JPS63152499A

JPS63152499A - 特殊紙状シ−ト

Info

Publication number: JPS63152499A
Application number: JP29254486A
Authority: JP
Inventors: 正夫梅澤; 福原　基忠; 史朗今井
Original assignee: Toray Industries Inc
Current assignee: Toray Industries Inc
Priority date: 1986-12-10
Filing date: 1986-12-10
Publication date: 1988-06-24

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】〔産業上の利用分野〕本発明は特殊紙状シート、とくに耐薬品性、耐水、耐熱
性等に冨む特殊紙状シートに関する。

〔従来の技術〕

近年９紙状シート状物は単に、記録用紙、障子紙、包装
紙等の従来用途に限らず、極めて広く。

各種分野に拡大し始めている。その代表的分野はコンデ
ンサー分野等の電気分野、また各種の濾紙。

等に広く展開されている。

係る分野で紙に要求される主な特性は、■耐熱性、■耐
薬品性、■強度とフレキシビリティ−２■耐水性等であ
る。

係る特性を付与すべく各種の方法が開示されてはいる。

その代表例は以下である。

即ち、特公昭５６−１８７２０号公報等に開示されてい
るものである。係る方法により得られるシート状物は、
従来の紙状シート状物に比較して耐水性、耐熱性等は大
幅に向上しているが、未だ十分ではなく、また耐薬品性
は弱いという大きな欠点がある。

また特公昭５７−２４４４０号公報等に開示されている
シート状物は、高耐熱有機材料と無機物を主体としたも
のであるので、ややもろく、無機物が脱落しやすいこと
にともなう問題点もあり。

所謂、ハイテク分野に展開するにはややもの足りないも
のである。

また、従来技術により、上記の特性を保持させようとす
ると９紙でありながら５着色することが多かった。この
ため、その用途が限定されていた。

また良好に着色できないという問題点があった。

つまりこれらの紙状特殊シート状物は、従来のセルロー
スよりなる紙に比較すると進歩はあったが。

さらに広く展開するには次のような大きな問題点があっ
た。

即ち。

■耐薬品性が劣る。特に薬品濃度が高いと極めて容易に
劣化する。

■耐熱性が劣る。

■耐水性が劣る。特に耐高温水性が劣る。

■強度とフレキシビリティ−が両立しない。

０紙の構成機材が着色していることが多く９着色度合が
低い（白い）紙状シート状物としにくい。

■特に■、■等を満足すると良好に着色できない。

〔発明が解決しようとする問題点〕

即ち１本発明が解決する問題点とは以下の事項である。

即ち、低耐薬品性、低耐熱性、低耐水性１強度とフレキ
シビリティ−が両立しないこと、良好に着色できないこ
と。

〔問題点を解決するための手段〕

係る現状にかんがみ１本発明者は従来の研究概念に囚わ
れることなく、鋭意検討を重ねた結果。

本発明に到達した。本発明は係る問題点を解決するため
、以下の構成を有する。

（１）特殊紙状シートであって、該シートは少なくとも
下記構造式が主体であるポリアリーレン繊維を含み、か
つ該繊維は０．３デニール以下であり、かつ主に短繊維
からなることを特徴とする特殊紙状シート。

以下さらに詳細に述べる。

本発明によれば１画期的に耐薬品性が強く、耐水性が高
い紙ライクな特殊シート状物を作れることは極めて驚く
べきことである。

本発明のポリアリーレン繊維とは以下の構造式に示され
るものを指す。

即ちポリアリーレンスルフィド、ポリアリーレンスルホ
ン（両者を以下Ｔ）ＡＳと称する）が主体となるもので
ある。そして耐薬品性、耐熱性等から更に好ましいのは
ポリーＰ−フェニレンスルフィド、ポリーＰ−フェニレ
ンスルホンを主体とするものである。係るものは極めて
耐薬品性、耐熱性に冨むという大きな利点がある。また
特にポリアリーレンスルホン（以下ｐｐｓｏと称する）
が主体の場合には親水性が高く、かつ上記の特徴も同時
に有するので、湿式抄紙し易いという極めて大きなメリ
ットがある。

また係るポリマーの了り−ル基にスルポン酸基等が付加
されたポリマーよりなるなるものも、特に親水性が高い
ので、湿式抄紙し易いこと、また容易に着色しやすく、
かつ脱色しにくい等から特に好ましい。

係るポリマーの製法は従来公知の方法を適用でき、特に
限定されらるものではない。なお、特にＰＰ５Ｏに関し
ては、ＰＰＳの成形物を過酸物で酸化する方法や、プラ
ズマ処理等で酸化する方法が特に有効である。

