JPWO2006073097A1 - 難燃性繊維シートおよびその成形物 - Google Patents
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-
- D—TEXTILES; PAPER
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Abstract
Description
該繊維には融点180℃以下の低融点繊維が混合されていることが望ましい。
繊維シートを成形する場合には、該繊維は合成樹脂バインダーおよび/またはニードリングによって結着および/または絡合されていることが望ましい。この場合、合成樹脂バインダーは粉末または水溶液であり、水溶液の場合には該水溶液に平均重合度10〜40のポリリン酸アンモニウムまたは該ポリリン酸アンモニウムと該膨張黒鉛とを分散せしめて該繊維シートに含浸あるいは塗布されることが望ましく、そして該水溶液には水溶性樹脂が溶解されていることが望ましい。また該合成樹脂バインダーはフェノール系樹脂であり、該フェノール系樹脂はスルホメチル化および/またはスルフィメチル化されていることが望ましい。
更に本発明では上記難燃性繊維シートを所定形状に成形した成形物が提供される。該成形物の通気抵抗は0.01〜100kPa・s/mであることが望ましい。
平均重合度10〜40のポリリン酸アンモニウムは殆ど水に溶解しないので、該ポリリン酸アンモニウムを含む繊維シートに水分が接触しても、該繊維シートに含有される該ポリリン酸アンモニウムは殆ど溶出しない。
該繊維シートに該ポリリン酸アンモニウムに加えて膨張黒鉛が含有されている場合には、該繊維シートが高温に曝されると含有する膨張黒鉛が膨張し、該ポリリン酸アンモニウムに加えて該繊維シートに更なる自己消火性を付与する。該繊維シートは一般には合成樹脂バインダーおよび/またはニードリングによって繊維相互が結着および/または絡合されている。更に該繊維には融点180℃以下の低融点繊維が混合されているか、または繊維が合成樹脂バインダーによって結着されていると、該繊維シートは成形性を獲得する。通常合成樹脂バインダーは粉末あるいは水溶液であり、該合成樹脂バインダーが水溶液の場合には、該水溶液に該ポリリン酸アンモニウムあるいは該ポリリン酸アンモニウムと該膨張黒鉛とを分散せしめて該繊維シートに含浸あるいは塗布されるが、該水溶液に水溶性樹脂が溶解されていると、該水溶液が増粘して該ポリリン酸アンモニウムや該膨張黒鉛の沈降が防止され、また繊維に対する該ポリリン酸アンモニウムや該膨張黒鉛の付着力が向上する。また該水溶性樹脂は離型剤にもなり、難燃性繊維シートをプレス成形した場合、成形物の型離れ性を向上させる。
本発明の繊維シートは高い耐水性、耐久性の難燃性を有し、かつ人畜にも無害であり、しかも安価に提供することが出来る。
本発明を以下に詳細に説明する。
本発明において使用される繊維としては、例えば、ポリエチレン繊維、ポリアクリロニトリル繊維、ポリビニルアルコール繊維、ポリプロピレン繊維、ポリエステル繊維、ポリアミド繊維、アクリル繊維、ウレタン繊維、ポリ塩化ビニル繊維、ポリ塩化ビニリデン繊維、アセテート繊維等の合成繊維、羊毛、モヘア、カシミア、ラクダ毛、アルパカ、ビキュナ、アンゴラ、蚕糸、キワタ、ガマ繊維、パルプ、木綿、ヤシ繊維、麻繊維、竹繊維、ケナフ繊維等の天然繊維、とうもろこし等のデンプンから得られる乳酸を原料とした生分解性繊維、レーヨン(人絹、スフ)、ポリノジック、キュプラ、アセテート、トリアセテート等のセルロース系人造繊維、ガラス繊維、炭素繊維、セラミック繊維、石綿繊維等の無機繊維、これらの繊維を使用した繊維製品のスクラップを解繊して得られた再生繊維等である。これらの繊維は、単独あるいは2種以上組合わせて使用される。
更に望ましい繊維としては、中空繊維がある。
該中空繊維は、溶融紡糸法や、2種のポリマーを複合紡糸して得られた繊維の一方の成分を優先的に溶出除去する等の公知の方法によって製造される。
該中空繊維は、1個または2個以上の断面円形、楕円形等の形状の中空管部を有しており、中空率が5%〜70%、望ましくは10%〜50%である。なお該中空率は繊維断面積に対する中空管部断面積の割合である。
また該中空繊維の繊度は、1dtex〜50dtexの範囲であり、望ましくは2dtex〜20dtexの範囲である。
上記中空繊維を他の繊維と混合して使用する場合には、上記中空繊維は30質量%以上混合されることが望ましい。
上記中空繊維を使用すると、チューブ効果によって繊維シートの剛性が向上する。
更に本発明においては、芯に高融点樹脂、鞘に低融点樹脂を配した芯鞘型複合繊維、高融点樹脂繊維と低融点樹脂繊維とを貼り合わせたサイドバイサイド型複合繊維が使用されてもよい。
該低融点繊維の繊度は、0.1dtex〜60dtexの範囲である。
上記低融点繊維は通常上記繊維に1〜50質量%混合される。
本発明に使用されるポリリン酸アンモニウムは水に難溶あるいは不溶性のものである。この種のポリリン酸アンモニウムとしては、重合度が10以上40以下のものが望ましい。ここにポリリン酸アンモニウムの重合度nとは、下記の式から算出されたものである。
ここにPmolとはポリリン酸アンモニウムに含まれるリンのモル数、Nmolとは窒素のモル数であり、PmolおよびNmolは次式から算出される。
P含有量の分析は、例えばICP発光分光分析法、N含有量の分析は、例えばCHN計法によって行われる。
重合度が10以上であれば、ポリリン酸アンモニウムは殆ど水に不溶となる。しかし重合度が40を越えるとポリリン酸アンモニウムを水あるいは水性分散媒に分散させた時に分散液の粘度が異常に増大するので、繊維シート等に塗布あるいは含浸させる場合に均一な塗布あるいは含浸が困難となり、塗布量あるいは含浸量にむらが出来、結果として充分な難燃性が得られなくなる。
本発明で使用される膨張黒鉛は、天然黒鉛を濃硫酸、硝酸、セレン酸等の無機酸に浸漬し、過塩素酸、過塩素酸塩、過マンガン酸塩、重クロム酸塩、過酸化水素等の酸化剤を添加して処理することによって得られるものであり、膨張開始温度が200〜300℃程度である。該膨張黒鉛の膨張容積は30〜300ml/g程度であり、粒径は50〜500μm程度である。
