JPH01110393A - 防炎ふとん - 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】 〔発明の利用分野〕 本発明はふとん、特に防炎機能の優れた、また耐熱性に
も優れたふとんに関する。

〔従来の技術〕

従来、ふとんは天然繊維、化学繊維、合成繊維を用いて
作成されていた。天然繊維、化学繊維を用いたものは、
嵩高性が低く、圧縮疲労耐久性（いわゆる「耐へたシ」
）に劣るという欠点を有していたため、近年では合成繊
維または合成繊維と天然繊維との混綿を用いたふとんが
主流を占めるようになっている。しかしながら、合成繊
維より成るふとんも、嵩高性、圧縮疲労耐久性は天然繊
維より成るふとんに比して大巾に向上したものの、防炎
性、を有するふとんとして使用するには耐熱性、耐炎性
が劣るものであった。例えば、たばこの火がふとんの表
または中に入った時や火災で火延焼してくれば、ふとん
自体が燃焼して使用不可となる危険性を有していた。

火炎に対する抵抗性を与える天然繊維に後加工を行うか
、化学繊維あるいは合成繊維にいわゆる防炎剤を混入す
るか、防爽後加工を行い繊維を難燃化する方法があるが
、この方式を用いてもふとんに火炎が直接触れると徐々
に燃焼して炭化するし、また難燃化した繊維はその融点
が上るわけではないので溶融も同時に起り、問題解決の
手段とはならないものであった。

〔発明が解決しようとする問題点〕 本発明は従来のふとんが有している上記欠点を゛改良し
、より安全なふとんを作成せんとするものである。即ち
、耐熱性、耐炎性にすぐれ、燃焼速度が非常におそく火
炎が接してもよ）長時間使用可能な防炎ふとんを得んと
するものである。

〔問題点を解決するための手段〕

すなわち本発明は、Ｔｍ上３５０℃、Ｔｍ−Ｔｅｘ≧３
０℃、Ｘｃ≧１０％、ＤＥ≧１０チ、Ｄｓｒ（Ｔｍ）５
１５％、リアミド繊維を中入綿または側布として使用す
ることにより、従来のふとんに比してきわめて防炎性の
高いふとんを得ることが出来ることを見出したものであ
る。

な２、本発明での芳香族ポリアミド繊維の特性値および
物性値はそれぞれ以下に記す測定機、測定条件で得られ
た数値を表わす。

Ｔｍ：融点（℃）；パーキンエルマー社■製ＤＳｃ−２
ｃにより約１０■の試料をＡＪ製試料皿に入れ窒素ガス
気流中（３０Ｒ１／ｍｉｎ　）で毎分１０℃で室温から
所定温度までのＤＳＣ曲線を得、その吸熱ピーク温度を
Ｔｍとする。

Ｔｅｘ　二発熱開始温度（℃）；パーキンエルマー社■
製ＤＳＣ−２Ｃにより約１０■の試料をＡＪ製試料皿に
入れ空気気流中（３ＱｍＪ／ｍ１ｎ）で毎分１０℃で室
温から所定温度までのＤＳＣ曲線を得、その発熱開始温
度をＴｅｘとする。

結晶化度：Ｘｃ（％）；理学電機■製回転対陰極超高強
力Ｘ線発生装置ＲＡＤ−ｒＡ　（４０ＫＶ１００ｍＡ、
　ＣｕＫ２線）を使用し、Ｘ線ビームに垂直な面内で試
料を回転させながら回折角２θ＝５°〜３５０の範囲の
Ｘ線回折強度曲線を得、次に回折曲線を結晶領域（Ａｃ
）と非晶領域（Ａａ）に分離、次式より算出した値Ｘｃ
を結晶化度とする。

Ｃ ＤＥ：繊維の伸度（％）；インストロン引張り試験機を
用い試料長１０口、引張速度５０／分、初荷重０．０５
り／ｄの条件下で引張試験を行なって求めた。

Ｄｓｒ　：乾熱収縮率（％）；繊維材料に０．Ｉｆ／ｄ
の加重をかけ厚長１０を測定した後、所定温度の熱風乾
燥機中で１０分間フリーで処理し、その後３０分後に再
び０．Ｉ　Ｓ’　／　ｉｉの加重をかけて試料長！１を
測定し、次式によって乾熱収縮率ＤＳＲを求めた。

