JPS6071754A - 耐熱性高強度不織布およびその製造法 - Google Patents
耐熱性高強度不織布およびその製造法Info
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- JPS6071754A JPS6071754A JP58176633A JP17663383A JPS6071754A JP S6071754 A JPS6071754 A JP S6071754A JP 58176633 A JP58176633 A JP 58176633A JP 17663383 A JP17663383 A JP 17663383A JP S6071754 A JPS6071754 A JP S6071754A
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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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、強度、耐熱性並びに寸法安定性が共に優れた
薄葉不織布に関する。 不織布は、芯地、使い捨て衣料用9合成皮革井イ■等の
衣料用材料、壁装艙、力〜テン等の室内装飾用品、フェ
ルト、フィルター、断熱材、吸音材。 パンテリーセパレータ等の工業用材料等に広く月1いら
れ今後もその用途は益々拡大されることが予想される。 また、電線被勿材等の電気絶縁材料。 プリント配線用積層機基布、防弾衣服等の特殊FRP用
イロ強布等には耐熱性1強度並σG二寸法安定性に優れ
た可撓性薄葉シート材料が要求される。 かかるシート材料としては通常、ガラス鍼i、炭素繊維
又はアラミド繊維等の織布が用いられるが、その製造に
は、これら繊維の剛直性、低伸度等の特殊性状からして
、高度の準備・製織技術と複雑な工程2必要とし、従っ
て、より製造容易にして安価な不織布を以って代替する
ことができれば大11Q、lなコストダウンの達成を可
能とするものとして期待されている。 従来、不織布は合成繊維、半合成m維、天然繊維、無機
繊維等、用途Gこ応じて任意の繊維から作られ、それら
の短繊維からなる7リースをローラーカード、フラット
カード、ランダムウニバー等によってパラレルウェブま
たはランダムウェブとなし、ニードルパンチングによっ
て構成繊維を交絡させるか、接着剤の作用あるいは構成
繊維の溶融によって繊m相互の接点を結合させる方法、
フリースまたは溶融紡出繊維を吹き飛ばして得られた所
謂ブロウン繊維をネットコンベア上に堆積せしめ、上記
同様にhaを交絡または結合させる方法、短繊維を液中
に分散懸濁させ、結着剤、定冶剤等を添加して抄紙機で
湿式抄造する方法、または多数の並列長繊維を経緯に積
層接着させる方法などが知られている。 しかしなから、累材面からみると、通常汎用されている
合成繊維、例えばポリエチレンテレフタレート、ナイロ
ン66、ナイロン61ポリオレフイン等よりなる繊維は
その融点が約270℃以下であり、それらを用いた不織
布は約120℃〜200°C&こおいて軟化収縮すると
共に強度を失い実用に耐えられなくなる。また、無機繊
維例えばガラスre維、セラミック繊維、シリカ繊却、
炭化珪素繊維、窒化珪素繊維等は一般に岡l直であり、
屈折強度か小さいため、カーディング工程及びニードリ
ング工程において困難に遭遇し、特に目イ」の小なる薄
葉シート材料を乾式法で製造することは至難とされるの
みならず、ガラス繊細を除くと概して高価であり実用上
好ましくない。更に、天然繊維は強度層びに寸法安定性
の面で用途が著しくM」限される。 一方、製法および構造面よりみれば、ランダムウェブ、
ブロウン繊維、湿式抄造等によるものは繊維配列が不規
則であるため、引張強度は方向性が無いものの、大きい
強度を期待することができず、また長繊維接着法では均
質な薄葉シート材料を得ることは困難であるなどの点か
ら、何れも高強度にして均質な薄葉不織布を取得するに
は問題がある。 また、近時、耐熱性高強度繊維として芳香族ポリアミド
繊維即ちアラミド繊維や炭素繊維が開発され実用化され
るに及んで、例えばアラミド繊維とポリエステル繊維と
よりなる耐熱性の不織布は既に公知である。しかしなが
ら、そのものの強度並びシこ寸法安定性は、不織布に固
有の構造特性の故に、ポリエステルaJdl l o
o%からなる不織イbと余り差の詔められないものであ
り、裂断長は5゜000m未満程度に過ぎず、破断伸度
は約、20%以上にも及び、薄肉のものとして前述の特
定の用途に適合すべきものとは程遠い。 このような現状の技術的背景の中で、本発明者等は、電
気絶縁材料、銅引積層板[00L)基IT6 。 防弾衣服等の多層FRP用補強イb等に特Gこ好適Gこ
用いることのできる耐熱性1強度1寸法安定性並びに可
撓性において共に優れた薄葉シート材料を経済的有利に
提供する目的を以って鋭意研究の結果、本発明に到達し
たものである・ すなわち本発明にかかる耐熱性高強度不織71iは、少
なくとも約350℃の熱変形温度および少なくとも約1
5≠の引張強度を有するステープル状耐熱性高強度繊維
10〜90重駈%と、約200℃以上で且つ上記耐熱性
高強度繊維の熱変形温度未満である融点温度を有するス
テーブル状熱可塑性繊維90〜10重量%とが均一に混
合されてなる目伺約60V力C以下のシート材料であっ
て、前記耐熱性高強度繊維は該シート材料の拡がり方向
の単−紬に沿って配向して骨格材を形成すると共に、該
骨格材の間隙および表裏に位置する前記熱可塑性繊維は
互いに少なくとも部分的に接着し方状態で前記骨格材と
一体的なマ) IJソクスを形成シテなり、該シート材