本発明に使用においては、繊維シートに熱膨張性粒体を添加してもよい。該熱膨張性粒体としては、例えば低軟化点を有する熱可塑性樹脂と低沸点溶剤とからなる。低軟化点を有する熱可塑性樹脂としては、例えばメチルアクリレート、エチルアクリレート、n−プロピルアクリレート、iso−プロピルアクリレート、n−ブチルアクリレート、iso−ブチルアクリレート、t−ブチルアクリレート、2−エチルヘキシルアクリレート、シクロヘキシルアクリレート、テトラヒドロフルフリルアクリレート、メチルメタクリレート、エチルメタクリレート、n−プロピルメタクリレート、iso−プロピルメタクリレート、n−ブチルメタクリレート、iso−ブチルメタクリレート、2−エチルヘキシルメタクリレート、シクロヘキシルメタクリレート、テトラヒドロフルフリルメタクリレート、ステアリルメタクリレート、ラウリルメタクリレート等の脂肪族または環式アクリレートおよび/またはメタクリレート、メチルビニルエーテル、エチルビニルエーテル、n−プロピルビニルエーテル、n−ブチルビニルエーテル、iso−ブチルビニルエーテル等のビニルエーテル類、スチレン、α−メチルスチレン等のスチレン類、アクリロニトリル、メタクリロニトリル等のニトリル系単量体、酢酸ビニル、プロピオン酸ビニル等の脂肪酸ビニル、塩化ビニル、塩化ビニリデン、弗化ビニル、弗化ビニリデン等のハロゲン含有単量体、エチレン、プロピレン等のオレフィン類、イソプレン、クロロプレン、ブタジエン等のジエン類、アクリル酸、メタクリル酸、イタコン酸、マレイン酸、クロトン酸、アトロパ酸、シトラコン酸等のα,β−不飽和カルボン酸、2−ヒドロキシエチルメタクリレート、2−ヒドロキシエチルアクリレート、2−ヒドロキシプロピルメタクリレート、2−ヒドロキシプロピルアクリレート、アリルアルコール等の水酸基含有単量体、アクリルアミド、メタクリルアミド、ジアセトンアクリルアミド等のアミド類、ジメチルアミノエチルメタクリレート、ジメチルアミノエチルアクリレート、ジメチルアミノプロピルメタクリレート、ジメチルアミノプロピルアクリレート等のアミノ基含有単量体、グリシジルアクリレート、グリシジルメタクリレート、グリシジルアリルエーテル等のエポキシ基含有単量体、その他ビニルピロリドン、ビニルピリジン、ビニルカルバゾール等の水溶性単量体、また上記γ−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン、ビニルトリアセトキシシラン、p−トリメトキシシリルスチレン、p−トリエトキシシリルスチレン、P−トリメトキシシリル−α−メチルスチレン、p−トリエトキシシリル−α−メチルスチレン、γ−アクリロキシプロピルトリメトキシシラン、ビニルトリメトキシシラン、N−β(N−ビニルベンジルアミノエチル−γ−アミノプロピル)トリメトキシシラン・塩酸塩等のような加水分解性シリル基含有ビニル単量体等の一種または二種以上の重合体または上記重合体をジビニルベンゼン、ジエチレングリコールジアクリレート等の多価アクリレートまたはメタクリレート、ジアリルフタレート、アリルグリシジルエーテル等の架橋剤で架橋させた重合体、低軟化点ポリアミド、低軟化点ポリエステル等の望ましくは180℃以下の軟化点を有する熱可塑性樹脂であり、低沸点溶剤としては、例えばn−ヘキサン、シクロヘキサン、n−ペンタン、イソペンタン、n−ブタン、イソブタン、n−ヘプタン、n−オクタン、イソオクタン、ガソリン、エチルエーテル、アセトン、ベンゼン等の沸点150℃以下の有機溶剤がある。そして熱膨張性粒体は上記熱可塑性樹脂粒体に上記低沸点溶剤を含浸させた発泡性ビーズ、上記低軟化点熱可塑性樹脂のシェル中に上記低沸点溶剤を充填したマイクロカプセル等からなる。該粒体の径は通常0.5〜1000μmである。
更に本発明に使用する熱膨張性粒体としては、ひる石、パーライト、シラスバルーンのような熱膨張性無機粒体がある。
上記繊維のバインダーとして使用される合成樹脂としては、例えばポリエチレン、ポリプロピレン、エチレン−プロピレン共重合体、エチレン−プロピレンターポリマー、エチレン−酢酸ビニル共重合体、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン、ポリスチレン、ポリ酢酸ビニル、フッ素樹脂、熱可塑性アクリル樹脂、熱可塑性ポリエステル、熱可塑性ポリアミド、熱可塑性ウレタン樹脂、アクリロニトリル−ブタジエン共重合体、スチレン−ブタジエン共重合体、アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン共重合体等の熱可塑性合成樹脂、ウレタン樹脂、メラミン樹脂、熱硬化型アクリル樹脂、尿素樹脂、フェノール樹脂、エポキシ樹脂、熱硬化型ポリエステル等のような熱硬化性合成樹脂等が使用されるが、該合成樹脂を生成するウレタン樹脂プレポリマー、エポキシ樹脂プレポリマー、メラミン樹脂プレポリマー、尿素樹脂プレポリマー(初期縮合体)、フェノール樹脂プレポリマー(初期縮合体)、ジアリルフタレートプレポリマー、アクリルオリゴマー、多価イソシアナート、メタクリルエステルモノマー、ジアリルフタレートモノマー等のプレポリマー、オリゴマー、モノマー等の合成樹脂前駆体が使用されてもよい。上記合成樹脂は単独あるいは二種以上併用されてもよく、通常粉末、エマルジョン、ラテックス、水溶液、有機溶剤溶液等として使用される。
上記水溶性樹脂は通常上記水溶液中に固形分として0.01〜20質量%程度使用される。
フェノール系樹脂は、フェノール系化合物とホルムアルデヒドおよび/またはホルムアルデヒド供与体とを縮合させることによって得られる。
上記フェノール系樹脂に使用されるフェノール系化合物としては、一価フェノールであってもよいし、多価フェノールであってもよいし、一価フェノールと多価フェノールとの混合物であってもよいが、一価フェノールのみを使用した場合、硬化時および硬化後にホルムアルデヒドが放出され易いため、好ましくは多価フェノールまたは一価フェノールと多価フェノールとの混合物を使用する。
上記一価フェノールとしては、フェノールや、o−クレゾール、m−クレゾール、p−クレゾール、エチルフェノール、イソプロピルフェノール、キシレノール、3,5−キシレノール、ブチルフェノール、t−ブチルフェノール、ノニルフェノール等のアルキルフェノール、o−フルオロフェノール、m−フルオロフェノール、p−フルオロフェノール、o−クロロフェノール、m−クロロフェノール、p−クロロフェノール、o−ブロモフェノール、m−ブロモフェノール、p−ブロモフェノール、o−ヨードフェノール、m−ヨードフェノール、p−ヨードフェノール、o−アミノフェノール、m−アミノフェノール、p−アミノフェノール、o−ニトロフェノール、m−ニトロフェノール、p−ニトロフェノール、2,4−ジニトロフェノール、2,4,6−トリニトロフェノール等の一価フェノール置換体、ナフトール等の多環式一価フェノールなどが挙げられ、これら一価フェノールは単独でまたは二種以上混合して使用することが出来る。
上記多価フェノールとしては、レゾルシン、アルキルレゾルシン、ピロガロール、カテコール、アルキルカテコール、ハイドロキノン、アルキルハイドロキノン、フロログルシン、ビスフェノール、ジヒドロキシナフタリン等が挙げられ、これら多価フェノールは単独でまたは二種以上混合して使用することができる。多価フェノールのうち好ましいものは、レゾルシンまたはアルキルレゾルシンであり、特に好ましいものはレゾルシンよりもアルデヒドとの反応速度が速いアルキルレゾルシンである。
エストニア産オイルシェールの乾留によって得られる多価フェノール混合物は安価であり、かつ5−メチルレゾルシンのほか反応性の高い各種アルキルレゾルシンを多量に含むので、本発明において特に好ましい多価フェノール原料である。
