JP2003166124A - 難燃性ポリエステル系繊維及びそれを用いた人工毛髪 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】ポリエステル系繊維が有する耐熱性、強伸度な
どの繊維物性は損なわずに、難燃性、ドリップ防止性、
セット性に優れた難燃性ポリエステル系繊維及びそれを
用いた人工毛髪を提供する。 【解決手段】ポリアルキレンテレフタレート又はポリア
ルキレンテレフタレートを主体とした共重合ポリエステ
ルの１種以上からなるポリエステル（Ａ）８５〜６０重
量％とポリアリレート（Ｂ）１５〜４０重量％からなる
組成物に、非ハロゲン系難燃剤（Ｃ）を添加又は共重合
して得られる難燃性ポリエステル系繊維であって、好ま
しくは、２００℃以上において、１５％以上の最大熱収
縮率を有するポリエステル繊維により達成される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ポリアリレート及
び非ハロゲン系難燃剤を含むポリエステル系組成物から
形成された難燃性ポリエステル系繊維及びそれを用いた
人工毛髪に関する。

【０００２】

【従来の技術】ポリエチレンテレフタレート又はポリエ
チレンテレフタレートを主体とするポリエステルからな
る繊維は、高融点、高弾性率で優れた耐熱性、耐薬品性
を有していることから、カーテン、敷物、衣料、毛布、
シーツ地、テーブルクロス、椅子張り地、壁装材、人工
毛髪、自動車内装資材、屋外用補強材、安全ネットなど
に広く使用されている。

【０００３】かつら、ヘアーウィッグ、付け毛、ヘアー
バンド、ドールヘアーなどの頭髪製品においては、従
来、人毛、人工毛髪としてモダクリル、ポリ塩化ビニル
などが使用されてきた。人毛の提供は困難になってきて
おり、人工毛髪の重要性が高まってきている。人工毛髪
素材として、難燃性の特長を生かしてモダクリルが多く
使用されてきたが、耐熱温度の点では不十分であった。
近年になり、耐熱性に優れるポリエチレンテレフタレー
トに代表されるポリエステルを主成分とする繊維を用い
た人工毛髪繊維が提案されるようになってきた。しかし
ながら、ポリエチレンテレフタレートを代表とするポリ
エステル繊維は、可燃性素材であるため、難燃性が不十
分であった。

【０００４】従来より、ポリエステル繊維の難燃性を向
上させようとする試みは種々なされており、一般的に
は、ポリエステル系繊維にハロゲン系難燃剤を単独ある
いはアンチモン化合物などと併用して添加することによ
り、難燃化する方法が知られている。例えば、特公平３
−５７９９０号公報には、微粒子のハロゲン化シクロア
ルカン化合物をポリエステル繊維に含有させる方法、ま
た、特公平１−２４９１３号公報には、臭素原子含有ア
ルキルシクロヘキサンを含有させる方法などが提案され
ている。しかし、ハロゲン系難燃剤においては、燃焼分
解時にダイオキシン系化合物を多量に発生する場合があ
り、環境問題上好ましくない。さらに、十分な難燃性を
得るために、含有処理温度を１５０℃以上の高温にする
ことが必要であったり、含有処理時間を長時間にする必
要があったり、又は大量の難燃剤を使用しなければなら
ないといった課題があり、繊維物性の低下や生産性の低
下、製造コストアップなどの問題があった。

【０００５】一方、非ハロゲン系難燃剤であるリン系化
合物などを使用し、難燃化する方法として、ポリエステ
ル樹脂にリン原子を含有する難燃モノマーを共重合する
方法や、ポリエステル系繊維に難燃剤を含有させる方法
などがある。前者の難燃モノマーを共重合する方法とし
ては、例えば、特公昭５５−４１６１０号公報には、リ
ン原子が環員子となっていて熱安定性の良好なリン化合
物を共重合する方法、また、特公昭５３−１３４７９号
公報には、カルボキシホスフィン酸を共重合する方法、
特開平１１−１２４７３２号公報には、ポリアリレート
を少量含むポリエステルにリン化合物を配合又は共重合
する方法が提案されている。

【０００６】また、これらの難燃化技術を人工毛髪に適
用したものとしては、例えば、特開平３−２７１０５号
公報、特開平５−３３９８０５号公報などに、リン化合
物を共重合したポリエステル繊維が提案されている。し
かしながら、人工毛髪には高い難燃性が要求されるた
め、これらの共重合ポリエステルを人工毛髪に使用する
ためにはリン系難燃剤の共重合量を多くしなければなら
ず、その結果、ポリエステルの耐熱性が大幅に低下し、
溶融紡糸が困難になったり、火炎が接近した場合、着火
し燃焼はしないものの、溶融しドリップするという重大
な問題が発生する。

【０００７】以上のように、難燃性とセット性がともに
優れた人工毛髪はいまだ得られていないのが現状であ
る。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は、通常
のポリエステル繊維の耐熱性、強伸度など繊維物性を維
持し、難燃性、セット性、そして特に耐ドリップ性に優
れた難燃性ポリエステル系繊維及びそれを用いた人工毛
髪を提供することにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明者らは、前記課題
を解決するため、鋭意検討を重ねた結果、ポリエステ
ル、ポリアリレート、非ハロゲン系難燃剤を特定の比率
で混合した組成物を溶融紡糸し、難燃性と熱収縮性を持
たせることで、通常のポリエステル系繊維の物性を損な
うことなく、難燃性、耐ドリップ性、セット性を付与で
きることを見出し、本発明に到達した。

【００１０】すなわち本発明のポリエステル系繊維は、
ポリアルキレンテレフタレート又はポリアルキレンテレ
フタレートを主体とした共重合ポリエステルの１種以上
からなるポリエステル（Ａ）８５〜６０重量％とポリア
リレート（Ｂ）１５〜４０重量％からなる組成物に、非
ハロゲン系難燃剤（Ｃ）を添加または共重合させて得ら
れる難燃性ポリエステル系繊維に関する。

