(57)【要約】高い遮炎性と断熱性および耐摩耗性を備えた不織布シートを提供するため、高温収縮率が３％以下で、且つＩＳＯ２２００７−３（２００８年）に準拠する熱伝導率が０．０６０Ｗ／ｍ・Ｋ以下である非溶融繊維Ａを含むウェブから成る防炎層を少なくとも１層含み、該防炎層が、ＪＩＳ  Ｋ−７２０１−２（２００７年）に準拠するＬＯＩ値が２５以上である炭化型耐熱繊維Ｂを含むスクリム層と結合してなる特徴とする、不織布シートとする。【特許請求の範囲】
【請求項１】
高温収縮率が３％以下で、且つＩＳＯ２２００７−３（２００８年）に準拠する熱伝導率が０．０６０Ｗ／ｍ・Ｋ以下である非溶融繊維Ａを含むウェブから成る防炎層を少なくとも１層含み、該防炎層が、ＪＩＳ  Ｋ−７２０１−２（２００７年）に準拠するＬＯＩ値が２５以上である炭化型耐熱繊維Ｂを含むスクリム層と結合してなる不織布シート。
【請求項２】
前記不織布シート中に、非溶融繊維Ａを１５〜７０質量％含有する請求項１に記載の不織布シート。
【請求項３】
前記不織布シート中に、炭化型耐熱繊維Ｂを３０〜８５質量％含有する請求項１または２に記載の不織布シート。
【請求項４】
前記不織布シート中に、前記非溶融繊維Ａおよび炭化型耐熱繊維Ｂ以外の繊維Ｃを２０質量％以下含有する請求項１〜３の何れかに記載の不織布シート。
【請求項５】
前記非溶融繊維Ａが、耐炎化繊維またはメタアラミド系繊維である請求項１〜４の何れかに記載の不織布シート。
【請求項６】
前記炭化型耐熱繊維Ｂが、異方性溶融ポリエステル、難燃性ポリ（アルキレンテレフタレート）、難燃性ポリ（アクリロニトリルブタジエンスチレン）、難燃性ポリスルホン、ポリ（エーテル−エーテル−ケトン）、ポリ（エーテル−ケトン−ケトン）、ポリエーテルスルホン、ポリアリレート、ポリアリーレンスルフィド、ポリフェニルスルホン、ポリエーテルイミド、ポリアミドイミド、アラミドおよびこれらの混合物の群から選択される樹脂からなる繊維である請求項１〜５の何れかに記載の不織布シート。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、不織布シートに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、難燃性が求められる用途では、ポリエステル、ナイロン、セルロース系繊維に難燃効果のある薬剤を原糸段階で練りこむ方法や後加工で付与する方法が採用されてきた。【０００３】
難燃剤としては、ハロゲン系やリン系が一般的に用いられるが、近年では、環境規制により、ハロゲン系薬剤からリン系薬剤への置き換えが進んでいる。しかし、リン系薬剤では、従来のハロゲン系薬剤の難燃効果に及ばないものがある。【０００４】
そこで、より高い難燃性を付与する方法として、高い難燃性を有したポリマーを複合する方法がある。例えば、耐炎化糸とポリフェニレンスルフィド繊維の複合体からなるペーパー（特許文献１）や、耐炎化糸とポリフェニレンスルフィド繊維の複合体からなるフェルト（特許文献２）などが知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】国際公開第２０１７／６８０７号
【特許文献２】特開２０１３−１６９９９６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、従来の難燃性能は、ＪＩＳに規定されたバーナーで一方の面から加熱したとき、その材料自体がどれだけ燃焼しにくいか、あるいは、材料がバーナーの炎を遮断できるかを試験したものであり、実際の火災のように火勢の強い炎に長時間晒されたり、他の可燃物が存在する場合の延焼防止に際して、十分とはいえなかった。特許文献１記載の方法では、ＪＩＳに規定されたバーナーで炎を遮ることができるものの、加熱源の温度がより高い場合や、温度上昇により発火が生じる可燃物がペーパーと密着している場合には、炎によって炭化したポリフェニレンスルフィドが熱を伝えることで、炎が当たっていない裏側の温度が急激に上昇し、炎が当たっていない反対側に密着した可燃物の発火点を超えると発火が生じるため、改善の余地があった。【０００７】
また、特許文献２では、耐炎化糸とポリフェニレンスルフィド繊維の複合体からなるフェルトが開示されているが、フェルトの密度が小さく、バーナーによって加熱された空気がフェルトの隙間から抜けて、炎が当たっていない反対側の雰囲気温度が急激に上昇し、炎が当たっていない反対側に可燃物を配した際に、可燃物が発火してしまう可能性があった。【０００８】
