JP5271026B2 - Method for producing aramid polymer solution, production system, and aramid polymer molded product - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a method for producing an aramid polymer solution, by which the aramid polymer can quickly be dissolved in a solvent. <P>SOLUTION: There is provided the method for producing the aramid polymer solution, characterized by dissolving the solid aramid polymer dispersed in the solvent in a thin film state with a thin film rotation mixer having a function exposed to a strong shear field. <P>COPYRIGHT: (C)2010,JPO&amp;INPIT

Description

本発明は、アラミドポリマー溶液の製造方法に関するものであり、さらに詳しくは、薄膜旋回ミキサーを用いてアラミドポリマーを溶剤に溶解することによりアラミドポリマー溶液を製造する方法に関するものである。   The present invention relates to a method for producing an aramid polymer solution, and more particularly, to a method for producing an aramid polymer solution by dissolving an aramid polymer in a solvent using a thin film swirl mixer.

芳香族ジカルボン酸成分と芳香族ジアミン成分とからなるアラミドポリマーは、その高強度、高弾性率、耐薬品性等の特性を生かし、アラミド繊維やアラミド薄膜等として産業資材用途や機能性衣料用途等に広く利用されている。   Aramid polymer consisting of aromatic dicarboxylic acid component and aromatic diamine component, taking advantage of its high strength, high elastic modulus, chemical resistance, etc., as industrial material use and functional clothing use as aramid fiber and aramid thin film etc. Widely used.

アラミドポリマーは、溶融成形することが困難な樹脂である。このため、アラミド成形体を得るには、通常、アラミドポリマーを溶剤に溶解し、溶液の形態で賦型し、更に溶剤を除く処理を経て成形体としている。   Aramid polymers are resins that are difficult to melt mold. For this reason, in order to obtain an aramid molded body, the aramid polymer is usually dissolved in a solvent, shaped in the form of a solution, and further processed to remove the solvent to obtain a molded body.

このような成形方法として、例えば硫酸溶液にアラミドポリマーを溶解させるアラミド成形物の製造方法が提案されている(特許文献1)。この提案では、硫酸溶液を紡糸または製膜などで成形した後、成形物を水洗し、次いで残留硫酸を中和処理した後、必要であれば再度水洗し、必要に応じて乾燥、延伸、熱処理等を行ことにより成形物を得ている。しかしながら、特許文献1の方法は、溶剤に強酸を用いるため、製造設備に特殊な材料を用いる必要がある。その他、残留硫酸による成形品の品質上の問題、強酸に弱い添加剤を使用できない問題がある。このため、特許文献1の方法は、経済的ではなく、成形品の用途も限定される。   As such a molding method, for example, a method for producing an aramid molded product in which an aramid polymer is dissolved in a sulfuric acid solution has been proposed (Patent Document 1). In this proposal, after forming a sulfuric acid solution by spinning or film formation, the molded product is washed with water, then the residual sulfuric acid is neutralized, then washed again with water if necessary, and dried, stretched, and heat treated as necessary. Etc. to obtain a molded product. However, since the method of Patent Document 1 uses a strong acid as a solvent, it is necessary to use a special material for manufacturing equipment. In addition, there are problems in the quality of molded products due to residual sulfuric acid, and problems that additives that are weak against strong acids cannot be used. For this reason, the method of patent document 1 is not economical, and the use of a molded article is also limited.

一方、溶剤として硫酸を使用しない方法として、例えば無機塩を含有するアミド系溶剤にアラミドポリマーを溶解させるアラミド成形物の製造方法が提案されている(特許文献2、特許文献3)。この提案では、溶剤として、N,N−ジメチルホルムアミド、N,N−ジメチルアセトアミド、N−メチル−2−ピロリドン、ジメチルイミダゾリジノンなどアミド系溶剤を例示している。また、混練装置として、一軸押出機、二軸押出機などのスクリュー式押出機、バンバリーミキサー、プラネタリーミキサー、ローラー、ニーダー等せん断混練りできるものを例示している。しかしながら、特許文献2や特許文献3の方法は、せん断混練りの強さが弱いため、溶解を迅速に行うことができない。また、せん断混練りを長時間行っても、未溶解のままのアラミドポリマーが残存してしまう問題がある。また、フィラー等の添加物を添加した場合も、分散不良等の問題が生じる。   On the other hand, as a method not using sulfuric acid as a solvent, for example, a method for producing an aramid molded product in which an aramid polymer is dissolved in an amide solvent containing an inorganic salt has been proposed (Patent Documents 2 and 3). In this proposal, examples of the solvent include amide solvents such as N, N-dimethylformamide, N, N-dimethylacetamide, N-methyl-2-pyrrolidone, and dimethylimidazolidinone. Examples of the kneading apparatus include screw-type extruders such as single-screw extruders and twin-screw extruders, Banbury mixers, planetary mixers, rollers, and kneaders that can be shear-kneaded. However, the methods of Patent Document 2 and Patent Document 3 cannot dissolve rapidly because the strength of shear kneading is weak. Further, there is a problem that an undissolved aramid polymer remains even after shear kneading for a long time. Also, when additives such as fillers are added, problems such as poor dispersion occur.

また、アラミドポリマーは一旦析出、固化させてしまうと再溶解させることが難しく、上述したように、溶解助剤として塩化カルシウムなどの無機塩を必要とする。或は、硫酸などの特殊な溶剤を必要とする。メタ型のアラミドポリマーはパラ型に比べ溶解性は良いが、これを溶解させる工程も煩雑で継粉を生じさせないで適切に溶解することは極めて難しいのが実情である。これがアラミドポリマーの用途展開において課題の1つになっている。
このように、現状ではアラミドポリマーを溶剤中に迅速に溶解できる方法が無く、その解決策が切望されている。
Further, once aramid polymer is precipitated and solidified, it is difficult to redissolve it, and as described above, an inorganic salt such as calcium chloride is required as a dissolution aid. Or a special solvent such as sulfuric acid is required. The meta-type aramid polymer has better solubility than the para-type, but the process of dissolving the meta-type aramid polymer is complicated, and it is very difficult to dissolve it appropriately without causing pollination. This is one of the issues in the application development of aramid polymer.
Thus, at present, there is no method capable of rapidly dissolving an aramid polymer in a solvent, and a solution for this is eagerly desired.

特開2004−114474号公報JP 2004-114474 A 特開2006−241271号公報JP 2006-241271 A 特開2006−241624号公報JP 2006-241624 A

本発明は、上記従来技術を背景になされたもので、その主たる目的は、アラミドポリマーを溶剤中に迅速に溶解できるアラミドポリマー溶液の製造方法および製造システムを提供することにある。更に、本発明の目的の一つは、未溶解のままのポリマー残存が少ないアラミドポリマー溶液の製造方法および製造システムを提供することにある。また、本発明の他の目的は、かかるアラミドポリマー溶液を用いて製造したアラミドポリマー成形物を提供することにある。   The present invention has been made against the background of the above prior art, and its main object is to provide a method and a system for producing an aramid polymer solution capable of rapidly dissolving an aramid polymer in a solvent. Furthermore, one of the objects of the present invention is to provide a method and a system for producing an aramid polymer solution with little polymer remaining undissolved. Another object of the present invention is to provide an aramid polymer molded product produced using such an aramid polymer solution.

本発明者は、上記課題を解決すべく、検討を重ねた結果、アラミドポリマーの溶解に特定の装置を用いることにより、上記課題を解決できることを見出し本発明に至った。すなわち本発明の要旨は以下の通りである。   As a result of repeated studies to solve the above problems, the present inventor has found that the above problems can be solved by using a specific apparatus for dissolving the aramid polymer, and has reached the present invention. That is, the gist of the present invention is as follows.

