JPH03126749A - 難燃性組成物 - 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】 〈産業上の利用分野〉 １− 本発明は、ポリビニルアルコール（以下、単ニＰＶＡと
記載することがある）とポリ塩化ビニル（以下、単Ｋ　
Ｐ　Ｖ　＜：、と記載することがある）を主な構成ポリ
マーとし、これに特殊な添加剤を特定な量で加えた高難
燃性組成物を提案するものである。

かかる高難燃性組成物から公知の混合紡糸により得られ
る繊維は高度の難燃性を有し、筐た事実上、難燃性がな
い他繊維素材との混紡、交撚訃よび交織等により、複合
化しても高度の難燃性を保持するため、難燃性の要求さ
れる各ｓＩ／）インテリア製品１作業服、天幕地他に利
用可能である。

〈従来の技術〉 ＰＶＡとＰｖＣを主な構成ポリマーとし、これを紡糸し
た繊維は難燃ビニロンやポリフラール系繊維とし、て公
知である〇 ここで、構成ポリマーのみより得られる繊維の難燃性は
、ＰＶＣの比率を極めて高率にすればある程度の難燃性
を有する繊維となり得るが、紡糸性が不良であったり、
あるいは無題、吸湿性に代２ 表される繊維物性が全く実用に供し得ないものとなる。

この様な問題を解決するにはＰｖＣ比率をより低率にし
、難燃性を確保する必要があり、その従来技術はメタス
ズ酸、酸化スズに代表される無機系スズ薬剤がポリマー
の発火温度低下の比較的低温領域でＰｖＣの脱塩酸を促
進し２．捷りこの塩酸および塩酸とスズの反応物である
塩化スズがＰＶＡの脱水を促進させ１Ｍ果として、両ポ
リマーの炭化を促進させ、難燃性を確保しているのが現
状である。

かかる従来技術によって得られる難燃性繊維は高度な難
燃性が得られにくいことおよびこの繊維素材と事実上米
難燃の繊維素材を混紡、交撚および交織等により併用し
た繊維素材とすると、その難燃性は著しく低下する欠点
を有している。

この高度な難燃性が得られにくいのは、スズ系薬剤にょ
るＰＶＣ，ＰＶＡ両ポリマーの比較的低温領域にふ・け
る炭化促進効果によるものを主体とする難燃効果である
ため、その炭化促進効果はス３− ズ系薬剤の添加率に影響し、当然添加率が大であるほど
好オしいが、紡糸性、繊維物性への悪影響のため添加率
は制約を受け、また繊維物性をある程度犠牲にしてもス
ズ系薬剤の添加率をさらに増加してもその効果の発現性
には限界があるためである。

筐た。事実上、未難燃繊維素材と併用した場合難燃が著
しく低下するのは従来技術の難燃化の主体が固相にあり
、基本的には他素材の事実上米難燃素材を混ぜると、そ
の混ぜた繊維材料に対する燃焼力の抑制効果の発現性に
乏しいためと考えられている。

〈発明が解決しようとする課題〉 本発明は、従来技術の問題点の解消を計ったもので、Ｐ
ＶＣの比率を高めなくても、また、繊維物性の悪影響の
ほとんどない添加剤量率でも、従来技術では達成し得な
かった高度な難燃性と、また、事実上の未難燃繊維素材
を混ぜてもＫＮ燃度の低下の少ないＰＶＡ／ＰＶＣ系の
難燃素材を提案するものである。

４− く課題を解決するための手段〉 すなわち１本発明は、ポリビニルアルコールとポリ塩化
ビニルを主な構成ポリマーとし、これにスズ化合物と五
酸化アンチモンが配合されて訃り。

かつ以下のｌａ）〜（ｄ） （ａ）　　ポリビニルアルコール／ポリ塩化ビニルの配
合重量比７＝　８５／１５〜３５／ｆｉ　５゜（ｂ）　
　スズ化合物と五酸化アンチモンの総配合量が全ポリマ
ー量に対して２〜１０重量優。

（Ｃ）スズ化合物／五酸化アンチモンの配合重量比が１
１５〜５／１１ （ｄ）　　スズ化合物および五酸化アンチモンの平均粒
子径が共に３μｍ以下 を全て満足していることを特徴とする難燃性組成物であ
る（但し、上記スズ化合物の配合ｆｋＦｉ酸化スズ（５
ｎ０２）換算の量である）。

