JPS6170011A - 耐炎性ポリエステル繊維とその製造法 - 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】 （産業上の利用分野） 本発明は、無機ホウ素化合物を含有する耐炎性に優れた
ポリエステル繊維とその製造法に関するものである。

（従来の技術とその問題点） 一般に、ポリエステル、特にポリエチレンテレフタレー
トはその優れた機械的特性及び化学的特性のため、衣料
用、産業用等の繊維とし、て広く利用されている。

このポリエチレンテレフタレートは工業的にはテレフタ
ル酸又はジメチルテレフタレートとエチレングリコール
とから直接エステル化法又はエステル交換法によりビス
（β−ヒドロキシエチル）テレフタレート（その低重合
体を含む）を得、これを触媒存在下に高温、高減圧下に
重縮合して高重合体とする方法により製造されている。

ところで、近年、火災予防の観点から合成繊維製品の耐
炎性への要請が強まっている。とりわけポリエチレンテ
レフタレートは、衣類やカーペット、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、ポリエステル繊維に耐炎性を付与する方法として
は耐炎性付与物質を、■繊維の表面に化学的又は物理的
に付着させる方法、■ポリエステルの製造時又は紡糸時
に配合する方法、■ポリエステル製造時に添加し、ポリ
エステルと化学反応させる方法（例えば共重合させる方
法）等が知られている。

これらの方法の中では■、■の方法が効果の均一性、持
続性の点で優れ、また繊維の風合いを損ねる虞れが少な
い点で最も好ましい方法である。

耐炎性付与物質としては、種々の化合物が知られている
が、ホウ素化合物の例としては、フェニルホウ酸、トリ
フェニルボラゾール等の有機ホウ素化合物が知られてい
る（特公昭４８−７８４６号、同４８−７８４７号）。

しかし、このようなホウ素化合物は高価であるとともに
、これらを含有させたポリエステル繊維は、染色等の後
加工により耐炎性能が低下し、熔融落下性に劣るといっ
た欠点があった。

なお、特公昭３６〜６１９０号公報には種々のホウ素化
合物を含有した抗ピリング性のポリエステル繊維につい
て記載されているが、極限粘度が高く、溶融落下性に劣
り、十分な耐炎性能は示さない。

（発明の目的） 本発明はかかる問題点を解決し、均一な、品質の優れた
耐炎性を有するポリエステル繊維とその製造法を提供す
ることを目的とするものである。

（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。

（１）ポリエチレンテレフタレート又はこれを主体とす
るポリエステルからなり、極限粘度が０．３４〜０．５
０である繊維であって、下記式（１）で示される量の無
機ホウ素化合物を含有することを特徴とする耐炎性ポリ
エステル繊維。

０．５≦　Ｂ　≦　３０　　　　　（１）（ただし、Ｂ
はポリエステル繊維を構成する全酸成分モルに対するホ
ウ素グラム原子数の％を表す、） （２）ポリエチレンテレフタレート又はこれを主体とす
るポリエステルを製造するに際し、無機ホウ素化合物を
繊維中での含有量が上記式（１）の範囲となる量で添加
し、有機スズ化合物及び／又はチタン化合物を触媒とし
て重合した後、紡糸、延伸して極限粘度が０．３４〜０
．５０の繊維を得ることを特徴とする耐炎性ポリエステ
ル繊維の製造法。

なお、本発明においてポリエステル繊維の極限粘度はフ
ェノールと四塩化エタンとの等Ｍ量准合物を溶媒として
、温度２０℃で測定した値である。

本発明は主としてポリエチレンテレフタレートを対象と
するが、ポリエチレンテレフタレートホモポリマーのみ
ならず、これを主体とし、イソフタル酸、ｐ−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、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を共重合成分とするポリエス
テルにも通用することができる。

本発明においてに無機ホウ素化合物とはホウ素と酸素又
はこれらと水素とからなる化合物を意味し、具体的には
オルトホウ酸、酸化ホウ素（３酸化２ホウ素、２酸化２
ホウ素、３酸化４ホウ素、５酸化４ホウ素、１酸化ホウ
素等）及びメタホウ酸が好ましく用いられる。

