JPH03137259A - 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、ポリフェニレンサルファイド〈以下ｒｐｐｓ
ｊという）繊維を融着成分とした耐熱性不織布の製造方
法に関し、本発明により得られた不織布は高い耐熱性の
必要とされる耐熱性電気絶縁シート、耐熱性の必要なフ
ィルター、更には耐熱性、難燃性の必要な断熱材や保温
材など広い用途に使用される。

［従来の技術］ 耐熱性不織布としては、全芳香族ポリアミド短繊維と全
芳香族ポリアミド系パルプとを水中に分散させた後、抄
造した湿式不織布、特公昭５９−１８１８号公報で示さ
れる未延伸の全芳香族ポリアミド繊維を融着成分として
熱圧着する耐熱性不織布などがある。

一方、ｐｐｓに関しては特公昭５８−３１１１２号公報
で示される繊維化が知られ、耐熱性フェルトや、特開昭
５７−１６９５４号公報記載のスパンボンド不織布、あ
るいは未延伸ポリフェニレンサルファイド繊維を融着成
分として低温（１８３〜２５７°Ｃ）かつ高線圧（３０
〜２７０　Ｋｇ／ａｍ）でプレスする方法が特開昭６１
−２８９１６２号公報に示されている。

ＰＰＳ繊維を利用した耐熱性不織布としては、短繊維ウ
ェッブをニードルパンチにより機械的に交絡したフェル
トが知られているけれども、熱融着結合点がないなめに
、高温で長時間負荷がかかる場合などの形態保持性が充
分ではない。またスパンボンド法による不織布の繊維間
結合は短繊維によるニードリングフェルトと同様に機械
的結合であるなめに不織布の形態保持性は、やはり充分
ではない。熱融着結合点を付与するために不織布を熱圧
着すると全体がフィルム化し、通気性や柔軟性が大きく
低下する。

また、未延伸ＰＰＳ繊維を利用して耐熱性繊維と組合せ
た不織布を低温・高圧で熱圧着することも考えられるが
、この場合は非常に大きな圧力を必要とするので機械的
制約があり、得られた不織布の通気性や柔軟性も大きく
低下するという欠点がある。

そこで本発明者らは延伸ｐｐｓ繊維と耐熱性繊維とから
なる不織布から優れた通気性および柔軟性を有する耐熱
性不織布を得る条件について種々検討した結果、本発明
に到達したものである。

［発明の構成］ すなわち本発明は、耐熱性繊維と２５０℃での収縮率が
１５％以下、切断強度が４．５ｇ／ｄ以上のポリフェニ
レンサルファイド繊維とを重量比で９７：３〜２０　：
　８０の割合で混綿してウェッブを形成し、２４５〜３
４５℃で加圧熱処理を行うことを特徴とする耐熱性不織
布の製造方法であり、特別な設備を必要とぜす、しかも
極めて強固に融着結合し、かつ通気性や柔軟性が大きく
耐熱性に優れた不織布の生産を可能にするものである。

本発明に利用される耐熱性繊維としては、耐熱性のある
樹脂から得られた繊維であればいがなるものでもよい、
例えば全芳香族ポリアミド、ポリエーテルエーテルケト
ン、全芳香族ポリエステル、フェノール系等の繊維及び
ガラスやセラミックス、金属などの繊維などが考えちれ
る。しかし、コストや量産化を考えた場合、全芳香族ポ
リアミド繊維を利用することが最適である。ここでいう
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成品、ポリーｐフェニレ
ンテレフタルアミド繊維及びその変成品などである。

次に、本発明に利用されるＰＰＳ繊維の素材であるポリ
−ｐ−フェニレンサルファイド樹脂は、ＡＳＴＭの−１
２３８（ＩＩりの方法で測定したＭｅｌｔ　ＦｌｏｗＲ
ａｊｉｏ（ＭＦＲ）が２８０ｇ／１０分以下であること
が好ましい。２８０ｇ／１０分を越えると溶融紡糸の糸
切れが多発し繊維形成が困難となる。また、熱圧着によ
り充分に強固な結合点を作り不織布の強度及び形態を保
持するなめには高温でのＰＰＳの粘度が低く耐熱性繊維
に良くぬれることが必要であり、そのなめにはＭＦＲが
７０　ｇ／１０分以上であることが好ましい。７０　ｇ
／１０分未満になるとぬれが悪く不織布の強度が低く形
態の保持が悪くなる。より好よしくはＭＦＲはＩ５０〜
２５０ｇ／１０分である。

