(57)【要約】      （修正有）【課題】編織工程での糸条および織編機の擦過、摩耗がなく、布帛の製造に関して操業を良好に維持しつつ、難燃性と黒色度の高さを同時に満足する織編物を実現できる難燃性黒原着仮撚加工糸の提供。【解決手段】リン化合物が５００〜７０００ｐｐｍ共重合した難燃性ポリエステルからなり、カーボンブラックを１．３〜２．０重量％含有し、鏡面金属に対する動摩擦係数が２．３以下であり、筒編みのＬ値が１３以下である難燃性黒原着仮撚加工糸。難燃性黒原着仮撚加工糸の総繊度が２０〜２００ｄｔｅｘであり、構成する単繊維の繊度が０．６〜６ｄｔｅｘであり、単繊維数が５〜１００本である難燃性黒原着仮撚加工糸。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
リン化合物が５００〜７０００ｐｐｍ共重合した難燃性ポリエステルからなりカーボンブラックを１．３〜２．０重量％含有したことを特徴とした難燃性黒原着仮撚加工糸。
【請求項２】
鏡面金属に対する動摩擦係数が２．３以下であり、筒編みのＬ値が１３以下であること特徴とする請求項１記載の難燃性黒原着仮撚加工糸。
【請求項３】
難燃性黒原着仮撚加工糸の総繊度が２０〜２００ｄｔｅｘであり、構成する単繊維の繊度が０．６〜６ｄｔｅｘであり、単繊維数が５〜１００本であることを特徴とする請求項１または２記載の難燃性黒原着仮撚加工糸。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は高い黒色度と難燃性を、同時に満足する難燃性黒原着仮撚加工糸に関する。
【背景技術】
【０００２】
合成繊維は、機械的性質等の様々な優れた特性から各種分野に広く利用されている。その中でも、汎用性、実用性の点でポリエチレンテレフタレートが優れ、衣料、寝具、カーテン、カーペット用途等、好適に使用されているが、ポリエステル製品の耐光性や人体への影響の観点から、原着することによる変色の抑制や染料アレルギー予防が旧来より要望されている。特に黒色ポリエステル繊維は、深い黒味を示す高い黒色度が要求され、一般的にカーボンブラックを混ぜ込んだ黒原着糸がよく知られている（特許文献１、２）。しかしながら、これらはポリエステルに混ぜ込まれたカーボンブラック粒子により、編織工程での糸条および織編機の擦過、摩耗により糸切れの増加、糸品質の低下、部材交換費の増加等の課題がある。またさらに、安全、防災の観点から、ポリエステル繊維に難燃性を付与することも衣料、インテリアの分野では要望が強まっている動向であり、旧来よりポリマー分子鎖にリン化合物を含んだポリエステルを共重合させる方法がよく知られている（特許文献３、４、５）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００８−１２７７２２号公報
【特許文献２】特開２０１０−１１６６３０号公報
【特許文献３】特開２００４−２３２１７２号公報
【特許文献４】特開２００１−６４８３４号公報
【特許文献５】特開平０７−１９７３１９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら高い黒色度を実現しようと、高濃度にカーボンブラックを含有させた場合、リン化合物を含んだポリエステル共重合ポリマーでは、満足な難燃性が発現しないといった問題があることを、実験の結果、新たに見出した。本発明の課題は、上記の問題点を解決しようとするものであり、編織工程での糸条および織編機の擦過、摩耗がなく、布帛の製造に関して操業を良好に維持しつつ、黒色度の高さと難燃性を、同時に満足する織編物を実現できる難燃性黒原着仮撚加工糸を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記課題を解決するため、難燃性黒原着仮撚加工糸のポリエチレンテレフタレート分子鎖にリン化合物を含んだポリエステルを共重合させた難燃性ポリエステルに対して、カーボンブラック濃度を鋭意検討した。
【０００６】
