μ 低 速 實 胞 燒 製 的 需 要 而 1 訂 1 不 經 濟 0 而 9 如 果 羧 酸 基 的 含 有 鼍 超 過 2 . 0 X 1 1當量/ g 由 1 I 於 造 成 聚 合 物 的 腈 基 閉 環 反 應 迅 速 因 此 氧 化 反應不能進行 1 t 罕 m 維 内 部 9 形 成 僅 纖 維 表 罾 附 近 的 部 份 進 行 酎 火 化 構 1 1 造 的 形 態 〇 但 這 種 構 造 在 下 面 的 更 高 溫 碳 化 過 程 , 由 於 .線 I 不 能 抑 制 纖 維 中 心 部 的 附 火 化 構 造 未 發 達 部 份 的 分 解 1 1 m 此 顯 著 降 低 m 纖 維 的 性 能 » 尤 其 是 拉 伸 彈 性 模 量 〇 1 1 存 本 發 明 > 對 於 將 辑 酸 基 引 進 於 丙 烯 晴 系 共 聚 物 的 方 ί I 法 而 V * 藉 由 和 丙 烯 睛 及 其 他 單 體 共 聚 丙 輝 酸 異 丁 烯 1 m 1 衣 康 酸 * 馬 來 酸 富 馬 酸 t 巴 豆 酸 等 具 有 羧 基 的 乙 1 1 烯 糸 單 m 而 容 易 達 成 0 其 中 最 奸 的 是 丙 烯 酸 > 異 丁 烯 酸 1 i » 衣 康 酸 〇 1 1 -9 I 1 1 1 本紙张尺度適;丨H,闽家標率(CNS ) Λ4規格(2Ϊ0Χ297公趁) 412607 A7 精有纖含面但進需性酸 言烯烷共那何 子然 丙體, 的含的好方,引過維磺 而乙鍵腈或任 質仍 ,單酸 維的多最一定,超纖或 法、胺烯,的 是後 請烯烯 纖基空向。限聚為碳 \ 方酸醯丙劑基 好製。烯乙丙 體酸中傾基別共加低及 的磺烯和化酸 最燒度丙基量 驅磺成此酸特體增降基。基烯丙體催磺 ,為強有酸少 前或造止磺有單體成酸/g酸乙,單鹽或。子因的含磺有 於 \ 易防或沒的單造碲 磺苯酷烯酸 \ 式離,能除含含 0 對及容為 \ 然基用而的 或,酸乙硫及方衡時性,或 , 基基紗。及雖能聚反物 q \ 酸烯的亞基種平靥的物體内 酸酸固能基限官共,聚0'5及磺 丁基 \ 酸兩的金維聚單圍 磺硫凝性酸上此一一於點共X1基丙異酸鞔硫用酸鹼纖共烯範 或。時雄碕的這由陷於 ο 酸烯烷磺酸進併羧的碳系乙的 / 色/ε缴上最備,缺含4.赜代磺等碲引以及等低腈基件 S角最碳Μ基具時為於滿進甲,鹽過端可基鉀降稀酸要 基的 Θ 的/g酸使基成對未引,酷銨用末也酸,,丙羧明 酸要5 後最硝由酸位.奸於醋酸等使物要礙納維的含發 ) 硫重0-5最m或藉磺部此最對磺烯彼或合需,用織用述本 一 8 ,演X1低 明或該因」it ,丙丙有,聚視基使碳使 t 足 ^ ( 明扮 5 降0'5及說\此。而明烯烷含法在目酸。於所及滿 I明 發制ο ,1蓽所及因果罱發用磺或方,而碲子留明.在 |説 本捽滿造OX酸下基 ,结有本採 ,,的鹽。述離殘發胺ffc ψ 在性未構1.碲>/酸最的含在可酸酸合鞍法上铵易本醯外 發 緻最維有,如硫要砟基 ,磺碣聚此f 方 或容 烯以 、 五 本紙張尺度逃州屮阐國家標牟(CNS )以規格(2I0X 297公ft ) ^----------紫------訂------.i (諳先閱讀背而之注意事項再:本S ) 412607 at B7 經系部屮泱標準局只τ_消费合作社印*''水 五、發明説明 ( 9 ) 1 1 異 丁 烯 酸 ϊ 衣 康 酸 馬 來 酸 富 馬 酸 等 的 含 有 乙 烯 基 1 I | 羧 酸 的 酯 類 i 醋 酸 乙 烯 t 丙 酸 乙 烯 * 異 丁 烯 & 胺 * 二 1 1 丙 酮 丙 烯 酷 胺 9 無 水 馬 來 酸 » 異 丁 烯 腈 苯 乙 烯 > a - ih [ 先 1 甲 基 苯 乙 烯 等 的 單 體 也 可 以 〇 閱 讀 I 使 用 這 種 DO 単 體 J 製 造 丙 烯 腈 % 共 聚 物 時 可 使 用 溶 液 背 1 I 之 1 1 聚 合 ’ 懸 浮 聚 合 等 公 知 的 任 何 聚 合 方 法 Q 採 用 溶 液 聚 合 注 意 1 I 事 1 時 Ϊ 雖 使 用 偶 氣 % 統 開 始 劑 或 有 機 過 氧 化 物 開 始 劑 1 但 項 再 ! 由 於 此 開 始 劑 不 能 將 硫 酸 基 及 / 或 磺 酸 基 引 進 聚 合 物 中 填 寫 本 1 裝 > 因 此 共 聚 必 要 量 的 含 有 前 述 硫 酸 基 及 或 磺 酸 基 的 E3-E3 単 I 1 I 體 〇 1 1 又 1 在 懸 浮 聚 合 使 用 上 述 開 始 劑 時 同 樣 必 需 共 聚 合 含 1 1 有 硫 酸 基 及 / 或 m 酸 基 tier 単 體 * 但 使 用 過 硫 酸 / 亞 硫 酸 J 1 訂 氛 酸 / 亞 硫 酸 或 那 些 銨 鹽 等 氧 化 還 原 催 化 劑 時 y 由 於 在 I 聚 合 物 中 引 進 硫 酸 基 及 / 或 磺 酸 基 » 因 此 可 有 效 地 獲 得 I 1 本 發 明 的 聚 合 物 〇 1 I 取 好 從 被 聚 合 的 共 聚 物 極 力 消 除 未 反 應 CTD 早 體 或 聚 合 催 1 1 化 劑 殘 瘡 9 及 其 他 不 純 物 類 〇 而 且 從 在 前 驅 體 m 紡 纱 .,泉 | 的 延 伸 性 或 碳 纖 維 的 性 能 發 現 性 等 之 點 * 共 聚 物 的 聚 合 ! f 度 最 好 極 限 黏 度 [V ] 1 . 0 以 上 1 尤 其 是 1 . 4 以 上 〇 而 且 1 1 » 通 常 使 用 極 限 黏 度 [7 ] 1, 0 以 下 者 0 I 其 次 將 所 獲 得 的 共 聚 物 溶 解 於 溶 劑 作 為 纺 纱 原 液 0 1 J 對 於 溶 m 而 -±r a 1 雖 可 使 用 二 甲 基 乙 醯 胺 二 甲 基 亞 fin 1 1 及 二 甲 基 甲 m 胺 等 的 有 UrH- 機 溶 劑 或 氣 化 鋅 9 硫 氣 酸 納 等 的 [ | 無 概 化 合 物 的 水 溶 液 » 但 以 纖 雄 中 不 含 有 金 屬 物 過 程 1 1 -1 1 - 1 1 1 1 本纸仏尺度埤州中囚国家樣净(ΓΝ5 )八衫見格(2】0X297公釐) 412607 A7 B7 h 浐部屮"CI?