JPH0458379B2 - - Google Patents
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Landscapes
- Laminated Bodies (AREA)
Description
産業上の利用分野
本発明は耐屈曲性のすぐれた耐熱性シートの製
造方法に関するものであり、更に詳しく述べるな
らば、すぐれた耐熱性を有し、かつ縫製性および
耐屈曲性のすぐれた耐熱性シートの製造方法に関
するものである。
従来の技術
従来、ポリエステル繊維(融点255〜260℃)、
ポリアミド繊維(融点215〜260℃)等からなる繊
維性基布に、熱可塑性樹脂、例えば、ポリ塩化ビ
ニル(PVC)(耐熱温度66〜79℃)、ポリウレタ
ン(耐熱温度90〜120℃)、アクリル樹脂(耐熱温
度60〜88℃)、ポリエチレン(耐熱温度80〜120
℃)、ポリプロピレン(耐熱温度120〜160℃)、ポ
リアミド(耐熱温度80〜150℃)、又はポリエステ
ル(耐熱温度約120℃)を被覆して得られるシー
ト材料が知られている。この場合、繊維性基布の
融点が比較的低いため、これを被覆する被膜材料
としては、繊維性基布が耐え得る程度の加工温度
で被覆加工し得るものでなければならず、このた
め、被覆材料も、前記のように、比較的耐熱性の
低い樹脂が用いられている。しかしながら、近時
においては、繊維シート材料を、例えば、火夫
服、耐熱衣料、建材等に使用される機会が多くな
り、火災や火傷その他の熱的災害から安全を保つ
ために、不燃・難燃などの要求が高まつてきてい
る。このため耐熱性シート材料の開発が強く望ま
れている。
上述のような要求に応じて、特開昭58−120677
および58−127757号にはチタン酸アルカリおよび
シリコーン樹脂を含んでなる高温断熱塗料および
耐火断熱フイルムが提案されており、また特開昭
58−130183、58−199791、および59−35938号に
は、無機質芯材、例えば、ガラス性基布、アスベ
スト紙などの表面上にシリコーン樹脂およびチタ
ン酸アルカリを含む被覆層を形成して得られる耐
火性シートが開示されている。
また、特開昭59−26987および59−36157号に
は、ポリオルカノホスフオニトリル化合物にシリ
コーン樹脂、又はアルキルシリケートなどを混合
した耐熱組成物および、この耐熱組成物で無機質
芯材を被覆することが開示されている。
これらの無機繊維基布を用いた耐熱性シート
は、すぐれた耐火断熱性、防汚性、および耐候性
などを有していたが、その重量(目付)が大きく
て使用や取扱いに不便であり、かつ、縫製にしく
く、しかも耐屈曲性が低いため、使用間に折損し
やすく、またミシン目から裂けやすいなどの問題
がある。
更に、特開昭59−14950号には、基布にPTFE
(ポリテトラフルオロエチレン)樹脂を被覆し、
これを480℃という高温で焼成固着することが開
示されているが、この方法を有機繊維基布に適用
すると、基布は上記高温処理により劣化し、得ら
れる耐熱性シート全体の機械的強度が低下し、屈
曲強度が低いものになるという不都合を生ずる。
発明が解決しようとする課題
本発明は耐熱性が満足すべきものであり、しか
も縫製しやすく、耐屈曲性が良好で、かつ、ミシ
ン目からの切断の生じにくい、耐屈曲性のすぐれ
た耐熱性シートの製造方法を提供しようとするも
のである。
課題を解決するための手段
本発明の耐屈曲性のすぐれた耐熱性シートの製
造方法は300℃以上の融点、又は加熱分解点を有
する耐熱性有機合成繊維を主成分として含む基布
の少なくとも1面に、280℃以下の融点を有する
弗素含有樹脂、および前記弗素含有樹脂100重量
部に対し、1〜200重量部のチタン酸アルカリを
含み、かつ400℃以下の温度において加熱処理さ
れた耐熱被覆層を形成することを特徴とするもの
である。
作 用
本発明方法に用いられる基布を構成する耐熱性
繊維は、300℃以上の融点、又は加熱分解点を有
する耐熱性有機合成繊維から選ばれる。
このような高融点、又は高分解点繊維を形成す
るポリマーとしては、第1表に示すようなものが
ある。
INDUSTRIAL APPLICATION FIELD The present invention relates to a method for producing a heat-resistant sheet with excellent bending resistance.More specifically, the present invention relates to a method for manufacturing a heat-resistant sheet with excellent bending resistance. The present invention relates to a method of manufacturing a plastic sheet. Conventional technology Conventionally, polyester fiber (melting point 255-260℃),
A thermoplastic resin such as polyvinyl chloride (PVC) (heat-resistant temperature 66-79°C), polyurethane (heat-resistant temperature 90-120°C), acrylic is added to a fibrous base fabric made of polyamide fiber (melting point 215-260°C). Resin (heat-resistant temperature 60-88℃), polyethylene (heat-resistant temperature 80-120℃)
Sheet materials obtained by coating polypropylene (heat resistant temperature: 120 to 160° C.), polyamide (heat resistant temperature: 80 to 150° C.), or polyester (heat resistant temperature: about 120° C.) are known. In this case, since the melting point of the fibrous base fabric is relatively low, the coating material that covers it must be able to be coated at a processing temperature that the fibrous base fabric can withstand. As for the coating material, as mentioned above, a resin having relatively low heat resistance is used. However, in recent years, fiber sheet materials have been increasingly used for firefighter's clothing, heat-resistant clothing, building materials, etc., and in order to maintain safety from fires, burns, and other thermal disasters, fiber sheet materials have become more and more popular. The demand for fuel, etc. is increasing. Therefore, the development of heat-resistant sheet materials is strongly desired. In response to the above-mentioned request, Japanese Patent Application Laid-Open No. 58-120677
and No. 58-127757 propose a high-temperature insulation paint and a fire-resistant insulation film containing an alkali titanate and a silicone resin.
