JPH0274656A - 耐熱性フェルト - 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〕 本発明は建造物、航空機、車両等の内装用材料に適し、
かつ、有害性等の問題を抱えているアスベスト（石綿）
製品の代替品としても好適な耐熱性フェルトに関するも
のである。

〔従来の技術〕

複数層の繊維層をニードルパンチ法により立体的に絡合
・強化して製造される不織布は、ウェブの積層枚数やパ
ンチング条件をコントロールすることにより見掛は密度
や厚さを変えることが可能である。従って、この不織布
を用いてさまざまな機械的特性や性能を持つ多孔質のフ
ェルト体を得ることが出来る。

また、耐熱性繊維から成るフェルトは、例えば（ａ）鉄
鋼、窯業、化学プラント等で使用する断熱材や防護材と
して、（ｂ）鉄鋼や金属製造の工程において、高温製品
のキズ防止のために使われるスペーサー材、搬送材、ロ
ール被覆材として、（Ｃ）各種の樹脂積層板の成型工程
におけるクツション材として、（ｄ）耐火構造物の構造
補強材や各種産業用のガスケット材、ＦＪ擦材、バッキ
ング材等として広く用いられている。

しかして、このような用途に使用される耐熱性ニードル
パンチフェルト体は、繊維間の絡合が充分であり、寸法
の安定性、加工性、保型性等に優れ、しかも、機械的強
度の高いものであることが要望される。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかしながら、耐熱性繊維として一般的に利用される繊
維には、比較的に高モジュラスのものが多く、そのため
、ニードルパンチングの際にニドル針の受ける抵抗が高
く、針折れやこれによってもたらされる製品への針片の
混入など、針の摩耗や損傷に起因する種々の問題を惹き
起こす虞れがあった。

この問題は当然のことながら繊維間の絡合が高くなれば
なる程、又、高密度化を図ればはかる程発生率が高くな
る。このため、ニードルパンチ条件が制約され、充分な
機械的強度が得られないという事態に立ち至ることがあ
った。

一方、炭素繊維、ガラス繊維、セラミック繊維等の無機
系の繊維は、一般に高い耐熱性能を示すとともに、不燃
性であって耐腐食性にも優れ、高温環境下でも極めて小
さいクリープ性を示すことが知られているから、この面
では耐熱性フェルトの材料として好適である反面、繊維
自身が極めて脆いたため、ニードルパンチ法では繊維が
破砕され易く、又、ニードル針の損傷も大きいことがら
ニードルパンチ条件が著しく制約されることとなってい
た。この結果、これらの繊維を用いて見掛は密度が０．
２ｇ／ｃＴ１以上のフェルト体にすることは困難であっ
た。従って、従来では比較低強度で低密度で、しかもあ
まり保型性が求められない、断熱マット等のようなフェ
ルト体に限定された用途にしか使用できなかった。

また、ステンレス繊維の場合には比較的に靭性があるた
め、ニードルバンチングの際に破砕されることはないが
、やはりニードル針の針折れ現象が起こり易く、これに
伴う針片の製品への混入事故の危険性が依然として残っ
た。

このようなことから、従来、耐熱性を有し且つ強度的に
も安定したフェルトを得るために種々の対策が講じられ
て来た。即ち、 ■　第一の方法は、耐熱繊維から成る織布等の補強基材
を積層ウェブの間に挿入して、フェルト体の強度を高め
るという方法である。しかし、この方法ではフェルト体
の強度が補強基材の強度に全面的に依存することになる
ため、ニードル針の損傷に起因する前述の問題は依然と
して残った。

■　第二の方法は、フェルト体の強度や保型性を補強す
るため、ニードルパンチフェルトに耐熱性樹脂加工を施
す方法である。この方法では樹脂の含浸、脱液、熟成、
乾燥等の諸工程を必要とするため、生産性、経済性の面
での問題、即ち、コスト高という問題が生じたし、耐熱
性繊維のグレードに見合う耐熱性樹脂はそれ自体高価で
あり、しかも、高温で長時間の熱処理を必要とするため
に前述の生産性、経済性の問題がより増幅されることに
なった。

