JPH1088453A - 不織布の製造方法 - Google Patents

不織布の製造方法

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JPH1088453A
JPH1088453A JP8240412A JP24041296A JPH1088453A JP H1088453 A JPH1088453 A JP H1088453A JP 8240412 A JP8240412 A JP 8240412A JP 24041296 A JP24041296 A JP 24041296A JP H1088453 A JPH1088453 A JP H1088453A
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JP
Japan
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binder
nonwoven fabric
carboxyl group
adjuster
resin emulsion
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JP8240412A
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English (en)
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Etsuko Ishii
悦子 石井
Setsuo Toyoshima
節夫 豊島
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New Oji Paper Co Ltd
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Oji Paper Co Ltd
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    • HELECTRICITY
    • 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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  • Nonwoven Fabrics (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 水性エマルジョン型樹脂をバインダーとして
用いる不織布の製造において、電気特性、シート強度を
維持したまま、バイダーマイグレーションを防止する。 【解決手段】 カルボキシル基含有アクリル系樹脂エマ
ルジョンに塩基性pH調整剤を添加・撹拌し、続いて酸
性pH調整剤を添加・撹拌して調整されたバインダーを
不織布ウエブに付与し乾燥することを特徴とする不織布
の製造方法。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、各種フィルター、
プリント基板用基材などに使用される不織布の製造法に
関し、特に、不織布製造におけるバインダー付与に関す
る技術である。
【0002】
【従来の技術】不織布は、繊維を湿式法もしくは乾式法
により、シート状の不織布ウエブを形成し、液状もしく
は固形状バインダーで繊維間接着を行って製造される。
バインダーの種類は不織布の用途によって多種多様であ
るが、固形状バインダーを用いた場合、バインダーが多
量に必要であるのに対し、液状バインダーは、繊維交点
に有効に作用する為、少量で効果が高いという利点があ
る。しかし、その反面、乾燥過程の水分の蒸発に伴うバ
インダーのマイグレーションが起こりやすく、バインダ
ーが表面に偏った分布を持ちやすい点が問題となってい
る。そこで改良技術として、特公昭60-59158号に記載さ
れているような感熱化剤が提案されている。感熱化剤と
は、熱を加えた時に、その感熱化剤固有の特定温度にお
いて、凝固またはゲル化を促す効果を持つものである。
具体的には、ゴムラテックスにポリオキシアルキレン−
ポリシロキサン共重合体を配合し、感熱性を付与する方
法などが挙げられる。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】電気絶縁材料等に用い
られている不織布基材には、電気特性、耐溶剤性、耐水
性、耐熱性など高い性能が要求されており、上記特性を
満たすため、現在、不織布基材のバインダーとしてアク
