JP5259908B2

JP5259908B2 - 耐火用ラミネートシート材料

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Publication number: JP5259908B2
Application number: JP2002535877A
Authority: JP
Inventors: エル．トンプキンス，トーマス; エム．ボーゲル−マーティン，マーガレット
Original assignee: 3M Innovative Properties Co
Current assignee: 3M Innovative Properties Co
Priority date: 2000-10-18
Filing date: 2001-09-27
Publication date: 2013-08-07
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Description

発明の分野
本発明は、ラミネートシート材料に関する。本ラミネートシート材料は、例えば、航空機のような車両における耐火用途に有用である。

発明の背景
熱および／または火炎の移動を防ぐ、または減じるためにバリアを用いることが必要または望ましい様々な状況がある。例えば、航空機の胴体には、ストリンガおよび円周方向部材を含む金属フレーム周囲に支持された金属外側外皮が含まれる。胴体内部の温度は、搭乗者と積荷の環境を適正にするために制御できなければならないため、大半の胴体外板にはまた何らかの断熱の形態も含まれる。絶縁にはまた、音響上の理由も含まれる。多くの航空機において、この絶縁は、ストリンガおよび円周方向部材により支持されるファイバーガラス当て木の形態を採っている。

ファイバーガラスは、ファイバーガラスを凝縮液および絶縁が接触するその他流体から保護するためにフィルム袋詰材料に入れられている。かかる目的で用いられてきた袋詰材料としては、金属化ポリエステル、普通ポリエステル、金属化ポリフッ化ビニルおよびポリイミドが挙げられる。

２０００年に、ＦＡＡ（すなわち、米国連邦航空局）は、飛行中の耐火および航空機の絶縁材料の衝突後の溶落ち抵抗を増やす目的で、熱／音響絶縁のための新試験方法を詳しく述べた提案規則の通知書を発行した。ＦＡＡは、今後４年間以内に金属化ポリエステルでカバーされた絶縁ブランケットを取り替えるために数百の航空機の作業員が必要であるという耐空性改善通報を出した。交換材料は、米国材料試験協会のＡＳＴＭＥ６４８−９７、１９９９年３月１０日に基づくＦＡＡの飛行中耐火新試験に適合するものとする。ＦＡＡは、飛行中の耐火性および衝突後の溶落ち保護の両方の向上を指示する提案要件を起草した（例えば、ここに参考文献として組み込まれる運輸省、連邦航空局、航空機の輸送区分に用いられる熱／音響絶縁材料の改善された可燃度規格、提案規則、１４ＣＦＭＰａｒｔ２５、等、連邦公報、Ｖｏｌ．６５、Ｎｏ．１８３、２０００年９月２０日水曜日、５６９９２−５７０２２頁を参照）。

更なる絶縁材料および関連防炎および／または防火材料が必要とされている。これらの材料は、特定の用途について適用工業および／または政府規格の一つ以上に適合しているのが好ましい。

発明の概要
本発明は、ポリマー材料を含む第１の層と、非金属ファイバーを含む第２の層とを含むラミネートシート材料を提供する。第１および第２の層は、合格可燃度値Ｉ（すなわち、ラミネートシート材料に本明細書に規定した可燃度試験Ｉを行ったときに、合格可燃度値Ｉを有する）、合格可燃度値ＩＩ（すなわち、ラミネートシート材料に本明細書に規定した可燃度試験ＩＩを行ったときに、合格可燃度値ＩＩを有する）、合格火炎伝搬値Ｉ（すなわち、ラミネートシート材料に本明細書に規定した可燃伝搬試験Ｉを行ったときに、合格火炎伝播値Ｉを有する）、合格火炎伝搬値ＩＩ（すなわち、ラミネートシート材料に本明細書に規定した可燃伝搬試験ＩＩを行ったときに、合格火炎伝播値ＩＩを有する）または合格溶落ち値（すなわち、ラミネートシート材料に本明細書に規定した溶落ち試験を行ったときに、合格溶落ち値を有する）のうち少なくとも一つを有するラミネートシート材料に少なくとも集合的に寄与する。本発明によるラミネートシート材料のある好ましい実施形態について、第１および第２の層が、合格可燃度値Ｉ、合格可燃度値ＩＩ、合格火炎伝搬値Ｉ、合格火炎伝搬値ＩＩまたは合格溶落ち値のうち少なくとも一つを有するラミネートシート材料を集合的に提供するのに十分である。合格可燃度値Ｉ、合格可燃度値ＩＩ、合格火炎伝搬値Ｉ、合格火炎伝搬値ＩＩおよび合格溶落ち値を決める試験については、「試験手順」という見出しで後述してある。

他の態様において、本発明はまた、ポリマー材料を含む第１の層と、非金属ファイバーを含む第２の層とを含むラミネートシート材料を含む点火源に可燃性の絶縁材料を制限露出するシステムであって、ラミネートシート材料が可燃性絶縁材料と点火源の間に、ラミネートシート材料の第１の層が可燃性の絶縁材料に近接するように配置されているシステムも提供する。第１および第２の層が、合格可燃度値Ｉ、合格可燃度値ＩＩ、合格火炎伝搬値Ｉ、合格火炎伝搬値ＩＩまたは合格溶落ち値のうち少なくとも一つを有するラミネートシート材料に少なくとも集合的に役立つ。本発明によるラミネートシート材料のある好ましい実施形態について、第１および第２の層が、合格可燃度値Ｉ、合格可燃度値ＩＩ、合格火炎伝搬値Ｉ、合格火炎伝搬値ＩＩまたは合格溶落ち値のうち少なくとも一つを有するラミネートシート材料を集合的に提供するのに十分である。合格可燃度値Ｉ、合格可燃度値ＩＩ、合格火炎伝搬値Ｉ、合格火炎伝搬値ＩＩおよび合格溶落ち値を決める試験については、「試験手順」という見出しで後述してある。

可燃性絶縁材料とは、元来可燃性である絶縁材料、可燃性を与える材料（例えば、燃料、水圧流体および腐食防止剤）による汚染のために少なくとも一部が可燃性となった絶縁材料、および元々可燃性であってもなくてもよいが、上に可燃性のカバーまたは層（例えば、金属化ポリエステルカバー）を有する絶縁材料のことを指す。

他の態様において、本発明はまた、ポリマー材料を含む第１の層と非金属ファイバーを含む第２の層を含むラミネートシート材料と、絶縁材料を含む絶縁システムであって、ラミネートシート材料および絶縁材料が、ラミネートシート材料の第１の層が絶縁材料に近接するように配置されているシステムも提供する。第１および第２の層が、合格可燃度値Ｉ、合格可燃度値ＩＩ、合格火炎伝搬値Ｉ、合格火炎伝搬値ＩＩまたは合格溶落ち値のうち少なくとも一つを有するラミネートシート材料に少なくとも集合的に役立つ。本発明によるラミネートシート材料のある好ましい実施形態について、第１および第２の層が、合格可燃度値Ｉ、合格可燃度値ＩＩ、合格火炎伝搬値Ｉ、合格火炎伝搬値ＩＩまたは合格溶落ち値のうち少なくとも一つを有するラミネートシート材料を集合的に提供するのに十分である。合格可燃度値Ｉ、合格可燃度値ＩＩ、合格火炎伝搬値Ｉ、合格火炎伝搬値ＩＩおよび合格溶落ち値を決める試験については、「試験手順」という見出しで後述してある。絶縁材料は可燃性であっても不燃性であってもよい。

他の態様において、本発明はまた、ポリマー材料を含む第１の層と非金属ファイバーを含む第２の層を含むラミネートシート材料と、絶縁材料とを含む絶縁ブランケットであって、ラミネートシート材料および絶縁材料が、ラミネートシート材料の第１の層が絶縁材料に近接するように配置されているブランケットも提供する。第１および第２の層が、合格可燃度値Ｉ、合格可燃度値ＩＩ、合格火炎伝搬値Ｉ、合格火炎伝搬値ＩＩまたは合格溶落ち値のうち少なくとも一つを有するラミネートシート材料に少なくとも集合的に役立つ。本発明によるラミネートシート材料のある好ましい実施形態について、第１および第２の層が、合格可燃度値Ｉ、合格可燃度値ＩＩ、合格火炎伝搬値Ｉ、合格火炎伝搬値ＩＩまたは合格溶落ち値のうち少なくとも一つを有するラミネートシート材料を集合的に提供するのに十分である。合格可燃度値Ｉ、合格可燃度値ＩＩ、合格火炎伝搬値Ｉ、合格火炎伝搬値ＩＩおよび合格溶落ち値を決める試験については、「試験手順」という表題で後述してある。絶縁材料は可燃性であっても不燃性であってもよい。

本発明は、例えば、熱および／または火炎の移動を防ぐ、または減じるためにある材料またはシステムを用いることが必要または望ましい様々な状況において有用である。例えば、本発明による実施形態は、可燃性材料を潜在的な点火源（例えば、電気配線の短絡）を防ぐために、新しい航空機の生産および／または既存の航空機の改良に有用である。既存の航空機について、本発明によるラミネートシート材料は、絶縁材料と、潜在的な点火源の間にし、絶縁材料が点火源に晒されるのを減じるために、例えば、既存の航空機絶縁材料（一般的に可燃性の絶縁材料）を覆うように配置される。

本発明はまた、ラミネートシート材料および絶縁材料がラミネートシート材料の第１の層が絶縁材料に近接配置されるように配置されている絶縁材料および本発明によるラミネートシート材料を含む車両も提供する。絶縁材料は可燃性であっても不燃性であってもよい。

本発明はまた、ラミネートシート材料が絶縁材料と電気配線の間に配置され、ラミネートシート材料の第１の層が絶縁材料に近接配置されている、絶縁材料、電気配線および本発明によるラミネートシート材料を含む航空機も提供する。絶縁材料は可燃性であっても不燃性であってもよい。

本発明はまた、ラミネートシート材料が絶縁材料と胴体外皮の間に配置され、ラミネートシート材料の第１の層が絶縁材料に近接している絶縁材料、胴体外皮および本発明によるラミネートシート材料を含む飛行機も提供する。絶縁材料は可燃性であっても不燃性であってもよい。

本発明の詳細な説明
図２に、本発明によるラミネートシート材料の一実施形態の断面図を示す。ラミネートシート材料１２は、任意の接着材料２４を介して接合された任意のナイロンスクリム２２を有する高温安定ポリマー材料を含む第１の層２０を含む。任意の難燃性接着材料２６は、第１の層２８を、非金属ファイバーを含む第２の層３０の第１の主面に接合する。第２の層３０の第２の主面３５は、任意の難燃性接着材料２６ａを介して任意の第３の層２８ａに接合されている。任意の第３の層２８ａは、高温安定ポリマー材料２０ａと、任意の接着材料２４ａの層を介して接合されたナイロンスクリム２２ａとを含む。

第１の層
本発明によるラミネートシート材料は、ポリマー材料を含む第１の層を含む。第１の層は、約１５０℃、好ましくは約２００℃、より好ましくは約３００℃、さらに好ましくは約３５０℃で高温安定な（すなわち、溶融、燃焼または分解しない）ポリマー材料を含むのが好ましい。

ポリマー材料を含む第１の層は軽量で、高温寸法安定性を示し、火炎に晒した際にほとんどまたは全く煙または可燃性または毒性分解生成物がほとんどない、水分吸収が少ないまたは全くなく、良好な耐摩耗性および低水蒸気透過性であるのが好ましい。好ましくは、第１の層は流体バリアであり、流体バリアとは、水、ジェット燃料、腐食防止剤および水圧流体のような液体が中を通過するのを防ぎ、好ましくはまた可燃性ガスおよび水蒸気を含むガスの通過も防ぐのが好ましい材料のことを言う。

