シート体
【課題】 ハロゲン系難燃剤を用いることなく、高い難燃性を有し、さらに、加工適性、樹脂の被膜強度、耐熱性、耐光性および風合いなどの物性の高いシート体を提供することを目的とする。
【解決手段】 繊維構造物１２と難燃層１３とを備え、繊維構造物１２上に難燃層１３が形成されたシート体１１である。難燃層１３は、膨張黒鉛１４および樹脂１５を含み、難燃層１３の厚みＡが、膨張黒鉛１４の長径Ｂより小さい。
【解決手段】 繊維構造物１２と難燃層１３とを備え、繊維構造物１２上に難燃層１３が形成されたシート体１１である。難燃層１３は、膨張黒鉛１４および樹脂１５を含み、難燃層１３の厚みＡが、膨張黒鉛１４の長径Ｂより小さい。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、難燃性のシート体に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、不織布などの繊維構造物を基材としたシートに難燃性を付与するために、テトラブロモフタル酸、テトラブロモビスフェノールＡなどの臭素系、テトラクロロフタル酸、塩化パラフィンなどの塩素系などのハロゲン系難燃剤を分散させた樹脂を被覆している。しかしながら、このようにハロゲン系難燃剤を使用した場合、シートを焼却した際に、発生するガスにより焼却炉が腐食されたり、ダイオキシンが発生したりする。このため、ハロゲン系難燃剤の使用は環境上問題点が多く、使用が禁止されているものがある。
【０００３】
したがって、ハロゲン系難燃剤に代わって、非ハロゲン系難燃剤を使用することが提案されている（たとえば、特許文献１および２参照）。非ハロゲン系難燃剤としては、ポリリン酸アンモニウム、水溶性リン酸アンモニウム、リン酸エステルなどの非ハロゲン系リン系難燃剤、水酸化アルミニウム、水酸化マグネシウムなどの非ハロゲン系金属水和物などが知られている。しかしながら、これらの非ハロゲン系難燃剤は、充分な難燃性を発揮させるためには、繊維構造物を被覆する樹脂に多量に添加する必要があり、難燃効果に必要な量を添加すると、加工適性、樹脂の被膜強度、耐熱性、耐光性、風合いの低下およびコスト高騰、難燃剤の経時安定性などに問題がある。
【０００４】
そこで、他の典型的な従来の技術として、非ハロゲン系難燃剤である膨張黒鉛を難燃剤として用いた技術が後述の特許文献に記載されている。特許文献３には、膨張黒鉛を分散させた水溶液に、不織布などの繊維を含浸させて得られる難燃性繊維シートが記載されている。特許文献４には、膨張黒鉛と水とを含む水性裏打ち材を布地の裏面に塗布して乾燥させた難燃性布地が記載されている。特許文献５には、膨張黒鉛を分散させた合成樹脂を被覆した難燃性製品が記載されている。
【０００５】
【特許文献１】特開平１０−２９５８４１号公報
【特許文献２】特開２００１−２６２４６６号公報
【特許文献３】特開２００５−９７８１６号公報
【特許文献４】特開２００１−７３２７５号公報
【特許文献５】国際公開第０３／０６６９５６号パンフレット
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献３によると、難燃性繊維シートは、高温に晒されると膨張黒鉛が膨張して、自己消火性を発揮することができ、難燃性を有する。しかしながら、難燃性繊維シートは、膨張黒鉛を分散させた水溶液を繊維に含浸させて得られるので、粒径の小さい膨張黒鉛しか付着させることができない。膨張黒鉛は、粒径が大きいほど防炎効果が高いので、粒径の小さい膨張黒鉛しか付着させることができない場合、難燃性を充分に高めることができない。
【０００７】
また、充分な難燃性を発揮させるためには、膨張黒鉛を多量に付着させる必要があり、充分に高い難燃性を発揮することができるのに必要な量を添加すると、加工適性、樹脂の被膜強度、耐熱性、耐光性、風合いの低下およびコスト高騰、難燃剤の経時安定性などに問題がある。さらに、粒径の大きな膨張黒鉛は、溶媒に分散させる際などに、破壊されないように加工することが困難であり、破壊されてしまうと、高い防炎効果を付与することができなくなる。また、難燃性繊維シートは、膨張黒鉛を分散させた水溶液を繊維に含浸させて得られるので、両面に膨張黒鉛が付着するので、風合いが低下する。
【０００８】
特許文献４によると、難燃性布地は、適度な柔軟性を有し、さらに難燃性を有する。しかしながら、上記と同様、粒径の小さい膨張黒鉛しか付着させることができず、難燃性を充分に高めることができない。また、充分な難燃性を発揮させるためには、膨張黒鉛を多量に付着させる必要があり、充分に高い難燃性を発揮することができるのに必要な量を添加すると、加工適性、樹脂の被膜強度、耐熱性、耐光性、風合いの低下およびコスト高騰、難燃剤の経時安定性などに問題がある。また、粒径の小さい膨張黒鉛を含む水性裏打ち材は、裏抜けし、膨張黒鉛を付着させようとする面とは反対側の面にも膨張黒鉛が付着され、風合いが低下する。
【０００９】
特許文献５によると、難燃性製品は、膨張黒鉛が付着されているので、難燃性を有する。しかしながら、鱗片状である膨張黒鉛の長辺が、ファスナーの表面に略垂直に配置されると、難燃性をあまり高めることができない。膨張黒鉛を付着させる方法として、膨張黒鉛を分散させた樹脂溶液をファスナーに塗布させるだけで、膨張黒鉛が付着される配置などを一定にする工夫がなされていない。よって、膨張黒鉛は、様々な方向に向かって配置されており、難燃性をあまり高めることができないような配置で付着されている膨張黒鉛が存在し、難燃性が充分に高いとは言えない。
【００１０】
本発明の目的は、ハロゲン系難燃剤を用いることなく、高い難燃性を有し、さらに、加工適性、樹脂の被膜強度、耐熱性、耐光性および風合いなどの物性の高いシート体を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明は、繊維構造物と、
膨張黒鉛および樹脂を含む難燃層とを備え、
前記難燃層は、前記繊維構造物上に形成され、
前記難燃層の厚みが、前記膨張黒鉛の長径より小さいことを特徴とするシート体である。
【００１２】
また本発明は、前記難燃層は、前記繊維構造物の片面に形成されることを特徴とする。
また本発明は、前記膨張黒鉛の長径は、２００μｍ以上９００μｍ以下であり、
前記難燃層の厚みは、５０μｍ以上５００μｍ以下であることを特徴とする。
【００１３】
また本発明は、前記繊維構造物は、不織布であることを特徴とする。
また本発明は、前記樹脂は、ポリウレタンであることを特徴とする。
【００１４】
また本発明は、前記繊維構造物は、撥水性を付与した繊維構造物であることを特徴とする。
また本発明は、前記難燃層は、さらにリン系難燃剤を含むことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、繊維構造物と、膨張黒鉛および樹脂を含む難燃層とを備え、この難燃層は、繊維構造物上に形成されるシート体である。そうすると、シート体が高温に晒されると、繊維構造物上に形成される難燃層に含まれる膨張黒鉛が膨張して、自己消火性を発揮することができ、難燃性を有する。
【００１６】
