WO1997043475A1

WO1997043475A1 - Tissu ignifuge a resistance thermique amelioree

Info

Publication number: WO1997043475A1
Application number: PCT/JP1997/001597
Authority: WO
Inventors: Takaharu Matsumoto; Masayuki Adachi; Akio Konishi; Takahiro Ogawa
Original assignee: Kaneka Corporation
Priority date: 1996-05-13
Filing date: 1997-05-12
Publication date: 1997-11-20
Also published as: JPH09302552A; JP3477991B2; EP0908546A1; EP0908546A4; US5981407A

Description

明糸田書耐熱性の改善された難燃性布帛

技術分野

本発明は、ハロゲン含有繊維とポリビエルアルコール系繊維およびポリエステル繊維を複合した、耐熱性、加工処理性に優れ、かつ高度な難燃性を有する難燃性布帛に関する。背景技術

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きている。その様な状況の中、インテリア素材、特にカーテン分野において、前記のような難燃性以外に、各種プリントによる意匠性の向上、消臭などの機能性の向上の要求が高まっている。

従来から、汎用的な可燃性繊維に、高度な難燃性を有する難燃性繊維を混ぜて難燃性を付与する方法が試みられている。特に、最も汎用的な繊維であるポリェステル繊維に、高度な難燃性を有する繊維を混ぜることにより複合難燃繊維とすることは、コスト、意匠性、生産性の面で非常に有利である。近年、ポリエステル繊雑と、モダクリル系繊維を中心としたハロゲン含有繊維との複合繊維が、難燃カーテン素材の中心となりつつある。

しかしながら、この複合繊維製品においては、耐熱性の低いアクリル系繊維を用いているために、転写プリント加工などの高い加工温度を必要とする加工において、アクリル系繊維が硬化し、風合いが悪くなることから、ほとんど商品化されていないのが実情である。

本発明は、上記のような、汎用的で可燃性のポリエステル繊維に難燃性のァクリル系繊維を混ぜた従来の複合難燃繊維製品では、転写プリント加工などの高温での加工を行うことにより風合いが著しく低下し、商品性の幅を広げられないという問題を解決し、ポリエステル繊維製品のより広範囲な応用を可能にするためになされたものである。発明の開示

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、従来からの S b化合物を含むハロゲン含有繊維とポリエステル繊維とが複合された布帛では、転写プリント加工を行うと風合いが著しく低下するのに対して、この S b化合物を含むハロゲン含有繊維とポリエステル繊維との複合繊維に、さらに可燃性のポリビニルアルコール系繊維を混合することで、驚くべきことに、可燃性繊維を加えたにもかかわらず、難燃性を損なうことなく耐熱性を向上させることが可能であることを見いだし、本発明を完成するに至った。

すなわち本発明は、（A) 重合体に化学結合したハロゲンを 1 1〜 6 7重量％と、重合体に化学結合していない S b化合物を 4〜 3 0重量％含むハロゲン含有繊維 1 6〜4 5重量部と、（B ) ポリビニルアルコール系繊維 1 0〜 3 6重量部と、（C ) ポリエステル繊維 6 0〜4 0重量部の合計が 1 0 0重量部となるように複合してなる難燃性布帛である。

本発明の難燃性布帛を構成する前記（A) は、重合体に化学結合したハロゲンを 1 1〜 6 7重量％、好ましくは 1 7〜4 5重量％含むものである。このハロゲンを 1 1〜6 7重量％含む繊維（A) としては、たとえばハロゲンを含有する単量体の重合体よりなる繊維、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よりなる繊維、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のポリマーブレンド物、さらには、後加工によりハロゲンを導入したハロゲン含有重合体よりなる繊維などが挙げられるが、これらに限定されるものではない。