【００１１】その好ましい実施態様としては、（Ａ）成
分が、ポリエチレンテレフタレート、ポリプロピレンテ
レフタレート及びポリブチレンテレフタレートよりなる
群から選択された少なくとも１種のポリマーである上記
難燃性ポリエステル系繊維に関し、また（Ｂ）が、テレ
フタル酸又はその誘導体とイソフタル酸又はその誘導体
の混合物と、下記一般式（１）：

【００１２】

【化２】 （式中、Ｒ¹は水素原子または炭素数１〜１０の炭化水
素基、Ｘはメチレン基、エチリデン基、イソプロピリデ
ン基、カルボニル基、スルホニル基、１，３−フェニレ
ンジイソプロピリデン基または１，４−フェニレンジイ
ソプロピリデン基を示す。）で表されるビスフェノール
化合物とから得られるポリアリレートである上記難燃性
ポリエステル系繊維に関する。 また別の好ましい実施
態様としては、（Ｃ）成分が、リン系難燃剤、シリコン
化合物、ボロシロキサン化合物、含窒素化合物、低融点
ガラスで表される非ハロゲン系難燃剤よりなる群から選
択された少なくとも一種の化合物である上記難燃性ポリ
エステル系繊維に関する。

【００１３】更に別の好ましい実施態様としては、上記
難燃性ポリエステル系繊維が、２００℃以上で最大収縮
率１５％以上を示す難燃性ポリエステル系繊維に関す
る。

【００１４】また本発明は、上記難燃性ポリエステル系
繊維を用いてなる人工毛髪に関する。

【００１５】

【発明の実施の形態】以下に、本発明について詳細に説
明する。

【００１６】本発明の難燃性ポリエステル系繊維は、ポ
リアルキレンテレフタレート又はポリアルキレンテレフ
タレートを主体とした共重合ポリエステルの１種以上か
らなるポリエステル（Ａ）８５〜６０重量％とポリアリ
レート（Ｂ）１５〜４０重量％からなる組成物に、非ハ
ロゲン系難燃剤（Ｃ）を添加または共重合させて得られ
るポリエステル系繊維である。

【００１７】本発明において、ポリエステル（Ａ）は、
繊維形成のベースポリマーとして使用される成分であ
り、ポリアリレート（Ｂ）は、耐ドリップ性改善および
難燃性向上のために使用される成分であり、非ハロゲン
系難燃剤（Ｃ）は、難燃性付与のために使用される成分
である。

【００１８】本発明で用いられるポリエステル（Ａ）に
含まれるポリアルキレンテレフタレート又はポリアルキ
レンテレフタレートを主体とした共重合ポリエステルと
しては、ポリエチレンテレフタレート、ポリプロピレン
テレフタレート、ポリブチレンテレフタレートなどのポ
リアルキレンテレフタレート又は、これらのポリアルキ
レンテレフタレートを主体とし少量の共重合成分を含有
する共重合ポリエステルが挙げられる。ここで主体とす
るとは、８０モル％以上含有することをいう。

【００１９】上記共重合成分としては、イソフタル酸、
オルトフタル酸、ナフタレンジカルボン酸、パラフェニ
レンジカルボン酸、トリメリット酸、ピロメリット酸、
コハク酸、グルタル酸、アジピン酸、スぺリン酸、アゼ
ライン酸、セバシン酸、ドデカン二酸などの多価カルボ
ン酸及びそれらの誘導体、５−ナトリウムスルホイソフ
タル酸、５−ナトリウムスルホイソフタル酸ジヒドロキ
シエチルなどのスルホン酸塩を含むジカルボン酸及びそ
の誘導体、１，２−プロパンジオール、１，３−プロパ
ンジオール、１，４−ブタンジオール、１，６−ヘキサ
ンジオール、ネオペンチルグリコール、１，４−シクロ
ヘキサンジメタノール、ジエチレングリコール、ポリエ
チレングリコール、トリメチロールプロパン、ペンタエ
リスリトール、４−ヒドロキシ安息香酸、ε−カプロラ
クトンなどが挙げられる。

【００２０】前記共重合ポリエステルは、通常、主体と
なるポリアルキレンテレフタレートの主鎖中及び／又は
側鎖に前記共重合成分を公知の方法により重縮合すれば
よい。

【００２１】前記共重合ポリエステルの具体例として
は、例えばポリエチレンテレフタレートを主体とし、ビ
スフェノールＡのエチレングリコールエーテルを共重合
したポリエステル、１，４−シクロヘキサンジメタノー
ルを共重合したポリエステル、５−ナトリウムスルホイ
ソフタル酸ジヒドロキシエチルを共重合したポリエステ
ルなどが挙げられる。

【００２２】本発明において（Ａ）成分は、ポリエチレ
ンテレフタレート、ポリプロピレンテレフタレート、ポ
リブチレンテレフタレート、及びそれらを主体とした共
重合ポリエステルよりなる群から選択される少なくとも
１種のポリエステルが好ましく、それを単独で用いても
よいし、２種以上混合して使用してもよい。

【００２３】前記（Ａ）成分の固有粘度は、０．４〜
１．０の範囲が好ましく、０．５〜０．９の範囲がより
好ましい。固有粘度が０．４未満では、溶融粘度が低く
なりすぎるため、溶融紡糸が困難になったり、延伸、熱
処理の過程又は製品加工時に単繊維間の融着が発生す
る。逆に固有粘度が１．０を超えると、溶融粘度が高く
なりすぎ、溶融紡糸が困難になる傾向がある。

【００２４】本発明で用いられるポリアリレート（Ｂ）
は、芳香族ジカルボン酸成分と芳香族ジオール成分とか
らなる全芳香族ポリエステルを意味し、界面重合法、溶
液重合法及び溶融重合法のいずれの方法で製造したもの
でもよい。

