(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ジアルデヒドまたはそのアセタール化物により架橋処理されたエチレン−ビニルアルコール系共重合を含有し、熱融断温度が２７５℃以上であることを特徴とする防融性繊維。
【請求項２】
ジアルデヒドまたはそのアセタール化物により架橋処理されたエチレン−ビニルアルコール系共重合を含有し、熱融断温度が２７５℃以上である繊維を３０重量％以上含有してなる布帛であって、下記に示す防融テストにおいて、炭化または溶融部分の径が３ｍｍ以下であって、手揉みによって容易に孔が開かないことを特徴とする防融性を有する布帛。
防融テスト：〔１〕布帛を６０×３０ｍｍに型枠に弛まぬようにピンまたは粘着テープで
張り付ける。
〔２〕国産レギュラ−サイズのたばこに点火し、ゆっくりと吸う速度でたば
この先端部を５ｍｍ程度吸引する。
〔３〕布帛に垂直に自重のみがかかる状態でたばこの先端部（着火部分）を
５秒間接触させる。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は防融性に優れた繊維に関し、とくにたばこ防融性に優れた繊維およびそれを用いてなる布帛に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、樹脂製造技術、紡糸技術等の進展により、溶融紡糸による合成繊維の生産量が極端に増加してきている。しかしながら、合成繊維は溶融するが故に大量生産が可能となった利点が、防融性の点で逆にデメリットとなっているのも事実である。
合成繊維の中でも融点が高いポリエステル繊維は、本発明で規定する熱融断温度が２３０℃程度と低いため、該繊維からなる布帛にたばこの火等が接触すると、溶融して大きな穴が開く場合が多い。そのため、一般的な防融加工としてメラミン樹脂加工が施されているが、かかる樹脂を繊維に付与することによりたばこ防融性は確保されるものの、布帛としての風合いが極めて硬くなり、衣料用途には不向きとなってしまうばかりではなく、メラミン樹脂加工は部分的とは言え、単繊維間の接着を引き起こすことがあり、屈曲に対して単繊維間のズレによる応力の緩和が生じなくなり、屈曲疲労を起こす原因となる。
また、ポリエステル繊維と同じく融点が高いナイロン６６繊維は、熱融断温度がポリエステル繊維よりも高いものの、やはりたばこ等の火が接触すると溶融して穴が開く場合が多い。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、ポリエステル繊維、ナイロン６６繊維等よりも熱融断温度が高く、たばこの火等の接触によっても溶融しにくい繊維を提供することにある。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
上述の目的は、ジアルデヒドまたはそのアセタール化物により架橋処理されたエチレン−ビニルアルコール系共重合を含有し、熱融断温度が２７５℃以上であることを特徴とする防融性繊維、およびジアルデヒドまたはそのアセタール化物により架橋処理されたエチレン−ビニルアルコール系共重合を含有し、熱融断温度が２７５℃以上である繊維を３０重量％以上含有してなる布帛であって、下記に示す防融テストにおいて、炭化または溶融部分の径が３ｍｍ以下であって、手揉みによって容易に孔が開かないことを特徴とする防融性を有する布帛により達成できる。
防融テスト：〔１〕布帛を６０×３０ｍｍに型枠に弛まぬようにピンまたは粘着テープで
張り付ける。
〔２〕国産レギュラ−サイズのたばこに点火し、ゆっくりと吸う速度でたば
この先端部を５ｍｍ程度吸引する。
〔３〕布帛に垂直に自重のみがかかる状態でたばこの先端部（着火部分）を
５秒間接触させる。
【０００５】
【発明の実施形態】
