JPS61194216A - 獣毛調を有する抗ピル性難燃性ポリエステル繊維 - 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） 獣毛調を有する抗ピル性難燃性ポリエステル繊維に関す
る。

（従来の技術） ポリエチレンテレフタレートによって代表されるポリエ
ステル繊維を難燃性とするために、従来ハロゲン含有化
合物、リン含有化合物、金属化合物などの種々の化合物
をポリエステル中に添加混合することが知られており、
特にリン含有化合物は優れた難燃性を付与する。しかし
ながらリン含有化合物をポリエステルに混合して溶融紡
糸するとポリエステルの粘度が低下してポリエステル繊
維の品質が低下するという問題があった。一方、ポリエ
ステル繊維を衣料、カーペット、寝装品等に使用するに
は、抗ピル性が強く要求されている。

難燃性と抗ピル性との双方を付与するために、上記のリ
ン含有化合物の混合によって粘度低下するポリエステル
に、増粘剤を加えて溶融紡糸する方法が検討されている
が、操業性及び糸質が著しく低下するため実用に供し得
なかった。またポリエステル繊維に抗ピル性を付与する
ために、後処理工程においてポリエステルを加水分解す
ることが検討されているが、このような後処理工程は厄
介でありコスト高となる。他方、ポリエステル繊維を寝
装品に使用するには、羊毛などの獣毛調が要求され、断
面へん牢死、うぶ毛とさし毛の使い分け、油剤でぬめり
感を付与するなどが知られている。

（解決しようとする問題点） 上記のように、ポリエステル繊維に難燃性、抗ピル性、
獣毛調を個々に付与したものは知られているが、この発
明は上記王者の性能を併有した実用的なポリエステル繊
維は知られていなかった。

（問題点を解決するための手段） エチレンテレフタレート単位を主たる構成単位とし、リ
ン原子を０．０５〜１．０重量％を含有するポリエステ
ルからなり、単繊維の断面形状が、最小断面二次モーメ
ント（Ｉｍｉｎ）と、これとほぼ直交する方向の最大断
面二次モーメント（Ｉｍａｘ）との比（Ｉｓｉｎ／ｌ５
ａｘ）が１１５以下であることを特徴とする獣毛調を有
する抗ピル性難燃性ポリエステル繊維である。

この発明のポリエステル繊維を形成するポリエステルは
、エチレンテレフタレート単位を主たる構成単位とする
ものであって、エチレンテレフタレート単位１００モル
％、もしくはエチレンテレフタレート単位を８５モル％
以上含むコポリエステル、またはこれらのポリエステル
混合物である。

テレフタル酸以外の共重合酸成分としては、イソフタル
酸、２，６−ナフタリンジカルボン酸、アジピン酸、セ
バシン酸、シュウ酸、Ｐ−オキシ安息香酸、３．５−ジ
（カルボメトキシ）ベンゼンスルホン酸金属塩などであ
り、エチレングリコール以外の共重合ジオール成分とし
ては、ジエチレングリコール、プロピレングリコール、
シクロヘキサンジメタツールなどがあげられる。

と記のポリエステルに含有さ九るリン化合物は、特公昭
４７−３２２９９号公報および特開昭５２−２６５９５
号公報に開示されたものが好ましい。

前者の公報に開示されたリン化合物の概要を説明すると
、一般式 （式中、ベンゼン環は置換基として低級アルキル基を有
していてもよい） で示される化合物をジオール成分の全部または一部とす
る重合度６以上のポリアリールホスホネートであり、上
記一般式（１）の化合物と共にジオ（式中、Ｙは炭素数
１〜６のアルキリデン基またはシクロアルキリデン基を
示す） 等の芳香族ジオールであり、これらの低級アルキル置換
体を使用することもできる。

上記一般式（Ｉ）の化合物、またはこれと一般式（ｎ）
〜（Ｖ）の化合物との混合物と、一般式Ｒ−ＰＸ、　　
　　　　　　　　　（Ｖｌ）（式中、Ｒはアリール基、
Ｘは塩素または臭素原子を示す） の化合物とを反応させることによって、重合度６以上の
ポリアリールホスホネートが得られる。