【００２５】前記（Ｂ）成分の芳香族ジカルボン酸成分
としては、テレフタル酸、イソフタル酸、オルトフタル
酸、ナフタレンジカルボン酸、パラフェニレンジカルボ
ン酸などの多価カルボン酸及びそれらの誘導体、５−ナ
トリウムスルホイソフタル酸、５−ナトリウムスルホイ
ソフタル酸ジヒドロキシエチルなどのスルホン酸塩を含
むジカルボン酸及びその誘導体などが挙げられる。

【００２６】前記（Ｂ）成分の芳香族ジオール成分とし
ては、一般式（１）：

【００２７】

【化３】 （式中、Ｒ¹は水素原子または炭素数１〜１０の炭化水
素基、Ｘはメチレン基、エチリデン基、イソプロピリデ
ン基、カルボニル基、スルホニル基、１，３−フェニレ
ンジイソプロピリデン基または１，４−フェニレンジイ
ソプロピリデン基を示す。）で表される二価フェノール
類、レゾルシノール、ハイドロキノン、ビフェノール、
ビス（４−ヒドロキシフェニル）メタン、ビス（４−ヒ
ドロキシルフェニル）エーテル、ビス（４−ヒドロキシ
フェニル）スルホン、ビス（４−ヒドロキシフェニル）
スルフィド、ビス（４−ヒドロキシフェニル）スルフォ
ン、ビス（４−ヒドロキシフェニル）ケトン、ビス（４
−ヒドロキシフェニル）ジフェニルメタン、ビス（４−
ヒドロキシフェニル）−ｐ−ジイソプロピルベンゼン、
ビス（３，５−ジメチル−４−ヒドロキシフェニル）メ
タン、ビス（３−メチル−４−ヒドロキシフェニル）メ
タン、ビス（３，５−ジメチル−４−ヒドロキシフェニ
ル）エーテル、ビス（３，５−ジメチル−４−ヒドロキ
シフェニル）スルホン、ビス（３，５−ジメチル−４−
ヒドロキシフェニル）スルフィド、１，１−ビス（４−
ヒドロキシフェニル）エタン、１，１−ビス（３，５−
ジメチル−４−ヒドロキシフェニル）エタン、１，１−
ビス（４−ヒドロキシフェニル）シクロヘキサン、１，
１−ビス（４−ヒドロキシフェニル）−３，３，５−ト
リメチルシクロヘキサン、１，１−ビス（４−ヒドロキ
シフェニル）−１−フェニルエタン、２，２−ビス（４
−ヒドロキシフェニル）プロパン、２，２−ビス（４−
ヒドロキシフェニル）ブタン、２，２−ビス（３，５−
ジメチル−４−ヒドロキシフェニル）プロパン、２,２
−ビス（３−メチル−４−ヒドロキシフェニル）プロパ
ン、４，４’−ジヒドロキシルビフェニル、３，３’,
５，５’−テトラメチル−４，４’−ジヒドロキシビフ
ェニル、４，４’−ジヒドロキシベンゾフェノン４，
４’−ジヒドロキシ−ジフェニルエーテル、４，４’−
ジヒドロキシ−ジフェニルチオエーテルなどを挙げるこ
とができる。

【００２８】前記（Ｂ）成分としては、イソフタル酸又
はその誘導体とテレフタル酸又はその誘導体の混合物
と、一般式（１）で表される化合物とから得られるポリ
アリレートであるのが好ましい。

【００２９】前記（Ｂ）成分の固有粘度は、０．４〜
１．４の範囲が好ましく、０．６〜１．３の範囲がより
好ましい。固有粘度が０．４未満では、十分な熱収縮率
が得られない。固有粘度が１．４を超えると、（Ａ）成
分のポリエステルとの混合性が悪くなり、延伸、熱処理
時の糸切れ、繊維物性の低下などを招く傾向にある。

【００３０】本発明で用いられる非ハロゲン系難燃剤
（Ｃ）は、リン系難燃剤、シリコーン化合物、ボロシロ
キサン化合物、含窒素化合物、低融点ガラスよりなる群
より選択される少なくとも１種の化合物である。

【００３１】（Ｃ）成分として用いられるリン系難燃剤
にはとくに限定はなく、一般に用いられているリン系難
燃剤であれば使用することができ、例えば、ホスフェー
ト系化合物、ホスホネート系化合物、ホスフィネート系
化合物、ホスフィンオキサイド系化合物、ホスホナイト
系化合物、ホスフィナイト系化合物、ホスフィン系化合
物、一般式（２）：

【００３２】

【化４】 （式中、Ｒ２は１価の芳香族炭化水素基または脂肪族炭
化水素基であり、それらはそれぞれ同一であってもよく
異なっていてもよい、Ｒ３は２価の芳香族炭化水素基で
あり、２個以上含まれる場合、それらは同一であっても
よく異なっていてもよい、ｎは０〜１５を示す）で表わ
される縮合リン酸エステル系化合物などがあげられる。
これらは１種で使用してもよく、２種以上を組み合わせ
て用いてもよい。これらのうちでは一般式（２）で表わ
される縮合リン酸エステル系化合物が好ましい。

【００３３】リン系難燃剤の具体例としては、トリメチ
ルホスフェート、トリエチルホスフェート、トリブチル
ホスフェート、トリ（２−エチルヘキシル）ホスフェー
ト、トリフェニルホスフェート、トリクレジルホスフェ
ート、トリキシレニルホスフェート、トリス（イソプロ
ピルフェニル）ホスフェート、トリス（フェニルフェニ
ル）ホスフェート、トリネフチルホスフェート、クレジ
ルフェニルホスフェート、キシレニルジフェニルホスフ
ェート、トリフェニルホスフィンオキサイド、トリクレ
ジルホスフィンオキサイド、メタンホスホン酸ジフェニ
ル、フェニルホスホン酸ジエチルなどのほか、レゾルシ
ノールポリフェニルホスフェート、レゾルシノールポリ
（ジ−２，６−キシリル）ホスフェート、ビスフェノー
ルＡポリクレジルホスフェート、ハイドロキノンポリ
（２，６−キシリル）ホスフェートなどや、式：

