JPS63145004A - Para orientating type polyamide colored film and manufacture thereof - Google Patents

Para orientating type polyamide colored film and manufacture thereof

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JPS63145004A
JPS63145004A JP29309386A JP29309386A JPS63145004A JP S63145004 A JPS63145004 A JP S63145004A JP 29309386 A JP29309386 A JP 29309386A JP 29309386 A JP29309386 A JP 29309386A JP S63145004 A JPS63145004 A JP S63145004A
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para
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colored
acid
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谷口 武範
Shigemitsu Muraoka
重光 村岡
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Abstract

PURPOSE:To obtain a high strength and high modulus film colored with any color by a method wherein optically anisotropic dope of para orientating type aromatic polyamide is spread onto a supporting surface in the form of a film and, after that, turned to be isotropic and solidified and finally the resultant not dried film is brought into contact with liquid containing dye or pigment and, after that, dried. CONSTITUTION:A film is one, which is made of para orientating type aromatic polyamide having a logarithmic viscosity number etainh of 2.5 and more, the density of which is 1.37g/cm<2> and more, the young's modulus of which is 500kg/mm<2> and more and which is colored with any color excluding yellow. Optically anisotropic dope consisting of para orientating type aromatic polyamide with the logarithmic viscosity number etainh of 2.5 and more containing at least one kind of 96wt% solvent, which is selected from among concentrated sulphric acid, chlorosulphric acid and fluorosulphric acid, is spread onto a supporting surface without changing its optical anisotropy into the form of a film. After the resultant dope is left to stand until the dope is turned to be isotropic by heating, the film is solidified and solvent in removed from the film so as to obtain a film containing 50wt% and more of moisture. The resultant film is brought into contact with liquid containing dye or pigment and dried at a temperature of 50 deg.C and higher under the condition that its shrinkage is restricted in order to obtain a colored film.

Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は、パラ配向型芳香族ポリアミドからなる着色フ
ィルムおよびその製造法に関し、さらに詳しくは任意の
色に着色され、かつ、フィルムの長尺方向(以下、MD
方向と略す)および幅方向(以下、TD力方向略す)と
もに優れた機械特性を示し、さらに耐熱性に優れたパラ
配向型ポリアミド着色フィルムおよびその製造法に関す
るものである。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION (Field of Industrial Application) The present invention relates to a colored film made of para-oriented aromatic polyamide and a method for producing the same. direction (hereinafter referred to as MD
The present invention relates to a para-oriented polyamide colored film that exhibits excellent mechanical properties in both the direction (hereinafter abbreviated as TD force direction) and the width direction (hereinafter abbreviated as TD force direction) and has excellent heat resistance, and a method for producing the same.

(従来の技術) ポリパラフェニレンテレフタルアミド(以下、PPTA
という)に代表されるパラ配同型の芳香族ポリアミドは
、特に優れた結晶性や高い融点を有し、また剛直な分子
構造の故に、耐熱性で高い機械的強度を有しており、近
年、特に注目されている高分子素材である。またその光
学異方性を示す濃厚溶液から紡糸された繊維は高い強度
およびモジュラスを示すことが報告され、すでに工業的
に実施されるに到っている。また、PPTAのフィルム
への成形例もいくつか提案されている(例えば、特公昭
56−4521号公報、特公昭57−17886号公報
など)。
(Prior art) Polyparaphenylene terephthalamide (hereinafter referred to as PPTA)
Para-coordination type aromatic polyamides, typified by It is a polymer material that is attracting particular attention. It has also been reported that fibers spun from concentrated solutions exhibiting optical anisotropy exhibit high strength and modulus, and have already been put into industrial use. Furthermore, several examples of molding PPTA into films have been proposed (for example, Japanese Patent Publication No. 56-4521, Japanese Patent Publication No. 57-17886, etc.).

ところで、パラ配向型芳香族ポリアミドは例外的に白色
のものも存在するが、大部分は黄色に着色している。こ
れはポリマー中に存在することが避は難い、極く微量の
不純分に起因しているものと推定される。また、パラ配
向型芳香族ポリアミド成形物は、その高い結晶性や構造
の緻密性の故に染色や着色が非常に困難である。
By the way, although some para-oriented aromatic polyamides are exceptionally white, most of them are colored yellow. This is presumed to be due to extremely small amounts of impurities that are inevitably present in the polymer. Furthermore, para-oriented aromatic polyamide molded articles are extremely difficult to dye or color due to their high crystallinity and dense structure.

これまで、パラ配向型芳香族ポリアミド繊維を染色する
試みが、特開昭60−173187号公報、同60−2
15884号公報、同61−47883号公報および同
52−37882号公報に開示されているが、染着量が
不十分であったり、繊維の形成過程で、または形成後に
多孔化したり、損傷を与えた後、染色するため、繊維の
機械的性質が著しく低下するなどの問題があった。
Until now, attempts to dye para-oriented aromatic polyamide fibers have been made in JP-A-60-173187 and JP-A-60-2.
15884, No. 61-47883, and No. 52-37882, but if the amount of dyeing is insufficient, the fibers become porous during or after formation, or damage occurs. After dyeing, the mechanical properties of the fibers deteriorate significantly.

一方、パラ配向型芳香族ポリアミドフィルムを任意の色
に染色する技術は未だ全(開示されていない。ことに、
緻密で高配向の故に機械的性能に優れたパラ配向型芳香
族ポリアミドフィルムを染色することは、機械的性能の
減殺なしには不可能であると考えられてきた。
On the other hand, the technology for dyeing para-oriented aromatic polyamide films in any color has not yet been disclosed.
It has been thought that it is impossible to dye a para-oriented aromatic polyamide film, which has excellent mechanical performance due to its denseness and high orientation, without deteriorating the mechanical performance.

