KR930006241B1 - Forming method for aromatic polyamide film - Google Patents

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Abstract

The aromatic polyamide film is produced by (1) discharging a liquid crystal prepolymer through the device for molecular orientation and simultaneously orienting the prepolymer by giving a high shear force of above 500 sec-1, (2) ejecting the oriented product into the polymerization accelerating and precipitating agent solvent and completely polymerizing in the form of film, and (3) winding the film at a drawing rate of 1-4. The lip gap of film die is 0.01-5 mm. The film has a high strength and abrasion resistance, and is useful for FRP in automobile or airplane industry.

Description

방향족 폴리아미드 필름의 제조방법Method for producing aromatic polyamide film

제1도는 본 발명에 따른 필름의 제조공정 개략도.1 is a schematic view of the manufacturing process of the film according to the present invention.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명* Explanation of symbols for main parts of the drawings

1 : 공급조 2 : 중합촉진침전제1: feed tank 2: polymerization accelerator

3 : 저장조 4 : 공급펌프3: reservoir 4: supply pump

5 : 필름다이 6,6' : 로울러5: film die 6,6 ': roller

7 : 권취기7: winder

본 발명은 방향족 폴리아미드 필름의 제조방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는, 미리 제조한 전방향족 폴리아미드의 액정예비중합체를 분자배향수단에서 분자배향과 동시에 분출후 중합촉진침전제와 접촉시키면서 완전중합시켜서, 결정결함층이 존재하지 않으면서 단일구조를 간는 고강도 및 고내마모성의 방향족 폴리아미드 필름을 제조하는 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method for producing an aromatic polyamide film. More particularly, the liquid crystal prepolymer of a wholly aromatic polyamide prepared in advance is completely polymerized by contacting with a polymerization accelerator precipitant after being ejected at the same time as the molecular alignment by molecular alignment means. The present invention relates to a method for producing a high strength and high wear resistant aromatic polyamide film having a single structure without a crystal defect layer.

최근, 항공기 및 우주비행 산업분야 등에서 매우 가볍고 강하며, 견고하게 사용될 수 있는 신소재의 개발이 요청되어 세라믹이나 흑연 또는 불소등을 이용하여 고강도, 고탄성의 무기섬유를 개발하여 사용하고 있으나, 이와같은 물질들은 매우 비싸고 취급하기도 어려워서 널리 응용되지 못하고 있는 실정이었다.Recently, the development of new materials that can be used very lightly, strong, and robust in the aircraft and aerospace industries, etc. has been requested, and high strength and high elasticity inorganic fibers are developed and used using ceramics, graphite, or fluorine. They were very expensive and difficult to handle, so they were not widely applied.

이에 신소재로서 방향족 폴리아미드 필름은 높은 내마모성과 고강도 및 고탄성을 가지고 있을 뿐만 아니라, 블용, 불용의 특성까지도 겸비하여 자동차나 항공산업 등의 여러분야에서 보강된 플라스틱의 제조원료로서 많이 사용되고 있고, 필름 자체특성을 요구하는 분야에 적용이 가능하게 되었다.As a new material, aromatic polyamide film not only has high wear resistance, high strength and high elasticity, but also has a property of blending and insolubility, and is widely used as a raw material for reinforcing plastics in automobiles and aerospace industries. It is possible to apply to the field requiring characteristics.

이러한 유용성으로 인하여 방향족 폴리아미드 필름을 제조하는 방법이 다양하게 연구되고 개발되어 왔는 바, 이에 대한 종래기술로는 다음과 같은 것들이 있다.Due to such usefulness, various methods of manufacturing an aromatic polyamide film have been researched and developed, and the related arts are as follows.

