<EMI ID=1.1>
au travers d'un écran en forme de feuille et ne peuvent donc
fournir une feuille ayant une texture uniforme.
Un but de la présente invention est de fournir des
particules pour la formation de pulpe qui possède une bonne
aptitude à la formation de feuille et qui permettent un bon
drainage de l'eau au travers d'un écran en forme de feuille,
et qui fournissent des feuilles synthétiques pareilles à du
papier, ayant une texture uniforme et possédant de bonnes
qualités de stabilité thermique, d'aptitude à l'imprégnation
et d'isolation électrique.
La présente invention fournit un procédé pour la préparation de particules pour formation de pulpe, caractérisé en
ce qu'on ajoute, en agitant, une solution d'un polymère aromatique contenant de l'azote et thermicuement stable choisi
parmi le groupe consistant en polyamides aromatiques et composés polyhétérocycliques contenant de l'azote dans un solvant organique aqueux consistant en un solvant organique et
de l'eau, à un système précipitant consistant en un solvant
de type amide, pour le polymère et en eau, afin de former
ainsi une dispersion contenant les particules du polymère
pour formation de pulpe, la teneur en eau de la solution du
polymère étant de 1 à 1C % en poids, sur base de la quantité
totale du solvant organique aqueux, et la concentration du
<EMI ID=2.1>
en poids si le polymère est un polyamide aromatique, et de
40 à 75 % en poids si le polymère est un composé polyhétéro-
cyclique contenant de l'azote; et chauffe les particules pour
<EMI ID=3.1>
ties en poids, par partie en poids des particules peur pulpe,
du solvant aqueux et du précipitant.
L'invention fournit en outre une feuille synthétique
pareille à du papier composée de particules pour formation
de pulpe préparées par le procédé ci-dessus, ainsi que de
courtes fibres thermiquement stables.
Cn connaît déjà un procédé pour l'obtention de particules pour formation de pulpe dans lequel on ajoute, en agitant,
une solution d'un polymère synthétique dans un solvant organique à un précipitant. Cependant, le défaut des particules <EMI ID=4.1>
tionnels est que l'écoulement d'eau au travers d'un écran en forme de feuille est faible, et il est difficile d'obtenir
<EMI ID=5.1>
descriptif, ce défaut est désigné par "faible aptitude à la formation de feuille"). De manière inattendue on a trouvé
<EMI ID=6.1>
d'eau dans la solution du polymère améliore considérablement l'aptitude à la formation de feuille des particules pour former la pulpe, et améliore aussi les propriétés d'isolation électrique des feuilles synthétiques pareilles à du papier préparées à partir des particules pour formation de pulpe.
<EMI ID=7.1>
d'un polymère dans un solvant orranicue doit être de préférence évitée puisqu'elle provoque une réduction de la solubilité du polymère et donne une solution instable. Si l'on tient compte de ce fait, il est surprenant que l'important avantage mentionné ci-dessus puisse être obtenu en utilisant un solvant organique aqueux contenant une assez grande quantité d'eau.
Si la teneur en eau de la solution est inférieure à 1 %
<EMI ID=8.1>
<EMI ID=9.1>
devient trop instable. La teneur en eau de la solution la plus indiquée est de 3 à 9 % en poids.
On a en outre trouvé qu'un choix approprié du précipitant améliore considérablement l'aptitude à la formation de feuille des particules pour formation de pulpe et les propriétés d'isolation électrique des feuilles synthétiques pareil-
<EMI ID=10.1>
basant sur ces découvertes, on a pu constater que si le polymère utilisé est un polyamide aromatique on doit utiliser un
<EMI ID=11.1>
rence de 30 à 45 % en poids, d'un solvant de type amide, et que si le polymère utilisé est un composé polyhétérocyclique contenant de l'azote, on doit utiliser un précipitant composé d'eau et de 40 à 75 % en poids, de préférence de 60 à 70 % en poids, d'un solvant de type amide. Quand la concentration du solvant de type amide dans le précipitant est plus petite <EMI ID=12.1>
ci-dessus, les particules pour formation de pulpe résultantes deviennent des particules plus grossières et plus grandes, en forme de bâtonnets, et leur aptitude à la formation de feuille est très altérée. Par conséquent, des feuilles synthétiques pareilles à du papier produites à partir de ces particules ont une faible propriété d'isolation électrique. D'autre part, quand la concentration du solvant de type amide est plus grande que la limite supérieure de la gamme spécifiée ci-dessus, les particules pour formation de pulpe floculent en une masse et leur aptitude à la formation de feuille est considérablement réduite. Donc, des feuilles synthétiques pareilles à du papier préparées à partir de ces particules ont un faible pouvoir d'isolation électrique.
On a en outre trouvé, pour la première fois, que quand des particules pour formation de pulpe, obtenues en ajoutant la solution du polymère au précipitant avec agitation afin de précipiter le polymère, sont chauffées à une température de
<EMI ID=13.1>
2 parties en poids, de préférence au moins 5 parties en poids, mieux encore au moins 30 parties en poids par partie en poids des particules pour formation de pulpe (solides), du solvant organique aqueux utilisé et du précipitant, l'aptitude à la formation de feuille des particules pour formation de pulpe peut être considérablement renforcée� La limite supérieure de la quantité totale du solvant organique aqueux et du précipitant devant être présente n'est pas critique. Cependant, la limite inférieure de cette quantité est critique et si la quantité du solvant organique aqueux et du précipitant est inférieure à 2 parties en poids, par partie en poids des particules pour formation de pulpe, le traitement thermique rend les particules pour formation de pulpe pareilles à du cuir
ou bien les met en masse, ce qui complique les opérations ultérieures telles que le lavage, le broyage et la formation de feuille. La température du traitement thermique est aussi importante. Si la température est inférieure à 3C[deg.]C, l'effet
<EMI ID=14.1>
est difficile de traiter thermiquement les particules pour formation de pulpe en un laps de temps minimum substantielle- <EMI ID=15.1>
pour formation de pulpe ne peut être maintenue.
