(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
基布の両面にウェブを有し、そして該基布と該ウェブが絡合されているシート状の積層体であって、
該基布が、ポリイミドおよび／またはポリテトラフルオロエチレンから構成され、
該基布の縦方向の引張強力が４０〜２００ｋｇｆ／５ｃｍ幅であり、
該ウェブがポリイミド繊維から構成され、
該積層体の縦方向の引張強力が４０〜２５０ｋｇｆ／５ｃｍ幅であり、２４０℃で１時間積層体を乾熱処理した場合の縦方向および横方向の乾熱収縮率がいずれも０．８％以下であり、通気性が５〜３０ｍｌ／ｃｍ2／ｓｅｃであり、そして熱応力が１０ｋｇｆ／５ｃｍ幅以下である、積層体。
【請求項２】
含フッ素エーテル型ポリウレタンからなる撥水撥油剤が付与されている、請求項１に記載の積層体。
【請求項３】
請求項１または２に記載のバグフィルター用積層体。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、排ガス集塵用バグフィルター濾過装置に使用される濾布に好適に用いられる積層体、特に、高温応力下、酸性条件下などの厳しい条件下において、耐熱性、耐薬品性、寸法安定性、および強度のいずれにも優れた濾布として好適に用いられる積層体に関する。
【０００２】
【従来の技術】
都市ゴミ焼却炉、産業廃棄物焼却炉などにおいて、都市ゴミなどの燃焼時に発生するＳＯ2、ＳＯ3、ＮＯ、ＮＯ2、ＮＯ3、ＨＣｌ、Ｃｌ2、ＨＦなどのガスはそれら自体有害であり、さらに、ダイオキシンなどの有害物質を含むダストを含んでいる。このようなダストを除去するために行われる排ガス集塵は、大気汚染防止策として非常に重要である。排ガス集塵には、電気集塵法、バグフィルター濾過集塵法などによる方法が用いられており、特に、バグフィルター濾過による集塵は最も優れた方法の一つであることがよく知られている。最近は、ダイオキシン環境指標問題などの観点から、電気集塵法からバグフィルター濾過集塵法への移行が目立っている。
【０００３】
バグフィルター濾過法では、集塵のために濾布（フィルターバグ）が用いられる。排ガス中に含まれるダストは濾布表面上に付着して濾過される。濾布に付着し蓄積したダストは定期的または必要に応じて払い落とされることにより除去され、一方、濾布は繰り返し使用される。
【０００４】
上記ダストの払い落とし方法としては、例えば、幾つかに分かれたブロック毎に濾過作業を一時停止して機械的振動や逆気流により払い落としを行う方法や、袋状濾布の外側から内側へ対象ガスを通過させて濾過を行いながら、内側に高圧エアーを瞬時流入することにより、濾布の外側に堆積したダストを払い落とすパルスジェット方式などがある。これらのうち、パルスジェット方式は連続的かつ高速にダストの払い落としが可能であるため、最も有効な払い落とし方法として、最近広く用いられている。
【０００５】
上記のようなバグフィルター濾過集塵装置に用いられる濾布は、通常、種々の繊維から形成され、そして円形または楕円形の断面を有する筒状または封筒のように偏平な袋状の形状に形成されており、いずれの形状であっても装置１台あたり数十本から数百本の単位で使用される。このような濾布は、高温応力下、酸性雰囲気などの厳しい条件下で行われる上記都市ゴミ焼却炉、産業廃棄物焼却炉などでの排ガス集塵に用いられる場合には、微細なダストをも効率よく集塵できるように集塵機能が大きく、かつ、耐熱性および耐薬品性に優れることが重要である。
【０００６】
ところで、バグフィルター濾過集塵装置には、濾過および払い落とし作業を円滑に行い、かつ、濾布を支えるために、鳥かご状のリテーナーと呼ばれる金属製支持体が用いられ、リテーナーに被せる形で濾布が使用されているものがある。この場合、濾過および払い落とし作業が繰り返し行われることにより、濾布がリテーナーとの接触部においてダメージを受け易いという問題点がある。バグフィルター濾過集塵装置にはまた、上記のようなリテーナーを用いず、濾布の収縮による長さの変化に対応できるように濾布をスプリングによって緊張させた状態で使用する内面濾過方式バグフィルター濾過集塵装置もある。この場合には、高温下で長時間使用すると濾布の寸法変化が起こり、それにより、スプリングが伸びてしまったり、破損もしくは破損寸前の状態になるという問題がある。
【０００７】
そのため、近年、高温応力下、酸性雰囲気などの厳しい条件下でも、耐熱性、耐薬品性、および寸法安定性に優れ、強度が高く、そして集塵効率の高い濾布が要求されている。
【０００８】
従来、高温下で使用される濾布は、メタアラミド繊維、ポリフェニレンサルファイド（以下ＰＰＳ）繊維、ポリイミド繊推、フッ素系繊維、およびガラス繊維などの濾布素材を用いて、基布とウェブとを積層し、ニードルパンチを用いて絡合する方法；噴射水流による絡合などの方法により積層体を形成し、得られた積層体を所定の形状に形成することにより得られる。
