JP2016513030A - 複合シートおよびそれを含む貨物コンテナ - Google Patents

Abstract

本発明は非硬質複合シートを対象とし、この複合シートは、順に、少なくとも１１ｇ／ｄｔｅｘの引張り強さを有するフィラメント状ヤーンの第一の布と、ＵＶおよび風雨を通さない第一ポリマー層とを含む１０２〜６７８ｇｓｍの面密度を有する第一構成要素、少なくとも１枚の保護ポリマー層に隣接した耐燃性無機耐火層を含む１０〜１７０ｇｓｍの面密度を有する第二構成要素、および少なくとも１１ｇ／ｄｔｅｘの引張り強さを有するフィラメント状ヤーンの第二の布と、耐衝撃かつ耐擦傷性の第二ポリマー層とを含む１０２〜６７８ｇｓｍの面密度を有する第三構成要素を含み、第三構成要素の第二の布は、第二構成要素の耐火層に隣接している。

Description

本発明は、耐火性を有する非硬質複合シートに関する。このシートは貨物コンテナ、特に航空機に使用されるコンテナの壁として有用である。

貨物コンテナすなわちユニタリ積荷装置（ＵＬＤ）は、物資を運ぶための航空機、船舶、路上走行車、および軌道車に使用される。経済的な理由で、その運用コストを最小限に抑えるとともに空のコンテナの重量を減らすことが望ましい。貨物コンテナに可燃性物質を積み込むことは、航空会社および貨物輸送機にとって重大な安全性の問題を引き起こす。発火源が貨物自体である場合に延焼を封じ込める既存のコンテナの能力についての関心が増大している。このような発火源の例は、リチウムイオン電池である。したがって起こり得る人的被害を防止するために航空会社および貨物輸送機は、コンテナ内で起こる火災を封じ込めるための耐火性の貨物コンテナを探している。次の数年にわたって規制基準が厳しくなることが予想される。

したがって、厳しい耐久性基準を満たすと同時に、できるだけ低い維持費で高い耐用年数を提供する、コンテナ内からの延焼を封じ込める高い能力を有する軽量の貨物コンテナを実現する必要性が存在する。

Ｒｉｃｈａｒｄｓｏｎ他への米国特許第８，２９２，０２７号明細書は、順に（ａ）難燃性ポリマーの防湿バリア、（ｂ）無機小板（ｐｌａｔｅｌｅｔ）層、および（ｃ）難燃熱可塑性フィルム層を備えた複合積層体について述べている。

本発明は、順に
（ｉ）少なくとも１１ｇ／ｄｔｅｘの引張り強さを有するフィラメント状ヤーンの第一の布と、ＵＶおよび風雨を通さない第一ポリマー層とを含む、１０２〜６７８ｇｓｍの面密度を有する第一構成要素、
（ｉｉ）少なくとも１枚の保護ポリマー層に隣接した耐火性無機耐火層を含む、１０〜１７０ｇｓｍの面密度を有する第二構成要素、および
（ｉｉｉ）少なくとも１１ｇ／ｄｔｅｘの引張り強さを有するフィラメント状ヤーンの第二の布と、耐衝撃かつ耐擦傷性の第二ポリマー層とを含む、１０２〜６７８ｇｓｍの面密度を有する第三構成要素（この第三構成要素の第二の布は、第二構成要素の耐火層に隣接している）
を含む非硬質複合シートを対象とする。

貨物コンテナの斜視図を示す。 本発明の非硬質複合シートの実施形態の断面を示す図である。

図１Ａは１０において、フレームアセンブリ１１と、側壁１２ａおよび１２ｂと、頂部１３とを含む、貨物コンテナ内の火災の影響を封じ込めるための航空機、航洋船などに適した耐火性貨物コンテナの斜視図を示す。図１Ｂは、フレームアセンブリ１１と、複数の側壁１２ａ〜１２ｄと、頂部１３と、底面１４とを含むコンテナを示す。これら側壁および天井は、非硬質耐火性複合シートを含む。

非硬質耐火性複合シート
図２Ａ〜２Ｄは２０において、順に第一構成要素２１、第二構成要素２２、および第三構成要素２３を含む非硬質耐火性複合シートの断面を全体として示す。このシートは、第三構成要素が貨物に面する最も内側の構成要素３１であり、かつ第一構成要素が貨物から見て外方に向いた最も外側の構成要素３０であるように貨物コンテナのフレーム間に配置される。

好ましくは、複合シートは、ＡＳＴＭ Ｄ３０３９／Ｄ３０３９Ｍ−０８に従って試験した場合、少なくとも３５０Ｎ／ｃｍ（２００ポンド／インチ）の破壊強度を有する。幾つかの実施形態では複合シートは、少なくとも５２５Ｎ／ｃｍ（３００ポンド／インチ）の破壊強度か、あるいは少なくとも７００Ｎ／ｃｍ（４００ポンド／インチ）の破壊強度を有することさえある。この複合シートの幾つかの実施形態は、９２７℃±３８℃（１７００°Ｆ±１００°Ｆ）の温度を有する直火に対する貫通抵抗性を与える。この規格はまた、ＦＡＡ試験法１４ ＣＦＲ ２５．８５５ Ａｐｐｘ．Ｆ Ｐａｒｔ ＩＩＩ―「貨物室ライナー（天井位置）の火炎貫通抵抗を測定するための試験方法（Ｔｅｓｔ Ｍｅｔｈｏｄ Ｔｏ Ｄｅｔｅｒｍｉｎｅ Ｆｌａｍｅ Ｐｅｎｅｔｒａｔｉｏｎ Ｒｅｓｉｓｔａｎｃｅ ｏｆ Ｃａｒｇｏ Ｃｏｍｐａｒｔｍｅｎｔ Ｌｉｎｅｒ（ｃｅｉｌｉｎｇ ｐｏｓｉｔｉｏｎ）」に従って試験した場合、水平試験試料の上面から１０１．６ｍｍ（４インチ）上方で測定されるピーク温度が２０４℃（４００°Ｆ）を超えない状態で火炎源に接触させてから５分以内に試験片に火炎が貫通しないことを必要とする。

複合シートは、最終製品の寿命全体にわたってその信頼性および耐久性を危うくすることなく−５０℃〜＋８０℃の温度範囲の曝露に耐えることができることが好ましい。

幾つかの実施形態では第一、第二、および第三構成要素は、接着剤または熱ラミネーションなどの手段によって互いに接合されていてもよい。

第一構成要素
第一構成要素２１は、１０２〜６７８ｇｓｍ（３〜２０オンス／平方ヤード）の面密度を有し、かつ少なくとも１１ｇ／ｄｔｅｘ（１０ｇ／デニール）の引張り強さを有するフィラメント状ヤーンの第一の布２５と第一ポリマー層２４とを含み、そのポリマー層は複合シートの最も外側の層である。ポリマー層は、液体による物理的および化学的な攻撃および透過の両方に対する耐薬品および耐環境（すなわち風雨およびＵＶ）性を与える。

耐薬品および耐環境／耐候性とは、そのポリマー層が、過度に劣化することなしに風、雨、一般的な工業地帯に見出される酸性かつ／または油性残留物などの汚染物質、および日光曝露の影響に耐える能力を意味する。好ましくは、ポリマー層は炭化水素、化学薬品、オゾン、細菌、真菌、および水分、ならびに一般に商用航空機の運用および維持管理と関連のあるスキンオイルとの化学反応または溶解作用による損傷に抵抗する高い能力を有する。

耐ＵＶ性とは、紫外線に曝された場合に、ポリマー層がその可撓性および機械的性質（すなわち脆性）を過度に劣化させることなくその外観および物理的に完全な状態を保持することを意味する。好ましくは、ポリマー層は、ＵＶ光線の少なくとも９５％、より好ましくは少なくとも９８％、最も好ましくはＵＶ光線の１００％を遮断する。この第一のポリマーフィルムのＵＶ不浸透性は、そのポリマー材料に添加剤を含ませることによってさらに緩和することができる。そのような添加剤の例には、充填剤、着色剤、安定剤、および滑沢剤が挙げられる。第一の布と接していないその第一ポリマー層の外面は、ＵＶ遮断材料でコーティングまたは処理されていてもよい。