本発明では上記フェノール系化合物とホルムアルデヒドおよび/またはホルムアルデヒド供与体が縮合せしめられるが、上記ホルムアルデヒド供与体とは分解するとホルムアルデヒドを生成供与する化合物またはそれらの二種以上の混合物を意味する。このようなアルデヒド供与体としては例えばパラホルムアルデヒド、トリオキサン、ヘキサメチレンテトラミン、テトラオキシメチレン等が例示される。本発明ではホルムアルデヒドとホルムアルデヒド供与体とを合わせて、以下ホルムアルデヒド類と云う。
上記フェノール系樹脂には二つの型があり、上記フェノール系化合物に対してホルムアルデヒド類を過剰にしてアルカリ触媒で反応することによって得られるレゾールと、ホルムアルデヒド類に対してフェノールを過剰にして酸触媒で反応することによって得られるノボラックとがあり、レゾールはフェノールとホルムアルデヒドが付加した種々のフェノールアルコールの混合物からなり、通常水溶液で提供され、ノボラックはフェノールアルコールに更にフェノールが縮合したジヒドロキシジフェニルメタン系の種々な誘導体からなり、通常粉末で提供される。
本発明に使用されるフェノール系樹脂にあっては、まず上記フェノール系化合物とホルムアルデヒド類とを縮合させて初期縮合物とし、該初期縮合物を繊維シートに付着させた後、硬化触媒および/または加熱によって樹脂化する。
上記縮合物を製造するには、一価フェノールとホルムアルデヒド類とを縮合させて一価フェノール単独初期縮合物としてもよいし、また一価フェノールと多価フェノールとの混合物とホルムアルデヒド類とを縮合させて一価フェノール−多価フェノール初期共縮合物としてもよい。上記初期縮合物を製造するには、一価フェノールと多価フェノールのどちらか一方または両方をあらかじめ初期縮合物としておいてもよい。
上記フェノール−アルキルレゾルシン共縮合物の望ましい製造方法は、まずフェノールとホルムアルデヒド類とを反応させてフェノール系樹脂初期縮合物を製造し、次いで該フェノール系樹脂初期縮合物にアルキルレゾルシンを添加し、所望なればホルムアルデヒド類を添加して反応せしめる方法である。
上記アルキロール化トリアゾン誘導体は尿素系化合物と、アミン類と、ホルムアルデヒド類との反応によって得られる。アルキロール化トリアゾン誘導体の製造に使用される上記尿素系化合物として、尿素、チオ尿素、メチル尿素等のアルキル尿素、メチルチオ尿素等のアルキルチオ尿素、フェニル尿素、ナフチル尿素、ハロゲン化フェニル尿素、ニトロ化アルキル尿素等の単独または二種以上の混合物が例示される。特に望ましい尿素系化合物は尿素またはチオ尿素である。またアミン類としてメチルアミン、エチルアミン、プロピルアミン、イソプロピルアミン、ブチルアミン、アミルアミン等の脂肪族アミン、ベンジルアミン、フルフリルアミン、エタノールアミン、エチレンジアミン、ヘキサメチレンジアミン、ヘキサメチレンテトラミン等のアミン類のほか更にアンモニアが例示され、これらは単独でまたは二種以上の混合物として使用される。上記アルキロール化トリアゾン誘導体の製造に使用されるホルムアルデヒド類はフェノール系樹脂の初期縮合物の製造に使用されるホルムアルデヒド類と同様なものである。
上記アルキロール化トリアゾン誘導体の合成には、通常、尿素系化合物1モルに対してアミン類および/またはアンモニアは0.1〜1.2モル、ホルムアルデヒド類は1.5〜4.0モルの割合で反応させる。上記反応の際、これらの添加順序は任意であるが、好ましい反応方法としては、まずホルムアルデヒド類の所要量を反応器に投入し、通常60℃以下の温度に保ちながらアミン類および/またはアンモニアの所要量を徐々に添加し、更に所要量の尿素系化合物を添加し、80〜90℃で2〜3時間攪拌加熱して反応せしめる方法がある。ホルムアルデヒド類としては通常37%ホルマリンが用いられるが、反応生成物の濃度をあげるためにその一部をパラホルムアルデヒドに置き換えても良い。またヘキサメチレンテトラミンを用いると、より高い固形分の反応生成物が得られる。尿素系化合物と、アミン類および/またはアンモニアと、ホルムアルデヒド類との反応は通常水溶液で行われるが、水の一部または全部に代えてメタノール、エタノール、イソプロパノール、n−ブタノール、エチレングリコール、ジエチレングリコール等のアルコール類の単独または二種以上の混合物が使用されても差し支えないし、またアセトン、メチルエチルケトン等のケトン類等の水可溶性有機溶剤の単独または二種以上の混合物が添加使用出来る。上記硬化剤の添加量はホルムアルデヒド類の場合は本発明のフェノール系樹脂の初期縮合物(初期共縮合物)100質量部に対して10〜100質量部、アルキロール化トリアゾン誘導体の場合は上記フェノール系樹脂の初期縮合物(初期共縮合物)100質量部に対して10〜500質量部である。
水溶性フェノール系樹脂の安定性を改良するために、上記フェノール系樹脂をスルホメチル化および/またはスルフィメチル化することが望ましい。
水溶性フェノール系樹脂の安定性を改良するために使用できるスルホメチル化剤としては、例えば、亜硫酸、重亜硫酸またはメタ重亜硫酸と、アルカリ金属またはトリメチルアミンやベンジルトリメチルアンモニウム等の第四級アミンもしくは第四級アンモニウムとを反応させて得られる水溶性亜硫酸塩や、これらの水溶性亜硫酸塩とアルデヒドとの反応によって得られるアルデヒド付加物が例示される。
該アルデヒド付加物とは、ホルムアルデヒド、アセトアルデヒド、プロピオンアルデヒド、クロラール、フルフラール、グリオキザール、n−ブチルアルデヒド、カプロアルデヒド、アリルアルデヒド、ベンズアルデヒド、クロトンアルデヒド、アクロレイン、フェニルアセトアルデヒド、o−トルアルデヒド、サリチルアルデヒド等のアルデヒドと、上記水溶性亜硫酸塩とが付加反応したものであり、例えばホルムアルデヒドと亜硫酸塩からなるアルデヒド付加物は、ヒドロキシメタンスルホン酸塩である。
水溶性フェノール系樹脂の安定性を改良するために使用できるスルフィメチル化剤としては、ホルムアルデヒドナトリウムスルホキシラート(ロンガリット)、ベンズアルデヒドナトリウムスルホキシラート等の脂肪族、芳香族アルデヒドのアルカリ金属スルホキシラート類、ナトリウムハイドロサルファイト、マグネシウムハイドロサルファイト等のアルカリ金属、アルカリ土類金属のハイドロサルファイト(亜ジチオン酸塩)類、ヒドロキシメタンスルフィン酸塩等のヒドロキシアルカンスルフィン酸塩等が例示される。
スルホメチル化剤および/またはスルフィメチル化剤の添加は、縮合反応前、反応中、反応後のいずれの段階で行ってもよい。
本発明の繊維シートは、繊維のウェブのシートあるいはマットをニードルパンチングによって絡合する方法、あるいは繊維のウェブのシートあるいはマットに低融点繊維や合成樹脂バインダーを含浸あるいは混合して結着するか、あるいは繊維のウェブのシートまたはマットをニードルパンチングによって絡合した上で合成樹脂バインダーを含浸して結着する方法、繊維を編織する方法等によって製造される。
上記ポリリン酸アンモニウム、膨張黒鉛または熱膨張性粒体は、通常繊維をシートまたはマット化する前に繊維に混合されるか、あるいは上記シートまたはマットに合成樹脂バインダーを含浸、あるいは塗布、あるいは繊維に混合する場合には、該合成樹脂バインダーに混合しておいてもよい。混合比率は任意でよいが、通常繊維に対して該ポリリン酸アンモニウムは0.5〜50質量%、該膨張黒鉛を使用する場合には0.5〜50質量%、該熱膨張性粒体を使用する場合には該粒体を0.1〜50質量%添加する。
