JPH0121280B2

JPH0121280B2 -

Info

Publication number: JPH0121280B2
Application number: JP58233567A
Authority: JP
Inventors: Sumire Hirakawa
Original assignee: Teijin Ltd
Current assignee: Teijin Ltd
Priority date: 1983-12-13
Filing date: 1983-12-13
Publication date: 1989-04-20
Also published as: JPS60126400A

Description

【発明の詳細な説明】

産業上の利用分野本発明は主として電気絶縁用途などに用いる耐
熱性にすぐれた合成紙に関するものである。従来技術従来、耐熱性電気絶縁紙としてはポリメタフエ
ニレン−イソフタラミドのパルプを抄紙した、ま
たは該ポリマーのパルプと繊維とを混抄した紙が
きわめて広汎に使用されており、主として回転器
（中小型電動機、直流機など）、静止器（変圧器）、
フレキシブルプリント基板等へ応用されている。
通常、上記の回転器に必要な耐熱グレードは多く
の場合Ｆ種（155℃）であり、また場合によつて
はＨ種（180℃）が要求されることもある。一方
回転機の中で最も汎用性の高い低圧汎用モータの
絶縁耐熱グレードは、近年次第に高グレードが要
求されるようになり、Ａ種（105℃）からＥ種
（120℃）、さらにＢ種（130℃）へと進展し、今度
はＦ種（155℃）が主流になるものとみられてい
る。しかし、従来耐熱性電気絶縁用のフイルムな
いし紙として、Ｅ種またはＢ種の耐熱性をもつポ
リエステル製品とＨ種耐熱性をもつアラミド製品
が広汎に使用されていたが、Ｆ種耐熱性をもつ紙
ないしフイルムは、種々開発の試みがなされなが
ら未だに広範に使用されているものはない。これ
は適度の耐熱性をもちかつ低コストの紙、フイル
ムを得るためのポリマーおよびその成型法が未だ
に見出されていないためである。ポリメタフエニレン−イソフタラミド繊維とポ
リエステル繊維を混合した乾式不織布を熱圧加工
した紙状物も一部に使用されているが、この紙は
両繊維の混合分散状態が均一でないために耐熱性
が低く、また均一性のある低目付のものを得るの
が困難である。発明の目的本発明者は従来の電気絶縁用の紙、フイルム、
不織布等の上記のような欠点を克服し、安価で簡
単な手段で均一性が高く、油含浸性にすぐれ、か
つ油含浸後の耐電性、耐コロナ性にもすぐれたＦ
種耐熱性電気絶縁紙を得るべく鋭意検討の結果、
高配向のアラミド繊維と低配向のポリエステル繊
維を特定の混率で湿式混抄し熱圧加工することに
より上記の各特性を満足した、すぐれたＦ種耐熱
性電気絶縁紙が得られることを見出し本発明に到
達した。発明の構成すなわち、本発明は芳香族ポリアミド繊維10〜
85重量％と低配向ポリエステル繊維15〜90重量％
を含むスラリーを湿式抄紙したのち熱圧加工して
なる耐熱紙である。ここにいう全芳香族ポリアミド系繊維とは、ポ
リパラフエニレンテレフタルアミド、芳香族ポリ
エーテルアミド、芳香族ポリサルフアイドアミ
ド、芳香族ポリスルホンアミド、芳香族ポリメチ
レンアミド、芳香族ポリケトンアミド、芳香族ポ
リアミンアミド及びこれらの共重合体からなる繊
維などである。さらに好ましくは、繰返し単位(1)〜(4) 〔式中、Ar₁、Ar₂、Ar₃は同一でも相異つてもよ
く結合鎖が共に同軸方向又は平行軸方向に延びて
いる芳香族性炭素環残基、最大間隔を表わす環原
子によつて結合しなければならない芳香族性複素
環残基及びこれらの組合せを表わす。 R₁〜R₅は同一でも相異なつてもよく、炭素数
５以下のアルキル基及び水素原子を表わす。 Ar₄、Ar₅は同一でも相異つてもよく、パラフ
エニレン基、メタフエニレン基より選ばれる。Ｙは−Ｏ−、−Ｓ−、−SO₂−、

【式】

【式】（R₀〜R₈は前記R₁〜R₅と同じ）から選ばれる基である〕からなり、繰返し単位のモル数の関係が実質的に
(1)＋(4)＝(2)であり、(1)＋(2)＋(3)＋(4)＝100モル％
とする場合、(3)＝０〜90モル％、(4)＝50〜５モル
％、好ましくは(4)＝30〜10モル％である重合体か
らならる繊維である。結合鎖が同軸方向に伸びている芳香族性炭素環
残基とは例えば、１，４−フエニレン、１，４−
ナフチレンなどを意味し、結合鎖が平行軸方向に
延びている芳香族性炭素環残基とは例えば、１，
５−ナフチレン、２，６−ナフチレンなどを意味
する該芳香族性残基は、−Ｎ＝Ｎ−、−Ｎ＝CH−、
−CH＝CH−、−Ｃ≡Ｃ−からなる群より選ばれ
る基によつて互に結合していてもよい。例えば、などを含む。炭素数５以下のアルキル基としてはメチル基、
エチル基、プロピル基、ブチル基、ペンチル基、
などが挙げられるが好ましくはメチル基である。
式(4)中のAr₄、Ar₅は同一でも相異つてもよく、
パラフエニレン基、メタフエニレン基より選ばれ
る。Ｙとして好ましくは−Ｏ−、−Ｓ−、

