KR102042592B1 - Meta-Aramid Paper Having Excellent Withstand Voltage and whiteness, and Method for Preparing the Same - Google Patents

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Abstract

본 발명은 메타 아라미드 피브리드를 함유하는 메타 아라미드 펄프로 형성되는 메타 아라미드 페이퍼 제조방법에 있어서, 상기 메타 아라미드 피브리드는 메타 아라미드 펄프로 형성되기 전에 60~70℃의 수세수로 수세하여 용매의 잔존량의 최소화하는 것을 특징으로 하는 내전압강도 및 백색도가 향샹된 메타 아라미드 페이퍼 및 그의 제조방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method for producing a meta-aramid paper formed from meta-aramid pulp containing meta-aramid fibrids, wherein the meta-aramid fibrids are washed with water of 60 to 70 ° C. before being formed into meta-aramid pulp, and the solvent remains. The present invention relates to a meta-aramid paper having improved withstand voltage strength and whiteness, and a method of manufacturing the same.

Description

내전압강도 및 백색도가 향샹된 메타 아라미드 페이퍼 및 그의 제조방법{Meta-Aramid Paper Having Excellent Withstand Voltage and whiteness, and Method for Preparing the Same}Meta-Aramid Paper Having Excellent Withstand Voltage and whiteness, and Method for Preparing the Same}

본 발명은 내전압강도 및 백색도가 향상된 메타 아라미드 페이퍼 및 그의 제조방법에 관한 것으로 아라미드 페이퍼를 형성하는 메타 아라미드 피브리드의 물성을 향상시켜 고전압에도 견딜 수 있는 내전압강도 및 인장강도가 우수한 아라미드 페이퍼 및 그의 제조방법에 관한 것이다.The present invention relates to a meta-aramid paper having improved withstand voltage strength and whiteness, and a method of manufacturing the same. Aramid paper having excellent breakdown voltage strength and tensile strength that can withstand high voltages by improving the physical properties of the meta-aramid fibrid forming the aramid paper and its manufacture It is about a method.

아라미드 섬유는 미국의 듀폰(Dupont)사가 유리섬유의 강도와 석면의 내열성을 갖는 섬유를 목표로 1965년에 개발에 성공한 방향족 고분자를 원료로 한 합성섬유이며, 1960년대 말에 케블라(Kevlar)라는 상표로 생산되었다. 1974년에는 미연방거래위원회에 의해 「2개의 방향족환으로 아미드 결합이 85 % 이상 직접 결합되어 있는 방향족 폴리아미드」의 일반명칭으로 아라미드 라는 용어를 정의하였으며, 그 후 ISO-2076, JIS L 0204-2에도 아라미드라는 명칭이 동일하게 정의되었다.Aramid fiber is a synthetic fiber based on aromatic polymer, which was developed in 1965 by Dupont, USA, with the goal of glass fiber strength and heat resistance of asbestos. In the late 1960s, Kevlar Was produced. In 1974, the Federal Trade Commission defined the term aramid as a generic name for "aromatic polyamides in which at least 85% of amide bonds were directly bonded to two aromatic rings." Since then, ISO-2076, JIS L 0204-2 Edo aramid is the same name.

아라미드는 아미드 결합된 방향족환의 결합단위에 의해 메타계와 파라계로 나뉜다. 메타 아라미드 섬유는 고온내열성이 우수하며, 파라 아라미드 섬유는 고온내열성뿐만 아니라 고강도 및 고탄성의 특징을 갖는다. Aramid is divided into a meta system and a para system by the coupling unit of the amide-bonded aromatic ring. Meta aramid fibers are excellent in high temperature heat resistance, para aramid fibers are characterized by high strength and high elasticity as well as high temperature heat resistance.

상기 파라 아라미드는 벤젠 고리가 파라 위치에서 아미드기와 결합된 것이다. 분자쇄가 매우 뻣뻣하고 선상구조를 가지므로 강도가 매우 높고 탄성률이 특히 높아 충격을 흡수하는 성능이 매우 우수하여 방탄복, 방탄 핼멧, 안전용 장갑이나 부츠, 소방복에 사용되며, 테니스 라켓, 보트, 하키용 스틱, 낚시 줄, 골프 클럽등의 스포츠 기구 재료로 또한 산업용으로는 FRP(Fiber Reinforced Plastic), 석면대체용 섬유등에 사용되고 있다. The para aramid is a benzene ring bonded to an amide group in the para position. As the molecular chain is very stiff and has a linear structure, it has high strength and high modulus of elasticity, so it is excellent in absorbing shock and is used for body armor, bulletproof helmets, safety gloves or boots, fire fighting suits, tennis rackets, boats and hockey. It is used for sports equipment materials such as sticks, fishing lines and golf clubs, and is also used for FRP (Fiber Reinforced Plastic) and asbestos replacement fibers for industrial purposes.

