(57)【要約】  少なくとも８０重量％のポリマー組成物を含む内装仕上げ材を天井、１つ若しくはそれ以上の壁又はそれらの組合せに装着することを含んでなる、部屋内の延焼を低減する方法であって、前記内装仕上げ材が火炎の熱への暴露時に壁又は天井から部分的に又は完全に脱離する方法が開示される。このポリマー組成物は、半結晶化時間、発熱能及びチャー生成のある特定の性質を有し、１種又はそれ以上のポリマーを含むことができる。この内装仕上げ材は、熱への暴露時にその熱挙動の結果として又はファスナーの軟化又は溶融の結果として、天井又は壁から脱離するか又は部分的に脱離することができる。内装仕上げ材のファスナーの間隔は、ポリマーの物理的性質によって異なる。
2008537038.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも１つの内装仕上げ材を部屋の天井、１つ若しくはそれ以上の壁又はそれらの組合せに装着することを含んでなる延焼の低減方法であって、前記内装仕上げ材が、半結晶化時間が少なくとも５分、発熱能が約４００Ｊ／ｇ  °Ｋ又はそれ以下及びチャー生成が２０％又はそれ以下のポリマー組成物を、前記内装仕上げ材の総重量に基づき、少なくとも８０重量％含むフィルム、シート又はプロフィールを含み且つ前記部屋の前記天井及び壁の総面積の少なくとも１０％の総面積を有し、前記内装仕上げ材がＮａｔｉｏｎａｌ  Ｆｉｒｅ  Ｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎ  Ａｇｅｎｃｙ  Ｓｔａｎｄａｒｄ  ＮＦＰＡ  ２８６に示された４０ｋＷの火炎の熱に５分又はそれ以下暴露後に前記壁又は天井から部分的に又は完全に脱離する方法。
【請求項２】
前記内装仕上げ材が、垂れ下がり、カーリング、剥離、剥落、収縮又は発泡によって脱離する請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記脱離が、前記内装仕上げ材の全て又は一部が前記天井又は壁の面から外側に出ることを含む請求項１に記載の方法。
【請求項４】
前記内装仕上げ材がシート、フィルム、繊維、布帛、プロフィール又はプレハブパネルを含む請求項１に記載の方法。
【請求項５】
前記ポリマー組成物がポリエステル、ポリアミド、ポリカーボネート、ポリプロピレン、ポリエチレン、ポリアクリレート、セルロース樹脂、ポリ（メチルメタクリレート）、それらのコポリマー及びそれらの組合せからなる群から選ばれた少なくとも１種のポリマーを含む請求項１に記載の方法。
【請求項６】
前記内装仕上げ材が、１００℃の水又は空気への５分間の暴露後に少なくとも２０％の収縮率を示す、熱収縮性のフィルム、シート、繊維又は布帛を含む請求項１に記載の方法。
【請求項７】
前記内装仕上げ材を、約７０℃〜約２５０℃の温度で軟化又は溶融する２つ又はそれ以上のファスナーによって装着することを更に含む請求項１に記載の方法。
【請求項８】
前記ファスナーが釘、ネジ、リベット、ボルト、留め金、ブラケット又はそれらの組合せを含む請求項７に記載の方法。
【請求項９】
前記内装仕上げ材が前記ファスナーの軟化又は溶融によって脱離する請求項８に記載の方法。
【請求項１０】
前記ファスナーが金属、金属合金、ポリオレフィン、ポリエステル、ポリアミド、スチレン樹脂、セルロース樹脂、それらの組合せ又はそれらのコポリマーを含む請求項９に記載の方法。
【請求項１１】
部屋の天井、１つ若しくはそれ以上の壁又はそれらの組合せに２つ又はそれ以上のファスナーによって少なくとも１つの内装仕上げ材を装着することを含んでなる延焼の低減方法であって、前記内装仕上げ材が前記部屋の前記天井及び壁の総面積の少なくとも１０％の総面積を有し且つ半結晶化時間が少なくとも５分、発熱能が約４００Ｊ／ｇ  °Ｋ又はそれ以下及びチャー生成が２０％又はそれ以下のポリマー組成物を、前記内装仕上げ材の総重量に基づき、少なくとも８０重量％含むフィルム、シート又はプロフィールを含み、前記ファスナーが、最小距離Ｌc又はそれ以上である平均間隔Ｌ｛Ｌ及びＬｃは下記式：
【数１】
2008537038.tif 000022
［式中、Ｌは前記平均間隔（ｍ）であり、
Ｎは前記ファスナーの数であり、
Ａｒｅａは前記内装仕上げ材の面積（ｍ2）である。］；及び
【数２】
2008537038.tif 000023
［式中、Ｌcは前記最小距離（ｍ）であり、
δは前記内装仕上げ材の厚さ（ｍｉｌ）であり、
Ｔｇは前記ポリマー組成物のガラス転移温度（℃）である］
によって定義される。｝
で隔てられる方法。
【請求項１２】
前記内装仕上げ材が更に繊維、布帛又はプレハブパネルを含む請求項１１に記載の方法。
【請求項１３】
前記内装仕上げ材が１〜７層の層を含む請求項１１に記載の方法。
【請求項１４】
前記内装仕上げ材が２〜４種の異なるポリマーを含む請求項１３に記載の方法。
【請求項１５】
前記シート、フィルム又はプロフィールが、１００℃の水又は空気への５分間の暴露後に、少なくとも２０％の収縮率を示す請求項１１に記載の方法。
【請求項１６】
前記内装仕上げ材が少なくとも９０重量％の前記ポリマー組成物を含む請求項１１に記載の方法。
【請求項１７】
前記ポリマー組成物がポリエステル、ポリアミド、ポリカーボネート、ポリプロピレン、ポリエチレン、ポリアクリレート、ポリ（メチルメタクリレート）、セルロース樹脂、それらのコポリマー及びそれらの組合せからなる群から選ばれた少なくとも１種のポリマーを含む請求項１１に記載の方法。
【請求項１８】
前記ポリマー組成物が、二酸残基の総モルに基づき、少なくとも８０モル％の、テレフタル酸、ナフタレンジカルボン酸、１，４−シクロヘキサンジカルボン酸及びイソフタル酸からなる群から選ばれた１種又はそれ以上のジカルボン酸の残基を含む二酸残基；並びにジオール残基の総モルに基づき、約１０〜１００モル％の、１，４−シクロヘキサンジメタノール、ネオペンチルグリコール、２，２，４，４−テトラメチル−１，３−シクロブタンジオール及びエチレングリコールからなる群から選ばれた１種又はそれ以上のジオールの残基と約０〜９０％の、ジエチレングリコール、１，２−プロパンジオール、１，３−プロパンジオール、１，４−ブタンジオール、１，５−ペンタンジオール、１，６−ヘキサンジオール、１，８−オクタンジオール、２，２，４−トリメチル−１，３−ペンタンジオール、１，３−シクロヘキサンジメタノール、ビスフェノールＡ及びポリアルキレングリコールからなる群から選ばれた１種又はそれ以上のジオールの残基を含むジオール残基を含む少なくとも１種のポリエステルを含む請求項１１に記載の方法。
【請求項１９】
前記二酸残基が、約０〜２０モル％の、フマル酸、コハク酸、アジピン酸、グルタル酸、アゼライン酸、セバシン酸、レソルシノール二酢酸、ジグリコール酸、４，４’−オキシビス（安息香酸）、ビフェニルジカルボン酸、４，４’−メチレン二安息香酸、トランス−４，４’−スチルベンジカルボン酸及びスルホイソフタル酸からなる群から選ばれた１種又はそれ以上のジカルボン酸の残基を更に含む請求項１８に記載の方法。
【請求項２０】
前記ポリエステルが、トリメリット酸無水物、ピロメリット酸二無水物、グリセロール、トリメチロールプロパン及びペンタエリスリトールからなる群から選ばれた１種又はそれ以上の分岐剤の残基を更に含む請求項１８に記載の方法。
【請求項２１】
前記二酸残基が約６０〜１００モル％のテレフタル酸残基及び０〜約４０モル％のイソフタル酸残基を含む請求項１９に記載の方法。
【請求項２２】
前記二酸残基が約９５モル％のテレフタル酸残基及び約５モル％のイソフタル酸残基を含む請求項１９に記載の方法。
【請求項２３】
前記二酸残基が１００モル％のテレフタル酸残基を含む請求項１９に記載の方法。
【請求項２４】
前記二酸残基が１００モル％のテレフタル酸残基を含み且つ前記ジオール残基が約１０〜約４０モル％の１，４−シクロヘキサンジメタノール残基及び６０〜約９０モル％のエチレングリコール残基を含む請求項１９に記載の方法。
【請求項２５】
前記ジオール残基が約１０〜約９９モル％の１，４−シクロヘキサンジメタノール残基、０〜約９０モル％のエチレングリコール残基及び約１〜約２５モル％のジエチレングリコール残基を含む請求項１９に記載の方法。
【請求項２６】
前記ポリマー組成物が少なくとも１０分の半結晶化時間を有する請求項１１に記載の方法。
【請求項２７】
前記ポリマー組成物が少なくとも１００分の半結晶化時間を有する請求項２６に記載の方法。
【請求項２８】
前記ポリマー組成物が３５０Ｊ／ｇ  °Ｋ又はそれ以下の発熱能を有する請求項１１に記載の方法。
【請求項２９】
前記ポリマー組成物が１５％又はそれ以下のチャー生成を有する請求項１１に記載の方法。
【請求項３０】
前記の少なくとも１種のポリマーが１０％又はそれ以下のチャー生成を有する請求項１１に記載の方法。
【請求項３１】
前記内装仕上げ材が前記天井及び壁の総面積の少なくとも２０％の総面積を有する請求項１１に記載の方法。
【請求項３２】
前記内装仕上げ材が前記部屋の総面積の少なくとも４０％の総面積を有する請求項１１に記載の方法。
【請求項３３】
部屋の天井、１つ若しくはそれ以上の壁又はそれらの組合せに２つ又はそれ以上のファスナーによって少なくとも１つの内装仕上げ材を装着することを含んでなる延焼の低減方法であって、前記内装仕上げ材の内面の少なくとも一部分を前記天井又は壁の表面から約０．５〜約２０ｃｍに位置付け、前記内装仕上げ材が前記天井及び壁の総面積の少なくとも１０％の総面積を有し且つ半結晶化時間が少なくとも５分、発熱能が約４００Ｊ／ｇ  °Ｋ又はそれ以下及びチャー生成が２０％又はそれ以下のポリマー組成物を、前記内装仕上げ材の総重量に基づき、少なくとも８０重量％含むフィルム、シート又はプロフィールを含み、前記ファスナーが最小距離Ｌc又はそれ以上である平均間隔Ｌ｛Ｌ及びＬｃは下記式：
【数３】
2008537038.tif 000024
［式中、Ｌは前記平均間隔（ｍ）であり、
Ｎは前記ファスナーの数であり、
Ａｒｅａは前記内装仕上げ材の面積（ｍ2）である。］；及び
【数４】
2008537038.tif 000025
［式中、Ｌcは前記最小距離（ｍ）であり、
δは前記内装仕上げ材の厚さの１／２（ｍｉｌ）であり、
Ｔｇは前記ポリマー組成物のガラス転移温度（℃）である。］
によって定義される。｝
で隔てられる方法。
【請求項３４】
前記内装仕上げ材が更に繊維、布帛又はプレハブパネルを含む請求項３３に記載の方法。
【請求項３５】
前記内装仕上げ材が１〜７層の層を含む請求項３３に記載の方法。
【請求項３６】
前記ポリマー組成物がポリエステル、ポリアミド、ポリカーボネート、ポリプロピレン、ポリエチレン、ポリアクリレート、ポリ（メチルメタクリレート）、セルロース樹脂、それらのコポリマー及びそれらの組合せからなる群から選ばれた少なくとも１種のポリマーを含む請求項３３に記載の方法。
【請求項３７】
前記ポリマー組成物が、二酸残基の総モルに基づき、少なくとも８０モル％の、テレフタル酸、ナフタレンジカルボン酸、１，４−シクロヘキサンジカルボン酸及びイソフタル酸からなる群から選ばれた１種又はそれ以上のジカルボン酸の残基を含む二酸残基；並びにジオール残基の総モルに基づき、約１０〜１００モル％の、１，４−シクロヘキサンジメタノール、ネオペンチルグリコール、２，２，４，４−テトラメチル−１，３−シクロブタンジオール及びエチレングリコールからなる群から選ばれた１種又はそれ以上のジオールの残基と約０〜９０％の、ジエチレングリコール、１，２−プロパンジオール、１，３−プロパンジオール、１，４−ブタンジオール、１，５−ペンタンジオール、１，６−ヘキサンジオール、１，８−オクタンジオール、２，２，４−トリメチル−１，３−ペンタンジオール、１，３−シクロヘキサンジメタノール、ビスフェノールＡ及びポリアルキレングリコールからなる群から選ばれた１種又はそれ以上のジオールの残基を含むジオール残基を含む少なくとも１種のポリエステルを含む請求項３６に記載の方法。
【請求項３８】
前記二酸残基が約６０〜１００モル％のテレフタル酸残基及び０〜約４０モル％のイソフタル酸残基を含む請求項３７に記載の方法。
【請求項３９】
前記二酸残基が約９５モル％のテレフタル酸残基及び約５モル％のイソフタル酸残基を含む請求項３７に記載の方法。
【請求項４０】
前記二酸残基が１００モル％のテレフタル酸残基を含む請求項３７に記載の方法。
【請求項４１】
前記二酸残基が１００モル％のテレフタル酸残基を含み且つ前記ジオール残基が約１０〜約４０モル％の１，４−シクロヘキサンジメタノール残基及び６０〜約９０モル％のエチレングリコール残基を含む請求項３７に記載の方法。
【請求項４２】
前記ジオール残基が約１０〜約９９モル％の１，４−シクロヘキサンジメタノール残基、０〜約９０モル％のエチレングリコール残基及び約１〜約２５モル％のジエチレングリコール残基を含む請求項３７に記載の方法。
【請求項４３】
前記ポリマー組成物が少なくとも１０分の半結晶化時間を有する請求項３３に記載の方法。
【請求項４４】
部屋の天井、１つ若しくはそれ以上の壁又はそれらの組合せに、約７０〜約２５０℃の温度において軟化又は溶融する２つ又はそれ以上のファスナーによって少なくとも１つの内装仕上げ材を装着することを含んでなる延焼の低減方法であって、前記内装仕上げ材が少なくとも５０重量％の可燃性基材を含み且つ前記壁及び天井の総面積の少なくとも１０％の総面積を有する方法。
【請求項４５】
前記内装仕上げ材が前記ファスナーの軟化又は溶融によって脱離する請求項４４に記載の方法。
【請求項４６】
前記内装仕上げ材が垂れ下がり、カーリング、剥離、剥落又は収縮によって前記天井又は壁から脱離するか又は部分的に脱離する請求項４４に記載の方法。
【請求項４７】
前記脱離が、前記内装仕上げ材の全て又は一部が前記天井又は壁の面から外に出ることを含む請求項４４に記載の方法。
【請求項４８】
前記内装仕上げ材がシート、フィルム、繊維、布帛、プロフィール又はプレハブパネルを含む請求項４４に記載の方法。
【請求項４９】
前記可燃性基材が木材又は少なくとも１種のポリマーを含む請求項４４に記載の方法。
【請求項５０】
前記の少なくとも１種のポリマーが、ポリエステル、ポリアミド、ポリカーボネート、ポリプロピレン、ポリエチレン、ポリアクリレート、セルロース樹脂、ポリ（メチルメタクリレート）及びそれらのコポリマーからなる群から選ばれる請求項４９に記載の方法。
【請求項５１】
前記内装仕上げ材が、１００℃の水又は空気への５分間の暴露後に、少なくとも２０％の収縮率を示す熱収縮性のフィルム、シート、繊維又は布帛を含む請求項５０に記載の方法。
【請求項５２】
前記ファスナーが釘、ネジ、リベット、ボルト、留め金、ブラケット、接着剤又はそれらの組合せを含む請求項４５に記載の方法。
【請求項５３】
前記接着剤又は前記ファスナーが金属、金属合金、ポリオレフィン、ポリエステル、ポリアミド、スチレン樹脂、セルロース樹脂、それらの組合せ又はそれらのコポリマーを含む請求項４５に記載の方法。
【請求項５４】
前記内装仕上げ材が前記壁及び天井の総面積の少なくとも２０％の総面積を有する請求項４４に記載の方法。
【請求項５５】
前記内装仕上げ材が前記壁及び天井の総面積の少なくとも４０％の総面積を有する請求項４４に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
関連出願の相互参照
本出願は、２００５年４月１２日に出願された米国仮出願第６０／５９４，４９２号について、35 U.S.C  §１１９（ｅ）の利益を請求する。この出願全体を引用することによって本明細書中に組み入れる。
【０００２】
発明の分野
本発明は、室内の延焼（火炎伝播）（ｆｌａｍｅ  ｓｐｒｅａｄ）の低減方法に関する。より具体的には、本発明は室内の内装仕上げ材に沿った延焼の低減方法に関する。
【背景技術】
【０００３】
建築材料及び建設材料は、燃焼性要件に制約される。建築材料に関する多くの燃焼性試験は、延焼及び発煙、即ち、構造中に存在する火災への材料の反応の仕方に関する規格を含む。ほとんどの燃焼性要件に合格するためには、建築材料は、部屋の他の全ての部分に火炎を無視できないほど広げてはならず、火災において発生する熱量又は煙全体を増大させてはならない。
【０００４】
