JPH04174721A - 耐炎性複合繊維 - 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、鞘成分をポリアミドとし、芯成分をリン化合
物を含有した耐炎性ポリエステルとした耐炎性複合繊維
に関するものである。

（従来の技術） 一般に、ポリアミド繊維は優れた機械的特性及び化学的
特性を有し、衣料やカーペット、カーテン、車両用座席
シート等に大量に使用されており。

近年、火災予防の観点からポリアミド繊維の耐炎性への
要請が強まっている。

従来、ポリエステル繊維に耐炎性を付与する試みは種々
なされており、リン化合物を共重合する方法が有効であ
るとされ、実用化されている。

しかし、ポリアミド繊維については、耐炎性を付与する
方法は種々提案されてはいるが、あまり有効な方法はな
く、工業的規模で実施された例は見られない。例えば、
ポリアミドに有機ハロゲン化合物を添加して紡糸する方
法が提案されているが、ポリアミドに脂肪族ハロゲン化
合物を添加すると着色が著しく、また、芳香族ハロゲン
化合物はポリアミドとの相溶性が悪く、紡糸口金を詰ま
らせるという問題がある。

このように、ポリアミド繊維自体に耐炎性を付与するこ
とは困難である。その対応策として１例えば、耐炎性を
付与したポリエステルとの複合繊維化が考えられる。し
かしながら、一般にポリアミドとポリエステルとは非相
溶性であることが多く、複合繊維化した場合、繊維表面
のフィブリル化やポリアミドとポリエステルとの接着不
良が起こり、繊維の強度低下や単糸巻き等のトラブルが
多発し、工業化は極必で困難である。

（発明が解決しようとする課題） 本発明は、ポリアミドと耐炎性ポリエステルとを複合繊
維化し、ポリアミドの特長が生かされ。

優れた糸質特性を有し、かつ、製糸工程においてトラブ
ルを起こすことのない耐炎性複合繊維を提供しようとす
るものである。

（問題点を解決するための手段） 本発明者らは、」二記課題を解決するた約に鋭意検討を
行った結果、鞘成分にポリアミドを用い。

芯成分に特定の有機リン化合物とスルポン酸塩基を有す
るイソフタル酸とを共重合したポリエステルを用いた複
合繊維とすることにより、この目的が達成されることを
見出し９本発明に到達した。

すなわち５本発明の要旨は次のとおりである。

鞘成分がポリアミド、芯成分が耐炎性ポリエステルであ
る鞘芯型複合繊維において、芯成分が下記一般式［１］
で表される有機リン化合物をリン原子の重遣として２０
００ｐｐｍ以」二となる量とスルホン酸塩基を有するイ
ソフタル酸を１．０〜５．０モル％共重合したポリエス
テルである耐炎性複合繊維。

０＝Ｐ　　　　　　　　　　　■ １ｉ０−（ＥＯ）ｍ−Δ　丁−（ＯＥ）ｎ−０ト■（こ
こで、Ｅは−ＣＨ２ＣＨ２、Ａｒは芳香族基を表し、芳
香環は低級アルキル基又はハロゲン原子から選ばれた置
換基を有してもよい。また１ｍ。

ｎはそれらの和が１〜２０となる整数を表す。）以下１
本発明について詳しく説明する。

本発明において鞘成分のポリアミドとしては。

ナイロン４．ナイロン６、ナイロン６６、ナイロン４６
．ナイロン８．ナイロン１０．ナイロン６１０゜ナイロ
ン１２等が用いられるが、特にナイロン６が好ましい。

このようなポリアミドは、常法により製造されるが、ポ
リエステルとの相溶性、接着性を良くするた狛、末端ア
ミノ基量の多いものとすることが望ましく、特に末端ア
ミノ基量７０ｅｑ／ｌ、ｏｎ以上のものが好ましい。

また、芯成分のポリエステルとしては、ポリエチレンテ
レフタレートのようなベースとなるポリエステルに前記
式［１］で表されるリン化合物とスルホン酸塩基を有す
るイソフタル酸とを共重合したポリエステルが用いられ
る。

式［１］で示されるリン化合物は、下記構造式■で表さ
れるジフェニルホスフィンオキシトと芳香族ジヒドロキ
シ化合物に相当するキノンとをエチルセロソルブ等の溶
媒中で加熱反応させた後、エチレンゲリコールジエチル
エーテル等の溶媒中でエチレンカーボネート又はエチレ
ンオキシドを反応させることによって合成することがで
きる。

