KR900003444A - 질 좋은 탄소섬유로 열전환시키기 위해 특히 적합한 고균질 내부구조를 갖는 용융-방사된 아크릴섬유의 개량된 형성방법 - Google Patents

질 좋은 탄소섬유로 열전환시키기 위해 특히 적합한 고균질 내부구조를 갖는 용융-방사된 아크릴섬유의 개량된 형성방법 Download PDF

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윤 에스. 고
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Abstract

내용 없음

Description

질 좋은 탄소섬유로 열전환시키기 위해 특히 적합한 고균질 내부구조를 갖는 용융-방사된 아크릴섬유의 개량된 형성방법
본 내용은 요부공개 건이므로 전문내용을 수록하지 않았음
제1도는 고강도 탄소섬유들로의 열변환에 특히 적합하게 되는 본 발명에 따른 아크릴 멀티필라멘트상 재료를 형성하기 위한 바람직한 장치 배열의 총괄 개략도.
제2도는 열처리단계 바로 이전에 본 발명의 방법에 따라 형성된 실제적으로 원형의 대표적인 방사 아크릴섬유 단면의 2,000X 배율 주사 전자 현미경 사진.
제3도는 본 발명에 따른 방법의 열처리 단계의 결과로서 얻은 실제적으로 원형의 대표적인 방사 아크릴섬유 단면의 2,000X 배율 주사 전자 현미경 사진.
제4도는 본 발명의 실제적으로 원형의 대표적인 아크릴섬유의 열처리에 의해 형성된 실제적으로 원형의 탄소섬유 단면의 12,000X 배율 주사 전자 현미경 사진.
제5도는 본 발명의 방법에 따라 형성된 대표적인 세갈레진 아크릴섬유의 열처리에 의해 형성된 대표적인 비원형 탄소섬유 단면의 7,000X 배율 주사 전자 현미경 사진.

Claims (24)

