(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
熱溶融温度が１０００℃であって７００〜８００℃で加熱しても脆化しない高耐熱性の無機繊維３０〜６５％と、２５０℃以上の融点または熱分解温度を有する耐熱性の有機繊維１５〜３０％と、少なくとも一部の融点が１１０〜１５０℃である低融点の有機繊維２０〜４０％とを均一に混綿したマット材であって、カードラップなどの薄葉ウエブを形成し、該薄葉ウエブをシート厚み方向に折り返しながら縦配列して得た嵩高い綿状素材を熱処理することによって全体をマット化し、得たマット材の少なくとも片面に難燃または不燃シートを貼り合わせており、炎が高さ５０〜８０ｍｍ、内炎が高さ１０〜１５ｍｍであるガスバーナーを用い、この炎の先から約１０ｍｍの部分がサンプルの下面に当たるように調整し、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ない高耐熱性の断熱吸音材。
【請求項２】
高耐熱性の無機繊維が、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る請求項１記載の断熱吸音材。
【請求項３】
高耐熱性の無機繊維が、シリカ繊維である請求項２記載の断熱吸音材。
【請求項４】
それぞれの原料繊維および難燃または不燃シートが撥水剤で処理されている請求項１記載の断熱吸音材。
【請求項５】
難燃または不燃シートの通気度が０.１ｃｍ３／ｃｍ２／秒未満である請求項１記載の断熱吸音材。
【請求項６】
難燃または不燃シートが、難燃成分を含む樹脂を介してマット材に貼り合わされる請求項１記載の断熱吸音材。
【請求項７】
難燃または不燃シートに、難燃性樹脂を付与している請求項１記載の断熱吸音材。
【請求項８】
マット材に関して、少なくとも難燃または不燃シートが存在しない面に難燃性樹脂を塗布している請求項１記載の断熱吸音材。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、高い断熱性と吸音性を有することで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し、特に厚み方向のヘタリが小さいので高い断熱および吸音効果を長期間維持できる断熱吸音材に関する。
【背景技術】
【０００２】
車両内部の断熱および吸音のために壁内部に設置する断熱材は、既に数多く提案されている。例えば、特公昭６３−１９６２２号に開示するように、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材が鉄道車両用として使用されていた。この断熱材は、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、しかも軽量でないので車両重量が増加しやすい。このため、ガラスウールの積層体を炭素繊維のフェルトシートで包み込んだり、短繊維のセラミック繊維ウールの積層体をガラスクロスで包み込んで適当にキルティング縫製した断熱材も提案されている。しかし、これらの断熱材は、自由裁断ができないので鉄道車両内部での施工が容易でなく、且つ軽量でないので車両重量が増加する。しかも、前者の断熱材は施工作業時に粉塵が発生して作業環境が悪化しやすく、後者の断熱材は反発弾性が低いために貼着壁面が不均一になりやすい。【０００３】
この点を改良した実公平６−４７７１５号では、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難燃シートを貼り合わせている。この吸音材は、裁断および屈曲ができるので鉄道車両内部での施工が容易であり、比較的軽量であるので車両の重量増加が少ない。この断熱材は、施工作業時に粉塵が発生することもなく、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現在採用されている。【０００４】
一方、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。
【特許文献１】特公昭６３−１９６２２号公報
【特許文献２】実公平６−４７７１５号公報
【特許文献３】特開昭５９−２２７４４２号公報
【特許文献４】特開２００６−１３８９３５号公報
【特許文献５】特開２００５−３３５２７９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
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、従来、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困難であった。【０００６】
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。【０００７】
