(57)【要約】【課題】圧縮復元性と厚み保持とに優れた不燃性の断熱材を容易に得ることを可能とする。【解決手段】本発明にかかる断熱材は、不燃性繊維１６からなる表層部１２と、表層部１２に積層される基材部１４とからなり、基材部１４は少なくとも嵩高性繊維２４を含んでいる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
不燃性繊維からなる表層部と、前記表層層に積層される基材部とからなる断熱材であって、
前記基材層が、嵩高性繊維を含むことを特徴とする、断熱材。
【請求項２】
前記表層部及び／若しくは前記基材部が、熱接着性繊維を含む、請求項１に記載の断熱材。
【請求項３】
前記基材部が、不燃性繊維を含む、請求項１または請求項２に記載の断熱材。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】  本発明は断熱材に関し、特に不燃性、厚み保持性及び圧縮回復性に優れ、鉄道車両、自動車等の車両への使用に適している、断熱材に関するものである。
【背景技術】
【０００２】  従前より断熱材として様々な種類のものが知られているが、鉄道車両に使用するためには、国土交通省の鉄道車両用材料燃焼試験において不燃性であることが要求されるため、不燃性の炭素繊維を構成材料に用いた断熱材が鉄道車両用として良く使用されている。【０００３】  特許文献１に記載の発明も構成材料に炭素繊維を用いた断熱材である。特許文献１に記載の発明では、炭素繊維と熱接着性繊維とで構成された表層部と、炭素繊維と難燃性有機繊維と熱接着性繊維とで構成された基材部とを積層することで、不燃性で圧縮回復性に優れた断熱材を得ることが可能となっている。【０００４】
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００８−２５４３２０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】  しかしながら、特許文献１に記載の発明では、製造過程でウェブを熱接着する際に熱風を断熱材の厚み方向から吹き付けて加熱しているため、加熱時に断熱材の厚みが減じ、その厚みのまま断熱材が形成されるという問題があった。
【課題を解決するための手段】
【０００７】  請求項１に記載の発明は、不燃性繊維からなる表層部と、前記表層層に積層される基材部とからなる断熱材であって、前記基材層が、嵩高性繊維を含むことを特徴とする、断熱材である。
請求項２に記載の発明は、表層部及び／若しくは基材部が熱接着性繊維を含む、請求項１に記載の断熱材である。
請求項３に記載の発明は、基材部が不燃性繊維を含む、請求項１または請求項２に記載の断熱材である。
【発明の効果】
【０００８】  本発明にかかる断熱材によれば、圧縮復元性と厚み保持とに優れた不燃性の断熱材を容易に得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】図１は本発明にかかる断熱材の一実施形態を示す斜視図解図である。
【図２】図１に示す断熱材の一部断面を示す拡大図解図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】本発明にかかる断熱材１０は、大略して、表層部１２と基材部１４とから構成されている。
【００１１】  表層部１２は、断熱材１０に不燃性を付与するためのものである。表層部１２は、不燃性繊維１６を三次元的に交絡してなるウェブからなる。不燃性繊維１６としては、炭素繊維、耐炎化繊維、ガラス繊維、金属繊維等が使用可能であるが、繊維の重量が軽く、断熱材１０の重量を軽くすることができる点で炭素繊維、耐炎化繊維を単独または混合して使用することが望ましい。
【００１２】  なお、表層部１２には、不燃性繊維１６のみからなるウェブだけでなく、不燃性繊維１６と熱接着性繊維１８とを混合して作製したウェブが使用されてもよい。熱接着性繊維１８を混合した場合には、表層部１２と基材部１４との熱接着を強固に行うことが可能となる。不燃性繊維１６と熱接着性繊維１８とを混合する比率としては、熱接着性繊維１８の比率が大きいと表層部１２の不燃性能の低下が大きくなるので混合比率は、不燃繊維／熱接着性繊維（重量比）＝１００／０〜４０／６０とする。この混合比率の中でも、表層部１２に高い不燃性を付与するためには、１００／０〜８０／２０とするのが好ましい。さらに、基材部１４との接着性を考えると、熱接着性繊維１８の配合を増量させて９０／１０〜８０／２０とするのが最も好ましい。
【００１３】  熱接着性繊維１８には、不燃性繊維１６を熱接着可能な樹脂を含む繊維が用いられればよく、特にその材料が限定されるものではない。また、熱接着性繊維１８には、芯鞘型、サイドバイサイド型等のコンジュゲート繊維のほか、全溶融型の熱接着性繊維を用いることができる。
【００１４】  なお、表層部１２には、不燃性の付与の役割のほかに、基材部１４に異物が混入を防止する役割もあるので、基材部１４より空隙率が小さいが、少なくとも同等のものが使用されるのが好ましい。
【００１５】  基材部１４は、断熱材１０に主として嵩高性、圧縮回復性を付与するためのものである。なお基材部１４は、表層部１２と積層することにより、断熱材１０全体で不燃性を発現するために、一定以上の難燃性、望ましくは不燃性を備えているものが使用されるのが好ましい。
【００１６】  基材部１４は、不燃性繊維２０と熱接着性繊維２２と嵩高性繊維２４とを三次元的に交絡してなるウェブからなる。