상기 메타 아라미드는 벤젠고리가 메타 위치에서 아미드기와 결합된 것으로 강도와 신도는 보통의 나일론과 비슷하나 열에 대한 안정성이 대단히 좋으며, 다른 내열용 소재에 비하여 가볍고 땀흡수도 어느 정도 가능하므로 쾌적하다는 장점을 가지고 있다. 초기에는 색상이 몇 가지로 제한되었으나, 최근에는 형광색을 포함한 다양한 색상으로 만들어지고 있다. 소방복, 경주용 자동차 운전자를 위한 유니폼, 우주 비행사 유니폼, 작업복 등의 내열용 의복 소재로 사용 되며, 산업용으로는 고온용 필터 등으로 쓰인다.The meta aramid is a benzene ring is combined with an amide group in the meta position, the strength and elongation is similar to the normal nylon, but the heat stability is very good, compared to other heat-resistant materials, light and sweat absorption is possible to some extent, it is comfortable Have. Initially, the color was limited to a few, but recently, it is made of various colors including fluorescent colors. It is used as a heat-resistant garment material for fire fighting suits, uniforms for race car drivers, astronaut uniforms, and work clothes.

상기와 같이 파라아라미드 및 메타 아라미드는 섬유뿐만 아니라 페이퍼 형태로 제조되어 많은 산업분야에서 사용되고 있다.As described above, para-aramid and meta-aramid are manufactured in paper as well as fibers, and are used in many industrial fields.

상기 메타 아라미드로 제조되는 페이퍼는 메타 아라미드를 중합하고 가는 섬유로 배향하고 비(非)과립형의 펄프 또는 필름-유사 입자를 의미하는 피브리드(fibrid)와 스테이플 섬유보다 더 짧은 길이의 섬유를 의미하는 플록(floc)을 통해 메타 아라미드 페이퍼를 제조된다.Paper made of meta aramid means fibers of shorter length than fibrid and staple fibers, which polymerize meta aramid and orient it into fine fibers and represent non-granular pulp or film-like particles. Meta aramid paper is prepared through floc.

메타 아라미드 페이퍼는 주로 전기 절연물, 허니콤(Honeycomb) 구조재료로 사용되는 소재로 전기 절연물로서 변압기, 전동기와 같은 코일의 절연물이나 프린트 기판 등에 널리 사용되고 있고, 어느 정도 도전성을 가지는 시트는 그 도전성의 정도에 따라 발열체, 정전기 방전을 위한 전도성 테이프 등에 사용된다.Meta aramid paper is mainly used as an electric insulator and honeycomb structural material. It is widely used as an electric insulator for insulation of coils such as transformers and electric motors and printed boards. It is used for heating elements, conductive tapes for electrostatic discharge, and the like.

대한민국 공개특허 제2007-0116139호에서는 콘덴서, 캐패시터, 전지에 사용할 수 있도록 200℃ 이하의 융점을 갖는 열가소성 폴리머의 다공질 시트층과 실질적으로 안정 융점을 갖지 않는 유기 화합물의 피브리드 또는 단섬유 또는 피브릴화한 펄프로 이루어지는 부직포 형상 시트를 적층한 적어도 2 층 이상의 층구조를 이루고 있는 복합체 시트로 습식초지법으로 제조한 메타 아라미드 페이퍼를 적층한 절연시트를 개시하고 있다. Korean Patent Laid-Open Publication No. 2007-0116139 discloses fibrid or short fibers or fibrils of an organic compound having substantially no melting point with a porous sheet layer of a thermoplastic polymer having a melting point of 200 ° C. or lower for use in a capacitor, a capacitor, and a battery. Disclosed is an insulating sheet obtained by laminating meta-aramid paper produced by the wet paper method with a composite sheet having a layer structure of at least two layers of laminated nonwoven fabric sheets made of pulverized pulp.

