着色芳纶纸及其制造方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及耐热性、电特性等优异的着色芳纶纸及其制造方法，尤其是作为旋转 器、变压器和电气·电子仪器的绝缘材料等而有用的着色芳纶纸及其制造方法。
【背景技术】
[0002] 一直以来，在要求耐热性的电机绝缘领域中使用以耐热性高分子作为原材料的成 形体。尤其是，使用了芳香族聚酰胺（以下称为芳纶）的成形品是具备源自芳纶分子结构的 耐热性、耐化学试剂性、阻燃性的优异工业材料。其中，由聚间苯二甲酰间苯二胺（以下称为 间芳纶）的纤条体和纤维构成的纸(商品名y - y 7夕只（注册商标)）被广泛用作耐热性 优异的电机绝缘纸。
[0003] -般来说，使用了间芳纶的成形品基本均呈现白色，前述间芳纶纸也是白色或白 色透明的。另外，在电机绝缘用途中，间芳纶纸以窄带状的形式卷绕至导电体，或者冲切至 规定的形状，根据需要进行成型，沿着导电体和壳体等的形状插入或嵌入等后使用。然而， 例如将间芳纶纸卷绕而成的导线多个成束而制成电线时，存在如下问题：导线的外观完全 相同，因而难以判断连接处，另外，粘贴或嵌入至相同系统颜色的壳体等并使用时，难以判 断绝缘纸是否被组入等，作为用于解决这些问题的对策，期望进行了着色的芳纶纸。
[0004] 作为进行了着色的芳纶纸的制造方法，大致分为：预先对成为原料的间芳纶纤维 和间芳纶纤条体进行着色并制成片的方法、或者在制造芳纶纸后进行着色的方法。
[0005] 作为对间芳纶纤维进行着色的方法而提出了多种方法，例如公开了如下方法：利 用颜料进行原液着色的方法(例如英国专利第1438067号说明书)、使用阳离子染料进行染 色的方法(例如日本特开平09-95870号公报)，另外，为了提高染色性而向间芳纶纤维中导 入官能团并使用阳离子染料进行染色的方法(例如日本特公昭44-11168号公报)等，认为还 能够使用相同的方法对间芳纶纤条体实施着色。然而存在如下问题：在原液着色中色相的 范围有限、由于制造原料时使用颜料而在生产线的清洁等中导致制造成本变高等，另外，间 芳纶纤维例如被用于聚酯纤维、丙烯酸类纤维、人造丝纤维等衣料用途，与通常应用于染色 加工的纤维相比染色性低，因此它们的色相范围也有限。另外，由于纤维与纤条体的染色性 差异，还担心如下问题：在制成片时容易成为色斑、因暴露于高温湿热而在制成片时机械强 度降低等。
[0006] 另外，还可列举出在制造芳纶纸后进行染色的方法。然而，如上所述，由于纤维和 纤条体的染色性差异而存在如下问题：容易成为色斑，另外，利用湿热处理而容易产生褶 皱，机械强度降低等。
[0007] 需要说明的是，一般来说，芳纶纸使用在高温下实施了压延加工的纸，另外，芳纶 自身的表面基本上不存在官能团等，因此与纸浆纤维纸相比，还存在着色液难以浸透、难以 获得均匀着色这一问题。
【发明内容】
[0008] 本发明的目的在于，提供耐热性、电特性等优异的着色芳纶纸及其制造方法，尤其 是作为旋转器、变压器和电气·电子机器的绝缘材料等而有用的着色芳纶纸及其制造方法。
[0009] 本发明人等鉴于所述状况，为了开发出耐热性、电特性等优异的着色芳纶纸而进 行了深入研宄，结果完成了本发明。
[0010]即，本申请的第一发明提供芳纶纸，其中，在包含芳纶纤条体和芳纶短纤维的 芳纶纸的至少一个表面具备含有着色剂和粘结剂的着色层，该着色层的表面电阻率为 I X IO12 Ω / □以上，且被该着色层的单一色相着色的着色部的色差为5. 0以下。
[0011] 本申请的第二发明提供芳纶纸，在基于上述第一发明的着色芳纶纸中，着色层包 含单一色相或两种以上的色相。
[0012] 本申请的第三发明提供芳纶纸，在基于上述第一方明或第二发明的着色芳纶纸 中，着色层的厚度为0. 〇1~1〇 μ m。
