(57)【要約】      （修正有）【課題】耐熱性、難燃性、電気絶縁性、断熱性、軽量性、に優れたポリイミド繊維紙の製造方法を提供。【解決手段】非熱可塑性ポリイミドの削り出し短繊維を準備する短繊維準備工程１１０１と、水溶性高分子であって、分解温度がポリイミドのガラス転移点よりも低温である材料である水溶性高分子溶液中に削り出されたポリイミド短繊維を混合し、湿式抄紙することで仮止めした仮止紙を形成する仮止紙形成工程１１０２と、からなるポリイミド繊維紙の製造方法。仮止紙形成１１０２後に水溶性高分子の一部又は全部を加熱処理によって水溶性高分子の一部又は全部除去工程１１０３と、その後、仮止紙にポリイミド前駆体を分散されるポリイミド前駆体分散工程１１０４と、その後、加熱によりポリイミド前駆体をイミド化するイミド化工程と、を含むポリイミド繊維紙の製造方法。【選択図】図１１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
非熱可塑性ポリイミドの削り出し短繊維を準備する短繊維準備工程と、
水溶性高分子であって、分解温度がポリイミドのガラス転移点よりも低温である材料である水溶性高分子溶液中に削り出された短繊維を混合し、湿式抄紙することで仮止めした仮止紙を形成する仮止紙形成工程と、
からなるポリイミド繊維紙の製造方法。
【請求項２】
仮止紙形成工程後に仮止紙にポリイミド前駆体を分散させるポリイミド前駆体分散工程をさらに有する請求項１に記載のポリイミド繊維紙の製造方法。
【請求項３】
仮止紙形成工程後に仮止紙にポリイミド溶液を分散させるポリイミド溶液分散工程をさらに有する請求項１に記載のポリイミド繊維紙の製造方法。
【請求項４】
仮止紙形成工程後に水溶性高分子の全部を加熱処理により除去する水溶性高分子全部除去工程をさらに有する請求項１から請求項３のいずれか一に記載のポリイミド繊維紙の製造方法。
【請求項５】
仮止紙形成工程後に水溶性高分子の一部を加熱処理により除去する水溶性高分子一部除去工程をさらに有する請求項１から請求項３のいずれか一に記載のポリイミド繊維紙の製造方法。
【請求項６】
水溶性高分子全部除去工程後に仮止紙にポリイミド前駆体を分散させるポリイミド前駆体分散工程をさらに有する請求項４に記載のポリイミド繊維紙の製造方法。
【請求項７】
水溶性高分子一部除去工程後に仮止紙にポリイミド前駆体を分散させるポリイミド前駆体分散工程をさらに有する請求項５に記載のポリイミド繊維紙の製造方法。
【請求項８】
水溶性高分子全部除去工程後に仮止紙にポリイミド溶液を分散させるポリイミド溶液分散工程をさらに有する請求項４に記載のポリイミド繊維紙の製造方法。
【請求項９】
水溶性高分子一部除去工程後に仮止紙にポリイミド溶液を分散させるポリイミド溶液分散工程をさらに有する請求項５に記載のポリイミド繊維紙の製造方法。
【請求項１０】
ポリイミド前駆体分散工程の後に加熱することでポリイミド前駆体をイミド化するイミド化工程をさらに有する請求項６又は請求項７に記載のポリイミド繊維紙の製造方法。
【請求項１１】
ポリイミド溶液分散工程の後に加熱することでポリイミド溶液に含まれる前駆体をイミド化するイミド化工程をさらに有する請求項８又は請求項９に記載のポリイミド繊維紙の製造方法。
【請求項１２】
非熱可塑性ポリイミドの削り出し短繊維の不織布中に、水溶性高分子であって、分解温度がポリイミドのガラス転移点よりも低温である水溶性高分子を分散させたポリイミド繊維紙中間構造体Ａ。
【請求項１３】
非熱可塑性ポリイミドの削り出し短繊維の不織布中に、水溶性高分子であって、分解温度がポリイミドのガラス転移点よりも低温である水溶性高分子の加熱変成物を分散させたポリイミド繊維紙中間構造体Ｂ。
【請求項１４】
非熱可塑性ポリイミドの削り出し短繊維の不織布中に、水溶性高分子であって、分解温度がポリイミドのガラス転移点よりも低温である水溶性高分子の加熱変成物を分散させ、さらにポリイミド前駆体溶液又はポリイミド溶液を含侵したポリイミド繊維紙中間構造体Ｃ。
【請求項１５】
前記水溶性高分子は、ポリイミドに対して重量パーセントで１％以上５０％以下である請求項１から請求項１１のいずれか一に記載のポリイミド繊維紙の製造方法。
【請求項１６】
前記水溶性高分子はデンプン、アルギン酸、カルボキシメチルセルロース、ガゼイン、ビニロン、ポリビニルアルコール、酢酸ビニル、ポリ酢酸ビニル又は／及びそれらの誘導体、のいずれか一以上である請求項１から請求項１１及び請求項１５のいずれか一に記載のポリイミド繊維紙の製造方法。
【請求項１７】
前記ポリイミド短繊維の長さは１．０ｍｍ以上１０．０ｍｍ以下である請求項１から請求項１１及び請求項１５、請求項１６のいずれか一に記載のポリイミド繊維紙の製造方法。
【請求項１８】
前記ポリイミド短繊維の長さは２．０ｍｍ以上６．０ｍｍ以下である請求項１７に記載のポリイミド繊維紙の製造方法。
【請求項１９】
前記ポリイミド短繊維の幅は１μｍ以上５０μｍ以下である請求項１から請求項１１及び請求項１５から請求項１８のいずれか一に記載のポリイミド繊維紙の製造方法。
【請求項２０】
前記ポリイミド短繊維の幅は３μｍ以上２５μｍ以下である請求項１９に記載のポリイミド繊維紙の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ポリイミド繊維によって構成される紙に関する発明である。
【背景技術】
【０００２】
ポリイミドフィルムは、電気絶縁性、耐熱性、耐寒性、難熱性、耐薬品性、機械特性に優れた素材であり、航空・宇宙用とから自動車、通信機器の幅広い分野で、需要が高まっている。しかしながら、ポリイミドフィルムはフィルムが持つ特性上、断熱性や、気体や液体の透過性、透過性には限界があり、ポリイミドの高機能性をいかしつつ、これらの特性を改良した柔軟なシート状製品の開発が待たれていた。また、一般にポリイミドフィルムは厚みを厚くすることには高コストにつながり、また重量的にも増大するため、低コストで厚みがあり、かつ軽量であるポリイミドのシート状製品の開発が要請されていた。
【０００３】
ポリイミドの繊維を用いてポリイミド不織布の素材を作り出す方法としては、例えば、特許文献１、特許文献２、に示される技術がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００３−９６６９８
【特許文献２】特開２００９−９７１１７
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、先行技術特許文献１に示されたポリイミド素材は、ポリイミド繊維に熱可塑性のポリイミドを利用するため耐熱性が低いという問題点がある。
【０００６】
また、先行技術特許文献２に示されたポリイミド素材は、耐熱性の高い非熱可塑ポリイミドのみを用いているが、ポリイミドの前駆体溶液を紡糸し、高速気流でひきとり、基材上に捕捉し、次いでイミド化を行う工程によるものであるため、特殊な製造装置を要し、均一な厚みを得ること、特に幅の広いシート製品を得ることは困難で高コストになると言う問題がある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するために本発明において、以下のポリイミド繊維紙等を提供する。非熱可塑性ポリイミドの削り出し短繊維を準備する短繊維準備工程と、水溶性高分子であって、分解温度がポリイミドのガラス転移点よりも低温である材料である水溶性高分子を混合し、湿式抄紙することで仮止めした仮止紙を形成する仮止紙形成工程と、からなるポリイミド繊維紙の製造方法を提供する。
【０００８】
