JP2002004164A - 難燃性レジンボンド不織布 - Google Patents

難燃性レジンボンド不織布

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JP2002004164A
JP2002004164A JP2000181409A JP2000181409A JP2002004164A JP 2002004164 A JP2002004164 A JP 2002004164A JP 2000181409 A JP2000181409 A JP 2000181409A JP 2000181409 A JP2000181409 A JP 2000181409A JP 2002004164 A JP2002004164 A JP 2002004164A
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weight
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retardant
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Masahiro Sunakawa
正弘 砂川
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Ambic Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【解決手段】 燐系難燃剤を練り込んだ難燃性レーヨン
繊維、通常のレーヨン繊維及び/又はポリアクリルニト
リル繊維を部分的に炭化してなる耐炎化繊維を混紡した
ウェブに、アクリル樹脂40〜70重量部と燐系難燃剤
60〜30重量部とを混合したエマルジョン樹脂を、ウ
ェブ重量100に対して20〜150重量部を含浸す
る。 【効果】 UL94の規格に適合する難燃性を示し、且
つハロゲンを含まないため焼却しても有害ガスを発生す
ることがなく、各種の機器における防塵、目隠し、遮
光、各種緩衝などの機能を有する部品として有用であ
る。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、繊維のウェブに樹
脂を含浸してなるレジンボンド不織布に関するものであ
って、特に電気製品や自動車などの部品として使用され
る、高度の難燃性を有するレジンボンド不織布に関する
ものである。
【0002】
【従来の技術】従来から、レジンボンド不織布は、防
塵、目隠し、遮光、各種緩衝などの目的で広く使用され
ており、特に音響、家電、自動車、OA機器、携帯電話
などの分野において、機器の部品として広く利用されて
いる。これらのうち電気製品や自動車などの部品として
使われるレジンボンド不織布は、使われる場所によっ
て、高度の難燃性が要求されることが多い。
【0003】材料の難燃性に関する規格としては、米国
のUL(Underwriter´s Laboratory)規格がある。U
L94の規格はプラスチック材料の難燃性に関する規格
であるが、レジンボンド不織布に関しても当該規格が妥
当性を有するものとして、事実上これに準じて難燃性を
認定している。
【0004】UL94のV−0、V−1、V−2は、ス
トリップ状の試験片を垂直に垂下し、その下端にバーナ
ーで着火したとき、炎を遠ざけたときに炎が速やかに消
えること、燃焼が継続しないこと及び、着火した溶融物
が滴下しないことを試験するものであり、V−0が最も
高度の難燃性を要求する。
【0005】またUL94のHF−1、HF−2、HB
Fは、特にプラスチックの発泡体の難燃性に関する規格
であって、ストリップ状の試験片を金網上に水平に載置
し、その試験片の一端にバーナーで着火したとき、上記
V規格よりは緩やかであるものの、おおむね同様の難燃
性が要求され、HF−1が最も厳しい難燃性を要求して
いる。
【0006】而して自動車や各種家庭電気製品、音響機
