(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
耐熱繊維からなる繊維基材に熱硬化性樹脂を含浸し、この熱硬化性樹脂を含浸した繊維基材をリング状に切り抜いてリング状基材を作製し、複数枚のリング状基材を内周同士及び外周同士をそれぞれ合わせた状態で重ねて成形金型内にセットし、加熱・加圧して円筒状に成形することを特徴とする円筒状断熱材の製造方法。
【請求項２】
繊維基材として、芳香族ポリアミド、ポリフェニレンベンツビスオキサゾール、ポリフェニレンベンツビスチアゾールの各有機繊維から選ばれる少なくとも一種と、少なくとも一種の無機繊維とから構成されるフェルトを用いることを特徴とする請求項１に記載の円筒状断熱材の製造方法。
【請求項３】
有機繊維がポリフェニレンベンツビスオキサゾールであり、無機繊維が玄武岩を原料とする鉱物繊維であることを特徴とする請求項２に記載の円筒状断熱材の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、窯業や金属加工業などにおいて断熱ロール等として用いられる円筒状断熱材の製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
例えば、窯業や金属加工の分野では、加工した直後の高温の製品を冷却する工程や移送する工程などで、高温の製品を保持したり搬送したりするために、金属製のローラーの外周に円筒状の断熱材を被せた断熱ローラーが多く用いられている。金属製のローラーをそのまま用いると、騒音の問題が発生する他に、製品の高温がローラーに内蔵されたベアリングに伝わって熱膨張し、焼き付いて回転が停止するおそれがあるという問題や、ローラーの表面に高温の金属製品から鱗片状の金属粕が付着して、その除去に多大の人手と時間を要するという問題などが発生するものであり、これらの問題を回避するために、金属製のローラーの外周に円筒状の断熱材を被せた断熱ローラーが用いられるのである。
【０００３】
この金属製のローラーの外周に被せて用いる円筒状断熱材は、少なくとも３００℃以上、多くの場合は５００℃以上の耐熱性や耐炎性が要求され、さらに耐摩耗性などの性能が要求される。また加工直後の製品を搬送する場合には、このような加工直後の製品は熱軟化状態にあることが多く、傷が付き易いので、特にガラスやアルミニウムの加工では、円筒状断熱材は表面がビロード様で柔軟性を有することが必要とされる。
【０００４】
一方、ある程度冷えて硬くなった製品を搬送する場合には、柔軟性は必要とされないが、耐熱性や耐炎性、耐摩耗性に加えて耐衝撃性や高剛直性などの性能が要求される。
【０００５】
そしてこのような円筒状耐熱材として、アラミド繊維などからなるフェルト製のシームレスパイプなどが従来から使用されているが、強度的に脆弱であり、耐摩耗性が低く、耐用寿命が短い等の問題があった。
【０００６】
そこで、フェルトなどの繊維基材にフェノール樹脂などの熱硬化性樹脂を含浸して円筒状に成形したものを用いることが、本出願人等において検討されている。このものでは、繊維基材によって高い断熱性を保持することができると共に熱硬化性樹脂によって高い強度や耐摩耗性を得ることができ、耐用寿命を長くすることができるのである。
【０００７】
そしてこのような熱硬化性樹脂を含浸した繊維基材を円筒状に成形する方法としては、繊維基材に熱硬化性樹脂を含浸し、この樹脂含浸繊維基材を予熱した円柱状のマンドレルの回りに加熱した加圧ロールによって加圧しながら何周にも重ねて巻き付けて、樹脂を流動させて各層を接着し、これをマンドレルごと乾燥炉に入れて加熱して完全に硬化させた後、マンドレルを抜き出して所定寸法に機械加工して仕上げるロールドチューブ法が従来から知られている。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