Nos. 58-130183, 58-199791, and 59-35938 disclose materials obtained by forming a coating layer containing a silicone resin and an alkali titanate on the surface of an inorganic core material, such as a glass base fabric or asbestos paper. A fire resistant sheet is disclosed. Furthermore, JP-A-59-26987 and JP-A-59-36157 disclose a heat-resistant composition in which a polyolkanophosphonitrile compound is mixed with a silicone resin or an alkyl silicate, and a method for coating an inorganic core material with this heat-resistant composition. This is disclosed. Heat-resistant sheets using these inorganic fiber base fabrics had excellent fire-resistance, heat-insulating properties, stain resistance, and weather resistance, but their large weight (fabric weight) made them inconvenient to use and handle. Moreover, since it is difficult to sew and has low bending resistance, it tends to break during use, and it also tends to tear at perforations. Furthermore, in JP-A No. 59-14950, PTFE is used in the base fabric.
(polytetrafluoroethylene) resin coating,
It has been disclosed that this method is baked and fixed at a high temperature of 480°C, but when this method is applied to an organic fiber base fabric, the base fabric deteriorates due to the above-mentioned high temperature treatment, and the mechanical strength of the entire heat-resistant sheet obtained decreases. This causes the disadvantage that the bending strength becomes low. Problems to be Solved by the Invention The present invention has satisfactory heat resistance, is easy to sew, has good bending resistance, and has excellent bending resistance that is difficult to cut from perforations. The present invention aims to provide a method for manufacturing sheets. Means for Solving the Problems The method for producing a heat-resistant sheet with excellent bending resistance of the present invention includes at least one base fabric containing as a main component a heat-resistant organic synthetic fiber having a melting point of 300° C. or higher or a thermal decomposition point. A heat-resistant coating containing a fluorine-containing resin having a melting point of 280°C or lower, and 1 to 200 parts by weight of alkali titanate per 100 parts by weight of the fluorine-containing resin, and heat-treated at a temperature of 400°C or lower. It is characterized by forming a layer. Function The heat-resistant fiber constituting the base fabric used in the method of the present invention is selected from heat-resistant organic synthetic fibers having a melting point of 300°C or higher or a thermal decomposition point. Polymers that form such high melting point or high decomposition point fibers include those shown in Table 1.
【表】【table】
【表】【table】
【表】【table】
【表】
第1表に示された耐熱性ポリマーのうちでは、
芳香族ポリアミド、特にポリメタフエニレンイソ
フタルアミド及びポリパラフエニレンテレフタル
アミドが一般的であり、前記以外のパラ系アラミ
ド繊維として帝人(株)の「HM−50」等も使用でき
る。
かかる繊維に有用な芳香族ポリアミドは、ま
た、少なくとも50モル%の下記式()及び
():
―(Ar1−CONH―) ()
―(Ar1−CONH−Ar2−NHCO―) ()
〔上式中、Ar1およびAr2は二価の芳香族基を
表わし、これらは互いに同一であつてもよく又は
相異つていてもよい〕
で示される単位から選ばれる少なくとも1種を主