前記ハロゲンを含有する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ハロゲン含有単量体の単独重合体または 2種以上の共重合体；ァクリロニトリル一塩化ビニル、ァクリロニ卜リル一塩化ビニリデン、アクリロニトリル一臭化ビニル、アクリロニトリル一塩化ビ二ルー塩化ビニリデン、アクリロニトリル—塩化ビニル—臭化ビニル、ァクリロ二トリル一塩化ビニリデンー臭化ビニルなどハロゲン含有ビニル単量体もしくはハロゲン含有ビニリデン単量体の少なくとも 1種とアタ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、臭化ピニリデンなどのハロゲン含有ビニル単量体もしくはハ口ゲン含有ビニリデン単量体の少なくとも 1種とァクリロニトリルおよびこれらと共重合可能なビニル単量体もしくはビニリデン単量体の少なくとも 1種との共重合体；あるいはァ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挙げられるが、これらに限定されるものではない。さらに、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。

前記ハロゲン含有単量体と共重合可能なビエル単量体もしくはビニリデン単量体としては、たとえばアクリル酸、アクリル酸エステル、メ夕クリル酸、メタクリル酸エステル、アクリルアミド、メ夕クリルアミド、酢酸ビニル、ビニルスルホン酸、ビニルスルホン酸塩、メ夕クリルスルホン酸、メ夕クリルスルホン酸塩、スチレンスルホン酸、スチレンスルホン酸塩などが挙げられ、それらの 1種または 2種以上を用いることができる。

上記のようなハロゲン含有単量体あるいはこれと共重合可能な単量体から重合体を得る方法としては、通常のビニル重合法、即ち、スラリー重合、乳化重合、溶液重合などいずれの方法も適用でき、特に制限はない。

上記のようなハロゲン含有繊維からなる前記（A) の繊維中には、ハロゲンを 1 1〜 6 7重量％好ましくは、 1 7〜4 5重量％含むのである。ハロゲン含有量が前記の範囲未満では、繊維の難燃性が不十分となり最終製品である布帛の難燃性を維持することが困難になる。また、前記の範囲を超えると、製造された布帛の物性（強度、耐熱性など）、染色性、風合いなどの性能が十分でなくなり、いずれも好ましくない。

前記（A ) の繊維中に 4〜 3 0重量％含まれる S b化合物は、三酸化アンチモン、五酸化アンチモン、アンチモン酸、ォキシ塩化アンチモンなどの無機アンチモン化合物であり、それぞれ単独でも 2種以上を混合して用いても良い。 S b化合物が前記の範囲未満では、複合繊維を難燃化することが困難となり、また前記の範囲を超えると、製造された布帛の物性（強度、伸度）や、繊維（A ) 製造におけるノズル詰まり、ろ布の目詰まりなど製造工程上の問題が生じ、いずれも好ましくない。

前記（A) の繊維中に S b化合物を含有させる方法としては、繊維（A ) を構成するハロゲン含有繊維の製造時に、紡糸原液に上記のような S b化合物を混合してハロゲン含有繊維を製造する方法の他、 S b化合物を含んだバインダ一水溶液にハロゲン含有繊維を浸漬させ、絞り、乾燥、熱処理などを行うことで付与するなどの、後加工により S b化合物を含有させる方法などがある。

さらに、本発明においては、ハロゲンを 1 1〜6 7重量％含む重合体に対する

S b化合物の量が 4〜 3 0重量％に維持されるかぎり、他の難燃剤と組み合わせて用いてもよい。その難燃剤としては、例えば、へキサブロモベンゼンなどの芳香族ハロゲン化合物、塩化パラフィンなどの脂肪族ハロゲン化合物、トリス（2 ， 3—ジクロ口プロピル）フォスフェートなどの含ハロゲンリン化合物、ジブチルァミノフォスフェートなどの有機リン化合物、ポリ燐酸アンモニゥムなどの無機リン化合物、 M g O、 M g ( O H ) 2 、 M g C 0₃ などの無機マグネシウム化合物、酸化第 2スズ、メタスズ酸、ォキシハロゲン化第 1スズ、水酸化第 1スズなどの無機スズ化合物などが挙げられる。

