JP6844261B2 - 遮炎性不織布 - Google Patents
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Description
本発明は、火災の延焼防止に有効で、難燃性が要求される壁材、床材、天井材などに使用するのに好適であって、特に、自動車や航空機などの密閉空間で使用するのに好適である、遮炎性に優れた不織布に関する。
従来より、ポリアミド、ポリエステル、ポリオレフィンなどの合成重合体からなる合成繊維を繊維素材とした不織布が使用されているが、これらは、通常、難燃性を有しておらず、もっぱら何らかの難燃化処理が施されて用いられている。
不織布を難燃化する方法として、従来より、種々提案されている。例えば、ポリマーに難燃成分を共重合する方法、練り込む方法、不織布に難燃成分を付着させる方法等がある。
また、一方、液体の難燃剤を用いる方法等もある。さらに、セラミック繊維と無機バインダーとからなる耐火断熱材が知られている（特許文献１）。また、熱可塑性材料と、高弾性率繊維とを含有する難燃性不織布も知られている（特許文献２）。
しかしながら、難燃成分をポリマー中の共重合原料として用いたポリエステル長繊維不織布では、高度の難燃性能を備えていない。また、不織布に難燃成分を直接付着させる方法は、難燃性を付与する方法としては最も簡便なものであるが、難燃成分として固体の難燃剤を用いた場合には、付着させた難燃剤が脱落しやすく、優れた難燃化作用を有するにもかかわらず、その耐久性が著しく劣るものであった。一方、液体の難燃剤を用いる場合には、難燃剤の染み出し等による他物体への移行や汚染などが発生することもあり、これらを抑制するために、熱硬化性の樹脂等を併用して、難燃剤を不織布や布等に固定させることが余儀なく行われていた。しかしながら、この方法では、工程が複雑になるとともに、もとの不織布は風合いが著しく損なわれて柔軟性が乏しくなるほか、成形性が大幅に低下するといった問題点を有していた。
さらに特許文献１記載の方法では、無機バインダーの剛性が高いために、折れ曲げ加工等の大きな変形が加えられると、割れが生じ、そこから炎が入り込んだり、部材としての形状を保てなくなったりする。
さらに特許文献２に記載された難燃性不織布は、一般的に高弾性率繊維の熱収縮率が高いことから、炎にさらされ、高温となった際に高弾性率繊維が縮み、最も温度が高くなる炎直上部に位置する不織布が割れ、最終的に穴が開いてしまい、難燃性があっても炎を遮断する性能に欠ける。本発明は、このような従来の難燃性不織布の有する課題に鑑みてなされたものであって、優れた加工性と、高い遮炎性とを備えた遮炎性不織布を提供することを目的とする。
さらに特許文献２に記載された難燃性不織布は、一般的に高弾性率繊維の熱収縮率が高いことから、炎にさらされ、高温となった際に高弾性率繊維が縮み、最も温度が高くなる炎直上部に位置する不織布が割れ、最終的に穴が開いてしまい、難燃性があっても炎を遮断する性能に欠ける。本発明は、このような従来の難燃性不織布の有する課題に鑑みてなされたものであって、優れた加工性と、高い遮炎性とを備えた遮炎性不織布を提供することを目的とする。
本発明は上記課題を解決するために、次のような手段を採用する。
（１）高温収縮率が３％以下で、且つヤング率と当該繊維の断面積との積が２．０Ｎ以下である非溶融繊維Ａと、ＪＩＳ Ｋ ７２０１−２（２００７年）に準拠するＬＯＩ値が２５以上である熱可塑性繊維Ｂとを含み、密度が２００ｋｇ／ｍ３以上であることを特徴とする遮炎性不織布。
（２）前記非溶融繊維Ａの含有率が１５〜７０重量％である（１）に記載の遮炎性不織布。
（３）前記非溶融繊維Ａおよび熱可塑性繊維Ｂ以外の繊維Ｃを２０重量％以下含有する（１）または（２）に記載の遮炎性不織布。
（４）前記熱可塑性繊維Ｂが非溶融繊維Ａと融着している（１）〜（３）の何れかに記載の遮炎性不織布。
（５）前記非溶融繊維Ａが、耐炎化繊維またはメタアラミド系繊維である（１）〜（４）の何れかに記載の遮炎性不織布。
（６）前記熱可塑性繊維Ｂが、異方性溶融ポリエステル、難燃性ポリ（アルキレンテレフタレート）、難燃性ポリ（アクリロニトリルブタジエンスチレン）、難燃性ポリスルホン、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、ポリアリレート、ポリフェニルスルホン、ポリエーテルイミド、ポリアミドイミドおよびこれらの混合物の群から選択される樹脂からなる繊維である（１）〜（５）の何れかに記載の遮炎性不織布。
（７）前記熱可塑性繊維Ｂのガラス転移点が１１０℃以下である（１）〜（６）の何れかに記載の遮炎性不織布。
（１）高温収縮率が３％以下で、且つヤング率と当該繊維の断面積との積が２．０Ｎ以下である非溶融繊維Ａと、ＪＩＳ Ｋ ７２０１−２（２００７年）に準拠するＬＯＩ値が２５以上である熱可塑性繊維Ｂとを含み、密度が２００ｋｇ／ｍ３以上であることを特徴とする遮炎性不織布。
（２）前記非溶融繊維Ａの含有率が１５〜７０重量％である（１）に記載の遮炎性不織布。
（３）前記非溶融繊維Ａおよび熱可塑性繊維Ｂ以外の繊維Ｃを２０重量％以下含有する（１）または（２）に記載の遮炎性不織布。
（４）前記熱可塑性繊維Ｂが非溶融繊維Ａと融着している（１）〜（３）の何れかに記載の遮炎性不織布。
（５）前記非溶融繊維Ａが、耐炎化繊維またはメタアラミド系繊維である（１）〜（４）の何れかに記載の遮炎性不織布。
（６）前記熱可塑性繊維Ｂが、異方性溶融ポリエステル、難燃性ポリ（アルキレンテレフタレート）、難燃性ポリ（アクリロニトリルブタジエンスチレン）、難燃性ポリスルホン、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、ポリアリレート、ポリフェニルスルホン、ポリエーテルイミド、ポリアミドイミドおよびこれらの混合物の群から選択される樹脂からなる繊維である（１）〜（５）の何れかに記載の遮炎性不織布。
（７）前記熱可塑性繊維Ｂのガラス転移点が１１０℃以下である（１）〜（６）の何れかに記載の遮炎性不織布。
