JPS60194153A - 難燃性繊維複合構造体 - 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】 （発明の技術分野） 本発明は中抜した難燃性をイ１するセルロース系繊維と
ポリエステル系繊維で構成される繊維複合１１４逃体に
関Ｊる。

（従来技術とその問題点） 従来から合成繊維、天然繊維を問わり゛繊維の燃えやす
いという欠点については、これを改善する努力が払われ
てきた。現に各種の改善提案がなされている。その結果
、ポリニスデルＡ５ナイ［ボンなとはそれぞれの種別ご
とに、また天然繊維もその種類に応しＣ，ぞれぞれ特定
されたＮ燃剤を用いて改質りることができるようになっ
た。すなわら、熱溶融性を有する合成ａｌｉＧ（Ｉに対
しては、燃焼時の溶融ドリップを１犀進する難燃剤が共
重合または）昆合された繊維、または復加工による難燃
性繊維が開発され、炭化タイプのセルロース系！！１ｌ
ｆｆに対しては、より炭化を促進する難燃剤が付与され
ている。

しかしながらポリエステル系ｌ８ｊ−１ｆのような熱ン
Ｂ融タイプの繊維とセルロース系繊維のような炭化タイ
プからなるＩＪｉ維の複合体を同一難燃機構で難燃化す
る手段はほとんどない。かかる複合体に関する難燃化方
法としては、たとえば、リン酸アンモニウム、リン酸グ
アニジン、スルファミン酸グアニジン、はう砂などを単
独または混合して多Ｈｔに表面イ」着さけて一時的な難
燃性を付与する方法や、最近ではセルロース系繊維に反
応するリン系化合物、すなわち、テトラキスヒト１］キ
シメチルホスホニウム化合物と尿素またはアンモニアと
の組成物、あるいはビニルホス小学−１〜化を多量に該
複合体に付ちして難燃性を（＝Ｊ与するｈ法が提案され
ている。これらはいずれもセルロース系繊９（１への難
燃性（＝Ｉ与にしかあらず、デＩｉ燃化機構の相反する
繊維からなる複合体にかかる方法を適用しても実用的効
果は期待できない。

かかる複合体の勤燃化方法として、予め両者をそれぞれ
の方法で難燃化処理した後、これらを複合させることも
考えられるが、かかる複合体はドリップ方式と炭化方式
との機構の差異から燃焼を防止づることができず、実用
的な意味での難燃性が発現できない。

しかし繊維製品は単独素材よりもむしろ他素材どの組合
せ製品が多く、特にセルロース系繊維とポリエステル系
繊維からなる布帛は難燃性が要求される作業服、寝装材
料、インテリア関係への適用が望まれているにもかかわ
らず、前）ホのとｄ５す、従来技術で（よ難燃製品とし
ての法規制に合格し、実使用でさる稈瓜の品位、風合を
有するという意味での実用的な品質のものは得られてい
ないのが現状である。

（発明の目的） 本発明は、かかる従来技術の欠点に鑑み、セルロース系
繊維とポリニスデル光域１ｆからなる繊ま１部複合体に
対して難燃性を永久的に付与し、かつ品質を低−トさＵ
ない難燃化技術をＩＩＡ供することを］二１的とする。

（発明の構成〉 セルロース系繊維と、少くとも１重Ｍ％の醇化アンチモ
ンを含有するポリエステル系ｍＭＩどから主としてなる
繊維複合構造体がハ］］ゲン化含物を含有していること
を特徴とする難燃性綴紐複合構造体。

（構成のｄ２明〉 本発明でいうセルロース系繊維とは木綿、麻などの天然
繊維ｄ５よびビスコースレーヨン、酢酸セルロース、銅
アンモニア法によるレーヨンなどを主体とする繊軒ｔで
ある。

本発明でいうポリエステル系１１ｉｔｉｔとは公知のポ
リエステルからなる繊維であって、かかるポリマとして
は、通常ポリエチレンプレフタレート、ポリブチレンテ
レフタレートなどの芳香族ポリニスデルを主として対象
にηるものであるが、これ以外のポリーＪ−スノル（ム
よく、さらに酸成分の１部を他の２官能１１カルボン酸
、たとえばイソフタル酸、Δキシ」−１−１シ安息香酸
、ジフェニル」−−チルジカルボン酸、アジピン酸、５
−す１〜リウムスル小イソフタル酸などで「１き変えた
ポリエステルや、グリー夏−ル成分の１部または全部を
他のジＡ」シ化合物で置さ変えたポリ１スプル、あるい
はこれらの組み合せからなるポリエステルでもさしつか
えない。

本発明でいう酸化アンチモンとは、三酸化アンチモン、
四酸化〕？ンチしン、五酸化ノ７ンチモンまたはこれら
の混合物であるが、とりわ【プ二酸化アンチモンか後述
Ｊ゛る難燃化剤との相乗効果、すなわち、炭化何ｌ向を
促進する上で寸ぐれており好ましい。かかる酸化フ７ン
チモンの粒子径は小さいものほど好ましく、５０μ以下
好ましくは１０μ以下の微粒子が選択される。

