專利名稱：阻燃性布帛及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及適合用作汽車用薄板表皮材料、汽車用地板墊等車輛用內(nèi)部裝飾材料的阻燃性布帛。
背景技術(shù)：
在汽車用薄板表皮材料、汽車用地板墊等車輛用內(nèi)部裝飾材料中，為了提高火災(zāi)時(shí)的安全性，一般要求具有良好的阻燃性。為了適應(yīng)這樣的阻燃化要求，迄今為止，是通過(guò)在設(shè)置于汽車用地板墊的背面中的合成樹(shù)脂制成的襯里層中包含阻燃劑來(lái)進(jìn)行的。作為這樣的阻燃劑，大多使用例如在化學(xué)結(jié)構(gòu)中具有氯原子或溴原子等鹵素的阻燃劑(鹵素類阻燃劑)(參閱專利文獻(xiàn)1)。
但是，已知這些鹵素類阻燃劑在火災(zāi)時(shí)會(huì)產(chǎn)生氯化氫、鹵素氣體等有害物質(zhì)，從確保乘坐者的安全的方面出發(fā)并不優(yōu)選，并且還指出在使用后進(jìn)行焚燒處理時(shí)還會(huì)產(chǎn)生各種有害物質(zhì)，從地球環(huán)境的觀點(diǎn)出發(fā)，并不優(yōu)選。
其中，還提出了在形成上述襯里層的水系合成樹(shù)脂乳液中包含熱膨脹性石墨作為阻燃劑的技術(shù)方案(參閱專利文獻(xiàn)2)。根據(jù)該技術(shù)，除了能夠使其具有充分的阻燃性之外，在火災(zāi)或焚燒處理時(shí)也沒(méi)有有害物質(zhì)產(chǎn)生。
但是，在上述乳液中包含熱膨脹性石墨作為阻燃劑的情形中，為了進(jìn)一步提高其阻燃效果，常常同時(shí)包含多磷酸銨作為阻燃助劑(參閱專利文獻(xiàn)3)。
專利文獻(xiàn)1特開(kāi)平6-166148號(hào)公報(bào)(權(quán)利要求1，第0019段)專利文獻(xiàn)2特開(kāi)2001-73275號(hào)公報(bào)(權(quán)利要求1，第0015段)專利文獻(xiàn)3WO2004/033858A(第10頁(yè)第23～24行、第15頁(yè)表1)但是，在結(jié)合使用多磷酸銨作為阻燃劑的結(jié)構(gòu)(阻燃性布帛)中，雖然能夠保持初期的阻燃性能，但卻存在阻燃性布帛的熱老化時(shí)(長(zhǎng)時(shí)間的熱過(guò)程的負(fù)荷后)的阻燃性能降低的問(wèn)題。例如，在汽車內(nèi)部，特別是在夏季，車內(nèi)溫度變得相當(dāng)高，因而，在汽車用薄板表皮材料、汽車用地板墊等車輛用內(nèi)部裝飾材料用途中，熱老化時(shí)的阻燃性能優(yōu)良作為制品是非常重要的，因此，強(qiáng)烈需要充分地提高熱老化時(shí)的阻燃性能。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是鑒于該技術(shù)背景而作出的，其目的在于提供一種除了在火災(zāi)或焚燒處理時(shí)不產(chǎn)生有害物質(zhì)之外，還能夠使其具有充分的初期阻燃性，同時(shí)在熱老化時(shí)的阻燃性能也良好的阻燃性布帛。
本發(fā)明的其他的目的將通過(guò)后述實(shí)施方式而得到清楚的說(shuō)明。
為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供下述內(nèi)容。
一種阻燃性布帛，其特征在于在纖維布帛的背面形成有包含選自碳酸鈣和氫氧化鎂的至少1種無(wú)機(jī)化合物、熱膨脹性石墨和高分子物質(zhì)的襯里層，并且上述襯里層的固體成分附著量為50～150g/m2，上述熱膨脹性石墨的附著量為15～60g/m2，上述無(wú)機(jī)化合物的附著量為10～60g/m2。
如上述第1項(xiàng)所述的阻燃性布帛，其中，作為上述熱膨脹性石墨，使用在熱膨脹性石墨的表面的至少一部分上涂布有磷酸酯和表面活性劑的熱膨脹性石墨。
如上述第1項(xiàng)所述的阻燃性布帛，其中，作為上述熱膨脹性石墨，使用在熱膨脹性石墨的表面的至少一部分上隔著磷酸酯層而涂布有表面活性劑層的熱膨脹性石墨。
