JP4113018B2

JP4113018B2 - ポリアクリロニトリル系炭素繊維紡績糸織物

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Publication number: JP4113018B2
Application number: JP2003074929A
Authority: JP
Inventors: 賢司島崎; 慎太郎田中; 公輔植田
Original assignee: Toho Rayon Co Ltd
Current assignee: Toho Rayon Co Ltd
Priority date: 2003-03-19
Filing date: 2003-03-19
Publication date: 2008-07-02
Anticipated expiration: 2023-03-19
Also published as: JP2004277973A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、後加工性の良いポリアクリロニトリル(ＰＡＮ)系炭素繊維紡績糸織物に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ＰＡＮ系酸化繊維は、一般の有機繊維と同様の引張り伸度を示し、紡績加工が容易である。このＰＡＮ系酸化繊維を用い、紡績ヤ−ン(より糸)加工等の紡績加工をして紡績糸を得、次いでこの紡績糸を製織し、更に炭素化することにより、炭素繊維紡績糸織物を作製することができる。
【０００３】
炭素繊維紡績糸織物は、強度特性に優れ、耐熱性や断熱性に優れ、良好な導電性を有する。炭素繊維紡績糸織物は、これらの特性が生かされており、断熱シート、耐炎シートや電極材シートとして各用途に有用な素材である。
【０００４】
これらの用途に適用するシートは、一般に樹脂スラリー(耐熱樹脂や導電性樹脂等)、セラミックや炭素等の粉体を含む樹脂スラリーをシート片面又は両面に均一に塗布・コートして用いられる。
【０００５】
塗布工程においては、塗布量や厚さの均一性、密着性を向上させることが重要な課題である。しかし、これまでのシートにおいては、塗布工程において均一性や塗布膜の密着性の良好なものは得られない。特に薄層のシートでは、塗布工程で受ける摩擦抵抗により、シート表面のケバの発生や、シートの切断や伸び等の工程トラブルを生じ、安定的に連続加工することが難しい。
【０００６】
なお、従来の炭素繊維紡績糸織物、及びその製造技術としては特許文献１、２などに記載されたものがある。
【０００７】
特許文献１には、炭素繊維からなる縦糸と横糸とを平織りとしたカーボンクロスを電極材に用いること、並びに、電極材となるカーボンクロス(カーボン短繊維をよった糸を織ったもの、厚さ０．４ｍｍ)についての記載がある。
【０００８】
しかし、この特許文献１に記載されたカーボンクロスは、いずれも、本発明のように酸化繊維を紡績糸加工した紡績糸を用いた炭素織物とは異なる。また、後加工に関する記載がなく、平面平滑性に関する記載もない。
【０００９】
特許文献２には、炭素繊維を短繊維化後、炭素繊維紡績糸織物を作製する方法が記載されている。
【００１０】
しかし、この特許文献２に記載された炭素繊維紡績糸織物は、本発明とは製造方法が全く異なる。しかも、後加工に関する記載がなく、平面平滑性に関する記載もない。
【００１１】
