JPH02169717A - 原着難燃繊維 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は資材用途、カーペット用途に供されるポリオレ
フィン系の原着難燃繊維に関する。

〔従来の技術〕

従来、ポリオレフィン系原着繊維は、染色加工省略によ
るコスト低下並びに安定剤練込みによる耐候性能向上を
特長にして資材用途、カーペット用途に需要を伸ばして
きたが、難燃性に劣るという問題点があった。

難燃性付与の方策として、後加工による難燃剤の塗布が
検討されたが、ポリオレフィン系重合体は、基質中に極
性官能基を有さす、高い疎水性を示すため、繊維表面へ
の難燃剤の付着が瞠しく、従って脱落し易く、謝久性に
劣るという欠点を有するものであった。難燃性付与の他
の方策として、ポリオレフィン系重合体中への難燃剤の
混合分散が検討されたが、公知の如く、ポリオレフィン
系重合体は熱酸化、紫外線吸収によシ脆化し易いため通
常酸化安定剤、紫外線安定剤、金属不活性剤、加工安定
剤の組合せからなる安定剤を重合体中に混合分散させて
脆化の抑止を図っているのであるがこれら安定剤と難燃
剤が同一重合体中に共存すると、理由は不明であるが、
両者の相互作用により安定剤の効力が著しく低減し、脆
化により、早期に繊維性能が損なわれるという欠点を有
するものであった。またポリオレフィン系重合体中へ難
燃剤を混合分散させて溶融紡糸すると難燃剤の一部が熱
分解し人体に有毒な分解ガスを生じて安全衛生上好まし
くないという欠点を有するものであった。

更には難燃剤が繊維表面に浸出するとタフティング（及
びカッティング）によるカーペットの成形成いはラッセ
ル編による養生ネットの編網等の繊維後加工工程におい
て難燃剤中に含まれるハロゲン化合物ないしその分解物
が金属面に付着し発錆させるという欠点を有するもので
あった。

〔発明が解決しようとする課題〕

本発明者等は、ポリオレフィン系繊維を芯鞘型に複合化
し、芯部を形成するポリオレフィン系重合体中に難燃剤
を混合分散せしめれば、鞘部を形成するポリオレフィン
系重合体成分中に混合分散せしめた安定剤との相互作用
が回避され、従って、従来法の如き脆化による繊維性能
の損傷を抑止することが可能でかつ難燃剤の熱分解によ
って生じる有毒の分解ガスが鞘部を形成するポリオレフ
ィン系重合体によって遮蔽され大気中への放散が抑止さ
れまた繊維後加工工程において繊維表面に浸出した難燃
剤に起因する金属発錆が抑止されることを見出し本発明
に到達した。

〔課題を解決するための手段〕

本発明は芯部及び鞘部がポリオレフィン系重合体からな
り芯部及び鞘部の少なくとも一方の重合体に着色剤を含
有する原着繊維であって、芯部重合体に難燃剤を繊維全
体に対し１〜２５重量％混合分散せしめたことを特徴と
する原着難燃繊維にある。

以下、本発明を必要に応じ図面を用い説明する。第１図
（ａ）、　（ｂ）に本発明の原着難燃繊維の例の横断面
を示す。ここで１は安定剤及び顔料を混合分散せしめた
ポリオレフィン系重合体、２は難燃剤及び顔料を混合分
散せしめたポリオレフィン系重合体、６は安定剤のみを
混合分散せしめたポリオレフィン系重合体を示す。

なお、第１図（ａ）、（ｂ）の例において、°芯部の難
燃剤を混合分散せしめたポリオレフィン系重合体中に安
定剤を併存させることは勿論差支えない。

芯鞘型複合繊維は、複合紡糸装置を用い２つのポリオレ
フィン系重合体を別異の押出機を用いて溶融し、第２図
（ａ）　、　（ｂ）　、　Ｉｃ）に示す芯鞘複合紡糸口
金装置に供給し、溶融吐出したあと常法に従い空冷し、
油剤を付与したあと未延伸糸繊維として巻取れば容易に
得ることが可能である。