【０００９】
上記従来の濾布素材として用いられる繊維のうち、メタアラミド繊維は、耐薬品性が低い。そのため、フッ素系樹脂などで処理して耐酸性を向上させたものも市販されているが、耐久性の点で限界がある。ＰＰＳ繊維は、耐薬品性には優れるが、耐熱性にやや劣り、高温での長期間の使用に適さない。フッ素系繊維は、耐熱性および耐薬品性のいずれにも優れるが、強度が十分でなく、非常に高価であるため、用途が限定されている。ガラス繊維は、耐折強度に劣るため、連続で払い落としが行われるパルスジェット方式の高速濾過には適さない。
【００１０】
さらに、濾過されるべきダストが、油分などの粘着性成分を高い割合で含有している場合には、ダストの濾布からの剥離性が不十分であり、ダストの払い落とし効率が低く、濾布が汚染されて目詰まりを起こしやすいため十分な濾過効果が得られないという問題がある。
【００１１】
このような問題点を解消するために、従来は、上記繊維を用いて得られた濾布に撥水撥油剤を付与し、濾布表面をシリコン系、フッ素系などの撥水撥油剤の成分で被覆することにより、濾布の耐薬品性およびダスト剥離性を向上させ、濾布素材を保護すると共に濾布表面の特性を変えるという方法がとられているが、十分な効果が得られていない。
【００１２】
上記濾布素材のうち、ポリイミド繊維は、耐熱性、耐薬品性、および強度のいずれにも優れ、コスト面でも有利であるため、最近、濾布用素材として専ら用いられている。しかし、ポリイミド繊維は、Ｙ字形断面、Ｌ字形断面、Ｕ字形断面などが混在する異形断面を特徴とし、融点がなく、ガラス転移点も３１５℃と高いため、上記従来の製造法により製造された濾布では、ポリイミド繊維が用いられていてもその本来の特性が十分に発揮されていない。
【００１３】
例えば、ポリイミド繊維から構成される基布とポリイミド繊維から構成されるウェブとをニードルパンチを用いて絡合してシート状積層体を形成し、得られたシート状積層体を所望の形状とすることにより製造された濾布は、元来、ポリイミド繊維自体が耐熱性に優れているので、高温下で長時間使用されても寸法変化や強度低下は起こリにくいはずである。しかし、ニードルパンチを用いて形成されたシート状積層体の場合、その大部分を占めるウェブが、多方向を向き絡み合った多数の曲線状の繊維から構成されているため、繊維間の空隙部分が拡大または縮小して寸法変化が起こり易い。従って、このような積層体を用いて得られる濾布においてもまた寸法変化が起こりやすい。このような現象は、特に、高温下で応力が存在する場合に顕著に現れる。さらに、得られる積層体の通気性が大きすぎて微細なダストが通過してしまうため、集塵効率が低く、濾布に適さないという問題もある。
【００１４】
さらにまた、ポリイミド繊維から構成される積層体を用いて得られる濾布が、パルスジェット連続払い落とし方式のバグフィルター濾過集塵装置に用いられる場合、バグフィルターの形状によっては、高温下で長時間使用すると濾布とリテーナーとの間の寸法的な余裕がなくなり、交換時に濾布からリテーナーを抜き取ることが困難であったり、使用中に濾布の長さが収縮することにより、リテーナーが浮き上がるなどの問題がある。
【００１５】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、上記従来の問題を解決するためになされたものであり、その目的とするところは、高温応力下および酸性雰囲気下においても、耐熱性、耐薬品性、および寸法安定性に優れ、強度が高く、適度な通気性を有し、集塵効率の高いバグフィルター用濾布の製造に好適に用いられる積層体を提供することである。
【００１６】
【課題を解決するための手段】
本発明の積層体は、基布の両面にウェブを有し、そして該基布と該ウェブが絡合されているシート状積層体であって、該基布はポリイミドおよび／またはポリテトラフルオロエチレンから構成され、該基布の縦方向の引張強力は４０〜２００ｋｇｆ／５ｃｍ幅であり、該ウェブはポリイミド繊維から構成され、そして該積層体は、縦方向の引張強力が４０〜２５０ｋｇｆ／５ｃｍ幅であり、縦方向および横方向の乾熱収縮率がいずれも０．８％以下であり、そして５〜３０ｍｌ／ｃｍ2／ｓｅｃの通気性を有する。そのことにより上記目的が達成される。
【００１７】
好ましい実施態様においては、熱応力は１０ｋｇｆ／５ｃｍ幅以下である。
【００１８】
好ましい実施態様においては、含フッ素エーテル型ポリウレタンからなる撥水撥油剤が付与されている。
【００１９】
【発明の実施の形態】
本発明で用いられる基布は、ポリイミドおよび／またはポリテトラフルオロエチレンから好適に製造される。基布とウェブの耐熱性および耐薬品性を同レベルに揃える点から、主として、後述のウェブと同種のポリイミドを用いることが好ましい。耐薬品性に優れることから、ポリテトラフルオロエチレンもまた好適に用いられる。