本発明の繊維を規定する『熱融断温度』とは、繊維に対し１デニ−ル当たり１／５００ｇの荷重を掛け、１５０℃／分の昇温速度で加温し、繊維が融断する温度を示すものであり、一般の示差走査熱量計（ＤＳＣ）測定による融点とは異なるものである。
【０００６】
そして、本発明の繊維は２５５℃における乾熱収縮率が−１０〜５０％、とくに０〜２０％であることが好ましい。本発明でいう、たばこ防融性を示すような耐熱性は２５５℃という高温において繊維があまり伸長しすぎると期待できず、伸長率は１０％以下であることが好ましい。逆にかかる温度であまり収縮しすぎると、繊維または該繊維を含む布帛の火（熱源）への接触面積が大きくなり強く接触する結果となって溶融しやすくなる。
【０００７】
また、本発明の繊維は乾熱収縮応力のピ−ク温度が２００℃以上、２５０℃における乾熱収縮応力が０．００５ｇ／デニ−ル以上であることが好ましい。これらの特性が耐熱性にどのような影響を与えるかは定かではないが、該ピ−ク温度以上に繊維が加温されると繊維自体の軟化が加速されるためと推定される。したがってより高いピ−ク温度を有することがより好ましい。また、収縮応力が上記の値を満足することは、かかる温度において繊維の軟化があまり進行せず、布帛中での繊維形態が安定に保持されると推定される。
【０００８】
乾熱収縮率は５００ｇ／デニ−ルの荷重下で、１５０℃／分の昇温速度で加温し、所定温度における収縮率を温度−収縮率曲線より算出した値である。伸長した場合には収縮率を（−）で示す。また、乾熱収縮応力のピ−ク温度および２５０℃における乾熱収縮応力は２０ｇ／デニ−ルの荷重下、１５０℃／分の昇温速度で加温し収縮応力のピ−ク温度および２５０℃における乾熱収縮応力を測定算出した値である。
【０００９】
本発明の繊維の例として、エチレン−ビニルアルコ−ル系共重合体を挙げることができる。しかし、単にエチレン−ビニルアルコ−ル系共重合体（以下、単に共重合体と略する場合がある）からなる繊維がたばこ等の防融性を示すのではなく、ジアルデヒドまたはそのアセタ−ル化物により架橋処理が施されている共重合体からなる繊維が高い防融性を示すのである。
銅等の金属イオンによる架橋を施した場合、金属イオンの色が繊維に現れるため、染料染色による発色の障害となり、とくに衣料用途には好ましくない。また、架橋導入時に発色が生じない場合でも、漂白や種々の加工工程での変色原因となる可能性がある。
【００１０】
上述のジアルデヒド化合物としてホルムアルデヒド、プロパンジア−ル、グリオキザ−ル、ノナンジア−ル等を挙げることができるが、これら化合物に限定されるものではなく、既存のジアルデヒド化合物全般を挙げることができる。
ただ、これらのジアルデヒド化合物は空気酸化を受けやすく、また刺激臭が強く取扱上に問題がある等の欠点があり、これらの問題点を避けるためにアルキレンオキシ基等の置換基によりジアルデヒド末端が保護された化合物を使用することが好ましい。このような末端が保護されたジアルデヒド化合物は、エチレン−ビニルアルコ−ル系共重合体に架橋反応を生じさせるにあたり、酸触媒、たとえば硫酸、塩酸、燐酸等の鉱酸、酢酸、シュウ酸、琥珀酸、マレイン酸等の有機酸、活性白土等の固体酸などの利用によりアルデヒドに分解すると同時に、架橋反応を施すことが可能となる。酸濃度はｐＨ３以下であることが、反応性の点で好ましい。
【００１１】
上述の末端が保護されたジアルデヒド化合物として下記式（１）で示されるものを挙げることができる。
【化１】
0003863985.tif 000002
【００１２】
式中、Ｒ1 〜Ｒ4 で示されるアルキル基としては炭素数が１〜４の低級アルキル基が好ましく、中でも使い易さの点でメチル基が好ましい。また該アルキル基はエチレンオキシ基等のアルキレンオキシ基で置換されていてもよく、Ｒ1 〜Ｒ4 全てが同じ種類のアルキル基であっても異なっていてもよい。
