KR101172960B1 - 아라미드 중합체, 성형체 및 그 제조방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은, 최적의 범위 내에서 공단량체를 첨가하여 제조된 아라미드 중합체를 사용함에 따라 별도의 용매인 황산을 사용하지 않음에 따라, 공정이 단순화되고 공정 제어가 용이하며 친환경적이고 경제성이 우수한 아라미드 중합체, 성형체 및 그 제조방법에 관한 것이다. 본 발명의 아라미드 중합체는, 다음 화학식 1의 반복단위; 및 다음 화학식 2, 화학식 3, 및 화학식 4의 반복단위 중 적어도 어느 하나의 반복단위를 포함한다.
[화학식 1]
Figure 112012012484208-pat00001
[화학식 2]
Figure 112012012484208-pat00002
[화학식 3]
Figure 112012012484208-pat00003
[화학식 4]
Figure 112012012484208-pat00004
여기서, 상기 R1 및 R2는 각각 독립적으로 CN, Cl, Br, I, 또는 NO2이고, 상기 Ar1 및 Ar2는 각각 독립적으로 1 내지 4의 벤젠 고리를 갖는 방향족 탄화수소임.
공중합, 유기용매, 아라미드

Description

아라미드 중합체, 성형체 및 그 제조방법{Aramid polymer, Shaped body and Method for manufacturing the same}
본 발명은 아라미드 중합체, 성형체 및 그 제조방법에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 공중합체를 포함하는 아라미드 중합체, 성형체 및 그 제조방법에 관한 것이다.
일반적으로, 아라미드는 통칭되는 전방향족 폴리아미드는, 벤젠 고리들이 아미드기(CONH)를 통해 직선적으로 연결된 구조를 갖는 파라계 아라미드와 그렇지 않은 메타계 아라미드를 포함한다. 파라계 아라미는 고강도, 고탄성, 저수축 등의 우수한 특성을 가지고 있는데, 이로부터 제조된 5㎜ 정도 굵기의 가느다란 실로 2톤의 자동차를 들어올릴 정도의 막강한 강도를 가지고 있어 방탄 용도로 사용될 뿐만 아니라, 우주항공 분야의 첨단 산업에서 다양한 용도로 사용되고 있다. 또한, 아라미드는 500℃이상에서 검게 탄화하므로 고내열성이 요구되는 분야에서도 각광을 받고 있다.
통상, 아라미드 중합체는, 방향족 디아민을 중합용매에 녹여 혼합용액을 준비하고 준비된 혼합용액에 방향족 디에시드를 첨가시켜 중합시킴으로써 제조한다. 이러한 아라미드 중합체를 황산용매에 녹여 아라미드 중합체를 제조하고 이를 이용하여 섬유, 필름, 플라스틱과 같은 성형체를 제조한다.
그러나, 이와 같이 공정을 통해 성형체를 제조할 경우, 고상의 아라미드 중합체를 제조한 후, 이를 다시 황산용매에 녹여야 하는 문제가 있다.
즉, 중합용매를 사용하여 아라미드 중합체를 제조하고 이를 세정하고 건조시켜 고상의 아라미드 중합체를 만들고 다시 황산용매에 녹여 성형체를 제조함에 따라 공정이 복잡해지고 황산용매를 사용함에 따라 환경이 오염될 뿐만 황산에 의해 장치가 부식됨에 따라 장치의 내구성이 급격히 떨어지는 문제가 있다.
이러한 문제점을 해결하기 위해 황산용매 대신 유기용매를 사용하여 방사도프를 제조하기 위하여 공중합된 아라미드 중합체에 대한 기술이 제시되어 왔다. 그러나, 종래 공중합된 아라미드 중합체는 고가의 아라미드 중합체를 사용하기 때문에 경제성이 떨어지는 문제가 있다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 도출된 것으로서, 본 발명은, 최적의 범위 내에서 공단량체를 첨가하여 제조된 아라미드 중합체를 사용함에 따라 별도의 용매인 황산을 사용하지 않음에 따라, 공정이 단순화되고 공정 제어가 용이하며 친환경적이고 경제성이 우수한 아라미드 중합체, 성형체 및 그 제조방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 측면으로서, 본 발명은, 다음 화학식 1의 반복단위; 및 다음 화학식 2, 화학식 3, 및 화학식 4의 반복단위 중 적어도 어느 하나의 반복단위를 포함하는 아라미드 중합체를 제공한다.
