JP2012062608A - Flame-retardant laminated fiber structure - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a flame-retardant laminated fiber structure that has excellent flame retardancy and heat resistance, high tensile strength and shear strength, and an excellent dimensional stability in use, and can suitably be used for a cushioning material and a thermal insulation material.SOLUTION: There is provided a flame-retardant laminated fiber structure that is formed by laminating a fiber web on at least one surface of a woven fabric and satisfies the following requirements a) to d): a) the fiber web comprises a staple fiber of a flame-proofing fiber, a meta-type aromatic polyamide staple fiber, and a para-type aromatic polyamide staple fiber; b) the laminated fiber structure has a basis weight of 100 to 700 g/m; c) the woven fabric has a basis weight of 40 to 150 g/m; and d) the woven fabric and the fibers constituting the fiber web are at least partially entangled.

Description

本発明は、難燃性が要求されるクッション材、断熱材として利用することができる難燃積層繊維構造体に関する。   The present invention relates to a flame retardant laminated fiber structure that can be used as a cushion material and a heat insulating material that are required to have flame retardancy.

近年、安全性の向上ならびに確保のため、難燃性および耐熱性に優れた不織布がクッション材あるいは断熱材として、各種輸送移動機に使用されている。該不織布には軽量化の観点より、難燃性および耐熱性に優れた有機繊維が使用されており、代表的な繊維としてメタ型芳香族ポリアミド(メタフェニレンイソフタルアミド)、パラ型芳香族ポリアミド(パラフェニレンテレフタラミド)、耐炎化繊維などが使用されている。例えば、耐炎化短繊維不織布と長繊維不織布とをニードルパンチにて一体化させたニードルパンチ不織布が提案されている(特許文献1)。   In recent years, in order to improve and secure safety, nonwoven fabrics excellent in flame retardancy and heat resistance have been used as cushioning materials or heat insulating materials in various transport mobile devices. From the viewpoint of weight reduction, the nonwoven fabric uses organic fibers excellent in flame retardancy and heat resistance. As typical fibers, meta-type aromatic polyamide (metaphenylene isophthalamide), para-type aromatic polyamide ( Paraphenylene terephthalamide), flame-resistant fiber, etc. are used. For example, a needle punched nonwoven fabric in which a flame-resistant short fiber nonwoven fabric and a long fiber nonwoven fabric are integrated by a needle punch has been proposed (Patent Document 1).

しかしながら、メタ型芳香族ポリアミド繊維単独からなる不織布は、難燃性および耐熱性に優れ、前記特性を有する不織布の中では比較的安価であるものの、引張強力が低い問題があった。一方で、パラ型芳香族ポリアミド繊維単独からなる不織布は、引張強度に優れるもののせん断強度が低く、不織布表面と水平方向からの応力に弱く、残じんが発生し易いなど、難燃性に劣る問題があった。また酸化アクリル繊維は耐熱性および難燃性に優れるものの、引張強度およびせん断強度が非常に低い問題があった。そのため、使用時の不織布形態の安定性に優れ、且つ耐熱性および難燃性に優れた不織布はこれまでなく、実用性に優れた耐熱性および難燃性を有する不織布が望まれていた。   However, a nonwoven fabric made of a meta-type aromatic polyamide fiber alone has excellent flame retardancy and heat resistance, and is relatively inexpensive among nonwoven fabrics having the above characteristics, but has a problem of low tensile strength. On the other hand, non-woven fabrics consisting of para-type aromatic polyamide fibers alone have excellent tensile strength but low shear strength, are weak against stress from the surface of the nonwoven fabric and in the horizontal direction, and are less likely to generate dust. was there. Oxidized acrylic fibers are excellent in heat resistance and flame retardancy, but have a problem of very low tensile strength and shear strength. Therefore, there has never been a nonwoven fabric excellent in stability of the nonwoven fabric form at the time of use and excellent in heat resistance and flame retardancy, and a nonwoven fabric having heat resistance and flame retardancy excellent in practical use has been desired.

特開2008−5901号公報JP 2008-5901 A

本発明の目的は、難燃性および耐熱性に優れ、引張強度ならびにせん断強度が高く、使用時の形態安定性に優れ、クッション材や断熱材に好適に用いることができる難燃積層繊維構造体を提供することにある。   An object of the present invention is a flame retardant laminated fiber structure excellent in flame retardancy and heat resistance, high in tensile strength and shear strength, excellent in form stability during use, and suitable for use as a cushioning material or a heat insulating material. Is to provide.

