JPS63227857A - 結合ウエブ状製品の製造法、結合ウエブ状製品、および複合体の製造法 - 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】 産業上の利用分針 本発明は、無機繊維ニジ成るクロス、マット、７リース
等のような結合ウェブ状製品、その製造法、およびこの
ような結合ウェブ状製品より成る会合体の製造法に関す
る。

従来の技術 すでに、ガラス繊維、セラミック繊維、酸化アルミニウ
ム繊維、二酸化珪素等のような無機繊維より成る結合ウ
ェブ状製品を製造することのできる１連の方法の全てが
公知である。これら全ての方法に共通なのは、ウェブ状
製品が形成されるべき繊維から出発し、かつ結合剤の共
用下にウェブ状製品、例えはフリースｔ−ｇ造すること
である。これら方法における欠点は、しばしば結合剤が
、得らｎたウェブ状製品の機械的および電気的肴性に不
利に作用することである。また大てい必要なのが、結合
剤とともにさて、例えば西ドイツ国公開肴許明細書 第２４５４３５４号には、ガラス繊維マットを製造する
ため、結合剤である尿素ホルムアルデヒド縮合体ととも
に、さらに陽イオン性表面活性剤を使用する方法が記載
さｊている。明白なのは、このような浩加物によシフリ
ースの電気抵抗率が低減され、かつ有機物質より成る添
加剤の存在により耐熱性が低減されることである。

特開昭６０−６５１９９号明細書には、ガラス繊維、セ
ラミック繊維、酸化アルミニウム繊維、シリカ繊維等か
らの７リースの製造が記載され、その場合結合剤として
繊維状で存在するチタン潔のアルカリ金！ｉｉ場が使用
される。さらに結合助剤、すなわち例えばベントナイト
のような膨潤剤が使用される。

前記種類の方法において、結合剤および添加剤を使用し
た場合に生じる欠点とともに不利であるのは、しばしば
フリースが通産に嵩張って沈殿し、かつ薄いおよび極薄
のフリースを得る西ドイツ国層許明細書第２９００９９
０号には、同明細書に記載された水ガラス繊維もまたそ
れがら得られる珪酸繊維も十分にウェブ状製品に加工さ
れることができると示唆されている。

このウェブ状製品を得る方法は記載されていす、状 とくに結合クエダ１品の製造についてはなんらの示唆も
ない。

従ってさらに必要であるのが、改善さｎた肴性を有する
クロス、マット、フリース等のような結合ウェブ状製品
、羞びにこのよ５々フリースを得るための相応する方法
である。

発明が解決しようとする課題 従って本発明の課題は、結合剤シよび添加剤の使用を必
要とせずかつ、大きい強度および、繊維の接触位置での
十分な結合力により優れかつとくに７リースとして薄い
紙類偏の形で製造さｎることのできるウェブ状製品が得
られ、このフリースが平滑な面により優れかつ広汎に、
とくにとりわけ電気工業用の検合１５１狛にも使用され
ることので鷺る、無機繊維よシ成る結合ウェブ状製品Ｙ
ｒ：製造することが可能である方法を得ることである。

課題ｔ″解決るための手段 本発明によればこの課題は、無機繊維より成るクロス、
マット、フリース等のような結合ウェブ状製品を製造す
るに当り、水ガラス繊維をクロス、マット、フリース等
に加工し、かつこの繊維を１最低５Ｇ’Ｃの温度で熱処
理することにより接触位置で相互に結合することヲ巧徴
とする方法により解決される。有利に、繊維を結合する
ための熱処理が６０〜１６０℃の温度で５！施される。

有利に、乾式紡糸された水ガラス繊維が使用される。本
発明による方法の殊に有利な実施例において、紡糸した
ての水ガラス繊維を使用する。

本発明の範囲内で極めて適当なのが、含水率１５〜６０
、とくに１８〜２４］１−１％ｔ−Ｗする水ガラス繊維
である。

本発明によれば、水ガラス繊維が配設することによりフ
リースに加工さ詐ることができる・。

本発明による方法のもう１つの有利な実施例において、
水ガラスステーゾルファイバが、有機液体中の分散液と
して湿式法でフリースに加工される。有利に、有機液体
が含水ｙ４１％以下を有する。液体として、アルコール
、とくにエタノールが極めて適当である。