【特許文献１】
特開平７−３３５２３４号公報（段落番号［０００４］、［００２７］）
【特許文献２】
特開平１０−２８０２４６号公報（特許請求の範囲）
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】
本発明者は、後加工性や平面平滑性に優れた炭素繊維紡績糸織物を得るために種々検討しているうちに、
１．炭素繊維よりも結節強度の高いＰＡＮ系酸化繊維を原料とすることにより、細く、強度が高い紡績糸の作製が可能となる。
２．織物のヨコ方向には、タテ方向より細い紡績糸を配置し、このヨコ方向の糸を打ち込むことにより、織物の炭素化時における長さ方向の平面平滑性面の向上を図る。
３．得られた紡績糸織物を炭素化する。
などの事項、操作を適用することにより、長さ方向の強度が高く、適度な平面平滑性が付与された炭素繊維紡績糸織物を得ることができることを知得し、本発明を完成するに到った。
【００１３】
従って、本発明の目的とするところは、上記問題を解決した炭素繊維紡績糸織物を提供することにある。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成する本発明は、以下に記載するものである。
【００１５】
〔１〕厚さが０．１５〜０．４０ｍｍ、長さ方向の引張強度３０Ｎ／ｃｍ以上、長さ方向の静摩擦係数μが３．５以下、炭素含有率が９３質量％以上のポリアクリロニトリル系炭素繊維紡績糸織物。
【００１６】
〔２〕タテ方向の炭素繊維紡績糸の太さＣ_A(ｄｔｅｘ)とヨコ方向の炭素繊維紡績糸の太さＣ_B(ｄｔｅｘ)が、式１
【００１７】
【数３】
１５０＜Ｃ_A ＜４００式１
及び式２
【００１８】
【数４】
０．４０＜Ｃ_B／Ｃ_A ＜０．６２式２
を満たす〔１〕に記載のポリアクリロニトリル系炭素繊維紡績糸織物。
【００１９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を詳細に説明する。
【００２０】
本発明のＰＡＮ系炭素繊維紡績糸織物は、厚さが０．１５〜０．４０ｍｍである。炭素繊維紡績糸織物の厚さが０．１５ｍｍ未満の場合は、この紡績糸織物の強度が低くなるので好ましくない。炭素繊維紡績糸織物の厚さが０．４０ｍｍを超える場合は、この紡績糸織物の表面摩擦係数が増加し、後加工中ケバが発生し易くなるので好ましくない。
【００２１】
本発明のＰＡＮ系炭素繊維紡績糸織物は、長さ方向の引張強度が３０Ｎ／ｃｍ以上である。炭素繊維紡績糸織物の長さ方向の引張強度が３０Ｎ／ｃｍ未満の場合は、後加工中切断し易くなるので好ましくない。
【００２２】
本発明のＰＡＮ系炭素繊維紡績糸織物は、長さ方向の静摩擦係数μが３．５以下、好ましくは０．３〜３．０である。炭素繊維紡績糸織物の長さ方向の静摩擦係数μが３．５を超える場合は、後加工時に織物の表面ケバ、切断及び伸びが生じ易くなるので好ましくない。
【００２３】
本発明のＰＡＮ系炭素繊維紡績糸織物は、炭素含有率が９３質量％以上である。炭素繊維紡績糸織物の炭素含有率が９３質量％未満の場合は、耐熱性や電気伝導性が低下するので好ましくない。
【００２４】
本発明のＰＡＮ系炭素繊維紡績糸織物を構成するタテ方向の炭素繊維紡績糸〔紡績糸(タテ)〕の太さＣ_Aは１５０〜４００ｄｔｅｘが好ましい。炭素繊維紡績糸(タテ)の太さＣ_Aが１５０ｄｔｅｘ未満の場合は、糸強度が低く、炭素繊維微粉末が発生し易くなるので好ましくない。炭素繊維紡績糸(タテ)の太さＣ_Aが４００ｄｔｅｘを超える場合は、所期の厚さの薄い炭素繊維紡績糸織物が得られない、並びに、静摩擦係数が増加するなどの不具合を生ずるので好ましくない。
