JPH04227965A - 高度な耐燃性を有するポリマー複合体 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 【０００１】ポリマー炭化水素物質は本来、燃焼傾向を
有する。炭化水素ポリマーの引火性は多くの用途へのポ
リマー物質の使用を限定している。「ポリマー物質」な
る用語はこの場合に炭化水素ポリマーに限定される。他
のポリマー物質、特にケイ素ポリマーも公知であるが、
この考察の範囲には含まれない。従属項（ｓｕｐｐｏｒ
ｔｉｎｇ　　ｃｌａｉｍ）の意味での燃焼に対するポリ
マー物質の耐火性を強化する先行技術の試みには、炭化
水素へのハリド（ｈａｌｉｄｅ）置換基の添加がある。 難燃性（ｆｉｒｅ　　ｒｅｔａｒｄａｎｔ　　ｐｒｏｐ
ｅｒｔｙ）を与えるための典型的なアプローチには、塩
素化ビスフェノールの液体樹脂、臭素化ポリグリシジル
エーテルの液体樹脂及び臭素化ビスフェノールの樹脂を
含む、例えばエポキシポリマーのような、自己消火性熱
硬化性樹脂の難燃性層の間にポリマー物質を積層するこ
とから成る米国特許第３，４９３，４６０号に開示され
たアプローチがある。スチレンポリマー、例えば１，２
，５，６，９，１０ヘキサブロモシクロドデカンのよう
な有機臭素及び２，３−ジメチルー２，３−ジフェノー
ルブテンを含む自己消火性熱可塑性組成物も米国特許第
３，４２０，７８６号に教えられている。 【０００２】人の安全性並びに性質低下の減少の願いに
よって、耐燃性を示すポリマー物質が駆り出されたと考
えられる。引火性（ｆｌａｍｍａｂｉｌｉｔｙ）問題は
航空運輸業界で特に重要視されている。合衆国の連邦航
空省（Ｆｅｄｅｒａｌ　　Ａｖｉａｔｉｏｎ　　Ａｄｏ
ｍｉｎｉｓｔｒａｔｉｏｎ）（ＦＡＡ）は１９７８年６
月に墜落後の環境内で航空機キャビンの占有者が生存す
る可能性に影響を与える要因を検討する委員会を設立し
た。 この委員会は特別航空機火災及び爆発減少諮問委員会「
Ｓｏｅｃｉａｌ　　Ａｖｉａｔｉｏｎ　　Ｆｉｒｅ　　
ａｎｄ　　Ｅｘｐｌｏｓｉｏｎ　　Ｒｅｄｕｃｔｉｏｎ
（ＳＡＦＥＲ）Ａｄｖｉｓｏｒｙ　　Ｃｏｍｍｉｔｔｅ
ｅ」として知られている。この委員会の最終レポートは
１９８０年６月２６日にＦＡＡ、第１巻、ＦＡＡ−ＡＳ
Ｆ−８０−４として発表された。このレポートは航空機
キャビン構造用の改良材料の開発と、航空機キャビン構
造材料の評価をキャビンパネルへの輻射熱の影響に集中
することを薦めている。引火性すなわち材料が急激に燃
焼する傾向は燃焼プロセスの幾つかの確認可能な段階か
ら成る。 【０００３】これらの段階がポリマー物質に加えられた
時のこれらの段階の考察はエンサイクロペディア　　オ
ブ　　ポリマー　　サイエンス　　アンド　　エンジニ
アリング（Ｅｎｃｙｃｌｏｐｅｄｉａ　　ｏｆ　　Ｐｏ
ｌｙｍｅｒ　　Ｓｉｅｎｃｅ　　ａｎｄ　　Ｅｎｇｉｎ
ｅｅｒｉｎｇ）、ジョン　　ウィリー　　アンド　　サ
ンズ（Ｊｏｈｎ　　Ｗｉｌｙ＆　　Ｓｏｎｓ）、ニュー
ヨーク、７巻、１９８７に述べられている。この中では
、輻射束（ｒａｄｉａｎｔ　　ｆｌｕｘ）がポリマー物
質の着火における重要なパラメーターと認められている
。 【０００４】ポリマー物質が着火する最小輻射束報告値
を次に挙げる：　 【０００５】 【０００６】ＦＡＡは、ＳＡＦＥＲ諮問委員会レポート
に答えて、航空機火災の特徴を研究して、航空機キャビ
ン内装材料の着火性に関する決定的な基準を確立した。 ＦＡＡ基準は引火性に重点を置いている、この理由は引
火性と煙発生との間及び引火性と有害放出物との間の相
互関係をＦＡＡが主張しているからである。提案された
規定８５−１０連邦政府発行官報（Ｆｅｄｅｒａｌ　　
Ｒｅｇｉｓｔｅｒ）、１９８５年４月１６日（５０ＦＲ
１５０３）及び５１ＦＲ２６２０６、１４ＣＦＲ２５．
８５３（ａ−１）及びパート２５に対する１４ＣＦＲ補
遣Ｆの告知。それ故、ＦＡＡによって課せられる安全基
準は航空機キャビン材料の引火性に限定されており、煙
発生と有害放出物は現在、引火性限界値のみによって間
接的にＦＡＡ安全基準に扱われている。乗客２０名以上
の容量の営利的航空機に課せられる基準は１９９０年８
月現在有効の全ての内装用天井パネル、壁パネル、仕切
り、並びにガリー（ｇａｌｌｉｅｓ）、大型キャビネッ
ト及び貯蔵コンパーネントの外表面が３５ｋＷ／ｍ２の
