難燃性吸音断熱材
【課題】アクリル系合成繊維を酸化して得られた耐炎繊維を用いた不織布からなり、難燃性に優れ、しかも高密度で薄く、特に自動車のエンジン回りのボンネット裏、エンジン下、エンジンとキャビンとの間等に吸音、遮音および断熱を目的として配置するのに好適な難燃性吸音断熱材を提供する。
【解決手段】アクリル系合成繊維を酸化して得られた限界酸素指数（ＬＯＩ）が５０以上の耐炎繊維からなるフリース状繊維シートに、糸を用いないステッチボンドを施す。このステッチボンド不織布は、繊維シート中の一部の耐炎繊維が繊維シートを貫通して繊維シートの片面に経編のニードルループ列を形成し、他面に経編のシンカーループが埋没してフリース状の外観を呈する。
【解決手段】アクリル系合成繊維を酸化して得られた限界酸素指数（ＬＯＩ）が５０以上の耐炎繊維からなるフリース状繊維シートに、糸を用いないステッチボンドを施す。このステッチボンド不織布は、繊維シート中の一部の耐炎繊維が繊維シートを貫通して繊維シートの片面に経編のニードルループ列を形成し、他面に経編のシンカーループが埋没してフリース状の外観を呈する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、難燃性吸音断熱材に関し、特に自動車のエンジン回りのボンネット裏、エンジン下、エンジンとキャビンとの間等に吸音、遮音や断熱を目的として好適に配置される。
【背景技術】
【０００２】
自動車のエンジン回りのボンネット裏等に配置するのに適した難燃性断熱材を製造する方法として、雲母粒子、全芳香族ポリアミド紙料およびアニオン系又はカチオン系高分子凝集剤を水中に分散させ、湿造によりシート化し、次いで乾燥、加熱、加圧して製造することが下記の特許文献１に記載されている。この方法で製造された断熱材は、雲母粒子を用いているため、難燃性のポリプロピレン繊維やポリエチレンテレフタレート繊維からなる不織布製の難燃性断熱材に比べて難燃性に優れ、かつ特定の高分子凝集剤を用いているため、使用中に雲母粒子の脱落することがない。しかしながら、上記の断熱材は、雲母粒子を用いて湿造するので、雲母粒子を必要とし、かつ工程が複雑になるという問題があった。
【特許文献１】特開平６−２１２５９３号公報
【０００３】
また、下記の特許文献２には、単独または複数の繊維（例えば、ポリエステル繊維やポリオレフィン繊維）を混綿してからニードルパンチで一体化し、得られたフェルト材の片面または両面に難燃性樹脂層をコーティングした自動車用の吸音材が開示されている。この吸音材は、自動車のフェンダ部下面およびエンジンルーム内の騒音などの中・高音域において高い吸音性を有する反面、フェルト材の中間に上記のポリエステル繊維やポリオレフィン繊維からなる繊維の単独層が存在するので、高熱で溶融するなど、難燃性に問題があり、かつ工程が複雑になるという問題があった。
【特許文献２】特開２００３−２１６１６１号公報
【０００４】
他方、自動車用内装材料には安全上難燃性を有する素材の使用が決められており、その難燃性規格として米国の難燃性規格ＦＭＶＳＳ．Ｎo３０２があり、広く用いられているが、最近は、自動車におけるエンジンルームの高温化、騒音の拡大、安全性に対する要望の高まりなどから難燃性に対する市場の要望がきわめて強くなり、上記のＦＭＶＳＳ．Ｎo３０２に合格するのみでは市場要求を満たすことが不可能になってきた。そこで、難燃性能やコンパクト性の向上を目的として、アクリル系合成繊維を酸化して得られる耐炎繊維の利用が試みられるようになったが、この耐炎繊維は、通常の合成繊維に比べて強度が低く、機械的処理によって破損し易いため、ニードルパンチ法で不織布を製造しようとしても、繊維が切断し、高密度で薄い不織布を製造することができなかった。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