また本発明の特殊紙状シートの機能性を向上させるため
に、スルホン酸基等をフェニル基に付加も従来公知の方
法が適用出来、なんら制限されるものではない。スルホ
ン酸基の付加に関して特に好ましい方法は２例えば、繊
維の三酸化硫黄処理。

発煙硫酸処理、硫酸処理、クロルスルホン酸処理。

４塩化炭素とクロルスルホン酸との併用処理９等はアリ
ーレン基にスルホン酸基を付加することにより、ＰＡＳ
繊維を含スルホン酸基繊維とすることも極めて有効な方
法である。またモノマーにスルホン酸基を付加し、該モ
ノマーとスルホン酸基が付加されていないモノマーとを
共重合することも極めて有効である。

なおＰＰ５Ｏ化、や、スルホン酸基等の付加で特に好ま
しい方法は繊維とした後に、特に極細繊維や、マルチ中
空繊維（蓮根状繊維）等の多表面繊維、とした後に係る
処理を実施することである。

かかる方法を採用すると１反応時間は少なく出来。

また比較的低温で実施できるので副反応が少なく。

かつ完全に、また安全にできるという大きなメリットが
ある。なお本発明は係る方法に限定されないことはいう
までもない。

本発明の特殊紙状シートの構成成分は少なくとも係るポ
リマーよりなるわけであるが、係るポリマーよりなるＰ
ＡＳ繊維は０．３デニール（以下ｄと称する）以下が主
体である。

０．３ｄを超過すると、特にシート状物が硬化し。

フレキシビリティ−がなくなり、折れやすくなる。

また引き裂き抵抗が低下する等の大きな欠点が生じやす
くなる。−力木発明のＰＡＳ繊維が太くなると１着色す
るので、白変の高いＰ　Ａ　Ｓ　繊維としにくい。また
高繊度であると抄紙しにくい。　従って、繊度は０．３
ｄ以下、特に好ましいのは０．１ｄ以下である。更に好
ましいのは０．０７　ｄ以下である。なお係るＰＡＳ繊
維は長さ方向に総て均一にかかる繊度である必要は無く
、要は繊維の一部がかかる繊度以下であれば良い。即ち
、ＰＡＳ繊維の太さはその長さ方向に変動していても良
いし。

またフィブリル状に分岐していても良い。　かかるＰＡ
Ｓ繊維の製法は特に限定されず、従来公知の方法が広（
適用できる。即ち２例えば、所謂。

高分子配列体繊維、ポリマーブレンド繊維、剥離型繊維
等の可縮化性繊維を作り、その後、剥離処理、または、
少なくとも一成分以上を除去する等により、極細繊維と
する特に有効な極細繊維の製法を採用し得る。またメル
トブロー、フラッシュ紡糸等の手段により、極細繊維と
することも非常に有効な手段である。また、可縮化性繊
維のうちの特に、芯鞘繊維、高分子配列体繊維、ポリマ
ーブレンド繊維等の少なくとも一成分を除去することに
より、中空繊維を作り、特に中空の数が多数あるマルチ
中空繊維（蓮根状の繊維）とし、しかる後に、該繊維を
叩解処理することにより、フィブリル状に分岐した繊維
とすることも、極めて有効な方法である。

そして本発明の特殊紙状シートに用いられるＰＡＳ繊維
は、主に短繊維からなるものとする。短繊維をその主な
構成繊維とすると、目付が均一となり、また、製品を柔
軟化でき、フレキシビリティ−が上げられるという大き
な効果を発揮し易い。

繊維長は目的、用途により、大幅に変わるが。

０．５１〜１５０１ｍが好ましい。特に均一性が高い特
殊紙状シートとする時は、Ｑ、５ｍ＋＋〜２５龍が好ま
しい。また高強度の特殊紙状シートとする時には、より
長繊維を添加することが好ましい。いずれにしろ、この
範囲であると、均一性に優れた。

かつ、フレキシビリティ−に冨んだ、良好な紙状シート
状物が得られる。

本発明の特殊紙状シートの目付（坪量）、密度はその用
途により大幅に変わり、−概には言えない。用途により
、適宜、決められるべきものである。本発明の特殊紙状
シートをつくる場合ＰＡＳ繊維の密度の目安としては、
濾紙の場合等は低密度であることが好ましく、一方中質
紙様特殊紙状シートの場合は０．６〜０．７　ｇ　／ｌ
！、上質紙様特殊紙状シートの場合は、０．９〜Ｉｇ／
ｃｍ’、また特アート紙様特殊紙状シートの場合は１．
２〜１．４ｇ／ｃ／であることが特に好ましい。これら
の密度のものは、シート状物の抄紙工程、また後工程で
適宜処理することにより得られる。

