WO1999013140A1 - Fibre entierement synthetique et aromatique produite par filage des cristaux liquides, procede de production et d'utilisation - Google Patents

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Definitions

  • the present invention relates to a wholly aromatic substance obtained by spinning a liquid crystal such as polyparaphenylene terephthalamide fiber having a low ion content, a high Young's modulus, good dimensional stability, and excellent heat resistance and insulation properties.
  • the present invention relates to a group III synthetic fiber, a production method thereof, and a use thereof.
  • wholly aromatic synthetic fibers obtained by liquid crystal spinning have excellent heat resistance and a high Young's modulus, and therefore have been used as industrial fibers and fibers for special clothing.
  • polyparaphenylene terephthalamide (hereinafter abbreviated as “PPTA”) fiber and polyparaphenylenebenzobenzoxazole (hereinafter abbreviated as “PBO”) fiber are typical examples obtained by the liquid crystal spinning.
  • PPTA polyparaphenylene terephthalamide
  • PBO polyparaphenylenebenzobenzoxazole
  • PPTA fiber and PB0 fiber are formed by using a strong acid as a solvent for dissolving the polymer at the time of spinning, forming a liquid crystal state, and then applying a shear by a die to form a yarn having a high degree of crystal orientation.
  • a strong acid as a solvent for dissolving the polymer at the time of spinning, forming a liquid crystal state, and then applying a shear by a die to form a yarn having a high degree of crystal orientation.
  • concentrated sulfuric acid or phosphoric acid which is the solvent, is washed with water and neutralized immediately after spinning, dried and heat-treated at 150 ° C or higher, and then wound up as a filament.
  • US Patent No. 3,869,430 Japanese Patent Publication No.
  • the crystal size of the polyamide fiber before and after the heat treatment of the patent is more than 50 as calculated based on the X-ray diffraction method specifically described in the patent.
  • the salt formed by the neutralization is incorporated into the fiber, and usually becomes a fiber containing 0.5 to 3% by weight of the salt.
  • major ions constituting the salt include N a + and S 0 4 2 - a is, molar ratio of approximately 2: 1 It is.
  • the salt When the fiber is used under humid conditions, the salt is ionized by water, and when used in applications requiring electrical insulation, there is a problem that the insulation may be deteriorated.
  • paper, rope, cord or woven fabric made from PPTA fiber or PB0 fiber has good dimensional stability as insulating and low dielectric material when used as electronic and insulating material due to its polymer structure. It is known to exhibit excellent properties such as workability, high Young's modulus, and low shrinkage due to high temperature heat treatment.
  • An object of the present invention is to solve the above-mentioned drawbacks of the prior art, and to maintain the high heat resistance and high Young's modulus inherently of wholly aromatic synthetic fibers such as PPTA fiber and PBO fiber while maintaining the ionic substance content. Small, fully aromatic synthetic fibers obtained by liquid crystal spinning, particularly useful as electrical and electronic components. And its use.
  • the present invention provides a wholly aromatic synthetic fiber obtained by liquid crystal spinning having the characteristics summarized below, a method for producing the same, and a use thereof.
  • a wholly aromatic synthetic fiber obtained by liquid crystal spinning having a crystal size (110 planes) of 50 angstrom or less and an ionic substance content of 1.0% by weight or less.
  • the wholly aromatic synthetic fiber according to the above (1), wherein the wholly aromatic synthetic fiber obtained by the liquid crystal spinning is a polyparaphenylene benzobisoxazole fiber.
  • a wholly aromatic synthetic fiber characterized in that the content of the ionic substance is reduced to 0.2% by weight or less by deionizing the fiber according to any one of the above (1) to (4).
  • a polyparaphenylene terephthalamide sulfate solution is spun out and neutralized, adjusted to have a water content of 15 to 300% by weight, and then deionized without heat treatment.
  • a method for producing polyparaphenylene terephthalamide fiber is (8) A method for producing polyparaphenylene terephthalamide fiber, comprising subjecting the polyparaphenylene terephthalamide fiber obtained by the production method described in (7) to a heat treatment at 150 to 500 ° C.
  • Polyparaphenylenebenzobisoxazolyl phosphoric acid solution is spun and neutralized, adjusted to have a water content of 15 to 300% by weight, and then deionized without heat treatment.
