JPS6010146B2 - ポリエステル繊維材料の防炎加工方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はポリエステル繊維材料の防炎加工方法に関する
。

更に詳しく述べるならば、本発明は高周波接着に適する
防炎性ポリエステル繊維材料を与えることのできるポリ
エステル繊維材料の防炎加工方法に関する。近年ポリエ
ステル繊維製品については、火災予防の見地から、難燃
性付与が関連業界の大きな関心事となっており、自動車
内装品を始め、各種インテリアに防炎加工をほどこす様
になった。

さらに、縫製において従来ミシンを使用していたが、生
産合理化の有効性より高周波港着による縫製に変りつつ
ある。従釆、防炎加工剤は繊維用仕上剤、例えば、柔欧
剤、溌水剤、樹脂剤に比較し使用量が多く、リン酸グア
ニジン、ポリリン酸アンモンといった塩の形の防炎剤が
安価で、防炎性もよくし比較的蓑性も少ないといった理
由でポリエステル用防炎剤として一般に広く用いられて
いる。

自動車用シートにおける高周波溶着法は、ポリエステル
、ナイロン又はポリエステルノナイロソからなる基布上
にウレタンフオームと不織布（ナイロン又はポリエステ
ル）とを重ねて三重構造とし、誘電加熱をほどこす事に
よりこれらを接着成型するのであるが、この場合譲亀加
熱によって物質の単位体質に発生する熱エネルギーＰは
毎秒当り次の一般式で示される。Ｐ＝ず岬６．〆党２×
１０‐１２（Ｗ／地）ご＝物質の誘電率 ｆ＝周波数
（比）ねｎ６＝物質の誘電力率 Ｖ＝電極間電圧（Ｖ） ｄ＝電極間隔（仇）高周波電源
の周波数、電極間電圧及び電極間隔を一定とすれば、発
熱量はごとＱｎ６の積に比例する、ここで、ごおよびｔ
ａｎ６は物質によって定まった値であって、この値の大
きいものほど発熱しやすくなる。

この意味でご×ねｎ６を損失係数といい、高周数加熱の
適否を決定する重要な要素である。しかし、このご及び
ｔａｎ６は各物質について一定不変の値ではなく、この
物質の状態、すなわち湿度、密度、含水率などにより異
なる。特に水は永久双極子構造を有する為損失係数が異
常に大きい。ここで先ほど述べたポリエステル用一般防
炎加工剤は、‘１｝ 塩は主体である・・・・・・導電
性であり、吸湿性が大きく、なおかつ繊維上の含水分布
が不均一となる；また【２ー 使用量が非常に多い・・
・・・・繊維に対し固型分で５〜１０％付与する；など
の為、このような防炎剤で処理したポリエステル繊維と
発泡ウレタン及び不織布との接着に非常な困難を伴ない
「スパークや一般に言われる虫くし、現象等の事故が多
発する原因となる。

本発明者らは、斯かる問題を鱗決すべく、一般に公知の
防炎剤に異種成分を添加する方法、すなわちカチオン又
は両性のアクリルポリマーを防炎剤に対し０．１〜５重
量％入れる事により、優れた高周波落着性を有するポリ
エステル繊維材料が得られることを見し、出し本発明を
完成した。本発明によれば則ちポリエステル繊維材料の
防炎加工方法が提供されるのであって、この方法はポリ
エステル繊維材料に一般式１で表わされるモノマー単位
を含む重合体、一般式ｍで表わされるモノマー単位を含
む重合体及び一般式Ｎで表わされるモノマー単位を含む
重合体からなる群より選ばれる少なくとも１種を０．１
〜５重量％含むポリエステル繊維用防炎剤を適用するこ
とを特徴とする。・ ｍ ＩＶ 上式中、Ｒは水素又はメチルを表わし、Ｒ，はメチル又
はエチルを表わし、ＡはｆＣＨ２キｎ（ここでｎは２〜
１０である）を表わし、ＸはＲ，Ｓ０４又はＣそを表わ
す。

即ち、本発明の特徴は一般に公知のポリエステル用防炎
剤、例えば、リン酸グアニジンのメチロール化物（リン
酸グァニジンをホルマリンでメチロール化又は炭酸グア
ニジンをリン酸で酸交換後ホルマリンでメチロール化）
やポリリン酸カルバメート系化合物（ＩＪン酸と尿素と
の１００℃以上の温度における反応生成物）等に上記に
規定したポリマーの少なくとも１種を０．１〜５重量％
添加し、これをポリエステル繊維材料に適用することに
ある。