反復単位として有するものであるのが好ましい。
上記式()及び()において、Ar1及びAo2
で表わされる二価の芳香族基は、下記式、[Table] Among the heat-resistant polymers shown in Table 1,
Aromatic polyamides, particularly polymetaphenylene isophthalamide and polyparaphenylene terephthalamide, are commonly used, and other para-aramid fibers such as "HM-50" manufactured by Teijin Ltd. can also be used. Aromatic polyamides useful in such fibers also have at least 50 mole percent of the following formulas () and (): -( Ar1 -CONH-) ()-( Ar1- CONH-Ar2 - NHCO-) () [In the above formula, Ar 1 and Ar 2 represent divalent aromatic groups, and these may be the same or different.] It is preferable to have it as a repeating unit.
In the above formulas () and (), Ar 1 and Ao 2
The divalent aromatic group represented by the following formula,
【式】【formula】
【式】【formula】
【式】【formula】
【式】【formula】
【式】お よび[Formula] O call
【式】
〔上式中、Aは−O−、−S−、−SO−、−SO2
−、−CO−、−CH2−、又は−C(CH3)2−を表わ
す〕
で示される芳香族残基群から選ばれるのが好まし
い。これらの芳香族残基は、ハロゲン、アルキル
基、ニトロ基などの不活性置換基を含んでいても
よい。
一般に、芳香族ポリアミドとしては、下記式、
で示される反復単位を主成分として有するものが
更に好ましい。
上記のような耐熱性有機合成繊維、特に芳香族
ポリアミド繊維を主成分として形成された基布
は、本発明方法において、280℃以下の融点を有
する弗素含有樹脂を含む被覆層の加熱温度(400
℃以下)において、機械的強度の低下が少なく、
耐屈曲性のすぐれた耐熱性シートを得ることがで
きる。
耐熱性有機合成繊維としては、上記のもののほ
か、融点又は分解点が300℃以下のものであれば、
弗素系繊維やその他の繊維を用いることもでき
る。また、耐熱被覆層との接着性およびその他の
性能を助長するために、300℃より低い融点又は
分解点を有する繊維を基布中に混用することもで
きる。しかし、基布中に耐熱性有機合成繊維が50
重量%以上含有されることが好ましく、60重量%
以上含有されることが更に好ましい。
これらの耐熱性有機合成繊維は、短繊維紡績糸
条、長繊維糸条、スプリツトヤーン、テープヤー
ンなどのいずれの形状のものでもよく、また基布
は織物、編物又は不織布、或いはこれらの複合布
のいずれであつてもよい。しかし、縫製部分の強
力や、耐屈曲性を考慮すれば、基布としては織物
又は編物が好しく、織物がより好ましい。また、
繊維の形態としては、ストレスに対する伸びが少
ない長繊維(フイラメント)の形状のものが好ま
しく、且つ平織布を形成していることが好まし
い。しかし、編織組織やその形態については特に
限定はない。本発明方法に用いられる耐熱性有機
合成繊維基布は、得られる耐熱性シートの機械的
強度を高いレベルに維持するために有用である。
本発明方法において、基布の少なくとも1面上
に形成される耐熱被覆層は、280℃以下の融点を
有する弗素含有樹脂と、前記弗素含有樹脂100重
量部に対して1〜200重量部のチタン酸アルカリ
とを含むものである。
本発明方法に用いられる弗素含有樹脂は、280
℃以下の融点を有するものであつて、例えばテト
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(m.p.275℃)、ポリクロロトリフルオロ
エチレン(m.p.215℃)、ポリビニリデンフルオラ
イド(m.p.165〜180℃)、ポリビニルフルオライ
ド(m.p.200〜210℃)、およびクロロトリフルオ
ロエチレン−エチレン共重合体(m.p.245℃)な
どから選ばれた少なくとも1種を含んでなるもの
である。
上記の弗素含有樹脂のように、280℃以下の融
点を有するものと、チタン酸アルカリとの配合物
は、特に耐熱性有機合成繊維基布上に耐熱被覆層
を形成するのに有効なものである。すなわち、こ
の配合物は、耐熱性有機合成繊維からなる基布に
適用されると、その機械的強度を損ずることなく
特にすぐれた耐熱効果を示す。
これらの弗素含有樹脂の耐候性は極めて良好で
あるけれども、基布を保護する目的で、これらの
樹脂中に紫外線吸収剤を配合してもよい。また、
着色剤やその他の性能付与剤を配合してもよいこ
とは勿論である。そして、これらの樹脂からなる
被覆層は微多孔質であつてもよく、また連続もし
くは不連続気泡を有するものであつてもよい。
本発明方法で使用するチタン酸アルカリとして
は、一般式M2O・nTiO2・mH2O(式中MはLi、
Na、K等のアルカリ金属を表わし、nは8以下
の正の実数を表わし、mは0又は4以下の正の実
数を表わす。)で表わされる周知の化合物であり、
更に具体的には、Li4TiO4Li2TiO3(0<n<1、
m=0)で表わされる食塩型構造のチタン酸アル
カリ、Na2Ti7O15、K2Ti6O15・K2Ti8O17(n<
6、m=0)で表わされるトンネル構造のチタン
酸アルカリ等である。これらのうち、一般式
K2O、6TiO2mH2O(式中mは前記と同じ)で表
わされる六チタン酸カリウム及びその水和物は、
最終目的物の耐火、断熱性をより大きく向上させ
る点で好適である。六チタン酸カリウムに限らず
チタン酸アルカリは、一般に粉末又は繊維状の微
細結晶体であるが、このうち、繊維長5μm以上、
アスベクト比20以上特に100以上のものは、本発
明方法において屈曲性のすぐれた耐熱性シートの
強度の向上に好ましい結果をもたらす。また、特
に繊維状チタン酸カリウムは、比熱が高いうえに
断熱性能に優れ、耐熱性シートの性能を具現する
のに特に好ましい。
更に、本発明方法において形成される耐熱被覆
層には、高屈折率無機化合物又は熱吸収性無機化
合物が含まれていてもよい。高屈折無機化合物は
輻射熱に対する遮断性能に優れ、また吸熱型無機
化合物は、溶接又は溶断時のスラグと直接接触し
た場合、この接触面において加熱され、その分解
時に吸熱反応が起こり、スラグの温度を低下させ
