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JP2003128772A - Flame-retardant polyester and fiber comprising the same - Google Patents

Flame-retardant polyester and fiber comprising the same

Info

Publication number
JP2003128772A
JP2003128772A JP2001321892A JP2001321892A JP2003128772A JP 2003128772 A JP2003128772 A JP 2003128772A JP 2001321892 A JP2001321892 A JP 2001321892A JP 2001321892 A JP2001321892 A JP 2001321892A JP 2003128772 A JP2003128772 A JP 2003128772A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
polyester
carbon atoms
compound
flame
titanium
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2001321892A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Toru Takase
透 高瀬
Tomoyoshi Yamamoto
智義 山本
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Teijin Ltd
Original Assignee
Teijin Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Teijin Ltd filed Critical Teijin Ltd
Priority to JP2001321892A priority Critical patent/JP2003128772A/en
Publication of JP2003128772A publication Critical patent/JP2003128772A/en
Pending legal-status Critical Current

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  • Polyesters Or Polycarbonates (AREA)
  • Artificial Filaments (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a flame-resistant polyester which has an excellent color tone, hardly develops deposits on a spinneret even when the polyester is continu ously melt-spun through the spinneret for a long period, and has excellent moldability, namely excellent performance, and to provide a fiber using the flame-resistant polyester. SOLUTION: This flame-resistant polyester in which at least 80 mol.% of repeating units constituting the polyester are ethylene terephthalate units and which is copolymerized with a phosphorus compound (A) represented by a specific structural formula in an amount of 0.3 to 1.5 wt.% as phosphorus element on the basis of the polyester component is characterized by containing a titanium compound soluble in the polymer in a titanium metal element amount of 2 to 10 mmol.% based on the total dicarboxylic acid component and satisfying the following expressions (1) and/or (2): 2<=P/Ti<=15 (1), 10<=Ti+P<=100 (mmol.%) (2) [Ti is the concentration (mmol.%) of the titanium metal element of the polyester-soluble titanium compound contained in the polyester; P is the concentration (mmol.%) of the phosphorus element except the phosphorus compound (A) contained in the polyester].

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は難燃性ポリエステル
及びそれからなる繊維に関する。さらに詳しくは、特定
のチタン化合物及びリン化合物を含むポリエステル製造
用触媒を用いて、色調に優れ、紡糸口金を通して長時間
連続的に紡糸しても口金付着物の発生量が非常に少な
く、成形性に優れており、かつ優れた難燃性を具備した
ポリエステルおよびそれからなる繊維に関する。
FIELD OF THE INVENTION The present invention relates to a flame-retardant polyester and a fiber comprising the same. More specifically, using a catalyst for producing a polyester containing a specific titanium compound and phosphorus compound, the color tone is excellent, and the amount of spinneret deposits is extremely small even when continuously spun through the spinneret for a long time. And a fiber comprising the same, which is excellent in flame retardancy and has excellent flame retardancy.

【0002】[0002]

【従来の技術】ポリエステル、特にポリエチレンテレフ
タレート、ポリエチレンナフタレート、ポリトリメチレ
ンテレフタレート及びポリテトラメチレンテレフタレー
トは、その機械的、物理的、化学的性能が優れているた
め繊維、フィルム、その他の成形物に広く利用されてい
る。しかしながらポリエステルは他の多くの化学繊維と
同様可燃性であるが、近年人命尊重、火災予防の観点か
ら難燃化の要望が高まっている。このようなポリエステ
ルを衣料用繊維またはカーテンや室内カバー等のインテ
リアを中心とする非衣料用繊維として使用するには難燃
性が十分とはいえない。従来このような欠点を補うた
め、難燃化技術として、成形後にリン、ハロゲン系難燃
剤を加える後加工法、成形時に難燃剤を添加するブレン
ド法が知られている。しかしながら、これらはいずれも
剤を添加しているに過ぎないので耐久性の点で問題があ
った。そこで、難燃剤を重合工程で共重合する方法が公
知である(特開平5−106168号、特開平6−13
6666号公報参照)。
2. Description of the Related Art Polyesters, particularly polyethylene terephthalate, polyethylene naphthalate, polytrimethylene terephthalate and polytetramethylene terephthalate, are excellent in mechanical, physical and chemical properties and are suitable for forming fibers, films and other molded products. Widely used. However, polyester is flammable like many other chemical fibers, but in recent years, there has been an increasing demand for flame retardancy from the viewpoint of respect for human life and fire prevention. It cannot be said that flame retardancy is sufficient for using such polyester as a fiber for clothing or a fiber for non-clothing mainly in interiors such as curtains and interior covers. In order to make up for such drawbacks, post-processing methods of adding phosphorus and a halogen-based flame retardant after molding and blending methods of adding a flame retardant during molding have been known as flame retardant technologies. However, since all of these are merely added with agents, there is a problem in terms of durability. Therefore, a method of copolymerizing a flame retardant in a polymerization step is known (JP-A-5-106168, JP-A-6-13).
(See Japanese Patent No. 6666).

【0003】ところで、このような難燃性ポリエステル
は、通常テレフタル酸とエチレングリコールとを直接エ
ステル化反応させるか、テレフタル酸ジメチルのような
テレフタル酸の低級アルキルエステルとエチレングリコ
ールとをエステル交換反応させるか又はテレフタル酸と
エチレンオキサイドとを反応させて、テレフタル酸のエ
チレングリコールエステル及び/又はその低重合体を生
成させ、次いでこの反応生成物を重縮合触媒の存在下で
減圧加熱して所定の重合度になるまで重縮合反応させて
製造されている。
By the way, in such a flame-retardant polyester, usually terephthalic acid and ethylene glycol are directly esterified or a lower alkyl ester of terephthalic acid such as dimethyl terephthalate is transesterified with ethylene glycol. Alternatively, terephthalic acid is reacted with ethylene oxide to form an ethylene glycol ester of terephthalic acid and / or a low polymer thereof, and then the reaction product is heated under reduced pressure in the presence of a polycondensation catalyst to perform a predetermined polymerization. Manufactured by polycondensation reaction to a certain degree.

【0004】これらの重縮合反応段階で使用する触媒の
種類によって、反応速度および得られるポリエステルの
品質が大きく左右されることはよく知られている。改質
ポリエステルは、既知のポリエステルと同様の重縮合触
媒を使用して重縮合反応を行うことができ、例えばアン
チモン化合物が、優れた重縮合触媒性能を有するなどの
理由から最も広く使用されている。
It is well known that the type of catalyst used in these polycondensation reaction steps greatly influences the reaction rate and the quality of the obtained polyester. The modified polyester can carry out the polycondensation reaction by using the same polycondensation catalyst as the known polyester. For example, the antimony compound is most widely used because it has excellent polycondensation catalyst performance. .

【0005】しかしながら、アンチモン化合物を重縮合
触媒として使用したポリエステルの場合、該ポリエステ
ルを長時間にわたって連続的に溶融紡糸すると、還元さ
れたアンチモン金属が異物となって紡糸濾過部の圧力
(パック圧)上昇が発生するという問題点がある。また
口金孔周辺に異物(以下、単に口金異物と称することが
ある。)が付着堆積し、溶融ポリエステル流れの曲がり
現象(ベンディング)が発生し、これが原因となって紡
糸、延伸工程において毛羽及び/又は断糸などを発生す
るという成形性の問題がある。それらの結果生産性を著
しく低下させる原因となっていた。
However, in the case of a polyester using an antimony compound as a polycondensation catalyst, when the polyester is continuously melt-spun for a long period of time, the reduced antimony metal becomes foreign matter and the pressure (pack pressure) in the spinning filtration section is increased. There is a problem that a rise occurs. In addition, foreign matter (hereinafter sometimes simply referred to as the foreign matter of the spinneret) is deposited around the spinneret hole, and a bending phenomenon (bending) of the molten polyester flow occurs, which causes fluff and / or fluff in the spinning and drawing processes. Alternatively, there is a problem of moldability that a yarn breakage occurs. As a result, they have been a cause of markedly reducing productivity.