紫外線（ＵＶ）は、可視光スペクトルの上端にある目に見えない放射線の帯域である。１０〜４００ｎｍの範囲の波長において紫外線（ＵＶ）は可視光の終点で始まり、Ｘ線の開始部で終わる。複合シートの紫外線への主要な曝露は日光であるので、最も重要なＵＶ抵抗性は低い側の周波数、長い側の波長の光線に対するものである。

好ましくは、外側のポリマー層は、ヒトの皮膚に接する製品にとって理想的な柔らかで非プラスチック感を有し、かつ−５０℃（−６０°Ｆ）もの低い温度においてさえ、広い温度範囲にわたって製品の寿命全体にわたってその靱性および可撓性を維持する。

幾つかの実施形態では、第一ポリマー層の外面、すなわち第一の布と接していない表面は、ＡＳＴＭ Ｄ２７２４−０７（２０１１）ｅ１「接着、融合、および積層アパレル布の標準試験法（Ｓｔａｎｄａｒｄ Ｔｅｓｔ Ｍｅｔｈｏｄｓ ｆｏｒ Ｂｏｎｄｅｄ，Ｆｕｓｅｄ，ａｎｄ Ｌａｍｉｎａｔｅｄ Ａｐｐａｒｅｌ Ｆａｂｒｉｃｓ）」に従って測定した場合、２６３Ｎ／ｍ（１．５ポンド／インチ）以下、より好ましくは４３８Ｎ／ｍ（２．５ポンド／インチ）以下の剥離値（ｒｅｌｅａｓｅ ｖａｌｕｅ）を有する。これは、洗浄、ラベル除去などを容易にする。

幾つかの実施形態では第一の布層は、接着剤、熱接着などの手段によって、またはファスナーによって第一ポリマー層に接合することができる。

幾つかの実施形態では第一の布と第一ポリマー層の接着強さは、少なくとも２６３Ｎ／ｍ（１．５ポンド／インチ）である。別の実施形態では第一の布と第一ポリマー層の接着強さは、少なくとも４３８Ｎ／ｍ（２．５ポンド／インチ）であるか、あるいは少なくとも８７６Ｎ／ｍ（５ポンド／インチ）であることさえある。

接着剤層は、熱可塑性または熱硬化性樹脂であることができる。熱硬化性樹脂には、エポキシ、エポキシノボラック、フェノール系、ポリウレタン、およびポリイミドが挙げられる。熱可塑性樹脂には、ポリエステル、ポリエーテルケトン、ポリエーテルエーテルケトン、ポリエーテルケトンケトン、ポリエーテルスルホン、およびポリオレフィンが挙げられる。熱可塑性樹脂が好ましい。

好ましくは、接着剤は難燃剤成分を４０重量％まで含有していてもよい。好適な難燃剤成分には、三酸化アンチモンと、テトラ臭素化ビスフェノールＡ、ポリ臭素化ビフェニル、ペンタ臭素化ジフェニルエーテル（酸化物）、オクタ臭素化ジフェニルエーテル（酸化物）、デカ臭素化ジフェニルエーテル（酸化物）、およびヘキサブロモシクロドデカンを含めたハロゲン化難燃剤とが挙げられる。リン含有難燃剤もまた広く使用される。

好ましくは、接着剤層はＵＶ光線の少なくとも９５％、より好ましくは少なくとも９８％、最も好ましくはＵＶ光線の１００％を遮断する。接着剤はさらに、充填剤、着色剤、安定剤、および他の性能増強添加剤を含むことができる。

接着剤は、７５〜２００℃の範囲の温度で活性化できなければならない。幾つかの実施形態ではその活性化範囲は１２０〜１４０℃である。本発明者等は、活性化とは、熱硬化性樹脂の場合、その樹脂が所定の温度範囲内で硬化し、ポリマー層および布と接着しなければならないことを意味する。熱可塑性樹脂の場合、活性化とは、その樹脂がポリマー層および布と接着するのに足りるほど十分に軟化し流動することを意味する。第一ポリマー層と第一の布の接着剤結合は、少なくとも２６３Ｎ／ｍ（１．５ポンド／インチ）である。幾つかの実施形態では第一ポリマー層と第一の布の接着剤結合は、少なくとも４３８Ｎ／ｍ（２．５ポンド／インチ）であるか、あるいは８７６Ｎ／ｍ（５ポンド／インチ）であることさえある。

第二構成要素
第二構成要素２２は、４０〜１７０ｇｓｍ（０．３〜５．０オンス／平方ヤード）の面密度を有し、かつ無機耐火層２７と接している保護ポリマー層２６を含み、その第二構成要素のポリマー層は第一構成要素の第一の布２５に隣接している。そのような保護ポリマー層は、製造、取付け、および使用の間の耐火層の起こり得る取扱い時の破損に対する機械的な補強および保護を与える。好ましい実施形態では保護ポリマー層は、少なくとも２００℃の温度に少なくとも１０分間耐えることができる自立型フィルムの形態である。このポリマー層は、熱硬化性材料でも熱可塑性材料でもよい。熱可塑性フィルムが好ましい。

幾つかの実施形態では、図２Ｂおよび２Ｄに示すように第二構成要素は、耐火層２７と接している第二保護ポリマー層３２を含むことができる。第二保護ポリマー層は、製造、取付け、および使用の間の耐火層に更なる機械的補強および保護を与える。好ましい実施形態では保護ポリマー層３２は、少なくとも２００℃の温度に少なくとも１０分間耐えることができる自立型フィルムの形態である。このポリマー層３２は、熱硬化性材料でも熱可塑性材料でもよい。熱可塑性フィルムが好ましい。

好ましくは保護ポリマー層２６および３２は、ＵＬ ９４燃焼性分類のＶ−０を有するべきである。ＵＬ ９４燃焼性分類は、保険会社研究所の試験である「機器の部品に使用されるプラスチック材料の燃焼性基準（Ｔｈｅ Ｓｔａｎｄａｒｄ ｆｏｒ Ｆｌａｍｍａｂｉｌｉｔｙ ｏｆ Ｐｌａｓｔｉｃ Ｍａｔｅｒｉａｌｓ ｆｏｒ Ｐａｒｔｓ ｉｎ Ｄｅｖｉｃｅｓ ａｎｄ Ａｐｐｌｉａｎｃｅｓ）」であり、これは、試験片に着火するとすぐに消火するか、または延焼するどちらかの材料の傾向を測定する。Ｖ−０は、材料を垂直位で試験し、発火源を取り除いてから１０秒以内に自己消火することを指す。

保護ポリマー層２６および３２の更なる必要条件は、それらが４〜３０μｍの範囲の厚さを有さなくてはならないということである。より好ましくはその厚さの範囲は５〜１５μｍ、また最も好ましくは５〜７μｍの範囲にあるべきである。好適なフィルム層材料は、ポリケトン、ポリイミド、ポリスルホン、ポリアリーレンスルフィド、フルオロポリマー、液晶ポリマー、およびポリカーボナートである。

ポリケトンの例は、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）およびポリエーテルケトンケトン（ＰＥＫＫ）である。ポリエーテルスルホンおよびポリフェニルスルホンは、ポリスルホンの例である。ポリ（ｐ−フェニレンスルフィド）は、本発明に使用される好適なポリアリーレンスルフィドである。ポリフッ化ビニル（ＰＶＦ）およびポリフッ化ビニリジン（ＰＶＤＦ）は、フルオロポリマーの例である。好適なフルオロポリマーは、Ｅ．Ｉ．ｄｕ Ｐｏｎｔ ｄｅ Ｎｅｍｏｕｒｓ，Ｗｉｌｍｉｎｇｔｏｎ，ＤＥから商品名Ｔｅｄｌａｒで入手できる。ポリアリラートは、好適な液晶ポリマーの例である。これらのフィルムの幾つかはまた、第二の高分子材料でコーティングすることができる。例えば、ポリイミドフィルムＫａｐｔｏｎ（登録商標）はフッ化エチレンプロピレン（ＦＥＰ）でコーティングすることができ、本発明で使用される。