【００２５】
本発明のＰＡＮ系炭素繊維紡績糸織物を構成するヨコ方向の炭素繊維紡績糸(ヨコ糸)の太さＣ_B(ｄｔｅｘ)とタテ方向の炭素繊維紡績糸(タテ糸)の太さＣ_A(ｄｔｅｘ)との比Ｃ_B／Ｃ_Aは０．４０〜０．６２が好ましい。ヨコ糸の太さＣ_Bとタテ糸の太さＣ_Aとの比Ｃ_B／Ｃ_Aが０．４０未満の場合は、ヨコ糸の強度が低いため、炭素繊維ケバが発生し易くなるので好ましくない。ヨコ糸の太さＣ_Bとタテ糸の太さＣ_Aとの比Ｃ_B／Ｃ_Aが０．６２を超える場合は、所期の厚さの薄い炭素繊維紡績糸織物が得られないので好ましくない。
【００２６】
本発明のＰＡＮ系炭素繊維紡績糸織物における厚さ方向の電気抵抗値は１０ｍΩ以下が好ましく、８ｍΩ以下が更に好ましい。この紡績糸織物を高分子電解質型燃料電池用電極材として用いる場合、電気抵抗値が低い程、電池性能が良い。この電気抵抗値が１０ｍΩを超えると起電力が下がり、電池性能が悪くなるので好ましくない。
【００２７】
なお、炭素繊維紡績糸織物における厚さ方向の電気抵抗値は、後述する測定方法により測定する。
【００２８】
本発明のＰＡＮ系炭素繊維紡績糸織物は、その物性が上記範囲内にあれば、その製造方法としては、特に限定されるものではないが、例えば以下の製造方法により製造することができる。
【００２９】
〔酸化繊維(単繊維)〕
炭素繊維紡績糸織物原料の酸化繊維(単繊維)は、ＰＡＮ系酸化繊維であり、例えば市販のＰＡＮ系繊維を空気中、高温で処理することにより環化反応を生じさせ、酸素結合量を増加させて不融化、難燃化させる耐炎化処理によって得られるものを用いることができる。
【００３０】
ＰＡＮ系酸化繊維における乾強度、結節強度は、ＪＩＳＬ１０１５により測定した物性値である。
【００３１】
酸化繊維の乾強度は、１．５ｇｆ／ｄｔｅｘ(１４．７ｍＮ／ｄｔｅｘ)以上である。酸化繊維乾強度が１．５ｇｆ／ｄｔｅｘ(１４．７ｍＮ／ｄｔｅｘ)未満の場合は、この酸化繊維を紡績して得られる酸化繊維紡績糸の強度低下、更にこの酸化繊維紡績糸が炭素化されてなる炭素繊維紡績糸の強度低下による微粉末発生が増加するので好ましくない。
【００３２】
酸化繊維の結節強度は、０．３ｇｆ／ｄｔｅｘ(２．９ｍＮ／ｄｔｅｘ)以上である。酸化繊維結節強度が０．３ｇｆ／ｄｔｅｘ(２．９ｍＮ／ｄｔｅｘ)未満の場合は、目標とする細い酸化繊維紡績糸が得難い。得られた場合も紡績糸強度が低く、織物加工が難しい。
【００３３】
酸化繊維の比重は、特に限定されないが、１．３５〜１．４５が好ましく、１．３５〜１．４３が更に好ましい。
【００３４】
酸化繊維の繊度は、０．９〜４．５ｄｔｅｘの範囲が好ましく、１．０〜２．５ｄｔｅｘの範囲がより好ましい。
【００３５】
酸化繊維のクリンプ数は、特に限定されないが、５〜２０ヶ／インチ(２．５４ｃｍ)が好ましい。
【００３６】
酸化繊維のクリンプ率は、特に限定されないが、７〜１５％が好ましい。
【００３７】
酸化繊維のカット長は、特に限定されないが、２５〜１００ｍｍが好ましい。
【００３８】
〔紡績加工〕
上述した酸化繊維は、製織時のタテ方向の酸化繊維紡績糸(タテ糸)と、製織時のヨコ方向の酸化繊維紡績糸(ヨコ糸)とに紡績加工する。
【００３９】
