(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
プライマー剤で処理されたガラス布帛に、防炎難燃化合物を含有するポリオレフィン系樹脂組成物が積層されており、上記のプライマー剤がガラス布帛と樹脂組成物との親和性を高める酸変性またはアイオノマー化されたポリオレフィン系樹脂であって、上記のガラス布帛に対する付着率が、乾燥後のガラス布帛の重量に対し５〜３０重量％であり、上記の防炎難燃化合物が金属水酸化物であることを特徴とする、コーテッドガラス布帛。
【請求項２】
上記の金属水酸化物が水酸化マグネシウムまたは水酸化アルミニウムであることを特徴とする、請求項１に記載のコーテッドガラス布帛。
【請求項３】
上記の積層されるポリオレフィン系樹脂が、変性していないポリオレフィン系樹脂１００重量部に対し０．１〜２０重量部の変性ポリオレフィン系樹脂を含有することを特徴とする、請求項１または請求項２に記載のコーテッドガラス布帛。
【請求項４】
ガラス布帛を、樹脂組成物との親和性を高める酸変性またはアイオノマー化されたポリオレフィン系樹脂であるプライマー剤で処理して、そのプライマー剤を上記のガラス布帛に、乾燥後のガラス布帛の重量に対し５〜３０重量％付着させ、その後、金属水酸化物である防炎難燃化合物を含有したポリオレフィン系樹脂組成物を積層することを特徴とする、コーテッドガラス布帛の製造方法。
【請求項５】
上記の金属水酸化物が水酸化マグネシウムまたは水酸化アルミニウムであることを特徴とする、請求項４に記載のコーテッドガラス布帛の製造方法。
【請求項６】
上記の積層されるポリオレフィン系樹脂が、変性していないポリオレフィン系樹脂１００重量部に対し０．１〜２０重量部の変性ポリオレフィン系樹脂を含有することを特徴とする、請求項４または請求項５に記載のコーテッドガラス布帛の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明が属する技術分野】
本発明は、ガラス繊維布帛にポリオレフィン系樹脂および防炎難燃化合物を含有した樹脂組成物を積層させた、防炎難燃性を有するコーテッドガラス布帛に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、溶接火花・ノロ受けまたはロールブラインドなどに用いられている防炎性シートはガラス繊維のフィラメント糸を用いた織編布にポリ塩化ビニルフィルムを積層したシートが一般的に用いられている。かかるシートは、ポリ塩化ビニル層により防炎性が付与されており、その上織編布の強力が十分であるうえに柔軟性があるという利点がある。
しかし、かかるシートには可塑剤がブリードすることによる汚れや臭い等の問題がある。また、近年環境問題がますます深刻化するなかで、塩化ビニル樹脂製品から燃焼条件によっては塩素ガスや塩化水素ガス等の有毒ガスが発生し、また約８００℃以下で焼却するとダイオキシンが発生することが判明し、更には「環境ホルモン」との関連性も問題視されるに至っている。
【０００３】
ポリ塩化ビニルフィルムを積層した防炎シートの替わりに、織編布にシリコン樹脂を積層させたシートも従来から存在するが、非常に高価である。
また、上記防炎シートの耐溶接火花・ノロ受け性を向上するために、耐炎化繊維を用いたシートも存在するが、かかるシートに火花等が飛んだり、該シートが燃えたりすると、シアンガスが発生し、人体および環境に有害であるという問題がある。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、防炎性および難燃性に優れ、人体および環境にやさしく、しかも安価なコーテッドガラス布帛を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは、従来織編布に用いられていたガラス繊維のフィラメント糸のかわりに、防炎性および難燃性に優れた耐炎化繊維、炭素繊維または金属繊維等を用いることを検討したが、これらの繊維については燃焼時に有毒ガスが発生したり、または高価であったりなどの問題点が生じた。したがって、かかる問題点の比較的少ないガラス繊維が、防炎難燃性シートに最も適しているという知見を得た。
