JPWO2006008958A1 - 難燃性合成繊維、難燃繊維複合体および難燃繊維複合体を用いた布張り家具製品 - Google Patents

Abstract

難燃剤で高度に難燃化した炭化能力が極めて高く、高度な難燃性の必要な寝具や家具等に用いられる繊維製品に好適に使用が可能である、高度な難燃性を有する難燃性合成繊維、それからなる難燃性複合体およびそれを用いた布張り家具製品を提供する。ハロゲン原子を１７重量％以上含む重合体１００重量部に対して、カオリンを５〜５０重量部含有させた難燃性合成繊維、および、前記難燃性合成繊維（Ａ）４０重量部以上と、天然繊維および／または化学繊維のうち少なくとも１種の繊維（Ｂ）６０重量部以下からなることを特徴とする難燃繊維複合体ならびに難燃繊維複合体を用いた布張り家具製品。

Description

本発明は、難燃剤で高度に難燃化した炭化能力が極めて高く、高度な難燃性の必要なマットレス等の寝具や椅子やソファー等の家具等に用いられる繊維製品に好適に使用が可能である、高度な難燃性を有する難燃性合成繊維、該難燃性合成繊維と他の繊維とを複合した難燃性繊維複合体、および該難燃性繊維複合体からなる不織布、更にはそれらを用いた布張り家具製品に関する。

近年、衣食住の安全性確保の要求が強まり、難燃素材の必要性が高まって来ている。そのような中で、寝具や家具等に使用される素材への難燃性付与が強く要望されている。これらの繊維製品においては使用時の快適さのために、綿やウレタンフォームなどの易燃性素材が用いられるため、防炎には、その易燃性素材への着炎を長時間に渉り防止することが重要である。また、その防炎素材は寝具や家具等の快適さや意匠性を損なわないものでなければならない。

過去様々な難燃繊維や防災薬剤が検討されてきたが、この高度な難燃性と寝具や家具等の製品の要件を充分に兼ね備えたものは未だ現れていない。

例えば、綿布に防災薬剤を塗布する、いわゆる後加工防災という手法があるが、防災薬剤の付着の均一化、付着による布の硬化、洗濯による脱離、安全性などの問題があった。

また、安価な素材であるポリエステルを用いた場合には、ポリエステルは炭化成分となりえないため、強制燃焼させた場合には溶融、燃焼により穴が空き、構造を維持することが出来ず、前述の寝具や家具等に用いられる木綿やウレタンフォームへの着炎を防ぐ耐火性能は全く不充分であった。

また、耐熱繊維からの布は、難燃性は優れているが極めて高価であり、さら開繊時の加工性の問題や、吸湿性や触感の悪さ、そして染色性の悪さから意匠性の高い色柄を得るのが難しいという問題もある。

これらの家具、寝具用素材の欠点を改良し、一般的な特性として要求される優れた風合、吸湿性、触感を有し、かつ、安定した難燃性を有する素材として、難燃剤を大量に添加した高度に難燃化した含ハロゲン繊維と、難燃化していない他の繊維とを組み合わせた難燃繊維複合体（特許文献１特開昭６１−８９３３９号公報）が、提案されている。また、耐熱性繊維を少量混ぜることで、作業服用途に使用可能な、高度難燃繊維複合体（特許文献２特開平８−２１８２５９号公報）で、風合いや吸湿性に優れ、高度な難燃性を有するとの記載はあるが、有機耐熱繊維は一般に着色しており、布帛の白度が不十分であり、染色による発色にも問題があり意匠性に問題のある難燃繊維複合体であった。更に、これらはまた、本質的に難燃性である繊維と含ハロゲン繊維から嵩高さを有する難燃性不織布（特許文献３ＷＯ０３／０２３１０８）が提案されているが、これらの方法では複数の繊維を複合化して用いなければ高度な難燃性が得られず、製品の製造工程が複雑になり、また、有機耐熱繊維や本質的に難燃性である繊維は一般的に高価でありコスト的に不利であるという問題点があった。

本発明は、従来の難燃性繊維では解決が困難であった課題、すなわち、加工性や風合い、触感が良好で、意匠性のある家具、寝具等に用いられる繊維製品を単一素材で安価に製造することを可能とするためになされたものであり、また前記用途に用いられる難燃繊維複合体および布張り家具製品を得るためになされたものである。

本発明者らは、前記問題を解決するため鋭意検討を重ねた結果、ハロゲンを含有する合成繊維にカオリンを主成分とする難燃剤を含有させることで、加工性や風合い、触感が良好で意匠性を損なうことなく、長時間の炎にも耐え得る難燃性を兼ね備えた家具、寝具等に用いられる繊維製品を得ることが可能な難燃性合成繊維が安価に得られることを見出した。また、耐熱繊維単独で使用するときの問題であった、加工性や価格の問題も改善できることを見出し、本発明を完成するに至った。