さらに、薄地のフェルトの場合には、フェルト製造工程での加工張力によって、タテ方向に伸びてしまい、部分的にフェルトが薄くなってしまううえ、耐摩耗性にも乏しいという問題があった。【０００９】
したがって本発明は、高い遮炎性と断熱性および耐摩耗性を備えた不織布シートを提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明は上記課題を解決するために、次のような手段を採用する。【００１１】
（１）高温収縮率が３％以下で、且つＩＳＯ２２００７−３（２００８年）に準拠する熱伝導率が０．０６０Ｗ／ｍ・Ｋ以下である非溶融繊維Ａを含むウェブから成る防炎層を少なくとも１層含み、該防炎層が、ＪＩＳ  Ｋ−７２０１−２（２００７年）に準拠するＬＯＩ値が２５以上である炭化型耐熱繊維Ｂを含むスクリム層と結合してなる不織布シート。【００１２】
（２）前記不織布シート中に、非溶融繊維Ａを１５〜７０質量％含有する（１）に記載の不織布シート。【００１３】
（３）前記不織布シート中に、炭化型耐熱繊維Ｂを３０〜８５質量％含有する（１）または（２）に記載の不織布シート。【００１４】
（４）前記非溶融繊維Ａおよび炭化型耐熱繊維Ｂ以外の繊維Ｃを２０質量％以下含有する（１）〜（３）の何れかに記載の不織布シート。【００１５】
（５）前記非溶融繊維Ａが、耐炎化繊維またはメタアラミド系繊維である（１）〜（４）の何れかに記載の不織布シート。【００１６】
（６）前記炭化型耐熱繊維Ｂが、異方性溶融ポリエステル、難燃性ポリ（アルキレンテレフタレート）、難燃性ポリ（アクリロニトリルブタジエンスチレン）、難燃性ポリスルホン、ポリ（エーテル−エーテル−ケトン）、ポリ（エーテル−ケトン−ケトン）、ポリエーテルスルホン、ポリアリレート、ポリアリーレンスルフィド、ポリフェニルスルホン、ポリエーテルイミド、ポリアミドイミド、メタアラミド、パラアラミドおよびこれらの混合物の群から選択される樹脂からなる繊維である（１）〜（５）の何れかに記載の不織布シート。
【発明の効果】
【００１７】
本発明の不織布は、上記の構成を備えることにより、高い遮炎性及び断熱性と耐摩耗性を備えている。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】遮炎性および断熱性を評価するための燃焼試験を説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
本発明は、高温収縮率が３％以下で、且つＩＳＯ２２００７−３（２００８年）に準拠する熱伝導率が０．０６０Ｗ／ｍ・Ｋ以下である非溶融繊維Ａを含むウェブから成る防炎層を少なくとも１層含み、該防炎層が、ＪＩＳ  Ｋ  ７２０１−２（２００７年）に準拠するＬＯＩ値が２５以上である炭化型耐熱繊維Ｂを含むスクリム層と結合している、不織布シートである。
【００２０】
《高温収縮率》
本発明において高温収縮率とは、不織布の原料となる繊維を標準状態（２０℃、相対湿度６５％）中で１２時間放置後、０．１ｃＮ／ｄｔｅｘの張力を与えて原長Ｌ０を測定し、その繊維に対して荷重を付加せずに２９０℃の乾熱雰囲気に３０分間暴露し、標準状態（２０℃、相対湿度６５％）中で十分冷却したうえで、さらに繊維に対して０．１ｃＮ／ｄｔｅｘの張力を与えて長さＬ１を測定し、Ｌ０およびＬ１から以下の式で求められる数値である。
高温収縮率＝〔（Ｌ０−Ｌ１）／Ｌ０〕×１００（％）
炎が近づき、熱が加わると非溶融繊維は炭化するが、非溶融繊維の高温収縮率が３％以下であるから、高温となった接炎部近辺は収縮しにくく、炎の接していない低温部と高温度部の間で生じる熱応力による破断が生じにくいので、防炎層は長時間炎に晒されても形態が安定する。この点で、高温収縮率は低いことが好ましいが、縮まずとも熱によって大幅に膨張しても、熱応力による防炎層の破断を生じる原因となるので、高温収縮率は−５％以上であることが好ましい。なかでも高温収縮率が０〜２％であることが好ましい。
【００２１】
《熱伝導率》
熱伝導率とは、熱の伝導のしやすさを数値化したものであり、熱伝導率が小さいとは、一方の面から材料が加熱された際の、加熱されていない部分の温度上昇が小さくなることを意味する。目付２００ｇ／ｍ２、ＪＩＳ  Ｌ１９１３（２０１０）に準拠する方法で測定した厚さが２ｍｍ（密度１００ｋｇ／ｍ３）のフェルトを試験体とし、ＩＳＯ２２００７−３（２００８年）に準拠する方法で測定した熱伝導率が０．０６０Ｗ／ｍ・Ｋ以下である素材は、熱を伝えにくく、不織布にして一方の面から加熱した際に、加熱していない反対側の温度上昇を抑制することができ、反対側に可燃物が配されても可燃物が発火する可能性が低くなる。熱伝導率は低い方が好ましいが、入手可能な繊維材料では、０．０２０Ｗ／ｍ・Ｋ程度が上限である。
