KR102303317B1 - 난연성 시트 재료 - Google Patents

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KR102303317B1
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로렌조 모니카 로퍼즈
벤 롤링크
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데이진 아라미드 비.브이.
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Abstract

본 발명은 아라미드 펄프 30 내지 70중량%, 파라-아라미드, 유리 섬유, 탄소 섬유, 및 PEEK(폴리에테르 에테르케톤)로부터 선택된 난연성 단섬유 재료 30 내지 70중량%, 및 중합체 바인더 0.5 내지 15중량%를 포함하는, 10 내지 70g/m2의 면적중량(areal weight)을 가진 부직포 시트 재료인 것을 특징으로 하는 시트 재료에 관한 것이다. 또한, 본 발명에 따른 상기 시트 재료는 부드럽고, 구부러지며, 경량인 것으로 밝혀졌다. 따라서 본 발명에 따른 상기 시트 재료는 실내장식용품 재료의 특성에 유해한 영향을 주지 않으면서 실내장식용품 재료상의 백킹으로 적용할 수 있다. 그와 동시에, 본 발명에 따른 상기 시트 재료는 매우 우수한 난연성을 갖는다. 상기 아라미드 펄프는 바람직하게는 PPTA 펄프이다. 상기 난연성 단섬유 재료는 바람직하게는 파라-아라미드 및 유리 섬유로부터 선택된다.

Description

난연성 시트 재료{FIRE-RETARDANT SHEET MATERIAL}
본 발명은 실내장식용품 적용 분야(upholstery application)에 사용하기에 적합한 난연성 시트 재료에 관한 것이다.
난연성(fire retardancy)은 실내장식용품 적용 분야에서 중요한 특성이다. 이것은 종종 실내장식용품 재료(upholstery material)의 외부 장식 층에 대한 직접적인 방염성(flame retardant) 화학 물질의 국소 도포에 의해 달성된다. 그러나 이러한 구조물들의 난연성은 항상 적절한 것은 아닌 것으로 밝혀져 있다.
GB2152542는 성분들의 혼합물, 특히 아라미드 섬유, 모다크릴 섬유, 난연성 폴리에스테르, 및 난연성 비스코스로부터 선택되는 3개의 성분을 포함하는 삼성분계(three-component system)를 포함하는 난연성 직물을 기술하고 있다.
실내장식용품 적용 분야에서의 개선된 난연성에 대한 요구가 당해 업계에서 있어왔다. 그러나 상기 개선된 난연성은 실내장식용품 재료의 특성에 유해한 영향을 미치지 않아야 한다. 보다 구체적으로는, 실내장식용품 재료가 부드럽고(soft) 유연하게(flexible) 유지되어야 한다. 추가로, 상기 재료의 무게가 너무 크게 증가되지 않아야 한다. 본 발명은 이러한 문제점을 해결한다.
본 발명은 아라미드 펄프 30 내지 70중량%, 파라-아라미드, 유리 섬유, 탄소 섬유, 및 PEEK(폴리에테르 에테르케톤)로부터 선택된 난연성 단섬유 재료 30 내지 70중량%, 및 중합체 바인더 0.5 내지 15중량%를 포함하는, 10 내지 70g/m2의 면적중량(areal weight)을 가진 부직포인 것을 특징으로 하는 시트 재료에 관한 것이다.
또한, 본 발명에 따른 상기 시트 재료는 부드럽고, 구부러지며(pliable), 경량인 것으로 밝혀졌다. 따라서 본 발명에 따른 상기 시트 재료는 실내장식용품 재료의 특성에 유해한 영향을 주지 않으면서 실내장식용품 재료상의 백킹(backing)으로 적용할 수 있다. 그와 동시에, 본 발명에 따른 상기 시트 재료는 매우 우수한 난연성을 갖는다.
WO93/23620은 폴리(p-페닐렌 테레프탈아미드) 단섬유 및 폴리(m-페닐렌 이소프탈아미드) 피브리드(fibrid)의 캘린더링 처리된 시트의 열처리에 의해 높은 다공성의 강한 방향족 폴리아미드 종이를 제조하는 과정을 기술하고 있다. 난연성은 언급되어 있지 않고, 발명에 따른 상기 조성을 갖는 시트 재료에 대해서도 언급되어 있지 않다.