しかるに、本発明のこの方法により得られる防炎加工ポ
リエステル繊維材料は、例えば自動車用シートの製造に
おける、高周波加熱による接着に付された場合にも、ウ
ェルダースバークや虫くし・現象等の加工欠点をほとん
ど生ずることがないという極めて優れた特性を有する。
尚、上記のポリマーの添加量が０．１重量％より少ない
場合には得られる効果が十分でなく、一方５重量％を超
える場合には高周波加熱による接着性や防炎効果が損わ
れることがある。

上記の如き本発明の優れた効果が得られる理由について
明らかではないが、ポリエステル防炎加工布と発泡ウレ
タンや塩ビ等の他物質とを高周波溶着しようと試みる場
合、本発明で用いる前述のカチオンもしくは両性アクリ
ルポリマー自体帯電防止能を有しており、このポリマー
が繊維表面に均一網目状皮膜を形成するから、この事に
より高周波電圧の分布を均一とし、加熱ムラを解消する
ためと思われる。

さらにこのアクリルポリマー成分を加えない防炎剤に比
較し、このポリマー自体が帯電防止性を有するために、
低い電極間電圧によっても同等以上の接着が出来るから
、このこともスパーク等の事故を減少せしめる原因と思
われる。もちろん本発明の防炎加工方法においては、防
炎剤とともにメチロールメラミン樹脂、フッ素系膝水剤
、柔軟剤等を配合して用いることも可能であり、ウェル
ダー適性に影響を及ぼすものではない。

更に、自動車用シート、車両用シート等に防炎加工をほ
どこす場合、合繊繊維特にポリエステル織物、起毛布、
モケット等においては静電気によるスパーク等、人的不
快の問題又は静電気による汚れ等が問題になる。

この問題においても本発明の防炎加工方法は著しく帯電
防止性能を有するポリエステル繊維材料を与えることか
ら、極めて有利となる。一般に公知のポリエステル用防
炎剤、たとえば、リン酸グアニジンメチロール化物、ポ
リリン酸カーバメート系化合物自体も単独使用した場合
幾分帯電防止効果を有する。

しかしながら、自動車用シート等に使用する場合、フッ
素系綾水剤やメラミン樹脂と併用される場合がほとんど
であり、これらの助剤が著しく帯電防止効果を低下させ
る。ところが本発明の方法ではかかる問題は全く生ずる
ことがない。この理由は、本発明に用いる帯電防止性の
あるアクリルポリマーが、防炎剤の主成分である塩を網
目状に連結する事により、相乗的に帯電防止性能を発揮
せしめるためである思われる。従来は静電気による問題
を解決する為、市販の一時Ｉ性一帯電防止剤を併用して
いたが、この方法では次の様な問題をいよいよ生じさせ
た。

１ 発錆の原因となる。

２ 耐光堅牢度を低下させる場合がある。

３ 風合を異常に悪くする場合がある。

しかるに、本発明の方法では上記問題は全く発生しない
のである。

以下、例をもって本発明を更に説明する。

尚、例中「部」は重量部を示す。例 １〔防炎剤合成例
〕 炭酸グアニジン１８０のこ３７％ホルマリン１６２夕を
加え、７５〜８０ｏｏで１．５時間反応させると無色透
明な均一かつ粘稲な塩基性の液体が得られる。

これを正リン酸（８９％）３５．６夕で中和すると透明
な液体が得られる（濃度５５％）（防炎剤Ａとする）。
例 ２〔防炎剤合成例〕正リン酸（８９％）１１０夕と
尿素３０夕を１５０ｑｏで反応後、水により急冷した化
合物（濃度３５％）（防炎剤Ｂとする）。

この化合物は下記の構造を有するものと推定される。Ｘ
：日，ＮＨ４ ｎ：１０〜３０ 例 ３〔ポリマー合成例〕 Ｎ，Ｎ−ジメチルアミノエチルメタアクリレート６０部
及びァルキル（Ｃ，２〜，３）メタクリレート１０８部
をインプロピルアルコール１６８部に溶解し、窒素気流
下、アゾビスイソブチロニトリル０．２部を触媒として
、５０〜８０ｑｏで２〜５時間共重合させる。