有利に、水ガラス繊維が圧力０．２〜’ｌ　’ｂａｒで
圧縮することによシ結合さｎる。

また水ガラス繊維は、他の無機繊維との混合物で有利な
方法で加工されることができる。

製造するに当り、水ガラス繊維をクロス、マット、フリ
ース等に加工し、かつこの繊維を最低５０℃の温度で熱
処理することによシ接触位置で相互に結合し、この結合
ウェブ状製品を、水ガラスを珪酸へ変換する目的で酸で
処理し、洗浄しかつ乾燥すること全１！！Ｉ徴とする方
法に関する。このウェブ状製品を、洗浄後に６００℃以
上、￥４利に８００℃以上の温度で脱水するのが有利で
ある。

さらに本発明は、前述の方法により得らねる結合ウェブ
状製品に関する。

有利に、水ガラス繊維よシ成るフリース全製造しかつ水
ガラス繊維を結合しかつ水ガラスを珪酸へ変換しかつ乾
燥後に脱水することにより得られた本発明によるフリー
スは、裂断長６０〜３００ｒｒＬｖｅ７Ｎする。

本発明のもう１つの目的は、本発明により製造さｉたウ
ェブ状製品からの桧合体の製造法である。

本発明による方法ｔ−実施するため、その製造が自体公
矧である水ガラス繊維から出発する。

とくに本発明の範囲内で、西ドイツ国公開判許明細書第
２９００９９０号の方法により製造された水ガラス繊維
が有利に使用さすることができる。ここに、この公開竹
許明細書の開示内容を引用する。

この公開判許ａＡａ書に記載された方法の場合、大体に
おいて非アルカリ金属化合物不含でありかつＮｌ！Ｌ２
０　：　８１０２のモル比約１：３〜１：１．９を有す
る水ガラス水溶液から出発する。この公開鉤杆明細書に
開示された方法により装造された水ガラス繊維は、紡糸
後に含水率約１５〜３０％を有する。こうして得られた
繊維は、直接に本発明により使用されることができる。

しうしまた可能であるのが、乾燥することによシこの繊
維の含水率ｔ１さらに本発明による方法で使用する前に
、例えば１８〜２４％に低減させることでちる。

有利でるると判明したのは、紡糸したての水ガラス繊維
金できるだけ紡糸直後に本発明により加工し、かつこの
ものに、得られ光水ガラス繊維を物理的および化学的に
変化させることのある成分が存在する大気の作用ｔ−あ
まり長時間受けさせないことである。従って、大気の大
きい相対湿度が本発明の範囲内の加工性に不利に作用す
る。さらに、繊維が大気から００２ヲ吸収し、これが繊
維の水ガラスと炭酸形成下に反応することがある。

従って水ガラス繊維が紡糸直後に後加工されない場合、
この繊維を相対湿度最高６０％で貯蔵するのが有利であ
る。この方法で達成されるのは、水ガラス繊維が殆んど
変化されないということである。

また、水ガラス繊維全加工する際に＠意すべきなのは、
環境の湿度が太きすぎないことであり、有利に相対湿度
最高６０％である。極めて有利なのは、水ガラス繊維を
相対湿度６０％または七ｎ以下の条件下に、とくに相対
湿度２０〜６０％の雰囲気で加工する場合である。殊に
有利なのは、水ガラス繊維を１繊維がその実際の含水率
の根底となす蒸気圧に相応する雰囲気中含水率で加工す
る場合である。この蒸気圧で、水ガラス繊維を最も安定
かつ有利に加工することができる。相応する空気の含水
率は、水ガラス繊維および環境空気が密閉形の装置、例
えば密閉ガラス＠器中に存在する場合、普通市販の湿度
測定装置を使用し容易に測定されることができる。

また、１連の場合に雰囲気がらの水分吸収が水ガラス繊
維の加工性に不利に作用することがある場合、水の排出
が一般に有害ではなく、さらにその上に水ガラス繊維を
前乾燥することによりウェブ状製品への加工性が改善さ
れる。