상기와 같이 전기 절연재로 메타 아라미드 페이퍼를 사용할 경우에는 내전압강도가 매우 중요한 요소이나 상기 종래의 메타 아라미드 페이퍼는 메타 아라미드 피브리드 내에 수세되지 못한 용매의 잔존량이 높고 메타 아라미드 플럭과 메타 아라미드 피브리드 사이에 많은 공극이 형성되어 있어 내전압강도를 향상시키기 어려운 문제점이 있었다.When meta-aramid paper is used as an electrical insulating material as described above, the breakdown voltage strength is a very important factor, but the conventional meta-aramid paper has a high residual amount of solvent which is not washed in the meta-aramid fibrid, and is formed between the meta-aramid floc and the meta-aramid fibrid. Since many voids are formed, it is difficult to improve the breakdown voltage strength.

상기와 같이 본 발명은 상기와 같은 종래기술의 문제점을 해결하기 위해 발명된 것으로 아라미드 페이퍼를 형성하는 메타 아라미드 피브리드에 잔존하는 용매의 양을 최소화하여 아라미드 페이퍼의 내전압강도 및 백색도를 향상시킨 아라미드 페이퍼 제조방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.As described above, the present invention has been invented to solve the problems of the prior art as described above. Aramid paper improves the breakdown voltage strength and whiteness of the aramid paper by minimizing the amount of solvent remaining in the meta-aramid fibrid forming the aramid paper. It is an object to provide a manufacturing method.

또한, 내전압강도 및 백색도가 향샹된 메타 아라미드 페이퍼의 제조방법으로 제조되는 내전압강도 및 백색도가 향샹된 메타 아라미드 페이퍼를 제공하는 것을 목적으로 한다.Another object of the present invention is to provide a meta-aramid paper having improved withstand voltage strength and whiteness, which is prepared by the method for producing meta-aramid paper having enhanced breakdown voltage strength and whiteness.

본 발명은 메타 아라미드 피브리드를 함유하는 메타 아라미드 펄프로 형성되는 메타 아라미드 페이퍼 제조방법에 있어서, 상기 메타 아라미드 피브리드는 메타 아라미드 펄프로 형성되기 전에 60~70℃의 수세수로 수세하여 용매의 잔존량의 최소화하는 것을 특징으로 하는 내전압강도 및 백색도가 향샹된 메타 아라미드 페이퍼 제조방법을 제공한다.The present invention relates to a method for producing a meta-aramid paper formed from meta-aramid pulp containing meta-aramid fibrids, wherein the meta-aramid fibrids are washed with water of 60 to 70 ° C. before being formed into meta-aramid pulp, and the solvent remains. It provides a method for producing a meta-aramid paper with improved withstand voltage strength and whiteness, characterized in minimizing the amount.

또한, 상기 수세수로 수세 후에 메타 아라미드 피브리드의 용매 잔존량은 0.15중량% 미만인 것을 특징으로 하는 내전압강도 및 백색도가 향샹된 메타 아라미드 페이퍼 제조방법을 제공한다.In addition, the solvent remaining amount of the meta-aramid fibrid after washing with water to provide a method for producing meta-aramid paper with improved withstand voltage strength and whiteness, characterized in that less than 0.15% by weight.

또한, 상기 수세수로 수세 후에 메타 아라미드 피브리드의 color-b 값이 2.5 미만인 것을 특징으로 하는 내전압강도 및 백색도가 향샹된 메타 아라미드 페이퍼 제조방법을 제공한다.The present invention also provides a method for producing meta-aramid paper having improved withstand voltage strength and whiteness, wherein the color-b value of meta-aramid fibrid is less than 2.5 after washing with water.

또한, 상기 용매는 디메틸아세트아미드(Dimethyl acetamide, DMAc)인 것을 특징으로 하는 내전압강도 및 백색도가 향샹된 메타 아라미드 페이퍼 제조방법을 제공한다.In addition, the solvent is dimethyl acetamide (dimethyl acetamide, DMAc) provides a method for producing a meta aramid paper with improved withstand voltage strength and whiteness.

또한, 상기의 제조방법으로 제조되는 것을 특징으로 하는 내전압강도 및 백색도가 향샹된 메타 아라미드 페이퍼를 제공한다.In addition, it provides a meta-aramid paper with improved withstand voltage strength and whiteness is produced by the above production method.

