JPS61181639A - 耐熱性シ−ト - Google Patents

耐熱性シ−ト

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JPS61181639A
JPS61181639A JP2182685A JP2182685A JPS61181639A JP S61181639 A JPS61181639 A JP S61181639A JP 2182685 A JP2182685 A JP 2182685A JP 2182685 A JP2182685 A JP 2182685A JP S61181639 A JPS61181639 A JP S61181639A
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heat
fibers
resistant
resistant sheet
base fabric
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平岡 義次
大林 勉
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Hiraoka and Co Ltd
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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〕 本発明は耐熱性シートに関するものであり、更に評しく
述べるならは耐熱性にすぐれ、かつ縫製性および耐屈曲
性にすぐれたNR維レシート関するものである。
〔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(Wi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
(iIIIt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120〜16
0℃)、ポリアミド(耐熱温度80〜150℃)又はポ
リエステル(rd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はならず、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、繊維シート材料金
、例えは、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ってきている。
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58−120.67
7および58−127,757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
び耐火断熱フィルムが提案されておシ、また特開昭58
−130,183.58−199,791、および59
−35,938号には、無機質芯材、例えは、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全形底して得られる耐
火性シートが開示されている。
また、特開昭59−26,987および59−36.1
57号には、ポリオルカッホスフォ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金被覆
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、縫製しにくく、しかも耐屈曲強さが
低い次め、使用間特に、振動や、はためき金受ける用途
、或は屈曲のはげしい用途に用いられると折損しやすく
、またミシン目から破断しやすいなどの問題点があシ、
この問題点の解消が強く望まれていた。
〔発明が解決しようとする問題点〕
本発明は、耐熱性のすぐれたシートにお〜・て、その耐
屈曲強さを向上させて振動や、はためきや、或は繰返し
屈曲などに耐えるようにし、縫製しやすくかつミシン目
からの破断を生じにくくするものである。
〔問題点を解決するための手段および作用〕本発明の耐
熱シートは、無機繊維および有機繊維を含んでなる基布
と、その少くとも1面上に形成され、かつ、弗素含有樹
脂を含んでなる、或は弗素含有樹脂とチタン酸アルカリ
とを含んでなる耐熱被覆層とt−有するものでおる。
本発明に用いられる基布t−構成する無機繊維は、石綿
繊維、セラミック繊維、シリカ繊維、ガラス繊維、カー
ボン繊維、金属繊維などから選ぶことができる。
また、本発明において基布に用いられる有機繊維は、天
然繊維1例えば、木綿、麻など、再生繊維、例エバ、ビ
スコースレーヨン、キュプラなど、半合成繊維、例えば
、ノーおよびトリーアセテート繊維など、及び合成繊維
、例えば、ポリアミド(ナイロン6、ナイロン66等)
繊維、ポリエステル(ポリエチレンテレフタレート等)
繊維、芳香族ポリアミド繊維、アクリル繊維、などから
選ぶことができる。有機繊維としては、300℃以上の
融点、又は、加熱分解点を有する耐熱性有機繊維を用い
ることが好ましい。
このような高融点、又は高分解点繊維全形成するポリマ
ーとしては第1表に示すようなものがある。
以下余白 第」表に示された耐熱性ポリマーのうちでは、特にぼり
メタフェニレンイソフタルアミド及びポリノ2ラフェニ
レンテレフタルアミドが一般的であり、前記以外の・2
う系アラミド繊維として帝人株製のr HM −50J
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モルチの下記式(I)及び(II)、iAr 
1− C0NH”’f−(1)iAr −CONH−A
r2−NHCO丁    Q[)〔上式中、Ar及びA
r2は二価の芳香族基を表わし、これらは互に同一であ
ってもよく又は相異っていてもよい〕 で示される単位から選ばれる少くとも1棟金主反復単位
