JP2639821B2

JP2639821B2 - 難燃繊維布の製造方法及び難燃繊維布

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Publication number: JP2639821B2
Application number: JP63127168A
Authority: JP
Inventors: 出館野
Original assignee: Nippon Carbide Industries Co Inc
Current assignee: Nippon Carbide Industries Co Inc
Priority date: 1988-05-26
Filing date: 1988-05-26
Publication date: 1997-08-13
Anticipated expiration: 2012-08-13
Also published as: JPH01298280A

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕本発明は、難燃性及び防炎性であり、且つ強制燃焼時
においても発煙性が少なく、燃焼による熔融垂れや焼失
に対する耐性に優れた難燃繊維布の製造方法及び該方法
により得られる難燃繊維布に関するもので、建設用、防
火シート、熔接工場用カーテン、及びその他の難燃性と
防炎性を要求される種々の分野に利用される。

〔従来の技術及びその問題点〕

建設現場や熔接工場、造船工場などで使用される繊維
布、例えばカーテン類、壁材、シート類等は常に熔接火
花や火災に曝される危険がある。可燃性の繊維布におい
ては、これを防ぐために表面に難燃性のプラスチックを
ラミネートしたり、繊維そのものに難燃剤を含浸させる
などにより難燃化しているが、実用面で不充分な場合が
多い。例えば、軟質難燃性の塩化ビニル樹脂をラミネー
トした難燃繊維布のカーテンにおいては、火花や火災に
直接曝された場合、多量の黒煙を生じ、直ちに樹脂部分
が熔融、垂下したり、火花の付着部分が欠落する等防炎
カーテンとしての機能を失う欠点がある。又、難燃の合
成ゴムをラミネートした難燃繊維布のシートにおいて
は、耐屈曲性やゴム弾性性に優れているが、難燃性が不
充分である上、多量の煤を供って煙を生じ、炎に曝され
続けると容易に灰化し焼失する。又、耐候性が悪いため
屋外では劣化が早いという欠点や、これを改良するため
肉厚の成形品にすると重いので取扱いが不便になるとい
った欠点がある。

このように、従来の可燃性繊維布の難燃化技術におい
ては火災に長時間曝されるとその部分が欠落、灰化等を
生じ、防炎機能が失われるという欠点が防止することが
できなかった。

従って本発明の目的は上記欠点を改良し、火花や熔鉄
粒、火炎、高温に長時間曝されても熔融垂下を生じ難
く、強制燃焼により炭化はしても欠落、焼失灰化するこ
となく、燃え殻が固く残ることにより防炎カーテン、防
炎シート、防火花シートとして炎を遮断する機能を持続
し得る軟質、難燃、少煙性の難燃繊維布及びその製造方
法を提供することにある。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明者らは、上記目的を達成するため鋭意研究の結
果、ａ）塩素含有量（Cl％）が60〜69％、比粘度（ηs
p）0.26以上の塩素化塩化ビニル樹脂ｂ）軟化剤及
びｃ）周期律表II〜Ｖ族に属する金属の化合物から選
ばれる少なくとも１種の金属含有無機固体粉末とを溶剤
に溶解又は分散させたドープを繊維又は繊維基布に含浸
又は塗布し、しかる後に脱溶媒及び樹脂成分のゲル化を
行って得られることを特徴とする難燃繊維布の製造方法
及び該方法により得られる難燃繊維布が上記目的を達成
し得ることを見出し、本発明に到達した。

以下、本発明の難燃繊維布について詳述する。

本発明において用いる塩素化塩化ビニルとしては、塩
素含有量60〜69重量％、比粘度（JIS K6721準拠）0.26
以上のものが用いられるが、好ましくは塩素含有量約63
〜66重量％、比粘度約0.26以上の塩素化塩化ビニルが、
耐焼失性に優れ、少煙性やゴム弾性に優れるた好適であ
る。塩素化塩化ビニルの製造法としては、例えば、塩化
ビニル樹脂粉末を気相中で、又は水中に懸濁した状態
で、あるいは溶媒に溶解した状態で塩素化することによ
って製造され、例えば、特公昭36−888号公報及び特公
昭45−30833号公報などに記載の方法で製造される。

