PT2241598E - Dispersão contendo polímero resistente ao fogo, fibra resistente ao fogo e fibra de carbono - Google Patents

Description

ΕΡ 2 241 598/ΡΤ DESCRIÇÃO "Dispersão contendo polímero resistente ao fogo, fibra resistente ao fogo e fibra de carbono"

DOMÍNIO TÉCNICO 0 presente invento refere-se a uma dispersão contendo um polímero resistente ao fogo, uma fibra resistente ao fogo obtida dando forma à mesma e uma fibra de carbono obtida carbonizando a fibra resistente ao fogo.

TÉCNICA ANTERIOR

Uma vez que a fibra resistente ao fogo é excelente na resistência ao calor e na resistência ao fogo, esta é amplamente utilizada, por exemplo, numa lona de protecção para proteger um corpo humano de fagulhas de ferro incandescentes num trabalho de soldadura ou uma faísca de soldadura e, além disso, num material para isolamento de calor à prova de fogo de um avião, e a procura de fibras resistentes ao fogo naqueles domínios está a aumentar.

Adicionalmente, a fibra resistente ao fogo é também importante como matéria-prima intermédia para se obter fibra de carbono. A fibra de carbono é amplamente utilizada em várias aplicações, por exemplo, em materiais aeronáuticos de aviação/espaciais, tais como em aviões e foguetões e em utensílios de desporto, tais como raquetes de ténis, tacos de golfe e canas de pesca e além disso é para ser utilizada nos campos da maquinaria de transporte de navios e automóveis, devido às excelentes propriedades dinâmicas, várias propriedades químicas e leveza. Para além disso, em anos recentes, há uma forte procura de aplicações em peças de instrumentos electrónicos tais como os casos dos telemóveis e computadores portáteis, nos eléctrodos de células de combustível, devido à elevada condutividade eléctrica e propriedades de radiação de calor da fibra de carbono. A fibra de carbono é geralmente obtida aquecendo uma fibra resistente ao calor a alta temperatura num gás inerte tal como azoto, e tratamento por carbonização da fibra. Além 2 ΕΡ 2 241 598/ΡΤ disso, uma fibra resistente ao fogo convencional, por exemplo, uma fibra resistente ao fogo de poliacrilonitrilo (PAN) é obtida sujeitando uma fibra precursora de PAN a uma reacção para conferir resistência ao calor (reacção de ciclização + reacção de oxidação de PAN) a alta temperatura de 200 a 300°C em ar quente. Esta reacção para conferir resistência ao fogo é uma reacção exotérmica e é uma reacção numa forma de fibra, ou seja, numa fase de estado sólido. Por esta razão, é necessário um tratamento de longa duração para controlo de temperatura e, de modo a completar a resistência ao fogo num tempo desejado, é necessário limitar a finura de uma fibra singular da fibra precursora de PAN a uma finura pequena de um valor especificado ou inferior. Deste modo, não pode ser dito que o processo de resistência ao fogo correntemente conhecido é um processo suficientemente eficaz.

Como método para resolver os problemas técnicos atrás mencionados, foi estudada a solubilização num solvente. Por exemplo, a técnica de tratamento por calor de um polímero de acrilonitrilo em pó numa atmosfera inerte até a massa volúmica ser de 1,20 g/cm3 ou mais, dissolvendo num solvente para fiberizar e o tratamento por calor do material fibroso resultante tem sido proposto (ver Documento de Patente 1). Contudo, uma vez que esta proposta utiliza um polímero de acrilonitrilo em pó, a reacção para conferir resistência ao fogo não ocorreu, existe um problema de que uma mudança na viscosidade da solução com o tempo é superior e o rompimento do fio ocorre facilmente frequentemente. Adicionalmente, uma vez que é utilizado um solvente, um solvente fortemente acídico tal como o ácido sulfúrico e ácido nítrico que decompõe facilmente um polímero orgânico geral, é necessário utilizar um equipamento especial tendo propriedades de anti-corrosivas, não sendo prático do ponto de vista do custo.

Adicionalmente, um método de mistura de um polímero em pó à base de acrilonitrilo tratado com calor e um polímero em pó de acrilonitrilo não tratado com calor para dissolver a mistura num solvente acídico foi também proposto (ver Documento de Patente 2), mas o problema de se ter que conferir anti-corrosão ao equipamento e a instabilidade de uma solução permanecem por resolver. 3 ΕΡ 2 241 598/ΡΤ

Além disso, foi proposto um método para tratar com calor uma solução de poliacrilonitrilo em dimetilformamida para converter o poliacrilonitrilo num polímero com uma estrutura cíclica (ver Documento Não Patente 1). Contudo, nesta proposta, uma vez que a concentração de polímero é de 0,5%, sendo uma solução diluída, e uma viscosidade que é muito baixa, dar forma e moldar uma quantidade substancial de fibra é difícil e quando se tenta aumentar a concentração, um polímero é precipitado e a utilização como solução era impossível.

Adicionalmente, uma solução obtida modificando poliacrilonitrilo com uma amina primária foi proposta (ver Documento Não Patente 2), mas esta solução confere hidrofilicidade ao próprio poliacrilonitrilo, cuja resistência ao fogo não progrediu e a ideia técnica é inteiramente diferente da solução contendo polímero resistente ao fogo.

Os presentes inventores tiveram sucesso na obtenção de uma dispersão contendo um polímero resistente ao fogo que pode obter a forma de fios ou películas, fazendo reagir poliacrilonitrilo utilizando um nucleófilo e um agente oxidante num solvente polar e já propuseram isto (ver Documento de Patente 3).

Para melhorar ainda mais a produtividade de um produto resistente ao fogo obtido através deste método, espera-se melhoria da estabilidade num passo de produção de um corpo formado, particularmente estabilidade de produção num passo de coagulação incluindo um local de coagulação para dar a forma de um fio e um local de lavagem para remover um produto químico e um solvente remanescentes num fio.

Documento de Patente 1: JP-B No. 63-14093

Documento de Patente 2: JP-B No. 62-57723

Documento de Patente 3: WO 05/080448 e EP 1717252

Documento não de Patente 1: "Polymer Science (USSR)" (Polym. Sei. USSR), 1968, vol. 10, p. 1537.

Documento não de Patente 2: "Journal of Polymer Science Part A: Polymer Chemistry" (J. Polym. Sei. Part A: Polym. Chem.), 1990, vol. 28, p. 1623. 4 ΕΡ 2 241 598/ΡΤ

DESCRIÇÃO DO INVENTO

Problemas a ser resolvidos pelo invento

Tendo em vista os problemas atrás mencionados, um objecto do presente invento é o de proporcionar uma dispersão contendo um polímero resistente ao fogo que pode melhorar a estabilidade da forma do polímero resistente ao fogo durante a ejecção a partir de um orifício da matriz e estabilidade física de um produto formado num passo de lavagem.

Meios para resolver os problemas 0 presente invento adopta os seguintes significados de modo a resolver os problemas atrás mencionados. Ou seja, uma dispersão contendo um polímero resistente ao fogo é uma dispersão em que um polímero resistente ao fogo é disperso num solvente orgânico, em que a resistência à tracção do polímero resistente ao fogo por área da secção em água é de 1,0 MPa ou mais e 6,5 MPa ou menos e em que o polímero resistente ao fogo é obtido tratando com calor uma dispersão em que um polímero de acrilonitrilo disperso num solvente orgânico polar é tratado com calor na presença de, pelo menos, um tipo de ácido, um anidrido ácido ou um cloreto ácido.

De acordo com um aspecto preferido da dispersão contendo um polímero resistente ao fogo do presente invento, o solvente orgânico é um solvente orgânico polar. É preferido que a quantidade adicionada total do ácido, anidrido ácido e cloreto ácido esteja na gama de 0,05 partes em peso a 7,0 partes em peso com base em 10,0 partes em peso do polímero de acrilonitrilo.

De acordo com um aspecto preferido da dispersão contendo um polímero resistente ao fogo, o ácido é um ácido carboxilico ou um ácido sulfónico e exemplos do ácido carboxílico incluem um ácido monocarboxílico tal como ácido benzóico, ácido hidroxibenzóico, ácido metilbenzóico e ácido aminobenzóico e um ácido dicarboxílico, tal como ácido 5 ΕΡ 2 241 598/ΡΤ ftálico, ácido isoftálico e ácido tereftálico. Exemplos do ácido sulfónico incluem ácido metanossulfónico, ácido toluenossulfónico e um ácido aminossulfónico, tal como taurina, ácido sulfanilico e ortanilico.

No presente invento, a dispersão contendo um polímero resistente ao fogo pode tomar a forma de uma fibra resistente ao fogo e a fibra resistente ao fogo pode ser carbonizada para produzir uma fibra de carbono.

Efeito do invento

De acordo com o presente invento, é obtida uma dispersão contendo um polímero resistente ao fogo em que a libertação de um orifício de injecção é assinalavelmente boa ao dar-se forma à dispersão contendo um polímero resistente ao fogo. Nesta dispersão contendo um polímero resistente ao fogo, particularmente, uma vez que a libertação num orifício da matriz de injecção se torna boa dando a forma de um fio, tornou-se possível a rotura ou a adesão da fibra singular no local do orifício da matriz de injecção. Além disso, uma vez obtido um produto formado possuindo uma elevada resistência física na coagulação, os danos no produto formado são consideravelmente reduzidos num passo de remoção de um meio de dispersão remanescente no produto formado, ou seja, num passo de lavagem, a velocidade do passo pode ser melhorada. Estes efeitos são extremamente assinaláveis quando se dá forma à dispersão contendo o polímero resistente ao fogo na forma de um fio e, particularmente, o efeito supressor é grande num método de fiação húmido.

Além disso, a resistência física de uma fibra de carbono obtida por carbonização de uma fibra resistente ao fogo obtida por fiação húmida da dispersão contendo um polímero resistente ao fogo do presente invento é também melhorada. Além disso, devido à boa libertação da dispersão contendo polímero resistente ao fogo do presente invento a partir de um orifício de matriz, a densidade do orifício da matriz pode ser aumentada e pode-se poupar espaço. Por isso é melhorada a eficiência da produção. 6 ΕΡ 2 241 598/ΡΤ

MELHOR MODO DE CONCRETIZAR O INVENTO

Na dispersão contendo um polímero resistente ao fogo do presente invento em que um polímero resistente ao fogo é disperso num solvente orgânico, é importante que a resistência à tracção em água por unidade de área da secção do polímero resistente ao fogo seja de 1,0 MPa ou mais e 6,5 MPa ou menos. A resistência à tracção em água por unidade de área da secção no presente invento é obtida espalhando a dispersão contendo o polímero resistente ao fogo até se obter uma película, coagulando a película em água, cortando a película coagulada numa dimensão pré-determinada, medindo a resistência à tracção da película em água com um equipamento de ensaio de tracção e dividindo o seu valor pela área da secção de um plano vertical à direcção de tracção.

Os detalhes de um método para medir a resistência à tracção em água são os seguintes. Ou seja, cerca de 5 g da dispersão contendo um polímero resistente ao fogo mantida a uma temperatura de 40°C é aplicada num lado de uma placa de vidro suficientemente seca a uma temperatura de 40°C, com uma largura de cerca de 3 cm à esquerda e direita de uma linha central e é aplicada de forma a ter uma espessura constante com um aplicador tipo Baker. Esta é imediatamente suavemente aplicada num recipiente de 20 cm x 20 cm x 10 cm cheio com água condicionada a uma temperatura de 25 °C a 40 °C, com o plano da película virado para cima. Após se deixar em repouso durante 1 minuto, isto é deixado assim enquanto água condicionada a uma temperatura de 25°C a 30°C flui num recipiente com um caudal de 200 ml por minuto de modo a não tocar directamente a película. Subsequentemente, a película é cortada com uma dimensão de 7 mm x 15 mm com uma lâmina de barbear para se obter uma secção da película. A secção da película é lentamente puxada da placa de vidro, uma espessura é medida em água em dez pontos, e um valor médio deste é definido como uma espessura da película. Esta secção da película possuindo uma espessura de película de 100 pm a 150 pm é presa num equipamento de ensaios de tracção de forma que o comprimento da amostra fique em 10 mm, e a velocidade de deslocamento é medida em água com uma velocidade de 7 ΕΡ 2 241 598/ΡΤ deslocamento de 20 mm/min. O número de medições n é 25, e o valor obtido dividindo uma média dos valores resultantes pela área da secção numa direcção vertical à direcção da tracção é definida como a resistência à tracção em água. Como equipamento de ensaio de tracção, é utilizado o Modelo 1125 fabricado pela Instron.

Este valor da resistência à tracção em água por unidade de área da secção é definido como um indice da dureza da coagulação da dispersão contendo um polimero resistente ao fogo. Quando um polimero resistente ao fogo possuindo um valor de 1,0 MPa ou mais e 6,5 MPa ou menos é formado, a estabilidade do produto formado é melhorada, particularmente, a rotura da fibra singular num passo de coagulação num banho de coagulação ao dar a forma de um fio, e um passo de lavagem para remover um meio de dispersão é suprimido e uma fibra resistente ao fogo possuindo uma excelente qualidade é obtida. Além disso, quando esta fibra resistente ao fogo é carbonizada através de um método normal, em comparação com uma fibra de carbono derivada de uma dispersão contendo outro polimero resistente ao fogo, pode ser obtida uma excelente fibra de carbono no que se refere à resistência física.