ここで、タテ糸の太さＯ_Aは４２０〜６６０ｄｔｅｘであり、ヨコ糸の太さＯ_Bとタテ糸の太さＯ_Aとの比Ｏ_B／Ｏ_Aは０．４０〜０．６２である。
【００４０】
タテ糸の太さＯ_Aが４２０ｄｔｅｘ未満の場合は、織物加工時に駆動方向の張力により、伸びを生じ易い、並びに、ヨコ方向の紡績糸の打込み時に紡績糸切れを生じ易いなどの不具合を生ずるので好ましくない。タテ糸の太さＯ_Aが６６０ｄｔｅｘを超える場合は、紡績糸が太すぎるため、織物加工時織物の厚さが厚くなり、目標とする厚さの炭素繊維織物を得ることができない。
【００４１】
ヨコ糸の太さＯ_Bとタテ糸の太さＯ_Aとの比Ｏ_B／Ｏ_Aが上記範囲外の場合は、所期の炭素繊維織物を得ることができない。
【００４２】
タテ糸、ヨコ糸共、そのより数は２５０〜８２０回／ｍが好ましく、３５０〜８２０回／ｍが更に好ましい。より数が２５０回／ｍ未満の場合は、強度が低下し、ケバが発生し易いので好ましくない。より数が８２０回／ｍを超える場合は、紡績加工性低下、単繊維切れが生じ易い、並びに、ケバが発生し易いなどの不具合を生ずるので好ましくない。
【００４３】
〔製織〕
上述した酸化繊維紡績糸を製織することにより、酸化繊維紡績糸織物を製造する。
【００４４】
この酸化繊維織物の形態は、特に限定されないが、表面の静摩擦係数が低い織物を作製し易いことから平織りが好ましい。
【００４５】
酸化繊維織物の厚さは、０．１８〜０．４５ｍｍが好ましい。
【００４６】
酸化繊維紡績糸のタテ糸・ヨコ糸の打込み本数は、紡績糸の太さにより調整されるが、３０〜７０本／インチ(２．５４ｃｍ)の範囲が好ましい。
【００４７】
〔樹脂処理〕
上述した酸化繊維紡績糸織物には、圧縮処理する前に、静摩擦係数低減効果をより発揮させることを目的として、樹脂処理を行ってもよい。
【００４８】
樹脂の種類は熱可塑性、熱硬化性樹脂のいずれでもよいが、後工程で高温(１００〜３５０℃)圧縮処理される際に軟化し、繊維間で融着し、かつ焼成炭素化時（窒素雰囲気下、９５０〜２３００℃、更に好ましくは１２００〜２３００℃）に僅かでも炭素化し残留する樹脂を用いることが好ましい。例えば、ポリビニルアルーコール、カルボキシメチルセルローズ、エポキシ、フェノールノボラック、アラミド、ポリイミド等の樹脂が好ましい。
【００４９】
樹脂の付着量は、樹脂の種類や、炭素化後の織物の目標とする硬さにより最適量は異なるが、通常０．２〜１０質量％の範囲が好ましい。樹脂の付着量が１０質量％を超える場合、焼成炭素化して得られる炭素繊維紡績糸織物は、柔軟性がなくなり、脆くなるので好ましくない。
【００５０】
樹脂処理の方法は浸漬法が好ましい。この方法によれば最も均一に樹脂添着が可能である。樹脂処理時の温度は常温(２５℃)〜９０℃の範囲が好ましい。
【００５１】
〔圧縮処理〕
必要に応じ、上述した酸化繊維紡績糸織物を、樹脂処理後又は処理せずに、１００〜３５０℃の温度下、圧力０．５〜２０ＭＰａ、好ましくは１〜８ＭＰａにて圧縮処理する。
【００５２】
この圧縮処理時の温度及び圧力は、樹脂処理時の樹脂の種類及び目標とする炭素繊維紡績糸織物の厚さにより適宜調整する。
【００５３】
〔焼成・炭素化〕
圧縮処理後、酸化繊維紡績糸織物を、窒素雰囲気下などの不活性ガス雰囲気下、１２００〜２３００℃で、０．５〜２０分間焼成し炭素化することが好ましい。
【００５４】
