JP6838758B2 - フッ素樹脂含有ガラス繊維布及び該フッ素樹脂含有ガラス繊維布を含む集塵フィルター - Google Patents

フッ素樹脂含有ガラス繊維布及び該フッ素樹脂含有ガラス繊維布を含む集塵フィルター Download PDF

Info

Publication number
JP6838758B2
JP6838758B2 JP2019536775A JP2019536775A JP6838758B2 JP 6838758 B2 JP6838758 B2 JP 6838758B2 JP 2019536775 A JP2019536775 A JP 2019536775A JP 2019536775 A JP2019536775 A JP 2019536775A JP 6838758 B2 JP6838758 B2 JP 6838758B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
glass fiber
fluororesin
mass
fiber cloth
containing glass
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
JP2019536775A
Other languages
English (en)
Other versions
JPWO2019035447A1 (ja
Inventor
信貴 武内
信貴 武内
裕樹 堀越
裕樹 堀越
俊憲 横尾
俊憲 横尾
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Unitika Ltd
Original Assignee
Unitika Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Unitika Ltd filed Critical Unitika Ltd
Publication of JPWO2019035447A1 publication Critical patent/JPWO2019035447A1/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP6838758B2 publication Critical patent/JP6838758B2/ja
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D39/00Filtering material for liquid or gaseous fluids
    • B01D39/14Other self-supporting filtering material ; Other filtering material
    • B01D39/20Other self-supporting filtering material ; Other filtering material of inorganic material, e.g. asbestos paper, metallic filtering material of non-woven wires
    • DTEXTILES; PAPER
    • D06TREATMENT OF TEXTILES OR THE LIKE; LAUNDERING; FLEXIBLE MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • D06MTREATMENT, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE IN CLASS D06, OF FIBRES, THREADS, YARNS, FABRICS, FEATHERS OR FIBROUS GOODS MADE FROM SUCH MATERIALS
    • D06M13/00Treating fibres, threads, yarns, fabrics or fibrous goods made from such materials, with non-macromolecular organic compounds; Such treatment combined with mechanical treatment
    • D06M13/50Treating fibres, threads, yarns, fabrics or fibrous goods made from such materials, with non-macromolecular organic compounds; Such treatment combined with mechanical treatment with organometallic compounds; with organic compounds containing boron, silicon, selenium or tellurium atoms
    • D06M13/51Compounds with at least one carbon-metal or carbon-boron, carbon-silicon, carbon-selenium, or carbon-tellurium bond
    • DTEXTILES; PAPER
    • D06TREATMENT OF TEXTILES OR THE LIKE; LAUNDERING; FLEXIBLE MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • D06MTREATMENT, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE IN CLASS D06, OF FIBRES, THREADS, YARNS, FABRICS, FEATHERS OR FIBROUS GOODS MADE FROM SUCH MATERIALS
    • D06M13/00Treating fibres, threads, yarns, fabrics or fibrous goods made from such materials, with non-macromolecular organic compounds; Such treatment combined with mechanical treatment
    • D06M13/50Treating fibres, threads, yarns, fabrics or fibrous goods made from such materials, with non-macromolecular organic compounds; Such treatment combined with mechanical treatment with organometallic compounds; with organic compounds containing boron, silicon, selenium or tellurium atoms
    • D06M13/51Compounds with at least one carbon-metal or carbon-boron, carbon-silicon, carbon-selenium, or carbon-tellurium bond
    • D06M13/513Compounds with at least one carbon-metal or carbon-boron, carbon-silicon, carbon-selenium, or carbon-tellurium bond with at least one carbon-silicon bond
    • DTEXTILES; PAPER
    • D06TREATMENT OF TEXTILES OR THE LIKE; LAUNDERING; FLEXIBLE MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • D06MTREATMENT, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE IN CLASS D06, OF FIBRES, THREADS, YARNS, FABRICS, FEATHERS OR FIBROUS GOODS MADE FROM SUCH MATERIALS
    • D06M15/00Treating fibres, threads, yarns, fabrics, or fibrous goods made from such materials, with macromolecular compounds; Such treatment combined with mechanical treatment
    • D06M15/19Treating fibres, threads, yarns, fabrics, or fibrous goods made from such materials, with macromolecular compounds; Such treatment combined with mechanical treatment with synthetic macromolecular compounds
    • D06M15/21Macromolecular compounds obtained by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds
    • D06M15/244Macromolecular compounds obtained by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds of halogenated hydrocarbons
    • D06M15/256Macromolecular compounds obtained by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds of halogenated hydrocarbons containing fluorine
    • DTEXTILES; PAPER
    • D06TREATMENT OF TEXTILES OR THE LIKE; LAUNDERING; FLEXIBLE MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • D06MTREATMENT, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE IN CLASS D06, OF FIBRES, THREADS, YARNS, FABRICS, FEATHERS OR FIBROUS GOODS MADE FROM SUCH MATERIALS
    • D06M15/00Treating fibres, threads, yarns, fabrics, or fibrous goods made from such materials, with macromolecular compounds; Such treatment combined with mechanical treatment
    • D06M15/19Treating fibres, threads, yarns, fabrics, or fibrous goods made from such materials, with macromolecular compounds; Such treatment combined with mechanical treatment with synthetic macromolecular compounds
    • D06M15/37Macromolecular compounds obtained otherwise than by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds
    • D06M15/643Macromolecular compounds obtained otherwise than by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds containing silicon in the main chain

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Textile Engineering (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Geology (AREA)
  • Treatments For Attaching Organic Compounds To Fibrous Goods (AREA)
  • Filtering Materials (AREA)
  • Woven Fabrics (AREA)
  • Chemical Or Physical Treatment Of Fibers (AREA)

