JP2002201343A - Polyester composition and fiber comprising the same - Google Patents
Polyester composition and fiber comprising the sameInfo
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明はシリカ系無機粒子を
多量に含有するポリエステル組成物およびそれからなる
繊維に関するものである。詳しくは吸湿性を有するシリ
カ系無機粒子を多量に含有するポリエステル組成物およ
び耐候性、機械特性、吸湿性に優れたポリエステル繊維
に関するものである。該ポリエステル繊維は吸湿性が高
く、織編物等として下着、スポーツウェア、裏地等の快
適素材として好適に使用することができる。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a polyester composition containing a large amount of silica-based inorganic particles and a fiber comprising the same. More specifically, the present invention relates to a polyester composition containing a large amount of silica-based inorganic particles having hygroscopicity and a polyester fiber excellent in weather resistance, mechanical properties, and hygroscopicity. The polyester fiber has high hygroscopicity and can be suitably used as a comfortable material such as underwear, sportswear, and lining as a woven or knitted fabric.
【0002】[0002]
【従来の技術】ポリエチレンテレフタレートに代表され
るポリエステルは、優れた物理的、化学的特性を有して
おり、繊維、フイルム、その他の成形品として広く使用
されている。しかし、ポリエチレンテレフタレートは本
質的に疎水性であるため、きわめて吸放湿性に乏しく、
衣服として用いられる場合には、高湿時において“むれ
感”を生じたり、冬場の低湿時には静電気を生じたり
と、着用快適性においては好ましい素材とはいえない。
また、樹脂やフィルムなどとして用いられる際にも低吸
湿性のため帯電し、問題となることがある。2. Description of the Related Art Polyesters represented by polyethylene terephthalate have excellent physical and chemical properties and are widely used as fibers, films and other molded products. However, because polyethylene terephthalate is inherently hydrophobic, it has very poor moisture absorption and desorption properties,
When used as a garment, it is not a preferable material in terms of wearing comfort, for example, it gives rise to "uncomfortable feeling" at high humidity and generates static electricity at low humidity in winter.
Also, when used as a resin or a film, it may be charged due to low hygroscopicity, which may cause a problem.
【0003】これらの問題を解決するために、ポリエス
テルに吸湿性能を有する化合物を共重合や添加する方法
が提案されている。例えば、特開昭48−8270号公
報では、側鎖にオキシアルキレングリコールを有するジ
オールを共重合する方法、特開平2−26985号公報
にはスルホン酸金属塩含有ジカルボン酸を共重合する方
法が開示されている。しかし、このような吸湿成分を共
重合する方法においては、強度や耐候性が低下すると言
った問題を抱えている。In order to solve these problems, there has been proposed a method of copolymerizing or adding a compound having a moisture absorbing property to polyester. For example, JP-A-48-8270 discloses a method of copolymerizing a diol having an oxyalkylene glycol in a side chain, and JP-A-2-26985 discloses a method of copolymerizing a dicarboxylic acid containing a metal sulfonic acid salt. Have been. However, such a method of copolymerizing a moisture absorbing component has a problem that strength and weather resistance are reduced.
【0004】また、上記ポリエステルを改質する方法以
外に、ポリエステル繊維に吸湿性化合物を付着する方法
が提案されている。例えば、特公昭59−17224号
公報にはポリエステル繊維にアクリル酸やメタアクリル
酸をグラフト重合して、それらのカルボキシル基をアル
カリ金属で置換して吸湿性を向上せしめる方法が開示さ
れている。しかし、吸湿性化合物が繊維表面に付着して
いるため、ぬめりの発生や経時的な強度低下、さらには
耐光性低下の問題がある。[0004] In addition to the above-mentioned method of modifying polyester, a method of attaching a hygroscopic compound to polyester fibers has been proposed. For example, Japanese Patent Publication No. Sho 59-17224 discloses a method in which acrylic acid or methacrylic acid is graft-polymerized onto polyester fibers, and the carboxyl groups thereof are replaced with an alkali metal to improve the hygroscopicity. However, since the hygroscopic compound adheres to the fiber surface, there is a problem that slimming occurs, strength decreases over time, and light resistance decreases.