次に、仮止紙形成工程後に仮止紙にポリイミド前駆体を分散させるポリイミド前駆体分散工程をさらに有するポリイミド繊維紙の製造方法を提供する。
【０００９】
次に、仮止紙形成工程後に仮止紙にポリイミド溶液を分散させるポリイミド溶液分散工程をさらに有するポリイミド繊維紙の製造方法を提供する。
【００１０】
次に、仮止紙形成工程後に水溶性高分子の全部を加熱処理により除去する水溶性高分子全部除去工程をさらに有するポリイミド繊維紙の製造方法を提供する。
【００１１】
次に、仮止紙形成工程後に水溶性高分子の一部を加熱処理により除去する水溶性高分子一部除去工程をさらに有するポリイミド繊維紙の製造方法を提供する。
【００１２】
次に、水溶性高分子全部除去工程後に仮止紙にポリイミド前駆体を分散させるポリイミド前駆体分散工程をさらに有するポリイミド繊維紙の製造方法を提供する。
【００１３】
次に、水溶性高分子一部除去工程後に仮止紙にポリイミド前駆体を分散させるポリイミド前駆体分散工程をさらに有するポリイミド繊維紙の製造方法を提供する。
【００１４】
次に、水溶性高分子全部除去工程後に仮止紙にポリイミド溶液を分散させるポリイミド溶液分散工程をさらに有するポリイミド繊維紙の製造方法を提供する。
【００１５】
次に、水溶性高分子一部除去工程後に仮止紙にポリイミド溶液を分散させるポリイミド溶液分散工程をさらに有するポリイミド繊維紙の製造方法を提供する。
【００１６】
次に、ポリイミド前駆体分散工程の後に加熱することでポリイミド前駆体をイミド化するイミド化工程をさらに有するポリイミド繊維紙の製造方法を提供する。
【００１７】
次に、ポリイミド溶液分散工程の後に加熱することでポリイミド溶液に含まれる前駆体をイミド化するイミド化工程をさらに有するポリイミド繊維紙の製造方法を提供する。
【００１８】
次に、非熱可塑性ポリイミドの削り出し短繊維の不織布中に、水溶性高分子であって、分解温度がポリイミドのガラス転移点よりも低温である水溶性高分子を分散させたポリイミド繊維紙中間構造体Ａを提供する。
【００１９】
次に、非熱可塑性ポリイミドの削り出し短繊維の不織布中に、水溶性高分子であって、分解温度がポリイミドのガラス転移点よりも低温である水溶性高分子の加熱変成物を分散させたポリイミド繊維紙中間構造体Ｂを提供する。
【００２０】
次に、非熱可塑性ポリイミドの削り出し短繊維の不織布中に、水溶性高分子であって、分解温度がポリイミドのガラス転移点よりも低温である水溶性高分子の加熱変成物を分散させ、さらにポリイミド前駆体又はポリイミド溶液を含浸したポリイミド繊維紙中間構造体Ｃを提供する。
【００２１】
次に、前記水溶性高分子は、ポリイミドに対して重量パーセントで１％以上５０％以下であるポリイミド繊維紙の製造方法を提供する。
【００２２】
次に、前記水溶性高分子はデンプン、アルギン酸、カルボキシメチルセルロース、ガゼイン、ビニロン、ポリビニルアルコール、酢酸ビニル、ポリ酢酸ビニル又は／及びそれらの誘導体、のいずれか一以上であるポリイミド繊維紙の製造方法を提供する。
【００２３】
次に、前記ポリイミド短繊維の長さは１．０ｍｍ以上１０．０ｍｍ以下であるポリイミド繊維紙の製造方法を提供する。
【００２４】
次に、前記ポリイミド短繊維の長さは２．０ｍｍ以上６．０ｍｍ以下であるポリイミド繊維紙の製造方法を提供する。
【００２５】
次に、前記ポリイミド短繊維の幅は１μｍ以上５０μｍ以下であるポリイミド繊維紙の製造方法を提供する。
【００２６】
次に、前記ポリイミド短繊維の幅は３μｍ以上２５μｍ以下であるポリイミド繊維紙の製造方法を提供する。
【発明の効果】
【００２７】
本発明により、構成素材における熱可塑性ポリイミド成分がほぼ１００パーセントのポリイミド繊維紙を作製することが可能となる。非熱可塑性ポリイミドが本来有している特性を十分に発揮することができ、耐熱性、難燃性、電気絶縁性、断熱性、軽量性、に優れた素材を製造する方法を提供することができる。
また、本発明ポリイミド繊維紙又は中間構造体を、中間構造体の持つ接着性を利用することで、別の素材と積層させることも可能であり、これにより特性の強化あるいは付加を図る複合材を提供することが出来る。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】実施形態１におけるポリイミド繊維紙製造方法の一例を示すフロー図
【図２】本発明における仮止紙の拡大概念図
【図３】実施形態２におけるポリイミド繊維紙製造方法の一例を示すフロー図
【図４】本発明における仮止紙にポリイミド前駆体溶液又はポリイミド溶液を分散させた状態の拡大概念図
【図５】実施形態３におけるポリイミド繊維紙製造方法の一例を示すフロー図
【図６】実施形態４におけるポリイミド繊維紙製造方法の一例を示すフロー図
【図７】本発明における水溶性高分子全部除去工程後の状態の拡大概念図
【図８】実施形態５におけるポリイミド繊維紙製造方法の一例を示すフロー図
【図９】本発明における水溶性高分子一部除去工程後の状態の拡大概念図
【図１０】本発明における水溶性高分子全部除去工程後にポリイミド前駆体溶液又はポリイミド溶液を分散させた状態を示す拡大概念図
【図１１】実施形態６におけるポリイミド繊維紙製造方法の一例を示すフロー図
【図１２】本発明における水溶性高分子一部除去工程後にポリイミド前駆体溶液又はポリイミド溶液を分散させた状態を示す拡大概念図
【図１３】実施形態７におけるポリイミド繊維紙製造方法の一例を示すフロー図
【図１４】実施形態８におけるポリイミド繊維紙製造方法の一例を示すフロー図
【図１５】実施形態９におけるポリイミド繊維紙製造方法の一例を示すフロー図
【図１６】実施形態１０におけるポリイミド繊維紙製造方法の一例を示すフロー図
【図１７】実施形態１１におけるポリイミド繊維紙製造方法の一例を示すフロー図
【図１８】本発明におけるポリイミド短繊維の拡大概念図
【発明を実施するための形態】
【００２９】
以下、本発明の実施の形態について、添付図面を用いて説明する。以下の説明は、実施形態１は請求項１に、実施形態２は請求項２に、実施形態３請求項３に、実施形態４は請求項４に、実施形態５は請求項５に、実施形態６は請求項６に、実施形態７は請求項７に、実施形態８は請求項８に、実施形態９は請求項９に、実施形態１０は請求項１０に、実施形態１１は請求項１１に、実施形態１２は請求項１２に、実施形態１３は請求項１３に、実施形態１４は請求項１４に、実施形態１５は請求項１５に、実施形態１６は請求項１６に、実施形態１７は請求項１８に、実施形態１８は請求項１９に、実施形態１９は請求項２０に、実施形態２０は請求項２１に、それぞれ対応する。なお、本発明は、これら実施形態に何ら限定されるべきものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において、種々なる態様で実施し得る。
【００３０】
＜実施形態１＞
＜実施形態１  概要＞  
本実施形態にかかるポリイミド繊維紙の製造方法は、筒状にまかれたポリイミドフィルムを削り出したポリイミド繊維を和紙を製造するような湿式抄紙方法と複数回の加熱加圧工程を経ることによって、特殊な装置を用いずにポリイミド繊維紙を製造することができる。
【００３１】
＜実施形態１  構成＞
図１は、本実施形態のポリイミド繊維紙の製造方法の一例を示すフロー図である。図示するように、ポリイミド繊維紙の製造方法は、短繊維準備工程ステップ（０１０１）、仮止紙形成工程ステップ（０１０２）と、を有する。
【００３２】
＜実施形態１  構成の説明＞
＜実施形態１  短繊維準備工程＞
