JPH11350346A - 易染性メタ型芳香族ポリアミド繊維の難燃化処理方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 本発明は、メタ型芳香族ポリアミド繊維が有
する問題点を解消し、難燃性、染色性に優れたメタ型芳
香族ポリアミド繊維を容易に得ることができる難燃化処
理方法を提案することにある。 【解決手段】 繰り返し単位の８５モル％以上が下記一
般式（１）に示されるポリ−ｍ−フェニレンイソフタル
アミドからなり、且つ、アルキルベンゼンスルフォン酸
オニウム塩を含有するメタ型芳香族ポリアミド繊維を、
乳化した難燃剤を含む液中で、１２０℃以上の温度下で
加熱処理することにより、該難燃剤を該メタ型芳香族ポ
リアミド繊維に対して２．５〜１０．０重量％付着させ
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、カチオン染料で染
色可能なメタ型芳香族ポリアミド繊維（易染性メタ型芳
香族ポリアミド繊維）の難燃化処理方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】メタ型芳香族ポリアミド繊維は、分子骨
格がほとんど芳香族環から構成されているため、優れた
耐熱性と寸法安定性とを有する。この特性を活かして該
メタ型芳香族ポリアミド繊維は、産業用途や耐熱性、防
炎性、耐炎性が重視される用途に好適に使用されてい
る。特に、その耐熱性と防炎性を生かした寝具、衣料、
インテリア分野への用途が急速に広がりつつある。これ
らの分野では、着色した繊維を使用するのが一般的であ
るが、メタ型芳香族ポリアミド繊維は優れた物性を有す
る反面、ポリマー分子鎖が剛直なために通常の方法では
染色が困難であるという問題点を有している。

【０００３】したがって、この問題点を解決するために
種々の改良方法が提案されたいる。例えば、特開昭５０
−５９５２２号公報には、特定の顔料をメタ型芳香族ポ
リアミド繊維に含有させた着色繊維が提案されている
が、繊維の製造工程で顔料を含有させるため製造時のロ
スが多くなり、そのため小ロット対応の生産が困難であ
ったり、要求される各種の色相の繊維を得ることが困難
であるなどの問題がある。

【０００４】また、染色性を向上させる手段として特開
昭５５−２１４０６号公報にはキシリレンジアミンを共
重合させたポリマーを混合する方法が提案されている
が、このようにポリマー鎖に第３成分を共重合させたポ
リマーの製造に際しては、重合装置の稼働率が低下する
などの能率低下の問題もある。

【０００５】さらに、特開平８−８１８２７号公報に
は、アルキルベンゼンスルホン酸オニウム塩及び含ハロ
ゲンアルキル（フェニル）フォスフェートを添加する方
法が提案されている。しかしこの方法では、染色性は十
分であるが、１３０℃の温度で行う染色処理により含ハ
ロゲンアルキル（フェニル）フォスフェートの一部が染
色処理中に溶出し、このため難燃性が低下する問題点が
あり、難燃性を有する易染性のメタ型芳香族ポリアミド
繊維として十分なものが得られていないのが現状であ
る。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、このように
メタ型芳香族ポリアミド繊維が有する問題点を解消し、
難燃性、染色性に優れたメタ型芳香族ポリアミド繊維を
容易に得ることができる難燃化処理方法を提案すること
にある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明は、繰り返し単位
の８５モル％以上が下記一般式（１）に示されるポリ−
ｍ−フェニレンイソフタルアミドからなり、且つ、アル
キルベンゼンスルフォン酸オニウム塩を含有するメタ型
芳香族ポリアミド繊維を、乳化した難燃剤を含む液中
で、１２０℃以上の温度下で加熱処理することにより、
該難燃剤を該メタ型芳香族ポリアミド繊維に対して２．
５〜１０．０重量％付着させることを特徴とする易染性
メタ型芳香族ポリアミド繊維の難燃化処理方法であっ
て、該易染性メタ型芳香族ポリアミド繊維には、含ハロ
ゲンアルキル（フェニル）フォスフェートを含むものが
好ましく用いられ、また、乳化した難燃剤として、下記
一般式（２）で表されるハロゲン化燐酸エステルが最適
に用いられるものである。

