JPS63235573A - 防炎性黒色合成繊維 - Google Patents

防炎性黒色合成繊維

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JPS63235573A
JPS63235573A JP6837387A JP6837387A JPS63235573A JP S63235573 A JPS63235573 A JP S63235573A JP 6837387 A JP6837387 A JP 6837387A JP 6837387 A JP6837387 A JP 6837387A JP S63235573 A JPS63235573 A JP S63235573A
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synthetic fiber
flame
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black
black synthetic
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幹雄 田代
槇野 治
中田 純夫
坂下 信雄
康則 立岡
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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) 本発明は、防炎性に優れた黒色合成繊維に関し、特に暗
幕、カーテンに適した、カーボンブラック及び/又はチ
タンブラック含有防炎性黒色合成繊維に関するものであ
る。
(従来の技術) 従来、カーボンブラックで黒色に原液着色した合成繊維
を、暗幕、カーテン等の遮光性が要求される分野に使用
すようとする試みが種々なされてきた。
一方、カーボンブラックによる原液着色にかえて、黒色
染料で糸染めした合成繊維を使用することも行われてい
る。
(発明が解決しようとする問題点) しかしながら、カーボンブランクを含有する合成繊維は
難燃剤処理を施しても十分な難燃性が得られないため、
これまで、暗幕、カーテン等の分野にはほとんど使用さ
れていなかった。
また、黒色染料で糸染めした合成繊維では、反染めした
り防炎加工したりする際に、色落ちが生じ易く、高品質
の製品が得られにくいうえ、耐光性も劣っており、しか
もコスト高になるという欠点があった。
本発明の目的は、かかる従来技術の問題点を解消し、暗
幕、カーテン等に適した防炎性の良好な合成繊維を提供
するにある。
(問題点を解決するための手段) 本発明者らは、上記目的を達成すべく、鋭意検討を重ね
た結果、ハロゲン化シクロアルカン化合物(以下、HC
Aという)と特定のリン化合物とを、カーボンブラック
及び/又はチタンブラック含有合成繊維に組み合せて使
用することにより、防炎性が著しく向上することを見出
し本発明に到達した。
即ち、本発明はハロゲン化シクロアルカン化合物〔A〕
、下記一般式(1)〜(3)で表されるリン化合物CB
)の少なくとも1種、並びにカーボンブラック及び/又
はチタンブラックを含有することを特徴とする防炎性黒
色合成繊維である。
〔式中、R+ 、Rt 、R3は置換基を有するか又は
有しないアリール基、アルキル基、シクロアルキル基で
あり、同一でも異なってもよい。〕 HO−P−R,−COOH・−・・・・(21■ 〔式中、R4は飽和、開鎖状又は環状アルキレン、アリ
ーレン又はアルアルキレン残基を、そしてR7は6個ま
での炭素原子を有するアルキル基、アリール又はアルア
ルキル基を意味する。〕 〔式中、R6は1価のエステル形成性官能基であり、R
t、R11は同じかまたは異なる基であって、それぞれ
炭素原子数1〜10の炭化水素基、R4より選ばれ、A
は2価もしくは3価の有機残基を表す。また、n、は1
または2、R2、R2は、それぞれ0〜4の整数を表す