【０００６】
さらに本発明者らは、積層させる樹脂についても検討した結果、従来用いられていた塩化ビニル樹脂のかわりにポリオレフィン系樹脂を用いれば、燃焼時の塩素ガスの発生や、焼却時のダイオキシン発生の可能性をなくすことができるという知見を得た。
また、該ポリオレフィン系樹脂に、例えば金属水酸化物などのハロゲン元素を含まない防炎難燃化合物を加えることにより、製品の防炎性および難燃性をさらに向上させることができるとともに、該シートが燃焼等した際に有毒ガスがほとんど発生しないという知見を得た。
本発明者らは、さらに検討を重ねて本発明を完成した。
【０００７】
すなわち、本発明は、
（１）プライマー剤で処理されたガラス布帛に、防炎難燃化合物を含有するポリオレフィン系樹脂組成物が積層されており、上記のプライマー剤がガラス布帛と樹脂組成物との親和性を高める酸変性またはアイオノマー化されたポリオレフィン系樹脂であって、上記のガラス布帛に対する付着率が、乾燥後のガラス布帛の重量に対し５〜３０重量％であり、上記の防炎難燃化合物が金属水酸化物であることを特徴とする、コーテッドガラス布帛、
（２）上記の金属水酸化物が水酸化マグネシウムまたは水酸化アルミニウムであることを特徴とする、前記（１）に記載のコーテッドガラス布帛、
（３）上記の積層されるポリオレフィン系樹脂が、変性していないポリオレフィン系樹脂１００重量部に対し０．１〜２０重量部の変性ポリオレフィン系樹脂を含有することを特徴とする、前記（１）または（２）に記載のコーテッドガラス布帛、
（４）ガラス布帛を、樹脂組成物との親和性を高める酸変性またはアイオノマー化されたポリオレフィン系樹脂であるプライマー剤で処理して、そのプライマー剤を上記のガラス布帛に、乾燥後のガラス布帛の重量に対し５〜３０重量％付着させ、その後、金属水酸化物である防炎難燃化合物を含有したポリオレフィン系樹脂組成物を積層することを特徴とする、コーテッドガラス布帛の製造方法、
（５）上記の金属水酸化物が水酸化マグネシウムまたは水酸化アルミニウムであることを特徴とする、前記（４）に記載のコーテッドガラス布帛の製造方法、および、
（６）上記の積層されるポリオレフィン系樹脂が、変性していないポリオレフィン系樹脂１００重量部に対し０．１〜２０重量部の変性ポリオレフィン系樹脂を含有することを特徴とする、前記（４）または（５）に記載のコーテッドガラス布帛の製造方法、
に関する。
【０００８】
【発明の実施の形態】
本発明で用いられるガラス繊維としては、アルカリ含有率によって無アルカリタイプと含アルカリタイプに大別されるが、前者はホウ素とフッ素系の融剤が配合されているため電気的及び機械的特性が優れており、電気関係の分野で使用される関係でＥガラスと称され、また後者は耐薬品性が高く化学的用途に用いられるためＣガラスと称されている。いずれも本発明で使用できる。
なお、Ｃガラスはアルカリ含有率が高いため、アルカリ含量を下げると同時にチタンと亜鉛系の融剤を用いたＥＣＲガラスが開発され、Ｃガラスを代替して汎用されている。従って、ＥＣＲガラスも本発明で使用できる。
さらにＡガラス、ＬガラスまたはＳガラス等も本発明において使用できる。
【０００９】
本発明で用いられるガラス繊維は、モノフィラメントを単に引き揃えただけのフィラメントであってもよいし、これに撚りをかけたものであってもよいし、これを編んだものであってもよい。また、下撚りをかけた後、上撚りをかけてもよい。
【００１０】
本発明で用いられるガラス布帛としては、例えば、織物、編物、直交積層ネット、多軸積層ネットまたは不織布等が挙げられる。
織物としては、例えば、平織、朱子織、綾織、横縞織、からみ織または斜こ織などが挙げられる。本発明においては、平織のガラス織物が好ましい。
編物としては、例えば、平編み、ゴム編みもしくはパール編みなどの横編み、シングルデンビー編みもしくはシングルデンビー編みなどの縦編み、またはレース編み等が挙げられる。
不織布は、繊維の集合体であるウェブを織ったり編んだりしないで、ウェブの繊維同士を化学的、物理的もしくは熱や接着剤によって接着または絡ませて作られたシート状の構造体であり、例えば、湿式法不織布、乾式法不織布または直接法不織布などが挙げられる。