ここで（ａ）は複合紡糸口金装置の縦断面図であυ、（
ｂ）は前板の吐出孔のＸ　−Ｘ’断面を、（ｃ）はノズ
ル板吐出孔のＹ　−Ｙ’断面を示す。

未延伸糸繊維は、延伸機によりフラットヤーン延伸フィ
ラメント繊維として延伸巻取ってもよいし、又フラット
ヤーン延伸フィラメント繊維に仮撚、又は押込み座屈捲
縮加工を施して嵩高クリンプヤーンフィラメント繊維を
形成してもよい。

勿論フィラメントを集束し短かくカットして、ヌテーブ
ル繊維とすることも可能である。

更には、紡糸と延伸をワンステップで行なうスピンドロ
ー、或いは紡糸と延伸と捲縮加工をワンステップで行な
うスピンドローテキスチャー等の製糸技術を用いて製造
することも可能である。

本発明で使用するポリオレフィン系重合体は溶融紡糸可
能で繊維形成性を有する重合体であれば特に制限は無い
が、低密度ポリエチレン、中密度ポリエチレン、高密度
ポリエチレン、低密度線形ポリエチレン等のポリエチレ
ン、アイツタクチイックポリプロピレン、ポリ−１−メ
チμペンテン、ポリエチレンプロピレン共重合体、ポリ
エチレンアクリレート共重合体、その他の共重合ポリオ
レフィン系重合体等が挙げられる。芯部並びに鞘部は同
一の又は異なるポリオレフィン系重合体によって構成し
うるが、繊維製造上のコントロールの容易さから芯部並
びに鞘部が同一のポリオレフィン系重合体によって構成
するのが好ましい。

着色剤、安定剤或いは難燃剤をポリオレフィン系重合体
中に混合分散するには、特に制限はなく既知の技術を利
用すればよく、例えば着色剤、安定剤或いは難燃剤を高
濃度に含有するマスターバッチをあらかじめ作っておき
、適当なプレンダーを用いて重合体と均一に混合し、し
かるのち押出機に供給して溶融混練ないし静的混合をし
てもよい。或いは、着色剤、安定剤或いは難燃剤の粉（
又は顛粒）と重合体粒をヘンシェルミキサー等の攪拌装
置を用いて混合し、しかるのち押出機に供給して上記と
同様の操作を行なってもよい。

芯部並びに鞘部の重合体の比率は、容積比で２二８〜８
：２の範囲であるのが好ましい。この範囲を超えると芯
部の形成が蝿しくなったり、或いはせっかく複合化した
効果が無くなってしまう。本発明で用いる着色剤は、使
用するポリオレフィン系重合体の種類、目標とする耐候
性（変腿色堅牢性）のレベル、並びに製糸安定性を考慮
し適宜選択すればよい。着色剤は芯部及び鞘部の両方の
重合体に混合分散してもよいし、いずれか一方に混合分
散させてもよい。着色剤と難燃剤が同一重合体中に共存
することは、何等差支えない。

着色剤は通常、有機系顔料及び無機系顔料のなかから数
種類を選んで調色しポリオレフィン系重合体中にＩＩＬ
１〜２．５重量％混合分散せしめるのが好ましい。

本発明で用いる難燃剤は、好ましくはハロゲン化合物、
スズ化合物、リン化合物、モリブデン化合物、アンチモ
ン化合物の群から選ばれる少なくとも１種を組合せて構
成する。ハロゲン化合物としては、 Ｂｒ Ｂｒ 等が挙げられる。