超音波乳化装置を使用した場合、該ポリリン酸アンモニウムや該膨張黒鉛あるいは該熱膨張性粒体は水溶液あるいはエマルジョン中に均一に分散される。とりわけ該膨張黒鉛は超音波によって細分化され、このように細分化された膨張黒鉛を均一に分散した合成樹脂バインダーのエマルジョンあるいは水溶液を繊維シートに含浸させると、膨張黒鉛は繊維シートの内部にまで浸透し易くなり、繊維シートの難燃性を向上せしめる。
合成樹脂を含浸または混合した繊維シート中の合成樹脂量を調節するには、合成樹脂含浸または混合後、繊維シートを絞りロールやプレス盤を使用して絞る。この場合繊維シートは厚みを減少するが、該繊維シートに中空繊維が含まれている場合には剛性が高く、絞った後は厚みが弾性的に復元し、ある程度の厚みが確保される。特に該繊維シートに低融点繊維が含まれている場合には、該繊維シート化を加熱して低融点繊維を溶融させ、繊維を該溶融物によって結着しておくことが望ましい。そうすると該繊維シートは強度および剛性が更に向上し、合成樹脂含浸の際の作業性が向上し、また絞り後の厚みの復元も顕著になる。
上記したように本発明の繊維に中空繊維を含む場合は、シート化された繊維シートは高剛性になり、該繊維シートの合成樹脂バインダーの含有量を、中空繊維を含まない繊維シートの合成樹脂バインダーの含有量よりも少なくすることが出来る。
合成樹脂バインダーが水性合成樹脂エマルジョンの場合には、膨張黒鉛を該水性合成樹脂エマルジョンに添加してホモミキサー等の攪拌装置を用いて分散するか、超音波を及ぼし分散させることが望ましい。この場合、超音波の波長は望ましくは10〜700kHzとする。超音波を及ぼすと膨張黒鉛は細分化され、繊維シートの内部にまで含浸させることが出来る。
本発明の繊維シートは平板状あるいは所定形状に成形されるが、通常成形にはホットプレス成形が適用され、上記繊維シートに膨張黒鉛が付着されている場合には、ホットプレス温度は該膨張黒鉛の膨張開始温度以下に設定され、また該繊維シートに熱膨張性粒体が含有されている場合には、該熱膨張性粒体の加熱膨張は上記プレス成形時に該繊維シートの厚みを規制しつつ行われる。該繊維シートの厚みを規制しつつ含有する該熱膨張性粒体の膨張温度以上に加熱すると、該熱膨張性粒体が膨張する。該繊維シートは上記したように厚みを規制されているから、該粒体の膨張によって周りの繊維は圧縮され、繊維部分の密度は高くなって剛性が向上する。しかし繊維シート全体としては、空隙率は変わらず、したがって重量も変わらない。本発明の繊維シートはホットプレスにより平板状に成形した後、熱圧プレスにより所定形状に成形されてもよく、また低融点繊維や熱可塑性樹脂バインダーが含まれている場合には、加熱して該低融点繊維や熱可塑性樹脂バインダーを軟化させてからコールドプレスによって所定形状に成形してもよい。本発明の繊維シートは、複数枚重ねて使用してもよい。本発明の繊維シートは、例えば、自動車の天井材、ダッシュパネルサイレンサ、フードサイレンサ、エンジンアッパーカバーサイレンサ、エンジンアンダーカバーサイレンサ、シリンダーヘッドカバーサイレンサ、ダッシュパネルアウタサイレンサ、フロアマット、ダッシュボード、ドアトリアム等のエンジンルーム内や車室内の内装材の基材、あるいは基材に積層する補強材あるいは、吸音材、断熱材、建築材料等として有用である。
ここで通気抵抗R(Pa・s/m)とは通気性材料の通気の程度を表す尺度である。この通気抵抗Rの測定は定常流差圧測定方式により行われる。図1に示すように、シリンダー状の通気路W内に試験片Tを配置し、一定の通気量V(図中矢印の向き)の状態で図中矢印の始点側の通気路W内の圧力P1と、図中矢印の終点P2の圧力差を測定し、次式より通気抵抗Rを求めることが出来る。
(式)R=ΔP/V
ここで、ΔP(=P1−P2):圧力差(Pa)、V:単位面積当りの通気量(m3/m2・s)である。なお通気抵抗R(Pa・s/m)は通気度C(m/Pa・s)とC=1/Rの関係にある。
通気抵抗は、例えば、通気性試験機(製品名:KES−F8−AP1、カトーテック株式会社製、定常流差圧測定方式)によって測定することが出来る。
通気抵抗が0.01〜100kPa・s/mの範囲にある成形物は吸音性に優れる。
該ホットメルトシートやホットメルト接着剤粉末は、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン、エチレン−酢酸ビニル共重合体、エチレン−エチルアクリレート共重合体等のポリオレフィン系樹脂(ポリオレフィン系樹脂の変性物を含む)、ポリウレタン、ポリエステル、ポリエステル共重合体、ポリアミド、ポリアミド共重合体等の1種または2種以上の混合物等の低融点樹脂を材料とする。
ホットメルトシートを接着に使用する場合には、例えば、Tダイより押し出されたホットメルトシートを難燃性繊維シートにラミネートし、更にその繊維シートに他の材料を積層して熱圧プレス成形する。
また更に、該繊維シートを部品に取付けるには、金具を使用したり、上記接着剤を用いたり、また部品がプラスチックの場合、熱融着や高周波、超音波接着等を用いて取付けることが出来る。
上記積層物を所定形状に成形して得られる積層物の通気抵抗は0.01〜100kPa・s/mであることが望ましい。通気抵抗が0.01〜100kPa・s/mの範囲にある成形物は吸音性に優れる。
ポリエステル繊維(繊度:12.5dtex、繊維長:55mm)80質量%および低融点ポリエステル繊維(軟化点:110℃、繊度:15dtex、繊維長:50mm)20質量%からなる混合繊維のウェブにニードルパンチングを施すことによって目付量120g/m2の繊維シートを製造した。次に合成樹脂バインダーとしてフェノール−ホルムアルデヒド初期縮合物(45質量%固形分の水溶液)を該繊維シートに対して30質量%の塗布量になるようにロールにて塗布含浸した後、更にその裏面に平均重合度がn=10,30,40のポリリン酸アンモニウム(粒子径50〜75μm)をそれぞれ該繊維シートに対して20質量%になるように散布し、130〜140℃で3分間乾燥させた。該繊維シートをプレキュアすると同時に該繊維シートの裏面に付着している該ポリリン酸アンモニウムを固定することによって、難燃性繊維シートを得た。得られた該難燃性繊維シートを200℃で60秒間熱圧プレス成形し、厚さ3mmの成形物を得た。
実施例1においてポリリン酸アンモニウムの平均重合度がn=5,8とした他は実施例1と同様にして厚さ3mmの成形物を得た。
ポリエステルや綿からなる繊維再生屑を開繊機により綿状にして反毛綿を得た。次にヘキサメチレンテトラミン入りノボラック型フェノール樹脂粉末(粒子径:20〜30μm、融点:78〜85℃)50質量部と平均重合度がn=10,30,40のポリリン酸アンモニウム(粒子径50〜75μm)50質量部との混合物をそれぞれ該反毛綿に対して30質量%になるように添加し、更に該反毛綿を開繊ミキシングしてフリースを形成した後、該フリースの両面を150℃の熱風でプレキュアし厚さ15mm、目付量800g/m2の難燃性繊維シートを得た。得られた該難燃性繊維シートを200℃で60秒間熱圧プレス成形し、厚さ5mmの成形物を得た。