本発明の特殊紙状シートはかかるＰＡＳ繊維からなるも
のであるが、当然他の物を含んでいても良い。特に所謂
、サイズ剤などの添加剤が必要であることが多い。

係るものには従来公知のものが適用でき、特に限定され
るものではない。

またフィブリル化した他の繊維状のものをサイズ剤とし
て使うのも極めて良好なものである。

かかる添加剤を使用する場合、繊維と添加剤の比率は目
的、用途により大幅にかわり、−概にはいえないが、Ｐ
ＡＳ繊維が多いことが好ましい。

特に好ましいのはＰＡＳ繊維が、５５重量％（以下ｗｔ
％と称する）以上をしめることである。更に好ましいの
は６５ｗｔ％以上である。６５ｗｔ％になると繊維の特
徴が容易に発現し３、特殊紙状シートの特性が極めて特
異な物となり、その用途は飛躍的に拡大する。

次に簡単に本発明の特殊紙状シートの製法について述べ
る。

ＰＡＳ繊維に関しては既に述べた通り、各種の方法によ
り得られる。係るＰＡＳ繊維を特に好ましくは湿式抄紙
する。なお当然のことではあるが。

静電気等を利用し、シート状物化しても良い。

ＰＡＳ繊維は抄紙前に極細化しても良いし、また抄紙後
に極細化しても良い。特に高分子配列体繊維や、ポリマ
ーブレンド繊維等の可細化性繊維の場合は、より好まし
いのは繊維をカットし、極細化して後に、抄紙すること
が良好な特殊紙状シートとし易い。抄紙は特に限定は無
く、従来の方法で何部問題無くできる。

なお抄紙工程、またその前後で、適宜、加熱プレスした
り、光沢加工（光沢を出す処理）、易滑性化処理等を実
施することは何等構わない。

以下実施例により、更に詳しく説明する。なお当然のこ
とではあるが２本発明がこれら実施例に限定されないこ
とはいうまでもない。

〔実施例〕

以下実施例により更に詳しく説明する。

実施例　１次の条件で高分子配列体繊維を作った。

■海成分−ポリスチレン ■島成分−ポリーＰ−フェニレンスルフィド■島／海（
重量比率）−５０１５０ ■島の数＝１６ ■紡糸温度−３１５℃ ■紡糸速度−１０００ｍ／分 ■延伸倍率−３，３５ ■延伸温度＝９０℃ ■得られた高分子配列耐繊維の単繊維デニール＝　３．
５　ｄ次にこの繊維を引き揃えトウ状にして、更に約５龍に切
断し、更に、トリクレンで該短繊維を処理し、ポリスチ
レン成分を除去し、単繊維が約０゜１ｄの極細ＰＡＳ短
繊維を得た。次に三井石油化学工業■製の合成パルプを
前者が９０ｗｔ％、後者が１０ｗｔ％となるように水中
で混合・攪拌し。

水に分散させた後、１００メツシユのステンレス製金網
上に注いで抄紙し、シート状物を得た。合成パルプと極
細ＰＡＳ短繊維の分散液は均一に分散するので抄紙作業
は容易であった。

次に該シート状物を１５０℃の熱風に瞬間的に通し５合
成パルプと極細ＰＡＳ短繊維を熱融着せしめ本発明の特
殊紙状シートとした。

本特殊紙状シートは少し、黄味は帯びているが。

殆ど白色で、柔軟性に富み、また耐水性に極めて冨み９
．またジメチルホルムアミド、ジメチルアセトアミド等
の極性有機溶剤にも耐える等、耐薬品性が極めて高く、
かつ電気絶縁性が非常に高く。

従来の紙の分野はもとより、高級濾紙、電気絶縁紙にも
使える物であった。また本特殊紙状シートからの脱落物
は極めて少なく、各種精密濾紙にも安心して使えるもの
であった。

実施例　２実施例１において島の数を３６にした以外は実施例１と
同じにし、同様に製糸して、延伸糸をえた。

引続き、カット、脱海、を行なった。次に該極細ＰＡＳ
繊維を４０％の過酢酸で処理し、引続き。

水洗、中和し、ＰＰＳのＳの部分が９０％以上ＳＯに変
性されたポリーＰ−フェニレンスルスルホン繊維（固体
ＮＭＲでの測定結果）とした。引続き、該繊維を３０％
の発煙硫酸に１０秒浸漬し。