미국특허 제3,869,429호, 제3,869,430호에는 방향족 폴리아미드 필름의 중합 및 방사에 관한 기술이 소개되어 있는 바, 즉, 아미드계 용매에 무기염과 방향족 디아민을 용해시킨 후, 방향족 디에시드 클로라이드를 저온에서 중합시켜서 크럼형태, 예를들면, 에시드크럼형태의 포리머를 물로 세척하여 중합용매와 무기염을 분리하고 건조시킨 다음, 98%이상의 황산 또는 클로로황산이나 플로오르황산 등의 황산게용매에 20중량% 정도 녹여서 액정도우프(dope)를 만들고, 이 도오푸를 구금을 통해서 물에 방사, 중화, 수세, 건조 및 기계적 처리과정을 거쳐 방향족 폴리아미드 필름을 제조하는 기술인 것이다. 그러나, 이와같은 방법을 사용할 경우에는 중합방법이나 세척과정, 황산을 이용한 도우프의 제조, 방사 및 기계적 처리과정을 반드시 거쳐야 하므로 공정이 복잡하고, 그에 다라서 제조원가가 상승하는 단점이 있으며, 황산의 사용으로 인하여 제조장치가 부식될 염려가 있고, 위험성도 따르게 되어 좋지 않으며, 도우프내의 중합체 반응으로 필름의 물성이 저하되기도 하고, 부산물로 생성되는 황산칼슘(CaSO4)의 처리도 곤란하며, 필름내의 잔류황산으로 인하여 시간이 경과함에 따라 필름의 색상이 당황색에서 흑황색으로 변화가 일어나 좋지 않았다.U.S. Patent Nos. 3,869,429 and 3,869,430 describe techniques for the polymerization and spinning of aromatic polyamide films, i.e. after dissolving inorganic salts and aromatic diamines in amide solvents, aromatic dieside chlorides are After polymerization, the crumb form, for example, acid crumb-type polymer was washed with water to separate the polymerization solvent and the inorganic salt and dried, and then 20% by weight in sulfuric acid crab solvent such as chlorosulfuric acid or fluorosulfuric acid or more than 98%. It melts to a degree to make a liquid crystal dope (dope), and the doping is a technique for producing an aromatic polyamide film through spinning, neutralization, water washing, drying and mechanical treatment through water. However, when using such a method, the polymerization process, washing process, preparation of dope using sulfuric acid, spinning and mechanical treatment must be performed, and thus, the manufacturing process is complicated. Therefore, manufacturing cost increases. Due to its use, the manufacturing apparatus may be corroded, and the risk may not be accompanied, the physical properties of the film may be degraded due to the polymer reaction in the dope, and the treatment of calcium sulfate (CaSO 4 ) produced as a by-product is difficult. Due to the residual sulfuric acid in the film, the color of the film was not changed from the yellow to the black yellow over time.

그런데, 이와같은 종래 방법을 통하여 방향족 폴리아미드 필름을 제조할 경우에는, 필름의 제조공정상 용매의 확산으로 인해 자체적으로 생성된 킹크밴드(Kink-band) 현상에 의해 압축강도가 미약하여 방향족 폴리아미드 필름 본래의 이론강도보다 훨씬 낮은 강도를 나타내며, 필름자체에 결정결함층도 형성되어 내약품성도 상당히 뒤떨어지는 단점이 있었다.By the way, when manufacturing an aromatic polyamide film through such a conventional method, the aromatic polyamide film due to its weak compressive strength due to the kink-band phenomenon generated by the diffusion of solvent in the film manufacturing process It shows much lower strength than the original theoretical strength, and the crystal defect layer is also formed on the film itself, which has a disadvantage of significantly inferior chemical resistance.

또한, 상술한 바와같은 종래의 방사방법을 사용할 경우에는 방사시 응고욕으로 물 및 용매희석액을 사용하기 때문에 중합도의 증가를 기대할 수 없었으며, 또 방사시 발생하는 열과 도우프 체류시간의 특성으로 인해 중합체의 중합도가 덜어지는 문제점도 있었다.In addition, in the case of using the conventional spinning method as described above, the polymerization degree could not be increased because water and solvent diluent are used as the coagulation bath during spinning, and due to the characteristics of heat and dope residence time generated during spinning, There was also a problem that the degree of polymerization of the polymer is reduced.

이에 본 발명자는 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 미리 제조된 방향족 폴리아미드의 예비중합체에 대한 중합과정과 분자배향과정을 분리시켜서 필름 제조하도록 함으로서도 고강도 및 고배향도를 갖는 방향족 폴리아미드 필름을 제조하는 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.Accordingly, the present inventors have been made to solve the conventional problems, and to prepare an aromatic polyamide film having a high strength and a high degree of orientation by separating the polymerization process and molecular orientation process for the prepolymer of the aromatic polyamide prepared in advance The purpose is to provide a way to.

또한 본 발명의 다른 목적은 공정관리가 용이하고 제조원가가 저렴하여 연속적으로 중합과 동시에 직접 생산이 가능한 고유점도가 4.0이상이고, 분자사슬의 분포가 균등하며, 결정결함층과 킹크밴드가 나타나지 않으면서 색상의 변화도 없는 방향족 폴리아미드 필름을 제공하는데 그 목적이 있다.In addition, another object of the present invention is easy to process management and low manufacturing cost, the intrinsic viscosity of 4.0 or more can be directly polymerized and produced directly at the same time, the distribution of molecular chain is equal, without the appearance of crystal defect layer and kinkband It is an object to provide an aromatic polyamide film with no color change.

이하 본 발명을 상세히 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, the present invention will be described in detail.