【００３４】

【化５】

【００３５】

【化６】

【００３６】

【化７】

【００３７】

【化８】

【００３８】

【化９】

【００３９】

【化１０】 で表わされる化合物を含む一般式（２）で表わされる縮
合リン酸エステル系化合物があげられる。

【００４０】（Ｃ）成分としてリン系難燃剤を使用する
場合、その添加量は、（Ａ）、（Ｂ）両成分の合計１０
０重量部に対して、リン原子量換算で０．０５〜１５重
量部添加するのが好ましく、０．１〜１２重量部添加す
るのがより好ましい。リン系難燃剤の添加量が０．０５
重量部未満では、難燃効果が得られ難くなり、１５重量
部より多いと機械的特性が損なわれる傾向にある。

【００４１】（Ｃ）成分として用いられるシリコーン化
合物は、広義のポリオルガノシロキサンのことをさし、
具体的には、ジメチルシロキサン、フェニルメチルシロ
キサン等の（ポリ）ジオルガノシロキサン化合物；メチ
ルシルセスキオキサン、フェニルシルセスキオキサン等
の（ポリ）オルガノシルセスキオキサン化合物；トリメ
チルシルヘミオキサン、トリフェニルシルヘミオキサン
等の（ポリ）トリオルガノシルヘミオキサン化合物；こ
れらを重合して得られる共重合体；ポリジメチルシロキ
サン、ポリフェニルメチルシロキサン等が挙げられる。
ポリオルガノシロキサンである場合には、分子末端がエ
ポキシ基、水酸基、カルボキシル基、メルカプト基、ア
ミノ基、エーテル基等により置換された変性シリコーン
も有用である。シリコーンの形状には特に制限はなく、
オイル状、ガム状、ワニス状、粉体状、ペレット状など
任意のものが利用可能である。

【００４２】（Ｃ）成分としてシリコーン化合物を使用
する場合、その添加量は、（Ａ）、（Ｂ）両成分の合計
１００重量部に対して、０．０５〜１５重量部添加する
のが好ましく、０．１〜１２重量部添加するのがより好
ましい。シリコーン化合物の添加量が０．０５重量部未
満では、難燃効果が得られ難くなり、１５重量部より多
いと機械的特性が損なわれる傾向がある。

【００４３】（Ｃ）成分として用いられるボロシロキサ
ン化合物は、必須の成分としてケイ素、ホウ素及び酸素
からなり、実質的にケイ素−酸素結合及びホウ素−酸素
結合から形成される骨格を有し、かつ、分子内に芳香環
を有する重合体（以下「難燃剤重合体」ともいう）であ
る。すなわち、上記難燃剤重合体の骨格を形成する結合
のうち、８０％以上、好ましくは９０％以上を、ケイ素
−酸素結合及びホウ素−酸素結合が占めるが、これら以
外に、ケイ素−ケイ素結合、ホウ素−ホウ素結合、酸素
−酸素結合、ケイ素と２価の有機基との結合、ホウ素と
２価の有機基との結合、などが含まれていても良い。な
お本明細書では、骨格という場合、ケイ素またはホウ素
と１価の有機基との結合は、骨格を形成する結合から除
外して考える。

【００４４】好ましくは、上記難燃剤重合体は、ケイ素
原子又はホウ素原子が酸素原子を介して他のケイ素原子
やホウ素原子と結合してなる骨格を有する。この場合、
難燃剤重合体の骨格はＳｉ−Ｏ−Ｂ結合、Ｓｉ−Ｏ−Ｓ
ｉ結合、及びＢ−Ｏ−Ｂ結合からなる。すなわち、上記
難燃剤重合体の骨格は、Ｓｉ−Ｏ−Ｂ結合のみから形成
されるものでも良いし、実質的にＳｉ−Ｏ−Ｂ結合から
形成され、わずかにＳｉ−Ｏ−Ｓｉ結合及び／又はＢ−
Ｏ−Ｂ結合を含むものでも良い。またＳｉ−Ｏ−Ｂ結
合、Ｓｉ−Ｏ−Ｓｉ結合、及びＢ−Ｏ−Ｂ結合をランダ
ムに含むような骨格でも良い。さらに、実質的にＳｉ−
Ｏ−Ｓｉ結合及びＢ−Ｏ−Ｂ結合からなり、わずかにＳ
ｉ−Ｏ−Ｂ結合を含むような骨格でも良い。この場合、
上記難燃剤重合体は、ほぼケイ素のみからなる部分と、
ほぼホウ素のみからなる部分とが分子中で分割されたよ
うな骨格を持つ。上記難燃剤重合体の骨格は、線状骨格
であっても良いし、三次元架橋構造であっても良いが、
難燃性の観点から、三次元架橋構造が好ましい。

【００４５】（Ｃ）成分としてボロシロキサン化合物を
使用する場合、その添加量は、（Ａ）、（Ｂ）両成分の
合計１００重量部に対して、０．０５〜１２重量部添加
するのが好ましく、０．１〜８重量部添加するのがより
好ましい。ボロシロキサン化合物の添加量が０．０５重
量部未満では、難燃効果が得られ難くなり、１２重量部
より多いと機械的特性が損なわれる傾向がある。

【００４６】（Ｃ）成分として用いられる含窒素化合物
は、アミン類、例えば、尿素類、グアニジン類、トリア
ジン系化合物（例えば、メラミン、メラム、メレム、ア
ンメリン、メラミンホルムアルデヒド樹脂、グアナミ
ン、アセトグアナミン、ベンゾグアナミンなど）、トリ
アジン系化合物とシアヌール酸又はイソシアヌール酸と
の塩（前者：後者（モル比）＝１：１〜１：２程度の
塩、例えば、メラミンシアヌレート、グアナミンシアヌ
レート、アセトグアナミンシアヌレート、ベンゾグアナ
ミンシアヌレートなど）などが挙げられるが、低揮発性
の観点から特にメラミンシアヌレートが好ましい。