【００２２】
《ＬＯＩ値》
ＬＯＩ値は、窒素と酸素の混合気体において、物質の燃焼を持続させるのに必要な最小酸素量の容積百分率であり、ＬＯＩ値が高いほど燃え難いと言える。そこで、ＪＩＳ  Ｋ７２０１−２（２００７年）に準拠するＬＯＩ値が２５以上である熱可塑性繊維は燃えにくく、たとえ、着火しても火源を離せばすぐに消火し、通常わずかに燃え広がった部分に炭化膜を形成し、この炭化部分が延焼を防ぐことができる。ＬＯＩ値は高い方が好ましいが、現実に入手可能な物質のＬＯＩ値の上限は６５程度である。
【００２３】
《発火温度》
発火温度は、ＪＩＳ  Ｋ７１９３（２０１０年）に準拠した方法で測定した自然発火温度である。
【００２４】
《融点》
融点は、ＪＩＳ  Ｋ７１２１（２０１２年）に準拠した方法で測定した値である。１０℃／分で加熱した際の融解ピーク温度の値をいう。
【００２５】
《防炎層がスクリム層と結合した不織布シート》
後述の非溶融繊維Ａを含むウェブからなる防炎層は、スクリム層と結合させることで、不織布シートとする。スクリム層は、防炎層と結合させることでいわゆる補強層として機能する。スクリム層は、織物、または編物で構成されることが好ましい。これにより、繊維がランダムに配向した防炎層に対し、織物、編物等の規則正しい均一な組織とすることで、炎が当たったときの形態安定や防炎層へのダメージ軽減性に優れた不織布シートとなすことができる。
【００２６】
また、不織布形態では、繊維が互いに絡み合っているのみであり、形態安定性や通常の使用環境下で長時間使用した場合に、摩耗によって不織布を構成する繊維が脱落し、不織布が薄地化して破れやすくなってしまう。一方、スクリム層が織編物のように規則正しい均一な組織で構成される場合、糸条が特定の構造で組織され、その糸条の単繊維が紡績、交絡、撚等の組織を有する場合にはさらに単繊維が相当する構造で組織されることになる。そのため、防炎層に比較して耐摩耗性に優れる。すなわち、スクリム層は、上述したような、炎が当たったときの形態安定や防炎層へのダメージ軽減のほか、炎が当たっていない通常の使用環境下での、耐摩耗層として機能するため、スクリム層を構成する繊維にはＬＯＩ値の高さおよび融点の範囲に加えて、機械強度も要求される。そのため、本発明においてはスクリム層には少なくとも後述する炭化型耐熱性繊維Ｂを用いるが、本発明の効果を損なわない範囲、例えば２０質量％程度で後述の非溶融繊維Ａや繊維Ｃのような他の繊維を混用してもよい。
【００２７】
防炎層には少なくとも後述の非溶融繊維Ａを用いるが、本発明の効果を損なわない範囲で後述の炭化型耐熱性繊維Ｂや繊維Ｃのような他の繊維を混用してもよい。炭化型耐熱性繊維Ｂは、炭化することで難燃性を高めることから、防炎層中に８０質量％を超えない範囲で混用してもよく、繊維Ｃは、２０質量％程度混用してもよい。
【００２８】
《非溶融繊維Ａ》
本発明において、非溶融繊維Ａとは炎にさらされた際に液化せずに繊維形状を保つ繊維をいい、８００℃の温度で液化および発火しないものが好ましく、１０００℃以上の温度で液化および発火しないものがさらに好ましい。上記高温収縮率が本発明で規定する範囲にある非溶融繊維として、例えば、耐炎化繊維、メタアラミド系繊維およびガラス繊維を挙げることができる。耐炎化繊維は、アクリロニトリル系、ピッチ系、セルロース系、フェノール系繊維等から選択される繊維を原料として耐炎化処理を行った繊維である。これらは単独で使用しても２種類以上を同時に使用してもよい。なかでも、高温収縮率が低くかつ、熱によって炭素化が進行する耐炎化繊維が好ましく、各種の耐炎化繊維の中で比重が小さく柔軟で難燃性に優れる繊維としてアクリロニトリル系耐炎化繊維がより好ましく用いられ、かかる耐炎化繊維は前駆体としてのアクリル系繊維を高温の空気中で加熱、酸化することによって得られる。市販品としては、後記する実施例および比較例で使用した、Ｚｏｌｔｅｋ社製耐炎化繊維ＰＹＲＯＮ(登録商標)の他、東邦テナックス(株)パイロメックス(Ｐｙｒｏｍｅｘ)（登録商標）等が挙げられる。また、一般にメタアラミド系繊維は高温収縮率が高く、本発明で規定する高温収縮率を満たさないが、高温収縮率を抑制処理することにより本発明の高温収縮率の範囲内としたメタアラミド系繊維であれば、好ましく使用することができる。また本発明で好ましく用いられる非溶融繊維は、非溶融繊維単独あるいは異素材と複合する方法で用いられ、繊維長は３０〜１２０ｍｍの範囲内にあることが好ましく、３８〜７０ｍｍの範囲内にあることがより好ましい。繊維長が３８〜７０ｍｍの範囲内であれば、一般的なニードルパンチ法や水流交絡法で不織布とすることが可能であり、異素材と複合することが容易である。また、非溶融繊維の単繊維の太さについても、特に限定されるものではないが、カード工程の通過性の点から、単繊維繊度は０．１〜１０ｄｔｅｘの範囲内にあるものが好ましい。
