JPH10317298A

JPH10317298A - 無機繊維質ペーパー

Info

Publication number: JPH10317298A
Application number: JP13917097A
Authority: JP
Inventors: Yukiyasu Uchida; 幸泰打田; Mikiya Fujii; 幹也藤井; Kiyoharu Fujigasaki; 清春藤ヶ崎
Original assignee: TANAKA SEISHI KOGYO KK; Toshiba Monofrax Co Ltd
Current assignee: TANAKA SEISHI KOGYO KK; Saint Gobain TM KK
Priority date: 1997-05-15
Filing date: 1997-05-15
Publication date: 1998-12-02
Anticipated expiration: 2017-05-15
Also published as: JP3554139B2

Abstract

(57)【要約】【課題】ショットの除去に要する労力とコストを低減
する。【解決手段】主成分としての無機繊維と、ミクロフィ
ブリル化した有機繊維と、必要に応じて結合材とからな
るペーパーにおいて、ペーパーの厚みが２０〜１００μ
であり、無機繊維は、長さが１〜３００μであり、直径
が０．１〜４μであり、無機繊維に含まれるショットは
ペーパーの厚みに対する直径の比率が１：１〜２：１で
あるショットがペーパーに対して１．０重量％以下であ
ることを特徴とする無機繊維質ペーパー。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は無機繊維質ペーパー
に関し、厚みが薄く緻密でその表面が平滑であり、例え
ばプラスチックや金属の補強材などとして有用な無機繊
維質ペーパーに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、ペーパー状の無機補強材として
は、ガラス繊維や炭素繊維等の織布がある。または数ｍ
ｍから数ｃｍに切断した短繊維を均一に散布して結合材
によって繊維を結合させた不織布等がある。これらは、
プラスチックや金属の補強に用いられている。

【０００３】このようなペーパー状の無機補強材は、通
常、液状樹脂や溶剤を用いた樹脂液または溶融金属を含
浸させるため、含浸処理に耐える強度が要求される。ま
た含浸処理によって補強材を構成するペーパーがほぐれ
ないようにするために相当な結合力も必要である。この
ために、特開昭６０−８１３９９号公報では、繊維径が
１００μ以下で、繊維長が繊維径の１０倍以上としたペ
ーパーが提案されている。

【０００４】また、安価で大量に入手可能な無機繊維と
して、セラミックファイバーが知られている。この種の
セラミックファイバーは、アルミナとシリカが共に４０
〜６０重量％であり、またはアルミナとシリカとジルコ
ニアを主成分とする組成を有し、溶融物を瞬間に冷却し
ながら繊維化して作られる。

【０００５】このようなセラミックファイバーは、製造
方法に起因して５０重量％程度の非繊維物であるショッ
トを含んでいる。

【０００６】補強材として、前述のようなセラミックフ
ァイバーを使用する場合、ショットを含んだまま、また
は前処理によりショットを減少させてから、使用してい
た。

【０００７】従来、一般に生産されていた無機繊維質ペ
ーパーの厚みは１〜３ｍｍ、薄いものでも０．３ｍｍ程
度であった。

【０００８】この程度の厚みでは、厚みに対するショッ
トの径が比較的小さいので、ショットの大きさは問題に
ならなかった。表面にあるショットは振動や擦れにより
簡単に除去されて、ショットが表面に残ることがなく、
平滑なペーパーが得られた。これらのペーパーは他の材
質のペーパーと積層しても他を傷つけることはなかっ
た。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】近年、電子産業の発展
は目覚ましく、電子機器の高性能化、小型化、軽量化が
進んでいる。このため、機器部材の小型化が必要であ
る。例えば、摺動部材の耐摩耗性を向上させたり、半導
体基板の熱伝導性を向上させる補強材として使用する無
機繊維質ペーパーも、その厚みを１００μ以下にするこ
とが望まれている。

【００１０】しかし、ペーパーの厚みを極端に薄くして
行くと、従来は問題にならなかったショットの大きさが
問題になってきた。ショットが抄紙後のペーパーの表面
に突起物として残るという現象が問題になってきた。

【００１１】セラミックファイバーに含まれるショット
は、径が小さいと簡単に取り除けない。径の小さいショ
ットを取り除くことは、非常な労力とコストを要する。
ショットの径が小さくなればなるほど、その労力とコス
トは飛躍的に大きくなる。