次に、本発明に用いられる（B ) ポリビニルアルコール系繊維とは、ポリビニルアルコールの水酸基の 0〜6 0 %をホルマール化した重合体からなる繊維であり、代表的なものとしては、（株）クラレのビニロン（登録商標）がある。さらに、本発明に用いられる（C ) ポリエステル繊維は、ポリエチレンテレフ夕レートを主成分とする一般的なポリエステル繊維であり、レギュラー糸および加工糸、新合繊など特殊な処理を施した加工糸などが有る。

本発明に係る難燃性布帛は、上記のような（A) ハロゲン含有繊維 1 6〜4 5 重量部と、（B ) ポリビニルアルコール系繊維 1 0〜 3 6重量部と、（C ) ポリエステル繊維 6 0〜4 0重量部の合計が 1 0 0重量部となるように複合してなる。より好ましくは、前記（A) は 2 2〜 3 8重量部、（B ) 〖ま 1 5〜 2 9重量部、 ( C ) は 4 2〜 5 5重量部である。布帛中で（A ) ハロゲン含有繊維の割合が前記の範囲未満では、難燃性が低下し、また、前記の範囲を超えると、転写プリントに必要な耐熱性が得られない。また、布帛中で（B ) ポリビニルアルコール系繊維の割合が前記の範囲未満では、難燃性を確保した上での転写プリントに必要な耐熱性が得られず、また、前記の範囲を超えると、難燃性確保が難しくなる。さらに、布帛中の（C ) ポリエステル繊維の割合が前記の範囲未満では、転写プリントに必要な難燃性が得られず、また、前記の範囲を超えると、布帛の難燃性が維持できないことによる。

これらの（A) 〜（C ) の繊維を複合して布帛とする具体的な製造方法としては、（A) 、 ( B ) 、 ( C ) の全ての繊維を混ぜ合わせて紡縯し、この紡績糸から織布を製造する方法、（A) と（B ) とを混ぜ合わせた紡績糸と（C ) 単独の紡績糸とを、それぞれ経糸と緯糸として織布を製造する方法、（A) 単独の紡績糸と、（B ) と（C ) とを混ぜ合わせた紡績糸とを、それぞれ経糸と緯糸として織布を製造する方法、などがあるが、これらに限定されるものではない。

本発明の難燃性布帛が、可燃性のポリビニルアルコール系繊維を混ぜるにもかかわらず、優れた耐熱性と難燃性を持つ理由は、ポリビニルアルコール系繊維の耐熱性が布帛の耐熱性を向上させるとともに、ポリビニルアルコール系繊維の熱収縮挙動が、布帛の難燃性に有利に働くことで、高い難燃性を維持できると思われる。図面の簡単な説明

図 1は、布帛の硬さ判定方法を示す説明図である。発明を実施するための最良の形態

以下、実施例を挙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に限定されるものではない。なお、実施例の記載に先立ち、布帛の難燃性評価および風合いの判定方法を記す。

(難燃性）

難燃性の評価方法は、消防検定法の 4 5 ° ミクロバーナー法緊張法 6 0秒加熱法（J I S L 1 0 9 1 A— 1法）に基づき実施した。布帛の燃焼方向は、経緯裏表の 4方向からとし、その炭化面積の全平均値で比較した。炭化面積が少ないほど難燃性は高いといえる。ただし、経緯裏表 4方向からの燃焼試験で、一枚でも全焼（布帛を支持している枠まで炎が達したもの）が発生した布帛については、平均値をとることができないため全焼とした。

(風合い（耐熱性）判定）風合い（耐熱性）の判定は、 5 cmX 5 cmの正方形の布帛をスコーチテス夕 — (ATLAS E l e c t r i c D i v i c e C o. 製； ATLAS S CORCH TE STER Ty p e SO— 5 B) により、 1 80 :で 30秒加熱処理した後の布帛の硬さで判定した。

