JPS626910A - 耐炎性ポリエステル繊維構造物 - 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、耐炎性を有するポリエステル繊維構造物に関
するものである。

（従来の技術） 一般に、ポリエステル、特にポリエチレンテレフタレー
トは優れた機械的特性及び化学的特性を有し、衣料用、
産業用等の繊維として広く利用されている。

ところで、近年、火災予防の観点から合成繊維の耐炎性
への要請が強まっており、特にポリエステル繊維は、衣
類やカーベント、カーテン、車両用座席シート等に大量
に使用されているので、対応策の確立が急がれている。

従来、ポリエステルに耐炎性を付与する方法は種々提案
されており、ポリエステルにリン化合物を含有させる方
法が有効であるとされている。

なかでも、リン化合物としてホスフィン酸化合物を用い
る方法は好ましい方法とされており２例えば、特開昭５
３−１２８１７５号公報には、ホスフィン酸化合物を用
いた分子量１，０００〜ｅ　、　ｏｏｏの綿状高分子化
合物が、ポリエステルを含む熱可塑性樹脂に対する難燃
剤として有効であるとされている。

（発明が解決しようとする問題点） しかしながら、上記公報で提案されている難燃剤は、単
独では繊維形成能がなく、また、ポリエステルに添加し
て繊維を製造すると物性を大きく低下させるという問題
があり、繊維を製造するための難燃剤としては適してい
なかった。

本発明は、良好な耐炎性を有し、かつ物性の優れたポリ
エステル繊維構造物を提供しようとするものである。

（問題点を解決するための手段） 本発明は、上記目的を達成するもので、その要旨は次の
とおりである。

ポリエチレンテレフタレート又はこれを主成分とするポ
リエステル（Ａ）と下記の式で表される基を有するリン
化合物を、リン原子の重量として５０、０００ｐｐ＋＋
＋以上含有し、０．４以上の極限粘度を有するポリエス
テル（Ｂ）とからなり、リン原子を重量で５００〜３５
．０ＯＯｐｐｏ＋含有し、０．５以上の極限粘度を有す
ることを特徴とする耐炎性ポリエステル繊維構造物。

÷占＋ （Ｒは３価の有機基であり、ベンゼン環は低級アル士ル
基又はハロゲンで置換されていてもよい。）本発明にお
いてポリエステル（Ａ）はポリエチレンテレフタレート
及びこれを主体とする共重合ポリエステルであり、共重
合成分としては、イソフタル酸、４−オキシ安息香酸、
５−ナトリウムスルホイソフタル酸、アジピン酸、トリ
メリット酸。

ジエチレングリコール、プロピレングリコール。

１．４−シクロヘキサンジメタツール、１，４−ブタン
ジオール、ペンタエリスリトール等が挙げられる。

本発明において、ポリエステル（Ｂ）のリン化合物の含
有量は、リン原子の重量として５０．０００ｐｐｍ以上
とする必要があり、リン化合物の含有量がこれより少な
いものでは、繊維構造物中に耐炎性を付与するに十分な
リン原子を含有させようとすると、相対的にポリエステ
ル（Ａ）の量が少なくなり、ポリエステル繊維構造物の
物性が低下することになり、不適当である。

また、ポリエステル（Ｂ）は０．４以上の極限粘度を有
することが必要であり、０．４未満では、単独では繊維
形成が困難であるとともに、十分高い極限粘度のポリエ
ステル（Ａ）と混合使用する場合にもポリエステル（Ａ
）の極限粘度低下をもたらし、耐炎性を低下させること
なく１強度等の物性の優れた繊維構造物を得ることがで
きない。

また、繊維構造物のリン化合物の含有量が、リン原子の
重量として５００〜３５．０００ｐｐｍとなるようにす
ることが必要で、この範囲より少量では耐炎性が不十分
となり、多すぎると物性が低下したり。

製糸性が損なわれたりして好ましくない。

さらに、ＷＡ維槽構造物優れた強度等の物性を与えるた
めに、繊維構造物の極限粘度が０．５以上となるように
することが必要であり、この要件を満足するように、ポ
リエステル（Ａ）及び（Ｂ）の極限粘度及び使用割合が
選定される。しかし、ポリエステル（Ｂ）の極限粘度を
あまり高くしすぎると溶融粘度が高くなって製糸性が悪
化するので。