ここで、本発明の最大の特長であるスズ化合物と五酸化
アンチモンをＰＶＡとＰｖＣを主構成とするポリマー中
に添加する理由はこの両者（酸化スズ水和物と五酸化ア
ンチモン）ｆ併用添加する＝５− ことにより、極めて顕著なポリマーの難燃化に対する相
乗効果が得られ、かつ、他の事実上、未難燃の繊維素材
を混ぜても、その難燃性の低下が少ないためである。

ここで、ＰＶＡ／ＰＶＣの重量比ｆ　８５／１５〜３５
／６５とＬｉのは、ＰＶＡが８５重ｉ％ｆｔ越ｊ＝ると
ＰｖＣの比率が極めて低率となり、スズ化合物、五酸化
アンチモンをいかに多量に配合しても。

繊維組成中の・・ロゲン（塩素）が少なすぎる結果とし
て、得られる難燃度は低いものとなるためであり、逆に
ＰＶＡが３５％未満の場合は、難燃性は良好で問題ない
が、強度等の繊維物性面で劣るためである。

スズ化合物と五酸化アンチモンの総配合量率が全ポリマ
ーに対し２重量多未滴である場合には。

難燃性の発現性に問題があす、！、た１０重量％を越え
る場合には難燃性における向上効果がそれほどないため
必要性がないこと、トよび繊維物性に対する悪影響が顕
著になるため好さしくない。

筐だ、スズ化合物／五酸化アンチモンの重鎗比に訃いて
、１１５〜５／１の範囲を外れると、両添加薬剤の難燃
化に対する相乗効果が不充分となり。

結果として難燃性に問題を生じるため好ましくない。な
か上記スズ化合物に関しての配合量、すなわち五酸化ア
ンチモンとの総配合量および五酸化アンチモンとの配合
量比に関してＦｉ酸化スズ（Ｓｎ０２）で換算した値で
ある。

さらに、スズ化合物と五酸化アンチモンの平均粒子径は
、難燃性、繊維物性および紡糸性に影響を与え、共に３
μｍを越える粒子径の場合は、好ましくない。本発明で
言う平均粒子径とはメジアン径を意味している。

本発明に訃いて、アンチモン化合物として五酸化アンチ
モンが用いられるがこの理由は代表的な酸化アンチモン
である三酸化アンチモンは、とくにアルカリ性溶液に溶
解する特性があり、アルカリ浴を紡糸浴とする場合ある
いは本発明の難燃繊維を綿等と混紡［、た布帛等に対し
、マーセライズ加工等の濃厚アルカリ浴で処理する際溶
出し、難燃性が低下することとなるのに対し、五酸化ア
ン＝７− チモンはかかるアルカリに対し溶出しないことより好筐
しいものである。

本発明においてＰＶＡおよびＰｖＣポリマーとは事実上
はぼ完全なホモ・ポリマーであっても。

あるいはビニルアルコール単位あるいは塩化ビニル単位
を分子中に８５モル嘩以上含有した共重合体であっても
よく、さらにＰＶＡ、ＰＶＣ以外の第３戒分のポリマー
を全ポリマー成分に対し、１０重量φを越えない範囲で
添加してもよい。

本発明の特長であるスズ化合物とは、■シよび■価のス
ズ化合物１例えば、酸化スズ、メタスズ酸等を意味し、
五酸化アンチモンは７価のアンチモンの酸化物すなわち
５ｔｙ２０ｓを意味し、また１本発明のスズ化合物訃よ
び五酸化アンチモンには、その水和物も含まれる。なお
、不発明のポリマー成分に対する添加率２〜１０重′Ｉ
ｋｔｓには水和物を除外した無水和物に換算したものを
意味する。

