JP2007211362A - Polybenzazole fiber - Google Patents

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Yasuko Mitooka
靖子 水戸岡
Fuyuhiko Kubota
冬彦 久保田
Yukihiro Abe
幸浩 阿部
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Toyobo Co Ltd
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a polybenzazole fiber significantly improved in durability as compared with those of conventional polybenzazole fibers. <P>SOLUTION: This polybenzazole fiber excellent in durability is provided by heating the polybenzazole fiber consisting of a polybenzazole polymer introduced with side chains such as a halogen group, methyl group, ethyl group, etc., on the benzazole skeleton of the polybenzazole at 300 to 600°C to perform cross-linking between molecular chains. <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

本発明は、耐久性に優れたポリベンザゾール繊維を製造する技術に関する。   The present invention relates to a technique for producing a polybenzazole fiber having excellent durability.

剛直高分子の溶液いわゆる液晶性高分子は流動方向に分子鎖が配向しやすく、一旦配向すると分子鎖がランダムな向きに変わるまでの時間が長くかかるといった性質から高度に配向した高強度・高弾性率成形体を製造することができる。さらに、剛直性ポリマーはガラス転移温度が高いために耐熱性成形体を得ることができる。
特開平6−341015号公報
A solution of rigid polymer, so-called liquid crystalline polymer, is highly oriented with high strength and high elasticity due to the property that molecular chains are easy to align in the flow direction and it takes a long time for the molecular chains to change to random orientation once aligned. A rate molded body can be produced. Furthermore, since a rigid polymer has a high glass transition temperature, a heat-resistant molded product can be obtained.
JP-A-6-341015

このように、剛直性高分子であるポリベンザゾールポリマーから製造された繊維は、優れた強度・弾性率・耐熱性を示すため、利用分野は幅広い。しかしながら、近年、さらなる性能の向上が望まれている。特に、高温高湿度に対しても優れた耐久性を有する、すなわち、高温かつ高湿度下に長時間曝露された場合でも強度を十分に維持することができるポリベンザゾール繊維が強く望まれている。   Thus, since the fiber manufactured from the polybenzazole polymer which is a rigid polymer shows the outstanding intensity | strength, elastic modulus, and heat resistance, the utilization field is wide. However, in recent years, further improvement in performance is desired. In particular, there is a strong demand for polybenzazole fibers that have excellent durability against high temperatures and high humidity, that is, sufficient strength can be maintained even when exposed to high temperatures and high humidity for a long time. .

本発明は上記事情に着目してなされたものであり、その目的は、高温かつ高湿度下に長時間曝露されることによる強度低下の小さいポリベンザゾール繊維を提供することである。   The present invention has been made paying attention to the above circumstances, and an object of the present invention is to provide a polybenzazole fiber having a small decrease in strength due to long-time exposure under high temperature and high humidity.

本発明は、下記化学式1の分子構造からなるポリベンザゾール繊維が不活性ガス下の活性エネルギー線照射により分子鎖間架橋処理を施されてなり、50繰り返し単位当たり1箇所以上架橋されていることを特徴とするポリベンザゾール繊維である。

Figure 2007211362
但し、化学式1において、nは0以上1未満の実数である。XはS、O原子またはNH基を示す。アゾール環においてN原子とX原子/基はトランス位であってもシス位であっても良い。
また、化学式1におけるYは化学式2で表され、これらが単独、または1〜nの範囲内でこれら3つの繰り返し単位が任意の割合で共重合していてもよい。Rはハロゲン原子または炭素原子数1〜6のアルキル基を示す。
Figure 2007211362
またさらに、上記繰り返し単位とは、化学式3で示される単位を示す。
R'は水素原子、ハロゲン原子または炭素原子数1〜6のアルキル基を示す。
Figure 2007211362
In the present invention, a polybenzazole fiber having a molecular structure represented by the following chemical formula 1 is subjected to an intermolecular cross-linking treatment by irradiation with active energy rays under an inert gas, and is cross-linked at least one site per 50 repeating units. It is a polybenzazole fiber characterized by the following.
Figure 2007211362
However, in Chemical Formula 1, n is a real number of 0 or more and less than 1. X represents an S, O atom or NH group. In the azole ring, the N atom and the X atom / group may be trans or cis.
Y in Chemical Formula 1 is represented by Chemical Formula 2, and these may be used alone, or these three repeating units may be copolymerized at an arbitrary ratio within the range of 1 to n. R represents a halogen atom or an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms.
Figure 2007211362
Furthermore, the repeating unit refers to a unit represented by Chemical Formula 3.
R ′ represents a hydrogen atom, a halogen atom or an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms.
Figure 2007211362

本発明によると、300〜600℃における加熱処理によってポリベンザゾール分子鎖間の架橋が容易であり、50繰り返し単位当たり1箇所以上を架橋させることによって、従来のポリベンザゾール繊維と比較して、高温かつ高湿度下に長時間曝露されることによる強度低下が非常に小さい、耐久性に優れたポリベンザゾール繊維を提供することが可能となった。   According to the present invention, crosslinking between polybenzazole molecular chains is easy by heat treatment at 300 to 600 ° C., and by crosslinking one or more sites per 50 repeating units, compared to conventional polybenzazole fibers, It has become possible to provide a polybenzazole fiber excellent in durability and having a very small decrease in strength due to long-term exposure under high temperature and high humidity.

以下、本発明を詳細に説明する。
本発明に係るポリベンザゾール(以下、PBZともいう)とは、ポリベンゾオキサゾール(以下、PBOともいう)、ポリベンゾチアゾール(以下、PBZTともいう)、ポリベンズイミダゾール(以下、PBIともいう)から選ばれるポリマーを言う。
本発明に係るポリベンザゾール繊維を形成するポリベンザゾールポリマーは、ベンザゾール骨格(アゾール環)にメチル基、エチル基、プロピル基、tert-ブチル基などの炭素原子数1〜6のアルキル基、ハロゲン基などの側鎖を有するポリベンザゾールポリマーであり、繊維を形成した後に300〜600℃における加熱処理が施されると、ラジカルが発生して、側鎖の作用によって分子鎖間架橋が形成されるものである。
好ましくは、分子鎖中に上記一般式(1)で表される繰り返し単位がランダム共重合したポリベンザゾールである。
本発明における好ましいホモポリマーおよび共重合ポリマーとしては下記のものが挙げられる。
Hereinafter, the present invention will be described in detail.
The polybenzazole according to the present invention (hereinafter also referred to as PBZ) is from polybenzoxazole (hereinafter also referred to as PBO), polybenzothiazole (hereinafter also referred to as PBZT), and polybenzimidazole (hereinafter also referred to as PBI). Say the polymer chosen.
The polybenzazole polymer that forms the polybenzazole fiber according to the present invention includes an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms such as a methyl group, an ethyl group, a propyl group, and a tert-butyl group on a benzazole skeleton (azole ring), halogen It is a polybenzazole polymer having side chains such as groups, and when a heat treatment at 300 to 600 ° C. is performed after forming a fiber, radicals are generated and intermolecular chain crosslinks are formed by the action of the side chains. Is.
Preferably, it is polybenzazole in which the repeating unit represented by the general formula (1) is randomly copolymerized in the molecular chain.
The following are mentioned as a preferable homopolymer and copolymer in this invention.

