JP2007308849A - 難燃性合成繊維、難燃繊維複合体およびそれを用いた布張り家具製品 - Google Patents

Abstract

【課題】添加剤により燃焼時の炭化能力を極めて高めることで、高度な難燃性の必要な寝具や家具等に用いられる繊維製品に好適に使用が可能である難燃性合成繊維および難燃繊維複合体、それを用いた布張り家具製品を提供する。
【解決手段】ハロゲン原子を１７重量％以上含む重合体１００重量部に対し、酢酸セルロースを５〜３０重量部、ガラス物質を５〜３５重量部、かつ該酢酸セルロースおよび該ガラス物質の合計が１０〜４０重量部となるよう含有する難燃性合成繊維である。
【選択図】なし

Description

本発明は、燃焼時に極めて高い炭化性を発現することで、寝具や家具等に用いられる高度な難燃性を必要とする繊維製品に好適に使用できる難燃性合成繊維、難燃繊維複合体およびそれを用いた布張り家具製品に関する。

近年、衣食住の安全性確保の要求が強まり、防炎の観点より難燃素材、特に発生時に人的被害が大きい就寝中の火災を防止するため、寝具や家具等に使用される素材への難燃性付与の必要性が高まってきている。

これら寝具や家具等の製品においては、使用時の快適さや意匠性のために綿やポリエステル、ウレタンフォームなどの易燃性素材がその内部や表面に用いられることが多い。それらの防炎性の確保には、適当な難燃素材をこれら製品中に使用することで、その易燃性素材への着炎を長時間にわたり防止する高度な難燃性を具備することが重要である。また、その難燃素材は、これら寝具や家具等の製品の快適さや意匠性を損なわないものでなければならない。

この難燃素材に使用される繊維製品に対し、過去様々な難燃性合成繊維や防炎薬剤が検討されてきたが、この高度な難燃性と寝具や家具等の製品に求められる快適さや意匠性といった要件を充分に兼ね合わせたものは未だ現れていない。

例えば綿布には、防炎薬剤を塗布する、いわゆる後加工防炎という手法があるが、防炎薬剤の付着の均一化、付着による布の硬化、洗濯による脱離、安全性などの問題があった。

また、安価な素材であるポリエステル繊維は、燃焼時に溶融するため、布帛にした際、穴が空き、構造を維持することができず、前述の寝具や家具等に用いられる綿やウレタンフォームへ着炎してしまい、性能としては全く不充分であった。

また、三酸化アンチモンや五酸化アンチモン、酸化錫、酸化マグネシウムなどを紡糸原液に添加して高難燃モダクリル繊維を得る方法があるが、難燃性を付与することはできるが、炎や熱に対しての遮蔽性は満足するに至らない問題があった。

これらの家具、寝具に使用される難燃繊維素材の欠点を改良し、一般的な特性として要求される優れた風合、吸湿性、触感を有し、かつ、安定した難燃性を有する素材として、難燃剤を大量に添加した高度に難燃化した含ハロゲン繊維と、難燃化していない他の繊維とを組み合わせた難燃繊維複合体が提案されている（特許文献１）。また、耐熱性繊維を少量混ぜることで、作業服用途に使用可能であって、風合いや吸湿性に優れ、高度な難燃性を有する高度難燃繊維複合体が提案されているが、耐熱性繊維は一般に着色しているため布帛の白度が不充分であった（特許文献２）。さらに、これらはまた、本質的に難燃性である繊維と含ハロゲン繊維から嵩高さを有する難燃性不織布が提案されているが、これらの方法では複数の繊維を複合化して用いなければ高度な難燃性が得られず、製品の製造工程が複雑になり、また、耐熱性繊維や本質的に難燃性である繊維は一般的に高価でありコスト的に不利であるという問題点があった（特許文献３）。またガラス物質により難燃化した難燃ポリエステル素材もあるが、ガラス物質量が著しく多いためコスト高や繊維化時の工程安定性に問題があり繊維化には至っていない（特許文献４）。さらには、ポリビニルアルコールに代表されるようなモノマー単位中に少なくとも１個の水酸基を持つモノマーを５０重量％以上の割合で含むポリマーおよび五酸化アンチモンを含む高度難燃性アクリル繊維も提案されているが、五酸化アンチモンが必須成分であり昨今のアンチモンに対する忌避の動きに対応していないほか、五酸化アンチモンの繊維中での粒子径を制限するなど非常に制約の多いものであった（特許文献５）。

特開昭６１−８９３３９号公報 特開平８−２１８２５９号公報 国際公開０３／０２３１０８号パンフレット 特開平９−２７８９９９号公報 特許第３３７０３９５号

本発明は、従来の難燃性合成繊維では解決が困難であった課題、すなわち、難燃性を確保しつつ加工性や風合い、触感が良好で意匠性のある家具、寝具等に用いられる繊維製品を安価に製造することを可能とするためになされたものである。

本発明者らは、前記問題を解決するため鋭意検討を重ねた結果、ハロゲン原子含有重合体に酢酸セルロースおよび／またはガラス物質を添加した繊維により、加工性、風合い、触感を保持したまま、炎の遮蔽性を有する難燃性を得ることを見出した。また酢酸セルロースとの併用により、課題であったガラス物質の減量も可能となることを見出した。