如上述第1～3任一項(xiàng)所述的阻燃性布帛，其中，上述熱膨脹性石墨的附著量/上述無(wú)機(jī)化合物的附著量＝0.3～3。
如上述第1～4任一項(xiàng)所述的阻燃性布帛，其中，上述襯里層具有發(fā)泡結(jié)構(gòu)，且其發(fā)泡倍率為1.1～15倍。
用作車輛用內(nèi)部裝飾材料的如上述第1～5任一項(xiàng)所述的阻燃性布帛。
一種阻燃性布帛的制造方法，其特征在于按照固體成分涂布量為50～150g/m2的方式在纖維布帛的背面涂布水系高分子乳液并使其干燥；其中，在所述的水系高分子乳液中，相對(duì)于100質(zhì)量份的高分子物質(zhì)，包含80～200質(zhì)量份的由選自碳酸鈣和氫氧化鎂的至少1種的無(wú)機(jī)化合物與熱膨脹性石墨的所構(gòu)成的填充劑，并且將上述熱膨脹性石墨的含量/上述無(wú)機(jī)化合物的含量設(shè)定為0.3～3。
在第[1]項(xiàng)所述的發(fā)明中，襯里層含有上述特定范圍內(nèi)的量的熱膨脹性石墨，因而能夠使其具有充分的阻燃性，并且由于不使用鹵系阻燃劑因而在火災(zāi)和焚燒處理時(shí)不會(huì)發(fā)生有害物質(zhì)。進(jìn)而，襯里層還包含上述特定范圍的量的特定的無(wú)機(jī)化合物(選自碳酸鈣和氫氧化鎂的至少1種的無(wú)機(jī)化合物)，因而熱老化時(shí)的阻燃性優(yōu)良。即，即使在經(jīng)過(guò)長(zhǎng)時(shí)間的熱過(guò)程之后，也能夠維持充分的阻燃性。因此，特別適合用于常常暴露在高溫條件下的汽車用薄板表皮材料、汽車用地板墊等車輛用內(nèi)部裝飾材料。
在第[2]、[3]項(xiàng)所述的發(fā)明中，在熱膨脹性石墨的表面的至少一部分上涂布有表面活性劑，因而熱膨脹性石墨的分散穩(wěn)定性優(yōu)良，例如，在水系合成樹(shù)脂乳液中不會(huì)發(fā)生凝集并沉降分離，因此在將乳液等涂布在纖維布帛的背面上時(shí)熱膨脹性石墨能夠以均勻分散狀態(tài)施加到纖維布帛上。此外，在熱膨脹性石墨的表面的至少一部分中還涂布有磷酸酯，因而能夠提高表面活性劑的固著穩(wěn)定性。
進(jìn)而，在第[3]項(xiàng)所述的發(fā)明中，作為上述熱膨脹性石墨，使用在熱膨脹性石墨的表面的至少一部分上隔著磷酸酯層涂布表面活性劑層的熱膨脹性石墨，因而能夠有效地防止表面活性劑的脫離，從而，熱膨脹性石墨能夠以充分均勻分散狀態(tài)施加到纖維布帛上。
在第[4]項(xiàng)所述的發(fā)明中，將上述熱膨脹性石墨的附著量/上述無(wú)機(jī)化合物的附著量設(shè)定為0.5～2，因而能夠進(jìn)一步提高熱老化時(shí)的阻燃性能。
在第[5]項(xiàng)所述的發(fā)明中，襯里層具有發(fā)泡結(jié)構(gòu)，因而具有難以阻礙熱膨脹性石墨的膨脹的優(yōu)點(diǎn)，并且該襯里層的發(fā)泡倍率為1.1～1.5倍，因此能夠?qū)崿F(xiàn)更輕質(zhì)化，同時(shí)能夠使布帛具有充分的柔軟性。
在第[6]項(xiàng)所述的發(fā)明中，可以用作車輛內(nèi)部裝飾材料，因而能夠提高車輛內(nèi)部的防火性。
在第[7]項(xiàng)所述的發(fā)明中，所形成的襯里層包含特定范圍的量的熱膨脹性石墨，因而能夠使其具有充分的阻燃性，并且未使用鹵素類阻燃劑，因而在火災(zāi)或焚燒處理時(shí)不會(huì)產(chǎn)生有害物質(zhì)。進(jìn)而，襯里層包含特定范圍的量的特定的無(wú)機(jī)化合物(選自碳酸鈣和氫氧化鎂的至少1種的無(wú)機(jī)化合物)，因而熱老化時(shí)的阻燃性能優(yōu)良。即，即使在長(zhǎng)時(shí)間的受熱過(guò)程之后，也能夠保持充分的阻燃性。因此，可以制造特別適合用于常常暴露在高溫條件下的汽車用薄板表皮材料、汽車用地板墊等車輛用內(nèi)部裝飾材料。


通過(guò)參照附圖和后述本發(fā)明的優(yōu)選的實(shí)施方式的說(shuō)明，可以更進(jìn)一步地闡明本發(fā)明的上述目的和其他目的、以及特征和優(yōu)點(diǎn)。
圖1為本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式的阻燃性布帛的剖面圖。