【００２９】
不織布シートにおける非溶融繊維の含有率が低すぎると、骨材としての機能が不十分となるため、不織布における非溶融繊維Ａの混率は、１５質量％以上であるのが好ましく、２０質量％以上であるのがより好ましい。上限としては７０質量％以下であることが好ましい。
【００３０】
《炭化型耐熱繊維Ｂ》
本発明で用いる炭化型耐熱繊維Ｂとしては、前記ＬＯＩ値が本発明で規定する範囲にあり、かつ空気中３００℃で５分加熱した際に、質量残渣率が１０質量％以上のものをいい、非溶融であっても、熱可塑性の繊維であってもよい。
【００３１】
ここで、非溶融の繊維とは、炎にさらされた際に液化せずに繊維形状を保つ繊維をいい、８００℃の温度で液化および発火しないもののことをいい、これらの具体例としては、耐炎化繊維、メタアラミド系繊維およびガラス繊維を挙げることができる。耐炎化繊維は、アクリロニトリル系、ピッチ系、セルロース系、フェノール系繊維等を挙げることができる。
【００３２】
熱可塑性の繊維としては、融点が非溶融繊維Ａの発火温度よりも低い融点を有するものである。
【００３３】
これら炭化型耐熱繊維Ｂの好ましい具体例としては例えば、異方性溶融ポリエステル、難燃性ポリ（アルキレンテレフタレート）、難燃性ポリ（アクリロニトリルブタジエンスチレン）、難燃性ポリスルホン、ポリ（エーテル−エーテル−ケトン）、ポリ（エーテル−ケトン−ケトン）、ポリエーテルスルホン、ポリアリレート、ポリアリーレンスルフィド、ポリフェニルスルホン、ポリエーテルイミド、ポリアミドイミド、メタアラミド、パラアラミド等のアラミドおよびこれらの混合物の群から選択されるポリマーで構成される繊維を挙げることができる。これらは単独で使用しても、２種類以上を同時に使用してもよい。ＬＯＩ値が本発明で規定する範囲にあることで、空気中での燃焼を抑制し、ポリマーが炭化しやすくなる。
【００３４】
非溶融性の繊維を用いてスクリムとなす場合、加熱によってスクリムの形状のまま緻密な炭化層となるうえ、防炎層を形成するウェブ部分が熱収縮を起こしても、その応力を受け止めることで不織布シート全体の変形を抑制できるため、遮炎性を長時間維持することができる。
【００３５】
また、熱可塑性の繊維を用いてスクリムとなす場合、融点が非溶融繊維Ａの発火温度よりも低いことで、溶融したポリマーが接炎面表面で緻密な炭化層を形成するため、防炎層への熱ダメージを緩和する上、非溶融繊維Ａの表面および繊維間でも強固な炭化皮膜を形成して、さらにそれが炭化されることで酸素を遮断する効果が高くなり、防炎層中の非溶融繊維Ａの酸化劣化をさらに抑制できるため、遮炎性を長時間維持することができる。その場合、融点は、非溶融繊維Ａの発火温度よりも２００℃以上低いことが好ましく、３００℃以上低いことがさらに好ましい。
【００３６】
スクリム層には、上述したように炎が当たったときの形態安定や防炎層へのダメージ軽減のほか、耐摩耗層として機能させる点から、スクリム層を構成する繊維にはＬＯＩ値の高さおよび融点の範囲に加えて、機械強度も要求される。かかる炭化型耐熱性繊維Ｂのなかでも入手の容易さの点から、非溶融繊維で好ましいのは、メタアラミド繊維、パラアラミド繊維等のアラミド繊維であり、熱可塑性繊維で最も好ましいのはポリフェニレンスルフィド繊維（以下、ＰＰＳ繊維ともいう）である。
【００３７】
また、ポリマーそれ自体のＬＯＩ値が本発明で規定する範囲にないポリマーであっても、難燃剤で処理することによって、処理後のＬＯＩ値が本発明で規定する範囲内であれば好ましく用いることができる。ポリマー構造中あるいは、難燃剤中に硫黄原子を含むことにより、ポリマーあるいは難燃の熱分解時にリン酸あるいは硫酸を生成し、ポリマー基材を脱水炭化させる機構を発現するため、ＰＰＳは最も好ましく、また、難燃剤を用いる場合には、リン系や硫黄系の難燃剤が好ましい。
【００３８】
本発明で用いられる炭化型耐熱性繊維Ｂは、上記ポリマー繊維単独あるいは異素材と複合する方法で用いられ、短繊維であっても長繊維であってもよい。
【００３９】