る。従つて上記の無機化合物は耐熱被覆層の崩壊
や貫通破壊をおさえ、更にはシート基材を保護す
ることが出来るものである。
本発明方法に有用な高屈折率無機化合物は屈折
率1.5以上のものであればよいが、特に比重2.8以
上のものが好適であり、その例としては、下記の
ようなものがある。
1) ドロマイト
(苦灰石 比重2.8〜2.9、屈折率1.50〜1.68)
マグネサイト
(菱黄土石 比重3.0〜3.1、屈折率1.51〜1.72)
アラゴナイト
(菱黄土石 比重2.9〜3.0、屈折率1.53〜1.68)
アバタイト
(燐灰石 比重3.1〜3.2、屈折率1.53〜1.54)
スピネル
(尖晶石 比重3.5〜3.6、屈折率1.72〜1.73)
コランダム
(尖晶石 比重3.9〜4.0、屈折率1.76〜1.77)
ジルコン
(尖晶石 比重3.90〜4.10、屈折率1.79〜1.81)
炭化ケイ素
(尖晶石 比重3.17〜3.19、屈折率2.65〜2.69)
等の天然又は合成鉱物の破砕品の粉末。
2) フリツト又は高屈折ガラス、もしくは燐鉱
石と蛇紋石との固溶体として得られる溶成燐肥、
その他の類似の固溶体の砕細粉末もしくは粒状
物、繊維状物又は発泡体など。
また吸熱性無機化合物としては、焼石膏、明ば
ん、炭酸カルシウム、水酸化アルミニウム、ハイ
ドロサルサイト系ケイ酸アルミニウム等、結晶水
放出型、炭酸ガス放出型、分解吸熱型及び相転換
型等の吸熱型無機化合物を例示することができ
る。
繊維状チタン酸アルカリ、及び要すれば高屈折
率無機化合物、及び/又は吸熱型無機化合物を弗
素含有樹脂中に混合分散せしめると、耐屈曲性の
すぐれた耐熱性シート製造用の被覆用混合物が得
られる。混合分散の調製方法としては、公知の手
段がすべて利用されうる。この他、上記被覆用混
合物中には、各成分を均質に分散させるための分
散剤や脱泡剤、色や機械強度等を調整するための
着色剤、樹脂粉末、難燃剤、金属粉、その他各種
充填剤を自由に混入し得る。尚、銅粉、ニツケル
粉、黄銅粉、アルミニウム粉等の金属粉の混入
は、表面熱反射効果、貫通抑制効果の向上の点か
ら好ましい。
本発明方法において、基布の表面に、上記耐熱
被覆層を形成する方法としては、基布の表面に被
覆用混合物をスプレー塗装、刷毛塗り、ロールコ
ート等の塗工法により塗布して、被覆層を形成
し、これに400℃以下の加熱処理を施す方法、被
覆用混合物を成型加工し、得られたフイルムを基
布の表面に400℃以下の温度で貼着する方法、又
は基布を被覆用混合物中に浸漬して含浸加工し、
これに400℃以下の加熱処理を施す方法等がある。
本発明方法により耐屈曲性のすぐれた耐熱性シ
ートは、例えば次のようにして製造される。即
ち、弗素含有樹脂、チタン酸アルカリならびに要
すれば高屈折率無機化合物、及び/又は吸熱型無
機化合物の混合物に適宜硬化促進剤及び添加剤を
加えた後、更に必要に応じトルエン、キシレン、
トリクレン等の有機溶剤を加えて適当な濃度の分
散液を作り、この分散液を浸漬法、噴霧法、ロー
ルコート法、リバースロールコート法、ナイフコ
ート法等の従来よく知られている塗布手段により
基布の一面又は両面に塗布し、この被覆層を400
℃以下、好ましくは370℃以下、より好ましくは
250〜350℃の温度において1〜30分間熱処理をす
ることにより前述の基布に一体的に固着せしめ
る。特に弗素含有樹脂の融点が280℃以下である
から、加熱処理温度を比較的低く設定することが
できるので、耐熱性有機合成繊維の強力劣化が少
なく、得られる耐熱性シートの耐屈曲性向上にす
ぐれた結果を与えることができる。弗素含有樹脂
とチタン酸アルカリならびに高屈折率無機化合
物、及び/又は吸熱型無機化合物等の配合割合は
使用する弗素含有樹脂及び無機化合物の種類及び
粒度により異なるが、一般に弗素含有樹脂が少な
すぎると被覆層の強度が不足する結果、得られる
耐熱性シートを耐火断熱シートとして用いたとき
被覆層に亀裂を生じたり、又は被覆層が基布から
剥離したりする等の欠点を生じ、逆に弗素含有樹
脂が多すぎると、耐熱性が低下する。
従つて、本発明方法では弗素含有樹脂100重量
部(以下重量部を部と略す。)に対して配合され
るチタン酸アルカリの量は1〜200部、好ましく
は30〜100部であり、更にこれらに高屈折率無機
質化合物、及び/又は吸熱型無機化合物等を配合
する場合は400部を限度に、同一重量から1/4
の重量までに相当するチタン酸アルカリと置き換
えて配合できるが、普通10〜300部の範囲が好ま
しい。尚、これら高屈折率無機化合物、吸熱型無
機化合物の一部又は全量を一般に常用されている
無機質顔料、無機質の増量用充填材、難燃性を付
与する無機粉末等にかえることが出来るが、その
使用量は弗素含有樹脂100部に対し400部以下であ
ることが好ましく、より好ましくは300部以下で
ある。
本発明方法において、耐屈曲性のすぐれた耐熱
性シートの厚さは0.02mm以上であることが好まし
く、0.05〜2.0mmの範囲内にあることがより好ま
しい。
基布と被覆層との接着及び耐久性を向上させる
目的で、両者間に接着性物質を介在させてもよ
い。この場合接着力の向上を図る以上に特に厚く
介在させる必要はない。接着性物質は被膜形成の
ために用いられるのではなく、従つて接着剤とし
て公知の物質を用いることができる。例えば、ア
ミノ基、イミノ基、エチレンイミン残基、アルキ
レンジアミン残基を含むアクリレート、アジリジ
ニル基を含有するアクリレート、アミノエステル
変性ビニル重合体、芳香族エポキシ接剤、アミノ
窒素含有メタクリレート重合体、その他の接着剤
を併用してもよい。またポリアミドイミド、ポリ
イミド等のように、繊維基布を構成する重合体と
同質の樹脂やRFL変性物質等を任意に選択する
こともできる。
本発明方法において、耐熱被覆層は基布の片面
のみに形成されてもよいが、基布の耐候性の低さ
等を補填するために両面に形成されてもよく、使
用状況によつては両面形成が必須の条件になるこ
ともある。また、他の片面には、シートに要求さ
れる性能により、天然ゴム、ネオプレンゴム、ク
ロロプレンゴム、シリコーンゴム、ハイパロン、
その他の合成ゴム、又はPVC樹脂、エチレン−
酢酸ビニルコポリマー(EVA)樹脂、アクリル
樹脂、シリコーン樹脂、ウレタン樹脂、ポリエス
テル樹脂その他の合成樹脂を用いることもでき
る。この場合、これらの樹脂が難燃化されている
と更に好ましい。
被覆層の厚さは5〜2000μm、特に10〜1500μm
であるのが好ましい。
実施例1および比較例1
実施例1において基布として、下記組織の芳香
族ポリアミド繊維(商標:コーネツクス、帝人社
製)紡績糸布帛を用いた。
組織:平織
経糸:30S/1、60本/25.4mm
緯糸:30S/1、54本/25.4mm
目付:90g/m2
引張強度(経緯両方向の平均):66Kg/3cm
塗布用組成物としてFEP(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、m.