例えば内装仕上げ材のような建築材料の製造業者は、種々の方法を用いてこれらの燃焼性要件を満たす。最も簡単な手法は、それらの製品の製造に不燃性材料、例えばガラス、石、コンクリート、金属又はれんがを使用することである。しかし、これらの材料は多くの場合、極めて重く、それらを用いて作業をするのは困難である可能性があり、多くの近代的な建築物に必要とされる設計の多様性を提供しない。木材及びプラスチック材料は用途が広く、幅広い製品設計及び機能へと製造できるが、これらの材料のほとんどは燃焼性要件を満たさない。これらの材料の燃焼性は、難燃剤の添加によって制御される。しかし、難燃剤の使用には費用がかかり、多くの難燃剤は建物火災時に有毒煙霧を生じる可能性がある。また、難燃剤の混和は、多量の場合には特に、一部のポリマーの靭性及び加熱撓み温度を低下させるおそれがある。１つの例外はポリ塩化ビニルである。ポリ塩化ビニルは、本質的に不燃性であり、内装仕上げ材用に広く使用されている。しかし、ポリ塩化ビニルもまた、火炎への暴露時に有毒な塩化水素を放出するおそれがあり、環境からなかなか除かれない。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
従って、難燃剤もポリ塩化ビニルも使用する必要のない、可燃性基材から製造される内装仕上げ材のための延焼及び発煙低減方法を提供することが求められている。このような方法は、この方法を用いなければ不良な燃焼特性のために使用できなかった、内装仕上げ材を製造するための多くの可燃性材料の使用を可能にするであろう。この方法は建築及び建設業界において広範囲に使用されるであろう。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
ある特定の性質を有するポリマー材料を含む内装仕上げ材に沿った延焼は、火炎の熱への暴露時に内装仕上げ材を壁又は天井から少なくとも一部分脱離（ｄｅｔａｃｈ）させる方法で内装仕上げ材を装着することによって、低減させることができることが判明した。従って、本発明は、少なくとも１つの内装仕上げ材を部屋の天井、１つ若しくはそれ以上の壁又はそれらの組合せに装着することを含む延焼の低減方法であって、前記内装仕上げ材が、半結晶化時間（ｃｒｙｓｔａｌｌｉｚａｔｉｏｎ  ｈａｌｆ−ｔｉｍｅ）が少なくとも５分、発熱能（ｈｅａｔ  ｒｅｌｅａｓｅ  ｃａｐａｃｉｔｙ）が約４００Ｊ／ｇ  °Ｋ又はそれ以下及びチャー生成（ｃｈａｒ  ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ）が２０％又はそれ以下のポリマー組成物を、内装仕上げ材の総重量に基づき、少なくとも８０重量％含むフィルム、シート又はプロフィールを含み且つ部屋の天井及び壁の総面積の少なくとも１０％の総面積を有し、前記内装仕上げ材がＮａｔｉｏｎａｌ  Ｆｉｒｅ  Ｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎ  Ａｇｅｎｃｙ  Ｓｔａｎｄａｒｄ  ＮＦＰＡ  ２８６によって示された４０ｋＷの火炎の熱に５分又はそれ以下の暴露後に壁又は天井から部分的に又は完全に脱離する方法を提供する。
【０００７】
本発明者らは、半結晶化時間、発熱能及びチャー生成の特定の性質を有するポリマー組成物を基材とする内装仕上げ材は、火炎への暴露中に前記内装仕上げ材の少なくとも一部分を脱離させる方法で壁又は天井に装着した場合に、延焼を減少させることを発見した。火炎の熱への暴露の間に、この内装仕上げ材は壁から完全に又は部分的に脱離できるので、火炎の熱への壁の暴露が低減される。従って、内装仕上げ材に沿った延焼及び発煙も低減される。
【０００８】
内装仕上げ材はシート、フィルム、プロフィール（ｐｒｏｆｉｌｅ）、繊維、布帛又はプレハブパネルからなることができ、１層又はそれ以上の層を含むことができる。例えば、内装仕上げ材は、押出、カレンダリング、熱成形などによって製造されたシート、フィルム又は貼り合わせ構造であることがでできる。内装仕上げ材は、内装仕上げ材の総重量に基づき、約８０〜１００重量％のポリエステル組成物を含むことができる。このポリエステル組成物としては、ポリエステル、ポリアミド、ポリカーボネート、ポリプロピレン、ポリエチレン、ポリアクリレート、セルロース樹脂、ポリ（メチルメタクリレート）、それらのコポリマー及びそれらの組合せが挙げられるが、これらに限定するものではない。本発明の一実施態様において、例えば、ポリマー組成物はポリエステルを含む。
【０００９】
内装仕上げ材は、Ｎａｔｉｏｎａｌ  Ｆｉｒｅ  Ｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎ  Ａｇｅｎｃｙ  Ｓｔａｎｄａｒｄ  ＮＦＰＡ  ２８６によって示された４０〜１６０ｋＷの火炎の熱への暴露時に壁又は天井から部分的に又は完全に脱離できる。しかし、延焼を最小限に抑えるためには、内装仕上げ材は、４０ｋＷの火炎の熱に５分間又はそれ以下の暴露後に部分的に又は完全に脱離するのが好ましい。例えば、内装仕上げ材は、垂れ下がり、カーリング、剥離（ｐｅｅｌｉｎｇ）、剥落（ｆａｌｌｉｎｇ  ａｗａｙ）、収縮又は発泡によって脱離することができる。本発明の一態様においては、例えば、約７０〜約２５０℃の温度において、軟化又は溶融し且つ火炎の熱への暴露時に内装仕上げ材を壁又は天井から解放する２つ又はそれ以上のファスナーを使用できる。
【００１０】
本発明の新規方法の一実施態様において、本発明者らは、延焼の低減を伴う、壁又は天井からの内装仕上げ材の脱離は、ポリマー組成物の性質及び壁に内装仕上げ材を固定するファスナー間の間隔によって異なることを見出した。更に、ファスナー間の間隔は、フィルムの厚さ及びポリマーのガラス転移温度（以下、「Ｔｇ」と略す）によって異なる。従って、本発明の別の態様は、部屋の天井、１つ若しくはそれ以上の壁又はそれらの組合せに２つ又はそれ以上のファスナーによって少なくとも１つの内装仕上げ材を装着することを含む延焼の低減方法であって、前記内装仕上げ材が部屋の天井及び壁の総面積の少なくとも１０％の総面積を有し且つ半結晶化時間が少なくとも５分、発熱能が約４００Ｊ／ｇ  °Ｋ又はそれ以下及びチャー生成が２０％又はそれ以下のポリマー組成物を、内装仕上げ材の総重量に基づき、少なくとも８０重量％含むフィルム、シート又はプロフィールを含み、前記ファスナーが、最小距離Ｌc又はそれ以上である平均間隔Ｌ｛Ｌ及びＬｃは下記式：
【００１１】
【数１】
2008537038.tif 000003
【００１２】
［式中、Ｌは平均間隔（ｍ）であり、
Ｎはファスナーの数であり、
Ａｒｅａは内装仕上げ材の面積（ｍ2）である。］；及び
【００１３】
【数２】
2008537038.tif 000004
【００１４】
［式中、Ｌcは最小距離（ｍ）であり、
δは内装仕上げ材の厚さ（ｍｉｌ）であり、
Ｔｇはポリマー組成物のガラス転移温度（℃）である。］
によって定義される。｝
で隔てられる方法である。
【００１５】
前記ポリマー組成物は１種又はそれ以上のポリエステル、ポリアミド、ポリカーボネート、ポリプロピレン、ポリエチレン、ポリアクリレート、セルロース樹脂、ポリ（メチルメタクリレート）、それらのコポリマー及びそれらの組合せを含むことができる。例えば、ポリマー組成物は、総二酸残基に基づき、少なくとも８０％の、テレフタル酸、ナフタレンジカルボン酸、１，４−シクロヘキサンジカルボン酸及びイソフタル酸のうち１種又はそれ以上の残基；並びに総ジオール残基に基づき、約１０〜１００モル％の、１，４−シクロヘキサンジメタノール、ネオペンチルグリコール、２，２，４，４−テトラメチル−１，３−シクロブタンジオール及びエチレングリコールからなる群から選ばれた１種又はそれ以上のジオールの残基を含むポリエステルを含むことができる。内装仕上げ材は、また、熱への暴露時における壁又は天井からの脱離を増大させるために、熱収縮性のシート、フィルム、繊維又は布帛を含むことができる。
【００１６】
内装仕上げ材は、また、天井又は壁から約０．５〜約２０ｃｍの距離を離して配置できる。距離の他の例は、約１〜約２０ｃｍ及び約１．５〜約２０ｃｍである。従って、本発明の別の実施態様は、部屋の天井、１つ若しくはそれ以上の壁又はそれらの組合せに２つ又はそれ以上のファスナーによって少なくとも１つの内装仕上げ材を装着することを含む延焼の低減方法であって、前記内装仕上げ材の内面の少なくとも一部を天井又は壁の表面から約０．５〜約２０ｃｍに位置付け、前記内装仕上げ材が天井及び壁の総面積の少なくとも１０％の総面積を有し且つ半結晶化時間が少なくとも５分、発熱能が約４００Ｊ／ｇ  °Ｋ又はそれ以下及びチャー生成が２０％又はそれ以下のポリマー組成物を、内装仕上げ材の総重量に基づき、少なくとも８０重量％含むフィルム、シート又はプロフィール（ｐｒｏｆｉｌｅ）を含み、前記ファスナーが、最小距離Ｌc又はそれ以上である平均間隔Ｌ｛Ｌ及びＬｃは下記式：
【００１７】
【数３】
2008537038.tif 000005
【００１８】
［式中、Ｌは平均間隔（ｍ）であり、
Ｎはファスナーの数であり、
Ａｒｅａは内装仕上げ材の面積（ｍ2）である。］；及び
【００１９】
【数４】
2008537038.tif 000006
【００２０】
［式中、Ｌcは最小距離（ｍ）であり、
δは内装仕上げ材の厚さの１／２（ｍｉｌ）であり、
Ｔｇはポリマー組成物のガラス転移温度（℃）である。］
によって定義される。｝
で隔てられる方法である。
【００２１】
前記内装仕上げ材を前述のように離して配置する場合には、内装仕上げ材はその内面及び外面から熱に暴露され、それが、装着点の間隔に対する内装仕上げ材の厚さの影響を約１／２低減する。
【００２２】
本発明の別の態様は、高温において軟化又は溶融するファスナーによって内装仕上げ材を天井又は壁に装着する方法である。従って、本発明はまた、部屋の天井、１つ若しくはそれ以上の壁又はそれらの組合せに、約７０〜約２５０℃の温度において軟化又は溶融する２つ又はそれ以上のファスナーによって少なくとも１つの内装仕上げ材を装着することを含む延焼の低減方法であって、前記内装仕上げ材が少なくとも５０重量％の可燃性基材を含み且つ壁及び天井の総面積の少なくとも１０％の総面積を有する方法を提供する。本発明のこの実施態様において、内装仕上げ材は、内装仕上げ材の総重量に基づき、少なくとも５０重量％の任意の可燃性基材、例えば木材又はポリマーを含むことができる。火災時に、部屋の温度が約７０〜約２５０℃に上昇すると、ファスナーは軟化又は溶融し、内装仕上げ材を天井又は壁から部分的に又は完全に脱離させる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
図１は、本発明の実施例の部分に記載した周囲取り付けパターン及び堅固取り付けパターンに関する装着点の概略レイアウトを示す概略図である。
【００２４】
可燃性材料を含む内装仕上げ材に沿った延焼は、火炎の熱への暴露時に壁、天井又はそれらの組合せから内装仕上げ材を部分的に又は完全に脱離させる方法で、内装仕上げ材を装着することによって低減できる。従って、一般的な実施態様において、本発明は、少なくとも１つの内装仕上げ材を部屋の天井、１つ若しくはそれ以上の壁又はそれらの組合せに装着することを含む延焼の低減方法であって、前記内装仕上げ材が、半結晶化時間が少なくとも５分、発熱能が約４００Ｊ／ｇ  °Ｋ又はそれ以下及びチャー生成が２０％又はそれ以下のポリマー組成物を、内装仕上げ材の総重量に基づき、少なくとも８０重量％含むフィルム、シート又はプロフィール（ｐｒｏｆｉｌｅ）を含み且つ前記部屋の天井及び壁の総面積の少なくとも１０％の総面積を有し、前記内装仕上げ材がＮａｔｉｏｎａｌ  Ｆｉｒｅ  Ｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎ  Ａｇｅｎｃｙ  Ｓｔａｎｄａｒｄ  ＮＦＰＡ  ２８６によって示された４０ｋＷの火炎の熱に５分又はそれ以下の暴露後に前記壁又は天井から部分的に又は完全に脱離する方法に関する。
【００２５】
本発明者らは、半結晶化時間、発熱能及びチャー生成の特定の性質を有するポリマー組成物を基材とする内装仕上げ材が、火炎への暴露中に前記内装仕上げ材の少なくとも一部分を脱離させる方法で壁又は天井に装着した場合に、延焼を減少させることを見出した。壁又は天井から少なくとも一部が脱離することによって、内装仕上げ材は火炎の熱へのその暴露、従って、燃焼プロセスへのその関与を低減する。
【００２６】
特に断らない限り、本明細書及び特許請求の範囲において使用する成分の量、分子量のような性質、反応条件などを表す全ての数値は、いずれの場合においても、用語「約」によって修飾されるものと理解すべきである。従って、そうでないことが示されない限り、以下の明細書及び添付した「特許請求の範囲」中に記載した数値パラメーターは、本発明が得ようとする目的の性質によって異なり得る近似値である。最低限でも、各数値パラメーターは少なくとも、報告された有効数字の数を考慮に入れ且つ通常の丸めを適用することによって解釈すべきである。更に、本明細書の開示及び特許請求の範囲中に記載した範囲は、端点だけでなく、全範囲を具体的に含むものとする。例えば、０〜１０と記載した範囲は、０と１０の間の全ての整数、例えば１、２、３、４など、０と１０の間の全ての分数、例えば、１．５、２．３、４．５７、６．１１１３など、並びに端点０及び１０を開示するものとする。また、化学置換基に関する範囲、例えば「Ｃ1〜Ｃ5炭化水素」は、Ｃ1及びＣ5炭化水素だけでなく、Ｃ2、Ｃ3及びＣ4炭化水素を具体的に含み且つ開示するものとする。
【００２７】
本発明の広範な範囲を示す数値範囲及びパラメーターが近似値であるとしても、具体例に記載した数値は可能な限り正確に報告してある。しかし、数値はいずれも、それぞれの試験測定値に見られる標準偏差によって必然的に生じる若干の誤差を本質的に含む。
【００２８】
本明細書及び添付した「特許請求の範囲」において使用する単数形（“ａ”、“ａｎ”及び“ｔｈｅ”）は、前後関係からそうでないことが明白に指示されない限り、それらの複数の指示対象を含む。例えば、「１種のポリマー」、「１種のポリマー組成物」又は「１つの内装仕上げ材」への言及は、複数のポリマー、複数のポリマー組成物又は複数の内装仕上げ材を含むものとする。「１つの」成分又は「１種の」ポリマーを含む組成物への言及は、名前を挙げたものに加えて、他の成分又は他のポリマーをそれぞれ含むものとする。
【００２９】
「含んでなる」又は「含む」は、少なくとも名前を挙げた化合物、要素、粒子又は方法工程などはその組成物又は物品又は方法中に存在するが、他の化合物、材料、粒子、方法工程などが、名前を挙げたものと同じ機能を持っていたとしても、「特許請求の範囲」において明示的に除外されないならば、このような他の化合物、触媒、材料、粒子、方法工程などの存在を除外しないことを意味する。
【００３０】
また、１つ又はそれ以上の方法工程の言及は、列挙された組合せ工程の前若しくは後の追加の方法工程又は明示的に特定された工程の間の介在方法工程の存在を除外しないことも理解すべきである。更に、プロセス工程又は成分の文字は、別個の作業又は成分を特定するのに都合のよい手段であり、列挙した文字は、特に断らない限り、任意の順序で配列することができる。
【００３１】
本発明は、内装仕上げ材を部屋の天井、１つ若しくはそれ以上の壁又はそれらの組合せに装着することによって部屋内の延焼及び／又は発煙を低減する方法であって、前記内装仕上げ材が４０ｋＷの火炎の熱への５分間又はそれ以下の暴露時に壁又は天井から少なくとも一部分脱離する方法に関する。特に断らない限り、ここで使用する「装着される（ａｔｔａｃｈｅｄ）」とは、一般に解釈される意味を有する、即ち、内装仕上げ材が、その内面が壁又は天井の外面と実質的に連続的に接触するように壁又は天井に固定されることを意味するものと解釈する。内装仕上げ材は、典型的には、２つ又はそれ以上のファスナーによって天井又は壁に装着するが、内装仕上げ材の寸法に応じて１０，０００個までのファスナーを含むことができる。しかし、本発明のいくつかの態様においては、内装仕上げ材は、その内面が約０．５〜約２０ｃｍの距離で壁又は天井の外面から離れて配置されるように装着することができる。ここで使用する用語「ファスナー」は、当業者に知られた、内装仕上げ材を天井又は壁に接合し、装着し又は貼る任意の手段、例えばネジ、釘、ボルト、リベット、留め金、ブラケット、接着剤、クランプ、ステープル、テープ及びそれらの組合せを意味する。ここで使用する用語「内装仕上げ材（ｉｎｔｅｒｉｏｒ  ｆｉｎｉｓｈ）」は、内装骨組み部分又は壁及び天井の材料を被覆するのに使用される任意の材料を意味する。典型的には、内装仕上げ材は、ばらばらのパネル、シート、ストリップ又はプロフィールの形で壁又は天井に装着する。内装仕上げ材の寸法は、本発明の方法には重要ではないが、燃焼性試験のためには、４フィート×８フィートを典型的に使用する。内装仕上げ材の例としては、シート、フィルム、プロフィール、繊維、布帛、羽目板材料、布に貼り合わされたフィルム及びシート、壁装材、１種又はそれ以上のポリマーの貼り合わせシート、並びに前記のいずれかを含むプレハブパネルが挙げられるが、これらに限定するものではない。ここで使用する用語「プロフィール（ｐｒｏｆｉｌｅ）」は、フォーミングダイを通して連続的に押出された、一定断面積を有する物を意味する。プロフィールの例としては、コーナーガード、プライシング溝プロフィール（ｐｒｉｃｉｎｇ  ｃｈａｎｎｅｌ）、チューブ、パイプなどが挙げられる。内装仕上げ材は、典型的には、１〜７層の層を含む。更に、任意の前記仕上げ材は、例えばペイント又はシーラントのようなコーティングを更に含むことができる。
