説明

難燃性ポリエステル系繊維構造物

【課題】ポリエステル系繊維構造物への後加工によって耐久性にすぐれた難燃性能を付与した難燃性ポリエステル系繊維構造物を提供する。
【解決手段】ポリエステル系繊維構造物を構成する繊維が、本文中に示す式1のリン酸アミドと、同式2、同式3および同式4のリン酸エステル系難燃性化合物からなる群から選ばれた少なくとも1種の化合物とを含有することを特徴とする難燃性ポリエステル系繊維構造物。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、難燃性およびその耐久性に優れたポリエステル系合成繊維構造物に関するものである。
【背景技術】
【0002】
従来から、ポリエステル系繊維構造物、特に、布帛に後加工によって難燃性能を付与するための方法が種々知られている。
【0003】
例えば、難燃剤として、ハロゲン系化合物、代表的には、例えば、1,2,5,6,9,10−ヘキサブロモシクロドデカンのような臭素化シクロアルカンを難燃剤として分散剤にて水に分散させてなる難燃加工剤をポリエステル系繊維布帛に付着させる方法が知られている(例えば、特許文献1参照)。
【0004】
しかしながら、このようにポリエステル系繊維構造物にハロゲン化合物を付着させて難燃性能を付与する方法によれば、そのポリエステル系繊維構造物が燃焼したとき、有害なハロゲン化ガスが発生し、これが環境に有害な影響を及ぼす等の問題がある。
【0005】
そこで、これまでも、このようなハロゲン系化合物に代えて、ハロゲンを含まないリン酸エステルを難燃剤として用いて、ポリエステル系繊維構造物に難燃性能を付与することが行われている。
【0006】
例えば、レゾルシノールビス(ジフェニルホスフェート)のような液状のリン酸エステルを界面活性剤にて水に乳化分散させてなる難燃加工剤をポリエステル系合成繊維布帛に付着させる方法が知られている(例えば、特許文献2、3参照)。
【0007】
しかし、従来、難燃剤として知られているこのようなリン酸エステルは、ポリエステル系繊維構造物に耐洗濯性に優れる難燃性能を付与することができるが、しかし、その難燃性は耐ドライクリーニング性が十分でない。
【0008】
更に、このようなリン酸エステルを難燃剤として用いて、これをポリエステル系繊維構造物に付着させて、所期の難燃性能を得るには、多量の難燃剤をポリエステル系繊維構造物に付着させることが必要である。そして、このように多量の難燃剤をポリエステル系繊維構造物に付着させれば、時間の経過とともにこれらの難燃剤がポリエステル系繊維構造物の表面に次第に移行し、その際に、ポリエステル系繊維構造物の染色に用いた分散染料等も、難燃剤であるリン酸エステルに溶解した状態で一緒に表面に移行して、所謂ブリードアウトを生じる。
【0009】
このように、ポリエステル系合成繊維構造物の表面に移行した染料は、他の製品を汚染したり、また、ポリエステル系繊維構造物自体の染色堅牢度を著しく低下させる等の問題がある。
【特許文献1】特公昭53-8840号公報
【特許文献2】特開2000-328445号公報
【特許文献3】特開2000−154465号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0010】
本発明者らは、従来のポリエステル系繊維構造物の難燃加工における上述した問題を解決するために鋭意研究した結果、本発明に到達したものであり、本発明の目的は、難燃性とその耐久性に優れた新規なポリエステル系繊維構造物を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0011】
本発明によれば、ポリエステル系合成繊維構造物を構成する繊維に、下記一般式1で示されるリン酸アミドと、下記一般式2、一般式3および一般式4で示されるリン酸エステル系難燃性化合物からなる群から選ばれた少なくとも1種の化合物とが含有されているものである。
【0012】
【化5】