本発明の遮炎性不織布は、上記の構成を備えることにより、優れた加工性と、高い遮炎性とを備えている。
本発明者は、高温収縮率が３％以下で、且つヤング率と当該繊維の断面積との積が２．０Ｎ以下である非溶融繊維Ａと、ＪＩＳ Ｋ ７２０１−２（２００７年）に準拠するＬＯＩ値が２５以上である熱可塑性繊維Ｂとを含み、密度が２００ｋｇ／ｍ３以上である遮炎性不織布により、上記課題を解決できることを見出したのである。
《高温収縮率》
本発明において高温収縮率とは、不織布の原料となる繊維を標準状態（２０℃、相対湿度６５％）中で１２時間放置後、０．１ｃＮ／ｄｔｅｘの張力を与えて原長Ｌ０を測定し、その繊維に対して荷重を付加せずに２９０℃の乾熱雰囲気に３０分間暴露し、標準状態（２０℃、相対湿度６５％）中で十分冷却したうえで、さらに繊維に対して０．１ｃＮ／ｄｔｅｘの張力を与えて長さＬ１を測定し、Ｌ０およびＬ１から以下の式で求められる数値である。
高温収縮率＝〔（Ｌ０−Ｌ１）／Ｌ０〕×１００（％）
本発明において高温収縮率とは、不織布の原料となる繊維を標準状態（２０℃、相対湿度６５％）中で１２時間放置後、０．１ｃＮ／ｄｔｅｘの張力を与えて原長Ｌ０を測定し、その繊維に対して荷重を付加せずに２９０℃の乾熱雰囲気に３０分間暴露し、標準状態（２０℃、相対湿度６５％）中で十分冷却したうえで、さらに繊維に対して０．１ｃＮ／ｄｔｅｘの張力を与えて長さＬ１を測定し、Ｌ０およびＬ１から以下の式で求められる数値である。
高温収縮率＝〔（Ｌ０−Ｌ１）／Ｌ０〕×１００（％）
炎が近づき熱が加わると熱可塑性繊維が溶融し、溶融した熱可塑性繊維が非溶融繊維（骨材）の表面に沿って薄膜状に広がる。さらに温度が上がると、やがて、両繊維は炭化するが、非溶融繊維の高温収縮率が３％以下であるから、高温となっても収縮しにくく、穴が開きにくいので、炎を遮断することができる。この点で、高温収縮率は低い方が好ましいが、縮まずとも熱によって大幅に膨張しても構造が崩れ穴の原因となるので、高温収縮率は−５％以上であることが好ましい。なかでも高温収縮率が０〜２％であることが好ましい。
《ヤング率と繊維断面積》
非溶融繊維Ａのヤング率と断面積との積が２．０Ｎ以下であることが好ましい。この範囲とすることで、曲げ加工性に優れており、繊維が折れにくく、亀裂が発生しにくいので好ましい。一方、不織布があまりに柔らかすぎると工程通過性等の問題が発生するので、非溶融繊維のヤング率と断面積との積は０．０５Ｎ以上であることが好ましい。非溶融繊維Ａのヤング率と断面積との積は、０．５〜１．５Ｎであることがより好ましい。なお、上記ヤング率と断面積との積は、ヤング率（Ｎ/ｍ２）と断面積(ｍ２)から下記式により計算される値である。
ヤング率と断面積との積（Ｎ）＝（ヤング率（Ｎ/ｍ２））×（断面積(ｍ２)）
非溶融繊維Ａのヤング率と断面積との積が２．０Ｎ以下であることが好ましい。この範囲とすることで、曲げ加工性に優れており、繊維が折れにくく、亀裂が発生しにくいので好ましい。一方、不織布があまりに柔らかすぎると工程通過性等の問題が発生するので、非溶融繊維のヤング率と断面積との積は０．０５Ｎ以上であることが好ましい。非溶融繊維Ａのヤング率と断面積との積は、０．５〜１．５Ｎであることがより好ましい。なお、上記ヤング率と断面積との積は、ヤング率（Ｎ/ｍ２）と断面積(ｍ２)から下記式により計算される値である。
ヤング率と断面積との積（Ｎ）＝（ヤング率（Ｎ/ｍ２））×（断面積(ｍ２)）
非溶融繊維の断面積は、非溶融繊維の密度と非溶融繊維の繊度より次式に従って算出した。
非溶融繊維の断面積（ｍ２）＝｛（非溶融繊維の繊度(ｄｔｅｘ)）／（非溶融繊維の密度（ｋｇ/ｍ３））｝×１０−７
ここで、非溶融繊維の密度は、ＡＳＴＭ Ｄ４０１８−１１に準拠する方法で測定した。非溶融繊維の繊度(ｄｔｅｘ)は１００００ｍ当りの質量(ｇ)である。
非溶融繊維のヤング率は、ＡＳＴＭ Ｄ４０１８−１１に準拠する方法で算出した。ヤング率はＮ/ｍ２の次元をもち、Ｐａと同義である。ヤング率の算出に用いられる非溶融繊維の断面積は、次式を用いた。
非溶融繊維の断面積（ｍ２）＝｛（非溶融繊維の繊度(ｄｔｅｘ)）／（非溶融繊維の密度（ｋｇ/ｍ３））｝×１０−７
ここで、非溶融繊維の密度は、ＡＳＴＭ Ｄ４０１８−１１に準拠する方法で測定した。非溶融繊維の繊度(ｄｔｅｘ)は１００００ｍ当りの質量(ｇ)である。
非溶融繊維の断面積（ｍ２）＝｛（非溶融繊維の繊度(ｄｔｅｘ)）／（非溶融繊維の密度（ｋｇ/ｍ３））｝×１０−７
ここで、非溶融繊維の密度は、ＡＳＴＭ Ｄ４０１８−１１に準拠する方法で測定した。非溶融繊維の繊度(ｄｔｅｘ)は１００００ｍ当りの質量(ｇ)である。
非溶融繊維のヤング率は、ＡＳＴＭ Ｄ４０１８−１１に準拠する方法で算出した。ヤング率はＮ/ｍ２の次元をもち、Ｐａと同義である。ヤング率の算出に用いられる非溶融繊維の断面積は、次式を用いた。
非溶融繊維の断面積（ｍ２）＝｛（非溶融繊維の繊度(ｄｔｅｘ)）／（非溶融繊維の密度（ｋｇ/ｍ３））｝×１０−７
ここで、非溶融繊維の密度は、ＡＳＴＭ Ｄ４０１８−１１に準拠する方法で測定した。非溶融繊維の繊度(ｄｔｅｘ)は１００００ｍ当りの質量(ｇ)である。
《ＬＯＩ値》
ＬＯＩ値は、窒素と酸素の混合気体において、物質の燃焼を持続させるのに必要な最小酸素量の容積百分率であり、ＬＯＩ値が高いほど燃え難いと言える。そこで、ＪＩＳ Ｋ７２０１−２（２００７年）に準拠するＬＯＩ値が２５以上である熱可塑性繊維は燃えにくく、たとえ、着火しても火源を離せばすぐに消火し、通常わずかに燃え広がった部分に炭化膜を形成し、この炭化部分が延焼を防ぐことができる。ＬＯＩ値は高い方が好ましいが、現実に入手可能な物質のＬＯＩ値の上限は６５程度である。
ＬＯＩ値は、窒素と酸素の混合気体において、物質の燃焼を持続させるのに必要な最小酸素量の容積百分率であり、ＬＯＩ値が高いほど燃え難いと言える。そこで、ＪＩＳ Ｋ７２０１−２（２００７年）に準拠するＬＯＩ値が２５以上である熱可塑性繊維は燃えにくく、たとえ、着火しても火源を離せばすぐに消火し、通常わずかに燃え広がった部分に炭化膜を形成し、この炭化部分が延焼を防ぐことができる。ＬＯＩ値は高い方が好ましいが、現実に入手可能な物質のＬＯＩ値の上限は６５程度である。
