JP2002240177A

JP2002240177A - 耐炎耐熱植毛品

Info

Publication number: JP2002240177A
Application number: JP2001045500A
Authority: JP
Inventors: Koichi Kimura; 紘一木村; Fumihito Kuwano; 文仁桑野; Tsutomu Watanabe; 務渡辺
Original assignee: KIMURA TORYO KK
Current assignee: KIMURA TORYO KK
Priority date: 2001-02-21
Filing date: 2001-02-21
Publication date: 2002-08-28

Abstract

(57)【要約】【課題】 150℃以上の高温において長時間にわたり基
材との密着性、難燃性等の物性を維持でき、特に火傷防
止の機能を十分に果たす。【解決手段】基材上に耐熱性接着剤層を介して耐炎耐
熱短繊維を植毛してなる耐炎耐熱植毛品であって、上記
耐熱性接着剤がポリグリシジルアミン型エポキシ樹脂系
接着剤である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は耐炎耐熱植毛品に関
し、特に車両の客座席に設置されているヒーターカバー
等の表面に火傷事故防止を目的に設けられる耐炎耐熱植
毛品に関する。

【０００２】

【従来の技術】植毛品は自動車のインパネとシートの内
装、電子および電気製品の表面加工、およびダクト、パ
イプ、ボード等の建材部品の表面加工などの産業分野の
みならず、カーペット、マット類、楽器および靴等の身
近な家庭用品の多分野に広く使用されている。これら従
来の使用目的としては、美観、手ざわり感、断熱および
結露防止等の機能を付与する為である。また、これらの
多くの植毛品は、そのほとんどがアクリル系またはウレ
タン系樹脂の水系エマルションを接着剤として、アクリ
ル、ポリエステル、塩化ビニルおよびナイロン繊維の短
繊維が植毛に使われている。

【０００３】一方、バス、電車の客座席に設置されてい
るヒーターカバー、サウナ風呂のヒーターを内蔵したベ
ンチおよび熱媒を輸送するパイプ等、 150℃以上の温度
の表面に接触した人が火傷するという事故が発生してい
る。従来、耐熱植毛品として、耐熱性基材上に耐熱性熱
可塑性樹脂からなる熱溶融樹脂層を介して耐熱性短繊維
を電気植毛してなる耐熱植毛品（特開昭６２−７４６９
号公報）、また応用製品として、金属カバーの表面に耐
熱性接着剤を介してアラミド繊維からなる短繊維を植毛
したアイロン（特開平６−７５９９号公報）が知られて
いる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、 150℃
以上の高温を発生するヒーターなどの熱源を内蔵する熱
風送風装置および熱媒輸送パイプ等の表面に植毛しよう
とすると、上記従来の耐熱植毛品では以下のような問題
がある。耐熱性熱可塑性樹脂の接着剤では耐熱性が充分
でなく、経時的使用により、熱劣化を生じ、ハガレおよ
び割れ等の不具合により植毛層が加工表面より欠落する
という問題がある。特に加工表面に外部からの衝撃力や
摩擦力が加わると劣化した部分がハガレてしまう。具体
例を述べると乗客の靴底が該加工表面にあたることによ
り植毛層がハガレ、金属面が露出することにより露出し
た金属面に触れた人体の一部が火傷などを起こす場合が
ある。また、上記特開平６−７５９９号公報には、長期
耐熱温度が 150℃以上の耐熱性接着剤として、メラミン
樹脂系、エポキシ樹脂系、アルキッド樹脂系、シリコン
樹脂系、アクリル樹脂系が開示されているが、これらの
樹脂であっても、経時的使用により、熱劣化等の問題が
生じる。その結果、高温に加熱されている表面素地が露
出するため、この露出表面に人体が接触すると火傷事故
が発生する。例えば、従来のビスフェノールＡ型または
ノボラック型のエポキシ樹脂系、メラミン樹脂系、アル
キッド樹脂系、アクリル樹脂系接着剤は、 150℃以上の
長期使用により、植毛部分の強度および密着性が十分維
持できない。また、特に 150℃以上の高温表面で使用さ
れる植毛品は、難燃性についても十分でないという問題
がある。

