KR100761208B1 - 전기 전도성 파라-아라미드 펄프 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 파라-아라미드가 펄프에서 연속 상이고, 술폰화된 폴리아닐린이 불연속 상인, 파라-아라미드와 블렌딩된 술폰화 폴리아닐린의 전기 전도성 펄프에 관한 것이다.
파라-아라미드 펄프, 술폰화된 폴리아닐린, 전기 전도성 펄프.

Description

전기 전도성 파라-아라미드 펄프 {Electrically-Conductive Para-Aramid Pulp}
본 발명은 중합체 보강재로서 높은 표면적, 높은 피브릴 농도, 및 증가된 강도 및 높은 탄성계수를 갖는 전기 전도성 아라미드 펄프 조성물에 관한 것이다.
각각 1998년 8월 4일자 및 1999년 3월 16일자로 허여된 미국 특허 제5,788,897호 및 제5,882,566호는 연속 상의 파라-아라미드 및 불연속 상의 전기 전도성 술폰화 폴리아닐린을 갖는 섬유를 개시하였다.
1992년 3월 10일자로 허여된 미국 특허 제5,094,913호는 연속 상의 파라-아라미드 및 불연속 상의 메타-아라미드를 갖는 섬유로부터 리파이닝 (refining)된 펄프를 개시하였다.
1984년 9월 14일자로 공개된 일본 특허 출원 공개 제59/163418호는 파라-아라미드 및 지방족 폴리아미드의 블렌드 섬유로부터 고해된 펄프를 개시하였다.
<발명의 간단한 요약>
본 발명은 파라-아라미드 65 내지 95 중량% 및 술폰화 폴리아닐린 (SPA) 5 내지 35 중량%의 블렌드를 포함하며, 파라-아라미드가 조성물 중에서 연속 상으로 존재하고 SPA가 파라-아라미드 전체에 분산된, 펄프 형태의 조성물을 포함한다. 조성물의 펄프 입자는 일반적으로 비표면적이 7.5 m2/g보다 크고, 캐나다 표준 여수도 (Canadian Standard Freeness)가 150 mL 미만이다.
본 발명의 펄프로부터 제조된 종이는 5초 미만의 전하 감쇄율 (charge decay rate)을 나타낸다.
전기 전도성 펄프는 일반적으로 포장 필름 및 중합체의 보강재, 특히 전하를 배류시키거나 또는 손실시킬 필요가 있는 포장 필름 및 중합체를 보강하는데 사용하기에 매우 바람직한 생성물이다. 전기 전도성 펄프는 건조된 형태의 유전성 펄프를 취급할 경우 취급하기 어렵거나 또는 방전시 스파크의 위협으로 인해 위험한 하전된 입자가 생성되는 경우에 사용된다.
본 발명은 2종의 중합체 재료의 친밀한 블렌드를 사용하여 다른 중합체를 위한 좋은 보강재일 뿐만 아니라, 전기 전도성이 있어서 일반적으로는 유전성인 재료 내에 보강재로서 첨가되어 일반적으로는 유전성인 재료에 전기 전도성을 부여하는 펄프를 제공한다. 배합된 중합체의 섬유는 공지되어 있다. 특히, 다른 중합체 및 심지어는 폴리아닐린 중합체와 배합된 파라-아라미드 섬유가 공지되어 있다. 그러나, 지금까지는 이러한 섬유들을 리파이닝 (refining)하여 전도성 펄프 재료를 제조할 수 있다는 제안은 없었다.
본 발명은 우수한 보강 재료일 뿐만 아니라, 전하 손실에 매우 효과적이기도 한 펄프 생성물을 제공한다. 또한, 이러한 전하 손실에 유익한 상기 재료는 그 자 체로 펄프 제조의 용이성 및 우수한 품질의 펄프를 생성하는 재료가 된다.
