(57)【要約】【課題】本発明は、緩衝材として使用した際に電子部品や金属部品を腐食させる原因となり難い、難燃性繊維シートの提供を目的とする。【解決手段】本発明の、緩衝材として使用する難燃性繊維シートは、リン酸系難燃剤が添加されたバインダによって繊維同士が接着されているため、難燃性を有していると共に、リン酸系難燃剤として、100℃の水へのリン酸イオンの溶出割合が１５ｐｐｍ（parts per million）以下のリン酸系難燃剤を使用しているため、バインダからのリン酸イオンが溶出しにくく、電子部品や金属部品を腐食させる原因となり難い。そのため、緩衝材として使用した際に電子部品や金属部品を腐食させる原因となり難い、難燃性繊維シートである。【選択図】  図2
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
100℃の水へのリン酸イオンの溶出割合が１５ｐｐｍ以下のリン酸系難燃剤と、ポリエステル系樹脂からなるバインダを用いてなる、緩衝材として使用する難燃性繊維シート。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は緩衝材として使用する、難燃性繊維シートに関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、テレビなどの映像機器、オーディオ機器、パソコン、空調機器、冷蔵庫、洗濯機などの電化製品の内部空間に存在する電子部品同士や金属部品同士の間隙を埋めて、防じん性やパッキン性、緩衝性、吸音性などを付与するために、前記間隙に緩衝材を充填することが行われている。
【０００３】
上述した緩衝材として、間隙に充填されている時の形状の変化が少なく緩衝材としての機能に富むように、バインダによって繊維同士を接着した繊維シートが使用されている。そして、緩衝材は100℃を超える高温となった電子部品や金属部品と接触することがあるため、緩衝材として使用される繊維シートには難燃性が求められている。
【０００４】
繊維シートに難燃性を付与するために、バインダとして、アミノシランなど有機ケイ素化合物を用いて表面処理したポリリン酸アンモニウムと、ポリエステル系樹脂を混合してなる難燃樹脂組成物（特許文献1）を使用する方法が知られている。
【０００５】
しかし、特許文献1が開示する難燃樹脂組成物をバインダとして使用した難燃性繊維シートを、電子部品や金属部品と接触させて使用すると、電子部品や金属部品における難燃性繊維シートと接触した部位が、腐食して白色化する現象が認められた。
特にこの現象は、高温高湿条件下で発生し易い傾向があった。
【０００６】
電子部品や金属部品に腐食が発生すると、電子部品の故障、電子回路のショート、部品表面が剥れ落ちるなどして、電化製品の故障や劣化を招く。更に、腐食物が人の生活空間へと放出された場合、呼吸時に人体へと取り込まれることによる、健康被害も懸念されるものであった。
【０００７】
そのため、緩衝材として使用した際に電子部品や金属部品を腐食させる原因となり難い、難燃性繊維シートが求められている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開2006-176731号公報（特許請求の範囲など）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明は、緩衝材として使用した際に電子部品や金属部品を腐食させる原因となり難い、難燃性繊維シートの提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
請求項1に係る発明は、
「100℃の水へのリン酸イオンの溶出割合が１５ｐｐｍ以下のリン酸系難燃剤と、ポリエステル系樹脂からなるバインダを用いてなる、緩衝材として使用する難燃性繊維シート。」
である。
【発明の効果】
【００１１】
