JPH0678442B2 - Method for producing polyparaphenylene terephthalamide film - Google Patents
Method for producing polyparaphenylene terephthalamide filmInfo
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- JPH0678442B2 JPH0678442B2 JP24619286A JP24619286A JPH0678442B2 JP H0678442 B2 JPH0678442 B2 JP H0678442B2 JP 24619286 A JP24619286 A JP 24619286A JP 24619286 A JP24619286 A JP 24619286A JP H0678442 B2 JPH0678442 B2 JP H0678442B2
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Description
【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は、ポリパラフェニレンテレフタルアミド(以
下、PPTAとも称する)からなるフィルムの製造方法に関
し、さらに詳しくは、透明で、フィルムの長尺方向(以
下、MD方向と略す)および幅方向(TD方向)共にすぐれ
た機械特性、特に耐引き裂き性に優れたPPTAフィルムの
製造方法に関するものである。TECHNICAL FIELD The present invention relates to a method for producing a film made of polyparaphenylene terephthalamide (hereinafter, also referred to as PPTA), and more specifically, it is transparent and has a longitudinal direction of the film. The present invention relates to a method for producing a PPTA film having excellent mechanical properties, particularly tear resistance, in both the MD direction and the width direction (TD direction).
(従来の技術) PPTAは、特に優れた結晶性や高い融点を有し、また剛直
な分子構造の故に、耐熱性で高い機械的強度を有してお
り、近年、特に注目されている高分子素材である。また
その光学異方性を示す濃厚溶液から紡糸された繊維は高
い強度およびモジュラスを示すことが報告され、すでに
工業的に実施されるに到っているが、フィルムへの応用
例の提案は少なく、実用化例もまだ知られていない。(Prior Art) PPTA has excellent crystallinity and high melting point, and because of its rigid molecular structure, it has high heat resistance and high mechanical strength. It is a material. In addition, it has been reported that fibers spun from a concentrated solution exhibiting its optical anisotropy exhibit high strength and modulus, and it has already been industrially implemented, but there are few proposals for application to films. , The practical application is not yet known.
PPTAの有する問題点としては、その有用な高分子量のポ
リマーは有機溶媒に難溶であり、農硫酸等の無機の強酸
が溶媒として、用いられねばならないということがあげ
られ、これを回避するために、例えば特公昭56−45421
号公報では、直線配位性芳香族ポリアミドの芳香核にハ
ロゲン基を導入した単位と、PPTA以外の芳香核に置換基
をもたない芳香族ポリアミドを共重合することにより有
機溶媒に可溶とし、それからフィルムを得ようとする試
みがなされている。しかし、これはモノマーが高価なた
め、コストが高くなる上に、折角の直線配位性芳香続ポ
リアミドの耐熱性や結晶を損なう欠点がある。The problem with PPTA is that its useful high molecular weight polymer is poorly soluble in organic solvents, and strong inorganic acids such as agricultural sulfuric acid must be used as a solvent, in order to avoid this. For example, Japanese Patent Publication No. 56-45421
In the publication, a unit in which a halogen group is introduced into the aromatic nucleus of a linear coordinating aromatic polyamide and an aromatic polyamide having no substituent in the aromatic nucleus other than PPTA are copolymerized to be soluble in an organic solvent. , Then an attempt is made to get a film. However, this is costly because the monomer is expensive, and also has the drawback of impairing the heat resistance and crystallinity of the straight-chain coordinating aromatic polyamide.
一方、特公昭59−14567号公報には光学異方性を有する
芳香族ポリアミド溶液をスリットから短い空気層を介し
て凝固浴中に押出す方法が開示されているが、この方法
では、MD方向の機械的強度のみ強く、それと直交するTD
方向の機械的強度は極端に弱く、小さな力で裂けるもの
しか得られなかった。On the other hand, JP-B-59-14567 discloses a method of extruding an aromatic polyamide solution having optical anisotropy through a slit into a coagulation bath through a short air layer. Only the mechanical strength of
The mechanical strength in the direction was extremely weak, and only those that could be split with a small force were obtained.
このように単に芳香族ポリアミドの光学異方性ドープを
押出し、そのまま凝固させただけでは、吐出方向に過度
に配向するために、フイブリル化しやすくTD方向に弱い
ものとなってしまうため、これを改良しようとするフィ
ルム製造方法が種々検討された。In this way, if the optically anisotropic dope of aromatic polyamide is simply extruded and coagulated as it is, it is likely to be fibrillated because it is excessively oriented in the discharge direction, which is weak in the TD direction. Various methods for producing films have been studied.
例えば特公昭57−35088号公報には、光学異方性を有す
る方向族ポリアミド溶液を、リングダイから押出し、イ
ンフレーション法を用いてドープの状態で2軸方向に同
時流延させた後、湿式凝固させることにより等方性のフ
ィルムが得られるとしている。しかし、この方法では均
一な厚みの透明フィルムを得るのは難しく、機械的強
度、殊に引裂強度も低いという欠点がある。For example, in Japanese Examined Patent Publication No. 57-35088, a direction group polyamide solution having optical anisotropy is extruded from a ring die and simultaneously cast in a dope state in a biaxial direction by an inflation method, followed by wet coagulation. By doing so, an isotropic film is said to be obtained. However, it is difficult to obtain a transparent film having a uniform thickness by this method, and there is a defect that mechanical strength, particularly tear strength, is low.
