JP2564011B2 - 防火性織物 - Google Patents

防火性織物

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Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、熱および火炎の遮蔽層とて使用するのに適
する保護織物の構造および製造に関するものである。更
に特に、この織物は熱源と任意の引火性物質との間の遮
蔽層として使用することにより引火性物質の燃焼を防止
するのに使用することができる。
織物被覆物品（例えば張り（upholstered）物品また
は事務所パネル）を、燃焼することなく熱および／また
は火炎に曝さなければならない用途に使用するため種々
のタイプの保護織物が開発されてきた。例えば航空機の
張り座席においては、耐熱性保護遮断層織物を、代表的
に外側張り織物と下側の引火性フォーム クッションと
の間に設けて火炎の場合クッションが燃えるのを遅らせ
るかまたは防止する。例えば米国特許第4,463,465号明
細書には、アラミド織物基体と外側アルミニウム箔の層
から成る遮断層織物が開示されている。然しアルミニウ
ム箔の層を使用することは若干の欠点がある。即ち織物
は通気性が制限され、張り物品のクッション性が低下す
る。
米国特許第4,509,559号明細書には、引火性液体を輸
送するのに使用されるホース用の保護カバーとして使用
される代表的防火性織物が開示されている。この織物は
熱的に発泡する材料の最内部層と、アルミナ三水和物を
含浸した織物の中間層と、最外層の研磨した金属スリー
ブから成る。この織物は、耐火物であるが、可撓性およ
び二次成形適性が極めて制限されており、多くの用途、
例えばおおいに用いるには適さない。
米国特許第4,569,878号明細書には、金属酸化物、珪
酸カルシウムおよび燐酸を含む発泡性組成物と一緒に結
合される織られるまたは不織の合成物質とガラスの一連
の層を有する、事務所の間仕切りとして有用な防火性積
層材料が開示されている。この織物はまた制限された可
撓性および通気性を有する。
火炎遮断層として用いるための防火性織物の他の製造
技術は、織物を防火性化合物で被覆することである。代
表的化合物には、水和アルミナ、水和マグネシア、マグ
ネシウム、オキシクロリド、水和ホウ酸亜鉛および水和
ホウ酸カルシウムの如き無機水和化合物に基づく化合物
が含まれる。然しこの種の被覆は織物と繊維の間に空間
を残す。これ等の空間または隙間は潜在的に高温ガスお
よび／または火炎を透過して下の引火性材料を発火させ
る。
本発明は耐高温火炎性で、軽量且つ通気性で、高度の
適合性と可撓性を有する耐火炎遮断層織物を提供する。
本発明の織物は、コアスパンヤーンから形成した火炎耐
久性織物基体およびこの織物基体の一表面に塗布した発
泡性防炎塗料層を有し、この発泡性防炎塗料層は少なく
とも約0.028m3分（約１立方フィート／分）の空気透過
性を有する。コアスパン ヤーンな耐炎性フィラメン
ト、例えばガラス繊維フィラメントのコアとステープル
ファイバーのシースから成る。発泡性防炎塗料は、火
に暴露した際、膨潤し、絶縁性炭化物を形成し、糸の間
の隙間を満たし、火炎を遮断し、これにより織物基体を
融解または燃焼しないようにする。塗料は普通に使用し
ている間可撓性および通気性に悪影響を及ぼさず、織物
基体は下側の引火性材料に容易に適合することができ
る。
次に本発明を、好適例を示す図面により説明する。し
かし本発明は多くの異なる形態で例示することができ、
図示する例に限定されるものではない。
第１図に示す如く、本発明の防火性遮断織物10は、織
物基体11の一表面上のヤーン15で形成された織物基体11
および発泡性防炎塗料層20を備える。第３図に示す如
く、防火性織物10は、下側引火性層35と発泡性防炎塗料
層20を伴う外側装飾織物層40との間に配置することによ
り火炎遮断層として使用することができ、層20は好まし
くは外側40と接触し、火炎源に面する。
織物基体11は火炎耐久性で且つ織物の少くとも若干の
部分が火炎に暴露した際ものとままであって織物基体11