【0006】該アンチモン化合物以外の重縮合触媒とし
て、チタンテトラブトキシドのようなチタン化合物を用
いることも提案されている。しかしこのようなチタン化
合物を使用した場合、上記のような、口金異物堆積に起
因する成形性の問題は解決できるが、得られたポリエス
テル自身が黄色く着色されており、また、溶融熱安定性
も不良であるという新たな問題が発生する。
It has been proposed to use a titanium compound such as titanium tetrabutoxide as a polycondensation catalyst other than the antimony compound. However, when such a titanium compound is used, the problem of moldability due to the accumulation of foreign matter on the die as described above can be solved, but the obtained polyester itself is colored yellow, and the melt thermal stability is also high. There is a new problem of being defective.

【0007】上記着色問題を解決するために、コバルト
化合物をポリエステルに添加して黄味を抑えることが一
般的に行われている。確かにコバルト化合物を添加する
ことによってポリエステルの黄味(b値)は改善するこ
とができるが、コバルト化合物を添加することによって
ポリエステルの溶融熱安定性が低下し、ポリエステルの
分解も起こりやすくなるという問題がある。
In order to solve the above coloring problem, it is generally practiced to add a cobalt compound to polyester to suppress yellowing. It is true that the yellowing (b value) of polyester can be improved by adding a cobalt compound, but the addition of the cobalt compound lowers the melt thermal stability of the polyester and makes it easier for the polyester to decompose. There's a problem.

【0008】また、他のチタン化合物として、特公昭4
8−2229号公報には水酸化チタンを、また特公昭4
7−26597号公報にはα−チタン酸を、それぞれポ
リエステル製造用触媒として使用することが開示されて
いる。しかしながら、前者の方法では水酸化チタンの粉
末化が容易でなく、一方、後者の方法ではα−チタン酸
が変質し易いため、その保存、取り扱いが容易でない。
したがっていずれも工業的に採用するには適当ではな
く、さらに、良好な黄味(b値)のポリエステルを得る
ことも困難である。
Further, as another titanium compound, Japanese Patent Publication No.
No. 8-2229 discloses titanium hydroxide and Japanese Patent Publication No.
JP-A 7-26597 discloses the use of α-titanic acid as a catalyst for polyester production. However, in the former method, it is not easy to pulverize titanium hydroxide into powder, while in the latter method, α-titanic acid is likely to be deteriorated, so that its storage and handling are not easy.
Therefore, neither is suitable for industrial use, and it is also difficult to obtain a polyester having a good yellowness (b value).

【0009】また、特公昭59−46258号公報には
チタン化合物とトリメリット酸とを反応させて得られた
生成物を、また特開昭58−38722号公報にはチタ
ン化合物と亜リン酸エステルとを反応させて得られた生
成物を、それぞれポリエステル製造用触媒として使用す
ることが開示されている。確かに、これらの方法によれ
ば、ポリエステルの溶融熱安定性はある程度向上してい
るものの、得られるポリエステルの色調が十分なもので
はない。したがってポリエステルの色調のさらなる改善
が望まれている。
Further, JP-B-59-46258 discloses a product obtained by reacting a titanium compound with trimellitic acid, and JP-A-58-38722 discloses a titanium compound and a phosphite. It is disclosed that each of the products obtained by reacting with and is used as a catalyst for producing polyester. Certainly, according to these methods, the melt heat stability of the polyester is improved to some extent, but the color tone of the obtained polyester is not sufficient. Therefore, further improvement of the color tone of polyester is desired.

【0010】口金異物を抑制するには、前記のように触
媒としてアンチモン化合物を使用しないことが有効な手
段であるが、アンチモン化合物を使用しない方法では、
糸の色調が低下してしまうため、従来は使用に供するこ
とができなかった。
As described above, it is effective not to use an antimony compound as a catalyst for suppressing foreign substances from the die, but in a method not using an antimony compound,
Conventionally, it cannot be used because the color tone of the thread deteriorates.

【0011】したがって口金異物が発生しにくく、かつ
色調に優れた改質ポリエステル繊維が求められていた。
Therefore, there has been a demand for a modified polyester fiber which is less likely to cause foreign matter in the die and has an excellent color tone.

【0012】[0012]

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、色調
に優れ、長時間連続的に紡糸しても、パック圧上昇およ
び口金異物の発生量が非常に少なく、成形性に優れ、高
い生産性を具備した色調の改善された難燃性ポリエステ
ル及び繊維を提供することにある。
SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide an excellent color tone, and even when continuously spun for a long time, the increase in pack pressure and the amount of foreign matter in the die are very small, the moldability is excellent, and the high productivity is achieved. To provide a flame-retardant polyester and a fiber having improved color tone with excellent properties.

【0013】[0013]

【課題を解決するための手段】本発明者らは上記従来技
術に鑑み鋭意検討を重ねた結果、本発明を完成するに至
った。すなわち、 1.ポリエステルを構成する成分のうち少なくとも80
モル%がエチレンテレフタレートであり、下記一般式
(I)
The present inventors have completed the present invention as a result of intensive investigations in view of the above-mentioned prior art. That is, 1. At least 80 of the constituents of polyester
Mol% is ethylene terephthalate and has the following general formula (I)

【0014】[0014]

【化5】 [Chemical 5]

【0015】(上記式中、Rは炭素数10以下の飽和、
かつ直鎖状、分岐状、若しくは環状のアルキレン基、炭
素数6〜10のアリーレン基、または炭素数7〜10の
アリールアルキレン基を、R1は炭素数6以下のアルキ
ル基、炭素数6〜10のアリール基、または炭素数7〜
10のアリールアルキル基を表す。R2およびR3は炭素
数1〜18のアルキル基、炭素数6〜18のアリール
基、または水素原子を表す。)で表される2官能性リン
化合物(A)を、ポリエステル成分を基準としてリン元
素として0.3〜1.5重量%共重合しているポリエス
テル中に、該ポリエステルに可溶なチタン化合物および
ヒドロキシル基、エステル基またはカルボシキル基の数
が最大1以下であるリン化合物(B)を含有し、ポリエ
ステルに可溶なチタン化合物の含有量が全ジカルボン酸
残基成分に対し、チタン金属元素として2〜10ミリモ
ル%含有し、下記式(1)式および/または(2)式 2≦P/Ti≦15 (1) 10≦Ti+P≦100(ミリモル%) (2) (ここで、Tiはポリエステル中に含有されるポリエス
テル可溶チタン化合物のチタン金属元素の濃度(ミリモ
ル%)、Pはポリエステル中に含有されるリン化合物
(B)のリン元素換算濃度(ミリモル%)を示す。)を
満足する難燃性ポリエステル及びそれからなる繊維によ
り達成される。
(In the above formula, R is a saturated group having 10 or less carbon atoms,
And a linear, branched, or cyclic alkylene group, an arylene group having 6 to 10 carbon atoms, or an arylalkylene group having 7 to 10 carbon atoms, R 1 is an alkyl group having 6 or less carbon atoms, and 6 to 6 carbon atoms. 10 aryl groups or 7 to 7 carbon atoms
10 represents the arylalkyl group. R 2 and R 3 represent an alkyl group having 1 to 18 carbon atoms, an aryl group having 6 to 18 carbon atoms, or a hydrogen atom. In a polyester obtained by copolymerizing the bifunctional phosphorus compound (A) represented by the formula (3) with 0.3 to 1.5% by weight as a phosphorus element based on the polyester component, a titanium compound soluble in the polyester and A phosphorus compound (B) having a maximum number of hydroxyl groups, ester groups or carboxyl groups of 1 or less is contained, and the content of the titanium compound soluble in polyester is 2 as a titanium metal element for all dicarboxylic acid residue components. 10 to 10 mmol%, the following formula (1) and / or (2) formula 2 ≦ P / Ti ≦ 15 (1) 10 ≦ Ti + P ≦ 100 (mmol%) (2) (where Ti is in the polyester Concentration of titanium metal element of the polyester-soluble titanium compound contained in (Pt), P is the concentration of phosphorus element (B) contained in the polyester in terms of phosphorus element (m The flame-retardant polyester and the fiber made of the flame-retardant polyester satisfying the condition (1).

【0016】[0016]

【発明の実施の形態】以下本発明を詳しく説明する。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION The present invention will be described in detail below.