본 발명은 액정상태의 방향족 폴리아미드 예비중합체를 중합촉진침전제와 접촉시켜서 방향족 폴리아미드 필름을 제조하는데 있어서, 액정상태의 예비중합체를 공급펌프에 의해 필름다이로 공급하고, 이어서 0.01 내지 5㎜의 토출간격(립갭)을 통해 토출시키며, 상기 토출시의 전잔력에 의해 배향을 시킨 후, 중합촉진침전제속으로 분출시켜 필름형태로 완전중합시킨 다음, 1 내지 4의 연신율로 권취하여서 되는 방향족 폴리아미드 필름의 제조방법인 것이다.In the present invention, in preparing an aromatic polyamide film by contacting an aromatic polyamide prepolymer in a liquid crystal state with a polymerization accelerator, the liquid crystal state is supplied to a film die by means of a supply pump, followed by a discharge of 0.01 to 5 mm. Aromatic polyamide film, which is discharged through a gap (lip gap), is oriented by the total residual force at the time of discharging, is blown into a polymerization accelerator, and completely polymerized in a film form, and then wound at an elongation of 1 to 4. It is a manufacturing method of.

이하 본 발명을 더욱 상세히 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail.

본 발명에서의 방향족 폴리아미드 액정예비중합체라고 하는 것은 아므드계용매 또는 소량의 3급아민을 함유하는 아미드계 용매에 무기염이 용해된 용액에 방향족 디아민과 방향족 디에시드클로라이드를 첨가하여 중합반응을 실시하는 도중에 반백석과 비술한 색을 나타내는 stir opalesence 이후 겔화이전의 싯점에서 형성되는 중합체용액을 말하는 것으로서, 이 액정중합체 용액은 고유점도가 1.0 내지 4.0인 일반식(Ⅰ) 또는 일반식(Ⅱ)의 반복단위를 가지며 코폴리머 또는 호모폴리머의 특성을 갖는 광학적 비등방성 액정예비중합체이다.In the present invention, the aromatic polyamide liquid crystal prepolymer is polymerized by adding an aromatic diamine and an aromatic dieside chloride to a solution in which an inorganic salt is dissolved in an amide solvent or an amide solvent containing a small amount of tertiary amine. It refers to the polymer solution formed at the point before gelation after stir opalesence showing the opalescent color and the secret color, and the liquid crystal polymer solution has the intrinsic viscosity of 1.0 to 4.0. It is an optically anisotropic liquid crystalline prepolymer having repeating units and having the properties of a copolymer or a homopolymer.

Figure kpo00001
Figure kpo00001

Figure kpo00002
Figure kpo00002

상기 구조식(Ⅰ), (Ⅱ)에서 R1, R2및 R3In the structural formula (I), (II), R 1 , R 2 and R 3 are

Figure kpo00003
Figure kpo00003

R1, R2는 동일할 수도 있고, 다를 수도 있으며, R1, R2는 대체로 동 몰량으로 존재한다.R 1 , R 2 may be the same or different and R 1 , R 2 are generally present in equimolar amounts.

예컨대, 상기의 약정예비중체 용액(polymerization media 또는 instir polymer Dope)의 중합방법으로는 무기염(할로겐화금속염)이 용해되어 있는 아미드계 용매나 소량의 3급 아민이 함유된 아미드계 용매에 방향족 디아민을 용해시킨 다음, 이를 질소기류하에서 저온으로 냉각시키고 방향족디에시드 클로라이드를 첨가하여 40℃ 이하의 저온에서 반응시키는 용액중합법에 의하여 중합시켜서 얻어지는 것으로서, 이때 단량체와 용매속에는 최소량의 불순물을 함유하고, 정량적으로 중합반응이 진행되도록 해야만 최종중합체의 제조공정에 공급될 수 있는 적당한 분자량을 갖는 액정예비중합체를 얻을 수가 있게 된다.For example, in the polymerization method of the above-described preliminary solution of the intermediate (polymerization media or instir polymer Dope), an aromatic diamine in an amide solvent in which an inorganic salt (metal halide salt) is dissolved or an amide solvent in which a small amount of tertiary amine is contained. It is obtained by dissolving and then polymerization by a solution polymerization method which is cooled to low temperature under a nitrogen stream, and then added at an aromatic dieside chloride and reacted at a low temperature of 40 ° C. or less, wherein the monomer and the solvent contain a minimum amount of impurities, Only when the polymerization reaction proceeds quantitatively, it is possible to obtain a liquid crystal prepolymer having a suitable molecular weight that can be supplied to the manufacturing process of the final polymer.