또한, 상기 메타 아라미드 페이퍼는 내전압강도가 16kV/㎜이상인 것을 특징으로 하는 내전압강도 및 백색도가 향샹된 메타 아라미드 페이퍼를 제공한다.In addition, the meta aramid paper provides a meta aramid paper with improved withstand voltage strength and whiteness, characterized in that the withstand voltage strength is 16kV / mm or more.

상기와 같은 본 발명에 따른 내전압강도 및 백색도가 향샹된 메타 아라미드 페이퍼는 아라미드 페이퍼를 형성하는 메타 아라미드 피브리드의 수세공정에서 사용되는 수세수의 온도를 제어하여 메타 아라미드 피브리드 내에 잔존하는 용매의 양을 최소화를 통해 메타 아라미드 피브리드의 백색도를 높이는 효과가 있다.Meta-aramid paper with improved withstand voltage strength and whiteness according to the present invention is the amount of solvent remaining in the meta-aramid fibrid by controlling the temperature of the washing water used in the washing process of the meta-aramid fibrid forming the aramid paper By minimizing the effect of increasing the whiteness of meta-aramid fibrids.

또한, 용매의 잔존량이 최소화된 메타 아라미드 피브리드는 균질성이 향상되어 페이퍼로 제조시에 메타 아라미드 페이퍼의 내전압강도가 향상되는 효과가 있다.In addition, the meta-aramid fibrids with a minimum amount of residual solvent are improved in homogeneity, and thus the withstand voltage strength of the meta-aramid paper is improved.

이하 본 발명의 바람직한 일실시예를 상세히 설명하기로 한다. 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명은 본 발명의 요지를 모호하지 않게 하기 위하여 생략한다.Hereinafter, a preferred embodiment of the present invention will be described in detail. In describing the present invention, detailed descriptions of related well-known functions or configurations are omitted in order not to obscure the subject matter of the present invention.

본 명세서에서 사용되는 정도의 용어 '약', '실질적으로' 등은 언급된 의미에 고유한 제조 및 물질 허용오차가 제시될 때 그 수치에서 또는 그 수치에 근접한 의미로 사용되고, 본 발명의 이해를 돕기 위해 정확하거나 절대적인 수치가 언급된 개시 내용을 비양심적인 침해자가 부당하게 이용하는 것을 방지하기 위해 사용된다.As used herein, the terms 'about', 'substantially', and the like, are used at, or in close proximity to, numerical values when manufacturing and material tolerances inherent in the stated meanings are set forth, and an understanding of the present invention may occur. Accurate or absolute figures are used to assist in the prevention of unfair use by unscrupulous infringers.

본 발명은 메타 아라미드 피브리드를 함유하는 메타 아라미드 펄프로 형성되는 메타 아라미드 페이퍼 제조방법에 관한 것으로 상기 메타 아라미드 피브리드는 메타 아라미드 펄프로 형성되기 전에 수세할 때 수세수이 온도를 제어하여 메타 아라미드 피브리드 내에 용매의 잔존량의 최소화를 통해 메타 아라미드 페이퍼의 내전압강도와 백색도를 향상시킬 수 있는 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method for producing a meta-aramid paper formed from meta-aramid pulp containing meta-aramid fibrids, wherein the meta-aramid fibrids are controlled by flushing with water before being formed into meta-aramid pulp, thereby controlling the meta-aramid fibrids. The present invention relates to a method capable of improving the breakdown voltage strength and whiteness of meta-aramid paper by minimizing the remaining amount of solvent in the solvent.

본 발명의 내전압강도 및 백색도가 향샹된 메타 아라미드 페이퍼를 제조하는 방법은 피브리드제조공정, 펄프제조공정, 페이퍼 제조공정을 포함하여 아라미드 페이퍼를 제조한다.The method for producing meta-aramid paper having improved withstand voltage strength and whiteness of the present invention prepares aramid paper including a fibrid manufacturing process, a pulp manufacturing process, and a paper manufacturing process.

상기 피브리드제조공정은 메타 아라미드 도프(Dope)로 메타 아라미드 피브리드를 제조하는 공정이다.The fibrid manufacturing step is a process for producing meta aramid fibrids with meta aramid dope (Dope).

상기 메타 아라미드 도프는 메타-페닐렌 디아민(M-phenylene diamine, MPD)과 이소프탈로일클로라이드(Isophthaloyl chloride, IPC)로 중합된 메타 아라미드를 극성 아미드계 용매에 녹여 메타 아라미드 도프로 형성한다.The meta-aramid dope is formed by meta-aramid dope by dissolving meta-aramid polymerized with meta-phenylene diamine (MPD) and isophthaloyl chloride (IPC) in a polar amide solvent.

