JPH0533289A - フロツクおよびフイブリドからの高い強さの紙 - Google Patents

フロツクおよびフイブリドからの高い強さの紙

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JPH0533289A
JPH0533289A JP3067571A JP6757191A JPH0533289A JP H0533289 A JPH0533289 A JP H0533289A JP 3067571 A JP3067571 A JP 3067571A JP 6757191 A JP6757191 A JP 6757191A JP H0533289 A JPH0533289 A JP H0533289A
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Abstract

(57)【要約】 (修正有) 【目的】炭素繊維、アラミド繊維またはガラス繊維から
成り、高い強さ及び高いガラス転移温度を示すシートを
提供する。 【構成】90〜10重量%の次の単位から本質的に成る
融合したフィブリドで所定位置に保持された10〜90
重量%の炭素繊維、アラミド繊維またはガラス繊維のフ
ロックから本質的に成る、高い強さのシート構造体。 式中、nは4または5であり、Xは0.01〜0.50
であり、そしてArは3,4′−オキシジフェニレン、
4,4′−オキシジフェニレン、4,4′−スルホニル
ジフェニレン、1,3−フェニレン、1−メチル−2,
4−フェニレン、およびこのような基の混合物またはこ
のような基と基の混合物に基づいて50モル%までの
1,4−フェニレン基との混合物から選択される基であ
る。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】合成ポリマーのフィブリドおよび短い長さ
のステープルファイバーの湿式堆積した不織シートは、
米国特許第2,999,788号から知られている。これ
らのシートの結合は、熱および/または圧力により得る
ことができる。前記特許に教示されているように、フィ
ブリドはポリマーの溶液を、好ましくは水性媒質中で、
剪断沈澱させることによって調製する。一般に、フィブ
リドは、木材パルプとともに使用する製紙技術により、
不織シート構造体または紙に直接転化される。好ましく
は、製紙方法による不織シートを調製するために使用さ
れる水性混合物は、フィブリドに加えて短い繊維または
フロックを包含するであろう。他の材料は必要に応じて
添加することができる。
【0002】フロックおよびフィブリドの性質ならびに
それらの間の相互作用は、もちろん、シートの性質およ
びそれらを応用することができる最終用途の応用を決定
する。本発明の目的は、高い強さおよび高いガラス転移
温度(Tg)を示すシートを得ることである。新規なシ
ートのあるものは同様によく顕著な電気的性質を示す。
【0003】本発明は、90〜10重量%の次の単位:
【0004】
【化3】
【0005】式中、nは4または5であり、Xは0.0
1〜0.50であり、そしてArは3,4’−オキシジ
フェニレン、4,4’−オキシジフェニレン、4,4’
−スルホニルジフェニレン、1,3−フェニレン、1−
メチル−2,4−フェニレン、およびこのような基の混
合物またはこのような基と基の混合物に基づいて50モ
ル%までの1,4−フェニレン基との混合物から選択さ
れる基である、から本質的に成る融合したフィブリドで
所定位置に保持された10〜90重量%の炭素繊維、ア
ラミド繊維またはガラス繊維のフロックから本質的に成
る、高い強さのシート構造体を提供する。新規なフィブ
リドは、また、本発明の一部分である。
【0006】本発明のシート製品は、炭素、アラミドお
よびある種の新規なフィブリドのフロックの湿式堆積
し、ホットプレスしたシートである。
【0007】用語「フロック」を使用して、湿式堆積し
たシートの調製において普通に使用されるような、短い
繊維を記載するために使用する。本発明において使用す
るために適当なフロックは、通常、2.5cmより短い
長さを有する。実施例において、フロックの繊維は2.
