JPS62223398A

JPS62223398A - 合成紙

Info

Publication number: JPS62223398A
Application number: JP5819386A
Authority: JP
Inventors: 邦夫西村; 平川　▲きん▼
Original assignee: Teijin Ltd
Current assignee: Teijin Ltd
Priority date: 1986-03-18
Filing date: 1986-03-18
Publication date: 1987-10-01

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】く産業上の利用分野〉本発明は優れた強度、モジュラスを有する合成紙に関す
る。更に詳しくは各種の樹脂と複合化した場合に優れた
機械的性質ならびに取扱性を有する高強度高モジユラス
合成紙に関する。

〈従来技術〉近年、各種の構造材料あるいはプリント基板材料などに
合成紙か用いられるよう罠なりつつある。即ち、軽量構
造材料として運輸機材、例えば航空機、船舶、車輌等に
使用され始めている他、省エネルギーのだめの材料とし
て断熱材。

防音材などとして一般建築物、家具等に用いられ、更に
は高層建築等の一般構造材として用いられつつある。ま
た電気用途ではプリン）Ｍ板（リジッドおよび／または
フレキシブル）のペース材料として用いられつつある。

この様な場合、合成紙は樹脂などと複合化され、また構
造相料としてはハクカムコア等の独特の形態をとること
も多い。

従来はこのような材料として主として天然物から得られ
た紙、ガラス繊維織物、アルミニウム箔、各槌フィルム
などが用いられてきたが、一段と優れた強度、モジュラ
スを有する材料が一１７９２号公報には芳香族ポリアミ
ド繊維とぶポリエステル繊維を含む不織布を基材とするプリント基
板が記載されている。しかし、該不織布はいずれも９弘
式不織布であるため両繊維の混合分散状態が不均一であ
り極めてバラツキの多い物性な示す。そのため低目付の
ものを得るのが困難である。

更に特開昭６０−１２６４００号公報には　ポリメタフ
ェニレンインフタルアミド短繊維とポリニスデル短繊維
とを混合したスラリーを湿式抄紙したのち熱圧加工した
紙状物が開示されている。しかし、この紙もポリメタフ
ェニレンインフタルアミド繊維の強度およびモジュラス
が低いため紙状物の強度及びモジュラスは小さく。

構造材料やプリント配線板のペース側群としては十分満
足しうるものではない。

一万、これら紙状物に対し℃ポリエステルフィルム、ポ
リイミドフィルムなどが７レキシプルプリント基板材料
として一部使用されているが、フィルムであるため接Ｎ
樹脂の含浸性に乏しく、従って導電体との接着性が良好
とはいえない。更に構造材料としては、情脂加工性に乏
しいため成製性が不良で１例えはハシカムコアなどの形
態に加工することも困難である。

〈発明の目的〉本発明は従来の紙、フィルム、不織布等の上記のような
欠点を克服し安価で簡単な手段で均一性が高く油含浸性
、樹脂含浸性に優れ、かつ高強度、高モジュラスの合故
紙を提供すること形態でのハニカムコアなどの構造材料
やプリント基板（リジッドあるいはフレキシブル）など
の電気材料に最適である。更に油含浸後は絶縁耐力が高
く耐コロナ性が良好であるため回転器。

静止丞ｔｊどの各洩機器の絶縁材料としても好適である
。

〈発明の構成〉本発明の合成紙は強度が１８Ｊｌ／ｄｅ以上で且つモジ
ュラスが４００ＩＩ／ｄｅ以上の短繊維（４）と低配向
ポリエステル短繊維（段とを含むスラリーを抄造しシー
ト状となした合成紙である。

本発明の合成紙を構成する強度が１８１　／　ｄａ以上
で且つモジュラスが４００１　／　ｄｅ以上の短繊維（
４）としては、全芳香族ポリアミド繊維、全芳香族ポリ
エーテル７ミド繊維、全芳香族ポリエステル繊維の各々
あるいは混合繊維が良好である。これらの繊維はトウや
マルチフィラメントヤーンを切断したものばかりではな
く、これらの繊維に機械的操作により剪断力を加えフィ
ブリル化した短繊維も好ましく用いられる。フィブリル
化した短ａｍを用いた！＠、）つやマルチフィラメント
ヤー／を切断したのみの短繊維を用いる場合に比べて合
成紙の地合が向上しより木目の細かな合成紙が得られる
という特徴がある。