。〕 本発明の合成繊維が含有するHCA (A)の例として
は、1,2,3,4,5.6−へキサブロモシクロへブ
タン、1,2.3.4−テトラブロモシクロオクタン、
1,2,4.6−テトラブロモシクロオクタン、1.2
.5,6,9.10−ヘキサブロモシクロドデカンなど
を挙げることができる。特に、ポリエステル繊維の場合
には1.2゜5.6,9.10−へキサブロモシクロド
デカンを用いるのが、防炎剤の付着堅牢性、防炎性、風
合等の点で望ましい。
HCAは水不溶性の固体であるため、パークレン、トル
エン等の溶剤に溶解するか、又は水分散体として使用す
る。HCAの水分散体を作成するに際しては、HCAを
平均粒子径1ミクロンより小さく微粒子化したのち、水
と保護コロイドとを混合しボールミルなどで数時間攪拌
混合することにより分散安定性の良好な水分散体を得る
ことができる。なお、HCAの粒子は水分散体の分散安
定性、防炎剤の繊維への付着効率および付着堅牢度の点
から1ミクロン未満の微粒子であることが望ましい。
保護コロイドの例としては例えば、ポリビニルアルコー
ル、ポリビニルピロリドン、メチルセルロース、カルボ
キシメチルセルロース、ヒドロキシエチルセルロースま
たはヒドロキシプロピルセルロース、ゼラチン、酸カゼ
イン、でんぷんのり、アクリル酸系モノマーのポリマー
例えばポリアクリル酸、アクリル酸エチルまたはメタク
リル酸メチルのコポリマーである。とりわけポリビニル
アルコール、ヒドロキシエチルセルロース、および特に
カルボキシメチルセルロースにより良好な結果が得られ
る。
また保護コロイドの使用量は、防炎性、風合、紡績性な
どの1点で、できるだけ少ない方が良好であり、HCA
に対し1%以下が望ましい。
また、本発明の合成繊維が含有するリン化合物CB)は
、下記一般式(1)〜(3)で表される。
R3o/ 〔式中、R,、R,、R,は置換基を有するか又は有し
ない了り−ル基、アルキル基、シクロアルキル基であり
、同一でも異なってもよい。〕 I HO−P−R,−COOH・−・・・−(2)R3 〔式中、R4は飽和、開鎖状又は環状アルキレン、アリ
ーレン又はアルアルキレン残基を、そしてR3は6個ま
での炭素原子を有するアルキル基、了り−ル又はアルア
ルキル基を意味する。〕 〔式中、R6は1価のエステル形成性官能基であり、R
t、R1は同じかまたは異なる基であって、それぞれ炭
素原子数1〜10の炭化水素基、R6より選ばれ、Aは
2価もしくは3価の有機残基を表す。また、nlは1ま
たは2+  nz +  nsは、それぞれO〜4の整
数を表す。〕 上記一般式口)で表されるリン化合物において、式中R
+ 、Rt 、Rzとしてはフェニル、ナフチル、ビフ
ェニル等の了り−ル基;ノニルフェニル、エトキシフェ
ニル、メトキシフェニル等の置換子り−ル基;メチル、
エチル、ブチル、オクチル、ノニル等のアルキル基:エ
トキシエチル、ブトキシエチル等の置換アルキル基;シ
クロヘキシル、デカヒドロナフチル等のシクロアルキル
基;メチルシクロヘキシル等の置換シクロアルキル基等
をあげることができる。これらは同一でも異なってもよ
い。かかるリン酸エステルとしては、例えばトリメチル
ホスフェート、トリエチルホスフェート、トリブチルホ
スフェート、トリオクチルホスフェート、トリノニルホ
スフェート、トリブトキシエチルホスフェート、トリフ
ェニルホスフェート、ブチルジフェニルホスフェート、
メチルジフェニルホスフェート、オクチルジフェニルホ
スフエート、シクロヘキシルジフェニルホスフェート、
ナフチルジエチルホスフェート、メチルシクロへキシル
ジエチルホスフェート等をあげることができる。
また、上記一般式(2)で表されるリン化合物において
、R4としては、メチレン、エチレン、プロピレン、イ
ソプロピレン、ブチレン、イソブチレン等の鎖状アルキ
レン基;シクロヘキシレン等の環状のアルキレン基;フ
ェニレン等のアリーレン基;メチルフェニレン等のアル
