KR20210122086A - 내열 펠트재 및 내열 펠트재의 제조 방법 - Google Patents

내열 펠트재 및 내열 펠트재의 제조 방법 Download PDF

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KR20210122086A
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타카시 오우치
나오토 니시모토
노부하루 스즈키
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이치가와 가부시키가이샤
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Abstract

[과제]
내열 펠트재의 니들링시 바늘 부러짐이 방지되고, 높은 내열성과 내구성을 겸비한 내열 펠트재 및 내열 펠트재의 제조 방법을 제공한다.
[해결수단]
적어도 한층의 기재를 갖는 기재층과 적어도 한층의 적층용 웹을 갖는 적층 웹층을 구비하고, 상기 적층 웹층은 상기 기재층의 외측 표면에서 당해 기재층의 인접한 층과 니들링에 의해 결합하여 일체화되고, 상기 기재는 방향족 폴리 아미드 섬유 및 폴리 파라 페닐렌 벤즈 옥사졸 섬유로 이루어진 군에서 선택되는 1 종 이상의 섬유를 포함하는 실을 갖는 기포를 포함하고, 상기 기포의 밀도가 0.60g / cm3 이하인 내열 펠트재.

Description

내열 펠트재 및 내열 펠트재의 제조 방법 {HEAT-RESISTANT FELT MATERIAL AND METHOD FOR PRODUCING A HEAT-RESISTANT FELT MATERIAL}
본 발명은 내열성 펠트재 및 내열 펠트재의 제조방법에 관한 것이다
프린트 기판 등의 적층 구조를 갖는 전기 부품의 제조에 있어서는, 적층체의 프레스 성형 또는 열 압착을 목적으로 열 프레스가 이루어진다. 프린트 기판은 예를 들어, 수지제 프리프레그 및 동박 등을 적층한 후, 열판에 의해 가압 및 가열, 즉 열 프레스함으로써 제조된다. 열 프레스에서는 프리프레그는 일반적으로 가열에 의해 일단 점도가 내려가 액체 상태로 돌아온 후, 서서히 경화가 진행된다. 이러한 열 프레스에서는 적층체에 부하되는 압력 및 온도의 분포가 균일할 것이 요구된다.
이 때문에, 열 프레스에서는 내열 펠트재로 열 프레스용 쿠션재가 일반적으로 사용되고 있다. 이 내열 펠트재는 열판과 적층재 사이에 배치되고, 열판에서 부하되는 압력 및 온도를 면 방향으로 분산시킴으로써, 열 프레스에서의 압력 분포 및 온도 분포를 균일화시킬 수 있다. 따라서, 내열 펠트재로서 열 프레스용 쿠션재는 압력 분포 및 온도 분포를 균일화시키기 위해 적당한 변형 추종성, 쿠션성, 열전도성, 길이 안정성, 내구성 및 내열성 등이 기본적인 성능으로 요구된다.
특허 문헌 1에는 내열 펠트재가 열 프레스용 쿠션재이며, 이 열 프레스용 쿠션재의 구성 요소의 일부로 직포층 및 부직포층을 들고, 직포층의 직포의 경사 또는 위사 중 적어도 한쪽에 부피가 큰 실을 이용한 열 프레스용 쿠션재가 개시되어 있다. 또한, 문헌에서는 부피가 큰 실이 유리 섬유, 메타계 방향족 폴리 아미드 섬유, 파라계 방향족 폴리 아미드 섬유 및 폴리 파라 페닐렌 벤조비스 옥사졸(이하 PBO라 함) 섬유로 이루어진 군에서 선택되는 적어도 1 종의 섬유를 포함해도 좋다는 것, 부직포층의 부직포가 메타계 방향족 폴리 아미드 섬유, 파라계 방향족 폴리 아미드 섬유 및 PBO 섬유로 이루어진 군에서 선택되는 적어도 1 종의 섬유를 포함해도 좋다는 것이 공개되어 있다.
또한, 알루미늄 압출 형재의 제조에 있어서는, 알루미늄 압출 형재는 압출기에 의해 압출 성형되면 풀러에 의해 당겨지고 런 아웃 튜브 위를 이동하면서 반송 공정에 들어간다. 그 후, 알루미늄 형재는 쿨링 벨트, 스트레쳐 벨트에 의해 반송되고 서서히 냉각되면서 스트레쳐 벨트 위에서 양끝의 스트레쳐에 의해 길게 늘여서 모양을 정돈한 후, 소테이블 벨트까지 반송된다.
알루미늄 압출 형재는 매우 고온이기 때문에, 런 아웃 튜브의 롤 커버재나 쿨링 벨트, 스트레쳐 벨트나 소테이블 벨트 등 반송 벨트에는 내열 펠트재가 사용되는 경우가 있다.
특허 문헌 2에는 내열 펠트재로서의 롤 커버재가 펠트 재료를 포함하는 원통 형체이며, 이 펠트 재료를 포함하는 원통 형체의 구성 요소의 일부로 섬유 기재와 섬유 기재에 적층되는 웹을 포함한 원통 형체가 개시되어 있다. 또한, 이 문헌에는 기재나 웹에 사용하는 섬유가, 폴리 에스테르, 아크릴 산화 섬유, 메타계 방향족 폴리 아미드 섬유, 파라계 방향족 폴리 아미드 섬유, PBO 섬유로 이루어진 군에서 선택되는, 1 종 또는 2 종 이상의 섬유이어도 된다는 것이 개시되어 있다.
더욱이, 연속 용융 아연 도금 강판 라인(CGL : Continuous Galvanizing Line)에서 강판의 제조에 있어서, 아연 포트로 도금 처리된 강판은 CGL의 아연 포트의 하류 측에 있는 톱롤로 반송된다. 일반적으로 이 톱롤은 톱롤에 아연 부착의 방지나 강판에 흠 발생을 방지하기 위해 내열 펠트재로 롤 커버 재를 톱롤에 피복하여 사용한다.
특허 문헌 3에는 내열 펠트재로서의 제철용 원통형 부직포 롤로, 이 부직포 롤이 PBO 섬유로 이루어진 부직포를 표면층으로 하고, 파라계 아라미드 섬유로 이루어진 부직포를 내층으로 하여, 해당 내층의 내면에 내열 섬유로 이루어진 원통형의 기포가 배치되고, 니들 펀치에 의해 섬유를 교락 일체화한 부직포 롤이 개시되어 있다.
특개 2016-10945호 공보 특개 2002-235270호 공보 특개 2000-64014호 공보
프린트 기판을 제조하는 공정에서 대상 제품을 프레스 성형이나 열 압착하는데 사용되는 내열 펠트재, 알루미늄 압출 형재의 반송 롤 커버 및 반송 벨트에 사용되는 내열 펠트재와 CGL 롤 커버에 사용되는 내열 펠트재에는 사용시의 고온화에 의해 기존에 비해 높은 내열성이 요구되며, 또한 낮은 비용의 관점에서 더욱 내구성이 요구되고 있다.
예를 들어, 프린트 기판을 제조하는 공정에서는 최근 채용되고 있는 이동 통신 규격 5G 및 선진 운전 지원 시스템(ADAS : Advanced Driver-Assistance Systems) 등 전용의 고주파 대응 저손실 기판은 그 재질에 따라 300 ℃ ~ 400 ℃ 이상의 고온에서 열 프레스되는 것도 있어, 열 프레스용 쿠션재로 내열 펠트재는 기존에 비해 높은 내열성과 내구성이 요구되고 있다.
또한 알루미늄 압출 형재를 제조하는 공정에서는, 압출 성형 직후의 알루미늄 형재 온도는 약 450 ℃ ~ 550 ℃의 고온이 되고, 특히 런 아웃 튜브의 롤 커버 재용의 내열 펠트재에는 기존에 비해 높은 내열성과 내구성이 요구되고 있다.
더욱이 또한, CGL에서의 용융 아연 도금 공정에서는 아연의 용융 온도는 약 420 ℃이고, 아연 포트로 도금 처리된 강판은 매우 고온이기 때문에 강판을 반송하는 롤의 롤 커버재용의 내열 펠트재는 기존에 비해 높은 내열성과 내구성이 요구되고 있다.
특허 문헌 1부터 특허 문헌 3에 기재되는 열 프레스용 쿠션재, 롤 커버재나 반송 벨트 등에 사용되는 내열 펠트재는 그 구성 요소인 기재(직포, 기포)와 기재에 적층되는 웹(부직포)에 방향족 폴리 아미드 섬유와 PBO 섬유와 같은 내열 섬유를 사용함으로써 내열성을 향상시키고 있다.
확실히, 방향족 폴리 아미드 섬유와 PBO 섬유의 분해 온도(융점)는 각각 약 400 ℃ ~ 550 ℃, 약 650 ℃로 이러한 내열성 섬유는 내열성의 관점에서 우수한 내열성을 갖추고 있다. 그러나 이러한 내열성 섬유는 인장 강도와 인장 탄성률도 높은 재료이며, 이러한 재료를 내열 펠트재에 사용했을 때, 제조 공정에서 이상이 생긴다. 특히 PBO 섬유의 인장 강도와 인장 탄성률은 방향족 폴리 아미드 섬유보다 매우 높기 때문에 내열 펠트재의 PBO 섬유의 배합 비율을 높이고, 또한 주성분으로 사용했을 경우, 상기 이상은 보다 표면화된다.
구체적으로는 내열 펠트재는 기재에 웹을 적층하고 니들링에 의해 결합하여 일체화되어 제조되는데, 이 니들링 시에 니들 바늘이 내열성 섬유의 강도에 져서 바늘이 부러지는 이상(바늘 부러짐)이 생긴다. 니들 바늘이 부러진 상태로 니들링을 계속하면 니들 바늘이 부러진 부분에서 기재와 웹의 결합성이나 웹 간의 결합성이 나빠, 기재와 웹 간의 박리 및 웹 에서의 섬유의 탈락 등의 문제가 발생하고, 또한 내열 펠트재의 표면 평활성이 손상된다.
한편, 내열 펠트재의 내구성의 관점에서는 내열 펠트재의 단위 면적당 무게와 두께를 크게 하면 그만큼 내구성은 향상되지만, 단위 면적당 무게 및 두께를 크게 하면 할수록 상기 바늘 부러짐의 문제가 표면화되어, 그 결과 단위 면적당 무게와 두께를 크게 하여도 내열 펠트재의 내구성이 향상되지 않는 문제가 있었다.
따라서, 본 발명은 상기 문제에 비추어 이루어진 것으로, 본 발명의 목적으로 하는 바는 내열 펠트재의 니들링 시 바늘 부러짐의 발생을 방지하고 높은 내열성과 내구성을 겸비한 신규의 향상된 내열 펠트재 및 내열 펠트재의 제조 방법을 제공하는데 있다.
본 발명자들은 상기 목적을 달성하기 위해 열심히 검토한 결과, 내열 펠트재의 기재에 사용되는 기포의 밀도를 규정함으로써, 니들링 시 바늘 부러짐이 방지되는 것을 발견하여, 본 발명에 이르렀다.