〈作用〉 不発明によるＰＶＡ／ＰＶＣ系繊維は従来枝繊維ものに
比較し、卓越した難燃度を確保し、かつ。

８− 事賃上未離燃の酸素指数値２５以下の繊維素材。

例えば綿、レーヨン等を本発明の繊維素材と混紡等によ
り混ぜ合せて布帛等の製品を作ってもその難燃性の低下
の少ない良好な雛燃性金保持する特性を有している。

これらの作用機構は必らずしも明解ではないが、スズ系
化合物の卓越した固相に訃けるポリマーの炭化促進作用
と五酸化アンチモンによる気相における活性ラジカル捕
捉作用が共にバランスよく働き、結果どじで本発明の繊
維が上記のｆｆｉた性能を呈したと考えられる。

なお本発明の組成物には必要によね、他の有礪・無機物
質が添加されていてもよい。

実施例１ 平均重合度１７００、鹸化度９８．２％のＰＶＡに、重
合［１０００のＰＶＡエマルジョン、平均粒子径０．８
μｍの酸化スズ、及び平均粒子径（１，０３１ｔｍ　　
の五酸化アンチモンゾルをそれぞｆ’　％’ｈ　１１Ｇ
の組成になるように添加し、た紡糸原？１つ、を、２０
９／ｌの水酸化ナトリウムと３５０９／ｌの硫酸ナトリ
ウムを９ 含む温度４０℃の凝固浴の中へ、孔径０．０８■。

孔数６０００の口金を通して押し出して、糸条形成した
後、１００　ｔ７＃の硫酸と３００　ｆ／ｌの硫酸ナト
リウムを含む温度３５℃の処理浴を通して中和し、水洗
、乾燥を経た後、総延伸倍率が１０倍になるように乾熱
延伸を行なった。この延伸済みの繊維に油剤処理及び機
械捲縮を付与した後、３８■に切断して原綿を得た。こ
の原綿からホームスパンにより糸を形成してニット地を
作成して酸素指数値を評価した。筐た形成した繊維の物
性はファイバー強伸度を測定して評価した。

以下余白 １０ 第 １ 表 ＊ｌ　： ＪＩＳＫ７２０１に準じ酸素指数値測定した。

実施例２ 実施例１と同一のＰＶＡ、ＰＶＣを用い第２表に示す粒
子径の異なる酸化スズと五酸化アンチモンを配合した組
成とし、実施例１と間−条件によう繊維を形成し、その
ファイバー強度、酸素指数値を実施例１と同様測定した
。

な＞ＰＶＡ／ＰＶＣ３量比ｉ’ｔ６０／４０、メタスズ
酸と五酸化アンチモンの配合率はＰＶＡ、ＰＶＣポリマ
ー計に対し、それぞれ３％／ポリマーとした。

第　　　２　　　表 ＊１：　○：操業的な長時間紡糸でも問題なし△：短時
間の紡糸しか不可 ×：はとんど紡糸はできない 実施例３ 実施例ｌｌ７）第１表、拓３と漸も（本発明例と従来技
術９１１　）により生産した３８闘力ツト品をエジプト
綿と混紡、スフ紡績法により、綿が３０重童優となる２
０番手の糸を紡出した。

この糸を双糸に撚糸、平織組織で打込密度経方向５３本
／ｉｎ、緯方向４２不／ｉｎの１８０　ｆ／ｄの基布を
製織した。

この基布について、ＪＩＳ　Ｋ７２０１法による酸素指
数値（ＬＯＩ）ＴｈよびＪＩＳ　Ｌ−１０９１Ａ　−１
法による防炎性テストを実施し、第３表の結果を得たＯ 第　　　３　　　表

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 ポリビニルアルコールとポリ塩化ビニルを主な構成ポリ
   マーとし、これにスズ化合物と五酸化アンチモンが配合
   されており、かつ以下の（ａ）〜（ｄ） （ａ）ポリビニルアルコール／ポリ塩化ビニルの配合重
   量比＝８５／１５〜３５／６５、（ｂ）スズ化合物と五
   酸化アンチモンの総配合量が全ポリマー量に対して２〜
   １０重量％、 （ｃ）スズ化合物／五酸化アンチモンの配合重量比が１
   ／５〜５／１、 （ｄ）スズ化合物および五酸化アンチモンの平均粒子径
   が共に３μｍ以下 を全て満足していることを特徴とする難燃性組成物（但
   し、上記スズ化合物の配合量は酸化スズ換算の量である
   ）。