かかる高温安定性ポリマー材料としては、ポリアミド、ポリフッ化ビニル、シリコーン樹脂、ポリイミド、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、ポリエステル、ポリアリールスルホン、ポリエーテルエーテルケトン、ポリエステルアミド、ポリエステルイミド、ポリエーテルスルホン、ポリフェニレンスルフィドおよびこれらの組合せが挙げられるがこれらに限られるものではない。好ましい高温安定性ポリマー材料としては、高温安定性が大きいことからポリフッ化ビニルおよびポリイミドが挙げられる。最も好ましいのはポリイミドである。

一般に、第１の層の重量は１平方メートル当たり約１００グラム未満、好ましくは１平方メートル当たり約５０グラム未満である。ポリマー材料を含む第１の層の平均厚さは変えることができる。一般的に、平均厚さは約１２〜約１２５マイクロメートル、好ましくは約１２〜約５０マイクロメートル、最も好ましくは約１９〜約２５マイクロメートルである。ポリマー材料を含む第１の層は、扱い易く引裂かれずに処理できるよう十分に厚いが、ラミネートシート材料を不要に重くするほど厚くないのが好ましい。

高温安定ポリマー材料は市販されている。代表例としては、Ｅ．Ｉ．ｄｕＰｏｎｔｄｅＮｅｍｏｕｒｓ＆Ｃｏｍｐａｎｙ（デラウェア州、ウィルミントン）より、例えば、「ＫＡＰＴＯＮ」という商品名で入手可能なポリミドフィルム、例えば、「ＴＥＤＬＡＲ」という商品名で入手可能なポリフッ化ビニルフィルム、および例えば、「ＴＥＦＬＯＮ」という商品名で入手可能なポリテトラフルオロエチレンフィルムが挙げられる。

第１の層は第２の層に接着接合されているのが好ましい。第１の層は第２の層に共伸張接合されているのが好ましい。難燃性接着材料は第１の層および第２の層に接着接合しているのが好ましい。好適な難燃性接着材料の例については、「難燃性接着材料」という見出しで後述してある。

スクリム
本発明によるラミネートシート材料はまた、任意で１層以上のスクリムの層をさらに含んでいてもよい。例えば、第１の層および任意の第３の層はそれぞれ任意でさらにスクリムを含む。一般的にファイバーでできた織強化材であるスクリムは、引裂き抵抗特性をラミネートシート材料に与えるために含まれている。好適なスクリム材料としては、ナイロン、ポリエステル、ファイバーガラス等が挙げられるがこれに限られるものではない。スクリムの平均厚さは変えることができる。一般的に、スクリムの平均厚さは約２５〜約１００マイクロメートル、好ましくは約２５〜約５０マイクロメートルである。スクリムの層は軽量で強く、少なくとも比較的不燃性であるのが好ましい。スクリムは、火炎に晒したときに煙または可燃性または毒性分解生成物をほとんど、または全く生成しないのが好ましい。

スクリムの層は、一般的に、第１の層または第３の層のポリマーフィルム層と、ラミネートシート材料の第２の層との間に配置される。スクリムの層は任意で、フィルムのようなポリマー材料に接合されていてもよい。様々な接着材料を用いてスクリムをポリマー材料に接合することができる。かかる接着材料は難燃性と高い分解温度を有しているのが好ましい。

接着材料を介して取り付けられたスクリムを有する数多くの高温安定性ポリマーフィルムが市販されている。ポリイミドフィルム、ナイロンスクリムおよび難燃性接着材料を含むＦａｃｉｌｅＨｏｌｄｉｎｇｓ，Ｉｎｃ．，（ニュージャージー州、パターソン）より「ＩＮＳＵＬＦＡＢ２０００」および「ＩＮＳＵＬＦＡＢＫＰ１２１」という商品名で入手可能なものが例示される。金属化ポリフッ化ビニルフィルム、ナイロンスクリムおよび難燃性接着材料を含むＦａｃｉｌｅＨｏｌｄｉｎｇｓ，Ｉｎｃ．，より「ＩＮＳＵＬＦＡＢ３３０」という商品名で入手可能なものが他に例示される。

第２の層
本発明によるラミネートシート材料は、非金属ファイバーを含む第２の層も含む。好ましくは、ファイバーは約２５０℃、より好ましくは約３５０℃、さらに好ましくは約４５０℃および最も好ましくは約５５０℃の温度で安定（すなわち、溶融、燃焼または分解しない）である。第２の層は一般的に第１および第２の主面を含む。第２の層は、織布、編布および紙を含む不織布のような布地の形態であるのが好ましい。第２の層は電気的に非導電性で、軽量、絶縁性であり、通気性が約４６０Ｌ／分／ｄｍ²未満であるのが好ましい。第２の層は水分を容易に吸収せず、火炎に晒したときに煙または可燃性または毒性分解生成物をほとんど、または全く生成しないのが好ましい。

航空機用途に特に望ましい薄く軽量のラミネートシート材料を提供するために、第２の層は不織布を含むのが好ましい。一般的に第２の層の重量は１平方メートル当たり約３０〜約１５０グラムである。

第２の層の平均厚さは変えることができる。一般的に、第２の層の平均厚さは約７５〜約７５０マイクロメートル、好ましくは約１２５〜約５００マイクロメートル、最も好ましくは約２００〜約４５０マイクロメートルである。第２の層は、所望の可燃度、溶落ちおよび／または火炎伝搬特性を与えるよう十分に厚いが、ラミネートシート材料を不要に重くするほど厚くないのが好ましい。

好適な非金属ファイバーとしては、ガラスファイバー、アラミドファイバー、結晶酸化セラミック（石英を含む）ファイバー、窒化ケイ素ファイバー、炭化ケイ素ファイバー、酸化ポリアクリロニトリルファイバー、カーボンファイバーおよびこれらの組合せが挙げられるがこれらに限られるものではない。ファイバーは一般的に個々のファイバーまたは束のファイバーとして提供され、長さは数センチメートルから数メートルまで変化する。非貴金属ファイバーはガラスファイバー、結晶酸化セラミックファイバーまたはこれらの組合せであるのが好ましい。結晶酸化セラミックファイバーは結晶粒界に少量のガラス状相を含有していてもよいものと考えられる。第２の基材は主に酸化セラミックファイバーを含むのがより好ましい。

酸化セラミック材料は一般的に、熱の作用により強化された金属酸化物である。酸化セラミックファイバーとは、通常、アルミニウム、ケイ素およびホウ素酸化物のうち１種類以上を含有するファイバーの部類のことを指す。多くのその他の添加剤もファイバー内に存在していてもよい（例えば、ナトリウム、カルシウム、マグネシウムおよびリン酸化物）。ただし、ファイバーは主に金属酸化物を含む。一般的に、酸化セラミックファイバーは結晶セラミクスおよび／または結晶セラミックおよびガラスの混合物（すなわち、結晶セラミックとガラス相の両方を含有するファイバー）である。

酸化セラミックファイバーは、例えば、「耐熱性セラミックファイバー」（ＲＣＦ）と一般的に呼ばれる比較的短いファイバーで市販されている。それらは通常弱く、脆性で、テキスタイル（例えば、織、編および不織布）に用いるのに好適でない。それらはまた微粒子材料（ショットとして知られている）も含むことができる。ショットを含むファイバーは、一般的に溶融ブローン法または溶融紡糸ファイバー形成法を用いて溶融物から形成され、後に冷却される。標準ファイバー形成方法において、所望の組成物の溶融材料は押出されて、比較的不均一な直径（例えば、約１マイクロメートル〜約５０マイクロメートル）の比較的不均一な長さ（例えば、約１マイクロメートルから約１０センチメートルまで変化する）のファイバーとなる。一般的に、耐熱性セラミックファイバーは、「ステープル」形態（すなわち、疎ファイバーの塊として）でメーカーにより提供される。耐熱性セラミックファイバーとしては、例えば、Ｕｎｉｆｒａｘ（ニューヨーク州、ナイアガラフォールス）より「７０００Ｍ」およびＮｉｐｐｏｎＳｔｅｅｌＣｈｅｍｉｃａｌＣｏ．（日本、東京）より「ＳＮＳＣ」タイプ１２６０Ｄ１ＲＣＦという商品名で入手可能なアルミノシリケートフアイバーが例示される。

セラミック酸化物ファイバーはまた、ヤーン（交撚糸）またはトウ（非撚糸）の形態で一般的にグループ化された比較的長い（すなわち連続した）ファイバーとして市販されている。かかる酸化セラミックヤーンまたはトウは、一般的に、直径が約７〜１５マイクロメートルの約４００〜約７８００本の独立した酸化セラミックファイバーを含む。ヤーンまたはトウの直径は通常約０．２ミリメートル〜約１．５ミリメートルである。この範囲のヤーンの直径だと、第２の層に織り込むことができ、一般的に、特にこれより短い耐火性セラミックファイバーと比べると、優れたテキスタイル品質を有している。セラミック酸化物ヤーンは複撚糸することができる。すなわち、２本以上のヤーンが併せて撚糸される。これは、一般的にヤーンの強度を増すために行われる。かかる連続ファイバーとしては、アルミノシリケートフアイバー、アルミノボロシリケートファイバーおよびアルミナファイバー（全て、例えば、３ＭＣｏｍｐａｎｙ（ミネソタ州、セントポール）より「ＮＥＸＴＥＬ」という商品名で入手可能）が例示される。

ファイバートウまたはヤーンは、例えば、Ｆｉｎｎ＆Ｆｒａｍ，Ｉｎｃ．（カリフォルニア州、パコイマ）より「ＭＯＤＥＬ９０ＧＡＬＳＳＲＯＶＩＮＧＣＵＴＥＲ」という商品名で市販されているようなガラスロービングカッターを用いて、またはハサミにより所望の長さまでチョップすることができる。チョップドファイバーを、例えば、ＬａＲｏｃｈｅ（フランス、Ｃｏｕｒｓ）より「ＣＡＤＥＴＴＥ５００」という商品名で市販されている廃物引抜き機に通すことにより分離または別個の物とすることができる。

好ましいセラミック酸化物ファイバーはアルミノシリケート、アルミノボロシリケートおよびアルミナファイバーであり、ヤーンの形態、またはステープルファイバーの形態であってもよい。好適なアルミノシリケートファイバーは、例えば、米国特許第４，０４７，９６５号（Ｋａｒｓｔら）に記載されている。アルミノシリケートフアイバーは、アルミノシリケートファイバーの総重量に基づいて理論酸化物基準で、約６７〜約８５重量％のＡｌ₂Ｏ₃および約３３〜約１５重量％のＳｉＯ₂を含むのが好ましい。ある好ましいアルミノシリケートファイバーは、アルミノシリケートファイバーの総重量に基づいて理論酸化物基準で、約６７〜約７７重量％のＡｌ₂Ｏ₃および約３３〜約２３重量％のＳｉＯ₂を含む。ある好ましいアルミノシリケートファイバーは、アルミノシリケートファイバーの総重量に基づいて理論酸化物基準で、約８５重量％のＡｌ₂Ｏ₃および約１５重量％のＳｉＯ₂を含む。好ましいアルミノシリケートファイバーは、例えば、３ＭＣｏｍｐａｎｙより「ＮＥＸＴＥＬ５５０」および「ＮＥＸＴＥＬ７２０」という商品名で市販されている。

好適なアルミノボロシリケートファイバーは、例えば、米国特許第３，７９５，５２４号（Ｓｏｗｍａｎ）に記載されている。アルミノボロシリケートファイバーは、アルミノボロシリケートファイバーの総重量に基づいて理論酸化物基準で、約５５〜約７５重量％のＡｌ₂Ｏ₃、約４５重量％未満（好ましくは約４４重量％未満）のＳｉＯ₂および約２５重量％未満（好ましくは約５重量％）のＢ₂Ｏ₃を含むのが好ましい。好ましいアルミノボロシリケートファイバーは、例えば、３ＭＣｏｍｐａｎｙより「ＮＥＸＴＥＬ３１２」および「ＮＥＸＴＥＬ４４０」という商品名で市販されている。

