JPS604306B2 - 難燃性人工スエ−ド状構造物 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は難燃性が付与された人工スエード状構造物に関
するものである。

。さらに詳しくは、人工スエード調ポリウレタン含有合
成繊維からなる難燃性構造物に関するものである。近年
、ポリウレタンを含有する熱可塑性合成繊維をパイル糸
に持った人工スエードの開発がすすみ、衣料用素材とし
て多用されるようになった。

これら人工スェ−ド‘ま極細繊維からなる不織布にバイ
ンダーとして高分子弾性体を含浸させたものと、起毛し
た極細繊維からなる編織物とがある。。このような立毛
調人工皮革の特徴を生かした構造物を衣料用途以外に応
用する検討も活発になってきた。ポリウレタンを王とす
る高分子弾性体を含む合成繊維からなる人工皮革を自動
車の内装材や椅子張りなどのインテリア用途に用いるに
は難燃性が要求される。

人工スエード状構造物はその構造並びに風合に特徴を有
するものであり、特に表面立毛風合、品位を低下するこ
とはその商品価値を失うことを意味する。

．かかる人工スエード状
構造物の有する問題点は‘１｝ 立毛間および不織布（
または緑織物）部分に空隙があり形態的に燃えやすい。

■ ポリウレタンと熱可塑性合成繊維の鍵燃化機構が異
なる。

｛３１ 難燃剤により表面立毛風合、品位を損いやすく
、かつ耐光性をも低下する。

【４１ 難燃加工により染色堅牢度の低下や風合硬化を
誘発する。

などがあげられる。

かかる問題を完全に解消した難燃性スエード状構造物は
未だ提案されていない。

本発明者らはかかる問題を解消するために、人工スエー
ド状構造物に好適な難燃性組成物について検討した結果
、特定な化合物の組み合せが該構造物に好都合に浸透し
、表面立毛部の風合品位を何ら損うことなく、極めて良
好な難燃性を発揮することを究明し、本発明に到達した
。

すなわち本発明は次のような技術構成を有する。

人工スエード状構造物において、立毛面の裏側面にアク
リル酸ェステル樹脂と下記化合物（Ａ）と、（Ｂ）の群
から選ばれた少なくとも１種の化合物とからなる難燃性
組成物を含有せしめてなる難燃性人工皮革状構造物。風
０＝ＰｆＯＣＨ２ＣＨＸＣＨ２Ｘ）３または ○；ＰｆＯＣＨ（ＣＨ２Ｘ）ＣＨ２Ｘ〕３（×；ＣＬＢ
ｒ）で示されるハロゲン化リン酸ェステル。

佃 ポリリン酸アンモニウム、リン酸グアニジン、リン
酸アンモニウム〜臭化アンモニウム「塩化アンモニウム
、硫酸アンモニウム、スルフアミン酸アンモニウム。

本発明はポｌｊウレタン含浸熱可塑性合成繊維からなる
表面立毛人工皮革状構造物の表面品位を変化させること
なく、自動車内装資材に関する防炎規制ＪＩＳＤ−１２
０１および米国規格のＦＭＶＳＳ−３０２に合格する難
燃性を付与し、さらに風合硬化や物性低下の少ない構造
物を提供するものである。

本発明でいう人工スエード状構造物とは、むろん基体層
の両面に立毛部を有するものであっても差し支えない。
ここで基体層とはポリウレタンを含有する不織布状基体
あるし、は編織物状基体から構成されているものである
。また裏面となる側に補強のために、たとえばポリエス
テル系繊維布幕などの裏張材を有してもよい。該立毛部
はポリウレタン含浸基体の少なくとも片面の表層部を起
毛処理するかあるいは起毛後基体にポリウレタンを含浸
することによってスェ〜ド調に形成されたものである。

かかる人工スヱード状構造物の基体を構成する熱可塑性
合成繊維としては「例えばポリエチレンテレフタレート
あるいはこれとィソフタル酸、ィソフタル酸ソジウムス
ルホネートなどとの共重合体、ポリオキシェチルベンゾ
ェート、ポリブチレンテレフタレートなどのポリエステ
ル系繊維やナイ。

ン６、ナイ。ン６６、ナイロン６１０、ナイロン１２な
どのポリアミド系繊維などをあげることができる。スヱ
ード調をより好都合に形成するためには基体は例えば０
．５デニ−ル以下の極細繊維で機成されているのが望ま
しい。