【0005】さらに、上記の問題を解決するために、繊
維用途においては高い吸湿性を有する吸湿性樹脂を芯部
とし、ポリエステルの鞘部で覆った芯鞘型複合繊維が特
開平2−99612号公報、特開平4−361616号
公報、特開平4−341617号公報、特開平9−13
2871号公報等に提案されている。しかしながら、こ
れら芯鞘型複合繊維の場合、精練や染色などの熱水処理
時に芯部の吸湿性樹脂が含水によって膨潤するため、繊
維表面のひび割れ(鞘割れ)、吸湿性樹脂の外部への流
出、染色堅牢性が十分でなく布帛品位が低下すると言っ
たような問題があり、ポリエステル繊維に吸湿性を付与
するための技術としては、十分に満足できるレベルにあ
るとは言えなかった。Further, in order to solve the above problems, in fiber applications, a core-sheath type conjugate fiber in which a hygroscopic resin having high hygroscopicity is used as a core and covered with a polyester sheath is disclosed in JP-A-2-99612. JP, JP-A-4-361616, JP-A-4-341617, JP-A-9-13
No. 2871 has been proposed. However, in the case of these core-sheath type composite fibers, the hygroscopic resin in the core swells due to the water content during hot water treatment such as scouring or dyeing, so that the fiber surface cracks (sheath crack) and the hygroscopic resin flows out of the fiber. However, there is a problem that the dyeing fastness is not sufficient and the quality of the fabric is deteriorated, and it cannot be said that the technology for imparting moisture absorption to the polyester fiber is at a sufficiently satisfactory level.
【0006】[0006]
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、前記
した従来技術の問題点を解消することにあり、ポリエス
テルの優れた特性を維持しながら、優れた吸湿性を有す
るポリエステル組成物およ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 solve the above-mentioned problems of the prior art, and to provide a polyester composition and fiber having excellent hygroscopicity while maintaining excellent properties of polyester. Is to provide.
【0007】[0007]
【課題を解決するための手段】上述した課題は、平均粒
子径0.01〜10μmのシリカ系無機粒子を1〜20
重量%、かつアンチモン元素を200ppm以下の範囲
で含有してなるポリエステル組成物およびそれからなる
繊維によって解決できる。Means for Solving the Problems The above-mentioned problem is solved by using silica-based inorganic particles having an average particle diameter of 0.01 to 10 μm in 1 to 20 μm.
The problem can be solved by a polyester composition and a fiber comprising the same in an amount of not more than 200 ppm by weight of an antimony element.
【0008】[0008]
【発明の実施の形態】本発明のポリエステルはジカルボ
ン酸成分とグリコール成分から構成されたものが好まし
く採用され、例えばジカルボン酸もしくはそのエステル
形成性誘導体とグリコールとのエステル化もしくはエス
テル交換反応ならびに引続く重縮合反応によって製造さ
れる。ポリエステルの種類については繊維等の成形品に
成形しうるものであれば特に限定されない。繊維などの
成形品に成形しうる好適なポリエステルとしてはジカル
ボン酸成分として芳香族ジカルボン酸、グリコール成分
として脂肪族グリコールまたは脂環族グリコールから構
成されたものがものがよく、例えば、ポリエチレンテレ
フタレート、ポリ−1,3−プロピレンテレフタレー
ト、ポリエチレン−2,6−ナフタレンジカルボキシレ
ート、ポリブチレンテレフタレート、ポリシクロヘキサ
ンジメチレンテレフタレート等が挙げられ、中でも繊維
とした場合の強度などの点から、ポリエチレンテレフタ
レート、ポリ−1,3−プロピレンテレフタレートが好
ましい。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION The polyester of the present invention is preferably composed of a dicarboxylic acid component and a glycol component. For example, an esterification or transesterification reaction of a dicarboxylic acid or an ester-forming derivative thereof with a glycol and a subsequent step It is produced by a polycondensation reaction. The type of polyester is not particularly limited as long as it can be formed into a molded product such as fiber. Suitable polyesters that can be molded into molded articles such as fibers include those composed of aromatic dicarboxylic acid as the dicarboxylic acid component and aliphatic glycol or alicyclic glycol as the glycol component, such as polyethylene terephthalate and polyglycol. -1,3-propylene terephthalate, polyethylene-2,6-naphthalenedicarboxylate, polybutylene terephthalate, polycyclohexane dimethylene terephthalate, etc. Among them, polyethylene terephthalate, poly- 1,3-propylene terephthalate is preferred.