好適なアルミナファイバーを作製する方法業界に公知であり、例えば、米国特許第４，９５４，４６２号（Ｗｏｏｄら）に開示されている。アルミナファイバーは、アルミナファイバーの総重量に基づいて理論酸化物基準で、約９９重量％を超えるＡｌ₂Ｏ₃および約０．２〜０．３重量％のＳｉＯ₂を含むのが好ましい。好ましいアルファアルミナファイバーは、例えば、３ＭＣｏｍｐａｎｙより「ＮＥＸＴＥＬ６１０」という商品名で入手可能である。３ＭＣｏｍｐａｎｙより市販されている、ファイバーの総重量に基づいて約９０重量パーセントのＡｌ₂Ｏ₃、量９重量パーセントのＺｒＯ₂および約１重量パーセントのＹ₂Ｏ₃を含むその他のアルファファルミナファイバーは、「ＮＥＸＴＥＬ６５０」という商品名で市販されている。

その他の好適な無機ファイバーとしては、セラミック酸化物ファイバーのサブセットでもあり、例えば、Ｊ．Ｐ．Ｓｔｅｖｅｎｓ，Ｉｎｃ．，（ノースカロライナ州、スレーター）より「ＡＳＴＲＯＱＵＡＲＴＺ」という商品名で市販されている石英ファイバー；例えば、Ｏｗｅｎｓ−ＣｏｒｎｉｎｇＦｉｂｅｒｇｌａｓＣｏｒｐ．（オハイオ州、グランヴィル）より「Ｓ２−ＧＬＡＳＳ」という商品名で市販されているアルミノケイ酸マグネシウムガラスファイバーのようなガラスファイバー；例えば、ＮｉｐｐｏｎＣａｒｂｏｎ（日本、東京）またはＤｏｗＣｏｒｎｉｎｇ（ミシガン州、ミッドランド）より「ＮＩＣＡＬＯＮ」という商品名で、ＴｅｘｔｒｏｎＳｐｅｃｉａｌｔｙＭａｔｅｒｉａｌｓ（マサチューセッツ州、ローウェル）より「ＴＹＲＡＮＮＯ」という商品名で入手可能な炭化ケイ素ファイバー；例えば、ＨｅｒｃｕｌｅｓＡｄｖａｎｃｅｄＭａｔｅｒｉａｌＳｙｓｔｅｍｓ（ユタ州、マグナ）より「ＩＭ７」という商品名で市販されているカーボン（例えば、グラファイト）ファイバー；例えば、ＴｏｒｅｎＥｎｅｒｇｙＩｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌＣｏｒｐ．（ニューヨーク州、ニューヨーク）より入手可能な窒化ケイ素ファイバーが例示される。

第２の層は好ましくは不織布を含む。好適な不織布は、業界に公知の様々な方法により作製することができる。好ましくは、それらは「湿式」または「乾式」法により作製される。湿式法において、ファイバーは液体媒体（好ましくは水）およびその他添加剤（界面活性剤、分散剤、バインダーおよび凝集防止剤等）と高剪断条件下で混合される。得られるファイバーのスラリーをスクリーンに付着させ、液体媒体を流して布を作製する。乾式法において、個々のファイバーをウェブ形成機に供給し、そのファイバーを、気流によってスクリーンに移動させて不織布を作製する。かかるプロセスは不織布製造業界では周知である。

一般的な湿式法において、熱可塑性ファイバー（例えば、ＰＶＡファイバー）のようなバインダー材料が水中高剪断でブレンドされる。非金属ファイバー（チョップドファイバーおよび/またはステープルファイバー）をブレンダーに加える。高剪断混合によって、少なくともファイバーの一部が破断し、その結果、ファイバー長さが全体的に減じる。混合は、ファイバーを水中に懸濁させるのに十分な時間にわたって行う。例えば、ＮａｌｃｏＣｈｅｍｉｃａｌＣｏ．（イリノイ州、ネーパーヴィル）より「ＮＡＬＣＯ７５３０」という商品名で市販されている水性ポリアクリルアミド溶液のような凝集剤を任意で、混合工程中に加えて、それが望ましい場合にはファイバーを凝固させることができる。この水性ファイバー「スラッシュ」は、一般的にスクリーン（例えば、製紙機）上に鋳造し流して水を除去する。得られる不織布を吸取紙で押し、水をできる限り除去し、オーブン中で乾燥させてさらに水を除去する（一般的に約１００℃で）。これで、不織布をさらに処理する準備が整う。

代表的な乾式法において、非金属ファイバー（チョップドファイバーおよび/またはステープルファイバー）を、バインダー材料、特に熱可塑性ファイバーと、ＧｒｅｅｎｖｉｌｌｅＭａｃｈｉｎｅＣｏｒｐ．（サウスカロライナ州、グリーンヴィル）より「ＣＭＣＥＶＥＮＦＥＥＤ」という商品名で市販されているようなファイバーフィーダー中で混合して、フィードマットを形成する。フィードマットを回転ブラシロールへ供給して、フィードマットを個々のファイバーへ破断する。個々のファイバーは、ブロワを通して、ＳｃａｎＷｅｂＣｏ．（デンマーク）より「ＤＡＮＷＥＢ」という商品名で市販されているような通常のウェブ形成機に移し、ファイバーをワイヤスクリーン上で延伸することができる。スクリーン上のまま、布をオーブンへ動かして約１２０℃〜約１５０℃の温度で約１分間にわたって加熱して、熱可塑性ファイバーを溶融し、布のファイバーを接合させることができる。任意で、またはこの代わりに、不織布を圧縮して、ラミネ−ティングローラに通過させることにより加熱して、例えば、熱可塑性ファイバーを溶融することができる。これで、不織布をさらに処理する準備が整う。

好ましくは、第２の層の総非金属ファイバー重量に基づいて、第２の層の少なくとも約１０重量％の非金属ファイバー含量が、少なくとも約５ミリメートル（好ましくは少なくとも約１センチメートル）の長さを有するファイバーを含む。より好ましくは、第２の層の少なくとも約２５重量％の非金属ファイバー含量が、少なくとも約５ミリメートル（好ましくは少なくとも約１センチメートル）の長さを有するファイバーを含む。所望であれば、第２の層の１００％の非金属ファイバー含量が、少なくとも約５ミリメートル（好ましくは少なくとも約１センチメートル）の長さを有するファイバーとすることができる。ファイバーは全て一つの長さとすることができると考えられる。ただし、色々な長さであるのが一般的である。ファイバーの長さに公知の限界はないが、約１０〜１５センチメートルより長いファイバーは不織構造のような第２の層においては実際的ではない。さらに、少なくとも約５ミリメートルの長さのファイバーが十分な数ある限りは、第２の層はまた約１ミリメートルの短いファイバー（およびさらに粒子サイズが約１０マイクロメートルの粒子）も含むことができる。

第２の層に用いられる酸化セラミックファイバーは好ましくは約３〜約２５マイクロメートル、より好ましくは約７〜約１５マイクロメートルの範囲の直径を有している。約２５マイクロメートルを超える直径を有するファイバーは有用であるが、これより直径の小さいファイバーで作製されたものより可撓性が低くなる傾向がある。約３マイクロメートル未満の直径を有するファイバーもまた有用であるが、好ましくない。

第２の層を作製するのに用いられるファイバーはサイジングされてもされなくてもよいが、ファイバーはサイズコーティングが存在する製造時条件で入手可能である。一般的に、連続ファイバーは、製造中に有機サイジング材料で処理されて、潤滑性を与え、取扱い中ファイバーストランドを保護する。サイジングはファイバーの破断を減じ、取扱いおよび処理工程中の静電気を減じる傾向があると考えられている。不織布を湿式法で作製するときは、サイジングは溶融させる傾向がある。サイジングはまた、布を高温（例えば、３００℃）に加熱することによる製造後除去することもできる。

異なる組成のファイバーを用いることをはじめとし、数種類のファイバーのうち一種類を第２の層に用いることも本発明の範囲内である。一般的に、第２の層は、第２の層の総ファイバー体積に基づいて、少なくとも約７５体積パーセント（好ましくは少なくとも約９０、約９５、さらに約１００体積パーセント）の酸化セラミックファイバーを含む。

第３の層
本発明によるラミネートシート材料は、ポリマー材料を含む第３の層を任意でさらに含む。第３の層は一般的に第１の主面および第２の対向主面を含む。一般的に、第２の層は第１の層と第３の層の間に配置される。第３の層は第１の層と同じもの、または異なるものを選んでもよい。第１の層に関して前述したことは第３の層にも当てはまる。

第３の層は第２の層に接着接合されているのが好ましい。第３の層は第２の層に共伸張接合されているのが好ましい。難燃性接着材料は第２の層および第３の層に接着接合しているのが好ましい。

金属酸化物コーティング
金属酸化物を含む材料は任意で、一般的に布（より一般的には不織布）である第２の層の少なくとも一部に固定されていてもよい。金属酸化物コーティングは、一般に、第２の層を強化する役割を果たす。第２の層は第１および第２の主面を有し、金属酸化物はコーティングの形態で、第２の層の主面の少なくとも一つの一部のみに存在しているのが好ましい。

ラミネートシート材料の一実施形態において金属酸化物コーティングは、第２の層の少なくとも一表面の一部にのみ配置されて、別個のコート領域（「印刷領域」とも呼ばれる）の配列が生成される。金属酸化物コーティングの領域のこの配列は規則的または不規則とすることができる。一般に、金属酸化物コーティングは、例えば、スクリーン印刷技術および酸化金属源（好ましくは、コロイド金属酸化物源）を用いて所定のパターンで第２の層上に付着させる。本発明に有用な金属酸化物コート領域を有する紙は、３ＭＣｏｍｐａｎｙより「ＮＥＸＴＥＬＦｌａｍｅＳｔｏｐｐｉｎｇＤｏｔＰａｐｅｒ」という商品名で入手可能である。

一般的に、２つの領域（すなわち、２つの島）の間の距離が、好ましくは不織布である第２の層のファイバーの少なくとも一部の長さとほぼ等しくなるように金属酸化物コーティングの領域に間隔をあける。好ましくは、金属酸化物コーティングを有する一表面について、金属酸化物でコートされた第２の層の特定の表面の表面積のパーセンテージは約５％〜約２５％、より好ましくは約１０％〜約２０％である。一般的に、約２０センチメートル平方の第２の層の試料は、コロイド金属酸化物のコーティング重量は少なくとも約０．５グラムである。

図１４に、第２の層の少なくとも一つの主面にドットの形態で島を生成する、実質的にコーティングのない不織布５４により囲まれる金属酸化物コーティング５２の別個の領域の繰り返しパターンを有する、本発明による例証のラミネートシート材料の第２の層５０の一部の平面図を示す。このパターンにより、例えば、金属酸化物の不連続コーティングが得られる。島は十字やバーのようなその他の形態とすることができる。

本発明に有用な代替の第２の層は、第２の少なくとも一主面に実質的にコーティングのない領域の隣の金属酸化物コーティングの領域である印刷の連続線のパターンを有していてもよい。これらのパターンは、例えば、金属酸化物の連続コーティングの結果であるが、尚別個の領域にあり、第２の層の表面の一部のみをコートする。

本発明によるラミネートシート材料の一実施形態において、金属酸化物が第２の層上に複数の島で構成されており、複数の島の総表面積が、金属酸化物コーティングを有する第２の層の主面の総表面積に基づいて約５％〜約２５％である。

本発明によるラミネートシート材料の他の実施形態において、第２の層は不織布地を含み、不織布地の長さが少なくとも約５ミリメートルの非金属ファイバーを少なくとも約１０重量％含み、金属酸化物が金属酸化物コーティングを有する主面の総表面積の約５％〜約２５％を覆っている。

