JPH0611930B2 - 複合難燃繊維 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、難燃剤で高度に難燃強化したポリクラール繊
維と他の繊維とを混合した、風合や吸湿性などに優れ、
かつ難燃性を有する複合難燃繊維に関する。

［従来の技術］ 近年、インテリアのみならず衣料用繊維製品においても
難燃化が強く要望され、しかも難燃性以外の視感、風
合、吸湿性、耐洗濯性、耐久性などの性能に対する要望
も強まってきている。

従来より繊維の難燃化に関する研究は、モダアクリル系
繊維やポリクラール系繊維を中心に、ポリエステル系繊
維やビスコースレーヨン系繊維などの特定繊維の単独物
について行なわれており、１種の繊維の単独物では難燃
性能に優れたものもえられているが、消費者のますます
多様化し、高度化する要求には、ほとんどこたえられて
いないのが現状である。したがって、必然的に難燃性繊
維と他の繊維との混綿、混紡、交織などが必要となる
が、２種以上の異種の繊維を混合した複合繊維に対する
難燃化の研究は数が少ない。

たとえば、含燐ポリエステル繊維とアクリロニトリル系
繊維との混合による複合繊維（特公昭52-21612号公報）
や、スズ酸およびアンチモン酸含有ポリクラール繊維と
ポリエステル繊維、アクリル繊維、木綿などとの混合に
よる複合繊維（特開昭53-6617 号公報）が有効であると
の記載があるが、難燃性、風合、吸湿性などの点で充分
とはいいがたい。

［発明が解決しようとする問題点］ 本発明は消費者のますます多様化し、高度化する難燃
性、視感、風合、吸湿性、耐洗濯性、耐久性などに対す
る要求にこたえられる繊維がないという問題を解決する
ためになされたものである。

［問題点を解決するための手段］ 本発明者らは、かかる実情に鑑み鋭意検討を重ねた結
果、Sb化合物を多量に含有させ、高度に難燃性を付与し
たポリクラール繊維を、他の可燃性繊維と混合して複合
繊維にしたばあいに、従来の難燃性繊維と比べて難燃性
の低下の度合が極めて小さくなることを見出し、本発明
を完成するに至った。

すなわち本発明は、ハロゲン含有高分子／部分アセター
ル化ポリビニルアルコール（以下、部分アセタール化PV
Aという）が重量比で6/4〜4/6である重合体混合物に、
該重合体混合物に対し８〜50％（重量％、以下同様）の
Sb化合物を含有させた繊維85〜15部（重量部、以下同
様）と天然繊維および化学繊維よりなる群から選ばれた
少なくとも１種の15〜85部とから、総量が100部になる
ように複合したことを特徴とする複合難燃繊維に関する
ものであって、所望の難燃性を有し、視感、風合、吸湿
性、耐洗濯性、耐久性などの性能を満足させるものであ
る。

［実施例］ 本発明に用いるハロゲン含有高分子としては、たとえば
塩化ビニル、塩化ビニリデンなどのハロゲン含有モノマ
ーの単独重合体や共重合体、これらのハロゲン含有モノ
マーと共重合可能なモノマー、たとえばアクリロニトリ
ル、スチレン、酢酸ビニル、アクリル酸エステルなどと
の共重合体、またはハロゲン含有モノマーがPVA系ポリ
マーにグラフトしたかたちのグラフト重合体などがあげ
られるが、これらに限定されるものではない。これらハ
ロゲン含有高分子は単独で用いてもよく、混合して用い
てもよい。なおハロゲン含有高分子の塩素含有量は20％
以上であることが難燃性を保つ上で好ましい。

本発明に用いる部分アセタール化PVAにはとくに限定は
なく、通常の繊維の製造に使用される部分アセタール化
PVAが使用されうる。

本発明において、ハロゲン含有高分子／部分アセタール
化PVAが重量比で6/4〜4/6である重合体混合物（以下、
ハロゲン含有高分子／部分アセタール化PVA混合物とい
う）に、該ハロゲン含有高分子／部分アセタール化PVA
混合物に対し８〜50％のSb化合物を含有させた組成物か
ら製造された繊維（以下、Sb含有ポリクラール繊維とい
う）が使用される。