【0009】もちろんこれらのポリエステルはホモポリ
エステルであってもよく、コポリエステルであってもよ
く、その際の共重合成分としては上述したポリエステル
を構成する酸成分およびグリコール成分以外の芳香族ジ
カルボン酸、脂肪族ジカルボン酸および脂環族ジカルボ
ン酸等の酸成分、芳香族グリコール、脂肪族グリコール
および脂環族グリコール等のグリコール成分を挙げるこ
とができる。例えば、テレフタル酸、イソフタル酸、ナ
フタレンジカルボン酸、フタル酸、ジフェニルジカルボ
ン酸、ジフェニルエーテルジカルボン酸、ジフェノキシ
エタンジカルボン酸、5−ナトリウムスルホイソフタル
酸等の芳香族ジカルボン酸、シュウ酸、コハク酸、アジ
ピン酸、セバシン酸、ダイマー酸、マレイン酸、フマル
酸等の脂肪族ジカルボン酸、1,4−シクロヘキサンジ
カルボン酸、デカリンジカルボン酸等の脂環族ジカルボ
ン酸を挙げることができる。また、グリコール成分とし
てはエチレングリコール、1,3−プロピレングリコー
ル、1,4−ブタンジオール、1,5−ペンタンジオー
ル、ネオペンチルグリコール、1,6−ヘキサンジオー
ル、1,10−デカンジオール等の脂肪族グリコール、
1,2−シクロヘキサンジメタノール、1,4−シクロ
ヘキサンジメタノール、水素化ビスフェノールA等の脂
環族グリコールなどを挙げることができる。上記した酸
成分、グリコール成分は、一種のみ用いてもよく、二種
以上を併用してもよい。また、これらの共重合成分は、
ポリエステルを製造する際に副生するものであってもよ
い。さらに、共重合せしめる場合の成分量は特に限定さ
れるものではないが、得られる繊維の強度、耐熱性等の
点から30モル%以下とすることが好ましい。Of course, these polyesters may be homopolyesters or copolyesters. In this case, the copolymerization components include aromatic dicarboxylic acids other than the acid components and glycol components constituting the polyesters described above. Examples include acid components such as aliphatic dicarboxylic acids and alicyclic dicarboxylic acids, and glycol components such as aromatic glycols, aliphatic glycols and alicyclic glycols. For example, terephthalic acid, isophthalic acid, naphthalenedicarboxylic acid, phthalic acid, diphenyl dicarboxylic acid, diphenyl ether dicarboxylic acid, diphenoxyethane dicarboxylic acid, aromatic dicarboxylic acids such as 5-sodium sulfoisophthalic acid, oxalic acid, succinic acid, adipic acid And aliphatic dicarboxylic acids such as sebacic acid, dimer acid, maleic acid and fumaric acid, and alicyclic dicarboxylic acids such as 1,4-cyclohexanedicarboxylic acid and decalin dicarboxylic acid. The glycol component includes fats such as ethylene glycol, 1,3-propylene glycol, 1,4-butanediol, 1,5-pentanediol, neopentyl glycol, 1,6-hexanediol, and 1,10-decanediol. Triglycol,
Examples thereof include alicyclic glycols such as 1,2-cyclohexanedimethanol, 1,4-cyclohexanedimethanol, and hydrogenated bisphenol A. The above-mentioned acid component and glycol component may be used alone or in combination of two or more. Also, these copolymer components are
It may be a by-product when producing polyester. Further, the amount of the components in the case of copolymerization is not particularly limited, but is preferably 30 mol% or less from the viewpoint of the strength and heat resistance of the obtained fiber.
【0010】本発明のポリエステルは、シリカ系無機粒
子を含有する。[0010] The polyester of the present invention contains silica-based inorganic particles.
【0011】本発明で用いるシリカ系無機粒子は、粒子
の50%以上がSiO2 で構成された無機粒子である。
具体的には、乾式法、湿式法等で得られたホワイトカー
ボン、シリカゾル、シリカゲル、シリカ・アルミナ複合
粒子等を挙げることができる。中でも、本発明のポリエ
ステル組成物から得られる繊維の吸湿性の点から、湿式
法で得られたシリカ系無機粒子が好ましい。特にはSi
O2 含有量が95%以上の湿式法で得られたシリカ粒子
が好ましい。The silica-based inorganic particles used in the present invention are inorganic particles in which at least 50% of the particles are composed of SiO 2 .
Specific examples include white carbon, silica sol, silica gel, silica-alumina composite particles obtained by a dry method, a wet method, and the like. Among them, silica-based inorganic particles obtained by a wet method are preferred from the viewpoint of the moisture absorption of fibers obtained from the polyester composition of the present invention. Especially Si
Silica particles obtained by a wet method having an O 2 content of 95% or more are preferred.
【0012】本発明のシリカ系無機粒子の平均粒子径
は、ポリエステル中での粒子分散性、得られるポリエス
テルの高分子量化、さらには繊維に成形する際の工程安
定性の点から0.01〜10μmであり、好ましくは
0.1〜5μm、より好ましくは0.2〜2μmであ
る。平均粒子径が0.01μm未満であると、粒子分散
性に劣ったり、ポリエステル製造工程の重縮合反応の段
階で、粒子の表面活性によって粒子が凝集したり、ポリ
マーの溶融粘度が急激に上昇し、高分子量のポリマーが
得られない。一方、平均粒子径が10μmを越えると、
溶融成型時にフィルター圧力の急激な上昇が生じたり、
繊維に成形する際に糸切れが生じる。The silica-based inorganic particles of the present invention have an average particle size of 0.01 to 0.01 from the viewpoints of the particle dispersibility in the polyester, the increase in the molecular weight of the obtained polyester, and the stability of the process when forming into fibers. It is 10 μm, preferably 0.1-5 μm, more preferably 0.2-2 μm. When the average particle size is less than 0.01 μm, the particles have poor dispersibility, or during the polycondensation reaction of the polyester production step, the particles are aggregated by the surface activity of the particles, or the melt viscosity of the polymer rapidly increases. , A high molecular weight polymer cannot be obtained. On the other hand, when the average particle size exceeds 10 μm,
A sudden increase in filter pressure may occur during melt molding,
Thread breakage occurs when forming into fibers.