心 η?,消 合 M.^1印r 五、發明i免明 (1。 ) t I 被 簡 化 之 點 最 奸 是 有 Μ 溶 劑 9 其 中 因 凝 固 钞 的 精 緻 性 之 I 1 而 最 奸 是 二 甲 基 乙 iQiX 醢 胺 〇 ί 1 坊 妙 時 為 獲 得 精 緻 的 凝 固 妙 作 為 纺 紗 原 液 fsf 取 好 使 用 先 1 具 有 某 稈 度 K 上 聚 合 物 濃 度 的 聚 合 物 溶 液 > 對 於 聚 合 物 間 讀 1 m 度 而 言 是 1 7 軍 最 % » 並 且 最 好 是 1S 重 量 % Μ 上 〇 而 且 背 而 1 1 之 1 ' 最 奸 通 常 25 爾 最 Si 以 下 〇 3 意 I I 對 於 纺 钞 方 法 而 言 ί 雖 可 採 用 乾 -濕式纺钞, 濕式纺 孝 項 1 I 再 钞 的 兩 榑 方 式 > 但 從 .工 業 上 的 觀 點 看 來 BY 取 好 是 生 產 性 特 % 本 έ 別 優 良 的 m 式 纺 钞 方 式 〇 頁 1 I 纺 紗 時 * 將 m 钞 原 液 從 具 有 圓 形 剖 面 的 噴 嘴 孔 吐 出 於 1 I m 固 m 中 ( 濕 式 纺 钞 ) » 或 一 B 吐 出 於 Ά: ~x% 氣 中 以 後 引 導 I ί 於 If 固 液 { 乾 -濕式纺钞) 作為凝固紗 I纺紗通風視 I 訂 1 聚 物 濃 度 5 延 伸 倍 率 > 適 當 設 定 U 使 可 獲 得 所 希 望 的 丹 尼 爾 m 維 〇 1 I 前 驅 體 纖 維 的 纖 維 構 造 的 精 緻 性 或 均 質 性 不 充 份 時 > I I 於 m 製 時 造 成 缺 陷 點 » 破 壞 碳 纖 維 的 性 能 〇 如 欲 獲 得 精 I [ 緻 又 均 質 的 前 驅 體 缴 維 9 凝 固 眇 的 性 狀 為 極 重 要 的,本 發 .娘 I 明 的 凝 固 妙 之 空 隙 率 在 50% K 下 為 佳 〇 1 ί 空 隙 率 是 凝 固 妙 均 質 性 的 指 標 , 如 果 空 隙 率 是 50¾ 以 1 1 下 t 存 在 於 凝 固 纱 的 细 孔 係 特 別 均 勻 〇 經 本 發 明 者 們 檢 I 討 結 果 * 在 本 發 明 作 為 對 象 的 凝 固 钞 空 隙 率 在 50¾ Μ 下 1 的 範 圍 » 如 第 1 鬭 所 示 隙 率 的 平 均 细 孔 半 徑 表 示 良 好 1 l 的 關 係 〇 相 反 地 1 如 果 空 隙 率 超 過 55¾ 9 即 消 失 工 隙 率 1 I 和 平 均 细 孔 半 徑 的 關 係 » 僅 增 大 平 均 细 孔 半 徑 〇 認 為 這 I 1 -1 2- 1 1 1 1 本紙張尺度適/彳]中1¾國家標準(CRS )八4规格(2】〇乂 297公釐) 412607 ΑΊ Β7五、發明説明(11 ) 是表示,如果增大空隙率,即增加具有大半徑的细孔, 寿示凝固钞變成非均質。 而日,凝固钞最好是沒有失透的透明者。對於凝固紗 的失透原因而言,有因微中空者,和將二甲基甲藤胺或 中空的產牛者。失透可在丙烯腈系聚合物引進親水性簞 最體.或將纺紗原液的溶劑,凝固液的溶劑變更為二甲 理想的凝固钞是在纖維1 m m長中未 基乙醯胺 滿1個微 在這裨 形,具有 這種徹中 .可直接 本發明 固液的條 液溶劑的 固紗的空 〜8 0重最 而目., 奸是40 C 凝固紗, 降低牛產 其次在 而可防if:, 中空。 ,所謂微中 钞錠形,圓 空,可依特 Μ光學顯微 的凝固抄的 件而可製造 水溶液,調 隙率為50% 如二甲基乙 % ,最奸是 凝固液的溫 以下。雖然 但如果降低 性,因此最 乾燥精緻化 空是總稱具有 筒形的空隙。 別均勻的凝固 鏡觀察凝固妙 性狀,使用前 。凝固液適合 節所含有的溶 Κ下。通常雖 醯胺時,二甲 60〜75重量% 度最好低,通 降低凝固液的 溫度過多即降 好設定為適當 之前,洗滌及 0 . 1〜數w m大小的球 本發明的凝固钞沒有 獲得。是否有微中空 而容易判斷。 述纺妙原液,調整凝 使用含有用於纺钞原 劑濃度,設定K便凝 因所使用的溶劑而異 基乙醯胺的濃度係5 0 〇 常5 0 υ以下,並且最 溫度可獲得更精緻的 低凝固紗的接收速度 的範圍。 延伸凝固妙。有闞此 L---r------裝------訂-----.丨旅 (誚先閱讀背面之注意事項再硝朽本页) "13 本紙张尺度i.4州巾1¾¾¾:標卒(CNS ) Λ4规格(210X297公犮) 412607 A7 B7 五、發明説明(12 ) 洗滌,延伸沒有特別限定,可洗滌後延伸,或延伸後洗 m,或同時進行。對於延伸方法而言,通常使用液中延 伸。此時液中延伸可在凝固液中或延伸液中直接延伸凝 固妙,或一部份在空中延伸μ後,做液中延伸也可以。 液中延伸通常存5 0〜9 8 υ的延伸液中分割為1次或2次 以卜.的多段進行,於是前後或同時進行洗滌也可Μ。凝 固妙依這些操作至完成液中延伸最奸延伸約4倍Κ上。 而目,空中延伸或溶劑延伸等也在不破壞本發明目的之 範園可採用。 延伸.洗滌後的纖維係依公知的方法實胞油劑處理。 油劑的種類雖沒有特別限定,但適合使用肢矽系界面活 油劑處理後,實胞乾燥精緻化。乾煉精緻化的溫度, 雖必需Μ超過纖維的玻璃轉移溫度的溫度進行,但因為 從含水狀態卒乾燥狀態實質上的不同,溫度最好Κ1Ο0 〜200Ρ稈度加熱滾輪的方法。 存本發明,重要的是乾燥精緻化後,進行再度延伸 ί以下,簡稱後延伸)。後延伸可使用Κ高溫的加熱滾 輪,熱慇針等的乾熱延伸,或Μ加壓蒸氣的蒸氣延伸等 的各揷方式。對於延伸倍率而言是1 . 1倍以上,並且最 奸是1 . 5倍Κ上。 此後延伸,特別對於使降低前驅體纖維的碘吸附量有 故,可容易地將前驅體缠維的碘吸附最設定為單位纖維 畢輦0, 8 *最% Μ下。在這裡,所謂碘吸附量,是指將 -1 4 ~ 本紙張尺及诚)丨]中1¾國家#率(CNS ) Λ4规格(210X297公楚) ---------装------t------0 (-先閱讀背'6之注意事項再硪,5ΐ?本頁) 412607 A7 B7 好浐部tJA核卑x'Jm τ·消抡合竹"卬欠