WO2005103376은 복합 구조물에 적합하고, 파라-아라미드 펄프, 플록, 및 임의의 중합체 바인더 재료의 배합물을 사용하여 만들어지는 아라미드 종이를 기술하고 있다. 난연성은 언급되어 있지 않고, 발명에 따른 상기 조성을 갖는 시트 재료에 대해서도 언급되어 있지 않다.
본 발명은 이하에서 보다 상세하게 설명한다.
본 발명에 따른 상기 시트 재료는 부직포이다. 직조물 재료(woven material)와는 대조적으로 부직포는 뛰어난 부드러움(softness) 및 구부러짐성(pliability)을 갖고 있음이 밝혀져 있다.
본 발명에 따른 상기 시트 재료는 10 내지 70g/m2의 면적중량을 갖고 있다. 만약 면적중량이 10g/m2 이하인 경우, 상기 시트 재료의 강도가 롤투롤 가공(roll to roll processing)에 부적절할 수 있기 때문에 상기 재료를 가공하기 어렵다. 면적중량이 70g/m2 이상인 경우, 상기 시트 재료의 구부러짐성에 유해한 영향을 미칠 수 있고, 상기 시트 재료가 공급하는 실내장식용품 재료의 중량이 증가될 것이다. 상기 시트 재료의 면적중량이 적어도 15g/m2, 특히 적어도 20g/m2인 것이 바람직할 수 있다. 상기 시트 재료의 면적중량이 최대 50g/m2, 특히 최대 40g/m2인 것이 바람직할 수 있다.
본 발명에 따른 상기 시트 재료는 일반적으로 평량(grammage) 및 밀도에 따라, 10 내지 200마이크론 범위의 두께를 갖는다. 일 실시 양태에서, 상기 시트 재료는 80 내지 160마이크론 범위의 두께를 갖는다.
본 발명에 따른 상기 시트 재료는 비교적 낮은 밀도를 가질 수 있다. 일 실시 양태에서, 상기 재료는 0.1 내지 0.5g/cm3 범위, 특히 0.1 내지 0.3g/cm3범위의 밀도를 갖는다. 상기와 같은 낮은 밀도는 종이가 비교적 높은 부드러움 및 구부러짐성을 갖도록 한다.
본 발명에 따른 상기 시트 재료는 30 내지 70중량%의 아라미드 펄프, 파라-아라미드, 유리섬유, 탄소 섬유, 및 PEEK(폴리에테르 에테르케톤)로 부터 선택된 30 내지 70중량%의 난연성 단섬유 재료, 및 0.5 내지 15중량%의 중합체 바인더를 포함한다. 이러한 3가지 성분들 모두는 낮은 면적중량에서의 특성들, 특히 강도, 부드러움, 구부러짐성 및 난연성의 바람직한 조합을 갖는 시트 재료를 얻는데 필수적임이 밝혀졌다.
상기 아라미드 펄프는 상기 시트 재료의 부드러움 및 구부러짐성 또는 유연성(flexibility) 또는 상기 시트 재료의 난연성에 특히 기여한다. 배경으로서, 당해 기술 분야에서 화학물질이 티슈와 같은 종이 재료의 부드러움을 향상시키기 위해 사용된다는 점이 언급될 수 있다. 이러한 화학물질은 난연성 적용 분야에서는 덜 바람직하고, 또한 본 발명의 시트 재료의 강도에 영향을 미칠 수 있다.
본 명세서에서 사용되는 용어 "펄프(pulp)"는 예를 들면 0.5 내지 6mm의 길이로 잘라진 후 피브릴화 단계를 거치는 아라미드 섬유로부터 유래되는 입자를 의미하며, 여기서 상기 섬유들은 더 굵은 줄기(stem)에 붙어 있는지 여부와 관계없이 피브릴을 형성하도록 잡아 당겨진다. 이 유형의 펄프는 예를 들면, 0.5 내지 6mm의 길이, 및 15 내지 85의 쇼퍼-리글러 값(Schopper-Riegler degree)인 것이 특징이다. 일부 실시 양태에서, 상기 펄프는 4 내지 20m2/g의 표면적(surface area)을 가질 수 있다.