は発泡性防炎塗料層20に対するベースまたは支持体を形
成する。織物基体11は、種々の織物構造体、例えば編成
した層、織布、不織布、編組構造およびスクリム補強ウ
エブ構造の織物の任意のものでよい。編成構造のもの
が、つくくるのが容易で安価であるので好ましく、かか
る構造体は優れた可撓性および適合性を有し、固有の多
孔性のため通気性を有する。これ等の織物のヤーン15は
コアスパン構造のもので、その製造は例えば1989年３月
３日に出願した係属中の米国特許出願第318,239号に記
載されている。一つの特に適するコアスパンヤーン構造
は、コアスパンヤーンの全重量の約20〜40％のフィラメ
ントコアとコアスパンヤーンの全重量の約80〜60％のス
テープルファイバーのシースから成る。コアのフィラメ
ントはガラス、ポリベンズイミダゾール、ポリイミド、
ポリアーレン（polyarenes）、種々の金属の繊維、Kevl
ar 、Nomex および炭素または炭化性化合物の繊維と
することができる。またコアはこれ等の繊維のブレンド
或いは繊維の組合せを使用するマルチコア構造とするこ
とができる。ガラス繊維は、安価で耐炎性フィラメント
であるので好ましい。コアを包囲するシースのステープ
ルファイバーは、天然若しくは合成材料、例えば、綿、
ポリエステル、レーヨン、ナイロン、アクリル、モダク
リル、アセテートの繊維またはこれ等の繊維のブレンド
とすることができる。
第１図において、編成構造の織物基体11を示す。この
編成構造はヤーン15のループのかみ合いに特徴がある。
各組のヤーンは単糸（即ち横編）または糸の群（即ち縦
編）から構成することができる。第１図に示す如く、ヤ
ーンのループ15は単一横糸により形成され、織物の幅に
亘って形成される。かかる構造は多孔性且つ通気性であ
る。
本発明の防火性遮断層織物10は発泡性防炎塗料20を織
物基体11の一表面に塗布することにより製造できる。発
泡性防炎塗料は、ナイフ塗布機、ロール塗布機、吹付
塗、カレンダリング、トランスファー塗布またはスクリ
ーン印刷の如き従来の塗布技術を用い軽量および多孔性
フォームまたはあわとして塗布するのが好ましい。種々
の泡沸化合物が知られており、１種の特に適する泡沸化
合物には炭素源〔即ちカルボニフィック（carbonifi
c）〕、触媒、および非引火性ガス源（即ち発泡剤）が
含まれる。代表的カルボニフィックには、炭水化物、蛋
白質または多官能アルコール例えば澱粉、カゼインまた
はペンタエリスリトールが含まれる。火炎に暴露する
と、触媒がカルボニフィック化合物を膨潤させ炭化させ
る。代表的触媒には、無機酸例えばホウ酸、燐酸若しく
は硫酸が含まれ、或いは分解すると無機酸を形成する化
合物、例えば第一燐酸アンモニウム、第二燐酸アンモニ
ウム、メラミンおよび尿素が含まれる。発泡性防炎塗料
を発泡させる非引火性ガス源は、例えばメラミンを触媒
として使用する場合には触媒により与えられ、或いはま
た火炎に暴露するとアンモニア、二酸化炭素または塩化
水素のようなガスを発生する化合物により与えられる。
発泡性組成物は結合剤および増粘剤等を配合して塗料の
特定の用途に役立せることができる。更に、従来の難燃
性充填剤、例えばアルミナ三水和物、シリケート、カオ
リン、石膏および水和粘土を添加することができる。
毎日使用するに当っては、本発明の遮断層織物は軽量
で可撓性であり、また非多孔質フィルムとしてではな
く、多孔性フィルムとして塗料を塗布する結果の一つで
ある多孔質であるために通気性である。織物の多孔性お
よび通気性は、織物の「空気透過性」と称する。空気通
過性は織物の空気透過性に対するASTM標準試験方法D737
に従って測定される。織物の既知面積を通過する流速
を、織物の試験面積の２表面間の規定した圧力差を確保
するように調製する。このようにして空気が0.1m3/分
（3.73立方フィート／分）の割合で空気を吹きつける4m
mの検量オリフィスを用いると、本発明の被覆した織物
は約0.028〜8.49m3/分（約１〜300立方フィート／分）
の空気透過性を有し、約0.056〜2.26m3/分（約２〜80立
方フィート／分）が代表的であり、約0.28〜0.85m3/分