として有するものであるのが好ましい。上記式(1)及
び(IOにおいて、Ar 及びArzで表わされす る二価の芳香族基は、下記式、 〔上式中、Aは−o−、−s−、−5o−、−5o2−
 。
−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。
耐熱性有機繊維としては、以上のもののほか、融点又は
分解点が300℃以上のものであれば、弗素系繊維やそ
の他の繊維を用いることもできる。
耐熱性有機繊維が用いられる場合、基布中の耐熱性有機
繊維の無機繊維に対する重量比は10:90〜90 :
 10の範囲内にあることが好ましく20:80〜80
:20の範囲内にあることがより好ましい。また、耐熱
被覆層との接着性およびその他の性能全助長するために
、300℃よシも低い融点又は分解点を有する繊維例え
ば有機繊維を基布中に混用することもできる。しかし、
基布中に耐熱性繊維が50′Mfチ以上含有されること
が好ましく、60M量−以上tiされることが更に好ま
しい。
基布中における無機および有機繊維は、短繊維紡績糸条
、長繊維糸条、スプリットヤーン、テープヤーンなどの
いずれの形状にあってもよく、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ってもよい
。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ましく、織物がよシ好ま
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
い長繊維(フィラメント)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、基布
の編織組線やその形態については特に限定はない。有機
繊維は、得られる耐熱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。
基布内において、無機繊維と有機繊維とは、どのように
混用されていてもよい。例えば、混紡糸、交編織物、又
撚糸、引揃え糸などのいづれであってもよい。しかし、
基布中に有機繊維が10チ以上含まれることが好ましく
、20%以上含まれることがよシ好ましい。また無機繊
維が基布中に10チ以上含まれることが好ましく、20
%以上@まれることかより好ましい。
無機繊維としてガラス繊維が用いられる場合、その81
類や繊度などに格別の限定はないが、一般に太さが約2
〜10μm、特に約3μm程度の、通常ベーターヤーン
と称されるものが用いられている。
本発明の耐熱性シートにおいて、その耐熱被覆層は、弗
素官有樹脂を含むもの、或は弗素含有樹脂とチタン酸ア
ルカリと1ktむものである。
本発明に用いられる弗素官有樹脂は、ポリテトラフルオ
ロエチレン、テトラフルオロエチレン−パーフルオロオ
レフィン共重合体(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)、テトラフルオロエ
チレン−パーフルオロ(アルキルビニルエーテル)共重
合体、テトラフルオロエチレンーノや一フルオロアルキ
ルビニルエーテル共x合体、テトラフルオロエチレン−
パーフルオロアルキルエチレン共1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−エチレン共重合体などから選ばれた少くともle
k含んでなるものであることが好ましい。
上記の弗素含有樹脂のうち、300℃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、特に本発明
の耐熱被覆層を形成するのに好ましいものである。この
配合物は、耐熱性有機繊維からなる基布に適用されると
、特にすぐれた効果を示す。
これらの弗素官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ってもよく、
また連続もしくは不連続気泡fir有するものであって
もよい。
本発明で使用されるチタン酸アルカリは、一般式M20
”nTl0□’mH2O(式中MはLi、Na、に等の
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シ、更に具体的には、Li4TiO
4Li2Ti03(0(n(1、m=o )で表わされ
る食塩型構造のチタン酸アルカリ、Na 2’r 17
015 ・K2T t b o 1s ・K2T l 
8017 (n (s 1m==Q )で表わされるト
ンネル構造のチタン酸アルカリ等を包含する。これらの
うち、一般式に20.6TiO2rrJ(、,0(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、断熱性をよシ大きく
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、アスベスト比20以上特に100以上
のものは、本発明の耐熱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、本発明の耐熱シー
トの性能を具現するのに特に好ましい。
更に、本発明の被膜層には、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
って上記の無機化合物は本発明の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躾することが出来る
ものでおる。
本発明に有用な高屈折率無機化合物は屈折率1.5以上
のものであれば良いが、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。
l) ドロマイト (苦灰石 比12.8〜2.9  屈折率1.50〜1
.68)マグネサイト (菱黄土石 〃3.0〜3.1   〃1.51〜1.