好ましい実施形態ではフィルム層は、ＰＥＥＫ、ＰＥＫＫ、Ｔｅｄｌａｒ（登録商標）、Ｈａｌａｒ（登録商標）、またさらにはＫａｐｔｏｎ（登録商標）である。

ポリマー層２６および３２の表面は、接合を向上させるために接着剤などの別の基材で処理されていてもよい。好適な表面処理法には、これらに限定されないがコロナエッチングと、カップリング剤、例えばアンモニウム塩、ホスホニウム塩、またはスルホニウム塩による洗浄とが挙げられる。

幾つかの実施形態では保護ポリマー層２６または／およびポリマー層３２は、接着剤または熱接着などの手段によって耐火層２７に接合することができる。幾つかの実施形態では保護ポリマー層２６、３２と耐火層の接着強さは、少なくとも４４Ｎ／ｍ（０．２５ポンド／インチ）である。別の実施形態では保護ポリマー層と耐火層の接着強さは、少なくとも１４０Ｎ／ｍ（０．８ポンド／インチ）であるか、あるいは少なくとも２６２Ｎ／ｍ（１．５ポンド／インチ）であることさえある。

使用される場合、接着剤層はポリマー層２６、３２と耐火層の間に位置する。接着剤は熱可塑性または熱硬化性樹脂であることができる。熱硬化性樹脂には、エポキシ、エポキシノボラック、フェノール系、ポリウレタン、およびポリイミドが挙げられる。熱可塑性樹脂には、ポリエステル、ポリエーテルケトン、ポリエーテルエーテルケトン、ポリエーテルケトンケトン、ポリエーテルスルホン、およびポリオレフィンが挙げられる。熱可塑性樹脂が好ましい。

接着剤でポリマー層２６および３２を耐火層に接合させる目的の一つは、複合シート内の層間の接着強さを向上させ、かつより丈夫でより耐久性のある複合材を提供することである。

火炎曝露の間の無機耐火層上での保護ポリマー層の収縮、または融解、または分解によって影響を受ける機械的応力により起こり得る損傷を防ぐためには、複合積層体の層間接着が火炎曝露の早い段階で弱まり（すなわち、剥離または融解または軟化し）、こうして保護フィルムが分解し始める前に複合積層体の内部剥離（すなわち耐火層の保護フィルムからの層間剥離）を生じさせることが好ましい。熱可塑性接着剤の比較的低い活性化温度のせいで、それらはこの用途にとって熱硬化性接着剤に勝る好ましい選択である。

接着剤層は、難燃剤成分を４０重量％まで含有していてもよい。好適な難燃剤成分には、三酸化アンチモンと、テトラ臭素化ビスフェノールＡ、ポリ臭素化ビフェニル、ペンタ臭素化ジフェニルエーテル（酸化物）、オクタ臭素化ジフェニルエーテル（酸化物）、デカ臭素化ジフェニルエーテル（酸化物）、およびヘキサブロモシクロドデカンを含めたハロゲン化難燃剤とが挙げられる。リン含有難燃剤もまた使用することができる。

接着剤は７５〜２００℃の範囲の温度で活性化できなければならない。幾つかの実施形態ではその活性化範囲は１２０〜１４０℃である。本発明者等は、活性化とは、熱硬化性樹脂の場合、その樹脂が所定の温度範囲内でポリマーフィルム層および耐火層と接着しなければならないことを意味する。熱可塑性樹脂の場合、活性化とは、その樹脂がポリマーフィルム層および耐火層と接合するのに足りるほど十分に軟化し流動することを意味する。

接着剤層の重量は２〜４０ｇｓｍである。幾つかの実施形態では接着剤層の重量は３〜１５ｇｓｍであるか、あるいは５〜１０ｇｓｍでさえある。接着剤重量が２ｇｓｍ未満の場合、接着強さが弱すぎることになる。接着剤重量が４０ｇｓｍを超える場合、不必要な重量が加わることになる。

幾つかの実施形態ではポリマー層２６および３２の少なくなくとも一方が、少なくとも片面を金属被覆される。幾つかの実施形態ではその金属被覆された面が接着剤層と接している。

幾つかの実施形態では第二構成要素２２を、層に追加の機械的強度を与えるように軽量の目の粗い織布スクリムによって補強することができ、そのスクリムは、ポリマー層２６または３２の外側に接着されるか、あるいは第二構成要素の内部で無機耐火層２７と、ポリマー層２６および３２の一方または両方との間に配置される。スクリムは、天然、有機、または無機繊維から作ることができ、アラミド、炭素、ガラス、綿、ナイロン、またはポリエステルが典型的な例である。ガラス繊維スクリムが特に好ましい。スクリムは、織布または編布構造であることができ、一般的な面重量は４０ｇ／ｍ²以下である。

幾つかの実施形態では補強用の軽量の目の粗い織布スクリムは、接着剤または熱接着などの手段によって第二構成要素の外側に接合させることができる。接着剤は熱可塑性または熱硬化性樹脂であることができる。熱硬化性樹脂には、エポキシ、エポキシノボラック、フェノール系、ポリウレタン、およびポリイミドが挙げられる。熱可塑性樹脂には、ポリエステル、ポリエーテルケトン、ポリエーテルエーテルケトン、ポリエーテルケトンケトン、ポリエーテルスルホン、およびポリオレフィンが挙げられる。熱可塑性樹脂が好ましい。接着剤層は、難燃剤成分を４０重量％まで含有していてもよい。好適な難燃剤成分には、三酸化アンチモンと、テトラ臭素化ビスフェノールＡ、ポリ臭素化ビフェニル、ペンタ臭素化ジフェニルエーテル（酸化物）、オクタ臭素化ジフェニルエーテル（酸化物）、デカ臭素化ジフェニルエーテル（酸化物）、およびヘキサブロモシクロドデカンを含めたハロゲン化難燃剤とが挙げられる。リン含有難燃剤もまた使用することができる。

図２Ａおよび２Ｃは、複合シート２０内の第二構成要素２２の二者択一の配置方向を示す。

無機耐火層
無機耐火層は、例えば図２Ａに２７として示される。好ましくは、耐火層は１５〜５０ｇｓｍの乾燥面重量であるか、あるいは２０〜３５ｇｓｍの乾燥面重量を有することさえある。好ましくは、耐火層は１０重量％以下、より好ましくは３重量％以下の残留含水率を有する。

耐火層は小板を含む。好ましくは層の少なくとも８５％、より好ましくは少なくとも９０％、最も好ましくは少なくとも９５％が小板からなる。幾つかの実施形態では小板が層の１００％を構成する。耐火層は、製造の間の小板分散液の不完全乾燥から生じる多少の残留分散剤を含むことができる。

耐火層は７．０〜７６μｍ、より好ましくは７．０〜５０μｍの厚さを有する。好ましくはその層は、ＵＬ ９４燃焼性分類のＶ−０を有する。隣接する小板が重なっている耐火層の機能は、火炎および高温ガス不透性バリアを提供することである。無機小板は、モンモリロナイトなどのクレー、バーミキュライト、雲母、タルク、およびこれらの組合せであることができる。好ましくはその無機酸化物の小板は、約６００℃において、より好ましくは約８００℃において、最も好ましくは約１０００℃において安定である（すなわち燃焼、融解、または分解しない）。バーミキュライトは、耐火層にとって好ましい小板材料である。バーミキュライトは、多層結晶として天然に見出される水和アルミノケイ酸マグネシウムの雲母状鉱物である。バーミキュライトは一般に、理論上の酸化物を基準にした（乾燥）重量で約３８〜４６％のＳｉＯ₂、約１６〜２４％のＭｇＯ、約１１〜１６％のＡｌ₂Ｏ₃、約８〜１３％のＦｅ₂Ｏ₃、および残分として一般にＫ、Ｃａ、Ｔｉ、Ｍｎ、Ｃｒ、Ｎａ、およびＢａの酸化物を含む。「剥落」バーミキュライトは、化学的にまたは熱で処理して結晶の層を膨張、分離させたバーミキュライトを指し、これは高いアスペクト比のバーミキュライト小板をもたらす。好適なバーミキュライト材料は、Ｓｐｅｃｉａｌｔｙ Ｖｅｒｍｉｃｕｌｉｔｅ Ｐｒｏｄｕｃｔｓから商品名ＭｉｃｒｏＬｉｔｅ ９６３およびＭｉｃｒｏＬｉｔｅ ９６３ＨＳで入手できる。