鱗片状である膨張黒鉛は、長辺が繊維構造物に略垂直に配置されると、難燃性をあまり高めることができない。シート体は、難燃層の厚みが、難燃層に含まれる膨張黒鉛の長径より小さい。よって、膨張黒鉛の長辺が、繊維構造物の表面に対して沿うように配置されるので、少量の膨張黒鉛で繊維構造物表面を覆うことができ、高い難燃性を発揮することができる。また、少量の膨張黒鉛で高い難燃性を発揮することができるので、加工適性、樹脂の被膜強度、耐熱性、耐光性および風合いなどの繊維構造物の有する物性を低下させることがない。
【００１７】
以上より、シート体は、ハロゲン系難燃剤を用いることなく、高い難燃性を有し、さらに、加工適性、樹脂の被膜強度、耐熱性、耐光性および風合いなどの物性が高い。
【００１８】
また本発明によれば、難燃層は、繊維構造物の片面に形成されるので、難燃層を形成しない面では、繊維構造物の有する風合いなどを全く低下させることがない。
【００１９】
また本発明によれば、膨張黒鉛の長径は、２００μｍ以上９００μｍ以下であり、難燃層の厚みは、５０μｍ以上５００μｍ以下である。長径が７００μｍ以上９００μｍ以下である膨張黒鉛は、難燃性を高めるのに好ましく、この膨張黒鉛を含む難燃層は、難燃性が高い。また、難燃性を高めるのに好ましい長径が２００μｍ以上９００μｍ以下である膨張黒鉛の長辺が、繊維構造物の表面に対して沿うように配置され、高い難燃性を発揮することができる。
【００２０】
また本発明によれば、繊維構造物は、不織布である。そうすると、繊維構造物と難燃層とが絡みやすく、剥離されにくくなる。
【００２１】
また本発明によれば、樹脂は、ポリウレタンである。そうすると、ポリウレタンは耐熱性が高いので、シート体の難燃性がより高い。
【００２２】
また本発明によれば、繊維構造物は、撥水性を付与した繊維構造物である。そうすると、繊維構造物が有する撥水性を損なうことなく、難燃性を付与することができる。
【００２３】
また本発明は、難燃層は、さらにリン系難燃剤を含む。そうすることによって、難燃層に含まれる樹脂の難燃性を高めることができ、より難燃性の高いシート体が得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
本発明は、難燃性を有するシート体であり、航空機用および車両用の座席シートに好適に用いられる。
【００２５】
図１は、本発明であるシート体１１の概略断面図である。シート体１１は、繊維構造物１２上に難燃層１３が形成されるシート体である。難燃層１３は、膨張黒鉛１４および樹脂１５を含む。
【００２６】
膨張黒鉛は、鱗片状黒鉛の層間に化学品を挿入したものである。膨張黒鉛は、たとえば、以下のようにして製造される。鱗片状黒鉛は、主に中国で産出される。天然鉱山から採取された鱗片状黒鉛は、採掘後、粉砕、水分級の工程によって、カーボン含有量約９５％以上の黒鉛になる。不純物を取り除くために強酸で洗浄、高温下アルカリ中で焼結する。再度、洗浄することにより、カーボンの含有量を高めることができる。
【００２７】
次に、鱗片状黒鉛は、化学品を挿入し易くするために、オゾンなどの酸化剤、硝酸および過マンガン酸カリウムによって、処理し、処理後、中和工程を通って、さらに洗浄工程、ドライ工程を施す。そして、処理した鱗片状黒鉛の層間に化学品を挿入する。
【００２８】
難燃剤としての膨張黒鉛は、含有している化学品が熱によってガスを発生し、その結果、鱗片状の黒鉛が膨張していく。その結果、熱などに安定した層であるチャーを形成することによって難燃効果をもたらす。
【００２９】
難燃層１３は、膨張黒鉛１４を含む。よって、シート体１１が高温に晒されると、繊維構造物１２上に形成される難燃層１３に含まれる膨張黒鉛１４が膨張して、自己消火性を発揮することができ、難燃性を有する。鱗片状である膨張黒鉛１４は、長辺が繊維構造物に略垂直に配置されると、難燃性をあまり高めることができない。
【００３０】
シート体１１は、難燃層１３の厚みＡが、難燃層１３に含まれる膨張黒鉛１４の長径Ｂより小さい。よって、膨張黒鉛１４の長辺が、繊維構造物１２の表面に対して沿うように配置されるので、少量の膨張黒鉛１４で高い難燃性を発揮することができる。また、少量の膨張黒鉛１４で高い難燃性を発揮することができるので、加工適性、樹脂の被膜強度、耐熱性、耐光性および風合いなどの繊維構造物の有する物性を低下させることがない。
【００３１】
以上より、シート体１１は、ハロゲン系難燃剤を用いることなく、高い難燃性を有し、さらに、加工適性、樹脂の被膜強度、耐熱性、耐光性および風合いなどの物性が高い。
【００３２】
また、難燃層１３は、繊維構造物１２の両面に形成されていてもよいが、繊維構造物１２の片面に形成されるほうが好ましい。そうすることによって、難燃層１３を形成しない面では、繊維構造物１２の有する風合いなどを全く低下させることがない。たとえば、シート体１１を航空機用および車両用の座席シートに用いる場合、難燃層１３を形成した面を裏面として利用すると、高い難燃性と良好な風合いとを有するシート材となり、好ましい。
【００３３】
繊維構造物１２は、繊維から構成される構造物であればよく、たとえば、織物、編物および不織布などが挙げられ、不織布が好ましい。そうすると、繊維構造物１２と難燃層１３とが絡みやすく、剥離されにくくなる。不織布としては、たとえば、目付が２００〜６００ｇ／ｍ２のものが適用できる。
【００３４】
繊維構造物１２を構成する繊維としては、公知の繊維を用いることができる。たとえば、ポリエチレンテレフタレートなどのポリエステル、ナイロン６（ポリカプロラクタム）およびナイロン６６（ポリヘキサメチレンアジポアミド）などのポリアミドなどの合成繊維、酢酸セルロース（アセテートセルロース）などの半合成繊維などが挙げられ、ポリエステルが好ましい。繊維は、単独で使用してもよいし、複数の繊維を混合して使用してもよい。
【００３５】
膨張黒鉛１４は、長径が２００μｍ以上９００μｍ以下である大粒径の膨張黒鉛を含むことが好ましく、３００μｍ以上６００μｍ以下である大粒径の膨張黒鉛を含むことがより好ましい。長径が２００μｍ未満であると、難燃効果を充分に発揮することができない場合があり、９００μｍを超えると、膨張黒鉛が破壊されてしまう場合がある。膨張黒鉛１４として、このような大粒径の膨張黒鉛を含む場合、難燃層１３の厚みは、５０μｍ以上５００μｍ以下であることが好ましい。長径が２００μｍ以上９００μｍ以下である大粒径の膨張黒鉛は、難燃性を高めるのに好ましく、この大粒径の膨張黒鉛を含む難燃層は、難燃性が高い。また、大粒径の膨張黒鉛の長辺が、繊維構造物の表面に対して沿うように配置され、高い難燃性を発揮することができる。また、長径が２００μｍ未満の小粒径の膨張黒鉛を含んでいてもよい。そうすると、大粒径の膨張黒鉛と大粒径の膨張黒鉛との間に、小粒径の膨張黒鉛が入り込み、より難燃性を高めることができる。
【００３６】
樹脂１５は、公知の樹脂を用いることができ、熱可塑性樹脂であっても、熱硬化性樹脂であってもよい。熱可塑性樹脂としては、ポリエステル、ポリウレタンおよびアクリル樹脂などが挙げられ、熱硬化樹脂としては、ポリウレタンなどが挙げられる。その中でも熱可塑性樹脂であるポリウレタンが好ましい。ポリウレタンは耐熱性が高いので、シート体の難燃性がより高くなる。
【００３７】
また、難燃層１３は、さらにリン系難燃剤を含んでいてもよい。そうすることによって、難燃層１３に含まれる樹脂１５の難燃性をより高めることができ、より難燃性の高いシート体が得られる。
【００３８】