ポリエステル（Ａ）の極限粘度の方を高くシ、ポリエス
テル（Ｂ）の極限粘度はあまり高くしない方がよい。

本発明においてリン化合物は、単一繊維中に含有されて
いる必要はなく、ポリエステル繊維構造物（マルチフィ
ラメント、トウ、ステーブル、紡績糸、織物１編物、不
織布等をいう）全体として前記の含有量となるように含
有していればよい。

本発明においてポリエステル（Ｂ）の製造に用いられる
リン化合物としては１次式で表される化金物が好ましい
。

Ｘ’０−Ａｒ　−ＯＸ” （Ａｒは芳香族基　ｙ＋、）（２は水素原子又はエステ
ル形成性官能基を示す。） ポリエステル（Ｂ）は、上記のようなリン化合物とテレ
フタル酸及び／又はイソフタル酸のようなジカルボン酸
成分とを、エステル化法、エステル交換法、酸交換法、
エステル付加法２重縮合法等により反応させて極限粘度
０．４以上のポリエステルとすることにより得られる。

極限粘度０．４以上のポリエステルを得るには　−、（
１，Ｘｔがエステル形成性官能基の化合物を用いること
が好ましい。

Ｘｌ、Ｘｌのエステル形成性官能基の具体例としては２
次のようなものが挙げられる。

−ＣＲ’、　　−（Ｒ”Ｏ）、Ｈ。

（Ｒ’は水素原子又は低級アルキル基　ｐｔは低級アル
キレン基、ｍは１〜２０．ｎはＯ〜２０の整数。）上記
のようなリン化合物は、　９．１０−ジヒドロ−９−オ
キサ−１０−フォスノアフェナントレン−１０−オキサ
イド（ＩＣ八と略称）とｐ−ベンゾキノン、１．４−ナ
フトキノン、０−ベンゾキノン。

２．６−ナフトキノン、４，４−ジフェノキノン等のキ
ノン類とをエチルセロソルブ等の溶媒中で加熱反応させ
ることにより、前記ｘｔ、ｘｚがＨとなった化合物を得
、必要に応じてこの部分にエステル形成性基を導入する
ことにより得られる。

例えば、　ＨＣＡとキノン類との反応物と相当するカル
ボン酸無水物とを加熱反応させたり、　ＨＣＡとキノン
類との反応物のアルカリ金属塩とアルキレンカーボネー
ト、アルキレンオキサイド、ポリアルキレンオキサイド
あるいはそのモノ又はジグリシジルエーテルやエピハロ
ヒドリンとを反応させることにより、前記のようなエス
テル形成性基を導入することができる。

本発明においてポリエステル繊維構造物を製造する方法
は特に制約されないが、具体例を示せば次のような方法
がある。

■ポリエステル（Ａ）の繊維に、適当な溶剤に溶解した
ポリエステル（Ｂ）をコーティングする方法。

■ポリエステル（Ａ）と（Ｂ）とを紡糸完結までの任意
の時期に混合して紡糸し、延伸する紡糸時混合法。

■ポリエステル（Ａ）と（Ｂ）とをいわゆるサイドバイ
サイド型、海島型、芯鞘型に複合紡糸し。

延伸する複合紡糸法。

■ポリエステル（Ａ）と（Ｂ）とを別々に紡出し。

合糸して巻取る紡糸時混繊法。

■ポリエステル（Ａ）の繊維とポリエステル（Ｂ）の繊
維とを延伸時に混繊する延伸混繊法。

■ポリエステル（Ａ＞の繊維とポリエステル（Ｂ）の繊
維とを製織９編成時に混繊、混編する方法。

■ポリエステル（Ａ）のステープルとポリエステル（Ｂ
）のステーブルとを紡績時に混合する混合紡績法。

本発明において、ポリエステル繊維構造物の製造に用い
るポリエステルを製造する際の重縮合反応は、　０．０
１〜１０ｍｍＨｇ程度の減圧下で、２６０〜３１０℃、
好ましくは２７５〜２９０℃の温度で、所定の重合度の
ものが得られるまで行えばよい。