焼成時の温度が１２００℃未満の場合は、得られる炭素繊維紡績糸織物の電気伝導性が低下するので好ましくない。焼成時の温度が２３００℃を超える場合は、炭素繊維紡績糸織物の強度が劣化し、微粉末が発生するので好ましくない。
【００５５】
このようにして得られる炭素繊維紡績糸織物の目付は３０〜１２０ｇ／ｍ²が好ましい。
【００５６】
【実施例】
本発明を以下の実施例及び比較例により詳述する。
【００５７】
以下の実施例及び比較例の条件により炭素繊維紡績糸織物を作製した。原料酸化繊維、樹脂・圧縮処理前の酸化繊維紡績糸織物、樹脂・圧縮処理後の酸化繊維紡績糸織物及び焼成後の炭素繊維紡績糸織物の諸物性値を、以下の方法により測定した。
【００５８】
酸化繊維の比重：アルキメデス法(溶媒アセトン)により測定した。
【００５９】
繊維性能：乾強度、結節強度、クリンプ数、クリンプ率、酸化繊維の繊度、紡績糸の太さ、より数は、ＪＩＳＬ１０１５により測定した。
【００６０】
紡績糸織物の厚さ：直径３０ｍｍの円形圧板で２００ｇｆを負荷したとき(２．８ｋＰａ)の厚さを測定した。
【００６１】
紡績糸織物の目付：５０ｍｍ角の紡績糸織物を１２０℃、２時間乾燥させた質量より、単位面積当たりの質量を算出した。
【００６２】
紡績糸織物の嵩密度：上記条件により測定した厚さ及び目付から算出した。
【００６３】
紡績糸の打込み本数：５０ｍｍ角に切り出した織物について、それぞれタテ方向及びヨコ方向の紡績糸の本数／インチ(２．５４ｃｍ)を測定した。
【００６４】
炭素含有率：元素分析機(ＣＨＮコーダー：島津製作所製)を用い測定した。
【００６５】
電気抵抗値：２枚の５０ｍｍ角(厚さ１０ｍｍ)の金メッキした電極に炭素繊維紡績糸織物の全面を接触するように挟み、両電極間の電気抵抗値(ｍΩ)を測定した。
【００６６】
紡績糸織物の静摩擦係数μ：図１の概略側面図に示す測定装置２を用い、以下の手順で炭素繊維紡績糸織物の静摩擦係数μを測定した。
【００６７】
図１(ａ)に示すように、平面板４に試験用織物６ａを貼りつけ、一方、金属製の板８(質量８０ｇ、幅２．９ｃｍ、長さ３．４ｃｍ、厚さ０．９５ｃｍ)に、平面板４に貼りつけた試験用織物６ａと同じ試験用織物６ｂを貼りつけ、この金属製の板８を平面板４上面に置いた。
【００６８】
次いで、図１(ｂ)に示すように、平面板４を傾け、滑り初めの底辺Ｘ(平面板４の水平方向の長さ)に対する高さＨ(平面板４の鉛直方向の長さ)の比(Ｈ／Ｘ)を静摩擦係数μとした。
【００６９】
紡績糸織物の引っ張り強度：紡績糸織物を幅２５ｍｍ、長さ２００ｍｍにカットし試験片を作製し、引っ張り速度１００ｍｍ／ｍｉｎ、つかみ間隔１００ｍｍにて、引っ張り強度（Ｎ／ｃｍ）を測定した。
【００７０】
実施例１
ＰＡＮ系酸化繊維〔比重１．３９、繊度１．３ｄｔｅｘ、クリンプ数１０．５ヶ／インチ(２．５ｃｍ)、クリンプ率１２．４％、カット長５１ｍｍ、乾強度２．５ｇｆ／ｄｔｅｘ(２４．５ｍＮ／ｄｔｅｘ)、結節強度０．６ｇｆ／ｄｔｅｘ(５．９ｍＮ／ｄｔｅｘ)〕を用い、表１に示すように、織物用のタテ方向の紡績糸〔紡績糸(タテ)〕として、より数３５０回／ｍ、太さ(Ｏ_A)５６０ｄｔｅｘの糸、織物用のヨコ方向の紡績糸〔紡績糸(ヨコ)〕として、より数３５０回／ｍ、太さ(Ｏ_B)２５０ｄｔｅｘの糸を作製した。紡績糸(ヨコ)と紡績糸(タテ)との太さ比(Ｏ_B／Ｏ_A)は０．４５であった。
【００７１】
次いで、上記紡績糸(タテ)を打込本数４０本／インチ(２．５４ｃｍ)、上記紡績糸(ヨコ)を打込本数４０本／インチ(２．５４ｃｍ)の条件で製織し、目付１７０ｇ／ｍ²、厚さ０．３０ｍｍの平織りの酸化繊維紡績糸織物を得た。