次に、シート体１１の製造方法について説明する。膨張黒鉛１４、樹脂１５および有機溶媒を含む塗工液１６を、繊維構造物１２に塗工して、乾燥させることによって、繊維構造物１２上に難燃層１３を形成される。そうすることによって、シート体１１を製造する。
【００３９】
塗工液１６は、膨張黒鉛１４、樹脂１５および有機溶媒をプロペラ式の攪拌器で撹拌して、膨張黒鉛１４を破壊しないように分散させて、得られる。有機溶媒は、ハロゲンを含まない溶媒であれば、公知の有機溶媒を用いることができ、たとえば、メチルエチルケトン（ＭＥＫ）、イソプロピルアルコール（ＩＰＡ）、メタノール、ヘキサン、ベンゼン、ジメチルホルムアミド、ジメチルスルホキシド、トルエンなどが挙げられる。たとえば、熱可塑性樹脂であるポリウレタンを用いた場合は、ＭＥＫが好ましく、溶媒の揮発量を調整するために、適宜、トルエンを混合したＭＥＫがより好ましい。また、アクリル樹脂を用いた場合は、トルエンや酢酸エチルが好ましい。
【００４０】
また、繊維構造物１２は、撥水性を付与した繊維構造物であってもよい。塗工液１６に水ではなく、有機溶媒を含むので、繊維構造物１２が撥水性を有していても、難燃層１３を作成することができる。そうすると、繊維構造物１２が有する撥水性を損なうことなく、シート体１１に難燃性を付与することができる。
【００４１】
塗工液１６は、コンマコータを用いて塗工する。図２は、コンマコータ２１を用いた塗工方法を説明するための概略断面図である。コンマコータ２１は、ローラ２２と、コンマ刃２３と、バット２４とを備える。ローラ２２は、回転することによって、繊維構造物１２を搬送する。コンマ刃２３の中心軸線は、ローラ２２の中心軸線と平行である。コンマ刃２３は、ローラ２２と離間して設けられる。バット２４は、板状の部材であり、繊維構造物１２に一辺が接しており、塗工液１６の貯留部を形成する。
【００４２】
コンマコータ２１は、ローラ２２を回転させて、塗工液１６の貯留部に繊維構造物１２を通過させる。そうすることによって、繊維構造物１２上に塗工液１６が塗布される。このようなコンマコータでは、繊維構造物１２の厚みと塗布された塗工液の厚みとを合わせた総厚みは、コンマ刃２３とローラ２２との距離であるクリアランスＤによって規制され、総厚みとクリアランスＤとが等しいものとみなすことができる。したがって、塗布された塗工液の厚み、すなわち難燃層の厚みＡは、クリアランスＤから繊維構造物１２の厚みＣを引いた値（Ａ＝Ｄ−Ｃ）となる。
【００４３】
クリアランスＤは、コンマ刃２３の位置を調整することによって適宜変えることができるので、繊維構造物１２の厚みＣを考慮すれば、クリアランスＤを調整することによって難燃層の厚みＡを制御することができる。
【００４４】
そこで、難燃層の厚みＡが膨張黒鉛の長径Ｂよりも小さくなるように（Ｄ−Ｃ＜Ｂとなるように）クリアランスＤを設定して塗工する。そうすることによって、膨張黒鉛の長辺が、繊維構造物１２の表面に対して沿うように配置されるので、少量の膨張黒鉛で繊維構造物表面を覆うことができ、高い難燃性を発揮することができる。また、膨張黒鉛１４を破壊することなく、膨張黒鉛１４を繊維構造物１２に均一に付着させることができる。
【００４５】
その後、繊維構造物１２上の塗工液１６を乾燥させる。そうすることによって、繊維構造物１２上に難燃層１３を形成することができる。
【実施例】
【００４６】
（実施例１）
繊維構造物１２としては、撥水加工した不織布（目付４００ｇ／ｍ２、厚み１０００μｍ）を用いた。撥水加工は、フッ素系撥水剤４％ｏｗｓおよび含リングアニジン系難燃剤１０％ｏｗｓを用いて行った。
【００４７】
塗工液１６としては、以下の組成のものを用いた。
エステル系ウレタン樹脂 ７０重量部
膨張黒鉛 ３０重量部
メチルエチルケトン １５重量部
トルエン １５重量部
【００４８】
繊維構造物１２に塗工液１６を図２に示すようなコンマコータで塗工した。クリアランスは、１３００μｍとした。難燃層の厚みＡは、繊維構造物１２の厚みＣが１０００μｍであることから、３００μｍである。塗工量は、２００ｇ／ｍ２であった。また、膨張黒鉛は、長径約８００μｍの大粒径膨張黒鉛と長径約３３０μｍの中粒径膨張黒鉛と長径約１２０μｍ小粒径膨張黒鉛との混合物であり、膨張黒鉛の厚みは、長径にかかわらず、１０μｍ〜５５μｍであった。その後、繊維構造物１２上の塗工液１６を乾燥させることによって、繊維構造物１２上に難燃層１３を形成することができる。
【００４９】
（実施例２）
繊維構造物１２としては、撥水加工していない不織布（目付４００ｇ／ｍ２、厚み１０００μｍ）を用いた。
【００５０】
塗工液１６としては、以下の組成のものを用いた。
エステル系ウレタン樹脂 ７０重量部
膨張黒鉛 ３０重量部
メチルエチルケトン １５重量部
【００５１】
繊維構造物１２に塗工液１６を図２に示すようなコンマコータで塗工した。クリアランスは、１３００μｍとした。難燃層の厚みＡは、繊維構造物１２の厚みＣが１０００μｍであることから、３００μｍである。塗工量は、２００ｇ／ｍ２であった。また、膨張黒鉛は、長径約８００μｍの大粒径膨張黒鉛と長径約３３０μｍの中粒径膨張黒鉛と長径約１２０μｍ小粒径膨張黒鉛との混合物であり、膨張黒鉛の厚みは、長径にかかわらず、１０μｍ〜５５μｍであった。その後、繊維構造物１２上の塗工液１６を乾燥させることによって、繊維構造物１２上に難燃層１３を形成することができる。
【００５２】
（比較例１）
クリアランスを１５００μｍにしたこと以外、実施例１と同様である。
【００５３】
（比較例２）
国際公開第０３／０６６９５６号パンフレットの実施例１に基づいて、スライドファスナーチェーン（シート体）を作製した。具体的には、以下のように作製した。ポリアミド樹脂１００部と、難燃剤（水酸化マグネシウム２５質量％、熱膨張性黒鉛５０質量％、ポリリン酸メラミン２５質量％）１０部よりなる難燃性ポリアミド樹脂ペレットを、押出機にて押出されたストランドを切断することにより作製した。得られたペレットをファスナーテープに加工し、エレメントとしては、上記処方と同じ難燃性ポリアミド樹脂材料からなるコイル状エレメント、難燃性付与剤を全く含まない合成樹脂製コイル状エレメント、個々の合成樹脂製エレメントを射出成形すると同時にファスナーテープの縁部に止着する射出タイプエレメント、あるいは金属製エレメントを用いてスライドファスナーチェーンを作製した。
【００５４】
（比較例３）
特開２００１−７３２７５号公報の実施例１に基づいて、難燃性布地（シート体）を作製した。具体的には、以下のように作製した。撹拌機、滴下ロート、窒素ガス導入管、温度計、還流冷却器を備えた反応容器に、イオン交換水２３７ｇ、ドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム０．２ｇおよびイタコン酸５ｇを仕込み、５０℃に加熱して溶解させた。容器内を窒素ガスで置換した後、反応温度を６０℃に昇温し、その温度を維持しながら、ブチルアクリレート１７５ｇ、エチルアクリレート２５６ｇ、アクロニトリル５０ｇ、メタクリル酸５ｇおよびジアセトンアクリルアミド４ｇの混合液、イオン交換水１２５ｇ、ドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム７．２ｇ、アクリルアミド５ｇの混合液、３％過硫酸カリウム４０ｇ、６％重亜硫酸ナトリウム１６ｇを４時間かけて連続的に添加し、乳化重合を行ってエマルジョンを得た。このエマルジョンをアンモニア水で中和し、アジピン酸ヒドラジッド２．２ｇを加えた。最終的に得られたエチレン系共重合体エマルジョンは、乳白色、固形物５０％、ｐＨ６．５、粘度１００ｍＰａ・ｓ（３０ｒｐｍ／２５℃）、Ｔｇ−２０℃のものであった。得られたエチレン系共重合体エマルジョン１００重量部（固形分として）に、膨張黒鉛（８０９９Ｈ、住友ケミカル（株）製）３０重量部、ポリアクリル酸ナトリウム５重量部、１２．５％アンモニア水５重量部および水を加え、固形分５０％、ＰＨ８．５、粘度３，０００ｍＰａ・ｓ（１０ｒｐｍ／２０℃）の難燃性裏打ち材を得た。この難燃性裏打ち材をポリエステル製織布（目付３５０ｇ／ｍ２）に、２００ｇ／ｍ２（乾燥重量）をドクターナイフで塗布し、１５０℃、１０分間乾燥、さらに２０℃、６５％ＲＨの雰囲気中で２４時間放置して難燃性布地（シート体）を得た。
