(57)【要約】【課題】  本発明は、燃焼時にドリップ（溶融滴下）がなく、かつ難燃性および染色性に優れたポリエステル樹脂組成物およびそれからなる繊維を提供する。【解決手段】  ０．１〜１０モル％の金属スルホネート基を含有するイソフタル酸成分と０．１〜５．０重量％の重量平均分子量４００〜６０００のポリオキシアルキレングリコール成分を共重合した共重合ポリエステル樹脂組成物に、ＲＳｉＯ１．５（Ｒは有機基）で示される構造単位を少なくとも含有するシリコーン系化合物を含有することを特徴とするポリエステル樹脂組成物。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
０．１〜１０モル％の金属スルホネート基を含有するイソフタル酸成分と０．１〜５．０重量％の重量平均分子量４００〜６０００のポリオキシアルキレングリコール成分を共重合した共重合ポリエステル樹脂組成物に、ＲＳｉＯ１．５（Ｒは有機基）で示される構造単位を少なくとも含有するシリコーン系化合物を含有することを特徴とするポリエステル樹脂組成物。
【請求項２】
シリコーン系化合物に含まれるシラノール基量が重量比で全シリコーン系化合物に対して２％以上１０％以下である請求項１に記載のポリエステル樹脂組成物。
【請求項３】
シリコーン系化合物に含まれる有機基がフェニル基を含有し、かつ該フェニル基の含有量が、モル比で該シリコーン系化合物中に含まれる全有機基に対して２０％以上である請求項１または２に記載のポリエステル樹脂組成物。
【請求項４】
イミド構造を有する化合物を含有することを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載のポリエステル樹脂組成物。
【請求項５】
イミド構造を有する化合物のＴｇが１３０℃以上３００℃以下である請求項４に記載のポリエステル樹脂組成物。
【請求項６】
イミド構造を含有する化合物がポリエーテルイミドである請求項４または５に記載のポリエステル樹脂組成物。
【請求項７】
請求項１〜６のいずれか１項に記載のポリエステル樹脂組成物を含むポリエステル繊維。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は燃焼時にドリップ（溶融滴下）がなく、かつ難燃性および染色性に優れたポリエステル樹脂組成物およびそれからなる繊維に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、ポリエステル樹脂組成物は、その機能性の有用さから多目的に用いられている。例えば繊維用途としては、衣料用、資材用、医療用に用いられており、特にポリエチレンテレフタレート繊維、ポリプロピレンテレフタレート繊維、ポリブチレンテレフタレート繊維は、力学特性、風合い、価格等が汎用的であり、多くの用途に用いられている。また、近年ポリ乳酸繊維などの非石油系ポリエステル繊維も上市され始め、ポリエステル繊維の有用性は高まってきている。ポリエステル繊維を、家庭内資材用途として用いる場合、例えばカーテンやカーペットとして用いる場合には、火災予防の点で難燃性とともに、インテリアデザイン性を高めるために優れた染色性の両方の特性を兼ね備えたポリエステル繊維の要望が強い。
【０００３】
従来、易燃焼性樹脂、易燃焼性繊維などの素材の難燃化手法として、含塩素系難燃剤、含臭素系難燃剤等のハロゲン系難燃剤、またはハロゲン系難燃剤とアンチモン系難燃剤を含有させた素材が数多く提案されている。しかしながら、これらの素材は難燃性には優れるもののハロゲン系難燃剤は燃焼時にハロゲン化ガスを発生する懸念があるなどの問題があるため、これらの問題を解決するために数多くの検討がなされている。
【０００４】
例えばハロゲン元素やアンチモン元素を含まないリン化合物を使用したリン系難燃剤を含有した素材が数多く提案されている（特許文献１参照）が、難燃性はハロゲン系、アンチモン系難燃剤よりも低く、難燃性能は不十分である。さらに、これらのリン系難燃剤を使用すると、色調がくすんだ色となり、染色や漂白などの高次加工を行っても表現できる色調の幅が狭くなってしまい、意匠性の低下は避けられない。
【０００５】
上記の技術のほかに、ハロゲン元素、アンチモン元素、リン元素を含まずに難燃性能を発現する手法として、シリコーン系化合物を使用した検討が行われている。
【０００６】
このシリコーン系化合物とは１官能性のＲ３ＳｉＯ０．５（Ｍ単位）、２官能性のＲ２ＳｉＯ１．０（Ｄ単位）、３官能性のＲＳｉＯ１．５（Ｔ単位）、４官能性のＳｉＯ２．０（Ｑ単位）で示される構造単位のいずれかから構成されるものである。
【０００７】