また９重縮合反応は触媒の存在下に行われ、触媒として
は従来一般に用いられているアンチモン。

チタン、ゲルマニウム、亜鉛、スズ、コバルト等の金属
化合物やスルホサリチル酸、０−スルホ安息香酸無水物
等の有機スルホン酸化合物が好ましく用いられる。なお
、スズ化合物はエステル化反応と重縮合反応の双方の触
媒となるので、エステル化反応の工程で添加してもよい
。触媒の添加量はポリエステルを構成する酸成分１モル
に対してｌＸｌ０−５〜ｌ×１０−″モル、好ましくは
５Ｘ１０−’〜５Ｘ１０−’モル、より好ましくはｌＸ
ｌ０−’〜３Ｘ１０−’モルとするのが適当である。

なお３本発明においてヒンダードフェノール化合物のよ
うな安定剤、コバルト化合物、蛍光剤。

染料のような色調改良剤、二酸化チタンのような顔料等
の添加物を共存させてもさしつかえない。

紡出された繊維は必要に応じて、連続的に又は別工程で
延伸、熱処理されるが、ｔ４！縮加工、薬液による処理
等の高次加工に付してもよい。

（作　用） 本発明のポリエステル繊維構造物が優れた耐炎性と良好
な物性を示す理由は明らかではないが。

接炎時にホスフィン酸残基を有するリン化合物がポリエ
ステルの熱分解を促進して、溶融落下を助長すると同時
に、単にリン化合物を共重合したポリエステルからなる
ものではないため、融点や強度の低下がなく、ゲル化等
の好ましくない現象を極小化できるためと考えられる。

（実施例） 次に実施例をあげて本発明を記述する。

なお、実施例において特性値等は次のようにして測定又
は評価したものでる。

極限粘度〔η〕 フェノールと四塩化エタンとの等重置混合物を溶媒とし
て、温度２０．０℃で測定した。

融点 パーキンエルマー社製ＤＳＣ−２型差動熱量計を用い、
昇温速度２０℃／分で測定した。

軟化点 メトラー社製自動融点測定′ｇｔＮを用い、顕微鏡下で
ホットステージ上に２本の繊維を互いに交差させて置き
、２℃／分の割合で昇温し、繊維の交点が変形して融着
する温度を求めた。

リン原子の含有量 ゲイ光Ｘ綿法により定量した。（［リン含量］はリン原
子の重量としての−を示す。）耐炎性 常法に従って紡糸、延伸して得た糸を筒編地にし、その
Ｉｇを長さ１０　、０ｃｍに丸めて１０．Ｏｎ＋ｍ径の
針金コイル中に挿入し、４５度の角度に保持して、下端
からミクロバーナー（口径０．６４ｎ＋ｎ＋）で点火し
、火源を遠ざけて消火した場合は再び点火を繰り返し。

全試料が燃焼しつくすまでに要する点火回数を求め、５
個の試料についての点火回数（接炎回数と記す）で表し
た。

着火性 次の４段階で評価した。

◎：接炎後３０秒以にしないと着火しない。

○：接炎後１５〜３０秒で着火する。

△；接炎後５〜１５秒で着火する。

×：接炎後５秒以内で着火する。

実施例１ テレフタＪし酸とエチレングリコ２−ルとのエステル化
反応物（Ｂｌｌｌ！Ｔ）の存在するエステル化反応槽に
テレフタル酸とエチレングリコールとのモル比ｔ：ｉ、
６のスラリーを連続的に供給し、２５０℃。

０．０５ｋｇ／　ｃＪ　Ｇで滞留時間を８時間として反
応させ。

反応率９５％のＢＨＩ！Ｔを連続的に得、これに触媒と
して三酸化アンチモンをポリエステルを構成する酸成分
１モルに対し２ＸｌＯ−’モル添加し、２８０℃に昇温
し、減圧下に重縮合して［η］　０．７５のポリエチレ
ンテレフタレート（ＰＩ！Ｔ）を得た。