La présente invention est basée sur les trois découvertes ci-dessus et un des avantages les plus importants de la présente invention est de fournir des particules pour formation de pulpe ayant une excellente aptitude à la formation de feuille. La valeur moyenne de la résistance à la filtration spécifique mesurée par le procédé décrit plus loin, est une très bonne mesure pour évaluer l'aptitude à la formation de feuille des particules pour formation de pulpe. Quand les particules pour formation de pulpe ont une résistance spéci-
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leur aptitude à la formation de feuille est considérée comme acceptable. Quand la résistance moyenne spécifique à la fil-
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l'eau au travers de l'écran en forme de feuille devient faible et il est difficile d'obtenir des feuilles ayant une texture uniforme. D'autre part, quand cette résistance moyen-
<EMI ID=18.1>
trop rapide et la texture de la feuille est détériorée.
L'invention va à présent être décrite de manière plus détaillée.
Polymère aromatique contenant de l'azote, thermiauement stable.
Le polymère aromatique utilisé comme polymère de départ dans cette invention est un polymère dans lequel une portion considérable de la chaîne principale est composé d'un noyau aromatique. Le polymère thermiquement stable utilisé comme polymère de départ est un polymère qui a un point de ramollissement d'au moins 155[deg.]C, de préférence d'au moins 250[deg.]C, et dont les propriétés ne subissent aucun changement important par exposition à des températures d'au moins 155[deg.]C, de préférence d'au moins 180[deg.]C, dans de l'air, durant de longues périodes de temps. Le polymère aromatique contenant de l'azote et thermiquement stable utilisé dans cette invention est soit un polyamide aromatique ou un composé polyhétérocyclique contenant de l'azote.
Le polymère utilisé de préférence dans la présente invention est un polymère qui a une solubilité d'au moins 3 % en poids, de préférence d'au moins 5 % en <EMI ID=19.1>
- et qui forme une solution stable. Les polyamides aromatiques et les composés polyhétérocycliques contenant de l'azote sont _ connus et, ci-dessous, on donne des exemples de polymères aromatiques contenant de l'azote, thermiquement stables, utilisés dans la présente invention.
1. Polyamides aromatiques
(1) Polyamides formés par condensation entre des acides dicarboxyliques contenant un noyau aromatique (de préférence des dérivés fortement actifs comme les halogénures d'acide) et des diamines contenant un noyau aromatique. Par exemple, ce sont des homopolymères dérivés d'un type d'acide dicarboxylique comme l'acide téréphtalique ou l'acide isophtalique
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diaminodiphényléther, le 4,4'-diaminodiphényl méthane ou la xylylène diamine, ou des copolymères dérivés du composant d'acide dicarboxylique et du composant de diamine, dont l'un ou les deux consistent en au moins deux types de composés.
Des exemples caractéristiques comprennent le poly(phénylène isophtalamide), le poly(m-xylylènediamine téréphtalamide), le poly(N-méthyl p-phénylène téréphtalamide) et un copolyamide de a-phénylène diamine, d'acide isophtalique et d'acide téréphtalique.
(2) Polyamides obtenus en condensant des acides aminocarboxyliques contenant un noyau aromatique, de préférence après qu'ils aient été inactivés. Ceux-ci peuvent être des homopolymères dérivés d'un type d'acide aminocarboxylique comme l'acide p- ou m-aminobenzoïque, ou l'acide p-aminométhylbenzoique, ou des copolymères dérivés d'au moins deux types d'acide aminocarboxylique. Un produit de condensation de l'acide p-aminobenzoïque est un exemple typique.
(3) Copolyamides obtenus en copolymérisant (1) et (2) cidessus. Polyamide obtenu en condensant, la m-phénylènediamine, le chlorure d'isophtaloyle et le chlorohydrate de p-aminobenzoyl chlorure.
2. Composés polyhétérocycliques contenant de l'azote.
(1) Polyamideimides aromatiques
Polyamideimides contenant une unité de récurrence de formule suivante :
<EMI ID=21.1>
u
"
<EMI ID=22.1>
alkylène inférieur.
Les polyamideimides peuvent contenir un substituant inerte comme un groupe méthyle, un groupe elkoxy ou un atome d'halogène.
<EMI ID=23.1>
de récurrence de formule suivante
<EMI ID=24.1>
Ces polymères peuvent contenir un substituant inerte comme un groupe méthyle, un groupe alkoxy ou un atome d'halogène.
(3) Imidazoles de polyamide aromatique contenant une unité de récurrence de formule suivante
<EMI ID=25.1>
dans laquelle R a la même définition que dans (1) ci-dessus.
Ces polymères peuvent contenir un substituant inerte comme un groupe méthyle, un groupe alkoxy ou un atome d'halogène.
(4) Polyamides aromatiques contenant une unité de récurrence de formule suivante
<EMI ID=26.1>
dans laquelle R a la même définition que dans (1) ci-dessus.
<EMI ID=27.1>
ce) Polymères contenant une unité de récurrence de formule ' suivante
<EMI ID=28.1>
dans laquelle 5 a la même définition que dans (1) ci-dessus.
<EMI ID=29.1>
Les composés ce) et (9) sont considérés comme précurseurs, mais ils sont aussi inclus dans la définition des composés polyhétérocycliques contenant de l'azote utilisés dans la présente invention. Il est aussi possible d'utiliser des poly-
<EMI ID=30.1>
un acide dicarboxylique aromatique comme l'acide isophtalique ou l'acide téréphtalique, un anhydride ben zophénoneté trac arboxylicue ou un anhydride pyromellitique.