【００４７】（Ｃ）成分として含窒素化合物を用いる場
合、その添加量は、（Ａ）、（Ｂ）両成分の合計１００
重量部に対して、０．０５〜１２重量部添加するのが好
ましく、０．１〜１０重量部添加するのがより好まし
い。含窒素化合物の添加量が０．０５重量部未満では、
難燃効果が得られ難くなり、１２重量部より多いと機械
的特性が損なわれる傾向がある。

【００４８】（Ｃ）成分としてで用いられる低融点ガラ
スとは、７００℃以下、好ましくは６００℃以下、より
好ましくは５００℃以下で軟化又は溶融するガラスのこ
とをいい、軟化点が４５０〜７００℃の範囲にあるもの
であり、軟化点がその範囲にあるものであれば、組成に
ついては特に限定されない。軟化点が４５０℃より低い
場合には、燃焼時に樹脂火種が滴下したりすることによ
り難燃性が低下する場合がある。また、軟化点が７００
℃より高い場合も、難燃性が十分でない。

【００４９】前記低融点ガラスの種類としては特に限定
されないが、鉛けい酸塩、ほう酸塩、リン酸塩、ゲルマ
ン酸塩、タリウム酸塩、モリブデン酸塩、テルル酸塩、
バナジウム酸塩、カルコゲナイド及びオキシカルコゲナ
イドからなる群より選択される少なくとも１種の化合物
から形成されるものが好ましい。

【００５０】また、耐水性、安定性及び原料の入手性を
考慮した場合、鉛けい酸塩、ほう酸塩、リン酸塩、ゲル
マン酸塩、タリウム酸塩、モリブデン酸塩、テルル酸塩
及びバナジウム酸塩からなる群より選択される少なくと
も１種の化合物からなるものがより好ましい。

【００５１】更には、上記低融点ガラスは、ＳｉＯ₂ 、
Ｂ₂ Ｏ₃ 、Ａｌ₂ Ｏ₃ 、ＰｂＯ、Ｔｌ₂ Ｏ、Ｂｉ₂ Ｏ
₃ 、ＣｄＯ、ＺｎＯ、ＢａＯ、Ｌｉ₂ Ｏ、Ｎａ₂ Ｏ、Ｋ
₂ Ｏ、Ｖ₂ Ｏ₅ 、ＴｉＯ₂ 、ＺｒＯ₂ 、ＦｅＯ、及びＣ
ｕＯからなる群より選択される少なくとも１種の金属酸
化物を構成要素とするものが好ましい。特に好ましく
は、ＳｉＯ₂ 、Ｂ₂ Ｏ₃ 、Ａｌ₂ Ｏ₃ 、ＰｂＯ、Ｋ₂
Ｏ、Ｎａ₂ Ｏ及びＢａＯからなる群より選択される少な
くとも１種を構成要素とするものである。

【００５２】（Ｃ）成分として低融点ガラスを用いる場
合、その添加量は、（Ａ）、（Ｂ）両成分の合計１００
重量部に対して、０．０５〜１０重量部添加するのが好
ましく、０．１〜 ８重量部添加するのがより好まし
い。低融点ガラスの添加量が０．０５重量部未満では、
難燃効果が得られ難くなり、１０重量部より多いと機械
的特性が損なわれる傾向がある。

【００５３】本発明においては、（Ｃ）成分として、上
記に示した非ハロゲン系難燃剤のなかでも特にリン系難
燃剤を使用するのが好ましい。理由として、シリコン化
合物、ボロシロキサン化合物ではコストが高く、窒素化
合物、低融点ガラスではリン系難燃剤と同等レベルの難
燃性を発現させるにはその添加量が多くなり繊維の機械
的物性が低下する傾向がある。

【００５４】本発明において（Ｃ）成分は、（Ａ）成分
と（Ｂ）成分を含有する組成物に添加または共重合して
用いられる。（Ｃ）成分を添加する場合、例えば（Ａ）
成分と（Ｂ）成分と（Ｃ）成分の所定量を混合したもの
を溶融混練し、それを溶融紡糸してもよいし、（Ａ）成
分と（Ｂ）成分を溶融混練した混合物に、（Ｃ）成分を
添加して溶融紡糸してもよい。また（Ｃ）成分をあらか
じめ（Ａ）成分又は（Ｂ）成分に添加あるいは共重合さ
せたのち、これを他成分と混合してもよい。（Ｃ）成分
を共重合させる場合においては、（Ｃ）成分として反応
型リン系難燃剤を使用するのが好ましく、またその場合
（Ａ）成分と共重合させるのが好ましい。

【００５５】本発明のポリエステル系繊維は、通常の溶
融紡糸法で製造することができる。すなわち、まず、押
し出し機、ギアポンプ、口金などの温度を２７０〜３１
０℃とし溶融紡糸し、紡出糸条を加熱筒を通過させた
後、ガラス転移点以下に冷却し、５０〜５０００ｍ／分
の速度で引き取り紡出糸が得られる。また、紡出糸条を
冷却用の水を入れた水槽で冷却し、繊度のコントロール
を行なうことも可能である。加熱筒の温度や長さ、冷却
風の温度や吹き付け量、冷却水槽の温度、冷却時間、引
き取り速度は、吐出量及び口金の孔数によって適宜調整
することができる。

【００５６】得られた紡出糸は熱延伸するが、延伸は紡
出糸を一旦巻き取ってから延伸する２工程法及び巻き取
ることなく連続して延伸する直接紡糸延伸法のいずれの
方法によってもよい。熱延伸は、一段延伸、多段延伸の
いずれの方法で行ってもよい。熱延伸における加熱手段
としては、加熱ローラ、ヒートプレート、スチームジェ
ット装置、温水槽などを使用することができ、これらを
適宜併用することができる。