본 명세서의 문맥에서, 상기 펄프라는 용어는 또한 피브릴, 즉 피브릴화된 부분을 주로 포함하고 섬유 줄기(fibre stem)는 거의 또는 전혀 포함하지 않는 "펄프"를 포함한다. 때로는 아라미드 피브릴로도 표시되는 이러한 펄프는, 예를들면 WO2004/099476에 기재된 바와 같이, 예를들면 용액으로부터의 직접 방사에 의해 얻어질 수 있고, "제트-방사 펄프(jet-spun pulp)"로 또한 알려져있다. 일 실시 양태에서, 상기 펄프는 전혀 건조되지 않은 펄프 및 적어도 100ml, 바람직하게는 적어도 150ml의 건조된 펄프의 캐나다 표준 여수도(Canadian Standard Freeness, CSF)에서의 차이로서 표현되는 구조적 불규칙성을 갖는다. 일 실시 양태에서는 상기 습윤 상(phase)에서 캐나다 표준 여수도(CSF) 값이 300ml 미만이고 건조 후 비표면적(specific surface area, SSA)이 7m2/g 미만이고, 길이가 250마이크론을 초과하는 입자에 대한 중량 가중 길이(WL 0.25)가 바람직하게는 1.2mm 미만, 보다 바람직하게는 1.0mm 미만인 피브릴이 사용된다. 적합한 피브릴 및 그 제조 방법은 예를들면 WO2005/059211에 기재되어 있다.
아라미드 펄프는 당해 업계에서 공지되어있고, 예를 들면, 테이진 아라미드 비.브이.(Teijin Aramid B.V.)가 시판하고 있다.
본 명세서에서 사용하는 용어 "아라미드(aramid)"는 방향족 디아민과 방향족 디카르복실산 할라이드의 축합 중합체인 방향족 폴리아미드를 의미한다. 아라미드는 메타-형, 파라-형, 및 메타-파라 형으로 존재할 수 있다.
메타-아라미드는 방향족 모이어티(moiety)들 사이의 결합들 중 적어도 85%가 메타-아라미드 결합인 아라미드로 정의된다. 파라-아라미드는 방향족 모이어티들 사이의 결합들 중 적어도 85%가 파라-아라미드 결합인 아라미드로 정의된다. 메타-파라-아라미드는 방향족 모이어티들 사이의 결합들 중 적어도 16%가 메타-아라미드 결합이고 방향족 모이어티들 사이의 결합들 중 적어도 16%가 파라-아라미드 결합인 아라미드로 정의된다. 메타-파라 아라미드(즉, 메타-결합 및 파라-결합을 갖는 공중합체)의 예는 약 33%의 메타-결합을 포함하는 코폴리파라페닐렌/3,4'-옥시-디페닐렌 테레프탈아미드(Technora®)이다.
바람직하게는 파라-아라미드가 본 발명에서 아라미드로 사용된다. 별도로 명시하지 않는 한, 상기 바람직한 사항은 본 명세서에 기재된 아라미드의 모든 형태(섬유, 펄프 등)에 적용된다. 본 발명에서 사용되는 파라-아라미드가 상기 파라-아라미드 결합의 형태의 방향족 모이어티들 사이의 결합을 적어도 90%, 보다 특히 적어도 95% 갖는 것이 바람직하다.
파라-아라미드의 예로는 폴리(파라페닐렌 테레프탈아미드), 폴리(4,4'-벤즈아닐리드 테레프탈아미드), 폴리(파라페닐렌-4,4'-비페닐렌디카르복실산 아미드), 및 폴리(파라-페닐렌-2,6-나프탈렌디카르복실산 아미드)가 언급될 수 있다. PPTA로 표시되기도 하는 폴리(파라-페닐렌 테레프탈아미드)의 사용이 특히 바람직하다. 상술한 바와 같이, 상기 아라미드 펄프는 바람직하게는 파라-아라미드 펄프, 특히 PPTA-펄프이다.