No presente invento, quando a resistência à tracção em água por unidade de área de secção é de 2,0 MPa ou mais e 6,5 MPa ou menos, na gama atrás mencionada, a fusão entre as fibras num passo de secagem é suprimida. Além disso, quando a resistência à tracção em água por unidade de área de secção é de 3,0 MPa ou mais e 6,5 MPa ou menos, ao aumentar o estiramento num passo de fiação e num passo de secagem, torna-se assinalavelmente fácil melhorar uma propriedade de orientação de uma fibra.

No presente invento, o polímero resistente ao fogo é um polímero resistente ao fogo possuindo uma resistência ao fogo e uma dispersão contendo um polímero resistente ao fogo é uma dispersão em que um polímero resistente ao fogo como componente é disperso num solvente orgânico. Aqui, a dispersão é um fluido viscoso e uma dispersão possuindo uma fluidez quando se dá forma e se molda pode ser utilizada, não apenas tendo fluidez a uma temperatura normal, mas estando também incluídos um sólido e um gel não possuindo fluidez a 8 ΕΡ 2 241 598/ΡΤ uma certa temperatura, incluindo todos os que possuem fluidez à volta da temperatura de processamento por aquecimento e uma força de cisalhamento.

Como a contra-pressão num orifício da matriz durante o processamento da dispersão contendo um polímero resistente ao fogo é inferior, a dispersão pode ser mais facilmente ejectada, enquanto quando uma certa viscosidade é muito baixa, uma forma objectiva é obtida com dificuldade nalguns casos. Por esta razão, uma viscosidade da solução da dispersão contendo um polímero resistente ao fogo medida com um viscosímetro do tipo B a uma temperatura de processamento é preferencialmente de 1 Pa*s ou mais e 100 Pa*s ou menos, mais preferencialmente 2,5 Pa*s ou mais e 50 Pa*s ou menos.

Na dispersão contendo um polímero resistente ao fogo do presente invento, é preferido que um teor do polímero resistente ao fogo seja de 5 partes em peso ou mais e 45 partes em peso ou menos com base na quantidade total da dispersão contendo um polímero resistente ao fogo. Quando o teor de polímero resistente ao fogo é inferior a 5 partes em peso, a qualidade é deteriorada tal como a formação de uma abertura de um buraco num produto moldado na altura de dar forma à dispersão contendo o polímero resistente ao fogo nalguns casos, enquanto quando o teor é superior a 45 partes em peso, a fluidez da dispersão contendo o polímero resistente ao fogo é reduzida, e dar forma torna-se difícil nalguns casos. O teor do polímero resistente ao fogo é mais preferencialmente de 6 partes em peso ou mais e 30 partes em peso ou menos.

Como solvente orgânico no presente invento é preferencialmente utilizado um solvente orgânico polar. O solvente orgânico polar preferencialmente utilizado no presente invento tem uma permissividade medida com um medidor LCR sob temperatura normal de, preferencialmente, 2 ou mais, mais preferencialmente 10 ou mais. Quando a permissividade relativa tem um tal valor, é possível dispersar mais estavelmente o polímero resistente ao fogo, a extracção do meio dispersão no processo de coagulação é fácil e o manuseamento é fácil. Quando a permissividade relativa é muito pequena a extracção de um meio de dispersão tornou-se 9 ΕΡ 2 241 598/ΡΤ difícil com ο uso de um banho de coagulação aquoso num processo de coagulação. Adicionalmente, a permissividade relativa não tem particularmente um limite superior, mas quando o limite superior é muito grande, torna-se difícil dispersar estavelmente o polímero resistente ao fogo nalguns casos. Por isso, é preferível utilizar um solvente orgânico polar possuindo uma permissividade relativa a 80 ou menos.

Exemplos do solvente orgânico polar preferencialmente utilizado no presente invento incluem sulfóxido de dimetilo (DMSO, da sigla em inglês), N-metil-2-pirrolidona (NMP), dimetilformamida (DMF), dimetilacetamida (DMAc), sulfolano, dimetilimidazolidiona, etilenoglicol e dietilenoglicol. Como solvente orgânico polar, DMSO, NMP, DMF e DMAc são mais preferidos e, entre estes, de um ponto de vista da magnitude da solubilidade de um sal, DMSO e DMF são particularmente preferencialmente utilizados. Estes solventes orgânicos polares podem ser utilizados sós ou dois ou mais tipos podem ser utilizados misturando-os. É preferido que o teor de solvente orgânico seja de 45 partes em peso ou mais e 95 partes em peso ou menos com base na quantidade total da dispersão contendo um polímero resistente ao fogo. Quando o teor do solvente orgânico é inferior a 45 partes em peso, a estabilidade da dispersão contendo um polímero resistente ao fogo é assinalavelmente reduzida, e a fluidez é perdida nalguns casos, embora quando o teor do solvente orgânico é de mais de 95 partes em peso, uma viscosidade da dispersão contendo um polímero resistente ao fogo é reduzida e dar-lhe forma torna-se difícil nalguns casos.

No presente invento, a resistência ao fogo tem substancialmente o mesmo significado que o do termo "à prova de fogo" e é utilizado incluindo o significado do termo "retardador de chama". Especificamente, a resistência ao fogo é um nome genérico que indica uma natureza em que o fogo continua com dificuldade, ou seja, um material é queimado com dificuldade. Como meio para avaliar especificamente o desempenho de resistência ao fogo, por exemplo, é descrito um método para efectuar o teste de prova ao fogo de um material fino (método 45° Merker Burner) na norma JIS Z 2150 (1966). 10 ΕΡ 2 241 598/ΡΤ

Uma amostra a ser avaliada (painel, placa, folha, película, tecido grosso etc. possuindo uma espessura de menos do que 5 mm) é aquecida com um queimador durante um tempo específico e a determinação pode ser realizada avaliando o tempo em que a chama permanece e o comprimento da carbonização após o fogo. Se o tempo em que a chama permanece acesa é inferior ou o comprimento de carbonização é mais curto, determina-se que o desempenho de resistência ao fogo (prova de fogo) é excelente. No caso de um produto de fibra, um método para testar a queima de uma fibra é descrita na norma JIS L 1091 (1977). Após um teste através deste método, o desempenho de resistência ao fogo pode ser determinado similarmente medindo uma área de carbonização e um tempo de chama remanescente.

No presente invento, existem vários formatos/formas de um polímero resistente ao fogo e um artigo moldado resistente ao fogo e um grau de desempenho de resistência ao fogo está numa larga gama desde uma muito alta resistência ao fogo sem pegar fogo até alguma existência de queima contínua após fogo. No presente invento, o sujeito é um que seja reconhecido como tendo não menos do que um determinado nível para o desempenho de resistência ao fogo através de um método de avaliação específico mostrado nos Exemplos descritos mais à frente. Especificamente, é preferível ser excelente ou melhor no que se refere ao desempenho de resistência ao fogo num método de avaliação da resistência ao fogo descrito mais à frente. Particularmente, num estado de um polímero resistente ao fogo, o formato/forma de um polímero varia dependendo da condição de isolamento e uma dispersibilidade considerável é facilmente incluída como uma natureza da resistência ao fogo e, por isso, é adoptado um método de avaliação após moldação numa forma constante.

Um artigo moldado resistente ao fogo tal como uma fibra resistente ao fogo obtido moldando um polímero resistente ao fogo pode ser também medido similarmente através de um meio específico de avaliar a resistência ao fogo mostrado nos Exemplos descritos mais à frente.

Um polímero resistente ao fogo, um precursor do qual é um polímero de acrilonitrilo no presente invento, tem uma estrutura que é quimicamente semelhante ao polímero 11 ΕΡ 2 241 598/ΡΤ resistente ao fogo obtido aquecendo um polímero de acrilonitrilo fibroso ao ar. Embora uma estrutura de polímeros resistente ao fogo não tenha sido completamente clarificada, pensa-se que aqueles polímeros possuam estruturas de anel naftiridina, anel acridona e anel naftiridina hidrogenada geradas por reacção de ciclização ou uma reacção de oxidação de um grupo nitrilo, tal como descrito em referências que analisam uma fibra resistente ao fogo de acrilonitrilo (Journal of Polymer Science Part A: Polymer Chemistry) (J. Polym. Sei. Part A: Polym. Chem.), 1986, vol.24, p. 3101. Um polímero resistente ao fogo disperso num solvente orgânico não tem alteração mesmo quando permanece um grupo nitrilo por reagir, desde que a resistência ao fogo não seja deteriorada e não tem alteração mesmo quando uma quantidade menor de uma reticulação é gerada entre moléculas, a solubilidade não é deteriorada. De um tal ponto de vista, o polímero de acrilonitrilo que é um precursor do polímero resistente ao fogo pode ser linear ou ramificado. Alternativamente, o polímero pode conter, num seu esqueleto, outro componente de copolimerização, tal como acrilato ou metacrilato e compostos vinílicos aleatórios ou em bloco. O peso molecular do polímero resistente ao fogo pode ser um peso molecular possuindo uma viscosidade que depende do método de moldação e é preferido que o peso molecular médio em peso (Mw) de um polímero precursor medido por cromatografia de permeação em gel (GPC, da sigla em inglês) é de 1000 a 1 000 000. Quando o peso molecular médio em peso do polímero precursor é inferior a 1 000 000, o tempo necessário para resistir ao fogo pode ser encurtado, mas uma vez que a interaeção intermolecular, tal como uma ligação de hidrogénio, entre os polímeros resistentes ao calor se torna fraca, tornou-se impossível atingir uma resistência suficiente num artigo moldado e formado. Por outro lado, quando o peso molecular em massa do polímero precursor excede 1 000 000, uma vez que o tempo necessário para a termoestabilização se torna maior, o custo de produção aumenta, e a interaeção molecular devida à ligação hidrofóbica entre os polímeros resistentes ao fogo se torna muito forte, o polímero é gelificado por arrefecimento e tornou-se difícil obter fluidez na dispersão contendo um 12 ΕΡ 2 241 598/ΡΤ polímero resistente ao fogo a uma temperatura de dar forma, nalguns casos. 0 peso molecular médio em massa do polímero precursor é, mais preferencialmente, de 10 000 a 50 000, mais preferencialmente 20 000 a 300 000. A estrutura química do polímero resistente ao fogo é, preferencialmente, tal que uma sua solução é medida com um equipamento de ressonância magnética nuclear (RMN) de 13-C e a estrutura tem um sinal numa gama de 150 a 200 ppm e é preferível que a estrutura tenha um pico de absorção máximo à volta de 1600 cm-1 através de espectrometria de infravermelhos (IV) . Quando o polímero tem um pico na gama através de ambos os métodos de medição, pode ser referido como sendo um polímero resistente ao fogo possuindo uma resistência ao calor particularmente elevada.

No presente invento, um polímero resistente ao fogo é obtido através de tratamento com calor de um polímero num estado em que está disperso num solvente orgânico em vez de tratamento por calor de um material único sólido de um polímero de acrilonitrilo como precursor. Uma vez que um sólido do polímero resistente ao fogo tem uma baixa afinidade com um solvente polar e é disperso com dificuldade nalguns casos, é seleccionado o tratamento com calor da dispersão.

Quando uma dispersão de um polímero de acrilonitrilo como precursor é tratado com calor para provocar a resistência ao fogo, as condições de temperatura, tempo e equipamento e o procedimento não são particularmente limitadas desde que progrida a resistência ao fogo. Um método de aquecimento não está particularmente limitado, qualquer equipamento de aquecimento vendido industrialmente, cujo representante é uma camisa de aquecimento com circulação, uma manta de aquecimento, ou banho de óleo ou um aquecedor por imersão, podem ser utilizados. Contudo, quando a resistência ao fogo é realizada a alta temperatura, uma vez que existe o risco de choque com o solvente e a ignição ou inflamação é aumentada, é preferível realizar a resistência ao fogo no ponto de ebulição de um solvente utilizado ou abaixo disso. Adicionalmente, em relação ao tempo de reacção, uma vez que a reacção para conferir resistência ao fogo é uma reacção exotérmica, uma reacção num curto período de tempo torna 13 ΕΡ 2 241 598/ΡΤ difícil a remoção do calor, conduzindo a uma reacção não controlada nalguns casos e, por isso, é preferível ajustar o tempo de reacção a 30 minutos ou mais. Por outro lado, quando a resistência ao fogo é realizada ao longo de um largo período de tempo, a quantidade de produção por unidade de tempo é reduzida e, por isso, isto é não produtivo, o tempo de reacção é de preferência inferior a 24 horas, mais preferencialmente 1 hora ou mais e 12 horas ou menos.