【0017】本発明におけるポリエステルは、繰り返し
単位のうち少なくとも80モル%以上がエチレンテレフ
タレートであることが必要である。エチレンテレフタレ
ート単位が80モル%未満であると、得られるポリエス
テル繊維の強伸度等の基本物性が十分に保持できないた
め好ましくない。
In the polyester of the present invention, at least 80 mol% or more of repeating units must be ethylene terephthalate. When the ethylene terephthalate unit content is less than 80 mol%, basic physical properties such as strength and elongation of the obtained polyester fiber cannot be sufficiently maintained, which is not preferable.

【0018】本発明における難燃剤として使用するリン
化合物(A)は難燃剤として作用し、下記式(I)
The phosphorus compound (A) used as a flame retardant in the present invention acts as a flame retardant and has the following formula (I):

【0019】[0019]

【化6】 [Chemical 6]

【0020】(上記式中、Rは炭素数10以下の飽和、
かつ直鎖状、分岐状、若しくは環状のアルキレン基、炭
素数6〜10のアリーレン基、または炭素数7〜10の
アリールアルキレン基を、R1は炭素数6以下のアルキ
ル基、炭素数6〜10のアリール基、または炭素数7〜
10のアリールアルキル基を表す。R2およびR3は炭素
数1〜18のアルキル基、炭素数6〜18のアリール
基、または水素原子を表す。)に示す化合物で表され
る。
(In the above formula, R is a saturated group having 10 or less carbon atoms,
And a linear, branched, or cyclic alkylene group, an arylene group having 6 to 10 carbon atoms, or an arylalkylene group having 7 to 10 carbon atoms, R 1 is an alkyl group having 6 or less carbon atoms, and 6 to 6 carbon atoms. 10 aryl groups or 7 to 7 carbon atoms
10 represents the arylalkyl group. R 2 and R 3 represent an alkyl group having 1 to 18 carbon atoms, an aryl group having 6 to 18 carbon atoms, or a hydrogen atom. ).

【0021】上記式中、Rは炭素数が10以下である飽
和、かつ直鎖、分岐状、若しくは環状アルキレン基、炭
素数6〜10のアリーレン基、または炭素数7〜10の
アリールアルキレン基を表す。Rがこれら以外の炭素数
の多い官能基であると、R基部分の熱安定性が劣るよう
になるため好ましくない。Rの好ましい例としてはエチ
レン基、プロピレン基、フェニレン基等を挙げることが
できる。R1は炭素数6以下のアルキル基、炭素数6〜
10のアリール基、又は炭素数7〜10のアリールアル
キル基を表す。R1がこれら以外の炭素数の多い官能基
であると、R1部分が熱分解しやすくなるため好ましく
ない。なお、Rおよび/またはR1は1個または複数個
のヘテロ原子を含有してもよい。殊にF、Cl、Oまた
はSを含有していてもかまわない。
In the above formula, R is a saturated, straight-chain, branched or cyclic alkylene group having 10 or less carbon atoms, an arylene group having 6 to 10 carbon atoms, or an arylalkylene group having 7 to 10 carbon atoms. Represent When R is a functional group having a large number of carbon atoms other than these, the thermal stability of the R group portion becomes poor, which is not preferable. Preferable examples of R include ethylene group, propylene group, phenylene group and the like. R 1 is an alkyl group having 6 or less carbon atoms, 6 to 6 carbon atoms
It represents an aryl group having 10 or an arylalkyl group having 7 to 10 carbon atoms. It is not preferable that R 1 is a functional group having a large number of carbon atoms other than these, because the R 1 portion is likely to be thermally decomposed. In addition, R and / or R 1 may contain one or more heteroatoms. In particular, it may contain F, Cl, O or S.

【0022】R2およびR3は炭素数が1〜18のアルキ
ル基、炭素数6〜18のアリール基または水素原子を表
す。炭素数が18を越えるとリン化合物(A)がエステ
ル交換反応によってポリエステル分子鎖に共重合するこ
とが困難となり、添加型難燃剤と同じく耐久性に劣るも
のとなるため好ましくない。
R 2 and R 3 represent an alkyl group having 1 to 18 carbon atoms, an aryl group having 6 to 18 carbon atoms, or a hydrogen atom. If the carbon number exceeds 18, it becomes difficult to copolymerize the phosphorus compound (A) with the polyester molecular chain by the transesterification reaction, and the durability becomes inferior like the addition-type flame retardant, which is not preferable.

【0023】本発明におけるリン化合物(A)は、2官
能性であることが必要である。この理由は、ポリエステ
ル分子鎖中に共重合させるためである。ポリエステルと
反応できる官能基がないと、紡糸等の成型加工工程で難
燃剤が脱離し、十分な難燃効果を示さなくなるので好ま
しくない。また、1官能性の場合、ポリエステル分子鎖
の末端に反応することになり、ポリエステル重合反応工
程において、重合停止剤として作用し、ポリエステルの
分子量が十分上がらず好ましくない。該ポリエステルと
反応できる官能基としてはアルコール性ヒドロキシル
基、フェノール性ヒドロキシル基、若しくはそれらとカ
ルボキシル基とのエステル基、(亜)リン酸基、(亜)
硫酸基、若しくはそれらと有機基のエステル基等が挙げ
られる。
The phosphorus compound (A) in the present invention needs to be bifunctional. The reason for this is to copolymerize in the polyester molecular chain. The absence of a functional group capable of reacting with polyester is not preferable because the flame retardant is released during the molding process such as spinning and the flame retardant effect is not sufficiently exhibited. In the case of monofunctionality, it reacts with the terminal of the polyester molecular chain, acts as a polymerization terminator in the polyester polymerization reaction step, and the molecular weight of the polyester is not sufficiently increased, which is not preferable. As the functional group capable of reacting with the polyester, an alcoholic hydroxyl group, a phenolic hydroxyl group, or an ester group of them and a carboxyl group, (sub) phosphoric acid group, (sub)
Examples thereof include a sulfate group, or an ester group of them and an organic group.

【0024】リン化合物(A)の好ましい例としては、
3−メチル−ホスフィコ−プロピオン酸、3−エチル−
ホスフィコ−プロピオン酸、3−メチル−ホスフィコ−
プロピオン酸などが挙げられる。
Preferred examples of the phosphorus compound (A) include:
3-Methyl-phosphico-propionic acid, 3-ethyl-
Phosphyco-propionic acid, 3-methyl-phosphico-
Examples include propionic acid.

【0025】本発明におけるリン化合物(A)は、ポリ
エステルを基準としてリン元素として0.3〜1.5重
量%の範囲で共重合されている必要がある。共重合量が
リン元素として0.3重量%未満であると難燃効果に乏
しくなり好ましくない。また、共重合量がリン元素とし
て1.5重量%を越えると、得られるポリエステル繊維
全体の耐熱性が劣るようになるため、ポリエステル繊維
の物性が劣化し、熱分解した有機系異物により紡糸濾過
部の圧力(パック圧)上昇が著しく起こるようになるの
で好ましくない。
The phosphorus compound (A) in the present invention must be copolymerized in the range of 0.3 to 1.5% by weight as a phosphorus element based on the polyester. When the copolymerization amount is less than 0.3% by weight as elemental phosphorus, the flame retarding effect becomes poor, which is not preferable. When the copolymerization amount exceeds 1.5% by weight as elemental phosphorus, the heat resistance of the entire polyester fiber obtained becomes poor, and the physical properties of the polyester fiber deteriorate, resulting in spin filtration due to thermally decomposed organic foreign matter. It is not preferable because the pressure (pack pressure) in the part will remarkably increase.

【0026】本発明におけるポリエステルは、ポリエス
テルを構成するエチレンテレフタレート成分以外に第3
成分が共重合されていてもよく、第3成分は、ジカルボ
ン酸成分またはグリコール成分のいずれでもよい。第3
成分として好ましく用いられるジカルボン酸成分として
は、イソフタル酸、5−ナトリウムスルホイソフタル
酸、2,6−ナフタレンジカルボン酸、フタル酸等の如
き芳香族ジカルボン酸;アジピン酸、アゼライン酸、セ
バシン酸、デカンジカルボン酸等の如き脂肪族ジカルボ
ン酸;シクロヘキサンジカルボン酸等の如き脂環族ジカ
ルボン酸等が例示でき、グリコール成分としては、ジエ
チレングリコール、トリメチレングリコール、テトラメ
チレングリコール、シクロヘキサンジメタノールの如き
ジオールが例示できる。これらは単独または二種以上を
使用することができる。
The polyester used in the present invention is the third one in addition to the ethylene terephthalate component constituting the polyester.
The components may be copolymerized, and the third component may be either a dicarboxylic acid component or a glycol component. Third
Examples of the dicarboxylic acid component preferably used as the component include aromatic dicarboxylic acids such as isophthalic acid, 5-sodium sulfoisophthalic acid, 2,6-naphthalenedicarboxylic acid and phthalic acid; adipic acid, azelaic acid, sebacic acid, decanedicarboxylic acid. Examples thereof include aliphatic dicarboxylic acids such as acids and the like; alicyclic dicarboxylic acids such as cyclohexanedicarboxylic acid and the like, and examples of the glycol component include diols such as diethylene glycol, trimethylene glycol, tetramethylene glycol and cyclohexanedimethanol. These may be used alone or in combination of two or more.