Les polyamides aromatiques préférés utilisés dans la présente invention sont le poly(m-phénylène isophtalemide) et le poly(m-phénylène isophtalamide téréphtalamide) et les com-
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rement les polyamideimides contenant une unité de récurrence de formule suivante :
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dans laquelle X est un groupe alkylène inférieur, de préférence un groupe méthylène.
Solutions du polymère
Dans le procédé de cette invention, le polymère aromatique contenant de l'azote et thermiquement stable ci-dessus est dissous dans un solvant organique aqueux consistent en un solvant or�anioue et de l'eau, pour former une solution du polymère. Le teneur en eau de la solution du polymère doit
<EMI ID=33.1>
sur base de la quantité totale du polymère, du solvant or�anique et de l'eau. Les solvants organiques appropriés com-
<EMI ID=34.1>
l'hexeméthyl phosphoramide et la tétraméthylurée. Ces solvants peuvent être utilisés soit seuls ou soit en mélanges de deux ou plus. Si on le désire, un sel inorganique comme du chlorure de calcium ou du chlorure de lithium peut être ajouté au solvant organique ci-dessus afin d'augmenter son pouvoir de solubilisation du polymère.
La concentration du polymère dans la solution varie suivant le type et le degré de polymérisation du polymère, mais généralement, elle est comprise dans la gamme de 2 à 15 % en poids.
Généralement, il n'est pas nécessaire d'ajouter à la solution une substance organique solide finement divisée, qui ne réagit pas substantiellement avec la solution et qui est insoluble dans la solution. Il est cependant préférable d'effectuer cette addition afin d'améliorer encore les propriétés d'isolation électrique et de stabilité thermique des feuilles produites à partir de la solution de polymère résultante. Comme substances inorganiques solides, on préfère les micas ayant de bonnes qualités d'isolation électrique et de stabilité thermique. On peut aussi indiquer des substances en flo- <EMI ID=35.1>
poudre de quartz, le talc, le kaolin, l'alumine et le sulfate de calcium. La quantité de la substance inorganique solide qui
<EMI ID=36.1>
Quand la substance inorganique solide doit être ajoutée
à la solution du polymère, il est préférable de l'y disperser aussi uniformément que possible. Des exemples d'appareils appropriés utilisés à cette fin sont l'Attritor (produit par Kitsui Miike Seisakusho Co., Ltd.) et le T.K. Homomixer
(produit par Tokushu Kika Kogyo Co., Ltd.).
Pour introduire l'eau dans la solution du polymère, divers procédés peuvent être utilisés dans la présente invention. Par exemple, il est préférable d'utiliser un procédé dans lequel on mélange le solvant avec une quantité requise d'eau, ajoute le polymère au mélange et agite l'entièreté du mélange pour former une solution. A ce moment, le polymère peut être sous forme solide, comme une poudre ou des granules, ou sous forme d'une solution fortement concentrée. Si le polymère est sous forme solide, on peut faire absorber ou adhérer au polymère une partie ou la totalité de la quantité d'eau requise, et ensuite mélanger le polymère avec le solvant.
Quand le polymère est obtenu par une polymérisation en solution, une partie ou la totalité de la quantité d'eau requise peut être ajoutée durant ou avant la polymérisation, pour autant que cette opération n'influe pas défavorablement sur la polymérisation.
La quantité d'eau requise peut aussi être ajoutée après dissolution du polymère dans le solvant jusqu'à une certaine concentration du polymère. Quand l'addition de l'eau provoque une précipitation locale du polymère, il est nécessaire de dissoudre complètement le polymère dans le solvant par un moyen approprié comme la prolongation de la durée du mélange avec agitation ou du chauffage de la solution.
Comme déjà indiqué, la présence d'une quantité d'eau prédéterminée dans la solution du polymère offre l'avantage d'une amélioration de l'aptitude à la formation de feuille des particules pour formation de pulpe résultantes, et de la <EMI ID=37.1>
teneur en eau de la solution du polymère ne subit aucune modification importante par absorption d'humidité durant les manipulations ultérieures de la solution du polymère. L'avan-
<EMI ID=38.1>
indésirables dans la qualité des particules pour formation ce pulpe provoquées par les variations de la teneur en eau de
la solution du polymère, est bien plus petit que dans un procédé conventionnel utilisant une solution de polymère substantiellement anhydre et, par conséquent, les étapes du procédé peuvent être très aisément contrôlées.
Préparation des particules pour formation de pulpe
Quand la solution de polymère préparée comme mentionné ci-dessus est ajoutée à un précipitant soumis à agitation composé d'un solvant de type amide pour le polymère et d'eau, le polymère se précipite pour donner des particules pour formation de pulpe. La concentration du solvant de type amide dans le précipitant est de 15 à 48 % en poids, de préférence de 30 à 45 % en poids, si le polymère est un polyamide aromatique, et est de 4C à 75 % en poids, de préférence de 6C à 70 % en poids, si le polymère est un composé polyhétérocyclique contenant de l'azote. La solution du polymère est de préférence ajoutée tout en agitant le précipitant à vitesse élevée afin de provoquer une action de cisaillement et de broyage sur la solution du polymère et simultanément d'extraire le solvant.
Les solvants de type amide utilisés dans la présente invention comprennent, par exemple, le N,N-diméthyl formamide,
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<EMI ID=40.1>
ceprolactame, l'hexaméthylphosphoramide et la tétraméthylurée. Parmi ceux-ci, on préfère plus particulièrement un solvant composé principalement de N-méthyl-2-pyrrolidone.
Dans le procédé de l'invention, il est préférable d'utiliser le même solvant que le solvant de type amide pour dissoudre le polymère.
