JP2001131876A

JP2001131876A - 防炎・防水性帆布の製造方法

Info

Publication number: JP2001131876A
Application number: JP31085899A
Authority: JP
Inventors: Yasunori Tatsuoka; 康則立岡; Motoyoshi Suzuki; 東義鈴木
Original assignee: Teijin Ltd
Current assignee: Teijin Ltd
Priority date: 1999-11-01
Filing date: 1999-11-01
Publication date: 2001-05-15

Abstract

(57)【要約】【課題】本発明は、防炎性、防水性、撥水性、耐光性
等に優れ、且つ、焼却時に塩素ガス、塩化水素ガス、ダ
イオキシン等の有毒ガスの発生が無い優れた防炎・防水
性を有する帆布の製造方法を提供することにある。【解決手段】前記の課題は、燐化合物を共重合した難
燃ポリエステル繊維からなる帆布用基布の１側面に熱溶
融性ポリウレタン樹脂とホスフィン酸誘導体との混合樹
脂を用いて乾式コーティングする防炎・防水性帆布の製
造方法により解決される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、防炎・防水性帆布
の製造方法に関し、さらに詳しくは、軒出しテント等の
軽量の帆布類に広く用いられる防炎・防水性帆布の製造
方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来から、ポリエステル繊維は高強力・
低伸度で、且つ、疎水性であることから湿潤時の重量増
加、寸法安定変化も少なく取扱性が容易である等の特長
を有しているので、特に軒出しテント等の軽量帆布類に
広く用いられている。しかし、繊維自体が可燃性である
ため火災等に対する安全性の面から防炎化が要求されて
いる。

【０００３】ポリエステル繊維からなるコーティング布
帛の防炎化法としては、ハロゲン化燐酸エステル系難燃
剤を付与した後、ポリウレタン樹脂とハロゲン化燐酸エ
ステルとの混合樹脂でコーティングする方法（特開昭５
１−１１３００号公報）、ポリウレタン樹脂とハロゲン
化ウレタン樹脂との混合樹脂でコーティングする方法
（特開平５−３１００４７号公報）、或いは、塩化ビニ
ール樹脂と三酸化アンチモンとの混合樹脂でコーティン
グする方法（特公昭４６−１９７５６号公報）等が知ら
れている。

【０００４】特開昭５１−１１３００号公報に記載され
た方法では、油状のハロゲン化燐酸エステルで処理する
ため、コーティング面にタック（粘着性）が生じ非常に
汚れが付き易く、摩擦堅牢度が不良になるという欠点が
ある。特公昭４６−１９７５６号公報に記載された方法
では、防炎性の規格をクリアーするためには、１１重量
％以上の樹脂を付与する必要があり、風合いが粗硬にな
り、取扱性が不良となるので軒出しテント等の軽量テン
ト用途には適用できない。また、いずれの方法も耐光堅
牢度が不良であり、難燃剤に塩素化合物を含んでいるた
めに焼却時に塩素ガス、塩化水素ガス、ダイオキシン等
の有毒ガスが発生し環境汚染が問題になっている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、防炎性、防
水性、撥水性、耐光性等に優れ、且つ、焼却時に塩素ガ
ス、塩化水素ガス、ダイオキシン等の有毒ガスの発生が
無い優れた防炎・防水性を有する帆布の製造方法を提供
することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明者らは、ポリエス
テル繊維からなる防炎・防水性帆布の製造において、該
帆布が防炎性、防水性、撥水性等を兼ね備えたものとす
るために鋭意検討した結果、ポリマー素材自体が難燃性
を有するポリエステル繊維からなる布帛の１側面に、熱
溶融性ポリウレタン樹脂及びホスフィン酸誘導体との混
合樹脂をコーティングすることにより前記の特性を兼ね
備えた帆布が得られることを見出し本発明に到達した。

【０００７】すなわち、本発明によれば、下記一般式
（１）で示される燐化合物を燐元素として対ポリマー重
量で０．３〜１．５重量％共重合した難燃ポリエステル
繊維からなる帆布用基布の１側面にコーティング層を形
成するに際し、熱溶融性ポリウレタン樹脂とホスフィン
酸誘導体（Ａ）との混合樹脂を該熱溶融性ポリウレタン
樹脂とホスフィン酸誘導体（Ａ）の重量比が９０：１０
〜３０：７０の範囲となるように配合し、該混合樹脂を
乾式コーティングすることを特徴とする防炎・防水性帆
布の製造方法が提供される。