かかるスエード状構造物の基体の厚さはその横造の種類
によって異なり、特に限定されないが、通常０．３〜２
伽程度である。

本発明の構造物の基体はポリウレタンなどの高分子弾性
重合体が含浸されたものであり、必要に応じてかかる重
合体の外に天然ゴム、クロロプレンゴム「ＳＢＲ、アク
リル系ゴム状物、フッ素系ゴム状物「シリコーン系ゴム
状物などのゴム状物質を併用したものでもよく、更に艶
消剤、顔料〜安定剤などの添加剤が配合されたものでも
よい。

本発明はかかる基体の表面の立毛部の裏側面に難燃性組
成物を含有せしめるが、ここで裏側面とは該基体そのも
のまたは裏張材面を意味するものであって、該組成物は
これら裏面のいずれに付与せしめてもよい。かかる難燃
性組成物として本発明では次の特定な化合物からなるも
のを適用する。

すなわち、アクリル酸ェステル樹脂と、■ ○ｉＰキ〇
ＣＨ２ＣＨＸＣＨ２Ｘ）３または ○＝ＰキＯＣＨ（ＣＨ２Ｘ）ＣＨ２Ｘ〕 （×：ＣＩ，Ｂｒ） で示されるハロゲン化リン酸ェステル 側 ポリリン酸アンモニウム、リン酸グアニジン、リン
酸アンモニウム、臭化アンモニウム、塩化アンモニウム
、硫酸アンモニウム、スルフアミン酸アンモニウムから
選ばれた少なくとも一種の化合物の３成分からなる組成
物である。

上記アクリル酸ェステル樹脂はバインダーとしての固着
性にすぐれている上に可榛性（柔軟性）にすぐれ風合硬
化がなく、かつ染料ブリードがなく「染色堅牢度を低下
させないという特長を有するものでありこの点他のバイ
ンダー樹脂たとえばエチレン−酢酸ビニル共重合体、ポ
リ塩化ビニル、ポリウレタン樹脂などとは著しい作用の
違いがある。

かかる作用の違いは簿物の人工スエード状構造物におい
て、染料ブリード、風合硬化などの点で格段の違いを発
揮する。かかるアクリル酸ェステル樹脂はアクリル酸ま
たはメタクリル酸のアルキルェステルからなるものであ
って、とりわけアクリル酸アルキルェステルが好ましい
。

アルキル基として、メチル、エチル、プロピル、ブチル
並びに分枝鎖を有するＣ３〜Ｃ８のアルキル基を有する
ものを適用することができる。特に分枝鎖を有するアル
キルアクリレートは柔軟性にすぐれていて本発明に好適
である。かかるアクリル酸ェステル樹脂のなかでも上記
アクリル酸ェステルの２種以上、特に３種以上からなる
共重合体は耐溶剤性、耐湿潤堅牢度にすぐれ、例えばエ
チルアクリレートノブチルアクリレート／２−エチルヘ
キシルアクリレート共重合体などは本発明に好適に用い
られるものである。

これら共重合体の各成分の割合は所望する皮膜形成Ｚ性
ならびに柔軟性によって適宜決定される。通常エチルア
クリレートを主成分（５の重量％以上）とする共重合割
合のものが好ましい。次に上言己一般式で示されたハロ
ゲン化リン酸ヱステル（Ａ）は人工スエード状構造物を
構成するポリエステル系繊維やポリァミド系繊維への親
和性にすぐれ、熱処理によりその浸透性は更に大きくな
るものである。

該化合物はリンとハロゲンの共作用により燃焼時のポリ
マーの分解温度を降下させる作用を発簿する。また該化
合物は油状であり、該構造物の柔軟化効果を有するので
、前記アクリル酸ェステル樹脂と有機的に結合して、該
構造物の風合改善に有効に作用するものである。。かか
る化合物としては例えば、トリスジクロロイソプロピル
ホスフエート、トリス１，３ジクロロプ。ピルホスフエ
ート、トリス２，３ジプロモフ。ロピルホスフエートト
リスクロロブロモプロピルホスフヱートなどがある。な
かでもトリスジクロロィソフ。ロピルホスフェートが上
記効果の上ですぐれている。またポリリソ酸アンモニウ
ムなど上記（Ｂ）群の化合物はポリウレタンの炭化を促
進させ、その火炎伝播を抑制する効果を有するものであ
るが、そればかりでなく上記のうちリン含有化合物は分
子中に酸素を有するポリマー例えばポリエステルに対し
て脱水化反応を有し、より低温側で炭化物を形成する作
用を有するものである。

またこれら（Ｂ）群化合物のなかでもポリリン酸アンモ
ニウムならびにリン酸グアニジンは合属腐蝕性がなく特
に自動車用途や建材用途での難燃性組成成分として好適
である。