【００５５】
（比較例４）
膨張黒鉛の配合量を４０重量部にすること以外、比較例３と同様である。特開２００１−７３２７５号公報の実施例２記載の難燃性布地（シート体）である。
【００５６】
（比較例５）
膨張黒鉛の配合量を５０重量部にすること以外、比較例３と同様である。特開２００１−７３２７５号公報の実施例３記載の難燃性布地（シート体）である。
【００５７】
（比較例６）
膨張黒鉛の配合量を６０重量部にすること以外、比較例３と同様である。特開２００１−７３２７５号公報の実施例４記載の難燃性布地（シート体）である。
【００５８】
［電子顕微鏡写真］
実施例１および比較例１であるシート体を、走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）観察した。図３は、実施例１であるシート体のＳＥＭ写真を示す図面である。図４は、比較例１であるシート体のＳＥＭ写真を示す図面である。ＳＥＭは、日立製作所製Ｓ−２２５０Ｎを用いて、ＷＤ（ワーキングディスタンス）１５ｍｍ、加速電圧５ｋＶ、倍率５０倍で観察した。
【００５９】
難燃層の厚みが、膨張黒鉛の長径より小さいシート体（実施例１）は、図３に示すように、膨張黒鉛の長辺が、繊維構造物１２の表面に対して沿うように配置され、難燃層の厚みが、膨張黒鉛の長径より大きいシート体（比較例１）は、繊維構造物１２の表面に対して略垂直に配置されている膨張黒鉛が存在する。
【００６０】
また、ＳＥＭ写真から求めた、膨張黒鉛の被覆率は、実施例１が、４７％であり、比較例１が、４４％である。実施例１は、難燃層１３が薄く、膨張黒鉛の量が少ないにもかかわらず、膨張黒鉛の被覆率が比較例１より高い。このことからも、実施例１は、膨張黒鉛の長辺が、繊維構造物１２の表面に対して沿うように配置されていることがわかる。膨張黒鉛の被覆率は、ＳＥＭ写真の膨張黒鉛の領域を切り取ったものの重量と、ＳＥＭ写真の重量とから、算出したものである。
【００６１】
［燃焼試験］
製造されたシート体について、下記の各種燃焼試験を行い、その結果を示した。
【００６２】
（鉄道車両用材料に基づく方法）
製造されたシート体を、運輸省鉄道車両用非金属材料試験法（車材試験）により燃焼試験を行い、その結果を、難燃性規格とともに表１に示す。試験片としては、Ｂ５判（１８２ｍｍ×２５７ｍｍ）に裁断したものを用いた。
【００６３】
【表１】
【００６４】
表１より、難燃層の厚みが、膨張黒鉛の長径より小さいシート体（実施例１）は、車材試験によれば難燃性を示すことがわかる。
【００６５】
（ＦＭＶＳＳ）
製造されたシート体を、米国連邦自動車安全基準（ＦＭＶＳＳ）−３０２により燃焼試験を行い、その結果を表２に示す。ＦＭＶＳＳ−３０２による燃焼試験における表示は、次のとおりである。
【００６６】
試験片に着火しない場合、燃焼が標線Ａに達しないで自消した場合、燃焼速度を、「０」と表示し、燃焼距離および燃焼時間を、「−」と表示し、「不燃性」と区分する。
【００６７】
燃焼が標線Ａを越えて、５０．８ｍｍ以内でかつ６０秒以内に自消した場合、燃焼速度を、「ＳＥ」と表示し、燃焼距離および燃焼時間を表示し、「自消性」と区分する。
【００６８】
不燃性および自消性以外に区分された場合は、燃焼速度を表示し、燃焼距離および燃焼時間を、「−」と表示し、「−」と区分する。
【００６９】
【表２】
【００７０】
表２より、難燃層の厚みが、膨張黒鉛の長径より小さいシート体（実施例１）は、ＦＭＶＳＳ−３０２によれば、不燃性を示すことがわかる。それに対して、難燃層の厚みを制御しておらず、膨張黒鉛の含有量が少ないシート体（比較例３，４）は、不燃性を示さない。難燃層の厚みを制御していなくても、膨張黒鉛の含有量が多いシート体（比較例５，６）は、不燃性を示すが、膨張黒鉛の付着量が多く、良好な風合いを有しているとは言えない。
【００７１】
（旅客機内装材の耐火性試験に基づく方法）
製造されたシート体を、旅客機内装材の耐火性試験（材料区分：座席クッション、カーテン、カーペットなど）により燃焼試験を行い、その結果を、耐火性基準とともに表３に示す。
【００７２】
【表３】
【００７３】
表３より、難燃層の厚みが、膨張黒鉛の長径より小さいシート体（実施例２）は、旅客機内装材の耐火性試験（材料区分：座席クッション、カーテン、カーペットなど）の耐火性基準を満たすことがわかる。また、難燃層の厚みを制御していないシート体（比較例２）は、実施例２の評価より悪く、特に滴下物の残炎時間が長かった。
【図面の簡単な説明】
【００７４】
【図１】本発明であるシート体１１の概略断面図である。
【図２】コンマコータ２１を用いた塗工方法を説明するための概略断面図である。
【図３】実施例１であるシート体のＳＥＭ写真を示す図面である。
【図４】比較例１であるシート体のＳＥＭ写真を示す図面である。
【符号の説明】
【００７５】
１１ シート体
１２ 繊維構造物
１３ 難燃層
１４ 膨張黒鉛
１５ 樹脂
１６ 塗工液
２１ コンマコータ
２２ ローラ
２３ コンマ刃
２４ バット
【技術分野】
【０００１】
本発明は、難燃性のシート体に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、不織布などの繊維構造物を基材としたシートに難燃性を付与するために、テトラブロモフタル酸、テトラブロモビスフェノールＡなどの臭素系、テトラクロロフタル酸、塩化パラフィンなどの塩素系などのハロゲン系難燃剤を分散させた樹脂を被覆している。しかしながら、このようにハロゲン系難燃剤を使用した場合、シートを焼却した際に、発生するガスにより焼却炉が腐食されたり、ダイオキシンが発生したりする。このため、ハロゲン系難燃剤の使用は環境上問題点が多く、使用が禁止されているものがある。
【０００３】
したがって、ハロゲン系難燃剤に代わって、非ハロゲン系難燃剤を使用することが提案されている（たとえば、特許文献１および２参照）。非ハロゲン系難燃剤としては、ポリリン酸アンモニウム、水溶性リン酸アンモニウム、リン酸エステルなどの非ハロゲン系リン系難燃剤、水酸化アルミニウム、水酸化マグネシウムなどの非ハロゲン系金属水和物などが知られている。しかしながら、これらの非ハロゲン系難燃剤は、充分な難燃性を発揮させるためには、繊維構造物を被覆する樹脂に多量に添加する必要があり、難燃効果に必要な量を添加すると、加工適性、樹脂の被膜強度、耐熱性、耐光性、風合いの低下およびコスト高騰、難燃剤の経時安定性などに問題がある。
【０００４】