2dtxの直線密度および約0.68cmの切断長さを
有した。このようなフロックは、生ずるシートに最大の
強さおよび耐収縮性を与える。
【0008】フィブリドは非常に小さい、非粒体の、柔
軟な、繊維またはフィルムに似た性質を有する。それら
の三次元の少なくとも1つは最大の寸法に関して小さい
大きさを有する。それらは非常に高い剪断下で非溶媒を
使用してポリマー材料の溶液を沈澱させることによって
調製される。適当なフィブリドおよびそれらの製法方法
は、1961年9月12日にP.W.モーガン(Mor
gan)に対して発行された米国特許第2,999,78
8号に記載されている。フィブリドは液体中の分散液と
して常に調製される。それらは適当な洗浄技術により水
性スラリーに転化することができる。フィブリドは特徴
的に水について高い吸収容量を有しそして、スクリーン
上に堆積したとき、湿潤して製紙機で加工可能としたと
きでさえ、十分に高い強さを有する。
【0009】適当なシートは、製紙用繊維材料の水性ス
ラリーを有孔表面(例えば、微細なメッシュのスクリー
ンまたはファブリック)上に均一に堆積し、この有孔表
面を通して水の多くを急速に排出して初期のシートを形
成することによって、作ることができる。実験室規模の
製紙装置でいったん調製されたシートは「ハンドシー
ト」と表示する。
【0010】本発明において使用するフィブリドは、示
した比率で次の反復単位を有するポリマーから調製され
る:次の単位:
【0011】
【化4】
【0012】式中、nは4または5であり、Xは0.0
1〜0.50であり、そしてArは3,4’−オキシジ
フェニレン、4,4’−オキシジフェニレン、4,4’
−スルホニルジフェニレン、1,3−フェニレン、1−
メチル−2,4−フェニレン、およびこのような基の混
合物またはこのような基と基の混合物に基づいて等モル
量までの1,4−フェニレン基との混合物から選択され
る基である。対照を除外して次の実施例は本発明の例示
であり、そして限定を意図しない。
【0013】
【実施例】
実施例1 この実施例は本発明の次の反復単位を有するポリマー
を、本出願人に係る同時係属米国特許出願第07/40
2,295号の手順に従い調製した。
【0014】
【化5】
【0015】約36gのポリマー(固有粘度0.5)
を、4%のLiClを含有する264gのジメチルアセ
トアミド(DMAc)と一緒にして、12%のポリマー
溶液を調製した。この溶液を85℃に加熱してポリマー
を溶解して、透明な、淡褐色/金色の溶液を得た。
【0016】ワーリング(Waring)7011ブレ
ンダー(31BL02)に、50mlのDMAc(4%
のLiCl)および200mlの蒸留水を充填した。高
い速度で作動するブレンダーを使用して、75mlのポ
リマー溶液をブレンダーの上部にゆっくり注入した(ブ
レンダーの上部において約0.3cmの幅の流れ)。生
ずるフィブリドをワットマン・インターナショナル・リ
ミテッド(Whatman Internationa
l Ltd.)#4濾紙上に真空濾過し、そして約50
0mlの水で5回洗浄して過剰のDMAcを除去した。
得られたフィブリドのケークを乾燥した。
【0017】実施例2 この実施例は、実施例1のフィブリドおよびアラミドの
フロックを使用する本発明の不織シート構造体の調製を
示す。このフロックは、イー・アイ・デュポン社からの
パラフェニレンテレフタルアミド繊維(PPD−T)ケ
ブラー(Kevlar)29繊維から調製した。
【0018】70重量%のフィブリドおよび30重量%
の前述のフロックを含有するハンドシートwo、683
mlの0.3%の固体のフィブリドのスラリーおよび
1.1052gの0.32cm(0.125インチ)の
フロックから調製した。フィブリドおよびフロックおよ
び2400mlの水をブリティッシ・パルプ・エバリュ
ーション・アパラタス(British Pulp E
valuation Apparatus)[メイビス
・エンジニアリング・リミテッド(MavisEngi
neering,Ltd.)No.8233]に入れ、
そしてそれらを5分間分散することによって、ハンドシ
ートを製造した。この素材をノーブル・アンド・ウッズ
(Noble and Woods)のハンドシート型
に添加し、そして追加の水を添加した。この原溶液を撹
拌板で10回撹拌し、次いで0.15mmの直径のスク
リーンの開口を有するスクリーン(100メッシュのス
クリーン)を通して真空排液した。試料を2プライ(各
側)の吸取り紙の間に横たえて、過剰の湿気を除去し