五、潑、明7;尤明 ( 13 ) 1 1 m 維 浸 漬 於 碘 溶 液 時 纖 維 吸 附 的 碘 量 1 表 示 纖 維 構 造 精 1 ! m η. 稈 度 的 指 標 0 越 小 表 示 缴 維 越 精 緻 〇 1 t 本 發 明 的 前 驅 MA 體 纖 維 剖 面 形 狀 m 好 實 際 上 圓 形 ί 先 f ο 所 士甶 實 際 h 圓 形 f 是 指 剖 面 沒 有 翻 邊 9 亦 包 含 長 邊 和 間 讀 短 邊 比 率 1 . 2 Η 下 * 較 佳 為 1 Κ 下 的 楠 m 形 狀 〇 如 果 背 νέ 1 Ι 之 t 使 用 具 有 瑄 棰 剖 面 形 狀 的 前 驅 體 缴 維 9 BP 在 燒 製 過 程 纖 注 意 1 1 維 剖 而 方 向 均 勻 地 耐 火 化 » 碳 化 因 此 可 獲 得 更 高 性 能 事 項 I Ι I I 的 碳 m 維 0 如 欲 使 剖 而 形 狀 實 際 上 圓 形 » 即 作 為 纺 钞 原 μ η 本 1 装 液 的 溶 劑 使 用 二 甲 基 乙 酿 胺 » 同 時 將 凝 固 液 中 的 二 甲 基 I I 乙 臆 胺 的 濃 度 W 制 於 60 7 5 氧 最 的 範 圍 〇 1 1 Η 後 視 需 要 簧 跑 緩 和 處 理 獲 得 本 發 明 的 前 驅 體 缴 維 ί 1 Γ 為 m 施 發 明 之 最 佳 形 態 ! 訂 茲 Μ 實 胞 例 具 體 地 說 明 本 發 明 如 下 : 此 外 ) 在 Μ 下 的 i 厂 係 表 示 重 最 % C= i ι (ή ) 厂 共 聚 物 m 成 J \ 1 I 共 聚 物 中 的 丙 烯 隨 胺 » 甲 基 丙 烯 酸 酯 > 苯 乙 烯 磺 酸 銨 1 1 , 苯 乙 烯 磺 酸 納 i 含 有 羧 酸 單 體 的 各 單 體 含 有 量 9 係 依 線 | 1 Η- NMR法 (日本電子G SZ -4 0 0 型 超 傳 m FT -NMR ) 測 定 求 1 1 丨屮· 〇 1 ! (Β ) 厂 共 聚 物 的 極 限 黏 度 [η ] J ί 1 y、 2 5 V, 二 甲 基 甲 m 胺 溶 液 測 定 〇 1 (C ) 厂 凝 固 钞 的 隙 及 平 均 细 孔 半 徑 J I I 採 取 從 凝 固 液 及 延 伸 液 出 來 的 紗 條 水 洗 後 1 使 用 依 1 j 液 m 氮 的 凍 結 乾 燥 法 竄 胞 構 造 的 固 定 化 0 精 秤 此 乾 燥 試 1 ! -1 5- 1 1 1 I 本紙饭尺度述州屮國_家標羋(ΓΝ!? ) Λ4规格(2]Ox297公釐) 412607 at B7 #ΐ"—部屮"^ί?·局B-T消资合竹社印*,!水 五、發明説明 ) I 1 樣 約 0 . 2g 裝 入 膨 脹 計 0 其 次 使 用 水 銀 注 入 裝 置 將 容 器 内 1 1 設 定 為 真 空 ί 0 . 0 5 to r r 以 下 ) 9 以 後 镇 充 水 銀 0 然 後 S 1 1 使 用 孔 隙 計 實 施 m 定 〇 依 水 m 壓 入 量 求 出 細 孔 體 積 〇 附 先 1 加 壓 力 至 最 大 30 0 0 巴 〇 使 用 下 式 求 出 空 隙 率 〇 閱 讀 1 1 空 隙 率 =V / ( V + Μ ) 背 面 1 I 之 1 在 此 處 » Μ = 試 樣 的 體 積 9 V = 細 孔 容 積 〇 V王 意 ! 事 1 平 均 細 孔 半 徑 以 如 下 的 方 法 計 算 〇 項 再 1 從 下 式 求 出 各 壓 力 的 細 孔 半 徑 , 求 出 各 壓 力 的 細 孔 容 積 寫 本 裝 1 和 細 孔 半 徑 的 細 孔 分 佈 » 求 出 平 均 細 孔 半 徑 〇 頁 、-· 1 I 細 孔 半 徑 r = -1 σ C 0 S 0 / P 1 ! σ ; 水 銀 的 表 面 張 力 (4 8 0 d y η/ C BI ) i 1 Θ ; 接 觸 角 (1 4 0 °c ) ί 訂 Ρ 壓 力 1 (D ) 厂 羧 酸 j 硫 酸 基 及 / 或 磺 酸 基 的 定 量 J I I 羧 酸 的 定 量 依 上 述 (A ) 的 1 H- N Η R 定 量 0 1 I 硫 酸 基 及 / 或 磺 酸 基 的 定 量 > 係 將 共 聚 物 的 1 % 二 甲 基 甲 1 1 酷 胺 溶 液 透 過 陰 陽 混 合 離 子 交 換 樹 脂 消 除 電 離 性 不 純 物 | 後 3 透 過 陽 離 子 交 換 樹 脂 將 強 酸 基 離 子 轉 換 為 酸 型 9 依 1 I 電 位 差 滴 定 j 求 出 共 聚 物 1 g kxo 早 位 全 強 酸 性 基 的 當 童 數 〇 1 i (Ε ) 厂 碩 m m 的 DO 単 纱 強 度 * 彈 性 模 量 J [ 依 據 J I S R 7 6 0 1所 記 載 的 方 法 測 定 〇 1 (F ) Γ 碘 趿 附 量 J ' 1 1 秤 量 採 取 前 驅 體 m 維 2 g > 裝 入 10 0 m 1 的 二 角 燒 製 e 在 1 ( 這 裡 裝 入 碘 溶 液 ( 將 碘 化 鉀 10 〇g » 醋 酸 9 0 g ί 2 , 4- —i 氣 [ 1 -1 6- 1 1 1 1 本紙張尺度適用中阈阁家標卒((’NS ) Λ4規格(210X 297公釐) 412607 部 中
A 消
