JPS63156836A - 多孔性芳香族ポリアミド成形体及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、多孔性芳香族ポリアミド成形体及びその製造
方法に関するものであり、さらに詳しくは耐熱性、難燃
性等の性能を要求とされる用途。

例えば保温材、防火材等の構造材料、車輌用のシートな
どに好適に使用できる多孔性芳香族ポリアミド成形体及
びその製造方法に関するものである。

（従来の技術） 従来、多孔性セルローズ成形体を製造する方法として、
ビスコースをホモミキサー等で激しく攪拌して泡立たせ
た後に凝固を行う方法や、ビスコースに発泡剤を添加し
その凝固前又は凝固時に酸や熱の作用によって発泡させ
て多孔性とする方法。

あるいは水溶性物質である硫酸ナトリウム、塩化ナトリ
ウム、リン酸ナトリウムなどをビスコースに添加して凝
固を起こさせた後、その水溶性物質を除去する方法等が
知られている。

しかし、芳香族ポリアミドからなる多孔質体については
、これまでに知られていない。

（発明が解決しようとする問題点） 本発明等は、芳香族ポリアミド溶液に関して。

ビスコースに適用されている上記の方法を詳細に検討し
たが、いずれの方法も多孔性を有する芳香族ポリアミド
成形体を得ることはできなかった。

本発明の目的は、多孔性を有する芳香族ポリアミド成形
体及びそのものを製造する方法を提供することにある。

（問題点を解決するための手段） 本発明者等は、芳香族ポリアミド溶液に水溶性高分子を
混合した後、凝固し、しかるのち水溶液で処理して前記
水溶性高分子を溶出することにより、目的とする成形体
を得ることができることを見い出し２本命明に到達した
。

すなわち２本発明は、（１）芳香族ポリアミドからなり
、多孔質に成形された多孔性芳香族ポリアミド成形体及
び（２）芳香族ポリアミド溶液中に固体物質を分散して
凝固を行い、しかるのち得られた成形体から固体物質を
除去して多孔性成形体を製造するに際し、固体物質とし
て常温で固体である水溶性高分子を用い、かつ、成形体
を水溶液で処理して成形体から該固体物質を除去するこ
とを特徴とする多孔性芳香族ポリアミド成形体の製造方
法を要旨とするものである。

本発明において、芳香族ポリアミドとは、アミド基が直
接芳香族基に結合しており、かつアミド基の水素原子が
他の基または原子で置換されていないポリアミドをいう
。好適な芳香族ポリアミドとしては、くり返し単位の８
０モル％以上が次の構造式ＣＩ）で示され、９６％硫酸
中に０．５ｇ／１００ｍｊ！の濃度で溶解した溶液の粘
度測定値より求めた固有粘度が０．６以上、特に１．２
〜２．０のものである。

本発明において芳香族ポリアミド溶液の調製に用いられ
る有機アミド溶剤としては１例えば、Ｎ−メチル（２）
ピロリドン、Ｎ−Ｎ−ジメチルアセトアミド、Ｎ−Ｎ−
ジメチルホルムアミド、テトラメチル炭素等があげられ
る。これらは単独で用いてもよく、また２種以上を混合
して用いることもできる。アミド溶剤のみで重合体を十
分溶解できない場合は１例えば塩化リチウム、塩化マグ
ネシウム、塩化カルシウム、臭化リチウム、臭化カルシ
ウム等の金属ハロゲン化物を添加してもよい。

前記の芳香族ポリアミドと有機アミド溶剤とからなる溶
液は、芳香族ポリアミドの固体をこれらの有機アミド溶
剤に溶解させて得られるが、これら有機アミド溶剤を用
いた低温溶液重合法によって重合を行って得た重合、中
和終了後の溶液であってもよい。芳香族ポリアミド溶液
中の重合体の濃度は１例えば２０重量％以下程度の通常
、繊維。

フィルム等の成形体を調製する際に使用する濃度でよい
が９重合体の濃度が高濃度の場合は固体物質を分散する
際、高粘度になるので、溶液に分散する固体物質の割合
が小さくなる傾向にあり、一方、低濃度の場合は重合体
が凝固する時に成形しにくいので、１〜１０重量％の濃
度のものを使用するのが好ましい。