72 )アラブナイト (〃2.9〜3.OIf  1.53〜1.68 )ア
パタイト (燐灰石 〃3.1〜3.2   //   1.53
〜1.54 >スピネル (尖晶石 〃3.5〜3.6   If  1.72〜
1.73 )コランダム (tt  3,9〜4.0   N  1.76〜1.
77 >ジルコン (13,90−4,10〃1.79〜1.81)炭化ケ
イ素 (II  3.17〜3.19  1 2.65〜2.
69 )等の天然又は合成鉱物の破砕品の粉末。
2)フリッ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、ノ・イドロサルサイ
ト糸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。
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、本発明に係る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、公卸の
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、色や機械強度等を刺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、ニッケル粉、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。
基布の表面を、上記被覆層で被覆する方法としては、基
布の表面に被覆用混合物をスプレー塗装、刷毛塗シ、ロ
ールコート等の塗工による方法、或は被覆用混合物を成
型加工しfC7イルムを基布の表面に貼着する方法又は
基布全被覆用混合物中に浸漬し含浸加工する方法等があ
る。
本発明の耐熱性シートは、例えば次のようにして展進さ
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
t−浸漬法、噴霧性、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
布手段によシ基布の一面又は両面に塗布し室温又は加熱
下、好ましくは150〜500℃の範囲内で1〜30分
間熱処理をすることにより前述の基材に一体的に固着せ
しめる。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、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、耐熱性が低下し、著しい場合には有炎燃焼
することがある。
従って、本発明では弗累宮M樹脂1001!L量部(以
下型1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−Xtから1/4のN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。
本発明の耐熱性シートの厚さは0.02m以上であるこ
とが好ましく、0.05〜2.0簡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層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、従っ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t−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−芳香族エポキシ接着剤、アミ
ン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1メリアミドイミド、ポリイミド等
の繊維基布を構成する樹脂と同質の樹脂やRFL変性物
質等を任意に選択することもできる。
本発明の耐熱シートにおいて、耐熱性被覆層は片面のみ
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、使用状況によりては
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エフ、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
イハロンその他の合成ゴム、又はpvc @ M¥1、
エチレン−酢酸ビニルコrリマー(EVA ) 4tf
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
ましく1゜ 被覆層の厚さは5〜2000μm、%に10〜1500
μmであるのが好ましい。
本発明の耐熱性シートは、他の材料、例えば発マ1ざ万
しの・収) されてもよいし、シート状物を切断してテーラk(−に
してもよ−・。このようサーブ状耐熱性シートは、′に
線やケーブルなどの耐熱・難燃性を必要とする用途に、
被覆又は巻きつけて使用することができる。をド化の眉
料7例えt>゛、腎餌半、ネ9L7−)l、  Ii 
 ど’t−1rn#−tICイrML1−tよ()・〔
実施例〕 本発明の耐熱性シートラ実施例により更に詳しく説明す
る。
比較例1 基布として、下記組織のガラス繊維布帛を用いた。
目付     29097m” 上記基布の両面にアクリル系接着剤(SC462゜ソニ
ーケミカル社iR)を30/l/m”の塗布量で塗布し
乾燥した。
塗布用組成物を調製するために、 下記組成: 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チ水性分散液         100水浴性ア
クリル樹脂(増粘剤)        0.65チタン
酸カリウム(商標、ティスモD、   60大塚化学社
製) の混合物を調製した。この混合物の粘度は約900セン