Ｐ　ｌ）　Ｓ繊維は２５０’Ｃでの収縮率（以下Ｓ２５
゜という）が１５％以下、切断強度が４．５ｇ／ｄ以上
であることが必要である。Ｓ　２５０が１５％を越える
と繊維間結合が発生ずる前に繊維自体が急激に収縮する
なめに接着点の数が減少し、不織布の強力が実用的で無
くなる。切断強度が４．５ｇ／ｄ未満では、接着後の強
度が低く、またカーデイングの際、カード通過性が低い
ので生産性が低下する。

耐熱性繊維及びポリフェニレンサルファイド繊維の単糸
繊度は０，５〜５０デニール、繊維長は３０〜２００ｍ
ｍ　、捲縮数は６〜１８ケ／インチが好ましく、さらに
ポリフェニレンサルファイド繊維の単糸繊度は、結合点
の頻度や大きさからみて１〜１２デニールが好ましい。

不織布の強度及び形態を保持するためにＰ　Ｐ　Ｓ繊維
の配合量は３％以上にする必要があり、さらに好ましく
は５％以上である。３％未満では結合力が十分でなく、
実用に耐えない。また不織布に良好な通気性と柔軟性を
付与するなめに、Ｐ　Ｔ−’　Ｓ繊維の配合比は８０％
以下が必要である。さらに好ましくは７０％以下である
。８０％を越えると通気性が非常に低く柔軟性の乏しい
不織布になってしまうので好ましくない。

低い圧力による熱圧着により強固な結合点を作り不織布
の強度、形態を形成せしめるには、ＰＰＳの粘度を下げ
耐熱性繊維にぬれやすくすることが必要であるが、その
ためには熱圧着の際の温度は２４５℃以上が必要であり
、さらに好ましくは２６０℃以上である。２４５℃未満
では結合点が弱く不織布の強度が低く実用に耐えない。

また熱圧着により得られた不織布の通気性、柔軟性を確
保し、かつフィルム状とならないなめには、３４５℃以
下、さらに好ましくは３４０℃以下にする必要がある。

この温度を越えると不織布はフィルム状になってしまい
不織布の通気性、柔軟性を確保できない。

またかかる不織布では耐熱絶縁ワニスの含浸性は悪い。

熱圧着する際の圧力は、線圧力で５〜１００　Ｋｇ／ｃ
ｍが好ましく、更に好ましくは１０〜６０Ｋｇ／ｃｍで
ある。この範囲外では、結合力が高く、かつ柔軟性を有
する実用的な耐熱性不織布を得ることができない。

不織布の製造方法は通常のカーデイング法やエアーレイ
法などを用いてウェッブ化することができる。また熱圧
着は汎用されている熱プレス機、ヒートロールカレンダ
ーなどにより行うことができる。

［発明の効果］ 本発明は下記の効果を有する。

１）一般に耐熱性繊維と延伸ＰＰＳ繊維とを混綿して熱
圧処理したのでは、通気性、柔軟性を兼備した実用的耐
熱性不織布を製）、１することは困難であるが、本発明
においては、特定のＰＰＳ繊維を特定割合で耐熱性繊維
と混綿し、特定温度で熱圧処理を施すことにより、これ
を可能にしたものである。

［実施例］ 次に、実施例により本発明を具体的に説明する。

なお、実施例における評価事項はそれぞれ下記の方法に
従って評価した。

通気度 フラジール型通気度試験機を用いＪＩＳ−Ｌ−１０９６
−６−２７−１−Ａの方法に従って行つな。

強度 不織布のタテ方向における２、　５ｃｍ巾当りの破断強
力を目付１００ｇｒ当りに換算しな。

柔軟性 触感により官能的に硬軟性を判定した。

実施例１ 耐熱性繊維として、単糸繊度２デニール、繊維長７６ｎ
ｏｎの全芳香族ポリアミド繊維（帝人■製、商品名「コ
ーネックス■」）７０％とＡＳＴＭの−１２３８（Ｅ）
の方法で測定しなＭＦＲが１００のＰＰＳ樹脂から繊維
化された延伸ＰＰＳ繊維（単糸繊度２デニール、繊維長
７６ｍｍ、　Ｓ　２５０が１２％、破断強度５．７ｇ／
ｄ　）３０％とを開繊機で混綿し、ローラーカードで配
向した１００ｇ／ｒｒｆのウェッブを形成しな。次に、
表面温度が３００℃の２本の対金属ロールで、５０Ｋｇ
／ｃｍの線圧で熱圧着して耐熱性不織布を得な。