１ｏ　−ｌｘ Ｄ　Ｓ　Ｒ＝　−Ｘ　１００チ Ｏ Ｄｓｒ（Ｔｍ）は融点に２ける乾熱収縮率であシ、Ｄｓ
ｒ（Ｔｍ＋５５°Ｃ）は、融点＋５５℃における乾熱収
縮率である。

本発明で用いる芳香族ポリアミド繊維は、前記特性値お
よび物性値を有していることが必要である。これてつい
て説明する。

Ｔｍ（融点）が３５０℃以上で：ｌ＞１）、Ｔｍに対し
てＴｅｘ　（発熱開始温度）が３０℃以上低（Ｘｃ（結
晶化度）が１０％以上であるときに融点以上の高温にお
いても形態安定性に優れた繊維となる。

これは換言すればＴｍ≧３５０’Ｃで且つＸｃ≧１０％
である場合においても、Ｔｍ−Ｔｅｘが３０℃以上とＴ
ｍ　−Ｔｅｘが３０℃未満の繊維を比較すると前者すな
わちＴｅｘ　（熱分解開始温度）がＴｍ　（融点）よ９
３０℃以上低い方が後者すなわちＴｅｘがＴｍ　よ９３
０℃未満にあるものよりその繊維のＴｍ（融点）以上の
高温における形態安定性がよいという事である。これは
−尻下合理のように考えられるが全く意外にも、実際に
はＴｅｘのより低い方が良好な形態安定性を示すのであ
る。

これについての正確な理由はよく分らないが、Ｔｍ≧３
５０℃、ＸＣ≧１０チであってかツＴｅｘがＴｍに対し
て３０℃以上低い芳香族ポリアミド繊維では比較的低い
Ｔｅｘから熱分解が始まるのでそれは緩やかにかつ非晶
領域を中心に起シその際、結晶領域では微結晶が溶融す
る事なく存在するため、熱による非晶領域の配向分子鎖
の配向緩和とともに生じる熱収縮に対して微結晶が分子
鎖の拘束点として作用するため、収縮が抑えられつつ、
同時に進行する熱分解反応に伴ない分子鎖間に一種の架
橋が起き、３次元構造が形成されるため融点以上でも形
態安定性が良好になると考えられる。

それに対してＴｍ≧３５０℃、ｘｃ≧１０％であっても
ＴｅｘがＴｍに対して３０℃未満でしか低くない時には
充分な分子間の架橋による３次元構造が形成されるまえ
に熱溶融が生じるので、熱収縮や繊維間での融着が犬き
くなシ形態安定性不良となったものと考えられる。

このためＴｍ　−Ｔｅｘの範囲はＴｍ　−Ｔｅｘ２３０
℃でなければならず、好ましくはＴｍ　−Ｔｅｘ≧５０
℃さらに好ましくはＴｍ　−Ｔｅｘ≧７０℃である。

また、Ｔｍ以上では他の繊維物性が帝る程度低下するの
で、一般の合成繊維よ９２００℃以上も高い温度でも実
用可能な耐熱性繊維であるためには、Ｔｍ≧３５０℃で
なければならず、好ましくはＴｍ≧４００℃以上、さら
に好ましくはＴｍ５４２０℃以上である。

また、Ｔｍ≧３５０℃、Ｔｍ　−Ｔｅｘ２３０℃であっ
てもＸｃ（１０％と結晶性が小さい場合、微結晶による
分子鎖移動に対する拘束作用がほとんどないため、Ｔｍ
よりはるか低温のガラス転移点あたシから急激に熱収縮
を増大して形態安定性は不良となる。

これらの理由からＸｃ≧１０％である事が必要でおいて
既存の有機合成繊維と同様な利用がされるためには、良
好なしなやかさ、加工性を有すると共に染色性が必須の
条件となる。このためには強度と伸度のバランス、とシ
わけ伸度が充分にあることが大事でＤＥ（繊維伸度）≧
１０％でなければならない。好ましくはＤＥ）１５％、
さらに好ましくはＤＥ＞２０％である。またさらに高温
における形態安定性をさらに高める態様としては繊維が
足しなければならない。