【００１２】本発明の目的は、ショットの除去に要する
労力とコストを低減できる無機繊維質ペーパーを提供す
ることである。

【００１３】

【課題を解決するための手段】本発明は、主成分として
の無機繊維と、ミクロフィブリル化した有機繊維からな
り、必要に応じて結合材を加えてなるペーパーにおい
て、ペーパーの厚みが２０〜１００μであり、無機繊維
は、長さが１〜３００μであり、直径が０．１〜４μで
あり、無機繊維に含まれるショットは、ペーパーの厚み
に対する直径の比率が１：１〜２：１であるショットが
ペーパーに対して１．０重量％以下であることを特徴と
する無機繊維質ペーパーを要旨としている。

【００１４】

【発明の実施の形態】本発明者らは、種々のショットの
内、特定の大きさのものに量的な限定を加えることによ
り除去に要するコストを低く押さえ、非常に薄く、緻密
で、柔軟で、強度があり、かつ平滑な無機繊維質ペーパ
ーを得た。すなわち、本発明に含まれるショットは、ペ
ーパーの厚みに対する直径の比率が１：１〜２：１であ
るショットの量が１．０重量％以下である。

【００１５】本発明の無機繊維とは、セラミックファイ
バーやウイスカーである。

【００１６】セラミックファイバーは、アルミナおよび
シリカが共に４０〜６０重量％を占め、またはアルミナ
とシリカとジルコニアを主成分とする組成を有し、溶融
急冷法で作られ、ショットを含んでいる。

【００１７】ウイスカーは、ショットを含まず、繊維が
細かくて揃っているので、ペーパーの透気度を調整する
のに好適である。ウイスカーとしては、例えば炭化珪
素、窒化珪素、チタン酸カリウム、硼酸アルミニウム、
ムライトなどのウイスカーが使用できる。チタン酸カリ
ウム、ムライトのウイスカーが安価に入手容易であり、
特に好ましい。ウイスカーの含有量は、無機繊維に占め
る割合で、５０重量％以下が好ましい。５０重量％を越
えると、透気度が大きくなって、プラスチックや金属の
含浸が困難になる。

【００１８】無機繊維の長さは１〜３００μが好まし
い。１μ未満では抄紙のために結合材が多量に必要にな
る。３００μを越えると、ムラができ易く、また抄紙し
たペーパーの細孔径が大きくなって、透気度が下がる。

【００１９】無機繊維の直径は０．１〜４μが好まし
い。０．１μ以下では繊維を製造するのが困難であり、
４μを越えると、ムラができて、薄いペーパーを抄紙で
きない。

【００２０】ショットは、ペーパーの厚みに対する直径
の比率が１：１〜２：１（すなわち、厚み対直径が１対
１〜１対２）であるショットが１．０重量％以下が好ま
しい。比率を１：１〜２：１としたのは、１：１未満で
あれば、ショットはペーパーの内に埋もれてしまい、
２：１を越えると、ショットはペーパーから容易に脱落
して、ペーパーに与える影響が少ないからである。ま
た、ペーパー厚み対直径が１対１〜１対２のショットが
１．０重量％を越えると、ペーパーの強度、表面の平滑
さ、柔軟性などが乏しくなる。

【００２１】本発明による、ミクロフィブリル化した有
機繊維は、例えばセルロースが好適に使用できる。この
ような有機繊維は、抄紙の際に無機繊維と絡み合って、
十分な強度を付与する働きがある。有機繊維の割合は、
２０〜４０重量％が好ましい。２０重量％未満では、ペ
ーパーの強度が小さく、４０重量％を越えると、耐熱温
度や耐食性の無機繊維質としての特性が低下する。

【００２２】ペーパーの厚みは、２０〜１００μｍが好
ましい。２０μｍ以下では製造が困難となり、１００μ
ｍ以上では、例えば小型部材や微少部分の補強材として
使用しにくい。

【００２３】本発明で使用する結合材とは、ペーパーの
引張強度を向上させるために必要に応じて使用する有機
系結合材である。例えばアクリル樹脂、ＰＶＡ、澱粉、
熱可塑性樹脂などが好適に使用できる。

【００２４】本発明で使用する無機繊維質ペーパーの透
気度は、５〜１００秒が好ましい。５秒未満では、孔の
面積が大きくて、補強材として強度が低い。１００秒を
越えると、プラスチックや金属を含浸するのが困難にな
る。