[화학식 1]
Figure 112009081987512-pat00005
[화학식 2]
Figure 112009081987512-pat00006
[화학식 3]
Figure 112009081987512-pat00007
[화학식 4]
Figure 112009081987512-pat00008
여기서, 상기 R1 및 R2는 각각 독립적으로 CN, Cl, Br, I, 또는 NO2이고, 상기 Ar1 및 Ar2는 각각 독립적으로 1 내지 4의 벤젠 고리를 갖는 방향족 탄화수소임.
본 발명의 다른 측면으로서, 본 발명은, 상기 아라미드 중합체로부터 제조된 성형체를 제공한다.
본 발명의 다른 측면으로서, 본 발명은, 중합용매 하에서 치환기가 없는 단량체 및 치환기가 있는 공단량체를 중합시켜 만든 예비 중합체를 포함하는 용액을 제조하는 공정; 및 상기 예비 중합체를 중합시켜 만든 아라미드 중합체를 포함하는 용액을 제조하는 공정을 포함하되, 상기 아라미드 중합체는, 다음 화학식 1의 반복단위; 및 다음 화학식 2, 화학식 3, 및 화학식 4의 반복단위 중 적어도 어느 하나의 반복단위를 포함하는 아라미드 중합체의 제조방법을 제공한다.
[화학식 1]
Figure 112009081987512-pat00009
[화학식 2]
Figure 112009081987512-pat00010
[화학식 3]
Figure 112009081987512-pat00011
[화학식 4]
Figure 112009081987512-pat00012
여기서, 상기 R1 및 R2는 각각 독립적으로 CN, Cl, Br, I, 또는 NO2이고, 상기 Ar1 및 Ar2는 각각 독립적으로 1 내지 4의 벤젠 고리를 갖는 방향족 탄화수소임.
위와 같은 일반적 서술 및 이하의 상세한 설명 모두는 본 발명을 예시하거나 설명하기 위한 것일 뿐으로서, 특허청구범위의 발명에 대한 더욱 자세한 설명을 제공하기 위한 것으로 이해되어야 한다.
본 발명에 따른 효과는 다음과 같다.
첫째, 본 발명에 따른 아라미드 중합체는 최적의 함량과 구조를 갖는 공단량체를 첨가하여 제조함에 따라 중합용매에 용해성이 우수하기 때문에 중합과 동시에 성형체를 제조할 수 있는 효과가 있다.
둘째, 이와 같이 중합과 동시에 성형체를 제조함에 따라 별도의 황산용매를 사용하지 않음으로써 친환경적이고 장치의 부식을 방지할 수 있는 효과가 있다.
셋째, 이와 같이 중합과 동시에 성형체를 제조함에 따라 공정을 단순화시킬 수 있고 최적의 함량으로 값비싼 공 단량체를 사용을 절감할 수 있기 때문에 경제성이 우수한 효과가 있다.
본 발명의 기술적 사상 및 범위를 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명의 다양한 변경 및 변형이 가능하다는 점은 당업자에게 자명할 것이다. 따라서, 본 발명은 특허청구범위에 기재된 발명 및 그 균등물의 범위 내에 드는 변경 및 변형을 모두 포함한다.
이하, 본 발명의 아라미드 중합체, 성형체 및 그 제조방법을 구체적으로 설명한다.
먼저, 아라미드 중합체 용액을 제조하는 공정을 설명한다.
이러한 아라미드 중합체를 제조하기 위해서는 중합용매가 필요하다.