Description

本発明は、フッ素樹脂含有ガラス繊維布に関する。より詳しくは、本発明は、バグフィルター等耐折性が求められる集塵フィルターとして有用なフッ素樹脂含有ガラス繊維布に関する。また、本発明は、該フッ素樹脂含有ガラス繊維布を含む集塵フィルターに関する。
都市ゴミ焼却炉、産業廃棄物焼却炉、石炭専焼ボイラー、金属溶融炉等において発生する排ガス中のダスト(飛灰)を捕捉するための集塵機に使用されるフィルター材として主にガラス繊維からなる布が使用されている。
一般的に、都市ゴミの焼却炉の排ガスのろ過には、バグフィルター方式が採用されている。具体的に、バグフィルター方式は、ガラス繊維で形成された布を用い、バグ(例えば、直径120〜170mm、長さ4〜7mの円筒状)を縫製し、該バグを集塵装置内に多数本設置する。そして、バグの外側面から含塵排気ガス(通常、ガス温度は130〜280℃)が流入し、ガス中のダストがバグの外側面で集塵され、排気ガスのみがバグ内側面から流出していく。この場合、バグは、焼却炉の稼働時間の経過とともに圧損が大きくなり、ろ過性能に悪影響を及ぼすことから、バグの外側面に集積したダストを随時払い落とす必要がある。ダストの払い落としの方法としては、振動式、逆洗式、パルス式が一般的である。例えば、パルス式の場合、バグ上部のノズルからバグの内部に圧搾空気を瞬間的(例えば約0.1〜0.3秒)噴射しバグの外側面のダストを払い落とす。この場合の噴射空気圧は、例えば5〜7kg/平方cmと高く、一定時間(例えば1〜3min)毎に噴射される。これらのダストの払い落としの際、バグフィルターを構成するガラス繊維で形成された布は、繰り返し屈曲される。従って、該布は、繰り返し屈曲されることに対する耐性、即ち耐折性が求められる。
バグフィルター用布として、耐酸性ガラスのガラス繊維束から成るガラス繊維織物と、前記ガラス繊維織物を被覆する樹脂被覆層とを備えるバグフィルター用ガラス繊維織物であって、前記耐酸性ガラスは、SiO2、Al23、CaO、MgO、B23、及びR2O(RはNa又はK)を成分として含み、当該耐酸性ガラスの全質量を100質量%としたときの各成分の含有量は、SiO2が55〜60質量%、Al23が10〜14質量%、CaOとMgOとが合計で20〜28質量%、B23が1質量%以下及びR2Oが1質量%以下であり、前記樹脂被覆層は、四フッ化エチレン樹脂、グラファイト及びシリコーン樹脂を含む樹脂組成物で被覆処理することにより形成されているバグフィルター用ガラス繊維織物が知られている(例えば、特許文献1参照)。該織物によれば、耐酸性及び耐熱性に優れ、高温(実施例では250℃)及び酸性の環境下においても、引張強度及び耐折性が劣化し難いバグフィルター用ガラス繊維織物を提供することが可能となるとされている。
特開2009−233481号公報
特許文献1のガラス繊維織物は、ガラス繊維を構成するガラス材料として特定の耐酸性ガラスを用いており、250℃程度の高温環境下ではある程度耐折性に優れる。しかしながら、本発明者が検討したところ、当該ガラス繊維織物は、250℃を超える雰囲気温度、例えば、350℃に熱暴露された場合に、熱暴露前に有していた耐折性を大きく損なってしまうという問題があることを知得した。該問題は、ガラス繊維を構成するガラス材料を、上記特定の耐酸性ガラス以外の他のガラス材料、例えば、汎用的なEガラス等とした場合に、特に顕著となることも判明した。
そこで、本発明は、上記問題を解決し、250℃を超える雰囲気温度での熱暴露後でも優れた耐折性を具備できるフッ素樹脂含有ガラス繊維布の提供を課題とする。
前述した特許文献1では、シリコーン樹脂を含む樹脂被覆層を形成することにより、高温環境下の耐折性を付与できるとされている。具体的に、特許文献1において、シリコーン樹脂を含まない樹脂被覆層を採用した比較例2では、他の実施例に比較して高温環境下の耐折性が劣ることが示されている。しかしながら、特許文献1では、高温環境下として、250℃を超える雰囲気温度での熱暴露を想定されていない。そして、本発明者等は、特許文献1に開示されているガラス繊維織物を、250℃を超える雰囲気温度に晒したときは、シリコーン樹脂が、燃焼、又は、酸化等により変性してしまい、熱暴露前に有していた耐折性を大きく損ねると推測した。
そして、本発明者等は、上記問題を解決すべく検討を重ねたところ、ガラス繊維布の処理剤として、特許文献1で高温環境下の耐折性に寄与するとされているシリコーン樹脂ではなく、フッ素樹脂と有機チタン化合物とを必須の成分とすることで、250℃を超える雰囲気温度での熱暴露後でも優れた耐折性を具備できることを可能とすることを見出した。本発明は、これらの知見に基づいて、さらに検討を重ねることにより完成された発明である。
すなわち、本発明は、下記に掲げる態様の発明を提供する。
項1.ガラス繊維上にフッ素樹脂と有機チタン化合物とを含む、フッ素樹脂含有ガラス繊維布。
項2.更に、前記ガラス繊維上に、シランカップリング剤及び/又はその反応物を含む、項1に記載のフッ素樹脂含有ガラス繊維布。
項3.前記有機チタン化合物が、前記フッ素樹脂中に存在している、項1又は2に記載のフッ素樹脂含有ガラス繊維布。
項4.前記シランカップリング剤及び/又はその反応物が、前記フッ素樹脂中に存在している、項2又は3に記載のフッ素樹脂含有ガラス繊維布。
項5.更に、グラファイト及び/又はシリコーン樹脂を含む、項1〜4のいずれか1項に記載のフッ素樹脂含有ガラス繊維布。
項6.集塵フィルター用である、項1〜5のいずれか1項に記載のフッ素樹脂含有ガラス繊維布。
項7.項1〜5のいずれか1項に記載のフッ素樹脂含有ガラス繊維布を含む、集塵フィルター。
本発明のフッ素樹脂含有ガラス繊維布によれば、ガラス繊維上にフッ素樹脂と有機チタン化合物とを含むことによって、250℃を超える雰囲気温度での熱暴露後でも優れた耐折性を具備できる。従って、本発明のフッ素樹脂含有ガラス繊維布は、バグフィルターのような高温環境下での耐折性が求められる集塵フィルターとして用いるのに好適である。
1.フッ素樹脂含有ガラス繊維布
本発明のフッ素樹脂含有ガラス繊維布は、ガラス繊維上に、フッ素樹脂と、有機チタン化合物とを含むことを特徴とする。以下、本発明について詳細に説明する。
(ガラス繊維布)
ガラス繊維を構成するガラス材料としては、特に制限されず、公知のガラス材料を用いることができる。ガラス材料として、具体的には、無アルカリガラス(Eガラス)、耐酸性の含アルカリガラス(Cガラス)、高強度・高弾性率ガラス(Sガラス、Tガラス等)、耐アルカリ性ガラス(ARガラス)等が挙げられる。これらのガラス材料の中でも、250℃を超える雰囲気温度での熱暴露後に、優れた耐折性と共に優れた引張強さを具備させるという観点から、ガラス繊維を構成するガラス組成物が、SiO2の含有量が64.0〜66.0質量%、Al23の含有量が24.0〜26.0質量%、MgOの含有量が9.0〜11.0%、その他成分の含有量が3質量%以下(0質量%を含む。)とすることが一層好ましい。また、本発明において、ガラス繊維を構成するガラス組成物は、例えば、SiO2の含有量が60.0〜66.0質量%、Al23の含有量が18.0〜26.0質量%、MgOの含有量が8.0〜20.0%を含むガラス組成物とすることができる。また、本発明において、ガラス繊維を構成するガラス組成物は、SiO2の含有量が60.0〜66.0質量%、Al23の含有量が18.0〜26.0質量%、MgOの含有量が8.0〜20.0%を含むガラス組成物(SiO2の含有量が64.0〜66.0質量%、Al23の含有量が24.0〜26.0質量%、MgOの含有量が9.0〜11.0%、その他成分の含有量が3質量%以下(0質量%を含む。)であるガラス組成物を除く。)とすることもできる。更に、ガラス繊維を構成するガラス組成物は、250℃を超える雰囲気温度での熱暴露後でも優れた耐折性をより具備させやすくするという観点から、SiO2の含有量が60.0〜64.0質量%、Al23の含有量が18.0〜22.0質量%、MgOの含有量が14〜18質量%であって、SiO2の含有量、Al23の含有量及びMgOの含有量の合計が94質量%以上であるガラス組成物とすることができる。また、同様の観点から、ガラス繊維を構成するガラス組成物は、SiO2の含有量が60.0〜64.0質量%、Al23の含有量が18.0〜22.0質量%、MgOの含有量が14〜18質量%、Fe23の含有量が0.05〜0.5質量%、CaOの含有量が0.05〜0.5質量%、Na23の含有量が0.5〜3.0質量%、K2Oの含有量が0.05〜0.5質量%、B23の含有量が0.5〜3.0質量%であるガラス組成物とすることができ、この場合、SiO2の含有量、Al23の含有量及びMgOの含有量の合計が94質量%以上であることが好ましい。一方、本発明のフッ素樹脂含有ガラス繊維布は、ガラス繊維上に、フッ素樹脂と有機チタン化合物とを含むことから、ガラス材料を汎用的なEガラスとした場合にも、250℃を超える雰囲気温度での熱暴露後でも、優れた耐折性を具備させることが可能になる。Eガラスの組成としては、具体的には、SiO2が52〜56質量%、Al23が12〜16質量%、CaOが15〜25質量%、MgOが0〜6質量%、B23が5〜13質量%、Na23及びK23が0〜1質量%であるガラス組成物が挙げられる。
本発明において、ガラス繊維は長繊維又は短繊維のいずれでもよい。布の引張強さ等機械的特性をより一層優れたものとする観点からは、長繊維が好ましい。長繊維としては、1本の連続した単繊維からなるモノフィラメント糸、複数の連続した単繊維からなるマルチフィラメント糸が挙げられ、250℃を超える雰囲気温度の条件下に熱暴露した場合に、耐折性がより優れたものとするという観点から、マルチフィラメント糸が好ましい。
上記長繊維とする場合、本発明の布の形態としては、織物、編物、不織布(フェルトを含む。)、又はこれらを組み合わせたものとすることができる。織物とする場合、機械的特性と、集塵性とをより高める観点から、経糸はマルチフィラメント糸であるヤーン、緯糸はマルチフィラメント糸からなるバルキー加工糸(嵩高加工糸)とすることが好ましい。上記ヤーンは、単糸、合撚糸等が挙げられる。250℃を超える雰囲気温度での熱暴露後の耐折性をより一層向上させるという観点から、上記ヤーンとして、合撚糸が好ましい。合撚糸の構成について特に限定されないが、例えば、250℃を超える雰囲気温度での熱暴露後の耐折性をより一層向上させるという観点から、S方向又はZ方向に撚りがかかった単糸ヤーン2〜8本(好ましくは2〜4本)を、該ヤーンの撚り方向と反対方向に合撚された合撚糸とすることが挙げられる。合撚糸とする場合、合撚糸の撚り数(上撚り数)としては、2〜5回/25mmが好ましく、3.0〜4.5回/25mmがより好ましく挙げられる。
上記経糸をヤーン、緯糸をバルキー加工糸とする織物とする場合、ヤーンのフィラメント直径(単繊維径)は、例えば、4〜9μmが挙げられる。250℃を超える雰囲気温度での熱暴露後の耐折性をより一層向上させるという観点から、上記ヤーンのフィラメント直径として、4〜7μmがより好ましく、5〜7μmが特に好ましい。一方、上記の場合、バルキー加工糸のフィラメント直径(単繊維径)としては、例えば、4〜9μmが挙げられる。250℃を超える雰囲気温度での熱暴露後の耐折性をより一層向上させるという観点から、上記バルキー加工糸のフィラメント直径として、4〜7μmがより好ましく、5〜7μmが特に好ましい。
本発明において、ガラス繊維布を、経糸をヤーン、緯糸をバルキー加工糸として製織した織物とする場合、ヤーンの番手としては、例えば、30〜600texが挙げられ、機械的特性と、集塵性とをより高める観点から、50〜450texがより好ましい。機械的特性と集塵性とをより高めつつ、熱暴露前及び後の耐折れ性をより一層向上させるという観点から、ヤーンの番手として100〜200texがより好ましい。一方、上記の場合、バルキー加工糸の番手としては、例えば、30〜600texが挙げられ、機械的特性と集塵性とをより高める観点から、50〜500texがより好ましい。機械的特性と集塵性とをより高めつつ、熱暴露前及び後の耐折れ性をより一層向上させるという観点から、バルキー加工糸の番手として200〜400texがより好ましい。また、布を、経糸をヤーン、緯糸をバルキー加工糸として製織した織物とする場合、経糸と緯糸との番手の比(経糸の番手/緯糸の番手)は、より一層優れた耐折性を備えさせ、更に250℃を超える雰囲気温度での熱暴露後の耐折性の低下を低減する効果をより一層向上させるという観点から、1/4〜1/1が好ましく、2/5〜1/2がより好ましい。
本発明において、ガラス繊維布を、経糸をヤーン、緯糸をバルキー加工糸又はバルキー加工糸とヤーンとの合撚糸として製織した織物とする場合、織組織としては限定されず、例えば、平織、朱子織、綾織、斜子織、畦織、二重織(経二重織、緯二重織、経緯二重織)等が挙げられる。熱暴露前及び後の耐折れ性をより一層向上させつつ、より集塵性を向上させるという観点から、二重織組織が好ましく、緯二重織がより好ましい。本発明で使用するガラス繊維布において、織密度としては、特に限定されないが、例えば、ガラス繊維布を、経糸をヤーン、緯糸をバルキー加工糸として製織した織物とする場合、経糸(ヤーン)が20〜80本/25mmが好ましく、40〜60本がより好ましい。また、緯糸(バルキー糸又は)は、20〜80本/25mmが好ましく、30〜60本がより好ましい。
本発明で使用するガラス繊維布(ガラス繊維以外の成分(フッ素樹脂等)を除く。)の質量(g/m2)としては、特に制限されないが、例えば、500〜1500g/m2が挙げられ、700〜1100g/m2が好ましい。
