[发明专利]聚吲哚系纤维及苯撑吡啶并二咪唑纤维

说明书

技术领域

本发明涉及聚吲哚系(polybenzazole)纤维及苯撑吡啶并二咪唑(pyridobisimidazole)纤维，具体而言，与过去的聚吲哚系纤维及苯撑吡啶并二咪唑纤维相比，本发明涉及的聚吲哚系纤维及苯撑吡啶并二咪唑纤维的切断、毡(felt)化等后加工性出色，不仅能够用作产业用物质材料，还能够向尤其需要聚吲哚系纤维及苯撑吡啶并二咪唑纤维的耐热性、阻燃性的各种用途中开展。

背景技术

作为具有高强度、高耐热性的纤维，已知有聚苯并噁唑或聚苯并噻唑等聚吲哚系纤维，该聚合物的纤维化如专利文献1、2所记载。

专利文献1：美国专利第5296185号说明书

专利文献2：美国专利第5385702号说明书

聚吲哚系纤维、苯撑吡啶并二咪唑纤维在强度、弹性模量、耐热性、阻燃性的所有方面均在有机纤维中具有最高水平的性能，所以被开展到可以有效地利用这些特征的用途中。但是，在尤其有效地利用耐热性、阻燃性的用途中，聚吲哚系纤维·苯撑吡啶并二咪唑纤维的高强度、高弹性模量使得纤维不容易切断，所以后加工性差，后加工性有待提高。

作为提高后加工性的方法，已经考虑到大幅度地降低纤维的强度的方法。作为大幅度地降低聚吲哚系纤维、苯撑吡啶并二咪唑纤维的强度的方法，已经考虑到降低聚合物的浓度或分子量或者长时间在高温下热处理纤维等方法。但是，如果降低聚合物的浓度或分子量，则变得容易发生纺丝时的断线，通常发生品牌生产的切换损失(loss)，原液(dope)的粘度举动也发生很大变化，所以存在也必需变更纺丝条件等操作性恶化的问题。另一方面，在高温下长时间热处理纤维必需高温炉，必需很多能量。

期待仍然可以维持聚吲哚系纤维、苯撑吡啶并二咪唑纤维的出色的耐热性、阻燃性并同时大幅度地降低强度的聚吲哚系纤维、苯撑吡啶并二咪唑纤维，期待开发出不必大幅度地变更过程条件、尽可能地抑制切换损失的发生、没有操作性恶化的问题、后加工性出色的聚吲哚系纤维及苯撑吡啶并二咪唑纤维。

发明内容

本发明正是鉴于所述情况而提出的，其课题在于提供一种仍然可以维持聚吲哚系纤维、苯撑吡啶并二咪唑纤维的出色的耐热性、阻燃性并同时提高后加工性的聚吲哚系纤维、苯撑吡啶并二咪唑纤维，其不必大幅度地变更制造过程条件，尽可能地抑制切换损失的发生，进而也不需要高温下的长时间热处理等。

本发明采用以下构成。即，

(1)一种聚吲哚系纤维，其特征在于，

在从聚吲哚系纤维的表层部(表面～1μm)得到的电子衍射图中，在将赤道方向轮廓(profile)上的来源于结晶(200)面的衍射峰面积设为S1、将来源于结晶(010)面及(-210)面的衍射峰面积设为S2时，聚吲哚系结晶的存在状态满足S2/S1为0.1～0.8。

(2)根据所述1记载的聚吲哚系纤维，其中，

在从聚吲哚系纤维的表层部(表面～1μm)及中心部得到的聚吲哚系结晶的(200)面的电子衍射的方位角轮廓中，用从中心部得到的衍射峰的半宽值除从表层部得到的衍射峰的半宽值所得的值T为0.75～1.25。

(3)根据所述(1)或(2)记载的聚吲哚系纤维，其中，

对于从聚吲哚系纤维的表层部(表面～1μm)及中心部得到的赤道方向的电子衍射轮廓算出的聚吲哚系结晶的(200)面的表观结晶尺寸而言，用中心部的表观结晶尺寸除表层部的表观结晶尺寸所得的值U为0.75～1.25。

(4)根据所述(1)～(3)中任意一项记载的聚吲哚系纤维，其特征在于，

对于从聚吲哚系纤维的表层部(表面～1μm)及中心部得到的赤道方向的电子衍射轮廓算出的聚吲哚系结晶的(010)面的表观结晶尺寸而言，用中心部的表观结晶尺寸除表层部的表观结晶尺寸所得的值V为0.75～1.25。

(5)根据所述(1)～(4)中任意一项记载的聚吲哚系纤维，其特征在于，

在利用光学显微镜观察时，聚吲哚系纤维的截面被识别为壳(sheath)层和芯(core)层，芯层的平均直径r₂相对纤维全截面直径r₁的比率R(％)为90％以下。

(6)一种苯撑吡啶并二咪唑纤维，其特征在于，

在从苯撑吡啶并二咪唑纤维的表层部(表面～1μm)得到的电子衍射图中，在将赤道方向轮廓上的来源于结晶(200)面的衍射峰面积设为S1、将来源于结晶(110)面、(210)面及(400)面的衍射峰面积设为S2时，苯撑吡啶并二咪唑结晶的存在状态满足S2/S1为0.1～1.5。