JPH05179543A - 難燃性繊維構造物 - Google Patents

難燃性繊維構造物

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JPH05179543A
JPH05179543A JP3059331A JP5933191A JPH05179543A JP H05179543 A JPH05179543 A JP H05179543A JP 3059331 A JP3059331 A JP 3059331A JP 5933191 A JP5933191 A JP 5933191A JP H05179543 A JPH05179543 A JP H05179543A
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JP
Japan
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flame
retardant
polyester
fiber
phosphorus
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JP3059331A
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English (en)
Inventor
Hideo Isoda
英夫 磯田
Yoshihiro Amagi
義弘 天城
Kenji Tanaka
健司 田中
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Toyobo Co Ltd
Original Assignee
Toyobo Co Ltd
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 快適性、安全性に優れた車両用クッション
に好適な難燃性繊維構造物を得る。 【構成】 リン含有の難燃性ポリエステル系繊維を1
0重量%以上含み、リン含有量の平均値が300ppm
以上で、バラツキが少なく、毒性指数が6以下の難燃性
繊維構造物。 【効果】 蒸れや腰の疲れも無く、難燃性に優れ、毒
性指数の低い車両用クッションに好適な難燃性繊維構造
物が得られる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、車両用クッション材、
断熱材等に適した難燃性繊維構造物に関し、更に詳しく
は、快適性と安全性に特に優れた車両用クッション材に
適した難燃性繊維構造物に関する。
【0002】
【従来の技術】車両用クッション材は、耐久性と価格の
安さからポリウレタンが主流であるが、透湿、透水性に
劣り、蒸れるため極めて不快な素材であった。又、燃え
やすく燃焼ガスは、シアンガス、一酸化炭素ガスなどの
有毒ガスを多く発生するため車両火災時には中毒死の原
因になっている。この為、難燃化処理が施されている
が、難燃剤がハロゲン系のため燃え難くはなるが、燃え
出すと塩化水素などの有毒ガスを更に発生し、より危険
なものになっているのが実情である。また、ポリエステ
ル系繊維にウレタンを含浸させたクッション材も提案さ
れているが、有毒ガスの発生から好ましいものではな
い。ウレタンフォ−ムに替わる発泡フォ−ムを用いる技
術も提案されているが(特開平2−124947号公
報)、この技術は、ナイロン、スチレン等の多量の危険
な有毒ガス発生源の例示があり、好ましいものではな
い。このように、従来の車両用クッション材は、安全性
の観点からの配慮に欠けているものがある。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記欠点を
解決し、透湿透水性に優れ蒸れにくく、難燃機能を有
し、燃焼時に有毒ガスの発生が少ない安全性の高い車両
用クッション材に好適な難燃性構造物を提供することで
ある。
【0004】
【課題を解決するための手段】本発明は、かかる課題を