p.275℃)50%水性分散液100重量部にチタン酸カ
リウム(商標:テイスモD、大塚化学社製)60重
量部を混合し、これに水溶性アクリル樹脂(増粘
剤)を少量添加して1200cpsの粘度を有する塗布
液を調製した。
上記基布を、上記組成物中に浸漬して絞り、そ
れを250℃の温度で乾燥し、次に350℃の温度で3
分間処理して耐熱被覆層を形成した。この耐熱被
覆層の厚さは両表面ともに約150μmであつた。
比較例1において、上記と同様の操作を繰り返
した。但しチタン酸カリウムを用いなかつた。
得られたシートを、特開昭58−130183号に記載
されている耐火断熱試験に供した。このときの耐
火断熱性の評価基準は下記の通りであつた。
A種:厚さ9mmの火花発生用鋼板を溶断する時、
発生する火花に対し、発炎及び防火有害な
貫通孔がないこと。
B種:厚さ4.5mmの火花発生用鋼板を溶断する時、
発生する火花に対し、発炎及び防火上有害
な貫通孔がないこと。
C種:厚さ3.2mmの火花発生用鋼板を溶断する時、
発生する火花に対し、発炎及び防火上有害
な貫通孔がないこと。
D種:厚さ3.2mmの火花発生用鋼板を溶断する時、
防火上有害な貫通孔が発生。
E種:厚さ3.2mmの火花発生用鋼板を溶断する時、
発炎。
実施例1の耐熱性シートの耐火断熱性はB種で
あつたが、比較例1のシートの耐火断熱性はD種
であつた。また市販アスベスト紙(3A級)のそ
れはE種であつた。
すなわち、本発明方法により製造された耐屈曲
性のすぐれた耐熱性シートは極めてすぐれた耐火
断熱性を示した。
また、本実施例1の耐熱性シートをJIS P8115
(1976)、「紙及び板紙のMIT型試験器による耐折
強さ試験法」に供したところ、折り曲げ10000回
でも破損せず、ほぼ無限大の耐折強さを示した。
比較例 2
実施例1と同様にして耐熱性シートを作成し
た。但し、基布として、下記組織のガラス繊維布
帛を用いた。
組織:トルコ朱子織
経糸:DE 150 1/2 3.3S
51本/25.4mm
緯糸:同上
51本/25.4mm
目付:290g/m2
また塗布用組成物として、
下記組成: 成 分
量(重量部)
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)の50%水性分散液 100
水溶性アクリル樹脂(増粘剤) 0.65
チタン酸カリウム(商標:テイスモD、大塚化学
社製) 60
の混合物を調製した。この混合物の粘度は約900
センチポイズであつた。
得られた耐熱性シートの耐火断熱性はA種であ
つたが、耐折強さは折り曲げ1000〜2000回程度で
あつて、きわめて不満足なものであつた。
実施例 3
実施例1と同様にして耐熱性シートを作成し
た。但し、基布に用いられた紡績糸は、コーネツ
クス繊維50重量%とポリエチレンテレフタレート
繊維50重量%の混紡糸(30S)であつた。
得られた耐熱性シートの耐火断熱性はC種であ
り、耐折強さも折り曲げ10000回以上に耐えるも
のであつた。
比較例 3
実施例1と同様にして耐熱性シートを作成し
た。但し、被覆層の加熱温度を450℃とした。得
られた耐熱性シートにおいて、基布を構成する繊
維が硬化していて、板状の触感を示し、その耐折
強さは4000〜5000回程度であつた。
発明の効果
本発明方法において、基布として、300℃以上
の融点、又は熱分解点を有する耐熱性有機合成繊
維からなる布帛を用い、かつ、耐熱被覆層を280
℃以下の融点を有する弗素含有樹脂と、この弗素
含有樹脂100重量部に対して、1〜200重量部のチ
タン酸アルカリとを併用し、かつ、その加熱処理
温度を400℃以下として形成することにより、極
めてすぐれた耐火断熱性と、耐折強さとを併せ有
する耐熱性シートが得られる。従つて、本発明方
法により得られる耐屈曲性のすぐれた耐熱性シー
トは、高温における繰り返し屈曲や、はげしい振
動やはためきを受ける用途(例えば耐火服、開閉
カーテン)に好適に用いることができる。[Formula] [In the above formula, A is -O-, -S-, -SO-, -SO2
-, -CO-, -CH2- , or -C( CH3 ) 2- ] is preferably selected from the group of aromatic residues represented by the following. These aromatic residues may contain inert substituents such as halogens, alkyl groups, nitro groups, and the like. Generally, the aromatic polyamide has the following formula: More preferred are those having the repeating unit represented by as a main component. In the method of the present invention, a base fabric formed mainly of heat-resistant organic synthetic fibers, especially aromatic polyamide fibers as described above, is heated at a temperature of 400°C or less for a coating layer containing a fluorine-containing resin having a melting point of 280°C or lower.
℃ or below), there is little decrease in mechanical strength.
A heat-resistant sheet with excellent bending resistance can be obtained. In addition to the above, heat-resistant organic synthetic fibers include those with a melting point or decomposition point of 300℃ or less,
Fluorine fibers and other fibers can also be used. Fibers having a melting point or decomposition point below 300° C. can also be incorporated into the base fabric to promote adhesion and other performance with the heat-resistant coating layer. However, the base fabric contains 50% heat-resistant organic synthetic fiber.
It is preferable that the content is 60% by weight or more.