본 펄브 생성물의 재료는 파라-아라미드 및 SPA이고, SPA 성분은 매우 상이하고 거의 연관성이 없는 목적들을 위해 이중적인 기능을 제공한다. 제1 목적으로, 블렌드의 부차적인 성분인 폴리아닐린은 리파이닝 힘 및 펄핑 힘에 대한 파괴점을 제공하여, 피브릴이 가늘고 긴 고품질 펄프의 효율적이고 효과적인 제조를 달성한다. 제2 목적으로, 펄프 입자의 표면에서 효과적인 성분으로서의 폴리아닐린은 인접 펄프 입자 상의 피브릴과의 접촉에 의해 전하를 손실시키는데 효과적인 전기 전도성을 제공한다.
"아라미드"는 아미드 (-CO-NH-) 결합의 85% 이상이 2개의 방향족 고리에 직접 부착된 폴리아미드를 의미한다. 아라미드 섬유는 문헌 [Man-Made Fibers - Science and Technology, Volume 2, Section titled Fiber-Forming Aromatic Polyamides, page 297, W. Black et al., Interscience Publishers, 1968]에 기재되어 있다. 아라미드 섬유는 또한 미국 특허 제4,172,938호, 제3,869,429호, 제3,819,587호, 제3,673,143호, 제3,354,127호 및 제3,094,511호에 개시되어 있다.
파라-아라미드는 폴리아닐린과의 블렌딩을 위한, 본 발명의 주요 중합체이고, 폴리(p-페닐렌 테레프탈아미드)가 바람직한 파라-아라미드이다. 파라-아라미드는 파라-페닐렌 디아민 및 테레프탈로일 클로라이드의 몰-대-몰 중합으로부터 생성된 단독중합체 뿐만 아니라, 파라-페닐렌 디아민고 함께 소량의 다른 디아민을 혼입하고 테레프탈로일 클로라이드와 함께 소량의 다른 디산 클로라이드를 혼입하여 생성한 공중합체를 의미한다. 일반적으로, 다른 디아민 및 다른 디산 클로라이 드는, 중합 반응에 간섭하지 않기만 한다면, 파라-페닐렌 디아민 또는 테레프탈로일 클로라이드의 약 30 몰%까지의 양, 또는 그보다 약간 더 많은 양으로 사용될 수 있다. 또한, 다른 방향족 디아민 및 다른 방향족 디산 클로라이드가 이방성 방사액의 제조를 허용하는 양으로 존재하기만 한다면, 파라-아라미드는 다른 방향족 디아민 및 다른 방향족 디산 클로라이드, 예를 들면 2,6-나프탈로일 클로라이드 또는 클로로테레프탈로일 클로라이드 또는 디클로로테레프탈로일 클로라이드를 혼입하여 생성한 공중합체를 의미한다. 파라-아라미드의 제조 및 파라-아라미드로부터 섬유를 방사하는 방법은 미국 특허 제3,869,429호, 제4,308,374호, 제4,698,414호 및 제5,459,231호에 기재되어 있다.
본 발명의 술폰화 폴리아닐린은 동일반응계내 고리-술폰화로 제조할 수 있다. "동일반응계내 고리-술폰화"라는 용어는 폴리아닐린을 중합체 용액 형성 공정 동안 술폰화시키고, 용액을 섬유로 방사하기 전에는 황산 용액으로부터 단리하지 않는 것을 의미한다. 물론, 술폰화는 전도성 펄프를 생성하는 술폰화 폴리아닐린을 제조하기 위한 임의의 다른 방법으로 달성할 수도 있다.
본 발명의 실시에 효과적이기 위해, 술폰화 폴리아닐린은 전하를 배류시키기 위해 적당한 전도성을 제공할 정도로 술폰화되어야 한다. 술폰화는 황 함량이 술폰화 폴리아닐린의 총 중량을 기준으로 8.5% 이상이어야 함이 밝혀졌다. 8.5% 미만의 술폰화는 일반적으로 불충분한 섬유 전도성을 유발한다. 또한, 황이 포화 폴리아닐린의 총 중량을 기준으로 약 15 중량%인 술폰화 수준까지는, 술폰화가 증가할수록 성능이 개선된다는 것이 밝혀졌다. 더 큰 설폰화도는 부가적인 이점이 거의 없는 것으로 밝혀졌다. 8.5 내지 15 중량% 정도의 폴리아닐린 술폰화는 폴리아닐린 반복 단위의 약 30 내지 70%가 술폰화된 몰%에 상응한다.
