JPH11124732A - 耐候、難燃性ポリエステル繊維 - Google Patents

耐候、難燃性ポリエステル繊維

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JPH11124732A
JPH11124732A JP28483697A JP28483697A JPH11124732A JP H11124732 A JPH11124732 A JP H11124732A JP 28483697 A JP28483697 A JP 28483697A JP 28483697 A JP28483697 A JP 28483697A JP H11124732 A JPH11124732 A JP H11124732A
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JP
Japan
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polyester
polyethylene terephthalate
polyarylate
polyester fiber
fiber
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JP28483697A
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English (en)
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Yoshitaka Nagara
佳孝 長柄
Koji Kakumoto
幸治 角本
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Unitika Ltd
Original Assignee
Unitika Ltd
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 通常のポリエステル繊維の強伸度を維持し、
かつ、耐候性と難燃性とを有するポリエステル繊維を提
供する。 【解決手段】 ポリエチレンテレフタレート又はこれを
主体とするポリエステルに、リン化合物をリン原子含有
量が5300〜7200ppmとなる量で共重合又は配
合すると共にポリアリレートを1〜10重量%含有させ
た組成物で繊維全体又は繊維の鞘部が構成されている耐
候、難燃性ポリエステル繊維。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、通常のポリエステ
ル繊維の強伸度特性を維持し、かつ、耐候性と難燃性と
を有するポリエステル繊維に関するものである。
【0002】
【従来の技術】ポリエチレンテレフタレート又はこれを
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、耐薬品製を有し、衣料用及び産業
資材用繊維として広く使用されている。
【0003】ポリエステル繊維は、耐候性が比較的良好
で、他の汎用素材であるナイロン繊維に比べれば、紫外
線等による機械的性質の劣化は小さい。しかしながら、
自動車内装資材、屋外用補強材、安全ネット等の用途で
はより高い耐候性が求められ、さらに、火災防止の観点
から難燃性が求められている。
【0004】従来、ポリエチレンテレフタレート繊維の
耐光性を向上させようとする試みは種々なされている。
例えば、特公昭47− 24249号公報には、ポリエチレンテ
レフタレートにポリアリレートを含有させた組成物から
なる耐光性ポリエステル繊維が提案されている。
【0005】また、特開平7−258520号公報には、ポリ
エステルに2官能性有機リン化合物を共重合すると共
に、酸化セリウムとシリカ又は酸化セリウムとタルクか
らなり表面が不定形シリカで被覆された微粒子を含有さ
せた組成物で構成された耐光性と難燃性とを有するポリ
エステル繊維が提案されている。
【0006】しかし、上記のようなポリエステル繊維
は、高強度で、かつ、自動車内装資材、屋外用補強材、
安全ネット等の高度な耐候性と難燃性とが要求される分
野に使用するには不十分であった。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、通常のポリ
エステル繊維の強伸度を維持し、かつ、耐候性と難燃性
とを有するポリエステル繊維を提供しようとするもので
ある。
【0008】
【課題を解決するための手段】本発明は、上記の課題を