■　第三の方法は、耐熱性繊維と低融点の熱可塑性繊維
とを混紡してウェブを作り、この熱可塑性ポリマーの熱
融着を越す温度条件で熱圧着加工を施す方法である。こ
の際、熱可塑性ポリマーの溶融に伴う収縮を防止するた
め、不織布の周辺を固定するか、不織布に張力を付与す
ることが知られていた。しかしこの方法では不織布の強
度を改善するには役立つが、その製造の過程で成分の異
なる耐熱性繊維との親和性や接着性を良くするために比
較的高い圧力を与える必要があり、弾力性、保型性等に
優れた立体絡合構造のフェルト体を得ることが困難とな
ったり、耐熱性を低下させるという問題を生じさせてい
た。

■　第四の方法は、耐熱性繊維と、耐熱グレードの高い
熱可塑性繊維を混紡したウェブを熱加工によって熱融着
する方法、例えば、特公昭５９−１８１８号公報の如く
、未延伸の全芳香属ポリアミド繊維を接着要素として熱
圧着を施するという方法である。しかし、この方法で得
られたものは実施例で見る限り坪量３０ｇ／ｎ（、厚さ
１．３Ｍ、見掛は密度０．０２３ｇ／ｃ＋ｉＴという極
めて低密度のシート状不織布であり、立体絡合構造のフ
ェルト体ではない。

■　第五の方法は、特開昭６１−２８９１６２号公報に
示されるように、耐熱性繊維と未延伸ポリフェニレンサ
ルファイド繊維とを混紡したウェブを作成すると共に、
これを加圧下において未延伸繊維が可塑化して融着作用
を生じる温度で熱圧着を施して耐熱性不織布を得る方法
である。しかし、この方法で得られるものは、実施例で
見る限り、見掛は密度が０．１ｇ／ｃｆｆｌ以下のシー
ト状不織布であり、その引張り強度も充分なものではな
い。

■　第六の方法は、ポリエステル系又はアクリル系の収
縮繊維を耐収縮性繊維と混合してなるウェブを、熱収縮
させることにより繊維間の交絡を付与して不織布に機械
的強度、屈曲耐久性等を発現させる方法である。例えば
、特開昭６２−１６２０５９号公報に開示されているよ
うに熱収縮率１５〜４０％の複合アクリル短繊維と弾性
を補うための特定の合成繊維（例えばポリエステル系、
ポリオレフィン系、ポリアミド系）とを混合したウェブ
に、ニードルパンチを施した後、これを熱処理して合成
繊維フェルト体を得る方法である。しかし、この方法は
本来的に耐熱性フェルト体を得ることを目的としたもの
ではない。また、実施例で見る限り得られたフェルト体
は見掛は密度が０．１７４　ｇ／ｃｍというように比較
的低いものとなっている。

■　第七の方法は、特公昭６１−５８５８３号公報のよ
うに全芳香族ポリアミド繊維から成る織物と、ウェブと
を合体し、かつ、これをニードルパンチして作成した見
掛は密度０．２ｇ／ｃ＋ｄ以上のフェルト体を加熱圧縮
して高密度フェルト体を得る方法である。しかし、この
方法で得られるフェルト体は比較的密度の高いニードル
パンチフェルト体から出発して高温圧縮しているにも係
わらず、密度の上昇率が僅か１０〜２５％という範囲に
制約されたものとなっている。これはフェルト体の密度
上昇が繊維ウェブの絡合強化によって実現されたもので
はないため、２５％を越える強い圧縮は、得られるフェ
ルト体の弾性力保持に好ましくない影響を与えるからで
ある。

以上述べたように、上記の各種方法を用いてニードルパ
ンチ法を使用し、かつ、充分に強度、耐久性、弾性、保
型性等に冨んだ耐熱性フェルト体を得ようとすればニー
ドルパンチフェルト体に熱処理、樹脂加工、バインダ処
理、プレス加工等の種々の処理を施す必要が生し、これ
が生産性又は経済性の面でのコスト増となる原因となっ
た。