図１４に示すコーティングパターンは、第２の層の全表面にコーティングのあるものと対照となるものである。第２の層の全表面をコーティングすると、得られる第２の層を非可撓性とさせてしまい望ましくない。これは、一般的に、取扱い時、特に、例えば、平面でない間隔に取り付けなければならない時に、第２の層の亀裂および破断につながる。

直径６ミリメートルのロッドに一回巻き付け解いたときにその完全性を保持するのに、金属酸化物コーティングの領域の数、サイズおよび位置が第２の層に十分であるのが好ましい。すなわち、「試験手順」に規定された「第２の層の可撓性試験」を行った後、亀裂が生じ、個々のファイバーの一部が破断するものの、第２の層は離れたり、割れたり、小さな部分や個々のファイバーに砕解されない。

一実施形態において、長さが少なくとも約５ミリメートルのある量の非金属ファイバーと、ある量および配置の金属酸化物コーティングを含む第２の層は不織布地を含み、両者（長さが少なくとも約５ミリメートルのある量の非金属ファイバーと、ある量／配置の金属酸化物コーティング）とも、直径６ミリメートルのロッドに一回巻き付け、それを解いたときに第２の完全性を保持するのに十分なものである。

一般的に、第２の層は、コート領域（すなわち、第２の層の印刷金属酸化物部分）間の間隔を橋架けするのに十分長い十分量のファイバーを有する。

有用な金属酸化物コート不織布の例は米国特許第５，９５５，１７７号（Ｓａｎｏｃｋｉら）に開示されている。第２の層に付着できる金属酸化物源としては、例えば、可溶性金属酸化物および／または金属酸化物前駆体の溶液も含んでいてよいコロイド金属酸化物の分散液（例えば、懸濁液）が挙げられる。あるいは、金属酸化物源は液体媒体を用いる必要はない。すなわち、金属酸化物は、例えば、スパッタリングやパウダーコーティングを用いて、マスクを通してあるパターンで第２の層上に付着させることができる。好ましくは、金属酸化物は、液体媒体（例えば、水性分散液または水溶液）を有する金属酸化物源から、より好ましくはコロイド金属酸化物の分散液から付着させる。

第２の層上の金属酸化物コーティングを説明するときに本明細書で用いる「金属」という用語にはケイ素のようなメタロイドが含まれる。金属酸化物の前駆体は、酸素雰囲気中で熱により金属酸化物、特にコロイド金属酸化物に変換される金属塩溶液を含む。例えば、アルミニウムの硝酸塩（Ａｌ（ＮＯ₃）₃）はコロイドアルミナの前駆体とすることができる。コロイド金属酸化物は、寸法が１ナノメートル〜１マイクロメートルの間のいずれかである金属酸化物粒子である。かかるコロイド金属酸化物としては、アルミナ、ジルコニア、チタニア、シリカ、セリアコロイドおよびこれらのコロイドの混合物が挙げられるがこれらに限られるものではない。コロイドシリカが特に好ましい。本発明の実施に好適なコロイドシリカは、例えば、ＮａｌｃｏＣｈｅｍｉｃａｌＣｏ．（イリノイ州、ネーパーヴィル）より「ＮＡＬＣＯ２３２７」という商品名で市販されている。

好ましくは、金属酸化物源はスクリーン印刷プロセスにより付着させる。例えば、Ｚｉｍｍｅｒｓ（オーストリア、クラーゲンフルト）より「ＴＹＰＥＲＭＲ−ＬＡＢ８３」という商品名で市販されているような、ハンドスクリーンプリンタまたはロトスクリーンプリンタが本発明に用いるのに好適である。パターンおよび印刷速度は、最終ラミネートシート材料の所望の特性に応じて変えることができる。

一般的に、市販のコロイド金属酸化物分散液および／または金属酸化物前駆体の溶液は、スクリーン印刷プロセスにとって望ましいものよりも低い粘度を有している。かかる分散液または溶液の粘度を増大するために、メチルセルロースまたはポリビニルアルコールのような様々な増稠剤を添加することができる。好ましい増稠剤は、Ｂ．Ｆ．Ｇｏｏｄｒｉｃｈ（オハイオ州、クリーブランド）より「ＣＡＲＢＯＰＯＬ９３４」という商品名で市販されているカルボキシメチルセルロースである。

一般的に、金属酸化物源（好ましくはコロイド金属酸化物分散液）は、第２の層の少なくとも一主面の一部のみに印刷される。ただし、両主面にそれぞれ金属酸化物でコートされた部分のみを与えることができる。特に好ましい実施形態において、金属酸化源は、複数の島（すなわち、コーティングのない領域に囲まれたコーティングの不連続領球）として第２の層の少なくとも一主面に印刷される。

一般的に、金属酸化物コーティングは、第２の層の厚さに少なくとも部分的に浸透する（別個の領域は残しつつ）。ただし、コーティングの量が少ない場合は、第２の層の表面に実質的に残る。金属酸化物は第２の層へ少なくとも一部は浸透するのが望ましい。というのは、浸透によって第２の層の引っ張り強度が向上すると考えられているためである。ある用途については、金属酸化物コーティングは、第２の層の厚さから他方の主面に完全に浸透する（別個の領域は残しつつ）。

金属酸化物の源を第２の層に付着させた後、揮発性材料が存在する場合にはこれらを除去するのに十分な時間にわたって空気中で乾燥する。有機材料（サイジングまたは有機バインダー）の除去は必要ない。しかしながら、一般的に、第２の層は、第２の層に存在する実質的に全ての有機材料（例えば、有機バインダー）を除去するのに十分な温度および時間にわたって熱処理する。この熱処理工程は、一般的に少なくとも約５００℃の温度で少なくとも約１０分にわたって行われる。この加熱工程は、用いている場合には、金属酸化物前駆体を対応の金属酸化物へ少なくとも部分的に変換する役割も果たす。しかしながら、好ましくは、第２の層は、全ての金属酸化物前駆体を金属酸化物に変換するのに十分な温度および時間にわたって熱処理する。高温（一般的には少なくとも８００℃）で、コロイド金属酸化物は、対応のセラミック金属酸化物に変換することもできる。ただしこれは必要条件ではない。少なくともある高温で加熱した後、第２の層に有機材料の実質的にない金属酸化物をコートする。

無機酸化物小板
無機酸化物小板を任意で第２の層の少なくとも一部に固定してもよい。無機酸化物小板は、クレイ小板、蛭石小板、マイカ小板、タルク小板またはこれらの組合せのうち少なくとも一つであるのが好ましい。好ましくは、無機酸化物小板ファイバーは約６００℃、より好ましくは約８００℃、最も好ましくは約１０００℃で安定（すなわち、溶融、燃焼または分解しない）である。ラミネートシート材料の一実施形態において、第２の層は金属酸化物とそこに固定された無機酸化物小板の両方を有している。

無機酸化物小板は好ましくは第２の層の通気性を減少する。第２の層を通る潜在的な火炎の進入を減じるために通気性を減じるのが望ましい。

無機酸化物小板は、例えば、第２の層の片側または両側に固定、かつ／または第２の層の厚さの一部または全体を貫いていてもよい。一般的に、第２の層の内部厚さの少なくとも一部に加えて、小板は第２の層の片側または両側に固定する。あまりにも多くの小板が第２の層に固定されていると、第２の層は脆性で重くなりすぎる場合がある。第２の層に固定されている小板が不十分であると、通気性の所望の減少が得られない場合がある。小板を第２の層に固定する場合、一般的に約２５〜約７０重量パーセント、より好ましくは約３０〜約５０重量パーセントを、第２の層の総重量（小板の重量は除く）に基づいて含める。

好ましくは、十分な小板を第２の層に固定して、約７６０Ｌ／分／ｄｍ²未満、より好ましくは約４６０Ｌ／分／ｄｍ²未満の通気性とする。小板は第２の層に、化学的（例えば、水素結合により）またはポリビニルアルコール、アクリレートラテックス等のようなバインダーを介して様々な異なる方法により接合してよい。あるいは、またはこれに加えて、ファイバー自身を用いて小板を第２の層に固定することができる。これは、例えば、ファイバーと小板を併せて混合し、十分な熱および圧力を加えて、小板が固定された第２の層を形成することにより成される。

蛭石（ｖｅｒｍｉｃｕｌｉｔｅ）
上述した通り、蛭石を任意で第２の層の少なくとも一部に固定してもよい。蛭石は水和アルミノケイ酸マグネシウム、多層結晶として天然に見出される雲母鉱物である。蛭石は、一般的に、理論酸化物基準で、（乾燥）重量基準で、約３８〜４６％のＳｉＯ₂、約１６〜２４％のＭｇＯ、約１１〜１６％のＡｌ₂Ｏ₃、約８〜１３％のＦｅ₂Ｏ₃およびＫ、Ｃａ、Ｔｉ、Ｍｎ、Ｃｒ、ＮａおよびＢａの酸化物残部を含む。「剥離」蛭石とは、化学的または熱により除去して、結晶の層を膨張および分離して、高アスペクト比の蛭石小板が得られる蛭石のことを指す。これらの小板は、任意で、研削して、一般的に約０．３マイクロメートル〜約１００マイクロメートルのサイズ（長さと幅）、平均サイズが約２０マイクロメートルの小さな微粒子を生成することができる。この小さな微粒子も、本明細書で用いる用語としての「小板」形態であると考えられる。小板の厚さは約１０オングストローム〜約４２００オングストロームである。蛭石は、液体媒体（一般的に水）中で蛭石を分散し、この分散液を第２の層に適用（例えば、コーティング）することにより第２の層に適用することができる。水性蛭石粒子分散液は、例えば、Ｗ．Ｒ．Ｇｒａｃｅ（マサチューセッツ州、ケンブリッジ）より「ＭＩＣＲＯＬＩＴＥ９６３」という商品名で入手可能である。分散液の所望の濃度は、液体媒体を除去または添加することにより調整することができる。

蛭石は、ディップコーティング、スプレーコーティングおよびブラシコーティングのような通常の技術を用いて第２の層に適用することができる。好ましくは、蛭石は第２の層に「入れる」または均一に分散される。例えば、蛭石は、一般的に、圧力（例えば、通常の手持形ローラを用いて、コート布地を前後に手で曲げることにより、かつ／または２つの対向配置された、または間隙がコートされた第２の層の厚さより少なくなるように配置可能なロール間に蛭石のコートされた第２の層を通すことにより）によって第２の層に押し込まれる。任意で、第２の層に適用する前に、蛭石分散液を、液体媒体の沸点より低い温度まで加熱することができる。さらに、圧力をかける前かつ／またはかけている最中、コートされた第２の層は、高温（分散液中の液体媒体の沸点の温度またはそれ以上）にすることができる。

第２の層のコーティングする好ましい方法は、第２の層を少なくとも数秒間蛭石分散液にディップして、第２の層を分散液から除去し、過剰の分散液材料を流し落とし、コートされた第２の層をオーブン（例えば、９５℃で２時間）中で乾燥させるものである。

他の方法において、蛭石は、通常の技術を用いて第２の層に適用することができる。乾燥の前に、蛭石のコートされた第２の層を、２つの対向配置された、または間隙がコートされた第２の層の厚さより少なくなるように配置可能なロール間に通すことができる。好ましくは、ロール間に通す前かつ／または通している最中、コートされた第２の層は、高温（分散液中の液体媒体の沸点の温度またはそれ以上）にする。

低濃度で蛭石分散液でコーティングすると、不織紙のような第２の層中の個々のファイバーの交差点で蛭石小板が分散する傾向がある。３本以上のファイバーが交差する領域において、蛭石分散液はファイバー間の領域を橋架けし、液体媒体の除去に際して、加熱するまでは透明な薄い無機膜を乾燥することができる。これらの橋架け領域は、好ましくは気流を中断して、第２の層の通気性を減じるが、第２の層可撓性試験に不合格となるほど第２の層をあまり脆性にしないのが好ましい。