펄프는 30 내지 70중량%의 양으로 존재한다. 펄프의 양이 30중량% 미만인 경우, 상기 시트 재료의 부드러움 및 구부러짐성은 얻어지지 않을 것이다. 상한은 본 발명에 따른 상기 시트 재료에 존재하는 다른 성분들의 양에 따라 결정된다. 35 내지 60중량%의 펄프를 포함하는, 보다 특정적으로는 35 내지 55중량%의 펄프를 포함하는 상기 시트 재료가 바람직할 수 있다.
본 발명에 따른 시트 재료는 파라-아라미드, 유리 섬유, 탄소 섬유, 및 PEEK(폴리에테르 에테르케톤)으로부터 선택된 난연성 단섬유 재료를 30 내지 70중량% 포함한다. 난연성 섬유 재료는 화재의 원인이 제거될 때 스스로 소화(self-extinguish)하는 재료이다.
일 실시 양태에서는, 아라미드 섬유, 특히 파라-아라미드 섬유, 보다 특히 PPTA 섬유의 사용이 바람직하다고 여겨지며, 상기 사용이 낮은 면적중량에서 높은 강도와 높은 내화성이 조합된 시트 재료가 되도록 하는 것으로 밝혀졌기 때문이다. 또 다른 실시 양태에서는, 상기 난연성 섬유가 유리 섬유이다. 유리 섬유는 여러 다른 등급으로 널리 입수 가능하며, 하기 실시예들에서 볼 수 있는 바와 같이, 양호한 특성들을 갖는 시트 재료를 제공하는 것으로 밝혀졌다.
상기 시트 재료가 35 내지 60중량%의 난연성 섬유, 보다 특정적으로는 35 내지 55중량%의 난연성 섬유 재료를 포함하는 것이 바람직할 수 있다. 난연성 단섬유 재료의 단일한 유형을 사용하는 것이 가능하지만, 파라-아라미드, 유리 섬유, 탄소 섬유, 및 PEEK(폴리에테르 에테르케톤)로부터 선택된 난연성 단섬유 재료의 상이한 유형들의 조합의 사용 또한 본 발명의 범위내이다.
본 발명에 따른 상기 시트 재료에 사용되는 섬유는 예를 들어 3 내지 15mm의 길이를 가진다. 이 유형의 재료는, 종종 "단섬유", "쇼트컷(shortcut)", 또는 "플록"으로 표시되고, 예를 들어, 무한한 섬유를 원하는 길이로 절단하여 얻을 수 있다. 더 긴 길이를 가지는 섬유의 사용은 더 낮은 부드러움 및 더 낮은 구부러짐성을 가진 시트 재료를 만든다는 점이 밝혀졌다. 반면, 상기 길이가 3mm 미만인 경우, 상기 시트 재료의 강도가 불충분할 수 있다. 부드러움과 구부러짐성을 증가시키기 위해서 상기 섬유는 최대 10mm의 길이 범위, 보다 특히 최대 8mm의 길이 범위를 갖는 것이 바람직할 수 있다. 적절한 강도를 얻기 위해 상기 섬유는 적어도 4mm의 길이를 갖는 것이 바람직할 수 있다.
섬유의 두께는 넓은 범위, 예를 들면 2 내지 18마이크론의 넓은 범위 내에서 변할 수 있다. 하지만, 더 얇은 섬유는 증가된 부드러움 및 구부러짐성을 제공하기 때문에, 더 얇은 섬유가 바람직 할 수 있다는 점이 밝혀졌다. 그러므로, 상기 섬유는 13마이크론 미만, 보다 특히 10마이크론 미만, 특정적으로 2 내지 8마이크론의 범위의 두께를 갖는 것이 바람직할 수 있다.