상기 메타 아라미드 도프는 고형분 5~25중량%의 도프로 제조하는 것이 바람직할 것이It is preferable that the meta aramid dope is prepared with a dope of 5 to 25% by weight of solids.

상기 극성 아미드계 용매는 디메틸아세트아미드(Dimethyl acetamide, DMAc), N-메틸피롤리돈(N-methylpyrrolidone, NMP), 디메틸포름아미드(Dimethyl formamide, DMF), 디메틸이미다졸리디논(Dimethyl imidazolidinone) 등을 사용할 수 있으며, 본 발명에서는 상기의 극성 아미드계 용매 중 선택되는 하나를 사용할 수 있으며, 가장 바람직하게는 디메틸아세트아미드(Dimethyl acetamide, DMAc)를 사용하는 것이다.The polar amide solvents include dimethyl acetamide (DMAc), N-methylpyrrolidone (N-methylpyrrolidone, NMP), dimethyl formamide (DMF), dimethyl imidazolidinone, and the like. In the present invention, one selected from the above polar amide solvents may be used, and most preferably, dimethylacetamide (DMAc) is used.

상기 메타 아라미드 피브리드의 제조는 미국 등록특허 제3,756,908호에 기재된 바와 같이, 피브리드는 중합체 용액을 피브리데이터(fibridater) 내에서 비용매와 접촉시키면서 침전 및 강한 전단응력을 받도록 하여 제조할 수 있으며, 대한민국 출원특허 제2014-0098919호의 제조장치를 통해 제조할 수 있을 것이다.The meta-aramid fibrids can be prepared by subjecting the polymer solution to precipitation and strong shear stress while contacting the non-solvent in the fibridater as described in US Patent No. 3,756,908. , May be manufactured through the manufacturing apparatus of Korean Patent Application No. 2014-0098919.

상기와 같이 제조되는 메타 아라미드 피브리드는 피브리드 내에 잔존하는 용매를 제거하기 위해 펄프에 함유되기 전에 수세공정을 통해 수세하게 된다.The meta-aramid fibrids prepared as described above are rinsed through a washing process before being contained in the pulp to remove the solvent remaining in the fibrids.

상기 수세공정은 수세수로 사용하여 메타 아라미드 피브리드는 피브리드 내의 불순물을 제거하는 공정으로 용매로 사용된 극성 아미드계 용매를 제거하기 위한 공정이다.The washing process is a process for removing the polar amide solvent used as the solvent to remove impurities in the fibrids by using the washing water as meta-aramid fibrids.

상기 메타 아라미드 피브리드 내에 용매의 잔존량이 높으면 메타 아라미드 피브리드의 백색도가 저하되어 메타 아라미드 페이퍼의 백색도를 저하시키게 된다.When the residual amount of the solvent in the meta aramid fibrid is high, the whiteness of the meta aramid fibrid is lowered, thereby lowering the whiteness of the meta aramid paper.

또한, 메타 아라미드 피브리드 내에 잔존하는 용매는 열가공 등의 가공에서 증기형태로 배출되어 기공을 형성시켜 아라미드 페이퍼의 물성을 저하시키는 원인이 되며, 용매의 잔존량이 높으면 내전압강도가 저하될 수 있으므로 용매의 잔존량을 최소화하여 내전압강도 및 백색도를 향상시킬 수 있을 것이다.In addition, the solvent remaining in the meta-aramid fibrids is discharged in the form of steam in the processing such as heat processing to form pores, thereby deteriorating the physical properties of the aramid paper, and if the residual amount of the solvent is high, the breakdown voltage strength may decrease the solvent. It is possible to improve the breakdown voltage strength and the whiteness by minimizing the remaining amount of.

본 발명의 발명자는 메타 아라미드 피브리드를 수세할 때 수세수의 온도를 제어를 통해 메타 아라미드 피브리드 내의 용매 잔존량을 변화시킬 수 있다는 것을 실험을 통해 입증하였으며, 60~70℃의 수세수를 사용하여 수세할 경우 메타 아라미드 피브리드 내의 용매 잔존량을 최소화할 수 있다는 것을 발견하였다.The inventor of the present invention proved through experiments that the solvent residual amount in the meta-aramid fibrid can be changed by controlling the temperature of the washing water when washing the meta-aramid fibrid, and using the washing water of 60-70 ° C. It was found that the amount of solvent remaining in the meta-aramid fibrid can be minimized by washing with water.