<EMI ID=41.1>
Les particules pour formation de pulpe ainsi préparées
<EMI ID=42.1>
en poids, de préférence d'au moins 5 parties en poids, mieux encore d'au moins 30 parties en poids par partie en poids
des particules pour formation de pulpe (teneur solide), du solvant organique aqueux et du précipitant utilisés. Les par- ticules pour formation de pulpe peuvent être traitées thermiquement soit sous forme d'un liquide dispersé ou soit mises sous forme d'une membrane. Par exemple, quand la solution du polymère est ajoutée dans un précipitateur au précipitant soumis à agitation, le polymère se précipite pour donner des particules pour formation de pulpe. Puisque ces particules pour formation de pulpe sont dispersées dans un liquide composé du solvant organique aqueux et du précipitant et que la dispersion a une fluidité suffisante, elles peuvent être directement transférées dans un appareil pour chauffage, comme un appareil de chauffage à double paroi, et y être traitées thermiquement en continu.
D'autre part, la dispersion peut être transférée dans un réservoir équipé d'un dispositif de chauffage et y être traitée thermiquement en discontinu. Quand, par ailleurs, la quantité du solvant aqueux
et du précipitant est relativement faible et que l'on ne peut obtenir une dispersion ayant une bonne fluidité (par exemple, quand une partie importante du liquide est séparée par filtration de la dispersion ci-dessus), les particules pour formation de pulpe, conservant par adhérence un reste du liquide, sont mises sous forme d'une membrane, et les particules pour formation de pulpe, sous forme de membrane et conservant par adhérence du solvant organique aqueux et du précipitant, sont passée? entre des cylindres chauffante pour y être traitées thermiquement. La durée adéquate du traitement thermique varie suivant le type du polymère, le type du précipitant, et , particulièrement la température du chauffage. Généralement, cependant, la durée du traitement thermique est de quelques secondes à quelques heures.
En général, la durée du traitement thermique est de préférence plus courte si les températures du traitement thermique sont plus élevées. La durée <EMI ID=43.1>
sorte que l'on obtienne une valeur appropriée de la résistan- ce spécifique moyenne à la filtration. Cette condition peut être aisément déterminée expérimentalement par les experts
en cette matière.
Production de feuilles synthétiques pareilles à du papier
à partir de particules pour formation de pulpe.
Des feuilles pareilles à du papier d'excellente qualité peuvent être obtenues en soumettant à un procédé de mise sous forme de feuilles un mélange des particules pour formation de pulpe, préparées par le procédé de l'invention, avec des brins de fibres thermiquement stables. La formation de feuilles à partir de ce mélange peut être aisément effectuée par
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de type Fourdrinier ou de type à cylindre comme dans la fabrication conventionnelle du papier à partir de pulpe de bois.
Les brins de fibres peuvent être n'importe quels brins de fibres thermiquement stables, et comprennent, par exemples, les brins de fibres ci-dessous.
(1) Brins de fibres des mêmes polyamides aromatiques que ceux déjà décrits plus haut.
(2) Brins de fibres des mêmes composés polyhétérocycliques contenant de l'azote.
(3) Brins de fibres des mêmes précurseurs des composés polyhétérocycliques contenant de l'azote que ceux décrits plus haut (les polymères (8) et (9) mentionnés ci-dessus dans le paragraphe 2).
(4) Brins de fibres d'oxyde de polyphénylène ou d'oxydes de polyacrylène.
(5) Brins de fibres de polyesters aromatiques. Des exemples de polyesters aromatiques sont les suivants :
(a) Polyéthylène-2,6-naphtalate et/ou polyéthylène-2,7naphtalate.
(b) Copolyesters contenant au moins 85 moles % d'une unité d'éthylène-2,6-naphtalate et/ou d'une unité d'éthylène- <EMI ID=45.1>
dicarboxylique aromatique comme composant acide.
(c) (i) Polyesters mixtes contenant du p olyéthylène-2,6naphtalate et/ou du polyéthylène-2,7-naphtalate.
<EMI ID=46.1>
contenant au moins 85 moles % d'une unité d'éthylène-2,6naphtalate et/ou d'une unité d'éthylène-2,7-naphtalate.
(d) Téréphtalate de polyéthylène
(e) Copolyesters contenant au moins 85 moles % d'une unité d'éthylène téréphtalate, de préférence des copolyesters ayant un acide dicarboxylique aromatique comme composant acide.
(f) (i) Polyesters mixtes contenant du polyéthylène téréphtalate.
(ii) Polyesters mixtes contenant un copolyester contenant au moins 85 moles % d'une unité d'éthylène téraphtalate.
(6) 3rins de fibres de composés inorganiques comme fibres de verre, fibres d'asbeste, laine de roche, laine de scorie, fibres de silice fondue, fibres de bauxite, fibres de bore, fibres de titanate de potassium, fibres de magnésie, cristaux d'alumine ou de nitrure de silicium.
(7) Fibres naturelles comme fibres de cellulose, fibres de cellulose régénérée et fibres d'acétate de cellulose.
Parmi les brins de fibres ci-dessus, les fibres à base de polymères peuvent être obtenues à partir d'un polymère identique ou différent de celui qui constitue la solution
du polymère.
La dimension, en deniers, de chacun des brins de fibres particulière, est de 0,5 à 10 deniers, de préférence de 1,5
à 3,0 deniers. La longueur des brins de fibres varie selon le denier de la fibre, mais elle est généralement de 1 à 10 mm, de préférence de 3 à 8 mm.
La feuille ainsi obtenue à partir des particules pour formation de pulpe suivant l'invention contient les particu-
<EMI ID=47.1>
<EMI ID=48.1>
de la feuille.
<EMI ID=49.1>
est inférieure à 20 % en poids, les propriétés de la feuille, comme la résistance diélectrique, la résistance à la traction et l'allongement, deviennent faibles. Quand la quantité des particules pour formation de pulpe est supérieure à 95 % en <EMI ID=50.1>
tion et l'allongement de la feuille deviennent faibles.