個々の小板の厚さは、一般に約５Å〜約５，０００Å、より好ましくは１０Å〜約４，２００Åの範囲にある。小板の最大幅の平均値は、一般に約１０，０００Å〜約３０，０００Åの範囲にある。個々の小板のアスペクト比は、一般に１００〜２０，０００の範囲にある。

好ましくは、小板は、１５〜２５μｍの平均直径を有する。幾つかの他の実施形態では小板は、１８〜２３μｍの平均直径を有する。

好ましい実施形態では耐火層はさらに、０．２５〜２Ｎの陽イオン濃度の陽イオンに富む水性溶液に１０〜５０℃の温度で接触させることにより生じる陽イオンを含む。陽イオン性溶液との接触は、耐火層を組み立てて複合積層体にする前に行われる。この陽イオン処理は、流体に曝された場合の耐火層に高い安定性を与える。

本発明の幾つかの実施形態では無機小板層は、その層に追加の機械的強度を与えるために単一層の小板上に敷かれた、または２層の小板間に配置された軽量の目の粗い織物スクリムによって補強することができる。スクリムは、天然、有機、または無機繊維から作ることができ、ガラス、綿、ナイロン、またはポリエステルが典型的な例である。ガラス繊維スクリムが特に好ましい。スクリムは、織布または編布構造であることができ、一般的な面重量は４０ｇ／ｍ²以下である。

好ましくは、耐火層は連続的である。連続的とは、層を途切れ途切れにならずにロール上に巻き付けることができることを意味する。幾つかの実施形態では耐火層は、後続の加工の間の接着剤層との接合を高めるために穿孔される。穿孔の程度は経験によって決められる。好ましくは火炎バリア特性を危うくすることを防ぐために個々の穿孔は最大寸法が２ｍｍを超えるべきでない。好ましい実施形態では個々の穿孔は、少なくとも１０ｍｍの間隔を開けられるべきである。穿孔の形状は重要ではない。好適な穿孔には、円形、正方形、長方形、楕円形、および山形が挙げられる。

耐火層と紙の表面の接着強さは、少なくとも４３Ｎ／ｍ（０．２５ポンド／インチ）、好ましくは少なくとも１４０Ｎ／ｍ（０．８ポンド／インチ）である。接着強さが４３Ｎ／ｍ未満の場合、無機耐火層が基材から剥れる恐れがあり、それは耐火層の切断のリスクを有する。少なくとも１４０Ｎ／ｍの接着強さは、無機耐火層が、後続の工程段階の間に、またはいったん使用が開始されたとき意図する用途の寿命の間に基材から分離しないことを保証する。接着強さは、剥離値と呼ばれることもある。この場合、それは紙の表面と、紙に塗布された膨張性塗料の間の剥離値である。

火炎バリア
前述の第二構成要素は、火炎バリア複合層として使用することができる。火炎バリア層は、航空機、列車、汽船などの乗り物、または建造物および海上油井基地の用途で使用される。航空機において火炎バリア層は、天井、側壁、および床板に見出すことができる。航空機については他の用途が、貨物コンテナ、貨物ライナー（ｃａｒｇｏ ｌｉｎｅｒ）、および熱音響ブランケットにもある。

第三構成要素
図２Ａ〜２Ｄに示す第三構成要素２３は、１０２〜６７８ｇｓｍ（３〜２０オンス／平方ヤード）の面密度を有し、かつ少なくとも１１ｇ／ｄｔｅｘ（１０ｇ／デニール）の引張り強さを有するフィラメント状ヤーンの第二の布２８と、第二ポリマー層２９とを含み、この第三構成要素の第二の布は、第二構成要素の耐火層に隣接している。第二ポリマー層は複合シートの最も内側の層である。第二ポリマー層は、高い摩耗／擦傷および穿刺抵抗性、改善された衝撃靱性だけでなく、物理的酷使、化学薬品による接触攻撃、および液体による浸透に対する高い抵抗性を与える。

好ましくは、第二ポリマー層は広い温度範囲にわたって、−５０℃（−６０°Ｆ）程度の低い温度においてさえ、その最終製品の寿命の間その靱性および可撓性を維持する。

幾つかの実施形態では第二の布は、接着剤、熱接着などの手段によって、またはファスナーによって第二ポリマー層に接合させることができる。

接着剤を使用する場合、その接着剤層は、熱硬化性樹脂または熱可塑性樹脂であることができる。熱硬化性樹脂には、エポキシ、エポキシノボラック、フェノール系、ポリウレタン、およびポリイミドが挙げられる。熱可塑性樹脂には、ポリエステル、ポリエーテルケトン、ポリエーテルエーテルケトン、ポリエーテルケトンケトン、ポリエーテルスルホン、およびポリオレフィンが挙げられる。熱可塑性樹脂が好ましい。

接着剤は、難燃剤成分を４０重量％まで含有していてもよい。好適な難燃剤成分には、三酸化アンチモンと、テトラ臭素化ビスフェノールＡ、ポリ臭素化ビフェニル、ペンタ臭素化ジフェニルエーテル（酸化物）、オクタ臭素化ジフェニルエーテル（酸化物）、デカ臭素化ジフェニルエーテル（酸化物）、およびヘキサブロモシクロドデカンを含めたハロゲン化難燃剤とが挙げられる。リン含有難燃剤もまた広く使用される。

接着剤は、７５〜２００℃の範囲の温度で活性化できなければならない。幾つかの実施形態ではその活性化範囲は１２０〜１４０℃である。本発明者等は、活性化とは、熱硬化性樹脂の場合、その樹脂が所定の温度範囲内でポリマー層および布と接合しなければならないことを意味する。熱可塑性樹脂の場合、活性化とはその樹脂がポリマー層および布と接合するのに足りるほど十分に軟化し流動することを意味する。第二ポリマー層と第二の布の接着剤結合は、少なくとも２６３Ｎ／ｍ（１．５ポンド／インチ）である。幾つかの実施形態では第二ポリマー層と第二の布の接着剤結合は、少なくとも３１５Ｎ／ｍ（１．８ポンド／インチ）であるか、あるいは８７６Ｎ／ｍ（５ポンド／インチ）であることさえある。

幾つかの実施形態では第二の布２８と第二ポリマー層２９の接着強さは、少なくとも２６３Ｎ／ｍ（１．５ポンド／インチ）である。別の実施形態では第二の布と第二ポリマー層の接着強さは、少なくとも３１５Ｎ／ｍ（１．８ポンド／インチ）である。

第一および第二の布
幾つかの実施形態では第一または第二の布は、８４〜５０８ｇｓｍ（２．５〜１５オンス／平方ヤード）の面重量を有する。幾つかの他の実施形態では布の面重量は、１０１〜３７３ｇｓｍ（３〜１１オンス／平方ヤード）である。幾つかの実施形態では第一の布は、１０１〜１７０ｇｓｍ（３〜５オンス／平方ヤード）の面重量を有する。幾つかの実施形態では第二の布は、１７０〜２７０ｇｓｍ（５〜８オンス／平方ヤード）の面重量を有する。

第一および第二の布は、織布でも不織布でもよい。典型的な織布の様式は、平織、斜子織、レノ綾織、または朱子織である。一実施形態では第一の布は、経および緯の両方向に１１エンド／ｃｍ（２８エンド／インチ）の量の５００デニールＫＭ２ ｐ−アラミドヤーンを含む平織布である。別の実施形態では第二の布は、経および緯の両方向に９．４エンド／ｃｍ（２４エンド／インチ）の量の１０００デニールＫＭ２ ｐ−アラミドヤーンを含む平織布である。

強靭なポリマーフィルムと組み合わせた細デニールヤーンの布は、その非硬質複合シートの耐穿刺性、したがって全体的耐久性の著しい向上をもたらす。

不織布には、フィラメントが、ランダム配向の状態に配置されている布、または一方向のみに整列しているフィラメントを含む布が含まれる。この後者の型の布は、ノンクリンプまたは一方向織物としても知られる。

幾つかの実施形態では第一および／または第二の布は、製織後に精練またはヒートクリーニングされる。このような工程は、製織工程由来の油などの汚染物質を除去するために繊維工業においてよく知られている。

