JP2012219386A

JP2012219386A - 難燃性繊維シート

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Publication number: JP2012219386A
Application number: JP2011083240A
Authority: JP
Inventors: Tatsuhiko Tsumura; 達彦津村
Original assignee: Japan Vilene Co Ltd
Current assignee: Japan Vilene Co Ltd
Priority date: 2011-04-05
Filing date: 2011-04-05
Publication date: 2012-11-12
Anticipated expiration: 2031-04-05
Also published as: JP5792980B2

Abstract

【課題】ＶＯＣを発生させることなく、難燃性に優れている難燃性繊維シートを提供すること。
【解決手段】本発明の難燃性繊維シートは、温度２３５℃、２．１６ｋｇ荷重時におけるメルトボリュームフローレートが１０ｃｍ^３／１０ｍｉｎ．以上のナイロン１１樹脂を含む繊維を１０ｍａｓｓ％以上含有している。なお、ナイロン１１樹脂は比重がポリエステル繊維よりも小さいため、難燃性繊維シートを従来よりも軽量にすることができ、更に、ナイロン１１樹脂は耐光性に優れ、変色しにくい。そのため、自動車用の内装シートとして好適に使用できる。
【選択図】なし

Description

本発明は難燃性繊維シートに関する。特に、自動車用の内装シートとして好適に使用できる難燃性繊維シートに関する。

従来から自動車の内装シート、特に表皮シートとして、意匠性に優れるように、ポリエステル原着繊維を用いたシートが用いられている（特許文献１）。このシートは意匠性に優れるものであったが、通常、自動車の内装シートには難燃性が必要とされるため、難燃性を付与するためにリン系などの難燃剤が添加されている。しかしながら、このような難燃剤を含んでいることによって、揮発性有機化合物（ＶＯＣ）を発生しやすいため、難燃剤を使用することなく、難燃性に優れているのが好ましい。

このような難燃性の問題は自動車用途のみならず、例えば、電気製品等の緩衝材、吸音材又は断熱材、皮革シート、壁紙などの建材、フィルタ、カーテン、家具などのインテリア材、或いは耐熱衣服の用途に使用する場合にも、ＶＯＣを発生させることなく、難燃性に優れているのが好ましい。

特開平１１−２６８５９６号公報

本発明は上述のような状況下においてなされたものであり、ＶＯＣを発生させることなく、難燃性に優れている難燃性繊維シートを提供することを目的とする。

本発明の請求項１にかかる発明は、「温度２３５℃、２．１６ｋｇ荷重時におけるメルトボリュームフローレートが１０ｃｍ^３／１０ｍｉｎ．以上のナイロン１１樹脂を含む繊維を１０ｍａｓｓ％以上含有する難燃性繊維シート。」である。

本発明の請求項２にかかる発明は、「自動車用の内装シートとして使用する、請求項１記載の難燃性繊維シート。」である。

本発明の請求項１にかかる発明は、温度２３５℃、２．１６ｋｇ荷重時におけるメルトボリュームフローレートが１０ｃｍ^３／１０ｍｉｎ．以上のナイロン１１樹脂を含む繊維を１０ｍａｓｓ％以上含有する難燃性繊維シートは難燃剤を含まなくても、難燃性に優れていることを見出した。また、ナイロン１１樹脂は比重がポリエステル繊維よりも小さいため、難燃性繊維シートを従来よりも軽量にすることができる。更に、ナイロン１１樹脂は耐光性に優れ、変色しにくいという特長もある。

本発明の請求項２にかかる発明は、自動車用の内装シートとして使用した場合であっても、十分な難燃性を発揮することができる。

本発明の難燃性繊維シートは、温度２３５℃、２．１６ｋｇ荷重時におけるメルトボリュームフローレートが１０ｃｍ^３／１０ｍｉｎ．以上のナイロン１１樹脂を含む繊維を１０ｍａｓｓ％以上含有しているため、難燃剤を含まなくても難燃性に優れている。通常、ナイロン樹脂のＬＯＩ値は２０〜２１程度で可燃性であるという認識があるにもかかわらず、特定のナイロン１１樹脂が難燃性に優れていることは驚きである。

ナイロン１１樹脂は主鎖中にアミド結合を有するポリマーである、ポリウンデカンアミドである。このナイロン１１樹脂が植物由来の炭素からなると、環境に優しいため好適である。このような植物由来のナイロン１１樹脂として、例えば、Ｒｉｌｓａｎ（登録商標、アルケマ社製）を挙げることができる。なお、ナイロン１１樹脂はポリエステル樹脂よりも比重が小さいため、難燃性繊維シートを軽量化できるという特長もある。更に、ナイロン１１樹脂は耐光性に優れ、変色しにくいという特長もある。