料は少なくとも約5,000mの裂断長と、たかだか約
10%の破断伸度ト。 たかだか約0.5%の250°Cにおける線収縮率とを
有することを特徴とし、更にかかるシート材料と、その
構成繊維の表面に伺着した全繊維重量の5〜50%の繊
維用樹脂加工剤とよりなる樹脂加工繊維構造物の場合は
少なくとも約1 r)、OOOmの裂断長と、たかだか
]0%の破断伸度と、たかだか約0.5%の250”C
における線収縮率と2有することを特徴とするものであ
る。 また上述のシート材料は、上記ステーブル状耐熱性高強
度繊刹と上記ステーブル状熱可塑性繊維とを重量比でス
ル竹、好ましくは%〜騎ノ割合を以って均一に混合して
なる混合フリースにカーディングを施し目伺約60’/
nl以下のパラレルウェブとなし、該パラレルウェブを
前記熱可塑性繊維の融点近傍の温度に加熱加比すること
によって該熱可塑性繊維を少なくとも部分的、に相互G
こ接着せしめてnU記耐熱性高強度m細を一本的に包絡
するシート状マトリックスとなすことを特徴とする製造
法によって取得することができ、更に物性値かより改良
された前述の樹脂加工繊維構造物は、上記シート材料G
こ繊維用樹脂加工を施して全繊維重量の5〜50%(固
形分換算)の樹1jiを伺与することを特徴とする製法
によって製造することかできる。 本発明に適用される耐熱性高強度繊維は、少なくとも約
350°Cの熱変形温度と少なくとも約15≠の引張強
度を有するものでなければならない・ここに熱変形温度
とは繊維を形成する材料が実質的な熱収縮乃至は塑性流
動を起こすか、熱分解を起こす温度を云う。熱M融性材
利からなる繊維においてはその組成、繊維径などGこよ
っても相違1−るが、固有の融点以下20〜80″C程
度といわれる。このような特性値を具えた繊維としては
。 伝えばポリパラフェニレンテレフタラミド、ポリメタフ
ェニレンイソフタラミド等のアラミドl#1illi。 炭素繊維および例えばガラスm維、セラミックファイバ
ー炭化珪素繊維、窒化珪素繊維等の無機繊ン 維が挙げられるが、就中、価格、入手可能性および他の
特性例えば耐折性1作業性等の観点からポリパラフェニ
レンテレフタラミドおよび炭素hhvが特に有利である
・ かかる耐熱性高強度繊維は本発明の不織布の耐熱性、高
強度1寸法安定性を高水準に維持するための骨格材とな
る。 また本発明に用いられる熱可塑性繊維はその融点温度が
約200℃以上で且つ前述の耐熱性高強度繊維の熱変形
温度未満であることを要する。かかる繊維の例としては
ポリエチレンテレフタレート、ポリプロピレンテレフタ
レート、ポリブチレンテレフタレート、ポリエチレン−
p 、 p’−ジフェニルジカルボキシレート等のポリ
エステル;ナイロン61ナイロン66、ナイロン61o
、ナイロン7、ナイロン21o、ナイロン46.ナイロ
ン56.ナイロン58等のポリアミド;等がら形成され
た繊維が挙げられ、特にポリエステルvA維とポリアミ
ド繊維は好ましく、巾でも、前、記耐熱性高強度繊維と
してアラミド繊維を選択した場合は、ポリエステル特に
ポリエチレンテレフタレート繊維を組合わせ使用するこ
とが最も適当である。 これらの繊mを形成する重縮合体はその融点温度が約2
oo℃を下廻らぬ範囲で他の共重合成分若しくは添加物
を含有することができる。 上述の耐熱性高強度繊維および熱可塑性繊維はそれぞれ
通常長さ15〜1100Tn程度のステーブル状て重量
比V9〜g/l、好ましくは%〜%の範囲の調合率を以
ってオープナ−ミキサー等の混合機に投入され、充分に
混合M繊されて混合フリースとなる。調合率が上記範囲
を外れて耐熱性高強度繊維の量が過少となると、得られ
たシート材料の強伸度特性、熱安定性が損なわれ、逆に
過大となると可塑性繊維が形成する後述のマトリックス
の組織が粗となり過ぎて耐熱性高強度繊維の包絡力が劣
り、シート47利の幅方向の引張強度が著しく小さくな
るため不可である。 混合フリースは更にローラーカード、フラットカード等
のカーディングマシンに供給され、常法によりカーディ
ングを施して目付約60≠r以下、好ましく Gj ’
、 o V/d以下に調整しつつパラレルウニブとなす
。 1伺は1゛庁にマルチレイヤまたはフレキシブルの00
L用途等Gこおいては極端
薄葉不織布に関する。 不織布は、芯地、使い捨て衣料用9合成皮革井イ■等の
衣料用材料、壁装艙、力〜テン等の室内装飾用品、フェ
ルト、フィルター、断熱材、吸音材。 パンテリーセパレータ等の工業用材料等に広く月1いら
れ今後もその用途は益々拡大されることが予想される。 また、電線被勿材等の電気絶縁材料。 プリント配線用積層機基布、防弾衣服等の特殊FRP用
イロ強布等には耐熱性1強度並σG二寸法安定性に優れ
た可撓性薄葉シート材料が要求される。 かかるシート材料としては通常、ガラス鍼i、炭素繊維
又はアラミド繊維等の織布が用いられるが、その製造に
は、これら繊維の剛直性、低伸度等の特殊性状からして
、高度の準備・製織技術と複雑な工程2必要とし、従っ
て、より製造容易にして安価な不織布を以って代替する
ことができれば大11Q、lなコストダウンの達成を可
能とするものとして期待されている。 従来、不織布は合成繊維、半合成m維、天然繊維、無機
繊維等、用途Gこ応じて任意の繊維から作られ、それら
の短繊維からなる7リースをローラーカード、フラット
カード、ランダムウニバー等によってパラレルウェブま
たはランダムウェブとなし、ニードルパンチングによっ
て構成繊維を交絡させるか、接着剤の作用あるいは構成
繊維の溶融によって繊m相互の接点を結合させる方法、
フリースまたは溶融紡出繊維を吹き飛ばして得られた所
謂ブロウン繊維をネットコンベア上に堆積せしめ、上記