成形体の強度を向上させるために予め溶液中に有機ある
いは無機の短繊維を含有させてもよい。

使用される短繊維としては特に制限はないが、目的とす
る成形体の特性を発現するには同種の芳香族ポリアミド
繊維が最適である。

この目的に使用される芳香族ポリアミド繊維は。

既述の芳香族ポリアミドとアミド溶剤とからなる芳香族
ポリアミド溶液から通常の乾式あるいは湿式紡糸法によ
り製造することができるが、特に熱延伸処理されたもの
が望ましい。適当な繊維は約１〜５デニールのものであ
り、１〜３デニールのものがとくに好ましい。繊維長は
０．１〜２．０　ｃｍのもの、特に０．１〜０．５　ｃ
ｍのものが好適である。このような短繊維は適当な芳香
族ポリアミドのヤーン又はトウを適当な手段１例えばギ
ロチンカッター、へりカルカッター等を使用して適当な
長さに切断して得ることができる。芳香族ポリアミド短
繊維は、乾燥したものでよいが、水分率、４０重量％以
下の水分を含んだものでもよい。芳香族ポリアミド短繊
維は、芳香族ポリアミド溶液と混合されるが、熱延伸処
理された繊維は溶液中に溶解し難いので分散状態で存在
する。混合割合は重量６一 比で芳香族ポリアミド溶液中の重合体／芳香族ポリアミ
ド短繊維−１７１〜１０／１の範囲、とくに２７１〜４
／１の範囲が好適である。

本発明において固体物質として使用される水溶性高分子
とは、常温で固体であって水に溶解可能な合成高分子又
は天然高分子のことをいい２本発明では例えばポリビニ
ルアルコール、ポリエチレングライコール、可溶性デン
プン等が好ましく用いられるが、特にポリビニルアルコ
ールが好ましく用いられる。低温又は高温の水に溶解可
能である。ケン化度が６０モル％以上で１重合度が５０
〜２０００のものが好ましく用いられるが、さらには高
温たとえば６０℃以上の水に溶解可能なケン化度が９５
モル％以上のものが好適である。ポリエチレングライコ
ールとしては分子量が１００以上のものが好ましく用い
られる。これらの水溶性高分子はいずれも粉末又は顆粒
状の形で分散させていることができる。

本発明において、これらの水溶性高分子は芳香族ポリア
ミド溶液と混合されるが、一般には水溶性高分子は溶液
中に溶解しないので分散状態で存在する。混合割合は重
量比で芳香族ポリアミド溶液／水溶性高分子＝２／３〜
５／１の範囲が好ましい。

本発明において成形体の凝固及び凝固された成形体を処
理する水溶液としては、水又は少量の塩類等を含んだ水
を用いることができる。処理温度及び時間は、水溶性高
分子の水への溶解度、成形体の大きさに応じて適宜選択
されるが、一般には６０〜１００℃の高温で１時間以上
の長時間、処理する方法が好ましく用いられる。このよ
うにして得られた芳香族ポリアミド成形体はスポンジ状
を呈している。この多孔性芳香族ポリアミド成形体を通
常の風乾、又は熱乾方法で乾燥することができる。

本発明において多孔性芳香族ポリアミド成形体とは、乾
燥状態で気孔率（−Ｘ１００．Ｂ：単位重量の多孔性成
形体に含まれる細孔の容積、Ａ：単位重量の多孔性成形
体の全容積）が９０％以上である例えばシート、ブロッ
ク、円筒状等の成形体を意味する。

本発明の多孔性芳香族ポリアミド成形体は十分な多孔性
を有し、耐熱性、難燃性、自己消火性に優れこれらの性
能を要求とされるたとえば保温材。

防火材等の構造材、車輌のシート等各種の用途に使用さ
れるものである。

（実施例） 以下１本発明を実施例により詳細に説明する。

実施例Ｉ Ｎ−メチル（２）ピロリドンを重合溶剤として、メタフ
ェニレンジアミンとイソフタル酸クロリドとを低温溶液
重合し１反応終了後、水酸化カルシウムで中和して、固
有粘度１．６０のポリメタフェニレンイソフタルアミド
重合体２０重量％及び塩化カルシウム９．３重量％を含
む溶液を得た。この溶液にＮ−メチル（２）ピロリドン
を追加し希釈して９重合体製度が５重量％の芳香族ポリ
アミド溶液とした。