본 발명의 요지는 다음과 같다.
[1] 적어도 한층의 기재를 갖는 기재층과,
적어도 한층의 적층용 웹을 갖는 적층 웹층과, 를 구비하고,
상기 적층 웹층은, 상기 기재층의 외측 표면에서 해당 기재층의 인접한 층과 니들링에 의해 결합하여 일체화하고,
상기 기재는, 방향족 폴리 아미드 섬유 및 폴리 파라 페닐렌 벤즈 옥사졸 섬유로 이루어진 군에서 선택되는 적어도 1 종 이상의 섬유를 포함하는 실을 갖는 기포를 포함하고,
상기 기포의 밀도가 0.60g / cm3 이하인 내열 펠트재.
[2] 상기 기포의 밀도가 0.45g / cm3 이하인 [1]에 기재된 내열 펠트재.
[3] 상기 기포의 밀도가 0.15g / cm3 이상인 [1] 또는 [2]에 기재된 내열 펠트재.
[4] 상기 기재가, 상기 기포의 적어도 어느 한쪽면에 니들링에 의해 결합하여 일체화된 방향족 폴리 아미드 섬유 및 폴리 파라 페닐렌 벤즈 옥사졸 섬유로 이루어진 군에서 선택되는 적어도 1 종 이상의 섬유를 포함하는, 적어도 한층의 완충용 웹을 포함하는 [1] ~ [3] 중 어느 한 항에 기재된 내열 펠트재.
[5] 상기 완충용 웹은, 섬유의 구성 비율에서, 50 질량 % 이상 100 % 질량 이하의 방향족 폴리 아미드 섬유 및 폴리 파라 페닐렌 벤즈 옥사졸 섬유로 이루어진 군에서 선택되는 적어도 1 종 이상의 섬유를 포함하는 [4]에 기재된 내열 펠트재.
[6] 상기 기포의 경사 개수와 위사 개수가 각각 12 개 / 인치 이상 57 개 / 인치 이하인 [1] ~ [5] 중 어느 한 항에 기재된 내열 펠트재.
[7] 상기 기포의 단위 면적당 무게가 45g / m2 이상 400g / m2 이하인 [1] ~ [6] 중 어느 한 항에 기재된 내열 펠트재.
[8] 상기 기포의 두께가 0.30mm 이상 0.45mm 이하인 [1] ~ [7] 중 어느 한 항에 기재된 내열 펠트재.
[9] 상기 적층용 웹은, 섬유의 구성 비율에서, 50 질량 % 이상 100 % 질량 이하의 방향족 폴리 아미드 섬유 및 폴리 파라 페닐렌 벤즈 옥사졸 섬유로 이루어진 군에서 선택되는 1 종 이상의 섬유를 포함하는, [1] ~ [8] 중 어느 한 항에 기재된 내열 펠트재.
[10] 상기 기포는, 섬유의 구성 비율에서 50 질량 % 이상 100 % 질량 이하의 방향족 폴리 아미드 섬유 및 폴리 파라 페닐렌 벤즈 옥사졸 섬유로 이루어진 군에서 선택되는 1 종 이상의 섬유를 포함하는, [1] ~ [9] 중 어느 한 항에 기재된 내열 펠트재.
[11] 상기 기재층은 두 층 이상의 상기 기재를 포함하는 [1] ~ [10] 중 어느 한 항에 기재된 내열 펠트재.
[12] 적층 웹층이 두 층 이상의 상기 적층용 웹을 포함하는 [1] ~ [11] 중 어느 한 항에 기재된 내열 펠트재.
[13] 상기 기재층의 기포의 합계 단위 면적당 무게가 90g / m2 이상 1000g / m2 이하인 [1] ~ [12] 중 어느 한 항에 기재된 내열 펠트재.
[14] 상기 내열 펠트재의 단위 면적당 무게가 2000g / m2 이상인 [1] ~ [13] 중 어느 한 항에 기재된 내열 펠트재.
[15] 상기 내열 펠트재의 단위 면적당 무게가 4000g / m2 이상인 [1] ~ [14] 중 어느 한 항에 기재된 내열 펠트재.
[16] 상기 내열 펠트재의 형상이 평판 형상인 [1] ~ [15] 중 어느 한 항에 기재된 내열 펠트재.
[17] 상기 내열 펠트재의 형상이 벨트상인 [1] ~ [15] 중 어느 한 항에 기재된 내열 펠트재.
[18] 상기 내열 펠트재의 형상이 원통 형상인 [1] ~ [15] 중 어느 한 항에 기재된 내열 펠트재.
[19] 내열 펠트 재를 제조하는 제조 방법으로서,
(a) 방향족 폴리 아미드 섬유 및 폴리 파라 페닐렌 벤즈 옥사졸 섬유로 이루어진 군에서 선택되는 1 종 이상의 섬유를 가지며 밀도가 0.60g / cm3 이하의 기포를 포함하는 적어도 한층의 기재를 준비하는 공정;
(b) 적층용 웹을 준비하는 공정;
(c) (a)에서 얻어진 기재의 적어도 외측 표면에, (b)에서 얻어진 적층용 웹을 적어도 한층 배치하고, 니들링에 의해 결합하여 일체화하여, 내열 펠트재를 얻는 공정,
를 포함하는 내열 펠트재의 제조 방법.
이상의 구성으로, 내열 펠트재의 니들링 시 바늘 부러짐이 방지되고, 높은 내열성과 높은 내구성을 겸비한 내열 펠트재 및 내열 펠트재의 제조 방법을 제공할 수 있다.
(도1) 도1은 본 발명의 제1실시예와 관련된 내열 펠트재의 일례를 나타내는 모식도이다.
(도2) 도2는 도1에 나타낸 내열 펠트재의 부분 확대 단면도이다.
(도3) 도3은 본 발명의 제1실시예와 관련된 내열 팰트제의 변형예를 나타낸 부분 확대 단면도이다.
(도4) 도4는 본 발명의 제2실시예와 관련된 내열 펠트재의 일례를 나타낸 모식도이다.
(도5) 도5는 본 발명의 제3실시예와 관련된 내열 펠트재의 일례를 나타낸 모식도이다.
(도6) 도6은 본 발명의 제4실시예와 관련된 내열 펠트재의 일례를 나타낸 모식도이다.
(도7) 도7은 실시예의 가열마모시험에서 사용한 가열마모시험기의 개략을 나타내는 모식도이다.
이하의 첨부 도면을 참조하면서 본 발명과 관련한 내열 펠트재의 적합한 실시의 형태에 대해 설명한다.
<1. 제 1 실시예>
우선, 본 발명의 제1실시예에 따른 내열 펠트재에 대해 설명한다. 도 1은 본 발명의 제1실시예에 따른 내열 펠트재의 일례를 나타내는 모식도, 도 2는 도 1에 나타낸 내열 펠트재의 부분 확대 단면도, 도 3은 본 발명의 제1실시예에 따른 내열 펠트재의 변형예를 나타낸 부분 확대 단면도이다.
또한, 본 명세서 및 도면에 있어서, 실질적으로 동일한 기능 구성을 갖는 구성 요소에 대해서는 동일한 부호를 교부하여 중복 설명을 생략한다. 또한 각 도면의 부재는 설명의 용이화를 위해 적절하게 강조되고 있으며, 도면의 길이는 실제 길이를 나타내는 것은 아니다.
도 1의 내열 펠트재 1는, 열 프레스용 쿠션재로, 평판 형상을 이루는 적층체이다. 도 1에 나타낸 바와 같이, 내열 펠트재 1은 기재층 10과 기재층 10의 적어도 외측 표면 16에 배치 된 적층 웹층 20을 가진다. 또한 내열 펠트재 1의 요구 기능에는 내열성, 내구성에 더해 내열 펠트재 1와 접촉하는 제품(프린트 기판 등)을 보호하기 위해 쿠션성이나 표면 평활성, 또한 길이 안정성이나 내열 펠트재 1을 통해 상기 제품을 가열, 냉각하는 열전도성도 요구되고 있다.
열 프레스용 쿠션재로서의 내열 펠트재 1의 밀도는 특별히 한정되지 않지만, 예를 들어 0.2g / cm3 이상 0.6g / cm3 이하, 바람직하게는 0.3g / cm3 이상 0.5g / cm3 이하이다 . 또한 내열 펠트재 1의 두께는 특별히 한정되지 않지만, 예를 들면 1mm 이상 10mm 이하, 바람직하게는 2mm 이상 8mm 이하이다. 더욱이 또한 내열 펠트재 1의 길이는 특별히 한정되지 않고, 그 용도 및 사용 열반에 의해 적절히 설정할 수 있으며, 예를 들면, 길이 방향, 폭 방향의 각각의 길이가 3.6 × 1.3m 일 수 있다.
이렇게 함으로써, 내열 펠트재 1의 요구 기능인 내열성, 내구성에 더해 내열 펠트재와 접촉하는 제품(프린트 기판 등)를 보호하기 위한 내열 펠트재 1의 쿠션성과 표면 평활성, 또한 길이 안정성과 내열성 펠트재를 통해 상기 제품을 가열, 냉각하는 열전도성 등이 지속된다.
도 2는 도 1에 나타난 내열 펠트재 1의 부위 A의 단면도이다. 이하, 도 2를 토대로, 내열 펠트재 1의 층 구성에 대해 상세하게 설명한다.
(1.1. 기재층)
도 2에 나타낸 바와 같이, 내열 펠트재 1의 기재층 10은 기재 11가 복수층, 본 실시예에서는 5 층 적층으로 구성되어 있다. 기재 11는 기포 12와 기포 12의 적어도 외측 표면 14에 배치된 완충용 웹 13을 가진다.
기포 12는 내열 펠트재 1에서 인장 강도의 유지, 형상의 안정, 완충 웹 13 및 적층용 웹 21과 기포 12와의 결합성에 기여하는 섬유 보강 기재이다. 기포 12로는 예를 들면, 직포 또는 격자형 소재로 구성될 수 있다. 또한, 기포 12가 직포인 경우, 직포의 조직은 특별히 한정되는 것이 아니라, 평직, 능직, 주자직 또는 이들을 이용한 다중직으로 모두 사용할 수 있다.
기포 12의 구성 재료로서는, 예를 들면, 메타계 방향족 폴리 아미드 섬유, 파라계 방향족 폴리 아미드 섬유, 전방향족 폴리 에스테르 섬유, PBO 섬유, 스테인리스 섬유 등을 1 종 단독으로 또는 2 종 이상 조합하여 적절히 채용할 수 있으며, 내열성, 내구성의 관점에서 방향족 폴리 아미드 섬유와 PBO 섬유가 바람직하고, 특히 PBO 섬유가 바람직하다.
