JP2014029036A - 多層織編物および繊維製品 - Google Patents

Abstract

【課題】防炎性に優れた多層織編物および該多層織編物を用いてなる繊維製品を提供する。
【解決手段】２層以上の多層構造を有する多層織編物において、燃焼時に炭化する繊維を少なくとも１層に含ませ、かつ該層以外の層に難燃ポリエステル繊維を含ませ、かつ前記難燃ポリエステル繊維を多層織編物の全重量対比３０重量％以上含ませる。
【選択図】図１

Description

本発明は、防炎性に優れた多層織編物および該多層織編物を用いてなる繊維製品に関する。

従来、種々の機能を有する多層織編物が提案されている（例えば、特許文献１、特許文献２）。しかしながら、防炎性に優れた多層織編物はこれまであまり提案されてない。

特開２００５−８２９１８号公報 特開２００９−２９９２０７号公報

本発明は上記の背景に鑑みなされたものであり、その目的は、防炎性に優れた多層織編物および該多層織編物を用いてなる繊維製品を提供することにある。

本発明者は上記の課題を達成するため鋭意検討した結果、多層織編物において、燃焼時に炭化する繊維を多層織編物の１層に含ませ、かつ該層以外の層に難燃ポリエステル繊維を側地に含ませることにより、極めて防炎性に優れた繊維製品が得られることを見出し、さらに鋭意検討を重ねることにより本発明を完成するに至った。

かくして、本発明によれば「２層以上の多層構造を有する多層織編物であって、燃焼時に炭化する繊維が少なくとも１層に含まれ、かつ該層以外の層に難燃ポリエステル繊維が含まれ、かつ前記難燃ポリエステル繊維を多層織編物の全重量対比３０重量％以上含むことを特徴とする多層織編物。」が提供される。
その際、燃焼時に炭化する前記繊維が、セルロース系繊維またはウールまたはアクリル繊維であることが好ましい。また、前記難燃ポリエステル繊維が、難燃剤をポリエステルポリマー中に含む難燃ポリエステル繊維、または後加工により難燃剤が付与された難燃ポリエステル繊維であることが好ましい。その際、前記難燃剤が、リン系難燃剤、臭素系難燃剤、アンチモン系難燃剤、ポリリン酸アンモニウム、無水リン酸アンモニウム、コロイド状の五酸化アンチモン、三酸化アンチモン、アンチモン酸ナトリウム、ホウ酸亜鉛、酸化ジルコニウム、リン酸二アンモニウム、スルファミン酸、スルファミン酸塩、ホウ酸、ホウ酸塩、およびアルミナ水和物からなる群より選択される少なくとも一種であることが好ましい。

本発明において、公益財団法人日本防炎協会の定める防炎製品性能試験基準において規定されるカバー類の防炎試験（４５°メセナミン法）により測定して、炭化部分の最大値が１０ｃｍ以下であり、かつ、炭化部分の平均値が８ｃｍ以下であることが好ましい。また、公益財団法人日本防炎協会の定める防炎製品性能試験基準において規定されるカバー類の防炎試験（水平たばこ法）により測定して、炭化部分の最大値が１０ｃｍ以下であり、かつ、残炎、残じんが１時間後にないことが好ましい。

また、本発明によれば、前記の多層織編物を用いてなる、布団カバー、敷きパッド、布団側地、およびまくらカバーからなる群より選択されるいずれかの繊維製品が提供される。

本発明によれば、防炎性に優れた多層織編物および該多層織編物を用いてなる布団カバーが得られる。

実施例１で用いた織組織図である。

以下、本発明の実施の形態について詳細に説明する。
まず、本発明は２層以上の多層構造を有する多層織編物であって、燃焼時に炭化する繊維が少なくとも１層に含まれ、かつ該層以外の層に難燃ポリエステル繊維が含まれる。燃焼時に炭化する繊維が多層織編物に含まれない場合は、多層織編物が燃焼した際に多層織編物が熱溶融し落下することにより燃焼がさらに拡大するため好ましくない。
ここで、燃焼時に炭化する繊維とは、熱によって溶融せず、炭化する繊維のことをいう。具体的には、綿やレーヨンなどのセルロース系繊維、ウール（より好ましくは難燃加工を施したウール）、アクリル繊維（より好ましくは難燃アクリル繊維）が好ましく例示される。特に、繊維がＮＢＳスモークチャンバー法でのシアン化水素の発生が５ｐｐｍ未満であることが好ましい。ここで使用する各種繊維は１００ｇ／ｍ^２のものを使用する。
燃焼時に炭化する前記繊維において、その単繊維繊度は１〜８ｄｔｅｘの範囲内であることが好ましい。