《密度》
密度が２００ｋｇ／ｍ３以上であれば、熱可塑性繊維の組織が密であるから、穴が開きにくい。極端に緻密化すれば、これも割れの原因になりがちであるという点で、密度は１２００ｋｇ／ｍ３以下であることが好ましく、４００〜９００ｋｇ／ｍ３であることがより好ましい。
密度が２００ｋｇ／ｍ３以上であれば、熱可塑性繊維の組織が密であるから、穴が開きにくい。極端に緻密化すれば、これも割れの原因になりがちであるという点で、密度は１２００ｋｇ／ｍ３以下であることが好ましく、４００〜９００ｋｇ／ｍ３であることがより好ましい。
《非溶融繊維Ａ》
本発明において、非溶融繊維Ａとは炎にさらされた際に液化などせずに繊維形状を保つ繊維をいう。本発明で用いる非溶融繊維としては、上記高温収縮率およびヤング率と繊維断面積との積が本発明で規定する範囲にあるものであるが、具体例としては例えば、耐炎化繊維やメタアラミド系繊維を挙げることができる。耐炎化繊維は、アクリロニトリル系、ピッチ系、セルロース系、フェノール系繊維等から選択される繊維を原料として耐炎化処理を行った繊維である。これらは単独で使用しても２種類以上を同時に使用してもよい。なかでも、高温収縮率が低いという点から、耐炎化繊維が好ましく、各種の耐炎化繊維の中で比重が小さく柔軟で難燃性に優れる繊維としてアクリロニトリル系耐炎化繊維が好ましく用いられ、かかる耐炎化繊維は前駆体としてのアクリル系繊維を高温の空気中で加熱、酸化することによって得られる。市販品としては、後記する実施例および比較例で使用した、Zoltek社製耐炎化繊維PYRON(登録商標)の他、東邦テナックス(株)パイロメックス(Pyromex)等が挙げられる。また、一般にメタアラミド系繊維は高温収縮率が高く、本発明で規定する高温収縮率を満たさないが、高温収縮率を抑制処理することにより本発明の高温収縮率の範囲内としたメタアラミド系繊維であれば、好ましく使用することができる。遮炎性不織布における非溶融繊維の含有率が低すぎると、骨材としての機能が不十分となり、一方、高すぎると、熱可塑性繊維が十分膜状に広がらなくなるため、遮炎性不織布における非溶融繊維Ａの含有率は１５〜７０重量％であるのが好ましく、３０〜５０重量％であるのがより好ましい。
本発明において、非溶融繊維Ａとは炎にさらされた際に液化などせずに繊維形状を保つ繊維をいう。本発明で用いる非溶融繊維としては、上記高温収縮率およびヤング率と繊維断面積との積が本発明で規定する範囲にあるものであるが、具体例としては例えば、耐炎化繊維やメタアラミド系繊維を挙げることができる。耐炎化繊維は、アクリロニトリル系、ピッチ系、セルロース系、フェノール系繊維等から選択される繊維を原料として耐炎化処理を行った繊維である。これらは単独で使用しても２種類以上を同時に使用してもよい。なかでも、高温収縮率が低いという点から、耐炎化繊維が好ましく、各種の耐炎化繊維の中で比重が小さく柔軟で難燃性に優れる繊維としてアクリロニトリル系耐炎化繊維が好ましく用いられ、かかる耐炎化繊維は前駆体としてのアクリル系繊維を高温の空気中で加熱、酸化することによって得られる。市販品としては、後記する実施例および比較例で使用した、Zoltek社製耐炎化繊維PYRON(登録商標)の他、東邦テナックス(株)パイロメックス(Pyromex)等が挙げられる。また、一般にメタアラミド系繊維は高温収縮率が高く、本発明で規定する高温収縮率を満たさないが、高温収縮率を抑制処理することにより本発明の高温収縮率の範囲内としたメタアラミド系繊維であれば、好ましく使用することができる。遮炎性不織布における非溶融繊維の含有率が低すぎると、骨材としての機能が不十分となり、一方、高すぎると、熱可塑性繊維が十分膜状に広がらなくなるため、遮炎性不織布における非溶融繊維Ａの含有率は１５〜７０重量％であるのが好ましく、３０〜５０重量％であるのがより好ましい。
《熱可塑性繊維Ｂ》
本発明で用いる熱可塑性繊維Ｂとしては、前記ＬＯＩ値が本発明で規定する範囲にあるものであるが、具体例としては例えば、異方性溶融ポリエステル、難燃性ポリ（アルキレンテレフタレート（ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート等））、難燃性ポリ（アクリロニトリルブタジエンスチレン）、難燃性ポリスルホン、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、ポリアリレート、ポリフェニルスルホン、ポリエーテルイミド、ポリアミドイミドおよびこれらの混合物の群から選択される熱可塑性樹脂で構成される繊維を挙げることができる。これらは単独で使用しても、２種類以上を同時に使用してもよい。熱可塑性繊維Ｂのガラス転移点が１１０℃以下であると、比較的低温でバインダー効果を得ることができるので、見掛け密度が上がり、また、強力が上がるので、好ましい。なかでも、ＬＯＩ値の高さと入手の容易さの点から、最も好ましいのはポリフェニレンサルファイド繊維（以下、ＰＰＳ繊維ともいう）である。
本発明で用いる熱可塑性繊維Ｂとしては、前記ＬＯＩ値が本発明で規定する範囲にあるものであるが、具体例としては例えば、異方性溶融ポリエステル、難燃性ポリ（アルキレンテレフタレート（ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート等））、難燃性ポリ（アクリロニトリルブタジエンスチレン）、難燃性ポリスルホン、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、ポリアリレート、ポリフェニルスルホン、ポリエーテルイミド、ポリアミドイミドおよびこれらの混合物の群から選択される熱可塑性樹脂で構成される繊維を挙げることができる。これらは単独で使用しても、２種類以上を同時に使用してもよい。熱可塑性繊維Ｂのガラス転移点が１１０℃以下であると、比較的低温でバインダー効果を得ることができるので、見掛け密度が上がり、また、強力が上がるので、好ましい。なかでも、ＬＯＩ値の高さと入手の容易さの点から、最も好ましいのはポリフェニレンサルファイド繊維（以下、ＰＰＳ繊維ともいう）である。
