JP4757543B2 - 難燃性不織布およびそれを用いた難燃性マットレス - Google Patents
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Description
本発明に用いるセルロース系繊維(C)は、炎遮蔽性不織布の強度維持や優れた風合や吸湿性などの快適性を与えるとともに、燃焼時に炭化膜を形成するのに効果がある成分である。セルロース系繊維(C)の具体例としては、木綿、麻、レーヨン、ポリノジック、キュプラ、アセテートおよびトリアセテートがあげられ、これらは単独使用しても良く、2種類以上組み合わせて使用してもよい。
(難燃性評価試験用不織布の作成)
所定の割合で混合した繊維をカードにより開繊した後、通常の熱融着方式または、通常のニードルパンチ方式により所定の目付の不織布を作成した。作成した不織布は実際の目付を測定し、正確な値を使用した。
(炭化膜強度測定方法)
縦200mm×横200mm×厚さ10mmのパーライト板の中心に直径15cmの穴をあけたものを準備し、その上に難燃性評価試験用不織布をセットし、加熱時に難燃性評価試験用不織布が収縮しないよう4辺をクリップで固定した。この試料を難燃性評価試験用不織布の面を上にして、株式会社パロマ工業製ガスコンロ(PA−10H−2)にバーナー面より40mmの所に試料の中心とバーナーの中心が合うようにセットした。燃料ガスは純度99%以上のプロパンを用い、炎の高さは25mmとし、着炎時間は180秒とした。
その後、難燃性評価試験用不織布の炭化膜の中心に直径7cm重さ8gの枠を載せ、その上からフォースゲージで慎重に荷重をかけ、炭化膜が破れるまでの最大荷重を測定し、最大荷重の値を炭化膜強度とした。
(難燃性評価用簡易マットレスの作成)
難燃性マットレスの難燃性は簡易マットレスを作成して評価を実施した。マットレスの内部構造体にウレタンフォームを用い、以下の方法で試料を作成した。簡易マットレスの構造を図1に示す。所定の割合で混合した繊維をカードにより開繊した後、熱融着方式または、ニードルパンチ方式により作成した不織布(1)(燃焼試験用不織布)を内層に、外層の表面生地(2)としてポリエステル製織布(目付け120g/cm2)を重ねた2層構造物をポリエステル糸(3)、(4)を用いキルティングした。この2層構造物3枚をヘム(5)、(6)の間隔が9cmとなるようにカタン糸で縫製し、コの字構造の炎遮蔽物を作成した。炎遮蔽物は45cmの長さに切断し、ウレタンフォーム(7)に巻きつけ、難燃性評価用簡易マットレスを作成した。ウレタンフォームは、縦30cm×横45cm×厚さ7.5cm、密度22kg/m3のポリウレタンフォーム(東洋ゴム工業(株)製タイプ360S)を使用した。
(炎遮蔽性能評価方法)
実施例における炎遮蔽性不織布の炎遮蔽性能は難燃性評価用簡易マットレスの作成の手順において作成した簡易マットレスを使用し、米国カリフォルニア州のベッドの燃焼試験方法Technical Bulletin 603(以下TB603)に基づいて実施した。米国カリフォルニア州のTB603燃焼試験方法を簡単に説明すると、ベッドの側面から42mmの所に垂直にT字型のバーナーを、ベッドの上面から39mmの所に水平にT字型のバーナーをセットし、燃焼ガスはプロパンガスを使用し、ガス圧力は101KPaで上面はガス流量12.9L/分、側面は6.6L/分で、着炎時間は上面は70秒間、側面は50秒間着炎し、観察時間はトータルで30分間である。最大熱放出量が200Kw未満であり、かつ初めの10分間の積算熱放出量が25MJ未満であれば合格である。
レーヨン(繊度1.5dtex、カット長38mm)繊維に、難燃剤としてポリリン酸アンモニウム((株)鈴裕化学製、FCP−730)をレーヨン繊維に対して20重量%の割合で添付した。
(実施例1)
難燃性レーヨン繊維(A)の製造例1で作成した難燃性レーヨン繊維(A)90重量%と熱融着ポリエステル繊維(B)である東レ社製のサフメット(繊度4.4dtex、カット長51mm、融点110℃)10重量%とを均一に混合し、カードにより開繊してウェブを作成した後、熱融着方式により目付け231g/m2の不織布を作成した。