また、本発明の組成物においては、塩素化塩化ビニル
樹脂100重量部に対し塩化ビニル樹脂を100重量部以下で
ブレンドしたものを用いることもできる。

また、本発明で用いる軟化剤としては可塑剤及び又は
エラストマーが用いられる。可塑剤としては、フタル酸
ジオクチル（DOP）、フタル酸ジブチル（DBP）等のフタ
ル酸系可塑剤、トリオクチルフォスフェート（TOF）、
りん酸トリクレジル（TCP）等の含りん酸系可塑剤、塩
素化パラフィン、高分子エステル系可塑剤、エポキシ系
可塑剤、トリメリット酸エステル系可塑剤等の可塑剤が
好ましく使用される。さらに、特に難燃性の点から含ハ
ロゲン系可塑剤や含りん系可塑剤が好ましく、トリオク
チルフォスフェートが特に好適である。

また可塑剤の使用量はエラストマーが併用されない場
合は塩素化塩化ビニル樹脂100重量部に対し20重量部以
上が好ましく、特に50重量部〜120重量部が好ましい。

又エラストマーとしては、塩素含量30〜50％の塩素化
ポリエチレン、塩化ゴム、フッソ系ゴム、クロロプレン
ゴム、ニトリルブタジエンゴム、ニトリルゴム、エチレ
ン−酢酸ビニルコポリマー及びそのグラフト重合体ポリ
ウレタン系エラストマー、ポリエステル系エラストマ
ー、エチレン−プロピレン−ジエンターポリマー、ポリ
スチレン系エラストマー、エチレン−プロピレン共重合
体及びこれら各種ゴムの架橋品などのエラストマーが使
用される。

又軟化剤の使用量は、本発明の軟質樹脂組成物の硬度
（JIS K6301のスプリング式硬さ試験Ａ法準拠）が98以
下になるよう調整されるが、軟化剤の使用量は塩素化塩
化ビニル樹脂100重量部に対して20重量部以上が好適
で、特に50重量部〜120重量部が好適である。

又本発明で用いる金属含有無機固体粉末は、周期律表
第II〜Ｖ族に属する金属の化合物から選ばれる１種以上
を含む粉末であり、Mg、Ca、Zn、Ba、Al、Ti、Zr、Sn、
Pb、Ｐ、Sb等の金属の化合物が好適である。特にこれら
の金属の水酸化物及び酸化物が同時に存在するとき、強
制燃焼時において塩素化塩化ビニルとの相乗効果によ
り、強固な炭化殻の形成に効果があり、高い防炎性を付
与するのに好適に使用される。例えば、これら金属の水
酸化物としては、水酸化カルシュウム、水酸化マグネシ
ュウム、水酸化アルミニュウムなど、又酸化物として
は、酸化亜鉛、酸化鉛、三酸化アンチモン、酸化チタ
ン、酸化アルミニュウムなどが使用され、その他、炭酸
カルシュウム、塩化第１錫、リン酸アルミニュウムやリ
ン酸ガラス粉末、リン酸アンモニュウム等のリン含有化
合物、又これら金属を含有する無機ガラス粉末などが使
用される。

さらに好適には金属含有無機固体粉末が、ａ）P₂O₅に
換算してリンを少くとも30重量％含むガラス粉末、又は
リン化合物とｂ）金属水酸化物とｃ）金属酸化物の混合
粉末が使用される。これらの混合粉末は樹脂の強度を低
下させないためにシラン処理等表面処理されて用いるこ
ともできる。上記混合粉末が使用される場合は、特に耐
炎性に優れ、又熔融した金属の小粒が付着した場合にも
付着部分のみ焼結硬化し、硬い殻を形成して他部への延
焼を防ぎ、欠落したり垂れたりし難く防炎機能を維持す
る効果が大きい。

又金属含有無機固体粉末の粒径については、平均粒径
100μ以下であることが好ましく、さらに好適には平均
粒径50〜２μの微粉を使用すると強制燃焼時において塩
素化塩化ビニルとの相剰効果により、強固な炭化殻の形
成に効果が大きく、高い防炎性が付与される。

又ｃ）金属含有無機固体粉末の使用量は塩素化塩化ビ
ニル樹脂100重量部に対して10重量部以上が使用される
が、30〜250重量部が好適であり、特に50〜150重量部が
好適である。

本発明においてａ）塩素化塩化ビニル樹脂とｂ）軟化
剤及びｃ）金属含有無機固体粉末の組成割合はａ）:
b）:c）＝100:20〜120:10〜250の比率で使用される。

本発明による繊維布は通常以下の手順にて製造され
る。即ち、ａ）塩素化塩化ビニル樹脂、ｂ）軟化剤及び
ｃ）周期律表第II〜Ｖ族に属する化合物から選ばれる１
種以上を含む金属含有無機固体粉末から含む本発明組成
混合物を溶媒に溶解又は分散させたドープを繊維基布又
は繊維に含浸あるいは塗付する。

