JPH11279942A - 難燃性繊維構造物 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】本発明は、難燃性、防汚性がともに優れ、燃焼
時にハロゲン元素を含む有毒な物質を発生しない難燃性
繊維構造物を提供せんとするものである。 【解決手段】本発明の難燃性繊維構造物は、繊維布帛の
少なくとも片面が、硫酸アンモニウムを含有する熱可塑
性樹脂で被覆されいることを特徴とするものである

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、難燃性および防汚
性がともに優れた難燃性繊維構造物に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来から繊維布帛に軟質塩化ビニル樹脂
をカレンダー法、押出しラミネートやコーティング法な
ど種々の方法により被覆加工して各種イベント用あるい
は倉庫用、軒出しテント、トラック用幌、建築工事用養
生シート、などの各種シート、野積シート、看板用バッ
クリット、フレキシブルコンテナなど様々な用途に広く
使用されている。塩化ビニル樹脂は、低コストで取扱い
性が良いなど種々の長所を有するが、焼却時にハロゲン
元素を含む有毒なガスや煙り、残渣が発生するという重
大な欠点を有するものであり、地球環境的規模から環境
保全を目的にハロゲン元素を含まない樹脂による製品の
開発が切望されている。

【０００３】かかる観点から、オレフィン樹脂などによ
る製品化の検討が各方面で行われているが、難燃性や物
性が重要視される分野、例えば壁紙、テント用や建築工
事用仮設シート分野においては、満足できる製品が今だ
提案されていないのいが現状である。該用途は高度な難
燃性が必要であり、従来の水酸化マグネシウム、水酸化
アルミニウムなどの含水水酸化金属塩を難燃剤として使
用する場合、難燃規格を達成させるためには１００重量
部以上の充填が必要となり、樹脂物性大幅な低下が避け
られないものである。また、難燃剤として燐酸エステル
系化合物などの燐系化合物を使用する場合、ほとんどの
燐系化合物は常温で液体状で、熱可塑性樹脂との親和性
に乏しく表面にブリードしやすいために、表面が粘着性
を帯びて汚れが付着しやすいという欠点を有する。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、かかる従来
技術の背景に鑑み、難燃性、防汚性がともに優れ、燃焼
時にハロゲン元素を含む有毒な物質を発生しない難燃性
繊維構造物を提供せんとするものである。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記課題を解
決するために、次のような手段を採用するものである。
すなわち、本発明の難燃性繊維構造物は、繊維布帛の少
なくとも片面が、硫酸アンモニウムを含む熱可塑性樹脂
で被覆されており、かつ、該熱可塑性樹脂表面に、硫酸
アンモニウムを含まない熱可塑性樹脂でさらに被覆され
ていることを特徴とするものである。

【０００６】

【発明の実施の形態】本発明は、従来、高度な難燃性、
防汚性を持ち、燃焼時に有毒なハロゲン元素を含まない
繊維構造物を得ることは極めて難しいとされていた事実
に鑑み、鋭意検討したところ、硫酸アンモニウムを含む
熱可塑性樹脂で被覆し、かつ、さらにその表面を硫酸ア
ンモニウムを含まない熱可塑性樹脂で被覆すると、優れ
た難燃性を維持したままで、難燃剤の混合量が、従来の
水酸化金属塩や燐系化合物より大幅に低減させることが
でき、樹脂物性の低下を最小限におさえられることを究
明したものである。

【０００７】本発明の硫酸アンモニウムとは一般に使用
されているものを使用することができ、精製などの特別
な処置をする必要はない。

【０００８】本発明の熱可塑性樹脂は、一般に使用され
ているものを使用することができ、特に限定されるもの
ではないが、付加重合体、重縮合体、重付加体などの重
視を使用することができる。なかでもポリオレフィン系
樹脂、アクリル系樹脂、ポリエステル系樹脂、ポリウレ
タン系樹脂が製膜性、難燃性の点で好ましい。アクリル
系樹脂としてはアクリル酸アルキルエステルの重合体、
メタクリル酸アルキルエステルの重合体および前記化合
物の共重合体などを使用することができる。本発明のオ
レフィン樹脂としてはポリエチレン、ポリプロピレン、
エチレン・プロピレン共重合体、エチレン・アクリル酸
アルキルエステル、メタクリル酸アルキルエステル、エ
チレン・ビニルアセテート共重合体などを使用すること
ができる。

