JPS6081399A - アルミナペーパーおよびボロンナイトライドペーパー - Google Patents

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】 〔発明の技術分野〕 この発明は特にシート状の接合系プラスチックの補強材
料として廟効な剣、機ペーパーに関１−る。

〔従来技術〕

一般に複合系プラスチックの補強材料として汎用されて
いるものとして１粒子状の無機化合物子なわち充填剤、
あるいは各神バルブヶ原料とする紙基材、さらに補強性
の高いものとして、ガラス、繊維に代表される各種の無
機繊維化合物が知られている。Ｃれらの補強制料は複合
系プラスチックの要求性能やコストに応じて梗々選択さ
れ使用されている。

上述のような無機化合物ケ含む機台系プラスチックの成
形利料の形態け、粉体、ペレット、シート状と様々であ
るが、積層成形品ｗ　ｑ４ｉる場合、シート状が必、要
となる。シート状成形相料の特徴は。

厚肉成形品や大形成形品さらにｆ１％肉成形品や複雑な
形状でも容易に成形できるなとの利点ケ持っている、 従来、シート状の無機補強月料としては、カラス繊維や
炭素繊維等の織布又は繊維ン数ミリから数センチメート
ルに切断した短繊維ケ均一に散布し、結合剤により繊維
ケ接着させた不織布などがあり、機台系プラスチックの
補強Ｕ相としてイ■効な相料となっている。こ第１ｈの
袖強月料は１通常液状樹脂や溶剤を用いた樹脂液ン含浸
させるため。

含浸処理に耐える強度が要求され、また、液状樹脂や樹
脂液によってシートがはぐねないような結合力も必要で
ある。したかって結合剤の耐溶剤性。

耐水性、耐薬性も重要な特性となる。

しかし、Ｃわらの補強材料は連続繊維あるいは数ミリメ
ートル以上の繊維長乞必要とし、繊維長が非常に短かい
無機化合物９例えはウィスカーや繊維状粒子ケ上述のよ
うな織布や不織布の形態に製造することは困＃ＩＬであ
る。

ウィスカーや繊維状粒子のようなミクロファイバーケ織
布、不糺布１紙なとのような連続シートに製造しようと
した場合、繊躬１間のからみあいによる補強効果が期待
できないため、多量の結合剤が必要となる、また、多足
の結合ハリケ使用して。

シート状に製造しても、もろく強ＩＷの低いものとなる
という欠点があった。

〔発明の概要〕 この発明は上記従来のものの欠点ケ除去するためになさ
イアたもので、生成分として繊維径が１００ミクロン以
下で、繊維長か繊維径の１０倍以上の長さである繊維状
無機化合物、および結合剤としてミクロフィブリル化し
た繊維ン含むものを抄紙して得られるものケ用いること
により、無機化合物の含有量がより高り、シかも実用紙
としての紙強度を有する無機ペーパー乞得ることケ目的
とするものである。

〔発明の実施例〕

この発明の一実カ１１例の繊維状無機化合物としては１
例えはマクネシア、アルミナ、酸化へリリウム、炭化ホ
ウ素、炭化ケイ素窒化ケイ素、チタン酸カリウム、およ
びグラファイト等のウィスカー並ひに連続Ｒ訂１を数ミ
リメートル以下に切ＨノＴ　Ｌ　ｆこ粉体ケ適宜選んで
用いるＣとができる。また、ガラスや石綿、ジルフニア
繊Ａ１１ｌｉなどケ細かく切断しｆこ粉体ケ便・用する
こともてきる。

その繊維径は１００ミクロン以下て繊＃、Ｉｌ（長は繊
維径の１０倍以上の長さである。ｓａｗ　ｈｕｂ径１０
０ミクロン以上では抄紙した無機ベーパーの柔軟性が欠
け、繊維長が繊維径の１０倍以下では抄紙できなく又は
ぼ５０ミリメートル以上の長さになると抄紙原液ｖ１１
１１整する際均−に分散しにくくなる。

この発明の結合剤としての繊維は９例えは綿。

亜麻、羊毛、絹などの不純物ケ除き、繊維径が数ミクロ
ン以下に細かく開繊された単繊維、木材ケ原料とするセ
ルロース、およびセルロース誘導体であるビスコースレ
ーヨンやアセテート繊維等の天然繊維や再生繊維ケミク
ロフィブリル化したものが用いられ９％に各種セルロー
スの使用が少量で紙強度の強いものヲ得る点で、好まし
い。さらに、セルロース繊維と同様に単繊維径が数ミク
ロンオーダまでミクロフィブリル化した各種合成繊維を
使用することができる。例えは、ポリアミド系繊維、ポ
リビニルアルコール系繊維、ポリ塩化ビニリデン系繊維
、ポリ塩化ビニル系繊維、ポリアクリロニトリル系繊維
、ポリエステル系繊維。