具體實(shí)施例方式
圖1表示本發(fā)明的阻燃性布帛(1)的一個(gè)實(shí)施方式。該阻燃性布帛(1)是在由平紋紡布形成的纖維布帛(4)的背面上層壓一體化襯里層(5)而構(gòu)成的。
上述襯里層(5)是通過(guò)在纖維布帛(4)的背面涂布包含選自碳酸鈣和氫氧化鎂的至少1種的無(wú)機(jī)化合物、熱膨脹性石墨和高分子物質(zhì)的水系合成樹(shù)脂乳液并使其干燥而形成的。
在本發(fā)明中，上述襯里層(5)的固體成分附著量被設(shè)定為50～150g/m2。當(dāng)不足50g/m2時(shí)，不能充分得到熱膨脹性石墨形成的碳化層，難以保持阻燃性。另一方面，如果超過(guò)150g/m2，則輕質(zhì)性的保持變得很困難，阻燃性布帛(1)的柔軟性降低。其中，優(yōu)選將上述襯里層(5)的固體充分附著量設(shè)定為70～100g/m2。另外，作為上述固體充分，可以舉出上述特定的無(wú)機(jī)化合物(選自碳酸鈣和氫氧化鎂的至少1種的無(wú)機(jī)化合物)、熱膨脹性石墨和高分子物質(zhì)。
此外，上述熱膨脹性石墨的附著量被設(shè)定為15～60g/m2。如果不足15g/m2，則難以得到充分的阻燃性能，如果超過(guò)60g/m2，則表面色調(diào)變得有些濃，則繞卷起來(lái)時(shí)會(huì)發(fā)生污染。其中，優(yōu)選將上述熱膨脹性石墨的附著量設(shè)定為20～40g/m2。另外，在使用后述復(fù)合化熱膨脹性石墨(第1復(fù)合化熱膨脹性石墨或第2復(fù)合化熱膨脹性石墨)作為上述熱膨脹性石墨的情形中，將該復(fù)合化熱膨脹性石墨(熱膨脹性石墨、磷酸酯和表面活性劑作為復(fù)合化而成的整體的附著量)的附著量設(shè)定為15～50g/m2。
此外，將上述特定的無(wú)機(jī)化合物(選自碳酸鈣和氫氧化鎂的至少1種的無(wú)機(jī)化合物)的附著量設(shè)定為10～60g/m2。當(dāng)不足10g/m2時(shí)，熱老化時(shí)的阻燃性降低。當(dāng)超過(guò)600g/m2時(shí)，布帛的手感受損。其中，優(yōu)選將上述特定的無(wú)機(jī)化合物的附著量設(shè)定為15～40g/m2。
其中，針對(duì)本發(fā)明中選擇上述特定無(wú)機(jī)化合物(碳酸鈣和/或氫氧化鎂)的理由進(jìn)行說(shuō)明。由于無(wú)機(jī)化合物本身通常不燃燒，因此可以通過(guò)將無(wú)機(jī)化合物混煉到樹(shù)脂等中使其具有阻燃性。一直以來(lái)，都期望一種熱分解時(shí)的吸熱量大、且在燃燒時(shí)的材料溫度附近(通常為400～600℃)分解的氫氧化鋁等。另一方面，在本發(fā)明中，由于是一種使用熱膨脹性石墨的設(shè)計(jì)，因而充分確保熱膨脹性石墨的熱膨脹性是非常重要的。如果列舉一個(gè)代表性實(shí)例的話，熱膨脹性石墨是在超過(guò)200℃的溫度下開(kāi)始膨脹、在500℃附近得到約50％的膨脹、在700℃附近得到約80～90％的膨脹，在使用這樣的熱膨脹性石墨的設(shè)計(jì)中，在大量混煉氫氧化鋁(分解溫度250℃)等分解溫度低的無(wú)機(jī)化合物的情形中，由于該無(wú)機(jī)化合物分解時(shí)的吸熱作用而導(dǎo)致燃燒時(shí)的材料溫度降低，其結(jié)果是不能使熱膨脹性石墨充分地膨脹。因此，在本發(fā)明中，在使用熱膨脹性石墨的設(shè)計(jì)中選擇碳酸鈣和/或氫氧化鎂。如果列舉一個(gè)代表性實(shí)例的話，由于碳酸鈣分解溫度高于約850℃、且吸熱量大約1800J/g，較大，因此直至約850℃時(shí)碳酸鈣無(wú)分解(不會(huì)由于其吸熱作用而使燃燒時(shí)的材料溫度降低)，因而不會(huì)阻礙熱膨脹性石墨的膨脹。在材料中接近火源的部分，熱膨脹性石墨有效地膨脹隔絕空氣，同時(shí)碳酸鈣本身分解發(fā)揮充分的吸熱作用，通過(guò)它們的協(xié)同效果，能夠得到很高的阻燃效果。此外，如果列舉一個(gè)代表性實(shí)例的話，氫氧化鎂由于分解溫度約350℃、較高，且吸熱量也大約1600J/g，較大，因而不會(huì)阻礙熱膨脹性石墨的膨脹，在材料中接近火源的部分，熱膨脹性石墨有效地膨脹隔絕空氣，同時(shí)氫氧化鎂本身分解發(fā)揮充分的吸熱作用，通過(guò)它們的協(xié)同效果，能夠得到很高的阻燃效果。