（約10〜30立方フィート／分）の値が好ましい。
特に遮断層織物は、織物の火炎遮断層が物品の形状に
容易に適合し得るので、張り物品の火炎遮断層として特
に適し、その優れた通気性が外側装飾織物の望ましい審
美性を損わない。特に、遮断層織物の空気透過性が良好
な空気の循環を確保するので快適である。遮断層織物の
空気透過性は、また遮断層を坐るために使用する衝撃を
緩和した張り物品に使用する場合は特に重要である。火
炎遮断層織物が空気透過性であるので、これを圧する場
合には空気が自由に逃散する。このようにして、織物は
大部分の従来の空気不透過性火炎遮断層織物の特徴であ
る硬く快適でない「バルーン（balloon）」効果が回避
される。
然し本発明の遮断層織物を高温および／または火炎に
暴露する場合、泡沸化合物が反応し膨潤して炭化物を形
成し、これが化合物自体の孔を閉鎖し、ヤーン間の孔ま
たは隙間を満たす。炭化物は不燃性であり、セルロース
の特徴を有する。かくして炭化物は火炎遮断層として作
用し、火炎および高温ガスが織物を貫通して下側の引火
性材料を発火させるのを防止する。またコアスパンヤー
ンは織物の耐炎性に貢献する。防火性コア フィラメン
トは火炎に暴露した際もとのままで、シース繊維の炭化
残留物と一緒に発泡性防炎塗料に対する格子または支持
体を提供する。
また、第２図に示す如く、反射性ペイント塗料30を、
遮断層織物の発泡性防炎塗料20の表面の反対側表面に塗
布することができる。この層は下側引火性材料から放射
熱を反射するのに役立つ。更に、この層は遮断層織物の
空気透過性および可撓性に有意な影響を及ぼさない。反
射性ペイント塗料30は金属ペイントであるのが好まし
く、金属フレーク顔料および火炎耐久性結合剤を含む。
良好なリーフィング性および良好な反射性を有する金属
フレークペイントが好ましい。高反射性を有する代表的
金属フレーク顔料には、アルミニウム、黄銅、銅、金、
ニッケルおよび銀が含まれる。アルミニウムは費用の点
で好ましく、代表的アルミニウム フレークはバージニ
ア州、リンチモンドのレイノルズ メタル コンパニー
から入手し得るLSB−547リーフィング アルミニウム
フレークである。火炎耐久性結合剤はシリコーン アル
キド樹脂が好ましく、適当なものはニュージャージー州
ハイトストウンのスペンサー−ケロッグ コンパニーか
ら市販されているケルソール3970モディファイド シリ
コーンアルキド樹脂である。この樹脂は火炎に暴露する
と顔料の金属フレークが基体に、また相互に緊密に結合
するようにして反応する。水を用いてペイント塗料の粘
度を調製することが望ましい場合には、結合剤と水との
相溶性を改善するためにアンモニア水溶液を含ませるの
がよい。
また適当な反射性金属ペイントには、ニュージャージ
ー州サウス プレインフィールドのビッグスリー イン
ダストリーインコーポレーテッドのテンピル ディビジ
ョンから入手し得るパイロマーク2500およびパイロマー
ク800アルミニウム ペイントおよびニュージャージー
州プリンセトンのソーラー エネルギー コーポレーシ
ョンから入手し得るローミット−１（Lo−Mit−１）ア
ルミニウムペイントが含まれる。ペイント塗料30を従来
技術により塗布し、高温で長時間の暴露により乾燥して
ペイント塗料の織物層への被着を改善することができ
る。代表的には約148.9℃（約300゜F）で60秒がペイン
ト塗料を織物に被着して最大の耐磨耗性を確保するのが
最も適する。
本発明の防火性織物は、張り物品および事務所用建築
材料、例えば壁被覆材、壁パネル、事務所パネル隔壁、
天井パネル、床被覆材等並びに寝室の物品例えばマット
レスおよびマクラおおい、マットレスおよびカバー、掛
け布、テント、日よけ、野外防火シェルターおよび寝袋
カバーに用いる火炎遮断層として特に有用である。織物
は軽量で、通気性および可撓性を有し、容易に成形およ
び形成されて特異に成形された張り物品および織用を積
層する場合のような建築材料に適合させることができ
る。
操作中、発泡性防炎塗料20をフォームまたはあわとし
て塗布し、上述の如く従来の塗布技術により織物基体10
に塗布することができる。塗料は約8.5〜680g/m2（約0.