Figure 2007211362
Figure 2007211362

Figure 2007211362
Figure 2007211362

Figure 2007211362
Figure 2007211362

Figure 2007211362
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Figure 2007211362
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Figure 2007211362
Figure 2007211362

Figure 2007211362
Figure 2007211362

Figure 2007211362
等が挙げられるが、もちろん本発明技術内容はこれらに限定されるものではない。
Figure 2007211362
Of course, the technical contents of the present invention are not limited to these.

高耐久性繊維が得られることから、架橋数は50繰り返し単位当たり1〜50個であり、好ましくは1〜35個、より好ましくは繊維にフレキシビリティを持たせるために1〜25個である。この範囲を外れると、望むような高耐久性繊維が得られない。さらに側鎖を有する架橋性分子の共重合比は2〜100%であり、好ましくは5〜70%、より好ましくは確実に架橋させるために10〜50%である。この範囲を外れると、望むような架橋数が得られにくく、高耐久性繊維が得られない。   Since a highly durable fiber is obtained, the number of crosslinks is 1 to 50 per 50 repeating units, preferably 1 to 35, and more preferably 1 to 25 in order to give the fiber flexibility. Outside this range, the desired high durability fiber cannot be obtained. Furthermore, the copolymerization ratio of the crosslinkable molecule having a side chain is 2 to 100%, preferably 5 to 70%, and more preferably 10 to 50% for reliable crosslinking. Outside this range, it is difficult to obtain the desired number of crosslinks, and highly durable fibers cannot be obtained.

ポリベンザゾール繊維は、ポリベンザゾールポリマーを含有するドープより製造されるが、当該ドープを調製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うる非酸化性の酸が挙げられる。好適な非酸化性の酸の例としては、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。中でもポリリン酸及びメタンスルホン酸、特にポリリン酸が好適である。   Polybenzazole fibers are manufactured from a dope containing a polybenzazole polymer, and suitable solvents for preparing the dope include cresol and a non-oxidizing acid capable of dissolving the polymer. Examples of suitable non-oxidizing acids include polyphosphoric acid, methanesulfonic acid and high concentrations of sulfuric acid or mixtures thereof. Of these, polyphosphoric acid and methanesulfonic acid, particularly polyphosphoric acid are preferred.

ドープ中のポリマー濃度は好ましくは少なくとも約7質量%であり、より好ましくは少なくとも10質量%である。最大濃度は、例えばポリマーの溶解性やドープ粘度といった実際上の取り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質量%を越えることはない。   The polymer concentration in the dope is preferably at least about 7% by weight, more preferably at least 10% by weight. The maximum concentration is limited by practical handling properties such as polymer solubility and dope viscosity. Due to their limiting factors, the polymer concentration usually does not exceed 20% by weight.

本発明において、好適なポリマーまたはコポリマーとドープは公知の方法で合成される。例えばWolfeらの米国特許第4,533,693号明細書、Sybertらの米国特許第4,772,678号明細書、Harrisの米国特許第4,847,350号明細書またはGregoryらの米国特許第5,089,591号明細書に記載されている。要約すると、好適なモノマーは非酸化性で脱水性の酸溶液中、非酸化性雰囲気で高速撹拌及び高剪断条件のもと約60℃から230℃までの段階的または一定昇温速度で温度を上げることで反応させられる。   In the present invention, suitable polymers or copolymers and dopes are synthesized by known methods. For example, Wolfe et al., US Pat. No. 4,533,693, Sybert et al., US Pat. No. 4,772,678, Harris, US Pat. No. 4,847,350, or Gregory et al., US Pat. No. 5,089,591. In summary, suitable monomers are heated in a non-oxidizing, dehydrating acid solution at a stepwise or constant rate of heating from about 60 ° C. to 230 ° C. under high-speed stirring and high shear conditions in a non-oxidizing atmosphere. It is made to react by raising.

このようにして得られるドープを紡糸口金から押し出し、空間で引き伸ばしてフィラメントに形成される。好適な製造法は米国特許第5,034,250号明細書に記載されている。紡糸口金を出たドープは紡糸口金と洗浄バス間の空間に入る。この空間は一般にエアギャップと呼ばれているが、空気である必要はない。この空間は、溶媒を除去すること無く、かつ、ドープと反応しない溶媒で満たされている必要があり、例えば空気、窒素、アルゴン、ヘリウム、二酸化炭素等が挙げられる。   The dope thus obtained is extruded from the spinneret and stretched in space to form a filament. A suitable manufacturing method is described in US Pat. No. 5,034,250. The dope exiting the spinneret enters the space between the spinneret and the washing bath. This space is commonly referred to as an air gap, but need not be air. This space needs to be filled with a solvent that does not react with the dope without removing the solvent, and examples thereof include air, nitrogen, argon, helium, and carbon dioxide.

紡糸後のフィラメントは、過度の延伸を避けるために洗浄され溶媒の一部が除去される。そして、更に洗浄され、適宜水酸化ナトリウム、水酸化カルシウム、水酸化カリウム等の無機塩基で中和され、ほとんどの溶媒は除去される。ここでいう洗浄とは、ポリベンザゾールポリマーを溶解している鉱酸に対し相溶性であり、ポリベンザゾールポリマーに対して溶媒とならない液体に繊維またはフィラメントを接触させ、ドープから酸溶媒を除去することである。好適な洗浄液体としては、水や水と酸溶媒との混合物がある。フィラメントは、好ましくは残留鉱酸金属原子濃度が重量で8000ppm以下、更に好ましくは5000ppm以下に洗浄される。その後、フィラメントは、乾燥、熱処理、巻き取り等が必要に応じて行われる。   The filament after spinning is washed to avoid excessive stretching and a part of the solvent is removed. Then, it is further washed and appropriately neutralized with an inorganic base such as sodium hydroxide, calcium hydroxide or potassium hydroxide, and most of the solvent is removed. Washing here is compatible with the mineral acid dissolving the polybenzazole polymer, and the fiber or filament is brought into contact with a liquid that does not serve as a solvent for the polybenzazole polymer to remove the acid solvent from the dope. It is to be. Suitable cleaning liquids include water and mixtures of water and acid solvents. The filament is preferably washed to a residual mineral acid metal atom concentration of 8000 ppm or less by weight, more preferably 5000 ppm or less. Thereafter, the filament is subjected to drying, heat treatment, winding and the like as necessary.

このようにして得られるフィラメントを不活性ガス下で処理することにより、架橋させる。ここでいう処理とは、300〜600℃における加熱である。不活性ガスとしては一般的には窒素、アルゴン等が用いられる。   The filaments thus obtained are cross-linked by treating them under an inert gas. The treatment referred to here is heating at 300 to 600 ° C. Nitrogen, argon, etc. are generally used as the inert gas.