「短繊維準備工程」は、非熱可塑性ポリイミドの削り出し短繊維を準備する工程である。ポリイミドの削り出しとは、帯状のポリイミドフィルムを筒状に巻き付けたポリイミドフィルムのロールを回転させて、回転させているポリイミドフィルムロールの側面に刃を当てることでポリイミド繊維を削り出す方法のことを示す。ポリイミドフィルムロールを回転させながら刃を充てることで、フィルムの厚さと刃の細さに合わせた、非常に細かいポリイミド繊維の束が作られる。このポリイミド繊維の束を切断することによって、ポリイミド短繊維が作られる。
削り出しによってポリイミド繊維を得ることから、繊維の太さが均一になるため、後の過程で加工しやすくなる。さらに、ポリイミドフィルムロールを構成するポリイミドフィルムの厚さと、削り出しを行う刃物の先端の細さを調整することによって、削り出すポリイミド繊維の幅を容易に変動させることができ、紡績の手法によるよりも繊維の幅の小さいものを容易に作ることが可能となる。また、削り出した繊維の束を切断することによって、繊維長を自由に調整することができる。
繊維の幅と繊維長を自由に組み合わせることが可能であるから、ポリイミド繊維紙の用途に合わせて繊維の幅と繊維長を変動させて、様々な強度と耐久性を有するポリイミド繊維紙を作ることが可能となる。
【００３３】
＜実施形態１  仮止紙形成工程＞
「仮止紙形成工程」は、水溶性高分子であって、分解温度がポリイミドのガラス転移点よりも低温である水溶性高分子と削り出されたポリイミド短繊維を混合し、湿式抄紙することで仮止紙を形成する工程である。仮止紙形成工程には、複合スラリー形成過程と、シート化過程と、融着過程が含まれている。湿式抄紙は、ポリイミド短繊維と水溶性高分子を混合し、水中に分散させた複合スラリーを漉き上げることで、シート化することである。仮止めすることによって、次工程へのハンドリングが容易となる。
水溶性高分子は、常温では水に溶けない性質のものを用いることが好ましく、この場合、複合スラリー中の水溶性高分子は、繊維又は／及び粉体の形状である。
【００３４】
複合スラリー形成過程は、ポリイミド短繊維と、水溶性高分子であって分解温度がポリイミドのガラス転移点よりも低温である材料である水溶性高分子を混合し、複合スラリーとする過程である。特に限定されるものではないが、例えば製紙用添加剤として通常使用される、分散材（例えば、水溶性ポリウレタン樹脂  吉村油化株式会社製、テキサノールPE−１０F）、消泡材（例えば、明成化学工業株式会社製、フォームレスPニュー）、増粘剤（例えば、ポリアクリルアミド系増粘剤、明成化学工業社製、メイパム）などを必要に応じて添加しても良い。分散材と増粘剤によりポリイミド短繊維と水溶性高分子の分散性を向上させ、消泡材によりピンホールの原因となる気泡の発生を抑制させる。これら添加剤は、仮止紙の固体成分として殆ど残存しないため、取り除く必要がない。
ポリイミド短繊維は繊維であるから水溶液中で絡みあうことが可能であるが、ポリイミドが本質的に有する高い耐熱性のために、絡み合った短繊維を強固に融着させるためのバインダーとしての働きをするバインダー繊維を有していない。したがって、濡れている状態では絡み合った繊維が水の重さによって解け難いものの、これが乾燥した場合には、絡み合った繊維が容易に解けて、紙としての状態を維持することができなくなってしまう。そこで、漉き上げた時に和紙の繊維のように絡み合った状態にあるポリイミド短繊維を、乾燥させた状態でも絡み合った状態で維持しておくために、水溶性高分子と混合した分散スラリーを漉き上げる。水溶性高分子は、溶解温度の熱が加わると溶解する。このとき、水溶性高分子の間に挟まれていたポリイミド短繊維を挟み込んだまま水溶性高分子が熱融着を起こすことで、ポリイミド短繊維が絡み合った状態を固定する。あるいは、ポリイミド短繊維に水溶性高分子が結合することで、ポリイミド短繊維が絡み合った状態を固定する。水溶性高分子は、熱融着を起こさせることを目的として分散させるものである。分散させる水溶性高分子は、熱融着を起こす温度が、ポリイミドのガラス転移点よりも低いものであることが必要である。ポリイミドのガラス転移点よりも、水溶性高分子の熱融着を起こす分解温度の方が高い場合には、融着温度と時間の関係によって、ポリイミドの劣化が進行する可能性がある。
【００３５】
シート化過程は、紙の製造において通常使用される公知のワイヤー等を用いてシート化する過程である。複合スラリーをワイヤー等でろ過することで（ろ過することを、本発明の製造工程では「漉く」という）形成されるシートを湿紙という。
【００３６】
融着過程は、ワイヤー等を用いて漉き上げシート化した湿紙に熱を加え、水溶性高分子の溶解による熱融着を行う過程である。
水溶性高分子は、分解温度を加えられると、溶解する。水溶性高分子が溶解すると、図２に示すように、水溶性高分子同士が熱融着を起こして、ポリイミド短繊維は熱融着を起こした水溶性高分子に挟まれるようにして絡み合った状態で固定される、あるいは、熱融着を起こした水溶性高分子にポリイミド短繊維が張り付くことで、ポリイミド短繊維は絡み合った状態で固定される。しかし、ポリイミド短繊維自体は熱融着を起こしているわけではないうえ、水溶性高分子の熱融着によっておきる固定は、力が弱くかつ固定個所が少なく耐久性の低い、仮に止めた程度の弱い固定状態である。
【００３７】
＜実施形態１  効果＞
本実施形態のポリイミド繊維紙の製造方法により、特殊な装置を用いることなく、均一な厚みのポリイミド繊維紙、及び均一な厚みの幅広のシート状のポリイミド繊維紙を作製することが可能である。
【００３８】
＜実施形態２＞
＜実施形態２    概要＞
本実施形態は、実施形態１のポリイミド繊維紙の製造方法の後に、仮止紙にポリイミド前駆体を分散させる工程を追加した、ポリイミド繊維紙の製造方法である。
【００３９】
＜実施形態２  構成＞
図３は、本実施形態のポリイミド繊維紙の製造方法の一例を示すフロー図であえる。図示するように、本実施形態のポリイミド繊維紙の製造方法は、短繊維準備工程（０３０１）、仮止紙形成工程（０３０２）、ポリイミド前駆体分散工程（０３０３）と、を有する。以下では、実施形態１との共通の構成の説明は省略し、本実施形態に特徴的な構成について説明する。
【００４０】
＜実施形態２  構成の説明＞
＜実施形態２  ポリイミド前駆体分散工程＞
「ポリイミド前駆体分散工程」は、仮止紙形成工程後に仮止紙にポリイミド前駆体を分散させる工程である。ポリイミド前駆体は、イミド化反応により非熱可塑性ポリイミドとなるポリアミック酸であり、分散工程においていては、ポリイミド前駆体溶液として分散させることが考えらえる。ポリイミド前駆体溶液を分散させると、図４に示すように、仮止紙においてポリイミド短繊維を仮止めしている水溶性高分子（０４０１）を包含したまま、ポリイミド短繊維全体を覆うようにポリイミド前駆体溶液の膜（０４０２）が張る。
ポリイミド前駆体を分散させる方法の具体例としては、ポリイミド前駆体を仮止紙に含浸させ、含浸させたポリイミド前駆体溶液の余分な溶媒を除き、ポリイミド前駆体を含浸させた仮止紙を乾燥させ、余分な溶媒を除いたポリイミド前駆体と、ポリイミド短繊維を固定している水溶性高分子のみを仮止紙に残存させて、添加させる方法が考えられる。以上の過程に示すように、仮止紙を本接着させるための成分であるポリイミド前駆体を仮止紙へ添加させる工程が、ポリイミド前駆体分散工程である。
含浸したポリイミド前駆体溶液を乾燥させる過程では、ポリイミド前駆体が反応するイミド化反応は起きていない。
【００４１】
＜実施形態２  発明の効果＞