No presente invento, quando a resistência ao fogo é realizada por tratamento com calor de uma dispersão de um polímero de acrilonitrilo como precursor, a reacção pode prosseguir a baixa temperatura de 160°C ou inferior utilizando um agente oxidante e um agente de ciclização, sendo um aspecto preferido. O agente de oxidação no presente invento é um composto possuindo uma acção de extracção de um átomo de hidrogénio de um polímero precursor através de uma reacção ou uma acção de doação de um átomo de oxigénio, e exemplos específicos do agente de oxidação incluem um composto nitro baseado e um composto à base de quinona do ponto de vista da segurança e reactividade.

Como composto nitro baseado, para estabilidade ao calor numa reacção, um composto mononitro possuindo um anel aromático é mais preferido, e exemplos incluem nitrobenzeno, o-, m- e p-nitrotolueno, o-, m- e p-nitrofenol, nitroxileno e nitronaftaleno e nitrobenzeno e o-, m- e p-nitrotolueno são, preferencialmente, particularmente utilizados. Exemplos do composto à base de quinona incluem 1,4-benzoquinona, cloranilo, bromanilo, cloro-1,4-benzoquinona, dicloro-1,4-benzoquinona, bromo-1,4-benzoquinona, dibromo-1,4-benzoquinona, tetrafluoro-1,4-benzoquinona, 2,3-dicloro-5,6-diciano-1, 4-benzoquinona, ortobenzoquinona, ortocloranilo e ortobromanilo e 1,4-benzoquinona, cloranilo, dicloro-1,4-benzoquinona e 2,3-dicloro-5,6-diciano-l,4-benzoquinona são particularmente preferencialmente utilizados. A quantidade adicionada destes agentes de oxidação não está particularmente limitada, mas é preferencialmente de 0,01 a 20,0 partes em peso, mais preferencialmente de 0,1 a 14 ΕΡ 2 241 598/ΡΤ 10,0 partes em peso com base em 10,0 partes em peso do polímero precursor. Estes agentes de oxidação podem ser utilizados sós ou podem ser utilizados misturando dois ou mais tipos. O agente de ciclização no presente invento é um composto que deriva de um local no esqueleto não cíclico numa estrutura cíclica por formação de uma ligação e exemplos específicos do agente de ciclização incluem nucleófilos orgânicos, tais como compostos à base de amina, compostos à base de guanidina, compostos à base de álcool, compostos à base de aminoálcool, compostos à base de ácido carboxílico, compostos à base de tiol, e compostos à base de amidina, compostos de alcóxido metálico, compostos de amida metálica, compostos de imida metálica, hidretos metálicos, hidróxidos metálicos e carbonatos metálicos e sais metálicos de ácido carboxílico. De um ponto de vista de uma magnitude da eficiência e estabilidade de ciclização de um reagente, os compostos à base de amina, compostos à base de guanidina, compostos de aminoálcool, compostos de alcóxido metálico e compostos de imida metálica são preferencialmente utilizados. Entre estes, de um ponto de vista da propriedade de dispersão do polímero resistente ao fogo, os compostos à base de aminoálcool são particularmente preferencialmente utilizados.

Como compostos à base de amina, podem ser utilizados quaisquer compostos desde que tenham um esqueleto de amina e exemplos incluem amoníaco, metilamina, etilamina, propilamina, butilamina, alilamina, pentilamina, octilamina, dodecilamina, anilina, benzilamina, toluidina, etilenodiamina, propanodiamina, ciclo-hexanodiamina, decametilenodiamina, 3,5-piridinodiamina, N,N-dimetiletilenodiamina, N,N-dietiletilenodiamina, 3,5-dimetilbenzeno-2,4-diamina e 1,12-dodecanodiamina.

Como compostos à base de guanidina, qualquer composto pode ser utilizado desde que tenha uma estrutura de guanidina e exemplos incluem carbonato de guanidina, tiocianato de guanidina, acetato de guanidina, fosfato de guanidina, cloridrato de guanidina, nitrato de guanidina, sulfato de guanidina, metilguanidina, etilguanidina, dimetilguanidina, aminoguanidina, fenilguanidina, naftilguanidina, 15 ΕΡ 2 241 598/ΡΤ nitroguanidina, nitrosoguanidina, acetilguanidina, cianoguanidina e guanilureia e carbonato de guanidina, acetato de guanidina e fosfato de guanidina são particularmente utilizados.

Exemplos dos compostos à base de aminoálcool incluem monoetanolamina e dietanolamina, propanolamina, exemplos dos compostos de alcóxido metálico incluem terc-butóxido de potássio, terc-butóxido de sódio, metóxido de potássio, metóxido de sódio, etóxido de potássio, etóxido de sódio, isopropóxido de potássio, isopropóxido de sódio, isobutóxido de potássio, isobutóxido de sódio e fenóxido de sódio e terc-butóxido de potássio e terc-butóxido de sódio são particularmente preferencialmente utilizados.

Exemplos de compostos de imida metálica incluem ftalimida de potássio e ftalimida de sódio e, entre estes, ftalimida de potássio é preferencialmente utilizada. A quantidade adicionada destes agentes de ciclização não está particularmente limitada, mas é preferencialmente de 0,01 a 50,0 partes em peso e, mais preferencialmente, de 0,1 a 20,0 partes em peso, ainda mais preferencialmente 0,3 a 10,0 partes em peso com base em 10,0 partes em peso do polímero precursor.

No presente invento, de modo a obter o polímero resistente ao fogo possuindo uma resistência à tracção em água por unidade de área de secção de 1,0 MPa ou mais e 6,5 MPa ou menos, é necessário adicionar um ácido quando uma dispersão de um polímero de acrilonitrilo é tratada por calor. O ácido pode ser adicionado antes do tratamento com calor, ou durante o tratamento com calor. O ácido tal como aqui utilizado pode ser definido quer como um ácido definido como um ácido por doação ou aceitação de um protão, quer um ácido definido como um ácido por doação ou aceitação de um electrão. Alternativamente, dois ou mais tipos de entre estes podem ser utilizados, misturando-os.

Especificamente, exemplos do ácido definido como ácido doando ou aceitando um protão incluem, preferencialmente, 16 ΕΡ 2 241 598/ΡΤ ácidos inorgânicos tais como ácido clorídrico, ácido nítrico, ácido sulfúrico, ácido fosfórico e ácido fórmico, ácido acético, ácido propiónico, ácido butírico, ácido isobutírico, ácido valérico, ácido capróico, ácido enântico, ácido carpílico, ácido palargónico, ácido cáprico, ácido láurico, ácido mirístico, ácido palmítico, ácido margárico, ácido esteárico, ácido oleico, ácido linoleico, ácido linolénico, ácido araquidónico, ácido benzóico, ácido metilbenzóico, ácido ftálico, anidrido fumárico, ácido isoftálico, ácido tereftálico, ácido salicílico, ácido gálico, ácido pirúvico, ácido láctico, ácido málico, ácido citrico, ácido oxálico, ácido malónico, ácido succínico, ácido fumárico, ácido maleico, ácido aconítico, ácido glutárico, ácido adípico, feruloílo, ácido hidroxibenzóico, ácido homossalicílico, ácido pirocatéquico, ácido resorcílico, ácido gentísico, ácido vanílico, ácido isovanílico, ácido orsenílico, ácido asarónico, ácido mandélico, ácido ftalónico, ácido benzílico, ácido florético, ácido trópico e ácido cumárico e ácidos sulfónicos tais como o ácido metanossulfónico, ácido trifluorometanossulfónico, ácido etanossulfónico, taurina, ácido propanossulfónico, ácido hidroxipropanossulfónico, ácido benzenossulfónico, ácido tosílico, ácido canforsulfónico, ácido ortanílico, ácido metanílico, ácido sulfanílico, ácido naftalenossulfónico e ácido aminonaftalenossulfónico. 0 ácido carboxílico e o ácido sulfónico aqui referidos são um nome genérico de um composto possuindo um grupo carboxilo ou um grupo de ácido sulfónico, respectivamente e podem ter outro grupo funcional tal como um grupo hidroxi e um grupo amino na molécula.

Adicionalmente, exemplos do ácido definido por doação e aceitação de um electrão incluem ácidos de Lewis tais como cloreto de alumínio, cloreto de zinco, cloreto de ferro, triflato de prata, cianeto de ferro e cloreto de cobre.

Entre estes, do ponto de vista da disponibilidade em grande quantidade e com baixo custo, e sem inclusão de metal, é preferível utilizar um ácido carboxílico ou ácido sulfónico que possua baixa carga ambiental, e excelentes propriedades de manuseamento em grande escala. Entre os ácidos 17 ΕΡ 2 241 598/ΡΤ carboxílicos, um ácido carboxílico que tenha uma elevada solubilidade num solvente polar utilizado numa reacção, tenha um alto ponto de ebulição e que possa levar a temperatura reaccional a ser elevada, especificamente um ácido monocarboxílico como o ácido benzóico, ácido hidroxibenzóico, ácido metilbenzóico e ácido aminobenzóico e um ácido dicarboxílico tal como o ácido ftálico, ácido isoftálico e ácido tereftálico, é preferencialmente utilizado.

Entre estes, o ácido ftálico e o ácido isoftálico e o ácido tereftálico que são um ácido dicarboxílico são preferidos, e a rotura do fio no passo de fiação é ainda dramaticamente reduzida e a estabilidade do passo é melhorada. Isto é considerado como se segue: devido à presença de dois grupos carboxilo numa molécula de um ácido, ocorre reticulação entre os polímeros resistentes ao fogo e a interacção devida ao emaranhamento entre os polímeros resistente ao fogo é aumentada.

Em relação ao ácido sulfónico, uma vez que o ponto de ebulição do ácido metanossulfónico possuindo um pequeno peso molecular é de 167°C, a temperatura reaccional pode ser ajustada alta mesmo quando qualquer composto é selecionado, e por isso qualquer um é preferencialmente utilizado desde que seja um composto possuindo um grupo de ácido sulfónico. Contudo, uma vez que o ácido aminossulfónico que é um ácido sulfónico possuindo um grupo amino numa molécula, pode melhorar a dureza da coagulação do polímero resistente ao fogo sem inibir a capacidade nucleofílica de um agente de ciclização, este é ainda mais preferido. Ou seja, quando é utilizado o ácido aminossulfónico, existe também o efeito de reduzir uma quantidade adicional de um agente de ciclização e é possível poupar matéria-prima e diminuir o resíduo. Entre estes por causa da fácil disponibilidade industrial, a taurina e o ácido sulfanílico podem ser exemplos particularmente preferidos.

No presente invento, como ácido, um anidrido ácido e um cloreto ácido podem ser preferencialmente utilizados. Um anidrido ácido aqui mencionado refere-se a um composto numa forma em que dois grupos acilo partilham um átomo de oxigénio, perdendo uma molécula de água a partir de dois 18 ΕΡ 2 241 598/ΡΤ grupos carboxilo de um ácido carboxílico definido no Dicionário de Química (Tokyo Kagaku Dojin). Exemplos específicos do anidrido básico incluem, preferencialmente, anidrido adipico, anidrido succinico, anidrido butirico, anidrido cítrico, anidrido tartárico, anidrido hexanóico, anidrido benzóico e anidrido ftálico.

Adicionalmente, cloreto ácido refere-se a um composto em que um grupo hidroxilo contido num grupo carboxilo do ácido carboxílico definido no Dicionário de Química (Tokyo Kagaku Dojin) é substituído com cloro. Exemplos específicos do cloreto ácido incluem, preferencialmente, cloreto de acetilo, cloreto de propionilo, cloreto de pivaloílo, cloreto de butanoílo, cloreto de benzoílo, cloreto de anisole, cloreto de naftoílo e dicloreto de ftaloílo.

Quando uma quantidade de um ácido, um anidrido ácido e um cloreto ácido a serem adicionados à dispersão contendo um polímero precursor que é um polímero de acrilonitrilo, é pequena, o efeito é pequeno. Por outro lado, quando uma grande quantidade de um ácido ou semelhante é adicionada, a progressão de uma reacção resistente ao fogo torna-se lenta, e o polímero precursor é precipitado nalguns casos. Por isso, a quantidade de adição total do ácido, do anidrido ácido e do cloreto ácido está na gama, preferencialmente, de 0,05 partes em peso a 7,0 partes em peso, mais preferencialmente 0,1 partes em peso a 5,0 partes em peso, com base em 10,0 partes em peso do polímero precursor.

