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JPS6153394B2 - - Google Patents
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JPS6153394B2 - - Google Patents

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Publication number
JPS6153394B2
JPS6153394B2 JP2090081A JP2090081A JPS6153394B2 JP S6153394 B2 JPS6153394 B2 JP S6153394B2 JP 2090081 A JP2090081 A JP 2090081A JP 2090081 A JP2090081 A JP 2090081A JP S6153394 B2 JPS6153394 B2 JP S6153394B2
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JP
Japan
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composite material
nonwoven fabric
polymer
melting point
tape
Prior art date
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Expired
Application number
JP2090081A
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English (en)
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JPS57135881A (en
Inventor
Kenji Yabe
Takashi Mimura
Chiaki Tanaka
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Toray Industries Inc
Original Assignee
Toray Industries Inc
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Publication date
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Publication of JPS57135881A publication Critical patent/JPS57135881A/ja
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Description

【発明の詳細な説明】
本発明はポリエーテルエステル共重合体と長繊
維不織布とが一体化された熱接着性複合材料に関
し、特に高温における形態保持性、低温における
柔軟性、耐亀裂性および耐屈曲性にすぐれた熱接
着性複合材料に関するものである。 従来、電線ケーブル、フレキシブル金属パイプ
及び各種被覆鋼管などの外装にはポリ塩化ビニ
ル、ポリエチレン、ポリプロピレンなどを溶融押
出被覆して使用している。これら従来の溶融押出
法で作られた物品は、低温に於ける柔軟性、耐熱
性、耐亀裂性、耐屈曲性などの性能が劣り使用条
件が制限されるばかりでなく、被覆工程に於いて
は短尺物を溶融押出被覆するので、その継目での
ロス分が多く、また大口径鋼管の被覆にあつて
は、鋼管自身を回転させる必要があり設備が大き
くなるなどの欠点があつた。 本発明の目的はこれら従来技術の欠点を解消せ
しめ、被覆作業性、被覆物表面の艶などに優れた
熱接着性複合材料を提供するものである。すなわ
ち本発明はポリエーテルセグメントとポリエステ
ルセグメントから構成され、融点が110〜180℃で
あるポリエーテルエステル共重合体と、繊度1〜
10デニールの長繊維からなる目付20〜300g/m2
長繊維不織布とが一体化されていることを特徴と
する熱接着性複合材料である。 本発明で使用するポリエーテルエステル共重合
体はポリエステルセグメントとポリエーテルセグ
メントからなり、融点が110〜180℃、好ましくは
