JP6174120B2 - 多層シート - Google Patents
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Description
本出願は、参照により本明細書中に援用される2012年4月18日出願の米国仮特許出願第61/625,867号明細書に関して米国特許法第119条(e)に基づく特典を請求する。
(i)70〜90重量%のアラミド繊維および10〜30重量%の高分子バインダーを含み、
(ii)親水性であり、
(iii)第一の方向において少なくとも3ポンド/インチ、また第二の方向において少なくとも2ポンド/インチの湿潤引張強さを有し、その第二の方向が第一の方向に対して直角であり、
(iv)第一の方向において少なくとも7ポンド/インチ、また第二の方向において少なくとも5ポンド/インチの乾燥引張強さを有し、その第二の方向が第一の方向に対して直角であり、
(v)100ガーレー透気抵抗度(秒/100cc、20オンスシリンダー)以下の通気度を有し、
(vi)0.025〜0.175mmの厚さを有し、
(vii)0.25〜1.1g/ccの密度を有し、かつ
(viii)20〜70gsmの坪量を有する。
(i)無機耐火性プレートレットの水性スラリーを担体の一方の表面に付着させて層状シートを形成するステップ、および
(ii)この層状シートを80〜110℃の温度で、耐火層中の残留含水量が10重量%以下、かつ耐火層と担体の表面との間の接着強さが0.25ポンド/インチ以上になるまで乾燥するステップ
を含む層状シートの形成と、それに続く後続の処理の方法に関し、
その耐火性プレートレットは、
−スラリーの7〜13重量%を構成し、
−5A〜5000Aの粒子厚を有し、かつ
−15〜25μmの平均直径を有し、
その担体は、
(a)第一の方向において少なくとも3ポンド/インチおよび第二の方向において少なくとも2ポンド/インチの湿潤引張強さ(第二の方向が第一の方向に対して直角である)と、
(b)第一の方向において少なくとも7ポンド/インチおよび第二の方向において少なくとも5ポンド/インチの乾燥引張強さと、
(c)0.025〜0.175mmの厚さと、
(d)0.25〜1.1g/ccの密度と、
(e)100ガーレー透気抵抗度(秒/100cc、20オンスシリンダー)以下の通気度と、
(f)20〜70gsmの坪量と
を有し、かつ
この担体は、70〜90重量%のアラミド繊維と、10〜30重量%の高分子バインダーとを含む。
担体は、図1中の13および14にそれぞれ示される第一および第二表面を有する。
無機耐火層は、担体の少なくとも一方の表面に隣接する。耐火層は、15〜50gsmの乾燥単位面積当たり重量と、10重量%以下の残留含水率とを有する。幾つかの実施形態では耐火層は、20〜35gsmの乾燥単位面積当たり重量と、3重量%以下の残留含水率とを有する。この層を図1に12として示す。
層状シートの形成と、それに続く後続の処理の方法は、
(i)無機耐火性プレートレットの水性スラリーを担体の一方の表面に付着させて層状シートを形成するステップ、および
(ii)この層状シートを80〜110℃の温度で、耐火層中の残留含水量が10重量%以下、かつ耐火層と担体の表面との間の接着強さが0.25ポンド/インチ以上になるまで乾燥するステップ
を含み、
この耐火性プレートレットは、
−スラリーの7〜13重量%を構成し、
−5A〜5000Aの粒子厚を有し、かつ
−15〜25μmの平均直径を有し、
この担体は、
(a)第一の方向において少なくとも3ポンド/インチおよび第二の方向において少なくとも2ポンド/インチの湿潤引張強さ(第二の方向は第一の方向に対して直角である)と、
(b)第一の方向において少なくとも7ポンド/インチおよび第二の方向において少なくとも5ポンド/インチの乾燥引張強さと、
(c)0.025〜0.175mmの厚さと、
(d)0.25〜1.1g/ccの密度と、