一方、前記のポリメタフェニレンイソフタルアミド重合
体２０重量％及び塩化カルシウム９．３重量％を含む溶
液を濾過脱泡を行って、紡糸用原液を調製した。ついで
この原液を０．１ｍφＸ　５０００孔の円断面を有する
口金からＯ，’１ｌｌ１分の吐出量で吐出し、１２０℃
のグリセリン溶中で溶剤を抽出しつつ重合体を凝固し、
得られた凝固糸条を５．５ｍ／分で巻き取った。凝固塔
長は７０ｃｍとした。

巻き取った凝固糸条を水で、十分洗浄した後、沸騰水中
で２．５倍に延伸し、さらに熱処理機に通して窒素気流
下３５０℃で全延伸比が４．５倍になるように、第２段
階の延伸を施して延伸糸を得た。

得られた繊維の機械的性能は９強度４．８ｇ／ｄ。

伸度４０％、初期モジュラス６０ｇ／ｄであり。

又この繊維は１フイラメントあたり１．５デニールであ
った。この繊維を湿潤状態でギロチンカッターによりＩ
Ｎの長さに切断して水分率３０重量％の芳香族ポリアミ
ド繊維を得た。

前記の重合体濃度が５重量％の芳香族ポリアミド溶液１
００ｇを攪拌翼を有したガラス容器に取り、これに前記
の１ｆｉ長、水分率３０重量％の芳香族ポリアミド短繊
維３．５７　ｇを添加し、１０分間攪拌して溶液中に短
繊維が分散した溶液を得た。

この分散溶液を攪拌しながら、ポリビニルアルコールの
粉末〔ポバールｕｐ−０５０Ｇ、ユニチカケミカル側製
、ケン化度８５モル％以上９重合度５００）８０ｇを添
加し、１時間攪拌してほぼ均一な分散溶液を得た。この
分散溶液をガラス板上へ５Ｂの厚さで流延し、その後６
０℃の温水に浸漬して十分に凝固及び洗浄を行ってシー
トを得た。

ついで、そのシートを十分な量の水に浸漬した後。

沸騰状態で６時間処理したところ、板状の多孔性ポリア
ミド成形体が得られた。この成形体を１００℃で乾燥を
行ったところ、乾燥された多孔性ポリアミド成形体が得
られた。この成形体の気孔率は９４．５％であった。

実施例２ 実施例１で得られたポリメタフェニレンイソフタルアミ
ド重合体２０重量％及び塩化カルシウム９．３重量％の
溶液にＮ−メチル（２）ピロリドンを加え、希釈して重
合体濃度が３重量％の芳香族ポリアミド溶液を得た。こ
の溶液４５０ｇを攪拌しながら実施例１で用いたものと
同じポリビニルアルコールの粉末４５０ｇを添加し、１
時間撹拌してほぼ均一な分散溶液を得た。この分散溶液
を９０ｍｍ径、深さ１５１ｍのガラス製シャレーに流し
込み。

６０℃〜７０℃の流温水に１２時間浸漬して重合体を凝
固させた後、シャレ〜から取り出し８５〜１００℃の流
勢湯中で８時間処理して十分に洗浄を行って多孔性ポリ
アミド成形体を得た。これを風乾したところ乾燥した多
孔性ポリアミド成形体が得られた。この成形体の気孔率
は９７．３％であった。

（発明の効果） 本発明によれば多孔性芳香族ポリアミド成形体を得るこ
とができる。得られた多孔性成形体は。

耐熱性、難燃性、自己消火性に優れているので。

例えば保温材、防火材等の構造材、車輌シートなどこれ
らの性能が要求される各種用途に、多孔性に優れるとい
う特長を生かして好適に用いられる。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）芳香族ポリアミドからなり、多孔質に成形された
   多孔性芳香族ポリアミド成形体。
2. （２）芳香族ポリアミド溶液に固体物質を分散して凝固
   を行い、しかるのち得られた成形体から固体物質を除去
   して多孔性芳香族ポリアミド成形体を製造するに際し、
   固体物質として常温で固体である水溶性高分子を用いか
   つ、成形体を水溶液で処理して成形体から該固体物質を
   除去することを特徴とする多孔性芳香族ポリアミド成形
   体の製造方法。
3. （３）常温で固体である水溶性高分子物質がポリビニル
   アルコールである特許請求の範囲第２項記載の方法。