アルキレン基等をあげることができ、R1としては、メ
チル、エチル、ブチル、イソブチル等の鎖状アルキル基
、シクロヘキシル等の環状アルキル基、フェニル等の了
り−ル基、ベンジル等のアルアルキル基等をあげること
ができる。
更に、上記一般式(3)で表されるリン化合物において
、R,とじては、具体的にはカルボキシル基、炭素原子
数が2〜7のカルボキシル基のアルキルエステル、シク
ロアルキルエステル、了り−ルエステル、ヒドロキシル
基、炭素原子数2〜7のヒドロキシルアルコキシカルボ
ニル基および−C−O−C− で示される基などがあげられる。
またR?、R11としては炭素原子数1〜6のアルキル
基、シクロアルキル基、アリール基および上記したR8
の1価の基などが好ましいものとしてあげられる。
一方Aとして好ましいものはメチレン、エチレン、1,
2−プロピレン、1.3−プロピレンなどの低級アルキ
レン基、1,3−フェニレン、1゜4−フェニレンなど
のアリーレン基、1,3−キシリレン、1.4−キシリ
レン、 −cHz −c−云CH2扇 R雫 (R9は水素原子またはメチル、エチルなどの低級アル
キル基、R4は0または1を表す、)で示される3価の
基、 これらのリン化合物(B)は、一種だけで使用しても、
又2種以上を併用してもよい。本発明の防炎性合成繊維
は、HCA (A)を繊維重量に対して0.2〜8重量
%、リン化合物(B)を繊維重量に対して0.05〜5
重量%含有していることが望ましい。HCA (A)の
含有量が少な過ぎると防炎性が不足し、多過ぎると白粉
が発生して紡績性を低下させる傾向が認められる。また
、リン化合物(B)の含有量が少な過ぎると、やはり防
炎性が不足し、多過ぎると合成繊維の紡糸調子が悪化し
、更には、紡糸時の重合度低下が大きくなって、繊維の
機械的特性が劣化する傾向が認められる。
本発明の防炎性合成繊維を得るには、前記リン化合物(
B)の少なくとも1種を混合又は共重合せしめた合成ポ
リマーを紡糸し、その後、HCA(A)を含む処理液で
処理すればよい。
合成ポリマー中へのリン化合物(B)の添加は、任意の
段階で行うことができる。例えば、ポリエステルにリン
化合物CB)を共重合させるには、エステル交換反応の
際にリン化合物CB)を添加してもよく、またエステル
交換反応後の重縮合反応前または重縮合反応の比較的初
期段階で添加することもできる。さらに、合成ポリマー
にリン化合物CB)を混合させる場合には、重合反応終
了後、溶融紡糸前の段階でリン化合物(B)を合成ポリ
マーに添加すればよい。リン化合物(B)は、繊維重量
に対して0.05〜5重量%となるように添加する。
リン化合物含有ポリマーの溶融紡糸は、常法に従って行
うことができる。
かくして得られた繊維に、HCA (A)を含む処理液
を付与する。このHCA処理液を合成繊維に付与する時
期は、捲縮処理を施す前であれば、溶融紡糸直後の未延
伸の段階または延伸後の段階いずれでも良いが、好まし
くは未延伸状態にある時に付与する方がHCAが繊維内
部迄十分に浸透するため、紡績、染色、製織工程で脱落
することがなく有利である。
HCA (A)の付着量は、繊維重量に対して0゜2〜
8重量%であることが望ましく、そのためには、処理液
のHCA(A)tW度を1〜30重量%とするのが好適
である。また、このHCA処理液には、下記一般式で示
されるホスフェート化合物を併用すると、処理浴の発泡
が制御され、液安定性が向上し、防錆性、押込クリンパ
−通過性、紡績性も大幅に改良されて、好適であ、る。
R1゜−(CHz CHz O)、  O−P  OM
0M’ 〔ここで、R1゜は平均炭素数6〜30のアルキル基、
M、M’はそれぞれ水素又はアルカリ金属であって、同
一であっても異なったものでもよく、nは0〜30の整
数である。〕 ただし、該ホスフェートには、分散剤としての作用がな
いので公知の分散剤を併用することが望ましい。
更に、本発明の目的を損なわない範囲でベンゾトリアゾ