(e)100ガーレー透気抵抗度(秒/100cc、20オンスシリンダー)以下の通気度と、
(f)20〜70gsmの坪量と
を有し、
その担体は、70〜90重量%のアラミド繊維と、10〜30重量%の高分子バインダーとを含む。
この層状シートは、断熱および音響ブランケット用の火炎バリア層における構成要素として使用することができる。そのようなブランケットの例は、米国特許出願公開第2011/0094826号明細書に記載されている。
担体の湿潤引張強さは、TAPPI T456 om−10 Tensile Breaking Strength of Water−saturated Paper and Paperboard(“Wet Tensile Strength”)に従って測定された。
固形分11.6重量%まで濃縮したバーミキュライト分散液を、厚さ3ミルのパラ−アラミド紙上にドクター・ブレードを使用して塗布し、紙上に耐火層を形成した。この紙は、DuPontから得た3ミルグレード紙であり、70〜90重量%のパラ−アラミド繊維および10〜30重量%のフィブリドの形態の高分子バインダーを含んだ。この紙を360℃でカレンダー加工して、坪量1.78オンス/平方ヤード、平均厚さ2.88ミル、密度0.83g/cc、ガーレー透気抵抗度6秒/100cc(20オンスシリンダー)、縦方向の乾燥引張強さ19ポンド/インチおよび横方向の乾燥引張強さ16ポンド/インチを有する仕上げ紙を生成した。湿潤引張強さは、縦方向が7.5ポンド/インチ、また横方向が6.3ポンド/インチであった。
これは、バインダー含量が45〜55%であることを除いて実施例1と同様であった。このDuPontから得たNomex(登録商標)メタ−アラミド紙は厚さ2ミルであった。これは、360℃でカレンダー加工することによって5ミルから薄くされ、坪量1.19オンス/平方ヤード、平均厚さ2.19ミル、密度0.75g/cc、ガーレー透気抵抗度450秒/25cc(20オンスシリンダー)、平滑度100シェフィールド単位未満、縦方向の乾燥引張強さ24ポンド/インチおよび横方向の乾燥引張強さ12ポンド/インチを有する仕上げ紙を生成した。湿潤引張強さは、縦方向が21.09ポンド/インチ、また横方向が6.20ポンド/インチであった。
これは、別の高密度化法を使用したことを除いて比較例Aと同様であった。この紙は、DuPontから得た商用グレードの紙であった。これを200℃でカレンダー加工して、坪量1.8オンス/平方ヤード、平均厚さ2.63ミル、密度0.92g/cc、ガーレー透気抵抗度20秒/100cc(20オンスシリンダー)、縦方向の乾燥引張強さ17.69ポンド/インチおよび横方向の乾燥引張強さ13.67ポンド/インチを有する仕上げ紙を生成した。湿潤引張強さは、縦方向が5.49ポンド/インチ、また横方向が5.37ポンド/インチであった。
これは、低温高密度化法を使用したことを除いて比較例Aと同様であった。この紙は、Dupontから得た5ミルグレードのNomex(登録商標)であり、200℃でカレンダー加工して、坪量1.18オンス/平方ヤード、平均厚さ1.66ミル、密度0.96g/cc、ガーレー透気抵抗度1865秒/25cc(20オンスシリンダー)、平滑度100シェフィールド単位未満、縦方向の乾燥引張強さ15.22ポンド/インチおよび横方向の乾燥引張強さ7.89ポンド/インチを有する仕上げ紙を生成した。湿潤引張強さは、縦方向が5.8ポンド/インチ、また横方向が2.22ポンド/インチであった。
固形分10.6重量%まで濃縮したバーミキュライト分散液を、厚さ2ミルの金属蒸着した(metallized)ポリエステルフィルム上にスロットダイ塗工システムを使用して塗布し、フィルム上に耐火層を形成した。フィルムは片面を金属蒸着された。塗料をフィルムの金属蒸着された面に塗布した。このフィルムは、商品名MylarでE.I.DuPont de Nemours and Co.,Wilmington,DEから得た。無機耐火層の含水率が5%未満になるまで、その塗布されたフィルムをオーブン中で110℃以下の温度で乾燥した。総乾燥時間は75分を超え、それは60℃で15分、71℃で15分、82℃で15分、93℃で15分、および99℃で15分超の段階的な乾燥を含んだ。この無機耐火層は35gsmの乾燥塗膜重量を有した。紙および耐火層を別々のロール上に巻き取った。