かかる難燃性組成物は通常次のような組成例で示される
割合で配合されるものである。

風ハロゲン化リン酸ェステル系化合物５〜２礎部｛Ｂ猪
羊化合物 ５〜３碇部凶，曲以
外の灘燃成分 ０〜１の都ポリァクリル
酸ェステル樹脂 ５〜２＄歌分散剤、増粘剤
１〜５ 部水 Ｘ１０〇部 本発明の難燃性組成物の難燃性能は各難燃性化合物成分
の混合割合およびアクリル酸ェステル樹脂分との構成比
が大きく影響し、その適正比率は加工を目的とする人工
スエード状構造物の素材、組織、厚みにより異なる。

また裏面に塗布した難燃性組成物成分の該構造物への浸
透性にも影響をうける。本発明者らの検討によれば、好
ましい難燃性組成物の構成比は難燃性化合物（Ａ），（
Ｂ）成分の合計重量がアクリル酸ェステル樹脂など難燃
性化合物成分以外の物質の合計重量よりも多いものであ
る。。さらに好ましくは、アクリル酸ヱステル樹脂に対
して１８０〜２５の重量％の難燃性化合物成分を含むこ
とが望ましい。アクリル酸ェステル樹脂分が難燃性化合
物成分よりも多い割合になるとコーティングした場合に
、難燃性化合物成分の増加に比例してアクリル酸ェステ
ル樹脂成分の量も多くなり、したがって高い難燃性能を
得るためには多量の難燃性組成物を付与する必要があり
、その結果粗硬で物性的にも劣るものしか得られない。

逆にアクリル酸ェステル樹脂成分が少ない場合には難燃
性化合物成分を人工スエード状構造物に固着させにくく
、脱落するなどの欠点が発生する。本発明の難燃性組成
物は上記理由から難燃性化合物（Ａ），（Ｂ）の合計量
が１５〜３の重量％で、アクリル酸ェステル樹脂が８〜
２の重量％％の割合で含有されているものが好ましい。

なお本発明の該組成物において、必要に応じて他の難燃
性化合物を添加することができるが、その場合、難燃性
化合物成分の５の重量％以下、好ましくは３の重量％以
下の範囲で本発明の目的を阻害しない程度におさえるべ
きである。

なお、ここで添加される該化合物は無機金属化合物なら
びに反応性難燃性化合物をさげるのが、風合、柔軟性の
′点で好ましい。また該組成物の固着性を高めるために
架橋剤たとえばハロゲン化シクロアルカンやハロゲン化
核化合物、チオ尿素などを風合、柔軟性を阻害しなし、
範囲で配合しても差し支えない。

かかる難燃性組成物を該構造物に付与する方法としては
通常のコーティング方法、たとえばドクターナイフ法、
ローラプリント法などが適用されうる。

その場合、該組成物の粘度は１０００〜８０００センチ
ポィズ好ましくは２０００〜４０００センチポィズに調
整される。

かかる粘度調整にはポリビニルアルコール、カルボキシ
メチルセルロース、でんぷん糊など通常の増給剤を使用
することができる。本発明において、かかる難燃性組成
物は該構造物の裏面つまり表面立毛部の裏側の基体面又
は該基体面を補強する裏張村面に付与される。

この場合談組成物成分は該基体層表面未満の内層好まし
くは裏面から２／３の厚さ以内更に好ましくは１′２の
厚さ以内までのところに分布されるように、該組成物の
粘度を調整するのが好ましい。かかる分布を規制する要
件として該組成物の粘度のほかに付着量が重要である。

付着量としては該構造物全体の８〜３の重量％（固形分
）であり、たとえば１．２側陣で目付４００夕／め程度
の構造物の場合は粘度３０００センチポィズの該組成物
を１６〜２４重量％（固形分）付着せしめる。上記付着
量のうち該構造物の基体層に浸透含有される量は少なく
とも２重量％（固形分）以上せいぜい４〜１の重量％で
ある。この付着量が２重量％未満では雛燃効果が乏しく
、また１の重量％を越えると基体層表面に難燃性化合物
が浸み出し、立毛部に次のような欠点を付与する。すな
わち難燃性化合物がたとえば立毛部に浸透または付着し
た状態になると、該立毛部の染料ブリードを惹起し、か
つ外観、風合の低下、染色堅牢度の低下更には物理特性
の低下をひきおこし、商表的価値を下落してしまうので
ある。

