JP2571886B2 - 難燃繊維 - Google Patents

難燃繊維

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JP2571886B2
JP2571886B2 JP3263087A JP26308791A JP2571886B2 JP 2571886 B2 JP2571886 B2 JP 2571886B2 JP 3263087 A JP3263087 A JP 3263087A JP 26308791 A JP26308791 A JP 26308791A JP 2571886 B2 JP2571886 B2 JP 2571886B2
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一郎 花森
洋輔 関谷
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明はポリビニルアルコール
(以下、単にPVAと記載することがある)とポリ塩化
ビニル(以下、単にPVCと記載することがある)を主
な構成ポリマー成分とする一般に難燃ビニロンと称され
ている繊維の改質に関するものである。本発明の繊維
は、高度の難燃性を保持しながら、特に乾燥時並びに湿
潤時の摩耗性に代表される性能を改良したものであるた
め、難燃性と優れた一般性能が要求される作業服等の衣
料分野,シーツ,カーテン,カーペット等のリビング関
連資材分野および天幕,袋状物等の産業資材分野等に用
いる繊維材料として利用可能である。
【0002】
【従来の技術】いわゆる難燃ビニロン繊維は、PVAと
PVCのポリマー成分を主体とし、これに粉末状のス
ズ,アンチモン系等の難燃助剤を混合し、この混合液を
紡糸・延伸・熱処理、必要に応じてホルムアルデヒドに
代表されるアルデヒド類の酸性浴でアセタール化処理
(ホルムアルデヒドの場合をホルマール化と称す。)さ
れて得られるものである。
【0003】かかる難燃ビニロン繊維は、良好な難燃性
と比較的バランスした一般物性を有しているが、その構
成ポリマーであるPVAとPVCの相容性不良および粉
末状難燃助剤の存在が原因で、機械的性能、特に、摩耗
性能に若干の弱点を有している。
【0004】この難燃ビニロン繊維の弱点である摩耗性
改善に関して従来効果的な技術がなく、その弱点を認識
して商品展開を限定したり、あるいは難燃性低下の問題
はありながら摩耗性向上のためにPVCや難燃助剤の低
率化で対応しているのが現状である。またさらには、素
材自体の改質によらず他の繊維素材との混紡あるいは布
帛形成時に交織する方法等も提案されている。
【0005】しかし、かかる従来技術は、いずれの方法
も効果発現性が不十分であったり、繊維および布帛生産
時の工程通過性を複雑化するため、一般的には適用しに
くく、ごく一部の特殊用途に対し、使用し得るものであ
るのが現状である。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、難燃ビニロ
ン繊維の特徴である高難燃・高親水性を保持しながら優
れた耐摩耗性改善効果を有する難燃ビニロン繊維を提案
するもので、かつ、従来繊維の生産効率の低下が少ない
難燃ビニロン繊維を提案するものである。
【0007】
【課題を解決するための手段】従来の難燃ビニロン繊維
の難燃性,親水性等の長所を損なうことなく、耐摩耗性
等の一般物性改善について検討したところ、限定される
配合成分よりなる難燃ビニロン繊維を分子間架橋が生じ
る特定の条件下、即ち、ホルムアルデヒドの数分子が会
合状態を形成する高濃度ホルマリン濃度と、その会合を
解離させにくい比較的低濃度の酸触媒条件下でホルマー
ル化(以下、単にFA化と記載することがある)するこ
とにより、高率の分子間FA化を形成し、これが大巾な
耐摩耗性の改善を達成し得ることを見出だし本発明を完
成した。
【0008】即ち、ポリビニルアルコールとポリ塩化ビ
ニルを主な構成ポリマーとし、これにスズ化合物および
/またはアンチモン化合物が配合されてなる基本組成か
ら形成される繊維状物を分子間架橋が高率で導入される
FA化条件で処理し、後述するゲル弾性率が40ないし
150ダイン/デニールの範囲とすると、耐摩耗性等が
顕著に改善されること見出だしたものであり、本発明の
繊維は、以下の(a)〜(c)を共に満足してなる難燃