次いで加熱又は乾燥を行い脱落媒し、固形分のゲル化
を行い、上記処理された繊維についてはさらに機械にて
布を織り、本発明の難燃繊維布が製造される。

このとき用いる溶媒は塩素化塩化ビニル樹脂と親和性
のある溶媒が望ましく、テトラヒドロフラン（THF）、
酢酸エチルなどが使用されるが、これらに限られるもの
ではない。

又溶媒と塩素化塩化ビニル樹脂の比率は自由に選択で
きるが95:5〜50:50が好ましく、特に80:20〜65:35が好
適である。

又本発明に用いる繊維基布としては、天然繊維、合成
繊維、有機繊維、無機繊維など任意の繊維で構成された
繊維基布が使用される。例えば天然繊維としては植物繊
維、動物繊維、鉱物繊維など、人造繊維としては金属繊
維、ガラス繊維、岩石繊維、鉱滓繊維などの無機繊維、
ビスコースレーヨン、ニトロセルロース、アセテート、
酢化スフ等のセルロース系繊維、ポリアミド系繊維、ポ
リエステル系繊維、ポリウレタン系繊維、ポリエチレン
系繊維、ポリプロピレン系繊維、ポリスチレン系繊維、
ポリ塩化ビニル系繊維、ポリフロルエチレン系繊維、ポ
リアクリル系繊維、ポリビニルアルコール系繊維などの
合成繊維、天然ゴム、塩化ゴムなど、特に無機繊維中の
ガラス繊維や雲母・アスベスト繊維、岩石繊維や合成繊
維中のテフロン繊維は難燃性に優れ、好適に使用され
る。

又繊維基布を構成する繊維の太さに10d〜1000dが好適
に使用されるが、特に100d〜500dが好適であり、繊維の
束数は10本×10本／インチ〜100本×100本／インチが好
適である。

本発明に用いるドープの組成には、さらに塩素化塩化
ビニル用の慣用配合剤成分、例えば安定剤、滑剤、難燃
剤、発泡剤、加工助剤、帯電防止剤、酸化防止剤、顔料
などを配合することができる。

このようにして製造された本発明による難燃繊維布
は、これを構成する成分の種類や量を選択することによ
り用途に対応した柔らかさ、しなやかさを付与すること
ができる。

以下に本発明の実施例を挙げる。なお実施例中「部」
及び「％」はそれぞれ「重量部」及び「重量％」を示
す。

実施例１ａ）塩素含有68％、比粘度0.30の塩素化塩化ビニル樹
脂100部にｂ）軟化剤としてトリオクチルフォスフェー
ト50部、ｃ）金属含有無機固体粉末として平均粒径10μ
の三酸化アンチモン20部、平均粒径10μの水酸化アルミ
ニュウム20部及び安定剤としてジブチル錫メルカプタイ
ド２部を加え、これら混合物の約５倍量のテトラヒドロ
フラン（THF）に50℃×2Kg/cm²の条件で約60分溶解及び
分散を行い試験ドープを作成した。

次に250d、31×30本／インチで織られたポリエステル
の基布を準備し、上記で作成した試験ドープを基布の両
面に塗布した。これを150〜180℃に調整した乾燥器でテ
トラヒドロフランを揮散させ、又樹脂成分のゲル化を行
って厚み約600μの試験シートを得た。このシートを用
い、各特性を評価し、その結果を第３表に示した。

〔実施例２〜８〕試験ドープの組成としてａ）塩素化塩化ビニル樹脂、
ｂ）軟化剤、ｃ）金属含有無機固体粉末を第１表に示す
成分及び量とする以外は実施例１と同様にして試験シー
トを作成し各特性を評価した。その結果を第３表に示し
た。

〔比較例１〜４〕試験ドープの組成として、ａ）塩素化塩化ビニル樹
脂、ｂ）軟化剤、ｃ）金属含有無機固体粉末を第２表に
示す成分及び量とする以外は実施例１と同様にして試験
シートを作成し、各特性を評価し、その結果を第４表に
示した。

〔特性評価方法〕

実施例、比較例において作成した試験シートにつき次
の試験方法により各特性を評価した。

１）外観・風合試験シート表面の平滑性、可塑等のブリードの有機や
ベタツキ、手触りなど風合の良し悪しを観察し、問題が
あるものは“不良”、問題のないものを“良好”とし
た。

２）硬度 JIS K6301の５に規定するスプリング式硬さ試験機の
Ａ形を用いる。試験シートを重ねて作成した約25×70m
m、厚さ12mmの試片を用いる。硬さ試験機を試片に水平
に保持し、押針が試験片測定底面に垂直になるように加
圧面を軽く接触させる。接触後１秒以内に目盛を読み硬
さを求めた。