本発明の請求項1に係る、緩衝材として使用する難燃性繊維シートは、リン酸系難燃剤が添加されたバインダによって繊維同士が接着されているため、難燃性を有していると共に、リン酸系難燃剤として、100℃の水へのリン酸イオンの溶出割合が１５ｐｐｍ（parts per million）以下のリン酸系難燃剤を使用しているため、バインダからのリン酸イオンが溶出しにくく、電子部品や金属部品を腐食させる原因となり難い。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】繊維シートによる、亜鉛メッキ鋼板の腐食の発生を測定するための、測定方法を示した模式的斜視図である。
【図２】繊維シートによる、腐食の発生の有無を確認した、亜鉛メッキ鋼板の表面写真である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
本発明に係る難燃性繊維シートは、以下に説明する、100℃の水へのリン酸イオンの溶出割合が１５ｐｐｍ以下のリン酸系難燃剤とポリエステル系樹脂からなるバインダを、繊維シートへ処理することで得られる。
【００１４】
リン酸イオンは金属と反応して金属塩となる傾向があることから、電子部品や金属部品に腐食が発生する原因として、リン系難燃剤由来のリン酸イオンと、電子部品や金属部品を構成する金属とが反応することに起因するものだと考えられる。
【００１５】
そのため、緩衝材として使用した際に電子部品や金属部品を腐食させる原因となり難い難燃性繊維シートであるように、繊維シートを処理するバインダを構成するリン系難燃剤として、リン酸イオンを溶出しにくい性質を備えるリン系難燃剤を使用する。
【００１６】
本発明でいう、「100℃の水へのリン酸イオンの溶出割合が１５ｐｐｍ以下のリン酸系難燃剤」とは、リン酸系難燃剤を含み構成されたポリエステル系樹脂フィルムを、次に説明する測定方法へ供した際にその測定値が、１５ｐｐｍ以下の値を示すリン酸系難燃剤を意味する。
【００１７】
（100℃の水へのリン酸イオンの溶出割合の測定方法）
1.まず、ポリエステル系樹脂とリン酸系難燃剤を、固形分質量が同量になるように混合してエマルジョン状態のバインダを調製する。
2.前記エマルジョン状態のバインダを型に流し込み、その後、エマルジョン状態のバインダから溶媒を蒸発させて、厚さ2ｍｍ、長辺方向5ｃｍ、短辺方向4ｃｍのリン酸系難燃剤を含有したポリエステル系樹脂フィルムを調製する。
3. リン酸系難燃剤を含有したポリエステル系樹脂フィルムを、100℃に保たれた体積200ｃｍ3の純水（蒸留、イオン交換を経た二次蒸留水に相当）中に入れて30分間処理する。
4.処理水からリン酸系難燃剤を含有したポリエステル系樹脂フィルムを引き上げ、処理水を25℃まで冷やし、処理水をイオンクロマトグラフィ（装置：DX-120、カラム：DIONEX AS12A、流速1.2ml/min）に供することで、リン酸系難燃剤からの100℃の水へのリン酸イオンの溶出割合（ｐｐｍ）を求める。
【００１８】
100℃の水へのリン酸イオンの溶出割合が少ないリン酸系難燃剤は、高温高湿条件下であってもリン酸イオンを溶出しにくい性質を備える。
本発明では、100℃の水へのリン酸イオンの溶出割合が１５ｐｐｍ以下のリン酸系難燃剤を使用することで、緩衝材として使用した際に電子部品や金属部品を腐食させる原因となり難い、難燃性繊維シートである。
【００１９】
本発明で使用することができるリン酸系難燃剤として、10-ベンジル-9,10-ジヒドロ-9-オキサ-10-ホスファフェナントレン-10-オキシド（0.97ｐｐｍ）、アニリノジフェニルホスフェート（0.37ｐｐｍ）、レゾルシノールビス（ジ-2,6-キシレニルホスフェート）（0ｐｐｍ）、レゾルシノールビス（ジフェニルホスフェート）（0ｐｐｍ）、ビフェニルジフェニルホスフェート（0ｐｐｍ）、トリフェニルホスフィンオキサイド（0ｐｐｍ）、メトキシフェノキシホスファゼン（0ｐｐｍ）、フェノキシホスファゼン（0ｐｐｍ）、ジエチルホスフィン酸アルミニウム（0ｐｐｍ）などを例示することができる。なお、括弧内の値は各リン酸系難燃剤を上述の測定へ供することで得られた、100℃の水へのリン酸イオンの溶出割合を示している。