【0013】
【化6】

【0014】
【化7】

【0015】
【化8】

【発明の効果】
【0016】
本発明によれば、難燃性およびその耐久性に優れたポリエステル系繊維構造物を安定供給することができる。
【0017】
本発明の機能を有する繊維構造物は、一般衣料用途、寝装用途、産業用途などに有効に使用できるものである。
【発明を実施するための最良の形態】
【0018】
本発明において、ポリエステル系繊維構造物とは、少なくともポリエステル系繊維を含む繊維と、そのような繊維を含む糸、紐、わた、編織物や不織布等の布帛をいい、好ましくは、ポリエステル系繊維、これよりなる糸、紐、わた、編織物や不織布等の布帛をいう。
【0019】
本発明で用いられるポリエステル系繊維としては、芳香族成分を含むポリエステル繊維や脂肪族ポリエステル繊維が挙げられる。芳香族成分を含むポリエステルとしては、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、ポリプロピレンテレフタレートあるいはこれらと第三成分、例えば、イソフタル酸、イソフタル酸スルホネート、アジピン酸およびポリエチレングリコールなどが共重合またはブレンドしたものを例示することができる。また、脂肪族ポリエステルとしては、ポリL乳酸、ポリD乳酸およびD、L乳酸からなるホモポリマー、またはポリ乳酸−グリコール酸共重合体などを例示することができる。
【0020】
本発明で用いられるポリエステル系繊維は、原糸糸条の製造工程や加工工程での生産性や特性改善のために、通常使用されている各種添加剤を含んでいてもよい。例えば、熱安定剤、酸化防止剤、光安定剤、紫外線吸収剤、帯電防止剤、着色剤、平滑剤、可塑剤、抗菌剤、防かび剤および消臭剤などの添加剤をポリエステル系繊維に含有させることができる。
【0021】
本発明では、これらのポリエステル系繊維を単独あるいは2種以上を混合して使用することができるもので、短繊維、長繊維またはこれらを混合してもよい。
【0022】
本発明による難燃性ポリエステル系繊維構造物は、例えば、一般衣料、座席シート、シート、カバー、カーテン、壁紙、天井クロス、カーペット、緞帳、建築養生シート、テント、あるいは帆布等に好適に用いられる。
【0023】
本発明による難燃性ポリエステル系繊維構造物は、ポリエステル系繊維構造物を構成する繊維に難燃剤として、下記一般式1で示されるリン酸アミドと、下記一般式2、一般式3および一般式4で示されるリン酸エステル系難燃性化合物からなる群から選ばれた少なくとも1種の化合物とが含有されているものである。
【0024】
【化9】