  • a method for producing a polyparaphenylene benzobisoxazole fiber is spun and neutralized, adjusted to have a water content of 15 to 300% by weight, and then deionized without heat treatment.
  • a cord comprising the wholly aromatic synthetic fiber according to (5).
  • a sheet-like structure for an electric circuit board comprising the wholly aromatic synthetic fiber according to the above (5).
  • the present invention provides a wholly aromatic synthetic fiber obtained by liquid crystal spinning having a crystal size (110 faces, the same applies hereinafter) of 50 angstrom or less and an ionic substance content of 1.0% by weight or less. Is what you do.
  • the “fully aromatic synthetic fiber obtained by liquid crystal spinning” in the present invention is a wholly aromatic Is obtained by spinning a synthetic fiber composed of a wholly aromatic (co) polymer such as an aromatic polyamide, into a liquid crystal.
  • a wholly aromatic (co) polymer such as an aromatic polyamide
  • the type is not particularly limited.
  • PPTA fibers and PBO fibers are preferred as the wholly aromatic fibers obtained by liquid crystal spinning, and the former PPTA fibers are particularly preferred. Therefore, the present invention will be described below mainly on the case of PPTA fibers, but the present invention is not limited to PPTA fibers at all, but may be applied to wholly aromatic synthetic fibers obtained by other liquid crystal spinning. It should be understood that is also applicable.
  • the PPTA used in the present invention is, for example, a polymer obtained by polycondensation of terephthalic acid and paraphenylenediamine, but may be a polymer obtained by copolymerizing a small amount of another dicarboxylic acid and / or diamine.
  • the (co) polymer obtained preferably has a number average molecular weight usually in the range of 20,000 to 25,000.
  • PBO is, for example, a polymer obtained by polycondensation of terephthalic acid and diaminoresorcin, and the obtained polymer usually has a number average molecular weight in the range of 30,000 to 50,000. Can have.
  • the formation of the fibers from PPTA or PB0 can be carried out by liquid crystal spinning known per se.
  • PPTA and PBO are each dissolved in concentrated sulfuric acid or phosphoric acid to form a viscous solution of 18 to 20% by weight, which is discharged from the spinneret and air is briefly applied between the spinneret and the coagulation bath. After spinning into gaseous media such as nitrogen, argon, helium, and carbon dioxide, spin into water. In this case, preferably the shear rate at the die discharge to from 25000 to 50000 sec 1. In the case of PPTA, it is then coagulated in a spinning bath. After the solidified fiber is neutralized with an aqueous sodium hydroxide solution, it is dried at 100 to 150 ° C., preferably for 5 to 20 seconds.
  • gaseous media such as nitrogen, argon, helium, and carbon dioxide
  • the fibers coagulated in the spinning bath are washed with an aqueous solution of phosphoric acid and water, and then dried.
  • the wholly aromatic synthetic fibers obtained in this way generally have a crystal size of less than 50 ⁇ , preferably in the range of 35-45 ⁇ , and the fibers are kept at 150-700 ° C., preferably When heat-treated at a temperature of 150-500 ° C, the crystal size exceeds 50 Angstroms, usually about 55-75 Angstroms.
  • the water content of the PPTA fiber obtained before the heat treatment as described above is generally desirably in the range of 15 to 300% by weight, particularly preferably 20 to 70% by weight.
  • the wholly aromatic synthetic fiber obtained by spinning the liquid crystal as described above for example, PPTA or PB0 fiber
  • the content of the ionic substance in the fiber is adjusted, for example, by adjusting the concentration of the aqueous sodium hydroxide solution or the aqueous solution of phosphoric acid used for the neutralization treatment of the spun fiber and the neutralization treatment conditions (temperature, time, etc.). It can be carried out by performing deionization treatment on Z and Z or the obtained fiber by controlling.
  • the term "ionic substance” refers to a substance that easily undergoes electrolysis in a polar solvent such as water or ammonia to generate ions such as Na + and K +. Examples thereof include sodium sulfate, sodium chloride, and phosphoric acid. Salts such as sodium and calcium sulfate are exemplified. Since these ionic substances are mainly composed of strong acids and their neutralizing agents during the spinning process, the type of salt can be identified. Generally, the ionic substance content can be determined by quantifying the alkali metal.