【００２０】
本発明に用いられるポリイミドは、特公昭６３−２７４４４号公報に開示されているような、以下の一般式
【００２１】
【化１】
0003769780.tif 000002
【００２２】
で示される単位から構成される、耐薬品性およびダスト剥離性に非常に優れる芳香族ポリイミドである。
【００２３】
ここで、上記一般式におけるＲは、一般式
【００２４】
【化２】
0003769780.tif 000003
【００２５】
で示される基、および、一般式
【００２６】
【化３】
0003769780.tif 000004
【００２７】
で示される基である。
【００２８】
上記ポリイミドは、通常、ベンゾフェノンテトラカルボン酸二無水物、トリレンジイソシアネート、およびメチレンジフェニルジイソシアネートを、非プロトン性有機溶媒中で反応させることにより調製され得る。
【００２９】
このような芳香族ポリイミドは、例えば、レンチング社（ＬｅｎｚｉｎｇＡＧ）よりポリイミド「Ｐ８４」（登録商標）として市販されている。
【００３０】
本発明で用いられるポリテトラフルオロエチレンは、従来より公知であり、以下の一般式
【００３１】
【化４】
0003769780.tif 000005
【００３２】
で示される単位から構成される。
【００３３】
上記ポリテトラフルオロエチレンは、例えば、テトラフルオロエチレンを、少量の酸素を触媒として２２００〜１６００ｐｓｉの圧力下にて重合することにより得られる。
【００３４】
本発明に用いられる基布は、得られる積層体の通気性が大きく損なわれず、得られる積層体の強度および寸法安定性を向上するという目的が達成される限り、繊維から形成される基布、フィルム状成形体、スリットヤーンからの成形体、網状成形体などであり得る。絡合に用いられるニードルパンチ時の被損傷性の点から、繊維から形成される基布が好ましい。
【００３５】
本発明に用いる基布は、上記ポリイミドおよびポリテトラフルオロエチレンから各々乾式紡糸法、ペースト抽出法などの方法により形成されたポリイミド繊維およびポリテトラフルオロエチレン繊維を用いて形成されるモノフィラメント糸またはマルチフィラメント糸を、単独でまたは組み合わせて、平織、モクレノ織、綾織などに製織することにより、好適に形成され得る。
【００３６】
上記基布の形成に用いられるポリイミドおよび／またはポリテトラフルオロエチレンモノフィラメント糸またはマルチフィラメント糸は、５０デニール〜２０００デニール、好ましくは２００デニール〜１５００デニール、さらに好ましくは、３００デニール〜１０００デニールの範囲の繊度を有する。繊度が５０デニール未満では得られる積層体の強度に劣り、２０００デニールを越えると厚さが大きくなりすぎるおそれがある。
【００３７】
上記基布の密度は、製織方法により異なるが、基布が平織に製織される場合には、その密度は１０〜１００本／５ｃｍ、好ましくは１６〜８０本／５ｃｍである。密度が１０本／５ｃｍ未満では形態不安定であり、１００本／ｃｍを越えると通気性不良のおそれがある。基布がモクレノ織に製織されている場合には、その密度は１６〜１００本／５ｃｍ、好ましくは２０〜８０本／ｃｍである。密度が１６本／５ｃｍ未満では形態不安定であり、１００本／ｃｍを越えると通気性不良のおそれがある。
【００３８】
上記基布は、縦方向の引張強力が４０〜２００ｋｇｆ／５ｃｍ幅、好ましくは、５０〜１２０ｋｇｆ／５ｃｍ幅、さらに好ましくは、６０〜１１０ｋｇｆ／５ｃｍ幅である。縦方向の引張強力が４０ｋｇｆ／５ｃｍ幅に未満では、後述のウェブを積層して、好ましくはニードルパンチ絡合させることにより形成される積層体の縦引張強力が４０ｋｇｆ／５ｃｍ幅未満となる。その結果、バグフィルター用濾布として使用すると、短時間で破損、穴あきの恐れがあり好ましくない。逆に、縦方向の引張強力が２００ｋｇｆ／５ｃｍ幅を越えると、強度的には問題はないが、過剰品質となり、さらに、上記繊維のような基布構成材料を必要以上の量で使用することとなるため、コスト面で好ましくない。
【００３９】
ここで、上記「引張強力」とは、ＪＩＳ  Ｌ  １０９６  ６．１２．１（１）Ａ法カットストリップ法に準じて、定速伸長形引張試験機にて試験片の幅５ｃｍ、つかみ間隔２０ｃｍ、引張速度２０ｃｍ／分で測定される特性である。
【００４０】
本発明に用いられるウェブは、ポリイミドからなる繊維により構成される。
【００４１】
上記ポリイミドとしては、上記基布に用いられるポリイミドと同様のものが用いられる。
【００４２】
上記ポリイミドは、公知の方法を用いて製造されたポリイミドの単糸繊維に、さらに通常の捲縮工程および切断工程を施し、ポリイミド繊維のステープルに加工される。