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、厚み方向のヘタリが小さいので高い断熱および吸音効果を長期間発揮でき、厳しい航空機の新規要求仕様に適合しうる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、特に低音域における吸音性能が優れ、延焼、貫通炎に対する高い耐熱性および撥水性によって安全性の高い航空機用の断熱吸音材を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明に係る断熱吸音材は、高温強度を１０００℃以上で維持する高耐熱性の無機繊維３０〜８０％と、耐熱性の有機繊維０〜５０％と、低融点の有機繊維２０〜４０％とを均一に混綿したマット材である。本発明の断熱吸音材では、カードラップなどの薄葉ウエブを形成し、該薄葉ウエブをシート厚み方向に折り返しながら縦配列して得た嵩高い綿状素材を熱処理することによって全体をマット化し、得たマット材の少なくとも片面に難燃または不燃シートを貼り合わせている。本発明の断熱吸音材は、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。【０００９】
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、本発明の断熱吸音材について、それぞれの原料繊維および難燃または不燃シートを撥水剤で処理することも可能である。【００１０】
本発明の断熱吸音材において、難燃または不燃シートの通気度が０.１ｃｍ３／ｃｍ２／秒未満であると好ましい。難燃または不燃シートが、難燃成分を含む樹脂でマット材に貼り合わされてもよく、且つ難燃または不燃シートに難燃性樹脂を付与してもよい。また、マット材に関して、少なくとも難燃または不燃シートが存在しない面に難燃性樹脂を塗布することも可能である。【００１１】
本発明を図面によってさらに説明すると、本発明の断熱吸音材１（図１）を得るには、図２に例示するように、カーディングによって所定量の高耐熱の無機繊維２、耐熱性の有機繊維３および低融点の有機繊維５から薄葉ウェブ７を形成し、さらにジグザグ状に縦配列させて該ウェブから嵩高い綿状素材８（図３）に加工する。綿状素材８は、熱処理によってマット化され、得たマット材１０（図４）にさらに難燃または不燃シート１２を貼着する。【００１２】
本発明の断熱吸音材１に関して、ウェブ７の主成分である高耐熱の無機繊維２は、全量の３０〜８０重量％であることを要する。高耐熱の無機繊維２は、全量の３０重量％未満であると、他の成分が有機繊維３，５であるから、耐熱・断熱性および吸音性が顕著に高くならず、従来一般の鉄道車両用または自動車用の吸音材に対する優位性が小さく、航空機用として不適当になる。一方、全量の３０重量％以上使用すると、耐熱・断熱性および吸音性が従来よりも顕著に高くなり、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％を超えるとマット材１０が屈曲性を欠くことになり、且つ使用の継続でへたりやすくなる。【００１３】
高耐熱の無機繊維２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断熱性が低くなる。さらに、ステンレススチール繊維は、融点が１０５０℃であっても７００〜８００℃に長時間加熱すると脆化する【００１４】
したがって、好適な高耐熱性の無機繊維２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。【００１５】
高耐熱の無機繊維２は、コストや耐熱・断熱性の点で、シリカ繊維であると好ましい。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く且つ安価である。【００１６】
薄葉ウェブ７において、耐熱性の有機繊維３は、全量の０〜５０重量％であり、好ましくは１５〜３０重量％である。耐熱性の有機繊維３は、高耐熱の無機繊維２として比較的有機物的な繊維を多く加えたり、低融点の有機繊維５を比較的多く添加する場合などの場合には使用しなくてもよい。耐熱性の有機繊維３は、断熱吸音材１に屈曲性と柔軟性を付与するために添加するとともに、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。耐熱性の有機繊維３は、断熱吸音材１が所定の耐熱性を維持するために、２５０℃以上の融点または熱分解温度を有することが望ましく、全量の５０重量％を超えると耐熱性が低下し、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。耐熱性の有機繊維３は、全量の１５〜３０重量％添加すると、断熱吸音材１に屈曲性と柔軟性および耐熱性をバランス良く付与することができる。【００１７】
耐熱性の有機繊維３には、メタアラミド繊維、ＰＴＦＥ（ポリテトラフルオロエチレン）繊維、ＰＰＳ（ポリフェニレンサルファイド）繊維、ポリエーテルエーテルケトン繊維、６６ナイロン繊維、ポリエステル繊維、ヘテロ環繊維、ポリアクリルニトリル系耐炎化繊維などが例示できる。無融点の耐熱性の有機繊維３としては、ポリイミド繊維、ポリ−ｐ−フェニレンテレフタルアミド繊維、ポリ−ｐ−ベンズアミド繊維、共重合アラミド繊維などが例示できる。これらの繊維は複合繊維や混合繊維の態様であってもよい。さらに、この有機繊維が高捲縮繊維または潜在捲縮繊維であると、いっそう嵩高い断熱吸音材を得ることができる。【００１８】
薄葉ウェブ７には、さらに低融点の有機繊維５を全量の２０〜４０重量％含有させることを要する。低融点の有機繊維５をウェブ７に均一に混綿することにより、該有機繊維が次工程の熱処理によって溶融されて綿状素材８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。低融点の有機繊維５が２０重量％未満であると、柔軟で屈曲性を有するマット材１０を得ることが困難になり、一方、４０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、耐熱性が低下して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。【００１９】
