JP2003221453A - 無機粉末を担持させたポリエステル繊維製ボード - Google Patents
無機粉末を担持させたポリエステル繊維製ボードInfo
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Abstract
リエステル繊維製ボードを提供すること。 【解決手段】 ボードを構成するポリエステル繊維表面
に有機バインダーと無機粉末の複合膜を形成すること、
および/または、ポリエステル繊維により構成される気
孔の一部を有機バインダーと無機粉末の複合材料で充填
することにより剛性と難燃性を有し、熱伝導性を改善し
たポリエステル繊維製ボード。多孔質材料であるポリエ
ステル繊維製ボードの中に、有機バインダー、無機粉末
及び溶媒からなるスラリーを圧入、含浸させ、乾燥する
ことにより製造する。無機粉末として高熱伝導性を有す
る物質を用いる。
Description
せたポリエステル繊維製ボードに関する。
エステルは地球に易しい高分子材料として多くの分野で
使用されている。ポリエステル繊維で構成される不織布
は、安価で気孔率が90%以上の多孔質材料であり、ま
た、廃ペットボトルからの再生繊維により製造すること
も可能である。さらに、適当な温度で適当な時間熱間プ
レス成形した後、室温でプレスすることにより、表面平
滑性や平行度に優れ、適度な剛性を有しながら適度な弾
性を有するポリエステル繊維製ボートとすることが可能
である。このポリエステル繊維製ボードは、多孔質体で
あるため軽量であり、当然のごとく空気層が多いため断
熱性に優れた材料である。これらの特質は、ポリエステ
ル繊維製ボードを建築材料として活用するには、極めて
優位な点であるが、一方で問題は本質的な剛性や難燃性
に乏しい点、また熱伝導性が要求される部位に使用でき
ない点等である。
ードを建築材料として使用する場合、軽量で断熱性に優
れているという特性を有する反面、本質的な剛性や難燃
性に乏しい点、また熱伝導性が要求される部位に使用で
きない点等である。
製不織布からボードを作製する際の熱間プレス時の圧縮
比を大きくすることにより高剛性化は図れるものの、か
さ比重が大きくポリエステル繊維製ボードの本来有する
軽量で多孔質であるという利点が損なわれる。また、ポ
リエステル繊維そのもののが弾性を有する素材であるこ
とから、圧縮比を大きくするという手段では本質的な高
剛性化を実現することは不可能である。
いる。リン化合物を付与した難燃ポリエステル繊維を一
定割合配合したポリエステル繊維製ボードは、難燃ポリ
エステル繊維の割合を多くしない限り、満足する難燃性
は得られず、本質的な難燃化処理法とはいえない。一
方、リン酸アンモニウムやホルムアルデヒド尿素等によ
り構成される組成物による難燃化処理法は、満足し得る
難燃化処理が行えるものの、使用する組成物の中に、近
年環境汚染で問題視される環境ホルモン等の物質が含有
されており、将来的に継続して本組成物を使用した難燃
処理を行うことは到底不可能と考えられる。
熱性に優れた材料に、熱伝導性を要求されることは極め
て少ないが、床暖房の上層に設置される温熱畳等の芯材
としてポリエステル繊維製ボードを活用する場合には熱
伝導性の改善が求められる。すなわち、軽量で適度な弾
力性を有するポリエステル繊維製ボードは畳の芯材とし
て有用な材料であるが、一方で断熱性に優れていること
から暖められた床上部の熱を、床上層に設置された畳上
面に伝達させるには熱伝導性の改善を図る必要がある。
しかし、ポリエステル繊維そのものの熱伝導性が大きく
ないことから、ポリエステル繊維製ボードの熱伝導性の
改善を容易に解決することは難しい。
性を有し、熱伝導性を改善したポリエステル繊維製ボー
ドを提供することを目的としている。
するポリエステル繊維表面に有機バインダーと無機粉末
の複合膜を形成すること、および/または、ポリエステ
ル繊維により構成される気孔の一部を有機バインダーと
無機粉末の複合材料で充填することにより剛性と難燃性
を有し、熱伝導性を改善したポリエステル繊維製ボード
を要旨としている。
ドの中に、有機バインダー、無機粉末及び溶媒からなる
スラリーを圧入、含浸させ、乾燥することにより製造し
ており、その場合、本発明は、多孔質材料であるポリエ
ステル繊維製ボードの中に、有機バインダー、無機粉末
及び溶媒からなるスラリーを圧入、含浸させ、乾燥する
ことにより、ボードを構成するポリエステル繊維表面に
有機バインダーと無機粉末の複合膜を形成すること、お
よび/または、ポリエステル繊維により構成される気孔
の一部を有機バインダーと無機粉末の複合材料で充填す