ール系などの紫外線吸収剤などを併用してもよい。また
HCA以外に紡績性、風合等を阻害しない程度に他種の
防炎剤を併用することも可能である。また、処理浴が発
泡し易い場合には、防炎性を損なわない範囲で微量の消
泡剤を併用することもできる。更に、必要ならば、)(
CA処理液を合成繊維に付与せしめ、乾燥、熱固着させ
た後、必要に応じて水洗し、スプレー法、パッティング
法などによって紡績性を向上させるための他の油剤を付
与せしめることもできる。
合成繊維にHCA処理液を付与せしめる方法は、従来公
知のいかなる方法を用いてもよいが、例えばディップ法
、パッティング法、スプレー法、溶融紡糸における紡糸
用油剤付与に用いられるオイルローラ一方式などを用い
ることができる。
合成繊維表面にHCA (A)を含む処理液を付与した
後、130℃以上、好ましくは155℃以上で30秒以
上、好ましくは10分以上熱処理して、HCA (A)
を繊維内部へ浸透させる。
本発明の合成繊維としては、ポリエステル繊維、ポリア
ミド繊維、ポリアクリロニトリル繊維、ポリオレフィン
繊維、ポリ塩化ビニル繊維′等従来公知の合成繊維を挙
げることができるが、特に、ポリエステル繊維の場合に
は、防炎耐久性、風合等の点で好ましい結果が得られる
。なかでも、黒色化剤、防炎剤等を含む繊維の状態で、
280℃における溶融粘度が2,000ポイズ以下を示
すポリエステルを使用すると、ドリップ効果が大幅に高
くなり、防炎効果が抜群に向上する。かかるポリエステ
ルの例としては、イソフタル酸を10モル%以上共重合
させたポリエチレンテレフタレート、イソフタル酸を5
モル%以上共重合させたポリテトラメチレンテレフタレ
ートなどが挙げられる。
また、本発明の黒色合成繊維としては、カーボンブラッ
ク及び/又はチタンブラックで原液着色されたものであ
り、カーボンブラック及び/又はチタンブラックの含有
量は、通常0.3〜5重量%である。含有量が少なすぎ
ると黒色が薄くなり、多すぎると紡糸調子が悪化する傾
向が認められる。
(作用) 本発明によれば、HCA (A)と前記リン化合物CB
)との相乗効果によって、カーボンブラック及び/又は
チタンブラックを含有する黒色合成繊維でも防炎性が大
幅に向上する。
(実施例) 以下、実施例により本発明を具体的に説明する。
なお、処理剤の付着率、防炎性は、以下の方法により評
価した。
(1)処理剤の付着率 処理剤の付着率=(処理剤/繊維) x 100 (重
、      f%) (2)防炎性 消防法の防炎試験法における水洗濯を5回繰返した後(
水の硬度は塩化カルシウムで75ppmに調整)、JI
S  L1091D法により接炎回数(5個のサンプル
の平均値)を求めた。
接炎回数が多い程、防炎性は良好であり、実用上許容で
きる接炎回数は2回以上であり、特に好ましくは、3回
以上である。
実施例 1 97部のジメチルテレフタレート、69部のエチレング
リコール、0.09部の酢酸カルシウムおよび0゜03
部の三酸化アンチモンの混合物を165〜220℃でメ
タノールの留出が終わるまで加熱した。ついで、カーボ
ンブラック1.5部、トリメチルボスフェート0.7部
、p−ジフェニルカルボン酸0.99部を添加し、27
5℃窒素雰囲気下反応の進行に伴って次第に圧を滅じ、
最終的にはQ、4mmHgとし200分間反応を続けた
得られたポリエステルは極限粘度0.64、カーボンブ
ランク含有量1.5重量%であった。このポリエステル
を常法により溶融紡糸して、45万デニールのトウとし
、更に90℃の温水浴中で3.5倍に延伸して単糸繊度
が2デニールの延伸トウとした。
一方、平均粒子径0.5μの1.2.5.6,9゜10
−ヘキサブロモシクロドデカン(以下、HBCDという
)45部、保護コロイドとして平均分子量400 、0
00のカルボキシメチルセルロース0.5部および水5
4.5部をボールミル中で5時間粉砕混合して製造した
HBCDの水分散体(有効分45重量%、粘度:4,5