【００７２】
この酸化繊維紡績糸織物を、１５００℃、窒素雰囲気下、２分間焼成し炭素化することによって炭素繊維紡績糸織物を得た。
【００７３】
得られた炭素繊維紡績糸織物は、表１に示すように、目付が１００ｇ／ｍ²、厚さが０．３０ｍｍ、嵩密度が０．３３ｇ／ｃｍ³、タテ方向の炭素繊維紡績糸〔紡績糸(タテ)〕の太さ(Ｃ_A)が３１０ｄｔｅｘ、ヨコ方向の炭素繊維紡績糸〔紡績糸(ヨコ)〕の太さ(Ｃ_B)が１５１ｄｔｅｘ、紡績糸(ヨコ)と紡績糸(タテ)との太さ比(Ｃ_B／Ｃ_A)が０．４９、炭素含有率が９６質量％、厚さ方向の電気抵抗値が２．０ｍΩ、静摩擦係数μが２．４、引張強度４５Ｎ／ｃｍであり、良好な物性の炭素繊維紡績糸織物であった。
【００７４】
この炭素繊維紡績糸織物の後加工性を評価したところ、表１に示すように、織物の伸び、切断及び付着ムラのいずれも無く、後加工性は良好であった。
【００７５】
実施例２
実施例１と同じＰＡＮ系酸化繊維を用い、表１に示すように、織物用のタテ方向の紡績糸〔紡績糸(タテ)〕として、より数３５０回／ｍ、太さ(Ｏ_A)５６０ｄｔｅｘの糸、織物用のヨコ方向の紡績糸〔紡績糸(ヨコ)〕として、より数３５０回／ｍ、太さ(Ｏ_B)３００ｄｔｅｘの糸を作製した。紡績糸(ヨコ)と紡績糸(タテ)との太さ比(Ｏ_B／Ｏ_A)は０．５４であった。
【００７６】
次いで、上記紡績糸(タテ)を打込本数４０本／インチ(２．５４ｃｍ)、上記紡績糸(ヨコ)を打込本数３３本／インチ(２．５４ｃｍ)の条件で製織し、目付１７５ｇ／ｍ²、厚さ０．３３ｍｍの平織りの酸化繊維紡績糸織物を得た。
【００７７】
この酸化繊維紡績糸織物を、１５００℃、窒素雰囲気下、２分間焼成し炭素化することによって炭素繊維紡績糸織物を得た。
【００７８】
得られた炭素繊維紡績糸織物は、表１に示すように、目付が１０３ｇ／ｍ²、厚さが０．３１ｍｍ、嵩密度が０．３３ｇ／ｃｍ³、タテ方向の炭素繊維紡績糸〔紡績糸(タテ)〕の太さ(Ｃ_A)が３１０ｄｔｅｘ、ヨコ方向の炭素繊維紡績糸〔紡績糸(ヨコ)〕の太さ(Ｃ_B)が１８２ｄｔｅｘ、紡績糸(ヨコ)と紡績糸(タテ)との太さ比(Ｃ_B／Ｃ_A)が０．５９、炭素含有率が９６質量％、厚さ方向の電気抵抗値が２．３ｍΩ、静摩擦係数μが２．７、引張強度４７Ｎ／ｃｍであり、良好な物性の炭素繊維紡績糸織物であった。
【００７９】
この炭素繊維紡績糸織物の後加工性を評価したところ、表１に示すように、織物の伸び、切断及び付着ムラのいずれも無く、後加工性は良好であった。
【００８０】
実施例３
実施例２で得た酸化繊維紡績糸織物をＰＶＡ水溶液(０．４質量％)にて浸漬処理(樹脂処理)し、ＰＶＡを０．５質量％添着せしめた後、１６０℃、５ＭＰａにて圧縮処理し、目付１７３ｇ／ｍ²、厚さ０．２６ｍｍ、嵩密度０．６７ｇ／ｃｍ³の樹脂処理・圧縮処理後の酸化繊維紡績糸織物を得た。
【００８１】
この樹脂処理・圧縮処理後の酸化繊維紡績糸織物を、１５００℃、窒素雰囲気下、２分間焼成し炭素化することによって炭素繊維紡績糸織物を得た。
【００８２】
得られた炭素繊維紡績糸織物は、表１に示すように、目付が１０４ｇ／ｍ²、厚さが０．２５ｍｍ、嵩密度が０．４２ｇ／ｃｍ³、タテ方向の炭素繊維紡績糸〔紡績糸(タテ)〕の太さ(Ｃ_A)が３１２ｄｔｅｘ、ヨコ方向の炭素繊維紡績糸〔紡績糸(ヨコ)〕の太さ(Ｃ_B)が１８４ｄｔｅｘ、紡績糸(ヨコ)と紡績糸(タテ)との太さ比(Ｃ_B／Ｃ_A)が０．５９、炭素含有率が９６質量％、厚さ方向の電気抵抗値が２．３ｍΩ、静摩擦係数μが２．７、引張強度４７Ｎ／ｃｍであり、良好な物性の炭素繊維紡績糸織物であった。