(発明が解決しようとする問題点) 本発明の目的は、高強度、高モジュラスを有し、かつ任
意の色に着色されたパラ配向型芳香族ポリアミドフィル
ムおよびその製造法を提供することにある。
(Problems to be Solved by the Invention) An object of the present invention is to provide a para-oriented aromatic polyamide film that has high strength and high modulus and is colored in any color, and a method for producing the same. .

(問題点を解決するための手段) 本発明者らは、このようなフィルムを得る方法について
鋭意研究を重ねた結果、パラ配向型芳香族ポリアミドの
光学異方性ドープを支持面上にフィルム状にしたのち、
等方化し、次いで凝固させ、溶媒を除去して得た、水分
率が50重量%以上の未乾燥フィルムと染料または顔料
を含む液とを接触させ、その後乾燥させるという特別な
方法によって、優れた機械的特性を示し、しかも着色さ
れたフィルムが得られることを見出し、さらに研究を重
ねて本発明を完成するに到った。
(Means for Solving the Problems) As a result of intensive research into methods for obtaining such films, the present inventors have discovered that optically anisotropic dopes of para-oriented aromatic polyamides are coated on supporting surfaces in the form of films. After that,
A special method of contacting an undried film with a moisture content of 50% by weight or more, obtained by isotroping, coagulation, and removal of the solvent with a liquid containing a dye or pigment, and then drying it, produces excellent results. It was discovered that it was possible to obtain a colored film that exhibited mechanical properties, and after further research, the present invention was completed.

すなわち本発明の第1は、対数粘度ηi n h 2゜
5以上の実質的にパラ配向型芳香族ポリアミドからなる
、密度が1.37 g /cr1以上、ヤング率が50
0kg/mm2以上である黄色以外に着色されたフィル
ムであり、本発明の第2は、対数粘度ηinhが2.5
以上であるパラ配向型芳香族ポリアミドと96重量%以
上の濃度の濃硫酸、クロル硫酸およびフルオル硫酸から
なる群より選択された少なくとも一種の溶媒とを含んで
なる光学異方性ドープを、光学異方性を保ったまま支持
面上にフィルム状となし、吸湿および/または加熱によ
り該ドープが光学等方性ドープに実質的に転化するまで
放置した後、凝固させ、溶媒を実質的に除去して得た5
0重量%以上の水分を含んだフィルムと染料または顔料
を含有する液とを接触させ、次いで50’C以上の温度
で収縮を制限しつつ乾燥することを特徴とする着色フィ
ルムの製造法である。
That is, the first aspect of the present invention is a material made of substantially para-oriented aromatic polyamide having a logarithmic viscosity ηi n h 2.5 or more, a density of 1.37 g/cr1 or more, and a Young's modulus of 50.
The second aspect of the present invention is a film colored in a color other than yellow that is 0 kg/mm2 or more, and the logarithmic viscosity ηinh is 2.5.
An optically anisotropic dope comprising the above para-oriented aromatic polyamide and at least one solvent selected from the group consisting of concentrated sulfuric acid, chlorosulfuric acid, and fluorosulfuric acid with a concentration of 96% or more. The dope is formed into a film on a supporting surface while maintaining its anisotropy, and left until the dope is substantially converted into an optically isotropic dope by moisture absorption and/or heating, and then solidified and the solvent is substantially removed. I got 5
A method for producing a colored film, which comprises contacting a film containing water of 0% by weight or more with a liquid containing a dye or pigment, and then drying at a temperature of 50'C or more while limiting shrinkage. .

本発明に用いられるパラ配向型芳香族ポリアミドは、次
の構成単位からなる群より選択された単位から実質的に
構成される。
The para-oriented aromatic polyamide used in the present invention is substantially composed of units selected from the group consisting of the following structural units.

−NHA r INH−(1) −CO−A r 2− CO−−= (II )−NH
−Ar3−Co −川(II[)ここでA r 1 、
A r 2およびA r 3は各々2価の芳香族基であ
り、(1)と(II)はポリマー中に存在する場合は実
質的に当モルである。
-NHA r INH- (1) -CO-A r 2- CO--= (II)-NH
-Ar3-Co-kawa(II[) where A r 1 ,
A r 2 and A r 3 are each divalent aromatic groups, and (1) and (II) are substantially equimolar when present in the polymer.

本発明のポリアミドフィルムにおいて、良好な機械的性
能を確保するために、Arl、Ar2およびAr3は各
々、所謂、パラ配同型の基である。
In the polyamide film of the present invention, in order to ensure good mechanical performance, Arl, Ar2 and Ar3 are each so-called para-conforming groups.

ここで、パラ配同型とは、その分子鎖を成長させている
結合が芳香核の反対方向に同軸または平行的に位置して
いることを意味する。このような2価の芳香族基の具体
例としては、パラフェニレン、4,4′−ビフェニレン
、1.4−ナフチレン、1.5−ナフチレン、2,6−
ナフチレン、2.5−ピリリジンなどがあげられる。そ
れらはハロゲン、低級アルキル、ニトロ、メトキシ、ス
ルホン酸、シアン基などの非活性基で1または2以上置
換されていてもよい。Ar1、Ar2およびAr3はい
ずれも2種以上であってもよく、また相互に同じであっ
ても異なっていてもよい。
Here, the term "paraisomorphic" means that the bonds that grow the molecular chain are located coaxially or parallel to each other in opposite directions of the aromatic nucleus. Specific examples of such divalent aromatic groups include paraphenylene, 4,4'-biphenylene, 1,4-naphthylene, 1,5-naphthylene, 2,6-
Examples include naphthylene and 2,5-pyrylidine. They may be substituted one or more with non-reactive groups such as halogen, lower alkyl, nitro, methoxy, sulfonic acid, cyan groups, etc. All of Ar1, Ar2 and Ar3 may be two or more types, and may be the same or different.