本発明で好ましく用いられるＰＰＳ繊維は、ポリマー構成単位が−（Ｃ６Ｈ４−Ｓ）−を主な構造単位とする重合体からなる合成繊維である。これらＰＰＳ重合体の代表例としては、ポリフェニレンスルフィド、ポリフェニレンスルフィドスルホン、ポリフェニレンスルフィドケトン、これらのランダム共重合体、ブロック共重合体およびそれらの混合物などが挙げられる。特に好ましいＰＰＳ重合体としては、ポリマーの主要構造単位として、−（Ｃ６Ｈ４−Ｓ）−で表されるｐ−フェニレン単位を、好ましくは９０モル％以上含有するポリフェニレンスルフィドが望ましい。質量の観点からは、ｐ−フェニレン単位を８０質量％、さらには９０質量％以上含有するポリフェニレンスルフィドが望ましい。
また本発明で好ましく用いられるＰＰＳ繊維は、後記するとおり抄紙法に用いることが好ましく、その場合の繊維長は２〜３８ｍｍの範囲内にあることが好ましく、２〜１０ｍｍの範囲内にあることがより好ましい。繊維長が２〜３８ｍｍの範囲内であれば、抄紙用の原液に均一に分散が可能となり、抄紙直後の濡れた状態（湿紙）で乾燥工程を通過させるのに必要な引張強力を有する。また、ＰＰＳ繊維の太さについても、抄紙用の原液に繊維が凝集せずに均一分散できることから、単繊維繊度は０．１〜１０ｄｔｅｘの範囲内にあるものが好ましい。
また本発明で好ましく用いられるＰＰＳ繊維は、後記するとおり抄紙法に用いることが好ましく、その場合の繊維長は２〜３８ｍｍの範囲内にあることが好ましく、２〜１０ｍｍの範囲内にあることがより好ましい。繊維長が２〜３８ｍｍの範囲内であれば、抄紙用の原液に均一に分散が可能となり、抄紙直後の濡れた状態（湿紙）で乾燥工程を通過させるのに必要な引張強力を有する。また、ＰＰＳ繊維の太さについても、抄紙用の原液に繊維が凝集せずに均一分散できることから、単繊維繊度は０．１〜１０ｄｔｅｘの範囲内にあるものが好ましい。
本発明で用いられるＰＰＳ繊維の製造方法は、上述のフェニレンサルファイド構造単位を有するポリマーをその融点以上で溶融し、紡糸口金から紡出することにより繊維状にする方法が好ましい。紡出された繊維は、そのままでは未延伸のＰＰＳ繊維である。未延伸のＰＰＳ繊維は、その大部分が非晶構造であり、熱を加えることで、繊維同士を接着させるバインダーとして働くことができる。一方、このような繊維は熱による寸法安定性が乏しいので、紡出に続いて熱延伸して配向させ、繊維の強力と熱寸法安定性を向上させた延伸糸が市販されている。ＰＰＳ繊維としては、“トルコン”（登録商標）（東レ製）、“プロコン”（登録商標）（東洋紡績製）など、複数のものが流通している。
本発明においては、上記未延伸のＰＰＳ繊維と延伸糸を併用することが抄紙工程通過性の点から好ましい。なお、ＰＰＳ繊維の代わりに本発明の範囲を満たす繊維の延伸糸と未延伸糸を併用することでももちろん構わない。
本発明においては、上記未延伸のＰＰＳ繊維と延伸糸を併用することが抄紙工程通過性の点から好ましい。なお、ＰＰＳ繊維の代わりに本発明の範囲を満たす繊維の延伸糸と未延伸糸を併用することでももちろん構わない。
本発明において、熱可塑性繊維Ｂが非溶融繊維Ａと融着しているとは、熱可塑性繊維Ｂの融点を超える熱を付与し、熱可塑性繊維Ｂを一旦溶融させた後に冷却し、熱可塑性繊維Ｂが非溶融繊維Ａと一体となることをいうが、熱可塑性繊維Ｂのガラス転移点を超える程度の熱を加えるなどの方法により、熱可塑性繊維Ｂを軟化させた上で圧力をかけて、熱可塑性繊維Ｂと非溶融繊維Ａとを圧着させることも本発明における融着に含まれる。熱可塑性繊維Ｂが非溶融繊維Ａと融着または圧着していれば、バインダー効果を得ることができ、好ましい。
《非溶融繊維Ａおよび熱可塑性繊維Ｂ以外の繊維Ｃ》
非溶融繊維Ａおよび熱可塑性繊維Ｂ以外の繊維Ｃを、不織布に特定の性能をさらに付加するために含有させてもよい。例えば、熱圧着工程以前に適度な熱処理を加え、不織布の強力を上げて、工程通過性を上げるために、ガラス転移点や軟化温度の比較的低いポリエチレンテレフタレートやビニロン繊維を用いてもよい。特にビニロンは、接着性や柔軟性に優れているので好ましい。繊維Ｃの含有量は本発明の効果を損なわない限り特に制限はないが、遮炎性不織布中の量で２０重量％以下であることが好ましく、さらに１０重量％以下であることがより好ましい。
非溶融繊維Ａおよび熱可塑性繊維Ｂ以外の繊維Ｃを、不織布に特定の性能をさらに付加するために含有させてもよい。例えば、熱圧着工程以前に適度な熱処理を加え、不織布の強力を上げて、工程通過性を上げるために、ガラス転移点や軟化温度の比較的低いポリエチレンテレフタレートやビニロン繊維を用いてもよい。特にビニロンは、接着性や柔軟性に優れているので好ましい。繊維Ｃの含有量は本発明の効果を損なわない限り特に制限はないが、遮炎性不織布中の量で２０重量％以下であることが好ましく、さらに１０重量％以下であることがより好ましい。
本発明の不織布の目付、厚みについては本発明で規定する密度を満たす限り特に制限はなく、要求される遮炎性能によって適宜選択されるが、扱いやすさと遮炎性のバランスという点では下記範囲から前記密度範囲となるように選択されることが好ましい。すなわち目付としては１５〜４００ｇ／ｍ２であることが好ましく、２０〜２００ｇ／ｍ２であることがより好ましい。厚みとしては２０〜１０００μｍであることが好ましく、３５〜３００μｍであることがより好ましい。
