JP2001316955A - 難燃性に優れたポリエステル織物及びそれを用いた繊維製品 - Google Patents
難燃性に優れたポリエステル織物及びそれを用いた繊維製品Info
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Abstract
性と適度なふくらみによるソフト感、ボリューム感を同
時に満足する難燃性に優れたポリエステル織物およびそ
れを用いた繊維製品を得る。 【解決手段】 リン原子を500〜50,000ppm
含有するポリエステルフィラメントからなるポリエステ
ルマルチフィラメント織物において、KES測定による
経糸方向の曲げ剛性(BT)、曲げ戻り性(2HBT/B
T)、緯糸方向の曲げ剛性(BW)、曲げ戻り性(2HB
w/Bw)及び比容積がそれぞれ以下の範囲である難燃性
に優れたポリエステル織物。 BT≦0.060 2HBT/BT≦0.40 BW≦0.160 2HBw/Bw≦0.60 比容積:3.0〜6.0cm2/g
Description
るポリエステルを用いた織物をアルカリ減量加工を施す
ことなく、染色した場合に優れた難燃性と極めてソフト
な風合いを兼ね備えるポリエステル織物およびそれを用
いた繊維製品に関する。
度の着用耐久性があり、さらに価格の面でも他の合成繊
維に比べて有利であり衣料用繊維として極めて広い用途
を有している。また、近年の傾向として消費者のニーズ
の多様化により機能性を有するポリエステル繊維の開発
が盛んになってきており、種々の機能性繊維が開発され
ている。中でも防災に対する意識の向上、あるいは法規
制の強化から、難燃性への関心は年々高まりつつあり、
特に病院、旅館、ホテル、福祉施設等の公共施設で使用
されるカーテン等の繊維製品は防災対策として難燃性を
有する繊維を使用することが必須となってきている。し
かしながら、従来の難燃製品に関しては燃焼時に有害ガ
スが発生したり、後加工工程で繊維表面に難燃剤を固着
させたために製品の風合いが粗硬であったり、また洗濯
による難燃耐久性に欠けるなど多くの問題点があった。
カーテン、椅子張り地および寝装側地には難燃性はもち
ろんのこと、ソフト感、ボリューム感、高級感が要求さ
れ、そのためには衣料用途同様、適度なふくらみを付与
すると共に、柔らかい風合いが求められる。これまでに
も、ある程度のふくらみ、ソフト感を有する商品はあっ
たが、難燃性が付与されていなかったり、難燃性があっ
てもふくらみ、ソフト感、ボリューム感に欠けていたり
と、両方の特性を同時に満足する商品はなかった。
て適度な膨らみとソフト感およびドレープ性を付与する
手段として、アルカリ減量加工が一般的に使用されてい
るが、減量加工時に排出されるアルカリ廃液の環境への
負荷が問題となっている。特に近年は、社会の環境への
関心は高まる一方であり、繊維製品の製造過程で生じる
環境負荷の問題に対しても例外ではなく、早急な対策が
必要となってきている。
ソフトでふくらみがあり、かつ高級感のあるポリエステ
ル織物にアルカリ減量加工を施すことなく製造する技術
が望まれている。
を克服し、従来の方法では達成し得なかった難燃性と適
度なふくらみを同時に満足する難燃性に優れたポリエス
テル織物およびそれを用いた繊維製品を経済的かつ効率
良く、さらには環境に優しい技術を用いて製造すること
を目的とする。
解決するために鋭意検討を重ねた結果、本発明に到達し
た。即ち本発明は、リン原子含有モノマーを共重合して
得られる難燃性のポリエステルを用いた織物を、アルカ