【００１７】  不燃性繊維２０には、炭素繊維、耐炎化繊維、ガラス繊維、金属繊維が適用可能であるが、これらのいずれかを単独またはこれら２種以上を組み合わせて使用されるが、軽量である点と断熱材の厚み保持の点から炭素繊維で捲縮を有するものが使用されるのが望ましい。
【００１８】  熱接着性繊維２２には、不燃性繊維１６、２０を熱接着性可能な樹脂を含む繊維が用いられればよく、特にその材料が限定されるものではない。また、熱接着性繊維２２にも、芯鞘型、サイドバイサイド型等のコンジュゲート繊維のほか、全溶融型の熱接着性繊維を用いることができる。
【００１９】  嵩高性繊維２４には、加熱時に加えられる厚み方向への風圧により厚みを減じにくいウェブを作製可能な高捲縮繊維、中空形状繊維、異形断面繊維等の繊維が使用可能である。なお、熱接着性繊維２２単独で、熱風の風圧に十分耐え得るウェブを作製可能である場合は、嵩高性繊維２４を使用せず、不燃性繊維２０と熱接着性繊維２２とだけで基材部１４を作製されてもよい。
【００２０】  基材部１４における不燃性繊維２０と熱接着性繊維２２と嵩高性繊維２４との混合比率は、不燃性繊維２０の比率が高いと圧縮回復性が損なわれるので、不燃性繊維／〔熱接着性繊維＋嵩高性繊維〕（重量比）＝０／１００〜８０／２０の範囲とするのが好ましい。熱接着性繊維２２と嵩高性繊維２４の混合比率は、熱接着性繊維２２の配合が高いと厚み保持が困難とあり、反対に低すぎると基材層１４の接着強度が損なわれるため熱接着性繊維／嵩高性繊維（重量比）＝３０／７０〜９９／１の範囲とするのが好ましく、その中でも６０／４０〜８０／２０がより好ましい。
【００２１】  表層部１２を不織布基材１４に貼り合わせるには、不燃性繊維２０、熱接着性繊維２２、嵩高性繊維２４を均一に混合したウェブを所定の目付に積層した後、表層部１２の上に配置し、熱処理装置にて熱接着性繊維２２の低融点成分が溶ける温度以上の熱風で加熱処理することにより、熱接着性繊維２２で基材層１４中の不燃性繊維２と嵩高性繊維２４とを熱接着すると同時に、基材層１４と表層部１２とを熱接着させることにより行われる。
【実施例１】
【００２２】  次に、実施例を挙げて本発明を詳細に明示するが、本発明はこれら実施例になどに限定されるのもではない。【００２３】  不燃性繊維１６として、ＳＧＬカーボン社製耐炎化繊維を使用した。熱接着性繊維１８には、ポリエステル系熱接着性繊維であるユニチカファイバー株式会社製のメルティ（登録商標）４０８Ｂを使用した。実施例１においては、不燃性繊維１６と熱接着性繊維１８との混合比率は、８０／２０とした。これらを混合したものを前処理機に投入し、前処理工程を経てカード機に投入し、不燃性繊維１６と熱接着性繊維１８とが均一に混合しているウェブを作製した。このウェブをニードルパンチ法で交絡させて熱接着性繊維１８が溶ける温度の熱風をあてることにより表層部１２を得た。【００２４】  不燃性繊維２０として、渦流法により紡糸された石炭系等方性ピッチ系炭素繊維である大阪ガスケミカル株式会社製のドナカーボ（登録商標）を使用した。また、熱接着性繊維２２として、ポリエステル系熱接着性繊維であるユニチカファイバー株式会社製の４０８０を使用した。嵩高性繊維２４としてユニチカファイバー株式会社製の３８Ｆを使用した。実施例１においては、不燃性繊維２０と熱接着性繊維２２と嵩高性繊維２４の混合比率は、３０／３０／４０とした。これらを混合したものを前処理機に投入し、前処理工程を経てカード機に投入し、各繊維が均一に混合しているウェブを作製した。このウェブを複数枚積層させて、基材１４となる目付３５０ｇ／ｍ２の熱処理前のウェブを作製した。【００２５】  表層部１２の上に前述の熱処理前の基材層１４のウェブを配置し、貫通式熱処理機で２００〜２２０°Ｃの熱風をウェブ上面から表層部１２の下面に向けて貫通させ熱接着性繊維１８、２２を溶融させて、不燃性繊維−熱接着性繊維−嵩高性繊維‐表層部を相互に熱接着させて実施例１の断熱材１０を作製した。【００２６】（比較例１）
比較例１では、実施例１の嵩高性繊維の代わりに、一般品のポリエステル繊維である帝人社製のＲＡ０３Ｆを使用した。その他の構成・仕様・工程は実施例１と全く同様にして、比較例１の断熱材を作製した。【００２７】（比較例２）
比較例２では、基材部の構成を不燃性繊維を前述のドナカーボ、熱接着性繊維を４０８０としその混合比を８０／２０として、その他の構成・仕様・工程は実施例１と全く同様にして、比較例２を作製した。【００２８】  得られた実施例１の効果を確認するために、厚み保持と、圧縮回復力について試験を行った。試験条件は、実施例１及び比較例１、２のそれぞれを平面形状が同一のサンプルを用意し、生産直後の厚みと、一定荷重を２４時間かけた後、荷重解放後の約１２時間後の厚みを４点測定したものである。なお、表１中の回復率は、荷重解放後の厚みから生産直後の厚みを除したものを百分率であらわしたものである。【００２９】  上述の試験の結果を表１に示す。【００３０】
【表１】
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【００３１】  表１に示すように、実施例１は比較例１、２と比べ、製品での厚み、荷重解放後の厚みともに比較例より優れている。
【符号の説明】
【００３２】１０  断熱材
１２  表層部
１４  基材部
１６、２０  不燃性繊維
１８、２２  熱接着性繊維
２４  嵩高性繊維
【図１】
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【図２】
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