JPH0364520A - ポリエステル複合繊維 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、ポリエステル複合繊維、詳しくは難燃性を有
しかつ伸縮性９弾性回復性の優れた紡績糸、織編物、中
入れ綿もしくは不織布を得るのに適したポリエステル複
合繊維に関するものである。

〔従来の技術〕

ポリエステル繊維は力学特性、熱安定性、ウオッシャプ
ル性などに優れているため、衣料ＪＵ途を中心に天然繊
維と共存した状態で衣料用途を中心に幅広く展開されて
いる。

しかしながら、人間尊重、火災予防の観点から種々のポ
リエステル加工成形物について難燃化であること要求さ
れ、特にＦ王のようなカーレースでは難燃性と伸縮性を
兼ね備えた優れた素材りｑ性が要求されている。また、
消防あるいは溶鉱炉など火気を取り扱う特殊環境での冬
期の作業においては動きやすくかつ保温性の優れた素材
すなわち高ストレッチ性を有する難燃性不織布が要求さ
れている。

ポリエステル繊維の難燃化技術は従来より知ら一 ２− れているが、難燃性能そのもののほか繊細の基本特性、
耐候性などを考慮するとリン系の難燃剤が最も好ましい
。このリン系の難燃剤を付与する方法として成形物の表
面あるいは内部までに化学的または物理的に難燃剤を付
与あるいはしみ込ませるする方法（後加工法）や成形時
に難燃剤を練り込む方法（ブレンド法）、ポリマ重合時
に難燃剤を共重合させる方法（共重合法）などの方法が
提案されている。しかし後加工法は洗濯による難燃性能
の低下をもたらし、また風合い面に問題がある場合が多
く、またストレッチ性を重視した不織布の場合伸縮性能
を著しく低下させる場合がある。

ブレンド法においても同様に洗濯による難燃性能低下や
着色の問題が顕在化し、さらに製糸性悪化などの問題を
ひきだしやすくため難燃性能を高めることは難しい。こ
れらの理由からリン系難燃剤を共重合させ難燃化させる
技術が好ましいと考えられる。しかし、この共重合法に
よっても難燃性能を向上させるためにはリン化合物を高
率で共重合させる必要があり、一般的に高重合度のリン
共３− 重合ポリエステルを得ることは難しいため繊維特性を損
なわずに高共重合できるリン化合物はかなり限定される
。

以上のことから、高ストレッチを有する難燃性ポリエス
テル複合繊維が市場に存在しなかったのが実状である。

〔発明が解決しようとする問題点〕

本発明の１１１題は、前記従来技術の現状を打ｒＪしし
、優れた難燃性と伸縮性を有する高機能素材を見いだし
提供することにある。

〔問題を解決するための手段〕

本発明の上記課題は、２種以上のポリエステル成分が偏
心的に接合し次式で示す２官能性リン化合物をリン元素
量として０．　１〜３．　０重量％含有する複合繊維で
あって、一つの成分に上記２官能性リン化合物をリン元
素量として０．　３〜３゜０重量％の範囲で他の成分よ
り多量に共重合していることを特徴とするポリエステル
複合繊維によって解決できる。

４− 　　　０ Ｒ＋ＯＰ−Ａ　　Ｃ０Ｒ２ ３ ただし、Ｒａｙ　Ｒ２は炭素数が１〜工８のアルキル基
、アリール基、モノヒドロキシアルキル基または水素原
子を、Ｒ３はアルキル基またはアリール基でＡは−Ｃｏ
Ｈ２ｏ−でかつｒ）は１〜４の整数を表す。

以下、本発明の詳細な説明する。

本発明のポリエステル複合繊ｍ＜以下本発明の繊維と云
う）で用いる２種以上のポリエステルはポリエチレンテ
レフタレート、ポリブチレンテレフタレートおよびそれ
ら芳香族ポリエステルを９０重量％以上含有するポリエ
ステルである。

さらに本発明の繊維は次式で示す２官能基性リン化合物
を含有する必要がある。

３ ただし、Ｒ１，Ｒ２は炭素数がｔ〜１．８のアルキル基
、アリール基、モノヒドロキシアルキル基または水素原
子を、Ｒ３はアルキル基またはアリール基でＡは−Ｃｏ
ＩＩ２ｏ−でかつｎは１〜４の整数を表す。具体的には
、　（２−カルボキシエチル）メチルホスフィン酸、　
（２−メトキシカルボニルエチル）メチルホスフィン酸
、（２−（β−ヒドロキシエトキシカルボニル）エチル
）メチルホスフィン酸、　（２−メトキシカルボニルエ
チル）メチルホスフィン酸メチル、（２−（β−ヒドロ
キシエトキシカルボニル）エチル）メチルホスフィン酸
のエチレングリコールエステルなどがあげられる。

これらのリン化合物のうち好ましいものとしては、２−
カルボキシエチルメチルホスフィン酸の分子内環状無水
物とエチレングリコールとからの加熱反応酸生物である
。あるいは、この反応酸生物をさらに縮合させた物質も
好ましい。