器などにおいては、その設計時にそこに使用される部品
に関して必要とする難燃性を、UL94規格に準拠して
指定することが行われている。
【0007】而して、一般にレジンボンド不織布は、ウ
ェブとして通常のポリエステル繊維、ナイロン繊維、ア
クリル繊維などを使用したものでは、炎に当てると繊維
が収縮し、前記UL94の規格に適合し得ない。
【0008】そこで従来は、ポリ塩化ビニル繊維又はポ
リ塩化ビニリデン繊維を主体とするウェブに、アクリル
樹脂エマルジョンに燐系難燃剤を配合した樹脂液を含浸
させ、UL94V−0に合格する自消性の難燃性を有す
るレジンボンド不織布とすることが行われてきていた。
【0009】また前記UL94HF−1に合格するもの
としては、ポリクラール(ポリビニルアルコールとポリ
塩化ビニルとの共重合体)繊維又は、ポリ塩化ビニリデ
ンを主体とするウェブに、アクリル樹脂を含浸して、自
消性の難燃性を有するレジンボンド不織布が使用されて
いる。
【0010】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら塩化ビニ
ルや塩化ビニリデン組成物は、ハロゲンである塩素を含
んでいるため、燃焼時に塩化水素等の腐食性ガスやダイ
オキシン等の有毒ガス発生の可能性がある。
【0011】このため前述のようにウェブに塩化ビニル
又は塩化ビニリデンを使用した場合には、そのレジンボ
ンド不織布を部品として組み込んだ製品は、それが廃棄
物となった場合にこれらを焼却処分し難いという問題が
あり、産業廃棄物としての処理が困難になってきてい
る。
【0012】本発明はかかる事情に鑑みなされたもので
あって、焼却時に有害なガスを発生することがなく、且
つUL94規格のV−0又はHF−1に適合する難燃性
を有するレジンボンド不織布を提供することを目的とす
るものである。
【0013】
【課題を解決するための手段】而して本願第一の発明
は、燐系難燃剤を練り込んだ難燃性レーヨン繊維、通常
のレーヨン繊維及び/又はポリアクリルニトリル繊維を
部分的に炭化してなる耐炎化繊維を混紡したウェブに、
アクリル樹脂40〜70重量部と燐系難燃剤60〜30
重量部とを混合したエマルジョン樹脂を、ウェブ重量1
00に対して20〜150重量部を含浸してなることを
特徴とするものである。
【0014】本発明においては、前記ウェブとしては、
難燃性レーヨン繊維70〜100重量部と、レーヨン繊
維30〜0重量部とを混紡したものが適当である。また
他のウェブの構成として、難燃性レーヨン繊維0〜10
0重量部と、耐炎化繊維100〜0重量部とよりなるも
のを使用することも好ましい。
【0015】本発明においてウェブとして使用される難
燃性レーヨン繊維は、原液に燐系の難燃剤を添加して練
り込み、その原液を紡糸することによって得られるレー
ヨン繊維である。
【0016】ここで使用される燐系の難燃剤は、分子中
に燐原子を含む物質であって、一般に燐系難燃剤として
使用されるものとをそのまま使用することができる。例
えば赤燐のような燐単体、燐酸カルシウム、燐酸チタニ
ウム、燐酸アンモニウム、燐酸とアミン類との塩などの
ような燐酸塩類、トリブチルフォスフェート、トリフェ
ニルフォスフェートなどのような燐酸エステル類、ポリ
燐酸類、ポリ燐酸塩類、ポリ燐酸エステル類、燐酸又は
ポリ燐酸と各種アミン類とのアミド類、トリフェニルフ
ォスフィンオキサイドなどのようなフォスフィンオキサ
イド類、フェニルフォスフォランなどのようなフォスフ
ォラン類、ジフェニルフォスフォン酸などのようなフォ
スフォン酸類、フォスフィンスルフィド類などが挙げら
れる。またその使用量は、レーヨン原液に対して15重
量%程度が適当である。
【0017】また本発明における耐炎化繊維は、ポリア
クリルニトリル繊維を炭化して炭素繊維を作る過程にお
いて、当該ポリアクリルニトリル繊維を空気中で200
〜300℃に加熱して不融化処理し、部分的に炭化する
ことにより得られる繊維であって、その炭化度は60%
程度である。
