JPH08260351A

JPH08260351A - 難燃性ポリエステル繊維及びその製造法及び建築工事用シート

Info

Publication number: JPH08260351A
Application number: JP7062869A
Authority: JP
Inventors: Masanobu Takeda; 昌信武田; Masao Seki; 昌夫関; Toshihiro Hayakawa; 敏弘早川
Original assignee: Toray Industries Inc
Current assignee: Toray Industries Inc
Priority date: 1995-03-22
Filing date: 1995-03-22
Publication date: 1996-10-08

Abstract

(57)【要約】【目的】本発明は、耐久性に優れた難燃性と撥水撥油性
などの多機能を同時に有する難燃性ポリエステル繊維及
びそれを製造する方法、特に建築工事用シートを提供せ
んとするものである。【構成】本発明の難燃性ポリエステル繊維は、下記式で
表される燐系化合物と機能性薬剤が繊維表面に付与され
ていることを特徴とするものである。【化１】また、本発明の難燃性ポリエステル繊維の製造方法は、
ポリエステル繊維を下記式で表される燐系化合物と機能
性薬剤の混合物の処理液で処理した後、１００℃以上の
温度で熱処理することを特徴とするものである。【化２】本発明の建築工事用シートは、かかる難燃性ポリエステ
ルで構成されて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】

【産業上の利用分野】本発明は、耐久性に優れた難燃性
を有し、さらには撥水性能など各種機能をも兼ね備えた
難燃性ポリエステル系繊維及びその製造法に関する。

【０００２】

【従来の技術】ポリエステル系繊維は、その優れた物理
的及び化学的性質から衣料用、産業用に広範に使用され
ている。

【０００３】近年、繊維製品の難燃化の要求が高まって
いる。ポリエステル繊維の難燃化は、ハロゲン系あるい
は燐系の難燃性化合物を共重合あるいはブレンドして難
燃性原糸とするか、または繊維を形成した後に浴中また
はサーモゾル法で繊維内に吸尽させるものである。かか
る難燃性ポリエステル繊維をさらに発展させるため、他
の機能を複合化させることが大きな課題になっている。
新しい機能を付与させる方法として、一般には機能性樹
脂を付着させる方法が採用されるが、かかる機能性樹脂
がポリエステル繊維の難燃性能を大幅に低下させるとい
う重大な欠点を誘発するものである。かかる問題点を解
決するためには、難燃性を阻害しにくい樹脂を選定し、
しかもその付着量をできるだけ少なくする方法しかな
く、たとえば、撥水性の付与に関しては、やむなく撥水
性能が低い化合物を使用していた。かかる撥水剤は初期
性能がスプレー法で８０点程度で、しかもその洗濯耐久
性はほとんどないのが実情であった。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、耐久性に優
れた難燃性を有し、さらに撥水性はもとより、制電性や
抗菌性など他の性質や、これらを併有する多機能の難燃
性ポリエステル繊維及びそれを製造する方法を提供せん
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
決するため次のような構成を有する。

【０００６】すなわち本発明の難燃性ポリエステル繊維
は、下記式で表される燐系化合物と機能性薬剤が繊維表
面に付与されていることを特徴とするものである。

【０００７】

【化３】また、本発明の難燃性ポリエステル繊維の製造方法は、
ポリエステル繊維を下記式で表される燐系化合物と機能
性薬剤の混合物の処理液で処理した後、１００℃以上の
温度で熱処理することを特徴とするものである。

【０００８】

【化４】本発明の建築工事用ネットは、かかる難燃性ポリエステ
ルで構成されていることを特徴とするものである。

【０００９】

【作用】本発明は、従来、難燃性ポリエステル繊維に高
度な撥水性能や防水性能などの機能性薬剤を付与するこ
とが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、ポリエステル繊維に特定な燐系化合物に、撥
水撥油剤またはポリウレタン樹脂などの機能性薬剤の混
合物を付与すると、意外なことに、該機能性薬剤の機能
と共に優れた難燃性を同時に、かつ、耐久性よく付与し
得る優れた難燃性ポリエステル繊維を提供することがで
きることを究明したものである。