上記芳香族ジヒドロキシ化合物としては、レゾルシン、
ハイドロキノン、１，４−ジヒドロキシナフタレン、２
，６−ジヒドロキシナフタレン、２．２’−ジヒドロキ
シジフェニル、４．４’−ジヒドロキシジフェニル、４
．４’−ジヒドロキシジフェニルエーテル、ビス（４−
ヒドロキシ−２−メチルフェニル）エーテル、２，２−
ビス（４′−ヒドロキシフェニル）プロパン等が挙げら
れるが、特に好ましいものはハイドロキノン及び１，４
−ジヒドロキシナフタレンである。

上記リン化合物をポリエステルに共重合する方法として
は、リン化合物をポリエステルを製造する際にそのまま
反応系に添加して反応させる方法が工業的に好ましいが
、テｌノフタル酸、イソフタ＝６〜 ル酸等のジカルボン酸成分と反応させて、モノマー、オ
リゴマー又はポリマーの形にしてから反応系に添加して
もよい。

リン化合物の添加量は、ポリエステル中のリン原子の重
量が２０００ｐｐｍ以上となるようにすることが必要で
あり、好ましくは２０００〜３００００ｐｐｍ、最適に
は５０００〜１５０００ｐｐｍとなるようにすることが
望ましい。リン化合物の添加量があまり少ないと耐炎性
が不十分となり、多すぎると紡糸性が損なわれるといっ
た問題があり、好ましくない。

スルホン酸塩基を有するイソフタル酸としては。

５−ナトリウムスルホイソフタル酸、５−カリウ　　゛
・ムスルホイソフタル酸及び５−リチウムスルホイソフ
タル酸等があるが、特に好ましいものは５−ナトリウム
スルホイソフタル酸である。

これらは９通常、エチレングリコールとのエステル、す
なわち、ビス　（β−ヒドロキシエチル）エステルの形
にし、３０〜４０重量％のエチレングリコール溶液とし
て反応系に添加される。

スルホン酸塩基を有するイソフタル酸の共重合量は、１
．０〜５．０モル％とすることが必要である。

この共重合割合が１．０モル％未満であると、ポリアミ
ドの末端アミノ基との反応性に乏しいためポリアミドと
の相溶性、接着性が不十分であり、結果として糸質特性
が低下するため好ましくなく。

一方、５．０モル％を超えるとポリエステルの重合度が
上がりに＜＜、糸質特性が低下するため好ましくない。

リン化合物及びスルホン酸塩基を有するイソフタル酸の
添加時期は、ベースとなるポリエステルを製造する際に
、エステル化反応又はエステル交換反応から重縮合反応
の初期までの任意の段階とすることができる。

ポリエステルを製造する際の重縮合反応は７通常０．０
１〜１０トル程度の減圧下で２６０〜３１０ｔ：　、好
ましくは２７５〜２９０℃の温度で所定の重合度のポリ
エステルが得られるまで行われる。

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、
ゲルマニウム、スズ、チタン、亜鉛、アルミニウム、マ
グネシウム、カルシウム、マンガン。

コバルト等の金属化合物のほか、スルホサリチル酸、０
−スルホ安息香酸無水物等の有機スルホン酸化合物が用
いられる。

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ｌＸｌ０−５〜ｌＸｌ０−２モル、好ましくは５
Ｘ１０−５〜５Ｘ１０−３モル、最適にはｌＸｌ０−’
〜３Ｘ１０−３モルである。

なお１本発明において、鞘成分、芯成分ともにヒンダー
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差
し支えない。

本発明の複合繊維は、上記のようなポリアミドとポリエ
ステルとを常法によって鞘芯型複合糸用紡糸装置を用い
て製糸することにより得られる。

複合の形態は、鞘芯型であることが必要であるが、同心
型でも偏心型でもよい。

なお、複合比は鞘／芯の重量比が３０／７０〜７０／３
０、好ましくは４０／６０〜６０／４０とするのが適当
で＝９− ある。

紡出された複合繊維は、必要に応じて、連続的に又は別
工程で延伸、熱処理され、ｍ線加工、薬液による処理等
の高次加工に付される。

（作　用） 本発明の複合繊維は、鞘が通常のポリアミド。

芯がリン化合物含有耐炎性ポリエステルからなるもので
あるにもかかわらず、繊維全体がリン化合物含有耐炎性
ポリエステルからなる繊維と同等以上の耐炎性を示す。

この理由は明らかではないが、接炎時に鞘のポリアミド
が着火しても、芯のリン化合物がポリエステルの熱分解
を促進して溶融落下を助長し、良好な耐炎性が発現する
ものと考えられる。

また２本発明の複合繊維は、ポリアミドとポリエステル
との接着性が良好で、良好な糸質特性を有し、製糸性良
く製造することができる。これはポリアミドの末端アミ
ノ基とポリエステルのスルホン酸塩基とが界面で反応す
るためと考えられる。