【0027】本発明において、用いられるチタン化合物
は、触媒起因の異物低減の点で、ポリエステル中に可溶
なチタン化合物を使用することが必要である。該チタン
化合物はそれ以外の要件は特に限定されず、ポリエステ
ルの重縮合触媒として一般的なチタン化合物、例えば、
酢酸チタンやテトラ−n−ブトキシチタンなどが挙げら
れるが、特に望ましいのは、下記式(III)
In the present invention, it is necessary to use a titanium compound soluble in polyester from the viewpoint of reducing foreign matters caused by the catalyst, as the titanium compound used. The titanium compound is not particularly limited with respect to other requirements, and a titanium compound generally used as a polycondensation catalyst for polyester, for example,
Titanium acetate, tetra-n-butoxytitanium and the like can be mentioned, but particularly preferable is the following formula (III).

【0028】[0028]

【化7】 [Chemical 7]

【0029】(上記式中、R6〜R9はそれぞれ同一また
は異なる炭素数2〜10のアルキル基、または炭素数6
〜15のアリール基を表し、mは1〜3の整数を表
す。)で表わされる化合物、もしくは上記式(III)で
表わされる化合物と下記式(IV)
(In the above formula, R 6 to R 9 are the same or different alkyl groups having 2 to 10 carbon atoms, or 6 carbon atoms.
~ 15 represents an aryl group, m represents an integer of 1-3. ) Or a compound represented by the above formula (III) and the following formula (IV)

【0030】[0030]

【化8】 [Chemical 8]

【0031】(上記式中、nは2〜4の整数を表わ
す。)で表わされる芳香族多価カルボン酸またはその酸
無水物とを反応させた生成物である。
(In the above formula, n represents an integer of 2 to 4), which is a product obtained by reacting an aromatic polycarboxylic acid or an acid anhydride thereof.

【0032】上記式(III)で表わされるチタン化合物
としては、R6〜R9がそれぞれ同一または異なる炭素数
2〜10のアルキル基または炭素数6〜15のアリール
基であれば特に限定されないが、テトライソプロポキシ
チタン、テトラ−n−プロポキシチタン、テトラ−n−
ブトキシチタン、テトラエトキシチタン、テトラフェノ
キシチタンなどが好ましく用いられる。また、かかるチ
タン化合物と反応させる一般式(IV)で表される芳香族
多価カルボン酸またはその酸無水物としては、フタル
酸、トリメリット酸、ヘミメリット酸、ピロメリット酸
またはこれらの酸無水物が好ましく用いられる。該芳香
族多価カルボン酸またはその酸無水物は単一種を用いて
も複数種類を併用しても構わない。該チタン化合物と芳
香族多価カルボン酸またはその酸無水物とを反応させる
場合には、溶媒に芳香族多価カルボン酸またはその酸無
水物とを溶解し、これにチタン化合物を滴下し、0〜2
00℃の温度で30分以上反応させれば良い。
The titanium compound represented by the above formula (III) is not particularly limited as long as R 6 to R 9 are the same or different alkyl groups having 2 to 10 carbon atoms or aryl groups having 6 to 15 carbon atoms. , Tetraisopropoxy titanium, tetra-n-propoxy titanium, tetra-n-
Butoxy titanium, tetraethoxy titanium, and tetraphenoxy titanium are preferably used. Further, as the aromatic polyvalent carboxylic acid represented by the general formula (IV) or its acid anhydride to be reacted with the titanium compound, phthalic acid, trimellitic acid, hemimellitic acid, pyromellitic acid or their acid anhydrides can be used. The thing is used preferably. The aromatic polycarboxylic acid or its acid anhydride may be used alone or in combination of two or more kinds. When the titanium compound is reacted with an aromatic polyvalent carboxylic acid or an acid anhydride thereof, the aromatic polyvalent carboxylic acid or an acid anhydride thereof is dissolved in a solvent, and the titanium compound is added dropwise to the solution. ~ 2
The reaction may be performed at a temperature of 00 ° C for 30 minutes or more.

【0033】本発明のポリエステルにはポリエステル中
に可溶なチタン化合物を全ジカルボン酸成分に対し、チ
タン金属元素として2〜10ミリモル%含有する必要が
ある。該チタン金属元素が2ミリモル%未満ではポリエ
ステルの生産性が低下し、目標の分子量のポリエステル
が得られない。また、該チタン金属元素が10ミリモル
%を超える場合は熱安定性が逆に低下し、繊維製造時の
分子量低下が大きくなり品質の優れたポリエステル繊維
が得られない。チタン金属元素量は2.5〜8ミリモル
%の範囲が好ましく、3〜7ミリモル%の範囲が更に好
ましい。尚、ここでいうポリエステル中に可溶なチタン
化合物とは、重縮合反応の触媒としてチタン化合物を使
用された場合はその量を、エステル交換反応による第一
段階反応にもチタン触媒を使用する場合は、エステル交
換反応触媒として使用されたチタン化合物と重縮合反応
触媒として使用されたチタン化合物の合計量を示す。本
発明においては該チタン化合物の一部または全量をエス
テル交換反応開始前に添加し、エステル交換反応触媒
と、その後に実施する重縮合反応触媒の2種の触媒を兼
用させて製造することも好ましい一態様として挙げられ
る。
The polyester of the present invention must contain a titanium compound soluble in the polyester as a titanium metal element in an amount of 2 to 10 mmol% based on all dicarboxylic acid components. When the titanium metal element is less than 2 mmol%, the productivity of the polyester is lowered and a polyester having a target molecular weight cannot be obtained. On the other hand, when the content of the titanium metal element exceeds 10 mmol%, the thermal stability is decreased to the contrary, and the decrease in the molecular weight at the time of fiber production becomes large, and a polyester fiber of excellent quality cannot be obtained. The amount of titanium metal element is preferably in the range of 2.5 to 8 mmol%, more preferably in the range of 3 to 7 mmol%. Incidentally, the term "titanium compound soluble in polyester" as used herein means that when a titanium compound is used as a catalyst for the polycondensation reaction, the amount thereof is used, and when the titanium catalyst is also used for the first step reaction by the transesterification reaction. Indicates the total amount of the titanium compound used as the transesterification reaction catalyst and the titanium compound used as the polycondensation reaction catalyst. In the present invention, it is also preferable that a part or the whole amount of the titanium compound is added before the start of the transesterification reaction, and the transesterification reaction catalyst and the polycondensation reaction catalyst to be carried out thereafter are used in combination as two kinds of catalysts. It is mentioned as one aspect.

【0034】本発明におけるポリエステルは、チタン化
合物を触媒としかつかつヒドロキシル基、エステル基ま
たはカルボシキル基の数が最大1以下であるリン化合物
(B)を安定剤として含有して製造される。
The polyester in the present invention is produced by using a titanium compound as a catalyst and a phosphorus compound (B) having a maximum number of hydroxyl groups, ester groups or carboxyl groups of 1 or less as a stabilizer.

