JPS6285016A - 合成樹脂パルプの製造方法 - 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、合成樹脂で出来たパルプ状物質の製造方法に
関するものである。

〔従来の技術〕

芳香族ポリアミドから得られるパルプ状物質は、耐熱゛
ｉ、電気絶縁性、機械的特性等が優れでいるため、耐熱
絶縁紙、耐熱ボード、或は絶縁テープ等として使われて
いる。

しかしこの芳香族ポリアミドは、その優れた耐熱性、機
械的特性の故に、すなわｔ３高いガラス転移温度を有す
る熱可塑性樹脂であるが故に、汎用熱可塑性＠詣より成
る不織布或は、パルプ状物質の製造に適用されている従
来公知の方法は使えないのである。そこでこの芳香族ポ
リアミドをパルプ状物質（こ加工する為に数多くの努力
が払われ多くの技術が公開されでいる。その−例として
特公昭３５−５７３２号、特公昭３８−１３９１２号、
特公昭４Ｏ−２Ｈ２５号、特公昭４１−６２１５号、特
開昭４７−２３６０２号、特公昭５６−５２２号、特開
昭５７−１８３４１７号等をあげることが出来る。

〔発明が解決しようとする問題点〕

これ等公開されている技術は、芳香族ポリアミドの有機
溶剤の溶液（以下ドープと略称する）をノズル等を通し
で芳香族ポリアミドを溶解しない液体（以下凝固液と略
称する）の中へ導入し、強攪拌することによりパルプ状
物質を作るものである。これ等の方法では、パルプ状物
質が連続的に生成しでいる状況下に於て凝固液の強攪拌
を均一にしなければならない。

実際上固型分の形状と量が刻々と変化している中で、新
たに導入されるドープに均一な剪断力をかける強攪拌は
不可能に近いものであり、パルプ状物質の形状再現性は
きわめて困難である。又アミド系溶媒を用いる場合には
凝固液中のアミド系溶媒の濃度が１５重Ｉ％から４８重
皿％以内にないと生成パルプ状物質の電気的特性の著し
い低下を招くのである。

特に強攪拌によるパルプ化は実験室的には比較的易しい
が、大量生産となると前記の問題点を解消せんが為に複
雑な構造の装置を作らねばならない。

本発明の目的は、上記従来技術の未解決の問題点を解決
し、極めて容易かつ簡単に形状良好な芳香族ポリアミド
のパルプ状物質を製造しつる技術を提供することである
。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明は、芳香族多価インシアネートと芳香族多価カル
ボン酸とより合成された芳香族ポリアミドを溶媒に溶解
したドープと、芳香族ポリアミドの非溶媒をぞの主成分
とする液体との二流体を、芳香族ポリアミドの非溶媒を
その主成分とする凝固液中で、二流体ノズルを通して吐
出することを特徴とする合成樹脂パルプの製造方法であ
る。

本発明では、原料およびドープの凝固液中への吐出方法
を上記の如く特定することにより極めて容易かつ簡単に
形状および品質良好な芳香族ポリアミドパルプを得るこ
とができる。即ち従来技術では回転攪拌によるフィブリ
ル化が主流であったが、本発明ではその高速攪拌を必要
ヒせず、それと同等以上の品質のパルプ状粒−７！ヲ二
流体ノズルを用いて容易に製造することができる。従っ
て高速攪拌に求められる高精度の機器を必要としないも
のとなり、保守費用の少くてすむ経済的なパルプ状粒子
製造法である。

本発明の方法は、二流体ノズルを使用１ノでいる為パル
プ生成浴中１こ於てドープは常にフレッシュな凝固液に
より剪断叩解作用を受けることとなりパルプ状粒子の製
造再現性は極めて優れている。

本発明において用いる二流体ノズルとは、たとえばスプ
レーイング・システム社が製造販売しているノズル品番
ＩＡ（液体用ノズルチップＮｏ。

１６５０、気体用ノズルチップＮｏ、６４　）　、品番
２Ａ（液体用ノズルチ・ンブＮｏ、２０５０　、気体用
ノズルチップＮｏ、７０　）　、品番ＥＩ８Ａ（液体用
ノズルチップＮｏ、２０５０　、気体用ノズルチップＮ
ｏ、６２２４０−６０°）１品番１（液体用ノズルチッ
プＮｏ、２０５０　。