Especificamente, por exemplo, a quantidade adicional de um ácido quando é utilizado polímero de acrilonitrilo como polímero precursor e é utilizado um ácido dicarboxílico como ácido está, preferencialmente, na gama de 0,05 partes em peso a 5,0 partes em peso com base nas 10,0 partes em peso do polímero de acrilonitrilo. Quando a quantidade adicionada de ácido é de mais de 50 partes em peso, a estabilidade de dispersão da dispersão contendo um polímero resistente ao fogo é reduzida e a fluidez é facilmente perdida nalguns casos. A quantidade adicionada do ácido está ainda, preferencialmente, na gama de 0,1 partes em peso a 2,0 partes em peso. 19 ΕΡ 2 241 598/ΡΤ

No presente invento, um método para remover um meio de dispersão de uma dispersão contendo um polímero resistente ao fogo formado não é particularmente limitado, mas exemplos incluem um método de evaporação de um meio de dispersão de uma dispersão contendo um polímero resistente ao fogo formado, através de aquecimento ou redução sob pressão, um método de imersão de uma dispersão contendo um polímero resistente ao fogo formado numa solução de coagulação e semelhantes. No presente invento, um método de extracção de um meio de dispersão numa solução de coagulação que é simples de controlar, tem alta produtividade é preferido.

Como solução de coagulação, um solvente pobre do polímero resistente ao fogo, que seja compatível com o meio de dispersão é preferencialmente utilizado. No presente invento, é preferível utilizar uma solução de coagulação aquosa como solução de coagulação e, de modo a fazer a recuperação de meio de dispersão extractado facilmente, é preferível utilizar uma solução de coagulação de um sistema de mistura de água e um solvente que é do mesmo tipo que o do meio de dispersão utilizado na dispersão contendo um polímero resistente ao fogo. Um solvente que não o meio de dispersão utilizado na dispersão contendo um polímero resistente ao fogo pode ser misturado nestas soluções de coagulação e, de um ponto de vista da recuperação do solvente, é preferível constituir uma solução de coagulação apenas por água e um solvente que seja do mesmo tipo que o do meio de dispersão na dispersão contendo um polímero resistente ao fogo. Além disso, a razão de mistura de água e do solvente na solução de coagulação é, preferencialmente, de 1:9 a 9:1, mais preferencialmente 2:8 a 8:2, ainda mais preferencialmente 3:7 a 7:3. A adopção de uma tal razão de mistura permite também controlar a velocidade de coagulação e propriedades dependendo da utilidade podem ser também controladas pela solução de coagulação. Adicionalmente, a solução de coagulação pode conter um sal inorgânico, um agente de ajuste do pH, um agente de tratamento e um agente de promoção da reacção da dispersão como composto que torna a extracção de um meio de dispersão fácil.

No presente invento, um método para dar forma à dispersão contendo um polímero resistente ao fogo numa fibra, métodos 20 ΕΡ 2 241 598/ΡΤ tais como um método de fiação húmido, um método de fiação seco, um método de fiação rápido, um método de electrofiação, um método de fiação directa, um método de moldação por sopro e um método de fiação por força centrífuga, podem ser adoptados. Entre estes o método de fiação húmido e o método de fiação seco têm elevada produtividade e são preferencialmente aplicados no presente invento. Particularmente no método de fiação húmida, uma vez que o meio de dispersão começa a ser removido imediatamente após dar forma à dispersão contendo um polímero resistente ao fogo, a produtividade é elevada e mesmo quando a resistência da fibra imediatamente após assumir a forma é baixa, a fibra pode continuar com baixa velocidade e o manuseamento é fácil. 0 método de fiação húmido aqui mencionado é um método de introdução da dispersão contendo um polímero resistente ao fogo num orifício da matriz possuindo uma pluralidade de orifícios após pesagem/filtração, ejecção da dispersão através do orifício com uma pressão aplicada à dispersão contendo um polímero resistente ao fogo para lhe dar forma, e imediatamente coagulação da dispersão com forma com uma solução de coagulação. Adicionalmente, a fiação húmida seca é um método de ejecção da dispersão contendo um polímero resistente ao fogo através do orifício da matriz para lhe dar forma, enviando a dispersão ejectada para uma fase de ar e coagulação desta com uma solução de coagulação.

Como material do orifício da matriz aqui usado, SUS, ouro e platina podem ser convenientemente utilizados. Adicionalmente, é um aspecto preferível do ponto de vista da redução da dispersibilidade da área da secção da fibra singular num agregado de fibras resistente ao fogo resultantes que antes da dispersão contendo o polímero resistente ao fogo ser feita fluir através do orifício da matriz, a dispersão contendo o polímero resistente ao fogo é filtrada ou dispersa utilizando um filtro sinterizado de uma fibra inorgânica, ou um têxtil tecido, um tecido entrelaçado e ou têxtil não tecido consistindo de uma fibra sintética tal como uma fibra de poliéster e uma fibra de poliamida como filtro.

Um diâmetro do orifício da matriz numa gama de, preferencialmente, 0,01 a 0,5 mm e um comprimento do orifício 21 ΕΡ 2 241 598/ΡΤ numa gama arbitrária de, preferencialmente, 0,01 a 1 mm podem ser utilizados. Adicionalmente, qualquer número de orifícios da matriz numa gama de preferencialmente 10 a 1 000 000 pode ser utilizado. Como disposição de orifícios, qualquer alinhamento como um alinhamento em zigue-zague, pode ser utilizada e a dispersão pode ser pré-dividida de modo a realizar facilmente a separação das fibras. É preferido que um passo de coagulação, quando se utiliza fiação húmida, use uma combinação de dois ou mais banhos de coagulação. Um primeiro banho tem um objectivo principal de formação de um polímero resistente ao fogo na forma de um fio, um segundo ou posterior banho tem um objectivo principal de remoção de agentes e do meio de dispersão remanescente num fio coagulado, ou seja, lavagem, pelo que, o banho de coagulação como um todo pode ser compacto. A temperatura da solução de coagulação pode ser uma temperatura arbitrária de um ponto de coagulação ou superior e um ponto de ebulição ou inferior de uma solução de coagulação no primeiro banho e pode ser convenientemente ajustada em conformidade com a propriedade de coagulação e a passagem do polímero resistente ao fogo.

De modo a tornar a estrutura de um fio coagulado compacto, é preferível que a temperatura da solução de coagulação esteja na gama de 20°C ou superior e 40°C ou inferior. Adicionalmente, no segundo ou posterior banho tendo como principal objectivo a lavagem, uma temperatura arbitrária de um ponto de coagulação ou superior e um ponto de ebulição ou inferior da solução de coagulação é possível, e quando é utilizada água na solução de coagulação, é preferível que a temperatura da solução de coagulação seja de 60°C ou superior e 85°C ou inferior. Adoptando uma tal temperatura da solução de coagulação, os reagentes e o meio de dispersão remanescente no fio formado no primeiro banho são eficazmente extractados. Adicionalmente, é preferível que a concentração de um solvente fraco na solução de coagulação seja aumentada com a passagem através do passo de coagulação. É preferível que um lubrificante descrito adiante seja introduzido num fio da fibra num estado inchado com água após 22 ΕΡ 2 241 598/ΡΤ a lavagem com água e estiramento. Como método de aplicar um lubrificante, tendo em vista que o lubrificante possa ser uniformemente aplicado no interior de um fio de fibra, um método pode ser arbitrariamente seleccionado e utilizado e, especificamente, meios tais como a imersão de um fio de fibra num banho de lubrificante e pulverização e adição gota a gota a uma fibra que passa, são adoptados. É preferível que a concentração do lubrificante nesta aplicação esteja na gama de 0,01 a 20% em peso. Aqui, o lubrificante consiste de, por exemplo, um componente lubrificante principal, tal como silicone e um componente diluente para o diluir, e a concentração de lubrificante é uma razão do teor do componente lubrificante principal em relação ao lubrificante total. A quantidade de adesão de um componente lubrificante é tal que a razão da matéria em bruto em relação ao peso seco de um fio de fibra está numa gama de, preferencialmente, 0,1 a 5% em peso, mais preferencialmente 0,3 a 3% em peso, mais ainda preferencialmente 0,5 a 2% em peso. Quando a quantidade de adesão do componente lubrificante é muito pequena, a fusão entre os fios únicos ocorre e, quando a quantidade de adesão é muito grande, a dispersão da queima durante o fogo reduz a resistência à tracção da fibra de carbono resultante, nalguns casos.

Como método de secagem de um fio de fibra, um método para fazer contactar directamente um fio de fibra com uma pluralidade de rolos secos e aquecidos, um método de fornecimento de ar quente ou vapor de água a um fio de fibra, um método de irradiação de um fio de fibra com raios infravermelhos ou ondas electromagnéticas com alta frequência, e um método para levar a um estado de pressão reduzida podem ser convenientemente selecionados e combinados. Normalmente, quando é fornecido ar quente, isto pode ser realizado fornecendo o ar quente em paralelo ou ortogonalmente à direcção de passagem do fio de fibra. Como sistema de aquecimento por radiação de infravermelhos, infravermelhos longínquos, infravermelhos médios e infravermelhos próximos, podem ser utilizados e a irradiação com microondas podem ser também selecionados. Uma temperatura de secagem pode estar arbitrariamente na gama à volta de 50 a 23 ΕΡ 2 241 598/ΡΤ 450 °C e, geralmente, no caso de uma baixa temperatura, é requerido um tempo longo e, no caso de uma alta temperatura, o fio pode ser seco num tempo curto.

Um material moldado de uma fibra ou semelhante obtido dando forma e moldando a dispersão contendo um polímero resistente ao fogo no presente invento contém muitos espaços vazios nalguns casos. Em muitos casos, é desejável que a resistência mecânica do artigo moldado seja ainda aumentada. Como meio para melhorar a sua resistência mecânica, é preferível que o meio seja através de um passo de sinterização/queima para fechar os espaços vazios tratando por calor o artigo moldado obtido, tal como descrito atrás.

No passo, a condição tal como o perfil de temperatura e a velocidade de passagem depende do material e o artigo moldado é tratado por calor, preferencialmente, a uma temperatura que seja inferior à temperatura de amolecimento do artigo moldado em 50°C, mais preferencialmente um ponto de amolecimento ou superior. À temperatura de tratamento inferior a (temperatura do ponto de amolecimento -50°C), é difícil fechar os espaços vazios contidos no artigo moldado. Adicionalmente, não existe particularmente limite superior da temperatura, mas quando o artigo moldado é amolecido e uma forma é retida com dificuldade, é preferível elevar a temperatura de tratamento em poucos passos ou elevar continuamente a temperatura de tratamento.

Adicionalmente, quando um ponto de amolecimento é baixado com um plastificante, a sinterização/queima pode ser realizada enquanto a reacção de degradação térmica é suprimida. Um componente do plastificante pode estar contido na dispersão contendo um polímero resistente ao fogo previamente, e de um ponto de vista da redução de um meio de dispersão contendo um polímero resistente ao fogo, é preferido que o componente seja aplicado entre o passo de coagulação e o passo de sinterização/queima. O plastificante não está particularmente limitado desde que baixe o ponto de amolecimento e de um ponto de vista da aplicação uniforme ao artigo moldado e dispersão na dispersão, é preferível que o plastificante seja líquido. Inter alia, é um aspecto preferido utilizar água o que é bom para o ambiente e é de 24 ΕΡ 2 241 598/ΡΤ elevada segurança, e é um aspecto ainda preferido utilizar água contendo tensioactivo, de modo a melhorar uma propriedade de adesão a um fio.

No presente invento, no tratamento com calor quando o artigo moldado de uma fibra ou semelhante é convertido num corpo sinterizado/queimado, a estrutura química do artigo moldado pode ser modificada. Por exemplo, no caso em que o polímero resistente ao fogo é um composto de polímero condensado, um peso molecular deste é aumentado por polimerização de fase sólida sob atmosfera de vácuo e, no caso em que o polímero é um polímero resistente ao fogo possuindo um esqueleto de acridona ou um esqueleto de pirimidina, esta muda para uma estrutura de grafite nalguns casos. Estas alterações ocorrem após os espaços vazios contidos no artigo moldado terem diminuído por tratamento com calor. Ao fazer isto, obtém-se um corpo sinterizado/queimado possuindo poucos espaços vazios e podem ser obtidas excelentes propriedades mecânicas.

No presente invento, o tratamento com calor quando o artigo moldado é convertido num artigo sinterizado/queimado pode não ser acompanhado de uma modificação da estrutura química do artigo moldado. Por exemplo, no caso da sílica e titânia obtidos através de um método de transição sol-gel, por tratamento com calor a uma temperatura adequada, não apenas os espaços vazios entre as partículas são substancialmente fechados, como também é obtido um artigo sinterizado/queimado adequado.

Adicionalmente, num passo de tratamento com calor por queima/sinterização, deformações tal como estiramento e compressão podem ser conferidas ao artigo moldado. Através destas deformações, uma forma do artigo queimado/sinterizado resultante tornou-se mais preferível e as suas propriedades mecânicas e outras propriedades podem ser melhoradas.