好ましくは第一および第二の布のフィラメント状のヤーンは、芳香族ポリアミドまたは芳香族コポリアミドを含む。ガラス繊維および炭素繊維、特にポリアクリロニトリルから作られる炭素繊維もまた使用することができる。

布２５および２８は、複数本のフィラメントを有するマルチフィラメントヤーンから作られる。ヤーンは、絡み合わせかつ／または撚り合わせることができる。本明細書の目的では用語「フィラメント」は、長さと、その長さに直角にその断面積を横切る幅との高い比を有する比較的可撓性の肉眼的均一体として定義される。フィラメント断面はどのような形状であってもよいが、一般には円形または豆に似た形である。本明細書において用語「繊維」は、用語「フィラメント」と区別なく使用され、また用語「エンド」は、用語「ヤーン」と区別なく使用される。

フィラメントは任意の長さであることができる。好ましくは、フィラメントは連続的である。ボビン上にパッケージの状態に紡糸されたマルチフィラメントヤーンは、複数本の連続フィラメントを含有する。マルチフィラメントヤーンを切断してステープルファイバーにし、本発明に使用するのに適した紡績糸（ｓｐｕｎ ｓｔａｐｌｅ ｙａｒｎ）にすることができる。ステープルファイバーは、約１．５〜約５インチ（約３．８ｃｍ〜約１２．７ｃｍ）の長さを有することができる。ステープルファイバーは、まっすぐ（すなわち縮れていない）でもよく、あるいはその長さに沿って１インチ当たり約３．５〜約１８クリンプ（１ｃｍ当たり約１．４〜約７．１クリンプ）のクリンプ（または繰返し屈曲）回数を有する鋸歯形状のクリンプを有するように捲縮されてもよい。

幾つかの実施形態ではそれらヤーンは、少なくとも１１ｇ／ｄｔｅｘのヤーン引張り強さおよび少なくとも１００ｇ／ｄｔｅｘの弾性率を有する。幾つかの実施形態ではそれらヤーンは、３３３〜２２２２ｄｔｅｘ（３００〜２０００デニール）または５５５〜１１１１ｄｔｅｘ（５００〜１０００デニール）の線密度を有する。幾つかの実施形態では第一および第二の布のヤーンは、５５５ｄｔｅｘまたは１１１１ｄｔｅｘの線密度を有する。

そのポリマーがポリアミドである場合、アラミドが好ましい。用語「アラミド」とは、アミド（−ＣＯＮＨ−）結合の少なくとも８５％が２個の芳香環に直接に結合しているポリアミドを意味する。好適なアラミド繊維は、Ｗ．Ｂｌａｃｋ等の著「人造繊維−科学および技術（Ｍａｎ−Ｍａｄｅ Ｆｉｂｅｒｓ−Ｓｃｉｅｎｃｅ ａｎｄ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ）」，Ｖｏｌｕｍｅ ２，ｐ２９７，Ｉｎｔｅｒｓｃｉｅｎｃｅ Ｐｕｂｌｉｓｈｅｒｓ，１９６８中の「繊維形成性芳香族ポリアミド（Ｆｉｂｅｒ−Ｆｏｒｍｉｎｇ Ａｒｏｍａｔｉｃ Ｐｏｌｙａｍｉｄｅｓ）」という表題の節に記載されている。アラミド繊維およびそれらの生産についてはまた、米国特許第３，７６７，７５６号明細書、第４，１７２，９３８号明細書、第３，８６９，４２９号明細書、第３，８６９，４３０号明細書、第３，８１９，５８７号明細書、第３，６７３，１４３号明細書、第３，３５４，１２７号明細書、および第３，０９４，５１１号明細書に記載されている。

好ましいアラミドはパラ−アラミドである。好ましいパラ−アラミドは、ポリ（ｐ−フェニレンテレフタルアミド）であり、ＰＰＤ−Ｔと呼ばれる。ＰＰＤ−Ｔとは、ｐ−フェニレンジアミンとテレフタロイルクロリドのモル対モル重合により生じるホモポリマーを、またｐ−フェニレンジアミンと共に少量の他のジアミンおよびテレフタロイルクロリドと共に少量の他の二酸クロリドを取り込むことにより生じるコポリマーを意味する。原則として他のジアミンおよび他の二酸クロリドは、それら他のジアミンおよび二酸クロリドが重合反応を妨げる反応性基を有しないことのみを条件として、ｐ−フェニレンジアミンまたはテレフタロイルクロリドの約１０モル％程度までの量、または多分これよりわずかに多い量で使用することができる。ＰＰＤ−Ｔはまた、他の芳香族ジアミンおよび他の芳香族二酸クロリド、例えば２，６−ナフタロイルクロリドまたはクロロもしくはジクロロテレフタロイルクロリド、あるいは３，４’−ジアミノジフェニルエーテルを取り込むことにより生じるコポリマーを意味する。

添加剤をアラミドと共に使用することができ、重量を基準にして１０％以上程度までの他の高分子材料をアラミドとブレンドすることができることが分かっている。アラミドのジアミンを１０％以上ほどの他のジアミンで置き換えた、またはアラミドの二酸クロリドを１０％以上ほどの他の二酸クロリドで置き換えたコポリマーを使用することができる。

別の好適な繊維は、５０／５０のモル比のｐ−フェニレンジアミン（ＰＰＤ）および３，４’−ジアミノジフェニルエーテル（ＤＰＥ）をテレフタロイルクロリド（ＴＰＡ）と反応させることによって調製される芳香族コポリアミドから作られるものである。さらに別の好適な繊維は、テレフタル酸または酸無水物、あるいはこれらのモノマーの酸塩化物誘導体を、２種類のジアミン、すなわちｐ−フェニレンジアミンおよび５−アミノ−２−（ｐ−アミノフェニル）ベンゾイミダゾールと縮合重合反応させることによって形成されるものである。

ガラス繊維には、「Ｅ」ガラスおよび「Ｓ」ガラスが挙げられる。Ｅガラスは、市販されている低アルカリガラスである。一つの典型的な組成は、５４重量％のＳｉＯ₂、１４重量％のＡｌ₂Ｏ₃、２２重量％のＣａＯ／ＭｇＯ、１０重量％のＢ₂Ｏ₃、および２重量％未満のＮａ₂Ｏ／Ｋ₂Ｏからなる。幾種類かの他の材料もまた不純物レベルで存在してもよい。Ｓガラスは、市販されているマグネシア−アルミナ−ケイ酸塩ガラスである。この組成物は、Ｅガラスよりも堅く、強く、かつより高価であり、ポリマーマトリックス複合材で一般に利用される。

幾つかの実施形態では炭素繊維は、標準的または中程度の弾性率の繊維、例えばＴｏｒａｙ ＩｎｄｕｓｔｒｉｅｓまたはＨｅｘｃｅｌ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎから商品名ＴｏｒａｙｃａまたはＨｅｘＴｏｗで入手できるものである。一般にこのような繊維は、１トウ当たり３，０００、または６，０００、または１２，０００、または２４，０００フィラメントを有する。

幾つかの実施形態では第一および／または第二の布は、非硬質耐火性複合材の延焼特性に役立つように難燃剤成分で処理されていてもよい。好適な難燃剤成分には、三酸化アンチモンと、テトラ臭素化ビスフェノールＡ、ポリ臭素化ビフェニル、ペンタ臭素化ジフェニルエーテル（酸化物）、オクタ臭素化ジフェニルエーテル（酸化物）、デカ臭素化ジフェニルエーテル（酸化物）、およびヘキサブロモシクロドデカンを含めたハロゲン化難燃剤とが挙げられる。リン含有難燃剤もまた広く使用される。

第一および第二ポリマー層
第一または第二、あるいはその両方のポリマー層のポリマーは、熱可塑性または熱硬化性ポリマーであることができる。熱可塑性ポリマーが好ましい。

好ましい実施形態では第一および第二ポリマー層は、自立型フィルムの形態である。

好適なポリマーには、ポリウレタン、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリエチレンナフタラート、ポリアクリロニトリル、フルオロポリマー、ポリイミド、ポリケトン、ポリイミド（Ｋａｐｔｏｎ（登録商標））、ポリスルホン、ポリアリーレンスルフィド、液晶ポリマー、ポリカーボナート、およびエチレンメタクリル酸コポリマー（Ｅ／ＭＡＡ）などのアイオノマーが挙げられる。