リ減量加工を施さなくとも適度なふくらみ、ソフト感が
得られる難燃性に優れたポリエステル織物さらにはそれ
を用いた繊維製品であり、発明の内容は以下の構成より
なる。即ち、リン原子を500〜50,000ppm含
有するポリエステルフィラメントからなるポリエステル
マルチフィラメント織物において、KES測定による経
糸方向の曲げ剛性(BT)、曲げ戻り性(2HBT/
BT)、緯糸方向の曲げ剛性(BW)、曲げ戻り性(2H
Bw/Bw)及び比容積がそれぞれ以下の範囲であること
を特徴とする難燃性に優れたポリエステル織物である。 BT≦0.060 2HBT/BT≦0.40 BW≦0.160 2HBw/Bw≦0.60 比容積:3.0〜6.0cm2/g (上記式中、Bは曲げ剛性(gf・cm2/cm)、2HBは曲
げヒステリシス(gf・cm/cm)を表し、添字のTは経糸
を、Wは緯糸を表す。) 該ポリエステル織物に使用されるポリエステルマルチフ
ィラメントが、それぞれ下記一般式(1)及び/又は
(2)で示されるリン化合物を添加して得られる共重合
ポリエステルからなることを特徴とする難燃性に優れた
ポリエステル織物。
官能基であり、R2、R3は同じか又は異なる基であっ
て、それぞれハロゲン原子、炭素数1〜10個の炭化水
素基、R 1より選ばれ、Aは2価もしくは3価の有機残
基を表す。また、n1は1又は2であり、n2、n3はそ
れぞれ0〜4の整数を表す。さらに、R4、R7はそれぞ
れ炭素数が1〜21のアルキル基、アリール基、モノヒ
ドロキシアルキル基または水素原子、R5は炭素数が1
〜6のアルキル基またはアリール基、R6は炭素数が1
〜10のアルキレン基を表す。) さらには、実質的にアルカリ減量処理を施していないこ
とを特徴とする難燃性に優れたポリエステル織物。さら
には、難燃性に優れたポリエステル織物を用いたことを
特徴とする難燃カーテン、または難燃性に優れたポリエ
ステル織物を用いたことを特徴とする難燃寝装側地、ま
たは難燃性に優れたポリエステル織物を用いたことを特
徴とする難燃椅子張り地である。
タル酸またはナフタレンジカルボン酸を主たる酸成分と
し、少なくとも一種のグリコール、好ましくはエチレン
グリコール、トリメチレングリコール、テトラメチレン
グリコールから選ばれた少なくとも一種のアルキレング
リコールを主たるグリコール成分とするポリエステルを
対象とする。また、テレフタル酸成分、またはナフタレ
ンジカルボン酸成分の一部を他の二官能性カルボン酸成
分で置き換えたポリエステルであってもよく、及び/又
はグリコール成分の一部を主成分以外の上記グリコール
もしくは他のジオール成分で置き換えたポリエステルで
あってもよい。ジカルボン酸としては、蓚酸、マロン
酸、コハク酸、グルタル酸、アジピン酸、ピメリン酸、
スベリン酸、アゼライン酸、セバシン酸、デカンジカル
ボン酸、ドデカンジカルボン酸、テトラデカンジカルボ
ン酸、ヘキサデカンジカルボン酸、1,3ーシクロブタ
ンジカルボン酸、1,3ーシクロペンタンジカルボン
酸、1,2ーシクロヘキサンジカルボン酸、1,3ーシク
ロヘキサンジカルボン酸、1,4ーシクロヘキサンジカル
ボン酸、2,5ーノルボルナンジカルボン酸、ダイマー
酸などに例示される飽和脂肪族ジカルボン酸またはこれ
らのエステル形成性誘導体、フマル酸、マレイン酸、イ
タコン酸などに例示される不飽和脂肪族ジカルボン酸ま
たはこれらのエステル形成性誘導体、オルソフタル酸、
イソフタル酸、テレフタル酸、5ー(アルカリ金属)ス
ルホイソフタル酸、ジフェニン酸、1,3ーナフタレン
ジカルボン酸、1,4ーナフタレンジカルボン酸、1,5