このため、本発明者等は、従来から欠点と目されていた
、例えば芳香族ポリイミド繊維類の持つ高収縮性に着目
し、研究した結果、この種の繊維の持つ高収縮性がフェ
ルト体の絡合強化に極めて都合のよいものであることを
見出し、本発明を完成するに至ったものであり、その目
的とするところは耐熱性を始めとする諸性能に優れ、し
かも、生産性、経済性の良好な耐熱性フェルトを提供す
ることにある。

〔課題を解決するための手段〕

上記の目的を達成するため、本発明は所定範囲の熱雰囲
気条件で収縮する潜在収縮性を備えた耐熱性繊維材料か
ら成るウェブを積層し、ニードルパンチで予備絡合処理
して一次フエルト体を形成し、該フェルト体を前記熱雰
囲気条件で熱処理して繊維間の絡合を緊密化させ、所望
の製品が得られるように構成したものである。

〔実施例〕

以下、本発明を実施例を参照しながら詳細に説明する。

本発明に使用される潜在熱収縮性を有する繊維としては
芳香族ポリイミド繊維が好適である。この繊維は、例え
ば、［レンチングＰ−８４Ｊ　　（商品名＝オーストリ
ア・レンチング社）として市販されている、ベンゾフェ
ノンテトラカルボン酸＝無水物（ＢＴＤＡ）、トルイレ
ンジイソシアネート（ＴＤＴ）及びメチレンジフェニル
ジイソシアネート（ＭＤＩ）の３者混合物との縮重合物
を主成分として紡糸されたものである。この繊維の化学
構成自体は、例えば、米国特許第３，７０８．４５８号
明細書中に示されているように公知であるが、この繊維
には（イ）熱処理の際に、ガラス転移点を過ぎた辺りか
ら、短時間内に発熱を伴う不可逆変化の硬化反応が起き
る。（ｒｌ）この硬化反応の際に、高度な収縮を伴う応
力が著しく高く作用する。（ハ）この際、熱融着を伴わ
ずに、即ち、繊維の形態を維持したままで収縮硬化が生
して繊維の断面係数やモジュラス等の機械的特性が著し
く強化する。（ニ）繊維が不規則な不斉断面形状である
ため、これが収縮硬化の際に繊維間の絡合強化に適した
捲縮形状を付加しながら収縮して行く。（杓この繊維の
持つ耐熱性及び難燃性等の基本的な化学構造に起因する
固有性質は、この熱処理によってもそのままに保持され
る。という本願耐熱性フェルトを構成する上で極めて有
利な性質のあることが本発明者等の研究によって解明さ
れた。本発明はこのような高度な潜在熱収縮性を有する
繊維（高収縮性繊維ともいう）を基礎としてなされたも
のである。

本願耐熱性フェルトは、■前記高収縮性繊維のみから成
るウェブを利用して製造するケースと、■高収縮性繊維
に他の耐熱性繊維を混紡して成るウェブを利用して製造
するケースの２つがある。

即ち、本発明の耐熱性フェルト体は、高収縮性繊維のみ
から成るウェブ又はこれに耐熱性繊維を混紡したウェブ
を複数層積層し、これをニードルパンチ法を用いて予備
絡合処理することにより一次フェルト体を作成し、次に
、熱処理を施しで全体的収縮に伴う、著しく高い緊張力
を生じさせ、この緊張力によりフェルト体全体をコンパ
クトに圧密して硬化せしめるという段階（工程）を経て
製造される。

このようにして製造された本願耐熱性フェルトは、熱処
理前の単繊維の強度からは予測もつかない程の高い機械
的特性を有する高密度、硬質の性質を示すことになる。

この場合、高収縮性繊維に他の耐熱性繊維を混紡し、予
備絡合処理を施された高収縮性繊維は、その予備的に絡
合固定されている耐熱性繊維の抵抗により熱収縮に伴う
応力が生起し、これが作用し、恰も、前述したような不
織布を固定したり或いは張力をかけて熱セットした場合
と同様の効果がフリーセントの状況下で醸成されること
となる。

このフェルト全体の収縮及び硬化の作用は、側繊維の配
合比によって決定されるが、この作用により繊維絡合点
の緊縮が充分に強化されて、機械的強度、保型性に優れ
、かつ寸法安定性の良いフェルトを形成する。

