着色芳纶纸及其制造方法_2

文档序号:9252063阅读:来源:国知局

[0024] (芳纶纸) 本发明中,芳纶纸是指主要由前述芳纶纤条体和芳纶短纤维构成的片状物,通常具有 20以111~1000以1]1范围内的厚度。进而,芳给纸通常具有1(^/1]12~100(^/1]12范围内的单位面积 重量。此处,芳纶纤条体和芳纶短纤维的混合比例可以任意设定,但芳纶纤条体/芳纶短纤 维的比例(质量比)优选设为1/9~9/1、更优选为2/8~8/2,不限定于该范围。
[0025] 芳纶纸通常利用将前述芳纶纤条体与芳纶短纤维混合后制成片的方法来制造。具 体而言,例如可以应用如下方法:将上述芳纶纤条体和芳纶短纤维干式共混后,利用气流来 形成片的方法;将芳纶纤条体和芳纶短纤维在液体介质中分散混合后,吐出在液体透过性 的支承体、例如网或带上并制成片,去除液体并干燥的方法等,这些之中,优选选择将水用 作介质的所谓湿式抄制法。
[0026] 在湿式抄制法中,通常的方法是:将至少含有芳纶纤条体、芳纶短纤维的单一成分 或混合物的水性浆料输送至造纸机中并分散后,进行脱水、榨水和干燥操作,从而以片的形 式进行卷取的方法。作为造纸机,可利用长网造纸机、圆网造纸机、倾斜型造纸机以及将它 们组合而成的联合造纸机等。在利用联合造纸机进行制造的情况下,通过将配合比率不同 的浆料成形为片并合而为一,能够获得包含多个纸层的复合体片。在抄制时根据需要可使 用分散性改善剂、消泡剂、纸力增强剂等添加剂。
[0027] 如上那样操作而得到的芳纶纸通过在一对辊之间以高温高压进行热压,能够提高 密度、机械强度。关于热压的条件,例如使用金属制辊时,可例示出温度l〇~350°C、线压力 50~400kg/cm的范围内,但不限定于这些。热压时也可以将多个芳纟仑纸进行层叠。也可以 按照任意顺序多次进行上述热压加工。
[0028] (着色剂) 作为本发明中使用的着色剂,可例示出通常的染料、无机颜料和有机颜料,其中,特别 优选为无机颜料和有机颜料。作为无机颜料,可例示出铬黄、锌黄、普鲁士蓝、硫酸钡、镉红、 氧化钛、锌白、氧化铁红、矾土白、碳酸钙、群青、炭黑、石墨、铝粉等。作为有机颜料,可列举 出作为偶氮系的C系(β萘酚系)、2B系和6B系(β氧基萘甲酸系)等可溶性偶氮颜料、β 萘酚系、β氧基萘甲酸苯胺系、单偶氮黄系、双偶氮黄系、吡唑啉酮系等不溶性偶氮颜料、乙 酰乙酸苯胺系等缩合偶氮颜料、作为酞菁系的铜酞菁(α蓝、β蓝、ε蓝)、氯、溴等卤代铜 酞菁、无金属的酞菁颜料、作为多环颜料的茈系、芘酮系、喹吖啶酮系、硫靛系、二噁嗪系、异 吲哚酮系、喹酞酮系颜料。着色剂的添加量相对于涂布液的总量优选为1~30重量%、更优 选为2~25重量%。
[0029] (粘结剂) 在本发明中,出于使着色剂密合·固定在芳纶纸基材上形成着色层的目的而使用粘结 剂。作为本发明中使用的粘结剂,没有特别限定,可例示出氯乙烯树脂、醋酸乙烯酯树脂、丙 烯酸类树脂、聚酰胺树脂、聚酯树脂、聚氨酯树脂、纤维素树脂、环氧树脂、酚醛树脂、石油树 月旨、以及它们的共聚物等,它们可以单独使用,或者组合两种以上使用。另外,为了活用芳纶 纸的特征即耐热性,可以单独使用聚酰亚胺树脂、双马来酰亚胺三嗪树脂、硅系树脂、氟系 树脂、或者胶体二氧化硅等无机系粘结剂,或者将其与其它树脂混合使用。粘结剂的添加量 相对于涂布液的总量优选为1~20重量%、更优选为2~15重量%。
[0030] (涂布液) 本发明中,涂布液是指为了利用后述印刷或涂布将着色层形成在芳纶纸基材上而使用 的液体,由着色剂、粘结剂、助剂、水和有机溶剂构成。
[0031] 作为涂布液中使用的助剂,可以添加分散剂、稳定剂、抗氧化剂、抗静电剂、固化 剂、粘度改善剂、耐磨耗性改善剂等,但不限定它们。关于助剂的选择没有特别限定,可以根 据着色剂、粘结剂的种类在不损害本发明目的的范围内选择适当的助剂。助剂的添加量相 对于涂布液的总量优选为〇~1〇重量%。