実施例2においてポリリン酸アンモニウム(粒子径50〜75μm)の平均重合度がn=5,8とした他は実施例2と同様にして厚さ5mmの成形物を得た。
ポリエステルや綿からなる繊維再生屑を開繊機により綿状にして反毛綿を得た。次にヘキサメチレンテトラミン入りノボラック型フェノール樹脂粉末(粒子径:20〜30μm、融点:78〜85℃)50質量部、膨張黒鉛(粒子径:70〜80μm、膨張開始温度:300℃、膨張率:300ml/g)5質量部、および平均重合度がn=10,30,40のポリリン酸アンモニウム(粒子径50〜75μm)45質量部との混合物を該反毛綿に40質量%になるようにそれぞれ添加し、更に該反毛綿を開繊ミキシングしてフリースを形成した後、該フリースの両面を150℃の熱風でプレキュアし厚さ15mm、目付量600g/m2の難燃性繊維シートを得た。得られた該難燃性繊維シートを200℃で60秒間熱圧プレス成形し、厚さ5mmの成形物を得た。
実施例3においてポリリン酸アンモニウム(粒子径50〜75μm)の平均重合度がn=5,8とした他は実施例3と同様にして厚さ5mmの成形物を得た。
上記実施例1,2,3および比較例1,2,3で得た成形物を常態時、および25±2℃の水中で1,3,7日浸漬した後、室温(25±1℃)で48時間乾燥させた成形物を用い、実施例1,2および比較例1,2については自動車内装用品の安全基準、FMVSS−302法に準じ、また実施例3および比較例3についてはUL94規格に準じて各々の難燃性試験を行った結果を表1に示す。
ポリエステル繊維(繊度:12dtex、繊維長:60mm)100質量%のニードルパンチング法による目付量100g/m2の繊維シートを製造した。次に合成樹脂バインダーとしてフェノール−アルキルレゾルシン−ホルムアルデヒド初期共縮合物(50質量%固形分の水溶液)を該繊維シートに対して40質量%の塗布量になるようにロールにて塗布含浸した後、更にその裏面に該合成樹脂バインダー30質量部、ポリアクリル酸ソーダ0.5質量部、平均重合度n=15のポリリン酸アンモニウム(粒子径30〜40μm)20質量部、水49.5質量部からなる混合液をホモミキサーで均一に分散させ粘度が0.3Pa・sの混合液を得た。該混合液をスプレーにて該繊維シートに固形分として30質量%になるように塗布し、130〜140℃で1分間乾燥プレキユアし、難燃性繊維シートを得た。該難燃性繊維シートを表皮材として使用し、基材として未硬化のレゾール型フェノール樹脂が15質量%塗布されたガラスウール原綿(目付量700g/m2)を用い、該難燃性繊維シートの裏面とガラスウール原綿とを重合させて200℃で60秒間熱圧プレス成形し厚さ10mmの成形物を得た。該成形物は該混合液の粘度が0.3Pa・sであり、スプレー塗布時に均一にスプレー塗布されているので、FMVSS−302法に準じて測定した難燃性は不燃であった。
実施例4において、混合液のポリリン酸アンモニウムの平均重合度n=50、粘度が2.6Pa・sとした以外は実施例4と同様にして厚さ10mmの成形物を得た。該成形物は該混合液の粘度が2.6Pa・sと異常に増大し、またスプレー塗布時に均一に塗布出来ずムラを生じたため、FMVSS−302法に準じて測定した難燃性はバラツキが多く遅燃であった。
フェノール−ホルムアルデヒド初期縮合物(50質量%固形分の水溶液)30質量部とポリリン酸アンモニウム(平均重合度:n=15、粒子径:60〜70μm)20質量部、カーボンブラック分散液(30質量%固形分)1質量部、フッ素系撥水撥油剤(20質量%固形分)0.5質量部、水48.5質量部からなる混合液をホモミキサーを用いて均一に混合した後、スパンボンド法によるポリエステル長繊維不織布(目付量30g/m2)の裏面にスプレー塗布により該不織布に固形分として30質量%となるように塗布し、140〜150℃の乾燥室内で2分間乾燥して難燃性繊維シートを得た。該難燃性繊維シートを表皮材として使用し、基材として未硬化のレゾール型フェノール樹脂が15質量%塗布されたガラスウール原綿(目付量600g/m2)を用い、該難燃性繊維シートの裏面とガラスウール原綿を重合させて200℃で65秒間熱圧プレスし厚さ10mmの成形物を得た。このものは自動車内装用品の安全基準、FMVSS−302法による不燃であり、耐水、耐候性に優れた成形物である。
ポリエステル繊維(繊度:12dtex、繊維長:60mm)70質量%と低融点ポリエステル繊維(軟化点:110℃、繊度:10dtex、繊維長:60mm)30質量%とからなる繊維ウェブを使用し、該ウェブ中に含まれている該低融点ポリエステル繊維を溶融せしめ、該溶融物によって繊維相互を接着して繊維シート(目付量:400g/m2、厚さ:40mm)を製造した。次に実施例5で用いたフェノール−ホルムアルデヒド初期縮合物(50質量%固形分の水溶液)30質量部とポリリン酸アンモニウム(平均重合度:n=15、粒子径:60〜70μm)20質量部、カーボンブラック分散液(30質量%固形分)1質量部、フッ素系撥水撥油剤(20質量%固形分)0.5質量部、水48.5質量部からなる混合液に該繊維シートを浸漬し、該繊維シートに固形分として40質量%の含浸量になるように含浸せしめ、乾燥室内で吸引しながら100〜110℃で3分間乾燥し、該含浸繊維シートをプレキュアして難燃性繊維シートを得た。次に該難燃性繊維シートを基材とし、実施例4で作成した難燃性繊維シートを表皮材として重合し、200℃で60秒間所定形状に熱圧プレスした。このものは自動車内装用品の安全基準、FMVSS−302法による不燃であり、耐水、耐候性に優れた成形物である。
ポリエステルや綿からなる繊維再生屑を開繊機により綿状にして反毛綿を得た。次にヘキサメチレンテトラミン入りノボラック型フェノール樹脂粉末(粒子径:20〜30μm、融点:78〜85℃)50質量部、平均重合度がn=30のポリリン酸アンモニウム(粒子径30〜40μm)45質量部、および膨張黒鉛(粒子径:70〜80μm、膨張開始温度:300℃、膨張率:300ml/g)5質量部との混合物を該反毛綿に対し30質量%となるように添加し、更に該反毛綿を開繊ミキシングしフリースを形成した後、150℃の熱風で該フリースをプレキュアし厚さ15mm、目付量1000g/m2の難燃性繊維シートを得た。得られた該難燃性繊維シートを200℃で60秒間熱圧プレス成形し、厚さ3mmの成形物を得た。このものはUL94規格のV−0であり、耐水性、耐候性、剛性に優れ、自動車のドアトリムやダッシュボードとして有用である。