すなわち本発明は、ハロゲン原子を１７重量％以上含む重合体１００重量部に対して、カオリンを５〜５０重量部含有させた難燃性合成繊維に関する。また、前記難燃性合成繊維（Ａ）４０重量部以上と、天然繊維および／または化学繊維のうち少なくとも１種の繊維（Ｂ）６０重量部以下からなることを特徴とする難燃繊維複合体ならびに難燃繊維複合体を用いた布張り家具製品に関する。さらに、該難燃性繊維複合体からなる不織布、特には炎遮蔽バリア用不織布、およびこれらを用いた布張り家具製品に関する。

本発明の難燃性合成繊維、それからなる難燃性複合体およびそれを用いた布張り家具製品は、風合い、触感、視感などの意匠性や、加工性に優れ、長時間の炎にも耐え得る高度な難燃性を有する繊維製品を提供することができる。

本発明の難燃性合成繊維（Ａ）はハロゲンを１７重量％以上含む重合体に、該共重合体に対してカオリンを合計５〜５０重量部含有させる。

前記ハロゲンを１７％重量以上含む重合体における好ましいハロゲン含量の下限としては２０重量％、さらには２６重量％、上限としては８６重量％、さらには７３重量％、とくには４８重量％である。前記ハロゲン含有量が１７重量％以上の場合、繊維を難燃化することが可能になり、好ましい。ハロゲン含有量の上限が８６％であるのは、臭化ビニリデン単独重合体のハロゲン含有量であり、この値がハロゲン含有量の上限値となる。これ以上のハロゲン含有量を得るためにはさらにモノマー中のハロゲン原子を増やす必要があり、技術的に現実的ではなくなる。

前記のごときハロゲンを１７重量％以上含む重合体としては、たとえばハロゲンを含有する単量体の重合体、前記ハロゲンを含有する単量体とハロゲンを含有しない単量体との共重合体、ハロゲンを含有する重合体とハロゲンを含有しない重合体とを混合したもの、またはハロゲンを含有しない単量体もしくは重合体を重合中〜重合後に、ハロゲンを導入したハロゲン含有重合体などがあげられるが、これらに限定されるものではない。

このようなハロゲンを１７重量％以上含む重合体の具体例としては、たとえば塩化ビニル、塩化ビニリデン、臭化ビニル、臭化ビニリデンなどのハロゲン含有ビニル系単量体の単独重合体または２種以上の共重合体；アクリロニトリル−塩化ビニル、アクリロニトリル−塩化ビニリデン、アクリロニトリル−臭化ビニル、アクリロニトリル−塩化ビニル−塩化ビニリデン、アクリロニトリル−塩化ビニル−臭化ビニル、アクリロニトリル−塩化ビニリデン−臭化ビニルなどのハロゲン含有ビニル系単量体とアクリロニトリルとの共重合体；塩化ビニル、塩化ビニリデン、臭化ビニル、臭化ビニリデンなどのハロゲン含有ビニル単量体の１種以上とアクリロニトリルおよびこれらと共重合可能なビニル系単量体との共重合体；アクリロニトリル単独重合体にハロゲン含有化合物を添加・重合させた重合体；ハロゲン含有ポリエステルなどがあげられるが、これらに限定されるものではない。また、前記単独重合体や共重合体を適宜混合して使用してもよい。

前記共重合可能なビニル系単量体としては、たとえばアクリル酸、そのエステル、メタクリル酸、そのエステル、アクリルアミド、メタクリルアミド、酢酸ビニル、ビニルスルホン酸、その塩、メタリルスルホン酸、その塩、スチレンスルホン酸、その塩、２−アクリルアミド−２−メチルスルホン酸、その塩などがあげられ、それらの１種または２種以上が用いられる。

前記ハロゲンを１７重量％以上含む重合体が、アクリロニトリル３０〜７０重量部、ハロゲン含有ビニル系単量体７０〜３０重量部およびそれらと共重合可能なビニル系単量体０〜１０重量部、好ましくはアクリロニトリル４０〜６０重量部、ハロゲン含有ビニル系単量体６０〜４０重量部およびそれらと共重合可能なビニル系単量体０〜１０重量部からなる重合体の場合には、得られる繊維が所望の性能（強度、難燃性、染色性など）を有しつつアクリル繊維の風合を有するため特に好ましい。また、共重合可能なビニル系単量体の少なくとも１種がスルホン酸基含有ビニル系単量体の場合には、染色性が向上するため好ましい。

前記ハロゲン含有ビニル系単量体およびアクリロニトリルからの単位を含む共重合体の具体例としては、例えば塩化ビニル５０部、アクリロニトリル４９部、スチレンスルホン酸ソーダ１部よりなる共重合体、塩化ビニリデン４３．５部、アクリロニトリル５５部、スチレンスルホン酸ソーダ１．５部よりなる共重合体、塩化ビニリデン４１部、アクリロニトリル５６部、２−アクリルアミド−２−メチルスルホン酸ソーダ３部などがあげられる。

