JPS61289162A - 耐熱性不織布の製造方法 - 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、未延伸のポリフェニレンサルファイド（以下
「ＰＰ８Ｊという）繊維を接着要素とした耐熱性不織布
の製造方法に関し、本製法より得られた不織布は高度の
耐熱性が要求されるＨ種以上の耐熱性電気絶縁材料、耐
熱性のフィルター、更には耐熱性や難燃性を必要とする
衣料関連資材等の広汎な用途に利用される。

〔従来の技術〕

耐熱性を有する不織布としては、耐熱性繊維である全芳
香族ポリアミド短繊維を同種のパルプ状粒子とともに混
抄した湿式法による紙状不織布が広く知られ、又、特公
昭５９−１８１８には未延伸の全芳香族ポリアミド繊維
を接着要素とする熱圧着による耐熱性不織布の製法が示
されている。

他方、ＰＰ８樹脂は、特公昭５２−８０６０９や特開昭
５８〜３１１１２等で示される繊維化技術が知られ、Ｐ
Ｐ８繊維を用いた耐熱性のニードルパンチフェルトや、
％開昭５７−１６９６４のスパンボンド法による耐熱不
織布等が知られている。

〔発明が解決しようとする問題点〕

全芳香族ポリアミド繊維を主体とする耐熱性不織布は、
前記の湿式法によるものを除いて、耐熱性を低下させず
、量産に適した製造方法は未だ開発されていない。例え
ば未延伸芳香族ポリアミド繊維の熱融着性を利用し７１
？、！！！遣方法においても、十分な不織布の強度を得
るためには３００℃以上の高温における熱圧潰を必要と
するため通常のカレンダー等の適用が困難であり、又、
熱圧着温度を低下せしめるために２−ジメチルピロリド
ンやジメチルホルムアメミド等の可塑化溶媒の使用も考
えられているが、これも通常のカレンダー等の適用可能
範囲よりも高温での処理が必要となるか又は溶剤の排気
や回収装置が必要となり、何れも汎用性に劣り実施する
のが困難であった。

一方、ＰＰＳ繊維よりなる耐熱性不織布は、ニードルパ
ンチ法による短繊維フェルトも、スパンボンド法による
長繊維不織布も、何れも機械的絡合により形成されるも
のであり、熱融着による結合は困難と考えられていた。

又、前記耐熱性繊維を主体とし、未延伸ポリエステル繊
維等の低融点の熱可塑性繊維で熱圧着する方法は実用化
されているが、この方法では、不織布強度は得られるも
のの、耐熱性が低下するという好ましくない結果しか得
られていない。

〔問題点を解決するための手段及び作用〕本発明は耐熱
性繊維と、未延伸ＰＰ８繊維とを、重量比で９２：８〜
２０：８０の割合で混綿してつ、プを形成し、該未延伸
繊維が加圧下行うことにより、特殊な設備を全く必要と
せず、従来の未延伸ポリエステル繊維等の熱圧着に利用
されている設備の適用が可能であす、シかも、極めて耐
熱性に優れた不織布の生産を可能とするものである。

本発明に利用される耐熱性繊維としては、繊維形成性が
ある耐熱性樹脂であれば何でも良く、例えば全芳香族ポ
リアミド、　Ｐ　Ｐ　８／ｆ！＋）エーテルエーテルケ
トン、全芳香族ポリエステル、７８ノール系熱硬化屋樹
脂等より形成された繊維及びガラスや金属等の無機繊維
等が考えられるが、コストや量産化等を考慮した場合、
全芳香族ポリアミド繊維又はＰＰ８繊維を利用すること
が最適である。ここで云う全芳香族ポリアミド繊維とは
、ポリ−ｍ−フェニレンイソフタルアミド繊維及びその
変性品を示し、ＰＰ８繊維とは、ポリ−ｐ−フェニレン
サルファイド繊維及びその変性品を示す。

次Ｋ、本発明に適用される未延伸ＰＰＳ繊維であるが、
該繊維は、公知の接層性繊維である未延伸ポリエステル
繊維と比較した場合、剛直で強度が低く、又、クリンプ
の形成性や保持性が低いという欠点がおり、このため通
常のカード機等への適用が困難とされていた。しかし、
本発明者は、５〜４０山／２５１Ｅ１程度のクリンプを
有する耐熱性繊維を全繊維中２０％以上混綿することで
、未延伸ＰＰ８繊維を通常のカード機等へ適用すること
が可能であることを見出したものである。前記のクリン
プを有する耐熱繊維の配合量が２０５％未満の場合には
、未延伸ＰＰＳ繊維がカード機等へ沈み込み開繊性が不
良となるので好ましくない。又、不織布の強度及び形状
を保持せしめるためには、未延伸繊維の配合量を少くと
も８％以上にする必要がわり、８％未満では結合力が不
足で実用に供し得ない。