【0013】さらに本発明のシリカ系無機粒子は、得ら
れる繊維の吸放湿性の点から、粒子の細孔容積が0.5
ml/g以上で、かつ細孔容積(ml/g)と比表面積
(m 2 /g)との関係が次式を満足することが好まし
い。Furthermore, the silica-based inorganic particles of the present invention are obtained
In view of the moisture absorption and desorption properties of the fibers, the pore volume of the particles is 0.5
ml / g or more, pore volume (ml / g) and specific surface area
(M Two/ G) preferably satisfies the following equation:
No.
【0014】100≦(粒子の比表面積/粒子の細孔容
積)≦1500 より好ましいシリカ系無機粒子の細孔容積は0.7ml
/g以上、さらに好ましくは1.0ml/g以上であ
る。細孔容積がかかる範囲外であると、シリカ系無機粒
子の吸湿性に劣り、得られる繊維は吸放湿性に劣る場合
がある。また、より好ましい細孔容積と比表面積との関
係は、 200≦(粒子の比表面積/粒子の細孔容積)≦100
0 であり、さらに好ましくは、 300≦(粒子の比表面積/粒子の細孔容積)≦800 である。粒子の細孔容積と比表面積との関係がかかる範
囲外であると、粒子の吸湿性に劣り、該粒子を含有した
ポリエステル組成物から得られる繊維は吸放湿性に劣る
場合がある。100 ≦ (specific surface area of particles / pore volume of particles) ≦ 1500 More preferably, the pore volume of silica-based inorganic particles is 0.7 ml.
/ G or more, more preferably 1.0 ml / g or more. If the pore volume is out of this range, the silica-based inorganic particles may have poor hygroscopicity, and the resulting fiber may have poor hygroscopicity. A more preferable relationship between the pore volume and the specific surface area is as follows: 200 ≦ (specific surface area of particles / pore volume of particles) ≦ 100
0, more preferably 300 ≦ (specific surface area of particles / pore volume of particles) ≦ 800. If the relationship between the pore volume of the particles and the specific surface area is out of the range, the particles may be poor in hygroscopicity, and the fiber obtained from the polyester composition containing the particles may be poor in hygroscopicity.
【0015】さらに、本発明で用いるシリカ系無機粒子
には、吸湿性という観点から2個/nm2 以上のシラノ
ール基が粒子表面に存在することが好ましい。表面のシ
ラノール基の数がこれより少ないと満足する吸湿性に劣
る場合がある。Further, in the silica-based inorganic particles used in the present invention, from the viewpoint of hygroscopicity, it is preferable that at least 2 / nm 2 silanol groups exist on the particle surface. If the number of silanol groups on the surface is less than this, satisfactory hygroscopicity may be poor.
【0016】また、本発明のシリカ系無機粒子の吸湿性
は、得られる繊維の吸湿性を高めるため、高い方が好ま
しく、標準状態での吸湿率が7%以上が好ましい。より
好ましくは10%以上、さらに好ましくは20%以上、
特に好ましくは30%以上である。シリカ系無機粒子の
吸湿率が7%未満の場合には、得られる繊維は吸放湿性
に劣る場合がある。The silica-based inorganic particles of the present invention preferably have a high hygroscopicity in order to enhance the hygroscopicity of the obtained fiber, and preferably have a hygroscopicity of 7% or more in a standard state. More preferably 10% or more, further preferably 20% or more,
It is particularly preferably at least 30%. If the moisture absorption of the silica-based inorganic particles is less than 7%, the resulting fiber may have poor moisture absorption / desorption properties.
【0017】本発明のシリカ系無機粒子のポリエステル
中の含有量は、得られるポリエステルの高分子量化、ポ
リエステル中の粒子分散性、また繊維の吸放湿性、強度
などの点から、1〜20重量%である。好ましくは2〜
17重量%、より好ましくは3〜15重量%、さらに好
ましくは5〜15重量%である。含有量が1重量%未満
の場合には、得られる繊維は吸放湿性に劣る。一方、2
0重量%を越えると、粒子含有ポリエステル組成物の溶
融粘度が著しく高くなり、高分子量のポリエステルが得
られず、繊維の強度などの機械特性に劣る。The content of the silica-based inorganic particles of the present invention in the polyester is from 1 to 20% by weight from the viewpoint of increasing the molecular weight of the obtained polyester, dispersing the particles in the polyester, and absorbing and releasing the fibers, and the strength. %. Preferably 2
It is 17% by weight, more preferably 3 to 15% by weight, still more preferably 5 to 15% by weight. When the content is less than 1% by weight, the obtained fiber is inferior in moisture absorption / release properties. Meanwhile, 2
If the content exceeds 0% by weight, the melt viscosity of the particle-containing polyester composition becomes extremely high, so that high molecular weight polyester cannot be obtained, and the mechanical properties such as fiber strength are poor.