同様にhaを交絡または結合させる方法、短繊維を液中
に分散懸濁させ、結着剤、定冶剤等を添加して抄紙機で
湿式抄造する方法、または多数の並列長繊維を経緯に積
層接着させる方法などが知られている。 しかしなから、累材面からみると、通常汎用されている
合成繊維、例えばポリエチレンテレフタレート、ナイロ
ン66、ナイロン61ポリオレフイン等よりなる繊維は
その融点が約270℃以下であり、それらを用いた不織
布は約120℃〜200°C&こおいて軟化収縮すると
共に強度を失い実用に耐えられなくなる。また、無機繊
維例えばガラスre維、セラミック繊維、シリカ繊却、
炭化珪素繊維、窒化珪素繊維等は一般に岡l直であり、
屈折強度か小さいため、カーディング工程及びニードリ
ング工程において困難に遭遇し、特に目イ」の小なる薄
葉シート材料を乾式法で製造することは至難とされるの
みならず、ガラス繊細を除くと概して高価であり実用上
好ましくない。更に、天然繊維は強度層びに寸法安定性
の面で用途が著しくM」限される。 一方、製法および構造面よりみれば、ランダムウェブ、
ブロウン繊維、湿式抄造等によるものは繊維配列が不規
則であるため、引張強度は方向性が無いものの、大きい
強度を期待することができず、また長繊維接着法では均
質な薄葉シート材料を得ることは困難であるなどの点か
ら、何れも高強度にして均質な薄葉不織布を取得するに
は問題がある。 また、近時、耐熱性高強度繊維として芳香族ポリアミド
繊維即ちアラミド繊維や炭素繊維が開発され実用化され
るに及んで、例えばアラミド繊維とポリエステル繊維と
よりなる耐熱性の不織布は既に公知である。しかしなが
ら、そのものの強度並びシこ寸法安定性は、不織布に固
有の構造特性の故に、ポリエステルaJdl l o
o%からなる不織イbと余り差の詔められないものであ
り、裂断長は5゜000m未満程度に過ぎず、破断伸度
は約、20%以上にも及び、薄肉のものとして前述の特
定の用途に適合すべきものとは程遠い。 このような現状の技術的背景の中で、本発明者等は、電
気絶縁材料、銅引積層板[00L)基IT6 。 防弾衣服等の多層FRP用補強イb等に特Gこ好適Gこ
用いることのできる耐熱性1強度1寸法安定性並びに可
撓性において共に優れた薄葉シート材料を経済的有利に
提供する目的を以って鋭意研究の結果、本発明に到達し
たものである・ すなわち本発明にかかる耐熱性高強度不織71iは、少
なくとも約350℃の熱変形温度および少なくとも約1
5≠の引張強度を有するステープル状耐熱性高強度繊維
10〜90重駈%と、約200℃以上で且つ上記耐熱性
高強度繊維の熱変形温度未満である融点温度を有するス
テーブル状熱可塑性繊維90〜10重量%とが均一に混
合されてなる目伺約60V力C以下のシート材料であっ
て、前記耐熱性高強度繊維は該シート材料の拡がり方向
の単−紬に沿って配向して骨格材を形成すると共に、該
骨格材の間隙および表裏に位置する前記熱可塑性繊維は
互いに少なくとも部分的に接着し方状態で前記骨格材と
一体的なマ) IJソクスを形成シテなり、該シート材
料は少なくとも約5,000mの裂断長と、たかだか約
10%の破断伸度ト。 たかだか約0.5%の250°Cにおける線収縮率とを
有することを特徴とし、更にかかるシート材料と、その
構成繊維の表面に伺着した全繊維重量の5〜50%の繊
維用樹脂加工剤とよりなる樹脂加工繊維構造物の場合は
少なくとも約1 r)、OOOmの裂断長と、たかだか
]0%の破断伸度と、たかだか約0.5%の250”C
における線収縮率と2有することを特徴とするものであ
る。 また上述のシート材料は、上記ステーブル状耐熱性高強
度繊刹と上記ステーブル状熱可塑性繊維とを重量比でス
ル竹、好ましくは%〜騎ノ割合を以って均一に混合して
なる混合フリースにカーディングを施し目伺約60’/
nl以下のパラレルウェブとなし、該パラレルウェブを
前記熱可塑性繊維の融点近傍の温度に加熱加比すること
によって該熱可塑性繊維を少なくとも部分的、に相互G
こ接着せしめてnU記耐熱性高強度m細を一本的に包絡
するシート状マトリックスとなすことを特徴とする製造
法によって取得することができ、更に物性値かより改良
された前述の樹脂加工繊維構造物は、上記シート材料G
こ繊維用樹脂加工を施して全繊維重量の5〜50%(固
形分換算)の樹1jiを伺与することを特徴とする製法
によって製造することかできる。 本発明に適用される耐熱性高強度繊維は、少なくとも約
350°Cの熱変形温度と少なくとも約15≠の引張強
度を有するものでなければならない・ここに熱変形温度
とは繊維を形成する材料が実質的な熱収縮乃至は塑性流
動を起こすか、熱分解を起こす温度を云う。熱M融性材
利からなる繊維においてはその組成、繊維径などGこよ
っても相違1−るが、固有の融点以下20〜80″C程
度といわれる。このような特性値を具えた繊維としては
。 伝えばポリパラフェニレンテレフタラミド、ポリメタフ
ェニレンイソフタラミド等のアラミドl#1illi。 炭素繊維および例えばガラスm維、セラミックファイバ
ー炭化珪素繊維、窒化珪素繊維等の無機繊ン 維が挙げられるが、就中、価格、入手可能性および他の
特性例えば耐折性1作業性等の観点からポリパラフェニ
レンテレフタラミドおよび炭素hhvが特に有利である
・ かかる耐熱性高強度繊維は本発明の不織布の耐熱性、高
強度1寸法安定性を高水準に維持するための骨格材とな
る。 また本発明に用いられる熱可塑性繊維はその融点温度が
約200℃以上で且つ前述の耐熱性高強度繊維の熱変形
温度未満であることを要する。かかる繊維の例としては
ポリエチレンテレフタレート、ポリプロピレンテレフタ
レート、ポリブチレンテレフタレート、ポリエチレン−