【０００８】

【化４】

【０００９】（但し、Ｒは飽和、開鎖状、又は、環状ア
ルキレン、アリレーン又はアルアルキレン残基を、Ｒ₁
は６個までの炭素原子を有するアルキル基、アリール基
又はアルアルキル基を意味する。また、残基Ｒ及び／又
はＲ₁は１個、又は、多数個のヘテロ原子、特にＦ，Ｃ
ｌ，Ｂｒ，Ｏ及びＳを含有してよい。Ｒ₂、Ｒ₃は炭素数
が１〜１８のアルキル基、アリール基、又は、水素原子
を表わす）

【００１０】

【発明の実施の形態】以下、本発明を詳細に説明する。
本発明に用いる難燃ポリエステル繊維は、前記一般式
（１）により示される燐化合物を共重合したものが例示
される。一般式（１）で示される燐化合物の具体例とし
ては、例えば、下記の２−カルボキシ−エチル−メチル
−ホスフィン酸、及び、その環状無水物などが好ましく
例示される。

【００１１】

【化５】

【００１２】該燐化合物は、燐元素として０．３〜１．
５重量％の範囲で共重合されるものが好ましい。該燐元
素が、０．３重量％未満では十分な防炎効果が得られな
い恐れがあり、また、１．５重量％を超えるとポリマー
が着色したり、強力、耐熱性、染色堅牢度等の物性が低
下するので好ましくない。

【００１３】本発明方法は、このような燐化合物を共重
合した難燃ポリエステル繊維からなる帆布用基布を用
い、該帆布用基布の１側面に熱溶融性ポリウレタン樹脂
とホスフィン酸誘導体（Ａ）との混合樹脂を乾式コーテ
ィングする方法である。

【００１４】該熱溶融性ポリウレタン樹脂としては、架
橋結合を伴わない一液型の線状高分子であってポリエー
テル又はポリエステルとポリウレタンとの共重合体が好
ましく例示される。

【００１５】また、ホスフィン酸誘導体としては、下記
一般式（２）、又は、一般式（３）で示される化合物が
使用され、さらに、具体例としては、下記に示す一般式
（４）〜（７）が例示される。但し、これらに限定され
るものではない。

【００１６】

【化６】

【００１７】（但し、Ｒ³は水素原子、炭素数１〜４の
アルキル基、又は、（−Ｒ⁷Ｏ）rＨで示される基を表わ
し、Ｒ⁷はエチレン基、プロピレン基、又は、ブチレン
基を、ｒは１〜１０の整数を表わす。Ｒ⁵、Ｒ⁶は水素原
子、又は、炭素数１〜８のアルキル基を示し、同一でも
よいし、異なっていてもよい。ｋ、ｍはそれぞれ０〜４
の整数、ｎは０〜２の整数を表わす）

【００１８】

【化７】

【００１９】（式中、Ｒ⁵、Ｒ⁶は水素原子、又は、炭素
数１〜８のアルキル基を示し、同一でもよいし、異なっ
ていてもよい。ｋ、ｍはそれぞれ０〜４の整数、ｎは０
〜２の整数を表わす）

【００２０】

【化８】

【００２１】

【化９】

【００２２】

【化１０】

【００２３】

【化１１】

【００２４】また、かかるホスフィン酸誘導体は、芳香
族ジカルボン酸、又は、その低級アルキルエステル及び
ジオール成分から誘導されてなるポリエステル化合物
（Ｄ）であるものがこのましく例示される。該芳香族ジ
カルボン酸、又は、その低級アルキルエステルとして
は、テレフタル酸、イソフタル酸、ナフタレンジカルボ
ン酸などが挙げられ、その低級アルキルエステルとして
は、炭素数が１〜４のアルキルエステルが挙げられる。
特に、好ましいものは、テレフタル酸及びそのジメチル
エステルである。

【００２５】また、該ジオール成分の具体例としては、
アルキレングリコール、ポリオキシアルキレングリコー
ル、アルキレングリコールのアルキレンオキシド付加
物、ビスフェノールＡに代表される２価の芳香族ヒドロ
キシ化合物のアルキレンオキシド付加物などが挙げられ
る。これらのうち特に、好ましいものは、アルキレング
リコールであり、さらに好ましくは、炭素数が２〜１０
の直鎖、又は、分岐のアルキレングリコールが好まし
く、特にエチレングリコールが好ましい。これらのジオ
ール成分は、２種以上を併用することも可能である。ま
た、該ジオール成分の分子量は、特に限定はされない
が、１０００以下の範囲のものを使用するのが好まし
い。該分子量が、１０００を超えると燐含有量の割合が
低くなり、難燃性が低下するおそれがある。