【０００９】ポリエステル系樹脂としては、エステル結
合を繰返し単位中に有する樹脂であり、ジカルボン酸お
よびジオールから得られる樹脂を使用することができ
る。さらに２種以上の芳香族および／または脂肪族ジカ
ルボン酸、２種以上のアルキレングリコールから合成す
ることができる共重合体が好ましい。ポリウレタン系樹
脂としては、例えば、有機ジイソシアネートと長鎖ジオ
ールおよび鎖伸長剤との反応で得ることができるポリウ
レタンが代表的であり、有機ジイソシアネートとそては
脂環族有機ジイソシアネート、脂肪族有機ジイソシアネ
ート、芳香族有機ジイソシアネートなどを使用すること
ができ、長鎖ジオールとしてはポリエステル系ジオー
ル、ポリエーテル系ジオール、ポリアミドエステル系ジ
オール、ポリカーボネート系ジオールなどを使用するこ
とができ、鎖伸長剤としては、低分子グリコール、低分
子ジアミン、低分子アミノアルコールなどの活性水素を
２個含有する化合物を使用することができる。これらの
ポリウレタンを２種以上混合しても使用することができ
る。なかでも、耐候性、耐加水分解性などの点からポリ
カーボネート系ポリウレタンが好ましく使用される。

【００１０】本発明の熱可塑性樹脂は、ペレットまたは
溶剤あるいは水に溶解または分散した形態のものを使用
することができるが、難燃剤の硫酸アンモニウムが水溶
解性の物質であり、熱可塑性樹脂が水系である方が、均
一分散性の点で好ましい。

【００１１】本発明の難燃剤と熱可塑性樹脂の重量比
は、目的とする性能、使用する熱可塑性樹脂の種類に応
じて適宜決定すればよいが、熱可塑性樹脂１００重量部
に対する硫酸アンモニウムの混合量は、５重量部以上、
好ましくは１０重量部以上、さらに好ましくは２０重量
部〜５０重量部である。

【００１２】かかる樹脂組成物は、繊維布帛の少なくと
も片面に被覆されるものである。被覆にあたっては、通
常上記の樹脂組成物を含有する溶液、分散液や樹脂組成
物のペレットを用いることができる。かかる樹脂の被覆
方法は公知の方法を採用することができ、カレンダー法
や押し出し法で、樹脂組成物を製膜し、繊維布帛に圧着
させるか、溶液状の樹脂組成物をコーティング法、ディ
ッピング法で塗工し溶媒を乾燥して固着すればよい。

【００１３】本発明の繊維布帛とは、任意のものを使用
することができ、ポリエステル、ポリアミド、ビニロン
等の合成繊維や木綿、麻等の天然繊維を単独あるいは混
合した編物、織物、不織布等であり、構成する繊維は長
繊維でも短繊維でも良い。

【００１４】本発明の繊維布帛は難燃化合物を含有して
いても良い。繊維布帛の難燃剤処理は難燃性化合物が繊
維にブレンドあるいは共重合しても良く、また、繊維表
面に付着させたものでもよく、特に限定はされない。

【００１５】本発明においては、繊維の強度、寸法安定
性などからポリエステル繊維の長繊維が好ましい。

【００１６】本発明でいうポリエステル繊維とは、ポリ
エチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート
あるいはこれらに他の共重合成分、たとえばイソフタル
酸、イソフタル酸スルホネート、アジピン酸、ポリエチ
レングリコールなどを共重合またはブレンドして得られ
るポリエステル繊維などを使用することができ、あらか
じめ難燃化された繊維であってもよい。

【００１７】該ポリエステル繊維は、オルトクロロンゼ
ン中で測定されるポリマー固有粘度が好ましくは０．６
５以上、さらに好ましくは０．８〜１．０のものが使用
される。また、さらに、かかる繊維自身の密度が好まし
くは１．３８g/cm³ 以上で、引張強力が好ましくは６g/
d 以上、さらに好ましくは７〜９g/d の高強度繊維が好
ましく使用される。