이러한 중합용매는 유기용매에 무기염을 첨가하여 제조한다. 상기 유기용매로는 아미드계 유기용매, 우레아계 유기용매, 또는 이들의 혼합 유기용매를 이용할 수 있으며, 그 구체적인 예로는 N-메틸-2-피롤리돈(NMP), N, N‘-디메틸아세트아미드(DMAc), 헥사메틸포스포아미드(HMPA), N, N, N', N'-테트라메틸 우레아(TMU), N, N-디메틸포름아미드(DMF) 또는 이들의 혼합물을 들 수 있다.
상기 무기염은 방향족 폴리아미드의 중합도를 증가시키기 위하여 첨가하는 것으로서, 그 구체적인 예로는 CaCl2, LiCl, NaCl, KCl, LiBr 및 KBr 등과 같은 할로겐화 알칼리 금속염 또는 할로겐화 알칼리 토금속염을 들 수 있으며, 이들 무기염은 단독으로 또는 2종 이상의 혼합물의 형태로 첨가될 수 있다. 상기 무기염의 첨가양이 증가할수록 방향족 폴리아미드의 중합도는 증가되지만 상기 무기염이 과량으로 첨가되면 미처 용해되지 않는 무기염이 존재할 수 있기 때문에, 상기 무기염은 중합용매 전체량에 대해 10 중량% 이하의 범위인 것이 바람직하다. 상기 무기염은 유기용매에 대한 용해도가 좋지 않기 때문에 물을 첨가하여 무기염을 완전히 용해시키고, 그 후에 탈수공정을 통해 물을 제거함으로써 최종적인 중합용매를 제조할 수 있다.
이어서, 상기 제조된 중합용매에 방향족 디아민을 용해시켜 혼합용액을 제조한다.
상기 방향족 디아민은 치환기가 없는 방향족 디아민 또는 치환기가 있는 방향족 디아민일 수 있다.
상기 치환기가 없는 방향족 디아민은 파라-페닐렌디아민, 4,4'-디아미노비페닐, 2,6-나프탈렌디아민, 1,5-나프탈렌디아민 또는 4,4'-디아미노벤즈아닐라이드 등을 예로 들 수 있다.
상기 치환기는 CN, Cl, Br, I, 또는 NO2일 수 있다.
이어서, 상기 혼합용액에 방향족 디에시드 할라이드를 첨가하여 예비 중합체를 제조한다. 즉, 상기 방향족 디아민이 혼합된 혼합용액을 교반하면서 방향족 디에시드 할라이드를 소정량 첨가하여 반응시켜 예비 중합체를 제조할 수 있다.
방향족 디아민과 방향족 디에시드 할라이드의 중합은 발열과 함께 빠른 속도로 반응이 진행하게 되는데, 이와 같이 중합속도가 빠르게 되면 최종적으로 얻어지는 중합체들 사이에서 중합도 차이가 커지는 문제가 발생한다. 따라서, 예비 중합체 제조공정을 통해 일단 소정 길이의 분자사슬을 갖는 예비 중합체를 미리 형성하고, 그 후에 중합공정을 수행함으로써 최종적으로 얻어지는 중합체들 사이의 중합도 차이를 최소화하는 것이 바람직하다.
상기 예비 중합체 제조 공정은 반응기 내에서 0 ~ 60℃로 반응 온도를 유지하며 수행하고, 반응시간은 1분 ~ 5시간 정도로 충분한 중합 시간을 부여한다.
한편, 예비 중합체 제조 공정에서 사용되는 방향족 디에시드 할라이드는 아라미드 중합체의 제조에 필요한 방향족 디에시드 할라이드의 전체량 중 20 ~ 50 몰%만을 예비중합공정 중에 첨가하는 것이 바람직하다.
상기 방향족 디에시드 할라이드는 치환기가 있는 방향족 디에시드 할라이드 또는 치환기가 없는 방향족 디에시드 할라이드일 수 있다.
상기 치환기가 없는 방향족 디에시드 할라이드는 테레프탈로일 디클로라이드, 4,4'-벤조일 디클로라이드, 2,6-나프탈렌디카복실산 디클로라이드 또는 1,5-나프탈렌디카복실산 디클로라이드 등일 수 있다.