【００５７】得られた延伸糸は、加熱ローラ、ヒートプ
レート、スチームジェット装置などを用いて、２００℃
以上で１５％以上の熱収縮性を示すように熱処理され
る。

【００５８】上記方法によって得られる本発明の難燃性
ポリエステル系繊維は、（Ｃ）成分として非ハロゲン系
難燃剤を含有することにより、限界酸素指数が高くな
り、難燃性を示し、炎が接近してきても着火しにくくな
る。さらに（Ｂ）成分としてポリアリレートを１５〜４
０重量％含有することにより、フィラメントに炎が接近
するに伴い、フィラメントが加熱され、その時にフィラ
メントが収縮することで炎から遠ざかり着火しにくくな
るとともに、ドリップしにくくなる。

【００５９】本発明でいう熱収縮率とは、３０℃〜２８
０℃における熱収縮率を意味するものであり、具体的に
は、熱機械分析（Ｔｈｅｒｍｏ Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ
Ａｎａｌｙｓｉｓ）により測定した値をいう。

【００６０】本発明において、難燃性ポリエステル系繊
維の熱収縮性は、２００℃以上において最大収縮率１５
％以上であることが好ましく、２０％以上であることが
より好ましい。

【００６１】本発明の難燃性ポリエステル系繊維を人工
毛髪用途で使用する場合には、高温でのセット性を維持
するため、２００℃以下の熱収縮率は小さく、かつ、２
００℃以上の熱収縮率が大きくなるように加工すること
が好ましい。特に、２００℃未満の熱収縮率は１０％以
下にするのがより好ましい。

【００６２】さらに、ヘアーアイロンを用いてカールセ
ットを行う場合には、最大収縮温度が２００℃以上にな
るよう、熱処理温度を設定するのが好ましい。

【００６３】本発明の難燃性ポリエステル系繊維を人工
毛髪として使用する場合には、モダアクリル、ポリ塩化
ビニル、ナイロンなど他の人工毛髪素材と併用してもよ
い。

【００６４】また、本発明のポリエステル系繊維には、
必要に応じて、アルカリ減量処理などのつや消し処理を
施すことができる。

【００６５】本発明の難燃性ポリエステル系繊維の加工
条件は、特に限定されるものではなく、通常のポリエス
テル繊維と同様に加工することができるが、使用する顔
料、染料や助剤などは耐候性及び難燃性のよいものを使
用することが好ましい。

【００６６】なお、本発明の難燃性ポリエステル系繊維
には、必要に応じて、難燃剤、耐熱剤、光安定剤、蛍光
剤、酸化防止剤、艶消剤、静電防止剤、顔料、可塑剤、
潤滑剤などの各種添加剤を含有させることができる。

【００６７】

【実施例】次に、本発明を実施例によって具体的に説明
するが、本発明はこれらに限定されるものではない。

【００６８】尚、特性値の測定法は、以下のとおりであ
る。

【００６９】（ポリエステルの固有粘度）フェノールと
テトラクロロエタンとの等重量混合物を溶媒とし、濃度
０．５ｇ／ｄｌの溶液についてウベローデ型粘度管を用
いて２５℃における相対粘度を測定し、下記式により固
有粘度を算出した。

【００７０】

【数１】 (式中、ηは溶液の粘度、η0は溶媒の粘度、ηrelは相
対粘度、ηspは比粘度、[η]は固有粘度、Ｃは溶液の濃
度である。) （ポリアリレートの固有粘度）フェノールとテトラクロ
ロエタンとの重量比６／４の混合物を溶媒とし、濃度
１．０ｇ／ｄｌの溶液についてウベローデ型粘度管を用
いて２５℃における相対粘度を測定し、ポリエステルの
場合と同様にして、固有粘度を算出した。 （強度及び伸度）（株）インテスコ製のＩＮＴＥＳＣＯ
Ｍｏｄｅｌ ２０１型を用いて、フィラメントの引張
強伸度を測定した。長さ４０ｍｍのフィラメント１本を
とり、フィラメントの両端１０ｍｍを接着剤を糊付けし
た両面テープを貼り付けた台紙（薄紙）で挟み、一晩風
乾して、長さ２０ｍｍの試料を作製する。試験機に試料
を装着し、温度２４℃、湿度８０％以下、荷重１／３０
ｇｆ×繊度（デニール）、引張速度２０ｍｍ／分で試験
を行ない、強伸度を測定した。同じ条件で試験を１０回
繰り返し、平均値をフィラメントの強伸度とした。

【００７１】（熱収縮性）セイコー電子工業（株）製Ｓ
ＳＣ５２００Ｈ熱分析ＴＭＡ／ＳＳ１５０Ｃを用いて、
フィラメントの熱収縮率を測定した。長さ１０ｍｍのフ
ィラメント１０本をとり、５．５５ｍｇ／ｄｔｅｘの荷
重をかけ、昇温速度３℃／分で３０〜２８０℃の範囲で
の熱収縮率を測定した。 （限界酸素指数）１６ｃｍ／０．２５ｇのフィラメント
を秤量し、端を軽く両面テープでまとめ、懸撚器で挟み
撚りをかける。十分に撚りがかかったら、試料の真中を
二つに折り２本を撚り合わせる。端を粘着テープで止
め、全長７ｃｍになるようにする。１０５℃で６０分間
前乾燥を行ない、さらにデシケーターで３０分以上乾燥
する。乾燥したサンプルを所定の酸素濃度に調整し、４
０秒後８〜１２ｍｍに絞った点火器で上部より着火し、
着火後点火器を離す。５ｃｍ以上燃えるか、３分以上燃
え続けた酸素濃度を調べ、同じ条件で試験を３回繰り返
し、限界酸素指数とする。 （ドリップ性）繊度約５０ｄｔｅｘのフィラメント１０
０本を束ねて、一方の端をクランプで挟んでスタンドに
固定して垂直に垂らす。固定したフィラメントに２０ｍ
ｍの炎を接近させ、長さ１００ｍｍを燃焼させ、そのと
きのドリップ数をカウントし、ドリップ数が５以下を
○、６〜１０を△、１１以上を×として評価する。