これら布帛は、公知の方法またはそれに準じる方法で製造することができる。
【００１１】
本発明で用いられるガラス繊維布帛は、ガラス長繊維を用いたものであっても、ガラス短繊維を用いたものであってもよい。
すなわち、例えば、ヤーンから織成された平織、からみ織、朱子織もしくは綾織等のガラスクロス、ロービングから織成されたロービングクロス、ガラス直交積層ネット、または編物などの織編布状のもの；チョップドストランドマットやサーフェ−シングマット等の短繊維マット、もしくはダイヤモンドマットやスワールマット等の長繊維マットなどによる不織布状のもの；または、ガラスペーパーなどが挙げられる。
これらは、公知またはそれに準ずる方法で製造でき、また一般市販品が便宜に適用される。
【００１２】
本発明で用いられるガラス繊維布帛は、樹脂組成物との親和性を高めるために、プライマー処理を行うのが好ましい。
プライマー処理は通常、プライマー剤をガラス布帛の片面または両面に所望量塗布するか、バスの中に充填したプライマー剤に浸漬して、引き上げて余剰量をしぼり取って乾燥することにより行われる。
塗布の方法としては、公知の方法を用いることができるが、例えば、その塗布方法としては、例えばアプリケーター、ナイフコーター、リバースロールコーター、グラビアコーター、フローコーター、ロッドコーターまたは刷毛など公知の手段を用いて行う方法が挙げられる。
【００１３】
プライマー剤としては、公知のプライマー剤を用いてよいが、ポリオレフィン系樹脂が好ましい。該ポリオレフィン樹脂は、ディスパージョンであってもよいし、エマルジョンであってもよい。
ポリオレフィン系樹脂としては、ポリエチレン系樹脂またはポリプロピレン系樹脂等が挙げられる。また、プライマー剤としては、これらの樹脂を公知手段に従って酸変性させたものであってもよいし、さらにアイオノマー化されたものであってもよい。
より具体的には、ケミパール（三井化学株式会社製）、アクアテックス（中央理化工株式会社製）またはマレイン酸変性ポリプロピレン樹脂ディスパージョン（ＭＧＰ−１６５０；丸芳化成品株式会社製）などが挙げられる。
なお、通常本発明においてガラス布帛に積層する樹脂組成物にポリエチレン系樹脂が含有されている場合は、プライマー剤としてポリエチレン系プライマー剤を用いるのが好ましく、また、樹脂組成物にポリプロピレン系樹脂が含有されている場合は、プライマー剤としてポリプロピレン系プライマー剤を用いるのが好ましい。
【００１４】
ガラス布帛に対するプライマー剤の割合は、乾燥後のガラス布帛の重量に対し、プライマー剤の付着率が約０．５〜６０重量％程度、好ましくは約５〜３０重量％程度である。
【００１５】
本発明で用いられるポリオレフィン樹脂としては、例えば、低密度、中密度もしくは高密度ポリエチレン、超高分子量ポリエチレン、直鎖状低密度ポリエチレン樹脂またはメタロセン触媒系直鎖状低密度ポリエチレン樹脂などのポリエチレン樹脂が挙げられる。
また、エチレン−酢酸ビニル共重合体、エチレン−アクリル酸共重合体、エチレン−メタクリル酸共重合体、アイオノマー樹脂、エチレン−メチルアクリレート共重合体、エチレン−メチルメタクリレート共重合体、エチレン−エチルアクリレート共重合体、エチレン−ビニルアルコール共重合体などのポリエチレン共重合体樹脂も挙げられる。
ポリプロピレン樹脂、マレイン酸変性ポリプロピレン樹脂、リアクターＴＰＯまたはＴＰＯも、本発明におけるポリオレフィン樹脂として用いることができる。
また、架橋ポリエチレン、エチレン−プロピレンコポリマー、エチレン−プロピレン−ジエンターポリマー、プロピレンのホモポリマーおよびコポリマーからなる各種熱可塑性オレフィン、ブタジエン、イソプレンとスチレンをベースとした各種熱可塑性エラストマー類などもポリオレフィン樹脂として用いることができる。
これらは、単独で用いてもよいし、２種以上を混合してもよい。
【００１６】
本発明で用いられるポリオレフィン樹脂としては、中でも、メタロセン触媒系直鎖状低密度ポリエチレン樹脂のＣ８コポリマーもしくはＣ６コポリマー、エチレン−酢酸ビニル共重合体、エチレン−アクリル酸共重合体、エチレン−メタクリル酸共重合体、アイオノマー樹脂、エチレン−ビニルアルコール共重合体またはリアクターＴＰＯなどが好ましい。