(1)薄膜旋回ミキサーを用いてアラミドポリマーを溶剤に溶解することを特徴とするアラミドポリマー溶液の製造方法。
(2)予め該アラミドポリマーを該溶剤中に混合して分散させておき、この分散液を該薄膜旋回ミキサーに供給して、該薄膜旋回ミキサーにより該アラミドポリマーを該溶剤に溶解することを特徴とする(1)記載のアラミドポリマー溶液の製造方法。
(3)予め該分散液中にビーズメディアを含ませておき、この分散液を薄膜旋回ミキサーに供給して、該薄膜旋回ミキサーにより該アラミドポリマーを該溶剤に溶解し、その後、アラミドポリマー溶液中から該ビーズメディアを分離することを特徴とする(2)記載のアラミドポリマー溶液の製造方法。
(4)該薄膜旋回ミキサーは少なくとも2つの液体供給口を備え、一方の液体供給口に該分散液を供給し、他方の液体供給口に、該アラミドポリマーに対し貧溶剤に相当する成分を供給することを特徴とする(2)又は(3)記載のアラミドポリマー溶液の製造方法。
(5)該溶剤が極性アミド溶剤であることを特徴とする(1)〜(4)のいずれかに記載のアラミドポリマー溶液の製造方法。
(6)該溶剤が、極性アミド溶剤に加え、該アラミドポリマーに対し貧溶剤に相当する成分を含むことを特徴とする(5)記載のアラミドポリマー溶液の製造方法。
(7)該薄膜旋回ミキサーの周速が20〜50m/秒であり、滞留時間が5〜100秒であることを特徴とする(1)〜(6)のいずれかに記載のアラミドポリマー溶液の製造方法。
(8)該薄膜旋回型ミキサーの運転温度が20〜100℃であることを特徴とする(1)〜(7)のいずれかに記載のアラミドポリマー溶液の製造方法。
(9)該分散液の温度が−15〜25℃であることを特徴とする(2)〜(8)のいずれかに記載のアラミドポリマー溶液の製造方法。
(10)該アラミドポリマーが粉末状であることを特徴とする(1)〜(9)のいずれかに記載のアラミドポリマー溶液の製造方法。
(11)該アラミドポリマーの平均粒子径が0.1〜200μmの範囲であることを特徴とする(10)記載のアラミドポリマー溶液の製造方法。
(12)アラミドポリマー溶液を製造するシステムであって、該アラミドポリマーを供給する手段と、該アラミドポリマーの溶剤を供給する手段と、前記各供給手段からそれぞれ供給されたアラミドポリマーおよび溶剤を薄膜状に旋回させて、該アラミドポリマーを該溶剤に溶解させる薄膜旋回ミキサーと、を備えたことを特徴とするアラミドポリマー溶液の製造システム。
(13)アラミドポリマー溶液を製造するシステムであって、該アラミドポリマーを供給する手段と、該アラミドポリマーの溶剤を供給する手段と、前記各供給手段からそれぞれ供給されたアラミドポリマーおよび溶剤を混合して分散する分散手段と、この分散手段からの分散液を薄膜状に旋回させて、該アラミドポリマーを該溶剤に溶解させる薄膜旋回ミキサーと、を備えたことを特徴とするアラミドポリマー溶液の製造システム。
(14)上記(1)〜(11)のいずれかに記載のアラミドポリマー溶液を用いて製造されたことを特徴とするアラミドポリマー成形物。
(1) A method for producing an aramid polymer solution, wherein an aramid polymer is dissolved in a solvent using a thin film swirl mixer.
(2) The aramid polymer is previously mixed and dispersed in the solvent, the dispersion is supplied to the thin film swirling mixer, and the aramid polymer is dissolved in the solvent by the thin film swirling mixer. The method for producing an aramid polymer solution according to (1).
(3) A bead media is previously contained in the dispersion, and the dispersion is supplied to a thin film swirling mixer, and the aramid polymer is dissolved in the solvent by the thin film swirling mixer. (2) The method for producing an aramid polymer solution according to (2), wherein the bead media is separated from the bead medium.
(4) The thin film swirl mixer has at least two liquid supply ports, supplies the dispersion to one liquid supply port, and supplies a component corresponding to a poor solvent to the aramid polymer to the other liquid supply port. (2) The manufacturing method of the aramid polymer solution as described in (3) characterized by performing.
(5) The method for producing an aramid polymer solution according to any one of (1) to (4), wherein the solvent is a polar amide solvent.
(6) The method for producing an aramid polymer solution according to (5), wherein the solvent contains a component corresponding to a poor solvent for the aramid polymer in addition to the polar amide solvent.
(7) The aramid polymer solution according to any one of (1) to (6), wherein the thin film swirl mixer has a peripheral speed of 20 to 50 m / second and a residence time of 5 to 100 seconds. Production method.
(8) The method for producing an aramid polymer solution according to any one of (1) to (7), wherein the operating temperature of the thin-film swirl mixer is 20 to 100 ° C.
(9) The method for producing an aramid polymer solution according to any one of (2) to (8), wherein the temperature of the dispersion is −15 to 25 ° C.
(10) The method for producing an aramid polymer solution according to any one of (1) to (9), wherein the aramid polymer is in a powder form.
(11) The method for producing an aramid polymer solution according to (10), wherein the average particle diameter of the aramid polymer is in the range of 0.1 to 200 μm.
(12) A system for producing an aramid polymer solution, comprising: a means for supplying the aramid polymer; a means for supplying a solvent for the aramid polymer; and the aramid polymer and solvent respectively supplied from the supply means And a thin-film swirl mixer for swirling the aramid polymer in the solvent, and a system for producing an aramid polymer solution.
(13) A system for producing an aramid polymer solution, comprising: a means for supplying the aramid polymer; a means for supplying a solvent for the aramid polymer; and an aramid polymer and a solvent respectively supplied from each of the supplying means. A system for producing an aramid polymer solution, comprising: a dispersion means for dispersing the dispersion; and a thin-film swirling mixer for turning the dispersion from the dispersion means into a thin film and dissolving the aramid polymer in the solvent. .
(14) An aramid polymer molded product produced using the aramid polymer solution according to any one of (1) to (11) above.

本発明によれば、アラミドポリマーを溶剤中に迅速に溶解できる。   According to the present invention, an aramid polymer can be rapidly dissolved in a solvent.

以下、本発明の実施の形態について詳細に説明する。
[アラミドポリマー]
本発明でいうアラミドとは、1種又は2種以上の2価の芳香族基が直接アミド結合により連結されているポリマーであって、該芳香族基は2個の芳香環が酸素、硫黄又はアルキレン基で結合されたものであってもよい。また、これらの2価の芳香族基には、メチル基やエチル基などの低級アルキル基、メトキシ基、クロル基などのハロゲン基等が含まれていてもよい。さらには、これらアミド結合は限定されず、パラ型、メタ型のどちらでもよい。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail.
[Aramid polymer]
The aramid referred to in the present invention is a polymer in which one or two or more divalent aromatic groups are directly linked by an amide bond, and the aromatic group has two aromatic rings of oxygen, sulfur or It may be bonded with an alkylene group. In addition, these divalent aromatic groups may include a lower alkyl group such as a methyl group or an ethyl group, a halogen group such as a methoxy group, or a chloro group. Furthermore, these amide bonds are not limited and may be either para-type or meta-type.

かかるアラミドの具体例としては、ポリパラフェニレンテレフタルアミド、ポリメタフェニレンイソフタルアミド、コポリパラフェニレン・3,4’−オキシジフェニレンテレフタルアミド、コポリパラフェニレンなどが挙げられるが、本発明においては、実質的に、コポリパラフェニレン・3,4’−オキシジフェニレンテレフタルアミドが好ましく使用される。   Specific examples of such aramids include polyparaphenylene terephthalamide, polymetaphenylene isophthalamide, copolyparaphenylene 3,4'-oxydiphenylene terephthalamide, and copolyparaphenylene. In particular, copolyparaphenylene 3,4'-oxydiphenylene terephthalamide is preferably used.

本発明に適用可能なアラミドポリマーの形態は特に限定されず、粉末状、繊維状、フィブリル状などいずれの形態も適用可能である。ただし、接触面積が大きく溶解が容易という観点においては粉末状であることが特に好ましい。   The form of the aramid polymer applicable to the present invention is not particularly limited, and any form such as a powder form, a fiber form, and a fibril form is applicable. However, from the viewpoint that the contact area is large and dissolution is easy, powder is particularly preferable.

本発明で使用するアラミドポリマーは、公知の製造方法により製糸されたアラミド繊維であっても良く、粒状、粉体状のものであっても良い。これらのうち、粉体状のものがアラミドポリマーの溶剤への溶解性が良好であるため、特に好ましい。   The aramid polymer used in the present invention may be an aramid fiber produced by a known production method, or may be granular or powdery. Of these, powders are particularly preferred because of their good solubility in solvents of aramid polymers.

前記の粉末状アラミドポリマーの平均粒子径は0.1〜200μmの範囲が好ましい。平均粒子径が0.1μmより小さいとハンドリング性が低下し好ましくないだけでなく、このような粉末を得ることは実質的に困難である。また、200μmより大きいと接触面積が十分でなく溶解性が低下するため好ましくない。なお、平均粒子径は顕微鏡で観察する方法、コールター法等の手法から測定可能である。   The average particle diameter of the powdery aramid polymer is preferably in the range of 0.1 to 200 μm. If the average particle size is smaller than 0.1 μm, not only is the handling property lowered, but it is practically difficult to obtain such a powder. On the other hand, if it is larger than 200 μm, the contact area is not sufficient and the solubility is lowered, which is not preferable. The average particle diameter can be measured by a method such as observation with a microscope or a Coulter method.

[溶剤]
本発明において、溶剤はアラミドポリマーを溶解するものであれば好適に用いることができる。これらのうち、アミド系溶剤、特に極性アミド系溶剤が好ましい。このような極性アミド系溶剤としては、N,N−ジメチルホルムアミド、N,N−ジメチルアセトアミド、N−メチル−2−ピロリドン、ジメチルイミダゾリジノンなどを例示することができる。取扱い性や安定性及び溶剤の毒性等の点から、N−メチル−2−ピロリドンが特に好ましい。
[solvent]
In the present invention, the solvent can be suitably used as long as it dissolves the aramid polymer. Of these, amide solvents, particularly polar amide solvents are preferred. Examples of such polar amide solvents include N, N-dimethylformamide, N, N-dimethylacetamide, N-methyl-2-pyrrolidone, dimethylimidazolidinone and the like. N-methyl-2-pyrrolidone is particularly preferred from the standpoints of handleability and stability and solvent toxicity.

[溶解装置]
本発明では溶解装置として薄膜旋回ミキサーを用いることが大きな特徴である。本発明における薄膜旋回ミキサーとは、ミキサー内で溶剤中に分散した固体状のアラミドポリマーを薄膜の状態で旋回し、強いせん断場に曝す機能を有するミキサーを云う。
[Dissolution equipment]
In the present invention, it is a great feature to use a thin film swirl mixer as a dissolving device. The thin film swirl mixer in the present invention refers to a mixer having a function of swirling a solid aramid polymer dispersed in a solvent in a mixer in a thin film state and exposing it to a strong shear field.

ここで、薄膜旋回ミキサーは通常、溶剤に非溶解性の粉末を分散させる装置として適用されている。例えば特開2006−241271号公報には、ポリアクリロニトリル変性ゴム結着剤のN−メチル−2−ピロリドン溶液中に、薄膜旋回ミキサーを用いてアルミナ微粒子を分散させた例が示されている。このように従来、薄膜旋回ミキサーは粉末の分散装置としては知られていたが、ポリマーを溶剤に溶解させるために用いると言う視点は存在しなかったと言える。ましてや難溶解性の固体状のアラミドポリマーについて、硫酸や溶解助剤を用いずに分散器で再溶解させるということは、常識的にはまず不可能と考えられていた。   Here, the thin film swirl mixer is usually applied as an apparatus for dispersing a non-soluble powder in a solvent. For example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2006-241271 shows an example in which alumina fine particles are dispersed in an N-methyl-2-pyrrolidone solution of a polyacrylonitrile-modified rubber binder using a thin-film swirling mixer. Thus, although the thin-film swirl mixer has been conventionally known as a powder dispersion device, it can be said that there was no viewpoint of using the polymer to dissolve the polymer in a solvent. Furthermore, it has been generally considered that it is impossible to re-dissolve a hardly soluble solid aramid polymer with a disperser without using sulfuric acid or a dissolution aid.