気体用ノズルチップＮｏ、６４　）などの如く、液体吐
出ノズルと気体吐出ノズルとの組合せ構造体ノズルであ
って本来液体微噴霧に用いられるものであるが、本発明
においては通常その液体ノズルからドープを、その気体
ノズルから芳香族ポリアミドの非溶媒をその主成分とす
る液体を吐出する。吐出する二流体のそれぞれの吐出速
度は、使用する二流体ノズルの種類によって異なり、凝
固液中で析出するパルプ粒子か均一かつ良好な形状にな
るように実験的に決定する。

本発明に用いる芳香族ポリアミドは、芳香族多価インシ
アネートと芳香族多価カルボン酸より合成されたもので
あり、その対数粘度（後記する）か０，５以上であり、
かつガラス転移温度が１５０℃〜４００°Ｃ好ましくは
２００℃〜３５０℃であるものが望ましい。

芳香族多価カルボン酸としてはテレフタル酸、インフタ
ル酸、ジフェニルエーテル−４，４゛−ジカルボン酸、
ジフェニルスルホン−４−，４’−ジカルボン酸、ビフ
ェニル−４，４−ジカルボン酸、チオフェン−２，５−
ジカルボン酸、ピリジン−２，６−ジカルボン酸、ナフ
タレン−２，６−ジカルボン酸、４．４゛−ジフェニル
エーテル−ビス−トリメ１ノテイクイミド酸、４，４−
ジフェニルメタン−どスートリメリティクイミド酸、ヘ
ンセンン−１，２，４−）−ジカルボン酸、ベンゼン−
ｓ、２．３−トリカルボン酸、ベンセン−１，３，５−
トリカルボン酸、ナフタレン−１，２，４＝トリカルボ
ン酸、ナフタレン−Ｌ　２．５−トリカルボン酸、ナフ
タレン−２，３，５−トリカルボン酸、ナフタレン−２
，３，６−トリカルボン酸、３，４．４−シリカルポン
酸、３，４．３−ジフェニルスルホントリカルボン酸、
３．４．４’−ジフェニルエーテルトリカルボン酸、３
，４．４’−へンゾフエノントリカルポン酸、３．３’
、４−ベンゾフェノントリカルボン酸、ペリレン−３，
４，９−トリカルボン酸、２−（３，４−ジカルボキシ
フェニル）−２−（３−カルボキシフェニル）プロパン
、２−（２，３−ジカルボキシフェニル）　−２−（３
−カルボ主ジフェニル）プロパン、１−（２，３−ジカ
ルボキシフェニル）−１−（３−カルボキシフェニル）
エタン、１−（２，３−ジカルボキシフェニル）−１〜
（４−カルボキシフェニル）エタン、＋−（２，３−ジ
カルボキシフェニル）−１−（４−カルボキシフェニル
）エタン、（２，３−ジカルボキシフェニル）−（２−
カルボキシフェニル）メタン、２−（３，４−ジカルボ
キシフェニル）−５−（３−カルボキシフェニル）−１
，３，４−オキサジアゾール、２．３．５−とラジント
リカルポン酸、ベンゼン−１，２，４，５−テトラカル
ボン酸、ナフタレン−１，４，５，８−テトラカルボン
酸、ナフタレン−２，３，６，７−テトラカルボン酸、
ナフタレン−１，２，４，５−テトラカルボン酸、３，
３“、４，４°−ビフェニルテトラカルボン酸、２．３
．５．６−ビフェニルテトラカルボン酸、２，２°、３
．３−ビフェニルテトラカルボン酸、２．２”、６，６
°−ビフェニルテトラカルボン酸、３．３°、４．４’
−へンゾフェノンテトラカルポン酸、２．２’、３．３
’−ベンゾフェノンテトラカルボン酸、２．３，３”、
４−ベンゾフェノンテトラカルボン酸、３．３’、４．
４’−ジフェニルエーテルテトラカルボン酸、３，３°
、４．４−ジフェニルスルホンテトラカルボン酸、ペリ
レン−３，４，９１０−テトラカルボン酸、フェナンス
レン−１，８，９，１０−テトラカルボン酸、アンスラ
セン−２，３，６，７−テトラカルボン酸、ｐ−ベンゾ
キノン−２，３，５，６−テトラカルボン酸、アゾヘン
セン−３，３°、４．４°−テトラカルボン酸、２，２
−ビス（３，４−ジカルボキシフェニル）プロパン、２
，２−ビス（２，３−ジカルボキシフェニル）プロパン
、１．１−ビス（２，３−ジカルボキシフェニル）エタ
ン、ビス（２，３−ジカルボキシフェニル）メタン、ビ
ス（３，４−ジカルボキシフェニル）メタン、２．２−
ビスロバン、チオフェン−２，３，４，５−テトラカル
ボン酸、フラン−２，３，４，５〜テトラカルボン酸、
ピリジン−２，３，５，６−テトラカルボン酸等があげ
られる。