특히, 본 실시예에서, 기재 12는 적어도 방향족 폴리 아미드 섬유와 PBO 섬유로 이루어진 군에서 선택되는 선택되는 1 종 이상의 섬유를 포함하는 실을 가진다. 이로 인해 기포 12, 나아가서는 내열 펠트재 1의 내열성이 향상되는 것과 동시에, 물리적 강도가 향상된다. 한편, 기존 방향족 폴리 아미드 섬유 또는 PBO 섬유에서 선택되는 1 종 이상의 섬유를 포함하는 실을 갖는 기재를 이용했을 경우, 제조 시 니들링에서 바늘 부러짐이 생기기 쉽고, 기재와 웹의 결합성이나 웹 간의 결합성에 나쁜 문제가 있었다. 이 경우 기재와 웹 사이의 박리나 웹에서의 섬유의 탈락 등의 문제가 발생하고, 또한 내열 펠트재의 표면 평활성이 손상되어 버린다. 이에 대해 본 실시예에서, 기포 12의 밀도를 일정 이하로 함으로써 바늘 부러짐의 문제를 억제하고 있다.
기포 12의 PBO 섬유의 비율은 특별히 한정되는 것은 아니지만, 기포 12는 섬유의 구성 비율로, 바람직하게는 50 질량 % 이상 100 % 질량 이하, 보다 바람직하게는 75 질량 % 이상 100 질량 % 이하의 방향족 폴리 아미드 섬유 및 폴리 파라 페닐렌 벤즈 옥사졸 섬유에서 선택되는 1 종 이상의 섬유를 포함한다. 이로 인해 기포 12, 나아가서는 내열 펠트재 1의 내열성이 향상되는 것과 동시에, 물리적 강도가 향상된다. 또한 PBO 섬유의 함량이 비교적 큰 경우에도 기포 12의 밀도를 후술하듯이 일정 이하로 함으로써 바늘 부러짐의 문제가 억제되어 내열 펠트재 1 내구성이 우수해진다.
또한 기포 12의 밀도는 0.60g / cm3 이하이다. 따라서 내열 펠트재 1 제조 시 니들링 공정에서 니들 바늘이 부러지는 것을 방지할 수 있다. 그 결과, 기재 12, 완충용 웹 13 및 적층용 웹 21 사이의 결합성이나 완충용 웹 13 및 적층용 웹 21의 결합성을 향상시킬 수 있으며, 그 결과, 내열 펠트재 1의 내구성이 향상된다.
기포 12의 밀도는 0.60g / cm3 이하이면 좋지만, 내열 펠트재 1의 내구성을 더욱 향상시키기 위해, 바람직하게는 0.45g / cm3 이하이다. 또한 내열 펠트재 1의 변형을 방지하고, 형상을 유지하기 위해 기포 12의 밀도는 0.15g / cm3 이상으로 하는 것이 바람직하다.
또한, 기포 12가 경사 및 위사를 포함하는 경우, 기포 12의 경사 개수, 위사 개수는 모두, 예를 들어 12 개 / 인치 이상 57 개 / 인치 이하, 바람직하게는 15 개 / 인치 이상 57 개/ 인치 이하, 보다 바람직하게는 18 개 / 인치 이상 57 개 / 인치 이하이다. 이렇게 함으로써, 보다 확실하게 내열 펠트재 1의 인장 강도가 유지되어 형상이 안정되고 완충용 웹 13 및 적층용 웹 21과 기포 12의 결합성을 향상시킬 수 있다.
또한 기포 12의 단위 면적당 무게는 특별히 한정되지 않지만, 예를 들어 45g / m2 이상 400g / m2 이하, 바람직하게는 75g / m2 이상 400g / m2 이하, 보다 바람직하게는 75g / m2 이상 265g / m2 이하이다. 이렇게 함으로써, 보다 확실하게 내열 펠트재 1의 인장 강도가 유지되어 형상이 안정되고 완충용 웹 13 및 적층용 웹 21과 기포 12의 결합성을 향상시킬 수 있다.
더욱이 또한 기포 12의 두께는 예를 들면 0.30mm 이상 0.70mm 이하, 바람직하게는 0.30mm 이상 0.45mm 이하, 보다 바람직하게는 0.32mm 이상 0.45mm 이하이다. 이렇게 함으로써, 보다 확실하게 내열 펠트재 1의 인장 강도가 유지되어 형상이 안정되고 완충용 웹 13 및 적층용 웹 21과 기포 12의 결합성을 향상시킬 수 있다.
완충용 웹 13은 예를 들어, 단섬유로서의 배트 섬유로 이루어진 섬유 웹을 기포 12의 외측 표면 14 상에 배치하고, 니들 펀칭에 의해 서로 결합과 동시에 기포 12 에 결합하여서 형성 된다.
완충용 웹 13의 재료로서는 특별히 한정되지 않지만, 내열성을 갖는 수지 재료, 예를 들어, 메타계 방향족 폴리 아미드 섬유, 파라계 방향족 폴리 아미드 섬유, 전방향족 폴리 에스테르 섬유 등의 방향족 아미드 섬유, PBO 섬유 등을 1 종 단독으로 또는 2 종 이상을 조합하여 적절하게 채용할 수 있다.
구체적으로는 배트 섬유로서 상기의 재료로 구성된 스테이플 파이버를 사용할 수 있다. 즉, 완충용 웹 13은 내열성, 내구성의 관점에서, 방향족 폴리 아미드 섬유와 PBO 섬유로 이루어진 군에서 선택되는 적어도 1 종 이상의 섬유를 포함하는 것이 바람직하다. 보다 구체적으로는 폴리 메타 페닐렌 이소 프탈산 아미드 등을 주체로 하는 메타계 방향족 폴리 아미드 섬유 (코넥스 (상품명 / 제인제)와 노멕스 (상품명 / 듀폰제)), 폴리 파라 페닐렌 테레프탈 아미드 등을 주체로 하는 파라계 방향족 폴리 아미드 섬유 (케블라 (상품명 / 동레 듀폰제)과 트왈론 (상품명 / 제인제)), 코폴리 파라 페닐렌 -3, 4'- 옥시 페닐렌 테레프탈 아미드 테크놀라 (상품명 / 제인제), PPS 섬유 (톨콘 (상품명 / 동레제)), PBO 섬유 (자이론 (상품명 / 동양방제)) 등을 단독으로 또는 2 종 이상 조합하여 사용할 수 있다. 특히 내열성, 내구성의 관점에서 PBO 섬유가 바람직하다.
또한 완충용 웹 13은 섬유의 구성 비율로, 바람직하게는 50 질량 % 이상 100 % 질량 이하, 보다 바람직하게는 75 질량 % 이상 100 % 질량 이하의 방향족 폴리 아미드 섬유와 PBO 섬유로 이루어진 군으로부터 선택되는 적어도 1 종 이상의 섬유를 포함한다. 따라서 내열 펠트재 1 내열성 및 내구성이 더욱 향상된다.
완충용 웹 13을 구성하는 단섬유의 섬유 길이는 특별히 한정되지 않지만, 예를 들면 38mm 이상 130mm 이하로 할 수 있다. 또한 완충용 웹 13을 구성하는 단섬유의 섬도는 특별히 한정되지 않지만, 예를 들면 0.8dtex 이상 11dtex 이하로 할 수 있다.
또한 완충용 웹 13의 단위 면적당 무게량은 특별히 한정되지 않지만, 내열 펠트재의 용도에 따라 선택할 수 있으며, 50g / m2 이상 250g / m2 이하, 바람직하게는 100g / m2 이상 200g / m2 이하이다.
또한, 도 2에 나타나는 내열 펠트재 1의 기재층 10은 기포 12와 기포 12의 외측 표면 14에 배치된 완충용 웹 13을 기재 11와, 이 기재 11를 5 층 적층한 구성이지만, 완충용 웹 13은 기포 12의 내측 표면 15에 배치할 수 있으며, 또한 완충용 웹 13을 여러 층의 기재 11의 외측 표면 14 또는 내측 표면 15 일부 층에만 배치할 수 있으며, 완충용 웹 13을 생략하고 기재층 10을 기포 12 만의 적층체로 하는 것도 가능하다. 이 점에 대해서는 목적으로 하는 설계에 따라 적절히 설정할 수 있다.
또한, 도 2에 나타낸 예에서, 기재층 10이 5 층의 기재 11를 포함하는 것으로 설명하였으나, 본 발명은 도시의 형태에 한정되는 것이 아니라, 기재층이 1 층의 기재로 구성되어 있어도 좋고, 2 층 이상의 기재로 구성되어 있어도 좋다. 기재층이 2 층 이상의 기재로 구성된 경우 내열 펠트재의 내구성이 우수해진다. 또한 여러 PBO 섬유를 포함하는 기포를 채용한 내열 펠트재의 내구성은 상술한 바와 같이 소정 이하의 밀도를 갖는 기포를 포함한 기재층을 채용함으로써 비로소 향상시킬 수 있다. 기재층 중에 있어서의 기재의 수는 바람직하게는 2 층 이상, 보다 바람직하게는 3 층 이상 6 층 이하이다.
또한, 기재층 10을 구성하는 복수의 기포 12의 총 단위 면적당 무게는 용도에 따라 적절히 선택 가능하며, 특별히 한정되지 않지만, 예를 들어 90g / m2 이상 1000g / m2 이하, 바람직하게는 300g / m2 이상 800g / m2 이하이다. 따라서 내열 펠트재 1의 내열성 및 내구성이 더욱 향상된다.
(1. 2. 적층 웹층)
적층 웹층 20은 적어도 기재층 10의 외측 표면 16에 배치된다. 적층 웹층 20은 단섬유끼리 결합함으로써 형성된 섬유 집합체층이며, 내열 펠트재 1에 있어서, 열전도성, 쿠션성 등의 완충재로서의 성능을 발휘한다.
적층 웹층 20은 단섬유으로서의 배트 섬유로 이루어진 복수의 적층용 웹 21을 한층 또는 여러층 적층하여 형성되어 있다. 구체적으로는 적층 웹층 20의 적층용 웹 21 예를 들어, 단섬유으로서의 배트 섬유로 이루어진 섬유 웹을 기재층 10 상에 배치하고, 니들 펀칭에 의해 서로 결합히며 동시에, 기재 11 에 결합함으로써 형성된다.
적층 웹층 20을 구성하는 적층용 웹 21의 재료로는 특별히 한정되지 않지만, 내열성을 갖는 수지 재료, 예를 들어, 메타계 방향족 폴리 아미드 섬유, 파라계 방향족 폴리 아미드 섬유 등의 방향족 폴리 아미드 섬유, 전방향족 폴리 에스테르 섬유, PBO 섬유 등을 1 종 단독으로 또는 2 종 이상을 조합하여 적절하게 채용할 수 있으며, 특히 내열성, 내구성의 관점에서 방향족 폴리 아미드 섬유 또는 PBO 섬유가 바람직하다. 구체적으로는 배트 섬유로서 상기의 재료로 구성된 스테이플 파이버를 사용할 수 있다.