この発明は、アクリル系合成繊維を酸化して得られた耐炎繊維を用いた不織布からなり、難燃性に優れ、かつ比較的短い工程で容易に製造することができ、しかも高密度で薄く、特に自動車のエンジン回りのボンネット裏、エンジン下、エンジンとキャビンとの間等に吸音、遮音および断熱を目的として配置するのに好適な難燃性吸音断熱材を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
この発明に係る難燃性吸音断熱材は、アクリル系合成繊維を酸化して得られた限界酸素指数（ＬＯＩ）が５０以上の耐炎繊維からなるフリース状繊維シートに、糸を用いないステッチボンドを施してなるステッチボンド不織布であり、上記繊維シート中の一部の耐炎繊維が上記繊維シートを貫通して繊維シートの片面に経編のニードルループ列を形成し、他面に経編のシンカーループが埋没してフリース状の外観を呈していることを特徴とする。
【０００７】
上記の本発明に係る難燃性吸音断熱材は、ＬＯＩが５０以上の耐炎繊維のみで形成されており、他の有機繊維が用いられていないので、耐炎性に優れている。しかも、ステッチボンド不織布であり、該不織布が片面のニードルループと他面のシンカーループとをつなぐ耐炎繊維の張力で厚さ方向に圧縮され、高密度化されている。したがって、厚みを薄くして狭いエンジンルームでの取付けを容易にすることができ、目付量を適宜に設定することにより、所望の難燃性と遮音性、吸音性を付与することができる。そして、ステッチボンド不織布であり、ニードルパンチ用のバーブ（突起）付きニードルでなく、経編用のパイプニードルやひげ針、べら針等の編み針を用いるので、繊維の損傷が大幅に減少し、かつ繊維間の絡みが規則的となり、繊維シートを確実に圧縮して不織布化することができる。
【０００８】
この発明で用いる耐炎繊維は、限界温度指数（ＬＯＩ）が５０以上の耐炎繊維であり、このＬＯＩが５０未満では耐炎性が不足し、所望の難燃性が得られない。なお、上記の耐炎繊維は、アクリル系合成繊維を温度２００〜３００℃で加熱することによって製造することができ、市販品では東邦テナックス株式会社製「パイロメックス」が知られており、市販品の多くは、上記のＬＯＩが５０〜６０であるから、容易に入手が可能である。また、上記の耐炎繊維は、ステープルの形で用いられるが、繊度は１〜３デニールが好ましく、繊維長は５０〜１００ｍｍが好ましい。
【０００９】
上記の耐炎繊維は、カードで開繊してウエブとし、これを複数枚重ねて所望の目付量のフリース状繊維シートに作られ、しかるのちステッチボンド加工を施すが、上記の目付量は、７０〜１８０ｇ／m2が好ましく、この目付量が７０ｇ／m2未満では、厚み斑で薄地となった部分では編み目形成が困難となり、反対に１８０ｇ／m2を超えると、編み針等の機械部分に対する負担が過大になって編成が困難になる。なお、上記のステッチボンド加工により、フリース状繊維シートの厚さは、見かけ上１００ｍｍ程度以上のものが１．０〜２．０ｍｍとなる。
【発明の効果】
【００１０】
この発明に係る難燃性吸音断熱材は、耐炎繊維からなるステッチボンド不織布であるから、耐炎繊維のみを用いながら、この耐炎繊維に損傷を与えることなく、フリースの圧縮された形の高密度で薄いシート状に形成される。したがって、目付量や密度の設定により難燃性および吸音性、遮音性を市場要求に合せることができ、例えば自動車のエンジン回りのボンネット裏、エンジン下、エンジンとキャビンとの間等に配置することが可能になる。特に、請求項２に係る発明は、目付量と厚さを限定したものであるから、難燃性、吸音性およびコンパクト性のバランスが良好であり、市場要求の特に厳しい自動車用の難燃性吸音断熱材として好適である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