本発明に用いるカオリンは、燃焼時にファイバーの形態を維持するために用いられるものであり、天然に産出する粘土であり、二酸化珪素、アルミナ、水を主成分として含有している。カオリンは天然より産出する鉱物であるため産地によりその主成分の構成比率が異なるが、本発明における効果が大きく変わるものではない。カオリンにおいてはその成分中に水を含有するが、製品としてはその水を含んだままの形である含水品と、水を除いた焼成品とがあるが、燃焼時に水による燃焼温度低減効果のある含水品が難燃性の効果を高める目的において好ましい。また、前記カオリンの平均粒子径としては、２μｍ以下であることが、ハロゲン含有重合体にカオリンを添加してなる繊維の製造工程上におけるノズル詰りなどのトラブル回避、繊維の強度向上などの点から好ましくい。カオリンが燃焼時にファイバーの形態を維持する効果を発揮する理由は定かではないが、カオリンは板状結晶であるため粒状結晶と異なり、燃焼時に形成される炭化膜の核となりやすく、そのためファイバーの形態を維持する効果があると考えられる。そのため従来の難燃ファイバーでは布帛に用いた場合、燃焼時に繊維形態を維持したまま炭化する効果が弱く布帛の炭化膜が薄くなる、または布帛に穴が開くといった欠点があったが、本発明の難燃性合成繊維（Ａ）を用いると繊維形態を維持したまま炭化する効果が高くなり、燃焼時に繊維形態を維持したまま炭化することが出来、布帛の炭化膜が薄くなる、または布帛に穴が開くといった欠点が解消される。

ハロゲンを１７重量％以上含む重合体に対するカオリンの割合は５〜５０重量部、好ましくは１０〜４５重量部、さらに好ましくは１５〜４０重量部である。該量が５重量部未満では炭化力が劣り燃焼時に繊維の形態を維持することが困難となる。一方、該量が５０重量部をこえると、繊維製造時のノズル詰まりや繊維物性（強度、伸度など）の低下がおこり、難燃性アクリル繊維の製造面や品質面などで問題が生じるため好ましくない。

本発明においては、ハロゲンを１７重量％以上含む重合体に対するカオリンの量が５〜４９重量部に維持される限り、他の難燃剤と組み合わせて用いてもよい。

前記カオリンと組み合わせて用いることができる他の難燃剤としては、例えば酸化アンチモン（Ｓｂ₂ Ｏ₃ 、Ｓｂ₂ Ｏ₄ 、Ｓｂ₂ Ｏ₅ など）、アンチモン酸やその塩類、オキシ塩化アンチモンなどの無機アンチモン化合物などのＳｂ化合物、ヘキサブロモベンゼン、ヘキサブロモシクロドデカン、塩化パラフィンなどのハロゲン化合物、トリス（２，３−ジクロロプロピル）ホスフェートなどの含ハロゲンリン化合物、ポリリン酸アンモニウム、ジブチルアミノホスフェートなどのＰ系化合物、酸化マグネシウム、水酸化マグネシウム、炭酸マグネシウム などのＭｇ系化合物、酸化第２スズ、メタスズ酸、オキシハロゲン化第２スズ、水酸化第１スズ、４塩化スズ、ＺｎＳｎＯ₃、ＺｎＳｎ（ＯＨ）₆などのＳｎ系化合物、酸化亜鉛、硼酸亜鉛などのＺｎ系化合物、酸化モリブデンなどのＭｏ系化合物、酸化チタン、チタン酸バリウムなどのＴｉ系化合物、硫酸メラミン、スルファミン酸グアニジンなどのＮ系化合物、水酸化アルミニウムなどのＡｌ系化合物、酸化ジルコニウムなどのＺｒ系化合物、低融点ガラス、水ガラス等のガラス系化合物などが挙げられる。また、錫酸マグネシウム、錫酸ジルコニウム、錫酸亜鉛、ヒドロキシ錫酸亜鉛などの複合化合物を使用してもよい。該他の難燃剤の使用量は、ハロゲンを１７重量％以上含む重合体に対して１重量部以上、１０重量部以下であることが好ましい。これら前記難燃剤の中でもＳｂ系化合物が気相系において難燃効果を発揮するため、本発明の難燃性合成繊維（Ａ）を他の繊維と複合した際により高度な難燃性を発揮するという観点から好ましい。

本発明の難燃性合成繊維（Ａ）は短繊維でも長繊維でもよく、使用方法において適宜選択することが可能であり、例えば他の天然繊維および化学繊維と複合させて加工するには複合させる繊維に近似なものが好ましく、繊維製品用途に使用される他の天然繊維および化学繊維に合わせて、１．７〜１２ｄｔｅｘ程度、カット長３８〜１２８ｍｍ程度の短繊維が好ましい。