【００８３】
この炭素繊維紡績糸織物の後加工性を評価したところ、表１に示すように、織物の伸び、切断及び付着ムラのいずれも無く、後加工性は良好であった。
【００８４】
【表１】

【００８５】
比較例１
実施例１で得た酸化繊維紡績糸織物を、１０００℃、窒素雰囲気下、２分間焼成し炭素化することによって炭素繊維紡績糸織物を得た。
【００８６】
得られた炭素繊維紡績糸織物は、表２に示すように、目付が１１２ｇ／ｍ²、厚さが０．３１ｍｍ、嵩密度が０．３６ｇ／ｃｍ³、タテ方向の炭素繊維紡績糸〔紡績糸(タテ)〕の太さ(Ｃ_A)が３４０ｄｔｅｘ、ヨコ方向の炭素繊維紡績糸〔紡績糸(ヨコ)〕の太さ(Ｃ_B)が１６９ｄｔｅｘ、紡績糸(ヨコ)と紡績糸(タテ)との太さ比(Ｃ_B／Ｃ_A)が０．５０、炭素含有率が９１質量％、厚さ方向の電気抵抗値が５．５ｍΩ、静摩擦係数μが２．８、引張強度１６Ｎ／ｃｍであり、良好な物性の炭素繊維紡績糸織物ではなかった。
【００８７】
この炭素繊維紡績糸織物の後加工性を評価したところ、表２に示すように、織物
の伸び及び切断があり、後加工性は良好ではなかった。
【００８８】
表２中×で示す箇所が本発明の構成から逸脱している。
【００８９】
比較例２
ＰＡＮ系酸化繊維〔比重１．４５、繊度１．２ｄｔｅｘ、クリンプ数１０．０ヶ／インチ(２．５ｃｍ)、クリンプ率１３．５％、カット長５１ｍｍ、乾強度２．０ｇｆ／ｄｔｅｘ(１９．６ｍＮ／ｄｔｅｘ)、結節強度０．２ｇｆ／ｄｔｅｘ(２．０ｍＮ／ｄｔｅｘ)〕を用い、表２に示すように、織物用のタテ方向の紡績糸〔紡績糸(タテ)〕として、より数３３５回／ｍ、太さ(Ｏ_A)５５５ｄｔｅｘの糸、織物用のヨコ方向の紡績糸〔紡績糸(ヨコ)〕として、より数３３５回／ｍ、太さ(Ｏ_B)２６０ｄｔｅｘの糸を作製した。紡績糸(ヨコ)と紡績糸(タテ)との太さ比(Ｏ_B／Ｏ_A)は０．４７であった。
【００９０】
次いで、上記紡績糸(タテ)を打込本数４０本／インチ(２．５４ｃｍ)、上記紡績糸(ヨコ)を打込本数４０本／インチ(２．５４ｃｍ)の条件で製織し、目付１７３ｇ／ｍ²、厚さ０．３４ｍｍの平織りの酸化繊維紡績糸織物を得た。
【００９１】
この酸化繊維紡績糸織物を、１５００℃、窒素雰囲気下、２分間焼成し炭素化することによって炭素繊維紡績糸織物を得た。
【００９２】
得られた炭素繊維紡績糸織物は、表２に示すように、目付が１０２ｇ／ｍ²、厚さが０．３１ｍｍ、嵩密度が０．３３ｇ／ｃｍ³、タテ方向の炭素繊維紡績糸〔紡績糸(タテ)〕の太さ(Ｃ_A)が３３３ｄｔｅｘ、ヨコ方向の炭素繊維紡績糸〔紡績糸(ヨコ)〕の太さ(Ｃ_B)が１５０ｄｔｅｘ、紡績糸(ヨコ)と紡績糸(タテ)との太さ比(Ｃ_B／Ｃ_A)が０．４５、炭素含有率が９６質量％、厚さ方向の電気抵抗値が３．０ｍΩ、静摩擦係数μが３．５、引張強度１３Ｎ／ｃｍであり、良好な物性の炭素繊維紡績糸織物ではなかった。
【００９３】
この炭素繊維紡績糸織物の後加工性を評価したところ、表２に示すように、織物
の伸び、切断及び付着ムラがあり、後加工性は良好ではなかった。
【００９４】
表２中×で示す箇所が本発明の構成から逸脱している。
【００９５】
比較例３