本実施形態のポリイミド繊維紙の製造方法により、特殊な装置を用いることなく、均一な厚みのポリイミド繊維紙、及び均一な厚みの幅広のシート状のポリイミド繊維紙を製造することができる。
【００４２】
＜実施形態３＞
＜実施形態３  概要＞
本実施形態は、実施形態１又は実施形態２に記載されたポリイミド繊維紙の製造工程の仮止紙形成工程後に、ポリイミド溶液を分散させる工程を追加した、ポリイミド繊維紙の製造方法である。
【００４３】
＜実施形態３  構成＞
図５は、本実施形態の最も基本的なポリイミド繊維紙の製造方法の一例を示すフロー図である。図示するように、本実施形態のポリイミド繊維紙の製造方法は、短繊維準備工程ステップ（０５０１）、仮止紙形成工程ステップ（０５０２）、ポリイミド分散工程ステップ（０５０３）と、を有する。以下では、実施形態１又は実施形態２との共通の構成の説明は省略し本実施形態に特徴的な構成について説明する。
【００４４】
＜実施形態３  構成の説明＞
＜実施形態３  ポリイミド分散工程＞
「ポリイミド分散工程」は、仮止紙形成工程後に仮止紙にポリイミド溶液を分散させる工程である。ポリイミド溶液を分散させると、図４に示すポリイミド前駆体溶液を分散させた場合と同様に、ポリイミド短繊維を固定している水溶性高分子を包含して、ポリイミド短繊維を覆うように、ポリイミド溶液の膜が張る。
ポリイミドを分散させる方法の具体例としては、ポリイミドの溶液を仮止紙に含浸させて、仮止紙に添加させる方法が考えられる。仮止紙を本接着させるための成分であるポリイミドを仮止紙へ添加させる工程が、ポリイミド分散工程である。
【００４５】
＜実施形態３  効果＞
本実施形態のポリイミド繊維紙の製造方法により、特殊な装置を用いることなく、均一な厚みのポリイミド繊維紙、及び均一な厚みの幅広のシート状のポリイミド繊維紙を製造することができる。
【００４６】
＜実施形態４＞
＜実施形態４  概要＞
本実施形態は、実施形態１から実施形態３のいずれか一のポリイミド繊維紙の製造工程の仮止紙形成工程後に、水溶性高分子の全部を除去する工程を追加した、ポリイミド繊維紙の製造方法である。
【００４７】
＜実施形態４  構成＞
図６は、本実施形態のポリイミド繊維紙の製造方法の一例を示すフロー図である。図示するように、本実施形態のポリイミド繊維紙の製造方法は、短繊維準備工程ステップ（０６０１）、仮止紙形成工程ステップ（０６０２）、水溶性高分子全部除去工程ステップ（０６０３）と、を有する。以下では、実施形態１から実施形態３のいずれか一との共通の構成の説明は省略し、本実施形態に特徴的な構成について説明する。
【００４８】
＜実施形態４  構成の説明＞
＜実施形態４  水溶性高分子全部除去工程＞
「水溶性高分子全部除去工程」は、仮止紙形成工程後に水溶性高分子の全部を加熱処理により除去する工程である。例えば、二つの熱ロールで仮止紙を挟み、熱を与えて、水溶性高分子の分解を行う。いわゆるカレンダー加工とよばれる加工方法である。
【００４９】
水溶性高分子全部除去工程を行う際の熱ロールの熱は、１９０度から２５０度の間とする。水溶性高分子を確実に分解する温度であって、かつ、実施形態２に従属する場合に含浸させたポリイミド前駆体がイミド化反応を起こさない温度、あるいは実施形態３に従属する場合に含浸させたポリイミド溶液のポリイミド前駆体がイミド化反応を起こさない温度、である必要がある。
【００５０】
水溶性高分子を加熱処理によって除去する過程で、水溶性高分子はほとんどが除去され一部が熱変性を起こし仮止紙に残存する。残存した水溶性高分子熱変性物は、水溶性高分子が除去されたあとの仮止紙が分散することを防ぎ、仮止紙中のポリイミド繊維が絡まった状態を維持する働きをする。図７は、水溶性高分子全部除去工程後のポリイミド繊維紙の状態を示す図である。図の点線で囲って示している部分が、仮止紙における水溶性高分子のポリイミド短繊維の工程部分である。点線で囲った内側で、実線で示されている部分が、水溶性高分子全部除去後にポリイミド繊維紙に残存する水溶性高分子熱変性物である。図示するように、イミド化反応を起こさない状態で、水溶性高分子を全部除去したとしても、水溶性高分子熱変性物が、ポリイミド短繊維を固定しているので、仮止紙が分散することはない。さらに、水溶性高分子全部除去工程後の仮止紙は、水溶性高分子熱変性物が有する粘性を発現するため、他の熱融着性を有する素材と熱融着することが可能である。
【００５１】
＜実施形態４  効果＞
本実施形態のポリイミド繊維紙の製造方法によって、特殊な装置を用いることなく、均一な厚みのポリイミド繊維紙、及び均一な厚みの幅広のシート状のポリイミド繊維紙を製造することができる。
【００５２】
＜実施形態５＞
＜実施形態５  概要＞
本実施形態における発明は、実施形態１から実施形態３のいずれか一に記載のポリイミド繊維紙製造工程の仮止紙形成工程後に、水溶性高分子の一部のみ除去して、一部の水溶性高分子を仮止紙に残存させる、ポリイミド繊維紙製造方法に関する発明である。
【００５３】
＜実施形態５  構成＞
図８は、本実施形態における最も基本的なポリイミド繊維紙の製造方法の一例を示すフロー図である。図示するように、本実施形態のポリイミド繊維紙の製造方法は、短繊維準備工程ステップ（０８０１）、仮止紙形成工程ステップ（０８０２）、水溶性高分子一部除去工程ステップ（０８０３）と、を有する。以下では、実施形態１から実施形態４のいずれか一との共通の構成についての説明は省略し、本実施形態に特徴的な点について説明をする。
【００５４】
＜実施形態５  構成の説明＞
＜実施形態５  水溶性高分子一部除去工程＞
「水溶性高分子一部除去工程」は、仮止紙形成工程後に水溶性高分子の一部を加熱処理により除去する。水溶性高分子一部除去工程では、前記水溶性高分子全部除去工程の場合と同様に、例えば、二つの熱ロールで仮止紙を挟み、熱を与えて、水溶性高分子の分解を行う、いわゆるカレンダー加工の方法が考えられる。
【００５５】
水溶性高分子全部除去工程を行う際の熱ロールの熱は、前記水溶性高分子全部除去工程の場合と同様に、１９０度から２５０度の間とする。水溶性高分子を確実に分解する温度であって、かつ、実施形態２に従属する場合に含浸させたポリイミド前駆体がイミド化反応を起こさない温度、あるいは実施形態３に従属する場合に含浸させたポリイミド溶液のポリイミド前駆体がイミド化反応を起こさない温度、である必要がある。
【００５６】
水溶性高分子を加熱処理によって一部除去する場合、一部除去の工程では、水溶性高分子の分解と、水溶性高分子の変性が同時におきる。したがって、一部除去工程後の仮止紙には、除去されなかった水溶性高分子と、加熱処理によって変性した水溶性高分子が残存することになる。図９は、水溶性高分子一部除去工程後のポリイミド繊維紙の状態を示す図である。図の点線で囲って示している部分が、仮止紙における水溶性高分子のポリイミド短繊維の工程部分である。点線で囲った内側で、実線で示されている部分が、水溶性高分子一部除去後にポリイミド繊維紙に残存する水溶性高分子及び水溶性高分子熱変性物である。図示するように、イミド化反応を起こさない状態で、水溶性高分子を一部除去したとしても、水溶性高分子及び水溶性高分子熱変性物が、ポリイミド短繊維を固定しているので、仮止紙が分散することはない。水溶性高分子全部除去工程後の状態を示す概念図である図８において実線で示している水溶性高分子熱変性物の部分に比べて、水溶性高分子一部除去工程後の状態を示す概念図である図９において実線で示している水溶性高分子及び水溶性高分子熱変性物を示す部分は、大きくなるように図示している。水溶性高分子が一部のみ除去されるように除去工程を行っているので、水溶性高分子が除去されている量が水溶性高分子全部除去工程に比して少量となるからである。