低融点の有機繊維５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５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８のマット化を確実に達成できる。【００２０】
有機繊維３，５をあらかじめ難燃剤で処理する場合には、断熱吸音材１の難燃性、特に断熱吸音材の表面での延焼性などを改善できる。この難燃処理で用いる薬剤は、特に限定されず、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。有機繊維３，５を難燃処理する際には、例えば、市販の水系の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十分乾燥させ、乾燥後にカード機に通して薄葉ウェブ７を形成させる。この際に、有機繊維３，５の乾燥が不十分であるとカード性が悪くなる。混綿前の付与の代わりに、得た綿状素材８の片面または両面に難燃性樹脂を付与してもよい。【００２１】
それぞれの原料繊維について、あらかじめ撥水剤で処理してから、薄葉ウェブ７にカーディングすることが可能であり、この撥水処理を前記の難燃処理と同時に行ってもよい。原料繊維をあらかじめ撥水処理しておくと、綿状素材８を後から撥水処理する場合よりも嵩高な素材を得ることができる。ここで用いる撥水剤は特に限定されず、水系または溶剤系であるフッ素系やシリコーン系などの撥水剤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。原料繊維を撥水処理する際には、例えば、市販の水系のフッ素系撥水剤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。【００２２】
原料繊維の予備的撥水処理の代わりに、マット化のための熱処理の前または後に、得た綿状素材８またはマット材１０を撥水加工してもよく、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によって行ってもよい。この撥水加工は、前記の難燃処理と同時に行うこともでき、難燃または不燃シート１２（図１）についても同様に撥水処理が可能である。【００２３】
原料繊維は、公知のカード機を用いて、図２に示すような薄葉ウェブ７になるようにカーディングされるとともに、薄葉ウエブ７をシート厚み方向に折り返しながら縦配列することにより、図３に示すような嵩高い綿状素材８を形成する。縦配列の綿状素材８は、同じカード機によって原料繊維から直接製造しても、別の加工機によって薄葉ウェブ７から形成されてもよい。薄葉ウェブ７の目付は、低いほど好ましいが、通常、１５〜４０ｇ／ｍ２に定める。【００２４】
ついで綿状素材８を公知の加熱炉のような熱処理装置に送り込み、１５０〜２００℃で２〜４分間熱処理する。この加熱炉内では、例えば、上下配置のネットコンベアで綿状素材８の厚みを規制しながら、該綿状素材に対して熱風を垂直方向に貫通させることによって全体をマット化させる。この加熱によって綿状素材８中の低融点の有機繊維５が溶融し、他の繊維２，３に融着することで全体がマット状になる。得たマット材１０（図４）は、厚さ１５〜７０ｍｍ、目付２００〜５００ｇ／ｍ２であると好ましい。マット材１０は、さらに難燃処理を施しても、前記のように撥水処理を行ってもよい。【００２５】
マット材１０の片面または両面には、図５に例示するような熱処理装置１４を用いて、難燃または不燃シート１２を液状樹脂などで貼り合わせる。マット材１０をコンベア１６上に載置して熱処理装置１４へ搬送するとともに、難燃または不燃シート１２は、液状樹脂１７を入れた受け皿１８内へ送り込み、表面に液状樹脂１７を付着させてから熱処理装置１４へ搬入される。熱処理装置１４内において、コンベア２０上に難燃または不燃シート１２を載置し、さらにその上にマット１０を配置させ、コンベア２０によって熱処理装置１４を通過させる。この通過の間に、難燃または不燃シート１２はマット材１０に貼着され、断熱吸音材１を得る。【００２６】
難燃または不燃シート１２は、図５のように、熱処理後のマット材１０に重ね合わせて接着すればよく、さらに熱処理装置１４において１５０〜２００℃で３〜７分間熱処理する。また、難燃または不燃シート１２は、熱処理前の綿状素材８に接着し、その後に綿状素材８とともに１５０〜２００℃で４〜８分間熱処理することも可能である。断熱吸音材１は、難燃または不燃シート１２の貼り合わせによって吸音性および断熱性が増大するとともに、飛行機や列車などへの施工時に裁断したり折り曲げる際に、繊維粉末の落下が少なくなるので内装作業が容易になる。【００２７】
難燃または不燃シート１２は、通気度が０.１ｃｍ３／ｃｍ２／秒未満であることが望ましく、通気度が０.１ｃｍ３／ｃｍ２／秒以上になると、断熱吸音材１の断熱性および吸音性が所望値よりも低下しやすい。難燃または不燃シート１２は、難燃性ないし不燃性を有するシートならば特に限定されず、難燃性ないし不燃性に分類される合成紙、湿式不織布、スパンレース不織布、フェルト、織布または多孔性フィルムなどからなり、その素材は、メタアラミド繊維、ＰＴＦＥ繊維、ポリアクリルニトリル系耐炎化繊維、シリカ繊維、Ｓガラス繊維、セラミック繊維などまたはこれらの素材フィルムであり、繊維を２種以上を含む複合材料でもよい。また、水酸化アルミニウムやリン酸などを含む不燃紙、難燃紙でもよい。【００２８】