120〜170℃、特に好ましくは145〜170℃である。
ポリエステルセグメントはジカルボン酸成分とジ
オール成分から構成されるが、本発明において
は、このジカルボン酸は実質的にテレフタル酸お
よびイソフタル酸に限定され、またジオールは
1・4−ブタンジオールに限定される。したがつ
て本発明のポリエステルセグメントは実質的にポ
リブチレンテレフタレート・イソフタレート(以
下PBT/Iと略称する)またはポリブチレンテ
レフタレート(PBTと略称する)であるという
ことができる。もちろん、これらの他にフタル
酸、アジピン酸、セバシン酸などのジカルボン
酸、あるいはエチレングリコール、ジエチレング
リコール、ネオペンチルグリコールなどのジオー
ルを目的を損わない範囲内で併用することができ
る。 一方、ポリエーテルセグメントは実質的にポリ
テトラメチレングリコール(PTMGと略称する)
からなつているが、目的を損わない範囲内で少量
のポリエチレングリコール、ポリプロピレングリ
コールなども併用できる。PTMGの分子量は通常
400〜10000のものが一般的に使用されるが、好ま
しくは700〜2500、特に好ましくは800〜1500であ
る。かくして本発明で使用するポリエーテルエス
テル共重合体は実質的にはPBT/IとPTMGか
らなるポリブチレン・テレフタレート・イソフタ
レート・ポリテトラメチレングリコール(ポリマ
A、またはPBT/I−PTMGと略称する)、ある
いはPBTとPTMGからなるポリブチレンテレフ
タレート・ポリテトラメチレングリコール(ポリ
マB、またはPBT−PTMGと略称する)であ
る。そしてポリマA、ポリマBの全体の融点は
110〜180℃の範囲内であることが必須である。ポ
リマ全体の融点は本発明の複合材料の熱接着性お
よび表面の艶に重大な影響をおよぼす因子であつ
て、この範囲内でないと十分な熱接着性、光沢の
ある表面が得られない。融点が110℃未満の場合
は複合材料が粘着性を帯びるので複合材料がブロ
ツキングして、ロール状に巻取つた複合材料の巻
出し、ロール搬送などの作業性が悪いし、耐熱性
に欠ける。 一方、180℃を超える場合には熱接着性に欠け
るため、テープ状の複合材料をケーブルやパイプ
類の基材にテーピングして、テープ同志または基
材と熱接着させる時に熱接着が不十分となつた
り、被覆表面の艶が良くならないなどの欠点が生
じる。高温での長期形態保持性が重視される用途
にあつては融点が145℃〜170℃のものが特に好ま
しい。 金属基材に被覆するような用途にあつて、複合
材料同志の熱接着ばかりでなく、金属基材との熱
接着性を要求される場合には、ポリマAを使用す
ることが好ましい。特にポリマAのポリエステル
セグメント構成成分だけで高重合体を形成した場
合の融点が120℃〜200℃、好ましくは130〜190℃
のもので、かつPTMG含量がポリマA全体に対し
て15〜70wt%、好ましくは20〜60wt%のものが
好ましく使用される。ポリマAのポリエステルセ
グメントの融点が120℃未満の場合は複合材料の
ブロツクキングや、耐熱性に間題がでるし、200
℃を超えると金属接着性が失われる。 ポリエーテルエステル共重合体にはその目的に
応じて、酸化防止剤、耐熱安定剤、耐候性剤、顔
料、染料、無機微粒子、有機滑剤などを必要量添
加することができる。また熱接着性改良、粘度調
整剤などの目的でポリエチレン、エチレン・酢酸
ビニル共重合体、無水マレイン酸などのα・β−
エチレン性不飽和酸およびその誘導体をグラフト
重合して変性したポリオレフイン、アイオノマ、
ポリエステル共重合体などのポリマをポリエーテ
ルエステル共重合体に対して30wt%以下、好ま
しくは25wt%以下混合することもできる。 ポリエーテルエステル共重合体の融点はペネト
レーシヨン法によつて次の条件で測定したもの
で、差動熱量計で測定される融点とほぼ一致する
ものである。すなわち予め80℃、約15時間窒素気
流中で熱処理した試料をペネトロメーターにセツ
トし、直径0.5mmのピンに5gの荷重をかけ、窒
素気流中10℃/minの昇温速度で昇温し、ピンが
250μ貫入した時の温度を融点とした。またポリ
エステルセグメントの融点は相当するポリエステ
ル成分だけのポリマをつくり、予想される融点よ
り約20℃低い温度で熱処理した後、ポリエーテル
エステルの場合と同様にして融点を測定し、これ
をポリエステルセグメントの融点とみなした。 一方、本発明で云う長繊維とは繊維長が80mm以