また、本発明において、ガラス繊維布(ガラス繊維以外の成分(フッ素樹脂等)を除く。)の厚さ(mm)としては、特に制限されないが、例えば、0.3〜1.5mmが挙げられ、0.6〜1.2mmが好ましい。
(フッ素樹脂)
本発明のフッ素樹脂含有ガラス繊維布は、ガラス繊維上にフッ素樹脂を含む。フッ素樹脂は、本発明のフッ素樹脂含有ガラス繊維布の柔軟性を向上させ、該布に250℃を超える雰囲気温度での熱暴露後でも優れた耐折性を具備させる役割を果たす。
本発明において、フッ素樹脂とは、少なくとも1種の含フッ素単量体から誘導される繰り返し単位を有する重合体(単独重合体又は共重合体)である。フッ素樹脂として、例えば、ポリフッ化ビニリデン(PVDF)、ポリフッ化ビニル(PVF)、ポリテトラフルオロエチレン(PTFE)、ポリクロロトリフルオロエチレン(PCTFE)、テトラフルオロエチレン/パーフルオロアルキルエーテル共重合体(PFA)、テトラフルオロエチレン/ヘキサフルオロプロピレン共重合体(FEP)、エチレン/テトラフルオロエチレン共重合体(ETFE)、エチレン/テトラフルオロエチレン/ヘキサフルオロプロピレン共重合体、フッ化ビニリデン/テトラフルオロエチレン共重合体、フッ化ビニリデン/ヘキサフルオロプロピレン共重合体、フッ化ビニリデン/ペンタフルオロプロピレン共重合体、テトラフルオロエチレン/ヘキサフルオロプロピレン/フッ化ビニリデン共重合体(THV)、フッ化ビニリデン/ペンタフルオロプロピレン/テトラフルオロエチレン共重合体、フッ化ビニリデン/パーフルオロアルキルビニルエーテル/テトラフルオロエチレン共重合体、エチレン/クロロトリフルオロエチレン共重合体(ECTFE)、フッ化ビニリデン/クロロトリフルオロエチレン共重合体が挙げられる。これらのフッ素樹脂は1種単独で使用してもよく、2種以上を組み合わせて使用してもよい。
これらのフッ素樹脂の中でも、本発明のフッ素樹脂含有ガラス繊維布をバグとする際に、針との動摩擦係数をより減少させ、針通し性をより向上させることにより縫製をよりしやすくするという観点から、分子構造内に側鎖及び分岐のないフッ素樹脂が好ましく、好適な例としてPTFEが挙げられる。
本発明のフッ素樹脂含有ガラス繊維布において、ガラス繊維上に付着させる不揮発成分の総量に対するフッ素樹脂の比率としては、例えば、ガラス繊維上に付着させる不揮発性成分の総量100質量部当たり、フッ素樹脂が30〜98質量部、好ましくは50〜98質量部が挙げられる。なお、本明細書において、「不揮発成分」とは、常圧下、120℃で熱処理して溶媒等を除去し、恒量に達した時の絶乾成分をいう。フッ素樹脂、後述する有機チタン化合物、シランカップリング剤及びその反応物、
シリコーン樹脂、グラファイト等は不揮発成分に該当する。
(有機チタン化合物)
本発明のフッ素樹脂含有ガラス繊維布は、ガラス繊維上に有機チタン化合物を含む。有機チタン化合物は、前述したフッ素樹脂の改質剤として機能し、本発明のフッ素樹脂含有ガラス繊維布に対して、250℃を超える雰囲気温度での熱暴露後でも、優れた耐折性を具備させる役割を果たす。
本発明において、有機チタン化合物とは、チタン原子に有機基が直接結合した化合物、或はチタン原子が酸素原子又は窒素原子を介して有機基に結合した化合物である。有機チタン化合物としては、例えば、アルコキシド系有機チタン化合物、キレート系有機チタン化合物、アシレート系有機チタン化合物が挙げられ、キレート系有機チタン化合物が好ましい。
キレート系有機チタン化合物とは、キレート配位子がチタン原子に配位してキレート環を形成したキレート化合物である。キレート系有機チタン化合物を構成するキレート配位子としては、例えば、分子内に少なくとも1個のヒドロキシル基および少なくとも1個のカルボキシル基を有するヒドロキシカルボン酸類(例えば、クエン酸、乳酸、リンゴ酸、酒石酸又はグリコール酸等)、β−ジケトン類(例えば、アセチルアセトン、3−フェニルアセチルアセトン等)、アルカノールアミン類(例えば、トリエタノールアミン等)等が挙げられる。キレート系有機チタン化合物の中でも、アルコキシ基、好ましくはC1〜6のアルコキシ基(例えば、メトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基、イソプロポキシ基、ブトキシ基等が挙げられる。)をキレート配位子として含むものがより好ましく挙げられる。
本発明において、有機チタン化合物の具体的な例としては、チタンテトライソプロポキシド(Ti(O−i−C374)、チタンテトラノルマルブトキシド(Ti(O−n−C494)、チタンブトキシドダイマー((n−C49O)3Ti−O−Ti(O−n−C493)、チタンテトラ−2−エチルヘキソキシド(Ti(OC8174、チタンジイソプロポキシビス(アセチルアセテート)(Ti(O−i−C372(C5722)、チタンテトラアセチルアセテート(Ti(C5724)、チタニウムジ−2−エチルヘキソキシビス(2−エチル−3−ヒドロキシヘキソキシド)(Ti(OC8172(C81722)、チタンジイソプロポキシビス(エチルアセトアセテート)(Ti(O−i−C372(C6932)、チタンジイソプロポキシビス(トリエタノールアミノエート)(Ti(O−i−C372(C6143N)2)、チタンラクテートアンモニウム塩(Ti(OH)2[OCH(CH3)COO-)]2(NH4 +2)、チタンラクテート((Ti(OH)2[OCH(CH3)COO-)]2)、ポリヒドロキシチタンステアレート(i−C37O[Ti(OH)(OCOC1735)O]n−i−C37)、チタニウム−i−プロポキシオクチレングリコレート、ジ−i−プロポキシ・ビス(アセチルアセトナト)チタン(Ti[OCH(CH322[OC(CH3)CHCOCH32)、プロパンジオキシチタンビス(エチルアセトアセテート)、i−C37O[Ti(O−i−C372O]n−i−C37で示される重合体、i−C49O[Ti(O−i−C492O]n−i−C49で示される重合体、トリ−n−ブトキシチタンモノステアレート、ジ−i−プロポキシチタンジステアレート、チタニウムステアレート、ジ−i−プロポキシチタンジイソステアレート、(2−n−ブトキシカルボニルベンゾイルオキシ)トリブトキシチタン、ジ−n−ブトキシ・ビス(トリエタノールアミナト)チタン(Ti(O−n−C492[OC24N(C24OH)22、チタンラクテートモノアンモニウム塩、これらの加水分解物、該加水分解物の脱水縮合物等が挙げられる。
これらの有機チタン化合物は、1種単独で使用してもよく、また2種以上を組み合わせて使用してもよい。
これらの有機チタン化合物の中でも、好ましくは、ジ−i−プロポキシ・ビス(アセチルアセトナト)チタン(Ti[OCH(CH322[OC(CH3)CHCOCH32)、その加水分解物、及び該加水分解物の脱水縮合物が挙げられる。
一般的に、有機チタン化合物は加水分解性を示すことが知られており、本発明において、前記有機チタン化合物はガラス繊維上で加水分解物として存在することがある。また、本発明において、前記有機チタン化合物は、ガラス繊維上でフッ素樹脂や他の成分と反応した反応物として存在することもある。
前述した有機チタン化合物は市販品を用いることができる。市販品としては、例えば、オルガチックスTA−10、TA−22、TA−25、TA−30、TC−100、TC−401、TC−200、TC−750、TC−400、TC−300、TC−310、TC−315、TPHS(以上、マツモトファインケミカル株式会社製、製品名)、及び、A−1、B−1、TOT、TOG、T−50、T−60、A−10、B−2、B−4、B−7、B−10、TBSTA、DPSTA−25、S−151、S−152、S−181、TAT、TLA−A−50(以上、日本曹達株式会社製、製品名)が挙げられる。
本発明において、ガラス繊維上にフッ素樹脂と有機チタン化合物とを含むことにより、250℃を超える雰囲気温度での熱暴露後でも、優れた耐折性を具備することが可能になる作用機序としては、必ずしも明らかではないが、以下のように推測することができる。
本発明者等が検討したところ、有機チタン化合物は、フッ素樹脂のガラス繊維に対する濡れ性を向上する働きがあることが認められた。従って、本発明のフッ素樹脂含有ガラス繊維布は、フッ素樹脂に加え有機チタン化合物を含むことにより、フッ素樹脂のガラス繊維への含浸性が向上していると考えられる。また、本発明者等が、ガラス繊維上に、フッ素樹脂と有機チタン化合物とを含むフッ素樹脂含有ガラス繊維布を、350℃で熱処理したところ、当該フッ素樹脂が、当該ガラス繊維上において、三次元網目状となって、当該ガラス繊維間を橋渡しするように残っていたことが観察された。これらから、フッ素樹脂と有機チタン化合物とがガラス繊維間に良好に含浸し、当該含浸した有機チタン化合物が三次元網目状に骨格を形成し、また、当該骨格に沿ってフッ素樹脂も存在する結果、ガラス繊維上において、フッ素樹脂と有機チタン化合物とが3次元網目状となって存在すると推測される。そして、ガラス繊維間において良好な含浸性を示しながら、柔軟なフッ素樹脂が3次元網目状となって存在することで、ガラス繊維布に一層優れた柔軟性を付与し、また、当該フッ素樹脂が耐熱性に優れる有機チタン化合物の骨格に沿って存在することで当該フッ素樹脂の耐熱性も一層向上する結果、250℃を超える雰囲気温度での熱暴露後でも、優れた耐折性を具備できると推測される。
本発明のフッ素樹脂含有ガラス繊維布において、有機チタン化合物は、フッ素樹脂を改質しやすくするという観点から、フッ素樹脂中に存在している(即ち、ガラス繊維の表面の少なくとも一部を被覆するフッ素樹脂皮膜を有し、該フッ素樹脂皮膜中に有機チタン化合物及び/又は有機チタン化合物の反応物を含有する。)ことが好ましい。このようにするには、フッ素樹脂と有機チタン化合物とを予め混合した処理液を準備し、ガラス繊維布に該処理液を含浸させた後に乾燥すればよい。
本発明のフッ素樹脂含有ガラス繊維布において、ガラス繊維上に付着させるフッ素樹脂と有機チタン化合物の比率としては、特に制限されないが、例えば、フッ素樹脂100質量部に対して、有機チタン化合物が1〜50質量部、好ましくは2〜40質量部が挙げられる。
(シランカップリング剤)
本発明のフッ素樹脂含有ガラス繊維布は、フッ素樹脂と有機チタン化合物に加え、更にガラス繊維上にシランカップリング剤及び/又はその反応物を含んでいてもよい。ガラス繊維上にシランカップリング剤及び/又はその反応物が含まれる場合には、250℃を超える雰囲気温度での熱暴露後の耐折性をより一層向上させることが可能になる。
本発明において、シランカップリング剤は、例えば、3−グリシドキシプロピルメチルジエトキシシラン、2−(3,4−エポキシシクロヘキシル)エチルトリメトキシシラン、2−グリシドキシエトキシトリメトキシシラン、2−グリシドキシエチルトリエトキシシラン、3−アミノプロピルトリメトキシシラン、3−アミノプロピルトリエトキシシラン、N−2−(アミノエチル)−3−アミノプロピルメチルジメトキシシラン、N−2−(アミノエチル)−3−アミノプロピルトリメトキシシラン、N−2−(アミノエチル)−3−アミノプロピルトリエトキシシラン、3−トリエトキシシリル−N−(1,3−ジメチル−ブチリデン)プロピルアミン、N−フェニル−3−アミノプロピルトリメトキシシラン、N−(ビニルベンジル)−2−アミノエチル−3−アミノプロピルトリメトキシシラン塩酸塩、ビニルトリメトキシシラン、ビニルトリエトキシシラン、3−メタクリロキシプロピルメチルジメトキシシラン、3−アクリロキシプロピルトリメトキシシラン、3−ウレイドプロピルトリエトキシシラン、3−メルカプトプロピルメチルジメトキシシラン、3−メルカプトプロピルトリメトキシシラン、3−イソシアネートプロピルトリエトキシシラン、N−[2−(ビニルベンジルアミノ)エチル]−3−アミノプロピルトリメトキシシラン・塩酸塩、等が挙げられる。
これらのシランカップリング剤は、1種単独で使用してもよく、また2種以上を組み合わせて使用してもよい。
これらのシランカップリング剤中でも、アミノ基を有するアミノシランカップリング剤が好ましく、3−アミノプロピルトリエトキシシラン、N−[2−(ビニルベンジルアミノ)エチル]−3−アミノプロピルトリメトキシシラン・塩酸塩がより好ましく、N−[2−(ビニルベンジルアミノ)エチル]−3−アミノプロピルトリメトキシシラン・塩酸塩が特に好ましい。
シランカップリング剤の反応物としては、例えば、シランカップリング剤の加水分解物、該加水分解物の脱水縮合物等が挙げられる。ガラス繊維上に、フッ素樹脂及び有機チタン化合物と共にシランカップリング剤を共存させると、シランカップリング剤が加水分解されて加水分解物として存在したり、該加水分解物の脱水縮合物として存在したりすることがある。ガラス繊維上に、フッ素樹脂及び有機チタン化合物と共にシランカップリング剤を共存させると、シランカップリング剤の官能基が、ガラス繊維や有機チタン化合物等に結合した状態で存在することもある。
本発明のフッ素樹脂含有ガラス繊維布において、シランカップリング剤及び/又はその反応物は、フッ素樹脂を改質しやすくするという観点から、フッ素樹脂中に存在している(すなわち、ガラス繊維の表面の少なくとも一部を被覆するフッ素樹脂皮膜を有し、該フッ素樹脂皮膜中にシランカップリング剤及び/又はシランカップリング剤の反応物を含有する。)ことが好ましい。このようにするには、フッ素樹脂と、シランカップリング剤及び/又はその反応物とを、予め混合した処理液を準備し、ガラス繊維布に該処理液を含浸させた後に乾燥すればよい。