リル係樹脂エマルジョンが使用されている。特に、上記
特性を更に向上すると共に、ガラス繊維や含浸樹脂との
接着性を向上させたい場合には、アクリル化エポキシ樹
脂エマルジョンが使用される。そして、それらのアクリ
ル系樹脂エマルジョンは自己乳化性を持たせ、又、架橋
により上記特性を向上させるため、カルボキシル基を含
有することが必要である。前述したエマルジョン型バイ
ンダーを用いる場合のバインダーマイグレーションの問
題は、カルボキシル基含有アクリル系樹脂エマルジョン
の場合にも同様に発生する。そして、マイグレーション
の防止対策として、感熱化剤等を添加する方法を用いた
場合、不純物イオンが残存し、電気特性を悪化させると
いう欠点も同様に存在する。そこで、本発明では、カル
ボキシル基含有アクリル系樹脂エマルジョンをバインダ
ーとして用いる不織布の製造において、電気特性、シー
ト強度を維持したままバインダーマイグレーションを防
止することを課題とする。
【0004】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、本発明は以下の構成をとる。即ち本発明の第1の発
明は、「カルボキシル基含有アクリル系樹脂エマルジョ
ンに塩基性pH調整剤を添加・撹拌し、続いて酸性pH
調整剤を添加・撹拌して調整されたバインダーを不織布
ウエブに付与し乾燥することを特徴とする不織布の製造
方法」である。本発明の第2の発明は、「第1の発明に
おいて、カルボキシル基含有アクリル系樹脂エマルジョ
ンとしてカルボキシル基含有アクリル化エポキシ樹脂エ
マルジョンを用いることを特徴とする不織布の製造方
法」である。
【0005】本発明者らは、バインダーのマイグレーシ
ョンを防止し、かつ高い電気絶縁特性を持つバインダー
を得るため、バインダーの形態を変化させる方法につい
て種々の検討を行った。本発明に使用するカルボキシル
基含有アクリル系樹脂エマルジョンの場合、pHをアル
カリ性にするとポリマーの一部が水に可溶性となり、粘
度が上昇する。その粘度上昇によってバインダーのマイ
グレーションを防止する方法について検討を行ったが、
若干の効果はみられたものの望むべく結果は得られなか
った。また、一般的にエマルジョンに酸を添加してエマ
ルジョンを破壊するとクリーム状に凝集することが多
く、この凝集効果によってバインダーマイグレーション
を防止する方法についても検討を行ったが、凝集は起こ
るが粒子径の制御が難しく、またバインダー能力の低下
が認められて実現困難であった。
【0006】ところが、驚くべきことに塩基性pH調整
剤と酸性pH調整剤を組み合わせてバインダーを調製し
たところ、添加時のバインダー液の粘度は変わらず、ま
た、凝集もおこらないがバインダーマイグレーション抑
制効果を発揮することが判明し、本発明に至った。
【0007】
【発明の実施の形態】本発明に用いる不織布ウエブの製
造方法は湿式法、乾式法は問わない。使用繊維について
は特には規定しないが、合成繊維、天然繊維、無機繊維
などに広く使用できる。合成繊維としては、芳香族ポリ
アミド(アラミド)繊維、ポリエステル繊維、ポリプロ
ピレン繊維、ポリアクリロニトリル繊維、ポリ塩化ビニ
ル繊維などが挙げられ、無機繊維としてはガラス繊維、
セラミック繊維、炭素繊維、アルミナ繊維などが挙げら
れる。
【0008】繊維を結合させるバインダーにはカルボキ
シル基含有アクリル系樹脂エマルジョンを用いる。カル
ボキシル基含有アクリル系樹脂エマルジョンは、エチレ
ン性不飽和カルボン酸モノマーとアクリル系モノマーを
共重合して得られたポリマーの水分散液であり、必要に
応じて、更に他のモノマーを共重合しても良い。エチレ
ン性不飽和カルボン酸モノマーとしては、アクリル酸、
メタクリル酸、マレイン酸、フマール酸、イタコン酸な
どが使用できる。
【0009】アクリル系モノマーとしては、アクリル
酸、メタクリル酸、アクリル酸エステル、メタクリル酸
エステルなどが使用でき、アクリル酸エステルとしては
アクリル酸メチル、アクリル酸エチル、アクリル酸プロ
ピル、アクリル酸ブチルなどが挙げられ、メタクリル酸
エステルとしてはメタクリル酸メチル、メタクリル酸エ
チル、メタクリル酸プロピル、メタクリル酸ブチルなど
が挙げられる。その他のモノマーとしてはエチレン、プ
ロピレン、ブテン、ブタジエン、スチレン、メチルスチ
レン、ビニルトルエン、塩化ビニル、塩化ビニリデン、
酢酸ビニルなどが挙げられる。
【0010】カルボキシル基含有アクリル系樹脂中のカ
ルボン酸の量は、モノマー組成の重量比で表現すれば1
〜10重量%程度が好ましい。樹脂固形分に対する酸価