本発明の難燃性黒原着仮撚加工糸は、リン化合物が５００〜７０００ｐｐｍ共重合した難燃性ポリエステルからなりカーボンブラックを１．３〜２．０重量％含有したことで課題解決に至ったものである。
【０００７】
本発明の難燃性黒原着仮撚加工糸の好ましい形態によれば、前記難燃性黒原着仮撚加工糸の鏡面金属に対する動摩擦係数が２．３以下であり、筒編みのＬ値が１３以下である。
【０００８】
本発明の難燃性黒原着仮撚加工糸の好ましい形態によれば、前記難燃性黒原着仮撚加工糸の総繊度が２０〜２００ｄｔｅｘであり、構成する単繊維の繊度が０．６〜６ｄｔｅｘであり、単繊維数が５〜１００本である。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によればポリエステル仮撚加工糸の難燃性を良好に維持しつつ、黒色度の高いポリエステル仮撚加工糸を提供することができる。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
次に、本発明の難燃性黒原着仮撚加工糸について、詳細に説明する。
【００１１】
本発明の難燃性黒原着仮撚加工糸は、ポリエチレンテレフタレート分子鎖にリン化合物を含んだポリエステルを共重合させた難燃性ポリエステルである。ポリエチレンテレフタレートは、ジカルボン酸またはそのエステル形成性誘導体及びジオールまたはそのエステル形成性誘導体から合成される。また本発明の目的を逸脱しない範囲で、第３成分や第４成分を共重合させてもよい。例えば、金属スルホネート基を含有するイソフタル酸成分であるジメチル（５−ナトリウムスルホ）イソフタレートやビス−２−ヒドロキシエチル（５−ナトリウムスルホ）イソフタレートなどが挙げられる。
【００１２】
用いられるリン化合物としては、エステル結合可能な官能基を有するリン化合物であれば限定されないが、メチル（２−カルボキシエチル）ホスフィン酸（以下ＭＣＥＰＡという）が好ましく用いられる。
【００１３】
他にもメチル（４−カルボキシブチル）ホスフィン酸、フェニル（２−カルボキシエチル）ホスフィン酸、フェニル（４−カルボキシブチル）ホスフィン酸、フェニル｛２−（β−ヒドロキシエトキシカルボニル）エチル｝ホスフィン酸、フェニル｛２−（メトキシカルボニル）エチル｝ホスフィン酸、フェニル｛２−（β−ヒドロキシエトキシカルボニル）エチル｝ホスフィン酸メチル、フェニル｛２−（β−ヒドロキシエトキシカルボニル）エチル｝ホスフィン酸フェニル、フェニル｛２−（β−ヒドロキシエトキシカルボニル）エチル｝ホスフィン酸（２−ヒドロキシエチル）等を挙げることができ、これらの２種類以上からなってもよい。
【００１４】
本発明のリン化合物は、ポリエステルに対しリン原子換算として５００〜７０００ｐｐｍ含有する。好ましくは５５０〜６０００ｐｐｍである。含有量が５００ｐｐｍを下回る場合、充分な難燃性がしない。７０００ｐｐｍを上回る場合、糸強度が低下し、紡糸時の糸切れが増加する傾向となる。
【００１５】
本発明の難燃性黒原着仮撚加工糸は、カーボンブラックを１．３〜２．０質量％含有する。好ましくは１．５〜１．８重量％である。カーボンブラックが１．３質量％未満では筒編みでの色調が白っぽくなり黒色度を満足しない。２．０重量％を越えるような場合は難燃性が低下する。カーボンブラックの種類は特に限定されるものではないが、単一の粒子径が５ｎｍ〜１００ｎｍ程度のカーボンブラックであることが好ましい。また本発明の目的を逸脱しない範囲で、各種の添加剤などを併用してもよい。例えば酸化防止剤、紫外線吸収剤および赤外線吸収剤など、具体的には酸化チタン、酸化亜鉛、ゼオライト等が挙げられる。
【００１６】
本発明の難燃性黒原着仮撚加工糸と金属鏡面との動摩擦係数は２．３以下であることが好ましい。より好ましくは２．１以下である。金属鏡面との動摩擦係数が２．３以下の場合、編織工程での糸条および織編機部材との擦過、摩耗が軽減されることにより糸切れの減少、糸品質低下の抑制、部材交換費の削減ができる。
【００１７】
本発明の難燃性黒原着仮撚加工糸により作製された筒編みを測定したＬ値は１３．０以下であることが好ましい。より好ましくは１２．５以下である。Ｌ値が１３．０以下の場合、充分な黒色度を実現できる。
