JPS59192725A - 難燃性ポリエステル系繊維の製造方法 - 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】 本発明は、高度の難燃性を有し且つ耐洗濯性及び耐熱性
の優れたポリエステル繊維の製造方法に関するものであ
る。

人口の都市集中化が進み高層建染物が増えるにつれて、
一旦火災が発生すると犠牲者の数は加速度的に増大する
。また老人、乳・幼児の衣類や寝具類を媒体とした火災
事故も多く１、繊維製品の難燃化及び防炎化が強く要求
される傾向にある。

ところで合成繊維の難燃化法としては２つの方法があり
、一つは原糸素材を難燃化する方法で、ポリマー中にハ
ロゲン化合物やリン化合物を共重合させたり、或いはポ
リマーと難燃性物質を混合紡糸することによって原糸自
体を難燃化する方法である。もう一つは編織物を難燃剤
溶液で後処理して難燃化する方法である。しかしながら
これら公知の方法によって得た繊維は夫々欠点を有して
おり、好ましい難燃化対策とは言い難い。例えば前者の
方法では、ポリマー自体の重合度が低下したり紡糸時の
曳糸性が低下し、繊維の物理的特性が劣化し易い。また
後者の方法はかなり普及している方法であるが、編織物
の風合が著しく変化すると共に洗濯や洗浄で難燃剤が容
易に脱落するという問題がある。また後加工による軟燃
化法としてバッド−ドライ−キュア法やバッド−スチー
ミング法も知られているが、短繊維自体が製品となるふ
とん中わたやキルテイング用つめわた等の難燃加工には
応用することができない。

更に特公昭４４−２５８９８号公報、同４４−２５８９
９号公報、同４４−２５４００号公報、特開昭５１−６
７４９５号公報等にはポリエステル繊維をリン酸エステ
ルのハロゲン化合物で高温下に後処理し、該ハロゲン化
合物を繊維中へ拡散させて難燃化を図る方法も提案され
ている。しかしこれらの方法はいずれも溶融紡出後延伸
した高結晶性のポリエステル繊維の後処理法として行な
われるものであり、難燃化成分の内部拡散が不十分であ
ると共に、処理工程の増加によって経済性が低下し、更
に染色と同時処理を行なおうとすると染料のビルドアツ
プ性が低下するので濃色が得られ難い等、種々の難点が
指摘されている。

本発明者等はこうした実情に鑑み、ポリエステル系＃ｉ
ｍに対して前述の様な問題を生ずることなく優れた難燃
性を与えることのできる様な技術を確立しようとして鋭
意研究を進めてきた。本発明はかかる研究の結果完成さ
れたものであって、その構成は、熱可塑性ポリエステル
を溶融紡出して得られる未延伸糸に、下記一般式で示さ
れるハロゲン含有リン酸エステル化合物又はこれとポリ
エステルｅポリエーテルブロック共電合体系親水化剤を
付着せしめ、次いで延伸するところに要旨が存在する。

（式中Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３は脂肪族又は芳香族のハロゲン
化炭化水素基を示す） 前述の如く延伸処理後のポリエステル繊維に難燃化剤を
付着させる従来法では、該繊維の結晶性が延伸により著
しく高くなっているので、これに難燃化剤を付着させて
も繊維の表面に付着しているだけで内部へ侵入し難く、
洗濯等によって難燃化剤が比較的簡単に脱落する。これ
に対し本発明では溶融紡出後延伸処理前の未延伸糸に対
して前記一般式の難燃化剤を付着させるものであり、未
延伸状態のポリエステル繊維は結晶化度も低く、配向性
も低いので、難燃化剤はすみやかに繊維内部へ侵入し、
引き続いて行なわれる延伸によって高配向・結晶化する
繊維の内部に捕捉される。このとき難燃化剤と共にポリ
エステル・ポリエーテルブロック共重合体系親水化剤を
付着させればこれらも繊維の内部へ侵入し、ポリエステ
ル繊維に対して帯電防止性或いは油汚れ防止性を与える
ことができる。また上記難燃化剤や親水化剤の付着に先
立って、ポリエステル未延伸糸の表面に膨潤剤を付着さ
せておけば、該未延伸糸が膨潤して難燃化剤や親水化剤
の侵入が促進されるので好ましい。尚未延伸糸に難燃化
剤等を付着させる具体的な手段は特に制限されないが、
最も一般的なのはオイリング工程の前或いは後で行なう
方法である。

即ちポリエステル繊維の溶融紡糸に当っては、円滑な延
伸を保障すると共に繊維同士の静電付着等を防止する為
にオイリング処理（油剤の付着）が行なわれるが、難燃
化剤や親水化剤はこの前・後の適当な位置でオイリング
処理と同様にして付着させればよい。又場合によっては
油剤中に難燃化剤や親水化剤を混入しておいて油剤と共
に未延伸糸に付着させることもできる。更に膨潤剤を用
いて難燃化剤等の侵入を促進させる場合は、難燃化剤等
を付着させる前に膨潤剤を付着させるのがよいが、難燃
化剤を膨潤剤と混合して詔いて同時に付着させることも
可能である。