상기 치환기는 CN, Cl, Br, I, 또는 NO2일 수 있다.
상기 공 단량체로는 방향족 디아민 또는 방향족 디에시드 할라이드일 수 있는데, 만일, 치환기가 있는 방향족 디아민 공 단량체를 사용할 경우, 치환기가 없는 방향족 디에시드 할라이드 단량체를 사용하는 것이 바람직하고, 반면, 치환기가 없는 방향족 디아민 단량체를 사용할 경우, 치환기가 있는 방향족 디에시드 할라이드 공 단량체를 사용하는 것이 바람직할 수 있다.
다음, 예비 중합체를 중합하여 아라미드 중합체를 제조한다.
상기 아라미드 중합체의 제조공정은, 0 ~ 30℃ 상태로 온도를 낮추고 상기 예비 중합체에 방향족 디에시드 할라이드를 추가로 첨가하여 수행된다. 즉, 방향족 폴리아미드 중합체 제조시 방향족 디에시드 할라이드는 방향족 디아민과 1:1 몰비로 반응을 하기 때문에, 최종 중합시 첨가되는 방향족 디에시드 할라이드의 양은 예비중합시 첨가되는 양과 더해질 경우 상기 방향족 디아민과 동일한 몰(mole)이 되도록 결정된다.
상기 치환기가 있는 공 단량체의 함량비는 총 단량체에 대해 0.05 내지 0.8일 수 있다. 즉, 상기 단량체 및 공단량체의 함량은 다음의 식을 만족하는 것이 바람직할 수 있다.
0.05≤M1/(M1+M2)≤0.8
이때, 상기 M1은 공단량체의 몰수이고, 상기 M2는 단량체의 몰수이다.
만일, 상기 공 단량체의 함량비가 0.05 미만일 경우, 분자 사슬의 규칙성이 증대되어 패킹성이 향상됨에 따라 유기용매에 대한 용해도가 떨어질 수 있다. 반면, 상기 공 단량체의 함량비가 0.8을 초과할 경우, 유기용매에 대한 용해도는 우수하나 고가의 공 단량체의 함량이 너무 높아짐에 따라 경제성이 떨어질 수 있다.
이어서, 중합반응 중에 생성된 산을 알칼리 화합물을 이용하여 중화시킨다.
상기 무기 알칼리 화합물는 NaOH, Li2CO3, CaCO3, LiH, CaH2, LiOH, Ca(OH)2, Li2O 또는 CaO의 알칼리 금속, 알칼리 토금속의 탄산염, 알칼리 토금속의 수소화물, 알칼리 토금속의 수산화물, 또는 알칼리 토금속의 산화물로 이루어지는 군에서 선택된다.
이와 같은 알칼리 화합물로 염산을 중화시키는 공정을 수행하게 되면 금속염이 발생하고 이러한 금속염은 아라미드 중합체의 중합용매에 대한 용해도를 더욱 향상시키는 역할을 한다.
이와 같이 제조된 아라미드 중합체는, 다음 화학식 1의 반복단위와, 다음 화학식 2, 화학식 3, 및 화학식 4의 반복단위 중 적어도 어느 하나의 반복단위를 포함한다.
[화학식 1]
Figure 112009081987512-pat00013
[화학식 2]
Figure 112009081987512-pat00014
[화학식 3]
Figure 112009081987512-pat00015
[화학식 4]
Figure 112009081987512-pat00016
여기서, 상기 R1 및 R2는 각각 독립적으로 CN, Cl, Br, I, 또는 NO2이고, 상기 Ar1 및 Ar2는 각각 독립적으로 1 내지 4의 벤젠 고리를 갖는 방향족 탄화수소임.
상기 아라미드 중합체는 상기 Ar1 및 Ar2가 모두 1개의 벤젠 고리를 갖는 구조를 가질 수 있다.
상기 아라미드 중합체는 상기 R1 및 R2가 모두 시아노 기(cyano group)인 구조를 가질 수 있다.