本発明の難燃性合成繊維（Ａ）が優れた難燃性を示す理由は、前記ハロゲンを１７重量％以上含む重合体１００重量部に対してカオリンを主成分とする難燃剤を５〜５０重量部を含有させた繊維（Ａ）は他の火源炎により燃焼するが、燃焼後も板状構造物のカオリン、未燃カーボンが灰分として繊維状に残るので、焼失・崩壊することなく、布帛の形態を保持するためである。

本発明の難燃性合成繊維（Ａ）には、必要に応じて帯電防止剤、熱着色防止剤、耐光性向上剤、白度向上剤、失透性防止剤などを含有せしめてもよい。

本発明に用いる天然繊維および／または化学繊維（Ｂ）は、本発明の難燃性布帛に優れた風合、触感、意匠性、製品強力、耐洗濯性、耐久性を与えるための、また、寝具や家具に難燃性不織布を用いる際の加工性を良好にする成分である。

前記天然繊維の具体例としては、例えば綿、麻、などの植物性繊維や、羊毛、らくだ毛、山羊毛、絹などの動物繊維など、また化学繊維の具体例としては、たとえばビスコースレーヨン繊維、キュプラ繊維などの再生繊維、アセテート繊維などの半合成繊維、あるいはナイロン繊維、ポリエステル繊維、ポリエステル系低融点バインダー繊維、アクリル繊維などの合成繊維などがあげられるが、これらに限定されるものではない。これら天然繊維や化学繊維は単独でハロゲン含有合成繊維（Ａ）と用いてもよく、２種類以上でハロゲン含有合成繊維（Ａ）と用いてもよい。

ここでポリエステル系繊維は燃焼時に溶融物が生じ、難燃性不織布を覆うことで難燃性不織布により形成される炭化膜がより強固なものとなり、激しい炎に長時間晒されても寝具や家具に用いられる綿やウレタンフォームへの着炎を防ぐ炎遮蔽バリア性能を付与することが出来ること、不織布に加工した際の嵩高性が得やすいこと、開繊機（カード）においてハロゲン含有合成繊維の強度の問題から繊維が破損することを緩和することから好ましい。また、不織布とする際にはポリエステル系低融点バインダー繊維を用いることで、熱溶融接着法が使用でき、加工が容易であるという観点から好ましい。ポリエステル系低融点バインダー繊維としては、低融点ポリエステル単一型繊維でもよくポリエステル／低融点ポリプロピレン、低融点ポリエチレン、低融点ポリエステルからなる並列型もしくは芯鞘型複合型繊維でも良い。一般的に低融点ポリエステルの融点は概ね１１０〜２００℃、低融点ポリプロピレンの融点は概ね１４０〜１６０℃、低融点ポリエチレンの融点は概ね９５〜１３０℃であり、概ね１１０〜２００℃程度で融解接着能力を有するものであれば特に限定はない。

本発明においてはハロゲン含有繊維（Ａ）４０重量部以上と天然繊維および／または化学繊維（Ｂ）６０重量部以下とから、本発明の難燃性布帛１００重量部が製造されるが、それらの混合割合は、得られる難燃性不織布から製造される最終製品に要求される難燃性とともに、吸水性、風合、吸湿性、触感、意匠性、製品強力、耐洗濯性、耐久性などの品質に応じて決定される。一般に、ハロゲン含有繊維（Ａ）９５〜４０重量部、好ましくは９０〜６０重量部、天然繊維および／または化学繊維（Ｂ）５〜６０重量部、好ましくは１０〜４０重量部の合計が１００重量部になるように複合せしめられる。難燃性の観点からは天然繊維および／または化学繊維（Ｂ）は必要ないが、吸水性、風合、吸湿性、触感、意匠性、製品強力、耐洗濯性、耐久性などの品質を付与する観点から、さらには繊維を繊維製品に加工する際のカード通過性やウェブやスライバー強力の観点から天然繊維および／または化学繊維（Ｂ）を５重量部、好ましくは１０重量部添加するのが好ましい。また、不織布製造の際に熱溶融接着法を選択する場合には、天然繊維および／または化学繊維（Ｂ）として、ポリエステル系低融点バインダー繊維を少なくとも１０重量部含むことが好ましい。

ハロゲン含有繊維（Ａ）の量が４０重量部未満の場合、激しい炎に長時間晒されたときに寝具や家具に用いられる綿やウレタンフォームへの着炎を防ぐための炭化膜形成が不充分で耐火性能が充分でなくなる。

本発明の難燃繊維複合体が優れた難燃性を示す理由は、前記ハロゲンを１７重量％以上含む重合体１００重量部に対してカオリンを主成分とする難燃剤を６〜５０重量部を含有させた繊維（Ａ）は他の火源炎により燃焼するが、燃焼後も板状構造物のカオリン、未燃カーボンが灰分として繊維状に残るので、焼失・崩壊することなく、繊維の形態を保持するためである。