본 발명에 따른 시트 재료는 0.5 내지 15중량%의 중합체 바인더를 포함한다. 중합체 바인더의 존재는 상기 시트 재료에 충분한 강도를 제공하기 위해 필요하다는 점이 밝혀졌다. 적합한 중합체 바인더는 당해 기술 분야에 공지되어있다. 적합한 중합체 바인더는 폴리올레핀, 폴리비닐 알코올, 폴리에스테르, 폴리에테르, 습윤 지력증강제(wet strength agent), 폴리에테르 등의 용융성 또는 가용성 물질을 포함한다. 현 시점에서는 폴리비닐 알코올의 사용이 바람직하다고 여겨진다. 상기 바인더는 0.5 내지 15중량%의 양으로 존재한다. 0.5중량% 미만의 바인더가 사용되는 경우, 상기 시트 재료의 강도는 롤투롤 공정에서 사용하기에 불충분할 것이다. 반면 다량의 바인더의 존재는, 상기 시트 재료의 부드러움, 구부러짐성, 및 내화성을 감소시키기 때문에, 해가 된다. 상기 바인더의 양은 0.5 내지 10중량%, 특히 0.5 내지 7중량%, 보다 특히 0.5 내지 5중량%의 범위가 되게 하는 것이 바람직하다. 일부 실시 양태에서, 더 적은 양, 예를 들면 0.5 내지 3중량%의 범위가 사용될 수 있다.
본 발명에 따른 시트 재료는 높은 구부러짐성을 갖는다. 일 실시 양태에서, 상기 시트 재료는 적어도 0.5mm/N, 보다 특히 적어도 0.7mm/N의 구부러짐성을 갖는다. 적어도 0.9mm/N과 같은 보다 높은 값 또한 얻을 수 있다. 적어도 1.2mm/N 또는 심지어 적어도 1.3mm/N의 값을 얻는 것도 가능하다. 구부러짐성은 Emtec TSA(Tissue Softness Analyser)를 사용하여 측정할 수 있다.
본 발명에 따른 시트 재료는 높은 부드러움을 갖는다. 일 실시 양태에서, 상기 시트 재료는 적어도 60, 보다 특히 적어도 70의 부드러움을 갖는다. 더 높은 값, 예를 들면, 적어도 75의 부드러움 또한 얻을 수 있다. 적어도 85 또는 심지어 적어도 85의 값을 얻는 것도 가능하다. 부드러움은 Emtec TSA를 사용하여 "감촉값(handfeel value)"으로서 측정될 수 있다.
본 발명에 따른 시트 재료의 강도 요건은 매우 엄격하지 않다. 주요 요건은 상기 시트 재료가 롤투롤 공정을 적용하여 가공될 수 있는 충분한 강도를 나타내는 것이다. 일 실시 양태에서, 상기 시트 재료는 적어도 1.0N/cm, 특히 적어도 1.3N/cm의 인장 강도를 갖는다. 인장 강도는 ISO 1924에 따라 측정된다.
특히 바람직한 실시 양태에서, 본 발명은 최대 8mm 및 적어도 4mm의 길이를 갖는 유리섬유와 함께, 30 내지 70중량%, 특히 35 내지 60중량%, 보다 특히 35 내지 55중량%의 파라-아라미드 펄프 및 30 내지 70중량%, 특히 35 내지 60중량%, 보다 특히 35 내지 55중량%의 유리섬유 및 0.5 내지 7중량%의 PVA 중합체 바인더를 포함하는, 20 내지 40g/m2의 면적중량 및 0.1 내지 0.3g/cm3의 밀도를 갖는 부직포 시트 재료인 시트 재료에 대한 것이다.
상기 시트 재료는 또한 상기 시트 재료의 특성들을 방해하지 않는 한, 추가의 성분들을 포함할 수 있다.
