(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
リン原子の含有量が５００〜５０，０００ｐｐｍのリン化合物を共重合したポリエステルからなり、引取り速度３０００ｍ／分〜４０００ｍ／分の範囲で溶融紡糸するポリエステル繊維の製造方法であって、ポリエステル繊維が下記特性を同時に満足することを特徴とする難燃性ポリエステル繊維の製造方法。
１．３４３≦ＳＧ≦１．３６５
１．３１４≦ＳＧ−０．７５×Δｎ≦１．３３０
（ここで、ＳＧは比重（ｇ／ｃｍ3）をΔｎは複屈折をそれぞれ表す。）
【請求項２】
ポリエステル繊維が、下記ａ〜βで示されるリン化合物の少なくとも１つを添加して得られた共重合ポリエステルからなることを特徴とする請求項１記載の難燃性ポリエステル繊維の製造方法。
【化１】
0003724627.tif 000015
【化２】
0003724627.tif 000016
【化３】
0003724627.tif 000017
【化４】
0003724627.tif 000018
【化５】
0003724627.tif 000019
【化６】
0003724627.tif 000020
【請求項３】
ポリエステル繊維の単糸デニールが０．３〜１０．０であることを特徴とする請求項１記載の難燃性ポリエステル繊維の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、低配向でありながら配向結晶化したポリエステル繊維であり、仮撚り加工を行っても断面変形や融着が発生し難いことを特徴とする難燃性ポリエステル繊維に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ポリエステル繊維は取り扱いやすく、さらに価格の面でも他の合成繊維に比べて有利であり極めて広い用途を有している。しかし、繊維自体が均一がゆえに天然繊維が元来有しているような嵩高性はなく、用途によっては嵩高性を付与するために、捲縮加工である仮撚り加工が行われる。仮撚り加工方法としては、一旦、延伸糸とした後に仮撚り加工を行う所謂アウトドロー仮撚りと、延伸と仮撚りを同時に行う所謂インドロー仮撚りがあるが、コストの点から工程数の少ないインドロー仮撚りが主流である。しかしながら、インドロー仮撚りに供給される糸は高配向未延伸糸（ＰＯＹ）であるために延伸糸に比べて結晶化度が低く、仮撚り加工時に融着や断面変形が生じるといった問題があった。
【０００３】
また、近年の傾向として消費者のニーズの多様化により機能性を有するポリエステル繊維の開発が盛んになってきており、種々の機能性繊維が開発されている。中でも防災に対する意識の向上あるいは法整備に伴う難燃規制の強化等、一般、公共を問わず難燃製品に対する関心が高まってきている。特にホテル、旅館、病院、福祉施設等で使用されるインテリア関連商品では難燃性の付与が必須であり、様々な難燃製品が使用されている。
【０００４】
しかしながら、従来の難燃製品に関しては燃焼時に有害ガスが発生したり、後加工工程で繊維表面に難燃剤を固着させたために製品の風合いが粗硬であったり、また洗濯による難燃耐久性に欠けるなど多くの問題点があった。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、上記問題点を克服し、従来の方法では達成し得なかった捲縮加工時の断面変形即ち繊維の潰れや融着を防止し、かつ長期に安定した難燃性をも有するポリエステル繊維を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは上記課題を解決するために鋭意検討を重ねた結果、本発明に到達した。即ち本発明は、リン原子含有モノマーを共重合して得られる難燃性のポリエステルを用いて低配向で配向結晶化させることにより、仮撚り加工時に発生する断面変形や融着を防ぐものであり、発明の内容は以下の構成よりなる。即ち、リン原子の含有量が５００〜５０，０００ｐｐｍのリン化合物を共重合したポリエステルからなり、引取り速度３０００ｍ／分〜４０００ｍ／分の範囲で溶融紡糸するポリエステル繊維の製造方法であって、ポリエステル繊維が下記特性を同時に満足することを特徴とする難燃性ポリエステル繊維の製造方法である。
１．３４３≦ＳＧ≦１．３６５
１．３１４≦ＳＧ−０．７５×Δｎ≦１．３３０
（ここで、ＳＧは比重（ｇ／ｃｍ3）をΔｎは複屈折をそれぞれ表す。）
更に具体的には、ポリエステル繊維が、下記ａ〜βで示されるリン化合物の少なくとも１つを添加して得られた共重合ポリエステルからなることを特徴とする上記記載の難燃性ポリエステル繊維の製造方法。
【０００７】
【化７】
0003724627.tif 000002
【０００８】
【化８】
0003724627.tif 000003