따라서, 메타 아라미드 피브리드를 수세할 때 수세수의 온도는 60~70℃인 것이 바람직할 것이다.Therefore, when washing meta-aramid fibrids, it is preferable that the temperature of the washing water is 60 to 70 ° C.

상기 수세수로 수세 후에 메타 아라미드 피브리드 내의 용매 잔존량이 0.2중량%를 초과하면 내전압강도 및 백색도 향상이 크지 않으므로 메타 아라미드 피브리드 내의 용매 잔존량이 0.2중량%이하인 것이 바람직하며, 더욱 바람직하게는 0.15중량% 미만인 것이다.When the residual amount of solvent in the meta-aramid fibrid after washing with water exceeds 0.2% by weight, the increase in the breakdown voltage strength and whiteness is not so large, and the residual amount of the solvent in the meta-aramid fibrid is preferably 0.2% by weight or less, more preferably 0.15% by weight. Less than%.

상기와 같이 메타 아라미드 피브리드 내의 용매 잔존량이 낮아지면 메타 아라미드 피브리드의 백색도가 증가하여 color-b 값이 3.0이하로 떨어진다. 본 발명의 메타 아라미드 피브리드는 color-b 값이 3.0이하인 것이 바람직하며, 더욱 바람직하게는 2.5 미만인 것이다.As described above, when the amount of solvent remaining in the meta-aramid fibrid decreases, the whiteness of the meta-aramid fibrid increases, and the color-b value falls below 3.0. The meta-aramid fibrid of the present invention preferably has a color-b value of 3.0 or less, more preferably less than 2.5.

상기 펄프제조공정은 상기와 같이 수세된 메타 아라미드 피브리드와 메타 아라미드 플럭을 수분산으로 혼합하여 메타 아라미드 펄프를 제조하는 공정이다.The pulp manufacturing step is a step of producing a meta aramid pulp by mixing the water washed meta aramid fibrid and meta aramid floc as described above.

상기 펄프제조공정은 메타 아라미드 피브리드와 메타 아라미드 플럭을 중량비 30:70 내지 70:30으로 혼합하여 슬러리 상태의 펄프로 제조하는 것으로 일반적인 아라미드 펄프의 제조방법으로 제조할 수 있을 것이다.In the pulp manufacturing process, the meta aramid fibrid and the meta aramid floc are mixed in a weight ratio of 30:70 to 70:30 to prepare a slurry pulp, which may be prepared by a general method for preparing aramid pulp.

상기 페이퍼 제조공정은 메타 아라미드 펄프로 페이퍼를 제조하는 공정으로 일반적으로 사용되는 습지초지법으로 페이퍼를 제조할 수 있을 것이다.The paper manufacturing process is a process for producing paper with meta-aramid pulp, it will be able to manufacture the paper by the wetland papermaking method generally used.

즉, 제조된 아라미드 펄프를 습식 초지법을 통하여 웹을 형성시킨 후 닙 롤러(Nip Roller)를 거쳐 탈수시키고, 캘린더링(calendaring)하는 단계를 포함하여 페이퍼로 제조할 수 있다.That is, the prepared aramid pulp may be formed into a paper by forming a web through a wet papermaking method, followed by dehydration and calendering through a nip roller.

상기와 같은 본 발명에 따른 내전압강도 및 백색도가 향샹된 메타 아라미드 페이퍼는 내전압강도가 16kV/㎜이상으로 백색도와 내전압강도가 매우 우수하다.The meta-aramid paper with improved withstand voltage strength and whiteness according to the present invention is excellent in whiteness and withstand voltage strength of 16kV / mm or more.

아래에서 본 발명에 따른 실시예로 본 발명의 내전압강도 및 인장강도가 우수한 아라미드 페이퍼를 제조하였다. 본 발명이 이들 실시예에 한정되는 것은 아니다. In the following Examples according to the present invention to prepare aramid paper excellent in the breakdown voltage strength and tensile strength of the present invention. The present invention is not limited to these examples.