ところが、本発明者は、薄膜旋回ミキサーを用いて固体状のアラミドポリマーと溶剤を旋回したところ、驚くべきことに、硫酸等を用いずとも固体状のアラミドポリマーを再溶解させることができることを見出した。このように固体状のアラミドポリマーを再溶解できたのは次の理由によるものと考えられる。すなわち、アラミドポリマーの溶解を困難にしている主な要因は、アラミドポリマー同士が強い分子間力で凝集していることにあるが、薄膜旋回ミキサーを用いたことにより、該ミキサー内での強いせん断場によってこの分子間力による凝集がときほぐされ、アラミドポリマーは高度に分散された状態となった。そのため、継粉の発生もなく、アラミドポリマーは溶剤と十分な接触面積を確保することができ、結果としてアラミドポリマーは容易に溶剤に溶解したものと考えられる。   However, the present inventor found that when a solid aramid polymer and a solvent were swirled using a thin film swirling mixer, the solid aramid polymer could be re-dissolved without using sulfuric acid or the like. It was. The reason why the solid aramid polymer was redissolved in this way is considered to be as follows. In other words, the main factor that makes it difficult to dissolve the aramid polymer is that the aramid polymers are aggregated by a strong intermolecular force. The agglomeration due to this intermolecular force was sometimes loosened by the field, and the aramid polymer became highly dispersed. Therefore, no agglomeration occurs, and the aramid polymer can secure a sufficient contact area with the solvent. As a result, it is considered that the aramid polymer was easily dissolved in the solvent.

このような薄膜旋回ミキサーとしては、例えば、図1に示すようなものが挙げられる。すなわち、図1において、薄膜旋回ミキサー1は、モータ10、駆動軸11、攪拌具12、略円筒状の攪拌槽13、リング状の堰板14、および冷却手段15を備えている。攪拌具12は、攪拌槽13の内部に配設されており、攪拌槽13の内径よりも僅かに径小でかつ周面に多数の孔が形成された円筒部121を有している。この円筒部121は、駆動軸11および攪拌槽13と同軸上に設けられており、モータ10からの駆動力を受けて攪拌槽13内において高速に回転可能とされている。攪拌槽13の底部には液体供給口131,132が設けられており、これら液体供給口131,132から原料液体が攪拌槽13内に供給されるようになっている。攪拌槽13の上部には、処理液排出口133が設けられており、堰板14を超えて上部に流動したポリマー溶液は、この処理液排出口133を介して外部に排出されるようになっている。冷却手段15は、攪拌槽13の外側を取り囲む冷却容器150と、この冷却容器150内にそれぞれ接続された冷却水供給口151および排出口152とを備えており、冷却水が供給口151から冷却容器150内部を通って排出口152へと流動するよう構成されており、これにより攪拌槽13を所定温度に制御することが可能となっている。このような薄膜旋回ミキサー1においては、撹拌槽13に少量の被処理液を供給して撹拌具12を高速回転させると、被処理液16は撹拌槽13の内面に沿って薄い円筒状に立ち上がりながら撹拌され、強いせん断場に曝されるようになる。このような薄膜旋回ミキサーについては、例えば、特開2001−300281号公報に詳細に記載されている。また、本発明における薄膜旋回ミキサーとして、例えば、プライミックス社製の薄膜旋回ミキサー T.K.フィルミックス(登録商標、型式FM−80−50)を挙げることができる。なお、本発明において、薄膜旋回ミキサーは図1に示した構成に限定されるものではなく、例えば特開平11−333275に示された回転翼を備えたタイプなど、被処理液を薄膜状に旋回させて強いせん断場を形成するものであればいずれをも使用することができる。   An example of such a thin film swirl mixer is shown in FIG. That is, in FIG. 1, the thin film swirl mixer 1 includes a motor 10, a drive shaft 11, a stirring tool 12, a substantially cylindrical stirring tank 13, a ring-shaped weir plate 14, and a cooling means 15. The stirrer 12 is disposed inside the agitation tank 13 and has a cylindrical portion 121 that is slightly smaller in diameter than the inner diameter of the agitation tank 13 and in which a large number of holes are formed on the peripheral surface. The cylindrical portion 121 is provided coaxially with the drive shaft 11 and the stirring tank 13, and can be rotated at high speed in the stirring tank 13 by receiving a driving force from the motor 10. Liquid supply ports 131 and 132 are provided at the bottom of the stirring tank 13, and the raw material liquid is supplied into the stirring tank 13 from these liquid supply ports 131 and 132. A processing liquid discharge port 133 is provided in the upper part of the stirring tank 13, and the polymer solution that has flowed to the upper part beyond the barrier plate 14 is discharged to the outside through the processing liquid discharge port 133. ing. The cooling means 15 includes a cooling container 150 that surrounds the outside of the agitation tank 13, and a cooling water supply port 151 and a discharge port 152 that are connected to the inside of the cooling container 150. Cooling water is cooled from the supply port 151. It is comprised so that it may flow to the discharge port 152 through the inside of the container 150, and it becomes possible to control the stirring tank 13 to predetermined temperature by this. In such a thin film swirl mixer 1, when a small amount of liquid to be processed is supplied to the stirring tank 13 and the stirring tool 12 is rotated at a high speed, the liquid 16 to be processed rises in a thin cylindrical shape along the inner surface of the stirring tank 13. The mixture is stirred and exposed to a strong shear field. Such a thin film swirl mixer is described in detail in, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2001-300281. Further, as the thin film swirl mixer in the present invention, for example, a thin film swirl mixer manufactured by Primix Co., Ltd. K. Examples include Fillmix (registered trademark, model FM-80-50). In the present invention, the thin film swirling mixer is not limited to the configuration shown in FIG. 1, and the liquid to be treated is swirled into a thin film, for example, a type having a rotating blade as disclosed in JP-A-11-333275. Any can be used as long as it forms a strong shear field.

[アラミドポリマーと溶剤の供給]
薄膜旋回ミキサーへのアラミドポリマーと溶剤の供給は、アラミドポリマー粉末を溶剤に予め分散させ、この分散液を薄膜旋回ミキサーへ送液する方法であっても良く、アラミドポリマー粉末と溶剤とを別々に薄膜旋回ミキサーへ供給し薄膜旋回ミキサー内で混合させ溶解する方法であっても良い。
[Supply of aramid polymer and solvent]
The supply of the aramid polymer and the solvent to the thin film swirling mixer may be a method in which the aramid polymer powder is previously dispersed in the solvent and this dispersion is fed to the thin film swirling mixer. The aramid polymer powder and the solvent may be separately supplied. A method of supplying to a thin film swirl mixer and mixing and dissolving in the thin film swirl mixer may be used.

液体(溶剤等)や、粉体(アラミドポリマー粉末等)の移送方法は特に限定されない。液体の移送は液体移送可能なポンプ等によるもので良く、粉体の移送はフィーダー等の定量的に粉体を移送する方法によるもので良い。   There are no particular limitations on the method of transferring the liquid (solvent or the like) or powder (aramid polymer powder or the like). The liquid may be transferred by a pump or the like capable of transferring liquid, and the powder may be transferred by a method of quantitatively transferring the powder such as a feeder.

[アラミドポリマーの溶剤への分散]
薄膜旋回ミキサーを用いてアラミドポリマーを溶剤に溶解するとき、予めアラミドポリマーを溶剤と混合し、分散させた分散液を調整し、この分散液を薄膜旋回ミキサーに送液する方法が好ましい。この分散液を得る手法は特別に限定されることはないが、例えば、タービン翼、プロペラ翼、パドル翼、アンカー翼等の攪拌翼が設置されたタンクに該溶剤と固体状アラミドポリマーを入れ、攪拌翼で攪拌することで容易に得ることができる。
[Dispersion of aramid polymer in solvent]
When an aramid polymer is dissolved in a solvent using a thin film swirl mixer, a method in which an aramid polymer is mixed with a solvent in advance, a dispersed dispersion is prepared, and the dispersion is fed to a thin film swirl mixer is preferable. The method for obtaining this dispersion is not particularly limited.For example, the solvent and the solid aramid polymer are placed in a tank in which stirring blades such as a turbine blade, a propeller blade, a paddle blade, and an anchor blade are installed. It can be easily obtained by stirring with a stirring blade.

この分散液を薄膜旋回ミキサーへ供給する手法は特に限定されない。運転に不具合を生じさせない程度の定量性をもって供給されればよい。具体的な供給手段としては、ギアポンプ、チューブポンプ、フランジャーポンプ、ダイヤフラムポンプ、ロータリーポンプなどが挙げられ、いずれの手法も好適に用いられることができる。   The method for supplying this dispersion to the thin film swirl mixer is not particularly limited. What is necessary is just to supply with the quantitative property of the grade which does not produce the malfunction in a driving | operation. Specific supply means include a gear pump, a tube pump, a flanger pump, a diaphragm pump, a rotary pump, and the like, and any of these methods can be suitably used.

[ビーズメディア]
本発明は、分散液中にビーズメディアを含ませ、この分散液を薄膜旋回ミキサーに供給し、その後該ビーズメディアを分離することでアラミドポリマーを溶剤に溶解することアラミドポリマー溶液の製造方法であっても良い。分散液中にビーズメディアを混合させることはアラミドポリマーの溶解を促進させる観点でより好ましい形態である。
[Bead media]
The present invention is a method for producing an aramid polymer solution by including bead media in a dispersion, supplying the dispersion to a thin-film swirling mixer, and then separating the bead media to dissolve the aramid polymer in a solvent. May be. Mixing bead media in the dispersion is a more preferable form from the viewpoint of promoting dissolution of the aramid polymer.

分散液にビーズメディアを混合させ、この分散液を薄膜旋回ミキサーに送液すると、薄膜旋回ミキサー内でアラミドポリマーがビーズメディアにより粉砕され微細化されるため溶解が効率よく迅速に進行する。   When the bead media is mixed with the dispersion and this dispersion is fed to the thin film swirl mixer, the aramid polymer is pulverized and refined by the bead media in the thin film swirl mixer, so that the dissolution proceeds efficiently and quickly.

本発明で用いるビーズメディアは、ガラスビーズ、アルミナビーズ、ジルコニアビーズ、ジルコンビーズ等が好適に用いられる。ビーズ径は特に限定されるものではないが、0.1μm以上1mm以下が好適である。ビーズ径が1mmより大きくなると十分な粉砕効果が得られないことがある。ビーズ径が0.1μmより小さくなると分離操作等でハンドリング性が低下し好ましくない。ビーズの含有量も特に限定されるものではないが、アラミドポリマーの重量に対して1〜5倍重量添加することが概ね好ましい。1倍より少ないと十分な粉砕効果が得られず溶解を促進させることができない場合がある。5倍を超えると分離操作が困難となりポリマー溶液の収率が低下するといった不具合が生じることがある。   As the bead media used in the present invention, glass beads, alumina beads, zirconia beads, zircon beads and the like are preferably used. The bead diameter is not particularly limited, but is preferably 0.1 μm or more and 1 mm or less. When the bead diameter is larger than 1 mm, a sufficient pulverizing effect may not be obtained. When the bead diameter is smaller than 0.1 μm, the handling property is lowered by a separation operation or the like, which is not preferable. The bead content is not particularly limited, but it is generally preferable to add 1 to 5 times the weight of the aramid polymer. If it is less than 1 time, sufficient pulverization effect may not be obtained and dissolution may not be promoted. If it exceeds 5 times, the separation operation becomes difficult and the yield of the polymer solution may be reduced.