즉, 적층 웹층 20을 구성하는 적층용 웹 21은 방향족 폴리 아미드 섬유와 PBO 섬유로 이루어진 군에서 선택되는 1 종 이상의 섬유를 포함하는 것이 바람직하다. 보다 구체적으로는 폴리 메타 페닐렌 이소 프탈산 아미드 등을 주체로 하는 메타계 방향족 폴리 아미드 섬유 (코넥스 (상품명 / 제인제)와 노멕스 (상품명 / 듀폰제)), 폴리 파라 페닐렌 테레프탈 아미드 등을 주체로 하는 파라계 방향족 폴리 아미드 섬유 (케블라 (상품명 / 동레 듀폰제)과 트왈론 (상품명 / 제인제)), 코폴리 파라 페닐렌 -3, 4'- 옥시 페닐렌 테레프탈 아미드 테쿠노라 (상품명 / 제인제), PPS 섬유 (톨콘 (상품명 / 동레제)), PBO 섬유 (자이론 (상품명 / 동양방제)) 등을 단독으로 또는 2 종 이상 조합하여 사용할 수 있다.
이와 같이, 적층용 웹 21은 바람직하게는 방향족 폴리 아미드 섬유와 PBO 섬유로 이루어진 군에서 선택되는 1 종 이상의 섬유를 포함한다. 즉, 바람직하게는 적층 웹층 20을 구성하는 적층용 웹 21 중 적어도 한 층이 방향족 폴리 아미드 섬유와 PBO 섬유로 이루어진 군에서 선택되는 1 종 이상의 섬유를 포함한다. 따라서 적층 웹층 20의 내열성이 향상되고 나아가서는 내열 펠트재 1 의내열성이 향상된다. 또한 방향족 폴리 아미드 섬유와 PBO 섬유는 인장 강도와 인장 탄성률 등의 물리적 강도가 우수하며, 적층 웹층 20 나아가서는 내열 펠트재 1의 형상 안정성에 기여하여, 내열 펠트재 1의 내구성이 더욱 향상된다.
적층 웹층 20은 구성하는 적층용 웹 21 중 적어도 한 층이 방향족 폴리 아미드 섬유와 PBO 섬유로 이루어진 군에서 선택되는 1 종 이상의 섬유를 포함하는 것이면 좋지만, 바람직하게는 구성하는 적층용 웹 21의 전부가 방향족 폴리 아미드 섬유와 PBO 섬유로 이루어진 군에서 선택되는 1 종 이상의 섬유를 포함한다. 따라서 내열 펠트재 1의 내열성 및 내구성이 더욱 향상된다.
또한 적층 웹층 20을 구성하는 각 적층용 웹 21은 섬유의 구성 비율로, 바람직하게는 50 질량 % 이상 100 % 질량 이하, 보다 바람직하게는 75 질량 % 이상 100 % 질량 이하의 방향족 폴리 아미드 섬유 및 PBO 섬유로 이루어진 군에서 선택되는 1 종 이상의 섬유를 포함한다. 이에 따라 내열 펠트재 1의 내열성 및 내구성이 더욱 향상된다.
또한 적층 웹층 20은 섬유의 구성 비율로, 바람직하게는 50 질량 % 이상 100 % 질량 이하, 보다 바람직하게는 75 질량 % 이상 100 % 질량 이하의 방향족 폴리 아미드 섬유와 PBO 섬유로 이루어진 군으로부터 선택되는 1 종 이상의 섬유를 포함한다. 이에 따라 내열 펠트재 1의 내열성 및 내구성이 더욱 향상된다.
적층 웹층 20을 구성하는 단섬유의 섬유 길이는 특별히 한정되지 않지만, 예를 들면 38mm 이상 130mm 이하로 할 수 있다. 또한 적층 웹층 20을 구성하는 단섬유의 섬도는 특별히 한정되지 않지만, 예를 들면 0.8dtex 이상 11dtex 이하로 할 수 있다.
또한 적층 웹층 20의 적층용 웹 21의 단위 면적당 무게량은 특별히 한정되지 않지만, 내열 펠트재의 용도에 따라 선택할 수 있으며, 50g / m2 이상 250g / m2 이하, 바람직하게는 100g / m2 이상 200g / m2 이하이다.
또한 적층 웹층 20은 적층용 웹 21을 1 층 이상 포함하면 좋지만, 내열 펠트재의 용도에 따라 선택할 수 있는데, 예를 들어, 열 프레스용 쿠션재로서의 내열 펠트재 1의 경우, 바람직하게는 2 층 이상, 보다 바람직하게는 3 층 이상 15 층 이하를 포함한다. 이로 인해 내열 펠트재 1의 내구성이 더욱 향상된다.
또한 적층 웹층 20의 전체 단위 면적당 무게량에 대해서도 특별히 한정되지 않지만, 내열 펠트재의 용도에 따라 선택할 수 있으며, 예를 들어, 열 프레스용 쿠션재로서의 내열 펠트재 1의 경우, 바람직하게는 200g / m2 이상 3000g / m2 이하, 보다 바람직하게는 300g / m2 이상 2500g / m2 이하이다. 이로 인해 열 프레스 쿠션재로 내열 펠트재 1의 적당한 열 전도성 및 쿠션성을 얻을 수 있다.
이상, 본 실시예에 의하면, 기재층 10의 기포 12가 방향족 폴리 아미드 섬유와 PBO 섬유로 이루어진 군에서 선택되는 1 종 이상의 섬유를 포함하여 내열 펠트재 1의 내열성이 뛰어나다. 또한, 기포 12의 밀도는 0.60g / cm3 이하이다. 이를 통해, 내열 펠트재 1 제조 시 니들링 공정에서 니들 바늘이 부러지는 것을 방지할 수 있다. 그 결과, 기재 12, 완충용 웹 13 및 적층용 웹 21 사이의 결합성이나 완충용 웹 13 및 적층용 웹 21의 결합성을 향상시킬 수 있으며 얻어진 내열 펠트재 1의 인장 강도 유지, 형태 안정성이 향상된다. 그 결과, 내열 펠트재 1의 내구성이 향상된다.
그리고 이 내열 펠트재 1의 제조 시의 바늘 부러짐 방지, 인장 강도의 유지, 형상 안정, 완충 웹 13 및 적층용 웹 21과 기포 12의 결합성의 향상과 같은 효과는 내열 펠트재 1의 구성 요소인 기재 11와 적층 웹층 20에 이용하는 재료에 방향족 폴리 아미드 섬유, PBO 섬유를 사용했을 경우, 방향족 폴리 아미드 섬유, PBO 섬유의 인장 강도와 인장 탄성률 등의 강도가 다른 재료보다도 높기 때문에 보다 효율적으로 발현한다.
이상, 본 실시예에 따른 내열 펠트재 1는 내열성과 내구성 모두 우수하다.
특히, 본 실시예에 따른 내열 펠트재 1는 기재 12에 방향족 폴리 아미드 섬유 및 / 또는 PBO 섬유를 사용하여 단위 면적당 무게를 비교적 크게 한 경우에도, 내열 펠트재 1의 제조 시 니들 바늘 부러짐을 억제할 수 있다. 따라서 기재 12, 완충용 웹 13 및 적층용 웹 21 사이의 결합성이나 완충용 웹 13 및 적층용 웹 21의 결합성이 향상되어 결과적으로 얻을 수 있는 내열 펠트재 1의 인장 강도 유지, 형태 안정성이 향상된다. 따라서 기존과 같이 기재에 방향족 폴리 아미드 섬유 또는 PBO 섬유를 이용했을 때, 내열 펠트재의 단위 면적당 무게를 확대하지 못하고, 내열 펠트재의 내구성을 향상시키기 어려운 문제를 본 실시예에서 해소할 수 있다.
내구성 및 내열성의 관점에서는 내열 펠트재 1의 단위 면적당 무게는 바람직하게는 2000g / m2 이상, 보다 바람직하게는 4000g / m2 이상이다.
또한, 상술한 도 1, 도 2에 도시된 내열 펠트재 1에서는 기재층 10의 외측 표면 16에 적층 웹층 20이 1 층 배치되었으나, 본 발명은 도시의 형태에 한정되지 않는다. 예를 들어, 도 3에 나타내는 내열 펠트재 1A에서는 기재층 10의 외측 표면 16 및 내측 표면 17에 적층 웹층 20, 20A이 배치되어 있으며, 기재층 10이 내열 펠트재 1A의 깊이 방향의 거의 중간 위치에 배치되어 있다. 이처럼, 내열 펠트재 1A의 깊이 방향의 단면 구조가 대칭됨으로써 내열 펠트재 1A의 구부러짐, 휘어짐이 억제된다. 적층 웹층 20A은 적층 웹층 20과 동일한 구성으로 할 수 있다. 그러나 적층 웹층 20A은 적층 웹층 20과 동일할 수도 다를 수도 있다. 또한 적층 웹층 20A은 방향족 폴리 아미드 섬유와 PBO 섬유를 포함하지 않아도 된다.
<2. 제 2 실시예>
다음으로, 본 발명의 제 2 실시예에 따른 내열 펠트재에 대해 설명한다. 도 4는 본 발명의 제 2 실시예와 관련된 내열 펠트재의 일례를 나타내는 모식도이다. 이하, 상술한 제 1 실시예와의 차이점을 중심으로 설명하고, 동일한 사항에 대해서는 설명을 생략한다.
도 4 내열 펠트재 1B는 알루미늄 압출 형재 제조 시 사용되는 반송 롤 커버재이다. 내열 펠트재 1B는 그 전체 형상이 원통 형상을 이루고 있다. 도 4에 나타낸 바와 같이, 내열 펠트재 1B는 기재층 10A 및 기재층 10A의 외측 표면 16A에 배치된 적층 웹층 20B를 갖는다.
기재층 10A은 원통 형상을 이루고 있다. 또한 적층 웹층 20B도 기재층 10A의 외측 표면 16A, 즉 외주를 덮도록 하여 원통 형상을 이루고 있다. 기재층 10A의 구성은 상술한 제 1 실시예의 기재층 10과 마찬가지로 할 수 있으며, 적층 웹층 20B의 구성도 상술한 제 1 실시예의 적층 웹층 20와 동일하게 할 수 있다. 따라서 내열 펠트재 1B는 내열성과 내구성을 동시에 우수한 것으로 할 수 있다.
또한, 적층 웹층 20B의 단위 면적당 무게도, 제 1 실시예에 따른 내열 펠트재 1와 동일하게 할 수 있지만, 알루미늄 압출 형재 제조 시 사용되는 반송 롤 커버로서의 내열 펠트재 1B의 경우 적층 웹층 20B의 단위 면적당 무게는 바람직하게는 1500g / m2 이상 5000g / m2 이하, 보다 바람직하게는 2000g / m2 이상 4500g / m2 이하이다. 따라서 내열 펠트재 1B에서 반송 롤 커버로서의 적당한 열 전도성과 쿠션성을 얻을 수 있다.
알루미늄 압출 형재 제조시 사용되는 반송 롤 커버재로서 내열 펠트재 1B의 밀도는 특별히 한정되지 않지만, 예를 들어 0.3g / cm3 이상 0.7g / cm3 이하, 바람직하게는 0.4g / cm3 이상 0 .6g / cm3 이하이다. 또한 내열 펠트재 1B의 두께는 특별히 한정되지 않지만, 예를 들면 3mm 이상 17mm 이하, 바람직하게는 4mm 이상 15mm 이하이다. 더욱이 또한, 내열 펠트재 1B의 길이는 특별히 한정되지 않고, 그 용도 및 사용하는 롤에 따라 적절히 설정할 수 있으며, 예를 들어, 내경 30mm 이상 150mm 이하, 바람직하게는 40mm 이상 130mm 이하, 면장 (폭 방향 길이)를 50mm 이상 1400mm 이하, 바람직하게는 100mm 이상 1200mm 이하로 할 수 있다.