La feuille humide préparée est séchée et chauffée sous pression au moyen d'une presse chaude ou de cylindres chauffants, etc., poux donner une feuille synthétique pareille à du papier et d'excellente qualité. La température du chauffage varie quelque peu selon, par exemple, la cristallinité et le degré de polymérisation des particules pour formation de pulpe et des brins de fibres, mais des températures de chauf-
<EMI ID=51.1>
températures inférieures à 110[deg.]C, la pression est insuffisante et on ne peut obtenir une feuille lisse. D'autre part, à
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en polymère des particules pour formation de pulpe adhèrent les unes aux autres par fusion et prennent la forme d'un film, et la feuille ainsi obtenue manque de flexibilité. Donc, il n'est pas indiqué d'utiliser des températures situées hors de la gamme spécifiée ci-dessus. La pression diffère elle aussi quelque peu selon la cristallinité et le degré de polymérisation des particules pour formation de pulpe, et il est préférable qu'elle ne soit pas supérieure à 200 kg/cm .
<EMI ID=53.1>
consistant en polymère des particules pour formation de pulpe adhèrent les unes aux autres par fusion et prennent la forme d'un film, particulièrement aux températures élevées. Par conséquent, la feuille résultante manque de flexibilité. Les Exemples et Exemples Comparatifs suivants illustrent la présente invention. Les diverses propriétés décrites dans ces exemples ont été mesurées par les procédés suivants.
<EMI ID=54.1>
<EMI ID=55.1>
dissous dans de la N-méthyl-2-pyrrolidone, en une concentration de 0,5 g/100 moles.
Résistance diélectrique
Kesurée suivant JIS C 2111 en utilisant un voltage à courant alternatif.
Aptitude à l'imprégnation (perméabilité)
<EMI ID=56.1>
un diamètre de 2 cm, on l'a fait flotter sur la surface d'une <EMI ID=57.1>
<EMI ID=58.1>
<EMI ID=59.1>
la feuille échantillon. La condition de la feuille est aussi
<EMI ID=60.1>
rérion du visible. Ainsi, l'uniformité de la feuille est évaluée et classée dans une échelle s'étendant de "bon" à
<EMI ID=61.1>
Résistance moyenne spécifique à la filtration
<EMI ID=62.1>
<EMI ID=63.1>
à fils de 2CC mesh à se base, on place, jusqu'à une hauteur de 12C en mesurée à partir de la surface du tamis en fils, une suspension aqueuse à C,5 % des particules pour formation de pulpe. Le bouchon est enlevé et on mesure au cours du temps la diminution du niveau de la surface du liquide. La résistance moyenne spécifique à la filtration est calculée à partir de l'équation suivante
<EMI ID=64.1>
dans laquelle
<EMI ID=65.1>
g : accélération due à la gravité, 980 (cm/sec<2>) b : résistance de l'eau à l'évacuation (sec)
<EMI ID=66.1>
c concentration de la suspension de pulpe (g/cc)
<EMI ID=67.1>
La résistance à l'évacuation de l'eau (b) est déterminée'
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liquide après un laps de temps de t secondes à partir du début de la diminution de niveau du liquide par enlèvement
<EMI ID=69.1>
représente le logarithme naturel). Sauf pour les très petites valeurs de t, on obtient une ligne droite. L'inclinaison de cette ligne est b et, on ce qui concerne la portion de la ligne droite, la relation t = b(x -2n x - 1) est établie.
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méthane, en un rapport molaire de 2:1, ont été condensés dans de la N-méthyl-2-pyrrolidone, pour former un composé bisimide. Le composé bis-imide a été soumis à réaction avec 2 moles, par mole du 4,4'-diaminodiphénylméthane, d'anhydride
<EMI ID=71.1>
nylméthane, de diisocyanate de 4,4'-diphénylméthane, pour former une solution contenant 25 % de polyamideimide (ayant une viscosité logarithmique de 0,73 dans la N-méthyl-2-pyrro-
<EMI ID=72.1>
<EMI ID=73.1>
à 2.350 parties de N-méthyl-2-pyrrolidone et on a ensuite ajouté 418 parties de poudre de mica ayant une dimension particulaire, mesurée par le procédé à la pipette suivant
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agité durent 40 minutes au moyen d'un T.K. Homomixer (produit par Tokushu Kika Kogyo Co., Ltd.), pour former un mélange consistant en N-méthyl-2-pyrrolidone, en eau et en mica (solution mixte B).
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ties de la solution mixte 3, et on a agité jusqu'à obtention d'une solution homogène consistant en le polyamideimide, la N-méthyl-2-pyrrolidone, l'eau et le mica (solution C). La concentration'du polysmideimide dans la solution C était de 6,5 % en poids, et sa teneur en eau était de 5,5 % en poids
(les pourcentages en poids ci-dessus ont été calculés en omettant la quantité du mica).
Préparation du précipitant
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méthyl-2-pyrrolidone, et le mélange a été simplement agité pour former un précipitant.
Préparation des particules pour formation de pulpe
Un appareil pour précipitation en continu du type malaxeur en ligne, consistant en une combinaison d'un stator équipé de contre-pales et d'un rotor de type turbine à ailettes et équipé d'un conduit pour introduction du précipitant et de la solution de polymère et d'un conduit pour évacuation <EMI ID=77.1>
précipitation, a été chargé simultanément avec 0,5 kg/min. de la solution C et avec 5 kg/min. du précipitant, et la suspension résultante des particules pour formation de pulpe a été évacuée par le conduit de sortie. A ce moment, la température du précipitant a été fixée à 35[deg.]C et la température de la
<EMI ID=78.1>
tpm.