p 、 p’−ジフェニルジカルボキシレート等のポリ
エステル;ナイロン61ナイロン66、ナイロン61o
、ナイロン7、ナイロン21o、ナイロン46.ナイロ
ン56.ナイロン58等のポリアミド;等がら形成され
た繊維が挙げられ、特にポリエステルvA維とポリアミ
ド繊維は好ましく、巾でも、前、記耐熱性高強度繊維と
してアラミド繊維を選択した場合は、ポリエステル特に
ポリエチレンテレフタレート繊維を組合わせ使用するこ
とが最も適当である。 これらの繊mを形成する重縮合体はその融点温度が約2
oo℃を下廻らぬ範囲で他の共重合成分若しくは添加物
を含有することができる。 上述の耐熱性高強度繊維および熱可塑性繊維はそれぞれ
通常長さ15〜1100Tn程度のステーブル状て重量
比V9〜g/l、好ましくは%〜%の範囲の調合率を以
ってオープナ−ミキサー等の混合機に投入され、充分に
混合M繊されて混合フリースとなる。調合率が上記範囲
を外れて耐熱性高強度繊維の量が過少となると、得られ
たシート材料の強伸度特性、熱安定性が損なわれ、逆に
過大となると可塑性繊維が形成する後述のマトリックス
の組織が粗となり過ぎて耐熱性高強度繊維の包絡力が劣
り、シート47利の幅方向の引張強度が著しく小さくな
るため不可である。 混合フリースは更にローラーカード、フラットカード等
のカーディングマシンに供給され、常法によりカーディ
ングを施して目付約60≠r以下、好ましく Gj ’
、 o V/d以下に調整しつつパラレルウニブとなす
。 1伺は1゛庁にマルチレイヤまたはフレキシブルの00
L用途等Gこおいては極端
【こ小さいものが要求される
傾向があり、本発明か意図する用途に対しては、前記数
値を超えたシート材料は可撓性が損なわれることがある
ため不同きである。 このようにして作られたパラレルウェブは長尺形態をな
しており、その長手方向の軸に沿って構成繊維は配向し
、夫々の捲縮むこより交絡凝集している。 パラレルウェブは次いでその厚味方向に加圧されると共
に加熱処理を受ける。 加圧は約0.5η〜150シ、好ましくは50宵2〜工
00(至)の圧力を作用させて行なわれ、加熱温度はウ
ェブを構成する繊維のうち、熱可塑性繊維の融点近傍の
温度が採択される。 上記圧力は設定温度とも密接な関連があるが、前記圧力
範囲に達しない場合は後述の熱可塑性繊維の融着が不足
しマ) IJラックス満足すべき形成が行なわれないこ
とがあり、一方前記範囲を超えて過大となると、シート
材料は不織布本来の性状を失い、甚しい場合は損傷する
ことかある。 加圧加熱の行なわれる時間は、圧力、温度、ウェブの坪
量、未延伸熱可塑性繊維の直径等Gこより異なるが、約
0.5秒〜10秒の範囲内で適宜選定される◇加熱加圧
は2本または3本ロールカレンダ若しくはホットプレス
装置等公知慣用の機械を用いて行なわれるが、特にカレ
ンダ装置による連続工程は有利である。 かかる加熱加圧処理しこよってパラレルウェブ中の熱可
塑性繊維はその融点近傍に加熱され塑性変形乃至は塑性
流動を起こすと共にウェブの厚味方向に作用する圧力に
よって、熱可塑性繊維相互の隣接部分および交点におい
て少なくとも部分的に相互に接着し、シート状マトリッ
クスとなる。この際熱可塑性繊維の含有量か大きい場合
は実質的Gこ連続した緻密組織のマトリックスとなり、
又含有量が比較的小さい場合であっても接着部分が全体
に均一に分散して存在する多孔質または網状マトリック
スとなる・ 熱可塑性繊維は、その融点温度が耐熱性高強度繊維の熱
変形温度未満のものを選定したのであるから、上記加熱
加圧処理によってもウェブ中の耐熱性高強度繊維は実質
的に変質変形すること力5ない。しかして耐熱性高強度
繊維はカーブインク゛により、ウェブの拡がり方向の単
一軸、即ち長尺ウェブにおいてはその長手方向の軸に沿
って配向した状H&こあり、前記加熱加圧処理によって
この状態を保持したまま耐熱性高強度&維の間隙および
表裏に位置する熱可塑性繊維の相互融着で形成されたシ
ート状マトリックス中Gこ一体的に包絡さまた骨格材と
なる。 本発明におけるシート材料は上述の説明から明かす通り
、シート状マトリックスとそれに一体的に包絡された骨
格材とよりなるものであり、骨格枳はシート材料Gこ作
用する荷重を支え、シート材料に大なる引張強度と、小
さい破断伸度並びに大きい耐熱性と小さい熱収縮率とを
与える作、用をする。また、本発明になるシート材料は
目付6017rd以下、好マしくは30 Y/nlとい
う極く薄肉Gこ形成されているから、大半の繊細か一体
的に融着していても良好な可撓性を呈する。又、骨格材
となる耐熱性高強度繊維にアラミド繊維を用し)、マト
リックスGこポリエステル繊維を適用すると、西j車合
体ハ互いに親和性むこ乏しいため、骨・路材とマ) I
Jラックスの間は機械的応力Gこより容易Gこ剥離して
ルーズとなり、従ってシート材料σ〕可撓性Gま損なわ
れることがない。 かくして得られるシート材料は、その長軸方向に測定し
て、少なくとも約5,000mの裂断長と、たかだか約
10%の破断伸度と、たかだか約0.5%の250°C
における線収縮率を示す。かように本発明Gこかかる不
織布は、その構成繊維である耐熱性高強度繊維を骨格材
とし、それと混在1−る未延伸熱可塑性繊維より形成さ
れたシート状マド1ノツクスで上記骨格材を一体的に包
絡してなるもσ]であるから、骨格材に由来する優2″
1.た耐熱性と、大なる引張強度とを具えると共に薄葉
に形成さ1また上に骨格材とマトリックスとの間はルー
ズとなっているため゛可撓性に優え、また骨格材として
剛直な材料を選択した場合と鞘もマトリックスによって
包絡保駒されているため耐j)r性に冨み、更に小なる
破断伸度と高温時の収縮率とGこ代表されるように良好