【００１８】
本発明の難燃性黒原着仮撚加工糸は総繊度が２０〜２００ｄｔｅｘであることが好ましい。より好ましくは３０〜１９０ｄｔｅｘである。総繊度が２０ｄｔｅｘ以上の場合、糸加工に充分な糸条破断強度が得られ、加工時に糸切れを抑制できる。２００ｄｔｅｘ以下の場合、布帛にした際に衣料用に適した編織物の厚さとなる。
【００１９】
本発明の難燃性黒原着仮撚加工糸は単繊維の集合体であり、単繊維の繊度が０．６〜６．０ｄｔｅｘであることが好ましい。より好ましくは０．７〜５．０ｄｔｅｘである。単繊維の繊度が０．６ｄｔｅｘ以上の場合、単繊維の破断強度を維持でき、紡糸時の糸切れを抑制できる。６．０ｄｔｅｘ以下の場合、単繊維が細くなり、布帛での光の散乱効果により反射が抑制されて、充分な黒色度を実現できる。単繊維数は５〜１００本であることが好ましい。より好ましくは８〜９６本である。単繊維数が５本以上の場合、布帛での光の散乱効果により反射が抑制されて、充分な黒色度を実現できる。単繊維数が１００本以下の場合、総繊度との関係により単繊維が太くなり、単繊維の破断強度を維持でき、紡糸時の糸切れを抑制できる。
【００２０】
次に、本発明の難燃性黒原着仮撚加工糸の製造方法を記載する。前記したリン化合物が共重合したポリエチレンテレフタレートにカーボンブラックを前記含有量となるように混ぜ込んで、溶融紡糸を行うことにより、部分配向未延伸糸（マルチフィラメント）を得る。部分配向未延伸糸は、原料ポリマーを好ましくは２６０℃〜２９０℃の温度で溶融し、紡糸口金から吐出し、糸条を形成させ、冷却風を吹き付けることによって糸条を冷却して、収束した後、油剤と交絡を付与し、巻き取ったパッケージのことである。部分配向未延伸糸は、一般的に紡速２０００ｍ／分〜４０００ｍ／分程度の速度条件で紡糸、巻きと取られたパッケージのことであり、ポリマー分子鎖の配向が進んでいる部分とそうでない部分が混在した状態ではなく、糸条長手方向で均一な分子鎖の配向状態である。繊維の横断面形状も丸、三角、中空などを採用できる。
【００２１】
次いで、得られた部分配向未延伸糸を延伸仮撚加工することにより、本発明の難燃性黒原着仮撚加工糸を得ることができる。延伸仮撚加工は、マルチフィラメント部分配向未延伸糸を延伸しながら、仮撚を施す加工方法であり、糸条は加熱されながら加撚され、その後、解撚されて嵩高な風合いとなる。本発明の難燃性黒原着仮撚加工糸は、マルチフィラメントを延伸仮撚加工する際に、仮撚ヒーター温度を好ましくは１５０〜２２０℃の温度にて糸条を加熱し、加工時の糸速に対するフリクションディスク表面の走行速度を好ましくは１．４０〜１．７０の範囲で延伸仮撚加工を施し、鉱物油８９ｗｔ％からなる追油剤を加工糸の重量対比、１．０〜２．５ｗｔ％塗布して難燃性黒原着仮撚加工糸を得る。用いるフリクションディスクの材質、構成は特に限定されるものではないが、糸条に捲縮、嵩高性を付与する観点から、ディスクの硬度は９０度以上であり、３軸回転型ディスクを４枚以上用いた構成であることが好ましい。また延伸仮撚を施した後に、第２ヒーターを用いて捲縮、トルクの発現具合を任意に調整しても良い。
【実施例】
【００２２】
次に、実施例により本発明のポリエステル仮撚加工糸について、詳細に説明する。実施例と比較例中に使用した各測定値と評価は、次の測定法により求めた。
【００２３】
＜カーボンブラック含有量＞
難燃性黒原着仮撚加工糸を、フェノールとテトラクロロエタン混合液の入ったガラスセルに溶解させ、スガ試験機社製ヘーズメータにて測定した値をカーボンブラック濃度とした。
【００２４】
＜筒編みＬ値＞
直径１０ｍｍ、長さ１００ｍｍの筒編みが重量１ｇとなるように、編目を調整した編機にて筒編みを作製する。サンプルとして５点の筒編みを作製し、スガ試験機社製カラーコンピュータ積分球測定法にてＬ値を測定した。測定にはスガ試験機株式会社製分光測色計ＳＣ−Ｔ（積分球型）を用いてアパーチャー径φ３０にて色調を測定し、サンプルの表面を測定して５点の平均値を筒編みＬ値とした。
【００２５】