ーナフタレンジカルボン酸、2,6ーナフタレンジカル
ボン酸、2,7ーナフタレンジカルボン酸、4、4'ービ
フェニルジカルボン酸、4、4'ービフェニルスルホン
ジカルボン酸、4、4'ービフェニルエーテルジカルボ
ン酸、1,2ービス(フェノキシ)エタンーp,p'ージ
カルボン酸、パモイン酸、アントラセンジカルボン酸な
どに例示される芳香族ジカルボン酸またはこれらのエス
テル形成性誘導体が挙げられ、これらのジカルボン酸の
うちテレフタル酸およびナフタレンジカルボン酸とくに
2,6ーナフタレンジカルボン酸が好ましい。これらジ
カルボン酸以外の多価カルボン酸として、エタントリカ
ルボン酸、プロパントリカルボン酸、ブタンテトラカル
ボン酸、ピロメリット酸、トリメリット酸、トリメシン
酸、3、4、3'、4'ービフェニルテトラカルボン酸、
およびこれらのエステル形成性誘導体などが挙げられ
る。グリコールとしてはエチレングリコール、1、2ー
プロピレングリコール、1、3ープロピレングリコー
ル、ジエチレングリ コール、トリエチレングリコー
ル、1、2ーブチレングリコール、1、3ーブチレング
リコール、2、3ーブチレングリコール、1,4ーブチ
レングリコール、1、5ーペンタンジオール、ネオペン
チルグリコール、1,6ーヘキサンジオール、1,2ーシ
クロヘキサンジオール、1,3ーシクロヘキサンジオー
ル、1,4ーシクロヘキサンジオール、1,2ーシクロヘ
キサンジメタノール、1,3ーシクロヘキサンジメタノ
ール、1,4ーシクロヘキサンジメタノール、1,4ーシ
クロヘキサンジエタノール、1,10ーデカメチレング
リコール、1、12ードデカンジオール、ポリエチレン
グリコール、ポリトリメチレングリコール、ポリテトラ
メチレングリコールなどに例示される脂肪族グリコー
ル、ヒドロキノン、4, 4'ージヒドロキシビスフェノ
ール、1,4ービス(βーヒドロキシエトキシ)ベン ゼ
ン、1,4ービス(βーヒドロキシエトキシフェニル)
スルホン、ビス(p−ヒドロキシフェニル)エーテル、
ビス(p−ヒドロキシフェニル)スルホン、ビス(p−
ヒドロキシフェニル)メタン、1、2ービス(p−ヒド
ロキシフェニル)エタン、ビスフェノールA、ビスフェ
ノールC、2,5ーナフタレンジオール、これらのグリ
コールにエチレンオキシドが付加したグリコール、など
に例示される芳香族グリコールが挙げられ、これらのグ
リコールのうちエチレングリコールおよび1,4ーブチ
レングリコールが好ましい。これらグリコール以外の多
価アルコールとして、トリメチロールメタン、トリメチ
ロールエタン、トリメチロールプロパン、ペンタエリス
リトール、グリセロール、ヘキサントリオールなどが挙
げられる。ヒドロキシカルボン酸としては、乳酸、クエ
ン酸、リンゴ酸、酒石酸、ヒドロキシ酢酸、3ーヒドロ
キシ酪酸、p−ヒドロキシ安息香酸、pー( 2ーヒド
ロキシエトキシ)安息香酸、4ーヒドロキシシクロヘキ
サンカルボン酸、またはこれらのエステル形成性誘導体
などが挙げられる。環状エステルとしては、ε-カプロ
ラクトン、β-プロピオラクトン、β-メチル-β-プロピ
オラクトン、δ-バレロラクトン、グリコリド、ラクチ
ドなどが挙げられる。 多価カルボン酸もしくはヒドロ
キシカルボン酸のエステル形成性誘導体としては、これ
らのアルキルエステル、酸クロライド、酸無水物などが
挙げられる。本発明においては、上記のジカルボン酸成
分とジオール成分から構成されるポリエステルは、その
繰り返し単位の80モル%以上がエチレンテレフタレー