【００１０】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
あるいはこれらに第三成分、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
エステルからなる繊維であり、あらかじめ難燃化された
繊維であっても良い。

【００１１】かかるポリエステル繊維にあっては、ポリ
マー固有粘度が０．６５以上であるものが好ましく、さ
らに好ましくは０．８〜１．０である。さらに好ましく
は繊維自身の密度が１．３８g/cm³以上で、引張強力が
６g/d 以上、特に好ましくは、７〜９g/d の高強度繊維
が使用される。

【００１２】本発明に使用されるポリエステル繊維とし
ては、予め難燃性を付与された繊維を使用することがで
きるが、かかる難燃性繊維としては、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したもの
など、いずれの方法で難燃化したものを使用しても良
く、また、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を使用するのが、難
燃性能の安定性の面から好ましく使用される。

【００１３】かかる難燃性ポリエステル繊維の中でも、
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、０．２〜１．０重量％の範囲に２官
能燐化合物が存在するポリマーからなる繊維である。

【００１４】該２官能燐化合物としては、次の式（１）
で示されるホスホネート、式（２）で示されるホスフィ
ネートあるいは式（３）で示されるホスフィンオキシド
が好ましく使用される。

【００１５】

【化５】

【化６】

【化７】式（１）で示される燐系化合物としては、フェニルホス
ホン酸ジメチル、フェニルホスホン酸ジフェニル等であ
り、式（２）の燐系化合物としては、（２−カルボキシ
エチル）メチルホスフィン酸、（２−メトキシカルボニ
ルエチル）メチルホスフィン酸メチル、（２−カルボキ
シエチル）フェニルホスフィン酸、（２−メトキシカル
ボニルエチル）フェニルホスフィン酸メチル、（４−メ
トキシカルボニルフェニル）フェニルホスフィン酸メチ
ル、［２−（β−ヒドロキシエトキシカルボニル）エチ
ル］メチルホスフィン酸のエチレングリコールエステル
等であり、式（３）の燐系化合物としては、（１、２−
ジカルボキシエチル）ジメチルホスフィンオキシド、
（２、３ジカルボキシプロピル）ジメチルホスフィンオ
キシド、［１、２−ジ（β−ヒドロキシエトキシカルボ
ニル）エチル］ジメチルホスフィンオキシド、［２、３
−ジ（β−ヒドロキシエトキシカルボニル）エチル］ジ
メチルホスフィンオキシド等が例示できる。

【００１６】これらの化合物の中でも、特に、式（３）
の化合物が、ポリエステルとの共重合反応が良いことか
ら好ましく使用される。

【００１７】上述の２官能性燐化合物のポリエステルポ
リマー中の含有量は、燐元素に換算して好ましくは０．
２〜１．５重量％、さらに好ましくは０．４〜１．３重
量％である。

【００１８】本発明のポリエステル繊維の形態は、長繊
維でも単繊維でもよく、糸、編織物、不織布、紐、ロー
プなど、繊維製品であれば特に限定されるものではな
い。また、かかるポリエステル繊維に本発明の効果を阻
害しない範囲で、他の合成繊維、半合成繊維、天然繊維
が混合されていてもよい。

【００１９】本発明で使用される特定の燐系化合物と
は、下記式で示されるものである。この化合物は、エマ
ルジョンあるいは溶剤に溶解した状態で使用され、ポリ
エステル繊維表面に付与することによって、強固に付
着、含有させることができる。

【００２０】

【化８】この燐系化合物は、各種機能性薬剤の各性質や機能を阻
害することなく、難燃機能を発揮する点で極めて特徴的
である。

【００２１】本発明でいう機能性薬剤とは、例えば抗菌
剤、防カビ剤、耐候剤、防汚剤、柔軟剤、着色剤、帯電
防止剤など通常、各種性能、機能を付与するために使用
される加工剤（樹脂）を含むものである。かかる機能性
薬剤は、該ポリエステル繊維に予め付着あるいは吸尽さ
せておくよりも、後述の撥水撥油剤のように混合物の形
で付与するのが好ましい。