실시예Example 1 내지 8 1 to 8

메타-페닐렌 디아민(M-phenylene diamine, MPD)과 이소프탈로일클로라이드(Isophthaloyl chloride, IPC)로 중합된 메타 아라미드를 극성 아미드계 용매인 디메틸아세트아미드(Dimethyl acetamide, DMAc)에 녹여 메타 아라미드 농도가 20중량%인 메타 아라미드 도프(Dope)를 형성하였다. Meta aramid polymerized with M-phenylene diamine (MPD) and isophthaloyl chloride (IPC) was dissolved in dimethyl acetamide (DMAc), a polar amide solvent, A 20% by weight meta aramid dope was formed.

상기 메타 아라미드 도프로 메타 아라미드 피브리드를 제조 후 상기 메타아라미드 피브리드를 수세수의 온도를 조절하여 수세공정을 진행하였다.After preparing the meta aramid dopro meta aramid fibrids, the meta aramid fibrids were washed with water by controlling the temperature of the wash water.

수세된 메타 아라미드 피브리드와 메타 아라미드 플럭과 중량비 1대1로 혼합하여 펄프를 제조하고 습식 초지법으로 본 발명의 내전압강도 및 백색도가 향상된 메타 아라미드 페이퍼를 제조하였다.The pulp was prepared by mixing the washed meta aramid fibrids and the meta aramid flocs in a weight ratio of 1 to 1, and the wet a method of preparing the meta aramid paper having improved withstand voltage strength and whiteness of the present invention.

실시예의 따라 수세수의 온도 및 수세 후의 메타 아라미드 피브리드 내의 용매 잔존량(잔존 DMAc 함량) 및 Color B(색차계 (CR-10, Minolta)로 측정) 값을 측정하여 표 1에 나타내었다.According to the Examples, the temperature of the wash water and the solvent remaining amount (residual DMAc content) and Color B (measured with a color difference meter (CR-10, Minolta)) in the meta-aramid fibrid after washing were measured and shown in Table 1 below.

구분division 실시예1Example 1 실시예2Example 2 실시예3Example 3 실시예4Example 4 실시예5Example 5 실시예6Example 6 실시예7Example 7 실시예8Example 8 수세수 온도
(℃)
Flush temperature
(℃)
1010 2020 3030 4040 5050 6060 7070 8080
잔존 DMAc 함량
(중량%)
Remaining DMAc content
(weight%)
0.520.52 0.400.40 0.380.38 0.320.32 0.250.25 0.120.12 0.080.08 0.080.08
Color BColor b 3.53.5 3.23.2 2.82.8 2.52.5 2.52.5 2.22.2 2.02.0 2.02.0

표 1에서와 같이 온도가 높은 수세수를 사용하여 메타 아라미드 피브리드를 수세할 경우 잔존하는 DMAc 함량이 낮아지는 것을 알 수 있으며, 수세수의 온도가 60~80℃일 때 잔존 DMAc 함량이 가장 낮아지는 것을 알 수 있다.As shown in Table 1, it can be seen that the residual DMAc content is lowered when the meta-aramid fibrid is washed with a high temperature wash water, and the remaining DMAc content is the lowest when the wash water temperature is 60 to 80 ° C. You can see the loss.

수세수의 온도가 80℃인 실시예 8의 경우 수세수의 온도가 70℃인 실시예 7과 잔존하는 DMAc 함량이 큰 차이가 없는 것으로 수세수의 온도는 60~70℃일 때가 가장 바람직할 것이다.In the case of Example 8 where the temperature of the wash water is 80 ℃, the remaining DMAc content is not significantly different from Example 7 in which the temperature of the wash water is 70 ℃, the temperature of the wash water will be most preferable when 60 ~ 70 ℃ .

또한, 메타 아라미드 피브리드 내의 잔존하는 DMAc 함량이 낮을 경우 Color B값이 낮아지는 것으로 백색도가 향상되는 것을 알 수 있다.In addition, when the DMAc content remaining in the meta-aramid fibrid is low, it can be seen that the whiteness is improved by lowering the Color B value.

상기와 같은 실시예 1 내지 7와 비교예에서 제조된 아라미드 페이퍼의 인장강도, 내전압강도를 측정하여 표 2에 나타내었다.The tensile strength and withstand voltage strength of the aramid paper prepared in Examples 1 to 7 and Comparative Examples as described above are shown in Table 2.

*인장강도 : ASTM D 828 측정법에 따라 L&W사의 Tensile Tester를 사용하여 측정하였다.이는 종이에 인장을 가하여 끊어질 때의 힘을 측정한 것이다.Tensile strength: measured using the Tensile Tester of L & W according to ASTM D 828.

