JP5443339B2 - 耐火性ラミネート及びこれから製造された物品 - Google Patents
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Description
溶解及び熱安定性試験
この試験は、2004年版のNFPA1975の第8.3節に記述されている熱安定性試験に基づいたものである。試験オーブンは、IOS17493に規定された熱気循環オーブンであった。ASTM D 751「Standard Test Methods for Coated Fabrics」に従い、「Procedures for Blocking Resistance at Elevated Temperatures(第89〜93節)」を使用し、次の変更点を伴って試験を実施した。
・100mm×100mm×3mm(4インチ×4インチ×1/8インチ)というサイズの硼珪酸ガラスプレートを使用した。
・265℃、+3/−0℃(510°F、+5/−0°F)という試験温度を使用した。
・オーブンからガラスプレートを除去した後に、試料を少なくとも1時間にわたって冷却させた。
この試験は、MIL−C83429Bに略準拠してモデル化されている。バインダークリップを使用し、75mm×250mmのラミネートサンプル(3インチ×10インチ)をスチールフィクスチャ(サイズが長さ400mm×幅75mmであり、約長さ350mm×幅50mmの中央ウィンドウを有するもの)内においてクランプした。サンプルは、スチールクランプフィクスチャのウィンドウ内に存在するラミネートのエリアを妨害することなしにラミネートのエッジを固定する方式によってクランプされた。フィクスチャ内のサンプルを(Meekerバーナーを使用する13.8kPaのブタンに基づいた)90mmの火炎中において約40mmの高さに水平に配置した。図4は、ラミネート構造60の向きを示しており、試験の際に、溶解可能な表側テキスタイル層10が火炎70に隣接するように方向付けした。サンプルを火炎に晒し、亀裂の発生又は孔の形成によってフィルムが裂開し、且つ、材料内の亀裂又は開口部を通じて観察した際に火炎からの光が明らかになる時点までの時間を記録する。次いで、サンプルを火炎から取り出す。記録された時間を水平火炎裂開時間と呼ぶ。
前述の水平火炎試験において火炎から取り出された後の材料サンプルを残炎について観察する。残炎が観察されないか、或いは、取り出した際には、残炎が観察されたが、火炎から取り出した後に5秒以内に消火された場合には、その材料は自己消火性を有するものと見なす。
以下、水蒸気透過度(MVTR)を計測するべく利用した試験について説明する。この手順は、フィルム、コーティング、及びコーティングされた製品に場合に好適であると判明した。
「Water Resistance: Hydrostatic Pressure Test」という名称の標準試験法AATCC127−2003の「Option 2 − Hydrostatic Head Tester」に略従って水浸入圧を判定した。具体的には、この水浸入圧試験は、試験片の1つの面に対して水を押圧する段階と、試験片を通じた水の透過の徴候について試験片の他面を観察する段階と、から基本的に構成されている。
ASTM試験法D726−58に記述されている手順に従い、W. & L.E. Gurley & Sons社によって製造されたGurleyデンソメーターにより、気流に対するサンプルの抵抗力を計測した。結果は、ガーレー数、即ち、ガーレー秒の観点において報告されるが、これは、水の12.4センチメートルの圧力低下において、100立方センチメートルの空気が6.45平方センチメートルの試験サンプルを透過する時間であり、秒を単位としている。
Kafer FZ1000/30厚さスナップゲージ(Villiongen−Schwenningen, Germanyに所在するKafer Messuhrenfabrik GmgH社)の2つのプレートの間にメンブレインを配置することにより、メンブレインの厚さを計測した。3つの計測値の平均値を使用した。
2.54cm×15.24cmの矩形セクションを形成するべくダイカットされたサンプルを計測し、(Mettler−Teledo分析バランスモデルAG204を使用して)質量を、そして、(Kafer Fz1000/30スナップゲージを使用して)厚さを判定した。これらのデータを使用し、以下の式により、密度を算出した。
ρ=m/(w*l*t)
ここで、ρ=密度(g/cc)、m=質量(g)、w=幅(cm)、l=長さ(cm)、そして、t=厚さ(cm)である。3つの計測値の平均値を使用した。
ラミネーションに内蔵される保護層の形成:
保護層1
本発明のラミネートに使用される2つの延伸PTFEフィルムの層を有する保護層を以下のように構築した。
使用されるカーボンブラックの量が約0.75重量%である点を除いて、米国特許出願公開第2007/0009679号の例3に記述されているフルオロアクリレートポリマーからなる機能性コーティングを保護層1のePTFE部分に施すことにより、保護層を構築した。