標準入射輻射エネルギー束への２分間暴露にわたって全
体で６５キロワット（ｋＷ）−分／ｍ２（２分間総発熱
率）以上を放出してはならないことを要求している。さ
らに、ピーク発熱量は入射輻射束への５分間暴露にわた
って６５ｋＷ／ｍ２を越えてはならない。検査はパート
２５への３５ＣＦＲ補遣Ｆによって改訂されたＡＳＴＭ
　　Ｅ−９０６に従わなければならない。 【０００７】課せられる基準は上記の大抵の一般的ポリ
マー物質の着火に必要な最小輻射束を越える。着火に必
要な最小輻射束が３５ｋＷ／ｍ２である上記ポリマーは
一般に航空機内装用構造パネルに適さないと考えられる
。 【０００８】それ故、ポリマーの構造的フレキシビリテ
ィを提供する構造材料、すなわち航空機内装用構造パネ
ルとして機能するために必要な軽量、耐久性及び構造的
結合性の特徴を有し、入射輻射束への５分間暴露中に６
５ｋＷ／ｍ２未満のピーク発熱率を示し、標準入射輻射
束への最初の２分間暴露にわたって６５ｋＷ／ｍ２未満
の総発熱率を示すポリマーマトリックス複合体が必要と
されている。意外にも、出願人の発明の複合体物質はこ
の要求を満たし、他の有利な特徴並びに、ここに開示す
るような、他の有用な特徴及び性質を有する。 【０００９】本発明は粒状形の熱融合性ポリマー、強化
用物質、結合剤物質、無機酸素含有化合物を含み、特に
低い引火性と低い発煙性を示す強化ポリマー複合体を提
供する。固体で水に不溶な熱融合性有機ポリマー、強化
用物質、結合剤、凝集剤（ｆｌｏｃｃｕｌａｎｔ）及び
無機酸素含有化合物の水性スラリーを形成することを含
む、本発明のポリマーの製造方法も本発明によって提供
される。 【００１０】本発明の方法によって製造された場合に、
複合体は強化用繊維、熱融合性ポリマー、無機酸素含有
化合物、結合剤及び任意成分の均一な分布を示す。複合
体は開示されたプロセスによる製造を促進する、特に良
好な湿潤強度を有する。この複合体を加熱及び加圧によ
ってシートに圧縮することができる。複合体及び圧縮シ
ートの多重層を積層して、加熱及び加圧によってラミネ
ートを形成することができる。剥離に安定な、非常に均
一な積層製品が得られる。成形製品は複合体の１層以上
から形成される。 【００１１】本発明のプロセスは水性媒質、熱融合性ポ
リマー粉末又は分散系、強化用繊維及び無機酸素含有化
合物を必要とする。選択された結合剤が結合帯電ラテッ
クス（ｂｏｕｎｄ　　ｃｈａｒｇｅｄ　　ｌａｔｅｘ）
である場合には、凝集剤が必要である。選択された結合
剤がエチレンアクリル酸コポリマーである場合には、ｐ
Ｈ調節によって凝集が生ずる。ｐＨ調節の有無に拘わら
ず、凝集剤を任意に用いてエチレンアクリル酸結合剤を
凝集させることができる。本発明に有用な結合剤は結合
帯電ラテックス又はエチレンアクリル酸コポリマーの塩
の安定な水性分散系の形状でありうる。 【００１２】本発明の実施に結合剤として必要なラテッ
クスは、コロイドを安定化させるために充分な、但しポ
リマーを水溶性にするには不充分な量の陰イオン又は陽
イオン結合電荷を有する実質的に水に不溶な有機ポリマ
ーの水性コロイド状分散液である。このような量は通常
、ラテックス固体１ｇにつき結合電荷約０．０４〜０．
６０ミリ当量（ｍｉｌｌｉｅｑｕｉｖａｌｅｎｔ）であ
る。イオン基又は電荷に関する「ポリマーに結合した」
なる用語は脱イオン水に対する透析によってラテックス
粒子から脱着されないイオン基又は電荷を意味する。 【００１３】「有効（ａｖａｉｌａｂｌｅ）」電荷はイ
オン化可能な基が完全にイオン化した場合にラテックス
粒子に与えうる電荷量を意味する。 【００１４】イオン基に適用される「ｐＨ独立基（ｐＨ
　　ｉｎｄｅｐｅｎｄｅｎｔ　　ｇｒｏｕｐ）」なる用
語は、基が広範囲のｐＨ、例えばｐＨ２〜１２にわたっ
て主としてイオン化形で存在することを意味する。この
ような基の代表的な基はスルホニウム、スルホキソニウ
ム、イソチオウロニウム、ピリジニウム、第四アンモニ
ウム基、スルフェート及びスルホネート基である。 【００１５】本質的に水に不溶な有機ポリマー結合剤の
ラテックスは、天然又は合成の、ホモポリマー又は２種
以上のエチレン系不飽和モノマーのコポリマーであるか
、又はこのようなホモポリマーもしくはコポリマーから
誘導されうるバックボーンを有する。典型的な有機ポリ
マーは天然ゴム、例えばスチレン／ブタジエンゴム、イ
ソプレンゴム、ブチルゴム及び、好ましくは室温以下に