詳しくは、ハロゲン原子を１７重量％以上含む重合体に酢酸セルロースおよび／またはガラス物質を添加して得られた難燃性合成繊維により、加工性や風合い、触感が良好で意匠性を損なうことなく、燃焼時に極めて高い炎遮蔽性や自己消火性を発現することがわかった。このように、燃焼後の繊維形態を維持する高度な難燃性を兼ね備えた結果、高度な難燃性を要求される家具、寝具等に用いられる繊維製品を得ることが可能な難燃性合成繊維（Ａ）、およびこれと天然繊維および化学繊維の少なくとも１種の繊維（Ｂ）を組み合わせた難燃繊維複合体が得られることを見出した。また、耐熱繊維単独で使用するときの問題であった、加工性や価格の問題も改善できることを見出し、本発明を完成するに至った。

すなわち本発明は、ハロゲン原子を１７重量％以上含む重合体１００重量部に対し、酢酸セルロースを５〜３０重量部、ガラス物質を５〜３５重量部、かつ該酢酸セルロースおよび該ガラス物質の合計が１０〜４０重量部となるよう含有する難燃性合成繊維に関する。

前記ハロゲン原子を１７重量％以上含む重合体が、アクリロニトリル単位３０〜７０重量％、ハロゲン含有ビニル系単量体単位および／またはハロゲン含有ビニリデン系単量体単位７０〜３０重量％、ならびにこれらと共重合可能なビニル系単量体単位０〜１０重量％を含むことが好ましい。

前記酢酸セルロースが、ジアセチルセルロースおよび／またはトリアセチルセルロースであることが好ましい。

前記ガラス物質が、２００〜７００℃のガラス転移温度を有することが好ましい。

前記ガラス物質が、ＳｉＯ₂−ＰｂＯ系、ＳｉＯ₂−ＰｂＯ−ＺｎＯ系、ＳｉＯ₂−Ｂ₂Ｏ₃−Ｎａ₂Ｏ系、ＳｉＯ₂−Ｂ₂Ｏ₃−ＰｂＯ系、ＳｉＯ₂−Ａｌ₂Ｏ₃系、Ｂ₂Ｏ₃−ＰｂＯ系、Ｂ₂Ｏ₃−ＺｎＯ系、Ｂ₂Ｏ₃−Ｎａ₂Ｏ−ＰｂＯ系、Ｂ₂Ｏ₃−ＰｂＯ−ＺｎＯ系、Ｂ₂Ｏ₃−Ｐ₂Ｏ₅系、Ｂ₂Ｏ₃−Ｂｉ₂Ｏ₃−ＺｎＯ系およびＰ₂Ｏ₅−ＺｎＯ系から選ばれる少なくとも一種であることが好ましい。

また本発明は、（Ａ）請求項１〜５のいずれかに記載の難燃性合成繊維１０重量％以上と、（Ｂ）天然繊維および化学繊維のうち少なくとも１種の繊維９０重量％以下を含む難燃繊維複合体にも関する。

前記繊維（Ｂ）として、ポリエステル系繊維を難燃繊維複合体に対し４０重量％以下含有することが好ましい。

前記ポリエステル系繊維が低融点バインダー繊維であることが好ましい。

前記難燃繊維複合体が不織布であることが好ましい。

前記不織布が炎遮蔽バリア用不織布であることが好ましい。

さらに本発明は、前記難燃繊維複合体を用いた布張り家具製品にも関する。

以上にしてなる本発明の難燃性合成繊維およびそれを用いて得られる布張り家具製品は、繊維素材自体が有する風合い、触感、視感などの意匠性や、加工性に優れ、高度な難燃性を有することを可能とするものである。

本発明は、ハロゲン原子を１７重量％以上含む重合体１００重量部に対し、酢酸セルロースを５〜３０重量部、ガラス物質を５〜３５重量部、かつ該酢酸セルロースおよび該ガラス物質の合計が１０〜４０重量部となるよう含有する難燃性合成繊維である。

本発明におけるハロゲン原子を１７％以上含む重合体におけるハロゲン含量の下限としては、好ましくは２０重量％、より好ましくは２６重量％である。一方、上限としては、好ましくは８６重量％であり、より好ましくは７３重量％であり、さらに好ましくは４８重量％以下である。前記ハロゲン含有量が１７重量％未満の場合、繊維を難燃化することが困難になり、好ましくない。ハロゲン含有量の上限が８６重量％であるのは、臭化ビニリデン単独重合体のハロゲン含有量であり、この値がハロゲン含有量の上限値となる。これ以上のハロゲン含有量を得るためにはさらにモノマー中のハロゲン原子を増やす必要があり、技術的に現実的ではなくなる。

前記のごときハロゲン原子を１７重量％以上含む重合体としては、たとえばハロゲン原子を含有する単量体の重合体、前記ハロゲン原子を含有する単量体とハロゲン原子を含有しない単量体との共重合体、ハロゲン原子を含有する重合体とハロゲン原子を含有しない重合体とを混合したもの、ハロゲン原子を含有しない単量体または重合体を重合中ないし重合後に、ハロゲン原子を導入したハロゲン原子含有重合体などが挙げられるが、これらに限定されるものではない。