【００１８】ポリエステル繊維に難燃性を付与するに
は、難燃性化合物をポリエステルの重合時に共重合した
もの、また重合時あるいは製糸時にブレンドした難燃原
糸、またはポリエステル繊維を形成した後に、難燃性化
合物を後加工のいずれの方法でも良く、公知の難燃化さ
れたポリエステル繊維を使用することができるが、難燃
性化合物をポリエステルの重合時に共重合したポリエス
テル繊維が難燃性能の安定性の面から好ましい。

【００１９】かかる共重合により難燃化されたポリエス
テル繊維を製造するための化合物としては、、トリフェ
ニルホスフェートのような燐酸エステル類あるいはエチ
レンジメチルホスホン酸、ベンゼンホスホン酸誘導体の
ようなホスホン酸類などのような燐系化合物や臭素化ビ
スフェノール類、そのヒドロキシアルキル誘導体、臭素
化芳香族ジカルボン酸などのハロゲン系化合物などを使
用することができるが、本発明に好適な難燃化されたポ
リエステル繊維としては、ポリエステルの繰り返し単位
の少なくとも８５モル％がポリエチレンテレフタレー
ト、ポリエチレン２，６ナフタレートなどのポリエステ
ルであり、かつその繰り返し単位の中に、燐元素が０．
２〜１．０重量％の範囲で２官能燐化合物として存在す
るポリマーからなる繊維である。

【００２０】かかる本発明の難燃性繊維構造物は、目的
に応じて、いずれかの層に撥水処理、接着剤処理、制電
剤処理、耐候剤、抗菌剤、防カビ剤等を施すことができ
る。本発明の特徴は、該難燃性繊維構造物の該熱可塑性
樹脂樹脂の表面に、さらに難燃剤を含まない樹脂を積層
するところにある。

【００２１】かかる積層樹脂は、難燃剤を混合したもの
と同一の樹脂であっても、種類の異なる樹脂でもよく、
要は樹脂間の接着性がよく、且つ難燃性を阻害しない樹
脂を選択すればよい。例えば、難燃剤を含有したウレタ
ン樹脂表面に、ウレタン樹脂あるいはオレフィン樹脂を
積層することができる。かかる積層樹脂層により、その
下層に存在せしめた難燃性樹脂組成物中の硫酸アンモニ
ウムの耐水性を向上させるとともに、該繊維構造物の防
汚性を改善することができる。かかる防汚性を改善する
樹脂としては、表面硬度の高いものを選択して使用する
ことが好ましい。

【００２２】かかる防汚性を有する樹脂としては、共重
合ポリエステル樹脂を好ましく使用することができる。
かかる防汚性を有するポリエステル系樹脂としては、芳
香族ジカルボン酸（少なくとも３０モル％がテレフタル
酸）とアルキレングリコールを主体とするグリコール、
全酸成分に対し０．５〜１０モル％の３価のポリカルボ
ン酸およびまたは全アルコール成分に対し０．５〜１０
モル％の３価以上のポリオール、および必要により脂肪
族ジカルボン酸からなる共重合ポリエステルにアルキル
エーテル化ホルムアルデヒド樹脂を５〜３０重量％配合
したものであり、芳香族ジカルボン酸としてはテレフタ
ル酸のほかにはイソフタル酸、オルソフタル酸、２，６
ナフタレンジカルボン酸などが例示されるが耐水性、耐
候性等からテレフタル酸、イソフタル酸が好ましく使用
される。また、脂肪族ジカルボン酸としてはコハク酸、
アジピン酸等が、３価のポリカルボン酸としてはトリメ
リット酸等を使用することができ、アルキレングリコー
ルとしては、エチレングリコール、プロピレングリコー
ル、１，４ブタンジオール等を使用することができる。
３価以上のポリオールとしては、グリセリン、トリメチ
ロールエタン、ペンタエリスリトール等を使用すること
ができる。