  • the wholly aromatic synthetic fiber that has been spun as described above and whose crystal size, water content, and the like have been adjusted is 5 minutes or more. It can be washed or extracted with water at about 20 ° C., preferably for 30 minutes to 1 hour. By this deionization treatment, the ionic substance content in the fiber can be reduced to 0.2% by weight or less.
  • the thus obtained wholly aromatic synthetic fiber having a low content of the ionizable substance is then subjected to a heat treatment at a temperature of 150 to 700 ° C, preferably 150 to 500 ° C.
  • the crystal size can be controlled over 50 angstroms, preferably in the range of 55-75 angstroms.
  • the wholly aromatic synthetic fibers obtained as described above and having a low ionic substance content and appropriately heat-treated are useful for various uses.
  • a short cut short fiber of the wholly aromatic synthetic fiber of the present invention and a binder such as a thermosetting resin or a pulp-like particle or a short fiber are mixed at a predetermined composition ratio and dispersed in water.
  • This fiber paper has the excellent properties of wholly aromatic synthetic fibers and has a low content of ionic substances such as sodium sulfate, so it has excellent insulation properties and is ideal for electrical and electronic parts.
  • the wholly aromatic synthetic fiber of the present invention is useful for cords, woven fabrics, knitted fabrics, non-woven fabrics, and other sheet-like materials, and sheet-like materials for electric circuit boards, by utilizing its excellent properties.
  • a fiber paper containing a wholly aromatic synthetic fiber having a low content of an ionic substance according to the present invention is used as a base material for an electric circuit board.
  • heat treatment is performed using a single calender, then a thermosetting epoxy resin varnish is impregnated to produce a pre-preda, which is then laminated and formed into an electric circuit.
  • a sheet structure for an electric circuit board having excellent electric insulation can be provided.
  • sodium metal was quantified using the following measurement method.
  • Moisture content is the dry base moisture content obtained by [weight before drying-weight after drying] / [weight after drying].
  • Whole aromatic synthetic fibers obtained by the present invention or other methods are made into short fibers, and subjected to hot-press processing into fiber paper made by using a binder, and then impregnated with a varnish of an epoxy resin composition and dried.
  • the circuit board is left for 500 hours and 1000 hours in a high-temperature and high-humidity atmosphere of 60 ° C and 95% RH while applying a DC voltage of 20 V.
  • circuit board After leaving the circuit board treated in this way for 0 hours, 500 hours, and 1000 hours, it is allowed to stand in an atmosphere of 20 ° C and 60% RH, and then a DC voltage of 35 V is applied between the comb electrodes for 60 seconds. The insulation resistance value was measured after each time of application, and the lowest resistance value was used as the measured value.
  • Normal P PT A (molecular weight about 20,000) obtained by the method 11 ⁇ was dissolved in concentrated sulfuric acid 41 is discharged to be a mouthpiece or Rasendan speed 30000 sec 1 having 1000 holes with a diameter of 0. 1 mm After spinning in 4 ° C water, neutralize with 10% aqueous sodium hydroxide solution at 10 ° C for 15 seconds, then dry at 110 ° C for 15 seconds at low temperature to deionize. The previous wholly aromatic synthetic fiber was obtained.
  • Table 1 shows the physical properties of the wholly aromatic synthetic fiber.
  • the whole aromatic synthetic fiber before the deionization treatment was treated with water at 20 ° C for 1 hour, deionized, and then heat-treated at 400 ° C for 30 seconds.
  • Table 1 shows the physical properties of the wholly aromatic synthetic fibers after this deionization treatment and heat treatment.
  • the fiber obtained in the present example is shortened, fiber paper is made together with a binder, and the paper is subjected to heat processing using a calender.
  • a prepreg used in the manufacture of circuit boards was prepared by impregnating with a curable epoxy resin varnish, and then laminated and formed to form a circuit board.
  • Table 2 shows the results of the evaluation of the electrical insulation at that time. Comparative Example 1
  • Example 1 the same operation as in Example 1 was performed except that the low-temperature drying was not performed after the neutralization treatment, and the heat treatment was immediately performed at 180 ° C for 15 seconds.
  • Table 1 shows the physical properties of the obtained wholly aromatic synthetic fibers. The obtained fiber is shortened, fiber paper is made together with a binder, heated using a calender, and then impregnated with a thermosetting epoxy resin varnish to produce a circuit board. A prepreg to be used was produced, and then laminated and molded to produce a circuit board.