水溶性高分子一部除去工程後のポリイミド短繊維は、水溶性高分子及び変性した水溶性高分子が、粘着性を有することから、他の熱融着可能な物質と熱融着させることが可能となる。
【００５７】
＜実施形態５  発明の効果＞
本実施形態のポリイミド繊維紙の製造方法により、特殊な装置を用いることなく、均一な厚みのポリイミド繊維紙、及び均一な厚みの幅広のシート状のポリイミド繊維紙を製造することが可能となる。
【００５８】
＜実施形態６＞
＜実施形態6  概要＞
本実施形態のポリイミド繊維紙は、実施形態４のポリイミド繊維紙製造方法の水溶性高分子全部除去工程の前ではなく、水溶性高分子全部除去工程の後に、ポリイミド前駆体を分散させて、ポリイミド繊維紙を製造する方法に関する発明である。水溶性全部除去工程後にポリイミド前駆体を分散させると、図１０に示すように、ポリイミド短繊維を包むようにしてポリイミド短繊維に固着している水溶性高分子熱変性物（１００１）を内包するようにして、ポリイミド前駆体がポリイミド短繊維を包むように膜（１００２）を張る。
【００５９】
＜実施形態６  構成＞
図１１は、本実施形態における最も基本的なポリイミド繊維紙の製造方法の一例を示すフロー図である。図示するように、本実施形態のポリイミド繊維紙の製造方法は、短繊維準備工程ステップ（１１０１）、仮止紙形成工程ステップ（１１０２）、水溶性高分子全部除去工程ステップ（１１０３）、ポリイミド前駆体分散工程ステップ（１１０４）と、を有する。実施形態１から実施形態５のいずれか一との共通の構成の説明は省略した。
【００６０】
前述のとおり、水溶性高分子全部除去工程後にポリイミド前駆体を分散させると、図１０に示すように、ポリイミド短繊維を包むようにしてポリイミド短繊維に固着している水溶性高分子熱変性物を内包するようにして、ポリイミド前駆体がポリイミド短繊維を包むように膜を張る。水溶性高分子全部除去工程を経ると、ポリイミド短繊維を固定しているのは水溶性高分子熱変性物のみとなる。そのため、ポリイミド短繊維を固定する力は弱いものとなる。水溶性高分子全部除去工程後、ポリイミド前駆体分散工程を経て、ポリイミド前駆体とポリイミド短繊維をイミド化反応させる前に、ポリイミド短繊維が絡んでいる状態が解けてしまうと、ポリイミド繊維紙を製造することができなくなってしまうので、実施形態６における削り出したポリイミド短繊維は、それ自体が絡みやすい繊維長及び繊維の幅によって構成されていることが好ましい。ポリイミド短繊維が絡みやすいのは、相対的に繊維長が長く、相対的に繊維の幅が細い場合である。例えば、繊維長は５ｍｍ以上、繊維の幅は２５μｍ以下であるポリイミド短繊維が、実施形態６におけるポリイミド繊維紙の製造に適している。
【００６１】
＜実施形態６  発明の効果＞
本実施形態のポリイミド繊維紙の製造方法により、特殊な装置を用いることなく、均一な厚みのポリイミド繊維紙、及び均一な厚みの幅広のシート状のポリイミド繊維紙を製造することが可能となる。
【００６２】
＜実施形態７＞
＜実施形態７  概要＞
本実施形態のポリイミド繊維紙は、実施形態５のポリイミド繊維紙製造方法の水溶性高分子一部除去工程前ではなく、水溶性高分子一部除去工程の後に、ポリイミド前駆体を分散させる。水溶性高分子一部除去工程後にポリイミド溶液を分散させると、図１２に示すように、ポリイミド短繊維を包むようにしてポリイミド短繊維に固着している水溶性高分子及び水溶性高分子熱変性物（１２０１）を内包するようにして、ポリイミド前駆体がポリイミド短繊維を包むように膜（１２０２）を張る。
【００６３】
＜実施形態７  構成＞
図１３は、本実施形態における最も基本的なポリイミド繊維紙の製造方法の一例を示すフロー図である。図示するように、本実施形態のポリイミド繊維紙の製造方法は、短繊維準備工程ステップ（１３０１）、仮止紙形成工程ステップ（１３０２）、水溶性高分子一部除去工程ステップ（１３０３）、ポリイミド前駆体分散工程ステップ（１３０４）と、を有する。実施形態１から実施形態６のいずれか一との共通の構成についての説明は省略した。
【００６４】
前述するように、水溶性高分子一部除去工程後にポリイミド溶液を分散させると、図１２に示すように、ポリイミド短繊維を包むようにしてポリイミド短繊維に固着している水溶性高分子及び水溶性高分子熱変性物を内包するようにして、ポリイミド前駆体がポリイミド短繊維を包むように膜を張る。水溶性高分子を一部除去した場合には、水溶性高分子を全部除去する実施形態６の場合とは異なり、単に水溶性高分子熱変性物のみがポリイミド短繊維を固定するのではなく、水溶性高分子と水溶性高分子熱変性物の両方によってポリイミド短繊維が固定される。したがって、固定している水溶性高分子および水溶性高分子熱変性物の質量は水溶性高分子熱変性物のみの場合よりも大きくなる。さらに、水溶性高分子及び水溶性高分子熱変性物によって固定されているポリイミド短繊維の面積のほうが、水溶性高分子熱変性物のみによって固定されているポリイミド短繊維の面積よりも大きくなる。このことから、水溶性高分子一部除去工程後のポリイミド短繊維の固定は相対的に強い。水溶性高分子一部除去工程後、ポリイミド前駆体分散工程の後イミド化させる前にポリイミド短繊維の絡みが解けてしまう危険は相対的に小さく、削り出したポリイミド短繊維が相対的に短く、相対的に太いものであったとしても、ポリイミド短繊維が解けることはない。例えば、繊維長は５ｍｍ以下、繊維の幅は２５μｍ以上であるポリイミド短繊維が、実施形態７におけるポリイミド繊維紙の製造に適している。
【００６５】
＜実施形態７  効果＞
本実施形態のポリイミド繊維紙の製造方法により、特殊な装置を用いることなく、均一な厚みのポリイミド繊維紙、及び均一な厚みの幅広のシート状のポリイミド繊維紙を製造することが可能となる。
【００６６】
＜実施形態８＞
＜実施形態８  概要＞
本実施形態における発明は、実施形態４のポリイミド繊維紙製造方法の水溶性高分子全部除去工程の前ではなく、水溶性高分子全部除去工程の後に、ポリイミド溶液を分散させる、ポリイミド繊維紙製造方法に関する発明である。水溶性全部除去工程後にポリイミド前駆体を分散させた状態を示す図１０と同様に、水溶性高分子全部除去工程後にポリイミド溶液を分散させると、ポリイミド短繊維を包むようにしてポリイミド短繊維に固着している水溶性高分子熱変性物を内包するようにして、ポリイミド溶液がポリイミド短繊維を包むように膜を張る。
【００６７】
＜実施形態８  構成＞
図１４は、本実施形態における最も基本的なポリイミド繊維紙の製造方法の一例を示すフロー図である。図示するように、本実施形態のポリイミド繊維紙の製造方法は、短繊維準備工程ステップ（１４０１）、仮止紙形成工程ステップ（１４０２）、水溶性高分子全部除去工程ステップ（１４０３）、ポリイミド溶液分散工程ステップ（１４０４）と、を有する。実施形態１から実施形態７のいずれか一との共通の構成についての説明は省略した。
【００６８】
前述するように、水溶性高分子全部除去工程後にポリイミド溶液を分散させると、ポリイミド短繊維を包むようにしてポリイミド短繊維に固着している水溶性高分子熱変性物を内包するようにして、ポリイミド溶液がポリイミド短繊維を包むように膜を張る。水溶性高分子全部除去工程を経ると、ポリイミド短繊維を固定しているのは水溶性高分子熱変性物のみとなる。そのため、ポリイミド短繊維を固定する力は弱いものとなる。水溶性高分子全部除去工程後、ポリイミド分散工程を経て、ポリイミドとポリイミド短繊維をイミド化反応させる前に、ポリイミド短繊維が絡んでいる状態が解けてしまうと、ポリイミド繊維紙を製造することができなくなってしまうので、実施形態６と同様に、実施形態８における削り出したポリイミド短繊維も、それ自体が絡みやすい繊維長及び繊維の幅によって構成されていることが好ましい。ポリイミド短繊維が絡みやすいのは、相対的に繊維長が長く、相対的に繊維の幅が細い場合である。例えば、繊維長は５ｍｍ以上、繊維の幅は２５μｍ以下であるポリイミド短繊維が、実施形態８におけるポリイミド繊維紙の製造についても適している。