本発明者は上記目的を達成するために鋭意検討した結果、かかる目的は、
織布の少なくとも片面に繊維ウェブが積層されてなる積層繊維構造体であって、下記要件a)〜d)を満足することを特徴とする難燃積層繊維構造体、
a)繊維ウェブが、耐炎化繊維のステープルファイバー、メタ型芳香族ポリアミドステープルファイバー、及び、パラ型芳香族ポリアミドステープルファイバーを含む
b)積層繊維構造体の目付が100〜700g/mである
c)織布の目付が40〜150g/mである
d)織布と繊維ウェブを構成する繊維同士が少なくとも一部で交絡している
により達成できることを見出した。
As a result of intensive studies to achieve the above object, the present inventor has
A flame retardant laminated fiber structure in which a fiber web is laminated on at least one surface of a woven fabric, and satisfies the following requirements a) to d):
a) The fiber web includes flame-resistant fiber staple fiber, meta-type aromatic polyamide staple fiber, and para-type aromatic polyamide staple fiber. b) The basis weight of the laminated fiber structure is 100 to 700 g / m 2. D) The fabric weight is 40 to 150 g / m 2 d) It has been found that this can be achieved by at least partially entangled the fibers constituting the woven fabric and the fiber web.

また好ましくは、耐炎化繊維が、ポリアクリルニトリル繊維をプレオキシダイズドした酸化アクリル繊維である難燃積層繊維構造体であり、パラ型芳香族ポリアミドが、ポリパラフェニレンテレフタルアミドポリアミドまたはコポリパラフェニレン・3,4’−オキシジフェニレン・テレフタルアミドである難燃積層繊維構造体であり、織布が、有機繊維、天然繊維、金属繊維のいずれか1つあるいはこれらの2以上の組合せからなる難燃積層繊維構造体であり、ニードルパンチ処理及び/又はスパンレース処理により、織布と繊維ウェブを構成する繊維同士が交絡している難燃積層繊維構造体であり、織布に対する繊維ウェブの重量比が2〜10である難燃積層繊維構造体であり、繊維ウェブの全重量に対する耐炎化繊維のステープルファイバーの重量が10〜30重量%である難燃積層繊維構造体である。   Preferably, the flame-resistant fiber is a flame retardant laminated fiber structure in which a polyacrylonitrile fiber is an oxidized acrylic fiber preoxidized with a polyacrylonitrile fiber, and the para-type aromatic polyamide is a polyparaphenylene terephthalamide polyamide or a copolyparaphenylene. A flame-retardant laminated fiber structure that is 3,4′-oxydiphenylene terephthalamide, and the woven fabric is made of any one of organic fibers, natural fibers, metal fibers, or a combination of two or more thereof A flame retardant laminated fiber structure, which is a flame retardant laminated fiber structure in which fibers constituting the woven fabric and the fiber web are entangled by needle punching and / or spunlace treatment, and the weight of the fiber web relative to the woven fabric A flame retardant laminated fiber structure having a ratio of 2 to 10 and having a flame resistant fiber staple weight relative to the total weight of the fiber web. The weight of the bar is poorly 燃積 layer fiber structure is 10 to 30 wt%.

本発明の難燃積層繊維構造体は、耐炎化繊維のステープルファイバーおよびメタ型芳香族ポリアミドステープルファイバーおよびパラ型芳香族ポリアミドステープルファイバーを含むことで、高い難燃性および耐熱性を有し、使用時の形態安定性に優れる。   The flame-retardant laminated fiber structure of the present invention includes flame retardant fiber staple fiber, meta-type aromatic polyamide staple fiber and para-type aromatic polyamide staple fiber, and has high flame resistance and heat resistance. Excellent shape stability at the time.

せん断強度測定サンプルの概略図である。It is the schematic of a shear strength measurement sample.

以下、本発明の実施の形態について詳細に説明する。
本発明の難燃積層繊維構造体は、織布の少なくとも片面に繊維ウェブが積層されてなる積層繊維構造体であって、前記繊維ウェブが、耐炎化繊維のステープルファイバー、メタ型芳香族ポリアミドステープルファイバー、パラ型芳香族ポリアミドステープルファイバーを含み、積層繊維構造体の目付が100〜700g/m、織布の目付が40〜150g/mであり、織布と繊維ウェブを構成する繊維同士が少なくとも一部で交絡していることを特徴とする。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail.
The flame retardant laminated fiber structure of the present invention is a laminated fiber structure in which a fiber web is laminated on at least one side of a woven fabric, and the fiber web is a staple fiber of a flame resistant fiber, a meta-type aromatic polyamide staple. Fibers, including para-type aromatic polyamide staple fibers, the basis weight of the laminated fiber structure is 100 to 700 g / m 2 , the basis weight of the woven fabric is 40 to 150 g / m 2 , and the fibers constituting the woven fabric and the fiber web Is entangled at least partially.

本発明に使用される耐炎化繊維とは、芳香族ポリアミド繊維以外の難燃耐炎性繊維を指し、耐炎化ステープルファイバーとしては、ポリアクリルニトリル繊維をプレオキシダイズドした酸化アクリルステープルファイバー(東邦テナックス(株)製「パイロメックス」、旭化成(株)製「ラスタン」)が好ましく例示される。   The flame-resistant fiber used in the present invention refers to a flame-retardant flame-resistant fiber other than the aromatic polyamide fiber, and the flame-resistant staple fiber is an oxidized acrylic staple fiber (Toho Tenax) preoxidized with polyacrylonitrile fiber. “Pyromex” manufactured by Co., Ltd. and “Lastane” manufactured by Asahi Kasei Co., Ltd.) are preferably exemplified.