본 발명의 펄프는 파라-아라미드 및 술폰화 폴리아닐린을 포함하는 이방성 방사액의 소위 에어 갭 (air gap) 방사에 의해 제조할 수 있다. 본 발명에 사용되는 펄프를 위한 기재로서 기능하기 위한 상기 방사액의 제조 및 섬유의 방사는 전술한 미국 특허 제5,788,897호 및 제5,882,566호에서 찾아볼 수 있다.
본 발명에 사용되는 펄프에 사용되는 폴리아닐린의 분자량은 중요하지 않다. 저분자량의 폴리아닐린은 보다 낮은 용액 점도를 생성하고 가공을 보다 용이하게 하나, 가공 또는 사용 중에 섬유로부터 보다 쉽게 제거될 수 있다.
고유 점도가 5 이상인 고분자량의 파라-아라미드를 사용한다. 바람직한 고강도 및 고탄성계수의 펄프를 얻기 위해, 미국 특허 제3,767,756호에 논의된 것과 같은 이방성 방사액을 생성하는 파라-아라미드 방사액 농도를 사용한다. 총 중합체 함량, 즉 술폰화 폴리아닐린 및 p-아라미드의 합의 13 중량% 이상을 함유하는 방사액이 이 요건을 충족시킨다. 그렇지 않으면, 방사된 섬유의 기계적 특성이 대전방지 특성을 제공하는 펄프의 제조에 허용될 수 없을 것이다.
방사 용액, 및 궁극적으로는 방사된 섬유 및 펄프 생성물 중의 술폰화 폴리아닐린의 농도는 특성에 중요한 영향을 미친다. 술폰화 폴리아닐린의 함량이 중합체 혼합물의 40 중량%까지 증가하고 그것을 초과하면, 섬유의 인장 강도는 바람직하지 못하게 감소되며, 수반되는 전기 전도성의 증가도 없을 것이다. 또한, 이와 같이 폴리아닐린의 농도가 높은 섬유를 수세할 때, 동일반응계내 고리-술폰화 폴리 아닐린의 일부가 추출될 수 있다.
약 5초 미만의 전하 감쇄율을 제공하기 위하여, 고리-술폰화 폴리아닐린이 펄프 생성물의 3 중량% 이상, 바람직하게는 5 중량% 초과를 구성하여야 한다. 고리-술폰화 폴리아닐린은 비술폰화 폴리아닐린을 사용하여 계산한 중합체 혼합물을 기준으로 3 내지 40 중량%, 바람직하게는 5 내지 30 중량%의 섬유를 구성하여야 한다.
본 발명의 펄프를 제조하기 위해, 상기와 같이 방사한 섬유를 0.5 내지 2.5 cm의 일정한 길이로 절단하고, 물에 현탁시켜 플록 (floc)을 형성하고, 이것을 고전단 조건에 적용하여 펄프를 생성한다. 셀룰로오스 섬유의 리파이닝에 유용한 장치, 예를 들어 서로에 대해 상대적인 속도로 회전하는 연마 요소를 갖는 리파이너 (refiner)가 본 목적에 유용하다. 본 발명에 따른 펄핑에서, 파라-아라미드 상 및 폴리아닐린 상 사이의 경계선을 따른 전단에 의해 펄프 길이가 우수하고 피브릴화도가 높은 고품질 펄프 입자가 용이하게 형성된다. 폴리아닐린 도메인의 존재로 인해 절단된 섬유 내에 파괴점이 제공되고, 절감된 에너지 소비에서 신속하고 보다 완전한 피브릴화가 유발되며, 이 때, 펄프 입자 표면은 적어도 부분적으로 섬유 내부로 연장된 폴리아닐린 도메인의 위치에 의해 정의된다. 상기 정의의 결과로, 펄프의 외부 표면의 적어도 일부는 상대적으로 높은 폴리아닐린 농도 및 의외로 높은 전기 전도성을 갖는다.