本発明に用いられるポリマーは、これまでに知られた方
法により、各々の単位に対応するジアミン、ジカルボン
酸、アミノカルボン酸より製造することができる。具体
的には、カルボン酸基をまず酸ハライド、酸イミダゾラ
イド、エステル等に誘導した後にアミノ基と反応させる
方法、またはアミノ基をイソシアナート基に誘導した後
、カルボン酸基と反応させる方法が用いられ、重合の形
式もいわゆる低温溶液重合法、界面重合法、溶融重合法
、固相重合法などを用いることができる。
The polymer used in the present invention can be produced from diamines, dicarboxylic acids, and aminocarboxylic acids corresponding to each unit by a method known so far. Specifically, there is a method in which a carboxylic acid group is first induced into an acid halide, an acid imidazolide, an ester, etc. and then reacted with an amino group, or a method in which an amino group is induced into an isocyanate group and then reacted with a carboxylic acid group. As for the polymerization method, so-called low-temperature solution polymerization method, interfacial polymerization method, melt polymerization method, solid phase polymerization method, etc. can be used.

本発明に用いられる芳香族ポリアミドには、上記した以
外の基が約10モル%以下共重合されたり、他のポリマ
ーがブレンドされたりしていてもよい。
The aromatic polyamide used in the present invention may be copolymerized with groups other than those mentioned above in an amount of about 10 mol % or less, or may be blended with other polymers.

本発明の芳香族ポリアミドとして最も代表的なものは、
ポリ−p−フェニレンテレフタルアミド(以下、PPT
Aと略称する)やポリ−p−ベンズアミドである。
The most typical aromatic polyamide of the present invention is
Poly-p-phenylene terephthalamide (hereinafter referred to as PPT)
A) and poly-p-benzamide.

本発明の芳香族ポリアミドの重合度は、あまりに低いと
本発明の目的とする機械的性質の良好なフィルムが得ら
れなくなるため、通常2.5以上、好ましくは3.5以
上の対数粘度ηinh (硫酸100m1にポリマー0
.5gを溶解して30℃で測定した値)を与える重合度
のものが選ばれる。
If the degree of polymerization of the aromatic polyamide of the present invention is too low, it will not be possible to obtain a film with good mechanical properties as the object of the present invention, so the logarithmic viscosity ηinh ( 0 polymer in 100ml of sulfuric acid
.. A degree of polymerization is selected that gives a value measured at 30° C. after dissolving 5 g of the polymer.

本発明のフィルムは少なくとも1.37g/cn1以上
、より好ましくは1.39g/c+d以上の密度を有し
ている。これは先に述べたフィルムの機械的物性を確保
するために必要な密度であり、また、着色の堅牢度を維
持できる密度である。
The film of the present invention has a density of at least 1.37 g/cn1, more preferably 1.39 g/c+d. This is a density necessary to ensure the mechanical properties of the film mentioned above, and also a density that can maintain color fastness.

本発明のフィルムは少なくとも初期モジュラス(ヤング
率)が500 kg/mm2以上、より好ましくは70
0 kg/mm2以上を有する。これは本発明のフィル
ムが外力により変形を生しにくくするため、あるいは薄
くても腰が強くあるために必要な条件である。
The film of the present invention has an initial modulus (Young's modulus) of at least 500 kg/mm2 or more, more preferably 70 kg/mm2 or more.
0 kg/mm2 or more. This is a necessary condition in order for the film of the present invention to be difficult to deform due to external forces, or to be strong even if it is thin.

本発明は、黄色以外の任意の色に着色されたフィルムで
ある。これは先に述べたように、パラ配同型芳香族ポリ
アミドの大部分がいわば自然色として黄色に着色してい
るため、黄色を除外したものである。着色に使われる染
料としては、カチオン染料、アニオン染料、分散染料、
直接染料等が挙げられるが、特にカチオン染料が好まし
く用いられる。これは後述するように、本発明の方法に
おいて、ポリマーのスルホン化が一部おこっていること
と関連しているものと考えられる。顔料としては、合成
有機顔料、合成および無機顔料が用いられる。
The present invention is a film colored in any color other than yellow. As mentioned above, most of the para-coordination type aromatic polyamides are colored yellow as a natural color, so yellow is excluded. Dyes used for coloring include cationic dyes, anionic dyes, disperse dyes,
Examples include direct dyes, and cationic dyes are particularly preferably used. This is considered to be related to the fact that the polymer is partially sulfonated in the method of the present invention, as will be described later. As pigments, synthetic organic pigments, synthetic and inorganic pigments are used.

次にこのような着色されたパラ配同型芳香族ポリアミド
フィルムを得るための方法について述べる。
Next, a method for obtaining such a colored para-alignment type aromatic polyamide film will be described.

本発明のフィルムの成型に用いる光学異方性ドープを調
製するのに適した溶媒としては、96重量%以上の濃度
の硫酸、クロル硫酸、フルオル硫酸またはそれらの混合
物があげられる。硫酸は100%以上のもの、すなわち
発煙硫酸であってもよいし、またトリハロゲン化酢酸な
どを、本発明の効果を損なわない範囲で混合して用いて
もよい。
Suitable solvents for preparing the optically anisotropic dope used in forming the film of the present invention include sulfuric acid, chlorosulfuric acid, fluorosulfuric acid, or mixtures thereof at a concentration of 96% by weight or more. The sulfuric acid may be 100% or more, that is, fuming sulfuric acid, or trihalogenated acetic acid or the like may be mixed and used as long as the effects of the present invention are not impaired.