湿度が、例えば相対湿度６０％のように大きい場合、紡
糸したての繊維が、その紡糸後できるだけ早急に、有利
に１５分よりも遅れずに後加工されなければならない。

水ガラス繊維は、連続的な形で、あるいはまたステーブ
ルファイバとして、クロス９、メリヤス、マット、７リ
ース等のようなウェブ状製品に後加工さｎる。

従って水ガラス繊維は、例えばカーシングすることによ
り機械的に７リースに加工されることができる。また可
能であ′るのは、水ガラスステーブルファイバを機械的
に微細分解した後に空気流で搬送しかつこれをベース士
へ施してフリースとすることである。

有利に７リース展造に際し、水ガラスステープルファイ
バが但し有機溶剤中に分散され、かつ湿式フリースの製
造技術で公知である方法によシ、分散液をペース、例え
ばスクリーンへ散布することによシフリースに後加工さ
れる。

殊に有利なのは、フリース製造に、水ガラス繊維をステ
ープルファイバとして、すなわち制限された長さの線維
として使用する場合である。

使用可能な繊維の長さが、広い範囲内で変更されること
ができる。従って明白に可能なのは、５０〜１００μｍ
から６〜４ｍ＆にまでの長さを有する繊維を使用するこ
とである。

ステーブルの製造が、常法で連続繊維を切断または裂断
することによジ行なわれることができる。また殊に適当
なのがいわゆる湿式磨砕であり、その場合差当り連続線
維として得らｎた水ガラス繊維が程度の差こそあれ長い
細片として切断さｎ、このものが液体中に懸濁され、か
つその後に回転環状カッターを使用し例えば平均１００
０〜２０００μｍのステーブル長さとさ詐る。湿式磨砕
する際の液体として逼轟なｐが、繊維が引続き湿式法で
フリースに加工される液体、例えばエタノールである。

連続水ガラス繊維（フィラメント）ｖｉ−フリースに加
工する場合、このものが公知の方法で配設、例えば交差
配設技術によシフリースに加工さｎることができる。

その後に、この方法で製造されたウェブ状製品が、高め
られた温度で有利に圧力下、とくに０．２〜２　’ｂａ
ｒ下に圧縮される。この場合、繊維が熱可塑性である温
度が選択さｎる。一般にこのことは６０〜１６０℃の温
度に該当する。とくに圧縮に際し、交差点で繊維がその
熱可塑性により結合され、いわば相互に溶接される。こ
の溶接が個々の繊維の極めて強固な結合を惹起し、その
結果大きい強度を有するウェブ状製品が得られる。

水ガラス繊維からのクロスの製造が常法により行なわｎ
ることができる。クロスが、例えばパナマ織夕またはズ
ツク織りのような公知のクロス織りで製造されることが
できる。自明であるのは、例えば水噴流ｍ機（Ｗａｇｓ
ａｒｗｅｂｍａａｃｈｉｎｅ　）で使用さ式るよりな織
成法が、水ガラス繊維を加工する場合は使用されないこ
とである、それとい９のも水が繊維を溶解するからでる
る。

また水ガラス繊維からの繊維マットの製造が、自体常用
の方法で、例えば水ガラス繊維をスゾールからまず平行
に韮べて配設し、その後に他の水ガラス繊維を第１の繊
維層と角度ｔなして施こすことに＝り行なわれることが
できる。

また可能なのが、水ガラス繊維を目体常用の方法で編む
ことによりウェブ状製品に加工することである。

織物工業から公知の他の織成ウェブ状製品製造法が使用
可能である。

また可能々のが、織成ウェブ状製品を製造する際に他の
無機繊維ｔ−Ｓに使用することである。従って、例えは
クロスの場合、緯糸として水ガラス繊維、および経糸と
し″Ｃ酸化アルミニウム繊維、ガラス繊維または他の無
機繊維を使用することができる。