펄프 생성물의 피브릴화도 및 표면적의 수준에 대한 신뢰할만한 한 지표는 "캐나다 표준 여수도" (CSF)로서 공지되어 있다. 펄프의 CSF는 이하 본원에 설명되 는 구체적인 시험 절차의 결과로서 측정된 배수된 물의 부피로서 기록된다. 본 발명에 사용하기에 적합한 펄프는 일반적으로 0 내지 150 mL, 바람직하게는 20 내지 100 mL의 CSF를 나타낸다. 보다 낮은 CSF는 일반적으로 보다 높은 표면적을 나타낸다.
본 발명의 조성물은 2-성분 펄프 및 다른 재료로 제조된 펄프의 펄프 블렌드 조합을 포함할 수 있다. 이 경우, 조성물은 목적하는 전하 감쇄율을 달성하는데 필요한 만큼의 2-성분 펄프를 함유하기만 하면 된다. 5초 미만의 전하 감쇄율을 나타내는 조성물은 본 발명의 범주 내에 있다. 상기 전하 감쇄율을 달성하는데 필요한 2-성분 펄프의 양은 설폰화 폴리아닐린 중의 황의 양 및 2-성분 펄프 중의 설폰화 폴리아닐린의 양에 따라 달라진다. 일반적으로, 펄프 블렌드 조성물은 조성물의 총 중량을 기준으로 5 중량% 이상의 2-성분 펄프 및 95% 미만의 다른 펄프 재료를 가져야 한다.
다른 재료로부터 제조되는 펄프 성분은 예를 들어 셀룰로오스 재료, 아크릴, 파라-아라미드 등을 포함하는 펄프화가 가능한 임의의 다른 재료로부터 제조할 수 있다. 바람직한 다른 펼프 재료는 파라-아라미드 재료, 폴리(p-페닐렌 테레프탈아미드)이다.
시험 방법
전하 손실
정전기 감쇄 또는 전하 손실 시험에서는 재료가 분쇄될 때 재료의 표면 상에 유도되는 공지된 전하를 손실시키는 능력을 측정한다. 본 실시예에서 제조되는 펄 프의 전하 손실을 시험하기 위해, 펄프를 종이 시트로 만들고, 시트에 대하여 전하 손실 시험을 수행하였다.
펄프 5 g을 TMI 분산 장치 (테스팅 머신즈, 인크. (Testing Machines, Inc.), 미국 뉴욕주 아이슬란디아 소재)에서 5분 동안 물 1.5 L에 분산시켰다. 생성된 슬러리를 물 25 L를 함유하는 실험실용 핸드시트 머신 (handsheet machine)의 헤드 박스 안에 부었다. 30×30 cm의 핸드시트를 형성하고, 탈수하고, 건조시켰다.
상기 핸드시트로부터 9×14 cm의 정전하 감쇄율 시험 시편을 잘라내고, 30% 상대 습도에서 24시간 이상 동안 평형화시키고, ETS 정전하 감쇄 측정기, 모델 406C (일렉트로-테크 시스템즈, 인크. (Electro-Tech Systems, Inc.))을 사용하여 시험하였다.
시험 수행시, 시험 시편을 측정기의 전극 사이에 장착하고, 5000 볼트의 전하를 적용하고, 전극 접지시 전하가 500 볼트까지 배류되는 시간을 측정하였다. 이 시험은 연방 시험 방법 표준 101B, 방법 4046이다. 시험 결과를 표 IV에 제시하였다.
황 함량
공지된 중량의 펄프 샘플을 플라스크 안에서 산소로 연소시키고, 발생된 SO2 및 SO3 기체를 물에 흡수시켰다. 과산화수소를 물에 첨가하여 모든 황이 확실히 황산염으로 전환되도록 하고, 물을 백금흑 (白金黑)과 함께 끓여 임의의 과량의 H2O2 를 제거하였다. 생성된 용액을 동일 부피의 이소프로판올과 합하고, 표준화된 BaCl2 용액으로 적정하여 황산염 농도를 측정하였다. 황산염 농도를 기준으로 황의 양을 결정하였다.