【００１７】
これらのオレフィン樹脂は、所望により用いる樹脂に応じて分解性発泡剤または石油系溶剤などの揮発性発泡剤を用いて低発泡成形法または高発泡成形法などの公知の方法で発泡プラスチックとし、断熱機能、衝撃吸収機能、軽量機能、遮音・吸音機能、弾性機能または装飾機能などを付与してもよい。
【００１８】
本発明においては、上記ポリオレフィン系樹脂に防炎難燃化合物を含有させる。
防炎難燃化合物としては、ハロゲン原子を含まないものが好ましい。燃焼等したときに有毒ガスが発生しないからである。
中でも、金属水酸化物や含水無機結晶化合物が好ましい。そのような化合物としては、水酸化アルミニウム、水酸化マグネシウム、水酸化カルシウム、塩基性炭酸マグネシウム、ハイドロタルク石群、二水和石こうまたはアルミン酸化カルシウム等を挙げることができる。ハイドロタルク石群は含水炭酸塩鉱物で、例えば、ハイドロタルク石、スチヒタイトまたはパイロオーライト等が挙げられる。
【００１９】
これらの化合物は、その種類によって分解温度及び吸熱量に幾分差があるが、高温加熱時に分解して吸熱作用により難燃化効果を示すという点では全く共通している。従って、基本的に前記した化合物のいずれを用いてもよいが入手価格等の経済性をも考慮すると、水酸化マグネシウムまたは水酸化アルミニウムが最適である。
これらは、単独で用いてもよいし、２種以上を混合してもよい。
防炎難燃化合物の粒子径は細かいほどよいが、約０．００１〜１０μｍ程度が好ましい。
【００２０】
また、防炎難燃化合物として、さらに鉱物質を含有させてもよい。鉱物質としては、具体的には微細な粉末状雲母、微細な鱗片状又は針状もしくは繊維状（ウィスカー）雲母が好ましく、微細な人工雲母、マイカ、グラファイト、雲母状グラファイト、雲母状ガラス、チタン化合物、砒素化合物、タルク、石炭またはセッコウ等であってもよい。粒径は約１〜２５μｍ程度のものが好適である。
【００２１】
このような雲母として、例えばコープケミカル株式会社製ミクロマイカＭＫ−１００等が挙げられる。
チタン化合物としては、ウィスカー状のチタンカリウム（例えば大塚化学株式会社製ティスモ（登録商標））、硼素化合物としては、ホウ酸アルミニウム（例えば四国化成株式会社製アルボレックス（登録商標））、雲母状ガラスとしては、例えば日本板硝子株式会社製のフレカREF−０１５A、雲母状グラファイトとしては例えば住友ケミカル株式会社製５０LTUN、SS−３N等が例示される。
【００２２】
防炎難燃化合物の配合量は、樹脂組成物１００重量部に対して約３０〜８０重量部程度、より好ましくは約５０〜７０重量部程度である。
【００２３】
上記ポリオレフィン系樹脂は、防炎難燃化合物との相溶性を高めるために、所望により変性ポリオレフィン系樹脂を含有していてもよい。変性ポリオレフィン系樹脂としては、例えばマレイン酸、（メタ）アクリル酸、フマル酸、テトラヒドロフタル酸、イタコン酸、クロトン酸、イソクロトン酸、シトラコン酸等で変性させたポリプロピレン樹脂、アイオノマー変性させたポリエチレン等が挙げられる。とくに、酸変性させたポリオレフィン系樹脂、中でもマレイン酸変性ポリオレフィン樹脂が好ましい。変性ポリオレフィン系樹脂は、変性させていないポリオレフィン系樹脂１００重量部に対して、約０．１〜２０重量部程度混合させることが好ましい。
【００２４】
他方、防炎難燃化合物に対しても、ポリオレフィン系樹脂との相溶性を高める表面処理剤、例えばオレイン酸、ラウリン酸、ミリスチン酸、パルミチン酸、ベヘニン酸、ステアリン酸、イソステアリン酸、ダイマー酸のような各種脂肪酸を添加することができる。中でも、オレイン酸またはステアリン酸が好ましい。
【００２５】
樹脂組成物には、さらに所望により、例えば、酸化防止剤、光安定剤、顔料、無機充填剤、紫外線吸収剤、帯電防止剤、滑剤、分散剤、架橋剤、発泡剤または核剤等の通常用いられる添加剤を配合してもよい。
酸化防止剤としては、例えばフェノール系またはアミン系の酸化防止剤等が挙げられる。
光安定剤としては、例えばヒンダードアミン系光安定剤等が挙げられる。