芳香族多価イソシアネートとしでは、メタフェニレンジ
イソシアネート、バラフェニレンジイソシアネート、ト
ルイレン−２，６−ジイソシアネート、トルイレン−２
，４−ジイソシアネート、１−メトキシベンゼン−２，
４−ジイソシアネート、１−クロルフェニレンジイソシ
アネート、テトラクロルフェニレンジイソシアネート、
メタキシリレンジイソシアネート、バラキシレンジイソ
シアネート、ジフェニルメタン−４，４−ジイソシアネ
ート、ジフェニルスルフィド−４，４−ジイソシアネー
ト、ジフェニルスルホン−４，４−ジイソシアネート、
ジフェニルエーテル−４，４°−ジイソシアネート、ジ
フェニルエーテル−３，４゛−ジイソシアネート、ジフ
ェニルケトン−４，４°−ジインシアネート、ナフタレ
ン−２，６−ジイソシアネート、ナフタレン−１，４−
ジイソシア２．４°−ビフェニルジイソシアネート・、
４，４′−どフェニルジイソシアネート、３，３゛−ジ
メトキシ−４，４−どフェニルジイソシアネート、アン
トラキノン−２，６−ジイソシアネート、トリフェニル
メタン−４，４′−ジイソシアネート、アゾベンゼン−
４，４゛−ジイソシアネート、等が挙げられる。

ここ（こ例示した芳香族多価カルボン酸及び芳香族多価
インシアネートは、具体例をもって説明する目的で示さ
れでいるもので、もちろんここに例示した以外のものも
本発明の範囲に含まれるものである。

又芳香族ポリアミドを合成する際には上記多価カルボン
酸は１種類に限らず２種以上を用いてもよいし、逆に多
価インシアネートの方もその複数ｆｌを用いで重合した
ものであってもよい。

本発明においでドープを得る１ｓめの芳香族ボ１ノアミ
ドの溶媒としては、Ｎ−メチル−２−ピロリドン、Ｎ、
Ｎ−ジメチルアセトアミド、Ｎ、Ｎ−ジメチルホルムア
ミド、ヘキサメチルホスポリツク１−リアミド、Ｎ−ア
セチルカプロラクタム、Ｎ、Ｎ’〜ジメヂルエチレン尿
素、Ｎ、Ｎ’−ジメチルブ０どレン尿素、テトラメチル
尿素等のアミド系溶剤やジメチルスルホキシド、ジフェ
ニルスルホン等の含イｊつ溶剤をあげることが出来る。

ドープ中の芳香族ポリアミド濃度は、採用する重合体の
ポリマー骨格（芳香族多価インシアネートと芳香族多価
カルボン酸の組合せに基づく骨格）、及び１合度により
適宜変化させるのであるが、概略２〜２０重量％の範囲
が好ましく採用される。