短繊維である場合には、繊維長は３０〜１２０ｍｍの範囲内にあることが好ましく、３８〜５１ｍｍの範囲内にあることがより好ましい。繊維長が３８〜５１ｍｍの範囲内であれば、一般的な紡績工程で紡績糸とすることが容易であり、得られた紡績糸を一般的な方法で製織あるいは編成することで織物あるいは編物とし、スクリムと成す。
【００４０】
長繊維の場合には、生糸のまま用いても良いし、一般的に知られた各種糸加工を行ったのち、製織あるいは編成してスクリムと成す。
【００４１】
炭化型耐熱繊維Ｂの単繊維の太さについては、特に限定されるものではないが、短繊維の場合には、カード工程の通過性の点から、単繊維繊度は０．１〜１０ｄｔｅｘの範囲内にあるものが好ましい。
【００４２】
本発明で好ましく用いられるＰＰＳ繊維は、ポリマー構成単位が−（Ｃ６Ｈ４−Ｓ）−を主な構造単位とする重合体からなる合成繊維である。これらＰＰＳ重合体の代表例としては、ポリフェニレンスルフィド、ポリフェニレンスルフィドスルホン、ポリフェニレンスルフィドケトン、これらのランダム共重合体、ブロック共重合体およびそれらの混合物などが挙げられる。特に好ましいＰＰＳ重合体としては、ポリマーの主要構造単位として、−（Ｃ６Ｈ４−Ｓ）−で表されるｐ−フェニレンスルフィド単位を、好ましくは９０モル％以上含有するポリフェニレンスルフィドが望ましい。質量の観点からは、ｐ−フェニレンスルフィド単位を８０質量％、さらには９０質量％以上含有するポリフェニレンスルフィドが望ましい。
【００４３】
本発明で用いられるＰＰＳ繊維の製造方法は、上述のフェニレンスルフィド構造単位を有するポリマーをその融点以上で溶融し、紡糸口金から紡出することにより繊維状にする方法が好ましい。紡出された繊維は、そのままでは未延伸のＰＰＳ繊維である。未延伸のＰＰＳ繊維は、その大部分が非晶構造であり、破断伸度は高い。一方、このような繊維は熱による寸法安定性が乏しいので、紡出に続いて熱延伸して配向させ、繊維の強力と熱寸法安定性を向上させた延伸糸が市販されている。ＰＰＳ繊維としては、“トルコン”（登録商標）（東レ製）、“プロコン”（登録商標）（東洋紡績製）など、複数のものが流通している。
【００４４】
本発明においては、本発明の範囲を満たす範囲で上記未延伸のＰＰＳ繊維と延伸糸を併用することができる。なお、ＰＰＳ繊維の代わりに本発明の範囲を満たす繊維の延伸糸と未延伸糸を併用することでももちろん構わない。
【００４５】
防炎層の不織布ウェブに用いられる繊維は、繊維長は３０〜１２０ｍｍの範囲内にあることが好ましく、３８〜７０ｍｍの範囲内にあることがより好ましい。繊維長が３８〜７０ｍｍの範囲内であれば、一般的なニードルパンチ法や水流交絡法で不織布とすることが可能であり、異素材と複合することが容易である。また、単繊維の太さについても、特に限定されるものではないが、カード工程の通過性の点から、単繊維繊度は０．１〜１０ｄｔｅｘの範囲内にあるものが好ましい。
【００４６】
防炎層およびスクリムから成る不織布シートにおいて、炭化型耐熱繊維Ｂの混率が低すぎると、炭化層の厚みが薄くなり、遮炎性能が低下する。そのため、不織布シートにおける炭化型耐熱繊維Ｂの混率は、３０〜８５質量％であることが好ましく、さらには、４０〜６０質量％であることが好ましい。
【００４７】
《非溶融繊維Ａおよび炭化型耐熱繊維Ｂ以外の繊維Ｃ》
非溶融繊維Ａおよび炭化型耐熱繊維Ｂ以外の繊維Ｃを、不織布シートに特定の性能をさらに付加するために含有させてもよい。例えば、不織布シートの吸湿性や吸水性を向上させるために、防炎層中にビニロン繊維を、また、不織布シート全体の耐摩耗性を向上させるために防炎層の中およびスクリム中にポリエステル繊維やナイロン繊維等を混合して用いてもよい。また、前記不織布シート中に、繊維Ｃの混率は本発明の効果を損なわない限り特に制限はないが、前記非溶融繊維Ａおよび炭化型耐熱繊維Ｂ以外の繊維Ｃの混率は、２０質量％以下であるのが好ましく、１０質量％以下であるのがより好ましい。
【００４８】
本発明の不織布シートの防炎層部に用いる繊維の形態として、繊維同士の絡合性を十分得るために、繊維のけん縮数は７個／２．５４ｃｍ以上であることが好ましく、さらには１２個／２．５４ｃｍ以上であることが好ましい。なお、本発明のけん縮数とは、ＪＩＳ  Ｌ  １０１５（２０００）に準拠して、測定したものである。非溶融繊維Ａに加え、炭化型耐熱繊維Ｂおよびその他の繊維Ｃを防炎層部のウェブに含む場合には、それぞれの短繊維の長さは、より均一なウェブを得るために、同じ長さとすることが好ましい。なお同じ長さは厳密に同じでなくてもよく、非溶融繊維Ａの長さに対し炭化型耐熱繊維Ｂおよびその他の繊維Ｃは±５％程度の差異があってもよい。かかる観点から、非溶融繊維Ａの繊維長も、炭化型耐熱繊維Ｂおよびその他の繊維Ｃの繊維長も３０〜１２０ｍｍの範囲内にあることが好ましく、３８〜７０ｍｍの範囲内にあることがより好ましい。
