(57)【要約】【課題】後加工性が良く、高強度で、薄層のポリアクリロニトリル系（ＰＡＮ）酸化繊維フィラメント織物を提供する。【解決手段】単繊維繊度０．５〜２．５ｄｔｅｘ、フィラメント数１０００〜２４０００本／束のＰＡＮ系酸化繊維フィラメント束からなる、目付４０〜３５０ｇ／ｍ２、厚さ０．２０〜０．４５ｍｍの織物であって、織物を構成するフィラメント束の厚さ（Ｔ）が０．０７〜０．２５ｍｍ、フィラメント束の幅（Ｗ）が８〜２２ｍｍ、フィラメント束の扁平度（Ｗ／Ｔ）が３０〜１５０であるＰＡＮ系酸化繊維フィラメント織物。【選択図】    なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
単繊維繊度０．５〜２．５ｄｔｅｘ、フィラメント数１０００〜２４０００本／束のポリアクリロニトリル系酸化繊維フィラメント束からなる、目付４０〜３５０ｇ／ｍ２、厚さ０．２０〜０．４５ｍｍのポリアクリロニトリル系酸化繊維フィラメント織物であって、フィラメント束の厚さ（Ｔ）が０．０７〜０．２５ｍｍ、フィラメント束の幅（Ｗ）が８〜２２ｍｍ、フィラメント束の扁平度（Ｗ／Ｔ）が３０〜１５０であるポリアクリロニトリル系酸化繊維フィラメント織物。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、後加工性が良く、高強度で、薄層のポリアクリロニトリル（ＰＡＮ）系酸化繊維フィラメント織物に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ＰＡＮ系酸化繊維は、一般の有機繊維と同様の繊維特性を示し、加工性に優れている。また、ＰＡＮ系酸化繊維は、耐熱性に優れ、織物加工、不織布加工され耐熱シートとして利用されている。
【０００３】
なお、ＰＡＮ系酸化繊維については、これを紡績加工して紡績糸を得、この紡績糸を製織することによってＰＡＮ系酸化繊維紡績糸織物を得ることが知られている。この織物は、断熱材等に用いられ、更に、この織物を炭素化して炭素繊維紡績糸織物にすることによる導電材（通電材）用基材としての応用開発がなされている（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
しかし、上記ＰＡＮ系酸化繊維紡績糸織物を製造するに当たっては、紡績糸は嵩高い、織物は厚さを薄くする加工が難しい、引っ張り強度が低い、並びに、ケバが多いなどの問題点がある。なお、上記織物を導電材用基材に応用するため、織物の基材である繊維に対し、樹脂処理、無機材での処理、炭素化処理等が行われる場合がある。これらの処理に際しては、長さ方向（処理方向）での張力により寸法安定性が悪くなる場合、生産性を向上する為に高速で処理する場合がある。これらの場合、処理される繊維は、処理方向への伸び及び幅方向への収縮が過大となり、幅の狭い織物が生じたり、切断を生じ易くなる。
【０００５】
上記の問題点を解決するため、糸強力の高い糸、すなわち、太い紡績糸を用いる方法が考えられる。しかし、この方法では高目付となり、目的とする薄層の織物を得ることができない。
【０００６】
製織用原料糸としては、ＰＡＮ系酸化繊維紡績糸以外に、ＰＡＮ系酸化繊維フィラメント束が用いられる場合がある（例えば、特許文献２参照）。
【０００７】
しかし、上記ＰＡＮ系酸化繊維フィラメント束を用いてＰＡＮ系酸化繊維フィラメント織物を製造するに当たっても、ＰＡＮ系酸化繊維紡績糸織物製造の場合と同様の問題点があり、目的とする薄層の織物を得ることができなかった。
【０００８】
【特許文献１】特開２００２−３４８７４３号公報    （段落番号［０００２］、［００２０］）
【特許文献２】特開２００３−６４５３９号公報    （特許請求の範囲）
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