また、本発明においてパラ型芳香族ポリアミドステープルファイバーとは、ポリアミドを構成する繰り返し単位の80mol%以上(好ましくは90molル%以上)が、下記式(1)で表される芳香族ホモポリアミド、または、芳香族コポリアミドからなるステープルファイバーである。ここでAr1、Ar2は芳香族基を表し、なかでも下記式(2)から選ばれた同一の、または、相異なる芳香族基からなるものが好ましい。但し、芳香族基の水素原子は、ハロゲン原子、低級アルキル基、フェニル基などで置換されていてもよい。   In the present invention, the para-type aromatic polyamide staple fiber is an aromatic homopolyamide in which 80 mol% or more (preferably 90 mol% or more) of repeating units constituting the polyamide is represented by the following formula (1), or A staple fiber made of an aromatic copolyamide. Here, Ar1 and Ar2 represent an aromatic group, and among them, those composed of the same or different aromatic groups selected from the following formula (2) are preferable. However, the hydrogen atom of the aromatic group may be substituted with a halogen atom, a lower alkyl group, a phenyl group, or the like.

このようなパラ型芳香族ポリアミドの製造方法や繊維特性については、例えば、英国特許第1501948号公報、米国特許第3733964号公報、第3767756号公報、第3869429号公報、日本国特許の特開昭49−100322号公報、特開昭47−10863号公報、特開昭58−144152号公報、特開平4−65513号公報などに記載されている。   For example, British Patent No. 1501948, US Pat. No. 3,733,964, US Pat. No. 3,767,756, US Pat. No. 3,869,429, Japanese Patent Application Laid-Open No. No. 49-10032, JP-A 47-10863, JP-A 58-144152, JP-A 4-65513 and the like.

このようなパラ型芳香族ポリアミドステープルファイバーの具体例としては、ポリパラフェニレンテレフタルアミドポリアミドステープルファイバー(帝人アラミドB.V.社製「トワロン」、デュポン(株)製「ケブラー」)、コポリパラフェニレン・3,4’−オキシジフェニレン・テレフタルアミドステープルファイバー(帝人テクノプロダクツ(株)製「テクノーラ」)などが例示される。   Specific examples of such para-type aromatic polyamide staple fibers include polyparaphenylene terephthalamide polyamide staple fibers (“Twaron” manufactured by Teijin Aramid BV, “Kevlar” manufactured by DuPont), and copolyparaphenylene. Examples include 3,4'-oxydiphenylene terephthalamide staple fiber (“Technola” manufactured by Teijin Techno Products Co., Ltd.).

メタ型芳香族ポリアミドステープルファイバーは延鎖結合の50モル%以上が非共軸で非平行の芳香族ポリアミドであり、例えば、ジカルボン酸としてテレフタル酸、イソフタル酸等の1種又は2種以上と、ジアミンとしてメタフェニレンジアミン、4,4−ジアミノフェニルエーテル、4,4−ジアミノジフェニルメタン、キシリレンジアミン等の1種又は2種以上を使用したホモポリマー又は共重合ポリマーからなる短繊維を挙げることができ、その代表的な例としては、ポリメタフェニレンイソフタルアミド、ポリメタキシレンテレフタルアミド、或いは、イソフタル酸クロライド、テレフタル酸クロライド及びメタフェニレンジアミン等を共重合せしめたコポリアミドからなる短繊維がある。これらの中で、くり返し単位の80モル%以上、好ましくは、90モル%以上がメタフェニレンイソフタルアミドである芳香族ポリアミド短繊維の延鎖結合の50モル%以上が非共軸で非平行の芳香族ポリアミドであって、例えば、ジカルボン酸として、テレフタル酸、イソフタル酸等の一種又は二種以上と、ジアミンとしてメタフェニレンジアミン、4,4−ジアミノフェニルエーテル、4,4’−ジアミノジフェニルメタン、キシリレンジアミン等の一種又は二種以上を使用したホモポリマー又は共重合ポリマーステープルファイバーを挙げることができ、その代表的な例としてはポリメタフェニレンイソフタルアミド、ポリメタキシレンテレフタルアミド、あるいはイソフタル酸クロライド、テレフタル酸クロライド、メタフェニレンジアミン等を共重合せしめた共重合ポリマーからなるステープルファイバー等であり、これらの中で特に繰り返し単位の80モル%以上、さらに好ましくは、90モル%以上がメタフェニレンイソフタルアミドである芳香族ポリアミドであり、具体的には、ポリメタフェニレンイソフタルアミドステープルファイバー(例えば、デュポン(株)製「ノーメックス」、帝人テクノプロダクツ(株)製「テイジンコーネックス」)等が例示される。   The meta-type aromatic polyamide staple fiber is an aromatic polyamide in which 50 mol% or more of the chain bonds are non-coaxial and non-parallel, for example, one or more dicarboxylic acids such as terephthalic acid and isophthalic acid, Examples of the diamine include short fibers made of a homopolymer or copolymer using one or more of metaphenylenediamine, 4,4-diaminophenyl ether, 4,4-diaminodiphenylmethane, xylylenediamine, and the like. As typical examples, there are short fibers made of polymetaphenylene isophthalamide, polymetaxylene terephthalamide, or copolyamide obtained by copolymerizing isophthalic acid chloride, terephthalic acid chloride, metaphenylenediamine, and the like. Among these, 80 mol% or more, preferably 90 mol% or more of the repeating unit is 50 mol% or more of the chain bond of the aromatic polyamide short fiber whose metaphenylene isophthalamide is non-coaxial and non-parallel fragrance. For example, terephthalic acid, isophthalic acid or the like as dicarboxylic acid, and metaphenylenediamine, 4,4-diaminophenyl ether, 4,4'-diaminodiphenylmethane, xylylene as diamine Homopolymer or copolymer polymer staple fibers using one or more of amines and the like can be mentioned, and typical examples thereof include polymetaphenylene isophthalamide, polymetaxylene terephthalamide, isophthalic acid chloride, terephthalate. Acid chloride, metaphenylene A staple fiber made of a copolymer obtained by copolymerizing an amine or the like, and among these, an aromatic polyamide in which 80 mol% or more, more preferably 90 mol% or more of the repeating unit is metaphenylene isophthalamide. Specific examples include polymetaphenylene isophthalamide staple fibers (for example, “NOMEX” manufactured by DuPont, “Teijin Conex” manufactured by Teijin Techno Products Co., Ltd.), and the like.