作成した不織布を用いて炭化膜強度を測定した。また、簡易マットレスを作成し、炎遮蔽性能の評価を行った。これら結果を表1に示す。
(実施例2〜6)
表1の構成及び目付で実施例1と同様の方法で不織布を作成し、炭化膜強度と炎遮蔽性能の評価を行った。これら結果を表2に示す。尚、セルロース系繊維(C)としては、レーヨン(繊度1.5dtex、カット長38mm)を使用した。
難燃性レーヨン繊維(A)の製造例1で作成した難燃性レーヨン繊維(A)100重量%を、カードにより開繊してウェブを作成した後、ニードルパンチ方式により目付け230g/m2の不織布を作成した。
作成した不織布を用いて炭化膜強度を測定した。また、簡易マットレスを作成し、炎遮蔽性能の評価を行った。これら結果を表1に示す。
比較例2
難燃性レーヨン繊維(A)の製造例1で作成した難燃性レーヨン繊維(A)60重量%と熱融着ポリエステル繊維(B)である東レ社製のサフメット(繊度4.4dtex、カット長51mm、融点110℃)40重量%とを均一に混合し、カードにより開繊してウェブを作成した後、熱融着方式により目付け228g/m2の不織布を作成した。
作成した不織布を用いて炭化膜強度を測定した。また、簡易マットレスを作成し、炎遮蔽性能の評価を行った。これら結果を表2に示す。
比較例3〜7
表1の構成及び目付で熱融着方式もしくはニードルパンチ方式により実施例3と同様に不織布を作成し、炭化膜強度と炎遮蔽性能の評価を行った。これら結果を表2に示す。尚、セルロース系繊維(C)としては、レーヨン(繊度1.5dtex、カット長38mm)、メラミン繊維としては、バソフィルファイバーズ(Basofil Fibers)社製のバソフィル(Basofil)(繊度1〜3.5dtex程度の分布を有する、カット長20〜200mmの分布を有する)を使用した。
表1に示すように、実施例1〜6の構成の不織布について230g/m2の目付けにおいて、炭化膜強度が300gf以上を示すと共に、炎遮蔽性能評価についても良好な結果が得られている。一方、比較例2、4〜7に示す構成の不織布は炭化膜強度測定時のバーナー着炎において穴あきが発生し、炎遮蔽性能がなかった。また、比較例1、3に示す構成の不織布については炎遮蔽性能があるものの、炭化膜が荷重には耐えられなかったことから炎遮蔽性能が充分とは言えない。
(実施例7)
珪酸含有セルロース系繊維(D)であるサテリ(Sateri)社製のヴィジル(Visil)(繊度3.5dtex、カット長50mm)40重量%と熱融着ポリエステル繊維(B)である東レ社製のサフメット(繊度4.4dtex、カット長51mm、融点110℃)20重量%とセルロース系繊維(C)であるレーヨン(繊度1.5dtex、カット長38mm)40重量%とを均一に混合し、カードにより開繊してウェブを作成した後、熱融着方式により目付け203g/m2の不織布を作成した。
作成した不織布を用いて、炭化膜強度と炎遮蔽性能の評価を行った。これら結果を表1に示す。
(実施例8〜10)
表2の構成及び目付で熱融着方式もしくはニードルパンチ方式により実施例7と同様に不織布を作成し、炭化膜強度と炎遮蔽性能の評価を行った。これら結果を表2に示す。尚、モダクリル繊維としては、カネカ社製のPBX(繊度7.8dtex、カット長64mm)、メラミン繊維としては、バソフィルファイバーズ(Basofil Fibers)社製のバソフィル(Basofil)(繊度1〜3.5dtex程度の分布を有する、カット長20〜200mmの分布を有する)を使用した。
珪酸含有セルロース系繊維(D)であるサテリ(Sateri)社製のヴィジル(Visil)(繊度3.5dtex、カット長50mm)100重量%を均一に混合し、カードにより開繊してウェブを作成した後、ニードルパンチ方式により目付け204g/m2の不織布を作成した。
(比較例9〜15)
表2の構成及び目付で熱融着方式もしくはニードルパンチ方式により実施例7と同様に不織布を作成し、炭化膜強度と炎遮蔽性能の評価を行った。これら結果を表1に示す。尚、セルロース系繊維(C)としては、レーヨン(繊度1.5dtex、カット長38mm)、モダクリル繊維としては、カネカ社製のPBX(繊度7.8dtex、カット長64mm)、メラミン繊維としては、バソフィルファイバーズ(Basofil Fibers)社製のバソフィル(Basofil)(繊度1〜3.5dtex程度の分布を有する、カット長20〜200mmの分布を有する)を使用した。
