JPS6245723A - 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、優れた耐炎性ををし１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ｔｉ　ｈ−ｉｘ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＜　＋ｌｌ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犬ｈｔ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ずろ方法は種々
堤案されているが、最も一般的な方法は難燃剤としてリ
ン化合物を含有させる方法である。

しかし、リン化合物のみを含有させて耐炎性を付与しよ
うとすると、ポリエステルの物性を打１ねたり、製糸性
を悪化させることがあったり、一応の耐炎性を付与する
ことはできても、−１着火した場合、その部分が溶融落
下して着火した部分の火は消えるが、落下した部分で燃
焼し続けることがあり、その部分に可燃物があると延焼
するという問題があった。

（発明が解決しようとする問題点） 本発明は、このような問題を解消し、接炎時に着火しに
くいという優れた耐炎性を有し、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、鞘成分に変性ポリ
オルガノシロキサン化合物及びシランカップリング剤か
ら選ばれた有機ケイ素化合物を繊維に対して１〜３０重
量％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。

本発明において、変性ポリオルガノシロキサン化合物と
は、ポリオルガノシロキサンの末端のケイ素原子にヒド
ロキシル基１チオール基、アルコキシ基、カルボキシル
基、アミノ基、ビニル基又はエポキシ基が結合した化合
物を意味し、具体的には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：１−サンジオール等末端にヒドロキシル基
を有するポリオルガノシロキサンジオールが特に好まし
い。

また、シランカップリング剤としては、メチルトリメト
キシシラン、ジメチルジメトキシシラン。

γ−メルカプトプロピルトリメトキシシラン。

Ｎ−（トリメトキシシリルプロピル）エチレンジアミン
、ビニルトリアセトキシシランのような末端のケイ素原
子にヒドロキシル基、チオール基。

アルコキシ基、カルボキシル基、アミノ基、ビニル基又
はエポキシ基が結合した低分子の有機ケイ素化合物が挙
げられる。

本発明において５結成分のポリエステルにおける有機ケ
イ素化合物の含有量は繊維に対して１〜３０重里％とす
る必要があり、この含有量が１市川％に満たない場合は
、耐炎性付与効果が不十分であり、３０重■％を超える
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（員なわれたり、ポリ
マーをチ、ブ化する際のカッティング性や製糸性が悪化
したりして好ましくない。

一方、芯成分のポリエステルは１通常のポリエステルで
も差支えないが、リン化合物又はマグネシウム化合物等
鞘部の有機ケイ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含有させ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８Ｍ　Ｎ
１体が好ましく、具体的には次の式で示される基を有す
るリン化合物が特に好適に用いられる。

ｏ＝ｐ−。

←０−Ａｒ−０→ （Ａｒは芳香族基で、ベンゼン環は低級アルキル基、ハ
ロゲン基等の置換基を有していてもよい。）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
、炭酸塩、水酸化物が用いられ、具体的にはギ酸マグネ
シウム、酢酸マグネシウム、シュウ酸マグネシウム、安
息香酸マグネシウム、ステアリン酸マグネシウム、炭酸
マグネシウム、水酸化マグネシウム等が挙げられる。

本発明の複合繊維の形態は、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、製糸に供する鞘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
９４〜９【ｌ？６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（ＢＩＩ
ＥＴ）に１有機ケイ素化合物を添加し、その後、公知の
任意の触媒の存在下１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、有機ケイ素化合物の
添加呈は２重縮合時又は紡糸時に一部飛敗することを考
慮に入れて添加することが必要である。

重縮合触媒としては、アンチモン、チタン、ゲルマニウ
７１．ｉｌ鉛、スズ、コハル１−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。

触媒の添加計はポリエステルを＋７．Ｓ成する酸成分１
モルあたり通常Ｉ　Ｘｌ０−５〜１×１０−２モル、好
ましくは５Ｘ１０−５〜５Ｘ１０−’モル、最適にはＬ
ＸＩＯ−’〜３Ｘ１０−’モルが適当である。

なお１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。

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９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５／９５〜９５１
５、好ましくは２０／８０〜８０／２０となる割合が適
当であり、紡糸温度は２７０〜３１０°Ｃ１好ましくは
２９０〜３００℃がよ＜、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、）呑縮加工、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示す理
由は明らかではないが、接炎時に鞘部にある有機ケイ素
化合物が二酸化ケイ素となって燃焼物の表面を覆って酸
素を遮断し、良好な耐炎性を示すものと考えられる。

また、芯成分のポリエステルによって補強されるため１
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。

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星混合物を溶媒として、温度２０．
０°Ｃで測定した値である。