Ｄｓｒ（Ｔｍ）が１５％を越える場合には融点において
乾熱収縮がすでに大きく形態安定性が良好とはいえない
。Ｄｓｒ（Ｔｍ）≦１５チであっても激に熱収縮が増大
するため、本発明の目的に対しのように融点＋５５℃と
いう融点よりかなり高温でも熱収縮が充分に小さい事が
重要である。

このような特定の物性値で表わされる芳香族ポリアミド
繊維は、例えばアミド結合の窒素原子および／または炭
素原子に直結するフェニレン基のオルソ位に炭素原子ｌ
から４の低級アルキル基、あるいはアミン基、スルホン
基、カルボキシル基、水酸基等から選ばれた官能基、ま
たは、ハロゲン原子を有する芳香族ポリアミドより製造
された繊維である。芳香族ポリアミドのフェニル基のオ
ルソ祉に存在する置換基としては繊維の物性値を満足す
るものであれば、いかなるものであっても良いが、好ま
しくは前記に記述のものが良い。さらに好ましくは炭素
原子１から４の低級アルキル基のものである。

このような芳香族ポリアミド並びにその繊維の製造は、
特には限定されないが、例えば特開昭６１−１９２７１
４号公報に記載の方法によれば、トリレン−２，４−ジ
イソシアネートとテレフタル酸とを原料とし、Ｎ、Ｎ’
−ジメチルエチレンウレアを溶媒とし、アルカリ金属化
合物を触媒として１００℃以上の温度で加熱重縮合して
、ポリ（４−メチル−１，３−）ユニしンテレ７タルア
ミド）が得られる。この重合溶液はそのまま、または場
合によっては濃縮して紡糸原液として使用される。繊維
の製造法は、例えば、上記紡糸原液を、原液温度を２０
〜１５０℃、好ましくは４０〜１００℃に保持して、金
属塩、例えばＣａα２、Ｚｎα２、Ｌｉα２　、　Ｌｉ
Ｂｒ等を１０〜５０重量％含有した温度３０〜沸点温度
、好ましくは５０〜１００℃の水溶液中に湿式紡糸し、
ついで、凝固浴とほぼ同一の組成の水性溶液浴中で１．
１〜５倍の湿熱延伸を行ない、次に５０〜１００℃熱水
中で水洗を充分に行なった後、１００〜２００℃で熱風
乾燥し、つづいて３−００３〜４５０℃の空気中または
不活性ガス浴中で１、１〜５倍の乾熱延伸熱処理を行な
う事によって製造される。

本発明による防炎ふとんは、中入綿または側布の布帛が
前述ＯＴｍ≧３５０℃、Ｔｍ−Ｔｅｘ≧３０℃、Ｘｃ≧
１０％、ＤＥ≧１０％、Ｄｓｒ（Ｔｍ）≦１５％、ポリ
アミド繊維１００％で構成されているものはもちろん、
必要に応じて他の繊維と混合して用いても良い。すなわ
ち、中入綿として使用する時、より嵩高性を要求される
時、合成繊維、たとえば中空断面を有するポリエステル
を混綿することによりこの目的が達成される。しかし芳
香族ポリアミド繊維が５０％以下になると防炎機能が低
下し、目的とする防炎ふとんが得られない。またふとん
側地の布帛として使用する時、その形態安定性や風合等
をより良くするため、合成繊維や天然繊維よりなる紡績
糸を交編織した側地が考えられる。

しかしこの場合も芳香族ポリアミド繊維よりなる糸の混
率が５０％以下になると防炎機能の低下が認められる。

本発明の防炎ふとんは、上記の特定の芳香族ポリアミド
繊維を中入綿または側地の布帛として用いることを特徴
とするものであシ、その構造は通常のふとんと同様であ
る。第１図π本発明の防炎ふとんの例を示すが、図中、
１は本発明で規定する特定の芳香族ポリアミド繊維を中
入綿メして使用したものであシ、２または３は本発明で
規定する特定の芳香族ポリアミド繊維からなる側地であ
る０ 〈実施例〉 次に本発明の態様を実施例をもって具体的【説明するが
、本発明はこれら記載例によって限定されるものではな
い。