ト単位またはエチレンナフタレートであることが特に好
ましい。
の他の任意の重合体や酸化防止剤、制電剤、染色改良
剤、染料、顔料、艶消し剤その他の添加剤が含有されて
いても良い。
物およびそれを用いた繊維製品には後工程にて消臭、抗
菌、吸湿、芳香、制電等の機能付与のための物理的及び
化学的な処理を施しても何ら構わない。その場合、難燃
性が低下するのを防ぐためにさらに難燃加工を施すこと
もできる。
に用いるポリマーは、リン原子を含有するリン化合物が
共重合されたポリエステルであり、リン化合物とは、ポ
リエステルの構成成分であるジカルボン酸やジオールと
反応してポリエステルに共重合することができる化合物
である。このリン化合物のなかで好ましい化合物は、ポ
リエステルの側鎖及び/又は末端にリン原子を導入する
ことができる化合物であり、該化合物はそれぞれ単独で
使用しても、同時に使用しても何ら構わない。但し、織
物のソフトな風合い向上のためには、分子鎖の配向を乱
し、繊維の弾性率を低下させるという観点で側鎖にリン
原子を導入した化合物用いることがより好ましい。
(1)及び/又は(2)で示される化合物が挙げられ
る。
合物としては下記a〜βの化合物が挙げられる。
使用する繊維の製造に用いられる共重合ポリエステル
は、例えば特公昭55−41610号公報に記載される
ような公知の方法で重合することができ、該共重合ポリ
エステルを溶融押出機により紡糸口金より吐出し、引取
り速度1500m/分〜4000m/分の範囲で溶融紡
糸し捲き取った後、あるいは捲き取ることなく連続して
延伸を行い、高収縮糸および低収縮糸としこれらを紡糸
時あるいは延伸時に混繊することにより得ることができ
る。この際、紡糸口金面の温度は通常の溶融紡糸におい
て設定される温度よりも10℃〜30℃低く設定するこ
とが肝要であり、さらに、低収縮糸の延伸時のセット温
度は155℃以上好ましくは160℃以上190℃以下
にする必要がある。155℃未満では収縮率が低下せず
目標とする糸が得られない。逆に190℃を超えると、
紡糸油剤によるゴデットローラーの汚れ、あるいは発煙
の問題が発生するため好ましくない。
用いられている共重合ポリエステルのリン原子の含有量
は500〜50,000ppmであり、500ppm未
満であると難燃性能が劣るだけでなく、分子鎖が配向し
易くなり繊維の弾性率が向上することによりソフト感が
出ない。また、50,000ppmを超えるとリン原子
を含有するリン化合物の共重合量を多くする必要があ
り、その結果、ポリマーの融点が著しく低下し、紡糸が
困難となるばかりか、繊維の強度も低下するため好まし
くない。好ましくは1,500〜30,000ppmで
あり、より好ましくは3,000〜10,000ppm
である。
ル織物の経糸方向の曲げ剛性(BT)は0.07gf・cm2/
cm以下であることが必要であり、0.07を超えると風
合いが硬く好ましくない。より好ましくは0.06gf・c
m2/cm以下である。また、緯糸方向の曲げ剛性(BW)は
0.160gf・cm2/cm以下であり、0.160gf・cm2/cm
を超えると風合いが硬く好ましくない。
エステル織物の経糸方向の曲げ戻り性(2HBT/BT)
は0.40cm-1以下であることが必要であり、0.4
0cm-1を超えると風合いが硬くなり好ましくない。よ
り好ましくは0.30cm-1以下である。また、緯糸方
向の曲げ戻り性(2HBW/BW)は0.60cm-1以下
であることが必要であり、0.60cm-1を超えると曲
げ戻り性に劣るため好ましくない。より好ましくは0.