펄프 길이
카자아니 (Kajaani) FS-200 장치 (카자아니 일렉트로닉스 (Kajaani Electronics), 핀란드 카자아니 소재)를 사용하여, 펄프 섬유 길이를 측정하였다. 펄프 섬유의 수성 슬러리를 초 당 섬유 40 내지 60개의 속도로 분석하기에 적합한 농도로 제조하였다. 슬러리를 상기 장치의 모세관에 통과시켜 레이저 광선 및 검출기에 노출시켜 섬유 길이를 측정하였다. 장치는 검출기 출력값으로부터 계산을 수행하여 3개의 상이한 길이, 즉 산술 평균 길이, 길이 가중 평균 길이 및 중량 가중 평균 길이를 기록하였다.
인장 특성
인장 특성에 대해 시험할 필라멘트를 먼저 25℃, 55% 상대 습도에서 최소 14시간 동안 컨디셔닝하고, 이 조건에서 인장 시험을 수행하였다. 인스트론 테스터 (인스트론 엔지니어링 코포레이션 (Instron Engineeing Corp.), 미국 매사추세츠주 칸톤 소재) 상에서 시험 필라멘트를 파단시킴으로써, 비강도 (파단 비강도), 연신율 (파단 연신율) 및 탄성계수를 측정하였다.
ASTM D2101-1985에 정의된 바와 같은 비강도, 연신율 및 초기 탄성계수를 2.54 cm의 필라멘트 게이지 길이를 사용하여 측정하였다. 비강도를 데니어 당 그 램으로 기록하였다. 탄성계수를 응력-변형 곡선의 1% 변형에서의 기울기로부터 계산하였으며, 1% 변형 (절대값)에서의 그램 응력에 100을 곱하고, 시험 필라멘트의 데니어로 나눈 값과 같았다. 필라멘트의 데니어는 ASTM D1577에 따라 바이브라스코프 (vibrascope)를 사용하여 측정하였다.
비표면적
표면적은 스트롤라인 (Strohlein) 표면적 측정기 (스탠다드 인스트루멘테이션, 인크. (Standard Instrumentation, Inc.), 미국 웨스트 버지니아주 찰스톤 소재)를 사용한 단일점 BET 질소 흡착법을 이용하여 측정하였다. 수세한 펄프 샘플을 중량을 공제한 (tared) 시료 플라스크 내에서 건조시키고, 칭량하고, 장치에 위치시켰다. 질소를 액체 질소 온도에서 흡착시켰다. 흡착은 샘플 및 기준 플라스크 사이의 압력 차이 (압력계 판독치)에 의해 측정하고, 비표면적을 압력계 판독치, 기압계 압력 및 샘플 중량으로부터 계산하였다.
캐나다 표준 여수도
이것은 물 1 L 중 섬유상 물질 3 g의 현탁액의 배수도 측정치이다. 측정 및 장치는 TAPPI 표준 T227 om-94에 따랐다. 섬유상 재료를 TMI 분산 장치에서 5분 동안 분산시켰다. 결과값을 표준 조건 하에서 배수된 물의 부피 (mL)로서 기록하였다. 측정값은 섬유의 섬도 및 유연성 및 섬유의 피브릴화도에 영향을 받는다.
섬유 제조
하기 실시예에서, 본 발명의 펄프 조성물을 다양한 폴리아닐린 농도로 제조 하였다.
개략적으로, 방사액을 하기와 같이 제조하였다. 이중 나선 혼합기 (아틀란틱 (Atlantic))를 질소 퍼지 하에 80℃로 가열하고, 부드러운 교반 및 질소 퍼지를 유지하면서 진한 황산 (100.1%) 및 폴리아닐린을 충전하였다. 재료의 양을 표 I에 나타내었다. (폴리아닐린을 진공 오븐에서 약 18℃로 밤새 건조시켰다.)
%SPA H2SO4 (g) PA (g) PPDT (g) %고상물
5 145.4 1.75 33.2 19.4
10 166.2 4.0 36.0 19.4
20 153.2 7.0 28.0 18.6
혼합물을 1시간 동안 52℃에서 교반한 후, 드라이아이스/아세톤 조를 사용하여 -42℃로 냉각시키고, 그 후에, 폴리(p-페닐렌 테레프탈아미드) (PPDT)를 첨가하였다. (PPDT는 진공 오븐에서 약 84℃로 밤새 건조시켰다.) 드라이아이스/아세톤 조를 제거하고, 생성된 방사액을 질소 하에 약 70℃에서 1시간 동안 더 교반하였다. 방사액을 탈기하기 위해, 진공 하에 약 80℃의 온도에서 1시간 동안 더 교반하고, 방사액을 80℃의 방사 셀로 옮겼다.