おいてフィルム形成性である、不飽和モノマーの他のゴ
ム状もしくは樹脂状ポリマーであるが、特定の場合には
加工温度においてフィルム形成性であるポリマーであり
うる。非フィルム形成性ポリマーも生成するブレンドが
フィルム形成性であるならば、ブレンドとして用いられ
る。可塑剤（ｐｌａｓｔｉｃｉｚｅｒ）の使用によって
フィルム形成性になるポリマーも用いられる。ラテック
ス形で容易に入手可能なポリマーが好ましく、特に１種
以上のエチレン系不飽和モノマーの乳化重合によって製
造される疎水性ポリマーが好ましい。このようなポリマ
ーは、ラテックス形である場合に、電子顕微鏡検査によ
って５００〜５，０００Åの平均粒度を有し、特に８０
０〜３，０００Åの粒度を有することが好ましい。 【００１６】本発明に用いられるラテックスには、ここ
に参考文献として関係する、ギブス（Ｇｉｂｂｓ）等の
１９７７年１１月１日発行の米国特許第４，０５６，５
０１号に述べられているラテックスがある。ギブスのラ
テックスは、粒子の外表面に又は外表面近くに結合陽イ
オン電荷が存在する、化学的に結合したｐＨ独立陽イオ
ン基を有するコポリマーの薄層によって包まれた、水に
不溶な、非イオン有機ポリマーコアである。使用可能な
陰イオンラテックスには、乳化重合によって製造される
カルボキシル化スチレン／ブタジエンラテックス及びア
クリルラテックスのような製品がある。結合剤は一般に
、固体基準で、１〜１０重量％の複合体を形成するため
に充分な量で用いられる。好ましいラテックスはフィル
ムにキャストし、乾燥した場合に比較的低い吸水性と比
較的高い湿潤引張強さとを有するようなラテックスであ
る。これらのラテックスは、ＡＳＴＭ　　Ｄ−５７０−
６３による測定によって、好ましくは約２０％未満、さ
らに好ましくは約１６％未満、特に好ましくは約１４％
未満の２４時間吸水値（ｗａｔｅｒ−ａｄｓｏｒｐｔｉ
ｏｎ　　ｖａｌｕｅ）を有する。 【００１７】結合剤の他に、凝集剤又は凝固剤（ｃｏａ
ｇｕｌａｎｔ）を結合剤と共に用いることができる。結
合剤、熱融合性ポリマー、強化用繊維及び無機酸素含有
化合物から成る分散系を不安定にすることのできる物質
が用いられる。通常、陽イオン結合剤、一般的に陽イオ
ンラテックス、を用いた水性系には、部分加水分解した
陰イオンポリアクリルアミドが凝集剤として用いられる
。陰イオン結合剤、一般的に陰イオンラテックスを用い
た水性系の凝集剤としては、陽イオン改質ポリアクリル
アミドとジアリルジエチルアンモニウムクロリドが有用
である。 【００１８】又は、エチレンーアクリル酸コポリマーの
水性分散系が結合剤として用いられる。前記コポリマー
は水性系に容易に分散しうる塩の形状に充分にあるので
便利である。一般に、本発明の結合剤はコポリマー固体
の１２〜３０重量％のアクリル酸含量を有するエチレン
ーアクリル酸コポリマーの塩である。酸含量がコポリマ
ー固体の２０重量％であることが好ましい。コポリマー
はそれらのそれぞれの塩を形成して水性アンモニウム分
散系又は水性アルカリ金属分散系として存在する場合に
は、水相中に便利に分散される。 【００１９】例えば、エチレンーアクリル酸コポリマー
は、次の構造図が特徴を示すように、水性分散系中で安
定化される。 【００２０】 式中、Ｍ＋はＮＨ４＋、Ｎａ＋、Ｋ＋、Ｌｉ＋等である
。エチレンーアクリル酸をＭ＋がＮＨ４＋である水性ア
ンモニウム分散系に分散させることが好ましい。 【００２１】適当な結合剤はダウ　　ケミカル　　カン
パニー（Ｄｏｗ　　Ｃｈｅｍｉｃａｌ　　Ｃｏｍｐａｎ
ｙ）から商標プリマコール（Ｐｒｉｍａｃｏｒ）で市販
されている、コポリマー固体の１５〜２０重量％の可変
酸含量を有する水性アンモニウム分散系又は水性アルカ
リ金属分散系中の高メルトインデックス（３００〜３，
０００）のエチレンアクリル酸コポリマーである。 【００２２】本発明は通常固体の熱融合性有機ポリマー
をも必要とする。「熱融合性」とは、ポリマー粒子が加
熱下で変形して、単一構造体に結合しうることを意味す
る。 【００２３】本発明の熱融合性有機ポリマー成分は疎水
性の水に不溶な付加ポリマーであることが好ましい。こ
れらのポリマーは粉末又は水性分散系でありうる。適当
な熱融合性有機ポリマーには、例えばポリエチレン；超
高分子量ポリエチレン；塩素化ポリエチレン；ポリカー