【0035】本発明におけるリン化合物(B)はヒドロ
キシル基、エステル基またはカルボシキル基の数が最大
1以下である。2基以上有する場合、ポリエステル分子
と共重合してしまう結果、チタン化合物に対するモルバ
ランスが実質的に低下するため、効果に劣り好ましくな
い。本発明におけるリン化合物(B)の例としては、リ
ン酸、亜リン酸、ホスホン酸、トリメチルホスフェー
ト、ホスホネート化合物及びそれらの誘導体等があげら
れる。これらは単独で使用してもよく、また二種以上併
用してもよい。本発明者らの検討によれば、リン化合物
(B)として下記式(II)
The phosphorus compound (B) in the present invention has a maximum number of hydroxyl groups, ester groups or carboxyl groups of 1 or less. In the case of having two or more groups, copolymerization with the polyester molecule results in a substantial decrease in the molar balance with respect to the titanium compound, which is not preferable because the effect is poor. Examples of the phosphorus compound (B) in the present invention include phosphoric acid, phosphorous acid, phosphonic acid, trimethyl phosphate, phosphonate compounds and their derivatives. These may be used alone or in combination of two or more. According to the studies by the present inventors, the phosphorus compound (B) is represented by the following formula (II)

【0036】[0036]

【化9】 [Chemical 9]

【0037】(上記式中、R4およびR5は、同じかまた
は異なっていてよくかつ炭素数原子数1〜4のアルキル
基を示し、Xは、−CH2−または―CH(Y)を示す
(Yは、芳香環を示す。)。)で表されるホスホネート
化合物を用いた場合に特に優れた、黄味防止効果および
口金異物防止効果を得ることができる。特に具体的には
カルボメトキシメタンホスホン酸、カルボエトキシメタ
ンホスホン酸、カルボプロポキシメタンホスホン酸、カ
ルボプトキシメタンホスホン酸、カルボメトキシ−ホス
ホノ−フェニル酢酸、カルボエトキシ−ホスホノ−フェ
ニル酢酸、カルボプロトキシ−ホスホノ−フェニル酢
酸、カルボブトキシ−ホスホノ−フェニル酢酸等が挙げ
られる。
(In the above formula, R 4 and R 5 may be the same or different and represent an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, and X represents —CH 2 — or —CH (Y). (Y represents an aromatic ring), it is possible to obtain a particularly excellent yellowing-preventing effect and die foreign-body preventing effect when a phosphonate compound represented by the formula (1) is used. Particularly specifically, carbomethoxymethanephosphonic acid, carboethoxymethanephosphonic acid, carbopropoxymethanephosphonic acid, carboptoxymethanephosphonic acid, carbomethoxy-phosphono-phenylacetic acid, carboethoxy-phosphono-phenylacetic acid, carboprotoxy- Examples thereof include phosphono-phenylacetic acid and carbobutoxy-phosphono-phenylacetic acid.

【0038】上記のホスホネート化合物の好ましい理由
は、通常安定剤として使用されリン化合物に比較し、チ
タン化合物との反応が比較的緩やかに進行する為、チタ
ン化合物における触媒活性の重縮合反応中の持続時間が
長く、結果としてポリエステルへの添加量が少なくで
き、また、本発明のように触媒に対し多量安定剤を添加
する場合でも、ポリエステルの熱安定性を損ないにくい
特性を有している為である。
The reason why the above phosphonate compound is preferable is that the catalyst activity in the titanium compound is maintained during the polycondensation reaction because the reaction with the titanium compound progresses relatively slowly compared to the phosphorus compound which is usually used as a stabilizer. Since the time is long and the amount added to the polyester can be reduced as a result, and even when a large amount of stabilizer is added to the catalyst as in the present invention, it has the property of not impairing the thermal stability of the polyester. is there.

【0039】これら、リン化合物(B)の添加時期は、
エステル交換反応が終了する前、またはエステル化反応
が実質的に終了した後であればいつでもよく、例えば、
重縮合反応を開始する以前の大気圧下でも、重縮合反応
を開始した後の減圧下でも、重縮合反応の末期でもま
た、重縮合反応の終了後、すなわちポリエステルを得た
後に添加してもよい。
The timing of adding the phosphorus compound (B) is
It may be any time before the transesterification reaction is completed or after the esterification reaction is substantially completed, for example,
At atmospheric pressure before starting the polycondensation reaction, under reduced pressure after starting the polycondensation reaction, at the end of the polycondensation reaction, or after the polycondensation reaction is completed, that is, after the polyester is obtained Good.

【0040】本発明においては、下記式(1)および/
または(2) 2≦P/Ti≦15 (1) 10≦Ti+P≦100(ミリモル%) (2) (上記式中、Tiはポリエステル中に含有されるポリエ
ステル可溶チタン化合物のチタン金属元素の濃度(ミリ
モル%)、Pはポリエステル中に含有されるリン化合物
(B)のリン元素の濃度(ミリモル%)を示す。)を満
足する必要がある。
In the present invention, the following formulas (1) and /
Or (2) 2 ≦ P / Ti ≦ 15 (1) 10 ≦ Ti + P ≦ 100 (mmol%) (2) (In the above formula, Ti is the concentration of the titanium metal element of the polyester-soluble titanium compound contained in the polyester. (Mmol%) and P indicate the concentration (mmol%) of the phosphorus element in the phosphorus compound (B) contained in the polyester).

【0041】(P/Ti)が2未満の場合、色調が著し
く黄味を帯び好ましくない。また、(P/Ti)が15
を超えるとポリエステルの重合反応性が大幅に低下し、
目的のポリエステルを得ることができない。本発明で用
いるポリエステルにおいて、(P/Ti)の適正範囲は
通常の金属触媒よりも狭いことが特徴的であるが、適正
範囲にある場合、本発明のごとく従来にない効果を得る
ことができる。一方、(Ti+P)が10ミリモル%に
満たない場合は、製糸プロセスにおける生産性が大きく
低下し、満足な性能が得られなくなる。また、(Ti+
P)が100ミリモル%を超える場合は、触媒に起因す
る異物が少量ではあるが発生し好ましくない。
When (P / Ti) is less than 2, the color tone is remarkably yellowed, which is not preferable. Also, (P / Ti) is 15
When it exceeds, the polymerization reactivity of the polyester is significantly reduced,
The target polyester cannot be obtained. In the polyester used in the present invention, the proper range of (P / Ti) is characteristically narrower than that of a normal metal catalyst, but when it is in the proper range, it is possible to obtain an unprecedented effect like the present invention. . On the other hand, if the content of (Ti + P) is less than 10 mmol%, the productivity in the yarn making process is significantly reduced, and satisfactory performance cannot be obtained. In addition, (Ti +
If P) exceeds 100 mmol%, a small amount of foreign matter due to the catalyst is generated, which is not preferable.

【0042】式(1)、(2)の範囲は好ましくは
(1)式中の(P/Ti)は3〜12の範囲、(2)式
中の(Ti+P)は15〜85ミリモル%の範囲であ
り、さらに好ましくは(1)式中の(P/Ti)は4〜
10の範囲、(2)式中の(Ti+P)は20〜70ミ
リモル%の範囲である。
The ranges of formulas (1) and (2) are preferably (P / Ti) in the range of 3 to 12 in the formula (1), and (Ti + P) in the formula (2) is 15 to 85 mmol%. And more preferably (P / Ti) in the formula (1) is from 4 to
The range of 10 and (Ti + P) in the formula (2) are in the range of 20 to 70 mmol%.

【0043】一般的にエチレンテレフタレートを主たる
繰り返し単位とするポリエステルの原料として、テレフ
タル酸に代表される芳香族ジカルボン酸を用いる製造方
法と、ジメチルテレフタレートに代表される芳香族ジカ
ルボン酸のエステル形成性誘導体を原料として用いる二
つの方法が知られている。本発明におけるポリエステル
は、その製造方法により特に制限はないが、好ましくは
エチレンテレフタレート成分の原料物質としてジメチル
テレフタレートが全ジカルボン酸成分の80mol%以
上である、エステル交換反応を経由する製造方法があげ
られる。ジメチルテレフタレートを原料物質に使用する
製造方法は、テレフタル酸を原料とする製造方法に比較
し、重縮合反応中に安定剤として添加したリン化合物
(B)の飛散が少ないという利点がある。
Generally, as a raw material for a polyester having ethylene terephthalate as a main repeating unit, a production method using an aromatic dicarboxylic acid represented by terephthalic acid, and an ester-forming derivative of an aromatic dicarboxylic acid represented by dimethyl terephthalate. There are two known methods using as a raw material. The polyester in the present invention is not particularly limited depending on its production method, but a production method via an ester exchange reaction in which dimethyl terephthalate as a raw material of the ethylene terephthalate component is 80 mol% or more of all dicarboxylic acid components is preferable. . The production method using dimethyl terephthalate as a raw material has an advantage that the phosphorus compound (B) added as a stabilizer during the polycondensation reaction is less scattered than the production method using terephthalic acid as a raw material.