さらに環を形成するアルキレン基としては炭素数１〜４の低級アルキレン基が好ましいが、環構造の安定性を考慮すると５員環、６員環が好ましく、したがって炭素数が２〜３個のエチレン基、プロピレン基が好ましい。
これらのアルキル基、アルキレン基はいずれも置換基を有していてもよい。
また式中、ｎは該化合物を複数使用して処理する場合にはその組成比に照らしあわせて算出した値であり、整数とは限らない。
【００１３】
また、該化合物は架橋処理に際しては分岐鎖を持たないことが好ましく、Ｒ5 は水素であることが好ましい。しかしながら、該化合物は、Ｒ5 が炭素数１〜４の低級アルキル基である、いわゆる分岐鎖を有する化合物と、分岐鎖を持たない化合物の混合物であってもよいが、さらに耐熱性に優れた繊維を得る点では分岐鎖を持たない化合物のみ、あるいは分岐鎖を持たない化合物の比率が大きい混合物を使用することがより好ましい。
【００１４】
また、Ｒ5 がアルキル基である場合、その数はｎ個まで考えられるが、本発明においてはｎ個全部がアルキル基である必要はなく、ｎ個のうちの数個がアルキル基であって、残りが水素である場合、すなわち、アルキル基と水素との和がｎ個となる場合をも含む。また、アルキル基は同じ種類の基であっても異なった種類の基が混在していてもよい。
【００１５】
このような化合物が好ましい理由は明確ではないが、メチレン基数と繊維化されたエチレン−ビニルアルコ−ル系共重合体の反応するＯＨ基間距離が適当であるため、架橋反応が耐熱性を与える最も都合のよい状態になるのではないかと推定される。
【００１６】
また、上述のエチレン−ビニルアルコ−ル系共重合体とは、ポリビニルアルコ−ルにエチレン残基が１０モル％以上、６０モル％以下共重合されたものを示す。とくにエチレン残基が３０モル％以上、５０モル％以下共重合されたものが繊維化工程性における熱安定性の点で好ましい。
【００１７】
該エチレン−ビニルアルコ−ル系共重合体は公知の方法で製造することができる。たとえばメタノ−ル等の重合溶媒中でエチレンと酢酸ビニルをラジカル重合触媒の存在下でラジカル重合させ、ついで未反応のモノマ−を追い出し、水酸化ナトリウムによりケン化反応を生じせしめエチレン−ビニルアルコ−ル系共重合体とした後、水中でペレット化し、水洗して乾燥する。工程上アルカリ金属やアルカリ土類金属が共重合体中に介入されやすく、その量は数百ｐｐｍ以上である。これらの金属イオンが存在すると該共重合体が熱分解され易いので、１００ｐｐｍ以下、とくに５０ｐｐｍ以下に減少させておく必要がある。かかる方法として、上述の製造工程において湿潤状態のペレットを酢酸を含む大量の純水溶液で洗浄し、さらに大過剰の純水のみで洗浄する方法を挙げることができる。
【００１８】
また、エチレン−ビニルアルコ−ル系共重合体はエチレンと酢酸ビニルとの共重合体を水酸化ナトリウムによりケン化して製造されるが、ケン化度は９５％以上であることが好ましい。ケン化度が低すぎると該共重合体の結晶性が低下し強度等の繊維基礎物性が低下してくるのみならず、該共重合体が軟化しやすくなり加工工程上トラブルが発生してくると共に、得られた繊維、繊維製品の風合が悪くなる場合がある。
【００１９】
本発明においては、該共重合体のみで繊維化してもよいし、目的に応じて他の熱可塑性重合体と複合してもよい。かかる熱可塑性重合体としては耐熱性、寸法安定性等の点で融点が１５０℃以上の結晶性熱可塑性重合体が好ましく、具体的にはポリエステル、ポリアミド、ポリプロピレン等を挙げることができる。
