JPS5817320B2 - タイネツセイゴウセイシノ セイゾウホウホウ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は耐熱性合成紙に関するものであり、更に詳細に
はエポキシ樹脂と硬化剤と力ち成るＢステージの接着剤
繊維により耐熱性繊維間を接着して成る合成紙の製造方
法に関するものである。

又、本発明の目的とするところは、優れた耐熱性を有す
る合成紙を通常の抄紙機により安価に、且つ大量に生産
することができる製造方法を提供する事であり、更に本
発明はＪ Ｉ Ｓ −Ｃ−４００３に規定されたＦ種絶
縁材料（耐熱温度１５５°Ｃ）として好適に使用し得る
ような耐熱性合成紙を提供する事をも目的とする。

従来より薄葉電気絶縁材料の分野においては、ＪＩＳ−
Ｃ〜４００３のＨ種、６種クラスの高耐熱性の材料はい
くつか提供されているが、これらは余りにも価格が高す
ぎ、耐熱性はＦ種程度でも価格の安いものが望まれてい
る。

このような薄葉電気絶縁材料は湿式抄紙法で生産するの
が安価で、しかも、厚みの均一なものが得られ、好まし
い。

然し乍ら、湿式抄紙法において使用されるポリエステル
繊維、芳香族ポリアミド繊維、ガラス繊維、或はアスベ
スト繊維等の耐熱性繊維は、いづれも接着剤なしでは抄
紙が困難である。

このため耐熱性の接着剤が必要とされ、従来より耐熱性
樹脂粉末を耐熱性繊維と混抄する方法、或は、乾燥前の
湿潤ウェブに耐熱性樹脂の溶液を含浸させる方法等が提
案された。

前者においては、粉末接着剤によって強度を得るために
は多量の配合が必要であり、又、白水が流失するために
効率が著るしく悪いという欠点がある。

後者の場合には含浸装置が必要となり、工程が非常に煩
雑となるため安価でしかも均一な品質の製品が得られに
くくなるという欠点を有する。

つまり従来は耐熱性合成紙の製造に適当な接着剤乃至接
着工程が見つからないために耐熱性繊維から耐熱性合成
紙を製造しようという試みが成功してないのである。

本発明者等は、以上のような技術、情況に鑑み鋭意研究
の結果、硬化剤を含むエポキシ樹脂組成物から遠心紡糸
法によりＢステージの水不溶性の繊維が得られること、
及びこの繊維が耐熱性合成紙の製造に極めて適した接着
剤であることを見出し本発明を完成するに至ったもので
ある。

即ち本発明は、エポキシ樹脂と硬化剤とから成る熱硬化
性樹脂組成物を溶融して遠心紡糸することによりＢステ
ージにある水不溶性の接着剤繊維を得、次いでこの接着
剤繊維５〜ｓｏｗｔ％と耐熱性繊維９５〜２０ｗｔ％と
を水中に分散して混合抄紙して湿潤シートを形成し、次
いでこのシートを乾燥加熱する事により接着剤繊維を溶
融して耐熱性繊維間を接着する事を特徴とする耐熱性合
成紙の製造方法である。

＝般に、常温で固体のエポキシ樹脂は加熱により溶融す
る。

この状態にある樹脂をＢステージの樹脂という。

Ｂステージのエポキシ樹脂は溶融紡糸により繊維とする
ことができ、このＢステージにあるエポキシ樹脂の繊維
は加熱により溶融するため接着剤繊維として使用できる
。

しかし硬化剤を予め含まないエポキシ樹脂より得られた
Ｂステージの繊維は、紡糸後に硬化浴処理するか、抄紙
後に硬化浴処理が必要となる。

しかし、この場合にはエポキシ樹脂と硬化剤とが化学当
量的に反応しないため硬化が不完全で耐熱性が得られに
く（、又、工程も煩雑であるという欠点を有する。

従って、本発明においては予め硬化剤を含んだエポキシ
樹脂組成物よりＢステージにある繊維を得る。

しかし硬化剤を予め含んだＢステージのエポキシ樹脂組
成物は加熱により溶融するが、更に長時間加熱すると硬
化してＣステージとなってしまう。

つまり通常の溶融押出紡糸法によったのでは紡糸機内で
の滞留時間が不均一であり部分的に硬化が進行し、良好
な接着剤繊維が得られないのである。

そのため本発明においては、加熱時間が短か（、エポキ
シ樹脂組成物が溶融して粘度が低下するや否や直ちに紡
糸される溶融遠心紡糸法を採用した。

溶融遠心紡糸法においては、回転するヒートプレート上
に供給されたＢステージの樹脂組成物が加熱されて一定
の粘度に低下すると遠心力の作用により周囲に設けられ
たスリツ′ト（紡糸機のノズルに相当）から順次放出さ
れて繊維となる。