【００２２】以下、撥水撥油剤とポリウレタン樹脂とを
代表させて説明するが、勿論、他の機能性薬剤に置換え
て処理することにより、多機能を有する難燃性ボリエス
テル繊維とすることができる。特にポリウレタン樹脂
は、上記本発明の燐系化合物を耐久性よくポリエステル
繊維に保持させる機能を発揮する。

【００２３】まず、難燃性と撥水撥油性を同時に有する
ポリエステル繊維について説明する。すなわち、このポ
リエスエテル繊維は、その繊維表面に該燐系化合物と撥
水撥油剤の混合物を付着させるものである。ここでいう
撥水撥油剤とは、弗素系撥水撥油剤あるいはシリコン系
撥水撥油剤であり、弗素系撥水撥油剤としては、一般に
撥水撥油剤として使用されている化合物を使用すること
ができる。例えば、ポリペンタデカフルオロオクチルア
クリレート、ポリトリフルオロエチルアクリレート、テ
トラフルオロエチレン−ヘキサフルオロプロピレンなど
の弗素系化合物などがあげられる。シリコン系撥水撥油
剤としては、一般に撥水剤、柔軟剤、平滑剤として使用
されているものであり、たとえば、ジメチルポリシロキ
サン、ジメチルシロキサンの分子末端あるいは側鎖に水
酸基、アミノ基、エポキシ基、ポリエーテル基などを導
入した変性シリコン化合物などを使用することができ
る。これらの弗素系撥水剤やシリコン系撥水剤は、単独
あるいは二種類以上を混合して使用することができる
が、シリコン系撥水剤の単独使用では高いレベルの撥水
性能を付与しにくい傾向がある。これらの撥水剤は、エ
マルジョンあるいは溶剤に溶解した状態で使用される。

【００２４】本発明の上記燐系化合物と撥水撥油剤の混
合物のポリエステル繊維への付着量は、繊維１重量部に
対し、好ましくは０．２〜５重量部、さらに好ましくは
０．５〜２重量部である。撥水撥油剤と該燐系化合物の
組成は、撥水撥油剤の固形分１重量部に対し該燐系化合
物は、好ましくは５〜２０重量部、さらに好ましくは７
〜１５重量部である。ポリエステル繊維が予め難燃化さ
れている、たとえば上述の燐系化合物の共重合ポリエス
テルような場合は、撥水撥油剤の固形分１重量部に対
し、該燐系化合物は、好ましくは２〜１０重量部、さら
に好ましくは４〜８重量部である。

【００２５】次に、耐久性に優れた難燃性のポリエステ
ル繊維について説明する。このポリエステル繊維は、該
燐系化合物とポリウレタン樹脂の混合物を付着させるも
のである。ここでいうポリウレタン樹脂とは、溶剤ある
いは水に溶解または分散した従来公知の重合体を使用す
ることができる。例えば、有機ジイソシアネートと長鎖
ジオール及び鎖伸長剤との反応で得られるポリウレタン
が代表的であり、有機ジイソシアネートとしては、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が使用でき、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が使用でき、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個含有する化合物が使
用できる。これらのポリウレタンを２種以上混合して使
用することもできる。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
い。

【００２６】該燐系化合物とポリウレタン樹脂の混合物
は、該ポリウレタン樹脂の固形分１重量部に対して、該
燐系化合物を０．２〜１重量部混合した処理液を使用す
る。ただし、上述のようにポリエステル繊維が予め難燃
化されている場合は、ポリウレタン樹脂１重量部に対
し、該燐系化合物は、好ましくは０．０５〜１重量部に
少なくすることができる。

【００２７】本発明において、上記燐系化合物と、撥水
撥油剤やポリウレタン樹脂などの機能性薬剤の混合物か
らなる処理液を、ポリエステル繊維に付与する方法とし
ては、所定濃度の水溶液または溶剤溶液などの処理液に
該繊維を浸漬したのちマングルで絞るか、スプレーで該
処理液を塗布するなど公知の方法を採用することができ
る。該処理液を付与したのち、１００℃以上、好ましく
は１５０〜１７０℃で熱処理を行う。