It is further preferable that the content is more than 100%. These heat-resistant organic synthetic fibers may be in any form such as short fiber spun yarn, long fiber yarn, split yarn, or tape yarn, and the base fabric may be woven, knitted, nonwoven, or a composite fabric of these. It can be either. However, in consideration of the strength of the sewn portion and the bending resistance, the base fabric is preferably a woven fabric or a knitted fabric, and a woven fabric is more preferable. Also,
The fibers are preferably in the form of long fibers (filaments) that have little elongation under stress, and are preferably in the form of a plain woven fabric. However, there are no particular limitations on the weaving structure or its form. The heat-resistant organic synthetic fiber base fabric used in the method of the present invention is useful for maintaining the mechanical strength of the resulting heat-resistant sheet at a high level. In the method of the present invention, the heat-resistant coating layer formed on at least one surface of the base fabric comprises a fluorine-containing resin having a melting point of 280°C or lower and 1 to 200 parts by weight of titanium per 100 parts by weight of the fluorine-containing resin. This includes acids and alkalis. The fluorine-containing resin used in the method of the present invention is 280
℃ or lower, such as tetrafluoroethylene-hexafluoropropylene copolymer (mp 275℃), polychlorotrifluoroethylene (mp 215℃), polyvinylidene fluoride (mp 165-180℃), polyvinyl fluoride The polymer contains at least one selected from chloride (mp 200 to 210°C), chlorotrifluoroethylene-ethylene copolymer (mp 245°C), and the like. A mixture of a fluorine-containing resin with a melting point of 280°C or less and an alkali titanate, such as the above-mentioned fluorine-containing resin, is particularly effective for forming a heat-resistant coating layer on a heat-resistant organic synthetic fiber base fabric. be. That is, when this blend is applied to a base fabric made of heat-resistant organic synthetic fibers, it exhibits particularly excellent heat-resistant effects without impairing its mechanical strength. Although these fluorine-containing resins have extremely good weather resistance, ultraviolet absorbers may be blended into these resins for the purpose of protecting the base fabric. Also,
Of course, colorants and other performance-imparting agents may be added. The coating layer made of these resins may be microporous or may have continuous or discontinuous cells. The alkali titanate used in the method of the present invention has the general formula M 2 O・nTiO 2・mH 2 O (where M is Li,
It represents an alkali metal such as Na or K, n represents a positive real number of 8 or less, and m represents 0 or a positive real number of 4 or less. ) is a well-known compound represented by
More specifically, Li 4 TiO 4 Li 2 TiO 3 (0<n<1,
Alkali titanates with a salt-type structure represented by m=0), Na 2 Ti 7 O 15 , K 2 Ti 6 O 15・K 2 Ti 8 O 17 (n<
6, m=0), etc., which has a tunnel structure and is an alkali titanate. Among these, the general formula
Potassium hexatitanate and its hydrate represented by K 2 O, 6TiO 2 mH 2 O (in the formula, m is the same as above),
This is suitable because it greatly improves the fire resistance and heat insulation properties of the final object. Alkali titanates, not just potassium hexatitanate, are generally powder or fibrous microcrystals, but among these, those with a fiber length of 5 μm or more,
An aspect ratio of 20 or more, especially 100 or more brings about favorable results in improving the strength of a heat-resistant sheet with excellent flexibility in the method of the present invention. In addition, fibrous potassium titanate has a high specific heat and excellent heat insulation performance, and is particularly preferable for realizing the performance of a heat-resistant sheet. Furthermore, the heat-resistant coating layer formed in the method of the present invention may contain a high refractive index inorganic compound or a heat-absorbing inorganic compound. High refractive index inorganic compounds have excellent shielding performance against radiant heat, and when endothermic inorganic compounds come into direct contact with slag during welding or fusing, they are heated at this contact surface, and an endothermic reaction occurs during decomposition, lowering the temperature of the slag. lower. Therefore, the above-mentioned inorganic compound can suppress the collapse and penetration failure of the heat-resistant coating layer, and can further protect the sheet base material. The high refractive index inorganic compound useful in the method of the present invention may have a refractive index of 1.5 or more, but those with a specific gravity of 2.8 or more are particularly suitable, and examples thereof include the following. 1) Dolomite (dolomite, specific gravity 2.8-2.9, refractive index 1.50-1.68) Magnesite (rhizoite, specific gravity 3.0-3.1, refractive index 1.51-1.72) Aragonite (rhizoite, specific gravity 2.9-3.0, refractive index 1.53-1.68) ) Avatite (Apatite specific gravity 3.1-3.2, refractive index 1.53-1.54) Spinel (Spinel specific gravity 3.5-3.6, refractive index 1.72-1.73) Corundum (Spinel specific gravity 3.9-4.0, refractive index 1.76-1.77) Zircon (Spinel specific gravity 3.9-4.0, refractive index 1.76-1.77) Powder of crushed natural or synthetic minerals such as crystal (specific gravity 3.90-4.10, refractive index 1.79-1.81), silicon carbide (spinel specific gravity 3.17-3.19, refractive index 2.65-2.69). 2) molten phosphorus obtained as a frit or high refractive glass or as a solid solution of phosphate rock and serpentine;