市販のアクリル系耐炎繊維（東邦テナックス株式会社製「パイロメックス」、ＬＯＩ：５０〜６０、繊度：１〜３デニール、繊維長５０〜１００mm）をローラーカードに供給してカードウエブを製造し、得られた耐炎繊維ウエブをコンベアに積層して目付量７０〜１８０ｇ／m2のフリースとし、このフリースを無給糸方式のステッチボンド機（カールマイヤー社製マリフリース型）に供給し、上記のフリースをフリース自身の構成繊維で綴じて目付量７０〜１８０ｇ／m2、厚さ１．０〜２．０mmのステッチボンド不織布（通称「マリフリース」）を製造する。得られたステッチボンド不織布（マリフリース）を所望の大きさに裁断して自動車用難燃性吸音断熱材とし、これを自動車のエンジン回りのボンネット裏、エンジン下、エンジンとキャビンとの間等に取付ける。
【実施例】
【００１２】
実施例１
市販のアクリル系耐炎繊維（東邦テナックス株式会社製「パイロメックス」、ＬＯＩ：５０〜６０、繊度：２デニール、繊維長：５１mm）を用いて目付量１２０ｇ／m2のフリースを製造し、これを無給糸方式のステッチボンド機（カールマイヤー社製マリフリース型、１８ゲージ、編み速度：８００回／分、不織布生産速度：０．９６ｍ／分）に、フリースの繊維方向が機械方向と直交するように供給し、厚さ１．５mmのステッチボンド不織布（マリフリース）を製造した。なお、厚さは、直径２５mmの円板形圧子に３Ｎの加重をかけて測定したときの厚さで、尾崎製作所製の測定器（型式Ｋ−４）を用いて測定した。
【００１３】
上記実施例のステッチボンド不織布（マリフリース）から縦方向（機械方向）に長い試料と横方向（機械幅方向）に長い試料とを、それぞれ幅５ｃｍ、長さ３５ｃｍの大きさに５枚づつ切り取り、得られた縦方向試料および横方向試料の各５枚につき、難燃性（自消性）を自動車用難燃性規格ＦＭＶＳＳ．Ｎo.３０２法で試験したところ、いずれも下端の炎に接する部分に若干の変色が認められるのみで、燃焼や溶融による欠損部分が皆無、すなわち燃焼距離が計測線（Ａ標線）に達せず、合格であり、しかも上記のとおり欠損部が皆無で、最近の市場要求を十分に満たすものであった。
【００１４】
比較例１
上記実施例１のアクリル系耐炎繊維からなる目付量１２０ｇ／m2のフリースを用い、ニードルパンチ不織布を針密度１００本／cm2で製造しようとしたが、耐炎繊維の切断が多くて、フリースの圧縮ができず、高密度の不織布が得られなかった。
【００１５】
比較例２
市販の難燃性ポリエステル繊維からなる目付量５０ｇ／m2のスパンボンド不織布を用い、これを２枚重ねて針密度１００本／cm2のニードルパンチを施し、得られたニードルパンチ不織布について、前記実施例１と同様に縦方向試料および横方向資料を５枚づつ作成し、前記同様の試験を行なったところ、いずれも自動車用難燃性規格ＦＭＶＳＳ．Ｎo.３０２法で定める燃焼距離は計測線（Ａ標線）に達せず、合格となったが、縦方向試料の試料１、試料２、試料３、試料４および試料５の下端にそれぞれ２０×１４ｍｍ、５０×１０ｍｍ、３０×１０ｍｍ、２０×１１ｍｍおよび３６×１５ｍｍ、平均３１×６０ｍｍの欠損部が生じ、また横方向試料の試料１、試料２、試料３、試料４および試料５の下端にそれぞれ２０×１４ｍｍ、２０×９ｍｍ、２０×７ｍｍ、２０×５ｍｍおよび２０×８ｍｍ、平均２０×９ｍｍの欠損部が生じ、市場の要求を満たし得ないものであった。
【技術分野】
【０００１】
この発明は、難燃性吸音断熱材に関し、特に自動車のエンジン回りのボンネット裏、エンジン下、エンジンとキャビンとの間等に吸音、遮音や断熱を目的として好適に配置される。
【背景技術】
【０００２】