  • Table 2 shows the results of the evaluation of the electrical insulation at that time. table 1

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Description

明 細 書 液晶紡糸によって得られる全芳香族合成繊維、 その製造方法 およびその用途 技術分野
本発明は、 イオン含有率が小さく、 高ヤング率で、 寸法安定性が良好 で、 かつ耐熱性および絶縁性に優れた、 ポリパラフヱニレンテレフタル アミ ド繊維等の如き液晶紡糸によって得られる全芳香族合成繊維、 その 製造方法およびその用途に関するものである。
背景技術
従来から、 液晶紡糸によって得られる全芳香族合成繊維は、 優れた耐 熱性及び高ヤング率を有するため、 産業用繊維や特殊衣料用繊維等とし て用いられている。 例えばポリパラフヱニレンテレフタルアミ ド （以下、 "P PTA" と略称する） 繊維、 ポリバラフヱ二レンべンゾビスォキサ ゾール （以下、 "P BO" と略称する） 繊維が、 この液晶紡糸によって 得られる代表的な全芳香族合成繊維として知られている。
P P T A繊維及び P B 0繊維は、 紡糸時にポリマー溶解のための溶媒 として強酸を用い、 液晶状態とした後、 口金によるせん断を与えて結晶 配向度の高い糸に成形されたものである。 溶媒である濃硫酸またはリ ン 酸は紡糸直後に水洗およびアル力リによる中和処理され、 150°C以上 で乾燥 ·熱処理された後、 フィラメ ントとして巻き取られることが知ら れている （米国特許第 3， 767, 756号及び米国特許第 5, 296, 1 85号参照） 。 さらに、 米国特許第 3， 8 6 9 , 4 3 0号 （特公昭 5 9— 1 4 5 6 7号 公報） には、 液晶紡糸直後にアルカリによる中和処理後、 水洗してフィ ラメントを製造することが開示されている。 また、 同特許のポリアミ ド 繊維の熱処理前後の結晶サイズは同特許に具体的に記述された X線回折 法に基づき算出した値が 5 0を越えるものである。
その他に、 このようにして得られる繊維は、 中和によって形成された 塩が繊維中に取り込まれ、 通常 0 . 5〜3重量％の塩を含んだ繊維となつ てしまう。 例えば、 溶媒として硫酸を用い、 中和の際に水酸化ナトリゥ ムを用いた場合、 塩を構成する主なイオンは N a +と S 0 4 2—であり、 モ ル比はおよそ 2 ： 1である。
この塩は、 多湿条件下で繊維を使用した場合、 水の介在でイオン化し、 電気絶縁性が要求される用途に用いた場合、 絶縁性を悪化させることが あるという問題が生ずる。
一方、 P P T A繊維または P B 0繊維から作製された紙、 ロープ、 コ —ドまたは織物は、 そのポリマー構造から、 電子 ·絶縁材料として用い た場合に、 絶縁 ·低誘電材料として良好な寸法安定性、 加工性、 高ヤン グ率、 高温熱処理による低収縮性などの優れた特性を発揮することが知 られている。 ところが、 絶縁性が要求される用途、 例えば、 電気回路基 板の材料として用いる場合、 上記のようにイオン性物質がマイグレーショ ンの要因となる可能性があり、 用途展開が制限されることがあった。 本発明の目的は、 上記の如き従来技術の欠点を解消し、 P P T A繊維、 P B O繊維等の全芳香族合成繊維が本来有する高耐熱性および高ヤング 率を保持しながら、 イオン性物質含有率が小さく、 特に電気 ·電子部品 として有用な、 液晶紡糸で得られる全芳香族合成繊維、 その製造方法お よびその用途を提供することにある。
発明の開示
本発明は、 以下に要約される特徴をもつ液晶紡糸によって得られる全 芳香族合成繊維、 その製造方法及び用途を提供するものである。
