JP2003247164A

JP2003247164A - 難燃性金属被覆布帛

Info

Publication number: JP2003247164A
Application number: JP2002040500A
Authority: JP
Inventors: Susumu Takagi; 進高木; Sachiyo Sakakawa; 幸代坂川
Original assignee: Seiren Co Ltd
Current assignee: Seiren Co Ltd
Priority date: 2002-02-18
Filing date: 2002-02-18
Publication date: 2003-09-05

Abstract

(57)【要約】【目的】難燃性、及び、電磁波シールド性に優れた金属
被覆布帛であって、燃焼時に有害なハロゲン系ガスを発
生しない、また、人体に有害なアンチモンを含まない金
属被覆布帛を提供する。【構成】難燃剤として、ハロゲン系難燃剤やアンチモン
系難燃剤、及び、赤リンなどのリンの同素体から成る難
燃剤以外の、少なくともリン系化合物難燃剤と未膨張の
熱膨張性黒鉛を用い、布帛の少なくとも一方の面に、前
記の難燃剤が添加混練された樹脂層を積層させた、難燃
性に優れた金属被覆布帛である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、電子機器などの電
磁波シールド材として用いられる難燃性を有した金属被
覆布帛に関するもので、燃焼時に有毒なハロゲン系ガス
を発生せず、また、人体に影響のあるアンチモンを含ま
ない、難燃性を有した金属被覆布帛に関するものであ
る。

【０００２】近年、家電製品だけでなく、パソコンや携
帯電話、テレビゲームなど、各種情報端末などの普及に
伴い、これら機器から漏洩する電磁波による、他のエレ
クトロニクス機器の誤動作や、使用者への影響が危惧さ
れている。これらの障害を防止するために、優れた電磁
波遮蔽性能を有する電磁波シールド材が求められてい
る。また、製造物責任法（ＰＬ法）等の施行により、こ
れら電磁波シールド材に関しても、難燃性能が求められ
てきており、その中でも、FMVSS規格やＵＬ規格の難燃
性を満たすものが求められてきている。これら電磁波シ
ールド材の一つに、繊維布帛に金属被膜を形成したもの
があるが、これは被覆された金属が酸化触媒になり可燃
性を増すものが多い。すなわち、金属被膜が繊維布帛の
溶融による消火作用を妨げるだけでなく、形成された金
属被膜により熱伝導性が良くなり延焼を助長させる為で
あると考えられる。このような素材の難燃性を向上させ
るために、様々な研究が行われてきた。

【０００３】例えば、特開昭６２−２１８７０号公報で
は、金属付着布帛にリン化合物系難燃剤とハロゲン化合
物系難燃剤とを付与し、難燃性を得る方法が開示されて
いる。しかし、近年ハロゲン化合物とダイオキシンの関
係が注目され、ハロゲン系難燃剤はあまりにもその構造
がダイオキシンに類似していることや、ハロゲン化され
た有機物を３００〜６００℃の温度でＣｕやＦｅなどの
金属元素と共に燃焼させると、ダイオキシンなどの化合
物を生成する可能性があり、完全燃焼を目的に８００℃
以上で燃焼分解させても、再び温度を下げるときにダイ
オキシンの生成が起こると言われ、ハロゲン系難燃剤の
使用は環境汚染の面からも好ましくない。

【０００４】また、特開平７−４２０７９号公報には、
金属被覆を施した織物に、有機リン化合物などの有機化
合物系防炎剤とアンチモン化合物などの無機化合物系防
炎助剤を用いた電磁波シールド性を有する織物が記載さ
れている。しかし、アンチモン化合物を使用しており、
アンチモンの人体への影響が懸念され、好ましくない。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、上述の事情
を背景としてなされたもので、その目的は燃焼時に有害
なダイオキシンやホスフィンガスなどの発生がなく、ま
た、人体に有害とされるアンチモンを用いずに、優れた
難燃性を有する金属被覆布帛を得ることである。

【０００６】

【課題を解決する手段】本発明は、上記課題を解決する
ために鋭意検討した結果なされたもので、リン系化合物
難燃剤と未膨張の熱膨張性黒鉛を用いることにより、上
記課題を解決したものであり、次の構成よりなるもので
ある。すなわち、本発明は第一に、少なくとも布帛の一
方の面に、少なくともリン系化合物難燃剤と未膨張の熱
膨張性黒鉛を有する樹脂層が設けられて成る金属被覆布
帛である。また第二に、金属被覆布帛の重量に対して、
リン系化合物難燃剤が４０〜３００％、未膨張の熱膨張
性黒鉛が２０〜１６０％含まれて成ることを特徴とする
第一記載の金属被覆布帛である。また第三に、リン系化
合物難燃剤が、ポリリン酸アンモニウムであることを特
徴とする第一乃至二記載の金属被覆布帛である。