本発明の難燃繊維複合体は、前述のごとき繊維（Ａ）、（Ｂ）が複合したものであり、織物編物、不織布などの布帛、スライバーやウエブなどの繊維の集合体、紡績糸や合糸・撚糸などの糸状物、編み紐、組み紐などのヒモ状物のごとき形態のものである。

前記複合したとは、繊維（Ａ）、（Ｂ）をさまざまな方法で混ぜ合わせて所定の比率で含有する布帛などを得ることをいい、混綿、紡績、撚糸、織り、編みの段階でそれぞれの繊維や糸を組み合わせることを意味する。

本発明の難燃繊維複合体は炎遮蔽バリア用不織布として好適に用いられる。ここでいう炎遮蔽バリアとは、難燃性不織布が炎に晒された際に難燃性不織布が繊維の形態を維持したまま炭化することで炎を遮蔽し、反対側に炎が移るのを防ぐことであり、具体的にはマットレスや布張り家具等の表面生地と内部構造体であるウレタンフォームや詰め綿等との間に本発明の難燃性不織布をはさむことで、火災の際に内部構造物への炎の着火を防ぎ、被害を最小限に食い止めることができるものである。難燃性不織布の製造方法としては一般的なサーマルボンド法、ケミカルボンド法、ウォータージェット法、ニードルパンチ法、ステッチボンド法等の不織布作成方法が用いることが可能であり、複数の種類の繊維を混綿した後にカードにより開繊、ウェブ作成を行い、このウェブを不織布製造装置にかけることにより作成される。装置の簡便さからはニードルパンチ方式、ポリエステル系低融点バインダー繊維を用いる場合であればサーマルボンド方式による製造が一般的であるが、これらの方式に限定されるものではない。

本発明の難燃繊維複合体には、必要に応じて帯電防止剤、熱着色防止剤、耐光性向上剤、白度向上剤、失透性防止剤などを含有せしめてもよい。

このようにして得られる本発明の難燃繊維複合体は、所望の難燃性を有し、風合い、触感、吸湿性、意匠性などに優れた特性を有する。

本発明の難燃繊維複合体を用いて繊維製品を製造すると、本発明の難燃繊維複合体が有する優れた特性、すなわち優れた難燃性を有し、風合い、触感、吸湿性、意匠性などの優れた特性を有する繊維製品が得られる。

前記難燃繊維複合体は、高度な難燃性が要求され、かつ風合い、吸湿性、触感、意匠性などの一般的な繊維特性に優れていることが必要とされる意匠性のある家具、寝具等の用途に使用されるものである。

さらに、本発明の布張り家具は、難燃性繊維複合体によって布張りされた、マットレス等の寝具、椅子、ソファー、車両用座席等に関する。

マットレスとしては、例えば、金属製のコイルが内部に用いられたポケットコイルマットレス、ボックスコイルマットレス、あるいはスチレンやウレタン樹脂などを発泡させたインシュレーターが内部に使用されたマットレス等がある。 本発明に使用される難燃性複合体による防炎性が発揮されることにより、前記マットレス内部の構造体への延焼が防止出来るため、何れの構造のマットレスおいても、難燃性と同時に優れた風合いや触感に優れたマットレスを得ることができる。

一方、椅子としては、屋内にて使用される、ストゥール、ベンチ、サイドチェア、アームチェア、ラウンジチェア・ソファー、シートユニット（セクショナルチェア、セパレートチェア）、ロッキングチェア、フォールディングチェア、スタッキングチェア、スィーブルチェア、あるいは屋外で車両用座席等に使用される、自動車シート、船舶用座席、航空機用座席、列車用座席などが挙げられるが、これらにおいても通常の家具として要求される外観や触感と同時に内部の延焼を防止する機能を有する布張り製品を得ることができる。

また、テンピュール素材（テンピュールワールド社製、Ｔｅｍｐｕｒ Ｗｏｒｌｄ，Ｉｎｃ.）に代表される圧力分散機能を有する低反発ウレタンフォームを使用したマットレスや椅子においては通常のスチレンやウレタン樹脂を発泡させたフォーム材料を用いたマットレスや椅子に比べて極めて易燃性であるが、本発明に使用される難燃性複合体による防炎性が発揮されることにより、マットレスや椅子の内部構造体である低反発ウレタンフォームへの延焼が防止出来る。

布張り家具製品に対する本発明の難燃繊維複合体の用い方としては、表面の布地に織布やニットの形態で用いてもよいし、表面の布地と内部構造物、例えばウレタンフォームや詰め綿の間に織布やニット、不織布の形態で挟み込んでも良い。表面の布地に用いる場合には従来の表面の布地に替えて本発明の難燃繊維複合体よりなる布地を用いればよい。また、表面生地と内部構造物の間に織布やニットを挟む場合には、表面生地を２枚重ねる要領で挟み込んでも良いし、内部構造物を本発明の難燃繊維複合体よりなる織布やニットで覆っても良い。表面生地と内部構造物の間に炎遮蔽バリア用布織布として挟む場合には、内部構造物全体に、少なくとも表面の布地と接する部分については必ず内部構造物の外側に本発明の難燃繊維複合体よりなる不織布をかぶせ、その上から表面の布地を張ることになる。