従って、エポキシ樹脂組成物に加わる熱が瞬間的であり
、Ｂステージのまま繊維化される。

溶融遠心紡糸機は原理的には綿菓子製造機と全く同じで
あり、本発明においてもこの綿菓子製造機を利用する事
が可能である。

この溶融遠心紡糸法においては、エポキシ樹脂組成物の
溶融粘度、加熱温度、回転速度（遠心力）が重要な紡糸
条件である。

一般的にエポキシ樹脂組成物の溶融粘度が低い方が細い
繊維が得られ好ましい。

回転速度が３９００ｒｐｒｎ 、加熱温度２１０〜２
３０℃との場合にはエポキシ樹脂組成物の２００℃にお
ける溶融粘度が５００ ｃｐｓ （Ｂ型粘度計による測
定）程度の時が５〜２０μの良好な繊維が得られ、１０
００ ｃｐｓ以上になると次第に微細な繊維が得られに
くくなる。

本発明に使用されるエポキシ樹脂はビスフェノールＡ型
、環状脂肪族型、ノボラック型、ポリエーテル型、或は
ブロム化型等のエポキシ樹脂であり、いづれの型であっ
てもＢステージで溶融し繊維化し得るエポキシ樹脂であ
ればよい。

このようにして溶融遠心紡糸法により得られるＢステー
ジのエポキシ樹脂組成物の繊維は、繊維長が数ｃｍ〜数
ＬＯｃｒｎであり綿塊状の形態である。

これは耐熱性繊維と共に水に分散させる時の攪拌によっ
て抄紙に適当な０．５〜３ｍｍの長さに切断される。

又、本発明のエポキシ樹脂組成物のＢステージの繊維は
、水中に分散されて耐熱性繊維と混抄されるため水不溶
性のものでなければならない。

つまり組成物中の硬化剤が水中に溶出してしまったり、
繊維が水に溶解してしまわない程度の水不溶性が必要で
ある。

上記の如くして得られる本発明のエポキシ樹脂組成物の
Ｂステージの繊維は再加熱により溶融するので耐熱性繊
維間を接着する事が出き、更に長時間加熱すれば硬化し
て耐熱性となる。

このエポキシ樹脂組成物のＢステージにある水不溶性の
接着剤繊維は耐熱性繊維と混合抄紙されるのであるが、
少な（とも全体の５ｗｔ％以上配合しないと生産工程に
必要な接着強度が得られない。

一方、ｓｏｗｔ％以上になると接着剤繊維が多すぎドラ
イヤーに接着剤が付着して工程上の障害となり、又、得
られた合成紙もエポキシ樹脂成分が多いので、かたくも
ろいものとなる。

本発明の接着剤繊維と混抄し得る耐熱性繊維としては、
例えばポリエステル繊維、芳香族ポリアミド繊維、ポリ
アミド繊維、ポリアミドイミド繊維、ポリイミド重維、
ポリアミドヒドラジド繊維、ポリペンズイミダゾフエナ
ントロン繊維、ガラス繊維、アスベスト、等が考えられ
、これらの耐熱性繊維と混抄して得られた合成紙は特に
電気絶縁材料として適しており、Ｆ種絶縁材料として好
適に使用し得る。

絶縁材料以外の分野に使用する場合には、ステンレス、
銅、アルミニウム等の金属繊維を使用することもできる
。

又、必要に応じて充填剤等を混合抄紙してもよい。

抄紙工程は、従来公知の方法により容易に実施できる。

抄紙工程によって形成された湿潤シートは次いで乾燥さ
れる。

乾燥温度は接着剤繊維の融点以上で行なわれ、接着剤繊
維が溶融して耐熱性繊維間が接着される。

シートは必要に応じて更に加熱されて接着剤は硬化し、
完全な耐熱性となる。

硬化のための再加熱は乾燥工程に連続して行なっても良
いし、いったん合成紙が製造された後、随時に行っても
良い。

以上説明したように、本発明の耐熱性合成紙の製造方法
は従来公知の抄紙機を利用して容易に実施する事ができ
る。

又本発明においては接着剤を繊維の形態で使用するので
接着が均一であり、品質の良好な耐熱性合成紙が安価に
製造する事ができる。

使用できる耐熱性繊維も有機繊維、無機繊維いづれでも
水に分散可能な繊維ならば良く、本発明の適用される範
囲は広い。

又、本発明により製造される耐熱性合成紙は、硬化前な
らば低温、低圧力でカレンダーリングするだけで緻密化
する事が可能であり、ワニス含浸性も合成紙が繊維より
形成されたものであるから良好である。