ボネート；エチレンとアクリル酸とのビポリマー（ｂｉ
ｐｏｌｙｍｅｒ）；ポリプロピレン；ナイロン（商品名
）；ポリエチレンオキシド樹脂；ポリオキシメチレン；
ポリエステル；アクリロニトリル、ブタジエン及びスチ
レンのターポリマー；ポリ塩化ビニル；大きい割合の塩
化ビニリデンとこれと共重合可能な、小さい割合の少な
くとも１種の他のα、βーエチレン系不飽和モノマーと
のビポリマー；ポリフェニレンスルフィド、結晶ポリア
ミド、ポリエーテルケトン、及びスチレンホモポリマー
又はコポリマーがある。ポリマー粉末は一般に１〜４０
０μｍの範囲内、好ましくは１９〜７９μｍの範囲内の
平均粒度を有することが有利である。特に好ましい有機
ポリマーは、このようなポリマーを米国特許第４，３２
３，５３１号の方法によって製造した場合のその重合状
態にあるポリオレフィン粉末である。ポリマーのブレン
ドも当然使用可能である。 【００２４】強化用物質には、例えば黒鉛、金属繊維、
芳香族ポリアミド、セルロース及びポリオレフィン繊維
のような、有機と無機の両方の製品があるが、例えば１
／８〜１インチ（３．２〜２５．４ｍｍ）の長さを有す
るチョップトガラスストレイン（ｃｈｏｐｐｅｄ　　ｇ
ｌａｓｓ　　ｓｔｒａｉｎ）、　　又は一般に約１／３
２〜１／８インチ（０．７９〜３．２ｍｍ）の長さを有
する粉砕ガラス繊維のようなガラス繊維であることが好
ましく、有利である。　ガラス繊維を熱浄化する（ｈｅ
ａｔ　　ｃｌｅａｎ）ことが有利である。耐衝撃性を改
良するために、強化用繊維は例えばポリオレフィン樹脂
又は澱粉のようなサイジング組成物の薄い被膜をその上
に有することができる。シラン　　カップリング剤、例
えばＮ−（２−アミノエチル）−３−アミノプロピルト
リメトキシシランはガラス繊維用の好ましいサイジング
化合物である。適当なシラン　　カップリング剤はダウ
コーニングコーポレーション（Ｄｏｗ　　Ｃｏｒｎｉｎ
ｇ　　Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ）（ミシガン州、ミッド
ランド４８６４０）から商品名Ｚ−６０００シリーズ及
びＺ−１２００シリーズのシラン　　カップリング剤と
して入手可能である。強化用物質は一般に複合体の１０
〜８０重量％を占める。 【００２５】水性分散系を完全に混合した後に、凝集剤
（時には凝固剤と呼ばれる）を絶えず混合しながら系に
加える。ラテックス分散系を不安定にしうる物質ならば
如何なる物質も用いることができる。適当な凝集剤の例
には、陽イオン系には部分加水分解したポリアクリルア
ミド、陰イオン系にはジアリルジエチルアンモニウムク
ロリドがある。 【００２６】本発明の無機酸素含有化合物は複合体の乾
量の５〜４０重量％の量で存在する。無機酸素含有化合
物が５〜４０重量％の量で存在することが有利である。 複合体に複合体コンパウンドを着色するため又は複合体
を不透明にするための顔料もしくは染料を含めた、任意
成分を加えることもできる。また、例えば酸化防止剤、
ＵＶ安定剤のような保存剤もそれらの定められた目的の
ために含められる。付加的な任意成分には、発泡剤、消
泡剤、殺菌剤、電磁線吸収剤等をそれらの定められた目
的のために含めることができる。任意成分は全て乾燥複
合体の１０重量％未満の総合量で存在する。 【００２７】さらに、複合体の熱融合性ポリマーの一部
は、ポリマーマトリックスの熱融合前に複合体に有利な
凝集性を与える、合成ポリマー繊維、ペースト又はパル
プとして存在しうる。例えば、ポリアミドパルプはフラ
ンス特許第２５０７１２３−Ａ号に複合体の凝集性に寄
与するものとして一般に述べられている。本複合体に有
用な、他のポリマー繊維には、ポリエチレン、ポリプロ
ピレン、ポリ塩化ビニル、ポリエステル、ポリスチレン
及びアクリロニトリル／ブタジエン／スチレンコポリマ
ーの繊維がある。好ましい繊維はハイモント　　コーポ
レーション（Ｈｉｍｏｎｔ　　Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ
）からポリエチレン繊維として商標パルペックス（ＰＵ
ＬＰＥＸ）−ＥＴＭ、ポリプロピレン繊維として商標パ
ルペックスーＰＴＭで市販されている。繊維、ペースト
又はパルプとして任意に存在する熱融合性ポリマーの量
は総固体を基準にして１〜１０％、好ましくは３〜５％
である。 【００２８】本発明の複合体は、ポリマーを水性スラリ
