JPS6241317A - 耐炎性ポリエステル複合繊維 - 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） 本発明は、永続的な耐炎性を有し、かつ強度特性の優れ
た耐炎性ポリエステル複合繊維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、特にポリエチレンテレフタレ
ート繊維は、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、ポリエステルに耐炎性を付与する方法は種々提案
されており１例えば、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を難燃剤
として配合する方法が知られている（特公昭４８−７８
４６号公報、同４８−７８４７号公報等）。

（発明が解決しようとする問題点） このようなホウ素化合物は一応の耐炎性を付与すること
はできても、これらを含有させたボリエ。

ステル繊維が、染色や洗濯等の後処理工程でホウ素化合
物の脱落や変質により耐炎性能が低下したり、溶融落下
性に劣るという欠点があった。

また、ホウ素化合物を含有させると一般にポリエステル
繊維の強度が若干低下するという問題があった。

本発明は、このような問題を解消し、永続的な耐炎性を
有し、かつ強度特性の優れた耐炎性ポリエステル繊維を
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、芯
鞘型ポリエステル複合繊維において、芯成分に無機ホウ
素化合物を繊維を構成するポリエステルの全酸成分に対
して０．５〜５．０モル％含有させた・ことを特徴とす
る耐炎性ポリエステル複合繊維にある。

本発明におけるポリエステルとしては、主としてポリエ
チレンテレフタレートが用いられるが。

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、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
トール等を共重合成分とするポリエステルも使用するこ
とができる。

本発明における無機ホウ素化合物としては、オルトホウ
酸、酸化ホウ素（三酸化ニホウ素、二酸化ニホウ酸、三
酸化四ホウ素、五酸化四ホウ素。

−酸化ホウ素等）及びメタホウ酸等が挙げられる。

本発明において、芯成分のポリエステルにおける無機ホ
ウ素化合物の含有量は繊維を構成するポリエステルの全
酸成分に対して０．５〜５モル％とする必要があり、無
機ホウ素化合物の含有量が０．５モル％に満たない場合
は、耐炎性付与効果が不十分であり、５モル％を超えた
場合は、ポリエステル繊維として必要な強度を保つに必
要な重合度に到達する以前にゲル化が生じたり、ポリエ
ステル本来の良好な物理的性質が損なわれたりして好ま
しくない。

一方、鞘成分のポリエステルは９通常のポリエステルで
も差支えないが、リン化合物、マグネシウム化合物、有
機ケイ素化合物等芯部の無機ホウ素化合物とあいまって
ポリエステル繊維の耐炎性を高める化合物を配合したポ
リエステルを用いると一層好ましい結果が得られる。

このようなリン化合物としては、ホスフィン酸誘導体が
好ましく、具体的には次の式（１）で示される化合物あ
るいはこれらのエステル形成誘導体が特に好適に用いら
れる。

また、マグネシウム化合物としては、マグネシウムのカ
ルボン酸塩９例えばシュウ酸マグネシウム、酢酸マグネ
シウム、安息香酸マグネシウム。

ステアリン酸マグネシウム等が挙げられ、特に酢酸マグ
ネシウムが好適に用いられる。

さらに、有機ケイ素化合物としては１次の式（ＩＩ）で
示されるポリオルガノシロキサンが好適に用いられる。

Ｒ’　−０−（Ｓ　ｉ　Ｏ）ｎ　−Ｒ’（ここでｌ　Ｒ
’ｌＲ”ｌＲ’ｌＲ”は水素原子又は炭素数１〜２０の
１価の有機基を示し、ｎは自然数を表す。） なかでも、ポリジメチルシロキサンジオール。

ポリジフェニルシロキサンジオール、ポリメチルフェニ
ルシロキサンジオール等が特に好ましく。

これらはポリエステル中に混合又は共重合の形で含有さ
れる。

本発明における複合繊維の形態は、芯鞘型であることが
必要であるが、同心型でも偏心型でもよい。

本発明において、製糸に供す・る芯成分用ポリエステル
は次のようにして製造することができ・る。

まず、テレフタル酸（ＴＰＡ）とエチレングリコール・
（ＥＧ）とをエステル化反応させ、エステル化反応終了
後、すなわちエステル化反応率が９０％以上、好ましく
は９４〜９６％程度となったビス（β−ヒドロキシエチ
ル）テレフタレート及び／又はその低重合体（ＢＨＥＴ
）に、無機ホウ素化合物を添加し、その後、公知の任意
の触媒の存在下９重縮合させることにより繊維形成性ポ
リエステルを得る。この場合、無機ホウ素化合物の添加
量は、残存率が２０〜５０％程度であることを考慮に入
れて添加することが必要である。

通常ポリエステルの重縮合触媒としては、有機スズ化合
物、アンチモン化合物、ゲルマニウム化合物、チタン化
合物等が用いられるが、無機ホウ素化合物を含有したポ
リエステルを製造するには有機スズ化合物が触媒活性が
大きくて好適である。

このような有機スズ化合物としては２価又は４価の化合
物が好適に用いられるが、ジメチルスズマレエートが特
に好適である。

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。

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ｏ、１ｘ１ｏ”ニー１ｏｘｔｏ”モル、
好ましくは０．５Ｘ１０−’〜５　Ｘ　１０−　’モル
、最適には１ｘ　ｔｏ−４〜３Ｘ１０−’モルが適当で
ある。