【００２６】また、該ポリエステル化合物（Ｄ）は、従
来公知のポリエステルの製造法、例えば、エステル交
換、又は、エステル化後に重縮合する方法により製造す
ることが出来、例えば、前記のホスフィン酸誘導体
（Ａ）、芳香族ジカルボン酸又はその低級アルキルエス
テル（Ｂ）、及び、ジオール成分（Ｃ）を公知の方法に
より脱水、または、脱アルコール反応することによって
製造することが出来る。該ポリエステル化反応におい
て、（Ａ）：（Ｂ）：（Ｃ）のモル比は特に限定されな
い。該ポリエステル化合物の重量平均分子量は、５００
〜２００００の範囲で使用され、より好ましくは、１０
００〜１５０００の範囲である。該平均分子量が、５０
０未満であると、耐久性が不十分となり、２００００を
超えるとポリエステル化合物の分散性が悪くなるので好
ましくない。

【００２７】このようなポリエステル化合物は、本発明
では、有機溶剤に溶解させて使用する。ここに使用され
る有機溶剤としては、トルエン、キシレン、アルキルナ
フタレンなどの芳香族炭化水素類、アセトン、メチルエ
チルケトンなどのケトン類、ジオキサン、エチルセロソ
ルブなどのエーテル類、ジメチルホルムアミドなどのア
ミド類、ジメチルスルホキシドなどのスルホキシド類、
メチレンクロライド、クロロホルムなどのハロゲン系炭
化水素類が挙げられ、これらの化合物は、単独で使用す
るか、または、２種以上の混合物にして使用するものが
例示される。

【００２８】次に熱溶融性ポリウレタン樹脂とホスフィ
ン酸誘導体との配合比率は、９０：１０〜７０：３０の
範囲にあるものが使用され、さらに好ましくは、８５：
１５〜７５：２５の範囲である。該ポリウレタンの樹脂
の配合比率が、前記の範囲を超えて多くなり過ぎると防
炎性が不良となり、また、ホスフィン酸誘導体の配合比
率が前記の範囲を超えて多くなり過ぎると被膜強度が弱
くなり防水性が不良となり好ましくない。さらに、コー
ティング層の耐光性を向上させるために通常使用される
ベンゾトリアゾール、ベンゾフェノン系等の紫外線吸収
剤をコーティング剤として併用することも出来る。

【００２９】該混合樹脂の塗布量は、固形分として２０
〜７０ｇ／ｍ²の範囲にあるものが好ましい。該塗布量
が、２０ｇ／ｍ²未満では防水性が不十分であり、ま
た、７０ｇ／ｍ²を超えると風合いが硬化し、取扱性が
不良となり好ましくない。該混合樹脂はジメチルホルム
アミド、トルエン等の前記の溶剤で希釈し、３０００〜
３００００ｃｐｓの粘度に調整したものを使用する。該
粘度が低すぎると樹脂が地組織の内部まで浸透するため
に被膜形成が不良となって、防水性が低下する。また、
粘度が高すぎると地組織の表面がフィルム状となってタ
ックが生じ易くなったり、地組織と樹脂との接着性が低
下して使用中に樹脂が剥離する等の問題が生じる恐れが
ある。

【００３０】また、コーティング法としては、ナイフコ
ーティング、キスロール、グラビアコーティング法等の
乾式コーティング法が使用され該混合樹脂を塗布する。
該塗布後に行う乾燥処理は、１００〜１７０℃の温度範
囲で３０秒〜５分間程度行えばよい。

【００３１】また、本発明では、難燃ポリエステル繊維
からなる帆布用基布の１側面は該熱溶融性ポリウレタン
樹脂とホスフィン酸誘導体（Ａ）との混合樹脂が乾式コ
ーティングされるが、該コーティング層の反対側面（帆
布用基布全体でもよい）は有機フッ素化ポリマー系撥水
剤が付与されていてもよい。かかる撥水剤の付与処理
は、前記に述べた乾式コーティング処理を施す前の帆布
用基布に行い、その後に乾式コーティングを行うものが
好ましく例示される。

【００３２】ここに使用する有機フッ素化ポリマー系撥
水剤としては、パーフルオロアルキル基やポリフルオロ
アルキル基を有する（メタ）アクリレートから形成され
る重合体を単独、若しくは、ビニールエステル、ビニー
ルエーテルやアクリルアミドと共重合させたものと脂肪
族イソシアネートのパーフルオロメタクリレートとの共
重合体系撥水剤が挙げられるが、なかでも熱溶融特性の
良好なパーフルオロアルキルメタクリレートと脂肪族イ
ソシアネートとの共重合体系撥水剤が防炎性の点から好
ましい。