本発明の不織布は、乾式法および湿式法どちらでも良く、その繊維結合法としてはサーマルボンド法、ニードルパンチ法、ウォージェットパンチ法のいずれも適用される。また、非溶融繊維をウェブ化した上に熱可塑性繊維をスパンボンド法やメルトブロー法で積層してもよい。繊維を均一に複合分散させるには湿式法が好ましく、不織布の密度を高めるために繊維結合法としてサーマルボンド法を適用することがさらに好ましい。また、サーマルボンド法での工程通過性や不織布の強度を上げるために、熱可塑繊維の一部または全体を未延伸糸のような結晶化度の低い繊維とすることがより好ましい。本発明の不織布の好ましい態様によれば、ＰＰＳ繊維の一部に未延伸のＰＰＳ繊維を含み、この未延伸のＰＰＳ繊維が融着を強化して不織布を構成しており、さらにこの融着が不織布表面に選択的に存在することである。本発明の不織布における延伸ＰＰＳ繊維対未延伸ＰＰＳ繊維の比率は、３対１〜１対３が好ましく、より好ましくは１対１である。
本発明の不織布は例えば以下の方法で製造できる。非溶融繊維Ａと熱可塑性繊維Ｂおよびそれ以外の任意成分である繊維Ｃを２〜１０ｍｍの長さにカットし、それを適正な含有率で水に分散して、ワイヤー（抄紙網）に漉き上げて、そして水分を乾燥除去する（ここまでの工程が抄紙法である）。その後、カレンダー装置で加熱・加圧処理を行う。各繊維を水に分散する際、必要に応じて分散剤や消泡剤を添加して、繊維を均一に分散させることもできる。
ワイヤーに漉き上げて水分を乾燥除去する際は、抄紙機とそれに付属するドライヤーパートを用いることができる。ドライヤーパートにおいては、前の工程において抄紙機で漉き上げた湿紙をベルト上に移載し、２つのベルト間に挟んで水を絞り、回転ドラムにて乾燥する工程を用いることができる。回転ドラムの乾燥温度は９０〜１２０℃とすることが好ましい。なぜなら、この温度であると、水分を効率良く除去でき、かつ、熱可塑性繊維Ｂに含まれる非晶成分の結晶化が抑制され、後に続くカレンダー装置での加熱・加圧によって融着が十分に発生するからである。
本発明の不織布の好ましい製造方法は、水分を乾燥除去した後にカレンダー装置で加熱・加圧処理を行う。カレンダー装置は２本のロールが１対以上で形成され、加熱と加圧手段を有するものであれば良い。ロールの材質として金属、ペーパー、ゴムなどを適宜選択して用いることができる。なかでも不織布表面の微細な毛羽を減少させるためには鉄などの金属のロールが好適に用いられる。
次に、実施例に基づき本発明を具体的に説明する。ただし、本発明はこれらの実施例のみに限定されるものではない。本発明の技術的範囲を逸脱しない範囲において、様々な変形や修正が可能である。なお、本実施例で用いる各種特性の測定方法は、以下のとおりである。
［目付］
ＪＩＳ Ｐ ８１２４（２０１１年）に準拠して測定し、１ｍ２当たりの質量(ｇ／ｍ２)で表した。
ＪＩＳ Ｐ ８１２４（２０１１年）に準拠して測定し、１ｍ２当たりの質量(ｇ／ｍ２)で表した。
［厚さ］
ＪＩＳ Ｐ ８１１８（２０１４年）に準拠して、測定した。
ＪＩＳ Ｐ ８１１８（２０１４年）に準拠して、測定した。
［ガラス転移点］
ガラス転移点は、ＪＩＳ Ｋ ７１２１（２０１２年）により測定した。
ガラス転移点は、ＪＩＳ Ｋ ７１２１（２０１２年）により測定した。
［ＬＯＩ値］
ＬＯＩ値は、ＪＩＳ Ｋ ７２０１−２（２００７年）に準拠して、測定した。
ＬＯＩ値は、ＪＩＳ Ｋ ７２０１−２（２００７年）に準拠して、測定した。
[遮炎性評価]
ＪＩＳ Ｌ １０９１(繊維製品の燃焼性試験方法、１９９９年)のＡ−１法（４５゜ミクロバーナ法）に準じた方法で着火し、以下のとおり遮炎性を評価した。図１に示すように、火炎長さＬが４５ｍｍであるミクロバーナ１を垂直方向に立て、水平面に対して４５度の角度で試験体２を配置し、試験体２に対して厚さｔｈが２ｍｍのスペーサー３を介して燃焼体４を配置して燃焼する試験で遮炎性を評価した。燃焼体４には含有水分率を均一とするために標準状態で２４時間放置した、ＧＥヘルスケア・ジャパン株式会社が販売する定性ろ紙グレード2(1002)を用い、ミクロバーナ１に着火してから燃焼体４が引火するまでの時間を秒単位で測定した。なお、１分間炎に晒しても燃焼体４に引火しない場合は、「引火無し」とした。
ＪＩＳ Ｌ １０９１(繊維製品の燃焼性試験方法、１９９９年)のＡ−１法（４５゜ミクロバーナ法）に準じた方法で着火し、以下のとおり遮炎性を評価した。図１に示すように、火炎長さＬが４５ｍｍであるミクロバーナ１を垂直方向に立て、水平面に対して４５度の角度で試験体２を配置し、試験体２に対して厚さｔｈが２ｍｍのスペーサー３を介して燃焼体４を配置して燃焼する試験で遮炎性を評価した。燃焼体４には含有水分率を均一とするために標準状態で２４時間放置した、ＧＥヘルスケア・ジャパン株式会社が販売する定性ろ紙グレード2(1002)を用い、ミクロバーナ１に着火してから燃焼体４が引火するまでの時間を秒単位で測定した。なお、１分間炎に晒しても燃焼体４に引火しない場合は、「引火無し」とした。
次に、以下の実施例および比較例における用語について説明する。
《ＰＰＳ繊維の未延伸糸》
未延伸のＰＰＳ繊維として、単繊維繊度３．０ｄｔｅｘ（直径１７μｍ）、カット長６ｍｍの東レ製“トルコン”（登録商標）、品番Ｓ１１１を用いた。このＰＰＳ繊維のＬＯＩ値は３４、ガラス転移点は９２℃である。
未延伸のＰＰＳ繊維として、単繊維繊度３．０ｄｔｅｘ（直径１７μｍ）、カット長６ｍｍの東レ製“トルコン”（登録商標）、品番Ｓ１１１を用いた。このＰＰＳ繊維のＬＯＩ値は３４、ガラス転移点は９２℃である。
《ＰＰＳ繊維の延伸糸》
延伸されたＰＰＳ繊維として、単繊維繊度１．０ｄｔｅｘ（直径１０μｍ）、カット長６ｍｍの東レ製“トルコン”（登録商標）、品番Ｓ３０１を用いた。このＰＰＳ繊維のＬＯＩ値は３４、ガラス転移点は９２℃である。
延伸されたＰＰＳ繊維として、単繊維繊度１．０ｄｔｅｘ（直径１０μｍ）、カット長６ｍｍの東レ製“トルコン”（登録商標）、品番Ｓ３０１を用いた。このＰＰＳ繊維のＬＯＩ値は３４、ガラス転移点は９２℃である。
《ポリエステル繊維の延伸糸》
延伸されたポリエステル繊維として、単繊維繊度２．２ｄｔｅｘ（直径１４μｍ）、の東レ製“テトロン”（登録商標）、品番Ｔ９６１５を６ｍｍにカットして用いた。このポリエステル繊維のＬＯＩ値は２２、ガラス転移点は７２℃である。