すなわち本発明の人工スエード状構造物において少なく
とも該構造物を構成する基体層内つまり該基体表面未満
の内部に談組成物成分が分布しているが、表面立宅部並
びに基体層表面部にまでは分布していないことが重要な
のである。かかる構成を達成させるために本発明では前
述の粘度および付着量と次の熱処理を規制するものであ
る。すなわち難燃性組成物を塗布された該構造物は１０
０〜２００ｏｏの温度条件下で熱処理し、該組成物の固
着と同時に該組成物成分の浸透規制を行なう。

熱処理温度が１００℃未満の場合は難燃性組成物の人工
スエード状構造物基体への浸透が不十分になり、かつ固
化状態、が悪いため塗布面が粘着性を有する。一方、２
００ｑｏを越えると難燃性化合物の浸透が過大になり表
面立毛部の染色堅牢度、風合を低下させる。好ましくは
１１０〜１３ぴ０で１０〜１粉ご間熱処理することによ
り浸透規制を行う。かくして本発明の難燃性組成物は人
工スエード状構造物の基体層内に特定な分布をもって含
有せしめられる。

本発明の難熱性人工スェ−ド状構造物は炎の熱によって
急速に難燃性化合物が立毛部や他の繊維部分へ浸透し、
該繊維の分解温度を降下する作用と同時にポリウレタン
の炭化を促進する作用との相乗効果により、極めてすぐ
れた難燃効果を有するものであり、一方、平常の該構造
物は立毛風合並びに外観のすぐれた柔軟性に富んだもの
であり、染色堅牢度や耐光性にもすぐれているものであ
る。

本発明の難燃性人工スエード状構造物は自動車用内装材
料や椅子張りや壁張りなどのインテリア材料などに有用
に適用される。

以下本発明を実施例をあげて更に説明する。

実施例 １ポリウレタン含浸熱可塑性合成繊維からなる
人工スエード状構造物として、東レ（株）毅“ェクセー
ヌ”Ｔタイプ（厚さ１．２柳）の裏面に、低融点ポリア
ミド系樹脂接着剤を用いてポリエステル系繊維織物（経
糸、フィラメントｉ５皿‐４斑、縞糸、紡績糸３俺、繊
密度５２×４３本ノｉｎ４枚朱子組織）を加熱融着によ
り貼り合せたものを用いた。このようにして得られた人
工スエード状構造物の難燃性をＦＭＶＳＳ‐３０２塚格
で評価すると燃焼速度１５０〜１８物吻／ｍｉｎを示し
、非常に易燃性であることがわかった。一方トリスジク
ロロィソプロピルホスフェート１友邦、ポリリン酸アン
モニウム８部、リン酸グアニジン４部、アクリル酸ェス
テル樹脂（エチルアクリレートノブチルアクリレート／
２−エチルヘキシルアクリレートこ８４／５／１１重量
％からなる共重合体）を固形分で１０部、ＣＭＣＯ．８
部、非イオン系界面活性剤０．２部、水６５部からなる
難燃性練成物の粘度３０００センチポィズ（２０ｑ０、
Ｂ型粘度計、４号ロー夕一による６び．ｐ．ｍでの測定
値）のものを丸刃ナイフコーターで該人工スエード状構
造物の裏面の裏張布の上からコーティングし、１１５ｑ
ｏ×１５分乾燥した。難燃性組成物の付着量（固形分）
は加工前後の重量変化により算出した。これをＦＭＶＳ
Ｓ一３０２規格で灘燃速度を評価すると第１表のように
付着量が８重量％以上で規格値の１００柳／ｍｉｎ以下
になり、付着量２の重量％で自縦性に、更に３の雲量％
を越えると不燃性に近い状態になるが、風合が粗硬にな
ることが明らかになった。したがって該付着量は８〜３
堰重量％の範囲がよい。第１表 ＊ 燃焼速度（ＦＭＶＳＳ−３０２規格）ＳＥ：スター
トラインから５０物未満で消火し、かつ燃焼時間が６０
ｓｅｃ以内のもの０：スタートラインまでに消火したも
の ＊＊ 風合：未加工品との手触り感覚で硬さ判定した。

○・・．良好（未加工品と同等）。△．・．未加工品よ
り少し硬い。

×・・・硬い実施例 ２実施例１で用いた人工スエード
状構造物に難燃性化合物成分とアクリル酸ヱステル樹脂
分の含有割合が異なる難燃性組成物を裏面から塗布し、
１１０℃で１５分間熱処理した。