均一なつ、ブを形成するためには、全構成繊維の繊度が
平均１〜２０デニールで、繊維長が平均２５〜ＬＯ２ｆ
ｌであることが好適である。

これらの範囲外の場合には、通常のカード機等での開繊
が困難となるか、又は、つ、プムラを生じ易くなるので
好ましくない。

混綿に際し、帯電の防止を兼ねて、微量の油剤等をスプ
レー等で散布することが好適である。

このことの理由は明らかではないが、未延伸糸ヘの延伸
糸の絡みが安定化するものと考えられる。

この様にして混綿された繊維は通常の不織布製造機、カ
ーディング法やエアレイ法等に適用され、極めて容易に
つ、ブを形成する。

次に、熱圧着の方法について説明すると、未延伸ＰＰ８
を利用する長所を更に大きく見出すことが出来る。

未延伸ＰＰ８繊維は、非晶買が大部分であるが約１２０
−１４０℃において結晶化し、又、融点は２７５〜２８
５℃であることが知られている。一般的に熱可塑性繊維
を熱融着せしめるためには、軟化点以上の温度で融点以
下の温度範囲が有効であり、本発明に用いる未延伸ＰＰ
Ｓは約１２５℃から約２７０℃という他の繊維では得ら
れない広範囲の接層可能領域を有す。

しかし、実際には種々の条件で接層を行ったところ、約
１８８〜２５７℃、特に２１５〜２４０℃が、線圧力３
０〜２７０　Ｗｃｔｘにおいて最適であった。

これらの圧力及び温度は、特殊な高温、高圧型の機器で
なくとも、汎用されている加熱プレス機、ヒートロール
カレンダー、等の使用可能範囲であり、従来他の繊維を
熱圧着していた機器を何の改造もなしに使用出来る。特
に、二本のロールを用いて熱圧着する方法においては、
瞬間的な熱圧着にもかかわらず、他に特別な熱処理を施
さずに、強度９寸法安定性ともに優れた耐熱不織布が得
られ九。又、片側からのみ加熱する場合には、相手ロー
ル等に傷付き易いスチールやアスベスト等の耐熱材料が
不要となり、シリコン等の弾性体を使用することで生産
上のトラブルを無くすことさえ可能である。

〔実施例１〕 耐熱性繊維として、２デニール、５１ｍ１の全芳香族ポ
リアミド繊維（帝人■製、商品名「コーネックス■」）
８５％と、１５デニール、５１顛の未延伸ＰＰ８繊維１
５％を、ガーネット機で混綿し、繊維がウェブの進行方
向に配列する様にカード機で開繊し８０　ｆＡｔ？のウ
ーブを形成した。次いで一方が表面温度２２０℃の加熱
スチールロール、他方カシリコンゴムロールの対ロール
でｌＯＯムＶ１の線圧力にて熱圧着し、耐熱性の不織布
を得た。

この不繊布の初期常態物性は表１に示す通りで、又、ア
レニウス式による耐熱引張強度劣化試験の結果は図１に
示すが、長期連続使用温度は、国際電気技術委員会（以
下「工ＥＣ」という）の定めるＥ種に属するものであり
、従来の湿式法による全芳香族ボリアミド不織布と同等
の耐熱性を有し、電気絶縁フェスの含浸性により優れた
基材として有用なものであった。

〔実施例２〕 実施例１で用いたのと同一繊維を使用して配合比を５０
１５０に変更し、微量の油剤を散布しながら混綿して、
開繊後クロスレイヤーにて積層した１５０ｆ〜のつ８ブ
を、実施例１と同一条件で熱圧着し、更にとのウープを
反転させて、同一条件にて再熱圧潰を行い厚手の耐熱性
不織布を得た。

得られた不織布の初期常態物性は表１に、又、アレニウ
ス式（よる耐熱引張強度劣化試験は図１に示したが、こ
れも又、ＩＥＵの定めるＨ種に適合するもので、厚手に
もかかわらず、前記の湿式法による全芳香族ボリアミド
不織布の欠点である耐熱絶縁フェスの含浸性が不良とな
るようなこともなく、含浸性に優れた従来にない有用な
ものでめりた。

〔実施例８〕 耐熱性繊維として、８．５デニール５１ｆｌ長のＰＰＳ
繊維（フィリップスペトロリアム社製。

商品名「ライドン■ファイバー」）を使用し、ｌＯデニ
−ｐｙ、５１ｕ長の未延伸ＰＰ８［維と、９１／９の比
率で配合、混綿した。次いで繊維がウェブの進行方向に
配列する様に開繊し、４０ｆ／ｍ″のつ、ブを形成し、
実施例１で用いたのと同一の対ロールで、スチール側表
面温度２４０℃、線圧７０　ｋｑ／ｃｍで熱圧着して、
耐熱性不織布を得た。