しかして、上記■及び■の何れのケースであっても、使
用する高収縮性繊維としては、例えば、３００°Ｃ以上
の高いガラス転移点を示し、このガラス転移点と最大結
晶温度の間で熱溶融をせず、初期重量を保持したまま５
０％以上の熱収縮性を示すように紡糸した延伸糸で、熱
緩和を施していない非品性の芳香族ポリイミド繊維が使
用される。この繊維は予備絡合処理及び熱処理における
絡合効果を高めるために不斉断面形状を有し、かつ捲縮
数５〜２５個／２５ｍｍの捲縮加工を施した繊維が好ま
しい。また、糸切れの防止と絡合硬化を高める点からは
ニードルパンチの際の実用強度３ｇ／ｄを満す、単糸デ
ニールが１〜１０デニールのものであることが望ましい
。

一方、この高収縮性繊維に混紡する耐熱性繊維は目的に
応じて任意に選択されるが、熱処理条件の実施温度にお
いては少な（とも融解又は分解を起こさず、また、ニー
ドルパンチの際の繊維の実用強度３　ｇ／ｄを満すもの
であることが好ましい。

このような条件を満す有機熱性繊維としてはポリパラフ
ェニレンテレフタラミド、ポリバラフヱニレン・ジフェ
ニルエーテル・テレフタラミド、ポリメタフヱニレンイ
ソフタラミド等の全芳香族ポリアミド繊維、芳香族ポリ
アミド繊維、芳香族ポリアミドイミド繊維、芳香族ポリ
イミド繊維、例えば、前記ＢＴＤＡとパラフェニレンジ
アミン及びメタフェニレンジアミン混合物を縮重合して
成るコーポリイミド繊維及びポリベンズイミダゾール繊
維等が選択され、前記熱処理条件下で熱収縮するものも
含まれる。

そのほか、本発明では、従来の耐熱性繊維の場合とは異
なり、炭素繊維、ガラス繊維、アルミナ−シリカ系等の
セラミック系繊維、ステンレス繊維及びロックウール等
を使用することも可能である。即ち、前述したように無
機系繊維のみではウェブ作成の段階やニードルパンチの
段階において原料繊維の破砕、飛散、脱落および針布や
ニードル針の摩耗損傷など、フェルト形成上極めて重大
な制約を受けることになるが、前記高収縮性のボリイミ
ド繊維や他の有機耐熱性繊維との混合では前述した予備
絡合処理での操作性、作業性の問題を実用可能のレベル
にまで軽減することが出来るためである。なお、ウェブ
作成段階において平滑性を付加する材料、例えば、シリ
コン油剤等を用いることは、本発明を本質的に阻害する
こと無しにこれらの改善を促進する上で有効である。

しかして、高収縮性ポリイミド繊維のような高収縮性繊
維と耐熱性繊維とを混紡する場合、又は必要に応じてこ
れらの混紡物と他のものとを混紡する場合における高収
縮性繊維の配合は、この高収縮性繊維が重量比で少なく
とも３０％以上であることが好ましい。もし、この配合
比が３０％未満である場合には、熱処理時の繊維間絡合
密度が不足し、充分な強度及び保型性のあるフェルト体
を得ることが困難となる。

また、耐熱性繊維が無機系繊維であるときの高収縮性繊
維の配合比は、前述のようにウェブ作成段階および予備
絡合処理の段階での実用的な生産性を維持する必要上５
０％以上であることが望ましい。

一方、ウェブの作成については通常のカーデイング法や
エアレイ法等のそれ自体公知である方法を適用出来るが
、この場合、繊維の均一な混合と充分な開繊及びクロス
レイヤによる積層を実施することが、安定したフェルト
体を得る上で重要となる。また、−次フェルト体はウェ
ブを例えば５０〜３０００ｇ／　ｒｒｒに積層し、バー
ブ付き針を用いた二ドルパンチ法により見掛は密度が０
．０５〜０−３　ｇ／ｃＡ程度となるように予備絡合処
理を施して作成されるが、無機系繊維を混紡したケース
の場合には見掛は密度０．０５〜０．１５ｇ／ｃｆｆｌ
にするようにニードルパンチング時の負荷をコントロー
ルすることが好ましい。なお、この程度の見掛は密度で
あっても必要な熱処理を施すことにより充分に実用強度
及び保型性を有するようになることは勿論である。