固形分13重量%まで濃縮したバーミキュライト分散液を、厚さ6μmのポリエーテルエーテルケトン(PEKK)フィルム上にスロットダイ塗工システムを使用して塗布し、フィルム上に耐火層を形成した。このフィルムは、Cytec Industries,Woodland Park,NJから得たグレードDS−Eであった。無機耐火層の含水率が5%未満になるまで、その塗布されたフィルムをオーブン中で110℃以下の温度で乾燥した。乾燥時間は45分を超え、それは71℃で9分、82℃で6分、93℃で6分、および96℃で25分の段階的な乾燥を含んだ。この無機耐火層は33gsmの乾燥塗膜重量を有した。フィルムと耐火層の二層複合体をロール上に巻き取った。
固形分7.5重量%まで濃縮したバーミキュライト分散液を、厚さ0.5ミルのポリイミドフィルム上にロール式ナイフ塗工システムを使用して塗布し、フィルム上に耐火層を形成した。このフィルムは、DuPontから商品名Kaptonで得た。無機耐火層の含水率が5%未満になるまで、その塗布されたフィルムをオーブン中で110℃以下の温度で乾燥した。乾燥時間は75分を超え、それは71℃で20分、82℃で20分、93℃で20分、および96℃で25分超の段階的な乾燥を含んだ。無機耐火層は33gsmの目標乾燥塗膜重量を有した。フィルムと耐火層の二層複合体をロール上に巻き取った。
固形分10.8重量%まで濃縮したバーミキュライト分散液を、厚さ2ミルのポリイミド(Kapton(登録商標))フィルム上にスロットダイ塗工システムを使用して塗布し、フィルム上に耐火層を形成した。無機耐火層の含水率が5%未満になるまで、その塗布されたフィルムをオーブン中で110℃以下の温度で乾燥した。乾燥時間は75分を超え、それは71℃で9分、82℃で6分、93℃で6分、および96℃で60分の段階的な乾燥を含んだ。無機耐火層は33gsmの乾燥塗膜重量を有した。フィルムと耐火層の二層複合体をロール上に巻き取った。
これは、フィルム層が金属蒸着面を有しないことを除いて実施例Cと同様であった。結果は、延焼特性を除いて比較例Fの場合と同じであった。無機耐火層側を火炎に曝した場合、無機耐火層は効果的な火炎バリアとして働いたが、二層複合体全体が高分子フィルム側で延焼した。
バーミキュライト分散液を、厚さ5.6ミルの補強したポリエチレンシート上にドクター・ブレードを使用して塗布した。ポリエチレンシートは、DuPontから得たTyvek(登録商標)グレード1056Dであった。無機耐火層の含水率が5%未満になるまで、その塗布されたシートをオーブン中で90℃で乾燥した。乾燥時間は30分であった。耐火層の乾燥坪量は37gsmであった。
固形分10.8重量%まで濃縮したバーミキュライト分散液を、厚さ11ミルの親水性の未仕上(gray)のRagKraft紙上にスロットダイ塗工システムを使用して塗布し、紙上に耐火層を形成した。紙は、50重量%のセルロース繊維および50重量%の綿繊維のブレンドからなり、Crocker Technical Papersから得た。
本発明のまた別の態様は、以下のとおりであってもよい。
〔1〕第一および第二表面を有する担体と、前記担体の少なくとも一方の表面に隣接した無機耐火層とを備えた層状シートであって、前記耐火層が15〜50gsmの乾燥単位面積当たり重量を有し、前記耐火層と前記担体の前記表面との間の接着強さが0.25ポンド/インチ以上であり、かつ前記担体が、
(i)70〜90重量%のアラミド繊維および10〜30重量%の高分子バインダーを含み、
(ii)親水性であり、