なお９本発明の目的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等の添加物が共存し
ていても差支えないが、二酸化チタンを添加する場合に
は、ホウ素化合物の添加以前に添加する方が、二酸化チ
タン粒子のポリエステル中での凝集を防止し得る点で好
ましい。

このようにして得られたポリエステルを常法によって芯
鞘型複合糸用紡糸装置を用いて製糸することにより１本
発明の繊維が得られる。

なお、芯鞘複合比は芯／鞘の重量比が１／１０〜１０／
　１　、好ましくは１／１〜４／１となる割合が適当で
あり、紡糸温度は２７０〜３１０℃、好ましくは２９０
〜３００℃がよく、複合流を形成してから吐出されるま
での時間は１〜２４０秒、好ましくは５〜１２０秒、最
適には６０〜９０秒である。

紡出された複合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、捲縮加工、薬液による処理等の
高次加工に付される。

（作　用） 本発明のポリエステル複合繊維が優れた耐炎性を持続で
きる理由は十分解明されているわけではないが、染色や
洗濯等の処理時には鞘部のポリエステルが芯成分の無機
ホウ素化合物を含有したポリエステルを保護し、接炎時
には芯部にある無機ホウ素化合物がポリエステルの熱分
解を促進し。

溶融落下を助長するためと考えられる。同時に。

無機ホウ素化合物を含有させることによるポリエステル
繊維の強度低下が、鞘成分のポリエステルによって補わ
れるため２強度特性の優れた繊維が得られるものと考え
られる。

（実施例） 次に実施例を挙げて本発明を記述するが２本発明はこれ
らによって限定されるものではない。

なお、ポリエステルの極限粘度〔η〕はフェノールと四
塩化エタンとの等重量混合物を溶媒として、温度２０．
０℃で測定した値である。

ポリエステル繊維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。

また、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１０．０ｍｍ径
の針金コイル中に挿入し、“４５度の角度に保持し。

下端からミクロバーナー（口径０．６４ｍｎ＋）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）で耐炎性
を評価した。

また１着火性は次の４段階にて評価した。

◎：きわめて着火しにくい。

○：着火しにくい。

Δ：やや着火しにくい。

×：着火しやすい。

実施例及び比較例 ８１（ＥＴの存在するエステル化反応槽にＴＰＡとＥＧ
とのスラリー（ＥＧ／ＴＰＡモル比１．６）を連続的に
供給。

し、２５０℃、　０．０５ｋｇ／ｃｎ！Ｇで滞留時間８
時間で反応させて１反応率９５％のＢＯＥＴを連続的に
得た。

得られたＢＨＥＴを重合槽に移送し、２７０℃に加熱し
、第１表に示した無機ホウ素化合物を添加し。

同時に触媒としてジメチルスズマレエートをポリエステ
ルを構成する酸成分１モルに対して１．５×１０−４モ
ル添加し、２８０℃に昇温し、減圧下に重縮合して芯部
用ポリエステルを得た。

一方、前記と同じＢ）ＩＢＴを重合槽に移し、２８０℃
に加熱し、場合により第１表に示したリン化合物。

マグネシウム化合物又は有機ケイ素化合物を添加し、同
時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モルに対して２Ｘ１０−’モル添加して減
圧下に重縮合して鞘部用　ポリエステル・を得た。

得られた両ポリエステルを芯鞘型複合紡糸装置を用いて
常法によ、す２９５℃で複合紡糸し、延伸して芯鞘複合
比２／１　（重量比）の芯鞘型複合繊維を得た。

ポリエステル及び繊維の特性値を第１表に示す。

第１表において、〔Ｐ〕は前記式（１）で２個のＯＨが
互いにパラの位置に結合したリン化合物。

（Ｓｔ）は分子量１５０，０００のボリジメ°チルシロ
キサンジオール、　　（Ｍｇ）は酢酸マグネシウムを示
す。

また、ホウ素化合物、リン化合物及びマグネシウム化合
物の添加量の単位及びホウ素化合物含有量の単位は繊維
を構成するポリエステルの全酸成分に対するモル％を示
し、ケイ素化合物の添加量の単位は繊維を構成するポリ
エステルに対する重量％を示す。

また、洗濯後の耐炎性能とは通常の洗濯を２０回行った
後の耐炎性能を意味する。

なお、比較例２では芯部用ポリエステルがホウ素化合物
の添加量が多くてゲル状となり、溶媒に不溶性となって
紡糸不能であった。（芯部用ポリエステルのホウ素化合
物含有量から計算上、繊維中でのホウ素化合物含有量は
１０．７モル％となる。）（本発明の効果） 本発明によれば、永続的な耐炎性を有し、かつ強度特性
の優れた耐炎性ポリエステル繊維が提供される。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）芯鞘型ポリエステル複合繊維において、芯成分に
   無機ホウ素化合物を繊維を構成するポリエステルの全酸
   成分に対して０．５〜５．０モル％含有させたことを特
   徴とする耐炎性ポリエステル複合繊維。
2. （２）鞘成分がリン化合物、マグネシウム化合物又は有
   機ケイ素化合物を含有している特許請求の範囲第１項記
   載の耐炎性ポリエステル複合繊維。