な寸法安定性を具備し、FRB等の補強材料として最適
である。 不発明Oこなる不織布の有する上記の好ましい特性を更
Oこ向上させるにはシート材料の重量の5〜50%【固
形分換算】に相当する繊維用樹脂加工剤例えばエポキシ
樹脂、メラミン樹脂、不飽和ボIJ :L 7. チル
ポリイミドおよびフェノール樹脂からなる群より選ばれ
た少なくとも1つの有機高分子化合物をシー)U料構成
繊維の表面に何着せしめた樹脂加工繊維構造物となすこ
とが頗る有効である。またかかる樹脂加工繊維構造物は
、本発明不織布の用途に応じて適宜な種類の樹脂加工を
選択することに」二り、For製造時の樹脂との親和性
を増大し高品質のFRPを製造することができる。 例えばフエ/−ル樹脂成形体の補強材に用いる場合はフ
ェノール樹脂加工を、エポキシ樹脂成形体の補強材用G
、:はエポキシ樹脂加工を、またボリアはメラミン樹脂
加工を行なうとよ′VAoこれらの樹脂加工は通常繊維
製品に適用されている公知慣用の方法で行なわれ、付着
量が前記範囲未満であると樹脂加工の効果が実質的に顕
出せず、反面過大であると不織布が粗硬となり、可撓性
が低下するので好ましくない。 上記樹脂加工を施すことGこよって本発明の不織イa、
即ち樹凍加工構造物は、長手方向の軸方向Gこ測定して
少なくとも約10,000 mの裂Vflj 長と、た
かだか約10%の破断伸度と、たかだか約0.5%の2
50℃における線収縮率を具えるに至り。 その引張強度と寸法安定性は一段と増大する。 以上のようにして得られた本発明になる薄葉不織布は、
その優れた耐熱性、高強度、低伸度、高温時の低収縮性
9寸法安定性、耐折性、可撓性等の特性3併有するため
、電気絶縁薄葉材料の含浸基材、フレキシブルOOL、
マルチレイヤCCLの基布、特殊FRPの補強用布帛、
マグネットワイヤー、テーピング、マイカ裏打補強材等
に特に優れた効果を発押する。 以下も二本発明の実施例を示す。 実施例1 単m fdI m度1.5d、平均繊維長37.5 m
m、熱変形温度400″c1引張強度21≠ のボリノ
ぐラフエニレンテレフタラミドffi&I(米国デュポ
ン社製。 商品名「ケブラー」]ステーブル6(4ffiiと、単
繊維繊度5.Od、平均i[1i 8度3a、o+++
@、融点温度265℃の未延伸ポリエチレンテレフタレ
ートm述ステープル40重量部とをオープナ−ミキサー
で混合解繊した後、ローラーカーディングマシンでカー
ディングし、ウェブの目利をs o V/lri &こ
′?A整し、得られたパラレルウェブを3本ロー/レカ
レンダ機に通し、200℃、80ηの条件で加熱加圧し
、シート材料を作製した。シート材料中σ〕ポリパラフ
ェニレンテレフタラミド繊維はシート材料の長手方向に
概ね配向してポリエチレンテレフタレート繊維が融着し
て形成されたシフト状マトリックスの中に一体的に包絡
埋設されていたが。 シート材料を撓屈することによって上記マトリックスと
の接着は剥離した。 上記シート材料に更にゴム系ノ(イ′ンダとして慣用さ
れているメチルメタクリレート−ブタジェン共重合体(
MBR)加工を施し、5 V/ntσ)MBRを何着せ
しめた。 得られた不織布σつ物性を第1表に示す。この表から本
発明不織イbの優れた性質が良く理解される。 第 1 表 樹脂加工前 樹脂加工後 坪量(Vβ) ’ 30 35 厚さ【關] 0.06 0.O’7 引張強度(Kq/30順] 5・014・0破断伸度【
飼 8.0 4.0 裂断長(m ) 5.555 13.333250°C
&こおける 実施例2 実施例1で作製したシート材料にエポキシ樹脂、(東部
化成(株)製、商品名「エボ)−)Jlを用いて常法に
より樹脂加工を施し、固形分とじて10 Y/nfのエ
ポキシ樹脂をイ」与し本発明品を得た。 比較の為むこ実施例1で用いた未延伸ポリエチレンテレ
フタレート繊維ステーフ゛ル60%とボ1ノエチレンテ
レフタレート磁刹:ステー7“ル40%よりなる[](
=J30グカCσ〕パラレルウェブを作製し、実施例1
と同様に加熱加圧した後、上記同様のエポキシ樹脂加工
を施し、対照品−1とした0更に繊度5dの未延伸ポリ
エチレンテレフタレートフィラメントを以って目伺約s
7 y/ntの経緯積層ウェブを作製しフィラメント
の交点を熱融着して長Ml at不不織を作製した。そ
のものGこ上記同様のエポキシ樹脂加工を施し、これを
対照品−2とした。 上記3種の不織布の物性を第2表に示す。 以下余白 第 2 表 厚さく謳1 0,08 0.0B 0.275引張強度
(K9/15mm) 13.0 5.5 13.0p
[K9Anm2110.834.583.15裂断長【
m]21.6669.1668.934破断伸度(%]
3.1 14.5 24250℃II青緑□ 0.5
7.0 2.5上表から明かなように対照品に較べて
本発明品の裂断長は2倍以上の大きな値を示し、その強
度が著しく優れていることを明瞭に物語っている。又破
断伸度において本発明品は頗る小さい値を示しているの
に対し、対照品は何れも極めて大なる値能を保有してい
ることが首肯される。 特許出願人 呉羽センイ株式会社 代理人 升理士 宮 本 秦 −・ ・。
傾向があり、本発明か意図する用途に対しては、前記数
値を超えたシート材料は可撓性が損なわれることがある
ため不同きである。 このようにして作られたパラレルウェブは長尺形態をな
しており、その長手方向の軸に沿って構成繊維は配向し
、夫々の捲縮むこより交絡凝集している。 パラレルウェブは次いでその厚味方向に加圧されると共
に加熱処理を受ける。 加圧は約0.5η〜150シ、好ましくは50宵2〜工
00(至)の圧力を作用させて行なわれ、加熱温度はウ