본 발명은 또한 본 발명의 시트 재료의 제조 방법에 관한 것이다. 본 발명에 따른 시트 재료의 제조 공정에서는 아라미드 펄프 및 난연성 섬유를 포함하는 현탁액, 일반적으로 수성 현탁액이 제조된다. 상기 현탁액은, 불규칙하게 혼합 직조된 재료의 매트(mat)가 다공성 스크린에 놓일 수 있도록, 상기 다공성 스크린 위에 도포된다. 예를 들어, 압착하고/하거나 진공을 인가한 후 건조시킴에 의해 물을 상기 매트로부터 제거하여, 상기 시트 재료를 형성한다. 상기 시트 재료에 바인더를 혼입시킬 수 있는 다양한 방법이 있다. 일 실시 양태에서, 상기 바인더는 상술한 현탁액에 혼입된다. 이 실시 양태에서, 상기 바인더는 일반적으로, 예를 들면 입자 또는 쇼트컷 섬유의 형태인 고체 재료이다. 다른 실시 양태에서는 제1 단계에서 상술한 바와 같은 현탁액으로부터 시트가 형성되고, 상기 바인더가 상기 시트 위에 도포된다. 이것은 일반적으로 탈수 후, 건조 전에 이루어진다. 상기 시트 위에의 상기 바인더의 도포는, 예를 들면, 바인더 용액을 상기 시트 위에 분무하거나, 또는 다른 적절한 방법에 의해 할 수 있다.
제지 공정에서 종종 종이의 밀도를 증가시키기 위해 캘린더링(calendering) 단계가 수행된다. 캘린더링 단계는 일반적으로, 상기 종이에 압력 및/또는 온도를 가하기 위해 상기 종이가 롤 세트를 통과하여 지나가는 것을 포함한다. 캘린더링 단계는 시트 재료의 특성, 특히 부드러움 및 구부러짐성에 유해한 영향을 미칠 수 있는 것으로 밝혀졌다. 따라서 상기 시트 재료에는 캘린더링 단계를 적용하지 않는 것이 바람직하다. 이것은 상술한 비교적 저밀도 종이를 얻기 위한 방법이다.
본 발명의 시트 재료는 실내장식용품 적용 분야에서 백킹으로 특히 유용하다. 본 발명은 또한 실내장식용품 재료 및 상술한 바와 같은 시트 재료를 포함하는 물체(object)에 관한 것이다. 상기 실내장식용품 재료는 실내장식용품 적용 분야에서 사용되는 임의의 재료, 예를 들면 텍스타일일 수 있을 뿐만 아니라, 가죽, 플라스틱 등일 수도 있다. 상기 물체는 가구일 수 있을 뿐만 아니라, 다른 적용 분야, 예를 들면 차, 기차, 배, 항공기의 내부 파트에서 사용되는 실내장식되는 물체일 수 있다.
상기 시트 재료는, 예를 들면, 실내장식용품 재료의 층을 제공하는 것, 시트 재료의 층을 제공하는 것, 및 예를 들면 접착제 중간층을 통하여, 상기 실내장식용품 재료의 층과 상기 시트 재료의 층을 함께 연결시키는 것을 포함하는 라미네이션(lamination) 공정을 통하여, 실내장식용품 재료의 배면(back)에 적용될 수 있다. 본 발명은 또한 실내장식용품 재료의 층 및 상술한 바와 같은 시트 재료의 층을 포함하는 난연성 실내장식용품 재료에 관한 것이다.
본 명세서에 기재된 상기 시트 재료의 실시 양태는 당업자에게 명백한 방식으로 서로 조합될 수 있는 점을 유의해야 한다. 상기 시트 재료에 대해 기재된 모든 실시 양태 및 특성들은 개별적으로 또는 조합하여 상기 시트 재료의 제조 방법에 또한 적용 가능하다. 상기 시트 재료에 대해 기재된 모든 실시 양태 및 특성들은 개별적으로 또는 조합하여 임의의 적용 분야에서의 이의 사용에 또한 적용가능하다.
본 발명은 이하의 실시예들을 참조하여, 이들에 또는 이들에 의해 한정되지 않고, 설명된다.
실시예
일반적인 제조 단계:
모든 방안(recipe)들은 ISO 5269-2의 방법에 따른 Rapid Koethen(RK) handsheet former에 대해 만들어졌다. 건조는 95℃에서 진공 하에서 RK-건조기를 이용하여 이루어졌다.
종이의 두께는 ASTM-D374에 따라 측정되었다.
인장 지수(TI)는 ISO 1924-2에 따라 측정되었다.