以下に実施例を挙げて本発明を更に具体的に説明する。

実施例 １ エポキシ樹脂としてエポキシ当量約５００、融点６４〜
７４℃、２００°Ｃにおける溶融粘度７０ｃｐｓ （Ｂ
型粘度計による）のビスフェノールＡジグリシジルエ
ーテル（商品名Ｅｐｉｋｏｔｅ ］ ００１、シェル化
学社製）１００部と、硬化剤としてジアミノジフェニル
スルフォン１０部とから成る熱硬化性樹脂組成物を粉砕
して溶融遠心紡糸機（光陽機械製作所の普及型綿菓子機
を使用）に供給し、加熱温度２３０℃、回転半径６７．
５ｍｍ、回転数３９００ ｒｐｍ で紡糸した。

得られた接着剤繊維は径５〜２０μであり綿塊状であっ
た。

次いで、この接着剤繊維５０ｗｔ％と１５デニール、６
ｍｍ長の芳香族ポリアミド繊維（商品名コーネクス、余
人■製）５０ｗｔ％とを／々ルノ々−に仕込み、分散助
剤としてポリアクリル酸ソーダ０．０２％を添加し、繊
維濃度０．８％に分散した。

綿塊状の接着剤繊維は分散の際の攪拌によって１〜２ｍ
ｍ長に切断された。

次いで傾斜式スクリーンで秒速５ｍ／分で抄紙した。

乾燥はサクションドラムドライヤーにより温度１５０°
Ｃで行った。

得られた合成紙は目付４２９／ｒｔｒ’−厚み０．２Ｈ
ｚ。

裂断長（Ｍ、Ｄ、方向）０．５ｈであった。

これは更に１８０°Ｃで１０分間硬化処理を行なった結
果裂断長は（Ｍ、Ｄ、方向）５．９に７ｎまで向上し、
耐熱性においては１７５℃とのオープン中に１０００時
間放置後も重量減は２．５％で裂断長の低下も３％（４
，１ｈｍ）であり、極めて優れた耐熱性を示した。

また、この合成紙はエポキシ樹脂等のワニス含浸性にも
優れ、Ｆ種絶縁材料として好適に使用できるものであっ
た。

実施例 ２ エポキシ樹脂としてエポキシ当量約６５０、融点７５〜
８５℃、２００℃における溶融粘度１３０ｃｐｓ（Ｂ型
粘度計による）のビスフェノールＡジグリシジルエーテ
ル（商品名Ｅｐｉｋｏｔｅ１００２、シェル化学社製）
１００部と、硬化剤としてジアミノジフェニルメタン１
０部とから成る熱硬化性樹脂組成物を用いて実施例１と
同様にして接着剤繊維を得た。

得られた接着剤繊維は径５〜２０μで綿塊状であった。

次いでこの接着剤繊維４５ｗｔ％と径９μ、１３ｍｍ長
のＥガラス繊維３０ｗｔ％とアスベスト繊維２５ｗｔ％
とを実施例１と同様にして抄紙した。

得られた合成紙は目付５５ ？ ／ ｍ −厚み０．２
２ｍｍ 、裂断長（Ｍ、Ｄ、方向） ０．６ ｋｍであ
った。

これは更に１８０°Ｃで５分間硬化処理する事により裂
断長は６．６ｋｍまで向上し、耐熱性もＦ種絶縁材料と
して充分使用できる程度であった。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ エポキシ樹脂と硬化剤とから成る熱硬化性樹脂組成
   物を溶融して遠心紡糸することによりＢステージにある
   水不溶性の接着剤繊維を得、次いでこの接着剤繊維５〜
   ｓｏｗｔ％と耐熱性繊維９５〜２０ｗｔ％とを水中に分
   散して混合抄紙して湿潤シートを形成し、次いでこのシ
   ートを乾燥加熱することにより接着剤繊維を溶融して耐
   熱性繊維間を接着する事を特徴とする耐熱性合成紙の製
   造方法。