た。次いで、試料およびスクリーンをテーブルトップ上
に素早く置くことによって、ハンドシートを吸取り紙に
移した。試料をハンドシートのホットプレートのドライ
ヤー(ノーブル・アンド・ウッズ、No.F10)上で
乾燥した。試料の強さはフォールドリニアー製紙機で製
造するために十分であると判定された。
【0019】ハンドシートをホットプレス[ファレル・
ワトソン−スチルマン(Farrel Watson−
Stillman)、No.9175−MR型]で1分
間プレスした。試料をASTM D−828に従い測定
し、そして0.52N/m幅(29.44ポンド/イン
チ幅)の破断強さおよび4227MPa(613kps
i)のモジュラスを有することが決定された。
【0020】実施例3 この実施例は、いくつかの異なるタイプのフロックを有
するシート構造体の製造において実施例1のフィブリド
を使用する。ある場合において、比率を変化させた。項
目Gはメタフェニレンイソフタルアミド(MPD−I)
のフィブリドを使用する対照である。項目AおよびBは
実施例2のそれに類似するフロックを使用するが、項目
EおよびFはMPD−I繊維からのアラミドのフロック
を使用する。
【0021】実施例2の形成された紙を製造する同一の
方法を使用して、次の組成を有する、項目B〜Fのハン
ドシートを作った:
【0022】
【表1】項目 フイブリド% フロツク% フロツクのタイプ 長さcm(インチ) A 70 30 PPD−T 0.32(0.125) B 60 40 PPD−T 0.32(0.125) C 60 40 CARBON 0.32(0.125) D 70 30 CARBON 0.32(0.125) E 60 40 MPD−I 0.64(0.25) F 70 30 MPD−I 0.64(0.25) G 60 40 MPD−I 0.64(0.25) すべての紙は製紙機で製造するために十分な強さを有
すると判定された。
【0023】上からのハンドシートのすべてを、ホット
プレス(ファレル・ワトソン−スチルマン、No.91
75−MR型)で、6.895MPa(1000ps
i)、279℃(535°F)において1分間プレスし
た。性質を下に記載する。
【0024】
【表2】 破断強さ、N/m 正規化した モジュラス、 正規化した 項目 (ポンド/インチ幅) 破断強さ、N/m MPa(kpsi) モジュラス、MPa A 0.52(29.44) 0.39 4227(61 3.53) 3230 B 0.38(21.97) 0.26 2819(40 8.80) 1977 C 0.11( 6.28) 0.19 562( 81.47) 972 D 0.20(11.37) 0.34 818(118.70) 1385 E 0.34(19.25) 0.18 2164(31 3.83) 1143 F 0.29(16.85) 0.14 2282(33 0.92) 1118 G 0.28(16.15) 0.14 1584(22 9.93) 798 破断強さおよびモジュラスは、項目Gの対照と同一の
密度および基準重量に「正規化」した。炭素の紙は、同
一プレス条件下に、剛性の繊維ほど密度が少なくないで
あろう。理解できるように、項目A〜Fは項目Gよりす
ぐれている。
【0025】実施例4 約22.7kg(50ポンド)の実施例1のポリマー
(0.5〜0.6固有粘度)を、30%の固体の溶液を
生成するために十分なDMAc(4%のLiCl)中に
溶解した。上の30%の固体の溶液を、米国特許第3,
018,091号に記載されている型のフィブリド化装
置に通過させた。生ずるフィブリドを水で洗浄して、D
MAcおよび塩化物含量を、ポリマーに基づいて、それ
ぞれ、約1.0%および0.3%に減少する。
【0026】11.4kg(25.2ポンド)のフィブ
リドを、ヒドラパルパー(hydrapupler)中
に、11.4kg(25.2ポンド)の0.64cm
(0.25インチ)のPPD−Tのフロックおよび37
62l(994ガロン)の水と一緒に入れ、そして15
分間分散した。
【0027】この素材を0.35%の固体に希釈し、次
いで二重ディスクのリファイナー[スプラウト−ワルド
ロン(Sprout−Waldron)12”のツイン
−フロ(Twin−Flo)、No.12−MA型、系
統No.67−1432)を通して、標準のフォールド
リニアー製紙機に4.26l/分/cm幅(2.86ガ
ロン/分/インチ幅)の速度で送って、27.2kg/
914m連(60ポンド/3000フィート連)のシー