00センチポイズ、回転B型粘度計で測定)44部に、
水を加えて全体で100部となるようにした処理浴を作
成した。
この処理浴中に、前記延伸トウを浸漬通過させた後、押
込クリンパ−で、HBCD付着量が1.0重量%となる
ように処理液を絞ると共に、捲縮数12個/25mm、
捲縮率12%となるように捲縮を付与し、次いで連続乾
燥機にて170’Cで15分間弛緩熱処理後、カッター
で51℃mに切断して原綿を作成した。尚、原綿中のリ
ン含有量は0.13重量%であった。
得られた原綿を紡績し、30/2の紡績糸を作成し、ジ
ャガード織機で、経糸密度100本/インチ、緯糸密度
75本/インチのジャガード組織の暗幕用黒色織物を織
成した。この織物の防炎性は第1表に示す通りであり、
外観は黒色で審美性も良好であり、暗幕カーテン用に好
適であった。
比較例1〜5 実施例1において、HBCD処理浴による処理を行わな
い以外は実施例1と全く同様に処理を行った(比較例1
)。
また、実施例1において、ポリエステルの製造時にトリ
メチルホスフェートを添加しない以外は実施例1と全く
同様に処理を行った(比較例2)。
更に、実施例1において、防炎剤としてHBCDを使用
する代わりに、比較例3としてアンチブレーズ19(モ
ービル・ケミカル社製・環状リン酸エステル、有効成分
100%)、比較例4としてトリス2.3ジクロルプロ
ピルホスフエートの乳化体(有効分45%)、比較例5
としてテトラブロムビスフェノールAの乳化体(有効分
45%)を加えた以外は実施例1と全く同様に処理した
。結果をあわせて第1表に示す。
第1表からも明らかなように、HCA (A)とリン化
合物(B)とを含有する本発明の合成繊維(実施例1)
は防炎性が良好であったが、HCA(A)を含有しない
場合(比較例1)、リン化合物(B)を含有しない場合
(比較例2)、および従来使用されている他の防炎剤を
使用した場合(比較例3〜5)は、防炎性が劣っていた
第1表 実施例2.3 実施例1において、HBCDの代わりに、1゜2.3.
4−テトラブロモシクロオクタン(実施例2)および1
.2,3.4,5.6−へキサブロモシクロへブタン(
実施例3)を用い、その他の条件は実施例1と同一にし
て処理を行った。結果は第2表に示す通りであり、いず
れも良好な防炎性を示すものであった。
第2表 実施例4 840部のジメチルテレフタレート、160部のジメチ
ルイソフタレート、798部のエチレングリコール、0
.23部の酢酸マンガンの混合物を170〜220℃で
メタノール留出が終わるまで加熱した。次いで、220
℃で2−カルボキシエチル−メチルホスフィン酸8部を
加えてエステル化した。その後、カーボンブラック10
部、チタンブランク15部、三酸化アンチモン0,35
部を添加し、275℃窒素雰囲気下での反応の進行に伴
って、次第に圧力を減じ、最終的には0.2mmHgと
して150分間反応を続けた。
得られたポリエステルは、極限粘度0.53、カーボン
ブラック含有量1.0重量%、チタンブラック含有! 
1.5重量%、融点215℃、280℃における溶融粘
度1 、900ボイスであった。
このポリエステルを用いて、実施例1と同様に紡糸、延
伸、HBCD処理液による処理、捲縮、切断を行い原綿
を作成した。この原綿のリン化合物共重合量は約0.8
重量%、リン含有量は0.16重量%、HBCD付着量
は2.0重量%であった。この原綿を実施例1と同様に
紡績、製織して、実施例1と同じ項目について評価した
。結果は第3表に示す通り良好であった。この織物の外
観は、黒色で審美性が良好であり、暗幕カーテン用に好
適であった。
実施例5 349部のジメチルテレフタレート、39部のジメチル
イソフタレート、360部のテトラメチレングリコール
、3.5部のリン化合物 0.34部の酢酸亜鉛、および0.34部の三酸化アン
チモンの混合物を150〜230℃でメタノールの留出
が終わるまで加熱した。次いで、カーボンブラック5.