本発明の繊維においては上記リン化合物を０゜１〜３．
０重量％含有する必要がある。Ｏ０土重量％未満の場合
、得られる繊維の難燃性が不十分である。また、３．　
０重量％を超える場合、ポリ− 一〇− エステル繊維の物理的特性が著しく低下するばかりか、
着色が甚だしくなり品位を汚すこととなる。

また本発明の繊維の２種以上のポリエステル成分には、
一つの成分に」二記２官能性リン化合物をリン元素量と
して０．３〜３．０重量％の範囲で他の成分より多量に
共重合している必要がある。

これはポリマの共重合率差によりスパイラル捲縮を得る
ためで、０．３車量％未胸の場合、ぞの捲縮形態は不十
分である。また３、０重量％を超えると一つの成分に含
まれる２官能性リン化合物量が多くなるためポリエステ
ル繊維の物理的特性が著しく低下するばかりか、着色が
甚だしくなる。

さらに本発明の繊維はこれらの２種以上のポリエステル
成分が偏心的に接合した複合繊維である必要がある。こ
れはスパイラル捲縮を潜在的あるいは顕在的に得るため
であり、偏心的に接合していれば特に限定しないが、芯
鞘型よりサイドバイサイド型の方が捲縮発現能力が優れ
ている点で奸ましい。

これら複合繊維の構成成分の複合割合は目的と７− する捲縮性能を呈する範囲であればいずれでもよく、た
とえば複合成分の構成数が２の場合、リン共重合量が多
い成分は４０〜６０重量％がよい。

またいずれか一つのポリエステル成分にイソフタレート
基あるいは金属スルフォネート含有基を共重合している
ことが好ましい。であ−も　これは得られる複合繊維の
伸縮性２弾性回復性をより高めるものであり、したがっ
てさらに好ましくは、このイソフタレート基あるいは金
属スルフォネート含有基はリン化合物を多量に共重合し
ているポリエステル成分に共重合している場合である。

しかし、この場合リン化合物とイソフタレー１・成分あ
るいは金属スルホネート成分が共重合することとなるた
めポリマの着色が甚だしくなりやすくなり、これを防ぐ
ためイソブタレート基あるいは金属スルフォネート基の
共重合量は３モル％以下にとどめるほうがよい。

さらに本発明の繊維のポリエステル成分においては目的
とする性能をそこなわない範囲で、その酸成分の一部ま
たはそのグリコール成分の一部が８− 他のジカルボン酸成分、たとえばアジピン酸、セバシン
酸成分など、あるいは他のグリコール成分。

たとえばジエチレングリコール、プロピレングリコール
、トリメチレングリコール、テトラメチレングリコール
、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、ポリエチレンクリコール、ビスフェノール
Ａ成分などで置き換えた共重合ポリエステルであっても
よい。

なお本弁明の複合繊維に用いるポリエステル成分には実
用的な繊維としての特性を改善するために種々の添加剤
、たとえば艶ｔｌｌ剤、光沢改良剤。

耐熱剤、耐候剤、酸化防止剤、顔料染料などの着色剤、
充填剤、帯電防止剤などを含んでもよい。

この場合、上記添加剤はいずれか一つに局在してもよい
し、両者に任意の比率で配分されていてもよい。さらに
断面形状も円形にかぎらず三角断面その他異形断面であ
ってもよい。

本発明の繊維を製造する方法としては通２Ｈｔポリエス
テル複合繊維を製造する装置および方法を用いることが
出来る。６０００ｍ／分以上の高速紡糸法において製造
することも可能である。

また本発明の繊維を短繊維状にし紡績糸あるいは不織布
などのする場合、カーデイング工程でネップや未開繊部
の発生しない方が好ましいが、−般にネップや未開繊部
の発生は捲縮数、捲縮形態と密接な関係にあり、機械捲
縮の場合、倦縮数が８個／１ｎｃｈ未満では未開繊部が
発生しやすく、工８／１ｎｃｈを超えるとホップが発生
しやすい。また、カーデイング工程以前でスパイラル捲
縮を発現させた場合、ネップが発生しゃすくウェブの均
一性が悪くなるほか、ウェブのすぬけが発生しやすい。

したがって本発明の複合繊維はスパイラル倦縮が潜在化
して８〜１８個／１ｎｃｈの機械捲縮が支配的で、かつ
熱処理などでスパイラル倦縮を発現した時は捲縮数が３
０個／１ｎｃｈ以上になる繊維が＋Ｔましい。そのよう
な複合繊維を製造する方法は特には限定しないが、−例
としては本発明の成分構成で紡糸した未延伸糸を延伸し
た後緊張下で熱処理する方法がある。