【００６９】
＜実施形態８  発明の効果＞
本実施形態のポリイミド繊維紙の製造方法により、特殊な装置を用いることなく、均一な厚みのポリイミド繊維紙、及び均一な厚みの幅広のシート状のポリイミド繊維紙を製造することが可能となる。
【００７０】
＜実施形態９＞
＜実施形態9  概要＞
本実施形態のポリイミド繊維紙は、実施形態５の水溶性高分子一部除去工程前ではなく、水溶性高分子一部除去工程の後に、ポリイミド溶液を分散させる、ポリイミド繊維紙の製造方法である。水溶性高分子一部除去工程後にポリイミド前駆体を分散させた状態を示す図１２と同様に、水溶性高分子一部除去工程後にポリイミド溶液を分散させると、ポリイミド短繊維を包むようにしてポリイミド短繊維に固着している水溶性高分子及び水溶性高分子熱変性物を内包するようにして、ポリイミド溶液がポリイミド短繊維を包むように膜を張る。
【００７１】
＜実施形態9  構成＞
図１５は、本実施形態における最も基本的なポリイミド繊維紙の製造方法の一例を示すフロー図である。図示するように、本実施形態のポリイミド繊維紙の製造方法は、短繊維準備工程ステップ（１５０１）、仮止紙形成工程ステップ（１５０２）、水溶性高分子一部除去工程ステップ（１５０３）、ポリイミド溶液分散工程ステップ（１５０４）と、を有する。実施形態１から実施形態８のいずれか一との共通の構成の説明は省略した。
【００７２】
前述のように、水溶性高分子一部除去工程後にポリイミド前駆体を分散させた状態を示す図１２と同様に、水溶性高分子一部除去工程後にポリイミド溶液を分散させると、ポリイミド短繊維を包むようにしてポリイミド短繊維に固着している水溶性高分子及び水溶性高分子熱変性物を内包するようにして、ポリイミド溶液がポリイミド短繊維を包むように膜を張る。水溶性高分子を一部除去した場合には、実施形態７と同様に、単に水溶性高分子熱変性物のみがポリイミド短繊維を固定するのではなく、水溶性高分子と水溶性高分子熱変性物の両方によってポリイミド短繊維が固定される。したがって、固定している水溶性高分子および水溶性高分子熱変性物の質量は水溶性高分子熱変性物のみの場合よりも大きくなる。さらに、水溶性高分子及び水溶性高分子熱変性物によって固定されているポリイミド短繊維の面積のほうが、水溶性高分子熱変性物のみによって固定されているポリイミド短繊維の面積よりも大きくなる。このことから、水溶性高分子一部除去工程後のポリイミド短繊維の固定は相対的に強い。水溶性高分子一部除去工程後、ポリイミド分散工程の後イミド化させる前にポリイミド短繊維の絡みが解けてしまう危険は相対的に小さく、削り出したポリイミド短繊維が相対的に短く、相対的に太いものであったとしても、ポリイミド短繊維が解けることはない。例えば、繊維長は５ｍｍ以下、繊維の幅は２５μｍ以上であるポリイミド短繊維が、実施形態９におけるポリイミド繊維紙の製造に際しても適している。
【００７３】
＜実施形態9  発明の効果＞
本実施形態のポリイミド繊維紙の製造方法により、特殊な装置を用いることなく、均一な厚みのポリイミド繊維紙、及び均一な厚みの幅広のシート状のポリイミド繊維紙を製造することが可能となる。
【００７４】
＜実施形態１０＞
＜実施形態１０  概要＞
本実施形態のポリイミド繊維紙は、実施形態６又は実施形態７に記載のポリイミド繊維紙製造方法のポリイミド前駆体分散工程の後に加熱処理をする工程をさらに有する、ポリイミド繊維紙の製造方法に関する発明である。
【００７５】
＜実施形態１０  構成＞
図１６は、本実施形態における最も基本的なポリイミド繊維紙の製造方法の一例を示すフロー図である。図示するように、本実施形態のポリイミド繊維紙の製造方法は、短繊維準備工程ステップ（１６０１）、仮止紙形成工程ステップ（１６０２）、水溶性高分子全部除去工程工程ステップ（１６０３）、ポリイミド前駆体分散工程ステップ（１６０４）、イミド化工程ステップ（１６０５）と、を有する。以下では、実施形態１から実施形態９のいずれか一との共通の構成の説明は省略し、本実施形態に特徴的な点について説明する。
【００７６】
＜実施形態１０  構成の説明＞
＜実施形態１０  イミド化工程＞
「イミド化工程」は、ポリイミド前駆体分散工程の後に加熱することで、ポリイミド前駆体をイミド化する工程である。ポリイミド繊維仮止紙は、イミド化によって繊維同士が接着固定された状態のポリイミド繊維紙となる。イミド化工程では、前記水溶性高分子全部除去工程の場合と同様に、例えば、通称カレンダー加工機と呼ばれる機械を用いて、二つの熱ロールで仮止紙を挟み、熱を与えて、ポリイミド前駆体をイミド化させ、ポリイミド繊維同士を固着させる。
【００７７】
イミド化を行う際の熱ロールの熱は、前記水溶性高分子全部除去工程の場合と異なり、３００度以上の設定とする。ポリイミド前駆体をイミド化させ、ポリイミド繊維紙を構成するポリイミドと固着させる温度である。
【００７８】
＜実施形態１０  その他＞
本実施形態では、水溶性高分子の全部または一部を除去する工程とイミド化工程の二回にわたり、熱ロールに仮止紙を挟むことになる。熱ロールに挟むことで仮止紙は加圧されることになり、加圧によって薄くなり、一般的な紙のような厚みになる。なお、加圧の程度、加熱ロールの形状によって、紙の厚さや表面形状を変更することも可能である。
さらに、熱ロールを用いず、無加圧状態で３００℃以上の加熱炉を通過させることにより、逆に、厚み方向に膨張させることで、単位厚みあたりの空隙率を高めることも可能である。
【００７９】
＜実施形態１０  発明の効果＞
本実施形態のポリイミド繊維紙の製造方法により、特殊な装置を用いることなく、均一な厚みのポリイミド繊維紙、及び均一な厚みの幅広のシート状のポリイミド繊維紙を製造することが可能となる。
【００８０】
＜実施形態１１＞
＜実施形態１１  概要＞
本実施形態のポリイミド繊維紙は、実施形態８又は実施形態９に記載のポリイミド繊維紙製造方法のポリイミド溶液分散工程の後に、イミド化工程をさらに有する、ポリイミド繊維紙の製造方法に関する発明である。
【００８１】
＜実施形態１１  構成＞
図１７は、本実施形態における最も基本的なポリイミド繊維紙の製造方法の一例を示すフロー図である。図示するように、本実施形態のポリイミド繊維紙の製造方法は、短繊維準備工程ステップ（１７０１）、仮止紙形成工程ステップ（１７０２）、水溶性高分子全部除去工程ステップ（１７０３）、ポリイミド溶液分散工程ステップ（１７０４）、イミド化工程ステップ（１７０５）と、を有する。以下では、実施形態１から実施形態１０のいずれか一との共通の構成の説明は省略し、本実施形態に特徴的な点について説明する。
【００８２】
＜実施形態１１  イミド化工程＞
本実施形態におけるイミド化工程では、ポリイミド溶液中のポリイミド前駆体がイミド化反応を起こす。これにより、仮止め状態にあったポリイミド繊維同士は接着固定されポリイミド繊維紙となる。イミド化工程では、ポリイミド前駆体を用いた実施形態１０の場合と同様に、例えば、通称カレンダー加工機と呼ばれる機械を用いて、二つの熱ロールで仮止紙を挟み、３００度以上の熱を与えて、ポリイミド溶液中のポリイミド前駆体をイミド化させ、ポリイミド繊維紙同士を固着させる。