ポリ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−２，６−ジカルボン酸、フタル酸、α，β−（４−カルボキシフェノキシ）エタン、４，４’−ジカルボキシジフェニル、５−ナトリウムスルホイソフタル酸等の芳香族ジカルボン酸；アゼライン酸、アジピン酸、セバシン酸等の脂肪族ジカルボン酸またはこれらのエステル類；エチレングリコ−ル、ジエチレングリコ−ル、１，３−プロパンジオ−ル、１，４−ブタンジオ−ル、１，６−ヘキサンジオ−ル、ネオペンチルグリコ−ル、シクロヘキサン−１，４−ジメタノ−ル、ポリエチレングリコ−ル、ポリテトラメチレングリコ−ル等のジオ−ルからなる繊維形成性のポリエステルを挙げることができ、構成単位の８０モル％以上がエチレンテレフタレ−ト単位またはブチレンテレフタレ−ト単位であるポリエステルが好ましい。また、該ポリエステル中には少量の添加剤、たとえば蛍光増白剤、艶消剤、安定剤、紫外線吸収剤、着色剤、難燃剤等が含有されていてもよい。
ポリアミドとしてはナイロン６、ナイロン６６、ナイロン１２を主成分とする脂肪族ポリアミド、半芳香族ポリアミドを挙げることができ、少量の第３成分を含有するポリアミドでもよい。該ポリアミドにも少量の添加剤、たとえば蛍光増白剤、艶消剤、安定剤、紫外線吸収剤、着色剤、難燃剤等が含有されていてもよい。
【００２０】
エチレン−ビニルアルコ−ル系共重合体と他の熱可塑性重合体とからなる複合繊維において、複合比は前者：後者（重量比）＝１０：９０〜９０：１０、とくに３０：７０〜７０：３０であることが紡糸性の点で好ましい。また複合形態は従来公知の複合形態であれば特に限定はなく、芯鞘型、偏心芯鞘型、多層貼合型、サイドバイサイド型、ランダム複合型、放射状貼合型等を挙げることができる。
【００２１】
これらの繊維の断面形状は丸断面に限らず、異形断面形状、中実断面形状、中空断面形状等種々の断面形状であってもよい。
【００２２】
上述の架橋処理されたエチレン−ビニルアルコ−ル系共重合体のみからなる繊維、または該エチレン−ビニルアルコ−ル系共重合体を一成分とする複合繊維を３０重量％以上含有してなる布帛は、下記に示す防融テストにおいて、たばこの火が接触しても布帛表面の変化がほとんどないか、あるいは炭化溶融が認められても手揉みによる穴が開かないのである。
なお、本発明において、「布帛」とは織物、編物、不織布等通常布帛と称されているものすべてを示すものである。
【００２３】
このように、本発明の繊維および該繊維からなる布帛はたばこの火に対する防融性が非常に高いので衣料用、リビング資材用に非常に好適である。
【００２４】
【実施例】
以下、実施例において本発明を詳述するが、本発明はこれら実施例により何等限定されるものではない。なお、実施例中に示す各測定値、評価方法は以下の通りである。
（１）熱融断温度（℃）
熱応力測定機［カネボウエンジニアリング（株）製、ＫＥ−２Ｓ型］を用い、繊維に対し１デニ−ル当たり１／５００ｇの荷重を掛け、１５０℃／分の昇温速度で加温し、繊維が融断する温度測定した。
（２）乾熱収縮率(%)、乾熱収縮応力（ｇ／デニ−ル）およびピ−ク温度(%)
熱応力測定機［カネボウエンジニアリング（株）製、ＫＥ−２Ｓ型］を用い、５００ｇ／デニ−ルの荷重下で、１５０℃／分の昇温速度で加温し、所定温度における収縮率を、温度−収縮率曲線より算出し、乾熱収縮率とした。また、同熱応力測定機を用い、２０ｇ／デニ−ルの荷重下、１５０℃／分の昇温速度で加温し収縮応力のピ−ク温度および２５０℃における乾熱収縮応力を測定算出した。
【００２５】
（３）たばこ防融テスト
試料の３か所の判定を以下の要領で行い、平均評価を行った。
▲１▼布帛を６０×３０ｍｍに型枠に弛まぬようにピンまたは粘着テ−プで張り付ける。
▲２▼国産レギュラ−サイズのたばこに点火し、ゆっくりと吸う速度でたばこの先端部を５ｍｍ程度吸引する。
▲３▼布帛に垂直に自重のみがかかる状態でたばこの先端部（着火部分）を５秒間接触させる。
評価結果
５級    ：布帛表面の変化は全く見られない。