ーに加える前に、溶融混合によって熱融合性ポリマーと
無機酸素含有化合物とを最初に一緒にすることによって
便利にかつ有利に製造される。次に、熱融合性ポリマー
と無機酸素含有化合物及び強化用物質を水性媒質中に均
一に分散させる。この代わりに、熱融合性ポリマーと無
機酸素含有化合物とを、予め一緒にすることなく、水性
媒質中に加えることもできる。水性媒質を濃厚にするこ
とが好ましい。水に加えることができる増粘剤は、若干
の例をあげると、メチルセルロース、カルボキシメチル
セルロース、アクリルアミドのポリマー、ガム又は粘土
である。商標ケルザン（Ｋｅｌｚａｎ）ＸＣＴＭで市販
されている増粘剤はケルコ　　カンパニー（Ｋｅｌｃｏ
　　Ｃｏｍｐａｎｙ）から入手可能なキサンタンガムで
ある。 増粘化水性スラリーは水性分散系中への固体成分の均一
分散を促進する。混合段階で得られる良好な分散から物
理的性質の強化が生ずると考えられる。増粘化水の粘度
は１センチポアズ（ｃｐｓ）より大きいことが好ましい
［１２ｒｐｍにおけるブルックフィールド（Ｂｒｏｏｋ
ｆｉｅｌｄ）Ｌ．Ｖ．Ｄ．Ｔ．によって測定］。１．５
〜約１０ｃｐｓの粘度がさらに好ましい。水性スラリー
中に帯電ラテックスの結合剤を用いる場合には、一般に
ラテックスを強化用物質の後から水性スラリーに加える
。粒状形、繊維、ペースト又はパルプとしての熱融合性
ポリマーは、無機酸素含有化合物及び任意成分と同様に
結合剤の後から加える。水性スラリーへの全ての添加は
スラリーを絶えず撹拌しながら行われる。全ての成分が
均一に分散されたことが観察されるまで、撹拌を続ける
。均一分散固体の連続撹拌スラリーに凝集剤を加える。 【００２９】水性系への凝集剤添加量は少なくともラテ
ックス結合剤の結合電荷と釣り合うために必要な量であ
る。スラリー中に凝集剤を均一に混合するために充分に
撹拌した後に、スラリーから撹拌機を取り出し、スラリ
ーを凝集または凝固させる。凝固した、希薄な水性混合
物を脱水によってシート又はウエブに成形する。 【００３０】複合体を形成する固体が均一に分散した水
性スラリーが生ずるために必要な時間は、適当な装置に
おいて一般に数分間以下である。複合体を形成する固体
物質の均一な分散系が均一に分散する速度は容器の形状
、混合装置及び混合機の回転速度に依存する。一般に、
複合体形成固体は水性媒質中に約２分間で均一に分散さ
れ、凝集しがちになる。しかし、ポリマーマトリックス
、強化用繊維、酸素含有化合物及び選択した任意成分に
依存して、１０分程度が必要になることもある。複合体
形成固体を含む水性スラリーは、バッチ式での複合体マ
ット製造のために、水性スラリーの０．１〜５重量％、
好ましくは０．２〜１．０重量％の固体を一般に含む。 連続装置による複合体マットの製造は０．０１〜０．２
重量％、特に０．０５〜０．１重量％の固体を含む水性
スラリーを用いるのが有利である。 【００３１】複合体形成固体の水性スラリーの凝集は一
般に、凝集剤を水性スラリー中に分散した後、１分間未
満に生ずる。 【００３２】凝集したスラリーを複合体マット又はシー
ト又はウェブに成形し、製紙方法による慣習的やり方で
脱水する。複合体シートは実験室規模のシート型、又は
改良フォールドリニール（Ｆｏｕｒｄｒｉｎｉｅｒ）も
しくはシリンダー連続製紙装置を用いて複合体固体のシ
ートを成形し、固体から脱水することによって形成され
る。 【００３３】結合剤としてエチレンーアクリル酸コポリ
マー（ＥＡＡ）を用いて得られる複合体は結合帯電ラテ
ックス結合剤を用いる複合体と同様な方法で製造される
。水性媒質のｐＨは、ＥＡＡの添加前に、アルカリ性条
件に、すなわち７より大きいｐＨに調節する。アルカリ
性ｐＨ調節は例えば水酸化アンモニウム、水酸化ナトリ
ウム、炭酸ナトリウム、炭酸水素ナトリウム及び対応す
るカリウム化合物のような典型的なアルカリ性化合物の
添加じよって達成される。複合体形成固体が水性媒質中
に均一に分散した後に、水性混合物の固体の凝集又は凝
固がＥＡＡ結合剤を不安定化する酸の添加によって生ず
る。例えば硫酸、硝酸、塩酸及びリン酸のような無機酸
、及び例えばカルボン酸（酢酸、ギ酸、安息香酸、サリ
チル酸）とジカルボン酸（蓚酸、フタル酸、アジピン酸
）のような有機酸が、水性媒質のｐＨの低下によりＥＡ
Ａ結合剤を不安定化させて複合体形成固体を凝固させる