前記ハロゲン含有高分子／部分アセタール化PVA混合物
中におけるハロゲン含有高分子の割合が前記範囲より小
さくなると、目的とする高度な難燃性がえられなくな
り、また逆に部分アセタール化PVAの割合が前記範囲よ
り小さくなると、ハロゲン含有高分子の水性エマルジョ
ンと部分アセタール化PVA水溶液混合物よりなる紡糸原
液の安定性や紡糸性、あるいは強度や耐熱性などの一般
の繊維性能の低下などがおこり、好ましくない。

本発明に用いるSb化合物は難燃剤として用いられるもの
であり、その具体例としては酸化アンチモン（Sb₂O_３、
Sb₂O_４、Sb₂O_５など）、アンチモン酸、オキシ塩化アン
チモンなどの無機アンチモン化合物があげられるが、こ
れらに限定されるものではない。これらは単独で用いて
もよく、２種以上組合わせて用いてもよい。

ハロゲン含有高分子／部分アセタール化PVA混合物に対
するSb化合物の割合は８〜50％、好ましくは８〜40％で
ある。該量が８％未満では複合難燃繊維として必要な難
燃性をうるために、アンチモン含有ポリクラール繊維の
複合難燃繊維中における混合率を高める必要が生じ、複
合難燃繊維の難燃性以外の、たとえば視感、風合、吸湿
性、耐洗濯性、耐久性などの性能がえがたくなる。一
方、該量が50％をこえると、Sb含有ポリクラール繊維製
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、高度に難燃性を付与した繊維であるSb含有
ポリクラール繊維の製造面や品質面などで問題が生じ、
好ましくない。

本発明においてハロゲン含有高分子／部分アセタール化
PVA混合物に対する難燃剤の量は８〜50％であり、これ
に更に他の難燃剤を組合わせて用いてもよい。

前記Sb化合物と組合せて用いることのできる難燃剤とし
ては、たとえば酸化第２スズ、メタスズ酸、オキシハロ
ゲン化第１スズ、オキシハロゲン化第２スズ、水酸化第
１スズなどの無機スズ化合物、ヘキサブロモベンゼンな
どの芳香族ハロゲン化物、塩化パラフィンなどの脂肪族
ハロゲン化物、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燐化合物、ジブチルアミノホス
フェートなどの有機燐化合物、ポリ燐酸アンモニウムな
どの無機燐化合物などがあげられる。

本発明においては、Sb含有ポリクラール繊維15〜85部
と、天然繊維および化学繊維よりなる群から選ばれた少
なくとも１種の繊維85〜15部とから本発明の複合難燃繊
維100部が製造される。

本発明におけるSb含有ポリクラール繊維と天然繊維およ
び化学繊維よりなる群から選ばれた少なくとも１種の繊
維との使用割合は、最終製品に要求される難燃性、視
感、風合、吸湿性、耐洗濯性、耐久性などの性能により
決定されるものである。なおSb含有ポリクラール繊維を
製造するのに用いるハロゲン含有高分子の種類およびそ
の構成割合、難燃剤の種類および添加量、複合難燃繊維
中に混合される繊維の種類および組合せなどにより前記
使用割合が決められる。

前記Sb含有ポリクラール繊維が15部未満、すなわち混合
する天然繊維および化学繊維の割合が85部をこえる混合
割合では、難燃性に乏しい複合繊維となり、一方Sb含有
ポリクラール繊維が85部をこえ、混合する天然繊維や化
学繊維の割合が15部未満の混合割合では、難燃性に優れ
ているものの他の視感、風合、吸湿性、耐洗濯性、耐久
性などの性能が充分ではなく、いずれも好ましくない。

本発明の複合難燃繊維が優れた難燃性を有する理由は、
Sb含有ポリクラール繊維にガス型の難燃効果を有するSb
化合物が多量に混合されているため、火源に接したと
き、不燃性のハロゲン化水素、ハロゲン、ハロゲン化ア
ンチモンなどのガスを比較的低温で生成するとともに不
燃性の分解物が可燃性の繊維を被覆してしまうためと推
察される。