本発明のフッ素樹脂含有ガラス繊維布において、ガラス繊維上にシランカップリング剤及び/又はその反応物を付着させる場合、フッ素樹脂とシランカップリング剤及び/又はその反応物との比率としては、特に制限されないが、例えば、フッ素樹脂100質量部に対して、シランカップリング剤及び/又はその反応物が1〜20質量部が挙げられる。
(他の成分)
本発明のフッ素樹脂含有ガラス繊維布は、更に、ガラス繊維上に、前述する成分以外の他の成分を含むことができる。
上記他の成分の例示の一つとして、シリコーン樹脂が挙げられる。本発明のフッ素樹脂含有ガラス繊維布において、ガラス繊維上にシリコーン樹脂を含むことにより、針通し性がより向上しやすくなる。また、ガラス繊維上にシリコーン樹脂を含む場合には、ガラス繊維間(フィラメント間)の滑り性もより一層向上し、250℃を超える雰囲気温度での熱暴露後の耐折性をより一層向上させることもできる。
本発明のフッ素樹脂含有ガラス繊維布において、ガラス繊維上にシリコーン樹脂を付着させる場合、フッ素樹脂とシリコーン樹脂の比率としては、特に制限されないが、例えば、フッ素樹脂100質量部に対して、シリコーン樹脂が1〜20質量部、好ましくは1〜10質量部が挙げられる。
一方、本発明のフッ素樹脂含有ガラス繊維布は、シリコーン樹脂を実質的に含まないものとすることもできる。後述するように、本発明のフッ素樹脂含有ガラス繊維布は、ガス状ダイオキシン類やNOx等を分解し、ガスを浄化するための触媒をさらに含むことができる。そして、本発明のフッ素樹脂含有ガラス繊維布が、当該触媒を含む場合、触媒の担持方法として、触媒を分散させた水性スラリーに、フッ素樹脂含有ガラス繊維布を含浸させ、触媒をフッ素樹脂含有ガラス繊維布上に担持させる方法が挙げられる。この方法において、本発明のフッ素樹脂含有ガラス繊維布がシリコーン樹脂を含まない場合、本発明のフッ素樹脂含有ガラス繊維布の水濡れ性がより向上し、触媒を分散させた水性スラリー濡れ性が向上する結果、触媒を担持し易くなる。従って、本発明のフッ素樹脂含有ガラス繊維布は、シリコーン樹脂を実質的に含まないものとすることもできる。ここで、「シリコーン樹脂を実質的に含まない」とは、フッ素樹脂含有ガラス繊維布の水濡れ性が低下しない程度の含有量をいい、例えば、フッ素樹脂100質量部に対し、シリコーン樹脂が0〜0.5質量部が挙げられ、0〜0.3質量部が好ましく挙げられ、0質量部がより好ましく挙げられる。なお、本発明において、シリコーン樹脂には、シリコーンオイル、シリコーン乳濁液を乾燥して得られるものも含まれる。
また、上記他の成分の例示の一つとして、グラファイトが挙げられる。本発明のフッ素樹脂含有ガラス繊維布は、ガラス繊維上にグラファイトを更に含むことにより、バグフィルターとして250℃を超える雰囲気温度で連続使用する際の、ダストの払い落とし性の維持をより一層図りやすくなる。
本発明のフッ素樹脂含有ガラス繊維布において、ガラス繊維上にグラファイトを付着させる場合、フッ素樹脂とグラファイトの比率としては、特に制限されないが、例えば、フッ素樹脂100質量部に対して、グラファイトが1〜30質量部、好ましくは1〜25質量部が挙げられる。
また、本発明のフッ素樹脂含有ガラス繊維布は、グラファイトを含まないものとすることもできる。
また、上記他の成分の例示の一つとして、ガス状ダイオキシン類やNOx等を分解し、ガスを浄化するための触媒を含むものとすることができる。該触媒としては公知のものが挙げられ、例えば、五酸化バナジウム等が挙げられる。また、上記触媒を担持する担体も公知のものを使用することができる。
また、上記他の成分の例示として、その他に、フッ素樹脂の含浸性をより一層向上させる湿潤浸透剤、界面活性剤、フッ素以外の他の樹脂(例えば、分子構造内に側鎖及び分岐のない熱可塑性樹脂、例えば、塩化ビニル樹脂、ポリフェニレンサルファイド樹脂、ナイロン6樹脂、ポリアセタール樹脂、ポリエチレン樹脂、ポリテトラフルオロエチレンが好ましく挙げられる。)、カーボンブラック等の顔料、マイカ、カルボキシメチルセルロース等を挙げることができる。
(強熱減量)
本発明のフッ素樹脂含有ガラス繊維布の強熱減量(%)としては、0.5〜20質量%、好ましくは0.5〜15質量%が挙げられる。本発明のフッ素樹脂含有ガラス繊維布における強熱減量は、ガラス繊維上に付着しているフッ素樹脂等の有機成分の総量に、おおよそ一致する。本明細書において、「強熱減量」は、「JIS R 3420:2013 ガラス繊維一般試験方法」の「7.3.2強熱減量」に規定されている方法に準じ、625℃に設定したマッフル炉に30分間加熱し、減量割合を算出することにより求められる値である。
(質量)
本発明のフッ素樹脂含有ガラス繊維布の質量としては、特に制限されないが、例えば、500〜1500g/m2が挙げられ、700〜1100g/m2が好ましく挙げられる。本明細書において、「フッ素樹脂含有ガラス繊維布の質量」は、「JIS R 3420:2013 ガラス繊維一般試験方法」の「7.2クロス及びマットの質量(質量)」に規定されている方法に準じて測定及び算出される値である。
(厚さ)
また、本発明のフッ素樹脂含有ガラス繊維布の厚さ(mm)としては、特に制限されないが、例えば、0.3〜1.5mmが挙げられ、0.6〜1.2mmが好ましい。本明細書において、「フッ素樹脂含有ガラス繊維布の厚さ」は、「JIS R 3420:2013 ガラス繊維一般試験方法」の「7.10クロスの厚さ」に規定されているA法に準じ、マイクロメータを用いて0.001mm(1μm)の桁まで測定し、5か所の厚さの平均値を算出することにより得られる値である。
(通気量)
本発明のフッ素樹脂含有ガラス繊維布の通気量としては、バグフィルターとした際のガス通過性と集塵性とを両立させる観点から、例えば、3〜20cm3・cm-2・s-1、好ましくは5〜15cm3・cm-2・s-1が挙げられる。本明細書において、「フッ素樹脂含有ガラス繊維布の通気量」は、「JIS R 3420:2013 ガラス繊維一般試験方法」の「7.13通気性」に規定されている方法に準じ、フラジール形試験機を用いて測定及び算出される値である。
(耐折性)
本発明のフッ素樹脂含有ガラス繊維布は、ガラス繊維上にフッ素樹脂と有機チタン化合物を含むことにより、250℃を超える雰囲気温度での熱暴露後でも、優れた耐折性を具備することができる。本発明のフッ素樹脂含有ガラス繊維布が有する耐折性の好適な例として、以下の方法で求められる350℃での熱暴露後の耐折回数の保持率として、経方向は50%以上、好ましくは100〜400%が挙げられ、緯方向は20%以上、好ましくは40〜200%が挙げられる。
また、発明のフッ素樹脂含有ガラス繊維布が有する耐折性の好適な例として、以下の方法で求められる350℃での熱暴露後の耐折回数として、経方向が20000回以上、好ましくは80000回以上が挙げられ、緯方向が8000回以上、好ましくは10000回以上が挙げられる。
また、発明のフッ素樹脂含有ガラス繊維布が有する耐折性の好適な例として、以下の方法で求められる熱暴露前の耐折回数として、経方向が20000回以上、好ましくは40000回以上が挙げられ、緯方向が5000回以上、好ましくは20000回以上が挙げられる。
<熱暴露前の耐折回数、350℃での熱暴露後の耐折回数、及び350℃での熱暴露後の耐折回数の保持率の測定・算出方法>
フッ素樹脂含有ガラス繊維布を、測定方向の長さ(即ち、経方向の耐折性を測定するときは経方向)が32cm、測定方向と異なる方向の長さ(すなわち、経方向の耐折性を測定するときは緯方向)が23cmの大きさに切り出し、サンプルとする。当該サンプルを温度350℃で24時間熱処理し、熱暴露後のサンプルを調製する。熱暴露していないサンプル(熱暴露前のサンプル)と熱暴露後のサンプルの耐折回数を測定する。耐折回数は、「JIS R 3420:2013 ガラス繊維一般試験方法」の「7.14クロスの耐折強さ」に規定されている方法に準じ、MIT耐折試験機を使用し、折り曲げ装置の折り曲げ面の曲率半径を0.38mm、張力を9.8Nに設定して、毎分175±10の速度で折り曲げて、サンプルが切れるまでの耐折回数(往復折り曲げ回数)を計測する。耐折回数は、1つのフッ素樹脂含有ガラス繊維布につき、4個のサンプルを準備し、それらの平均値を算出する。経方向の耐折回数の保持率及び緯方向の耐折回数の保持率は、以下の式により算出する。
経方向の耐折回数の保持率(%)={熱暴露後のサンプルの経方向の耐折回数の平均値(回)/熱暴露前のサンプルの経方向の耐折回数の平均値(回)}×100
緯方向の耐折回数の保持率(%)={熱暴露後のサンプルの緯方向の耐折回数の平均値(回)/熱暴露前のサンプルの緯方向の耐折回数の平均値(回)}×100
本発明のフッ素樹脂含有ガラス繊維布の好適な態様として、250℃を超える雰囲気温度での熱暴露後でも、優れた引張強さを有することが挙げられる。本発明のフッ素樹脂含有ガラス繊維布が有する引張強さの好適な例として、以下の方法で求められる350℃での熱暴露後の引張強さの保持率として、経方向は30%以上、好ましくは40%以上が挙げられ、緯方向は50%以上、好ましくは60%以上が挙げられる。
また、発明のフッ素樹脂含有ガラス繊維布が有する引張強さの好適な例として、以下の方法で求められる350℃での熱暴露後の引張強さとして、経方向が900(N/25mm)以上、好ましくは1000(N/25mm)以上が挙げられ、緯方向が1000(N/25mm)以上、好ましくは1500(N/25mm)以上が挙げられる。
また、発明のフッ素樹脂含有ガラス繊維布が有する引張強さの好適な例として、以下の方法で求められる熱暴露前の引張強さとして、経方向が2000(N/25mm)以上、好ましくは3000(N/25mm)以上が挙げられ、緯方向が2000(N/25mm)以上、好ましくは2500(N/25mm)以上が挙げられる。
<熱暴露前の引張強さ、350℃での熱暴露後の引張強さ、及び350℃での熱暴露後の引張強さの保持率の測定・算出方法>
フッ素樹脂含有ガラス繊維布を350℃で24時間熱処理し、熱暴露後のサンプルを調製する。熱暴露していないサンプル(熱暴露前のサンプル)と熱暴露後のサンプルを用いて、引張強さ(N/25mm)を測定する。引張強さは、「JIS R 3420:2013 ガラス繊維一般試験方法」の「7.4引張強さ」に規定されている方法に準じ、定速荷重形引張試験法により、試験片を長さ250mm、幅25mmとして、つかみ間隔150mm、速度200mm/minの条件にて測定する。引張強さは、1つのフッ素樹脂含有ガラス繊維布につき、5個のサンプルを準備し、それらの平均値を算出する。熱暴露後の引張強さの保持率は、以下の式により算出する。
経方向の引張強さの保持率(%)={熱暴露後のサンプルの経方向の引張強さの平均値(N/25mm)/熱暴露前のサンプルの経方向の引張強さの平均値(N/25mm)}×100
緯方向の引張強さの保持率(%)={熱暴露後のサンプルの緯方向の引張強さの平均値(N/25mm)/熱暴露前のサンプルの緯方向の引張強さの平均値(N/25mm)}×100
(製造方法)
本発明のフッ素樹脂含有ガラス繊維布の製造方法は特に限定されない。例えば、まず、ガラス繊維布を準備する。そして、フッ素樹脂、有機チタン化合物、及び必要に応じて使用される他の成分を混合した処理液を準備し、スプレー法、ディップ法等公知の手法により、該処理液を、該ガラス繊維布を構成するガラス繊維に含浸させ、乾燥し、溶媒を除去することにより、本発明のフッ素樹脂含有ガラス繊維布を得ることができる。
ガラス繊維布に含浸させる処理液に含まれる不揮発成分の組成が、そのままガラス繊維上に付着される不揮発成分の組成になるので、該処理液の組成は、ガラス繊維上に付着させる不揮発成分の組成に応じて適宜設定すればよい。
また、上記処理液を含浸させる工程は、1回で行ってもよく、また複数回行ってもよい。
上記処理液を含浸させる工程を複数回行う場合、複数回の含浸工程において、同一組成の処理液を使用してもよく、1回の含浸工程毎に異なる組成の処理液を使用してもよい。例えば、2回の含浸工程によってガラス繊維上にフッ素樹脂と有機チタン化合物とシランカップリング剤及び/又はその反応物を付着させる場合には、1回目の含浸工程においてフッ素樹脂と有機チタン化合物を含む含浸液を使用し、2回目の含浸工程においてフッ素樹脂とシランカップリング剤及び/又はその反応物を含む含浸液を使用することができる。上記処理液を含浸させる工程を複数回行う場合、1回目の含浸工程において、少なくともフッ素樹脂と有機チタン化合物を含む処理液を使用してすることが好ましい。
上記処理液を含浸させたガラス繊維布は、ロールプレス装置で絞り圧を調節して絞ることにより、上記処理液の含浸量を所望の範囲に調整することができる。
(用途)
本発明のフッ素樹脂含有ガラス繊維布は、都市ゴミ焼却炉、産業廃棄物焼却炉、石炭専焼ボイラー、金属溶融炉等において発生する排ガス中のダスト(飛灰)を捕捉するための集塵機に使用されるフィルター材(集塵フィルター材)として好適に用いられ、特に、バグフィルター材として好適に用いられる。そして、本発明のフッ素樹脂含有ガラス繊維布は、250℃を超える雰囲気温度、例えば雰囲気温度350℃の条件下に熱暴露した場合においても、耐折性に優れることから、本発明のフッ素樹脂含有ガラス繊維布に、前記したガスを浄化するための触媒を含ませ、脱硝に好ましい温度域である300〜400℃又は300〜350℃程度の温度範囲内で使用すれば、通常、バグフィルターの後段でおこなう触媒脱硝工程における排ガス再加熱が不要となり、CO2削減に大きく寄与することも可能となる。
2.ガラス繊維処理剤
また、本発明は、フッ素樹脂と有機チタン化合物とを含むガラス繊維処理剤を提供する。当該ガラス繊維処理剤は、前記フッ素樹脂含有ガラス繊維布の製造に使用される処理液として使用することができる。