本発明に用いられるドープ中のポリマー濃度は、常温(
約20℃〜30℃)またはそれ以上の温度で光学異方性
を示す濃度以上のものが好ましく用いられ、具体的には
約9重量%以上、好ましくは約10重量%以上で用いら
れる。これ以下のポリマー濃度、すなわち常温またはそ
れ以上の温度で光学異方性を示さないポリマー濃度では
、成型されたフィルムが好ましい機械的性質を持たなく
なることが多い。ドープのポリマー濃度の上限は特に限
定されるものではないが、通常は20重量%以下、特に
高いηinhのPPTAに対しては16重量%以下が好
ましく用いられる。
The polymer concentration in the dope used in the present invention is at room temperature (
A concentration that exhibits optical anisotropy at a temperature of about 20° C. to 30° C. or higher is preferably used, and specifically, about 9% by weight or more, preferably about 10% by weight or more. At polymer concentrations below this range, ie, polymer concentrations that do not exhibit optical anisotropy at room temperature or higher temperatures, the formed film often does not have desirable mechanical properties. Although the upper limit of the polymer concentration of the dope is not particularly limited, it is usually 20% by weight or less, and preferably 16% by weight or less for PPTA with particularly high ηinh.

本発明に用いるドープには、ドープ中のポリマー熔解性
を著しく損なわない限り、添加剤、例えば、増量剤、除
光火剤、紫外線安定化剤、熱安定化剤、抗酸化剤、溶解
助剤などを混入してもよい。
The dope used in the present invention may contain additives such as fillers, light removers, ultraviolet stabilizers, heat stabilizers, antioxidants, solubilizing agents, etc., as long as they do not significantly impair the solubility of the polymer in the dope. may be mixed.

ドープが光学異方性か光学等方性であるかは、公知の方
法、例えば特公昭50−8474号公報記載の方法で調
べることができるが、その臨界点は、溶媒の種類、温度
、ポリマー濃度、ポリマーの重合度、非溶媒の含有量等
に依存するので、これらの関係を予め調べることによっ
て、光学異方性ドープを作り、光学等方性ドープとなる
条件に変えることで、光学異方性から光学等方性に変え
ることができる。
Whether the dope is optically anisotropic or optically isotropic can be determined by a known method, such as the method described in Japanese Patent Publication No. 50-8474, but the critical point depends on the type of solvent, temperature, polymer It depends on the concentration, degree of polymerization of the polymer, content of non-solvent, etc., so by investigating these relationships in advance, you can create an optically anisotropic dope and change the conditions to make it an optically isotropic dope. It is possible to change from tropic to optically isotropic.

本発明のフィルムを得るには、例えばドープを支持面上
にフィルム状にした後、凝固に先立ってドープを光学異
方性から光学等方性に転化する。
To obtain the film of the present invention, for example, the dope is formed into a film on a support surface, and then the dope is converted from optically anisotropic to optically isotropic prior to solidification.

光学異方性から光学等方性に転化するには、具体的には
支持面上にフィルム状にした光学異方性ドープを凝固に
先立ち、吸湿させてドープを形成する溶剤の濃度を下げ
、溶剤の熔解能力およびポリマー濃度の変化により光学
等方性域に転移させるか、または加熱することによりド
ープを昇温し、同時または逐次的にドープを光学等方性
に転移させるか、あるいは加熱と吸湿を併用することに
より達成できる。
In order to convert optical anisotropy to optical isotropy, specifically, before solidifying an optically anisotropic dope formed into a film on a support surface, the concentration of the solvent forming the dope is lowered by absorbing moisture. The dope can be transformed into an optically isotropic region by changing the solubility of the solvent and the polymer concentration, or the dope can be heated to transform it into an optically isotropic region simultaneously or sequentially, or the dope can be transformed into an optically isotropic region by heating and moisture absorption. This can be achieved by using them together.

ドープを吸湿させる方法としては、例えば、空気中に一
定時間以上静置することにより達成することができる。
The dope can be made to absorb moisture, for example, by leaving it in the air for a certain period of time or more.

この場合の空気は50%以上の相対湿度をもっているこ
とが好ましい。
The air in this case preferably has a relative humidity of 50% or more.

また通常の湿度雰囲気にさらに積極的に加湿を施す工夫
は、光学等方性化するまでの時間を短く、また加熱を併
用する場合にはその加熱温度を低くできる点から望まし
い実施態様である。相対湿度99%を超えると、低温で
はドープ上に水が凝縮するためポリマーが析出したり、
フィルムの平面性が失われることがあるが、45℃以上
においては、100%以上の相対湿度を用いることもで
きる。
Further, actively applying humidification to a normal humid atmosphere is a desirable embodiment because it shortens the time until optical isotropy is achieved, and when heating is used in combination, the heating temperature can be lowered. If the relative humidity exceeds 99%, water will condense on the dope at low temperatures, leading to polymer precipitation.
Relative humidity of 100% or more can also be used at temperatures of 45° C. or higher, although the flatness of the film may be lost.