(1) 結晶サイズ （110面） が 50オングストロ一ム以下であり、 か つイオン性物質含有量が 1.0重量％以下であることを特徴とする液晶 紡糸によって得られる全芳香族合成繊維。
(2) 液晶紡糸で得られる全芳香族合成繊維がポリパラフエ二レンテレ フタルアミ ド繊維であることを特徴とする上記 （1) 記載の全芳香族合 成繊維。
( 3 ) 液晶紡糸で得られる全芳香族合成繊維がポリパラフエ二レンベン ゾビスォキサゾール繊維であることを特徴とする上記 （1) 記載の全芳 香族合成繊維。
(4) 水含有量が 15〜300重量％であることを特徴とする上記 （1) 乃至 （3) のいずれかに記載の全芳香族合成繊維。
(5) 上記 （1) 乃至 （4) いずれか記載の繊維を脱イオン処理するこ とにより、 イオン性物質含有量を 0.2重量％以下にしたことを特徴と する全芳香族合成繊維。
(6) 上記 （5) 記載の繊維を熱処理することにより得られる、 50ォ ングストロームより大きい結晶サイズを有する全芳香族合成繊維。
(7) ポリパラフエ二レンテレフタルアミ ド硫酸溶液を紡出 ·中和し、 水含有量が 15〜300重量％となるよう調整した後、 熱処理すること なく、 脱イオン処理を行なうことを特徴とするポリパラフヱ二レンテレ フタルアミ ド繊維の製造方法。 (8) 上記 （7) 記載の製造法によって得られるポリパラフエ二レンテ レフタルァミ ド繊維を 150〜500°Cで熱処理することを特徴とする ポリバラフヱ二レンテレフタルアミ ド繊維の製造方法。
(9) ポリパラフヱ二レンべンゾビスォキサゾ一ル燐酸溶液を紡出 ·中 和し、水含有量が 15~300重量％となるよう調整した後、 熱処理す ることなく、 脱イオン処理を行なうことを特徴とするポリパラフエニレ ンベンゾビスォキサゾ一ル繊維の製造方法。
(10) 上記 （9) 記載の製造方法によって得られるポリパラフエ二レン ベンゾビスォキサゾール繊維を 150〜700°Cで熱処理することを特 徴とするポリバラフヱ二レンべンゾビスォキサゾール繊維の製造方法。
(11) 上記 （5) 記載の全芳香族合成繊維を含んでなることを特徴とす る絶縁 ·低誘電材料。
(12) 上記 （5) 記載の全芳香族合成繊維を含んでなることを特徴とす るコード。
(13) 上記 （5) 記載の全芳香族合成繊維を含んでなることを特徴とす る布はく。
(14) 上記 （5) 記載の全芳香族合成繊維を含んでなることを特徴とす る電気回路基板用シート状構造物。
以下、 本発明についてさらに詳細に証明する。
発明の実施の形態
本発明は、 結晶サイズ （1 10面、 以下同じ） が 50オングストロー ム以下であり、 かつイオン性物質含有量が 1.0重量％以下である、 液 晶紡糸で得られる全芳香族合成繊維を提供するものである。
本発明における 「液晶紡糸で得られる全芳香族合成繊維」 は、 全芳香 族ポリアミ ドなどの全芳香族 （共） 重合体からなる合成繊維を液晶紡糸 することにより得られるものであって、 全芳香族 （共） 重合体としては、 液晶紡糸が可能なものであれば、 その種類には特に制限はない。 本発明 においては、 液晶紡糸で得られる全芳香族繊維として、 P PTA繊維及 び P BO繊維が好適であり、 殊に前者の P PTA繊維が好適である。 し たがって、 以下、 本発明を主として P PTA繊維の場合について説明す るが、 本発明は何ら P PTA繊維のみに限られるものではなく、 他の液 晶紡糸で得られる全芳香族合成繊維にも同様に適用可能であることを了 解すべきである。
