(57)【要約】【課題】    布帛の廃材を粉砕してリサイクルされて作られるクッション体において、燃焼時に有害ガスの発生が少なく、難燃性で、かつクッション性に優れたリサイクルクッション体を提供する。【解決手段】    布帛の廃材をリサイクルする方法として、布帛を細かく粉砕し、得られた布帛の廃材を、樹脂粉体で接着固化するときに、粉砕された布帛の廃材１００重量部に対し、粒径５０〜３００μｍの熱膨張性黒鉛を５〜１３０重量部混入することにより、難燃性に優れたリサイクルクッション体を得る。【選択図】図２
2005102950.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
布帛の廃材を粉砕し、接着用樹脂粉体で接着固化して作られるクッション体において、難燃剤として熱膨張性黒鉛をクッション体に混入したことに特徴のある難燃性クッション体。
【請求項２】
前記難燃性クッション体において、粉砕された布帛の廃材１００重量部に対し、粒径５０〜３００μｍの熱膨張性黒鉛を５〜１３０重量部混入したことに特徴のある難燃性クッション体。
【請求項３】
前記難燃性クッション体において、粉砕された布帛の廃材１００重量部に対し水酸化マグネシウムおよび／または水酸化アルミニウムを２０〜３００重量部混入したことに特徴のある請求項１または２記載の難燃性クッション体。
【請求項４】
前記難燃性クッション体において、布帛の廃材がポリエステル布帛である請求項１乃至３記載の難燃性クッション体。
【請求項５】
前記難燃性クッション体が車輛用シートの芯材である請求項１乃至４記載の難燃性クッション体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、布帛の廃材をリサイクルする方法として、布帛を細かく粉砕して得られた繊維塊を、樹脂粉体で接着固化し、クツション性のある難燃性繊維成形体とする技術に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
難燃性を繊維製品に付与する従来技術として、難燃剤を直接繊維表面に付着させる方法と、各種合成樹脂バインダーに難燃剤を添加し、難燃バインダーとして付着させる方法が代表的である。最近では、環境保全および燃焼時に発生するガスの有害性の点から、ハロゲン系難燃剤を使用しない難燃化の要望が強くなってきており、そのための非ハロゲン系難燃剤としては、リン酸アンモン、ポリリン酸アンモン、スルファミン酸アンモン、チオ尿酸、硼砂、ホウ酸、水酸化アルミニウム、水酸化マグネシウム、リン酸エステルなど、数多くの難燃剤が使われている。  
【０００３】
特許文献１によれば、熱膨張性黒鉛を含む水性裏打ち材を布帛の裏面に塗布することにより、十分な難燃性を有し、火災時や焼却処分時に有害ガスの発生のない自動車用シート地用難燃布帛を開示している。
【特許文献１】特願２００１−７３２７５号
【０００４】
しかしながら、本発明のように、粉砕された布帛どうしを接着してクツション性ある芯材とした場合は、大量の空気をクッション体内に含むために、非常に燃焼しやすい繊維成形体となってしまい、通常の難燃化処理では、安全基準をクリアーすることは困難であった。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
粉砕された布帛どうしを接着してクツション性ある芯材にした場合、芯材内に空気を大量に含んでいるため、たとえ芯材のまわりを難燃性のクッション材で覆っていても、非常に燃えやすく、特に自動車、鉄道、船舶等車輛用の椅子の芯材に使用することは、乗客の安全を確保する意味において、不適であった。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、上述の事情に鑑み、燃焼時に有害ガスの発生が少なく、難燃性で、かつクッション性に優れたリサイクルクッション体の芯材を提供すべく検討を行なった結果、ある粒径の熱膨張性黒鉛をクッション体内に均一に混入することによって、自己消火性に優れ、有害ガスの発生のないクッション体が得られることを見出し、本発明に至ったものである。