４〜５級：炭化または溶融が見られるが、その径は３ｍｍ未満であり、穴あきまたは窪みがなく、手揉みによっても容易に穴が開かない。
４級    ：３ｍｍ以上にわたって炭化または溶融が見られるが、穴開きまたは窪みがなく、手揉みによって容易に穴が開かない。
３級    ：ピンホ−ル程度の穴が開いたり、窪みが見られる。
２級    ：穴開きは見られるが、たばこが突き抜けていない。
１級    ：完全に穴が開き、たばこが突き抜けている。
【００２６】
実施例１
平均粒径８０ｎｍのシリカを３重量％含有したポリエチレンテレフタレ−ト［フェノ−ル／テトラクロロエタン等重量混合溶媒中、３０℃で測定した固有粘度＝０．６８］を芯成分とし、鞘成分として、エチレン含有量４０モル％、ＭＩ＝１０のエチレン−ビニルアルコ−ル系共重合体を用い、芯鞘複合繊維を得た（芯／鞘複合比＝５０／５０、７５デニ−ル／２４フィラメント）。
この複合繊維を用いて丸編地を作成し、通常のリラックス精練を８０℃で実施し、１４０℃にてプレセットを行った。ついで、1、1、9、9ービスエチレンジオキシノナンを用いて染色と同時に、エチレン−ビニルアルコ−ル系共重合体の架橋処理を行った。
【００２７】
処理条件は、マレイン酸２ｇ／リットルの酸性下、繊維に対し１５％濃度で１１０℃で３０分間とした。使用染料は分散染料Kayalon Polyester Pink RCL-Eを繊維に対して１％用いた。
処理後、１５０℃でファイナルセットを行い、たばこ防融テストを行った。評価結果は４〜５級と非常に良好な結果となった。
この編地を解舒して得た繊維の熱溶断温度、乾熱収縮率、乾熱収縮応力、ピ−ク温度を測定した。結果を表１に示す。
【００２８】
実施例２
実施例１において、ポリエチレンテレフタレ−トとエチレン−ビニルアルコ−ル系共重合体からなる複合繊維の複合形状を１１層積層貼合せ型とした以外は同様にして複合繊維を得、丸編地を作成し、リラックス精練後、１６０℃にてプレセットし、エチレン−ビニルアルコ−ル系共重合体の架橋処理を行った（複合繊維の複合比は、前者／後者＝２／１）。
処理後、１５０℃でファイナルセットを行い、たばこ防融テストを行った。評価結果は４〜５級と非常に良好な結果となった。
この編地を解舒して得た繊維の熱溶断温度、乾熱収縮率、乾熱収縮応力、ピ−ク温度を測定した。結果を表１に示す。
【００２９】
比較例１
７５デニ−ル／２４フィラメントのレギュラ−ポリエステル繊維（酸化チタン０．５重量％含有、固有粘度０．６７）の丸編地を、実施例１と同様リラックス精練後、１５０℃にてプレセットし、分散染料Kayalon Polyester Pink RCL-Eを繊維に対して１％用いて染色を施し、１７０℃にてファイナルセットを実施した。プレセット温度、ファイナルセット温度はポリエステル繊維に一般に使用される温度を採用した。
この丸編地にたばこ防融テストを実施したところ、１秒にも満たない時間、すなわち瞬時にたばこが編地を貫通した。
かかる編地を解舒して得た繊維の熱融断温度、乾熱収縮率、乾熱収縮応力、ピ−ク温度を測定した。結果を表１に示す。
【００３０】
比較例２
７５デニ−ル／２４フィラメントのレギュラ−ポリエステル繊維（酸化チタン０．５重量％含有、固有粘度０．６７）の丸編地に、実施例１で施した架橋処理を施したところ、たばこ防融テストの結果は２級であった。架橋処理による若干の効果は認められたが、実用上は問題が残るものであった。
かかる編地を解舒して得た繊維の熱融断温度、乾熱収縮率、乾熱収縮応力、ピ−ク温度を測定した。結果を表１に示す。
【００３１】
【表１】
0003863985.tif 000003
【００３２】
【発明の効果】
本発明の繊維は、溶断する温度が２６０℃以上と高いため、かかる繊維を含む布帛は高度の耐熱性、とくにたばこ防融性を示し、たばこによる衣類や布団等の穴開き事故を防止または軽減することが可能となる。