ことに適する。複合体形成固体は、不安定化したならば
、製紙方法によってマットに成形することができる。 望ましい場合には、例えば部分加水分解した陽イオンポ
リアクリルアミドのような、陰イオンラテックス結合剤
系に適した凝集剤の添加によって凝集を促進することが
できる。 【００３４】脱水した複合体マットをさらに加工して、
本発明の有用製品を形成することができる。脱水、乾燥
したマットを、ポリマーと非ポリマー複合体固体とを融
合させるための熱と圧力の条件下で圧縮して、シートを
形成することができる。複合体の積層シートは予め積層
されない複合体マットの多重層から予め積層されないマ
ットの融合に用いるような熱と圧力の条件下で製造する
ことができる。複合体の積層シートは予め積層されない
複合体シートの多重層から加熱及び加圧によっても製造
することができる。 【００３５】個々のシートは２〜３０ｍｉｌ（０．０５
〜０．７５ｍｍ）の団結厚さ（ｃｏｎｓｏｌｉｄａｔｅ
ｄ　　ｔｈｉｃｋｎｅｓｓ）を有しうる。個々のシート
と団結シートはロフトされる（ｌｏｆｔｅｄ）、すなわ
ちシートによって形成される平面に垂直に増加した寸法
を有する。複合体の密度は０．２５〜１．８ｇ／ｃｃの
範囲内である。複合体はシートによって形成される平面
に垂直方向に特徴（ｆｅａｔｕｒｅ）を有する成形体に
加熱と加圧によって成形する、すなわち熱成形すること
ができる。熱成形は航空機内装用パネルに必要な、窓用
レリーフ（ｗｉｎｄｏｗ　　ｒｅｌｉｅｆ）を含めたセ
グメントを形成するための複合体シート及びラミネート
の特に有用な成形方法である。 【００３６】本発明の他の特徴は、ここに参考文献とし
て関係する米国特許第４，４２６，４７０号、第４，５
５０，１３１号、及び第４，６４３，９４０号に開示さ
れているが、本発明の範囲を説明するが限定しない下記
実施例によってさらに説明される。 【００３７】比較例１ 水５６ｌから出発して、水性スラリーを製造する。ケル
コ　　カンパニーからケルザンＸＣＴＭなる名称で販売
されているキサンタンガム２ｇを加えることによって、
水を増粘化する。キサンタンガムを２分間絶えず撹拌し
ながら水中に分散させる。ハイモント　　コーポレーシ
ョンからパルペックスＰＴＭなる名称で販売されている
ポリプロピレン　　パルプ固体１６．８ｇを最初にブレ
ンダー又はハイドロパルパー（ｈｙｄｒｏｐｕｌｐｅｒ
）の水中に分散させ、増粘化水に加える。ポリプロピレ
ン　　パルプを１分間撹拌することによって、増粘化水
に分散させる。 【００３８】長さ３／１６インチ（４．７５ｍｍ）、　
　繊維直径１３μｍを有するガラス繊維１９６ｇを増粘
化水に加える。水の撹拌をさらに１分間続けて、ガラス
繊維を均一に分散させる。適当なガラス繊維はオーエン
ス　　コーニング　　ファイバーガラス　　コープ．（
Ｏｗｅｎｓ　　Ｃｏｒｎｉｎｇ　　Ｆｉｂｅｒｇｌａｓ
Ｃｏｒｐ．）（米国、オハイオ州、トレド）によって４
１５Ｘ６なる名称で販売されている。 【００３９】撹拌水性スラリーに、ハーキュレス　　コ
ーポレーション（ＨｅｒｃｕｌｅｓＣｏｒｐｏｒａｔｉ
ｏｎ）からＰＦ２１２なる名称で販売されている、メル
トインデックス１２、平均粒度１５０μｍ、陰イオン結
合帯電ラテックス結合剤１９．６ｇを有するポリプロピ
レン粉末３２２ｇを有する。ラテックス結合剤はスチレ
ン５４％、ブタジエン４５％及びフマル酸１％の乳化重
合によって製造され、ダウ　　ケミカル　　カンパニー
（Ｄｏｗ　　Ｃｈｅｍｉｃａｌ　　Ｃｏｍｐａｎｙ）（
米国、ミシガン州、ミッドランド）からＸＤ３０５７０
．３なる名称で入手可能である。水性スラリーの撹拌を
２分間続け、水性スラリーを均一に分散させる。 【００４０】次に、ベッツ　　ラボラトリーズ（Ｂｅｔ
ｚ　　Ｌａｂｏｒａｔｏｒｉｅｓ）（米国、ペンシルバ
ニア州、トレボース）からベッツ（Ｂｅｔｚ）１２６０
ＴＭなる名称で販売されている改質陽イオンポリアクリ
ルアミド凝集剤１ｇを０．５％水溶液として加えること
によって水性スラリーを凝集させる。記載する重量は全
て固体成分を基準とするものである。水性スラリーに凝
集剤を１．５分間混合する。 【００４１】次に、増粘化水性スラリーを実験室シート
成形機で脱水した後に、カレンダーロールのフェルトマ
ットの間で湿式圧縮してさらに脱水する。脱水した複合
体マットを１１０℃において２．５時間乾燥する。乾燥