架橋密度の均一性を保つためには、繊維径は好ましくは200μm以下であり、より好ましくは0.3〜100μmである。繊維径が0.3μmより小さくなると、均一な繊維の紡糸が困難となる。   In order to maintain the uniformity of the crosslinking density, the fiber diameter is preferably 200 μm or less, more preferably 0.3 to 100 μm. When the fiber diameter is smaller than 0.3 μm, uniform fiber spinning becomes difficult.

本発明における分子間架橋とは、前記一般式(1)におけるR、すなわち、ベンザゾール骨格におけるメチル基、エチル基などのアルキル基やハロゲン基などの側鎖が関与するものであり、加熱によってラジカルが発生し、分子鎖間で架橋する。
例えば、Rがメチル基の場合、以下のような架橋構造となる。

Figure 2007211362
In the present invention, intermolecular crosslinking involves R in the general formula (1), that is, a side chain such as a methyl group or an ethyl group such as an ethyl group or a halogen group in the benzazole skeleton. Occurs and crosslinks between molecular chains.
For example, when R is a methyl group, the following crosslinked structure is obtained.
Figure 2007211362

このような架橋は、処理前のフィラメントと処理後のフィラメントの13C固体NMRを測定することによって確認することができる。メチル基を有する場合は、メチル基に基づくシグナルが減少し、新たにメチレン基に基づくシグナルが観測できる。また、エチル基を有する場合は、エチル基に基づくシグナルが減少し、エチル基のメチレン基とは異なるメチレン基のシグナルが観測できる。さらに、ハロゲン基を有する場合は、ハロゲン基が結合している炭素シグナルの高磁場シフトが観測される。 Such crosslinking can be confirmed by measuring 13 C solid state NMR of the untreated filament and the treated filament. In the case of having a methyl group, the signal based on the methyl group decreases, and a new signal based on the methylene group can be observed. Moreover, when it has an ethyl group, the signal based on an ethyl group reduces and the signal of the methylene group different from the methylene group of an ethyl group can be observed. Further, in the case of having a halogen group, a high magnetic field shift of the carbon signal to which the halogen group is bonded is observed.

分子間架橋の効果は明確ではないが、以下のように推測している。紡糸後水洗中和工程を経てでき上がったフィラメント中には、数千ppm程度の残留リン酸が存在する。高温、高湿度下ではこの残留リン酸がフィラメント内で解離してプロトンを放出する。この遊離されたプロトンおよび水分子がポリベンザゾール分子を攻撃するために、糸の強度低下が起こると推測される。しかし分子間で架橋されていると、ポリベンザゾール分子が攻撃を受けても分子間の結合は切断されないため、強度低下の影響を受けにくくなると考えられる。本発明はこの考察に拘束されるものではない。   The effect of intermolecular crosslinking is not clear, but is presumed as follows. Residual phosphoric acid is present in the order of several thousand ppm in the filaments produced after the spinning and the water washing neutralization step. Under high temperature and high humidity, the residual phosphoric acid dissociates in the filament and releases protons. This liberated proton and water molecules attack the polybenzazole molecules, and it is assumed that the yarn strength decreases. However, when the molecules are cross-linked, the bonds between the molecules are not broken even if the polybenzazole molecules are attacked, and therefore, it is considered that they are not easily affected by the decrease in strength. The present invention is not bound by this consideration.

以下に実例を用いて本発明を具体的に説明するが、本発明はもとより下記の実施例によって制限を受けるものではなく、前後記の主旨に適合し得る範囲で適当に変更を加えて実施することも勿論可能であり、それらはいずれも本発明の技術範囲に含まれる。   Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to examples. However, the present invention is not limited by the following examples, but may be implemented with appropriate modifications within a range that can meet the gist of the preceding and following descriptions. Of course, it is also possible and they are all included in the technical scope of the present invention.

(極限粘度)
メタンスルホン酸を溶媒として、0.5g/lの濃度に調製したポリマー溶液の粘度をオストワルド粘度計を用いて25℃恒温槽中で測定し、算出した。
(Intrinsic viscosity)
The viscosity of the polymer solution prepared to a concentration of 0.5 g / l using methanesulfonic acid as a solvent was measured and calculated in an oven at 25 ° C. using an Ostwald viscometer.

(繊維径の調整および測定方法)
繊維径は、紡速を一定にし、巻き取り速度を変化させることで調整した。さらに繊維径は、走査電子顕微鏡(日立製、S−3500N)により測定した。
(Fiber diameter adjustment and measurement method)
The fiber diameter was adjusted by keeping the spinning speed constant and changing the winding speed. Furthermore, the fiber diameter was measured with a scanning electron microscope (manufactured by Hitachi, S-3500N).

(架橋の確認および架橋数の評価方法)
処理前のフィラメントと処理後のフィラメントについて、試料約300mgを7mmφプローブに入れ、室温、積算回数16〜32回、パルス間隔時間1万秒の条件でDD/MAS法により13C固体NMRを測定した。架橋数は、側鎖にメチル基を有するポリマーの場合、メチル基の減少から算出した。
(Confirmation of crosslinking and evaluation method for number of crosslinking)
About the pre-treatment filament and the post-treatment filament, about 300 mg of the sample was put in a 7 mmφ probe, and 13 C solid state NMR was measured by the DD / MAS method at room temperature, 16 to 32 integration times, and a pulse interval time of 10,000 seconds. . In the case of a polymer having a methyl group in the side chain, the number of crosslinks was calculated from the decrease in methyl group.

(高温かつ高湿度下における耐久性の評価方法)
高温かつ高湿度下における耐久性の評価は、高温かつ高湿度保管処理前の引張強度に対する処理後の引張強度の保持率で評価を行った。
直径10cmのステンレスボビンに糸サンプルを巻きつけた状態で恒温恒湿器中、高温かつ高湿度保管処理し、所定時間経過後サンプルを取り出し、室温下で引張試験を実施した。なお、高温高湿度下での保管処理にはヤマト科学製Humidic Chamber 1G43Mを使用し、恒温恒湿器中に光が入らないように完全に遮光して、80℃、相対湿度80%の条件下にて700時間処理を実施した。引張強度の測定は、JIS-L1013に準じて引張試験機(島津製作所製、型式AG-50KNG)にて測定した。
(Durability evaluation method under high temperature and high humidity)
The durability at high temperature and high humidity was evaluated by the retention rate of the tensile strength after treatment with respect to the tensile strength before high temperature and high humidity storage treatment.
A high temperature and high humidity storage treatment was carried out in a thermo-hygrostat with a thread sample wound around a stainless steel bobbin having a diameter of 10 cm, the sample was taken out after a predetermined time, and a tensile test was performed at room temperature. In addition, for storage processing under high temperature and high humidity, Humidic Chamber 1G43M manufactured by Yamato Kagaku is used, completely shielded from light so that light does not enter the constant temperature and humidity chamber, at 80 ° C and 80% relative humidity. For 700 hours. The tensile strength was measured with a tensile tester (manufactured by Shimadzu Corporation, model AG-50KNG) according to JIS-L1013.