Traitement thermique
Cinq litres de la suspension résultante des particules pour formation de pulpe ont été placés dans un réservoir de litres et ont été soumis à agitation à une vitesse d'environ 60 tpm. On a fait circuler de l'eau chaude dans une enveloppe fixée au réservoir, afin de traiter thermiquement la
<EMI ID=79.1>
le traitement thermique, la suspension des particules pour formation de pulpe a été placée dans un séparateur par centrifugation et une partie très importante du précipitant a été séparée et récupérée comme filtrat. Ensuite, de l'eau désionisée a été introduite afin de laver convenablement les particules pour formation de pulpe. Les particules pour formation de pulpe résultantes avaient une résistance moyenne spécifi-
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Formation de la feuille
Une dispersion aqueuse contenant 2,16 g (teneur en solides) des particules pour formation de pulpe résultantes et des fibres de poly(m-phénylène isophtalamide) ayant un denier de fibre de 2 deniers et une longueur de fibre de ? mm
(CONEX, marque déposée pour un produit de Teijin Limited) ont
<EMI ID=81.1>
fabrication de feuilles. L'écoulement de l'eau au travers du tamis en fils était bonne, et les particules pour formation de pulpe présentaient une bonne aptitude à la formation de feuilles. La feuille résultante possédait une texture de bonne uniformité. La teneur en fibres de la feuille était de
<EMI ID=82.1>
<EMI ID=83.1>
200 kg/cm<2>, pour former une feuille ayant une épaisseur de
113 microns. La feuille avait une résistance diélectrique de <EMI ID=84.1>
<EMI ID=85.1>
<EMI ID=86.1>
propriétés ci-dessus n'avaient pratiquement pas varie et eue la stabilité thermique était bonne.
Exemple Comparatif 1
Des particules pour formation de pulpe et des feuilles ont été préparées de le même manière que dans l'Exemple 1,
<EMI ID=87.1>
<EMI ID=88.1>
feuilles obtenues ont été mesurées et les résultats sont indiqués dans le Tableau 1.
Tableau 1
<EMI ID=89.1>
Dans l'Essai No 1, dans lequel il n'y avait pas addition
<EMI ID=90.1>
lequel la quantité d'eau ajoutée était trop petite, les par-
<EMI ID=91.1>
laient pour former une masse. Donc, elles avaient une résistance moyenne spécifique à la filtration très basse. La feuille résultante avait une surface trop irrégulière et de faibles propriétés, particulièrement une faible résistance diélectrique.
<EMI ID=92.1>
tité d'eau est trop importante, la vitesse de la précipitation était si élevée que les particules pour formation de <EMI ID=93.1>
résistance moyenne spécifique à la filtration trop faible. Une feuille obtenue à partir de ces particules pour formation de pulpe avait une surface rugueuse et une résistance diélectrique insuffisante. Dans l'Essai No. 4, dans lequel la quantité de l'eau avait encore été augmentée, il était impossible de former une solution correspondant à la solution C dans l'Exemple 1, et les opérations ultérieures ne pouvaient être effectuées.
Cn peut remarquer que dans l'Exemple 1, suivant cette invention, les particules pour formation de pulpe avaient une résistance moyenne spécifique à la filtration bien supérieure, et que les feuilles résultantes avaient une uniformité de texture et une propriété d'isolation électrique bien meilleu- res que dans le cas des essais comparatifs.
Exemple 2
5 g d'une poudre de poly(m-phénylène isophtelamide)téréphtalamide) obtenue par polymérisation interfaciale et ayant une viscosité logarithmique de 1,9 (chlorure d'isophtaloyle/ chlorure de téréphtaloyle = 97/3 (rapport molaire)) ont été dissous dans un solvant consistant en 95 g de N-méthyl-2pyrrolidone et 6 g d'eau (la teneur en eau de la solution
<EMI ID=94.1>
même mica que celui utilisé dans l'Exemple 1. Cette solution mixte a été introduite dans un précipitant composé de 550 g d'eau et de 450 g de N-méthyl-2-pyrrolidone, soumis à agitation à vitesse élevée dans un malaxeur à blocs (National Type
<EMI ID=95.1>
ticules pour formation de pulpe. La suspension résultante a été transférée dans un flacon et traitée thermiquement à 60[deg.]C durant 5 minutes. La suspension a été ensuite soumise à séparation dans un séparateur par centrifugation afin d'obtenir , le précipitant et les particules pour formation de pulpe. Le précipitant adhérant encore aux particules pour formation de pulpe a été éliminé par lavage dans une grande quantité d'eau. Les particules pour formation de pulpe résultantes avaient une résistance moyenne spécifique à la filtration de 35 x 10 cm/g.
<EMI ID=96.1> <EMI ID=97.1>
0,27 g des mêmes fibres de polyamide aromatique que celles utilisées dans l'Exemple 1, ayant un denier de fibre de 2,0 deniers et une-longueur de 5 mm, a été mise en oeuvre sur une machine standard de type TAPPI pour fabrication de feuilles. La feuille humide obtenue a été séchée et pressée à chaud à
200 kg/cm<2> au moyen d'une presse dont la température super-
<EMI ID=98.1>
ayant une épaisseur d'environ 105 microns. La feuille avait une teneur en fibres de 10 % en poids. Dans la formation de ! la feuille, l'écoulement de l'eau au travers de l'écran en ! fils était rapide et l'aptitude à la formation de feuille des particules pour formation de pulpe était bonne. La feuille résultante avait une texture d'excellente uniformité.
La feuille obtenue avait une résistance diélectrique de
<EMI ID=99.1>
résistance à la traction de 4,0 kg/mm<2> et un allongement de
<EMI ID=100.1>
durant ? jours, les propriétés ci-dessus n'avaient pratiquement pas varié. La feuille était substantiellement exempte
de coloration et avait une bonne stabilité thermique.
Pour comparaison, on a répété le mode opératoire cidessus, sauf que l'on n'a pas ajouté d'eau dans la formation de la solution de polymère. La feuille résultante avait une résistance diélectrique de 32 KV/mm ce qui était insuffisant pour une feuille contenant seulement 10 % en poids de fibres.
