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(hù)衣料的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及單絲纖度細(xì)、且拉伸強(qiáng)度、初始模量等機(jī)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(hù)衣料。
背景技術(shù)：
一直以來(lái)，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(duì)位系的芳族聚酰胺纖維，利用其強(qiáng)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(hù)衣料是其具體用途之一，至今提出了日本特開昭52-46700號(hào)公報(bào)、日本特開昭57-207799號(hào)公報(bào)等大量的方法。
作為用于上述用途的代表性的對(duì)位系芳族聚酰胺纖維，有聚對(duì)苯二甲酰對(duì)苯二胺(PPTA)纖維。該纖維有很多優(yōu)點(diǎn)，但從利用聚合物紡絲液的光學(xué)各向異性的所謂液晶紡絲法來(lái)制造這一點(diǎn)來(lái)看，在制造上有缺點(diǎn)，此外，從纖維性能上看還有機(jī)械物性中強(qiáng)度未必高和伸長(zhǎng)率低、韌度不充分等的缺點(diǎn)。
特別是近年來(lái)，關(guān)于防御槍彈的關(guān)心提高，對(duì)于防護(hù)衣料的防護(hù)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(duì)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(hù)衣料。
為了解決此類問(wèn)題，進(jìn)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(jìn)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(qiáng)度和高初始模量。
例如，在日本特開平7-300534號(hào)公報(bào)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(shí)際情況是在上述公報(bào)中公開的芳香族聚酰胺纖維的拉伸強(qiáng)度、初始模量等機(jī)械物性不充分，還沒有得到能夠顯示優(yōu)異的機(jī)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(wèn)題，提供單絲纖度細(xì)、且拉伸強(qiáng)度、初始模量等機(jī)械物性優(yōu)異，例如作為對(duì)槍彈的防護(hù)衣料使用時(shí)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(hù)衣料。
本發(fā)明人為了解決上述課題反復(fù)進(jìn)行了研究，結(jié)果完成了本發(fā)明。
即，本發(fā)明的目的通過(guò)芳香族聚酰胺纖維、防護(hù)衣料以及芳香族聚酰胺纖維的制造方法來(lái)達(dá)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(duì)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(fù)單元和下式(2)的結(jié)構(gòu)重復(fù)單元30摩爾％以上，所述芳香族聚酰胺纖維的強(qiáng)度為20cN/dteX以上，拉伸彈性模量為500cN/dteX以上；所述防護(hù)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(shí)，將相對(duì)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(fù)單元和下式(2)的結(jié)構(gòu)重復(fù)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(jìn)而進(jìn)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(fù)單元和下式(2)的結(jié)構(gòu)重復(fù)單元，相對(duì)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(fù)單元，且該芳香族聚酰胺纖維的強(qiáng)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(hù)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(shí)，將僅含有下式(I)的結(jié)構(gòu)重復(fù)單元和下式(2)的結(jié)構(gòu)重復(fù)單元、相對(duì)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(fù)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(jìn)而進(jìn)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(qiáng)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(qiáng)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(duì)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(fù)單元和下式(2)的結(jié)構(gòu)重復(fù)單元30摩爾％以上。(式中Ar1和Ar2各自獨(dú)立，是未取代或取代的二價(jià)芳香族基團(tuán))。-CO-Ar1-CO-NH-Ar2-NH- …(1)
文檔編號(hào)C08G69/32GKCN101501254 B發(fā)布類型授權(quán) 專利申請(qǐng)?zhí)朇N 200680055449
公開日2012年9月5日 申請(qǐng)日期2006年7月26日
發(fā)明者丸本泰弘, 石原繁 申請(qǐng)人:帝人高科技產(chǎn)品株式會(huì)社導(dǎo)出引文BiBTeX, EndNote, RefMan專利引用 (5), 非專利引用 (1),