本発明の積層繊維構造体の目付は、クッション性ならびに重量を両立する観点より、100g/m以上、700g/m以下が好ましく、200g/m以上、600g/m以下がより好ましい。 The basis weight of the laminated fiber structure of the present invention is preferably 100 g / m 2 or more and 700 g / m 2 or less, more preferably 200 g / m 2 or more and 600 g / m 2 or less from the viewpoint of achieving both cushioning properties and weight.

本発明においては、繊維ウェブを構成する耐炎化繊維のステープルファイバーおよびメタ型芳香族ポリアミドステープルファイバーおよびパラ型芳香族ポリアミドステープルファイバーの単繊維繊度は特に限定されないが、積層繊維構造体の引張強度およびせん断強度の観点より、0.6dtex以上、5.6dtex以下が好ましく、より好ましくは1.7以上、3dtex以下が好ましい。また繊維長は特に限定されないが、カード工程通過性の観点より、25mm以上、80mm以下が好ましく、より好ましくは38mm以上、76mm以下が好ましい。   In the present invention, the single fiber fineness of the staple fiber, meta-type aromatic polyamide staple fiber, and para-type aromatic polyamide staple fiber of the flameproof fiber constituting the fiber web is not particularly limited, but the tensile strength of the laminated fiber structure and From the viewpoint of shear strength, it is preferably 0.6 dtex or more and 5.6 dtex or less, more preferably 1.7 or more and 3 dtex or less. The fiber length is not particularly limited, but is preferably 25 mm or more and 80 mm or less, more preferably 38 mm or more and 76 mm or less, from the viewpoint of card process passability.

さらに、本発明において、耐炎化繊維のステープルファイバーは、積層繊維構造体の難燃性の観点より、繊維ウェブ全重量の10〜30重量%が好ましく、より好ましくは15〜25重量%である。10重量%未満の場合、難燃性が低くなり、30重量%を超える場合は、積層繊維構造体の引張強度およびせん断強度が低下する。   Furthermore, in the present invention, the flame resistant fiber staple fiber is preferably 10 to 30% by weight, more preferably 15 to 25% by weight, based on the total weight of the fiber web, from the viewpoint of flame retardancy of the laminated fiber structure. When it is less than 10% by weight, the flame retardancy is low, and when it exceeds 30% by weight, the tensile strength and shear strength of the laminated fiber structure are lowered.

メタ型芳香族ポリアミドステープルファイバーは、積層繊維構造体のせん断強度の観点より、繊維ウェブ全重量の10重量%以上が好ましく、20重量%以上がより好ましい。10重量%未満の場合、積層繊維構造体のせん断強度が低く、長期的な形態安定性が悪くなる。   From the viewpoint of the shear strength of the laminated fiber structure, the meta-type aromatic polyamide staple fiber is preferably 10% by weight or more, more preferably 20% by weight or more of the total weight of the fiber web. When it is less than 10% by weight, the shear strength of the laminated fiber structure is low, and long-term form stability is deteriorated.

パラ型芳香族ポリアミドステープルファイバーは、積層繊維構造体の引張強度の観点より、繊維ウェブ全重量の20重量%以上が好ましく、30重量%以上がより好ましい。20重量%未満の場合、積層繊維構造体の引張強度が低く、取扱性に劣る。   From the viewpoint of the tensile strength of the laminated fiber structure, the para-type aromatic polyamide staple fiber is preferably 20% by weight or more, more preferably 30% by weight or more of the total weight of the fiber web. When it is less than 20% by weight, the laminated fiber structure has low tensile strength and is inferior in handleability.