本発明において使用される P PT Aは、 例えばテレフタル酸とパラフエ 二レンジアミ ンを重縮合することにより得られる重合体であるが、 他の ジカルボン酸及び/又はジァミ ンを少量共重合したものも使用すること ができ、 得られる （共） 重合体は通常 20， 000〜25, 000の範囲 内の数平均分子量を有することが好ましい。 また、 P BOは、 例えば、 テレフタル酸とジアミ ノ レゾルシンを重縮 合することにより得られる重合体であるが、 得られる重合体は通常 30， 000〜 50， 000の範囲内の数平均分子量を有することができる。 上記 P P T Aまたは P B 0からの繊維の形成は、 それ自体既知の液晶 紡糸によって行うことができる。 例えば、 P PTA、 P BOをそれぞれ 濃硫酸又は燐酸に溶解して、 18~20重量％の粘調な溶液とし、 これ を紡糸口金から吐出して、 紡糸口金と凝固浴とのわずかの間空気、 窒素、 アルゴン、 ヘリウム、 二酸化炭素などの気体媒体中に紡出後、 水中へ紡 糸する。 このとき、 口金吐出時のせん断速度を 25000〜50000 s e c 1にするのが好ましい。 P P T Aの場合、 その後、 紡糸浴中で凝 固した繊維を水酸化ナトリゥム水溶液で中和処理した後、 1 0 0〜1 5 0 °Cで、 好ましくは 5〜2 0秒間乾燥する。 また、 P B Oの場合は紡糸 浴中で凝固した繊維をリ ン酸水溶液及び水で洗浄した後、 乾燥する。 このようにして得られる全芳香族合成繊維は一般に結晶サイズが 5 0 オングストローム以下、 好ましくは 3 5〜 4 5オングストロームの範囲 内にあり、 この繊維を 1 5 0〜7 0 0 °C、 好ましくは 1 5 0〜 5 0 0 °C の温度で熱処理すると、 結晶サイズは 5 0オングスロ トームを超え、 通 常 5 5〜7 5オングスロ トーム程度となる。
また、 上記の如く して得られる熱処理前の P P T A繊維の水含有量は、 一般に、 1 5〜3 0 0重量％、 特に 2 0〜 7 0重量％の範囲内にあるこ とが望ましい。
本発明に従えば、 上記の如く液晶紡糸して得られる全芳香族合成繊維、 例えば、 P P T A又は P B 0繊維は、 熱処理前において、 そのイオン性 物質含有量が 1 . 0重量％以下、 好ましくは 0 . 5重量％以下、 さらに好 ましくは 0 . 2重量％以下であることが望ましい。 該繊維中のイオン性 物質含有量の調整は、 例えば、 紡糸された繊維の中和処理に使用される 水酸化ナトリゥム水溶液又はリ ン酸水溶液の濃度や中和処理条件 （温度、 時間など） をコントロールすることにより、 及び Z又は得られる繊維に 脱イオン処理を施すことにより行うことができる。
ここで 「イオン性物質」 とは、 水やアンモニアなどの有極性溶媒中で 容易に電解して N a +、 K +等のイオンを生ずる物質であり、 例えば、 硫 酸ナトリウム、 塩化ナトリウム、 燐酸ナトリウム、 硫酸カルシウムなど の塩類が挙げられる。 これらのイオン性物質は、 主として紡糸プロセス 中の強酸とその中和剤から構成されるので、 塩の種類は特定できるのが 一般的で、 そのアルカリ金属の定量により、 イオン性物質含有量を決定 することができる。
前記の如く して得られる熱処理前の全芳香族合成繊維の脱イオン処理 は、 例えば、 前記の如く して紡糸され、 結晶サイズ、 水含有量等を調整 した全芳香族合成繊維を 5分以上、 好ましくは 3 0分〜 1時間、 2 0 °C 程度の水で洗浄又は抽出することができる。 この脱イオン処理によって、 繊維中のイオン性物質含有量を 0 . 2重量％以下に低下させることがで きる。
このようにして得られるィォン性物質含有量の低い全芳香族合成繊維 は、 次いで、 1 5 0〜7 0 0 °C、 好ましくは 1 5 0〜5 0 0 °Cの温度で 熱処理することにより、 結晶サイズを 5 0オングストローム以上、 好ま しくは 5 5〜 7 5オングストロ一ムの範囲内に制御することができる。 以上に述べた如く して得られるイオン性物質含有量の低い、 適宜熱処 理された全芳香族合成繊維は、 各種用途に有用である。 例えば、 本発明 の全芳香族合成繊維の短くカツ 卜した短繊維と、 例えば、 熱硬化性樹脂 あるいはパルプ状粒子または短繊維等のバインダ一とを所定の構成比で 混合し、 水中に分散させ、 これをそれ自体既知の抄紙方法によって抄く ことにより繊維紙とすることができる。 この繊維紙は全芳香族合成繊維 の優れた性質を有すると共に、 硫酸ナトリウムのようなイオン性物質含 有量が少ないため、 絶縁性に優れ、 電気 ·電子部品に最適である。