トを15.2m(50フィート)/分のワイヤ速度で形
成した。このシートを1.15%の湿気レベルに乾燥し
た。
【0028】この紙およびMPD−Iフィブリドを使用
して比較的に作った紙の破断強さおよびモジュラスの値
を、機械方向MDおよび交差方向CDについて下に記載
する。
【0029】
【表3】 破断強さ、N/m モジュラス、 項目 フィブリド (ポンド/インチ幅) MPa(kpsi) MD CM MD CM a 上のポリマー 0.04(2.34) 0.03(1.55) 95(13.77) 46(6.68) b MPD-I 0.10(5.58) 0.06(3.38) 265(38.41) 126(18.30) シートの試料をホットプレス(ファレル・ワトソン−
スチルマン、No.9175−MR型)で、6.895
MPa(1000psi)、279℃(535°F)に
おいて1分間プレスした。
【0030】破断強さを測定し、そして下に示す。MP
D−IフィブリドおよびPPD−Tのフロックを使用し
て比較的に作った紙についてのデータを対照として含め
る。
【0031】
【表4】 MD破断強さ、 CD破断強さ、 MDモジュラス、 CDモジュラス、 項目 N/m(ポンド/ N/m(ポンド/ MPa(kpsi) MPa(kpsi) インチ幅) インチ幅) a 0.47(26.98) 0.36(20.65) 3286(476.56) 2380(345.24) b 0.28(16.09) 0.20(11.31) 1174(170.25) 438( 63.51) 理解できるように、フィブリドを項目aおよびbの両
者のために使用たが、項目aのフィブリドは実質的に改
良されたシートを生ずる。項目aおよびbのアラミドの
フロックの代わりにガラスのフロックの使用すると、同
様な改良が得られることが期待されるであろう。
【0032】実施例5 この実施例において、示したモルまたは比率で次の反復
単位から本質的に成るポリマーからフィブリドを調製し
た。
【0033】
【化6】
【0034】式中、Arは1,3−フェニレンおよび
1,4−フェニレン基の70/30混合物であり、そし
てPPD−Tのフロックを使用した。
【0035】コポリマーを撹拌機、加熱マントルおよび
連続的窒素の流れを装備した2リットルの樹脂びん中で
調製した。IBC(862.5g、2.4モル)、MP
D(183.2g、1.7モル)およびPPD(78.
5g、0.73モル)の混合物を250℃および260
℃の温度に4時間維持した。残留するカプロラクタムを
含む溶液中で製造した、透明な琥珀色の可塑化したコポ
リマーを室温に冷却した。コポリマーの固有粘度は0.
8であると決定され、そしてそのTgは217℃であっ
た。そのプロトンNMRスペクトルはXが0.27であ
ることを示した。
【0036】6gの上のポリマーを440gのDMAc
(4%のLiCl)を一緒にして、12%のポリマー溶
液を生成した。この溶液を85℃に加熱してポリマーを
溶解して、透明な、淡褐色/金色の溶液を得る。
【0037】ワーリング7011ブレンダーに、50m
lのDMAc(4%のLiCl)および200mlの蒸
留水に入れた。高い速度で作動するブレンダーを使用し
て、75mlのポリマー溶液をブレンダーの上部中にゆ
っくり注いだ(ブレンダーの上部において約0.3cm
の幅の流れ)。フィブリド(フィブリドA)を真空濾過
し、そして約500mlの水で5回洗浄して過剰のDM
Acを除去した。得られたフィブリドのケークを乾燥さ
せた。
【0038】219gのこのフィブリドのケークを21
81mlの水と混合して、1.2%の固体のスラリーを
生成した。このスラリーを実施例2に記載するように5
分間分散した。750mlのこのフィブリドのスラリー
を2250mlの水に添加して、0.3%の固体スラリ
ーを生成した。0.3%のフィブリドのスラリーをワー
リング商業的ブレンダー(CB−6、33BL12型)
中で高い速度で30秒間精練した。
【0039】MPD−Iフィブリド(フィブリドB)を
使用する追加の試料を、同一のスラリーの調製および精
練工程のために処理した。
【0040】683mlの0.3%の固体のフィブリド
のスラリーおよび1.1052gの0.125cm
(0.05インチ)のPPD−Tのフロックを使用し
て、70%のフィブリドA/30%のPPD−Tのフロ
ックからなるハンドシートを作った。フィブリドおよび
フロックおよび追加の2000mlの水をブリティッシ
・パルプ・エバリューション・アパラタス(Briti