繊維ウェブの製造方法は特に限定されないが、ステープルファイバーをフラットカードまたはローラカード等のカード機により開繊し、シート状にする方法、ステープルファイバーを高速流体で開繊しながらベルト上にランダムに積層する方法が例示できる。   The method for producing the fiber web is not particularly limited, but the staple fibers are opened by a card machine such as a flat card or a roller card to form a sheet, and the staple fibers are randomly laminated on the belt while being opened with a high-speed fluid. The method of doing can be illustrated.

本発明において、繊維ウェブは少なくとも織布の片面に積層していることが好ましく、より好ましくは両面に積層することにより、積層繊維構造体の寸法安定性がより向上する。   In the present invention, the fiber web is preferably laminated on at least one side of the woven fabric, and more preferably, the dimensional stability of the laminated fiber structure is further improved by laminating on both sides.

また、積層繊維構造体の寸法安定性が良くするために、ニードルパンチ処理及び/又はスパンレース処理により繊維ウェッブの繊維同士、織布と繊維ウェッブの繊維同士を交絡させることが好ましい。ニードルパンチ処理は公知のニードルパンチ機を用いて打ち込み密度、ニードルのバーブ、深度は交絡の程度を見ながら決める。スパンレース処理は公知の高圧水流絡合機により繊維同士を交絡させる。圧や密度は交絡の程度で決めることができる。   Further, in order to improve the dimensional stability of the laminated fiber structure, it is preferable to interlace the fibers of the fiber web and the fibers of the woven fabric and the fiber web by needle punching and / or spunlace processing. In the needle punching process, the driving density, needle barb and depth are determined using a known needle punching machine while observing the degree of confounding. In the spunlace treatment, the fibers are entangled by a known high-pressure hydroentanglement machine. Pressure and density can be determined by the degree of confounding.

本発明で使用する織布は、有機繊維、天然繊維、金属繊維のいずれか1つあるいはその組合せからなる紡績糸およびまたはマルチフィラメントでもよい。好ましくは融点が200℃以上あるいは融点を有せず熱分解開始温度が200℃以上の繊維からなる紡績糸およびまたはマルチフィラメントが良い。融点あるいは熱分解開始温度が200℃未満の場合、織布の溶融およびまたは分解により、溶融物およびまたは分解物が不織布表面へ移動し、例えばプレス材として使用した場合、プレスされる相手材に付着する可能性がある。織布を構成する繊維は特に限定されないが、例えばポリエチレンテレフタレート繊維、レーヨン繊維、アセテート繊維、ビニロン繊維、ナイロン6繊維、ナイロン66繊維、芳香族ポリアミド繊維、全芳香族ポリエステル繊維等が例示される。これらの繊維素材は単独、もしくは2種以上の繊維を混合して使用することも可能である。   The woven fabric used in the present invention may be a spun yarn and / or multifilament made of one or a combination of organic fibers, natural fibers, and metal fibers. Preferably, a spun yarn and / or multifilament made of fibers having a melting point of 200 ° C. or higher or having no melting point and a thermal decomposition starting temperature of 200 ° C. or higher is preferable. When the melting point or thermal decomposition start temperature is less than 200 ° C., the melt and / or decomposed material moves to the nonwoven fabric surface due to melting and / or decomposition of the woven fabric. For example, when used as a pressing material, it adheres to the pressed counterpart material there's a possibility that. The fibers constituting the woven fabric are not particularly limited, and examples thereof include polyethylene terephthalate fibers, rayon fibers, acetate fibers, vinylon fibers, nylon 6 fibers, nylon 66 fibers, aromatic polyamide fibers, wholly aromatic polyester fibers, and the like. These fiber materials can be used alone or in admixture of two or more kinds.

織布の構造は特に限定されないが、例えば平織、綾織、朱子織を好ましく例示できる。また、織布の目付は40〜150g/mが好ましい。40g/m未満では積層繊維構造体の寸法安定性が劣り、150g/mを超えると例えばニードルパンチ処理を行う場合にニードル針が破損しやすくなる。 Although the structure of the woven fabric is not particularly limited, for example, plain weave, twill weave and satin weave can be preferably exemplified. Further, the basis weight of the woven fabric is preferably 40 to 150 g / m 2 . Is less than 40 g / m 2 poor dimensional stability of the laminated fiber structure, needle needle is easily damaged when performing exceeds 150 g / m 2 such as needle punching process.

前記織布に対する前記繊維ウェブ全重量に対して重量比(繊維ウェブ重量/織布重量)が2〜10であることが好ましい。前記重量比が2未満あるいは10を超える場合、理由は明らかになっていないが、繊維同士の交絡が悪いためか、積層繊維構造体のせん断強度が低くなり、積層繊維構造体の寸法安定性に劣る。   It is preferable that a weight ratio (fiber web weight / woven fabric weight) is 2 to 10 with respect to the total weight of the fiber web with respect to the woven fabric. When the weight ratio is less than 2 or more than 10, the reason is not clear, but the entanglement between the fibers is bad, or the shear strength of the laminated fiber structure is lowered, and the dimensional stability of the laminated fiber structure is reduced. Inferior.