【００３３】該有機フッ素化ポリマー系撥水剤の布帛へ
の付与方法は、浸漬法、スプレー法、ローラータッチ法
等のいずれを用いてもよい。また、該有機フッ素化ポリ
マー系撥水剤の付与量は、フッ素元素として０．０１〜
０．１５％ｏｗｆの範囲が好ましく使用され、さらに好
ましくは、０．０１５〜０．０８％ｏｗｆの範囲であ
る。該有機フッ素化ポリマー系撥水剤の布帛への付与量
が、前記範囲を超えて多すぎると樹脂の接着性、防炎性
が不良になり、前記の範囲未満と少なすぎると樹脂の被
膜形成が悪くなり防水性が低下し好ましくない。

【００３４】

【発明の作用】かくして本発明により得られる帆布は、
その１側面に熱溶融性ポリウレタン樹脂とホスフィン酸
誘導体との混合樹脂によるコーティング層を有し、該ポ
リウレタン樹脂の被膜形成により防水性を付与したもの
であり、また、該帆布を形成する基布及びポリウレタン
樹脂のコーティング層は難燃剤を含有するものであるた
めに防炎性を兼ね備えたものであり、特に、防水性の優
れた防炎・防水性帆布が得られる。

【００３５】また、該防水・防炎性帆布の熱溶融性ポリ
ウレタン樹脂コーティング層とは反対側の面が、予め基
布に撥水加工処理を施す等により撥水剤を付与されたも
のである場合は優れた撥水性能をも兼備しており、この
ようにして得られる防炎・防水性帆布は、軽量テント等
の用途に最適なものとなる。

【００３６】

【実施例】以下、実施例により本発明をさらに詳細に説
明する。なお、実施例における部は、すべて重量部を示
し、実施例における特性値は下記の測定法によった。（１）防炎性消防法による４５°ミクロバーナー法及びコイル法に準
拠して行う。（２）防水性ＪＩＳＬ１０９２−１９７７耐水圧法に準じる方法
により行う。（３）撥水性ＪＩＳＬ１０９２−１９７７スプレー法に準じる方
法により行う。（４）タックネス触感による官能検査で粘着性の有無を判定する方法によ
り行う。（５）コーティング量コーティング処理の前後の試験布の重量変化により計算
（重量％）で求める。（６）風合い触感による官能検査で量、不良を判定する方法により行
う。

【００３７】［実施例１］カルボキシホスフィン酸で変
成され、燐含有量が０．６重量％の難燃ポリエステル繊
維（帝人（株）製「スーパーエクスター」）からなる紡
績糸（２９５ｄｔｅｘ／双子；２０^S／２）を経糸及び
緯糸に用いて、経密度：５５本／２．５４ｃｍ、緯密
度：４４本／２．５４ｃｍにより目付：２６０ｇ／ｍ²
の平織組織による織布に織成し、該織布に表１に示すコ
ーティング剤をナイフコーティング法により均一にコー
ティングした後、１３０℃の温度で２分間乾燥した。得
られた加工布の物性を表１に示す。

【００３８】［実施例２〜４］実施例１で使用したと同
様の織布を用いて、撥水剤パナガードＲＥ３０１（大和
化学（株）製ウレタンフッ素系撥水剤；固形分：２０
％）の配合液にパッドし（絞り率：４０％）、１００℃
の温度で５分間乾燥させた後、次いで１７０℃の温度で
３０秒間熱セットして処理布を得た。該処理布を用い
て、表１に示すコーティング剤をナイフコーティング法
により均一にコーティングした後、１３０℃の温度で２
分間乾燥した。得られた加工布の物性を表１に併せて示
す。

【００３９】［比較例１］実施例２において、防炎剤を
クレジルジフェニルホスフェート（ＣＤＰ）に変更した
以外は実施例２と全く同様に処理した。得られた加工布
の物性を表１に併せて示す。

【００４０】

【表１】

【００４１】表１に示すように実施例のものでは、防炎
性、防水性に優れた帆布が得られ、特に、実施例２〜４
に示すものでは防炎性、防水性、及び撥水性の特性を併
せ持つ帆布が得られる。一方、比較例１のものでは、防
水性が充分ではなく、また、タッキネスが認められ帆布
として好ましいものではなかった。