또한, 상술한 설명에 있어서는 내열 펠트재 1B는 기재층 10A의 외측 표면 16A에만 배치된 적층 웹층 20B를 갖는 것으로 설명했지만, 상기의 실시예에 한정되지 않고, 상술한 도 3에 나타낸 층 구성과 마찬가지로, 내열 펠트재 1B는 기재층 10A의 내측 표면 17A에 배치된 적층 웹층 (도면 없음)을 가지고 있어도 좋다. 이 경우에도 기재층 10A의 내측 표면 17A에 배치된 적층 웹층의 구성은 상술한 제 1 실시예의 적층 웹층 20A과 동일하게 할 수 있다.
그러나 사용 시에 롤과 접촉하는면 (내열 펠트재 1B의 내측 표면 19A)의 내구성을 향상시키기 위해, 롤 걸이 넣을 때에, 롤과 접촉하는면 (내열 펠트재 1B의 내측 표면 19A)에서 섬유 탈락이나 길이 변화를 방지하기 위해 기재층 10A의 내측 표면 17A에는 적층 웹층이 배치되어 있지 않은 것이 바람직하다.
<3. 제 3 실시예>
다음으로, 본 발명의 제 3 실시예에 따른 내열 펠트재에 대해 설명한다. 도 5는 본 발명의 제 3 실시예에 따른 내열 펠트재의 일례를 나타내는 모식도이다. 이하, 상술한 제 1 실시예와의 차이점을 중심으로 설명하고, 동일한 사항에 대해서는 설명을 생략한다.
도 5의 내열 펠트재 1C는 알루미늄 압출 형재 제조 시 사용되는 반송 벨트이다. 내열 펠트재 1C는 환상을 이루는 띠이다. 즉, 내열 펠트재 1C는 그 전체 형상이 벨트상을 이룬다. 도 5와 같이, 내열 펠트재 1C는 기재층 10B 및 기재층 10B의 외측 표면 16B에 배치 된 적층 웹층 20C을 갖는다.
기재층 10B은 벨트상을 이루고 있다. 또한 적층 웹층 20C도 기재층 10B의 외측 표면 16B, 즉 외주를 덮도록 하여 벨트상을 이루고 있다. 기재층 10B의 구성은 상술한 제 1 실시예의 기재층 10과 마찬가지로 할 수 있으며, 적층 웹층 20C의 구성도 상술한 제 1 실시예의 적층 웹층 20과 동일하게 할 수 있다. 이에 따라, 내열 펠트재 1C는 내열성과 내구성을 동시에 우수한 것으로 할 수 있다.
또한 적층 웹층 20C의 단위 면적당 무게도, 제 1 실시예에 따른 내열 펠트재 1와 동일하게 할 수 있지만, 알루미늄 압출 형재 제조 시 사용되는 반송 벨트로서의 내열 펠트재 1C의 경우, 적층 웹층 20C의 단위 면적당 무게는 바람직하게는 1500g / m2 이상 5000g / m2 이하, 보다 바람직하게는 2000g / m2 이상 4500g / m2 이하이다. 내열 펠트재 1C에서 반송 벨트로서의 적당한 열 전도성과 쿠션성을 얻을 수 있다.
알루미늄 압출 형재 제조 시 사용되는 반송 벨트로서의 내열 펠트재 1C의 밀도는 특별히 한정되지 않지만, 예를 들어 0.3g / cm3 이상 0.7g / cm3 이하, 바람직하게는 0.4g / cm3 이상 0.6g / cm3 이하이다. 또한 내열 펠트재 1C의 두께는 특별히 한정되지 않지만, 예를 들면 3mm 이상 16mm 이하, 바람직하게는 4mm 이상 14mm 이하이다. 더욱이 또한 내열 펠트재 1C의 길이는 특별히 한정되지 않고, 그 용도, 예를 들면 배치 위치에 따라 적절히 설정할 수 있으며, 예를 들어, 벨트 길이를 0.5m 이상 12m 이하, 바람직하게는 1m 이상 10m 이하, 폭 길이를 40mm 이상 1400mm 이하, 바람직하게는 60mm 이상 1200mm 이하로 할 수 있다.
또한, 상술한 설명에서는 내열 펠트재 1C는 기재층 10B의 외측 표면 16B에만 배치된 적층 웹층 20C을 갖는 것으로 설명했지만, 상기의 실시예에 한정되지 않고, 상술한 도 3에 나타낸 층 구성과 마찬가지로, 내열 펠트재 1C는 기재층 10B의 내측 표면 17B에 배치된 적층 웹층 (도면 없음)을 가지고 있어도 좋다. 이 경우에도 기재층 10B의 내측 표면 17B에 배치된 적층 웹층의 구성은 상술한 제 1 실시예의 적층 웹층 20A와 동일하게 할 수 있다.
그러나 사용 시에 롤과 접촉하는면 (내열 펠트재 1C의 내측 표면 19B)의 내구성을 향상시키기 위해, 롤 걸이 넣을 때에 롤과 접촉하는면 (내열 펠트재 1C의 내측 표면 19B)에서 섬유 탈락이나 길이 변화를 방지하기 위해 기재층 10B의 내측 표면 17B은 적층 웹층이 배치되어 있지 않은 것이 바람직하다.
<4. 제 4 실시예>
다음으로, 본 발명의 제 4 실시예에 따른 내열 펠트재에 대해 설명한다. 도 6은 본 발명의 제 4 실시예에 따른 내열 펠트재의 일례를 나타내는 모식도이다. 이하, 상술한 제 1 실시예와의 차이점을 중심으로 설명하고, 동일한 사항에 대해서는 설명을 생략한다.
도 6에 내열 펠트재 1D는 연속 용융 아연 도금 강판 라인 (CGL)의 롤 커버재이다. 내열 펠트재 1D는 그 전체 형상이 원통 형상을 이루고 있다. 도 6에 나타낸 바와 같이, 내열 펠트재 1D는 기재층 10C 및 기재층 10C의 외측 표면 16C에 배치된 적층 웹층 20D과 탭 30을 가진다.
기재층 10C은 원통 형상을 이루고 있다. 또한 적층 웹층 20D도 기재층 10C의 외측 표면 16C, 즉 외주를 덮도록 원통 형상을 이루고 있다. 또한 기재층 10C은 그 둘레 방향에 수직인 방향 (즉 축 방향)의 단부가 적층 웹층 20D으로부터 돌출되고 연장되어 있으며, 탭 30을 형성하고 있다. 탭 30에서 내열 펠트재 1D가 롤에 결합되어 고정된다.
기재층 10C의 구성은 상술한 제 1 실시예의 기재층 10과 마찬가지로 할 수 있으며, 적층 웹층 20D의 구성도 상술한 제 1 실시예의 적층 웹층 20과 동일하게 할 수 있다. 따라서 내열 펠트재 1D는 내열성과 내구성을 동시에 우수한 것으로 할 수 있다.
또한 적층 웹층 20D의 단위 면적당 무게도, 제 1 실시예에 따른 내열 펠트재 1와 동일하게 할 수 있지만, CGL의 롤 커버재로서의 내열 펠트재 1D의 경우, 적층 웹층 20D의 단위 면적당 무게는 바람직하게는 3000g / m2 이상 6500g / m2 이하, 보다 바람직하게는 3500g / m2 이상 6000g / m2 이하이다. 따라서 내열 펠트재 1D에서 CGL의 롤 커버재로서의 적당한 열 전도성과 쿠션성을 얻을 수 있다.
CGL의 롤 커버재로서의 내열 펠트재 1D의 밀도는 특별히 한정되지 않지만, 예를 들어 0.3g / cm3 이상 0.7g / cm3 이하, 바람직하게는 0.4g / cm3 이상 0.6g / cm3 이하이다. 또한 내열 펠트재 1D의 두께는 특별히 한정되지 않지만, 예를 들면 4mm 이상 16 이하 mm, 바람직하게는 5mm 이상 15mm 이하이다. 더욱이 또한 내열 펠트재 1D의 길이는 특별히 한정되지 않고, 그 용도 및 사용하는 롤에 따라 적절히 설정할 수 있으며, 예를 들어, 내경 90mm 이상 2500mm 이하, 바람직하게는 500mm 이상 2000mm 이하, 면장 (폭 방향 길이)을 1000mm 이상 3000mm 이하, 바람직하게는 1500mm 이상 2500mm 이하로 할 수 있다.
또한, 상술한 설명에서는 내열 펠트재 1D는 기재층 10C의 외측 표면 16C에만 배치된 적층 웹층 20D을 갖는 것으로 설명했지만, 상기의 실시예에 한정되지 않고, 상술한 도 3에 나타낸 층 구성과 마찬가지로, 내열 펠트재 1D는 기재층 10C의 내측 표면 17C에 배치된 적층 웹층 (도면 없음)을 가지고 있어도 좋다. 이 경우에도 기재층 10C의 내측 표면 17C에 배치된 적층 웹층 구성은 상술한 제 1 실시예의 적층 웹층 20A과 동일하게 할 수 있다.
그러나 사용 시에 롤과 접촉하는면 (내열 펠트재 1D의 내측 표면 19C)의 내구성을 향상시키기 위해, 롤 걸이를 넣을때에 롤과 접촉하는면 (내열 펠트재 1D의 내측 표면 19C)에서 섬유 탈락이나 길이 변화를 방지하기 위해 기재층 10A의 내측 표면 17C은 적층 웹층이 배치되어 있지 않은 것이 바람직하다.
<5. 내열 펠트재의 제조 방법>
다음으로, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 내열 펠트재의 제조 방법을, 상술한 내열 펠트재 1의 제조 방법을 예로 설명한다.
본 발명에 따른 내열 펠트 재료의 제조 방법은 (a) : 방향족 폴리 아미드 섬유와 PBO 섬유로 이루어진 군에서 선택되는 1 종 이상의 섬유를 포함하는 실이 있고, 밀도가 0.60g / cm3 이하의 기포를 포함하는 적어도 한층의 기재를 갖는 기재층을 준비하는 공정과, (b) : 적층용 웹을 준비하는 공정과, (c) :( a)에서 얻어진 기재층의 적어도 외측 표면에, (b)에서 얻어진 적층용 웹을 적어도 한층 배치하고, 니들링에 의해 결합하여서 일체화하여 내열 펠트재를 얻는 공정을 가진다.