上、好ましくは100mm以上のものであり、繊度が
1〜10デニール、好ましくは2〜8デニールのも
のである。 本発明で使用する長繊維不織布の目付は20〜
300g/m2、好ましくは30〜100g/m2である。かか
る長繊維不織布はスパンボンド方式によつて作る
ことができる。長繊維ウエブの接合方法は通常の
接着剤による接合と機械的接合が適用される。接
着剤としては複合材料の耐熱性、耐亀裂性の点か
らポリエーテルエステル共重合体の融点よりも高
い融点を有し、かつ不織布を構成する繊維の融点
よりは低い融点を有する樹脂が好ましい。このよ
うな樹脂を繊維状または粉末状で不織布に混入さ
せ、熱融着させることによつて不織布の各繊維間
を接合し、固定することができる。 不織布を構成する繊維素材はポリエーテルエス
テル共重合体と接着性があり、かつこれらよりも
高融点のもの、好ましくは200℃以上の高融点の
ものが使用される。かかる繊維素材の例としては
ポリエチレンテレフタレート、ナイロン6、およ
びこれらの共重合体が好ましい。特にポリエチレ
ンテレフタレートおよびその共重合体の不織布が
複合材にしたときの耐熱性および耐亀裂性の点で
好ましい。不織布を構成する繊維の繊度は1〜10
デニールにする必要があり、繊度が1デニール未
満の場合は複合材料の補強効果がないし、10デニ
ールを越える場合は熱接着した際の複合材料の表
面の凹凸が大きく、艶がでない。また、長繊維不
織布の目付は20〜300g/m2に保つ必要がある。な
ぜなら、目付が20g/m2未満の場合は複合材料の
補強効果がないし、300g/m2を越える場合は薄い
複合材料が作れないので、柔軟性に乏しくなる。 一方、繊維長が80mm未満の短繊維の不織布を使
用した場合には複合材料の耐亀裂性が不足する
し、高温での形態保持性が劣るという欠点があ
る。また不織布の代わりに織物を使用した場合に
は織物の縦糸、横糸の方向には強いが、その他の
方向には弱く、また複合材料をテープ状にして、
金属管等をラセン状に巻いて熱融着した場合、テ
ープ端面の繊維がめくれ上がつて外観を損ねると
いう欠点を有する。 本発明に使用する長繊維不織布を構成する繊維
素材中には、その目的に応じて酸化防止剤、耐熱
安定剤、耐候剤、顔料、染料、無機微粒子などを
必要量添加することができる。 本発明の複合材料は上述のポリエーテルエステ
ル共重合体と長繊維不織布とを一体化したもので
あるが、これらを一体化させる方法としては、 (1) 溶融押出ラミネート法により不織布とポリエ
ーテルエステル共重合体とを複合する方法。 この場合プレス圧力を調整することにより、
不織布の一部をポリエーテルエステル共重合体
に埋没することも全体を埋没することもでき
る。 (2) 予めポリエーテルエステル共重合体のフイル
ムを製膜しておき、不織布と重ね合せて熱プレ
スで複合する方法、 などがある。 本発明の複合材料の厚みは使用する不織布の目
付や厚み、ポリエーテルエステル共重合体の厚み
を変えることにより大巾に変更することができる
ので、用途により適宜選択することができるが、
通常の用途にあつては0.1〜2mmのものが使用さ
れる。 本発明の複合材料はその用途によりシート状ま
たはテープ状で使用される。代表的な用途例とし
て次のものを挙げることができる。 (1) 電線ケーブルの被覆層としてテープ状で用い
る。 (2) フレキシブル金属パイプの外装にテープ状で
用いる。 (3) プラスチツクス被覆金属パイプ(特に予め曲
げられた金属パイプ)の外装にテープ状で用い
る。 本発明の複合材料はテープ状で上記用途例に使
用する場合、被覆工程で次のような利点があり工
程が大巾に簡略化されるという特長がある。すな
わち、従来、撚り電線あるいは帯状の金属をスパ
イラル状に捲いたフレキシブルパイプなどのよう
に、自転しながら作られる製品を被覆する場合に
は製品を直接溶融押出法で被覆するのが困難なの
で、製品を一定長さに一旦切断し、別の工程で溶
融押出被覆をしていた。しかし本発明の複合材料
をテープ状にして使用すれば製品の自転を利用し
てテーピングし、連続して加熱炉中で熱接着し
て、一挙に被覆することができるので、工程を分
断する必要もなく、かつ長尺製品が作れ、ロス分
が少ないという利点を生じる。 本発明の複合材料は複合材料同志、鉄やアルミ
などの金属、ガラス、ポリエステルやポリ塩化ビ
ニル、ナイロン6などのプラスチツクスなどに対
して良好な接着性を有するので、電線ケーブル、
フレキシブル金属パイプの外装、その他一般の金
