(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数枚のファイバー原紙のそれぞれをＮ−メチルモルフォリン−Ｎ−オキシドと極性液体との混合溶液にて均質に膨潤膠化し、合紙したことを特徴とするバルカナイズドファイバー。
【請求項２】
Ｎ−メチルモルフォリン−Ｎ−オキシドと極性液体との混合溶液中の極性液体の混合割合が、混合溶液重量に対し１０重量％から５０重量％の範囲で、かつ、前記混合溶液の温度が７０℃以上１４０℃以下である前記混合溶液中に複数枚のファイバー原紙を同時に連続的に通過させ、該複数枚のファイバー原紙を大気中に引き上げ、１枚に合紙し、加熱温度７０℃から１４０℃の下で均質な膨潤膠化が得られる熟成工程を経た後、該合紙されたファイバー原紙にテンションをかけた状態で極性液体中に導き、Ｎ−メチルモルフォリン−Ｎ−オキシド混合液を脱液し、脱液終了後プレス乾燥を行うことを特徴とするバルカナイズドファイバーの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、新規なバルカナイズドファイバーの製造方法およびその製造方法により得られたバルカナイズドファイバーに関するものである。
バルカナイズドファイバーは、再生天然繊維素からなる強靭な有機工業材料であり、耐衝撃性、耐摩耗性等の機械的強度に優れ、打抜き、折り曲げ、プレス成形等の加工性が良好である。更に耐油性、電気絶縁性にも優れた材料でもある。難燃性付与についても特公平３−４５１６号公報に開示されており、難燃性材料としても供されている。
【０００２】
【従来の技術】
吸水性及び化学的性質等を調整し抄紙されたファイバー原紙を、濃塩化亜鉛水溶液中に浸し濃塩化亜鉛水溶液の膨潤膠化作用を利用し、表面硬化処理、又はそれらを複数枚合紙し熟成し、以降連続的に脱液・プレス乾燥を行いバルカナイズドファイバーを得る。このバルカナイズドファイバーは、前記の如く優れた機械強度特性、電気絶縁特性等により、各種工業材料や電気絶縁材料および難燃性材料等広い用途に利用されている。
【０００３】
更にバルカナイズドファイバーの主たる素材が、天然セルロース繊維で構成されており、廃棄された場合の生分解性及びクリーンな焼却処理適性も有しており環境に優しい工業材料であるため、量産化および用途拡大が強く望まれている。
【０００４】
しかしながら、ファイバー原紙の膨潤膠化に際し鋼材に対し強い腐食性を示す塩化亜鉛溶液を使用しているために、塩化亜鉛溶液槽等の設備に高価な耐腐食性材料を使用せざるを得ない。その結果、量産化を阻害し、更には、用途拡大をも妨げる結果となっている。したがって金属腐食性のない膨潤膠化処理によるバルカナイズドファイバーの製造方法と該製造方法により得られるバルカナイズドファイバーの出現が切望されている。
【０００５】
一方、第３級アミンオキシドのセルロース溶解については、古くから研究されており、特にＮ−メチルモルフォリン−Ｎ−オキシドの特異的なセルロース溶解特性については、公知であるが、紡糸技術面等での利用が実現化されているにすぎない。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、金属腐食性のない膨潤膠化処理によるバルカナイズドファイバーの製造方法と該製造方法により得られるバルカナイズドファイバーを提供するものであり、特に鋼材腐食性を示さないＮ−メチルモルフォリン−Ｎ−オキシドによる、新規なバルカナイズドファイバー及びその工業的製造方法を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
以上に鑑み、本発明者等は、上記課題を、最も合理的かつ効果的に実現するため鋭意研究を進めた結果、Ｎ−メチルモルフォリン−Ｎ−オキシドと極性液体との混合溶液中に複数枚のファイバー原紙を連続的に通過させ、引き上げて熟成工程を設ける事により、合紙出来る事を見いだした。更に、以降脱液・乾燥プレス工程処理により、バルカナイズドファイバーを連続的に製造できる事を見いだし本発明を成すに至った。即ち、本発明はＮ−メチルモルフォリン−Ｎ−オキシドと一連のバルカナイズドファイバー製造設備の合理的組み合わせにより製造されるバルカナイズドファイバーと該バルカナイズドファイバーの製造方法を提供するものである。
本発明に係るバルカナイズドファイバーは、複数枚のファイバー原紙のそれぞれをＮ−メチルモルフォリン−Ｎ−オキシドと極性液体との混合溶液にて均質に膨潤膠化し、合紙したことを特徴とするものである。
また、本発明に係るバルカナイズドファイバーの製造方法は、Ｎ−メチルモルフォリン−Ｎ−オキシドと極性液体との混合溶液中の極性液体の混合割合が、混合溶液重量に対し１０重量％から５０重量％の範囲で、かつ、前記混合溶液の温度が７０℃以上１４０℃以下である前記混合溶液中に複数枚のファイバー原紙を同時に連続的に通過させ、該複数枚のファイバー原紙を大気中に引き上げ、１枚に合紙し、加熱温度７０℃から１４０℃の下で均質な膨潤膠化が得られる熟成工程を経た後、該合紙されたファイバー原紙にテンションをかけた状態で極性液体中に導き、Ｎ−メチルモルフォリン−Ｎ−オキシド混合液を脱液し、脱液終了後プレス乾燥を行うことを特徴とする。