ポリエステル繊維(繊度:10.5dtex、繊維長:65mm)80質量%および中空ポリエステル繊維(中空率:20%、繊度:12dtex、繊維長:60mm)20質量%からなるニードルパンチング法による目付量80g/m2の繊維シートを製造した。次に、スルホメチル化・フェノール−アルキルレゾルシン−ホルムアルデヒド初期共縮合物(50質量%固形分の水溶液)30質量部、カーボンブラック分散液(30質量%固形分)1質量部、フッ素系撥水撥油剤(20質量%固形分)1.5質量部、水67.5質量部からなる混合液を調製し、該混合液に該繊維シートを浸漬し、該混合液を繊維シートに固形分として40質量%の含浸量になるように含浸せしめた後、該含浸繊維シートの裏面にホットメルト接着剤としてポリアミド粉末(軟化点:130℃、粒子径:40〜50μm)10質量部、平均重合度n=40のポリリン酸アンモニウム(粒子径30〜40μm)20質量部、膨張黒鉛(粒子径:70〜80μm、膨張開始温度:300℃、膨張率:150ml/g)5質量部および水65質量部からなる混合液を、スプレーにより固形分として25質量%になるよう塗布し、130〜140℃で2分間乾燥し、該繊維シートをプレキュアすると同時にホットメルト接着剤および難燃剤粒子を該繊維シートに接着固定した難燃性繊維シートからなる表皮材を得た。次に実施例6による難燃性繊維シートを基材として、その両面に該難燃性繊維シートの表皮材を重合し、210℃で60秒間所定形状に熱圧プレス成形し成形物を得た。この成形物の通気抵抗は40.5kPa・s/mであり、難燃性はUL94規格のV−0であり、吸音性、耐水性、耐候性の良好な自動車のフードサイレンサやエンジンアンダーカバーサイレンサとして有用である。
スルフィメチル化・フェノール−アルキルレゾルシン−ホルムアルデヒド初期共縮合物(45質量%固形分の水溶液)40質量部、カーボンブラック分散液(30質量%固形分)1質量部、フッ素系撥水撥油剤(20質量%固形分)2質量部、水57質量部からなる混合液を調製し、該混合液にスパンボンド法によるポリエステル長繊維不織布(目付量50g/m2)を浸漬し、該不織布に該混合液を固形分として40質量%の含浸量になるように含浸させた後、該含浸不織布の裏面に平均重合度n=14のポリリン酸アンモニウム(粒子径60〜70μm)20質量部と水80質量部とからなる混合液をスプレーにより固形分として30質量%となるように塗布し、130〜140℃で2分間乾燥し、プレキュアすると同時に該ポリリン酸アンモニウムが該含浸不織布に固定された難燃性表皮材を得た。ケナフ繊維(繊維長:60mm)30質量%、ナイロン繊維(繊度:7dtex、繊維長:70mm)60質量%、アラミド繊維(繊度:15dtex)10質量%からなるニードルパンチング法による目付量600g/m2の繊維シートを、フェノール−アルキルレゾルシン−ホルムアルデヒド初期共縮合物(50質量%固形分の水溶液)30質量部とポリリン酸アンモニウム(平均重合度:n=14、粒子径:60〜70μm)20質量部、カーボンブラック分散液(30質量%固形分)1質量部、フッ素系撥水撥油剤(20質量%固形分)0.5質量部、水48.5質量部からなる含浸液に浸漬し、該繊維シートに該含浸液を固形分として40質量%の含浸量となるように含浸せしめ、乾燥室内で吸引しながら100〜120℃で3分間乾燥して該含浸繊維シートをプレキュアし難燃性基材を得た。この難燃性基材の両面に目付量15g/m2のポリプロピレンフィルムをホットメルト接着剤として重合し、さらにその上に該難燃性表皮材の裏面が該ポリプロピレンフィルムに重合するようにし、190℃で70秒間所定形状に熱圧プレス成形し、成形物を得た。この成形物の通気抵抗は10.5kPa・s/mであり、難燃性はUL94規格のV−0であり、吸音性、耐水性、耐候性の良好な自動車のダッシュパネルサイレンサやダッシュパネルアウタサイレンサとして有用である。
ポリエステル繊維(繊度:12.5dtex、繊維長:55mm)60質量%と低融点ポリエステル繊維(軟化点:120℃、繊度:15dtex、繊維長:50mm)10質量%およびケナフ繊維(繊維長:60mm)30質量%の混合物を開繊機により綿状にし、次にヘキサメチレンテトラミン入りノボラック型フェノール樹脂粉末(粒子径:20〜30μm、融点:78〜85℃)50質量部と平均重合度n=20のポリリン酸アンモニウム(粒子径50〜75μm)30質量部、および膨張黒鉛(粒子径:70〜80μm、膨張開始温度:300℃、膨張率:300ml/g)20質量部との混合物を該綿状繊維の目付量の30質量%となるように添加し、更に該綿状繊維を開繊ミキシングしてフリースを形成した後、150℃の熱風で該フリースの両面をプレキュアし厚さ30mm、目付量700g/m2の難燃性繊維シートを得た。次に実施例9で用いた難燃性表皮材を該難燃性繊維シートに重合し、200℃で50秒間所定形状に熱圧プレス成形し成形物を得た。この成形物の通気抵抗は5.5kPa・s/mであり、難燃性はUL94規格のV−0であり、吸音性、耐水性、耐候性の良好な自動車のダッシュパネルサイレンサやダッシュパネルアウタサイレンサとして有用である。
表皮材としてポリエステル繊維(繊度:10.5dtex、繊維長:65mm)100質量%のニードルパンチング法による目付量80g/m2の繊維シートを使用した。該繊維シートをスルホメチル化・フェノール−アルキルレゾルシン−ホルムアルデヒド初期共縮合物(50質量%固形分の水溶液)30質量部、カーボンブラック分散液(30質量%固形分)1質量部、フッ素系撥水撥油剤(20質量%固形分)1.5質量部、水67.5質量部からなる混合液を調製し、該混合液に該繊維シートを浸漬し、該混合液を繊維シートに固形分として40質量%の含浸量になるように含浸せしめた。該含浸繊維シートの裏面にホットメルト接着剤としてポリエステル粉末(軟化点:120℃、粒子径:40〜50μm)15質量部、平均重合度n=15のポリリン酸アンモニウム(粒子径30〜40μm)15質量部、アクリル樹脂エマルジョン(50質量%固形分)5質量部、および水60質量部からなる混合液を、スプレーにより固形分として25質量%になるよう塗布し、130〜140℃で2分間乾燥し、該繊維シートをプレキュアすると同時にホットメルト接着剤および難燃剤粒子を該繊維シートに接着固定した難燃性繊維シートである表皮材を得た。このものを難燃処理されたポリウレタン発泡基材(目付量:200g/m2、厚さ:30mm)の両面に重合し、180℃で55秒間所定形状に熱圧プレス成形し成形物を得た。この成形物の通気抵抗は8.5kPa・s/mであり、難燃性はUL94規格のV−0であり、吸音性、耐水性、耐候性の良好な自動車のフードサイレンサやダッシュパネルサイレンサ、ダッシュパネルアウタサイレンサとして有用である。