sh Pulp Evaluation Appara
tus)[メイビス・エンジニアリング・リミテッド
(Mavis Engineering,Ltd.)N
o.8233]に入れ、そしてそれらを5分間分散する
ことによって、ハンドシートを製造した。この素材をハ
ンドシート型に添加し、そして追加の水を添加した。こ
の原溶液を撹拌板で10回撹拌し、次いで0.15mm
の直径のスクリーンの開口を有するスクリーン(100
メッシュのスクリーン)を通して真空排液した。試料を
2プライ(各側)の吸取り紙の間に横たえて、過剰の湿
気を除去した。次いで、試料およびスクリーンをテーブ
ルトップ上に素早く置くことによって、ハンドシートを
吸取り紙に移した。試料をハンドシートのホットプレー
トのドライヤー上で乾燥した。対照として前述のMPD
−Iフィブリドのスラリーを使用して、同様な試料を製
造した。
【0041】この紙およびフィブリドBを使用して比較
的に作った紙の破断強さおよびモジュラスの値を下に記
載する。
【0042】
【表5】 破断強さ、 モジュラス、フィブリド N/m(ポンド/インチ幅) MPa(kpsi) A 0.03(1.75) 72(10.51) B 0.15(8.50) 219(31.80) 次いで、ハンドシートをホットプレスで6.895M
Pa(1000psi)、279℃(535°F)にお
いて1分間プレスした。
【0043】この紙およびMPD−Iフィブリドを使用
して比較的に作った紙の破断強さおよびモジュラスの値
を下に記載する。
【0044】
【表6】 実施例6 この実施例は熱可塑性ポリマーのフィブリドの使用を示
す対照である。
【0045】30gのポリエーテルイミド(PEI、U
LTEM 1000、G.E.製)ポリマーを270g
のDMAcと一緒にして、10%のポリマー溶液を生成
した。この溶液を85℃に加熱してポリマーを溶解し
て、透明な、淡褐色/金色の溶液を得る。
【0046】ワーリングブレンダーに、50mlのDM
Ac(4%のLiCl)および200mlの蒸留水に入
れた。高い速度で作動するブレンダーを使用して、75
mlのポリマー溶液をブレンダーの上部中にゆっくり注
いだ(ブレンダーの上部において約0.3cmの幅の流
れ)。フィブリドをワットマン・インターナショナル・
リミテッド#41濾紙上に真空濾過し、そして約500
mlの水で5回洗浄して過剰のDMAcを除去した。得
られたフィブリドのケークを乾燥させた。
【0047】308mlの0.3%の固体のフィブリド
のスラリーおよび0.616gの0.64cm(0.2
5インチ)のフロックを使用して、60%のPEIフィ
ブリド/30%のPPD−Tのフロックからなるハンド
シートを調製した。フィブリドおよびフロックおよび2
400mlの水をブリティッシ・パルプ・エバリューシ
ョン・アパラタス(British Pulp Eva
luation Apparatus)[メイビス・エ
ンジニアリング・リミテッド(Mavis Engin
eering,Ltd.)No.8233]に入れ、そ
してそれらを5分間分散することによって、ハンドシー
トを製造した。この素材をハンドシート型に添加し、そ
して追加の水を添加した。この原溶液を撹拌板で10回
撹拌し、次いで0.15mmの直径のスクリーンの開口
を有するスクリーン(100メッシュのスクリーン)を
通して真空排液した。試料を2プライ(各側)の吸取り
紙の間に横たえて、過剰の湿気を除去した。次いで、試
料およびスクリーンをテーブルトップ上に素早く置くこ
とによって、ハンドシートを吸取り紙に移した。試料を
ハンドシートのホットプレートのドライヤー上で乾燥し
た。試料の強さはフォールドリニアー製紙機で製造する
ために十分であると判定された。
【0048】次いで、ハンドシートをホットプレスで
6.895MPa(1000psi)、279℃(53
5°F)において1分間プレスした。試料は0.02N
/m(0.86ポンド/インチ幅)および168MPa
(24.43kpsi)のモジュラスを有すると決定し
た。
【0049】同様に形成したハンドシートを、実施例1
のフィブリド(B)およびPPD−Tの0.64cm
(0.25インチ)のフロックまたはMPD−Iフィブ
リド(C)およびPPD−Tの0.64cm(0.25
インチ)のフロックから作った。
【0050】