Other similar solid solution fine powders or granules, fibrous materials, foams, etc. In addition, endothermic inorganic compounds include calcined gypsum, alum, calcium carbonate, aluminum hydroxide, hydrosalcite-based aluminum silicate, etc., crystal water releasing type, carbon dioxide gas releasing type, decomposition endothermic type, phase change type, etc. Examples include type inorganic compounds. By mixing and dispersing fibrous alkali titanate and, if necessary, a high refractive index inorganic compound and/or an endothermic inorganic compound in a fluorine-containing resin, a coating mixture for producing a heat-resistant sheet with excellent bending resistance can be obtained. can get. All known means can be used to prepare the mixed dispersion. In addition, the above coating mixture contains dispersants and defoamers to homogeneously disperse each component, colorants to adjust color and mechanical strength, resin powder, flame retardants, metal powder, etc. Various fillers can be freely mixed. Incidentally, it is preferable to mix metal powder such as copper powder, nickel powder, brass powder, aluminum powder, etc. from the viewpoint of improving the surface heat reflection effect and the penetration suppressing effect. In the method of the present invention, the heat-resistant coating layer is formed on the surface of the base fabric by applying a coating mixture to the surface of the base fabric by a coating method such as spray coating, brush coating, roll coating, etc. to form the coating layer. A method of forming a coating mixture and subjecting it to heat treatment at a temperature of 400℃ or less, a method of molding a coating mixture and attaching the obtained film to the surface of a base fabric at a temperature of 400℃ or less, or a method of coating a base fabric. immersed in a mixture for impregnation,
There are methods such as applying heat treatment at 400°C or less. A heat-resistant sheet with excellent bending resistance can be produced by the method of the present invention, for example, as follows. That is, after adding appropriate curing accelerators and additives to a mixture of a fluorine-containing resin, an alkali titanate, and, if necessary, a high refractive index inorganic compound and/or an endothermic inorganic compound, toluene, xylene,
An organic solvent such as trichloride is added to make a dispersion with an appropriate concentration, and this dispersion is coated by a well-known coating method such as dipping, spraying, roll coating, reverse roll coating, or knife coating. Apply to one or both sides of the base fabric, and apply this coating layer to 400%
℃ or less, preferably 370℃ or less, more preferably
It is integrally fixed to the base fabric by heat treatment at a temperature of 250 to 350°C for 1 to 30 minutes. In particular, since the melting point of the fluorine-containing resin is 280°C or lower, the heat treatment temperature can be set relatively low, which reduces the strength of the heat-resistant organic synthetic fiber and improves the bending resistance of the resulting heat-resistant sheet. It can give excellent results. The blending ratio of fluorine-containing resin, alkali titanate, high refractive index inorganic compound, and/or endothermic inorganic compound, etc. varies depending on the type and particle size of the fluorine-containing resin and inorganic compound used, but in general, too little fluorine-containing resin As a result of the insufficient strength of the coating layer, when the obtained heat-resistant sheet is used as a fire-resistant heat insulating sheet, there are defects such as cracks in the coating layer or peeling of the coating layer from the base fabric. If there is too much resin contained, heat resistance will decrease. Therefore, in the method of the present invention, the amount of alkali titanate blended with respect to 100 parts by weight of the fluorine-containing resin (hereinafter "parts by weight" is abbreviated as "parts") is 1 to 200 parts, preferably 30 to 100 parts, and If high refractive index inorganic compounds and/or endothermic inorganic compounds are added to these, the amount shall be limited to 400 parts and 1/4 of the same weight.
Although it can be blended in place of an alkali titanate equivalent to up to 100 parts by weight, a range of 10 to 300 parts is usually preferred. Incidentally, part or all of these high refractive index inorganic compounds and endothermic inorganic compounds can be replaced with commonly used inorganic pigments, inorganic bulking fillers, inorganic powders that impart flame retardancy, etc. The amount used is preferably 400 parts or less, more preferably 300 parts or less per 100 parts of the fluorine-containing resin. In the method of the present invention, the thickness of the heat-resistant sheet with excellent bending resistance is preferably 0.02 mm or more, and more preferably within the range of 0.05 to 2.0 mm. In order to improve the adhesion and durability between the base fabric and the coating layer, an adhesive substance may be interposed between the two. In this case, there is no need to make the layer thicker than to improve adhesive strength. Adhesive substances are not used for film formation; therefore substances known as adhesives can be used. For example, acrylates containing amino groups, imino groups, ethyleneimine residues, alkylene diamine residues, acrylates containing aziridinyl groups, amino ester-modified vinyl polymers, aromatic epoxy adhesives, amino nitrogen-containing methacrylate polymers, etc. An adhesive may also be used. Further, resins or RFL modified substances that are the same as the polymer constituting the fiber base fabric, such as polyamideimide, polyimide, etc., can also be arbitrarily selected. In the method of the present invention, the heat-resistant coating layer may be formed only on one side of the base fabric, but it may be formed on both sides to compensate for the low weather resistance of the base fabric, depending on the usage situation. Double-sided formation may be an essential condition. Depending on the performance required for the sheet, the other side may be made of natural rubber, neoprene rubber, chloroprene rubber, silicone rubber, hypalon, etc.
Other synthetic rubber or PVC resin, ethylene-
Vinyl acetate copolymer (EVA) resin, acrylic resin, silicone resin, urethane resin, polyester resin and other synthetic resins can also be used. In this case, it is more preferable that these resins are flame retardant. The thickness of the coating layer is 5-2000μm, especially 10-1500μm
It is preferable that Example 1 and Comparative Example 1 In Example 1, an aromatic polyamide fiber (trademark: Konex, manufactured by Teijin Ltd.) spun yarn fabric having the following structure was used as the base fabric. Structure: Plain weave Warp: 30S/1, 60 pieces/25.4mm Weft: 30S/1, 54 pieces/25.4mm Weight: 90g/ m2 Tensile strength (average in both weft and warp directions): 66Kg/3cm FEP ( Tetrafluoroethylene-hexafluoropropylene copolymer, m.
p.275℃) 60 parts by weight of potassium titanate (trademark: Teismo D, manufactured by Otsuka Chemical Co., Ltd.) was mixed with 100 parts by weight of a 50% aqueous dispersion, and a small amount of water-soluble acrylic resin (thickener) was added to this. A coating solution having a viscosity of 1200 cps was prepared. The base fabric is dipped into the composition and squeezed, dried at a temperature of 250°C, and then dried at a temperature of 350°C for 30 minutes.