本発明の難燃繊維複合体は、ハロゲン含有合成繊維（Ａ）、天然繊維および／または化学繊維（Ｂ）が複合したものであり、織物編物、不織布などの布帛、スライバーやウエブなどの繊維の集合体、紡績糸や合糸・撚糸などの糸状物、編み紐、組み紐などのヒモ状物のごとき形態のものである。

前記複合したとは、繊維（Ａ）、（Ｂ）をさまざまな方法で混ぜ合わせて所定の比率で含有する布帛などを得ることをいい、混綿、紡績、撚糸、織り、編みの段階でそれぞれの繊維や糸を組み合わせることを意味する。

本発明に用いうる難燃繊維複合体は炎遮蔽バリア用不織布として好適に用いられる。ここでいう炎遮蔽バリアとは、難燃性不織布が炎に晒された際に難燃性不織布が繊維の形態を維持したまま炭化することで炎を遮蔽し、反対側に炎が移るのを防ぐことであり、具体的にはマットレス、椅子、ソファー等の布張り家具等の表面生地と内部構造体であるウレタンフォームや詰め綿等との間に本発明の難燃性不織布をはさむことで、火災の際に内部構造物への炎の着火を防ぎ、被害を最小限に食い止めることができるものである。難燃性不織布の製造方法としては一般的なサーマルボンド法、ケミカルボンド法、ウォータージェット法、ニードルパンチ法、ステッチボンド法等の不織布作成方法が用いることが可能であり、複数の種類の繊維を混綿した後にカードにより開繊、ウェブ作成を行い、このウェブを不織布製造装置にかけることにより作成される。装置の簡便さからはニードルパンチ方式、ポリエステル系低融点バインダー繊維を用いる場合であればサーマルボンド方式による製造が一般的であるが、これらの方式に限定されるものではない。

本発明の難燃繊維複合体を用いて布張り家具を製造すると、本発明の難燃繊維複合体が有する優れた特性、すなわち優れた難燃性を有し、風合い、触感、吸湿性、意匠性などの優れた特性を有する布張り家具製品が得られる。

以下、実施をあげて本発明をさらに詳しく説明するが、本発明はかかる実施例のみに限定されるものではない。なお実施例における繊維の難燃性は不織布を用いて下記のようにして測定した。これは、マットレス、椅子、ソファー等の布張り家具等の表面生地と内部構造体であるウレタンフォームや詰め綿等との間に本発明の難燃性不織布をはさむことで、火災の際に内部構造物への炎の着火を防ぐことをイメージした簡易評価方法である。
（難燃性評価１、不織布による難燃性評価）
１）難燃性評価試験用不織布の作成
（所定の割合で混合した（繊維複合体の場合））繊維をカードにより開繊した後、ニードルパンチ法により、目付け２００ｇ／ｍ²、縦２０ｃｍ×横２０ｃｍの不織布を作成した。
２）不織布による難燃性評価試験方法
縦２００ｍｍ×横２００ｍｍ×厚さ１０ｍｍのパーライト板の中心に直径１５ｃｍの穴をあけたものを準備し、その上に難燃性評価試験用不織布をセットし、加熱時に難燃性評価試験用不織布が収縮しないよう４辺をクリップで固定した。この試料を難燃性評価試験用不織布の面を上にして、株式会社パロマ工業製ガスコンロ（ＰＡ−１０Ｈ−２）にバーナー面より４０ｍｍの所に試料の中心とバーナーの中心が合うようにセットした。燃料ガスは純度９９％以上のプロパンを用い、炎の高さは２５ｍｍとし、着炎時間は１８０秒とした。この時に難燃性評価試験用不織布の炭化膜に貫通した穴があいていない場合、またはひびがない場合を○、穴やひびがある場合を×として評価を実施した。
（難燃性評価２、ＬＯＩ値）
以下の製造例に従って作成した綿を２ｇ取り、これを８等分して約６ｃｍのコヨリを８本作成し酸素指数測定器のホルダーに直立させ、この試料が５ｃｍ燃え続けるのに必要な最小酸素濃度を測定し、これをＬＯＩ値とした。ＬＯＩ値が大きいほど燃えにくく、難燃性が高い。
（加工性の評価）
前記難燃性評価用不織布の作成において、カードを通過した後のウェブの状態を観察し、加工上特に問題ないものを◎、若干のウェブ垂れは観られるが加工性には影響のないものを○、ウェブ垂れが大きく加工性に問題のあるものを△、ウェブ切れが発生し加工が困難であるものを×として評価した。
（繊維中のハロゲン含有量の測定方法）
得られた共重合体を（株）柳本製作所製ヤナコＣＨＮコーダーＭＴ−５によりＣ元素、Ｈ元素、Ｎ元素に関する元素分析を行い、Ｎ原子をアクリロニトリル由来のものとし、Ｎ原子含有量より重合体中のアクリロニトリル成分含有量を求めた。さらにｐ−スチレンスルホン酸ソーダは全量共重合したと仮定し、残りをハロゲンモノマー由来成分とし、計算により得られたハロゲン含有共重合体中のハロゲン含有量を求めた。
（製造例）
アクリロニトリル５１％、塩化ビニリデン４８％およびｐ−スチレンスルホン酸ソーダ１％よりなる共重合体をジメチルホルムアミドに樹脂濃度が３０％になるように溶解させ、得られた樹脂溶液の樹脂重量に対して表１に示す添加量においてカオリンと三酸化アンチモンを添加し、紡糸原液とした。 前記カオリン、三酸化アンチモンは、平均粒子径が２μｍ以下に揃えられた粒子径を有し、希釈樹脂溶液に均一に分散するように事前に調整して用いた。