本発明者は、後加工性に優れた高強度で薄層のＰＡＮ系酸化繊維織物を得るために種々検討しているうちに、フィラメント束を構成する単繊維の繊度、及び単繊維の本数（フィラメント数）を所定の範囲にしたＰＡＮ系酸化繊維フィラメント束を原料糸とし、且つフィラメント束の厚さ、幅、扁平化を所定の範囲にすることにより、織物の薄層化がし易くなり、織物の引っ張り強度が向上でき、後加工における、糸切れやケバの発生を軽減でき、寸法安定性が良好な織物を得ることができることを知得し、本発明を完成するに到った。
【００１０】
従って、本発明の目的とするところは、上記問題を解決したＰＡＮ系酸化繊維織物を提供することにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成する本発明は、以下に記載するものである。
【００１２】
〔１〕    単繊維繊度０．５〜２．５ｄｔｅｘ、フィラメント数１０００〜２４０００本／束のポリアクリロニトリル系酸化繊維フィラメント束からなる、目付４０〜３５０ｇ／ｍ２、厚さ０．２０〜０．４５ｍｍのポリアクリロニトリル系酸化繊維フィラメント織物であって、フィラメント束の厚さ（Ｔ）が０．０７〜０．２５ｍｍ、フィラメント束の幅（Ｗ）が８〜２２ｍｍ、フィラメント束の扁平度（Ｗ／Ｔ）が３０〜１５０であるポリアクリロニトリル系酸化繊維フィラメント織物。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を詳細に説明する。
【００１４】
本発明のＰＡＮ系酸化繊維フィラメント織物は、厚さが０．２０〜０．４５ｍｍである。酸化繊維フィラメント織物の厚さが０．２０ｍｍ未満の場合は、織物の強度低下、後加工中の寸法安定性低下などが起こるので好ましくない。酸化繊維フィラメント織物の厚さが０．４５ｍｍを超える場合は、織物の表面摩擦係数が増加し、後加工中ケバが発生し易くなるので好ましくない。
【００１５】
本発明のＰＡＮ系酸化繊維フィラメント織物は、目付が４０〜３５０ｇ／ｍ２である。酸化繊維フィラメント織物の目付が４０ｇ／ｍ２未満の場合は、織物の強度低下、後加工中の寸法安定性低下などが起こるので好ましくない。酸化繊維フィラメント織物の目付が３５０ｇ／ｍ２を超える場合は、織物の表面摩擦係数が増加し、後加工中ケバが発生し易くなるので好ましくない。
【００１６】
本発明のＰＡＮ系酸化繊維フィラメント織物は、長さ方向の引張強度が２４５Ｎ／ｃｍ（２５ｋｇｆ／ｃｍ）以上である。酸化繊維フィラメント織物の長さ方向の引張強度が２４５Ｎ／ｃｍ未満の場合は、後加工時における織物の寸法安定性が低下するので好ましくない。
【００１７】
本発明のＰＡＮ系酸化繊維フィラメント織物において、酸化繊維（単繊維フィラメント）の繊度は０．５〜２．５ｄｔｅｘ、好ましくは０．５〜２．２ｄｔｅｘである。
【００１８】
本発明のＰＡＮ系酸化繊維フィラメント織物を構成する酸化繊維フィラメント束は、フィラメント数が１０００〜２４０００本／束、好ましくは３０００〜２００００本／束である。フィラメント束におけるフィラメント数が１０００本／束未満の場合は、織物加工が難しく、織物の後加工時における切断やケバ発生し易いので好ましくない。フィラメント束におけるフィラメント数が２４０００本／束を超える場合は、所期の厚さの薄い織物が得られない。しかも、織物の表面摩擦係数が増加するので好ましくない。
【００１９】
本発明のＰＡＮ系酸化繊維フィラメント織物を構成する酸化繊維フィラメント束の厚さ（Ｔ）は０．０７〜０．２５ｍｍである。フィラメント束の厚さ（Ｔ）が０．０７ｍｍ未満の場合は、その厚さのフィラメント束を作製することが難しく、強度が低下するので好ましくない。フィラメント束の厚さ（Ｔ）が０．２５ｍｍを超える場合は、所期の厚さの織物が得難い。
【００２０】