【0044】また、ジメチルテレフタレートを原料物質
とする製造方法では、チタン化合物の添加量を低減でき
る、チタン化合物の一部および/または全量をエステル
交換反応開始前に添加し、エステル交換反応触媒と重縮
合反応触媒の二つ触媒を兼用させる製造方法が好まし
く、更にエステル交換反応が、0.05〜0.20MP
aの加圧下にて実施する方法がより好ましい。
Further, in the production method using dimethyl terephthalate as the raw material, the addition amount of the titanium compound can be reduced, and a part and / or the total amount of the titanium compound is added before the start of the transesterification reaction, and the transesterification catalyst and the heavy catalyst are added. A production method in which the two catalysts of the condensation reaction catalyst are also used is preferable, and the transesterification reaction is further performed at 0.05 to 0.20 MP.
The method of carrying out under a pressure is more preferable.

【0045】エステル交換反応時の加圧が、0.05M
Pa未満以下では、チタン化合物の触媒作用による反応
の促進が充分では無く、一方0.20MPaを超える場
合では、副生成物として発生するジエチレングリコール
のポリマー中の含有量が著しく増加し、ポリエスエルの
熱安定性等の特性が劣ってしまう。
The pressure applied during the transesterification reaction is 0.05M.
If it is less than Pa, the promotion of the reaction due to the catalytic action of the titanium compound is not sufficient. On the other hand, if it exceeds 0.20 MPa, the content of diethylene glycol, which is a by-product, in the polymer is remarkably increased, and the heat stability of the polyester is improved. The characteristics such as sex are inferior.

【0046】本発明におけるポリエステルの固有粘度
(ο−クロロフェノール溶媒、35℃)は、0.40〜
0.80の範囲にあることが好ましく、特に0.45〜
0.75の範囲が好ましい。固有粘度が0.40未満で
あると、繊維の強度が不足するため好ましくない。他
方、固有粘度が0.80を超えると、ポリエステルから
の溶融紡糸が困難になり好ましくない。
The intrinsic viscosity (o-chlorophenol solvent, 35 ° C.) of the polyester in the present invention is 0.40 to
It is preferably in the range of 0.80, particularly 0.45
A range of 0.75 is preferred. When the intrinsic viscosity is less than 0.40, the strength of the fiber becomes insufficient, which is not preferable. On the other hand, if the intrinsic viscosity exceeds 0.80, melt spinning from polyester becomes difficult, which is not preferable.

【0047】本発明におけるポリエステルは、必要に応
じて少量の添加剤、例えば滑剤、顔料、染料、酸化防止
剤、固相重合促進剤、蛍光増白剤、帯電防止剤、抗菌
剤、紫外線吸収剤、光安定剤、熱安定剤、遮光剤、艶消
剤等を含んでいてもよく、特に艶消剤として酸化チタン
などは好ましく添加される。
The polyester in the present invention may contain a small amount of additives such as lubricants, pigments, dyes, antioxidants, solid-state polymerization accelerators, optical brighteners, antistatic agents, antibacterial agents, and ultraviolet absorbers, if necessary. , A light stabilizer, a heat stabilizer, a light-shielding agent, a matting agent and the like may be contained, and titanium oxide and the like are preferably added as a matting agent.

【0048】本発明のポリエステル繊維を製造する時の
製造方法としては特に限定はなく、従来公知の溶融紡糸
方法を任意に採用することができる。例えば、270℃
〜300℃の範囲で溶融紡糸して製造することが好まし
く、溶融紡糸の速度は400〜5000m/分で紡糸す
ることが好ましい。紡糸速度がこの範囲にあると、得ら
れる繊維の強度も十分なものであると共に、安定して巻
き取りを行うこともできる。また延伸はポリエステル繊
維を巻き取ってから、あるいは一旦巻き取ることなく連
続的に延伸処理することによって、延伸糸を得ることが
できる。更に本発明のポリエステル繊維は風合を高める
為に、アルカリ減量処理も好ましく実施される。
The production method for producing the polyester fiber of the present invention is not particularly limited, and a conventionally known melt spinning method can be arbitrarily adopted. For example, 270 ° C
Melt spinning is preferably performed in the range of to 300 ° C., and the spinning speed is preferably 400 to 5000 m / min. When the spinning speed is in this range, the strength of the obtained fiber is sufficient and the fiber can be wound stably. In addition, the stretched yarn can be obtained by winding the polyester fiber or by continuously stretching the fiber without once winding it. Further, the polyester fiber of the present invention is also preferably subjected to alkali reduction treatment in order to enhance the feeling.

【0049】本発明のポリエステル繊維を製造する際に
おいて、紡糸時に使用する口金の形状について制限は無
く、円形、異形、中実、中空等のいずれも採用すること
ができる。
In producing the polyester fiber of the present invention, there is no limitation on the shape of the spinneret used during spinning, and any shape such as circular, irregular, solid or hollow can be adopted.

【0050】本発明におけるポリエステル繊維は、従来
使用される染料で染色することができ、鮮明かつ色調に
すぐれた難燃性ポリエステル繊維を得ることができる。
The polyester fiber in the present invention can be dyed with a conventionally used dye, and a flame-retardant polyester fiber having a clear and excellent color tone can be obtained.

【0051】[0051]

【実施例】本発明をさらに下記実施例により具体的に説
明するが、本発明の範囲はこれら実施例により限定され
るものではない。なお固有粘度、色調、チタン含有量及
び紡糸口金に発生する付着物の層については、下記記載
の方法により測定した。
The present invention will be described in more detail with reference to the following examples, but the scope of the present invention is not limited to these examples. The intrinsic viscosity, color tone, titanium content, and layer of deposits generated on the spinneret were measured by the methods described below.

【0052】(1)固有粘度:ポリエステルポリマーの
固有粘度は、o−クロロフェノール溶液について、35
℃において測定した粘度の値から求めた。
(1) Intrinsic viscosity: The intrinsic viscosity of the polyester polymer is 35 for an o-chlorophenol solution.
It was determined from the viscosity value measured at ° C.

【0053】(2)色調(L値及びb値):ポリマー試
料を290℃、真空下で10分間溶融し、これをアルミ
ニウム板上で厚さ3.0±1.0mmのプレートに成形
後ただちに氷水中で急冷し、該プレートを160℃、1
時間乾燥結晶化処理後、色差計調整用の白色標準プレー
ト上に置き、プレート表面のハンターL値及びb値を、
ミノルタ社製ハンター型色差計CR−200を用いて測
定した。L値は明度を示し、その数値が大きいほど明度
が高いことを示し、b値はその値が大きいほど黄着色の
度合いが大きいことを示す。
(2) Color tone (L value and b value): A polymer sample was melted at 290 ° C. under vacuum for 10 minutes, and immediately after molding this into an aluminum plate into a plate having a thickness of 3.0 ± 1.0 mm. Quench in ice water and heat the plate to 160 ° C, 1
After time-drying crystallization treatment, place on a white standard plate for color difference meter adjustment, and measure the Hunter L value and b value of the plate surface,
It was measured using a Hunter type color difference meter CR-200 manufactured by Minolta. The L value indicates the lightness, the larger the value, the higher the lightness, and the larger the value, the higher the degree of yellow coloring.

【0054】(3)触媒のチタン含有量:触媒化合物中
のチタン濃度は、リガク社製蛍光X線測定装置3270
を用いて測定した。
(3) Titanium content of catalyst: The titanium concentration in the catalyst compound is determined by the fluorescent X-ray measuring device 3270 manufactured by Rigaku Corporation.
Was measured using.

【0055】(4)紡糸濾過圧力上昇評価:紡糸口金直
上に2400メッシュの径25mmの金網を装着した紡
糸機に290℃でポリエステルチップを30g/分で7
日間放流し、1日当たりの濾過昇圧として求めた。
(4) Evaluation of increase in spinning filtration pressure: A spinning machine equipped with a wire net having a diameter of 2400 mesh and a diameter of 25 mm directly above the spinneret was loaded with polyester chips at 30 g / min at 290 ° C. at 7 g / min.
It was discharged for a day and determined as the filtration pressure increase per day.