한편, 본 발명에서 사용되는 중합용매로는 아미드계 및, 우레아계 유기용매를 단독으로 사용하거나, 이들의 혼합물을 사용할 수 있으며, 필요에 따라서는 소량의 3급아민이 함유되는 아미드계 및 우레아계 유기용매를 사용할 수 있다. 아미드계 용매로는 예를들면 N-메틸-2-피롤리돈(NMP), N,N'-디메틸아세트아미드(DMAC), 헥사메틸포스포라미드(HMPA), N,N'-디메틸포름아미드(DMF), N,N'-디메틸설폭사이트(DMSO), N,N,N',N'-테트라메틸우레아(TMU) 등이 주로 사용되고, 그 이외에, N-메틸피페리돈, N-메틸카프롤락탐, N-아세틸피롤리딘, N-에틸피롤리딘, 디메틸프로피온아미드, 디메틸이소부틸아미드가 있으며 우라아계 용매로는 디메틸프로필우레아 등이 중합용매로 사용될 수 있다.On the other hand, as the polymerization solvent used in the present invention, amide-based and urea-based organic solvents may be used alone, or a mixture thereof may be used. If necessary, amide- and urea-based compounds containing a small amount of tertiary amine may be used. An organic solvent can be used. As the amide solvent, for example, N-methyl-2-pyrrolidone (NMP), N, N'-dimethylacetamide (DMAC), hexamethylphosphoramide (HMPA), N, N'-dimethylformamide (DMF), N, N'-dimethylsulfoxide (DMSO), N, N, N ', N'-tetramethylurea (TMU) and the like are mainly used, in addition, N-methylpiperidone, N-methylcaph Rollactam, N-acetylpyrrolidine, N-ethylpyrrolidine, dimethylpropionamide, dimethylisobutylamide, and dimethyl propylurea may be used as the polymerization solvent as the uraa solvent.

그리고, 필요에 따라 중합용매에 함유될 수 있는 3급 아민으로는 예를들면, 피리딘, 퀴놀린, 트리에틸아민, t-부틸아민, 피콜린, 피리미딘, 피라진, 퀴녹살린, 디메틸에틸아민 중에서 선택하여 사용할 수 있으며, 이들은 중합용매에 대하여 0.01 내지 2중량%를 사용하는 것이 좋다.And, if necessary, the tertiary amine which may be contained in the polymerization solvent is selected from, for example, pyridine, quinoline, triethylamine, t-butylamine, picoline, pyrimidine, pyrazine, quinoxaline and dimethylethylamine. It can be used, these are preferably used 0.01 to 2% by weight relative to the polymerization solvent.

3급아민의 양을 0.01중량% 이할로 사용할 경우에는 3급아민의 첨가효과가 없어지므로 좋지 않고, 이와 반대로 2중량% 이상으로 사용할 경우에는 반응속도의 조절이 어려워 공정관리가 용이하지 못하게 된다.If the amount of tertiary amine is less than 0.01% by weight, the effect of addition of tertiary amine is not good. On the contrary, when the amount of tertiary amine is used at 2% by weight or more, it is difficult to control the reaction rate, making process control difficult. .

한편, 고분자의 용해도를 증가시키기 위하여 사용되는 무기염으로는 할로겐화 금속염 예를들면, 염화리튬(LiCl), 염화칼슘(CaCl2), 염화칼륨(KCl), 브롬화칼륨(KBr), 브롬화리튬(LiBr) 등이 주로 사용될 수 있지만, 이들은 중합용매에 대하여 0.5 내지 15중량%(염의 무게/아미드용매부피)를 첨가시켜서 사용하는 것이 바람직하다.On the other hand, the inorganic salt used to increase the solubility of the polymer is a metal halide salt such as lithium chloride (LiCl), calcium chloride (CaCl 2 ), potassium chloride (KCl), potassium bromide (KBr), lithium bromide (LiBr), etc. Although these may be mainly used, these are preferably used by adding 0.5 to 15% by weight (weight of salt / amide solvent volume) based on the polymerization solvent.

이와 같은 아미드계 단독용매 또는 소량의 3급 아민을 함유하는 아미드계 용매에 할로겐화 금속염을 투입시킨 후, 저온에서 단량체인 방향족 디아민(p-페닐렌디아민)과 방향족 디에시드 클로라이드(테레프탈로일클로라이드)를 투입, 교반시켜서 어느 정도 반응을 시키게 되면 반응이 완결되기 이전 상태인 광학적 비등방성액정 예비중합체에 용액내의 중합체가 다음 구조식(Ⅲ)과 같은 폴리(p-페닐렌테레프탈아미드)로 얻어지게 된다.A halogenated metal salt is added to such an amide-based solvent or an amide-based solvent containing a small amount of tertiary amine, and then aromatic diamine (p-phenylenediamine) and aromatic dieside chloride (terephthaloyl chloride) which are monomers at low temperature. When the reaction is performed to some extent by adding and stirring, the polymer in the solution is obtained as the poly (p-phenylene terephthalamide) of the following structural formula (III) to the optically anisotropic liquid crystal prepolymer which is in the state before the reaction is completed.

