JPH086277B2 - 高強度芳香族ポリアミド紙の製造法 - Google Patents

高強度芳香族ポリアミド紙の製造法

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JPH086277B2
JPH086277B2 JP1225979A JP22597989A JPH086277B2 JP H086277 B2 JPH086277 B2 JP H086277B2 JP 1225979 A JP1225979 A JP 1225979A JP 22597989 A JP22597989 A JP 22597989A JP H086277 B2 JPH086277 B2 JP H086277B2
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pulp
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康策 浅黄
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    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K1/00Printed circuits
    • H05K1/02Details
    • H05K1/03Use of materials for the substrate
    • H05K1/0313Organic insulating material
    • H05K1/0353Organic insulating material consisting of two or more materials, e.g. two or more polymers, polymer + filler, + reinforcement
    • H05K1/0366Organic insulating material consisting of two or more materials, e.g. two or more polymers, polymer + filler, + reinforcement reinforced, e.g. by fibres, fabrics

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  • Organic Insulating Materials (AREA)

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48−13
170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、パ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
やパルス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63−35900号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維および/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] すなわち本発明はパラ系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、濃度90重量%以上
の濃硫酸、あるいは発煙硫酸に接触させて膨潤させた
後、ポリアミドに対する貧溶媒を含む処理液に接触させ
て不融化せしめ、洗浄、乾燥することを特徴とする高強
度パラ系芳香族ポリアミド紙の製造法を提供する。
本発明に用いられるパラ系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、通常次の構造単位からなる
ものである。
(A)−HN−R1−NHOCR2CO− (B)−HNR3CO− [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−O−、−S−、 等である。) 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。] 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18gpd以
上の強度と、−30×10-6/℃以上で30×10-6/℃以下の熱
膨脹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(帝
人(株)製)〕。
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繊維
および/またはパルプを通常の抄紙機を用いる抄紙する
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、濃度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濃
度90重量%以上の濃硫酸、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
布する方法が用いられる。処理中、一時的に紙状物は膨
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
液に含侵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加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、pH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、本発明をさ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 P8113「紙及び板紙の引張強さ試
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)90wt%、PP
TA6mm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(熊谷理機工業製)を
用い、80メッシュの金網の上に湿式抄紙して単位重量89
g/m2の紙状物を得た。これを50×100mmの大きさに切断
した後、目付50g/m2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、3.8Kgの重りをのせ5分間静置して不融化
した。その後流水でpH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50×100mmで単位重量89g/m2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4.5Kmおよび−24×10-6/℃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(熊谷理機工業製)を
用い、80メッシュの金網の上に湿式抄紙して単位重量95
g/m2の紙状物を得た。これを50×100mmの大きさに切断
した後、目付50g/m2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3.8Kgの重りをのせ5分間静置して、不融化
した。その後、流水でpH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50×100mmで単位重量95g/m2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5.2Kmおよび−23×10-6/℃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/m2、大福製紙(株)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6.6Kmおよ
び−25×10-6/℃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0.9Km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1.0Km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3.7Km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. 【請求項1】パラ系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、濃度90重量%以上の濃硫
    酸、あるいは発煙硫酸に接触させて膨潤させた後、ポリ
    アミドに対する貧溶媒を含む処理液に接触させて不融化
    せしめ、洗浄、乾燥することを特徴とする高強度パラ系
    芳香族ポリアミド紙の製造法。
JP1225979A 1989-08-31 1989-08-31 高強度芳香族ポリアミド紙の製造法 Expired - Lifetime JPH086277B2 (ja)

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