また、燃焼時に炭化する前記繊維において、繊維は長繊維でもよいし、繊維長は５ｍｍ以上（より好ましくは３０〜１００ｍｍ）の短繊維でもよい。
さらに、燃焼時に炭化する前記繊維において、捲縮が付与されていることが好ましい。その際、捲縮数は４〜２５個／２．５４ｃｍ、捲縮度は２０〜４０％が好ましい。

本発明において、燃焼時に炭化する前記繊維は、２層以上の多層構造のうち少なくとも１層に含まれる。その際、燃焼時に炭化する前記繊維の重量比率は多層織編物全重量に対して２０重量％以上であることが好ましい。

次に、本発明において、燃焼時に炭化する繊維が含まれる層以外の層に難燃ポリエステル繊維が含まれる。かかる難燃ポリエステル繊維としては、難燃剤をポリエステルポリマー中に含む難燃ポリエステル繊維でもよいし、後加工により難燃剤が付与された難燃ポリエステル繊維でもよい。
その際、前記難燃剤としては、リン系難燃剤、臭素系難燃剤、アンチモン系難燃剤、ポリリン酸アンモニウム、無水リン酸アンモニウム、コロイド状の五酸化アンチモン、三酸化アンチモン、アンチモン酸ナトリウム、ホウ酸亜鉛、酸化ジルコニウム、リン酸二アンモニウム、スルファミン酸、スルファミン酸塩、ホウ酸、ホウ酸塩、アルミナ水和物などが例示される。

より具体的には、ポリエステルポリマー中に含ませる難燃剤としては、（２−カルボキシエチル）メチルホスフィン酸、（２−カルボキシエチル）フェニルホスフィン酸、（２−メトキシカルボニルエチル）フェニルホスフィン酸、（２−ヒドロキシエトキシカルボニルエチル）フェニルホスフィン酸、ｐ−（２−カルボキシエチル）クロロフェニルホスフィン酸、（２−フェノキシカルボニルエチル）ヘキシルホスフィン酸等のリン系防炎剤が好ましく例示される。このうち特に好ましくは（２−カルボキシエチル）メチルホスフィン酸、（２−カルボキシエチル）フェニルホスフィン酸などのリン系難燃剤であることが好ましい。これらの難燃剤は通常ポリエステルに共重合しているが、ブレンドしていてもよい。その際、含有量としては、リン系難燃剤であればリン元素として０．１〜３．０重量％（特に好ましくは０．２〜０．６重量％）の範囲内であることが好ましい。

前記のポリエステルとしては、テレフタル酸を主たる酸成分とし、炭素数２〜６のアルキレングリコール、すなわち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、ペンタメチレングリコール、ヘキサメチレングリコールからなる群より選ばれた少なくとも１種のグリコール、特に好ましくはエチ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が例示される。かかるポリエステルには共重合成分を有していてもよい。また、かかるポリエステルは再生ポリエステルであってもよい。かかる再生ポリエステルには、ペットボトルを原料とし、加熱して溶融また溶剤により溶解してペレット化し、再度、溶融紡糸することなどにより得られる再生ポリエステル、およびケミカルリサイクルにより得られる再生ポリエステルを含む。また、バイオマスすなわち生物由来の物質を原材料として得られたモノマー成分を使用してなるポリエチレンテレフタレート、ポリ乳酸、ステレオコンプレックスポリ乳酸であってもよい。さらには、特開２００４−２７００９７号公報や特開２００４−２１１２６８号公報に記載されているような、特定のリン化合物およびチタン化合物を含む触媒を用いて得られたポリエステルでもよい。
前記ポリエステル中には、難燃剤だけでなく、必要に応じて、艶消し剤、微細孔形成剤、カチオン可染剤、着色防止剤、熱安定剤、蛍光増白剤、着色剤（例えば黒色）、帯電防止剤、吸湿剤、抗菌剤、マイナスイオン発生剤等を１種又は２種以上を添加してもよい。

