(57)【要約】      （修正有）【課題】十分な難燃性を有し、延伸性に優れ、延伸毛羽が少なく、製編織などの加工性に優れた難燃性ポリエステル繊維を提供する。【解決手段】リン化合物が共重合されたポリエチレンテレフタレート（Ａ成分）とポリエチレンテレフタレート（Ｂ成分）の混合物からなるポリエステル繊維であって、Ａ成分とＢ成分の質量比が４：１〜１：１、リン原子の含有量が３０００〜７０００ｐｐｍであることを特徴とする難燃性ポリエステル繊維。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
リン化合物が共重合されたポリエチレンテレフタレート（Ａ成分）とポリエチレンテレフタレート（Ｂ成分）の混合物からなるポリエステル繊維であって、Ａ成分とＢ成分の質量比が４：１〜１：１、リン原子の含有量が３０００〜７０００ｐｐｍであることを特徴とする難燃性ポリエステル繊維。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、高強度で優れた難燃性を有し、建築資材用として好適な難燃性ポリエステルに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
安全ネットや土木シート、あるいはメッシュシート等の建築資材は難燃性が必要であるため、従来、難燃性を有しないポリエステル繊維を用いて形成したこれらの建築資材は、安全ネットや土木シート等に成形加工を行った後、難燃加工を行ったり、また、メッシュシート等は難燃性を有するポリ塩化ビニル樹脂等を用いて樹脂加工を行い、目ずれ防止と難燃性を付与するのが一般的である。
【０００３】
しかし、近年、難燃加工を施した安全ネットや土木シートは、長期の使用や洗濯等による難燃性能の持続性が問題となっている。また、難燃性の樹脂で樹脂加工を行ったメッシュシート等は、廃棄する場合に焼却すると有害ガスが発生しやすいため、埋め立て処理されるが、埋め立て処理される産業廃棄物が増加し、環境への影響が問題となっている。
【０００４】
このようなことから、近年、ポリエステル繊維に特許文献１〜２に記載されているようなリン化合物を含有させた難燃性のポリエステル繊維を使用することで、安全ネットや土木シートに難燃性を付与したり、また、メッシュシート等の目ずれ防止が必要なものは、難燃性の繊維と難燃性能を阻害しない程度に少量の低融点の熱融着繊維を混繊や合撚し、メッシュシート等に製織した後、熱融着繊維の融点以上の温度で熱処理を行って交点部を接着することで目ずれ防止を行うことにより、難燃加工や樹脂加工を行わない建築資材が注目されている。
【０００５】
このような建築資材用途に使用するポリエステル繊維は、ポリエステルの中でも安価で耐候性や寸法安定性に優れたポリエチレンテレフタレート（以下、ＰＥＴと称することがある。）を用いるのがコスト面においても有利である。
【０００６】
そして、ＰＥＴに前記したようなリン化合物を含有させる方法としては、重合時のＰＥＴにリン原子が所定の含有量になるように、リン化合物を添加して共重合したものが難燃性の向上の面で好ましい。しかし、高強度が必要な土木資材用途に用いる繊維を得るためには、高倍率の延伸を行う必要があるが、難燃性を満足するだけのリン原子量のリン化合物を共重合させると、通常のＰＥＴ繊維と比較して延伸性が劣るようになる。また、これが原因で延伸毛羽が多く発生して製編織時に毛羽による停台が多くなり、加工性が劣るようになる。  
【０００７】
したがって、難燃性を満足するだけのリン原子量を含有していても、延伸性に優れ、延伸毛羽の少ない加工性に優れた難燃性ポリエステル繊維が要望されている。
【特許文献１】特公昭５３−１３４７９公報