繊維基材が織布や不織布のような薄いシート状のものであれば、熱硬化性樹脂を含浸した繊維基材をマンドレルの回りに巻き付けることは容易である。しかし、柔軟性を有する円筒状断熱材を製造する場合には、繊維基材として厚みが５ｍｍ程度以上の厚いフェルトを用いる必要があるが、内径が５ｃｍ〜１０ｃｍ程度の円筒状断熱材を製造する場合、このような５ｍｍ以上の厚みがある繊維基材に熱硬化性樹脂を含浸したものを、直径５ｃｍ〜１０ｃｍ程度のマンドレルの外周に巻き付けることは非常に困難である。
【０００９】
従って、熱硬化性樹脂を含浸した厚みの厚い繊維基材を用いて円筒状断熱材を成形することができないという問題があった。
【００１０】
本発明は上記の点に鑑みてなされたものであり、熱硬化性樹脂を含浸した厚みの厚い繊維基材を用いて容易に円筒状に成形することができる円筒状断熱材の製造方法を提供することを目的とするものである。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
本発明の請求項１に係る円筒状断熱材の製造方法は、耐熱繊維からなる繊維基材１に熱硬化性樹脂を含浸し、この熱硬化性樹脂を含浸した繊維基材１をリング状に切り抜いてリング状基材２を作製し、複数枚のリング状基材２を内周同士と外周同士をそれぞれ合わせた状態で重ねて成形金型３内にセットし、加熱・加圧して円筒状に成形することを特徴とするものである。
【００１３】
また請求項２の発明は、上記の繊維基材１として、芳香族ポリアミド、ポリフェニレンベンツビスオキサゾール、ポリフェニレンベンツビスチアゾールの各有機繊維から選ばれる少なくとも一種と、少なくとも一種の無機繊維とから構成されるフェルトを用いることを特徴とするものである。
【００１４】
また請求項３の発明は、上記の有機繊維がポリフェニレンベンツビスオキサゾールであり、無機繊維が玄武岩を原料とする鉱物繊維であることを特徴とするものである。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を説明する。
【００１６】
本発明で用いる繊維基材１は、有機繊維や無機繊維から形成されるものであり、有機繊維としては、主鎖に芳香環あるいは異節環（複素環）を含む高分子繊維を用いることができる。具体的には芳香族ポリアミド繊維、ポリフェニレンベンツビスオキサゾール繊維、ポリフェニレンベンツビスチアゾール繊維を用いることができるものであり、これらの有機繊維は１種を単独で用いる他、複数種を混合して用いることもできる。ポリフェニレンベンツビスオキサゾールとポリフェニレンベンツビスチアゾールの化学構造式を［化１］に示す。
【００１７】
【化１】
0004684442.tif 000002
【００１８】
上記の芳香族ポリアミドとしては、アラミド繊維と通称されるものを用いることができるものであり、ケブラー、テクノーラ、コーネックスなどの商品名で市販されているものを用いることができる。本発明においては上記の芳香族ポリアミド繊維、ポリフェニレンベンツビスオキサゾール繊維、ポリフェニレンベンツビスチアゾール繊維のなかでも、ポリフェニレンベンツビスオキサゾール繊維が、弾性率や強度が高い点で望ましい。
【００１９】