その結果、第２表の如くアクリル酸ェステル樹脂の含有
量が少ないもの（試料肺．１，２）は難燃性組成物の放
置安定性が悪く、塗布する前に再混合することにより塗
布は可能だが脱落が激しく、かつその加工品の塗布面に
は粘着性が発現した。一方、アクリル酸ェステル樹脂の
含有量が多い場合には、アクリル酸ェステル樹脂を鱗燃
化するのに必要なだけ難燃性化合物成分を消費すること
になり、高い難燃性は得られなかった。用いた難燃性組
成物の組成は次に示すものであり、またアクリル酸ェス
テル樹脂としてはエチルアクリレート／ブチルアクリレ
ート／２−エチルヘキシルアクリレ−トがそれぞれ５７
／１１／３２重量％から成る共重合体のェマルジョンを
用いた。難燃性組成物 アクリル酸ェステル樹脂 変量（部）トリス−
２，３−ジクロロプロピルホスフエート（Ａ）
５ポリリン酸アンモニウム（Ｂ）
５リン酸グアニジン（Ｂ） １０臭化
アンモニウム（Ｂ） ３ＣＭＣ（増粘
剤） １アルキルフェノール
ＥＯ付加物（分散剤） ０．５水 Ｘ１〇〇 なお、上記難燃性組成物の付着量（固形分）は１８〜１
塁重量％に調整した。

第 ２ 表 ＊安定性…難燃性組成物を均一分散させて調整後、静置
した状態で２４時間放置後の分離状態を判定する。

○：分離しない。

×：分離する。

実施例 ３ 難燃性組成物中のアクリル酸ェステル樹脂量および難燃
性化合物成分の混合割合を一定にし、該化合物の種類の
異なる難燃性組成物を試作した。

この難燃性組成物を実施例１で用いたものと同一の人工
スエード状構造物の裏面に付着量１５重量％と２５重量
％の２水準で塗布したのち１１０００、１粉ご間熱処理
したものについて難燃性を調べた。難燃性はＦＭＶＳＳ
−３０２規格により燃焼速度を評価し、本発明品と比較
した（第３表）。本発明の難燃性組成物は他の難燃性化
合物成分を含有する比較例に比べ「非常にすぐれた難燃
性能が認められた。

用いた難燃性組成物の組成は次のとおりである。難燃性
化合物成分 ２４部アクリル酸ェ
ステル樹脂（固形分）（ウルトラゾール２６５を武田薬
品（株）製）ＩＯＣＭＣ
Ｉ水
６５１〇〇第 ３ 表 ＊難燃速度（ＦＭＶＳＳ−３０２） ◎：スタートラインまでに消火。

○：燃焼速度 １００物／物以下。

×：燃焼速度 １００物／物を越える。

実施例 ４ バィンダ−としての樹脂性能を調べるため、同じ難燃性
化合物成分の一定量に対し、種々の樹脂について染料の
ブリードの有無および塗布後の風合、灘燃速度を実施例
１の人工スエード状構造物の裏面に付着量１５重量％（
固形分）塗布し評価した。

その結果を第４表に示した。難燃性化合物成分１，３ー
ジクロロプロピルホスフエート 磯部ポリリン酸アンモ
ニウム ７リン酸グアニジン
７増粘剤ＣＭＣ
Ｉ樹 脂〔固形分） １０水
６５・〇〇第 ４
表 ＊難燃速度：実施例３に準ずる。

＊＊染料ブリード： 被加工構造物を４０℃×８０％ＲＨの雰囲気中に４８
ｈｒ放置したときの該樹脂層への染料ブリードの有無を
観察した。

○：樹脂層へのブリードなく、樹脂の色調変化をし。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 人工スエード状構造物において、立毛面の裏側面に
   アクリル酸エステル樹脂と下記化合物（Ａ）と、（Ｂ）
   の群から選ばれた少なくとも１種の化合物とからなる難
   燃性組成物を含有せしめてなる難燃性人工スエード状構
   造物。 （Ａ） Ｏ＝Ｐ−（ＯＣＨ＿２ＣＨＸＣＨ＿２Ｘ）＿３
   またはＯ＝Ｐ−〔ＯＣＨ（ＣＨ＿２Ｘ）ＣＨ＿２Ｘ〕
   ＿３（Ｘ：Ｃｌ，Ｂｒ） で示されるハロゲン化リン酸
   エステル。 （Ｂ） ポリリン酸アンモニウム、リン酸グアニジン、
   リン酸アンモニウム、臭化アンモニウム、塩化アンモニ
   ウム、硫酸アンモニウム、スルフアミン酸アンモニウム
   。