このようなハロゲン原子を１７重量％以上含む重合体の具体例としては、たとえば塩化ビニル、塩化ビニリデン、臭化ビニル、臭化ビニリデン、フッ化ビニル、フッ化ビニリデンなどのハロゲン含有ビニル系またはビニリデン系単量体の単独重合体または２種以上の共重合体；アクリロニトリル−塩化ビニル、アクリロニトリル−塩化ビニリデン、アクリロニトリル−臭化ビニル、アクリロニトリル−フッ化ビニル、アクリロニトリル−塩化ビニル−塩化ビニリデン、アクリロニトリル−塩化ビニル−臭化ビニル、アクリロニトリル−塩化ビニリデン−臭化ビニル、アクリロニトリル−塩化ビニリデン−フッ化ビニリデンなどのハロゲン含有ビニル系またはビニリデン系単量体とアクリロニトリルとの共重合体；塩化ビニル、塩化ビニリデン、臭化ビニル、臭化ビニリデン、フッ化ビニル、フッ化ビニリデンなどのハロゲン含有ビニル系またはビニリデン系単量体の１種以上とアクリロニトリルおよびこれらと共重合可能なビニル系単量体との共重合体；アクリロニトリル単独重合体にハロゲン含有化合物を添加・重合させた重合体；ハロゲン含有ポリエステル；ビニルアルコールと塩化ビニルの共重合体；ポリエチレンやポリ塩化ビニルなどを塩素付加処理した重合体などが挙げられるが、これらに限定されるものではない。また、前記単独重合体や共重合体を適宜混合して使用してもよい。

前記ハロゲンを１７重量％以上含む重合体が、アクリロニトリル単位３０〜７０重量％、ハロゲン含有ビニル系単量体単位および／またはハロゲン含有ビニリデン系単量体単位７０〜３０重量％、ならびにこれらと共重合可能なビニル系単量体単位０〜１０重量％を含むことが好ましく、アクリロニトリル単位４０〜６０重量％、ハロゲン含有ビニル系単量体単位６０〜４０重量％およびこれらと共重合可能なビニル系単量体単位０〜１０重量％を含む重合体であることがより好ましい。この場合には、得られる繊維が所望の性能（強度、難燃性、染色性など）を有しつつアクリル繊維の風合を有するため特に好ましい。

前記共重合可能なビニル系単量体としては、たとえばアクリル酸、アクリル酸メチル、アクリル酸ブチル等のアクリル酸類とそのエステル、メタクリル酸、メタクリル酸メチル、メタクリル酸ブチル等のメタクリル酸類とそのエステル、アクリルアミド、メタクリルアミド等のアミド類、酢酸ビニル、蟻酸ビニル等のビニルアセテート類、ビニルスルホン酸とその塩、メタリルスルホン酸とその塩、スチレンスルホン酸とその塩、２−アクリルアミド−２−メチルプロパンスルホン酸とその塩等のスルホン酸基含有単量体などがあげられ、それらの１種または２種以上が用いられる。また、そのうち少なくとも１種がスルホン酸基含有単量体の場合には、染色性が向上するため好ましい。

前記ハロゲンを１７重量％以上含む重合体の具体例としては、例えば塩化ビニル単位５０重量％、アクリロニトリル単位４９重量％、スチレンスルホン酸ソーダ単位１重量％からなる共重合体、塩化ビニリデン単位４７重量％、アクリロニトリル単位５１．５重量％、スチレンスルホン酸ソーダ単位１．５重量％からなる共重合体、塩化ビニリデン単位４１重量％、アクリロニトリル単位５６重量％、２−アクリルアミド−２−メチルプロパンスルホン酸ソーダ単位３重量％からなる共重合体などが挙げられる。これらは、既知の重合方法で得ることができる。

本発明に用いる酢酸セルロースとしては、ジアセチルセルロースおよびトリアセチルセルロースなどが挙げられる。なお酢酸セルロースの酢化度としては４５〜６２％、重合度は１００〜２００であることが、酢酸セルロースの入手の容易さや繊維製造時に適切な紡糸原液粘度を得るという点から好ましい。

本発明に用いるガラス物質は、２００〜７００℃、好ましくは２００〜４００℃にガラス転移温度を有するものであり、ＳｉＯ₂−ＰｂＯ系、ＳｉＯ₂−ＰｂＯ−ＺｎＯ系、ＳｉＯ₂−Ｂ₂Ｏ₃−Ｎａ₂Ｏ系、ＳｉＯ₂−Ｂ₂Ｏ₃−ＰｂＯ系、ＳｉＯ₂−Ａｌ₂Ｏ₃系、Ｂ₂Ｏ₃−ＰｂＯ系、Ｂ₂Ｏ₃−ＺｎＯ系、Ｂ₂Ｏ₃−Ｎａ₂Ｏ−ＰｂＯ系、Ｂ₂Ｏ₃−ＰｂＯ−ＺｎＯ系、Ｂ₂Ｏ₃−Ｐ₂Ｏ₅系、Ｂ₂Ｏ₃−Ｂｉ₂Ｏ₃−ＺｎＯ系、およびＰ₂Ｏ₅−ＺｎＯ系から選ばれる少なくとも一種である。なかでも、安全性や汎用性、燃焼時に所望の難燃性を確保するという点から、ＳｉＯ₂−Ｂ₂Ｏ₃−Ｎａ₂Ｏ系、ＳｉＯ₂−Ａｌ₂Ｏ₃系、Ｂ₂Ｏ₃−ＺｎＯ系、Ｂ₂Ｏ₃−Ｐ₂Ｏ₅系、Ｂ₂Ｏ₃−Ｂｉ₂Ｏ₃−ＺｎＯ系、Ｐ₂Ｏ₅−ＺｎＯ系を用いることが好ましく、さらにＢ₂Ｏ₃−ＺｎＯ系、Ｂ₂Ｏ₃−Ｐ₂Ｏ₅系、Ｐ₂Ｏ₅−ＺｎＯ系を用いることがより好ましい。ガラス転移温度が２００℃未満の場合、燃焼時の溶融が早いため、７００℃を超えると燃焼時に溶融しなくなることで、それぞれ所望の難燃性を得ることが難しくなる傾向を示す。