【００４９】
本発明の不織布シートは、上記短繊維を用いて作製したウェブ、つまり防炎層と、炭化型耐熱繊維Ｂを含むスクリムをニードルパンチ法や水流交絡法などで交絡させて製造される。
【００５０】
不織布シートの構造は、本発明で規定する範囲内であれば制限されるものではないが、不織布シートの目付けが大きいほど遮炎性能と耐摩耗性に優れるため、８０ｇ／ｍ２以上であることが望ましい。目付けは、３０ｃｍ角のサンプル質量を１平米あたりの質量に換算することで求められる。
【００５１】
不織布シート製造後、本発明で規定する範囲内であれば、テンターを用いて熱セットしてもよいし、カレンダー加工をおこなってもよい。当然、生機のまま使用してもよい。セット温度は高温収縮率を抑制する効果が得られる温度がよく、好ましくは１６０〜２４０℃、より好ましくは１９０〜２３０℃である。カレンダー加工は、不織布の厚さや表面感を調整するものであり、本発明で規定する範囲内であれば、カレンダーの速度、圧力、温度は制限されるものではない。
【００５２】
かくして得られる本発明の不織布シートは遮炎性と断熱性および耐摩耗性に優れるため、火災延焼防止効果を必要とし、かつ耐摩耗性が必要な、壁材、床材、クッションのファイヤーブロッキング材などに使用するのに好適であって、特に、自動車や航空機などのウレタンクッションのファイヤーブロッキング材およびベッドマットレスのファイヤーブロッキング材で使用するのに好適に使用することができる。
【実施例】
【００５３】
次に、実施例に基づき本発明を具体的に説明する。ただし、本発明はこれらの実施例のみに限定されるものではない。本発明の技術的範囲を逸脱しない範囲において、様々な変形や修正が可能である。なお、本実施例で用いる各種特性の測定方法は、以下のとおりである。【００５４】
［目付］
３０ｃｍ角のサンプルの質量を測定し、１ｍ２当たりの質量(ｇ／ｍ２)で表した。【００５５】
［厚さ］
ＪＩＳ  Ｌ−１９１３（２０１０年）に準拠して、測定した。【００５６】
[遮炎性および断熱性評価]
富士ゴム産業株式会社から市販されている軟質ウレタンフォームをタテ２０ｃｍ、ヨコ２０ｃｍ、厚さ２０ｃｍにカットし、ウレタンフォーム１とする。本発明の不織布シート２をスクリム面が外側になるようにウレタンフォーム１に被覆し、図１の３で示した箇所を綿糸で縫製して縫製部３を形成する。サンプルから５ｃｍ離れた位置から、バーナー４で５分間加熱する。バーナーは、新富士バーナー株式会社製パワートーチＲＺ−７３０を用いた。炎の温度は、熱伝対を用いて１０００度となるように調整する。５分間加熱後にバーナーの炎を消し、不織布シートと、内部のウレタンの状態を観察した。５分間加熱後も不織布シートに孔が開いていない場合は「遮炎性あり」とし、Ａとする。５分間加熱中に不織布に孔が開き、内部のウレタンフォームに炎が達した場合は「遮炎性無し」とし、Ｆとする。５分間加熱後にバーナーの炎を消し、室温で１０分間冷却後、内部のウレタンフォームの質量減少率が１０質量％より大きい場合をウレタンフォームへの「断熱性なし」とし、Ｆとする。ウレタンフォームの質量減少率が１０質量％以下の場合をＢ、５質量％以下の場合をＡとした。【００５７】
[耐摩耗性評価]
ＪＩＳ Ｌ−１０９６ Ｅ法（マーチンデール法）に準拠し、標準摩擦布と不織布シートのスクリム面を多方向に摩擦し、エンドポイントまでの摩擦回数を測定した。スクリムがないものについては、フェルト面を摩擦した。３回の平均を算出し、１０回単位で表した。      【００５８】
次に、以下の実施例および比較例における用語について説明する。【００５９】
《ＰＰＳ繊維の延伸糸》
延伸されたＰＰＳ繊維として、単繊維繊度２．２ｄｔｅｘ（直径１４μｍ）、カット長
５１ｍｍの東レ製“トルコン”（登録商標）、品番Ｓ３７１を用いた。このＰＰＳ繊維のＬＯＩ値は３４、融点は２８４℃である。このＰＰＳ繊維のけん縮数は１３個／２．５４ｃｍであった。【００６０】
《耐炎化繊維》
１．７ｄｔｅｘのＺｏｌｔｅｋ社製耐炎化繊維ＰＹＲＯＮを５１ｍｍにカットしたものを用いた。ＰＹＲＯＮの高温収縮率は１．６％であった。ＪＩＳ  Ｋ７１９３（２０１０年）に準拠した方法で加熱したところ、８００℃でも発火は認められず、発火温度は８００℃以上である。また、熱伝導率は、０．０４２Ｗ／ｍ・Ｋであった。この耐炎化繊維のけん縮数は１１個／２．５４ｃｍであった。【００６１】
