JPH07145562A - 撥水難燃性ポリエステル繊維及びその製造法 - Google Patents

撥水難燃性ポリエステル繊維及びその製造法

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JPH07145562A
JPH07145562A JP28944593A JP28944593A JPH07145562A JP H07145562 A JPH07145562 A JP H07145562A JP 28944593 A JP28944593 A JP 28944593A JP 28944593 A JP28944593 A JP 28944593A JP H07145562 A JPH07145562 A JP H07145562A
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JP
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flame
water
polyester fiber
repellent
retardant
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Masao Seki
昌夫 関
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Abstract

(57)【要約】 【目的】本発明は、高度な難燃性を有するにも拘らず撥
水性に優れた性能を発揮する難燃性ポリエステル繊維お
よびそれを製造する方法を提供せんとするものである。 【構成】本発明は、上記課題を解決するため次のような
構成を有する。すなわち、本発明の撥水難燃性ポリエス
テル繊維は、下記式で表される燐系化合物と撥水剤との
混合物が繊維表面に付着した難燃性ポリエステル繊維で
あって、JIS−L−1092に規定される撥水性能が
初期100点で、JIS−L−0217−103に規定
される洗濯10回後の性能が70点以上であり、かつ、
JIS−L−1091難燃試験に合格することを特徴と
するものである。 【化1】 また、本発明の撥水難燃性ポリエスイテル繊維の製造法
は、ポリエステル繊維を下記式で表される燐系化合物と
撥水剤の混合液で処理することを特徴とするものであ
る。 【化2】