これら酢酸セルロース、ガラス物質の添加量としては、ハロゲン原子を１７重量％以上含む重合体１００重量部に対し、酢酸セルロースを５〜３０重量部、ガラス物質を５〜３５重量部、かつ該酢酸セルロースおよび該ガラス物質の合計が１０〜４０重量部となるようにする。

酢酸セルロースとガラス物質の合計が１０重量部未満の場合、所望の難燃性を得ることが難しくなる傾向を示し、酢酸セルロースとガラス物質の合計が４０重量部を超える場合は、その効果が飽和することや、繊維化時の工程性が劣ることから好ましくない。好ましくは２０〜３０重量部である。

なお、酢酸セルロースの添加量が５重量部未満の場合は、燃焼時の形態保持に必要な充分な量の酢酸セルロース炭化物を得ることができず、また３０重量部を超えると燃焼時に酢酸セルロースが燃焼してしまい、いずれの場合も所望の難燃性を得ることが難しくなる傾向がある。好ましくは１０〜２０重量部である。

さらに、ガラス物質の添加量が５重量部未満の場合は、燃焼時の形態保持に必要なガラス物質が不足しており、３５重量部を超えると燃焼時の形態は保持できるが擬似マットレス試験が劣り、いずれの場合も所望の難燃性を得ることが難しくなる傾向がある。好ましくは１０〜２０重量部である。

本発明の難燃性合成繊維には、必要に応じて帯電防止剤、熱着色防止剤、耐光性向上剤、白度向上剤、失透性防止剤、着色剤、難燃剤といったその他添加剤を含有せしめても良い。例えば、難燃剤としては、ヘキサブロモベンゼン、ヘキサブロモシクロドデカン、塩化パラフィンなどのハロゲン系化合物、トリス（２，３−ジクロロプロピル）ホスフェートなどの含ハロゲンリン化合物、ポリリン酸アンモニウム、ジブチルアミノホスフェートなどのリン系化合物、酸化マグネシウム、水酸化マグネシウム、炭酸マグネシウムなどのマグネシウム系化合物、酸化第ニスズ、メタスズ酸、オキシハロゲン化第ニスズ、水酸化第一スズ、四塩化スズ、ＺｎＳｎＯ₃、ＺｎＳｎ（ＯＨ）₆、錫酸マグネシウム、錫酸ジルコニウム、錫酸亜鉛、ヒドロキシ錫酸亜鉛などの錫系化合物、酸化亜鉛、硼酸亜鉛などの亜鉛系化合物、酸化モリブデンなどのモリブデン系化合物、酸化チタン、チタン酸バリウムなどのチタン系化合物、硫酸メラミン、スルファミン酸グアニジンなどの窒素系化合物、水酸化アルミニウムなどのアルミニウム系化合物、酸化ジルコニウムなどのジルコニウム系化合物、三酸化アンチモン、四酸化アンチモン、五酸化アンチモン、アンチモン酸ナトリウムなどのアンチモン系化合物、などが挙げられるがこれらに限定されるものではない。

本発明の難燃性合成繊維は短繊維でも長繊維でもよく、使用方法において適宜選択することが可能であり、例えば他の天然繊維および化学繊維と複合させて加工するには複合させる繊維に近似なものが好ましく、繊維製品用途に使用される他の天然繊維および化学繊維に合わせて、１．７〜１２ｄｔｅｘ程度、カット長３８〜１２８ｍｍ程度の短繊維が好ましい。

本発明の難燃性合成繊維が高度に優れた難燃性を示す理由は、以下のように考えられる。ハロゲン原子を１７重量％以上含む重合体１００重量部に対し、酢酸セルロースを５〜３０重量部、ガラス物質を５〜３５重量部、かつ該酢酸セルロースおよび該ガラス物質の合計が１０〜４０重量部となるよう含有する難燃性合成繊維（Ａ）を他の火炎源により燃焼させると、酢酸セルロースは炭化物を形成するが、燃焼時の高温で溶融したガラス物質が、この炭化物と物理的に結合、固化することで強固な炭化層を形成し、その結果、繊維（Ａ）は燃焼後も崩壊することなく炭化物の状態で形態を保持するので火炎は遮断され、それ以上の延焼が抑制されることで高度に優れた難燃性を示すと推定される。

本発明に用いる天然繊維および／または化学繊維（Ｂ）は、本発明の難燃性布帛に優れた風合、触感、意匠性、製品強力、耐洗濯性、耐久性を与えるための、また、寝具や家具に難燃性不織布を用いる際の加工性を良好にする成分である。