No presente invento, uma fibra resistente ao fogo formada e moldada pode apresentar uma forma de um agregado de fibras tal como um multifilamento e semelhantes. No presente invento, um agregado de fibra de carbono pode ser obtido tratando com calor, sob atmosfera inerte o designado 25 ΕΡ 2 241 598/ΡΤ tratamento de carbonização de um agregado de fibra resistente ao fogo. 0 agregado de fibra de carbono pode ser obtido tratando com calor o agregado de fibra resistente ao fogo do presente invento à maior temperatura na gama de adequadamente 300°C ou mais e inferior a 3000°C numa atmosfera inerte. Mais preferencialmente, como parte inferior da temperatura mais elevada, 800°C ou mais, 1000°C ou mais e 200°C ou mais são preferíveis nesta ordem e como parte superior da temperatura mais alta, 1800°C ou menos pode ser também utilizado. Alternativamente, o agregado de fibra de carbono resultante é ainda tratado com calor a uma temperatura de, preferencialmente, 2000 a 3000°C em atmosfera inerte, e com isto o agregado de fibra de carbono desenvolvendo uma estrutura de grafite, pode ser também utilizado.

Como resistência do agregado de fibra de carbono resultante, 100 MPa ou mais, 200 MPa ou mais e 300 MPa ou mais, são preferidas nesta ordem e como a maior parte de uma resistência 10 000 MPa ou menos, 8000 MPa ou menos e 6000 MPa ou menos são adequados por esta ordem. Quando a resistência é muito baixa, o agregado não pode ser utilizado como fibra de reforço nalguns casos. Uma resistência mais elevada é mais preferível, mas quando a resistência é de 1000 MPa, esta é suficiente para o objectivo do presente invento em muitos casos.

Adicionalmente, o diâmetro da fibra de uma fibra singular que constitui um agregado de fibra de carbono é preferencialmente de 1 nm a 7 O t—1 X nm, mais preferencialmente 10 a 5 X 104 nm, ainda mais preferencialmente O t—1 (ΰ o LD nm. Quando o diâmetro da fibra é inferior a 1 nm, uma fibra é facilmente quebrada nalguns casos e, quando o diâmetro da fibra é de mais de 7 x 104 nm, existe uma tendência de um defeito ser facilmente gerado inversamente.

Adicionalmente, a densidade do agregado de fibra de carbono obtida no presente invento é preferencialmente 1,3 a 2,4, mais preferencialmente 1,6 a 2,1, ainda mais preferencialmente 1,6 a 1,75. Quando a densidade é inferior a 1,3, a fibra é facilmente quebrada nalguns casos e, quando a densidade é superior a 2,4, existe uma tendência para, ao 26 ΕΡ 2 241 598/ΡΤ contrário, se gerarem facilmente defeitos. A densidade pode ser medida através do método de imersão em liquido ou do método de flutuação e afundamento. Aqui, a fibra singular das fibras de carbono pode conter uma parte oca, tal como uma fibra oca. Neste caso, a parte oca pode ser continua ou descontinua. 0 agregado de fibra de carbono resultante pode ser tratado com electrólise de modo a modificar a sua superfície. Como solução de electrólise utilizada no tratamento de electrólise, podem ser utilizadas solução acidicas tais como ácido sulfúrico, ácido nítrico e ácido clorídrico, ou básicas tais como de hidróxido de sódio, hidróxido de potássio e hidróxido de tetraetilamónio ou seus sais, como solução aquosa. Aqui, a quantidade de electricidade requerida no tratamento de electrólise pode ser convenientemente seleccionada dependendo da fibra de carbono a ser aplicada.

Por tratamento de electrólise, a adesividade entre um material de fibra de carbono e uma matriz no material compósito obtido pode ser tornada adequada e um problema de destruição frágil de um material compósito devido a uma adesão muito forte, e a redução da resistência à tracção na direcção do comprimento da fibra e o problema de a resistência à tracção na direcção do comprimento da fibra são elevados, mas a adesividade com uma resina é inferior e a propriedade de resistência numa direcção transversal de uma fibra não é manifestada, são resolvidos e propriedades de resistência equilibradas manifestam-se no material compósito resultante.

Depois disto, de modo a conferir convergência ao agregado de fibra de carbono resultante, um agente de colagem pode ser também aplicado. Como agente de colagem, um agente de colagem possuindo boa compatibilidade com uma resina pode ser arbitrariamente selecionado dependendo do tipo de resina a ser utilizado.

Especificamente, quando o agregado de fibra de carbono é obtido a partir do polímero resistente ao fogo através de um agregado de fibra resistente ao fogo, fiação de um polímero resistente ao fogo contendo uma solução de modo a obter um 27

ΕΡ 2 241 598/PT agregado de fibra resistente ao fogo, e até o tratamento de carbonização são continuamente realizados sem um passo de enrolamento, tratamento de superfície e de aplicação de agente de colagem ser ainda incluído, deste modo, o agregado de fibra de carbono pode ser produzido através de um processo contínuo.

De um ponto de vista de custo inferior, pode ser adoptado um processo para produzir continuamente o agregado de fibra de carbono através de um processo a partir do polímero resistente ao fogo para se obter um agregado de fibras de carbono.

Exemplos

Então, o presente invento será especificamente explicado através de exemplos. Cada valor de propriedade física e propriedades em cada Exemplo são medidos através dos métodos seguintes.

Resistência à tracção por unidade de área da secção em água

Cerca de 5 g de uma dispersão de polímero resistente ao fogo a uma temperatura de 40°C foi aplicada num lado de uma placa de vidro que tinha sido suficientemente seca a uma temperatura de 40°C, e com uma largura de cerca de 3 cm à esquerda e direita de uma linha central, e foi aplicada com um aplicador do tipo Baker de forma que a espessura ficasse constante. Isto foi imediatamente suavemente colocado num recipiente de 20 cm x 20 cm x 10 cm com água condicionada a uma temperatura de 25°C a 30°C, com o plano da película virado para cima. Após deixar em repouso durante 1 minuto, isto foi deixado assim enquanto água condicionada a uma temperatura de 25°C a 30°C fluía no recipiente com um caudal de 200 ml por minuto de modo a não contactar directamente a película. Subsequentemente, a película foi cortada com uma dimensão de 7 mm x 15 mm com uma lâmina de barbear para se obter uma secção da película. A secção da película foi lentamente puxada da placa de vidro, a espessura foi medida em água em dez pontos, e a sua média foi definida como a espessura da película. Esta secção da película possuindo uma 28 ΕΡ 2 241 598/ΡΤ espessura de película de 100 μιη a 150 μιη foi fixada num equipamento de testes de tracção de forma que o comprimento da amostra ficasse em 10 mm, e a tensão de tracção foi medida em água com uma velocidade de deslocamento de 20 mm/min. O número de medições n foi de 25 e o valor obtido dividindo a média dos valores resultantes pela área da secção numa direcção vertical à direcção de tracção foi definida como a resistência à tracção em água. Como equipamento de teste de tracção, foi utilizado o Modelo 1125 da Instron.

Avaliação da rotura do fio na lavagem-I

Uma dispersão de polímero resistente ao fogo condicionada a uma temperatura de 30 °C foi feita passar através de um filtro sinterizado e um fio de fibra foi enrolado com uma velocidade de 1,3 m/min enquanto a dispersão foi ejectada com um caudal de 10 cc por minuto num banho de coagulação consistindo de 55 partes em peso de sulfóxido de dimetilo e 45 partes em peso de água condicionada a uma temperatura de 30°C através de um orifício da matriz possuindo 1000 orifícios com um diâmetro do orifício de 0,05 mm, o fio foi imediatamente enrolado num banho de água condicionada a uma temperatura de 70°C com um caudal de 1,7 m/min durante 3 horas sem secagem, com fibras singulares flutuando ou sedimentando no banho de água a serem filtradas e recolhidas e, quando a massa após secagem a 120°C durante 2 horas era de 0 mg ou mais e menos do que 15 mg, isto foi definido como excelente (*) e quando a massa era de 15 mg ou mais e menos do que 50 mg, isto foi definido como bom (0) e quando a massa era de 50 mg ou mais, isto foi definido como mau (x), e deste modo a avaliação foi realizada.

Avaliação da rotura do fio na lavagem-II

Uma dispersão de polímero resistente ao fogo condicionada a uma temperatura de 30°C foi feita passar através de um filtro sinterizado e um fio de fibra foi enrolado com uma velocidade de 3,0 m/min enquanto a dispersão foi ejectada com um caudal de 10 cc por minuto num banho de coagulação consistindo de 55 partes em peso de sulfóxido de dimetilo e 45 partes em peso de água condicionada a uma temperatura de 30°C através de um orifício da matriz possuindo 1000 29 ΕΡ 2 241 598/ΡΤ orifícios com um diâmetro do orifício de 0,05 mm, o fio foi imediatamente enrolado num banho de água condicionada a uma temperatura de 7 0 °C com um caudal de 6,0 m/min durante 3 horas sem secagem, com fibras singulares flutuando ou sedimentando no banho de água a serem filtradas e recolhidas e, quando a massa após secagem a 120°C durante 2 horas era de 0 mg ou mais e menos do que 15 mg, isto foi definido como excelente (*) e quando a massa era de 15 mg ou mais e menos do que 50 mg, isto foi definido como bom (O) e quando a massa era de 50 mg ou mais, isto foi definido como mau (x), e deste modo a avaliação foi realizada.

Isolamento do polímero resistente ao fogo e medição da concentração

Uma dispersão contendo um polímero resistente ao fogo foi pesada, cerca de 4 foi colocado em 500 ml de água e esta foi fervida. Um sólido foi removido de uma vez, colocado em 500 ml de água novamente e esta foi fervida. A matéria sólida remanescente foi colocada num recipiente de alumínio, e seca numa estufa a uma temperatura de 120°C durante 1 hora e um polímero resistente ao fogo foi isolado. Uma matéria sólida isolada foi pesada, e uma razão em relação ao peso da dispersão original contendo o polímero resistente ao fogo foi calculada para se obter a concentração.

Medição por RMN do polímero resistente ao fogo

Um espectro de RMN de um polímero resistente ao fogo foi realizado à temperatura ambiente com uma frequência de 67,9 MHz e uma largura de espectro de 15012 kHz utilizando um espectro de solvente conhecido como padrão interno. Como equipamento foi utilizado o GX-270 fabricado pela JEOL Ltd.

Medição por IV (espectrofotómetro de infravermelhos)

Após um polímero resistente ao fogo ter sido sujeito a remoção de solvente em água quente a alta temperatura, foi efectuado um espectro de IV utilizando um equipamento FT-IR (fabricado pela Shimadzu) utilizando uma pastilha obtida moendo e misturando 2 mg de um material liofilizado e 300 mg de KBr para absorção de infravermelhos num almofariz, e 30 ΕΡ 2 241 598/ΡΤ processamento da mistura com equipamento de moldação de pastilha.

Medição da densidade da fibra

Um equipamento de medição automática da densidade através de um método de imersão de liquido, equipado com uma balança electrónica foi feito pelos próprios e a medição foi realizada de acordo com a norma JIS Z 8807 ( 1976) . Como liquido, foi utilizado etanol e uma amostra foi ai colocada, seguido de medição. Uma amostra foi suficientemente molhada noutro banho utilizando etanol antes de avançar e foi realizado um procedimento de eliminação de espuma. Método de avaliação da resistência ao fogo da fibra

Um agregado de fibras do tipo feixe, consistindo de 1500 fibras singulares foi aquecida com uma chama de um queimador Merker possuindo uma altura de 160 mm e um diâmetro interno de 20 mm durante 10 segundos com um comprimento de amostra de 3 0 cm de acordo com a norma JIS L 1091 (1977), um tempo de manutenção da chama e um comprimento de carbonização foram obtidos e a resistência ao fogo foi avaliada a partir dos valores que utilizaram os critérios seguintes.

Resistência ao fogo excelente: O tempo de manutenção da chama é de 10 segundos ou menos e o comprimento de carbonização é de 5 cm ou menos.

Boa resistência ao fogo: O tempo de manutenção da chama é de 10 segundos ou menos e o comprimento de carbonização é de 5 cm ou menos.

Presença de resistência ao fogo: O tempo de manutenção da chama é de 10 segundos ou menos e o comprimento de carbonização é de 15 cm ou menos.

Mau: O tempo de manutenção da chama é mais de 10 segundos ou o comprimento de carbonização é de mais de 15 cm. O número de medições n é de 5 e o estado em que o número correspondente é o maior é definido como a resistência ao 31 ΕΡ 2 241 598/ΡΤ fogo de uma amostra. Quando a avaliação não é determinada, n=5 avaliações é ainda adicionado e a medição é repetida até a avaliação ser determinada.

Resistência à tracção, módulo de elasticidade à tracção e alongamento à tracção de fibra singular

Em qualquer caso, um teste de tracção é realizado de acordo com a norma JIS L1013 (1999) . Uma fibra singular possuindo um comprimento de 25 mm foi feita aderir a um pedaço de papel possuindo uma superfície lisa e lustrosa uma a uma a cada 5 mm de largura, no estado em que ambas as extremidades foram suavemente esticadas com um adesivo de modo a que o comprimento da amostra se torne cerca de 20 mm. Uma amostra foi fixada a um grampo de um equipamento de ensaio de tracção, o pedaço de papel foi cortado próximo do grampo superior e a amostra foi medida com um comprimento de amostra de 20 mm e a velocidade de deslocamento foi de 20 mm/min. O número de medições n é de 50 e uma média foi definida como resistência à tracção, módulo de elasticidade à tracção e alongamento à tracção, respectivamente. Nos Exemplos, como equipamento de tracção da fibra, foi utilizado o Modelo 1125 da Instron.