カオリンおよび／または三酸化アンチモンを含んだ紡糸原液をノズル孔径０．１０ｍｍおよび孔数１０００ホールのノズルを用い、５０％ジメチルホルムアミド水溶液中へ押し出し、水洗したのち１２０℃で乾燥し、ついで３倍に延伸してから、さらに１５０℃で５分間熱処理を行なうことにより、ハロゲン含有繊維を得た。得られた繊維のハロゲン含有量は、ハロゲン含有共重合体の重量に対して３５．１％であった。また、得られた繊維は繊度５．６ｄｔｅｘ、カット長５１ｍｍの短繊維であった。
（実施例１〜３、比較例１〜３）
製造例に従い、カオリンと三酸化アンチモンを表１の量で添加したハロゲン含有繊維を作成し、難燃性評価を実施した。結果を表１に示す。

実施例１〜３の燃焼試験結果は良好であり、難燃性評価試験用不織布はガスコンロによる加熱後も亀裂や穴明きの発生がなく、良好な炭化膜を形成した。これに対して比較例１、２ではカオリンが少ないため良好な炭化膜が形成できず、不織布に穴が生じた。

比較例３では難燃剤の合計量は実施例１と同量であり、ＬＯＩ値は実施例３とほぼ同じであるが、カオリンが含まれないために良好な炭化膜が形成できず、不織布に穴が生じた。

下表１は実施例１〜３、および比較例１〜３の難燃性評価試験結果を示す。

（実施例４〜７、比較例４〜８）
製造例に従い、カオリンと三酸化アンチモンを表２の量で添加したハロゲン含有繊維を作成し、得られたハロゲン含有繊維、ポリエステル繊維（６．６ｄｔｅｘ、カット長５１ｍｍ）、レーヨン繊維（１．５ｄｔｅｘ、カット長３８ｍｍ）所定の割合で不織布を作成し、難燃性評価を実施した。結果を表２に示す。

実施例４〜７の燃焼試験結果は良好であり、難燃性評価試験用不織布はガスコンロによる加熱後も亀裂や穴明きの発生がなく、良好な炭化膜を形成した。これに対して比較例４ではカオリンが少ないため良好な炭化膜が形成できず、不織布に穴が生じた。

比較例５，６では難燃剤の合計量は実施例４と同量であるが、カオリンが含まれないために良好な炭化膜が形成できず、不織布に穴が生じた。

比較例７では、実施例５，６に対してハロゲン含有繊維の量が少なく良好な炭化膜が形成されなかった。

比較例８ではハロゲン含有繊維の割合が１００％でありカオリンの含有量も充分であるために難燃性は良好であるが、天然繊維および／または化学繊維を含まないために加工性に問題が観られた。

下表２は実施例４〜７、および比較例４〜８の難燃性評価試験結果を示す。

（実施例８〜１２、比較例９〜１２）
製造例に従い、カオリンと三酸化アンチモンを表３の量で添加したハロゲン含有繊維を作成し、得られたハロゲン含有繊維、ポリエステル繊維（６．６ｄｔｅｘ、カット長５１ｍｍ）、レーヨン繊維（１．５ｄｔｅｘ、カット長３８ｍｍ）所定の割合で不織布を作成し、難燃性評価を実施した。結果を表３に示す。

実施例８〜１２は燃焼試験結果は良好であり、難燃性評価試験用不織布はガスコンロによる加熱後も亀裂や穴明きの発生がなく、良好な炭化膜を形成した。これに対して比較例９ではカオリンが少ないため良好な炭化膜が形成できず、不織布に穴が生じた。