このシリコーン系化合物を利用して難燃性を付与する例として、非シリコーンポリマーとモノオルガノシロキサンとの混練物からなる溶融加工可能なポリマー組成物が提案されている（特許文献２参照）。確かにこの例はハロゲン元素やアンチモン元素、リン元素を含まず、ある程度の難燃性を発現することが可能であるが、難燃性を発現するためには非シリコーンポリマーとモノオルガノシロキサンの配合比を１０：１乃至１：５の範囲にすることが必要であり、モノオルガノシロキサンの添加量が多く、コストアップや色調のくすみおよび非シリコーンポリマーの物性低下を招くといった問題がある。また、ドリップを抑制することはできないといった課題がある。
【０００８】
また、高分子量の線状ポリエステルに難燃量のポリエーテルイミドとオルガノシロキサンのコポリマーと含有した難燃性の熱可塑性成型用組成物が提案されている（特許文献３参照）。確かにこの例はある程度の難燃性を発現することは可能であるが、耐熱性や色調に劣っており、難燃性やドリップ抑制の効果が低いといった課題が残る。
【０００９】
また、平均分散径が０．１〜１０００ｎｍのシリコーン系化合物を含有させたポリエステル繊維構造物について提案されている（特許文献４参照）。この例では、一定の難燃性やドリップ抑制効果を兼ね備えているものの、難燃性や染色性は十分なものではない。
【００１０】
以上に述べたような難燃性を付与する技術では、その難燃性を付与するために添加する化合物によってポリマー色調がくすんでしまうため、表現できる色が限られてしまい、使用できる用途が限定されてしまう。例えば高い白度を持ったカーテンなどに用いることは出来ない。
このように、未だドリップを抑制し、かつ充分な難燃性および染色性を発現する技術の確立はできていないのが現状である。
【特許文献１】特開２００５−３２０５３３号公報（請求項１）
【特許文献２】特開昭５４−０３６３６５号公報（請求項１）
【特許文献３】特開平０７−１６６０４０号公報（請求項１）
【特許文献４】特開２００５−０９７８１９号公報（請求項１）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
本発明は前記した現状に鑑み、熱可塑性素材の燃焼時のドリップが改善され、かつ難燃性および染色性に優れたポリエステル樹脂組成物を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上基本発明の課題は、０．１〜１０モル％の金属スルホネート基を含有するイソフタル酸成分と０．１〜５．０重量％の重量平均分子量４００〜６０００のポリオキシアルキレングリコール成分を共重合した共重合ポリエステル樹脂組成物に、ＲＳｉＯ１．５（Ｒは有機基）で示される構造単位を少なくとも含有するシリコーン系化合物を含有することを特徴とするポリエステル樹脂組成物により、達成できる。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、燃焼時にドリップ（溶融滴下）がなく、かつ難燃性および染色性に優れたポリエステル樹脂組成物およびそれからなる繊維を提供できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、本発明について詳細に説明する。
【００１５】
本発明の共重合ポリエステル樹脂組成物は、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ポリマーである。繊維、フィルム、ボトル、シート等の成形品として用いることができるものが好ましい。
このようなポリエステルとしては、ポリエチレンテレフタレート、ポリプロピレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリシクロへキシレンジメチレンテレフタレート、ポリエチレン−２，６−ナフタレンジカルボキシレート、およびポリ乳酸等が挙げられる。本発明は、ポリエチレンテレフタレートまたは主としてエチレンテレフタレート単位を含むポリエステル共重合体において好適である。
【００１６】
本発明の共重合ポリエステル樹脂組成物には、金属スルホネート基を含有するイソフタル酸が０．１〜１０モル％、重量平均分子量４００〜６０００のポリオキシアルキレングリコールが０．１〜５．０重量％共重合されていることが必要である。金属スルホネート基を含有するイソフタル酸の共重合量が多すぎると成型時の粘度が異常に高くなり、成型加工時のフィルターの濾圧上昇や溶融紡糸の際の糸切れ、製膜時のフォルム破れなどの問題が起きる。一方、少なすぎると染色性に劣る。ポリオキシアルキレングリコールのアルキレン部は、炭素数が２〜１０の範囲であることが好ましい。特にポリエチレングリコールやポリプロピレングリコールなどが好適に用いられる。ポリオキシアルキレングリコールの重量平均分子量が大きすぎると、共重合せずポリエステル中で塊を形成して異物となりやすく濾圧上昇や、小さすぎると染色性に劣る。ポリオキシアルキレングリコールの共重合量が多すぎると、難燃性およびポリマー色調が悪化し、少なすぎると染色性に劣る。金属スルホネート基を含有するイソフタル酸の共重合量は０．６〜５モル％が好ましく、中でも１．０〜２．０モル％がより好ましい。ポリオキシアルキレングリコールの重量平均分子量は２０００〜５０００が好ましく、共重合量は０．５〜２．０重量％が好ましい。金属スルホネート基を含有するイソフタル酸として、代表的なものには（５−ナトリウムスルホ）イソフタル酸が挙げられる。