そこで、他の典型的な従来の技術として、非ハロゲン系難燃剤である膨張黒鉛を難燃剤として用いた技術が後述の特許文献に記載されている。特許文献３には、膨張黒鉛を分散させた水溶液に、不織布などの繊維を含浸させて得られる難燃性繊維シートが記載されている。特許文献４には、膨張黒鉛と水とを含む水性裏打ち材を布地の裏面に塗布して乾燥させた難燃性布地が記載されている。特許文献５には、膨張黒鉛を分散させた合成樹脂を被覆した難燃性製品が記載されている。
【０００５】
【特許文献１】特開平１０−２９５８４１号公報
【特許文献２】特開２００１−２６２４６６号公報
【特許文献３】特開２００５−９７８１６号公報
【特許文献４】特開２００１−７３２７５号公報
【特許文献５】国際公開第０３／０６６９５６号パンフレット
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献３によると、難燃性繊維シートは、高温に晒されると膨張黒鉛が膨張して、自己消火性を発揮することができ、難燃性を有する。しかしながら、難燃性繊維シートは、膨張黒鉛を分散させた水溶液を繊維に含浸させて得られるので、粒径の小さい膨張黒鉛しか付着させることができない。膨張黒鉛は、粒径が大きいほど防炎効果が高いので、粒径の小さい膨張黒鉛しか付着させることができない場合、難燃性を充分に高めることができない。
【０００７】
また、充分な難燃性を発揮させるためには、膨張黒鉛を多量に付着させる必要があり、充分に高い難燃性を発揮することができるのに必要な量を添加すると、加工適性、樹脂の被膜強度、耐熱性、耐光性、風合いの低下およびコスト高騰、難燃剤の経時安定性などに問題がある。さらに、粒径の大きな膨張黒鉛は、溶媒に分散させる際などに、破壊されないように加工することが困難であり、破壊されてしまうと、高い防炎効果を付与することができなくなる。また、難燃性繊維シートは、膨張黒鉛を分散させた水溶液を繊維に含浸させて得られるので、両面に膨張黒鉛が付着するので、風合いが低下する。
【０００８】
特許文献４によると、難燃性布地は、適度な柔軟性を有し、さらに難燃性を有する。しかしながら、上記と同様、粒径の小さい膨張黒鉛しか付着させることができず、難燃性を充分に高めることができない。また、充分な難燃性を発揮させるためには、膨張黒鉛を多量に付着させる必要があり、充分に高い難燃性を発揮することができるのに必要な量を添加すると、加工適性、樹脂の被膜強度、耐熱性、耐光性、風合いの低下およびコスト高騰、難燃剤の経時安定性などに問題がある。また、粒径の小さい膨張黒鉛を含む水性裏打ち材は、裏抜けし、膨張黒鉛を付着させようとする面とは反対側の面にも膨張黒鉛が付着され、風合いが低下する。
【０００９】
特許文献５によると、難燃性製品は、膨張黒鉛が付着されているので、難燃性を有する。しかしながら、鱗片状である膨張黒鉛の長辺が、ファスナーの表面に略垂直に配置されると、難燃性をあまり高めることができない。膨張黒鉛を付着させる方法として、膨張黒鉛を分散させた樹脂溶液をファスナーに塗布させるだけで、膨張黒鉛が付着される配置などを一定にする工夫がなされていない。よって、膨張黒鉛は、様々な方向に向かって配置されており、難燃性をあまり高めることができないような配置で付着されている膨張黒鉛が存在し、難燃性が充分に高いとは言えない。
【００１０】
本発明の目的は、ハロゲン系難燃剤を用いることなく、高い難燃性を有し、さらに、加工適性、樹脂の被膜強度、耐熱性、耐光性および風合いなどの物性の高いシート体を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明は、繊維構造物と、
膨張黒鉛および樹脂を含む難燃層とを備え、
前記難燃層は、前記繊維構造物上に形成され、
前記難燃層の厚みが、前記膨張黒鉛の長径より小さいことを特徴とするシート体である。
【００１２】
また本発明は、前記難燃層は、前記繊維構造物の片面に形成されることを特徴とする。
また本発明は、前記膨張黒鉛の長径は、２００μｍ以上９００μｍ以下であり、
前記難燃層の厚みは、５０μｍ以上５００μｍ以下であることを特徴とする。
【００１３】
また本発明は、前記繊維構造物は、不織布であることを特徴とする。
また本発明は、前記樹脂は、ポリウレタンであることを特徴とする。
【００１４】
また本発明は、前記繊維構造物は、撥水性を付与した繊維構造物であることを特徴とする。
また本発明は、前記難燃層は、さらにリン系難燃剤を含むことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、繊維構造物と、膨張黒鉛および樹脂を含む難燃層とを備え、この難燃層は、繊維構造物上に形成されるシート体である。そうすると、シート体が高温に晒されると、繊維構造物上に形成される難燃層に含まれる膨張黒鉛が膨張して、自己消火性を発揮することができ、難燃性を有する。
【００１６】
鱗片状である膨張黒鉛は、長辺が繊維構造物に略垂直に配置されると、難燃性をあまり高めることができない。シート体は、難燃層の厚みが、難燃層に含まれる膨張黒鉛の長径より小さい。よって、膨張黒鉛の長辺が、繊維構造物の表面に対して沿うように配置されるので、少量の膨張黒鉛で繊維構造物表面を覆うことができ、高い難燃性を発揮することができる。また、少量の膨張黒鉛で高い難燃性を発揮することができるので、加工適性、樹脂の被膜強度、耐熱性、耐光性および風合いなどの繊維構造物の有する物性を低下させることがない。
【００１７】
以上より、シート体は、ハロゲン系難燃剤を用いることなく、高い難燃性を有し、さらに、加工適性、樹脂の被膜強度、耐熱性、耐光性および風合いなどの物性が高い。
【００１８】
また本発明によれば、難燃層は、繊維構造物の片面に形成されるので、難燃層を形成しない面では、繊維構造物の有する風合いなどを全く低下させることがない。
【００１９】
また本発明によれば、膨張黒鉛の長径は、２００μｍ以上９００μｍ以下であり、難燃層の厚みは、５０μｍ以上５００μｍ以下である。長径が７００μｍ以上９００μｍ以下である膨張黒鉛は、難燃性を高めるのに好ましく、この膨張黒鉛を含む難燃層は、難燃性が高い。また、難燃性を高めるのに好ましい長径が２００μｍ以上９００μｍ以下である膨張黒鉛の長辺が、繊維構造物の表面に対して沿うように配置され、高い難燃性を発揮することができる。
【００２０】
また本発明によれば、繊維構造物は、不織布である。そうすると、繊維構造物と難燃層とが絡みやすく、剥離されにくくなる。
【００２１】
また本発明によれば、樹脂は、ポリウレタンである。そうすると、ポリウレタンは耐熱性が高いので、シート体の難燃性がより高い。
【００２２】
また本発明によれば、繊維構造物は、撥水性を付与した繊維構造物である。そうすると、繊維構造物が有する撥水性を損なうことなく、難燃性を付与することができる。
【００２３】
また本発明は、難燃層は、さらにリン系難燃剤を含む。そうすることによって、難燃層に含まれる樹脂の難燃性を高めることができ、より難燃性の高いシート体が得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
本発明は、難燃性を有するシート体であり、航空機用および車両用の座席シートに好適に用いられる。
【００２５】
図１は、本発明であるシート体１１の概略断面図である。シート体１１は、繊維構造物１２上に難燃層１３が形成されるシート体である。難燃層１３は、膨張黒鉛１４および樹脂１５を含む。