本発明においてはホウ素化合物を前記式（１）で示され
る量含有させるとともに、繊維の掻附粘度を０．３４〜
０．５０とすることが必要である。

ホウ素化合物の含有量が０．５モル％に満たない場合あ
るいは、極限粘度が０．５０を超える場合には、耐炎性
の付与効果が不充分であり、また３０モル％を超える量
を含有するようにするとポリエステルの重合度が上昇し
にクク、延伸糸の引張強度が３．０ｇ／デニール未滴の
低強度となり好ましくない。

ポリエステル繊維の極限粘度は０．３４〜０．５０の範
囲、とりわけ０．３８〜０．４７の比較的低重合度のも
のがドリップ性が高（好適である。

本発明のポリエステル繊維は、前記式（Ｉ）で示される
量となるようにホウ素化合物を重縮合反応終期までの任
意の時期に添加、好ましくは重縮合反応開始時に水又は
エチレングリコール溶液あるいはスラリーとして添加し
、触媒活性の大きい有機スズ化合物及び／又はチタン化
合物を用いて重縮合し、しかるのち常法に従い紡糸、延
伸して製造するのが特に好適である。なお、ホウ素化合
物の種類によっては半分近くが系外へ飛散するので、そ
れを考慮に入れて添加すべきである。

また、ホウ素化合物を含むポリエステルは熔融紡糸する
際に重合度の低下が大きい傾向があるので紡糸前のポリ
エステルの極限粘度は０．４７〜０．５９程度にしてお
く必要がある。

前記触媒の有機スズ化合物は２価又は４価の化合物が好
適に用いられ、具体例を示すとジエチルスズ、ジ−ｎ−
ブチルスズ、ジメチルスズオキシド、ジ−ｎ−ブチルス
ズオキシド、ジフェニルスズオキシド、ビス−トリーｎ
−ブチルスズオキシド、トリフェニルスズオキシド、ジ
ーｎ−プチルスズジメトキシド、トリーｎ−ブチルスズ
−１−ブトキシド、２−ジ−ｎ−ブチルスズ−１，３−
ジオキソラン、ジ−ｎ−ブチルスズジフェノキシド、ト
リメチルスズクロライド、ジ−ｎ−ブチルスズジクロラ
イド、トリーｎ−ブチルスズクロライド、トリメチルス
ズナイトレート、ビス−トリメチルスズスルフェート、
トリエチルスズアセテート、ジ−ｎ−ブチルスズアセテ
ート、トリーｎ−ブチルスズアセテート、ジ−ｎ−ブチ
ルスズマレエート、トリエチルスズベンゾエート、ジ−
ｎ−ブチルスズジラウレート、テトラ−ｎ−ブチルスズ
、テトラフェニルスズ等があげられる。

また、チタン化合物としては、チタン酸、テトラメチル
チタネート、テトラエチルチタネート、テトラ−ｎ−ブ
チルチタネート、アセチルアセトンチタニル、アセチル
アセトンチタン−ジー１−プロポキシド等があげられる
。

なお、スズ化合物及びチタン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。

スズ化合物の添加量はポリエステルを構成する酸成分１
モルあたり通常０．ｌＸ１０噛〜１０　Ｘ　１０”モル
、好ましくは０．５　Ｘ　１０”〜５　Ｘ　１０”モル
、最適にはＩ　Ｘ　１０”〜３　ＸＩＯ”モルが適当で
ある。またチタン化合物の添加量は同じ＜　０．０５　
Ｘ　１０−”〜５×１０−”モル、好ましくは０．Ｉ　
Ｘ　１０”〜２　Ｘ　１０”モル、最適には０．２Ｘ１
０”〜Ｉ　Ｘ　１０”モルが適当である。

色調改良のためＪＩるいはジエチレングリコール結合の
副生を抑制−るために添加する添加剤、すなわちグリコ
ール可溶性コバルト化合物及びアルカリ金属化合物は重
縮合反応初期までの任意の時期に添加できるが、重縮合
反応開始直前にエチレングリコール溶液として添加する
のがよい。

このほか本発明の効果を妨げない範囲でヒンダードフェ
ノール化合物のような安定剤、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などの添加物が共
存していてもさしつかえないが、二酸化チタンを添加す
る場合には、ホウ素化合物の添加前に添加する方が、二
酸化チタン粒子のポリエステル中での凝集を防止する点
で好適である。