この不織布の物性を表１．に示ず。この不織布は強度が
高く、通気性があり柔軟で耐熱絶縁ワニスの含浸性もよ
く、優れた電気絶縁基材であった。

実施例２ 実施例１で用いた耐熱性繊維と、ＭＦＲが２００ｇ／１
０分のポリマーから得られた単糸繊度２デニール、繊維
長７６ｍｍ、　３２５０１．４％、破断強度４．６ｇ／
ｄのＰ　Ｐ　Ｓ繊維とを用いて実施例１と同様に熱圧着
を行い、更に同条件にて熱圧着を２回行い耐熱性不織布
を得た。得られた不織布の物性を表１に示すが、実施例
１と同様に通気性、柔軟性が確保され、強度的にも強い
シートが得られた。まなこのシートの耐熱絶縁ワニスの
含浸性も良好であった。

方、このシートのアレニウス式による耐熱引張強度劣化
試験の結果、国際電気技術委員会の定めるＨ種に適合す
るものであった。

実施例３ 単糸繊度７デニール、繊維長７６ｍｍ、　Ｓ　２５ｏ１
５％、破断強度４．５ｇ／ｄのＰＰＳ繊維を用いる以外
は実施例２と同様にして耐熱性シートを製作しな。その
結果、通気性がやや低く硬さも硬目のシートとなったが
、前述のワニスの含浸性も問題なく、取扱性も支障がな
く実用的であった。

比較例１ 温度２４０℃、圧力１５０　Ｋｇ／ｃｍとプレス条件を
変更した以外は実施例１と同様に実施した。

０ 得られた不織布は見掛は上ある程度強力のあるシートが
得られたが、破断伸度が比較的低く、もみにより毛羽立
ちしやすい不織布であり、保型性の悪いものであった。

実施例４〜６ 実施例４，５では実施例１と同じ繊維を配合比を変えて
用い、実施例２と同様の熱圧処理を行い、耐熱性不織布
を得な。得られた不織布は強度が高く、通気性も十分あ
り取扱性、ワニス含浸性も良好であった。

実施例６では耐熱性繊維として２デニールのポリパラフ
ェニレンテレフタルアミド繊維を用いた以外は実施例１
と同様に行った。得られた耐熱性不織布の物性およびワ
ニス含浸性は問題なく、耐熱引張強度劣化テストも良好
であった。

比較例２〜８ 比較例として表１に示ず条件で耐７１、−性不織布を得
た。しかし得られた不織布は比較例２ではプレ１　； ス温度が高温のためか、フィルム化が起こり、通気性が
低くワニス含浸性が悪く、シートの柔軟性が乏しく取扱
性も不良であった。

一方比較例３ではＭＦＲ５０ｇ／１０分のｐｐｓを使っ
て実施したが、強力の低いものしか得られなかった。

一方、Ｍ　Ｆ　Ｒ２９０ｇ／１０分のＰＰＳについて繊
維化を試みたが、うまく繊維状にならなかった。

比較例５．６では実施例３と同様の繊維の組合せにより
配合比を変えてテストを行ったが、ＰＰＳ繊維の混合量
が少ないと強度が低く、ＰＰＳ繊維の混合量が多い場合
にはフィルム化が著しく問題の多いものであった。

比較例７では延伸ＰＰＳ繊維と未延伸Ｐ　Ｐ　Ｓ繊維と
の混合繊維を使用したが、フィルム化が更に著しく実用
的でなかった。

比較例８では、ＰＰＳ繊維として未延伸ＰＰＳ繊維を用
い、プレス条件を低温高圧としたが強度が低く問題があ
った。

比較例９ではＰＰＳ繊維として延伸条件を変え］ま た繊維を用い、実施例１と同じプレス条件としたが強度
が低く問題があった。

］　３

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）耐熱性繊維と２５０℃での収縮率が１５％以下、
   切断強度が４．５ｇ／ｄ以上のポリフェニレンサルファ
   イド繊維とを重量比で９７：３〜２０：８０の割合で混
   綿してウェッブを形成し、２４５〜３４５℃で加圧熱処
   理を行うことを特徴とする耐熱性不織布の製造方法。
2. （２）耐熱性繊維が全芳香族ポリアミド繊維である請求
   項（１）に記載の耐熱性不織布の製造方法。