60gsmのメタ−アラミド繊維織布(Rock Hill, SCに所在するSpringfield, LLC社から入手可能であるNomex(登録商標) Synergy Lite:部品番号25050)、保護層1、及び95gsmのナイロン6,6の平織表側ファブリック(Milliken社から部品番号131967として入手可能である)を使用し、本発明のラミネートを製造した。まず、約20重量%の量の燐に基づいた添加剤(Baton Rouge, LAに所在するAlbemarle Corporation社から販売されているAntiblaze PR82)を有するホットメルト湿気硬化型ポリウレタン接着剤(米国特許第4,532,315号に従って製造されたもの)の離散したドットを保護層上に印刷し、次いで、ニップを使用し、このフィルムに95gsmのナイロン織物を接着することにより、ラミネートを構築した。この結果生成されたラミネートは、保護層と、ナイロン織物の溶解可能な表側テキスタイル層と、の2層ラミネートであった。この2層ラミネートに、露出した保護層の面(ナイロン織物のテキスタイルとは反対側)に対して同一の接着剤を離散ドットパターンとして塗布する追加のプロセス段階を適用した。次いで、この接着剤が印刷された2層ラミネートと、アラミド裏地と、を追加のニップを通じて接合することにより、60gsmのアラミド織物の熱安定性テキスタイル層を2層ラミネートに接着した。次いで、このパッケージを張力が印加された状態においてスチールドラム上に採取し、且つ、50%超の相対湿度において48時間にわたって硬化させた。
前述の保護層2が保護層として使用される点を除いて、本発明のラミネートを実質的に実施例1に従って製造した。
85gsmのナイロン6,6織物の外部溶解可能テキスタイル層(Milliken Industries社の部品番号131861)を使用した点を除いて、本発明のラミネートを実質的に実施例2に従って製造した。
熱安定性裏地テキスタイル層が、Inman, SCに所在するInman Mills, Inc.社から入手可能なポリエステルモダクリルラップトシース(部品番号A−2986)を有するグラスファイバコアを具備した糸から構成された85gsmの織物である点を除いて、本発明のラミネートを実質的に実施例2に従って製造した。
まず、(米国特許第4,532,316号に従って製造された)ホットメルト湿気硬化型ポリウレタン接着剤の離散したドットを(米国特許第4,194,041号に従って製造された)2コンポーネントePTFE/ポリウレタンフィルムのePTFE側に印刷し、実施例1に記述されている95gsmのナイロン6,6織布(Milliken Industries, Inc.社の部品番号131967)をラミネートすることにより、比較用の3層ePTFEラミネートを製造した。次いで、この構造を、実施例1に記述されているものに類似した方式により、ホットメルト湿気硬化型ポリウレタン接着剤(添加剤は使用していない)を使用し、2コンポーネントePTFE/ポリウレタンフィルムのポリウレタン側において、50gsmのナイロン6,6編物(Glenn Raven Inc.社の部品番号A1389)にラミネートした。
表側テキスタイルがSpringfield, LLC社の120gsmの織物Nomex(登録商標)テキスタイル(スタイル番号25030)を有することを除いて、実施例1に類似した方式により、第2の比較用の3層ePTFEラミネートを製造した。
Milliken社の95gsmのナイロン6,6平織表側テキスタイル(部品番号131967)のみと、保護層1と、を使用し、第3の比較用のラミネートを製造した。まず、保護層1上に実施例1に記述されている接着剤の離散したドットを印刷し、次いで、ニップを使用し、このフィルムに、95gsmのナイロン織物テキスタイルを接着することにより、ラミネートを構築した。次いで、このパッケージを張力が印加された状態においてスチールドラム上に採取し、且つ、50%超の相対湿度において48時間にわたって硬化させた。次いで、この結果得られた2層ラミネートに、実施例1と同様の方式により、耐久撥水加工(DWR)仕上げを施した。
Springfield, LLC.社の60gsmのメタ−アラミド繊維(Nomex(登録商標))織布と、保護層1と、を使用し、比較用のラミネートを製造した。このラミネートは、比較例Cについて記述されたものと同一の方式により、構築された。
Claims (32)
- 熱的に溶解可能な外部テキスタイル層と、
防水フィルムを具備する中間の保護層と、
前記外部テキスタイル層を防水フィルムを有する前記保護層に対して接合する第1接着材料と、
熱安定性裏地テキスタイル層と、
前記保護層を前記熱安定性裏地テキスタイル層に対して接合する第2接着材料と、
を有し、
1000MVTRを上回る通気性と、少なくとも3.4kPaの水浸入圧と、少なくとも20秒の水平火炎裂開時間と、を具備し、さらに