このようなナイロン１１樹脂の中でも、温度２３５℃、２．１６ｋｇ荷重時におけるメルトボリュームフローレートが１０ｃｍ^３／１０ｍｉｎ．以上のナイロン１１樹脂が難燃性に優れていることを見出した。本発明者の実験によると、温度２３５℃、２．１６ｋｇ荷重時におけるメルトボリュームフローレートが１０ｃｍ^３／１０ｍｉｎ．未満であると、十分な難燃性を発揮することができない。前記メルトボリュームフローレートが高い方が難燃性に優れる傾向があるため、２０ｃｍ^３／１０ｍｉｎ．以上であるのが好ましく、３０ｃｍ^３／１０ｍｉｎ．以上であるのが更に好ましい。なお、前記メルトボリュームフローレートの上限は特に限定するものではない。

本発明における、「温度２３５℃、２．１６ｋｇ荷重時におけるメルトボリュームフローレート」は、ＩＳＯ１１３３に従い、温度２３５℃、荷重２．１６ｋｇの条件にて測定したメルトボリュームフローレートである。

本発明の難燃性繊維シートは上述のようなナイロン１１樹脂を含む繊維（以下、単に「ナイロン１１系繊維」と表記することがある）を１０ｍａｓｓ％以上含有するシートである。ナイロン１１系繊維は、ナイロン１１樹脂のみからなる単一繊維であることもできるし、ナイロン１１樹脂以外の樹脂も含む複合繊維であることもできるが、単一繊維であると、ナイロン１１樹脂量が多いことによって、より難燃性に優れているため、単一繊維からなるのが好ましい。

なお、ナイロン１１系繊維が複合繊維である場合、ナイロン１１樹脂は表面に露出していても良いし、露出していなくても良い。また、複合繊維の繊維断面における配置として、例えば、芯鞘型（偏芯を含む）、サイドバイサイド型、海島型、積層型を挙げることができる。複合繊維である場合のナイロン１１樹脂以外の樹脂として、ナイロン６、ナイロン６６などナイロン系樹脂、ポリエチレン、ポリプロピレンなどのオレフィン系樹脂、ポリエステル系樹脂などを挙げることができる。融点の低い樹脂が繊維表面に露出している場合には、その繊維表面に露出した樹脂を融着させることによって、難燃性繊維シートに機械的強度や耐摩耗性を付与することができる。更に、複合繊維におけるナイロン１１樹脂は難燃性に優れるように、複合繊維中のナイロン１１樹脂が難燃性繊維シートの１０ｍａｓｓ％以上含まれているのが好ましい。

また、ナイロン１１系繊維は顔料及び／又は染料を含有する原着繊維であるのが好ましい。意匠性に優れる難燃性繊維シートであることができるためである。また、ナイロン１１系繊維はＶＯＣを発生することがないように、難燃剤を含んでいないのが好ましい。

ナイロン１１系繊維の繊度及び繊維長は難燃性繊維シートの態様によって異なるため、特に限定するものではないが、不織布の態様である場合、繊度は１ｄｔｅｘ〜２２ｄｔｅｘであるのが好ましく、繊維長は３５〜１３０ｍｍであるのが好ましい。

本発明の難燃性繊維シートは上述のようなナイロン１１系繊維を１０ｍａｓｓ％以上含有していることによって、難燃性に優れるものである。１０ｍａｓｓ％未満では難燃性に劣ることを確認している。このナイロン１１系繊維量が多いほど、難燃性に優れているため、ナイロン１１系繊維は２０ｍａｓｓ％以上含まれているのが好ましい。

なお、本発明の難燃性繊維シートは上述のようなナイロン１１系繊維のみから構成することができるが、難燃性を阻害しない範囲内で、ナイロン１１系繊維以外の繊維を含んでいることができる。このようなナイロン１１系繊維以外の繊維として、例えば、ナイロン６、ナイロン６６などのナイロン系繊維、ビニロン繊維、ビニリデン繊維、ポリ塩化ビニル繊維、ポリエステル繊維、アクリル繊維、ポリエチレン、ポリプロピレンなどのポリオレフィン系繊維、ポリウレタン繊維などの合成繊維；レーヨン繊維、キュプラ繊維などの再生繊維；アセテート繊維などの半合成繊維；綿、麻などの植物繊維；羊毛、絹などの動物繊維、を挙げることができる。

なお、ナイロン１１系繊維以外の繊維も意匠性に優れるように、顔料及び／又は染料を含有する原着繊維であるのが好ましい。また、ＶＯＣを発生させることがないように、ナイロン１１系繊維以外の繊維も難燃剤を含んでいないのが好ましい。更に、難燃性繊維シートに機械的強度や耐摩耗性を付与するために、融着繊維を含んでいるのが好ましい。この融着繊維はより機械的強度や耐摩耗性を付与しやすい、融点の異なる２種類以上の樹脂からなる複合繊維であるのが好ましく、融点の低い低融点樹脂が繊維表面に露出しているのが好ましい。なお、ナイロン１１系繊維を溶融させない場合、融着繊維の低融点樹脂の融点はナイロン１１樹脂の融点よりも低いのが好ましい。