また特公昭59−5407号公報、特開昭54−132674号公報で
は、直線配位性芳香族ポリアミドの光学異方性または光
学等方性のドープを、ダイ中で押出し方向と直角の方向
に機械的に剪断力を与えることにより、押出し時に押出
し方向とその直角方向の2軸方向に配向させる提案をし
ているが、ダイの構造が複雑で、工業的実施上の難点が
ある。さらにJ.Appl.Polym.Sci.vol.27、No.8、P.2965
〜2985(1982)には、PPTAの光学異方性ドープをリング
ダイより油塗布した円錐状のマドレル上に押出すことに
より、2軸配向したフィルムを得ることが提案されてい
るが、このフィルムは、機械的強度が等方的であるもの
の低く、ドラフトをかけた場合、MD方向の機械的強度は
高いが、TD方向のそれは著しく低いという欠点がある。Further, in JP-B-59-5407 and JP-A-54-132674, an optically anisotropic or optically isotropic dope of a linear coordinating aromatic polyamide is introduced in a die in a direction perpendicular to the extrusion direction. It has been proposed to mechanically apply a shearing force to orient the resin in the biaxial directions of the extrusion direction and the direction perpendicular to the extrusion direction at the time of extrusion, but the structure of the die is complicated and there is a difficulty in industrial implementation. Furthermore, J.Appl.Polym.Sci.vol.27, No.8, P.2965
~ 2985 (1982), it is proposed to obtain a biaxially oriented film by extruding an optically anisotropic dope of PPTA from a ring die onto an oil-coated cone-shaped mandrel. Has a low mechanical strength although it is isotropic, and when drafted, the mechanical strength in the MD direction is high, but that in the TD direction is extremely low.
特公昭57−17886号公報には、直線配位性芳香族ポリア
ミド光学異方性ドープを凝固直前に、光学等方性となる
まで加熱した後、凝固させることによって、透明で機械
的物性が等方的であるフィルムを得ることが記載されて
いる。この方法は、従来の光学異方性ドープの活用によ
り高性能を得んとする大方の概念に逆らった独創的なも
のであり、これにより光学異方性ドープの極端な1軸配
向性の緩和と同時に、光学異方性ドープの液晶ドメイン
構造がドープを押出した後も残り、そのまま凝固して不
透明なフィルムとなってしまうことを回避することに成
功している。Japanese Examined Patent Publication (Kokoku) No. 57-17886 discloses that a linearly coordinated aromatic polyamide optically anisotropic dope is heated immediately before solidification until it becomes optically isotropic, and then solidified to obtain transparent and mechanical properties. It is described to obtain a film that is directional. This method is an original method that is contrary to most of the conventional concepts of achieving high performance by utilizing the optically anisotropic dope, and thereby relaxes the extreme uniaxial orientation of the optically anisotropic dope. At the same time, we succeeded in avoiding that the optically anisotropic doped liquid crystal domain structure remains even after the dope is extruded and solidifies as it is to become an opaque film.
しかし、特公昭59−14567号公報をはじめ、光学異方性
ドープより得られたフィルムは、前述したように非常に
裂けやすいものであり、特公昭57−17886号公報では、
その裂けやすい欠点を光学異方性のドープを光学等方性
ドープに変えることよって、改良しているが、ある種の
用途、例えば電気絶縁フィルムとしてモーター等の鉄芯
に巻き付ける作業等のある用途には充分とはいえないこ
とか判明した。However, starting from Japanese Examined Patent Publication No. 59-14567, the film obtained from the optically anisotropic dope is very fragile as described above, and in Japanese Examined Patent Publication No. 57-17886,
Although the fragile defect is improved by changing the optically anisotropic dope to an optically isotropic dope, it has certain uses, for example, some uses such as the work of winding it around an iron core such as a motor as an electrically insulating film. It turned out that it was not enough for.
(発明が解決しようとする問題点) かかる技術的現状に鑑み、本発明の目的は、すでに工業
的生産が開始されているPPTAを用いて、平面性に優れ
て、かつ引き裂き強さが顕著に改善されたPPTAフィルム
の製造方法を提供することにある。(Problems to be solved by the invention) In view of the technical present situation, an object of the present invention is to use PPTA, which has already been industrially produced, to have excellent flatness and to have a remarkable tear strength. It is to provide an improved method of manufacturing a PPTA film.
(問題点を解決するための手段) 本発明者らは、平面性に富み、引き裂き強さの優れた良
質のPPTAフィルムを得るべく、特公昭570−17886号公報
の方法の改良について、鋭意研究を重ねた結果、次の知
見を得た。(Means for Solving Problems) The inventors of the present invention have earnestly studied the improvement of the method of JP-B-570-17886 in order to obtain a high-quality PPTA film having excellent flatness and excellent tear strength. As a result, the following findings were obtained.
すなわち、特公昭57−17886号公報の方法に従ってPPTA
フィルムをつくる時、支持面上に光学異方性ドープを流
延した後、これを光学等方化し、フィルム化する方法を
採用し、この方法において、凝固浴に特定の硫酸水溶液
を用い、次いで洗浄した後、一定条件の倍率で収縮させ
つつ乾燥することにより、平面性に富み、かつ引き裂き
強さの優れたフィルムが得られることを見出した。That is, PPTA according to the method of Japanese Examined Patent Publication No.