前記天然繊維の具体例としては、たとえば綿、麻などの
植物繊維や、羊毛、絹などの物繊維など、また化学繊維
の具体例としては、たとえばレーヨン繊維、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、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。これらの天然繊維や化学繊維は単独
でSb含有ポリクラール繊維と複合してもよく、２種以上
でSb含有ポリクラール繊維と複合してもよい。

本発明に用いるSb含有ポリクラール繊維は、無機金属化
合物などの難燃剤を多量に含むものであるが、製造に際
しては無機金属化合物などの難燃剤を振動ミルなどで充
分に粉砕し、粒径を２μｍ以下に揃えることにより、ノ
ズル詰まりや糸切れなどの紡糸上のトラブルを起こすこ
となく、通常の紡糸方法で製造することができる。また
必要に応じSb含有ポリクラール繊維のダル性や繊維表面
の平滑性を変えるために、コロイド状Sb微粉体やSbのコ
ロイド水溶液を紡糸原液に添加したり、あるいは水溶性
Sb化合物の水溶液をノズル直面の紡糸原液に配合したの
ち紡糸し、実質的に水不溶性のSb化合物の形で繊維中に
含有させたりしてもよい。

複合難燃繊維を製造する方法としては、単繊維の状態で
混練したり、混紡したりしてもよく、また交撚してもよ
く、それぞれの糸を製造したのち交織してもよく、紡績
のときに固まりにしてスラブやネップにしたり、巻きつ
けたりしてもよい。

なお本明細書における繊維とは、長繊維、短繊維のごと
きいわゆる繊維のみならず、糸、織物、編物、不織布な
どのごとき繊維製品をも含む概念である。

本発明の複合難燃繊維には必要に応じて、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とは当然のことである。

このようにしてえられる本発明の複合難燃繊維は、所望
の難燃性を有し、しかも混合する他の繊維の視感、風
合、吸湿性、耐洗濯性、耐久性などの特性を併有してい
る。

以下、実施例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酸素指数法(LOI
法)によって下記のようにして測定した。これは、一般
に繊維の難燃性は織物の状態で測定、評価されている
が、織物では糸の撚数、太さ、打込本数などにより燃焼
性に差を生じ、繊維自体の難燃性を正しく評価しえない
ためである。

（燃焼性） 所定の割合で混綿した綿を2g取り、これを８等分して約
６cmのコヨリを８本作って酸素指数試験器のホルダーに
直立させ、この試料が５cm燃え続けるのに必要な最少酸
素濃度を測定し、これをLOI値とした。LOI値が大きい程
燃えにくく、難燃性が高い。

製造例１〜２ 平均重合度1700、ケン化度99モル％のPVAを70℃で水に
溶解して16％のPVA水溶液を調製し、これに濃度30％の
ポリ塩化ビニル（以下、PVCという）エマルジョンを加
え、さらに別途調製した50％濃度の三酸化アンチモン
（平均粒径１．１μｍ）水分散液を加えてよく攪拌し、
重量比でPVC:PVA:三酸化アンチモン＝50:50:15で、かつ
樹脂濃度が21.0％の紡糸原液を調製した。

この紡液原液を湿式エマルジョン紡糸法により45℃の飽
和芒硝水溶液(350g/)中に吐出し、ついで95℃の飽和
芒硝水溶液中で熱処理し、水洗したのち、乾燥、延伸、
熱処理を行なった。

えられた繊維をさらに70℃のアセタール化溶中でアセタ
ール化したのち、炭酸ナトリウム水溶液で中和、水洗、
乾燥を行ない、重量比でPVC：部分アセタール化PVA：三
酸化アンチモン＝49：51：15の2dの高度に難燃性を付与
したSb含有ポリクラール繊維をえた（製造例１）。

一方、三酸化アンチモンのかわりにメタスズ酸を前記樹
脂に対し15％添加したものを同様に紡糸し、重量比でPV
C：部分アセタール化PVA：メタスズ酸＝50：50：15の2d
のポリクラール繊維を比較のために製造した（製造例
２）。

実施例１〜４および比較例１〜９ 製造例１でえられたSb含有ポリクラール繊維および比較
のためのポリクラール繊維のそれぞれと綿と第１表に示
す割合で混綿し、複合繊維をえた。