방사 셀을 에어 갭 방사를 위해 설치하고, 직경 0.076 mm 및 길이 0.23 mm의 모세관이 있는 10-홀 방사구를 장착하였다. 셀 및 방사구를 80℃로 유지하고, 1 cm 에어 갭을 통해 약 1℃의 수조 안으로 섬유를 방사하였다. 처리량은 20.8 m/분의 젯 속도를 달성하도록 조정하였고, 섬유는 145 m/분으로 감았으며, 방사 신장 인자는 7.0이었다. 생성된 섬유의 특성을 표 II에 나타내었다.
%SPA Dpf 인장 %Elonga 탄성계수
5 2.4 23.6 6.4 358
10 2.3 22.6 5.9 417
20 2.5 17.5 6.4 272
Dpf = 필라멘트 당 데니어 인장 = 비강도 %Elonga = 파단 연신 백분율 탄성계수 = 인장 탄성계수
펄프 제조
위에서 제조한 섬유를 0.64 내지 0.95 길이의 플록으로 절단하고, 코드가 "D2A501"인 안드리츠-스프라우트 바우어 (Andritz-Sprout Bauer)로부터의 리파이너 플레이트를 갖는 회분식의 30 cm 실험실용 대기압 리파이너를 사용하여 플록을 리파이닝하였다. 물 700 mL 중 플록 약 20 g의 슬러리를 스크류 공급기로 리파이너에 공급하였고, 리파이너의 배출 구역에서 회수하였다. 공급기를 소량의 물로 씻어내고, 씻어낸 물도 역시 회수하였다. 첫번째로 통과된 재료를 다시 리파이너에 공급하여 통과시키고, 다시 회수하였다. 이것을 반복하여 리파이너에 총 3회를 통과시켜 본 발명의 생성물을 제조하였다. 몇몇 플록의 펄프 특성을 표 III에 제시하였다.
%SPA CSF SSA %Sul 카자아니 길이
Ar Lwt Wwt
5 95 12.9 11.7 내지 12.6 0.24 0.86 1.88
10 92, 92 12.1 12.0 내지 12.6 N/a N/a N/a
10 32, 35 14.6 12.0 내지 12.6 0.35 0.94 1.81
20 60 11.9 10.6 내지 10.7 0.35 0.99 1.80
CSF = 캐나다 표준 여수도 SSA = 비표면적 (m2/g) %Sul = 술폰화 폴리아닐린을 기준으로 한 황의 백분율 Ar = 산술 평균 길이 Lwt = 길이 가중 평균 길이 Wwt = 중량 가중 평균 길이
상기 펄프를 사용하여 종이를 제조하고, 선택된 경우, 상기 펄프를 파라-아 라미드의 펄프와 배합하여 종이를 제조하였다. 파라-아라미드는 폴리(p-페닐렌 테레프탈아미드)이었고, 파라-아라미드 펄프는 CSF가 155 mL이었고, 비표면적이 8.5 내지 9.5 m2/g이었다. 이들 종이에 대해 정전하 감쇄율을 측정하였다. 시험 결과를 표 IV에 제시하였다.
펄프 중 %SPA* CSF SSA SPA/아라미드 펄프 블렌드 감쇄 시간 (초)
평균 범위
5 95 12.9 100/0 1.0 0.6 내지 2.0
10 92 12.1 100/0 2.7 1.5 내지 3.3
20 60 11.9 100/0 0.01 0 내지 0.01
20 60 11.9 60/40 0.01 0.01 내지 0.01
20 60 11.9 30/70 0.01 0.01 내지 0.02
20 60 11.9 20/80 0.11 0.08 내지 0.17
20 60 11.9 10/90 2.7 1.9 내지 3.7
0 155 8.9 0/100 >30** >30 내지 >60**
* 비술폰화 폴리아닐린을 기준으로 계산 ** 비정전기성 재료의 전형적인 거동. 샘플은 5000 볼트 전하를 모두 수용하지 않았다. 수용된 부분적인 전하는 쉽게 손실되지 않았다. 시험은 30 내지 60초 후에 종료하였다. 펄프 블렌드에서, 아라미드 펄프는 이아이 듀폰 디 네모아 앤드 캄파니 (E. I. du Pont de Nemours and Company)가 상품명 "머지 (merge) 1F361"로 시판하는 폴리(p-페닐렌 테레프탈아미드) 펄프이었다.