比較例１０，１１では難燃剤の合計量は実施例８と同量であるが、カオリンが含まれないために良好な炭化膜が形成できず、不織布に穴が生じた。

比較例１２では、実施例１０，１１に対してハロゲン含有繊維の量が少なく良好な炭化膜が形成されなかった。

下表３は実施例８〜１２、および比較例９〜１２の難燃性評価試験結果を示す。

本発明の難燃性合成繊維、それからなる難燃性複合体およびそれを用いた布張り家具製品は、風合い、触感、視感などの意匠性や、加工性に優れ、長時間の炎にも耐え得る高度な難燃性を有する繊維製品を得ることを可能とするものである。

Claims (18)

1. ハロゲンを１７重量％以上含む重合体１００重量部に対して、カオリンを５〜５０重量部含有させた難燃性合成繊維。
2. 前記ハロゲンを１７重量％以上含む重合体が、アクリロニトリル３０〜７０重量部、ハロゲン含有ビニル系単量体７０〜３０重量部およびこれらと共重合可能なビニル系単量体０〜１０重量部よりなる請求項１記載の難燃性合成繊維。
3. 前記ハロゲンを含む重合体のハロゲン含量が、前記重合体の２０〜８６重量％であることを特徴とする請求項１または２に記載の難燃性合成繊維。
4. 前記カオリンの平均粒子径が２μｍ以下であることを特徴とする請求項１〜３いずれかに記載の難燃性合成繊維。
5. 前記ハロゲンを１７重量％以上含む重合体１００重量部に対して、カオリンとその他添加剤の合計が、６〜５０重量部である請求項１〜４いずれかに記載の難燃性合成繊維。
6. 前記その他添加剤が、Ｓｂ化合物、ヘキサブロモベンゼン、ヘキサブロモシクロドデカン、塩化パラフィンなどのハロゲン化合物、含ハロゲンリン化合物、ポリリン酸アンモニウム、ジブチルアミノホスフェートなどのリン系化合物、マグネシウム化合物、スズ化合物、亜鉛化合物、モリブデン化合物、チタン化合物、硫酸メラミン、アルミニウム化合物、ジルコニウム化合物、ガラスから選ばれることを特徴とする請求項５記載の難燃性合成繊維。
7. 前記その他添加剤としてＳｂ化合物を１〜４５重量部含む請求項５記載の難燃性合成繊維。
8. 前記Ｓｂ化合物が、酸化アンチモン（Ｓｂ₂Ｏ₃、Ｓｂ₂Ｏ₄、Ｓｂ₂Ｏ₅）、アンチモン酸およびその塩類、無機アンチモン化合物から選ばれる化物からなることを特徴とする請求項７記載の難燃性合成繊維。
9. ハロゲンを１７重量％以上含む重合体１００重量部に対してカオリンを５〜５０重量部含有させた繊維（Ａ）４０重量部以上と、天然繊維および／または化学繊維のうち少なくとも１種の繊維（Ｂ）６０重量部以下からなる、難燃繊維複合体および難燃繊維複合体を用いた布張り家具製品。
10. 前記ハロゲンを含む重合体が、アクリロニトリル３０〜７０重量％、ハロゲン含有ビニル系単量体７０〜３０重量％およびこれらと共重合可能なビニル系単量体０〜１０重量％よりなる共重合体である、請求項９記載の難燃繊維複合体および布張り家具製品。
11. 前記ハロゲンを１７重量％以上含む重合体１００重量部に対してカオリンとその他添加剤の合計を６〜５０重量部含む、請求項９または１０記載の難燃繊維複合体および布張り家具製品。
12. 前記カオリンの平均粒子径が２μｍ以下であることを特徴とする、請求項９〜１１いずれかに記載の難燃繊維複合体および布張り家具製品。
13. 前記その他添加剤としてＳｂ化合物を１〜４５重量部含む、請求項１２記載の難燃繊維複合体および布張り家具製品。
14. 前記Ｓｂ化合物が、酸化アンチモン（Ｓｂ₂Ｏ₃、Ｓｂ₂Ｏ₄、Ｓｂ₂Ｏ₅）、アンチモン酸およびその塩類、無機アンチモン化合物から選ばれる化合物からなることを特徴とする、請求項１３記載の難燃繊維複合体および布張り家具製品。
15. 前記天然繊維および／または化学繊維のうち少なくとも１種の繊維（Ｂ）１００重量部に対してポリエステル系繊維を４０重量部以下含む、請求項９〜１４いずれかに記載の難燃繊維複合体および布張り家具製品。
16. 前記繊維（Ｂ）であるポリエステル系繊維が低融点バインダー繊維であることを特徴とする、請求項１５記載の難燃繊維複合体および布張り家具製品
17. 請求項９〜１６記載の難燃繊維複合体からなる不織布、および、前記難燃性繊維複合体が不織布であることを特徴とする布張り家具製品。
18. 請求項１７記載の炎遮蔽バリア用不織布、および、前記不織布が炎遮蔽バリア用不織布である請求項１７記載の布張り家具製品。