《メタアラミド繊維》
１．７ｄｔｅｘのＴｏｒａｙ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｋｏｒｅａ Ｉｎｃ．製のメタアラミド繊維を５１ｍｍにカットしたものを用いた。このメタアラミド繊維のけん縮数は１１個／２．５４ｃｍであった。【００６２】
《ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）繊維》
延伸されたＰＥＴ繊維として、単繊維繊度２．２ｄｔｅｘ（直径１４μｍ）、カット長５１ｍｍの東レ製“テトロン”（登録商標）を用いた。このＰＥＴ繊維のＬＯＩ値は２２、融点は２６７℃である。このＰＥＴ繊維のけん縮数は１５個／２．５４ｃｍであった。【００６３】
［実施例１］
（紡績）
ＰＰＳ繊維の延伸糸を開繊機によって混合し、次いで混打綿機によって更に混合し、次いで梳綿機に通じてスライバーとした。得られたスライバーの質量は、２０．１９ｇ／５．４６ｍであった。次いで練条機でトータルドラフトを８倍に設定して延伸し、１８．６９ｇ／５．４６ｍのスライバーとした。次いで粗紡機で０ ． ５５Ｔ ／ ２ ． ５ ４ ｃ ｍ に加撚して７.４倍に延伸し、２１６．２０ｇ／５．４６ｍの粗糸を得た。次いで精紡機で１６．４Ｔ ／ ２ ． ５ ４ ｃ ｍ に加撚してトータルドラフト３０倍に延伸して加撚し、綿番手で３０番の紡績糸を得た。得られた紡績糸をダブルツイスターで６４．７Ｔ／２．５４ｃｍで上撚をかけ、３０番手双糸とした。【００６４】
（製織）
得られた紡績糸を、レピア織機で経１３８本／２．５４ｃｍ、緯７９本／１０ｃｍの平織りで製織し、９４ｇ／ｍ２のスクリムを得た。【００６５】
（不織布シート作製）
耐炎化繊維を開繊機によって混合し、次いで混打綿機によって更に混合し、次いでカード機に通じてウェブを作製した。得られたウェブをクロスラップ機にて積層したのち、スクリムと重ねてニードルパンチマシンでフェルト化し、ＰＰＳ繊維の延伸糸および耐炎化繊維からなる不織布シートを得た。不織布シートのＰＰＳ延伸糸と耐炎化繊維糸の質量混率は、４８対５２、目付は１９４ｇ／ｍ２、厚さは１．８１ｍｍであった。【００６６】
（遮炎性および断熱性評価）
５分間、炎は不織布を貫通することもなく、内部のウレタンフォームへの着火もなく、ウレタンフォームの質量減少率は１．５質量％であり、十分な遮炎性と断熱性を有していた。【００６７】
（耐摩耗性評価）
不織布シートの耐摩耗性は２１００回と耐摩耗性に優れていた。【００６８】
［実施例２］
実施例１で、ウェブのＰＰＳ繊維の延伸糸と耐炎化繊維の質量混率を、８０対２０に変更して、不織布シートを作製した。不織布シートの目付は１９４ｇ／ｍ２、厚さは１．８３ｍｍで、ＰＰＳ繊維の延伸糸と耐炎化繊維の質量混率は９０対１０であった。【００６９】
本不織布シートは、５分間、炎は不織布を貫通することもなく、内部のウレタンフォームへの着火もなく、ウレタンフォームの質量減少率は９．３質量％であり、十分な遮炎性と断熱性を有していた。また、耐摩耗性は２２３０回であり、耐摩耗性に優れていた。【００７０】
［実施例３］
実施例１で、紡績糸の混率をＰＰＳ繊維の延伸糸１００％から、ＰＰＳ繊維の延伸糸対ＰＥＴ繊維（１．７ｄｔｅｘ、５１ｍｍカット）５０対５０に変更し、３０番手双糸とし、得られた紡績糸を、レピア織機で経１３８本／２．５４ｃｍ、緯７９本／１０ｃｍの平織りで製織して、９４ｇ／ｍ２のスクリムを得た。
さらに、耐炎化繊維を開繊機によって混合し、次いで混打綿機によって更に混合し、次いでカード機に通じてウェブを作製した。得られたウェブをクロスラップ機にて積層したのち、スクリムと重ねてニードルパンチマシンでフェルト化し、ＰＰＳ繊維の延伸糸および耐炎化繊維からなる不織布シートを得た。不織布シートのＰＰＳ繊維の延伸糸、耐炎化繊維およびＰＥＴ繊維の質量混率は、２４対５２対２４であり、目付は１９４ｇ／ｍ２、厚さは１．７９ｍｍであった。【００７１】
本不織布シートは、５分間、炎は不織布を貫通することもなく、内部のウレタンフォームへの着火もなく、ウレタンフォームの質量減少率は９．５質量％であり、十分な遮炎性と断熱性を有していた。また、耐摩耗性は２３７０回であり、耐摩耗性に優れていた。【００７２】
［実施例４］
実施例１で、紡績糸の混率をＰＰＳ繊維の延伸糸１００％から、メタアラミド繊維１００％に変更し、３０番手双糸とし、得られた紡績糸を、レピア織機で経１３８本／２．５４ｃｍ、緯７９本／１０ｃｍの平織りで製織して、９４ｇ／ｍ２のスクリムを得た。