解決するために次の手段を採る。すなわち、本発明は、
リン含有エステル形成性化合物を共重合またはリン含有
難燃剤を含有してなる難燃ポリエステル繊維を少なくと
も10%以上配合されたポリエステル系繊維の集合体か
らなり、該ポリエステル系繊維が接着成分で部分的に接
着されてなる繊維構造物であって、該繊維構造物のリン
含有量の平均値(Σx/n)とバラツキ{(σn-1 )/
(Σx/n)}が以下の関係を満足し、燃焼ガス毒性指
数が6以下であることを特徴とする難燃性繊維構造物で
ある。 (Σx/n)≧300(ppm) ・・・・(1) (σn-1 )/(Σx/n)≦9.524×10-5(Σx/n)−0.562 ・・・・(2)
【0005】以下に、本発明を詳細に説明する。本発明
でいうリン含有エステル形成性化合物を共重合またはリ
ン含有難燃剤を含有してなる難燃ポリエステル繊維と
は、ポリエチレンテレフタレ−ト(PET)、ポリブチ
レンテレフタレ−ト(PBT)、ポリイソフタレ−ト
(PEI)、ポリシクロヘキサンジメチレンテレフタレ
−ト(PCMT)、ポリエチレンナフタレ−ト(PE
N)等、及びそれらの共重合ポリエステルを主たる繰り
返し単位とするポリエステルに、リンを含有する難燃剤
を重縮合、混合成形、後加工等により導入または付与し
て得られる繊維状成形物を例示できる。しかし、リン含
有エステル形成性化合物を共重合させたものが好まし
く、例えば、特開昭51−82392号公報、特開昭5
5−7888号公報、特公昭55−41610号公報に
例示されたものが挙げられるが、特に下記の化1で示さ
れるカルボン酸を酸成分の一部として共重合したポリエ
ステルが耐熱性、ゲル化しにくい、耐光性の点から好ま
しい。
【0006】
【化1】
【0007】化1において、R1 、R2 は同じかまたは
異なる基で水素原子、(必要に応じハロゲン原子)また
は炭素数6以下の炭化水素基、R3 、R4 は同じかまた
は異なる基で水素原子、炭素数7以下の炭化水素基また
は−(R5 r Hで示される基を示す。またR5 はエチ
レン、プロピレンまたはブチレン基を、rは1〜10の
整数、l,mは0または1〜4の整数、nは0、1また
は2である。)その他、ポリエステルの製造時に使用し
て難燃性を改質するためのリン含有難燃剤としては、例
えば各種のリン酸エステル、亜リン酸エステル、ホスホ
ン酸エステル、(必要に応じハロゲン元素)を有する上
記リン酸エステル類、またはこれらのリン化合物から誘
導される重合物、もしくは必要に応じ下記の化2で示さ
れる化合物(但し、R6 ,R7 は水素または低級アルキ
ル基)をジオ−ル成分の全部または一部とする重合度6
以上のポリアリ−ルフォスフォネ−ト等があげられる。
【0008】
【化2】
【0009】なお、化2において、p、qは0または1
〜4の整数である。更に必要に応じ通常の未改質ポリエ
ステル繊維及びそれらの成形物を後加工することにより
リン含有難燃剤を含有させ難燃改質するための難燃剤と
しては、たとえばトリス(ジブロモプロピル)フォスフ
ェ−ト、トリス(ジクロロプロピル)フォスフェ−ト、
ポリブロム化トリフェニルフォスフェ−トのようなリン
酸エステル類トリフェニルフォスファイト、トリス
(2、4ジクロルフェニル)フォスファイト、トリス
(2、4ジブロモフェニル)フォスファイトのような亜
リン酸エステル類の他、ビニル・アルキルフォスフォネ
−ト、アリル・ハロアルキルフォスフォネ−ト等の有機
リン化合物があげられる。本発明の難燃性繊維構造物を
形成するリン含有エステル形成性化合物を共重合または
リン含有難燃剤を含有してなる難燃ポリエステル繊維
(以下難燃ポリエステル繊維と略す)中のリン含有量
は、通常500〜10000ppm程度が好ましい。特
に好ましくは、1000ppm以上5000ppm以下
である。
【0010】本発明の難燃性繊維構造物を形成する難燃
ポリエステル繊維の含有量は10%以上(重量比)であ
る。10%未満では、均一に難燃ポリエステル繊維が構