上記一般式（Ｉ）の化合物の好適な具体例としては、　
４．４’　−ジヒドロキシジフェニルスルホン、２．４
′　〜ジヒドロキシジフェニルスルホン、　　３．３’
−ジメチル−４，４′　−ジヒドロキシジフェニルスル
ホン、２，２′　−ジメチル−４，４′　−ジヒドロキ
シ−５、５’−第第３一−プチルジフエニルスルホン２
゜２′−ジヒドロキシ−３，３′　−ジメチルジフェニ
ルスルホン、３．３’　、５．５’　−テトラメチル−
４，４’　−ジヒドロキシ−ジフェニルスルホン等があ
げられる。

一般式（ｎ）〜（Ｖ）の化合物の好適な例としては。

ハイドロキノン、レゾルシン、４，４′　−ジヒドロキ
シビフェニル、４，４′　−メチレンビスフエノール、
４．４′　−エチリデンビスフェノール、４．４’　−
シクロへキシリデンビスフェノール、　　２．２’　−
メチレンビスフェノール、ｌ、５−ジヒドロキシナフタ
レン、２，７−ジヒドロキシナフタレン等があげられる
。

また一般式（Ｖｌ）のリン化合物の好適な具体例として
は、フェニルジクロロホスフィンオキシト、フェニルジ
ブロモホスフィンオキシト等があげられる。

ポリアリールホスホネートは、クロロホルム（３５℃）
を溶媒として蒸気圧法により求めた分子量から計算され
る重合度が６以上、好ましくは１０以上であり、重合度
が６未満であるとその自体が不安定であり、ポリエステ
ルの粘度を低下させる傾向が大きい。

また後者の特開昭５２−２６５９５号公報に開示された
リン化合物は、一般式 ％式％ （式中、Ｒ，は水素原子、または炭素原子数１〜１８の
１価の有機酸基、Ｒ２はＲ３で示される基もしくはＯＲ
，で示される基、Ｒ，は１価のエステル形成性官能基、
Ａは２価の有機酸基である。なおＯＲ。

とＲ７は一緒になって環を形成した で示される基であってもよい。ただしＲ４、Ｒ３は同し
かまたは異なる基であって、それぞれ炭素原子数１−１
２の２価の有機酸基を表わす）で示されるエステル形成
性官能基を有するものである。

上記一般式で示されるリン化合物の具体例としては、（
２−カルボキシエチル）メチルホスフィン酸メチル、（
２−カルボキシエチル）メチルホスフィン酸エチル、（
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−エトキシカルボニルエチル）メチルホスフ
ィン酸エチル。

（ヒドロキシエトキシカルボニルエチルホスフィン酸メ
チル、（ヒドロキシエトキシカルボニルエチル）メチル
ホスフィン酸エチル、（２−カルボキシエチル）エチル
ホスフィン酸メチル、（２−メトキシカルボニルエチル
）エチルホスフィン酸メチル、（ヒドロキシエトキシカ
ルボニルエチル）エチルホスフィン酸メチル、（２−カ
ルボキシエチル）フェニルホスフィン酸メチル。

（２−メトキシカルボニルエチル）フェニルホスフィン
酸メチル、（２−エトキシカルボニルエチル）フェニル
ホスフィン酸エチル、　（ヒドロキシエトキシカルボニ
ルエチル）フェニルホスフィン酸メチル、（４−メトキ
シカルボニルフェニル）フェニルホスフィン酸メチル、
　（２−ヒドロキシエチル）フェニルホスフィン酸メチ
ルなどのホスフィン酸誘導体；メトキシカルボニルメチ
ルホスホン酸ジメチル、エトキシカルボニルエチルホス
ホン酸ジエチル、エトキシカルボニルメチルホスホン酸
ジエチル、２−エトキシカルボニルエチルホスホン酸ジ
メチル、２−エトキシカルボニルエチルホスホン酸メチ
ルエチル、２−メトキシカルボニルエチルホスホン酸ジ
メチル、２−エトキシカルボニルエチルホスホン メトキシ力ルポニルエチルホスホン酸ジメチル、２−エ
トキシカルボニルエチルホスホン酸ジエチル、２−エト
キシカルボニルエチルホスホン酸ジブロムエチル、２−
（ヒドロエトキシカルボニル）エチルホスホン酸ジメチ
ル、２−（ヒドロキシエ１〜キシカルボニル）エチルホ
スホン酸ジエチル、２−エトキシカルボニルエチルホス
ホン酸ジフェニル、３−エトキシカルボニルプロピルホ
スホン酸ジエチル、４−エトキシカルボニルプロピルホ
スホン酸ジエチル、４−エトキシカルボニルブチルホス
ホン ン酸ジエチル、２−ヒドロキシエチルホスホン酸ジエチ
ルなどのホスホン酸誘導体があげられる。