また、これらリン酸系難燃剤は２種類以上を組み合わせて使用することができる。
【００２０】
緩衝材として使用した際に、電子部品や金属部品を腐食させる原因となり難い難燃性繊維シートであるように、本発明で使用するリン酸系難燃剤における100℃の水へのリン酸イオンの溶出割合は、低い方が好ましい。
そのため本発明で使用するリン酸系難燃剤における100℃の水へのリン酸イオンの溶出割合は、10ｐｐｍ以下であるのがより好ましく、5ｐｐｍ以下であるのがより好ましく、1ｐｐｍ以下であるのがより好ましく、0.4ｐｐｍ以下であるのが最も好ましい。
特に、100℃の水へのリン酸イオンの溶出割合が0ｐｐｍであるリン酸系難燃剤を使用すると、リン酸イオンの溶出が生じない、あるいはリン酸イオンの溶出量を更に少なくできるため、電子部品や金属部品を腐食させる原因になり難くなり、更に好ましい。
【００２１】
吸湿性に富む樹脂を用いてバインダを構成した場合、緩衝材周囲の環境が低温化や低湿化あるいは低気圧化すると、前記バインダの構成樹脂（吸湿性に富む樹脂）からそれまで吸湿されていた水分が放出されると共に、高温となった電子部品や金属部品に付着して腐食を発生させる原因となる、あるいは、前記バインダの構成樹脂（吸湿性に富む樹脂）から放出された水分は、リン系難燃剤からリン酸イオンが溶出するのを補助して腐食の発生を促進する原因になる。
【００２２】
そのため、電子部品や金属部品を腐食させる原因となり難い、緩衝材として使用する難燃性繊維シートであるように、繊維同士を接着するバインダの構成樹脂として、吸湿性が低い樹脂を使用するのが好ましい。そこで、本発明においては、吸湿性が低いことが知られているポリエステル系樹脂を採用している（発行所：幸書房、編者：高分子学会・高分子と水に関する委員会編、初版 昭和47年9月1日発行、第219頁 図5.11、第220頁 図5.12、第220頁 図5.13）。
【００２３】
そのため、バインダを構成する樹脂としてポリエステル系樹脂を用いてなる本発明に係る難燃性繊維シートは、緩衝材として使用した際に電子部品や金属部品を腐食させる原因となり難い。
本発明で使用するポリエステル系樹脂として、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレートなどを使用することができる。
【００２４】
バインダに占める、ポリエステル系樹脂の固形分質量とリン酸系難燃剤の固形分質量の比率において、ポリエステル系樹脂の質量の割合が少ないと、繊維同士の接着が十分に行われず難燃性繊維シートの形状が変形し易くなり、緩衝材としての機能が低下する恐れがある。また、リン酸系難燃剤の質量割合が少ないと、難燃性繊維シートは難燃性に劣る恐れがある。
【００２５】
そのため、バインダに占めるポリエステル系樹脂の固形分質量とリン酸系難燃剤の固形分質量の比率（ポリエステル系樹脂の固形分質量：リン酸系難燃剤の固形分質量）は、（1：99〜70：30）であることが好ましく、（5：95〜50：50）であることがより好ましい。
また、バインダには、抗酸化剤、塗料、無機粒子、有機粒子などの添加剤を添加することができ、添加量は適宜調整する。
【００２６】
繊維シートにバインダを添加する方法は、公知の方法を採用することができ、繊維シートをバインダ浴へ浸漬する方法、繊維シートへバインダをスプレーする方法、繊維シートに泡立てたバインダを付与する方法などを挙げることができる。
【００２７】
本発明に係る繊維シートへ添加するバインダの質量は、適宜調整するのが好ましい。
難燃性繊維シートに占めるバインダの質量の割合が少ないと、難燃性に劣ると共に、繊維同士の接着が十分に行われず難燃性繊維シートの形状が変形し易くなり、緩衝材としての機能が低下する恐れがある。また、難燃性繊維シートに占めるバインダの質量の割合が多いと、難燃性繊維シートの形状が変形し難くなり、緩衝材としての機能が低下する恐れがある。