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、高度な撥水性能を兼ね
備えた難燃性ポリエステル繊維およびその製造法に関す
る。
【0002】
【従来の技術】近年、繊維製品の難燃化の要求が高まっ
ている。なかでも、繊維物性に優れるポリエステル繊維
は難燃化技術が積極的に検討され、衣料用、産業用に広
く利用されている。ポリエステル繊維の難燃化は、ハロ
ゲン系あるいは燐系の難燃性化合物を共重合するかブレ
ンドして難燃性原糸とするか、または繊維を形成した後
に浴中法またはサーモゾル法で繊維内に吸尽させるもの
である。かかる難燃性ポリエステル繊維を更に発展させ
るため、他の機能を複合させる検討が行われている。中
でも、衣料用、産業用を問わず撥水性能を複合化するこ
とが大きな課題になっている。新しい機能を付与する方
法として、一般には機能性樹脂を付着させる方法が簡便
であり採用されるが、ポリエステル繊維の難燃化メカニ
ズムが、ポリエステルの軟化点を低下させ、着炎部分を
溶融落下し易くして消火する「ドリップ促進型」である
ために、樹脂を付着させると、付着した樹脂がドリップ
物を支えるため、連続的燃焼が起こり、難燃性能が大幅
に低下するという重大な欠点を誘発するものである。か
かる問題点を解決するためには、難燃性を阻害しにくい
樹脂を選定し、しかもその付着量をできるだけ少なくす
る方法しかなく、撥水性の付与に関しては、撥水剤とし
て化合物の骨格が高い撥水性能を有するアクリル系の樹
脂は使用することができず、ウレタン系骨格の弗素系樹
脂を使用することになり、かかる撥水剤は撥水性能が低
く、初期性能はスプレー法で80点程度でその洗濯耐久
性能はほとんどないのが実情である。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、高度な難燃
性を有するにも拘らず撥水性に優れた性能を発揮する難
燃性ポリエステル繊維およびそれを製造する方法を提供
せんとするものである。
【0004】
【課題を解決するための手段】本発明は、上記課題を解
決するため次のような構成を有する。
【0005】すなわち、本発明の撥水難燃性ポリエステ
ル繊維は、下記式で表される燐系化合物と撥水剤との混
合物が繊維表面に付着した難燃性ポリエステル繊維であ
って、JIS−L−1092に規定される撥水性能が初
期100点で、JIS−L−0217−103に規定さ
れる洗濯10回後の性能が70点以上であり、かつ、J
IS−L−1091難燃試験に合格することを特徴とす
るものである。
【0006】
【化3】 また、本発明の撥水難燃性ポリエスイテル繊維の製造法
は、ポリエステル繊維を下記式で表される燐系化合物と
撥水剤の混合液で処理することを特徴とするものであ
る。
【0007】
【化4】
【0008】
【作用】本発明は、従来、難燃性ポリエステル繊維に高
度な撥水性能を付与することが極めて難しいとされてい
た事実に鑑み、鋭意検討したところ、難燃化されたポリ
エステル繊維に、特定の燐系化合物を特定量含有する撥
水剤を付与するか、該燐系化合物を含有する撥水剤を付
与する際に、該ポリエステル繊維の難燃化を同時に行う
ことにより、はじめて撥水性と難燃性を同時に極めて優
れたレベルに改善することができることを究明したもの
である。
【0009】本発明のポリエステル繊維とは、ポリエチ
レンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレートある
いはこれらに第三成分、たとえばイソフタル酸、イソフ
タル酸スルホネート、アジピン酸、ポリエチレングリコ
ールなどを共重合またはブレンドして得られるポリマか
らなる繊維であり、あらかじめ難燃化されたポリマまた
は繊維であってもよい。
【0010】ポリエステルに難燃性を付与するには難燃
性化合物をポリエステルの重合時に共重合したもの、ま
たは重合時あるいは製糸時にブレンドした難燃原糸、ま
たはポリエステル繊維を形成した後、難燃性化合物を付
与する後加工のいずれの方法でもよく、公知の難燃化さ
れたポリエステル繊維を使用することができる。
【0011】かかる難燃性ポリエステル繊維を製造する
ために使用する化合物としては、たとえば共重合可能な
難燃性化合物としてはトリフェニルホスフェートのよう
な燐酸エステル類あるいはエチレンジメチルホスホン
酸、ベンゼンホスホン酸誘導体のようなホスホン酸類な
どの燐系化合物や臭素化ビスフェノール類、そのヒドロ
キシアルキル誘導体、臭素化芳香族ジカルボン酸などの
ハロゲン系化合物などを使用することができ、また、ブ
レンド用難燃性化合物としては、多臭素化ベンゼンおよ
びその誘導体、臭化ビフェニル誘導体、燐酸、亜燐酸の
エステル、ホスフィン誘導体などを使用することがで
き、また、後加工用難燃性化合物としては、トリクレジ
ルホスフェート、トリス2クロロエチルホスフェート、
トリス2、4、6トリブロモフェニルホスフェート、ヘ
キサブロモシクロドデカン、ハロゲン化フェニルグリシ
ジルエーテル誘導体、ビニルホスホン酸、トリアリルホ
スフェートなどを使用することができるが、いずれの加
工方法においても、これらの難燃性化合物に限定される
ものではない。
【0012】また、本発明の難燃化の方法は、撥水性機
能を付与する際に本発明でいう特定の燐系化合物を繊維
内に吸尽させる方法を採用するものであり、かかる方法
によれば、撥水難燃化が一工程で達成できるという利点
を有するものである。
【0013】本発明の難燃性ポリエステル繊維の形態
は、糸、編織物、不織布、紐、ロープなど、繊維製品で
あれば、特に限定されるものではない。また、かかる難
燃性ポリエステル繊維に本発明の効果を阻害しない範囲
で、他の合成繊維、半合成繊維、天然繊維が混合されて
いてもよく、また本発明以外の仕上げ剤が付着していて
も差支えない。
【0014】本発明で使用する特定な燐系化合物とは、
下記式で示される脂肪族環式ホスホン酸エステルであ
る。この燐系化合物はポリエステル繊維表面に付着させ
た後、熱処理することにより、繊維内部に容易に吸尽さ
せることができる。この場合の乾熱処理温度は、好まし
くは170℃以上、さらに好ましくは180℃以上で、
乾熱処理時間は数秒から数分の範囲でよい。
【0015】
【化5】 上式で表される燐系化合物は、乾熱処理によりポリエス
テル繊維に吸尽されやすく、しかも撥水剤との相溶性に
優れ、かつ、撥水剤の撥水性能を阻害しないという優れ
た特徴を有する。したがって、難燃性繊維の難燃性能を
低下させることなく、高度な撥水性能を付与できるもの
である。
【0016】本発明の撥水剤とは、弗素系撥水剤あるい
はシリコン系撥水剤であり、弗素系撥水剤としては、一
