JPH0390693A - 高強度芳香族ポリアミド紙の製造法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は耐熱性、寸法安定性、電気絶縁性、機械的特性
に優れた高強度芳香族ポリアミド紙の製造法に関するも
のである。

［従来の技術］ 芳香族ポリアミドは耐熱性、電気絶縁性、機械的特性に
優れているので、各種の電気絶縁材料等に広く用いられ
ている。特に近年、電気、電子産業の進歩に伴って、材
料の耐熱性、電気絶縁性、機械的特性等に対する要求は
ますます厳しくなってきている。

香族ポリアミドは融点が高く、適当な溶媒もないためフ
ィルムにすることが難しく、そのため紙状、またはシー
ト状で用いられることが多い。例えば、特開昭４８−１
３１７０号公報、特公昭４９−４２８５２号公報等に記
されている例を挙げることができる。

しかしこれらの例で用いられる芳香族ポリアミドは、実
質上メタフェニレンイソフタルアミド等のメタ系の芳香
族ポリアミドに限定される。

一方、バラ系の芳香族ポリアミド紙はメタ系の芳香族ポ
リアミドに比べ、耐熱性、電気絶縁性、優れた機械的特
性、寸法安定性等の性能が期待できるが、原料の繊維や
パルプが剛直すぎるため、抄紙した時の繊維同士のから
みあいが小さく、良好な性能が得られない。更に、パラ
系の芳香族ポリアミド紙は溶融しないので、メタ系のポ
リアミド紙のように熱圧着によって強度を向上させるこ
ともできない。このため紙としての形態を保持し強度を
得るために、有機物のバインダーを用いるか、あるいは
特開昭ｅ３−３５９ｏｏ＠公報に述べられているように
、熱可塑性のミクロフィブリルを混合して繊ｌｆｆ１お
よび／またはパルプを結合させたりして紙に強度を持た
せる方法が提案されている。

［発明が解決しようとする課題］ しかし、有機バインダーや熱可塑性フィブリルの耐熱性
はパラ系の芳香族ポリアミドよりも低いために、合成紙
の耐熱性は実質的に有機質バインダーや熱可塑性フィブ
リルの耐熱性によって制限される。このため有機質バイ
ンダーや熱可塑性フィブリルを含まないパラ系の芳香族
ポリアミドの合成紙が強く望まれてきた。

本発明の目的は、このような状況からみて繊維同士を結
合させるバインダー、熱可塑性フィブリルを含まないパ
ラ系の芳香族ポリアミドの高強度合成紙の製造、さらに
はメタ系等の芳香族ポリアミドの高強度合成紙の製造に
も適用できる方法を提供することにある。

［課題を解決するための手段］ すなわち本発明は、芳香族ポリアミドの１！＃１および
／またはパルプからなる紙状物を、その紙状物を溶解す
る処理液に接触させた後手融化し、洗浄、乾燥すること
を特徴とする高強度芳香族ポリアミド紙の製造法を提供
するものである。

本発明に用いられる芳香族ポリアミドの繊維および／ま
たはパルプにおいて、その芳香族ポリアミドの種類は特
に限定されないが、通常法の構造単位からなるものであ
る。

（Ａ＞−口Ｎ−Ｒ１−ＮＨＯＣＲ２Ｃ０−（Ｂ）−日Ｎ
Ｒ３Ｃ０− ［式中、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３は置換された、または置換さ
れない芳香環であって、例えば次のものが例示される。

（ただし、 Ｘは一〇− Ｓ− １ Ｃ− −ＣＲ２−−Ｃ−等である。） Ｈ３ なお、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３の芳香環への置換基は炭素原子
数１〜３のアルキル基、塩素原子、臭素原子、フェニル
基等である。コ 本発明においては上記式（Ａ＞または／および式（Ｂ）
で示される構造単位を有する芳香族ポリアミドのうち特
にパラ系芳香族ポリアミドが好適である。

上記芳香族ポリアミドの繊維またはパルプとしては種々
のものがあるが、特に好ましくは少なくともｉａ　ｇｐ
ｄ以上の強度と、−３０Ｘ　１０−６／”Ｃ以上で３０
Ｘ１０’／’Ｃ以下の熱膨張係数を有するポリパラフェ
ニレンテレフタルアミド（以下、ＰＰＴＡと称する。）
短繊維またはパルプである〔例えば、トワロン（登録商
標）　１０８０．１０９５　（エンカ社製〉；ケブラー
（登録商標）　２９／９７０．２９／９７９　（デュポ
ン社製）：テクノーラ（登録商標）　Ｔ−３２０、Ｔ−
３４０さらにパラ系とメタ系の芳香族ポリアミド繊維／
パルプを混抄することもできるが、パラ系が８０重量％
以上のものが望ましい。