【0018】本発明のポリエステルにシリカ系無機粒子
を含有せしめる方法としては、例えば、(1)シリカ系
無機粒子とポリエステルとを直接、あるいは予めブレン
ダー、ミキサーなどで混合した後、通常の一軸、二軸押
出し機を用いて溶融混練する方法、(2)シリカ系無機
粒子とポリエステルとを直接、あるいは予めブレンダ
ー、ミキサーなどで混合した後、通常のベント式一軸、
二軸押出し機を用いて溶融混練する方法、(3)ポリエ
ステルの製造反応工程でシリカ系無機粒子を添加する方
法などを挙げることができる。中でもシリカ系無機粒子
の粒子分散性、得られる繊維の品質安定性などの点か
ら、(2)又は(3)の方法によってシリカ系無機粒子
を含有せしめることが好ましい。The method of incorporating the silica-based inorganic particles into the polyester of the present invention includes, for example, (1) directly mixing the silica-based inorganic particles and the polyester with a blender, a mixer, or the like; Melt kneading using a screw extruder, (2) silica-based inorganic particles and polyester are mixed directly or beforehand in a blender, mixer, or the like, and then mixed with a normal vent-type single screw;
Examples thereof include a method of melt-kneading using a twin-screw extruder, and a method of adding (3) silica-based inorganic particles in a polyester production reaction step. Above all, it is preferable to incorporate the silica-based inorganic particles by the method (2) or (3) from the viewpoint of the particle dispersibility of the silica-based inorganic particles and the quality stability of the obtained fiber.
【0019】本発明のシリカ系無機粒子を含有するポリ
エステル組成物は、ポリエステルの高分子量化、あるい
はポリエステル組成物の溶融粘度低減の点から、アンチ
モン元素の含有量が200ppm以下である。アンチモ
ン元素を200ppm以下とすることで、ポリエステル
製造工程の重縮合反応の段階で、粒子の表面活性によっ
て生じる粒子の凝集やポリマーの溶融粘度の急激な上昇
を抑制でき、粒子分散性に優れ、かつ高分子量のポリエ
ステルが得られる。また、溶融成型時にフィルター圧力
の急激な上昇が抑制され、繊維に成形する際に糸切れが
少ない。アンチモン元素の好ましい含有量は0.1〜1
50ppmであり、より好ましくは5〜100ppmで
ある。さらに好ましくは10〜50ppmである。アン
チモン元素の含有量が200ppmを越えると、粒子分
散性不良となったり、ポリエステル製造工程での急激な
溶融粘度上昇を生じ高分子量のポリエステルが得られ
ず、繊維の成形性に劣るとともに、繊維の強度も低下す
る。The polyester composition containing the silica-based inorganic particles of the present invention has an antimony element content of 200 ppm or less from the viewpoint of increasing the molecular weight of the polyester or reducing the melt viscosity of the polyester composition. By setting the antimony element to 200 ppm or less, in the polycondensation reaction stage of the polyester production process, it is possible to suppress agglomeration of the particles caused by the surface activity of the particles and a sharp rise in the melt viscosity of the polymer, and excellent particle dispersibility, and A high molecular weight polyester is obtained. In addition, a sharp increase in filter pressure during melt molding is suppressed, and yarn breakage is small when molding into fibers. The preferred content of the antimony element is 0.1 to 1
It is 50 ppm, more preferably 5 to 100 ppm. More preferably, it is 10 to 50 ppm. When the content of the antimony element exceeds 200 ppm, the particle dispersibility becomes poor, or a sharp increase in melt viscosity occurs in the polyester production process, so that a high molecular weight polyester cannot be obtained. The strength also decreases.
【0020】本発明のポリエステル組成物にアンチモン
元素を含有せしめる方法としては、例えばアンチモン元
素含有化合物、具体的には三酸化アンチモン、五酸化ア
ンチモン、酢酸アンチモン等をポリエステル製造時の反
応系内に、重縮合反応触媒・添加剤として添加・配合す
る方法などを挙げることができる。As a method for incorporating an antimony element into the polyester composition of the present invention, for example, a compound containing an antimony element, specifically, antimony trioxide, antimony pentoxide, antimony acetate, or the like is introduced into a reaction system at the time of polyester production. A method of adding and blending as a polycondensation reaction catalyst and additive can be used.