(実施例1)
116%のポリリン酸27.9gに窒素気流下、4,6−ジアミノレゾルシン二塩酸塩5.7g、2−メチル−4,6−ジアミノレゾルシン二塩酸塩0.1g、テレフタル酸4.6gおよび五酸化リン8.3gを加え、反応器内、70℃で15分撹拌混合した。さらに120℃まで昇温させ、3.5時間撹拌混合し脱塩酸を行い、135℃まで昇温させ19時間撹拌しオリゴマー化した。その後、200℃に昇温して重合し、PBOポリマードープを得た。ポリマードープの色は黄色であり、固有粘度は28dl/gであった。
こうして重合したドープを、紡糸温度175℃で孔径200μmの単孔ノズルから押し出し、フィラメントを水浴中で凝固した後、糸管に巻き取った。なお、巻取速度は100m/分とした。巻き取った糸を18時間水洗した後、1%NaOH水溶液で30分間中和し、さらに1〜24時間水洗を行った。乾燥は80℃で4時間行った。
その後、得られたフィラメントを窒素気流下、500℃で1時間加熱処理を行った。前述の方法で架橋数を評価した結果、高温かつ高湿度下における耐久性の評価を実施した結果を表1に示す。
Example 1
116% polyphosphoric acid 27.9 g, 4,6-diaminoresorcinol dihydrochloride 5.7 g, 2-methyl-4,6-diaminoresorcinol dihydrochloride 0.1 g, terephthalic acid 4.6 g and five 8.3 g of phosphorus oxide was added, and the mixture was stirred and mixed at 70 ° C. for 15 minutes in the reactor. Further, the temperature was raised to 120 ° C., mixed with stirring for 3.5 hours to remove hydrochloric acid, heated to 135 ° C. and stirred for 19 hours to oligomerize. Then, it heated up at 200 degreeC and superposed | polymerized and obtained the PBO polymer dope. The color of the polymer dope was yellow and the intrinsic viscosity was 28 dl / g.
The polymerized dope was extruded from a single-hole nozzle having a pore diameter of 200 μm at a spinning temperature of 175 ° C., and the filament was solidified in a water bath and wound around a yarn tube. The winding speed was 100 m / min. The wound yarn was washed with water for 18 hours, neutralized with 1% NaOH aqueous solution for 30 minutes, and further washed with water for 1 to 24 hours. Drying was performed at 80 ° C. for 4 hours.
Then, the obtained filament was heat-treated at 500 ° C. for 1 hour under a nitrogen stream. As a result of evaluating the number of crosslinks by the above-mentioned method, Table 1 shows the results of evaluating durability under high temperature and high humidity.

(実施例2)
116%のポリリン酸28.7gに窒素気流下、4,6−ジアミノレゾルシン二塩酸塩5.6g、2−メチル−4,6−ジアミノレゾルシン二塩酸塩0.3g、テレフタル酸4.7gおよび五酸化リン8.6gを加え、反応器内、70℃で15分撹拌混合した。さらに120℃まで昇温させ、3.5時間撹拌混合し脱塩酸を行い、135℃まで昇温させ19時間撹拌しオリゴマー化した。その後、200℃に昇温して重合し、PBOポリマードープを得た。ポリマードープの色は黄色であり、固有粘度は29dl/gであった。
こうして重合したドープを、紡糸温度175℃で孔径200μmの単孔ノズルから押し出し、フィラメントを水浴中で凝固した後、糸管に巻き取った。なお、巻取速度は100m/分とした。巻き取った糸を18時間水洗した後、1%NaOH水溶液で30分間中和し、さらに1〜24時間水洗を行った。乾燥は80℃で4時間行った。
その後、得られたフィラメントを窒素気流下、500℃で1時間加熱処理を行った。前述の方法で架橋数を評価した結果、高温かつ高湿度下における耐久性の評価を実施した結果を表1に示す。
(Example 2)
116% polyphosphoric acid 28.7 g under nitrogen flow, 4,6-diaminoresorcin dihydrochloride 5.6 g, 2-methyl-4,6-diaminoresorcinol dihydrochloride 0.3 g, terephthalic acid 4.7 g and five 8.6 g of phosphorus oxide was added, and the mixture was stirred and mixed at 70 ° C. for 15 minutes in the reactor. Further, the temperature was raised to 120 ° C., mixed with stirring for 3.5 hours to remove hydrochloric acid, heated to 135 ° C. and stirred for 19 hours to oligomerize. Then, it heated up at 200 degreeC and superposed | polymerized and obtained the PBO polymer dope. The color of the polymer dope was yellow and the intrinsic viscosity was 29 dl / g.
The polymerized dope was extruded from a single-hole nozzle having a pore diameter of 200 μm at a spinning temperature of 175 ° C., and the filament was solidified in a water bath and wound around a yarn tube. The winding speed was 100 m / min. The wound yarn was washed with water for 18 hours, neutralized with 1% NaOH aqueous solution for 30 minutes, and further washed with water for 1 to 24 hours. Drying was performed at 80 ° C. for 4 hours.
Then, the obtained filament was heat-treated at 500 ° C. for 1 hour under a nitrogen stream. As a result of evaluating the number of crosslinks by the above-mentioned method, Table 1 shows the results of evaluating durability under high temperature and high humidity.

(実施例3)
116%のポリリン酸28.1gに窒素気流下、4,6−ジアミノレゾルシン二塩酸塩5.2g、2−メチル−4,6−ジアミノレゾルシン二塩酸塩0.6g、テレフタル酸4.6gおよび五酸化リン8.4gを加え、反応器内、70℃で15分撹拌混合した。さらに120℃まで昇温させ、3.5時間撹拌混合し脱塩酸を行い、135℃まで昇温させ19時間撹拌しオリゴマー化した。その後、200℃に昇温して重合し、PBOポリマードープを得た。ポリマードープの色は黄色であり、固有粘度は29dl/gであった。
こうして重合したドープを、紡糸温度175℃で孔径200μmの単孔ノズルから押し出し、フィラメントを水浴中で凝固した後、糸管に巻き取った。なお、巻取速度は100m/分とした。巻き取った糸を18時間水洗した後、1%NaOH水溶液で30分間中和し、さらに1〜24時間水洗を行った。乾燥は80℃で4時間行った。
その後、得られたフィラメントを窒素気流下、500℃で1時間加熱処理を行った。前述の方法で架橋数を評価した結果、高温かつ高湿度下における耐久性の評価を実施した結果を表1に示す。
(Example 3)
116% polyphosphoric acid 28.1 g under nitrogen flow, 5.2 g of 4,6-diaminoresorcin dihydrochloride, 0.6 g of 2-methyl-4,6-diaminoresorcin dihydrochloride, 4.6 g of terephthalic acid and five 8.4 g of phosphorus oxide was added, and the mixture was stirred and mixed at 70 ° C. for 15 minutes in the reactor. Further, the temperature was raised to 120 ° C., mixed with stirring for 3.5 hours to remove hydrochloric acid, heated to 135 ° C. and stirred for 19 hours to oligomerize. Then, it heated up at 200 degreeC and superposed | polymerized and obtained the PBO polymer dope. The color of the polymer dope was yellow and the intrinsic viscosity was 29 dl / g.
The polymerized dope was extruded from a single-hole nozzle having a pore diameter of 200 μm at a spinning temperature of 175 ° C., and the filament was solidified in a water bath and wound around a yarn tube. The winding speed was 100 m / min. The wound yarn was washed with water for 18 hours, neutralized with 1% NaOH aqueous solution for 30 minutes, and further washed with water for 1 to 24 hours. Drying was performed at 80 ° C. for 4 hours.
Then, the obtained filament was heat-treated at 500 ° C. for 1 hour under a nitrogen stream. As a result of evaluating the number of crosslinks by the above-mentioned method, Table 1 shows the results of evaluating durability under high temperature and high humidity.