【００３２】
本発明の内装仕上げ材及びポリマー組成物は、典型的には、可燃性材料を含む。ここで使用する用語「可燃性（ｃｏｍｂｕｓｔｉｂｌｅ）」とは、その材料が空気の存在下で火炎を起こしうることと解釈する。例えば、可燃性材料は、木材、１種若しくはそれ以上のポリマー又はそれらの組合せであることができる。ここで使用する「延焼（ｆｌａｍｅ  ｓｐｒｅａｄ）」とは、当業者によって解釈されるであろうその直截的な意味を有する、即ち、火炎がその発火源から固体又は液体の表面全体にわたって又は気体混合物の体積を通して火炎を伝播すること解釈する。本発明については、延焼は、内装仕上げ材の表面全体への火炎の伝播を意味するものとする。延焼は、当業者によってよく知られた燃焼性試験、例えばＮａｔｉｏｎａｌ  Ｆｉｒｅ  Ｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎ  Ａｇｅｎｃｙ  Ｓｔａｎｄａｒｄ  ＮＦＰＡ  ２８６によって測定できる。
【００３３】
本発明の方法は、部屋の天井及び壁の総面積の少なくとも１０％の総面積を有する１つ又はそれ以上の内装仕上げ材を対象とする。用語「面積」は、「表面積」を意味するものと解釈する。例えば、部屋の天井及び壁の総面積が８００平方フィートであるとすると、本発明の内装仕上げ材は、少なくとも８０平方フィートの総表面積を有するであろう。ここで使用する用語「部屋（ｒｏｏｍ）」」は、床、壁及び天井によって囲まれた建物内部の領域というその直截的な意味を有する。ここで使用する用語「天井又は壁」は、部屋の被覆筐体及び部屋を囲む全ての骨組み（被覆されてもされていなくても）を意味するものと解釈する。本発明の方法は、１つ若しくはそれ以上の壁に、天井に又は１つ若しくはそれ以上の壁と天井との組合せに内装仕上げ材を装着することを包含するものと解釈する。本発明の内装仕上げ材の総面積の他の例は、部屋の天井及び壁の総面積の少なくとも２０％、少なくとも３０％、少なくとも４０％、少なくとも５０％、少なくとも７０％、少なくとも８０％、少なくとも９０％及び１００％である。
【００３４】
内装仕上げ材は、Ｎａｔｉｏｎａｌ  Ｆｉｒｅ  Ｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎ  Ａｇｅｎｃｙ  Ｓｔａｎｄａｒｄ  ＮＦＰＡ  ２８６（本明細書中では「ＮＦＰＡ  ２８６試験」とも称する）によって示される４０ｋＷの火炎の熱への５分又はそれ以下の暴露後に内装仕上げ材を壁又は天井から少なくとも一部分脱離させる方法で、１つ若しくはそれ以上の壁、天井又はそれらの組合せに装着する。内装仕上げ材は、典型的には、２つ又はそれ以上のファスナーを用いて天井又は壁に装着する。脱離はまた、米国以外の国で燃焼性規格試験（ｆｌｍｍａｂｉｌｉｔｙ  ｓｔａｎｄａｒｄ  ｔｅｓｔ）によって規定された種々の火炎エネルギー範囲からの熱によって起こる場合もある。他の燃焼性試験の例は、ＥＮ  １３８２３（英国）及びＩＳＯ  ９７０５−２００３である。ここで使用する用語「脱離する（ｄｅｔａｃｈ）」は、内装仕上げパネルが、ＮＦＰＡ  ２８６試験によって示される４０ｋＷの火炎への暴露時に、天井又は壁の表面から部分的に又は完全に外され、その結果として天井又は壁の下にある表面が内装仕上げ材でもはや被覆されなくなり、火炎への内装仕上げ材の暴露が低減されることを意味する。ここで使用する用語「部分的に（一部分）脱離する」は、内装仕上げパネルの約０．５〜約９９％の面積が、ＮＦＰＡ  ２８６試験に示された４０ｋＷの火炎への暴露時に、天井又は壁の表面から外れることを意味する。内装仕上げ材は、壁又は天井から剥落若しくは脱落することによって、又は垂れ下がる、引き離される、カールする（カーリング）、収縮する若しくは発泡することによって分離されることができる。例えば、内装仕上げ材は、火炎の熱への暴露時に壁から完全に脱落することができる。別の例においては、内装仕上げ材の一部分が、天井又は壁から離れてカールするか又は剥離することができる。典型的には、脱離された内装仕上げ材の全て又は一部分は、天井又は壁の面から外に出るであろう。内装仕上げ材が壁から脱離すると、火炎の熱への暴露は低減され、内装仕上げ材が火炎の熱から発火する可能性も減少する。従って、脱離前における火炎の熱への内装仕上げ材の総暴露は、脱離後における熱への総暴露よりも大きい可能性がある。更に、内装仕上げ材の脱離部分が発火しないならば、装着された内装仕上げ材の残りの部分は火炎の経路からはずれるので、そこへの延焼は低減される。
【００３５】
本発明の方法の内装仕上げ材は、内装仕上げ材の総重量に基づき、少なくとも８０重量％のポリマー組成物を含む。ポリマー組成物は、典型的には、熱可塑性であり、これは、組成物が加熱時には軟化し且つ冷却時には堅くなることを意味する。内装仕上げ材内のポリマー組成物の重量％の他の例は、少なくとも８５重量％、少なくとも９０重量％、少なくとも９５重量％、少なくとも９９重量％及び１００重量％である。本発明のポリマー組成物は少なくとも１種のポリマーを含むことができる。ポリマーの代表例としては、ポリエステル、ポリアミド、ポリカーボネート、ポリプロピレン、ポリエチレン、ポリアクリレート、セルロース樹脂、ポリ（メチルメタクリレート）、それらのコポリマー及びそれらの組合せが挙げられるが、これらに限定するものではない。１種又はそれ以上のポリマーの組合せは、例えば、各層中のポリマーが同一若しくは異なる少なくとも２つの層又は２種若しくはそれ以上のポリマーの混和性及び非混和性ブレンドを含む貼り合わせシートを含むことができる。例えば、内装仕上げ材は単一のポリエステルを含むポリマー組成物を含むことができる。別の例においては、ポリマー組成物は２種又はそれ以上のポリマーの組合せを混和性又は非混和性ブレンドとして含むことができる。更に別の例においては、ポリマー組成物は、１枚のシート又はプレハブパネルを形成するために貼り合わされた別々の層中に存在する２種又それ以上のポリマーの組合せを含むことができる。
【００３６】
壁若しくは天井からの内装仕上げ材の脱離及び／又はそれに付随する延焼の低減は、ポリマー組成物の性質によって決まる可能性がある。ポリマー組成物の一部の性質は壁又は天井からの内装仕上げ材の脱離を抑制し、その結果として延焼はそれほど低減されない。これらの抑制する性質としては、高いガラス転移温度、速い結晶化速度及び高いチャー生成が挙げられる。更に、発熱能によって規定される燃焼性が高いポリマー組成物もまた、壁からの内装仕上げ材の脱離前に発火する傾向があるであろう。
【００３７】
本発明のポリマー組成物は有利なことに少なくとも５分の半結晶時間を有し、天井又は壁からの内装仕上げ材の脱離を増大する。半結晶化時間は、当業者によく知られた手法を用いて溶融又はガラス状態から測定することができる。半結晶化時間がこれより短いポリマー組成物は、火炎の熱への暴露時に速く結晶化する傾向があり、火炎の熱への暴露を低減するほど充分には垂れ下がりも、発泡も、カーリングも、収縮も、剥離も、また剥落もしないであろう。従って、これらの材料は急速に発火し、火炎を伝播する傾向があるであろう。内装仕上げ材のポリマーに関する溶融又はガラス状態からの半結晶化時間の別の例としては少なくとも１０分、少なくとも１００分及び無限大が挙げられるが、これらに限定するものではない。例えば、非晶質ポリマーは、典型的には、当業者によって無限大の半結晶化時間を有するものと考えられている。本発明の場合は、ポリマーの半結晶化時間の測定は、当業者によく知られた手法を用いて溶融状態又はガラス状態から行うことができる。例えば、半結晶化時間はＰｅｒｋｉｎ−Ｅｌｍｅｒ  Ｍｏｄｅｌ  ＤＳＣ−２示差走査熱量計を用いて測定できる。半結晶化時間は、以下の方法を用いて溶融状態から測定される：ポリエステルの１５．０ｍｇのサンプルをアルミニウムパン中にシールし、２９０℃まで約３２０℃／分の速度で２分間加熱する。次いで、サンプルを直ちにヘリウムの存在下で所定の等温結晶化温度まで約３２０℃／分の速度で冷却する。等温結晶化温度は、最高の結晶化速度を生じるガラス転移温度と融解温度との間の温度である。等温結晶化温度については、例えばＥｌｉａｓ，Ｈ．Ｍａｃｒｏｍｏｌｅｃｕｌｅｓ，Ｐｌｅｎｕｍ  Ｐｒｅｓｓ：ＮＹ，１９７７，３９１頁に記載されている。半結晶化時間は、等温結晶化温度に達してからＤＳＣ曲線上の結晶化ピーク点までの時間幅として測定する。ガラス状態からの半結晶化時間は、Ｐｅｒｋｉｎ−Ｅｌｍｅｒ  Ｍｏｄｅｌ  ＤＳＣ−２示差走査熱量計を用いても測定できる。１０ｍｇのサンプルをアルミニウムパン中にシールし、２９０℃まで約３２０℃／分の速度で２分間加熱する。次いで、サンプルを、０℃未満の温度を有する冷却ブロック上で急冷する。ＤＳＣをサンプルのガラス転移温度より３０℃低い温度まで冷却後、急冷サンプルを次にセルに戻し、ヘリウムの存在下で所定の等温結晶化温度まで約３２０℃／分の速度で加熱する。半結晶化時間は、前述と同様に等温結晶化温度に達してからＤＳＣ曲線上の結晶化ピーク点までの時間幅として測定する。
【００３８】
半結晶化時間は、サンプルの光透過率を小角レーザー光散乱（Ｓｍａｌｌ  Ａｎｇｌｅ  Ｌａｓｅｒ  Ｌｉｇｈｔ  Ｓｃａｔｔｅｒｉｎｇ（ＳＡＬＬＳ））で、温度制御高温ステージ上でレーザー及び光検知器によって時間の関数として測定することによって算出できる。この測定は、ポリマーをその融点より高い温度に暴露してから、所望の試験温度に冷却することによって実施する。次いで、高温ステージによってサンプルを所望の温度に保持しながら、透過率の測定を時間の関数として行った。最初は、サンプルは目視によって明澄であって光透過率が高く、サンプルが結晶化するにつれて不透明になった。半結晶化時間は、光透過率が初期透過率と最終透過率との間であった時間として記録する。
【００３９】
また、内装仕上げ材のポリマーは４００Ｊ／ｇ  °Ｋ又はそれ以下の発熱能を有するのが望ましい。ポリマーの発熱能が増加するにつれて、その燃料価及び燃焼傾向も増加する。ポリマー材料の発熱能は、当業界で知られた手法、例えば、Ｗａｔｅｒｓらによって”Ｍｏｌａｒ  Ｇｒｏｕｐ  Ｃｏｎｔｒｉｂｕｔｉｏｎｓ  ｔｏ  Ｐｏｌｙｍｅｒ  Ｆｌａｍｍａｂｉｌｉｔｙ”，Ｊｏｕｒｎａｌ  ｏｆ  Ａｐｐｌｉｅｄ  Ｐｏｌｙｍｅｒ  Ｓｃｉｅｎｃｅ，Ｖｏｌ  ８７（２００３），５４８〜５６３頁によって記載された手法を用いて計算できる。コポリマーについては、各反復単位の発熱能への寄与は、原子団寄与法を用いて計算し、次いでコポリマーの発熱能を、各反復単位のモル分率及びそれぞれのモル発熱量に基づく加重平均として求める。ブレンド及び／又はポリマー貼り合わせシートについては、各ポリマーの発熱能を原子団寄与法を用いて計算し、次いでブレンドの総発熱量を、重量分率及びそれぞれの比発熱能に基づく加重平均として近似する。本発明のポリマー組成物に関する発熱能の他の代表例は、３５０Ｊ／ｇ  °Ｋ又はそれ以下及び３００Ｊ／ｇ  °Ｋ又はそれ以下である。
【００４０】
本発明によれば、内装仕上げ材のポリマー組成物は、チャー生成が約３５％又はそれ以下、典型的には２０％又はそれ以下、より典型的には１５％又はそれ以下、最も典型的には１０％又はそれ以下である。チャー生成の他の例は、０〜約３５％、約０．５〜約３０％である。本発明者らは意外なことに、チャーは発火前に材料が火炎源から離れてカールし、剥離し、収縮し又は垂れ下がるのを妨げる可能性があるので、高レベルの、典型的には、約３５％より多いチャーを生成するポリマーは、火炎からの熱への暴露時に天井又は壁からの一部の脱離様式の影響を受けにくいことを見出した。ポリマーに関するチャー生成の測定は当業界で知られている。例えば、チャーの重量％は、熱重量分析（ＴＧＡ）によって、ＴＡ  Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔｓモデル２９５０熱重量分析計を用いて窒素雰囲気中でポリマーサンプルを３００℃から６００℃まで２０℃／分の走査速度で加熱した後に残渣塊の重量を測定することによって算出できる。ブレンド及び貼り合わせについては、ブレンド／貼り合わせ構造に代表的なサンプルを用いて有効チャー（ｅｆｆｅｃｔｉｖｅ  ｃｈａｒ）を直接測定するのが好ましい。多くのＴＧＡ計測器のサンプルサイズの制限のために直接測定ができない場合には、チャー値（ｃｈａｒ  ｖａｌｕｅ）は、ブレンド及び貼り合わせシートについては個々の成分に関するチャー値の加重平均を用いて推定することもできる。
【００４１】
内装仕上げ材は、用途に応じて有色、明澄、透明又は不透明であることができ、シート押出、フィルム押出、熱成形、カレンダリング、貼り合わせなどのようないくつかの様々なポリマー加工によって製造できる。更に、ポリマー組成物は、難燃剤及び他の添加剤、例えば、着色剤、耐衝撃性改良剤、酸化防止剤などを含むことができる。更に、耐衝撃性改良剤、着色剤、難燃剤、粘度調整剤などのような添加剤を表面層又は他の層に組み入れて、同時押出又は貼り合わせのプロセスを通して性質を改善することができる。
【００４２】
内装仕上げ材の脱離能力は、いくつかの方法で増大することができる。一実施態様において、例えば、内装仕上げ材は、単層又は貼り合わせシートのような多層構造の一部であることができる熱収縮性のフィルム、シート、繊維又は布帛を含むことができる。内装仕上げ材は一般に１〜７層の層を含む。典型的には、熱収縮性のフィルム、シート、繊維又は布帛は、１００℃の水又は空気への５分間の暴露後に少なくとも２０％の収縮率を有するであろう。このようなフィルム、シート、繊維又は布帛の収縮率の更なる例は、１００℃の水又は空気への５分間の暴露後に少なくとも３０％及び少なくとも４０％である。熱収縮性フィルム、シート、繊維又は布帛の製造は典型的には、物品に配向性を与えることよって、例えば、伸張によって実施し、これは当業界では理解されている。火炎からの熱への暴露時に、熱収縮性フィルム又は繊維は、火炎の熱から離れて収縮又はカールするであろう。別の例においては、内装仕上げ材は、外層の１つ又はそれ以上が熱収縮性フィルム、シート、繊維又は布帛である貼り合わせシートを含むことができる。その場合は、火炎からの熱への暴露によって、貼り合わせシートは火炎の熱から離れて壁からカーリング及び脱離を起すであろう。
【００４３】
