JPS61160413A - 合成フイブリツド - 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】 産業上の利用分野 本発明は抄紙性が良好でかつ抄紙して得た紙状シートの
物性が良好な合成フィブリッドに関するものである。

従来技術 重合体溶液から湿式法により合成フィブリッドを製造す
ることは古くから知られており、特会昭３５−１１８５
１号公報、特公昭３７−５７３２号公報等にかかる合成
フィブリッド及びそれを用いたシートの製造法が記載さ
れている。

しかし、これらの方法により得られたフィブリッドは、
抄紙性特に抄紙金鋼からの水切れが悪く、地合いの良好
な均一な紙状シートを得ることが黒しいという欠点を有
する。

これらの欠点を除去するため、芳香族系重合体からなる
フィブリッド（パルプ粒子）であって、ＪＩＳ　　Ｐ８
２０７に規定されるふるいわけ度試験における１５０メ
ツシュ金鋼通過分が３０〜８０重量％でおり、かつ平均
比−過抵抗値がｓ　ｘ　１ｏ’　〜ｌｏ　ｏ　ｘ　１ｏ
”ｃｘ／ｉであるフィブリッド（＃ｉ開昭５１−９６５
１０号）や、前記ふるいわけ度試験における１５０メツ
シュ金鋼通過分が５〜３０重量％でかつ平均比−過抵抗
の値が５　Ｘ　１　Ｇ’　〜１００　Ｘ　ｌ　Ｏ’ｃｘ
　／　Ｉであるフィブリッド（特開昭５３−ｔ６０７０
号ンが提案されている。

発明の目的 本発明者らは、これらの知見を参考（して種々研究を重
ねた結果、抄砥烏の紙状シートの特性は、フィブリッド
の微細粒子の割合と平均比ｐ過抵抗の値だけではコント
ロールできないこと、そして、良好な紙状シートを得る
には抄紙に供するフィブリッドが特定の粒度分布を有し
かつ戸氷炭が特定の範囲内ｌｃあることが重要であるこ
とを見い出し、数多くの実験に基いてフィブリッドの特
性と該フィブリッドを用いて得られる紙状シートの特性
との相関を明確にし、本発明に到達したものである。

したがって、本発明の目的は、抄紙性がすぐれかつそれ
を用いて抄紙し℃得られた紙状シートの物性が良好なフ
ィブリッドを提供することにある。

発明の構成 本発明は、ＪＩＳ　　Ｐ８２０７に規定１ｔＬルフるい
わけ度試験における１５０メツシュ金鋼通過分（１５０
メツンユよシ細かいもの］が全体の２０重量％以下であ
り、１５０メッンユ金図は不通過で２４メツンユ金網は
通過する分（２４〜１５０メツシユの粒度なもつもの）
が全体の５０重量−以上を占め、かつ２４メツンユ金鋼
不通過分（２４メツシユよシ大ぎいもの）が全体の１０
重量−以下であり、しかも、ＪＩＳ　　Ｐ２１０２に規
定されるＰ水戻がショツパーリグラー法で５５〜８０＠
ＳＨの範囲内にあることを特徴とする合成フィブリッド
である。

本発明の合成フィブリッドを形成する重合体は有機又は
無機溶ｔ＆に可溶性の繊維形成性重合体であれば特に制
限されないが、電気絶縁用等に適した耐熱性紙状シート
を製造するには、該重合体が芳香族ポリアミドであるこ
とが特に好ましい。

かかる芳香族ポリアミドとしては、 （ａ）　　芳香族環を有すふジカルボン酸（好適には酸
ハライド等の高活性誘導体）と芳香族環を有するジアミ
ンとの縮合ポリアミド；例えば、ジカルボン酸として、
テレフタル駿及び／又はイソフタル酸を用い、ジアミン
としてメタフェニレンジアミン、３．４’−又は４．４
′−シアイノジフェニルエーテル。

３．４／−又は４，４／−ジアミノジフェニルメタン、
キンレンジアミン、Ｎ−メチル−パラーフェニレンジア
ミン郷の一種又は二種以上を用いて縮合したホモ４１Ｊ
アミド又はコポリアミドがあり、代表的なものとして、
ポリメタフェニレンインフタル７ミド、メタフェニレン
ジアミンとイソフタル１１ｍ！及ヒテレフタル酸とのコ
ポリ７ミド、ポリーＮ−メ’！−ルパラフエニレンテレ
７タルアミド等があげられる。