３）難燃性試験シートを用い、JIS K7201に規定された方法によ
り酸素指数を測定した。

４）耐炎性試験片（300×300mmのラミネートシート）を横向きに
セットしたプロパンガスバーナの火炎が垂直にあたるよ
うにバーナー噴出口より150mmの位置に支持し、試験片
の中央部に前記プロパンガスバーナーの火炎（火炎の長
さ200mm）を直接当て、煙の発生状況及び炎がシートを
貫通するに要する時間、及びシートの変形の程度を評価
した。

５）耐熔鉄性約3mmφの鉄棒の先端をガスバーナーで熔融させ、約5
mmφ球の熔鉄粒として、厚さ約600μ、巾300×300mmの
試験シートに散在するように５粒滴下し、煙量、燃焼
性、欠落面積について評価した。評価の方法は以下の如
く行った。

煙量：煙の発生の多少を肉眼判定した。

燃焼性：熔鉄粒が試験シートに滴下され、火炎が発生し
てから消えるまでの平均の時間（sec）を測定した。

欠落面積：熔鉄粒の滴下によって試験シートが熔融・燃
焼し、生じた欠落貫通部分の面積（mm²）を測定した。

〔発明の効果〕これらの結果から明らかな様に、本発明による繊維布
は従来の繊維布に比較して火花や熔鉄粒、火炎、高温に
曝されても、煙の発生が少なく、熔融垂下を生じ難い。

又強制燃焼により炭化することがあっても、欠落や焼
失灰下し難く燃え殻が固く残って炎をしゃ断し、延焼を
防ぐという従来技術では達成し得なかった驚くべき特性
を備えている。

従って本発明により、防炎カーテン、防炎シートなど
の機能が極めて優れる防炎・防火性の繊維及び繊維布が
提供されることが判る。

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】ａ）塩素含有量（Cl％）が60〜69％、比粘
度（ηsp）0.26以上の塩素化塩化ビニル樹脂ｂ）軟化
剤及びｃ）周期律表II〜Ｖ族に属する金属の化合物
から選ばれる少なくとも１種の金属含有無機固体粉末と
を溶剤に溶解又は分散させたドープを繊維又は繊維基布
に含浸又は塗布し、しかる後に脱溶媒及び樹脂成分のゲ
ル化を行って得られることを特徴とする難燃繊維布の製
造方法。
【請求項２】該ｂ）軟化剤が含ハロゲン系可塑剤、
含りん系可塑剤、及びシリコン系可塑剤からなる群から
選ばれた少なくとも１種を主成分とすることを特徴とす
る特許請求の範囲第１項記載の難燃繊維布の製造方法。
【請求項３】該ｂ）軟化剤が塩素化ポリエチレン、
エチレン酢酸ビニル共重合体及びそのグラフト共重合
体、ニトリルゴム、ポリウレタンエラストマー、エチレ
ン−プロピレンコポリマー、エチレン−プロピレン−ジ
エンターポリマー、フッ素ゴム、クロロプレンゴム、シ
リコンゴムからなる群から選ばれた一種のエラストマー
を含むことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の難
燃繊維布の製造方法。
【請求項４】該ｃ）金属含有無機固体粉末が金属水酸
化物と金属酸化物とを同時に含むことを特徴とする、特
許請求の範囲第１〜３項のいずれかに記載の難燃繊維布
の製造方法。
【請求項５】該ｃ）金属含有無機固体粉末がP2O3に換
算してリンを少なくとも30重量％含むガラス粉末及び又
はリン化合物であることを特徴とする特許請求の範囲第
１〜４項のいずれかに記載の難燃繊維布の製造方法。
【請求項６】該ｃ）金属含有無機固体粉末の平均粒径
が50μ〜0.2μであることを特徴とする特許請求の範囲
第１〜５項のいずれかに記載の難燃繊維布の製造方法。
【請求項７】特許請求の範囲第１〜６項のいずれかに記
載の難燃繊維布で構成されたテント、帆布、及び建設用
シート。
【請求項８】ａ）塩素含有量（Cl％）が60〜69％、比粘
度（ηsp）0.26以上の塩素化塩化ビニル樹脂ｂ）軟
化剤及びｃ）周期律表II〜Ｖ族に属する金属の化合物
から選ばれる少なくとも１種の金属含有無機固体粉末と
を溶剤に溶解又は分散させたドープを繊維又は繊維基布
に含浸又は塗布し、しかる後に脱溶媒及び樹脂成分のゲ
ル化を行って得られることを特徴とする難燃繊維布。