ビーズメディアの混合は、アラミドポリマーと溶剤からなる分散液を調整するときに、該ビーズメディアも一緒に添加することで容易に実施可能である。このようにして、ビーズメディアを混合させた分散液も前述の送液方法と同様の方法で薄膜旋回ミキサーに送液することが可能である。   The mixing of the bead media can be easily performed by adding the bead media together when preparing a dispersion composed of an aramid polymer and a solvent. In this way, the dispersion liquid in which the bead media is mixed can also be fed to the thin film swirl mixer by the same method as the above-described liquid feeding method.

分散液にビーズメディアを混合させた場合は、薄膜旋回ミキサーからビーズメディアを含んだアラミドポリマー溶液が排出される。アラミドポリマー溶液を得るためにはビーズメディアを除去する必要がある。ビーズメディアの除去は、ろ過分離、沈降分離といった手法によって容易に実施できる。   When the bead media is mixed with the dispersion, the aramid polymer solution containing the bead media is discharged from the thin film swirl mixer. In order to obtain an aramid polymer solution, it is necessary to remove the bead media. The removal of the bead media can be easily performed by techniques such as filtration separation and sedimentation separation.

[貧溶剤]
本発明において、極性アミド溶剤に加え、アラミドポリマーに対し貧溶剤に相当する成分を含むことができる。本発明においては、極性アミド溶剤に加えアラミドポリマーに対して貧溶剤となる成分が添加されていてもアラミドポリマーの溶解が可能となる。
[Poor solvent]
In the present invention, in addition to the polar amide solvent, the aramid polymer may contain a component corresponding to a poor solvent. In the present invention, the aramid polymer can be dissolved even if a component that becomes a poor solvent for the aramid polymer is added in addition to the polar amide solvent.

該貧溶剤としては、メタノール、エタノールなどのアルコール系溶剤、エチレングリコール、プロピレングリコール、ジエチレングリコール、トリプロピレングリコールなどの多価アルコール系溶剤、水などが挙げられる。これらの成分はアラミドポリマーの溶解を阻害しない範囲で添加される。具体的な添加量はアラミドポリマー、極性アミド溶剤、貧溶剤の組み合わせによるが、溶剤全量に対して概ね50重量%以下の範囲で貧溶剤を添加することが可能である。   Examples of the poor solvent include alcohol solvents such as methanol and ethanol, polyhydric alcohol solvents such as ethylene glycol, propylene glycol, diethylene glycol and tripropylene glycol, and water. These components are added as long as they do not inhibit dissolution of the aramid polymer. The specific addition amount depends on the combination of the aramid polymer, the polar amide solvent, and the poor solvent, but it is possible to add the poor solvent in a range of approximately 50% by weight or less with respect to the total amount of the solvent.

相分離法を用いてアラミド多孔膜を作製する場合、これら貧溶剤をアラミドポリマー溶液に添加し多孔構造を制御する技術は公知であり、この貧溶剤を適量添加することで好適な多孔構造が得られる場合が多い。ただし、貧溶剤を所定量予め添加した溶剤にアラミドポリマーを溶解することは困難であるため、極性アミド溶剤へアラミドポリマーを溶解したアラミドポリマー溶液を作製した後、貧溶剤を添加する工程が必要で、非常に煩雑であった。しかし、この本発明では薄膜旋回ミキサーを適用しているため溶解を効率よく行うことができる。そのため予め貧溶剤を添加した溶剤にも十分に溶解可能であり、多孔膜を製造する際に用いるアラミドポリマー溶液を得るためには非常に有効な手段となる。   When producing an aramid porous membrane using a phase separation method, a technique for controlling the porous structure by adding these poor solvents to an aramid polymer solution is known, and a suitable porous structure can be obtained by adding an appropriate amount of this poor solvent. It is often done. However, since it is difficult to dissolve an aramid polymer in a solvent in which a predetermined amount of a poor solvent has been added in advance, a step of adding a poor solvent after preparing an aramid polymer solution in which an aramid polymer is dissolved in a polar amide solvent is required It was very cumbersome. However, since the thin film swirl mixer is applied in the present invention, dissolution can be performed efficiently. Therefore, it can be sufficiently dissolved in a solvent to which a poor solvent has been added in advance, and is a very effective means for obtaining an aramid polymer solution used for producing a porous film.

貧溶剤を添加する場合、予め貧溶剤と極性アミド溶剤を混合してこれを薄膜旋回ミキサーに送液してもよいが、貧溶剤を別の供給口から供給し、薄膜旋回ミキサー内で貧溶剤と極性アミド溶剤が混合されるような形態の方がさらに好ましい。このような手法とすることで溶解時間が短縮され生産性を向上させることが可能である。特に、貧溶剤を多量に添加する場合にこの手法は有効である。   When the poor solvent is added, the poor solvent and the polar amide solvent may be mixed in advance and fed to the thin film swirl mixer. However, the poor solvent is supplied from another supply port, and the poor solvent is fed into the thin film swirl mixer. And a polar amide solvent are more preferable. By adopting such a method, it is possible to shorten the dissolution time and improve productivity. This technique is particularly effective when a large amount of poor solvent is added.

[アラミドポリマー溶液の製造方法]
本発明において、アラミドポリマー溶液の製造には上述した薄膜旋回ミキサーを用いる。薄膜旋回ミキサー中でアラミドポリマーは強いせん断場にさらされ、固体状のアラミドポリマーは、先ず溶剤中に極めて良好に分散される。このため固体状のアラミドポリマーと溶剤との接触面積が大きくなり容易に溶解することが可能となる。
[Method for producing aramid polymer solution]
In the present invention, the above-described thin film swirl mixer is used for the production of the aramid polymer solution. The aramid polymer is exposed to a strong shear field in the thin film swirl mixer, and the solid aramid polymer is first very well dispersed in the solvent. For this reason, the contact area between the solid aramid polymer and the solvent becomes large and can be easily dissolved.

本発明において、薄膜旋回ミキサーの運転時周速は20〜50m/秒が好適である。周速が20m/秒より遅いとアラミドポリマーを十分に溶解することが困難となり好ましくない。また、周速が50m/秒を超えるとせん断発熱が大きくなりすぎ温度制御が困難となる。   In the present invention, the peripheral speed during operation of the thin film swirl mixer is preferably 20 to 50 m / sec. If the peripheral speed is slower than 20 m / sec, it is difficult to sufficiently dissolve the aramid polymer, which is not preferable. On the other hand, if the peripheral speed exceeds 50 m / sec, the shear heat generation becomes too large and the temperature control becomes difficult.

本発明において薄膜旋回ミキサー運転時の滞留時間は5〜100秒が好適であり、さらに10〜60秒が好ましい。滞留時間が5秒より短いとアラミドポリマーを十分に溶解することができないことがある。また、100秒を超えるとせん断発熱による熱が蓄積されこれを十分に除去することが難しくなるだけでなく、生産性も低下するため好ましくない。   In the present invention, the residence time during the operation of the thin film swirling mixer is preferably 5 to 100 seconds, and more preferably 10 to 60 seconds. If the residence time is shorter than 5 seconds, the aramid polymer may not be sufficiently dissolved. Further, if it exceeds 100 seconds, heat due to shear heat generation is accumulated, and it is not only difficult to sufficiently remove it, but also productivity is lowered, which is not preferable.

本発明において薄膜旋回ミキサーの運転温度は20〜100℃が好適である。運転温度が20℃より低いとアラミドポリマーを十分に溶解することができない。また、運転温度が100℃を超えると溶剤の蒸発等が問題となり好ましくない。また、貧溶剤を添加した系においてはゲル化の問題も生じる。貧溶剤を添加した場合、アラミドポリマー溶液が高温にさらされるとゲル化するという問題が生じ、好適な温度範囲は貧溶剤の添加量によって詳細には決定されるが、概ね100℃以下、さらに好ましくは70℃以下、さらに好ましくは60℃以下である。   In this invention, 20-100 degreeC is suitable for the operating temperature of a thin film swirl mixer. If the operating temperature is lower than 20 ° C., the aramid polymer cannot be sufficiently dissolved. On the other hand, if the operating temperature exceeds 100 ° C., evaporation of the solvent and the like are problematic and not preferable. Moreover, in the system to which a poor solvent is added, a problem of gelation also occurs. When the poor solvent is added, there arises a problem that the aramid polymer solution is gelated when exposed to a high temperature, and a suitable temperature range is determined in detail by the amount of the poor solvent added, but is generally 100 ° C. or less, more preferably Is 70 ° C. or lower, more preferably 60 ° C. or lower.

薄膜旋回ミキサーへ送液される該分散液の温度は特に限定されるものではないが、−15〜25℃が好適である。温度が−15℃より低くなると該溶剤が凝固し送液に支障をきたすことがあり好ましくない。上限温度は特に限定されるものではないが、少なくとも加温は不要である。そのような観点から25℃より高い温度である必要はない。また、薄膜旋回ミキサー運転時に発生する剪断熱により液温は上昇し、これを効率的に除去する必要があるが、この効率を考えると25℃以下の低温が運転上好ましく、0℃以下の低温がさらに好ましい。さらに、溶解を効率よく行うためにはこの分散液中でアラミドポリマーを極性アミド溶剤で膨潤させることは好ましいことではなく、このような観点からも25℃以下が好適であり、さらに0℃以下が好適で、さらに−10℃以下が好適である。   Although the temperature of this dispersion liquid sent to a thin film swirl mixer is not specifically limited, -15-25 degreeC is suitable. When the temperature is lower than −15 ° C., the solvent is solidified, which may hinder liquid feeding. The upper limit temperature is not particularly limited, but at least heating is unnecessary. From such a viewpoint, the temperature need not be higher than 25 ° C. Further, the liquid temperature rises due to the shear heat generated during the operation of the thin film swirling mixer, and it is necessary to remove this efficiently. Considering this efficiency, a low temperature of 25 ° C. or lower is preferable for operation, and a low temperature of 0 ° C. or lower. Is more preferable. Furthermore, for efficient dissolution, it is not preferable to swell the aramid polymer with a polar amide solvent in this dispersion, and from this point of view, 25 ° C. or lower is preferable, and 0 ° C. or lower is more preferable. Preferred is -10 ° C or lower.