チポイズであった。
上記基布上、上記組成物中に浸漬して絞り、それを25
0〜300℃の温度に徐々に昇温乾燥し、次に350℃
迄の温度で焼成した。得られた耐熱性被覆層の厚さは両
表面ともに約150μmであった。
得られたシートを%開昭58−130,183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
性の計測基準は下記の通りであった。
A種:厚さ9日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。
B種:厚さ4.5鱈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。
0種:厚さ3.2■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。
B種:厚さ3.2箇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@:厚さ3.2 wmの火花発生用鋼板を溶断する時
発炎。
比較例1の耐熱性シートの耐火断熱性はAiであった。
比較例1の耐熱性シートに対し、JIS  P8115
(1976)r紙および板紙のMIT型試験器による耐
折強さ試験法」に準拠する試験を行ったところ、シート
は屈曲3000回で破断した。すなわち、比較例1の耐
熱シートは、ガラス繊維のみからなる基布を使用してい
友ため、振動、は友めき、或は屈曲に対し耐久性の低い
ものであった。
実施例1 比較例1に用いた基布の組織において、ガラス繊維糸条
1本に対し、芳香族ポリアミド繊維糸条(ケプラー、1
95デニール/130f)2本の割合で経、緯に用いて
、基布を作成した。
上記基布に、比較例1と同様の接着剤処理および耐熱被
膜剤処理を施して、耐熱シートを製造した。
この耐熱性シートの耐火断熱性はB@でありその耐折強
さ試験においては、10,000回の屈曲でも折破せず
、はぼ無限大の耐折強さを示した。
実施例2 実施例1と同様の操作を行った。但し、基布において、
前記ガラス繊維糸条の代りにカーデン繊維糸条を用いた
得られた耐熱性シートの耐火断熱性はB種であり、耐折
強さは10,000回以上であった。
実施例3 実施例1と同様の操作を行った。但し、基布の経、緯に
おいて、ガラス繊維糸条1本に対し、ケプラー繊維糸条
1本およびポリエチレンテレフタレートマルチフィラメ
ント糸条1本を交織して用いた。また熱処理温度は、最
高280℃とした。
得られた耐熱性シートの耐火断熱性は0種であり、l 
O,000回以上の耐折強さを示した。
実施例4 実施例1と同様の操作を行った。但し、チタン酸ナトリ
ウムを使用しなかった。
得られた耐熱性シートの耐火断熱性は0種でおり、その
耐折強さは10,000回以上であった。
〔発明の効果〕
本発明の耐熱性シートにおいて、無機繊維に所要量の有
機繊維が混用されているため、所望の耐熱性を保持しな
がら、すぐれた耐折れ強さtVし、従って高温で繰り返
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、開閉カーテンなど)に広く使用することがで
きる。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、無機繊維および有機繊維を含んでなる基布と、その
    少くとも1面上に形成され、かつ、弗素含有樹脂を含ん
    でなる耐熱被覆層とを有する耐熱性シート。 2、前記無機繊維が、石綿繊維、セラミック繊維、シリ
    カ繊維、ガラス繊維、カーボン繊維、および金属繊維か
    ら選ばれる、特許請求の範囲第1項記載の耐熱性シート
    。 3、前記有機繊維が、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、特許
    請求の範囲第1項記載の耐熱性シート。 4、前記基布中の前記耐熱性有機合成繊維の、前記無機
    繊維に対する重量比が10:90〜90:10の範囲内
    にある、特許請求の範囲第1項記載の耐熱性シート。 5、前記弗素含有樹脂が、ポリテトラフルオロエチレン
    、テトラフルオロエチレン−パーフルオロオレフィン共
    重合体、テトラフルオロエチレン−パーフルオロ(アル
    キルビニルエーテル)共重合体、テトラフルオロエチレ
    ン−パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体、テ
    トラフルオロエチレン−パーフルオロアルキルエチレン
    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
    ばれた少くとも1種を含んでなる、特許請求の範囲第1
    項記載の耐熱性シート。 6、前記弗素含有樹脂が300℃以下の融点を有する、
    特許請求の範囲第1項記載の耐熱性シート。 7、無機繊維および有機繊維を含んでなる基布と、その
    少くとも1面に形成され、かつ、弗素含有樹脂と、チタ
    ン酸アルカリとを含んでなる耐熱被覆層とを有する耐熱
    性シート。 8、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7項記載の耐熱性シー
    ト。 9、前記耐熱被覆層が、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む、特許請
    求の範囲第7項記載の耐熱性シート。
JP2182685A 1985-02-08 1985-02-08 耐熱性シ−ト Granted JPS61181639A (ja)

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