A 卬 r 五、發明説明(工5 ) 1 1 1 0 ε 1 碑 5 0 g 溶 解 於 蒸 m 水 作 為 1000 m < 溶 液 )1 00 ΠΙ ] Μ 1 ! fi 0 r 振 盪 5 0 分 鐘 實 施 Cd* m 吸 附 處 理 〇 Μ 後 K 離 子 交 換 水 1 1 洗 m 吸 附 處 ϊϊ % 30 分 鐘 並 且 Μ 蒸 m 水 洗 滌 以 後 離 心 先 1 脫 水 〇 將 脫 水 钞 裝 入 30 0 m 1 燒 瓶 添 加 二 甲 基 亞 m 2 0 0fr 1 間 Η 60 溶 解 〇 背 1¾ 1 I 之 1 將 溶 液 Μ N / 1 00的 硝 酸 銀 水 溶 液 電 位 差 摘 定 求 出 碘 注 意 I 孝 1 昵 附 量 0 項 | 再 Γ 實 例 1 1 ?ΐ 本 1 裝 在 m. 式 的 聚 合 容 器 Η 每 分 鐘 —- 定 畺 供 給 丙 烯 m ( Κ I ! I 下 m 稱 AN ) ' 丙 烯 醯 胺 ( Η 下 簡 稱 A A ΙΠ ) 異丁烯酸 ( 1 1 Η 下 簡 稱 Μ A A ) 苯乙晞磺酸銨 (以下簡稱S T- N Η 4 ) * I | 蒸 餾 水 和 二 甲 基 乙 Μ 胺 1 然 後 聚 合 開 姶 劑 的 偶 氮 雙 異 丁 I 訂 m • _·_. 而 維 持 於 6 5 V —- 而 繼 續 攪 拌 t 洗 滌 1 乾 燥 溢 流 的 1 聚 合 淤 m 獲 得 丙 烯 睛 系 共 聚 物 0 i 1 鉗 成 是 AN / A A m/ HAA/ ST -Ν Η 4 = 96.1 / 2 . 7/0 .6 / I 1 〇. 6⑴ 〇 而 目. , 共 聚 物 的 極 限 黏 度 [r ] 是 1 . 7 〇 並 且 此 1 1 丙 m 共 聚 物 的 锻 酸 » 硫 酸 基 及 / 或 磺 酸 基 分 別 是 線 I 7 . 5 X 1 0_E f 3 .2 X 10 -5 當 蠆 / g C 1 1 將 此 丙 烯 腈 系 共 聚 物 溶 解 於 二 甲 基 乙 臨 胺 調 製 紡 妙 原 1 i 液 ( 聚 合 物 濃 度 2 1 % 原 液 溫 度 70 ) 〇 [ 1 使 用 直 徑 0 . 075m m , 孔數3 0 0 0的蓋子, 將此纺紗原液 f 叶 出 於 液 溫 3 5 T: 的 二 甲 基 乙 藤 胺 水 溶 液 中 > 獲 得 透 明 又 1 1 沒 有 微 中 孔 的 凝 固 紗 〇 此 時 的 空 隙 率 是 35¾ 〇 一 面 使 此 1 1 凝 固 妙 在 空 氣 中 延 伸 1 . 5 倍 1 Μ 及 在 溫 水 中 延 伸 3 · 4 倍 1 1 -1 7- 1 1 1 1 本紙张尺廋適川屮Η國家標準(CNS ) Λ4规格(210X 297公贫) A7 B7 fe"·部屮"掠準而貝-"消汾合作社印纪 五、發明説明 ( \ y ) 1 1 一 面 洗 滌 、 脱 溶 劑 以 後 7 浸 漬 於 矽 糸 油 劑 液 中 9 以 1 4 0°C 1 1 的 加 熱 滾 輪 乾 燥 精 緻 化 〇 1 1 接 箸 在 1 8 〇°c的熱板上延伸1 .5 倍’ 以鐮撓速度7 7 in Μ 1 1 / 分 鐘 得 具 有 1 , 1 丹 tz» ib 爾 圓 形 剖 面 的 前 驅 體 m 維 〇 所 獲 閱 ik 1 I 得 刖 驅 體 雜 維 的 碘 吸 附 量 是 0 . 3 2 % 0 背 1 I 之 1 將 此 纖 m 以 空 氣 中 2 3 0〜1 6 0 °C 的 熱 風 循 環 式 耐 火 化 爐 i 古 1 I 一 面 賦 與 5¾ 的拉伸- -面處理50分鐘, 作為耐火化纗維 事 項 再 I t » 繼 绩 將 此 -纖 維 以 氮 空 氣 下 最 ΤπΓ 问 溫 度 6 0 0。。, 拉伸率5X 填 寫 本 裝 低 溫 熱 處 理 1 . 5 分 鐘 1 並 且 在 同 氛 圍 下 以 曰 取 高 溫 度 1 2 0 0 °c 頁 、_·> 1 I 的 高 溫 熱 處 理 壚 在 一 4 55的 拉 伸 下 ? 處 理 約 1 . 5 分 〇 所 獲 1 1 得 的 硪 纖 維 的 單 紗 強 度 是 5 1 0 k %/ Η m : 1 單纱彈性模里 1 1 疋 2 6 .3 t 0 η /, Ά ? 〇 I 訂 [ 實 施 例 2 3 1 實 施 和 實 施 例 1 相 同 的 聚 合 獲 得 表 1 所 示 组 成 的 掻 限 1 1 黏 度 [V ] 1 . 8 的 聚 合 物 〇 此 聚 合 物 以 和 實 施 例 1 相 同 的 1 I 方 法 > 紡 纱 1 , 1 丹 尼 爾 m 維 > 實 施 燒 製 〇 1 1 以 光 學 顯 徹 鏡 觀 察 凝 固 纱 » 結 果 是 透 明 又 没 有 微 中 空 | 的 m 維 0 而 旦 5 所 獲 得 的 前 驅 體 繼 m 的 剖 面 形 狀 偽 圓 形 I I » 碘 吸 附 量 * 凝 固 纱 的 空 隙 率 * 及 所 獲 得 的 m m 維 早 纱 1 1 性 能 如 表 2 所 示 〇 I { 實 施 例 3 3 1 在 溢 流 式 的 聚 合 容 器 以 每 分 鐘 定 量 供 給 AN » AA m , 1 1 HM A 和 蒸 皤 水 > 以 及 聚 合 開 始 劑 的 *πτ 御 硫 酸 銨 » 亞 硫 酸 氪 1 I 級 及 硫 酸 一 面 維 持 於 5 0Ό 一 面 繼 绩 攪 拌 1 洗 滌 、 乾 燥 溢 1 1 -1 8 - 1 ί 1 1 本紙张尺度诚川中國S家標導((’NS ) Λ4規格(210X297公犛) 412607 A7 B7 衫"部中泱"4^以5消斤合竹"印y 五、發明ΐ見明 (17 ) 1 i 流 出 來 的 聚 合 淤 m 獲 得 丙 烯 睛 系 共 聚 物 〇 表 1 表 示 此 共 1 1 聚 物 的 m 成 及 羧 酸 > 蹄 酸 基 及 / 或 磺 酸 基 含 有 量 0 而 且 1 1 » 此 共 聚 物 的 極 限 黏 度 [ 1 ] 是 1 . 7 〇 Γ 先 1 Η 和 實 m 例 1 相 同 的 條 件 依 濕 式 纺 钞 法 紡 妙 此 共 聚 物 閱 讀 1 1 獲 得 透 明 又 沒 有 微 中 空 的 凝 固 W t 並 目. 和 實 施 例 1 背 ιέ 1 I 之 1 相 同 的 方 法 實 拖 後 理 9 獲 得 具 有 1 . 