図１３は、蛭石分散液で含浸し乾燥させたファイバー６４を含む不織布６２を含む第２の層６０の例証部分の断面図を示す。図１３ｂは、複数（３本以上）のファイバー６４交差点で薄い蛭石フィルムの橋架け領域６８を示す第２の層６０の一部の拡大詳細図である。

クレイ
本発明による他の実施形態において、クレイ小板は第２の層の少なくとも一部に固定される。クレイは上述した蛭石小板と同じ方法で布地に固定することができる。有用なクレイとしては、カオリン、ボール、水和ケイ酸アルミニウム、カオリナイト、アタパルガイト（ａｔａｐｕｌｇｉｔｅ）、イライト、ハロサイト、バイデライト、ノントロナイト、ヘクトライト、ヘクタイト、ベントナイト、サポナイト、モンモリナイトおよびこれらの組合せが例示されるがこれらに限られるものではない。

マイカ
本発明による他の実施形態において、マイカ小板は第２の層の少なくとも一部に固定される。マイカは上述した蛭石小板と同じ方法で第２の層に固定することができる。有用なマイカとしては、金雲母マイカ、白雲母マイカおよびこれらの組合せが例示されるがこれらに限られるものではない。マイカコート紙は市販されている。

タルク
本発明による他の実施形態において、タルク小板は第２の層の少なくとも一部に固定される。タルク小板は上述した蛭石小板と同じ方法で第２の層に固定することができる。

難燃性接着材料
本発明によるラミネートシート材料は、難燃性接着材料を任意でさらに含む。本明細書において用いられる難燃性接着材料という用語は、接着材料が燃焼を支持しないような十分量で難燃性添加剤を含有する接着材料のことを指す。かかる添加剤の代表例としては、アンチモン化合物、水和アルミナ化合物、アミン、ボレート、カーボネート、バイカーボネート、無機ハロゲン化物、ホスフェート、サルフェート、有機ハロゲンおよび有機ホスフェートが挙げられるがこれらに限られるものではない。難燃性接着剤は、例えば、第１の層を第２の層の一表面に接合するのに用いてもよい。難燃性接着材料は、例えば、第２の層の逆の表面をポリマー材料を含む第３の層に接合するのに用いてもよい。難燃性接着材料の連続または不連続層を用いて、ラミネートシート材料内の層に、例えば、第１の層を第２の層に接合してもよい。接着材料の連続層を均一性のために用いるのが好ましい。

上述した通り、難燃性接着材料を任意で用いて、スクリム層を、例えば、ラミネートシート材料の第１または第３の層のポリマーフィルム層に接合してもよい。ラミネートシート材料に用いる接着材料は難燃性接着材料であるのが望ましい。しかしながら、難燃性接着剤を含有しない最低量の接着材料を用いてラミネートシート材料を構築した場合でも、可燃度、火炎伝搬および／または溶落ちに関して所望の特性を有している場合がある。

ラミネートシート材料
好ましくは、本発明によるラミネートシート材料は１平方メートル当たり約５００グラム未満、より好ましくは１平方メートル当たり約４００グラム、最も好ましくは１平方メートル当たり約３５０グラムの重量を有している。好ましくは、ラミネートシート材料の平均厚さは約７５〜約１２００マイクロメートル、より好ましくは約１２５〜約６２５マイクロメートル、最も好ましくは約２００〜約４５０マイクロメートルである。

ラミネートシート材料は本質的に吸収剤でないのが好ましい。ラミネートシート材料が接触する水またはその他流体を吸収するのは望ましくない。

ラミネートシート材料を直径約６ミリメートルのロッドに一回巻き付け解いたときにラミネートシート材料はその完全性を保持しているのが好ましい（すなわち、「試験手順」という見出しにある「ラミネートシート材料の可撓性試験」に合格するのが好ましい）。本発明によるラミネートシート材料は好ましくは可撓性であるが、なびく程までではない。例えば、電線と航空機の絶縁体の間にラミネートシート材料を挿入する場合、ある程度剛性があるのが有利である。

後述する「試験手順」セクションに従って試験した場合に本発明によるラミネートシート材料は、可燃度値Ｉ（ＦｌａｍｍａｂｉｌｉｔｙＶａｌｕｅＩ）、可燃度値ＩＩ（ＦｌａｍｍａｂｉｌｉｔｙＶａｌｕｅＩＩ）、火炎伝搬値Ｉ（ＦｌａｍｅＰｒｏｐａｇａｔｉｏｎＶａｌｕｅＩ）、火炎伝搬値ＩＩ（ＦｌａｍｅＰｒｏｐａｇａｔｉｏｎＶａｌｕｅＩＩ）または溶落ち値（ＢｕｒｎｔｈｒｏｕｇｈＶａｌｕｅ）のうち少なくとも一つに合格する。

本発明による実施形態は、可燃性材料を潜在的な点火源（例えば、電気配線の短絡）を防ぐために、新しい航空機の生産および／または既存の航空機の改良に用いることができる。既存の航空機について、本発明によるラミネートシート材料は、絶縁材料と、潜在的な点火源の間とし、絶縁材料が点火源に晒されるのを減じるために、例えば、既存の航空機絶縁材料（一般的に可燃性の絶縁材料）を覆うように配置される。

例えば、図１に航空機の一部の断面図を示す。胴体外皮２に対して、枠４と６の間に絶縁バッグ８が配置されている。絶縁バッグ８は、金属化ポリエステルカバー１０に入れられたファイバーガラス絶縁体（図示せず）を含む。金属化ポリエステルカバー１０の目的は、ファイバーガラス絶縁体を凝縮液および接触するその他流体から保護することである。本発明によるラミネートシート材料１２は、胴体外皮２に対して、内部トリムパネル１４に近接した絶縁バッグ８の側に配置され、絶縁バッグ８と電気配線１６の間に介挿入されている。ラミネートシート材料１２は図示したように配置すると有利であり、電気的な短絡による火災の場合に、ラミネートシート材料１２は、航空機の他の部分に潜在的に広がる恐れから絶縁バッグ８の可燃性金属化ポリエステルカバー１０を火災の広がりを好ましくは防ぐ。

図２は、図１の複合体ラミネート材料の部分断面図である。ラミネートシート材料１２は、高温安定性ポリマー材料と任意の接着材料（好ましくは難燃性接着材料）２４を介して接合された任意のナイロンスクリム２２とを含む第１の層２０を含む。任意の難燃性接着材料２６は、第１の層２８を、非金属ファイバーを含む第２の層３０の第１の主面に接合する。本実施形態の第２の層３０は前述した「ＮＥＸＴＥＬＦｌａｍｅＳｔｏｐｐｉｎｇＤｏｔＰａｐｅｒ」を含む。あるいは、例えば、第２の層は蛭石コート「ＮＥＸＴＥＬＦＩａｍｅＳｔｏｐｐｉｎｇＤｏｔＰａｐｅｒ」、マイカコート紙または蛭石コート耐熱性セラミック紙を含んでいてもよい。第２の層３０の第２の主面３５は、任意の難燃性接着材料２６ａを介して任意の第３の層２８ａに接合されている。第３の層２８ａは、高温安定ポリマー材料２０ａを含み、任意の接着材料（好ましくは難燃性接着材料）２４ａの層を介して接合されたナイロンスクリム２２ａを有する。

図３は、本発明によるラミネートシート材料３１の他の実施形態の部分断面図である。第１の層３２は、任意の難燃性接着材料３６を介して第２の層３４の第１の主面３７に接合された高温安定ポリマーフィルムを含む。第２の層３４の逆の第２の主面３９は、任意の難燃性接着材料３６ａを介して高温安定性ポリマーフィルムを含む任意の第３の層３２ａに接合されている。

図４は、本発明によるラミネートシート材料４０の他の実施形態の部分断面図である。ラミネートシート材料４０は、任意の接着材料（好ましくは難燃性接着材料）４６を介して接合された任意のナイロンスクリム４４を含む高温安定性ポリマーフィルム４２を含む第１の層４１を含む。十分量の接着材料４６は、スクリム４４を通して伸張し、例えば、加熱カレンダーを用いて熱および圧力をかけることにより、第１の層４１を第２の層４８の第１の主面４７に直接ラミネートして、第１の層４１および第２の層４８のラミネートを形成することができる。ラミネートシート材料４０は、第２の層４８の第２の主面にラミネートされた任意の第３の層４１ａをさらに含む。第３の層４１ａは、任意の接着材料（好ましくは難燃性接着材料）４６ａを介して接合された任意のナイロンスクリム４４ａを有する高温安定ポリマーフィルム４２ａを含む。

本発明の利点および実施形態を以下の実施例によりさらに説明するが、これらの実施例に挙げられた特定の材料および量、その他条件および詳細は本発明を不当に限定するものではない。特に断らない限り、部およびパーセンテージはすべて重量基準である。

実施例
試験手順
ラミネートシート材料の可撓性試験
幅２．５ｃｍ、長さ１５．２ｃｍのラミネートシート材料片を直径６ミリメートル（ほぼ鉛筆の直径）のロッドの周囲に一回巻き付け解いた。ラミネートシート材料の一部が亀裂や剥離、または近接した層から分離されず、ラミネートの部分が落ちたり、ラミネート構造から分離することなくロッドに巻き付け解くことができれば、ラミネートはこの試験に合格である。

第２の層の可撓性試験
幅２．５ｃｍ、長さ１５．２ｃｍの第２の層の片を直径６ミリメートル（ほぼ鉛筆の直径）のロッドの周囲に一回巻き付け解いた。亀裂が生じ個々のファイバーが破断するが、小さな部分や個々のファイバーに離れたり、割れたり、小さな部分や個々のファイバーに砕解されなければ第２の層はこの試験に合格である。

可燃度試験Ｉおよび火炎伝搬試験Ｉ
ラミネートシート材料の可燃度値Ｉおよび火炎伝搬値Ｉを、ラミネート材料試料を商業的な航空機で使われ、ルーチンの保守操作中に取り出された熱／音響絶縁バットに入れることにより評価した。熱／音響絶縁バットは、金属化ポリエステルバッグに入れられた厚さ約２インチ（５０ｍｍ）のファイバーガラス絶縁材料からなっていた（可燃度および火炎伝搬試験（実施されている試験のＩまたはＩＩ）に合格しないことが知られた可燃度および火炎伝搬値を有することが知られた絶縁バット構造）。全ての場合において、絶縁バットを、比較した腐食防止剤、水圧流体残渣等をバットから除去せずに航空機条件から「取り出したまま」で用いた。

可燃度試験（ＩおよびＩＩ）および火炎伝搬試験（ＩおよびＩＩ）についての以下の試験方法は、パートＩＩ、運輸省、連邦航空局、航空機の輸送区分に用いられる熱／音響絶縁材料の改善された可燃度規格、提案規則、１４ＣＦＭＰａｒｔ２５等、連邦公報、Ｖｏｌ．６５、Ｎｏ．１８３、２０００年９月２０日水曜日、５６９９２〜５７０２２頁、に基づいている。