また無機繊維としては、カーボン繊維、ガラス繊維、鉱物繊維、アルミナ繊維、炭化ケイ素繊維、スチール繊維などを挙げることができるものであり、これらの無機繊維は１種を単独で用いる他、複数種を混合して用いることもできる。上記の鉱物繊維は鉱物を原料として繊維化したものであり、例えば玄武岩を原料とし、玄武岩を溶融紡糸して得られる玄武岩繊維を用いることができる。この玄武岩繊維は安価で、非常に高い耐熱性を有するので、本発明において特に有用である。玄武岩繊維の化学組成は、ＳｉＯ2：４７．０〜５２．０質量％、ＣａＯ：８．０〜１１．０質量％、Ａｌ2Ｏ3：１４．０〜１８．０質量％、ＦｅＯ＋Ｆｅ2Ｏ3：７．０〜１３．５質量％、ＭｇＯ：３．５〜１０．０質量％、Ｎａ2Ｏ＋Ｋ2Ｏ：２．５〜６．０質量％、ＴｉＯ2：０．２〜２．０質量％、ＭｎＯ：０．２質量％以下、ＳＯ3：０．２質量％以下、Ｐ2Ｏ5：０．３〜０．８質量％、Ｃｒ2Ｏ3：０．０１〜０．０４質量％、有機物：０．２〜０．８質量％である。
【００２０】
そして本発明において繊維基材１としては、上記の有機繊維からなるフェルトや、有機繊維と無機繊維とからなるフェルトを用いることができるものであり、なかでも厚み５〜２０ｍｍ程度の厚手のフェルトが適している。有機繊維や無機繊維はそれぞれ短繊維であることが好ましく、各短繊維の繊維長は特に制限されるものではないが、有機繊維の短繊維の繊維長は３０〜１００ｍｍの範囲、無機繊維の短繊維の繊維長は２０〜１００ｍｍの範囲であることが望ましい。
【００２１】
ここで、上記の有機繊維は耐摩耗性、耐衝撃性、剛直性は十分である。しかし他の有機繊維と比較すると高いものの、耐熱性や耐炎性は不十分である。他方、無機繊維は耐熱性、耐炎性、剛直性は十分であるが、耐摩耗性や耐衝撃性に難点があり、さらに断熱性にも問題がある。さらに無機繊維はソフトな表面になるように柔軟性を発現させることが難しい。このために、本発明では繊維基材として有機繊維の短繊維と無機繊維の短繊維を混合して複合化したフェルトを用いるのが好ましい。有機繊維と無機繊維の混合比は、用途や使用場所などに応じて要求される性能に合わせるように任意に調整されるものであって、特に制限はないが、無機繊維が極端に多いとフェルト化することが困難になるので、絡み材として有機繊維が少なくとも１０質量％必要である。また無機繊維が極端に少ないと基本性能である耐熱性を保持できなくなるので、無機繊維は少なくとも１０質量％必要である。従って、有機繊維と無機繊維は１０：９０〜９０：１０の範囲内で混合質量比を調整するのが好ましく、高い耐熱性が要求される場合は無機繊維リッチに、表面のソフトな柔軟性が要求される場合は有機繊維リッチに調整するようにすればよい。
【００２２】
また、本発明に係る円筒状断熱材は用途や使用場所などに応じて、表面が硬いハードタイプであることが必要な場合と、表面がビロード様の柔軟性を有するソフトタイプであることが必要な場合とがあるが、繊維基材１が織布や不織布の場合には、表面が硬いハードタイプの円筒状断熱材を作製することはできても、ビロード様の柔軟性を有するソフトタイプの円筒状断熱材を作製することは難しい。これに対して、繊維基材が厚手のフェルトの場合には、熱硬化性樹脂の含浸量の調整や、圧縮比のコントロールによる繊維密度の調整によって、表面が硬いハードタイプの円筒状断熱材でも、表面がビロード様の柔軟性を有するソフトタイプの円筒状断熱材でも、容易に作り分けすることができる。従って本発明ではこの点においても、繊維基材１としてフェルト、特に厚手のフェルトを用いるのが好ましい。
【００２３】
また本発明において、繊維基材１に含浸させる樹脂は硬化して熱不融性になるものである必要があり、熱硬化性樹脂が用いられる。この熱硬化性樹脂としては、フェノール樹脂、メラミン樹脂、エポキシ樹脂、ケイ素樹脂、ポリイミドなどを用いることができるが、なかでもフェノール樹脂が、強度、耐熱性、耐炎性（難燃性であり、自己消化性を有する）、高残炭量性、電気絶縁性等に優れ、安価であるために、最も適している。
【００２４】