ポリエチレン系繊維、ポリプロピレン系繊維、ポリウレ
タン系繊維、ポリシアン化ヒニリテン系繊維、およびポ
リフルオロエチレン系繊維などを極限近くまで延伸処理
した後１強力なせん断力によって単繊維にほぐされたも
のを適宜選んで用いることがで斉Ａ−その他、全芳香族
ポリアミド繊維やフェノール−ホルムアルデヒド繊維な
どの耐熱有機繊維？ミクロフィブリル化したものが用い
られる。又、上記以外の繊維でも、単ｆＩ１．維が数ミ
クロンオーダー以下にフィブリル化され、抄紙時に上記
繊維と同様の効果を示すものであればどのような物質も
結合剤として使用できる一 上記のように、繊維を数ミクロンオーダ以下にフィブリ
ル化して結合剤として用いるのが好ましく、単繊維が数
ミクロン以上の繊維ケ使用した場合、無機ペーパーの強
度が低下し９強度ケ同上させるためＫは多量の結合剤の
添加が必要となるため好ましくない。以上のことから、
結合剤は使用する繊維状無機化合物の繊維径より極端に
細い繊維ン使用し、繊維状無機化合物の繊維径に対しと
。

以下に調整された繊維が好ましい。又、結合剤の繊維長
は繊維状無機化合物より長いものケ使用Ｔるのが好まし
いが特に限定されるものではない。

なお結合剤の割合は、繊維状無機化合物に対し。

０．５〜１０重量パーセントの範囲で使用するのが最も
好ましい。０５重量％以下の場合、無機ペーパーの強度
が非常に低くなるため実用紙にはならない。また、１０
重量％以上添加した場合、繊維状無機化合物の特質が低
減する。

この発明の無機ペーパーは上記のようなもので構成され
１例えは以下に示′Ｔ製造方法により得られる。即ち、
上記繊維状無機化合物および上記結合剤の所定量ケ水お
よび有機溶剤等の分散媒の中で均一に分散させ結合剤を
繊維状無機化合物の表面に均一にからめた後、繊維状無
機化合物が通過しない程度の金網（メツシュ）ケ使用し
て通常の抄紙機により抄紙を行なう。メツシュ上に残っ
た繊維及び結合剤の混合物をメツシュからはがし。

結合剤の融点付近の温度で圧力ケかけ熱融着させ。

乾燥させることによりこの発明の一実施例の無機ペーパ
ーが得らＩ７る、 なお結合剤は水又は有機溶剤等の分散媒の中で均一に分
散し、かつ繊維状無機化合物の表面に付着させる必要が
あるため、繊維状無機化合物及び結合剤の混合は、多量
の分散媒の中で強力な攪拌を実施しなけれはならない。

例えは攪拌機としで。

攪拌時にぜん断力が加わる高速攪拌機やホモジナイザー
？使用するのが最も好ましい。韮た。上記攪拌機ケ用い
た攪拌時に、結合剤以外の添加剤として、抄紙する際に
使用されるｉ＋で＋常の添加剤９例えは紙力増強剤、耐
水化剤、粘度調整剤、消泡剤等？適当量添加することが
できる。

以下、この発明ｙ／一実施例により詳細に説明するが、
この発明はこれに限定されるものではない１、実施例１ ３０７の容器に繊ｇイＦ径３ミクロンで繊維長が５０〜
１００ミクロンのアルミナ短繊維（サフイル■、ＩＣＩ
社製）２００．９’＆正確に秤量し、ついで結合剤とし
てミクロフィブリル化されたセルロース繊維（ＭＦＯ■
繊維含有量２％の水溶液。

ダイセル化学社製）１１１０５＋（この中の繊維量はそ
の２％で２２．２．９である。）ン加えさらに水２０ノ
ケ加える。この調製液ケ高速攪拌様によって約５分間攪
拌する。攪拌後、アルミナｍ　４１Ｆ、が均一に分散し
ているかを確認するＩＪめ、５ｏｏｃｃ　のメスシリン
ダーに少量の分散液ケ取り、大量の水ン加え十分混合し
て、繊維の分散状態を目視で確認する。ここで、アルミ
ナ繊維やセルロース繊維が離解ざ第１すに固りとなって
浮遊していイ１．ば、さらに５分間高速攪拌ン実施する
。繊維が均一に分散していることケ確認した後１分散液
２５０ｃｃ　ｙ□ 用いて角形シートマシン（熊谷理機工業社製）に　：よ
り抄紙した。抄紙した後９回転ロール乾燥機（１ｊＯ℃
）で乾燥１−ることにより紙厚さ約０ｌ−２５０Ｘ２５
．（ｈ＋ｍ　のアルミナペーパーヲ得た。該。