試験装置の概略を図５ａに示す。放射状パネル試験チャンバー５００は、各試験後、チャンバーの煙の清浄化を促すために、排気フード下に配置した。放射パネル試験チャンバーは、長さ５５インチ（１４００ｍｍ）、深さ１９．５（５００ｍｍ）、試験試料の上２８（７１０ｍｍ）のエンクロージャ５０２からなっていた。側部５０４、端部５０６および上部５０８は、熱絶縁小板（「ＫＡＯＷＯＯＬＭ」という商品名で入手可能）で絶縁した。前側には、約５２×１０インチ（１３２１×２５４ｍｍ）のドラフトフリーの高温ガラス観察窓５１０を設け、試験中の試料を見られるようにした。窓の下はドア５１２であり、可動試料プラットフォームホルダーへの通路とした。試験チャンバーの下部は、試験試料ホルダーを固定および水平位置に固定するための対策である滑り鋼プラットフォーム５１４からなっていた。チャンバーはまた、照射エネルギー源５１８からチャンバーの逆端に、外部寸法が幅５．１インチ（１２９ｍｍ）、深さ１６．２インチ（４１１ｍｍ）、高さ１３インチ（３３０ｍｍ）の内部チムニー５１６を有している。内寸は幅４．５インチ（１１４ｍｍ）、深さ１５．６インチ（３９５ｍｍ）であった。チムニーはチャンバー５００の上部に延びていた。

放射熱エネルギー源５１８は、鋳造鉄枠または等価物に装着された多孔性耐熱性材料のパネルであった。パネルは、１５００°Ｆ（８１６℃）までの温度で操作可能な１２×１８インチ（３０５×４５７ｍｍ）の放射表面を有していた。放射パネル燃料はプロパンであった（液体石油ガス−２．１ＵＮ１０７５）。パネル燃料システムは、ガスと空気をほぼ大気圧で混合するベンチューリタイプのアスピレータからなっていた。計器は、空気流ゲージ、空気流レギュレータおよびガス圧力ゲージからなっていた。放射パネルは、水平試料面に対して３０°でチャンバーに装着した。

滑りプラットフォーム５１４は試験試料を入れるためのハウジングとして作用した。様々な厚さの試験試料に適合させるために、ブラケット５１６をプラットフォームの上部リップに取り付けた（蝶ねじにより）。耐熱性材料のシートを、ブラケットの下部に置いて、試験試料を保持し、高さの要件に合わせるために調整した。４１１／２×８１／４インチ（１０５４×２１０ｍｍ）の熱絶縁板（「ＫＡＯＷＯＯＬＭ」）の１／２インチ（１３ｍｍ）片をプラットフォームの裏側に取り付けた。この板は、保温器として作用し、試験試料を過剰な予熱から保護した。

試験試料の上部に配置された厚さ０．０７８インチ（１．９８ｍｍ）および全体の寸法が４４３／４×１２３／４インチ（１１３７×３２０ｍｍ）で、試料開口部が４０×７７／８インチ（１０１６×１４０ｍｍ）の図５ｂに示すような耐熱ベースおよびスレンレス鋼保持部５２０（ＡＩＳＩＴｙｐｅ３００ＵＮＡ−ＮＯ８３３０）に試験試料を水平に置いた。保持枠は、滑りプラットフォームの各端部に２つのスタッドボルトに枠を配置するための２つの１／２インチ（１２．７ｍｍ）の穴を有していた。図５に示すように軟鋼で構成された固定枠５２２を試験試料に置いた。固定枠の全体の寸法は、試料開口部３９１／２×７１／２インチ（１００３×１９０ｍｍ）で４２１／２×１０１／２インチ（１０８０×２６７ｍｍ）であった。枠そのものの重量のために試験試料に固定枠を物理的に固定する必要はなかった。

図６に示すように、試料に点火するのに用いたパイロットバーナー５２４は、オリフィス直径が０．００６インチ（０．１５ｍｍ）のプロパン供給管を有する軸対称バーナー先端を備えた商業的なプロパンベンチューリトーチ（「ＢＥＲＮＺＯＭＡＴＩＣという商品名で入手可能」）であった。バーナー管の長さは２７／８インチ（７１ｍｍ）であった。プロパンのフローを、インラインレギュレータを通してガス圧力を介して調整し、長さ３／４インチ（１９ｍｍ）の青色内部コーン５２６を生成した。３／４インチ（１９ｍｍ）のガイド５２８（金属の薄片等）を、枠高さの設定を補助するために、バーナーの上部にスポット溶接した。点火位置からバーナーを動かして、火炎を水平にし、試料面上少なくとも２インチ（５０ｍｍ）となるようにする手段があった。

２４アメリカ電線規格（ＡＷＧ）タイプＫ（クロメル−アルメル）熱電対を温度をモニタリングするための試験チャンバーに取り付けた。チャンバーの背面を貫いて穿孔した小穴を通してチャンバーに挿入した。熱電対は、チャンバー壁の背面から１１インチ（２７９ｍｍ）、チャンバー壁の右側から１１１／２インチ（２９２ｍｍ）伸張するように、そして放射パネル下２インチ（５１ｍｍ）となるように配置した。

熱量計は、熱量計として作用する総熱流束密度が０〜５ＢＴＵ／ｆｔ²秒（０〜５．６ワット／ｃｍ²）の１インチ円柱水冷ホイルタイプのＧａｒｄｏｎゲージであった。熱量計は以下の仕様に適合していた。
（ａ）ホイル直径は０．２５±０．００５インチ（６．３５±０．１３ｍｍ）であった。
（ｂ）ホイル厚さは０．０００５±０．０００１インチ（０．１３±０．０２５ｍｍ）であった。
（ｃ）ホイル材料は熱電対等級のコンスタンタンであった。
（ｄ）温度測定は銅コンスタンタン熱電対であった。
（ｅ）銅中央ワイヤ直径は０．０００５インチ（０．０１３ｍｍ）であった。
（ｆ）熱量計の全面は、放射率０．９６以上の「黒ベルベット」塗料で軽くコートされていた。

較正法は、同様の標準化変換器と比較することによるものであった。

チャンバーから滑りプラットフォームを引き、図７に示すように熱量計保持枠５３０を取り付けた。枠は、深さ（前から後ろ）１３１／８インチ（３３３ｍｍ）×幅８インチ（２０３ｍｍ）で、滑りプラットフォームの上部に載せた。１／８インチ（３．２ｍ）の平ストック鋼を作製し、滑りプラットフォームの上部と水平な、厚さが１／２インチ（１２．７ｍｍ）の絶縁板片（「ＫＡＯＷＯＯＬＭ」）を収容する開口部を設けた。板には、熱量計を挿入するための３個の直径１インチ（２５．４ｍｍ）の穴５３０があった。外枠（右側）から第１の穴（「ゼロ」位）のセンターラインまでの距離は１７／８インチ（４７ｍｍ）であった。第１の穴のセンターラインから第２の穴のセンターラインまでの距離は２インチ（５１ｍｍ）である。第２の穴のセンターラインから第３の穴のセンターラインまでの距離も同じである。

コンピュータ化データ取得システムを用いて、熱量計および熱電対の出力を測定および記録した。データ取得システムは較正中１秒毎に熱量計の出力を記録した。精度が±１秒／時のストップウオッチを用いてパイロットバーナー火炎を適用する時間を測定した。

試験結果は試験試料の平均に基づくものであった。試験試料は、既存の航空機から取り外された厚さ２インチのファイバーガラスブランケットの上部に配置されて耐火ラミネートから構築された。これらのブランケットは、ＯｒｃｏｎＣｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ（カリフォルニア州、ユニオンシティ）より「ＯＲＣＯＮＦｉｌｍＡＮ−３３」という商品名で市販されている金属化ポリエステルフィルムでできた外側バッグ中にある２層の１インチ（２．５ｃｍ）のファイバーガラスからなっていた。このフィルムは燃えることが知られている。ブランケットにはまた、腐食防止剤、水圧液体および埃のような表面汚染物質も含まれていた。試験した耐火ラミネート片を長さ４３インチ（１０９２ｍｍ）×幅１１インチ（２７９ｍｍ）に切断し、ブランケットを覆うように置いた。

試験の前、試料を７０±５°Ｆ（２１±２℃）および５５％±１０％相対湿度で２４時間調湿した。

熱量計保持枠を第１の穴（「ゼロ」位）の熱量計に沿って取り付けた。（図８を参照）。熱量計のセンターラインは保持枠の端部から１７／８インチ（４６ｍｍ）であった。熱量計のセンターラインからこの点の放射パネル表面までの距離は７．５インチ±１／８（１９１ｍｍ±３）であった。放射パネルを点火する前に、熱量計面を清浄にし、熱量計に水を通した。

放射パネルに点火し、燃料／空気混合物を調整して、「ゼロ」位で１．５ＢＴＵ／ｆｔ²秒±５％（１．８ワット／ｃｍ²±５％）とした。このユニットを、パイロットバーナーがオフの間に定常状態（約９０分）に達するようにした。定常状態条件に達した後、熱量計および熱量計ホルダー固定具を取り外した。

パイロットバーナーを点火し、プラットフォームの上、少なくとも２インチ（５１ｍｍ）となるようにした。パイロットを調整して、枠の青炎の長さを３／４インチ（１９ｍｍ）とした。試験試料を滑りプラットフォームホルダーに入れ、試験試料表面をプラットフォームの上部と水平にした。「ゼロ」位で、試料表面は放射パネルの下７１／２インチ±１／８インチ（１９１ｍｍ±３ｍｍ）であった。保持枠を試験試料を覆うように置いた。固定枠も用いた。滑りプラットフォームをチャンバーに押して下部ドアに近づけた。パイロットバーナー火炎を下げ、「ゼロ」位で試料の中央と接触させ、同時にタイマーを始動した。パイロットバーナーは試料から２７°の角度で、試料の上１／２インチ（１２ｍｍ）であった。図７ａに示すストップ５３４により、オペレータは毎回バーナーを正しい位置に配置することができる。バーナーを１５秒間定位置に置き、試料の上２インチ（５１ｍｍ）の位置まで外した。

火炎伝搬Ｉに合格する試料（すなわち、火炎伝搬値Ｉがゼロ（０））については、パイロット火炎適用点のセンターラインの左２インチ（５１ｍｍ）を超える火炎が観察されてはならない。可燃度試験Ｉに合格する試料（すなわち、可燃度値Ｉがゼロ（０））については、３個の試験試料の１個のみが残炎を有し、残炎は３秒を超えない。

可燃度試験ＩＩおよび火炎伝搬試験ＩＩ
熱／音響絶縁バットを、長さ４３インチ（１０９２ｍｍ）×幅１１インチ（２７９ｍｍ）の厚さ１インチ（２．５４ｃｍ）の２層のファイバーガラス絶縁材（ＪｏｈｎｓＭａｎｖｉｌｌｅ，Ｃｏｒｐ．（コロラド州、デンバー（））より「ＭＩＣＲＯＬＩＴＥＡＡ」という商品名で入手可能）を、金属化ポリエステルフィルム（ＦａｃｉｌｅＨｏｌｄｉｎｇｓ，Ｉｎｃ．より「ＩＮＳＵＬＦＡＢ３５０」という商品名で入手可能、長さ４５インチ（１１４３ｍｍ）×幅１３インチ（２３０ｍｍ））間に入れ、得られたラミネートの端部を合わせてステープルで止めて一体化したバットを形成した以外は、実質的に可燃度試験Ｉおよび火炎伝搬試験（上述）に記載したようにしてラミネートシート材料の可燃度値ＩＩおよび火炎伝搬値ＩＩを求めた。

溶落ち試験
以下の試験方法を用いて、高強度はだか火に晒したときのラミネートシート材料の溶落ち抵抗特性を評価した。

溶落ち時間をラミネートシート材料試料の各板内側で測定した。溶落ち時間は、ラミネートシート材料試験枠の前表面から１２インチ（３０５ｍｍ）の距離で、試験試料に浸透するのにバーナー火炎に必要な秒での時間および／または板内側の２．０Ｂｔｕ／ｆｔ²秒（２．３Ｗ／ｃｍ²）に達する熱流束に必要な時間のいずれか速い方として定義された。試料は、溶落ち試験リッグに置かれた一つのラミネートシート材料からなっていた。ラミネートシート材料試料を試験リッグ５４０に水平に対して３０°の角度で置いた。