50cm-1以下である。
リエステル織物の比容積は、3.0〜6.0cm2/gであ
ることが必要であり、3.0cm2/g未満であると膨らみ
に欠けるため好ましくない。一方、6.0cm2/gを超え
るとふかつき感が大きく、またスナッグが発生しやすく
なるため好ましくない。より好ましくは3.0〜5.0
cm2/gである。
リエステル織物は実質的にアルカリ減量を施すことなく
良好な風合いを呈するが、場合によっては30g/l以下
の低濃度あるいは90℃以下の低温あるいは短時間のア
ルカリ減量加工を施すことによりさらにソフトな風合い
を有する織物が得られる。
される各種製品に有用な素材であり、特にカーテン、寝
装側地、及び椅子張り地、等に好適である。即ち、かか
る織物を少なくとも一部に用いてなる前述の製品は、ソ
フトな風合いを維持しつつ難燃性に優れるといった性能
を具備したものとなる。
お、本発明の評価に用いた方法は以下の通りである。
System for Fabrics)−FB2 純曲げ試験機(カト
ーテック株式会社製)を使用した。供試料は長さ20.
0cm、幅20.0cmとし1cmの間隔のチャックに
試料を把持してして、曲率K=−2.5〜+2.5(c
m-1)の範囲で、0.50(cm-1)の変形速度で純曲
げ試験を行い、曲げ剛性(B)および曲げヒステリシス
(2HB)を求めた。
ように円形状にサンプルを切り取り、圧縮弾性試験機
(MAEDA MFG.CO.製)により、1g/cm
2の荷重を負荷した状態で布帛の厚さ(m)を測定し、
目付量(g/m2)から次式でで求めた。 比容積(cc/g)=厚さ/目付け量
価の経験の長い染色加工技術者3名によって製品の触感
をソフト感、ボリューム感に優れるものから順に○、
△、×で判定した。
限界酸素指数(LOI)で評価した。
分とし、エチレングリコールをグリコール成分とし、前
記のリン含有化合物(s)をリン原子含有量が6000
ppmとなるよう共重合させたリン含有共重合ポリエス
テルを用いて紡糸温度262℃、引取り速度1500m
/分で溶融紡糸して得た未延伸糸を、80℃に加熱され
たホットローラーおよび160℃に加熱されたホットプ
レートに接触させながら3.0倍に延伸し、42デシテ
ックス24フィラメントの低収縮糸を得た。一方、同一
条件で紡糸した未延伸糸を80℃のホットローラーのみ
を通過させて3.0倍に延伸し、42デシテックス24
フィラメントの高収縮糸を得た。これらの延伸糸を後混
繊して84デシテックス48フィラメントの異収縮混繊
糸を得た。
与し、これを縦糸として180本/インチの密度で、さ
らに167デシテックス48フィラメントの仮撚り加工
糸を緯糸として60本/インチの密度で打ち込んだ朱子
組織の織物をなし、得られた織物に通常の精練、乾熱リ
ラックス、プレセットの後、液流染色機を用いて浴比
1:15、染料濃度15.0%owfの分散染料(Sumi
karon. Red E-FBL:住友化学工業株式会社製)および助
剤として1.0g/lのディスパーTLを使用して130
℃、60分間染色し乾燥後、次いでファイナルセットし
て仕上げ布を得た。ソフトでふくらみに富んだボリュー
ム感のある布帛が得られた。
とし紡糸と延伸を1ステップで行い、100℃の第1ゴ
デットと170℃の第2ゴデットの間で2.89倍に延
伸して低収縮糸を得ると同時に100℃の第1ゴデット
と室温の第4ゴデットの間で2.89倍に延伸して得た
高収縮糸を混繊して異収縮混繊糸を得た以外は実施例1
と同法にて仕上げ布を得た。ソフトでふくらみに富んだ
ボリューム感のある布帛が得られた。
ppmとした以外は実施例1と同法にて仕上げ布を得
た。ソフトでふくらみに富んだボリューム感のある布帛
が得られた。
ppmとした以外は実施例2と同法にて仕上げ布を得