そして、繊維基材１に熱硬化性樹脂ワニスなどの熱硬化性樹脂液を含浸させ、繊維基材１に熱硬化性樹脂液を浸漬した後に乾燥して、熱硬化性樹脂をＢステージ化したプリプレグ１０を作製する。このとき、熱硬化性樹脂液を含浸した繊維基材１を所定の間隔に調整した２本のロール間に通して、余分な熱硬化性樹脂液を絞って除去することによって、繊維基材１に対する熱硬化性樹脂の含浸量を調整することができる。表面が硬いハードタイプの円筒状断熱材を製造する場合には、ワニス濃度を４０〜５５質量％に調製した熱硬化性樹脂ワニスを用い、繊維基材１に対する熱硬化性樹脂の含浸量が４０〜５０質量％になるように調整するのがよい。また表面がビロード様の柔軟性を有するソフトタイプの円筒状断熱材を製造する場合には、ワニス濃度を１８〜２２質量％に調製した熱硬化性樹脂ワニスを用い、繊維基材１に対する熱硬化性樹脂の含浸量が１５〜３０質量％になるように調整するのがよい。
【００２５】
上記のように繊維基材１に熱硬化性樹脂を含浸して作製したプリプレグ１０を用いて、円筒状断熱材を成形するものであり、本発明の方法について説明する。
【００２６】
まず図１に示すように、繊維基材１に熱硬化性樹脂を含浸して作製したプリプレグ１０をプレス型で打ち抜くなどして、リング状に切り抜き、リング状基材２を作製する。一枚のプリプレグ１０から内径及び外径が等しい複数個のリング状基材２を切り抜いて作製することができる。
【００２７】
成形金型３は図２に示すように、外金型１１と、マンドレル１２と、押し型１３とを具備して形成されるものである。外金型１１は内径がリング状基材２の外径とほぼ等しい成形用の空洞を有する両端が開口する円筒体で形成してあり、外金型１１の外周にはバンドヒーター１４が設けてある。またマンドレル１２は外径がリング状基材２の内径とほぼ等しい円柱体で形成してあり、マンドレル１２の一端面には外径がリング状基材２の外径とほぼ等しい円板状の端部板１５が取着してある。押し型１３は内径と外径がそれぞれリング状基材２の内径と外径にほぼ等しい円筒体で形成してある。
【００２８】
そしてまず外金型１１内にマンドレル１２を差し込んで端部板１５を外金型１１の一方の端部内に嵌合することによって、マンドレル１２を外金型１１の中心に配置し、バンドヒーター１４で外金型１１を加熱する。次に、図２（ａ）（ｂ）のように、上記のようにして作製したリング状基材２をマンドレル１２に内周を被挿しながら、外金型１１内に他方の開口から投入し、複数枚のリング状基材２をマンドレル１２に内周を被挿した状態で外金型１１内において重ねる。複数枚の各リング状基材２は、内周と外周がそれぞれマンドレル１２と外金型１１に位置決めされているため、内周同士及び外周同士がそれぞれ合わさった状態で重ねられることになる。このとき、所定枚数のリング状基材２を外金型１１内に投入する毎に、リング状基材２を重ね方向で仮押しして圧縮することによって、多数枚のリング状基材２を外金型１１内にセットするようにすることができる。
【００２９】
次に、図２（ｂ）（ｃ）に示すように、加熱した押し型１３をその内周にマンドレル１２を被挿しながら外金型１１内に端部板１５と反対側の開口から差し込む。押し型１３は一部が外金型１１内に差し込まれ、他の部分は外金型１１の開口から突出した状態になるようにしてある。
【００３０】
この後、これを図３のように一対の熱板１６，１７の間に配置する。上の熱板１６は固定されており、下の熱板１７はプレス装置１８で上下動されるようになっている。そしてプレス装置１８で下の熱板１７を上動させて上下の熱板１６，１７の間でプレスし、押し型１３を外金型１１内に完全に押し込むことによって、外金型１１内において複数枚のリング状基材２を重ね方向に押し型１３で加圧する。このようにしてバンドヒーター１４や熱板１６，１７によって加熱しながら加圧することによって、各リング状基材２中の熱硬化性樹脂を溶融硬化させ、複数のリング状基材２が一体となって成形された図４（ａ）のような円筒状断熱材Ａを得ることができるものである。この円筒状断熱材Ａは図４（ｂ）のように金属ローラー１９の外周に被せて取り付けて使用されるものである。