[アラミドポリマー溶液の製造システム]
本発明において、上述したアラミドポリマー溶液の製造方法は例えば以下の製造システムにより好適に実現することが可能である。
例えば、図2に示すように、本発明のアラミドポリマー溶液の製造システムSは、アラミドポリマーを供給するポリマー供給手段2と、アラミドポリマーを溶解する良溶剤を供給する良溶剤供給手段3と、各供給手段2,3からそれぞれ供給されたアラミドポリマーおよび溶剤を薄膜状に旋回させて、アラミドポリマーを溶剤に溶解させる薄膜旋回ミキサー1と、ポリマー溶液の回収容器4とを備えて構成されている。なお、ポリマー供給手段2はフィーダー等を有して構成され、良溶剤供給手段3はポンプ等を有して構成される。また、薄膜旋回ミキサー1としては図1に示したタイプのものを使用できる。
[Aramid polymer solution production system]
In the present invention, the above-described method for producing an aramid polymer solution can be suitably realized by the following production system, for example.
For example, as shown in FIG. 2, an aramid polymer solution production system S of the present invention includes a polymer supply means 2 for supplying an aramid polymer, a good solvent supply means 3 for supplying a good solvent for dissolving an aramid polymer, The aramid polymer and the solvent respectively supplied from the supply means 2 and 3 are swirled into a thin film, and a thin film swirling mixer 1 for dissolving the aramid polymer in the solvent and a polymer solution recovery container 4 are provided. The polymer supply means 2 is configured with a feeder or the like, and the good solvent supply means 3 is configured with a pump or the like. Further, as the thin film swirl mixer 1, the type shown in FIG. 1 can be used.

また、本発明のアラミドポリマー溶液の製造システムSは、図2に示したシステムにおいて、さらにアラミドポリマーと溶剤とを混合・分散させて分散液を作製する分散器を加えても良い。すなわち、例えば図3に示すように、分散器5は、ポリマー供給手段2からアラミドポリマーが供給され、良溶剤供給手段3から良溶剤が供給されるようになっており、分散器5にて作製された分散液は薄膜旋回ミキサー1へと供給されるように構成されている。このような分散器5としては、上述したようにタービン翼等の攪拌翼を有したものを使用することができる。   Further, the system S for producing an aramid polymer solution of the present invention may be further added with a disperser for preparing a dispersion by mixing and dispersing an aramid polymer and a solvent in the system shown in FIG. That is, for example, as shown in FIG. 3, the disperser 5 is supplied with the aramid polymer from the polymer supplying means 2 and supplied with the good solvent from the good solvent supplying means 3. The dispersed liquid is configured to be supplied to the thin film swirl mixer 1. As such a disperser 5, one having a stirring blade such as a turbine blade as described above can be used.

また、本発明のアラミドポリマー溶液の製造システムSは、図3に示したシステムにおいて、さらに、分散液にビーズメディアを供給する構成を加えても良い。すなわち、例えば図4に示すように、システムSは、分散器5にビーズメディアを供給するビーズメディア供給手段6を備えており、これにより分散器5にて作製される分散液にはビーズメディアが適量含まれるようになっている。また、システムSは、薄膜旋回ミキサー1と回収容器4との間にビーズメディア分離手段7を備えており、これにより薄膜旋回ミキサー1にて作製されたポリマー溶液中からビーズメディアのみを分離し、ビーズメディアを除去したポリマー溶液を回収容器4に移送することが可能となっている。なお、図4に示したように、ビーズメディア分離手段7にて分離したビーズメディアについては、再度ビーズメディア供給手段6に返送する構成としてもよく、このようにすることでビーズメディアを無駄にすることなく、資源を有効に活用することができる。   Further, the system S for producing an aramid polymer solution of the present invention may further include a configuration for supplying bead media to the dispersion in the system shown in FIG. That is, for example, as shown in FIG. 4, the system S includes a bead media supply means 6 for supplying the bead media to the disperser 5, whereby the bead media is contained in the dispersion liquid produced by the disperser 5. Appropriate amount is included. Further, the system S includes a bead media separation means 7 between the thin film swirl mixer 1 and the collection container 4, thereby separating only the bead media from the polymer solution produced by the thin film swirl mixer 1, The polymer solution from which the bead media is removed can be transferred to the collection container 4. As shown in FIG. 4, the bead media separated by the bead media separation means 7 may be returned to the bead media supply means 6 again, so that the bead media is wasted. Resources can be used effectively.

アラミドポリマー溶液中に、アラミドポリマーに対して貧溶剤となる成分を加える場合には、図2に示したシステムにさらに貧溶剤を供給する手段を加えても良い。すなわち、図5に示すように、システムSは、薄膜旋回ミキサー1に貧溶剤を供給する貧溶剤供給手段8を備えている。このような貧溶剤供給手段8はポンプ等を有して構成される。   When a component that becomes a poor solvent for the aramid polymer is added to the aramid polymer solution, a means for supplying a poor solvent may be added to the system shown in FIG. That is, as shown in FIG. 5, the system S includes a poor solvent supply means 8 for supplying a poor solvent to the thin film swirl mixer 1. Such a poor solvent supply means 8 includes a pump and the like.

貧溶剤供給手段を備えたシステムの他の例としては、例えば図6に示したようなものが挙げられる。すなわち、図6において、システムSは、ポリマー供給手段2と、良溶剤供給手段3と、分散器5と、貧溶剤供給手段8と、薄膜旋回ミキサー1と、回収容器4とを備えて構成されている。この場合、薄膜旋回ミキサー1には液体供給口が少なくとも2つ設けられている必要がある。そして、一方の液体供給口にはアラミドポリマーと良溶剤とを含む分散液を分散器5から供給し、他方の液体供給口にはアラミドポリマーの貧溶剤が貧溶剤供給手段8から供給されるようになっている。   Another example of the system provided with the poor solvent supply means is as shown in FIG. That is, in FIG. 6, the system S includes a polymer supply means 2, a good solvent supply means 3, a disperser 5, a poor solvent supply means 8, a thin film swirling mixer 1, and a recovery container 4. ing. In this case, the thin film swirl mixer 1 needs to be provided with at least two liquid supply ports. A dispersion liquid containing an aramid polymer and a good solvent is supplied from one disperser 5 to one liquid supply port, and a poor solvent for an aramid polymer is supplied from the poor solvent supply means 8 to the other liquid supply port. It has become.

貧溶剤供給手段を備えたシステムの他の例として、例えば図7に示したようなものも挙げられる。すなわち、図7において、システムSは、ポリマー供給手段2と、良溶剤供給手段3と、薄膜旋回ミキサー1と、貧溶剤供給手段8と、混合器9と、回収容器4とを備えて構成されている。薄膜旋回ミキサー1には、ポリマー供給手段2からのアラミドポリマーと、良溶剤供給手段3からの良溶剤が供給されるようになっている。混合器9には、薄膜旋回ミキサー1により作製されたアラミドポリマー溶液と、貧溶剤供給手段8からの貧溶剤が供給され、この混合器9によりこれらが混合されて、最終的なポリマー溶液が作製されるようになっている。なお、混合器9としては、上述した分散器5と同様のものを使用することができる。   As another example of the system provided with the poor solvent supply means, for example, the system shown in FIG. That is, in FIG. 7, the system S includes a polymer supply unit 2, a good solvent supply unit 3, a thin film swirl mixer 1, a poor solvent supply unit 8, a mixer 9, and a recovery container 4. ing. The thin film swirl mixer 1 is supplied with an aramid polymer from the polymer supply means 2 and a good solvent from the good solvent supply means 3. The aramid polymer solution prepared by the thin film swirl mixer 1 and the poor solvent from the poor solvent supply means 8 are supplied to the mixer 9, and these are mixed by the mixer 9 to produce a final polymer solution. It has come to be. In addition, as the mixer 9, the thing similar to the disperser 5 mentioned above can be used.

[アラミドポリマー成形物]
本発明には、上述した方法で作製したアラミドポリマー溶液を用いて製造したアラミドポリマー成形物も含まれる。
上述した方法で作製したアラミドポリマー溶液には、特許文献1に示された従来技術のような硫酸や無機塩等が含まれることもなく、また、特許文献2,3に示された従来技術のように未溶解のままのアラミドポリマーが残存してしまう可能性も極めて低い。したがって、かかるアラミドポリマー溶液を用いて得られた成形物は、硫酸や無機塩等の不純物が含まれることもなく高品質のものとなる。このような成形物としては、例えばアラミド繊維やアラミド薄膜等が挙げられ、電子材料や産業用資材、機能性衣料等の様々な用途に広く利用することができる。
[Aramid polymer moldings]
The present invention also includes an aramid polymer molded product produced using the aramid polymer solution produced by the method described above.
The aramid polymer solution prepared by the above-described method does not contain sulfuric acid, inorganic salt, or the like as in the prior art disclosed in Patent Document 1, and the prior art disclosed in Patent Documents 2 and 3 Thus, the possibility that the undissolved aramid polymer remains is extremely low. Therefore, a molded product obtained by using such an aramid polymer solution has a high quality without containing impurities such as sulfuric acid and inorganic salts. Examples of such molded articles include aramid fibers and aramid thin films, and can be widely used for various applications such as electronic materials, industrial materials, and functional clothing.

以下、実施例により本発明をさらに具体的に説明する。
[平均粒子径の測定]
アラミドポリマーの平均粒子径はアラミドポリマーを走査型電子顕微鏡で30サンプル観察し、その画像から粒子の面積を求め、これを円で近似した場合に算出される直径を求め、これを平均粒子径とした。
Hereinafter, the present invention will be described more specifically with reference to examples.
[Measurement of average particle size]
The average particle size of the aramid polymer is obtained by observing 30 samples of the aramid polymer with a scanning electron microscope, obtaining the area of the particle from the image, obtaining the diameter calculated when this is approximated by a circle, and calculating the average particle size as the average particle size. did.