【０００７】

【発明の実施の形態】本発明で使用する布帛の形態は、
織物、編物、不織布等が挙げられ、特に限定はされな
い。また、使用される繊維素材は、ハロゲン系化合物や
酸化アンチモン、赤リンを含まないポリエステル、ポリ
アミド、アクリル、ポリオレフィン等の合成繊維や、ア
セテート等の半合成繊維、レーヨン等の再生繊維、その
他天然繊維が挙げられるが、加工性と耐久性を考慮する
とポリエステル繊維が好ましい。

【０００８】金属被膜の形成法は、従来公知の方法を用
いることができる。例えば、上述の繊維から成る布帛に
対して、付与される金属の定着を確実にするために、予
め繊維の表面に付着している糊剤、油剤、ゴミ等の不純
物を精練処理により完全に除去することが好ましい。精
練処理は従来公知の方法が用いられ特に限定はされな
い。精練処理された布帛に、蒸着、スパッタリング、電
気メッキ法、無電解メッキ法などにより金属被膜を形成
することができるが、形成される金属被膜の均一性、及
び、生産性の点から無電解メッキ法、或いは、無電解メ
ッキ法と、電気メッキ法の併用が好ましく用いられる。
また、用いられる金属は、金、銀、銅、亜鉛、ニッケ
ル、およびそれらの合金等が挙げられるが、導電性と製
造コストを考慮すると銅、ニッケルが好ましい。これら
の金属によって形成される被覆層は１層、或いは、２層
が好ましい。３層以上にすると金属被覆層が厚くなり、
導電性織物が硬くなり、更に、加工コストも高くなる虞
がある。金属被覆層を２層に積層する場合は、同種の金
属を２層に積層しても良く、また、異なる金属を積層し
ても良い。これらは、求められるシールド性や、耐久性
を考慮して適宜に設定できる。

【０００９】本発明品は、これら金属被膜が形成された
繊維に、難燃剤を含む樹脂層を積層させるが、積層され
る樹脂は、合成樹脂が好ましく用いられ、ウレタン樹脂
やアクリル樹脂、エステル樹脂等が挙げられる。その中
でもウレタン樹脂が、難燃性を得やすく、摩擦強度、柔
軟性の点で優れており好ましい。難燃剤を含む樹脂の付
与量は６０〜４００g／m²が好ましく、更に好ましくは
１００〜２５０g／m²である。この範囲より少ないと十
分に難燃剤を付与することが難しく、多すぎると風合い
が硬くなり、経済面でも不利である。樹脂の付与法は、
フローティング法やナイフコータ法、ロールコータ法な
どのコーティング法があり、いずれの方法でも良い。

【００１０】難燃剤を含む樹脂の粘度は２０００〜３０
０００ｃｐｓの範囲が好ましく、更に好ましくは４００
０〜１５０００ｃｐｓの範囲が好ましい。粘度が２００
０ｃｐｓより低いと、布帛の反対の面へ樹脂が裏漏れ
し、樹脂ムラが発生し、外観品位を阻害する虞がある。
また粘度が３００００ｃｐｓより高いと、塗工性が悪く
なる。

【００１１】布帛の反対の面へ樹脂が裏漏れすることを
防ぐために、難燃剤を含む樹脂を付与する前に、同一面
に、予め樹脂層を形成しても良い。樹脂は、加工性、柔
軟性、経済性からアクリル樹脂が好ましく、粘度は２０
００〜３００００ｃｐｓ、更に好ましくは１００００〜
１５０００ｃｐｓの範囲である。２０００ｃｐｓより低
いと樹脂が布帛の反対の面に裏漏れして外観を損なう虞
があり、３００００ｃｐｓより高いと塗工性が悪くな
る。塗布量は１〜１０ｇ／ｍ^２、好ましくは３〜７ｇ／
ｍ^２の範囲である。１ｇ／ｍ^２より少ないと、次に積層
する難燃剤を含む樹脂の裏漏れ防止効果が十分に達成で
きず、１０ｇ／ｍ^２より多いと難燃性を阻害する虞があ
る。付与方法は、フローティング法やナイフコータ法、
ロールコータ法などのコーティング法があり、いずれの
方法でも良い。

