JPH11222724A - 難燃性および耐久性に優れた弾性モノフィラメント - Google Patents
難燃性および耐久性に優れた弾性モノフィラメントInfo
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- JPH11222724A JPH11222724A JP2343498A JP2343498A JPH11222724A JP H11222724 A JPH11222724 A JP H11222724A JP 2343498 A JP2343498 A JP 2343498A JP 2343498 A JP2343498 A JP 2343498A JP H11222724 A JPH11222724 A JP H11222724A
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Abstract
性・耐熱性・耐候性に優れる各種産業資材用途に最適な
複合ポリエステル弾性フィラメントを提供する。 【解決手段】 特定の構造を有するハロゲン置換された
フェニル基を有する、および有機・無機のアンチモン化
合物およびトリアジン系化合物が含有されたの熱可塑性
ポリエステルエラストマー組成物を選択し、繊維内部に
該化合物がより定着することを処方する事で、力学特性
および弾性回復性に優れかつ、難燃性・耐熱性・耐候性
に優れる各種産業資材用途に最適なポリエステル弾性フ
ィラメントを提供することができる。
Description
えば種々のロープ、漁網・釣り糸・養殖ネットなどの水
産用途や、各種膜材用補強材・ネット・網類、さらには
事務用および車両用椅子、あるいはテキスタイル分野な
どにおいて使用可能な十分な力学強さと高度の弾性特
性、およびその回復特性および難燃性に極めて優れた弾
性モノフィラメントに関する。
性特性を利用して弾性回復に優れるロープ類や、あるい
はその特性を布帛の構成要素として利用し、適度な弾性
を有しつつ布帛としての特性・意匠性を維持して、例え
ば事務用椅子や車両用の椅子用途における従来の発泡ウ
レタンを代替する様なクッション性と表皮材としての意
匠性を合わせ持った物品を提供しようとする技術が開発
されるようになって来た。かかるフィラメントの一例と
してその主成分をポリエステルあるいはポリエーテル等
の熱可塑性高分子を主体とするエラストマーから構成さ
れる事が従来技術として知られるが、例えば布帛として
の使用時にウレタン等の従来のクッション材と比較する
と、繰り返し変形時の弾性回復性の低下が欠点として挙
げられる。かかる欠点は長期使用を前提とする各種工業
用用途、中でも車両用椅子などを筆頭とする椅子材料へ
の本素材の本格的な展開を困難としていた。また、主素
材であるポリエステル系エラストマーは、例えば通常の
ポリエステル等の繊維に比べるとその難燃性や耐候性、
耐熱老化性といった使用環境に対する安定性に乏しいこ
とが知られており、これらの特性が上記での応用をさら
に限定したものにしていた。
重合体から成るフィラメントの難燃性を改善する技術と
して、共重合体にヘキサブロモベンゼンやデカブロモフ
ェニルエーテル等の有機ハロゲン化合物と、難燃助剤と
して三酸化アンチモン等の無機化合物を併用することが
従来より知られている。
トを例えば屋外などで長期に使用した場合、難燃剤がブ
リードアウトすることで外観不良や、熱や光劣化で難燃
効果が無くなり、可燃性になる可能性があり、さらには
熱可塑性ポリエステルブロック共重合体を原料とするフ
ィラメントの特徴である伸長回復性や比較的高い強度等
の力学特性が損なわれる等の問題があった。
術の問題点に着目し、静的な荷重を支持するための布帛
を構成するのに十分の力学的特性を保持してかつ繰り返
し変形によるかかる特性低下が極めて少なく、しかも長
期に渡って低下することの少ない高度な難燃性を有する
弾性モノフィラメントを提供することにある。
リエステルセグメントと分子量400〜6000の低融
点重合体セグメントからなる共重合体であり、高融点ポ
リエステルセグメントの構成成分の融点が150℃以上
であり、低融点ポリマーセグメント構成成分の融点ない
し軟化温度が80℃以下の構成成分からなり、低融点ポ
リマーセグメントの共重合割合が20〜60重量%であ
るポリエステル系ブロック共重合体100重量部に対し
て、 (1)ハロゲン置換されたフェニル基を有する化合物5