またフリース七製造する場合、水ガラス繊維および他の
、とくに例えばシリカ繊維、酸化アルミニウム繊維、ガ
ラス繊維等のような無機繊維を使用することができる。

使用される水ガラス繊維の直径が広い範囲内で変動して
もよい。有利なのが、太さ約１０〜１４μｍｉ有する繊
維である。

しかしながらまた、例えば太さ２０μｍｔ−有する粗大
繊維もまた太さ８μｍにまでおよび七ｎ以下を有する微
細繊維も使用することが可能である。殊にわずかな太さ
を有する繊維は、極めて弾性の特性を有するフリースを
生じる。繊度が大きい場合繊維脆性が増大し、その結果
このよりなりニブ状製品が全ての用途に不適当である。

繊維を圧縮するため、ローラ、加圧プレス等が使用され
ることができる。

大ていの場合、繊維の温度５０℃およびそれ温度で、す
でにたんに昇温させることにより行なわれることができ
る。しかしながら有利に、繊維の織成中に圧力がウェブ
状製品に加えられる。その結果、大きい接触面が相互に
溶接されかつウェブ状製品の物理的結合がさらに強固に
形成ｉ５ｎる。

殊に圧力を加えることが推奨できるのは、とくにステー
ブルファイバが大きい圧力を相互に及ぼすことなく比較
的緩く重ね合せ配置されたフリースの製造が挙げられる
場合である。マット″ｌｔ段造する場合も、ウェブ状製
品製造中の圧縮または加圧を推奨することができる。

これに対しクロスｔ−衾造する場合、圧力の適用が殆ん
ど不必要である、七ｎというのもクロス中のｍ維がすで
に織成によりそれらの接触位置で所定の圧力下におりか
つ従って相互に圧縮さｎるかうである。同じことがメリ
ヤスにも該当する。

この方法で製造さｎた、結合水ガラス繊維よｈ酸スウヱ
−７１＊Ｓユ売−大をＲｅの節昇肉プ　青素イオンを１
有する？！Ｉｔたは塩の水溶液で処理することによシ結
合珪Ｉ！繊維よ構成るウェブ状裂品に変換されることが
できる。その後に、このウェブ状製品が洗浄さｎかつ乾
燥される。この場合得られ九つエデ状裂品が強固に結合
され九珪覆繊維より成シ、この珪着繊維が抜群の付着力
上相互に有し；結合剤の使用が不必要である。

その後に、この方法で得られたクエゾ状製品が、６００
℃シよびそれ以上、とくに８００℃以上の温度で脱水さ
れることができる。この場合収線が生じ、かつこの収縮
が、大きい密度シよび被覆力並びに抜群の強度シよび十
分な電気的物性を有するウェブ状製品を生じる。殊に７
リースの場合、甑めて有利な被覆力ｔ−有するウェブ状
袈品を生じる。

し力為しまた水ガラス繊維より成るウエゾ状展品は、こ
れを珪酸繊維ウェブ状製品へ変換することなく直接に使
用されることができる。従って例えば、本発明による水
ガラスフリースから酸含有ガス用のフィルタが調造され
ることができる。従って例えば、青Ｍ蒸気から身を護り
ない場合に必蟹であるガスマスク用の特殊フィル＼　−
□ りがｇ！造さｎることができる。自明であるのは、この
ようなフィルタ中に、とくにこれが長時間使用される場
合前フィルターが一緒に使用され、この前フィルタが、
水ガラス繊維フィルタがその使用中に過大なＩの水分を
大気から吸収しかつこｎによりその効力が低減されるこ
とを阻止することである。

本発明により製造されたクエプ状製品は、とくに１合材
刹に後加工されることがでさる。

本発明により有機液体の使用下に７リースを製造する場
・合、わずかな含水率はあまシ邪魔にならない。それに
もかかわらずなるべくは、できるだけわずかな含水率を
有する液体が使用されなければならない、有利に、含水
率が１％よりもわずかでなければなら彦い。