本発明のポリエステルは、かかる酸化アンチモンを少な
くとも１重量％、好ましくは３〜３０重量％、特にりγ
ましくは５〜１５ｆｉｆＭ％含有するものが該難燃剤ど
の炭化効果の点て選択される、。

かかる酸化）７ンヂモンをポリエステルに含イ１１！し
める方法としては、製糸前後のいり゛れの段隆１′Ｃも
よいが、酸化アンチモンの燃焼時のポリニス１ルならび
にテｕ燃剤どの反応の点からポリ」−スフル中にそのま
まの状態で存在μしめるノｊかＯｆよしい。

ポリマ中での分１１（の点から製糸］−程を含めてそれ
以前のいずれかの工程で重合せしめるのか！Ｉｆましく
、特に該化合物の遼九を抑制Ｊる意味から重合　、前よ
りも重合後の段階がより好ましい。なｄ５．０ン化アン
デーＬンの含イｉのさｕ力にはＢｊに限定はイｆいが、
たどえば酸化アンチモンを多ｍに含有するポリエステル
の場合は、たとえば芯に該多量含’Ｍポリマを配冒し、
鞘に、たとえば白色顔料あるいは艶消し剤などを含有づ
るポリマを配置づる複合光が製糸、紡績、染色、仕上げ
などの加工性や物性の点から好ましい。

本発明でいう複合構造体とは、セルロース系繊維と酸化
ノ７ンチモン含イ１ポリニスデル系繊訂１を絹合せて複
合したものであって、たとえば、混繊、Ｉｌ紡、交撚、
交編織などの手段により複合された布帛を主体とケるも
のであるが、綿状での混合品も含まれる。

ヒルロースダミ繊組と酸化アンチモン含イｉポリ土ステ
ル系繊維との混合比率は、約５／９５〜９５、・′５、
好ましくは約２０／８０〜８０　、／　２０の範囲であ
る。かかる範囲以外では従来の各繊帷別の鋪燃化で充分
間に合うものであり、本発明の構成を採る必要がない。

本発明（−いうハｌ」ゲン化合物とは通常のハロゲン化
合物ｆをイｊ効成分とり８難燃性化合物であるか、就中
、塩系またはｒ：Ａ素を少なくとも１個１ズ上右ブる難
燃性化合物であり、その中でも特に臭素を含有する化合
物が酸化アンチモンとの相乗効果が優れている。

かかる化合物を側合硬化の問題なく、かつ耐久性よく繊
維複合構造体に含有せしめるには、さらに適用する化合
物を選択づる必要がある。かがる化合物としては、繊維
内部に吸尽され易い化合物ヤ繊維表面に均一に固着する
化合物が好ましいが、中でも反応性を有する化合物がか
かる性能を好適に発揮づるので！Ｉｆましい。

かかる化合物を例示すると、 （１）７〜１２個の炭素原子と炭素に結合した３〜６個
のハ１］ゲン原子を含有するシクロアルカン。

たとえば、ヘキリブロモシクロドデカン（２）ペンピン
核に結合しｋ　１〜６個のハト１ゲン原子を右するフ王
ニルグリシジル誘導体。

　Ｈ ＜ｘ、ｘ：ｃｇ、１３１゛であり、〃、ｎ、ニア〜３で
ある。） （ａ＞　下記一般式で表わされるハロゲン化合物。

（ここで、Ｘ、Ｘ″は−Ｆで、−ＯＲ，−０ｆ−ＩＪシ
よび　Ｒ’ｌ（” １ −Ｏ’（ＣＨＣＩ−１０）ｚ　Ｈ 〔Ｒは炭素数１へ−３のアルキル諸たはハロゲン化アル
キル、［＜′ｄゴよびＲｎはト１またはＣ）ｂ（但しＲ
’　、Ｒ″は同時にＣＨ３どはならない＞　、２　ｔ、
ｉ　ｉ〜４の整数７から選ばれる置換基。△は存在しな
いか、または−〇−１−Ｎ　＋−１−１−ＣＨ２−１Ｃ
）］３ ■ 一〇−および−３０２−から選ばれた基。

ＣＨ３ 虎、ＩｌはＯまたは１〜４の整数。１１７１は１〜５の
整数。） Ｚ２−０−Ｐ＝０ ７ｓ　Ｏ／ ［Ｚｌ、Ｚ２．７３はハロゲン化脂肪族基および芳香族
基から選ばれた基。ｊ などをあげることかでさる。

かかる化合物は単独で用いても混合して用いてもよい。

特に上記化合物のうちハ１」ゲン化シクＤアルカンを４
０〜６０重量％含有する混合難燃剤が本発明には効果的
である。

かかる化合物の含有量は酸化アンチモン含有量、セルロ
ース系繊維混合率およびイＩＪ帛の組織や形態などによ
り決定されるが、特に酸化アンチモンと１１　ｔ（［の
量を主体として決定される。