  1. 질이 좋은 탄소섬유로 열전환시키기 위해 특히 적합한 고균질 내부구조를 갖는 아크릴 멀티필라멘트 재료의 형성을 위해 (a) 본질적으로 (i) 적어도 85중량%의 재경화 아크릴로 니트릴 단위체를 함유하는 아크릴 중합체, (ii) 중합체에 근거하여 약 11 내지 25중량%의 아크릴로 니트릴, 그리고 (iii) 중합체에 근거하여 약 12 내지 28중량%의 물로 이루어진 실제적으로 균일한 용융물을 높혀진 온도에서 형성하고, (b)약 140℃내지 190℃ 온도 및 세로 장력하에서 실제적으로 균일한 용융물을 다수의 오프닝들이 있는 압출오리피스를 통해 약 25℃ 내지 250℃의 온도에서 제공된 실제적으로 비반응성의 기체분위기가 있는 필라멘트 형성 영역내에 압출하며 이때 실제적인 부분의 아세토니트릴, 모노히드록시 알칸올 및 물을 방출하고 아크릴 멀티필라멘트 재료를 형성하고, (c) 압출 오리피스를 통과한후 실제적으로 균일한 용융물 및 아크릴 멀티필라멘트 재료를 약 0.6 내지 6.0: 1의연신비로 연신하고, (d) 단계 (b) 및 (c)에 이어서 결과되는 아크릴 멀티필라멘트 재료를 약 90℃ 내지 200℃ 및 비교적 일정한 길이에서 제공된 열처리 영역을 통해 그 길이방향으로 통과시키고, 이때 거기에 존재하는 실제적으로 몬든 잔류 아세토니트릴, 모노히드록시 알칸올, 및 물을 방출하고, 그리고 (e) 단계(d)로부터 결과되는 아크릴 멀티필라멘트 재료를 높혀진 온도에서 최소한 3 : 1의 연신비로 연신하여 약 0.3 내지 5.0의 평균 싱글 필라멘트 데니어를 갖는 아크릴 멀티필라멘트 재료를 형성하는 것으로 이루어짐을 특징으로 하는 아크릴 멀티필라멘트재료의 개량된 형성방법.
  2. 제1항에 있어서, 단계(a)의 실질적으로 균질한 용융체가 조성물의 전체 무게에 대해 대략 72 내지 80중량%의 아크릴중합체를 함유하는 방법.
  3. 제1항에 있어서, 아세토니트릴이 중합체의 대략 14 내지 21중량%의 농도로 단계(a)에서 실질적으로 균질한 용융체에 제공되고, 그리고 물이 중합체의 대략 15 내지 23중량%의 농도로 단계(a)에서 실질적으로 균질한 용융체에 제공되는 방법.
  4. 제1항에 있어서, 단계(a)의 실질적으로 균질한 용융체가 추가로 소량의 윤활제 및 소량의 계면활성제를 함유하는 방법.
  5. 제1항에 있어서, 실질적으로 균질한 용융체가 단계(b)에서 압출될때 대략 155 내지 185℃의 온도에 있음을 특징으로 하는 방법.
  6. 제1항에 있어서, 실질적으로 균질한 용융체가 단계(b)에서 압출될때 수화 및 용융온도를 적어도 20℃초과하는 온도에 있음을 특징으로 하는 방법.
  7. 제1항에 있어서, 단계(b)의 필라멘트-형성영역이 실질적으로 비반응성 기체상태의 대기가 대략 10 내지 50psig의 초대기압에서 제공되는 방법.
  8. 제1항에 있어서, 단계(b)의 필라멘트-형성영역의 실질적으로 비반응성 기체상태의 대기가 90 내지 200℃의 범위내에 온도에서 제공되는 방법.
  9. 제1항에 있어서, 단계(b)의 열처리영역이 대략 110 내지 175℃의 온도에서 제공되는 방법.
  10. 제1항에 있어서, 단계(d)동안에 아크릴 멀티필라멘트 재료가 흡인드럼건조기의 드럼과 접촉시킴을 특징으로 하는 방법.
  11. 제1항에 있어서, 단계(e)동안에 아크릴 멀티필라멘트 재료가 대략 4 내지 10 : 1의 연신비로 연신됨을 특징으로 하는 방법.
  12. 제1항에 있어서, 단계(e)의 연신이 스팀을 함유하는 대기중에서 수행됨을 특징으로 하는 방법.
  13. 제12항에 있어서, 단계(e)의 연신전에 아크릴 멀티필라멘트재료가 실질적으로 일정한 길이를 유지하면서 뜨거운 물, 스팀 또는 이들의 혼합물을 통과하여 조절됨을 특징으로 하는 방법.
  14. 제1항에 있어서, 단계(e)의 연신다음에 아크릴 멀티필라멘트 재료는 실질적으로 일정하고, 실질적으로 환상단면 및 필라멘트당 대략 0.3 내지 1.5의 데니어를 갖는 필라멘트로 구성됨을 특징으로 하는 방법.
  15. 제1항에 있어서, 단계(e)의 연신다음에 아크릴 멀티필라멘트 재료가 모든 내부 위치로부터 가장 가까운 필라멘트 표면이 8미크론 이하인 미리결정된 실질적으로 일정한 비-환상 단면을 갖는 필라멘트로 구성됨을 특징으로 하는 방법.
  16. 제1항에 있어서, 단계(e)의 연신다음에 아크릴 멀티필라멘트 재료가 실질적으로 일정한 초승달 모양의 단면을 갖는 필라멘트로 구성됨을 특징으로 하는 방법.
  17. 제1항에 있어서, 단계(e)의 연신다음에 아크릴 멀티필라멘트 재료가 적어도 3개의 로브의 실질적으로 일정한 멀티로브된 단면을 필라멘트로 구성됨을 특징으로 하는 방법.
  18. 단면적으로 시험할때 대략 0.3 내지 5.0의 평균 단일 필라멘트 데니어 및 데니어당 적어도 5.0그램의 평균 단일 필라멘트 데니어 및 데니어당 적어도 5.0그램의 평균 단일 필라멘트 인장강도를 갖고 불연속 외부껍질이 없는 대략 500 내지 50,000개의 실질적으로 연속적인 필라멘트로 구성되는 제1항이 방법에 의해 형성된 질이 좋은 탄소섬유로 열전환시키기 위해 특히 적합한, 매우 균일한 내부구조를 갖는 용융체-방사된 아크릴 멀티필라멘트 재료.
  19. 2,000X 배율로 단면을 시험할때 실질적으로 공극이 없고, 단면을 시험할때 데니어당 적어도 5그래의 평균 단일 필라멘트 인장강도를 나타내는 불연속 외부껍질이 없는 대략 500 내지 50,000개의 실질적으로 연속적인 실질적으로 균일한 필라멘트로 구성되는 질이 좋은 탄소섬유로 열전환시키기 위해 특히 적합한, 매우 균일한 내부구조를 갖는 용융체-방사된 멀티필라멘트 제료.
  20. 제19항에 있어서, 필라멘트가 실질적으로 균일한 비-환상단면을 나타냄을 특징으로 하는 용융체-방사된 멀티필라멘트 재료.
  21. 적어도 90중량%이 탄소를 함율하고, 필라멘트당 대략 0.3 내지 1.0의 평균 데니어를 나타내고, 2,000X 배율로 단면을 시험할때 실질적으로 공극이 없고, 그리고 적어도 400,000psi이 합침된 가닥인장강도를 나타내는 실질적으로 균일하고, 실질적으로 환상단면을 갖는 대략 500 내지 50,000개의 연속적인 필라멘트로 구성되는 용융체-방사된 아크릴 멀티필라멘트재료의 열처리에 의해 형성된 멀티필라멘트 탄소섬유재료.
  22. 적어도 90중량%의 탄소를 함유하고, 필라멘트당 대략 0.2 내지 3.0의 데니어를 나타내고, 2,000X 배율로 시험할때 실질적으로 공극이 없고, 그리고 적어도 300,000psi의 함침된 가닥 인장강도를 나타내는 실질적으로 균일한 미리결정된 비-환상단면을 갖는 대략 500 내지 50,000개의 연속적인 필라멘트로 구성되는 용융체-방사된 아크릴 멀티필라멘트재료의 열처리에 의해 형성된 멀티필라멘트 탄소섬유재료.
  23. 일반적으로 초승달 모양의 단면의 두끝을 연결하는 중앙선위에 놓여 있는 내부점들과 가장 가까운 필라멘트 표면사이의 가장 큰 거리가 이러한 가장 큰 거리의 적어도 4배인 초승달 모양의 단면을 갖는 필라멘트로 구성되는 제22항에 따른 용융체-방사된 아크릴 멀티필라멘트재료의 열처리에 의해 형성된 멀티필라멘트 탄소섬유재료.
  24. 모든 내부위치로부터 가장 가까운 필라멘트 표면이 5미크론이하의 거리에 있고, 그리고 필라멘트 코어단면적이 필라멘트 단면의 변두리내에 포함될 수 있는 가장 큰 환의 면적으로서 정의될때 전체 필라멘트 단면적 대 필라멘트 코어 단면적의 비가 1.67 : 1 이상인 적어도 3개의 로브의 멀티-로브된 단면을 갖는 필라멘트로 구성되는 제22항에 따른 용융체-방사된 아크릴 멀티필라멘트 재료의 열처리에 의해 형성된 멀티필라멘트 탄소섬유재료.
    ※ 참고사항 : 최초출원 내용에 의하여 공개하는 것임.
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