【００３１】
ここで、上記のように、複数枚重ねたリング状基材２を外金型１１内において押し型１３で加圧して成形を行なうにあたって、得られる円筒状断熱材Ａの軸方向の長さは、外金型１１の軸方向の長さ（両端開口方向の長さ）から、マンドレル１２の一端の端部板１５の厚みと、押し型１３の軸方向の長さ（両端開口方向の長さ）を引いた寸法に形成される。従って、外金型１１内に投入して重ねるリング状基材２の枚数を増減することによって、所定の圧縮比（＝円筒状断熱材の軸方向の長さ／複数枚のリング状基材を重ね合わせた寸法）に圧縮した状態で円筒状断熱材Ａを成形することができるものである。そして、圧縮比が小さいほど、すなわち大きく圧縮して成形したものほど、円筒状断熱材Ａは緻密になるため、表面の硬度が高いハードタイプの円筒状断熱材Ａを得ることができる。また圧縮比が大きいほど、すなわちあまり圧縮しないで成形したものほど、円筒状断熱材Ａの緻密の程度が低いため、表面の硬度が低く柔軟性を有するソフトタイプのものになる。またこのソフトタイプの円筒状断熱材Ａの表面層を研磨して削ることによって、繊維基材１を露出させて起毛させ、表面にビロード状の柔軟性を付与することができるものである。円筒状断熱材Ａは表面硬度（ショアーＤ）が８５以上のものが、一般的にハードタイプ成形体として使用するのに好ましい。またソフトタイプ成形体の場合は、円筒状断熱材Ａの表面硬度（ショアーＤ）が７５以下（より好ましくは７０以下）であることが望ましい。強度については、円筒状断熱材Ａの内周には一般に金属製のロールなどを挿入して使用されるため、ハードタイプ成形体の場合、ソフトタイプ成形体の場合のいずれでも、曲げ強さ（ＪＩＳ  Ｋ  ６９１１）が５０ＭＰａ以上あれば十分である。
【００３２】
次に、円筒状断熱材を成形する方法の参考例を説明する。
【００３３】
まず図５に示すように、繊維基材１に熱硬化性樹脂を含浸して作製したプリプレグ１０を折り返し、折り返し部分の中に円柱状の中子４を包み込んで挟み、プリプレグ１０の両端部を重ねる。このとき、プリプレグ１０は一枚のみを用いる他に、複数枚を重ねて用いるようにしてもよい。複数枚のプリプレグ１０を重ねて用いる場合、各プリプレグ１０として同じものを用いてもよく、熱硬化性樹脂の含浸量が異なる複数種のプリプレグ１０を組み合わせて用いても良い。例えばソフトタイプの円筒状断熱材Ａを製造する場合、内側のプリプレグ１０として熱硬化性樹脂の含浸量の多いものを、外側のプリプレグ１０として熱硬化性樹脂の含浸量の少ないものを用いるようにすることができる。また図５の実施の形態では、プリプレグ１０を折り返して両端部同士を重ねることによって、折り返し部分に中子４を包み込んで挟むようにしたが、複数枚のプリプレグ１０を重ね合わせて中子４をこのプリプレグ１０の間に挟むようにしてもよい。
【００３４】
また成形金型５は二つ割りの型板２１，２２からなるものであり、各型板２１，２２の対向面にはそれぞれ対向する箇所において、半円柱形状の成形凹部２３，２３が凹設してある。また各型板２１，２２の対向面にはそれぞれ対向する箇所には、各成形凹部２３，２３の一側端が各型板２１，２２の側端において開口する凹段部２４，２４が凹設してある。
【００３５】
そして図６（ａ）に示すように、中子４を包み込むように挟んで図５のように折り返したプリプレグ１０を加熱した型板２１，２２の間に配置し、プリプレグ１０の中子４を挟んだ部分を成形凹部２３，２３内にセットした状態で型板２１，２２を図６（ｂ）のように型締めする。型板２１，２２を型締めした際に成形凹部２３，２３によって形成される円筒状の空間が成形キャビティ２５となるものであり、中子４の軸中心と成形キャビティ２５の中心とが一致するように、中子４は成形キャビティ２５内にセットされるようにしてある。またプリプレグ１０の重ね合わせた両側端部は凹段部２４，２４間に配置されるようにしてある。
