JPWO2008018193A1

JPWO2008018193A1 - 高耐熱の断熱吸音材

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Publication number: JPWO2008018193A1
Application number: JP2007513570A
Authority: JP
Inventors: 正明武田; 英雄中村
Original assignee: FUJICO CO., LTD.
Current assignee: FUJICO CO., LTD.
Priority date: 2006-08-11
Filing date: 2007-02-23
Publication date: 2009-12-24
Anticipated expiration: 2027-02-23
Also published as: US20090252943A1; JP4951507B2; WO2008018193A1

Abstract

高い断熱性と吸音性を有する屈曲可能な断熱吸音材であって、特に厳しい航空機の新規要求仕様に適合する航空機用の断熱吸音材を提供する。この断熱吸音材は、高温強度を１０００℃以上で維持する高耐熱性の無機繊維２０〜８０％と、熱溶融温度または熱分解温度が３５０℃以上である難燃性の有機繊維１０〜６０％と、低融点の有機繊維１０〜２５％とを均一に混綿し、得た綿状素材を熱処理することによって全体をマット化し、厚さは８〜５０ｍｍである。

Description

本発明は、高い断熱性と吸音性を有する屈曲可能な高耐熱の断熱吸音材に関し、特に厳しい航空機の新規要求仕様に適合する断熱吸音材に関する。

日本では、鉄道車両用の吸音材として、特公昭６３−１９６２２号公報に開示するように、ガラスウールやロックウールに少量の有機性樹脂を含浸し、板状に成形した断熱性の吸音材を使用していた。この吸音材は、含浸させる樹脂が可燃性であると燃焼時に有毒ガスを発生し、軽量でないので車両重量が増加しやすい。この点を改良した実公平６−４７７１５号公報では、アクリル焼成の耐炎繊維ラップをニードルパンチングし、さらにアクリル焼成耐炎繊維のニードルフェルトまたは織布からなる表面シートを貼り合わせている。この吸音材は、比較的軽量であるので車両の重量増加が少なく、高耐熱性が必要でない新幹線車両を含む日本の鉄道車両において採用されている。

また、自動車用の吸音材には、従来、ガラスウールの表面にアルミシートを貼着したものを用いていた。この吸音材は、エンジンルームにおいて相当に高温になる排気マフラーの付近に設置すると、高温には耐えても吸音性が不十分であった。このため、特開昭５９−２２７４４２号では、高軟化点を有する短繊維を合成繊維の不織布に散布した後にニードリングを施し、得た耐熱性の表皮材を接着剤を介してガラスウールの表面に積層し、さらに加熱・加圧で成形している。この吸音材は、仕様繊維の融点がいずれも３００℃以下であるため、高温耐熱性が要求されるエンジンルームに用いるには表皮材の耐熱性が不足する。また、特開２００６−１３８９３５号に開示の吸音材は、熱溶融温度または熱分解温度が３７０℃以上の耐熱性有機繊維を含有する繊維シートからなる表皮材と、同様の耐熱性有機繊維を含有する厚さ２〜１００ｍｍの不織布とを積層している。この吸音材は、自動車用途においてほぼ満足すべき耐熱性を有している。
特公昭６３−１９６２２号公報実公平６−４７７１５号公報特開昭５９−２２７４４２号公報特開２００６−１３８９３５号公報特開２００５−３３５２７９号公報

断熱性の吸音材を航空機に用いる場合には、事故が発生した際の被害人数の多さおよび危険性の高さを考慮して、一般の鉄道車両用または自動車用の吸音材に比べて、耐熱・断熱性に対する要求が非常に厳しい。航空機用の吸音材は、主たる不織布が通常のガラスウールやロックウールまたは耐熱性有機繊維からなり、該不織布の表面に積層する表皮材についても同様の素材であった。このため、この吸音材は、断熱温度と耐熱性の点で航空機に関する不織布の要求仕様に適合させることは難しい。

一方、特開２００５−３３５２７９号は、自動車、電車、航空機などの内装に用いる易成形性の吸音材であると開示し、該吸音材では不織布の片面に表皮材が積層され、この表皮材に樹脂バインダーを含有している。この吸音材は、成形性の点では有効であっても、有機繊維の不織布を用いる点では前記と同様であり、航空機に関する不織布の新規要求仕様に適合させることは不可能である。