本発明のＰＡＮ系酸化繊維フィラメント織物を構成する酸化繊維フィラメント束の幅（Ｗ）は８〜２２ｍｍである。フィラメント束の幅（Ｗ）が８ｍｍ未満の場合は、織物表面にケバが発生し易い。また、織物を所期の厚さに調整することが難しい。フィラメント束の幅（Ｗ）が２２ｍｍを超える場合は、織物の強度低下、後加工中の寸法安定性低下などが起こるので好ましくない。
【００２１】
本発明のＰＡＮ系酸化繊維フィラメント織物を構成する酸化繊維フィラメント束の扁平度（Ｗ／Ｔ）は３０〜１５０である。フィラメント束の扁平度（Ｗ／Ｔ）が３０未満の場合は、所期の薄い織物を得るのが難しい。しかも、織物表面におけるケバが増加するので好ましくない。フィラメント束の扁平度（Ｗ／Ｔ）が１５０を超える場合は、織物加工が難しく、織物強度が低下するので好ましくない。
【００２２】
本発明のＰＡＮ系酸化繊維フィラメント織物は、その物性が上記範囲内にあれば、その製造方法としては、特に限定されるものではないが、例えば以下の製造方法により製造することができる。
【００２３】
〔酸化繊維（単繊維）〕
酸化繊維フィラメント織物原料の酸化繊維（単繊維）は、ＰＡＮ系酸化繊維であり、例えば市販のＰＡＮ系繊維を空気中、高温で処理することにより環化反応を生じさせ、酸素結合量を増加させて不融化、難燃化させる酸化処理によって得られるものを用いることができる。
【００２４】
ＰＡＮ系酸化繊維における乾強度、乾伸度は、ＪＩＳ  Ｌ  １０１５により測定した物性値である。
【００２５】
酸化繊維の乾強度は、１．５ｇｆ／ｄｔｅｘ（１４．７ｍＮ／ｄｔｅｘ）以上である。酸化繊維乾強度が１４．７ｍＮ／ｄｔｅｘ未満の場合は、この酸化繊維から得られる酸化繊維フィラメント織物の強度低下、後加工中の寸法安定性低下などが起こるので好ましくない。
【００２６】
酸化繊維の乾伸度は、特に限定されないが、１０％以上が好ましい。
【００２７】
酸化繊維の比重は、特に限定されないが、１．３５〜１．４５が好ましく、１．３６〜１．４３が更に好ましい。
【００２８】
〔酸化繊維フィラメント束〕
上述した酸化繊維は、所定本数を束ねて酸化繊維フィラメント束を得る。
【００２９】
〔樹脂処理（サイジング）〕
上述した酸化繊維フィラメント束は、圧縮処理の前に、扁平度調整のため樹脂処理を行う。
【００３０】
樹脂（サイズ剤）の種類は熱可塑性、熱硬化性樹脂のいずれでもよいが、後工程で高温（５０〜３５０℃）圧縮処理される際に軟化し、繊維間で融着し、かつ焼成炭素化時（窒素雰囲気下、９５０〜２３００℃、更に好ましくは１１００〜１９００℃）に僅かでも炭素化し残留する樹脂を用いることが好ましい。例えば、ポリビニルアルーコール（ＰＶＡ）、カルボキシメチルセルローズ、エポキシ、フェノールノボラック、アラミド、ポリイミド等の樹脂が好ましい。
【００３１】
樹脂の付着量は、樹脂の種類や、織物の加工性により最適量は異なるが、通常０．０５〜５質量％の範囲が好ましい。樹脂の付着量が５質量％を超える場合、樹脂処理後のフィラメント束が剛直となり織物加工が難しくなるので好ましくない。
【００３２】
樹脂処理の方法は浸漬法が好ましい。この方法によれば最も均一に樹脂添着が可能である。樹脂処理時の温度は常温（２５℃）〜９０℃の範囲が好ましい。
【００３３】
〔圧縮処理〕
上述した酸化繊維フィラメント束を、樹脂処理後又は処理せずに、５０〜３５０℃の温度下、圧力０．０５〜５ＭＰａにて圧縮処理する。
【００３４】
この圧縮処理時の温度及び圧力は、樹脂処理時の樹脂の種類、目標とする酸化繊維フィラメント束の厚さ（Ｔ）、幅（Ｗ）、扁平度（Ｗ／Ｔ）、並びに、酸化繊維フィラメント織物の厚さにより適宜調整する。
【００３５】
〔製織〕
圧縮処理後、酸化繊維フィラメント束を製織することにより、酸化繊維フィラメント織物を製造する。
【００３６】