自動車のエンジン回りのボンネット裏等に配置するのに適した難燃性断熱材を製造する方法として、雲母粒子、全芳香族ポリアミド紙料およびアニオン系又はカチオン系高分子凝集剤を水中に分散させ、湿造によりシート化し、次いで乾燥、加熱、加圧して製造することが下記の特許文献１に記載されている。この方法で製造された断熱材は、雲母粒子を用いているため、難燃性のポリプロピレン繊維やポリエチレンテレフタレート繊維からなる不織布製の難燃性断熱材に比べて難燃性に優れ、かつ特定の高分子凝集剤を用いているため、使用中に雲母粒子の脱落することがない。しかしながら、上記の断熱材は、雲母粒子を用いて湿造するので、雲母粒子を必要とし、かつ工程が複雑になるという問題があった。
【特許文献１】特開平６−２１２５９３号公報
【０００３】
また、下記の特許文献２には、単独または複数の繊維（例えば、ポリエステル繊維やポリオレフィン繊維）を混綿してからニードルパンチで一体化し、得られたフェルト材の片面または両面に難燃性樹脂層をコーティングした自動車用の吸音材が開示されている。この吸音材は、自動車のフェンダ部下面およびエンジンルーム内の騒音などの中・高音域において高い吸音性を有する反面、フェルト材の中間に上記のポリエステル繊維やポリオレフィン繊維からなる繊維の単独層が存在するので、高熱で溶融するなど、難燃性に問題があり、かつ工程が複雑になるという問題があった。
【特許文献２】特開２００３−２１６１６１号公報
【０００４】
他方、自動車用内装材料には安全上難燃性を有する素材の使用が決められており、その難燃性規格として米国の難燃性規格ＦＭＶＳＳ．Ｎo３０２があり、広く用いられているが、最近は、自動車におけるエンジンルームの高温化、騒音の拡大、安全性に対する要望の高まりなどから難燃性に対する市場の要望がきわめて強くなり、上記のＦＭＶＳＳ．Ｎo３０２に合格するのみでは市場要求を満たすことが不可能になってきた。そこで、難燃性能やコンパクト性の向上を目的として、アクリル系合成繊維を酸化して得られる耐炎繊維の利用が試みられるようになったが、この耐炎繊維は、通常の合成繊維に比べて強度が低く、機械的処理によって破損し易いため、ニードルパンチ法で不織布を製造しようとしても、繊維が切断し、高密度で薄い不織布を製造することができなかった。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
この発明は、アクリル系合成繊維を酸化して得られた耐炎繊維を用いた不織布からなり、難燃性に優れ、かつ比較的短い工程で容易に製造することができ、しかも高密度で薄く、特に自動車のエンジン回りのボンネット裏、エンジン下、エンジンとキャビンとの間等に吸音、遮音および断熱を目的として配置するのに好適な難燃性吸音断熱材を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
この発明に係る難燃性吸音断熱材は、アクリル系合成繊維を酸化して得られた限界酸素指数（ＬＯＩ）が５０以上の耐炎繊維からなるフリース状繊維シートに、糸を用いないステッチボンドを施してなるステッチボンド不織布であり、上記繊維シート中の一部の耐炎繊維が上記繊維シートを貫通して繊維シートの片面に経編のニードルループ列を形成し、他面に経編のシンカーループが埋没してフリース状の外観を呈していることを特徴とする。
【０００７】
上記の本発明に係る難燃性吸音断熱材は、ＬＯＩが５０以上の耐炎繊維のみで形成されており、他の有機繊維が用いられていないので、耐炎性に優れている。しかも、ステッチボンド不織布であり、該不織布が片面のニードルループと他面のシンカーループとをつなぐ耐炎繊維の張力で厚さ方向に圧縮され、高密度化されている。したがって、厚みを薄くして狭いエンジンルームでの取付けを容易にすることができ、目付量を適宜に設定することにより、所望の難燃性と遮音性、吸音性を付与することができる。そして、ステッチボンド不織布であり、ニードルパンチ用のバーブ（突起）付きニードルでなく、経編用のパイプニードルやひげ針、べら針等の編み針を用いるので、繊維の損傷が大幅に減少し、かつ繊維間の絡みが規則的となり、繊維シートを確実に圧縮して不織布化することができる。