（実施例） 次に、実施例をあげて本発明を具体的に説明する。

なお、実施例においてポリエステルの特性値の測定法及
び評価法は次のとおりである。

極限粘度〔η〕 フェノールと四塩化エタンとの等重景混合物を溶媒とし
て、温度２０．０℃で測定した溶液粘度から求めた。

リン原子含有量 蛍光Ｘ線法により定量した。

耐炎性 常法に従って溶融紡糸、延伸して得た糸を筒編地にし、
その１ｇを長さ１０．０ｃｍに丸必で直径１０．０ｍｍ
の針金コイル中に挿入し、４５度の角度に保持して、下
端から口径０．６４ｍｎ＋のミクロバーナーで点火し、
火源を遠ざけて消火した場合は再び点火を繰り返し、全
試料が燃焼しつ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回数（接炎回数と記す）で表した
。

着火性 次の４段階で評価した。

◎：きわめて着火しにくい ○：着火しにくい △：やや着火しにくい ×：着火しやすい 限界酸素指数（ＬＤ＋＞ ＪＩＳ　Ｋ　７２０１に準拠して測定した。

参考例１ 前記式■で表されるジフェニルホスフィンオキシトとｐ
−ベンゾキノンとをエチルセロソルブ中で１２５℃で２
時間反応させて、ジフェニルホスフィンオキシトの誘導
体（ＰＰＱ）を得た。

このＰＰＱｏ、１モルとエチレンカーボネート、０．３
モルとをガラスフラスコに仕込み、触媒として炭酸カリ
ウム０．０１モル、溶媒としてエチレングリコールジエ
チルエーテル０．５モルを加え、１００℃で６時間撹拌
しながら反応させて白色の結晶を得た。

得られた結晶は１次の式で表される化合物であった。

参考例２ ビス（β−ヒドロキシエチル）テレフタレート（ＢＨＢ
Ｔ）の存在するエステル化反応櫓にテレフタル酸（ＴＰ
Ａ）とエチレングリコール（ＥＧ）とのスラリー（ＢＧ
／ＴＰＡモル比１．６）を連続的に供給し、２５０℃。

０、０５ｋｇ／　ｃｒｌ　Ｇ　、滞留時間８時間で反応
させて１反応率９５％の［］ＨＢＴを連続的に得た。

得られた叶ＢＴを重合槽に移送し、２２０℃に降温し。

５−ナトリウムスルホイソフタル酸のビス（β−ヒドロ
キシエチル）エステル（ＳＩＰＧ）のＢ６溶液を５ＩＰ
Ｇの量が第１表に示す量となるように添加し。

さらに酢酸ナトリウムを酸成分１モルに対し１５×１０
−４モル添加し、３０分間反応させた。次いで、２８０
℃に加熱し、参考例１で得られたリン化合物の３０重量
％ＢＧ溶液をリン化合物の量が第１表に示す量となるよ
うに添加し、触媒として三酸化アンチモンを酸成分１モ
ルに対し２Ｘ１０−’モルを加え。

２８０℃、０．４）ルで重縮合反応を行って、芯成分用
ポリエステルを得た。

実施例及び比較例 末端アミノ基量１１０又は９０ｅｑ／ｌｏｎのナイロン
６を鞘成分に用い、参考例２で得たポリエステルを芯成
分に用い、第１表に示す鞘／芯複合比（重量比）として
、鞘芯型複合紡糸装置を用いて常法により鞘成分側は２
５０℃、芯成分側は２９５℃の溶融温度で複合紡糸し、
延伸して鞘芯型複合繊維を得た。

ただし、比較例４では、芯成分用ポリエステルとしてポ
リエチレンテレフタレートを用いた。

得られた繊維の特性値及び耐炎性能を第１表に示す。

第１表 （発明の効果） 本発明によれば、優れた耐炎性を有するとともに、ポリ
アミドの特長であるしなやかな風合いを有し、かつ９強
度特性の優れた耐炎性複合繊維が提供される。

また、リン化合物は一般、に高価であるが１本発明によ
れば、リン化合物を芯部に含有させるだけで良好な耐炎
性を示すため、リン化合物の使用量を減らし、コストダ
ウンすることが可能となる。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）鞘成分がポリアミド、芯成分が耐炎性ポリエステ
   ルである鞘芯型複合繊維において、芯成分が下記一般式
   ［１］で表される有機リン化合物をリン原子の重量とし
   て２０００ｐｐｍ以上となる量とスルホン酸塩基を有す
   るイソフタル酸を１．０〜５．０モル％共重合したポリ
   エステルである耐炎性複合繊維。 ▲数式、化学式、表等があります▼［１］ （ここで、Ｅは−ＣＨ＿２ＣＨ＿２−、Ａｒは芳香族基
   を表し、芳香環は低級アルキル基又はハロゲン原子から
   選ばれた置換基を有していてもよい。また、ｍ、ｎはそ
   れらの和が１〜２０となる整数を表す。）