【手続補正書】
【提出日】平成22年7月1日(2010.7.1)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも９５０ｋｓｉの引張強さ及び少なくとも４５Ｍｓｉの弾性率を有し、炭素繊維の表面に渡って延びる、低位相角ドメインの複数のストライエーション及び高位相角ドメインの複数のストライエーションの存在によって特徴付けられる原子間力顕微鏡表面像を有する炭素繊維であって、５ナノメートル以上の平均位相角深さを有する炭素繊維。
【請求項２】
少なくとも９７５ｋｓｉの引張強さ及び少なくとも４７Ｍｓｉの弾性率を有する、請求項１に記載の炭素繊維。
【請求項３】
少なくとも１０００ｋｓｉの引張強さ及び少なくとも５０Ｍｓｉの弾性率を有する、請求項１に記載の炭素繊維。
【請求項４】
８ナノメートル以上の平均位相角深さを有する、請求項１に記載の炭素繊維。
【請求項５】
二乗平均平方根粗さ（Ｒｑ）値が約２以上である粗さを有する、請求項１に記載の炭素繊維。
【請求項６】
少なくとも１０００ｋｓｉの引張強さ及び少なくとも５０Ｍｓｉの弾性率を有する炭素繊維であって、約４ｎｍ以上のクリスタリット幅の値Ｌａ、及び約１４μΩｍ以上の抵抗率の値を有する炭素繊維。
【請求項７】
約５０以上の半径方向均一性ＲＵ値を有する、請求項６に記載の炭素繊維。
【請求項８】
約８ナノメートル以上の平均位相角深さを有する、請求項６に記載の炭素繊維。
【請求項９】
約０．０５以下のＲＤ値を有する、請求項６に記載の炭素繊維。
【請求項１０】
炭素繊維の表面に渡って延びる、低位相角ドメインの複数のストライエーション及び高位相角ドメインの複数のストライエーションの存在によって特徴付けられる原子間力顕微鏡表面像を有する炭素繊維であって、約４ｎｍ以上のクリスタリット幅の値Ｌａを有する炭素繊維。
【請求項１１】
約２以上の二乗平均平方根粗さ（Ｒｑ）値をさらに有する、請求項１０に記載の炭素繊維。
【請求項１２】
約４以上の二乗平均平方根粗さ（Ｒｑ）値をさらに有する、請求項１０に記載の炭素繊維。
【請求項１３】
少なくとも５０Ｍｓｉの弾性率、少なくとも１３μΩｍ以上の抵抗率、及び約４ｎｍ以上のクリスタリット幅の値Ｌａを有する、請求項１０に記載の炭素繊維。
【請求項１４】
８ナノメートル以上の平均位相角深さを有する、請求項１３に記載の炭素繊維。
【請求項１５】
酸化された繊維を生成させるために、複数のパスにおいて高温の酸化雰囲気に繊維を曝すことによって、炭素繊維前駆体ポリマーを安定化するステップ；
パスの少なくとも２つにおいて、繊維を１０と３０％の間である％延伸に供するステップ；
酸化された繊維を約４００と８００℃の間の温度の炉に通過させるステップ；及び
繊維を約１３００と１５００℃の間である温度を有する炉に通過させることによって繊維を炭素化するステップ
によって調製される炭素繊維であって、少なくとも１０００ｋｓｉの引張強さ及び少なくとも５０Ｍｓｉの弾性率を有する炭素繊維。
【請求項１６】
炭素繊維の表面に渡って延びる、低位相角ドメインの複数のストライエーション及び高位相角ドメインの複数のストライエーションの存在によって特徴付けられる原子間力顕微鏡表面像を有する、請求項１５に記載の炭素繊維。
【請求項１７】
約４ｎｍ以上のクリスタリット幅の値Ｌａ、及び約１４μΩｍ以上の抵抗率の値を有する、請求項１５に記載の炭素繊維。
【請求項１８】
５ナノメートル以上の平均位相角深さを有する、請求項１５に記載の炭素繊維。
【請求項１９】
二乗平均平方根粗さ（Ｒｑ）値が約２以上である粗さを有する、請求項１５に記載の炭素繊維。
【請求項２０】
引張強さ及び弾性率が向上した炭素繊維の製造方法であって、
酸化された繊維を生成させるために、酸化オーブン（このオーブンは、約１７５から３００℃の間の温度の酸化雰囲気を有する）における少なくとも４つのパスを通して、炭素繊維前駆体ポリマーを前進させるステップ；
繊維を、第１パスにおいては５と３０％の間である％延伸に、第２パスにおいては５と２０％の間である％延伸に、また第３及び第４パスにおいては２と１５％の間である％延伸に、供するステップ；
酸化された繊維を、約４００と８００℃の間の温度の炉に通過させるステップ；及び
繊維を約１３００と１５００℃の間である温度を有する炉に通過させることによって、繊維を炭素化するステップ
を含む方法。
【請求項２１】
延伸ステップが、複数のパスにおいて、２つ以上のパスの各々において約２５％以下である％延伸を繊維に加える複数の制御延伸に、繊維を供することを含む、請求項２０に記載の方法。