【００４３】
本発明に用いられるポリイミド繊維は、表面積を大きくし濾過機能を向上させる点から、０．４〜６デニール、好ましくは０．６〜４デニールの繊度、かつ、３０ｍｍ〜２００ｍｍ、好ましくは４０ｍｍ〜１２０ｍｍの繊維長を有することが好ましい。繊度が０．４デニール未満では強度不足であり、６デニールを越えると、通気性不良のおそれがある。繊維長が３０ｍｍ未満では、絡合不足となり、２００ｍｍを越えると開繊不良のおそれがある。
【００４４】
本発明に用いられるウェブは、上記ポリイミド繊維から、目付け５０ｇ／ｍ2〜８００ｇ／ｍ2、好ましくは３００ｇ／ｍ2〜７００ｇ／ｍ2となるように、調合、開繊、カードなどの方法により製造され得る。目付が５０ｇ／ｍ2未満では通気性が大きすぎ、８００ｇ／ｍ2を越えると通気性不良のおそれがある。
【００４５】
本発明の積層体は、上記基布の両面に上記ポリイミド繊維からなるウェブを積層し、次いで、ウェブと基布との間の繊維を、例えば、通常のニードルパンチ、噴射水流などによる絡合を行うことにより得られる。絡合度が高いことから、ニードルパンチ法が好ましい。さらに、必要に応じて形態安定化のために、２５０℃〜３１０℃の高温で０．５分間〜５分間熱処理し、表面をガス毛焼きし、そして表面温度２００℃〜３００℃の熱ロールにて５ｋｇ／ｃｍ〜３０ｋｇ／ｃｍの圧力をかけてプレスが行われる。従って、本発明の積層体は、ウェブに基布が挟まれたサンドイッチ状の構造を有する。
【００４６】
本発明の積層体の乾熱収縮率は、縦方向（長尺方向）および横方向（短尺方向）のいずれにおいても０．８％以下、好ましくは０．６％以下、さらに好ましくは０．４％以下である。乾熱収縮率が０．８％を越えると、高温下での長時間の使用により、支持体であるリテーナーとの寸法的余裕がなくなり、バグ交換時にバグからリテーナーを抜き取ることが困難であったり、使用中のバグ長の収縮によりリテーナーが浮き上がるなどの問題が発生する。
【００４７】
ここで、上記「乾熱収縮率」は、２４０℃で１時間積層体を乾熱処理する前後での積層体の寸法の変化率をいい、下式
【００４８】
【数１】
0003769780.tif 000006
【００４９】
により求められる。
【００５０】
上記積層体はまた、５〜３０ｍｌ／ｃｍ2／ｓｅｃ、好ましくは、５〜１５ｍｌ／ｃｍ2／ｓｅｃ、さらに好ましくは、７〜１３ｍｌ／ｃｍ2／ｓｅｃの通気性を有する。通気性が５ｍｌ／ｃｍ2／ｓｅｃ未満では、そのような積層体を用いて得られる濾布の使用初期には一時的に優れた集塵効果が得られるが、短時問で濾布が目詰まり状態に達して使用できなくなる。通気性が３０ｍｌ／ｃｍ2／ｓｅｃを越えると、微細ダストが濾布を通過してしまうため、所望の集塵効果が得られない。
【００５１】
ここで、上記「通気性」は、ＪＩＳ−Ｌ−１０９６−６．２７．１Ａ法に準じて、フラジール形試験機で測定される特性である。
【００５２】
上記積層体は、好ましくは１０ｋｇｆ／５ｃｍ幅以下、さらに好ましくは９ｋｇｆ／５ｃｍ幅以下、特に好ましくは８ｋｇｆ／５ｃｍ幅以下の熱応力を有する。熱応力が１０ｋｇｆ／５ｃｍ幅を越える場合には、前記の乾熱収縮率の２４０℃×１時間での値が０．８％以下であっても、リテーナーを浮き上がらせることがあり好ましくない。特に、熱応力が極度に大きい場合には、この積層体を用いて得られる濾布がリテーナーを押し曲げることもあり得る。このような現象は、バグフィルターの設計に依存して起こる。例えば、濾布とリテーナーの寸法差にゆとりがない場合、または、濾布の収縮によりリテーナーが容易に持ち上げられ、かつ、濾布に発生した熱応力がリテーナーを固定する力を上回った場合に、上記現象が生じる。さらに、リテーナーを用いず、濾布の収縮による長さの変化に対応できるように濾布をスプリングによって緊張させた状態で使用する内面濾過方式バグフィルター濾過集塵装置においては、熱応力が１０ｋｇｆ／５ｃｍ幅を越えると、スプリングが伸びてしまったり、破損もしくは破損寸前の状態になることがある。
【００５３】
ここで、上記「熱応力」は、本発明の積層体が一旦加熱されたときに膨張し、次いで冷却されて収縮する時に発生する応力である。
【００５４】
上記熱応力は、積層体の短冊状の試験片に初荷重２ｋｇｆ／５ｃｍ幅を加え、両端を引張試験機のクランプに固定したまま２６０℃で１時間加熱した後、常温中にさらしたときに発生する応力として、以下のように測定され、数値で表される。
【００５５】
