JPH09506938A - 高い強度及び印刷適性を有し且つ平滑な表面を有する、層をなしたアラミド紙 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 基板層並びに基板層に密接に結合している少なくとも１個の表面層を含んでなり、該表面層が本質的に６５〜９０重量％のアラミドファイブリッドと１０〜３５重量％のアラミドフロックとからなり且つ紙の全坪量の１０〜６７％を構成する、高い切断強さ及び引裂強さを有し、平滑な表面を有する多層アラミド紙。

Description

【発明の詳細な説明】 高い強度及び印刷適性を有し且つ平滑な表面を有する、層をなしたアラミド紙発明の背景 本発明は平滑な表面並びに良好な引張強さ及び引裂強さを有する改良された、 層をなしたアラミド紙に関する。平滑な表面は、より良い印刷鮮明度を供給する が、特にこうした紙を高温におけるラベル用途に対して有用にする。表面の平滑 性を改良する従来技術は、しばしば低減されたレベルの機械強度及び／又は熱安 定性をもたらす。さらに、高い温度及び圧力で加圧されたか或いはカレンダー処 理された合成紙は、一般に表面上に繊維を有するが、これらの繊維は、最終用途 プロセスで紙が処理される場合に、粗さ或いはぎざぎざを引き起こす。発明の概要 本発明は、４０〜５５重量％のファイブリッド（ｆibrid: 製紙用合成繊維） を含んでなり、本質的にアラミドファイブリッドとフロック（ｆloc: 短繊維） とからなる基板層並びにその各々が該基板層に密接に結合している１個または２ 個の表面層を含んでなり、そして、該表面層は、本質的に６５〜９０重量％のア ラミドファイブリッドと１０〜３５重量％のアラミドフロックとからなり且つ紙 の重量の１０〜６７％を構成することを特徴とする、平滑な表面を有する多層ア ラミド紙を提供する。好ましくは、紙は、０．８〜１．０ｇ／ｃｃの密度及び１ 〜３０ミル（０．０２５〜０．７６２ｍｍ）の厚さを有する。発明の詳細な説明 本発明の多層アラミド紙は、所望の性質を提供するために、異なる組 成を有する複数の層から構成される。表面層は、平滑な表面を提供するものであ り、６５〜９０％のアラミドファイブリッドと１０％〜３５％のアラミドフロッ クとを含む。表面層は紙の重量の１０〜６７％を構成する。表面層は高い引裂強 さを提供するものである。多層紙を単一構造物として機能させるためには、複数 の層間の界面における繊維物質を混ぜ合わせることが好ましい。このことは、抄 紙機中において完成紙料からなる層（layer of furnish）、すなわち、フロック 及びファイブリッドを含む抄紙用水性分散液を、前もって形成した未乾燥の完成 紙料からなる層上に配置するか、２または３層の液圧型ヘッドボックスを使用す る抄紙機のスクリーン上に異なる組成を有する複数の層を同時に配置することに よって、達成される。抄紙機から出てくる紙を乾燥し、好ましくは１〜３０ミル の厚さにカレンダー処理する。層をなした紙の密度は、ラベルとしての使用には 、好ましくは、０．８〜１．０ｇ／ｃｃである。 本発明の多層紙は優れた機械特性を有することが見い出された。最終用途用に それを製造するために必要とされる処理を受けた後においてさえ、平滑な表面は 高度の平滑性を保持する。印刷の鮮明さ及び色濃度を達成すべき場合には、この 特性が重要である。 アラミドフロックは、例えば米国特許第３，０６３，９６６号；同第３，１３ ３，１３８号；同第３，７６７，７５６号及び同第３，８６９，４３０号の各明 細書に記載されている方法で製造されるような、高温耐性フロックであるか或い はより長いアラミド繊維から切断された短繊維である。