＜黒色度＞
難燃性黒原着仮撚加工糸を用いて筒編みを作製し、黒味を目視により標準試料（Ｌ値１２）と比較し１０人のパネラーに１０点満点で採点してもらい以下の３段階で評価した。○が目標レベルである。
○：１０人のパネラーの平均点が９点以上
△：１０人のパネラーの平均点が６点以上９点未満
×：１０人のパネラーの平均点が６点未満  。
【００２６】
＜接炎回数＞
難燃性黒原着仮撚加工糸を、筒編み精錬後に直径１０ｍｍ、長さ１００ｍｍを切り出した場合、重量１ｇとなるよう編目を調整した編機にて筒編みを作製する。直径１０ｍｍ、長さ１００ｍｍ、重量１ｇのサンプルを４５°に傾けた直径１０ｍｍの金属コイルに設置して、炎の高さ４５ｍｍに調整されたミクロバーナーにてサンプル下部に接炎する。加熱によって溶融し、燃え尽くすまでの接炎した回数を測定し、５点のサンプルの平均値を接炎回数とした（ＪＩＳ  Ｌ１０９１  Ｄ法）。
【００２７】
＜動摩擦係数＞
外径φ３４、表面粗度が中心線平均粗さＲａ０．０８±０．０２の硬質クロムメッキ加工が施された円筒状の鏡面金属を、円筒の軸方向と難燃性黒原着仮撚加工糸が垂直になるように設置し、入り側の糸条と出側の糸条とのなす角を１８０°として、鏡面金属上を速度５５ｍ／分にて走行させた。金属鏡面の入り側の張力Ｔ１、金属鏡面の出側の張力Ｔ２、鏡面金属に対して糸条が押しつける力（Ｔ１＋Ｔ２）にて糸条を走行させ、以下の計算式により動摩擦係数μｄを算出した。
μｄ＝１／π×Ｌｎ（Ｔ２／Ｔ１）  。
【００２８】
＜総繊度および単繊維繊度＞
難燃性黒原着仮撚加工糸を解舒張力１／１１．１ｇ／ｄｔｅｘで枠周１．０ｍの検尺機で１００回巻き、天秤を用いて重量を測定し、１００倍することにより得られた重量を総繊度とした。
【００２９】
＜高次通過性評価＞
難燃性黒原着仮撚加工糸を用いて、織物規格を生機経糸密度１１０本／２５ｍｍ×緯糸密度７６本／２５ｍｍ、生機幅１６０ｃｍ、製織条件は織機回転数６００ｒｐｍ、筬入れ幅１６８ｃｍとして、空気噴射式織機にて製織した。該条件における経糸方向の製織速さは２８４ｍ／１日であり、毛羽、単繊維切れ要因で１日あたりに織機停止した平均回数を以下の３段階で評価した。○が目標レベルである。
○：停止回数が０．６回／日  未満
△：停止回数が０．６〜１．４回／日
×：停止回数が１．４回／日  超える  。
【００３０】
（実施例１）
ポリエチレンテレフタレートにリン化合物（ＭＣＥＰＡ）が６０００ｐｐｍ共重合したポリエステルの原料にて、平均一次粒径１７ｎｍのカーボンブラックを１．４重量％含有させて紡糸温度２８０℃にて溶融後、４８ホールの吐出孔を有した紡糸口金から吐出し、糸条に冷却風を吹き付け冷却し、油剤を供給し集束させ、交絡付与を行いながら、紡速２７００ｍ／分の速度で巻き取り、総繊度１６７ｄｔｅｘの部分配向未延伸糸を採取した。仮撚ヒーター温度を１８０℃、加工時の糸速に対するフリクションディスク表面の走行速度を１．５５、追油剤塗布量１．４ｗｔ％として延伸仮撚加工を施した。得られた加工糸にて作製した筒編みのＬ値は１２．０であり充分満足な黒色度であった。また接炎回数は６．６回であり難燃性を有していた。また金属鏡面との動摩擦係数は０．１９２であり高次通過性も良好であった。結果を表１に示す。
【００３１】
（実施例２）
ポリエチレンテレフタレートにリン化合物（ＭＣＥＰＡ）が５５００ｐｐｍ共重合したポリエステルの原料にて、平均一次粒径１７ｎｍのカーボンブラックを１．６重量％含有させて紡糸温度２８０℃にて溶融後、４８ホールの吐出孔を有した紡糸口金から吐出し、糸条に冷却風を吹き付け冷却し、油剤を供給し集束させ、交絡付与を行いながら、紡速２７００ｍ／分の速度で巻き取り、総繊度１６７ｄｔｅｘの部分配向未延伸糸を採取した。仮撚ヒーター温度を１８０℃、加工時の糸速に対するフリクションディスク表面の走行速度を１．５５、追油剤塗布量１．４ｗｔ％として延伸仮撚加工を施した。得られた加工糸にて作製した筒編みのＬ値は１１．８であり充分満足な黒色度であった。また接炎回数は７．１回であり難燃性を有していた。また金属鏡面との動摩擦係数は０．１８５であり高次通過性も良好であった。結果を表１に示す。