When forming a film, a method of casting an optically anisotropic dope on a supporting surface, optically isotroping this, and forming a film is adopted, and in this method, a specific sulfuric acid aqueous solution is used in a coagulation bath, and then It has been found that a film having excellent flatness and excellent tear strength can be obtained by drying the film after washing and shrinking it under a certain condition.
本発明車らはこれらの知見をもとに、さらに研究を重ね
て本発明として完成させたものである。すなわち、本発
明は、対数粘度が3.5以上のポリパラフェニレンテレフ
タルアミド(PPTA)と95重量%以上の硫酸とから実質的
になる光学異方性ドープを、光学異方性を保ったまま支
持面上に流延し、吸湿または/および加熱により該ドー
プを光学等方性に転化したのち、10℃以下に保持した10
重量%以上の硫酸水溶液中で凝固させ、次いで洗浄し、
さらにフィルムを0.6〜0.9倍に収縮させつつ乾燥するポ
リパラフェニレンテレフタルアミドフィルムの製造方法
である。The vehicles of the present invention have been completed as the present invention through further research based on these findings. That is, according to the present invention, an optically anisotropic dope substantially consisting of polyparaphenylene terephthalamide (PPTA) having an inherent viscosity of 3.5 or more and sulfuric acid of 95% by weight or more is used as a support surface while maintaining the optical anisotropy. The dope was cast on the surface, converted into an optically isotropic material by absorbing moisture and / or heating, and then maintained at 10 ° C or lower.
Coagulate in a sulfuric acid aqueous solution of more than wt%, then wash,
Further, it is a method for producing a polyparaphenylene terephthalamide film which is dried while shrinking the film by 0.6 to 0.9 times.
本発明に用いられるPPTAは実質的に で表されるポリマーであり、従来公知のパラフェニレン
ジアミンとテレフタロイルクロライドから、低温溶液重
合法により製造するのが好都合である。The PPTA used in the present invention is substantially It is a polymer represented by the following formula, and it is convenient to produce it from a conventionally known paraphenylenediamine and terephthaloyl chloride by a low temperature solution polymerization method.
本発明のポリマーの重合度は、あまり低いと機械的性質
の良好なフィルムが得られなくなるため、3.5以上、好
ましくは4.5以上の対数粘度ηinh(硫酸100mlにポリマ
ー0.5gを溶解して30℃で測定した値)を与える重合度の
ものが選ばれる。Since the degree of polymerization of the polymer of the present invention is too low to obtain a film having good mechanical properties, a logarithmic viscosity ηinh of 3.5 or more, preferably 4.5 or more (dissolving 0.5 g of the polymer in 100 ml of sulfuric acid at 30 ° C. The degree of polymerization that gives a measured value) is selected.
本発明のPPTAフィルムを成型に用いるドープを調製する
のに適した溶媒は、95重量%以上の濃度の硫酸である。
95%未満の硫酸では溶解が困難であったり、溶解後のド
ープが異常に高粘度になる。本発明のドープには、クロ
ル硫酸、フルオロ硫酸、五酸化リン、トリハロゲン化酢
酸などが少し混入されていてもよい。硫酸は100重量%
以上のものも可能であるが、ポリマーの安定性や溶解性
などの点から98〜100重量%濃度が好ましく用いられ
る。A suitable solvent for preparing the dope for molding the PPTA film of the present invention is sulfuric acid at a concentration of 95% by weight or more.
If the sulfuric acid content is less than 95%, it will be difficult to dissolve or the dope after dissolution will have an abnormally high viscosity. The dope of the present invention may contain a small amount of chlorosulfuric acid, fluorosulfuric acid, phosphorus pentoxide, trihalogenated acetic acid or the like. 100% by weight of sulfuric acid
Although the above are possible, 98 to 100% by weight concentration is preferably used from the viewpoint of stability and solubility of the polymer.
本発明に用いられるドープ中のポリマー濃度は、常温
(約20℃〜30℃)またはそれ以上の温度で光学異方性を
示す濃度以上のものが好ましく用いられ、具体的には約
9.5重量%以上、好ましくは約12重量%以上で用いられ
る。これに達しないポリマー濃度、すなわち常温または
それ未満の温度で光学異方性を示さないポリマー濃度で
は、成型されたPPTAフィルムが好ましい機械的性質を持
たなくなることが多い。ドープのポリマー濃度の上限は
特に限定されるものではないが、通常は20重量%以下、
特に高いηinhのPPTAに対しては18重量%以下が好まし
く用いられ、さらに好ましくは16重量%以下である。The polymer concentration in the dope used in the present invention is preferably at least a concentration exhibiting optical anisotropy at room temperature (about 20 ° C. to 30 ° C.) or higher, and specifically about
It is used in an amount of 9.5% by weight or more, preferably about 12% by weight or more. At polymer concentrations below this level, that is, at polymer concentrations that do not exhibit optical anisotropy at room temperature or below, molded PPTA films often lack favorable mechanical properties. The upper limit of the polymer concentration of the dope is not particularly limited, but usually 20% by weight or less,
For PPTA having a particularly high ηinh, 18% by weight or less is preferably used, and more preferably 16% by weight or less.