伽）芳香族環を有するアミノカルボン酸を好適には活性
化して縮合したポリアミド；例えば、アミノカルボン酸
としてパラ又はメタアミ７安息香酸、パラアミンメチル
安息香酸等を使用したホモポリアミド又は二種以上の７
ミノカルポン酸のコポリアミ（ｅ）　　前記（ａ）　（
ｂ）を共縮合したポリアミド；代表的なものとして、例
えばメタフエニレンンアミン、イソフタル酸りｐライド
。

バラアミノ安息香酸クロライド塩酸塩の三成分を共縮合
したコポリアミドがあげられる。

前述の如き重合体からフィブリッドを製造するには、特
公昭３５−１１５１号公報や特公昭３７−５７３２号公
報等に記載如き湿式（沈澱）法を採用し得るが１重合体
溶液からフィブリッドを形成させるための沈澱装置とし
ては、特開昭５２−１５６２１号公報に記載の如き特定
形状のステーターとタービン翼型のクーターとを組合せ
た連続沈澱装置を用い、ローターな５０００−以上の高
速で回転させて、重合体溶液に強い剪断作用を与えつつ
沈澱凝固させるのが好ましい。

この際、前記芳香族ポリアミドを溶解する溶媒としては
、硫酸、クロロ硫酸、フッ化水素等の無機溶媒でもよく
、Ｎ−メチル−２−ピロリドンｌ　ＮＮ’−ジメチルホ
ルムアミド。

Ｎ　Ｎ’−ジメチルアセトアミド、ジメチルホキラド。

テトラメチル尿素等の有機溶媒でもよいが、これらの中
でも極性アミド系溶媒が特に好ましい。かかる溶媒には
該溶媒の溶解性を向上させるため塩化カルシウム、塩化
マグネンウム、塩化リチウム等の無機塩を含有させても
よい。

沈澱に供する重合体溶液の濃度は、重合体の種類及び重
合度、溶媒の４５ｊ１等によっても異るが、一般に２〜
ｚｏｔｔチ特に５〜１５重量％が好ましい。

一方、沈澱剤としては、重合体に対して非溶媒でかつ重
合体溶液中の溶媒に対して親和性のある液体であれば特
に制限はないが１重合体溶液中の溶媒と同じ溶媒を５０
重量％以下含有する水溶液が好ましい。

本発明者らの研究によると、特公昭３５−１１８５１号
公報記載の方法・く準じて湿式法により製造したフィブ
リッドは、粒度分布（篩分結果）　６を同様でも戸氷炭
（ツコツバーリグラー叩解度）が異れば、抄造後の紙状
ンートの物性が異ることが判った。

例えば１表−１の如きふるいわけ試験結果を示すもので
叩解度のみが異るフィブリッドを用いて抄紙した紙状シ
ートの物性は、第１図及び第２図に示す如く、フィブリ
ッドの叩鮮度によって紙状ンートの引張強伸度及び絶縁
破壊電圧（Ｂ、Ｄ、ｖ、）が大＠に変化する。

表−１ 第１図及び第２図より明らかな如く、フィブリッドによ
り多少の違いはあるが、粒度分布が同様でも一氷炭が異
なれば抄造後の紙状シートの物性は異なる。

一方、Ｆ水戻（叩帽１が同様でも粒度分布（ふるいわけ
試験結果）が異なるフィブリッドから抄紙した紙状シー
トの物性は異なる。

この例を次のｆｉ−２に示した。

また、工業的にはＰ水戻（ショツパーリグラー法）が大
きすぎるフィブリッドは抄紙に際し不便であり、大粒子
のフィブリッドが存在すると抄紙後の紙状ンートの地合
いが不良となる。

このため、本発明では、抄紙に供するフィブリッドとし
て、ＪＩＳ　　Ｐ８２０７　Ｋより規定されるふるいわ
け度試験における１５０メツシュ金網不通過分が２０重
量％以下、８０メツンユ金鍋不通過で２４メッンユ金Ｉ
ＩＡ通過分　　。

が５０％以上、２４メッンユ金銅不通過分が５９ｂ以下
でありかつＪ４Ｓ　　Ｐ２１Ｕ２に規定される戸氷炭が
ンヨッパーリグラー法で５５〜８０”　ＳＲ好ましくは
６０〜７５°ＳＲであるフィブリッドが選定される。