フルオロポリマーの実例には、ポリフッ化ビニル（Ｔｅｄｌａｒ（登録商標））、エチレンクロロトリフルオロエチレンコポリマー（Ｈａｌａｒ（登録商標））、およびポリテトレフルオロエチレン（Ｔｅｆｌｏｎ（登録商標））が挙げられる。ポリケトンの実例には、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）およびポリエーテルケトンケトン（ＰＥＫＫ）が挙げられる。

一実施形態では第一ポリマー層はポリウレタンである。別の実施形態では第二ポリマー層は、エチレンメタクリル酸コポリマーなどのアイオノマー樹脂である。さらに別の実施形態では第一ポリマー層は、ＵＶ光線に対して非透過性かつ不浸透性である。ＵＶ光線に対して非透過性かつ不浸透性とは、本発明者等は、第一ポリマー層が、ＵＶ光線、具体的にはＵＶスペクトルの上端におけるそれらの光線の少なくとも９５％、より好ましくは少なくとも９８％、最も好ましくはそれらＵＶ光線の１００％を遮断することを意味する。

幾つかの実施形態では第一および／または第二ポリマー層は、１７〜１７０ｇｓｍ（０．５〜５オンス／平方ヤード）、または３４〜１３６ｇｓｍ（１〜４オンス／平方ヤード）の面重量を有するか、あるいは６７〜１０２ｇｓｍ（２〜３オンス／平方ヤード）の面重量を有することさえある。

幾つかの実施形態では第一および／または第二ポリマー層の少なくとも片面を金属被覆することができる。好ましくは複合シートにおいてその金属被覆される表面は、第一または第二の布に隣接するポリマー層の側である。

試験法
火炎貫通性（ｆｌａｍｅ ｐｅｎｅｔｒａｔｉｏｎ）は、１４ ＣＦＲ ２５．８５５ Ａｐｐｘ．Ｆ Ｐａｒｔ ＩＩＩ−「貨物室ライナー（天井位置）の火炎貫通抵抗を測定するための試験方法（Ｔｅｓｔ Ｍｅｔｈｏｄ Ｔｏ Ｄｅｔｅｒｍｉｎｅ Ｆｌａｍｅ Ｐｅｎｅｔｒａｔｉｏｎ Ｒｅｓｉｓｔａｎｃｅ ｏｆ Ｃａｒｇｏ Ｃｏｍｐａｒｔｍｅｎｔ Ｌｉｎｅｒ（ｃｅｉｌｉｎｇ ｐｏｓｉｔｉｏｎ））に従って試験した。

複合シートの引張特性は、ＡＳＴＭ Ｄ３０３９／Ｄ３０３９Ｍ−０８「ポリマーマトリックス複合材料の引張特性の標準試験法（Ｓｔａｎｄａｒｄ Ｔｅｓｔ Ｍｅｔｈｏｄ ｆｏｒ Ｔｅｎｓｉｌｅ Ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ ｏｆ Ｐｏｌｙｍｅｒ Ｍａｔｒｉｘ Ｃｏｍｐｏｓｉｔｅ Ｍａｔｅｒｉａｌｓ）」によって求めた。

基材の乾燥引張強さは、ＴＡＰＰＩ Ｔ４９４ ｏｍ−０６「紙および厚紙の引張特性（一定伸長速度の装置を使用した）（Ｔｅｎｓｉｌｅ Ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ ｏｆ Ｐａｐｅｒ ａｎｄ Ｐａｐｅｒｂｏａｒｄ（Ｕｓｉｎｇ Ｃｏｎｓｔａｎｔ Ｒａｔｅ ｏｆ Ｅｌｏｎｇａｔｉｏｎ Ａｐｐａｒａｔｕｓ））」に従って測定した。

基材の厚さは、ＴＡＰＰＩ Ｔ４１１ ｏｍ−１０「紙、厚紙、および複合厚紙の厚さ（キャリパー）（Ｔｈｉｃｋｎｅｓｓ（Ｃａｌｉｐｅｒ） ｏｆ Ｐａｐｅｒ，Ｐａｐｅｒｂｏａｒｄ，ａｎｄ Ｃｏｍｂｉｎｅｄ Ｂｏａｒｄ）」によって測定した。

基材の寸法安定性は、片面を濡れに曝した場合、少なくとも２分間、その平坦な状態（すなわち、水分に関連する皺または襞がない）を保ち続ける能力に基づいて評価した。

耐火層の乾燥面重量は、ＩＳＯ ５３６（１９９５）「坪量の決定（Ｄｅｔｅｒｍｉｎａｔｉｏｎ ｏｆ Ｇｒａｍｍａｇｅ）」、およびＴＡＰＰＩ Ｔ４１０「紙および厚紙の坪量（単位面積当たり重量）（Ｇｒａｍｍａｇｅ ｏｆ Ｐａｐｅｒ ａｎｄ Ｐａｐｅｒｂｏａｒｄ）（Ｗｅｉｇｈｔ ｐｅｒ Ｕｎｉｔ Ａｒｅａ））」に従って測定した。

耐火層の含水率は、ＩＳＯ ２８７（１９８５）「含水率の決定−オーブン乾燥法（Ｄｅｔｅｒｍｉｎａｔｉｏｎ ｏｆ Ｍｏｉｓｔｕｒｅ Ｃｏｎｔｅｎｔ−Ｏｖｅｎ Ｄｒｙｉｎｇ Ｍｅｔｈｏｄ）」に従って測定した。

複合シートを、試験法ＦＡＡ ＦＡＲ ２５．８５６（ｂ），Ａｐｐ．Ｆ，Ｐａｒｔ ＶＩＩの温度および空気質量流束試験条件を再現した燃焼試験にかけた。その幾分低い熱流束は、必要とされる熱機械的応力レベルが溶け落ち試験（ｂｕｒｎ−ｔｈｒｏｕｇｈ ｔｅｓｔ）の間に火炎バリア複合材に働くことを再現するためにより高い空気質量流束で補償した。

実施例１
非硬質複合シートを調製した。

第一構成要素
第一構成要素は、非透過性の０．０７５ｍｍ（３ミル）インフレートポリウレタンフィルム（第一ポリマー層）に熱接着した織布（第一の布）を含んだ。この布は、１２５ｇｓｍ（３．７オンス／平方ヤード）の面重量を有した。この布は、経および緯の両方が１１エンド／ｃｍ（２８エンド／インチ）を有する平織であり、５５６ｄｔｅｘ（５００デニール）のｐ−アラミド Ｋｅｖｌａｒ（登録商標）ＫＭ２＋ヤーン、ｍｅｒｇｅ １Ｗ０３４から織られた。第一ポリマーフィルムと第一の布との間の接着強さを試験し、少なくとも４３７Ｎ／ｍ（２．５ポンド／インチ）であった。

第二構成要素
第二構成要素は、３０ｇｓｍの無機耐火層を含んだ。その耐火層は、塩化ナトリウムの０．２５Ｎ陽イオン性分散液で処理され、２枚の２５ｇａ透明ＰＥＥＫフィルム間に接着剤で接合された。５〜７ｇｓｍの公称重量を有する熱可塑性接着剤を使用してそれらＰＥＥＫフィルムを耐火層に接合させた。

得られた複合火炎バリアフィルムをさらに、片面を熱可塑性ヒートシール層で被覆した。そのヒートシール層は、約３０重量％の火炎抑制添加剤を含有し、かつナイロンネットスクリムで補強され、このスクリム強化材は第一構成要素に面する。

この実施例で使用された無機耐火材料は、バーミキュライトであった。使用したバーミキュライトは、Ｓｐｅｃｉａｌｔｙ Ｖｅｒｍｉｃｕｌｉｔｅ Ｃｏｒｐ．，Ｅｎｏｒｅｅ，ＳＣから得たＭｉｃｒｏｌｉｔｅ（登録商標）９６３ＨＳの水性分散液であった。