이와 같이 아라미드 중합체를 포함하는 용액을 이용하여 바로 필름, 플라스틱, 섬유와 같은 성형체를 직접 제조할 수 있다. 즉, 제조된 아라미드 중합체는 중합용매에 대한 용해성이 우수하기 때문에, 별도의 추출, 세정, 분쇄 및 건조 공정 을 통해 고상의 아라미드 중합체를 제조한 후, 황산용매에 녹이는 공정이 필요없이 바로 성형체를 제조할 수 있다.
상기 성형체의 일 예인 아라미드 섬유의 제조방법을 통해 본 발명에 대해 보다 구체적으로 설명한다.
상술한 바와 같이 중화된 아라미드 중합체 용액은 바로 방사도프에 이용할 수 있다. 즉, 중화된 아라미드 중합체 용액을 가열하여 상기 아라미드 중합체를 중합용매에 완전히 용해시킨 후 이를 방사 공정에 투입하게 된다.
이와 같이 아라미드 중합체 제조 공정과 이를 이용한 아라미드 섬유 제조 공정이 연속적으로 수행될 수 있기 때문에 여러 공정을 생략할 수 있고 이에 따라 공정의 효율을 높일 수 있는 이점이 발생한다. 즉, 공정이 용이하고, 공정 비용이 절감되며, 공정 시간이 절약되는 효과가 발생한다.
그러나, 종래 치환기가 없는 방향족 화합물로 구성된 아라미드 중합체는 경직된 분자 구조와 높은 결정화도로 인해 중합용매에 녹지 않는다. 이에 따라, 얻어진 아라미드 중합체를 중합용매로부터 추출하고 이를 분쇄, 수세, 및 건조하여 고상의 아라미드 중합체를 제조하고 제조된 고상의 아라미드 중합체를 95% 이상의 농황산에 녹여 방사도프를 제조한다.
이와 같이 종래 방법에 의해 제조된 방사도프는 복잡한 공정을 통해 제조됨에 따라 공정 비용, 공정 시간, 및 공정 효율이 떨어지고 황산을 방사용매로 사용함에 따라 상기 황산을 회수하여 재활용할 수 없기 때문에 환경을 오염시킬 뿐만 아니라, 장치를 부식시킴에 따라 장치의 내구성이 크게 떨어지는 문제가 있다.
그러나, 상술한 바와 같이 본 발명의 아라미드 중합체는 치환기를 갖는 공중합체들이 불규칙한(random) 형태로 분자사슬에 포함되어 있기 때문에 분자 구조가 유연하고 결정화도가 낮기 때문에 통상의 유기용매에 용이하게 용해되기 때문에 제조된 아라미드 중합체를 별도로 추출하지 않고 중합 공정에서 사용된 중합용매를 바로 방사 용매로 이용할 수 있기 때문에 공정을 크게 줄을 수 있고 사용된 유기용매는 회수하여 재활용할 수 있기 때문에 환경오염을 방지할 수 있으며 공정제어가 용이하기 때문에 경제성이 향상되는 이점이 발생한다.
다음, 제조된 방사도프를 이용하여 아라미드 필라멘트를 제조한다.
즉, 상기 방사도프를 방사구금(spinneret)을 이용하여 방사(spinning)한 후 에어 갭(air gap)을 거쳐 응고조(coagulation bath) 내에서 응고시킴으로써 필라멘트(filament)를 형성한다.
다음, 형성된 필라멘트는 건조한 후, 권취하여 아라미드 섬유를 제조한다.
한편, 제조된 필라멘트에 잔류하는 유기용매를 제거하기 위해 추가로 수세 공정을 수행될 수 있다.
또한, 제조된 필라멘트를 늘리는 연신공정이 수행될 수 있다. 즉, 공중합체로 이루어진 방사도프는 결정성이 떨어짐에 따라 방사 후 필라멘트의 신도가 높기 때문에 필라멘트를 용이하게 연신할 수 있고, 이에 따라 필라멘트의 강도가 향상된다. 더불어 연신공정에 의해 적절한 신도를 갖는 아라미드 섬유가 제조될 수 있다. 한편, 상기 연신 공정은 적절한 신도를 갖도록 연신비, 즉 롤러 전후의 속도차이를 조정하여 수행될 수 있다.