【表7】 破断強さ、N/m 正規化した 正規化した (ポンド/ 破断強さ/ モジュラス モジュラスフィブリド インチ幅) 基準重量、N/m MPa(kpsi) 基準重量、MPaP EI フィブリド 0.02( 0.86) 0.02 168( 24.43) 155 B 0.35(20.02) 0.44 2862(415.09) 3623 C 0.24(13.65) 0.20 3481(504.90) 2950 すべての試料の破断強さおよびモジュラスを33.9
g/平方インチ(1.00オンス/平方ヤード)の基準
重量に対して「正規化」する。理解できるように、Bフ
ィブリドはAおよびCの両者のフィブリドの紙よりすぐ
れる。
【0051】実施例7 1系列のコポリマーをIBCおよび芳香族ジアミンAr
(CH2)または芳香族ジアミンの混合物から調製し
た。各コポリマーを、ポリテトラフルオロエチレンでラ
イニングしたキャップを装備した試験管中で調製した。
コポリマーの調製物の各々において、IBC(10.0
g、28ミリモル)および適当な1または2以上のジア
ミン(合計28ミリモル、下表参照)を、試験管中で窒
素下に4時間保持した。溶融した混合物を反応の初期の
部分の間かきまぜた。
【0052】コポリマーの製造に使用した芳香族ジアミ
ンは、次のジアミンであった:メタフェニレンジアミン
(MPD)、ここでAr=1,3−フェニレン、パラフ
ェニレンジアミン(PPD)、ここでAr=1,4−フ
ェニレン、2,4−ジアミノトルエン(DAT)、ここ
でAr=1−メチル−2,4−フェニレン、4,4’−
ジアミノジフェニルスルホン(DDS)、ここでAr=
4,4’−スルホニルジフェニレン、3,4’−オキシ
ジフェニルアミン(3,4’−ODA)、ここでAr=
3,4’−オキシジフェニレン、および4,4’−スル
ホニルジフェニルアミン(4,4’−ODA)、ここで
Ar=4,4’−スルホニルジフェニレン。
【0053】コポリマーの調製に使用したビス(ラクタ
ム)モノマーは、N,N’−イソフタロイルビス(カプ
ロラクタム)(IBC)であった。評価したコポリマー
は次の通りであった:
【0054】
【表8】項目 ポリマー ジアミンのモル A DAT/MPD-IBC 8.4/19.6 B DDS-IBC 28 C MPD-IBC 28 D 4,4' ODA/DAT-IBC 19.6/8.4 E DAT-IBC 28 F 3,4' ODA/MPD-IBC 8.4/19.6 G 4,4' ODA/DDS-IBC 19.6/8.4 H 4,4' ODA-IBC 28 I 4,4' ODA/PPD-IBC 19.6/8.4 適当量の溶媒中に上のコポリマーの各々を溶解すること
によって、12%のポリマー溶液を調製し、溶媒は項目
A、B、E、FおよびIについて100%のDMAcで
あるが、項目C、D、GおよびHについて4%のLiC
lを含有するDMAcであった。淡褐色/金色の溶液が
得られ、そしてそれをガラスウールを通して濾過した。
この溶液を85℃に加熱した。
【0055】ワーリング7011ブレンダーに、50m
lのDMAc(4%のLiCl)および200mlの蒸
留水に入れた。高い速度で作動するブレンダーを使用し
て、75mlのポリマー溶液をブレンダーの上部中にゆ
っくり注ぎ、流れはブレンダーの上部において0.32
cm(1/8インチ)の幅であった。フィブリド(フィ
ブリドA〜I)の各試料を真空濾過し、そして約500
mlの水で5回洗浄して過剰のDMAcを除去した。得
られたフィブリドのケークを乾燥させた。
【0056】各フィブリドのケークを適当量の水と混合
して、1.2%の固体のスラリーを生成した。このスラ
リーを実施例2に記載するように5分間分散した。75
0mlのこのフィブリドのスラリーを2250mlの水
に添加して、0.3%の固体スラリーを生成した。0.
3%のフィブリドのスラリーをワーリング商業的ブレン
ダー(CB−6、33BL12型)中で高い速度で30
秒間「精練」した。
【0057】MPD−Iフィブリド(項目J)を使用す
る追加の試料を、同一のスラリーの調製および精練工程
のために処理した。
【0058】683mlの0.3%の固体のフィブリド
のスラリーおよび1.1052gの0.32cm(0.
125インチ)のPPD−Tのフロックを使用して、7
0%のフィブリドA〜I/30%のPPD−Tのフロッ
クからなるハンドシートを作った。フィブリドおよびフ
ロックおよび追加の2000mlの水をブリティッシ・
パルプ・エバリューション・アパラタス(Britis
h Pulp Evaluation Apparat
us)[メイビス・エンジニアリング・リミテッド(M
avis Engineering,Ltd.)No.