【特許文献２】特公昭５５−４１６１０公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は、上記の問題を解決し、十分な難燃性を有し、かつ、延伸性に優れ、延伸毛羽が少なく、製編織などの加工性に優れた難燃性ポリエステル繊維を提供することを技術的な課題とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明者らは、上記の課題を解決するために鋭意検討した結果、本発明に到達した。
【００１０】
すなわち、本発明は、リン化合物が共重合されたポリエチレンテレフタレート（Ａ成分）とポリエチレンテレフタレート（Ｂ成分）の混合物からなるポリエステル繊維であって、Ａ成分とＢ成分の質量比が４：１〜１：１、リン原子の含有量が３０００〜７０００ｐｐｍであることを特徴とする難燃性ポリエステル繊維を要旨とするものである。
【発明の効果】
【００１１】
本発明の難燃性ポリエステル繊維は、繊維に十分な難燃性を付与するのに必要なリン原子量を含有しているにもかかわらず、延伸性に優れているため、延伸毛羽が少なく品位に優れている。このため、製編織時に毛羽による停台が少なくなり、製編織時の加工性も良好となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、本発明について詳細に説明する。
【００１３】
本発明の難燃性ポリエステル繊維は、主に建築資材用途に用いられるため、高強度で優れた耐候性を有し、かつ安価であることが必要であり、したがって、繊維を構成する成分としては、安価で耐候性に優れたＰＥＴを採用することが必要である。
【００１４】
そして、本発明の難燃性ポリエステル繊維は、リン化合物が共重合されたＰＥＴ（Ａ成分）とＰＥＴ（Ｂ成分）との混合物を用いることが必要である。その理由は、Ａ成分のみからなる繊維とすると、前記したように延伸性が劣るようになるが、Ａ成分とＢ成分との混合物にすることにより、難燃性を損なうことなく延伸性を向上させることができるためである。
【００１５】
また、繊維を構成するＡ成分とＢ成分の質量比は、４：１〜１：１の範囲にする必要があり、好ましくは４：１〜３：２である。Ａ成分がこの範囲より多くなると延伸性が劣るようになり、少なくなるとリン化合物が均一に分散されなくなり、難燃性能にばらつきが発生しやすくなるので好ましくない。
【００１６】
次に、Ａ成分に共重合させるリン化合物の種類は特に限定されるものではないが、前記した特許文献１〜２に記載されているリン化合物等を用いることができる。中でも、難燃性能や製糸性の面において、クラリアントジャパン社製の製品名：Ｏｘａ−Ｐｈｏｓｐｈｏｌａｎ  ｇｌｙｃｏｌｅｓｔｅｒ（３−メチルホスフィニコプロピオン酸とエチレングリコールのエステル化物）が好ましい。
【００１７】
そして、Ａ成分にリン化合物を共重合させるには、ＰＥＴの重縮合反応開始前にリン化合物を目的とするリン原子の含有量になるように添加し、重縮合反応を行って一旦チップ化し、その後、高強度が必要とされる土木資材用途に用いる場合は、常用のＰＥＴと同様に任意の粘度まで固相重合を行い、高粘度化するのが好ましい。
【００１８】
また、Ａ成分中のリン原子の含有量は、繊維中におけるＡ成分とＢ成分の質量比及び繊維中のリン原子の含有量を考慮に入れると、３７５０〜１４０００ｐｐｍとすることが好ましい。
【００１９】
Ｂ成分としては、リン原子を含有せず、さらには実質的に他の成分を含有、共重合しないＰＥＴとすることが好ましい。
【００２０】
次に、本発明の難燃性ポリエステル繊維を構成するＡ成分とＢ成分からなる混合物の極限粘度〔η〕は０．８５〜１．１が好ましく、極限粘度が０．８５より低いと高強度が得られ難くなりやすく、また、１．１より高くなると延伸性が劣るようになったり、コスト面において好ましくない。