2部を添加して275℃窒素雰囲気下での反応の進行に
伴って、次第に圧力を減じ、最終的には0.2mHgと
して、160分間反応を続けた。
得られたポリエステルは極限粘度0.65、カーボンブ
ラック含有量1.5重量%、融点200℃、280℃に
おける溶融粘度1,300ポイズであった。
このポリエステルを用いて、実施例1と同様に、紡糸、
延伸、仮撚加工、HBCD処理液による処理、捲縮、切
断を行い、原綿を作成した。この原綿のリン化合物共重
合量は約0.9重量%、リン含有量は0.09重量%、
HBCD付着量は2.0重量%であった。
この原綿を実施例1と同様に紡績、製織して、実施例1
と同じ項目について評価した。得られた結果は第3表に
示す通りであった。
比較例6.7 実施例4.5において、HBCD処理浴による処理を行
わない以外は、実施例4.5と同じ処理を行った。結果
をあわせて第3表に示す。
第3表からも明らかなように、HCA (A)とリン化
合物(B)とを含有する本発明の黒色合成繊維(実施例
4.5)は、防炎性が良好であったが、HCA (A)
を含有しない場合(比較例6.7)は、防炎性が大幅に
低下した。
第3表 (発明の効果) 以上説明した如く、本発明によればハロゲン化シクロア
ルカン化合物と、特定のリン化合物とを、カーボンブラ
ック及び/又はチタンブラックを含有する黒色合成繊維
に含有させることにより、防炎性が大幅に向上する。
かかる本発明の防炎性黒色合成繊維は暗幕用、カーテン
用等の分野に用いるのに極めて有用である。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、ハロゲン化シクロアルカン化合物〔A〕、下記一般
    式(1)〜(3)で表されるリン化合物〔B〕の少なく
    とも1種、並びにカーボンブラック及び/又はチタンブ
    ラックを含有することを特徴とする防炎性黒色合成繊維
    。 ▲数式、化学式、表等があります▼・・・・・・(1) 〔式中、R_1、R_2、R_3は置換基を有するか又
    は有しないアリール基、アルキル基、シクロアルキル基
    であり、同一でも異なってもよい。〕 ▲数式、化学式、表等があります▼・・・・・・(2) 〔式中、R_4は飽和、開鎖状又は環状アルキレン、ア
    リーレン又はアルアルキレン残基を、そしてR_5は6
    個までの炭素原子を有するアルキル基、アリール又はア
    ルアルキル基を意味する。〕 ▲数式、化学式、表等があります▼・・・・・・(3) 〔式中、R_6は1価のエステル形成性官能基であり、
    R_7、R_8は同じかまたは異なる基であって、それ
    ぞれ炭素原子数1〜10の炭化水素基、R_6より選ば
    れ、Aは2価もしくは3価の有機残基を表す。また、n
    _1は1または2、n_2、n_3は、それぞれ0〜4
    の整数を表す。〕 2、ハロゲン化シクロアルカン化合物〔A〕の含有量が
    繊維重量に対して0.2〜8重量%である特許請求の範
    囲第1項記載の防炎性黒色合成繊維。 3、リン化合物〔B〕の含有量が、繊維重量に対して0
    .05〜5重量%である特許請求の範囲第1項記載の防
    炎性黒色合成繊維。 4、ハロゲン化シクロアルカン化合物〔A〕がヘキサブ
    ロモシクロドデカンである特許請求の範囲第1項〜第3
    項のうちのいずれか1項記載の防炎性黒色合成繊維。 5、合成繊維がポリエステルである特許請求の範囲第1
    項〜第4項のうちのいずれか1項記載の防炎性黒色合成
    繊維。 6、ポリエステルが、280℃における溶融粘度2,0
    00ポイズ以下のポリマーである特許請求の範囲第5項
    記載の防炎性黒色合成繊維。
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