液体とし１殆んど不適当なのが、また不耐アルカリ性の
化合物、例えばエステル基を有するものである。さらに
殆んど不適当なのが、橿めて低い沸点を有する液体であ
る。

本発明による、５１０２繊維よ構成るフリースが、この
工うなものとして種々の分野で、例えば絶１材料として
使用さ九ることができ、その場合こｎがとくにその大き
い熱安定性により１２００℃およびそｎ以上にまでの温
度で使用されることができる。このものが極めて大きい
電気抵抗率を有するので、こｎがまた、大きいｕＡｔＩ
Ａ効果およびまた耐熱性の挙げらｎる電気工学分野の全
ての用途に適当である。

殊に有利に、本発明により装造されたクエゾ状裂品、と
くにフリースがいわゆる１嶺合材判”に加工さｎること
ができる。本発明の範囲内で複合材料とは、２つまたは
それ以上の構成９！素が１つの物体、例えば強化プラス
チックに加工さｆＬ九全ての材料を表わす。ま九複合羽
刺とは、多数のシート秋裂品を積層することにより得ら
れた材料を表わす。

）−（／１太登明ｆ　ｒ　ｌｌＩＭａ六ｆ−１８−７Ｉ
ｆ　−ｘＨ熱硬化性樹脂とともに、成形および硬化する
ことにより大きい成形品も得られることのできるいわ、
ゆるルプレグに加工されることができる。

従ってフリースは、例えば、エポキシ樹脂、不飽和ポリ
エステル樹脂および他の熱硬化性樹脂のよりな硬化性樹
脂で含浸されかつ後加工されることができる。その後に
このゾレプレグが、公矧の方法で出来上った複合材料に
後加工されることができる。また可能であるのが、多数
の層から積層材料を製造することである。

さらに本発明によ九ば、極めて薄くかつ七ｎでも抜群の
繊維結合力を有し、従って７リースがまた極めて大きい
強度ｔ−有するフリースが製造されることができる。す
なわち、本発明による熱による脱水に際し、ウェブ状表
品、とくに７リースが著るしく収縮する。この場合、フ
リースの個々の繊維が極めて著るしくフェルト化し、そ
の結果７リースの被覆力が著るしく改善される。

他の繊維を一緒に使用することにより、殊に重要な判性
を有するクエプ状製品、とくに７リースが製造さｎるこ
とができる。

殊に意外だったのは、本発明の範囲内で、殊に大きい強
度ｔ−判徴とするウェブ状裂品が、結合剤が使用される
必賛なしに製造同相なことである。従って、例えば、常
法によりシリカ繊維から得られ九フリースの裂断長を著
るしく上履る強度を得ることができ；裂断長２００メー
ト上 およびさらに６００メールおよびそれ以上を有する。

ｔた桧合体の製造が、簡単に冥施することができ、がつ
種々の方法で、例えば７リース１ｆｃｉツトの形で熱硬
化性樹脂と一緒に徴合材君に加工することにより行なわ
れる。この場合フリースが、林料中の補強材として作用
する。

類似の方法で、クロス、マツＥまたは他の結合クエプ状
袈品も複合体に加工されることができる。

実施例 以下に、本発明を実施例につき詳述する二側１ 西ドイツ国判許明細書第２９００９９０号の例６により
、水ガラス紡糸；ンパウンドを、ソーダ水ガラス（３９
°Ｂａ　、　Ｎ！Ｌ２０　／　８１０２　％　Ａｉ比−
１／３．３８）１５０に９およびＮａＯＨ５，８４ｋｌ
ｉＦの使用下に乾式紡糸することにより、水ガラス繊維
ｔ一段造する。この水ガラス繊維を、長さ６腸に切断し
かつエタノール中０．１％の分散液としてスクリーン形
のペースへ施す。水ガラス繊維ｔ−溶接するため、この
フリースを、エタノールを乾燥した後２分８５℃で圧力
肌５　ｂａｒ下に圧縮しかつ引続き直ちに３　ｎ　ＨＣ
ｌ中へ導き、その場合珪酸ナトリウム會珪清へ変換した
。その後に、このフリースを水で洗浄し、乾燥しかつ引
続１！８００℃で１０分脱水する。面積当り重：１５０
ｇ／ｍ”および裂断長８０ｍｔ−有するフリースが得ら
れる。この７リースは、他めて平滑でありかつパーチメ
ント紙状の外ａｔ−有する。