紙状物を得る方法としては、芳香族ポリアミドのＩＩお
よび／またはパルプを通常の抄紙機を用いて抄紙する方
法が用いられる。

本発明においては芳香族ポリアミドの繊維および／また
はパルプの紙状物を溶解する処理液に接触せしめる。処
理液としては、前記の芳香族ポリアミドを溶解し得る液
体を一般的に使用することができる。例えば、Ｎ−メチ
ル−２−ピロリドン、Ｎ、Ｎ’−ジメチルアセトアミド
、塩化リチウム含有のジメチルスルホキサイド等の有機
溶剤、およびそれらにアルコール類、ケトン類等を混合
した混合有機溶剤、ｍ度９０重量％以上の濃硫酸、発煙
硫酸等の酸類、（ａ）カリウムまたはナトリウムのアル
コキサイド、水酸化物、またはハイドライド、（ｂ）ジ
メチルスルホキサイド等の液状スルホキサイドおよび（
Ｃ）水またはエタノール等の低級脂肪族アルコールから
なる（ａ）、（ｂ）および（Ｃ）の混合溶剤等があげら
れる。このなかで、ＰＰＴＡに対しては経済性等の点で
′ａ度９０重量％以上のａ硫酸、あるいは発煙硫酸が特
に好ましい。

さらに、処理液の粘度を調節したり、バインダーの一部
として用いる目的で、処理液にＰＰＴＡ等の芳香族ポリ
アミドのポリマーを溶解させてポリマー溶液として用い
ることも可能である。

処理方法としては、含浸ロール等を用いて紙状物を処理
液に浸漬する方法、あるいはその処理液を紙状物に塗イ
トする方法が用いられる。処理中、−時的に紙状物は膨
潤して脆弱な状態となるので、紙の形状を保持するため
に、テフロンクロス、ガラスクロス等の、処理液に侵さ
れずに処理液を浸透させる材料で、紙状物をはさんでそ
の形態を保持した状態で処理することが望ましい。

処理条件としては、繊維および／またはパルプの各フィ
ラメントの表面のみが溶解して膨潤するような条件を選
ぶ。最適条件は、原料の芳香族ポリアミドの種類および
紙状物の厚み等によって異なるが、処理液の組成、濃度
、処理温度、処理時間等を適宜選ぶことにより、最適化
をはかることができる。例えば、ＰＰＴＡの繊維とパル
プの混合物を抄紙して得られた紙状物を、９８％硫酸の
処理液に含浸ロールを用いて浸漬処理する場合、室温（
２０℃）で約１分間の処理により良好な結果が得られた
。

このようにして、繊維および／またはパルプの各フィラ
メントの表面のみを溶解して膨潤させた紙状物に、以下
の不融化処理を施す。

すなわち、芳香族ポリアミドポリマーに対する貧溶媒を
上記処理された紙状物に接触させて膨潤したポリマーを
固化させる。このようにして固化したポリマーはあたか
もバインダーのように紙の繊維同士を結合させ、この結
果、高強度の合成紙が得られる。

不融化処理液としては、水、アルコール等の芳香族ポリ
アミドポリマーに対する貧溶媒、またはそれらに硫酸、
塩酸、酢酸等の酸類、水酸化ナトリウム、水酸化カリウ
ム、アンモニア等のアルカリ類、塩化ナトリウム、塩化
リチウム等の塩類を混合させた溶液の中から選ぶことが
できる。

不融化処理により、紙状物は脆弱性を解消し液体中でも
ある程度自由に取扱いができるようになる。しかしそれ
までは紙状物は脆弱なままであるので、形態を保持する
ためにテフロンクロス、ガラスクロス等の、処理液に侵
されずに処理液および不融化処理液を浸透させる材料で
紙状物をはさんだ状態で処理することが望ましい。この
際、紙に皺が残らないように不融化処理液を含ませたス
ポンジロールやスポンジ板等でカロ圧しながら不融化処
理を行なうことは望ましいことである。さらに紙に平滑
性を付与する等の目的で溶解、膨潤処理中、および／ま
たは溶解、膨潤処理と不融化処理との間にロール加圧等
の処理を行うこともできる。