【０００８】

【化３】

【０００９】

【化４】

【００１０】（ここに、Ｚ₁、Ｚ₂、及び、Ｚ₃は脂肪族
基、芳香族基、ハロゲン化脂肪族基及びハロゲン化芳香
族基から選ばれた基である）

【００１１】

【発明の実施の形態】以下、本発明を詳細に説明する。
本発明に使用するメタ型芳香族ポリアミド繊維は、実質
的に前記一般式（１）からなるポリ−ｍ−フェニレンイ
ソフタルアミドである。かかるメタ型芳香族ポリアミド
繊維は、１５モル％未満の範囲内で第３成分を含んだ共
重合体であっても差し支えない。

【００１２】このようなメタ型芳香族ポリアミドは、従
来から公知の界面重合法により製造することができ、そ
のポリマーの重合度としては、０．５ｇ／１００ｍｌの
濃度のＮ−メチル−２−ピロリドン溶液で測定した固有
粘度：Ｉ．Ｖが１．３〜１．９ｄｌ／ｇの範囲のものが
好ましく用いられる。

【００１３】また、該メタ型芳香族ポリアミドは、アル
キルベンゼンスルホン酸オニウム塩を含有しているもの
であるが、該アルキルベンゼンスルホン酸オニウム塩と
しては、ヘキシルベンゼンスルフォン酸テトラブチルフ
ォスホニウム塩、ヘキシルベンゼンスルフォン酸トリブ
チルベンジルフォスフォニウム塩、ドデシルベンゼンス
ルフォン酸テトラフェニルフォスフォニウム塩、ドデシ
ルベンゼンスルフォン酸トリブチルテトラデシルフォス
フォニウム塩、ドデシルベンゼンスルフォン酸テトラブ
チルフォスフォニウム塩、ドデシルベンゼンスルフォン
酸トリプチルベンジルアンモニウム塩等の化合物が好ま
しく例示される。中でもドデシルベンゼンスルフォン酸
テトラブチルフォスフォニウム塩、又は、ドデシルベン
ゼンスルフォン酸トリブチルベンジルアンモニウム塩は
入手しやすく、熱的安定性も良好なうえ、Ｎ−メチル−
２−ピロリドンに対する溶解度も高いため特に好ましく
例示される。

【００１４】また、該メタ型芳香族ポリアミド繊維に含
有されている該アルキルベンゼンスルフォン酸オニウム
塩の含有割合は、十分な染色性の改良効果を得るため
に、ポリ−ｍ−フェニレンイソフタルアミドに対して
２．５モル％以上、好ましくは、３．０〜７．０モル％
の範囲にあるものが好ましく使用される。

【００１５】さらに、該メタ型芳香族ポリアミドには、
該アルキルベンゼンスルホン酸オニウム塩に加えて、含
ハロゲンアルキル（フェニル）フォスフェートを含有し
ているものが好ましく例示され、該含ハロゲンアルキル
（フェニル）フォスフェートとしては、トリス（β−ク
ロロプロピル）フォスフェート、トリス（２，３−ジク
ロロプロピル）フォスフェート、トリクロロエチルフォ
スフェート、フェニールジクロロプロピルフォスフェー
ト、トリス（ジクロロフェニル）フォスフェート等の化
合物を挙げることができる。

【００１６】該含ハロゲンアルキル（フェニル）フォス
フェートの繊維中の割合は、ポリ−ｍ−フェニレンイソ
フタルアミドに対して、１．８重量％以上、好ましく
は、３〜５重量％の範囲にあるものがよい。この割合
が、６重量％以上では、染色性の向上効果がそれほど大
きくはならず、染色時の染斑が目立つようになり好まし
くない。