【００１２】本発明で用いる難燃剤は、少なくともリン
系化合物難燃剤と未膨張の熱膨張性黒鉛が用いられる。
リン系化合物難燃剤は、ビスフェノールＡビス（ジフェ
ニルフォスフェート）やレゾルシノールビス（ジ２、６
−キシリル）フォスフェートなどのリン酸エステル系、
トリフェニルフォスフォルアミドなどのリン酸アミド
系、ポリリン酸アンモニウム系が挙げられ、特にポリリ
ン酸アンモニウム系はリン含有率が高く難燃効果が優れ
ているので好ましく用いられる。赤リンなどのリンの同
素体は難燃効果はあるが、毒性が強かったり、燃焼する
とホスフィンガスなどの有毒ガスが発生するため好まし
くない。また、ポリリン酸アンモニウム単体では、耐湿
性が悪いため、高湿度環境下に長時間おかれると分解し
難燃性を損なう虞がある。そこで、メラミン樹脂で表面
を被覆したタイプのものを用いることにより、分解劣化
を抑えることができ好ましい。また、未膨張の熱膨張性
黒鉛は、結晶性黒鉛フレークの内部に硫酸が層状に重な
った構造をしており、燃焼時にこの硫酸が気化すること
により黒鉛フレークが元の厚さの１００倍程度にまで膨
張する。このため大きな断熱層を形成し、膨張した黒鉛
は発熱速度や熱分解、発煙を大幅に減少でき、同時に繊
維内部で生成した可燃性化合物の拡散を防止する作用も
ある。使用できる熱膨張性黒鉛としては、天然黒鉛、熱
分解黒鉛、キッシュ黒鉛などの黒鉛を無機酸（濃硫酸、
硝酸など）と強酸化剤（過塩素酸、過塩素酸塩、過酸化
水素水など）との混合液で酸処理したものなどが挙げら
れる。更に過硫酸アンモニウムなどを配合して酸処理し
たものなども使用でき、また、酸処理後に、モノメチル
アミン等の脂肪族低級アミン、アルカリ金属化合物やア
ルカリ土類金属化合物（ナトリウム、カリウム、マグネ
シウム、カルシウム、バリウムなどの水酸化物、酸化
物、炭酸塩、硫酸鉛など）などで中和処理を施したもの
なども使用できる。具体的には、黒鉛酸性硫酸鉛、ナト
リウム黒鉛、カリウム黒鉛、黒鉛酸化物、塩化アルミニ
ウム黒鉛化物、酸化第二鉄黒鉛などが挙げられ、これら
の一つ以上を用いることができる。未膨張の熱膨張性黒
鉛の粒径は、１０〜１０００μｍが好ましい。粒径が１
０μｍより小さい場合は黒鉛の膨張率が小さく、その結
果難燃性が低下する虞があり、１０００μｍより大きい
場合は黒鉛の膨張率は大きく難燃性の点では良いが、樹
脂に添加混練する際に分散性が悪くなり、樹脂塗工面の
品位にも影響する。リン系化合物難燃剤と未膨張の熱膨
張性黒鉛は混合分散された状態で樹脂に配合されていて
も良く、難燃剤毎にそれぞれ樹脂に分散配合されていて
も良い。樹脂に対する比率は固形分比で、リン系化合物
難燃剤は１２０〜１９０％、未膨張の熱膨張性黒鉛は６
０〜１００％の範囲である。これ以上の比率になると樹
脂被膜が脆くなり、また、少ないと十分な難燃性が得ら
れない虞がある。また、金属被覆布帛の重量に対して、
リン系化合物難燃剤は４０〜３００％、好ましくは７０
〜１９０％、未膨張の熱膨張性黒鉛が２０〜１６０％、
好ましくは３５〜１００％の範囲である。これらの割合
より少ないと、十分な難燃剤が得られない虞があり、ま
た、これらの割合より多くなっても難燃性の更なる向上
は望めず、コストが高くなってしまう虞がある。本発明
は、上述のように、リン系化合物難燃剤と、未膨張の熱
膨張性黒鉛を必須とするものであるが、更に、ハロゲン
系難燃剤やアンチモン系難燃剤やリンの同素体から成る
難燃剤以外の、例えば、水酸化マグネシウムや、水酸化
アルミニウムなどの水和金属化合物などの難燃剤を併用
することも可能である。

【００１３】また、布帛の片面のみだけでなく、両面に
上述の難燃剤を含んだ樹脂層を形成しても良い。すなわ
ち、片面に前述したように難燃剤を含む樹脂を積層させ
た上で、もう片面にも、同様な難燃剤を含む樹脂を積層
させることもできる。反対面への難燃剤を含む樹脂の塗
工量は１〜１０ｇ／ｍ^２、更には３〜８ｇ／ｍ^２の範囲
が好ましい。１ｇ／ｍ²より少ないと難燃性効果が得ら
れず、１０ｇ／ｍ²より多いと表面導電性が悪くなる。
付与方法は、フローティング法やナイフコータ法、ロー
ルコータ法などのコーティング法があり、いずれの方法
でも良い。