【００２３】かかる共重合ポリエステルの好ましい組成
の一例としては、３０〜８０モル％がテレフタル酸であ
り、７０〜２０モル％がテレフタル酸以外のものである
芳香族ジカルボン酸、エチレングリコール／ネオペンチ
ルグリコールが３０〜７０／７０〜３０モル％の混合
物、全酸成分に対し０．５〜１０モル％の３価以上のポ
リカルボン酸およびまたは全アルコール成分に対し０．
５〜１０モル％の３価以上のポリオール及び全酸性分に
対して１０〜４０モル％の脂肪族ジカルボン酸からなる
ものである。

【００２４】かかる共重合ポリエステルに混合するアル
キルエーテル化ホルムアルデヒド樹脂としては、メトキ
シ化メチロール尿素、メトキシ化メチロールメラミン、
メトキシ化メチロールジシアンジアミド等でありなかで
もメトキシ化メチロールメラミンが好ましく使用され
る。共重合ポリエステル／アルキルエーテル化ホルムア
ルデヒドの混合量は９５〜７０／５〜３０（重量比）で
あることが好ましい。

【００２５】本発明の熱可塑性樹脂および該硫酸アンモ
ニウムを含まない熱可塑性樹脂のすくなくとも一方に、
着色剤を含有させることができる。かかる着色剤として
は、顔料系着色剤が耐候性の面で好ましく使用される。

【００２６】また、さらにかかる熱可塑性樹脂および該
硫酸アンモニウムを含まない熱可塑性樹脂のすくなくと
も一方に、紫外線吸収剤、光安定剤を含有させることが
できる。かかる紫外線吸収剤としては、ベンゾトリアゾ
ール系、ベンゾフェノン系またはトリアジン系のものを
１種以上混合して使用することができる。また、光安定
剤としては、ヒンダードアミン系、ヒンダードフェノー
ル系の化合物を使用することができる。これらの薬剤
は、該熱可塑性樹脂１００重量部に対し、好ましくは
０．１〜３重量部添加する。また、必要に応じて酸化防
止剤、抗菌剤を添加しても構わない。

【００２７】

【実施例】以下、実施例により詳しく説明するが、本発
明はこれらに限定されるものではない。

【００２８】なお、実施例及び比較例に示す性能値は次
の方法で測定した。

【００２９】（難燃性）ＪＩＳ Ａ １３２２に規定さ
れる方法で残炎時間、残塵時間、炭化長を測定し、防炎
２級以上を○、２級に満たないものを×で、それぞれ表
示した。

【００３０】難燃性能は５０℃のお湯に３０分間浸漬し
たものと、しないものの両方で実施した。

【００３１】（防汚性）ＪＩＳ−Ａ−１４１０に規定さ
れる屋外曝露４５度法で１８０日間の汚染試験を行い、
汚染前と汚染後の表面をデジタル測色色差計（スガ試験
機株式会社製）でＬ値を測定し次の計算式により汚染の
程度を求めた。

【００３２】汚染度（％）＝Ａ／Ｂ×１００ ここでＡは汚染後のＬ値、Ｂは汚染前のＬ値であり汚染
度の数値が小さい程、汚染がひどいことを表す。

【００３３】実施例１〜１０、比較例１〜７ ポリエステルスパン糸の２０番手双糸（東レ株式会社
製）を経糸、緯糸に使用して経糸／緯糸密度が５４／４
８本／インチの平織物を製織し、次に示す方法で処理し
性能を評価した結果を表１に示した。

【００３４】（熱可塑性樹脂） Ａ：エチレン・酢酸ビニル共重合体エマルジョン（三井
化学社製；ケミパールＶ２００；固形分４０％） Ｂ：共重合ポリエステル樹脂エマルジョン；Ｔｇ−１０
℃（互応化学社製；プラスコートＺ−３３０８；固形分
２５％） Ｃ：ポリカーボネート系ウレタン樹脂エマルジョン（第
一工業製薬社製；スーパーフレックス４６０５；固形分
３８％） Ｄ：ポリアクリル酸／ポリビニルアセテート樹脂の５０
／５０混合物エマルジョン（大日本工業社製；固形分３
０％） （顔料）緑色顔料水分散液（冨士色素社製；FUJI SP-WH
ITE ；固形分５０％）を樹脂固形分に対し１０部添加し
た。