本発明のドープには普通の添加剤、例えば増量剤、除光
沢剤、紫外線安定化剤、熱安定化剤、抗酸化剤、顔料、
溶解助剤などを混入してもよい。The dope of the present invention contains the usual additives such as extenders, delusterants, UV stabilizers, heat stabilizers, antioxidants, pigments,
A dissolution aid or the like may be mixed.
ドープが光学異方性か光学等方性であるかは、公知の方
法、例えば特公昭50−8474号公報記載の方法で調べるこ
とができるが、その臨界点は、溶媒の種類、温度、ポリ
マー濃度、ポリマーの重合度、非溶媒の含有量等に依存
するので、これらの関係を予め調べることによって、光
学異方性ドープを作り、光学等方性ドープとなる条件に
変えることで、光学異方性から光学等方性に変えること
ができる。Whether the dope is optically anisotropic or optically isotropic can be examined by a known method, for example, the method described in JP-B-508474. The critical point is the kind of solvent, temperature, polymer. Since it depends on the concentration, the degree of polymerization of the polymer, the content of the non-solvent, etc., by investigating these relationships in advance, it is possible to create an optically anisotropic dope and change the conditions to make it an optically isotropic dope. It is possible to change from isotropic to optically isotropic.
本発明に用いられるドープは、成型、凝固に先立って可
能な限り不溶性のごみ、異物等を濾過等によって取り除
いておくこと、溶解中に発生または巻き込まれる空気等
の気体を取り除いておくことが好ましい。脱気は、一旦
ドープを調製したあとに行なうこともできるし、調製の
ための原料の仕込段階から一貫して真空(減圧)下に行
なうことによっても達成しうる。ドープの調製は連続ま
たは回分で行なうことができる。It is preferable that the dope used in the present invention has as much as possible insoluble dust, foreign substances, and the like removed by filtration or the like prior to molding and coagulation, and gases such as air that are generated or caught during melting have been removed. . The degassing can be performed after the dope is once prepared, or can be achieved by continuously performing vacuum (reduced pressure) from the step of charging the raw materials for the preparation. The dope can be prepared continuously or batchwise.
このようにして調製されたドープは、例えばスリットダ
イにより光学異方性を保ったまま、支持面上に流延され
る。また、実験室的には、支持面上にドクターナイフで
流延ができる。支持面としては、ガラス、ステンレス、
タンタル、ハステロイ、フッ素樹脂などの材質の、また
はこれらや金、白金などの貴金属でコーティングされた
ドラム、ベルト、板状物などから選ばれる。The dope thus prepared is cast on the support surface while maintaining the optical anisotropy by, for example, a slit die. Also, in the laboratory, casting can be performed on a supporting surface with a doctor knife. As the support surface, glass, stainless steel,
It is selected from materials such as tantalum, hastelloy, and fluororesin, or drums, belts, plates, etc. coated with these or precious metals such as gold and platinum.
本発明の機械的性質に優れた透明フィルムを得る方法
は、ドープを支持面上に流延した後、凝固に先立ってド
ープを光学異方性から光学等方性に転化するものであ
る。The method for obtaining a transparent film having excellent mechanical properties of the present invention is to cast a dope on a support surface and then convert the dope from optical anisotropy to optical isotropic prior to solidification.
光学異方性から光学等方性にするには、具体的には支持
面上に流延した光学異方性ドープを凝固に先立ち、吸湿
させてドープを形成する溶材の濃度を下げ、溶剤の溶解
能力およびポリマー濃度の変化により光学異方性或に転
移させるか、または加熱することによりドープを昇温
し、ドープの相を光学等方性に転移させるか、さらに
は、吸湿と加熱とを同時または逐次的に使用することに
より達成できる。特に、吸湿を利用する方法は、加熱を
併用する方法も含めて、光学異方性の光学等方化が、効
率よくかつPPTAの分解をひきおこすことなく行われるの
で、有用である。In order to change the optical anisotropy from the optical anisotropy, specifically, the optically anisotropic dope cast on the support surface is solidified prior to the solidification to reduce the concentration of the solution material forming the dope and reducing the solvent. Optical anisotropy or transition is caused by a change in the dissolution capacity and polymer concentration, or the temperature of the dope is raised by heating to cause the phase of the dope to be optically isotropic, and further, moisture absorption and heating are performed. This can be achieved by using them simultaneously or sequentially. In particular, the method of utilizing moisture absorption is useful, including the method of using heating in combination, because optical anisotropy of optical anisotropy is efficiently performed without causing decomposition of PPTA.
ドープを吸湿させるには、通常の温度、湿度の空気でも
よいが、好ましくは、加湿また加温加湿された空気を用
いる。過湿空気は飽和蒸気圧をこえて霧状の水分を含ん
でいてもよく、いわゆる水蒸気であってもよい。吸湿は
通常、常温〜約180℃の範囲で行われるが、約45℃以下
の過飽和水蒸気では、大きい粒状の凝縮水を含むことが
多いので、好ましくは50℃〜150℃の加湿空気によって
行われる。Air having a normal temperature and humidity may be used for absorbing the dope, but it is preferable to use air that has been humidified or heated. The super-humidified air may contain water in a mist state over the saturated vapor pressure, or may be so-called steam. Moisture absorption is usually carried out in the range of room temperature to about 180 ° C., but supersaturated steam of about 45 ° C. or less often contains large granular condensed water, so that it is preferably carried out by humidified air at 50 ° C. to 150 ° C. .