【式】

【式】−CH₂−が選ばれ、さらに好ましいのは、−Ｏ−である。以上の芳香族性炭素環残基及び芳香族性複素環
残基には炭素原子に置換基を結合していてもよ
い。このような置換基には、ハロゲン基（例えば
塩素、臭素、フツ素）、低級アルキル基（例えば
メチル、エチル、イソプロピル、ノルマルプロピ
ル基）、低級アルコキシ基（例えばメトキシ、エ
トキシ基）、シアノ基、アセチル基、ニトロ基が
挙げられ、好ましくは塩素基とメチル基である。使用する全芳香族ポリアミドの分子量は４％の
塩化リチウムを含むＮ，Ｎ−ジメチルアセトアミ
ド溶液100c.c.に全芳香族ポリアミド0.5ｇを溶解し
25℃で測定して対数粘度約1.2〜2.0を有するもの
である。本発明の紙は10〜85％、好ましくは20〜70重量
％の芳香族ポリアミド系繊維を含む。該繊維の繊
度は0.1〜３デニールが好ましく、0.3〜２デニー
ルがさらに好ましい。繊度の低下に併い、一般に
は得られる紙の強力および絶縁耐力は向上するが
0.1デニール未満の繊維を得るには製糸技術上困
難な点が多い（断糸、ケバの発生等）。一方３デ
ニールを越えると絶縁性が実用的でなくなる。該
繊維のカツト長は１mm〜20mmが好ましく、３mm〜
15mmがさらに好ましい。カツト長が過小の場合、
紙の均一性は向上するが強力は低下し、カツト長
が過大の場合、紙の地合が不良で強力、絶縁耐力
ともに低下する。最も好適なカツト長は５〜10mm
程度である。本発明の紙は15〜90％、好ましくは30〜80％の
低配向ポリエステル繊維を含む。ここでいうポリ
エステルとは、主として液状芳香族ポリエステル
を指し、具体的にはテレフタル酸、イソフタル
酸、ナフタリンジカルボン酸、ジフエニルジカル
ボン酸などの二官能性芳香族カルボン酸を酸成分
とし、エチレングリコール、トリメチレングリコ
ール、テトラメチレングリコール、ヘキサメチレ
ングリコールなどのグリコールをグリコール成分
とするポリエステルをあげることができる。とく
に一般式〔ｎは２〜６の整数を示す。〕で表わされる繰り返し単位を主たる構成成分とす
るポリエステルが好ましく用いられ、特にエチレ
ングリコールおよびテトラメチレングリコールか
ら選ばれた少くとも一種のグリコールを主たるグ
リコール成分とするポリエステルが好ましく用い
られる。かかるポリエステルはその酸成分の一部を他の
二官能性カルボン酸で置きかえてもよい。こよう
な他のカルボン酸としては主成分として使用した
上記のカルボン酸以外のカルボン酸、例えばテレ
フタール酸、イソフタル酸、ナフタリンジカルボ
ン酸、ジフエニルジカルボン酸、ジフエノキシエ
タンジカルボン酸、β−オキシエトキシ安息香
酸、ｐ−オキシ安息香酸の如き二官能性芳香族カ
ルボン酸、セバシン酸、アジピン酸、蓚酸の如き
二官能性脂肪族カルボン酸あるいは１，４−シク
ロヘキサンジカルボン酸の如き二官能性脂環族カ
ルボン酸等をあげることができる。また、ポリエ
ステルのグリコール成分の一部を他のグリコール
成分で置きかえてもよく、かかるグリコール成分
としては主成分以外の上記グリコール及び他のジ
オール化合物、例えばシクロヘキサン−１，４−
ジメタノール、ネオペンチルグリコール、ビスフ
エノールＡ、ビスフエノールＳの如き脂肪族、脂
環族、芳香族のジオール化合物があげられる。本発明で用いる低配向ポリエステル繊維の複屈
折（△ｎ）は0.002〜0.03であることが好ましく、
0.006〜0.03であることがさらに好ましい。該複
屈折が高すぎると合成紙として高い強力を得るこ
とができない。低すぎると高い引裂強力と耐熱性
を得ることができない。該低配向ポリエステル繊
維の繊度は0.1ないし３デニールが好ましく、0.3
ないし２デニールがさらに好ましい。繊度の低下
に伴い、一般には得られる合成紙の強力および絶
縁耐力は向上するが、0.1デニール未満の繊維を
得るには高度の製糸技術を必要とするので繊度の
向上に伴い製造コストの急激な上昇を招く。一方
３デニールを越えると合成紙の強力および絶縁耐
力が実質的に実用性を失うので好ましくない。該
繊維のカツト長は１mm×20mmが好ましく、３mm〜
15mmがさらに好ましい。カツト長が過小の場合、
合成紙の均一性は向上するが強力は低下しカツト
長が過大の場合、合成紙の地合が不良になるとと
もに強力、絶縁耐力ともに低下する。最も好適な