解決するもので、その要旨は、次の通りである。 1.ポリエチレンテレフタレート又はこれを主体とする
ポリエステルに、リン化合物をリン原子含有量が5300〜
7200ppm となる量で共重合又は配合すると共にポリアリ
レートを1〜10重量%含有させた組成物で構成されてい
ることを特徴とする耐候、難燃性ポリエステル繊維。 2.ポリエチレンテレフタレート又はこれを主体とする
ポリエステルに、リン化合物をリン原子含有量が5300〜
7200ppm となる量で共重合又は配合すると共にポリアリ
レートを1〜10重量%含有させた組成物が鞘成分を構成
し、ポリエチレンテレフタレート又はこれを主体とする
ポリエステルが芯成分を構成した鞘芯構造を有すること
を特徴とする耐候、難燃性ポリエステル繊維。
【0009】
【発明の実施の形態】以下、本発明について詳細に説明
する。
【0010】本発明において、ポリエステルとしてはポ
リエチレンテレフタレートが好ましいが、これを主体と
し、少量の共重合成分を含有するものでもよい。共重合
成分としては、イソフタル酸、無水フタル酸、5−ナト
リウムスルホイソフタル酸、ナフタレンジカルボン酸、
アジピン酸、セバシン酸、 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、 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、4−ヒドロキシ安息香酸、ε
−カプロラクトン、ペンタエリスリトール等が挙げられ
る。
【0011】本発明において用いられるリン化合物とし
ては、リン酸、ホスホン酸、ホスフィン酸及びこれらの
誘導体があり、これらは2種類以上併用することもでき
る。リン酸の誘導体の具体例としては、トリメチルホス
フェート、トリエチルホスフェート、トリプロピルホス
フェート等、ホスホン酸及びその誘導体の具体例として
は、フェニルホスホン酸、ジメチルホスホン酸、ジエチ
ルホスホン酸等、ホスフィン酸及びその誘導体の具体例
としては、ホスホラン、9,10−ジヒドロ− 9−オキサ−
10−ホスファフェナントレン−10−オキシドのマレイン
酸付加物やイタコン酸付加物、3−メチルホスフィニコ
プロピオン酸のエチレングリコールエステル、ジフェニ
ルホスフィンオキシドとp−ベンゾキノンとの反応物に
エチレンカーボネートを付加した化合物等がある。
【0012】リン化合物はテレフタル酸、イソフタル酸
等の酸成分と反応させたモノマー、オリゴマー又はポリ
マーの形にして用いてもよい。
【0013】リン化合物は、常法によってポリエステル
に含有させることができる。すなわち、リン化合物を共
重合する場合、ポリエステルを製造する際に、エステル
化又はエステル交換反応時及び重縮合反応の初期までの
任意の段階でリン化合物を添加すればよい。リン化合物
は、必ずしもポリエステルに共重合されていなくてもよ
く、その場合は、ポリエステルを製造する際又は製造後
の任意の段階でリン化合物を添加すればよい。
【0014】リン化合物の添加量は、ポリエステル中で
のリン原子含有量が5300〜7200 ppm、好ましくは5600〜
7000 ppmとなるようにすることが必要である。リン化合
物の量が、あまり少ないと難燃性が不十分となり、多す
ぎると得られるポリエステル繊維の機械的特性が損なわ
れるなど、ポリエステルの物性上問題が生じることがあ
る。
【0015】実用に供し得る高強度の繊維とするために
は、リン化合物を含有したポリエステルの後述の測定法
による相対粘度が1.30〜1.80となるようにすることが好
ましい。
【0016】また、ポリアリレートとは、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
リエステルを意味する。ポリアリレートは、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。
【0017】本発明において好ましく用いられるポリア
リレートは、イソフタル酸成分及び/又はテレフタル酸
成分とビスフェノールA成分とからなるものである。ま
た、ビスフェノールA成分の一部を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、2, 2′−(4, 4′−ジヒドロキシ
−3,5, 3′,5′−テトラブロモジフェニル)プロパン等
の他の芳香族ジオール成分で置き換えたポリアリレート
を用いることもできる。
【0018】そして、ポリアリレートは、後述の測定法
による相対粘度が1.50〜2.00のものが好ましい。この相
対粘度が適切な範囲にないと、ポリエステルと均一な溶