実施例１と同じＰＡＮ系酸化繊維を用い、表２に示すように、織物用のタテ方向の紡績糸〔紡績糸(タテ)〕として、より数３３５回／ｍ、太さ(Ｏ_A)５６０ｄｔｅｘの糸、織物用のヨコ方向の紡績糸〔紡績糸(ヨコ)〕として、より数３３５回／ｍ、太さ(Ｏ_B)３６０ｄｔｅｘの糸を作製した。紡績糸(ヨコ)と紡績糸(タテ)との太さ比(Ｏ_B／Ｏ_A)は０．６４であった。
【００９６】
次いで、上記紡績糸(タテ)を打込本数４０本／インチ(２．５４ｃｍ)、上記紡績糸(ヨコ)を打込本数２８本／インチ(２．５４ｃｍ)の条件で製織し、目付１７０ｇ／ｍ²、厚さ０．３４ｍｍの平織りの酸化繊維紡績糸織物を得た。
【００９７】
この酸化繊維紡績糸織物を、１５００℃、窒素雰囲気下、２分間焼成し炭素化することによって炭素繊維紡績糸織物を得た。
【００９８】
得られた炭素繊維紡績糸織物は、表２に示すように、目付が１０２ｇ／ｍ²、厚さが０．３４ｍｍ、嵩密度が０．３０ｇ／ｃｍ³、タテ方向の炭素繊維紡績糸〔紡績糸(タテ)〕の太さ(Ｃ_A)が３１０ｄｔｅｘ、ヨコ方向の炭素繊維紡績糸〔紡績糸(ヨコ)〕の太さ(Ｃ_B)が２０２ｄｔｅｘ、紡績糸(ヨコ)と紡績糸(タテ)との太さ比(Ｃ_B／Ｃ_A)が０．６５、炭素含有率が９６質量％、厚さ方向の電気抵抗値が３．５ｍΩ、静摩擦係数μが３．７、引張強度４７Ｎ／ｃｍであり、良好な物性の炭素繊維紡績糸織物ではなかった。
【００９９】
この炭素繊維紡績糸織物の後加工性を評価したところ、表２に示すように、織物
の切断及び付着ムラがあり、後加工性は良好ではなかった。
【０１００】
表２中×で示す箇所が本発明の構成から逸脱している。
【０１０１】
【表２】

【０１０２】
【発明の効果】
本発明のＰＡＮ系炭素繊維紡績糸織物は、厚さ、長さ方向の引張強度、長さ方向の静摩擦係数μ、並びに、炭素含有率が所定の範囲になるように構成されているので、後加工性や平面平滑性に優れた炭素繊維紡績糸織物である。
【０１０３】
また、上記炭素繊維紡績糸織物におけるタテ方向の炭素繊維紡績糸の太さＣ_Aとヨコ方向の炭素繊維紡績糸の太さＣ_Bとを所定の範囲になるように構成することにより上記炭素繊維紡績糸織物の後加工性や平面平滑性は更に優れたものとなる。
【図面の簡単な説明】
【図１】静摩擦係数測定装置の一例を示す概略側面図であり、(ａ)は平面板を傾ける前の状態を示し、(ｂ)は平面板を傾けて金属製の板が滑り初めたときの状態を示す。
【符号の説明】
２静摩擦係数測定装置
４平面板
６ａ、６ｂ試験用織物
８金属製の板
Ｘ滑り初めの底辺
Ｈ滑り初めの高さ

Claims

タテ方向の酸化繊維紡績糸の太さＯ _A ( ｄｔｅｘ ) が４２０〜６６０ｄｔｅｘであり、ヨコ方向の酸化繊維紡績糸の太さＯ _B ( ｄｔｅｘ ) とタテ方向の酸化繊維紡績糸の太さＯ _A ( ｄｔｅｘ ) との比Ｏ _B ／Ｏ _A が０．４０〜０．６２であり、タテ方向の酸化繊維もヨコ方向の酸化繊維もその比重が１．３５〜１．４３であるポリアクリロニトリル系酸化繊維紡績糸織物を、不活性ガス雰囲気下、１２００〜２３００℃で、０．５〜２０分間焼成することを特徴とする、厚さが０．１５〜０．４０ｍｍ、長さ方向の引張強度が３０Ｎ／ｃｍ以上、長さ方向の静摩擦係数μが０．３〜３．５、炭素含有率が９３質量％以上、且つ、タテ方向の炭素繊維紡績糸の太さＣ _A ( ｄｔｅｘ ) とヨコ方向の炭素繊維紡績糸の太さＣ _B ( ｄｔｅｘ ) が式１

及び式２

を満たすポリアクリロニトリル系炭素繊維紡績糸織物の製造方法。