前記熱処理温度は一次フエルト体を構成する高収縮性繊
維の特性により定められる。また、熱処理に要する時間
は、ニードルバンチフェルトの坪量によって実用的にコ
ントロールされる。例えばＬＯＯＯｇ／　％以下の比較
的軽量の場合には５〜１０分、１０００ｇ／　ｎ（を越
える厚手の場合には１０〜３０分程度に設定すると良い
。さらに、この熱処理に使用する熱処理装置としては、
熱風循環のガス式でも電気式乾燥機、或いは赤外線ヒー
タ等、それ自体公知の加熱炉でよく、特殊な熱処理設備
を必要としない。さらにまた、−次フェルト体の表面に
平滑性を付与する必要のある場合やフェルト基材の脱落
防止又は厚みを規制する必要のある場合等においては、
汎用されている平板型加熱プレスを利用した熱加圧処理
を施しても良い。この場合における加圧条件は、基本的
に軽荷重を付与する程度で充分である。なお、チューブ
ラ型ニードルロッカーを使用して予備的に形成した円筒
状の一次フエルト体を熱処理する場合には、予め、この
フェルト体の熱収縮変化を見込んだ口径を有する支持体
が必要となる。

以下、幾つかの具体例によって本発明の有用性を実証す
る。

この具体例には、高収縮性繊維として高収縮性ポリイミ
ド繊維を用いるが、この繊維の有する特性及び熱重量−
示差熱分析（ＴＧ−ＤＳＣ）結果は、表１及び第１図に
示す通りである。

表１ 上記表１中の実施例に係る熱重量分析、乾熱曝露試験（
２５０℃、１１０時間）及び限界酸素指数の測定例で示
されるように、この高収縮ポリイミド繊維は耐熱性ない
し難燃性に優れた繊維で、しかもポリマー鎖の芳香族の
性質及びイミド結合の安定性などポリマー固有の分子構
造に基づいた繊維の基本的性格を有する。

そして、第１図のＡ曲線にて示されるようにガラス転移
点は約３１５°Ｃ１最大結晶化温度は４００°Ｃ付近に
存在し、また、５００’Ｃを超えると炭化の傾向を示す
とともに、６００°Ｃ付近で分解するという熱特性を具
えている。このため、ガス状の可燃性分解生物の生成が
抑えられ、かつ、火炎をあげて燃焼しないなど、難燃性
、非延焼性、非溶融性に優れた安全性の高い防炎性の繊
維ともなる。

そして、この場合、ガラー゛ス転移点と最大結晶化温度
との温度範囲においては８曲線に示す如く重量減少は観
測されなかった。

このような性格ないし性質を踏まえると、この繊維の熱
処理温度は、約３１５”Ｃ〜４００°Ｃの範囲で特定す
ることが出来るが、実際には、約３１５°Ｃ〜３６０°
Ｃの範囲でも絡合を完成させることが出来るので、この
範囲を利用すれば、その分だけ混合する他の耐熱性繊維
を選択する面で有利となる。例えば、この繊維を３３０
°Ｃの熱雰囲気条件で１０分間曝露した場合、繊維は硬
化を伴ってカール状に収縮し、平均収縮率は６２％であ
った。

なお、ガラス転移点以下の温度であっても、この繊維の
収縮は２７０°Ｃ付近から認められるが、この場合には
長時間の熱処理を要するか、又は、繊維の収縮作用が未
完成となって熱寸法安定性が低下する等の問題が生じる
。

〔具体例１〕 表１の実施例で示した特性を持つ、単糸デニール３デニ
ール、繊維長６０閣の高収縮性ポリイミド繊維を用い、
ローラカードによりウェブを形成すると共にクロスレー
ヤで積層して坪１１５０ｇ／ｒｒｒの積層ウェブを作成
した。これをニードルロッカーによりバーブ付き針を使
用して順次積層ウェブを重ねながらパンチングし、表２
の試料Ａに示すような坪量８００ｇ／ボ、厚み１０ｍｍ
、見掛は密度０．０８ｇ／ＣＴＩＩの一次フエルト体を
６個作成した。