【0025】
【化10】

【0026】
【化11】

【0027】
【化12】

【0028】
上記一般式1で示される化合物として、具体例として、例えば、アミノジフェニルホスフェート、メチルアミノジフェニルホスフェート、ジメチルアミノジフェニルホスフェート、エチルアミノジフェニルホスフェート、ジエチルアミノジフェニルホスフェート、プロピルアミノジフェニルホスフェート、ジプロピルアミノジフェニルホスフェート、オクチルアミノジフェニルホスフェート、ジフェニルウンデシルアミノホスフェート、シクロヘキシルアミノジフェニルホスフェート、ジシクロヘキシルアミノジフェニルホスフェート、アリルアミノジフェニルホスフェート、アニリノジフェニルホスフェート、ジ-o-クレジルフェニルアミノホスフェート、ジフェニル(メチルフェニルアミノ)ホスフェート、ジフェニル(エチルフェニルアミノ)ホスフェート、ベンジルアミノジフェニルホスフェート、モルホリノジフェニルホスフェート等を挙げることができる。
【0029】
このようなリン酸アミドは、特開2000−154277号公報に記載されているように、有機溶剤中、アミン触媒の存在下にジアリールホスホロクロリデートに有機アミン化合物を反応させることによって得ることができる。特に、本発明によれば、上記一般式1で示されるリン酸アミドにおいて、Ar1およびAr2は好ましくはフェニルまたはトリル基であり、R1およびR2は一方が水素原子であり、他方がフェニルまたはシクロヘキシル基であるものである。このようなリン酸アミドとして、例えば、アニリノジフェニルホスフェート、ジ-o-クレジルフェニルアミノホスフェートまたはシクロヘキシルアミノジフェニルホスフェートを挙げることができる。
【0030】
上記一般式2で示される化合物として、具体例として、例えば、テトラ(2,6−ジメチルフェニル)−m−フェニレンホスフェート、テトラ(2,6−ジメチルフェニル)−p−フェニレンホスフェート、ビスフェノールAビス〔ジ(2,6−ジメチルフェニル)〕ホスフェート、ビスフェノールSビス〔ジ(2,6−ジメチルフェニル)〕ホスフェート、ビフェニルビス〔ジ(2,6−ジメチルフェニル)〕ホスフェート、ジフェニルエーテルビス〔ジ(2,6−ジメチルフェニル)〕ホスフェート等を挙げることができる。これらのなかでも、特に、テトラ(2,6−ジメチルフェニル)−m−フェニレンホスフェート、テトラ(2,6−ジメチルフェニル)−p−フェニレンホスフェートまたはビスフェノールAビス〔ジ(2,6−ジメチルフェニル)〕ホスフェートが好ましく用いられる。このような芳香族ジホスフェートは、例えば、特開昭63−227632号公報に記載されており、また、市販品として入手することができる。
【0031】
上記一般式3で示される化合物として、具体例として、例えば、テトラフェニル−m−フェニレンホスフェート、テトラフェニル−p−フェニレンホスフェート、ビスフェノールAビス(ジフェニルホスフェート)、ビスフェノールSビス(ジフェニルホスフェート)、テトラクレジル−m−フェニレンホスフェート、テトラクレジル−p−フェニレンホスフェート、ビスフェノールAビス(ジクレジルホスフェート)、ビスフェノールSビス(ジクレジルホスフェート)、テトラキシレニル−m−フェニレンホスフェート、テトラキシレニル−p−フェニレンホスフェート、ビスフェノールAビス(ジキシレニル)ホスフェート、ビスフェノールSビス(ジキシレニル)ホスフェート、フェニルレゾルシンポリホスフェート、ビスフェノールAポリフェニルホスフェート等の正リン酸エステルおよび同オリゴマー等の化合物が挙げられる。このような芳香族ジホスフェートは、結晶性の粉末であって、例えば、特開平5−1079号公報に記載されており、また、市販品として入手することができる。
【0032】
上記一般式4で示される化合物として、具体例として、例えば、t−ブチルフェニルジフェニルホスフェート、フェニル[ジ(t−ブチルフェニル)]ホスフェート、トリス(t−ブチルフェニル)ホスフェート、とこれらの混合物が挙げられる。市販品として入手することができる
本発明における上記リン酸アミドおよび上記リン酸エステル系難燃性化合物の配合比は重量比で1:0.25〜1:1であることが好ましく、より好ましくは1:0.25〜1:0.75、である。配合比がこれ以上であれば、十分な難燃性能が得られない。
【0033】
本発明の難燃性ポリエステル系繊維構造物において、リン酸アミドおよびリン酸エステル系難燃性化合物の合計の含有量は、難燃剤を含まない、すなわち、加工前の繊維重量に対して0.5重量%以上、好ましくは2重量%以上、更に好ましくは3〜20重量%である。
【0034】
本発明における難燃性化合物は、分散物あるいは乳化物として使用することが好ましい。
【0035】
上記難燃性化合物は、通常、水または有機溶剤中に分散させて使用する。分散させる方法は、通常の方法、例えば、該難燃性化合物と非イオン界面活性剤、アニオン界面活性剤などの界面活性剤とを配合して均一に溶解し、徐々に湯を加えて乳化分散させる方法が用いられる。
【0036】