すなわら、酸化アンチモンの含有けの１／２〜５（８吊
、好ましくは１〜３１８はであり、かつ酸化アンチモン
と難燃性化合物との合泪重石が繊維重量の５〜３０重量
％、好ましくは１０〜２０手川覧％の用囲である。かか
る範囲を越えて含有せしめてもさしつかえないが、余剰
化合物は洗浄時に刊出されるだけであり、その上風合硬
化を惹起する。

また、難燃１！Ｉは飽和に達して（れ以上の向上（よみ
られず不利である。

かかるハロゲン化合物は繊維複合構造体に高温浴中吸尽
処３！Ｉ＋、０浸後の湿熱処理（または乾熱処理、電子
線照射処理、プラズマ処理）、コーディングなどの１）
法により付与される。

〈作用機構） 本発明による繊維複合体は燃焼時に酸化アンチモンとハ
ロゲン化合物が反応して不燃性の重い気体を発生し、燃
焼物に周囲の空気が供給されるのを遮断する。特にアン
チモンは臭素と結合し、高い相乗効果を示す。酸化アン
チモンは後加工でも４＝Ｊ与できるがポリエステル系繊
維やセルロース系４１　ｔ（ｔに親和性がなく、何らか
のバインダーなしにはイ」着しない。そのために著しい
風合硬化を誘発する。その欠点を酸化アンチモンをポリ
エステル系繊維内部に１ｊ人することで解決された。

（効果） 本発明は従来不可能とされてきたセル［１−ス糸綴紐と
ポリエステル系繊維との繊維複合体の難燃化を、さし゛
（風合を粗硬化さぜることなく達成したことに最大の特
徴があり、更には従来ポリエステル系繊維の難燃化は熱
溶融を促進する方向であつたのに対し、セル［１−ス系
ｖＡ紺と類似の燃焼挙動である炭化タイプに改質しｌζ
ことに特徴がある。

以下実施例で１１本する。

実施例に 酸化ノノンブモンを１０重足％含含有るポリ」−ステル
繊組（７５Ｄ−２０Ｆ）と綿糸〈１４０番、双糸）とを
交撚し、その糸で筒編地を編成した。

編地の［１イ１は１８０（１／ｍ２であった。この編地
を、ハロゲン化合物としてヘキサブロモシクロドデカン
（以下１−Ｉ　Ｂ　Ｃｌ）という）と４．　／Ｉ’　−
ヒト（１キシ１デル２，２’　、５．５’　−７トラブ
ロモビスフエノールへ（以下Ｔ　Ｂ　Ａ　Ｅ　Ｏという
）の２種を用い、それぞれ難燃加工した。難燃加工は該
化合物の水分散液を該編地に含浸せしめ、ゴム（］−ル
で絞っ／、：後、乾燥し、１８０℃で２分間熱処理して
施した。次に６０℃で１０分間水洗後乾燥し、該化合物
の１１着ｆｉｔは加工前後の車！ｊ＋ｉ変化により１１
出した。得られた加工布の難燃性をＪＩＳ　Ｌ−１０９
１の△−４法（垂直法、１２秒接炎）で評価した。一方
、比較例として二酸化アンチモンを微量しか含イ３しな
いポリエステル繊維を用いる外１．１全て実施例１ど同
一に編地をつくり、同一加工を行なった。ざらに比較例
として実施例１の編地をテＵ燃加」二しない（、そのま
ま難燃杓テストしてみた。

結果を表１に示η゛０ 表１から、ＥＭ化アンブモン含イｉポリＪ−ステルど綿
からなる編地を上記ハロゲン化合物で難燃加工したもの
は高い難燃性を発揮するが、三酸化アンチモンを微量し
か含有しないポリニスデルを用いたものはハロゲン化合
物の付着ｍが同じにもがかわらす易燃性であること、ま
た、三酸化アンチモン含有ポリエステルのみでも難燃１
り能が達成できないことがわがつＩこ。

表　１ ８１１０　含　イｊ［ｉ：　重　聞　％付着ｍ：ハ［１
グン化合物の何名ｍ二重Ｆ１１％難燃性 炭化長：Ｃｍ 残　炎二秒 未加］−：湘燃加工なし 実施例２ 三酸化アンブーモン合有の吊の異るポリエステル繊維と
綿糸から＜ｆる混合比５０１５０のＭｌ、　Ｉｌｊ　ｎ
物（平織）を’ｌ　ＨＡし、目イ；ｔ　２１０Ｑ　／ｍ
２の織物を得た１、この織物を１−１１：３　Ｃｆ）の
水分散液を用いて実施例１ど同一に加工した。トＩ　Ｂ
　ＣＩ）のイ」ｔｇ黴は１０へ一１２重量％の場合と２
０〜２５小行４％の場合の２水準について検問した。結
果を表２に示した。

表　２ 表２から、酸化７７ンチモンは少なくとも１重量％含有
せしめる必要があること、特に５ｆ！ｉ且％以上ぐＨ燃
性が格段に向上づることかわかる。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 〈１）　セルロース系、ＩＮと、少くとも１ｍｍ％の酸
   化アンチモンを含有するポリエステル糸綴ａｔとから主
   としてなる混用品でハロゲン化合物を含有していること
   を１ａｘ徴とする難燃性ＩＪｉ維複合構造体。