【００１７】
その他に、アジピン酸、イソフタル酸、セバシン酸、フタル酸、ナフタレンジカルボン酸、４，４’−ジフェニルジカルボン酸、シクロヘキサンジカルボン酸等のジカルボン酸及びそのエステル形成性誘導体、ジエチレングリコール、ヘキサメチレングリコール、ネオペンチルグリコール、シクロヘキサンジメタノール等のジオキシ化合物、ｐ−（β−オキシエトキシ）安息香酸等のオキシカルボン酸及びそのエステル形成性誘導体等が共重合されていてもよい。
【００１８】
本発明は、ＲＳｉＯ１．５（Ｔ単位）の構造単位を少なくとも含むシリコーン系化合物を含有することが必要である。シリコーン系化合物の耐熱性の観点から、好ましくはＲＳｉＯ１．５の構造単位をシリコーン系化合物全体に対してモル比で３０％以上含有することが好ましく、６０％以上含有することがさらに好ましい。シリコーン系化合物にＴ単位を含むことでシリコーン系化合物の耐熱性が向上し、燃焼時にシリコーン系化合物の分解が抑制され、難燃性を向上することができる。
【００１９】
また、シリコーン系化合物のシラノール基量は重量比で全シリコーン系化合物に対して２％以上１０％以下であることが好ましく、３％以上８％以下がより好ましく、３％以上７％以下がさらに好ましい。ここで、シラノール基量とは、シリコーン系化合物中のＳｉに結合したＯＨ基の重量のことである。シラノール基量は、２９Ｓｉ−ＮＭＲにおいてシラノール基を含有しない構造由来のＳｉＯ２．０、ＲＳｉＯ１．５、Ｒ２ＳｉＯ１．０、Ｒ３ＳｉＯ０．５のピークの面積（積分値）とシラノール基を含有する構造由来のＳｉ（ＯＨ）４、ＳｉＯ０．５（ＯＨ）３、ＳｉＯ１．０（ＯＨ）２、ＳｉＯ１．５（ＯＨ）、ＲＳｉ（ＯＨ）３、ＲＳｉＯ０．５（ＯＨ）２、ＲＳｉＯ１．０（ＯＨ）、Ｒ２Ｓｉ（ＯＨ）２、Ｒ２ＳｉＯ０．５（ＯＨ）、Ｒ３Ｓｉ（ＯＨ）のピークの面積（積分値）の比から算出することが可能である。
【００２０】
例えば、シリコーン系化合物がＲＳｉＯ１．５とＲＳｉＯ１．０（ＯＨ）のみからなる場合は、ＲＳｉＯ１．５とＲＳｉＯ１．０（ＯＨ）の積分値の比が１．５（ＲＳｉＯ１．５）：１．０（ＲＳｉＯ１．０（ＯＨ））であれば下記式１の通り求めることができる。
（式１）
シラノール基量(wt％)
＝{(17×ＲＳｉＯ１．０(ＯＨ)の積分値の比)／(ＲＳｉＯ１．０(ＯＨ)の分子量×ＲＳｉＯ１．０(ＯＨ)の積分値の比＋ＲＳｉＯ１．５の分子量×ＲＳｉＯ１．５積分値の比)}×１００
＝{(17×1.0)／(138×1.0＋129×1.5)}×１００
＝５．１３
シラノール基量を上記の範囲内とすることで、燃焼時に樹脂やイミド構造を有する化合物とシリコーン系化合物が架橋構造を形成し、樹脂組成物の炭化を促進するため、ドリップを抑制することができる。
【００２１】
また、シリコーン系化合物はＱ単位の構造単位のみからなる場合を除いて、Ｓｉ元素と結合する有機基を含有している。ここでいう有機基としては水素基、水酸基、炭化水素基、芳香族炭化水素基などが挙げられる。
【００２２】
炭化水素基の具体例としてはメチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、ビニル基、アリル基、メタクリル基、シクロヘキシル基などが挙げられる。芳香族炭化水素基としてはフェニル基、ナフチル基などが挙げられる。
【００２３】
シリコーン系化合物の汎用性や耐熱性の観点から有機基は水酸基、メチル基およびフェニル基から選ばれた基が好ましく、さらに好ましくはフェニル基である。フェニル基の含有量は、シリコーン系化合物中に含まれる全有機基に対してモル比で２０％以上であることが好ましく、３０％以上含有することがより好ましく、５０％以上含有することがさらに好ましい。
【００２４】
また、シリコーン系化合物は、ポリエステル系樹脂組成物への分散性の観点から、ＧＰＣで測定されポリスチレン換算で求められる重量平均分子量が５００以上１０００００以下の範囲がシリコーン系化合物の分散性の観点から好ましい。さらに好ましくは１０００以上１００００以下の範囲である。  また本発明は、イミド構造を有する化合物を有すると難燃性およびドリップ抑制効果が向上するため好ましい。イミド構造を有する化合物とは分子構造中に−ＣＯ−ＮＲ’−ＣＯ−（Ｒ’は有機基）の構造を有する化合物のことである。