それは、代表的には、非 可融性の芳香族ポリアミドからなる、２〜１２ｍｍの長さ及び１〜１０デシテッ クス（ｄecitex）の線密度を有する短繊維をいう。 アラミドファイブリッドは、米国特許第３，７５６，９０８号明細書に記載さ れているようにフィブリル化装置を用いて製造できるが、その装置中で、ポリマ ー溶液を単一工程で沈殿させて剪断する。試験及び測定 全切断強さ。 紙の引張切断強さは、“紙及びボール紙の引張切断強さの標準 試験方法”のためのＡＳＴＭ法 Ｄ ８２８−８７に基づいて測定される。試験 片は、幅２．５４ｃｍで、長さ２０．３ｃｍであり、引張試験機のあご部は最初 に１２．７ｃｍだけ離しておく。１０個の紙試料を縦方向（ＭＤ）で試験し、１ ０個を横方向（ＣＤ）で試験し、そして各方向についての値を平均する。ＭＤ強 さ及びＣＤ強さの合計を紙密度及び紙の坪量で割って、全切断強さを得る。 厚さ。 紙の厚さはＡＳＴＭ Ｄ ３７４−７９（１９８６年）に従ってキャ リパーを用いて測定される。 密度。 紙の密度はＡＳＴＭ Ｄ ６４６−８６に従って紙の単位面積当たり の重量（坪量）を測定しそしてそれを厚さで割って求められる。 摩耗した繊維の数。 これらの紙の摩耗特性をさらに調べるために、紙を折り畳み、折り目の縁を暗 いバックグラウンドを背景にして見た。固体紙の表面上の約０．５ｍｍより大き く伸びた繊維の数を、摩耗した繊維の数（センチメーター当たり）とするが、こ れは試料の粗さの度合いを示す。 以下の実施例は、本発明を具体的に説明するものであるが、本発明を制限する ものとして解釈すべきではない。実施例 実施例１ 米国特許第３，７５６，９０８号明細書の実施例１の記載のとおりに製造した ポリ（ｍ−フェニレンイソフタルアミド）からなるファイブリッドと、６７％の ジメチルアセトアミド（ＤＭＡｃ）、９％の塩化カルシウム及び４％の水を含む 溶液からポリ（ｍ−フェニレンイソフタルアミド）を乾式紡糸して製造したフロ ックとを組み合わせて、２層構造物を作製した。紡いだフィラメントを水性液体 中に入れた。該水性液体中に入れたフィラメントは、乾燥ポリマーを基準として 約１００％のＤＭＡｃ、４５％の塩化カルシウム及び３０〜１００％の水を含ん でいた。フィラメントを洗浄し、そして抽出−延伸プロセスにより４回引張った 。該プロセス中に、塩化物含量及びＤＭＡｃ含量はそれぞれ約０．１０％及び０ ．５％に低減した。フィラメントは２デニール（２．２ｄｔｅｘ）を有し、代表 的な次の特性を有していた。３４％の切断点伸び、及び４．３グラム／デニール （３．８ｄＮ／ｔｅｘ）の強度（ｔenacity）。次に、フィラメントを０．２７ インチ（０．６８ｃｍ）の長さのフロックに切断し、水中で約０．３５％の濃度 のスラリーとした。 ファイブリッドとフロックのブレンドを別々に２層液圧型ヘッドボックスに仕 込んだ。薄片の出口（ここで、層がわずかに混合される）まで、該ヘッドボック スは、各ブレンドを明確な層として維持した。これにより、各層の個々の性質を 維持しつつ、複数の層間の良好な結合が許容される。次に、プレスと乾燥により 長網抄紙機上で通常なされるように、形成したシートを処理する。 紙を赤外線ヒーターを用いて完全に乾燥した後、７２５ポンド／線インチ（１ ３０ｋｇ／ｃｍ）の圧力を用いて、３０フィート／分（９メーター／分）の線速 度で、３２０℃でカレンダー処理する。 層の組成は、３５〜６５％のファイブリッド及びその残りがフロックを形成す るように変動する。高ファイブリッド層（６５％のファイブリッド）が最終シー トの全坪量の３３〜６７％の範囲に及ぶように、各層の坪量を調節した。