延伸されたポリエステル繊維として、単繊維繊度２．２ｄｔｅｘ（直径１４μｍ）、の東レ製“テトロン”（登録商標）、品番Ｔ９６１５を６ｍｍにカットして用いた。このポリエステル繊維のＬＯＩ値は２２、ガラス転移点は７２℃である。
《手漉きの抄紙機》
底に１４０メッシュの手漉き抄紙網を設置した大きさ３０ｃｍ×３０ｃｍ、高さ４０ｃｍの手すき抄紙機（熊谷理機工業製）を用いた。
底に１４０メッシュの手漉き抄紙網を設置した大きさ３０ｃｍ×３０ｃｍ、高さ４０ｃｍの手すき抄紙機（熊谷理機工業製）を用いた。
《回転型乾燥機》
手すき抄紙した後の乾燥には回転型乾燥機（熊谷理機工業製ＲＯＴＡＲＹ ＤＲＹＥＲ ＤＲ−２００）を用いた。
手すき抄紙した後の乾燥には回転型乾燥機（熊谷理機工業製ＲＯＴＡＲＹ ＤＲＹＥＲ ＤＲ−２００）を用いた。
《加熱・加圧》
鉄ロールとペーパーロールとからなる油圧式３本ロールカレンダー加工機（由利ロール製、型式ＩＨ式Ｈ３ＲＣＭ）を使用して加熱・加圧を施した。
鉄ロールとペーパーロールとからなる油圧式３本ロールカレンダー加工機（由利ロール製、型式ＩＨ式Ｈ３ＲＣＭ）を使用して加熱・加圧を施した。
［実施例１］
１．７ｄｔｅｘのZoltek社製耐炎化繊維PYRON(登録商標)を６ｍｍに切断し、この耐炎化繊維とＰＰＳ繊維の未延伸糸とＰＰＳ繊維の延伸糸とを４対３対３の質量比率になるように準備した。PYRONの高温収縮率は１．６％で、ヤング率と繊維断面の積は０．９８Ｎであった。それらを水に分散し分散液を作製した。分散液から手漉きの抄紙機で湿紙を作製した。湿紙を、回転型乾燥機を用いて１１０℃で７０秒間加熱、乾燥し、続いて鉄ロール表面温度を２００℃とし、線圧４９０Ｎ／ｃｍ、ロール回転速度５ｍ／分で片面１回づつ、計２回、加熱・加圧して、不織布を得た。得られた不織布は目付け３７．３ｇ／ｍ２、厚み６１μｍであり、これらより計算した密度は６１１ｋｇ／ｍ３となり、緻密かつ柔らかさを持ちながらも十分なハリも備えていた。本実施例１および後記する実施例２〜４および比較例１〜３において得られる不織布が、遮炎性を評価する燃焼試験における試験体となる。本不織布の遮炎評価では1分間、燃焼体に引火することが無く、十分な遮炎性を有していた。また、本不織布を９０°以上折り曲げても破断することはなく、穴あきも発生せず、優れた曲げ加工性を有していることが分かった。
１．７ｄｔｅｘのZoltek社製耐炎化繊維PYRON(登録商標)を６ｍｍに切断し、この耐炎化繊維とＰＰＳ繊維の未延伸糸とＰＰＳ繊維の延伸糸とを４対３対３の質量比率になるように準備した。PYRONの高温収縮率は１．６％で、ヤング率と繊維断面の積は０．９８Ｎであった。それらを水に分散し分散液を作製した。分散液から手漉きの抄紙機で湿紙を作製した。湿紙を、回転型乾燥機を用いて１１０℃で７０秒間加熱、乾燥し、続いて鉄ロール表面温度を２００℃とし、線圧４９０Ｎ／ｃｍ、ロール回転速度５ｍ／分で片面１回づつ、計２回、加熱・加圧して、不織布を得た。得られた不織布は目付け３７．３ｇ／ｍ２、厚み６１μｍであり、これらより計算した密度は６１１ｋｇ／ｍ３となり、緻密かつ柔らかさを持ちながらも十分なハリも備えていた。本実施例１および後記する実施例２〜４および比較例１〜３において得られる不織布が、遮炎性を評価する燃焼試験における試験体となる。本不織布の遮炎評価では1分間、燃焼体に引火することが無く、十分な遮炎性を有していた。また、本不織布を９０°以上折り曲げても破断することはなく、穴あきも発生せず、優れた曲げ加工性を有していることが分かった。
［実施例２］
１．７ｄｔｅｘのZoltek社製耐炎化繊維PYRON(登録商標)を６ｍｍに切断し、この耐炎化繊維とＰＰＳ繊維の未延伸糸とＰＰＳ繊維の延伸糸とを２対４対４の質量比率になるように準備した。PYRONの高温収縮率は１．６％で、ヤング率と繊維断面の積は０．９８Ｎであった。それらを水に分散し分散液を作製した。分散液から手漉きの抄紙機で湿紙を作製した。湿紙を、回転型乾燥機を用いて１１０℃で７０秒間加熱、乾燥し、続いて鉄ロール表面温度を２００℃とし、線圧４９０Ｎ／ｃｍ、ロール回転速度５ｍ／分で片面１回づつ、計２回、加熱・加圧して、不織布を得た。得られた不織布は目付け４０ｇ／ｍ２、厚み５７μｍであり、これらより計算した密度は７０２ｋｇ／ｍ３となり、緻密かつ柔らかさを持ちながらも十分なハリも備えていた。本不織布の遮炎評価では1分間、燃焼体に引火することが無く遮炎性能は有するものの、実施例１に比べて燃焼体の炭化面積は大きく、若干の残じんが見られた。本不織布を９０°以上折り曲げても破断することはなく、穴あきも発生せず、優れた曲げ加工性を有していることが分かった。
１．７ｄｔｅｘのZoltek社製耐炎化繊維PYRON(登録商標)を６ｍｍに切断し、この耐炎化繊維とＰＰＳ繊維の未延伸糸とＰＰＳ繊維の延伸糸とを２対４対４の質量比率になるように準備した。PYRONの高温収縮率は１．６％で、ヤング率と繊維断面の積は０．９８Ｎであった。それらを水に分散し分散液を作製した。分散液から手漉きの抄紙機で湿紙を作製した。湿紙を、回転型乾燥機を用いて１１０℃で７０秒間加熱、乾燥し、続いて鉄ロール表面温度を２００℃とし、線圧４９０Ｎ／ｃｍ、ロール回転速度５ｍ／分で片面１回づつ、計２回、加熱・加圧して、不織布を得た。得られた不織布は目付け４０ｇ／ｍ２、厚み５７μｍであり、これらより計算した密度は７０２ｋｇ／ｍ３となり、緻密かつ柔らかさを持ちながらも十分なハリも備えていた。本不織布の遮炎評価では1分間、燃焼体に引火することが無く遮炎性能は有するものの、実施例１に比べて燃焼体の炭化面積は大きく、若干の残じんが見られた。本不織布を９０°以上折り曲げても破断することはなく、穴あきも発生せず、優れた曲げ加工性を有していることが分かった。
［実施例３］