Exemple 3
Préparation de la solution du polymère
Une solution du polymère C ayant une concentration en polyamide imide de 6,1 % en poids et une teneur en eau de 5,6 % en poids, a été préparée de la même manière que dans l'Exemple 1, sauf que le polyamideimide utilisé pour former la solution A avait une viscosité logarithmique de 0,75; que dans la préparation de la solution mixte B, on a mélangé 1423 parties de N-méthyl-2-pyrrolidone, 115 parties d'eau désionisée et
232 parties de mica en poudre; et que la solution C a été préparée en mélangeant 1770 parties de la solution mixte B
et 500 parties de la solution A.
<EMI ID=101.1>
De la N-méthyl-2-pyrrolidone a été mélangée avec de l'eau pour former trois précipitants ayant respectivement une concentration en N-méthyl-2-pyrrolidone de 45, 60 et 70 % en poids.
En utilisant ces trois précipitants, des particules pour formation de pulpe ont été formées et traitées thermiquement de la même manière que dans l'Exemple 1, sauf que la vitesse du rotor dans l'appareil pour précipitation a été portée à
7100 tpm, et que la température du précipitant a été fixée à
<EMI ID=102.1>
formation de pulpe et de fibres de poly(m-phénylène isophtalamide), de la même manière que dans l'Exemple 2, sauf que
<EMI ID=103.1>
et 200 kg/cm<2> et que l'épaisseur de la feuille résultante était de 100 microns.
Les propriétés des particules pour formation de pulpe et des feuilles ont été mesurées et les résultats sont indiqués dans le Tableau 2.
Tableau 2
<EMI ID=104.1>
Ces trois types de feuilles ont été laissés à l'air à
<EMI ID=105.1>
propriétés n'avaient pratiquement pas changé. Après avoir été
<EMI ID=106.1>
res, elles se coloraient très légèrement et leur résistance à la traction ainsi que leur allongement ne subissaient aucune détérioration appréciable. Leur stabilité thermique était aussi bonne.
<EMI ID=107.1>
On a répété l'Exemple 3, sauf que la concentration de la N-méthyl-2-pyrrolidone dans le précipitant a été portée à C,
<EMI ID=108.1>
des particules pour formation de pulpe résultantes et des feuilles ont été mesurées et les résultats obtenus sont indiqués dans le Tableau 3.
Tableau 3
<EMI ID=109.1>
<EMI ID=110.1>
tion de la N-méthyl-2-pyrrolidone dans le précipitant était trop faible, les particules pour formation de pulpe étaient sous forme de bâtonnets de grandes dimensions et elles avaient donc une très faible résistance moyenne spécifique à la filtration. Les feuilles résultantes avaient une faible résistance diélectrique.
Dans les Essais Nos. 4 et 5, la concentration de la Nméthyl-2-pyrrolidone du précipitant était trop élevée. Dans l'Essai No. 4, les particules pour formation de pulpe floculaient et avaient une très faible résistance moyenne spécifique à la filtration, et la feuille résultante possédait une
<EMI ID=111.1>
centration du solvant était plus élevée que dans l'Essai No.4, la précipitation du polymère se produisait difficilement et il était impossible d'obtenir des particules pour formation de pulpe.
Exemple 4
<EMI ID=112.1> <EMI ID=113.1> des :.articules pour formation de pulpe résultantes et des feuilles ont été mesurées et les résultats obtenus sont indi-
<EMI ID=114.1>
Tableau 3
<EMI ID=115.1>
Dans les essais Nos. 1 à 3, dans lesquels la concentra-
<EMI ID=116.1>
trop faible, les particules pour formation de pulpe étaient sous forme de bâtonnets de grandes dimensions et elles avaient donc une très faible résistance moyenne spécifique à la filtration. Les feuilles résultantes avaient une faible résistance diélectrique.
Dans les xssais Nos. 4 et 5, la concentration de la N-
<EMI ID=117.1>
laient et avaient une très faible résistance moyenne spécifique à la filtration, et la feuille résultante possédait une
<EMI ID=118.1>
centration du solvant était plus élevée que dans l'Essai No.4, la précipitation du polymère se produisait difficilement et il était impossible d'obtenir des particules pour formation de pulpe.
Exemple 4
<EMI ID=119.1> <EMI ID=120.1>
cosité logarithmique de 1,83 ont été dispersées dans un sol-
<EMI ID=121.1>
<EMI ID=122.1>
teneur en eau de 6,1 % en poids) et on a ajouté 111 parties de poudre de mica ayant un diamètre particulaire, mesuré par le procédé à la pipette selon Andreasen, de 4CC à 1000 mesh. Le mélange a été ensuite chauffé à environ 40[deg.]C, afin de dissoudre complètement le polymère.
D'autre part, de la N-méthyl-2-pyrrolidone a été mélangée avec de l'eau pour obtenir trois types de précipitants ayant une concentration en N-méthyl-2-pyrrolidone de 2C, 30
<EMI ID=123.1>
Un appareil pour précipitation en continu de type malaxeur en ligne consistant en un stator cylindrique ayant un diamètre de 40 mm et un rotor avec deux lames de type ailettes pour turbine et comprenant des ouvertures pour la solution du polymère et pour le précipitant et une ouverture pour évacuer la suspension de particules pour formation de pulpe résultante a été chargé avec 0,5 kg/min de la solution du polymère et 5 kg/min du précipitant, simultanément, et, par l'ouverture pour évacuation, on a récupéré la suspension de particules pour formation de pulpe résultante. A ce moment à la fois le précipitant et la solution du polymère ont été
<EMI ID=124.1>
<EMI ID=125.1>
Les particules pour formation de pulpe résultantes ont été traitées thermiquement de la même manière que dans l'Exem. ple 1.