布帛の硬さは、上記スコーチテスターによる加熱処理済みの布帛を、その一辺を 5 mm分だけ残して図 1に示すように水平の台から垂らしてセロテ一プで台へ固定し、垂らした先端側の一辺に 0. 2 gの重りを付けた場合の布帛の垂れ角度 >で判定した。この方法は、経緯方向および裏表の違いによる影響を受けるため、測定値は経緯それぞれの方向での裏表前後の平均値で示した。布帛は、垂れ角度 0が小さいほど硬く、大きいほど柔らかいこととなる。

(実施例 1および比較例 1、 2)

( 1) ハロゲン含有繊維の製造

(1-1) 実施例 1 ：

アクリロニトリル 5 1. 0重量％、塩化ビニリデン 47. 8重量％、スチレンスルホン酸ソーダ 1. 2重量％よりなる共重合体を、ジメチルホルムアミドに榭脂濃度 30重量％になるように溶解した。この樹脂溶液に、樹脂に対して 30重量％の三酸化アンチモンを添加し、紡糸原液とした。この紡糸原液を、ノズル孔径 0. 08mm、孔数 300個のノズルを用い、浴温 20 ^の 30 %ジメチルホルムアミド水溶液中に押し出し、水洗したのち 1 30^で 8分間乾燥し、ついで 1 30でで 3倍に延伸してから、さらに 145T:で 5分加熱処理を行い、繊度 2 デニールのハロゲン含有繊維を得た。このハロゲン含有繊維に紡績用仕上げ油剤を添付、クリンプを付け、 5 1 mmの長さにカットした。得られた繊維のハロゲン含有量は 26. 9重量％、 S b化合物含有量は 23. 0重量％であった。

このカツ卜したハロゲン含有繊維 50重量部とポリビニルアルコール系繊維（ (株）クラレ製、ビニロン（登録商標） BC— 1 3 ； 1. 4デニール、カツト長 5 1 mm) 50重量部を混綿し、メートル番手 1 7番手で紡績を行った。

(1-2) 比較例 1 ：

紡績を、ハロゲン含有繊維 1 00%とした以外は、全て実施例 1と同一条件で、メートル番手 1 7番手の紡績糸を製造した。 ( 1 -3) 比較例 2 ：

前記ポリビニルアルコール繊維（ビニロン（登録商標））の代わりに、ポリエステル繊維（東レ製ポリエステル繊維；繊度 1 . 5デニール、カット長 5 l mm ) 5 0重量部を用いた以外は、全て実施例 1と同一条件で、メートル番手 1 7番手の紡績糸を製造した。

( 2 ) 布帛の製造

経糸にポリエステル 1 5 0デニ一ルウーリー糸 1 3 0本 Zィンチ、緯糸に実施例 1、比較例 1、または比較例 2で得られた紡績糸 4 0本 Zインチを用いて 5枚朱子織りの 3種類の布帛（織布）を作成した。

( 3 ) 風合い（耐熱性）および難燃性の評価

上記のようにして得られた 3種類の織布について、風合い（耐熱性）および難燃性評価を行った。結果を表 1に示す。

表 1

表 1より明らかなように、 S b化合物を含有するハロゲン含有繊維とポリビニルアルコール系繊維を混ぜ合わせた紡績糸とポリエステル繊維からなる紡績糸とを複合して製造した実施例 1の織布は、 S b化合物を含むハロゲン含有繊維 1 0 0 %品の紡績糸とポリエステル繊維からなる紡績糸から製造した比較例 1の織布に較べ、風合いが大きく改善され、また、 S b化合物を含む八ロゲン含有繊維 5 0部とポリエステル繊維 5 0部の紡績糸と、ポリエステル繊維からなる紡績糸とを複合して製造した比較例 2と同等の風合いを有している。一方、難燃性に関しては、実施例 1の織布は、比較例 1と同等の難燃性を示し、織布全体の難燃剤量が減少しているにもかかわらず難燃性も十分確保されている。 (実施例 2および比較例 3、 4)