内装仕上げ材は、天井、１つ若しくはそれ以上の壁又はそれらの組合せに、火炎の熱、例えば、Ｕｎｉｔｅｄ  Ｓｔａｔｅｓ  Ｎａｔｉｏｎａｌ  Ｆｉｒｅ  Ｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎ  Ａｇｅｎｃｙ  Ｓｔａｎｄａｒｄ  ＮＦＰＡ  ２８６に記載された４０〜約１６０ｋＷの火炎からの熱への暴露時に内装仕上げ材を少なくとも一部分脱離させる任意の方法で装着することができる。火災の初期段階において、部屋の温度、特に火炎の近傍の温度は典型的には１００℃又はそれ以上であろう。一例において、内装仕上げ材は、約７０〜約２５０℃の温度において軟化又は溶融する金属、金属合金又はポリマーから製造された２つ又はそれ以上のファスナーによって天井、１つ若しくはそれ以上の壁又はそれらの組合せに装着することができる。使用できるファスナーの例としては、ネジ、釘、ボルト、リベット、留め金、ブラケット、接着剤、クランプ、ステープル、テープ及びそれらの組合せが挙げられるが、これらに限定するものではない。部屋の温度がファスナーの融点又は軟化点より高温に上昇すると、ファスナーは軟化又は溶融し、内装仕上げ材を天井又は壁から解放する。ファスナーは、約７０〜約２５０℃において軟化又は溶融する任意の金属、金属合金、ポリマー又はポリマーブレンド、例えばポリオレフィン、ポリエステル、ポリアミド、スチレンポリマー、それらの組合せ又はそれらのコポリマーを用いて製造できる。本発明に関連してここで使用する用語「軟化」は、例えば動的機械熱分析（ＤＭＴＡ）のような当業者によく知られた方法によって測定された場合に金属、金属合金又はポリマーのモジュラスが少なくとも１０倍低下する温度を意味すると解釈する。例えば、ファスナーは、ＭＣＰ  Ｇｒｏｕｐから、ＭＣＰ（登録商標）７２（ｍｐ  ７２℃）、ＭＣＰ（登録商標）９２（ｍｐ  ９２℃）、ＭＣＰ（登録商標）１０９（ｍｐ  １０９℃）、ＭＣＰ（登録商標）１１８（ｍｐ  １１８℃）、ＭＣＰ（登録商標）１２５（ｍｐ  １２５℃）、ＭＣＰ（登録商標）１２７（ｍｐ  １２７℃）、ＭＣＰ（登録商標）１３５（ｍｐ  １３５℃、）ＭＣＰ（登録商標）１４６（ｍｐ  １４６℃）、ＭＣＰ（登録商標）１９７（ｍｐ  １９７℃）及びＭＣＰ（登録商標）２２１（ｍｐ  ２２１℃）として市販されている低融点金属合金を用いて製造できる。接着剤又はファスナーに使用できるポリマーの代表例は、ＥＰＯＬＥＮＥ（登録商標）Ｎ−１０（軟化点１０７〜１１５℃）及びＥ−４３ポリエチレン（Ｅａｓｔｍａｎ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｃｏｍｐａｎｙから入手可能）、ＪＥＴ−ＭＥＬＴ（登録商標）ホットメルト接着剤３７４８Ｖ−Ｏ及び３７７９（３Ｍ  Ｃｏｍｐａｎｙから入手可能）並びにＨＹＳＯＬ（登録商標）７８０９ＦＲ及び７８０４ＦＲＭ−ＨＶポリアミドホットメルト接着剤（Ｈｅｎｋｅｌ−Ｌｏｃｔｉｔｅから入手可能）である。
【００４４】
天井又は壁への内装仕上げ材の装着方法は、ポリマーの性質に関係する可能性がある。従って、前述した材料の化学的及び物理的特性に加えて、本発明の別の態様は、２つ又はそれ以上のファスナーによって少なくとも１つの内装仕上げ材を部屋の天井、１つ若しくはそれ以上の壁又はそれらの組合せに装着することを含む延焼の低減方法であり、前記内装仕上げ材は、部屋の天井及び壁の総面積の少なくとも１０％の総面積を有し、且つ半結晶化時間が少なくとも５分、発熱能が４００Ｊ／ｇ  °Ｋ又はそれ以下及びチャー生成が２０％又はそれ以下のポリマー組成物を、前記内装仕上げ材の総重量に基づき、少なくとも８０重量％含むフィルム、シート又はプロフィールを含み、前記ファスナーは、最小距離Ｌｃ又はそれ以上の平均間隔Ｌ｛Ｌ及びＬｃは下記式：
【００４５】
【数５】
2008537038.tif 000007
【００４６】
［式中、Ｌは平均間隔（ｍ）であり、
Ｎはファスナーの数であり、
Ａｒｅａは内装仕上げ材の面積（ｍ2）である。］；及び
【００４７】
【数６】
2008537038.tif 000008
【００４８】
［式中、Ｌcは最小距離（ｍ）であり、
δは内装仕上げ材の厚さ（ｍｉｌ）であり、
Ｔｇはポリマー組成物のガラス転移温度（℃）である。］
によって定義される。｝
で隔てられる。
【００４９】
所定のパネルに関する実際間隔の測定は、周期的な又は均一な間隔の取り付け点については簡単であるが、不均一な間隔の取り付け点については冗長な場合がある。従って、前記式によって規定されるファスナー間の平均間隔Ｌを用いるのが簡便である。この式は、内装仕上げ材の面積当たりのファスナの平均数の逆数の平方根を表す。分母の平方根外の項は、計算されたＬを周期的な格子間隔取り付け距離とより良く一致させるために間隔及びエッジの影響を補正するのに役立つ。例えば、図１の「堅固（ｒｉｇｉｄ）」取り付けパネルは、２８個の取り付け点及び３２平方フィート（４６０８平方インチ）の面積を有する。Ｌの計算値は、１５．８インチ（０．４１ｍ）であり、これは格子点間の実際の水平及び垂直間隔（１５〜１６”）とほぼ同じである。周囲取り付けパネルの場合は、１２個の取り付け点があり、Ｌ＝２７インチ（０．７０ｍ）の値を生じる。この値は、周囲（大きい無拘束の間隙が中央を通っている）に沿った２４インチの間隔の効果的な平均化に相当する。従って、本発明によれば、Ｌの値がＬc又はそれ以上であるならば、パネルは壁又は天井から脱離するか又は部分的に脱離すると予想されるであろう。
【００５０】
下にある面にパネルが接着されるか又は連続的に固定される別の例では、取り付け点又はファスナーの数は、接着面平方インチ当たり約１個と推定されるであろう。通常、接着されたパネルは燃焼試験に合格しないと予想されるが；このような堅固な固定がパネルのごく一部にのみ適用されるならば、パネルは、火炎の熱への暴露時に天井又は壁から脱離又は部分的に脱離するのに充分な柔軟性を保持することができる。これの一例として、４×８フィートのパネルを、パネルの各端部に１枚ずつ、２枚の堅固な取り付けストリップ（それぞれ、幅１インチ×長さ４フィート）によって装着するならば、これは取り付け点Ｎ＝９６個及び有効Ｌ＝７．７インチに相当する。
【００５１】
この方法は、前述のようなポリマー組成物、内装仕上げ材、内装仕上げ材の脱離、半結晶化時間、％チャー生成率及び発熱能の種々の態様を及びそれらを任意の組合せで含む。例えば、内装仕上げ材は、部屋の天井及び壁の総面積の少なくとも１０％の総面積を有することができる。本発明の内装仕上げ材の総面積の他の例は、部屋の天井及び壁の総面積の少なくとも２０％、少なくとも３０％、少なくとも４０％及び少なくとも５０％である。内装仕上げ材は、垂れ下がり、カーリング、剥離、剥落、収縮又は発泡によって脱離できる。一実施態様においては、例えば、内装仕上げ材は、単層又は貼り合わせシートのような多層構造の一部であることができる熱収縮性のフィルム、シート、繊維又は布帛を含むことができる。内装仕上げ材は更に、繊維又は布帛を含むことができ、プレハブパネルの形態であることができる。これらの熱収縮性物品は、典型的には、１００℃の水又は空気への暴露時に少なくとも２０％の収縮率を示すであろう。このようなフィルム、シート、繊維又は布帛の収縮率の更なる例は、１００℃の水又は空気への暴露時に少なくとも３０％及び少なくとも４０％である。
【００５２】
前述のように、内装仕上げ材は、１種又はそれ以上のポリマーを含むことができるポリマー組成物を、内装仕上げ材の総重量に基づき、少なくとも８０重量％含む。内装仕上げ材内のポリマー組成物の重量百分率レベルの他の例は、少なくとも８５重量％、少なくとも９０重量％、少なくとも９５重量％、少なくとも９９重量％及び１００重量％である。本発明の内装仕上げ材に使用できるポリマーの非限定的代表例としては、ポリエステル、ポリアミド、ポリカーボネート、ポリプロピレン、ポリエチレン、ポリアクリレート、セルロース樹脂、ポリ（メチルメタクリレート）、それらのコポリマー及びそれらの組合せが挙げられる。一例において、ポリマー組成物は２〜４種の異なるポリマーを含むことができる。
【００５３】
本発明のポリマーは有利なことに、溶融状態又はガラス状態からの半結晶化時間が少なくとも５分であることができる。内装仕上げ材のポリマーに関する、溶融又はガラス状態からの半結晶化時間の別の例としては、少なくとも１０分及び少なくとも１００分が挙げられるが、これらに限定するものではない。前述のように、内装仕上げ材のポリマー組成物は４００Ｊ／ｇ  °Ｋ又はそれ以下の発熱能を有するのが望ましい。発熱能の他の代表例は３５０Ｊ／ｇ  °Ｋ又はそれ以下及び３００Ｊ／ｇ  °Ｋ又はそれ以下である。また、前述のように、内装仕上げ材のポリマーはチャー生成が約３５％又はそれ以下、典型的には２０％又はそれ以下、より典型的には１５％又はそれ以下、最も典型的には１０％又はそれ以下であることができる。
【００５４】
内装仕上げ材は、当業者に知られた任意の装着手段を含むことができるファスナー、例えばネジ、釘、ボルト、リベット、留め金、クランプ、ステープル、だぼ、ブラケット、接着剤及びそれらの組合せを用いて壁に固定することができる。典型的には、火炎の熱への暴露中に内装仕上げ材の脱離又は部分的脱離を可能にするために、装着手段は離散的又は不連続でなければならない。例えば、内装仕上げ材を、内装仕上げ材の内面全体を被覆する接着剤の連続フィルムを用いて天井又は壁に装着する場合には、ファスナー間の平均間隔は、ファスナー１個／平方インチと仮定することができる。ファスナー間の間隔は、シート、フィルム又はプロフィールの厚さ及びポリマーのＴｇによって決まる。例えば、シート、フィルム又はプロフィールの厚さが増加するにつれて、ファスナー間の間隔も増加する。同様に、ポリマーのＴｇが増加すると、ファスナー間の間隔も増加する。例えば、内装仕上げ材を各隅で点固定する場合には、シート又はフィルムは一般に、火炎の熱への暴露時に壁から部分的又は完全に脱離することができる。しかし、過度に多いファスナーを用いる場合には、内装仕上げ材は充分に脱離できない可能性があり、延焼は低減されないであろう。他の因子も装着点間の間隔に影響を与える可能性がある、例えば、ポリマーへの難燃剤の添加は典型的には撓み熱を減少させ、装着点間の最小間隔を減少させるであろう。
【００５５】
例えば、内装仕上げ材のポリマー組成物は少なくとも１種のポリエステルを含むことができる。ここで使用する用語「ポリエステル」は、「ホモポリエステル」及び「コポリエステル」の両方を包含し、１種又はそれ以上の二官能価カルボン酸を含む二酸成分と１種又はそれ以上の二官能価ヒドロキシル化合物を含むジオール成分との重縮合によって製造される合成ポリマーを意味する。典型的には、二官能価カルボン酸はジカルボン酸であり、二官能価ヒドロキシル化合物は二価アルコール、例えばグリコール及びジオールである。別法として、二官能価カルボン酸は、例えばｐ−ヒドロキシ安息香酸のようなヒドロキシカルボン酸であることができ、二官能価ヒドロキシ化合物は、例えばヒドロキノンのような、２個のヒドロキシ置換基を有する芳香核であることができる。ここで使用する用語「残基」は、対応するモノマーを含む重縮合反応によってポリマー中に組み込まれる任意の有機構造を意味する。ジカルボン酸残基は、ジカルボン酸モノマー又はその関連する酸ハライド、エステル、塩、無水物又はそれらの組合せに由来することができる。従って、本発明の二酸成分は、ジカルボン酸及びジカルボン酸の誘導体、例えば、その関連する酸ハライド、エステル、半エステル、塩、半塩、無水物、混合無水物又はそれらの混合物を含むと考えられる。
【００５６】
ポリエステルは、ジカルボン酸モノマー残基、ジオールモノマー残基及び反復単位を含むことができる。従って、ここで使用する用語「モノマー残基」は、ジカルボン酸、ジオール又はヒドロキシカルボン酸の残基を意味する。ここで使用する「反復単位」」は、カルボニルオキシ基を介して結合された２つのモノマー残基を有する有機構造を意味する。本発明のポリエステルは、実質的に等しい比で反応する実質的に等モル比の酸残基（１００モル％）及びジオール残基（１００モル％）を含むので、反復単位の総モルは１００モル％に等しい。従って、本明細書の開示において示すモル百分率は、酸残基の総モル、ジオール残基の総モル又は反復単位の総モルに基づくことができる。例えば、総反復単位に基づき、３０モル％のジカルボン酸、ジオール又はヒドロキシカルボン酸であることができるモノマーを含むポリエステルは、ポリエステルが合計１００モル％の反復単位のうちモノマーを３０モル％含むことを意味する。従って、反復単位各１００モル中にはモノマー残基３０モルが存在する。同様に、総酸残基に基づき、３０モル％のジカルボン酸を含むポリエステルは、ポリエステルが合計１００モル％の酸残基のうちジカルボン酸モノマーを３０モル％含むことを意味する。従って、後者の場合には、酸残基各１００モル中にはジカルボン酸残基が３０モル存在する。
【００５７】
本発明のポリマー組成物は、テレフタル酸、ナフタレンジカルボン酸、１，４−シクロヘキサンジカルボン酸及びイソフタル酸からなる群から選ばれた１種又はそれ以上のジカルボン酸の残基を、二酸残基の総モルに基づき、少なくとも８０モル％含む少なくとも１種のポリエステルを含むことができる。ナフタレンジカルボン酸の種々の異性体又は異性体混合物はいずれも使用できるが、１，４−、１，５−、２，６−及び２，７−異性体が好ましい。更に、１，４−シクロヘキサンジカルボン酸は純粋なシス若しくはトランス異性体として又はシス異性体とトランス異性体の混合物として使用できる。二酸残基は、フマル酸、コハク酸、アジピン酸、グルタル酸、アゼライン酸、セバシン酸、レゾルシノール二酢酸、ジグリコール酸、４，４’−オキシビス（安息香酸）、ビフェニルジカルボン酸、４，４’−メチレン二安息香酸、トランス−４，４’−スチルベンジカルボン酸及びスルホイソフタル酸から選ばれた１種又はそれ以上の改質用ジカルボン酸の残基を約０〜２０モル％更に含むことができる。
【００５８】
ポリマーは、また、１，４−シクロヘキサンジメタノール、ネオペンチルグリコール、２，２，４，４−テトラメチル−１，３−シクロブタンジオール及びエチレングリコールから選ばれた１種又はそれ以上のジオールの残基を、ジオール残基の総モルに基づき、約１０〜１００モル％含むジオール残基を含むことができる。１，４−シクロヘキサンジメタノールは、純粋なシス若しくはトランス異性体として又はシス異性体とトランス異性体の混合物として使用できる。前記ジオールの他に、ジオール残基は、ジエチレングリコール、１，２−プロパンジオール、１，３−プロパンジオール、１，４−ブタンジオール、１，５−ペンタンジオール、１，６−ヘキサンジオール、１，８−オクタンジオール、２，２，４−トリメチル−１，３−ペンタンジオール、１，３−シクロヘキサンジメタノール、ビスフェノールＡ及びポリアルキレングリコールから選ばれた１種又はそれ以上のジオールの残基を約０〜９０モル％含むことができる。
【００５９】
例えば、内装仕上げ材は、約６０〜１００モル％のテレフタル酸残基及び０〜約４０モル％のイソフタル酸残基を含むポリエステルを含むことができる。別の例においては、ポリエステルの二酸残基は、約９５モル％のテレフタル酸残基及び約５モル％のイソフタル酸残基を含むことができる。更に別の例においては、二酸残基は１００モル％のテレフタル酸残基を含むことができる。本発明の内装仕上げ材中に使用できるポリエステルの別の例としては、１００モル％のテレフタル酸残基を含む二酸残基及び約１０〜約４０モル％の１，４−シクロヘキサンジメタノール残基及び６０〜約９０モル％のエチレングリコール残基を含むジオール残基を有するポリエステル；並びにジオール残基が約１０〜約９９モル％の１，４−シクロヘキサンジメタノール残基、０〜約９０モル％のエチレングリコール残基及び約１〜約２５モル％のジエチレングリコール残基を含むポリエステルが挙げられる。
【００６０】
ポリエステルは、一般に、約０．５〜約１．４ｄＬ／ｇの範囲のインヘレント粘度（Ｉ．Ｖ．）値を有するであろう。Ｉ．Ｖ．範囲の別の例としては、約０．６５〜約１．０ｄＬ／ｇ及び約０．６５〜約０．８５ｄＬ／ｇが挙げられる。インヘレント粘度は、２５℃においてフェノール６０重量％及びテトラクロロエタン４０重量％から成る溶媒５０ｍＬ当たりポリマー０．２５ｇを用いて、測定する。
【００６１】
本発明の方法に使用できるポリエステルは、典型的な重縮合反応条件を用いて適切なジカルボン酸、エステル、無水物又は塩及び適切なジオール又はジオール混合物から容易に製造される。これらは、連続、半連続及び回分運転様式によって生成でき、種々の反応器型を使用できる。適当な反応器型の例としては、撹拌槽、連続撹拌槽、スラリー、管、ワイプトフィルム、流下薄膜又は押出反応器が挙げられるが、これらに限定するものではない。方法は典型的には、経済的な理由から、また、過度に長い期間にわたって高温の反応器中に滞留させるとポリエステルの外観が劣化する可能性があるのでポリマーの優れた色合いを生じるために、連続法として運転するのが有利である。
【００６２】