加熱による方法の場合、加熱の手段は特に限定されず、
上記のごとき加湿された空気を流延ドープに当てる方
法、赤外線ランプを照射する方法、誘電加熱による方法
などである。In the case of a method by heating, the heating means is not particularly limited,
Examples of the method include applying humidified air to the casting dope, irradiating an infrared lamp, and dielectric heating.
支持面上で光学等方化された流延ドープは、次に凝固を
うけるが、本発明において凝固液の温度および液固液濃
度は非常に重要である。すなわち、本発明においては、
凝固液の温度は10℃以下、好ましくは5℃以下が選ばれ
る。10℃を超えると、凝固速度が早いためか、不均一な
凝固となり、厚さむらが起こるばかりでなく、乾燥の時
に部分的な乾燥収縮が起こり、平面性を保つことが困難
になる。また、凝固浴温度の低い方が、フィルム内に生
成するボイドの量が少なくなり、透明性(光透過率)も
増大し、強度などの機械的性能も向上する。なお、凝固
浴温度の下限は時に限定されず、該凝固浴の組成によっ
て決まる融点(凝固点)までである。The cast dope which is optically isotropic on the supporting surface is then subjected to solidification, and the temperature and the solid-liquid concentration of the coagulating liquid are very important in the present invention. That is, in the present invention,
The temperature of the coagulating liquid is selected to be 10 ° C or lower, preferably 5 ° C or lower. If the temperature exceeds 10 ° C, the solidification rate may be too fast to cause uneven solidification, resulting in uneven thickness and partial drying shrinkage during drying, making it difficult to maintain flatness. Further, the lower the coagulation bath temperature, the smaller the amount of voids generated in the film, the higher the transparency (light transmittance), and the higher the mechanical performance such as strength. The lower limit of the coagulation bath temperature is not limited to a certain time and is up to the melting point (freezing point) determined by the composition of the coagulation bath.
本発明の凝固液としては、10重量%以上の硫酸水溶液が
用いられる。凝固液の硫酸濃度も重要で、濃度が小さい
と凝固液温度と同じような現象が起こり、10重量%未満
では厚さむおよび乾燥時の部分的乾燥収縮が起こり、平
面性の悪いフィルムしか得られなくなる。As the coagulating liquid of the present invention, a 10% by weight or more aqueous sulfuric acid solution is used. The concentration of sulfuric acid in the coagulating liquid is also important.If the concentration is too low, the same phenomenon as the coagulating liquid temperature will occur, and if it is less than 10% by weight, the film will become thick and partial drying shrinkage will occur during drying, resulting in a film with poor flatness. Disappear.
硫酸濃度の上限は、特に限定されないが、フィルムが凝
固する濃度以下であればよく、通常は約70重量%以下が
好んで用いられる。The upper limit of the sulfuric acid concentration is not particularly limited, but it may be lower than the concentration at which the film is solidified, and usually about 70% by weight or less is preferably used.
凝固されたフィルムはそのままでは酸が含まれているた
め、加熱による機械的物性の低下の少ないフィルム製造
するには酸分の洗浄、除去をできるだけ行なう必要があ
る。散分の除去は、具体的には約500ppm以下まで行なう
ことが望ましい。洗浄液としては水が通常用いられる
が、必要に応じて温水で行なったり、アルカリ水溶液で
中和洗浄した後、水などで洗浄してもよい。洗浄は、例
えば洗浄液中でフィルムを走行させたり、洗浄液を噴霧
する等の方法により行なわれる。Since the coagulated film contains acid as it is, it is necessary to wash and remove the acid component as much as possible in order to produce a film in which mechanical properties are hardly deteriorated by heating. Specifically, it is desirable to remove the scatter up to about 500 ppm or less. Water is usually used as the cleaning liquid, but if necessary, it may be carried out with warm water, or may be neutralized with an alkaline aqueous solution and then washed with water or the like. The cleaning is performed, for example, by running the film in the cleaning liquid or spraying the cleaning liquid.
洗浄されたフィルムは、次に乾燥されるが、本発明にお
いては、特定の範囲で収縮させながら乾燥することが非
常に重要である。収縮しつつ乾燥することにより、従来
の一般的なフィルムの引き裂き強さにくらべ数倍の引き
裂き強さを発現させることができる。収縮させる方法は
フィルムそのものの収縮力を利用することで容易に行な
うことができ、その収縮倍率は0.6〜0.9倍が選ばれる。
収縮倍率が0.6倍に達しないと、収縮力が極端に弱くな
り、フィルム内部の部分的な収縮力により、フィルムに
部分的にシワが発生し、平面性が損なわれたり、カール
してしまう。また、凝固液の温度が高かったり、凝固液
の硫酸濃度が適当でないと、特にシワの発生が著しく全
く実用的でない。また、収縮倍率が0.9倍を超えると、
本発明の目的とする特に高い引き裂き強さのフィルムを
得ることはできない。The washed film is then dried, but in the present invention, it is very important to dry while shrinking in a specific range. By drying while shrinking, a tear strength several times as high as the tear strength of a conventional general film can be exhibited. The shrinking method can be easily performed by utilizing the shrinking force of the film itself, and the shrinkage ratio is selected to be 0.6 to 0.9 times.
