JPS626912A - 耐炎性ポリエステル繊維構造物 - 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、耐炎性を有するポリエステル繊維構造物に関
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、特にポリエステル繊維は、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、ポリエステルにフェニルホウ酸、トリフェ
ニルボラゾール等のホウ素化合物を含有させる方法が、
特公昭４８−７８４６号公報や特公昭４８−７８４７号
公報等で提案されている。

しかし、ポリエステル繊維にホウ素化合物を単独で含有
させて耐炎性を付与しようとする場合。

一旦着火したとき、その部分は溶融落下して消火するが
、落下した部分が下で燃え続けることがあり、その部分
に可燃物があると延焼することがある。

（発明が解決しようとする問題点） 本発明は、ポリエステルの物性や製糸性を悪化させるこ
とがなく、溶融落下性が高いと同時に。

接炎時に着火しにくいという優れた耐炎性を示すポリエ
ステル繊維構造物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次のと
おりである。

ポリエチレンテレフタレートを主成分とするポリエステ
ル繊維構造物であって、ホウ素化合物をポリエステルの
構成単位に対してホウ素原子として０．５〜５モル％及
び有機ケイ素化合物をポリエステルに対して１〜３０重
量％含有することを特徴とする耐炎性ポリエステル繊維
構造物。

本発明においてポリエステルを形成する主成分はテレフ
タル酸及びエチレングリコールであるが。

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して少量使用し
てもよい。

本発明において、ホウ素化合物の含有量は、ポリエステ
ルの構成単位に対してホウ素原子とじて０．５〜５モル
％、有機ケイ素化合物の含有量は。

ポリエステルに対して１〜３０重量％とする必要がある
。ホウ素化合物の量が０．５モル％未満あるいは有機ケ
イ素化合物の量が１重量％未満の場合には耐炎性の付与
効果が不充分であり、ホウ素化合物の量が５モル％を超
えたり、有機ケイ素化合物の量が３０重量％を超える場
合に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
テル中に不溶物が析出し１色調の悪化、末端カルボキシ
ル基やジエチレングリコール濃度の増大が起こり、ポリ
エステル本来の良好な物理的性質が損われたり、ポリマ
ーをチップ化する際のカッティング調子が悪くなったり
、あるいは紡糸性、延伸性が損なわれる等操業性を悪化
させたりして好ましくない。

本発明においてホウ素化合物及び有機ケイ素化合物は、
単一繊維中に含有されている必要はなく。

ポリエステル繊維構造物（マルチフィラメント。

トウ、ステーブル、紡績糸、織物１編物、不織布などを
いう）全。体として前記の含有量となるように両者を含
有していればよい。

本発明において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、二酸化ニホウ素、三酸化
四ホウ素、五酸化口ホウ素、−酸化ホウ素等）及びメタ
ホウ酸等が挙げられる。

また２本発明における有機ケイ素化合物としては、ポリ
オルガノシロキサン化合物やシランカップリング剤が挙
げられる。

ポリオルガノシロキサン化合物としては、ポリシアルギ
ルシロキサン、ポリジアリールシロキサン、ポリアルキ
ルアリールシロキサン、例えばポリジメチルシロキサン
、ポリジフェニルシロキサン。ポリメチルフェニルシロ
キサンあるいはこれらの化合物の末端基をヒドロキシル
基に置換したポリオルガノシロキサンジオールが挙げら
れる。

これらのうちでもポリオルガノシロキサンジオールがポ
リエステルとの反応性やポリエステル中への分散性が良
好であり、好ましく用いられる。そして、ポリオルガノ
シロキサン化合物は分子量６０〇〜１５０，０００のも
のが好ましい。

一方、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−（ｌ
・リメトキシシリルプロビル）−エチレンジアミン、ビ
ニルトリアセトキシシラン等の如く末端のケイ素原子に
チオール基、アルコキシ基、カルボキシル基、アミノ基
、ビニル基あるいはエポキシ基等が結合した有機ケイ素
化合物が挙げられる。

本発明においてポリエステル繊維を製造する方法は特に
制約されないが１例えば■ホウ素化合物及び有機ケイ素
化合物の両者を重縮合反応完結までの任意の時期に添加
して重縮合し、得られたポリエステルを紡糸、延伸する
重縮合時添加方法。