リン化合物としては、 （Ｘ　ＲＯ＋−Ｐ　＝　０ Ｘ＝ハロゲン Ｒ＝アルキル基 スズ等の無機化合物の他、 （Ｎ−Ｐ（ＯＲ）！：］。

Ｃ馬 ＯＨ。

等が挙げられる。

スズ化合物としては酸化第一スズ、酸化第二等が挙げら
れる。

モリブデン化合物としては、酸化モリブデン、アンモニ
ウムオフタモリブデート、アンモニウムデカモリプデー
ト、カルシウムモリプデート、ジンクモリプデート等が
挙げられる。

アンチモン化合物としては、三酸化アンチモン、五酸化
アンチモン、アンチモン酸ソーダ等が挙げられる。

難燃剤は、ハロゲン化合物、リン化合物、モリブテン化
合物、アンチモン化合物を単独で用いるよりもこれらの
化合物の群から選ばれる数種の化合物を組合せる方が難
燃効果が大きく、本発明でも推奨される。

複合繊維の芯部重合体に混合分散せしめる燃難剤の量と
しては繊維全体に対し１〜２５重量％であるのが好まし
い。１重量％未満では難燃効果が不足しまた２５５重量
％超えると溶融紡糸によって製糸するのが困難となる他
これ以上増やしても難燃効果が向上しない。

本発明で用いる安定剤は酸化安定剤、紫外線安定剤、金
属不活性剤、加工安定剤から選ばれる単独または２種以
上を組合せて構成する。

酸化安定剤としては、商品名工ＲＧＡＮＯＸ　２４５、
ＩＲＧＡＮＯＸ　２５９　、工ＲＧＡＮＯＸ　５６５　
、工ＲＧＡＮＯＸ　１０１０、工ＲＧＡＮＯＸ　１０３
５　　等で市販されているヒンダードフェノール系化合
物が挙げられる。

紫外線安定剤としては、商品名τｘ’ｓσＴＩＮ−Ｐ等
で市販されているベンゾトリアシーｙ系化合物、商品名
［Ｊ工ＭＡＳＳＯＲＢ−９４４等で市販されているヒン
ダードアミン系化合物等が挙げられる。

金属不活性剤としては、商品名工ＲＧＡＮＯＸ　ＭＤ１
０２４　　等で市販のヒドラジン化合物が挙げられる。

また、加工安定剤としては、商品名工ＲＧＡＦＯ８−１
６８等で市販のリン化合物が挙げられる。

安定剤は、酸化安定剤、紫外線安定剤、金属不活性剤、
加工安定剤を単独で用いるよりもこれらの化合物の群か
ら選ばれる数値の安定剤を組合せる方が重合体の脆化抑
止効果が太き（本発明でも推奨される。

安定剤は複合繊維の鞘部重合体に対し０．１〜５０重量
％混合分散せしめるのが好ましい。α１重量％未満では
安定剤の効果が不足し５．０重量％を超えると溶融紡糸
による製糸が困難となる。

複合繊維の芯部重合体に安定剤を混合分散せしめること
も勿論可能であり本発明に有用である。

〔発明の効果〕

本発明の原着難燃繊維は優れた難燃効果と脆化抑止効果
を兼備するので日照の強い場所で特に騰燃性を要求され
る床に敷くカーペットや風雨にさらされるビル建築工事
現場で溶接作業を行なう側壁保護に使用する養生ネット
等に好適である。

また、繊維の芯部重合体中に難燃剤を混合分散せしめそ
の囲りを鞘部重合体で覆うので溶融紡糸において吐出重
合体から難燃剤の分解ガスが連敗せず環境衛生上も好ま
しい。

〔実施例〕

以下実施例により本発明を説明する。

実施例１ 芯部重合体として（１）ポリプロピレン重合体（Ｍ　工
　＝　１０　、　　Ａ日ＴＭ−１２３８、２３０℃　）
粒、（ＩＩ）シアニングリーンを主成分とする顔料のマ
スターバッチ粒、〔ｍ〕大日精化社製の難燃剤マスター
バッチ（商品名「ダイフネン」）粒、ＣＦ／）　大日精
化社製の三酸化アンチモンマスターバッチ粒を重量比で
（１）　：　（ＩＩ）　：　（ＩＩＩ）　：　（ＩＶ）
　＝８４％：４％：９％：３チになるように計量し均一
に混合したあと複合紡糸装置を用い、一方の押出機に供
給し溶融して芯部重合体とした。