(実施例4)
116%のポリリン酸28.2gに窒素気流下、4,6−ジアミノレゾルシン二塩酸塩3.9g、2−メチル−4,6−ジアミノレゾルシン二塩酸塩1.8g、テレフタル酸4.3gおよび五酸化リン8.3gを加え、反応器内、70℃で15分撹拌混合した。さらに120℃まで昇温させ、3.5時間撹拌混合し脱塩酸を行い、135℃まで昇温させ19時間撹拌しオリゴマー化した。その後、200℃に昇温して重合し、PBOポリマードープを得た。ポリマードープの色は黄色であり、固有粘度は27dl/gであった。
こうして重合したドープを、紡糸温度175℃で孔径200μmの単孔ノズルから押し出し、フィラメントを水浴中で凝固した後、糸管に巻き取った。なお、巻取速度は100m/分とした。巻き取った糸を18時間水洗した後、1%NaOH水溶液で30分間中和し、さらに1〜24時間水洗を行った。乾燥は80℃で4時間行った。
その後、得られたフィラメントを窒素気流下、500℃で1時間加熱処理を行った。前述の方法で架橋数を評価した結果、高温かつ高湿度下における耐久性の評価を実施した結果を表1に示す。
Example 4
116% polyphosphoric acid 28.2 g under nitrogen stream, 4,6-diaminoresorcinic dihydrochloride 3.9 g, 2-methyl-4,6-diaminoresorcinic dihydrochloride 1.8 g, terephthalic acid 4.3 g and five 8.3 g of phosphorus oxide was added, and the mixture was stirred and mixed at 70 ° C. for 15 minutes in the reactor. Further, the temperature was raised to 120 ° C., mixed with stirring for 3.5 hours to remove hydrochloric acid, heated to 135 ° C. and stirred for 19 hours to oligomerize. Then, it heated up at 200 degreeC and superposed | polymerized and obtained the PBO polymer dope. The color of the polymer dope was yellow and the intrinsic viscosity was 27 dl / g.
The polymerized dope was extruded from a single-hole nozzle having a pore diameter of 200 μm at a spinning temperature of 175 ° C., and the filament was solidified in a water bath and wound around a yarn tube. The winding speed was 100 m / min. The wound yarn was washed with water for 18 hours, neutralized with 1% NaOH aqueous solution for 30 minutes, and further washed with water for 1 to 24 hours. Drying was performed at 80 ° C. for 4 hours.
Then, the obtained filament was heat-treated at 500 ° C. for 1 hour under a nitrogen stream. As a result of evaluating the number of crosslinks by the above-mentioned method, Table 1 shows the results of evaluating durability under high temperature and high humidity.

(実施例5)
116%のポリリン酸28.6gに窒素気流下、4,6−ジアミノレゾルシン二塩酸塩3.9g、2−クロロ−4,6−ジアミノレゾルシン二塩酸塩1.8g、テレフタル酸4.3gおよび五酸化リン8.1gを加え、反応器内、70℃で15分撹拌混合した。さらに120℃まで昇温させ、3.5時間撹拌混合し脱塩酸を行い、135℃まで昇温させ19時間撹拌しオリゴマー化した。その後、200℃に昇温して重合し、PBOポリマードープを得た。ポリマードープの色は黄色であり、固有粘度は26dl/gであった。
こうして重合したドープを、紡糸温度175℃で孔径200μmの単孔ノズルから押し出し、フィラメントを水浴中で凝固した後、糸管に巻き取った。なお、巻取速度は100m/分とした。巻き取った糸を18時間水洗した後、1%NaOH水溶液で30分間中和し、さらに1〜24時間水洗を行った。乾燥は80℃で4時間行った。
その後、得られたフィラメントを窒素気流下、500℃で1時間加熱処理を行った。前述の方法で架橋数を評価した結果、高温かつ高湿度下における耐久性の評価を実施した結果を表1に示す。
(Example 5)
116% polyphosphoric acid 28.6 g under nitrogen flow, 3.9 g of 4,6-diaminoresorcin dihydrochloride, 1.8 g of 2-chloro-4,6-diaminoresorcin dihydrochloride, 4.3 g of terephthalic acid and five 8.1 g of phosphorus oxide was added, and the mixture was stirred and mixed at 70 ° C. for 15 minutes in the reactor. Further, the temperature was raised to 120 ° C., mixed with stirring for 3.5 hours to remove hydrochloric acid, heated to 135 ° C. and stirred for 19 hours to oligomerize. Then, it heated up at 200 degreeC and superposed | polymerized and obtained the PBO polymer dope. The color of the polymer dope was yellow and the intrinsic viscosity was 26 dl / g.
The polymerized dope was extruded from a single-hole nozzle having a pore diameter of 200 μm at a spinning temperature of 175 ° C., and the filament was solidified in a water bath and wound around a yarn tube. The winding speed was 100 m / min. The wound yarn was washed with water for 18 hours, neutralized with 1% NaOH aqueous solution for 30 minutes, and further washed with water for 1 to 24 hours. Drying was performed at 80 ° C. for 4 hours.
Then, the obtained filament was heat-treated at 500 ° C. for 1 hour under a nitrogen stream. As a result of evaluating the number of crosslinks by the above-mentioned method, Table 1 shows the results of evaluating durability under high temperature and high humidity.