造物の中に分散していても難燃性を満たさない事がある
ので好ましくない。これは、熱融着成分である低融点組
成が溶融して、母材の一部を形成する未改質ポリエステ
ル繊維が溶融しない為、ロ−ソク効果を示すためと考え
られる。好ましい難燃性繊維構造物を形成する難燃ポリ
エステル繊維の含有量は20%以上(重量比)、より好
ましくは、35%(重量比)以上である。
【0011】本発明の難燃ポリエステル繊維を含有する
ポリエステル系繊維の集合体からなる難燃性繊維構造物
は、クッション材としての適度の弾力性と形態保持性を
付与するため構成するポリエステル系繊維の接点の一部
または全部が接着成分で部分的に接着される必要があ
る。接着成分とポリエステル系繊維との割合は、5〜5
0重量%:95〜50重量%が好ましい。接着成分が5
重量%未満では、弾力性及び形態保持性が低下するので
好ましくない。ポリエステル系繊維が接着剤または熱接
着繊維の接着成分により互いに接着されているが、接着
成分としては、有毒ガスの発生が少ないポリエステル系
のものが好ましく、母材ポリエステル系繊維の融点よ
り、少なくとも20〜160℃低い低融点ポリエステル
組成物を接着成分としたシ−ス・コア構造の熱接着繊維
がより好ましい。更には接着成分の融点が150〜22
0℃の融点のものをもちい、熱接着繊維の70℃での初
期引張り抵抗度が15g/デニール以上のものを用いる
と耐熱耐久性が向上するので特に好ましい。
【0012】本発明で言うポリエステル系繊維とは、ポ
リエチレンテレフタレ−ト(PET)、ポリブチレンテ
レフタレ−ト(PBT)、ポリイソフタレ−ト(PE
I)、ポリシクロヘキサンジメチレンテレフタレ−ト
(PCDT)、ポリエチレンナフタレ−ト(PEN)
等、及びそれらの共重合ポリエステルを主たる繰り返し
単位とするポリエステル及び必要に応じ各種改質剤、添
加剤、着色剤等を含有した繊維を例示できる。本発明に
は、従来公知のポリエステル繊維が使用できる。車両用
に好ましいポリエステル系繊維としては、嵩高と弾力性
向上ができる立体巻縮を有し、例えば巻縮数は10〜2
0山/in、巻縮度は、8〜30%のものが例示出来る。
適度の弾力性付与のため断面は、断面二次モ−メントを
高くして座屈応力を高くできる中空や異形断面で、デニ
−ルは、6〜150デニ−ル(嵩高さと硬さのバランス
で適当なデニ−ル設定が必要である。好ましくは、10
〜100デニ−ルで各種デニ−ルのものを混合して使え
る。)のものが例示できる。より好ましくは、耐熱耐久
性が70℃での初期引張り抵抗度が15g/デニール以
上のものが例示できる。有毒ガスの発生を抑えるために
は、ポリエステル系繊維を99%以上使用するのが好ま
しい。
【0013】本発明の難燃性繊維構造物は、下記の方法
により測定した該繊維構造物のリン含有量の平均値(Σ
x/n)とバラツキ{(σn-1 )/(Σx/n)}が以
下の関係 (Σx/n)≧300(ppm) ・・・・(1) (σn-1 )/(Σx/n)≦9.524×10-5(Σx/n)−0.562 ・・・・(2) を満足することが必要である。本発明の繊維構造物は、
リン含有量の平均値が300ppm未満では、鉄道車両
用の難燃性規格(運輸省式−電車の火災事故対策につい
て、A−A基準)に合格出来ないので好ましくない。ま
た、リン含有量の平均値が300ppm以上でもバラツ
キが9.524×10-5(Σx/n)−0.562を越
えると該難燃性規格に合格しないので好ましくない。こ
のことは、たとえ難燃性繊維を含有していても、充分に
マイグレ−トしていないとロ−ソク効果で部分的には、
炎が試験片の上端を越える事から、車両火災時には危険
な状態を引きおこす可能性を示唆するものであり本発明
を外れるものである。充分なマイグレ−トを満たすに
は、カ−ド開繊前、難燃ポリエステル繊維と他の繊維を
混打綿で良く混合させること、及び、カ−ドで分離しな
いデニ−ル、巻縮特性のものを選択する必要がある。好