本発明のポリエステルは、当業者に知られた方法によって製造する。ジオールとジカルボン酸との反応は、従来のポリエステル重合条件を用いて又は溶融相法によって実施することができるが、充分な結晶化度を有するものは、溶融相重縮合法に続いて固相重縮合法を行うことによって生成できる。例えば、エステル交換反応によって、即ちエステル型のジカルボン酸成分からポリエステルを製造する場合には、反応プロセスは２工程を含むことができる。第１工程において、ジオール成分とジカルボン酸成分、例えばテレフタル酸ジメチルを高温で、典型的には約１５０〜約２５０℃において、約０．０ｋＰａゲージ〜約４１４ｋＰａゲージ（６０ポンド／平方インチ（ｐｓｉｇ））の範囲の圧力で約０．５〜約８時間反応させる。好ましくは、エステル交換反応の温度は約１８０〜約２３０℃で、約１〜約４時間であり、好ましい圧力は約１０３ｋＰａゲージ（１５ｐｓｉｇ）〜約２７６ｋＰａゲージ（４０ｐｓｉｇ）の範囲である。その後、反応生成物をより高い温度で減圧下で加熱して、ジオールを除去しながらポリエステルを形成する。ジオールは、これらの条件下では、容易に揮発され、系から取り除かれる。この第２工程、即ち重縮合工程は、より高い真空下で一般に約２３０〜約３５０℃、好ましくは約２５０〜約３１０℃、最も好ましくは約２６０〜約２９０℃の範囲の温度において、約０．１〜約６時間又は好ましくは約０．２〜約２時間、インヘレント粘度によって測定した場合に所望の重合度を有するポリマーが得られるまで続ける。重縮合工程は、約５３ｋＰａ（４００トル）〜約０．０１３ｋＰａ（０．１トル）の範囲の減圧下で実施することができる。反応混合物の適正な熱伝達及び表面更新を保証するために、両段階において撹拌又は適切な条件を使用する。両段階の反応速度は、適切な触媒、例えばアルコキシチタン化合物、アルカリ金属水酸化物及びアルコラート、有機カルボン酸塩、アルキル錫化合物、金属酸化物などによって増加させる。米国特許第５，２９０，６３１号に記載されたような３段製造法も、酸及びエステルの混合モノマー供給材料を用いる場合には特に使用できる。
【００６３】
エステル交換反応によるジオール成分とジカルボン酸成分との反応を確実に完了させるために、１モルのジカルボン酸成分に対して、約１．０５〜約２．５モルのジオール成分を用いるのが場合によっては望ましい。しかし、当業者ならば、ジカルボン酸成分に対するジオール成分の比は、一般に、反応プロセスが行われる反応器の設計によって決まることがわかるであろう。
【００６４】
直接エステル化による、即ち酸型のジカルボン酸成分からのポリエステルの製造においては、ポリエステルは、ジカルボン酸又はジカルボン酸の混合物をジオール成分又はジオール成分の混合物と反応させることによって生成する。この反応は、約７ｋＰａゲージ（１ｐｓｉｇ）〜約１３７９ｋＰａゲージ（２００ｐｓｉｇ）、好ましくは６８９ｋＰａ（１００ｐｓｉｇ）未満の圧力において実施して、約１．４〜約１０の平均重合度を有する低分子量ポリエステル生成物を生成する。直接エステル化反応の間に使用する温度は、典型的には、約１８０〜約２８０℃、より好ましくは約２２０〜約２７０℃の範囲である。この低分子量ポリマーは次に重縮合反応によって重合させることができる。
【００６５】
その他に、ポリエステルは以下の１つ又はそれ以上を更に含むことができる：酸化防止剤、溶融強度増強剤、分岐剤（例えばグリセロール、トリメリット酸及び無水物）、連鎖延長剤、難燃剤、充填剤、酸捕捉剤、染料、着色剤、顔料、粘着防止剤、流動増進剤、耐衝撃性改良剤、帯電防止剤、加工助剤、離型剤、可塑剤、スリップ剤、安定剤、酸化防止剤、ワックス、紫外線吸収剤、光学増白剤、潤沢剤、ピニング剤、発泡剤、静電防止剤、成核剤、ガラスビーズ、金属球、セラミックビーズ、カーボンブラック、架橋ポリスチレンビーズなど。トーナーとも称する場合もある着色剤を、所望のニュートラルな色相及び／又はブライトネスをポリエステルに与えるために添加することができる。好ましくは、ポリエステル組成物は、組成物の表面特性を変えるため及び／又は流動性を増進するために、０〜約３０重量％の１種又はそれ以上の加工助剤を含むことができる。加工助剤の代表例としては、炭酸カルシウム、タルク、クレイ、マイカ、ゼオライト、ウォラストナイト、カオリン、珪藻土、ＴｉＯ2、ＮＨ4Ｃｌ、シリカ、酸化カルシウム、硫酸ナトリウム及び燐酸カルシウムが挙げられる。二酸化チタン及び他の顔料又は染料の使用を、例えば、白色度を制御するために又は着色ポリマーを生成するために加える場合もあるかもしれない。ポリエステルは、必要に応じて、少量の、典型的には二酸又はジオール残基の総モルに基づき、２モル％又はそれ以下の１種又はそれ以上の分岐剤の残基を含むことができる。分岐剤の典型的レベルは、約０．１〜約１．５モル％、約０．１〜約１．０モル％、及び約０．１〜約０．５モル％である。常用の分岐剤には、多官能価酸、無水物、アルコール及びそれらの混合物がある。適当な分岐剤の例としては、トリメリット酸無水物、ピロメリット酸二無水物、グリセロール、トリメチロールプロパン及びペンタエリスリトールが挙げられるが、これらに限定するものではない。
【００６６】
内装仕上げ材は、また、天井又は壁から約０．５〜約２０ｃｍの距離を離して配置できる。この実施態様においては、ファスナー間の距離に対する内装仕上げ材の厚さは、１／２減少される。従って、本発明の別の実施態様は、２つ又はそれ以上のファスナーによって少なくとも１つの内装仕上げ材を天井、１つ若しくはそれ以上の壁又はそれらの組合せに装着することを含む延焼の低減方法であり、前記内装仕上げ材の内面の少なくとも一部分を天井又は壁から約０．５〜約２０ｃｍに位置付け、前記内装仕上げ材は天井及び壁の総面積の少なくとも１０％の総面積を有し、且つ半結晶化時間が少なくとも５分、発熱能が約４００Ｊ／ｇ  °Ｋ又はそれ以下及びチャー生成が２０％又はそれ以下のポリマー組成物を内装仕上げ材の総重量に基づき、少なくとも８０重量％含むフィルム、シート又はプロフィールを含み、前記ファスナーは、最小距離Ｌc又はそれ以上である平均間隔Ｌ｛Ｌ及びＬｃは下記式：
【００６７】
【数７】
2008537038.tif 000009
【００６８】
［式中、Ｌは平均間隔（ｍ）であり、
Ｎはファスナーの数であり、
Ａｒｅａは内装仕上げ材の面積（ｍ2）である。］；及び
【００６９】
【数８】
2008537038.tif 000010
【００７０】
［式中、Ｌcは最小距離（ｍ）であり、
δは内装仕上げ材の厚さの１／２（ｍｉｌ）であり、
Ｔｇはポリマー組成物のガラス転移温度（℃）である。］
によって定義される。｝
で隔てられる。
【００７１】
この方法は、前述のようなポリマー組成物、内装仕上げ材、内装仕上げ材の脱離、半結晶化時間、％チャー生成率及び発熱能の種々の態様を及びそれらを任意の組合せで含むと理解する。
【００７２】
本発明の更に別の態様において、内装仕上げ材は、約７０〜約２５０℃の温度で軟化又は溶融する金属、金属合金又はポリマーから製造された２つ又はそれ以上のファスナーで、天井、１つ若しくはそれ以上の壁又は天井と壁との組合せに装着することができる。従って、本発明は、また、約７０〜約２５０℃の温度で軟化又は溶融する２つ又はそれ以上のファスナーで少なくとも１つの内装仕上げ材を天井、１つ若しくはそれ以上の壁又それらの組合せに装着することを含む延焼の低減方法を含み、前記内装仕上げ材は少なくとも５０重量％の可燃性基材を含み且つ壁及び天井の総面積の少なくとも１０％の総面積を有する。この方法は、前述のようなポリマー組成物、内装仕上げ材、内装仕上げ材の脱離、半結晶化時間、％チャー生成率及び発熱能の種々の態様を及びそれらを任意の組合せで含むことができる。例えば、内装仕上げ材の総面積は、壁及び天井の総面積の少なくとも２０％、少なくとも３０％、少なくとも４０％及び少なくとも６０％であることができる。
【００７３】
高温への暴露時に、内装仕上げ材は、ファスナーの軟化又は溶融によって壁又は天井から脱離する。使用できるファスナーの例としては、ネジ、釘、ボルト、リベット、留め金、ブラケット、接着剤、クランプ、ステープル、テープ及びそれらの組合せが挙げられるが、これらに限定するものではない。部屋の温度がファスナーの融点又は軟化点より高温に上昇すると、ファスナーは軟化又は溶融し、天井又は壁から内装仕上げ材を解放する。前述のように、ファスナーは、約７０〜約２５０℃の温度で軟化又は溶融する任意の金属、金属合金、ポリマー又はポリマーブレンド、例えばポリオレフィン、ポリエステル、ポリアミド、スチレンポリマー、それらの組合せ又はそれらのコポリマーを用いて製造できる。本発明に関連してここで使用する用語「軟化」は、例えば動的機械熱分析（ＤＭＴＡ）のような当業者によく知られた方法によって測定された場合に、金属、金属合金又はポリマーのモジュラスが少なくとも１０倍低下する温度を意味すると解釈する。例えば、ファスナーは、ＭＣＰ  Ｇｒｏｕｐから、ＭＣＰ（登録商標）７２（ｍｐ  ７２℃）、ＭＣＰ（登録商標）９２（ｍｐ  ９２℃）、ＭＣＰ（登録商標）１０９（ｍｐ  １０９℃）、ＭＣＰ（登録商標）１１８（ｍｐ  １１８℃）、ＭＣＰ（登録商標）１２５（ｍｐ  １２５℃）、ＭＣＰ（登録商標）１２７（ｍｐ  １２７℃）、ＭＣＰ（登録商標）１３５（ｍｐ  １３５℃、）ＭＣＰ（登録商標）１４６（ｍｐ  １４６℃）、ＭＣＰ（登録商標）１９７（ｍｐ  １９７℃）及びＭＣＰ（登録商標）２２１（ｍｐ  ２２１℃）として市販されている低融点金属合金を用いて製造できるであろう。接着剤又はファスナーに使用できるポリマーの代表例は、ＥＰＯＬＥＮＥ（登録商標）Ｎ−１０（軟化点１０７〜１１５℃）及びＥ−４３ポリエチレン（Ｅａｓｔｍａｎ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｃｏｍｐａｎｙから入手可能）、ＪＥＴ−ＭＥＬＴ（登録商標）ホットメルト接着剤３７４８Ｖ−Ｏ及び３７７９（３Ｍ  Ｃｏｍｐａｎｙから入手可能）並びにＨＹＳＯＬ（登録商標）７８０９ＦＲ及び７８０４ＦＲＮ−ＨＶポリアミドホットメルト接着剤（Ｈｅｎｋｅｌ−Ｌｏｃｔｉｔｅから入手可能）である。
【００７４】
前述のように、内装仕上げ材は、シート、フィルム、繊維、布帛、プロフィール又はプレハブパネルを含むことができ、少なくとも５０重量％の可燃性基材を含む。例えば、内装仕上げ材は木材又は少なくとも１種のポリマーを含むことができる。ポリマーの例としては、ポリエステル、ポリアミド、ポリカーボネート、ポリプロピレン、ポリエチレン、ポリアクリレート、セルロース樹脂、ポリ（メチルメタクリレート）、それらの組合せ及びそれらのコポリマーが挙げられるが、これらに限定するものではない。
【００７５】
ファスナーの軟化又は溶融時に、内装仕上げ材は、前述の任意のメカニズムによって、例えば垂れ下がり、カーリング、剥離、剥落又は収縮によって脱離又は部分的に脱離することができる。例えば、内装仕上げ材は、内装仕上げ材の全て又は一部分が天井又は壁の面から外に出ることによって脱離できる。
【００７６】
内装仕上げ材は、前述のように、天井又は壁からの脱離を増大させるために熱収縮性ポリマーを含むことができる。例えば、内装仕上げ材は、１００℃の水又は空気への５分間の暴露後に、少なくとも２０％の収縮率を有する熱収縮性フィルム、シート、繊維又は布帛を含むことができる。
【実施例】
【００７７】
概要−本発明を更に以下の実施例によって説明する。内装仕上げ材並びに建築及び建設用の他の材料を、延焼及び発煙に関連する規格を含む燃焼性要件に供する。例１〜１７においては、４ｆｔ×８ｆｔのポリマーシートを、Ｎａｔｉｏｎａｌ  Ｆｉｒｅ  Ｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎ  Ａｇｅｎｃｙ  Ｓｔａｎｄａｒｄ  ＮＦＰＡ  ２８６の”Ｓｔａｎｄａｒｄ  Ｍｅｔｈｏｄｓ  ｏｆ  Ｆｉｒｅ  Ｔｅｓｔｓ  ｆｏｒ  Ｅｎｖａｌｕａｔｉｎｇ  Ｃｏｎｔｒｉｂｕｔｉｏｎ  ｏｆ  Ｗａｌｌ  ａｎｄ  Ｃｅｉｌｉｎｇ  Ｉｎｒｔｅｒｉｏｒ  Ｆｉｎｉｓｈ  ｔｏ  Ｒｏｏｍ  Ｆｉｒｅ  Ｇｒｏｗｔｈ”に従って試験した。シートの組成を表II及びIIIに示す。この試験と同様な類似試験基準も他の国で規定されている。このＮＦＰＡ  ２８６試験法は、部屋の隅の壁を暴露するための拡散火炎を生じるために、ガスバーナーを用いた。バーナーは、４０ｋＷを５分間、次いで１６０ｋＷを１０分間の正味出熱速度（ｎｅｔ  ｒａｔｅ  ｏｆ  ｈｅａｔ  ｏｕｔｐｕｔ）を供給する。総暴露は１５分であった。試験は、１つの戸口を通して供給される、試験室への自然換気を用いて行った。火災成長への内装仕上げ材の寄与は、床の真ん中に入射する熱流束、発生気体の温度、発熱速度、煙放出及びフラッシュオーバーまでの時間の常時監視によって測定した。
【００７８】
ＮＦＰＡ  ２８６試験における変数には、シートの組成、材料の配置及び材料の装着方法又は取り付け手法がある。配置の選択肢は以下の通りであった：壁のみ、天井のみ又は壁と天井の組合せ。試験配置の他に、材料を壁に装着する方法も変えた。試験配置及び取り付け手法の更なる定義は以下に示す。ＮＦＰＡ試験はビデオカメラに記録し、天井又は壁からの内装仕上げ材の脱離量（火炎の熱に暴露された内装仕上げパネルの総面積のパーセントとして）をこのビデオから推定した。延焼及び発煙を、ＮＦＰＡ  ２８６試験基準によって判定した；こうして、この試験に合格したサンプルは、この試験に不合格であったサンプルよりも延焼が少ないと判断した。ＮＦＰＡ合格判定基準を表Ｉに示す。
【００７９】
表Ｉ―ＮＦＰＡ  ２８６合格判定基準
Ａ．４０ｋＷ暴露の間中、内装仕上げ材が項目１に適合する。
Ｂ．１６０ｋＷ暴露の間中、内装仕上げ材が項目２に適合する。
Ｃ．全試験の間中、内装仕上げ材が項目３に適合する。
【００８０】
項目１〜３：
１．４０ｋＷ暴露の間中、火炎が天井まで広がらない。
２．１６０ｋＷ暴露の間中、内装仕上げ材が以下に適合する：
２．１  火炎が壁又は天井のいずれの上のサンプルの外側端にも広がらない。
２．２  ＮＦＰＡ  ２８６に規定されたフラッシュオーバーが起こらない。
３．ＮＦＰＡ  ２８６全体を通して放出される煙の合計が１，０００ｍ2を超えない。
【００８１】
フラッシュオーバーは、以下の条件の任意の２つが達成された場合に起こったと判定する：
（１）発熱が１ＭＷを超える。
（２）床の熱流束が２０ｋＷ／ｍ2を超える。
（３）平均上層温度が６００℃（１１１２°Ｆ）を超える。
（４）火炎が戸口から出る。
（５）床上の紙標的の自己発火が起こる。
【００８２】
壁のみへの配置−この試験に関しては、検査材料は、３つの壁（後壁及び両側壁）の上に取り付けた。この試験のために作成した部屋の構造は、ＡＳＴＭ規格の８’×８’×１２’の木材スタッド構造であった。構造の内部には、５／８”タイプＸ石膏ボードを被覆した。８’×４’の寸法の材料の２枚のシートを後壁に装着し、３枚のシートを構造の側壁のそれぞれに装着し、シートは合計８枚用いた。シートは、＃６×２”ラッパ頭（ｂｕｇｌｅ  ｈｅａｄ）ネジを直径２”のフェンダーワッシャーと共に用いて、５／８”タイプＸ石膏ボードに固定した。
【００８３】
天井のみへの配置−この配置の場合は、試験材料を試験室の天井の上に取り付けた。この試験のために作成した部屋の構造は、ＡＳＴＭ規格の８’×８’×１２’の木材スタッド構造であった。構造の内部には、５／８”タイプＸ石膏ボードを被覆した。材料の３枚のシートを構造の天井に装着した。シートは、＃６×２”ラッパ頭（ｂｕｇｌｅ  ｈｅａｄ）ネジを直径２”のフェンダーワッシャーと共に用いて、５／８”タイプＸ石膏ボードに固定した。
【００８４】
壁及び天井への配置−この配置の場合は、試験材料は、試験室の３つの壁（後壁及び両側壁）及び天井の上に取り付けた。この試験のために作成した部屋の構造は、ＡＳＴＭ規格の８’×８’×１２’の木材スタッド構造であった。構造の内部には、５／８”タイプＸ石膏ボードを被覆した。材料の２枚のシートを後壁に装着し、３枚のシートを構造の側壁のそれぞれ及び天井に装着し、シートは合計１１枚用いた。シートは、＃６×２”ラッパ頭（ｂｕｇｌｅ  ｈｅａｄ）ネジを直径２”のフェンダーワッシャーと共に用いて、５／８”タイプＸ石膏ボードに固定した。
【００８５】
取り付け手法−この試験の材料は、典型的な適用方法に従って取り付け及び装着することができる。図１は、例１〜２８に使用した４フィート×８フィートのシートに関する取り付けパターンを示す。図１には、シートの各軸に沿った寸法をインチで示してある。ファスナーがシートの周囲に沿って約２３〜２４インチ間隔で配置された周囲取り付け法とファスナーが周辺に沿って及びシートの内部に約１５〜１６インチの間隔をあけて配置された堅固取り付け法の２つの取り付けパターンを試験した。対応する平均間隔Lは、周辺取り付けサンプルについては２７インチ（０．７０ｍ）、堅固取り付けサンプルについては１５．８インチ（０．４１ｍ）であり、下記式を用いて計算した：
【００８６】
【数９】
2008537038.tif 000011
【００８７】
［式中、Ｎは内装仕上げ材上のファスナーの数であり、
Ａｒｅａは内装仕上げ材の面積（ｍ2又は平方インチ）である］。
【００８８】
前記式によって計算された実際間隔及び平均間隔を表IIIに示す。ほとんどの室内装飾の場合、周辺取り付け方法が好ましいが、場合によってはより強固な取り付け手法が必要なこともある。本明細書及び特許請求の範囲において使用した最小間隔Ｌcは、任意の方向（例えば、水平方向、垂直方向、対角線方向など）における取り付け点又はファスナー間の最小間隔を意味することに留意しなければならない。
