JP2022505385A - 炭素繊維用アクリロニトリル系共重合体の製造方法 - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、2018年11月2日に出願された韓国特許出願第10-2018-0133737号に基づいた優先権の利益を主張し、当該韓国特許出願の文献に開示された全ての内容を本明細書の一部として含む。
Rは水素又はC1からC3の線状のアルキル基であり、
LはC1からC3の線状のアルキレン基であり、
Xはアルカリ金属である。
本発明の一実施形態による炭素繊維用アクリロニトリル系共重合体の製造方法は、1)下記化学式1で表されるスルホネート系単量体、カルボン酸系単量体及びアクリロニトリル系単量体を含む単量体混合物及び有機溶媒を含む反応溶液を準備する段階と、2)前記反応溶液を重合する段階とを含み、前記単量体混合物は、前記化学式1で表されるスルホネート系単量体0.55から1.6モル%を含む:
Rは水素又はC1からC3の線状のアルキル基であり、
LはC1からC3の線状のアルキレン基であり、
Xはアルカリ金属である。
先ず、単量体混合物及び有機溶媒を含む反応溶液を準備する。
次いで、前記反応溶液を重合する。
以下、本発明が属する技術分野において、通常の知識を有する者が容易に実施できるように、本発明の実施例に対して詳しく説明する。しかし、本発明は、色々と異なる形態で具現されてよく、ここで説明する実施例に限定されない。
メタリルスルホン酸ナトリウム(SMAS)、イタコン酸(IA)及びアクリロニトリル(AN)を下記表1及び表2に記載された含量で混合した単量体100重量部を、下記表1及び表2に記載された含量のジメチルスルホキシド(DMSO)に均一に溶解して反応溶液を準備した。
前記アクリロニトリル系紡糸溶液を50℃まで昇温した後、紡糸口金(ホール直径:65μm、ホール数:3,000)を用いて水50重量%及びジメチルスルホキシド50重量%を、循環溶媒を含む凝固槽(温度:60℃)に吐出して凝固させ、アクリロニトリル系凝固糸を製造した。
前記アクリロニトリル系繊維前駆体を第1酸化炉(温度:150℃)、第2酸化炉(温度:180℃)、第3酸化炉(温度:200℃)、第4酸化炉(温度:230℃)で順次耐炎化してアクリロニトリル系繊維を製造した。
前記アクリロニトリル繊維を窒素雰囲気で置換された第1炭化炉400℃から1,600℃まで昇温しながら15分間炭化した。
実施例及び比較例のアクリロニトリル系共重合体溶液の物性を下記に記載された方法で測定し、その結果を下記表1及び表2に示した。
(3)粘度(poise):下記条件でブルックフィールド (Brookfield)を用いて測定した。
<実験例2>
実施例及び比較例のアクリロニトリル系繊維の製造時、耐炎化ピーク温度を測定し、下記表1及び表2に記載した。
実施例及び比較例のアクリロニトリル系繊維前駆体の物性を下記に記載された方法で測定し、その結果を下記表1及び表2に記載した。
(5)強度(g/d):Single Filament Testers(製造社:Textechno、商品名:Favimat+)を用いて25個の単繊維に対して強度を測定し、平均値を記載した。
実施例及び比較例の炭素繊維の物性を下記に記載された方法で測定し、その結果を下記表1及び表2に記載した。
Claims (11)
- 前記単量体混合物は、
前記スルホネート系単量体を0.6から1.5モル%で含む、請求項1に記載の炭素繊維用アクリロニトリル系共重合体の製造方法。 - 前記化学式1で表されるスルホネート系単量体は、メタリルスルホン酸ナトリウム及びアリルスルホン酸ナトリウムからなる群から選択される、請求項1に記載の炭素繊維用アクリロニトリル系共重合体の製造方法。
- 前記単量体混合物は、
前記カルボン酸系単量体を0.5から1.5モル%で含む、請求項1に記載の炭素繊維用アクリロニトリル系共重合体の製造方法。 - 前記重合する段階は、
前記反応溶液を第1温度で1次重合する段階と、
前記第1温度より高い第2温度で2次重合する段階とを含む、請求項1に記載の炭素繊維用アクリロニトリル系共重合体の製造方法。 - 前記第1温度は55から62℃である、請求項5に記載の炭素繊維用アクリロニトリル系共重合体の製造方法。
- 前記第2温度は65から72℃である、請求項5に記載の炭素繊維用アクリロニトリル系共重合体の製造方法。
- 前記1次重合時間と2次重合時間の比率は50:50から65:35である、請求項5に記載の炭素繊維用アクリロニトリル系共重合体の製造方法。
- 前記カルボン酸系単量体は、アクリル酸、メタクリル酸、エタクリル酸、イタコン酸、クロトン酸、シトラコン酸、マレイン酸及びメサコン酸からなる群から選択される1つ以上である、請求項1に記載の炭素繊維用アクリロニトリル系共重合体の製造方法。
- 前記アクリロニトリル系単量体は、アクリロニトリル、メタクリロニトリル及びエタクリロニトリルからなる群から選択される1つ以上である、請求項1に記載の炭素繊維用アクリロニトリル系共重合体の製造方法。