さらに、耐炎化繊維を開繊機によって混合し、次いで混打綿機によって更に混合し、次いでカード機に通じてウェブを作製した。得られたウェブをクロスラップ機にて積層したのち、スクリムと重ねてニードルパンチマシンでフェルト化し、メタアラミド繊維および耐炎化繊維からなる不織布シートを得た。不織布シートのメタアラミド繊維と耐炎化繊維の質量混率は、４８対５２であり、目付は１９４ｇ／ｍ２、厚さは１．７８ｍｍであった。
本不織布シートは、５分間、炎は不織布を貫通することもなく、内部のウレタンフォームへの着火もなく、ウレタンフォームの質量減少率は２．１質量％であり、十分な遮炎性と断熱性を有していた。また、耐摩耗性は２６１０回であり、耐摩耗性に優れていた。【００７３】
［比較例１］
実施例１で、紡績糸の混率をＰＰＳ繊維の延伸糸１００％から、ＰＥＴ繊維（１．７ｄｔｅｘ、５１ｍｍカット）１００％に変更し、３０番手双糸とし、得られた紡績糸を、レピア織機で経１３８本／２．５４ｃｍ、緯７９本／１０ｃｍの平織りで製織して、９４ｇ／ｍ２のスクリムを得た。
さらに、耐炎化繊維を開繊機によって混合し、次いで混打綿機によって更に混合し、次いでカード機に通じてウェブを作製した。得られたウェブをクロスラップ機にて積層したのち、スクリムと重ねてニードルパンチマシンでフェルト化し、ＰＥＴ繊維および耐炎化繊維からなる不織布シートを得た。不織布シートのＰＥＴ繊維と耐炎化繊維の質量混率は、４８対５２であり、目付は１９４ｇ／ｍ２、厚さは１．７３ｍｍであった。【００７４】
本不織布シートは、５分間、炎は不織布を貫通することはなかったものの、スクリム表面で延焼が起こり、その熱が内部のウレタンフォームに伝わり、ウレタンフォームの質量減少率は１６．４質量％と断熱性に劣っていた。耐摩耗性は２３７０回であり、耐摩耗性には優れていた。【００７５】
［比較例２］
スクリムを使用せず、  耐炎化繊維とＰＰＳ繊維の延伸糸を５２対４８の質量比で開繊機に投入して混合し、次いで混打綿機によって更に混合し、次いでカード機に通じてウェブを作製した。得られたウェブをクロスラップ機にて積層したのち、ニードルパンチマシンでフェルト化し、ＰＰＳ繊維の延伸糸および耐炎化繊維からなる不織布シートを得た。目付は１９４ｇ／ｍ２、厚さは２．０４ｍｍであった。【００７６】
本不織布シートは、５分間、炎は不織布を貫通することはなく、ウレタンフォームの質量減少率も４．３質量％と断熱性にも優れていた。しかし、耐摩耗性は２１０回であり、耐摩耗性には劣っていた。【００７７】
［比較例３］
１．７ｄｔｅｘのＺｏｌｔｅｋ社製耐炎化繊維ＰＹＲＯＮ、１．０ｄｔｅｘの東レ社製PPS延伸糸“トルコン”（登録商標）、および３．０ｄｔｅｘの東レ社製ＰＰＳ未延伸糸“トルコン”（登録商標）、をそれぞれ６ｍｍに切断し、この耐炎化繊維とＰＰＳ繊維の未延伸糸とＰＰＳ繊維の延伸糸とを４０対３０対３０（すなわち、耐炎化繊維４０対ＰＰＳ繊維６０）の質量比率になるように準備した。それらを水に分散し分散液を作成した。分散液から手抄きの抄紙機で湿紙を作製した。湿紙を、回転型乾燥機を用いて１１０℃で７０秒間加熱、乾燥し、続いて鉄ロール表面温度を２００℃とし、線圧４９０Ｎ／ｃｍ、ロール回転速度５ｍ／分で片面１回ずつ、計２回、加熱・加圧して、不織布シートを得た。得られた不織布シートは目付け１００ｇ／ｍ２、厚み０．１７ｍｍであった。【００７８】
本不織布シートは、２分３０秒後に、炎が当たって炭化した部分が炎の風圧で孔が開き、十分な遮炎性を示さなかった。そのため、内部のウレタンフォームに着火し、ウレタンフォームが全焼した。耐摩耗性は３４０回であり、耐摩耗性に劣っていた。【００７９】
【表１】
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【産業上の利用可能性】
【００８０】
本発明は、火災の延焼防止に有効で、難燃性が要求される衣料材、壁材、床材、天井材、被覆材などに使用するのに好適であって、特に、耐火防護服や、自動車や航空機などのウレタンシート材の延焼防止被覆材およびベッドマットレスの延焼防止で使用するのに好適である。
【符号の説明】
【００８１】
１  ウレタンフォーム
２  不織布シート
３  縫製部
４  バーナー
【図１】
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【国際調査報告】
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