融混合物を形成することが困難であり、高強度の繊維と
することができない。
【0019】ポリエチレンテレフタレート又はこれを主
体とするポリエステルへのポリアリレートの配合量は、
1〜10重量%、好ましくは2〜5重量%とすることが必
要である。配合量がこれよりも多いと、目的とする強伸
度の繊維が得られないばかりか不経済である。また、配
合量がこれよりも少ないと、耐候性を十分に発現するこ
とができない。
【0020】ポリアリレートをポリエステルに含有させ
る方法としては、ポリエステルの重合時にポリアリレー
トを添加する方法や紡糸時にポリエステルとポリアリレ
ートとを溶融混練する方法等があるが、いずれの方法で
もよい。
【0021】本発明において、特に高強度の繊維とする
ことが必要な場合には、芯部にポリエチレンテレフタレ
ート又はこれを主体とするポリエステルを配した複合繊
維とするとよい。
【0022】複合繊維の場合、芯成分の割合が70重量%
以下となるようにすることが望ましい。芯成分の割合が
大きすぎると、耐候性や難燃性が不十分となったり、芯
成分が繊維表面に一部露出して耐候性に斑が生じたりし
て好ましくない。
【0023】また、複合繊維の場合、必要に応じて、芯
成分にもリン化合物を含有させることが十分な難燃性の
繊維とするうえで、望ましい。
【0024】本発明の繊維の断面形状は特に限定され
ず、円形断面をはじめ、扁平、六葉、三角断面等の異形
あるいは中空断面でもよい。
【0025】本発明の繊維は、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、紡糸温度 290〜31
0 ℃で溶融紡糸し、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、 500〜5000m/分の速度で
引き取り未延伸糸を得る。加熱筒の温度や長さ、冷却風
の温度や吹き付け量、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。
【0026】得られた未延伸糸は熱延伸するが、延伸は
未延伸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。
【0027】熱延伸は、1段延伸法又は2段以上の多段
延伸法で行われる。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等
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。延伸された糸条には、必要に応じて熱処理や弛緩
処理が施される。
【0028】本発明の繊維において、後述の測定法によ
る耐候性が、強度保持率70%以上、伸度保持率65%以
上、後述の測定法による難燃性が、着火回数 3.5回以
上、残炎時間 2.0秒以内となるように、繊維を構成する
組成物の組成等を選定することが望ましい。このような
条件を満足しない繊維では、耐候性及び/又は難燃性が
不十分であり、高度な耐候性と難燃性とが要求される分
野に使用するには不十分である。
【0029】本発明の繊維の加工条件は、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、染料や助剤等は耐
候性及び難燃性のよいものを使用することが好ましい。
【0030】なお、本発明のポリエステル繊維には、必
要に応じて、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、潤滑剤等の各種添
加剤を含有させることができる。
【0031】
【実施例】次に、本発明を実施例によって具体的に説明
する。なお、特性値の測定法は、次のとおりである。 (a) ポリエステルの相対粘度 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
管を用いて温度20℃で測定した。 (b) ポリアリレートの相対粘度 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温度25℃で測定した。 (c) 強度及び伸度 JIS L-1017 7.5の方法に従って測定した。 (d) 耐候性 スガ試験機社製サンシャインウェザー・オ・メーターWB
L-SUN-HC型を使用し、ブラックパネル温度63±3℃で、
120分間中18分間を降雨条件として紫外線を照射するサ
イクルを75回繰り返し、合計 150時間紫外線を照射し、
照射前後の繊維の強伸度を上記の方法で測定し、強度保