すなわち、ふるいわけ試験結果で規定されるフィブリッ
ドの粒度分布及び戸氷炭の両方が前記範囲内にあること
が必要で、いずれか一方でも範囲を外れるときは、抄紙
性が良くかつ抄紙後の紙状ンートの物性の良好なものが
得られない、 前述の如き特定の粒度分布並びに濾水度を有するフィブ
リッドは、特公昭３５−１１８５１号公報ＫＩｌｌｉ１
５１ｅの方法に皐じて湿式法によりフィブリッドを製造
するに当り、極めて限られた特殊な条件を採用すること
のみによって得られ、一般には、沈澱機から取出し水洗
・脱水したフィブリッドに、ふるいわけ、叩解・離解又
はこれらの組合せの処理を施すことによって得られる。

すなわち、従来の一般的抄紙の前処理では、解離後に叩
解を行うが、本発明のフィブリッドを得るには、その順
序を逆にして叩解後に解離を行うことが好ましい。例え
ば、沈澱機から取出し、水洗・脱水したフィブリッドを
。

ビータ−やりファイナ−で叩解処理後、離解機に供給し
て離解処理する。

また、篩分機によって、特定の粒度のフィブリッドをふ
るいわけ、粒度分布を調整したり、あるいは、叩解後に
ふるいわけを行い、更に叩解・離解する方法も採用でき
る。

前述の如き本発明の合成フィブリッドは、耐熱性の短繊
維と混合抄紙することにより。

強伸度及び電気絶縁性にすぐれた紙状シートとすること
ができる。

ここで耐熱性の短繊維としては、例えば、次のようなも
のがあげられる。

（＆）　　芳香族ポリアミドからなる短繊維芳香族ポリ
アミドは前記く同じであるが、特に、ポリメタフェニレ
ンイソフタルアミド繊維、ポリパラフェニレンテレ７タ
ルアミド繊維あるいはこれらを主成分とするフポリアミ
ドの繊維が好ましい。

（ｂ）　　ナフタレートポリエステルからなる短繊維 ナフタレートポリエステルとしては、例えば、 （イ）　ポリエチレン−２，６−ナフタレートおよび／
又はポリエチレン−２，７−ナフタレート。

（ロ）　エチレン−２，６−ナフタレート単位おヨヒ／
又はエチレン−２，７−ナフタレート単位を８５モルチ
以上含有する共重合体。

があげられる。

（ｅ）　　無機短繊維； 例えば、ガラス繊維、アスベスト繊維。

ロックウール、鉱さい綿、ンリカ繊維、ボーキサイト繊
維、カヤメイト鐵織、ホウ素系繊維、チタン酸カリウム
繊維、マグネシア繊維等の無機繊維、アルミナ、千ツ化
珪素等のボイスカー等がめげられる。

ｆｄ）　　天然繊維又は再生繊維； 例、ｔハ、　木Ｍ　、　麻、レーヨン、セルａ　−スア
セテー）１１．Ｍｌ等があげられる。

これらの繊維のうちでも、特に前記（ａ）の芳香族ポリ
アミド繊維が特に好ましい。

フィブリッドと短繊維との１合比率はフィブリッド１０
〜９０重量％、短繊維９０〜１０重量％の範囲内で適宜
選定することができる。

混合抄紙の方法は通常の湿式抄紙法が採用でき、抄紙し
たシートを加熱加圧する条件は、圧力５０〜５００ゆ／
傭、温度２３０〜３２０℃が好ましい。

発明の効果 前述の如き本発明による合成フィブリッドは、抄紙性が
良好で地合いのよい紙状シートにすることができ、しか
もこれを用い℃得られる紙状シートの強伸度、電気絶縁
性等も良好である。

したがって、この紙状シートは、電気絶縁物として特（
好適であるが、その他にも前記合成フィブリッドを例え
ば特開昭５６−１０８１８０号や特開昭５７−１４７５
７２号等に示される摩擦材の原料として用いると強度等
にすぐれた摩擦材が形成され、また、前記合成フィブリ
ッドを無機物の粉体、ウィスカー。

有機繊維や炭素繊維のバインダーとして用いることもで
きる。

実施例 次に１本発明の実施例及び比較例を詳述する。

実施例１〜２．比較例１ プレフタル醗りロライド５モル部、イソフタル酸りｐラ
イド９５モル部、メタフェニレンジアミ７１００モル部
をデトラヒドクフランを溶媒として特公昭４７−１０８
６３号の方法に従って界面重合した無機塩を含まないポ
リマーを分離・水洗後、Ｎ−メチル−２−ピロリドンに
溶かし”（１２，５チの溶液とした。ポリマーの固有粘
度（Ｎ−メチル−２−ビーリドン溶液として測定ンは１
．３であった。