本発明の難燃性繊維シートはナイロン１１系繊維を含むものであり、その態様は特に限定するものではないが、例えば、不織布、織物、編物、或いはこれらの複合体であることができる。なお、これらの態様からなる難燃性繊維シートは、ナイロン１１系繊維を用いて、常法により製造することができる。例えば、不織布の態様を有する場合、カード機やエアレイ法などの乾式法、スパンボンド法やメルトブロー法などの直接法、又は湿式法により繊維ウエブを形成した後、ニードルパンチ、繊維融着、水流絡合、及び／又はバインダ接着を適宜組み合わせることによって、製造することができる。

本発明の難燃性繊維シートは、前述のナイロン１１系繊維を１０ｍａｓｓ％以上含有していることによって、ＦＭＶＳＳ（ＦｅｄｅｒａｌＭｏｔｏｒ−ＶｅｈｉｃｌｅＳａｆｅｔｙＳｔａｎｄａｒｄ）Ｎｏ．３０２燃焼試験（ＪＩＳＤ１２０１）において、８０ｍｍ／ｍｉｎ．以下の難燃性に優れるものである。なお、難燃性繊維シートの目付、厚さは特に限定するものではなく、適用用途によって、適宜調整することができる。本発明の難燃性繊維シートの好適な用途である自動車用の内装シートの場合、目付は５０〜４００ｇ／ｍ^２であるのが好ましく、厚さは０．５〜１０ｍｍであるのが好ましい。

このように、本発明の難燃性繊維シートは難燃剤を含んでいなくても、難燃性に優れるシートであるため、難燃性を必要とする用途、例えば、自動車用の内装シート（特に、表皮シート）、電気製品等の緩衝材、吸音材又は断熱材、皮革シート、壁紙などの建材、フィルタ、カーテン、家具などのインテリア材、或いは耐熱衣服の用途に、好適に使用することができる。特に、自動車用の内装シートとして使用しても、十分な難燃性を発揮するため、好適に使用できる。より具体的には、天井、ドアーサイド、ピラーガーニッシュ、リヤパッケージ、シートサイド、シートバック、フロアーカーペットなどの内装材の表皮材として好適に使用することができる。

以下に、本発明の実施例を記載するが、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。なお、燃焼性試験はＦＭＶＳＳＮｏ．３０２燃焼試験（ＪＩＳＤ１２０１）に準じて測定した。

（実施例１〜２、比較例１〜２）
表１に示す割合で繊維を混合し、カード機により開繊して繊維ウエブを形成した後、針密度３５０本／ｃｍ^２でニードルパンチして、ニードルパンチ不織布を製造した。次いで、このニードルパンチ不織布を温度１６０℃に設定した熱処理機により５分間の熱処理を実施して、融着難燃不織布を製造した。

＃１：原着ポリエステル単一繊維（繊度：６．６ｄｔｅｘ、繊維長：７６ｍｍ、難燃剤を含んでいない）
＃２：原着融着複合繊維［繊度：４．４ｄｔｅｘ、繊維長：５１ｍｍ、芯成分：ポリエステル、鞘成分：変性ポリエステル（融点：１１０℃）、難燃剤を含んでいない］
＃３：原着ナイロン１１単一繊維Ａ［繊度：３．３ｄｔｅｘ、繊維長：５１ｍｍ、Ｒｉｌｓａｎ（登録商標）ＢＭＮＯ、アルケマ社製、温度２３５℃、２．１６ｋｇ荷重時におけるメルトボリュームフローレート：１１ｃｍ^３／１０ｍｉｎ．、比重：１．０３ｇ／ｃｍ^３、難燃剤を含んでいない］
＃４：ＯＫ・・燃焼速度が８０ｍｍ／ｍｉｎ．以下、ＮＧ・・燃焼速度が８０ｍｍ／ｍｉｎ．を超える

この表１から、ナイロン１１系繊維を１０ｍａｓｓ％以上含んでいることによって、難燃性に優れていることがわかった。

（実施例３、比較例３〜５）
表２に示す割合で繊維を混合し、カード機により開繊して繊維ウエブを形成した後、針密度３５０本／ｃｍ^２でニードルパンチして、ニードルパンチ不織布を製造した。次いで、このニードルパンチ不織布を温度１６０℃に設定した熱処理機により５分間の熱処理を実施して、融着難燃不織布を製造した。