【００２１】
上記したＡ成分とＢ成分からなる混合物の極限粘度は、紡糸時に用いるＡ成分とＢ成分の極限粘度で決まり、Ａ成分とＢ成分の極限粘度は同じであっても、異なっていてもよいが、粘度差があまり大きすぎると混合斑による単糸間での粘度差や繊維の長手方向の粘度斑が大きくなるため、強伸度等の性能面で均一性が劣るようになりやすい。したがって、Ａ成分とＢ成分との極限粘度〔η〕の差は０．２以下とすることが品質の面において好ましい。
【００２２】
また、Ａ成分とＢ成分の混合と紡糸は、各々別々の溶融押し出し機で溶融し、ポリマー化した後、計量ポンプで混合比を設定し、ミキサー等の混練器で混練しながら紡糸する方法、あるいは、原着繊維を紡糸する場合に一般的に用いる計量混合機等でドライブレンドしながら紡糸する方法を用いることができる。
【００２３】
次に、本発明の難燃性ポリエステル繊維におけるリン原子の含有量は３０００〜７０００ｐｐｍとし、中でも３５００〜６５００ｐｐｍとすることが好ましく、さらには４０００〜６０００ｐｐｍとすることが好ましい。リン原子の含有量が３０００ｐｐｍより少ないと難燃性が劣り、また、７０００ｐｐｍより多くなると、リン化合物は高価であるためコスト面で不利益となる。
【００２４】
本発明の難燃性ポリエステル繊維は、主として建築資材用途に用いられるため、切断強度は５．５ｃＮ／ｄｔｅｘ以上とすることが好ましい。一方、延伸性等の操業性を考慮すると、上限は７．５ｃＮ／ｄｔｅｘ程度が好ましい。 
【００２５】
また、繊度は常用の産業資材用途に適した４００〜３０００ｄｔｅｘとすることが好ましく、単糸繊度は２〜３０ｄｔｅｘとすることが好ましい。
【００２６】
さらに、本発明の難燃性ポリエステル繊維の断面形状は、丸断面、Ｙ断面等の異形断面のいずれでもよい。
【００２７】
また、本発明の難燃性ポリエステル繊維には、本来の性能を損なわない程度に着色顔料や各種添加剤等が添加されていてもよい。
【００２８】
本発明の難燃性ポリエステル繊維の製造は、常用の溶融紡糸、延伸装置を用いて行うことができる。その場合、一旦未延伸糸で巻き取り、その後延伸を行うこともできるが、未延伸糸を巻き取らずに連続して延伸と弛緩熱処理を行って巻き取るスピンドロー法が生産性やコスト面で好ましい。
【００２９】
スピンドロー法での巻き取り速度は２０００〜４０００ｍ／分程度が好ましく、巻き取り速度が２０００ｍ／分より遅いと生産性が低下し、４０００ｍ／分より速いと延伸性が低下したり、高強度のものが得られ難くなる。
【実施例】
【００３０】
次に、本発明を実施例によって具体的に説明する。なお、実施例における各物性値は、次の方法で測定した。
（ａ）ＰＥＴの極限粘度
フェノールと四塩化エタンとの等質量混合物を溶媒とし、濃度０．５ｇ／ｄｌ、温度２０℃で測定した。
（ｂ）切断強度、切断伸度
ＪＩＳ  Ｌ−１０１３に従い、島津製作所製オートグラフＤＳＳ−５００を用い、試料長２５ｃｍ、引っ張り速度３０ｃｍ／分で測定した。
（ｃ）延伸性（毛羽数の測定）
１０ｋｇ巻きチーズを各々５本採取し、光電管方式の毛羽検知部を有するＡＮ式４型全自動整経機を用いて、５００ｍ／分の速度で各チーズ８万ｍの毛羽測定を行い、チーズ５本の合計４０万ｍにおける毛羽数の合計を毛羽数とし、この数値で延伸性を評価した。
（ｄ）難燃性
ＪＩＳ  Ｌ−１０９１  ８．４Ｄ法（接炎試験）に従ってｎ＝５で測定し、その平均値とした。なお、接炎回数の数値が大きいほど難燃性が高いことを示す。
【００３１】
実施例１