(5.1. 공정 (a))
본 실시예에 있어서 우선 상기의 내열 펠트재를 얻는 공정에 앞서 기재 11를 준비한다. 기재 11는 상술한 기포 12를 적어도 한층 더 준비하고 필요에 따라 기포 12를 여러 층 적층하고, 니들 펀치에 의해 이들을 결합하여 일체화함으로써 기재층 10을 준비한다. 이때 기재층 10을 구성하는 기재 (11)의 일부 또는 전부의 외측 표면 14 또는 내측 표면 15 중 하나에 완충용 웹 13를 배치할 수 있다. 또한, 기재 10는 완충용 웹 13을 생략하고, 적어도 한층의 기포 12 만으로 할 수도 있다. 마지막으로 준비한 기재 11를 적층하여 기재층 10으로 한다.
(5.2. 공정 (b))
다음 공정은 기재층 10의 적어도 외측 표면 16에 적층 웹층 20을 구성하는 상술한 적층용 웹 21을 준비한다. 여기서, 적층용 웹 21은 바람직하게는 방향족 폴리 아미드 섬유와 PBO 섬유로 이루어진 군에서 선택되는 1 종 이상의 섬유를 포함한다. 이러한 섬유는 내열성 및 물리적 강도가 뛰어나 본래 얻어지는 내열 펠트재 1의 내열성 및 내구성의 향상에 기여한다. 한편, 이러한 섬유는 그 물리적 강도때문에 기존 니들링에 의해 기재층에 결합했을 경우, 바늘 부러짐을 일으키기 쉬웠다. 이 결과 기존의 방법으로는 기재층 및 적층 웹층과 충분히 일체화 되지 않아, 이러한 섬유의 물리적 강도가 충분히 내열 펠트재의 내구성 향상에 기여하는 것이 어려웠다. 그러나, 본 실시예에서는 상술한 기재 11를 채용함으로써 바늘 부러짐을 억제하고, 기재층 10및 적층 웹층 20를 충분히 결합하여 일체화시킬 수 있다. 따라서 이러한 섬유의 물리적 강도가 효과적으로 내열 펠트재 1의 내구성 향상에 기여할 수 있다.
(5.3 공정 (c))
또한 다음 공정에서는 기재층 10의 적어도 외측 표면 14에 적어도 한 층의 적층용 웹 13을 배치하고 필요에 따라 적층용 웹 13을 여러 층 적층하여, 니들 펀치에 의해 이들을 결합하여 일체화한다.
또한, 니들 펀치에서는 완충용 웹과 13과 기포 12를 결합하여 일체화한 기재 11과 적층용 웹 21을 한 층 또는 여러 층 겹친 시트를 배치식으로 니들 펀치하여 내열 펠트재 1를 평판 형상, 벨트상, 원통 형상으로 만들 수 있다. 또한, 기재 11 및 적층용 웹 21을 장척의 두루마리로 준비해 소정의 길이 치수가 되도록 여러 층 연속적으로 말려들게 하여 니들 펀칭하는 것으로 내열 펠트재 1를 이음새 없는 벨트상, 원통 형상으로 만들 수도 있다.
또한 니들 바늘 관통용 구멍을 뚫은 소정의 직경의 롤에 기재 11를 한 층 또는 여러 층 감으면서 니들 펀치하고, 그 위에 적층용 웹 21을 한 층 또는 여러 층 감으면서 니들 펀치하여 내열 펠트재 1를 이음새 없는 원통 형상으로 만들 수도 있다.
이상의 공정에 의해, 내열 펠트재 1를 얻을 수 있다. 또한, 얻어진 내열 펠트재 1는 용도에 따라 적절하게 재단하여도 좋다.
다른 내열 펠트재 1B ~ 1D에 대해서도 마찬가지이다. 또한 열 프레스용 쿠션재인 내열 펠트재 1는 그 외측 표면 18과 내측 표면 19에 이형재를 배치, 접착하거나 열 프레스 가공을 하는 것도 가능하다.
(실시예)
이하, 본 발명을 실시예에 의해 더욱 구체적으로 설명하지만, 본 발명은 이들 실시예에 의해 한정되는 것은 아니다.
<1. 내열 펠트재의 제조>
(1) 기재층의 준비
각 실시예, 비교예의 기재층은 다음의 것을 이용하였다.
[실시예 1, 7, 13]
경사 및 위사가 PBO 섬유로 이루어진 직포 (실 섬도 : 2 / 20S (20 번째 스팬 실의 2 개 꼬임), 실 밀도 : 18 개 / 인치 (경사) · 15 개 / 인치 (위사), 조직 : 1 / 1 평직, 단위 면적당 무게량 : 75g / m2 기포 밀도 : 0.234g / cm3)를 준비하였다. 그리고 PBO 섬유로 이루어진 완충용 웹 (실 섬도 : 1.7dtex, 섬유 길이 : 44mm, 단위 면적당 무게량 : 120g / m2)을 준비하고 기포의 겉 표면에 배치하고, 니들링에 의해 기포와 일체화하여 기재를 준비하고 이를 6 회 반복하여 6 층의 기재로 이루어진 기재층 (기재층 단위 면적당 무게량 : 1170g / m2)을 준비하였다.
[실시예 19]
경사 및 위사가 PBO 섬유로 이루어진 직포 (실 섬도 : 2 / 20S (20 번째 스팬 실의 2 개 꼬임), 실 밀도 : 18 개 / 인치 (경사) · 15 개 / 인치 (위사), 조직 : 1/1 평직, 단위 면적당 무게량 : 75g / m2 기포 밀도 : 0.234g / cm3)를 준비하였다. 그리고 PBO 섬유로 이루어진 완충용 웹 (실 섬도 : 1.7dtex, 섬유 길이 : 44mm, 단위 면적당 무게량 : 120g / m2)을 준비하여 기포의 겉 표면에 배치하고, 니들링에 의해 기포와 일체화하여 기재를 준비하고 이를 3 회 반복하여 3 층의 기재로 이루어진 기재층 (기재층 단위 면적당 무게량 : 585g / m2)을 준비하였다.
[실시예 2, 8, 14]
경사 및 위사가 PBO 섬유로 이루어진 직포 (실 섬도 : 2 / 20S (20 번째 스팬 실의 2 개 꼬임), 실 밀도 : 24 개 / 인치 (경사) · 21 개 / 인치 (위사), 조직 : 1 / 1 평직, 단위 면적당 무게량 : 100g / m2, 기포 밀도 : 0.294g / cm3)를 준비하였다. 그리고 PBO 섬유로 이루어진 완충용 웹 (실 섬도 : 1.7dtex, 섬유 길이 : 44mm, 단위 면적당 무게량 : 120g / m2)을 준비하여 기포의 겉 표면에 배치하고, 니들링에 의해 기포와 일체화하여 기재를 준비하고 이를 5 회 반복하여 5 층의 기재로 이루어진 기재층 (기재층 단위 면적당 무게량 : 1100g / m2)을 준비하였다.
[실시예 20]
경사 및 위사가 PBO 섬유로 이루어진 직포 (실 섬도 : 2 / 20S (20 번째 스팬 실의 2 개 꼬임), 실 밀도 : 24 개 / 인치 (경사) · 21 개 / 인치 (위사), 조직 : 1 / 1 평직, 단위 면적당 무게량 : 100g / m2, 기포 밀도 : 0.294g / cm3)를 준비하였다. 그리고 PBO 섬유로 이루어진 완충용 웹 (실 섬도 : 1.7dtex, 섬유 길이 : 44mm, 단위 면적당 무게량 : 120g / m2)을 준비하여 기포의 겉 표면에 배치하고, 니들링에 의해 기포와 일체화하여 기재를 준비하고 이를 2 회 반복하여 2 층의 기재로 이루어진 기재층 (기재층 단위 면적당 무게량 : 440g / m2)을 준비하였다.
[실시예 3, 9, 15]
경사 및 위사가 PBO 섬유로 이루어진 직포 (실 섬도 : 2 / 20S (20 번째 스팬 실의 2 개 꼬임), 실 밀도 : 35 개 / 인치 (경사) · 30 개 / 인치 (위사), 조직 : 1 / 1 평직, 단위 면적당 무게량 : 155g / m2, 기포 밀도 : 0.408g / cm3)를 준비하였다. 그리고 PBO 섬유로 이루어진 완충용 웹 (실 섬도 : 1.7dtex, 섬유 길이 : 44mm, 단위 면적당 무게량 : 120g / m2)을 준비하여 기포의 겉 표면에 배치하고, 니들링에 의해 기포와 일체화하여 기재를 준비하고 이를 4 회 반복하여 4 층의 기재로 이루어진 기재층 (기재층 단위 면적당 무게량 : 1100g / m2)을 준비하였다.
[실시예 21]
경사 및 위사가 PBO 섬유로 이루어진 직포 (실 섬도 : 2 / 20S (20 번째 스팬 실의 2 개 꼬임), 실 밀도 : 35 개 / 인치 (경사) · 30 개 / 인치 (위사), 조직 : 1 / 1 평직, 단위 면적당 무게량 : 155g / m2, 기포 밀도 : 0.408g / cm3)를 준비하였다. 그리고 PBO 섬유로 이루어진 완충용 웹 (실 섬도 : 1.7dtex, 섬유 길이 : 44mm, 단위 면적당 무게량 : 120g / m2)을 준비하여 기포의 겉 표면에 배치하고, 니들링에 의해 기포와 일체화하여 기재를 준비하고 이를 2 회 반복하여 2 층의 기재로 이루어진 기재층 (기재층 단위 면적당 무게량 : 550g / m2)을 준비하였다.
[실시예 4, 10, 16]
경사 및 위사가 PBO 섬유로 이루어진 직포 (실 섬도 : 2 / 20S (20 번째 스팬 실의 2 개 꼬임), 실 밀도 : 46 개 / 인치 (경사) · 40 개 / 인치 (위사) 조직 : 1 / 1 평직, 단위 면적당 무게량 : 210g / m2, 기포 밀도 : 0.500g / cm3)를 준비하였다. 그리고 PBO 섬유로 이루어진 완충용 웹 (실 섬도 : 1.7dtex, 섬유 길이 : 44mm, 단위 면적당 무게량 : 120g / m2)을 준비하여 기포의 겉 표면에 배치하고, 니들링에 의해 기포와 일체화하여 기재를 준비하고 이를 3 회 반복하여 3 층의 기재로 이루어진 기재층 (기재층 단위 면적당 무게량 : 990g / m2)을 준비하였다.
[실시예 22]
경사 및 위사가 PBO 섬유로 이루어진 직포 (실 섬도 : 2 / 20S (20 번째 스팬 실의 2 개 꼬임), 실 밀도 : 46 개 / 인치 (경사) · 40 개 / 인치 (위사), 조직 : 1 / 1 평직, 단위 면적당 무게량 : 210g / m2, 기포 밀도 : 0.500g / cm3)를 준비하였다. 그리고 PBO 섬유로 이루어진 완충용 웹 (실 섬도 : 1.7dtex, 섬유 길이 : 44mm, 단위 면적당 무게량 : 120g / m2)을 준비하여 기포의 겉 표면에 배치하고, 니들링에 의해 기포와 일체화하여 기재를 준비하고 이를 2 회 반복하여 2 층의 기재로 이루어진 기재층 (기재층 단위 면적당 무게량 : 660g / m2)을 준비하였다.