また吸湿と同時または吸湿させた後加熱を併用する方法
においては、例えば、硫酸を溶媒に用いた場合、光学異
方性が実質的に消失し、ドープが光学等方性に転化する
温度は、ポリマー濃度、ポリマーの重合度、硫酸濃度、
ドープの厚み、さらには吸湿の程度により変動するが、
通常約45°C以上が好ましく、またその上限は、ポリ
マーの分解性を考慮した場合、一般的にあまり高くない
ことが望ましく、フィルム状のドープの温度が200°
Cを超えない程度に選ばれることが望ましい。
In addition, in a method that uses heating simultaneously with moisture absorption or after moisture absorption, for example, when sulfuric acid is used as a solvent, the temperature at which optical anisotropy substantially disappears and the dope converts to optical isotropy is: Polymer concentration, degree of polymerization, sulfuric acid concentration,
Although it varies depending on the thickness of the dope and the degree of moisture absorption,
Generally, the temperature is preferably about 45°C or higher, and when considering the decomposability of the polymer, it is generally desirable that the upper limit is not too high.
It is desirable to select a value that does not exceed C.

この吸湿により光学等方性化する機構は必ずしも明らか
ではないが、おそらく吸湿することによるポリマー濃度
と溶媒濃度の低下により、PPTA−溶媒系の液晶域が
かなり縮小するためであろうと思われる。この吸湿だけ
でも十分光学等方性化するが、これにさらに加熱が伴え
ば、短時間の等方性化が可能となる。この方法は特にド
ープの厚みが厚いときに有効である。
Although the mechanism of optical isotropy caused by this moisture absorption is not necessarily clear, it is probably because the liquid crystal region of the PPTA-solvent system is considerably reduced due to the decrease in polymer concentration and solvent concentration due to moisture absorption. This moisture absorption alone is sufficient to achieve optical isotropy, but if this is further accompanied by heating, isotropy can be achieved in a short period of time. This method is particularly effective when the dope is thick.

本発明において、ドープの凝固液として使用できるのは
、例えば水約70重量%以下の希硫酸、約20重量%以
下の水酸化ナトリウム水溶液およびアンモニア水、約5
0重量%以下の塩化ナトリウム水溶液および塩化カルシ
ウム水溶液などである。凝固浴の温度は特に制限される
ものではなく、通常約−5℃〜50℃の範囲で行なわれ
る。
In the present invention, the dope coagulating liquid that can be used is, for example, dilute sulfuric acid containing about 70% by weight or less of water, aqueous sodium hydroxide solution containing about 20% by weight or less, aqueous ammonia, about 5% by weight or less
These include 0% by weight or less sodium chloride aqueous solution and calcium chloride aqueous solution. The temperature of the coagulation bath is not particularly limited, and is usually in the range of about -5°C to 50°C.

凝固されたフィルムはそのままでは酸が含まれているた
め、加熱による機械的物性の低下の少ないフィルムを製
造するには酸分の洗浄、除去をできるだけ行なう必要が
ある。酸分の除去は、具体的には約500ppm以下ま
で行なうことが望ましい。洗浄液としては水が通常用い
られるが、必要に応じて温水で行なったり、アルカリ水
溶液で中和洗浄した後、水などで洗浄してもよい。洗浄
は、例えば洗浄液中でフィルムを走行させたり、洗浄液
を噴霧する等の方法により行なわれる。
Since the coagulated film as it is contains acid, it is necessary to wash and remove the acid as much as possible in order to produce a film whose mechanical properties are less likely to deteriorate due to heating. Specifically, it is desirable to remove the acid content to about 500 ppm or less. Water is usually used as the cleaning liquid, but if necessary, hot water may be used, or washing may be performed by neutralizing with an alkaline aqueous solution and then washing with water. Cleaning is carried out, for example, by running the film in a cleaning liquid or by spraying the cleaning liquid.

本発明において、このようにして製造されたフィルムは
、乾燥させることなく、少なくとも50重量%以上の水
分、好ましくは80重量%以上の水分を含有させたまま
保持し、染料または顔料を含有する液と接触させなけれ
ばならない。水分量が50重量%未満ではいわゆる生乾
きの状態であり、染料または顔料を有する液からの染料
または顔料の拡散が著しく低下し、実用的程度に染色さ
せることができない。
In the present invention, the film produced in this manner retains at least 50% by weight of water, preferably 80% by weight or more of water without drying, and the film contains a dye or pigment. must be brought into contact with. When the water content is less than 50% by weight, the dye is in a so-called half-dry state, and the diffusion of the dye or pigment from the liquid containing the dye or pigment is significantly reduced, making it impossible to dye to a practical extent.

染料や顔料との接触は、好ましくは上記染料や顔料を含
む含浸剤をフィルムに含浸させることによって行なわれ
る。染料や顔料の粒子は、含浸剤中では溶液状態で分子
状に分散しており、その粒径は通常0.1μ以下である
。水溶性でない含浸剤であってもエマルジョン、分散液
、コロイド状態で含浸処理を行なうことができるが、含
浸の容易さという観点から、0.01μ以下の粒径が最
も好ましく用いられる。このときこれらエマルジョン、
分散液等を安定化したり、着色を促進するために界面活
性剤等の添加剤が添加されていてもよい。
The contact with the dye or pigment is preferably carried out by impregnating the film with an impregnating agent containing the dye or pigment described above. Particles of dyes and pigments are molecularly dispersed in a solution state in an impregnating agent, and their particle size is usually 0.1 μm or less. Even if the impregnating agent is not water-soluble, the impregnating treatment can be carried out in the form of an emulsion, dispersion, or colloid, but from the viewpoint of ease of impregnation, a particle size of 0.01 μm or less is most preferably used. At this time, these emulsions,
Additives such as surfactants may be added to stabilize the dispersion or promote coloring.