マットは水性スラリーに装入された固体９５％より多く
を保持することが分かる。 【００４２】比較例２ 比較例１によって製造された乾燥複合体マットを、１８
５〜１９０℃に予熱したダイ中で、２７８ｐｓｉ（１９
１７ｋＰａ）の圧力において３．５分間圧縮し、次に１
３８９ｐｓｉ（９，５７７ｋＰａ）においてさらに１．
５分間圧縮する。次に、ダイを約５０℃に冷却し、圧力
を解放する。得られた団結シートは１／８インチ（３．
２ｍｍ）の厚さと１．１４ｇ／ｃｃの密度を有する。 【００４３】比較例３ 比較例２の圧縮又は団結したランダム繊維複合体シート
を３５ｋＷ／ｍ２の輻射エネルギー束に暴露させる。２
分間後の総発熱量と総発煙量とをＡＳＴＭ　　Ｅ−９０
６によって測定する。標準輻射エネルギー暴露への５分
間暴露中の最大発熱率も測定する。結果は下記表１に示
す。 【００４４】ＡＳＴＭ　　Ｅ−９０６試験はオハイオ州
立大学において開発された試験に由来する。この試験は
存続しており、「ＯＳＵ燃焼試験（Ｂｕｒｎ　　Ｔｅｓ
ｔ）」として一般に知られている。発煙量はＳＭＯＫＥ
単位で測定される。頭字語ＳＭＯＫＥは標準計量光学的
動的放出量（Ｓｔａｎｄａｒｄ　　ＭｅｔｒｉｃＯｐｔ
ｉｃａｌ　　Ｋｉｎｅｔｉｃ　　Ｅｍｉｓｓｉｏｎ　　
）を表す。ＳＭＯＫＥ単位の１種は１ｍ路を通る光の透
過率を１０％に減ずる、空気１ｍ３中の煙粒子の濃度で
ある。 発煙試験の結果は発煙率と５分間の試験期間にわたる累
積発煙量として報告する。 【００４５】比較例４ プレス中の団結シートの温度を低下させる工程まで比較
例２に従って、圧縮複合体シートを製造する。複合体マ
ットを団結させてシートを形成した後に、プレスの圧締
盤（ｐｒｅｓｓ　　ｐｌａｔｅｎ）を開放し、圧縮シー
トの厚さを二倍にし［１／４インチ（６．３５ｍｍ）］
、ダイ温度を２分間維持する。次に、ダイ温度を５０℃
に下げ、サンプルを取り出す。複合体は膨張して、ダイ
の空隙を満たすことが分かる。複合体シートは０．７ｇ
／ｃｃの密度と約０．２５いんち（６．３５ｍｍ）の厚
さを有する。 【００４６】比較例５ 比較例４によって製造された複合体シートを比較例３の
方法によって引火性と発煙性に関して試験する。試験結
果は下記表１に示す。 【００４７】 【００４８】 【００４９】例１ ランダム繊維複合体マットを比較例１に述べたように製
造するが、この場合にはポリプロピレン１３８ｇの代わ
りにＭｇ（ＯＨ）２１３８ｇを用いて、約２５重量％の
Ｍｇ（ＯＨ）２を含むサンプルを製造する。Ｍｇ（ＯＨ
）２をポリプロピレンと溶融ブレンドし、続いて水性ス
ラリーの製造に適した粒度に粉砕する。このサンプルを
比較例２の方法に従って圧縮する。このようにして製造
されたランダム繊維複合体マットは１．５ｇ／ｃｃの密
度と１／８インチ（３．２ｍｍ）の厚さを有する。圧縮
シートを比較例３の方法に従って引火性に関して試験す
る。 【００５０】総発熱量と発熱率は比較例３の総発熱量と
発熱率の１／２と見なされる。発煙量の減少はさらに顕
著である。試験結果は表１に記載する。 【００５１】例２ 例１に従って製造されたランダム繊維複合体マットを、
比較例４に述べたようにシートの膨張によって、すなわ
ちシートが形成する平面に対して垂直な膨張によって圧
縮体積の２倍になるようにロフトさせる。ロフトされた
複合体シートは０．７２ｇ／ｃｃの密度と１／４インチ
（６．３５ｍｍ）の厚さを有する。サンプルをＡＳＴＭ
　　Ｅ−９０６に従って試験する。総発熱量と発熱率は
比較例５の総発熱量と発熱率よりも実質的に低いことが
観察される。発煙量は１桁より大きく低下する。試験結
果は表１に記載する。 【００５２】例３ ランダム繊維複合体マットを比較例１に述べたように製
造するが、この場合にはガラス繊維１９６ｇにフォルタ
フィル　　ファイバー社（Ｆｏｒｔａｆｉｌ　　Ｆｉｂ
ｅｒ、Ｉｎｃ．）（米国、テネシー州、ロックウッド）
から入手可能な、商品名フォルタフィル（Ｆｏｒｔａｆ
ｉｌ）３（Ｃ）１／８インチ０４で販売されている、繊
維長さ１／８インチ（３．２ｍｍ）の炭素繊維を補充す
る。Ｍｇ（ＯＨ）２４１．５ｇを同量のポリマーの代わ
りに用いる。水性スラリー形成の前に、Ｍｇ（ＯＨ）２
をポリプロピレンと溶融混合する。溶融混合されたポリ
マーとＭｇ（ＯＨ）２が室温に冷却した後に、水性分散
液の形成に適した粒度に粉砕し、この水性分散液から複