当該ガラス繊維処理剤には、フッ素樹脂と有機チタン化合物以外にも、必要に応じて、シランカップリング剤及び/又はその反応物、シリコーン樹脂、グラファイト、並びにその他の成分が含まれていてもよい。
当該ガラス繊維処理剤に配合される成分の種類、比率等については、前記「1.フッ素樹脂含有ガラス繊維布」の欄に記載の通りである。
3.樹脂組成物
更に、本発明は、フッ素樹脂と有機チタン化合物とを含む樹脂組成物を提供する。当該樹脂組成物は、前記フッ素樹脂含有ガラス繊維布においてガラス繊維布の少なくとも一部を被覆する皮膜として用いられる皮膜用組成物である。
当該樹脂組成物には、フッ素樹脂と有機チタン化合物以外にも、必要に応じて、シランカップリング剤及び/又はその反応物、シリコーン樹脂、グラファイト、並びにその他の成分が含まれていてもよい。
当該樹脂組成物に含まれる成分の種類、比率等については、前記「1.フッ素樹脂含有ガラス繊維布」の欄に記載の通りである。
以下に、実施例及び比較例を示して本発明を詳細に説明する。但し、本発明は、実施例に限定されない。
1.評価方法
各実施例及び比較例につき、以下の方法により評価を行った。
(1)ガラス繊維を構成するガラス組成物の組成及び質量比(質量%)
アルカリ融解−ICP発光分光分析法及び原子吸光光度法により測定した。
(2)ガラス繊維の単繊維直径(μm)
「JIS R 3420:2013 ガラス繊維一般試験方法」の「7.6単繊維直径」に規定されているA法(輪郭法)に準じ、測定及び算出した。
(3)ガラス糸(ヤーン、バルキー加工糸、及び、ヤーンとバルキー加工糸との合撚糸)の番手(tex)
「JIS R 3420:2013 ガラス繊維一般試験方法」の「7.1番手」に規定されている方法に準じ、測定及び算出した。
(4)ヤーン及び合撚糸の撚り数(回/25mm)
「JIS R 3420:2013 ガラス繊維一般試験方法」の「7.5より数」に規定されている方法に準じ、測定及び算出した。
(5)フッ素樹脂含有ガラス繊維布の織密度(本/25mm)
「JIS R 3420:2013 ガラス繊維一般試験方法」の「7.9密度(織り密度)に準じ、フッ素樹脂含有ガラス繊維布における経糸及び緯糸の織密度を測定、算出した。
(6)ガラス繊維布及びフッ素樹脂含有ガラス繊維布の厚さ(mm)
「JIS R 3420:2013 ガラス繊維一般試験方法」の「7.10クロスの厚さ」に規定されているA法に準じ、マイクロメータを用いて0.001mm(1μm)の桁まで測定した。測定は5か所について行い、該5か所の平均値をJIS Z 8401規則Bによって数値を丸め、0.001mm(1μm)の桁まで算出した。
(7)ガラス繊維布及びフッ素樹脂含有ガラス繊維布の質量(g/m2
「JIS R 3420:2013 ガラス繊維一般試験方法」の「7.2クロス及びマットの質量(質量)」に規定されている方法に準じ、測定及び算出した。
(8)ガラス繊維に付着する成分の組成比(質量部)
ガラス繊維に付着する成分の各組成比については、使用した処理液中の不揮発成分の組成比と同一になるため、使用した処理液中における不揮発成分濃度の比から求め、フッ素樹脂を100としたときの質量部を算出した。なお、処理液の浴数が2の場合は1浴目と2浴目における各不揮発成分の合計濃度の割合として算出した。
(9)強熱減量(質量%)
「JIS R 3420:2013 ガラス繊維一般試験方法」の「7.3.2強熱減量」に規定されている方法に準じ、625℃に設定したマッフル炉に30分間加熱する条件で測定及び算出した。
(10)フッ素樹脂含有ガラス繊維布の通気量(cm3・cm-2・s-1
「JIS R 3420:2013 ガラス繊維一般試験方法」の「7.13通気性」に規定されている方法に準じ、測定及び算出した。測定機として、フラジール形試験機(株式会社東洋精機製作所製 フラジールパーミヤメータ(フラジール形通気度試験機 型番:FP−2))を使用した。
(11)フッ素樹脂含有ガラス繊維布の耐折性
フッ素樹脂含有ガラス繊維布を、測定方向の長さ(すなわち、経方向の耐折性を測定するときは経方向)が32cm、測定方向と異なる方向の長さ(すなわち、経方向の耐折性を測定するときは緯方向)が23cmの大きさに切り出し、サンプルとした。当該サンプルをハイテンプオーブン(旭科学株式会社製商品名HP80)にて、温度350℃で24時間熱処理し、熱暴露後のサンプルを調製した。熱暴露していないサンプル(熱暴露前のサンプル)と熱暴露後のサンプルの耐折回数を求めた。耐折回数は、「JIS R 3420:2013 ガラス繊維一般試験方法」の「7.14クロスの耐折強さ」に規定されている方法に準じ、MIT耐折試験機(株式会社東洋精機製作所製のD型)を使用し、折り曲げ装置の折り曲げ面の曲率半径を0.38mm、張力を9.8Nに設定して、毎分175±10の速度で折り曲げて、サンプルが切れるまでの耐折回数(往復折り曲げ回数)を計測した。耐折回数は、1つのフッ素樹脂含有ガラス繊維布につき、4個のサンプルを準備し、それらの平均値を算出した。熱暴露後の耐折回数の保持率は、前述した式に従って算出した。
(12)フッ素樹脂含有ガラス繊維布の引張強さ
フッ素樹脂含有ガラス繊維布をハイテンプオーブン(旭科学株式会社製商品名HP80)にて、温度350℃で24時間熱処理し、熱暴露後のサンプルを調製した。熱暴露していないサンプル(熱暴露前のサンプル)と熱暴露後のサンプルの引張強さ(N/25mm)を求めた。引張強さは、「JIS R 3420:2013 ガラス繊維一般試験方法」の「7.4引張強さ」に規定されている方法に準じ、定速荷重形引張試験法により、試験片を長さ250mm、幅25mmとして、引張試験機として株式会社オリエンテック製商品名RTC−1310Aを用い、つかみ間隔150mm、速度200mm/minの条件にて、測定、算出した。熱暴露後の引張強さの保持率は、前述した式に従って算出した。
2.フッ素樹脂含有ガラス繊維布の製造及び評価結果−1
(実施例1)
経糸として、ユニチカ株式会社製DE75 1/2 3.8S(Z方向に撚りがかかった単糸ヤーンDE75 1/0 0.7Z2本をそれぞれZ方向に追撚し、S方向に上撚り数が3.8回/25mmとなるように合撚された合撚糸、フィラメント径6μm、番手135tex)、緯糸として、ユニチカ株式会社製商品名TDE300(バルキー加工糸、フィラメント径6.0μm、番手302.0tex)を用いた。なお、経糸、緯糸ともに、ガラス繊維を構成するガラス材料がEガラスであった。
上記経糸、及び緯糸を用い、緯二重織組織で製織(経糸密度48本/25mm、緯糸密度48本/25mm)し、キャラメライズ処理(温度680℃、時間20秒)をおこない、ガラス繊維織物を得た。当該ガラス繊維織物の質量は841g/m2であった。
次に、1浴目の処理液を準備した。当該処理液は、フッ素樹脂としてPTFE溶液(三井・デュポンフロロケミカル株式会社製商品名PTFE 31−JR、PTFEの不揮発成分濃度60質量%)を220g/L、有機チタン化合物としてジ−i−プロポキシ・ビス(アセチルアセトナト)チタン(Ti[OCH(CH3)2]2[OCH(CH3)CHCOCH3]2)のi−プロパノール溶液(日本曹達株式会社製商品名T−50、純度74.1質量%)を14.3g/L、酢酸(純分90%)を6g/L、残部純水となるように混合することにより得た。
上記キャラメライズ処理したガラス繊維織物を、上記1浴目の処理液中に含浸し、ニップロールにてニップ圧を1.1kgf/cm2として絞り、温度250℃、時間5分の条件で乾燥させた。
次に、2浴目の処理液を準備した。当該処理液は、フッ素樹脂としてPTFE溶液(三井・デュポンフロロケミカル株式会社製商品名PTFE 31−JR、PTFEの不揮発成分濃度60質量%)を220g/L、シランカップリング剤(JNC株式会社製商品名サイラエースS350、N−[2−(ビニルベンジルアミノ)エチル]−3−アミノプロピルトリメトキシシラン・塩酸塩が40質量%)を10g/L、酢酸(純分90%)を1.8g/L、残部純水となるように混合することにより得た。
上記1浴目の処理液を含浸、乾燥して得たガラス繊維織物を、上記2浴目の処理液中に含浸し、ニップロールにてニップ圧を1.1kgf/cm2として絞り、温度250℃、時間5分の条件で乾燥させ、ガラス繊維上にフッ素樹脂と有機チタン化合物を含むフッ素樹脂含有ガラス繊維布を得た。当該フッ素樹脂含有ガラス繊維布の厚さは0.831mm、質量は941.3g/m2、強熱減量は10.6質量%、通気度は10.0cc/cm2/sであった。
(比較例1)
実施例1において、1浴目の処理液を、フッ素樹脂としてPTFE溶液(三井・デュポンフロロケミカル株式会社製商品名PTFE 31−JR、酢酸(純分90%)を6g/L、残部純水となるように混合することにより得たこと(即ち、有機チタン化合物を含まない処理液を使用)以外は、実施例1と同条件でフッ素樹脂含有ガラス繊維布を得た。当該フッ素樹脂含有ガラス繊維布の厚さは0.872mm、質量は931.9g/m2、強熱減量は8.7質量%、通気度は11.3cc/cm2/sであった。
(実施例2)
経糸として、ユニチカ株式会社製DE75 1/2 3.8S(Z方向に撚りがかかった単糸ヤーンDE75 1/0 0.7Z2本をそれぞれZ方向に追撚し、S方向に上撚り数が3.8回/25mmとなるように合撚された合撚糸、フィラメント径6μm、番手135tex)、緯糸として、ユニチカ株式会社製商品名TDE300(バルキー加工糸、フィラメント径6.0μm、番手302.0tex)を用いた。なお、経糸、緯糸ともに、ガラス繊維を構成するガラス材料がEガラスであった。
上記経糸、及び緯糸を用い、緯二重織組織で製織(経糸密度48本/25mm、緯糸密度48本/25mm)し、キャラメライズ処理(温度680℃、時間20秒)をおこない、ガラス繊維織物を得た。当該ガラス繊維織物の質量は841g/m2であった。
次に、処理液を準備した。当該処理液は、フッ素樹脂としてPTFE溶液(三井・デュポンフロロケミカル株式会社製商品名PTFE 31−JR、PTFEの不揮発成分濃度60質量%)を50g/L、有機チタン化合物としてジ−i−プロポキシ・ビス(アセチルアセトナト)チタン(Ti[OCH(CH3)2]2[OCH(CH3)CHCOCH3]2)のi−プロパノール溶液(日本曹達株式会社製商品名T−50、純度74.1質量%)を14g/L、グラファイト分散液(グラファイト固形分22.5質量%、カルボキシメチルセルロース(以下、「CMC」と略することがある。)固形分7.5質量%を含む水分散液)を28g/L、シランカップリング剤(JNC株式会社製商品名サイラエース(登録商標)S330、3−アミノプロピルトリエトキシシラン、不揮発分100質量%)5g/L、残部純水となるように混合することにより得た。
上記キャラメライズ処理したガラス繊維織物を、上記処理液中に含浸し、ニップロールにてニップ圧を1.1kgf/cm2として絞り、温度250℃、時間10分の条件で乾燥させ、ガラス繊維上にフッ素樹脂と有機チタン化合物とを含むフッ素樹脂含有ガラス繊維布を得た。当該フッ素樹脂含有ガラス繊維布の厚さは0.864mm、質量は858.9g/m2、強熱減量は1.3質量%、通気度は11.8cc/cm2/sであった。
(比較例2)
実施例2において、処理液を、フッ素樹脂としてPTFE溶液(三井・デュポンフロロケミカル株式会社製商品名PTFE 31−JR、PTFEの不揮発成分濃度60質量%)を50g/L、グラファイト分散液(グラファイト固形分22.5質量%、CMC固形分7.5質量%を含む水分散液)を28g/L、シランカップリング剤(JNC株式会社製商品名サイラエース(登録商標)S330、3−アミノプロピルトリエトキシシラン、不揮発分100質量%)5g/L、残部純水となるように混合することにより得たこと(すなわち、有機チタン化合物を含まない処理液を使用)以外は、実施例2と同条件でフッ素樹脂含有ガラス繊維布を得た。当該フッ素樹脂含有ガラス繊維布の厚さは0.895mm、質量は858.5g/m2、強熱減量は1.2質量%、通気度は12.3cc/cm2/sであった。
(実施例3)
経糸として、ユニチカ株式会社製DE75 1/2 3.8S(Z方向に撚りがかかった単糸ヤーンDE75 1/0 0.7Z2本をそれぞれZ方向に追撚し、S方向に上撚り数が3.8回/25mmとなるように合撚された合撚糸、フィラメント径6μm、番手135tex)、緯糸として、ユニチカ株式会社製商品名TDE300(バルキー加工糸、フィラメント径6.0μm、番手302.0tex)を用いた。なお、経糸、緯糸ともに、ガラス繊維を構成するガラス材料がEガラスであった。
上記経糸、及び緯糸を用い、緯二重織組織で製織(経糸密度48本/25mm、緯糸密度48本/25mm)し、ガラス繊維織物を得た(キャラメライズ処理はおこなわなかった。)。当該ガラス繊維織物の質量は850g/m2であった。
次に、処理液を準備した。当該処理液は、フッ素樹脂としてPTFE溶液(三井・デュポンフロロケミカル株式会社製商品名PTFE 31−JR、PTFEの不揮発成分濃度60質量%)を269.1g/L、有機チタン化合物としてジ−i−プロポキシ・ビス(アセチルアセトナト)チタン(Ti[OCH(CH3)2]2[OCH(CH3)CHCOCH3]2)のi−プロパノール溶液(日本曹達株式会社製商品名T−50、純度74.1質量%)を18.59g/L、湿潤浸透剤(花王株式会社商品名ペレックス(登録商標)OT−P(ジアルキルスルホコハク酸ナトリウム70質量%))1.95g/L、カーボンブラック(大日精化工業株式会社製商品名Black FLTR Conk、100%)39g/L、残部純水となるように混合することにより得た。