【００１７】また、ポリ−ｍ−フェニレンイソフタルア
ミドとアルキルベンゼンスルホン酸オニウム塩及び含ハ
ロゲンアルキル（フェニル）フォスフェートとを混合す
る方法としては、溶媒中にポリ−ｍ−フェニレンイソフ
タルアミドを混合、溶解し、それにアルキルベンゼンス
ルフォン酸オニウム塩、又は、アルキルベンゼンスルフ
ォン酸オニウム塩溶液及び含ハロゲンアルキル（フェニ
ル）フォスフェートを加える方法や、あるいは、ポリ−
ｍ−フェニレンイソフタルアミドとアルキルベンゼンス
ルホン酸オニウム塩及び含ハロゲンアルキル（フェニ
ル）フォスフェートとの混合物を溶媒に溶解する方法な
どが用いられ、そのいずれを用いてもよい。

【００１８】このようにして得られたドープは従来から
公知の方法により繊維に形成される。例えば、ポリ−ｍ
−フェニレンイソフタルアミドのＮ−メチル−２−ピロ
リドン溶液にアルキルベンゼンスルフォン酸オニウム塩
と含ハロゲンアルキル（フェニル）フォスフェートを加
えたドープを調製する。該ドープをノズルより塩化カル
シウムを主成分とする無機水溶液中に押し出し凝固さ
せ、水洗後、沸水中で延伸を行い、次いで、３００〜３
２５℃の熱板上でさらに延伸し、オイリングを施して繊
維を得る方法がある。

【００１９】該繊維を短繊維の形状で使用する場合に
は、さらに、前記のようにして得られた繊維に捲縮を付
与し、所定の長さにカットして紡績糸等にする。本発明
の処理に使用する繊維の形態は、原綿、トウ、糸、織編
物、不織布等が使用され、繊維製品のいずれの形態のも
のでも使用することが出来る。

【００２０】本発明の処理方法では、メタ型芳香族ポリ
アミド繊維を、乳化した難燃剤を含む液中で、１２０℃
以上の温度下で加熱処理することにより行うが、その際
使用する難燃剤は、乳化された状態で使用するものであ
って、該乳化した難燃剤としては、前記一般式（２）で
示されるハロゲン化燐酸エステル化合物を乳化したもの
が好ましく例示される。特に好ましくは、トリス（ジク
ロロプロピル）フォスフェートや、トリス（β−クロロ
プロピル）フォスフェートを用いるものが例示される。

【００２１】該難燃剤の付着量は、メタ型芳香族ポリア
ミド繊維に対して２．５〜１０重量％の範囲となるよう
に染色液に該難燃剤を添加して行い、より好ましくは、
３．５〜７．５重量％の範囲である。該難燃剤の付着量
が、２．５重量％未満では、得られたメタ型芳香族ポリ
アミド繊維の難燃性が不十分であり、また、該付着量
が、１０重量％を超えると堅牢度が不良となり、まら、
風合いの低下が生じる恐れがあり好ましくない。

【００２２】本発明における加熱処理方法としては、通
常使用される高圧染色機を用いて、１２０℃以上の高圧
・高温の状態でカチオン染料による染色と同浴で実施す
る方法が例示される。該処理温度（染色温度）が高いほ
うが難燃剤の吸尽効果、染色性が良好である。また、染
色用の助剤としては、通常のカチオン染料に用いられる
酢酸、蓚酸等の有機酸、酢酸ソーダ、硝酸ソーダ等の塩
類を使用するが、場合によってはベンゾフェノン系、ベ
ンゾトリアゾール系等の紫外線吸収剤、酸化防止剤、柔
軟剤等を併用することも可能である。

【００２３】

【発明の効果】このようにして得られた易染性メタ型芳
香族ポリアミドは、メタ型芳香族ポリアミド繊維本来の
優れた耐熱性、防炎性、耐炎性を損なうことなく優れた
染色性を兼ね備えたものであり、着色が必要な寝具、衣
料、インテリアの分野で有効に使用できる。特に、易染
性メタ型芳香族ポリアミド繊維に含ハロゲンアルキル
（フェニル）フォスフェートを含有させることにより、
難燃性が向上するばかりではなく、染色液に添加した難
燃剤及び染料の吸尽効率を著しく向上させることができ
る。これはアルキルベンゼンスルフォン酸オニウム塩を
単独で用いた場合よりも該メタ型芳香族ポリアミド繊維
の結晶性をより一層低下させる作用により得られるもの
と推察される。