ましい該繊維構造物のリン含有量の平均値(Σx/n)
とバラツキ{(σn-1 )/(Σx/n)}は、 (Σx/n)≧400(ppm) (σn-1 )/(Σx/n)≦1.190×10-4(Σx/n)−0.452 である。より好ましい該繊維構造物のリン含有量の平均
値(Σx/n)とバラツキ{(σn-1 )/(Σx/
n)}は、 (Σx/n)≧500(ppm) (σn-1 )/(Σx/n)≦1.429×10-4(Σx/n)−0.343 である。最も好ましくは、該ポリエステル繊維が100
%難燃ポリエステル繊維から構成されているものであ
る。
【0014】以下に本発明の該繊維構造物のリン含有量
の平均値(Σx/n)とバラツキ{(σn-1 )/(Σx
/n)}の測定法を示す。該繊維構造物の任意の部分の
4か所で各見掛け容積800ccを採取し、50cc毎
に16分割して、公知の重量法で個々のリン含有量(x
i 、単位ppm)を測定する。測定した値を下記の数1
の計算式で求める。
【0015】
【数1】
【0016】
【実施例】
実施例1 ポリエステルの酸成分として、化1で示されるカルボン
酸をリンとして約2500〜4000ppm共重合した
ポリエチレンテレフタレ−トを常法により得た。このポ
リマ−を282℃にてC型オリフィスより非対称冷却法
を用い断面異方性を付与した未延伸糸を紡糸し、次い
で、常法により延伸後、機械巻縮を付与し、トウ状でリ
ラックス熱処理により立体巻縮を発現させ、64mmに切
断し難燃性ポリエステル繊維ステ−プル(繊維A)を得
た。得られた繊維の特性を表1に示す。
【0017】
【表1】
【0018】極限粘度(IV)0.65と0.55のポ
リエチレンテレフタレ−トを285℃でC型オリフィス
より常法により紡糸し、次いで、常法により延伸し、機
械巻縮を付与後、64mmに切断し、165℃熱風でフリ
−処理し、母材となる立体巻縮を有する未改質ポリエス
テル繊維ステ−プル(繊維B)を作成した。得られた繊
維の特性を表2に示す。
【0019】
【表2】
【0020】酸成分としてテレフタ−ル酸(TPA)と
イソフタ−ル酸(IPA)の配合比を変更して、グリコ
−ル成分に、エチレングリコ−ルを用い、常法により、
融点が 115℃と198℃の接着成分となるポリエス
テルを作成した。このポリエステルをシ−ス成分とし、
ポリエチレンテレフタレ−トをコア成分(重量比50/
50)に、常法により熱接着性繊維(繊維C)を作成し
た。なお、延伸は、シ−ス成分の融点より10℃低い温
度で行い、51mmに切断した。得られた繊維の特性を表
3に示す。
【0021】
【表3】
【0022】得られた難燃ポリエステル繊維ステ−プ
ル、未改質ポリエステル繊維ステ−プル及び熱接着繊維
を各組成比を変更して数回混打綿し、ロ−ラ−カ−ドで
開繊、積層して目付け1200g/m2 のウエッブを作
成、見掛け密度0.05g/ccとなるように厚み調整
しつつ熱風で処理し、難燃性繊維構造物を作成した。比
較のため、一部の条件では、混打綿せずに、手で混合し
た綿を用いて同様にして繊維構造物を作成し、りん含有
量とばらつきの測定、難燃性の評価(試験基準の名称:
電車の火災事故対策について、規格番号:A−A基準、
評価:運輸省式の鉄道車両用材料の燃焼性規格で評
価)、座り心地の評価(バケットシ−ト状に切断成形し
た繊維構造物にポリエステルモケットの側地を掛け、1
時間で1分離れ、4時間後食事で30分離れ、以後1時
間毎に1分離れ8時間着用させ、蒸れと腰の疲れを官能
評価で ○:感じない、△:やや感じる、×:かなり感
じるで示す。)及び、燃焼ガスの毒性指数(JIS−K
−7217の方法で測定した各燃焼ガス量;単位mg/g,
を10分間吸入での致死量;単位mg/10l,で除した値の
積算値)を評価した。結果を表4〜5に示す。
【0023】
【表4】
【0024】
【表5】
【0025】表4から明らかなように、本発明の構成要
素を満足する No.D−1〜D−6は、難燃性、座り心地
良く蒸れない、燃焼ガスの毒性も低いものである。リン