【0018】この耐炎化繊維は、東邦レーヨン社製「パ
イロメックス」や、旭化成工業社製「ラスタン」などの
商品名で市販されており、瞬間耐熱温度が1300℃以
上であって、溶接スパッターが当たっても付着したり熔
融したりすることがなく、最低酸素指数(LOI値)5
5〜60の高い難燃性を有している。
【0019】第一の発明においては、難燃性レーヨン繊
維及び耐炎化繊維はそれぞれ単独で使用することがで
き、また任意の割合で混紡して使用することもできる
が、通常のレーヨン繊維は、難燃性レーヨン繊維又は耐
炎化繊維と混紡して使用するのが好ましく、その通常の
レーヨン繊維の使用量は、ウェブ全体の30%以下とす
るのが適当である。通常のレーヨン繊維が30%を超え
ると、難燃性レーヨン繊維や耐炎化繊維が相対的に減少
し、十分な難燃性を示さない。
【0020】また本発明においてエマルジョン樹脂に使
用される燐系難燃剤としては、前記難燃性レーヨン繊維
に使用したと同様に、一般に燐系難燃剤として使用され
ているものを使用することができる。
【0021】また特には、分子中に燐と窒素とを同時に
含む燐・窒素系難燃剤を使用するのが好ましい。燐・窒
素系難燃剤としては、例えば、エチルアミン、ブチルア
ミン、ジエチルアミン、エチレンジアミン、ブチレンジ
アミン、トリエチレンテトラミン、1,2−ジアミノシ
クロヘキサン、1,2−ジアミノシクロオクタンなどの
脂肪族アミン類、アニリン、フェニレンジアミンなどの
芳香族アミン類、又はアンモニアなどの、燐酸塩又はポ
リ燐酸塩、プロポキシフォスファゼン、フェノキシホス
ファゼン、メチルフェノキシフォスファゼン、アミノフ
ォスファゼンなどのフォスファゼン化合物、N,N−ジ
エチルフォスファミドなどの燐酸アミド類、ポリ(N,
N−ジエチルフォスファミド)等のポリ燐酸アミド類、
カルバミル燐酸塩類、カルバミルポリ燐酸塩類などが挙
げられる。
【0022】本発明におけるエマルジョン樹脂は、アク
リル樹脂40〜70重量部と、上記燐系難燃剤60〜3
0重量部とを混合したものである。難燃剤の量が少ない
と十分な難燃性を発揮することができず、また難燃剤が
多過ぎると、エマルジョンが不安定となって接着力が低
下し、また不織布の風合いが悪くなると言う問題が生じ
る。
【0023】本発明の難燃性レジンボンド不織布は、前
記ウェブにエマルジョン樹脂を含浸したものである。す
なわちウェブをエマルジョン樹脂に浸漬し、ウェブ10
0重量部に対してエマルジョン樹脂20〜150重量部
を含ませ、これを乾燥した後140℃で3〜5分間熱処
理する。
【0024】ウェブに対するエマルジョン樹脂の含浸量
が20重量部未満では、不織布の風合いが過度に柔かく
なり、また150重量部を超えると風合いが過度に硬く
なり、いずれも好ましくない。
【0025】また本願第二の発明は、難燃性レーヨン繊
維20〜80重量部と、レーヨン繊維80〜20重量部
とを混紡したウェブに、アクリル樹脂20〜150重量
部と燐系難燃剤40〜5重量部とを混合したエマルジョ
ン樹脂を、ウェブ重量100に対して20〜150重量
部を含浸してなることを特徴とするものである。
【0026】難燃性レーヨンがウェブ重量の20重量部
未満であると十分な難燃性を確保することができず、ま
た難燃性レーヨンが80重量部を超えると難燃性は向上
するものの、不必要にコスト高となり好ましくない。
【0027】またエマルジョン樹脂における難燃剤の添
加量が5重量部未満では、不織布の難燃性が不十分であ
り、また40重量部を超えると難燃性は向上するもの
の、不必要にコスト高となり好ましくない。
【0028】
【実施例】[実験1] (実施例1)燐系難燃剤を練り込んだ難燃性レーヨン繊
維(LENZING社製、商品名「LenzingViscose FR」、繊度
3D、カット長50mm)よりなる、目付80g/m2のウェ
ブに、アクリル樹脂(大日本インキ化学工業製、商品名
「ボンコートR3360」)65重量部に、燐・窒素系
難燃剤(丸菱油化製、ノンネンR996−1(ポリ燐酸