【００３２】
（実施例３）
ポリエチレンテレフタレートにリン化合物（ＭＣＥＰＡ）が３０００ｐｐｍ共重合したポリエステルの原料にて、平均一次粒径１７ｎｍのカーボンブラックを１．８重量％含有させて紡糸温度２８０℃にて溶融後、４８ホールの吐出孔を有した紡糸口金から吐出し、糸条に冷却風を吹き付け冷却し、油剤を供給し集束させ、交絡付与を行いながら、紡速２７００ｍ／分の速度で巻き取り、総繊度１６７ｄｔｅｘの部分配向未延伸糸を採取した。仮撚ヒーター温度を１８０℃、加工時の糸速に対するフリクションディスク表面の走行速度を１．５５、追油剤塗布量１．４ｗｔ％として延伸仮撚加工を施した。得られた加工糸にて作製した筒編みのＬ値は１１．６であり充分満足な黒色度であった。また接炎回数は５．５回であり難燃性を有していた。また金属鏡面との動摩擦係数は０．１８７であり高次通過性も良好であった。結果を表１に示す。
【００３３】
（実施例４）
ポリエチレンテレフタレートにリン化合物（ＭＣＥＰＡ）が８００ｐｐｍ共重合したポリエステルの原料にて、平均一次粒径１７ｎｍのカーボンブラックを１．８重量％含有させて紡糸温度２８０℃にて溶融後、４８ホールの吐出孔を有した紡糸口金から吐出し、糸条に冷却風を吹き付け冷却し、油剤を供給し集束させ、交絡付与を行いながら、紡速２７００ｍ／分の速度で巻き取り、総繊度１６７ｄｔｅｘの部分配向未延伸糸を採取した。仮撚ヒーター温度を１８０℃、加工時の糸速に対するフリクションディスク表面の走行速度を１．５５、追油剤塗布量１．４ｗｔ％として延伸仮撚加工を施した。得られた加工糸にて作製した筒編みのＬ値は１１．６であり充分満足な黒色度であった。また接炎回数は３．３回であり難燃性を有していた。また金属鏡面との動摩擦係数は０．１９０であり高次通過性も良好であった。結果を表１に示す。
【００３４】
【表１】
2015183328.tif 000002
【００３５】
（比較例１）
実施例１においてカーボンブラックを１．２重量％含有させる以外は同様にして紡糸、延伸仮撚加工を施し、仮撚加工糸を得た。得られた加工糸にて作製した筒編みのＬ値は１３．２であり、若干の白っぽい黒色となった。接炎回数は７．５回であり難燃性を有していたが、金属鏡面との動摩擦係数は０．２０９であった。高次通過性は織機停止が散発した。結果を表２に示す。
【００３６】
（比較例２）
実施例１においてカーボンブラックを２．２重量％含有させる以外は同様にして紡糸、延伸仮撚加工を施し、仮撚加工糸を得た。得られた加工糸にて作製した筒編みのＬ値は１１．２であり充分満足な黒色度であった。接炎回数は２．０回であり難燃性は低下した。金属鏡面との動摩擦係数は０．１９０であり高次通過性も良好であった。結果を表２に示す。
【００３７】
（比較例３）
実施例２において原料をホモポリエステルポリマーに変更させる以外は同様にして紡糸、延伸仮撚加工を施し、仮撚加工糸を得た。得られた加工糸にて作製した筒編みのＬ値は１１．８であり充分満足な黒色度であった。接炎回数は０．８回であり難燃性はない。金属鏡面との動摩擦係数も０．２５５であった。高次通過性は織機停止が多発した。結果を表２に示す。
【００３８】
（比較例４）
実施例２においてカーボンブラックを二酸化チタンに変更させる以外は同様にして紡糸、延伸仮撚加工を施し、仮撚加工糸を得た。得られた加工糸にて作製した筒編みのＬ値は８９．９であり黒色ではない。接炎回数は８．９回であり難燃性は有していた。金属鏡面との動摩擦係数は０．２４１であった。高次通過性は織機停止が多発した。結果を表２に示す。
【００３９】
（比較例５）
実施例２においてリン化合物含有量を４００ｐｐｍに変更させる以外は同様にして紡糸、延伸仮撚加工を施し、仮撚加工糸を得た。得られた加工糸にて作製した筒編みのＬ値は１１．５であり充分満足な黒色度であった。接炎回数は２．８回であり難燃性は低下した。金属鏡面との動摩擦係数も０．１８０であり高次通過性も良好であった。結果を表２に示す。
【００４０】
【表２】
2015183328.tif 000003