在上述襯里層(5)中，優(yōu)選熱膨脹性石墨的附著量(g/m2)/無(wú)機(jī)化合物的附著量(g/m2)＝0.3～3。當(dāng)不足0.3時(shí)，存在阻燃性能降低的傾向，故不優(yōu)選，而如果超過(guò)3，存在熱老化時(shí)的阻燃性能降低的傾向，故不優(yōu)選。其中，優(yōu)選熱膨脹性石墨的附著量(g/m2)/無(wú)機(jī)化合物的附著量(g/m2)＝0.5～2。
上述襯里層(5)可以是非發(fā)泡結(jié)構(gòu)、發(fā)泡結(jié)構(gòu)的任一種，優(yōu)選形成發(fā)泡結(jié)構(gòu)。在發(fā)泡結(jié)構(gòu)的情形中，能夠?qū)崿F(xiàn)更輕質(zhì)化，并能夠使阻燃性布帛(1)具有充分的柔軟性。此外，在采用發(fā)泡結(jié)構(gòu)的情形中，優(yōu)選發(fā)泡倍率為1.1～15倍。當(dāng)不足1.1倍時(shí)，充分的輕質(zhì)化是困難的，不能使布帛(1)具有充分的柔軟性，故不優(yōu)選。此外，如果超過(guò)1 5倍，發(fā)泡層的穩(wěn)定性降低，故不優(yōu)選。其中，更優(yōu)選上述襯里層(5)的發(fā)泡倍率為1.5～10倍，特別優(yōu)選的范圍為2～4倍。
作為構(gòu)成上述襯里層(5)的高分子物質(zhì)，并沒(méi)有特別的限制，優(yōu)選使用樹(shù)脂和橡膠。作為上述樹(shù)脂，可以舉出例如丙烯酸類、聚氨酯類、聚氯乙烯、聚乙烯、聚丙烯、乙烯-醋酸乙烯酯共聚物(EVA)等樹(shù)脂。此外，作為上述橡膠，可以舉出例如SBR(苯乙烯-丁二烯橡膠)、MBR(甲基丙烯酸甲酯-丁二烯橡膠)、NBR(丙烯腈-丁二烯橡膠)、或者天然橡膠等。其中，如果使用丙烯酸類樹(shù)脂的話，能夠提高粘著穩(wěn)定性，故優(yōu)選。
作為上述碳酸鈣(CaCO3)，并沒(méi)有特別的限制，可以是例如無(wú)水物，也可以是水合物。上述碳酸鈣的平均粒徑優(yōu)選為1～50μm。作為上述氫氧化鎂，并沒(méi)有特別的限制，可以是例如無(wú)水物，也可以是水合物。上述氫氧化鎂的平均粒徑優(yōu)選為1～50μm。
上述熱膨脹性石墨可以是通過(guò)例如在硫酸與氧化劑中對(duì)天然石墨粉末或顆粒進(jìn)行反應(yīng)處理，然后除去酸，水洗(中和)、干燥制造的，但是并不特別限于通過(guò)這種方法制造的熱膨脹性石墨。關(guān)于熱膨脹性石墨的制造方法，在例如特公昭60-34492號(hào)公報(bào)中也有記載。通常，已知如果在數(shù)百～1000℃左右加熱熱膨脹性石墨，其層間的間隔膨脹至數(shù)十倍～數(shù)百倍。
作為上述熱膨脹性石墨，優(yōu)選使用在熱膨脹性石墨的表面的至少一部分上涂布有磷酸酯和表面活性劑的熱膨脹性石墨(第1復(fù)合化的熱膨脹性石墨)、或者在熱膨脹性石墨的表面的至少一部分上隔著磷酸酯層涂布表面活性劑層的熱膨脹性石墨(第2復(fù)合化熱膨脹性石墨)。在上述第1復(fù)合化熱膨脹性石墨和第2復(fù)合化熱膨脹性石墨中，由于在熱膨脹性石墨的表面的至少一部分上固著有表面活性劑，因而熱膨脹性石墨的分散穩(wěn)定性優(yōu)良，在例如水系合成樹(shù)脂乳液中不會(huì)發(fā)生凝集并沉降分離，因此當(dāng)在纖維布帛的背面上涂布乳液時(shí)，熱膨脹性石墨能夠以均勻分散的狀態(tài)施加到纖維布帛上。進(jìn)而，在第2復(fù)合化熱膨脹性石墨中，由于在熱膨脹性石墨的表面的至少一部分上隔著磷酸酯層涂布表面活性劑層，因而能夠有效防止表面活性劑的脫離，從而，熱膨脹性石墨能夠以充分均勻分散狀態(tài)施加到纖維布帛上。
另外，在上述復(fù)合化熱膨脹性石墨中，只要是在熱膨脹性石墨的表面的至少一部分上涂布有磷酸酯和表面活性劑即可，當(dāng)然，也可以是不僅在表面上，而且在熱膨脹性石墨的層間內(nèi)也涂布有磷酸酯和表面活性劑。