本発明は、従来の吸音材に関する高温断熱性の問題点を改善するために提案されたものであり、特に高い断熱性および吸音性によって安全性の高い断熱吸音材を提供することを目的としている。本発明の他の目的は、高い断熱性および吸音性を達成するとともに、設置場所に応じて屈曲可能な熱吸音材を提供することである。本発明の別の目的は、航空機に関する不織布の新規要求仕様に適合する航空機用の断熱吸音材を提供することである。

本発明に係る断熱吸音材は、ガスバーナーの炎を５分間当接する燃焼試験においてマット材に穴が開かず、この燃焼試験の際にマット背面に手をかざすことができる。本発明の断熱吸音材は、高温強度を１０００℃以上で維持する高耐熱性の無機繊維２０〜８０重量％と、熱溶融温度または熱分解温度が３５０℃以上である難燃性の有機繊維１０〜６０重量％と、低融点の有機繊維１０〜２５重量％とを均一に混綿する。本発明の断熱吸音材は、得た綿状素材を熱処理することによって全体がマット化され、厚さが８〜５０ｍｍである。この断熱吸音材を製造する際に、液状の撥水剤をそれぞれの繊維または綿状素材に添加し、該綿状素材に撥水性を付与することが可能である。

本発明に係る他の断熱吸音材は、高温強度を１０００℃以上で維持する高耐熱性の無機繊維２０〜８０重量％と、熱溶融温度または熱分解温度が３５０℃以上である難燃性の有機繊維２０〜８０重量％とを均一に混綿し、得た綿状素材に耐熱性の樹脂バインダーを乾量で全量の１０〜２５重量％施している。この断熱吸音材は、樹脂バインダーによって全体がマット化され、厚さが８〜５０ｍｍである。この断熱吸音材を製造する際に、液状の撥水剤を単独または樹脂バインダーと同時に綿状素材に添加することにより、該綿状素材に撥水性を付与することが可能である。

本発明の断熱吸音材において、高耐熱性の無機繊維は、シリカ繊維、Ｓガラス繊維、炭化ケイ素繊維、ホウ素繊維、アルミナシリケート繊維、チタン酸アルカリ繊維、セラミック繊維の単独または混合体であり、特にシリカ繊維であると好ましい。また、難燃性の有機繊維は、メタアラミド繊維、パラアラミド繊維、メラミン繊維、ポリベンゾオキサゾール（ＰＢＯ）繊維、ポリベンゾイミダゾール（ＰＢＩ）繊維、ポリベンゾチアゾール繊維、ポリアリレート繊維（Ｕポリマー）、ポリエーテルスルホン（ＰＥＳ）繊維、液晶ポリエステル（ＬＣＰ）繊維、ポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）繊維、ポリイミド（ＰＩ）繊維、ポリエーテルイミド（ＰＥＩ）繊維、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）繊維、ポリエーテルケトン（ＰＥＫ）繊維、ポリエーテルケトンケトン（ＰＥＫＫ）繊維またはポリアミドイミド（ＰＡＩ）繊維の単独または混合体であると好ましい。

本発明の断熱吸音材について、原料繊維を混綿する前に、あらかじめ撥水剤および／または難燃材を含む薬剤で処理することも可能である。また、断熱吸音材の少なくとも片面に難燃性の樹脂をさらに付与してもよい。マット化した断熱吸音材において、さらにニードルパンチング、毛焼きまたはカレンダーによって表面平滑化処理を施すことが望ましい。

本発明の断熱吸音材をさらに詳細に説明すると、主成分である高耐熱性の無機繊維は、全量の２０〜８０重量％であることが望ましい。高耐熱性の無機繊維は、全量の２０重量％未満であると、高い耐熱・断熱性に関して航空機の新規要求仕様に適合させることが困難になる。一方、全量の２０重量％以上使用すると、航空機の新規要求仕様に適合させるために好適であって一般的に経済的にも有利であるが、８０重量％を超えると断熱吸音材の屈曲性を欠く。

本発明の断熱吸音材に関して、主成分である高耐熱性の無機繊維は、高温強度を１０００℃以上で維持することを要する。熱溶融温度について、Ｓガラスは１４９３℃およびＥガラスは１１２１℃であるが、Ｅガラス繊維は約８００℃で高温強度が急激に低下するので、ガラス繊維のうちでＳガラス繊維だけが使用可能である。また、ニッケル繊維、タングステン繊維やチタン繊維などの金属繊維および炭素繊維は、高い熱溶融温度の点では使用可能であっても、金属繊維および炭素繊維は一般に熱伝導率が高いので、吸音材の断熱性が低くなってしまう。さらに、ステンレススチール繊維は、融点１０５０℃であっても７００〜８００℃に長時間加熱すると脆化する。