【００２６】
膨張黒鉛は、鱗片状黒鉛の層間に化学品を挿入したものである。膨張黒鉛は、たとえば、以下のようにして製造される。鱗片状黒鉛は、主に中国で産出される。天然鉱山から採取された鱗片状黒鉛は、採掘後、粉砕、水分級の工程によって、カーボン含有量約９５％以上の黒鉛になる。不純物を取り除くために強酸で洗浄、高温下アルカリ中で焼結する。再度、洗浄することにより、カーボンの含有量を高めることができる。
【００２７】
次に、鱗片状黒鉛は、化学品を挿入し易くするために、オゾンなどの酸化剤、硝酸および過マンガン酸カリウムによって、処理し、処理後、中和工程を通って、さらに洗浄工程、ドライ工程を施す。そして、処理した鱗片状黒鉛の層間に化学品を挿入する。
【００２８】
難燃剤としての膨張黒鉛は、含有している化学品が熱によってガスを発生し、その結果、鱗片状の黒鉛が膨張していく。その結果、熱などに安定した層であるチャーを形成することによって難燃効果をもたらす。
【００２９】
難燃層１３は、膨張黒鉛１４を含む。よって、シート体１１が高温に晒されると、繊維構造物１２上に形成される難燃層１３に含まれる膨張黒鉛１４が膨張して、自己消火性を発揮することができ、難燃性を有する。鱗片状である膨張黒鉛１４は、長辺が繊維構造物に略垂直に配置されると、難燃性をあまり高めることができない。
【００３０】
シート体１１は、難燃層１３の厚みＡが、難燃層１３に含まれる膨張黒鉛１４の長径Ｂより小さい。よって、膨張黒鉛１４の長辺が、繊維構造物１２の表面に対して沿うように配置されるので、少量の膨張黒鉛１４で高い難燃性を発揮することができる。また、少量の膨張黒鉛１４で高い難燃性を発揮することができるので、加工適性、樹脂の被膜強度、耐熱性、耐光性および風合いなどの繊維構造物の有する物性を低下させることがない。
【００３１】
以上より、シート体１１は、ハロゲン系難燃剤を用いることなく、高い難燃性を有し、さらに、加工適性、樹脂の被膜強度、耐熱性、耐光性および風合いなどの物性が高い。
【００３２】
また、難燃層１３は、繊維構造物１２の両面に形成されていてもよいが、繊維構造物１２の片面に形成されるほうが好ましい。そうすることによって、難燃層１３を形成しない面では、繊維構造物１２の有する風合いなどを全く低下させることがない。たとえば、シート体１１を航空機用および車両用の座席シートに用いる場合、難燃層１３を形成した面を裏面として利用すると、高い難燃性と良好な風合いとを有するシート材となり、好ましい。
【００３３】
繊維構造物１２は、繊維から構成される構造物であればよく、たとえば、織物、編物および不織布などが挙げられ、不織布が好ましい。そうすると、繊維構造物１２と難燃層１３とが絡みやすく、剥離されにくくなる。不織布としては、たとえば、目付が２００〜６００ｇ／ｍ２のものが適用できる。
【００３４】
繊維構造物１２を構成する繊維としては、公知の繊維を用いることができる。たとえば、ポリエチレンテレフタレートなどのポリエステル、ナイロン６（ポリカプロラクタム）およびナイロン６６（ポリヘキサメチレンアジポアミド）などのポリアミドなどの合成繊維、酢酸セルロース（アセテートセルロース）などの半合成繊維などが挙げられ、ポリエステルが好ましい。繊維は、単独で使用してもよいし、複数の繊維を混合して使用してもよい。
【００３５】
膨張黒鉛１４は、長径が２００μｍ以上９００μｍ以下である大粒径の膨張黒鉛を含むことが好ましく、３００μｍ以上６００μｍ以下である大粒径の膨張黒鉛を含むことがより好ましい。長径が２００μｍ未満であると、難燃効果を充分に発揮することができない場合があり、９００μｍを超えると、膨張黒鉛が破壊されてしまう場合がある。膨張黒鉛１４として、このような大粒径の膨張黒鉛を含む場合、難燃層１３の厚みは、５０μｍ以上５００μｍ以下であることが好ましい。長径が２００μｍ以上９００μｍ以下である大粒径の膨張黒鉛は、難燃性を高めるのに好ましく、この大粒径の膨張黒鉛を含む難燃層は、難燃性が高い。また、大粒径の膨張黒鉛の長辺が、繊維構造物の表面に対して沿うように配置され、高い難燃性を発揮することができる。また、長径が２００μｍ未満の小粒径の膨張黒鉛を含んでいてもよい。そうすると、大粒径の膨張黒鉛と大粒径の膨張黒鉛との間に、小粒径の膨張黒鉛が入り込み、より難燃性を高めることができる。
【００３６】
樹脂１５は、公知の樹脂を用いることができ、熱可塑性樹脂であっても、熱硬化性樹脂であってもよい。熱可塑性樹脂としては、ポリエステル、ポリウレタンおよびアクリル樹脂などが挙げられ、熱硬化樹脂としては、ポリウレタンなどが挙げられる。その中でも熱可塑性樹脂であるポリウレタンが好ましい。ポリウレタンは耐熱性が高いので、シート体の難燃性がより高くなる。
【００３７】
また、難燃層１３は、さらにリン系難燃剤を含んでいてもよい。そうすることによって、難燃層１３に含まれる樹脂１５の難燃性をより高めることができ、より難燃性の高いシート体が得られる。
【００３８】
次に、シート体１１の製造方法について説明する。膨張黒鉛１４、樹脂１５および有機溶媒を含む塗工液１６を、繊維構造物１２に塗工して、乾燥させることによって、繊維構造物１２上に難燃層１３を形成される。そうすることによって、シート体１１を製造する。
【００３９】
塗工液１６は、膨張黒鉛１４、樹脂１５および有機溶媒をプロペラ式の攪拌器で撹拌して、膨張黒鉛１４を破壊しないように分散させて、得られる。有機溶媒は、ハロゲンを含まない溶媒であれば、公知の有機溶媒を用いることができ、たとえば、メチルエチルケトン（ＭＥＫ）、イソプロピルアルコール（ＩＰＡ）、メタノール、ヘキサン、ベンゼン、ジメチルホルムアミド、ジメチルスルホキシド、トルエンなどが挙げられる。たとえば、熱可塑性樹脂であるポリウレタンを用いた場合は、ＭＥＫが好ましく、溶媒の揮発量を調整するために、適宜、トルエンを混合したＭＥＫがより好ましい。また、アクリル樹脂を用いた場合は、トルエンや酢酸エチルが好ましい。
【００４０】
また、繊維構造物１２は、撥水性を付与した繊維構造物であってもよい。塗工液１６に水ではなく、有機溶媒を含むので、繊維構造物１２が撥水性を有していても、難燃層１３を作成することができる。そうすると、繊維構造物１２が有する撥水性を損なうことなく、シート体１１に難燃性を付与することができる。
【００４１】
塗工液１６は、コンマコータを用いて塗工する。図２は、コンマコータ２１を用いた塗工方法を説明するための概略断面図である。コンマコータ２１は、ローラ２２と、コンマ刃２３と、バット２４とを備える。ローラ２２は、回転することによって、繊維構造物１２を搬送する。コンマ刃２３の中心軸線は、ローラ２２の中心軸線と平行である。コンマ刃２３は、ローラ２２と離間して設けられる。バット２４は、板状の部材であり、繊維構造物１２に一辺が接しており、塗工液１６の貯留部を形成する。
【００４２】
コンマコータ２１は、ローラ２２を回転させて、塗工液１６の貯留部に繊維構造物１２を通過させる。そうすることによって、繊維構造物１２上に塗工液１６が塗布される。このようなコンマコータでは、繊維構造物１２の厚みと塗布された塗工液の厚みとを合わせた総厚みは、コンマ刃２３とローラ２２との距離であるクリアランスＤによって規制され、総厚みとクリアランスＤとが等しいものとみなすことができる。したがって、塗布された塗工液の厚み、すなわち難燃層の厚みＡは、クリアランスＤから繊維構造物１２の厚みＣを引いた値（Ａ＝Ｄ−Ｃ）となる。