【００３６】
このようにして、加熱した型板２１，２２で中子４を挟んだプリプレグ１０を加圧することによって、プリプレグ１０中の熱硬化性樹脂を溶融硬化させ、中子４の外周に被せた部分が円筒状になった粗成形体２６を得ることができる。図６（ｃ）は成形金型５から脱型して中子４を抜いた状態の粗成形体２６を示すものであり、中子４の外周部分のプリプレグ１０が成形された円筒部２６ａの外周から、プリプレグ１０の重ね合わせた両側端部が成形された鍔部２６ｂが一体に突出している形状になっている。そしてこの鍔部２６ｂを円筒部２６ａから切断して除去することによって、図７（ａ）のような円筒状断熱材Ａを得ることができるものである。この円筒状断熱材Ａは図７（ｂ）のように金属ローラー１９の外周に被せて取り付けて使用されるものである。
【００３７】
ここで、上記のように、中子４を包み込んだプリプレグ１０を成形金型５の成形キャビティ２５内で成形して得られる円筒状断熱材Ａの厚みは、成形キャビティ２５の内径から中子４の外径を引いた寸法の１／２に形成される。従って、重ねるプリプレグ１０の枚数を増減することによって、所定の圧縮比（＝円筒状断熱材の厚み／プリプレグ１０の全体の厚み）に圧縮した状態で円筒状断熱材Ａを成形することができるものである。そして、圧縮比が小さいほど、すなわち大きく圧縮して成形したものほど、円筒状断熱材Ａは緻密になるため、表面の硬度が高いハードタイプの円筒状断熱材Ａを得ることができる。また圧縮比が大きいほど、すなわちあまり圧縮しないで成形したものほど、円筒状断熱材Ａの緻密の程度が低いため、表面の硬度が低く柔軟性を有するソフトタイプのものになる。またこのソフトタイプの円筒状断熱材Ａの表面層を研磨して削ることによって、繊維基材を露出させて起毛させ、表面にビロード状の柔軟性を付与することができるものである。
【００３８】
【実施例】
次に、本発明を実施例によって具体的に説明する。
【００３９】
（実施例１）
ポリフェニレンベンツビスオキサゾールの短繊維（繊維径１１．７μｍ、繊維長６４ｍｍ）と玄武岩の短繊維（繊維径９μｍ、繊維長４４ｍｍ）とを２５：７５の質量比で混合して抄造した厚み１０ｍｍ、目付け量４．２ｋｇ／ｍ2のフェルトを繊維基材１として用いた。そして樹脂分濃度４８質量％のレゾール型フェノール樹脂ワニスにこのフェルトを浸漬し、フェルト内部から気泡が出なくなるまで含浸させた。次にフェルトをワニスから引き上げ、間隔を７ｍｍに調整した２本のロール間に通して絞ることによって、フェルト中のフェノール樹脂の含浸量を４４質量％に調整し、さらにこれを５０℃で２時間加熱して乾燥することによって、プリプレグ１０を作製した。次に、このプリプレグ１０を打ち抜き用治具を用いて図１のように打ち抜いて、内径７６ｍｍφ、外径１０２ｍｍφのリング状基材２を６２枚作製した。
【００４０】
一方、成形金型３として、内径＝φ１０３ｍｍ、長さ＝４１０ｍｍの円筒形の外金型１１と、一端に厚み＝２０ｍｍの端部板１５を設けた外径＝φ７６ｍｍ、長さ＝３９０ｍｍのマンドレル１２と、外径＝φ１００ｍｍ、内径＝φ７７ｍｍ、長さ＝１４０ｍｍの押し型１３とからなるものを用いた。
【００４１】
そして図２（ａ）（ｂ）に示すように、外金型１１内にマンドレル１２を差し込んで組み立てて、バンドヒーター１４で外金型１１を１４５℃に加熱し、上記のリング状基材２をマンドレル１２に被挿しながら外金型１１内に投入した。このとき、リング状基材２を外金型１１内に１５枚投入する毎に、リング状基材２を重ね方向で仮押しして６０％ほど圧縮するようにして、６２枚のリング状基材２を外金型１１内にセットした。