属パイプ類の被覆などに使用される。 本発明の複合材料は通常の熱接着方法によつて
接着できる。例えば熱板式ヒートシーラー、熱プ
レス、熱風や赤外線ヒーターで表面を加熱融着さ
せる方法、超音波シール、誘導加熱方法などが挙
げられる。 本発明の複合材料は長繊維不織布とポリエーテ
ルエステル共重合体とが一体化された熱接着性複
合材料なので次の優れた効果を有する。 (1) 高温に於ける形態支持性(耐熱性)が良好で
ある。 (2) 低温に於ける柔軟性が良い。 (3) 耐亀裂性、耐屈曲性にすぐれている。 (4) 耐接着性に優れ被覆した物品の艶が良い。 (5) ブロツキングもなく、通度な腰があるので取
扱いやすい。 (6) テーピング作業性が良く、熱接着によりテー
プ同志を簡単に継げるので、製品のロス分が少
ない。 (7) 製品が自転して作られる工程中でテーピング
ができるので、被覆工程が簡略化できる。 (8) 溶融押出被覆装置をテーピングと熱融着の簡
単な装置に置換でき、工程が簡略化され、収率
も向上する。 以下、実施例を挙げて本発明を具体的に説明す
るが、実施例における各物性の測定は次のような
方法で行なつた。 (1) ブロツキング 複合材料をロール状に巻取り、またはロール
から巻出す際のブロツキング状態により判定し
た。 〇:ブロツキングなしに円滑に巻取り、巻出し
ができる。 △:若干ブロツキングが認められる。 ×:ブロツキングが激しく、巻取時にシワが入
つたり、正常に巻出せないもの。 (2) テーピング適性 テープ状の複合材料をテーピングする際の作
業性から次の基準で判定した。 〇:テーピング時にトラブルが特に起こらず、
熱接着するまでの取扱い中にテープのズレを
起こさないもの。 △:テープの伸びによる巾方向の細り、取扱い
中にテープが若干ズレやすいもの。 ×:テープが破断したり、取扱い中にテープが
ズレてほどけてしまうもの。 (3) 熱接着性 棒状、パイプ状物品にテープ状の複合材料を
テーピングし、熱接着して被覆層を形成した
後、被覆層を切開してテープ同志の熱接着状態
を観察した。 〇:テープ同志がよく接着しており、一体化し
ているもの。 △:接着が若干弱いが実用上問題にならない程
度のもの。 ×:接着が不完全で、テープ同志が簡単にはが
れるもの。 (4) 耐寒性 熱接着した被覆物品を−40℃に冷却して、物
品の形状回復範囲内の曲率に折曲げ、被覆層の
亀裂の有無を調べた。 〇:亀裂なし。 ×:亀裂あり。 (5) 耐熱性 熱接着した被覆部品を140℃、400時間オーブ
ン中に放置後、被覆層表面の樹脂の流動状況お
よび折曲げたときの被覆層の亀裂の状況から判
定した。 〇:樹脂の流動、亀裂など異常が認められない
もの。 ×:樹脂が流動してたれ下がつたり、亀裂が生
じるもの。 (6) 耐亀裂性 熱接着した被覆物品の被覆層にカミソリの刃
で切り口を入れ、10回折曲げて切り口の広がり
を観察した。 〇:切り口が広がらないもの。 △:切り口が若干広がるもの。 ×:切り口が抵抗なく大きく広がるもの。 実施例 1 (1) 長繊維不織布の作製 ポリエチレンテレフタレート(PETと略称
する)〔25℃、オルソクロロフエノール中で測
定した固有粘度IV=0.70〕と低融点ポリマとし
てポリエチレンテレフタレート・アジペート
(PET/Aと略称する)〔IV=0.68、共重合モ
ル比85/15〕を用意し、別々の紡糸口金から連
続フイラメント糸として、PET:PET/A=
10:1の割合で吐出し、空気流で繊維を延伸し
て移動するベルトの上にウエブ状に堆積させ
た。このウエブを熱カレンダーロールを通過さ
せてフイラメント糸相互を間欠的に熱接着させ
て各種目付の不織布を作つた。この不織布の単
糸繊度は5デニールで、目付は各30、50、80
g/m2であつた。 (2) ポリエーテルエステル共重合体の作製 PBT/I−PTMG(75/25−40)(ポリエス
テルセグメントはテレフタル酸とイソフタル酸
のモル比が75/25のポリブチレンテレフタレー
ト・イソフタレートであり、ポリエーテルセグ
メントが全共重合体に占める割合は40重量%で
あることを示す)のポリマー(No.A−1)を
重合した。このポリマの物性は25℃オルソクロ
ロフエノール中で測定した固有粘度IV=1.80、
融点165℃、ポリエステルセグメントの融点182
℃、PTMG分子量1000であつた。これに耐熱剤
としてアミン系添加剤“ナウガード”445ユニ
ロイヤル社製)1.5wt%を添加した。 (3) 複合材料の作製 口径40mmのエクストルージヨンラミネーター