*내전압강도 : ASTM D419에 준하여 절연파괴가 일어나는 전압(kV)을 절연재료로 두께(mm)로 나눈 값이다.* Withstand voltage strength: The voltage (kV) in which dielectric breakdown occurs in accordance with ASTM D419 divided by the thickness (mm) of an insulating material.

구분division 실시예1Example 1 실시예2Example 2 실시예3Example 3 실시예4Example 4 실시예5Example 5 실시예6Example 6 실시예7Example 7 실시예8Example 8 평량(gsm)Basis weight (gsm) 4040 4040 4040 4040 4040 4040 4040 4040 인장강도
(MD, N/)
The tensile strength
(MD, N /)
36.236.2 36.536.5 36.536.5 36.736.7 37.237.2 37.537.5 38.138.1 38.038.0
내전압강도
(kV/mm)
Withstand voltage
(kV / mm)
14.814.8 15.515.5 15.415.4 15.615.6 15.815.8 16.116.1 16.516.5 16.516.5

표 2에서와 같이 메타 아라미드 피브리드 내의 잔존하는 DMAc의 함량이 낮을 경우 내전압강도가 향상되는 것을 알 수 있으며, 인장강도 역시 향상되는 것을 알 수 있다.As shown in Table 2, when the content of DMAc remaining in the meta-aramid fibrid is low, the breakdown voltage strength is improved, and the tensile strength is also improved.

Claims (6)

메타 아라미드 피브리드를 함유하는 메타 아라미드 펄프로 형성되는 메타 아라미드 페이퍼 제조방법에 있어서,
상기 메타 아라미드 피브리드는 메타 아라미드 펄프로 형성되기 전에 60~70℃의 수세수로 수세하여 메타 아라미드 피브리드의 용매 잔존량이 0.15중량% 미만인 것을 특징으로 하는 내전압강도 및 백색도가 향샹된 메타 아라미드 페이퍼 제조방법.
In the method for producing meta-aramid paper formed of meta-aramid pulp containing meta-aramid fibrids,
The meta-aramid fibrids are washed with water at 60-70 ° C. before being formed into meta-aramid pulp, and the solvent resistance of meta-aramid fibrids is less than 0.15% by weight. Way.
삭제delete 제1항에 있어서,
상기 수세수로 수세 후에 메타 아라미드 피브리드의 color-b 값이 2.5 미만인 것을 특징으로 하는 내전압강도 및 백색도가 향샹된 메타 아라미드 페이퍼 제조방법.
The method of claim 1,
Method of producing a meta- aramid paper with improved withstand voltage strength and whiteness, characterized in that the color a-b value of the meta-aramid fibrid after washing with water washes less than 2.5.
제1항에 있어서,
상기 용매는 디메틸아세트아미드(Dimethyl acetamide, DMAc)인 것을 특징으로 하는 내전압강도 및 백색도가 향샹된 메타 아라미드 페이퍼 제조방법.
The method of claim 1,
The solvent is dimethyl acetamide (dimethyl acetamide, DMAc), characterized in that the withstand voltage strength and whiteness enhanced meta aramid paper manufacturing method.
제1항 또는 제3항의 제조방법으로 제조되는 것을 특징으로 하는 내전압강도 및 백색도가 향샹된 메타 아라미드 페이퍼.
The meta-aramid paper having improved withstand voltage strength and whiteness, which is prepared by the method according to claim 1 or 3.
제5항에 있어서,
상기 메타 아라미드 페이퍼는 내전압강도가 16kV/㎜이상인 것을 특징으로 하는 내전압강도 및 백색도가 향샹된 메타 아라미드 페이퍼.
The method of claim 5,
The meta aramid paper is a meta aramid paper with improved withstand voltage strength and whiteness, characterized in that the withstand voltage strength of 16kV / ㎜ or more.
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KR101555986B1 (en) * 2014-11-06 2015-10-01 주식회사 휴비스 Device of manufacturing meta aramid fibrid with improved physical properties

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4820379B2 (en) * 2006-01-31 2011-11-24 帝人テクノプロダクツ株式会社 Meta-type wholly aromatic polyamide fiber excellent in high-temperature processability and method for producing the same
KR101555986B1 (en) * 2014-11-06 2015-10-01 주식회사 휴비스 Device of manufacturing meta aramid fibrid with improved physical properties

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