1 丹 尼 爾 圓 形 剖 面 * 1 Ι 的 前 驅 體 纖 維 0 項 1 I 再 1 冃 9 依 和 實 例 1 相 同 的 方 法 實 施 燒 製 〇 表 2 表 示 % 未 1 裝 存 這 裨 的 m 纖 維 m 钞 性 能 0 π 1 I ί 實 施 例 4 ] [ 1 和 管 m 例 相 同 實 施 聚 合 獲 得 表 1 所 示 組 成 的 極 限 黏 1 j 度 ί Τ 7 ] 1 . 7 的 共 聚 物 〇 以 和 實 施 例 3 相 同 的 方 法 實 施 此 ! 訂 共 聚 物 的 紡 钞 » 燒 製 0 所 獲 得 的 凝 固 钞 和 實 拖 例 3 相 同 1 ' m 明 又 沒 有 微 中 空 > 而 前 驅 體 纖 維 的 剖 面 形 狀 係 圆 ! I 形 , 碘 吸 附 最 * 凝 固 钞 的 空 隙 率 t 及 所 獲 得 的 碳 纖 維 單 1 I 钞 件 能 係 如 表 2 所 示 〇 I Γ 實 Wl 例 5 Ί It 1 將 在 實 m 例 3 使 用 的 丙 烯 腈 系 共 聚 物 溶 解 於 二 甲 基 乙 ί 1 醮 胺 調 製 纺 紗 原 液 ( 聚 合 物 濃 度 22 % 1 原 液 溫 度 70 )0 1 1 使 用 直 捋 0 . 1 5 Π) m 1 孔 數 3000 的 蓋 子 t 實 施 此 纺 紗 原 液 ί [ 的 乾 濕 式 纺 紗 0 將 氣 隙 訂 為 5 i m 吐出於湄度70¾ , 液 1 ί 湎 20 V, 的 甲 基 乙 釀 胺 水 溶 液 作 為 凝 固 紗 〇 凝 固 紗 透 明 1 I * 沒 有 微 中 空 的 均 質 者 * 此 時 的 空 隙 率 係 28% 〇 I ί 日 — 而 在 空 氣 中 延 伸 此 凝 固 妙 1 . 2 倍 在 沸 水 中 延 1 1 -1 9- 1 1 1 1 本紙烺尺度述用屮因囤家標準(CNS ) Λ4規格(210X297公釐) 412607 A7 B7 五、發明説明(l8 伸4倍一而洗滌、脫溶劑Μ後,浸漬於矽系油劑溶液中 ,Μ 1 4 0 t的加熱滚輪乾燥精緻化。接著在1 8 0 Γ的乾燥 滾輪間延伸1 . 7 0倍Μ後,Μ __速度1 6 0 m /分,獲得具 有1 . 1丹尼爾_形剖而的前驅體纖維。 W空氣中2 3 0〜2 6 0 t的熱風循環式耐火化爐一面賦與 缴維5 S;的拉伸一而處理!5 0分鐘,議雄密度形成1 . 3 6 g / n m 3的耐火化纖維,繼續Μ氮空氣下最高溫度6 0 0 t ; 柃伸率5 %低溫熱處理該纖維1.5分鐘,並且在同氛圍下K 最高溫度1 4 0 0 f的高溫熱處理爐在5 %的拉伸下,處理約 1 . 5分。所獲得的碳纖維單紗強度是5 5 0 k s / m m 2 ,單 妙彈件模最是2 7 . 3 t ο η / m m 2 ° 〔實胞例6 Ί 使用和實胞例3相同的共聚物及原液,以和實施例3 枏同的方法防紗,實施洗滌,延伸,油劑處理,乾燥精 緻化。在2 . 5 k g / c η 2 G的加懕蒸氣中延伸乾焯精緻化的 纖維3.3倍Μ後,再乾燥,Μ纺速UOm/miti獲得具有 1 . 1丹尼爾圓彤剖面的前驅體纖維。 Η 部 中 ii 消 f: Λ^· η 卬 ΚΙ 以和實施例3相同的方法燒製此纖維,獲得碳纖維。 表2表示此性能。 Γ實拖例7 ] 使用在實皰例3獲得的共聚物,調製與實胞例3相同 的原液。將此纺钞原液使用直徑0.075mm ,孔數3000的 蔫子,叶出於濃度65¾ ,液溫35七的二甲基乙醯胺水溶 液中,獲得透明又沒有微中空的凝固钞。此時的空隙率 -20- 本紙认尺度这圯中囤國家標準(fNS ) Λ4規格(210X297公釐) 412607 A7 B7 五、發明説明(19 ) 是4 5 5;。並a Μ和實狍例1相同的方法,獲得具有1 . 1 丹尼爾阎形剖面的前驅體缵維。所獲得前驅體繼維的碘 吸附1是0.42¾ 。 W和簧life例3相同的方法燒製,獲得碳纖維。表2表 示I比件能。 本紙张尺度適用十闽國家掠準(('NS } Λ4说格(210X 297公釐) ---1------裝------訂------線 (4先閱讀背面之注意事項再从朽本页) A7 412607 B7 五、發明説明(20 ) 表1 共聚物組成(重最% ) 羧酸/酸 (當童/g) 碲酸基或/ 及磺酸基 ί當最/g) 冒胞例1 AN/AAm/MAA/ST-NH 4 =96.1/2.7/0.6/0.6 7.οχ ir5 3.2x10^ 實施例2 AN/AAra/IA/ST-NH 4 =96.0/2.8/0.5/0.7 7·6Χ ΙΟ'5 3.4X ΙΟ"- 實胞例3 ΑΝ/ΑΑιπ/ΗΑΑ =96.1/3.2/0.7 8.1x10'-' 2.8 x 10-5 實施例4 AN/AAm/IA =96.1/3.2/0.7 1. 1 χ ΙΟ*4 2.9 x ΙΟ'5 --------•裝------訂-------^ (兒先W讀背面之注意事項再读〈:,,J本頁) 表中,表示AN:丙烯ffi, AAm:丙烯醯胺,MAA:異丁烯酸,IA: 衣康酸,ST-NfU :苯乙烯磺酸銨。 本紙认尺度逍;丨丨屮囤闺家標車(CNS ) Λ4現格(21〇Χ2ί)7公釐) 412607 A7 B7 五 、發明説明(21 ) 衷2 凝固妙的 空隙率 (%) 前驅體纖維 的碘吸附1 (¾) 翬紗性能 強度 (kg/lHRI 2 彈性模量 (tοn/Him 2 .) 窖_例1 35 0.32 510 26.3 管施洌2 ,33 0,28 505 26. 1 實拖例3 32 0.35 511 26.4 實胞例4 34 0.36 503 26.2 簧辆例5 28 0.15 550 27.3 實胞例6 35 0.23 517 28,6 實胞例7 45 0.42 492 25.4 ——f------IT-------^ ("先間讀背面之注意事項再續巧本頁) -23- 本紙张尺度逍州中內國家掠率(CNS ) Λ4規格(210X297公釐) 412607 A7 B7 五、發明説明(22) 「W胞例8 1 茌溢流式的聚合容器Μ每分一定量供給規定的單體, 蒸餾水和二甲基乙醯胺,以及聚合開始劑的偶氮雙異丁 晴.