[実施例1]
メタ型全芳香族ポリアミドであるコーネックス粉末(登録商標;帝人テクノプロダクツ社製:平均粒子径100μm)15重量部を−10℃に冷却したジメチルアセトアミド85重量部中に添加し、ラジアルフロータービン翼にて5分間攪拌して分散液を得た。
この分散液をチューブポンプで薄膜旋回ミキサーT.K.フィルミックス(登録商標;プライミックス社製:型式FM−80−50)へ滞留時間が20秒となるように送液した。このとき、薄膜旋回ミキサーは周速27m/秒で運転し、内部温度が60℃となるようにチラーにて温調した。薄膜旋回ミキサーから出てきた液体を脱泡した結果、透明で粘性のあるコーネックスのジメチルアセトアミド溶液が得られた。なお、この溶液に継粉状の未溶解成分は認められなかった。
得られた溶液をガラス板上にドクターブレードにてクリアランス500μmでキャストし、150℃で乾燥した結果、透明なフィルムが得られた。
[Example 1]
15 parts by weight of CONEX powder (registered trademark; manufactured by Teijin Techno Products Co., Ltd .: average particle size: 100 μm), which is a meta-type wholly aromatic polyamide, is added to 85 parts by weight of dimethylacetamide cooled to −10 ° C., and a radial flow turbine blade The mixture was stirred for 5 minutes to obtain a dispersion.
This dispersion was transferred to a thin film swirling mixer T.P. K. The solution was fed to Filmix (registered trademark; manufactured by Primix: Model FM-80-50) so that the residence time was 20 seconds. At this time, the thin-film swirling mixer was operated at a peripheral speed of 27 m / sec, and the temperature was adjusted with a chiller so that the internal temperature was 60 ° C. As a result of degassing the liquid coming out of the thin-film swirling mixer, a clear and viscous Conex dimethylacetamide solution was obtained. In this solution, no undissolved component in the form of a spatter was observed.
The obtained solution was cast on a glass plate with a doctor blade with a clearance of 500 μm and dried at 150 ° C. As a result, a transparent film was obtained.

[実施例2]
メタ型全芳香族ポリアミドであるコーネックス粉末(登録商標;帝人テクノプロダクツ社製:平均粒子径100μm)58重量部、ジメチルアセトアミド660重量部、トリプロピレングリコール282重量部を室温にて混合し、ラジアルフロータービン翼にて5分間攪拌して分散液を得た。
この分散液をチューブポンプで薄膜旋回ミキサーT.K.フィルミックス(登録商標;プライミックス社製:型式FM−80−50)へ滞留時間が60秒となるように送液した。このとき、薄膜旋回ミキサーは周速35m/秒で運転し、内部温度が50℃となるようにチラーにて温調した。薄膜旋回ミキサーから出てきた液体を脱泡した結果、透明で粘性のあるコーネックス溶液が得られた。なお、この溶液に継粉状の未溶解成分は認められなかった。これより、貧溶剤であるトリプロピレングリコールを含むジメチルアセトアミド中にコーネックスが溶解可能であることが分かる。
得られた溶液をガラス板上にドクターブレードにてクリアランス200μmでキャストし、これを水:ジメチルアセトアミド:トリプロピレングリコール=50:35:15(重量比)からなる凝固液に浸漬した結果、白色の多孔膜が得られた。
[Example 2]
58 parts by weight of CONEX powder (registered trademark; manufactured by Teijin Techno Products: average particle size: 100 μm), meta type wholly aromatic polyamide, 660 parts by weight of dimethylacetamide, and 282 parts by weight of tripropylene glycol are mixed at room temperature. The mixture was stirred with a flow turbine blade for 5 minutes to obtain a dispersion.
This dispersion was transferred to a thin film swirling mixer T.P. K. The solution was fed to Filmix (registered trademark; manufactured by Primix: Model FM-80-50) so that the residence time was 60 seconds. At this time, the thin-film swirling mixer was operated at a peripheral speed of 35 m / sec, and the temperature was adjusted with a chiller so that the internal temperature was 50 ° C. As a result of defoaming the liquid coming out of the thin film swirl mixer, a transparent and viscous Conex solution was obtained. In this solution, no undissolved component in the form of a spatter was observed. This shows that Conex can be dissolved in dimethylacetamide containing tripropylene glycol, which is a poor solvent.
The obtained solution was cast on a glass plate with a doctor blade with a clearance of 200 μm, and immersed in a coagulation liquid consisting of water: dimethylacetamide: tripropylene glycol = 50: 35: 15 (weight ratio). A porous membrane was obtained.

[実施例3]
メタ型全芳香族ポリアミドであるコーネックス粉末(登録商標;帝人テクノプロダクツ社製:平均粒子径100μm)58重量部、ジメチルアセトアミド660重量部、トリプロピレングリコール282重量部、粒子径0.1mmのアルミナビーズ100重量部を室温にて混合し、ラジアルフロータービン翼にて5分間攪拌して分散液を得た。
この分散液をチューブポンプで薄膜旋回ミキサーT.K.フィルミックス(登録商標;プライミックス社製:型式FM−80−50)へ滞留時間が10秒となるように送液した。このとき、薄膜旋回ミキサーは周速30m/秒で運転し、内部温度が50℃となるようにチラーにて温調した。薄膜旋回ミキサーから出てきた液体をろ過しアルミナビーズを分離し脱泡した結果、透明で粘性のあるコーネックス溶液が得られた。なお、この溶液に継粉状の未溶解成分は認められなかった。これより、貧溶剤であるトリプロピレングリコールを含むジメチルアセトアミド中にコーネックスが溶解可能であることが分かる。
得られた溶液をガラス板上にドクターブレードにてクリアランス200μmでキャストし、これを水:ジメチルアセトアミド:トリプロピレングリコール=50:35:15(重量比)からなる凝固液に浸漬した結果、白色の多孔膜が得られた。
[Example 3]
Cornex powder (registered trademark; manufactured by Teijin Techno Products: average particle size: 100 μm) 58 parts by weight, 660 parts by weight of dimethylacetamide, 282 parts by weight of tripropylene glycol, and alumina having a particle size of 0.1 mm 100 parts by weight of beads were mixed at room temperature and stirred for 5 minutes with a radial flow turbine blade to obtain a dispersion.
This dispersion was transferred to a thin film swirling mixer T.P. K. The solution was fed to Filmix (registered trademark; manufactured by Primix: Model FM-80-50) so that the residence time was 10 seconds. At this time, the thin-film swirling mixer was operated at a peripheral speed of 30 m / sec, and the temperature was adjusted with a chiller so that the internal temperature was 50 ° C. The liquid coming out of the thin film swirling mixer was filtered to separate the alumina beads and defoamed. As a result, a transparent and viscous Conex solution was obtained. In this solution, no undissolved component in the form of a spatter was observed. This shows that Conex can be dissolved in dimethylacetamide containing tripropylene glycol, which is a poor solvent.
The obtained solution was cast on a glass plate with a doctor blade with a clearance of 200 μm, and immersed in a coagulation liquid consisting of water: dimethylacetamide: tripropylene glycol = 50: 35: 15 (weight ratio). A porous membrane was obtained.

[実施例4]
攪拌翼、温度計、窒素流入管および粉体添加口を有するセパラブルフラスコを十分に乾燥し、N−メチル−2−ピロリドン(NMP)2200重量部を仕込み、200℃で2時間真空乾燥した塩化カルシウム粉末151.07重量部を添加し、100℃に昇温して完全に溶解させた。常温に戻して、パラフェニレンジアミン68.23重量部を添加し完全に溶解させた。この溶液を20℃に保ったまま、テレフタル酸ジクロライド124.97重量部を少量ずつ添加した。その後も攪拌しながら、溶液を20℃に保ったまま1時間放置した。その後、水酸化カルシウムで中和することでポリパラフェニレンテレフタルアミドのNMP溶液を得た。
ミキサーにイオン交換水200重量部を入れ攪拌を行い、ここに前記ポリパラフェニレンテレフタルアミドのNMP溶液を少量ずつ100重量部添加した。その結果、ミキサー内ではポリパラフェニレンテレフタルアミドが析出した分散液が得られた。この分散液を吸引ろ過することで平均粒子径5μmのポリパラフェニレンテレフタルアミド粉末を得た。
[Example 4]
A separable flask having a stirring blade, a thermometer, a nitrogen inlet pipe and a powder addition port was sufficiently dried, charged with 2200 parts by weight of N-methyl-2-pyrrolidone (NMP), and vacuum-dried at 200 ° C. for 2 hours. 151.07 parts by weight of calcium powder was added, and the mixture was heated to 100 ° C. and completely dissolved. The temperature was returned to room temperature, and 68.23 parts by weight of paraphenylenediamine was added and completely dissolved. While maintaining this solution at 20 ° C., 124.97 parts by weight of terephthalic acid dichloride was added little by little. Thereafter, the solution was allowed to stand for 1 hour while being kept at 20 ° C. with stirring. Then, the NMP solution of polyparaphenylene terephthalamide was obtained by neutralizing with calcium hydroxide.
200 parts by weight of ion-exchanged water was placed in a mixer and stirred, and 100 parts by weight of the NMP solution of polyparaphenylene terephthalamide was added in small portions. As a result, a dispersion liquid in which polyparaphenylene terephthalamide was precipitated was obtained in the mixer. The dispersion was subjected to suction filtration to obtain polyparaphenylene terephthalamide powder having an average particle diameter of 5 μm.

前記ポリパラフェニレンテレフタルアミド粉末5重量部、NMP95重量部を室温にて混合し、ラジアルフロータービン翼にて5分間攪拌して分散液を得た。この分散液をチューブポンプで薄膜旋回ミキサーT.K.フィルミックス(登録商標;プライミックス社製:型式FM−80−50)へ滞留時間が90秒となるように送液した。このとき、薄膜旋回ミキサーは周速40m/秒で運転し、内部温度が70℃となるようにチラーにて温調した。薄膜旋回ミキサーから出てきた液体を脱泡した結果、粘性のあるポリパラフェニレンテレフタルアミド溶液が得られた。この溶液をガラス板上にドクターブレードにてクリアランス500μmでキャストし、150℃で乾燥した結果、透明なフィルムが得られた。これより、パラフェニレンテレフタルアミド粉末がNMPへ溶解されていることが確認できた。   5 parts by weight of the polyparaphenylene terephthalamide powder and 95 parts by weight of NMP were mixed at room temperature and stirred for 5 minutes with a radial flow turbine blade to obtain a dispersion. This dispersion was transferred to a thin film swirling mixer T.P. K. The solution was fed to Filmix (registered trademark; manufactured by Primix: Model FM-80-50) so that the residence time was 90 seconds. At this time, the thin-film swirling mixer was operated at a peripheral speed of 40 m / sec, and the temperature was adjusted with a chiller so that the internal temperature became 70 ° C. As a result of degassing the liquid coming out of the thin film swirl mixer, a viscous polyparaphenylene terephthalamide solution was obtained. This solution was cast on a glass plate with a doctor blade with a clearance of 500 μm and dried at 150 ° C. As a result, a transparent film was obtained. From this, it was confirmed that the paraphenylene terephthalamide powder was dissolved in NMP.