【００２５】
イミド構造を有する化合物としては、熱可塑性を有するものが加工性の点から好ましい。ガラス転移温度が１３０℃以上３００℃以下であることが好ましく、１３０℃以上２５０℃以下であることがより好ましい。
【００２６】
イミド構造を有する化合物として、具体的にはポリイミド、ポリアミドイミド、ポリエーテルイミドなどが挙げられる。
【００２７】
このイミド構造を有する化合物としては、例えば、下記一般式で示されるような構造単位を含有するものが好ましい。
【００２８】
【化１】
2008024801.tif 000002
【００２９】
上記式中のＡｒは６〜４２個の炭素原子を有する芳香族基であり、Ｒ’は６〜３０個の炭素原子を有する芳香族基、２〜３０個の炭素原子を有する脂肪族基、および４〜３０個の炭素原子を有する脂環族基からなる群より選択された２価の有機基である。
【００３０】
上記一般式において、Ａｒとしては、例えば、
【００３１】
【化２】
2008024801.tif 000003
【００３２】
【化３】
2008024801.tif 000004
【００３３】
を挙げることができる。Ｒ’としては、例えば、
【００３４】
【化４】
2008024801.tif 000005
【００３５】
【化５】
2008024801.tif 000006
【００３６】
（式中、ｎは２〜３０である）
を挙げることができる。
【００３７】
これらは、本発明の効果を阻害しない範囲内で、１種あるいは２種以上一緒にポリマー鎖中に存在してもよい。
【００３８】
イミド構造を有する化合物は、特に限定されないが、ポリエステル樹脂組成物との溶融成形性や取り扱い性などの点から、好ましい例として、下記一般式で示されるように、ポリイミド構成成分にエーテル結合を含有するポリエーテルイミドを挙げることができる。
【００３９】
【化６】
2008024801.tif 000007
【００４０】
ただし、上記式中Ｒ１は、２〜３０個の炭素原子を有する芳香族基、脂肪族基、および脂環族基からなる群より選択された２価の有機基であり、Ｒ２は、前記Ｒ’と同様の２価の有機基である。
【００４１】
上記Ｒ１、Ｒ２の好ましい例としては、下記式群に示される芳香族基
【００４２】
【化７】
2008024801.tif 000008
【００４３】
を挙げることができる。
【００４４】
ポリエステル樹脂組成物との相溶性、溶融成形性等の観点から、下記式で示される構造単位を有する、２，２−ビス［４−（２，３−ジカルボキシフェノキシ）フェニル］プロパン二無水物とｍ−フェニレンジアミン、またはｐ−フェニレンジアミンとの縮合物が特に好ましい。
【００４５】
【化８】
2008024801.tif 000009
【００４６】
この構造単位を有するポリエーテルイミドは、“ウルテム”（登録商標）の商標名で、ジーイープラスチックス社より入手可能である。例えば、ｍ−フェニレンジアミン由来の単位を含む構造単位（化７の式）を有するポリエーテルイミドとして、“ウルテム（登録商標）１０１０”および“ウルテム（登録商標）１０４０”が挙げられる。また、ｐ−フェニレンジアミン由来の単位を含む構造単位（化８の式）を有するポリエーテルイミドとして、“ウルテム（登録商標）ＣＲＳ５０００”が挙げられる。
【００４７】
また、イミド構造を有する化合物の他の好ましい例として、ポリエステル樹脂組成物との溶融成形性や取り扱い性などの点から、前記一般式中のＡｒが、
【００４８】
【化９】
2008024801.tif 000010
【００４９】
から選ばれたものであり、Ｒ’が、
【００５０】
【化１０】
2008024801.tif 000011
【００５１】
から選ばれたものであるポリマーを挙げることができる。
【００５２】
このポリエーテルイミドは、公知の方法によって製造することができる。例えば、上記Ａｒを誘導することができる原料であるテトラカルボン酸および／またはその酸無水物と、上記Ｒ’を誘導することができる原料である脂肪族一級ジアミンおよび／または芳香族一級ジアミンよりなる群から選ばれる一種もしくは二種以上の化合物とを脱水縮合することにより得られる。具体的には、ポリアミド酸を得て、次いで、加熱閉環する方法を例示することができる。または、酸無水物とピリジン、カルボジイミドなどの化学閉環剤を用いて化学閉環する方法、上記テトラカルボン酸無水物と上記Ｒ’を誘導することのできるジイソシアネートとを加熱して脱炭酸を行って重合する方法なども例示することができる。
【００５３】
イミド構造を有する化合物とシリコーン系化合物とをポリエステル樹脂組成物中に含有することで、燃焼時にシリコーン系化合物とイミド構造を有する化合物とポリエステル樹脂組成物とが効率よく炭化層を形成することが可能であり、シリコーン系化合物またはイミド構造を有する化合物をそれぞれ単独で含有した場合よりもドリップ抑制の効果や難燃性を著しく向上することができる。