次いで、処理液を溶解する水等の液体で洗浄を行う。洗
浄は、ｐ口試験等で処理液の痕跡が認められなくなるま
で行う。洗浄液としては、経済的な理由で水を用いるこ
とが好ましい。

洗浄後、乾燥を行う。この時、ホットプレスで加圧した
り、ドラムドライヤーを用いたりして皺や変形が生じな
いように注意する。このようにして、高強度の芳香族ポ
リアミド合成紙を製造することができる。

［実施例］ 次に実施例により、本発明をざらに詳細に説明するが、
本発明はこれらに限定されるものではない。

試料の裂断長はＪＩＳ　　Ｐ８１１３ｒ紙及び板紙の引
張強ざ試験方法」に準じた方法で求めた。

実施例１ ＰＰＴＡパルプ（トワロン（登録商標）１０９５）９０
ｗｔ％、ＰＰＴＡ６Ｍ短繊維（トワロン（登録商標＞　
１０８０＞　１０ｗｔ％を混合して、これを角型シート
マシン（熊谷連載工業製〉を用い、８０メツシユの金網
の上に湿式抄紙して単位型！８９ｇ／ｍの紙状物を得た
。これを５０Ｘ　１００　ｒｒｖｎの大きざに切断した
後、目付５０ｇ／　ｍのガラススクリムクロスではさみ
、９８％硫酸中に室温で５０秒間浸漬した後引出し、ガ
ラススクリムクロスの外側から水を充分含ませた各１０
枚のガーゼではさみ、３．１！、に９の重りをのせ５分
間静置して不融化した。その後流水でｐ目試験紙が中性
を示すまで水洗し、１０５℃のホットプレスで濾紙を介
して加圧しつつ加熱乾燥して寸法５０Ｘ　１００　ｍｍ
で単位重量８９ｇ／Ｔｄの合成紙を得た。

この裂断長および熱膨張率を測定したところ、それぞれ
４．５ＫＩｎおよび一２４Ｘ　１０−６／’Ｃであった
。

実施例２ ＰＰＴＡパルプ〈トワロン（登録商標＞１０９５）を水
中に分散させ、これを角型シートマシン（熊谷連線工業
製〉を用い、８０メツシユの金網の上に湿式抄紙して単
位重量９５９／Ｔｄの紙状物を得た。

これを５０Ｘ　１００　ｍｒｎの大きざに切断した後、
目付５０９／ｒｄのガラススクリムクロスではさみ、９
８％硫酸中に室温で５０秒間浸漬した後引出し、ガラス
スクリムクロスの外側から水を充分含ませた各１０枚の
ガーゼではさみ３．８ＫｒＪの重りをのせ５分間静置し
て、不融化した。その後、流水でｐ口試験紙が中性を示
すまで水洗し、１０５℃のホットプレスで濾紙を介して
加圧しつつ加熱乾燥した。寸法５０Ｘ１００ｍで単位重
量９５ｇ／ＴＩｌの合成紙が得られた。

この裂断長および熱膨張率を測定したところ、それぞれ
５．２ＫＩｎおよび一２３ｘ　１０−６／’Ｃであった
。

実施例３ 有機質バインダーを含む市販のケブラー（登録商標）ペ
ーパーＢ＃１００　　（１００ｇ／尻、大福製紙■製）
を実施例１と同様の装置、方法で処理を行った。処理紙
の裂断長および熱膨張率を測定した結果、それぞれ６．
６ＫＩｎおよび一２５ｘ　１０−６／　’Ｃであった。

比較例１ 実施例１において、硫酸浸漬処理前の紙状物の裂断長は
０．９ＫＩＩｔであった。

比較例２ 実施例２において、硫酸浸漬処理前の紙状物の裂断長は
１．０ＫＩｎであった。

比較例３ 実施例２において、硫酸浸漬処理前の紙状物の裂断長は
３．７ＫＩＩｔであった。

［発明の効果］ 本発明で得られた芳香族ポリアミド合成紙は、耐熱性、
電気絶縁性、寸法安定性および機械的特性に優れており
、電気、電子産業においては、耐熱性絶縁紙、プリント
サーキットボード等として使用することができ、さらに
航空機、機械産業においては、ハニカム材料等として好
適に使用することができる。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 　芳香族ポリアミドの繊維および／またはパルプからな
   る紙状物を、その紙状物を溶解する処理液に接触させた
   後、不融化、洗浄、乾燥することを特徴とする高強度芳
   香族ポリアミド紙の製造法。