【請求項２２】
繊維がパスの一部として酸化オーブンを出る、請求項２０に記載の方法。
【請求項２３】
繊維が、アクリロニトリル、メチルアクリレート、メタクリル酸、メタリルスルホン酸ナトリウム、及びイタコン酸からなる群から選択される１種又は複数のコモノマーを含む、請求項２０に記載の方法。
【請求項２４】
前駆体繊維が約０．６から０．８ｄｐｆの間のデニールを有する、請求項２０に記載の方法。
【請求項２５】
前駆体繊維に表面処理及びサイジングを行うステップをさらに含む、請求項２０に記載の方法。
【請求項２６】
炭素繊維前駆体ポリマーを含む繊維の延伸方法であって、
２つ以上のパスにおいて酸化オーブン（この酸化オーブンは酸化雰囲気を有する）を通して繊維を前進させるステップ；
２つ以上のパスの各々において少なくとも２つの転移を繊維に経させるのに十分な量で、２つ以上のパスにおいて繊維を延伸するステップ
を含み、各転移が張力ｖｓ．％延伸のプロットから決定できる変曲域を含む、方法。
【請求項２７】
延伸ステップが、２つ以上のパスにおいて、２つ以上のパスの各々において約２５％以下である％延伸を繊維に加える複数の制御延伸に、繊維を供することを含む、請求項２６に記載の方法。
【請求項２８】
繊維をさらなる延伸に供する前に、それぞれの制御延伸の間で、繊維を安定化させることを可能にするステップをさらに含む、請求項２７に記載の方法。
【請求項２９】
延伸ステップが、２つ以上のパスの各々において、２つ以上のパスにおいて約１０と２５％の間である％延伸に繊維に加える複数の制御延伸に、繊維を供することを含む、請求項２８に記載の方法。
【請求項３０】
第１パスにおいて、少なくとも２つの転移（各転移は張力ｖｓ．％延伸のプロットから得られ得る変曲点を含む）を繊維に経させるのに十分な量で繊維を延伸するステップ；及び
第２パスにおいて、少なくとも２つの転移（各転移は張力ｖｓ．％延伸のプロットから得られ得る変曲点を含む）を繊維に経させるのに十分な量で繊維を延伸するステップ
をさらに含み、第１及び第２パスの両方で少なくとも約３０％以上である累積延伸を繊維が受ける、請求項２６に記載の方法。
【請求項３１】
第１パスにおいて、少なくとも３つの転移を繊維に経させるのに十分な量で、繊維が延伸される、請求項３０に記載の方法。
【請求項３２】
繊維がパスの一部として酸化オーブンを出る、請求項２６に記載の方法。
【請求項３３】
繊維が酸化オーブンを通して３つ以上のパスを通過し、該繊維が、該パスの各々において、少なくとも２つの転移を繊維に経させるのに十分な量で、延伸に供される、請求項２６に記載の方法。
【請求項３４】
繊維が約１０％／分／パス以下である歪速度に曝される、請求項２６に記載の方法。
【請求項３５】
繊維が複数の酸化オーブンに導入され、引き続く炉の各々が、前の酸化オーブンと少なくとも同じ高さである温度の酸化雰囲気を含む、請求項２６に記載の方法。
【請求項３６】
繊維の直径の２５から５０％の減少を繊維に生じさせるのに十分である累積延伸を繊維が受ける、請求項２６に記載の方法。
【請求項３７】
繊維を延伸するステップが、酸化オーブンにおいて、複数の制御延伸に繊維を供することをさらに含み、ａ）第１パスにおいて、繊維が、１０と４０％の間である％延伸に供され；ｂ）第２パスにおいて、繊維が、約２と２０％の間である％延伸に供され；ｃ）第３パスにおいて、％延伸が約２と１６％の間であり；また、ｄ）第４パスにおいて、繊維が、約２と１２％の間である％延伸に供される、請求項２６に記載の方法。
【請求項３８】
ポリアクリロニトリルポリマーを含む繊維を、約１７５℃から３００℃の間の温度の酸化雰囲気を有する酸化オーブン（この酸化オーブンは、炉を通る繊維パスをそれぞれ定める複数の協調ロール対を有する）に導入するステップ；
２つ以上の該繊維パスを繊維が通過する時に、１パス当たり１つ又は複数の転移を繊維に経させるのに十分な量で、繊維を延伸するステップ（ここで、各転移は、張力ｖｓ．％延伸のプロットから得られ得る変曲点を含む）；
酸化された繊維をオーブンから前進させるステップ；及び
酸化された繊維を炭素化熱処理に供するステップ
を含む炭素繊維の製造方法。
【請求項３９】
繊維を延伸するステップが、酸化オーブンにおいて、繊維を、複数の制御延伸に供することをさらに含み、ａ）第１パスにおいて、繊維が、１０と４０％の間である％延伸に供され；ｂ）第２パスにおいて、繊維が、約２と２０％の間である％延伸に供され；ｃ）第３パスにおいて、％延伸が約２と１６％の間であり；また、ｄ）第４パスにおいて、繊維が、約２と１２％の間である％延伸に供される、請求項３８に記載の方法。