【００２８】本発明において、ポリエステル繊維の難燃
化を燐系化合物で実施すれば、燃焼時にハロゲンなどの
有害なガスや残渣の発生がなく、環境保全の観点からも
好ましいものである。

【００２９】かかる難燃性ポリエステル繊維は、インテ
リヤ材料、壁材など建築用材料、安全ネットや養生シー
トなどの陸上ネットや各種土木資材、カーシートなどの
車内装飾用資材など各種産業用途や消防服などに有効に
使用することができる。特にシビアな機能が要求される
建築工事用ネットとして有効な素材である。

【００３０】

【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。

【００３１】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。

【００３２】（難燃性）ＪＩＳＬ１０９１Ａ−１
法の炭化面積、残炎時間、残塵時間とＪＩＳＬ１０
９１Ｄ法の接炎回数を測定した。

【００３３】（洗濯耐久性）ＪＩＳＬ０２７１−１
０３に規定される水洗濯を１０回繰り返した。

【００３４】（撥水度）ＪＩＳ−Ｌ−１０９２のスプレ
ー法に準じて測定した。

【００３５】（防水性）ＪＩＳ−Ｌ−１０９６に準じ、
耐水圧を測定した。

【００３６】実施例１〜４、比較例１〜４１００デニール４８フィラメントのポリエステル加工糸
（強度４g/d 、東レ株式会社製）を経糸、緯糸に使用し
た平織物を常法により精練、乾燥し１８０℃でヒートセ
ットした（目付け２２０ｇ／ｍ²）。次に、該織物を下
記に示す難燃剤と撥水剤の混合水溶液に浸漬し、付着量
が９０％になるようにマングルデ絞った後、１３０℃で
乾燥、１８０℃の温度で熱処理を行った。性能を評価し
た結果を表１に示した。

【００３７】（難燃剤Ａ）下記燐系化合物を３６％の濃
度でエマルジョン化した。

【００３８】

【化９】（難燃剤Ｂ）ヘキサブロモシクロドデカンの１８％エマ
ルジョン。

【００３９】（撥水剤）アサヒガードＡＧ７１０（明成
化学株式会社製弗素系撥水撥油剤固形分１８％）

【表１】表１から、本発明によるものは、優れた耐久性を持つ難
燃性と撥水性を兼ね備えたポリエステル繊維であること
が分かる。

【００４０】実施例５〜１１、比較例５〜１１次に示すポリマーを使用した１５００デニール１４４フ
ィラメントからなるポリエステル青色原着繊維（固有粘
度０．９、引張強度８g/d 、東レ株式会社製）を経糸、
緯糸に使用して３本横絽を製織し、常法により精練、乾
燥し２１０℃の温度でヒートセットした（経糸密度２６
本／インチ、緯糸密度１８本／インチ、目付４００g/ｍ
²）。

【００４１】（ポリマーａ）ポリエチレンテレフタレー
ト（ポリマーｂ）燐化合物として、［２−（β−ヒドロキ
シエトキシカルビニル）エチル］メチルホスフィン酸を
共重合成分とし、燐元素換算で０．８重量％になるよう
に重合したポリエステル該織物を実施例１と同様に処理し、性能を評価した結果
を表２に示した。

【００４２】

【表２】表２から、本発明によるものは、優れた耐久性を持つ難
燃性と撥水性を兼ね備えたポリエステル繊維であり、建
築工事用の養生メッシュとして適した織物である。しか
も、撥水性能により、屋外の各種汚染物質による汚染が
少なく、付着した汚れも簡単な洗浄で除去できるもので
ある。

【００４３】実施例１２〜１９、比較例１２〜１４実施例５で使用したポリマーを使用した１０００デニー
ル９６フィラメントのポリエステル繊維（引張強度７g/
d 、東レ株式会社製）を経糸、緯糸に使用して平織物を
製織し、常法により、精練、乾燥、ヒートセットした
（経糸及び緯糸密度２５本／インチ、目付２４０g/
ｍ²）。