た。ソフトでふくらみに富んだボリューム感のある布帛
が得られた。
ラメントの仮撚り加工糸を織物の緯糸として45本/イ
ンチの密度で打ち込んだ以外は実施例2と同法にて布帛
を作製した。ふくらみに富み、ソフト感に優れた布帛が
得られた。
ラメントの撚糸(SおよびZ撚:1500回/m)を織
物の緯糸として交互に60本/インチで打ち込んだ以外
は実施例2と同法にて布帛を作製した。ふくらみに富
み、ソフト感に優れた布帛が得られた。
を用いてカーテンを作製した。得られたカーテンは極め
てソフトでボリューム感のあるものであった。
を用いて寝装側地を作製した。得られた側地は極めてソ
フトな風合いであった。
を用いて椅子張り地を作製した。得られた椅子張り地は
極めてソフトな風合いであった。
pmとした以外は実施例1と同法にて仕上げ布を得た。
ふくらみおよびソフト感に欠け、かつ難燃性にも劣って
いた。
0ppmとした以外は実施例1と同法にて仕上げ布を得
た。ソフトでふくらみに富んだボリューム感のある布帛
が得られ、難燃性にも優れていたが、繊維強度が低く引
き裂き強力に劣っていた。
ト温度を140℃とした以外は実施例1と同法にて仕上
げ布を得た。ふくらみに乏しく、ソフト感、ボリューム
感ともに欠けていた。
を含有しない、通常のポリエチレンテレフタレートと
し、延伸時のセット温度を150℃とした以外は実施例
1と同法にて布帛を得た。難燃性に劣り、ソフト感、ふ
くらみが全く無く、ペーパーライクな布帛であった。
みによるソフト感、ボリューム感を同時に満足するポリ
エステル織物およびそれを用いた繊維製品を提供するこ
とを可能とした。
Claims (6)
- 【請求項1】 リン原子を500〜50,000ppm
含有するポリエステルフィラメントからなるポリエステ
ルマルチフィラメント織物において、KES測定による
経糸方向の曲げ剛性(BT)、曲げ戻り性(2HBT/B
T)、緯糸方向の曲げ剛性(BW)、曲げ戻り性(2HB
w/Bw)及び比容積がそれぞれ以下の範囲であることを
特徴とする難燃性に優れたポリエステル織物。 BT≦0.060 2HBT/BT≦0.40 BW≦0.160 2HBw/Bw≦0.60 比容積:3.0〜6.0cm2/g (上記式中、Bは曲げ剛性(gf・cm2/cm)、2HBは曲
げヒステリシス(gf・cm/cm)を表し、添字のTは経糸
を、Wは緯糸を表す。) - 【請求項2】 ポリエステルフィラメントが、それぞれ
下記一般式(1)及び/又は(2)で示されるリン化合
物を添加して得られる共重合ポリエステルからなること
を特徴とする請求項1記載の難燃性に優れたポリエステ
ル織物。 【化1】 (上記式中、R1は1価のエステル形成性官能基であ
り、R2、R3は同じか又は異なる基であって、それぞれ
ハロゲン原子、炭素数1〜10個の炭化水素基、R 1よ
り選ばれ、Aは2価もしくは3価の有機残基を表す。ま
た、n1は1又は2であり、n2、n3はそれぞれ0〜4
の整数を表す。さらに、R4、R7はそれぞれ炭素数が1
〜21のアルキル基、アリール基、モノヒドロキシアル
キル基または水素原子、R5は炭素数が1〜6のアルキ
ル基またはアリール基、R6は炭素数が1〜10のアル
キレン基を表す。) - 【請求項3】 実質的にアルカリ減量処理を施していな
いことを特徴とする請求項1及び2記載の難燃性に優れ
たポリエステル織物。 - 【請求項4】 請求項1記載のポリエステル織物を用い
てなることを特徴とする難燃カーテン。 - 【請求項5】 請求項1記載のポリエステル織物を用い
てなることを特徴とする難燃寝装側地。 - 【請求項6】 請求項1記載のポリエステル織物を用い
てなることを特徴とする難燃椅子張り地。
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