【０００５】本発明は、このような問題に対処するため
になされたもので、 150℃以上の高温において長時間に
わたり基材との密着性、難燃性等の物性を維持でき、特
に火傷防止の機能を十分に果たすことができる耐熱耐炎
植毛品を提供することを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明は、基材上に耐熱
性接着剤層を介して耐炎耐熱短繊維を植毛してなる耐炎
耐熱植毛品であって、上記耐熱性接着剤がポリグリシジ
ルアミン型エポキシ樹脂系接着剤であることを特徴とす
る。

【０００７】特に、上記ポリグリシジルアミン型エポキ
シ樹脂が化２に示す四官能性エポキシ樹脂であることを
特徴とする。

【化２】

【０００８】他の本発明は、基材上に耐熱性接着剤層を
介して耐炎耐熱短繊維を植毛してなる耐炎耐熱植毛品で
あって、上記耐熱性接着剤がシリコーン変性エポキシ樹
脂系接着剤であることを特徴とする。

【０００９】上記本発明の耐炎耐熱植毛品に使用される
耐炎耐熱短繊維は、限界酸素指数が45〜70 を有する短
繊維であることを特徴とする。ここで、限界酸素指数
は、ＪＩＳＫ７２０１に規定される耐炎性を示す指
数で、燃焼を維持し続けるのに必要な最低の酸素体積分
率を示す。限界酸素指数が大きい程耐炎性に優れる。ま
た、耐炎耐熱植毛品に使用される基材は、熱源または熱
媒体を覆う基材であることを特徴とする。

【００１０】植毛品に使用される耐熱性接着剤および耐
炎耐熱短繊維について鋭意検討を行なった結果、耐熱性
接着剤としてポリグリシジルアミン型エポキシ樹脂、特
に化２に示す四官能性エポキシ樹脂、またはシリコーン
変性エポキシ樹脂を用いることにより、 150℃以上の高
温において長時間にわたり基材との密着性が維持できる
ことを見い出した。化２に示す四官能性エポキシ樹脂
は、二官能性のビスフェノール型エポキシ樹脂に比較し
て、架橋密度が高くなり、また、アミノ基誘導体部分を
有することにより、基材、特に金属基材との密着性維持
に優れる。また、耐炎耐熱短繊維、特に限界酸素指数が
45〜70 を有する短繊維を用いることにより、静電植毛
が可能で、かつ耐炎性に優れる。

【００１１】

【発明の実施の形態】本発明の耐炎耐熱植毛品の一例を
図１により説明する。図１は植毛品の部分断面図であ
る。植毛品１は基材２の表面に耐熱性接着剤層３を設
け、さらに耐炎耐熱短繊維４が植毛されている。基材２
は、建築あるいは構造部品を形成できる、金属材、セラ
ミック材、合板材、紙材、布材、プラスチック材等を用
いることができる。特に、本発明においては、ヒーター
などの熱源または熱媒体からの熱を暖房や保温などに利
用できる熱伝導性に優れた基材であることが好ましい。
熱源または熱媒体を覆う基材の場合、火傷事故防止が特
に求められるためである。そのような基材としては、ス
テンレス板、鋼板、アルミ板などの金属材が特に好まし
い。

【００１２】耐熱性接着剤層３の層厚さは、10〜300μm
、好ましくは 30〜100μm である。10μm 未満では植
毛される短繊維との密着性が十分でなく、300μm をこ
えると植毛品の手ざわり感が損なわれる。耐炎耐熱短繊
維４の形状は、0.6〜3.3 デシテックス、好ましくは 1.
1〜2.2デシテックスの太さ、0.5〜3.0mm 、好ましくは
0.6〜1.5mm の繊維長さを有する。短繊維４の形状がこ
の範囲内にあると、熱源等からの熱を暖房等に利用でき
るとともに、植毛品の短繊維側に人が接触しても火傷事
故を防止できる。