また鞘部重合体として（１）ポリプロピレン重合体（Ｍ
工＝１０、ＡＥＩＴＭ−１２３８，２３０℃）粒、（Ｖ
）安定剤マスターバッチ粒を重量比で〔ｌ〕：（Ｖ］＝
９０Ｓ　：　１０％になるように計量し均一に混合した
あと他方の押出機に供給し溶融して鞘部重合体とした。

芯部及び鞘部重合体を計量ポンプで重量比で１：１にな
るように計量し、第２図に示す複合紡糸口金装置を用い
芯鞘型に複合し６０ケの円形孔を有する口金から２４０
℃で紡出した。

紡出糸条は常法に従かい空冷し油剤を付与したあと３０
０ｍ／分で巻取って未延伸繊維を得た。

ここで、〔■〕顔料マスターバッチ、〔ｍ）難燃剤マス
ターバッチ、〔■〕二酸化アンチモンマスターパッチ、
〔■〕安定剤マスターバッチは下記のものを用いた。

未延伸繊維中に含まれる顔料、Ｓ燃剤及び安定則の有効
成分重量係を第 表に示す。

第 表 実施例１ 比較例１ 比較例２ 芯部 顔　　料 難燃剤 安定剤 ｃＬ９チ ５．４％ ０．９％ Ｑ、５チ Ｌｌ、９チ 五６％ α５チ 鞘部 顔　　料 難燃剤 安定剤 α５％ ０．９Ｌｓ （１５チ ［１９チ 五６チ Ｑ、５チ （１１）顔料マスターバッチ ペースポリマー　　ポリプロピレン 分散剤　　　　　　ポリエチレンワックス顔料含有量　
　　　２２．５重量％ ＣＩ）難燃剤マスターバッチ ペースポリマー　　ポリエチレン 分散剤　　　　　　ポリエチレンワックス難燃剤含有量
　　　５０重量％ 難燃剤′　　　　　　臭素化合物及び有機スズ化合物 〔■〕三酸化アンチモンマスターバッチベースポリマー
　　ポリエチレン 三酸化アンチモン含有量　　５０重量％（Ｖ）安定剤マ
スターバッチ ペースポリマー　　ポリプロピレン 安定剤含有量　　　４．１重１チ 安定剤化合物及び組成 カルシウムステアレート　　　　５０部ヒンダードフェ
ノール系酸化安定剤　　　　１５部ベンゾ）ＩＪアゾー
ル系系外外線安定剤　　　３５部このようにして得た未
延伸繊維を延撚機を用い供給ローブ−８０℃、熱板１４
０℃、延伸ローラー１２０℃の条件下に供給ローラーと
延伸ローラーの間で６倍に延伸し繊度６８０デニル、フ
ィラメント数６０の原着難燃延伸マルチフィラメント繊
維を得た。

この延伸繊維の性状を第２表に示す。

第２表 実施例１　　比較例１　　比較例２ 繊　　　　度　（デニル）　　　　６８０　　　　６８
０　　　　６８０破断強度　（ｊ／ｃｌ）　　　ｓ、ａ
　　　　ｔｏ　　　　５．８破断伸度　（チ）　　　　
３０　　　３５　　　３０耐候（光）性　　　　　　　
７５　　　　８０　　　　４０（強力保持率チ） 第３表 実施例１ 比較例１　　比較例２ Ｄ法接炎回数　（回） Ａ−１法　着炎６秒後 燃焼面積　（Ｊ　）　　　　７　　　　　５４　　　　
　７残炎時間　（秒）　　　　０　　　　６０　　　　
　０Ｌｏ工値　　　　　　２ａ５　　　１９．７　　　
２８．５ここで耐候（光）性は、Ｊより　Ｂ−７７５３
に準拠しサンシャインウェザ−メーター６３℃での１、
０２０　ｈｒｓ迄の強度保持率（％）をみた。