えられた複合繊維を用いて燃焼性試験用試料を作製し、
LOI値を測定した。それらの結果を第１表および第１図
に示す。

また、複合繊維が綿としての特徴（視感、風合など）を
有するか否かについて官能試験を行なった。それらの結
果を第１表に示す。

なお、第１表中の○は綿としての特徴を有する。×は有
しないことを示す。

第１表の結果から本発明に用いるSb含有ポリクラール繊
維（製造例１）は、ポリクラール繊維（製造例２）と比
べ、綿と混綿したばあい、綿の混合割合が20〜85部では
本発明に用いるSb含有ポリクラール繊維を用いた方がポ
リクラール繊維を用いたものよりも難燃性の低下が非常
に少なく、高いLOI値を示し、難燃性に優れることがわ
かる。

実施例５ 製造例１でえられた三酸化アンチモンを15％添加したポ
リクラール繊維（Sb含有ポリクラール繊維）60部と綿な
どの第２表に示す繊維40部とを混綿し、複合繊維をえた
（綿のばあい実施例２の複合繊維に相当する）。

えられた複合繊維およびSb含有ポリクラール繊維そのも
のを用いてそれぞれのLOI値を求め、その差を求めた。
それらの結果を第２表に示す。

比較例10 製造例２でえられたメタスズ酸15％を用いたポリクラー
ル繊維を用いて実施例５と同様にして混綿し、複合繊維
をえた。

えられた複合繊維およびポリクラール繊維そのものを用
いてそれぞれのLOI値を求め、その差を求めた。それら
の結果を第２表に示す。

第２表の結果から、製造例１でえられたSb含有ポリクラ
ール繊維を用いた本発明の複合繊維（実施例５）は、製
造例２でえられたメタンスズ酸を用いた複合繊維（比較
例10）と比較してLOI値の低下が少ないことがわかる。

製造例３〜９ PVC：部分アセタール化PVA：三酸化アンチモンを重量比
でそれぞれ49：51：０、49：51：２、49：51：６、49：
51：10、49：51：20、49：51：50、49：51：70（それぞ
れ製造例３〜９）にかえたほかは、製造例１と同様にし
てポリクラール繊維（製造例３）、Sb含有ポリクラール
繊維（製造例６〜８）および比較のためのSb含有ポリク
ラール戦域（製造例４、５、９）をえた。

なお、PVC：部分アセタール化PVA：三酸化アンチモンが
49：51：70のばあいには、ノズルが詰まり、糸切れが発
生した。

実施例６〜８および比較例11〜14 製造例３〜９でえられたポリクラール繊維、Sb含有ポリ
クラール繊維および比較のためのSb含有ポリクラール繊
維それぞれ50部と綿50部とを混綿し、複合繊維をえた。

えられた複合繊維を用いてLOI値を測定した。結果を第
３表に示す。

第３表の結果から、三酸化アンチモンの添加量が10〜50
％のポリクラール繊維（Sb含有ポリクラール繊維）を用
いると、Sb含有ポリクラール繊維50部と綿50部との複合
繊維の難燃性を高度にしうることがわかる。しかも、こ
れらのSb含有ポリクラール繊維はノズル詰まりや糸切れ
などの紡糸上の問題なしに製造しうる。

［発明の効果］ 本発明の複合難燃繊維を用いると、所望の難燃性を有
し、しかも単一の難燃性繊維のみからではえがたい、視
感、風合、吸湿性、耐洗濯性、耐久性などの特徴を持っ
たインテリア繊維製品や衣料用繊維製品がえられ、消費
者のますます多様化し、高度化する要求にこたえうるこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は製造例１でえられたSb含有ポリクラール繊維お
よび製造例２でえられた比較のためのポリクラール繊維
をそれぞれと綿とを混綿してえられた複合繊維を用いて
求めたLOI値と混綿割合との関係を示すグラフである。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】ハロゲン含有高分子／部分アセタール化ポ
   リビニルアルコールが重量比で6/4〜4/6である重合体混
   合物に、該重合体混合物に対し８〜50重量％のSb化合物
   を含有させた繊維85〜15重量部と、天然繊維および化学
   繊維よりなる群から選ばれた少なくとも１種の繊維15〜
   85重量部とから、総量が100重量部になるように複合し
   たことを特徴とする複合難燃繊維。