積層体から切り出した幅５ｃｍおよび長さ３０ｃｍ（つかみ間隔２０ｃｍ）の試験片の長手方向の両端を把持して、初荷重２ｋｇｆ／５ｃｍ幅を加える。このときの手順としては、上記試験片の一端を引張試験機のクランプに固定し、次いで初荷重を加え、その状態で他の一端をもう一方のクランプに固定する方法、もしくは、試験片の両端をそれぞれのクランプに固定した後、クランプを移動させて初荷重を加える方法が用いられ得る。いずれの場合も、所定の初荷重を加えた後は、測定が終了するまで試験片を固定している両クランプは動かさず、そのまま２６０℃で１時間加熱した後、常温中にさらし、試験片から生じる応力をチャート上で読みとる。本発明では、縦方向の熱応力を測定して、試料の代表値とする。この測定で用いられる初荷重の値は、通常の引張強力測定の場合などと比較して非常に大きいが、それは、測定した熱応力の大きさを判定し易くするためである。
【００５６】
本発明の積層体の応力測定チャート例を図１に示す。図１は、温度と応力の変化を時間に対してプロットしたチャートである。上記測定法では、応力は２６０℃での１時間の加熱を停止した時点から増加し、約３時間半から４時間で一旦横這いになり、その後徐々に下降する。応力が横這いになった点、すなわち最高点を熱応力として読みとり、測定値とする。
【００５７】
本発明の積層体は、油成分の含有量が高いダストのような粘着性成分を含有するダストに対して使用される濾布に用いられる場合には、好ましくは、その両表面上に撥水撥油剤が付与され得る。このことにより、ダストの粘着成分が濾布表面に蓄積し、目詰まりが起こるのが防止され、粘着性ダストの剥離が容易になり得る。
【００５８】
上記撥水撥油剤としては、含フッ素エーテル型ポリウレタン、含フッ素ウレタンオリゴマー、含フッ素ポリアクリレート、ポリテトラフルオロエチレン、ジメチルシロキサン系シリコン、アミノ変性シロキサン系シリコン、エポキシ変性シロキサン系シリコンなどが好適に用いられ得る。高温使用時の撥水撥油性能の点から、含フッ素エーテル型ポリウレタンが最も好ましい。
【００５９】
上記撥水撥油剤の付与方法としては、積層体を撥水撥油剤の溶液に浸漬した後、引き上げてマングルで絞って乾燥させる方法；撥水撥油剤の溶液を積層体表面にコーティングし乾燥する方法；撥水撥油剤の溶液を発泡させて積層体表面にコーティングし乾燥する方法などの従来公知の方法が用いられ得る。
【００６０】
撥水撥油剤の付与量は、好ましくは積層体１００重量部に対して０．５〜１０重量部、さらに好ましくは１〜５重量部の範囲である。付与量が０．５重量部未満では、所望の粘着性ダスト剥離性が得られず、１０重量部を越えると、通気性不良のおそれがある。
【００６１】
以下、本発明の作用について説明する。
【００６２】
本発明の積層体は、耐熱性、耐薬品性、および強度のいずれにも優れるポリイミドおよび／または耐熱性と耐薬品性とに優れるポリテトラフルオロエチレンから構成され、所定の引張強力を有する基布の両面に、ポリイミドから構成されるウェブを有し、該基布と該ウェブがニードルパンチ絡合しているサンドイッチ状の構造と、緻密化され、ガス毛焼きなどで処理された表面状態とを有し、かつ、所定の引張強力、乾熱収縮率、および通気性を有する。従って、微細なダストも濾過され得（即ち、濾過機能が大きく）、かつ、高温応力下、酸性雰囲気下などの厳しい条件下でも、ポリイミドの有する特性が十分に発揮され、耐熱性、耐薬品性、および強度のいずれにも優れ、高温応力下での寸法変化が少ない。
【００６３】
本発明の積層体は、通常、熱応力が所定の範囲にあるため、変形しにくい。
【００６４】
本発明の積層体に撥水撥油剤が付与された場合には、常温および高温のいずれにおいても撥水撥油効果に優れ、そして粘着性ダストによる汚染および目詰まりが起こりにくく、ダストの払い落としが容易である。
【００６５】
【実施例】
以下、実施例によって本発明をさらに詳しく説明するが、本発明はこれらに限定されない。
【００６６】
（実施例１）
９６０デニールのポリイミドマルチフィラメント糸を用いて、縦３０本／５ｃｍおよび横２２本／５ｃｍの密度の平織物を製織した。得られた平織物の引張強力は、縦９１ｋｇｆ／５ｃｍ、横７７ｋｇｆ／５ｃｍであった。この平織物を基布とし、両面に２デニール×６０ｍｍ繊維長のポリイミドステープルからなるウェブを積層した後、ニードルパンチを施して絡合し、２８０℃の高温で３分間熱処理し、表面をガス毛焼きし、そして表面温度２００℃の熱ロールにて２０ｋｇ／ｃｍの圧力をかけてプレスすることにより、目付５１２ｇ／ｍ2および厚さ２．０ｍｍの積層体を得た。
【００６７】
（実施例２）
実施例１と同じポリイミドマルチフィラメント糸を用いて、縦２５本／５ｃｍおよび横２０本／５ｃｍの密度の平織物を製織し、この平織物を基布とし、両面に２デニール×６０ｍｍ繊維長のポリイミドステープルからなるウェブを積層した後、ニードルパンチを施して絡合し、３００℃の高温で３分間熱処理し、表面をガス毛焼きし、そして表面温度２５０℃の熱ロールにて２０ｋｇ／ｃｍの圧力をかけてプレスすることにより、目付５０８ｇ／ｍ2および厚さ１．９ｍｍの積層体を得た。