【００１３】本発明で使用できる耐熱性接着剤の一つ
は、ポリグリシジルアミン型エポキシ樹脂系接着剤であ
る。このエポキシ樹脂は、芳香族または脂環族アミン類
の少なくともアミノ基の水素をグリシジル基で置換した
化合物である。ポリグリシジルアミン型エポキシ樹脂を
形成するアミン類としては、ジアミノジフェニルメタ
ン、ヒドロキシアニリン、トルイジン、アニリン等が挙
げられる。

【００１４】ポリグリシジルアミン型エポキシ樹脂の市
販品としては、スミエポＥＬＭ−４３４、同ＥＬＭ−４
３４ＨＶ、同ＥＬＭ−１２０（以上、住友化学工業
社）、エピクロン４３０−Ｌ、同４３０（以上、大日本
インキ化学社）、ＧＡＮ、ＧＯＴ（以上、日本化薬社）
が例示できる。これらの中で、ジアミノジフェニルメタ
ン誘導体である上記化２に示す四官能性エポキシ樹脂が
好ましい。四官能性エポキシ樹脂の市販品としては、ス
ミエポＥＬＭ−４３４、同ＥＬＭ−４３４ＨＶ（以上、
住友化学工業社）、エピクロン４３０−Ｌ、同４３０
（以上、大日本インキ化学社）がある。

【００１５】上記四官能性エポキシ樹脂は、硬化剤、触
媒等で硬化できる。硬化剤を用いる2 液型接着剤が好ま
しく、また、硬化剤は芳香族ポリアミンまたは酸無水物
が硬化物の耐熱性を維持する上で好ましい。芳香族ポリ
アミンとしては、ジアミノジフェニルメタン、ジアミノ
ジフェニルエーテル、ジアミノジエチルジフェニルメタ
ン等を、酸無水物としてはピロメリット酸無水物、無水
エンドメチレンテトラヒドロフタル酸、メチルエンドメ
チレンテトラヒドロフタル酸無水物、メチルテトラヒド
ロ無水フタル酸、メチルシクロヘキサンジカルボキシリ
ックジアンハイドライド等が挙げられる。市販品として
は、スミキュアーＭ（住友化学工業社）、ＨＮ−２２０
０（日立化成工業社）がある。また、ポリアミノアミド
も使用することができ、市販品としては、トーマイド２
９６（富士化成工業社）が挙げられる。

【００１６】本発明で使用できるシリコーン変性エポキ
シ樹脂は、シリコーン樹脂にグリシジルタイプまたは脂
環式タイプのエポキシ基を導入した樹脂であり、単独ま
たは硬化剤、硬化促進剤と配合して使用する。市販品と
しては、ＳＲ２１１５（東レ、ダウコーニングシリコー
ン社）、ＴＳＲ１９４（東芝シリコーン社）、ＥＳ１０
０１Ｎ、ＥＳ１００２Ｔ（以上、信越化学工業社）が挙
げられる。

【００１７】本発明で使用できる耐炎耐熱短繊維は、限
界酸素指数が 45〜70 、好ましくは50〜68 を有する短
繊維である。限界酸素指数がこの範囲にあることによ
り、鉄道車両用材料の燃焼試験で不燃性の認定を受ける
ことができ、また静電植毛が可能となる。限界酸素指数
が 45〜70 を有する短繊維としては、アクリル繊維を熱
処理して得られる特殊アクリル繊維、ポリパラフェニレ
ンベンゾビスオキサゾールを液晶紡糸したＰＢＯ繊維が
挙げられる。具体的には、特殊アクリル繊維としてパイ
ロメックス（東邦レーヨン社）やラスタン（旭化成工業
社）が、ＰＢＯ繊維としてザイロン（東洋紡社）があ
る。