【００２４】

【実施例】以下、本発明を実施例により更に詳細に説明
する。なお、実施例、及び比較例において用いた各特性
値の測定方法は下記の通りである。

【００２５】（１）固有粘度：Ｉ．Ｖ ポリマーをＮＭＰ（Ｎ−メチル−２−ピロリドン）に
０．５ｇ／１００ｍｌの濃度で溶解し、オストワルド粘
度計を用い、３０℃の温度で測定した。

【００２６】（２）染色性 マクベス（株）製のカラー測色装置「マクベスカラーア
イ」を用い、２度視野としてＤ６５光源を使用して波
長：３６０〜７４０ｎｍで測定し、Ｌ＊を求めた。

【００２７】（３）難燃剤の含有・付着量 例えば、含ハロゲンアルキルフォスフェートの場合、濃
度既知の含ハロゲンアルキルフォスフェートの標準サン
プルから蛍光Ｘ線分析により検量線を作成し、繊維中の
塩素濃度を求め、この塩素がアルキルフォスフェートに
由来するものとして含有量に換算して求める（重量
％）。また、ＪＩＳ Ｌ−０２１７の１０３法により水
洗濯を５０回行った後の試料について、同様の方法によ
り難燃剤の残留量を測定する。

【００２８】（４）難燃剤の残留・吸尽率の測定 繊維への残留・吸尽量（重量％）を求めて、残留・吸尽
率＝｛繊維の付着量（重量％）／染色液中の難燃剤の使
用量（％）｝×１００の式から求める。

【００２９】（５）防炎性 ＪＩＳ Ｋ７２０１のＬＯＩ測定法に準拠して、ＬＯＩ
値を求める。また、ＪＩＳ Ｌ−０２１７の１０３法に
より水洗濯を５０回行った後の試料について防炎性を測
定する。

【００３０】（６）風合い 触感で、硬い、柔らかい、ヌメリ感を測定する。

【００３１】［実施例１〜２］ 固有粘度：１．３５ｄｌ／ｇのポリ−ｍ−フェニレンイ
ソフタルアミド：３０ｇをＮ−メチル−２−ピロリド
ン：１１０ｇに溶解し、さらに、ドデシルベンゼンスル
フォン酸フォスフォニウム塩：３．６ｇをＮ−メチル−
２−ピロリドン：２ｇに溶解したものを前記溶液と混合
して溶解し、減圧・脱泡して紡糸ドープを得た。

【００３２】該紡糸ドープを８５℃に加温し、口径：
０．０７ｍｍ、孔数：２００の紡糸口金から凝固浴に湿
式紡糸した。凝固液の組成は、塩化カルシウムが４０重
量％、ＮＭＰが５重量％、残りは水：５５重量％であ
り、該凝固浴の温度は８５℃であった。この糸を該凝固
浴中で約１０ｃｍ走行させ、６．２ｍ／分の速度で引き
出した。得られた糸条を水洗し、９５℃の温水で２．４
倍に延伸して２００℃の温度のロールで乾燥した後、３
２０℃の温度の熱板上で１．７５倍に延伸し、全延伸倍
率が４．２である延伸糸を得た。次いで、該延伸糸にク
リンパーで捲縮を付与した後、カーターでカットして２
ｄｅ×５１ｍｍの短繊維とし、該短繊維を使用して綿番
手：３０／１の紡績糸を得、該紡績糸を経糸、緯糸に使
用して、目付：２００ｇ／ｍ²の平織物を作成した。

【００３３】次いで常法により精練、乾燥、熱セットを
施した後、エストロールネイビーブルー Ｎ−２ＲＬ
（住友化学製、カチオン染料）：８％ｏｗｆ、酢酸：
０．３ｇ／リットル、硝酸ナトリウム２５ｇ／リット
ル、及び、トリスβクロロプロピルフォスフェート（ノ
イネンＲ９２１）の５０％乳化品を表１に示す量だけ添
加した染色液を用いて、繊維と染色液の比を１：２０と
し、ミニカラー染色機で１３０℃の温度で６０分間染色
処理した。染色後、ハイドロサルファイト：１ｇ／リッ
トル、アミラジンＤ：１ｇ／リットル、水酸化ナトリウ
ム：１ｇ／リットルからなる液を用いて、浴比１：２０
で８０℃の温度で３０分間還元洗浄し、水洗・乾燥後、
１８０℃の温度で１分間乾熱キュアーした（実施例１、
２）。得られた処理布の評価結果を表１に示す。