＃１：原着ポリエステル単一繊維（繊度：６．６ｄｔｅｘ、繊維長：７６ｍｍ、難燃剤を含んでいない）
＃２：原着融着複合繊維［繊度：４．４ｄｔｅｘ、繊維長：５１ｍｍ、芯成分：ポリエステル、鞘成分：変性ポリエステル（融点：１１０℃）、難燃剤を含んでいない］
＃５：原着ナイロン１１単一繊維Ｂ［繊度：３．３ｄｔｅｘ、繊維長：５１ｍｍ、Ｒｉｌｓａｎ（登録商標）ＢＥＣＮＴＬ、アルケマ社製、温度２３５℃、２．１６ｋｇ荷重時におけるメルトボリュームフローレート：３０ｃｍ^３／１０ｍｉｎ．、比重：１．０３ｇ／ｃｍ^３、難燃剤を含んでいない］
＃６：原着ナイロン１１単一繊維Ｃ［繊度：３．３ｄｔｅｘ、繊維長：５１ｍｍ、Ｒｉｌｓａｎ（登録商標）ＢＥＳＶＯＡＦＤＡ、アルケマ社製、温度２３５℃、２．１６ｋｇ荷重時におけるメルトボリュームフローレート：１ｃｍ^３／１０ｍｉｎ．未満、比重：１．０３ｇ／ｃｍ^３、難燃剤を含んでいない］
＃７：原着ナイロン１１単一繊維Ｄ［繊度：３．３ｄｔｅｘ、繊維長：５１ｍｍ、Ｒｉｌｓａｎ（登録商標）ＢＥＳＮＯＴＬ、アルケマ社製、温度２３５℃、２．１６ｋｇ荷重時におけるメルトボリュームフローレート：１ｃｍ^３／１０ｍｉｎ．、比重：１．０３ｇ／ｃｍ^３、難燃剤を含んでいない］
＃４：ＯＫ・・燃焼速度が８０ｍｍ／ｍｉｎ．以下、ＮＧ・・燃焼速度が８０ｍｍ／ｍｉｎ．を超える

この表２の結果から、ナイロン１１樹脂の温度２３５℃、２．１６ｋｇ荷重時におけるメルトボリュームフローレートが１０ｃｍ^３／１０ｍｉｎ．以上であると、難燃性に優れていることがわかった。

（比較例６〜１３）
表３、４に示す割合で繊維を混合し、カード機により開繊して繊維ウエブを形成した後、針密度３５０本／ｃｍ^２でニードルパンチして、ニードルパンチ不織布を製造した。次いで、このニードルパンチ不織布を温度１６０℃に設定した熱処理機により５分間の熱処理を実施して、融着難燃不織布を製造した。

＃１：原着ポリエステル単一繊維（繊度：６．６ｄｔｅｘ、繊維長：７６ｍｍ、難燃剤を含んでいない）
＃２：原着融着複合繊維［繊度：４．４ｄｔｅｘ、繊維長：５１ｍｍ、芯成分：ポリエステル、鞘成分：変性ポリエステル（融点：１１０℃）、難燃剤を含んでいない］
＃８：ナイロン６６単一繊維［繊度：６．６ｄｔｅｘ、繊維長：７６ｍｍ、難燃剤を含んでいない］
＃９：ナイロン６単一繊維［繊度：３．３ｄｔｅｘ、繊維長：５１ｍｍ、難燃剤を含んでいない］
＃４：ＯＫ・・燃焼速度が８０ｍｍ／ｍｉｎ．以下、ＮＧ・・燃焼速度が８０ｍｍ／ｍｉｎ．を超える

この表３〜４の結果から、ナイロン６６繊維又はナイロン６繊維を用いても、難燃性に優れる融着難燃不織布を製造できないことがわかった。

本発明の難燃性繊維シートは難燃剤を含んでいなくても、難燃性に優れるシートであるため、難燃性を必要とする用途、例えば、自動車用の内装シート（特に、表皮シート）、電気製品等の緩衝材、吸音材又は断熱材、皮革シート、壁紙などの建材、フィルタ、カーテン、家具などのインテリア材、或いは耐熱衣服の用途に、好適に使用することができる。特に、自動車用の内装シートとして使用しても、十分な難燃性を発揮するため、好適に使用できる。より具体的には天井、ドアーサイド、ピラーガーニッシュ、リヤパッケージ、シートサイド、シートバック、フロアーカーペットなどの内装材の表皮材として好適に使用できる。

Claims

温度２３５℃、２．１６ｋｇ荷重時におけるメルトボリュームフローレートが１０ｃｍ^３／１０ｍｉｎ．以上のナイロン１１樹脂を含む繊維を１０ｍａｓｓ％以上含有する難燃性繊維シート。
自動車用の内装シートとして使用する、請求項１記載の難燃性繊維シート。