含浸はフィルムを含浸剤含有液中に浸漬するか、または
噴霧、シャワーリング等によって行なうことができる。
Impregnation can be carried out by immersing the film in a liquid containing an impregnating agent, or by spraying, showering, or the like.

含浸温度は室温〜沸点までの間で任意に設定できるが、
高温の方が好ましい。含浸剤濃度も0.1重量%〜99
重量%の間で任意である。
The impregnation temperature can be set arbitrarily between room temperature and boiling point.
Higher temperatures are preferred. Impregnating agent concentration is also 0.1% by weight ~ 99%
Any between % by weight.

染料や顔料の含浸は一般に拡散律速であるため、所望の
着色程度に応じて含浸温度、時間、含浸濃度を決めるべ
きである。着色効果が認められる染料または顔料の含有
量としては大体、0.1〜20重量%程度であり、好ま
しくは1〜10重量%である。
Since impregnation with dyes and pigments is generally diffusion-controlled, the impregnation temperature, time, and impregnation concentration should be determined depending on the desired degree of coloring. The content of the dye or pigment that has a coloring effect is generally about 0.1 to 20% by weight, preferably 1 to 10% by weight.

このようにして着色されたフィルムは、表面付着した染
料または顔料を洗浄した後、乾燥されるが、望むならば
乾燥に先立って延伸することもできる。すなわち、乾燥
前の湿潤フィルムを1方向または2方向に1.01〜1
.4倍程度延伸することにより、フィルムの機械的性質
を向上させることができる。
The film colored in this way is dried after cleaning the dye or pigment adhering to the surface, but it can also be stretched prior to drying if desired. That is, the wet film before drying is 1.01 to 1 in one or two directions.
.. By stretching the film by about 4 times, the mechanical properties of the film can be improved.

フィルムの乾燥は、緊張下、定長下または僅かに延伸し
つつ、フィルムの収縮を開園して行なう必要がある。も
し、洗浄液(例えば水)の除去とともに収縮する傾向を
有するフィルムを、何らの収縮の制限を行なうことなく
乾燥した場合には、ミクロに不均一な構造形成(結晶化
など)がおこるためか、得られるフィルムの平面性が損
なわれたり、カールしてしまうこともある。収縮を制限
しつつ乾燥するには、例えばテンター乾燥機や金属枠に
挟んでの乾燥などを利用することができる。
It is necessary to dry the film under tension, under constant length, or while slightly stretching the film while allowing the film to shrink. If a film that tends to shrink with the removal of a cleaning solution (e.g., water) is dried without any restriction on shrinkage, microscopically non-uniform structure formation (crystallization, etc.) may occur. The resulting film may lose its flatness or curl. To dry while limiting shrinkage, for example, a tenter dryer or drying between metal frames can be used.

乾燥に係る他の条件は、特に制限されるものではなく、
加熱気体(空気、窒素、アルゴンなど)や常温気体によ
る方法、電気ヒータや赤外線ランプなどの輻射熱による
方法、誘電加熱法などの手段から任意に選ぶことができ
る。
Other conditions related to drying are not particularly limited.
Any method can be selected from methods using heated gas (air, nitrogen, argon, etc.) or room temperature gas, methods using radiant heat such as electric heaters or infrared lamps, and dielectric heating methods.

フィルムの乾燥温度は50℃以上であることが肝要であ
る。これは、50℃未満の乾燥ではフィルムの構造の緻
密化が不十分(密度が小さい)で、着色の堅牢度が不十
分となるからである。乾燥温度は好ましくは100〜3
00℃である。
It is important that the drying temperature of the film is 50°C or higher. This is because drying at a temperature below 50° C. results in insufficient densification of the film structure (low density) and insufficient color fastness. Drying temperature is preferably 100-3
It is 00℃.

また、本発明において、硫酸系の溶媒に溶解し成形する
に当たり、条件によってはポリマー鎖中の芳香核が一部
スルホン化されることがあるが、これは得られたフィル
ムの機械的物性の低下を伴わない範囲においては含浸剤
(カチオン染料等)の吸尽力の向上効果が見られるため
、積極的にスルホン化を進行させるのも好ましい実施態
様のひとつである。このようなスルホン化は、光学異方
性ドープの等方化のための加熱や吸湿時の発熱等を利用
することによって達成できる。
Furthermore, in the present invention, when dissolving in a sulfuric acid-based solvent and molding, some of the aromatic nuclei in the polymer chain may be sulfonated depending on the conditions, but this may reduce the mechanical properties of the resulting film. Since the effect of improving the exhaustion power of the impregnating agent (cationic dye, etc.) can be seen in the range where it is not accompanied by sulfonation, it is one of the preferred embodiments to actively advance sulfonation. Such sulfonation can be achieved by using heating to make the optically anisotropic dope isotropic, heat generated during moisture absorption, and the like.

(実施例) 以下に本発明の実施例および参考例(PPTAの製造例
)を示すが、これらの参考例および実施例は本発明を説
明するものであって、本発明を限定するものではない。
(Example) Examples and reference examples (manufacturing examples of PPTA) of the present invention are shown below, but these reference examples and examples are for explaining the present invention, and are not intended to limit the present invention. .

なお、実施例中特に規定しない場合は重量部または重量
%を示す。
In the examples, parts by weight or weight % are shown unless otherwise specified.

対数粘度ηinhは98%硫酸100m1にポリマー0
,2gを溶解し、30℃で常法で測定した。
Logarithmic viscosity ηinh is 98% sulfuric acid 100ml with 0 polymer
, 2g was dissolved and measured at 30°C in a conventional manner.