で表現すれば20〜100程度が好ましい。
【0011】カルボキシル基含有アクリル系樹脂として
カルボキシル基含有アクリル化エポキシ樹脂を用いるこ
とにより、耐熱性、耐薬品性が向上する。また、ガラス
繊維不織布にエポキシ樹脂含浸してプリント基板にする
ような用途では、ガラス繊維とバイダーの接着強度、含
浸樹脂とバインダーの接着強度が向上する。
【0012】カルボキシル基含有アクリル化エポキシ樹
脂の製造は、エポキシ樹脂の骨格炭素にカルボキシル基
含有モノマーとアクリル系モノマーをグラフト共重合す
る方法、エポキシ樹脂末端をアクリル酸またはメタクリ
ル酸でエステル化し、ここに不飽和カルボン酸モノマー
とアクリル系モノマーをビニル重合する方法、カルボキ
シル基含有アクリル系樹脂とエポキシ樹脂をエステル化
させる方法の3種類の方法があるが、いずれの方法でも
良い。原料のエポキシ樹脂としてはビスフェノールA/
エピクロルヒドリン型で数平均分子量が900〜400
0程度、平均的に1分子中にエポキシ基が1〜2個であ
れば良い。
【0013】塩基性pH調整剤としては、アンモニアや
ジメチルアミン、トリメチルアミンブチルアミン、ジエ
タノールアミン、エチレンジアミンのような揮発性の水
溶性塩基化合物が挙げられる。また酸性pH調整剤とし
ては、酢酸、ギ酸、シュウ酸等が挙げられる。
【0014】バインダー液の調整方法は次の通りであ
る。まず塩基性pH調整剤を添加しpHを9〜11に調
整する。特にはpH9.5〜10が好ましい。その後、
酸性pH調整剤を希薄な水溶液として添加する。酸性p
H調整剤の添加量はマイグレーションが防止でき、また
エマルジョンが破壊されない範囲であれば良い。例え
ば、カルボキシル基含有アクリル化エポキシエマルジョ
ンを使用した場合には、塩基性pH調整剤としてアンモ
ニアを添加して、バインダー液をpH9.8〜10に調
整し、その後酸性pH調整剤として酢酸を1%程度に希
釈して対バインダー固形分5%添加し、pHを6〜9.
5程度にするのが好ましい。
【0015】バインダー付与の方法としては、乾式法ま
たは湿式法により得られた乾燥または半乾燥状態の不織
布ウエブにバインダー液を含浸する方法が使用される。
また、含浸法の他に、見かけ物性を変える事がなく常温
で安定なので、スプレーによる添加も可能である。乾燥
温度については100℃以上が好ましく、特には120
℃〜160℃程度が望ましい。
【0016】不織布ウエブに含浸する時のバインダー液
の固形分濃度は5〜20重量%が好ましい。完成後の不
織布シート中のバインダー量は5〜50重量%(乾燥固
形分換算)程度が好ましい。
【0017】本発明では必要に応じて架橋剤を使用する
ことも可能である。架橋剤により耐熱性、耐溶剤性が向
上する。架橋剤としては一般的にカルボン酸と反応して
架橋するものであれば良いが、例えば、水酸基含有ポリ
マー、メチロール基含有ポリマー、イソシアネート基含
有ポリマー、アミノ基含有ポリマー、エポキシ基含有ポ
リマーなどが使用できる。
【0018】また、カルボン酸含有アクリル化エポキシ
樹脂を使用した場合には、エポキシ基を架橋する架橋剤
も使用可能で、例えば、アミン化合物、イソシアネート
化合物、酸無水物、ポリアミド、アミノ樹脂、フェノー
ル樹脂、メラミン樹脂などが使用できる。
【0019】
【実施例】以下に本発明を実施例および比較例により更
に詳細に説明するが、これらは使用上の制限を表すもの
ではない。尚、実施例中の「部」及び「%」は、それぞ
れ「重量部」及び「重量%」を示す。 <評価方法>バインダーマイグレーションの度合いは、
厚さ方向に4層分離したシートの熱重量測定(TG測
定)を行い、熱重量変化量(%)から相対バインダー量
を求めた。そして、厚さの影響を補正した4層の相対バ
インダーの変動係数(後述する(1)式)により評価し
た。
【0020】<バインダー調製方法>本発明であるバイ
ンダーの調製方法は以下の通りである。 ディックファイン EN−0270 (大日本インキ化学工業社製カルボキシル基含有アクリル化エポキシ樹脂エマ ルジョン) 100部 ベッカミン APM (大日本インキ化学工業社製水溶性メラミン樹脂) 10部 水 100部 を配合し、13.3%濃度のバインダー液を調製した。
その後、塩基性pH調整剤であるアンモニア水(28%
水溶液)を対バインダー液10〜15%添加しpH10
のバインダー液を得た。攪拌を十分に行った後、酸性p
H調整剤である酢酸を1%酢酸水溶液として添加し、目
的とするpH調整バインダーを8%濃度で得た。この時
のpHは9.4であった。