【００１４】

【実施例】実施例と比較例における布帛の評価方法は次
の通りである。１．難燃性評価 FMVSSの３０２法とＵＬ９４のＶＴＭ−１に準じて評価
する。２．表面導電性ＨＩＯＫＩ電機株式会社製抵抗値測定器ミリオームハイ
テスター３２２０を用い、クリップ平行電極幅１０ｃ
ｍ、電極間距離１０ｃｍにおける抵抗値を測定した。単
位はΩ／□。３．シールド性評価関西電子工業振興センターの生駒電波測定所の考案によ
る測定セルと類似のものを作成し、ヒューレットパッカ
ード社製トラッキングジェネレーター付きスペクトラム
アナライザーＨＰ８５９１ＥＭにより１０ＭＨｚ〜１Ｇ
Ｈｚ発振を前述セル受信部にて測定サンプルを経て受信
し、スペクトラムアナライザーで計測した。単位はｄ
B。

【００１５】

【実施例１】ポリエステル繊維織物（経５６ｄｔｅｘ／
２４ｆ、緯５６ｄｔｅｘ／３６ｆ）を精練、乾燥、熱処
理して、引き続き、塩化パラジウム０．３ｇ／Ｌ、塩化
第一錫３０ｇ／Ｌ、３６％塩酸３００ｍｌ／Ｌを含む４
０℃の水溶液に２分間浸漬後水洗した。続いて、酸濃度
０．１Ｎのホウ沸化水素酸に３０℃で５分間浸漬後水洗
した。次に、硫酸銅７．５ｇ／Ｌ、３７％ホルマリン３
０ｍｌ／Ｌ、ロッシェル塩８５ｇ／Ｌから成る無電解銅
メッキ液に３０℃で５分間浸漬後水洗した。続いて、ス
ルファミン酸ニッケル３００ｇ／Ｌ、ホウ酸３０ｇ／
Ｌ、塩化ニッケル１５ｇ／Ｌ、ｐＨ３．７の電気ニッケ
ルメッキ液に３５℃、１０分間、電流密度５Ａ／ｄｍ^２
で浸漬しニッケルを積層させた後水洗した。織物には銅
が１０g／m²、ニッケルが４g／m²メッキされた。得られ
た導電性織物は重量６４g／m²であった。得られた金属
被覆織物の一方の面に、樹脂の裏面への裏漏れを防止す
るために、下記の処方１の樹脂をフローティングナイフ
法で塗工し、１３０℃で１分間乾燥した。塗工量は固形
分で４g／m²であった。次に、同一面に処方２の樹脂を
ナイフオンロール法にて塗工し、１３０℃で２分間乾燥
した。塗工量は固形分で１４０ｇ／ｍ^２であった。得ら
れた金属被覆織物において、用いられたリン系化合物難
燃剤と熱膨張性黒鉛の金属被覆織物の重量に対する割合
は、それぞれ１００重量％と５３重量％であった。性能
評価結果を表１に示す。処方１トアクロンＳＡ−６２１８１００部（株式会社トウペ社製、アクリル系樹脂、固形分１８％）レザミンＵＤ架橋剤１．５部（大日精化工業株式会社製、イソシアネート架橋剤、固形分７５％）にトルエンを加え粘度を１５０００ｃｐｓに調整する。処方２クリスボン５１１６ＥＬ１００部（大日本インキ化学工業株式会社製、ウレタン樹脂、固形分３０％）ポリリン酸アンモニウム４５部（固形分１００％）未膨張の熱膨張性黒鉛２４部（固形分１００％）にメチルエチルケトンを加え粘度を８０００ｃｐｓに調
整する。

【００１６】

【実施例２】実施例１で得られた難燃性金属被覆織物の
樹脂を積層した反対面に、処方３の樹脂をフローティン
グナイフ法にて塗工し、１３０℃で１分間乾燥した。塗
工量は固形分で５ｇ／ｍ^２であった。得られた金属被覆
織物において、用いられたリン系化合物難燃剤と熱膨張
性黒鉛の金属被覆織物の重量に対する割合は、それぞれ
１０２重量％と５３重量％であった。性能評価結果を表
１に示す。処方３トアクロンＳＡ−６２１８１００部（株式会社トウペ社製、アクリル系樹脂、固形分１８％）ノンネンＲ０１１１−４１０部（丸菱油化工業株式会社、リン酸エステル系化合物、固形分１００％）