顔料としては、例えば、酸化チタン、酸化鉄もしくはカーボンブラック等の無機顔料またはフタロシアニンブルー等の有機顔料などが挙げられる。
無機充填剤としては例えば、炭酸カルシウム、シリカ、タルク、硫酸バリウム、クレー、マイカまたは珪砂などが挙げられる。
紫外線吸収剤としては、例えば、ベンゾフェノン系、ベンゾトリアゾール系、サルチレート系またはアクリロニトリル系紫外線吸収剤等が挙げられる。
帯電防止剤としては、例えば、アニオン系、カチオン系または非イオン系界面活性剤等が挙げられる。
滑剤としては、例えば、炭化水素系、脂肪酸系、脂肪酸アミド系、エステル系、アルコール系または金属石鹸系滑剤等が挙げられる。
発泡剤としては、例えば、ペンタンもしくはヘキサン等の揮発性発泡剤、または、重炭酸ナトリウム等の無機系発泡剤もしくはアゾ系やニトロソ系の有機系発泡剤等が挙げられる。
【００２６】
本発明における樹脂組成物は、上記ポリオレフィン系樹脂に、上記防炎難燃化合物および所望により上記の添加剤を、ヘンシェルミキサーなど公知の機器を用いて混合し、製造する。
【００２７】
本発明においては、上記樹脂組成物を上記ガラス布帛の両面または片面に積層させる。
積層させる方法としては、公知またはそれに準ずる方法を用いてよいが、溶融押し出し法またはカレンダー法により積層するのが好ましい。
また、該ガラス布帛に該樹脂組成物を公知の方法により塗布したり、または浸漬させた後余剰分を絞りとったりして、乾燥させることにより積層してもよい。樹脂組成物の厚さは、約１０μｍ〜３ｍｍ程度が好ましい。約１０μｍ未満では後加工における溶着強度が不十分となり、３ｍｍ程度を超えると柔軟性が損なわれる。
【００２８】
上記のようにして形成した積層体に公知の処理を行ってもよい。
例えば、上記積層体を所定寸法に裁断し、高周波ウエルダにより接合および周縁の折り返し加工等を行い、次いで鳩目を打設するなどの処理が挙げられる。
このようにして得られたコーテッドガラス布帛は、ＪＩＳＡ１３２３「建築工事用シートの溶接及び溶断火花に対する難燃性試験」に規定する難燃性規格に合格する性能を有しているものが好ましい。
【００２９】
本発明にかかるコーテッドガラス布帛は、難燃性または防炎性を必要とする用途であれば、いかなる用途にでも用いることができるが、例えば、溶接火花・ノロ受け、テント、ロールブラインド、バーチカルブラインド、仏壇用ローソク・線香の下敷き、非常持出袋・貴重品袋、防火衣・炉前作業衣、フレキシブルダクト、断熱フトンカバー・ラギング、カーテン、防火・防煙シャッター、映写幕、危険物カバーまたはケーブルカバー等の用途に好適に使用される。
【００３０】
【実施例】
平織ガラスクロスＨ３３０  Ｆ６  １１２Ｌ（ユニチカグラスファイバー株式会社製）を、マレイン酸変性ポリプロピレン樹脂ディスパージョン（ＭＧＰ−１６５０；丸芳化成品株式会社製）に浸漬し、余剰分を縛って、ドライヤーで１５０℃の温風を３分間あて乾燥させた。このとき樹脂の固形分濃度は３０重量％であった。また、プライマー剤の付着率は９重量％であった。
【００３１】
リアクターＴＰＯ（キャタロイ  ＫＳ−３５９Ｐ；モンテル  エスディーケーサンライズ株式会社製）３０重量部、マレイン酸変性ポリプロピレン樹脂３重量部および水酸化マグネシウム（キスマ５Ａ；協和化学株式会社製）６７重量部を、ヘンシェルミキサーにて混合し、溶融押し出し法にて上記平織ガラスクロスの片面に、２００μｍの厚さに積層した。
【００３２】
上記のように製造されたコーテッドガラス布帛について、ＪＩＳＡ１３２３「建築工事用シートの溶接及び溶断火花に対する難燃性試験」に規定する難燃性試験を行ったところ、Ｂ種合格であった。
【００３３】
【発明の効果】
本発明に係るコーテッドガラス布帛は防炎性および難燃性に優れているので、防炎性または難燃性が要求される用途に好適なコーテッドガラス布帛を提供できるという効果を奏す。
本発明に係るコーテッドガラス布帛は安価に製造できるため、産業上有利である。
また、本発明に係るコーテッドガラス布帛は、火花が飛んだり、燃やしたりしても有毒ガスをほとんど発生することがないので、本発明は人体および環境にやさしい製品を提供できる。