JP2009097117A - 非熱可塑性不織布及びその利用、並びに当該非熱可塑性不織布の製造方法。 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】非熱可塑性樹脂の繊維からなる不織布であって、繊維同士が、繊維を構成している非熱可塑性樹脂を介して結合し、分岐していることを特徴とする非熱可塑性不織布を用いることで上記用途に適した非熱可塑性不織布とすることができる。
【選択図】 図2
Description
プロファイル温度: 20℃〜400℃(昇温速度:3℃/分)
周波数: 5Hz
Lamp.(交流歪振幅目標値): 20μm
Fbase(測定中のテンションの最小値):0g
F0gain(測定中にテンションを交流力振幅に応じて変化させる場合の係数):3.0。
平均繊維径の測定方法は、電子顕微鏡(日本電子データム株式会社製、JSM−6380LA)により繊維径を30本測定した。異形断面を有する繊維に関しては、最大長さを直径をして算出した。その平均値を平均繊維径とした。
ポリアミド酸溶液を、厚みが1cmのガラス基板上に塗布して、室温から400℃まで3時間かけて乾燥し焼成を行った。出来上がったガラス基板上のポリイミドフィルムは完全に冷却した後に、水中に沈めることで剥がし獲った。このポリイミドフィルムを50℃のオーブン中で30分かけて完全に乾燥を行った。
乾燥したポリイミドフィルムを、9mm幅×40mm長さに切り出して、セイコー電子(株)製 DMS200の装置にセットした後に、引張りモードで、下記の測定条件で行うことができる。ポリイミド繊維の切り出し量は、全ポリイミド繊維を並べて幅で9mm程度になるように繊維をき出すことが安定したデータを得る上で好ましい。
プロファイル温度: 20℃〜400℃(昇温速度:3℃/分)
周波数: 5Hz
Lamp.(交流歪振幅目標値): 20μm
Fbase(測定中のテンションの最小値):0g
F0gain(測定中にテンションを交流力振幅に応じて変化させる場合の係数):3.0
この測定条件での測定によって、上述のプロファイル温度における貯蔵弾性率E’及び、損失弾性率E”の値がそれぞれ得られる。貯蔵弾性率の変曲点とは、急激に貯蔵弾性率が低下し始める時の温度である。図1の動的粘弾性を測定した例を用いて説明を行うと、貯蔵弾性率が変化し始めるまでの直線に対する接線50と、貯蔵弾性率が変化しはじめて変化し終わった直線に対する接線51とをひき、その交点52の温度を求める。この温度が貯蔵弾性率の変曲点となる。
チッソ置換を行った2Lのガラス製セパラブルフラスコ中に、溶液を攪拌するための攪拌翼を取りつけた反応装置内で反応を行った。まず、4,4−ジアミノジフェニルエーテル(以下、4,4’-ODAと略す)91.8g(0.458モル)をN,N−ジメチルホルムアミド779gに溶解する。この溶液を40℃に保温した。この溶液中に、ピロメリット酸二無水物(以下PMDAと略す)95.0g(0.436mol)を投入して完全に溶解した。この溶液に5.0gのPMDAを66.5gのN,N−ジメチルホルムアミドに溶解した溶液を少量づつ添加して、溶液の粘度が23℃で3100ポイズになった時点で添加を止めて紡糸用の高分子樹脂溶液とした。尚、この溶液の23℃での粘度をB型粘度計で10回転/分と5回転/分の2つの回転数で溶液の粘度測定を行い、その溶液粘度からチキソ指数を求めると1.01であった。固形分濃度は18.5%であった。このポリイミド樹脂からポリイミドフィルムを作製して、貯蔵弾性率の測定を行ったところ、非熱可塑性ポリイミド樹脂であることが明らかになった。