前記天然繊維の具体例としては、例えば綿、麻、などの植物性繊維や、羊毛、らくだ毛、山羊毛、絹などの動物繊維など、また化学繊維の具体例としては、たとえばビスコースレーヨン繊維、キュプラ繊維、アセテート繊維などの再生繊維、ビスコースレーヨンに水ガラス成分を含有した特殊再生繊維（セテリ オサケュスティオ社製 Ｖｉｓｉｌ 登録商標）、あるいはナイロン繊維、ポリエステル繊維、ポリエステル系低融点バインダー繊維、アクリル繊維などの合成繊維などが挙げられるが、これらに限定されるものではない。これら天然繊維や化学繊維はそれぞれ単独で難燃性合成繊維（Ａ）と用いてもよく、２種類以上を組み合わせて難燃性合成繊維（Ａ）と用いてもよい。

本発明において、ポリエステル系繊維は燃焼時に溶融物が生じ、難燃性不織布を覆うことで難燃性不織布により形成される炭化層がより強固なものとなり、激しい炎に長時間晒されても寝具や家具に用いられる綿やウレタンフォームへの着炎を防ぐ炎遮蔽バリア性能を付与することができること、不織布に加工した際の嵩高性が得やすいこと、開繊機（カード）において繊維（Ａ）の強度の問題から繊維が破損することを緩和することから、繊維（Ｂ）として、難燃繊維複合体に対し４０重量％以下の割合で配合することが好ましく、１５〜２５重量％含むことがより好ましい。

ポリエステル系低融点バインダー繊維を用いると、不織布とする際に簡便な熱溶融接着法が採用できる。ポリエステル系低融点バインダー繊維としては、低融点ポリエステル単一型繊維でもよくポリエステル／低融点ポリプロピレン、低融点ポリエチレン、低融点ポリエステルからなる並列型または芯鞘型複合型繊維でも良い。一般的に低融点ポリエステルの融点は概ね１１０〜２００℃、低融点ポリプロピレンの融点は概ね１４０〜１６０℃、低融点ポリエチレンの融点は概ね９５〜１３０℃であり、概ね１１０〜２００℃程度で融解接着能力を有するものであれば特に限定はない。また低融点でないポリエステル系繊維を使用した場合、不織布とする際、簡便なニードルパンチ法が採用できる。

本発明においては難燃性合成繊維（Ａ）１０重量％以上と天然繊維および／または化学繊維（Ｂ）９０重量％以下とから、本発明の難燃繊維複合体が製造されるが、それらの混合割合は、得られる難燃性不織布から製造される最終製品に要求される難燃性とともに、吸水性、風合、吸湿性、触感、意匠性、製品強力、耐洗濯性、耐久性などの品質に応じて決定される。一般に、難燃性合成繊維（Ａ）９０〜１０重量％、好ましくは６０〜２０重量％、天然繊維および／または化学繊維（Ｂ）１０〜９０重量％、好ましくは８０〜４０重量％になるように複合せしめられる。難燃性合成繊維（Ａ）の量が１０重量％未満の場合、激しい炎に長時間晒されたときに寝具や家具に用いられる綿やウレタンフォームへの着炎を防ぐための炭化層形成が不充分で、所望とする高度な難燃性能を得ることが難しい。一方、難燃性合成繊維（Ａ）の量が９０重量％を超える場合、すなわち、繊維（Ｂ）が１０重量％未満となると、熱溶融接着性が不足し、得られた不織布の強度が低下し、加工性の低下をもたらす傾向がある。

繊維複合体製造の際に熱溶融接着法を選択する場合には、天然繊維および／または化学繊維（Ｂ）として、ポリエステル系低融点バインダー繊維を少なくとも１０重量％含むことが好ましい。

本発明の難燃繊維複合体は、前述のごとき繊維（Ａ）、（Ｂ）が複合したものであり、織物編物、不織布などの布帛、スライバーやウェブなどの繊維の集合体、紡績糸や合糸・撚糸などの糸状物、編み紐、組み紐などのヒモ状物のごとき形態のものである。

前記複合したとは、繊維（Ａ）、（Ｂ）をさまざまな方法で混ぜ合わせて所定の比率で含有する布帛などを得ることをいい、混綿、紡績、撚糸、織り、編みの段階でそれぞれの繊維や糸を組み合わせることを意味する。

本発明の難燃繊維複合体は炎遮蔽バリア用不織布として好適に用いられる。ここでいう炎遮蔽バリアとは、難燃性不織布が炎に晒された際に難燃性不織布が繊維の形態を維持したまま炭化することで炎を遮蔽し、反対側に炎が移るのを防ぐことであり、具体的にはマットレスや布張り家具等の表面生地と内部構造体であるウレタンフォームや詰め綿等との間に本発明の難燃性不織布をはさむことで、火災の際に内部構造物への炎の着火を防ぎ、被害を最小限に食い止めることができるものである。難燃性不織布の製造方法としては一般的な熱溶融接着法、ケミカルボンド法、ウォータージェット法、ニードルパンチ法、ステッチボンド法等の不織布作製方法が用いることが可能であり、複数の種類の繊維を混綿した後にカードにより開繊、ウェブ作製を行い、このウェブを不織布製造装置にかけることにより作製される。装置の簡便さからはニードルパンチ方式、ポリエステル系低融点バインダー繊維を用いれば熱溶融接着方式による製造が一般的で生産性が高いため好ましいがこれらに限定されるものではない。