【0021】<実施例1>アラミド繊維(帝人製)の水
分散スラリーより所定坪量の不織布ウエブ(手抄きシー
ト)を作成した。その後、上記の方法にて調整した濃度
8%のpH調整バインダーを乾燥アラミドシートに含有
率8%になる様に含浸処理し、ロータリードライヤーに
て140℃で乾燥させ、米坪72g/m2 のアラミド不
織布を得た。
【0022】<比較例1>以下の配合で8%濃度のバイ
ンダー液を調製する。 ディックファイン EN−0270 (大日本インキ化学工業社製カルボキシル基含有アクリル化エポキシ樹脂エマ ルジョン) 100部 ベッカミン APM (大日本インキ化学工業社製水溶性メラミン樹脂) 10部 水 240部 実施例1と同様の方法で、pHを調整しない上記バイン
ダー液を用いて含浸処理を行い、米坪72g/m2 のア
ラミド不織布を得た。
【0023】<実施例2>ガラス繊維の水分散スラリー
より所定坪量の手抄きシートを作成した。その後、8%
濃度のpH調整バインダーを乾燥ガラスシートに含浸処
理し、ロータリードライヤーにて140℃で乾燥させ、
米坪80g/m2 のガラス不織布を得た。
【0024】<比較例2>比較例1と同様のバインダー
液を用いて含浸処理を行い、米坪80g/m2のガラス
不織布を得た。以上の実施例、比較例の結果を表1に示
す。
【0025】<実施例3>バインダー調整の際、アンモ
ニア水(28%水溶液)の添加量を調整して対バインダ
ー液5〜15%添加することによってpH10、pH
9.8、pH9.5のバインダー液を得た。攪拌を十分
に行った後、酢酸を1%酢酸水溶液として対バインダー
固形分5%添加し、pH調整バインダーを8%濃度で、
それぞれpH9.4、pH8.6、pH6.9で得た。
これら3水準のpH調整バインダー液を実施例1と同様
の方法でアラミドシートに含浸処理し、米坪72g/m
2 のアラミド不織布を得た。結果を表2に示す。
【0026】
【表1】 *塩基性pH調整剤であるアンモニア水(28%)を添加後のpH **酸性pH調整剤である酢酸(対ハ゛インタ゛ー5%)を添加後のpH (酸性pH調整剤は塩基性pH調整剤の添加・撹拌に引き続
き行う)
【0027】変動係数(CV)は以下の式より算出した。
【数1】 Wi: 各層の米坪 Bi: TG測定結果より算出された相対バインダー量
(%)
【0028】
【表2】
【0029】
【発明の効果】本発明である、塩基性pH調整剤と酸性
pH調整剤を添加して調製したバインダーを用いること
によって、添加時のバインダー液の見かけ物性を変える
ことなく、電気絶縁特性を持つ不織布を、バインダーマ
イグレーションなくして得ることが可能となった。ま
た、ここで得られた不織布は後の加工にも耐えうる強度
を持つものであった。

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 カルボキシル基含有アクリル系樹脂エマ
    ルジョンに塩基性pH調整剤を添加・撹拌し、続いて酸
    性pH調整剤を添加・撹拌して調整されたバインダーを
    不織布ウエブに付与し乾燥することを特徴とする不織布
    の製造方法。
  2. 【請求項2】 カルボキシル基含有アクリル系樹脂エマ
    ルジョンとしてカルボキシル基含有アクリル化エポキシ
    樹脂エマルジョンを用いることを特徴とする請求項1に
    記載の不織布の製造方法。
JP8240412A 1996-09-11 1996-09-11 不織布の製造方法 Pending JPH1088453A (ja)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006199868A (ja) * 2005-01-21 2006-08-03 Chuo Rika Kogyo Corp 水性接着剤分散液
JP2006199867A (ja) * 2005-01-21 2006-08-03 Chuo Rika Kogyo Corp 二液タイプ接着剤組成物
JP2012161706A (ja) * 2011-02-03 2012-08-30 Hokuetsu Kishu Paper Co Ltd エアフィルタ用濾材及びその製造方法

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JP2006199867A (ja) * 2005-01-21 2006-08-03 Chuo Rika Kogyo Corp 二液タイプ接着剤組成物
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