繊維である。 (a) ゲル弾性率が40ないし150ダイン/デニー
ル(dyn/dr)の範囲 (b) PVA/PVCの組成重量比が85/15〜3
5/65 (c) ポリビニルアルコール成分に対するホルマール
化度が10〜40モル%
【0009】本発明の難燃ビニロン繊維は、PVAに高
濃度ホルマリンの架橋構造が導入されることが最大の特
徴である。ゲル弾性率は、その程度を示すものであり、
その弾性率が40dyn/dr未満では、架橋密度が低
く、難燃ビニロンの前記物性改良効果が不十分であり、
逆に、150dyn/drを越える弾性率では、難燃ビ
ニロンの物性改良効果の点で、ほぼ物性平行となり、そ
の必要性がなくなり、繊維生産効率を低下するのみであ
り、結果として、40〜150dyn/drの弾性率範
囲が要求される。
【0010】また、難燃ビニロン繊維を構成するPVA
成分に対するアセタール化度は、10〜40モル%の範
囲にあることが要求される。10%未満では、湿潤時の
性能に問題があり、一方、40%を越えると難燃ビニロ
ン繊維の特徴である親水性の低下問題が生じるため好ま
しくなく、結果的にホルマール化率は10〜40モル%
の必要がある。
【0011】難燃ビニロンを構成するPVA/PVCの
ポリマー重量比率は85/15〜35/65である必要
がある。この範囲外では、難燃性の低下あるいはPVA
の比率が低過ぎるために、PVAに架橋構造が導入され
ても、全ポリマーに対する架橋密度が低くなり、全ポリ
マーに対する架橋密度が低くなり、結果的に物性改良が
不十分となり、またPVA小比率のため親水性の不足が
生じるため好ましくない。
【0012】上述の如き高ゲル弾性率並びにホルマール
化度を付与するためのFA化処理は、ホルムアルデヒド
の100g/l以上、好ましくは120g/l以上と、
硫酸に代表される鉱酸の30〜100g/l、および必
要に応じて多少の鉱酸塩を含む組成液を浴温50〜90
℃、望ましくは60〜80℃で処理するものである。
【0013】本発明で対象とする難燃ビニロン繊維にお
いて、FA化処理することは知られている。しかしその
FA化は、PVA成分の耐水性向上のために行うもので
あって、PVA分子間に高度の架橋構造を導入するとい
うものではない。現に、公知のFA化条件においては、
ホルムアルデヒド濃度はせいぜい65g/l程度であ
り、また硫酸濃度が155g/d程度と高く、このよう
な条件のものでは、本発明でいうゲル弾性率が40ダイ
ン/デニール以上といったものが得られないのである。
本発明は、高ホルマリン,低酸条件という従来のFA化
条件では採用されなかった条件を採用することによっ
て、難燃性を保持しながら、乾湿での耐摩耗性の顕著な
向上を達成したものである。
【0014】本発明で用いるPVAの平均重合度は、1
500以上であることが好ましい。これは、本発明によ
り導入される架橋構造の物性への反映度が、1500以
上の重合度でより顕著になるためである。
【0015】なお、本発明における難燃ビニロン繊維は
PVAとPVCを主なポリマー成分とするものであり、
PVA/PVCの固形分重量比が85/15〜35/6
5の範囲であり、さらに、このポリマー成分以外に難燃
性向上を目的に公知の酸化第2スズ,スズ酸等のスズ系
および/または3酸化アンチモン,5酸化アンチモン系
難燃剤を加えることも可能であり、本発明の効果を減じ
るものではない。
【0016】なお、本発明におけるゲル弾性率およびホ
ルマール化度は以下により測定(定義)されるものであ
る。
【0017】ゲル弾性率:難燃ビニロン繊維の単繊維あ
るいは篠(トウ)状繊維に0.5mg/デニールの初荷
重を加えたのち、50℃の50%−塩化亜鉛(ZnCl
2)浴に30分以上浸漬、元長に対する長さ比を測定し
たのち、同一浴中で応力を加えて伸長し、その際の応力
〜歪を測定、タテ軸に応力(g)をヨコ軸に歪み量
(%)をプロットし、その直線部分の勾配(弾性率)を
求め、下式によりゲル弾性率を測定(定義)する。 ゲル弾性率(dyn/dr)=980×g/dr ここで g:直線部分の勾配(g・f) dr:浸漬前デニール×(浸漬前の繊維長さ/浸漬後の
繊維長さ)
【0018】ホルマール化度:乾燥重量既知の試料を2
5%硫酸の中に入れ、それに水蒸気を吹き込んむ水蒸気
蒸留をする。留出液の容器中には酸性亜硫酸ソーダ水溶