第三構成要素
第三構成要素は、０．０７５ｍｍ（３ミル）のアイオノマーＳｕｒｌｙｎ（登録商標）フィルム（第二ポリマー層）に熱接着した織布（第二の布）を含んだ。この布は、２２０ｇｓｍ（６．５オンス／平方ヤード）の面重量を有した。この布は、経および緯の両方が９エンド／ｃｍ（２４エンド／インチ）を有する平織であり、１１１１ｄｔｅｘ（１０００デニール）のｐ−アラミド Ｋｅｖｌａｒ（登録商標）ＫＭ２ヤーン、ｍｅｒｇｅ １Ｗ０４１から織られた。第一ポリマーフィルムと第一の布の接着強さを試験し、少なくとも２６２Ｎ／ｍ（１．５ポンド／インチ）であった。

図２Ａに示すように第一、第二、および第三構成要素を一体に組み立てた。構成要素２は、構成要素１または構成要素３のどちらにも接合されなかった。扱いやすくするためにこれらすべての構成要素は、それらの縁部に沿ってＫｅｖｌａｒ（登録商標）のスレッドで縫い合わされた。

組み立てられた複合シートを、天井位置においてＦＡＡ火炎貫通試験１４ ＣＦＲ ２５．８５５にかけた。火炎は、複合材のＳｕｒｌｙｎ（登録商標）フィルム側に当てられた。試料は、その無機耐火層が９２７℃±３８℃（１７００°Ｆ±１００°Ｆ）に対する効果的なバリアとして働いて、火炎貫通に対して良好な抵抗性を示した。すなわち火炎は、火炎源に触れてから５分以内に試験片に火炎貫通しなかった。水平試験試料の上面から１０１ｍｍ（４インチ）上方で測定したピーク温度は、２０４℃（４００°Ｆ）を超えなかった。

複合シートの機械的強度はまた、航空貨物の航空コンテナ（Ｕｎｉｔ Ｌｏａｄ Ｄｅｖｉｃｅ）に使用される材料に関する米国航空宇宙規格（Ｎａｔｉｏｎａｌ Ａｅｒｏｓｐａｃｅ Ｓｔａｎｄａｒｄ）ＮＡＳ ３６１０によって設定された耐久性基準を満たすかどうかが試験された。複合シートの幅１０１ｍｍ（４インチ）のストリップの軸方向引張強さは、７７１±２２ｋｇ（１，７００±５０ポンド）（７４，３７５±２，１８７Ｎ／ｍ（４２５±１２．５ポンド／インチ））であった。

比較例Ａ
実施例１の０．０７５ｍｍ（３ミル）ポリウレタン（第一ポリマー層）のフィルムと０．０７５ｍｍ（３ミル）Ｓｕｒｌｙｎ（登録商標）（第二ポリマー層）のフィルムの間に熱接着された３２２ｇｓｍ（９．５オンス／平方ヤード）の織布を含む複合シートを組み立てた。ＰＵフィルムと布の接着強さは、少なくとも４４．６ｋｇ／ｍ（２．５ポンド／インチ）であった。この布は、経および緯の両方が９エンド／ｃｍ（２４エンド／インチ）を有する平織であり、１６６７ｄｔｅｘ（１５００デニール）ｐ−アラミド Ｋｅｖｌａｒ（登録商標）の２９のヤーン、ｍｅｒｇｅ １Ｆ２１１から織られた。その単層複合材の幅１０１ｍｍ（４インチ）のストリップの軸方向引張強さは、４０８ｋｇ（９００ポンド）（３９，３７５Ｎ／ｍ（２２５ポンド／インチ））以下であった。

比較例Ａは、垂直および水平火炎伝播に関するＴＳＯ Ｃ９０ａ「荷役パレット、ネット、およびコンテナ（航空コンテナ）（Ｃａｒｇｏ Ｐａｌｌｅｔｓ，Ｎｅｔｓ ａｎｄ Ｃｏｎｔａｉｎｅｒｓ（Ｕｎｉｔ Ｌｏａｄ Ｄｅｖｉｃｅ））」の規格の可燃性要求基準を満たすかどうかが試験された。しかしながら、火炎に曝した場合、この試料は火炎源に触れてから３０秒以内の火炎貫通に不合格であるので、有効な火炎バリア特性を欠いていた。

実施例２
第一構成要素
第一構成要素は、非透過性の０．０７５ｍｍ（３ミル）インフレートポリウレタンフィルム（第一ポリマー層）に熱接着した織布（第一の布）を含んだ。この布は、２２０ｇｓｍ（６．５オンス／平方ヤード）の面重量を有した。この布は、経および緯の両方が９エンド／ｃｍ（２４エンド／インチ）を有する平織であり、１１１１ｄｔｅｘ（１０００デニール）のｐ−アラミド Ｋｅｖｌａｒ（登録商標）ＫＭ２ヤーン、ｍｅｒｇｅ １Ｗ０４１から織られた。第一ポリマーフィルムと第一の布の接着強さを試験し、少なくとも４３７Ｎ／ｍ（２．５ポンド／インチ）であった。

第二構成要素
第二構成要素は、３０ｇｓｍの無機耐火層を含んだ。この耐火層は、塩化ナトリウムの０．２５Ｎ陽イオン性分散液で処理され、２枚の２５ｇａ透明ＰＥＥＫフィルム間に接着剤で接合された。５〜７ｇｓｍの公称重量を有する熱可塑性接着剤を使用してそれらＰＥＥＫフィルムを耐火層に接合させた。

得られた複合火炎バリアフィルムをさらに、片面を熱可塑性ヒートシール層で被覆した。そのヒートシール層は、約３０重量％の火炎抑制添加剤を含有し、かつナイロンネットスクリムで補強され、このスクリム強化材は第一構成要素に面する。

この実施例で使用された無機耐火材料はバーミキュライトであった。使用したバーミキュライトは、Ｓｐｅｃｉａｌｔｙ Ｖｅｒｍｉｃｕｌｉｔｅ Ｃｏｒｐ．，Ｅｎｏｒｅｅ，ＳＣから得たＭｉｃｒｏｌｉｔｅ（登録商標）９６３ＨＳの水性分散液であった。

第三構成要素
第三構成要素は、０．０７５ｍｍ（３ミル）アイオノマーＳｕｒｌｙｎ（登録商標）フィルム（第二ポリマー層）に熱接着された織布（第二の布）を含んだ。布は、１２５ｇｓｍ（３．７オンス／平方ヤード）の面重量を有した。この布は、経および緯の両方が１１エンド／ｃｍ（２８エンド／インチ）を有する平織であり、５５６ｄｔｅｘ（５００デニール）のｐ−アラミド Ｋｅｖｌａｒ（登録商標）ＫＭ２＋ヤーン、ｍｅｒｇｅ １Ｗ０３４から織られた。第一ポリマーフィルムと第一の布の接着強さを試験し、少なくとも２６２Ｎ／ｍ（１．５ポンド／インチ）であった。

図２Ａに示すように第一、第二、および第三構成要素を一体に組み立てた。構成要素２は、構成要素１または構成要素３のどちらにも接合されなかった。扱いやすくするためにこれらすべての構成要素は、それらの縁部に沿ってＫｅｖｌａｒ（登録商標）のスレッドで縫い合わされた。

この実施例の複合シートは、実施例１の複合シートと同様の火炎貫通抵抗を示し、また同様の軸方向引張強さを有した。

実施例３
非硬質複合シートを調製した。

第一構成要素
第一構成要素は、非透過性の０．０７５ｍｍ（３ミル）キャストポリウレタンフィルム（第一ポリマー層）に熱接着させた織布（第一の布）を含んだ。このフィルムは、難燃剤成分を５０重量％まで含有した。この布は、１２５ｇｓｍ（３．７オンス／平方ヤード）の面重量を有した。この布は、経および緯の両方が１１エンド／ｃｍ（２８エンド／インチ）を有する平織であり、５５６ｄｔｅｘ（５００デニール）のｐ−アラミド Ｋｅｖｌａｒ（登録商標）ＫＭ２＋ヤーン、ｍｅｒｇｅ １Ｗ０３４から織られた。第一ポリマーフィルムと第一の布の接着強さを試験し、少なくとも４３７Ｎ／ｍ（２．５ポンド／インチ）であった。