また上記化合物の複合体、すなわち１分子中にリン原子
を２個以上含有する化合物も使用することができる。

ポリエステルに含有されるリン化合物量は、リン原子と
して０，０５〜１．０重量％である。リン原子含有量が
０．０５重量％未満であると十分な蔑燃性が得られず、
反対にリン原子含有量が１．０重量％を越えるとポリエ
ステルが変色することがあるので好ましくない。

この発明のポリエステル繊維の単糸断面形状は、最小断
面二次モーメント（Ｉｍｉｎ）と、これはほぼ直交する
方向の最大二次モーメント（１閣ａｘ）との比（Ｉｍｉ
ｎ／Ｉｍａｘ）が１１５以下、好ましくはｌ／１０〜１
／３０である。

上記繊維断面二次モーメントとは、湯浅亀−著「材料力
学」上巻、昭和２９年１１月２８日コロナ社発行、第１
２０〜１２３頁に示される方法により求めた値である。

すなわち繊維の断面写真を約１ｏｏｏｏ倍に拡大し、こ
の拡大図を用いて、前記文献記載の断面二次モーメント
の図解法（１）によって、断面二次モーメントが最大と
なる方向の断面二次モーメントＩｍａｘを求め１次々に
上記１鴎ａｘを求めた方向とする断面方向の断面二次モ
ーメント（Ｉｍａｘを求めた図面を９０度回転させた場
合の断面二次モーメント）をｌｍ１ｎとしたものである
。

上記工■ｉｎ／Ｉｍａｘが１１５より大きいと獣毛調風
合いや抗ピル性が劣る。またＩｎ＋ｉｎ／Ｉｍａｘが余
り小さくなって１１５０以下になると獣毛の有するしな
やかさや弾発性が低下する。

上記のような断面形状を形成する紡糸孔の形状は、廿形
、Σ−く形、Ｈ形、−形、Ｎ形などがあげられる。

この発明のポリエステル繊維を製造するには。

前記リン原子を含有したポリエステルを、上記の繊維断
面形状を形成する紡糸孔を有するノズルより溶融吐出し
、せん断速度が１０４／秒以下、吐出後速度の２０倍の
速度となる点の温度が２７０℃以下となるように紡糸し
て未延伸糸を得る。引取速度は特に限定されないが、好
ましい範囲は２０００〜６０００ｍ／分、さらに好まし
くは５５００〜６０００ｍ／分であり、上記の好ましい
引取速度では、繊維は配向結晶化しており、延伸後処理
時の熱処理時間を短縮することができる。ノズルから吐
出された糸条を冷却するための冷却風の風速は０．２〜
３．０ｍ／秒であり、立体巻縮を得るために断面方向に
異方性を付与するように非対称冷却する場合の風速は０
．５〜３．０ｍ／秒が好ましい、得られた未延伸糸は、
通常の２段延伸を行ない、第１段延伸は最大延伸倍率の
６５〜８０％、温度６０〜１５０℃が好ましく、第２段
延伸は最大延伸倍率の８０〜９５％、温度１８０〜２４
０℃が好ましい、上記のようにして得られた延伸糸は、
好ましくはさらに２００〜２５０℃、リラックス３〜５
％で制限熱処理すると抗ビル性がさらに向上する。

上記のようにして得られたポリエステル繊維は。

そのままフィラメント糸として使用してもよく、また巻
縮を付与したのち適当の長さに切断して短繊維としても
よい、また機械巻縮付与前に立体巻縮を引き伸ばしてね
じれを形成させたのち巻縮を付与することで、より抗ピ
ル性の向上をはかることができるので好ましい。