【００６８】
（実施例３）
実施例２で製織した平織物と同じ織物を基布とし、両面に２デニール×６０ｍｍ繊維長のポリイミドステープルからなるウェブを積層した後、ニードルパンチを施して絡合することにより積層体を得た。次いで、得られた積層体を、含フッ素エーテル型ポリウレタンからなる撥水撥油剤に浸漬した後引き上げ、マングルで絞って乾燥させることにより、撥水撥油剤を付与した。さらに、この積層体を、３００℃の高温で３分間熱処理した後、表面をガス毛焼きし、表面温度２５０℃の熱ロールにて２０ｋｇ／ｃｍの圧力をかけてプレスすることにより、目付４９８ｇ／ｍ2および厚さ２．１ｍｍの積層体を得た。
【００６９】
（実施例４）
４００デニールのポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）モノフィラメント糸を用いて縦６０本／５ｃｍ、横６０本／５ｃｍの密度のモクレノ織物を製織した。仕上がった織物の引張強力は縦７５ｋｇｆ／５ｃｍ、横７６ｋｇｆ／５ｃｍであった。このモクレノ織物を基布とし、両面に２デニール×６０ｍｍ繊維長のポリイミドステープルからなるウェブを積層しニードルパンチを施し、２８０℃の高温で３分間熟処理の後、表面をガス毛焼きし、表面温度２００℃の熱ロールにて２０ｋｇ／ｃｍの圧力をかけプレスし、目付５１７ｇ／ｍ2および厚さ１．９ｍｍの積層体を得た。
【００７０】
（実施例５）
撥水撥油剤として含フッ素ポリアクリレートを用いたこと以外は実施例３と同様にして、目付４９９ｇ／ｍ2および厚さ２．１ｍｍの積層体を得た。
【００７１】
（比較例１）
９６０デニールのポリイミドマルチフィラメント糸を用いて、縦３０本／５ｃｍ、横２２本／５ｃｍの密度の平織物を製織した。仕上がった平織物の引張強力は、縦９３ｋｇｆ／５ｃｍ、横７８ｋｇｆ／５ｃｍであった。この平織物を基布とし、両面に２デニール×６０ｍｍ繊維長のポリイミドステープルからなるウェブを積層しニードルパンチを施し、２５０℃の温度で３分間熱処理の後、表面をガス毛焼きし、表面温度２００℃の熱ロールにて２０ｋｇ／ｃｍの圧力をかけプレスし、目付５２０ｇ／ｍ2および厚さ２．２ｍｍの積層体を得た。
【００７２】
（比較例２）
実施例２と同じ縦２５本／５ｃｍ、横２０本／５ｃｍの密度のポリイミド平織物を基布とし、両面に２デニール×６０ｍｍ繊維長のポリイミドステープルからなるウェブを積層しニードルパンチを施し、３００℃の温度で３分間熱処理の後、表面をガス毛焼きし、表面温度２００℃の熱ロールにて５ｋｇ／ｃｍの圧力をかけプレスし、目付４９５ｇ／ｍ2および厚さ２．４ｍｍの積層体を得た。
【００７３】
（比較例３）
４５０デニールのポリイミドマルチフィラメント糸を用いて縦５０本／５ｃｍ、横４０本／５ｃｍの密度の平織物を製織した。仕上がった平織物の引張強力は縦７１ｋｇｆ／５ｃｍ、横６８ｋｇｆ／５ｃｍであった。この平織物を基布とし、両面に２デニール×６０ｍｍ繊維長のポリイミドステープルからなるウェブを積層しニードルパンチを施し、３００℃の高温で３分間熱処理の後、表面をガス毛焼きし、表面温度２５０℃の熱ロールにて、２０ｋｇ／ｃｍの圧力をかけプレスし、目付５０９ｇ／ｍ2および厚さ１．９ｍｍの積層体を得た。
【００７４】
（比較例４）
比較例３と同じポリイミドマルチフィラメント糸を用いて縦６０本／５ｃｍ、横４６本／５ｃｍの平織物を製織し、これを基布とし、両面に２デニール×６０ｍｍ繊維長のポリイミドステープルからなるウェブを積層しニードルパンチを施し、表面をガス毛焼きした後、表面温度２５０℃の熱ロールにて２０ｋｇ／ｃｍの圧力をかけプレスし、目付５１７ｇ／ｍ2および厚さ２．２ｍｍの積層体を得た。
【００７５】
積層体の評価
上記実施例および比較例で得られた各積層体を用いて、以下の項目（ａ）〜（ｄ）について評価した。
【００７６】
（ａ）引張強力
ＪＩＳ  Ｌ  １０９６  ６．１２．１（１）Ａ法カットストリップ法に準じて、上記実施例および比較例で得られた各積層体から切り出した幅５ｃｍおよび長さ３０ｃｍ（つかみ間隔２０ｃｍ）の試験片を、定速伸長形引張試験機にて引張速度２０ｃｍ／分で測定することにより、引張強力を評価した。
【００７７】
（ｂ）乾熱収縮率
上記実施例および比較例で得られた各積層体から、幅３０ｃｍおよび長さ３０ｃｍの試験片を切り出した。得られた試験片に長さ２５ｃｍの標準線を縦横それぞれ５本ずつ記した後、正確に長さを測定しておき、送風循環型オーブンを用いて２４０℃で１時間加熱し、次いで２０℃、相対湿度６５％の条件下で放冷した後、各標準線の長さを測定し、下式
【００７８】
【数２】
0003769780.tif 000007
【００７９】
により、乾熱収縮率を求めて平均した。
【００８０】
（ｃ）通気性