【０００９】
【化９】
0003724627.tif 000004
【００１０】
【化１０】
0003724627.tif 000005
【００１１】
【化１１】
0003724627.tif 000006
【００１２】
【化１２】
0003724627.tif 000007
【００１３】
ポリエステル繊維の単糸デニールが０．３〜１０．０であることを特徴とする上記記載の難燃性ポリエステル繊維の製造方法。
【００１４】
以下、本発明について詳細に説明する。本発明におけるポリエステルとは、主たる酸成分がテレフタル酸またはそのエステル誘導体、主たるグリコール成分がエチレングリコールからなるものであるが、酸成分として２０モル％以下の脂肪族ジカルボン酸またはこれらのエステル形成誘導体、芳香族ジカルボン酸またはこれらのエステル形成性誘導体を共重合成分として含むことができる。また、酸成分の２０モル％以下のオキシカルボン酸またはそのエステル形成性誘導体を含むこともできる。グリコール成分としては２０モル％以下のプロピレングリコール、ジエチレングリコール、ネオペンチルグリコール、１，４−ブタンジオール、１，６−ヘキサンジオール、１，４−シクロヘキサンジメタノール、１，１０−デカメチレングリコール、４，４−ジヒドロキシビスフェノール、１，４−ビス（β−ヒドロキシエトキシ）ベンゼン、２，５−ナフタレンジオール、これらのグリコールにエチレンオキサイドが付加したグリコール、ポリエチレングリコール等を含むことができる。
【００１５】
また、これらポリエステル繊維中には少量の他の任意の重合体や酸化防止剤、制電剤、染色改良剤、染料、顔料、艶消し剤その他の添加剤が含有されていても良い。
【００１１】
本発明の難燃性ポリエステル繊維に用いるポリマーは、リン原子を含有するリン化合物が共重合されたポリエステルであり、リン化合物とは、ポリエステルの構成成分であるジカルボン酸やジオールと反応してポリエステルに共重合することができる化合物である。このリン化合物のなかで好ましい化合物は、ポリエステルの側鎖及び／又は末端にリン原子を導入することができる化合物であり、側鎖にリン原子を導入できる化合物が特に好ましい。
【００１６】
このリン化合物の具体的な化合物としては下記ａ〜βの化合物が挙げられる。
【００１７】
【化１３】
0003724627.tif 000008
【００１８】
【化１４】
0003724627.tif 000009
【００１９】
【化１５】
0003724627.tif 000010
【００２０】
【化１６】
0003724627.tif 000011
【００２１】
【化１７】
0003724627.tif 000012
【００２２】
【化１８】
0003724627.tif 000013
【００２３】
本発明における難燃性ポリエステル繊維の製造に用いられる、共重合ポリエステルは、例えば特公昭５５−４１６１０号公報に記載されるような公知の方法で重合することができるが、該共重合ポリエステルを押出機より吐出し、引取り速度２５００ｍ／分〜４０００ｍ／分の範囲で溶融紡糸することが本発明に係るポリエステル繊維を得る上で肝要な事項である。更にその際、口金温度は通常のポリエステルの溶融紡糸で設定される温度よりも１０〜３０℃低い温度に設定し、かつ口金面より冷却風の吹出し開始までの距離を４０ｍｍ以下にすることが肝要である。
【００２４】
本発明における難燃性ポリエステル繊維に用いられている共重合ポリエステルのリン原子の含有量は５００〜５０，０００ｐｐｍであり、５００ｐｐｍ未満であると難燃性能が劣るばかりか、低配向で配向結晶化させることが困難となる。また、５０，０００ｐｐｍを超えるとリン原子を含有するリン化合物の共重合量を多くする必要があり、その結果、ポリマーの融点が著しく低下し、紡糸が困難となるばかりか、仮撚り加工での糸掛け性が困難となり、さらには断面変形や融着も発生しやすくなると共に、得られた繊維の強度も低下するため好ましくない。より好ましくは１，５００〜３０，０００ｐｐｍである。
【００２５】
本発明における難燃性ポリエステル繊維は下記特性を同時に満足する必要があり、
１．３４３≦ＳＧ≦１．３６５
１．３１４≦ＳＧ−０．７５×Δｎ≦１．３３０
（ここで、ＳＧは比重（ｇ／ｃｍ3）をΔｎは複屈折をそれぞれ表す。）
ＳＧ＜１．３４３であると結晶化が不十分であり、断面変形や融着が発生しやすくなり、ＳＧ−０．７５×Δｎ＜１．３１４の領域は通常のポリエステルを用いて高速紡糸を行うことにより得られるため本発明の目的を達しない。一方、ＳＧ＞１．３６５であると、結晶化が進みすぎ糸の伸度が低下するため、仮撚り加工時の延伸倍率が低下し、サージング（撚り伝播斑）が発生し易くなるために高速加工性に劣る。ＳＧ−０．７５×Δｎ＞１．３３０の領域の繊維は通常の溶融紡糸では作製が困難である。好ましくは、１．３４４≦ＳＧ≦１．３６４、１．３１５≦ＳＧ−０．７５×Δｎ≦１．３２９である。