そのため、難燃性繊維シートの質量に占めるバインダの固形分質量を百分率で表した、バインダ成分の固形分質量率（％）は1％〜50％であることが好ましく、5％〜40％であることがより好ましく、10％〜30％であることが最も好ましい。
【００２８】
本発明でいう繊維シートとは、例えば、織物、編み物、不織布などを指す。
繊維シートを構成する繊維は、例えば、溶融紡糸法、乾式紡糸法、湿式紡糸法、直接紡糸法（メルトブロー法、スパンボンド法、静電紡糸法など）、複合繊維から一種類以上の樹脂成分を除去することで繊維径が細い繊維を抽出する方法、繊維を叩解して分割された繊維を得る方法など公知の方法により得ることができる。
また、繊維シートを構成する繊維は、一種類あるいは複数種類の樹脂から構成されてなるものでも構わない。
繊維シートが織物あるいは編み物である場合、上述のようにして調製した繊維を用いて、周知の方法によって織るあるいは編むことで、繊維シートを調製することができる。
【００２９】
繊維シートが不織布である場合、不織布として例えば、カード装置やエアレイ装置などに繊維を供することで繊維を絡み合わせて不織布の態様とする乾式不織布、繊維を溶媒に分散させた後に、シート状に抄き不織布の態様とする湿式不織布、直接法（メルトブロー法、スパンボンド法、静電紡糸法、紡糸原液に気体流を作用して紡糸する方法（例えば、特開２００９-２８７１３８号公報に開示の方法など）など）を用いて繊維の紡糸を行うと共にこれを捕集してなる不織布を挙げることができる。
また、このようにして製造された不織布における繊維の絡合の程度を調整するため、不織布をニードルパンチ装置や水流絡合装置に供することができる。
【００３０】
繊維シートを構成する繊維は、例えば、ポリオレフィン系樹脂（ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリメチルペンテン、炭化水素の一部をシアノ基またはフッ素或いは塩素といったハロゲンで置換した構造のポリオレフィン系樹脂など）、スチレン系樹脂、ポリビニルアルコール系樹脂、ポリエーテル系樹脂（ポリエーテルエーテルケトン、ポリアセタール、変性ポリフェニレンエーテル、芳香族ポリエーテルケトンなど）、ポリエステル系樹脂（ポリエチレンテレフタレート、ポリトリメチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、ポリブチレンナフタレート、ポリカーボネート、ポリアリレート、全芳香族ポリエステル樹脂など）、ポリイミド系樹脂、ポリアミドイミド樹脂、ポリアミド系樹脂（例えば、芳香族ポリアミド樹脂、芳香族ポリエーテルアミド樹脂、ナイロン樹脂など）、二トリル基を有する樹脂（例えば、ポリアクリロニトリルなど）、ウレタン系樹脂、エポキシ系樹脂、ポリスルホン系樹脂（ポリスルホン、ポリエーテルスルホンなど）、フッ素系樹脂（ポリテトラフルオロエチレン、ポリフッ化ビニリデンなど）、セルロース系樹脂、ポリベンゾイミダゾール樹脂、アクリル系樹脂（例えば、アクリル酸エステルあるいはメタクリル酸エステルなどを共重合したポリアクリロニトリル系樹脂、アクリロニトリルと塩化ビニルまたは塩化ビニリデンを共重合したモダアクリル系樹脂など）など、公知の有機ポリマーから構成された繊維、あるいは、金属アルコキシド（ケイ素、アルミニウム、チタン、ジルコニウム、ホウ素、スズ、亜鉛などのメトキシド、エトキシド、プロポキシド、ブトキシドなど）が重合したゾルあるいはゲル化合物を縮合してなる繊維や金属繊維などの無機繊維を使用することができる。
なお、繊維シートを構成する繊維は単繊維でも、海島型繊維、芯鞘型繊維、サイドバイサイド型繊維、オレンジ型繊維などの複合繊維でもよい。
【００３１】
高い難燃性を備える繊維シートであるように、繊維シートは難燃性繊維を含み構成されているのが好ましく、繊維シートは難燃性繊維のみから構成されているのがより好ましい。