ＪＩＳ−Ｌ−１０９６−６．２７．１Ａ法に準じて、フラジール形試験機で、上記実施例および比較例で得られた各積層体を測定することにより、通気性を評価した。
【００８１】
（ｄ）熱応力
上記実施例および比較例で得られた積層体をそれぞれ幅５ｃｍおよび長さ３０ｃｍに切り出し、試験片を得た。このとき、長尺方向に長さを取るようにした。得られた試験片の一端を引張試験機のクランプに固定し、２ｋｇｆ／５ｃｍ幅の初荷重を加えた状態で、他の一端をもう一方のクランプに固定した。所定の初荷重を加えた後は、測定が終了するまで試験片を固定している両クランプは動かさない。温度を記録しながら、この状態の試験片を２６０℃で１時間加熱した後、常温中にさらし、試験片から生じる縦方向の応力を記録し、得られたチャート上の最大応力を熱応力値として読みとった。
【００８２】
濾布の評価
さらに、上記実施例および比較例で得られた各積層体を用いて、都市ゴミ焼却炉に用いられるバグフィルター濾過集塵装置（ＮＫＫ（株）製「密閉ボトムインレット」）用の濾布（直径１６４ｍｍ×長さ５２００ｍｍの袋型）を作製した。比較例２で得られた濾布以外の濾布は全て、同時期に使用を開始し、同条件で使用し、以下の項目（ｅ）〜（ｇ）について、９ヶ月目に一度評価を行い、寸法変化が認められた濾布は交換した。この時点で寸法変化が認められなかった濾布はそのまま継続して使用し、１２ヶ月目に上記項目について評価した。
【００８３】
上記濾布による集塵の対象ガスは、温度が２３０℃〜２４０℃、水分率が５％〜３０％、ＨＣｌ濃度が３００ｍｇ／Ｎｍ3、ＳＯx濃度が１２０ｐｐｍ、ＮＯx濃度が１００ｐｐｍ、および見かけ濾過速度が１．２ｍ／分であった。
【００８４】
比較例２で得られた濾布は、通気性が高すぎたため使用しなかった。
【００８５】
（ｅ）寸法変化現象
上記の条件で得られた濾布の使用前の寸法を測り、使用開始から９ヶ月目または１２ヶ月目に取り出して寸法を測り、使用前後での寸法変化の有無を調べた。
【００８６】
（ｆ）濾布交換の容易さ
使用開始から９ヶ月目または１２ヶ月目に濾布交換を行い、その容易さを調べた。
【００８７】
（ｇ）引張強力残存率（平均％）
ＪＩＳ  Ｌ  １０９６  ６．１２．１（１）Ａ法カットストリップ法に準じて、９ヶ月または１２ヶ月使用した各濾布から、幅５ｃｍおよび長さ３０ｃｍ（つかみ間隔２０ｃｍ）の試験片を５枚ずつ切り出し、定速伸長形引張試験機にて引張速度２０ｃｍ／分の条件で、各濾布から得られた各試験片の使用後の引張強力を測定して平均することにより、各濾布の使用後の引張強力とした。
【００８８】
得られた各濾布の使用後の引張強力の値と、各濾布に使用された各積層体の引張強力の値（上記項目（ａ）で得られた値）とを用いて、下式
【００８９】
【数３】
0003769780.tif 000008
【００９０】
により、引張強力残存率（平均％）を求めた。
【００９１】
結果を表１および表２に示す。
【００９２】
【表１】
0003769780.tif 000009
【００９３】
【表２】
0003769780.tif 000010
【００９４】
さらに、上記実施例３および実施例５で得られた積層体ならびにそれを用いて上記のように作製された濾布について、以下の項目（ｈ）および（ｉ）の評価を行った。
【００９５】
（ｈ）粘着性ダスト防汚性
実施例３および実施例５で得られた積層体から、それぞれ５ｃｍ×５ｃｍの大きさの試験片を２枚ずつ切り出した。
【００９６】
まず、２０℃において、一方の試験片の表面を上方に向けて水平に置き、Ｂ重油を０．０３ｇ滴下した。３０秒後に吸い取り紙にて試験片表面に残っているＢ重油を吸い取り、その後の試験片表面の汚れ具合を、汚染グレースケールで判定し、常温防汚性を評価した。
【００９７】
さらに、濾布の使用条件下を想定して、もう一方の試験片を予め２６０℃に加熱しておき、上記の手順のうちのＢ重油滴下までを２６０℃で実施した。残りの手順は上記のように行い、高温防汚性を評価した。
【００９８】
上記評価は、汚染グレースケールが３級以上である場合を良好とし、３級未満の場合を不良とした。
【００９９】
（ｉ）目詰まりの有無および圧力損失
実施例３および実施例５で得られた積層体を用いて作製した濾布を、それぞれバグフィルター式集塵機（近藤設備設計社製、「密閉ボトムインレット」）に用いて、１２ヶ月使用したときの目詰まりおよび圧力損失について評価した。
【０１００】
圧力損失は、ＪＩＳ  Ｂ  ９９１０−１９７７に準拠して、集塵機の入口および出口ダクトにおける処理ガスの平均全圧の差を測定することにより評価した。
結果を表３に示す。
【０１０１】
【表３】
0003769780.tif 000011
【０１０２】