ェブを構成する繊維のうち、熱可塑性繊維の融点近傍の
温度が採択される。 上記圧力は設定温度とも密接な関連があるが、前記圧力
範囲に達しない場合は後述の熱可塑性繊維の融着が不足
しマ) IJラックス満足すべき形成が行なわれないこ
とがあり、一方前記範囲を超えて過大となると、シート
材料は不織布本来の性状を失い、甚しい場合は損傷する
ことかある。 加圧加熱の行なわれる時間は、圧力、温度、ウェブの坪
量、未延伸熱可塑性繊維の直径等Gこより異なるが、約
0.5秒〜10秒の範囲内で適宜選定される◇加熱加圧
は2本または3本ロールカレンダ若しくはホットプレス
装置等公知慣用の機械を用いて行なわれるが、特にカレ
ンダ装置による連続工程は有利である。 かかる加熱加圧処理しこよってパラレルウェブ中の熱可
塑性繊維はその融点近傍に加熱され塑性変形乃至は塑性
流動を起こすと共にウェブの厚味方向に作用する圧力に
よって、熱可塑性繊維相互の隣接部分および交点におい
て少なくとも部分的に相互に接着し、シート状マトリッ
クスとなる。この際熱可塑性繊維の含有量か大きい場合
は実質的Gこ連続した緻密組織のマトリックスとなり、
又含有量が比較的小さい場合であっても接着部分が全体
に均一に分散して存在する多孔質または網状マトリック
スとなる・ 熱可塑性繊維は、その融点温度が耐熱性高強度繊維の熱
変形温度未満のものを選定したのであるから、上記加熱
加圧処理によってもウェブ中の耐熱性高強度繊維は実質
的に変質変形すること力5ない。しかして耐熱性高強度
繊維はカーブインク゛により、ウェブの拡がり方向の単
一軸、即ち長尺ウェブにおいてはその長手方向の軸に沿
って配向した状H&こあり、前記加熱加圧処理によって
この状態を保持したまま耐熱性高強度&維の間隙および
表裏に位置する熱可塑性繊維の相互融着で形成されたシ
ート状マトリックス中Gこ一体的に包絡さまた骨格材と
なる。 本発明におけるシート材料は上述の説明から明かす通り
、シート状マトリックスとそれに一体的に包絡された骨
格材とよりなるものであり、骨格枳はシート材料Gこ作
用する荷重を支え、シート材料に大なる引張強度と、小
さい破断伸度並びに大きい耐熱性と小さい熱収縮率とを
与える作、用をする。また、本発明になるシート材料は
目付6017rd以下、好マしくは30 Y/nlとい
う極く薄肉Gこ形成されているから、大半の繊細か一体
的に融着していても良好な可撓性を呈する。又、骨格材
となる耐熱性高強度繊維にアラミド繊維を用し)、マト
リックスGこポリエステル繊維を適用すると、西j車合
体ハ互いに親和性むこ乏しいため、骨・路材とマ) I
Jラックスの間は機械的応力Gこより容易Gこ剥離して
ルーズとなり、従ってシート材料σ〕可撓性Gま損なわ
れることがない。 かくして得られるシート材料は、その長軸方向に測定し
て、少なくとも約5,000mの裂断長と、たかだか約
10%の破断伸度と、たかだか約0.5%の250°C
における線収縮率を示す。かように本発明Gこかかる不
織布は、その構成繊維である耐熱性高強度繊維を骨格材
とし、それと混在1−る未延伸熱可塑性繊維より形成さ
れたシート状マド1ノツクスで上記骨格材を一体的に包
絡してなるもσ]であるから、骨格材に由来する優2″
1.た耐熱性と、大なる引張強度とを具えると共に薄葉
に形成さ1また上に骨格材とマトリックスとの間はルー
ズとなっているため゛可撓性に優え、また骨格材として
剛直な材料を選択した場合と鞘もマトリックスによって
包絡保駒されているため耐j)r性に冨み、更に小なる
破断伸度と高温時の収縮率とGこ代表されるように良好
な寸法安定性を具備し、FRB等の補強材料として最適
である。 不発明Oこなる不織布の有する上記の好ましい特性を更
Oこ向上させるにはシート材料の重量の5〜50%【固
形分換算】に相当する繊維用樹脂加工剤例えばエポキシ
樹脂、メラミン樹脂、不飽和ボIJ :L 7. チル
ポリイミドおよびフェノール樹脂からなる群より選ばれ
た少なくとも1つの有機高分子化合物をシー)U料構成
繊維の表面に何着せしめた樹脂加工繊維構造物となすこ
とが頗る有効である。またかかる樹脂加工繊維構造物は
、本発明不織布の用途に応じて適宜な種類の樹脂加工を
選択することに」二り、For製造時の樹脂との親和性
を増大し高品質のFRPを製造することができる。 例えばフエ/−ル樹脂成形体の補強材に用いる場合はフ
ェノール樹脂加工を、エポキシ樹脂成形体の補強材用G
、:はエポキシ樹脂加工を、またボリアはメラミン樹脂
加工を行なうとよ′VAoこれらの樹脂加工は通常繊維
製品に適用されている公知慣用の方法で行なわれ、付着
量が前記範囲未満であると樹脂加工の効果が実質的に顕
出せず、反面過大であると不織布が粗硬となり、可撓性
が低下するので好ましくない。 上記樹脂加工を施すことGこよって本発明の不織イa、
即ち樹凍加工構造物は、長手方向の軸方向Gこ測定して
少なくとも約10,000 mの裂Vflj 長と、た
かだか約10%の破断伸度と、たかだか約0.5%の2
50℃における線収縮率を具えるに至り。 その引張強度と寸法安定性は一段と増大する。 以上のようにして得られた本発明になる薄葉不織布は、
その優れた耐熱性、高強度、低伸度、高温時の低収縮性
9寸法安定性、耐折性、可撓性等の特性3併有するため
、電気絶縁薄葉材料の含浸基材、フレキシブルOOL、
マルチレイヤCCLの基布、特殊FRPの補強用布帛、
マグネットワイヤー、テーピング、マイカ裏打補強材等
に特に優れた効果を発押する。 以下も二本発明の実施例を示す。 実施例1 単m fdI m度1.5d、平均繊維長37.5 m
m、熱変形温度400″c1引張強度21≠ のボリノ
ぐラフエニレンテレフタラミドffi&I(米国デュポ