次に、この内の５個を無負荷の状態で熱風乾燥機に投入
し、それぞれ２７０°Ｃ，３００°Ｃ１３２０’Ｃ１３
４０°Ｃ１３６０°Ｃの雰囲気温度をセットして各１０
分間の熱処理を施し、このようにして得られた５個の試
料を、それぞれ試料Ｂ、試料Ｃ１試料Ｄ、試料Ｅ、試料
Ｆとした。これらの試料Ａ−Ｆの機械的特性の変化を表
２に示す。

表　　２ 表２から明瞭なように、予備絡合処理を施してなる一次
フェルト体はこの繊維のガラス移転点付近から高度に緊
縮し、高い耐熱性（重量保持率）を維持しながら優れた
機械的強度を持つ高密度硬質フェルト体（試料Ｄ、試料
Ｅ、試料Ｆ）に変化して行く。

このようにして作成された高密度硬質フェルト体（試料
Ｄ、試料Ｅ、試料Ｆ）は、繊維の絡合のみによって作成
されているため、保型性の良い硬質フェルト体であるに
も拘らず適度の可撓性を有するものとなった。即ち、従
来の樹脂含浸フェルト体では、繰返し曲げ試験を行うと
樹脂の剥離、ヒビ割れ現象を起したが、本願耐熱性フェ
ルトではそのような現象を起さなかった。

第２図は熱処理前の試料Ａの表面と断面（電子顕微鏡×
２００倍）を示す写真、第３図は熱処理後の試料りの表
面と断面（電子顕微鏡Ｘ　２００倍）を示す写真である
。

これらは熱処理前後における一次フエルト体の構造変化
の状況を示すが、各写真でも明瞭であるように、このフ
ェルト体は熱処理によって繊度を高め、カール状に収縮
しながら極めて緊密に絡合して行くのが分かる。

また、熱処理前後におけるフェルト体（試料Ａ及びＤ）
の燃焼試験の結果を表３に示す。

表３ この場合、試料Ａは試料Ａ〜試料Ｃ郡を代表的する意味
で有するが、いずれの試料も燃焼を継続せず、しかも、
熱処理後も高度の難燃性を示し、機械的特性に優れた耐
火構造材としての適性を証明している。

〔具体例２〕 高収縮性ポリイミド繊維に対し、重量比２ｏｚのポリパ
ラフェニレンテレフタラミド繊維を混合したウェブを積
層し、予備絡合後３３０°Ｃの熱雰囲気条件で３０分間
曝露して得た本願耐熱性フェルトをアルミ板の焼鈍工程
において、焼鈍温度３５０°Ｃでスペーサーとして使用
した。一方、ポリパラフェニレンテレフタラミド繊維か
らなる織物又はニドルフエルト体を同様のスペーサーと
して使用した。後者の中、織物よりなるスペーサーでは
焼鈍中にアルミ板の表面に織目マークが付いて使用でき
ない。また、ニードルフェルト体からなるスペーサーで
は柔らか過ぎて作業性が悪い。即ち、ポリパラフェニレ
ンテレフタラミド繊維は熱による収縮性がなく、針刺し
でフェルトの密度を上げざるを得ないために、最も硬く
しても密度が０．２〜０．３５　ｇ　／ｃｆｆｌの範囲
にしかならないためである。

従って、ポリパラフェニレンテレフタラミド繊維使用の
フェルトでは樹脂加工で硬さを与え、耐久性の向上を図
ろうと考えるが、不可能であるといえる。つまり、前述
の如く使用温度は３５０°Ｃと高く、しかも、１回の焼
鈍温度が７時間と長いので、これに耐える樹脂がないこ
と、樹脂の分解によるガスがアルミ板に付着し、アルミ
板の表面に曇りを生じさせることがあるためである。

これに対して、本願耐熱性フェルトよりなるスペーサー
は、熱により密度を０．６　ｇ　／　ｃｆｆｌに収縮し
ており、腰があり、作業性が良いばかりでなく、焼鈍温
度３５０°Ｃで２６回の繰り返し使用の耐久性に耐える
ことができた。