一商維持於6 5 10 —面繼壤攪拌,洗滌,乾燥溢流出 來的聚合淤濟獲得丙烯腈系共聚物。 表3表示各共聚物的組成及羧酸,硫酸基及/或碣酸 基最。調整聚合開始劑量,獲得極眼黏度U U . 7的共 聚物。Μ和實拖例1相同的條件依濕式纺妙法纺紗此共 聚物,獲得1.1丹尼爾的前驅體纖維。 並目.,依和賁拖例1相同的方法實施燎製。表4表示 從其结果獲得的碳纖維單钞性能。 共聚物組成(重量% ) 羧酸/酸 硫酸基或/ (當量/g) 及磺酸基 (當量/s) 實拖例8 AN/AAm/HAA/ST-NH 4 =94.2/4.5/0.6/0.7 7.0 X 1〇"5 3.6 X 10'5 表中,表示AN:丙烯脯/ AAm:丙烯_胺,ΝΑΑ:異丁烯酸, ST-NH4 :苯乙烯磺酸銨。 -24·- 本紙张尺度適州个阄囚家桴肀(CNS ) Λ4規格(2!OX 297公釐) --------丨-裝-------訂------線 ("先閱讀背1&之注意事項馮","本頁) 412607 A7 B7 五、發明説明(25 ) 表4 凝固抄的 前驅體纖維 單妙性能 空隙率 的碘吸附鼍 (Si) (so 強度 彈性模畺 (kg/nun 2 (ton/mm 2 ) 實啦例8 37 0.36 454 26,3 「比較例1〜4 ] 以和實施例8相同獲得極限黏度[η ] 1 . 7的共聚物。 表5表示各共聚物的組成及羧酸,硫酸基及/或磺酸基 最。W和W施例丨相同的條件依濕式纺紗法纺妙此共聚 物,獲得1 . 1丹尼爾的前驅體纖維。並且,依和實施例 1相同的方法實施燒製。表6表示從其结果獲得的碳織 維的虽妙件能。 本紙张尺度:州十阐國家標牟(CNS )_Λ4规格(2Ι0Χ_2^&Γ:^ ) ---------装------1Τ-------I (誚先閱讀背面之注意事項再續^?本頁) 412607 A7 B7 五、發明説明(24 ) 共聚物組成(康量》:) 羧酸/酸 (當量/g) 硫酸基或/ 及磺酸基 (當量/g) 比較例1 AN/AAm/MAA/ST-NH 4 =96.1/1.0/2.5/0.4 2. 9x ΙΟ'4 2. 1 x ΙΟ"5 (±較例2 AN/AAm/MAA/ST-Na =96.1/2.6/0.6/0.7 7.0 x 10-5 3.4 x 10'5 比較例3 AN/AAra/MAA/ST-NH a =96.1/0.5/2.5/0.9 2.9X 10*4 4.5X ΙΟ'5 比較例4 AN/AAm/MAA/ST-NH 4 =89.0/3.0/4.0/4.0 4.6 x ΙΟ'4 2.0X10^ --------ά------IT------φ (誚先間讀背而之注意事項再切ϊν:。本页) 表中,表示AN:丙烯腈,AAm:丙烯醯胺,MAA:異丁烯酸, ST-NH4:苯乙烯磺酸銨,ST-Ka:苯乙烯磺酸納。 -2〇- 本纸if尺度遺州十1¾國家掠率(CNS ) Λ4规棉(2丨ΟΧ297公势-) 412607 A7 B7 五、發明説明(25 ) 表6 ! 凝固钞的 空隙率 (¾) 前驅體纖維 的碘吸附鼍 (¾) 單紗性能 強度 (kg/mm 2 彈性模量 (ton/mm 2 ) 比較例1 40 0.57 445 26.6 比較例2 35 0.36 427 26.3 比較Μ 3 58 0.62 430 26.1 比較例4 31 0.38 350 26.2 -->-------策------1T------^ (誚1閲讀背而之注意事項再"巧本頁) 〔實施例9 〕 Μ和實胞例1相同的聚合方法獲得具有AN / AAm / NAA / S T- H Η 4 = 9 7 . 9 / 0 . 5 / 0 . 7 / 0 . 9組成的丙烯腈系共聚 物。更a,共聚物的極限黏度U]是1.7 。並且此丙烯 腈共聚物的羧酸,碲酸基及/或磺酸基是分別S.2X1 0~5 ,4 . 5 X 1 (Γ5 當最 / s。 將此丙烯睛系共聚物溶解於二甲基乙醢胺調整纺紗原 本紙張义虎i.i州屮阀國家標率(CMS ) Λ4規格(麓) '~ A7 412607 B7 五、發明説明(26 ) 液(聚合物濃度2 U ,原液溫度7 0 。 使用直徑0 . 0 7 5 m m ,孔數3 0 0 0的蓋子,吐出於濃度 70¾ ,液溫35T:的二甲基乙醯胺水溶液中,獲得透明又 沒有微中空的凝固钞〃此時的空隙率是5 8 $ 。並且Μ和 實施例丨相同的方法宵施後處理,獲得具有1 . 1丹尼爾 圓形剖面的前驅體纖維。所獲得的前驅體纖維的碘吸附 暈雖是0 . 3 5 % .但隨著纺钞時間噴嘴壓上昇,不能達成 安定的纺妙。 Μ和實胞例丨相同的方法燒製此纖維獲得碳纖維。所 獲得的碳纖維的單纱強度是450kg / m m 2 ,單钞彈性模量 是 26.7ton/’miH2 。 「實皰例〗0〕 存溢流式的聚合容器以每分一定量供給丙烯腈,甲基 丙烯酸ί Μ下簡稱Μ A ),異丁烯酸和蒸餾水,K及聚合 開始劑的過硫酸銨,亞硫酸氫銨及硫酸一面維持於5 0 °C 一而繼續撹拌,洗滌,乾燁溢流出來的聚合淤渣獲得A N /ΜΑ/ΜΑΑ = 96/3/1 重量 $ 共聚物。 此共聚物的羧酸含有最是〗.2X1 0_4當量/ g,硫酸基 及/或磺酸基的含有量是2.8X 10_5當量/ s。而且,此 共聚物的極限黏度U ]是1 . 7 5。 將此丙烯腈糸共聚物溶解於二甲基乙醢胺調製紡紗原 液(聚合物濃度21¾ ,原液溫度70t)。 使用直徑0 . 0 7 5 m m ,孔數3 0 0 0的蓋子,將此妨紗原液 吐出於夂…〜 t的二甲基乙醯胺水溶液中,獲得透明又 ~28- 本紙张尺度这州屮阀國家標牟(CNS ) Λ4规格(210Χ2?7公犛) --------:------订------0 (誚先閱讀背面之注意事項再硝巧本頁) 412607 A7 B7 r-i jyl % 中
Jk if- ii