〜50重量部 (2)有機もしくは無機のアンチモン化合物1〜25重
量部 (3)トリアジン系化合物及び/又はその誘導体0.5
〜10重量部 を含有してなることを特徴とする難燃性および耐久性に
優れた弾性モノフィラメントである。
が80%以上、破断強度が0.5g/d以上で、且つ8
0℃における30%伸長後の伸長回復率が90%以上で
ある繊度200デニール以上であることを特徴とする耐
久性・難燃性に優れる弾性モノフィラメント。
トの含有量が40〜55重量%の範囲であることを特徴
とする弾性モノフィラメントである。
エステルブロック共重合体における高融点硬ポリエステ
ルセグメント構成成分としては、例えばテレフタル酸、
イソフタル酸、1,5−ナフタレンジカルボン酸、2,
6−ナフタレンジカルボン酸、4,4’−ジフェニルジ
カルボン酸、ビス(4−カルボキシフェニル)メタン、
ビス(4−カルボキシフェニル)スルホン等の芳香族ジ
カルボン酸又はそのエステルと、
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、2,2−ジメチルトリメチレングリコール、ヘキ
サメチレングリコール、デカメチレングリコール、p−
キシリレングリコール、シクロヘキサンジメタノール等
のジオールから製造されるポリエステルあるいはこれら
の2種類以上のジカルボン酸あるいは2種類以上のジオ
ールを用いたコポリエステル
などのオキシ酸およびそれらのエステルから誘導される
ポリエステル、ポリピバロラクトンなどのポリラクト
ン、1,2−ビス(4,4’−ジカルボキシフェノキ
シ)エタン等の芳香族エーテルジカルボン酸と前述のジ
オールとから製造されるポリエーテルエステル、さらに
以上のジカルボン酸類、オキシ酸類、ジオール類を組み
合わせたコポリエステル類などを示すことができる。
グメント構成成分としては、例えばポリ(エチレンオキ
サイド)グリコール、ポリ(プロピレンオキサイド)グ
リコール、ポリ(テトラメチレンオキサイド)グリコー
ル等のポリアルキレンエーテルグリコール及びこれらの
混合物さらにこれらのポリエーテルグリコール構成成分
を共重合した共重合ポリエーテルグリコール等を示すこ
とができる。また炭素数2〜12の脂肪族ジカルボン酸
と炭素数2〜10の脂肪族グリコールから製造されるポ
リエステル、例えばポリエチレナジペート、ポリテトラ
アメチレンアジペート、ポリエチレンセバケート、ポリ
ネオベンチルセバケート、ポリテトラメチレンドデカネ
ート、ポリテトラメチレンアゼレート、ポリヘキサメチ
レンアゼレート、ポリ−ε−カプロラクトンなどを示す
ことができる。さらに上記ポリエステルとポリエーテル
を組み合わせたポリエステルポリエーテル共重合体など
も示すことができる。上記ポリエステルブロック共重合
体での低融点重合体グメント構成成分の割合は5〜80
重量%が好ましく、より好ましくは20〜50重量%で
ある。
難燃剤の複合作用により繊維としての極めて高度な性能
を付与する。以下その処方について説明する。
フェニル基を有する化合物としては、下記一般式(I)
〜(VIII)に示されるものの他。ハロゲン置換されたフ
ェニル基を有するものは全て含まれる。
1 は水素原子、アルキル基を、R2は水素原子、アルキ
ル基、アリール基、アシル基、およびそれらのハロゲン
化物あるいは水酸化物である基を、R3 はアルキル基、
アリール基を、Aは酸素原子、硫黄原子を示す。) また、m,nは1から5の整数、p,qは1から4の整
数、rは1から50の整数で特に好ましくは6から15
の整数である。一般式(IV)〜(VIII)の末端の構造は
任意であるが、(IV),(V)に関しては特に好ましい
ものとしてハロゲン置換フェノールが挙げられ、(VII
I)ではエポキシ基であっても良く、むしろその使用が
推奨される。
一般的に使用されているものであるが、ポリエステル型
ブロック共重合体としての相溶性の点では一般式(IV)
〜(VIII)の融点が180℃から240℃のものが好ま
しい。又、難燃性の効果の観点からは一般式(I),(I
II) のm+n=10のものが好ましい。
基を有する化合物の添加量は5〜50重量部であり、こ
れ以下では難燃性の効果が少なく、また50重量部を超
えると繊維としての力学特性が低下するばかりか、紡糸
性も低下し好ましくない。より好ましくは30重量部以
下である。