テレフタル酸とエチレングルコールとのモル部を１００：１７０とし、圧力０．３ＭＰaＧ、温度２５０℃で４時間エステル化反応を行って得た低分子量のオリゴマーを、重縮合反応槽に送液し、リン化合物（製品名：『Ｏｘａ−Ｐｈｏｓｐｈｏｌａｎ  ｇｌｙｃｏｌｅｓｔｅｒ』：クラリアントジャパン社製、３−メチルホスフィニコプロピオン酸とエチレングリコールのエステル化物）を添加し、触媒として三酸化アンチモンを添加し、温度２８０℃、減圧度１．３ｈＰａ以下で３時間の重縮合反応を行った。そして、極限粘度〔η〕０．７、リン原子の含有量が７０００ｐｐｍのＰＥＴを得、次にこのＰＥＴを温度２２０℃、減圧下で攪拌しながら１７時間の固相重合を行い、極限粘度〔η〕１．０２のＰＥＴを得、これをＡ成分として用いた。
また、Ｂ成分としては、極限粘度〔η〕が１．０２のＰＥＴを用いた。
そして、計量混合機を使用してＡ成分とＢ成分の質量比が３：２となるように計量混合を行いながら溶融紡糸した。すなわち、常用の溶融紡糸装置に孔径が０．６ｍｍ、孔数１９２個の溶融紡糸口金を装着し、温度３００℃で紡出した後、長さ３０ｃｍ、温度４５０℃の加熱筒を通過させ、次いで長さ１５０ｃｍの横型冷却装置により温度２０℃、速度０．７ｍ／秒の冷却風で冷却し、油剤を付与して非加熱の第１ローラに引き取った。連続して非加熱の第２ローラで１．０１倍の引き揃えを行った後、温度４００℃、圧力０．７ＭＰａのスチームを繊維に吹き付けながら温度２２０℃の第３ローラで５．６倍の延伸を行った。その後、温度１９０℃の第４ローラで弛緩率３％の弛緩処理を行い、速度３０００ｍ／分のワインダーに巻き取って、ポリエステル繊維（１１１１ｄｔｅｘ／１９２フィラメント、リン原子の含有量が４２００ｐｐｍ、丸断面形状）を得た。
【００３２】
実施例２
Ａ成分とＢ成分の質量比を４：１に変更した以外は実施例１と同様に行い、リン原子の含有量が５６００ｐｐｍのポリエステル繊維を得た。
【００３３】
実施例３
Ａ成分を得る際のリン化合物の添加量を変更し、極限粘度〔η〕１．０２、リン含有量が８０００ｐｐｍのＰＥＴを得、これをＡ成分として用いた以外は実施例１と同様に行い、リン原子の含有量が４８００ｐｐｍの難燃性ポリエステル繊維を得た。
【００３４】
比較例１
Ｂ成分を用いず、Ａ成分である極限粘度〔η〕が１．０２、リン原子の含有量が７０００ｐｐｍのＰＥＴのみを用いた以外は実施例１と同様に行い、難燃性ポリエステル繊維を得た。
【００３５】
比較例２
Ａ成分を得る際のリン化合物の添加量を変更し、極限粘度〔η〕１．０２、リン含有量が４９００ｐｐｍのＰＥＴを得、これをＡ成分として用い、Ｂ成分との質量比を６：１とした以外は実施例１と同様に行い、リン原子の含有量が４２００ｐｐｍの難燃性ポリエステル繊維を得た。
【００３６】
比較例３
Ａ成分を得る際のリン化合物の添加量を変更し、固相重合時間を変更し、極限粘度〔η〕０．９、リン含有量が１１０００ｐｐｍのＰＥＴを得、これをＡ成分として用い、Ｂ成分との質量比を２：３とした以外は実施例１と同様に行い、リン原子の含有量が４４００ｐｐｍの難燃性ポリエステル繊維を得た。
【００３７】
実施例１〜３及び比較例１〜３で得られた繊維の特性値と難燃性及び延伸性の評価結果を併せて表１に示す。
【００３８】
【表１】
2008001999.tif 000002
【００３９】
表１から明らかなように、実施例１〜３で得られたポリエステル繊維は、切断強度、切断伸度共に建築資材用として満足する性能を有しており、また難燃性に優れ、さらに延伸性が良好で延伸毛羽が少なかったため、製編織などの加工性に優れたものであった。
一方、比較例１のポリエステル繊維はＢ成分を含有せず、比較例２のポリエステル繊維はＢ成分が少ないため、いずれも延伸性が悪く、延伸毛羽が多いものとなった。このため、製編織などの加工性に劣るものであった。また、比較例３のポリエステル繊維はＢ成分が多すぎたため、リン化合物が均一に分散されなくなり、難燃性にばらつきが生じ、難燃性に劣るものとなった。