—I >Vi t: 合 n 卬 五、發明説明 (27 ) 1 1 沒 有 微 中 的 凝 固 紗 1 但 此 時 的 空 隙 率 是 62¾ 〇 並 且 將 1 i 比 凝 固 妙 實 m 和 實 施 例 1 相 同 的 處 理 獲 得 具 有 1 . 1 丹 1 1 尼 爾 圓 形 剖 而 的 前 驅 體 纖 維 〇 所 獲 得 的 前 驅 體 m 維 的 碘 1 先 i 吸 附 量 是 2 . 5 3 % t > 間 讀 1 日. » 依 和 實 皰 例 1 相 同 的 方 法 實 施 燒 製 0 所 獲 得 的 背 \έί 1 I 之 1 碳 m 維 輩 钞 強 度 是 4 1 Ok g / m m ? * 單妙彈性模量是2 5 . 3 1 事 1 t 0 r\ / ri ΪΠ、 項 1 再 Γ 比 較 例 5 ] η 本 ί 裝 使 用 和 實 施 例 3 相 同 的 共 聚 物 及 原 液 > Μ 和 實 施 例 3 ji 1 I 枏 同 的 方 法 纺 钞 t 實 施 洗 滌 ψ 延 伸 , 油 劑 處 理 乾 燥 精 1 1 緻 fh 不 做 後 延 伸 9 獲 得 具 有 1 . 1 丹 尼 爾 圓 形 剖 面 的 前 1 1 驅 m m 維 〇 1 訂 m 定 此 m 維 的 碘 吸 附 最 > 结 果 是 1 . 44¾ Q 1 κ 和 實 施 例 3 相 同 的 方 法 燒 製 此 m 維 > 獲 得 碳 纖 維 〇 1 I 所 獲 得 的 碳 纖 維 單 钞 強 度 是 440 k ε / (η m、 > > 單钞彈性横 1 J 最 是 26 .3 to η / κι m 2 C 1 Γ 比 較 例 6 ] 線 I 在 溢 m 式 的 聚 合 容 器 K 每 分 一 定 量 供 給 ΑΚ 1 AA 1 1 r 蒸 餾 水 和 二 甲 基 乙 醯 胺 Μ 及 聚 合 開 始 劑 的 偶 氮 雙 異 1 1 丁 腈 * 一 而 維 持 於 6 5 —- 面 繼 續 撹 拌 , 洗 滌 f 乾 煉 溢 流 [ 出 來 的 聚 合 淤 渣 ϊ 獲 得 羧 酸 基 的 含 有 量 7 . 8、 1 0 — 當量 1 / 不含有硫酸基及磺酸基的丙烯睛系共聚物c 組fll £ 1 1 是 AN / A A nt/ N A A =96 . 1/3 .2/ 0 . 7 ( 重 最 % )° 而且, 共 1 [ 聚 物 的 極 限 黏 度 [η ] 是 1 . 73 0 1 i -29- 1 1 1 1 本紙认又度迖州'丨’《囚家行:_羋(〇^)六4規格(210乂297公漦) 412607 A7 B7 五、發明説明(28 ) 將此丙烯睛系共聚物溶解於二甲基乙醯胺調製纺妙原 液(聚合物濮度21% ,原液溫度70TC)。 使用直徑0.07 5 ram,孔數3000的蓋子,將此纺妙原液 叶出於濃度7 0 5K ,液溫3 5 t的二甲基乙醮胺水溶液中, Κ 8 ra / II» i rt的速度接收,獲得凝固紗。Μ光學顯微鏡觀 察此凝固妙的側而,结果在纖維内部看到多數的微中空 。以和實施例1相同的方法實陁此凝固抄的後處理,獲 得具有1 .丨丹g爾圓形剖面的前驅體纖維。 W和實細例1相同的方法燒製此纖維,結果所獲得的 碳潘維的單钞強度是3 8 5 k s / κι hi 2,單钞彈性模量是2 5 . 3 ton/ π) m 2 ° [比較例7 ] 調整Μ實砲例3獲得的聚合物的二甲基亞狨溶液(聚 合物漘度2 1重最X )。 使用直徑0.075min,孔數3000的蓋子,將此纺紗原液 叶出於濃度7 0 SS ,液溫3 5 10的二甲基亞魄水溶液中,Μ 8 n> / in ί η的速度接收,獲得凝固紗。Μ光學顯微鏡観察 此凝固钞的側而,結果在纖維内部看到超過1個/ 1 m m 的多數微中空。 Γ比較例8 〕 使用和比較例7相同的原液,使用直徑0 , 0 7 5 m m ,孔 數3000的蓋子,將此纺钞原液吐出於濃度50¾ ,液溫 3 5P的二甲基亞础水溶液中,M8ni/inU的速度接收, 獲得凝固紗。Μ光學顯微鏡觀察此凝固紗的側面,結果 本紙張尺及1¾州中阀國家標羋(CNS ) Λ4規格(ΉΟΧ 297公i ) ---------¾衣------ίτ-------線 (誚先閱讀背面之:这意事項沔功艿本頁) A7 412607 B7 五、發明説明(29 ) 雖未肴到微中空,但凝固钞卻白化(失透 > ,而且纖維 的剖面是空豆狀。 Γ實胞例U ] 和實_例3相同實施聚合,獲得共聚物(:A N / A A in / ΜΑΑ = 96.5/2.5/1.0(%>),羧酸:1.2X10*4 當量 /g, 碕酸萆及/或磺酸基2 . 7 x 1 0_5當量/ g。K和實施例1 枏同的方法.實陁此共聚鞠的纺钞,燒製。所獲得的凝 固妙透明又沒有微中空。前驅體_維的剖面形狀係圓形 ,碘吸附最是0 . 2 9 Κ ,凝固妙的空隙率是3 3 % 。並且所 獲得的碳纖維的單妙性能是,強度:5 0 7 k g / m m 2 ,彈 件模最:2 6 . 2 t 〇 η / m Gi 2 。 Γ實細例1 2 ] 和實拖例3相同實胞聚合,獲得共聚物(A H / A A m / M A A = 9 7 . 5 / 1 . 5 / 1 . 0,羧酸:1 · 2 x 1 O·4 當量 / 硫酸 基及/或磺酸基:2.8X10·5當量/ s)。以和簧胞例1 相同的方法,實胞此共聚物的纺钞,燒製。所獲得的凝 固紗透明又沒有微中空,前驅體纖雄的剖面形狀係圓形 ,碘吸附暈是0 . 3 8 5K ,凝固钞的空隙率是3 4 % 。並且所 獲得的碳纖維的單妙性能是,強度:504kg/rani2 ,彈 件模最:26.3ton / mm2 。 〔產業上之利用可能性] 如果依本發明,即可提供藉由將纖維構造加K精緻化 ,均質化,製成碳纖維時仍可容易發現高強度和高彈性 模最的碳纖維用丙烯睛糸前驅體_維,及其經濟性優良 -31 - 本纸张尺度ii川小阀國家掠枣(rNS ) Λ4規# ( 2ΙΟΧ 297公釐) ---------1¾------.W-------^ (誚先閒讀背面之注意事項本TIo 412607 A7 五、發明説明(30 ) 的製造方法。將此碳_維用丙烯腈系前驅體纖維加K耐 火化,碳化獲得的碳缴維顯示優良的性能。 〔圖式之簡單說明〕 第丨圖係表示凝固妙的空隙率和平均细孔半徑關係的 圖。 本纸张尺政4/丨]中內阐家標窣(C'NS ) Λ4現格(210X297公釐) ---------装------訂------線 (邻先閱讀背面之注意事項再蛾寫本K )