その後、ジメチル硫酸４７部を滴下し、約２時間反応さ
せて淡黄色粘液を得る（ポリマーＣとする）。例 ４〔
ポリマー合成例） Ｎ，Ｎージメチルアミノエチルメタアクリレート１４４
部及び無水マレィン酸９唯部を水２５巧部‘こ溶解し、
窒素気流下、過酸化カリウム０．５部を触媒として、５
０〜９０００で３〜６時間共重合させて、透明粘液を得
た（ポリマーＤとする）。

例 ５〔配合例〕 防炎剤Ａ９８部にポリマーＣ友部を混合する（防炎剤Ｅ
とする）。

例 ６〔配合例〕 防炎剤Ｂ９７部にポリマーＤ３部を混合する（防炎剤Ｆ
とする）。

例 ７〔配合例〕 防炎剤船４頚部と防炎剤Ｂ４９部とを混合し、これにポ
リマーＣを２部混合する（防炎剤Ｇとする）。

例 ８〔加工例〕 ポリエステルトリコット起毛布を次の条件で処理する。

処理裕組成防 炎 剤 は％
スミテツクスレジンＭ−３（住友化学製，メラミン樹脂
） １％スミテツクスアクセレーレーターＡｃ
×（住友化学製，有機アミン系触媒） ０．２％Ｎ
ＫガードＦＰ−２００（日華化学製，フッ素系綾水難油
剤） １％１デイツプー１ニツプ ピツクアツプ
７０％予備乾燥 １２０ｑ０×３分キュ
アリング １６０午０×１分高周波接着試験 【１’試験機 ＹＳＡ−７００Ａ型高周波ゥェルダー
（山本ピニター社製）■ 周波数 ４０．４８ Ｍ比 ‘３ー 金 型 アルミ製，中５肋×高ＩＱ奴×長３
０７側｛４｝ 加 圧 ３．３ｋ９／仇 風 詠 料 防炎処理起毛布の下に厚さ１仇肋の発泡
ウレタンを置き、その下にナイロン不織布を置く。

‘６） 融着時間 ４秒 同調調整変化による接着状態 オートグラフによる剥離強度測定： 試験方法 スピード２０比咳／ｍｉｎチャック方法
クロスーウレタン不織布を漣む間 隔 １０帆
結果を下記の表１に示す。

処 樹 Ｌ 技 Ｒ Ｒ 丑 ‘二） 。

鰹トＳ Ｑ籾 船Ｋ やる 縄運 額総 薫や Ｑ仏 ン９ やＳ ）Ｒ い丑 り鴬 墓歴 却雌 ＥＱ 。

言蓮山群 ９鱒 轡願 繋直 世 本発明品を用いると電流値は同じでも強度は大きくかつ
スパーク等の問題も出ないことがわかる。

例 ９〔加工例〕 ポリエステルダブルラッセルを次の条件で処理する。

処理格は表２のレサィプに従がし、合計１００部とした
。１デイツク−１ニツプ ピツクアツプ ８０％予備
乾燥 １２０ｑ０×５分キュア
リング １６０ｏｏ×１分帯電防止
性測定２０午Ｃ．ＲＨ４０％にて、ＳＭ−５型絶縁計（
東亜電波製）により漏洩抵抗値（Ｑ）を、京大化研式ロ
ータリースタティックテスター（興亜商会製）により摩
擦帯電圧（Ｖ）を測定した。

錆試験 ２０３０，ＲＨ７８％において４日間、試料に虫ピンを
ＩＺ本さし発錆を観察する。

風合 触感にて判定した。

０は柔軟。

△はやや硬い。結果を下記の表２に示す。表 ２ 注：ナィスボールＦＨは日華化学製一時性帯電防止剤で
ある。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ ポリエステル繊維材料に一般式Iで表わされるモノ
   マー単位を含む重合体、一般式IIIで表わされるモノマ
   ー単位を含む重合体及び一般式IVで表わされるモノマー
   単位を含む重合体からなる群より選ばれる少なくとも１
   種を０．１〜５重量％含むポリエステル繊維用防炎剤を
   適用することを特徴とするポリエステル繊維材料の防炎
   加工方法。 ▲数式、化学式、表等があります▼ 上式中、Ｒは水素
   又はメチルを表わし、Ｒ＿１はメチル又はエチルを表わ
   し、Ａは−（ＣＨ＿２−（ｎ（ここでｎは２〜１０であ
   る）を表わし、ＸはＲ＿１ＳＯ＿４又はＣｌを表わす。