【００４２】
次に、図２（ｃ）に示すように、１４５℃に加熱した押し型１３をマンドレル１２を被挿しながら外金型１１内に差し込み、さらに図３のように、熱板温度が１６５℃の一対の熱板１６，１７を用い、熱板１６，１７の間でプレスして押し型１３を外金型１１内に完全に押し込むことによって、圧縮比を０．４に設定した状態で、３５分間、加熱・加圧成形をした。このように成形を行なうことによって、外径＝１０３φｍｍ、内径＝７６φｍｍ、長さ２５０ｍｍの円筒状成形体を得た。
【００４３】
そして成形金型３から取り出した円筒状成形体を１６５℃の乾燥機中で２時間加熱して、フェノール樹脂を完全硬化させると共に成形歪を緩和する熱処理を行なった後、旋盤加工して外径＝φ９６ｍｍに仕上げて、図４（ａ）のような円筒状断熱材Ａを得た。
【００４４】
このようにして得られた円筒状断熱材Ａは、比重が１．６６、曲げ強さ（JIS K 6911）が１４７ＭＰａ、表面硬度（JIS K 7215）が９３（ショアーＤ）のハードタイプであった。また昇温速度１０℃／分の条件で熱重量分析を行なったところ、熱分解開始温度は凡そ５７０℃であり、１０００℃昇温時点での残量は７８質量％であった。さらに炎の先端部の温度が約１０００℃のアセチレンバーナーで１５分間加熱する燃焼試験を行なったところ、燃焼せず、表面の炭化もなく、優れた耐炎性と耐熱性を示すものであった。
【００４５】
（実施例２）
繊維基材として実施例１と同じフェルトを用い、そして樹脂分濃度２０質量％のレゾール型フェノール樹脂ワニスにこのフェルトを浸漬し、フェルト内部から気泡が出なくなるまで含浸させた。次にフェルトをワニスから引き上げ、間隔を７ｍｍに調整した２本のロール間に通して絞ることによって、フェルト中のフェノール樹脂の含浸量を２１質量％に調整し、さらにこれを５０℃で２時間加熱して乾燥することによって、プリプレグ１０を作製した。そしてプリプレグ１０を打ち抜いて実施例１と同様なリング状基材２を３６枚作製した。後は、外金型１１へのリング状基材２のセット枚数を３６枚にして、圧縮比を０．７に設定するようにした他は、実施例１と同様にして円筒状成形体を作製した。そして、この円筒状成形体を実施例１と同様にして熱処理を行なった後、旋盤加工して外径＝φ９６ｍｍに仕上げ、さらに表面をサンドペーパー（粒度ＡＡ−１００）を用いて研磨し、表面の余分な毛羽立ちを除去した。
【００４６】
このようにして得られた円筒状断熱材Ａは、比重が０．９５、曲げ強さが６２ＭＰａ、表面硬度が６５（ショアーＤ）で、表面がビロードのように起毛した柔軟性を有するソフトタイプであった。また実施例１と同様に熱重量分析を行なったところ、熱分解開始温度は凡そ５７０℃であり、１０００℃昇温時点での残量は７８質量％であった。さらに実施例１と同様に燃焼試験を行なったところ、燃焼せず、表面の炭化もなく、優れた耐炎性と耐熱性を示すものであった。
【００４７】
（参考例）
実施例１で得たプリプレグ１０を幅２６０ｍｍ、長さ３１０ｍｍに切断し、実施例２で得たプリプレグ１０を幅２６０ｍｍ、長さ３５０ｍｍに切断した。また成形金型５として、内径＝φ１０４ｍｍの成形キャビティ２５を形成するように成形凹部２３，２３を設けた二つ割りの型板２１，２２を用いた。各型板２１，２２には幅２０ｍｍで凹段部２４を設けた。
【００４８】
そして各プリプレグ１０を９０℃で１５分間予熱した直後に、実施例１で得たプリプレグ１０が内側に、実施例２で得たプリプレグ１０が外側になるように重ねて、図５のように長手方向に折り返して折り返し部分の中に外径＝φ７６ｍｍ、長さ＝３２０ｍｍの円柱状の中子４を包み込んだ。次に、この中子４を包み込んだプリプレグ１０を図６（ａ）に示すように、１５５±５℃に加熱した型板２１，２２の間に配置し、型板２１，２２を図６（ｂ）のように型締めすることによって、圧縮比を０．７に設定した状態で、４０分間、加熱・加圧成形をした。このように成形を行なうことによって、図６（ｃ）のような外径＝１０４φｍｍ、内径＝７６φｍｍ、長さ２６０ｍｍの粗成形体２６を得た。