【００５４】
本発明のポリエステル樹脂組成物には、ドリップ抑制の効果、難燃性、染色性の観点から、重量比で９９（共重合ポリエステル樹脂組成物）：１（シリコーン化合物）〜６５：３５の範囲が好ましく、さらに好ましくは、９５：５〜８５：１５である。
本発明のポリエステル樹脂組成物にイミド構造を有する化合物を含有させる場合には、シリコーン系化合物とイミド構造を有する化合物の組成比は、５（シリコーン化合物）：９５（イミド化合物）〜９５：５の範囲が好ましく、さらに好ましくは１０：９０〜９０：１０である。また、９４（共重合ポリエステル樹脂組成物）：１（シリコーン系化合物）：５（イミド構造を有する化合物）〜４０：２０：４０の範囲が好ましく、さらに好ましくは９０：３：７〜７０：１０：２０である。
本発明のポリエステル樹脂組成物は、後述する測定方法において、色調がハンター値でＬ値が５０以上、ｂ値が０〜８の範囲であることが、繊維製品として幅広い用途に適用できることから好ましい。ここでいうＬ値とは、明度の指標であり、ｂ値とは黄色度の指標である。Ｌ値が大きい場合は明度が高いことを示し、Ｌ値が小さい場合は明度が低い（くすんでいる）ことを示す。ｂ値が大きい場合は黄色度が高いことを示し、ｂ値が小さい場合は青色度が高いことを示す。より好ましくは、Ｌ値が６５〜９０、ｂ値が０〜７の範囲である。
【００５５】
また、本発明のポリエステル樹脂組成物には、ヒンダートフェノール系、アミン系、ホスファイト系、チオエステル系などの酸化防止剤、ベンゾトリアゾール系、ベンゾフェノン系、シアノアクリレート系などの紫外線吸収剤、赤外線吸収剤、シアニン系、スチルベン系、フタロシアニン系、アントラキノン系、ペリノン系、キナクリドン系などの有機顔料、無機顔料、蛍光増白剤、炭酸カルシウム、シリカ、酸化チタン、カーボンブラック等の粒子、抗菌剤、静電剤、耐光剤などの添加剤が含有されても良い。
【００５６】
また、本発明のポリエステル樹脂組成物は、チップ、フレーク、あるいはパウダーの形状とすることが好ましい。これらの形状とすることで、輸送運搬の際や溶融成型機などへポリエステル樹脂組成物を供給する時に好適に用いることができ効率がよい。
【００５７】
本発明のポリエステル樹脂組成物は、成形して、ポリエステル樹脂成型物として好適に用いることが可能である。特にドリップ抑制の効果や難燃性が必要な成型物、例えば車両の内外装材、電化製品の筐体、電気回路のカバーなどに好適に用いることが可能であるが、これらの用途に限定されない。
【００５８】
また、本発明のポリエステル樹脂組成物は、ポリエステル繊維として好適に用いることができる。
【００５９】
ポリエステル繊維としては、フィラメントもしくはステープルの形態が挙げられる。例えば衣料用途のフィラメントとしては、単糸繊度が０．１ｄｔｅｘから十数ｄｔｅｘの範囲であり、総繊度として５０ｄｔｅｘから３００ｄｔｅｘでフィラメント数が１０から１００本のマルチフィラメントが好適に用いられる。
【００６０】
また、例えば産業用途のフィラメントとしては、単糸繊度が十数Ｄｔｅｘから数百Ｄｔｅｘの範囲であり、総繊度として数百Ｄｔｅｘから数千Ｄｔｅｘでフィラメント数が１０から１００本の範囲のマルチフィラメントが好適に用いられる。
【００６１】
また、ポリエステル繊維の断面形状としては、丸だけでなく、三角、偏平、多葉型などの異形断面も挙げられる。
【００６２】
また、ポリエステル繊維は、織物、編み物、不織布などの布帛形態の繊維構造物として好適に用いられる。
【００６３】
例えば衣料用途の場合には、上記のフィラメントを、例えば一重組織である三原組織や変化組織、二重組織であるよこ二重組織やたて二重組織などの織物に製織すればよい。このときの織物の質量は５０ｇ／ｍ２以上５００ｇ／ｍ２以下の範囲が好ましい。
【００６４】
また、産業用途のフィラメントについても、衣料用途と同様に織物に製織して用いることができる。このときの繊維構造物の質量は３００ｇ／ｍ２以上１５００ｇ／ｍ２以下の範囲である。
【００６５】
また、このポリエステル繊維構造物は後加工による影響を受けないため、様々な後加工をすることができる。例えば、浴中加工、吸尽加工、コーティング加工、Ｐａｄ−ｄｒｙ加工、Ｐａｄ−ｓｔｅａｍ加工などにより撥水性、親水性、制電性、消臭性、抗菌性、深色性などの機能を付与することができる。
【００６６】
ポリエステル繊維構造物は、繊維製品として特にドリップ抑制の効果や難燃性および染色性が必要な繊維製品、例えばカーテン、カーペット、椅子張り地などのインテリア素材、カーシートやカーマットなどの車両内装材、衣料素材などでドリップが抑制され、かつ難燃性および発色性を発現する繊維製品として好適に用いることができる。