にポリマNo.A−1を供給し、260℃で溶融押出
して、固化する過程でプレスロールを用いて上
記の長繊維不織布と一体化し、表1に示す各種
複合材料を作つた。厚みは約170μで、片面に
不織布の糸の一部が見える程度にほぼ不織布が
埋没された状態であつた。
【表】 本発明のNo.1〜3はブロツキングもなく、取
扱いやすい複合材料であつた。これら複合材料を
幅6mmにスリツトしテープを作り、直径7mmのフ
レキシブル鋼管に1/2ラツプでテーピングし、次
いで赤外線ヒーターで200℃、2分間加熱して、
テープを融着させ被覆鋼管を作つた。表1に評価
結果を示すようにテーピング適正、熱接着性が良
好で、光沢のよい被覆鋼管であつた。耐寒性;耐
熱性、耐亀裂性にも優れており、フレキシブル金
属管の外装として優れた複合材料であることがわ
かつた。 比較のために不織布を使わないでポリマAのみ
の170μのフイルム(No.4)で同様に評価した結
果、ブロツキングが大きく、テーピングでフイル
ムが伸びて細つたり切れたりする欠点があり、被
覆が不完全で熱接着性、耐寒性が劣るものであつ
た。また、140℃で長期間経日させるとポリマA
が自重でたれ下がり、高温での形態支持性がな
く、耐亀裂性も著しく劣つた。また不織布の代わ
りにPETのトリコツト生地(15デニール、目付
48g/m2)を用いたNo.5は熱接着時にテープの端
面から繊維が毛羽立ち、被覆が不完全となる重大
な欠点があつた。 かくして本発明の複合材料には長繊維不織布の
使用が最適であることがわかつた。 実施例 2 (1) 長繊維不織布 実施例1で使用した繊度5デニール、目付80
g/m2の不織布を用いた。また比較のために繊
度15デニール、目付100g/m2の長繊維不織布を
実施例1と同様にして作つた。 (2) ポリエーテルエステル PBT/I−PTMG(70/30−50)のポリマ
No.A−2(IV=1.70、融点155℃、ポリエステ
ルセグメントの融点175℃、PTMGの分子量
1000)、PBT/1−PTMG(65/35−30)のポ
リマNo.A−3(lV=1.85、融点150℃、ポリエ
ステルセグメントの融点160℃、PTMGの分子
量1000)、比較のためにPBT/I−PTMG
(90/10−10)のポリマNo.A−4(IV=1.93、
融点200℃、ポリエステルセグメントの融点208
℃、PTMGの分子量1000を用意し、各ポリマに
ヒンダードフエノール系耐熱剤“Irganox”
1010(チバ・ガイギー社製)0.3wt%を添加し
た。 (3) 複合材料 実施例1の装置を使用して、表2に示す不織
布とポリマAの組合せで複合材料を作つた。
【表】 本発明のNo.6、7は片面に不織布繊維が若干
見られる程度にほぼ不織布がポリマA中に埋没さ
れており、ブロツキングは良好(〇)であつた。
複合材料を幅12mmのテープ状とした後、直径13mm
のフレキシブル鋼管に1/2ラツプでテーピング
し、次いで赤外線ヒーターで190℃、2分間加熱
してテープを融着させ被覆金属パイプを作つた。
テーピング適正も良好(〇)であり、仕上りの表
面の艶も良かつた。表2に評価結果を示すように
熱接着性も良好で、テープ同志ばかりでなく鋼管
ともよく接着して一体化している。耐亀裂性、耐
寒性も良好であり、110℃でテストした耐熱性も
良好であつた。かくして本発明品は水道や瞬間湯
沸器のフレキシブル鋼管の外装として、保温、防
錆などの目的で使用できることがわかつた。 一方、比較例として、繊度が15デニールの不織
布を用いたNo.8は熱接着後の表面が繊維による
凹凸が大きく、艶が不満足であり、接着力、耐亀
裂性、耐寒性共に不合格であつた。 ポリマAとして融点が200℃のものを使用した
No.9は熱接着性が不十分でテープ同志が接着し
なかつた。また接着温度を240℃まで上げて十分
接着しようとすると発泡して表面があばたになり
外観が悪くなり、熱接着性複合材料としては適さ
ない事がわかつた。 実施例 3 実施例1で使用した繊度5デニール、目付50
g/m2の長繊維不繊布と、実施例2のポリマNo.A
−2にカーボンブラツク0.4wt%、ヒンダードア
ミン系耐候剤“Sanol”LS 770(チバ・ガイギー
社製)0.3wt%を添加したポリマNo.A−5とから
実施例1と同様にして厚み150μの片面に不織布
繊維が若干見られる程度の複合材料No.10を作つ
た。これを幅50mmにスリツトしてテープを作り、