（作用） 本発明のポリエステル繊維が良好な耐炎性を示す理由は
明らかでないが、接炎時にホウ素化合物がポリエステル
の熱分解を促進し、熔融落下を助長すると同時に、低融
点ホウ素化合物が燃焼表面をガラス状に被覆することに
よって、耐炎性効果が発現するのではないかと考えられ
る。

（実施例） 次に実施例をあげて本発明を記述するが、本発明はこれ
らによって限定されるものではない。

なお、実施例において耐炎性は次のようにして評価した
。

常法に従って紡糸、延伸して得た糸を筒編地にし、その
１ｇを長さ１０．０ｃｍに丸めて１０．０＋ｎｍ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（孔径０．６４ｍｍ）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。（
消防法の規格は接炎回数最低３回以上である。） また、ポリエステル中のホウ素の含有量はクルクミンを
用いた吸光光度法により、定量した。

実施例１〜６及び比較例１〜３ ビス（β−ヒドロキシエチル）テレフタレートの存在す
るエステル化反応槽に、テレフタル酸ＴＰＡとエチレン
グリコールＥＧとのスラリー（ＥＧ／ＴＰＡモル比１．
６）を連続的に供給し、２５０°Ｃ１０，０５ｋｇ／　
ｃｉ　Ｇで、滞留時間８時間で反応させて、反応率９５
％のエステル化生成物を連続的に得このエステル化生成
物を重合槽に移し、２７０　’Ｃに加熱し、第１表に示
したホウ素化合物を添加し、実施例１．２．３及び比較
例１．２．３では、ジメナルスズマレエートを触媒とし
て１．５　ＸＩＯ””モル／酸成分モル、実施例４，５
．６ではアセチルアセトンチタニルを触媒として０．３
０Ｘ１０””モル／酸成分モル添加し、２８０℃、０．
２ｍ　ｌ（ｇで２時間重縮合した。得られたポリエステ
ルの特性値及び紡糸、延伸して得た糸の強度ならびに、
接炎回数を第１表に示す。

比較例２のものは紡糸時、撞き取りが困難で延伸時にも
単糸切れが多発した。

第１表 □す □□□□□−門 □ （添加量モル％は全酸成分モルに対するホウ素グラム原
子数の％を示す。）（比較例４） 実施例１において重合時間を２．５時間とし、極限粘度
を０１５４としたこと以外は実施例１と同じ条件で実施
した。延伸糸の強度は４．４ｇ／ｄ、ホウ素含有量は３
．０モル％であるが、接炎回数は２゜３、２．１．２回
と不良であった。・ （発明の効果） 以上のように、本発明によれば、無機ホウ素化合物を含
有する耐炎性に優れた、高品質のポリエステル繊維が提
供される。

また、本発明の方法によれば、有機スズ化合物及び／又
はチタン化合物を触媒とすることにより、無機ホウ素化
合物を含有する高重合度のポリエステルを石時間で製造
することが可能となり、耐炎性ポリエステル繊維を生産
性よく製造することが可能となる。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （１）ポリエチレンテレフタレート又はこれを主体とす
   るポリエステルからなり、極限粘度が０．３４〜０．５
   ０である繊維であって、下記式（１）で示される量の無
   機ホウ素化合物を含有することを特徴とする耐炎性ポリ
   エステル繊維。 ０．５≦Ｂ≦３０（ I ） （ただし、Ｂはポリエステル繊維を構成する全酸成分モ
   ルに対するホウ素グラム原子数の％を表す。） （２）ホウ素化合物がオルトホウ酸、酸化ホウ素及びメ
   タホウ酸から選ばれた化合物である特許請求の範囲第１
   項記載の繊維。 （３）極限粘度が０．３８〜０．４７である特許請求の
   範囲第１項記載の繊維。 （４）ポリエチレンテレフタレート又はこれを主体とす
   るポリエステルを製造するに際し、無機ホウ素化合物を
   繊維中での含有量が下記式 （ I ）の範囲となる量で添加し、有機スズ化合物及び
   ／又はチタン化合物を触媒として重合した後、紡糸、延
   伸して極限粘度が０．３４〜０．５０の繊維を得ること
   を特徴とする耐炎性ポリエステル繊維の製造法。 ０．５≦Ｂ≦３０（ I ） （ただし、Ｂはポリエステル繊維を構成する全酸成分モ
   ルに対するホウ素グラム原子数の％を表す。）