【００４３】
クリアランスＤは、コンマ刃２３の位置を調整することによって適宜変えることができるので、繊維構造物１２の厚みＣを考慮すれば、クリアランスＤを調整することによって難燃層の厚みＡを制御することができる。
【００４４】
そこで、難燃層の厚みＡが膨張黒鉛の長径Ｂよりも小さくなるように（Ｄ−Ｃ＜Ｂとなるように）クリアランスＤを設定して塗工する。そうすることによって、膨張黒鉛の長辺が、繊維構造物１２の表面に対して沿うように配置されるので、少量の膨張黒鉛で繊維構造物表面を覆うことができ、高い難燃性を発揮することができる。また、膨張黒鉛１４を破壊することなく、膨張黒鉛１４を繊維構造物１２に均一に付着させることができる。
【００４５】
その後、繊維構造物１２上の塗工液１６を乾燥させる。そうすることによって、繊維構造物１２上に難燃層１３を形成することができる。
【実施例】
【００４６】
（実施例１）
繊維構造物１２としては、撥水加工した不織布（目付４００ｇ／ｍ２、厚み１０００μｍ）を用いた。撥水加工は、フッ素系撥水剤４％ｏｗｓおよび含リングアニジン系難燃剤１０％ｏｗｓを用いて行った。
【００４７】
塗工液１６としては、以下の組成のものを用いた。
エステル系ウレタン樹脂 ７０重量部
膨張黒鉛 ３０重量部
メチルエチルケトン １５重量部
トルエン １５重量部
【００４８】
繊維構造物１２に塗工液１６を図２に示すようなコンマコータで塗工した。クリアランスは、１３００μｍとした。難燃層の厚みＡは、繊維構造物１２の厚みＣが１０００μｍであることから、３００μｍである。塗工量は、２００ｇ／ｍ２であった。また、膨張黒鉛は、長径約８００μｍの大粒径膨張黒鉛と長径約３３０μｍの中粒径膨張黒鉛と長径約１２０μｍ小粒径膨張黒鉛との混合物であり、膨張黒鉛の厚みは、長径にかかわらず、１０μｍ〜５５μｍであった。その後、繊維構造物１２上の塗工液１６を乾燥させることによって、繊維構造物１２上に難燃層１３を形成することができる。
【００４９】
（実施例２）
繊維構造物１２としては、撥水加工していない不織布（目付４００ｇ／ｍ２、厚み１０００μｍ）を用いた。
【００５０】
塗工液１６としては、以下の組成のものを用いた。
エステル系ウレタン樹脂 ７０重量部
膨張黒鉛 ３０重量部
メチルエチルケトン １５重量部
【００５１】
繊維構造物１２に塗工液１６を図２に示すようなコンマコータで塗工した。クリアランスは、１３００μｍとした。難燃層の厚みＡは、繊維構造物１２の厚みＣが１０００μｍであることから、３００μｍである。塗工量は、２００ｇ／ｍ２であった。また、膨張黒鉛は、長径約８００μｍの大粒径膨張黒鉛と長径約３３０μｍの中粒径膨張黒鉛と長径約１２０μｍ小粒径膨張黒鉛との混合物であり、膨張黒鉛の厚みは、長径にかかわらず、１０μｍ〜５５μｍであった。その後、繊維構造物１２上の塗工液１６を乾燥させることによって、繊維構造物１２上に難燃層１３を形成することができる。
【００５２】
（比較例１）
クリアランスを１５００μｍにしたこと以外、実施例１と同様である。
【００５３】
（比較例２）
国際公開第０３／０６６９５６号パンフレットの実施例１に基づいて、スライドファスナーチェーン（シート体）を作製した。具体的には、以下のように作製した。ポリアミド樹脂１００部と、難燃剤（水酸化マグネシウム２５質量％、熱膨張性黒鉛５０質量％、ポリリン酸メラミン２５質量％）１０部よりなる難燃性ポリアミド樹脂ペレットを、押出機にて押出されたストランドを切断することにより作製した。得られたペレットをファスナーテープに加工し、エレメントとしては、上記処方と同じ難燃性ポリアミド樹脂材料からなるコイル状エレメント、難燃性付与剤を全く含まない合成樹脂製コイル状エレメント、個々の合成樹脂製エレメントを射出成形すると同時にファスナーテープの縁部に止着する射出タイプエレメント、あるいは金属製エレメントを用いてスライドファスナーチェーンを作製した。
【００５４】
（比較例３）
特開２００１−７３２７５号公報の実施例１に基づいて、難燃性布地（シート体）を作製した。具体的には、以下のように作製した。撹拌機、滴下ロート、窒素ガス導入管、温度計、還流冷却器を備えた反応容器に、イオン交換水２３７ｇ、ドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム０．２ｇおよびイタコン酸５ｇを仕込み、５０℃に加熱して溶解させた。容器内を窒素ガスで置換した後、反応温度を６０℃に昇温し、その温度を維持しながら、ブチルアクリレート１７５ｇ、エチルアクリレート２５６ｇ、アクロニトリル５０ｇ、メタクリル酸５ｇおよびジアセトンアクリルアミド４ｇの混合液、イオン交換水１２５ｇ、ドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム７．２ｇ、アクリルアミド５ｇの混合液、３％過硫酸カリウム４０ｇ、６％重亜硫酸ナトリウム１６ｇを４時間かけて連続的に添加し、乳化重合を行ってエマルジョンを得た。このエマルジョンをアンモニア水で中和し、アジピン酸ヒドラジッド２．２ｇを加えた。最終的に得られたエチレン系共重合体エマルジョンは、乳白色、固形物５０％、ｐＨ６．５、粘度１００ｍＰａ・ｓ（３０ｒｐｍ／２５℃）、Ｔｇ−２０℃のものであった。得られたエチレン系共重合体エマルジョン１００重量部（固形分として）に、膨張黒鉛（８０９９Ｈ、住友ケミカル（株）製）３０重量部、ポリアクリル酸ナトリウム５重量部、１２．５％アンモニア水５重量部および水を加え、固形分５０％、ＰＨ８．５、粘度３，０００ｍＰａ・ｓ（１０ｒｐｍ／２０℃）の難燃性裏打ち材を得た。この難燃性裏打ち材をポリエステル製織布（目付３５０ｇ／ｍ２）に、２００ｇ／ｍ２（乾燥重量）をドクターナイフで塗布し、１５０℃、１０分間乾燥、さらに２０℃、６５％ＲＨの雰囲気中で２４時間放置して難燃性布地（シート体）を得た。
【００５５】
（比較例４）
膨張黒鉛の配合量を４０重量部にすること以外、比較例３と同様である。特開２００１−７３２７５号公報の実施例２記載の難燃性布地（シート体）である。
【００５６】
（比較例５）
膨張黒鉛の配合量を５０重量部にすること以外、比較例３と同様である。特開２００１−７３２７５号公報の実施例３記載の難燃性布地（シート体）である。
【００５７】
（比較例６）
膨張黒鉛の配合量を６０重量部にすること以外、比較例３と同様である。特開２００１−７３２７５号公報の実施例４記載の難燃性布地（シート体）である。
【００５８】
［電子顕微鏡写真］
実施例１および比較例１であるシート体を、走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）観察した。図３は、実施例１であるシート体のＳＥＭ写真を示す図面である。図４は、比較例１であるシート体のＳＥＭ写真を示す図面である。ＳＥＭは、日立製作所製Ｓ−２２５０Ｎを用いて、ＷＤ（ワーキングディスタンス）１５ｍｍ、加速電圧５ｋＶ、倍率５０倍で観察した。
【００５９】
難燃層の厚みが、膨張黒鉛の長径より小さいシート体（実施例１）は、図３に示すように、膨張黒鉛の長辺が、繊維構造物１２の表面に対して沿うように配置され、難燃層の厚みが、膨張黒鉛の長径より大きいシート体（比較例１）は、繊維構造物１２の表面に対して略垂直に配置されている膨張黒鉛が存在する。