【００１８】次に、本発明の耐炎耐熱植毛品の製造方法
について説明する。植毛方法は、機械式植毛方法、静電
植毛方法のいずれも採用できるが、静電植毛方法が一般
的であり、仕上り安定性も良好であるため、本発明の植
毛方法として好ましい。静電植毛方法の一例を図２によ
り説明する。図２は静電植毛装置を示す図である。基材
２となるステンレス板に未硬化の接着剤層３を設ける。
接着剤は 2 液型接着剤の場合、塗装直前にエポキシ樹
脂と硬化剤または硬化促進剤とを混合する。接着剤とし
ては上記樹脂に接着剤、溶剤、添加剤等の成分を含有し
ている。塗装手段は特に限定するものではないが、エア
レス、エアスプレーおよび静電スプレー塗装方法等で行
なうことができる。また、植毛する部位以外は予めマス
キングしておくことが好ましい。

【００１９】次いで図２に示す静電植毛装置の接着剤層
３に対向する位置に短繊維４を配置する。その後、基材
２を接地極５として、短繊維４と基材２との間に高電圧
発生器６を用いて高電圧を印加する。その結果、短繊維
４が接着剤層３に飛翔して付着する。この際の高電圧の
印加方法および短繊維の吹きつけ方法は接着剤層３に短
繊維４が付着できる公知の方法であればよい。電圧を解
除後、植毛された基材２を加熱して、接着剤層３を硬化
させて植毛品が得られる。

【００２０】本発明の耐炎耐熱植毛品は、耐炎性および
耐熱性に優れているので、バス、電車の客座席に設置さ
れているヒーターカバー、サウナ風呂のヒーターを内蔵
したベンチおよび熱媒を輸送するパイプ等に好適に用い
ることができ、このヒーターカバー等に接触した人が火
傷する事故を防げる。

【００２１】

【実施例】実施例１幅 70mm、長さ 150mm、厚さ 0.8mm のステンレス板に接
着剤を約 35μm の厚さにスプレー塗装した。接着剤
は、スミエポＥＬＭ−４３４（住友化学工業社）100 重
量部をプロピレングリコールモノメチルエーテル 50 重
量部およびメチルエチルケトン 10 重量部に溶解した溶
液にトーマイド２９６（富士化成工業社） 25 重量部を
加え塗装直前に混合した。次いで図２に示すような静電
植毛装置に吊り下げ、高圧発生器により 25Kv の静電圧
を 30 秒間印加し、パイロメックス（限界酸素指数；5
5、東邦レーヨン社）の短繊維（ 2.2 デシテックス、1.
2mm繊維長さ）を植毛した。静電圧を解除後、植毛加工
板を 150℃で 1 時間加熱して接着剤層を硬化させて耐
炎耐熱植毛品を得た。

【００２２】得られた耐炎耐熱植毛品を、植毛初期およ
び 150℃で 500時間、空気中で劣化させた後に、それぞ
れ次の項目で評価した。結果を表１に示す。（１）仕上り外観変色の有無を目視で判定する。（２）ゴバン目テストステンレス板と短繊維との密着性をＪＩＳＫ５４０
０に準じて測定する。（３）耐水性 100℃に加熱した沸騰水中に、耐炎耐熱植毛品を 1 時間
浸漬して、植毛部の外観および剥離状況を目視で判定す
る。（４）耐炎性耐炎耐熱植毛品の植毛部にアルコールランプの炎の先端
を 1 分間爆して、着火の有無を判定する。

【００２３】実施例２硬化剤をＨＮ−２２００（日立化成工業社） 130重量部
に代えて実施例１と同様にして接着剤を調製した。この
接着剤を用いて、実施例１と同様にして耐炎耐熱植毛品
を得た。得られた耐炎耐熱植毛品を実施例１と同様にし
て評価した。結果を表１に示す。

【００２４】実施例３接着剤をＴＳＲ１９４（ 50 重量％溶液、東芝シリコー
ン社）に代える以外は、実施例１と同様にして耐炎耐熱
植毛品を得た。得られた耐炎耐熱植毛品を実施例１と同
様にして評価した。結果を表１に示す。