Figure kpo00004
Figure kpo00004

이때 상기의 액정예비중합체 도우프는 종래와 같이 중합이 완결된 후 중합체를 분리하여 용매에 녹인 도우프와는 구별이 된다.At this time, the liquid crystal prepolymer dope is distinguished from the dope dissolved in a solvent by separating the polymer after polymerization is completed as in the prior art.

여기서 상기의액정예비중합체용액은 중합체의 함량율이 4 내지 20중량%이면 좋고, 더욱 바람직하기로는 5 내지 15중량%이면 좋다. 만일 함량율이 4중량%이하일 경우에는 최종 중합체의 고유점도가 급격히 저하되는 단점이 있고, 원가면에서 손실이 크게 생기며, 또한 함량율이 20중량%이상인 경우에는 액정도우프로서 이용하기에 적합하지가 않은 단점이 있다.The liquid crystal prepolymer solution may be used in an amount of 4 to 20% by weight, more preferably 5 to 15% by weight. If the content rate is less than 4% by weight, there is a disadvantage in that the intrinsic viscosity of the final polymer is sharply lowered, a loss occurs in cost, and if the content rate is more than 20% by weight, it is not suitable for use as a liquid crystal dope. There are drawbacks to this.

또한, 상기 액정예비중합체의 고유점도는 1.0 내지 4.0이면 바람직하다. 공정관리면에서는 1.5 내지 3.5이면 더욱 바람직하다. 만일 중합체의 고유점도가 함량율이 높을 경우에는 액정도우프로서 이용하기가 어려워진다.In addition, the intrinsic viscosity of the liquid crystal prepolymer is preferably 1.0 to 4.0. In terms of process management, it is more preferable that it is 1.5-3.5. If the intrinsic viscosity of the polymer is high in content, it is difficult to use it as a liquid crystal dope.

본 발명의 제조공정을 예시된 도면에 의거 설명하면 다음과 같다.Referring to the manufacturing process of the present invention based on the illustrated drawings are as follows.

제1도는 본 발명의 구현예를 나타낸 공정개략도로서, 즉, 상기와 같이 얻어진 액정예비중합체를 액정수준으로 수용할 수 있는 크기를 가진 액정에 비중합체공급조(1)와 중합촉진침전에(2)가 담겨져 있는 저장조(3)를 각각 분리하여 설치한 상태에서 공급조(1)에 담겨있는 액정예비중합체를 공급펌프(4)를 통하여 분자배향수단이 필름아디(5)에 공급한 다음, 필름다이(5)의 0.01 내지 5㎜의 토출간격을 통하여 토출시키면서 충분한 배향을 시킨 후 조장조(3)의 중합촉진침전제 속으로 분출시킴과 동시에 로울러(6,6')를 이용하여 화살표방향으로 이동시키면서 중합촉진침전제(2)속에 침지된 상태로 중합을 시킨다. 그 다음에 이렇게 제조된 필름형 폴리머를 필름다이(5)에서의 분출속도에 대한 중합촉진침전제를 떠날때의 필름속의 비인 연신율을 1 내지 4로 하여 권취기(7)로 권취하고 세척 및 건조시키게 되면 본 발명에 따른 방향족 폴리아미드 필름이 제조되게 된다.1 is a process diagram showing an embodiment of the present invention, that is, the non-polymer supply tank (1) and the polymerization promoting precipitate (2) in a liquid crystal having a size that can accommodate the liquid crystal prepolymer obtained as described above at the liquid crystal level (2). The molecular alignment means is supplied to the film addy 5 through the feed pump 4 with the liquid crystal prepolymer contained in the feed tank 1 in a state where the reservoirs 3) are separately installed and installed. After discharging through the discharge interval of 0.01 to 5 mm of the die 5, the orientation is sufficiently discharged into the polymerization promoter precipitate of the bath 3 and moved in the direction of the arrow using the rollers 6 and 6 ′. The polymerization is carried out while being immersed in the polymerization accelerator precipitate (2). Then, the film-type polymer thus prepared is wound up with the winder 7 with the elongation ratio of 1 to 4, which is the ratio in the film when leaving the polymerization accelerator to the ejection rate in the film die 5, and washed and dried. An aromatic polyamide film according to the present invention is to be produced.