本発明の難燃繊維複合体には、必要に応じて帯電防止剤、熱着色防止剤、耐光性向上剤、白度向上剤、失透性防止剤などを含有せしめてもよいし、染料や顔料などによる着色や染色を行っても何ら支障ない。

このようにして得られる本発明の難燃繊維複合体は、所望の難燃性を有し、風合い、触感、吸湿性、意匠性などに優れた特性を有する。

本発明の布張り家具は、前述の難燃繊維複合体によって布張りされてなるものであり、例えばベッドマットレス等の寝具、椅子、ソファー、車両用座席等が挙げられる。

ベッドマットレスとしては、例えば、金属製のコイルが内部に用いられたポケットコイルマットレス、ボックスコイルマットレス、あるいはスチレンやウレタン樹脂などを発泡させたインシュレーターが内部に使用されたマットレス等がある。本発明に使用される難燃複合体による防炎性が発揮されることにより、前記マットレス内部の構造体への延焼が防止できるため、いずれの構造のマットレスおいても、難燃性と同時に優れた風合いや触感に優れたマットレスを得ることができる。

一方、椅子としては、屋内にて使用される、ストゥール、ベンチ、サイドチェア、アームチェア、ラウンジチェア、ソファー、シートユニット（セクショナルチェア、セパレートチェア）、ロッキングチェア、フォールディングチェア、スタッキングチェア、スィーブルチェア、あるいは屋外で車両用座席等に使用される、自動車シート、船舶用座席、航空機用座席、列車用座席などが挙げられるが、これらにおいても通常の家具として要求される外観や触感と同時に内部の延焼を防止する機能を有する布張り製品を得ることができる。

また、テンピュール素材（テンピュールワールド社製、Ｔｅｍｐｕｒ Ｗｏｒｌｄ，Ｉｎｃ. 登録商標）に代表される圧力分散機能を有する低反発ウレタンフォームを使用したマットレスや椅子においては通常のスチレンやウレタン樹脂を発泡させたフォーム材料を用いたマットレスや椅子に比べて極めて易燃性であるが、本発明に使用される難燃繊維複合体による防炎性が発揮されることにより、マットレスや椅子の内部構造体である低反発ウレタンフォームへの延焼が防止できる。

布張り家具製品に対する本発明の難燃繊維複合体の用い方としては、表面の布地に織布やニットの形態で用いてもよいし、表面の布地と内部構造物、例えばウレタンフォームや詰め綿の間に織布やニット、不織布の形態で挟み込んでも良い。表面の布地に用いる場合には従来の表面の布地に替えて本発明の難燃繊維複合体からなる布地を用いればよい。また、表面生地と内部構造物の間に織布やニットを挟む場合には、表面生地を２枚重ねる要領で挟み込んでも良いし、内部構造物を本発明の難燃繊維複合体からなる織布やニットで覆っても良い。表面生地と内部構造物の間に炎遮蔽バリア用布織布として挟む場合には、内部構造物全体に、少なくとも表面の布地と接する部分については必ず内部構造物の外側に本発明の難燃繊維複合体からなる不織布をかぶせ、その上から表面の布地を張ることになる。

本発明の難燃繊維複合体を用いて布張り家具を製造すると、本発明の難燃繊維複合体が有する優れた特性、すなわち高度に優れた難燃性を有し、風合い、触感、吸湿性、意匠性などにも優れた特性を有する布張り家具製品が得られる。

以下、実施をあげて本発明をさらに詳しく説明するが、本発明はかかる実施例のみに限定されるものではない。

＜ＬＯＩ値による難燃性評価＞
実施例におけるハロゲン含有繊維の難燃性は、ＬＯＩ値による測定で評価した。以下の製造例に従って作製した繊維を２ｇ取り、これを８等分して約６ｃｍのコヨリを８本作製し酸素指数測定器（スガ試験機製ＯＮ−１型）のホルダーに直立させ、この試料が５ｃｍ燃え続けるのに必要な最小酸素濃度を測定し、これをＬＯＩ値とした。ＬＯＩ値が大きいほど燃えにくく、難燃性が高いことを示す。

＜不織布複合体による難燃性評価＞
実施例における難燃繊維複合体の難燃性は不織布を用いて下記のようにして測定した。これは、マットレス、椅子、ソファー等の布張り家具等の表面生地と内部構造体であるウレタンフォームや詰め綿等との間に本発明の難燃性不織布をはさむことで、火災の際に寝具や家具の内部構造物への炎の着火を防ぐことを想定した簡易評価方法である。

１）不織布複合体の作製
所定の割合で混合した繊維をカードにより開繊した後、ニードルパンチ法により、目付け４００ｇ／ｍ²、縦２０ｃｍ×横２０ｃｍの不織布を作製した。表面生地としてポリエステル製織布（目付１２０ｇ／ｃｍ²）で該不織布下面を包み、難燃性評価試験用不織布複合体とした。