次に本発明で使用する材料について解説する。

まず本発明で使用する熱可塑性ポリエステルは特殊なも
のではなく、繊維用に適用されるすべてのポリエステル
を包含するが、最も代表的なのは０２〜Ｃ６のアルキレ
ングリコールと芳香族ジカルボン酸から得られるポリエ
ステルであり、具体的にはエチレンテレフタレート系ポ
リエステル、ブチレンテレフタレート系ポリエステノペ
該ポリエステルを変性したカチオン可染性ポリエステル
等が例示される。この中には必要によりリン含有化合物
や着色性物質がブレンド若しくは共重合されていてもよ
い。

次に本発明で用いる難燃化剤は前記一般式で示されるハ
ロゲン含有リン酸エステルであり、この化合物は繊維の
難燃化剤として既に知られているもので、例えばトリス
（２，８ジクロロプロピル）ホスフェート、トリス（ブ
ロモクロロプロピル）ホスフェート、トリス（モノブロ
モプロピル）ホスフェート、トリス（２−クロロエチル
）ホスフェート等が挙げられる。

親水化剤は前述の如く帯電防止剤或いは油汚れ防止剤と
しての効果を期して併用されるが、本発明に詔いてはこ
の他染色時に詔ける難燃化剤の浸出を防止するうえでも
極めて重要な役割りを果たす。更に着用洗濯時における
金属石鹸の付着を防止して着火時の繊維のドリップ性を
阻害しないことから難燃効果の耐久性を一段と改善する
ことができる。かかる親水化剤の効果が如何なるメカニ
ズムで発揮されるかについては必ずしも明確にされた訳
ではないが、ハロゲン化リン酸エステルを内部に吸収し
たポリエステル繊維を染色するときに、ハロゲン化リン
酸エステルが染料と置換して外部へはき出されるのを防
ぐ効果を発揮することは明確である。こうした意味から
、染色に付されるポリエステル繊維の場合は難燃化剤と
共に親水化剤を付着させておくことが望まれる。尚親水
化剤としてはポリアルキレングリコール類とポリエステ
ルとのブロック共重合体であり、好ましくはポリエチレ
ングリコールとポリエチレンテレフタレートの共重合体
が挙げられ、代表的なものを例示すれば、該共重合体の
水分散液である５Ｒ−ｔｏｏｏ　（高松油脂製：商品名
）やパーマローズＴＭ（ＩＣ１社製：商品名）等がある
。

又必要により用いられる膨潤剤としては、安息香酸及び
その誘導体、サリチル酸及びその誘導体、アセトフェノ
ン、プロピオフェノール、ベンゾフェノン、デシルクロ
ライド、レスアセトフェノン、フェノール、ｐ−ニトロ
フエノーノｌ／％Ｐ−４０ロフェノール、ｐ−ブロモフ
ェノール、２，４．６−ドリクロロフエノール、２，４
．６−）リブロモフェノール、Ｑ−フェニルフェノール
、ｐ−フェニルフェノール、ｍ−クレゾール、フェノー
ル、ｐ−ブロモメチルエーテル、モノクロルベンゼン、
ｐ−ジクロロベンゼン、Ｌ　　２＋　　５−ト！Ｊりｏ
。

ベンゼン、モノブロモベンゼン、ｐ−ジブロモベンゼン
、α−ブロモナフタリン、ジフェニルジクロロメタン、
トリフェニルクロロメタン、トリフェニルカルビノール
、ジフェニール、４．　４−’）オキシジフエニノペ４
，４′−ジアミノジフェニル、トリクレジルホスフェー
ト、メチルナフタリン等が挙げられる。上記の中でもク
ロロベンゼン系の化合物はポリエステル未延伸糸の膨潤
剤として最適である。尚膨潤剤として適用し得るか否か
４の判定は例えば下記の様な方法で行なうことができ、
かかる判定に合格し得るものであれば上記以外の化合物
も膨潤剤として用いることができる。

〔膨潤剤としての性能判定法〕

判定対象化合物の５％水溶液又は水分散乳液に分散染料
（レゾリンブルーＦＢＬ）０．５％を加えた水性液（２
５℃）に、ポリエステル未延伸糸を１０時間浸漬した後
、十分に水洗し更にメタノールで洗浄した後乾燥する。