〔具体例３〕 鋼板のメツキラインのトップロールに適用した場合であ
る。このトップロールでは３５０°Ｃ〜４５０°Ｃの温
度をもつメンキされた板が通過するが、メツキ処理直後
の板であり、傷が付き易い状況にある。従来はこのロー
ルに石綿の織物を被覆して使用したが、鋼板のエツジで
織物が切断されることがら゛その耐用日数が１４日しか
ないという問題があった。

そこで、このロールに高収縮性ポリイミド繊維とポリベ
ンズイミダゾール繊維とを７０　：　３０の重量比で混
合してチューブ状のウェブ積層体を作成して被覆し、両
サイドをスチールバンドで締付けた状態で３３０°Ｃの
熱風炉を用いて収縮成形を行い、本願耐熱性フェルトを
得た。ちなみに、目付けを２５００ｇ／　ｒｒｆとし、
ロールの径が１２００ｍｍ、長さ１５００ｍｍであり、
フェルト体は径が１２１０　ｍｒＢ、長さ１７５０ｍｍ
に設計した。

上記条件の下で、３５０°Ｃ〜４５０°Ｃの温度をもつ
メツキされた板を通過させたところ、その板に傷を与え
ることがなかった。また、石綿織物のように鋼板のエツ
ジで切断されることもなく、３２日間支障なく使用でき
た。

〔具体例４〕 窯業のレンガ製造工程に適用した場合の例である。この
工程ではレンガの傷防止用としてクツション材が使用さ
れている。このクツション材としてセラミック繊維、石
綿、ガラス繊維等の無機繊維を用いた場合はクリンプが
なく脆いためフェルトに形成し難く、また、たとえ、フ
ェルトに形成して針刺ししても、０．５〜０．１ｇ　／
ｃｄ程度の密度しか得られず、クツション材として不向
きであり、−ａ的にはクラフト紙が使用されたが、レン
ガは２５０’Ｃで焼成されることから、せいぜい１〜２
回程度しか使用できなかった。

そこで、このクツション材に、高収縮性ポリイミド繊維
とガラス繊維とを５０　：　５０の重量比で混紡し、カ
ードマシンを用いてウェブを形成するとともに、この積
層体に３０００回／ｉｎ”の針刺しを行って８００　ｇ
／ｒｔ（、密度０．２０ｇ／ｃｎｌのフェルト体を作成
し、これに３３０°Ｃの熱処理を施すことにより、面積
が５０％収縮した１６００ｇ／　ｒｒ（の本願耐熱性フ
ェルトを作成した。このフェルトはガラス繊維にポリイ
ミド繊維がよく絡み合い、密度は０．５０ｇ／ｃ＋ｄで
あった。

上記条件の下で、レンガ焼成工程に使用したところ耐用
日数が６力月となる結果を得た。

〔具体例５〕 製鉄の冷延工程のテンションバットに適用した場合の例
である。この工程では鋼板の蛇行を防止するためにテン
ションバットを使用するが、通常このバットには、羊毛
とナイロンとが７０　：　３０の割合で混紡された６５
００ｇ／ｍ”、密度が０．５９ｇ　／ｃｍ’の三重織品
が使用されている。

この場合、フェルト体は針刺しのみであるから繊同士の
絡み合いが少なく、使用中に毛羽立ったり脱毛が生じ、
また、摩耗と共にほつれが生し、耐用日数がわずかに１
５日しかなかった。

これに対し、本願耐熱性フェルト、即ち１．ポリイミド
繊維をカードでウェブ化すると共に針刺しを３０００回
／ｉｎ２を行い、これに３３０°Ｃで３０分間の熱処理
を施して、織物と同じ目付けの６５００ｇ／ｍ”、密度
が０．８０ｇ／ａｍ’のフェルト体を作成し、これを熱
処理した。これを冷延工程のテンションバットとして使
用したところ、毛羽立ちや脱毛又はほつれ等の発生もな
く、２８日という耐用日数を得ることが出来た。

即ち、織物の場合には羊毛が主体であるのに対して、本
発明の耐熱性フェルト体が合成繊維であるため、この繊
維の強度及び高密度が耐用日数の増加に貢献したもので
ある。