【００８９】
発熱能−発熱能は、Ｊｏｕｒｎａｌ  ｏｆ  Ａｐｐｌｉｅｄ  Ｐｏｌｙｍｅｒ  Ｓｃｉｅｎｃｅ，Ｖｏｌ  ８７（２００３），５４８〜５６３頁の論文”Ｍｏｌａｒ  Ｇｒｏｕｐ  Ｃｏｎｔｒｉｂｕｔｉｏｎｓ  ｔｏ  Ｐｏｌｙｍｅｒ  Ｆｌａｍｍａｂｉｌｉｔｙ”に示された原子団寄与法を用いて計算した。コポリマーの場合は、各反復単位に関する発熱能への寄与を原子団寄与法を用いて計算してから、コポリマーに関する発熱能を、各反復単位のモル分率及びそれぞれのモル発熱能に基づく加重平均として算出した。ブレンド及び／又はポリマー貼り合わせシートの場合は、各ポリマーの発熱量を原子団寄与法を用いて計算してから、ブレンドに関する総発熱能を、重量分率及びそれぞれの比発熱能に基づく加重平均として近似した。
【００９０】
半結晶化時間−ポリエステルの半結晶化時間は、Ｐｅｒｋｉｎ−Ｅｌｍｅｒ  Ｍｏｄｅｌ  ＤＳＣ−２示差走査熱量計を用いて測定できる。半結晶化時間を以下の方法を用いて溶融状態から測定する：ポリエステルの１０ｍｇのサンプルをアルミニウムパン中にシールし、２９０℃まで約３２０℃／分の速度で２分間加熱する。次いで、サンプルをヘリウムの存在下において直ちに所定の等温結晶化温度まで約３２０℃／分の速度で冷却する。等温結晶化温度は、最高結晶化速度を生じる、ガラス転移温度と融解温度との間の温度である。等温結晶化温度については、例えば、Ｅｌｉａｓ，Ｈ，Ｍａｃｒｏｍｏｌｅｃｕｌｅｓ，Ｐｌｅｎｕｍ  Ｐｒｅｓｓ：ＮＹ，１９７７，３９１頁に記載されている。半結晶化時間は、等温結晶化温度に達してからＤＳＣ曲線上の結晶化ピーク点までの時間幅として測定する。半結晶化時間をガラス状態から以下の手法を用いて測定する：１０ｍｇのサンプルをアルミニウムパン中にシールし、２９０℃まで約３２０℃／分の速度で２分間加熱する。次いで、サンプルを、０℃未満の温度まで冷却ブロック上で急冷する。次に、サンプルをＤＳＣ中に戻し、ヘリウムの存在下で所定の等温結晶化温度まで約３２０℃／分の速度で加熱する。半結晶化時間はこの場合も、等温結晶化温度に達してからＤＳＣ曲線上の結晶化ピーク点までの時間幅として測定する。ブレンドの場合は、半結晶化時間はブレンドを用いて直接測定すべきである。異なるポリマーの積層品から成るパネルの場合は、各層に関する半結晶化時間を別々に測定すべきである。その場合は、構造全体の有効半結晶化時間は、各層についての個々の半結晶化時間に基づく厚さ平均値であると見なす。
【００９１】
半結晶化時間は、サンプルの光透過率を小角レーザー光散乱（Ｓｍａｌｌ  Ａｎｇｌｅ  Ｌａｓｅｒ  Ｌｉｇｈｔ  Ｓｃａｔｔｅｒｉｎｇ（ＳＡＬＬＳ））で、温度制御高温ステージ上でレーザー及び光検知器によって時間の関数として測定することによって算出できる。この測定は、ポリマーをその融点より高い温度に暴露してから、所望の試験温度に冷却することによって実施する。次いで、高温ステージによってサンプルを所望の温度に保持しながら、透過率の測定を時間の関数として行った。最初は、サンプルは目視によって明澄であって光透過率が高いが、サンプルが結晶化するにつれて不透明になった。半結晶化時間は、光透過率が初期透過率と最終透過率との間であった時間として記録する。
【００９２】
ガラス転移温度−ガラス転移温度Ｔｇは、示差走査熱量測定法（ＤＳＣ）を用いて２０℃／分の加熱速度で測定した。多重ガラス転移を有する非混和性ブレンドについては、ガラス転移温度は、個々のブレンド成分のＴｇの加重平均であると見なす。これは、構造／モデル化計算の中間軟化温度を反映するために行う。積層品の場合は、各層は、典型的には、別々のガラス転移を有するので、非混和性ブレンドに関して前述したのと同様な方法で同じ加重平均アプローチを用いるべきである。
【００９３】
チャー−チャーは、熱重量分析（ＴＧＡ）を用いて、窒素雰囲気中で３００℃から６００℃まで２０℃／分の走査速度で加熱した後の残渣塊の重量％として測定した。熱重量分析計の一例は、ＴＡ  Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔｓ  Ｍｏｄｅｌ  ２９５０である。ブレンド及び貼り合わせシートの場合は、ブレンド／貼り合わせ構造に代表的なサンプルを用いて有効チャー（ｅｆｆｅｃｔｉｖｅ  ｃｈａｒ）を直接測定するのが好ましい。多くのＴＧＡ計測器のサンプルサイズの制限のために直接測定ができない場合には、チャー値（ｃｈａｒ  ｖａｌｕｅ）は、ブレンド及び貼り合わせシートについては個々の成分に関するチャー値の加重平均を用いて推定することもできる。
【００９４】
ポリマーサンプル−例１〜２８は、表IIに示した以下のポリマー組成を用いた。
【００９５】
【表１】
2008537038.tif 000012
【００９６】
例１
厚さ０．２３６インチ（６ｍｍ）のポリマーＡのシートサンプルを、ＮＦＰＡ  ２８６に従って、壁のみの配置及び周辺取り付け手法を用いて試験した。燃焼試験中の目視検査は、試験の初期低燃焼フェーズの間にシートの認識可能な剥離も垂れ下がりも示さなかった。その結果、シートは、試験によって規定された合格判定基準の項目２に適合しなかった。
【００９７】
例２
厚さ０．２３６インチ（６ｍｍ）のポリマーＢのシートサンプルを、ＮＦＰＡ  ２８６に従って、壁のみの配置及び周辺取り付け手法を用いて試験した。試験開始約３分で、両隅のパネルがそれぞれの表面の５０〜７５％にわたって軽度の撓みと「揺らぎ（ｓｈｉｍｍｅｒｉｎｇ」」を示した。この撓みは、シートの軟化及び残留成形応力（例えば、研磨による応力（ｐｏｌｉｓｈｉｎｇ  ｉｎｄｅｕｃｅｄ  ｓｔｒｅｓｓ）の緩和による。約４分後、火炎上方の隅に総パネル表面積の約５〜１０％の顕著なカールがあった。試験サンプルは、試験の低燃焼フェーズの多くにわたって直火中に試験サンプルが存在しない程度まで、火炎の近傍及び上方にカーリング及び垂れ下がりを示した。高燃焼フェーズの間中、パネルは、表面積の約５０％にわたって火炎から離れてカーリングし／撓んだ。サンプルは、試験によって規定された合格判定基準に全てに合格した。
【００９８】
例３
厚さ０．２３６インチ（６ｍｍ）のポリマーＣのシートサンプルを、ＮＦＰＡ  ２８６に従って、壁のみの配置及び周辺取り付け手法を用いて試験した。試験の最初の２分以内で、パネルの上部１０％くらいに流動型のラインが出現した。これは、撓みが既に起こり始めていることを示した。最初の４分以内にパネル表面の６０〜７０％にわたって波状の撓みが目視でき、シートの５〜１０％にわたって部屋の隅のシートのカーリングが目視できた。高ワット燃焼段階の間に、カーリングした垂れ下がりがパネル表面の約５０％にわたって火炎から離れて下方に向かって目視できた。サンプルは、試験によって規定された合格判定基準に全てに合格した。
【００９９】
例４
厚さ０．２３６インチ（６ｍｍ）のポリマーＤのシートサンプルを、ＮＦＰＡ  ２８６に従って、壁のみの配置及び周辺取り付け手法を用いて試験した。約３．５分で、シートは、その表面の約５０％にわたって著しい黒ずみ及び／又はそりのようなものを示した。火炎から離れた著しいカーリングが、火炎の近傍に表面積の約５％にわたって起こった。試験の高ワット燃焼部分の間に、火炎から離れた撓み／垂れ下がりが、パネルの約７５％にわたって起こった。試験サンプルは、試験によって規定された合格判定基準に全てに合格した。
【０１００】
例５
厚さ０．２３６インチ（６ｍｍ）のポリマーＥのシートサンプルを、ＮＦＰＡ  ２８６に従って、壁のみの配置及び周辺取り付け手法を用いて試験した。試験サンプルは、４分で、火炎のすぐ近傍におけるカールのいくらかの兆候と表面積の約５０％にわたる撓みを示したが、シートはそれでもなお発火し、火炎が広がり始めた。その結果、サンプルは、試験によって規定された合格判定基準の項目２に適合しなかった。
【０１０１】
例６
厚さ０．２３６インチ（６ｍｍ）のポリマーＤのシートサンプルを、ＮＦＰＡ  ２８６に従って、壁のみの配置及び周辺取り付け手法を用いて試験した。試験サンプルは、３分で表面積の約５０％にわたる波状の撓みを、火炎上方又は火炎近傍における面積の約５％にわたるかなりの撓みと共に示した。シートは発火し、試験によって規定された合格判定基準の項目２に適合しなかった。
【０１０２】
例７
厚さ０．２３６インチ（６ｍｍ）のポリマーＤのシートサンプルを、ＮＦＰＡ  ２８６に従って、壁のみの配置及び周辺取り付け手法を用いて試験した。試験サンプルは、火炎の近傍において表面積の約５〜１０％にわたってカーリング／垂れ下がりの局所兆候を示した。このサンプルは、試験によって規定された合格判定基準の項目２に適合しなかった。
【０１０３】
例８
厚さ０．０８０インチ（２ｍｍ）のポリマーＣのシートサンプルを、ＮＦＰＡ  ２８６に従って、壁のみの配置及び周辺取り付け手法を用いて試験した。パネル表面は、試験の最初の１分以内に表面の８０％にわたる重度の目視可能な波打ち及び撓みを示した。４分以内に、シートは表面積の４０〜５０％にわたって火炎から離れてカーリングした。試験サンプルは、試験によって規定された合格判定基準の全てに適合した。
【０１０４】
例９
厚さ０．２３６インチ（６ｍｍ）のポリマーＣのシートサンプルを、ＮＦＰＡ  ２８６に従って、壁及び天井のみの配置及び周辺取り付け手法を用いて試験した。試験の最初の２〜３分以内に、パネルは表面積の３０〜４０％にわたって流動型撓みラインを示し始め、３〜４分以内に表面積のほぼ１００％まで拡大した。火炎の近傍において面積の約２０％にわたってカーリング／垂れ下がりが起こった（即ち、垂れ下がりが、火炎から数インチ離れたシートに撓みを生じた）。燃焼試験の終盤において、天井パネルの隅にいくらかの垂れ下がりも観察された。壁パネルは火炎から離れて撓み、試験火炎によって着火されなかった。試験サンプルは、試験によって規定された合格判定基準に全てに合格した。
【０１０５】
例１０
厚さ０．２３６インチ（６ｍｍ）のポリマーＣのシートサンプルを、ＮＦＰＡ  ２８６に従って、壁及び天井のみの配置及び強固取り付け手法を用いて試験した。サンプルを４０ｋＷの火炎に５分間暴露し、次いで１６０ｋＷの火炎に暴露した。試験火炎の近傍の表面積の一部（＜表面積の５％）が、６分３０秒後に剥離し始めるのが観察されたが、より強固な取り付けが、著しい変形を防いだ。試験の終盤で、壁パネルが発火し、天井パネルの１平方フィート又はそれ以上にわたって火炎を接触させ、それによって破壊に至った。試験サンプルは、試験によって規定された合格判定基準の項目２に適合しなかった。
【０１０６】
例１１
厚さ０．２３６インチ（６ｍｍ）のポリマーＨのシートサンプルを、ＮＦＰＡ  ２８６に従って、壁及び天井への配置及び周辺取り付け手法を用いて試験した。ポリマーＨは非晶質ポリマーであるので、その半結晶化時間は＞２０００分と推定された。このシートは、試験の最初の３分以内にその全面にわたって撓み及び「揺らぎ」の兆候を示した。シートは依然として火炎から完全に出ていく様子が見られなかったので、シートはまた、火炎上方の上隅（表面積の約５〜１０％）にほんの小規模であるが若干の撓みと弓そりを示した。更に、高ワット燃焼の間でさえ、シートは火炎から離れて垂れ下がる様子が見られず、それどころかしっかりとどまり、燃焼及びかなりの発煙を許した。このような垂れ下がりの欠如は一部は、それ以上のシートの移動を防ぐ顕著なチャー形成のせいであった。試験サンプルは、試験によって規定された合格判定基準の項目２及び３に適合しなかった。
【０１０７】
例１２
厚さ０．２３６インチ（６ｍｍ）のポリマーＩのシートサンプルを購入し、ＮＦＰＡ  ２８６に従って、壁及び天井の配置及び周辺取り付け手法を用いて試験した。ポリマーＩは非晶質ポリマーであるので、その半結晶化時間は＞２０００分と推定された。試験サンプルは、垂れ下がり又はカーリングの兆候を示す前に発火し、試験によって規定された合格判定基準の項目１に適合しなかった。
【０１０８】
例１３
シートサンプルを、ポリマーＤ（Ｅａｓｔｍａｎ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｃｏｍｐａｎｙから入手可能なＴｉｇｌａｚｅ  ＳＴ（登録商標））６７重量％、メルトインデックス８のポリマーＨ  ３０重量％及びとポリマーＤ中のＷｅｓｔｏｎ  ６１９コンセントレート（ホスファイト安定剤コンセントレート）３％の汎用ブレンドから製造した。シートは厚さが０．２３６インチ（６ｍｍ）であった。これらを、ＮＦＰＡ  ２８６に従って、壁及び天井の配置及び周辺取り付け手法を用いて試験した。パネルは、最初の２分以内にパネル面の１０〜２０％にわたって波状／揺らぎ撓み（ｗａｖｅｌｉｋｅ／ｓｈｉｍｍｅｒｉｎｇ  ｄｉｓｔｏｒｔｉｏｎ）を示し、４分以内にパネルの約７５％に拡大した。高燃焼の間でさえ、火炎の近傍にカーリングはほとんどなかった（＜面積の５％）。シートは発火し且つ火炎が伝播することがわかった。結果として、このシートは、試験によって規定された合格判定基準の項目２に適合しなかった。
【０１０９】
例１４
シートサンプルを、ポリマーＤ（Ｅａｓｔｍａｎ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｃｏｍｐａｎｙから入手可能なＴｉｇｌａｚｅ  ＳＴ（登録商標））４７重量％、メルトインデックス１３のポリマーＨ  ５０重量％及びとポリマーＤ中のＷｅｓｔｏｎ  ６１９コンセントレート（ホスファイト安定剤コンセントレート）３％の汎用ブレンドから製造した。シートは厚さが０．２３６インチ（６ｍｍ）であった。これらを、ＮＦＰＡ  ２８６に従って、壁のみの配置及び周辺取り付け手法を用いて試験した。試験サンプルは前記例１３と同様であった。この試験サンプルは、試験によって規定された合格判定基準の項目２に適合しなかった。
【０１１０】
例１５
シートサンプルを、ポリマーＤ（Ｅａｓｔｍａｎ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｃｏｍｐａｎｙから入手可能なＴｉｇｌａｚｅ  ＳＴ（登録商標））２７重量％、メルトインデックス１３のポリマーＨ  ７０重量％及びとポリマーＤ中のＷｅｓｔｏｎ  ６１９コンセントレート（ホスファイト安定剤コンセントレート）３％の汎用ブレンドから製造した。シートは厚さが０．２３６インチ（６ｍｍ）であった。これらを、ＮＦＰＡ  ２８６に従って、壁のみの配置及び周辺取り付け手法を用いて試験した。試験サンプルは、最初の３分以内にシートの約２０％にわたって軽度の波状撓みを示し、４〜５分後に約７５％の被覆面積まで拡大した。しかし、火炎の近傍に識別可能な顕著なカーリングは発生しなかった。高ワット燃焼段階への移行時に、シートが発火し、火炎が伝播し始めた。結果として、このサンプルは、試験によって規定された合格判定基準の項目２に適合しなかった。
【０１１１】
例１６
シートサンプルを、ポリマーＪ  ４７重量％、メルトインデックス８のポリマー  ５０重量％及びとポリマーＤ中のＷｅｓｔｏｎ  ６１９コンセントレート（ホスファイト安定剤コンセントレート）３％の汎用ブレンドから製造した。シートは厚さが０．２３６インチ（６ｍｍ）であった。これらを、ＮＦＰＡ  ２８６に従って、壁のみの配置及び周辺取り付け手法を用いて試験した。３分後に、波型撓みが、パネルの約３０％にわたって伝播するのが見られた。更に、火炎の近傍においてシートの約５％にわたっていくらかのカーリング／変形があった。サンプルはまた、初期段階においてすす発生の兆候を示した。高ワット燃焼への移行時に、シートが発火し、火炎が伝播した。また、スス発生がシートのそれ以上のカーリングを防ぐように見えた。この試験サンプルは、試験によって規定された合格判定基準の項目２に適合しなかった。
【０１１２】
例１７
厚さが０．２３６インチ（６ｍｍ）である、９．２重量％のレゾルシノールジホスフェート（ＲＤＰ）を難燃剤として含むポリマーＣのシートサンプルを、ＮＦＰＡ  ２８６に従って、壁のみの配置及び周辺取り付け手法を用いて試験した。最初の４〜５分以内に、パネルの約５０％にわたって波状撓みが発生した。火炎の上方及び近傍において、シートの約１０〜１５％にわたって剥離／カーリングが発生した。パネルは、火炎から少なくとも数インチ離れたカーリング／垂れ下がりを示した。高燃焼段階において、８分後に面積の約７５％にわたってカーリングが発生し続けた。この試験サンプルは、試験によって規定された合格判定基準の全てに適合した。
【０１１３】