8233]に入れ、そしてそれらを5分間分散すること
によって、ハンドシートを製造した。この素材をハンド
シート型に添加し、そして追加の水を添加した。この原
溶液を撹拌板で10回撹拌し、次いで0.15mmの直
径のスクリーンの開口を有するスクリーンを通して真空
排液した。試料を2プライ(各側)の吸取り紙の間に横
たえて、過剰の湿気を除去した。次いで、試料およびス
クリーンをテーブルトップ上に素早く置くことによっ
て、ハンドシートを吸取り紙に移した。試料は対照(項
目J)として前述のMPD−Iフィブリドのスラリーを
使用して調製した。すべてのハンドシートは、フォール
ドリニアー製紙機で製造するために十分な強さを有する
と判定された。
【0059】次いで、ハンドシートをホットプレスで
6.895MPa(1000psi)、280℃(53
5°F)において1分間プレスした。
【0060】これらの紙およびMPD−Iフィブリドを
使用して比較的に作った紙の破断強さおよびモジュラス
の値を下に記載する。
【0061】
【表9】 正規化した 破断強さ、N/m 正規化した破断強さ モジュラス、 モジュラス、項目 (ポンド/インチ幅) (ポンド/インチ幅) MPa(kpsi) MPa(kpsi) A 0.35(19.93) 0.82(47.18) 1331(193.06) 3151(457.05) B 0.20(11.62) 0.33(18.73) 1815(263.27) 2926(424.36) C 0.44(25.44) 0.67(38.54) 1672(242.50) 2532(367.37) D 0.56(32.37) 0.80(45.64) 2288(331.86) 3236(467.87) E 0.24(14.02) 0.34(19.65) 975(141.47) 1367(198.30) F 0.50(28.86) 0.59(34.11) 1858(269.51) 2197(318.57) G 0.44(25.77) 0.48(27.32) 2068(299.98) 2236(324.30) H 0.42(24.21) 0.37(21.04) 2265(328.50) 1969(285.53) I 0.70(40.07) 0.55(31.40) 2469(358.02) 1935(280.58) J 0.25(14.48) 0.21(12.30) 1528(221.61) 1298(188.28) すべての試料の破断強さおよびモジュラスを項目Jの対
照と同一の基準重量に対して「正規化」する。これらの
データから理解されるように、項目A〜Iは項目Jより
すぐれる。
【0062】実施例8 N,N’−イソフタロイルビス(カプロラクタム)およ
び3,4’−オキシジフェニルアミンを、本出願人に係
る同時係属米国特許出願第07/402,295号の手
順に従い一緒に反応させて、次の反復単位を有するコポ
リマーを生成した: [O=C−m−フェニレン−C=O]0.91 [HN−3,4’−オキシジフェニレン−N
H]0.91および [O=C−(CH24−NH]0.09 約50ポンドのこのポリマー(0.5〜0.6固有粘
度を有する)を、30%の固体の溶液を生成するために
十分なDMAc(4%のLiCl)中に溶解した。この
30%の固体の溶液を米国特許第3,018,091号
に記載されている型のフィブリド化装置に通過した。生
ずるフィブリドを水で洗浄して、DMAcおよび塩化物
の含量を、ポリマーに基づいて、それぞれ、約1.0%
および0.3%に減少した。得られたフィブリドのケー
クは乾燥しなかった。
【0063】フィブリドのケークを適当な量の水と混合
して、1.2%の固体のスラリーを生成した。このスラ
リーを上の実施例2に記載するように5分間分散した。
750mlのこのフィブリドのスラリーを添加した。
0.3%のフィブリドのスラリーをワーリングブレンダ
ー(CB−6、33BL12)中で高い速度で30秒間
精練した。
【0064】MPD−Iフィブリド(参照、実施例7、
項目J)を使用する追加の試料を、同一のスラリーの調
製および精練工程のために処理した。
【0065】683mlの0.3%の固体のフィブリド
のスラリーおよび1.1052gの0.32cm(0.
125インチ)のPPD−Tのフロックを使用して、7
0%のフィブリドA〜I/30%のPPD−Tのフロッ
クからなるハンドシートを作った。フィブリドおよびフ
ロックおよび追加の2000mlの水をブリティッシ・
パルプ・エバリューション・アパラタス(Britis
h Pulp Evaluation Apparat
us)[メイビス・エンジニアリング・リミテッド(M
avis Engineering,Ltd.)No.
