專利名稱:芳香族聚酰胺纖維及其制造方法以及包含其的防護衣料的制作方法
技術(shù)領域：
本發(fā)明涉及單絲纖度細、且拉伸強度、初始模量等機械物性優(yōu)異的芳香族聚酰胺纖維及其制造方法，以及包含該芳香族聚酰胺纖維的、輕量且防彈性能優(yōu)異的防護衣料。
背景技術(shù)：
一直以來，由芳香族二羧酸成分和芳香族二胺成分形成的芳香族聚酰胺(芳族聚酰胺)纖維，尤其是對位系的芳族聚酰胺纖維，利用其強度、高彈性模量、高耐熱性之類的特性而廣泛用于產(chǎn)業(yè)用途、衣料用途。
例如，使用了芳族聚酰胺纖維布帛的疊層物 的防護衣料是其具體用途之一，至今提出了日本特開昭52-46700號公報、日本特開昭57-207799號公報等大量的方法。
作為用于上述用途的代表性的對位系芳族聚酰胺纖維，有聚對苯二甲酰對苯二胺(PPTA)纖維。該纖維有很多優(yōu)點，但從利用聚合物紡絲液的光學各向異性的所謂液晶紡絲法來制造這一點來看，在制造上有缺點，此外，從纖維性能上看還有機械物性中強度未必高和伸長率低、韌度不充分等的缺點。
特別是近年來，關(guān)于防御槍彈的關(guān)心提高，對于防護衣料的防護發(fā)射具有更高水平能量的子彈的槍械的要求不斷最高。對此，就PPTA纖維而言，為了提高耐彈性能，必須增加層疊層數(shù)，因此重量顯著增加，從而不易常用作防護衣料。
為了解決此類問題，進行了如下嘗試開發(fā)在公知的酰胺溶劑中具有高溶解度、可以容易地進行紡絲的芳香族聚酰胺，由該芳香族聚酰胺得到的纖維在拉伸處理后具有高拉伸強度和高初始模量。
例如，在日本特開平7-300534號公報中，提出了如下方案使二酰鹵類與至少兩種的二胺類縮聚，由此制造在酰胺溶劑中形成各向同性溶液的芳香族聚酰胺纖維。
然而，實際情況是在上述公報中公開的芳香族聚酰胺纖維的拉伸強度、初始模量等機械物性不充分，還沒有得到能夠顯示優(yōu)異的機械物性的芳族聚酰胺纖維。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于解決上述現(xiàn)有技術(shù)的問題，提供單絲纖度細、且拉伸強度、初始模量等機械物性優(yōu)異，例如作為對槍彈的防護衣料使用時能夠發(fā)揮充分的防彈性能的芳香族聚酰胺纖維及其制造方法，以及包含該芳香族聚酰胺纖維的防護衣料。
本發(fā)明人為了解決上述課題反復進行了研究，結(jié)果完成了本發(fā)明。
即，本發(fā)明的目的通過芳香族聚酰胺纖維、防護衣料以及芳香族聚酰胺纖維的制造方法來達成，所述芳香族聚酰胺纖維的特征在于包含芳香族聚酰胺，所述芳香族聚酰胺相對于芳香族聚酰胺結(jié)構(gòu)單元的總量含有下式(I)的結(jié)構(gòu)重復單元和下式(2)的結(jié)構(gòu)重復單元30摩爾％以上，所述芳香族聚酰胺纖維的強度為20cN/dteX以上，拉伸彈性模量為500cN/dteX以上；所述防護衣料的特征在于，其是將一種或多種纖維布帛層疊而成，所述纖維布帛由上述的芳香族聚酰胺纖維構(gòu)成；所述芳香族聚酰胺纖維的制造方法的特征在于，制造芳香族聚酰胺纖維時，將相對于芳香族聚酰胺結(jié)構(gòu)單元的總量含有下式(I)的結(jié)構(gòu)重復單元和下式(2)的結(jié)構(gòu)重復單元30摩爾％以上的芳香族聚酰胺溶液從紡絲噴嘴吐出，然后使其在溫度為20 50°C、濃度為10 50重量％的NMP水溶液中凝固，接著在溫度為20 50°C、濃度為30 80%的NMP水溶液中拉伸到I. 3 2. 5倍，進而進行熱處理。
權(quán)利要求
1.芳香族聚酰胺纖維，其特征在于，包含芳香族聚酰胺，該芳香族聚酰胺僅含有下式(I)的結(jié)構(gòu)重復單元和下式(2)的結(jié)構(gòu)重復單元，相對于芳香族聚酰胺結(jié)構(gòu)單元的總量該芳香族聚酰胺含有30摩爾％以上的下式(2)的結(jié)構(gòu)重復單元，且該芳香族聚酰胺纖維的強度為20cN/dtex以上，拉伸彈性模量為500cN/dtex以上， -CO-Ar1-CO-NH-Ar2-NH- …(I)
2.防護衣料，其是將一種或多種纖維布帛層疊而成的，其特征在于，所述纖維布帛由權(quán)利要求
I所述的芳香族聚酰胺纖維構(gòu)成。
3.芳香族聚酰胺纖維的制造方法，其特征在于，制造芳香族聚酰胺纖維時，將僅含有下式(I)的結(jié)構(gòu)重復單元和下式(2)的結(jié)構(gòu)重復單元、相對于芳香族聚酰胺結(jié)構(gòu)單元的總量含有30摩爾％以上的下式(2)的結(jié)構(gòu)重復單元的芳香族聚酰胺溶液從紡絲噴嘴吐出，然后使其在溫度為20 50°C、濃度為10 50重量％的NMP水溶液中凝固，接著在溫度為20 50°C、濃度為30 80重量％的NMP水溶液中拉伸到I. 3 2. 5倍，進而進行熱處理， -CO-Ar1-CO-NH-Ar2-NH- …(I)
4.權(quán)利要求
3所述的芳香族聚酰胺纖維的制造方法，其中，熱處理溫度是300 550。。。
5.權(quán)利要求
3或4所述的芳香族聚酰胺纖維的制造方法，其中，芳香族聚酰胺纖維的拉伸強度為20cN/dtex以上，初始模量為500cN/dtex以上。
專利摘要
本發(fā)明提供包含芳香族聚酰胺的纖維，其強度為20cN/dtex以上，拉伸彈性模量為500cN/dtex以上，該芳香族聚酰胺相對于芳香族聚酰胺結(jié)構(gòu)單元的總量含有下式(1)的結(jié)構(gòu)重復單元和下式(2)的結(jié)構(gòu)重復單元30摩爾％以上。(式中Ar1和Ar2各自獨立，是未取代或取代的二價芳香族基團)。-CO-Ar1-CO-NH-Ar2-NH- …(1)
文檔編號C08G69/32GKCN101501254 B發(fā)布類型授權(quán) 專利申請?zhí)朇N 200680055449
公開日2012年9月5日 申請日期2006年7月26日
發(fā)明者丸本泰弘, 石原繁 申請人:帝人高科技產(chǎn)品株式會社導出引文BiBTeX, EndNote, RefMan專利引用 (5), 非專利引用 (1),