【００７２】（コールドセット性）１６０ｍｍのフィラ
メントを真っ直ぐに伸ばし、両端をテープで固定して、
１００℃で４０分間加熱する。室温まで冷却した後に、
８５ｍｍにカットし、二つ折りにして両端をミシン糸で
結び、Φ４ｍ／ｍの棒に釣り下げ、荷重が６．７ｍｇ／
ｄｔｅｘになるように錘を付け、３０℃、６０％ＲＨで
２４時間保持する。錘を外し、５分間静置した後に８０
ｍｍにカットし、フィラメントの曲がり具合（角度）を
測定する。これを低温での癖の付きやすさの指標とし、
真っ直ぐ（１８０℃）に回復するのが最も好ましい。

【００７３】（カール保持力）蓑毛にしたフィラメント
をΦ３２ｍ／ｍのパイプに捲きつけ、１００℃で６０分
間カールセットし、室温で６０分間エイジングした後
に、カールしたフィラメントの一端を固定し釣り下げ、
初期のフィラメント長、７日後までのフィラメント長の
経時変化を調べる。これをカールの付きやすさ、保持性
の指標とし、初期長は短い方がよく、７日後の伸長率は
低い方が好ましい。

【００７４】（アイロンセット性）ヘアーアイロンによ
るカールセットのしやすさ、カール形状の保持性の指標
である。フィラメントをヘアーアイロンにかるく挟み、
３回扱き予熱する。この時のフィラメント間の融着、櫛
通り、フィラメントの縮れ、糸切れを目視評価する。次
に、予熱したフィラメントをヘアーアイロンに捲きつ
け、１０秒間保持し、アイロンを引き抜く。この時の抜
きやすさ（ロッドアウト性）、抜いた時のカールの保持
性を目視評価する。製造例1（ボロシロキサンの合成） ホウ酸（１００ｇ、１．６２ｍｏｌ）を含むピリジン溶
液（１Ｌ）に、氷冷下、フェニルトリクロロシラン（３
４２．７ｇ、１．６２ｍｏｌ）を滴下し、滴下終了後５
時間加熱し、環流下反応を行った。その後、トリメチル
クロロシラン（１７６ｇ、１．６２ｍｏｌ）を加えてさ
らに３時間環流して反応を終了した。反応混合物を２Ｎ
−塩酸で中和し、ジエチルエーテル（５００ｍＬ）で抽
出した。得られた溶液を無水硫酸ナトリウムで乾燥し、
真空下溶剤を留去することにより目的の化合物を得た。
分子量はＧＰＣ分析の結果、数平均分子量２５００、重
量平均分子量３０００（ポリスチレン換算、ＵＶ検出
器、トルエン溶媒）であった。得られた化合物は、ＩＲ
分析の結果、１３６０ｃｍ^-1付近にＢ−Ｏ結合由来のピ
ークを示し、１４３０ｃｍ^-1付近にＳｉ−Ｐｈ結合由来
のピークを示した。ＮＭＲによる分析の結果、ケイ素原
子全数中、Ｍｅ₃ −Ｓｉ−Ｏ_1/2結合が１７モル％、Ｐ
ｈ−Ｓｉ−Ｏ_3/2 結合が８３モル％であった。製造例2（低融点ガラスの調整） 低融点ガラスとして、Ｎａ₂Ｏ２５〜４５重量％、Ｂａ
Ｏ５〜１５重量％、ＳｉＯ₂１０〜３２重量％、ＰｂＯ
５０〜８０重量％、Ｂ₂Ｏ₃７〜４０重量％、Ａｌ₂Ｏ₃２
〜６重量％、ＣｕＯ１０〜３０％をこれら範囲内の調合
によりガラス焼成し、熱的特性を制御した。得られたガ
ラス組成物はボールミルで粉砕し100メッシュ以下の粒
径として用いた。 （低融点ガラスの軟化点測定）低融点ガラスの軟化点は
ＪＩＳ−Ｒ３１０４（ガラスの軟化点試験法）に従い、
０．５５〜０．７５ｍｍの均一直径を持つ２３．５ｃｍ
の長さのガラスファイバーをその上部１０ｃｍを１分間
に約５℃の速度で温度上昇させた場合、自重で１分間１
ｍｍの速さで伸びる温度として求めた。製造例２で調整
した低融点ガラスの軟化点は、６０２℃であった。 （実施例１）（Ａ）成分として水分量１００ｐｐｍ以下
に乾燥させた固有粘度０．６１のポリエチレンテレフタ
レート（ベルペットＥＦＧ−１０、カネボウ合繊（株）
製）４０００ｇと、（Ｂ）成分としてモル比が５０／５
０のイソフタル酸とテレフタル酸の混合物とビスフェノ
ールＡからなる固有粘度０．６０のポリアリレート（Ｕ
ポリマーＵ−１００、ユニチカ（株）製）１０００ｇ
と、（Ｃ）成分としてリン系難燃剤（ＰＸ−２００、大
八化学（株）製）５００ｇをドライブレンドし、エクス
トルーダーに供給し、３００℃で溶融混練し、ペレット
化した後に、水分量１００ｐｐｍ以下に乾燥した。次い
で、ノズル径０．５ｍｍの丸断面ノズル孔を有する紡糸
口金を用いて溶融ポリマーを吐出し、口金下２５ｃｍの
位置に設置した水温３０℃の水浴中で冷却し、１００ｍ
／分の速度で巻き取って未延伸糸を得た。得られた未延
伸糸を８０℃の温水浴中で一段目の延伸を行い、続いて
１００℃の温水浴中で二段目の延伸を行って、５倍延伸
糸とし、２００℃に加熱したヒートロールを用いて、１
００ｍ／分の速度で巻き取り、熱処理を行い、単繊維繊
度が５０ｄｔｅｘの難燃性ポリエステル系繊維（マルチ
フィラメント）を得た。 （実施例２）（Ａ）成分をポリエチレンテレフタレート
（ベルペットＥＦＧ−１０、カネボウ合繊（株）製）３
５００ｇに、（Ｂ）成分をポリアリレート（Ｕポリマー
Ｕ−１００、ユニチカ（株）製）１５００ｇに変更した
以外は、実施例１と同様にして難燃性ポリエステル系繊
維を得た。 （実施例３）（Ｃ）成分を製造例１で合成したボロシロ
キサン化合物２５０ｇに変更した以外は、実施例１と同
様にして難燃性ポリエステル系繊維を得た。 （実施例４）（Ｃ）成分ををメラミンシアヌレート（Ｍ
Ｃ６１０、日産化学（株）製）２５０ｇに変更した以外
は、実施例１と同様にして難燃性ポリエステル系繊維を
得た。 （実施例５）（Ｃ）成分ををシリコーン系難燃剤（ＸＣ
−９９Ｂ５６６４、東芝シリコーン（株）製）２５０ｇ
に変更した以外は、実施例１と同様にして難燃性ポリエ
ステル系繊維を得た。 （実施例６）（Ｃ）成分をを製造例２で合成した軟化点
が６０２℃の低融点ガラス２５０ｇに変更した以外は、
実施例１と同様にして難燃性ポリエステル系繊維を得
た。