合体マットを製造する。 【００５３】マットのサンプルを比較例２の方法によっ
て圧縮する。このようにして製造されたランダム繊維複
合体は１．１５ｇ／ｃｃの密度と１／８インチ（３．２
ｍｍ）の厚さを有する。 【００５４】例４ 例３のランダム繊維複合体を例２の方法に従って密度０
．３１にまでロフトさせる。サンプルをＡＳＴＭ　　Ｅ
−９０６に従って試験する。試験結果は表１に記載する
。 【００５５】例５ ランダム繊維複合体マットを例３に従って製造するが、
この場合にはポリプロピレンポリマー８３ｇにＭｇ（Ｏ
Ｈ）２を補充する。 【００５６】マットのサンプルを比較例２の方法に従っ
て圧縮する。このようにして製造されたランダム繊維複
合体は１．１７ｇ／ｃｃの密度と１／８インチ（３．２
ｍｍ）の厚さを有する。例６ 例５のランダム繊維複合体を例２の方法に従って密度０
．３１ｇ／ｃｃにまでロフトさせる。サンプルを比較例
３の方法に従って試験する。試験結果は表１に記載する
。例７ ランダム繊維複合体を比較例１に従って製造するが、こ
の場合にはポリプロピレン６４ｇの代わりにアンゾン　
　アメリカ社（Ａｎｚｏｎ　　Ａｍｅｒｉｃａ，Ｉｎｃ
．）（ニュージャーシー州、フリーホールド）によって
商品名オンガード（Ｏｎｇａｒｄ）２で販売されている
ＭｇＯ　　６０％とＺｎＯ　　４０％の混合物を用いる
。 【００５７】マットのサンプルを比較例２の方法に従っ
て圧縮する。このようにして製造されたランダム繊維複
合体は１．３ｇ／ｃｃの密度と１／８インチ（３．２ｍ
ｍ）の厚さを有する。圧縮シートを比較例３の方法に従
って引火性に関して試験する。試験結果は表１に記載す
る。 【００５８】例８ 例７のランダム繊維複合体を例２の方法に従って密度０
．３７ｇ／ｃｃにまでロフトさせる。サンプルを比較例
３の方法に従って引火性に関して試験する。試験結果は
表１に記載する。

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】（ａ）熱融合性ポリマーマトリックス　　
   １９〜８６重量％； （ｂ）強化用繊維　　１０〜５１重量％；及び（ｃ）無
   機酸素含有化合物　　複合体の乾量を基準にして４〜３
   ０重量％ を含み、 （ｄ）０．２５〜１．８ｇ／ｃｃの密度を有し、（ｅ）
   １００ｋＷ−分／ｍ２以下の２分間総発熱量（ｔｗｏ　
   　ｍｉｎｕｔｅ　　ｔｏｔａｌ　　ｈｅａｔ　　ｒｅｌ
   ｅａｓｅ）を示すことを含む複合体。
2. 【請求項２】　　１００　　ＳＭＯＫＥ／ｍ２以下の最
   大ＳＭＯＫＥ放出率（ｍａｘｉｍｕｍ　　ｒａｔｅ　　
   ｏｆ　　ＳＭＯＫＥ　　ｒｅｌｅａｓｅ）を示す、請求
   項１記載の複合体。
3. 【請求項３】　　無機酸素含有化合物がＭｇ、Ｃａ、Ｓ
   ｉ、Ｔｉ、Ｐ、Ａｌ、Ｚｎ、Ｔｉ及びＣｕから成る群か
   ら選択された陽イオンを含む請求項１記載の複合体。
4. 【請求項４】　　強化用繊維がガラス又は炭素である請
   求項１記載の複合体。
5. 【請求項５】　　１００ｋＷ−分／ｍ２以下の２分間総
   発熱量を有する複合体航空機内装用パネルの製造方法で
   あって、次の工程： （ａ）水に不溶な熱融合性ポリマー、強化用繊維、無機
   酸素含有化合物及び結合剤の水性スラリーを形成する工
   程； （ｂ）水性スラリーを凝集させる工程；（ｃ）凝集体（
   ｆｌｏｃｃｕｌａｔｅ）を脱水して、複合体マットを形
   成する工程； （ｄ）マットを乾燥する工程； （ｅ）加熱、加圧によって複合体シートを形成する工程
   ；及び（ｆ）複合体を、一段階で又は二段階以上で、シ
   ートによって形成される平面に対して垂直方向に熱成形
   し、熱膨張させる工程を含む方法。
6. 【請求項６】　　水性スラリーの形成前に無機酸素含有
   化合物を熱融合性ポリマーと一緒にする請求項５記載の
   方法。
7. 【請求項７】　　非団結複合体マット又は予備団結複合
   体シートを、複合体シートをラミネートに融合させるた
   めの熱及び圧力条件下で、団結させる付加的工程を含む
   請求項６記載の方法。
8. 【請求項８】　　少なくとも一つの積層シートがラミネ
   ート中の少なくとも一つの他の複合体シートとは異なる
   組成を有する請求項７記載の方法。
9. 【請求項９】　　請求項５記載の方法によって製造され
   た航空機内装用パネル。