【0021】また、本発明のポリエステルを製造する際
には、アンチモン元素含有化合物以外に、従来公知の反
応触媒を使用することができる。例えば、エステル化あ
るいはエステル交換反応触媒として、アルカリ金属、ア
ルカリ土類金属、亜鉛、マンガン、コバルト等の金属化
合物、重縮合反応触媒としては、チタン、ゲルマニウム
化合物等を用いることができる。In producing the polyester of the present invention, conventionally known reaction catalysts can be used in addition to the antimony element-containing compound. For example, metal compounds such as alkali metals, alkaline earth metals, zinc, manganese, and cobalt can be used as esterification or transesterification reaction catalysts, and titanium and germanium compounds can be used as polycondensation reaction catalysts.
【0022】また、本発明のポリエステル組成物および
それからなる繊維は、本発明の目的を損なわない範囲で
酸化チタン、カーボンブラック等の顔料、アルキルベン
ゼンスルホン酸塩等の界面活性剤、従来公知の抗酸化
剤、着色防止剤、耐光剤、帯電防止剤等を含有していて
もよい。The polyester composition of the present invention and a fiber comprising the same may be used as pigments such as titanium oxide and carbon black, a surfactant such as alkylbenzene sulfonate, and a conventionally known antioxidant as long as the object of the present invention is not impaired. , An anti-coloring agent, a light-fast agent, an antistatic agent, and the like.
【0023】本発明のポリエステル組成物からなる繊維
は従来公知の方法で製造することができる。例えば、5
00〜2500m/分の速度で溶融紡糸し、次いで延
伸、熱処理する方法、1500〜5000m/分の速度
で溶融紡糸し、延伸と仮撚加工とを同時、または延伸
後、仮撚加工を行う方法、3000m/分以上の高速で
溶融紡糸し、用途によっては延伸工程を省略する方法、
など任意の製糸条件を採用することができる。The fiber comprising the polyester composition of the present invention can be produced by a conventionally known method. For example, 5
A method of melt-spinning at a speed of 00 to 2500 m / min, followed by drawing and heat treatment, and a method of melt-spinning at a speed of 1500 to 5000 m / min and performing drawing and false-twisting at the same time or after drawing and false-twisting A method of melt-spinning at a high speed of 3000 m / min or more and omitting a stretching step depending on the application;
Arbitrary yarn production conditions can be adopted.
【0024】本発明のポリエステル繊維の断面形状は丸
ばかりでなく、三角、偏平、多葉型、多角、H型、Π型
などなどの異形断面でもよい。また、該繊維の糸状形態
は、フィラメント、ステープルのどちらでもよく、用途
によって適宜選定される。The cross-sectional shape of the polyester fiber of the present invention may be not only a round shape but also an irregular cross-section such as triangular, flat, multi-lobed, polygonal, H-shaped or Π-shaped. The thread form of the fiber may be either filament or staple, and is appropriately selected depending on the application.
【0025】本発明のポリエステル繊維は、その用途に
応じて織物、編物、不織布などの布帛形態で使用するこ
とができる。The polyester fiber of the present invention can be used in the form of a fabric, such as a woven fabric, a knitted fabric, or a non-woven fabric, depending on its use.
【0026】上記の方法によって得られる本発明の繊維
は、実用上の着用快適性を得るために、標準状態での吸
湿率は1.0%以上が好ましく、より好ましくは1.5
%以上、さらに好ましくは2.0%以上である。The fiber of the present invention obtained by the above method preferably has a moisture absorption under a standard condition of 1.0% or more, more preferably 1.5%, in order to obtain practical wearing comfort.
%, More preferably 2.0% or more.
【0027】また、本発明のポリエステル繊維は各種の
方法で減量することができる。例えば、プラズマ処理、
レーザー処理、アルカリ減量処理等をあげることがで
き、得られる繊維の風合い、染色性等の点から、減量処
理方法としてはアルカリ減量処理が好ましい。この際使
用するアルカリは、NaOH、KOH、LiOH等の化
合物を挙げることができ、ポリエステル繊維等の減量処
理は該アリカリの水溶液で行い、アルカリ濃度は0.5
〜10重量%が好ましい この際の、アルカリ減量率は特に限定されないが、得ら
れる繊維の強度、風合い等の点から、減量率は50%以
下が好ましく、より好ましくは30%以下であり、さら
に好ましくは20%以下である。The polyester fiber of the present invention can be reduced by various methods. For example, plasma processing,
Laser treatment, alkali weight reduction treatment and the like can be given. From the viewpoint of the texture of the obtained fiber and dyeability, the alkali weight reduction method is preferred as the weight reduction method. Examples of the alkali used at this time include compounds such as NaOH, KOH, and LiOH. The treatment for reducing the weight of polyester fiber and the like is performed with the aqueous solution of alkali, and the alkali concentration is 0.5%.
In this case, the alkali weight loss rate is not particularly limited, but the weight loss rate is preferably 50% or less, more preferably 30% or less, in view of the strength of the obtained fiber and the texture. Preferably it is 20% or less.