実施例１ 芳香族ポリアミドの製造 攪拌機、温度計、コンデンサー、滴下ロート、窒素導入
管を備えた３Ｅ容量のセパラブルフラスコ中にテレフタ
ル酸１６６、Ｏり（０，９９９１モル）、テレフタル酸
モノカリウム塩２．０３８り、無水Ｎ、Ｎ’−ジメチル
エチレンウレア１６００ｍ１を窒素雰囲気下に装入し、
油浴上で攪拌しながら２００℃に加熱する。内容物を２
００℃に維持しながらトリレン−２，４−ジイソシアネ
ート１７４．（１（０，９９９１モル）を無水Ｎ、Ｎ’
−ジメチルエチレンウレア１６０ｍ／に溶解した溶液を
滴下ロートよ９４時間にわたって滴下し、その後さらに
１時間反応を継続した後に加熱を止め、室温まで冷却し
た。反応液の一部をとシ強攪拌水中に投入して白色ポリ
マーを沈、殴すせ、更に多量の水で洗浄した後１５０℃
で約３時間減圧乾燥して得たポリマーの対数粘度（９５
％Ｈ２ＳＯ４０，１％、３０℃）は２．２であった。ま
た重合液のポリマー濃度は約１１．０重量％で、この溶
液の粘度は４２０ポイズ（Ｂ型粘度計；５０℃）であっ
た。また得られたポリマーはＩ’Ｒスペクトル、ＮＭＲ
スペクトルによりボリ（４−メチル−１，３−）ユニし
ンテレフタルアミド）であることを確認した。

上記重合液を５０℃で減圧脱泡して気泡を含まぬ紡糸原
液を調整する。ついで５０℃に保ったまま孔径０．１１
ｍ、孔数６００（６孔は円形）のノズルから８０℃に維
持されたＣａα２４０チを含む水性凝固浴中へ５４．５
ｆ／分で吐出する。ノズルより吐出された糸状は凝固浴
を通した後凝固浴と同一組成の浴中で湿熱延伸を約１．
６倍で行ない、さらに８０℃温水からなる水洗浴で充分
に水洗洗浄し、つづいて油剤付与し１５０℃の熱風槽を
通して乾燥を行ない湿熱延伸済紡糸原糸を得る。

紡糸原糸はだ円形断面であるが均質なもので、２９００
デニール／６００フイラメントであった。

次にこの紡糸原糸を４３０℃に保たれた、窒素気流中空
乾熱延伸機によって乾熱延伸を延伸倍率約２．４倍で行
なうことによって本発明のポリ（４−、’チルー１．３
−）ユニレンテレフタルアミト）繊維を製造した。

得られた繊維の物性値は単糸デニール＝２、強度＝　ｓ
、　ｓ　ｆ／ｄｒ、伸度＝　２５．４９６、ヤング率＝
８８ｆ／ｄ％Ｔｍ＝　４２５℃、Ｔｅｘ＝３３０℃、Ｔ
ｍ−Ｔｅｘ＝９５℃、Ｘｃ　＝　２４％、Ｄｓｒ（Ｔｍ
）＝Ｄｓｒ　（４２５℃）であシ、良好な一般繊維物性
と融点以上の高温における優れた形態安定性を数値的に
示しているのが分る。

この繊維（２ｄｒＸ５１ｍ）を用いて通常のスフ紡績法
により綿番手４０”／１の紡績糸を紡出した。

この紡績糸を用いて第１表に示すふとん側地用の織物を
作った。

上記２ｄｒのポリアミド繊維はふとんの中入綿として使
用しうるものであるが、本実施例において使用する中入
綿用の芳香族ポリアミド繊維としては、次のものを使用
した。

ふとん中入綿用芳香族ポリアミド繊維の製造上記芳香族
ポリアミドの製造と同様にして、芳香族ポリアミドを作
製した後、上記重合液を５０℃で減圧脱泡して気泡を含
まぬ紡糸原液を調整する。ついで５０℃に保ったまま孔
径０．２０ｍｍ、孔数２００（６孔は円形）のノズルか
ら８０°Ｃに維持されたＣａα２４０％を含む水性凝固
浴中へ５４．５２／分で吐出する。ノズルより吐出され
た糸状は凝固浴を通した後凝固浴と同一組成の浴中で湿
熱延伸を約１．６倍で行ない、さらに８０℃温水からな
る水洗浴で充分に水洗洗浄し、つづいて油剤付与し１５
０℃の熱風槽を通して乾燥を行ない湿熱延伸済紡糸原糸
を得る。