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、リン酸アンチモン、カプロン酸アンチモン、ト
リフェニルアンチモンなどがあり、特に好ましいのは三
酸化アンチモンであり、その添加量は1〜25重量部
で、特に好ましくは3〜15重量部である。
および/またはその誘導体としては一般式(IX)で示さ
れるメラミン、アセトグアナミン、ベンゾグアナミン、
フェニルアセトグアナミン等のアミノトリアジン類およ
びその誘導体、一般式(X)、(XI)で示されるシアヌ
ール酸等のオキシトリアジン類およびその誘導体、さら
にアミノトリアジンとオキシトリアジンの付加物などが
挙げられる。
ノ基、アルキル基、アリール基、フェニル基であり、R
1 ,R2 ,R3 は同一であっても異なってもよい。)
ノ基、アルキル基、アリール基、フェニル基であり、R
1 ,R2 ,R3 は同一であっても異なってもよい。)
ノ基、アルキル基、アリール基、フェニル基であり、R
1 ,R2 ,R3 は同一であっても異なってもよい。)
IやTDIとして知られるイソシアネート基含有化合物
も例として挙げられる。
合体とのなじみ性や効果を考えると、メラミンとシアヌ
ール酸の付加物であるメラミンシアヌレートが特に好ま
しい。
またはその誘導体は0.5〜10重量部、特に好ましく
は1〜4重量部添加することが必要である。量的にはア
ンチモン系の添加剤との相乗効果により優れた難燃性を
与え、これ以上添加することは糸の力学特性および紡糸
性から好ましくない。
優れた難燃性を付与して後、繊維が長期使用中にその性
能の低下せしめない処方を提供することにある。具体的
には、上記の添加物が長時間に渡って繊維の表面にブリ
ードし脱落することによる初期性能の低下を低減するこ
とにある。すなわち本発明によれば、上記で説明した配
合されることを特徴とする共重合体を紡糸する際におい
て、紡糸直下に置かれた20℃以下の冷水にて急冷され
て後、続いて2倍以上に加熱延伸されて、さらに熱処理
により10%以上収縮されることを特徴とする難燃性お
よび耐久性に優れる弾性モノフィラメントを提供する。
ここで言うものモノフィラメントとはその単繊維の繊度
が200デニール以上、好ましくは400デニール以上
を言う。
に際し、ノズル直下に置かれる水冷層において急冷され
ることが好ましい。ここで言う低温とは20℃以下の温
度を指し、20℃を超えるとその効果は急激に低下す
る。このように急冷することにより、繊維の表面層によ
り緻密な層、いわゆるスキン層を形成することが可能で
あり、このスキン層が上記添加剤の表面以降を防ぐ役割
を果たすことができる。ここで、繊維の繊度は重要で
り、それが200デニール未満であると、繊維の断面方
向に対して実質均一に冷却が施されるため上記のような
緻密層を形成することができない。
加熱下で10%以上リラックスさせるとは有効である。
原理については良く分からないが、このようなリラック
ス処理を行なうことで、従来添加剤を多量に添加した場
合に問題であった、繊維のヘタリ、特に伸長回復率に優
れることが効果として得られる。
および長期の難燃性を有してかつ、長期の耐久性や力学
特性に優れた、弾性繊維を得ることができる。つまり、
本発明によるフィラメントの破断伸度は80%以上、破
断強度が0.5g/d以上で、且つ80℃における30
%伸長後の伸長回復率が90%以上であることを特徴と
する耐久性・難燃性に優れる弾性モノフィラメントを与
えることができる。
4−ブタンジオール38部、分子量約1000のポリ
(テトラメチレンオキサイド)グリコール37部、触媒
としてテトラブチルチタネートを金属チタンとして、生
成するポリマーに対し、150ppmとなるように添加
し、150〜230℃でエステル交換を行った。次いで
生成したオリゴマーにヒンダートフェノール系安定剤
[チバ・ガイギー(株)製品;Irganox101
0]0.2重量部をそれぞれ1,4−ブタンジオールの
スラリーとして添加し、3torr以下の減圧下、23
0〜250℃で溶融重合を行いポリマーを得た。さらに
このポリマーに、二軸押し出し機を用いて、ハロゲン置
換されたフェニル基を有する化合物としてデカブロモフ
ェニルオキサイド(丸善油化工業(株)ノンネンDP−
10))またはハロゲン含有率が20重量%以上である
高分子量ハロゲン化ビスフェノールA型フェノキシ樹脂
(ブロモケム・ファーイースト(株)製F−2300H
のいづれか一つを用い、それぞれ10,20,25重量