上記製織したガラス繊維織物を、上記処理液中に含浸し、ニップロールにてニップ圧を1.1kgf/cm2として絞り、温度250℃、時間10分の条件で乾燥させ、ガラス繊維上に、フッ素樹脂と、有機チタン化合物及び/又は有機チタン化合物の反応物と、を含む、フッ素樹脂含有ガラス繊維布を得た。当該フッ素樹脂含有ガラス繊維布の厚さは1.018mm、質量は948.2g/m2、強熱減量は9.1質量%、通気度は9.1cc/cm2/sであった。
(比較例3)
実施例3において、処理液を、フッ素樹脂としてPTFE溶液(三井・デュポンフロロケミカル株式会社製商品名PTFE 31−JR、PTFEの不揮発成分濃度60質量%)を269.1g/L、湿潤浸透剤(花王株式会社商品名ペレックス(登録商標)OT−P(ジアルキルスルホコハク酸ナトリウム70質量%))1.95g/L、カーボンブラック(大日精化工業株式会社製商品名Black FLTR Conk、100%)39g/L、残部純水となるように混合することにより得たこと(すなわち、有機チタン化合物を含まない処理液を使用)以外は、実施例3と同条件でフッ素樹脂含有ガラス繊維布を得た。当該フッ素樹脂含有ガラス繊維布の厚さは1.044mm、質量は935.4g/m2、強熱減量は7.3質量%、通気度は14.3cc/cm2/sであった。
実施例1〜3及び比較例1〜3のフッ素樹脂含有ガラス繊維布の各性能等について評価した。結果を表1に示す。
Figure 0006838758
実施例1と比較例1、実施例2と比較例2、及び実施例3と比較例3の比較から明らかなように、ガラス繊維上にフッ素樹脂と有機チタン化合物を含むフッ素樹脂含有ガラス繊維布(実施例1〜3)は、250℃を超える雰囲気温度に熱暴露しても優れた耐折性を保持できることが明らかとなった。また、実施例1〜3のフッ素樹脂含有ガラス繊維布は、熱暴露後に、フッ素樹脂が三次元網目状となってガラス繊維上に存在していることが観察された。
3.フッ素樹脂含有ガラス繊維布の製造及び評価結果−2
(実施例4)
2浴目の処理液を、フッ素樹脂としてPTFE溶液(三井・デュポンフロロケミカル株式会社製商品名PTFE 31−JR、PTFEの不揮発成分濃度60質量%)を220g/L、酢酸(純分90%)を1.8g/L、残部純水となるように混合することにより得たこと(即ち、シランカップリング剤を含まない処理液を使用)以外は、実施例1と同条件で、ガラス繊維上にフッ素樹脂と有機チタン化合物とを含む、フッ素樹脂含有ガラス繊維布を得た。当該フッ素樹脂含有ガラス繊維布の厚さは0.885mm、質量は936.2g/m2、強熱減量は9.8質量%、通気度は11.0cc/cm2/sであった。
(実施例5)
1浴目の処理液を、フッ素樹脂としてPTFE溶液(三井・デュポンフロロケミカル株式会社製商品名PTFE 31−JR、PTFEの不揮発成分濃度60質量%)を220g/L、有機チタン化合物としてジ−i−プロポキシ・ビス(アセチルアセトナト)チタン(Ti[OCH(CH3)2]2[OCH(CH3)CHCOCH3]2)のi−プロパノール溶液(日本曹達株式会社製商品名T−50、純度74.1質量%)を28.6g/L、酢酸(純分90%)を6g/L、残部純水となるように混合することにより得たこと(即ち、有機チタン化合物の量を2倍に増やした処理液を使用)以外は、実施例1と同条件で、ガラス繊維上にフッ素樹脂と有機チタン化合物とを含むフッ素樹脂含有ガラス繊維布を得た。当該フッ素樹脂含有ガラス繊維布の厚さは0.885mm、質量は934.4g/m2、強熱減量は10.0質量%、通気度は10.6cc/cm2/sであった。
(実施例6)
2浴目の処理液を、フッ素樹脂としてPTFE溶液(三井・デュポンフロロケミカル株式会社製商品名PTFE 31−JR、PTFEの不揮発成分濃度60質量%)を220g/L、シランカップリング剤(JNC株式会社製商品名サイラエースS350、N−[2−(ビニルベンジルアミノ)エチル]−3−アミノプロピルトリメトキシシラン・塩酸塩が40質量%)を10g/L、酢酸(純分90%)を1.8g/L、シリコーンオイル(信越化学工業株式会社製商品名KM−9739(不揮発分30質量%))を50g/L、残部純水となるように混合することにより得たこと(即ち、シリコーン樹脂を更に加えた。)以外は、実施例1と同条件でガラス繊維上に、フッ素樹脂と有機チタン化合物とを含むフッ素樹脂含有ガラス繊維布を得た。当該フッ素樹脂含有ガラス繊維布の厚さは0.886mm、質量は937.4g/m2、強熱減量は10.1質量%、通気度は11.6cc/cm2/sであった。
(実施例7)
2浴目の処理液を、フッ素樹脂としてPTFE溶液(三井・デュポンフロロケミカル株式会社製商品名PTFE 31−JR、PTFEの不揮発成分濃度60質量%)を220g/L、シランカップリング剤(JNC株式会社製商品名サイラエースS350、N−[2−(ビニルベンジルアミノ)エチル]−3−アミノプロピルトリメトキシシラン・塩酸塩が40質量%)を10g/L、酢酸(純分90%)を1.8g/L、グラファイト分散液(グラファイト固形分濃度20質量%、CMC固形分濃度10質量%、を含む水分散液)を50g/L、残部純水となるように混合することにより得た(即ち、グラファイト及びCMCを更に加えた処理液を使用)以外は、実施例1と同条件で、ガラス繊維上にフッ素樹脂と有機チタン化合物とを含むフッ素樹脂含有ガラス繊維布を得た。当該フッ素樹脂含有ガラス繊維布の厚さは0.885mm、質量は929.5g/m2、強熱減量は9.4質量%、通気度は9.9cc/cm2/sであった。
実施例4〜7のフッ素樹脂含有ガラス繊維布の各性能等について評価した。結果を表2に示す。また、比較のため、実施例1の結果についても表2に再度示す。
Figure 0006838758
実施例1では、実施例4に比べて、250℃を超える雰囲気温度での熱暴露後での耐折性及び引張強力の保持性率が高くなっていた。即ち、ガラス繊維上に、フッ素樹脂と、有機チタン化合物に加え、さらに、シランカップリング剤、その加水分解物及び該加水分解物の脱水縮合物からなる群より選ばれる1種以上の化合物を含むことによって、熱暴露後の耐折性及び引張強力の保持性能が更に向上することが明らかとなった。
実施例5は、250℃を超える雰囲気温度での熱暴露後の耐折性の保持性能が、実施例1と同様に優れていたことから、有機チタン化合物の量を比較的多くしても、熱暴露後でも耐折性を十分に保持できることが確認された。
実施例6は、250℃を超える雰囲気温度での熱暴露後の耐折性の保持性能が、実施例1よりも優れていた。即ち、シリコーン樹脂を更に含むことにより、ガラス繊維間(フィラメント間)の滑り性がより向上し、その結果、熱暴露後の耐折性の保持性能がより一層向上し得ることが分かった。
実施例1は、実施例7に比べて、250℃を超える雰囲気温度での熱暴露後の耐折性の保持性能がやや優れていた。一方、実施例7では、熱暴露後もグラファイトが存在していたことから、耐折性の保持性能が優れることと相俟って、ダストの払い落とし性の維持をより一層図りやすくなるものであった。
4.フッ素樹脂含有ガラス繊維布の製造及び評価結果−3
(実施例8)
経糸として、ガラス繊維を構成するガラス材料が下記ガラス組成Xであるガラス材料とする単糸ヤーン(フィラメント径5.0μm、フィラメント本数400本、で撚り数はZ方向に1回/25mm)を3本、撚り数がZ方向に1回/25mmとなるように追撚ながら撚り集めて下撚り糸とし、当該下撚り糸2本を上撚り数がS方向に3.8回/25mmとなるようにした合撚糸(番手135.7texを用いた。また、緯糸として、ガラス繊維を構成するガラス材料が下記ガラス組成Xであるガラス材料とする単糸ヤーン(フィラメント径5.0μm、フィラメント本数400本)を3本、下撚り数が4回/25mmとなるように追撚して下撚り糸とし、当該下撚り糸4本を上撚り数がS方向に3.8回/25mmとなるようにした合撚糸を原料糸とし、当該原料糸をタスラン加工したバルキー加工糸(フィラメント径5.0μm、番手287.5tex)を用いた。
(ガラス組成X)
SiO2:62.32質量%
Al23:19.31質量%
MgO:15.15質量%
Fe23:0.19質量%
CaO:0.13質量%
Na23:1.23質量%
2O:0.10質量%
23:1.57質量%
上記経糸、及び緯糸を用い、緯二重織組織で製織(経糸密度48本/25mm、緯糸密度48本/25mm)し、キャラメライズ処理(温度680℃、時間20秒)をおこない、ガラス繊維織物を得た。当該ガラス繊維織物の質量は807g/m2であった。
次に、1浴目の処理液を準備した。当該処理液は、フッ素樹脂としてPTFE溶液(三井・デュポンフロロケミカル株式会社製商品名PTFE 31−JR、PTFEの不揮発成分濃度60質量%)を220g/L、有機チタン化合物としてジ−i−プロポキシ・ビス(アセチルアセトナト)チタン(Ti[OCH(CH3)2]2[OCH(CH3)CHCOCH3]2)のi−プロパノール溶液(日本曹達株式会社製商品名T−50、純度74.1質量%)を14.3g/L、酢酸(純分90%)を6g/L、残部純水となるように混合することにより得た。
上記キャラメライズ処理したガラス繊維織物を、上記1浴目の処理液中に含浸し、ニップロールにてニップ圧を1.1kgf/cm2として絞り、温度250℃、時間5分の条件で乾燥させた。
次に、2浴目の処理液を準備した。当該処理液は、フッ素樹脂としてPTFE溶液(三井・デュポンフロロケミカル株式会社製商品名PTFE 31−JR、PTFEの不揮発成分濃度60質量%)を220g/L、シランカップリング剤(JNC株式会社製商品名サイラエースS350、N−[2−(ビニルベンジルアミノ)エチル]−3−アミノプロピルトリメトキシシラン・塩酸塩が40質量%)を10g/L、酢酸(純分90%)を1.8g/L、残部純水となるように混合することにより得た。
上記1浴目の処理液を含浸、乾燥して得たガラス繊維織物を、上記2浴目の処理液中に含浸し、ニップロールにてニップ圧を1.1kgf/cm2として絞り、温度250℃、時間5分の条件で乾燥させ、ガラス繊維上にフッ素樹脂と有機チタン化合物とを含むフッ素樹脂含有ガラス繊維布を得た。当該フッ素樹脂含有ガラス繊維布の厚さは0.839mm、質量は899.1g/m2、強熱減量は10.2質量%、通気度は7.0cc/cm2/sであった。
(実施例9)
経糸として、ガラス繊維を構成するガラス材料が前記ガラス組成Xであるガラス材料とする単糸ヤーン(フィラメント径5.0μm、フィラメント本数400本、で撚り数はZ方向に1回/25mm)を3本、撚り数がZ方向に1回/25mmとなるように追撚ながら撚り集めて下撚り糸とし、当該下撚り糸2本を上撚り数がS方向に3.8回/25mmとなるようにした合撚糸(番手135.7texを用いた。また、緯糸として、ガラス繊維を構成するガラス材料が下記ガラス組成Xであるガラス材料とする単糸ヤーン(フィラメント径5.0μm、フィラメント本数400本)を3本、下撚り数が4回/25mmとなるように追撚して下撚り糸とし、当該下撚り糸4本を上撚り数がS方向に3.8回/25mmとなるようにした合撚糸を原料糸とし、当該原料糸をタスラン加工したバルキー加工糸(フィラメント径5.0μm、番手287.5tex)を用いた。
上記経糸、及び緯糸を用い、緯二重織組織で製織(経糸密度48本/25mm、緯糸密度48本/25mm)し、キャラメライズ処理(温度680℃、時間20秒)をおこない、ガラス繊維織物を得た。当該ガラス繊維織物の質量は813g/m2であった。
次に、処理液を準備した。当該処理液は、フッ素樹脂としてPTFE溶液(三井・デュポンフロロケミカル株式会社製商品名PTFE 31−JR、PTFEの不揮発成分濃度60質量%)を50g/L、有機チタン化合物としてジ−i−プロポキシ・ビス(アセチルアセトナト)チタン(Ti[OCH(CH3)2]2[OCH(CH3)CHCOCH3]2)のi−プロパノール溶液(日本曹達株式会社製商品名T−50、純度74.1質量%)を14g/L、グラファイト分散液(グラファイト固形分22.5質量%、CMC固形分7.5質量%を含む水分散液)を28g/L、シランカップリング剤(JNC株式会社製商品名サイラエース(登録商標)S330、3−アミノプロピルトリエトキシシラン、不揮発分100質量%)5g/L、残部純水となるように混合することにより得た。
上記キャラメライズ処理したガラス繊維織物を、上記処理液中に含浸し、ニップロールにてニップ圧を1.1kgf/cm2として絞り、温度250℃、時間10分の条件で乾燥させ、ガラス繊維上にフッ素樹脂と有機チタン化合物とを含むフッ素樹脂含有ガラス繊維布を得た。当該フッ素樹脂含有ガラス繊維布の厚さは0.844mm、質量は825.3g/m2、強熱減量は1.4質量%、通気度は7.8cc/cm2/sであった。
実施例8及び9のフッ素樹脂含有ガラス繊維布の各性能等について評価した。結果を表3に示す。また、比較のため、実施例1及び2の結果についても表3に示す。
Figure 0006838758
実施例8では、実施例1に比べて、250℃を超える雰囲気温度での熱暴露後での耐折性の保持性率が高くなっていた。実施例9では、実施例2に比べて、250℃を超える雰囲気温度での熱暴露後での耐折性の保持性率が高くなっていた。即ち、ガラス繊維を構成するガラス材料を、SiO2の含有量が60.0〜64.0質量%、Al23の含有量が18.0〜22.0質量%、MgOの含有量が14〜18質量%であって、SiO2の含有量、Al23の含有量及びMgOの含有量の合計が94質量%以上であるガラス組成物とすることにより、250℃を超える雰囲気温度での熱暴露後でも優れた耐折性をより具備させやすくできることが明らかとなった。