【００８３】
＜実施形態１１  その他＞
本実施形態でも、実施形態１０と同様に水溶性高分子の全部または一部を除去する工程と、イミド化の工程で仮止紙に加圧が行われ、一般的な紙のような厚さになる。
なお、加圧の程度、加熱ロールの形状によって、紙の厚さや表面形状を変更することも可能である。
さらに、熱ロールを用いず、無加圧状態で３００℃以上の加熱炉を通過させることにより、逆に、厚み方向に膨張させることで、単位厚みあたりの空隙率を高めることも可能である。
【００８４】
＜実施形態１１  発明の効果＞
本実施形態のポリイミド繊維紙の製造方法により、特殊な装置を用いることなく、均一な厚みのポリイミド繊維紙、及び均一な厚みの幅広のシート状のポリイミド繊維紙を製造することが可能となる。
【００８５】
＜実施形態１２＞
＜実施形態１２  概要＞
本実施形態の発明は、ポリイミド繊維紙を作製する中間段階において生成される。
【００８６】
＜実施形態１２  構成＞
本実施形態１２の発明は、非熱可塑性を有するポリイミドの削り出し短繊維の不織布である、ポリイミド繊維紙中間構造体Ａである。ポリイミド繊維紙中間構造体Ａは、不織布中に、水溶性高分子であって分解温度がポリイミドのガラス転移点よりも低温である水溶性高分子が分散している。水溶性高分子が、非熱可塑性を有するポリイミドの特性とは異なる熱融着性を有しており、ポリイミド繊維紙中間構造体Ａ中の水溶性高分子が熱融着を起こすことで、他の熱融着を起こす物質と融着することが可能である。したがって、ポリイミド繊維紙中間構造体Ａは粘着性を有する。
【００８７】
＜実施形態１２  発明の効果＞
本実施形態における発明によって、主たる構成成分をポリイミドとしながら、非熱可塑性のポリイミドだけでは有することができない、他の物質と融着することができる粘性を有するポリイミドを主たる構成成分とする紙状素材を提供することが可能である。
【００８８】
＜実施形態１３＞
＜実施形態１３  概要＞
本実施形態の発明は、ポリイミド繊維紙を作製する中間段階において生成される。
【００８９】
＜実施形態１３  構成＞
本実施形態における発明は、非加熱性のポリイミドの削り出し短繊維の不織布である、ポリイミド繊維紙中間構造体Ｂである。ポリイミド繊維紙中間構造体Ｂは、不織布中に、水溶性高分子であって、分解温度がポリイミドのガラス転移点よりも低温である水溶性高分子の加熱変性物が分散している。水溶性高分子は加熱されると、分解と変性の二つの反応を起こし、分解の反応を起こした水溶性高分子は不織布中から除去され、変性した水溶性高分子の加熱変性物は、不織布中に残存する。水溶性高分子の加熱変性物は、加熱変性を起こす前の水溶性高分子と同様に、熱融着をする性質を有している。そこで、水溶性高分子の加熱変性物は、熱を加えると、粘性を発揮し、他の物質と融着することが可能である。したがって、ポリイミド繊維紙中間構造体Ｂは、融着性を有する。
【００９０】
＜実施形態１３  発明の効果＞
本実施形態における発明によって、特殊な装置を用いることなく、均一な厚みの他の物質と融着することができる粘性を有するポリイミド繊維紙、及び均一な厚みの幅広のシート状の他の物質と融着することができる粘性を有するポリイミド繊維紙を提供することが可能である。
【００９１】
＜実施形態１４＞
＜実施形態１４  概要＞
本実施形態の発明は、ポリイミド繊維紙を作製する中間段階において生成される。
【００９２】
＜実施形態１４  構成＞
本実施形態の発明は、非熱可塑性ポリイミドの削り出し短繊維の不織布である、ポリイミド繊維紙中間構造体Ｃである。ポリイミド繊維紙中間構造体Ｃは、不織布中に、水溶性高分子であって、分解温度がポリイミドのガラス転移点よりも低温である水溶性高分子の加熱変性物を分散させ、さらにポリイミド前駆体又は／及びポリイミド溶液を含浸し乾燥させたものである。水溶性高分子の熱変性物は熱融着をすることが可能であり、この性質は、ポリイミド前駆体又は／及びポリイミド溶液を含浸させたとしても失われない。したがって、ポリイミド繊維紙中間構造体Ｃは、粘着性を有しており、熱を加えると、他の粘着性を有する物質と熱融着することができる。
【００９３】
＜実施形態１４  発明の効果＞
本実施形態における発明によって、特殊な装置を用いることなく、均一な厚みの他の物質と融着することができる粘性を有するポリイミド繊維紙、及び均一な厚みの幅広のシート状の他の物質と融着することができる粘性を有するポリイミド繊維紙を提供することが可能である。
【００９４】
＜実施形態１５＞
本実施形態における発明は、実施形態１から実施形態１１のいずれか一に記載のポリイミド繊維紙製造方法における、水溶性高分子の重量の最適範囲を示している。水溶性高分子の重量の最適範囲は、ポリイミドに対して重量パーセントで、１％以上５０％以下である。水溶性高分子が多すぎると、水溶性高分子を除去した際に、水溶性高分子が存在していた部分が過疎化してしまい、ポリイミド繊維紙としての強度及び効果が十分ではなくなってしまう。一方で、水溶性高分子が少なすぎる場合には、水溶性高分子の融着によってポリイミドを仮固定する力が弱くなりすぎてしまい、仮止めすることができなくなる。したがって、水溶性高分子の重量には、最適範囲が存在している。
【００９５】
＜実施形態１６＞
本実施形態における発明は、実施形態１から実施形態１１及び請求項１５のいずれか一に記載のポリイミド繊維紙製造方法における、水溶性高分子に最適な種類を示している。ポリイミド繊維紙の作製上最適な水溶性高分子は、デンプン、アルギン酸、カルボキシルメチルセルロース、ガゼイン、ビニロン、ポリビニルアルコール、酢酸ビニル、ポリ酢酸ビニル又は／及びそれらの誘導体、のいずれか一以上である。水溶性高分子は多数存在しているが、その種類によって熱融着の強度であったり、除去工程によって熱変性を起こす程度が異なっており、ポリイミド繊維紙を作製する上で最適な水溶性高分子は、上記に挙げたもののいずれか一以上を用いる場合である。
【００９６】
＜実施形態１７＞
本実施形態における発明は、実施形態１から実施形態１１及び請求項１６のいずれか一に記載のポリイミド繊維紙製造方法における、ポリイミド前駆体及びポリイミド溶液に最適な種類を示している。
【００９７】
前記ポリイミド前駆体は、芳香族ジアミン成分と芳香族酸無水物成分とを有機溶媒中で重合させることにより得られる非熱可塑性ポリイミドの前駆体、または、縮重合後に、重合の時とは異なる溶媒へ置換した非熱可塑性ポリイミド前駆体である。
【００９８】
前記ポリイミド前駆体に含まれる芳香族ジアミン成分は、パラフェニレンジアミン、１，３−ビス（４−アミノフェノキシ）ベンゼン、４，４'−ジアミノジフェニルエーテル及び３，４'−ジアミノジフェニルエーテルからなる群から選ばれる１以上であるが、これらの成分以外の芳香族ジアミン成分を他に含んでいてもよい。
【００９９】
前記ポリイミド前駆体に含まれる芳香族酸無水物成分は、４，４'−オキシジフタル酸無水物、ピロメリット酸二無水物及び３，３'，４，４'−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物からなる群から選ばれる１以上であるが、これらの成分以外の芳香族酸無水物成分を他に含んでいてもよい。
【０１００】