【００３２】
本発明でいう難燃性繊維とは、JIS K7201  限界酸素指数に基づき求められるLOI値が26以上の繊維のことをいう。
難燃性繊維の種類は限定されるものではなく、例えば、アクリル系耐炎繊維、ポリフェニレンサルファイド（PPS）繊維、アラミド繊維、難燃ビスコース繊維、難燃ポリエステル繊維、上述の無機繊維などを使用することができる。
【００３３】
繊維シートを構成する繊維の繊度、繊維長は特に限定するものではないが、繊度は０．５〜１０ｄｔｅｘであるのが好ましく、１〜５ｄｔｅｘであるのがより好ましい。また、繊維長は１０〜１００ｍｍであるのが好ましく、２０〜８０ｍｍであるのがより好ましい。
【００３４】
本発明に係る難燃性繊維シートの、目付、厚さ、空隙率などの諸特性は緩衝材を充填する空間の形状や大きさ、求められる緩衝性能によって異なるため、特に限定されるべきものではないが、難燃性繊維シートの１ｍ２あたりの質量である目付は20〜500ｇ／ｍ２であるのが好ましく、40〜250ｇ／ｍ２であるのがより好ましい。
また、難燃性繊維シートの厚さは、0.05〜10ｍｍであるのが好ましく、0.1〜1.5ｍｍであるのがより好ましい。なお、本発明において厚さは、厚さ測定器（ダイヤルシックネスゲージ０．０１ｍｍタイプＨ型式（株）尾崎製作所製）により計測した、５点の厚さの算術平均値をいう。
そして、難燃性繊維シートの空隙率は、75〜95％であるのが好ましく、80〜90％であるのがより好ましい。
【００３５】
目付・厚さ・空隙率が以上の範囲である難燃性繊維シートを調製することで、電化製品等の内部空間への充填性やクッション性に優れ、取り扱い性に優れる、緩衝材として使用するのが好適な難燃性繊維シートを得ることができる。
【００３６】
なお、本発明に係る難燃性繊維シートを、布帛、メッシュなどの多孔板、発泡体、フィルムや平板などの基材表面に積層あるいは被覆してなる積層体を、緩衝材として使用することもできる。
【実施例】
【００３７】
以下、実施例によって本発明を具体的に説明するが、これらは本発明の範囲を限定するものではない。
【００３８】
繊維シートを構成する繊維として、次に挙げる繊維を用意した。
A：耐炎化性アクリル系繊維（東邦テナックス株式会社製、登録商標：パイロメックス、ＣＰＸ-ＴＴＡ 2.2*51、繊度：2.2ｄｔｅｘ、繊維長：51ｍｍ、LOI値：50以上）
B：難燃レーヨン繊維（LENZING社製、登録商標：LENZING、FR 2.2*51、繊度：2.2ｄｔｅｘ、繊維長：51ｍｍ、LOI値：28）
C：難燃ポリエステル系繊維（東洋紡社製、登録商標：東洋紡エステル、1.7*51-G08、繊度：1.7ｄｔｅｘ、繊維長：51ｍｍ、LOI値：28〜32）
D：ポリフェニレンサルファイド繊維（東洋紡社製、登録商標：東洋紡プロコン、G 2.2*51、繊度：2.2ｄｔｅｘ、繊維長：51ｍｍ、LOI値：34）
【００３９】
（実施例1-44）
これらのA〜Dに挙げた繊維を、表1に記載した質量比率となるように繊維配合して、各繊維を均一に混合してからカード機により開繊した後、針密度10本／ｃｍ２でニードルパンチ処理を施すことで、実施例1-44に係る各不織布（目付：50ｇ／ｍ２、厚さ：10ｍｍ）を製造した。
そして、ポリエステル系樹脂とアニリノジフェニルホスフェート（100℃の水へのリン酸イオンの溶出割合が0.37ｐｐｍ）を、固形分質量が同量になるように混合して調製したエマルジョン状態のバインダ中に、実施例1-44に係る各不織布を浸漬した。
各不織布をバインダから引き上げて乾燥することで、バインダによって繊維同士が接着してなる、各難燃性繊維シートを調製した。このとき、含浸によって不織布へ付与されるバインダの量を調整することで、難燃性繊維シートの質量に占める、バインダ成分の固形分質量率（％）を表1に記載の割合となるように調整した。
【００４０】
【表１】