火炎の除去後、5秒以内に消火する自己消火性を具備する耐火性ラミネート。 - 前記第1接着材料は、塩素化化合物、臭素化化合物、酸化アンチモン、有機燐化合物、硼酸亜鉛、ポリ燐酸アンモニウム、シアヌル酸メラミン、ポリ燐酸メラミン、モリブデン化合物、三水和アルミナ、及び水酸化マグネシウムから構成された群から選択された少なくとも1つの材料を含む請求項1記載のラミネート。
- 前記第2接着材料は、塩素化化合物、臭素化化合物、酸化アンチモン、有機燐化合物、硼酸亜鉛、ポリ燐酸アンモニウム、シアヌル酸メラミン、ポリ燐酸メラミン、モリブデン化合物、三水和アルミナ、及び水酸化マグネシウムから構成された群から選択された少なくとも1つの材料を含む請求項1記載のラミネート。
- 前記ラミネートは、少なくとも4.8kPaの水浸入圧を具備する請求項1記載のラミネート。
- 前記保護層は、延伸ポリテトラフルオロエチレンの少なくとも1つの層を有する請求項1記載のラミネート。
- 前記保護層は、その上部にコーティングを具備する延伸ポリテトラフルオロエチレンの少なくとも1つの層を有する請求項1記載のラミネート。
- 前記外部溶解可能テキスタイル層は、ナイロン、ポリエステル、ポリプロピレン、モダクリル、PVC、ポリエチレン、及びPVAからなる群から選択された少なくとも1つの材料を有する請求項1記載のラミネート。
- 前記外部溶解可能テキスタイル層は、ナイロン6、ナイロン6,6、及びナイロン4,6からなる群から選択された少なくとも1つの材料を有する請求項1記載のラミネート。
- 前記保護層は、ポリエステル、ポリウレタン、及びシリコーンからなる群から選択された少なくとも1つの材料を有する請求項1記載のラミネート。
- 前記熱安定性裏地テキスタイルは、織物、編物、不織布、及び基材に接着された植毛繊維からなる群から選択された少なくとも1つの材料を有する請求項1記載のラミネート。
- 前記熱安定性裏地テキスタイルは、アラミド、コットン、PBI、PBO、レーヨン、ウール、モダクリル、及び混紡、並びに、これらの組み合わせからなる群から選択された少なくとも1つの材料を有する請求項1記載のラミネート。
- 衣服の形態である請求項1記載のラミネート。
- 詰め物を含まない寝袋の形態である請求項1記載のラミネート。
- テントの形態である請求項1記載のラミネート。
- 前記ラミネートは、約680g/m2以下の全体ラミネート重量を具備する請求項1記載のラミネート。
- 前記ラミネートは、約340g/m2以下の全体ラミネート重量を具備する請求項1記載のラミネート。
- 前記ラミネートは、約238g/m2以下の全体ラミネート重量を具備する請求項1記載のラミネート。
- 前記ラミネートは、4000MVTRを上回る通気性を具備する請求項1記載のラミネート。
- 熱的に溶解可能な表側テキスタイルの層と、
1つに接合された延伸PTFEの少なくとも2つの層を有する中間の保護層と、
熱安定性裏地テキスタイル層と、
前記表側テキスタイルの層を前記保護層に対して接合する第1難燃性接着材料と、
前記保護層を前記熱安定性裏地テキスタイル層に対して接合する第2難燃性接着材料と、
を有し、
少なくとも20秒の水平火炎裂開時間を具備し、さらに
火炎の除去後、5秒以内に消火する自己消火性を具備する耐火性ラミネート。 - 前記延伸PTFEの少なくとも2つの層は、ポリウレタン接着剤によって1つに接合される請求項19記載のラミネート。
- 前記溶解可能な表側テキスタイルの層は、ナイロン、ポリエステル、ポリプロピレン、モダクリル、PVC、ポリエチレン、及びPVAからなる群から選択された少なくとも1つの材料を有する請求項19記載のラミネート。
- 前記溶解可能な表側テキスタイルの層は、ナイロン6、ナイロン6,6、及びナイロン4,6からなる群から選択された少なくとも1つの材料を有する請求項19記載のラミネート。
- 前記延伸PTFEの少なくとも2つの層は、ポリエステル及びシリコーンからなる群から選択された少なくとも1つの材料によって1つに接合される請求項19記載のラミネート。
- 前記熱安定性裏地テキスタイル層は、織物、編物、不織布、及び基材に接着された植毛繊維からなる群から選択された少なくとも1つの材料を有する請求項19記載のラミネート。
- 前記熱安定性裏地テキスタイル層は、アラミド、コットン、PBI、PBO、レーヨン、ウール、モダクリル混紡、及び混紡、並びに、これらの組み合わせからなる群から選択された少なくとも1つの材料を有する請求項19記載のラミネート。
- 衣服の形態における請求項19記載のラミネート。
- 詰め物を含まない寝袋の形態における請求項19記載のラミネート。
- テントの形態における請求項19記載のラミネート。
- 前記ラミネートは、約680g/m2以下の全体ラミネート重量を具備する請求項19記載のラミネート。
- 前記ラミネートは、約340g/m2以下の全体ラミネート重量を具備する請求項19記載のラミネート。
- 前記ラミネートは、約238g/m2以下の全体ラミネート重量を具備する請求項19記載のラミネート。
- 前記ラミネートは、4000MVTRを上回る通気性を具備する請求項19記載のラミネート。
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