部、アンチモン化合物として三酸化アンチモン(Cookso
n 社製ホワイトスター)7重量部、およびメラミンシア
ヌレート(三菱化成工業(株)MX601)を5重量
部、およびカーボンブラック0.5重量部を添加し、所
望のポリマーを得た。
度、80℃の雰囲気温度下で4時間予備乾燥したのち、
同真空条件で120℃で12時間乾燥処理をほどこし
た。乾燥したレジンを、融解押出し装置を有する紡糸機
を用いて240℃溶融し、吐出量を22.2g/min
となるように調整し、230℃に設定した2Φの直径を
有するノズルを介して紡糸を実施した。紡出される糸の
状態は安定であった。吐出されたポリマーは50mmの
エアーギャップを有して設置された約10℃に設定され
た水槽において急冷されて、続いて90℃に表面温度を
コントロールされた20m/minの速度を有するネル
ソン型ローラーと引き取りローラーの間で5倍に延伸さ
れて、引き続いて150℃の長さに設定されたスリット
型ヒーター間で約12%収縮させながらもう一対のネル
ソンローラーに引き取られて、直ちに巻き取られた。最
終の糸のデニールは約2200デニールであった。25
%のハロゲン置換フェニル基を有する化合物を添加した
実施例では力学特性、特に強度が低下したが難燃特性は
いずれの例においても優れた結果が得られた。結果を表
1に示す。
ー処方に2軸押出し機での難燃性を付与しなかった以外
は同様の操作によりモノフィラメントを作成した。力学
特性は実施例に比べるとほぼ同程度か若干向上するが、
難燃性は非常に低いレベルであった(表1)。
臭素化エポキシオリゴマー30重量部を添加した以外
は、同様の操作を行なって製糸実験を実施した。ポリマ
ーに添加剤を混合する工程ですでにスクリューからの押
出し性が不良であり、紡糸においてもノズル直下での吐
出物の直径変動が著しく、評価に耐えうる糸を得ること
ができなかった(表1)。
度を30℃に変えた他は全く同じ操作でモノフィラメン
トを作成した。糸の初期の難燃性は良好であったが、以
下に述べる光照射後の糸を用いた長時間後の難燃性試験
においてはその効果の低下が著しかった。
載の評価方法を示す。 (強伸度特性)オリエンテック社製テンシロンTM測定
装置を用いて、試料長100mm を100%/分の歪み率で温度
25%、相対湿度65%雰囲気下で測定し、求めた歪み
・応力曲線より破断強度と伸度を評価した。各測定は各
々5回の平均値をその値とした。
を示す。 (ポリマーの限界酸素指数(L.O.I )法)JIS,K7201
(A−1号)法に基づく (強伸度特性)オリエンテック社製テンシロンTM測定
装置を用いて、試料長100mm を100%/分の歪み率で温度
25%、相対湿度65%雰囲気下で測定し、求めた歪み
・応力曲線より破断強度と伸度を評価した。各測定は各
々5回の平均値をその値とした。 (伸長回復率)80℃の温度に調整した加熱槽を上記の
測定装置に設置し、同じく100mm の試料長にセット後、
2分間の加熱後、100%/ 分の歪み速度で30%まで伸長し
て直ちに同じ速度で0%まで変形を戻した。変形が戻って
から10秒後に再び同じ歪み速度で30%までの伸長変形を
与えた。この時の一連の歪み・応力曲線の記録から、2
回目の伸長により応力が発生開始する歪み量(x%)を
求めて、以下の式で伸長回復性を評価した。 伸長回復率(%)=100−x (難燃性)各実験で得られた繊維を約2500デニール
となるように合糸し、(実施例1および比較例1はその
まま用いた)それぞれ経緯糸に配置して25本/インチ
となる打ち込み密度と成るように平織り布を作成し燃焼
試験を実施した。燃焼性試験は基本的にはJIS−L1
091のA2法(メッケルバーナー法)に基づいた。す
なわち、上記織物を経、緯それぞれを長手方向に350
mm×250mmに切断し、それぞれn=3の燃焼試験をJ
ISと同じ条件で実施し、合計n=6での最長炭化距離
をもって難燃性の指標とした。 (難燃性の耐久性)難燃焼性の試験を行なう前に、準備
した布帛を紫外線カーボンフェードメーターにて放電電
圧135V、電流16Aの条件の基、85℃で200時
間照射後に同様の難燃性評価を実施し、未処理と比べて
その耐久性を比較した。
化合物が含有されたの熱可塑性ポリエステルエラストマ
ー組成物とトリアジン系化合物及び/又は誘導体を選択
することで、伸長回復特性などの力学特性を維持してか
つ高度の難燃性・耐熱性・耐候性を有する弾性フィラメ