また、 本発明の全芳香族合成繊維は、 その優れた性質を利用して、 コ —ド、 織物、 編み物、 不織布などの布帛、 さらに電気回路基板用シート 状物などに有用である。 特に、 前述の通り本発明によるイオン性物質含 有量の少ない全芳香族合成繊維を含んでなる繊維紙を、 電気回路基板基 材に要求される特性を確保すべく、 例えば、 カレンダ一機を用いて熱加 ェを施した後、 熱硬化性エポキシ樹脂ワニスを含浸させてプリプレダを 作製し、 それを積層成形して電気回路基板とすることにより、 電気絶縁 性に優れた電気回路基板用シート構造物を提供することができる。 以下、 本発明を実施例によりさらに具体的に説明する。 なお、 実施例 中の物性は次の方法に従って測定した。
(a) イオン性物質含有量
イオン性物質含有量のうち P P T Aの場合代表的な含有物である硫 酸ナトリゥムについてそのナトリゥム金属を次の測定方法を用いて定量 した。
試料約 0 . 5 gを白金皿に採取し、 硫酸に溶かしてガスバーナーお よび電気炉で灰化する。 得られた灰化物を硫酸、 硝酸およびふつ化水素 酸で加熱分解し、 希硝酸に溶かして定溶液とする。 得られた定溶液中の ナトリウム金属の測定を原子吸光分析法で行う。
( b) 水含有量
試料約 5 gの重量を測定し、 3 0 0 °C x 2 0分の熱処理を行い、 標 準状態で 5分間放置した後、 再度重量測定する。 水分率は、 [乾燥前重 量—乾燥後重量] / [乾燥後重量] で得られる ドライベース水分率であ o
(c) 結晶サイズ
試料を長さ 4 c m、 重さ 2 O m gに調整し、 コロジオン溶液で固め る。 次に広角 X線回折 （ディフラク トメータ一） 法を用いてデータを採 取する。 得られた 2 0ノ0強度データのうち、 1 1 0方向の面の半値幅 から、 Scherrerの式を用いて計算する。 (d) 吸湿後の絶縁信頼性
本発明又はその他の方法によって得られる全芳香族合成繊維を短繊 維化し、 バインダーを用いて抄紙した繊維紙に熱圧加工した後に、 ェポ キシ樹脂組成物のワニスを含浸、 乾燥したプリ ント配線基板の基材とな るプリプレグを作製し、 銅箔を合わせて積層成形したく し形電極を持つ 回路基板を作製する。 この回路基板に 60°C95 %RHの高温多湿雰囲 気下で 20 Vの直流電圧を印加しながら、 500時間、 1000時間放 置する。 このように処置された回路基板を、 0時間、 500時間、 10 00時間放置後に、 20°C60%RHの雰囲気下で常態にしたのち、 く し型電極間に 35 Vの直流電圧を 60秒間印加して、 各時間経過後の絶 縁抵抗値を測定し、 その最低の抵抗値を測定値とした。
実施例 1
通常の方法で得られた P PT A (分子量約 20000)11^ を41 の濃硫酸に溶解し、 直径 0. 1 mmのホールを 1000個有する口金か らせん断速度 30000 s e c 1となるよう吐出し、 4 °Cの水中に紡糸 した後、 10%の水酸化ナトリゥム水溶液で、 10°Cx 15秒の条件で 中和処理し、 その後、 110°Cx 15秒間の低温乾燥をして、 脱イオン 処理前の全芳香族合成繊維を得た。
この全芳香族合成繊維の物性を表 1に示す。
この脱イオン処理前の全芳香族合成繊維を 20°Cx 1時間の条件で、 水で処理し、 脱イオンを行い、 その後 400°Cx 30秒間熱処理を行つ た。 この脱イオン処理 ·熱処理後の全芳香族合成繊維の物性を表 1に示 す。 本実施例において得られた繊維を短繊維化してバインダ一とともに 繊維紙を抄紙し、 それをカレンダ一機を用いて熱加工を施した後、 熱硬 化性エポキシ樹脂ワニスを含浸させて回路基板の製造に用いられるプリ プレダを作製し、 それを積層成形して回路基板を作製した。 その時の電 気絶縁性についての評価結果を表 2に示す。 比較例 1