２）不織布複合体による難燃性試験
縦２００ｍｍ×横２００ｍｍ×厚さ１０ｍｍのパーライト板の中心に直径１５ｃｍの穴をあけたものを準備し、その上に表面生地を下面にした不織布複合体をセットし、加熱時に不織布複合体が収縮しないよう４辺をクリップで固定し試料とした。株式会社パロマ工業製ガスコンロ（ＰＡ−１０Ｈ−２）にバーナー面より４０ｍｍの所に試料の中心とバーナーの中心が合うようにセットした。燃料ガスは純度９９％以上のプロパンを用い、炎の高さは２５ｍｍとし、着炎時間は１８０秒とした。評価基準は以下のとおりである。◎または○を合格とした。
◎：試験後の不織布複合体に厚みムラや穴がない
○：厚みムラはあるが穴が開いていない
×：厚みムラがあり穴も開いている

＜擬似マットレスによる難燃性評価＞
実施例における難燃繊維複合体の難燃性は、擬似マットレスを用いて下記のようにして評価した。これは、米国でのベッドマットレスの難燃評価法、米国連邦法１６ＣＦＲｐａｒｔ１６３２を模した簡易評価方法である。

１）擬似マットレスの作製
所定の割合で混合した繊維をカードにより開繊した後、熱融着法により目付け４００ｇ／ｍ²、縦３０ｃｍ×横３０ｃｍの不織布を作製した。図１および２に示すように、該不織布（３）を縦３０ｃｍ×横３０ｃｍ×厚み５ｃｍのポリウレタンフォーム（１）、（２）（密度１８ｋｇ／ｍ³）の上に置き、さらに表面生地（４）としてポリエステル製織布（目付１２０ｇ／ｃｍ²）で該不織布（３）、ポリウレタンフォーム（１）、（２）を包んだ後、工業用キルトミシン（株式会社ジューキ製）で表側対角線をキルトし、擬似マットレスとした。

２）擬似マットレスによる難燃性試験
着火したタバコ４本を擬似マットレスのキルト部分に置き、試験を開始した。試験終了後の擬似マットレスの燃焼状況を米国連邦法１６ＣＦＲｐａｒｔ１６３２に準じて以下のように評価した。○または△を合格とし、１本でも×が出たものは不合格とした。
○：それぞれのタバコにおいて、表面炭化範囲がタバコから２インチ以内でかつ裏面に炭化部分が露出していない
△：表面炭化範囲がタバコから２インチ以内で裏面に炭化部分が露出している
×：表面炭化範囲がタバコから２インチを超える

＜総合判定＞
不織布複合体による評価、擬似マットレスによる評価のいずれも合格しているものを○、いずれか一つでも不合格のものを×とした。○が合格である。

製造例１
アクリロニトリル５１重量％、塩化ビニリデン４８重量％およびｐ−スチレンスルホン酸ソーダ１重量％からなる共重合体（ハロゲン原子割合：３５重量％）１００部を、樹脂濃度が３０重量％になるようにアセトンに溶解させ、得られた樹脂溶液の樹脂重量に対して表１に示す添加量の酢酸セルロース（酢化度５５％、重合度１７０）、ガラス物質（ガラス転移温度２４０℃、Ｐ₂Ｏ₅−ＺｎＯ系、旭ファイバーグラス株式会社製 ＺＰ４５０）を添加し、紡糸原液とした。この紡糸原液をノズル孔径０．１０ｍｍおよび孔数１０００ホールのノズルを用い、３０重量％アセトン水溶液中へ押し出し、水洗したのち１４０℃で乾燥し、ついで２．５倍に延伸してから、さらに１５０℃で５分間熱処理、さらに切断することでハロゲン含有繊維を得た。得られた繊維は繊度７．８ｄｔｅｘであり、カット長６４ｍｍの短繊維であった。

製造例２
アクリロニトリル４９重量％、塩化ビニル５０重量％およびｐ−スチレンスルホン酸ソーダ１重量％からなる共重合体（ハロゲン原子割合：２９重量％）１００部を、樹脂濃度が３０重量％になるようにアセトンに溶解させ、得られた樹脂溶液の樹脂重量に対して表１に示す添加量の酢酸セルロース（酢化度５５％、重合度１７０）、ガラス物質（ガラス転移温度２４０℃、Ｐ₂Ｏ₅−ＺｎＯ系、旭ファイバーグラス株式会社製 ＺＰ４５０）を添加し、紡糸原液とした。この紡糸原液をノズル孔径０．１０ｍｍおよび孔数１０００ホールのノズルを用い、３０重量％アセトン水溶液中へ押し出し、水洗したのち１３０℃で乾燥し、ついで２．５倍に延伸してから、さらに１４０℃で５分間熱処理、さらに切断することでハロゲン含有繊維を得た。得られた繊維は繊度７．８ｄｔｅｘであり、カット長６４ｍｍの短繊維であった。

実施例１〜５および比較例１〜３
製造例１にしたがって、酢酸セルロース、ガラス物質を表１の割合で含有したハロゲン含有繊維とレーヨン繊維、ポリエステル繊維をそれぞれ重量比で４０：４０：２０で混合した不織布を作製し、難燃性を評価した。結果を表１に示す。