模擬的に作つた直径約50mmの鋼帯鎧装ケーブル用
の鋼帯上に1/2ラツプでテーピングし、赤外線ヒ
ーターで200℃、2分間加熱して融着させ、黒光
りのするケーブルの被覆層を形成した。被覆層を
切開し、接着性を調べたところテープ同志の接着
は〇、鋼帯とも適度に接着しており、外装を剥離
する作業性は切断面からの不必要な部分への切れ
口の伝播がないという点で、従来の溶融押出被覆
法よりも優れていた。耐寒性、耐熱性、耐亀裂性
も良好(〇)であつた。 比較のため5デニール、繊維長30mmのPET短
繊維を使用して、湿式法で作つた短繊維不織布
(湿式バインダー使用、目付50g/m2)を使用して
同様の複合材料(No.11)を作り、耐亀裂性を調
べたところ、短繊維を使用しているので、切り口
が広がり△〜(×)であつた。耐熱性テストに於
いても若干樹脂の流動が認められた。かくして不
織布としては長繊維不織布が良く、短繊維不織布
は使用できないことがわかつた。 実施例 4 ポリマBとしてPBT−PTMG(PTMG60wt
%、融点170℃、PTMG分子量1000)にカーボン
ブラツク0.4wt%、“Sanol”LS7700.3wt%を添加
したものを用意し、実施例3で用いた長繊維不織
布を使つて同様にして厚み150μの複合材料
(No.12)を作り、実施例3と同様に評価した。
テープ同志の接着性は良好であるが、鋼帯とは実
質的に接着していなく、鋼帯から簡単に剥離する
ことができた。また耐寒性、耐熱性、耐亀裂性も
良好であつた。かくして、金属接着性が不必要な
場合にはポリマBの使用が好ましいことがわかつ
た。 実施例 5 実施例1と同様にして繊度5デニール、目付
100g/m2の長繊維不織布(厚み約0.2mm)を作つ
た。ポリマAとしてNo.A−1(実施例1で使
用)を用意し、実施例1のエクストルージヨンラ
ミネーターで溶融押出して、プレスロールの圧力
を調整することにより不織布の厚みの約半分にポ
リマAを含浸した複合材料を作つた。全体の厚み
は約300μであつた。この複合材料を幅12mmのテ
ープ状とした後、直径13mmのフレキシブル鋼管に
不織布面が鋼管面になるようにテーピングし、次
いで赤外線ヒーターで200℃、2分間加熱して、
テープを融着させた。出来上がつた被覆鋼管は表
面の艶がよく、かつクツシヨン性を有したもので
あつた。テープ同志の接着性は良好(〇)であ
り、耐寒性、耐熱性、耐亀裂性共に良好(〇)で
あつた。かくして、不織布の一部をポリマAで埋
没してなる複合材料はクツシヨン性、保温性があ
ることがわかつた。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1 ポリエーテルセグメントとポリエステルセグ
    メントから構成され、融点が110〜180℃であるポ
    リエーテルエステル共重合体と、繊度1〜10デニ
    ールの長繊維からなる目付20〜300g/m2の長繊維
    不織布とが一体化されていることを特徴とする熱
    接着性複合材料。
JP2090081A 1981-02-17 1981-02-17 Thermally adherent composite material Granted JPS57135881A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2090081A JPS57135881A (en) 1981-02-17 1981-02-17 Thermally adherent composite material

Applications Claiming Priority (1)

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JP2090081A JPS57135881A (en) 1981-02-17 1981-02-17 Thermally adherent composite material

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS57135881A JPS57135881A (en) 1982-08-21
JPS6153394B2 true JPS6153394B2 (ja) 1986-11-17

Family

ID=12040100

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