実施例 1において、 中和処理後、 低温乾燥を行わず、 直ちに 180°C X 15秒の熱処理を行う以外は、 実施例 1と同じ操作を行った。 得られ た全芳香族合成繊維の物性を表 1に示す。 得られた繊維を短繊維化して バインダ一とともに繊維紙を抄紙し、 それをカレンダ一機を用いて熱加 ェを施した後、 熱硬化性エポキシ樹脂ワニスを含浸させて回路基板の製 造に用いられるプリプレグを作製し、 それを積層成形して回路基板を作 製した。 その時の電気絶縁性についての評価結果を表 2に示す。 表 1
Figure imgf000012_0001
表 2
回路基板の電気絶縁抵抗値（単位： Ω) 吸湿処理時間 実施例 1 比較例 1
0(hr) 2x 1012 6xl012
500(hr) ΐχΐο12 1x10く7
lOOO(hr) lx 1012 lx 10く7 / 4041 表 1及び表 2の結果から、 全芳香族合成繊維を熱処理する前に、 脱ィ オン処理することにより、 イオン性物質含有量を低減でき、 絶縁性に優 れた全芳香族合成繊維を得ることができる。

Claims

請 求 の 範 囲
1 . 結晶サイズ （1 1 0面） が 5 0オングストロ一ム以下であり、 力、 つイオン性物質含有量が 1 . 0重量％以下であることを特徴とする液晶 紡糸によって得られる全芳香族合成繊維。
2 . 液晶紡糸で得られる全芳香族合成繊維がポリパラフエ二レンテレ フタルァミ ド繊維である請求の範囲第 1項記載の全芳香族合成繊維。
3 . 液晶紡糸で得られる全芳香族合成繊維がポリパラフエ二レンベン ゾビスォキサゾール繊維である請求の範囲第 1項記載の全芳香族合成繊 維。
4 . 水含有量が 1 5〜3 0 0重量％である請求の範囲第 1〜3項のい ずれかに記載の全芳香族合成繊維。
5 . 請求の範囲第 1〜 4項いずれか記載の繊維を脱ィォン処理するこ とにより、 イオン性物質含有量を 0 . 2重量％以下にしたことを特徴と する液晶紡糸によって得られる全芳香族合成繊維。
6 . 請求の範囲第 5項記載の繊維を熱処理することにより得られる、
5 0オングストロ一ムより大きい結晶サイズを有することを特徴とする 液晶紡糸によって得られる全芳香族合成繊維。
7 . ポリパラフヱニレンテレフタルァミ ド硫酸溶液を紡出 ·中和し、 水含有量が 1 5〜3 0 0重量％となるよう調整した後、 熱処理すること なく、 脱イオン処理を行なうことを特徴とするポリパラフヱニレンテレ フタルアミ ド繊維の製造方法。
8 . 請求の範囲第 7項記載の製造法によって得られるポリパラフエ二 レンテレフタルアミ ド繊維を 1 5 0 ~ 5 0 0 °Cで熱処理することを特徴 とするポリバラフヱ二レンテレフタルアミ ド繊維の製造方法。
9 . ポリパラフエ二レンべンゾビスォキサゾール燐酸溶液を紡出 ·中 和し、水含有量が 1 5 ~ 3 0 0重量％となるよう調整した後、 熱処理す . ることなく、 脱イオン処理を行なうことを特徴とするポリパラフエニレ ンベンゾビスォキサゾ一ル繊維の製造方法。
10. 請求の範囲第 9項記載の製造方法によって得られるポリパラフエ 二レンベンゾビスォキサゾール繊維を 1 5 0〜 7 0 0 °Cで熱処理するこ とを特徴とするポリバラフヱ二レンべンゾビスォキサゾール繊維の製造 方法。
11. 請求の範囲第 5項記載の液晶紡糸で得られる全芳香族合成繊維を 含んでなる絶縁 ·低誘電材料。
12. 請求の範囲第 5項記載の液晶紡糸で得られる全芳香族合成繊維を 含んでなるコ一ド。
13. 請求の範囲第 5項記載の液晶紡糸で得られる全芳香族合成繊維を 含んでなる布はく。
14. 請求の範囲第 5項記載の液晶紡糸で得られる全芳香族合成繊維を 含んでなる電気回路基板用シート状構造物。
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