이와 같이 공정을 통해 제조된 아라미드 섬유는, ASTM D-885 시험방법에 따라 인스트론 시험기(Instron Engineering Corp, Canton, Mass)를 이용하여 측정된, 강도가 15 내지 25 g/d이고 탄성률이 450 내지 900 g/d이며, 신도가 2.5 내지 8.5%일 수 있다.
이하, 실시예 및 비교예들을 통해 본 발명을 구체적으로 설명한다. 다만, 하기의 실시예는 본 발명의 이해를 돕기 위한 것일 뿐으로 이것에 의해 본 발명의 권리범위가 제한되어서는 안 된다.
아라미드 중합체의 제조
실시예 1
질소분위기하에서 반응기 내에 중합용매인 N,N-디메틸아세트아미드를 넣고, 치환기가 없는 방향족 디아민인 파라페닐렌디아민(p-phenylenediamine) 80 몰%와 치환기가 있는 방향족 디아민인 시아노파라페닐렌디아민(cyano-p-phenylenediamine) 20 몰%를 상기 반응기에 넣고 녹여서 혼합용액을 제조한다.
이어서, 상기 혼합용액이 담긴 반응기에 방향족 디에시드 할라이드인 테레프탈로일 디클로라이드(terephthaloyl dichloride) 40 몰%를 첨가하여 예비 중합체를 제조하고 이어서, 상기 예비 중합체가 담긴 반응기에 나머지 테레프탈로일 디클로라이드 60 몰%를 상기 반응기에 첨가하여 반응시킨 후, 물을 첨가하여 중합체를 추출하고 추출된 중합체를 탈수 및 건조하여 아라미드 중합체를 제조한다.
실시예 2 내지 6
전술한 실시예 1에서, 치환기를 갖는 방향족 디아민인 6-시아노파라페닐렌디 아민 및 치환기를 갖지 않는 파라페닐렌디아민을 아래의 표 1에 나타낸 바와 같이 서로 다른 몰% 비율로 첨가하는 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법에 의해 아라미드 중합체를 제조하였다.
구분 미치환디아민(몰%) 치환디아민(몰%)
실시예 1 80 20
실시예 2 95 5
실시예 3 90 10
실시예 4 50 50
실시예 5 20 80
실시예 6 10 90
비교예 100 0
비교예
전술한 실시예 1에서, 치환기를 갖는 방향족 디아민을 사용하지 않고 치환기를 갖지 않는 디아민만을 사용하여 예비 중합체를 만들고 이로부터 아라미드 중합체를 제조하는 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법에 의해 아라미드 중합체를 제조하였다.
위 실시예들 및 비교예들에 의해 얻어진 아라미드 중합체의 용해도는 다음의 방법으로 측정하고 그 결과를 아래의 표 2에 나타내었다.
유기용매에 대한 아라미드 중합체의 용해도 측정
각 아라미드 중합체들을 진공오븐에서 24시간 이상 방치한 후 무게를 측정하여 건조 시료를 준비한다. 상기 건조 시료가 과포화되도록 소정의 디메틸포름아마이드인 유기용매를 준비한다. 상기 건조 시료를 상기 95℃의 유기용매에 침지시켜 5시간 동안 용해시킨 후 남은 시료를 꺼내어 수 회 세척 후 진공오븐에서 24시간 방치한 후 남은 시료의 무게를 측정하고, 이로부터 용해된 시료의 무게를 측정한다. 용해된 시료 무게를 유기용매의 중량으로 나누어서 아라미드 중합체의 용해도(%)를 측정한다.