表皮材としてポリエステル繊維(繊度:10.5dtex、繊維長:65mm)70質量%と中空ポリエステル繊維(中空率:20%、繊度:12dtex、繊維長:60mm)30質量%とからなるニードルパンチング法による目付量80g/m2の繊維シートを使用した。アクリル樹脂エマルジョン(50質量%固形分)5質量部、ポリビニルアルコール(10質量%固形分の水溶液、ケン化度:99mol%)20質量部、カーボンブラック分散液(30質量%固形分)1質量部、フッ素系撥水撥油剤(20質量%固形分)1.5質量部、平均重合度n=20のポリリン酸アンモニウム(粒子径30〜40μm)20質量部、水52.5質量部からなる混合液を調製し、該混合液をスプレーにより該繊維シートの裏面に固形分として30質量%になるよう塗布し、130〜140℃で2分間乾燥し、該繊維シート表面にポリリン酸アンモニウムを接着した難燃性繊維シート表皮材を得た。次に基材としてポリエステル繊維(繊度:1.5dtex、繊維長:55mm)70質量%とガラス繊維(繊維径:0.01〜0.06mm、繊維長:50mm)30質量%の混合物を開繊機により綿状にし、次にヘキサメチレンテトラミン入りノボラック型フェノール樹脂粉末(粒子径:20〜30μm、融点:78〜85℃)65質量部と平均重合度n=20のポリリン酸アンモニウム(粒子径50〜75μm)30質量部および膨張黒鉛(粒子径:70〜80μm、膨張開始温度:250℃、膨張率:300ml/g)5質量部との混合物を該綿状繊維に目付量の40質量%となるように添加し、更に該綿状繊維を開繊ミキシングしてフリースを形成した後、200℃の熱風で該フリース中のフェノール樹脂を硬化させ厚さ50mm、目付量1000g/m2の難燃性繊維シート基材を得た。得られた該難燃性繊維シート表皮材と該難燃性繊維シート基材をホットメルト接着剤として融点100℃のポリアミドフィルム(厚さ:0.01mm)を介して150℃で2分間熱圧プレス成形し貼り合わせて積層物を得た。この積層物の通気抵抗は30.5kPa・s/mであり、難燃性は良好で吸音性、耐水性、耐候性、耐油性に優れ、コンプレッサーや建設機材のエンジン周り、空調機設備等の防音、難燃材として有用である。
表皮材としてポリエステル繊維(繊度:10.5dtex、繊維長:65mm)70質量%と低融点ポリエステル繊維(軟化点:110℃、繊度:12dtex、繊維長:60mm)30質量%とからなるニードルパンチング法による目付量80g/m2の繊維シートを使用した。該繊維シートの裏面にホットメルト接着剤としてポリエステル粉末(軟化点:120℃、粒子径:40〜50μm)20質量部、カーボンブラック分散液(30質量%固形分)1質量部、フッ素系撥水撥油剤(20質量%固形分)3質量部、平均重合度n=20のポリリン酸アンモニウム(粒子径30〜40μm)20質量部、および水56質量部からなる混合液をスプレーにより固形分として30質量%になるよう塗布し、130〜140℃で2分間乾燥し、該繊維シート表面にホットメルト接着剤によりポリリン酸アンモニウムを接着させた難燃性繊維シート表皮材を得た。次に基材としてポリエステル繊維(繊度:1.5dtex、繊維長:55mm)70質量%、低融点ポリエステル繊維(軟化点:110℃、繊度:12dtex、繊維長:60mm)10質量%、およびケナフ繊維(繊維径:0.02〜0.1mm、繊維長:70mm)20質量%の混合物を開繊機により綿状にし、次にヘキサメチレンテトラミン入りノボラック型フェノール樹脂粉末(粒子径:20〜30μm、融点:78〜85℃)65質量部と平均重合度n=40のポリリン酸アンモニウム(粒子径50〜75μm)30質量部および膨張黒鉛(粒子径:70〜80μm、膨張開始温度:350℃、膨張率:300ml/g)5質量部との混合物を該綿状繊維に目付量の40質量%となるように添加し、更に該綿状繊維を開繊ミキシングしてフリースを形成した後、150℃の熱風で該フリースの両面側をプレキュアし、厚さ50mm、目付量1000g/m2の難燃性繊維シート基材を得た。得られた該難燃性繊維シート表皮材と該難燃性繊維シート基材を重合し200℃で70秒間所定形状に熱圧プレス成形し成形物を得た。この成形物の通気抵抗は18.5kPa・s/mであり、該成形物の難燃性は良好で吸音性、耐水性、耐油性、耐候性に優れ、コンプレッサーや建設機材のエンジン周り、空調機設備等の防音、難燃材として有用である。
ガラス繊維(繊維径:0.01〜0.05mm、繊維長:70mm)30質量%とポリエステル繊維(繊度:10.5dtex、繊維長:65mm)70質量%からなるニードルパンチング法による目付量600g/m2の繊維シートに、スルホメチル化・フェノール−アルキルレゾルシン−ホルムアルデヒド初期共縮合物(50質量%固形分の水溶液)30質量部、カーボンブラック分散液(30質量%固形分)1質量部、フッ素系撥水撥油剤(20質量%固形分)1.5質量部、水67.5質量部からなる混合液を調製し、該混合液に該繊維シートを浸漬し、該混合液を繊維シートに固形分として40質量%の含浸量になるように含浸せしめた後、ポリビニルアルコール(8質量%固形分の水溶液、ケン化度:99mol%)20質量部、カーボンブラック分散液(30質量%固形分)1質量部、フッ素系撥水撥油剤(20質量%固形分)1.5質量部、平均重合度n=10のポリリン酸アンモニウム(粒子径30〜40μm)20質量部、膨張黒鉛(粒子径:70〜80μm、膨張開始温度:350℃、膨張率:200ml/g)5質量部および水52.5質量部からなる混合液を調製し、該混合液をスプレーにより該繊維シートの裏面に固形分として30質量%になるよう塗布し、130〜140℃で2分間乾燥プレキュアし、厚さ15mmの難燃性繊維シートを得た。該難燃性繊維シートを210℃で50秒間所定形状に熱圧プレス成形し成形物を得た。この成形物の通気抵抗は10.5kPa・s/mであり、該成形物の難燃性は良好で吸音性、耐水性、耐油性、耐候性に優れ、コンプレッサーや建設機材のエンジン周り、空調機設備等の防音、難燃材として有用である。
実施例12で得られた難燃性繊維シート表皮材の裏面と、実施例14で得られた難燃性繊維シートの表面とを重合し、210℃で60秒間所定形状に熱圧プレス成形し成形物を得た。この成形物の通気抵抗は12.3kPa・s/mであり、該成形物の難燃性は良好で吸音性、耐水性、耐油性、耐候性に優れ、自動車のフードサイレンサやダッシュパネルサイレンサ、シリンダーヘッドカバーサイレンサ、エンジンアンダーカバーサイレンサとして有用である。
ポリエステル繊維(繊度:2.0dtex、繊維長:55mm)80質量%と芯鞘構成の低融点ポリエステル繊維(芯:融点260℃のポリエステル繊維、鞘:融点120℃の低融点ポリエステル繊維、繊度:15dtex、繊維長:50mm)20質量%からなる繊維ウェブを使用し、該繊維ウェブ中に含まれている該芯鞘型複合繊維の低融点ポリエステル繊維を溶融せしめ、該溶融物によって繊維相互を接着して繊維シート(目付量400g/m2、厚さ20mm)を製造した。次にスルホメチル化・フェノール−アルキルレゾルシン−ホルムアルデヒド初期共縮合物(40質量%固形分の水溶液)30質量部、カーボンブラック分散液(30質量%固形分)1質量部、フッ素系撥水撥油剤(20質量%固形分)2質量部、平均重合度n=25のポリリン酸アンモニウム(粒子径30〜40μm)20質量部、水47質量部からなる混合液を調製し、該混合液を繊維シートに固形分として80質量%になるようにロールで含浸塗布し、乾燥室内で吸引しながら100〜110℃で5分間乾燥して得られた難燃性繊維シートを190℃で60秒間熱圧プレスし厚さ10mmに成形した。この成形物の通気抵抗は0.02kPa・s/mで、また難燃性はUL94規格のV−0であり、吸音性、耐水性、耐候性に優れ、自動車のフードサイレンサやエンジンアンダーカバーとして有用である。