If the shrinkage ratio does not reach 0.6 times, the shrinkage force becomes extremely weak, and the partial shrinkage force inside the film partially causes wrinkles in the film, impairing the flatness and curling. Further, if the temperature of the coagulating liquid is high or the concentration of sulfuric acid in the coagulating liquid is not appropriate, wrinkles are particularly generated, which is not practical at all. If the shrinkage ratio exceeds 0.9 times,
It is not possible to obtain the particularly high tear strength films aimed at by the invention.
この乾燥の直前に、フィルム上に付着している水分を、
均一に吸い取ってから乾燥することも、フィルムの部分
的な乾燥収縮(収縮むら)をなくし、良好な平面性を得
ることができるので、好んで用いられる。Immediately before this drying, remove the water adhering to the film,
It is also preferred to use it after uniformly sucking it up and then drying it, because partial drying shrinkage (uneven shrinkage) of the film can be eliminated and good flatness can be obtained.
収縮させつつ乾燥するには、例えばテンター乾燥機を収
縮方向にセットして用いるかまたは、延伸タイプのテン
ターを逆方向から使用する等を利用することができる。For shrinking and drying, it is possible to use, for example, setting a tenter dryer in the shrinking direction, or using a stretching type tenter from the opposite direction.
乾燥に係る他の条件は、特に制限されるものではなく、
加熱気体(空気、窒素、アルゴンなど)や常温気体によ
る方法、電気ヒータや赤外線ランプなどの輻射熱の利用
法、誘電加熱法などの手段から自由に選ぶことができ、
乾燥温度も、特に制限されるものではないが、常温以上
であればよい。Other conditions relating to drying are not particularly limited,
You can freely choose from heating gas (air, nitrogen, argon, etc.) and room temperature gas, radiant heat using electric heaters and infrared lamps, and dielectric heating.
The drying temperature is also not particularly limited, but may be room temperature or higher.
乾燥の最高温度は、特に限定されるものではないが、乾
燥エネルギーやポリマーの分解性を考慮すれば、500℃
以下が好ましい。The maximum temperature for drying is not particularly limited, but if considering the drying energy and the degradability of the polymer, it is 500 ° C.
The following are preferred.
本発明の方法によりフィルムを製造する上で、上記の工
程は、いずれも回分式に行なわれても連続的であっても
よく、また全工程を通して連続してフィルムを走行させ
つつ製造することも好ましい実施態様のひとつである。
また任意の工程で油剤、識別用の染料などをフィルムに
付与してもさしつかえない。In producing a film by the method of the present invention, any of the above steps may be carried out batchwise or continuously, and it is also possible to produce while continuously running the film throughout all the steps. This is one of the preferred embodiments.
Further, an oil agent, a dye for identification, or the like may be applied to the film in any process.
(実施例) 以下、本発明の実施例および参考例(PPTAの製造例)を
示すが、これらは本発明を説明するものであって、本発
明を限定するものではない。なお、実施例中特に規定し
ない場合は重量部または重量%を示す。(Examples) Hereinafter, examples and reference examples (production examples of PPTA) of the present invention will be shown, but these are for illustrating the present invention and not for limiting the present invention. In the examples, unless otherwise specified, parts by weight or% by weight is shown.
実施例および参考例中の対数粘度ηinhは98%硫酸100ml
にポリマー0.5gを溶解し、30℃で常法で測定した。The logarithmic viscosity ηinh in the examples and reference examples is 98% sulfuric acid 100 ml.
0.5 g of the polymer was dissolved in and measured at 30 ° C. by a conventional method.
ドープの粘度は、B型粘度計を用い1rpmの回転速度で測
定した。The viscosity of the dope was measured with a B-type viscometer at a rotation speed of 1 rpm.
フィルムの厚さは、直径2mmの測定面を持ったダイヤル
ゲージで測定した。The thickness of the film was measured with a dial gauge having a measuring surface with a diameter of 2 mm.
引き裂き強度は、20mm×100mmの長方形に切り、幅20mm
の中間に切目を入れ2つの端をつかみ、定速伸長型強伸
度測定機により、引張り速度30mm/分で引き裂き、荷重
曲線を3回描き、平均値より算出した。Tear strength is cut into a rectangle of 20 mm × 100 mm, width 20 mm
A cut was made in the middle of the two, two ends were grabbed, the sample was torn at a tensile speed of 30 mm / min with a constant-speed elongation type strong elongation measuring machine, a load curve was drawn three times, and the average value was calculated.
強伸度およびモジュラスは、定速伸長型強伸度測定機に
より、フィルム試料を100mm×10mmを長方形に切り取
り、最初のつかみ長さ30mm、引張り速度30mm/分で荷重
−伸長曲線を5回描き、これより算出したものである。For strength and modulus, a constant-speed elongation type strength and elongation measuring machine cuts a film sample into a rectangle of 100 mm x 10 mm, and draws the load-stretch curve 5 times at the initial gripping length of 30 mm and pulling speed of 30 mm / min. , Calculated from this.