含有量の平均値が満たないもの(D−7、D−9、D−
10)、リン含有量のばらつきが大きいもの(D−8)
は難燃性が不合格になる。また、熱接着成分を含まない
もの(D−11)は、弾力性が悪いため座り心地は悪
く、蒸れやすく、形態保持も悪い。
【0026】実施例2 接着剤−C3:酸成分としてテレフタ−ル酸(TP
A)、アジピン酸(AA)、トリメリット酸(TM
A)、グリコ−ル成分としてエチレングリコ−ル(E
G)、ネオペンチルグリコ−ル(NGP)を共重合させ
たポリエステルを溶剤に溶解させ10%溶液とし、つい
で、酸無水物を付加させ末端を多官能化させた。室温に
冷却後、多官能エポキシを添加、接着剤を作成した。接
着剤−C4:ナイロン10(NY10)を溶剤に溶解さ
せ10%溶液とし、ダイマ−酸を付加させ、室温に冷却
後、多官能エポキシを添加し接着剤を作成した。実施例
1の難燃ポリエステル繊維ステ−プル、未改質ポリエス
テル繊維ステ−プルを混打綿後カ−ドで開繊し、目付け
1200g/m2 のウエッブを作成し、接着剤に触媒を
添加後、ウエッブに含浸させ、風乾後熱風でキヤ−し繊
維構造物を作成、実施例1と同様の評価をした。結果を
表6に示す。比較のため市販の発泡ウレタンも同様の評
価を行った。
【0027】
【表6】
【0028】表6から明らかなごとく、ポリエステル系
の接着剤を使った本発明の構成要素を満足する No.D−
12は難燃性であり、座り心地良く蒸れない、燃焼ガス
の毒性も低いものである。しかしポリエステル系以外の
ものを使った(D−13)では、座り心地も劣り、燃焼
ガスも毒性の高いものとなる。難燃加工をしていない市
販のウレタンは、難燃性、座り心地、燃焼ガスも毒性も
悪いものであった。
【0029】
【発明の効果】このように、本発明の難燃性繊維構造物
は、疲れにくく、蒸れにくいなどの快適な着用感を有
し、難燃性であり、更に、燃焼ガスは毒性の低いなどの
安全性が良好なため鉄道や自動車等の車両用、船舶用、
航空機用などのクッション材、断熱内装材に特に好まし
いものである。更に、家具、ベッド用のクッション材、
建築資材としても有用なものである。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】リン含有エステル形成性化合物を共重合ま
    たはリン含有難燃剤を含有してなる難燃ポリエステル繊
    維を少なくとも10%以上配合されたポリエステル系繊
    維の集合体からなり、該ポリエステル系繊維が接着成分
    で部分的に接着されてなる繊維構造物であって、該繊維
    構造物のリン含有量の平均値(Σx/n)とバラツキ
    {(σn-1 )/(Σx/n)}が以下の関係を満足し、
    燃焼ガス毒性指数が6以下であることを特徴とする難燃
    性繊維構造物。 (Σx/n)≧300(ppm) ・・・・(1) (σn-1 )/(Σx/n)≦9.524×10-5(Σx/n)−0.562 ・・・・(2)
JP3059331A 1991-02-28 1991-02-28 難燃性繊維構造物 Pending JPH05179543A (ja)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2005059220A1 (ja) * 2003-12-17 2005-06-30 Toyo Boseki Kabushiki Kaisha 車両成形体形成用不織布およびその利用
JP2007284855A (ja) * 2006-04-14 2007-11-01 Hyosung Corp カーペット用3次元クリンプポリエチレンテレフタレートマルチフィラメント
JP2014152410A (ja) * 2013-02-06 2014-08-25 Nichias Corp 繊維質成形体および繊維質成形体の製造方法

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