１．７ｄｔｅｘのZoltek社製耐炎化繊維PYRON(登録商標)を６ｍｍに切断し、この耐炎化繊維とＰＰＳ繊維の未延伸糸とＰＰＳ繊維の延伸糸とを６対２対２の質量比率になるように準備した。PYRONの高温収縮率は１．６％で、ヤング率と繊維断面の積は０．９８Ｎであった。それらを水に分散し分散液を作製した。分散液から手漉きの抄紙機で湿紙を作製した。湿紙を、回転型乾燥機を用いて１１０℃で７０秒間加熱、乾燥し、続いて鉄ロール表面温度を２００℃とし、線圧４９０Ｎ／ｃｍ、ロール回転速度５ｍ／分で片面１回づつ、計２回、加熱・加圧して、不織布を得た。得られた不織布は目付け３９ｇ／ｍ２、厚み１３６μｍであり、これらより計算した密度は２８７ｋｇ／ｍ３となり、若干ふかつくも、工業的には扱える範疇の紙であった。本不織布の遮炎評価では1分間、燃焼体に引火することが無く、充分な遮炎性能を有するものの、実施例１に比べて燃焼体の炭化面積は大きかった。本不織布を９０°以上折り曲げても破断することはなく、穴あきも発生せず、優れた曲げ加工性を有していることが分かった。
１．７ｄｔｅｘのZoltek社製耐炎化繊維PYRON(登録商標)を６ｍｍに切断し、この耐炎化繊維とＰＰＳ繊維の未延伸糸とＰＰＳ繊維の延伸糸とを６対２対２の質量比率になるように準備した。PYRONの高温収縮率は１．６％で、ヤング率と繊維断面の積は０．９８Ｎであった。それらを水に分散し分散液を作製した。分散液から手漉きの抄紙機で湿紙を作製した。湿紙を、回転型乾燥機を用いて１１０℃で７０秒間加熱、乾燥し、続いて鉄ロール表面温度を２００℃とし、線圧４９０Ｎ／ｃｍ、ロール回転速度５ｍ／分で片面１回づつ、計２回、加熱・加圧して、不織布を得た。得られた不織布は目付け３９ｇ／ｍ２、厚み１３６μｍであり、これらより計算した密度は２８７ｋｇ／ｍ３となり、若干ふかつくも、工業的には扱える範疇の紙であった。本不織布の遮炎評価では1分間、燃焼体に引火することが無く、充分な遮炎性能を有するものの、実施例１に比べて燃焼体の炭化面積は大きかった。本不織布を９０°以上折り曲げても破断することはなく、穴あきも発生せず、優れた曲げ加工性を有していることが分かった。
［実施例４］
１．７ｄｔｅｘのZoltek社製耐炎化繊維PYRON(登録商標)を６ｍｍに切断し、この耐炎化繊維とポリエステル繊維（繊維Ｃ）の延伸糸とＰＰＳ繊維の未延伸糸とＰＰＳ繊維の延伸糸とを４対１対２対３の質量比率になるように準備した。PYRONの高温収縮率は１．６％で、ヤング率と繊維断面の積は０．９８Ｎであった。それらを水に分散し分散液を作製した。分散液から手漉きの抄紙機で湿紙を作製した。湿紙を、回転型乾燥機を用いて１１０℃で７０秒間加熱、乾燥し、続いて鉄ロール表面温度を２００℃とし、線圧４９０Ｎ／ｃｍ、ロール回転速度５ｍ／分で片面１回づつ、計２回、加熱・加圧して、不織布を得た。得られた不織布は目付け３９ｇ／ｍ２、厚み５７μｍであり、これらより計算した密度は６８４ｋｇ／ｍ３となり、緻密かつ柔らかさを持ちながらも十分なハリも備えていた。遮炎評価ではバーナー着火直後に試験体表面に一瞬間炎が確認されたが、直後に自己消化し、1分間、燃焼体に引火することも無く、十分な遮炎性を有していた。また、本不織布を９０°以上折り曲げても破断することはなく、穴あきも発生せず、優れた曲げ加工性を有していることが分かった。
１．７ｄｔｅｘのZoltek社製耐炎化繊維PYRON(登録商標)を６ｍｍに切断し、この耐炎化繊維とポリエステル繊維（繊維Ｃ）の延伸糸とＰＰＳ繊維の未延伸糸とＰＰＳ繊維の延伸糸とを４対１対２対３の質量比率になるように準備した。PYRONの高温収縮率は１．６％で、ヤング率と繊維断面の積は０．９８Ｎであった。それらを水に分散し分散液を作製した。分散液から手漉きの抄紙機で湿紙を作製した。湿紙を、回転型乾燥機を用いて１１０℃で７０秒間加熱、乾燥し、続いて鉄ロール表面温度を２００℃とし、線圧４９０Ｎ／ｃｍ、ロール回転速度５ｍ／分で片面１回づつ、計２回、加熱・加圧して、不織布を得た。得られた不織布は目付け３９ｇ／ｍ２、厚み５７μｍであり、これらより計算した密度は６８４ｋｇ／ｍ３となり、緻密かつ柔らかさを持ちながらも十分なハリも備えていた。遮炎評価ではバーナー着火直後に試験体表面に一瞬間炎が確認されたが、直後に自己消化し、1分間、燃焼体に引火することも無く、十分な遮炎性を有していた。また、本不織布を９０°以上折り曲げても破断することはなく、穴あきも発生せず、優れた曲げ加工性を有していることが分かった。
［比較例１］
１．６７ｄｔｅｘのメタアラミド繊維を６ｍｍに切断し、このメタアラミド繊維とＰＰＳ繊維の未延伸糸とＰＰＳ繊維の延伸糸とを４対３対３の質量比率になるように準備した。メタアラミド繊維の高温収縮率は５．０％で、ヤング率と繊維断面の積は１．０９Ｎであった。それらを水に分散し分散液を作製した。分散液から手漉きの抄紙機で湿紙を作製した。湿紙を、回転型乾燥機を用いて１１０℃で７０秒間加熱、乾燥し、続いて鉄ロール表面温度を２００℃とし、線圧４９０Ｎ／ｃｍ、ロール回転速度５ｍ／分で片面１回づつ、計２回、加熱・加圧して、不織布を得た。得られた不織布は目付け３８ｇ／ｍ２、厚み６２μｍであり、これらより計算した密度は６１３ｋｇ／ｍ３となり、緻密かつ柔らかさを持ちながらも十分なハリも備えていた。しかし、遮炎評価ではバーナー引火後５秒足らずで、バーナー直上に穴が開き、燃焼体に引火し燃え広がった。遮炎性を有しているとは言えない。本不織布を９０°以上折り曲げても破断することはなく、穴あきも発生せず、優れた曲げ加工性を有していることが分かった。
１．６７ｄｔｅｘのメタアラミド繊維を６ｍｍに切断し、このメタアラミド繊維とＰＰＳ繊維の未延伸糸とＰＰＳ繊維の延伸糸とを４対３対３の質量比率になるように準備した。メタアラミド繊維の高温収縮率は５．０％で、ヤング率と繊維断面の積は１．０９Ｎであった。それらを水に分散し分散液を作製した。分散液から手漉きの抄紙機で湿紙を作製した。湿紙を、回転型乾燥機を用いて１１０℃で７０秒間加熱、乾燥し、続いて鉄ロール表面温度を２００℃とし、線圧４９０Ｎ／ｃｍ、ロール回転速度５ｍ／分で片面１回づつ、計２回、加熱・加圧して、不織布を得た。得られた不織布は目付け３８ｇ／ｍ２、厚み６２μｍであり、これらより計算した密度は６１３ｋｇ／ｍ３となり、緻密かつ柔らかさを持ちながらも十分なハリも備えていた。しかし、遮炎評価ではバーナー引火後５秒足らずで、バーナー直上に穴が開き、燃焼体に引火し燃え広がった。遮炎性を有しているとは言えない。本不織布を９０°以上折り曲げても破断することはなく、穴あきも発生せず、優れた曲げ加工性を有していることが分かった。