カルバメート))35重量部を混合したエマルジョン樹
脂を、固形分50g/m2の割合で含浸し、乾燥した後、1
40℃で5分間熱処理し、目付130g/m2のレジンボン
ド不織布を得た。
【0029】(比較例1)実施例1に示したと同じウェ
ブに、アクリル樹脂(実施例1と同じ)75重量部に燐
・窒素系難燃剤(実施例1と同じ)25重量部を混合し
たエマルジョン樹脂を、固形分50g/m2の割合で含浸
し、実施例1と同様に乾燥し熱処理して、目付130g/
m2のレジンボンド不織布を得た。
【0030】(実施例2)実施例1において示したと同
じ難燃性レーヨン繊維70重量部と通常のレーヨン繊維
(繊度3D、カット長50〜76mm)30重量部とよ
りなる目付80g/m2のウェブに、アクリル樹脂(実施例
1と同じ)60重量部に燐・窒素系難燃剤(実施例1と
同じ)40重量部とを混合したエマルジョン樹脂を、固
形分50g/m2の割合で含浸し、実施例1と同様に乾燥し
熱処理して、目付130g/m2のレジンボンド不織布を得
た。
【0031】(比較例2)実施例1に示したと同じ難燃
性レーヨン繊維65重量部と通常のレーヨン繊維35重
量部とよりなる80g/m2のウェブに、実施例2に示した
と同じエマルジョン樹脂を、固形分50g/m2含浸し、実
施例1と同様に乾燥し熱処理して、目付130g/m2の不
織布を得た。
【0032】(難燃性試験)前記実施例1、2及び比較
例1、2の各試料について、127mm×12.7mmの試
験片を5つ採取し、各試験片について前記UL94垂直
法により難燃性を試験し、結果を表1に示す。試験結果
の判定は、次の通りである。
【0033】 ○:UL94V−0に合格 △:自己消火性があるが、試験片の上端付近まで燃焼
し、合否すれすれ ×:不合格 総合判定:5つの試験片の内○が3つ以上を合格とす
る。
【0034】
【表1】
【0035】本発明の実施例1,2においては、UL9
4垂直法難燃性試験で合格水準であるが、比較例1,2
においては、UL94垂直法難燃性試験で試験片の上端
まで燃焼し、不合格という結果になった。
【0036】なお、エマルジョン樹脂における難燃剤の
配合割合を多くすれば、難燃性能は向上するが、不織布
としての物性値が低下する欠点が生じ、むやみに増やす
ことは有効とはいえない。
【0037】[実験2] (実施例3)実施例1に示したと同じ難燃性レーヨン繊
維50重量部と、耐炎化繊維(東邦レーヨン社製、商品
名パイロメックス、繊度2D、カット長50〜76m
m)50重量部とよりなる、目付80g/m2のウェブに、
アクリル樹脂(実施例1と同じ)65重量部と、燐・窒
素系難燃剤(実施例1と同じ)35重量部とを混合した
エマルジョン樹脂を、固形分50g/m2の割合で含浸し、
実施例1に述べたと同様に乾燥・熱処理して、目付13
0g/m2のレジンボンド不織布を得た。
【0038】(実施例4)実施例3に示したと同じ耐炎
化繊維よりなる80g/m2のウェブを使用して、実施例3
と同様にエマルジョン樹脂を含浸し、乾燥・熱処理し
て、130g/m2のレジンボンド不織布を得た。
【0039】(難燃性試験)前記実施例1並びに上記実
施例3及び4の各試料について、実験1と同様にUL9
4垂直法に基づく難燃性試験を行い、その結果を表2に
示す。試験結果の評価は、実験1に記した通りである。
【0040】
【表2】
【0041】表2に示されるように、本発明の実施例
1,3,及び4においていずれも、UL94垂直法難燃
性試験において、V−0に合格し得る水準であり、本発
明における燐系難燃剤を練り込んだ難燃性レーヨン繊維
と、耐炎化繊維のすべての混合範囲において、UL94
V−0に合格し得る難燃性を有する。
【0042】UL94V−0に合格するためには、不織
布が燃焼によって収縮しないこと及び、自己消火性を有
することが必要であるが、上記実施例1,2,3,4と
もにこの条件を満たしている。比較例1及び2は自己消
化性が不足するため、垂下した試験片の上端まで燃焼し
てしまった。
