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自動車材料の難燃性に関する研究と自動車における難燃性繊維の応用動向

自動車産業の急速な発展に伴い、通勤や貨物輸送に利用される自動車は、人々の生活に欠かせないツールとなりました。自動車は利便性を提供する一方で、交通事故や自然発火といった安全上のリスクも伴います。車内は狭い空間と可燃性の内装材を使用しているため、一旦火災が発生すると制御が困難になり、乗員の生命や財産を危険にさらす可能性があります。そのため、自動車の火災安全性は、利用者にとって重要な関心事です。

車両火災の原因は一般的に次のように分類されます。
（１）不適切な改造、取り付け、メンテナンスによる電気的故障、燃料漏れ、機械的摩擦などの車両関連の要因。
（２）衝突、横転、放火、放置された発火源などの外的要因。

高エネルギー密度の動力バッテリーを搭載した新エネルギー車は、衝突、穴あけ、高温による熱暴走、急速充電時の過電流などによるショートにより、特に火災が発生しやすい。

01 自動車材料の難燃性に関する研究

難燃性材料の研究は19世紀後半にアメリカで始まりました。近年の技術進歩に伴い、主に以下の分野において、自動車内装材の難燃性に関する研究への新たな需要が高まっています。

まず、難燃性に関する理論的研究です。近年、中国の研究者は、様々な繊維やプラスチックの燃焼メカニズムの研究と難燃剤の応用に重点を置いています。

二つ目は、難燃性材料の開発です。現在、多くの種類の難燃性材料が開発中です。国際的には、PPS、炭素繊維、ガラス繊維などの材料が様々な産業で実用化されています。

第三に、難燃性織物の研究です。難燃性織物は製造が容易で、効率も高いです。難燃性綿織物はすでに十分に開発されていますが、中国では他の難燃性繊維の研究はまだ限られています。

4つ目は、難燃性材料に関する規制と試験方法です。

自動車の内装材は、大きく分けて次の3つのカテゴリーに分類できます。

繊維ベースの素材（例：座席、カーペット、シートベルト）—最も広く使用され、乗客と直接接触します。
プラスチックベースの材料。
ゴム系材料。

繊維系素材は可燃性が高く、乗員に近接しているため、火災発生時に大きなリスクを伴います。さらに、バッテリーやエンジンなどの車両部品は繊維系素材の近くに配置されているため、延焼の可能性が高くなります。そのため、自動車内装材の難燃性に関する研究は、燃焼を遅らせ、乗員の避難時間を延ばすために不可欠です。

02 難燃性繊維の分類

産業用テキスタイル用途において、自動車用テキスタイルは大きな割合を占めています。平均的な乗用車には約20～40kgの内装材が搭載されており、そのほとんどはシートカバー、クッション、シートベルト、ヘッドレストなどのテキスタイルです。これらの素材は運転手と乗客の安全に深く関わっており、火炎の延焼を遅らせ、避難時間を延ばすために難燃性が求められます。

難燃性繊維繊維とは、火源との接触時に発火しないか不完全燃焼し、最小限の炎しか発生せず、火源を離すとすぐに自己消火する繊維と定義されます。可燃性の測定には限界酸素指数（LOI）が一般的に用いられ、LOIが21%を超えると難燃性を示します。

難燃性繊維は 2 つのカテゴリに分けられます。