難燃または不燃シート１２に関して、接着用の液状樹脂１７が難燃性成分を含んでいると、マット１０への接着と同時に難燃性を付与できるので好ましい。液状樹脂１７に含まれる難燃化薬剤は特に限定されず、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、加工性の点から一般に水系のものを用いる。液状樹脂１７の主成分は、ポリエステル樹脂やアクリル樹脂などであればよい。液状樹脂１７の代わりに、酸化ケイ素系樹脂やシリカアクリル系樹脂などの液状の難燃性樹脂を用いても、耐熱性や難燃性樹脂の熱接着フィルムを用いても、または撥水加工で塗布・含浸させる樹脂の水性ディスパージョンをシート１２の接着に利用してもよい。【００２９】
難燃または不燃シート１２には、接着用の液状樹脂１７とは別個に、難燃性樹脂を付与することが可能である。また、マット材１０（図４）に関して、難燃または不燃シート１２が存在しない面２２に難燃性樹脂を塗布してもよい。これらの難燃加工において、用いる樹脂バインダーは前記と同様であり、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施こす。塗布される難燃性樹脂の量は、０.５〜５０ｇ／ｍ２であり、好ましくは２〜２０ｇ／ｍ２である。塗布された難燃性樹脂は、次工程の熱処理によって乾燥する。【００３０】
得た断熱吸音材１は、最終的に厚さが１０〜５０ｍｍである。この厚さが１０ｍｍ未満であると、厚みが薄すぎるので飛行機や列車などへの内装作業が煩雑になり、厚さが５０ｍｍを超えると、厚くなりすぎて断熱吸音材１を曲げにくくなるので内装作業がやはり難しくなる。断熱吸音材１について、さらに部分的な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も可能である。【００３１】
断熱吸音材１は、マット材１０における繊維が縦方向に配列しているので嵩高であってもへたりにくく、分厚くても密度が比較的小さいので変形しさせやすい。断熱吸音材１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させることが可能である。例えば、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／ｃｍ２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。
【発明の効果】
【００３２】
本発明に係る断熱吸音材は、薄葉ウェブがジグザグ状に縦配列されて嵩高であり且つマット材の主成分が高耐熱の無機繊維であるので断熱効果および吸音効果が非常に優れており、しかもへたりが少ないので断熱性と吸音性を取付後の長期間に亘って維持できる。本発明に係る断熱吸音材は、吸音特性特に低音域での吸音性能に良好であり、撥水性に加えて、延焼や貫通炎に対する耐熱性の点でも優れている。【００３３】
本発明に係る断熱吸音材は、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。本発明に係る断熱吸音材は、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る。本発明の断熱吸音材は、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、鉄道車両に関して日本のＪＩＳ規格だけでなく、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。【００３４】
本発明の断熱吸音材は、比較的剛直な高耐熱の無機繊維に対して比較的柔軟な耐熱性の有機繊維を添加して屈曲性を付与し、全体が嵩高であるので設置の際に屈曲させて内部に充填させることが容易である。本発明の断熱吸音材では、低融点の有機繊維を均一に混綿して熱処理時に融着させることにより、熱処理だけで全体が均一なマット材に加工でき、しかも薄葉ウェブがジグザグ状に縦配列されているので嵩高であっても保管時にへたることが少なく、長期間の保管で商品価値を損なうこともない。本発明の断熱吸音材は、分厚いのに柔軟で扱いやすく、施工時に裁断したり屈曲させても繊維脱落が少なく、内装作業の環境を悪化させることも少ない。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】本発明に係る断熱吸音材を概略的に拡大して示す部分側面図である。
【図２】本発明で用いる薄葉ウェブを概略的に示す側面図である。
【図３】本発明で用いる綿状素材を概略的に拡大して示す部分側面図である。
【図４】本発明で用いるマット材を概略的に拡大して示す部分断面図である。
【図５】マット材と難燃または不燃シートとの接着に用いる熱処理装置を例示する概略断面図である。
【符号の説明】
【００３６】
１    断熱吸音材
２    不燃性繊維
３    耐熱性の有機繊維
５    低融点の有機繊維
７    薄葉ウエブ
８    綿状素材
１０    マット材
１２    難燃または不燃シート
