JPH0585643B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

［発明の技術分野］ 本発明は優れた耐熱性ならびに機械的強度を備
え、とくに、補強用繊維として好適なポリシアノ
アリールエーテル繊維に関する。 ［発明の技術的背景とその問題点］ 近年、各種プラスチツク材料の応用範囲が広が
るにつれて、その特性、例えば機械的強度や耐熱
性に対する要求が厳しくなつてきている。そこ
で、プラスチツク材料に高い機械的強度を発見さ
せるために、補強用繊維を充填することが一般に
行なわれている。 かかる補強用繊維としては、無機系材料よりな
るもの、または合成樹脂よりなるもの等各種のも
のが知られている。しかしながら、無機系材料よ
りなるものは、その製造に多くの工程を要するた
め大量安価に得ることが困難であり、一方、合成
樹脂よりなるものは、製造は容易であるものの、
反面、繊維自体の耐熱性ならびに機械的強度が必
ずしも充分ではないという問題がある。そのた
め、更に高い耐熱性ならびに機械的強度を備えた
合成樹脂からなる補強用繊維への要請が強い。 ［発明の目的］ 本発明は、従来のかかる要請に応え、特定の構
造を有するポリシアノアリールエーテルから得ら
れる高い耐熱性ならびに機械的強度を備えた補強
用繊維の提供を目的とする。 ［発明の概要］ 本発明のポリシアノアリールエーテル繊維は、 次式：

【化】 で示される繰り返し単位を80モル％以上含有し、
かつ、数平均分子量が20000〜70000であるポリシ
アノアリールエーテルを360〜420℃で溶融紡糸し
た繊維が、該繊維の溶融温度以下の温度において
延伸されてなることを特徴とする。 まず、本発明において、上述した特徴を有する
ポリシアノアリールエーテルが本発明繊維の素材
として使用される。 このようなポリシアノアリールエーテルにおい
て、（）式で示される繰り返し単位の含有量が
80モル％未満の場合には、後述する工程により得
られるポリシアノアリールエーテル繊維の強度及
び耐熱性が低下するので不都合である。好ましく
は90〜100モル％である。 また繊維素材として使用されるポリシアノアリ
ールエーテルは、（）式で示される繰り返し単
位の外に、 次式：

【化】 （式中、Arは、

【式】以外 の二価のアリール基を表わす） で示される繰り返し単位の少なくとも１種を20モ
ル％未満含有した共重合体であつてもよい。 （）式中のArとしては、例えば、

【式】

【式】

【式】

【式】

【式】

【式】があげられる。 次に、上記した数平均分子量は、このポリシア
ノアリールエーテルをＮ−メチルピロリドンに溶
解してその濃度を70mg／dlとしたとき、この溶液
の高温ゲルパーミエーシヨンクロマトグラフイー
法（測定温度135℃）によるポリスチレン換算の
数平均分子量をいう。 この数平均分子量が20000未満の場合には、繊
維に充分な耐熱性及び機械的強度が発現せず、ま
た、70000を超えると均質な溶融紡糸繊維が得ら
れず、その結果、繊維を延伸処理することが困難
になる。好ましくは、数平均分子量が25000〜
65000である。なお、後述する重合反応において
反応温度と反応時間とを適宜に選定することによ
り、数平均分子量の調節を行なうことができる。 以上のような特徴を有するポリシアノアリール
エーテルにおいては、（）式で示される繰り返
し単位が直鎖状に、又は、（）式、（）式で示
される両繰り返し単位が互いに無秩序にあるいは
秩序立つて直鎖状に、連結して構成されており、
その末端は、−Ｈ，−Ｘ，