非イオン界面活性剤としては、ポリオキシアルキレン型非イオン界面活性剤(高級アルコールアルキレンオキサイド付加物、アルキレンフェノールアルキレンオキサイド付加物、脂肪族アルキレンオキサイド付加物、多価アルコール脂肪酸エステルアルキレンオキサイド付加物、高級アルキルアミンアルキレンオキサイド付加物、脂肪族アミドアルキレンオキサイド付加物など)、多価アルコール型非イオン界面活性剤(アルキルグリコシド、ショ糖脂肪酸エステルなど)が挙げられる。
【0037】
アニオン界面活性剤としては、硫酸エステル塩(高級アルコール硫酸エステル塩、高級アルキルエーテル硫酸エステル塩、硫酸化脂肪酸エステルなど)、スルホン酸塩(アルキレンベンゼンスルホン酸塩、アルキルナフタレンスルホン酸塩など)、リン酸エステル塩(高級アルコールリン酸エステル塩、高級アルコールのアルキレンオキサイド付加物リン酸エステル塩など)が挙げられる。
【0038】
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およびこれらの二種以上の混合物が挙げられる。
【0039】
ポリエステル系繊維構造物に上記リン酸アミドおよび上記難燃性化合物を含有させる方法として、例えば、上記リン酸アミドおよび上記難燃性化合物の水分散液に繊維構造物を浸漬して、目的とする含有量になるようにマングルなどで絞った後、110〜130℃で乾燥し、170〜210℃、好ましくは、180〜200℃の範囲で熱処理する方法、または水分散液に浸漬した状態で80〜130℃に加熱して難燃性化合物を繊維表面に吸着させたり、繊維内部に吸尽させる方法など公知の方法を採用することができるが、これらに限定されるものではない。
【0040】
本発明においては、分散液や乳化液などの処理液は、必要に応じて、その貯蔵安定性を高めるために、ポリビニルアルコール、メチルセルロース、カルボキシメチルセルロース、デンプン糊等の保護コロイド剤、処理液の難燃性を高めるための難燃助剤、耐光堅牢度を高めるための紫外線吸収剤、酸化防止剤等を含んでいてもよい。更に、必要に応じて、従来より知られている他の難燃剤を含んでいてもよい。
【0041】
本発明においては、上記処理液は、従来より知られている他の繊維加工剤と併用することもできる。このような繊維加工剤としては、例えば、柔軟剤、帯電防止剤、撥水撥油剤、硬仕上げ剤、風合調整剤等を挙げることができる。
【0042】
本発明のポリエステル系繊維構造物は優れた難燃性を有し、その難燃性能の耐久性、特に耐ドライクリーニング性にもすぐれているため、衣料をはじめ寝装具、カーテン、ロールカーテン、シート、シートカバー、緞帳、壁クロス、天井クロス、カーペット、テント、あるいは養生シート等に好適に用いることができる。特に、頻繁に洗濯やクリーニングを行う用途に最適である。
【実施例】
【0043】
以下に実施例を挙げて本発明を説明するが、本発明は、これら実施例により何ら限定されるものではない。
【0044】
実施例において用いた試料ポリエステル繊維布帛は、下記のとおりであり、それらの難燃性能やよびその耐久性の評価は以下のようにして行った。
(1)難燃性能
難燃加工した布帛とこれを下記の条件で5回水洗濯または5回ドライクリーニング(DC)したものについて、JIS L 1091 A−1法(ミクロバーナー法)およびJIS L 1091D法(コイル法)にて難燃性能を評価した。ミクロバーナー法においては、1分間加熱、着炎後3秒加熱ともに、残炎が3秒以内、残塵が5秒以内、炭化面積が30cm2 以内のとき、区分3に合格であり、コイル法においては、接炎回数が3回以上であるとき、区分2に合格である。
【0045】
(水洗濯)
JIS K 3371に従って、弱アルカリ性第1種洗剤を1g/Lの割合で用い、浴比1:40として、60℃±2℃で15分間水洗濯した後、40℃±2℃で5分間のすすぎを3回行ない、遠心脱水を2分間行ない、その後、60℃±5℃で熱風乾燥する1サイクルを5サイクル行った。
(DC)
試料1gにつき、テトラクロロエチレン12.6mL、チャージソープ0.265g(チャージソープの重量組成は、ノニオン系界面活性剤(ノニルフェニルエーテルのエチレンオキシド10モル付加物)/アニオン系界面活性剤(ジオクチル琥珀酸ナトリウム塩)/水=10/10/1)を用いて、30℃±2℃で15分間の処理を1サイクルとし、これを5サイクル行った。
(2)染色堅牢度
JIS L 0846に準拠して、難燃加工した布帛を染色堅牢度試験法B法によって試験を行い、汚染用グレースケールで測定した。摩擦試験機は学振形を用いた。
(試料ポリエステル繊維布帛)
経糸として90デシテックス48フィラメントのスルホン化芳香族ジカルボン酸変性ポリエチレンテレフタレートからなる変性ポリエステル繊維を用い、緯糸として150デシテックス48フィラメントのポリエステル繊維を用い、平織とした織物に通常の方法によって精練、プレセットを施したものを試料ポリエステル繊維布帛とした。
(難燃性化合物)
化合物A:式5に示す化合物(アニリノジフェニルホスフェート)を40重量%の濃度で含有する水分散液を使用した。
【0046】
【化13】