カツト長は５〜10mm程度である。なお、上記の複屈折（△ｎ）は、ナトリウム光
源を用い、偏光顕微鏡の光路にベレツク
（Berekc）のコンペンセーターを挿入し、α−ブ
ロムナフタリン中で測定して求めたものである。本発明の合成紙には、上記芳香族ポリアミド繊
維および低配向ポリエステルのほかに高配向ポリ
エステル繊維を75％以下、好ましくは10〜50％含
んでいてもよい。本発明の合成紙は、芳香族ポリアミド繊維、低
配向ポリエステル繊維および場合により他の繊維
を含むスラリーを通常の長網、短網または円網抄
紙機にかけて抄紙したのち熱圧加工して得られ
る。加熱温度は180〜240℃、加圧は10〜500Kg／
cm²の範囲が好ましい。このようにして得られた紙
の充填率は0.2〜0.8が好ましい。充填率が0.2未満
の場合得られた合成紙の強伸度、絶縁耐力とも実
用的に不充分となる。充填率が0.8を越えると合
成紙の引裂強力が低下する。本発明の合成紙は強力、耐熱性および絶縁耐
力、とくに油含浸後の絶縁耐力が高く耐コロナ性
が良好なので耐熱性を要求される回転器、静止器
などの各種機器の絶縁材料、フレキシブルプリン
ト基板あるいは電気絶縁性が要求されるハニカム
など各種構造材料として用いることができる。発明の効果以上詳細に説明したごとく構成せしめた結果、
本発明は以下の利点を有する。 (1) 低い目付の合成紙でも繊維が均一に分散した
ものが得られる。 (2) 油含浸性に優れている。 (3) 油含浸後の耐電圧、耐コロナ性にも優れてい
る。 (4) 上記のごとき特性を備えたＦ種耐熱性電気絶
縁紙である。実施例１〜12、比較例１〜２芳香族ポリアミド繊維として繊度1.5デニール、
カツト長６mmのポリメタフエニレン−イソフタラ
ミド繊維（登録商標コーネツクス；帝人(株)製）を
用い、ポリエステル繊維として繊度1.1デニール、
カツト長５mmのポリエチレンテレフタレート繊維
（登録商標テトロン帝人(株)製）を用いて、各繊維
の配向度（複屈折、△ｎ）および混率を第１表の
ように変更した配合でスラリーを作り、このスラ
リーをタツピー式角型抄紙機で抄紙後120℃で乾
燥し、その後温度230℃、線圧50Kg／cmで熱圧加
工し、坪量60ｇ／m²の合成紙を得た。この合成紙
の強伸度、230℃で30分間熱処理したときの熱収
縮率、210℃における初期モジユラス、耐熱時間
（第１表の注参照）を測定したところ第１表のよ
うな値が得られた。ポリメタフエニレン−イソフタラミド繊維が７
重量％低配向ポリエステル繊維が93％の実施例１
では乾燥工程でひび割れが生じ、抄紙不能であつ
た。ポリメタフエニレン−イソフタラミド繊維の
混率が増大するに伴い強力、210℃における初期
モジユラス、耐熱時間が増大し、乾熱収縮率は低
下したが、ポリメタフエニレン−イソフタラミド
繊維の過大な混率の増大はかえつて物性値の低下
を招いた。高配向ポリエステル繊維を20重量％混
繊した実施例９では、混繊されていない実施例４
にくらべて強力および210℃における初期モジユ
ラスがやゝ改善された。低配向ポリエステル繊維の複屈折を0.003〜
0.035の範囲で変更した実施例10〜12、比較例12
の試料では、複屈折0.030を越えると強力および
210℃における初期モジユラスの著しい低下がみ
られた。

【表】実施例13〜15、比較例３〜４第２表に示したカレンダー加工条件（温度およ
び線圧）により合成紙の充填率を変更した点以外
は、実施例４と同様の条件で耐熱紙を得た。得ら
れた耐熱紙の強力（Kg／15cm）、伸度（％）、引裂
強力（Kg）、絶縁破壊電圧（KV／mm）を測定し
第２表に示した。強伸度、引裂強さ、絶縁破壊電
圧の測定条件はそれぞれJIS−Ｐ−8113、JIS−Ｐ
−8116、JIS−Ｃ−2111の測定法に従つた。

【表】

Claims

【特許請求の範囲】１芳香族ポリアミド系繊維10〜85重量％と低配
向ポリエステル繊維15〜90重量％を含むスラリー
を湿式抄紙したのち熱圧処理してなる耐熱紙。２低配向ポリエステル繊維が複屈折（△ｎ）
0.002〜0.03のポリエチレンテレフタレート繊維
である特許請求の範囲第１項に記載の耐熱紙。３高配向ポリエステル繊維を10重量％以上を含
む特許請求の範囲第１項または第２項に記載の耐
熱紙。４充填率が0.2〜0.8である特許請求の範囲第１
項〜第３項のいずれかに記載の耐熱紙。