8233]に入れ、そしてそれらを5分間分散すること
によって、ハンドシートを製造した。この素材をハンド
シート型に添加し、そして追加の水を添加した。この原
溶液を撹拌板で10回撹拌し、次いで100メッシュの
スクリーンを通して真空排液した。試料を2プライ(各
側)の吸取り紙の間に横たえて、過剰の湿気を除去し
た。次いで、試料および100メッシュのスクリーンを
テーブルトップ上に素早く置くことによって、ハンドシ
ートを吸取り紙に移した。試料は対照(実施例7、項目
J)として前述のMPD−Iフィブリドのスラリーを使
用して調製した。すべてのハンドシートは、フォールド
リニアー製紙機で製造するために十分な強さを有すると
判定された。
【0066】次いで、ハンドシートをホットプレスで
6.895MPa(1000psi)、280℃(53
5°F)において1分間プレスした。
【0067】これらの紙およびMPD−Iフィブリドを
使用して比較的に作った紙の破断強さおよびモジュラス
の値を下に記載する。
【0068】
【表10】 正規化した 破断強さ、N/m 正規化した破断強さ モジュラス、 モジュラス、項目 (ポンド/インチ幅) (ポンド/インチ幅) MPa(kpsi) MPa(kpsi) A 0.41(23.62) 0.87(49.73) 1201(174.27) 2530(366.88) B 0.25(14.48) 0.21(12.30) 1528(221.61) 1298(188.28) 破断強さおよびモジュラスを項目Jの対照と同一の基
準重量に対して「正規化」する。これらのデータから理
解されるように、項目Aは項目Jよりすぐれる。本発明
の主な特徴および態様は、次の通りである。
【0069】1、90〜10重量%の次の単位:
【0070】
【化7】
【0071】式中、nは4または5であり、Xは0.0
1〜0.50であり、そしてArは3,4’−オキシジ
フェニレン、4,4’−オキシジフェニレン、4,4’
−スルホニルジフェニレン、1,3−フェニレン、1−
メチル−2,4−フェニレン、およびこのような基の混
合物またはこのような基と基の混合物に基づいて50モ
ル%までの1,4−フェニレン基との混合物から選択さ
れる基である、から本質的に成る融合したフィブリドで
所定位置に保持された10〜90重量%の炭素繊維、ア
ラミド繊維またはガラス繊維のフロックから本質的に成
る、高い強さのシート構造体。
【0072】2、炭素のフロックを使用する、上記第1
項記載のシート構造体。
【0073】3、アラミドのフロックを使用する、上記
第1項記載のシート構造体。
【0074】4、ガラスのフロックを使用する、上記第
1項記載のシート構造体。
【0075】5、Xは0.03〜0.30である、上記
第1項記載のシート構造体。
【0076】6、フィブリドは、次の単位:
【0077】
【化8】
【0078】式中、Xは0.01〜0.50である、か
ら本質的に成る、上記第1項記載のシート構造体。
【0079】7、フィブリドは、次の単位:
【0080】
【化9】
【0081】式中、Xは0.01〜0.50である、か
ら本質的に成る、上記第1項記載のシート構造体。
【0082】8、フィブリドは、次の単位:
【0083】
【化10】
【0084】式中、Arは1,3−フェニレンおよび
1,4−フェニレン基の70/30混合物であり、そし
てXは0.01〜0.50である、から本質的に成る、
上記第1項記載のシート構造体。
【0085】9、次の単位:
【0086】
【化11】
【0087】式中、nは4または5であり、Xは0.0
1〜0.50であり、そしてArは3,4’−オキシジ
フェニレン、4,4’−オキシジフェニレン、4,4’
−スルホニルジフェニレン、1,3−フェニレン、1−
メチル−2,4−フェニレン、およびこのような基の混
合物またはこのような基と基の混合物に基づいて50モ
ル%までの1,4−フェニレン基との混合物から選択さ
れる基である、から本質的に成る融合したフィブリド。
【0088】10、Xは0.03〜0.30である、上
記第9項記載のフィブリド。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 D21H 15/02 7199−3B D21H 5/18 F

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 90〜10重量%の次の単位: 【化1】 式中、 nは4または5であり、 Xは0.01〜0.50であり、そしてArは3,4’−
    オキシジフェニレン、4,4’−オキシジフェニレン、
    4,4’−スルホニルジフェニレン、1,3−フェニレ
    ン、1−メチル−2,4−フェニレン、およびこのよう
    な基の混合物またはこのような基と基の混合物に基づい
    て50モル%までの1,4−フェニレン基との混合物か
    ら選択される基である、から本質的に成る融合したフィ
    ブリドで所定位置に保持された10〜90重量%の炭素
    繊維、アラミド繊維またはガラス繊維のフロックから本
    質的に成る、高い強さのシート構造体。
  2. 【請求項2】 次の単位: 【化2】 式中、 nは4または5であり、 Xは0.01〜0.50であり、そしてArは3,4’
    −オキシジフェニレン、4,4’−オキシジフェニレ
    ン、4,4’−スルホニルジフェニレン、1,3−フェ
    ニレン、1−メチル−2,4−フェニレン、およびこの
    ような基の混合物またはこのような基と基の混合物に基
    づいて50モル%までの1,4−フェニレン基との混合
    物から選択される基である、から本質的に成る融合した
    フィブリド。
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