また、後加工によりポリエステル繊維に難燃剤を付与する際に用いる難燃剤としては、特公昭５３−８８４０号公報に示されている化合物、例えば、１，２，３，４，５，６−ヘキサブロムシクロペンタン、１，２，５，６，９，１０−ヘキサブロムシクロドデカンなどの環構成炭素原子７ないし１２個と、この環構成炭素原子に結合している臭素原子４ないし６個を持つ臭素化シクロアルカン類、および、ヘキサブロムナフタレン、ヘキサブロムジフェニルエーテル、テトラブロムジフェニルエーテルなどの芳香環２ないし３個と、該芳香環に結合している臭素原子４ないし１０個を有する臭素化多核芳香族化合物が好ましく、特に臭素化シクロアルカン類が好ましい。そのなかでも、ヘキサブロムシクロドデカンが特に好ましい。また、後加工に用いる難燃剤として、前記のようなリン系防炎剤も好ましい。
後加工で使用する難燃剤の量としては、ポリエステル織物重量に対して固形分で２．５〜１５．０重量％の範囲内であることが好ましい。２．５重量％未満では、十分な防炎効果が得られないおそれがある。逆に１５．０重量％を超えると、繊維物性が低下するおそれがある。

前記の難燃ポリエステル繊維において、総繊度が３０〜１０００ｄｔｅｘの範囲内であることが好ましい。また、単繊維繊度が０．１〜５．０ｄｔｅｘ、フィラメント数が３０〜３００本のマルチフィラメント(長繊維)であることが好ましい。糸条の形態としては、短繊維でもよいし長繊維（マルチフィラメント）でもよいが、後者が好ましい。かかる長繊維には仮撚捲縮加工が施されていることが好ましい。さらには、撚糸や空気加工が施されていてもよい。単糸の横断面形状も特に限定されるものではなく、通常の丸型だけでなく、扁平、くびれ付き扁平、三角、Ｙ型、Ｔ型、Ｕ型などの異型であってもよい。

本発明において、難燃ポリエステル繊維の重量比率は多層織編物全重量に対して３０重量％以上であることが肝要であり、難燃ポリエステル繊維の重量比率が３０重量％よりも小さい場合は、十分な防炎性が得られず好ましくない。
本発明において、多層織編物が燃焼時に炭化する繊維と難燃ポリエステル繊維だけで構成されていてもよいが、他の繊維が含まれていてもよい。
本発明の多層織編物において、多層であれば織編組織は特に限定されず、通常の２層以上の多層構造を有する多層構造織編組織でよい。層数は、製造の容易さから２層または３層が好ましく、２層が特に好ましい。織編組織としては特に限定されないが、織物では、たて二重織、よこ二重織等の片二重織組織、完全二重織組織、ダブルサテン組織織物、完全三重組織織物、編物では、ハニカム編、ダブルコード編、ハーフトリコット編などが例示される。

本発明の多層織編物において、燃焼時に炭化する繊維が少なくとも１層に含まれることにより燃焼物のドリップが抑制され、かつ該層以外の層に難燃ポリエステル繊維が含まれることにより燃焼の拡大が抑制され、これらの相乗作用により極めて優れた防炎性が得られる。
ここで、公益財団法人日本防炎協会の定める防炎製品性能試験基準において規定されるカバー類の防炎試験（４５°メセナミン法）により測定して、炭化部分の最大値が１０ｃｍ以下であり、かつ炭化部分の平均値が８ｃｍ以下であることが好ましい。また、公益財団法人日本防炎協会の定める防炎製品性能試験基準において規定されるカバー類の防炎試験（水平たばこ法）により測定して、炭化部分の最大値が１０ｃｍ以下であり、かつ、残炎、残じんが１時間後にないことが好ましい。