Claims (20)
- 難燃剤を添付したセルロース系繊維(A)40〜90重量%、ポリエステル繊維(B)10〜30重量%、セルロース系繊維(C)0〜50重量%を含有し、かつ、前記(A)、(B)、(C)の各繊維の合計が85重量%以上となる炎遮蔽性不織布。
- 難燃剤を添付したセルロース系繊維(A)がリン酸エステル系化合物、含ハロゲンリン酸エステル系化合物、縮合リン酸エステル系化合物、ポリリン酸塩系化合物、赤リン、アミン化合物、ホウ酸、ハロゲン化合物、臭化物、尿素−ホルムアルデヒド化合物、リン酸塩−尿素化合物、硫酸アンモニウムの群から選ばれる難燃剤を、木綿、麻、レーヨン、ポリノジック、キュプラ、アセテートおよびトリアセテートよりなる群から選ばれたセルロース系繊維に対して6〜25重量%添付した繊維である請求項1記載の炎遮蔽性不織布。
- 珪酸含有セルロース系繊維(D)40〜90重量%、ポリエステル繊維(B)10〜29重量%、セルロース系繊維(C)1〜50重量%を含有し、前記(B)、(C)、(D)の各繊維の合計が85重量%以上となる炎遮蔽性不織布。
- 珪酸含有セルロース系繊維(D)が珪酸、または珪酸アルミニウムから選ばれる難燃剤を20〜50重量%含有するレーヨン繊維である請求項3記載の炎遮蔽性不織布。
- ポリエステル系繊維が(B)が、融点が200℃を超えるポリエステル繊維、低融点バインダー繊維よりなる群から選ばれた少なくとも1つの繊維である請求項1〜4いずれかに記載の炎遮蔽性不織布。
- ポリエステル系繊維(B)の低融点バインダー繊維が低融点ポリエステル単一成分よりなる繊維、融点が200℃を超えるポリエステルと低融点ポリエステルの複合よりなる繊維、融点が200℃を超えるポリエステルと低融点ポリオレフィンの複合よりなる繊維よりなる群から選ばれた少なくとも1つの繊維である請求項5記載の炎遮蔽性不織布。
- 低融点バインダー繊維の融点が概ね110〜200℃である請求項5又は6記載の炎遮蔽性不織布。
- セルロース系繊維(C)が木綿、麻、レーヨン、ポリノジック、キュプラ、アセテートおよびトリアセテートよりなる群から選ばれた少なくとも1つの繊維である請求項1〜7いずれかに記載の炎遮蔽性不織布。
- 耐熱繊維(E)を10重量%未満の割合で含有する請求項1〜8のいずれかに記載の炎遮蔽性不織布。
- 耐熱繊維(E)がガラス繊維、芳香族ポリアミド、メラミン、ポリアミドイミド、ポリベンゾイミダゾール、フェノール系繊維、炭素繊維からなる群から選ばれる繊維である請求項9に記載の炎遮蔽性不織布。
- 低融点バインダー繊維を熱融着したことを特徴とする、請求項5〜10のいずれかに記載の炎遮蔽性不織布。
- 不織布の目付けが230g/m2以上であることを特徴とする請求項1〜2のいずれか、または、請求項5〜11のいずれかに記載の炎遮蔽性不織布。
- 不織布の目付けが200g/m2以上であることを特徴とする請求項3〜11のいずれかに記載の炎遮蔽性不織布。
- 請求項1〜13のいずれかに記載の不織布を炎遮蔽性不織布に用いた難燃性布張り家具製品。
- 難燃性布張り家具製品がマットレスである請求項14に記載の難燃性布張り家具製品。
- 請求項1〜13のいずれかに記載の不織布で内部構造体を覆ったマットレスであり、外部からの炎が侵入しないことを特徴とする請求項14記載の難燃性マットレス。
- 請求項1〜12のいずれかに記載の不織布がボーダー部分に使用されたマットレスであり、燃焼時に炭化膜がマットレスの自重により崩壊しないことを特徴とする請求項14記載の難燃性マットレス。
- マットレスがピロートップ型であり、ピロートップがマットレスの上下に組み込まれた請求項17記載の難燃性マットレス。
- ピロートップ部分の厚みが5cm以上である請求項18記載の難燃性マットレス。
- 米国カリフォルニア州TB603燃焼試験において内部構造体へ延焼しないマットレスであり、かつ、マットレスの自重により炭化膜が崩壊しないことを特徴とする請求項15〜19のいずれかに記載の難燃性マットレス。
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