(実施例6)
116%のポリリン酸28.0gに窒素気流下、4,6−ジアミノレゾルシン二塩酸塩2.9g、2−メチル−4,6−ジアミノレゾルシン二塩酸塩3.0g、テレフタル酸4.3gおよび五酸化リン8.1gを加え、反応器内、70℃で15分撹拌混合した。さらに120℃まで昇温させ、3.5時間撹拌混合し脱塩酸を行い、135℃まで昇温させ19時間撹拌しオリゴマー化した。その後、200℃に昇温して重合し、PBOポリマードープを得た。ポリマードープの色は黄色であり、固有粘度は25dl/gであった。
こうして重合したドープを、紡糸温度175℃で孔径200μmの単孔ノズルから押し出し、フィラメントを水浴中で凝固した後、糸管に巻き取った。なお、巻取速度は100m/分とした。巻き取った糸を18時間水洗した後、1%NaOH水溶液で30分間中和し、さらに1〜24時間水洗を行った。乾燥は80℃で4時間行った。
その後、得られたフィラメントを窒素気流下、500℃で1時間加熱処理を行った。前述の方法で架橋数を評価した結果、高温かつ高湿度下における耐久性の評価を実施した結果を表1に示す。
(Example 6)
116% polyphosphoric acid 28.0 g under nitrogen flow, 4,6-diaminoresorcinol dihydrochloride 2.9 g, 2-methyl-4,6-diaminoresorcinol dihydrochloride 3.0 g, terephthalic acid 4.3 g and five 8.1 g of phosphorus oxide was added, and the mixture was stirred and mixed at 70 ° C. for 15 minutes in the reactor. Further, the temperature was raised to 120 ° C., mixed with stirring for 3.5 hours to remove hydrochloric acid, heated to 135 ° C. and stirred for 19 hours to oligomerize. Then, it heated up at 200 degreeC and superposed | polymerized and obtained the PBO polymer dope. The color of the polymer dope was yellow and the intrinsic viscosity was 25 dl / g.
The polymerized dope was extruded from a single-hole nozzle having a pore diameter of 200 μm at a spinning temperature of 175 ° C., and the filament was solidified in a water bath and wound around a yarn tube. The winding speed was 100 m / min. The wound yarn was washed with water for 18 hours, neutralized with 1% NaOH aqueous solution for 30 minutes, and further washed with water for 1 to 24 hours. Drying was performed at 80 ° C. for 4 hours.
Then, the obtained filament was heat-treated at 500 ° C. for 1 hour under a nitrogen stream. As a result of evaluating the number of crosslinks by the above-mentioned method, Table 1 shows the results of evaluating durability under high temperature and high humidity.

(実施例7)
116%のポリリン酸28.1gに窒素気流下、1,3−ジメルカプト−4,6−ジアミノベンゼン二塩酸塩2.7g、1,3−ジメルカプト−2−メチル−4,6−ジアミノベンゼン二塩酸塩2.7g、テレフタル酸3.7gおよび五酸化リン6.6gを加え、反応器内、70℃で15分撹拌混合した。さらに120℃まで昇温させ、3.5時間撹拌混合し脱塩酸を行い、135℃まで昇温させ19時間撹拌しオリゴマー化した。その後、200℃に昇温して重合し、PBOポリマードープを得た。ポリマードープの色は黄色であり、固有粘度は27dl/gであった。
こうして重合したドープを、紡糸温度175℃で孔径200μmの単孔ノズルから押し出し、フィラメントを水浴中で凝固した後、糸管に巻き取った。なお、巻取速度は100m/分とした。巻き取った糸を18時間水洗した後、1%NaOH水溶液で30分間中和し、さらに1〜24時間水洗を行った。乾燥は80℃で4時間行った。
その後、得られたフィラメントを窒素気流下、500℃で1時間加熱処理を行った。前述の方法で架橋数を評価した結果、高温かつ高湿度下における耐久性の評価を実施した結果を表1に示す。
(Example 7)
116% polyphosphoric acid 28.1 g, 1,3-dimercapto-4,6-diaminobenzene dihydrochloride 2.7 g, 1,3-dimercapto-2-methyl-4,6-diaminobenzene dihydrochloride under nitrogen flow 2.7 g of salt, 3.7 g of terephthalic acid and 6.6 g of phosphorus pentoxide were added, and the mixture was stirred and mixed at 70 ° C. for 15 minutes in the reactor. Further, the temperature was raised to 120 ° C., mixed with stirring for 3.5 hours to remove hydrochloric acid, heated to 135 ° C. and stirred for 19 hours to oligomerize. Then, it heated up at 200 degreeC and superposed | polymerized and obtained the PBO polymer dope. The color of the polymer dope was yellow and the intrinsic viscosity was 27 dl / g.
The polymerized dope was extruded from a single-hole nozzle having a pore diameter of 200 μm at a spinning temperature of 175 ° C., and the filament was solidified in a water bath and wound around a yarn tube. The winding speed was 100 m / min. The wound yarn was washed with water for 18 hours, neutralized with 1% NaOH aqueous solution for 30 minutes, and further washed with water for 1 to 24 hours. Drying was performed at 80 ° C. for 4 hours.
Then, the obtained filament was heat-treated at 500 ° C. for 1 hour under a nitrogen stream. As a result of evaluating the number of crosslinks by the above-mentioned method, Table 1 shows the results of evaluating durability under high temperature and high humidity.

(実施例8)
116%のポリリン酸28.5gに窒素気流下、4,6−ジアミノレゾルシン二塩酸塩1.7g、2−メチル−4,6−ジアミノレゾルシン二塩酸塩4.0g、テレフタル酸4.3gおよび五酸化リン8.2gを加え、反応器内、70℃で15分撹拌混合した。さらに120℃まで昇温させ、3.5時間撹拌混合し脱塩酸を行い、135℃まで昇温させ19時間撹拌しオリゴマー化した。その後、200℃に昇温して重合し、PBOポリマードープを得た。ポリマードープの色は黄色であり、固有粘度は27dl/gであった。
こうして重合したドープを、紡糸温度175℃で孔径200μmの単孔ノズルから押し出し、フィラメントを水浴中で凝固した後、糸管に巻き取った。なお、巻取速度は100m/分とした。巻き取った糸を18時間水洗した後、1%NaOH水溶液で30分間中和し、さらに1〜24時間水洗を行った。乾燥は80℃で4時間行った。
その後、得られたフィラメントを窒素気流下、500℃で1時間加熱処理を行った。前述の方法で架橋数を評価した結果、高温かつ高湿度下における耐久性の評価を実施した結果を表1に示す。
(Example 8)
116% polyphosphoric acid 28.5 g under a nitrogen stream, 4,6-diaminoresorcinol dihydrochloride 1.7 g, 2-methyl-4,6-diaminoresorcinol dihydrochloride 4.0 g, terephthalic acid 4.3 g and five The phosphorus oxide 8.2g was added, and it stirred and mixed in the reactor at 70 degreeC for 15 minutes. Further, the temperature was raised to 120 ° C., mixed with stirring for 3.5 hours to remove hydrochloric acid, heated to 135 ° C. and stirred for 19 hours to oligomerize. Then, it heated up at 200 degreeC and superposed | polymerized and obtained the PBO polymer dope. The color of the polymer dope was yellow and the intrinsic viscosity was 27 dl / g.
The polymerized dope was extruded from a single-hole nozzle having a pore diameter of 200 μm at a spinning temperature of 175 ° C., and the filament was solidified in a water bath and wound around a yarn tube. The winding speed was 100 m / min. The wound yarn was washed with water for 18 hours, neutralized with 1% NaOH aqueous solution for 30 minutes, and further washed with water for 1 to 24 hours. Drying was performed at 80 ° C. for 4 hours.
Then, the obtained filament was heat-treated at 500 ° C. for 1 hour under a nitrogen stream. As a result of evaluating the number of crosslinks by the above-mentioned method, Table 1 shows the results of evaluating durability under high temperature and high humidity.