ン社製。 商品名「ケブラー」]ステーブル6(4ffiiと、単
繊維繊度5.Od、平均i[1i 8度3a、o+++
@、融点温度265℃の未延伸ポリエチレンテレフタレ
ートm述ステープル40重量部とをオープナ−ミキサー
で混合解繊した後、ローラーカーディングマシンでカー
ディングし、ウェブの目利をs o V/lri &こ
′?A整し、得られたパラレルウェブを3本ロー/レカ
レンダ機に通し、200℃、80ηの条件で加熱加圧し
、シート材料を作製した。シート材料中σ〕ポリパラフ
ェニレンテレフタラミド繊維はシート材料の長手方向に
概ね配向してポリエチレンテレフタレート繊維が融着し
て形成されたシフト状マトリックスの中に一体的に包絡
埋設されていたが。 シート材料を撓屈することによって上記マトリックスと
の接着は剥離した。 上記シート材料に更にゴム系ノ(イ′ンダとして慣用さ
れているメチルメタクリレート−ブタジェン共重合体(
MBR)加工を施し、5 V/ntσ)MBRを何着せ
しめた。 得られた不織布σつ物性を第1表に示す。この表から本
発明不織イbの優れた性質が良く理解される。 第 1 表 樹脂加工前 樹脂加工後 坪量(Vβ) ’ 30 35 厚さ【關] 0.06 0.O’7 引張強度(Kq/30順] 5・014・0破断伸度【
飼 8.0 4.0 裂断長(m ) 5.555 13.333250°C
&こおける 実施例2 実施例1で作製したシート材料にエポキシ樹脂、(東部
化成(株)製、商品名「エボ)−)Jlを用いて常法に
より樹脂加工を施し、固形分とじて10 Y/nfのエ
ポキシ樹脂をイ」与し本発明品を得た。 比較の為むこ実施例1で用いた未延伸ポリエチレンテレ
フタレート繊維ステーフ゛ル60%とボ1ノエチレンテ
レフタレート磁刹:ステー7“ル40%よりなる[](
=J30グカCσ〕パラレルウェブを作製し、実施例1
と同様に加熱加圧した後、上記同様のエポキシ樹脂加工
を施し、対照品−1とした0更に繊度5dの未延伸ポリ
エチレンテレフタレートフィラメントを以って目伺約s
7 y/ntの経緯積層ウェブを作製しフィラメント
の交点を熱融着して長Ml at不不織を作製した。そ
のものGこ上記同様のエポキシ樹脂加工を施し、これを
対照品−2とした。 上記3種の不織布の物性を第2表に示す。 以下余白 第 2 表 厚さく謳1 0,08 0.0B 0.275引張強度
(K9/15mm) 13.0 5.5 13.0p
[K9Anm2110.834.583.15裂断長【
m]21.6669.1668.934破断伸度(%]
3.1 14.5 24250℃II青緑□ 0.5
7.0 2.5上表から明かなように対照品に較べて
本発明品の裂断長は2倍以上の大きな値を示し、その強
度が著しく優れていることを明瞭に物語っている。又破
断伸度において本発明品は頗る小さい値を示しているの
に対し、対照品は何れも極めて大なる値能を保有してい
ることが首肯される。 特許出願人 呉羽センイ株式会社 代理人 升理士 宮 本 秦 −・ ・。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1 少なくとも約350°Cの熱変形温度および少なく
とも約15 f/dの引張強度を有するステープル状耐
熱性高強度繊維10〜90重量%と、約200°C以上
で且つ上記耐熱性高強度繊維の熱変形温度未満である融
点温度を有するステーブル状熱可塑性繊KdL90〜1
0重量%とが均一に混合されてなる目付約60 Vd以
下のシート材料であって、前記耐熱性高強度繊維は該シ
ート材料の拡がり方向の単一軸に沿って配向して骨格材
を形成すると共に、該骨格材の間隙および表裏Gこ位置
する前記熱可塑性繊維は互いに少なくとも部分的に接着
した状態で前記骨格材と一体的なマ) IJラックス形
成してなり、該シート拐料は少なくとも約5,000m
の裂断長と、たかだか約10%の破断伸度と、たかだか
約0.5%の250℃Gこおける線収縮率とを有するこ
とを特徴とする耐熱性高強度不織布。 2 少なくとも約350℃の熱変形湿度および少なくと
も約15≠の引張強度を有するステーブル状耐熱性高強
度繊維10〜90重以%と、約200℃以上で且つ上記
耐熱性高強度繊維の熱変形温度未満である融点温度を有
するステーブル状熱可塑性繊維90〜10重量%とを均
−Gこ混合して構成した目イ」約602/n−以下のシ
ート材料と、それら構成繊維の表面に伺着した全繊維型
組の5〜50%の繊維用樹脂加工剤とよりなる樹脂加工
繊維構造物であって、前記耐熱性高強度繊維は前記シー
ト材料の拡がり方向の単一軸に沿って配向して骨格材を
形成すると共に、該骨格材の間隙および表裏に位置する
前記熱可塑性繊維は互いに少なくとも部分的に接着した
状態で前記骨格材と一体たかだか約10%の破断伸度と
、たかだか約0.5%の250°C&こおける線収縮率
とを有田−ることを特徴とする耐熱性高強度不織布。 6、繊維用樹脂加工剤がメラミン樹脂、不飽和ボリエス
テル樹脂、ポリイミド樹脂、フェノール樹脂およびエポ
キシ仙脂よりなる群より選ばれた少なくとも1つの有機
高分子化合物である特許請求の範囲第2項記載の耐熱性
高強度不織布。 4、 耐熱性高強度繊維がアラミド繊維である前記W
H’r 請求の範囲各項の何れかGこ記載の耐熱性高強
度不織イ6゜ 5 耐熱性高強度繊維が炭素繊維である特許請求の範囲
第1項乃至第3項の何れかに記載の耐熱性高強度不織布
。 6、熱可塑性繊維がポリエステル繊維である前記特許請
求の範囲各項の何れかに記載の耐熱性高強度不織イ6゜ 7、 シート材料が耐熱性高強度繊m40〜60型組%
と熱可塑性繊維60〜40重量%とよりなる前記特a1
・請求の範囲各項の何れかに記載の耐熱性高強度不織布