[실시예 5, 11, 17, 23]
경사 및 위사가 PBO 섬유로 이루어진 직포 (실 섬도 : 2 / 20S (20 번째 스팬 실의 2 개 꼬임), 실 밀도 : 57 개 / 인치 (경사) · 50 개 / 인치 (위사) 조직 : 1 / 1 평직, 단위 면적당 무게량 : 265g / m2, 기포 밀도 : 0.589g / cm3)를 준비하였다. 그리고 PBO 섬유로 이루어진 완충용 웹 (실 섬도 : 1.7dtex, 섬유 길이 : 44mm, 단위 면적당 무게량 : 120g / m2)을 준비하여 기포의 겉 표면에 배치하고, 니들링에 의해 기포와 일체화하여 기재를 준비하고 이를 2 회 반복하여 2 층의 기재로 이루어진 기재층 (기재층 단위 면적당 무게량 : 770g / m2)을 준비하였다.
[실시예 6, 12, 18]
경사 및 위사가 파라계 방향족 폴리 아미드 섬유로 이루어진 직포 (실 섬도 : 1670dtex의 멀티 필라멘트 (1.7dtex의 모노 필라멘트 단사를 1000 개 묶은 것), 실 밀도 : 36 개 / 인치 (경사) · 36 개 / 인치 (위사) 조직 : 1/1 평직, 단위 면적당 무게량 : 400g / m2, 기포 밀도 : 0.597g / cm3)를 준비하였다. 그리고 PBO 섬유로 이루어진 완충용 웹 (실 섬도 : 1.7dtex, 섬유 길이 : 44mm, 단위 면적당 무게량 : 120g / m2)을 준비하여 기포의 겉 표면에 배치하고, 니들링에 의해 기포와 일체화하여 기재를 준비하고 이를 2 회 반복하여 2 층의 기재로 이루어진 기재층 (기재층 단위 면적당 무게량 : 1040g / m2)을 준비하였다.
[실시예 24]
경사 및 위사가 파라계 방향족 폴리 아미드 섬유로 이루어진 직포 (실 섬도 : 1670dtex의 멀티 필라멘트 (1.7dtex의 모노 필라멘트를 1000 개 묶은 것), 실 밀도 : 18 개 / 인치 (경사) 12 개 / 인치 (위사) 조직 : 1/1 평직, 단위 면적당 무게량 : 400g / m2, 기포 밀도 : 0.597g / cm3)를 준비하였다. 그리고 PBO 섬유로 이루어진 완충용 웹 (실 섬도 : 1.7dtex, 섬유 길이 : 44mm, 단위 면적당 무게량 : 120g / m2)을 준비하여 기포의 겉 표면에 배치하고, 니들링에 의해 기포와 일체화하여 기재를 준비하고 이 1 층의 기재로 이루어진 기재층 (기재층 단위 면적당 무게량 : 520g / m2)을 준비하였다.
[비교예 1, 3, 5]
경사 및 위사가 PBO 섬유로 이루어진 직포 (실 섬도 : 2 / 20S (20 번째 스팬 실의 2 개 꼬임), 실 밀도 : 68 개 / 인치 (경사) 60 개 / 인치 (위사) 조직 : 서지 , 단위 면적당 무게량 : 320g / m2, 기포 밀도 : 0.667g / cm3, 상품 번호 : DA4220W (동양방제))을 준비하였다. 그리고 PBO 섬유로 이루어진 완충용 웹 (실 섬도 : 1.7dtex, 섬유 길이 : 44mm, 단위 면적당 무게량 : 120g / m2)을 준비하여 기포의 겉 표면에 배치하고, 니들링에 의해 기포와 일체화하여 기재를 준비하고 이를 2 회 반복하여 2 층의 기재로 이루어진 기재층 (기재층 단위 면적당 무게량 : 880g / m2)을 준비하였다.
[비교예 7]
경사 및 위사가 PBO 섬유로 이루어진 직포 (실 섬도 : 2 / 20S (20 번째 스팬 실의 2 개 꼬임), 실 밀도 : 68 개 / 인치 (경사) · 60 개 / 인치 (위사) 조직 : 서지 , 단위 면적당 무게량 : 320g / m2, 기포 밀도 : 0.667g / cm3, 상품 번호 : DA4220W (동양방제))을 준비하였다. 그리고 PBO 섬유로 이루어진 완충용 웹 (실 섬도 : 1.7dtex, 섬유 길이 : 44mm, 단위 면적당 무게량 : 120g / m2)을 준비하여 기포의 겉 표면에 배치하고, 니들링에 의해 기포와 일체화하여 기재를 준비하고 이 1 층의 기재로 이루어진 기재층 (기재층 단위 면적당 무게량 : 440g / m2)을 준비하였다.
[비교예 2, 4, 6]
경사 및 위사가 PBO 섬유로 이루어진 직포 (실 섬도 : 555dtex 멀티 필라멘트 (1.7dtex의 모노 필라멘트 단사를 332 개 묶은 것), 실 밀도 : 35 개 / 인치 (경사) · 35 개 / 인치 (위사 ) 조직 : 1/1 평직, 단위 면적당 무게량 : 160g / m2, 기포 밀도 : 0.696g / cm3, 상품 번호 : LZY0535W (동양방제))을 준비하였다. 그리고 PBO 섬유로 이루어진 완충용 웹 (실 섬도 : 1.7dtex, 섬유 길이 : 44mm, 단위 면적당 무게량 : 120g / m2)을 준비하여 기포의 겉 표면에 배치하고, 니들링에 의해 기포와 일체화하여 기재를 준비하고 이를 4 회 반복하여 4 층의 기재로 이루어진 기재층 (기재층 단위 면적당 무게량 : 1120g / m2)을 준비하였다.
[비교예 8]
경사 및 위사가 PBO 섬유로 이루어진 직포 (실 섬도 : 555dtex 멀티 필라멘트 (1.7dtex의 모노 필라멘트 단사를 332 개 묶은 것), 실 밀도 : 35 개 / 인치 (경사) · 35 개 / 인치 (위사 ) 조직 : 1/1 평직, 단위 면적당 무게량 : 160g / m2, 기포 밀도 : 0.696g / cm3, 상품 번호 : LZY0535W (동양방제))을 준비하였다. 그리고 PBO 섬유로 이루어진 완충용 웹 (실 섬도 : 1.7dtex, 섬유 길이 : 44mm, 단위 면적당 무게량 : 120g / m2)을 준비하여 기포의 겉 표면에 배치하고, 니들링에 의해 기포와 일체화하여 기재를 준비하고 이를 2 회 반복하여 2 층 기재로 이루어진 기재층 (기재층 단위 면적당 무게량 : 560g / m2)을 준비하였다.
(2) 적층 웹층의 형성
[실시예 1 ~ 5, 비교예 1, 2]
적층 웹층의 적층용 웹의 배트 섬유로 PBO의 단섬유 (섬도 : 1.7dtex, 섬유 길이 : 44mm)를 준비하고 1 층 당 단위 면적당 무게량 120g / m2의 적층용 웹을 얻었다. 각 실시예, 비교예에 있어서, 각각의 최종 제품의 단위 면적당 무게량이 약 6800g / m2가 되도록 적층용 웹의 적층 수를 표 1과 같이 조정하여, 반복적으로 니들링을 하여 기재층의 겉 표면에 적층 웹층을 형성했다.
[실시예 6]
적층 웹층의 적층용 웹의 배트 섬유로 파라계 방향족 폴리 아미드의 단섬유 (섬도 : 2.5dtex, 섬유 길이 : 51mm)를 준비하고 1 층 당 단위 면적당 무게량 120g / m2의 적층용 웹을 얻었다. 각 실시예, 비교예에 있어서, 각각의 최종 제품의 단위 면적당 무게량이 약 6800g / m2가 되도록 적층용 웹의 적층 수를 표 1과 같이 조정하여, 반복적으로 니들링을 하여 기재층의 겉 표면에 적층 웹층을 형성했다.
[실시예 7 ~ 11, 비교예 3, 4]
적층 웹층의 적층용 웹의 배트 섬유로 PBO의 단섬유 (섬도 : 1.7dtex, 섬유 길이 : 44mm)를 준비하고 1 층 당 단위 면적당 무게량 120g / m2 의 적층용 웹을 얻었다. 각 실시예, 비교예에 있어서, 각각의 최종 제품의 단위 면적당 무게량이 약 4000g / m2가 되도록 적층용 웹의 적층 수를 표 2와 같이 조정하여, 반복적으로 니들링을 하여 기재층의 겉 표면에 적층 웹층을 형성했다.
[실시예 12]
적층 웹층의 적층용 웹의 배트 섬유로서 파라계 방향족 폴리 아미드의 단섬유 (섬도 : 2.5dtex, 섬유 길이 : 51mm)를 준비하고 1 층 당 단위 면적당 무게량 120g / m2의 적층용 웹을 얻었다. 각 실시예, 비교예에 있어서, 각각의 최종 제품의 단위 면적당 무게량이 약 4000g / m2가 되도록 적층용 웹의 적층 수를 표 2과 같이 조정하여, 반복적으로 니들링을 하여 기재층의 겉 표면에 적층 웹층을 형성했다.
[실시예 13 ~ 17, 비교예 5, 6]
적층 웹층의 적층용 웹의 배트 섬유로 PBO의 단섬유 (섬도 : 1.7dtex, 섬유 길이 : 44mm)를 준비하고 1 층 당 단위 면적당 무게량 120g / m2의 적층용 웹을 얻었다. 각 실시예, 비교예에 있어서, 각각의 최종 제품의 단위 면적당 무게량이 약 2000g / m2가 되도록 적층용 웹의 적층 수를 표 3과 같이 조정하여, 반복적으로 니들링을 하여 기재층의 겉 표면에 적층 웹층을 형성했다.
[실시예 18]
적층 웹층의 적층용 웹의 배트 섬유로서 파라계 방향족 폴리 아미드의 단섬유 (섬도 : 2.5dtex, 섬유 길이 : 51mm)를 준비하고 1 층 당 단위 면적당 무게량 120g / m2의 적층용 웹을 얻었다. 각 실시예, 비교예에 있어서, 각각의 최종 제품의 단위 면적당 무게량이 약 2000g / m2가 되도록 적층용 웹의 적층 수를 표 3과 같이 조정하여, 반복적으로 니들링을 하여 기재층의 겉 표면에 적층 웹층을 형성했다.
[실시예 19 ~ 23, 비교예 7, 8]
적층 웹층의 적층용 웹의 배트 섬유로 PBO의 단섬유 (섬도 : 1.7dtex, 섬유 길이 : 44mm)를 준비하고 1 층 당 단위 면적당 무게량 120g / m2의 적층용 웹을 얻었다. 각 실시예, 비교예에 있어서, 각각의 최종 제품의 단위 면적당 무게량이 약 1000g / m2가 되도록 적층용 웹의 적층 수를 표 3과 같이 조정하여, 반복적으로 니들링을 하여 기재층의 겉 표면에 적층 웹층을 형성했다.