【0043】[実験3] (実施例5)実施例1に示したと同じ難燃性レーヨン繊
維50重量部と、通常のレーヨン繊維(実施例2と同
じ)50重量部とよりなる、目付80g/m2のウェブに、
アクリル樹脂(実施例1と同じ)80重量部と、燐・窒
素系難燃剤(丸菱油化製、ポリ燐酸カルバメート+燐酸
グアニジン、商品名ノンネンNF−2)20重量部とを
混合したエマルジョン樹脂を、固形分50g/m2の割合で
含浸し、実施例1に述べたと同様に乾燥・熱処理して、
目付130g/m2のレジンボンド不織布を得た。
【0044】(比較例3)実施例1に示したと同じ難燃
性レーヨン繊維のみよりなる、目付80g/m2のウェブ
に、アクリル樹脂(実施例1と同じ)のエマルジョン樹
脂を、固形分50g/m2の割合で含浸し・実施例1に述べ
たと同様に乾燥・熱処理して、目付130g/m2のレジン
ボンド不織布を得た。
【0045】上記実施例5及び比較例3の各試料につい
て、それぞれ152mm×50.8mmの試験片を5つ採取
し、各試験片について、UL94水平法により難燃性を
試験し、その結果を表3に示す。試験結果の評価は、次
の通りである。
【0046】 ○:UL94HF−1に合格(燃焼の影響距離が58mm
以内) ×:不合格(燃焼の影響距離が58mmを超える) 総合判定:5つの試験片のうち○が3つ以上を合格とす
る。
【0047】
【表3】
【0048】
【発明の効果】以上述べたように本発明によれば、レジ
ンボンド不織布がUL94の規格に適合する難燃性を示
し、且つハロゲンを含まないため焼却しても有害ガスを
発生することがなく、各種の機器における防塵、目隠
し、遮光、各種緩衝などの機能を有する部品として極め
て有用である。
フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) // D06M 101:08 D06M 101:08 101:28 101:28

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 燐系難燃剤を練り込んだ難燃性レーヨン
    繊維、通常のレーヨン繊維及び/又はポリアクリルニト
    リル繊維を部分的に炭化してなる耐炎化繊維を混紡した
    ウェブに、アクリル樹脂40〜70重量部と燐系難燃剤
    60〜30重量部とを混合したエマルジョン樹脂を、ウ
    ェブ重量100に対して20〜150重量部を含浸して
    なることを特徴とする、難燃性レジンボンド不織布
  2. 【請求項2】 前記ウェブが、難燃性レーヨン繊維70
    〜100重量部と、レーヨン繊維30〜0重量部とを混
    紡したものであることを特徴とする、請求項1に記載の
    難燃性レジンボンド不織布
  3. 【請求項3】 前記ウェブが、難燃性レーヨン繊維0〜
    100重量部と、耐炎化繊維100〜0重量部とよりな
    るものであることを特徴とする、請求項1に記載の難燃
    性レジンボンド不織布
  4. 【請求項4】 燐系難燃剤を練り込んだ難燃性レーヨン
    繊維20〜80重量部と、レーヨン繊維80〜20重量
    部とを混紡したウェブに、アクリル樹脂20〜150重
    量部と燐系難燃剤40〜5重量部とを混合したエマルジ
    ョン樹脂を、ウェブ重量100に対して20〜150重
    量部を含浸してなることを特徴とする、難燃性レジンボ
    ンド不織布
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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DE10312817A1 (de) * 2003-03-22 2004-10-07 Carl Freudenberg Kg Abdeckschicht für Motorraumauskleidung
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