紡糸原糸はだ円形断面であるが均質なもので、２９００
デニール／２００フイラメントであった。

次にこの紡糸原糸を４３０℃に保たれた、窒素気流中空
乾熱延伸機によって乾熱延伸を延伸倍率約２．４倍で行
なうことによって本発明のポリ（４−メチル−１，３−
）ユニレンテレフタルアミド）繊維を製造した。

得られた繊維の物性値は単糸デニール＝６、強度＝４．
２ｔ／ｄｒ１伸度＝２８．１％、Ｔｍ＝　４２５℃、Ｔ
ｅｘ　＝３３０℃、Ｔｍ　−Ｔｅｘ　＝　９５℃、Ｘｃ
＝１８％、Ｄｓｒ（Ｔｍ）　＝Ｄｓｒ　（４２５℃）＝
１２％、である。側地布帛用の芳香族ポリアミド繊維と
同様、良好な一般繊維物性と融点以上の高温における優
れた形態安定性を数値的に示している。

上記によって得た芳香族ポリアミド繊維からなる布帛を
側地（表地および裏地）とし、該側地に上記によって得
た芳香族ポリアミド繊維を中入綿として充填し、次いで
とじ糸でとじてふとんを得た。使用側地および使用中入
綿について第１表に示した。

得られたふとんの防炎性能の評価は「消防予第６９号」
に記載の「防炎製品の性能試験基準」に準拠して実施し
た。評価結果を第２表に示した。

以下余白 第　　　２　　　表 ＊判定：○は基準に合格を示す ×は　〃　不合格　〃 ＊「ふとん製品」の判定は測定値が合格でも、「ふとん
側地」又は「ふとんゎた」の防炎性不合格の場合、不合
格と判定される。

〈発明の効果〉 本発明のふとんは、防炎性にきわめてすぐれたものであ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の防炎ふとんの一部切欠部を有する斜
視図の１例である。図中、１は本発明で規定する特定の
芳香族ポリアミド繊維からなるふとん綿、２は本発明で
規定する特定の芳香族ポリアミド繊維からの平織表地、
３は本発明で規定する特定の芳香族俄維からなる平織裏
地、４はとじ糸を示す。 特許出願人　　　株式会社　り　ラ　し三井東圧化学株
式会社

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、次式を満足する特性を有する芳香族ポリアミド繊維
   を中入綿または側地として用いてなる防炎ふとん。 Ｔｍ≧３５０℃ Ｔｍ−Ｔｅｘ≧３０℃ Ｘｃ≧１０％ ＤＥ≧１０％ Ｄｓｒ（Ｔｍ）≦１５％ Ｄｓｒ（Ｔｍ＋５５℃）／Ｄｓｒ（Ｔｍ）≦３（ここで
   Ｔｍは融点（℃）、Ｔｅｘは発熱開始温度（℃）、Ｘｃ
   は結晶化度（％）、ＤＥは伸度（％）、Ｄｓｒ（Ｔｍ）
   は融点Ｔｍにおける乾熱収縮率（％）、Ｄｓｒ（Ｔｍ＋
   ５５℃）は融点＋５５℃における乾熱収縮率（％）を表
   わす。） ２、芳香族ポリアミド繊維が、アミド結合の窒素原子お
   よび／または炭素原子に直結するフェニレン基のオルソ
   位に炭素原子１から４の低級アルキル基、あるいはアミ
   ノ基、スルホン基、カルボキシル基、水酸基から選ばれ
   た官能基、またはハロゲン原子を有する芳香族ポリアミ
   ドより製造されたものであることを特徴とする特許請求
   の範囲第１項に記載の防炎ふとん。 ３、芳香族ポリアミド繊維を５０％以上含む中入綿とし
   て使用し、芳香族ポリアミド繊維が５０％以上よりなる
   布帛をふとん側地として使用した特許請求の範囲第１項
   または第２項に記載の防炎ふとん。