したがって、好適な高耐熱性の無機繊維として、シリカ繊維、Ｓガラス繊維、炭化ケイ素繊維、ホウ素繊維、アルミナシリケート繊維、チタン酸アルカリ繊維、セラミック繊維の単独または混合体が例示できる。金属繊維は、高耐熱性の無機繊維の一部としてならば、素材として添加できる可能性が残っている。この無機繊維について、特に、シリカ繊維を主体として用いることが好ましい。

シリカ繊維は、一般にシリカガラス繊維とも称し、原繊維から可溶性成分や有機分を除去した後に焼成する。例えば、シリカ繊維として、Ｅガラス、ソーダシリカガラス、ホウケイ酸ガラス、ソーダライム系ガラスなどの短繊維をブロー法によって製造し、この短繊維を酸処理して可溶性成分を溶出してから焼成してシリカ骨格を形成させると、例えばシリカ分は約９５％以上に達する。一般に、シリカ繊維の原繊維として、アルカリ含有率１％以下のボロンシリケートガラスであるＥガラス繊維を用いると、コストと物性の点で好ましい。

本発明の断熱吸音材において、熱溶融温度または熱分解温度が３５０℃以上である難燃性の有機繊維が適量存在すると、該断熱吸音材に適切な屈曲性と柔軟性および嵩高性を付与できる。また、カード通過性などによるカード形成度合いが良くなり、原料の歩留まりが向上する。

難燃性の有機繊維は、高耐熱性の無機繊維および低融点の有機繊維と共存させる場合には１０〜６０重量％添加することが望ましい。この際に、難燃性の有機繊維が全量の１０重量％未満であると、断熱吸音材に適当な屈曲性と柔軟性を付与できず、一方、全量の６０重量％を超えると断熱吸音材の耐熱性が低下し、航空機に関する新規要求仕様に適合させるのが困難になる。

難燃性の有機繊維は、綿状素材において高耐熱性の無機繊維だけが存在する場合には、２０〜８０重量％添加することが望ましい。この際に、難燃性の有機繊維が全量の２０重量％未満であると、断熱吸音材に適当な屈曲性と柔軟性を付与しにくくなり、一方、全量の８０重量％を超えると断熱吸音材の耐熱性が低下し、航空機に関する新規要求仕様に適合させるのが困難になる。

好適な難燃性の有機繊維として、メタアラミド繊維、パラアラミド繊維、メラミン繊維、ＰＢＯ繊維、ＰＢＩ繊維、ポリベンゾチアゾール繊維、ポリアリレート繊維、ＰＥＳ繊維、ＬＣＰ繊維、ＰＰＳ繊維、ＰＩ繊維、ＰＥＩ繊維、ＰＥＥＫ繊維、ＰＥＫ繊維、ＰＥＫＫ繊維またはＰＡＩ繊維の単独または混合体が例示できる。メラミン繊維とは、一般に、ＢＡＳＦ社製のバソフィルファイバー（商品名）を意味し、該繊維は難燃性でＴＰＰやＴＨＬテストにおいて高い数値を出し、非常に遮熱性があるために１層の薄いサーマルライナーと組み合わせ可能である。

断熱吸音材の製造に際し、一方では、綿状素材のマット化の達成のために低融点の有機繊維を全量の１０〜２５重量％を均一に混綿することが望ましい。低融点の有機繊維は、次工程の熱処理によって溶融されて綿状素材のマット化を達成するので、この熱処理は該有機繊維の融点よりも高い温度で行うことを要する。この低融点の有機繊維が１０重量％未満であると、硬綿状のマット材を得ることが困難になり、一方、２５重量％を超えると、耐熱性が低下するとともに断熱試験時に発煙やガスが発生しやすく、航空機に関する吸音材の新規要求仕様に不合格になってしまう。

この低融点の有機繊維は、一般に、融点が１１０〜１５０℃前後であるポリエステル、ポリプロピレン、アクリルのような熱可塑性繊維またはこれらの複合繊維などである。好ましくは、低融点の有機繊維と高融点の有機繊維との複合繊維が芯鞘型や並列型などの２層型であり、熱処理時の加熱温度で低融点の有機繊維だけが溶融し、その温度で高融点の有機繊維は形状を維持できるから、繊維自体の原形が保たれることで綿状素材のマット化を確実に達成できる。