【0056】(5)紡糸口金に発生する口金異物の評
価:ポリエステルをチップとなし、これを290℃で溶
融し、孔径0.15mmφ、孔数12個の紡糸口金から
吐出し、600m/分で2日間紡糸し、口金の吐出口外
縁に発生する付着物の層の高さを測定した。この付着物
層の高さが大きいほど吐出されたポリエステルメルトの
フィラメント状流にベンディングが発生しやすく、この
ポリエステルの成形性は低くなる。すなわち、紡糸口金
に発生する付着物層の高さは、当該ポリエステルの成形
性の指標である。
(5) Evaluation of spinneret foreign matter generated in the spinneret: Polyester was made into chips, which was melted at 290 ° C. and discharged from a spinneret with a hole diameter of 0.15 mmφ and 12 holes at 600 m / min. After spinning for 2 days, the height of the layer of deposits generated on the outer edge of the outlet of the die was measured. The larger the height of the deposit layer, the easier the bending of the discharged filament of the polyester melt is, and the lower the moldability of the polyester. That is, the height of the deposit layer generated on the spinneret is an index of the moldability of the polyester.

【0057】(6)難燃性:製造したポリエステル繊維
を定法に従い約350mm×250mmの織物サンプル
を作成した。該織物サンプルを、JIS L―1091
A―1法(45°ミクロバーナー法)にて、残炎時間
を測定した。測定は各3サンプルにつき行い平均残炎時
間で表した。なお、実用上許容できる残炎時間は3秒以
下である。
(6) Flame retardancy: The polyester fiber produced was used to prepare a fabric sample of about 350 mm × 250 mm according to a conventional method. The woven fabric sample was measured according to JIS L-1091.
The afterflame time was measured by the A-1 method (45 ° microburner method). The measurement was performed for each of the three samples and expressed as the average afterflame time. The practically allowable afterflame time is 3 seconds or less.

【0058】[実施例1]テレフタル酸ジメチル90部
およびエチレングリコール60部の混合物に、テトラ−
n−ブチルチタネート0.009部を加圧反応が可能な
SUS製容器に仕込み、0.07MPaの加圧を行い1
40℃から240℃に昇温しながらエステル交換反応さ
せた後、トリエチルホスホノアセテート0.04部を添
加し、エステル交換反応を終了させた。
Example 1 A mixture of 90 parts of dimethyl terephthalate and 60 parts of ethylene glycol was added with tetra-
0.009 parts of n-butyl titanate was charged into a SUS container capable of pressure reaction and pressurized to 0.07 MPa.
After transesterification while raising the temperature from 40 ° C. to 240 ° C., 0.04 part of triethylphosphonoacetate was added to complete the transesterification reaction.

【0059】その後反応生成物を重合容器に移し、3−
メチル−ホスフィコ−プロピオン酸を2.7部添加し、
290℃まで昇温し、65Pa以下の高真空にて重縮合
反応を行って、固有粘度0.60、ジエチレングリコー
ル量が1.5重量%であるポリエステルを得た。
Thereafter, the reaction product was transferred to a polymerization vessel, and 3-
2.7 parts of methyl-phosphico-propionic acid were added,
The temperature was raised to 290 ° C., and a polycondensation reaction was performed in a high vacuum of 65 Pa or less to obtain a polyester having an intrinsic viscosity of 0.60 and a diethylene glycol amount of 1.5% by weight.

【0060】得られたポリエステルを常法に従いチップ
化した。160℃で6hr乾燥乾操後、290℃にて紡
糸し、60℃の加熱ローラーと160℃のプレートヒー
ターとを有する延伸処理機に供し、延伸倍率4.3倍で
延伸処理し、94.35dtex/24フィラメントの
延伸糸を得た。このフィラメントに撚糸加工してSZ撚
りで2500T/Mかけ、この糸条を用いてタフタを織
成した。結果を表1、表2に示す。
The polyester obtained was chipped according to a conventional method. After drying and drying at 160 ° C. for 6 hours, spinning is performed at 290 ° C., the resultant is subjected to a stretching treatment machine having a heating roller at 60 ° C. and a plate heater at 160 ° C., and stretched at a stretching ratio of 4.3 times to obtain 94.35 dtex. A drawn yarn of / 24 filament was obtained. This filament was twisted and subjected to SZ twisting at 2500 T / M, and taffeta was woven using this yarn. The results are shown in Tables 1 and 2.

【0061】[実施例2]実施例1において、チタン化
合物を下記参考例の方法にて合成したトリメリット酸チ
タン0.016部に変更する以外は同様にして重縮合反
応を行いポリエステル及び繊維を得た。結果を表1、表
2に示す。
[Example 2] Polyester and fiber were prepared in the same manner as in Example 1 except that the titanium compound was changed to 0.016 part of titanium trimellitate synthesized by the method of the following Reference Example. Obtained. The results are shown in Tables 1 and 2.

【0062】[参考例]トリメリット酸チタンの合成方
法 無水トリメリット酸のエチレングリコール溶液(0.2
%)にテトラブトキシチタンを無水トリメリット酸に対
して1/2モル添加し、空気中常圧下で80℃に保持し
て60分間反応せしめ、その後、常温に冷却し、10倍
量のアセトンによって生成触媒を再結晶化させ、析出物
をろ紙によって濾過し、100℃で2時間乾燥せしめ、
目的の化合物を得た。
[Reference Example] Method for synthesizing titanium trimellitate An ethylene glycol solution of trimellitic anhydride (0.2
%) Of tetrabutoxytitanium to trimellitic anhydride, and allowed to react for 60 minutes in air at 80 ° C. under atmospheric pressure, then cooled to room temperature and produced with 10 times the amount of acetone. The catalyst was recrystallized, the precipitate was filtered through filter paper, dried at 100 ° C. for 2 hours,
The desired compound was obtained.

【0063】[実施例3〜7、比較例1〜6]チタン化合
物及びリン化合物(B)を表1示す化合物及び値に変更
する以外は、実施例1と同様にして重縮合反応を行いポ
リエステル及び繊維を得た。結果を表1、表2に示す。
Examples 3 to 7 and Comparative Examples 1 to 6 Polycondensation reaction was carried out in the same manner as in Example 1 except that the titanium compound and phosphorus compound (B) were changed to the compounds and values shown in Table 1. And fibers were obtained. The results are shown in Tables 1 and 2.

【0064】[比較例7]テレフタル酸ジメチル90部お
よびエチレングリコール60部の混合物に、テトラ−n
−ブチルチタネート0.009部を加圧反応が可能なS
US製容器に仕込み、0.07MPaの加圧を行い14
0℃から240℃に昇温しながらエステル交換反応させ
た後、トリエチルホスホノアセテート0.04部を添加
し、エステル交換反応を終了させた。
Comparative Example 7 A mixture of 90 parts of dimethyl terephthalate and 60 parts of ethylene glycol was added with tetra-n.
-Butyl titanate 0.009 parts S which is capable of pressure reaction
Charge in a US container and pressurize at 0.07 MPa. 14
After carrying out the transesterification reaction while raising the temperature from 0 ° C. to 240 ° C., 0.04 part of triethylphosphonoacetate was added to terminate the transesterification reaction.

【0065】その後反応生成物に3−エチル−ホスフィ
コ−プロピオン酸10部を添加し、さらに三酸化二アン
チモン0.053部添加し、混合物を重合容器に移し、
290℃まで昇温し、65Pa以下の高真空にて重縮合
反応を行って、固有粘度0.50、ジエチレングリコー
ル量が3.5%であるポリエステルを得た。得られたポ
リエステルは実施例1と同様に繊維化し評価した。結果
を表1、表2に示す。
Thereafter, 10 parts of 3-ethyl-phosphico-propionic acid was added to the reaction product, and 0.053 parts of diantimony trioxide was further added, and the mixture was transferred to a polymerization vessel.
The temperature was raised to 290 ° C., and a polycondensation reaction was performed in a high vacuum of 65 Pa or less to obtain a polyester having an intrinsic viscosity of 0.50 and a diethylene glycol amount of 3.5%. The obtained polyester was made into fibers and evaluated in the same manner as in Example 1. The results are shown in Tables 1 and 2.