上述熱膨脹性石墨的平均粒徑(常溫狀態(tài))優(yōu)選為50～1000μm。當(dāng)不足50μm時(shí)，不能得到充分的阻燃性，故不優(yōu)選，如果超過(guò)1000μm，則分散穩(wěn)定性降低，容易從纖維布帛上脫落，故不優(yōu)選。其中，熱膨脹性石墨的平均粒徑(常溫狀態(tài))更優(yōu)選為80～500μm，特別優(yōu)選為120～330μm。
在上述復(fù)合化熱膨脹性石墨中，優(yōu)選相對(duì)于100質(zhì)量份熱膨脹性石墨，磷酸酯的涂布量為5～50質(zhì)量份，表面活性劑的涂布量為0.5～10質(zhì)量份。如果磷酸酯的涂布量低于上述下限，則表面活性劑的固著穩(wěn)定性降低，故不優(yōu)選，另一方面，即使超過(guò)上述上限，也不能期望效果增大，而僅僅使白白地增加使用量，故不優(yōu)選。此外，如果表面活性劑的涂布量低于上述下限，則存在分散穩(wěn)定性降低的情形，故不優(yōu)選，另一方面，如果超過(guò)上述上限，則存在使窗玻璃霧化的傾向，故不優(yōu)選。其中，特別優(yōu)選，相對(duì)于100質(zhì)量份熱膨脹性石墨，磷酸酯的涂布量為5～30質(zhì)量份，表面活性劑的涂布量為0.5～5質(zhì)量份。
作為上述磷酸酯，并沒(méi)有特別的限制，優(yōu)選使用分子量為400～1500的磷酸酯。當(dāng)分子量不足400時(shí)，揮發(fā)性和升華性提高，因此，在窗玻璃等中容易產(chǎn)生霧化，故不優(yōu)選。此外，如果分子量超過(guò)1500，則對(duì)溶劑的溶解和溶劑中的分散穩(wěn)定性降低，故不優(yōu)選。其中，特別優(yōu)選使用分子量為500～1000的磷酸酯。
作為上述分子量為400～1500的磷酸酯，并沒(méi)有特別的限制，可以舉出例如間苯二酚雙二苯基磷酸酯、雙酚A雙二苯基磷酸酯、芳族縮合磷酸酯、三苯基磷酸異丙酯、三苯基磷酸丁酯、聚芳基磷酸酯等。
此外，作為上述磷酸酯，優(yōu)選使用粘度為500～800mpa·s(25℃)的磷酸酯。
作為上述表面活性劑，并沒(méi)有特別的限制，可以舉出例如陽(yáng)離子類表面活性劑、陰離子類表面活性劑、兩性表面活性劑、非離子類表面活性劑等。其中，優(yōu)選陰離子類表面活性劑，在此情形中，能夠提高表面活性劑的相對(duì)于熱膨脹性石墨的固著性，并能夠可靠地防止表面活性劑的脫離。
作為上述陰離子類表面活性劑，并沒(méi)有特別的限制，優(yōu)選使用選自烷基苯磺酸鹽、烷基萘磺酸鹽、聚氧乙烯烷基醚硫酸鹽、高級(jí)仲醇乙氧基硫酸酯、聚氧乙烯烯丙基苯基醚硫酸鹽、聚氧乙烯烷基苯基醚硫酸鹽、聚氧乙烯烷基醚磷酸鹽和聚氧乙烯烷基苯基醚磷酸鹽的1種或2種以上的陰離子類表面活性劑。在使用這些特定的化合物的情形中，可以進(jìn)一步提高表面活性劑的相對(duì)于熱膨脹性石墨的固著性。
上述第1復(fù)合化熱膨脹性石墨可以是通過(guò)例如將溶解有磷酸酯和表面活性劑的有機(jī)溶劑涂布在熱膨脹性石墨上，然后進(jìn)行干燥制造的。
下面針對(duì)上述第2復(fù)合化熱膨脹性石墨的制造方法的一個(gè)實(shí)例進(jìn)行說(shuō)明。首先，將溶解有磷酸酯的有機(jī)溶劑涂布在熱膨脹性石墨上(第1涂布工序)。這時(shí)，優(yōu)選在一邊攪拌一邊涂布熱膨脹性石墨，由此能夠使磷酸酯以相對(duì)于熱膨脹性石墨更均勻的狀態(tài)固著。例如，在混合器內(nèi)攪拌熱膨脹性石墨的同時(shí)從其上方進(jìn)行涂布。此外，優(yōu)選通過(guò)噴霧法進(jìn)行涂布，這樣，能夠使磷酸酯以相對(duì)于熱膨脹性石墨更均勻的狀態(tài)固著。
作為上述有機(jī)溶劑，并沒(méi)有特別的限制，可以舉出例如甲醇、乙醇、丙酮、甲乙酮等。其中，優(yōu)選使用甲醇。如果使用甲醇，具有能夠縮短干燥時(shí)間的優(yōu)點(diǎn)。