[0032] 芳纶纸为与水的亲和性低、尤其是进行了压延加工的芳纶纸时,即使向表面滴水 也完全不会浸透,因此,为了使芳纶纸基材的着色变得均匀,本发明的涂布液中需要使用有 机溶剂。具体而言,重要的是,包含甲醇、乙醇、丁醇、IPA (异丙醇)、正丙醇、丁醇等醇类、 醋酸乙醋、醋酸甲醋、醋酸丁醋、乳酸乙酯等酯类、异丙醚、甲基溶纤剂、丁基溶纤剂、二噁烷 等醚类、丙酮、甲乙酮、甲基异丁基酮、二异丁酮等酮类、甲苯、二甲苯等芳香族烃中的至少1 种以上。有机溶剂的含量相对于涂布液的总量优选包含1〇~98重量%、更优选为15~90重 量%、进一步优选为20~80重量%。
[0033] (着色芳纶纸) 本发明中,着色芳纶纸是指在前述芳纶纸的至少一个表面形成有包含着色剂和粘结剂 的着色层的芳给纸,通常厚度优选为0. 〇2~l. 00mm、更优选为0. 03~0. 85mm、进一步优选为 0. 04~0. 80mm。另外,着色层的厚度优选为0. 01~20 μπκ更优选为0. 05~15 μπκ进一步优 选为0. 1~10μπι。着色层的厚度不足Ο.ΟΙμπι时,难以形成均匀着色的着色层,另外,超过 20 μ m时,纸原本具备的柔软性、机械特性有可能受损,故不优选。
[0034] 着色芳纶纸的着色层的表面电阻率需要为1Χ1012Ω/ □以上,优选为 5Χ IO12 Ω/ □以上、更优选为IX 1〇13Ω/ □以上。表面电阻率不足IX 1〇12 Ω/ □时,难 以用于电机绝缘用途,故不优选。因此,为了得到满足本发明的表面电阻率范围的着色 芳纶纸,需要选择具备高电气绝缘性的着色剂。另外,前述着色层的表面电阻率优选为 1Χ1019Ω/ □以下。
[0035] 本发明的着色芳纶纸只要在包含芳纶纤条体和芳纶短纤维的芳纶纸的至少一个 表面形成有着色层即可,另外,可以在表背两面形成有着色层,只要在使用方面没有特别限 制,则从生产率的观点出发,优选仅在一个表面形成着色层。
[0036] 作为本发明的着色芳纶纸的制造方法,使用前述涂布液,利用印刷或涂布中的任 一方法形成着色层,从而能够制成着色芳纶纸。关于印刷方式没有特别限定,可以采用胶版 印刷、凹版印刷、柔性印刷、活版印刷、凸版印刷、丝网印刷、按需印刷等现有公知的印刷方 式。另外,针对涂布方式也没有特别限定,可以采用辊涂、凹版涂布、棒涂、模具涂布、刮刀涂 布等现有公知的涂布方式。根据要使用的涂布剂的构成材料,选择适合形成着色层的印刷 方法或涂布方法即可。本发明的着色芳纶纸中的着色层的色相没有特别限定,另外,可以为 单一色相,也可以将两种以上的色相组合而形成着色层,但利用着色层的某一个色相进行 了着色的着色部中,色差需要为5.0以下,优选为4. 5以下、更优选为4.0以下。色差超过 5. 0时,可认为基本所有情况下均可目视识别色相的差异,其结果可能被判断为色斑,故不 优选。
[0037] 以下,列举出实施例来更具体地说明本发明。需要说明的是,这些实施例是单纯例 示,完全不限定本发明的内容。 实施例
[0038] (测定方法) (1)单位面积重量、厚度、密度 按照JIS C 2300-2来实施,密度利用(单位面积重量/厚度)来算出。另外,着色层的 厚度由形成着色层前后的厚度之差来算出。
[0039] (2 )表面电阻率、体积电阻率 按照ASTM D257来实施,以DC500V的施加电压进行测定。
[0040] (3)绝缘击穿电压 按照ASTM D149,以51mm的电极直径利用基于交流的直升压法来实施。
[0041] (4)着色均勾性 目视判断着色层的外观,将可均匀观察到的情况记作"〇"、略微观察到点状色斑或未 着色部的情况记作"Λ"、可明显确认到色斑的情况记作" X "。
[0042] (5)色差 针对前述(4)中判断为〇和判断为Λ的样品在任意10点处、另外针对判断为X的样 品在深色部和浅色部的任意各5点处,在重叠的
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