例１８
厚さ０．２３６インチ（６ｍｍ）のポリマーＢのシートサンプルを、ＮＦＰＡ  ２８６に従って、壁のみの配置及び強固取り付け手法を用いて試験した。パネルは、試験の低ワット燃焼部分の間にほとんど変形を示さなかった（パネルの底部にわずか約２０％の波状撓み）。試験の高燃焼部分の間に、材料は、火炎の外側にかろうじてとどまるだけ離れて後方に剥離する。この剥離部分に関する表面被覆面積は約５％であった。高燃焼フェーズが続くと、パネルは融点の前後でパネル面積の約５０％にわたって垂れ且つ流れるように見えた。この試験サンプルは、試験によって規定された合格判定基準の全てに合格し、試験の間中、火炎から離れた垂れ下がり／カーリングを示した。
【０１１４】
例１９
厚さ０．０６０インチ（１．５ｍｍ）のポリマーＢのシートサンプルを、ＮＦＰＡ  ２８６に従って、壁のみの配置及び堅固取り付け手法を用いて試験した。サンプルは、試験の最初の２分以内にパネル全体にわたって著しいカーリング及びそりを示した。火炎のすぐ近傍において、面積の約２０％にわたってカーリングが発生した。高燃焼フェーズの間に、パネルはパネルの約３０〜４０％にわたって著しい変形を示し、その結果、火炎はシートと直接接触しなかった。この試験サンプルは、試験によって規定された合格判定基準の全てに合格した。
【０１１５】
例２０
厚さ０．０６０インチ（１．５ｍｍ）のポリマーＢのシートサンプルを、ＮＦＰＡ  ２８６に従って、壁のみの配置及び周辺取り付け手法を用いて試験した。サンプルは、パネル全体にわたってカールを示した（７５％又はそれ以上の被覆面積）。火炎の近傍のセクションは、火炎から１フィートも離れて剥離及び垂れ下がるのが観察された。この試験サンプルは、試験によって規定された合格判定基準の全てに合格した。
【０１１６】
例２１
厚さ０．２３６インチ（６ｍｍ）のポリマーＣのシートサンプルを、ＮＦＰＡ  ２８６に従って、壁のみの配置及び堅固取り付け手法を用いて試験した。低燃焼フェーズの最初の５分の間は、より堅固な取り付けのためにシートの目視可能な撓みはなかった。高ワット燃焼への移行時には、火炎近くにおいて面積の約１０％にわたって若干の撓みが目視可能であった。８分後、火炎の近傍においてパネルの約１０〜２０％にわたって剥離が発生した。１０分後、パネル全体が、取り付け点の回りにおいて流れようとする様子が見られた。この試験サンプルは、試験によって規定された合格判定基準の全てに合格した。
【０１１７】
例２２
厚さ０．０６０インチ（１．５ｍｍ）のポリマーＣのシートサンプルを、ＮＦＰＡ  ２８６に従って、壁のみの配置及び周辺取り付け手法を用いて試験した。パネルは、パネル表面全体にわたって火炎から離れたカーリング及び垂れ下がりを示した。火炎の近傍において、シートのカーリングは、場所によっては６インチ又はそれ以上の撓みであった。この試験サンプルは、試験によって規定された合格判定基準の全てに合格した。
【０１１８】
例２３
厚さ０．１５０インチ（３．８ｍｍ）のポリマーＣのシートサンプルを、ＮＦＰＡ  ２８６に従って、壁のみの配置及び周辺取り付け手法を用いて試験した。試験サンプルは、試験の最初の１分の間にパネルの５０％にわたって波状撓みが発生するのを示した。５分以内に、火炎の近傍におけるカーリング／垂れ下がりが、表面積の５〜１０％を覆った。高燃焼フェーズの間において、シートのカーリングはパネル全体において著しく、場所によってはセクションは火炎から２フィートも離れてカーリングした。この試験サンプルは、試験によって規定された合格判定基準の全てに合格した。
【０１１９】
例２４
厚さ０．０６０インチ（１．５ｍｍ）のポリマーＣのシートサンプルを、ＮＦＰＡ  ２８６に従って、壁のみの配置及び強固取り付け手法を用いて試験した。堅固取り付けであっても、パネルは、最初の２〜３分以内にカーリングが発生し始めることを示した。５分後、パネルはパネル表面の約３０％にわたって火炎から離れた著しいカーリングを示した。高燃焼フェーズの間に、この著しいカーリングは増大し、パネルの５０％を覆った。この試験サンプルは、試験によって規定された合格判定基準の全てに合格した。
【０１２０】
例２５
厚さ０．３５４インチ（９ｍｍ）のポリマーＣのシートサンプルを、ＮＦＰＡ  ２８６に従って、壁のみの配置及び周辺取り付け手法を用いて試験した。このサンプルは、試験の間中、撓み／垂れ下がりの目視可能な兆候を示さず、その結果、火炎をシートに着火させた。結果として、シートサンプルは、この試験によって規定された合格判定基準を満たさなかった。
【０１２１】
例２６
厚さ０．２３６インチ（６ｍｍ）のポリマーＤのシートサンプルを、ＮＦＰＡ  ２８６に従って、壁のみの配置及び堅固取り付け手法を用いて試験した。パネルは、低ワット燃焼フェーズの間は、顕著な垂れ下がりカーリングを示さなかった（即ち、パネル表面積の＜５％）。高ワットフェーズの間に、シートはシート面積の約５０〜７５％にわたって著しく変形し始めた（場所によっては、シートは火炎から１フィート又はそれ以上離れた）。シートはこの時点で既に発火し、火炎が広がり始めていた。このシートサンプルは、試験によって規定された合格判定基準を満たさなかった。
【０１２２】
例２７
厚さ０．１１８インチ（３．２ｍｍ）のポリマーＤのシートサンプルを、ＮＦＰＡ  ２８６に従って、壁のみの配置及び周辺取り付け手法を用いて試験した。低ワット燃焼フェーズの終わりに、パネルはパネル面積の約２０％にわたって火炎からは離れた著しいカーリング／垂れ下がりを示した（カール撓みは場所によっては６インチ〜１フィートであった）。高ワット燃焼の間に、パネルの約８０％にわたってカーリングが発生した。パネルが発火し且つ火炎が伝播し始めたので、この試験サンプルは、試験によって規定された合格判定基準を満たさなかった。
【０１２３】
例２８
厚さ０．０６０インチ（１．５ｍｍ）のポリマーＤのシートサンプルを、ＮＦＰＡ  ２８６に従って、壁のみの配置及び周辺取り付け手法を用いて試験した。５分の低燃焼フェーズの終わりに、パネルはシート面積の約３０％にわたって火炎から離れた撓みを示した（場所によっては、火炎から６インチ〜１フィート離れた撓みが発生した）。高燃焼フェーズの間に、この垂れ下がり／カーリングの面積は８０％の被覆面積まで増加した。しかし、パネルは発火し、試験によって規定された合格判定基準を満たさなかった。
【０１２４】
例１〜２８からの結果を、表IIIに要約する。表IIIにおいて、「取り付け」の列は、前述した周辺取り付け（Ｐ）又は堅固取り付け（Ｒ）を示す。「Ｐ／Ｆ」と表示した列は、シートがＮＦＰＡ  ２８６合格判定基準に合格である（Ｐ）か又は不合格である（Ｆ）かを示す。ポリマーＦ及びＧのＴｇ値は推定値である。装着点間の計算最小間隔Ｌcをインチで示す。例１３〜１６のブレンドに関するＴｇ値は、Ｆｏｘ式：
【０１２５】
【数１０】
2008537038.tif 000013
【０１２６】
［式中、Ｔｇはブレンドのガラス転移温度（℃）であり；
Ｗ1、Ｗ2はそれぞれ、ポリマー１及びポリマー２の重量分率であり；
Ｔg1、Ｔg2はそれぞれ、ポリマー１及びポリマー２のガラス転移温度（°Ｋ）である。］
を用いて計算した。
【０１２７】
ポリエステルシートの防火性能に対する結晶化及び発熱能の影響は、例１〜７によって示される。例１は、シートが火災の初期段階の間に著しく結晶し且つその結晶性がその後に、材料が発火前に火炎源から離れてカール又は剥離するのを妨げるので、ＮＦＰＡ  ２６８に合格しない。例２〜４は、遅い結晶化速度及び比較的低い発熱能を示すので、ＮＦＰＡ  ２６８に合格する。例５〜７は、材料が高い発熱能を示し且つその結果として火災の初期段階で発火するので、ＮＦＰＡ  ２６８に合格しない。要約すると、半結晶化時間が２分より長く且つ発熱能が約４００Ｊ／ｇＫ未満である組成物がＮＦＰＡ  ２６８に合格する。
【０１２８】
取り付け手法の影響は、例９及び１０によって示される。具体的には、構造へのシートの装着度が周辺取り付けから堅固取り付けに増加すると、堅固取り付けはシートが発火前に火炎から離れて垂れ下がったり剥離したりするのを妨げるので、ＮＦＰＡ  ２６８に合格しない。
【０１２９】
ファスナー間の間隔とＴｇとの関係の影響は、例４、１３〜１５及び１１に示す。Ｔｇが増加するにつれて、サンプルは発火前に火炎源から離れてカールも剥離もすることができないために、ＮＦＰＡ  ２６８に不合格になり始める。
【０１３０】
【表２】
2008537038.tif 000014
【０１３１】
【表３】
2008537038.tif 000015
【０１３２】
例２９：装着点、シート厚さ及びＴｇの関係のモデル化
本発明の更に別の実施態様は、この装置においてモデル化されるシート厚さと取り付け手法との関係である。カーリング、剥離、収縮、剥落及び垂れ下がりは、モジュラス及びガラス転移温度のような材料パラメーター並びに時間及び温度のような実験パラメーターと相関関係がある。材料の厚さが増加するにつれて、材料の流動及び垂れ下がりに必要な時間及び温度が増加する。これは、以下の例において最もよく示される。材料は、当業者に知られた任意の用法によって装着することができる。この方法には、ネジ、ボルト、釘、リベット及びハンガーがあるが、これらに限定するものではない。更に、接着剤を使用して、材料を壁に接着させることができる。選択される接着剤は、材料を流動させ且つ垂れ下げることができるものでなければならない。ホットメルト接着剤は、材料を壁及び火炎から離して流動させ且つ垂れ下げることができるであろう接着剤の一例である。また、ヒートセット接着剤は良い選択肢ではなく、著しい発熱能が試験には悪影響をもたらし得るであろう。
【０１３３】
データの裏付けのないこの例は、シートの燃焼特性に対する以下の変数の影響を示す：シートの厚さ、ポリマーのガラス温度Ｔｇ及び水平軸に沿ったファスナー間の間隔（ｍ）Ｌ。同様な影響が、垂直間隔に関しても予想される。支持点間の間隔が増加するにつれて、シートは火炎から離れてより容易に垂れ下がることができ、従ってそれほど燃焼しない。この例は、試験の間の熱伝達及び垂れ下がりの数理的モデル化に基づく。
【０１３４】
シミュレーションを、Ｍａｐｌｅ  １０シンボリックソフトウェア（Ｗａｔｅｒｌｏｏ  Ｍａｐｌｅ  Ｉｎｃ．）を用いて行った。これは、火炎のちょうど外側のシートにより狙いを定め、シートが９００秒間の試験の間にどの程度昇温及び変形するかに向けられる。シートの加熱は、伝導率の影響が無視される「集中容量（ｌｕｍｐｅｄ  ｃａｐａｃｉｔａｎｃｅ）」型モデルを用いてモデル化した（例えば、Ｅ．Ｃ．Ｇｕｙｅｒによる”Ｈａｎｄｂｏｏｋ  ｏｆ  Ａｐｐｌｉｅｄ  Ｔｈｅｒｍａｌ  Ｄｅｓｉｇｎ”（ＭｃＧｒａｗ  Ｈｉｌｌ，Ｎｅｗ  Ｙｏｒｋ，１９８９）又は伝熱に関する任意の標準的なテキストを参照）。こうして、シート全体が厚さ全体にわたって均一に昇温すると仮定する−加熱メカニズムが自然対流であるならば妥当な仮定）。若干の輻射加熱の影響も存在するが、プラスチックシートはこれらの波長に対しては半透明であり、従って、厚さ全体にわたってかなり均一に熱を吸収する（これが更に、集中容量アプローチを支持する）。時間の関数としてのシート温度Ｔ（ｔ）のモデルは
Ｔ（ｔ）＝Ｔｅ＋（Ｔｏ−Ｔｅ）ｅｘｐ（−ｈｔ／ρＣpδ）
［式中、ｈはワット／ｍ2−Ｃの単位の対流係数であり、Ｔｅは（高温）空気温度でありＴｏは初期シート温度（２５℃と仮定する）であり、ρは密度であり、Ｃｐは熱容量であり、δは厚さである］。
ｈの値は２０Ｗ／ｍ2−Ｃと仮定した。これは、垂直で平らな壁への／からの自然対流に典型的である。ポリエステルは１１００ｋｇ／ｍ3の平均密度及び２０００Ｗ／ｋｇ−ＣのＣｐを有する。厚さδは一貫した「メーター」単位であるのが好ましいが、引き続いて工業用語と一致させ且つ計算値を扱いやすくするために、「ｍｉｌ」の単位で言及する。
【０１３５】
空気温度Ｔｅは、前記試験からの実験データに基づいた。壁近傍の温度は試験の最初の５分の試験の間は約１００℃であり且つその後は約３００℃であることが実験的にわかった（火炎のすぐ近傍の温度ははるかに高いが、垂れ下がり及びカーリングは、火炎から離れるシート温度にも左右される）。この変化は、より低いバーナー設定値からより高いバーナー設定値への切り替えと一致し、部屋の空気加熱が増大した結果である。シートの広範囲な燃焼が起こるならば、追加加熱を解除し、それによって空気温度を更に上昇させる。しかし、このモデルの場合は、著しい燃焼及びエネルギー放出がまだ起こっていないと推定される。
【０１３６】
１００から３００℃へのＴｅの変動は、ヘビサイド（Ｈｅａｖｉｓｉｄｅ）ステップ関数によってモデル化される。即ち、温度は３００秒（５分）までは１００℃で、次に試験の残りの間は数値的に３００℃に跳ね上がる。これは、
Ｔｅ＝１００＋２００＊Ｈ（ｔ−３００）
として表され、総試験時間は９００秒である。
【０１３７】
このモデルは、温度を時間と温度の関数として示すが、シートが垂れ下がるか否かは扱わない。これを判定するには、シートをその自重を受けてぶら下がる片持ち梁としてモデル化することができると仮定する。火炎のすぐ上の支持材は破壊／燃焼され、且つ装着点間の水平間隔Ｌに等しいシートの長さが自由にぶら下がっていると仮定する。片持ち梁側は、依然として定位置にある支持材に一致する。装着点間の間隔が大きくなるほど、多くの重量が加わり、シートが火炎から離れて垂れ下がる可能性が高くなるのは明らかである。
【０１３８】
梁の撓みに関する式は、任意の適切な力学の教科書、例えばＷ．ＹｏｕｎｇによるＲｏａｒｋ’ｓ  Ｆｏｒｍｕｌａｓ  ｆｏｒ  Ｓｔｒｅｓｓ  ａｎｄ  Ｓｔｒａｉｎ（ＭｃＧｒａｗ  Ｈｉｌｌ）１９８９年，１０２頁から得ることができる。このモデルにおける梁は、長さＬｃ、幅Ｙ及び単位長さ当たりの加重ｗ［ｗはρｇＹδに等しく、ｇは重力定数（９．８ｍ／ｓ2）である］を有する。この用語ｗは、梁上の単位長さ当たりに示される、梁の自重による力を表す、実験研究の場合は、Ｙは２．２４ｍであり、床から天井までの距離を表す。この分析については、梁は床に対して実際上水平であり、幅又はＹ寸法において「曲げ」が生じ、長さは支持材間の間隔Ｌｃに等しい。
【０１３９】
最大撓み及びバーの回転が梁の末端（火炎の近く）で起こる。梁は、末端回転角度φ（ラジアン単位）が水平に対してπ／４（４５°）を超える場合に梁の外に出ると仮定する。これらの式は、小さい撓み／回転のみについては厳密に正確であるが；この点における数値的精度は、撓みが大きいならば重要ではなく、どの点に撓みが起こるかがわかる。π／４ラジアンの値は、本発明に関して任意であるが充分に大きい回転を表す。末端撓み角に関する式は次の通りである：
【０１４０】
【数１１】
2008537038.tif 000016
【０１４１】
［式中、Ｅはモジュラス（温度の関数である）であり、ＩはδＹ2／１２に等しい断面の慣性面積モーメントである］。
【０１４２】
この式は、回転角を、装着点間の間隔Ｌc、厚さ及びモジュラスの関数として示す。前述のように、φが約π／４ラジアンを超える場合には過度の垂れ下がりが存在すると推測される。所定のシート厚さについて、この値を用い、モジュラスの関数として必要な支持材間隔を求める。
【０１４３】
前記は、シート温度を時間の関数として且つ撓みをモジュラスの関数として表す。最後の項目は、モジュラスと温度を関連づけるものであり、それによってこれらの関係を全て結びつけることができる。非晶質コポリエステルの場合は、モジュラスは典型的にはＴｇ（８０℃）において約１０9Ｐａであり、１２０℃においては約１０6Ｐａまで低下し、２００℃において１０3又はそれ以下まで更に低下する。更なる加熱はポリマーを液状にし、モジュラスは最終的にはほとんど無意味になる。このモジュラス対温度のデータにはいくつかの「プラトー」があるが、これは、以下のアレニウス（Ａｒｒｈｅｎｉｕｓ）型の関係によってかなり正確にモデル化できる：
【０１４４】
【数１２】
2008537038.tif 000017
【０１４５】
［式中、Ｔは℃である］。
【０１４６】
他のポリエステル及び混和性ポリエステルブレンドは、Ｔｇより高温で同様なモジュラス対温度の挙動を有する（一般にほとんどガラス状のポリマーであるので）が、それらの曲線はＴｇの変動を考慮に入れるためにシフトさせる。このモデルにおけるＴｇ変動を考慮に入れるために、前記式を修正して、
【０１４７】
【数１３】
2008537038.tif 000018
【０１４８】
とする。追加の「８０−Ｔｇ」項は、Ｔｇが増加するにつれてより高い温度に曲線をシフトさせ、広範囲のガラス状ポリエステル及びポリマーに適した近似値を与える。