[실시예 24]
적층 웹층의 적층용 웹의 배트 섬유로 파라계 방향족 폴리 아미드의 단섬유 (섬도 : 2.5dtex, 섬유 길이 : 51mm)를 준비하고 1 층 당 단위 면적당 무게량 120g / m2의 적층용 웹을 얻었다. 각 실시예, 비교예에 있어서, 각각의 최종 제품의 단위 면적당 무게량이 약 1000g / m2가 되도록 적층용 웹의 적층 수를 표 4와 같이 조정하여, 반복적으로 니들링을 하여 기재층의 겉 표면에 적층 웹층을 형성했다.
<2. 평가>
(1) 바늘 부러짐
각 실시예 및 각 비교예 제작 시 니들링에서의 니들 바늘이 부러진 상황에 대해 확인했다. 결과를 표 1 ~ 표 4에 나타낸다.
Figure pat00001
Figure pat00002
Figure pat00003
Figure pat00004
표 1 ~ 4에 나타낸 바와 같이, 실시예 1 내지 24에 따른 내열 펠트재는 내열 펠트 제조 시 니들링에서의 바늘 부러짐의 발생이 없고, 또는 발생해도 비교예에 비해 현저하게 방지 되어있다. 따라서, 내열 펠트재의 요구 기능인 내열성을 유지하면서 바늘 부러짐이 발생하지 않고 제조 가능해짐에 따라 내구성도 향상시킬 수 있게 되었다. 또한 제품 단위 면적당 무게를 비교적 크게 하여도 이러한 바늘 부러짐의 발생이 충분히 억제되고 있었다. 또한, 바늘 부러짐이 발생한 부분은 내열 펠트재 표면에 니들링 방향에 따른 근상의 희미한 선이 들어간다.
(2) 가열마모시험 (두께 유지율)
바늘 부러짐이 발생한 실시예 4 ~ 6 및 비교예 1, 2 대해, 도 7에 나타낸 가열 마찰 시험기에 의해 가열마모시험을 실시하고, 바늘 부러짐이 없는 부분과 바늘 부러짐이 발생한 부분의 시험편의 두께 유지율에 대해 평가했다.
도 7에 나타낸 가열마찰시험기 100는 시료대 110의 윗면에 마찰자 120가 고정되어 있다. 마찰자 120는 시료대 110 내에 구비된 히터 111에 의해 임의의 온도로 가열 가능하게 구성되어 있다. 이러한 가열 가능한 마찰자 120에 대하여 시험편으로 내열 펠트재 1가 적층 웹층 20 측에 있는 겉 표면 18이 마찰자 120와 접촉하도록 지지부 130에 의해 지지된다. 또한 내열 펠트재 1는 마찰자 120와 반대측에서 추 140가 배치되고, 이로 인해 겉 표면 18과 마찰자 120 사이에 소정의 하중 (응력)이 생긴다. 이 상태에서 내열 펠트재 1를 마찰자 120에 대해 겉 표면 18의 면 방향, 즉 도면에서 화살표 방향으로 슬라이딩시켜 내열 펠트재 1의 겉 표면 18을 마모시켰다. 시험 조건은 이하와 같다.
[시험 조건]
마모자 온도 : 450 ℃ (히터에 의해 가열)
시험편 왕복 횟수 : 3000 왕복 (50 왕복 / 분)
시험편 슬라이딩 거리 : 100mm
하중 : 1720g
시험편 사이즈 : 50mm (니들링 방향에 수직인 방향) × 300mm (니들링 방향). 각 실시예, 비교예의 시험편은 니들링 시에 발생한 바늘 부러짐 부분이 시험편의 한쪽의 단부 (니들링 방향)에서 15mm의 위치에 되도록 샘플링하고 이 부위를 바늘 부러짐 부분의 두께 유지율의 평가 부위로 하고 동시에 시험편의 다른 단부 (니들링 방향)에서 15mm의 위치 (한쪽의 단부에서 35mm의 위치)에는 바늘 부러짐 부분이 존재하지 않도록 샘플링하여 이 부위를 바늘 부러짐이 없는 부분의 두께 유지율의 평가 부위로 했다.
결과를 표 5에 나타낸다. 덧붙여 표 안의 두께 유지율 내용은 다음 식에 따라 구하였다. 두께 유지율 = 100 - [(마모 전 두께) - (마모 후 두께) / (마모 전 두께) × 100
Figure pat00005
표 5에 나타낸 바와 같이, 실시예 4 ~ 6의 바늘 부러짐 부분의 두께 유지율은 비교예 1, 2 바늘 부러짐 부분의 두께 유지율보다 크고 내구성이 향상되어 있는 것을 알 수 있다.
또한, 실시예의 바늘 부러짐 부분은 비교예의 바늘 부러짐 부분과 마찬가지로 바늘이 부러져 있음에도 불구하고, 비교예의 바늘 부러짐 부분보다 두께의 저하가 작다. 이것은 비교예의 바늘 부러짐은 니들링 초기에도 발생하기 쉬운 반면, 실시예의 바늘 부러짐은 니들링의 종반 (높은 단위 면적당 무게 제품)에 발생하고, 니들링의 종반까지 바늘 부러짐이 억제되는 것으로 기재층과 적층 웹층과의 결합하여 일체화가 더 진행되고 있는 것으로 생각된다. 즉, 실시예의 제품은 비록 바늘 부러짐이 발생해도 니들링의 종반 (높은 단위 면적당 무게 제품)까지의 니들링 효과를 얻을 수 있는 것이다.
이상 첨부 도면을 참조하면서 본 발명의 바람직한 실시예에 대해 상세하게 설명하였으나, 본 발명은 이러한 예에 한정되지 않는다. 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 특허 청구 범위에 기재된 기술적 사상의 범주 내에서 각종 변경 예 또는 수정 예에 생각이 미칠 수 있는 것은 분명하며 이들에 대해서도 당연히 본 발명의 기술 범위에 속하는 것으로 이해된다.
1,1A 내열 펠트재 (열 프레스용 쿠션재)
1B 내열 펠트재 (알루미늄 압출 형재용 반송 롤 커버)
1C 내열 펠트재 (알루미늄 압출 형재용 반송 벨트)
1D 내열 펠트재 (CGL 롤 커버)
10,10A, 10B, 10C 기재층
11 기재
12 기포
13 완충용 웹
14 기재의 외측 표면
15 기재의 내측 표면
16,16A, 16B, 16C 기재층의 외측 표면
17,17A, 17B, 17C 기재층의 내측 표면
18 내열 펠트재의 겉 표면
19,19A, 19B, 19C 내열 펠트재의 안 표면
20,20A, 20B, 20C, 20D 적층 웹층
21 적층용 웹
30 탭

Claims (19)

  1. 적어도 한층의 기재를 갖는 기재층과,
    적어도 한층의 적층용 웹을 갖는 적층 웹층을 구비하고,
    상기 적층 웹층은, 상기 기재층의 외표면에서 해당 기재층의 인접한 층과 니들링에 의해 결합하여 일체화하고,
    상기 기재는, 방향족 폴리 아미드 섬유 및 폴리 파라 페닐렌 벤즈 옥사졸 섬유로 이루어진 군에서 선택되는 적어도 1 종 이상의 섬유를 포함하는 실을 갖는 기포(基布)를 포함하고,
    상기 기포의 밀도가 0.60g / cm3 이하인, 내열 펠트재.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 기포의 밀도가 0.45g / cm3 이하인, 내열 펠트재.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 기포의 밀도가 0.15g / cm3 이상인, 내열 펠트재.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 기재가, 상기 기포의 적어도 어느 한쪽면에 니들링에 의해 결합하여 일체화된 방향족 폴리 아미드 섬유 및 폴리 파라 페닐렌 벤즈 옥사졸 섬유로 이루어진 군에서 선택되는 적어도 1 종 이상의 섬유를 포함하는 적어도 한층의 완충용 웹을 포함하는, 내열 펠트재.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 완충용 웹은, 섬유의 구성 비율에서, 50 질량 % 이상 100 % 질량 이하의 방향족 폴리 아미드 섬유 및 폴리 파라 페닐렌 벤즈 옥사졸 섬유로 이루어진 군에서 선택되는 적어도 1 종 이상의 섬유를 포함하는, 내열 펠트재.
  6. 제1항 내지 제5항에 어느 한 항에 있어서,
    상기 기포의 경사 개수 및 위사 개수가 각각 12 개 / 인치 이상 57 개 / 인치 이하인, 내열 펠트재.
  7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 기포의 단위 면적당 무게가 45g / m2 이상 400g / m2 이하인, 내열 펠트재.
  8. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 기포의 두께가 0.30mm 이상 0.45mm 이하인, 내열 펠트재.
  9. 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 적층용 웹은, 섬유의 구성 비율에서, 50 질량 % 이상 100 % 질량 이하의 방향족 폴리 아미드 섬유 및 폴리 파라 페닐렌 벤즈 옥사졸 섬유로 이루어진 군에서 선택되는 1 종 이상의 섬유를 포함하는, 내열 펠트재.
  10. 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 기포는, 섬유의 구성 비율에서, 50 질량 % 이상 100 % 질량 이하의 방향족 폴리 아미드 섬유 및 폴리 파라 페닐렌 벤즈 옥사졸 섬유로 이루어진 군에서 선택되는 1 종 이상의 섬유를 포함하는, 내열 펠트재.
  11. 제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 기재층은 두 층 이상의 상기 기재를 포함하는, 내열 펠트재.
  12. 제1항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서,
    두 층 이상의 상기 적층용 웹을 포함하는, 내열 펠트재.
  13. 제1항 내지 제12항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 기재층의 기포의 합계 단위 면적당 무게가 90g / m2 ~ 1000g / m2 인, 내열 펠트재.
  14. 제1항 내지 제13항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 내열 펠트재의 단위 면적당 무게가 2000g / m2 이상인, 내열 펠트재.
  15. 제1항 내지 제14항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 내열 펠트재의 단위 면적당 무게가 4000g / m2 이상인, 내열 펠트재.
  16. 제1항 내지 제15항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 내열 펠트재의 형상이 평판 형상인, 내열 펠트재.
  17. 제1항 내지 제15항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 내열 펠트재의 형상이, 벨트상인, 내열 펠트재.
  18. 제1항 내지 제15항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 내열 펠트재의 형상이 원통 형상인, 내열 펠트재.
  19. 내열 펠트재를 제조하는 제조 방법으로서,
    (a) 방향족 폴리 아미드 섬유 및 폴리 파라 페닐렌 벤즈 옥사졸 섬유로 이루어진 군에서 선택되는 1 종 이상의 섬유를 가지며 밀도가 0.60g / cm3 이하의 기포를 포함하는 적어도 한층의 기재를 준비하는 공정;
    (b) 적층용 웹을 준비하는 공정;
    (c) (a)에서 얻어진 기재의 적어도 외측 표면에, (b)에서 얻은 적층용 웹을 적어도 한층 배치하고, 니들링에 의해 결합하여 일체화하여, 내열 펠트재를 얻는 공정,
    를 포함하는 내열 펠트재의 제조 방법.
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