【式】

【式】

【式】（ただし、 Ｒは水素原子、炭素数１〜10のアルキル基、アリ
ール基、又はアルキル基を表わし、Ｘはハロゲン
原子を表わす）などでブロツクされている。 上述したポリシアノアリールエーテルは、例え
ば、次のようにして製造することができる。すな
わち、ジハロゲノベンゾニトリルと４，4′−ビフ
エノールのアルカリ金属塩および必要に応じて他
の二価フエノールのアルカリ金属塩とを溶媒の存
在下で重合反応させたのち、水又はアルコールで
処理することにより、ポリシアノアリールエーテ
ルが得られる。 本発明のポリシアノアリールエーテル繊維は、
次のようにして製造される。 すなわち、まず、上記したポリシアノアリール
エーテルを溶融紡糸する。この溶融紡糸工程で
は、通常の方法を適用することができ、溶融温度
は360〜420℃、好ましくは370〜400℃である。 次いで、得られた溶融紡糸繊維を延伸する。こ
の延伸工程は、ポリシアノアリールエーテルのガ
ラス転移温度以上融点（上記溶融温度）未満の温
度で行なうことが必要である。ガラス転移温度未
満の温度では延伸が不可能であり、また、融点よ
り高い度では、ポリシアノアリールエーテルは溶
融してしまい、紡糸繊維を配向して高強度化する
という目的が達成されないからである。好ましく
は、230〜270℃の温度で延伸を行なうとよい。 また、このときの延伸倍率は高水準の機械的強
度が得られるという点からして２〜８倍、好まし
くは３〜６倍である。 ［発明の実施例］ 実施例 １ 内容積５のセパラブルフラスコの、２，６−
ジクロロベンゾニトリル215ｇ（1.25モル）と、
４，4′−ビフエノール232ｇ（1.25モル）、炭酸カ
リウム207ｇ（1.5モル）、スルホラン2.5、トル
エン1.5を仕込み、アルゴンガスを吹込みなが
ら、160℃において1.5時間、ついで200℃に昇温
して１時間40分反応させた。つぎに、得られた反
応生成物をメタノール中に投入して重合体を析出
させ、熱水５で５回、メタノール５で２回洗
浄したのち、乾燥してポリシアノアリールエーテ
ル350ｇを得た。 ここで、得られた重合体の、Ｎ−メチルピロリ
ドンを溶媒とする70mg／dlの濃度の溶液の高温ゲ
ルパーミエーシヨンクロマトグラフイー法（測定
温度135℃）によるポリスチレン換算の数平均分
子量を測定し、その結果を表に示した。 また、この重合体の熱的性質を調べたところ、
ガラス転移温度220℃、融点355℃、熱分解開始温
度（空気中）540℃であり、実用上充分な耐熱性
を有していることが確認された。 つぎに、この重合体の耐溶剤性について調べた
ところ、アセトン、エタノール、トルエン、塩化
メチレン、クロロホルムの各溶剤に不溶であつ
た。 さらにこの重合体にライターの炎を10秒間あて
たのち、炎を遠ざけると火はすぐに消え、溶融滴
下も見られず難燃性は良好であつた。 つぎに、この重合体を390℃において口径0.5mm
のノズルより溶融紡糸し、10倍に伸長させて水冷
し、その後、250℃に昇温して延伸倍率3.0となる
ように延伸した。 このようにして得られたポリシアノアリールエ
ーテル繊維の機械的強度、すなわち、引張強度、
伸び、弾性率を表に示した。なお、表中には、重
合体の数平均分子量、延伸前後の繊維径、延伸倍
率も併せて示した。 実施例 ２〜５ 実施例１における200℃での反応時間を延長す
ることにより、表に示す如き数平均分子量を有す
るポリシアノアリールエーテルを実施例１と同様
に製造し、かつ延伸倍率を表に示すように変えた
ほかは、実施例１と同様に溶融紡糸と延伸処理を
行なつた。 各特性の測定は実施例１と同様に行なつた。そ
の結果、重合体の熱的性質、難燃性及び耐溶剤性
は実施例１と同様であつた。機械的強度に関して
は、測定結果を表に示した。 比較例 １ 実施例１における200℃での反応時間を短縮す
ることにより数平均分子量が15000のポリシアノ
アリールエーテルを得た。つぎに、この重合体を
実施例１と同様に溶融紡糸し、延伸倍率を3.0と
して延伸したところ、延伸処理の途中で、繊維が
破断して、繊維の機械的強度の測定ができなかつ
た。 比較例 ２ 実施例１における200℃での反応時間を実施例
の場合より更に延長することにより数平均分子量
が72000のポリシアノアリールエーテルを得た。
つぎに、この重合体を実施例１と同様に溶融紡糸
したところ、糸径の均一な繊維が得られず、次の
延伸処理が困難であつた。 参考例 実施例２において得られた数平均分子量40000
のポリシアノアリールエーテルの溶融紡糸繊維
（したがつて、延伸処理は施していない）につき、
機械的強度を測定し、その結果を表に併記した。

【表】 ［発明の効果］ 以上の説明から明らかなように、本発明のポリ
シアノアリールエーテル繊維は、充分な耐熱性を
有するとともに、引張強度、伸び、弾性率などの
機械的強度にも優れていると同時に、難燃性、耐
溶剤性にも優れているため、各種エンジニアリン
グ・プラスチツクに使用される補強用繊維として
極めて有用であり、電子・電気機器の素材として
その工業的価値は大である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 次式： 【化】 で示される繰り返し単位を80モル％以上含有し、
   かつ、数平均分子量が20000〜70000であるポリシ
   アノアリールエーテルを360〜420℃で溶融紡糸し
   た繊維が、該繊維の溶融温度以下の温度において
   延伸されてなることを特徴とするポリシアノアリ
   ールエーテル繊維。 ２ 該延伸時の延伸倍率が２〜８倍である特許請
   求の範囲第１項記載のポリシアノアリールエーテ
   ル繊維。