。 8 少なくとも約350℃の熱変形fA度および少すく
トも約15 yaの引張強度を有するステーブル状耐熱
性高強度m維1o〜90重量%と、約200°C以上で
且つ上記耐熱性高強度E&維の熱変形温度未満である融
点温度を有するステープル状熱可塑性繊維90〜10重
坦%とを均一に混合してなる混合フリース−にカーディ
ングを施し目伺約6orβ以下のパラレルウェブとなし
、該パラレルウェブを前記熱可塑性繊維の融点近傍の温
度に加熱加圧することによって該熱可塑性繊維を少なく
とも部分的に相互に接着せしめて前記耐熱性高強度m維
を一体的に包絡するシート状マトリックスとなすことを
特徴とする少なくとも約5.O’OOmの裂断長と、た
かだか約lO%の破断伸度と、たかだか約0.5%の2
50℃Oこおける線収縮率とを有する耐熱性高強度不織
布の製造法。 9、少なくとも約350℃の熱変形温度および少A <
、!ニー モ約15 yaの引張強度を有するステー
プル状耐熱性高強度繊維10〜90重遣%と、約200
℃以上で且つ上記耐熱性高強度繊維の熱変形温度未満で
ある融点温度を有するステーブル状熱可塑性繊m90〜
10重量%とを均一に混合してなる混合フリースにカー
ディングを施し目イ1約607/nt以下のパラレルウ
ェブとなし、該パラレルウェブをT’tU記熱可塑性繊
維の融点近傍の温度に加熱加往することによって該熱可
塑性繊維を少なくともfffls分的l相分に接着せし
めて前記耐熱性高強度繊M、i 一体重に包絡するシー
ト状マトリックスとなし、次いで繊細用樹脂加工を施し
て全繊維重量の5〜50%(固形分換算1の樹脂を付与
することを特徴とする少なくとも約10,000 mの
裂断長と、たかだか約10%の破断伸度と、たかだカ約
0.5%の250℃における線収縮率とを有する耐熱性
高強度不織布の製造法。 10、繊細用樹脂加工が、メラミン樹脂、不飽和ポリエ
ステル樹脂、ポリイミド樹脂、フェノール樹脂およびエ
ポキシ樹脂よりなる群より選ばれた少くとも1つの有機
高分子化合物皮膜を繊維表面に形成することからなる特
許請求の範囲第9項記載の耐熱性、怖強度不織イ「の製
造法。 11、耐熱性高強度繊維かアラミド繊維であ、る特許請
求の範囲第9項乃至第11項の何れかに記載の耐熱性高
強度不織布の製造法。 12、耐熱性高強度W4維が炭素繊維である特許請求の
範囲第9項乃至第11項の何れかGこ記載の耐熱性高強
度不織布の製造法。 13、熱可塑性繊維がポリエステル繊維である特許請求
の範囲第9項乃至□第12項の何れかに記載の耐熱性高
強度不織布の製造法。 14、混合フリースが耐熱性高強度!&維40〜60重
量%と熱可塑性Jijli維60〜40重量%とよりな
る特許請求の範囲第9項乃至第13項の同れかに記載の
耐熱性高強度不織布の製造法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58176633A JPS6071754A (ja) | 1983-09-24 | 1983-09-24 | 耐熱性高強度不織布およびその製造法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58176633A JPS6071754A (ja) | 1983-09-24 | 1983-09-24 | 耐熱性高強度不織布およびその製造法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6071754A true JPS6071754A (ja) | 1985-04-23 |
Family
ID=16016989
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58176633A Pending JPS6071754A (ja) | 1983-09-24 | 1983-09-24 | 耐熱性高強度不織布およびその製造法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6071754A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01142486U (ja) * | 1988-03-22 | 1989-09-29 | ||
| KR20180074356A (ko) * | 2016-12-23 | 2018-07-03 | 주식회사 하도에프앤씨 | 차량용 엔진룸 제조방법 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS51109371A (ja) * | 1975-03-14 | 1976-09-28 | Kendall & Co |
-
1983
- 1983-09-24 JP JP58176633A patent/JPS6071754A/ja active Pending
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS51109371A (ja) * | 1975-03-14 | 1976-09-28 | Kendall & Co |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01142486U (ja) * | 1988-03-22 | 1989-09-29 | ||
| KR20180074356A (ko) * | 2016-12-23 | 2018-07-03 | 주식회사 하도에프앤씨 | 차량용 엔진룸 제조방법 |
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