実施例１〜５は、ＬＯＩ値も高く、不織布複合体と擬似マットレスのいずれの評価方法でも良好であり、総合判定で合格した。比較例１では、ガラス成分、酢酸セルロース成分のいずれもが不足しているため、ＬＯＩ値も低く、不織布複合体での評価で不合格となった。比較例２、３では、ガラス成分または酢酸セルロース成分のいずれかが不足しているため、比較例２ではＬＯＩ値が低く難燃性が劣り、不織布複合体による難燃性試験に不合格となった。比較例３ではＬＯＩ値が高く、不織布複合体による難燃性試験には合格するが、擬似マットレスでの難燃性試験には不合格となり、総合判定で不合格となった。

実施例６〜７および比較例４〜５
実施例２のハロゲン含有繊維を用い、レーヨン繊維、ポリエステル繊維をそれぞれ表２の混率とした不織布を作製し、難燃性を評価した。結果を表２に示す。

実施例６〜７は、不織布複合体、簡易マットレスいずれも評価方法でも良好であり、総合判定で合格した。比較例４ではハロゲン含有繊維の量が不足しているため、比較例５ではハロゲン含有繊維の量が過多であるため、総合判定で不合格となった。

実施例８〜１０および比較例６〜８
製造例２にしたがい、酢酸セルロース、ガラス物質を表３の割合で含有したハロゲン含有繊維とレーヨン繊維、ポリエステル繊維をそれぞれ重量比で４０：４０：２０で混合した不織布を作製し、難燃性を評価した。結果を表３に示す。

実施例８〜１０は、ＬＯＩ値も高く、不織布複合体と擬似マットレスのいずれの評価方法でも良好であり、総合判定で合格した。比較例６では、ガラス成分、酢酸セルロース成分のいずれもが不足しているため、ＬＯＩ値も低く、不織布複合体での評価で不合格となった。比較例７、８では、ガラス成分または酢酸セルロース成分のいずれかが不足しているため、比較例７はＬＯＩ値が低く難燃性が劣り、不織布複合体による難燃性試験に不合格となった。比較例８はＬＯＩ値が高く不織布複合体による難燃性試験には合格するが、擬似マットレスでの難燃性試験には不合格となり、総合判定で不合格となった。

難燃性評価用擬似マットレスの構造（全体図）である。 図１の難燃性評価用擬似マットレスのＡ−Ａ断面図である。

符号の説明

１、２ ポリウレタンフォーム
３ 不織布
４ 表面生地
５ キルト部
６ 基材

Claims (11)

1. ハロゲン原子を１７重量％以上含む重合体１００重量部に対し、酢酸セルロースを５〜３０重量部、ガラス物質を５〜３５重量部、かつ該酢酸セルロースおよび該ガラス物質の合計が１０〜４０重量部となるよう含有する難燃性合成繊維。
2. 前記ハロゲン原子を１７重量％以上含む重合体が、アクリロニトリル単位３０〜７０重量％、ハロゲン含有ビニル系単量体単位および／またはハロゲン含有ビニリデン系単量体単位７０〜３０重量％、ならびにこれらと共重合可能なビニル系単量体単位０〜１０重量％を含む請求項１記載の難燃性合成繊維。
3. 前記酢酸セルロースが、ジアセチルセルロースおよび／またはトリアセチルセルロースである請求項１または２記載の難燃性合成繊維。
4. 前記ガラス物質が、２００〜７００℃のガラス転移温度を有する請求項１〜３のいずれかに記載の難燃性合成繊維。
5. 前記ガラス物質が、ＳｉＯ₂−ＰｂＯ系、ＳｉＯ₂−ＰｂＯ−ＺｎＯ系、ＳｉＯ₂−Ｂ₂Ｏ₃−Ｎａ₂Ｏ系、ＳｉＯ₂−Ｂ₂Ｏ₃−ＰｂＯ系、ＳｉＯ₂−Ａｌ₂Ｏ₃系、Ｂ₂Ｏ₃−ＰｂＯ系、Ｂ₂Ｏ₃−ＺｎＯ系、Ｂ₂Ｏ₃−Ｎａ₂Ｏ−ＰｂＯ系、Ｂ₂Ｏ₃−ＰｂＯ−ＺｎＯ系、Ｂ₂Ｏ₃−Ｐ₂Ｏ₅系、Ｂ₂Ｏ₃−Ｂｉ₂Ｏ₃−ＺｎＯ系およびＰ₂Ｏ₅−ＺｎＯ系から選ばれる少なくとも一種である請求項４記載の難燃性合成繊維。
6. （Ａ）請求項１〜５のいずれかに記載の難燃性合成繊維１０重量％以上と、（Ｂ）天然繊維および化学繊維のうち少なくとも１種の繊維９０重量％以下を含む難燃繊維複合体。
7. 前記繊維（Ｂ）として、ポリエステル系繊維を難燃繊維複合体に対し４０重量％以下含有する請求項６記載の難燃繊維複合体。
8. 前記ポリエステル系繊維が低融点バインダー繊維である請求項７記載の難燃繊維複合体。
9. 前記難燃繊維複合体が不織布である請求項６〜８のいずれかに記載の難燃繊維複合体。
10. 前記不織布が炎遮蔽バリア用不織布である請求項９記載の難燃繊維複合体。
11. 請求項６〜１０のいずれかに記載の難燃繊維複合体を用いた布張り家具製品。

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