アルミナペーパーの性質を表１に示した。

実施例２〜３ 実施例１と同様の方法によってアルミナ含有量の異なる
アルミナペーパー２独ケ刊た。該、アルミナペーパーの
組成と性質？第−表に示した。

表１ 実施例４〜６ 繊維径が０１〜１００ミクロンの範囲にあり。

繊維長が１０〜１０００ミクロンの範囲にあるＳＩＣウ
ィスカー（トーカマックス■、東海カーホン社製）を用
いて実施例１と同様の方法で８１０　ペーパーを得た。

該、ｓ１ｃペーパーの組成と性質ケ表２に示した。

表２ υ紙厚：０１５〜０１１龍 実施例７ アルミナ短繊維（サフィル■、ＩＣ工社製）ｉ　００．
９′？３０　Ａ！容器に取り、同容器に結合剤として、
以下の方法で前処理したケブラー繊維（ケブラー４９■
、デュポン社製）１０．５ｇ’＆加えた。

ケブラーＫｅ　Ｋ４ｐの前処理としては、先ずフィラメ
ント径１１９ミクロンの連続Ｎ１．維を１０闘の長さに
切断し、切断したｕｉ、Ｆｔｇｗ多量の水の中でホモジ
ナイザー（日本精機社製）にかけて１０分間処理する。

これにより繊維はより細くなり、フィラメント径もより
小さくなる。水中に細かく分散した繊Ｎ（Ｉ＋　ｖ口過
によって回収し、乾燥したもσ）を結合剤とした。

次に水？２０１加え、高速撹拌ｆ３９Ｖ用いて繊維ケ均
一に分散させた。繊細の分散状態ケ硝認した後、角形シ
ートマシンヶ用いて抄紙した。抄紙したペーパーケ乾燥
させた後、２５０℃に加熱さイまた２本ロールヶ通して
、厚さ０．２　ａｍのアルミナペーパーケ得た５該アル
ミナペーパーの引張強度は３７　ｋｇ／ｃｒａ　あり、
エポキシ樹脂ケ含浸させた場合も、含浸作業に十分耐え
る強＃ケ有していた。

実施例８〜１０ ボロンナイトライド（ＢＮ）の繊維状粉末。

（シーヒエヌ■Ｖｌ（Ｐ−ＦＭ　、昭オ１箱５工社製）
を用いて、実施例１と同様の方法で）］Ｎペーパーの製
作ケ行なった。該、ＢＮペーパーの組成と性質ケ表３に
示した。

表　３ １）紙厚０１５〜０．１Ｔ期 実施例１１〜１５ チタン酸カリウムウィスカー（テイスモ■、大塚化学薬
品社製）？無機ベーパーの生原料とし。

結合剤として、（ＭＦＯ■、ダイセル化学社製）および
ポリビニールアルコール短繊維（Ｓ、　Ｍ、　Ｈ■ユニ
ナカ社製）ゲ用いて、実施例１と同様の方法でチタン酸
カリウムペーパーの抄紙ン行なった。

抄紙原液の組成とイ（Ｉられたペーパーの性質を表４に
示した。

表４ １）紙厚：　０．１５〜０．１１闘 〔発明の効果〕 以上説明したとうり、この発明は主成分として繊維径が
１００ミクロン以下で、＃＆維長が繊維径の１０倍以上
の長さである繊組状無機化合物、および結合剤としてミ
クロフィブリル化した繊維ケ含むものを抄紙して得られ
るものを用いることにより、無機化合物の含有量がより
冒＜、シかも実用紙としての紙強度ケ有する無機ペーパ
ーケ得ることができ１例えば連続抄紙が可能であり、カ
ラス布、ガラスマットに替るプラスチックス用補強材料
として鳴動である。

代理人大岩増雄

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）生成分として繊維径が１００ミクロン以下で、繊
   維長が繊維径の１０倍以上゛の長さである繊維状無機化
   合物、および結合剤としてミクロフィブリル化した繊維
   乞食むものを抄紙して得らＩ７る無機ペーパー。
2. （２）結合剤が主成分に対して０５〜１０重量パーセン
   トである特許請求の範囲ｊ７４１項ｉ【シ載の無機ペー
   ノぐ−。