【００６７】
次に本発明の製造方法に関して詳細に説明する。
【００６８】
共重合ポリエステル樹脂組成物は、一般的な重縮合によって製造することができる。例えば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をエステル化反応またはエステル交換化反応によって低重合体を得たのち、共重合成分と触媒を添加した後、減圧・昇温を開始して重縮合反応を進行させる方法が挙げられる。
【００６９】
シリコーン系化合物は、一般的な重縮合によって製造することができる。例えばＲ３ＳｉＯＣｌ（トリオルガノクロロシラン）、Ｒ２ＳｉＯＣｌ２（ジオルガノジクロロシラン）、ＲＳｉＯＣｌ３（モノオルガノトリクロロシラン）、ＳｉＯＣｌ４（テトラクロロシラン）をモノマーとして用い、酸もしくはアルカリの触媒下で縮合せしめ、シリコーン系化合物を合成する。目的とするＭ、Ｄ、Ｔ、Ｑ単位のモル比に応じて、原料のＲ３ＳｉＯＣｌ（Ｍ単位に相当）、Ｒ２ＳｉＯＣｌ２（Ｄ単位に相当）、ＲＳｉＯＣｌ３（Ｔ単位に相当）、ＳｉＯＣｌ４（Ｑ単位に相当）のモル比を調整する。
【００７０】
また、シリコーン系化合物に含有される有機基Ｒの含有量は、前記したモノマーにおける有機基Ｒの含有量に支配される。したがって、シリコーン系化合物に含有されるフェニル基の含有量は、前記したモノマーのＲを所望の量だけフェニル基で置換することにより調整することができる。
【００７１】
また、シリコーン系化合物に含有されるシラノール基の含有量は、反応時間によって制御可能である。また、封鎖剤としてＲ３ＳｉＯＣｌやＲ３ＳｉＯＨをシラノール基と反応させることでシラノール基の含有量を制御することも可能である。シラノール基の含有量は、前記したとおり２９Ｓｉ−ＮＭＲにより測定可能である。
【００７２】
また、シリコーン系化合物の重量平均分子量は、製造時の反応時間によって制御可能である。分子量の測定はゲル浸透クロマトグラフィー（ＧＰＣ）によって測定し、ポリスチレン換算で算出することができる。
【００７３】
シリコーン系化合物とイミド構造を有する化合物を付与する方法としては、ポリエステル樹脂組成物の重合時に添加する方法、ポリエステル樹脂組成物とこれらの化合物を溶媒に徒過して混合した後、乾燥する方法、ポリエステル樹脂組成物とこれらの化合物を２軸押し出し機やバンバリーミキサー等の混練機で溶融混合する方法、紡糸して繊維構造物を得た後に、後加工によりこれらの化合物を付与する方法などが挙げられる。
【００７４】
シリコーン系化合物とイミド構造を有する化合物はこれらが十分に分散された樹脂組成物を安定的に製造できる点から、ポリエステル樹脂組成物とこれらの化合物を２軸押し出し機やバンバリーミキサー等の混練機で溶融混合する方法が好ましい。
【００７５】
次にポリエステル繊維の製造方法について説明する。
【００７６】
ポリエステル繊維の製造方法としては、例えば溶融紡糸機を用いて製造する方法が挙げられ、例えば、前記した方法により得られた樹脂組成物を３ｍｍ角のチップの形状にカッティングした後、該チップを溶融紡糸機のホッパーに仕込み、ポリエステル樹脂組成物の溶融温度以上で溶融紡糸を行うことでポリエステル繊維を得ることができる。
上述した製造方法は例示であり、本発明はこれらの方法に限るものではない。
【００７７】
以下、実施例を用いて本発明をさらに具体的に説明する。
【実施例】
【００７８】
まず、実施例および比較例におけるポリエステル樹脂組成物の重合およびシリコーン系化合物の調製を下記の通り行い、表１、２に示すように共重合ポリエステル樹脂組成物１から１９およびシリコーン系化合物１〜１２を得た。
【００７９】
＜共重合ポリエステル樹脂組成物の重合＞
・共重合ポリエステル樹脂組成物１の作成
高純度テレフタル酸（三井化学社製）８２．５ｋｇとエチレングリコール（日本触媒社製）３５．４ｋｇのスラリーを予めビス（ヒドロキシエチル）テレフタレート約１００ｋｇが仕込まれ、温度２５０℃、圧力１．２×１０５Ｐａに保持されたエステル化反応槽に４時間かけて順次供給し、供給終了後もさらに１時間かけてエステル化反応を行い、このエステル化反応生成物の１０１．５ｋｇを重縮合槽に移送した。