【００３４】［実施例３〜４］ 固有粘度：１．３５ｄｌ／ｇのポリ−ｍ−フェニレンイ
ソフタルアミド：３０ｇをＮ−メチル−２−ピロリド
ン：１１０ｇに溶解し、さらに、ドデシルベンゼンスル
フォン酸トリブチルベンジルアンモニウム塩：３．６ｇ
とトリス（β−クロロプロピル）フォスフェート：１．
５ｇをＮ−メチル−２−ピロリドン：２ｇに溶解したも
のを前記溶液と混合して溶解し、減圧・脱泡して紡糸ド
ープとした。

【００３５】該紡糸ドープを実施例１と同様にして紡
糸、延伸、捲縮付与、カットして２ｄｅ×５１ｍｍの短
繊維を得た。この短繊維を用いて綿番手：２０／１の紡
績糸とし、該紡績糸を経糸、緯糸に用いて目付：２６０
ｇ／ｍ²の平織物を作成した。

【００３６】次いで常法により精練、乾燥、熱セットを
施した後、エストロールネイビーブルー Ｎ−２ＲＬ
（住友化学製、カチオン染料）：８％ｏｗｆ、酢酸：
０．３ｇ／リットル、硝酸ナトリウム：２５ｇ／リット
ル及びトリスジクロロプロピルフォスフェート（ノイネ
ンＲ９３１）の５０％乳化品を表１に示す量だけ添加し
た染色液を用いて、繊維と染色液の比を１：２０とし、
ミニカラー染色機で１３０℃の温度で６０分間染色し
た。染色後実施例１と同様にして還元洗浄、及び、乾熱
キュアーした（実施例３、４）。得られた処理布の評価
結果を表１に併せて示す。

【００３７】［比較例１、２]実施例１において、染色
浴中に難燃剤を添加しなかったもの（比較例１）、及
び、染色液に添加した難燃剤の量が５．０％ｏｗｆとな
るようにした以外は実施例１と同様にして処理した（比
較例２）。得られた処理布の評価結果を表２に示す。

【００３８】［比較例３、４]実施例３において、染色
浴中に難燃剤を添加しなかったもの（比較例３）、及
び、染色液に添加される難燃剤の量が２４．０％ｏｗｆ
となるようにした以外は実施例３と同様にして処理した
（比較例４）。得られた処理布の評価結果を表２併せて
示す。

【００３９】

【表１】

【００４０】

【表２】

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 繰り返し単位の８５モル％以上が下記一
   般式（１）に示されるポリ−ｍ−フェニレンイソフタル
   アミドからなり、且つ、アルキルベンゼンスルフォン酸
   オニウム塩を含有するメタ型芳香族ポリアミド繊維を、
   乳化した難燃剤を含む液中で、１２０℃以上の温度下で
   加熱処理することにより、該難燃剤を該メタ型芳香族ポ
   リアミド繊維に対して２．５〜１０．０重量％付着させ
   ることを特徴とする易染性メタ型芳香族ポリアミド繊維
   の難燃化処理方法。 【化１】
2. 【請求項２】 メタ型芳香族ポリアミド繊維が、含ハロ
   ゲンアルキル（フェニル）フォスフェートを含む請求項
   １記載の易染性メタ型芳香族ポリアミド繊維の難燃化処
   理方法。
3. 【請求項３】 乳化した難燃剤が下記一般式（２）に示
   されるハロゲン化燐酸エステルである請求項１又は２記
   載の易染性メタ型芳香族ポリアミド繊維の難燃化処理方
   法。 【化２】 （ここに、Ｚ₁、Ｚ₂、及び、Ｚ₃は脂肪族基、芳香族
   基、ハロゲン化脂肪族基及びハロゲン化芳香族基から選
   ばれた基である）