又このドープの中にパルプ状粒子の用途に応じて固体無
機物質を混入させておくことが出来る。

ここ【こ言う固体無機物質として雲母、ガラスフレーク
、シリカ粉、アルミナ粉、カオリン、タルク、つオラス
トナイト等があげられる６本発明に用いる凝固液は芳香
族ポリアミドの非溶媒をその主成分とする液であり、該
非溶媒の例としでは水、メタノール、エタノール、イソ
プロピルアルコール、アセトン、メチレンクロライド、
クロロホルム、テトラヒドロフラン、等があげられ、と
れ等を適宜混合して用いてもよく、また、これに前記し
た芳香族ポリアミドの溶剤であるアミド系溶剤や含イオ
ウ溶剤を少Ｉ混合して用いてもよい。芳香族ポリアミド
の非溶媒としでは、経済的には木を採用するのが望まし
い。

二流体ノズルによりドープと同時に吐出する芳香族ポリ
アミドの非溶媒を主成分とする液体は、上記凝固液の場
合と同様である。この液体の組成は凝固液と同一組成で
ある必要はないが、凝固液を循環使用するのが好ましい
実施態様である。

本発明によって得られたパルプは、それ自体でも十分抄
紙することが出来るが、短繊維と混抄すること（こより
強度のある多方面に使用可能な紙とすることが出来る。

ここに用い得る短繊維としでは既存の種々の繊維を各々
の用途に応じで使用することが出来る。

又短繊維とパルプの混抄比は紙の使用目的に合わせて種
々の割合で行うのであるが、パルプ粒子が２０重量％以
下では気田性、耐電圧が悪化し、他方９０重量％以上と
なると強度が苦しく低下する傾向が見られる。

（実施例） 以下、実施例によって本発明の具体例を示す。

本文中ならびに実施例中に示される諸物性の主要な測定
法は次の通りである。

７　ｎ（ｔ　／　ｔｏ　） 対数粘度’ｎ１ｎｈ＝　　　Ｃ−一一−Ｃ：溶液中のポ
リマー濃度（９／ｌ００ｎｌ溶媒） ｔ：溶液の流下時間（秒） １ｏ二溶媒の流下時間（秒） 測定はウベローデ型粘度計を用いて、９５％硫酸中で濃
度０．　Ｉ　Ｑ　／　ｌ００Ｉｎｌで、温度３０℃で行
った。

平均比か過抵抗： 底部（こ栓及び２００メツシユ金網のある内径３８ｍｍ
、長さ１４００ｍｍのガラス管に、濃度０，５重量％の
パルプサスペンションを金網から１２００ｍｍまで入れ
、底部の栓を抜き排水を行う、水面の低下を時間を追っ
て測定し、次式により平均比ｉ！Ｆ′ｉ過抵抗を求めた
。

ρ二本の密度（９／ａｍ’） ９：重力加速度（９８０ｃｍ／５ｅｃ２）ｂ＝排水抵抗
（ｓｅｃ） ｎ：木の粘度（９／　ｃｍ−ｓｅｃ） Ｃ：パルプ濃度（９／ｍ１） Ｈ◇：初期水位（１２０ｃｍ） 外部比表面積： 文献〔太田隆之、へ十島治雄、紙バ技協誌（ＪＡＰＡＮ
　ＴＡＰＰＩ）第１８巻。　５２１（昭和３９年）〕に
記載されでいる“外部比表面積の測定方法”の中の透過
法に従って測定した。

保水度： Ｊ、　ＴＡＰＰＩ紙パルプ試験方法Ｎｏ、　２６−ｍパ
ルプの保水度試験方法〔紙バ技協誌（ＪＡＰＡＮ　、Ｔ
ＡＰＰＩ）第２６巻。５０（昭和４７年））に従って測
定した。

実施例１ インフタル酸とトルイレンジイソシアナート（８０／　
２０）より得られた芳香族ポリアミド（ｎｉ、、ｈ　＝
１．５　）をＮ−メチル−２−ビロリドンニ溶解し２５
℃１こおける溶液粘度が９０ｃｐｓであるドープを調製
した。