【００２６】
さらに、本発明における難燃性ポリエステル繊維の単繊維繊度は０．３〜１０．０デニールであり、０．３デニール以下であると紡糸時に糸切れが発生しやすく安定操業が困難となる、また、１０．０デニールを超えると風合いが硬くなり好ましくない。より好ましくは０．５〜６．０デニールである。
【００２７】
【実施例】
以下、実施例により本発明を説明する。なお、本発明の評価に用いた方法は以下の通りである。
【００２８】
（ＳＧ；比重）硝酸カルシウム４水和物と浄水の混合液からなる密度勾配管により３０℃で測定したｎ＝３の平均値とした。
【００２９】
（Δｎ；複屈折）ベレックコンペンセーターを装着した偏向顕微鏡によりレターデーションと繊維径により求めたｎ＝５の平均値とした。
【００３０】
（難燃性評価）消防安第６５号に準拠して限界酸素指数（LOI）で評価した。
【００３１】
（実施例１）テレフタル酸をカルボン酸成分とし、エチレングリコールをグリコール成分とし、前記のリン含有化合物をリン原子含有量が６０００ｐｐｍとなるよう共重合させたリン含有共重合ポリエステルを用いて紡糸温度２６２℃、引取り速度３０００ｍ／分で溶融紡糸して得た２４５デニール４８フィラメントの高配向未延伸糸を、ベルト仮撚り機により加工速度６００ｍ／分、延伸倍率１．６倍、第１ヒーター温度１７５℃、ベルト角度１０７°、ベルト速度比１．４５倍で仮撚り加工することにより仮撚り加工糸を得た。得られた加工糸は断面変形、融着共になく、嵩高性に優れた糸であった。
【００３２】
（実施例２）引取り速度を３５００ｍ／分として得られた、２２５デニール４８フィラメントの高配向未延伸糸を延伸倍率を１．４８倍、ベルト速度比を１．４３２として仮撚り加工した以外は実施例１と同法にて加工糸を得た。得られた加工糸は融着、断面変形共になく、嵩高性に優れた糸であった。
【００３３】
（実施例３）リン原子含有量が３５００ｐｐｍとなるよう共重合させたリン含有共重合ポリエステルを用いて引取り速度を３２００ｍ／分として溶融紡糸して得られた、２３５デニール４８フィラメントの高配向未延伸糸を延伸倍率を１．５７９倍、ベルト速度比を１．４９８として仮撚り加工した以外は実施例１と同法にて加工糸を得た。得られた加工糸は融着、断面変形共になく、嵩高性に優れた糸であった。
【００３４】
（実施例４）高配向未延伸糸のデニールおよびフィラメントを２２０デニール２１６フィラメントとし加工速度を５５０ｍ／分、延伸倍率を１．５５５倍、ベルト速度比を１．４５４として仮撚り加工した以外は実施例１と同法にて加工糸を得た。得られた加工糸は融着、断面変形共になく、嵩高性に優れた糸であった。
【００３５】
（比較例１）引取り速度を２０００ｍ／分とし、仮撚り加工時の延伸倍率を２．５０１、ベルト速度比を１．５１３とした以外は実施例１と同法にて加工糸を得た。得られた加工糸は融着、断面変形共に生じていた。
【００３６】
（比較例２）引取り速度を４５００ｍ／分とし、仮撚り加工時の延伸倍率を１．３００倍、ベルト速度比を１．４１１とした以外は実施例１と同法にて加工糸を得た。得られた加工糸は融着、断面変形共に発生していなかったが、加工糸の毛羽が多く製品として使用できない糸であった。
【００３７】
（比較例３）引取り速度を２０００ｍ／分として溶融紡糸して得られた２８０デニール２１６フィラメントの高配向未延伸糸を用いて加工速度を５５０ｍ／分、延伸倍率を２．４８９倍、ベルト速度比を１．５１３として仮撚り加工した以外は実施例１と同法にて加工糸を得た。得られた加工糸は融着、断面変形共に生じて入た。
【００３８】
（比較例４）リン原子含有量が４００ｐｐｍとなるよう共重合させたリン含有共重合ポリエステルを用い、加工速度を６５０ｍ／分、仮撚り加工時の第１ヒーター温度を１９０℃とした以外は実施例１と同法にて加工糸を得た。得られた加工糸は融着、断面変形共になく、嵩高性に優れた糸であったが、難燃性に劣っていた。
【００３９】
（比較例５）リン原子含有量が５２，０００ｐｐｍとなるよう共重合させたリン含有共重合ポリエステルを用いて引取り速度を３０００ｍ／分として溶融紡糸して得られた、２２５デニール４８フィラメントの高配向未延伸糸を延伸倍率を１．４８０倍、ベルト速度比を１．４３２として仮撚り加工した以外は実施例１と同法にて加工糸を得た。得られた加工糸は融着は発生していなかったが、断面変形を生じていた。さらに、加工糸の強度も低くなっていた。
【００４０】
【表１】
0003724627.tif 000014
【００４１】
【発明の効果】
本発明によれば、捲縮加工時の断面変形即ち繊維の潰れや融着を防止し、かつ長期に安定した難燃性をも有するポリエステル繊維を経済的かつ効率良く得ることができる。