前記ポリイミド前駆体に含まれるポリアミック酸溶液の形成に使用される有機溶媒としては、例えば、ジメチルスルホキシド、ジエチルスルホキシド等のスルホキシド系溶媒、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムド、Ｎ，Ｎ−ジエチルホルムアミド等のホルムアミド系溶媒、Ｎ，Ｎ−ジメチルアセトアミド、Ｎ，Ｎ−ジエチルアセトアミド等のアセトアミド系溶媒、Ｎ−メチル−２−ピロリドン、Ｎ−ビニル−２−ピロリドン等のピロリドン系溶媒、フェノール、ｏ−，ｍ−，又はｐ−クレゾール、キシレノール、ハロゲン化フェノール、カテコール等のフェノール系溶媒、又はヘキサメチルホスホルアミド、γ−ブチロラクトン等の非プロトン性極性溶媒等を挙げることができ、さらにはキシレン、トルエン、アセトン、水等も使用できる。
【０１０１】
前記ポリイミド溶液は、少なくともイミド化反応により非熱可塑性ポリイミドとなる前駆体成分と非熱可塑性ポリイミド成分を含む溶液である。
【０１０２】
前記ポリイミド溶液に含まれる非熱可塑性ポリイミドに指定はないが、芳香族ジアミンと芳香族酸無水物から成るポリイミド前駆体から得られるポリイミドであることが好ましい。
【０１０３】
前記、ポリイミド溶液に含まれる、イミド化反応により非熱可塑性ポリイミドとなる前駆体成分に指定はないが、前述の０１０４から０１０５で得られるようなポリイミド前駆体等が例としてあげられる。
【０１０４】
前記、ポリイミド溶液に用いる溶媒に特に指定はないが、例えば、ジメチルスルホキシド、ジエチルスルホキシド等のスルホキシド系溶媒、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムド、Ｎ，Ｎ−ジエチルホルムアミド等のホルムアミド系溶媒、Ｎ，Ｎ−ジメチルアセトアミド、Ｎ，Ｎ−ジエチルアセトアミド等のアセトアミド系溶媒、Ｎ−メチル−２−ピロリドン、Ｎ−ビニル−２−ピロリドン等のピロリドン系溶媒、フェノール、ｏ−，ｍ−，又はｐ−クレゾール、キシレノール、ハロゲン化フェノール、カテコール等のフェノール系溶媒、又はヘキサメチルホスホルアミド、γ−ブチロラクトン等の非プロトン性極性溶媒等を挙げることができ、さらにはキシレン、トルエン、アセトン、水等も使用できる。
【０１０５】
＜実施形態１８＞
本実施形態における発明は、実施形態１から実施形態１１及び請求項１５から実施形態１７のいずれか一に記載のポリイミド繊維紙製造方法における、ポリイミド短繊維の長さの適正長を示している。ポリイミド短繊維の適正長は、１．０ｍｍ以上１０．０ｍｍ以下である。ポリイミド短繊維が短すぎると、ポリイミド繊維がスラリー内で十分に絡み合わず、これを漉き上げたとしても、不織布として十分な絡み合いをすることができない。したがって、水溶性高分子を用いても仮止めをすることが困難となる。他方で、ポリイミド短繊維が長すぎると、絡み合いが複雑に重複しあうことになり、加熱加圧を加えても滑らかな表面とならず、紙としての仕上がりが不十分なものとなる。したがって、ポリイミド短繊維の長さには適正が存在している。
適正長の範囲内であれば、紙としての仕上がりは十分なものとなるが、繊維長の長さによって、単位面積当たりのポリイミド密度が異なってくるので、ポリイミドが有する耐熱性や機械強度といった特性の発現の程度に若干の差異が生じることはある。したがって、目的に合わせて適正長内から一以上の長さを選んで、ポリイミド短繊維を構成することが好ましい。
【０１０６】
＜実施形態１９＞
本実施形態における発明は、実施形態１８に記載のポリイミド繊維紙の製造方法における、ポリイド短繊維の最適長を示している。ポリイミド短繊維の最適長は、２．０ｍｍ以上６．０ｍｍ以下である。ポリイミド短繊維の長短によって、製造過程や仕上がりに差異が生じることはすでに説明した。この製造過程や仕上がりから、適正長があることは実施形態１８において指摘したが、さらに、製造過程の安定性、紙の仕上がり、完成したポリイミド繊維紙及びその中間構造体の効果、の全てが最適に満たされる条件にあるポリイミド短繊維の長さが最適長である。
【０１０７】
＜実施形態２０＞
本実施形態における発明は、実施形態１から実施形態１１及び実施形態１５から実施形態１９のいずれか一に記載のポリイミド繊維紙製造法における、ポリイミド短繊維の幅の適正領域の値を示している。図１８は、ポリイミド短繊維の概念図である。図に実線で示す長さが、ポリイミド短繊維の幅（１８０１）であり、図で点線で示された長さが、ポリイミド短繊維の高さ（１８０２）である。ポリイミドと短繊維の幅と、ポチイミド短繊維の高さは、一方他が他方に対して長くてもいいし、両者が同じ長さであってもかまわない。
ポリイミド短繊維の適正な幅は、１μｍ以上５０μｍ以下である。ポリイミド短繊維の幅によって、ポリイミド短繊維の柔軟性が異なってくる。太いものは曲がりにくく、細いものは柔軟に曲がりやすい。したがって、ポリイミド短繊維の幅の違いによって、ポリイミド短繊維がポリイミド短繊維及び水溶性高分子と絡み合う複雑さが異なってくる。単純な絡み方である場合には、ポリイミド短繊維は少しの衝撃で絡まった状態から解消される恐れがあり、仕上がった紙の強度が弱くなる。他方、複雑に絡みすぎると、絡み合っている部分が重複し厚みを持つため、仕上がった紙が滑らかなものではなくなり、紙としての完成度が不十分となる。したがって、ポリイミド短繊維の幅には上記にあげた適正幅が存在している。
【０１０８】
前述するように、ポリイミド短繊維は、ポリイミフィルムのロールの側面に刃をあてることで削り出される。このポリイミド短繊維の高さは、ポリイミドフィルムの厚さによって決まり、ポリイミド短繊維の幅は、側面から削り出す刃によって調整される。ポリイミドフィルムの厚さは、１μｍ以上５０μ以下のポリイミドフィルムが、ポリイミド繊維紙を作製する際のポリイミド短繊維を切り出すポリイミドフィルムのロールとして適している。さらに、ポリイミドフィルムの厚さが３μｍ以上２５μｍ以下のポリイミドフィルムが、ポリイミド繊維紙を作製する際のポリイミド短繊維を切り出すポリイミドフィルムのロールとして最適である。
【０１０９】
＜実施形態２１＞
本実施形態における発明は、実施形態２０に記載のポリイミド繊維紙製造方法における、ポリイド短繊維の最適幅を示している。ポリイミド短繊維の最適幅は、３μｍ以上２５μｍ以下である。ポリイミド短繊維の幅によって、製造過程や仕上がりに差異が生じることはすでに説明した。この製造過程や仕上がりから、適正幅があることは実施形態１９において指摘したが、さらに、製造過程の安定性、紙の仕上がり、完成したポリイミド繊維紙及びその中間構造体の効果、の全てが最適に満たされる条件にあるポリイミド短繊維の幅が最適幅である。
【０１１０】
＜その他＞
実施形態１５から実施形態２１には、本件ポリイミド繊維紙製造方法にほってポリイミド繊維紙を製造する場合の適正条件又は最適条件を示している。水溶性高分子の重量、水溶性高分子の種類、ポリイミド短繊維の長さ、ポリイミド短繊維の幅は、それぞれが影響し合っているものであるから、完成した紙の仕上がりや性質は、上記の要素が複合的に関係しあって定まる。したがって、製造した紙の使用目的や、製造過程で必要となる加熱処理の加熱条件に合わせて、最適な組み合わせになるように考慮する必要がある。
【産業上の利用可能性】
【０１１１】
本発明のポリイミド繊維紙は、回路基板材労、耐熱断熱材、吸音材、モーターや発電機の絶縁材、耐熱フィルターとして用いることができる。
【符号の説明】
【０１１２】
０１０１  短繊維準備工程
０１０２  仮止紙形成工程
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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