【００２５】実施例４ＳＲ２１１５（ 50 重量％溶液、東レ、ダクコーニング
シリコーン社） 100重量部に硬化剤ＳＲ２１１５Ｋ（東
レ、ダクコーニングシリコーン社） 20 重量部を配合し
て接着剤を調製した。この接着剤を用い、短繊維はラス
タン（限界酸素指数；55、1.3 デシテックス、 1.2mm
繊維長さ、東邦レーヨン社）に代えて、実施例１と同様
にして耐炎耐熱植毛品を得た。得られた耐炎耐熱植毛品
を実施例１と同様にして評価した。結果を表１に示す。

【００２６】比較例１〜比較例３表１に示す接着剤および短繊維をそれぞれ用いて、実施
例１と同様にして植毛品を得た。得られた植毛品を実施
例１と同様にして評価した。結果を表１に示す。なお、
水性ウレタンディスパコールｕ−５３は住友バイエルウ
レタン社製、水性アクリルボンコートＤＶ−７５９は大
日本インキ化学工業社製、ビスフェノールＡタイプエポ
キシ樹脂は油化シェル社製をそれぞれ用いた。またナイ
ロン短繊維は、限界酸素指数が 20 である。

【００２７】

【表１】

【００２８】表１に示すように、各実施例は、耐熱性テ
スト 500 時間経過しても各評価項目に初期値と比べて
変化がなかった。一方、各比較例は初期値と比べて各評
価項目の値が低下して、実用に耐えられなかった。

【００２９】

【発明の効果】本発明の耐炎耐熱植毛品は、耐熱性接着
剤がポリグリシジルアミン型エポキシ樹脂系接着剤、特
に四官能性エポキシ樹脂であるので、また、シリコーン
変性エポキシ樹脂系接着剤であるので、熱風送風装置お
よび熱媒輸送パイプ等の表面部材等、熱源または熱媒体
を覆う基材として用いても、短繊維層の熱伝導率の低下
による断熱効果と短繊維層に含まれる空気層の断熱効果
が相乗して、これら装置の表面に人がふれても火傷が起
こりにくい。また、接着剤層および短繊維層の良好な耐
熱性能により長期間その機能が維持できる。

【００３０】上記耐炎耐熱短繊維が、限界酸素指数を 4
5〜65 とする短繊維であるので、上記耐炎耐熱性がより
向上する。

【図面の簡単な説明】

【図１】植毛品の部分断面図である。

【図２】静電植毛装置を示す図である。

【符号の説明】

１植毛品２基材３耐熱性接着剤層４耐炎耐熱短繊維５接地極６高電圧発生器

フロントページの続きＦターム(参考） 4F100 AB04 AK53G AT00A BA02 DG02B EH61 EH612 GB33 JJ03G JJ07 JJ07B JL11 YY00B 4J040 EC121 EC341 EC461 GA29 LA06 LA08 MA10 MB02 NA15

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】基材上に耐熱性接着剤層を介して耐炎耐
熱短繊維を植毛してなる耐炎耐熱植毛品であって、前記耐熱性接着剤がポリグリシジルアミン型エポキシ樹
脂系接着剤であることを特徴とする耐炎耐熱植毛品。
【請求項２】前記ポリグリシジルアミン型エポキシ樹
脂が化１に示す四官能性エポキシ樹脂であることを特徴
とする請求項１記載の耐炎耐熱植毛品。【化１】
【請求項３】基材上に耐熱性接着剤層を介して耐炎耐
熱短繊維を植毛してなる耐炎耐熱植毛品であって、前記耐熱性接着剤がシリコーン変性エポキシ樹脂系接着
剤であることを特徴とする耐炎耐熱植毛品。
【請求項４】耐炎耐熱短繊維は、限界酸素指数が 45
〜70 を有する短繊維であることを特徴とする請求項１
ないし請求項３のいずれか一項記載の耐炎耐熱植毛品。
【請求項５】前記基材は、熱源または熱媒体を覆う基
材であることを特徴とする請求項１ないし請求項４のい
ずれか一項記載の耐炎耐熱植毛品。