参考例(PPTAの製造) 低温溶液重合法により、次のごとくPPTAを得た。特公昭
53−43986号公報に示された重合装置中でN−メチルピ
ロリドン1000部に無水塩化リチウム70部を溶解し、次い
でパラフェニレンジアミン48.6部を溶解した。8℃に冷
却した後、テレフタル酸ジクロライド91.4部を粉末状で
一度に加えた。数分後に重合反応物はチーズ状に固化し
たので、特公昭53−43986号公報記載の方法に従って重
合装置より重合反応物を排出し、直ちに2軸の密閉型ニ
ーダーに移し、同ニーダー中で重合反応物を微粉砕し
た。次に微粉砕をヘキシエルミキサー中に移し、ほぼ等
量の水を加えさらに粉砕した後、濾過し数回温水中で洗
浄して、110℃の熱風中で乾燥した。ηinhが5.0の淡黄
色のPPTAポリマー95部を得た。なお、異なったηinhの
ポリマーは、N−メチルピロリドンとモノマー(パラフ
ェニレンジアミンおよびテレフタル酸ジクロライド)の
比、または/およびモノマー間の比等を変えることによ
って容易に得ることができる。Reference Example (Production of PPTA) PPTA was obtained by the low temperature solution polymerization method as follows. Tokusho
In a polymerization apparatus disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 53-43986, 70 parts of anhydrous lithium chloride was dissolved in 1000 parts of N-methylpyrrolidone, and then 48.6 parts of paraphenylenediamine was dissolved. After cooling to 8 ° C., 91.4 parts of terephthalic acid dichloride was added all at once in powder form. After a few minutes, the polymerization reaction product solidified into a cheese, so the polymerization reaction product was discharged from the polymerization apparatus according to the method described in JP-B-53-43986, immediately transferred to a biaxial closed type kneader, and polymerization was carried out in the kneader. The reaction was finely ground. Next, the fine pulverization was transferred into a Hexiel mixer, and after adding approximately the same amount of water to further pulverize, it was filtered, washed several times in warm water, and dried in hot air at 110 ° C. 95 parts of a pale yellow PPTA polymer having an ηinh of 5.0 was obtained. Polymers having different ηinh can be easily obtained by changing the ratio of N-methylpyrrolidone and the monomers (paraphenylenediamine and terephthalic acid dichloride), and / or the ratio between the monomers.
実施例1〜2 ηinhが5.5のPPTAポリマーを99.7%の硫酸にポリマー濃
度12.0%で溶解し、60℃で光学異方性のあるドープを得
た。このドープの粘度を常温で測定したところ、14500
ポイズだった。製膜しやすくするために、このドープを
約70℃に保った。また、真空下に脱気した。この場合も
上記と同じく光学異方性を有し、粘度は4200ポイズであ
った。タンクからフィルターを通し、ギアポンプをへて
ダイに到る1.5mの曲管を約70℃に保ち、0.3mm×300mmの
スリットを有するダイから、鏡面に磨いたハステロイ製
のベルトにキャストし、相対湿度約95%の約90℃の空気
を吹き付けて、流延ドープを光学等方化したのち約1分
間ベルト上に保持してから、ベルトとともに、0℃の20
重量%硫酸水溶液の中に導いて凝固させた。次いで凝固
フィルムをベルトからひきはがし、回転ローラーを介し
て約20℃の水槽中を走行させて洗浄(滞留時間約3分)
し、次に1.5%のカセイソーダ水溶液(約20℃)槽を通
し(滞留時間約1.5分)、さらに20℃の水槽中(滞留時
間約6分)を通した。Examples 1-2 A PPTA polymer having ηinh of 5.5 was dissolved in 99.7% sulfuric acid at a polymer concentration of 12.0% to obtain a dope having optical anisotropy at 60 ° C. When the viscosity of this dope was measured at room temperature, it was 14500
It was a poise. The dope was kept at about 70 ° C. to facilitate film formation. It was also degassed under vacuum. Also in this case, the optical anisotropy was the same as above, and the viscosity was 4200 poise. Pass the filter from the tank, keep the 1.5 m curved pipe reaching the die through the gear pump at about 70 ° C, cast from a die with a slit of 0.3 mm × 300 mm to a mirror-polished Hastelloy belt, Air is blown at about 90 ° C with humidity of about 95% to make the casting dope optically isotropic, and then held on the belt for about 1 minute.
It was introduced into a weight% sulfuric acid aqueous solution and solidified. Then, the coagulated film is peeled off from the belt and washed by running in a water tank at about 20 ° C via a rotating roller (residence time about 3 minutes)
Then, the mixture was passed through a 1.5% caustic soda aqueous solution (about 20 ° C.) tank (retention time of about 1.5 minutes), and then into a 20 ° C. water tank (retention time of about 6 minutes).
水槽から取り出したフィルムを2軸延伸装置(岩本製作
所製)にセットし、150℃の熱風を当てながらMDおよびT
D両方向に収縮させながら乾燥した。その物性結果を第
1表にまとめて示す。なお市販のポリエチレンテレフタ
レートフィルムとポリイミドフィルムの引き裂き強度を
測定したところ、それぞれ、340g/mmおよび230g/mmであ
り、それに比較して本発明で得られたフィルムの引き裂
き強度は数倍も優れていた。The film taken out from the water tank is set in a biaxial stretching device (manufactured by Iwamoto Seisakusho), and MD and T are applied while applying hot air at 150 ° C
D It was dried while shrinking in both directions. The physical property results are summarized in Table 1. When the tear strength of the commercially available polyethylene terephthalate film and the polyimide film was measured, they were respectively 340 g / mm and 230 g / mm, and the tear strength of the film obtained by the present invention was several times better than that. .