(1) 八ロゲン含有繊維の製造

(1-1) 実施例 2 ：

実施例 1の三酸化アンチモン添加量を樹脂に対して 6重量％とした以外は、実施例 1と同様にして、ハロゲン含有量 33. 0が重量％、 S b化合物含有量が 5 . 6重量％のハロゲン含有繊維を得た。このハロゲン含有繊維と前記と同様のポリビニルアルコール系繊維（ビニロン（登録商標））の混合率をハロゲン含有繊維 7 5重量部、ビニロン（登録商標） 25重量部としてメートル番手 1 7番手の紡績糸を製造した。

(1-2) 比較例 3 ：

紡績をハロゲン含有繊維 100%とした以外は、全て実施例 2と同一条件で、メートル番手 1 7番手の紡績糸を製造した。

(1-3) 比較例 4 ：

紡績をハロゲン含有繊維 75重量部とポリエステル繊維 25重量部とした以外は、全て実施例 2と同一条件で、メートル番手 1 7番手の紡績糸を製造した。

(2) 布帛の製造

経糸に前記と同様のポリエステル 1 50デニールウーリー糸 1 30本ダインチ、緯糸に実施例 2、比較例 3、または比較例 4で得られた紡漬糸 40本 Zインチを用いて 5枚朱子織りの 3種類の布帛（織布）を作成した。

(3) 風合い（耐熱性）および難燃性の評価

上記のようにして製造された 3種類の織布について、風合い（耐熱性）および難燃性を評価した。結果を表 2に示す。

表 2

表 2より明らかなように、 S b化合物を含むハロゲン含有繊維とポリエステル繊維からなる織布中に、ポリビニルアルコール系繊維を 1 3重量部添加するだけで、十分風合いが改良される。また、難燃性に関しても、 S b化合物添加量を減らしても十分確保されている。

(実施例 3および比較例 5、 6 )

( 1 ) ハロゲン含有繊維の製造

(1-1 ) 実施例 3 ：

実施例 1の三酸化アンチモン添加量を樹脂に対して 1 0重量％とした以外は、実施例 1と同様にして、ハロゲン含有量が 3 1 . 8重量％、 S b化合物含有量が 9 . 1重量％のハロゲン含有繊維を得た。このハロゲン含有繊維と前記と同様のポリビニルアルコール系繊維（ビニロン（登録商標））の混合率をハロゲン含有繊維 6 0重量部、ビニロン（登録商標） 4 0重量部としてメートル番手 1 7番手の紡績糸を製造した。

(1-2) 比較例 5 ：

紡績をハロゲン含有繊維 1 0 0 %とした以外は、全て実施例 3と同一条件で、メートル番手 1 7番手の紡績糸を製造した。

(1 -3) 比較例 6 ：

紡績をハロゲン含有繊維 6 0重量部とポリエステル繊維 4 0重量部とした以外は、全て実施例 3と同一条件で、メートル番手 1 7番手の紡績糸を製造した。 ( 2 ) 布帛の製造

経糸に前記と同様のポリエステル 1 5 0デニールウーリー糸 1 3 0本 Zィンチ、緯糸に実施例 3、比較例 5、または比較例 6で得られた紡漬糸 4 0本/インチを用いて 5枚朱子織りの 3種類の織布を作成した。

( 3 ) 風合い（耐熱性）および難燃性の評価

上記のようにして製造された 3種類の織布について、風合い（耐熱性）および難燃性を評価した。結果を表 3に示す。表 3

表 3より明らかなように、実施例 3の紡績糸は、難燃性を維持しながら、高い耐熱性を示す。

(実施例 4および比較例 7、 8)