これら＊繊維（４）の中で特に好筐しい繊維としては、
（ａ）主として下記（Ｉ）の反復単位で構成される剛直
な全芳香族ポリアミドの光学的異方性溶液から紡糸した
分子配向性を有する高モジユラス全芳香族ポリアミド繊
維及び／または＃繊維に機械的操作により剪断力を加え
該繊維を糸状に砕いてフィブリル化した短繊維あるいは
（ｂ）主として下記匝の反復単位。

で構成される全芳香族ポリエーテル７ミド共重合体を十
分に延伸して高度に分子配向させた高モジユラス全芳香
族ポリエーテルアミド共重合体繊維及び／または該繊維
に機械的操作により剪断力を加えて＃繊維を糸状に砕い
てフィブリル化した組繊維などが挙げられる。

これらの短繊維は難燃性であって限界酸素指数（Ｌ、Ｏ
，Ｉ）が大でかつ樹脂との接着性が良好であり、また耐
熱性に優れている。

また（ｃ）元学的異方憔溶融物を形底し得る各種全芳香
族ポリエステルから得られた高強度、高モジュラス繊維
も前記全芳香族ポリアミド繊維等と同様に好ましく用い
られる。

また、前記Ｎ１．Ｉ／Ｉｋのほか強度１８１　／　ｄｅ
以上、モジュラス４ｏｏｙ／ｄｅ以上の炭素繊維、金拠
繊維、セラミック繊維等の繊維を用いることもできる。

またこれらを混合して用いることもできる。

いずれの場合も短繊維として強度が１８１／ｄｅ以上（
好ｘしくは２０９　／　ｄｅ以上）、モジュラスが４０
０１）　／　ｄａ以上（好ましくは４２０ｇ／ｄｅ以上
）のものを使用する必要がある。

短繊維（４）の繊度は１合成紙Ｋｌ求される性質に応じ
て適宜選定しうるが一般に繊度０．１〜１０デニール、
好ましくは０．３〜５デニールが良好である。繊度の低
下に伴寿い一般には得られる紙の強度、モジュラスは向
上するが０．１デニ一ル未満の繊維を得るには製糸技術
上困難な点が多い（断糸９毛羽の発生等）。一方、１０
デニールを越えると強度、モジュラスが低下し実用的で
なくなる。

短繊維（至）の繊維長は１〜３０ｍが好ましく、更には
３〜２０ＩｊＩが好ましい。繊維長が過小の場合１紙の
均一性は向上するが強度、モジュラスは低下し、また繊
維長が過大の場合、紙の地合が不良で強度、モジュラス
はやはり低下する。

最も好適な繊維長は３〜１５ｍ程度である。

本発明の合Ｈ，紙は上記短繊維（４）と低配向ポリエス
テル短繊維の）より構成される。

ここでいうポリエステルとは、王として線状芳香族ポリ
エステルを指し、具体的にはテレフタル酸、イソフタル
酸、ナフタリンジカルボン酸、ジフェニルジカルボン酸
などの二官能性芳香族カルボン酸をＩＩ２成分とし、エ
チレングリコ一ルνテトラメチレングリコールｔへキサ
メチレングリコールなどのグリコールをグリコール成分
とするポリエステルをあげることができる。

と（に一般式％式％〔ｎは２〜６の整数を示す。〕で表わされる繰り返し単位を王たる構成成分とするポリ
エステルが好ましく用いられ１％にエチレングリコール
およびデトラメチレングリコールから選ばれた少なくと
も一種のグリフールを主たるグリコール成分とするポリ
エステルが好ましく用いられる。

かかるポリエステルはその酸成分の一部を他の二官能性
カルボン酸で置きかえてもよい。このような他のカルボ
ン酸としては主成分として使用した上記のカルボン徴以
外のカルボン酸。

例えばテレフタール酸、インフタル酸！ナフタリンジカ
ルボン酸、ジフェニルジカルボン酸。

ジフェノキシエタンジカルボン酸、β−オキシエトキシ
安息香酸、ｐ−オキシ安息香酸の如き二官能性芳香族カ
ルボン酸、セバシン酸Ｉ７ジビン酸、蓚酸の如き二官能
性脂肪族カルボン酸あるいは１．４−シクロヘキサンジ
カルボン酸の如き二官能性脂環族カルボン酸等をあげる
ことができる。また、ポリエステルのグリコール成分の
一部を他のグリコール成分で置きかえてもよく、かかる
グリコール成分としては主成分以外の上記グリコール及
び他のジオール化合物、例えばシクロヘキサン−１，４
−ジメタツール！ネオペンチルグリコール、ビスフェノ
ールＡ。