Une dispersion aqueuse contenant 2,16 g (teneur en solides) des particules pour formation de pulpe résultantes et
<EMI ID=126.1>
marque déposée d'un produit de Teijin Limited) ayant un denier de fibre de 2 deniers et une longueur de 5 mm, a été mise en oeuvre sur une machine standard TAPPI pour fabrica-
<EMI ID=127.1>
2CC kg/cm<2> pour former une feuille ayant une épaisseur d'environ 120 microns. La feuille avait une teneur en fibres de 2C % en poids. Les propriétés des particules pour formation <EMI ID=128.1>
obtenus sont indiqués dans le Tableau 4.
Tableau 4
<EMI ID=129.1>
Les trois feuilles ont été laissées au repos dans de l'air à 270[deg.]C durant 7 jours. Après ce laps de temps, les propriétés ci-dessus avaient très peu varié. Le degré de coloration des feuilles était faible et leur stabilité thermique était bonne.
Exemple Comparatif 3
On a répété l'Exemple 4, sauf que la concentration de
la N-méthyl-2-pyrrolidone dans le précipitant a été fixée à 0,
10 et 50 % en poids. Les propriétés des particules pour formation de pulpe et des feuilles ont été mesurées et les résultats ont été indiqués dans le Tableau 5.
Tableau 5
<EMI ID=130.1>
Dans les Essais Nos. 1 et 2, dans lesquels la concentra-
<EMI ID=131.1>
basse, les particules pour formation de pulpe résultantes avaient la forme de bâtonnets de grandes dimensions et avaient une très faible résistance moyenne spécifique à la filtration. La feuille résultante avait une faible résistance diélectrique.
Dans l'Essai No. 3, dans lequel la concentration en Nméthyl-2-pyrrolidone était trop.élevée, les particules pour formation de pulpe floculaient et avaient une très faible résistance moyenne spécifique à la filtration. La feuille avait une faible résistance diélectrique.
Exemple 5
Par le même procédé que dans l'Exemple 1 , on a préparé
<EMI ID=132.1>
viscosité logarithmique de C,78, dans de la K-méthyl-2-pyrrolidone. La solution résultante a été diluée avec de la Nméthyl-2-pyrrolidone et de l'eau pour former une solution
<EMI ID=133.1>
teneur en eau de 6 % en poids. Une suspension de particules pour formation de pulpe a été préparée par le même procédé
<EMI ID=134.1>
<EMI ID=135.1>
tant, mais les températures du précipitant et de la solution
<EMI ID=136.1>
<EMI ID=137.1>
La suspension de particules pour formation de pulpe résultante a été traitée thermiquement de la même manière que dans l'Exemple 1, à diverses températures de chauffage et durant différentes périodes, comme indiqué dans le Tableau 6. Dans l'Essai No. 7 du Tableau 5, dans lequel la température
<EMI ID=138.1>
de la vapeur dans une enveloppe pour chauffage fixée au réservoir.
Des feuilles ont été préparées à partir des particules pour formation de pulpe résultantes et à partir de fibres de polyamide aromatique, de la même manière que dans l'Exemple 2,
<EMI ID=139.1>
<EMI ID=140.1>
<EMI ID=141.1>
les propriétés des particules pour formation de pulpe et des feuilles ont été mesurées et les résultats ont été indiqués dans le Tableau 6.
<EMI ID=142.1>
<EMI ID=143.1>
Dans le Tableau 6, les Essais Nos. 1, 6 et 7 sont des
<EMI ID=144.1>
formation de pulpe avaient une résistance moyenne spécifique
à la filtration trop élevée; bien que le traitement ait été effectué durant 24 heures. Far conséquent, l'écoulement de l'eau au travers de l'écran de fils était faible au moment
de la formation de la feuille, et la feuille résultante avait une texture de mauvaise uniformité. Dans l'Essai No. 1, aucun chauffage n'a été effectué et les résultats étaient identi-
<EMI ID=145.1>
la température du traitement thermique était élevée, et les particules pour formation de pulpe floculaient et adhéraient par fusion, et elles avaient une très faible résistance moyenne spécifique à la filtration. La feuille résultante avait une surface très inégale et une faible résistance diélectrique.
Les Essais Nos 2 à 5 étaient suivant le procédé de cette invention.. Les particules pour formation de pulpe résultantes avaient une résistance moyenne spécifique à la filtration acceptable et les feuilles résultantes avaient une texture de bonne uniformité et une bonne résistance diélectrique.
<EMI ID=146.1>
6 parties de poly(m-phénylène isophtalamide) obtenu par une polymérisation interfaciale et ayant une viscosité logarithmique de 1,8, ont été dissoutes dans un solvant consistant en 94 parties de N-méthyl-2-pyrrolidone et 6 parties d'eau (la solution avait une teneur en eau de 5,66 % en poids� et ensuite, on a ajouté 11,1 parties d'une poudre de mica ayant un diamètre particulaire de 400 à 100 mesh, déterminé par le procédé avec pipette suivant Andreasen.
D'autre part, on a préparé un précipitant consistant en 4C parties de N-méthyl-2-pyrrolidcne et 60 parties d'eau. De
<EMI ID=147.1>
sion de particules pour formation de pulpe, puis on l'a traitée thermiquement et ensuite lavée. Les résistances moyennes spécifiques à la filtration des particules pour formation de pulpe résultantes sont indiquées dans le Tableau 7.
De la même manière que dans l'Exemple 5, des feuilles ont été formées à partir des particules pour formation de pulpe résultantes, puis elles ont été séchées et pressées à chaud à 250 kg/cm<2>. Les feuilles avaient une épaisseur d'environ 110 microns. On a mesuré l'uniformité de la texture et la résistance diélectrique des feuilles, et on a indiqué les résultats dans le Tableau 7.
Tableau 7
<EMI ID=148.1>
Les essais Nos. 1, 4 et 5 sont des essais comparatifs. Dans l'Essai No. 4, la résistance moyenne spécifique à la filtration des particules pour formation de pulpe est trop