試験装置の配置を図８および９に示す。暖機運転中試験試料から離してバーナーを揺らす。試験バーナー５５０は、試験手順の説明毎に修正されたガンタイプ（「ＰａｒｋＭｏｄｅｌＤＰＬ３４００」という商品名で入手可能）であった。公称６．０ｇａｌ／ｈｒ（０．３７８Ｌ／分）燃料フローを得るために、燃料圧力を維持するノズルが必要であった。１００ｌｂ／ｉｎ²（０．７１ＭＰａ）で、６．０ｇａｌ／ｈｒ（０．３７８Ｌ／分）の公称レートでＭｏｎａｒｃｈ製造８０°ＰＬ中空コーンノズルを用いた。１２±０．１２５インチ（３０５±６ｍｍ）バーナー伸張コーンを吸出管の端部に取り付けた。コーンは高さ６±０．１２５インチ（１５２±６ｍｍ）および幅１１±０．１２５インチ（２８０±６ｍｍ）の開口部を有していた。ジェットＡを燃料として用いた。

燃料圧力レギュレータを調整して６．０ｇａｌ／ｈｒ（０．３７８Ｌ／分）を１００ｌｂ／ｉｎ²（０．７１ＭＰａ）の操作燃料圧力で供給した。図１１ａおよび１１ｂに示す較正リッグ５５４は、熱流速と温度の両方を測定するための熱量計および熱電対レーキを組み込むように構築した。熱量計５５６は、示度の読取り精度±３％で、０〜２０Ｂｔｕ／ｆｔ²秒（０〜２２．７Ｗ／ｃｍ²）のような範囲で総熱流速、ホイルタイプＧａｒｄｏｎゲージであった。較正中、試験リッグ５４０に取り付けられる、較正リッグ５５６に取り付けられた１２×１２±０．１２５インチ（３０５×３０５±３ｍｍ）×０．７５±０．１２５インチ（１９ｍｍ±３ｍｍ）の厚さの絶縁ブロック５５８に熱量計を装着した。

公称２４アメリカ電線規格（ＡＷＧ）サイズの７つの１／８インチ（３．１ｍｍ）のセラミック充填金属シースのタイプＫ（クロメル−アルメル）、接地結合熱電対５６０を較正に用いた。熱電対を山形鋼ブラケット５６２に取り付けて、バーナー較正中に較正リッグ５５４に配置するための熱電対レーキ５６１を形成した。

ベーンタイプの気流速度（「ＯＭＥＧＡＥＮＧＩＮＥＥＲＩＮＧＭＯＤＥＬＨＨ３０Ａ」という商品名で入手可能）を用いてバーナー５５０に入る空気の速度を較正した。アダプタを用いて測定装置をバーナー５５０の入口側に取り付けて、装置を通る以外にバーナー５５０に空気が入るのを防いだ。

試験試料５６６の装着枠５７０は図１に示すように厚さ１／８インチ（３．１ｍｍ）の鋼で製造した。試料装着枠ストリンガ５８０（水平）を試験枠フォーマ５７４および５７６（垂直）にボルト留めして、ストリンガの膨張によって全構造が曲がらないようにした。装着枠５７０を、図９に示すようにラミネートシート材料試験試料５６６を装着するのに用いた。２つの総熱流速Ｇａｒｄｏｎタイプの熱量計５５６を、図９に示すように、試験試料装着枠の裏側（冷）領域の絶縁試験試料５６６の上に装着した。熱量計を、試験枠のセンターラインから４インチ（２１２ｍｍ）の距離で、バーナーコーンセンターラインとして試料面に沿って配置した。

コンピュータ化データ取得システムを用いて、熱量計および熱電対の出力を測定および記録した。精度が±１％のストップウォッチを用いて火炎を適用する時間および溶落ち時間を測定した。試験を、１０×１０フィート（３．１×３．１メートル）より大きな床面積を有する引火試験センター（すなわち試験チャンバー）で実施した。試験チャンバーは、試験中に放出された燃焼生成物を除去することのできる排気システムを有していた。

ラミネートシート材料試料は幅２７インチ（６８６ｍｍ）×長さ３６インチ（９１４ｍｍ）であった。１２万力グリップ溶接クランプ５７２を用いてブランケット試験試料５６６を試験枠５７０に取り付けた。クランプを用いて垂直フォーマ５７４およびセンター垂直フォーマ５７６（各フォーマ毎に４つのクランプ）の両方においてブランケット５６６を適所に保持した。上部および下部クランプをそれぞれ試験枠の上部と下部から６インチ（１５２ｍｍ）のところに配置した。中間クランプは上部および下部クランプから８インチ（２０３ｍｍ）のところに配置した。

枠アセンブリを水平にして、バーナーコーンにより熱量計および熱電対を確実に位置合わせした。試験チャンバーの換気フードをオンにした。点火装置をオフにしたまま、バーナーをオンにした。２．０Ｌの目盛り付きシリンダおよび４分の試料採取時間を用いて燃料流量を測定した。

較正リッグ５５４を試験試料枠５７０に近接配置した。較正リッグの前部において中心となるようにバーナー５５０を配置し、バーナーコーン５５２出口の垂直面は熱量計画から４±０．１２５インチ（１０２±３ｍｍ）の距離であった。バーナーコーン５５２の水平センターラインは熱量計５５６の水平センターラインより１インチ（２５．４ｍｍ）下に片寄っていた。

空気速度メータをアダプタに配置した。ブロワ／モータをオンにし、吸気速度は２１５０±５０ｆｔ／分（６５５±１５Ｍ／分）となるように調整した。バーナー５５０を試験位置から暖機運転位置まで回転させた。バーナー５５０を暖機運転位置にし、ブロワ／モータ、点火装置および燃料フローをオンにし、バーナーを点火して、２分間暖機運転させた。バーナー５５０を較正位置へ回転させ、熱量計を１分間安定させ、熱流速を３０秒間にわたって１秒毎に記録した。バーナ５５０をオフにし、位置から離して回転させ、冷却した。平均熱流速をこの３０秒間の間にわたって計算した。平均熱流速は１５．７Ｂｔｕ／ｆｔ²秒（１７．９Ｗ／ｃｍ²）であり、１６．０±０．８ＢＴＵ／ｆｔ²秒（１８．２±０．９Ｗ／ｃｍ²）の許容範囲内であった。

図１２ａおよび１２ｂに示す熱電対レーキ５６１を、適正な位置合わせについて確認した後、バーナーの前に配置し、バーナー５５０を暖機運転位置まで回転させた。ブロワ／モータ、点火装置および燃料フローをオンにし、バーナー５５０を点火し、２分間にわたって暖機運転した。バーナー５５０を較正位置まで回転させ、熱電対５６０を１分間安定させ、７つの各熱電対５６０の温度を３０秒間にわたって１秒毎に記録した。バーナ５５０をオフにし、位置から離して回転させ、冷却した。この３０秒間にわたる各熱電対５６０の平均温度は、１９００°Ｆ±１００°Ｆ（１０３８±３８℃）の許容範囲内であった。

ラミネートシート材料試料５６６を試験枠に固定した。ラミネートシート材料５６６を試験リッグセンター垂直フォーマ５７６に、図９ａに示すように配置された４個の溶接クランプ５７２を用いて取り付けた。バーナーコーン５５２の垂直面を、試験試料枠５７０の水平ストリンガの外側表面から４±０．１２５インチ（１０２±３．２ｍｍ）の距離とし、バーナー５５０および試験枠５７０を両方とも垂直から３０°の角度とした。バーナー５５０を試験位置から暖機運転位置へ向け、炎が試料に当たらないようにした。バーナー５５０を点火し、２分間安定させた。バーナー５５０を試験位置へ回転し、同時に時間計測器を始動させて試験を始めた。試験試料５６６をバーナーの火炎に４分間にわたって当て、バーナー５５０をオフにした。バーナー５５０を即時に暖機運転位置まで回転して戻した。溶落ち時間および／または熱流速が２．０Ｂｔｕ／ｆｔ²秒（２．３Ｗ／ｃｍ²）を超える点を記録した。

溶落ち試験に合格する試料については、ラミネートシート材料は、少なくとも２４０秒間にわたって炎／火炎浸透に抵抗性がなければならず、試験リッグの水平ストリングの前面から１２インチ（３０１ｍｍ）のポイントで絶縁試料の冷側で２．０Ｂｔｕ／ｆｔ²秒（２．３Ｗ／ｍ²）以下としなければならない。

実施例１
難燃性感圧接着材料（３ＭＣｏｍｐａｎｙ（ミネソタ州、セントポール）より製品番号９３７３で入手可能）ベースの厚さ５０マイクロメートルの粘着性アクリル３００Ｒシリーズを非強化の厚さ２５マイクロメートルのポリイミドフィルム（Ｅ．Ｉ．ＤｕＰｏｎｔｄｅＮｅｍｏｕｒｓ＆Ｃｏ．，（デラウェア州、ウィルミントン）より「ＫＡＰＴＯＮ」という商品名で入手）へ、室温（すなわち、約２５℃）、圧力約２．８ｋｇ／ｃｍ²および線速度約１．５ｍ／分で操作されるラミネータ（Ｐｒｏ−ＴｅｃｈＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ（ウィスコンシン州、マジソン）より「ＯＲＣＡ１」という商品名で入手）を用いてラミネートすることにより接着ラミネートを作製した。得られた接着ラミネート２片を用いて、室温、圧力１．１ｋｇ／ｃｍ²および線速度約１．５ｍ／分で操作されるラミネータ（「ＯＲＣＡ１」）を用いて一片をアルミナファイバーベースの耐火マットの各面にラミネートすることにより３層ラミネートシート材料を作製した。秤量８０ｇ／ｍ²のマットは、３ＭＣｏｍｐａｎｙより「ＮＥＸＴＥＬ３１２ＦｌａｍｅＳｔｏｐｐｉｎｇＤｏｔＰａｐｅｒ」という商品名で市販されている。

得られたラミネートシート材料を、上述の可燃度試験Ｉおよび火炎伝搬試験Ｉに従って試験した。ラミネートシート材料を、金属化ポリエステルフィルム（耐火材なしでは同試験に不合格を示したもの）に入れられた熱／音響絶縁ブランケットの上部に置いて、航空機に実際に取り付けられている構成をシミュレートした。３つの試験試料は、火炎伝搬を示さず、０、０および０秒の残炎時間を示したため、可燃度および火炎伝搬試験Ｉ要件に合格した火炎伝搬値Ｉおよび可燃度値Ｉを有していた。

ラミネートシート材料をまた上述の溶落ち試験に従って試験した。その結果、必要な２４０秒にわたって試料に浸透する火炎は示さなかったが、試験８０秒で２．０ＢＴＵ／ｆｔ²秒（２．３Ｗ／ｃｍ²）に達する熱流速に寄与する収縮を示したため、この試料は溶落ち試験には不合格であった。

実施例２
３層ラミネートシート材料を、実施例１で用いたポリイミドフィルムからスクリム強化ポリイミドフィルム（ＦａｃｉｌｅＨｏｌｄｉｎｇｓＩｎｃ．，より「ＩＮＳＵＬＦＡＢ２０００」という商品名で入手したもの）に代えた以外は、実質的に実施例１に記載された通りにして作製した。

得られたラミネートシート材料を、上述の可燃度試験Ｉおよび火炎伝搬試験Ｉに従って試験した。３つの試験試料は、火炎伝搬を示さず、０、０および１秒の残炎時間を示したため、可燃度および火炎伝搬試験Ｉ要件に合格した火炎伝搬値Ｉおよび可燃度値Ｉを有していた。