この酸化繊維織物の形態は、特に限定されないが、表面の静摩擦係数が低い織物を作製し易いことから平織りが好ましい。
【００３７】
酸化繊維フィラメント束の打込み本数は、フィラメント束の厚さ（Ｔ）、幅（Ｗ）、扁平度（Ｗ／Ｔ）により調整されるが、１．０〜３．０本／インチ（２．５４ｃｍ）の範囲が好ましい。
【００３８】
〔焼成・炭素化〕
製織後、酸化繊維フィラメント織物を、窒素雰囲気下などの不活性ガス雰囲気下、１２００〜２３００℃で、０．５〜２０分間焼成し炭素化することにより炭素繊維フィラメント織物を得ることができる。
【００３９】
この焼成・炭素化処理（後加工処理）において、本発明の酸化繊維フィラメント織物は、織物の、幅方向の収縮率、張力方向の伸び等が少なく、寸法安定性が良好であり、しかも、糸切れやケバの発生も無い。即ち、本発明の酸化繊維フィラメント織物は、後加工性が良好である。
【００４０】
【実施例】
本発明を以下の実施例及び比較例により詳述する。
【００４１】
以下の実施例及び比較例の条件により酸化繊維フィラメント織物を作製した。原料酸化繊維、酸化繊維フィラメント束、酸化繊維フィラメント織物の諸物性値を、以下の方法により測定した。
【００４２】
酸化繊維の比重：アルキメデス法（溶媒アセトン）により測定した。
【００４３】
繊維性能：酸化繊維の繊度、乾強度、乾伸度、酸化繊維フィラメント束の厚さ（Ｔ）、幅（Ｗ）、扁平度（Ｗ／Ｔ）は、ＪＩＳ  Ｌ  １０１５により測定した。
【００４４】
織物の厚さ：直径３０ｍｍの円板状圧板で２００ｇｆを負荷したとき（２．８ｋＰａ）の厚さを測定した。
【００４５】
織物の目付：５０ｍｍ角のフィラメント織物を１２０℃、２時間乾燥させた質量より、単位面積当たりの質量を算出した。
【００４６】
フィラメント束の打込み本数：５０ｍｍ角に切り出した織物について、それぞれタテ方向及びヨコ方向のフィラメント束の本数／インチ（２．５４ｃｍ）を測定し、二方向についての平均値を求めた。
【００４７】
織物の引っ張り強度：紡績糸織物を幅２５ｍｍ、長さ２００ｍｍにカットし試験片を作製し、引っ張り速度１００ｍｍ／ｍｉｎ、つかみ間隔１００ｍｍにて、引っ張り強度（Ｎ／ｃｍ）を測定した。
【００４８】
実施例１〜５及び比較例１〜４
表１及び２に示す条件下に、ＰＡＮ系酸化繊維のフィラメント束をＰＶＡ水溶液（０．１〜０．３質量％の範囲で）にて浸漬処理（樹脂処理）し、ＰＶＡを表１及び２に示す量を添着させた後、熱ローラーにて圧縮処理（８０℃、０．１ＭＰａ）した（但し、比較例１は樹脂処理も圧縮処理もしていない）。
【００４９】
これら酸化繊維フィラメント束を織物加工し、表１及び２に示す物性の酸化繊維フィラメント織物を得た。
【００５０】
これら酸化繊維フィラメント織物について、窒素雰囲気下、１５００℃、張力１〜３ｋｇｆ／ｃｍ（９．８〜２９．４Ｎ／ｃｍ）にて３分間、連続処理（炭素化処理）することにより後加工性を評価した。具体的には、この炭素化処理時における織物の、幅方向の収縮率、張力方向の伸び等の寸法安定性、並びに、ケバ発生状態から後加工性を評価し、その結果を表１及び２に示す。
【００５１】
表２における比較例１〜４については、×又は△で示す箇所が本発明の構成から逸脱している。
【００５２】
【表１】
2005036320.tif 000002
【００５３】
【表２】
2005036320.tif 000003
【００５４】
【発明の効果】
本発明のＰＡＮ系酸化繊維フィラメント織物は、フィラメント束を構成する単繊維の繊度、及びフィラメント数を所定の範囲にしたＰＡＮ系酸化繊維フィラメント束を原料糸とし、且つフィラメント束の厚さ、幅、扁平化を所定の範囲にしているので、織物の薄層化がし易くなり、織物の引っ張り強度が向上でき、後加工における、糸切れやケバの発生を軽減でき、寸法安定性が良好な織物を得ることができる。