ポリエステル繊維(繊度:2.0dtex、繊維長:55mm)80質量%と芯鞘構成の低融点ポリエステル繊維(芯:融点260℃のポリエステル繊維、鞘:融点120℃の低融点ポリエステル繊維、繊度:15dtex、繊維長:50mm)20質量%とケナフ繊維(繊維長:55mm)60質量%からなる繊維ウェブを使用し、該繊維ウェブ中に含まれている該芯鞘型複合繊維の低融点ポリエステル繊維を溶融せしめ、該溶融物によって繊維相互を接着して繊維シート(目付量600g/m2、厚さ30mm)を製造した。次にスルホメチル化・フェノール−アルキルレゾルシン−ホルムアルデヒド初期共縮合物(40質量%固形分の水溶液)30質量部、カーボンブラック分散液(30質量%固形分)1質量部、フッ素系撥水撥油剤(20質量%固形分)2質量部、平均重合度n=15のポリリン酸アンモニウム(粒子径20〜40μm)20質量部、水47質量部からなる混合液を調製し、該混合液を繊維シートに固形分として100質量%になるようにロールで含浸塗布し、乾燥室内で吸引しながら100〜110℃で6分間乾燥して得られた難燃性繊維シートを200℃で70秒間熱圧プレスし厚さ10mmに成形した。この成形物の通気抵抗は0.08kPa・s/mで、また難燃性はUL94規格のV−0であり、吸音性、耐水性、耐候性に優れ、自動車のフードサイレンサやエンジンアンダーカバーとして有用である。
ポリエステル繊維(繊度:1.5dtex、繊維長:55mm)90質量%と芯鞘構成の低融点ポリエステル繊維(芯:融点260℃のポリエステル繊維、鞘:融点130℃の低融点ポリエステル繊維、繊度:15dtex、繊維長:50mm)10質量%からなる混合繊維のウェブにニードルパンチングを施すことによって目付量100g/m2の繊維シートを製造した。次にスルホメチル化・フェノール−アルキルレゾルシン−ホルムアルデヒド初期共縮合物(40質量%固形分の水溶液)30質量部、カーボンブラック分散液(30質量%固形分)1質量部、フッ素系撥水撥油剤(20質量%固形分)2質量部、水67質量部からなる混合液を繊維シートに固形分として20質量%の塗布量となるようにロールにて含浸塗布した後、更にその裏面に、平均重合度n=15のポリリン酸アンモニウム(粒子径30〜40μm)20質量部、膨張黒鉛(粒子径:70〜80μm、膨張開始温度:220℃、膨張率:200ml/g)5質量部、アクリルエマルジョン(50質量%固形分)15質量部、水60質量部からなる混合液を固形分として40質量%の塗布量となるようにスプレーにより塗布し、120〜140℃で5分間乾燥して得られた難燃性繊維シートを厚さ15mmに調整したメラミン発泡体(商品名:バソテクト、BASF Japan Ltd製)の両面に重合し、200℃で60秒間熱圧プレスし所定形状に成形した。この成形物の難燃性はUL94規格のV−0であり、吸音性、耐水性、耐候性に優れ、建築物や建設機械、また自動車の防音難燃剤として有用である。
自動車のエンジン上部に取付ける難燃性ポリアミド成形物からなるエンジンアッパーカバーの内側に実施例16で得られた難燃性繊維シートを高周波接着させた物は吸音性、遮音性、難燃性に優れエンジンアッパーカバーサイレンサとして有用である。
ポリエステル繊維(繊度:2.0dtex、繊維長:50mm)30質量%とポリエステル繊維(繊度:6.0dtex、繊維長:50mm)20質量%と繊維再生屑を開繊機により綿状にした反毛綿35質量%、および芯鞘構成の低融点ポリエステル繊維(融点:110℃、繊度:10dtex、繊維長:30mm)15質量%からなる繊維ウェブを使用し、120〜130℃の雰囲気中で、該繊維ウェブ中に含まれている低融点ポリエステル繊維を溶融せしめ、該溶融物によって繊維相互を接着して繊維シート(目付量400g/m2、厚さ:20mm)を製造した。次にスルホメチル化・フェノール−アルキルレゾルシン−ホルムアルデヒド初期共縮合物(50質量%固形分の水溶液)40質量部、カーボンブラック分散液(30質量%固形分)1質量部、フッ素系撥水撥油剤(20質量%固形分)3質量部、水56質量部からなる混合液を調整し、該混合液を繊維シートに固形分として30質量%の塗布量となるようにロールにて含浸塗布し、更に該混合液が含浸された繊維シートの片面(裏面)に平均重合度n=20のポリリン酸アンモニウム(粒子径20〜40μm)15質量部、膨張黒鉛(粒子径:70〜80μm、膨張開始温度:250℃、膨張率:200ml/g)15質量部、アクリルエマルジョン(50質量%固形分)10質量部、更にホットメルト接着剤としてポリアミド粉末(軟化点:120℃、粒子径40〜50μm)5質量部、水55質量部からなるホットメルト接着剤入り難燃剤混合液を固形分として200g/m2の塗布量となるようにスプレー塗布し、吸引しながら130〜140℃で5分間乾燥し難燃性繊維シートを得た。次に得られた該難燃性繊維シートの難燃剤塗布面(裏面)相互が重なるように重合し、200℃で90秒間熱圧プレスし、所定形状に成形した。この成形物の通気抵抗は5〜20kPa・s/mで、難燃性はUL94規格のV−0であり、吸音性、耐水性、耐候性に優れたものである。
実施例20において、繊維シートを、ケナフ繊維(径:0.01〜0.07mm、繊維長:55mm)75質量%、繊維再生屑を開繊機により綿状にした反毛綿10質量%、芯鞘構成の低融点ポリエステル繊維(融点:110℃、繊度:10dtex、繊維長:30mm)15質量%とした繊維シートを用いた他は、実施例20と同様にして所定形状に成形された成形物は、通気抵抗は5〜15kPa・s/mで、難燃性はUL94規格のV−0であり、又特に、熱収縮が小さく製品の寸法安定性に優れた吸音性、耐水性、耐候性良好なものである。
Claims (10)
- 繊維に平均重合度10〜40のポリリン酸アンモニウムを含有せしめたことを特徴とする難燃性繊維シート。
- 繊維に平均重合度10〜40のポリリン酸アンモニウムと膨張黒鉛とを含有せしめたことを特徴とする難燃性繊維シート。
- 該繊維には融点180℃以下の低融点繊維が混合されている請求項1または2に記載の難燃性繊維シート。
- 該繊維は合成樹脂バインダーおよび/またはニードリングによって結着および/または絡合されている請求項1〜3に記載の難燃性繊維シート。
- 該合成樹脂バインダーは粉末または水溶液であり、水溶液の場合には該水溶液に平均重合度10〜40のポリリン酸アンモニウムまたは該ポリリン酸アンモニウムと該膨張黒鉛とを分散せしめて該繊維シートに含浸あるいは塗布される請求項4に記載の難燃性繊維シート。
- 該水溶液には水溶性樹脂が溶解されている請求項5に記載の難燃性繊維シート。
- 該合成樹脂バインダーはフェノール系樹脂である請求項4または5または6に記載の難燃性繊維シート。
- 該フェノール系樹脂はスルホメチル化および/またはスルフィメチル化されている請求項7に記載の難燃性繊維シート。
- 請求項1〜請求項8に記載の難燃性繊維シートを所定形状に成形したことを特徴とする成形物。
- 通気抵抗が0.01〜100kPa・s/mである請求項9に記載の成形物。
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