ポリエステル繊維中のケイ素化合物の含有量は螢光Ｘ線
法により定置した。

また、常法に従って紡糸５延伸して得た糸を筒編地にし
、そのＩｇを長さｉｏ、Ｏｃｍ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・り：ζからミクロバーナー（［］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
試料が燃焼しつくず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。

△：やや着火しにくい。

×：着火しやすい。

実施例１〜６及び比較例１〜２ ＢＩＩＩｉＴの存在するエステル化反応槽にＴＩ〕Ａと
ＥＧとのスラリー（ＥＧ／ＴＰＡモル比１．６）を連続
的に供給し５２５０°Ｃ、０，０５ｋｇ／　ｃＩｄＧで
滞留時間８時間で反応させて２反応率９５％のＢＩＩＥ
Ｔを連続的に得た。

得られたＢＩＩＩＥＴを重合槽に移送し、２８０”Ｃに
加り九し、第１表に示した有機ケイ素化合物を添加し。

同時に触媒として二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、
ｄ圧下に重縮合を行って鞘部用ポリエステルを得た。

一方、　１ｉｉｆ記と同し旧＋１ＥＴを重合槽に移し、
有機ケイ素化合物を添加することなく、同様に重縮合を
行って（η）　０．６７の芯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
常法により２９５°ＣＴ：複合紡糸し、延伸して芯鞘複
合比４０／６０　（重量比）の芯鞘型複合繊維を得た。

実施例７ 実施例１において、芯部用ポリエステルとじて次のよう
にして製造したリン化合物含有ポリエステルを使用した
。

９．１０−ジヒドロ−９−オキサ−１０−フォスフチフ
ェナントレン−１０−オキサイドとｐ−ヘンゾキ′ノン
とをエチルセロソルブ溶媒中で９０°Ｃで反応させた後
１反応生成物にやや過剰の無水酢酸を反応させ１次式で
表されるリン化合物を得た。

このリン化合物と０．８倍モルのＴＰへ及び０．２倍モ
ルのイソフタル酸とを混合し、触媒として０−スルホ安
息香酸無水物を酸成分１モルに対して３×１０−　’モ
ル添加して、２７０℃の窒素気流下で４時間反応させた
後、さらに３０ｍｍ１１ｇで１．５時間、１ｍｍ１１ｇ
で４時間反応させて含リンポリエステルを得た。

この含リンポリエステルとポリエチレンテレフタレート
とを混合し、（η）　０．６２の芯部用ポリエステルと
した。

実施例８ 実施例１において、芯部用ポリエステルを製造する際に
１重縮合反応前に酢酸マグ字シウムを酸成分の１．５モ
ル％添加して得た〔η１０．６６のマグネシウム化合物
含有ポリエステルを芯部用ポリニスデルとして使用した
。

以上の実施例及び比較例で得られた繊維の特性値を第１
表に示す。

第１表において、有機ケイ素化合物の記号は次の化合物
を示し、ハイフンの後の数値は分子Ｆｉｔを示す Ｐ門ＳＯ；ポリジメチルシロキサンジオールｒ”ｐｓｏ
　　：ポリジフェニルシロキサンジオールＰＭＰＳＯ　
：ポリメチルフェニルシロキサンジオールＭＰＴＭＳ　
：メルカブトブロビルトリメトキシシランＭＥＴＭＳ　
：メチルトリメトキシシランＶＴＡＳ　　：ビニルトリ
アセ１ーキシシランケイ素含叶は有機ケイ素化合物の繊
維に対する重量％である。

第１表 備考：実施例７の繊維は芯部にリン化合物を含有，実施
例８の繊維は芯部にマグネシウム化合物を含有。

なお、比較例２では，鞘部用ポリエステルが有機ゲイ素
化合物の添加量が多ずぎてゲル状となり。

溶媒に不溶性となって紡糸不能であった。（鞘部用ポリ
エステルの有機ケイ素化合物含有計から計算上繊維中で
の有機ケイ素化香物含量は３３．０重量％となる。） （本発明の効果） 本発明によれば．優れたな耐炎性を有し，かつ強度特性
の優れた耐炎性ポリエステル熱維が堤供される。

また、有機ケイ素化合物は一般に高価であるが。

本発明によれば，有機ケイ素化合物を鞘部に含有させる
だけで良好な耐炎性を示ずため１有機ケイ素化合物の使
用量を減らし，コストダウンすることが可能となる。

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、鞘成分に
   変性ポリオルガノシロキサン化合物及びシランカップリ
   ング剤から選ばれた有機ケイ素化合物を繊維に対して１
   〜３０重量％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）芯成分がリン化合物又はマグネシウム化合物を含
   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。