[0013] 本申请的第四发明提供芳纶纸，在基于上述第一发明~第三发明中任一发明的着 色芳纶纸中，厚度为〇. 〇2~l. 00mm。
[0014] 本申请的第五发明提供芳纶纸，在基于上述第一发明~第四发明中任一发明的着 色芳纶纸中，着色剂为有机颜料或无机颜料。
[0015] 本申请的第六发明提供着色芳纶纸的制造方法，其中，在包含芳纶纤条体和芳纶 短纤维的芳纶纸的至少一个表面涂布含有着色剂、粘结剂和1〇~98重量％有机溶剂的涂布 液，从而形成着色层。
[0016] 本申请的第七发明为权利要求6所述的着色芳纶纸的制造方法，在基于上述第六 发明的芳纶纸的制造方法中，该涂布液中的着色剂的含量为1~30重量％、粘结剂的含量为 1~20重量％。
[0017] 本申请的第八发明提供芳纶纸的制造方法，在基于上述第六发明或第七发明的芳 纶纸的制造方法中，有机溶剂包含醇类、酯类、醚类、酮类和芳香族烃之中的至少1种以上。
[0018] 以下，针对本发明进行详细说明。
【具体实施方式】
[0019] (芳纶） 本发明中的芳纶是指酰胺键的60%以上直接键合于芳香环而成的线状高分子化合物。 作为这样的芳纶，可列举出例如聚间苯二甲酰间苯二胺及其共聚物、聚对苯二甲酰对苯二 胺及其共聚物、共聚对苯二甲酰对苯二胺· 3, 4' -二苯醚等。这些芳纶例如可以通过基于 芳香族酸二氯化物与芳香族二胺的缩合反应的溶液聚合法、两阶段表面聚合法等进行工业 制造，能够以市售品的形式获取，但不限定于此。这些芳纶之中，聚间苯二甲酰间苯二胺从 具备良好的成型加工性、阻燃性、耐热性等特性的观点出发是优选使用的。
[0020] (芳纶纤条体） 本发明中的芳纶纤条体是指由芳纶形成的膜状微小颗粒，有时也称为芳纶浆柏。制造 方法可例示出例如日本特公昭35-11851号、日本特公昭37-5732号公报等记载的方法。芳 纶纤条体与通常的木材浆柏同样地具备造纸性，因此在水中分散后，能够利用造纸机成形 为片状。此时，出于保持适合于造纸的品质的目的，可以实施所谓的打浆处理。该打浆处 理可以利用盘磨机、打浆机、其它涉及机械切断作用的造纸原料处理机器来实施。在该操作 中，纤条体的形态变化可以利用JIS P8121中规定的游离度(打浆度，freeness)来监测。本 发明中，实施了打浆处理后的芳纶纤条体的游离度优选为l〇~300cm3(加拿大标准游离度)的 范围内。关于游离度比该范围大的纤条体，由其成形的片的强度有可能降低。另一方面，想 要获得小于IOcm 3的游离度时，要投入的机械动力的利用效率变小，另外，单位时间的处理 量大多会变少，进而，纤条体的微细化过度推进，从而容易招致所谓粘结剂功能的降低。因 此，即使想要获得小于IOcm 3的游离度，也确认不到显著的优点。
[0021] (芳纶短纤维） 本发明中的芳纶短纤维是指将以芳纶作为原料的纤维切断成规定长度而成的纤维，作 为这样的纤维，可例示出例如帝人公司的" 3-冬7夕只(注册商标)"、"亍夕y - 7(注册商 标)"、r 1步y公司的"7 - 7 7夕只（注册商标）"、"亇7''7 - (注册商标)"、TEIJIN aramid bv公司的"卜7 口 > (注册商标)"等，但不限定于这些。
[0022] 芳纶短纤维可以优选具有0. 05dtex以上且不足25dtex的范围内的纤度。纤度 不足0. 05dteX的纤维在利用湿式法制造(后述）时容易招致聚集，故不优选，另外，纤度为 25dtex以上的纤维由于纤维直径变得过大，因此会产生高宽比的降低、力学增强效果的降 低、芳纶纸的均匀性不良，故不优选。
[0023] 芳纟仑短纤维的长度可以从Imm以上且不足25mm、优选2~12mm的范围中选择。短 纤维的长度小于Imm时，芳纶纸的力学特性降低，另外，25_以上的芳纶短纤维在利用后述 湿式法制造芳纶纸时，容易发生"缠绕" "结捆"等，容易成为缺陷的原因，故不优选