本発明の繊維は常法の不織布製造方法にて不織９ ］０ 布化可能であり、以下−例を示す。本発明の繊維を短繊
維状にカットし、常法にてカードにかけウェブを形威し
ニードリングを施す。ニードリングはニードルルームに
て処理すればよい。ニードリングの代わりにウォーター
ジェットパンチにより不織布化してもよい。また、他の
原綿と混綿してもよく、例えばホットメルト型バインダ
ー繊維と混綿しニードリングした後、熱処理して繊維間
を融着させることもできる。

〔実施例〕

以下、実施例をあげて本発明をさらに具体的にに説明す
る。

実施例↓ テレフタル酸とエチレングリコールを用いて直接エステ
ル化法で得たビス−β−ヒドロキシエチルテレフタレー
トおよびその低重合体１００部に２−カルボキシエチル
メチルホスフィン酸の分子内環状無水物とエチレングリ
コール１：１重量比の混合物を１２０℃で加熱反応させ
て得た反応生成物をリン元素量として１．　０重量％添
加し、さ１− らに二酸化アンチモン、二酸化チタンを添加した後、徐
々に昇温および減圧した。最終的に２８８℃、　０　、
　３　ｍｍ１１ｇ下で所定粘度まで重合しリン共重合ポ
リエステルポリマ（極限粘度０．４７）を得た。

このリン共重合ポリエステルのポリマと常法で重合した
ポリエチレンテレフタレートのポリマ（極限粘度０．６
８）を用い、複合比ｌ：［のす・ｒドバイサイド型複合
繊維の未延伸糸を碍た。紡糸温度は２８５℃引き取り速
度は１５００　ｍ／ｍｉｎであった。これらの未延伸糸
を延伸熱処理しスタフイングボックスで機械捲縮を付与
した後、カットしてポリエステル繊維を得た。

得られたポリエステル複合繊維とホットメルト型バイン
ダー繊維を９０：１０の重量割合で混綿し、ウェブを作
成し１６０℃で熱処理を行い不織布を得た。

得られた不織布の伸縮回復性は官能的に４段階に分け、 Ｏ非常に良好 １２− ○　良好 Δ　やや良好 ×　不可 と、簡易的に評価した。

不織布の難燃性はバーナーで火を付けその燃焼状態から
４段階に分け、 ◎　非常に良好 ○　良好 △　やや良好 ×　不可 と、簡易的に評価した。結果を表１に示す。

実施例２，３　　比較例１〜３ リン添加量を表１に示すように変更した他は実施例１と
同様の条件でリン共重合ポリエステルポリマを得た。比
較例３の場合、ポリマの着色が甚だしくかつ乾燥時にＩ
Ｖ低下が生しやすがった。

さらに実施例↓と同様の条件でポリエステル複合繊維化
し不織布を作成した。結果を表土に示す。

実施例４，５、比較例４ 実施例４，５として表２に示すようにリン化合物のほか
イソフタル酸を共重合したほかは実施例１と同様な条件
でリン共重合ポリエステルポリマを得た。また比較例４
としてリン化合物を添加せずイソフタル酸のみを３．０
モル％共重合しポリエステルポリマを得た。

これらのポリマを用いて実施例１と同様な条件で複合繊
維化し不織布を得た。結果を表２に示す。

実施例６，７、比較例５ 実施例６，７、比較例５として表３に示すようにリン共
重合率を変更した他は実施例１と同様な条件で製造した
ポリエステルポリマを用いて複合繊維化し不織布化した
。結果を表３に示す。比較例５はリン共重合率の差が小
さく伸縮性の乏しい不織布となった。

（以下、余白） ３− １４− １５− 〔本発明の効果〕 本発明によれば難燃性を有し伸縮性の優れた紡績糸、織
組物、中入綿もしくは不織布を得るのに適したポリエス
テル複合繊維が提供される。また本発明の複合繊維は難
燃性成分がしみ出してくることがないので衛生的でかつ
難燃性の効果が低下することが少ない。

本発明の繊維を用いることにより高い難燃性と伸縮性を
有してなければならないＦｌカーレースのユニフォーム
などを得ることができる。また、消防あるいは溶鉱炉な
ど火気を取り扱う特殊な環境での冬期の作業に適した防
寒着の中入れ締あるいは不織布を得ることができる。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）２種以上のポリエステル成分が偏心的に接合し次
   式で示す２官能性リン化合物をリン元素量として０．１
   〜３．０重量％含有する複合繊維であって、一つの成分
   に上記２官能性リン化合物をリン元素量として０．３〜
   ３．０重量％の範囲で他の成分より多量に共重合してい
   ることを特徴とするポリエステル複合繊維。 ▲数式、化学式、表等があります▼ ただし、Ｒ＿１，Ｒ＿２は炭素数が１〜１８のアルキル
   基，アリール基，モノヒドロキシアルキル基または水素
   原子を、Ｒ＿３はアルキル基またはアリール基でＡは−
   Ｃ＿ｎＨ＿２＿ｎ−でかつｎは１〜４の整数を表す。