【０００８】
この発明で用いる耐炎繊維は、限界温度指数（ＬＯＩ）が５０以上の耐炎繊維であり、このＬＯＩが５０未満では耐炎性が不足し、所望の難燃性が得られない。なお、上記の耐炎繊維は、アクリル系合成繊維を温度２００〜３００℃で加熱することによって製造することができ、市販品では東邦テナックス株式会社製「パイロメックス」が知られており、市販品の多くは、上記のＬＯＩが５０〜６０であるから、容易に入手が可能である。また、上記の耐炎繊維は、ステープルの形で用いられるが、繊度は１〜３デニールが好ましく、繊維長は５０〜１００ｍｍが好ましい。
【０００９】
上記の耐炎繊維は、カードで開繊してウエブとし、これを複数枚重ねて所望の目付量のフリース状繊維シートに作られ、しかるのちステッチボンド加工を施すが、上記の目付量は、７０〜１８０ｇ／m2が好ましく、この目付量が７０ｇ／m2未満では、厚み斑で薄地となった部分では編み目形成が困難となり、反対に１８０ｇ／m2を超えると、編み針等の機械部分に対する負担が過大になって編成が困難になる。なお、上記のステッチボンド加工により、フリース状繊維シートの厚さは、見かけ上１００ｍｍ程度以上のものが１．０〜２．０ｍｍとなる。
【発明の効果】
【００１０】
この発明に係る難燃性吸音断熱材は、耐炎繊維からなるステッチボンド不織布であるから、耐炎繊維のみを用いながら、この耐炎繊維に損傷を与えることなく、フリースの圧縮された形の高密度で薄いシート状に形成される。したがって、目付量や密度の設定により難燃性および吸音性、遮音性を市場要求に合せることができ、例えば自動車のエンジン回りのボンネット裏、エンジン下、エンジンとキャビンとの間等に配置することが可能になる。特に、請求項２に係る発明は、目付量と厚さを限定したものであるから、難燃性、吸音性およびコンパクト性のバランスが良好であり、市場要求の特に厳しい自動車用の難燃性吸音断熱材として好適である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
市販のアクリル系耐炎繊維（東邦テナックス株式会社製「パイロメックス」、ＬＯＩ：５０〜６０、繊度：１〜３デニール、繊維長５０〜１００mm）をローラーカードに供給してカードウエブを製造し、得られた耐炎繊維ウエブをコンベアに積層して目付量７０〜１８０ｇ／m2のフリースとし、このフリースを無給糸方式のステッチボンド機（カールマイヤー社製マリフリース型）に供給し、上記のフリースをフリース自身の構成繊維で綴じて目付量７０〜１８０ｇ／m2、厚さ１．０〜２．０mmのステッチボンド不織布（通称「マリフリース」）を製造する。得られたステッチボンド不織布（マリフリース）を所望の大きさに裁断して自動車用難燃性吸音断熱材とし、これを自動車のエンジン回りのボンネット裏、エンジン下、エンジンとキャビンとの間等に取付ける。
【実施例】
【００１２】
実施例１
市販のアクリル系耐炎繊維（東邦テナックス株式会社製「パイロメックス」、ＬＯＩ：５０〜６０、繊度：２デニール、繊維長：５１mm）を用いて目付量１２０ｇ／m2のフリースを製造し、これを無給糸方式のステッチボンド機（カールマイヤー社製マリフリース型、１８ゲージ、編み速度：８００回／分、不織布生産速度：０．９６ｍ／分）に、フリースの繊維方向が機械方向と直交するように供給し、厚さ１．５mmのステッチボンド不織布（マリフリース）を製造した。なお、厚さは、直径２５mmの円板形圧子に３Ｎの加重をかけて測定したときの厚さで、尾崎製作所製の測定器（型式Ｋ−４）を用いて測定した。
【００１３】