［比較例２］
１．７ｄｔｅｘのZoltek社製耐炎化繊維PYRON(登録商標)を６ｍｍに切断し、この耐炎化繊維とポリエステル繊維の延伸糸とを４対６の質量比率になるように準備した。PYRONの高温収縮率は１．６％で、ヤング率と繊維断面の積は０．９８Ｎであった。それらを水に分散し分散液を作製した。分散液から手漉きの抄紙機で湿紙を作製した。湿紙を、回転型乾燥機を用いて１１０℃で７０秒間加熱、乾燥し、続いて鉄ロール表面温度を１７０℃とし、線圧４９０Ｎ／ｃｍ、ロール回転速度５ｍ／分で片面１回づつ、計２回、加熱・加圧して、不織布を得た。得られた不織布は目付け３７ｇ／ｍ２、厚み６１μｍであり、これらより計算した密度は６０６ｋｇ／ｍ３となり、緻密かつ柔らかさを持ちながらも十分なハリも備えていた。しかし、遮炎評価ではバーナー引火後1秒足らずで、試験体自身にも引火し、難燃性を持ちえないものであった。本不織布を９０°以上折り曲げても破断することはなく、穴あきも発生せず、優れた曲げ加工性を有していることが分かった
１．７ｄｔｅｘのZoltek社製耐炎化繊維PYRON(登録商標)を６ｍｍに切断し、この耐炎化繊維とポリエステル繊維の延伸糸とを４対６の質量比率になるように準備した。PYRONの高温収縮率は１．６％で、ヤング率と繊維断面の積は０．９８Ｎであった。それらを水に分散し分散液を作製した。分散液から手漉きの抄紙機で湿紙を作製した。湿紙を、回転型乾燥機を用いて１１０℃で７０秒間加熱、乾燥し、続いて鉄ロール表面温度を１７０℃とし、線圧４９０Ｎ／ｃｍ、ロール回転速度５ｍ／分で片面１回づつ、計２回、加熱・加圧して、不織布を得た。得られた不織布は目付け３７ｇ／ｍ２、厚み６１μｍであり、これらより計算した密度は６０６ｋｇ／ｍ３となり、緻密かつ柔らかさを持ちながらも十分なハリも備えていた。しかし、遮炎評価ではバーナー引火後1秒足らずで、試験体自身にも引火し、難燃性を持ちえないものであった。本不織布を９０°以上折り曲げても破断することはなく、穴あきも発生せず、優れた曲げ加工性を有していることが分かった
［比較例３］
単繊維直径７μｍのＰＡＮ系炭素繊維を６ｍｍに切断し、このＰＡＮ系炭素繊維とＰＰＳ繊維の未延伸糸とＰＰＳ繊維の延伸糸とを４対３対３の質量比率になるように準備した。炭素繊維の高温収縮率は０％で、ヤング率と繊維断面の積は９．０４Ｎであった。それらを水に分散し分散液を作製した。分散液から手漉きの抄紙機で湿紙を作製した。湿紙を、回転型乾燥機を用いて１１０℃で７０秒間加熱、乾燥し、続いて鉄ロール表面温度を２００℃とし、線圧４９０Ｎ／ｃｍ、ロール回転速度５ｍ／分で片面１回ずつ、計２回、加熱・加圧して、不織布を得た。得られた不織布は目付け３９ｇ／ｍ２、厚み９５μｍであり、これらより計算した密度は４１０ｋｇ／ｍ３となった。遮炎評価では1分間、燃焼体に引火することが無く、十分な遮炎性を有していたが、本不織布を９０°以上折り曲げると、屈曲部で含有される炭素繊維が破断し、部分的には穴あきも発生し、非常にハンドリングが悪く、曲げ加工等を施すことは不可能であった。
単繊維直径７μｍのＰＡＮ系炭素繊維を６ｍｍに切断し、このＰＡＮ系炭素繊維とＰＰＳ繊維の未延伸糸とＰＰＳ繊維の延伸糸とを４対３対３の質量比率になるように準備した。炭素繊維の高温収縮率は０％で、ヤング率と繊維断面の積は９．０４Ｎであった。それらを水に分散し分散液を作製した。分散液から手漉きの抄紙機で湿紙を作製した。湿紙を、回転型乾燥機を用いて１１０℃で７０秒間加熱、乾燥し、続いて鉄ロール表面温度を２００℃とし、線圧４９０Ｎ／ｃｍ、ロール回転速度５ｍ／分で片面１回ずつ、計２回、加熱・加圧して、不織布を得た。得られた不織布は目付け３９ｇ／ｍ２、厚み９５μｍであり、これらより計算した密度は４１０ｋｇ／ｍ３となった。遮炎評価では1分間、燃焼体に引火することが無く、十分な遮炎性を有していたが、本不織布を９０°以上折り曲げると、屈曲部で含有される炭素繊維が破断し、部分的には穴あきも発生し、非常にハンドリングが悪く、曲げ加工等を施すことは不可能であった。
下記の表１に実施例１〜４および比較例１〜３の遮炎性評価結果と曲げ加工性をまとめて示す。
本発明は、火災の延焼防止に有効で、難燃性が要求される壁材、床材、天井材などに使用するのに好適である。
１ ミクロバーナ
２ 試験体
３ スペーサー
４ 燃焼体
２ 試験体
３ スペーサー
４ 燃焼体
Claims (7)
- 高温収縮率が３％以下で、且つヤング率と当該繊維の断面積との積が２．０Ｎ以下である非溶融繊維Ａと、ＪＩＳ Ｋ ７２０１−２（２００７年）に準拠するＬＯＩ値が２５以上である熱可塑性繊維Ｂとを含み、密度が２００ｋｇ／ｍ３以上１２００ｋｇ／ｍ ３ 以下であることを特徴とする遮炎性不織布。
- 前記非溶融繊維Ａの含有率が１５〜７０重量％である請求項１に記載の遮炎性不織布。
- 前記非溶融繊維Ａおよび熱可塑性繊維Ｂ以外の繊維Ｃを２０重量％以下含有する請求項１または２に記載の遮炎性不織布。
- 前記熱可塑性繊維Ｂが非溶融繊維Ａと融着している請求項１〜３の何れかに記載の遮炎性不織布。
- 前記非溶融繊維Ａが、耐炎化繊維またはメタアラミド系繊維である請求項１〜４の何れかに記載の遮炎性不織布。
- 前記熱可塑性繊維Ｂが、異方性溶融ポリエステル、難燃性ポリ（アルキレンテレフタレート）、難燃性ポリ（アクリロニトリルブタジエンスチレン）、難燃性ポリスルホン、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、ポリアリレート、ポリフェニルスルホン、ポリエーテルイミド、ポリアミドイミドおよびこれらの混合物の群から選択される樹脂からなる繊維である請求項１〜５の何れかに記載の遮炎性不織布。
- 前記熱可塑性繊維Ｂのガラス転移点が１１０℃以下である請求項１〜６の何れかに記載の遮炎性不織布。
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