한편, 상기와 같은 공정에서 중합촉진치전제는 액정예비중합체의 중합도를 현저히 향상시켜 중합이 완결되는 동시에 중합체의 아미드결합과 수소결합을 형성시키므로서 분자배향의 성장을 향상시키는 장점이 있는 바, 예컨대 본 발명의 구현예에서 사용되는 중합촉진침전제에는 제3급아민류를 일반적으로 들 수 있는데 예를들면, 피리딘, 트리에틸아민, t-부틸아민, 피콜린, 퀴놀린, 피리미딘, 피라진, 퀴녹살린, 아크피리딘 중에서 선택하여 사용할 수 있으나 그중에서도 피리딘이 가장 적합한 중합촉진침전제로서 높은 고유점도 및 배향도를 얻는데 효과적이라고 할 수 있다.On the other hand, in the above process, the polymerization promoter has the advantage of significantly improving the degree of polymerization of the liquid crystal prepolymer, thereby completing the polymerization and forming the amide bond and the hydrogen bond of the polymer, thereby improving the growth of molecular orientation. Tertiary amines are generally mentioned as polymerization precipitants used in the embodiment of the present invention. For example, pyridine, triethylamine, t-butylamine, picoline, quinoline, pyrimidine, pyrazine, quinoxaline, It can be used by selecting among the pyridine, but among them, pyridine is the most suitable polymerization accelerator, it can be said to be effective in obtaining high intrinsic viscosity and orientation.

또한, 이와같은 중합촉진침전제의 사용은 상기의 제3급아민류 단독으로 사용될 수도 있으나 부분적으로는 아미드계용매, 예를들면 NMP, DMAC, HMPA, TMU 중에서 선택하여 혼합시키거나, 이들 용매에 10중량%이하의 무기염을 첨가하여 사용할 수 있으며, 이때의 제3급아민류와 아미드계용매 또는 무기염의 혼합용액중에서 3급아민계의 양은 중합반응중 디아민과 디에시드 클로라이드 반응에서 생성되는 염산(HCl)의 당량이상이어야 바람직하며, 상기 중합촉진침전제에 함유된 수분의 양은 약 5,000ppm이할로 설정하는 것이 좋다.In addition, the use of such a polymerization promoter precipitate may be used as the above tertiary amines alone, but is partially selected from amide solvents such as NMP, DMAC, HMPA, TMU, or mixed with 10 wt% of these solvents. In this case, the amount of tertiary amine in the mixed solution of tertiary amines, amide solvents or inorganic salts is determined by hydrochloric acid (HCl) produced by diamine and dieside chloride reaction during polymerization. It is preferable that the equivalent of more than, and the amount of water contained in the polymerization accelerator is preferably set to about 5,000ppm or less.

정량공급펌프(4)에 의해 필름다이(5)에 공급되는 액정예비중합체를 0.01 내지 5㎜의 토출간격(립갭)을 통해 토출시켜, 아래의 전단력으로 배향시키게 된다. 만일 이 갭이 좁아지면 좁아질수록 배향되어 나오는 폴리머의 내부까지 중합촉진침전용매가 상대적으로 쉽게 침투하게 되어 고유점도(ηlnh또는 I.V.)와 분자배향도를 쉽게 증가할 수 있게 된다. 그리고 분자배향이 이루어진 폴리머와 중합촉진침전제와의 접촉시간은 어느정도는 길수록 좋으나 시간상 비경제적인 단점이 나타나게 되므로 접촉시간을 0.1 내지 1,000초로 조절하는 것이 좋다.The liquid crystal prepolymer supplied to the film die 5 by the fixed-quantity supply pump 4 is discharged through a discharge interval (lip gap) of 0.01 to 5 mm, and is oriented with the shear force below. If the gap is narrower, the polymerization accelerator penetrates relatively easily to the inside of the oriented polymer, so that the intrinsic viscosity (η lnh or IV) and molecular orientation can be easily increased. In addition, the longer the contact time of the polymer oriented polymer and the polymerization accelerator precipitated, the better it is, but the disadvantages of time appear uneconomical, so it is better to adjust the contact time to 0.1 to 1,000 seconds.

상기와 같은 방법에 의하여 제조된 필름은 열처리에 의해서 제반물성이 향상되는데, 즉, 장력하에서 필름을 열처리하였을 때 모듈러스의 증가율 및 신장율의 감소효과를 볼 수 있는데 이때 모듈러스는 30 내지 80%&정도 상승하게 되고, 신장율은 30 내지 40% 정도 감소하게 된다.The film produced by the above method is improved in overall physical properties by heat treatment, that is, when the film is heat treated under tension, the modulus of increase and elongation can be seen, wherein the modulus is increased by 30 to 80% & about The elongation is reduced by 30 to 40%.

본 발명은 최종적으로 성형된 필름의 미세구조가 충분한 분자배향 중합법에 의하여 완전히 확장된 분자사슬구조를 갖되 그 사슬끝의 분포는 필름축 방향으로 균등하게 형성되어 있으며 필름축 방향으로는 결합부와 주름진시이트 구조에 따른 결정결함층이 존재하지 않으며, 고유점도는 4.0이상이고, 강도는 15g/d이사인 단일 구조를 갖는다.The present invention has a molecular chain structure that is fully expanded by the molecular orientation polymerization method, the final microstructure of the formed film, the distribution of the chain ends are formed evenly in the film axis direction and the bonding portion in the film axis direction There is no crystal defect layer according to the wrinkled sheet structure, the intrinsic viscosity is 4.0 or more, and the strength has a single structure of 15g / d or less.