上記実施例のステッチボンド不織布（マリフリース）から縦方向（機械方向）に長い試料と横方向（機械幅方向）に長い試料とを、それぞれ幅５ｃｍ、長さ３５ｃｍの大きさに５枚づつ切り取り、得られた縦方向試料および横方向試料の各５枚につき、難燃性（自消性）を自動車用難燃性規格ＦＭＶＳＳ．Ｎo.３０２法で試験したところ、いずれも下端の炎に接する部分に若干の変色が認められるのみで、燃焼や溶融による欠損部分が皆無、すなわち燃焼距離が計測線（Ａ標線）に達せず、合格であり、しかも上記のとおり欠損部が皆無で、最近の市場要求を十分に満たすものであった。
【００１４】
比較例１
上記実施例１のアクリル系耐炎繊維からなる目付量１２０ｇ／m2のフリースを用い、ニードルパンチ不織布を針密度１００本／cm2で製造しようとしたが、耐炎繊維の切断が多くて、フリースの圧縮ができず、高密度の不織布が得られなかった。
【００１５】
比較例２
市販の難燃性ポリエステル繊維からなる目付量５０ｇ／m2のスパンボンド不織布を用い、これを２枚重ねて針密度１００本／cm2のニードルパンチを施し、得られたニードルパンチ不織布について、前記実施例１と同様に縦方向試料および横方向資料を５枚づつ作成し、前記同様の試験を行なったところ、いずれも自動車用難燃性規格ＦＭＶＳＳ．Ｎo.３０２法で定める燃焼距離は計測線（Ａ標線）に達せず、合格となったが、縦方向試料の試料１、試料２、試料３、試料４および試料５の下端にそれぞれ２０×１４ｍｍ、５０×１０ｍｍ、３０×１０ｍｍ、２０×１１ｍｍおよび３６×１５ｍｍ、平均３１×６０ｍｍの欠損部が生じ、また横方向試料の試料１、試料２、試料３、試料４および試料５の下端にそれぞれ２０×１４ｍｍ、２０×９ｍｍ、２０×７ｍｍ、２０×５ｍｍおよび２０×８ｍｍ、平均２０×９ｍｍの欠損部が生じ、市場の要求を満たし得ないものであった。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
アクリル系合成繊維を酸化して得られた限界酸素指数（ＬＯＩ）が５０以上の耐炎繊維からなるフリース状繊維シートに、糸を用いないステッチボンドを施してなるステッチボンド不織布であり、上記繊維シート中の一部の耐炎繊維が上記繊維シートを貫通して繊維シートの片面に経編のニードルループ列を形成し、他面に経編のシンカーループが埋没してフリース状の外観を呈していることを特徴とする難燃性吸音断熱材。
【請求項２】
目付け量が７０〜１８０ｇ／m2、厚さが１．０〜２．０mmである請求項１に記載の難燃性吸音断熱材。
【請求項１】
アクリル系合成繊維を酸化して得られた限界酸素指数（ＬＯＩ）が５０以上の耐炎繊維からなるフリース状繊維シートに、糸を用いないステッチボンドを施してなるステッチボンド不織布であり、上記繊維シート中の一部の耐炎繊維が上記繊維シートを貫通して繊維シートの片面に経編のニードルループ列を形成し、他面に経編のシンカーループが埋没してフリース状の外観を呈していることを特徴とする難燃性吸音断熱材。
【請求項２】
目付け量が７０〜１８０ｇ／m2、厚さが１．０〜２．０mmである請求項１に記載の難燃性吸音断熱材。
【公開番号】特開２００６−１９５１０４（Ｐ２００６−１９５１０４Ａ）
【公開日】平成１８年７月２７日（２００６．７．２７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００５−５８０５（Ｐ２００５−５８０５）
【出願日】平成１７年１月１３日（２００５．１．１３）
【出願人】（５９２１６２９２２）株式会社ユウホウ (5)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１８年７月２７日（２００６．７．２７）
【国際特許分類】
【出願日】平成１７年１月１３日（２００５．１．１３）
【出願人】（５９２１６２９２２）株式会社ユウホウ (5)
【Ｆターム（参考）】
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