25〜20オンス／平方ヤード）（乾燥）の割合、好ましく
は約68.0〜119g/m2（約2.0〜3.5オンス／平方ヤード）
（乾燥）の割合で塗布する。次いで被覆した基体を乾燥
し、塗料を硬化する、反射性ペイント塗料30を伴なうか
または伴わない被覆基体および装飾表面織物または張り
層40を従来の接着剤を使用するかまたは発泡性防炎塗料
の固有の厚さおよび接着剤特性を用いて一緒に結合する
ことができる。後者の結合技術においては、発泡性防炎
塗料は、塗料が粘着性を有するように部分的に硬化させ
るだけで、次いで基体および張り層40を、圧力を掛けて
融解結合させ、次いで発泡性防炎塗料を低温で完全に硬
化させる。下側引火性層35例えば発泡層、不織バット
層、繊維充填層または羽毛層を供給し、この場合織物基
体10の発泡性防炎塗料の表面と反対の表面と引火性層35
を従来の接着剤を用いて結合する。
従って第３図に示す如く、織物を張り物品の遮断層と
して使用することができ、この場合織用10をポリウレタ
ンフォーム層の如き下側引火性層35と、火炎源の方に向
き引火性層35から離れる発泡性防炎塗料層を有する張り
層40との間に配置する。第４図に示す如く、発泡性防炎
塗料層20および引火性層35と接触する反射性ペイント塗
料層30を有する織物を、引火性層35と張り層40との間に
遮断層として用いることができる。
本発明を次の実施例につき説明する。しかし本発明は
これ等の実施例に制限されない。
（実施例） ガラスファイバー フィラメント コアと綿ステーブ
ルシースから成るコア スパン製造を有する編織物を従
来法を用いて形成した。これ等の織物を発泡性防炎塗料
で被覆し、実施例２では織物を更に反射性ペイント塗料
で被覆した。被覆した後これにポリウレタン フォーム
パッドを、発泡性塗料がフォーム層／基体界面から離れ
て基体に面するようにして止めた。これ等の織物を未被
覆編成ガラス／線コアスパンヤーンから形成した標準織
物と比較した。試験方法は、織物の発泡性防炎塗料層を
有する側をブンゼン バーナーの648.9℃（1200゜F）の
火炎に2.5分間最も近づけて暴露する方法である。各試
料につき下側ポリウレタン フォームパッドの損傷の程
度を可視的に評価した。
実施例１ 編成したコアスパンヤーン織物を次の組成を有する発
泡性防炎塗料で被覆した： 配合機内に塗料組成物を入れ、高速で混合することに
より塗料を泡立てた。次いで2.5:1のフォーム比で泡立
った塗料組成物を織物の一表面に塗布し、加熱乾燥し
た。織物上の乾燥塗料は108.88g/m2（3.2オンス／平方
ヤード）の乾燥固形分重量を有した。
実施例２ 実施例１の発泡性防炎塗料組成物で被覆した織物の反
対表面を、17g/m2（0.5オンス／平方ヤード）（乾燥固
形分重量）塗料の割合で次に示す組成を有する反射性ペ
イントで被覆した： 標準織物は下側フォームパッドに広範囲に損傷を浮け
たが、実施例１および２の織物は火炎上に直接当ったペ
イントのところだけのフォームパッドが僅かに炭化した
だけであった。更に、実施例１および２の織物は良好な
強度および可撓性を有した。
【図面の簡単な説明】
第１図は本発明の発泡性防炎塗料を有する防火性織物
の、層の一部を切欠いて示す拡大部分斜視図、 第２図は一方の表面に発泡性防炎塗料層、他方の表面に
反射性ペイント層を有する防火性織物の第１図と同様の
斜視図、 第３図は張り織物外層と下側引火性フォーム層との間に
配置した防火性織物の第１図と同様の斜視図、 第４図は張り織物外層と下側引火性フォーム層との間に
配置した第２図に示す耐火性織物の第２図と同様の斜視
図である。 10……防火性遮断層織物 11……織物基体 15……ヤーン 20……発泡性防炎塗料 30……反射性ペイント塗料 35……下側引火性層 40……外側装飾織物層（または外側張り層）