■ホウ素化合物及び有機ケイ素化合物をそれぞれ別途に
含有させたポリエステルを紡糸完結までの任意の時期に
混合して紡糸し、延伸する紡糸時混合方法、■ホウ素化
合物及び有機ケイ素化合物をそれぞれ別途に含有させた
ポリエステルをいわゆるサイドバイサイド型１海島型、
芯鞘型に複合紡糸し、延伸する複合紡糸方法、■ホウ素
化合物及び有機ケイ素化合物をそれぞれ別途に含有させ
たポリエステル繊維を延伸時に混繊する延伸混繊方法、
■ホウ素化合物及び有機ケイ素化合物をそれぞれ別途に
含有させたポリエステル繊維を製織。

編成時に混ぜる方法、■ホウ素化合物及び有機ケイ素化
合物をそれぞれ別途に含有させたポリエステルステーブ
ルを紡績特番こ混合する混合紡績方法等により製造でき
、これらの方法の中から用途に合わせて任意に選択すれ
ばよい。（操業性の点で■〜■が好ましい。） 本発明において、ポリエステル繊維の製造に用いるポリ
エステルを製造する際の重縮合反応は。

０．０１〜１．０ｍｍ１１ｇ程度の減圧下で、　２６０
〜３１０°Ｃ１好ましくは２７５〜２９０℃の温度で、
所定の重合度のものが得られるまで行えばよい。

また１重縮合反応は触媒の存在下に行われ、触媒として
は従来一般に用いられているアンチモン。

チタン、ゲルマニウム、亜鉛、スズ等の金属化合物が用
いられるが、特にスズ化合物が触媒活性が大きくて好ま
しい。

スズ化合物としては、２価又は４価のスズの有機化合物
が好ましく、具体的には、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、ジメチルスズマレエート、ジ−ｎ
−ブチルスズマレエート、ジ−ｎ−ブチルスズラウレー
ト、テトラ−ｎ−ブチルスズ。

テトラフェニルスズ等が挙げられるが、特にジメチルス
ズマレエート及びジ−ｎ−ブチルスズマレエートが好ま
しい。

なお、スズ化合物は、エステル化反応及び重縮合反応の
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。

触媒の添加量はポリエステルを構成する酸成分１モルに
対してｌＸｌ０−’〜ｌＸｌ０−３モル、好ましくは５
Ｘ１０−５〜５Ｘ１０−’モル、より好ましくはｌＸｌ
０−’〜３Ｘ１０−’モルとするのが適当である。

なお１本発明においてヒンダードフェノール化合物のよ
うな安定剤、コバルト化合物、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
の添加物を共存させてもさしつかえない。

なお２ホウ素化合物及び有機ケイ素化合物の添加量は１
重縮合時又は紡糸時にそれらが一部飛散し、それらの残
存率が２０〜５０％及び５０〜９０％であることを考慮
して、最終的にポリエステル繊維構造物としたときの含
有量が所定の量となるように添加することが必要である
。

紡出された繊維は必要に応じて、連続的に又は別工程で
延伸、熱処理されるが、捲縮加工、薬液による処理等の
高次加工に付してもよい。

（作　用） 本発明のポリエステル繊維構造物が優れた耐炎性を示す
理由は明らかではないが、接炎時にホウ素化合物がポリ
エステルの熱分解と脱水とを促進し、溶融落下を助長す
ると同時に低融点ホウ素化合物及び有機ケイ素化合物が
燃焼表面を酸化ホウ素及び二酸化ケイ素の形となって被
覆して酸素を遮断し、良好な耐炎性効果が発現するもの
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。

なお、実施例において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℃で測定した溶液粘度から換算して求
めた値である。

ポリエステル中のホウ素原子の含有量は、クルクミンを
用いた吸光光度法により、また、ケイ素原子の含有量は
ケイ光Ｘ線法により定量した。

第１，２表における「ホウ素含量」はポリエステルの構
成単位に対するホウ素原子としてのモル％を示し、「ケ
イ素含量」はポリエステルに対するケイ素化合物の重量
％を示す。

また、耐炎性は常法に従って紡糸、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（口径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、全試料が燃焼しっ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同数（接炎回数と記す
）で表した。