例２〜３

Claims (20)

【特許請求の範囲】
1. １．無機繊維より成るクロス、マツト、フリース等のよ
   うな結合ウエブ状製品を製造するに当り、水ガラス繊維
   をクロス、マツト、フリース等に加工し、かつこの繊維
   を最低５０℃の温度で熱処理することにより接触位置で
   相互に結合することを特徴とする結合ウエブ状製品の製
   造法。
2. ２．繊維を、６０〜１６０℃の温度で熱処理することに
   より結合する請求項１記載の製造法。
3. ３．乾式紡糸された水ガラス繊維を使用する請求項１ま
   たは２のいずれかに記載の製造法。
4. ４．紡糸したての水ガラス繊維を使用する請求項１から
   ３までのいずれか１項記載の製造法。
5. ５．含水率１５〜３０％を有する水ガラス繊維を使用す
   る請求項１から４までのいずれか１項記載の製造法。
6. ６．含水率１８〜２４％を有する水ガラス繊維を使用す
   る請求項５記載の製造法。
7. ７．連続水ガラス繊維を配設することによりフリースに
   加工する請求項１から６までのいずれか１項記載の製造
   法。
8. ８．水ガラスステープルフアイバを、有機液体中の分散
   液として湿式法でフリースに加工する請求項１から６ま
   でのいずれか１項記載の製造法。
9. ９．含水率１％以下を有する有機液体を使用する請求項
   ８記載の製造法。
10. １０．液体としてアルコールを使用する請求項８または
    ９のいずれかに記載の製造法。
11. １１．アルコールとしてエタノールを使用する請求項１
    ０記載の製造法。
12. １２．水ガラス繊維を、圧力０．２〜２ｂａｒで圧縮す
    ることにより相互に結合する請求項１から１１までのい
    ずれか１項記載の製造法。
13. １３．水ガラス繊維を、他の無機繊維との混合物の形で
    加工することを特徴とする請求項１から１２までのいず
    れか１項記載の製造法。
14. １４．無機繊維より成るクロス、マツト、フリース等の
    ような結合ウエブ状製品を製造するに当り、水ガラス繊
    維をクロス、マツト、フリース等に加工し、かつこの繊
    維を最低５０℃の温度で熱処理することにより接触位置
    で相互に結合し、この結合ウエブ状製品を、水ガラスを
    珪酸へ変換する目的で酸で処理し、洗浄しかつ乾燥する
    ことを特徴とする結合ウエブ状製品の製造法。
15. １５．ウエブ状製品を洗浄後に６００℃以上の温度で脱
    水する請求項１４記載の製造法。
16. １６．８００℃以上の温度で脱水する請求項１５記載の
    製造法。
17. １７．無機繊維より成るクロス、マツト、フリース等の
    ような結合ウエブ状製品において、水ガラス繊維をクロ
    ス、マツト、フリース等に加工し、かつこの繊維を最低
    ５０℃の温度で熱処理することにより接触位置で相互に
    結合して成ることを特徴とする結合ウエブ状製品。
18. １８．無機繊維より成るクロス、マツト、フリース等の
    ような結合ウエブ状製品において、水ガラス繊維をクロ
    ス、マツト、フリース等に加工し、かつこの繊維を最低
    ５０℃の温度で熱処りすることにより接触位置で相互に
    結合し、この結合ウエブ状製品を、水ガラスを珪酸へ変
    換する目的で酸で処理し、洗浄しかつ乾燥して成ること
    を特徴とする結合ウエブ状製品。
19. １９．裂断長が６０〜３００ｍである請求項１８記載の
    結合ウエブ状製品。
20. ２０．無機繊維より成るクロス、マツト、フリース等の
    ような結合ウエブ状製品より成る複合体を製造するに当
    り、水ガラス繊維をクロス、マツト、フリース等に加工
    し、かつこの繊維を最低５０℃の温度で熱処理すること
    により接触位置で相互に結合し、この結合ウエブ状製品
    を、水ガラスを珪酸へ変換する目的で酸で処理し、洗浄
    しかつ乾燥することを特徴とする複合体の製造法。