ることにより剛性と難燃性を有し、熱伝導性を改善した
ポリエステル繊維製ボードを要旨としている。
するポリエステルは弾性に富み、可燃性材料である。一
般的に、高分子材料は、材料の種類により異なるもの
の、ヤング率が低く可燃物質である。一方、無機材料は
いずれの材料についても、不燃物であり、高分子材料に
比較して高剛性材料であるといえる。本発明は、ポリエ
ステル繊維ボードを無機粉末による複合化処理を行い、
ポリエステル繊維製ボードの高剛性化及び難燃化を達成
しようとするものであり、また複合化する無機粉末に高
熱伝導性を有する物質を使用することによりポリエステ
ル繊維製ボードの熱伝導製性改善を図ろうとするもので
ある。
率が90%以上の多孔質材料であり、また、廃ペットボ
トルからの再生繊維により製造することも可能である。
ポリエステル繊維製不織布は、軽量で、断熱性に富み、
また弾性に富むことから、これまで敷き布団の芯材とし
て活用されてきた。ポリエステル繊維製不織布は、例え
ば2〜40デニールの太さのポリエステル製繊維50〜
90%に対してバインダーと称する低融点繊維を絡めた
ポリエステル繊維を50〜10%配合し、混合した後、
ほぐし工程、すき工程を経て、積層成形されることによ
り製造される。さらに、適当な温度で熱間プレス及び冷
間プレス成形することにより、適度の剛性を有するポリ
エステル繊維製ボードとすることも可能である。ポリエ
ステル繊維製ボードは、使用する繊維の太さ(2〜40
デニール)や熱間プレス処理における圧力、温度、保持
時間等によりかさ比重が異なるが、いずれの条件におい
てもポリエステル繊維製ボードは多孔質材料である。
バインダー、無機粉末、及び溶媒(主として水)よりな
るスラリーを圧入、含浸させた後、乾燥することにより
ボードを構成するポリエステル繊維表面に有機バインダ
ーと無機粉末の複合膜を形成させたり、またポリエステ
ル繊維により構成される気孔の一部を有機バインダーと
無機粉末の複合材料で充填することによりポリエステル
繊維製ボードの高剛性化及び難燃化度を高め、かつ熱伝
導性を改善しようとするものである。
繊維製ボードの中に、有機バインダー、無機粉末及び溶
媒(主として水)からなるスラリーを圧入、含浸させ、
乾燥することによりポリエステル繊維表面に有機バイン
ダー及び無機粉末により構成される複合膜を形成させ
た、またポリエステル繊維により構成される気孔の一部
を有機バインダーと無機粉末により構成される複合材料
により充填することにより剛性や難燃性を有し、熱伝導
性を改善したポリエステル繊維製ボードである。
り異なるが、安全面及び安価であることなどを考慮する
と、溶媒には水を使用することが望ましく、水を溶媒と
して使用する場合、有機バインダーとしてアクリルエマ
ルジョン、ポリビニルアルコール、ポリ酢酸ビニル、水
溶性フェノール等を使用することができる。
石、タルク、セリサイト、フライアッシュ、炭酸カルシ
ウム等を使用できるが、可能な限り比重の小さい粉末を
使用するのが望ましい。なぜならば有機バインダーと無
機粉末を圧入、含浸させたポリエステル繊維製ボードの
比重は大きくなり、ポリエステル繊維製ボードが本来有
する、比重の小さい軽い材料であるという特性を損なう
からである。使用する無機粉末の粒子径は100ミクロ
ン以下が望ましい。これは調製したスラリーをポリエス
テル繊維ボード全体に圧入、含浸させる際の圧入し易さ
に影響を与えるからである。
善する場合に使用する無機粉末としては、極力熱伝導性
の良い物質、例えば、窒化アルミニウム等を使用する方
が、よりポリエステル繊維製ボードの熱伝導性の改善を
達成できる。窒化アルミニウム粉末を使用する場合、圧
入・含浸するスラリーを調製する前に、800〜105
0℃で仮焼し、窒化アルミニウム表面を酸化アルミニウ
ムで被覆させる必要がある。これは、調製したスラリー
中の水分や、ボードへ圧入・含浸後の空気中に含まれる
水蒸気により窒化アルミニウムがアンモニアガスと水酸
化アルミニウムに分解し、ポリエステル繊維製ボードの
熱伝導性の改善効果が低下するからである。
酸カルシウムは約700℃以上の温度で酸化カルシウム
と炭酸ガスに分解する。炭酸ガスは不活性ガスの一種で
あり、炭酸カルシウム近傍の酸素濃度を低減することに
よる難燃化も期待し得る。
浸させる有機バインダーと無機粉末の量は、多ければ多
いほど剛性や難燃化度は高くなり、熱伝導性の改善を図
ることが出来るが、ボード全体の重量が重くなる。希望
する剛性、難燃化度、熱伝導性の改善度により、圧入、
含浸量を自由に変えることが可能である。