( 1) ハロゲン含有繊維の製造

(1-1) 実施例 4 ：

アクリロニトリル 49. 5重量％、塩化ビニル 49. 7重量％、スチレンスルホン酸ソーダ 0. 8重量％よりなる共重合体を、アセトンに樹脂濃度 27重量％になるように溶解した。この樹脂溶液に、樹脂に対して 6重量％の三酸化アンチモンを添加し、紡糸原液とした。この紡糸原液を、ノズル孔径 0. 08mm、孔数 300個のノズルを用い、浴温 25での 30%ァセトン水溶液中に押し出し、水洗したのち 1 30でで 5分間乾燥し、ついで 1 30でで 3倍に延伸してから、さらに 145でで 5分間加熱処理を行い、繊度 2デニールのハロゲン含有繊維を得た。このハロゲン含有繊維に紡績用仕上げ油剤を添付、クリンプを付け、 5 1 mmの長さにカットした。得られた繊維のハロゲン含有量は 28. 2重量％、 S b化合物含有量は 5. 7重量％であった。

このカツトしたハロゲン含有繊維 50重量部とポリビニルアルコール系繊維（ (株）クラレ製、ビニロン（登録商標） BC— 1 3 ； 1. 4デニール、カツト長 5 1 mm) 50重量部を混綿し、メートル番手 1 7番手で紡績を行った。

(1-2) 比較例 7 ：

紡績をハロゲン含有繊維 1 00 %とした以外は、全て実施例 4と同一条件で、メートル番手 1 7番手の紡績糸を製造した。 (1-3) 比較例 8 ：

前記ポリビニルアルコール系繊維の代わりに、ポリエステル繊維 5 0重量部を用いた以外は、全て実施例 4と同一条件で、メートル番手 1 7番手の紡績糸を製造した。

( 2 ) 布帛の製造

経糸に前記と同様のポリエステル 1 5 0デニールウーリー糸 1 3 0本ノィンチ、緯糸に実施例 4、比較例 7、または比較例 8で得られた紡漬糸 4 0本ノインチを用いて 5枚朱子織りの 3種類の織布を作成した。

( 3 ) 風合い（耐熱性）および難燃性の評価

上記のようにして製造された 3種類の織布について、風合い（耐熱性）および難燃性を評価した。結果を表 4に示す。表 4

表 4より明らかなように、実施例 4の紡績糸は、難燃性を維持しながら、高い耐熱性を示す。産業上の利用可能性

本発明の難燃性布帛は、 S b化合物を含有するハロゲン含有繊維とポリエステル繊維とを複合して難燃性布帛を製造するにあたり、ポリビニルアルコール系繊維を複合することで、難燃性を維持しつつ耐熱性を改良することができ、転写プリント加工などの高温での加工後における風合いを改善できる。

Claims

言青求の範囲

1. (A) 重合体に化学結合したハロゲンを 1 1〜67重量％と、重合体に化学結合していない S b化合物を 4〜30重量％含むハロゲン含有繊維 1 6〜45 重量部と、（B) ポリビニルアルコール系繊維 10〜36重量部と、（C) ポリエステル繊維 60〜40重量部の合計が 100重量部となるように複合してなる難燃性布帛。

2. 前記ハロゲン含有繊維（A) が、アクリロニトリル 30〜 70重量％、ハロゲン含有ビニル単量体もしくはハ口ゲン含有ビニリデン単量体の少なくとも 1 種 70〜30重量％、およびこれらと共重合可能なビニル単量体もしくはビニリデン単量体の少なくとも 1種 0~ 1 0重量％よりなる共重合体からなる含ハロゲン繊維である請求項 1記載の難燃性布帛。

3. 前記ハロゲン含有繊維（A) と前記ポリビニルアルコール系繊維（B) とを混ぜ合わせた紡績糸と、前記ポリエステル繊維（C) からなる紡績糸とを複合してなる請求項 1または請求項 2記載の難燃性布帛。