【０００７】
すなわち第１の発明は、布帛の廃材を粉砕し、樹脂粉体で接着固化して作られるクッション体において、難燃剤として熱膨張性黒鉛をクッション体に混入したことに特徴のある難燃性クッション体である。
【０００８】
布帛の廃材を粉砕したものを接着用樹脂粉体を介して、繊維塊としたものは、内部に大量の空気を含む構造体であり、よく燃える構造となっており、自動車、鉄道、船舶等車輛用の椅子のクッション体に使用する場合には難燃化加工する必要がある。難燃剤として、ハロゲン系難燃剤を使用した場合、火災時に塩化水素ガス、ハロゲンガス等の有害ガスを発生することはよく知られており、自動車、鉄道、船舶等の椅子のクッション体に使われる場合は、乗客の安全確保の意味からも好ましくない。接着用樹脂粉体としては、燃焼時有害ガスの発生の少ない樹脂であればよく、特に限定されない。熱膨張性黒鉛を難燃剤として使う場合は、有害ガスの発生もなく、車輛等の椅子のクッション体に使われることは好ましい。
【０００９】
第２の発明は、前記難燃性クッション体において、粉砕された布帛の廃材１００重量部に対し、粒径５０〜３００μｍの熱膨張性黒鉛を５〜１３０重量部混入したことに特徴のある難燃性クッション体である。熱膨張性黒鉛の粒径が３００μｍを越えると、粉砕された布帛との接触絡みが低下し、分散斑を生じるため、結果として難燃性能が低下し好ましくない。また、５０μｍを下回ると、投入時の飛散が著しく、歩留まりの低下をきたし、且つ繊維絡みが大きすぎて攪拌時に分散斑を生じることとなり好ましくない。より好ましくは１３０〜１９０μｍがよい。また、熱膨張性黒鉛の混入する量は１３０重量部を越えるとクッション体からの脱落が多くなり好ましくない。５重量部を下回ると難燃性能が発揮されず好ましくない。より好ましくは４０〜９０重量部がよい。
【００１０】
第３の発明は、前記難燃性クッション体において、粉砕された布帛の廃材１００重量部に対し水酸化マグネシウムおよび／または水酸化アルミニウムを２０〜３００重量部混入したことに特徴のある請求項１または２記載の難燃性クッション体である。
【００１１】
水酸化マグネシウムおよび／または水酸化アルミニウムを混入するのは、燃焼中に水分放出によって吸熱作用が発揮され、熱膨張性黒鉛の断熱防炎効果と相乗的に作用するものである。水酸化マグネシウムおよび／または水酸化アルミニウムの混入量が３００重量部を越えるとクッション体からの脱落が多くなり好ましくない。２０重量部を下回ると水分放出が期待できず、吸熱作用が発揮されないので好ましくない。より好ましくは５０〜１５０重量部がよい。
【００１２】
第４の発明は、前記難燃性クッション体において、布帛の廃材がポリエステル布帛である請求項１乃至３記載の難燃性クッション体である。ポリエステル布帛は燃焼時に有害ガスの発生が少なく好適である。
【００１３】
第５の発明は、前記難燃性クッション体が車輛用シートの芯材である請求項１乃至４記載の難燃性クッション体である。車輛用シートは、車輛の火災発生時に火の廻りが早く脱出の機会が失われたり、発生する有害ガスや一酸化炭素によって人が中毒に陥る場合が多いことから、難燃性を有し、且つ火災時や焼却時に有害ガスを発生しないことが強く要求されており、本発明は車輛用シートの芯材に好適である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
本発明の難燃性クッション体について、図面を参照して詳細に説明する。図１は本発明の難燃性クッション体の一実施形態を示す模式断面図で加熱前の状態を示している。同図において難燃性クッション体１は布帛の廃材２と、熱膨張性黒鉛３と、接着用樹脂粉体４とからなっている。難燃性クッション体は車輛等の椅子のクッション体として、図２のようにクッション体の中に入れたり、あるいは積層する芯材として使用するものである。