本発明は防炎性に優れるので布団カバー、敷きパッド、布団側地、およびまくらカバーなどの繊維製品として好適に使用される。

（１）防炎試験
公益財団法人日本防炎協会の定める防炎製品性能試験基準において規定されるカバー類の防炎試験（４５°メセナミン法、水平たばこ法）により測定した。４５°メセナミン法、水平たばこ法共に合格することが必要である。
４５°メセナミン法の試験体は、試験用ふとん（綿１００％、目付１３０±１０ｇ／ｍ^２の防炎処理を施していない側地（詰物を入れる前の縫い上がりの状態で、縫い目の相互間隔をたて２５ｃｍ、よこ２５ｃｍとする。）に綿１００％中わた４０±０．５ｇを均一に入れ、最も厚い部分の厚さを３ｃｍ以上としたもの）を、袋状に縫製した試験用布帛で包んだもの３体とする。試験体を４５°に傾斜させた試験体支持枠の金網の上に重ねて、試験体支持枠にゆるみなく固定し、試験体支持枠の内側の下辺中央部より５ｃｍ上部の位置にメセナミンを容易に移動しない方法（針などを試験体に刺すなどして）で置く。メセナミンの点火は小火源によって行い燃焼が終了するまで放置する。合格基準は、試験用ふとんについても透視的に測定した炭化部分の最大の長さとし、試験体３体について、最大値が１０ｃｍ以下で、かつ、平均値が８ｃｍ以下であること。

水平たばこ法の試験体は、４５°メセナミン法と同様とし６体とする。水平な台の上に一体の試験体を置き、試験体のほぼ中央部分（たて方向を３分割した２つ目部分とよこ方向の中央部）に点火したたばこ（一端から５ｍｍのところまで燃焼した状態の両切ピース）を置いた後、その上にもう一体の試験体をたばこが移動しないようにして、下側の試験体と同じ位置になるように重ねること。１時間後、上側の試験体を静かに取り除き、炭化長（試験体の表面で測定）の測定及び残炎、残じんの有無を確認すること。合格基準は炭化長として、試験体の炭化部分の最大の長さとし、試験体６体について、最大値が１０ｃｍ以下であること。残炎及び残じんがないこと。

［実施例１］
艶消し剤として二酸化チタンをポリマー重量対比０．３０重量％含むポリエチレンテレフタレート仮撚捲縮加工糸ＳＤ５６ｄｔｅｘ／７２ｆｉｌを経糸に配し、艶消し剤として二酸化チタンをポリマー重量対比０．３０重量％含み、難燃成分としてホスフォランを共重合させたリン含有量６０００ｐｐｍの難燃ポリエチレンテレフタレート仮撚捲縮加工糸ＳＤ３３０ｄｔｅｘ／９６ｆｉｌ（緯糸１）と、ダイワボウレーヨン株式会社製の難燃レーヨン綿、銘柄ＤＦＧ１．７ｄｔｅｘ×３８ｍｍを常法によって紡績した綿番手３０／−（緯糸２）を１：１で緯糸に配し、図１による組織図で緯２重綾織物を製織した。図１中、黒色部は経糸が緯糸よりも上になる部分である。
次いで常法により、染色加工を行い経糸密度２０９本／２．５４ｃｍ、緯密度１６１本／２．５４ｃｍの織物を得た。

得られた織物の難燃ポリエチレンテレフタレートの混率は４７．６重量％、難燃レーヨンの混率は２８．４重量％、ポリエチレンテレフタレートの混率は７１．６重量％であった。
得られた織物を、公益財団法人日本防炎協会の定める防炎製品性能試験基準において規定されるカバー類の防炎試験を測定した。
防炎試験結果は、４５°メセナミン法の炭化長は５．４ｃｍ、４．２ｃｍ、５．４ｃｍの平均５．０ｃｍ、水平たばこ法の炭化長は１．２ｃｍ、１．３ｃｍ、１．２ｃｍの最大１．３ｃｍ、残炎、残じん無しでともに合格であった。
次いで、該織物を用いて布団カバーを得たところ、該布団カバーは防炎性に優れるものであった。

［実施例２］
実施例１において、緯糸の難燃ポリエチレンテレフタレート仮撚捲縮加工糸を１６７ｄｔｅｘ／４８ｆｉｌに変更すること以外は、実施例１と同様にして織物を得た。
得られた織物の難燃ポリエチレンテレフタレートの混率は３１．７重量％、難燃レーヨンの混率は３７．４重量％、ポリエチレンテレフタレートの混率は６２．６重量％であった。
得られた織物の防炎試験結果は、４５°メセナミン法の炭化長は５．３ｃｍ、５．０ｃｍ、５．０ｃｍの平均５．１ｃｍ、水平たばこ法の炭化長は１．３ｃｍ、１．２ｃｍ、１．３ｃｍの最大１．３ｃｍ、残炎、残じん無しでともに合格であった。