また２着火性は次の４段階で評価した。

◎：接炎後３０秒以上しないと着火しない。

○：接炎後１５〜３０秒で着火する。

△：接炎後５〜１５秒で着火する。

×：接炎後５秒以内で着火する。

実施例１ テレフタル酸とエチレングリコールとのエステル化反応
物（ＢＨＥＴ）の存在するエステル化反応槽にテレフタ
ル酸とエチレングリコールとのモル比ｔ：ｔ、６のスラ
リーを連続的に供給し、２５０℃。

０．０５ｋｇ／ｄＧで滞留時間を８時間として反応させ
。

反応率９５％のＢＨＥＴを連続的に得、これにオルトホ
ウ酸をポリエステルを構成する酸成分に対して０．５モ
ル％と分子量６５，０００のポリジメチルシロキサンジ
オールを１０重量％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１．５　Ｘｌ０−’モル添加し、２８０℃に昇温
し、減圧下に重縮合してポリエステルを得た。

得られたポリエステルを常法により溶融紡糸。

延伸して得た繊維の特性値を第１表に示す。

実施例２〜４．比較例１〜４ ホウ素化合物及び有機ケイ素化合物の種類及び添加量を
変えたこと以外は実施例１と同様に行った結果を第１表
に示す。

（第１表において、ホウ素化合物の添加量の単位は、ポ
リエステルを構成する酸成分に対するモル％であり、有
機ケイ素化合物の添加量の単位は。

ポリエステル対する重量％である。） 実施例５ ＢＨＥＴを重合槽において２７０℃に加熱し、オルトホ
ウ酸をポリエステルを構成する酸成分に対して５．０モ
ル％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
　Ｘｌ０−’モル添加し、２８０“Ｃ，０，２ｍｉＨｇ
で２時間重縮合し、極限粘度が０．５２のポリエステル
（Ａ）を得た。

また、　ＢＨＥＴを重合槽において２７０℃に加熱し。

分子量６５．０００のポリジメチルシロキサンジオール
を２０重量％添加し、三酸化アンチモンを触媒としてポ
リエステルを構成する酸成分１モルに対して２．０　Ｘ
　１０−’モル添加し、２８０°ｃ、　０．２　ｍｍｔ
ｌｇで２時間重縮合し、極限粘度が０．７０のポリエス
テル（Ｂ）を得た。

上記ポリエステル（Ａ）とポリエステル（Ｂ）とを１等
重量比で、エクストルーダー中で溶融混合し、常法によ
り紡糸、延伸して得た繊維の特性値を第２表に示す。

実施例６ 実施例５におけるポリエステル（Ａ）とポリエステル（
Ｂ）とを１等重量比で、常法によって鞘芯型複合用紡糸
装置を用いて製糸した。得られた複合糸の特性値を第２
表に示す。

実施例７ 実施例５におけるポリエステル（Ａ）からなる７５デニ
ール３６フイラメントのマルチフィラメントと実施例５
におけるポリエステル（Ｂ）からなる７５デニール３６
フイラメントのマルチフィラメントを製造し１両者を延
伸時に分糸２合糸して混繊糸（７５デニール３６フイラ
メント）を得た。

得られた混繊糸の特性値を第２表に示す。

実施例８ 実施例５におけるポリエステル（Ａ）からなるステープ
ル５０重量％とポリエステル（Ｂ）からなるステープル
５０重量％とを線条混紡し１次いで粗紡機、精紡機を通
して紡績糸を得た。

得られた紡績糸の特性値を第２表に示す。

第２表 （発明の効果） 本発明によれば、ホウ素化合物と有機ケイ素化合物とを
共存させることにより１両者の相乗効果が発揮され、ポ
リエステルの物性や製糸性を悪化させることがなく、溶
融落下性が高いと同時に。

接炎時に着火しにくいという優れた耐炎性を示すという
高性能のポリエステル繊維構造物を安定して製造するこ
とが可能となる。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）ポリエチレンテレフタレートを主成分とするポリ
   エステル繊維構造物であって、ホウ素化合物をポリエス
   テルの構成単位に対してホウ素原子として０．５〜５モ
   ル％及び有機ケイ素化合物をポリエステルに対して１〜
   ３０重量％含有することを特徴とする耐炎性ポリエステ
   ル繊維構造物。