【００４２】但し、表１において、（＊１）は大日本イ
ンキ（株）製ポリカーボネート系ウレタン樹脂（有効成
分：３０％）、（＊２）は三光（株）製の乳化体であっ
て、２−（９，１０−ジヒドロ−９−オキソ−１０−オ
キサイド−１０−ホスファフェナントレン−１０−イ
ル）メチル琥珀酸ビス−（２−ヒドロキシエチル）−エ
ステルの４５％乳化体、（＊３）は三光（株）製の乳化
体であって、２−（９，１０−ジヒドロ−９−オキソ−
１０−オキサイド−１０−ホスファフェナントレン−１
０−イル）メチル琥珀酸ビス−（２−ヒドロキシエチ
ル）−エステル重合物の４５％乳化体である。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号ＦＩテーマコート゛(参考）Ｃ０８Ｊ 7/04 ＣＦＤＣ０８Ｊ 7/04 ＣＦＤＺＣ０８Ｋ 5/53 Ｃ０８Ｋ 5/53 Ｃ０８Ｌ 67/00 Ｃ０８Ｌ 67/00 Ｃ０９Ｋ 21/12 Ｃ０９Ｋ 21/12 Ｄ０６Ｍ 13/285 Ｄ０６Ｍ 13/285 // Ｄ０６Ｍ 101:32 101:32 Ｆターム(参考） 4F006 AA35 AB19 AB37 AB68 BA04 BA05 CA00 DA04 EA05 4F100 AH10B AK41A AK51B AL01A AL06A BA02 CC10B DG12A GB07 GB71 JB06 JB16B JJ07 4H028 AA35 AA42 BA06 4J002 BE043 BG083 BG133 CF151 CK022 EW136 FA041 FD136 GK01 4L033 AA07 AB01 AC03 AC05 BA36 CA50 CA70

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】下記一般式（１）で示される燐化合物を
燐元素として対ポリマー重量で０．３〜１．５重量％共
重合した難燃ポリエステル繊維からなる帆布用基布の１
側面にコーティング層を形成するに際し、熱溶融性ポリ
ウレタン樹脂とホスフィン酸誘導体（Ａ）との混合樹脂
を該熱溶融性ポリウレタン樹脂とホスフィン酸誘導体
（Ａ）の重量比が９０：１０〜３０：７０の範囲となる
ように配合し、該混合樹脂を乾式コーティングすること
を特徴とする防炎・防水性帆布の製造方法。【化１】（但し、Ｒは飽和、開鎖状、又は、環状アルキレン、ア
リレーン又はアルアルキレン残基を、Ｒ₁は６個までの
炭素原子を有するアルキル基、アリール基又はアルアル
キル基を意味する。また、残基Ｒ及び／又はＲ₁は１
個、又は、多数個のヘテロ原子、特にＦ，Ｃｌ，Ｂｒ，
Ｏ及びＳを含有してよい。Ｒ₂、Ｒ₃は炭素数が１〜１８
のアルキル基、アリール基、又は、水素原子を表わす）
【請求項２】熱溶融性ポリウレタン樹脂とホスフィン
酸誘導体（Ａ）との混合樹脂が乾式コーティングされた
難燃ポリエステル繊維からなる帆布用基布の１側面とは
反対側面に有機フッ素化ポリマー系撥水剤が付与されて
いる請求項１に記載された防炎・防水性帆布の製造方
法。
【請求項３】ポスフィン酸誘導体（Ａ）が下記一般式
（２）で示される請求項１、又は、請求項２に記載され
た防炎・防水性帆布の製造方法。【化２】（式中、Ｒ³は水素原子、炭素数１〜４のアルキル基又
は（−Ｒ⁷Ｏ）ｒＨで示される基を表わす。また、Ｒ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、ｎは０，１または２である。Ｒ⁵、Ｒ⁶は
水素原子、又は、炭素原子１〜８のアルキル基を示し、
同一でもよいし、異なっていてもよい。ｋ、ｍはそれぞ
れ０〜４の整数、ｎは０〜２の整数を表わす）
【請求項４】ホスフィン酸誘導体（Ａ）が下記一般式
（３）で示される請求項１に記載された防炎・防水性帆
布の製造方法。【化３】（式中、Ｒ⁵、Ｒ⁶は水素原子、又は、炭素原子数１〜８
のアルキル基を示し、同一でもよいし、異なっていても
よい。ｋ、ｍはそれぞれ０〜４の指数、ｎは０〜２の整
数を表わす）
【請求項５】ホスフィン酸誘導体（Ａ）が芳香族ジカ
ルボン酸又はその低級アルキルエステル（Ｂ）及びジオ
ール成分（Ｃ）から誘導されてなるポリエステル化合物
（Ｄ）である請求項１に記載された防炎・防水性帆布の
製造方法。