（実施例） 実施例中の部は、特に断わりのない限り重量部を示す。

ジメチルテレフタレート５８２部、エチレングリコール
３７２部、２−エトキシジカルボニルエチルホスホン酸
ジエチル９．３部、および触媒としてジメチルテレフタ
レートに対して酢酸アンチモン０．１重量％、三酸化ア
ンチモン０．０２重量％を加えて、１５０〜２３０℃で
、理論量のメタノールの留出が終るまで加熱した０次い
で反応系の温度を４０分間で２７５℃に上昇させつつ圧
力を徐々に減じ最終的に０．１１■冒ｇとし、２７５℃
、０．１■Ｈｇの条件でさらに３０分間反応させてポリ
エステルを得た。このポリエステルを２８５℃で溶融し
、什型断面で、スリット幅０．２９ｍ＋、長手力向の長
さ２．９ｍ、幅方向の長さ１．１６ｍｍの紡糸孔を有す
るノズルより吐出量２．８ｇ／分／孔で吐出し、引取り
速度２０００ｍ／分で引取り未延伸糸を得、この未延伸
糸を、６０℃温湯中で３．２倍に第１段延伸し、次いで
２２０℃加熱プレートに接触して１．２５倍に第２段延
伸し、さらに２４０℃、５％リラックスで加熱処理して
巻縮を付与し、１５２−に切断して短繊維を得た。この
ポリエステル短繊維は、断面二次モーメント比ｌｍ１ｎ
／Ｉ＋ｍａｘが１／１２．３．３．１デニール、引張強
度４．２ｇ／デニール、切断伸度２１％、比重１．３９
３６．１００面の結晶サイズ４１人であり、リン原子含
有量は０．２１重量％であった。

上記ポリエステル短繊維を常法によって１／３ＯＮｍの
紡績糸とし、この紡績糸でタクト織物を作り、その表面
をカットして起毛処理を施した毛布を製作した。この毛
布をＩＣＩビリングチスターチ１０時間処理したところ
、立毛のカラミはほとんどなく、また立毛の脱落も少な
く、ピル評価は４〜５級で抗ピル性が優れていた。また
４５度メセナリンバスケット法で測定した難燃度は、炭
化長の最大は３８■、平均３５■で難燃性が優れていた
。

さらに毛布の風合いを１０人で官能評価したところ、上
記と同じ目付、立毛長の１００％ウールの毛布と同程度
の手触わりと弾発性を有していた。

なおポリエステル繊維のリン原子含有量は、繊維を石油
エーテル中で室温、３０分間洗浄して表面オイルを除去
したのち、真空乾燥し、溶融プレスでペレットとし、蛍
光Ｘ線を照射して、リン原子含有量の判明している基準
ペレットと対比してリン原子含有量を測定した。またポ
リエステル繊維の１００面の見掛けの結晶サイズは、広
角Ｘ線の赤道回折曲線の１００面の強度の半価幅より５
ｈｅｒｒｅｒの式を用いて算出した値である（詳細は仁
田勇監修ｒＸ線結晶学」丸善株式会社発行を参照）・比
較例 直径０．３ｎｎ＋の円形断面の紡糸孔を有するノズルを
使用した以外は、上記実施例と同様に操作してポリエス
テル繊維および毛布を製作した。得られたポリエステル
繊維は、断面二次モーメント比ｌｍ１ｎ／Ｉｍａｘ１．
００．３．２デニール、引張強度４．５ｇ／デニール、
引張伸度２３％、比重１．３８９　、リン原子含有量０
．２０重量％であった。また毛布の抗ビル性は立毛のカ
ラミ、脱毛が著しく、ピル評価は１級で杭ピル性が低く
かった。また毛布の風合いは１００％ウールの毛布に比
べて弾発性が少なく手触わりも不良であった。

（発明の効果） この発明のポリエステル繊維は、抗ピル性、難燃性を有
し、かつ獣毛調風台を有している。その製法は簡単でか
つ高生産性によって製造されるのでコスト低下ができる
。このポリエステル繊維は、あらゆる分野に使用するこ
とができ、特にベビー用品、寝装品、車両用シートなど
に好適であり、しかも長期の使用に耐え、美感を損ねる
ことはない。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 〔１〕エチレンテレフタレート単位を主たる構成単位と
   し、リン原子を０．０５〜１．０重量％を含有するポリ
   エステルからなり、単繊維の断面形状が、最小断面二次
   モーメント（Ｉｍｉｎ）と、これとほぼ直交する方向の
   最大断面二次モーメント（Ｉｍａｘ）との比（Ｉｍｉｎ
   ／Ｉｍａｘ）が１／５以下であることを特徴とする獣毛
   調を有する杭ピル性難燃性ポリエステル繊維。