合成例1で得られたポリアミド酸溶液を紡糸原液として用いて紡糸実験を行った。紡糸実験は図3と同様の装置を用いて行った。吐出口金2のオリフィスは、直径が0.7mm、円形で孔数は3の物を使用した。ポリアミド酸溶液の吐出量を0.2g/分/孔に設定して吐出した。紡糸口金2のオリフィスから気流発生装置1の吐出口までの距離は20cmに設置し、気流4はポリアミド酸溶液をひきとるように、ポリアミド酸溶液の吐出方向に垂直に気流があたるように設定して紡糸を行った。気流発生装置1からの風速は15m/秒であった。この紡糸繊維を、2m飛行させて捕集ネット11上で捕集した。この状態で1時間捕集を行い、紡糸原液中の固形分(ポリアミド酸)からなる不織布を得た。この紡糸原液中の固形分(ポリアミド酸)からなる不織布を、捕集ネット11上でそのまま、100℃のオーブンで3分間乾燥を行い、100℃から420℃に1時間かけて除々に温度を上げた。420℃の状態で5分間焼成を行い非熱可塑性樹脂(ポリイミド樹脂)からなる不織布を得た。非熱可塑性樹脂(ポリイミド樹脂)からなる繊維の電子顕微鏡写真を図5および図6に示す。非熱可塑性不織布(ポリイミド不織布)は非熱可塑性ポリイミド樹脂により結合して分岐した状態であることが確認された。また、図5の電子顕微鏡写真から非熱可塑性樹脂(ポリイミド樹脂)からなる繊維の平均繊維径を求めると18μmであった。
2 紡糸口金
3 紡糸原液中の固形分からなる不織布
4 気流
5 非熱可塑性樹脂溶液もしくは、非熱可塑性樹脂の前駆体溶液(紡糸原液)
6 搬送方向
7 非熱可塑性不織布
8 捕集装置
9 加熱・乾燥装置
10 巻き取り装置
11 金網状の捕集装置
12 ロール状の非熱可塑性不織布
20 紡糸原液
21 気流通路
22 オリフィス
23 紡糸気流
24 紡糸原液中の固形分からなる不織布
25 捕集装置
50 貯蔵弾性率が変化し始めるまでの直線に対する接線
51 貯蔵弾性率が変化しはじめて変化し終わった直線に対する接線
52 交点(貯蔵弾性率の変曲温度)
Claims (12)
- 非熱可塑性樹脂の繊維からなる不織布であって、繊維同士が、繊維を構成している非熱可塑性樹脂を介して結合し、分岐していることを特徴とする非熱可塑性不織布。
- 前記非熱可塑性樹脂が非熱可塑性ポリイミド樹脂であることを特徴とする非熱可塑性不織布。
- 前記非熱可塑性ポリイミド樹脂が、少なくともピロメリット酸二無水物と4,4−ジアミノジフェニルエーテルを原料として得られるポリイミド樹脂であることを特徴とする請求項2記載の非熱可塑性不織布。
- 前記非熱可塑性樹脂の繊維の平均繊維径が1〜100μmであることを特徴とする、請求項1〜3のいずれか1項に記載の非熱可塑性不織布。
- 請求項1〜4記載の非熱可塑性不織布を用いて得られる吸音材料。
- 請求項1〜4記載の非熱可塑性不織布を用いて得られる断熱材料。
- 請求項1〜4記載の非熱可塑性不織布を用いて得られる難燃マット。
- 請求項1〜4記載の非熱可塑性不織布を用いて得られる濾布。
- 請求項1〜4記載の非熱可塑性不織布を用いて得られる耐熱服。
- 請求項1〜4記載の非熱可塑性不織布を用いて得られる航空機用途断熱吸音材。
- 請求項1〜4記載の非熱可塑性不織布を用いて得られる耐熱性バグフィルター。
- 請求項1〜4のいずれか1項に記載の非熱可塑性不織布の製造方法において、非熱可塑性樹脂溶液流を高速気流にてひきとりながら紡糸して、捕集装置に積層して非熱可塑性不織布を作製することを特徴とする非熱可塑性不織布の製造方法。
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