(iii)第一の方向において少なくとも3ポンド/インチ、また第二の方向において少なくとも2ポンド/インチの湿潤引張強さを有し、前記第二の方向が前記第一の方向に対して直角であり、
(iv)第一の方向において少なくとも7ポンド/インチ、また第二の方向において少なくとも5ポンド/インチの乾燥引張強さを有し、前記第二の方向が前記第一の方向に対して直角であり、
(v)100ガーレー透気抵抗度(秒/100cc、20オンスシリンダー)以下の通気度を有し、
(vii)0.025〜0.175mmの厚さを有し、
(viii)0.25〜1.1g/ccの密度を有し、かつ
(ix)20〜70gsmの坪量を有する、
層状シート。
〔2〕前記耐火層が10重量%以下の残留含水量を有する、前記〔1〕に記載の層状シート。
〔3〕前記無機耐火層がバーミキュライトを含む、前記〔1〕に記載の層状シート。
〔4〕前記紙を構成する前記アラミド繊維が、メタ−アラミド、パラ−アラミド、またはこれらの混合物である、前記〔1〕に記載の層状シート。
〔5〕濡れた場合、前記層状シートが2%以下の収縮を有する、前記〔1〕に記載の層状シート。
〔6〕前記耐火層が、20〜35gsmの乾燥単位面積当たり重量を有する、前記〔1〕に記載の層状シート。
〔7〕前記紙が、第一の方向において少なくとも5ポンド/インチ、また第二の方向において少なくとも4ポンド/インチの湿潤引張強さを有し、前記第二の方向が前記第一の方向に対して直角である、前記〔1〕に記載の層状シート。
〔8〕前記紙が、第一の方向において少なくとも15ポンド/インチ、また第二の方向において少なくとも10ポンド/インチの乾燥引張強さを有し、前記第二の方向が前記第一の方向に対して直角である、前記〔1〕に記載の層状シート。
〔9〕前記紙が、30ガーレー透気抵抗度(秒/100cc、20オンスシリンダー)以下の通気度を有する、前記〔1〕に記載の層状シート。
〔10〕前記紙が、10ガーレー透気抵抗度(秒/100cc、20オンスシリンダー)以下の通気度を有する、前記〔1〕に記載の層状シート。
〔11〕前記担体が、0.025〜0.100mm(1〜4ミル)の厚さを有する、前記〔1〕に記載の層状シート。
〔12〕前記担体が、0.025〜0.075mm(1〜3ミル)の厚さを有する、前記〔1〕に記載の層状シート。
〔13〕前記担体が、0.50〜1.1g/ccの密度を有する、前記〔1〕に記載の層状シート。
〔14〕前記担体が、0.65〜0.95g/ccの密度を有する、前記〔1〕に記載の層状シート。
〔15〕前記耐火層と前記担体の前記表面との間の接着強さが、少なくとも0.8ポンド/インチである、前記〔1〕に記載の層状シート。
Claims (1)
- 第一および第二表面を有する担体と、前記担体の少なくとも一方の表面に隣接した無機耐火層とを備えた層状シートであって、前記耐火層が15〜50gsmの乾燥単位面積当たり重量を有し、前記耐火層と前記担体の前記表面との間の接着強さが0.25ポンド/インチ以上であり、かつ前記担体が、
(i)70〜90重量%のアラミド繊維および10〜30重量%の高分子バインダーを含み、
(ii)親水性であり、
(iii)第一の方向において少なくとも3ポンド/インチ、また第二の方向において少なくとも2ポンド/インチの湿潤引張強さを有し、前記第二の方向が前記第一の方向に対して直角であり、
(iv)第一の方向において少なくとも7ポンド/インチ、また第二の方向において少なくとも5ポンド/インチの乾燥引張強さを有し、前記第二の方向が前記第一の方向に対して直角であり、
(v)100ガーレー透気抵抗度(秒/100cc、20オンスシリンダー)以下の通気度を有し、
(vii)0.025〜0.175mmの厚さを有し、
(viii)0.25〜1.1g/ccの密度を有し、かつ
(ix)20〜70gsmの坪量を有する、
層状シート。
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