【００４４】該織物を次の方法でコーティングし、性能
を評価した結果を表３に示した。

【００４５】（コーティング樹脂）レザミンＮＥ８８５
０（ポリカーボネート系ポリウレタン樹脂、固形分３０
％大日精化株式会社製）（難燃剤）次に示す燐系化合物を使用した。

【００４６】

【化１０】（コーティング条件）ポリウレタン樹脂と燐系化合物の
混合物をナイフコーターで織物の両面にコーティング
し、１００℃で乾燥し、１３０℃で熱処理した。コーテ
ィング樹脂量は織物の表面、裏面にそれぞれ熱処理後の
重量変化から３０g/ｍ²になるように調整し、織物全体
で６０g/ｍ²とした。

【００４７】

【表３】表３から本発明によるものは、難燃性と防水性を兼ね備
えており、建築工事用の養生シートとして好適に使用で
きるものである。

【００４８】

【発明の効果】本発明によれば、難燃性はもとより、撥
水性や防水性などの多機能を併有する難燃性ポリエステ
ル繊維を安定に供給することができる。本発明の難燃性
ポリエステル繊維は建築工事用の各種シート、テント倉
庫やトラック用幌などの帆布、コンテナ基布として好適
に使用し得る。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】下記式で表される燐系化合物と機能性薬
剤が、繊維表面に付与されていることを特徴とする難燃
性ポリエステル繊維。【化１】
【請求項２】該難燃性ポリエステル繊維がＪＩＳ−Ｌ
−１０９１に規定される難燃試験に合格するものである
請求項１記載の難燃性ポリエステル繊維。
【請求項３】該機能性薬剤が、撥水撥油剤である請求
項１記載の難燃性ポリエステル繊維。
【請求項４】該難燃性ポリエステル繊維が、ＪＩＳ−
Ｌ−１０９２に規定される撥水性能が初期１００点で、
ＪＩＳ−Ｌ−０２１７に規定される水洗濯１０回後の該
撥水性能が７０点以上である請求項３記載の難燃性ポリ
エステル繊維。
【請求項５】該機能性薬剤が、ポリウレタン樹脂であ
る請求項１記載の難燃性ポリエステル繊維。
【請求項６】ポリエステル繊維を下記式で表される燐
系化合物と機能性薬剤の混合物の処理液で処理した後、
１００℃以上の温度で熱処理することを特徴とする難燃
性ポリエステル繊維の製造法。【化２】
【請求項７】機能性薬剤が、撥水撥油剤およびポリウ
レタン樹脂から選ばれた少なくとも１種である請求項６
記載の難燃性ポリエステル繊維の製造法。
【請求項８】該機能性薬剤が撥水撥油剤であり、か
つ、該撥水撥油剤の固形分１重量部に対して、該燐系化
合物を５〜２０重量部混合した組成物で構成されている
処理液で処理する請求項７記載の難燃性ポリエステル繊
維の製造法。
【請求項９】該機能性薬剤がポリウレタン樹脂であ
り、かつ、該ポリウレタン樹脂の固形分１重量部に対し
て、該燐系化合物を０．２〜１重量部混合した組成物で
構成されている処理液で処理する請求項７記載の難燃性
ポリエステル繊維の製造法。
【請求項１０】ポリエステル繊維が、酸成分として
２官能性燐系化合物を共重合した難燃化されたポリエス
テル繊維である請求項６記載の難燃性ポリエステル繊維
の製造法。
【請求項１１】請求項１０において、該機能性薬剤が
撥水撥油剤で、かつ、該撥水撥油剤の固形分１重量部に
対して、該燐系化合物を２〜１０重量部混合した組成物
で構成されている処理液で処理する難燃性ポリエステル
繊維の製造法。
【請求項１２】請求項１０において、該機能性薬剤が
ポリウレタンであり、かつ、該ポリウレタン樹脂の固形
分１重量部に対して、該燐系化合物を０．０５〜１重量
部混合した組成物で構成されている処理液で処理する難
燃性ポリエステル繊維の製造法。
【請求項１３】請求項１〜６記載の難燃性ポリエステ
ル繊維で構成されていることを特徴とする建築工事用ネ
ット。