ントが得られるものである。
Claims (3)
- 【請求項1】 高融点ポリエステルセグメントと分子量
400〜6000の低融点重合体セグメントからなる共
重合体であり、高融点ポリエステルセグメントの構成成
分の融点が150℃以上であり、低融点ポリマーセグメ
ント構成成分の融点ないし軟化温度が80℃以下の構成
成分からなり、低融点ポリマーセグメントの共重合割合
が20〜60重量%であるポリエステル系ブロック共重
合体100重量部に対して、 (1)ハロゲン置換されたフェニル基を有する化合物5
〜50重量部 (2)有機もしくは無機のアンチモン化合物1〜25重
量部 (3)トリアジン系化合物及び/又はその誘導体0.5
〜10重量部 を含有してなることを特徴とする難燃性および耐久性に
優れた弾性モノフィラメント。 - 【請求項2】 繊度200デニール以上であり、破断伸
度が80%以上、破断強度が0.5g/d以上で、80
℃における30%伸長後の伸長回復率が90%以上であ
ることを特徴とする請求項1記載の難燃性および耐久性
に優れた弾性モノフィラメント。 - 【請求項3】 低融点ポリマ−セグメントの共重合割合
が40〜55重量%の範囲であることを特徴とする請求
項1記載の弾性モノフィラメント。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP02343498A JP3874139B2 (ja) | 1998-02-04 | 1998-02-04 | 難燃性および耐久性に優れた弾性モノフィラメント |
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JPH11222724A true JPH11222724A (ja) | 1999-08-17 |
JP3874139B2 JP3874139B2 (ja) | 2007-01-31 |
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Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JP2006225788A (ja) * | 2005-02-16 | 2006-08-31 | Kaneka Corp | 難燃性ポリエステル系人工毛髪 |
KR101108242B1 (ko) | 2005-02-15 | 2012-01-31 | 에스케이케미칼주식회사 | 난연성 폴리에스테르 엘라스토머 조성물 |
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CN110923841A (zh) * | 2019-11-13 | 2020-03-27 | 上海力道新材料科技股份有限公司 | 阻燃聚酯纤维及其制备方法 |
-
1998
- 1998-02-04 JP JP02343498A patent/JP3874139B2/ja not_active Expired - Fee Related
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JP2006225788A (ja) * | 2005-02-16 | 2006-08-31 | Kaneka Corp | 難燃性ポリエステル系人工毛髪 |
WO2017164364A1 (ja) | 2016-03-25 | 2017-09-28 | 三井化学株式会社 | 伸縮性構造体、多層伸縮シート、紡績糸および繊維構造体 |
KR20200106092A (ko) | 2016-03-25 | 2020-09-10 | 미쓰이 가가쿠 가부시키가이샤 | 신축성 구조체, 다층 신축 시트, 방적사 및 섬유 구조체 |
US11155063B2 (en) | 2016-03-25 | 2021-10-26 | Mitsui Chemicals, Inc. | Stretchable structure, multilayered stretchable sheet, spun yarn, and fiber structure |
CN110923841A (zh) * | 2019-11-13 | 2020-03-27 | 上海力道新材料科技股份有限公司 | 阻燃聚酯纤维及其制备方法 |
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