Claims (1)

  1. 89. 8. 23 A8 £8 C8 D8 六、申請專利範園 第8?114177號「碳纖維用丙烯腈系前驅體纖維,其製法及 得自其前驅體纖維之碳纖維」專利案 (89年8月28日修正) A申請專利範圍: 1. 一種碳纖維用丙烯腈系前驅體纖維,係將紡紗丙烯腈系 共聚物紡紗作爲凝固紗,處理此凝固紗獲得的碳織維用 丙烯腈系前驅體纖維中,其特徵爲前述丙烯腈系共聚物, 作爲單體成份包含丙烯腈單位9〇重量%以上,含有羧 酸基5.0X10 S〜2_0X10“當量/g,羧酸基及/或磺 酸基0.5X10 — s/g當量以上,羧酸基,硫酸基及磺酸 基的平衡離子係質子及/或銨離子的共聚物,碳纖維用 丙烯腈系前驅體纖維的碘吸附量係單位纖維重量0.8重 量%以下者。 2. 如申請專利範圍第1項之碳纖維用丙烯腈系前驅體纖 維,其中前述丙烯腈系共聚物,係含有丙烯醯胺單位 1. 〇重量%以上者》 3·如申請專利範圍第1項之碳纖維用丙烯膪系前驅體纖 維,其中前述丙烯勝系共聚物,係含有丙烯膪單位96 重量%以上者。 4. 如申請專利範圍第1〜3項任何一項之碳纖維用丙烯 腈系前驅體纖維,其中前述丙烯腈系共聚物,含有硫酸 基及/或磺酸基l.〇Xl〇-s當量/ g以上者。 5. 如申請專利範圍第1〜3項任何一項之碳織維用丙烯 腈系前驅體纖維,其中前述丙烯腈系共聚物,係在聚合 1 本紙張尺度適用中國國家標率(CNS )八4規格(2丨0X297公釐) (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂 經濟部智慧財/ί局員工消費合作社印製 89. 8. 23 A8 £8 C8 D8 六、申請專利範園 第8?114177號「碳纖維用丙烯腈系前驅體纖維,其製法及 得自其前驅體纖維之碳纖維」專利案 (89年8月28日修正) A申請專利範圍: 1. 一種碳纖維用丙烯腈系前驅體纖維,係將紡紗丙烯腈系 共聚物紡紗作爲凝固紗,處理此凝固紗獲得的碳織維用 丙烯腈系前驅體纖維中,其特徵爲前述丙烯腈系共聚物, 作爲單體成份包含丙烯腈單位9〇重量%以上,含有羧 酸基5.0X10 S〜2_0X10“當量/g,羧酸基及/或磺 酸基0.5X10 — s/g當量以上,羧酸基,硫酸基及磺酸 基的平衡離子係質子及/或銨離子的共聚物,碳纖維用 丙烯腈系前驅體纖維的碘吸附量係單位纖維重量0.8重 量%以下者。 2. 如申請專利範圍第1項之碳纖維用丙烯腈系前驅體纖 維,其中前述丙烯腈系共聚物,係含有丙烯醯胺單位 1. 〇重量%以上者》 3·如申請專利範圍第1項之碳纖維用丙烯膪系前驅體纖 維,其中前述丙烯勝系共聚物,係含有丙烯膪單位96 重量%以上者。 4. 如申請專利範圍第1〜3項任何一項之碳纖維用丙烯 腈系前驅體纖維,其中前述丙烯腈系共聚物,含有硫酸 基及/或磺酸基l.〇Xl〇-s當量/ g以上者。 5. 如申請專利範圍第1〜3項任何一項之碳織維用丙烯 腈系前驅體纖維,其中前述丙烯腈系共聚物,係在聚合 1 本紙張尺度適用中國國家標率(CNS )八4規格(2丨0X297公釐) (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂 經濟部智慧財/ί局員工消費合作社印製 412607 bI D8 經濟部智葸財產局B工消費合作社印製 六、申請專利範圍 物未端具有硫酸基及/或磺酸基者。 6. 如申請專利範圍第1〜3項任何一項之碳纖維用丙嫌 腈系前驅體織維,其中前述丙烯腈系共聚物之聚合物 末端的硫酸基及/或磺酸基係因作爲聚合催化劑使用 的過硫酸鹽/亞硫酸鹽催化劑,及/或那些銨鹽所引 起者。 7. 如申請專利範圍第1〜3項任何一項之碳纖維用丙烯 膪系前驅體纖維,其中前述凝固紗的空隙率係50%以 下者。 8. 如申請專利範圍第1〜3項任何一項之碳纖維用丙烯 腈系前驅體纖維,其中纖維剖面實際上是圓形者。 9. 如申請專利範圍第1〜3項任何一項之碳纖維用丙烯 勝系前驅體纖維,其中存在於前述凝固紗中的微中空, 在1mm長中未滿1個者。 10. —種碳纖維用丙烯腈系前驅體纖維之製造方法,其 中作爲單體成份包含丙烯腈單位90重量%以上,含 有羧酸基5.0X105〜2.ΟΧΙΟ4當量/g,硫酸基及/或 磺酸基0.5X10·5當量/g以上,將羧酸基,硫酸基及 磺酸基的平衡離子屬於質子及/或銨離子的丙烯腈系 共聚物溶解於溶劑的紡紗原液吐出於凝固液中,或一 旦吐出於空氣中以後引導於凝固液中作爲凝固紗,洗 滌、延伸此凝固紗,乾燥精緻化以後再度實施延伸者。 11. 如申請專利範圍第10項之碳繊維用丙烯腈系前驅體 纖維之製造方法,其中前述溶劑係二甲基乙醯胺,前 2 (請先聞讀背面之注意事項再填寫本頁) II 本紙铁尺度適用中國國家揉率(CNS ) A4规格(210X297公釐) ABCD 412607 六、申請專利範圍 述凝固液係包含二甲基乙醯胺的水溶液者。 12. 如申請專利範圍第10或11項之碳纖維用丙烯腈系 前驅體纖維之製造方法,其特徵爲前述凝固液中的二 甲基乙醯胺濃度60〜75重量%者。 13. —種碳纖維,其中將如申請專利範圍第1〜9項任 何一項之碳纖維用丙烯腈系前驅體纖維加以耐火化,碳 化獲得者。 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 經漓部智慧財產局員工消費合作社印製 本紙張足度速用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐)
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