本発明によれば、耐炎化繊維のステープルファイバーおよびメタ型芳香族ポリアミドステープルファイバーおよびパラ型芳香族ポリアミドステープルファイバーが積層繊維構造体に含まれ、ニードルパンチ処理およびまたはスパンレース処理により繊維同士が交絡せしめられることで、積層繊維構造体の難燃性に優れ、引張強度およびせん断強度が高くなり、形態安定性に優れた難燃積層繊維構造体を得ることができる。   According to the present invention, the staple fiber of the flame resistant fiber, the meta-type aromatic polyamide staple fiber, and the para-type aromatic polyamide staple fiber are included in the laminated fiber structure, and the fibers are entangled by the needle punching process and / or the spunlace process. By being caulked, the flame retardancy of the laminated fiber structure is excellent, the tensile strength and the shear strength are increased, and a flame retardant laminate fiber structure excellent in form stability can be obtained.

以下、実施例に基づいて本発明をさらに詳細に説明する。しかし、以下の例によって、本発明が限定されることはない。なお、実施例中の各特性値は下記の方法で測定した。
(1)繊維ウェブならびに積層繊維構造体目付:JIS L1913に準じて測定した。
(2)織布目付:JIS L1096に準じて測定した。
(3)積層繊維構造体のLOI:JIS L1913に準じて測定した。
(4)積層繊維構造体の引張強度:JIS L1913に準じて測定した。
(5)積層繊維構造体のせん断強度:
2cm角の正方形に打抜かれた積層繊維構造体の両面に、熱硬化性接着剤(住友スリーエム(株)製Y−582A)を貼り付け、図1に示すように、幅2cm、長さ5cm、厚み1mmのステンレス板2枚と貼り合せ、0.3kg/cmの圧力を付与した上で180℃、15分間の熱処理を行うことで固定した。その後、インストロン社製定速引張装置にて20mm/minの速度でステンレス板を引張り、積層繊維構造体のタテおよびヨコ方向の最大せん断強度をそれぞれ3点算出し、その平均値を求めた。
Hereinafter, the present invention will be described in more detail based on examples. However, the present invention is not limited by the following examples. In addition, each characteristic value in an Example was measured with the following method.
(1) Fiber web and laminated fiber structure basis weight: Measured according to JIS L1913.
(2) Woven fabric weight: Measured according to JIS L1096.
(3) LOI of laminated fiber structure: Measured according to JIS L1913.
(4) Tensile strength of laminated fiber structure: measured in accordance with JIS L1913.
(5) Shear strength of laminated fiber structure:
A thermosetting adhesive (Sumitomo 3M Co., Ltd. Y-582A) was attached to both sides of the laminated fiber structure punched into a 2 cm square, and as shown in FIG. The two stainless steel plates having a thickness of 1 mm were bonded together, and fixed by performing heat treatment at 180 ° C. for 15 minutes after applying a pressure of 0.3 kg / cm 2 . Thereafter, the stainless steel plate was pulled at a rate of 20 mm / min with an Instron constant speed tension device, and the maximum shear strength in the vertical and horizontal directions of each laminated fiber structure was calculated, and the average value was obtained.

[実施例1]
(有)竹内製作所製のカーディング、クロスラッピング装置を使用し、単繊維繊度が2.2dtex、繊維長が51mmの酸化アクリルステープルファイバー(東邦テナックス株式会社製パイロメックス)20重量%、単繊維繊度が2.2dtex、繊維長が51mmのメタ型芳香族ポリアミドステープルファイバー(帝人テクノプロダクツ株式会社製コーネックス)40重量%、単繊維繊度が1.7dtex、繊維長が50mmのパラ型芳香族ポリアミドステープルファイバー(帝人アラミドB.V.社製トワロン)40重量%の混綿された繊維ウェブを2枚作成し、目付66g/mのコーネックス織布(帝人テクノプロダクツ株式会社製、品番CO2016)中間に配した積層体を得た。
次いで、(有)竹内製作所製のニードルパンチ装置を使用し、オルガン製ニードルパンチ用針(FTD−68 36CSM)を用い、積層体の両面を、それぞれ針深度10mm、100本/cmの打込密度でニードリングした後、同様の装置、ニードル針を使用し、針深度8mm、400本/cmの打込密度でニードリングし、積層繊維構造体を製造した。結果を表1に示す。
[Example 1]
(With) Takeuchi Seisakusho carding and cross wrapping equipment, single fiber fineness of 2.2dtex, fiber length of 51mm oxide acrylic staple fiber (Toho Tenax Co., Ltd. Pyromex) 20 wt%, single fiber fineness 40% by weight of meta-type aromatic polyamide staple fiber (conex manufactured by Teijin Techno Products Ltd.) having a fiber length of 2.2 dtex and a fiber length of 51 mm, a para-type aromatic polyamide staple having a single fiber fineness of 1.7 dtex and a fiber length of 50 mm Fiber (Teijin Aramid BV Co., Ltd. Twaron) 40% by weight blended two fiber webs were prepared, and a 66 g / m 2 Conex fabric (Teijin Techno Products Co., Ltd., product number CO2016) in the middle. A laminated body was obtained.
Next, using a needle punch device manufactured by Takeuchi Seisakusho, using an organ needle punch needle (FTD-68 36CSM), both sides of the laminate were driven at a needle depth of 10 mm and 100 needles / cm 2 , respectively. After needling at a density, the same apparatus and needle were used, and needled was made at a needle depth of 8 mm and a driving density of 400 needles / cm 2 to produce a laminated fiber structure. The results are shown in Table 1.