【００１５】
布帛の廃材は、汚れ等が落とされたあと破砕機によって５〜２０ｍｍ角の大きさに細かく破砕される。破砕された布帛廃材は層別され、大きさが揃えられる。次ぎに大きさが揃った布帛廃材に接着用樹脂粉体と熱膨張性黒鉛を混入し、リボンミキサー等を使用して均一に混合する。布帛廃材と熱膨張性黒鉛と接着用樹脂粉体の混合比率は、難燃の要求水準にもよるが、概ね１００：５：１０〜１００：１３０：５０が好適である。さらに好ましくは１００：４０：２０〜１００：９０：４０がよい。
【００１６】
布帛の廃材は、車輛等の椅子に使用されたシートの表皮布帛をリサイクルする。表皮布帛は、織物編物特に限定しないが、繊維の種類としてはポリエステル布帛が有害ガスの発生が少なく好適である。破砕された布帛廃材は層別され、大きさが揃えられるが、これは熱膨張性黒鉛と接着用樹脂粉体と均一に混合し易くするためで、布帛廃材によっては大きさが揃えられない場合もあるが、この場合いは均一に混合するのに時間を要する。
【００１７】
接着用樹脂粉体の粒径は２０〜３０メッシュが好ましい。３０メッシュを越えると搬送工程でポリエチレン樹脂粉体が分離現象をきたすため好ましくない。２０メッシュを下回ると分散性が低下し、均一分散を得ようとすると投入量が多くなり、このため難燃性が低下し好ましくない。また、接着用樹脂粉体は布帛の廃材１００重量部に対し、１０〜５０重量部混入するのがよく、５０重量部を越えると難燃性が著しく低下し、１０重量部を下回ると、破砕された布帛廃材を接着しクッション体とすることができない。接着用樹脂粉体は特に限定しないが、酢酸ビニル、低密度ポリエチレン、メタロセンポリエチレン、エチレン酢酸ビニル共重合体、ポリアミド樹脂等が使用可能である。  
【００１８】
本発明に使用される熱膨張性黒鉛は、一般に天然黒鉛の粉末を酸化剤により酸化処理するか又は電解酸化し、水洗及び乾燥することによって製造されるもので、４００〜１０００度の熱によりその層状構造における層間が１０〜５００倍に膨張し高い断熱性と耐熱性を有するに至るものである。
【００１９】
熱膨張性黒鉛の断熱防炎効果と相乗的に作用させて、さらに難燃性を向上するために他の難燃剤を併用してもよい。本発明において水酸化マグネシウムおよび／または水酸化アルミニウムを混入するのは、燃焼中に水分放出によって吸熱作用が発揮され、熱膨張性黒鉛の断熱防炎効果と相乗的に作用し難燃性がさらに向上するためである。
【００２０】
このようにして得られた布帛の廃材と熱膨張性黒鉛と接着用樹脂粉体の混合物からなる繊維塊を、成形金型に詰め、圧力をかけながら１６０〜１９０℃、３０分間程度加熱し、接着用樹脂粉体を十分溶融させ、布帛の廃材と熱膨張性黒鉛を一体化せしめ、難燃性クッション体を得るものである。
【実施例】
【００２１】
次ぎに実施例により、本発明を具体的に説明する。なお実施例における特性値の測定は次のように行った。
（１）難燃性
鉄道車輛用非金属材料燃焼試験に基づいて燃焼性を確認した。サンプルサイズは１８２×２５７ｍｍ、試料ステージ角度は４５°、火源はエチルアルコール０．５ｃｃで行なった。
（２）燃焼ガス性
着火後、燃焼中に発生したガスを採取し、有害ガスの有無を確認した。
【００２２】
＜実施例１＞
廃棄された車両用シートを分解し、クッション体と、表皮布帛（ポリエステル製モケット布帛)と、その他副部材に分解した。つぎに、その内表皮布帛１２Ｋｇを破砕機で１０ｍｍ以下に粉砕し、破砕塊１０Ｋｇを得た。次に、該破砕塊１０Ｋｇに、ポリエチレンパウダー（ＬＤＰＥ  ＭＩ２５  融点１１０℃  メッシュ２０) ３Ｋｇと粒径１２０μｍの熱膨張性黒鉛（住金エア・ウォータ・ケミカル社製８０９９Ｍ) ５Ｋｇを均一に混ぜ合わせ樹脂混合破砕布帛塊を得た。
【００２３】