一方、　　ｏｃ八とｐ−ヘンソ゛ギノンとをエチルセロ
ソルブ溶媒中で９０℃の温度で反応させた反応物（ＰＢ
Ｑ・１（ＣＡ　）とやや過剰の無水酢酸を反応させてＰ
ＢＱ　・ＨＣへのジアセテート体のリン化合物（融点１
４７．６〜１４８．９℃）を得た。

このリン化合物と０．５倍モルのテレフタル酸及び０．
５倍モルのイソフタルを触媒としてジメチルスズマレエ
ートを酸成分１モルに対して３Ｘ１０−’モル使用して
２７０℃の窒素気流下で４時間反応させた後、さらに３
０トルで１．５時間、ｌトルで４時間反応させて、リン
含量が７０．５００ｐｐｍで、〔η〕が０．５８の含リ
ンポリエステルを得た。

上記のＰＥＴと含リンポリエステルとをリン合計が約７
．ＯＯＯｐｐｍとなるように混合して溶融紡糸し。

延伸してポリエステル繊維を得た。

得られた繊維の特性値を第１表に示す。

実施例２〜４．比較例１〜３ リン化合物の種類及び添加量、　ＰＩ！Ｔの〔η〕を変
えたこと以外は実施例１と同様に行った結果を第１表に
示す。（第１表において、ＯＢＯ・ＩＩＣＡ及びＮ口・
ＨＣＡは、それぞれｐ−ベンキノンの代わりに０−ベン
ゾキノン及び１．４−ナフトキノンを用いたものを示す
。） 比較例４ 実施例１に記載したのと同様な方法で得たＰＢＱ・ＨＣ
Ａとやや過剰のエチレンカーボネートとを反応させた後
、前記ＢＩＩＥＴとともに重合槽に仕込み、触媒として
ジメチルスズマレエートを酸成分１モルに対して２Ｘ１
０−’モル添加して２８０℃に昇温し。

減圧下に反応させて、リン含量７，０５０ｐｐｍ、　　
（η〕０．４９の含リンポリエステルを得た。

この含リンポリエステルを溶融紡糸し、延伸して得られ
たポリエステル繊維の特性値を第１表に示す。

第１表 実施例５ 実施例１のＰＵＴと含リンポリエステルとを重量比で４
：ｌの割合で混合したものを芯部とし、　ＰＥＴを鞘部
とた複合繊維（芯／鞘の重量比１／ｌ）を常法により製
造した。

得られた繊維の特性値を第２表に示す。

実施例６ 実施例１のＰｌｉＴと含リンポリエステルとを重量比で
４：ｌの割合で混合したものからなるマルチフィラメン
トとＰ［！Ｔからなるマルチフィラメントとが等鞭混繊
された７５ｄ／３６ｆの混繊糸を延伸混繊法により得た
。

得られた混繊糸の特性値を第２表に示す。

実施例７ 実施例１のＰｌｉＴと含リンポリエステルとを重量比で
４：１の割合で混合したものからなるステーブルとＰＥ
Ｔからなるステーブルとを等量で線条混紡し１次いで粗
紡機、精紡機をｉｎＩして紡績糸を得た。

得られた紡績糸の特性値を第２表に示す。

第２表 注ニリン含量は、いずれも約７，０００ｐｐｍである。

（発明の効果） 本発明によれば、ポリエステルの物性や製糸性を悪化さ
せることがなく、優れた耐炎性を示すという高性能のポ
リエステル繊維構造物を安定して製造することが可能と
なる。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）ポリエチレンテレフタレート又はこれを主成分と
   するポリエステル（Ａ）と下記の式で表される基を有す
   るリン化合物を、リン原子の重量として５０，０００ｐ
   ｐｍ以上含有し、０．４以上の極限粘度を有するポリエ
   ステル（Ｂ）とからなり、リン原子を重量で５００〜３
   ５，０００ｐｐｍ含有し、０．５以上の極限粘度を有す
   ることを特徴とする耐炎性ポリエステル繊維構造物。 ▲数式、化学式、表等があります▼ （Ｒは３価の有機基であり、ベンゼン環は低級アルキル
   基又はハロゲンで置換されていてもよい。）