한편 본 발명에 따라 제조된 필름의 물성 평가는 일반적으로 다음에 나타난 고유점도(I.V.)의 관계식으로부터 쉽게 알 수 있다.On the other hand, evaluation of the physical properties of the film produced according to the present invention can be easily seen from the relation of the intrinsic viscosity (I.V.) shown in the following.

Figure kpo00005
Figure kpo00005

윗식중에서, C는 중합물 용액의 농도(용매 100㎖에 0.5g의 중합물이나 필름)이고, ηrel은 상대점도를 나타낸 것으로서 30℃의 온도에서 모세관 점도계로 측정된 용액과 용매사이의 유동시간 비이며, 용매는 한정하지 않는 한 보통 농황산(H2SO4; 95 내지 98%)이다.Where C is the concentration of the polymer solution (0.5 g of polymer or film in 100 ml of solvent) and η rel is the relative viscosity, which is the ratio of the flow time between the solution and the solvent measured with a capillary viscometer at a temperature of 30 ° C. The solvent is usually concentrated sulfuric acid (H 2 SO 4 ; 95 to 98%) unless otherwise defined.

이상과 같이 본 발명에 따르면, 신소재로서 방향족폴리아미드 필름은 높은 내마모성과 고강도 및 고탄성을 가지고 있을 뿐만 아니라 불융, 불용의 특성을 갖기 때문에 자동차나 항공산업의 여러분야에서 보강된 플라스틱의 재료원료로서 많이 사용되고, 필름자체의 특성도 우수하여 기존의 폴리에스터 필름으로는 적용 불가능한 고강도, 고탄성, 고내마모성, 불융, 불용의 특성을 요구하는 분야에 다양하게 이용할 수 있는 효과가 있다.As described above, according to the present invention, the aromatic polyamide film as a new material not only has high wear resistance, high strength and high elasticity, but also has insoluble and insoluble properties. It is used, and also excellent in the properties of the film itself, there is an effect that can be used in various fields that require high strength, high elasticity, high wear resistance, insoluble, insoluble properties that are not applicable to the existing polyester film.

이하 본 발명을 실시예를 들어 더욱 상세히 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to Examples.

[실시예 1]Example 1

5ℓ의 용적을 갖는 4구 플라스크를 N2로 충분히 치환시키고 수분을 가능한한 제거한 다음, NMP 1.2㎖를 플라스크에 투입하고 100℃까지 온도를 상승시킨 상태에 CaCl227.0g을 첨가하여 완전히 용해시킨 다음, PPD24.5g을 상기 용액에 충분히 용해시키고, 냉각수조를 설치하여 냉각시켜서 온도를 하강시키면서 TPC 45.95g을 넣고 교반시켰다. 이때의 교반속도(rpm)는 3,000회/분으로 하면서 15분동안 반응시켜서 예비중합체 용액을 만든다.Substituting a 5 L volume four-necked flask with N 2 and removing water as much as possible, 1.2 ml of NMP was added to the flask, and 27.0 g of CaCl 2 was added to the flask at a temperature of 100 ° C. to completely dissolve it. , 4.5 g of PPD2 were sufficiently dissolved in the above solution, and a cooling water bath was installed to cool the mixture, and 45.95 g of TPC was added thereto while stirring to lower the temperature. At this time, the stirring speed (rpm) was 3,000 times / minute while reacting for 15 minutes to form a prepolymer solution.

이와같이 얻어진 상기 중합용액을 폭이 25㎜, 0.2㎜인 필름다이를 이용하여 토출시키로 토출된 필름상태의 중합용액을 피리딘에 접촉시킨 후 20m/분의 속도로 권취하였다. 이어서 이를 물로 세척하고, 건조시켜서 방향족 폴리아미드 필름을 얻었다. 이때의 고유점도는 5.2㎖/g이고, E/T/Mi의 측정결과는 55/22/515 이었다.The polymerization solution thus obtained was discharged using a film die having a width of 25 mm and 0.2 mm, and then, the polymer solution in the discharged film state was contacted with pyridine and wound up at a speed of 20 m / min. It was then washed with water and dried to give an aromatic polyamide film. At this time, the intrinsic viscosity was 5.2 ml / g, and the measurement result of E / T / Mi was 55/22/515.

[실시예 2 내지 9][Examples 2 to 9]

다음 표 1에서 나타난 바와같은 반응용매와 부기염을 사용하고, 중합촉진침전제 및 중합시간을 변화하여 실시예 1과 같은 방법으로 실시한 후에 I.V. 및 E/T/Mi을 측정하여 그 결과를 다음 표 1에 나타냈다.Next, using the reaction solvent and the side salt as shown in Table 1, and after the polymerization in the same manner as in Example 1 by changing the polymerization accelerator and polymerization time I.V. And E / T / Mi was measured and the results are shown in Table 1 below.