Claims (8)

  1. ガラス繊維上にフッ素樹脂と、キレート系有機チタン化合物、アミノ基を有するアミノシランカップリング剤及び/又はその反応物とを含み、
    集塵フィルター用である、フッ素樹脂含有ガラス繊維布。
  2. 前記有機チタン化合物が、前記フッ素樹脂中に存在している、請求項1に記載のフッ素樹脂含有ガラス繊維布。
  3. 前記シランカップリング剤及び/又はその反応物が、前記フッ素樹脂中に存在している、請求項1又は2に記載のフッ素樹脂含有ガラス繊維布。
  4. 更に、グラファイト及び/又はシリコーン樹脂を含む、請求項1〜のいずれか1項に記載のフッ素樹脂含有ガラス繊維布。
  5. 前記ガラス繊維を構成するガラス材料が、SiO 2 の含有量が60.0〜66.0質量%、Al 2 3 の含有量が18.0〜26.0質量%、MgOの含有量が8.0〜20.0質量%含むガラス組成物である、請求項1〜4に記載のフッ素樹脂含有ガラス繊維布。
  6. 前記ガラス繊維を構成するガラス材料が、SiO 2 の含有量が60.0〜64.0質量%、Al 2 3 の含有量が18.0〜22.0質量%、MgOの含有量が14〜18質量%であって、SiO 2 の含有量、Al 2 3 の含有量及びMgOの含有量の合計が94質量%以上であるガラス組成物である、請求項1〜5に記載のフッ素樹脂含有ガラス繊維布。
  7. 更に、カルボキシメチルセルロースを含む、請求項1〜6のいずれか1項に記載のフッ素樹脂含有ガラス繊維布。
  8. 請求項1〜のいずれか1項に記載のフッ素樹脂含有ガラス繊維布を含む、集塵フィルター。
JP2019536775A 2017-08-15 2018-08-13 フッ素樹脂含有ガラス繊維布及び該フッ素樹脂含有ガラス繊維布を含む集塵フィルター Active JP6838758B2 (ja)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2017156875 2017-08-15
JP2017156875 2017-08-15
PCT/JP2018/030219 WO2019035447A1 (ja) 2017-08-15 2018-08-13 フッ素樹脂含有ガラス繊維布及び該フッ素樹脂含有ガラス繊維布を含む集塵フィルター