得られた未延伸糸を切断して断面を顕微鏡で観察し、ブ
ルーに着色した部分が１μｍ以上の厚さであるものは膨
潤剤として有効であると判定する。

本発明は概略以上の様に構成されるが、要は未延伸状態
のポリエステル繊維に対して難燃化剤又はこれと親水化
剤を付着させた後所定の延伸を施こすことにより、難燃
化剤等を繊維の内部まで侵入させることができるので、
洗濯等による難燃化剤の脱落が著しく抑制され、耐久性
の高い離燃化ポリエステル繊維を提供し得ることになっ
た。しかも本発明法であれば難燃化剤が繊維の内部まで
侵入しているので繊維の染色性が阻害されることがなく
、更に難燃化処理は未延伸糸の巻取り工程で行なわれる
オイリング処理工程で同時に行なうことができるので、
生産性が低下する恐れもない。

次に実施例及び比較例を挙げて本発明の効果を明確にす
る。

実施例１ 固有粘度０．６５（フェノール／テトラクロロエタン（
６／４重量比）中８０°Ｃで測定）のポリエチレンテレ
フタレートを溶融紡出し、紡糸ノズルの直下で第１表に
示す油剤を付着させた（オイルピックアップ量：１５％
）。得られた単繊維を集束してトウとじトウ缶に入れて
２４時間放置した後、７０℃のドローパス中で約３．７
倍に延伸し、乾燥後クリンパにかけた後カットファイノ
イーとした。このポリエステル繊維を８０綿番手の紡績
糸とし、チューブ編にした後常法により染色を行ない（
１３０℃、８０分）、最後に１７０°Ｃで２０秒間のフ
ァイナルセットを行ない、得られたチューブ編地の難燃
性を調べた。結果を第１表に一括して示す。難燃性は消
防法のコイル法によりｎ＝５の平均値で評価した。また
水洗雇用の洗剤としては金属石鹸を使用した。

尚第１表のＮ０１１，２における水洗濯１０回後のサン
プルをメタノールで洗浄した後、再びコイル法で難燃性
試験を行なったところ、夫々３．５と４．２になった。

これは水洗濯後のサンプルに金属石鹸が付着していた為
と考えられる。

実施例２ 固有粘度０．６５のポリエチレンテレフタレートを溶融
紡出し、紡糸ノズルの直下で第２表に示す成分組成の油
剤を付着させた（オイルピンクアップ量：１０％）。得
られた未延伸糸をパーンに巻取り、２０℃で２４時間放
置した後８．７倍に延伸した（７５ｄ−２４ｆ）。この
糸をチューブ編にし常法によりソーダ灰２ｆ７／ｌ及び
ノニオン活性剤１ｙ／ｌを含む水溶液を用いて８０℃で
８０分精錬した。更にスミカロン・レッドＥ−ＦＢＬ（
住友化学社製二分散染料）２％ｏｗｆ、ディスパーＴＬ
（明成化学工業社製二分散剤）２？／ｌ、酢酸０．２０
Ｃ／ｌを含む水溶液で１８０’ＣＸ４５ｍ１ｎ染色した
後常法によりナトリウムハイドロサルファイドで還元洗
浄を行なった。得られた糸の難燃他剤残存量を確認する
為リン含有率を調べたところ、第２表に併記する結果が
得られた。

尚リン分析は、繊維を分解した後リンモリブデートの比
色分析によって行なった。又リン分析に当っては何れの
試−についても事前にメタノールで洗浄した。

比較例 固有粘度０．６５のポリエチレンテレフタレートを溶融
紡糸し延伸して得た７５ｄ−２４ｆの延伸糸に、前記第
２表に示したＮＯ，７〜９の油剤を付着させた後１５０
℃ｘ　Ｂ　□　ｓｅｃの熱処理を行ない、次いで実施例
２と同様にして精錬及び染色を行なった後各繊維のリン
含有率を調べた。

その結果、水洗濯１０回後のリン含有率は何れも５００
　ｐｐｍ以下であり、難燃化剤の残存量が極めて少ない
ことが確認された。又実施例１に準じてコイル法で難燃
性を調べたところ、伺れも１．２〜１．８と低い値しか
得られなかった。

出願人東洋紡績株式会社

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）熱可塑性ポリエステルを溶融紡出して得られる未
   延伸糸に、下記一般式で示されるハロゲン含有リン酸エ
   ステル化合物を付着せしめ、次いで延伸することを特徴
   とする難燃性ポリエステル系繊維の製造方法。 （式中Ｒ１１Ｒ２、Ｒ３は脂肪族又は芳香族のハロゲン
   化炭化水素基を示す）
2. （２）熱可塑性ポリエステルを溶融紡出して得られる未
   延伸糸に、下記一般式で示されるハロゲン含有リン酸エ
   ステル化合物とポリエステル・ポリエーテルブロック共
   重合体系親水化剤を付着せしめ、次いで延伸することを
   特徴とする難燃性ポリエステル系繊維の製造方法。 （式中Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３は脂肪族又は芳香族のハロゲン
   化炭化水素基を示す）