在經(jīng)過(guò)上述第1涂布工序之后的熱膨脹性石墨上涂布溶解有表面活性劑的溶劑(第2涂布工序)。這時(shí)，優(yōu)選在攪拌熱膨脹性石墨的同時(shí)進(jìn)行涂布，這樣能夠使表面活性劑以相對(duì)于熱膨脹性石墨更均勻的狀態(tài)固著。例如，在混合器內(nèi)攪拌熱膨脹性石墨的同時(shí)從其上方進(jìn)行涂布。此外，優(yōu)選通過(guò)噴霧法進(jìn)行涂布，這樣，能夠使表面活性劑以相對(duì)于熱膨脹性石墨更均勻的狀態(tài)固著。作為上述溶劑，并沒(méi)有特別的限制，可以舉出例如水、甲醇、乙醇、丙酮、甲乙酮等。其中，優(yōu)選使用甲醇。如果使用甲醇，具有能夠縮短干燥時(shí)間的優(yōu)點(diǎn)。
接著，進(jìn)行干燥處理，使在上述第1涂布工序中的有機(jī)溶劑、上述第2涂布工序中的溶劑等揮發(fā)，得到干燥狀態(tài)的第2復(fù)合化熱膨脹性石墨。通過(guò)這樣的處理，能夠使磷酸酯和表面活性劑以相對(duì)于熱膨脹性石墨更均勻的狀態(tài)固著。
另外，在上述制造方法中，雖然沒(méi)有在第1涂布工序和第2涂布工序之間設(shè)置干燥工序，但是，在其中設(shè)置干燥工序也是可以的。此外，在上述制造方法中，雖然是通過(guò)噴霧法進(jìn)行涂布的，但是，也可以通過(guò)其他方法進(jìn)行，例如可以通過(guò)浸漬法進(jìn)行。
在本發(fā)明中，作為上述纖維布帛(4)，可以使用任何種類的布帛。例如，在上述實(shí)施方式中，雖然使用平紋織物作為纖維布帛(4)，但是也可以使用其他形式的織物，或者可以使用編織物。此外，作為上述纖維布帛(4)，也可以使用無(wú)紡布(4)，還使用在表面具有絨層的地毯基材。
例如，作為上述纖維布帛(4)，例如，除了聚酯纖維、尼龍纖維、聚丙烯纖維、丙烯酸纖維等合成纖維，或者對(duì)麻、棉、羊毛等天然纖維等纖維所形成絲進(jìn)行編織而成的紡織品之外，還可以使用通過(guò)編織針機(jī)械連接、或者通過(guò)粘合劑等化學(xué)連接各種纖維或絲而成的無(wú)紡布等。
此外，當(dāng)材料具有絨層的結(jié)構(gòu)時(shí)，作為絨層的絨材料，并沒(méi)有特別的限制，可以使用聚酯纖維、尼龍纖維、聚丙烯纖維、丙烯酸纖維、人造絲纖維等纖維形成的材料，此外，還可以使用麻、棉、羊毛等天然纖維形成的材料。進(jìn)而，絨層的形成方法也沒(méi)有特別的限制，可以列舉出例如像短絨織物等那樣通過(guò)經(jīng)線堆織、緯線堆織等織造形成絨層的方法；通過(guò)簇絨機(jī)等進(jìn)行絨絲植絨形成絨層的方法；通過(guò)編織機(jī)形成絨層的方法；使用粘合劑粘合絨絲形成絨層的方法等。絨形態(tài)并沒(méi)有特別的限制，可以是割絨、起圈絨頭等任何形式。
接著，對(duì)本發(fā)明的阻燃性布帛(1)的制造方法的一個(gè)實(shí)例進(jìn)行說(shuō)明。例如，通過(guò)在纖維布帛(4)的背面涂布包含選自上述碳酸鈣和氫氧化鎂的至少1種的無(wú)機(jī)化合物、熱膨脹性石墨和高分子物質(zhì)的水系高分子乳化并且使其干燥，得到本發(fā)明的阻燃性布帛(1)。
作為上述熱膨脹性石墨，優(yōu)選使用上述第1復(fù)合化熱膨脹性石墨或第2復(fù)合化熱膨脹性石墨。
優(yōu)選將上述水系高分子乳液中相對(duì)于高分子物質(zhì)的填充劑(熱膨脹性石墨和上述特定的無(wú)機(jī)化合物)的混合質(zhì)量比設(shè)定為，相對(duì)于100質(zhì)量份高分子物質(zhì)為80～200質(zhì)量份填充劑的范圍內(nèi)。優(yōu)選將上述填充劑的組成質(zhì)量比設(shè)定為熱膨脹性石墨/特定的無(wú)機(jī)化合物＝0.3～3。在纖維布帛(4)的背面涂布水系高分子乳液直至固體成分涂布量達(dá)到50～150g/m2并使其干燥。
上述乳液涂布到纖維布帛(4)的背面上的方法并沒(méi)有特別的限制，可以舉例如刮刀法、輥涂法、填裝法、噴霧法等。
在上述水系乳液中，除了水、高分子物質(zhì)、熱膨脹性石墨、特定的無(wú)機(jī)化合物(碳酸鈣和/或氫氧化鎂)之外，也可以根據(jù)需要包含抗氧化劑、紫外線吸收劑、穩(wěn)定劑、顏料、染料等各種添加劑。此外，在不損害本發(fā)明的效果的范圍內(nèi)，可以在上述水系乳液中在使用碳酸鈣和/或氫氧化鎂的同時(shí)，混合使用氫氧化鎂、氫氧化鈣等。