実施例３
スクリム強化ポリイミドフィルム（「ＩＮＳＵＬＦＡＢ２０００」）をマイカ浸透アラミド紙の耐火マット（Ｅ．Ｉ．ｄｕＰｏｎｔｄｅＮｅｏｕｒｓ＆Ｃｏ．より「ＮＯＭＥＸ４１８」という商品名で入手、３ミル（７５マイクロメートル））の両面に、圧力１．１ｋｇ／ｃｍ²、１１３℃の温度および線速度約１．５ｍ／分で操作されるラミネータ（ＯＲＣＡ１）を用いて熱ラミネートすることにより３層ラミネートシート材料を作製した。

得られたラミネートシート材料を、上述の可燃度試験Ｉおよび火炎伝搬試験Ｉに従って試験した。３つの試験試料は、火炎伝搬を示さず、０、０および０秒の残炎時間を示したため、可燃度および火炎伝搬試験Ｉ要件に合格した火炎伝搬値Ｉおよび可燃度値Ｉを有していた。

ラミネートシート材料をまた上述の溶落ち試験に従って試験した。その結果、試料に３６秒で火炎浸透を示したため溶落ち試験に不合格であった。

実施例４
秤量５０ｇ／ｍ²のアルミノほうケイ酸塩ファイバーベースの紙（米国特許第５，９５５，１７７号（Ｓａｎｏｋｉら）に記載された通りにして作製したもの、ただし金属酸化物パターンは印刷されていない）に水中５．５ｗｔ．の蛭石分散液（Ｗ．Ｒ．Ｇｒａｃｅ（マサチューセッツ州、ケンブリッジ）より「ＭＩＣＲＯＬＩＴＥ９６３」という商品名で入手）を浸透させた。この紙を蛭石分散液で飽和させたポリエステルフィルムに置き、９０℃で操作される対流オーブンに約３０分間入れて水を除去した。乾燥した紙の秤量は８０ｇ／ｍ²であり、これを用いて以下のラミネートを作製した。

マイカ浸透紙を８０ｇ／ｍ²の蛭石浸透紙に代えた以外は実質的に実施例３に記載された通りにして３層ラミネートシート材料を作製した。得られたラミネートシート材料を、上述の可燃度試験Ｉおよび火炎伝搬試験Ｉに従って試験した。３つの試験試料は、火炎伝搬を示さず、０、０および０秒の残炎時間を示したため、可燃度および火炎伝搬試験Ｉ要件に合格した火炎伝搬値Ｉおよび可燃度値Ｉを有していた。

ラミネートシート材料をまた上述の溶落ち試験に従って試験した。その結果、必要な２４０秒にわたって試料に浸透する火炎は示さず、熱流速は、最大で２．０ＢＴＵ／ｆｔ²秒（２．３Ｗ／ｃｍ²）より少ない１．３３ＢＴＵ／ｆｔ²秒（１．５３Ｗ／ｃｍ²）でピークであった。従って、この試料は合格溶落ち値を有していた。

ラミネートシート材料の更なる評価において、２層の６．４ｋｇ／ｍ３（０．４２ポンド／ｆｔ³）ファイバーガラス（ＪｏｈｎｓＭａｎｖｉｌｌｅより「ＭＩＣＲＯＬＩＴＥＡＡ」という商品名で入手を、ラミネートの冷側（すなわち、バーナー火炎の逆側）に備えたラミネートを溶落ち試験枠に取り付け、ラミネートが航空機胴体スキンの隣にあり、一般的な航空機絶縁ブランケットにより裏打ちされている取り付け方をシミュレートした。このアセンブリを上述の溶落ち試験に従って試験した。その結果、必要な２４０秒にわたって試料に浸透する火炎は示さず、熱流速は、最大で２．０ＢＴＵ／ｆｔ²秒（２．３Ｗ／ｃｍ²）より少ない１．２１ＢＴＵ／ｆｔ²秒（１．３９Ｗ／ｃｍ²）でピークであった。従って、この試料は合格溶落ち値を有していた。

実施例５
３層ラミネートシート材料を、ポリイミド（「ＫＡＰＴＯＮ」）フィルムからスクリム強化ポリイミドフィルム（２５マイクロメートルポリイミド、スクリム強化フィルムの総厚さは７５〜１００マイクロメートル、ＦａｃｉｌｅＨｏｌｄｉｎｇｓＩｎｃ．，（ニュージャージー州、パターソン）より「ＩＮＳＵＬＦＡＢＫＰ１２１」という商品名で入手したもの）に代えた以外は、実質的に実施例１に記載された通りにして作製した。

得られたラミネートシート材料を、上述の可燃度試験Ｉおよび火炎伝搬試験Ｉに従って試験した。３個の試験試料は火炎伝搬を示さず、１、１および２秒の残炎時間を示した。従って、これらの試料は合格火炎伝搬値Ｉおよび不合格可燃度値Ｉを有していた。

ラミネートシート材料をまた上述の溶落ち試験に従って試験した。その結果、必要な２４０秒にわたって試料に浸透する火炎は示さず、熱流速は、必要とされる最大で２．０ＢＴＵ／ｆｔ²秒（２．３Ｗ／ｃｍ²）より少ない１．５３ＢＴＵ／ｆｔ²秒（１．７６Ｗ／ｃｍ²）でピークであった。従って、この試料は合格溶落ち値を有していた。

実施例６
アルミナベース紙をマイカ浸透アラミド紙（Ｅ．Ｉ．ＤｕＰｏｎｔｄｅＮｅｍｏｕｒｓ＆Ｃｏ．より「ＮＯＭＥＸ４１８」という商品名で入手（厚さ３ミル（７５マイクロメートル）））に代えた以外は実質的に実施例１に記載された通りにして３層ラミネートシート材料を作製した。

得られたラミネートシート材料を、上述の可燃度試験Ｉおよび火炎伝搬試験Ｉに従って試験した。３個の試験試料は火炎伝搬を示さず、１、１および０秒の残炎時間を示した。従って、これらの試料は合格火炎伝搬値Ｉおよび不合格可燃度値Ｉを有していた。

実施例７
乾燥浸透紙の秤量が１００ｇ／ｍ²だった以外は、実質的に実施例６に記載された通りにして、秤量５０ｇ／ｍ²のアルミノほうケイ酸塩ファイバーベースの紙（米国特許第５，９５５，１７７号（Ｓａｎｏｋｉら）に記載された通りにして作製したもの、ただし金属酸化物パターンは印刷されていない）に水中５．５ｗｔ．％の蛭石分散液（「ＭＩＣＲＯＬＩＴＥ９６３」）を浸透させた。１００ｇ／ｍ²の蛭石浸透紙を８０ｇ／ｍ²の蛭石浸透紙の代わりに用いた以外は実質的に実施例４に記載された通りにして３層ラミネートシート材料を作製した。

得られたラミネートシート材料を、上述の可燃度試験Ｉおよび火炎伝搬試験Ｉに従って試験した。３個の試験試料は火炎伝搬を示さず、６、６および５秒の残炎時間を示した。従って、これらの試料は合格火炎伝搬値Ｉおよび不合格可燃度値Ｉを有していた。

実施例８
乾燥紙の秤量が１１０ｇ／ｍ²だった以外は、実質的に実施例６に記載された通りにして、秤量８０ｇ／ｍ²のアルミナファイバーベースの難燃性マット（「ＮＥＸＴＥＬ３１２ＦｌａｍｅＳｔｏｐｐｉｎｇＤｏｔＰａｐｅｒ」）紙（３ＭＣｏｍｐａｎｙより入手可能）に水中５．５ｗｔ．％の蛭石分散液（「ＭＩＣＲＯＬＩＴＥ９６３」）を浸透させた。１１０ｇ／ｍ²の蛭石浸透紙（「ＮＥＸＴＥＬ３１２ＦｌａｍｅＳｔｏｐｐｉｎｇＤｏｔＰａｐｅｒ」）を８０ｇ／ｍ²の蛭石浸透紙の代わりに用いた以外は実質的に実施例６に記載された通りにして３層ラミネートシート材料を作製した。

得られたラミネートシート材料を、上述の可燃度試験Ｉおよび火炎伝搬試験Ｉに従って試験した。３個の試験試料は火炎伝搬を示さず、０、６および２秒の残炎時間を示した。従って、これらの試料は合格火炎伝搬値Ｉおよび不合格可燃度値Ｉを有していた。

本発明の様々な修正および変更は、本発明の範囲および目的から逸脱することなしに当業者には明白であり、本発明はここに規定した説明のための実施形態に不当に限定されないものと考えられる。

絶縁バッグと電気配線の間に配置された本発明によるラミネートシート材料の実施形態による航空機胴体を示す航空機の一部の断面図。難燃性接着材料を用いて、スクリム強化ポリマー層を非金属ファイバーを含む第２の層にラミネートする、図１に示す本発明によるラミネートシート材料の実施形態の一部断面図。非強化ポリマー層を難燃性接着材料を介して非金属ファイバーを含む第２の層にラミネートされた、本発明によるラミネートシート材料の他の実施形態の一部断面図。スクリム強化ポリマー層を追加の接着剤成分なしで非金属ファイバーを含む第２の層に直接ラミネートされた、本発明によるラミネートシート材料の他の実施形態の一部断面図。本発明によるラミネートシート材料の可燃度および火炎伝搬特性を評価するのに用いた試験チャンバーの概略側面図。可燃度および火炎伝搬試験中に適所に本発明によるラミネートシート材料を保持するのに用いた保持枠の概略側面図。可燃度および火炎伝搬試験中に本発明によるラミネートシート材料および保持枠を覆うように配置された固定枠の概略平面図。可燃度および火炎伝搬試験中に本発明によるラミネートシート材料を添加するのに用いたパイロットバーナーの概略側面図。可燃度および火炎伝搬試験装置の較正中熱量計を配置するのに用いられる熱量計保持枠の概略透視図。可燃度および火炎伝搬試験中に本発明によるラミネートシート材料を覆うようにパイロットバーナーを適正に配置するのに用いられるバーナーストッパの概略透視図。本発明によるラミネートシート材料の溶落ち特性を試験するのに用いられる試料ホルダーの概略透視図。溶落ち試験を行っている本発明によるラミネートシート材料を示す溶落ち試験の概略側面図。溶落ち試験前の試験枠への本発明によるラミネートシート材料の取付け方を示す試験枠の詳細概略断面図。溶落ち試験中バーナーに固定された伸張コーンの概略平面図。コーンが形成された後の線１０ｂ−１０ａに沿った図１０の端面図。コーンが形成された後の線１０ｃ−１０ｃに沿った図１０の端面図。溶落ち試験中のバーナーコーンに対する熱量計の配置を示す概略平面および側面図。溶落ち試験中のバーナーコーンに対する熱量計の配置を示す概略平面および側面図。溶落ち試験中のバーナーコーンに対する熱電対レーキの配置を示す概略平面および側面図。溶落ち試験中のバーナーコーンに対する熱電対レーキの配置を示す概略平面および側面図。本発明によるラミネートシート材料に有用な蛭石分散液を浸透させた非金属ファイバーを含む第２の層の実施形態の概略断面図。図１３ａの部分の拡大詳細図。本発明によるラミネートシート材料に有用な、表面に孤立したパターンで配列された金属酸化物コーティングを有する非金属ファイバーを含む第２の層の実施形態の一部の概略平面図。

Claims

５００ｇ／ｍ^２未満の重量を有する可撓性ラミネートシート材料であって、
１５０℃の温度で安定である高温安定ポリマー材料の層を含む第１の層と、
難燃性接着剤で前記第１の層に接着結合され、セラミック酸化物ファイバーの布地を含む第２の層とを含み、
前記ラミネートシート材料は、無機酸化物小板の分散液を前記第２の層に浸透させることによって前記第２の層の少なくとも一部に固定している無機酸化物小板をさらに含み、
前記ラミネートシート材料は、合格可燃度値Ｉ、合格火炎伝搬値Ｉおよび合格溶落ち値を有する、可撓性ラミネートシート材料。