ビスフェノールＳの如き脂肪族、脂環族、芳香族のジオ
ール化合物があげられる。

本発明で用いる低配向ポリエステル繊維の複屈折（△ｎ
）は０．００２〜０．０３であることが好ましく、０．
００６〜０．０３であることがさらに好ましい。該複屈
折が高すぎると合成紙として高い強度、モジュラスを得
ることができない。低すぎると製糸が困難である。該低
配向ポリエステル繊維の繊度は０．１ないし１０デニー
ルが好ましく、０．３ないし５デニールがさらに好まし
い。繊度の低下に伴い、一般には得られる合成紙のｇＩ
ｌｌは向上するが、０．１デニ一ル未満の繊く。一方ｌ
Ｏデニールを越えると合成紙の強度は実用性を失２５の
で好ましくない。該繊維のカット長は１〜３０絽が好ま
しく、３〜２°Ｏｆｉかさらに好ましい。カット長が過
小の場合１合成紙の均一性は向上するが強度は低下し、
カット長が過大の場合１合成紙の地合が不良になるとと
もに強度が低下する。最も好適なカット長は３〜１５ｗ
程度である。

なお、上記の複屈折（ムｎ）は、ナトリウム光源を用い
、偏光顕微鏡の光路にベレンク（Ｂｅｒｅｋ）ＣＩ）　
フンペンセーターを挿入し、α−ブロムナフタリン中で
測定して求めたものである。

本発明の合成紙には、上記組繊維囚および低配向ポリエ
ステル繊維のほかに高配向ポリエステル繊維を７５Ｘ以
下、好ましくは５〜５０５Ａ含んでいてもよい。

本発明の合成紙は、短繊維（４）と短繊維の）および場
合により他の繊維も含むスラリーを通常の長網、短網ま
たは円網抄紙機にかけて抄造する。

スラリー中の短繊維０３）が少ないと得られる合成紙の
強度、モジュラスが低下する。一方、短繊維（ト）が多
すぎても得られる合成紙の強度、モジュラスは低下する
。

ずから好適な範囲があるが、一般に短繊維に）がｌＯ〜
８５ｇ量九、好ましくは２０〜８０重量丸、更に好まし
くは３０〜７０１！ＪＩＸ、短繊維の）が９０〜１５Ｔ
Ｌ量九、好ましくは８０〜２０！量％、更に好ましくは
７０〜３０重量九が良好である。

本発明の合成紙は、組繊維囚及び組繊ｍの）以外に、強
度が１８１　／　ｄｅ未満および／またはモジュラスが
４００１　／　ａｅ未満の各種繊維またはフィブリルを
一部配合していてもよい。該繊維は３０１）量九以下、
好ましくは２０ｉｊ１％以下が好ましい。

更に抄造したシートは使用目的によっては熱圧処理して
もよい。この場合、目的により熱圧処理条件は異なるが
、いわゆるカレンダー条件としては温度１８０〜２４０
℃、圧力１０〜５００ｋｇ／αの範囲が好ましい。

本発明の合成紙は、抄上紙単体あるいは熱圧処理紙とし
て用いることができるが、樹脂加工を行ない複合化され
た形態で用いることもできる。この場合、抄上紙自体に
樹脂加工を施すことも熱圧処理紙に樹脂加工を施すこと
もできる。

樹脂寮中傘喰會（接着剤あるいは含＆樹脂）として好ま
しいものは、エポキシ樹脂、アクリル樹脂、フェノール
樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、ポリイミド樹脂あるい
はこれらの変性体及び混合体などからなる熱硬化性樹脂
、ポリエステル榔脂、ポリアミド伽脂１ポリビニル樹脂
あるいはこれらの変性体及び混合体などからなる熱硬化
性樹脂などを用いることができ本発明の合成紙を用いて
１例えばノ１２カムコアなどの構造材群やフレキシブル
あるいはリジンドブリンで回転器、静止器などの各種機
器の絶縁材材としても好適である。特に組繊維囚として
ポリ器くラフエニレンテレフタルアミド繊維、全芳香族
ポリエーテル７ミドＭ１．維、全芳香族ポリエステル繊
維などの耐熱性ｍｇを選択すれば本発明の合成紙は耐熱
性が向上し、耐熱性構造材料、耐熱性電気材料、耐熱性
絶縁材料として用いることができる。