A heat-resistant coating layer was formed by processing for a minute. The thickness of this heat-resistant coating layer was approximately 150 μm on both surfaces. In Comparative Example 1, the same operation as above was repeated. However, potassium titanate was not used. The obtained sheet was subjected to the fire resistance and insulation test described in JP-A-58-130183. The evaluation criteria for fire resistance and heat insulation properties at this time were as follows. Class A: When cutting a 9mm thick spark-generating steel plate,
There shall be no through-holes that are harmful to the sparks that cause ignition and fire prevention. Class B: When cutting a 4.5mm thick spark-generating steel plate,
There shall be no through-holes that are harmful to sparks and cause fire prevention. Class C: When cutting a 3.2mm thick spark-generating steel plate,
There shall be no through-holes that are harmful to sparks and cause fire prevention. Class D: When cutting a 3.2mm thick spark-generating steel plate,
Penetration holes that are harmful to fire safety occur. Class E: When cutting a 3.2mm thick spark-generating steel plate,
Inflammation. The heat-resistant and heat-insulating properties of the heat-resistant sheet of Example 1 were Class B, while the heat-resistant and heat-insulating properties of the sheet of Comparative Example 1 were Class D. Commercially available asbestos paper (Class 3A) was Class E. That is, the heat-resistant sheet with excellent bending resistance produced by the method of the present invention exhibited extremely excellent fire-resistant and heat-insulating properties. In addition, the heat-resistant sheet of Example 1 was JIS P8115
(1976), ``Test method for folding durability using an MIT type tester for paper and paperboard'', it did not break even after being bent 10,000 times, and showed almost infinite folding strength. Comparative Example 2 A heat-resistant sheet was produced in the same manner as in Example 1. However, a glass fiber fabric having the following structure was used as the base fabric. Structure: Turkish satin weave Warp: DE 150 1/2 3.3S 51 threads/25.4mm Weft: Same as above 51 threads/25.4mm Weight: 290 g/m 2 Also, as a coating composition, the following composition: Component amount (parts by weight) A mixture of 50% aqueous dispersion of tetrafluoroethylene-hexafluoropropylene copolymer (FEP), 100 water-soluble acrylic resin (thickener), 0.65 potassium titanate (trademark: Teismo D, manufactured by Otsuka Chemical Co., Ltd.) and 60 was prepared. . The viscosity of this mixture is approximately 900
It was centipoise hot. The resulting heat-resistant sheet had a fire-resistant and heat-insulating property of Class A, but its folding strength was only about 1,000 to 2,000 times of bending, which was extremely unsatisfactory. Example 3 A heat-resistant sheet was created in the same manner as in Example 1. However, the spun yarn used for the base fabric was a blended yarn (30S) of 50% by weight Cornex fiber and 50% by weight polyethylene terephthalate fiber. The resulting heat-resistant sheet had a fire-insulating property of class C and a folding strength that could withstand bending more than 10,000 times. Comparative Example 3 A heat-resistant sheet was produced in the same manner as in Example 1. However, the heating temperature of the coating layer was 450°C. In the obtained heat-resistant sheet, the fibers constituting the base fabric were hardened and had a plate-like feel, and the folding strength was about 4,000 to 5,000 times. Effects of the Invention In the method of the present invention, a fabric made of heat-resistant organic synthetic fibers having a melting point or thermal decomposition point of 300°C or higher is used as the base fabric, and the heat-resistant coating layer is
Formed by using a fluorine-containing resin having a melting point of ℃ or less and 1 to 200 parts by weight of alkali titanate per 100 parts by weight of this fluorine-containing resin, and at a heat treatment temperature of 400 ℃ or less. As a result, a heat-resistant sheet having both extremely excellent fire-resistant and heat-insulating properties and folding strength can be obtained. Therefore, the heat-resistant sheet with excellent bending resistance obtained by the method of the present invention can be suitably used in applications that are subjected to repeated bending at high temperatures, severe vibrations, and flapping (for example, fire-resistant clothing, opening/closing curtains).
Claims (1)
耐熱性有機合成繊維を主成分として含む基布の少
なくとも1面に、280℃以下の融点を有する弗素
含有樹脂、および前記弗素含有樹脂100重量部に
対し、1〜200重量部のチタン酸アルカリを含み、
かつ400℃以下の温度において加熱処理された耐
熱被覆層を形成することを特徴とする、耐屈曲性
のすぐれた耐熱性シートの製造方法。 2 前記耐熱性有機合成繊維が芳香族ポリアミド
繊維である、特許請求の範囲第1項に記載の方
法。 3 前記弗素含有樹脂が、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、ポリク
ロロトリフルオロエチレン、ポリビニリデンフル
オライド、ポリビニルフルオライド、およびクロ
ロトリフルオロエチレン−エチレン共重合体から
選ばれた少なくとも1種を含んでなる、特許請求
の範囲第1項記載の方法。 4 前記チタン酸アルカリが六チタン酸カリ、又
はその水和物である、特許請求の範囲第1項に記
載の方法。 5 前記加熱温度が370℃以下である、特許請求
の範囲第1項に記載の方法。[Scope of Claims] 1. A fluorine-containing resin having a melting point of 280°C or less, and a fluorine-containing resin having a melting point of 280°C or less, and the Contains 1 to 200 parts by weight of alkali titanate per 100 parts by weight of fluorine-containing resin,
A method for producing a heat-resistant sheet with excellent bending resistance, characterized by forming a heat-resistant coating layer that is heat-treated at a temperature of 400°C or less. 2. The method according to claim 1, wherein the heat-resistant organic synthetic fiber is an aromatic polyamide fiber. 3. The fluorine-containing resin is at least one selected from tetrafluoroethylene-hexafluoropropylene copolymer, polychlorotrifluoroethylene, polyvinylidene fluoride, polyvinyl fluoride, and chlorotrifluoroethylene-ethylene copolymer. A method according to claim 1, comprising: 4. The method according to claim 1, wherein the alkali titanate is potassium hexatitanate or a hydrate thereof. 5. The method according to claim 1, wherein the heating temperature is 370°C or less.
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP60002644A JPS61162347A (en) | 1985-01-12 | 1985-01-12 | Heat-resistant sheet |
JP4017830A JPH0737125B2 (en) | 1985-01-12 | 1992-02-03 | Heat resistant sheet with excellent bending resistance |
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-
1985
- 1985-01-12 JP JP60002644A patent/JPS61162347A/en active Granted
Patent Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JPS5914950A (en) * | 1982-07-14 | 1984-01-25 | イ−・アイ・デユポン・デ・ニモアス・アンド・カンパニ− | Manufacture of polytetrafluoroethylene coated cloth |
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