【００２５】

【実施例】繊維径０．１〜２μ、繊維長１〜２００μ、
直径５０〜１００μのショットの含有量を調整した種々
のアルミナ４８重量％、シリカ５２重量％のセラミック
ファイバー、およびチタン酸カリウムのウイスカーを無
機繊維として使用した。有機繊維としては、カナディア
ンフリーネスによる測定結果が１０ｃｃ以下のミクロフ
ィブリル化セルロース（繊維含有量１０％、ダイセル化
学社製）を使用した。これらの無機繊維と有機繊維の混
合比率を変えて抄紙しペーパーを作製した。その配合を
表１に示し、その特性を表２に比較例と共に示す。

【００２６】

【表１】

【００２７】

【表２】実施例１〜４３０リットルの容器に、各セラミックファイバー２１ｇ
とミクロフィブリル化セルロース９０ｇを入れ、水を加
えて、全体の容積を２０リットルとする。これを均一に
分散するまで約５分間撹拌して調整液を作製した。この
調整液１００ｍｌを別に用意した２０リットルの容器に
移し、水を加え、全体を１５リットルとした。この液を
撹拌後、抄紙機を用いて抄紙した。その後、１６０℃に
加熱して乾燥することにより厚み約５０μ、直径２３０
ｍｍの無機繊維質ペーパーを得た。

【００２８】実施例５〜８各セラミックファイバーを１８ｇとし、ミクロフィブリ
ル化セルロースを１２０ｇとした他は、実施例１〜４と
同様にして無機繊維質ペーパーを得た。

【００２９】実施例９、１０３０リットルの容器に、セラミックファイバーおよびウ
イスカーの合量で２１ｇと、ミクロフィブリル化セルロ
ース９０ｇを入れ、水を加えて、全体の容積を２０リッ
トルとした。これを均一に分散するまで約５分間撹拌し
て調整液を作製した。この調整液１００ｍｌを別に用意
した２０リットルの容器に移し、水を加えて全体を１５
リットルとした。この液を撹拌後、抄紙機を用いて抄紙
した。その後、１６０℃に加熱して乾燥することにより
厚み約５０μ、直径２３０ｍｍの無機繊維質ペーパーを
得た。

【００３０】巻取試験は、幅１２００ｍｍで抄紙して、
乾燥後直ちにペーパーをロールに巻き取った。長さは１
ｋｍとした。

【００３１】透気度は、１００ｃｃの空気が通過する時
間であり、ペーパーの緻密度を表すものである。測定
は、ＪＩＳＰ８１１７に従った。

【００３２】比較例１実施例１〜４と同様にして無機繊維質ペーパーを得た。
比較例１は、ショットが多い例である。表面が荒れてい
て、透気度が小さい。

【００３３】比較例２〜５各セラミックファイバーを２５．５ｇとし、ミクロフィ
ブリル化セルロースを４５ｇとした他は、実施例１〜４
と同様にして無機繊維質ペーパーを得た。比較例２〜５
は、ミクロフィブリル化した有機繊維が少ないので、強
度が小さく巻き取りができなかった。

【００３４】

【発明の効果】本発明によれば、ペーパーに含まれる特
定の大きさのショットの量を制限し、ミクロフィブリル
化した繊維を使用することで、厚みが薄く、緻密で、表
面が平滑な無機繊維質ペーパーを得ることができた。こ
のような無機繊維質ペーパーは、連続抄紙が可能であ
り、例えばプラスチックや金属の補強材、特に数十μ程
度の微少部分の補強材として有効である。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者藤井幹也東京都中央区日本橋久松町４番４号糸重ビル東芝モノフラックス株式会社内 (72)発明者藤ヶ崎清春東京都中央区日本橋久松町４番４号糸重ビル東芝モノフラックス株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】主成分としての無機繊維と、ミクロフィ
ブリル化した有機繊維からなり、必要に応じて結合材を
加えてなるペーパーにおいて、ペーパーの厚みが２０〜
１００μであり、無機繊維は、長さが１〜３００μであ
り、直径が０．１〜４μであり、無機繊維に含まれるシ
ョットは、ペーパーの厚みに対する直径の比率が１：１
〜２：１であるショットがペーパーに対して１．０重量
％以下であることを特徴とする無機繊維質ペーパー。
【請求項２】有機繊維が２０〜４０重量％である請求
項１に記載の無機繊維質ペーパー。
【請求項３】無機繊維がウイスカーを５０重量％以下
含む請求項１または２記載の無機繊維質ペーパー。
【請求項４】ペーパーの透気度が５〜１００秒である
請求項１〜３のいずれか１項に記載の無機繊維質ペーパ
ー。