〈発明の効果〉以上詳細に説明した如く構成せしめた結果。

本発明は以下の効果を有する。

（１）　　強度が１８１　／　ｄｅ未満あるいはモジュ
ラスが４００１　／　ｄｅ未溝の短繊維１例えばポリメ
タフェニレンインフタルアミド短繊維とポリ器エステル繊維を混合した乾式不織布あるいは合成紙に比
べて看しく強度、モジュラスに優れており、該特性は熱
圧処理あるいは樹脂加工後も保持あるいは増大されろ。

１２１　１）脂含浸性、油含浸性に優れている。

１３１　　＠脂含浸あるいは油含浸後の絶縁耐力、耐コ
一す性に優れている。

（４）　　構造材料あるいは電気材料として好適な高強
度、高モジユラス合成紙である。

〈実　　施　　例　〉以下実施例にて本発明を具体的に説明するがこれＫより
本発明が限定されるものではない。

尚、実施例申合成紙の各物性は以下の方法により測定し
た。

（強　度）速度１００％７ｍで測定した。一方ＪＩＳ　　Ｐ　−８
１）８に基づき厚み（ａ＋）をピーコック厚み計で測定
し次式より強度を算出した。

実施例には紙のたて方向とよこ方向の各々の強度の平均
値を示した。

（モジュラス）ＪＩＳ　　Ｐ−８１）３に晶づく上記強度測定において
強伸度曲線において伸度差０．２％間の強度差が最大と
なる値を次式より算出した。

モジュラス（ｋｇ／ｄ）＝（伸［０，２Ｘ閲における最大強度差（１＃／ｄ））Ｘ
５００実施例には紙のたて方向とよこ方向の各々のモジ
ュラスの平均値を記した。

なお第１表において樹脂含浸熱の場合は、強度６ゆ／１
／１／で且つモジュラス２００ｋｇ／ｊの場合なＯ〜◎
、そ５でない場合な×、樹脂含浸有の場合は強度１２に
９／−以上で且つモジュラス３００に＆／Ｉ♂以上の場
合をＯ〜◎、そうでない場合なＸで示した。

第１表において組繊維囚の強度はＪＩＳＬ−１０１７に
準拠しインストロン定速伸長型万能引張試験機で試料長
２５　ｃＩ１）＋引張速度１０１／顛の条件でインスト
ーン４Ｃエアチヤツクな用いて測定した。

モジュラスは、ＪＩＳ　　Ｌ−１０１７Ｋ準拠した強度
測定で得られた強伸度曲線における伸度１〜２九間の強
度差より次式に従って算出した。

モジュラス（＃／ｄｅ）＝（１〜２９６間の強度差（＃／ｄｅ））Ｘ１００３実施
例１〜４１．比較例１〜２７）ボン＠１ｍ）、（単糸繊度１．５デニール、ｆｆｌ維長
５鱈のフィブリル状物）、各種強度、モジュライプリル
状物）、全芳香族ポリエステル短繊維（単糸繊維１．５
デニール、繊維長５謳）及びポリメタフェニレンイソフ
タルアミド短繊維（登録商標「コーネツクス」帝人■製
葵、歪単糸繊度１．５デニール、繊維長５ｍ）及びポリ
エチレンテレフタレート短繊維（登録商標「テトロン」
帝人■製）、（単糸繊度１．５デニール、繊維長５襲）
を準備した。

短繊維■、即ち低配向ポリエステル短繊維として各種複
屈折集、を有するポリエチレンテレフタレート短繊維（
登録商標「テトロン」帝人■製索、モ単糸繊度１．１デ
ニール、繊維長５Ｍ、）を準備した。

第１ＮＫ示す配合比にて混合したスラリーを作りこのス
ラリーをクツビ一式角灘抄紙機で抄紙後表面温度１３０
℃のロータリードライヤーにて接触乾燥した。その後金
属表面温度２３０℃、線圧１００ｋｇ／ｚの金ＩＩ／木
綿カレンダーにて熱圧処理し、秤量ｓ　５１／！ａ′の
合成紙を得た。

次にこれらの合成紙にエポキシ樹脂（登録商標「エビコ
ー）８２８Ｊ油化シ工ルエポキシ■ｍ）１００重量部、
　４＋４’ジアミノジフエニルメタンアダクト系硬化剤
（登録商標「アクメックスＪＩ（８４−ＢＰ、日本合成
化工■製）２３部からなる混合組成物を含浸させた。次
に５０℃で１５分間予備硬化した後、１５０℃で２時間
硬化させた。得られた樹脂加工紙は１２０１）／ば、樹
脂付着量は１）８重量九であった。