明はこれら実施例によって何ら限定されるものではな
い。
デニールのポリエステル繊維70%に対して低融点繊維
を絡めた太さ4デニールのポリエステル製繊維30%か
らなる不織布を、温度180℃、圧力10MPaで1分
間プレスしたかさ比重約0.17のボードである。炭酸
カルシウム100gに対して、ポリビニルアルコール2
0gを加え、水を溶媒として使用し、炭酸カルシウム固
形分濃度が5、10、15、17.5、20vol%の
5種類のスラリーを調製した。これら5種類のスラリー
を、それぞれ190 × 290 × 9mmのボード
に圧入、含浸させた後、70℃で乾燥させて供試体とし
た。
ルコールを圧入・含浸させたポリエステル繊維製ボード
のかさ比重、曲げ強さ、曲げヤング率を示す。スラリー
の固形分濃度が高くなると共に、かさ比重は増大し、そ
れと共にポリエステル繊維製ボードの曲げヤング率や曲
げ強さは増大している。したがって、無機粉末と有機バ
インダーを圧入・含浸させることにより、ポリエステル
繊維製ボードの高剛性化を図ることが可能であり、スラ
リーの固形分濃度を調製することにより、必要なかさ比
重、曲げ強さ、剛性を有するポリエステル繊維製ボード
を作製することが可能である。
デニールのポリエステル繊維70%に対して低融点繊維
を絡めた太さ4デニールのポリエステル製繊維30%か
らなる不織布を、温度180℃、圧力10MPaで1分
間プレスしたかさ比重約0.16のボードである。炭酸
カルシウム100gに対して、ポリビニルアルコール2
0gを加え、水を溶媒として使用し、炭酸カルシウム固
形分濃度が10、15、20、25、30vol%の5
種類のスラリーを調製した。これら5種類のスラリー
を、それぞれ300×300×10mmのボードに含浸
させた後、70℃で乾燥させて供試体とした。難燃性試
験は、45゜メッケルバーナー法により行った。すなわ
ち、ボードを45゜の角度におき、下から2分間燃焼さ
せ、炭化面積、残塵時間を測定した。
ールを含浸させたポリエステル繊維製ボードのかさ比重
及び難燃性試験の結果を示す。表1と同様に、炭酸カル
シウムスラリーの固形分濃度が高くなるに従い、ボード
のかさ比重も大きい値となっている。難燃性は高濃度の
炭酸カルシウムスラリーを含浸させたポリエステル繊維
製ボードほど高く、30vol%の炭酸カルシウムスラ
リーを含浸させたポリエステル繊維製ボードにおいて
は、炭化面積が極めて小さく、さらに残塵もないという
難燃性の高いポリエステル繊維製ボードとなっている。
以上の結果から、炭酸カルシウムの含浸量を変えること
により、ポリエステル繊維製ボードの難燃性を制御し得
ることがわかる。
デニールのポリエステル繊維70%に対して低融点繊維
を絡めた太さ4デニールのポリエステル製繊維30%か
らなる不織布を、温度180℃、圧力10MPaで1分
間プレスしたかさ比重約0.26のボードである。90
0℃で仮焼した窒化アルミニウム粉末100gに対し
て、ポリビニルアルコール20gを加え、水を溶媒とし
て使用し、窒化アルミニウム固形分濃度が1、2、5v
ol%の3種類のスラリーを調製した。これら3種類の
スラリーを、それぞれ200 × 200 × 10m
mのボードに含浸させた後、70℃で乾燥させて供試体
とした。表3に窒化アルミニウム粉末とポリビニルアル
コールを含浸させたポリエステル繊維製ボードのかさ比
重、窒化アルミニウム含浸量及び熱伝導率の測定結果を
示す。実験に供したポリエステル繊維製ボードの熱伝導
率が0.078 kcal/mh℃であるのに対して、
固形分濃度5vol%の窒化アルミニウムスラリーを含
浸させたポリエステル繊維製ボードの熱伝導率は0.1
52kcal/mh℃と、約2倍の値となっている。ま
た、表において、窒化アルミニウム粉末の含浸量の増加
と共に、ポリエステル繊維製ボードの熱伝導率は僅かで
はあるが増加しており、窒化アルミニウム粉末等無機粉
末を含浸させることによりポリエステル繊維製ボードの
熱伝導率を改善することが可能であるといえる。
たポリエステル繊維製ボードを提供することができる。
Claims (3)
- 【請求項1】 ボードを構成するポリエステル繊維表面
に有機バインダーと無機粉末の複合膜を形成すること、
および/または、ポリエステル繊維により構成される気
孔の一部を有機バインダーと無機粉末の複合材料で充填
することにより剛性と難燃性を有し、熱伝導性を改善し
たポリエステル繊維製ボード。 - 【請求項2】 多孔質材料であるポリエステル繊維製ボ
ードの中に、有機バインダー、無機粉末及び溶媒からな
るスラリーを圧入、含浸させ、乾燥することにより製造