【００３５】（紫外線吸収剤）チヌビン７６５（チバガ
イギー社製）を樹脂固形分に対し１部混合した。

【００３６】（難燃剤）硫酸アンモニウムの１級試薬 （表面積層樹脂）次に示す溶剤に溶解した樹脂を使用し
た。

【００３７】ａ：共重合ポリエステル樹脂；Ｔｇ２５℃
（互応化学社製；プラスコートＺ−８５０；固形分２５
％） ｂ：ポリカーボネート系ウレタン（大日本インキ工業社
製；NY−３３１；固形分２５％） 熱可塑性樹脂、難燃剤、顔料、紫外線吸収剤を混合した
液に繊維布帛を浸漬し樹脂固形分が２３０ｇ／ｍ² にな
るように調整し、１３０℃で乾燥し、１６０℃で熱処理
してシートを作成した。該シートを表面積層用樹脂溶液
に浸漬し、樹脂固形分が２ｇ／ｍ² になるように調整
し、１２０℃で乾燥、１５０℃で熱処理した。

【００３８】

【表１】 表１から明らかなように、実施例〜１０のものは，比較
例１〜７のものに比して、難燃性と防汚性を兼ね備え、
屋内、屋外で使用する壁紙、内装材、膜材、テント倉庫
用帆布、建築工事用シートなどの用途用材料として好適
なものであることがわかる。

【００３９】

【発明の効果】本発明によれば、難燃性、防汚性に優れ
た難燃性繊維構造物を安定に供給することができる。本
発明の繊維構造物は、燃焼してもハロゲン元素を含む有
害な物質の発生がないので環境保護の面からも好ましい
ものである。

【００４０】本発明の難燃性繊維構造物は、壁紙、内装
材、建築工事用の各種養生シート、テント倉庫やトラッ
ク用幌などの帆布、建築用膜材、バックリット、コンテ
ナ基布として好適に使用することができる。

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 繊維布帛の少なくとも片面が、硫酸アン
   モニウムを含む熱可塑性樹脂で被覆されており、かつ、
   該熱可塑性樹脂表面に、硫酸アンモニウムを含まない熱
   可塑性樹脂でさらに被覆されていることを特徴とする難
   燃性繊維構造物。
2. 【請求項２】 該硫酸アンモニウムが、該熱可塑性樹脂
   １００重量部に対し５重量部以上配合されているもので
   ある請求項１記載の難燃性繊維構造物。
3. 【請求項３】 該熱可塑性樹脂が、ポリオレフィン系樹
   脂、ポリエステル系樹脂、ウレタン系樹脂およびアクリ
   ル樹脂から選ばれた少なくとも１種である請求項１また
   は２記載の難燃性繊維構造物。
4. 【請求項４】 該硫酸アンモニウムを含まない熱可塑性
   樹脂が、０．５ｇ／ｍ²以上付着しているものである請
   求項１〜３のいずれかに記載の難燃性繊維構造物。
5. 【請求項５】 該熱可塑性樹脂および該硫酸アンモニウ
   ムを含まない熱可塑性樹脂のすくなくとも一方が、紫外
   線吸収剤、光安定剤および着色剤から選ばれた少なくと
   も１種を含有するものである請求項１〜４のいずれかに
   記載の難燃性繊維構造物。
6. 【請求項６】 該繊維布帛が、ポリエステル系繊維から
   なるものである請求項１〜５のいずれかに記載の難燃性
   繊維構造物。
7. 【請求項７】 該繊維布帛が、難燃性化合物を含有する
   ものである請求項１〜６のいずれかに記載の難燃性繊維
   構造物。
8. 【請求項８】 該難燃性繊維構造物が、壁紙、内装材、
   建築用膜材、テント倉庫用帆布、建築工事用シートまた
   は建築工事用ネットに使用されるものである請求項１〜
   ７のいずれかに記載の難燃性繊維構造物。