これらの結果を第１表に示す。短繊維（４）の種類にか
かわらず組繊維囚が１０１量％未満では得られる合成紙
の強度、モジュラスが著しく低下し、また乾燥工程でヒ
ビ割れが紙層に生じた（比較例１＋６ｔ８）。−１短繊
維（至）の種類Ｋかかわらず組繊維囚が９０重童％を越
えると得られる合成紙の強度、モジュラスが著しく低下
し、また表面に短繊維（４）の毛羽立ちが多く発生した
（比較例２．７１）６）。これらはいずれも樹脂加工を
施しても良好な強度、モジュラスは得られなかった。−
１短繊維（４）が２０〜８０重量九、とりわけ３０〜７
０Ｍ量九では短繊維（４）の種類にかかわらず各々良好
な特性を示した。

しかし、短繊維（至）の強度が１８ｇ／ｄａ以上で且つ
モジュラスが４００１）／ｄｅ以上である場合に著しく
高い強度とモジュラスの合成紙が得られた（実施例２〜
７．］１〜１３９１７〜２３゜２７〜２９．３３　〜３
４　）。

これらのうち短繊維（至）の強度が１８＃／ｄｅ以上で
且つモンユラスが４００ｊ／ｄａ以上であっても形状が
フィブリル状である場合はフィブリル化されていない繊
維（１，５ｄｅＸＳｍ長）に比べてやや強度、モジュラ
スは低下した。しかし地合はフィブリル状の場合がより
良好であり。

木目の細かいより均一な合成紙が得られた（実施例１）
〜１３．２７〜２９）。

一方短繊維（４）の強度が１８１　／　ｄｅ未満、また
はモジュラスが４００１　／　ｄｅ未満の場合は得られ
る合成紙の強度、モジュラスは十分な秦値ではなかった
（比較例８〜１０ｔ１２〜１８゜２１〜２３）。

樹脂加工を施した場合は組繊維囚のＳａ、形状にかかわ
らず、強度、モジュラスは向上したが、短繊維（４）が
１８５１／ｄａ以上で且つモジュラスが４００１　／　
ｄａ以上の場合のみ樹脂加工紙としての高強度を高モジ
ュラスが発現した（実施例８〜１０．１４〜１６．２４
〜２６．３０〜３２．３５）。一方組繊［Ａ）が１８Ｎ
／ｄｅ未満またはモジュラスが４００１　／　ｄｅ未溝
の場合は樹脂加工紙として十分なる強度、モジュラスは
得られなかった（比較例１７．２１）。

次に低配向ポリエステル短繊維の）の複屈折率（△ｎ）
が０．００２〜０．０３の範囲であり、短繊維（８）の
強度が１８Ｎ／ｄｅ以上で且つモジュラスが４００１）
／ｄ８以上の場合は十分なる強度とモジュラスの合成紙
が得られた（実施例３〜５゜１９〜２１．３３〜３４な
ど）、しかし短繊維■の複屈折率（△ｎ）が０．０３を
越える場合は得られる合成紙の強度、モジュラスは低下
した。

（比較例３〜５）、。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）強度が１８ｇ／ｄｅ以上で且つモジユラスが４０
０ｇ／ｄｅ以上である短繊維（Ａ）と低配向ポリエステ
ル短繊維（Ｂ）とを含むスラリーを抄造しシート状に形
成したことを特徴とする合成紙。
（２）低配向ポリエステル短繊維（Ｂ）が複屈折（△ｎ
）０．００２〜０．０３のポリエチレンテレフタレート
繊維である特許請求の範囲第（１）項に記載の合成紙。
（３）短繊維（Ａ）がポリパラフェニレンテレフタルア
ミド繊維である特許請求の範囲第（１）項または第２項
に記載の合成紙。
（４）短繊維（Ａ）が全芳香族ポリエーテルアミド繊維
である特許請求の範囲第（１）項または第２項に記載の
合成紙。
（５）短繊維（Ａ）が全芳香族ポリエステル繊維である
特許請求の範囲第（１）項または第２項に記載の合成紙
。
（６）短繊維（Ａ）が剪断力により一部又は大部分がフ
イブリル化した短繊維である特許請求の範囲第（１）項
〜第（６）項のいずれかに記載の合成紙。
（７）抄上紙が熱圧処理および／または樹脂含浸された
ものである特許請求の範囲第（１）項〜第（７）項のい
ずれかに記載の合成紙。