ドープの粘度は、B型粘度針を用いlrpmの回転速度
で測定した。フィルムの厚さは、直径’l +uの測定
面を持ったダイヤルゲージで測定した。強伸度およびモ
ジュラスは、定速伸長型強伸度測定機により、フィルム
試料を100IIXIO龍の長方形に切り取り、最初の
つかみ長さ3011、引張り速度30n+/分で荷重−
伸長曲線を5回描き、これより算出したものである。密
度は、四塩化炭素−トルエンを使用した密度勾配管法に
より30℃で測定した。
The viscosity of the dope was measured using a type B viscosity needle at a rotation speed of 1 rpm. The thickness of the film was measured with a dial gauge with a measuring surface of diameter 'l + u. The strength elongation and modulus are determined by cutting a film sample into a 100 IIXIO dragon rectangle using a constant speed extension type strength elongation measuring machine, and applying a load of - with an initial grip length of 3011 and a tensile speed of 30 n+/min.
The elongation curve was drawn five times and calculated from this. Density was measured at 30°C by density gradient tube method using carbon tetrachloride-toluene.

実施例1 ηinhが5.5のPPTAポリマーを99.7%の硫
酸にポリマー濃度12.0%で溶解し、60℃で光学異
方性のあるドープを得た。このドープの粘度を常温で測
定したところ、14500ボイズであった。製膜しやす
くするために、このドープを約70℃に保ち、真空下に
脱気した。この場合も上記と同じく光学異方性を有し、
粘度は4200ボイズであった。このドープをタンクか
らフィルターを通し、約70℃に保ちながらギアポンプ
を経てダイに到る1、5mの曲管を通し、Q、 3 w
a X300 mmのスリットを有するダイから、鏡面
に磨いたハステロイ製のベルトにキャストし、この流延
ドープに相対温度約95%の約90℃の空気を吹きつけ
て光学等力比したのち、約1分間ベルト上に保持してか
ら、ヘルドとともに0℃の20重量%硫酸水溶液の中に
導いて凝固させた。次いで凝固フィルムをベルトからひ
きはがし、回転ローラを介して約20℃の水槽中を走行
させて洗浄しく滞留時間約3分)、水分率約400重量
%のゲル状凝固フィルムを得た。
Example 1 A PPTA polymer having an ηinh of 5.5 was dissolved in 99.7% sulfuric acid at a polymer concentration of 12.0% to obtain a dope with optical anisotropy at 60°C. The viscosity of this dope was measured at room temperature and was found to be 14,500 voids. To facilitate film formation, the dope was kept at about 70° C. and degassed under vacuum. In this case as well, it has optical anisotropy as above,
The viscosity was 4200 boids. This dope is passed from the tank through a filter, passed through a gear pump while keeping it at about 70°C, and passed through a 1.5m bent pipe to the die.
The cast dope was cast from a die with a slit of 300 mm to a mirror-polished Hastelloy belt, and the cast dope was blown with air at about 90°C, which is about 95% of the relative temperature, to perform an optical isodynamic ratio. After holding it on the belt for 1 minute, it was introduced together with Held into a 20% by weight sulfuric acid aqueous solution at 0° C. to solidify. The coagulated film was then peeled off from the belt and washed by running it through a water tank at about 20° C. via rotating rollers (residence time: about 3 minutes) to obtain a gel-like coagulated film with a moisture content of about 400% by weight.

このフィルムと、80℃のカチオン染料ダイアクリルレ
ッドGL−N (三菱化成社製)5重量%含有水溶液と
を5分間接触させて、該染料を含浸させた後、得られた
着色フィルムを水洗し、約IQcmX15cmのステン
レス製の2枚の枠に挟み、200℃に保たれたエアオー
ブン中で定長乾燥して、赤色のフィルムを得た。このフ
ィルムは、沸水中に約30公人れたが、はとんど脱色し
なかった。
This film was brought into contact with an aqueous solution containing 5% by weight of the cationic dye Diacrylic Red GL-N (manufactured by Mitsubishi Kasei Corporation) at 80°C for 5 minutes to impregnate it with the dye, and then the obtained colored film was washed with water. The film was sandwiched between two stainless steel frames of about IQcm x 15cm and dried for a fixed length in an air oven kept at 200°C to obtain a red film. This film was immersed in boiling water for about 30 minutes, but the color did not fade at all.

比較例1 実施例1で得られたゲル状凝固フィルムを一旦120℃
で乾燥して、水分含有量約30重量%にした後、実施例
1に示した条件で染色を行なったが、わずかに赤色にな
っただけであった。
Comparative Example 1 The gel-like coagulated film obtained in Example 1 was once heated to 120°C.
After drying to a water content of about 30% by weight, dyeing was carried out under the conditions shown in Example 1, but the color was only slightly red.

比較例2 実施例1で得られたゲル状凝固フィルムを、実施例1に
示した条件で染色を行なった後、水洗し、得られた着色
フィルムを約10cmX15cmのステンレス製の2枚
の枠に挟み、室温にて風乾して赤色フィルムを得た。こ
のフィルムを、沸水中に約30公人れたところ、脱色が
非常に多かった。
Comparative Example 2 The gel-like coagulated film obtained in Example 1 was dyed under the conditions shown in Example 1, then washed with water, and the colored film obtained was placed in two stainless steel frames of about 10 cm x 15 cm. It was sandwiched and air-dried at room temperature to obtain a red film. When this film was placed in boiling water for about 30 minutes, there was a great deal of decolorization.