Exemplo 1

Uma dispersão em que 10,0 partes em peso de um homopolímero de acrilonitrilo como polímero precursor, 3,5 partes em peso de monoetanolamina como agente de ciclização, 8,0 partes em peso de ortonitrotolueno como agente de oxidação e 3,0 partes em peso de ácido benzóico como ácido, foram dispersos em 75,5 partes em peso de sulfóxido de dimetilo como solvente orgânico, foi agitada a uma temperatura de 150°C durante 8 horas e arrefece-se a uma temperatura de 3 0°C para se obter uma dispersão em que um polímero resistente ao fogo foi disperso em sulfóxido de dimetilo. A espessura média de uma película feita pelo método da Resistência à Tracção por Unidade de Área da Secção em Água, da dispersão resultante contendo um polímero resistente ao fogo era de 141 pm e a resistência à tracção por área da secção era de 3,15 MPa. Adicionalmente, a concentração do polímero resistente ao fogo da dispersão resultante contendo 32 ΕΡ 2 241 598/ΡΤ um polímero resistente ao fogo era de 12,1% em peso e quando o polímero resistente ao fogo isolado da dispersão contendo um polímero resistente ao fogo foi analisada por 13C-RMN, existia claramente um pico derivado do polímero resistente ao fogo que não foi confirmado em poliacrilonitrilo como polímero precursor, um solvente orgânico ou um modificador, a 160 a 180 ppm. Adicionalmente, quando aplicado por IV, havia um pico claro a 1600 cm-1.

Quando esta dispersão contendo um polímero resistente ao fogo foi avaliada por fiação através do método de Avaliação da Rotura do Fio na Lavagem-I, não havia (0 mg) fibras singulares flutuando ou sedimentando num banho de água e a avaliação era de excelente (*). Adicionalmente, a rotura ou o entupimento das fibras singulares no orifício da matriz não estavam inteiramente presentes. Então, quando a avaliação foi realizada por fiação através do método de Avaliação da Rotura do Fio na Lavagem-II, havia 10 mg de fibras curtas flutuando ou sedimentando no banho de água e a avaliação foi de excelente (*). Depois disto, foi aplicado um lubrificante de aminosilicone, e o fio foi seco a uma temperatura de 220°C durante 3 minutos numa estufa com circulação de ar quente. A densidade do fio seco era de 1,30 e o alongamento do fio seco era de 3,0%. Além disto, o fio seco foi esticado 1,5 vezes e, ao mesmo tempo, tratado com calor a uma temperatura de 300°C durante 3 minutos numa estufa com circulação de ar quente para se obter um feixe de fibras resistentes ao fogo. A finura do fio singular do resultante feixe de fibras resistente ao fogo era de 1,0 dtex, a resistência era de 2,3 g/dtex e o alongamento era de 18%. Quando a resistência ao fogo foi avaliada, o fio tornou-se vermelho com a queima, e viu-se que o fio era excelente no que se refere à resistência ao fogo, tal como o comprimento de carbonização de 1 cm. Além disso, o feixe de fibras resistente ao fogo obtido a partir do polímero resistente ao fogo foi pré-carbonizado a uma temperatura de 300 a 800°C na atmosfera de azoto e tratado para carbonização a uma temperatura de 1400°C em atmosfera de azoto para se obter o feixe de fibras de carbono. A resistência do feixe de fibras de carbono resultante era de 3600 MPa, o módulo de elasticidade era de 230 GPa e a densidade era de 1,78. 33 ΕΡ 2 241 598/ΡΤ

Exemplo 2

Foi realizada uma experiência da mesma maneira que no Exemplo 1 excepto que foi utilizado 3,0 partes em peso de ácido p-hidroxibenzóico como ácido. A espessura média de uma pelicula feita através do método de Resistência à Tracção por Unidade de Área da Secção em Água, a partir da dispersão resultante contendo um polímero resistente ao fogo era de 141 pm e a resistência à tracção por área da secção era de 2,86 MPa. Durante isto não houve nem rotura do fio singular nem entupimento no orifício da matriz. Adicionalmente, a concentração do polímero resistente ao fogo na dispersão contendo um polímero resistente ao fogo foi de 12,2% em peso e, quando o polímero resistente ao fogo isolado a partir da dispersão contendo o polímero resistente ao fogo foi analisado por 13C-RMN, existia claramente um pico derivado do polímero resistente ao fogo que não foi confirmado em poliacrilonitrilo como polímero precursor, um solvente orgânico ou um modificador, a 160 a 180 ppm. Adicionalmente, quando analisado por IV, existia um pico claro a 1600 cm-1. Quando esta dispersão contendo um polímero resistente ao fogo foi avaliado por fiação através do método de Avaliação da Rotura do Fio na Lavagem-I, havia 0 mg de fibra singular flutuando ou sedimentando num banho de água e a avaliação foi de excelente (*) . Adicionalmente, a rotura da fibra singular ou entupimento no orifício da matriz não estavam inteiramente presentes. Então, quando a avaliação foi avaliada por fiação através do método de Avaliação da Rotura do Fio na Lavagem-II, havia 16 mg de fibra singular flutuando ou sedimentando num banho de água e a avaliação foi de boa (O) . A densidade do fio seco obtido a partir disto era de 1,30 e o alongamento do fio seco era de 3,1%. Adicionalmente, a resistência do feixe de fibras resistente ao fogo era de 2,3 g/dtex e o alongamento era de 17,4%. Quando a resistência ao fogo desta fibra foi avaliada, o feixe tornou-se vermelho sem queima, e verificou-se que tinha excelente resistência ao fogo, com um comprimento de carbonização de 1,5 cm. Além disso, a resistência do feixe de fibras de carbono era de 3200 MPa e o módulo de elasticidade era de 220 GPA e a densidade era de 1, 74. 34 ΕΡ 2 241 598/ΡΤ

Exemplo 3

Foi realizada uma experiência tal como no Exemplo 1, excepto que 2,5 partes em peso de monoetanolamina como agente de ciclização, 7,0 partes em peso de ortonitrotolueno como agente de oxidação, 3,0 partes em peso de ácido p-

hidroxibenzóico como ácido e 77,5 partes em peso de sulfóxido de dimetilo como solvente orgânico, foram utilizados. A espessura média de uma película feita através do método da Resistência à Tracção por Unidade de Área da Secção em Água, da dispersão resultante contendo um polímero resistente ao fogo era de 130 pm e a resistência à tracção por área da secção era de 2,46 MPa. Durante isto, não havia nem rotura do fio singular nem entupimento no orifício da matriz. Adicionalmente, a concentração do polímero resistente ao fogo na dispersão contendo um polímero resistente ao fogo era de 12,1% em peso e, quando o polímero resistente ao fogo isolado da dispersão contendo um polímero resistente ao fogo foi analisado por 13C-RMN, existia claramente um pico derivado do polímero resistente ao fogo que não foi confirmado em poliacrilonitrilo como polímero precursor, um solvente orgânico ou um modificador a 160 a 180 ppm. Adicionalmente, quando analisado por IV, existia um pico claro a 1600 cm-1. Quando a dispersão contendo um polímero resistente ao fogo foi avaliada por fiação através do método de Avaliação da Rotura do Fio na Lavagem-I, existiam 2 mg de fibras singulares flutuando ou sedimentando num banho de água e a avaliação foi de excelente (*). Adicionalmente, a rotura de fibra singular ou o entupimento no orifício da matriz não estavam inteiramente presentes. Então, quando a avaliação foi realizada por fiação através do método da Avaliação da Rotura do Fio na Lavagem-II, havia 26 mg de fibras singulares flutuando ou sedimentando num banho de água e a avaliação foi de boa (O). A densidade do fio seco obtido a partir disto era de 1,31 e o alongamento do fio seco foi de 3,0%. Adicionalmente, a resistência do feixe da fibra resistente ao fogo era de 2,2 g/dtex e o alongamento era de 18,0%. Quando a resistência ao fogo desta fibra foi avaliada, o feixe tornou-se vermelho sem queima e verificou-se que tinha excelente resistência ao fogo tal como um comprimento de carbonização de 1,0 cm. Além disso, a resistência do feixe de fibras de carbono era de 3250 MPa, o módulo de elasticidade era de 235 GPa e a densidade era de 1,75. 35

ΕΡ 2 241 598/PT

Exemplo 4

Foi realizada uma experiência da mesma maneira que no Exemplo 1 excepto que foi usado 5,0 partes em peso de ácido benzenossulfónico como ácido. A espessura média de uma película feita através do método da Resistência à Tracção por Unidade de Área da Secção em Água, da dispersão resultante contendo um polímero resistente ao fogo era de 124 pm, e a resistência à tracção por área da secção era de 1,19 MPa. Adicionalmente, uma concentração do polímero resistente ao fogo na dispersão de um polímero resistente ao fogo era 12,1% em peso e, quando o polímero resistente ao fogo isolado da dispersão contendo um polímero resistente ao fogo foi analisado por 13C-RMN, existia claramente um pico derivado do polímero resistente ao fogo que foi confirmado em poliacrilonitrilo como polímero precursor, um solvente orgânico, ou um modificador, a 160 a 180 ppm. Adicionalmente, quando analisado por IV, existia um pico claro a 1600 cm”1. Quando esta dispersão contendo um polímero resistente ao fogo foi avaliada por fiação através do método de Avaliação da Rotura do Fio na Lavagem-I, existiam 18 mg de fibras singulares flutuando ou sedimentando num banho de água e a avaliação foi de boa (0) . Adicionalmente, a rotura de fibra singular ou o entupimento no orifício da matriz não estavam inteiramente presentes. Então, quando a avaliação foi realizada por fiação através do método da Avaliação da Rotura do Fio na Lavagem-II, havia 45 mg de fibras singulares flutuando ou sedimentando num banho de água e a avaliação foi de boa (O). A densidade do fio seco obtido a partir disto era de 1,32 e o alongamento do fio seco era de 2,8%. Adicionalmente, a resistência do feixe da fibra resistente ao fogo era de 2,0 g/dtex e o alongamento era de 17,5%. Quando a resistência ao fogo desta fibra foi avaliada, o feixe tornou-se vermelho sem queima e verificou-se que tinha excelente resistência ao fogo, tal como um comprimento de carbonização de 1,0 cm. Além disso, a resistência do feixe de fibras de carbono era de 3300 MPa, o módulo de elasticidade era de 235 GPa e a densidade era de 1,74. 36 ΕΡ 2 241 598/ΡΤ

Exemplo 5

Foi realizada uma experiência da mesma maneira que no Exemplo 1 excepto que foi usado 0,75 partes em peso de ácido tereftálico como ácido. A espessura média de uma película feita através do método da Resistência à Tracção por Unidade de Área da Secção em Água, da dispersão resultante contendo um polímero resistente ao fogo era de 137 pm, e a resistência à tracção por área da secção era de 5,03 MPa. Adicionalmente, a concentração do polímero resistente ao fogo na dispersão de um polimero resistente ao fogo era 12,1% em peso e, quando o polímero resistente ao fogo isolado da dispersão contendo um polímero resistente ao fogo foi analisado por 13C-RMN, existia claramente um pico derivado do polímero resistente ao fogo que foi confirmado em poliacrilonitrilo como polímero precursor, um solvente orgânico, ou um modificador, a 160 a 180 ppm. Adicionalmente, quando analisado por IV, existia um pico claro a 1600 cm-1. Quando esta dispersão contendo um polímero resistente ao fogo foi fiada através dos métodos de Avaliação da Rotura do Fio na Lavagem-I, e Avaliação da Rotura do Fio na Lavagem-II, a massa seca de fibras singulares flutuando ou sedimentando num banho de água foi de 0 mg em ambos os métodos e a avaliação de ambos os métodos foi de excelente (*). A densidade do fio seco obtido a partir disto era de 1,34 e o alongamento do fio seco era de 3,0%. Adicionalmente, a resistência do feixe da fibra resistente ao fogo era de 2,5 g/detx e o alongamento era de 16,0%. Quando a resistência ao fogo desta fibra foi avaliada, o feixe tornou-se vermelho sem queima e verificou-se que tinha excelente resistência ao fogo, tal como um comprimento de carbonização de 1,0 cm. Além disso, a resistência do feixe de fibras de carbono era de 3800 MPa, o módulo de elasticidade era de 240 GPa e a densidade era de 1,76.