表１および表２から明らかなように、所定の引張強力を有するポリイミドおよび／またはポリテトラフルオロエチレンから構成される基布の両面にポリイミドから構成されるウェブを有し、該基布と該ウェブとがニードルパンチで絡合しており、そして所定の引張強力、乾熱収縮率、通気性を有する積層体を用いて得られた実施例１〜５で得られた濾布は、比較例１〜４で得られた積層体を用いて作製された濾布に比べて、耐熱性、耐薬品性、および高温応力下での寸法安定性に優れ、フィルター交換し易く、かつ、長期間使用可能である。
【０１０３】
上記実施例１〜５で得られた濾布は、いずれも１２ヶ月間使用された時点で全く問題がないことが確認され、さらに継続して使用され得る。引張強力についても殆ど低下は見られない。
【０１０４】
比較例１で得られた積層体は、乾熱収縮率が大きく、熱応力もわずかに大きい。この積層体を用いて作製された濾布は、９ヶ月目にはリテーナーの浮き上がりが生じており、交換が必要であった。このとき、リテーナーとバグとの間の寸法的余裕が無くなっており、リテーナーからのバグの抜き取りは困難であった。
【０１０５】
比較例２で得られた積層体は、引張強力、乾熱収縮率、熱応力はいずれも本発明に用いられる範囲内であるが、通気性が大きすぎてダストの吹き漏れが懸念された。そのため、この積層体を用いて作製された濾布は使用し得なかった。
【０１０６】
比較例３の積層体は、乾熱収縮率のみが本発明に用いられる範囲を越えている。この積層体を用いて作製された濾布は、９ヶ月目には異常は発見されなかったが、１２ヶ月目には寸法変化の兆候が見られた。そして、濾布交換の際、リテーナーからの濾布の抜き取りが困難であった。
【０１０７】
比較例４の積層体は、乾熱収縮率および熱応力が本発明に用いられる範囲を越えている。この積層体を用いて作製された濾布は、９ヶ月目にはリテーナーの浮き上がりが発見され、交換が必要であった。そして濾布交換の際、リテーナーからの濾布の抜き取りが困難であった。
【０１０８】
さらに、表３から明らかなように、含フッ素ポリエーテル型ポリウレタンが撥水撥油剤として付与された本発明の積層体は特に、粘着性ダストの集塵を行う場合でも、常温（２０℃）および高温（２６０℃）のいずれにおいても防汚性に優れ、粘着性ダストによる目詰まりが生じにくく、圧力損失が低く長期間使用可能である。
【０１０９】
【発明の効果】
本発明の積層体は、耐熱性、耐薬品性、および強度のいずれにも優れるポリイミドおよび／または耐熱性と耐薬品性とに優れるポリテトラフルオロエチレンから構成され、所定の引張強力を有する基布の両面に、ポリイミドから構成されるウェブを有し、該基布と該ウェブがニードルパンチ絡合されているサンドイッチ状の構造と適切な表面状態とを有し、かつ、所定の引張強力、乾熱収縮率、および通気性を有する。従って、微細なダストも濾過され得（濾過機能が大きく）、かつ、高温応力下、酸性雰囲気下などの厳しい条件下でも、ポリイミドの有する特性が十分に発揮され、耐熱性、耐薬品性、および強度のいずれにも優れ、高温応力下での寸法変化が少ない。本発明の積層体は、通常、熱応力が所定の範囲にあるため、変形しにくい。本発明の積層体に撥水撥油剤が付与された場合には、常温および高温のいずれにおいても撥水撥油効果に優れ、さらに粘着性ダストによる汚染および目詰まりが起こりにくく、ダストの払い落としが容易である。
【０１１０】
従って、本発明の積層体を用いることにより、高温応力下、酸性条件下などの厳しい条件下での排ガス集塵においても集塵効率が高く、強度、耐熱性、および耐薬品性に優れると共に、寸法安定性および濾布交換時の作業性にも優れ、適度な通気性を有し、目詰まりしにくく、そして長期間使用可能なバグフィルター濾過集塵装置に用いられる濾布が提供される。
【０１１１】
特に、本発明の積層体を用いて得られた濾布をリテーナーに被せて使用する場合には、これらのウェブのうちのリテーナー側（内側）のウェブにより、基布が直接リテーナーに接触せず、濾過および高圧エアーによる払い落とし作業の繰り返しによる衝撃から保護されるため、基布の強度低下が防止され、その結果、濾布自体の強度の低下が防止される。
【０１１２】
さらに、本発明の積層体を用いることにより、通常、熱応力が小さく、リテーナー、スプリングなどのバグフィルター濾過集塵装置の他の部品に悪影響を与えない、バグフィルター濾過集塵装置用濾布が提供される。
【０１１３】
さらにまた、粘着性ダストの集塵が行われる場合に、本発明の積層体を用いることにより、常温および高温のいずれにおいても汚染されにくく、目詰まりしにくく、圧力損失が少ないバグフィルター濾過集塵装置用濾布が提供される。
【図面の簡単な説明】
【図１】  図１は、本発明の積層体の熱応力の測定チャートである。チャートの横軸は、測定開始後の経過時間を表し、左側の縦軸は応力を、右側の縦軸は温度を表す。図中の２本の曲線は、それぞれ時間の経過に伴う応力および温度の変化を表す。
【図１】
0003769780.tif 000012