他方では、低融点の有機繊維を添加する代わりに、断熱吸音材の製造に際し、嵩高い綿状素材の片面または両面に、スプレー、ロールコーティングまたはディッピングなどによって耐熱性の樹脂バインダーを乾量で全量の１０〜２５重量％施してもよい。この樹脂加工に用いる樹脂バインダーは、一般に、ポリエステル、ポリプロピレン、アクリルのような熱可塑性樹脂の水性ディスパージョンまたはフェノールなどの熱硬化性樹脂の塗料であり、さらにリン系難燃剤を加えたり、界面活性剤を加えて安定化させる。塗布される樹脂の量は、５〜２００ｇ／ｍ^２であり、好ましくは１０〜５０ｇ／ｍ^２である。塗布樹脂は、次工程の熱処理によって乾燥して綿状素材のマット化を達成し、レジンボンドのマット材を得ることができる。

この綿状素材には、液状の撥水剤を添加することが可能であり、該撥水剤を乾燥して撥水性を付与すると好ましい。この撥水剤は、マット化の前に添加し、該撥水剤を熱処理時に乾燥して撥水性を付与しても、マット化のための溶融熱処理の後に、得た硬綿状のマット材を撥水加工してもよい。用いる撥水剤は無機および／または有機の市販品であり、例えば、水性のフッ素樹脂である。この撥水加工は、スプレー、ロールコーティングまたはディッピングなどのいずれかによって行えばよい。

前記の撥水剤は、前記の樹脂バインダーと同時に綿状素材に添加することも可能である。この際には、撥水剤は、マット化の前に樹脂バインダーと同時に添加し、該撥水剤を熱処理時に乾燥して撥水性を付与すればよい。

無機繊維および有機繊維からなる原料繊維について、あらかじめ撥水剤および／または難燃剤などで薬剤処理してから、カードウェブを形成することも可能である。例えば、撥水加工を行う場合、原料繊維をあらかじめ薬剤処理しておくと、綿状素材を後から薬剤処理する場合よりも嵩高な素材を得ることができる。また、難燃性を付与する場合には、低融点の有機繊維をあらかじめ難燃剤で処理することが好適であり、この処理によって、断熱吸音材の難燃性、特に断熱吸音材の表面での延焼性が改良される。ここで用いる薬剤は特に限定されず、水系または溶剤系のフッ素系やシリコーン系などの撥水剤、リン窒素系などの難燃剤の水系ディスパージョンを用いることができ、加工性の点から水系のものを用いると好ましい。原料繊維を薬剤処理する際には、例えば、市販の水系のフッ素系撥水剤および／またはリン系難燃剤などをスプレーなどによって所定量付与した後に、原料繊維を十分乾燥させ、カード機に通してウェブを完成させる。この際に、原料繊維の乾燥が不十分であると、カード性が不良になるので注意すべきである。

原料繊維の予備的難燃処理の代わりに、得た断熱吸音材の片面または両面に難燃性の樹脂をさらに付与して乾燥すると、表面の延焼性を改良できるので好ましい。ここで用いる樹脂は特に限定されず、リン系、リン窒素系、シリカ系などの難燃剤を含むポリエステル樹脂やアクリル樹脂であればよい。これらの難燃性の樹脂を付与する方法は特に限定されず、水系のディスーパジョンであればスプレー法やコーティング法で付与し、粉体であればスキャタリング法で付与することができる。樹脂付与量は、０.５〜５０ｇ／ｍ^２程度が好ましく、より好ましくは、延焼性のみ必要な場合には１〜１０ｇ／ｍ^２、硬さが必要な場合には１０〜４０ｇ／ｍ^２である。樹脂付与量が０.５ｇ／ｍ^２未満では延焼性能が改善されず、一方、５０ｇ／ｍ^２を超えると重量が重くなるうえにコスト高になってしまう。