持率と伸度保持率を求めた。 (e) 難燃性 JIS L-1091 6.4の方法に従って測定した。
【0032】実施例1 3−メチルホスフィニコプロピオン酸のエチレングリコ
ールエステルをポリエステル中でのリン原子の含有量が
6900ppmとなるようにして共重合したポリエチレンテレ
フタレート系ポリエステルを製造し、チップ化して減圧
乾燥した。 (ポリエステルの相対粘度1.72) 一方、テレフタル酸ジクロリドとイソフタル酸ジクロリ
ドとのモル比1/1の混合酸ジクロリドの塩化メチレン
溶液とビスフェノールAのアルカリ水溶液とから界面重
合法によりポリアリレートを製造し、よく水洗した後、
チップ化して減圧乾燥した。 (ポリアリレートの相対粘
度1.71) 次に、上記のポリエステルとポリアリレートとをポリア
リレートの含有量が3重量%となる割合で混合してエク
ストルーダー型溶融紡糸装置に供給して溶融紡糸した。
紡糸口金は、直径 0.4mmの紡糸孔を48個有し、断面が円
形の単一相型のものを用い、紡糸温度 300℃で紡出し、
口金直下に配置した長さ20cm、温度 350℃の加熱筒
を通した後、長さ90cmの横型冷却装置より、風速
0.5m/分、温度15℃の冷却風を糸条に吹き付けて冷却
した。さらに、オイリングロールで脂肪族系エステルを
主体とする油剤を付与した後、室温の引き取りローラで
引き取った。引き取りローラと第1延伸ローラとの間で
1.01倍に延伸し、続いて、第1延伸ローラと 230℃の第
2延伸ローラとの間で全延伸倍率が 6.1となるように延
伸した。次いで、第2延伸ローラと 160℃の熱処理ロー
ラとの間で緊張倍率0.98で弛緩熱処理処理を行った後、
巻き取り、 250d/48fのポリエステル繊維を得た。得
られた繊維の耐候性及び難燃性を表1に示す。
【0033】実施例2及び比較例1〜2 ポリアリレートの含有率を表1に示したように変更した
以外は、実施例1と同様にしてポリエステル繊維を得
た。得られた繊維の耐候性及び難燃性を表1に示す。
【0034】比較例3 ポリエステルとして、リン化合物を共重合しない相対粘
度1.62のポリエチレンテレフタレートを用いた以外は、
実施例1と同様にしてポリエステル繊維を得た。得られ
た繊維の耐候性及び難燃性を表1に示す。
【0035】
【表1】
【0036】実施例1〜2では、強度が大きく、かつ、
耐候性及び難燃性とも優れたポリエステル繊維が得られ
た。これに対して、比較例1では、ポリアリレートを含
有しないため、耐候性が劣り、比較例2では、ポリアリ
レートの量が多すぎるため、強度が劣っていた。また、
比較例3では、リン化合物を含有しないポリエステルを
用いたため、難燃性が劣っていた。
【0037】実施例3 相対粘度1.72のポリエチレンテレフタレートを芯成分、
実施例1におけるポリエステルとポリアリレートとの重
量比97/3の混合物を鞘成分とし、芯/鞘複合重量比が
60/40の同心円型芯鞘複合繊維を実施例1に準じた方法
で製造した。得られた繊維の耐候性及び難燃性を表2に
示す。
【0038】実施例4 実施例1におけるポリエステルを芯成分、実施例1にお
けるポリエステルとポリアリレートとの重量比97/3の
混合物を鞘成分とし、実施例3と同様にして複合繊維を
製造した。得られた繊維の耐候性及び難燃性を表2に示
す。
【0039】
【表2】
【0040】
【発明の効果】本発明によれば、通常のポリエステル繊
維の強伸度を維持し、かつ、耐候性と難燃性とを有する
ポリエステル繊維を製造することができる。

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 ポリエチレンテレフタレート又はこれを
    主体とするポリエステルに、リン化合物をリン原子含有
    量が5300〜7200ppm となる量で共重合又は配合すると共
    にポリアリレートを1〜10重量%含有させた組成物で構
    成されていることを特徴とする耐候、難燃性ポリエステ
    ル繊維。
  2. 【請求項2】 ポリエチレンテレフタレート又はこれを
    主体とするポリエステルに、リン化合物をリン原子含有
    量が5300〜7200ppm となる量で共重合又は配合すると共
    にポリアリレートを1〜10重量%含有させた組成物が鞘
    成分を構成し、ポリエチレンテレフタレート又はこれを
    主体とするポリエステルが芯成分を構成した鞘芯構造を
    有することを特徴とする耐候、難燃性ポリエステル繊
    維。
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