[実施例5]
実施例4のパラフェニレンテレフタルアミド粉末5重量部、NMP95重量部、粒子径0.1mmのアルミナビーズ10重量部を室温にて混合し、ラジアルフロータービン翼にて5分間攪拌して分散液を得た。
この分散液をチューブポンプで薄膜旋回ミキサーT.K.フィルミックス(登録商標;プライミックス社製:型式FM−80−50)へ滞留時間が30秒となるように送液した。このとき、薄膜旋回ミキサーは周速40m/秒で運転し、内部温度が70℃となるようにチラーにて温調した。薄膜旋回ミキサーから出てきた液体をろ過しアルミナビーズを分離し脱泡した結果、粘性のあるポリパラフェニレンテレフタルアミド溶液が得られた。この溶液をガラス板上にドクターブレードにてクリアランス500μmでキャストし、150℃で乾燥した結果、透明なフィルムが得られた。これより、パラフェニレンテレフタルアミド粉末がNMPへ溶解されていることが確認できた。
[Example 5]
5 parts by weight of paraphenylene terephthalamide powder of Example 4, 95 parts by weight of NMP, and 10 parts by weight of alumina beads having a particle diameter of 0.1 mm were mixed at room temperature and stirred for 5 minutes with a radial flow turbine blade to obtain a dispersion. It was.
This dispersion was transferred to a thin film swirling mixer T.P. K. The solution was fed to Filmix (registered trademark; manufactured by Primix: Model FM-80-50) so that the residence time was 30 seconds. At this time, the thin-film swirling mixer was operated at a peripheral speed of 40 m / sec, and the temperature was adjusted with a chiller so that the internal temperature became 70 ° C. The liquid coming out of the thin-film swirling mixer was filtered to separate the alumina beads and defoamed. As a result, a viscous polyparaphenylene terephthalamide solution was obtained. This solution was cast on a glass plate with a doctor blade with a clearance of 500 μm and dried at 150 ° C. As a result, a transparent film was obtained. From this, it was confirmed that the paraphenylene terephthalamide powder was dissolved in NMP.

[実施例6]
窒素を内部にフローしている攪拌槽に、NMP中に、パラフェニレンジアミンと3,4’−ジアミノジフェニルエーテルが当モルとなるように秤量して投入し溶解させた。このジアミン溶液に、テレフタル酸ジクロライドを、ジアミン総モル量と略当モル、秤量し投入した。反応終了後、水酸化カルシウムで中和し、コポリパラフェニレン・3,4’−オキシジフェニレンテレフタルアミドのNMP溶液を得た。
ミキサーにイオン交換水200重量部を入れ攪拌を行い、ここに前記コポリパラフェニレン・3,4’−オキシジフェニレンテレフタルアミドのNMP溶液を少量ずつ100重量部添加した。その結果、ミキサー内ではコポリパラフェニレン・3,4’−オキシジフェニレンテレフタルアミドが析出した分散液が得られた。この分散液を吸引ろ過することで平均粒子径10μmのポリパラフェニレンテレフタルアミド粉末を得た。この工程で残留する塩化カルシウムは除去されている。
前記コポリパラフェニレン・3,4’−オキシジフェニレンテレフタルアミド粉末5重量部、NMP95重量部、粒子径0.1mmのアルミナビーズ10重量部を−10℃にて混合し、ラジアルフロータービン翼にて5分間攪拌して分散液を得た。
[Example 6]
In a stirring tank in which nitrogen was flowing inside, NMP was weighed so that paraphenylenediamine and 3,4'-diaminodiphenyl ether were equimolar and dissolved. To this diamine solution, terephthalic acid dichloride was weighed and added in an amount approximately equal to the total molar amount of diamine. After completion of the reaction, the solution was neutralized with calcium hydroxide to obtain an NMP solution of copolyparaphenylene 3,4'-oxydiphenylene terephthalamide.
200 parts by weight of ion-exchanged water was placed in a mixer and stirred, and 100 parts by weight of the NMP solution of copolyparaphenylene 3,4'-oxydiphenylene terephthalamide was added in small portions. As a result, a dispersion liquid in which copolyparaphenylene • 3,4′-oxydiphenylene terephthalamide was precipitated was obtained in the mixer. The dispersion was subjected to suction filtration to obtain polyparaphenylene terephthalamide powder having an average particle size of 10 μm. The calcium chloride remaining in this process has been removed.
5 parts by weight of the copolyparaphenylene-3,4'-oxydiphenylene terephthalamide powder, 95 parts by weight of NMP, and 10 parts by weight of alumina beads having a particle diameter of 0.1 mm were mixed at -10 ° C., and the radial flow turbine blade was used. Stir for 5 minutes to obtain a dispersion.

この分散液をチューブポンプで薄膜旋回ミキサーT.K.フィルミックス(登録商標;プライミックス社製:型式FM−80−50)へ滞留時間が30秒となるように送液した。このとき、薄膜旋回ミキサーは周速40m/秒で運転し、内部温度が70℃となるようにチラーにて温調した。薄膜旋回ミキサーから出てきた液体をろ過しアルミナビーズを分離し脱泡した結果、粘性のあるコポリパラフェニレン・3,4’−オキシジフェニレンテレフタルアミド溶液が得られた。この溶液をガラス板上にドクターブレードにてクリアランス500μmでキャストし、150℃で乾燥した結果、透明なフィルムが得られた。これより、コポリパラフェニレン・3,4’−オキシジフェニレンテレフタルアミド粉末がNMPへ溶解されていることが確認できた。   This dispersion was transferred to a thin film swirling mixer T.P. K. The solution was fed to Filmix (registered trademark; manufactured by Primix: Model FM-80-50) so that the residence time was 30 seconds. At this time, the thin-film swirling mixer was operated at a peripheral speed of 40 m / sec, and the temperature was adjusted with a chiller so that the internal temperature became 70 ° C. As a result of filtering the liquid coming out of the thin film swirling mixer, separating the alumina beads and defoaming, a viscous copolyparaphenylene 3,4'-oxydiphenylene terephthalamide solution was obtained. This solution was cast on a glass plate with a doctor blade with a clearance of 500 μm and dried at 150 ° C. As a result, a transparent film was obtained. From this, it was confirmed that the copolyparaphenylene 3,4'-oxydiphenylene terephthalamide powder was dissolved in NMP.

[実施例7]
メタ型全芳香族ポリアミドであるコーネックス粉末(登録商標;帝人テクノプロダクツ社製:平均粒子径100μm)5重量部を−10℃に冷却したジメチルアセトアミド57重量部に入れ、ラジアルフロータービン翼にて5分間攪拌して分散液を得た。
この分散液を滞留時間30秒になるようにチューブポンプで薄膜旋回ミキサーT.K.フィルミックス(登録商標;プライミックス社製:型式FM−80−50)へ送液した。同時に別の供給口からジメチルアセトアミド57重量部に対して38重量部のトリプロピレングリコールが混合されるように該薄膜旋回ミキサーに供給した。このとき薄膜旋回ミキサーは28m/secで運転し、内部温度が40℃となるようにチラーで制御した。薄膜旋回ミキサーから出てきた液体を脱泡した結果、透明で粘性のあるコーネックス溶液が得られた。なお、この溶液に継粉状の未溶解成分は認められなかった。これより、貧溶剤であるトリプロピレングリコールを含むジメチルアセトアミド中にコーネックスが溶解可能であることが分かる。
[Example 7]
5 parts by weight of Conex powder (registered trademark; manufactured by Teijin Techno Products Co., Ltd .: average particle size: 100 μm), which is a meta-type wholly aromatic polyamide, is placed in 57 parts by weight of dimethylacetamide cooled to −10 ° C. Stir for 5 minutes to obtain a dispersion.
A thin film swirling mixer T.M. with a tube pump so that the dispersion liquid has a residence time of 30 seconds. K. The solution was fed to Fillmix (registered trademark; manufactured by Primix: Model FM-80-50). At the same time, 38 parts by weight of tripropylene glycol was mixed with 57 parts by weight of dimethylacetamide from another supply port, and the thin film swirl mixer was supplied. At this time, the thin-film swirling mixer was operated at 28 m / sec and controlled with a chiller so that the internal temperature was 40 ° C. As a result of defoaming the liquid coming out of the thin film swirl mixer, a transparent and viscous Conex solution was obtained. In this solution, no undissolved component in the form of a spatter was observed. This shows that Conex can be dissolved in dimethylacetamide containing tripropylene glycol, which is a poor solvent.

[比較例1]
メタ型全芳香族ポリアミドであるコーネックス粉末(登録商標;帝人テクノプロダクツ社製:平均粒子径100μm)15重量部を−10℃に冷却したジメチルアセトアミド85重量部に入れ、ラジアルフロータービン翼にて5分間攪拌した。攪拌を継続し、60℃まで加熱したが、ゲル状の継粉成分が認められ良好に溶解することができなかった。
[Comparative Example 1]
15 parts by weight of Conex powder (registered trademark; manufactured by Teijin Techno Products Co., Ltd .: average particle size: 100 μm), which is a meta-type wholly aromatic polyamide, is placed in 85 parts by weight of dimethylacetamide cooled to −10 ° C. Stir for 5 minutes. Stirring was continued and the mixture was heated to 60 ° C., but a gel-like pollen component was observed and could not be dissolved well.

[比較例2]
メタ型全芳香族ポリアミドであるコーネックス粉末(登録商標;帝人テクノプロダクツ社製:平均粒子径100μm)58重量部、ジメチルアセトアミド660重量部、トリプロピレングリコール282重量部を室温にて混合し、ラジアルフロータービン翼にて5分間攪拌した。攪拌を継続し、50℃まで加熱したが未溶解成分が多量に認められた。
[Comparative Example 2]
58 parts by weight of CONEX powder (registered trademark; manufactured by Teijin Techno Products: average particle size: 100 μm), meta type wholly aromatic polyamide, 660 parts by weight of dimethylacetamide, and 282 parts by weight of tripropylene glycol are mixed at room temperature. The mixture was stirred for 5 minutes with a flow turbine blade. Stirring was continued and the mixture was heated to 50 ° C., but a large amount of undissolved components were observed.