する請求項1のポリエステル繊維製ボード。 - 【請求項3】 無機粉末として高熱伝導性を有する物質
を用いる請求項2のポリエステル繊維製ボード。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2002020703A JP2003221453A (ja) | 2002-01-29 | 2002-01-29 | 無機粉末を担持させたポリエステル繊維製ボード |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2002020703A JP2003221453A (ja) | 2002-01-29 | 2002-01-29 | 無機粉末を担持させたポリエステル繊維製ボード |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2003221453A true JP2003221453A (ja) | 2003-08-05 |
Family
ID=27744131
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2002020703A Pending JP2003221453A (ja) | 2002-01-29 | 2002-01-29 | 無機粉末を担持させたポリエステル繊維製ボード |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2003221453A (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2007116676A1 (ja) | 2006-03-31 | 2007-10-18 | Kuraray Kuraflex Co., Ltd. | 不織繊維構造を有する成形体 |
-
2002
- 2002-01-29 JP JP2002020703A patent/JP2003221453A/ja active Pending
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2007116676A1 (ja) | 2006-03-31 | 2007-10-18 | Kuraray Kuraflex Co., Ltd. | 不織繊維構造を有する成形体 |
US9758925B2 (en) | 2006-03-31 | 2017-09-12 | Kuraray Co., Ltd. | Molded object having nonwoven fibrous structure |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
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A977 | Report on retrieval |
Effective date: 20040308 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 |
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A131 | Notification of reasons for refusal |
Effective date: 20040316 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 |
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A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20040517 |
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A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20050315 |
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A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20050516 |
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A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20051129 |