次に、該樹脂混合破砕布帛塊１Ｋｇを中心に挟み込むように、低融点ポリエステル繊維（熱接着繊維）とポリエステル繊維の混在するポリエステル綿（混入比率；低融点ポリエステル繊維３０％：ポリエステル繊維７０％構成繊度１５ｄｔｅｘ）３Ｋｇを、シート成形金型の中に配置し、金型蓋をしめ圧力をかけた状態で１８０℃、３０分間加熱後、冷却してシートクッション体を得た。次に、燃焼性能を試験した結果、燃焼中の炎長規格、自己消火性規格ともに適合し、燃焼中の有害ガスの検出もなかった。
【００２４】
＜実施例２＞
次に、実施例１において、粒径１２０μｍの熱膨張性黒鉛（住金エア・ウォータ・ケミカル社製８０９９Ｍ) ５Ｋｇに加えて、水酸化マグネシウムを５Ｋｇ混入した以外は実施例１と同様にしてクッション体を得た。同様な難燃試験を行ない、実施例１より自己消火性に優れ、炎長規格ともに適合の好結果となった。燃焼ガス性でも、有害ガスは検出されなかった。
【００２５】
＜実施例３＞
実施例１において、粒径１２０μｍの熱膨張性黒鉛５Ｋｇに代えて、粒径２３０μｍの熱膨張性黒鉛を１０Ｋｇ混入した以外は実施例１と同様にしてクッション体を得た。同様な難燃試験を行ない、実施例１と同様に自己消火性に優れ、炎長規格に関しても良好で、適合の結果となった。また燃焼中の有害ガスも検出されなかった。
【００２６】
＜比較例１＞
実施例１において、粒径１２０μｍの熱膨張性黒鉛 ５Ｋｇに代えて、粒径２０μｍの熱膨張性黒鉛を５Ｋｇ混入した以外は実施例１と同様にしてクッション体を得た。混入時飛散が多く、また分散斑を生じていた。難燃試験を行なったが、自己消火性がなく、炎長規格も不適合の結果となった。燃焼中の有害ガスは検出されなかった。  
【００２７】
＜比較例２＞
実施例１において、粒径１２０μｍの熱膨張性黒鉛５Ｋｇに代えて、粒径３２０μｍの熱膨張性黒鉛を５Ｋｇ混入した以外は実施例１と同様にしてクッション体を得た。同様な難燃試験を行ない、不適合の結果となった。燃焼中の有害ガスは検出されなかった。
【００２８】
＜比較例３＞
実施例１において、粒径１２０μｍの熱膨張性黒鉛５Ｋｇに代えて、粒径１２０μｍの熱膨張性黒鉛を４００ｇ混入した以外は実施例１と同様にしてクッション体を得た。同様な難燃試験を行なったが、自己消火性がなく、炎長規格も不適合の結果となった。燃焼中の有害ガスは検出されなかった。
【００２９】
＜比較例４＞
実施例１において、表皮布帛（ポリエステル製モケット布帛)をナイロン製モケット布帛とした以外は実施例１と同様にしてクッション体を得た。同様な難燃試験を行なったが、自己消火性、炎長規格ともに適合であったが、燃焼中の有害ガスが、わずかではあるが検出された。  
【００３０】
＜参考例＞
本発明のリサイクルクッション体を挿入しないで、低融点ポリエステル繊維（熱接着繊維）とポリエステル繊維の混在するポリエステル綿（混入比率；低融点ポリエステル繊維３０％：ポリエステル繊維７０％構成繊度１５ｄｔｅｘ）のみを、シート成形金型の中に配置し、実施例１のようにしてシートクッション体を得た。金型蓋をしめ圧力をかけた状態で１８０℃、３０分間加熱後、冷却してシートクッション体を得た。同様な難燃試験を行なったが、問題なかった。
【表１】
2005102950.tif 000003
【産業上の利用可能性】
【００３１】
リサイクル技術において、リサイクル品を粉砕して再び固めるということは、広く一般に行なわれることであり、空隙率が高く燃焼しやすくなることは当然であるが、難燃性を要求される場合には熱膨張性黒鉛が有効に膨張する空隙となり、リサイクル品の難燃技術として利用できる。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】難燃性クッション体の模式断面図
【図２】車輛用シートの芯材に難燃性クッション体が挿入された状態を示す概略断面図
【符号の説明】
【００３３】
１  難燃性クッション体
２  布帛の廃材
３  熱膨張性黒鉛
４  接着用樹脂粉体
５  車輛用シートのクッション体
６  車輛用シートの表皮布帛
７  車輛用シート
【図１】
2005102950.tif 000004
【図２】
2005102950.tif 000005