【請求項４０】
繊維が、アクリロニトリル、メチルアクリレート、メタクリル酸、メタリルスルホン酸ナトリウム、及びイタコン酸からなる群から選択される１種又は複数のコモノマーを含む、請求項３８に記載の方法。
【請求項４１】
繊維が約０．６から１．５３ｄｐｆの間のデニールを有する、請求項３８に記載の方法。
【請求項４２】
繊維が、酸化オーブンを通る少なくとも８つのパスを通過し、引き続くパスの各々において、％延伸が前のパスにおけるものより小さい、請求項３８に記載の方法。
【請求項４３】
炭素化熱処理が、約１２００と２０００℃の間の温度である高温炉を通して繊維を前進させることを含む、請求項３８に記載の方法。
【請求項４４】
高温炉が約１３００と１５００℃の間の温度である、請求項４３に記載の方法。
【請求項４５】
高温炉に繊維を通過させる前に、低温炉を通して繊維を前進させることをさらに含み、該低温炉が約４００と８００℃の間の温度である、請求項４３に記載の方法。
【請求項４６】
低温炉を通して繊維を前進させる時に、繊維を延伸することをさらに含み、この延伸量が、１と２４％延伸の間である、請求項４５に記載の方法。
【請求項４７】
酸化オーブンを出る時に、酸化オーブンに入る前の元の繊維の直径より１０と５０％の間だけ小さい平均直径を繊維が有する、請求項３８に記載の方法。
【請求項４８】
繊維が、約１，０００と５０，０００本の間の個々のフィラメントを有する繊維束を含む、請求項３８に記載の方法。
【請求項４９】
繊維が、酸化オーブンを通る３つ以上のパスを通過し、該パスの各々において、少なくとも２つの転移を繊維に経させるのに十分な量で、繊維が延伸に供される、請求項３８に記載の方法。
【請求項５０】
繊維を制御して延伸するための酸化オーブンであって、
内部スペースを定める１つ又は複数の壁面；
酸化オーブンの内部スペースを少なくとも部分的に通って延びる繊維の経路を定めるように設計され配置構成され、また隣接する駆動ロールの間に少なくとも２つのパスを定めるように配置された、複数の少なくとも３つの駆動ロール；及び
少なくとも１つの駆動ロールを駆動するための駆動モーター
を備え、張力が繊維に加えられ、また繊維が２つのパスの各々に沿って延伸されるように、３つの駆動ロールの速度が異なる、酸化オーブン。
【請求項５１】
複数の駆動ロールの少なくとも１つ又は複数が、酸化オーブンの内部の外側に配置される、請求項５０に記載の酸化オーブン。
【請求項５２】
隣接する駆動ロールの間に少なくとも２つのパスを定めるように、少なくとも３つの駆動ロールの２つと協調する少なくとも１つのアイドラロールをさらに備える、請求項５０に記載の酸化オーブン。
【請求項５３】
アイドラロールが、酸化オーブンを通って前進する繊維の張力レベルを測定できる張力負荷装置を含む、請求項５２に記載の酸化オーブン。
【請求項５４】
酸化オーブンの内部を、１５０と６００℃の間の温度に保つことができる、請求項５０に記載の酸化オーブン。
【請求項５５】
酸化オーブンが、２と２０の間の駆動ロールアセンブリを含む、請求項５０に記載の酸化オーブン。
【請求項５６】
各駆動ロールが駆動モーターを備える、請求項５０に記載の酸化オーブン。
【請求項５７】
第１駆動ロール、及び第１駆動ロールの下流にある第２駆動ロールを備え、第２駆動ロールが第１駆動ロールより高速で駆動される、請求項５０に記載の酸化オーブン。
【請求項５８】
第２駆動ロールの下流にある第３駆動ロールを備え、第３駆動ロールが第２駆動ロールより高速で駆動される、請求項５７に記載の酸化オーブン。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３７】
所定のパスでの延伸は、引き続く駆動ロールの出口速度（Ｖ２）及び入口速度（Ｖ１）の間の違いから、式１を用いて計算される。
％延伸＝１００（Ｖ２／Ｖ１−１）          （１）
例えば、５０％延伸は、相対速度（出口／入口）の比＝１．５０である場合に達成できる。延伸は、比Ｖ２／Ｖ１＝１．５０になるまで、Ｖ１に対してＶ２を増すこと、Ｖ２に対してＶ１を低下させること、又は両方の速度を同時に変えることによって調節できる。５０％延伸は、１．５０の延伸比に相当することに注意。本発明に関連して、５０％延伸は、「１．５Ｘ」と呼ばれ、「２Ｘ」延伸は繊維の元の長さ（１Ｘ）に比べて１００％の延伸を意味する。「３Ｘ」延伸は元の長さの２００％の延伸を表す（すなわち、元の長さの３倍の長さ）。