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【００４１】
（比較例1）
リン酸系難燃剤としアミノシラン処理したポリリン酸アンモニウム（100℃の水へのリン酸イオンの溶出割合が34.1ｐｐｍ）を用いたこと以外は、実施例5と同様にして、バインダによって繊維同士が接着してなる、比較例1の難燃性繊維シートを製造した。
【００４２】
このようにして調製した実施例1-44および比較例1の各難燃性繊維シートを、以下の評価試験へと導き評価した。
【００４３】
（難燃性の評価試験）
実施例1-44および比較例1で得られた各難燃性繊維シートを、縦：127ｍｍ、横：12.7ｍｍの短冊状に切り取り、試験片を得た。各試験片をクランプに垂直に取付け、ＵＬ９４垂直燃焼試験と同条件で、20mm炎による10秒間接炎を2回行い、その燃焼挙動により「V-0に適合」、「V-1あるいはV-2に適合」、「不適合」の判定を行うことで、試験片の難燃性を評価した。
なお、難燃性の評価基準を表2にまとめた。
【００４４】
【表２】
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【００４５】
実施例1-44、比較例1に係る各難燃性繊維シートの難燃性を評価した結果、実施例1-44、比較例1に係る各難燃性繊維シートはいずれも、V-0に適合する難燃性繊維シートであることが判明した。
【００４６】
（腐食性の評価試験）
図１をもとに、難燃性繊維シートの腐食性の評価方法を説明する。
（i）実施例1-44、比較例1で得られた各難燃性繊維シートを、縦：3.5ｃｍ、横：2ｃｍの短冊状に切り取り、各試験片（12）を得た。
（ii）長方形状の亜鉛メッキ鋼板（11a、縦：5cm、横：8ｃｍ、重さ：40ｇ）の一方の主面上に、各試験片（12）を配置した（図１（ａ）参照）。
更に同じ大きさのもう一枚の亜鉛メッキ鋼板（11b、縦：5cm、横：8ｃｍ、重さ：40ｇ）を用いて、各試験片（12）を亜鉛メッキ鋼板（11a、11b）で挟み込んだ。
（iii）その状態のまま、亜鉛メッキ鋼板（11a）の紙面上の上方向から、亜鉛メッキ鋼板（11b）自身の質量以外の荷重をかけることなく、室温：60℃、湿度：90％の条件下において72時間放置した後、亜鉛メッキ鋼板（11b）と各試験片（12）を、亜鉛メッキ鋼板（11a）上から除いた（図１（ｂ）参照）。
（iv）亜鉛メッキ鋼板（11a）の主面における、各試験片（12）が亜鉛メッキ鋼板（11a）と接していた箇所（13）の変化を目視で確認し、変化の有無を評価した。
【００４７】
亜鉛メッキ鋼板（11a）における、実施例5の難燃性繊維シートから切り取った試験片および、比較例1の難燃性繊維シートから切り取った試験片が、亜鉛メッキ鋼板（11a）と接していた箇所の主面写真を、図2に示す。
【００４８】
実施例1-44、比較例1に係る各難燃性繊維シートの腐食性の評価試験により得られた結果を評価した結果、実施例1-44に係る各難燃性繊維シートの試験片が接していた箇所では、図2に示した実施例5の結果と同様に、亜鉛メッキ鋼板（11a）に変化が生じていないことが判明した。
【００４９】
一方、比較例1に係る各難燃性繊維シートの試験片が接していた箇所では、図2に比較例1として示したように、亜鉛メッキ鋼板（11a）が白色化したことが判明した。
【産業上の利用可能性】
【００５０】
本発明に係る難燃性繊維シートは、緩衝材として使用した際に電子部品や金属部品を腐食させる原因となり難い、難燃性繊維シートである。
【符号の説明】
【００５１】
11ａ、11ｂ・・・亜鉛メッキ鋼板
12・・・各繊維シートの試験片
13・・・各繊維シートの試験片が鋼板と接していた箇所
【図１】
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【図２】
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