Claims (7)

  1. 파라-아라미드 65 내지 95 중량% 및 술폰화 폴리아닐린 5 내지 35 중량%의 입자를 포함하고,
    (a) 파라-아라미드가 조성물 중에서 연속 상으로 존재하고, 술폰화 폴리아닐린은 파라-아라미드 전체에 분산될 뿐만 아니라 입자 상에 부분적인 외부 코팅물로서 존재하고;
    (b) 술폰화 폴리아닐린의 황 함량이 8.5 내지 15 중량%이고;
    (c) 입자의 비표면적이 7.5 m2/g보다 큰 펄프 조성물.
  2. 제1항에 있어서, 150 mL 미만의 캐나다 표준 여수도 (Canadian Standard Freeness)를 나타내는 펄프 조성물.
  3. 제1항에 있어서, 종이 형태의 조성물.
  4. 제3항에 있어서, 종이가 5초 미만의 전하 감쇄율 (charge decay rate)을 나타내는 조성물.
  5. 제1항에 있어서, 파라-아라미드가 폴리(p-페닐렌 테레프탈아미드) (PPDT)인 조성물.
  6. 제1항에 있어서, 다른 펄프 재료와 배합되어 제1항의 펄프 조성물 5 중량% 이상 및 다른 펄프 재료 95 중량% 이하를 포함하는 펄프 블렌드를 구성하는 조성물.
  7. 제6항에 있어서, 다른 펄프 재료가 폴리(p-페닐렌 테레프탈아미드)인 펄프 조성물.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101071862B1 (ko) 2009-03-06 2011-10-10 코오롱인더스트리 주식회사 아라미드 펄프 및 그 제조방법
KR101144567B1 (ko) * 2009-04-01 2012-05-11 코오롱인더스트리 주식회사 아라미드 펄프 및 그 제조방법

Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100611626B1 (ko) * 2003-12-31 2006-08-11 시코드 주식회사 블루투스를 이용한 통합 통신장치
US20050230072A1 (en) * 2004-04-16 2005-10-20 Levit Mikhail R Aramid paper blend
US20060113700A1 (en) * 2004-12-01 2006-06-01 Hartzler Jon D Continuous processes for making composite fibers
WO2008050801A1 (fr) * 2006-10-24 2008-05-02 Mitsubishi Rayon Co., Ltd. Procédé permettant de rendre une matière conductrice, procédé de fabrication de matière conductrice et matière conductrice
WO2013045366A1 (en) 2011-09-27 2013-04-04 Teijin Aramid B.V. Antistatic aramid material
US20140197365A1 (en) 2013-01-17 2014-07-17 E I Du Pont De Nemours And Company Electrically conductive pulp and method of making
CN107841904A (zh) * 2017-10-19 2018-03-27 袁玲燕 一种竹纤维聚合物导电纸的制备方法

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0355518A2 (en) * 1988-08-03 1990-02-28 E.I. Du Pont De Nemours And Company Electrically conductiv articles
WO1995014815A1 (en) * 1993-11-29 1995-06-01 Akzo Nobel N.V. Process for preparing para-aromatic polyamide paper
JPH08209584A (ja) * 1995-01-27 1996-08-13 Teijin Ltd 導電性アラミド紙およびその製造方法
WO1997022740A1 (en) * 1995-12-18 1997-06-26 E.I. Du Pont De Nemours And Company Electrically conductive fibers

Family Cites Families (23)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5951602B2 (ja) 1977-03-07 1984-12-14 旭化成株式会社 パルプ状粒子の製造法
JPS59163418A (ja) 1983-03-01 1984-09-14 Asahi Chem Ind Co Ltd ポリアミド繊維の製造方法
JPS6290397A (ja) * 1985-10-14 1987-04-24 日本カ−リツト株式会社 導電紙または導電シ−ト
JPH01292176A (ja) * 1988-05-18 1989-11-24 Motoo Takayanagi 導電性繊維及びその製造法
US5882566A (en) * 1988-08-03 1999-03-16 E. I. Du Pont De Nemours And Company Method for preparing a high strength, high modulus electrically conductive fiber
US5196144A (en) * 1988-10-31 1993-03-23 The Regents Of The University Of California Electrically conductive polyaniline