【００６０】
また、ＳＥＭ写真から求めた、膨張黒鉛の被覆率は、実施例１が、４７％であり、比較例１が、４４％である。実施例１は、難燃層１３が薄く、膨張黒鉛の量が少ないにもかかわらず、膨張黒鉛の被覆率が比較例１より高い。このことからも、実施例１は、膨張黒鉛の長辺が、繊維構造物１２の表面に対して沿うように配置されていることがわかる。膨張黒鉛の被覆率は、ＳＥＭ写真の膨張黒鉛の領域を切り取ったものの重量と、ＳＥＭ写真の重量とから、算出したものである。
【００６１】
［燃焼試験］
製造されたシート体について、下記の各種燃焼試験を行い、その結果を示した。
【００６２】
（鉄道車両用材料に基づく方法）
製造されたシート体を、運輸省鉄道車両用非金属材料試験法（車材試験）により燃焼試験を行い、その結果を、難燃性規格とともに表１に示す。試験片としては、Ｂ５判（１８２ｍｍ×２５７ｍｍ）に裁断したものを用いた。
【００６３】
【表１】
【００６４】
表１より、難燃層の厚みが、膨張黒鉛の長径より小さいシート体（実施例１）は、車材試験によれば難燃性を示すことがわかる。
【００６５】
（ＦＭＶＳＳ）
製造されたシート体を、米国連邦自動車安全基準（ＦＭＶＳＳ）−３０２により燃焼試験を行い、その結果を表２に示す。ＦＭＶＳＳ−３０２による燃焼試験における表示は、次のとおりである。
【００６６】
試験片に着火しない場合、燃焼が標線Ａに達しないで自消した場合、燃焼速度を、「０」と表示し、燃焼距離および燃焼時間を、「−」と表示し、「不燃性」と区分する。
【００６７】
燃焼が標線Ａを越えて、５０．８ｍｍ以内でかつ６０秒以内に自消した場合、燃焼速度を、「ＳＥ」と表示し、燃焼距離および燃焼時間を表示し、「自消性」と区分する。
【００６８】
不燃性および自消性以外に区分された場合は、燃焼速度を表示し、燃焼距離および燃焼時間を、「−」と表示し、「−」と区分する。
【００６９】
【表２】
【００７０】
表２より、難燃層の厚みが、膨張黒鉛の長径より小さいシート体（実施例１）は、ＦＭＶＳＳ−３０２によれば、不燃性を示すことがわかる。それに対して、難燃層の厚みを制御しておらず、膨張黒鉛の含有量が少ないシート体（比較例３，４）は、不燃性を示さない。難燃層の厚みを制御していなくても、膨張黒鉛の含有量が多いシート体（比較例５，６）は、不燃性を示すが、膨張黒鉛の付着量が多く、良好な風合いを有しているとは言えない。
【００７１】
（旅客機内装材の耐火性試験に基づく方法）
製造されたシート体を、旅客機内装材の耐火性試験（材料区分：座席クッション、カーテン、カーペットなど）により燃焼試験を行い、その結果を、耐火性基準とともに表３に示す。
【００７２】
【表３】
【００７３】
表３より、難燃層の厚みが、膨張黒鉛の長径より小さいシート体（実施例２）は、旅客機内装材の耐火性試験（材料区分：座席クッション、カーテン、カーペットなど）の耐火性基準を満たすことがわかる。また、難燃層の厚みを制御していないシート体（比較例２）は、実施例２の評価より悪く、特に滴下物の残炎時間が長かった。
【図面の簡単な説明】
【００７４】
【図１】本発明であるシート体１１の概略断面図である。
【図２】コンマコータ２１を用いた塗工方法を説明するための概略断面図である。
【図３】実施例１であるシート体のＳＥＭ写真を示す図面である。
【図４】比較例１であるシート体のＳＥＭ写真を示す図面である。
【符号の説明】
【００７５】
１１ シート体
１２ 繊維構造物
１３ 難燃層
１４ 膨張黒鉛
１５ 樹脂
１６ 塗工液
２１ コンマコータ
２２ ローラ
２３ コンマ刃
２４ バット
【特許請求の範囲】
【請求項１】
繊維構造物と、
膨張黒鉛および樹脂を含む難燃層とを備え、
前記難燃層は、前記繊維構造物上に形成され、
前記難燃層の厚みが、前記膨張黒鉛の長径より小さいことを特徴とするシート体。
【請求項２】
前記難燃層は、前記繊維構造物の片面に形成されることを特徴とする請求項１記載のシート体。
【請求項３】
前記膨張黒鉛の長径は、２００μｍ以上９００μｍ以下であり、
前記難燃層の厚みは、５０μｍ以上５００μｍ以下であることを特徴とする請求項１または２記載のシート体。
【請求項４】
前記繊維構造物は、不織布であることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１つに記載のシート体。
【請求項５】
前記樹脂は、ポリウレタンであることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１つに記載のシート体。
【請求項６】
前記繊維構造物は、撥水性を付与した繊維構造物であることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１つに記載のシート体。
【請求項７】
前記難燃層は、さらにリン系難燃剤を含むことを特徴とする請求項１〜６のいずれか１つに記載のシート体。
【請求項１】
繊維構造物と、
膨張黒鉛および樹脂を含む難燃層とを備え、
前記難燃層は、前記繊維構造物上に形成され、
前記難燃層の厚みが、前記膨張黒鉛の長径より小さいことを特徴とするシート体。
【請求項２】
前記難燃層は、前記繊維構造物の片面に形成されることを特徴とする請求項１記載のシート体。
【請求項３】
前記膨張黒鉛の長径は、２００μｍ以上９００μｍ以下であり、
前記難燃層の厚みは、５０μｍ以上５００μｍ以下であることを特徴とする請求項１または２記載のシート体。
【請求項４】
前記繊維構造物は、不織布であることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１つに記載のシート体。
【請求項５】
前記樹脂は、ポリウレタンであることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１つに記載のシート体。
【請求項６】
前記繊維構造物は、撥水性を付与した繊維構造物であることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１つに記載のシート体。
【請求項７】
前記難燃層は、さらにリン系難燃剤を含むことを特徴とする請求項１〜６のいずれか１つに記載のシート体。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図２】
【図３】
【図４】
【公開番号】特開２００９−１２０９９４（Ｐ２００９−１２０９９４Ａ）
【公開日】平成２１年６月４日（２００９．６．４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−２９７１７９（Ｐ２００７−２９７１７９）
【出願日】平成１９年１１月１５日（２００７．１１．１５）
【出願人】（０００１８２２４７）サカイオーベックス株式会社 (35)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年６月４日（２００９．６．４）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年１１月１５日（２００７．１１．１５）
【出願人】（０００１８２２４７）サカイオーベックス株式会社 (35)
【Ｆターム（参考）】
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