【０１４９】
結晶性ポリマー、又は約１０分未満の半結晶化時間を有することによって示されるように速く結晶化するポリマーは、形成される結晶網状構造がシートをより堅くする役割を果たす。これらのサンプルの場合は、前記のＴｇの代わりに融解温度を用いるのがより適切である。結晶性ポリマーは典型的には、結晶構造の「完成」度に応じて１７０℃及びそれ以上の融点を有するであろう。本発明者らは、半結晶化時間＜１０分の任意のサンプルについてモデル中で１７０℃の値を仮定する。明らかに、結晶の形成は火炎中にシートをより長く保つ役割をし、シート燃焼の可能性を増加させると予想される。
【０１５０】
次に、温度及びモジュラスに関する式を、撓み角に関する式に代入し、垂れ下がり角に関する式（若干の代数操作の後）を時間、シート厚さ、支持材間の間隔Ｌｃ及びガラス転移温度Ｔｇの関数として得る。この式は以下の通りである：
【０１５１】
【数１４】
2008537038.tif 000019
【０１５２】
シートが試験期間（９００秒）以内に火炎から離れて充分に垂れ下がるか否かが１つの問題である。ｔ＝９００ｓを代入し且つ垂れ下がり角を０．１７ラジアンに設定することによって、垂れ下がりを引き起こす装着点間の最小臨界間隔Ｌｃを、シート厚さ及びガラス転移温度の関数として求めることができる。更に代数操作をし、Ｌｃについて解いた後、下記式が得られる：
【０１５３】
【数１５】
2008537038.tif 000020
【０１５４】
シート厚さ及びＴｇの種々の値について、結果を表IVにまとめる。前記式においてシート厚さはｍｉｌであり且つ間隔Ｌｃはメーターであることに留意されたい。しかし、表IV中では、Ｌｃは実験データとの比較のためにインチに変換してある。
【０１５５】
Ｌｃの予測値は、例１〜２８に関して表IIIにもまとめてある。前述のように、速く結晶化する材料（即ち、半結晶化時間＜１０分）の場合は、Ｔｇはモデル中では１７０℃の概算融解温度に置き換える。結果を更によく理解するためには、予測Ｌｃを表IIIの例２１、２３及び２５の実験データと比較されたい。表IIIは、Ｔｇが一定であるが厚さが増加する（１５０〜３５４ｍｉｌ）一連のシートサンプルを示す。ポリマーのＴｇは８０℃であり、シートは２４”のインターバルで取り付ける。臨界長Ｌｃは５インチ（１５０ｍｉｌシート）から５３インチ（３５４ｍｉｌシート）までのシート厚さの関数として増加する。例２５の３５４ｍｉｌのシートの場合は、これは試験の間に使用する２４”の取り付け間隔よりも大きく、従って不合格になると予測される（実験と一致）。この燃焼試験の観察は、この厚いシートが全く堅すぎ、且つ火炎から離れるほどには軟化及び変形しないことを示した。これとは対照的に、例２１及び２３は、２４”の取り付け間隔よりも小さい予測Ｌｃ値を有するので、燃焼試験に合格すると予測される。これもまた、目視検査がシートが完全に発火するのを妨げる著しいカール及び変形を示したので、実験と一致した。
【０１５６】
別の例として、１２５℃のＴｇを有する２３６ｍｉｌのシート（例えば例１５）は、少なくとも約６５インチのより大きい装着点間隔Ｌｃを必要とするであろう。シートのＴｇが高いほど、シートは剛性が長く保持され、従って、燃焼傾向が大きい（例１５のシートは燃焼試験に不合格であった）。従って。垂れ下がりを増大させるためには、より間隔の広い支持材が必要である。Ｔｇを除いては、例１５のシートは例３と同様な性質を有するが、例３は火炎から離れてカーリングし且つ垂れ下がる能力がより高いので、燃焼試験に合格した。
【０１５７】
例４、６、７、１２、１３、１６及び２６〜２８は、それらの発熱能が高すぎるために発火しやすいので、不合格であった。これらのフィルムのほとんどは、Ｌｃ予測と一致して著しいカーリングを示したが、それらの燃焼性は全く高すぎて、燃焼を防ぐことができなかった。
【０１５８】
例９、１０及び２１の比較は、シートに対する取り付け方法の影響を示す。３枚のシートは全て、８０℃のＴｇを有するＰＥＴＧ（ポリマーＣ）から作り、３枚のシートは全て同じ厚さであった。例９及び１０には、壁と天井の両方にパネルを取り付け、例２１は壁のみであった。同様に、例１０及び２１は、例９の２４”のインターバルではなく、１６”のインターバルのより堅固な取り付けを含んでいた。このシートに関するＬｃの予測値は、全てが燃焼試験に合格することを示す１５”であるが、１６”の取り付けが「ボーダーライン」であると予想される。これは、実際に、実験結果と一致している。例９及び２１は、データと一致して合格したが、例１０は、天井パネルが発火し且つ延焼を増加させたので、不合格であった。しかし、その天井パネルを用いなければ、堅固取り付けはかろうじて合格するであろう（例えば例２１）。従って、これらのサンプルは、取り付け間隔がＬｃに近い場合に、取り付け方法のわずかな変更が燃焼試験の合格／不合格の結果をどのように変え得るかを示している。
【０１５９】
更に、また、シートが薄くなるにつれて、臨界間隔が小さくなることが観察される。従って、非常に薄い（壁紙のような）材料の場合は、フィルムが速く加熱され且つ垂れ下がるので、装着点間隔は非常に小さくなることができる。例えば、Ｔｇが８０℃の６０ｍｉｌシートは、適切な垂れ下がりを可能にするのに必要な装着点間隔Ｌｃがわずか１インチ又はそれ以上であろう。更に、パネル又はシートを、パネルの両側に急速な熱伝達を生じさせるように壁から充分に離れるようにオフセットで取り付ける場合には、壁紙の有効厚さｄを１／２の厚さに取り替える必要がある。例えば、厚さ１００ｍｉｌのシートをオフセットで壁に取り付ける場合には、ｄの値は１００ｍｉｌではなく、５０ｍｉｌであろう。この変化は、壁に直接装着した同様なシートよりもシートがはるかに速く加熱される（従って、より速く垂れ下がる）という事実を反映している。
【０１６０】
【表４】
2008537038.tif 000021
【０１６１】
例３０−分離を改善するためのシートへの高収縮フィルムの適用
データの裏付けのないこの例においては、コポリエステル収縮フィルムを、テレフタル酸１００モル％、１，４−シクロヘキサンジメタノール３１モル％及びエチレングリコール６９モル％を含むＰＥＴＧポリエステルシートに貼り合わせて、燃焼試験における撓みを増大させる。コポリエステル収縮フィルムは、例えば、Ｅａｓｔｍａｎ  Ｅｍｂｒａｃｅ（登録商標）コポリエステル樹脂を用いて生成し、フィルムを１つ又はそれ以上の方向に延伸させるためにテンター及び／又はドラフター上で約５倍伸張させることによって得る。この延伸は急冷によってフィルムに「固定」し、フィルムを７０℃近辺又はそれ以上で再加熱することによって収縮を活性化する。Ｅｍｂｒａｃｅ（登録商標）から生成される典型的な市販の収縮フィルムを幅出機上で伸張する。これは２ｍｉｌの公称厚さを有し、且つ１００℃において約７５％の収縮回復率を有する。
【０１６２】
この収縮フィルムを、ＰＥＴＧ厚手シートを押出ライン上で生成しながら、ＰＥＴＧ厚手シートの一方の面に貼り合わせる。ＰＥＴＧシートからの余熱が収縮フィルムへの接着を引き起こすが、速すぎる収縮を引き起こさないように温度を充分に低く保つように気を付けなければならない。ＰＥＴＧシートは、貼り合わせ前においては公称１１８ｍｉｌと推定される。コポリエステル収縮フィルムは明澄であり且つＰＥＴＧと相溶性であるので、ヘイズ、色又はリサイクル／リグラインド適合性の問題がない。それでもなお、必要ならば、収縮フィルムを用いて紫外線保護、色、光沢などの薄い層を加えることができるであろう。
【０１６３】
コポリエステル収縮フィルムは、約９ＭＰａ（１３００ｐｓｉ）の典型的な収縮応力を有する。これは、フィルムが収縮を受ける際に及ぼす応力である。２ｍｉｌのフィルムの場合は、これは幅線インチ当たり２．６  ｌｂｓ．の力となる。収縮フィルムはＰＥＴＧシートの一方の面に貼り合わせるので、この収縮力は、シートをシートの収縮フィルム側に向かって曲がらせ且つカールさせるように作用する（即ち収縮フィルム側における凹形湾曲）。幅４フィート（４８インチ）のシートパネルの場合は、これが、２ｍｉｌのフィルムによってシートに及ぼされる１２４  ｌｂｓに変換される。この力はかなり大きい。
【０１６４】
壁（及び火炎）から離れたカーリングを生じさせるためには、下に存在する支持壁から遠い側に収縮フィルムを取り付けるのが好ましい。しかし、「内面」への貼り付けも効果がある。実際に、後者の方法は、構造全体を壁面に接着しようとする場合には、高収縮が接着剤の接着をより容易に破壊するのに役立ち、その結果としてシートを火炎から外に剥落させるので、好ましい。
【０１６５】
フィルムの収縮方向は、一軸性フィルムの場合は水平若しくは垂直方向に、又は二軸延伸収縮フィルムの場合は両方向に、そろえる。しかし、データの裏付けのないこの例においては、熱源から離れて最も速くカールさせるであろうから、フィルムは壁上に収縮方向が水平方向であるように取り付ける。
【０１６６】
例３１−延伸ＰＥＴＧシート
データの裏付けのないこの例は、シート構造全体をこれから延伸させる以外は、例３０と同様である。シートの形成に使用したポリマーのほとんどは、正しく延伸すれば高収縮率を示すであろうが、シートの延伸が、シートを許容できないほど薄くする可能性のある厚さの減少を引き起こすことが問題となる。それでもなお、一部の用途では、延伸による剛性の増加が、厚さの減少による剛性の低下を相殺して、より良好な耐火性という利益を加える可能性がある。
【０１６７】
この例においては、テレフタル酸１００モル％、１，４−シクロヘキサンジメタノール３１モル％及びエチレングリコール６９モル％を含むＰＥＴＧポリエステルから生成される厚手シートを前述の常法によってキャスト及び／又は艶出しする。初期キャスト厚さは４００ｍｉｌである。キャスト後、シートを次に、圧縮援助式ドラフトユニット（ｃｏｍｐｒｅｓｓｉｏｎ  ａｓｓｉｓｔｅｄ  ｄｒａｆｔｉｎｇ  ｕｎｉｔ）を用いて一軸延伸する。ドラフト方法は、フィルムに使用される標準的なＭＤＯドラフターと同様であるが、ロールにおいて加えられる圧力が伸張比の減少を可能にし、不所望なゲージバンドを形成しない。この例のシートは、この方法によって９０℃において約３倍に伸張し、次いで切断して適切なサイズのシートにする。最終シート厚さは１３３ｍｉｌ（＝１／３＊４００）である。
【０１６８】
このシートの収縮応力は、シートの全厚さが（貼り合わせ層だけでなく）これから収縮することによって力の合計を著しく増加させる以外は、前記例のＥｍｂｒａｃｅ収縮フィルムに匹敵する。シートが約８０〜９０℃の温度に達する場合には、シート線インチ当たりおおよそ１００〜２００ｌｂｓの収縮力を期待できる。この高い力は火炎から離れる速い収縮を引き起こし、取り付け点近くのシートを引き裂き且つ／又は破壊するであろう。従って、発火の非常に早い段階で、シートは火炎からかなり離れて収縮し、その結果として壁への延焼の可能性を妨げるであろう。
【０１６９】
例３２−延伸ＰＥＴシート
データの裏付けのないこの例は、ＰＥＴＧの代わりにポリ（エチレン）テレフタレート（ＰＥＴ）を用いる以外は、例３１と同様である。結晶化する傾向のため、初期キャストシートは厚さがわずか３００ｍｉｌである。このＰＥＴシートを、９０℃において幅出機を用いて約３×１に延伸する。本発明者らは収縮を最大にしたいので、ヒートセットを行わない。ＰＥＴは伸張時に結晶化するので、より低温では収縮する能力の多くを失うであろう。典型的な伸張ＰＥＴは１００℃未満においては約２０〜３０％収縮するであろう。しかし、これよりはるかに高温であっても、束縛結晶（ｃｏｎｓｔｒａｉｎｇ  ｃｒｙｓｔａｌｓ）が融解し始める場合には、依然として更に多く収縮するであろう。約１５０〜２５０℃の温度範囲においては、このより高い収縮が起こり、収縮力はかなり大きい。総収縮は低下する（そしてより幅広い温度範囲にわたって広がる）が、シートのかなりのそり及びカールを引き起こすのに、従って任意の火炎からシートを離すのに依然として充分である。
【０１７０】
例３３−ＰＥＴＧ／繊維布帛貼り合わせシート
データの裏付けのないこの例において、テレフタル酸１００モル％、１，４−シクロヘキサンジメタノール３１モル％及びエチレングリコール６９モル％を含むポリエステルを用いた未延伸ＰＥＴＧシートを標準的な手段によって生成し、高延伸ポリエステル繊維布帛と一緒に貼り合わせる。布帛を、高収縮能を有する高延伸非ヒートセット繊維を用いて装飾図案に織りこむ。この例の場合は、繊維は、テレフタル酸１００モル％、１，４−シクロヘキサンジメタノール６２モル％及びエチレングリコール３８モル％を含むＰＣＴＧポリエステルから生成し、溶融紡糸し、次いでドラフトして、高延伸繊維／糸を生成する。本発明者らは、収縮を維持したいので、ヒートセット工程は適用しない。このプロセスによってＰＣＴＧポリエステルから生成した繊維は、非常に高い収縮率（約７０％）を有し、約８０〜１００℃において収縮が始まる。ＰＥＴＧポリエステルに対してＰＣＴＧポリエステルの収縮範囲がより高いのは、Ｔｇの差のためである（ＰＥＴＧが８０℃なのに対して、ＰＣＴＧは８６℃）。
【０１７１】
この布帛を装飾模様に織り込み、次いでＰＥＴＧシートの２枚のシートの間に貼り合わせる。この例の場合は、本発明者らは、火炎中におけるそりを際だたせるために、布帛を「中心から外れる」ようにしたいので、シートは異なる厚さを有する。従って、本発明者らは一方の面に１００ｍｉｌのシートを、他方の面に２０ｍｉｌのシートを用い、布帛を間に配置して、１２０ｍｉｌの最終製品を生成する。布は、標準的な貼り合わせ手法を用いて、好ましくは１００ｍｉｌのシートの押出プロセスの一部として適用する。ＰＣＴＧ繊維を収縮させないためには、温度を低く保つように気を付けなければならないが、ＰＣＴＧのより高いＴｇと収縮ウィンドウがより広い貼り合わせウィンドウを提供するであろう。
【０１７２】
最終シートは風合い及び装飾性を有するが、火炎に近づくと、著しく収縮及びカーリングすることができる。実際の収縮方向は、布帛の織り方によって異なるが、典型的には本質的に二軸性である。得られるカーリングは、シートを火炎から外に出し、延焼を止めるであろう。
【０１７３】
例３４−高温発泡剤の使用
データの裏付けのないこの例においては、高い活性化温度を有する化学発泡剤をシートの１つの層に添加する。活性化温度は標準加工温度よりも高いので、シート形成プロセスの間には発泡は起こらない。その代わりに、シートが火炎源に暴露されることによって窒素又は二酸化炭素を遊離するまで発泡が起こらないように設計すると同時に、壁からより速く剥落するのを助けるためにシートを脆弱にする。
【０１７４】
最終構造は、１１０ｍｉｌの標準的なＰＥＴＧ（例３３に記載）シート（Ｂ層）と両面のＰＥＴＧ＋発泡剤の５ｍｉｌの層（Ａ層）からなるＡ／Ｂ／Ａ貼り合わせシートである。使用温度が押出よりも低く且つ発泡剤を活性化させる可能性がより低いので、Ａ層はカレンダリンププロセスによって生成する。Ａ層は、約２３０〜３７０℃の温度まで気体を放出しないアゾジカーボンアミド発泡剤（例えば、Ｃｅｌｏｇｅｎ  ＨＴ−５５０）を約１重量％含むＰＥＴＧから成る。実際の放出温度は、必要に応じて、活性剤を添加し且つ／又はそれを適切なキャリヤー樹脂中に分散させることよって制御又は特化することができる。カレンダリング温度は約１７０〜１９０℃である。生成されたシートを次にバルクＰＥＴＧシート（Ｂ層）に貼り合わせて、最終構造を形成する。
【０１７５】
火炎への暴露時に、外側のＡ表面が発泡して、最初に窒素を放出し、それが焼け焦げを急冷するのに役立つであろう。内面が熱くなるにつれて発泡し始めて、適所に保っているかもしれない接着剤又は支持材から離脱されるであろう。
【０１７６】
発泡剤は、押出配合によってシート全体にくまなく組み入れることができるであろう（しかし、シートはかなり濁りを帯びるようになるであろう）が、押出温度を非常に低く保つように気を付けなければならない。
【図面の簡単な説明】
【０１７７】
【図１】本発明の実施例部分に記載した周囲取り付けパターン及び堅固取り付けパターンに関する装着点の概略レイアウトを示す概略図である。
【図１】
2008537038.tif 000026
【国際調査報告】
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2008537038.tif 000028
2008537038.tif 000029
2008537038.tif 000030
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