比較例1 実施例1と同じ方法および条件で製膜水洗し、牛槽から
取り出したフィルムを実施例1と同じ装置で0.48倍に収
縮しながら150℃で乾燥したところ、シワが全面に発生
して厚みを計ることができなかった。Comparative Example 1 When the film was washed with the same method and conditions as in Example 1 and taken out from the cattle tank, it was dried at 150 ° C. while shrinking 0.48 times with the same apparatus as in Example 1, and wrinkles were generated on the entire surface. I could not measure the thickness.
比較例2 凝固浴に22℃の水を用いた他は、実施例1と同じ方法で
製膜および水洗し、実施例1と同じ装置で0.8倍に収縮
しながら150℃で乾燥したところ、部分的に15μm〜32
μmの厚みむらが発生し、引き裂き強度を計算すること
ができなかった。Comparative Example 2 A film was formed and washed in the same manner as in Example 1 except that 22 ° C. water was used in the coagulation bath, and dried at 150 ° C. while shrinking 0.8 times with the same apparatus as in Example 1, and a partial 15 μm to 32
The thickness unevenness of μm occurred, and the tear strength could not be calculated.
比較例3 実施例1と同じ方法および条件で成膜水洗したフィルム
を100mm×200mmの金枠に固定し150℃で乾燥した。得ら
れたフィルムの物性を第1表に示す。Comparative Example 3 The film formed by the same method and conditions as in Example 1 and washed with water was fixed to a 100 mm × 200 mm metal frame and dried at 150 ° C. The physical properties of the obtained film are shown in Table 1.
(発明の効果) 本発明のフィルムは、実施例に示したように、市販のフ
ィルムには見られない高い引き裂き強度をもち、さらに
PPTAそのものがもつ優れた耐熱性と機械的性質を有する
ので、特に重電モーター等に有用である。 (Effect of the invention) The film of the present invention has high tear strength not found in commercially available films, as shown in the examples, and
Since PPTA itself has excellent heat resistance and mechanical properties, it is particularly useful for heavy electric motors and the like.
また本発明のフィルムは、これらの特性のみならず、優
れた耐候性、寸法安定性、耐油性、耐圧性、強酸以外の
耐薬品性、構造の緻密性を有する。このため、本発明の
フィルムは、高速回転する電気危機の絶縁材料や磁気テ
ープ(各種磁気カード、フロッピディスク、ビデオテー
プ、オーディオテープ、コンピュータテープなど)、フ
レキシブルプリント配線基板、電子白板、熱転写プリン
タベースフィルム、電線被覆材、濾過膜等に好適に使用
することができ、さらにもうひとつの特徴である透明性
に優れていることから、包装材料、製版材料、写真フィ
ルム等にも有用なものである。Further, the film of the present invention has not only these properties but also excellent weather resistance, dimensional stability, oil resistance, pressure resistance, chemical resistance other than strong acid, and structural denseness. For this reason, the film of the present invention is used as an insulating material or magnetic tape (various magnetic cards, floppy disks, video tapes, audio tapes, computer tapes, etc.) for high-speed electrical crisis, flexible printed wiring boards, electronic white boards, thermal transfer printer bases. It can be suitably used for films, electric wire coatings, filtration membranes, etc., and because of its excellent transparency, which is another feature, it is also useful for packaging materials, plate-making materials, photographic films, etc. .
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 C08L 77:00 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (51) Int.Cl. 5 Identification code Internal reference number FI technical display area C08L 77:00
Claims (1)
テレフタルアミドと95重量%以上の硫酸とから実質的に
なる光学異方性ドープを、光学異方性を保ったまま支持
面上に流延し、吸湿または/および加熱により該ドープ
を光学等方性に転化したのち、10℃以下に保持した10重
量%以上の硫酸水溶液中で凝固させ、次いで洗浄し、さ
らにフィルムを0.6〜0.9倍に収縮させつつ乾燥するポリ
パラフェニレンテレフタルアミドフィルムの製造方法。1. An optically anisotropic dope consisting essentially of polyparaphenylene terephthalamide having an inherent viscosity of 3.5 or more and sulfuric acid of 95% by weight or more is cast on a supporting surface while maintaining the optical anisotropy. Then, after the dope is converted to optical isotropicity by moisture absorption and / or heating, the dope is coagulated in a 10 wt% or more sulfuric acid aqueous solution kept at 10 ° C. or lower, and then washed, and the film is further increased to 0.6 to 0.9 times. A method for producing a polyparaphenylene terephthalamide film, which shrinks while drying.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24619286A JPH0678442B2 (en) | 1986-10-16 | 1986-10-16 | Method for producing polyparaphenylene terephthalamide film |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24619286A JPH0678442B2 (en) | 1986-10-16 | 1986-10-16 | Method for producing polyparaphenylene terephthalamide film |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6399241A JPS6399241A (en) | 1988-04-30 |
| JPH0678442B2 true JPH0678442B2 (en) | 1994-10-05 |
Family
ID=17144883
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN117303353A (en) * | 2023-10-08 | 2023-12-29 | 广东墨睿科技有限公司 | A highly flexible graphene thermally conductive film and its preparation method |
-
1986
- 1986-10-16 JP JP24619286A patent/JPH0678442B2/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
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| JPS6399241A (en) | 1988-04-30 |
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