［比較例１］
実施例２において、緯密度を１０７本／２．５４ｃｍに変更する以外は、実施例２と同様にして織物を得た。

得られた織物の難燃ポリエチレンテレフタレートの混率は２７．２重量％、難燃レーヨンの混率は３２．１重量％、ポリエチレンテレフタレートの混率は６７．９重量％であった。
得られた織物の防炎試験結果は、４５°メセナミン法の炭化長は∞（試験体の上端まで炭化）、水平たばこ法の炭化長は１．４ｃｍ、１．８ｃｍ、１．４ｃｍの最大１．８ｃｍ、残炎、残じん無しで総合判定は不合格であった。

［比較例２］
実施例１において、緯糸を難燃レーヨンの３０／−の単独使用とし、更に平織物に変更すること以外は、実施例１と同様にして織物を得た。得られた織物は経密度１５０本／２．５４ｃｍ、緯密度７３本／２．５４ｃｍであった。
得られた織物の難燃レーヨンの混率は６３．３重量％、ポリエチレンテレフタレートの混率は３６．７重量％であった。
得られた織物の防炎試験結果は、４５°メセナミン法の炭化長は∞（試験体の上端まで炭化）、水平たばこ法の炭化長は２．０ｃｍ、１．５ｃｍ、２．０ｃｍの最大２．０ｃｍ、残炎、残じん無しで総合判定は不合格であった。

［比較例３］
比較例２において、経糸の原料を難燃成分としてホスフォランを共重合させたリン含有量６０００ｐｐｍの難燃ポリエチレンテレフタレートに変更すること以外は、比較例２と同様にして織物を得た。得られた織物は経密度１５０本／２．５４ｃｍ、緯密度７３本／２．５４ｃｍであった。
得られた織物の難燃レーヨンの混率は６３．３重量％、難燃ポリエチレンテレフタレートの混率は３６．７重量％であった。
得られた織物の防炎試験結果は、４５°メセナミン法の炭化長は∞（試験体の上端まで炭化）、水平たばこ法の炭化長は２．１ｃｍ、１．７ｃｍ、２．１ｃｍの最大２．１ｃｍ、残炎、残じん無しで総合判定は不合格であった。

本発明によれば、防炎性に優れた多層織編物および該多層織編物を用いてなる繊維製品が提供され、その工業的価値は極めて大である。

１ 緯糸１
２ 緯糸２

Claims (7)

1. ２層以上の多層構造を有する多層織編物であって、燃焼時に炭化する繊維が少なくとも１層に含まれ、かつ該層以外の層に難燃ポリエステル繊維が含まれ、かつ前記難燃ポリエステル繊維を多層織編物の全重量対比３０重量％以上含むことを特徴とする多層織編物。
2. 燃焼時に炭化する前記繊維が、セルロース系繊維またはウールまたはアクリル繊維である、請求項１に記載の多層織編物。
3. 前記難燃ポリエステル繊維が、難燃剤をポリエステルポリマー中に含む難燃ポリエステル繊維、または後加工により難燃剤が付与された難燃ポリエステル繊維である、請求項１または請求項２に記載の多層織編物。
4. 前記難燃剤が、リン系難燃剤、臭素系難燃剤、アンチモン系難燃剤、ポリリン酸アンモニウム、無水リン酸アンモニウム、コロイド状の五酸化アンチモン、三酸化アンチモン、アンチモン酸ナトリウム、ホウ酸亜鉛、酸化ジルコニウム、リン酸二アンモニウム、スルファミン酸、スルファミン酸塩、ホウ酸、ホウ酸塩、およびアルミナ水和物からなる群より選択される少なくとも一種である、請求項３に記載の多層織編物。
5. 公益財団法人日本防炎協会の定める防炎製品性能試験基準において規定されるカバー類の防炎試験（４５°メセナミン法）により測定して、炭化部分の最大値が１０ｃｍ以下であり、かつ、炭化部分の平均値が８ｃｍ以下である、請求項１〜４のいずれか一項に記載の多層織編物。
6. 公益財団法人日本防炎協会の定める防炎製品性能試験基準において規定されるカバー類の防炎試験（水平たばこ法）により測定して、炭化部分の最大値が１０ｃｍ以下であり、かつ、残炎、残じんが１時間後にない、請求項１〜５のいずれか一項に記載の多層織編物。
7. 請求項１〜６のいずれか一項に記載の多層織編物を用いてなる布団カバー、敷きパッド、布団側地、およびまくらカバーからなる群より選択されるいずれかの繊維製品。