(実施例9)
116%のポリリン酸27.8gに窒素気流下、2−メチル−4,6−ジアミノレゾルシン二塩酸塩5.6g、テレフタル酸4.0gおよび五酸化リン7.7gを加え、反応器内、70℃で15分撹拌混合した。さらに120℃まで昇温させ、3.5時間撹拌混合し脱塩酸を行い、135℃まで昇温させ19時間撹拌しオリゴマー化した。その後、200℃に昇温して重合し、PBOポリマードープを得た。ポリマードープの色は黄色であり、固有粘度は28dl/gであった。
こうして重合したドープを、紡糸温度175℃で孔径200μmの単孔ノズルから押し出し、フィラメントを水浴中で凝固した後、糸管に巻き取った。なお、巻取速度は100m/分とした。巻き取った糸を18時間水洗した後、1%NaOH水溶液で30分間中和し、さらに1〜24時間水洗を行った。乾燥は80℃で4時間行った。
その後、得られたフィラメントを窒素気流下、500℃で1時間加熱処理を行った。前述の方法で架橋数を評価した結果、高温かつ高湿度下における耐久性の評価を実施した結果を表1に示す。
Example 9
Under a nitrogen stream, 5.6 g of 2-methyl-4,6-diaminoresorcin dihydrochloride, 4.0 g of terephthalic acid and 7.7 g of phosphorus pentoxide were added to 27.8 g of 116% polyphosphoric acid. Stir and mix at 15 ° C. for 15 minutes. Further, the temperature was raised to 120 ° C., mixed with stirring for 3.5 hours to remove hydrochloric acid, heated to 135 ° C. and stirred for 19 hours to oligomerize. Then, it heated up at 200 degreeC and superposed | polymerized and obtained the PBO polymer dope. The color of the polymer dope was yellow and the intrinsic viscosity was 28 dl / g.
The polymerized dope was extruded from a single-hole nozzle having a pore diameter of 200 μm at a spinning temperature of 175 ° C., and the filament was solidified in a water bath and wound around a yarn tube. The winding speed was 100 m / min. The wound yarn was washed with water for 18 hours, neutralized with 1% NaOH aqueous solution for 30 minutes, and further washed with water for 1 to 24 hours. Drying was performed at 80 ° C. for 4 hours.
Then, the obtained filament was heat-treated at 500 ° C. for 1 hour under a nitrogen stream. As a result of evaluating the number of crosslinks by the above-mentioned method, Table 1 shows the results of evaluating durability under high temperature and high humidity.

(比較例1)
116%のポリリン酸28.4gに窒素気流下、4,6−ジアミノレゾルシン5.8g、テレフタル酸4.4gおよび五酸化リン8.6gを加え、反応器内、70℃で15分撹拌混合した。さらに120℃まで昇温させ、3.5時間撹拌混合し脱塩酸を行い、135℃まで昇温させ19時間撹拌しオリゴマー化した。その後、200℃に昇温して重合し、PBOポリマードープを得た。ポリマードープの色は黄色であり、固有粘度は30dl/gであった。
こうして重合したドープを、紡糸温度175℃で孔径200μmの単孔ノズルから押し出し、フィラメントを水浴中で凝固した後、糸管に巻き取った。なお、巻取速度は100m/分とした。巻き取った糸を18時間水洗した後、1%NaOH水溶液で30分間中和し、さらに1〜24時間水洗を行った。乾燥は80℃で4時間行った。
その後、得られたフィラメントを窒素気流下、500℃で1時間加熱処理を行った。前述の方法で架橋数を評価した結果、高温かつ高湿度下における耐久性の評価を実施した結果を表1に示す。
(Comparative Example 1)
Under a nitrogen stream, 5.8 g of 4,6-diaminoresorcin, 4.4 g of terephthalic acid and 8.6 g of phosphorus pentoxide were added to 28.4 g of 116% polyphosphoric acid, and the mixture was stirred and mixed at 70 ° C. for 15 minutes. . Further, the temperature was raised to 120 ° C., mixed with stirring for 3.5 hours to remove hydrochloric acid, heated to 135 ° C. and stirred for 19 hours to oligomerize. Then, it heated up at 200 degreeC and superposed | polymerized and obtained the PBO polymer dope. The color of the polymer dope was yellow and the intrinsic viscosity was 30 dl / g.
The polymerized dope was extruded from a single-hole nozzle having a pore diameter of 200 μm at a spinning temperature of 175 ° C., and the filament was solidified in a water bath and wound around a yarn tube. The winding speed was 100 m / min. The wound yarn was washed with water for 18 hours, neutralized with 1% NaOH aqueous solution for 30 minutes, and further washed with water for 1 to 24 hours. Drying was performed at 80 ° C. for 4 hours.
Then, the obtained filament was heat-treated at 500 ° C. for 1 hour under a nitrogen stream. As a result of evaluating the number of crosslinks by the above-mentioned method, Table 1 shows the results of evaluating durability under high temperature and high humidity.

(比較例2)
116%のポリリン酸28.8gに窒素気流下、4,6−ジアミノレゾルシン二塩酸塩5.8g、2−メチル−4,6−ジアミノレゾルシン二塩酸塩0.1g、テレフタル酸4.7gおよび五酸化リン8.6gを加え、反応器内、70℃で15分撹拌混合した。さらに120℃まで昇温させ、3.5時間撹拌混合し脱塩酸を行い、135℃まで昇温させ19時間撹拌しオリゴマー化した。その後、200℃に昇温して重合し、PBOポリマードープを得た。ポリマードープの色は黄色であり、固有粘度は31dl/gであった。
こうして重合したドープを、紡糸温度175℃で孔径200μmの単孔ノズルから押し出し、フィラメントを水浴中で凝固した後、糸管に巻き取った。なお、巻取速度は100m/分とした。巻き取った糸を18時間水洗した後、1%NaOH水溶液で30分間中和し、さらに1〜24時間水洗を行った。乾燥は80℃で4時間行った。
その後、得られたフィラメントを窒素気流下、500℃で1時間加熱処理を行った。前述の方法で架橋数を評価した結果、高温かつ高湿度下における耐久性の評価を実施した結果を表1に示す。
(Comparative Example 2)
116% polyphosphoric acid 28.8 g under a nitrogen stream, 4,6-diaminoresorcinol dihydrochloride 5.8 g, 2-methyl-4,6-diaminoresorcinol dihydrochloride 0.1 g, terephthalic acid 4.7 g and five 8.6 g of phosphorus oxide was added, and the mixture was stirred and mixed at 70 ° C. for 15 minutes in the reactor. Further, the temperature was raised to 120 ° C., mixed with stirring for 3.5 hours to remove hydrochloric acid, heated to 135 ° C. and stirred for 19 hours to oligomerize. Then, it heated up at 200 degreeC and superposed | polymerized and obtained the PBO polymer dope. The color of the polymer dope was yellow and the intrinsic viscosity was 31 dl / g.
The polymerized dope was extruded from a single-hole nozzle having a pore diameter of 200 μm at a spinning temperature of 175 ° C., and the filament was solidified in a water bath and wound around a yarn tube. The winding speed was 100 m / min. The wound yarn was washed with water for 18 hours, neutralized with 1% NaOH aqueous solution for 30 minutes, and further washed with water for 1 to 24 hours. Drying was performed at 80 ° C. for 4 hours.
Then, the obtained filament was heat-treated at 500 ° C. for 1 hour under a nitrogen stream. As a result of evaluating the number of crosslinks by the above-mentioned method, Table 1 shows the results of evaluating durability under high temperature and high humidity.