スルホン酸基をアリール基に付加する処理を行なった。

次ぎに水洗し、更に水酸化ナトリュウムの水溶液に浸漬
し、中和とスルホン酸基のスルホン酸ナトリュウム化処
理を行なった。次に本繊維を実施例１と同様に処理し、
特殊紙状シートとした。

本シートは、白変が高く、柔軟性に冨み、耐水性に冨み
、また、ジメチルホルムアミド、ジメチルアセトアミド
等有機溶剤はもとより、硫酸、硝酸等の無機溶剤にも耐
える等の耐薬品性が、非常に高く、かつ、イオン交換機
能を有し、しているので、各種のイオン交換紙として極
めて有用なものであった。なお本シートの製造において
、特殊処理した短繊維は、親水性に富んでいたので、抄
紙性は実施例１より、さらに良好なものであった。

実施例　３実施例２において、海と島を入れ換え、かつ。

延伸後の繊度が１．２ｄの繊維を作った。製糸は特に問
題なくできた。しかるのち、以下実施例１と同様にカッ
トし、さらにトリクレンで処理し、島成分を除去し、約
０．６ｄのマルチ中空ＰＡＳ繊維を得た。しかる後、モ
デル叩解機にかけ、該マルチ中空ＰＡＳ繊維のフィブリ
ル化を実施した。

フィブリル化は良好に実施でき１部分的に０．１ｄ以下
（走査型電子顕微鏡で撮影し、ｄを測定した）に極細化
したフィブリル状物を得た。

しかる後、実施例１と同様に処理し、特殊紙状シートと
した。さらに１１０℃でプレスし比重が約１．ｇ／ｃｍ
の上質紙を得た。該シートは、特に白変が高く、柔軟で
、耐熱性、耐薬品性、電気絶縁性に優れた。極めて良好
な特殊紙状シートであった。

実施例　４実施例２の特殊紙状シートにスクリーン方式で部分的に
カチオン系着色剤を付与し１着色処理したところ、良好
に着色でき、かつ堅牢性も高いものであった。

比較例　１実施例１の島成分のみを単独で紡糸し、実施例１と同様
に処理し、３．５ｄのＰＰＳ単独糸を得た。

本繊維を実施例１と同様に処理し紙状のシート状物とし
た。しかし、繊維が太いためか、良好に抄紙できなかっ
た。部分的にできた紙状シート状物は粗硬で、しかも折
れやすく、とても一般の紙と同様に使えるものではなか
った。

比較例　２デュポン社製のノメソクスよりなる合成パルプと実施例
１の合成パルプを実施例１と同様に処理し３紙状シート
状物を作った。本ケースは良好に抄紙でき、良好な紙状
シート状物ができた。しかし、硫酸に浸漬すると、ノメ
ソクス成分が劣化したためか１紙の形状を保持すること
はできなかった。

また紙状シート状物はかなり黄褐色に着色したものであ
った。さらにカチオン系着色剤、酸性系着色剤等での着
色を試みたが９表面に付着するだけで、堅牢度が高い着
色紙状シート状物は得られなかった。

〔発明の効果〕

本発明の構成をとることにより、下記の大きな効果をも
たらす。

■耐薬品性が極めて高い特殊紙状シートが得られる。

■耐水性が極めて高い特殊紙状シートが得られる。

■イオン交換機能を有する特殊紙状シートが、得られ、
かつそのものの耐薬品性が極めて高いので。

イオン交換紙の用途が飛躍的に広まった。

■耐熱性が非常に高い特殊紙状シートが得られる。

■特に、アリール基にスルホン酸基を付加した繊維を用
い、特殊紙状シート化すると、カチオン系の着色剤によ
り容易に着色可能であり、また脱落しにくい。

■特にサイズ剤に着色していないものを使用した場合に
は、特殊紙状シートの色は白色に近い色になる。従来の
耐熱紙は一般に着色することが、多ｂかったが２本発明の品は白変が高い。従って２着色した
時、良好に着色できる。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）特殊紙状シートであって、該シートは少なくとも
下記構造式が主体であるポリアリーレン繊維を含み、か
つ該繊維は０．３デニール以下であり、かつ主に短繊維
からなることを特徴とする特殊紙状シート。 ▲数式、化学式、表等があります▼ ｘ＝０〜２