試験紙 の全ファイブリッド含量は、シートについては４５〜５５％の範囲に及んでいた のに対して、単一層からなる対照紙（Ｃ１−１）については５３％であった。 カレンダー処理された紙が機械的に処理された結果としての、シートの表面上 のゆるんだ繊維の量を測定した（表２）。サイド１は基板層（低ファイブリッド 含量を有する層）であり、サイド２は表面層（高ファイブリッド含量を有する層 ）である。 摩耗した繊維の数 高ファイブリッド含量を有する紙の表面上のゆるんだ繊維の数が顕著に低減し た場合においてさえ、同様の平均組成を有しているが層をなしていない対照紙に 対して、優れた機械特性が保持されている（表３）。 カレンダー処理した紙の特性 実施例２ 構造物の上面及び底面の両面に高ファイブリッド層を有する、４．０〜４．５ オンス／ヤード²（１３５．６〜１５２．６ｇ／ｍ²）の、層をなした構造物を製 造した。上面及び底面の層（外層）は、等しい坪量を有してした。上面及び底面 の層は６５％のファイブリッドと３５％のフロックを含む。実施例１のヘッドボ ックスを用いて既に製造され形成されたシート上に、第二のヘッドボックスを用 いて完成紙料を噴射して、上層を作製した。対照（Ｃ２−１）は単一層からなる 紙であった。 紙を機械処理した結果として表面上の繊維の量が改善されたことは、表５から 明らかである。 摩耗した繊維の数 試料 繊維の数 番号 （５cm当たり） 2-1 5 2-2 7 C2-1 12 紙の表面上のゆるんだ繊維の数が大幅に低減した場合においてさえ、同様の平 均組成を有しているが層をなしていない対照紙に対して、優れた機械特性が保持 されている（表６）。対照と比較した場合の３００℃における低い縮み並びに高 い引裂及び引張特性は、殊に注目に値する。 カレンダー処理した紙の特性

【手続補正書】特許法第１８４条の８ 【提出日】１９９５年９月１３日 【補正内容】 請求の範囲 １． ４０〜５５重量％のファイブリッドを含んでなり、本質的にアラミドファ イブリッドとフロックとからなる基板層並びに１個または２個の表面層を含んで なり、該表面層の各々は該基板層に密接に結合して、統合された単一のシートを 形成し、該表面層は、紙の重量の１０〜６７％を構成し且つ本質的に６５〜９０ 重量％のアラミドファイブリッドと１０〜３５重量％のアラミドフロックとから なり、紙の全表面はカレンダー処理されており、そして、該シートは０．８〜１ ．０ｇ／ｃｃの密度及び１〜３０ミル（０．０２５４〜０．７６２ｍｍ）の厚さ を有することを特徴とする、高質印刷に適する表面を有する、カレンダー処理さ れた多層アラミド紙。 ２． 該紙が、該基板層の反対側に密接に結合している２個の表面層を含んでな る請求の範囲第１項記載の紙。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １． ４０〜５５重量％のファイブリッドを含んでなり、本質的にアラミドファ イブリッドとフロックとからなる基板層並びにその各々が該基板層に密接に結合 している１個または２個の表面層を含んでなり、そして、該表面層は紙の重量の １０〜６７％を構成し且つ本質的に６５〜９０重量％のアラミドファイブリッド と１０〜３５重量％のアラミドフロックとからなることを特徴とする、平滑な表 面を有する多層アラミド紙。 ２． ０．８〜１．０ｇ／ｃｃの密度及び１〜３０ミル（０．０２５４〜０．７ ６２ｍｍ）の厚さを有する請求の範囲第１項記載の紙。 ３． 該紙が、該基板層の反対側に密接に結合している２個の表面層を含んでな る請求の範囲第１項記載の紙。