방염성 시험은 특정된 기간(통상 90초)동안 수평으로 위치시킨 시험 샘플 아래에 화염을 일으키고, 상기 화염이 종이를 뚫고 나가는데 걸리는 시간을 측정한다. 90초 후 화염을 제거하고 상기 재료가 스스로 소화할때까지 상기 시간을 측정한다.
구부러짐성은 또한 유연성으로 표시하고, 부드러움을 또한 감촉으로 표시하며, 이들은 Emtec TSA(Tissue Softness Analyzer)를 이용하여 측정되었다.
출발 물질은 다음과 같다:
두가지 종류의 PPTA 펄프가 사용되었다.
아라미드 펄프 유형 1은 1.15와 0.65mm 사이의 평균 길이(평균 값은 0.9mm), 및 12와 8.0m2/g 사이의 비표면적(평균 값은 10.0)을 갖는 파라-아라미드 펄프였다.
아라미드 펄프 유형 2는 0.75와 1.2mm 사이의 평균 길이(평균 값은 0.98mm), 16 내지 30의 쇼퍼 리글러 값(평균 값은 25)을 갖는 파라-아라미드 펄프였다.
두 종류의 유리 섬유가 사용되었다:
유리 섬유 유형 1은 6mm의 길이, 6.5마이크론의 두께, 및 85.85의 건조 고형분%를 갖고 있었다.
유리 섬유 유형 2는 10mm의 길이, 10마이크론의 두께, 및 89.61의 건조 고형분%를 갖고 있었다.
아라미드 섬유는 6mm의 길이 및 12마이크론의 두께를 갖는 트바론 쇼트컷(Twaron shortcut)이었다.
PVA 바인더는 Kuralon VPB 105-2 4mm(1.17 dT)이었다.
실시예 1
시트는 상술한 방법에 따라 제조하였다. 종이의 조성, 유연성, 및 감촉은 표 1에 제시되어 있다. 평량(grammage), 두께, 밀도, 인장 지수, 인장 강도, 및 파단 신도는 표 2에 제시되어 있다.
Figure 112016016081557-pct00001
Figure 112016016081557-pct00002
표 1로부터 알 수 있듯이, 모든 샘플은 적절한 유연성 및 감촉을 보여준다. 샘플 3과 샘플 5 사이의 비교는, 아라미드 섬유를 대신한 유리 섬유의 사용은 더 높은 유연성과 더 우수한 감촉을 가진 종이를 생성시킨다는 것을 보여준다. 샘플 2와 샘플 4 사이의 비교는 같은 결론을 뒷받침한다. 샘플 1, 2 및 3 사이의 비교는 PVA%의 감소와 아라미드 펄프 양의 증가는 유연성과 감촉의 증가를 가져온다는 것을 보여준다.
표 2로부터 모든 샘플은 적절한 특성들을 나타낸다는 것을 알 수 있다. 샘플 2와 4 또는 샘플 3과 5의 비교로부터 유리 섬유를 아라미드 섬유로 대체함은 강도의 증가를 가져오는 반면 유연성과 감촉에 영향을 미친다.
실시예 2
시트는 상술한 방법에 따라 제조하였다. 조성 및 방염성 결과는 표 3에 제시되어 있다.
Figure 112016016081557-pct00003
표 3으로부터 모든 재료는 일정 기간 후에 상기 재료가 스스로 소화한다는 점에서 난연성을 나타낸다는 것을 알 수 있다. 이것은 산업에서 요구하는 높은 수준의 안정성에 도달하게 하는 것을 가능하게 한다. 몇몇 경우에는 재료가 용락되지 않았다. 이는 본 발명에 따라 실내장식용품 재료에 제공되는 실내장식용품 구조의 온전함을 유지하는데 도움이 된다.

Claims (18)

  1. 아라미드 펄프 30 내지 60중량%, 파라-아라미드, 유리 섬유, 탄소 섬유, 및 PEEK(폴리에테르 에테르케톤)로부터 선택된 난연성 단섬유 재료 30 내지 60중량%, 및 용융성 물질인 중합체 바인더 0.5 내지 7중량%를 포함하는, 10 내지 70g/m2의 면적중량(areal weight)을 가진 부직포 시트 재료인 것을 특징으로 하는 시트 재료.