【0028】[0028]
【実施例】以下本発明を実施例により、さらに詳細に説
明する。実施例中の特性は次の方法によって求めた。The present invention will be described in more detail with reference to the following examples. The characteristics in the examples were obtained by the following methods.
【0029】A.ポリエステル組成物の極限粘度
[η] o−クロロフェノール溶媒を用い、25℃で測定した。A. Intrinsic viscosity of polyester composition
[Η] Measured at 25 ° C. using an o-chlorophenol solvent.
【0030】B.ポリエステル組成物中のアンチモン元
素量 蛍光X線測定により、アンチモン元素量の強度を標準物
質から得られた検量線と比較して定量した。B. Antimony element content in polyester composition The intensity of the antimony element content was quantified by X-ray fluorescence measurement in comparison with a calibration curve obtained from a standard substance.
【0031】C.ポリエステル組成物中の粒子分散性 粒子分散性はポリエステル組成物を透過型電子顕微鏡観
察によって判定した。 ○:粒子同士の凝集による粗大粒子は観察されない。 △:粒子同士の凝集による粗大粒子がわずかに観察され
る。 ×:粒子同士の凝集による粗大粒子が多く観察される。C. Particle dispersibility in polyester composition The particle dispersibility was determined by observing the polyester composition with a transmission electron microscope. :: No coarse particles due to aggregation of the particles are observed. Δ: Coarse particles due to aggregation of particles are slightly observed. ×: Many coarse particles due to aggregation of particles are observed.
【0032】D.粒子およびポリエステル繊維の吸湿率 吸湿率は粒子の場合、粒子1gを用い、また繊維の場合
には原糸または布帛1〜3gを用い、絶乾時(110℃
×1時間)の重量と標準状態(20℃×65%RH)の
雰囲気下、恒温恒湿器(タバイ製PR−2G)中に24
時間放置後の重量との重量変化から、次式で求めた。D. Moisture Absorption of Particles and Polyester Fibers In the case of particles, 1 g of particles is used, and in the case of fibers, 1 to 3 g of original yarn or fabric is used.
X 1 hour) and 24 hours in a thermo-hygrostat (Tavai PR-2G) under an atmosphere of standard condition (20 ° C x 65% RH).
From the weight change with the weight after standing for a time, it was determined by the following equation.
【0033】吸湿率(%)=(吸湿後の重量−絶乾時の
重量)/絶乾時の重量×100 E.粒子の平均粒径 粒子の平均粒径はHORIBA製粒径分析装置(LA−
700)で測定した。E. Moisture absorption (%) = (weight after moisture absorption−weight when absolutely dry) / weight when absolutely dry × 100 Average particle size of the particles The average particle size of the particles is determined by a particle size analyzer manufactured by HORIBA (LA-
700).
【0034】F.粒子の比表面積 粒子の比表面積は気体吸着法(BET法)により求め
た。F. Specific surface area of particles The specific surface area of the particles was determined by a gas adsorption method (BET method).
【0035】G.粒子の細孔容積 粒子の細孔容積は窒素吸着法により、温度77Kで測定
した。G. Pore volume of particles The pore volume of the particles was measured at a temperature of 77 K by a nitrogen adsorption method.
【0036】H.表面のシラノール基の定量 微粉末シリカを圧力−99kPa以下、温度120℃で
乾燥した後ジオキサン中で水素化リチウムアルミニウム
と反応させ水素量を測定して求めた。H. Determination of Silanol Groups on Surface Fine powder silica was dried at a pressure of -99 kPa or lower at a temperature of 120 ° C., and then reacted with lithium aluminum hydride in dioxane to measure the amount of hydrogen.
【0037】I.繊維の強度、伸度 東洋ボールドウィン社製テンシロン引張り試験機を用い
て試長20cm、引張り速度10cm/分の条件で応力
−歪み曲線から値を求めた。I. Fiber strength and elongation Using a Tensilon tensile tester manufactured by Toyo Baldwin Co., values were obtained from a stress-strain curve under the conditions of a test length of 20 cm and a tensile speed of 10 cm / min.
【0038】実施例1 テレフタル酸ジメチル100重量部、エチレングリコー
ル70重量部とを酢酸マグネシウム・4水和物0.06
重量部を触媒として140〜230℃でメタノールを留
出させながらエステル交換反応を行った。エステル交換
反応終了後にシリカ系無機粒子としてSiO2 が95%
以上の湿式法から得られたシリカ粒子[平均粒子径2.
9μm、細孔容積1.26ml/g(粒子の比表面積/
細孔容積=580)、標準状態の吸湿率21.6%]の
エチレングリコールスラリーをシリカ粒子が10重量%
となるように添加した。次いで三酸化アンチモンを0.