以上、説明した通り、補強部材を用いずに繊維間の高度
な繊維の絡合のみによって形成される本願耐熱性フェル
トは、 （１）繊維間の絡合が充分であるため、製品としての寸
法安定性、保型性に優れ、しかも、機械的強度が高い。

（２）樹脂加工、バインダ処理、プレス加工等の工程を
必要としないため、製造が効率的となり、それだけ経済
的な面で有利、となる。

（３）熱融着や化学的な接着等の処理も必要としないた
め、被接着繊維との間に生じ易い化学的親和性の不適に
よる劣化や剥離等の事故を起こすことがなく、それだけ
耐熱性繊維を広く選択することが可能となる。

（４）また、低モジユラス高収縮性ポリイミド繊維を適
用した場合には高モジュラス繊維や脆い無機繊維を混紡
した際にも実用的な機械的強度を有するフェルト体を実
現することが出来、さらに、ウェブ成形工程やニードル
パンチ工程における負荷をも軽減し得る、という優れた
効果を奏するものである。

なお、本発明は上記の実施例に限定されるものではなく
、その要旨を変更させない範囲内で種々変形実施するこ
とが可能である。

〔発明の効果］ 以上の如く、本発明は所定範囲の熱雰囲気条件で収縮す
る潜在収縮性を備えた耐熱性繊維材料から成るウェブを
積層し、ニードルバンチで予備絡合処理して一次フェル
ト体を形成し、該フェルト体を前記熱雰囲気条件で熱処
理して繊維間の絡合を緊密化させたことを特徴としてい
るから、耐熱性を始めとする諸性能に優れ、しかも、生
産性、経済性の良い耐熱性フェルトを実現することが可
能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る高収縮性繊維の一例である高収縮
性ポリイミド繊維の有する熱重量−示差熱分析（ＴＧ−
ＤＳＣ）の結果を示す図、第２図は熱処理前の試料Ａの
顕微鏡写真の表面図及び断面図、第３図は熱処理後の試
料りの顕微鏡写真の表面図及び断面図である。 ＬＩｉシｉ 手続補正書（自発） １．事件の表示 昭和６３年　特　許　願　第２２７２６６号２、発明の
名称 耐熱性フェルト ３、補正をする者 事件との関係　　特許出願人 住所　　　東京都文京区本郷２丁目１４番１５号名称　
　　市川毛織株式会社 代表者　島谷慶一部 ４、代 埋入■１５１ ６、補正の内容 （１）明細書の第４頁第１０行目に「比較低強度」とあ
るを「比較的低強度」と訂正する。 （２）明細書の第１０頁第９行目に「酸＝無水」とある
を「酸二無水」と訂正する。 （３）明細書の第１３頁第１２行目に「硬化を高める」
とあるを「効果を高める」と訂正する。 （４）明細書の第１４頁第５行目の［芳香族ポリアミド
繊維」を削除する。 （５）明細書の第１８頁の表１を別紙のとおり訂正する
。 （６）明細書の第２３頁下から第１３行目〜第１２行目
に「Ｃ郡を代表的する」とあるを「０群を代表する」と
訂正する。 （７）明細書の第２８頁第４行目〜第５行目の「し、こ
れを熱処理」を削除する。 ５−補正の対象 八 ｒ）

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）所定範囲の熱雰囲気条件で収縮する潜在収縮性を
   備えた耐熱性繊維材料から成るウェブを積層し、ニード
   ルパンチで予備絡合処理して一次フェルト体を形成し、
   該フェルト体を前記熱雰囲気条件で熱処理して繊維間の
   絡合を緊密化させたことを特徴とする耐熱性フェルト。
2. （２）前記所定範囲の熱雰囲気条件が、使用する繊維の
   ガラス転移点と最大結晶化温度の間である特許請求の範
   囲第１項記載の耐熱性フェルト。
3. （３）前記潜在収縮性の繊維が、前記所定範囲の熱雰囲
   気条件下で５０％以上の収縮性能を有するものである特
   許請求の範囲第１項又は第２項記載の耐熱性フェルト。