得た断熱吸音材は、厚さが８〜５０ｍｍであると好ましい。この厚さが８ｍｍ未満であると、厚みが薄すぎるので自動車や航空機などへの内装作業が煩雑になり、厚さが５０ｍｍを超えると、断熱吸音材を曲げにくくなるので内装作業がやはり難しくなる。マット化した断熱吸音材について、その表面をさらにニードルパンチング、毛焼きまたはカレンダーなどで平滑化すると、その表面の延焼性を改良できるので好ましい。特に、ニードルパンチングで処理すると、断熱吸音材の強度も向上させることができるのでいっそう好ましい。

本発明の断熱吸音材において、無機繊維の織布またはフェルトからなる表面シートをマット材に不燃性樹脂で貼り合わせてもよい。この表面シートは、ガラス繊維、炭素繊維またはセラミック繊維などからなり、マット材自体は前記と同様である。この表面シートを貼り合わせると、航空機または鉄道車両への施工時に裁断したり折り曲げても、マット材からガラス繊維などの繊維粉末の落下が少なくなるので作業が容易になる。

航空機に用いる新規要求仕様のマット材の耐火性（ＦＡＲ２５.８５６（ｂ）に規定）は、４分間で背面熱量が２Ｗ／ｃｍ^２以下であり、耐熱温度は規定されていないが、ＦＡＲ２５.８５６（ｂ）に既定の条件を充足させるため、約１１００℃で４分間耐えることを要する。本発明の断熱吸音材は、より厳しい航空機に関する不織布の新規要求仕様にも適合している。

本発明に係る断熱吸音材は、マット材の主成分が高耐熱性の無機繊維であって有機成分が難燃性であることにより、ほぼ完全に不燃性であり且つ断熱性と吸音性が高く、各種の自動車や鉄道車両用の吸音材として使用できることはもとより、より厳しい航空機に関する不織布の新規要求仕様にも適合している。本発明の断熱吸音材は、より厳しい航空機の新規要求仕様に適合することにより、自動車、鉄道車両、航空機などに取り付けた際に従来よりも安全性が高くなり、航空機用として多量に納品することが期待できるうえに、鉄道車両に関して英国規格に準拠する諸外国における高速鉄道の車両にも十分に適用できる。

本発明の断熱吸音材は、比較的剛直な高耐熱性の無機繊維に対して比較的柔軟な難燃性の有機繊維を添加し、吸音材の設置の際に屈曲させることが可能である。本発明の断熱吸音材では、低融点の有機繊維を少量均一に混綿するかまたは樹脂バインダーを施すことにより、熱処理だけで全体が均一なマット材に加工でき、後加工時に構成繊維が折損することが少ない。本発明の断熱吸音材は、柔軟で扱いやすいマット材であり、施工時に裁断したり屈曲させても繊維脱落が少なく、作業環境を悪化させることが少ない。

次に、本発明を実施例に基づいて説明するが、本発明は実施例に限定されるものではない。以下では、断熱吸音材の製造について説明する。

高耐熱の無機繊維として、長さ５１ｍｍにカットしたシリカ繊維を７０％、難燃性の有機繊維としてメタアラミド繊維（商品名：ノーメックス、デュポン製）を１５％、低融点の有機繊維として芯鞘型低融点ポリエステル繊維（商品名：サフメット、東レ製）を１５％の割合で配合した。カーディングによって目付２５０ｇ／ｍ^２のウエブを形成した後に、１６０℃で４分間熱処理し、厚さ２０ｍｍの硬綿状のマット材を得た。ついで、得たマット材を水系のフッ素系撥水剤を用いて撥水加工した。

高耐熱の無機繊維として、シリカ繊維（中国製）を５０％、難燃性の有機繊維としてメラミン繊維（商品名：バソフィル、バソフィルファイバー社製）を２５％および低融点の有機繊維を２５％用いた以外は、実施例１と同様に処理して硬綿状のマット材を得た。

高耐熱の無機繊維として、長さ５１ｍｍにカットしたＳガラス繊維（商品名：Ｔ−ｇｌａｓｓ、日東紡績製）を７０％、難燃性有機繊維としてパラアラミド繊維（商品名：ケブラー、東レデュポン社製）を１５％用いた以外は、実施例１と同様に処理して硬綿状のマット材を得た。

高耐熱の無機繊維として、長さ５１ｍｍにカットしたシリカ繊維を７０％、難燃性の有機繊維としてＰＢＯ繊維（商品名：ザイロン、東洋紡製）を３０％の割合で配合し、エアレイドにより目付２５０ｇ／ｍ^２のウエブを形成した。この後に、リン系難燃剤を含んだポリエステル樹脂ディスパージョンを噴霧・浸透させて乾燥することにより、厚さ２０ｍｍであるレジンボンドのマット材を得た。ついで、得たマット材を無機用および有機用の撥水剤を併用して撥水加工した。