【0047】
化合物B:式6に示す化合物(テトラフェニル−m−フェニレンホスフェート)を40重量%の濃度で含有する水分散液を使用した。
【0048】
【化14】

【0049】
化合物C:式7に示す化合物(テトラキシレニル−m−フェニレンホスフェート)を40重量%の濃度で含有する水分散液を使用した。
【0050】
【化15】

【0051】
化合物D:式8に示す化合物(t−ブチルフェニルジフェニルホスフェート)を40重量%の濃度で含有する水分散液を使用した。
【0052】
【化16】

【0053】
(処理方法)
以下に示す条件で、液流染色機を用い、浴比1:20で130℃で45分の処理を行い、次に、通常の還元洗浄を行い、水洗後、乾燥し、170℃で1分間熱処理を行った。
【0054】
難燃剤は前記化合物A、B、C、Dを添加した。
【0055】
染料は分散染料(スミカロンブルーE−RPD)0.3%owfの濃度で使用した。
【0056】
なお、難燃剤の含有量の測定方法については、難燃加工前後の繊維重量をもとに下記式を用いて計算した。
【0057】
含有量(%)
={(加工後の繊維重量−加工前の繊維重量)/(加工前の繊維重量)}×100
実施例1から実施例6によれば、リン酸アミドと難燃性化合物のいずれか1種の組み合わせにより良好な難燃性能および耐久性を付与することができる。
【0058】
比較例1から比較例4によれば、比較例1から比較例4のいずれの難燃性化合物も、単独では難燃性は不合格であった。
【0059】
【表1】


【特許請求の範囲】
【請求項1】
ポリエステル系繊維構造物を構成する繊維が、式1のリン酸アミドと、式2、式3および式4のリン酸エステル系難燃性化合物からなる群から選ばれた少なくとも1種の化合物とを含有することを特徴とする難燃性ポリエステル系繊維構造物。
【化1】

【化2】

【化3】

【化4】

【請求項2】
前記リン酸アミドと前記リン酸エステル系難燃性化合物の配合比が重量比で1:0.25〜1:1であり、また前記リン酸アミドと前記リン酸エステル系難燃性化合物との合計含有量がポリエステル系合成繊維構造物に対して、0.5重量%以上であることを特徴とする請求項1記載の難燃性ポリエステル系繊維構造物。
【請求項3】
難燃性ポリエステル系繊維構造物の用途が、衣料、寝装具、カーテン、ロールカーテン、シート、シートカバー、緞帳、壁クロス、天井クロス、カーペット、テント、および養生シートから選ばれるいずれか一つの用途であることを特徴とする請求項1または2記載の難燃性ポリエステル系繊維構造物。

【公開番号】特開2007−51385(P2007−51385A)
【公開日】平成19年3月1日(2007.3.1)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2005−235905(P2005−235905)
【出願日】平成17年8月16日(2005.8.16)
【出願人】(000003159)東レ株式会社 (7,677)
【出願人】(592092032)大京化学株式会社 (19)
【Fターム(参考)】