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 パメラ ジョンソン ジャコ アメリカ合衆国サウスカロライナ州 29732 ロック ヒル ベイリー アベ ニュー 226 (72)発明者 ジェフリー スコット ドューガン アメリカ合衆国ノースカロライナ州 28226 シャーロット ゲームスフォー ド ドライブ 8901 (72)発明者 ジェームス イーストン ヘンドリック ス アメリカ合衆国サウスカロライナ州 29302 スパータンバーグ コバーン ドライブ 208 (56)参考文献 特開 昭58−186626（ＪＰ，Ａ) 特開 昭48−2995（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−156359（ＪＰ，Ａ) 実開 昭56−170289（ＪＰ，Ｕ)

Claims (11)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】耐炎性フィラメントのコアとステープルフ
    ァイバーのシースを備えたコアスパンヤーンから形成し
    た耐炎性編織布基体とこの編織布基体の一表面に、カル
    ボニフィック化合物、触媒および不燃性ガス源を含む発
    泡性防炎塗料を塗布し、発泡性防炎塗料層が少なくとも
    約0.028m3分（約１立方フィート／分）の空気透過性を
    有することを特徴とする火炎遮断層として使用するのに
    適する防火性布帛。
  2. 【請求項２】発泡性防炎塗料層が約6.8〜680g/cm2（約
    0.2〜20オンス／平方ヤード）の割合で発泡された状態
    で塗布されていることを特徴とする請求項１記載の防火
    性布帛。
  3. 【請求項３】発泡性防炎塗料層が約0.028〜8.49m3/分
    （約１〜300立方フィート／分）の空気透過性を有する
    ことを特徴とする請求項２記載の防火性布帛。
  4. 【請求項４】発泡性防炎塗料層が約0.057〜2.26m3/分
    （約２〜80立方フィート／分）の空気透過性を有するこ
    とを特徴とする請求項３記載の防火性布帛。
  5. 【請求項５】発泡性防炎塗料層が約0.283〜0.85m3/分
    （約10〜30立方フィート／分）の空気透過性を有するこ
    とを特徴とする請求項４記載の防火性布帛。
  6. 【請求項６】上記コアのフィラメントがガラス繊維であ
    り、上記シースのステープルファイバーが綿、ポリエス
    テル、レーヨン、羊毛、ナイロン、アクリル、モダクリ
    ル、アセテートまたはこれ等のブレンドから成ることを
    特徴とする請求項１記載の防火性布帛。
  7. 【請求項７】織物基体が編成構造のものであることを特
    徴とする請求項１記載の防火性布帛。
  8. 【請求項８】織物基体が織構造のものであることを特徴
    とする請求項１記載の防火性布帛。
  9. 【請求項９】反射火炎耐久性ペイント塗料を上記織物の
    反対の表面に塗布したことを特徴とする請求項１記載の
    防火性布帛。
  10. 【請求項１０】上記反射ペイント塗料が反射性金属ペイ
    ントであることを特徴とする請求項９記載の防火性布
    帛。
  11. 【請求項１１】上記反射性金属ペイントが金属フレーク
    顔料および火炎耐久性シリコーンアルキド樹脂結合剤を
    含むことを特徴とする請求項10記載の防火性布帛。
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