【実施例１】
【００３７】
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、各実施例において図１に示す断熱吸音材１を製造する。【００３８】
断熱吸音材１を製造するために、高耐熱の無機繊維２としてシリカ繊維を、耐熱性の有機繊維３としてメタアラミド繊維を、低融点の有機繊維５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）をそれぞれ用いた。これらの繊維は、それぞれ乾燥後の繊維への付着量で２％となるように、水系のフッ素系撥水剤をディッピングによって付与した後に、加熱により水分率が２％以下となるように乾燥処理した。次に、これらの薬剤処理したシリカ繊維５０重量％と、メタアラミド繊維２０重量％と、低融点ポリエステル繊維３０重量％とを混綿した。【００３９】
カーディングによって、目付２０ｇ／ｍ２の薄葉ウエブ７を形成した後に、図３のように縦方向に折りたたみ配列し、折り畳み形状を保持したままでオーブンで１８０℃で３分間熱処理し、厚さ２５mm、目付２００ｇ／ｍ２の硬綿状のマット材１０を得た。得たマット材１０の片面には、スプレーによって乾燥後重量で４０ｇ／ｍ２となるよう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付与し、ついで１８０℃で５分間熱処理した。【００４０】
さらに、難燃シート１２として、目付４０ｇ／ｍ２のメタアラミドペーパー（測定下限値の通気度０.３ｃｍ３／ｃｍ２／秒以下）の表面に上記と同じ水系ディスパージョンを２０ｇ／ｍ２スプレーしてから、硬綿状のマット材１０の非スプレー面と貼り合わせ、１８０℃で３分間熱処理した。【００４１】
得た断熱吸音材１は、耐熱性が合格するとともに撥水性も１０.４ｇで合格している。また、吸音性は１ｋＨｚで９５％と高く、５００Ｈｚの低音域でも６０％と高い値になる。
【実施例２】
【００４２】
実施例１で得た硬綿状のマット材１０の片面に、スプレーによって乾燥後重量で２０ｇ／ｍ２となるように、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付与してから、１８０℃で５分間熱処理した。ついで、難燃シート１２としてメタアラミドペーパーを用い、図５のような熱処理装置１４において、メタアラミドペーパーを実施例１と同じリン窒素系難燃剤の水系ディスパージョンに浸漬した後に、該ディスパージョンが乾燥する前に、メタアラミドペーパー上にマット材１０の非スプレー処理面を重ね合わせ、１８０℃で５分乾燥することにって、メタアラミドペーパーをマット材１０と貼り合わせた。【００４３】
得た断熱吸音材１は、耐熱性が合格するとともに撥水性も９.５ｇで合格している。また、吸音性は１ｋＨｚで９９％と高く、５００Ｈｚの低音域でも６５％と高い値になる。【００４４】
比較例１
実施例１で得た硬綿状のマット材１０の両面に、スプレーにより乾燥後重量で２０ｇ／ｍ２となるように、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付与してから、１８０℃で５分間熱処理した。【００４５】
得た断熱吸音材は、耐熱性は合格しているが、撥水性は２５ｇで不合格である。また、吸音性も１ｋＨｚで７０％と比較的低く、５００Ｈｚでも３５％と低い値である。
【実施例３】
【００４６】
実施例１で得た硬綿状のマット材１０の片面に、スプレーによって乾燥後重量で２０ｇ／ｍ２となるように、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付与してから、１８０℃で５分間熱処理した。ついで、不燃シート１２としてセラミックペーパー（イソライト工業製）を用い、共重合ナイロン製の熱接着不織布を介してマット材１０の非スプレー処理面と重ね合わせ、１８０℃で２分処理することにって、セラミックペーパーをマット材１０と貼り合わせた。【００４７】
さらに、セラミックペーパーの表面に、フッ素系撥水剤とリン窒素系難燃剤の水系ディスパージョンの混合液を２０ｇ／ｍ２スプレー加工した。【００４８】
得た断熱吸音材１の耐熱性、撥水性、吸音性は、いずれも合格レベルである。
【実施例４】
【００４９】
不燃シート１２として、水酸化アルミニウムを混抄した不燃紙をメタアラミドペーパーの代わりに用い、これ以外は実施例２と同様に処理して断熱吸音材１を得た。得た断熱吸音材１の耐熱性、撥水性、吸音性は、いずれも合格レベルである。【００５０】
前記の各実施例および比較例において、耐熱性の評価は、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、この５分間の間に、穴あきがなければ耐熱性は合格であり、少しでも穴が開いたら不合格である。【００５１】
撥水性の評価は、ＡＳＴＭ  Ｃ１５１１−０４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し、それ以外は不合格である。【００５２】
また、吸音性のテストは、４２０６型インピーダンス測定管を用いるシステム（スペクトリス社製）を使用し、ＪＩＳ Ａ１１４０５−１に準じて測定する。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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