５ＳＣＯ−ＪＡＰＡＮ社の二流体徴噴霧ノズル（液体用
ノズルチップＮｏ、　１６５０　、、気体用ノズルチッ
プＮｏ、　７０）を用いで、液体用ノズル側にこのドー
プを流Ｍ１５ｍｌ／ｍｉｎで流し、同時に、気体用ノズ
ル側に５ｗｔ％のＮ−メチル−２−ピロリドンを含有す
る水溶液を流量２０００口１／ｍｉｎで、５ｗｔ％のト
メチル−２−ピロリドンを含有する水溶液中で室温下に
吹き出した。

以上の方法により得られ１こパルプ状物質の性状は次の
通りであった。

平均比か過抵抗；　　２．４ｘｌＯ”ｃｍ／９外部比表
面積；　　　１６　　ｍ／ｇ 保　　　水　　　度：　　　６３０　　　％実施例２ 実施例１と同一の芳香族ポリアミドのＮ−メチル−２−
ピロリドン溶液であるドープを、実施例１と同一の二流
体ノズルで、実施例１と同様の操作で二流体の流ｌを変
化させてパルプ状物質を作ったゆ 実験条件および得られたパルプ状物質の性状を下表に示
す。

実施例３ 実施例１と同し芳香族ボリアミドヲ１．３−ジメチル−
２−イミダゾリジノンに溶解して２５℃における溶液粘
度が９０ｃｐｓのドープを調製した。

このドープを５ＳＣＯ−ＪＡＰＡＮ社のニ流体微ｌ］１
４霧ノズル、品番Ｉ　Ａ　（＋６５（１６４）の液体用
ノズルから流ｊｌｌＯｍ＋１／ｍｉｎ流し、同時に、ノ
ズルの気体用ノズルから室温の水を流量１８００ｍｌ／
ｍｉｎで、室温の水中に吹き出した。

この操作を同一パルプ化槽の中で断続的に２回行った。

得られたパルプ状物質の性状は次のとおりであった。

平均比か過抵抗：１回目　２８ｘ　１０９ｃｍ／ｃ＋２
回目　２３Ｘ　１１０９ａ／ｇ 外部比表面積：］回目　　１５　　ｍ／ｃ＋２回目　　
１６　　　ｍ／ｑ 保　　　水　　　度：　］回目　　６４０　　　　％２
回目　６２０　　　％ 実施例４ イソフタル酸とテレフタル酸の等モル混合物と４．４°
−ジフェニルメタンジイソシアナートより得られた芳香
族ポリアミド（ｎ　ｉｎ、、＝２．０　）をＮ−メチル
−２−ピロリドンに溶解し２５℃に於ける溶液粘度が１
２０ｃｐｓのドープを調製した。このドープを５ＳＣＯ
−ＪＡＰＡＮ社の二流体徴噴霧ノズル、品番１（液体用
ノズルＮｏ、２０５０　、気体用ノズルＮｏ、６４　）
　％用いで、液体用ノズルから流量１０ｍ１／ｍｉｎで
、そして気体用ノズルからｌ０ｗｔ％のＮ−メチル−２
−ピロリドンの水溶液を流量１８００＋ｊ／ｍｉｎで、
ｌ０ｗｔ％のＮ−メチル−２−ピロリドンを含有する水
溶液中に室温で吹き出した。

得られたパルプ状物質の性状は次の通りであった。

平均比か過抵抗；　３１ｘ　１０９ｃｍ／ｇ外部比表面
積：１７　　イ／９

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、芳香族多価イソシアネートと芳香族多価カルボン酸
   とより合成された芳香族ポリアミドを溶媒に溶解したド
   ープと、芳香族ポリアミドの非溶媒をその主成分とする
   液体との二流体を、芳香族ポリアミドの非溶媒をその主
   成分とする凝固液中で、二流体ノズルを通して吐出する
   ことを特徴とする合成樹脂パルプの製造方法。 ２、前記液体および凝固液中の芳香族ポリアミドの非溶
   媒が水である特許請求の範囲第１項記載の方法。