延伸繊維を１２ゲージの丸編機を用い天竺に編立て目付
３００　ｒ／ｍ”の布帛を形成し難燃性の試験を行なっ
た。結果を第３表に示す。

ここでＤ法及びＡ−１法による難燃試験はＪ工Ｓ　Ｌ−
１０９１に準拠して行なった。

またＬＯＩ鎮の測定はＪ工Ｓ　Ｋ−７０５２の酸素指数
法に準拠して行なった。

比較例１ 実施例１において芯部及び鞘部のそれぞれの重合体とし
て〔Ｉ〕ポリプロピレン重合体（Ｍ工＝１０、Ａ日ＴＭ
−１２３８，２３０℃）粒、〔■〕シアニングリーンを
主成分とする顔料のマスターパッチ粒、〔■〕安定定則
スターバッチ粒を重量比で（１１：　ＣＩＩＩ　：　（
Ｖ〕＝　ａ　６チ：４チ：１０％になるように計量し均
一に混合して押出機に供給した以外は実施例１と同様の
操作を行ない、難燃剤を含まない原着マ〜チフイクメン
ト繊維を得た。

未延伸繊維中に含まれる顔料、難燃剤及び安定剤の重ｆ
ｋチを第１表に、延伸繊維の性状を第２表にまたｉ燃性
の試験結果を第３表に示した。

比較例２ 実施例１において芯部及び鞘部のそれぞれの重合体とし
て（１）ポリプロピレン重合体（Ｍ工＝１０、ＡＳＴＭ
−１２３８，２３０℃）粒、（ＩＩ）シアニングリーン
を主成分とする顔料マスターパッチ粒、〔■〕難燃剤マ
スターパッチ粒、〔■〕三酸化アンチモンマスターパッ
チ粒、（Ｖ）安定剤マスターバッチ粒を重量比で（１）
　：　（Ｉｔ）　：　（Ｉｌｌ）　：（ＩＶ）　：　（
Ｖ）　＝　７８％：４チ：６チ：２％：１０チになるよ
うに計量し均一に混合して押出機に供給した以外は９！
、施例１と同様の操作を行ない原着マンチフィラメント
繊維を得た。

未延伸繊維中に含まれる顔料、難燃剤及び安定剤の重量
係を第１表に、延伸繊維の性状を第２表に、また難燃性
の試験結果を第３表に示した。

比較例２においては紡糸口金下で異臭が生じ長時間の製
糸が困難であシまた紡糸口金下で断糸が頻発した。

【図面の簡単な説明】

第１図（ＩＬ）、〜）は本発明の原着難燃繊維の例の断
面図、第２図（ａ）　、　（ｂ）　、　（ｃ＞は本発明
の繊維を得るに用いた複合紡糸口金装置の例の縦断面図
及び部分横断面図であり、第２図（ａ）は縦断面図、第
２図（ｂ）は（ａ）のＸ　−Ｘ’断面図、第２図（Ｃ）
は（ａ）のＹ　−Ｙ’断面図である。 １・・・鞘部（安定剤及び顔料混合重合体）２・・・芯
部（難燃剤及び顔料混合重合体）５・・・鞘部（安定剤
混合重合体） ４・・・前板 ５・・・口金板 代理人　弁理士　　吉　沢　敏　夫

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 芯部及び鞘部がポリオレフィン系重合体からなり、芯部
   及び鞘部の少なくとも一方の重合体に着色剤を含有する
   原着繊維であつて、芯部重合体に難燃剤を繊維全体に対
   し１〜２５重量％混合分散せしめたことを特徴とする原
   着難燃繊維。