一方、Ｎ−メチル−２−ピロリドンの３０％水溶液をつ
くり、これを沈澱剤とした。

特開昭５２−１５６２１号公報に示される構造を有する
ローター！１５０ｍ＋φの沈澱装置を用い回転数１００
００’ｌ”で運転しつつ前記溶液ｌ容量部、沈澱剤３０
容量部の割合でポリマー溶液と沈澱剤を送入し、主たる
反復単位か永す（メタフェニレンイン７タルアミド）で
あるフィブリッドを得た。

得られたフィブリッドのショツパーＰ氷炭（叩解度）は
６１．５’　ＳＲであシ、ふるいわけ度試験の結果は次
の通りであった。

１５０メツシュ通過分　　　　　６．３％８０〜ｉｓｏ
メツ７ユ　　　　　７．８％４８〜８０メツンユ　　　
　　１６゜９％２４〜４８メツシユ　　　　　３７．２
チ２４メッシュ不通過分　　　　３２．８チこのフィブ
リッドを０．７　％のスラリーとしてナイヤガラビータ
ーで処理し、更Ｋ　Ｏ，５％のスラリーとして高速離屏
機で二度処理した。

各ステップでのフィブリッドのンヨッパーｐ氷炭、ふる
いわけ試験結果、及び各ステップのフィブリッドをサン
プリングして、ポリメタフェニレンインフタルアミド繊
Ｍ（登録商標「コーネツクス」ンの２ｄｓ＋カツト長６
ｕの短繊維とフィブリッド／［維＝６０／４０で混合し
て抄捧後、加熱加圧した紙状シートの物性は下記の表−
３の通シであった。

表−３・ 実施例３〜５．比較例２〜５ 固有粘度１．３５のポリメタフェニレンイソフタルアミ
ドの重合体をＮ−メチル−２−ピロリドンに溶かし−（
１２，５％の溶液とした。一方、Ｎ−メチル−２−ピロ
リドンの３０％水溶液をつくシこれを沈澱剤とした。こ
れらの重合体溶液及び沈澱剤を用いて実施例１〜２．比
較例１と同様にしてポリメタフェニレンインフタル７ミ
ドのフィブリッドを製造した。

このフィブリッドを、１５０メツンユ金網通過分（１５
０メツシュＪＭ下）＋１ｓｏメツシュ金網不通過で８０
メツシュ金鋼通過分（１５０〜８０メツシユ）、８０メ
ッシュ金網不通過で４８メッンユ４ｋｔＡｌｈ３ａ分（
ａ　ｏ〜４８メツシュ）。

４８メッシュ金網不・、通過で２４メツシ工金鋼通ｍ分
（４ｓ〜２４メツンユ）、２４メッシュ金網不通過分（
２４メツンユ以上）に分けた。

これらを同一条件で分散させ（家庭内ミキサーで６０　
ｖｏｊｔ　　で３分間分散）種々のＦ水産（ンヨツバー
リグラー叩解度）のフィブリッドを得た。これを２デニ
ール、カット長６肩の繊維４とこれらのフィブリッド６
０割合で混合し抄紙した結果を表−４に示す。

【図面の簡単な説明】

第１図は、フィブリッドの叩解度と抄紙後の紙状シート
の絶縁破壊電圧（Ｂ、Ｄ３．）との関係を示す線図であ
シ、第２図は、フィブリッドの叩解度と抄紙後の紙状シ
ートの引張強度及び破断伸度との関係を示す線図である
。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）ＪＩＳＰ８２０７に規定されるふるいわけ度試験
   における１５０メッシュ金網通過分が２０重量％以下で
   あり、１５０メッシュ金網は不通過で２４メッシュ金網
   は通過する分が５０重量％以上を占め、かつ２４メッシ
   ュ金網不通過分が１０重量％以下であつて、しかも、Ｊ
   ＩＳＰ２１０２に規定される濾水度がシヨツパーリグラ
   ー法で５５〜８°ＳＲの範囲内にあることを特徴とする
   抄紙用に適した合成フィブリッド。
2. （２）湿式法により製造したフィブリッドに叩解離解処
   理を施して粒度分布及び濾水度を前記範囲内に調整した
   特許請求の範囲第（１）項記載の合成フィブリッド。
3. （３）湿式法により製造したフィブリッドを篩分して粒
   度分布及び濾水度を前記範囲内に調整した特許請求の範
   囲第（１）項記載の合成フィブリッド。
4. （４）湿式法により製造したフィブリッドを叩解して篩
   分し、さらにこれを叩解・離解処理して粒度分布及び濾
   水度を前記範囲内に調整した特許請求の範囲端（１）項
   記載の合成フィブリッド。