【0066】[0066]

【表1】 [Table 1]

【0067】[0067]

【表2】 [Table 2]

【0068】[0068]

【発明の効果】表1、表2から明らかなように、ポリマ
ー可溶性チタン化合物をチタン金属として2〜10モル
%の範囲で含有し、(P/Ti)や(Ti+P)が適正
範囲にある本発明のポリエステル繊維は良好な性能が得
られたが、ポリマー可溶性チタン化合物の添加量がチタ
ン金属元素として本発明の範囲を外れる場合(比較例1
〜7)は、色調が不良であった。
As is apparent from Tables 1 and 2, a polymer-soluble titanium compound as a titanium metal is contained in the range of 2 to 10 mol%, and (P / Ti) or (Ti + P) is in an appropriate range. The polyester fiber of the present invention obtained good performance, but when the amount of the polymer-soluble titanium compound added was outside the range of the present invention as a titanium metal element (Comparative Example 1).
Nos. 7 to 7) had poor color tone.

【0069】本発明によれば、Ti触媒を使用し従来技
術の欠点であった色調の悪化を解消し、ポリエステルが
持つ優れた特性を保持しながら、色調が優れた難燃性ポ
リエステル及び繊維を提供することができる。
According to the present invention, a flame retardant polyester and a fiber having an excellent color tone are retained by using a Ti catalyst to eliminate the deterioration of the color tone, which is a drawback of the prior art, while maintaining the excellent properties of the polyester. Can be provided.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Fターム(参考) 4J029 AA03 AB01 AB04 AE02 BA03 CB06A HB03 JB161 JC562 JF321 KB04 KB05 KD06 4L035 EE14 GG02    ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continued front page    F term (reference) 4J029 AA03 AB01 AB04 AE02 BA03                       CB06A HB03 JB161 JC562                       JF321 KB04 KB05 KD06                 4L035 EE14 GG02

Claims (7)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 ポリエステルを構成する成分のうち少な
くとも80モル%がエチレンテレフタレートであり、下
記式(I) 【化1】 (上記式中、Rは炭素数10以下の飽和、かつ直鎖状、
分岐状、若しくは環状のアルキレン基、炭素数6〜10
のアリーレン基、または炭素数7〜10のアリールアル
キレン基を、R1は炭素数6以下のアルキル基、炭素数
6〜10のアリール基、または炭素数7〜10のアリー
ルアルキル基を表す。R2およびR3は炭素数1〜18の
アルキル基、炭素数6〜18のアリール基、または水素
原子を表す。)で表される2官能性リン化合物(A)
を、ポリエステル成分を基準としてリン元素として0.
3〜1.5重量%共重合しているポリエステル中に、該
ポリエステルに可溶なチタン化合物およびヒドロキシル
基、エステル基またはカルボシキル基の数が最大1以下
であるリン化合物(B)を含有し、ポリエステルに可溶
なチタン化合物の含有量が全ジカルボン酸残基成分に対
し、チタン金属元素として2〜10ミリモルであって、
かつ下記数式(1)および/または(2) 2≦P/Ti≦15 (1) 10≦Ti+P≦100(ミリモル%) (2) (ここで、Tiはポリエステル中に含有されるポリエス
テル可溶チタン化合物のチタン金属元素の濃度(ミリモ
ル%)、Pはポリエステル中に含有されるリン化合物
(B)のリン元素換算濃度(ミリモル%)を示す。)を
満足するように含有されている難燃性ポリエステル。
1. At least 80 mol% of the components constituting the polyester is ethylene terephthalate, and the following formula (I): (In the above formula, R is a saturated and linear chain having 10 or less carbon atoms,
Branched or cyclic alkylene group, having 6 to 10 carbon atoms
Or an arylalkylene group having 7 to 10 carbon atoms, and R 1 represents an alkyl group having 6 or less carbon atoms, an aryl group having 6 to 10 carbon atoms, or an arylalkyl group having 7 to 10 carbon atoms. R 2 and R 3 represent an alkyl group having 1 to 18 carbon atoms, an aryl group having 6 to 18 carbon atoms, or a hydrogen atom. ) Bifunctional phosphorus compound (A)
As a phosphorus element based on the polyester component.
In a polyester copolymerized with 3 to 1.5% by weight, a titanium compound soluble in the polyester and a phosphorus compound (B) having a maximum number of hydroxyl groups, ester groups or carboxyl groups of 1 or less are contained, The content of the titanium compound soluble in polyester is 2 to 10 mmol as a titanium metal element based on all dicarboxylic acid residue components,
And the following numerical formula (1) and / or (2) 2 ≦ P / Ti ≦ 15 (1) 10 ≦ Ti + P ≦ 100 (mmol%) (2) (where Ti is polyester-soluble titanium contained in polyester) Flame retardance contained so as to satisfy the titanium metal element concentration (mmol%) of the compound, and P represents the phosphorus element conversion concentration (mmol%) of the phosphorus compound (B) contained in the polyester. polyester.
【請求項2】 該リン化合物(B)が、下記式(II) 【化2】 (上記式中、R4およびR5は、同一または異なる炭素数
1〜4のアルキル基を示し、Xは、−CH2−または―
CH(Y)を示す(Yは、芳香環を示す。)。)で表され
るホスホネート化合物である請求項1記載の難燃性ポリ
エステル。
2. The phosphorus compound (B) is represented by the following formula (II): (In the above formula, R 4 and R 5 represent the same or different alkyl groups having 1 to 4 carbon atoms, and X represents —CH 2 — or —
CH (Y) is shown (Y shows an aromatic ring). The flame-retardant polyester according to claim 1, which is a phosphonate compound represented by the formula (1).
【請求項3】 該ポリエステルに可溶なチタン化合物
が、下記式(III) 【化3】 (上記式中、R6〜R9はそれぞれ同一若しくは異なる炭
素数2〜10のアルキル基、若しくは炭素数6〜15の
アリール基を表し、mは1〜3の整数を表す。)で表わ
される化合物、または上記式(III)で表わされる化合
物と下記式(IV) 【化4】 (上記式中、nは2〜4の整数を表わす。)で表わされ
る芳香族多価カルボン酸またはその酸無水物とを反応さ
せた生成物である請求項1または2に記載の難燃性ポリ
エステル。
3. A titanium compound soluble in the polyester is represented by the following formula (III): (In the above formulas, R 6 to R 9 each represent the same or different alkyl group having 2 to 10 carbon atoms or aryl group having 6 to 15 carbon atoms, and m represents an integer of 1 to 3). A compound, or a compound represented by the above formula (III) and the following formula (IV): The flame retardancy according to claim 1 or 2, which is a product obtained by reacting an aromatic polycarboxylic acid represented by the formula (n represents an integer of 2 to 4) or an acid anhydride thereof. polyester.
【請求項4】 エチレンテレフタレートの原料出発物質
として、ジメチルテレフタレートが原料中の全ジカルボ
ン酸成分の80mol%以上である請求項1〜3のいず
れか1項に記載の難燃性ポリエステル。
4. The flame-retardant polyester according to claim 1, wherein dimethyl terephthalate is 80 mol% or more of all dicarboxylic acid components in the raw material as a raw material starting material for ethylene terephthalate.
【請求項5】 該ポリエステルに可溶なチタン化合物の
一部または全量をエステル交換反応開始前に添加し、エ
ステル交換反応触媒と重縮合反応触媒の2種の触媒を兼
用させて製造された請求項1〜4のいずれか1項に記載
の難燃性ポリエステル。
5. A method in which a part or the whole amount of a titanium compound soluble in the polyester is added before the start of the transesterification reaction so that two kinds of catalysts, that is, a transesterification reaction catalyst and a polycondensation reaction catalyst, are used in combination. Item 5. The flame-retardant polyester according to any one of items 1 to 4.
【請求項6】 エステル交換反応が、0.05〜0.2
0MPaの加圧下にて実施されてなる請求項5に記載の
難燃性ポリエステル。
6. The transesterification reaction is 0.05 to 0.2.
The flame-retardant polyester according to claim 5, which is produced under a pressure of 0 MPa.
【請求項7】 請求項1〜6のいずれか1項に記載のポ
リエステルを溶融紡糸して得られることを特徴とする難
燃性ポリエステル繊維。
7. A flame-retardant polyester fiber obtained by melt spinning the polyester according to any one of claims 1 to 6.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2013087263A (en) * 2011-10-21 2013-05-13 Teijin Dupont Films Japan Ltd Flame-retardant polyester, method for producing the same, and flame-retardant polyester film

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