シリカ繊維を３０％、メタアラミド繊維を４５％、低融点繊維を２５％用いた以外は、実施例１と同様に処理して硬綿状のマット材を得た。

比較例１
市販のガラスマット（商品名：ホワイトロール、マグ社製）を実施例１と同様に処理し、さらに硬綿状のマット材を撥水加工した。

比較例２
長さ５１ｍｍにカットしたＥガラス繊維７０％と、メタアラミド繊維（商品名：ノーメックス、デュポン製）を３０％の割合で配合し、エアレイドにより目付２５０ｇ／ｍ^２のウエブを形成した。この後に、リン系難燃剤を含んだポリエステル樹脂ディスパージョンを噴霧・浸透させて乾燥することにより、厚さ２０ｍｍであるレジンボンドのマット材を得た。ついで、得たマット材を無機用および有機用の撥水剤を併用して撥水加工した。

比較例３
長さ５１ｍｍにカットしたステンレススチール繊維（商品名：ナスロン、日本精線製）を７０％、メタアラミド繊維（商品名：ノーメックス、デュポン製）を１５％、芯鞘型低融点ポリエステル繊維（商品名：サフメット、東レ製）を１５％の割合で配合し、カーディングによって目付２５０ｇ／ｍ^２のウエブを形成した。この後に、１６０℃で４分間熱処理することにより、厚さ２０ｍｍの硬綿状のマット材を得た。ついで、得たマット材を無機用および有機用の撥水剤を併用して撥水加工した。

実施例１〜５および比較例１〜３のマット材について、耐熱性および断熱性を評価した結果を下記の表１に示す。この結果、実施例１〜５については、いずれも良好な耐熱性と断熱性を示した。一方、比較例１および２においては、テスト開始から３０秒程度で、試料に穴が開いてしまった。また、比較例３では、耐熱性は十分であったが、テスト中の試料背面の温度が上がってしまい、断熱性に関して不十分であると判定した。

表１の耐熱性および断熱性評価について
１０ｃｍ角以上の大きさのマット材サンプルを水平な架台の上に置き、ガスバーナーの炎が高さ５０〜８０ｍｍであり、内炎の高さが１０〜１５ｍｍとなるように調整して、この炎の約１０ｍｍの部分が架台上サンプルの下面に当たるように架台またはガスバーナーの高さを調整する。架台上のマット材サンプルのほぼ中央に、ガスバーナーの炎を５分間当てる。この５分間の間に、穴あきがなければ耐熱性は○と判定し、少しでも穴が開いたら×と判定する。また、この実験時に、マット材の背面に手をかざすことができれば断熱性を○、できなければ×と判定する。

原料繊維には、高耐熱の無機繊維としてシリカ繊維を、難燃性の有機繊維としてメタアラミド繊維を、低融点の有機繊維として芯鞘型の低融点ポリエステル繊維をそれぞれ用いた。シリカ繊維には、水系のフッ素系撥水剤を乾燥後の繊維への付着量で１重量％となるようにスプレーにより付与した後、加熱によって水分率が２重量％以下となるように乾燥処理した。また、メタアラミド繊維および低融点ポリエステル繊維は、前記と同じ水系のフッ素系撥水剤と、同時にポリエステル樹脂をバインダーとするリン窒素系難燃剤の水系デイスパージョンとを、それぞれ付着量で１重量％ずつとなるようにスプレーによって付与した後に、同様に水分率で２重量％以下となるように乾燥処理した。

これらの薬剤処理したシリカ繊維５０％、メタアラミド繊維３０％、低融点ポリエステル繊維２０％を混綿し、カーディングによって目付２５０ｇ／ｍ^２のウェブを形成した。ついで針深さ６ｍｍ、針密度７本／ｃｍ^２の条件で両面をニードルパンチ加工した後に、１７０℃で３分間熱処理して厚さ２０ｍｍの硬綿状のマット素材を得た。得たマット素材の耐熱性、撥水性、延焼性を評価したところ、いずれも合格レベルである。