US5094913A (en) 1989-04-13 1992-03-10 E. I. Du Pont De Nemours And Company Oriented, shaped articles of pulpable para-aramid/meta-aramid blends
JPH03234731A (ja) 1990-02-09 1991-10-18 Teijin Ltd 全芳香族ポリアミド及びその成型物
US5378404A (en) * 1991-04-22 1995-01-03 Alliedsignal Inc. Process for forming dispersions or solutions of electrically conductive conjugated polymers in a polymeric or liquid phase
US5246627A (en) * 1991-05-06 1993-09-21 Uniax Corporation Melt-processible conducting polymer blends based on fibrils of intractable conducting polymers
US5248554A (en) 1992-06-01 1993-09-28 E. I. Du Pont De Nemours And Company Process for impregnating filaments of p-aramid yarns with polyanilines
JP3037547B2 (ja) * 1993-09-03 2000-04-24 三菱レイヨン株式会社 導電性組成物、導電体及びその形成方法
DE69501879T2 (de) * 1994-01-17 1998-09-03 Akzo Nobel Nv Aromatische polyamid-pulpe und verfahren zu seiner herstellung
US5532059A (en) 1994-09-29 1996-07-02 E. I. Du Pont De Nemours And Company Poly(p-phenylene terephthalamide) pulp
JP3056655B2 (ja) * 1994-11-16 2000-06-26 三菱レイヨン株式会社 アニリン系導電性高分子膜およびその製造方法
JP3141727B2 (ja) * 1995-06-09 2001-03-05 住友化学工業株式会社 パラアラミドパルプおよびその製造方法
CA2227976A1 (en) * 1995-08-03 1997-02-20 Akzo Nobel Nv Fluororesin sheet, process for producing the same, and the use of same
JP3602215B2 (ja) * 1995-09-06 2004-12-15 帝人テクノプロダクツ株式会社 芳香族ポリアミドパルプおよびその製造方法
US5989696A (en) * 1996-02-13 1999-11-23 Fort James Corporation Antistatic coated substrates and method of making same
JP4003090B2 (ja) * 1996-04-11 2007-11-07 東洋紡績株式会社 導電性組成物
US5827610A (en) * 1997-01-10 1998-10-27 E. I. Du Pont De Nemours And Company Chitosan-coated pulp, a paper using the pulp, and a process for making them
JPH11117178A (ja) * 1997-10-09 1999-04-27 Toyobo Co Ltd 導電性繊維
JP3705709B2 (ja) * 1998-12-01 2005-10-12 独立行政法人科学技術振興機構 導電性高分子複合紙の製造方法

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0355518A2 (en) * 1988-08-03 1990-02-28 E.I. Du Pont De Nemours And Company Electrically conductiv articles
WO1995014815A1 (en) * 1993-11-29 1995-06-01 Akzo Nobel N.V. Process for preparing para-aromatic polyamide paper
JPH08209584A (ja) * 1995-01-27 1996-08-13 Teijin Ltd 導電性アラミド紙およびその製造方法
WO1997022740A1 (en) * 1995-12-18 1997-06-26 E.I. Du Pont De Nemours And Company Electrically conductive fibers

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101071862B1 (ko) 2009-03-06 2011-10-10 코오롱인더스트리 주식회사 아라미드 펄프 및 그 제조방법
KR101144567B1 (ko) * 2009-04-01 2012-05-11 코오롱인더스트리 주식회사 아라미드 펄프 및 그 제조방법

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CA2437825A1 (en) 2002-09-12

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