[実施例2]
混綿比率を変えてウェブを製造する変更する以外は、請求項1と同様にして積層繊維構造体を製造した。結果を表1に示す。
[Example 2]
A laminated fiber structure was produced in the same manner as in claim 1 except that the web was produced by changing the blend ratio. The results are shown in Table 1.

[実施例3]
目付110g/mのコーネックス織布(帝人テクノプロダクツ株式会社製、品番CO1700)に変更する以外は、請求項1と同様にして積層繊維構造体を製造した。結果を表1に示す。
[Example 3]
A laminated fiber structure was produced in the same manner as in claim 1 except that the fabric was changed to a Conex woven fabric having a basis weight of 110 g / m 2 (manufactured by Teijin Techno Products Co., Ltd., product number CO1700). The results are shown in Table 1.

[比較例1]
繊維ウェブを単繊維繊度が2.2dtex、繊維長が51mmの酸化アクリルステープルファイバー(東邦テナックス株式会社製パイロメックス)100重量%に変更する以外は、請求項1と同様にして積層繊維構造体を製造した。結果を表1に示す。
[Comparative Example 1]
A laminated fiber structure is formed in the same manner as in claim 1 except that the fiber web is changed to 100% by weight of oxidized acrylic staple fiber (Pyromex manufactured by Toho Tenax Co., Ltd.) having a single fiber fineness of 2.2 dtex and a fiber length of 51 mm. Manufactured. The results are shown in Table 1.

[比較例2]
繊維ウェブを単繊維繊度が2.2dtex、繊維長が51mmのメタ型芳香族ポリアミドステープルファイバー(帝人テクノプロダクツ株式会社製コーネックス)100重量%に変更する以外は、請求項1と同様にして積層繊維構造体を製造した。結果を表1に示す。
[Comparative Example 2]
Laminated in the same manner as in claim 1 except that the fiber web is changed to 100 wt% of a meta-type aromatic polyamide staple fiber (conex manufactured by Teijin Techno Products Co., Ltd.) having a single fiber fineness of 2.2 dtex and a fiber length of 51 mm. A fiber structure was produced. The results are shown in Table 1.

[比較例3]
繊維ウェブを単繊維繊度が1.7dtex、繊維長が50mmのパラ型芳香族ポリアミドステープルファイバー(帝人アラミドB.V.社製トワロン)100重量%に変更する以外は、請求項1と同様にして積層繊維構造体を製造した。結果を表1に示す。
[Comparative Example 3]
Except for changing the fiber web to 100% by weight of para-type aromatic polyamide staple fiber (Twaron manufactured by Teijin Aramid BV Co.) having a single fiber fineness of 1.7 dtex and a fiber length of 50 mm, the same as in claim 1 A laminated fiber structure was produced. The results are shown in Table 1.

[比較例4]
繊維ウェブを単繊維繊度が2.2dtex、繊維長が51mmの酸化アクリルステープルファイバー(東邦テナックス株式会社製パイロメックス)50重量%、単繊維繊度が2.2dtex、繊維長が51mmのメタ型芳香族ポリアミドステープルファイバー(帝人テクノプロダクツ株式会社製コーネックス)50重量%の混綿ウェブに変更する以外は、請求項1と同様にして積層繊維構造体を製造した。結果を表1に示す。
[Comparative Example 4]
Meta-type aromatic with 50% by weight of oxidized acrylic staple fiber (Pyromex manufactured by Toho Tenax Co., Ltd.) having a single fiber fineness of 2.2 dtex and a fiber length of 51 mm, a single fiber fineness of 2.2 dtex and a fiber length of 51 mm A laminated fiber structure was produced in the same manner as in claim 1 except that it was changed to a 50% by weight blended web of polyamide staple fiber (Conex manufactured by Teijin Techno Products Co., Ltd.). The results are shown in Table 1.

[比較例5]
繊維ウェブを単繊維繊度が2.2dtex、繊維長が51mmの酸化アクリルステープルファイバー(東邦テナックス株式会社製パイロメックス)50重量%、単繊維繊度が1.7dtex、繊維長が50mmのパラ型芳香族ポリアミドステープルファイバー(帝人アラミドB.V.社製トワロン)50重量%の混綿ウェブに変更する以外は、請求項1と同様にして積層繊維構造体を製造した。結果を表1に示す。
[Comparative Example 5]
The fiber web is a para-aromatic having a single fiber fineness of 2.2 dtex and a fiber length of 51 mm of oxidized acrylic staple fiber (Pyromex manufactured by Toho Tenax Co., Ltd.) 50% by weight, a single fiber fineness of 1.7 dtex, and a fiber length of 50 mm. A laminated fiber structure was produced in the same manner as in claim 1 except that the mixed fiber web was changed to a 50% by weight polyamide staple fiber (Teijin Aramid BV Corp. Twaron). The results are shown in Table 1.