구분 용해도(%)
실시예 1 9
실시예 2 5
실시예 3 7
실시예 4 18
실시예 5 29
실시예 6 37
비교예 0
성형체의 제조
실시예 7 : 아라미드 섬유의 제조
실시예 1에 의해 얻어진 아라미드 중합체 용액을 가열하여 방사도프를 제조한 후, 제조된 방사도프를 방사구금을 이용하여 방사한 후 에어 갭을 거쳐 응고조 내에서 응고시킴으로써 필라멘트를 제조하였다. 이어서, 상기 필라멘트를 수세하고, 건조 및 연신 후 권취함으로써 아라미드 섬유를 제조하였다. 제조된 아라미드 섬유는, ASTM D-885 시험방법에 따라 인스트론 시험기(Instron Engineering Corp, Canton, Mass)이용하여 측정된 강도가 18g/d, 탄성률이, 530g/d, 및 신도가 3.5%이었다.

Claims (10)

  1. 다음 화학식 1의 반복단위; 및
    다음 화학식 2, 화학식 3, 및 화학식 4의 반복단위들 중 적어도 어느 하나의 반복단위를 포함하는 아라미드 중합체:
    [화학식 1]
    Figure 112012012484208-pat00017
    [화학식 2]
    Figure 112012012484208-pat00018
    [화학식 3]
    Figure 112012012484208-pat00019
    [화학식 4]
    Figure 112012012484208-pat00020
    여기서, 상기 R1 및 R2는 각각 독립적으로 CN, Cl, Br, I, 또는 NO2이고, 상기 Ar1 및 Ar2는 각각 독립적으로 1 내지 4의 벤젠 고리를 갖는 방향족 탄화수소임.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 Ar1 및 Ar2는 모두 1개의 벤젠 고리를 갖는 것을 특징으로 하는 아라미드 중합체.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 R1 및 R2는 모두 시아노 기(cyano group)인 것을 특징으로 하는 아라미드 중합체.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 따른 아라미드 중합체로부터 제조된 성형체.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 성형체는 섬유 또는 필름인 것을 특징으로 하는 성형체.
  6. 제4항에 있어서,
    상기 성형체는 섬유이고,
    상기 섬유는 강도가 15 내지 25 g/d이고 탄성률이 450 내지 900 g/d이며, 신도가 2.5 내지 8.5%인 것을 특징으로 하는 성형체.
  7. 중합용매 하에서 치환기가 없는 단량체 및 치환기가 있는 공단량체를 중합시켜 만든 예비 중합체를 포함하는 용액을 제조하는 공정; 및
    상기 예비 중합체를 중합시켜 만든 아라미드 중합체를 포함하는 용액을 제조하는 공정을 포함하되,
    상기 아라미드 중합체는, 다음 화학식 1의 반복단위; 및
    다음 화학식 2, 화학식 3, 및 화학식 4의 반복단위들 중 적어도 어느 하나의 반복단위를 포함하는 아라미드 중합체의 제조방법:
    [화학식 1]
    Figure 112012012484208-pat00021
    [화학식 2]
    Figure 112012012484208-pat00022
    [화학식 3]
    Figure 112012012484208-pat00023
    [화학식 4]
    Figure 112012012484208-pat00024
    여기서, 상기 R1 및 R2는 각각 독립적으로 CN, Cl, Br, I, 또는 NO2이고, 상기 Ar1 및 Ar2는 각각 독립적으로 1 내지 4의 벤젠 고리를 갖는 방향족 탄화수소임.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 단량체 및 공단량체의 함량은 다음의 식을 만족하는 아라미드 중합체의 제조방법:
    0.05≤M1/(M1+M2)≤0.8
    여기서, 상기 M1은 공단량체의 몰수이고, 상기 M2는 단량체의 몰수임.
  9. 제7항에 있어서,
    상기 중합용매는 N-메틸-2-피롤리돈(NMP), N,N-디메틸아세트아미드(DMAc) 헥사메틸포스포아미드(HMPA), N,N,N',N'-테트라메틸우레아(TMU), N,N-디메틸포름아미드(DMF), 디메틸설폭사이드(DMSO) 또는 이들의 혼합물인 것을 특징으로 하는 아라미드 중합체의 제조방법.
  10. 제7항 내지 제9항 중 어느 한 항의 제조방법에 의해 제조된 아라미드 중합체를 이용하여 섬유 또는 필름의 성형체를 제조하는 것을 특징으로 하는 성형체의 제조방법.
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