Exemplo 6

Foi realizada uma experiência da mesma maneira que no Exemplo 1 excepto que foi usado 0,75 partes em peso de ácido adípico como ácido. A espessura média de uma película feita através do método da Resistência à Tracção por Unidade de Área da Secção em Água, da dispersão resultante contendo um polímero resistente ao fogo era de 125 pm, e a resistência à 37 ΕΡ 2 241 598/ΡΤ tracção por área da secção era de 3,19 MPa. Adicionalmente, uma concentração do polímero resistente ao fogo na dispersão de um polímero resistente ao fogo era 12,2% em peso e, quando o polímero resistente ao fogo isolado da dispersão contendo um polímero resistente ao fogo foi analisado por 13C-RMN, existia claramente um pico derivado do polímero resistente ao fogo que foi confirmado em poliacrilonitrilo como polímero precursor, um solvente orgânico, ou um modificador, a 160 a 180 ppm. Adicionalmente, quando analisado por IV, existia um pico claro a 1600 cm-1. Quando esta dispersão contendo um polímero resistente ao fogo foi avaliada por fiação através do método de Avaliação da Rotura do Fio na Lavagem-I, existia 0 mg de fibras singulares flutuando ou sedimentando num banho de água e a avaliação foi de boa (*) . Adicionalmente, a rotura de fibra singular ou o entupimento no orificio da matriz não estavam inteiramente presentes. Então, quando a avaliação foi realizada por fiação através do método da Avaliação da Rotura do Fio na Lavagem-II, havia 8 mg de fibras singulares flutuando ou sedimentando num banho de água e a avaliação foi de boa (*) . Além disso, a resistência do feixe de fibras de carbono era de 3210 MPa, o módulo de elasticidade era de 220 GPa e a densidade era de 1,78.

Exemplo 7

Foi realizada uma experiência de acordo com a mesma maneira que no Exemplo 1 excepto que não foi adicionado um ácido e 2,0 partes em peso de anidrido ftálico foi adicionado. A espessura média de uma película feita através do método da Resistência à Tracção por Unidade de Área da Secção em Água, da dispersão resultante contendo um polímero resistente ao fogo era de 136 pm, e a resistência à tracção por área da secção era de 2,09 MPa. Adicionalmente, uma concentração do polímero resistente ao fogo na dispersão de um polímero resistente ao fogo era 12,1% em peso e, quando o polímero resistente ao fogo isolado da dispersão contendo um polímero resistente ao fogo foi analisado por 13C-RMN, existia claramente um pico derivado do polímero resistente ao fogo que não foi confirmado em poliacrilonitrilo como polímero precursor, um solvente orgânico, ou um modificador, a 160 a 180 ppm. Adicionalmente, quando analisado por IV, existia um pico claro a 1600 cm-1. Quando esta dispersão 38 ΕΡ 2 241 598/ΡΤ contendo um polímero resistente ao fogo foi avaliada por fiação através do método de Avaliação da Rotura do Fio na Lavagem-I, existiam 2 mg de fibras singulares flutuando ou sedimentando num banho de água e a avaliação foi de excelente (*) . Adicionalmente, a rotura de fibra singular ou o entupimento no orifício da matriz não estavam inteiramente presentes. Então, quando a avaliação foi realizada por fiação através do método da Avaliação da Rotura do Fio na Lavagem-II, havia 16 mg de fibras curtas flutuando ou sedimentando num banho de água e a avaliação foi de boa (0). A resistência do feixe de fibras de carbono obtido era de 3200 MPa, o módulo de elasticidade era de 230 GPa e a densidade era de I, 71.

Exemplo 8

Foi realizada uma experiência de acordo com a mesma maneira que no Exemplo 1 excepto que não foi adicionado um ácido e 3,0 partes em peso de cloreto de benzoílo foi adicionado. A espessura média de uma película feita através do método da Resistência à Tracção por Unidade de Área da Secção em Água, da dispersão resultante contendo um polímero resistente ao fogo era de 140 pm, e a resistência à tracção por área da secção era de 2,79 MPa. Adicionalmente, a concentração do polímero resistente ao fogo na dispersão de um polímero resistente ao fogo era 12,3% em peso e, quando o polímero resistente ao fogo isolado da dispersão contendo um polímero resistente ao fogo foi analisado por 13C-RMN, existia claramente um pico derivado do polímero resistente ao fogo que não foi confirmado em poliacrilonitrilo como polímero precursor, um solvente orgânico, ou um modificador, a 160 a 180 ppm. Adicionalmente, quando analisado por IV, existia um pico claro a 1600 cm-1. Quando esta dispersão contendo um polímero resistente ao fogo foi avaliada por fiação através do método de Avaliação da Rotura do Fio na Lavagem-I, existia 3 mg de fibras singulares flutuando ou sedimentando num banho de água e a avaliação foi de excelente (*). Adicionalmente, a rotura de fibra singular ou o entupimento no orifício da matriz não estavam inteiramente presentes. Então, quando a avaliação foi realizada por fiação através do método da Avaliação da Rotura do Fio na Lavagem- II, havia 18 mg de fibras curtas flutuando ou sedimentando 39 ΕΡ 2 241 598/ΡΤ num banho de água e a avaliação foi de boa (0). A resistência do feixe de fibras de carbono obtido era de 3150 MPa, o módulo de elasticidade era de 210 GPa e a densidade era de 1, 73.

Exemplo 9

Foi realizada uma experiência de acordo com a mesma maneira que no Exemplo 1 excepto que foi usado 0,1 partes em peso de taurina como ácido. A espessura média de uma película feita através do método da Resistência à Tracção por Unidade de Área da Secção em Água, da dispersão resultante contendo um polímero resistente ao fogo era de 125 pm, e a resistência à tracção por área da secção era de 4,93 MPa. Adicionalmente, a concentração do polímero resistente ao fogo na dispersão de um polímero resistente ao fogo era 12,4% em peso e, quando o polímero resistente ao fogo isolado da dispersão contendo um polímero resistente ao fogo foi analisado por 13C-RMN, existia claramente um pico derivado do polímero resistente ao fogo que foi confirmado em poliacrilonitrilo como polímero precursor, um solvente orgânico, ou um modificador, a 160 a 180 ppm. Adicionalmente, quando analisado por IV, existia um pico claro a 1600 cm-1. Quando esta dispersão contendo um polímero resistente ao fogo foi avaliada por fiação através do método de Avaliação da Rotura do Fio na Lavagem-I, existia 0 mg de fibras singulares flutuando ou sedimentando num banho de água e a avaliação foi de boa (*) . Adicionalmente, a rotura de fibra singular ou o entupimento no orifício da matriz não estavam inteiramente presentes. Então, quando a avaliação foi realizada por fiação através do método da Avaliação da Rotura do Fio na Lavagem-II, havia 4 mg de fibras curtas flutuando ou sedimentando num banho de água e a avaliação foi de boa (*) . Depois disto foi aplicado um lubrificante de aminosilicone e o fio foi seco a 220°C durante 4 minutos numa estufa com circulação de ar quente. A densidade do fio seco era de 1,32 e o alongamento do fio seco era de 3,1%. Além disso o fio seco foi esticado 1,5 vezes e, ao mesmo tempo, tratado com calor a uma temperatura de 300°C durante 3 minutos numa estufa de circulação de ar quente para se obter um feixe de fibras resistente ao fogo. A finura de um fio singular no feixe de fibras resistente ao fogo resultante era de 1,0 dtex, a resistência era de 2,4 g/dtex e 40 ΕΡ 2 241 598/ΡΤ ο alongamento era de 15%. Adicionalmente quando a resistência ao fogo foi avaliada, o feixe tornou-se vermelho sem queima e verificou-se que o fio tinha excelente resistência ao fogo, tal como um comprimento de carbonização de 1 cm. Além disso, este foi carbonizado através do mesmo método que no Exemplo 1, e a resistência do feixe de fibras de carbono resultante era de 3330 MPa, o módulo de elasticidade era de 298 GPa e a densidade era de 1,78.

Exemplo 10

Foi realizada uma experiência da mesma maneira que no Exemplo 1 excepto que foi usado 0,5 partes em peso de ácido sulfanilico como ácido. A espessura média de uma pelicula feita através do método da Resistência à Tracção por Unidade de Área da Secção em Água, da dispersão resultante contendo um polimero resistente ao fogo era de 127 pm, e a resistência à tracção por área da secção era de 5,08 MPa. Adicionalmente, uma concentração do polimero resistente ao fogo na dispersão de um polimero resistente ao fogo era 12,6% em peso e, quando o polimero resistente ao fogo isolado da dispersão contendo um polimero resistente ao fogo foi analisado por 13C-RMN, existia claramente um pico derivado do polimero resistente ao fogo que foi confirmado em poliacrilonitrilo como polimero precursor, um solvente orgânico, ou um modificador, a 160 a 180 ppm. Adicionalmente, quando analisado por IV, existia um pico claro a 1600 cm-1. Quando esta dispersão contendo um polímero resistente ao fogo foi avaliada por fiação através do método de Avaliação da Rotura do Fio na Lavagem-I, existia 0 mg de fibras singulares flutuando ou sedimentando num banho de água e a avaliação foi de boa (O) . Adicionalmente, a rotura de fibra singular ou o entupimento no orifício da matriz não estavam inteiramente presentes. Então, quando a avaliação foi realizada por fiação através do método da Avaliação da Rotura do Fio na Lavagem-II, havia 0 mg de fibras singulares flutuando ou sedimentando num banho de água e a avaliação foi de boa (*). Além disso, a densidade do fio seco obtido era de 1,30, a resistência do feixe da fibra resistente ao fogo era de 2,5 g/detx e o alongamento era de 18,0%. Quando a resistência ao fogo desta fibra foi avaliada, o feixe tornou-se vermelho sem queima e verificou-se que tinha excelente resistência ao fogo tal como um comprimento 41 ΕΡ 2 241 598/ΡΤ de carbonização de 1,0 cm. Além disso, a resistência do feixe de fibras de carbono era de 3520 MPa, o módulo de elasticidade era de 267 GPa e a densidade era de 1,77.

Exemplo 11

Foi realizada uma experiência da mesma maneira que no Exemplo 1 excepto que foi usado 2,0 partes em peso de monoetanolamina como agente de ciclização, 1,5 partes em peso de nitrobenzeno como agente de oxidação e 0,3 partes em peso de taurina como ácido. A espessura média de uma película feita através do método da Resistência à Tracção por Unidade de Área da Secção em Água, da dispersão resultante contendo um polímero resistente ao fogo era de 125 pm, e a resistência à tracção por área da secção era de 5,91 MPa. Adicionalmente, uma concentração do polímero resistente ao fogo na dispersão de um polímero resistente ao fogo era 12,3% em peso e, quando o polímero resistente ao fogo isolado da dispersão contendo um polímero resistente ao fogo foi analisado, existia claramente um pico a 1600 cm-1. Quando esta dispersão contendo um polímero resistente ao fogo foi avaliada por fiação através do método de Avaliação da Rotura do Fio na Lavagem-I, existia 0 mg de fibras singulares flutuando ou sedimentando num banho de água e a avaliação foi de excelente (*) . Adicionalmente, a rotura de fibra singular ou o entupimento no orifício da matriz não estavam inteiramente presentes. Então, quando a avaliação foi realizada por fiação através do método da Avaliação da Rotura do Fio na Lavagem-II, havia 0 mg de fibras curtas flutuando ou sedimentando num banho de água e a avaliação foi de excelente (*). Além disso, a densidade do fio seco obtido era de 1,32 e o alongamento do fio seco foi de 3,0%. Adicionalmente, a resistência do feixe da fibra resistente ao fogo era de 2,3 g/detx e o alongamento era de 19,0%. Quando a resistência ao fogo desta fibra foi avaliada, o feixe tornou-se vermelho sem queima e verificou-se que tinha excelente resistência ao fogo tal como um comprimento de carbonização de 3,0 cm. Além disso, a resistência do feixe de fibras de carbono era de 3100 MPa, o módulo de elasticidade era de 240 GPa e a densidade era de 1,79. 42 ΕΡ 2 241 598/ΡΤ

Exemplo 12

Foi realizada uma experiência da mesma maneira que no Exemplo 1 excepto que foi usado 2,5 partes em peso de monoetanolamina como agente de ciclização, 1,2 partes em peso de nitrobenzeno como agente de oxidação e 0,2 partes em peso de taurina como ácido. A espessura média de uma película feita através do método da Resistência à Tracção por Unidade de Área da Secção em Água, da dispersão resultante contendo um polímero resistente ao fogo era de 135 pm, e a resistência à tracção por área da secção era de 4,00 MPa. Adicionalmente, a concentração do polímero resistente ao fogo na dispersão de um polímero resistente ao fogo era 12,2% em peso e, quando o polímero resistente ao fogo isolado da dispersão contendo um polímero resistente ao fogo foi analisado, existia claramente um pico a 1600 cm-1. Quando esta dispersão contendo um polímero resistente ao fogo foi avaliado por fiação através do método de Avaliação da Rotura do Fio na Lavagem-I, existia 1 mg de fibras singulares flutuando ou sedimentando num banho de água e a avaliação foi de excelente (*). Adicionalmente, a rotura de fibra singular ou o entupimento no orifício da matriz não estavam inteiramente presentes. Então, quando a avaliação foi realizada por fiação através do método da Avaliação da Rotura do Fio na Lavagem-II, havia 5 mg de fibras curtas flutuando ou sedimentando num banho de água e a avaliação foi de excelente (*) . Além disso, a densidade do fio seco obtido era de 1,31 e o alongamento do fio seco foi de 3,1%. Adicionalmente, a resistência do feixe da fibra resistente ao fogo era de 2,2 g/detx e o alongamento era de 19,0%. Quando a resistência ao fogo desta fibra foi avaliada, o feixe tornou-se vermelho sem queima e verificou-se que tinha excelente resistência ao fogo tal como um comprimento de carbonização de 4,0 cm. Além disso, a resistência do feixe de fibras de carbono era de 3020 MPa, o módulo de elasticidade era de 250 GPa e a densidade era de 1,78.