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPWO2019035447A1 JPWO2019035447A1 (ja) 2020-09-24
JP6838758B2 true JP6838758B2 (ja) 2021-03-03

Family

ID=65362187

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2019536775A Active JP6838758B2 (ja) 2017-08-15 2018-08-13 フッ素樹脂含有ガラス繊維布及び該フッ素樹脂含有ガラス繊維布を含む集塵フィルター

Country Status (2)

Country Link
JP (1) JP6838758B2 (ja)
WO (1) WO2019035447A1 (ja)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114575165A (zh) * 2022-03-08 2022-06-03 江苏博诚新科技材料有限公司 一种高柔性耐折叠聚四氟乙烯玻璃纤维材料的制备方法

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5236135B2 (ja) * 1971-05-25 1977-09-13
JPS5210332A (en) * 1975-07-15 1977-01-26 Daikin Ind Ltd Fluoro-resin coating composition
JPH01111408A (ja) * 1987-10-24 1989-04-28 Mitsui Petrochem Ind Ltd ガラスファイバーモジュールの製造方法
AU645453B2 (en) * 1992-04-02 1994-01-13 Morton International, Inc. Preparing and coating a glass substrate
JP4139972B2 (ja) * 2003-10-06 2008-08-27 日東紡績株式会社 バグフィルター用ガラス繊維織物の製造方法
CN101695613B (zh) * 2009-10-23 2011-11-16 山东新力过滤材料有限公司 烟气除尘玻璃纤维过滤布
JP5756262B2 (ja) * 2010-03-25 2015-07-29 日本フッソ工業株式会社 塗料組成物、該塗料組成物を用いた被膜製造方法および被膜体
CN104436861B (zh) * 2014-11-17 2016-03-09 营口海硕环保滤材有限公司 高精度涂层滤料的制作方法
CN107010847B (zh) * 2017-05-05 2020-05-05 重庆国际复合材料股份有限公司 一种玻纤表面处理剂及其应用

Also Published As

Publication number Publication date
JPWO2019035447A1 (ja) 2020-09-24
WO2019035447A1 (ja) 2019-02-21

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US8728217B2 (en) Filtration media and applications thereof
JPS61149217A (ja) 耐薬品性濾材
US5667611A (en) Fabric of commingled fiberglass and polytetrafluoroethylene and method of producing same
CN1088478C (zh) 氟树脂纤维状材料以及使用该纤维状材料的除臭抗菌布
CA2653445C (en) Hot gas filtration fabrics with silica and flame resistant fibers
JP2022100338A (ja) グラファイト付着ガラス繊維ファブリック、及びこれを利用した集塵フィルター
JP6838758B2 (ja) フッ素樹脂含有ガラス繊維布及び該フッ素樹脂含有ガラス繊維布を含む集塵フィルター
JP6915837B2 (ja) 集塵フィルター用ガラス繊維布帛及び該布帛を備えるバグフィルター
JP5104454B2 (ja) バグフィルタ用ガラス繊維織物
JP2006289174A (ja) 吸気フィルタ濾材およびその使用方法
CN106310789A (zh) 一种低克重超级细纤维超洁净过滤高温滤料及其制备方法
EP1302229B1 (en) Bag filters
JP6879384B2 (ja) ろ過材用不織布およびその製造方法
JP6877732B2 (ja) 耐熱性繊維布帛及び該布帛を備えるバグフィルター
JP2008012494A (ja) フィルター用シート、フィルター部材およびバグフィルター
CN205586674U (zh) 涂层水刺复合滤料
CN205586673U (zh) 覆膜水刺复合滤料
JP2009233480A (ja) バグフィルタ用ガラス繊維織物の製造方法
WO2022024049A1 (en) Coated substrates and articles with anti-viral properties
US20150147246A1 (en) Filtration medium and process for filtering a fluid stream
JP2002235282A (ja) 抗菌繊維
JP2000140531A (ja) 寸法安定性に優れたバグフィルター用ろ布及びその製造方法
CN206566608U (zh) 一种无机纤维与有机纤维复合机织滤料
JPH08299719A (ja) 耐酸性フィルターの製造方法
JPH06128863A (ja) 燃焼安全性に優れたタイルカーペット

Legal Events

Date Code Title Description
A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20200708

A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20200708

A871 Explanation of circumstances concerning accelerated examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A871

Effective date: 20200708

A975 Report on accelerated examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971005

Effective date: 20200722

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20201006

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20201117

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20210112

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20210128

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 6838758

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250