引き続いて、エステル化反応生成物が移送された前記重縮合反応槽に、シリコン（東芝シリコーン製、ＴＳＦ４３３）５ｇを添加した。５分間撹拌した後、三酸化アンチモン（日本精鉱社製）３５４ｇポリマーに対してアンチモン原子換算で３００ｐｐｍ）、ペンタエリスリトールーテトラキス（３−（３，５−ジ−ｔ−ブチル−４−ヒドロキシフェノール）プロピオネート）（チバガイギー社製、イルガノックス１０１０）７５ｇ、酢酸リチウム（日本化学産業社製）４５ｇを添加した。更に５分間撹拌した後、重量平均分子量４０００のポリエチレングリコール（三洋化成工業社製）を１ｋｇ添加した。更に５分間撹拌した後、５−ナトリウムスルホイソフタル酸ヒドロキシエチルエステルのエチレングリコール溶液（竹本油脂社製、ＥＳ−７４０）を、ポリマーに対する硫黄分量が０．３％となるように添加した。更に５分間撹拌した後、酸化チタン粒子換算で０．３重量％となるように添加し、その後、低重合体を３０ｒｐｍで攪拌しながら、反応系を２５０℃から２９０℃まで徐々に昇温するとともに、圧力を４０Ｐａまで下げた。最終温度、最終圧力到達までの時間はともに６０分とした。所定の攪拌トルクとなった時点で反応系を窒素パージし常圧に戻し重縮合反応を停止し、冷水にストランド状に吐出、直ちにカッティングしてＩＶ０．６５のポリマーのペレット（ポリエステル樹脂組成物１）を得た。なお、減圧開始から所定の撹拌トルク到達までの時間は３時間であった。
・共重合ポリエステル樹脂組成物２〜１９の作成
共重合の添加量・種類を変更した以外は、共重合ポリエステル樹脂組成物１と同様に重合を行った。
【００８０】
【表１】
2008024801.tif 000012
【００８１】
・シリコーン系化合物のＭ、Ｄ、Ｔ、Ｑ単位の割合の調製
Ｒ３ＳｉＯＣｌ（Ｒ３ＳｉＯ０．５に相当）、Ｒ２ＳｉＯＣｌ２（Ｒ２ＳｉＯ１．０に相当）、ＲＳｉＯＣｌ３（ＲＳｉＯ１．５に相当）、ＳｉＯＣｌ４（ＳｉＯ２．０に相当）を表１に示す各構造単位のモル比にて混合した後、水にて加水分解し、発生する塩酸はメタノールによって取り除いた。次いで、水酸化カリウムを触媒として縮合し、Ｒ３ＳｉＯ０．５、Ｒ２ＳｉＯ１．０、ＲＳｉＯ１．５、ＳｉＯ２．０の構造単位の割合が異なるシリコーン系化合物を製造した。
・シリコーン系化合物のフェニル基、メチル基の割合の調整
前記したＲ部分をそれぞれフェニル基、メチル基で置換した原料を用い、両者のモル比でフェニル基およびメチル基の割合の異なるシリコーン系化合物を調製した。
・シリコーン系化合物のシラノール基の含有量の調整
シリコーン系化合物を縮合する際の反応時間を各々調整して、シリコーン系化合物を得た。得られたシリコーン系化合物を２９Ｓｉ−ＮＭＲにより溶媒としてＣＤＣｌ３、標準物質としてＴＭＳ（テトラメチルシラン）用いて、積算回数２５６回で測定した。シラノール基を含有しない構造由来のＳｉＯ２．０、ＲＳｉＯ１．５、Ｒ２ＳｉＯ１．０、Ｒ３ＳｉＯ０．５のピークの面積（積分値）とシラノール基を含有する構造由来のＳｉ（ＯＨ）４、ＳｉＯ０．５（ＯＨ）３、ＳｉＯ１．０（ＯＨ）２、ＳｉＯ１．５（ＯＨ）、ＲＳｉ（ＯＨ）３、ＲＳｉＯ０．５（ＯＨ）２、ＲＳｉＯ１．０（ＯＨ）、Ｒ２Ｓｉ（ＯＨ）２、Ｒ２ＳｉＯ０．５（ＯＨ）、Ｒ３Ｓｉ（ＯＨ）のピークの面積（積分値）の比からシラノール基量（ｗｔ％）を算出した。
・シリコーン系化合物の重量平均分子量の測定
シリコーン系化合物を縮合する際の反応時間を各々調整し、得られたシリコーン系化合物をゲル浸透クロマトグラフィー（ＧＰＣ）を用いて、離溶液としてクロロホルム、サンプル濃度１ｗｔ％、検出器ＲＩで測定し、ポリスチレン換算で重量平均分子量を算出した。
【００８２】
【表２】
2008024801.tif 000013
【００８３】
また、各実施例における評価については下記の通り行った。
【００８４】
＜樹脂組成物のドリップ性の評価方法＞
長さ１２５ｍｍ±５ｍｍ、幅１３．０ｍｍ±０．５ｍｍ、厚さ３ｍｍの平板を試験片として作製し、アンダーライターズ・ラボラトリーズが定める２０ｍｍ垂直燃焼試験（ＵＬ９４Ｖ）に準じて１０秒間接炎後のドリップの回数を評価した。
【００８５】
＜繊維構造物のドリップ性の評価方法＞
長さ１００ｍｍ、質量１ｇの繊維構造物を試験片として作製し、ＪＩＳ  Ｌ１０９１(1992)  Ｄ法に準じて評価したときの接炎後のドリップの回数を評価した。
【００８６】
＜酸素指数（ＬＯＩ）の測定＞
樹脂組成物の評価では、長さ１５０ｍｍ、幅６．５ｍｍ±０．５ｍｍ、厚さ３ｍｍの平板を試験片として作製した。また、繊維構造物の評価では長さ１５０ｍｍ、幅６０ｍｍの繊維布帛を作製し、ＪＩＳ  Ｋ７２０１(1999)（酸素指数法による高分子材料の燃焼試験方法）に準じて酸素指数を求めた。
【００８７】
＜樹脂組成物の色調の測定＞
長さ４０ｍｍ、幅４０ｍｍ、厚さ５ｍｍの平板を試験片として作製し、色差計（スガ試験機社製、ＳＭカラーコンピュータ型式ＳＭ−Ｔ４５）を用いて、ハンター値（Ｌ値、ｂ値）として測定した。
【００８８】
＜口金の堆積物の観察＞
繊維の紡出から７２時間後の口金孔周辺の堆積物量を、長焦点顕微鏡を用いて観察した。堆積物がほとんど認められない状態を○、堆積物は認められるものの操業可能な状態を△、堆積物が認められ頻繁に糸切れが発生する状態を×として判定した。
【００８９】