Exemplo 13

Foi realizada uma experiência da mesma maneira que no Exemplo 1 excepto que foi usado 0,75 partes em peso de ácido ftálico como ácido. A espessura média de uma película feita através do método da Resistência à Tracção por Unidade de 43 ΕΡ 2 241 598/ΡΤ Área da Secção em Água, da dispersão resultante contendo um polímero resistente ao fogo era de 145 pm, e a resistência à tracção por área da secção era de 4,96 MPa. Adicionalmente, uma concentração do polímero resistente ao fogo na dispersão de um polímero resistente ao fogo era 12,4% em peso e, quando 0 polímero resistente ao fogo isolado da dispersão contendo um polímero resistente ao fogo foi analisado por 13C-RMN, existia claramente um pico derivado do polímero resistente ao fogo que foi confirmado em poliacrilonitrilo como polímero precursor, um solvente orgânico, ou um modificador a 160 a 180 ppm. Adicionalmente, quando analisado por IV, havia um pico claro a 1600 cm-1. Quando esta dispersão contendo um polímero resistente ao fogo foi avaliada por fiação através do método de Avaliação da Rotura do Fio na Lavagem-I, existia 1 mg de fibras singulares flutuando ou sedimentando num banho de água e a avaliação foi de boa (*) . Adicionalmente, a rotura de fibra singular ou o entupimento no orifício da matriz não estavam inteiramente presentes. Então, quando a avaliação foi realizada por fiação através do método da Avaliação da Rotura do Fio na Lavagem-II, havia 3 mg de fibras curtas flutuando ou sedimentando num banho de água e a avaliação foi de boa (*). A densidade do fio seco obtido era de 1,30 e o alongamento do fio seco foi de 3,0%. Adicionalmente, a resistência do feixe da fibra resistente ao fogo era de 2,2 g/detx e o alongamento era de 18,5%. Quando a resistência ao fogo desta fibra foi avaliada, o feixe tornou-se vermelho sem queima e verificou-se que tinha excelente resistência ao fogo tal como um comprimento de carbonização de 1,5 cm. Além disso, a resistência do feixe de fibras de carbono era de 3250 MPa, o módulo de elasticidade era de 235 GPa e a densidade era de 1,79.

Exemplo Comparativo 1

Uma solução em que 10 partes em peso de um homopolímero de acrilonitrilo como polímero precursor, 3,5 partes em peso de monoetanolamina como agente de ciclização e 8,0 partes em peso de ortonitrotolueno como agente de oxidação foram dissolvidos em 74,0 partes em peso de sulfóxido de dimetilo como solvente orgânico foi agitada a uma temperatura de 150°C durante 8 horas e arrefecida até uma temperatura de 30°C para se obter uma dispersão em que o polímero resistente ao fogo 44 ΕΡ 2 241 598/ΡΤ foi disperso. A espessura média de uma película feita através do método da Resistência à Tracção por Unidade de Área da Secção em Água, da dispersão resultante contendo um polímero resistente ao fogo era de 143 ym, e a resistência à tracção por área da secção era de 0,3 MPa. Adicionalmente, uma concentração do polímero resistente ao fogo na dispersão de um polímero resistente ao fogo era 12,1% em peso e, quando o polímero resistente ao fogo isolado da dispersão contendo um polímero resistente ao fogo foi analisado por 13C-RMN, existia claramente um pico derivado do polímero resistente ao fogo que foi confirmado em poliacrilonitrilo como polímero precursor, um solvente orgânico, ou um modificador a 160 a 180 ppm. Adicionalmente, quando analisado por IV, havia um pico claro a 1600 cm-1. Quando esta dispersão contendo um polímero resistente ao fogo foi fiada através do método de Avaliação da Rotura do Fio na Lavagem-I, a massa seca das fibras singulares flutuando ou sedimentando num banho de água era de 68 mg e a avaliação foi de mau (x). A densidade do fio seco obtido era de 1,28 e o alongamento do fio seco foi de 2,1%. Adicionalmente, a resistência do feixe da fibra resistente ao fogo era de 1,4 g/detx e o alongamento era de 13,0%. Quando a resistência ao fogo desta fibra foi avaliada, o feixe tornou-se vermelho sem queima e verificou-se que tinha excelente resistência ao fogo tal como um comprimento de carbonização de 1,5 cm. Além disso, a resistência do feixe de fibras de carbono era de 1500 MPa, o módulo de elasticidade era de 145 GPa e a densidade era de 1,72.

Deste modo, quando a dispersão em que um polímero de acrilonitrilo foi dispersa num solvente polar foi tratada com calor na condição da ausência de qualquer ácido, anidrido ácido e cloreto ácido, uma resistência ao fogo suficiente pode ser conferida a um polímero de acrilonotrilo, mas quando tratada na condição de ausência de qualquer ácido, anidrido e cloreto ácido, não se pode obter uma resistência suficiente depois de formar um polímero resistente ao fogo num fio, ocorre rotura do fio frequentemente em passos e torna-se claro que as propriedades físicas do fio resistente ao fogo resultante e da fibra de carbono são acentuadamente reduzidas. 45 ΕΡ 2 241 598/ΡΤ

Exemplo Comparativo 1—I 10,0 74,0 LO CO o co ' ' 1 1 1 [ 1 1 1 1 1 0 1—I & <D Μ 13 10,0 75,5 LO CO o co 1 1 1 1 LO [--- o 1 1 1 1 t 1 1 ! 12 0'01 75, 5 LO CN] 1 1 CM I—1 1 I 1 i 1 1 CM o 1 1 1 11 0 '01 75, 5 o CM 1 LO I—1 1 1 1 ι 1 1 1 00 o 1 1 1 Ο κ—1 10,0 75, 5 LO co o co 1 1 1 1 i 1 1 LO o 1 i σι ο ο ι—1 75,5 LO co o 00 1 ! 1 1 1 1 t—1 o 1 1 1 CO ο ο I—1 75, 5 LO co o co 1 í 1 1 1 1 1 1 1 o co Γ— Ο Ο ι—1 75,5 LO co o co 1 1 1 1 1 1 1 1 o CM 1 CO Ο Ο 1—1 LO LO Γ- LO co o co 1 1 1 1 1 1 0,75 1 1 1 1 1 LO 10,0 75,5 LO co o co 1 1 1 1 1 0,75 1 1 1 1 1 ο ο <—1 75,5 LO co o 00 1 1 1 1 1 1 1 o LO i 1 1 1 co ο ο τ—1 75,5 LO CM o [—· ! 1 1 o co 1 1 1 1 1 1 1 1 CM 0'01 75,5 LO co o co 1 1 1 o co ' [ 1 1 1 1 I 1 1—1 0'01 75, 5 LO co o co 1 1 O CO 1 1 1 1 i 1 1 ' 1 Parte Parte Parte Parte | Parte : Parte _i Parte Parte Parte j Parte Parte | Parte Parte | Parte Parte Parte Homopolimero de acrilonitrilo Sulfóxido de dimetilo Monoeta- nolamina Ortonitro- tolueno | Kitrobenzeno Ortonitro- fenol Ácido benzóico Ácido p-hidroxi- benzóico Ácido ftálico Ácido tereftálico Ácido adípico | Ácido benze-nossulfónico Taurina | Ácido sulfânico Anidrido ftálico Cloreto de benzoílo Polímero precursor Solvente orgânico Agente de ciclização Agente de oxidação Ácido (monocar-boxílico) Ácido (dicarbo-xílico) Ácido (sulfónico) Ácido (aminossul- fónico) Cloreto ácido Matéria- prima

46 EP 2 241 598/PT

Tabela 1 (Continuação)

47 ΕΡ 2 241 598/ΡΤ

APLICABILIDADE INDUSTRIAL A dispersão contendo um polímero resistente ao fogo do presente invento tem assinalavelmente boa libertação de uma saída de ejecção para lhe dar forma. Deste modo, na dispersão contendo um polímero resistente ao fogo do presente invento, particularmente, uma vez libertada do orifício de ejecção da matriz fica bem com a forma de um fio e torna-se possível suprimir a rotura do fio singular e a adesão no orifício da matriz de ejecção e, além disso, uma vez obtido o artigo formado possuindo uma elevada resistência física por coagulação, os danos do artigo formado são consideravelmente reduzidos num passo de remoção de um meio de dispersão remanescente no artigo formado, ou seja, um passo de lavagem, podendo a velocidade ser melhorada, o que é útil.

Lisboa, 2012-10-09

Claims (14)

1. ΕΡ 2 241 598/ΡΤ 1/2 REIVINDICAÇÕES 1. Dispersão contendo um polímero resistente ao fogo compreendendo um solvente orgânico e um polímero resistente ao fogo aí disperso, em que o polímero resistente ao fogo é obtido tratando com calor uma dispersão em que um polímero de acrilonitrilo é disperso num solvente orgânico polar, na presença de, pelo menos, um ácido, um anidrido ácido ou um cloreto ácido e em que a resistência à tracção em água por unidade de área da secção do polímero resistente ao fogo é de 1,0 MPa ou mais e 6,5 MPa ou menos, medido numa película obtida espalhando a dispersão contendo o polímero resistente ao fogo, coagulando a película em água a 25°C a 30°C, cortando a película até uma espessura de 100 pm a 150 pm, fixando a película de forma que o comprimento da amostra seja de 10 mm, medindo a resistência à tracção em água com uma velocidade de 20 mm/min utilizando um equipamento de testes de tracção e dividindo o valor da resistência à tracção pela área da secção de um plano perpendicular à direcção do teste de tracção.
2. 2. Dispersão contendo um polímero resistente ao fogo de acordo com a reivindicação 1, em que o solvente orgânico na dispersão é um solvente orgânico polar.
3. 3. Dispersão contendo um polímero resistente ao fogo de acordo com a reivindicação 1 ou 2, em que o solvente orgânico polar é um ou mais selecionado de sulfóxido de dimetilo (DMSO), N-metil-2-pirrolidona (NMP), dimetilformamida (DMF), dimetilacetamida (DMAc), sulfolano, dimetilimidazolidona, etilenoglicol e dietilenoglicol.
4. 4. Dispersão contendo um polímero resistente ao fogo de acordo com uma das reivindicações 1 a 3, em que o teor do polímero resistente ao fogo é de 5 partes em peso ou mais a 45 partes em peso ou menos com base na quantidade total da dispersão.
5. 5. Dispersão contendo um polímero resistente ao fogo de acordo com uma das reivindicações 1 a 4, em que a quantidade de adição total do ácido, anidrido ácido e cloreto ácido está na gama de 0,05 partes em peso a 7,0 partes em peso com base em 10,0 partes em peso do polímero de acrilonitrilo ΕΡ 2 241 598/ΡΤ 2/2
6. 6. Dispersão contendo um polímero resistente ao fogo de acordo com uma das reivindicações 1 a 5, em que o ácido é um ácido carboxílico.
7. 7. Dispersão contendo um polímero resistente ao fogo de acordo com reivindicação 6, em que o ácido carboxílico é um ácido monocarboxílico ou um ácido dicarboxílico.
8. 8. Dispersão contendo um polímero resistente ao fogo de acordo com reivindicação 7, em que o ácido monocarboxílico é ácido benzóico, ácido hidroxibenzóico, ácido metilbenzóico ou ácido aminobenzóico.
9. 9. Dispersão contendo um polímero resistente ao fogo de acordo com reivindicação 7, em que o ácido dicarboxílico é ácido ftálico, ácido isoftálico ou ácido tereftálico.
10. 10. Dispersão contendo um polímero resistente ao fogo de acordo com reivindicação 6, em que o ácido é ácido sulfónico.
11. 11. Dispersão contendo um polímero resistente ao fogo de acordo com reivindicação 10, em que o ácido sulfónico é um ácido aminossulfónico.
12. 12. Dispersão contendo um polímero resistente ao fogo de acordo com reivindicação 11, em que o ácido aminossulfónico é taurina ou ácido sulfanílico.
13. 13. Fibra resistente ao fogo compreendendo o facto de se dar forma a uma dispersão, em que a dispersão é a dispersão contendo um polímero resistente ao fogo de qualquer uma das reivindicações 1 a 12.
14. 14. Fibra de carbono compreendendo uma fibra resistente ao fogo carbonizada, em que a fibra resistente ao fogo é a fibra resistente ao fogo da reivindicação 13. Lisboa, 2012-10-09