Figure 2007211362
Figure 2007211362

以上より、ベンザゾール骨格(複素環を構成するベンゼン環)上に、メチル基、エチル基などのアルキル基やハロゲン基などを導入した構造単位を有するポリベンザゾール繊維を不活性ガス下、300〜600℃において加熱し架橋処理することにより、高温かつ高湿度下において耐久性に優れた繊維が得られる。   As described above, polybenzazole fibers having a structural unit in which an alkyl group such as a methyl group or an ethyl group or a halogen group is introduced onto a benzazole skeleton (a benzene ring constituting a heterocyclic ring) in an inert gas are 300 to 600. By heating at 0 ° C. and crosslinking treatment, a fiber excellent in durability at high temperature and high humidity can be obtained.

本発明によると、高温かつ高湿度下に長時間曝露された場合であっても強度を十分に維持することができるポリベンザゾール繊維を提供できるため、産業用資材として実用性を高め利用分野を拡大する効果が絶大である。
即ち、ケーブル、電線や光ファイバー等のテンションメンバー、ロープ、等の緊張材、ロケットインシュレーション、ロケットケイシング、圧力容器、宇宙服の紐、惑星探査気球、等の航空、宇宙資材、耐弾材等の耐衝撃用部材、手袋等の耐切創用部材、消防服、耐熱フェルト、プラント用ガスケット、耐熱織物、各種シーリング、耐熱クッション、フィルター、等の耐熱耐炎部材、ベルト、タイヤ、靴底、ロープ、ホース、等のゴム補強剤、シリコンチップを実装するための高密度高性能回路基板等の電子材料用部材、釣り糸、釣竿、テニスラケット、卓球ラケット、バトミントンラケット、ゴルフシャフト、クラブヘッド、ガット、弦、セイルクロス、ランニングシューズ、マラソンシューズ、スパイクシューズ、スケートシューズ、バスケットボールシューズ、バレーボールシューズ、等の運動靴、競技(走)用自転車及びその車輪、ロードレーサー、ピストレーサー、マウンテンバイク、コンポジットホイール、ディスクホイール、テンションディスク、スポーク、ブレーキワイヤー、変速機ワイヤー、競技(走)用車椅子及びその車輪、プロテクター、レーシングスーツ、スキー、ストック、ヘルメット、落下傘等のスポーツ関係資材、アバンスベルト、クラッチファーシング等の耐摩擦材、各種建築材料用補強剤及びその他ライダースーツ、スピーカーコーン、軽量乳母車、軽量車椅子、軽量介護用ベッド、救命ボート、ライフジャケット、等広範にわたる用途に使用出来る。
According to the present invention, it is possible to provide a polybenzazole fiber that can sufficiently maintain strength even when exposed to a high temperature and high humidity for a long time. The effect of expanding is tremendous.
That is, tension members such as cables, electric wires and optical fibers, ropes, tension materials, rocket insulation, rocket casing, pressure vessels, space suit strings, planetary exploration balloons, aviation, space materials, bulletproof materials, etc. Shock-resistant members, cut-resistant members such as gloves, fire-resistant clothing, heat-resistant felt, plant gaskets, heat-resistant fabrics, various seals, heat-resistant cushions, heat-resistant members such as filters, belts, tires, shoe soles, ropes, Rubber reinforcements such as hoses, members for electronic materials such as high-density high-performance circuit boards for mounting silicon chips, fishing lines, fishing rods, tennis rackets, table tennis rackets, badminton rackets, golf shafts, club heads, guts, strings , Sail cloth, running shoes, marathon shoes, spiked shoes, skate shoes, Athletic shoes such as ketball shoes, volleyball shoes, bicycles for competition (running) and its wheels, road racers, pis racers, mountain bikes, composite wheels, disc wheels, tension discs, spokes, brake wires, transmission wires, competitions ( Running wheelchairs and their wheels, protectors, racing suits, sports materials such as skis, stocks, helmets, parachutes, friction materials such as avant belts, clutch facings, various building material reinforcements and other rider suits, speakers Can be used for a wide range of applications, such as cones, lightweight baby carriages, lightweight wheelchairs, lightweight nursing beds, lifeboats, and life jackets.

Claims (2)

下記化学式1の分子構造からなるポリベンザゾール繊維が、300〜600℃の加熱処理により分子鎖間架橋処理を施されてなり、50繰り返し単位当たり1箇所以上架橋されていることを特徴とするポリベンザゾール繊維。
Figure 2007211362
但し、化学式1において、nは0以上1未満の実数である。XはS、O原子またはNH基を示す。アゾール環においてN原子とX原子/基はトランス位であってもシス位であっても良い。
また、化学式1におけるYは、化学式2で表され、これらが単独、または1〜nの範囲内でこれら3つの繰り返し単位が任意の割合で共重合していてもよい。Rはハロゲン原子または炭素原子数1〜6のアルキル基を示す。
Figure 2007211362
またさらに、該繰り返し単位とは、化学式3で示される単位を示す。
Figure 2007211362
R'は水素原子、ハロゲン原子または炭素原子数1〜6のアルキル基を示す。
A polybenzazole fiber having a molecular structure represented by the following chemical formula 1 is subjected to an intermolecular cross-linking treatment by a heat treatment at 300 to 600 ° C., and is crosslinked at least one site per 50 repeating units. Benzazole fiber.
Figure 2007211362
However, in Chemical Formula 1, n is a real number of 0 or more and less than 1. X represents an S, O atom or NH group. In the azole ring, the N atom and the X atom / group may be trans or cis.
Y in Chemical Formula 1 is represented by Chemical Formula 2, and these may be used alone or these three repeating units may be copolymerized in an arbitrary ratio within the range of 1 to n. R represents a halogen atom or an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms.
Figure 2007211362
Furthermore, the repeating unit refers to a unit represented by Chemical Formula 3.
Figure 2007211362
R ′ represents a hydrogen atom, a halogen atom or an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms.
温度80℃相対湿度80%雰囲気下で700時間曝露した後の引張強度保持率が85%以上あることを特徴とする請求項1記載のポリベンザゾール繊維。   2. The polybenzazole fiber according to claim 1, which has a tensile strength retention of 85% or more after being exposed for 700 hours in an atmosphere at a temperature of 80 ° C. and a relative humidity of 80%.
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