[比較例6]
繊維ウェブを単繊維繊度が2.2dtex、繊維長が51mmのメタ型芳香族ポリアミドステープルファイバー(帝人テクノプロダクツ株式会社製コーネックス)50重量%、単繊維繊度が1.7dtex、繊維長が50mmのパラ型芳香族ポリアミドステープルファイバー(帝人アラミドB.V.社製トワロン)50重量%の混綿ウェブに変更する以外は、請求項1と同様にして積層繊維構造体を製造した。結果を表1に示す。
[Comparative Example 6]
The fiber web has a meta-type aromatic polyamide staple fiber (conex manufactured by Teijin Techno Products Co., Ltd.) having a single fiber fineness of 2.2 dtex and a fiber length of 51 mm, 50% by weight, a single fiber fineness of 1.7 dtex, and a fiber length of 50 mm. A laminated fiber structure was produced in the same manner as in claim 1 except that it was changed to a 50% by weight blended web of para-type aromatic polyamide staple fiber (Twaron manufactured by Teijin Aramid BV). The results are shown in Table 1.

[比較例7]
繊維ウェブ目付を高くする以外は、請求項1と同様にして積層繊維構造体を製造した。結果を表1に示す。
[Comparative Example 7]
A laminated fiber structure was produced in the same manner as in claim 1 except that the fiber web basis weight was increased. The results are shown in Table 1.

本発明の積層繊維構造体は、難燃性が要求されるクッション材、断熱材として利用することができる。   The laminated fiber structure of the present invention can be used as a cushion material and a heat insulating material that require flame retardancy.

a ステンレス板
b 不織布
a Stainless steel plate b Non-woven fabric

Claims (7)

織布の少なくとも片面に繊維ウェブが積層されてなる積層繊維構造体であって、下記要件a)〜d)を満足することを特徴とする難燃積層繊維構造体。
a)繊維ウェブが、耐炎化繊維のステープルファイバー、メタ型芳香族ポリアミドステープルファイバー、及び、パラ型芳香族ポリアミドステープルファイバーを含む
b)積層繊維構造体の目付が100〜700g/mである
c)織布の目付が40〜150g/mである
d)織布と繊維ウェブを構成する繊維同士が少なくとも一部で交絡している
A flame retardant laminated fiber structure, which is a laminated fiber structure in which a fiber web is laminated on at least one surface of a woven fabric, and satisfies the following requirements a) to d).
a) The fiber web includes flame-resistant fiber staple fiber, meta-type aromatic polyamide staple fiber, and para-type aromatic polyamide staple fiber. b) The basis weight of the laminated fiber structure is 100 to 700 g / m 2. D) The basis weight of the woven fabric is 40 to 150 g / m 2 d) The fibers constituting the woven fabric and the fiber web are at least partially entangled with each other.
耐炎化繊維が、ポリアクリルニトリル繊維をプレオキシダイズドした酸化アクリル繊維である請求項1記載の難燃積層繊維構造体。   The flame-retardant laminated fiber structure according to claim 1, wherein the flame-resistant fiber is an oxidized acrylic fiber obtained by preoxidizing polyacrylonitrile fiber. パラ型芳香族ポリアミドが、ポリパラフェニレンテレフタルアミドポリアミドまたはコポリパラフェニレン・3,4’−オキシジフェニレン・テレフタルアミドである請求項1〜2いずれかに記載の難燃積層繊維構造体。   The flame-retardant laminated fiber structure according to claim 1, wherein the para-type aromatic polyamide is polyparaphenylene terephthalamide polyamide or copolyparaphenylene 3,4′-oxydiphenylene terephthalamide. 織布が、有機繊維、天然繊維、金属繊維のいずれか1つあるいはこれらの2以上の組合せからなることを特徴とする請求項1〜3いずれかに記載の難燃積層繊維構造体。   The flame-retardant laminated fiber structure according to any one of claims 1 to 3, wherein the woven fabric is made of any one of organic fibers, natural fibers, metal fibers, or a combination of two or more thereof. ニードルパンチ処理及び/又はスパンレース処理により、織布と繊維ウッブを構成する繊維同士が交絡している請求項1〜4いずれかに記載の難燃積層繊維構造体。   The flame-retardant laminated fiber structure according to any one of claims 1 to 4, wherein fibers constituting the woven fabric and the fiber web are entangled by needle punch processing and / or spunlace processing. 織布に対する繊維ウェブの重量比が2〜10である請求項1〜5いずれかに記載の難燃積層繊維構造体。   The flame retardant laminated fiber structure according to any one of claims 1 to 5, wherein the weight ratio of the fiber web to the woven fabric is 2 to 10. 繊維ウェブの全重量に対する耐炎化繊維のステープルファイバーの重量が10〜30重量%である請求項1〜6いずれかに記載の難燃積層繊維構造体。   The flame-retardant laminated fiber structure according to any one of claims 1 to 6, wherein the weight of the staple fiber of the flame-resistant fiber relative to the total weight of the fiber web is 10 to 30% by weight.
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