液を入れ、試料より遊離し、水蒸気と共に留出したホル
マリンは受器内の酸性亜硫酸と反応し付加物を生成さ
せ、その液を冷却後、指示薬として澱粉溶液を加え、過
剰の酸性亜硫酸ソーダを液が微青色を呈するまでヨウ素
溶液を加えて滴定する。次に5%−炭酸ソーダ水溶液を
加え付加物より遊離した酸性亜硫酸ソーダを直ちにN/
50−ヨウ素水溶液にて滴定し、青色を呈したときを終
点とし、この所要量をa(cc)、試料重量をS(g)
より、次式で、FA化度X(モル%)を算出(定義)す
る。 ホルマリンF(重量%)=0.003×a×f×100
/S FA化度X(モル%) =(4400×F)/(150
0−6F)×(100+b)/100 ここでf:l2の力価,b:PVA以外の添加剤,ポリ
マー等の対PVA量(%)
【0019】
【実施例】以下に実施例により、本発明を説明する。
【0020】実施例1: 平均重合度1700,鹸化度
99.8%のPVAに、平均重合度1000のPVCエ
マルジョン,平均粒子径0.03μmの酸化第二スズお
よび五酸化アルチモンをそれぞれ2.5%/全ポリマー
添加した紡糸原液を、20g/lの水酸化ナトリウムと
350g/lの硫酸ナトリウムよりなる温度40℃の凝
固浴の中へ、孔径0.08mm、孔数6000の口金を
通じて押し出し、糸形成した後、100g/lの硫酸と
300g/lの硫酸ナトリウムを含む温度35℃の処理
浴を通して中和し、水洗,乾燥を経た後、総延伸倍率が
10倍になるように乾熱延伸を行なった。これを第1表
に示す各種条件でFA化処理し、総デニール10000
drの試作糸1を得た。さらに、これを油剤処理・機械
捲縮をし、公知のパーロック式紡績法により20番手の
紡績糸とし、これを2本撚り合わせ、さらにその3本を
撚り合わせ、諸撚コードに撚糸した試作糸2を得た。試
作糸1を分割し、2000drとし、前述のゲル弾性率
を測定した。また、試作糸2について、直径100mm
の砥石粒度A−120の円筒状ドラムにコードを90m
m長さ接触させ、荷重100gを加えて乾燥(Dry)
および湿潤(Wet)下で100回/minのドラム回
転数の条件で耐摩耗性を評価した。これらのデータを表
1に示す。表1より、本発明例の糸は耐摩耗性に優れて
いることが判明した。
【0021】
【表1】
【0022】実施例2: 平均重合度1300,170
0,2500,および4000の鹸化度99.5%のP
VAを用い、実施例1・No4と同一の配合および糸生
産条件で糸形成し、実施例1と同様に2000drの篠
で20番手の紡績糸とし、これを実施例1と同様に2×
3の諸撚コードに撚糸し、該コードの耐摩耗性を評価し
た。この結果を表2に示す。これによれば1700以上
のPVAが特に良好な性能であることが判明した。
【0023】
【表2】
【0024】
【発明の効果】本発明の難燃ビニロン繊維は、そのOH
基による親水性等の特長を減ずることなく、分子間架橋
が導入されやすい特殊なFA化条件で難燃ビニロン繊維
を処理し、ゲル弾性率が40ないし150dyn/dr
でFA化率を10〜40モル%とすることにより乾燥時
および湿潤時の摩耗性等の性能を著しく向上せしめるも
のである。このため、難燃性とともに摩耗性等の優れた
一般性能が要求される作業服等の各種衣料分野,シー
ツ,カーテン,カーペット等のリビング関連製品および
天幕,袋状物等の産業資材分野に用いる繊維材料として
利用可能である。

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 ポリビニルアルコールとポリ塩化ビニル
    を主な構成ポリマー成分とする繊維であって、以下の
    (a)〜(c)を共に満足してなる難燃繊維 (a) ゲル弾性率が40ないし150ダイン/デニー
    ルの範囲 (b) ポリビニルアルコール成分に対するホルマール
    化度が10〜40% (c) ポリビニルアルコール/ポリ塩化ビニルの組成
    重量比が85/15〜35/65
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CN1083499C (zh) * 1997-10-07 2002-04-24 可乐丽股份有限公司 聚乙烯醇类阻燃纤维
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