原料繊維には、高耐熱の無機繊維としてシリカ繊維を、難燃性有機繊維としてメタアラミド繊維を、低融点の有機繊維として芯鞘型の低融点ポリエステル繊維をそれぞれ用いた。それぞれの繊維を、水系のフッ素系撥水剤を乾燥後の繊維への付着量で１重量％となるようにスプレーにより付与した後、加熱により水分率が２重量％以下となるように乾燥処理した。

これらの薬剤処理したシリカ繊維５０％、メタアラミド繊維３０％、低敵点ポリエステル繊維２０％を混綿し、カーデイングにより目付２５０ｇ／ｍ^２のウェブを形成した。ついで針深さ６ｍｍ、針密度７本／ｃｍ^２の条件で両面をニードパンチ加工した後に、ポリエステル樹脂をバインダーとするリン窒素系難燃剤の水系ディスパージョンを、乾燥後重量で１０ｇ／ｍ^２となるようにスプレーによって両面に付与し、さらに１８０℃で５分間熱処理して厚さ２０ｍｍの硬綿状マット素材を得た。得たマット素材の耐熱性、撥水性、延焼性を評価したところ、いずれも合格レベルである。

実施例６および７において、撥水性の評価は、ＡＳＴＭＣ１５１１−０４に準拠し、２５ｃｍ角のサンプルを水中に１５分間沈め、それを取り出してから１分間静置した後に、その重量増加が２０ｇ以下のものを合格とする。また、延焼性の評価は、サンプル表面にガスバーナーの炎を２分間接炎し、炎を離した後の残炎時間が１秒以内のものを合格とする。

Claims

ガスバーナーの炎を５分間当接する燃焼試験においてマット材に穴が開かず、この燃焼試験の際にマット背面に手をかざすことができる断熱吸音材であって、高温強度を１０００℃以上で維持する高耐熱性の無機繊維２０〜８０％と、熱溶融温度または熱分解温度が３５０℃以上である難燃性の有機繊維１０〜６０％と、低融点の有機繊維１０〜２５％とを均一に混綿し、得た綿状素材を熱処理することによって全体をマット化した厚さ８〜５０ｍｍである高耐熱の断熱吸音材。
ガスバーナーの炎を５分間当接する燃焼試験においてマット材に穴が開かず、この燃焼試験の際にマット背面に手をかざすことができる断熱吸音材であって、高温強度を１０００℃以上で維持する高耐熱性の無機繊維２０〜８０％と、熱溶融温度または熱分解温度が３５０℃以上である難燃性の有機繊維２０〜８０％とを均一に混綿し、得た綿状素材に耐熱性の樹脂バインダーを乾量で全量の１０〜２５％施し、該綿状素材を熱処理することによって全体をマット化した厚さ８〜５０ｍｍである高耐熱の断熱吸音材。
液状の撥水剤を綿状素材に添加することにより、該綿状素材に撥水性を付与する請求項１または２記載の断熱吸音材。
高耐熱性の無機繊維は、シリカ繊維、Ｓガラス繊維、炭化ケイ素繊維、ホウ素繊維、アルミナシリケート繊維、チタン酸アルカリ繊維およびセラミック繊維からなる群から少なくとも１種選択される請求項１または２記載の断熱吸音材。
高耐熱性の無機繊維がシリカ繊維である請求項４記載の断熱吸音材。
難燃性の有機繊維は、メタアラミド繊維、パラアラミド繊維、メラミン繊維、ポリベンゾオキサゾール繊維、ポリベンゾイミダゾール繊維、ポリベンゾチアゾール繊維、ポリアリレート繊維、ポリエーテルスルホン繊維、液晶ポリエステル繊維、ポリフェニレンサルファイド繊維、ポリイミド繊維、ポリエーテルイミド繊維、ポリエーテルエーテルケトン繊維、ポリエーテルケトン繊維、ポリエーテルケトンケトン繊維またはポリアミドイミド繊維からなる群から少なくとも１種選択される請求項１または２記載の断熱吸音材。
原料繊維を混綿する前に、あらかじめ撥水剤、難燃剤および撥水剤と難燃剤の混合剤からなる群から選択された薬剤で処理する請求項１または２記載の断熱吸音材。
断熱吸音材の少なくとも片面に難燃性の樹脂をさらに付与する請求項１または２記載の断熱吸音材。
マット化した断熱吸音材において、さらにニードルパンチング、毛焼きおよびカレンダーからなる群から選択された表面平滑化処理を施す請求項１または２記載の断熱吸音材。