【０００８】
【発明実施の形態】
以下、本発明を説明する。複数枚のファイバー原紙を膨潤膠化させ合紙させる為にＮ−メチルモルフォリン−Ｎ−オキシドと極性液体との混合溶液中に同時に連続的に通過させる。極性液体として、好ましくは水を使用するが、その他アルコール類等も使用出来、混合液でも良い。極性液体の混合割合は、Ｎ−メチルモルフォリン−Ｎ−オキシドと極性液体の混合溶液重量に対し１０重量％から５０重量％の範囲である。極性液体の混合割合が１０重量％未満であるとファイバー原紙への浸透性が妨げられ均質な膨潤膠化が得られない。また５０重量％を越えると、その後の熟成に長時間を要することとなり生産低下をきたしコスト高となる。混合溶液の温度は、通常７０℃以上１４０℃以下である。
【０００９】
Ｎ−メチルモルフォリン−Ｎ−オキシドを含む混合溶液中を通過させた複数枚のファイバー原紙を加熱ローラーに密着させながら大気中に引き上げ、熟成する。この場合の加熱温度は１５０℃を越えないようにする。１５０℃を越えた場合、爆発の危険性が指摘されている。好ましくは、７０℃から１４０℃である。
【００１０】
熟成工程で１枚に合紙されたファイバー原紙にテンションをかけた状態で極性液体中に導き、Ｎ−メチルモルフォリン−Ｎ−オキシド混合液を脱液する。
【００１１】
脱液終了後プレス乾燥を行いバルカナイズドファイバーを得る。乾燥温度としては、通常８０℃以上１８０℃以下である。
【００１２】
【実施例】
次に本発明を実施例に基づき説明するが、本発明は、これらの実施例に限定されるものではない。
実施例１
膨潤膠化用溶液として、Ｎ−メチルモルフォリン−Ｎ−オキシドを８０重量％、水が２０重量％の溶液を調整し温度を８５℃に加温、保持しファイバー原紙４枚を浸し、積層し引き上げ、プレス加圧後再度、該溶液中に浸し熟成した。熟成後、テンションを保ちながら５℃の水中に浸し脱液をおこない、表面温度１１０℃のシリンダードライヤーで乾燥し、バルカナイズドファイバーを得た。得られたバルカナイズドファイバーの、厚さ及び引張り強さの測定結果を表１に併せて示す。
【００１３】
実施例２
ファイバー原紙を３枚とした以外は、実施例１と同様にし、バルカナイズドファイバーを得た。得られたバルカナイズドファイバーの、厚さ及び引張り強さの測定結果を表１に併せて示す。
【００１４】
実施例３
膨潤膠化用溶液として、Ｎ−メチルモルフォリン−Ｎ−オキシドを５０重量％、水が５０重量％の溶液を調整し温度を７０℃に加温、保持しファイバー原紙４枚を浸し、積層し引き上げ、プレス加圧後表面温度を１１０℃に保持したホットプレート上で熟成した。熟成後、テンションを保ちながら５℃の水中に浸し脱液を行い、表面温度１１０℃のシリンダードライヤーで乾燥し、バルカナイズドファイバーを得た。得られたバルカナイズドファイバーの、厚さ及び引張り強さの測定結果を表１に併せて示す。
【００１５】
実施例４
膨潤膠化用溶液として、Ｎ−メチルモルフォリン−Ｎ−オキシドを９０重量％、水が１０重量％の溶液を調整し温度を１４０℃に加温・保持しファイバー原紙４枚を浸し、積層し引き上げ、プレス加圧後再度、該溶液中に浸し熟成した。以降、実施例１と同様に処理を行いバルカナイズドファイバーを得た。得られたバルカナイズドファイバーの、厚さ及び引張り強さの測定結果を表１に併せて示す。
【００１６】
【表１】
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【００１７】
表１の結果でわかるように、新規な製法によるバルカナイズドファイバーは、従来の塩化亜鉛を使用して得たバルカナイズドファイバーの特性を満足している事を示している。
【００１８】
【発明の効果】
本発明は上記の説明からわかるように、複数枚のファイバー原紙のそれぞれをＮ−メチルモルフォリン−Ｎ−オキシドと極性液体との混合溶液にて均質に膨潤膠化し、合紙したバルカナイズドファイバーであるとともに、バルカナイズドファイバーの製造方法において、膨潤膠化剤としてＮ−メチルモルフォリン−Ｎ−オキシドを使用したので、従来のように膨潤膠化剤として塩化亜鉛を使用したものに比べ、金属腐食性を考慮した処理槽を含む耐食性のバルカナイズドファイバー製造設備を用意する必要が一切なく、設備に高価な耐腐食性材料を使用しないで済むこととなり、量産化が図られ、更には、用途範囲の拡大にもつながり、得られた製品も従来のものと遜色のないものが得られる。
特に、本発明では、極性液体の混合割合が、Ｎ−メチルモルフォリン−Ｎ−オキシドと極性液体の混合溶液重量に対し１０重量％から５０重量％の範囲としたので、ファイバー原紙への浸透性が妨げられず均質な膨潤膠化が得られるとともに、熟成に長時間を要することなく、生産性が向上する。