般に撥水撥油剤として使用されている弗素系化合物を使
用することができる。たとえば、ポリペンタデカフルオ
ロオクチルアクリレート、ポリトリフルオロエチルアク
リレート、テトラフルオロエチレン−ヘキサフルオロプ
ロピレンなどの弗素系化合物を使用することができる。
シリコン系撥水剤としては、一般に撥水剤、柔軟剤、あ
るいは平滑剤として使用されているシリコン系化合物を
使用することができるが、たとえば、ジメチルポリシロ
キサン、ジメチルポリシロキサンの分子末端あるいは側
鎖に水酸基、アミノ基、エポキシ基、ポリエーテル基な
どを導入することによって変性したポリシロキサン化合
物などを使用することができる。
【0017】これらの弗素系撥水剤やシリコン系撥水剤
は、単独あるいは二者以上の混合して使用することがで
きるが、シリコン系撥水剤の単独使用では高いレベルの
撥水性能を付与しにくい傾向がある。これらの撥水剤
は、エマルジョンあるいは溶剤に溶解した状態で使用さ
れる。
【0018】本発明において、上記燐系化合物をポリエ
ステル系繊維に付与する方法としては、所定の濃度の該
燐系化合物溶液に該繊維を浸漬した後マングルなどで絞
るか、スプレーで該燐系化合物溶液を塗布するなど公知
の方法を採用することができる。特に、該溶液(水また
は有機溶剤溶液)を付与した後、110〜130℃の温
度で乾燥し、次いで、さらに170℃(好ましくは18
0℃)以上の温度で熱処理を行なう方法を採用するの
が、吸尽効率の上から好ましい。
【0019】また、該燐系化合物と撥水剤の混合液でポ
リエステル繊維を処理する場合、ポリエステル繊維が予
め難燃化されていない場合は、該燐系化合物を80〜2
00g/l 、撥水剤を20〜50 g/l の濃度に調整
し、かかる混合液にポリエステル繊維を浸漬した後、ウ
エットピックアップが好ましくは60〜90重量%にな
るようにマングルで絞り、乾燥、熱処理をおこなう。
【0020】かかる方法により、該燐系化合物は、ポリ
エステル繊維内には、好ましくは1.5%重量以上、さ
らに好ましくは2.0重量%以上、また、撥水剤中に
は、好ましくは0.5重量%以上、さらに好ましくは
1.0重量%以上の該燐系化合物を、それぞれ吸尽、含
有させることができる。すなわち、本発明において、ポ
リエステル繊維と撥水剤の両方に該燐系化合物を存在さ
せるのが特に好ましい。
【0021】また、ポリエステル繊維が予め難燃化され
ている場合は、該燐系化合物を10〜50 g/l 、撥水
剤を20〜50 g/l の濃度を有する混合液を処理する
ことにより、該燐系化合物を、撥水剤中に好ましくは
0.5重量%以上、さらに好ましくは1.0重量%以上
を含有させることができる。すなわち、本発明でいう該
燐系化合物を撥水剤に0.5重量%以上含有させると、
撥水剤の性能を発現させながら、該繊維に予め吸尽され
ている難燃剤の性能とも相乗して、その効果を発揮せし
め得るのである。
【0022】撥水剤中の難燃剤量が0.5重量%より少
ないと特に洗濯耐久性が劣る傾向が出てくる。撥水剤中
の必要とする難燃剤量の求め方は、例えば難燃ポリエス
テル繊維に上記混合液を付与し、難燃剤が繊維内に吸尽
しえない温度、例えば80〜100℃程度で乾燥し難燃
性を評価すれば、難燃性を阻害しない混合液の組成を設
定することができる。
【0023】本発明において、ポリエステル繊維の難燃
化を燐系化合物で実施すれば、燃焼時にハロゲンなどの
有害なガスや残渣の発生がなく、環境保全の観点からも
好ましいものである。
【0024】
【実施例】以下、実施例により詳しく説明するが、本発
明はこれらに限定されるものではない。なお、実施例及
び比較例に示す性能値は次ぎの方法で測定した。 (難燃性):JIS−L−1091 A−1法の炭化面
積、残炎時間、残塵時間とJIS−L−1091 D法
の接炎回数を測定した。 (撥水性):JIS−L−1092(スプレー法)によ
り測定した。 (洗濯耐久性A):JIS−L−1091に基ずく水洗
濯を実施した。 (洗濯耐久性B):JIS−L−0271−103に規
定される洗濯を10回繰り返した。
【0025】実施例1〜6、比較例1〜2 2−カルボキシエチルメチルホスフィン酸を酸成分の一
部として添加し、繊維中の燐濃度が0.8重量%になる
ように共重合したポリエチレンテレフタレート繊維75
デニール、24フィラメントを経糸及び緯糸に使用して
平織物を製織し、この布帛を常法により精練、乾燥した
後、180℃でヒートセットした(目付180 g/
m2 )。
【0026】該織物を、脂肪族環式ホスホン酸エステル
難燃剤とアサヒガードAG710(明成化学株式会社製
弗素系撥水撥油剤)の混合量を変更した水溶液に浸漬
し、ウエットピックアップが80重量%になるようにマ
ングルで絞った後、130℃で乾燥し、次いで180℃
で熱処理をおこなった。該処理織物の性能を評価した結
果を表1に示す。比較例として、処理をしない織物と撥
水剤のみで同様に処理したものを評価した。
【0027】
【表1】 表1から、実施例1〜6のものは、優れた撥水性と難燃
性を兼ね備えたものであることを確認した。
【0028】実施例7〜10、比較例3〜5 難燃化されていない100デニール48フィラメントの
ポリエチレンテレフタレート加工糸を経糸、緯糸にそれ
ぞれ使用した平織物を常法により精練、乾燥し180℃
でヒートセットした(目付240 g/ m2 )。次ぎに、
この布帛を、脂肪族環式ホスホン酸エステル難燃剤(難
燃剤イ)とアサヒガードAG710(明成化学株式会社
製 弗素系撥水撥油剤)の混合量を変更した水溶液に浸
漬し、ウエットピックアップが70重量%になるように
マングルで絞った後、130℃で乾燥し、次いで190
℃で熱処理をおこなった。
【0029】比較例として、処理をしない織物と難燃剤
としてヘキサブロモシクロドデカン(日華化学株式会社
製 ニッカファイノンCG−1:難燃剤ロ)を使用して
同様に処理した。なお、ポリエステル繊維に吸尽する難
燃剤量は、難燃剤のみの水溶液で同様に処理した後、9
0℃の湯中に30分浸漬し、水洗、乾燥した後の重量増
加から計算した。該織物の性能を評価した結果を表2に
示した。
【0030】
【表2】 表2の実施例7〜10の結果から、繊維の難燃化と難燃
性を損なわない撥水性の付与が同時に達成できる事がわ
かる。
【0031】
【発明の効果】本発明によれば、洗濯耐久性に優れた撥
水性と難燃性を同時に兼ね備えたポリエステル繊維を安
定に供給することができる。
【0032】本発明の繊維の難燃化をハロゲン化合物以
外のものを使用すれば、燃焼時に有害なガスや燃焼残渣
の発生がなく、環境的に優れたポリエステル繊維を提供
し得る。特に養生シートとして有効に使用され得る。