  2. 제1항에 있어서, 상기 면적중량이 적어도 15g/m2인 것을 특징으로 하는, 시트 재료.
  3. 제1항에 있어서, 상기 면적중량이 적어도 20g/m2 인 것을 특징으로 하는, 시트 재료.
  4. 제1항에 있어서, 상기 면적중량이 최대 50g/m2인 것을 특징으로 하는, 시트 재료.
  5. 제1항에 있어서, 상기 면적중량이 최대 40g/m2인 것을 특징으로 하는, 시트 재료.
  6. 제1항에 있어서, 상기 아라미드 펄프가 파라-아라미드 펄프 또는 PPTA 펄프인 것을 특징으로 하는, 시트 재료.
  7. 제1항에 있어서, 상기 난연성 단섬유 재료는 파라-아라미드 섬유 및 유리 섬유로부터 선택되는 것을 특징으로 하는, 시트 재료.
  8. 제1항에 있어서, 상기 단섬유 재료에서의 상기 섬유는 3 내지 15mm, 3 내지 10mm, 3 내지 8mm, 4 내지 15mm, 4 내지 10mm 또는 4 내지 8mm의 길이를 갖는 것을 특징으로 하는, 시트 재료.
  9. 제1항에 있어서, 상기 바인더는 0.5 내지 5중량% 또는 0.5 내지 3중량%의 양으로 존재하는 것을 특징으로 하는, 시트 재료.
  10. 제1항에 있어서, 파라-아라미드 펄프로부터 선택되는, 35 내지 60중량%의 펄프 또는 35 내지 55중량%의 펄프를 포함하는 것을 특징으로 하는, 시트 재료.
  11. 제1항에 있어서, 파라-아라미드 단섬유 및 유리 단섬유로부터 선택되는, 35 내지 60중량%의 난연성 단섬유 재료 또는 35 내지 55중량%의 난연성 단섬유 재료를 포함하는 것을 특징으로 하는, 시트 재료.
  12. 제1항 내지 제11항 중 어느 한 항에 기재된 시트 재료를 제조하는 방법으로서, 아라미드 펄프 및 난연성 섬유를 액체 상으로 포함하는 현탁액을 제조하고, 상기 현탁액을, 불규칙하게 혼합 직조된 재료의 매트(mat)가 다공성 스크린 위에 놓일 수 있도록, 상기 다공성 스크린 위에 도포하고, 상기 매트로부터 액체를 제거하고, 상기 매트를 건조시켜 상기 시트 재료를 형성하고, 여기서 상기 바인더는 상기 현탁액에 첨가되고/첨가되거나 상기 혼합 직조된 재료의 매트에 첨가됨을 특징으로 하는, 시트 재료를 제조하는 방법.
  13. 제12항에 있어서, 상기 바인더는 입자 또는 쇼트컷(shortcut) 섬유의 형태일 수 있는 고체 재료의 형태로 상기 현탁액에 혼입되는 것을 특징으로 하는, 방법.
  14. 제12항에 있어서, 상기 바인더는, 상기 혼합 직조된 재료의 매트에, 탈수 후, 건조 전에 도포되는 것을 특징으로 하는, 방법.
  15. 실내장식용품 재료(upholstery material) 및 제1항 내지 제11항 중 어느 한 항에 기재된 시트 재료를 포함하는 물체(object).
  16. 제15항에 있어서, 상기 물체는 실내장식용품으로 덮이는 가구이거나 또는 차, 기차, 배 또는 항공기의 내부 파트인 것을 특징으로 하는, 물체.
  17. 실내장식용품 재료의 층 및 제1항 내지 제11항 중 어느 한 항에 기재된 시트 재료의 층을 포함하는 실내장식용품 재료.
  18. 제17항에 기재된 실내장식용품 재료를 제조하는 방법으로서, 실내장식용품 재료의 층을 제공하는 단계, 시트 재료의 층을 제공하는 단계, 상기 실내장식용품 재료의 층과 상기 시트 재료의 층을 함께 연결시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는, 실내장식용품 재료를 제조하는 방법.
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