実施例2 実施例1で得られたゲル状凝固フィルムを分散染料ダイ
アニックスプルーBG−FS (三菱化成社製)5重量
%および分散剤としてのディスパーTL1g/j!を加
えた80°Cの液と5分間接触させて、染料を含浸させ
た後、さらに水洗し、実施例1と同様にして乾燥して、
青色のフィルムを得た。このフィルムを沸水中に30分
入れたところ、脱色は認められなかった。
Example 2 The gel-like coagulated film obtained in Example 1 was mixed with 5% by weight of disperse dye Dianic Sprue BG-FS (manufactured by Mitsubishi Kasei Corporation) and 1 g/j of Disper TL as a dispersant! was impregnated with the dye by contacting with a solution at 80°C for 5 minutes, and then washed with water and dried in the same manner as in Example 1.
A blue film was obtained. When this film was placed in boiling water for 30 minutes, no decolorization was observed.

比較例3 実施例1で得られたフィルムを一旦120℃で水分率2
重量%以下に乾燥した後、実施例2で示した条件で染色
を行なったが全く着色しなかった。
Comparative Example 3 The film obtained in Example 1 was heated to a moisture content of 2 at 120°C.
After drying to below % by weight, dyeing was carried out under the conditions shown in Example 2, but no coloring was observed.

実施例3 実施例1で得られたフィルムを酸性染料ダイアジッドア
リザリンライトブルー4GL (三菱化成社製)5重量
%含有水溶液とを5分間接触させて、該染料を浸させた
後、さらに水洗し、実施例1に示した条件で乾燥して、
青色フィルムを得た。
Example 3 The film obtained in Example 1 was brought into contact with an aqueous solution containing 5% by weight of the acid dye Diazid Alizarin Light Blue 4GL (manufactured by Mitsubishi Kasei Corporation) for 5 minutes to soak in the dye, and then further washed with water. , dried under the conditions shown in Example 1,
A blue film was obtained.

実施例4 実施例1で得られたフィルムを有機顔料レイクレッド4
R(東京インキ社製)5重量%含有液とを5分間接触さ
せたのち、実施例1で示した条件で乾燥して青色フィル
ムを得た。
Example 4 The film obtained in Example 1 was coated with organic pigment Ray Red 4.
After being brought into contact with a solution containing 5% by weight of R (manufactured by Tokyo Ink Co., Ltd.) for 5 minutes, it was dried under the conditions shown in Example 1 to obtain a blue film.

これらのフィルムの処理条件、物性をまとめて第1表に
示した。
The processing conditions and physical properties of these films are summarized in Table 1.

第   1   表 (発明の効果) 本発明のフィルムは、高い強度と高いモジュラスで表さ
れる良好な機械的性質を有し、かつ任意の色に着色され
た、新規なフィルムである。また本発明のフィルムは、
高い耐熱性、高い誘電率を有している。本発明のフィル
ムは、このような性能上の特徴を活かして、コンデンサ
ー用絶縁体、磁気テープ用ベースフィルム、熱転写プリ
ンター用テープなどとして有用であり、特に着色されて
いるので耐熱識別テープおよびシート、識別電線被膜に
好適に使用することができ、その他、包装材料、製版材
料、写真フィルム等にも有用なものである。
Table 1 (Effects of the Invention) The film of the present invention is a novel film that has good mechanical properties represented by high strength and high modulus, and is colored in any color. Further, the film of the present invention has
It has high heat resistance and high dielectric constant. Taking advantage of these performance characteristics, the film of the present invention is useful as an insulator for capacitors, a base film for magnetic tapes, a tape for thermal transfer printers, etc. In particular, since it is colored, it can be used as heat-resistant identification tapes and sheets, It can be suitably used for identification wire coatings, and is also useful for packaging materials, plate-making materials, photographic films, and the like.

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)対数粘度ηinh2.5以上の実質的にパラ配向
型芳香族ポリアミドからなる、密度が1.37g/cm
^3以上、ヤング率が500kg/mm^2以上の黄色
以外に着色されたパラ配向型ポリアミド着色フィルム。
(1) Made of substantially para-oriented aromatic polyamide with a logarithmic viscosity ηinh of 2.5 or more, with a density of 1.37 g/cm
A para-oriented polyamide colored film colored other than yellow, with a Young's modulus of ^3 or more and a Young's modulus of 500 kg/mm^2 or more.
(2)対数粘度ηinhが2.5以上であるパラ配向型
芳香族ポリアミドと96重量%以上の濃度の濃硫酸、ク
ロル硫酸およびフルオル硫酸からなる群より選択された
少なくとも一種の溶媒とを含んでなる光学異方性ドープ
を、光学異方性を保ったまま支持面上にフィルム状とな
し、吸湿および/または加熱により該ドープが光学等方
性ドープに実質的に転化するまで放置した後、凝固させ
、溶媒を実質的に除去して得た50重量%以上の水分を
含んだフィルムと染料または顔料を含有する液とを接触
させ、次いで50℃以上の温度で収縮を制限しつつ乾燥
することを特徴とするパラ配向型ポリアミド着色フィル
ムの製造法。
(2) A para-oriented aromatic polyamide having a logarithmic viscosity ηinh of 2.5 or more and at least one solvent selected from the group consisting of concentrated sulfuric acid, chlorosulfuric acid, and fluorosulfuric acid with a concentration of 96% by weight or more. After forming an optically anisotropic dope into a film on a support surface while maintaining its optical anisotropy, and leaving it until the dope is substantially converted into an optically isotropic dope by moisture absorption and/or heating, A film containing 50% by weight or more water obtained by coagulating and substantially removing the solvent is brought into contact with a dye or pigment-containing liquid, and then dried at a temperature of 50° C. or higher while limiting shrinkage. A method for producing a para-oriented polyamide colored film, characterized by:
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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