[比較例3]
実施例4で得たポリパラフェニレンテレフタルアミド5重量部を95重量部のNMPへ投入し、−10℃でラジアルフロータービン翼にて5分間分散させた。その後、攪拌しながら70℃まで加温したが、ポリパラフェニレンテレフタルアミドの溶解は確認されなかった。
[Comparative Example 3]
5 parts by weight of polyparaphenylene terephthalamide obtained in Example 4 was put into 95 parts by weight of NMP, and dispersed at −10 ° C. with a radial flow turbine blade for 5 minutes. Thereafter, the mixture was heated to 70 ° C. with stirring, but dissolution of polyparaphenylene terephthalamide was not confirmed.

[比較例4]
実施例6で得たコポリパラフェニレン・3,4’−オキシジフェニレンテレフタルアミド5重量部を95重量部のNMPへ投入し、−10℃でラジアルフロータービン翼にて5分間分散させた。その後、攪拌しながら70℃まで加温したが、ポリパラフェニレンテレフタルアミドの溶解は確認されなかった。
[Comparative Example 4]
5 parts by weight of the copolyparaphenylene 3,4'-oxydiphenylene terephthalamide obtained in Example 6 was put into 95 parts by weight of NMP, and dispersed at −10 ° C. with a radial flow turbine blade for 5 minutes. Thereafter, the mixture was heated to 70 ° C. with stirring, but dissolution of polyparaphenylene terephthalamide was not confirmed.

実施例1〜7に示した結果から明らかなように、アラミドポリマーを溶剤に溶解する手段として薄膜旋回ミキサーを用いた本発明の実施例では、アラミドポリマーは溶剤に迅速に溶解している。一方、アラミドポリマーを溶剤に溶解する手段として、汎用の撹拌装置(撹拌翼としてラジアルフロータービンを装着)を用いた比較例1〜4では、アラミドポリマーの溶剤への完全溶解は認められなかった。   As is apparent from the results shown in Examples 1 to 7, in the examples of the present invention using a thin film swirl mixer as a means for dissolving the aramid polymer in the solvent, the aramid polymer is rapidly dissolved in the solvent. On the other hand, as a means for dissolving the aramid polymer in the solvent, in Comparative Examples 1 to 4 using a general-purpose stirring device (equipped with a radial flow turbine as a stirring blade), complete dissolution of the aramid polymer in the solvent was not recognized.

本発明によれば、アラミドポリマーを溶剤中に、迅速に溶解でき、同時にビーズメディアやフィラー等の添加物を均一に分散できる。   According to the present invention, an aramid polymer can be rapidly dissolved in a solvent, and at the same time, additives such as bead media and filler can be uniformly dispersed.

本発明のアラミドポリマー溶液の製造方法に用いられる薄膜旋回ミキサーを模式的に示した断面図である。It is sectional drawing which showed typically the thin film swirl mixer used for the manufacturing method of the aramid polymer solution of this invention. 本発明のアラミドポリマー溶液の製造システムの第1の例を示した模式図である。It is the schematic diagram which showed the 1st example of the manufacturing system of the aramid polymer solution of this invention. 本発明のアラミドポリマー溶液の製造システムの第2の例を示した模式図である。It is the schematic diagram which showed the 2nd example of the manufacturing system of the aramid polymer solution of this invention. 本発明のアラミドポリマー溶液の製造システムの第3の例を示した模式図である。It is the schematic diagram which showed the 3rd example of the manufacturing system of the aramid polymer solution of this invention. 本発明のアラミドポリマー溶液の製造システムの第4の例を示した模式図である。It is the schematic diagram which showed the 4th example of the manufacturing system of the aramid polymer solution of this invention. 本発明のアラミドポリマー溶液の製造システムの第5の例を示した模式図である。It is the schematic diagram which showed the 5th example of the manufacturing system of the aramid polymer solution of this invention. 本発明のアラミドポリマー溶液の製造システムの第6の例を示した模式図である。It is the schematic diagram which showed the 6th example of the manufacturing system of the aramid polymer solution of this invention.

符号の説明Explanation of symbols

S…アラミドポリマー溶液の製造システム
1…薄膜旋回ミキサー
2…ポリマー供給手段
3…良溶剤供給手段
4…回収容器
5…分散器
6…ビーズメディア供給手段
7…ビーズメディア分離手段
8…貧溶剤供給手段
9…混合器
DESCRIPTION OF SYMBOLS S ... Manufacturing system of aramid polymer solution 1 ... Thin film swirling mixer 2 ... Polymer supply means 3 ... Good solvent supply means 4 ... Collection container 5 ... Disperser 6 ... Bead media supply means 7 ... Bead media separation means 8 ... Poor solvent supply means 9 ... Mixer

Claims (13)

薄膜旋回ミキサーを用いてアラミドポリマーを溶剤に溶解することを特徴とするアラミドポリマー溶液の製造方法。   A method for producing an aramid polymer solution, wherein an aramid polymer is dissolved in a solvent using a thin film swirl mixer. 予め該アラミドポリマーを該溶剤中に混合して分散させておき、
この分散液を該薄膜旋回ミキサーに供給して、該薄膜旋回ミキサーにより該アラミドポリマーを該溶剤に溶解することを特徴とする請求項1記載のアラミドポリマー溶液の製造方法。
The aramid polymer is previously mixed and dispersed in the solvent,
2. The method for producing an aramid polymer solution according to claim 1, wherein the dispersion is supplied to the thin film swirl mixer, and the aramid polymer is dissolved in the solvent by the thin film swirl mixer.
予め該分散液中にビーズメディアを含ませておき、
この分散液を薄膜旋回ミキサーに供給して、該薄膜旋回ミキサーにより該アラミドポリマーを該溶剤に溶解し、
その後、アラミドポリマー溶液中から該ビーズメディアを分離することを特徴とする請求項2記載のアラミドポリマー溶液の製造方法。
In advance, bead media is included in the dispersion,
Supply this dispersion to a thin film swirl mixer, dissolve the aramid polymer in the solvent by the thin film swirl mixer,
3. The method for producing an aramid polymer solution according to claim 2, wherein the bead media is then separated from the aramid polymer solution.
該薄膜旋回ミキサーは少なくとも2つの液体供給口を備え、
一方の液体供給口に該分散液を供給し、
他方の液体供給口に、該アラミドポリマーに対し貧溶剤に相当する成分を供給することを特徴とする請求項2又は3記載のアラミドポリマー溶液の製造方法。
The thin film swirl mixer comprises at least two liquid supply ports,
Supplying the dispersion to one liquid supply port;
The method for producing an aramid polymer solution according to claim 2 or 3, wherein a component corresponding to a poor solvent for the aramid polymer is supplied to the other liquid supply port.
該溶剤が極性アミド溶剤であることを特徴とする請求項1〜4のいずれかに記載のアラミドポリマー溶液の製造方法。   The method for producing an aramid polymer solution according to any one of claims 1 to 4, wherein the solvent is a polar amide solvent. 該溶剤が、極性アミド溶剤に加え、該アラミドポリマーに対し貧溶剤に相当する成分を含むことを特徴とする請求項5記載のアラミドポリマー溶液の製造方法。   6. The method for producing an aramid polymer solution according to claim 5, wherein the solvent contains a component corresponding to a poor solvent for the aramid polymer in addition to the polar amide solvent. 該薄膜旋回ミキサーの周速が20〜50m/秒であり、滞留時間が5〜100秒であることを特徴とする請求項1〜6のいずれかに記載のアラミドポリマー溶液の製造方法。   The method for producing an aramid polymer solution according to any one of claims 1 to 6, wherein the thin film swirl mixer has a peripheral speed of 20 to 50 m / sec and a residence time of 5 to 100 sec. 該薄膜旋回型ミキサーの運転温度が20〜100℃であることを特徴とする請求項1〜7のいずれかに記載のアラミドポリマー溶液の製造方法。   The method for producing an aramid polymer solution according to any one of claims 1 to 7, wherein an operating temperature of the thin-film swirl mixer is 20 to 100 ° C. 該分散液の温度が−15〜25℃であることを特徴とする請求項2〜8のいずれかに記載のアラミドポリマー溶液の製造方法。   The method for producing an aramid polymer solution according to any one of claims 2 to 8, wherein the temperature of the dispersion is -15 to 25 ° C. 該アラミドポリマーが粉末状であることを特徴とする請求項1〜9のいずれかに記載のアラミドポリマー溶液の製造方法。   The method for producing an aramid polymer solution according to any one of claims 1 to 9, wherein the aramid polymer is in a powder form. 該アラミドポリマーの平均粒子径が0.1〜200μmの範囲であることを特徴とする請求項10記載のアラミドポリマー溶液の製造方法。   The method for producing an aramid polymer solution according to claim 10, wherein the average particle diameter of the aramid polymer is in the range of 0.1 to 200 µm. アラミドポリマー溶液を製造するシステムであって、
該アラミドポリマーを供給する手段と、
該アラミドポリマーの溶剤を供給する手段と、
前記各供給手段からそれぞれ供給されたアラミドポリマーおよび溶剤を薄膜状に旋回させて、該アラミドポリマーを該溶剤に溶解させる薄膜旋回ミキサーと、を備えたこと
を特徴とするアラミドポリマー溶液の製造システム。
A system for producing an aramid polymer solution,
Means for supplying the aramid polymer;
Means for supplying a solvent for the aramid polymer;
A system for producing an aramid polymer solution, comprising: a thin film swirling mixer that swirls the aramid polymer and the solvent respectively supplied from each of the supplying means into a thin film and dissolves the aramid polymer in the solvent.
アラミドポリマー溶液を製造するシステムであって、
該アラミドポリマーを供給する手段と、
該アラミドポリマーの溶剤を供給する手段と、
前記各供給手段からそれぞれ供給されたアラミドポリマーおよび溶剤を混合して分散する分散手段と、
この分散手段からの分散液を薄膜状に旋回させて、該アラミドポリマーを該溶剤に溶解させる薄膜旋回ミキサーと、を備えたこと
を特徴とするアラミドポリマー溶液の製造システム。
A system for producing an aramid polymer solution,
Means for supplying the aramid polymer;
Means for supplying a solvent for the aramid polymer;
Dispersing means for mixing and dispersing the aramid polymer and solvent supplied from each of the supplying means,
A system for producing an aramid polymer solution, comprising: a thin film swirling mixer that swirls the dispersion from the dispersing means into a thin film and dissolves the aramid polymer in the solvent.
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