【００７５】（比較例１）（Ｂ）成分を使用しなかった
以外は、実施例１と同様にして難燃性ポリエステル系繊
維を得た。 （比較例２）（Ｃ）成分をを使用しなかった以外は実施
例１と同様にしてポリエステル系繊維を得た。

【００７６】（比較例３）（Ａ）成分をポリエチレンテ
レフタレート（ベルペットＥＦＧ−１０、カネボウ合繊
（株）製）４５００ｇに、（Ｂ）成分をポリアリレート
（ＵポリマーＵ−１００、ユニチカ（株）製）５００ｇ
に変更した以外は、実施例１と同様にして難燃性ポリエ
ステル系繊維を得た。

【００７７】実施例１〜６及び比較例１〜３で得られた
繊維について、強伸度、熱収縮率、限界酸素濃度、ドリ
ップ性を測定した結果を表１に示す。

【００７８】

【表１】 実施例のごとく、（Ａ）成分としてポリアルキレンテレ
フタレートと（Ｂ）成分としてポリアリレートを所定量
使用し、（Ｃ）成分として非ハロゲン系難燃剤を添加し
て得られる本発明の難燃性ポリエステル系繊維は、耐熱
性、強伸度など繊維物性を維持し、かつ難燃性、耐ドリ
ップ防止に優れていることが判る。それに対し、（Ｃ）
成分として非ハロゲン系難燃剤を使用しなかった比較例
２では難燃性に、（Ｂ）成分としてポリアリレートを使
用しなかった比較例１およびその使用量が少なかった比
較例３では耐ドリップ性に問題があることが判る。

【００７９】

【発明の効果】本発明により、通常のポリエステル系繊
維の耐熱性、強伸度など繊維物性を維持し、難燃性、ド
リップ防止性、セット性に優れた難燃性ポリエステル繊
維及びそれを用いた人工毛髪が得られる。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 4J002 CC182 CF051 CF061 CF071 CF081 CF161 CP032 CP052 CP062 CP102 DL006 EU186 EU196 EW046 EW126 FD132 FD136 GK01 4L035 BB31 EE14 FF07 JJ18 JJ25 JJ26

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ポリアルキレンテレフタレート又はポリ
   アルキレンテレフタレートを主体とした共重合ポリエス
   テルの１種以上からなるポリエステル（Ａ）８５〜６０
   重量％とポリアリレート（Ｂ）１５〜４０重量％からな
   る組成物に、非ハロゲン系難燃剤（Ｃ）を添加または共
   重合させて得られる難燃性ポリエステル系繊維。
2. 【請求項２】 （Ａ）成分が、ポリエチレンテレフタレ
   ート、ポリプロピレンテレフタレート及びポリブチレン
   テレフタレートよりなる群から選択された少なくとも１
   種のポリマー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。
3. 【請求項３】 （Ｂ）成分が、テレフタル酸又はその誘
   導体とイソフタル酸又はその誘導体の混合物と一般式
   （１）： 【化１】 （式中、Ｒ¹は水素原子又は炭素数１〜１０の炭化水素
   基、Ｘはメチレン基、エチリデン基、イソプロピリデン
   基、カルボニル基、スルホニル基、１，３−フェニレン
   ジイソプロピリデン基又は１，４−フェニレンジイソプ
   ロピリデン基を示す。）で表されるビスフェノール化合
   物とから得られるポリアリレートであることを特徴とす
   る請求項１又は２記載の難燃性ポリエステル系繊維。
4. 【請求項４】 （Ｃ）成分が、リン系難燃剤、シリコー
   ン化合物、ボロシロキサン化合物、含窒素化合物、低融
   点ガラスよりなる群より選択された少なくとも１種の化
   合物である請求項１〜３記載の難燃性ポリエステル系繊
   維。
5. 【請求項５】 （Ｃ）成分が、ホスフェート系化合物、
   ホスホネート系化合物、ホスフィネート系化合物、ホス
   フィンオキサイド系化合物、ホスホナイト系化合物、ホ
   スフィナイト系化合物、ホスフィン系化合物および縮合
   リン酸エステル化合物よりなる群から選択された少なく
   とも１種のリン系難燃剤である請求項４記載の難燃性ポ
   リエステル系繊維。
6. 【請求項６】 前記難燃性ポリエステル系繊維が、２０
   ０℃以上で最大収縮率１５％以上を示す収縮性繊維であ
   ることを特徴とする請求項１〜５記載の難燃性ポリエス
   テル系繊維。
7. 【請求項７】 前記難燃性ポリエステル系繊維が、非捲
   縮生糸状である請求項１〜６記載の難燃性ポリエステル
   系繊維。
8. 【請求項８】 前記難燃性ポリエステル系繊維が、人工
   毛髪用糸である請求項１〜７記載の難燃性ポリエステル
   系繊維。
9. 【請求項９】 請求項１〜８のいずれかに記載の難燃性
   ポリエステル系繊維を用いた人工毛髪。