第二構成要素
第二構成要素は、３０ｇｓｍの無機耐火層を含んだ。その耐火層は、塩化ナトリウムの０．２５Ｎ陽イオン性分散液で処理され、かつＤｕＰｏｎｔから商品名Ｔｅｄｌａｒで入手できる２枚の０．０２５ｍｍ（１ミル）白色ポリフッ化ビニルフィルム間に接着剤で接合された。８〜１２ｇｓｍの公称重量を有し、かつ５０重量％までの難燃剤成分を含有する熱可塑性接着剤を使用して、Ｔｅｄｌａｒ（登録商標）フィルムを耐火層に接合させた。

この実施例で使用した無機耐火材料はバーミキュライトであった。使用したバーミキュライトは、Ｓｐｅｃｉａｌｔｙ Ｖｅｒｍｉｃｕｌｉｔｅ Ｃｏｒｐ．，Ｅｎｏｒｅｅ，ＳＣから得たＭｉｃｒｏｌｉｔｅ（登録商標）９６３ＨＳの水性分散液であった。

第三構成要素
第三構成要素は、０．０７５ｍｍ（３ミル）アイオノマーＳｕｒｌｙｎ（登録商標）フィルム（第二ポリマー層）に熱接着された織布（第二の布）を含んだ。布は、２２０ｇｓｍ（６．５オンス／平方ヤード）の面重量を有した。この布は、経および緯の両方が９エンド／ｃｍ（２４エンド／インチ）を有する平織であり、１１１１ｄｔｅｘ（１０００デニール）のｐ−アラミド Ｋｅｖｌａｒ（登録商標）ＫＭ２ヤーン、ｍｅｒｇｅ １Ｗ０４１から織られた。第一ポリマーフィルムと第一の布の接着強さを試験し、少なくとも２６２Ｎ／ｍ（１．５ポンド／インチ）であった。

図２Ａに示すように第一、第二、および第三構成要素を一体に組み立てた。構成要素２は、構成要素１または構成要素３のどちらにも接合されなかった。

組み立てられた複合シートを、天井位置においてＦＡＡ火炎貫通試験１４ ＣＦＲ ２５．８５５にかけた。火炎は、複合材のＳｕｒｌｙｎ（登録商標）フィルム側に当てられた。試料は、その無機耐火層が、９２７℃±３８℃（１７００°Ｆ±１００°Ｆ）に対して有効なバリアとして働いて、火炎貫通に対して良好な抵抗性を示した。すなわち火炎は、火炎源に触れてから５分以内に試験片に火炎貫通しなかった。水平試験試料の上面から１０１ｍｍ（４インチ）上方で測定したピーク温度は、２０４℃（４００°Ｆ）を超えなかった。

複合シートの機械的強度はまた、航空貨物の航空コンテナ（Ｕｎｉｔ Ｌｏａｄ Ｄｅｖｉｃｅ）に使用される材料に関して米国航空宇宙規格（Ｎａｔｉｏｎａｌ Ａｅｒｏｓｐａｃｅ Ｓｔａｎｄａｒｄ）ＮＡＳ ３６１０によって設定され耐久性基準を満たすかどうかが試験された。複合シートの幅１０１ｍｍ（４インチ）のストリップの軸方向引張強さは、７７１±２２ｋｇ（１，７００±５０ポンド）（７４，３７５±２，１８７Ｎ／ｍ（４２５±１２．５ポンド／インチ））であった。

実施例４
構成要素２を構成要素３に、難燃剤成分を５０重量％まで含有する０．０２５ｍｍ（１ミル）キャストポリウレタンフィルムで熱接着させ／付着させたことを除いて実施例３と同じである。構成要素１は付着させないままであった。

実施例５
構成要素２を構成要素１に、難燃剤成分を５０重量％まで含有する０．０２５ｍｍ（１ミル）キャストポリウレタンフィルムで熱接着させ／付着させたことを除いて実施例３と同じである。構成要素３は付着させないままであった。

実施例６
構成要素２を、構成要素１と構成要素３の間に、難燃剤成分を５０重量％まで含有する０．０２５ｍｍ（１ミル）キャストポリウレタンフィルムの２枚の層で熱接着させ／付着させ／挟んだことを除いて実施例３と同じである。

Claims (15)

1. 順に
   （ｉ）少なくとも１１ｇ／ｄｔｅｘの引張り強さを有するフィラメント状ヤーンの第一の布と、第一ポリマー層とを含む、１０２〜６７８ｇｓｍの面密度を有する第一構成要素と、
   （ｉｉ）少なくとも１枚のポリマー層に隣接した無機耐火層を含む、４０〜１７０ｇｓｍの面密度を有する第二構成要素と、
   （ｉｉｉ）少なくとも１１ｇ／ｄｔｅｘの引張り強さを有するフィラメント状ヤーンの第二の布と、第二ポリマー層とを含む、１０２〜６７８ｇｓｍの面密度を有する第三構成要素であって、前記第三構成要素の第二の布が前記第二構成要素の耐火層に隣接している、第三構成要素と
   を含む非硬質複合シートであって、
   （ａ）前記第一および第二の布のヤーンが、芳香族ポリアミド、芳香族コポリアミド、ガラス繊維、または炭素繊維を含み、
   （ｂ）前記第一構成要素の第一ポリマー層および前記第三成分の第二ポリマー層のポリマーが、ポリウレタン、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリエチレンナフタラート、ポリアクリロニトリル、フルオロポリマー、ポリイミド、ポリケトン、ポリイミド、ポリスルホン、ポリアリーレンスルフィド、液晶ポリマー、ポリカーボナート、またはアイオノマーであり、
   （ｃ）前記第二構成要素の保護ポリマー層のポリマーが、ポリケトン、ポリイミド、ポリスルホン、ポリアリーレンスルフィド、フルオロポリマー、液晶ポリマー、またはポリカーボナートであり、かつ
   （ｄ）前記第一構成要素の第一ポリマー層が、ＵＶ光線の少なくとも９５％を遮断する、
   複合シート。
2. 複合材が少なくとも３５０Ｎ／ｃｍの破壊強度を有する、請求項１に記載の複合シート。
3. ＦＡＡ試験法１４ ＣＦＲ ２５．８５５ Ａｐｐｘ．Ｆ Ｐａｒｔ ＩＩＩに従って試験した場合、溶け落ち貫通することなく９２７℃の火炎温度に５分間耐えることができる、請求項１に記載の複合シート。
4. ＦＡＡ試験法１４ ＣＦＲ ２５．８５５ Ａｐｐｘ．Ｆ Ｐａｒｔ ＩＩＩに従って試験した場合、溶け落ち貫通することなく９２７℃の火炎温度に５分間耐えることができ、かつ前記火炎から隔たったシートの側から１０１ｍｍ離れた温度が２０４℃を超えない、請求項１に記載の複合シート。
5. 第一または第二の布が８４〜５０８ｇｓｍの面重量を有する、請求項１に記載の複合シート。
6. 第一の布が１０１〜１７０ｇｓｍの面重量を有する、請求項１に記載の複合シート。
7. 第二の布が１７０〜２７０ｇｓｍの面重量を有する、請求項１に記載の複合シート。
8. 耐火層がバーミキュライトを含む、請求項１に記載の複合シート。
9. 耐火層が１５〜５０ｇｓｍの乾燥面重量を有する、請求項１に記載の複合シート。
10. 無機耐火層が１０％以下の含水率を有する、請求項１に記載の複合シート。
11. アイオノマーがエチレンメタクリル酸コポリマーである、請求項１に記載のポリマー。
12. 第二構成要素の保護ポリマー層が、少なくとも２００℃の温度に少なくとも１０分間耐えることができる、請求項１に記載の複合シート。
13. 第二構成要素が２〜４０ｇｓｍの面重量を有する接着剤層をさらに含み、前記接着剤が７５〜２００℃の温度で活性化することができる、請求項１に記載の複合シート。
14. 耐火層と保護ポリマー層の間の接着剤結合が少なくとも４３Ｎ／ｍである、請求項１３に記載の複合シート。
15. フレームアセンブリ、複数の側壁、天井、および床を含む貨物コンテナであって、前記側壁および天井が、請求項１に記載の非硬質複合シートを含む貨物コンテナ。

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