另外，在本發(fā)明中，阻燃性布帛(1)的結(jié)構(gòu)并不特別限于圖1所示的結(jié)構(gòu)。
接著，對(duì)本發(fā)明的具體的實(shí)施例進(jìn)行說(shuō)明。
<實(shí)施例1>
將溶解有50重量％的“HOSCON 903 N CONKU A”(商品名，明成化學(xué)工業(yè)公司制造，芳族縮合磷酸酯，分子量512，25℃下的粘度為650mPa·s)的甲醇溶液從上方噴霧涂布到在混合器內(nèi)攪拌的熱膨脹性石墨(平均粒徑300μm，Air Water Chemical制造)，然后繼續(xù)在混合器內(nèi)充分地?cái)嚢杌旌蠠崤蛎浶允?，接著，將溶解?0重量％的“HOSCON 903N CONKU B”(商品名，明成化學(xué)工業(yè)公司制造，作為陰離子類表面活性劑的聚氧乙烯烯丙基苯基醚硫酸鹽)的甲醇溶液從上方噴霧涂布到所述在攪拌的熱膨脹性石墨，然后繼續(xù)在混合器內(nèi)充分地?cái)嚢杌旌蠠崤蛎浶允?。接著，?00～120℃下進(jìn)行干燥處理得到阻燃劑。該阻燃劑為相對(duì)于100質(zhì)量份熱膨脹性石墨，涂布了6.7質(zhì)量份磷酸酯、涂布了1.4質(zhì)量份表面活性劑的阻燃劑。
接著，制備包含80質(zhì)量份水、40質(zhì)量份丙烯酸樹(shù)脂、20質(zhì)量份上述阻燃劑、20質(zhì)量份碳酸鈣的水系丙烯酸樹(shù)脂乳液，通過(guò)刮刀法將該乳液以80g/m2的涂布量(固體成分)涂布在汽車用表皮材料(纖維布帛)(4)的背面上，然后，在150℃下進(jìn)行干燥處理，得到阻燃性布帛。另外，上述汽車用表面材料(纖維布帛)(4)是由平紋紡布制成的。
<實(shí)施例2～13，比較例1～8>
除了在表中所示的條件下涂布如表1～3所示的組成(組成、混合量)的乳液之外，和實(shí)施例1一樣，得到阻燃性布帛。
針對(duì)上述得到的阻燃性布帛，按照如下評(píng)價(jià)方法進(jìn)行各種評(píng)價(jià)。其結(jié)果如表1～3所示。
<阻燃性評(píng)價(jià)方法>
基于JI SD1201-1977 F-MVSS 302確認(rèn)阻燃性，測(cè)定燃燒速度(mm/分鐘)。當(dāng)測(cè)定熱老化后的阻燃性布帛的燃燒速度時(shí)，在100℃的烘箱內(nèi)對(duì)所制造的阻燃性布帛進(jìn)行時(shí)間設(shè)定為500小時(shí)的加熱促進(jìn)試驗(yàn)，對(duì)熱老化的樣品進(jìn)行測(cè)定。
<布帛的硬挺度評(píng)價(jià)方法>
按照J(rèn)IS L1096的硬挺性45°懸臂法求出樣品移動(dòng)的長(zhǎng)度(mm)。
表1

表2

表3

由上表可知，本發(fā)明的實(shí)施例1～13的阻燃性布帛除了具有充分的初始阻燃性能之外，熱老化時(shí)的性能也很優(yōu)良。此外，作為布帛，還具有充分的柔軟性。
與此相反，在復(fù)合化熱膨脹性石墨的附著量低于本發(fā)明的規(guī)定范圍的比較例1中，不能同時(shí)在初期、熱老化后得到充分的阻燃性能。此外，在復(fù)合化熱膨脹性石墨的附著量超過(guò)本發(fā)明的規(guī)定范圍的比較例2中，表面色調(diào)變得有些濃，存在在繞卷起來(lái)時(shí)產(chǎn)生污染的問(wèn)題。此外，在碳酸鈣的附著量低于本發(fā)明的規(guī)定范圍的比較例3中，熱老化后的阻燃性能變差。此外，在碳酸鈣的附著量超過(guò)本發(fā)明的規(guī)定范圍的比較例4中，存在布帛的手感下降的問(wèn)題。此外，在和復(fù)合化熱膨脹性石墨一起同時(shí)使用多磷酸銨的比較例7中，熱老化時(shí)的阻燃性變差。
其中所使用的用語(yǔ)和說(shuō)明，是用于說(shuō)明本發(fā)明的實(shí)施方式的，但是本發(fā)明并不限于此。本發(fā)明只要是在所請(qǐng)求保護(hù)的范圍內(nèi)，可以在不背離其精神的前提下進(jìn)行設(shè)計(jì)變更。