[실시예 10 내지 15][Examples 10 to 15]

다음 표 2에 나타난 바와같은 무기염과 중합촉진침전제를 사용하고 반응용매를 변화시키면서 실시예 1과 같은 방법으로 실시한 후에, I.V. 및 E/T/Mi을 측정하여서 그 결과를 다음 표 2에 나타냈다.Next, after using the inorganic salt and the polymerization accelerator as shown in Table 2 and performing the same method as in Example 1 while changing the reaction solvent, I.V. And E / T / Mi was measured and the results are shown in Table 2 below.

[실시예 16]Example 16

NMP 130㎖와 DMAC 20㎖의 혼합용매에 CaCl26.3g을 첨가하여 용해시킨 다음, 상기 용액에 PPD 4.9g을 첨가하여 교반시키면서 TPC 9.19g을 다시 첨가하여 중합시켰다.6.3 g of CaCl 2 was added and dissolved in a mixed solvent of 130 mL of NMP and 20 mL of DMAC, and then 4.19 g of PPD was added to the solution and 9.19 g of TPC was added thereto while stirring to polymerize.

이때 중합용액의 온도가 40℃를 넘지 않게 찬물로 냉각시키면서 10분동안 반응시킨 다음, 폭이 25㎜, 갭이 0.5㎜이고 L/D가 2.0인 슬롯을 가진 필름다이를 통해서 피리딘 용매에 방사시키고 30m/분 속도로 권취하여 물로 세척시키고 건조시켜서 필름을 제조하여 살펴본 결과는 다음과 같다.At this time, the temperature of the polymerization solution was allowed to react for 10 minutes while cooling with cold water not to exceed 40 ° C, and then spun into a pyridine solvent through a film die having a slot having a width of 25 mm, a gap of 0.5 mm, and an L / D of 2.0. Winding at a speed of 30m / min, washed with water and dried to prepare a film and the results were as follows.

고유점도는 4.9㎖/g이고, E/T/Mi는 3/22/450 이었다.The inherent viscosity was 4.9 ml / g and E / T / Mi was 3/22/450.

[표 1]TABLE 1

Figure kpo00006
Figure kpo00006

[표 2]TABLE 2

Figure kpo00007
Figure kpo00007

[실시예 17 내지 22][Examples 17 to 22]

다음 표 3과 같이 L/D 및 연신율을 변화시키고, 그 이외의 모든 조건은 상기 실시예 16과 같은 조건으로 하여, I.V. 및 E/T/Mi를 측정한 결과는 다음 표 3과 같다.As shown in Table 3 below, the L / D and the elongation were changed, and all other conditions were the same as those in Example 16. And the result of measuring E / T / Mi is shown in Table 3 below.

[표 3]TABLE 3

Figure kpo00008
Figure kpo00008

[실시예 23 내지 27][Examples 23 to 27]

다음 표 4와 같이 갭을 변화시키고, 그 이외의 모든 조건을 상기 실시예 16과 같은 조건으로 하여 I.V. 및 E/T/Mi를 측정한 결과는 다음 표 4와 같다.The gap is changed as shown in Table 4 below, and all other conditions are the same as those in Example 16. And the result of measuring E / T / Mi is shown in Table 4 below.

[표 4]TABLE 4

Figure kpo00009
Figure kpo00009

Claims (2)

액정상태의 방향족 폴리아미드 예비중합체를 중합촉진침전제와 접촉시켜서 방향족 폴리아미드 필름을 제조하는데 있어서, 액정상태의 예비중합체를 분자배향수단을 통해 토출시키면서 전단력에 의해 배향을 시킴과 동시에 중합촉진침전제 속으로 분출하여 필름형태로 완전중합시킨 다음, 1 내지 4의 연신율로 권취하여서 되는 것을 특징으로 하는 방향족 폴리아미드 필름의 제조방법.In producing the aromatic polyamide film by contacting the liquid crystal state aromatic polyamide prepolymer with the polymerization accelerator, the liquid crystal state is discharged through the molecular alignment means while being oriented by the shear force and into the polymerization accelerator. A method of producing an aromatic polyamide film, which is obtained by ejecting and completely polymerizing a film, followed by winding at an elongation of 1 to 4. 제1항에 있어서, 분자배향수단은 필름다이의 0.01 내지 5㎜의 립갭인 것을 특징으로 하는 방향족 폴리아미드 필름의 제조방법.The method for producing an aromatic polyamide film according to claim 1, wherein the molecular alignment means is a lip gap of 0.01 to 5 mm of the film die.
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