【００４９】
後は、この粗成形体２６を実施例１と同様にして熱処理した後、鍔部２６ｂを切断して除去し、次いで旋盤加工して外径＝φ９６ｍｍに仕上げ、さらに表面をサンドペーパー（粒度ＡＡ−１００）を用いて研磨して表面の余分な毛羽立ちを除去し、図７（ａ）のような円筒状断熱材Ａを得た。
【００５０】
このようにして得られた円筒状断熱材Ａは、比重が１．１０、曲げ強さが７８ＭＰａ、表面硬度が６６（ショアーＤ）で、表面がビロードのように起毛した柔軟性を有するソフトタイプであった。また実施例１と同様に熱重量分析を行なったところ、熱分解開始温度は凡そ５７０℃であり、１０００℃昇温時点での残量は７８質量％であった。さらに実施例１と同様に燃焼試験を行なったところ、燃焼せず、表面の炭化もなく、優れた耐炎性と耐熱性を示すものであった。
【００５１】
【発明の効果】
上記のように本発明の請求項１に係る円筒状断熱材の製造方法は、耐熱繊維からなる繊維基材に熱硬化性樹脂を含浸し、この熱硬化性樹脂を含浸した繊維基材をリング状に切り抜いてリング状基材を作製し、複数枚のリング状基材を内周同士及び外周同士をそれぞれ合わせた状態で重ねて成形金型内にセットし、加熱・加圧して円筒状に成形するようにしたので、熱硬化性樹脂を含浸した繊維基材をマンドレルに巻き付けるようなことを必要とせずに円筒状に成形することができるものであり、熱硬化性樹脂を含浸した厚みの厚い繊維基材を用いて容易に円筒状に成形して、円筒状断熱材を製造することができるものである。
【００５３】
また請求項２の発明は、繊維基材として、芳香族ポリアミド、ポリフェニレンベンツビスオキサゾール、ポリフェニレンベンツビスチアゾールの各有機繊維から選ばれる少なくとも一種と、少なくとも一種の無機繊維とから構成されるフェルトを用いるようにしたので、耐熱性や耐炎性、耐摩耗性、耐衝撃性などに優れた円筒状断熱材を得ることができるものであり、しかも有機繊維と無機繊維から構成される繊維基材によって、高剛直性を有するものと、表面がビロード様で柔軟性を有するもののいずれにでも形成することができるものである。
【００５４】
また請求項３の発明は、有機繊維がポリフェニレンベンツビスオキサゾールであり、無機繊維が玄武岩を原料とする鉱物繊維であるので、耐熱性や耐炎性、耐摩耗性、耐衝撃性などに特に優れた円筒状断熱材を得ることができるものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】  請求項１の発明の実施の形態の一例における、一部の工程を示す正面図である。
【図２】  同上の、他の一部の工程を示すものであり、（ａ），（ｂ），（ｃ）はそれぞれ断面図である。
【図３】  同上のさらに他の一部の工程を示す断面図である。
【図４】  同上の実施の形態から得られた円筒状断熱材を示すものであり、（ａ），（ｂ）はそれぞれ斜視図である。
【図５】  参考例における、一部の工程を示す斜視図である。
【図６】  同上の、他の一部の工程を示すものであり、（ａ），（ｂ）はそれぞれ一部を破断した斜視図、（ｃ）は斜視図である。
【図７】  同上の参考例から得られた円筒状断熱材を示すものであり、（ａ），（ｂ）はそれぞれ斜視図である。
【符号の説明】
１  繊維基材
２  リング状基材
３  成形金型
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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