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】下記式で表される燐系化合物と撥水剤との
    混合物が繊維表面に付着した難燃性ポリエステル繊維で
    あって、JIS−L−1092に規定される撥水性能が
    初期100点で、JIS−L−0217−103に規定
    される洗濯10回後の性能が70点以上であり、かつ、
    JIS−L−1091難燃試験に合格することを特徴と
    する撥水難燃性ポリエステル繊維。 【化1】
  2. 【請求項2】 ポリエステル繊維を下記式で表される燐
    系化合物と撥水剤の混合液で処理した後、170℃以上
    の温度で熱処理することを特徴とする撥水難燃性ポリエ
    ステル繊維の製造法。 【化2】
  3. 【請求項3】 混合液が、撥水剤の固形分1重量部に対
    して、該燐化合物を10重量部以上混合した組成物で構
    成されている請求項2記載の撥水難燃性ポリエステル繊
    維の製造法。
  4. 【請求項4】 ポリエステル繊維が、下記(A) 〜(D) か
    ら選ばれた難燃化されたポリエステル繊維である請求項
    2記載の撥水難燃性ポリエステル繊維の製造法。 (A) 難燃化化合物が、該繊維に共重合しているものであ
    る。 (B) 難燃化化合物が、該繊維を構成するポリマにブレン
    ドされたものである。 (C) 難燃化化合物が、該繊維に吸尽されたものである。 (D) 難燃化化合物が、該繊維に塗布されたものである。
  5. 【請求項5】 混合液が、撥水剤の固形分1重量部に対
    して、該燐化合物を2重量部以上混合した組成物で構成
    されている請求項4記載の撥水難燃性ポリエステル繊維
    の製造法。
JP28944593A 1993-11-18 1993-11-18 撥水難燃性ポリエステル繊維及びその製造法 Pending JPH07145562A (ja)

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Cited By (4)

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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR19980044972A (ko) * 1996-12-09 1998-09-15 김준웅 발수성/방염성 폴리에스테르 직물의 제조방법
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