この不織布の特性も表１及び図１に示すが、Ｈ種に適合
する耐熱性を有し、縦方向のみに強度を必要とするマイ
カテープの補強材−ｑｏ耐耐電電気絶縁材料して有用な
ものであった。

〔実施例４〕 実施例３で用いたものと同一の繊維を使用して、配合比
８０／７０のクロスレイヤーで積層したｔｏｏｙβのつ
、プを得た。次いで、このつ、プを実施例１と同一の対
ロール間を、温度２４０℃、線圧１５０　Ｗａｓの条件
で表裏を反転させ２回通しを行い、緻密な耐熱性不織布
を得九。

得られた不織布は、表１及び図１に示す通り、これもま
たＨ種に適合し、緻密な構造のために耐熱電気絶縁フェ
ス等を含浸しなくても充分に高い耐電圧を有し、単独使
用が可能という従来にない長所を有するものであり、電
気絶縁用テープ等に有用なものであった。又、ＰＰ８樹
脂は全芳香族ポリアミドにはない優秀な耐薬品性を有す
るため、全芳香族ポリアミド系不織布の適用が困難であ
った種々の耐熱バッテリーセパレーター等にも非常に有
用なものであつた。

〔比較例１〕 耐熱性繊維として、実施例８及び４に用いたＰＰＢ繊維
を使用し、接層用繊維として、５デニール、５１關の未
延伸芳香族ポリアミド繊維を使用して、配合比８０／７
０の７０１βのりａスレイによる積層つ、ブを作成し、
両側が加熱可能な二本のスチールロール閲を、ロール表
面温度２９０℃、線圧カフ０１の条件で熱圧虐せしめた
。

しかし、このつ、プは薄く潰れ圧密化されたものの、繊
維間の結合は皆無で、従うて不織布としての強度も保塁
性も有さないものであった。

〔比較例２〕 と、８デニール、５１ＷＩＩ長のポリアミド共重合体よ
りなる繊維（Ｄｕｐｏｎ’を社製、商品名Ｉ′ＱＩＡＮ
ＡＪ　１１５％を配合し８０１〜のつ、ブを形成した。

このつ、ブを実施例と同じ対ロールで表面温度２４５ｔ
、線圧１５０　ｋｖ’ｃｓで熱圧着し、耐熱性不織布を
得た。この不織布は、表ＩＫ示した通り初期常態時特性
は非常に浸れたものであ、たが、図１に示したとおり、
明らかに耐熱性に劣り、Ｈ種への適用は不可能であった
。

〔参考例１〕 参考例として、デュポン社製耐熱紙（商品名ｒノーメッ
クスペーパーＪ１ｇｍｉ１品について、実施例と同じ試
験を行い、表１及び図１に示した。

〔効果〕

実施例にも示した様に、本発明は従来技術においては利
用が考えられなかって、未延伸ＰＰＳ繊維を接層性繊維
として積極的に採用することで、極めて容易に、しかも
高度の耐熱性を有する不織布の作成を可能としたもので
あり、本発明より得られた不織布は、ＰＰ８樹脂の耐熱
性・耐薬品性・防炎性・電気絶縁性等の特性を全て具備
するために、広汎の産業の要望に答えるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は、アレニウス式による耐熱引張強度劣化試験の
結果を示すもので、図中の右上部より、参考例としての
湿式法による全芳香族ポリアミド紙、実施例１，２，８
，４．比較例２の順である。 特許出願人　日本バイリーン株式会社 〔４１田 図１．アしニウス式゛にＪろ７酊会げ順侠度Ｍイじ慮（
侶ｔ、　ｒＯ−／−引張ｌ信千Ｈ丹εメ救乙１さン一で
で司Ｚテ丁−一一

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）耐熱性繊維と未延伸ポリフェニレンサルファイド
   繊維とを重量比で９２：８〜２０：８０の割合で混綿し
   てウェブを形成し、該未延伸繊維が加圧下で可塑化し融
   着作用を生じる温度条件で熱圧着を行うことを特徴とす
   る耐熱性不織布の製造方法。
2. （２）耐熱性繊維として延伸されたポリフェニレンサル
   ファイド繊維を用いる特許請求の範囲第１項記載の耐熱
   性不織布の製造方法。
3. （３）耐熱性繊維として全芳香族ポリアミド繊維を用い
   る特許請求の範囲第１項記載の耐熱性不織布の製造方法
   。
4. （４）耐熱性繊維及び未延伸ポリフェニレンサルファイ
   ド繊維の繊度が平均１〜２０デニールで、繊維長が平均
   ２５〜１０２ｍｍのステープル繊維である特許請求の範
   囲第１項記載の耐熱性不織布の製造方法。