權(quán)利要求
1.一種阻燃性布帛，其特征在于在纖維布帛的背面形成包含選自碳酸鈣和氫氧化鎂的至少1種無(wú)機(jī)化合物、熱膨脹性石墨和高分子物質(zhì)的襯里層而制成，其中，上述襯里層的固體成分附著量為50～150g/m2，上述熱膨脹性石墨的附著量為15～60g/m2，上述無(wú)機(jī)化合物的附著量為10～60g/m2。
2.如權(quán)利要求1所述的阻燃性布帛，其中，作為上述熱膨脹性石墨，使用在熱膨脹性石墨的表面的至少一部分上涂布有磷酸酯和表面活性劑的熱膨脹性石墨。
3.如權(quán)利要求1所述的阻燃性布帛，其中，作為上述熱膨脹性石墨，使用在熱膨脹性石墨的表面的至少一部分上隔著磷酸酯層涂布有表面活性劑層的熱膨脹性石墨。
4.如權(quán)利要求2或3所述的阻燃性布帛，其中，相對(duì)于100重量份上述熱膨脹性石墨，磷酸酯的涂布量為5～50重量份、表面活性劑的涂布量為0.5～10重量份。
5.如權(quán)利要求2或3所述的阻燃性布帛，其中，上述磷酸酯的分子量為400～1500。
6.如權(quán)利要求2或3所述的阻燃性布帛，其中，上述表面活性劑為陰離子類表面活性劑。
7.如權(quán)利要求1所述的阻燃性布帛，其中，上述熱膨脹性石墨的附著量/上述無(wú)機(jī)化合物的附著量＝0.3～3。
8.如權(quán)利要求1所述的阻燃性布帛，其中，上述熱膨脹性石墨的附著量/上述無(wú)機(jī)化合物的附著量＝0.5～2。
9.如權(quán)利要求1所述的阻燃性布帛，其中，上述襯里層具有發(fā)泡結(jié)構(gòu)，且其發(fā)泡倍率為1.1～15倍。
10.如權(quán)利要求1所述的阻燃性布帛，其中，上述襯里層具有發(fā)泡結(jié)構(gòu)，且其發(fā)泡倍率為2～4倍。
11.如權(quán)利要求1所述的阻燃性布帛，其中，上述無(wú)機(jī)化合物的平均粒徑為1～50μm。
12.如權(quán)利要求1所述的阻燃性布帛，其中，上述熱膨脹性石墨的平均粒徑為50～1000μm。
13.如權(quán)利要求1所述的阻燃性布帛，其中，上述熱膨脹性石墨的平均粒徑為120～330μm。
14.用作車輛用內(nèi)部裝飾材料的如權(quán)利要求1所述的阻燃性布帛。
15.一種車輛用內(nèi)部裝飾材料，其特征在于在纖維布帛的背面形成包含選自碳酸鈣和氫氧化鎂的至少1種無(wú)機(jī)化合物、熱膨脹性石墨和高分子物質(zhì)的襯里層而制成，上述襯里層的固體成分涂布量為50～150g/m2，上述熱膨脹性石墨的附著量為15～60g/m2，上述無(wú)機(jī)化合物的附著量為10～60g/m2，上述熱膨脹性石墨的附著量/上述無(wú)機(jī)化合物的附著量＝0.3～3，上述襯里層具有發(fā)泡結(jié)構(gòu)，其發(fā)泡倍率為1.1～15倍，上述無(wú)機(jī)化合物的平均粒徑為1～50μm，上述熱膨脹性石墨的平均粒徑為50～1000μm。
16.一種阻燃性布帛的制造方法，其特征在于按照固體成分涂布量為50～150g/m2的方式在纖維布帛的背面涂布水系高分子乳液并使其干燥；其中，在所述的水系高分子乳液中，相對(duì)于100質(zhì)量份的高分子物質(zhì)，包含80～200質(zhì)量份的由選自碳酸鈣和氫氧化鎂的至少1種的無(wú)機(jī)化合物與熱膨脹性石墨的所構(gòu)成的填充劑，并且將上述熱膨脹性石墨的含量/上述無(wú)機(jī)化合物的含量比率設(shè)定為0.3～3。
全文摘要
本發(fā)明的阻燃性布帛1的特征在于在纖維布帛4的背面形成有包含選自碳酸鈣和氫氧化鎂的至少1種無(wú)機(jī)化合物、熱膨脹性石墨和高分子物質(zhì)的襯里層5，其中，襯里層5的固體成分附著量為50～150g/m
文檔編號(hào)B60N2/44GK1847515SQ200610073919
公開(kāi)日2006年10月18日 申請(qǐng)日期2006年2月16日 優(yōu)先權(quán)日2005年2月23日
發(fā)明者小山愛(ài), 小林敏幸, 北野勝久, 前波惠一 申請(qǐng)人:住江織物株式會(huì)社, 豐田自動(dòng)車株式會(huì)社