【００１７】

【実施例３】実施例１で作成した金属被覆織物の一方の
面に、樹脂の裏漏れ防止のために処方１の樹脂をフロー
ティングナイフ法により、塗工し１３０℃で１分間乾燥
した。塗工量は固形分で４g／m²であった。更に、同一
面に処方４の樹脂をナイフオンロール法により塗工し、
１３０℃で２分間乾燥した。塗工量は固形分で１５０g
／m²であった。得られた金属被覆織物において、用いら
れたリン系化合物難燃剤と熱膨張性黒鉛の金属被覆織物
の重量に対する割合は、それぞれ１１３重量％と６１重
量％であった。性能評価結果を表１に示す。処方４クリスボン５１１６ＥＬ１００部（大日本インキ化学工業株式会社製、ウレタン樹脂、固形分３０％）ノンネンＲ０１１１−４５５部（丸菱油化工業株式会社製、リン酸エステル系化合物、固形分１００％）熱膨張性黒鉛３０部（固形分１００％）にメチルエチルケトンを加え粘度を７５００ｃｐｓに調
整する。

【００１８】

【比較例１】実施例１で作成した金属被覆織物の一方の
面に、樹脂の裏漏れ防止のために処方１の樹脂をフロー
ティングナイフ法により、塗工し１３０℃で１分間乾燥
した。塗工量は固形分で４g／ｍ^２であった。更に、同
一面に処方５の樹脂をナイフオンロール法により塗工
し、１３０℃で２分間乾燥した。塗工量は固形分で１４
０g／m²であった。得られた金属被覆織物において、用
いられたリン系化合物難燃剤の金属被覆織物の重量に対
する割合は、８０重量％であった。性能評価結果を表１
に示す。処方５クリスボン５１１６ＥＬ１００部（大日本インキ化学工業株式会社製、ウレタン樹脂、固形分３０％）ポリリン酸アンモニウム４０部（固形分１００％）にメチルエチルケトンを加え粘度を８０００ｃｐｓに調
整する。

【００１９】

【比較例２】実施例１で作成した金属被覆織物の一方の
面に、樹脂の裏漏れ防止のために処方１の樹脂をフロー
ティングナイフ法により塗工し、１３０℃で１分間乾燥
した。塗工量は固形分で４ｇ／ｍ^２であった。更に、同
一面に処方６の樹脂をナイフオンロール法により塗工
し、1３０℃で２分間乾燥した。塗工量は固形分で１４
０g／m^２であった。得られた金属被覆織物において、用
いられたリン系化合物難燃剤の金属被覆織物の重量に対
する割合は、４４重量％であった。性能評価結果を表１
に示す。処方６クリスボン５１１６ＥＬ１００部（大日本インキ化学工業株式会社製、ウレタン樹脂、固形分３０％）ヘキサブロモシクロドデカン３０部（固形分１００％）ポリリン酸アンモニウム２０部（固形分１００％）ＰＡＴＯＸ−Ｍ２０部（日本精鉱株式会社製、三酸化アンチモン）にメチルエチルケトンを加え粘度を８０００ｃｐｓに調
整する。

【００２０】

【表１】

【００２１】

【発明の効果】本発明の金属被覆織物は、優れた難燃性
を有し、更に、人体に影響なアンチモンを含まず、燃焼
時に有毒なハロゲン系ガスなどが発生しないという効果
がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明における金属被覆布帛の略断面図の例で
ある。

【符号の説明】

１・・・難燃剤を有する樹脂層２・・・金属被覆布帛３・・・裏漏れ防止樹脂層４・・・リン系化合物難燃剤と未膨張の熱膨張性黒鉛を
有する樹脂層

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続きＦターム(参考） 4L031 AA18 AA25 AB31 BA02 BA04 BA18 CB12 DA17 4L033 AA07 AA10 AB04 AC05 AC15 CA50 5E321 BB21 BB23 BB41 BB44 BB60 GG05

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】布帛の少なくとも一方の面に、少なくとも
リン系化合物難燃剤と未膨張の熱膨張性黒鉛を有する樹
脂層が設けられて成る金属被覆布帛。
【請求項２】金属被覆布帛の重量に対して、リン系化合
物難燃剤が４０〜３００％、未膨張の熱膨張性黒鉛が２
０〜１６０％含まれていることを特徴とする請求項１記
載の金属被覆布帛。
【請求項３】リン系化合物難燃剤が、ポリリン酸アンモ
ニウムであることを特徴とする請求項１乃至２記載の金
属被覆布帛。