- 前記有機溶媒は、ジメチルスルホキシド、ジメチルホルムアミド及びジメチルアセトアミドからなる群から選択される1種以上である、請求項1に記載の炭素繊維用アクリロニトリル系共重合体の製造方法。
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Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS4838344B1 (ja) * | 1970-12-18 | 1973-11-16 | ||
JPS4987825A (ja) * | 1972-12-28 | 1974-08-22 | ||
JPS53123453A (en) * | 1977-04-05 | 1978-10-27 | Toray Ind Inc | Acrylic polymer solution having good fiber-forming proterty |
JPS5891712A (ja) * | 1981-11-27 | 1983-05-31 | Kanegafuchi Chem Ind Co Ltd | アクリロニトリル系重合体の製造方法 |
JP2011213771A (ja) * | 2010-03-31 | 2011-10-27 | Toray Ind Inc | 管状連続反応器を用いたポリアクリロニトリル共重合体の製造方法 |
CN104562222A (zh) * | 2013-10-28 | 2015-04-29 | 中国石油化工股份有限公司 | 粘度可控的高固含量聚丙烯腈基碳纤维纺丝原液的制备方法 |
Family Cites Families (16)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US2913438A (en) | 1955-10-31 | 1959-11-17 | Dow Chemical Co | Copolymers of acrylonitrile and alkenylaromatic sulfonates, and dyeable fibers thereof |
JPS5029533B2 (ja) * | 1971-12-02 | 1975-09-23 | ||
JPS52107045A (en) * | 1976-03-05 | 1977-09-08 | Japan Exlan Co Ltd | Stable aqueous emulsions of acrylonitrile polymers, their preparation, and dyeability improvers therefrom |
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WO2003072618A1 (fr) * | 2002-02-26 | 2003-09-04 | Kanebo, Ltd. | Resine synthetique pour fibre synthetique acrylique, fibre synthetique acrylique formee a partir de ladite resine et procede de production d'une fibre synthetique acrylique |
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JPS4987825A (ja) * | 1972-12-28 | 1974-08-22 | ||
JPS53123453A (en) * | 1977-04-05 | 1978-10-27 | Toray Ind Inc | Acrylic polymer solution having good fiber-forming proterty |
JPS5891712A (ja) * | 1981-11-27 | 1983-05-31 | Kanegafuchi Chem Ind Co Ltd | アクリロニトリル系重合体の製造方法 |
US4513126A (en) * | 1981-11-27 | 1985-04-23 | Konegafuchi Kagaku Kogyo Kabushiki Kaisha | Acrylonitrile polymer, process for the preparation thereof and fiber prepared therefrom |
JP2011213771A (ja) * | 2010-03-31 | 2011-10-27 | Toray Ind Inc | 管状連続反応器を用いたポリアクリロニトリル共重合体の製造方法 |
CN104562222A (zh) * | 2013-10-28 | 2015-04-29 | 中国石油化工股份有限公司 | 粘度可控的高固含量聚丙烯腈基碳纤维纺丝原液的制备方法 |
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