＜繊維構造物の染色性評価（染料吸尽率の測定）＞
筒編地をマカライトグリーン（関東化学社製）５％Ｏｗｆ、酢酸０．５ｍｌ／ｌ、酢酸ソーダ０．２ｇ／ｌからなる浴比１：１００の１２０℃熱水溶液中で６０分間染色を行い、染色前後の液中染料濃度差から筒編地の染料吸尽率を求めた。なお、この値が４０％より大きければ、染色性に優れているといえる。
【００９０】
実施例１〜１３、比較例１〜７
表１に示す共重合ポリエステル樹脂組成物１〜１９を用い、イミド構造を含有する化合物としてガラス転移温度（Ｔｇ）が２１０℃であるＧＥ  Ｐｌａｓｔｉｃｓ社製のポリエーテルイミド（製品名ＵＬＴＥＭ（登録商標）１０１０）を用い、シリコーン系化合物としては表２で示されるシリコーン化合物１を用い、配合比を７５ｗｔ％（ポリエチレンテレフタレート）：２０ｗｔ％（ポリエーテルイミド）：５ｗｔ％（シリコーン系化合物）として、表３に示すようにポリエチレンテレフタレート、ポリエーテルイミドおよびシリコーン系化合物を含有したポリエステル樹脂組成物を得た。混練温度：２９０℃、Ｌ／Ｄ：３０、スクリュー回転数：３００ｒｐｍの条件で２軸押し出し機を用いて混練を行った。
【００９１】
その後、得られたポリエステル樹脂組成物を、前記のドリップ性の評価方法と酸素指数の評価方法における条件にしたがって成型し、ポリエステル樹脂組成物のドリップ性の評価方法と難燃性の指標である酸素指数（ＬＯＩ値）および色調の測定を行った。
また、得られたポリエステル樹脂組成物を３ｍｍ角のチップにカッティングし、チップを真空乾燥機で１５０℃、１２時間、２Ｔｏｒｒで乾燥した後、紡糸温度２９５℃、紡糸速度１５００ｍ／ｍｉｎ、口金口径０．２３ｍｍ−２４Ｈ（ホール）、吐出量４０ｇ／ｍｉｎの条件で紡糸を行い、未延伸糸を得た。次いで、該未延伸糸を、加工速度４００ｍ／ｍｉｎ、延伸温度９０℃、セット温度１３０℃の条件で、得られる延伸糸の繊度が８５ｄｔｅｘ−２４フィラメントになるような延伸倍率で延伸を行い、延伸糸を得た。
【００９２】
その後、得られた延伸糸を筒編み機で編物の繊維構造物を作製し、ドリップ性の評価、酸素指数（ＬＯＩ値）、色調の測定、染料吸尽率の測定を行った。
【００９３】
なお比較例１は、シリコーン系化合物・イミド構造を含有する化合物を含まず、共重合ポリエステル樹脂組成物のみを用いた。
【００９４】
その結果、表３に示すとおり、実施例１〜１３はドリップが無く、比較例１と比較して高いドリップ抑制の効果を示し、難燃性の指標であるＬＯＩも比較例１と比較して高いＬＯＩ値を示し、ドリップ抑制の効果と難燃性に優れていた。また、染料吸尽率も高い値を示しており、高い難燃性と優れた染色性を兼ね備えていた。一方、比較例２〜７では、難燃性能は良好な値を示したが、比較例２，４，５，６では、染料吸尽率が十分でなく、また、比較例３，５，７では、紡糸時の口金周りに堆積物が発生し、糸切れや濾圧上昇が起こり、操業性が悪かった。
【００９５】
【表３】
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【００９６】
実施例１４〜２６、比較例８
表４に示すように、シリコーン系化合物の変更やイミド系化合物の添加を行わないようにした以外は、実施例１と同様にしてポリエステル樹脂組成物及びポリエステル繊維を作製し、ドリップ性の評価、酸素指数（ＬＯＩ値）、色調の測定、染料吸尽率の測定を行った。
【００９７】
その結果、表４に示すとおり、実施例１４〜２６はドリップが無く、比較例１と比較して高いドリップ抑制の効果を示し、難燃性の指標であるＬＯＩも比較例１と比較して高いＬＯＩ値を示し、ドリップ抑制の効果と難燃性に優れていた。また、染料吸尽率も高い値を示しており、高い難燃性と優れた染色性を兼ね備えていた。一方、比較例８では、染色性は優れていたもののドリップ抑制の効果が十分なものではなかった。
【００９８】
【表４】
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【００９９】
比較例９〜１１
表５に示すように、比較例９では、難燃剤として、ハロゲン系化合物（トリス（クロロプロピル）ホスフェート、大八化学工業社製）、比較例１０では、リン系化合物（芳香族縮合リン酸エステル“ＰＸ−２００”、大八化学工業社製）、比較例１１では、リン系化合物（トリフェニルホスフェート、社製）を用いた以外は、実施例１と同様にしてポリエステル樹脂組成物及びポリエステル繊維を作製し、ドリップ性の評価、酸素指数（ＬＯＩ値）、色調の測定、染料吸尽率の測定を行った。
【０１００】
その結果、表５に示すとおり、比較例９〜１１では、ドリップ抑制の効果が十分なものではなかった。
【０１０１】
【表５】
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