01重量部加え、引き続いて、反応系を−101kPa
とし、290℃に昇温し、撹拌しながら溶融粘度が30
00ポイズ相当の撹拌負荷となった時点で重縮合反応を
終了した。この時の重縮合反応時間は3時間45分であ
った。得られたポリエステル組成物の特性を表1に示し
た。アンチモン元素量は80ppmであり、粒子分散性
も良好で、極限粘度0.636と高分子量のポリエステ
ル組成物であった。Example 1 100 parts by weight of dimethyl terephthalate and 70 parts by weight of ethylene glycol were mixed with magnesium acetate tetrahydrate in an amount of 0.06.
The transesterification reaction was performed while distilling methanol at 140 to 230 ° C. using parts by weight as a catalyst. After transesterification, 95% of SiO 2 as silica-based inorganic particles
Silica particles obtained by the above wet method [average particle diameter 2.
9 μm, pore volume 1.26 ml / g (specific surface area of particles /
Pore volume = 580), a standard state of moisture absorption of 21.6%] ethylene glycol slurry having a silica particle content of 10% by weight.
Was added so that Then, antimony trioxide was added to 0.1 g.
01 parts by weight, and then the reaction system was set to -101 kPa
The temperature was raised to 290 ° C. and the melt viscosity was 30 while stirring.
The polycondensation reaction was terminated when the stirring load became equivalent to 00 poise. The polycondensation reaction time at this time was 3 hours and 45 minutes. Table 1 shows the properties of the obtained polyester composition. The antimony element content was 80 ppm, the particle dispersibility was good, and the polyester composition had a limiting viscosity of 0.636 and a high molecular weight.
【0039】さらに、得られたポリエステル組成物を十
分乾燥した後、紡糸機に供し、メルターにて溶融した
後、計量し、紡糸パック部から吐出し、1350m/分
の速度で引取った。得られた未延伸糸を80℃で2.8
倍に延伸した後、ローラー(125℃)で熱セットし、
83デシテックス24フィラメントの延伸糸を得た。得
られた延伸糸を筒編みとし、減量率10%となるように
アルカリ処理した。その後、標準状態での吸湿率を測定
した。得られた繊維特性結果を表2に示した。吸湿率は
2.0%、強度、伸度ともに良好であった。Further, after the obtained polyester composition was sufficiently dried, it was supplied to a spinning machine, melted by a melter, weighed, discharged from the spin pack, and taken out at a speed of 1350 m / min. The obtained undrawn yarn is 2.8 at 80 ° C.
After stretching twice, heat set with a roller (125 ° C),
A drawn yarn of 83 dtex 24 filaments was obtained. The obtained drawn yarn was knitted in a tube and subjected to an alkali treatment so as to have a weight loss of 10%. Thereafter, the moisture absorption under the standard condition was measured. Table 2 shows the obtained fiber property results. The moisture absorption was 2.0%, and both strength and elongation were good.
【0040】比較例1 三酸化アンチモン量を変更した以外は実施例1と同様の
方法でポリエステル組成物および繊維を得た。得られた
ポリエステル組成物および繊維の特性を表1,2に示し
た。ポリエステル組成物を製造する際の重縮合反応は急
激で、重縮合反応は2時間15分で終了した。得られた
ポリエステル中のアンチモン元素量は320ppm、粗
大粒子も確認され、極限粘度は0.504と低いもので
あった。さらに、該ポリエステル組成物を溶融紡糸した
際、糸切れも多発し、吸湿率、繊維特性に劣るものであ
った。Comparative Example 1 A polyester composition and fibers were obtained in the same manner as in Example 1 except that the amount of antimony trioxide was changed. The properties of the obtained polyester composition and fibers are shown in Tables 1 and 2. The polycondensation reaction when producing the polyester composition was rapid, and the polycondensation reaction was completed in 2 hours and 15 minutes. The amount of the antimony element in the obtained polyester was 320 ppm, coarse particles were confirmed, and the intrinsic viscosity was as low as 0.504. Further, when the polyester composition was melt-spun, yarn breakage frequently occurred, and the moisture absorption rate and fiber properties were poor.
【0041】実施例2〜6、比較例2 シリカ系無機粒子の平均粒子径、細孔容積、比表面積、
およびポリエステルへの添加量、さらには三酸化アンチ
モン量を変更した以外は実施例1と同様の方法でポリエ
ステル組成物および繊維を得た。得られたポリエステル
組成物および繊維の特性を表1,2に示した。実施例2
〜6は、本発明の範囲内であり、粒子分散性の良好な高
分子量のポリエステル組成物であり、繊維の強度、伸度
も良好で吸湿率も良好であった。比較例2は、シリカ系
無機粒子の含有量が本発明の範囲外であり、ポリエステ
ル組成物を製造する際の重縮合反応が極めて急激で、重
縮合反応は1時間10分で終了した。得られたポリエス
テル組成物中には粗大粒子が多数観察され、極限粘度は
0.452と低いものであった。さらに、該ポリエステ
ル組成物の溶融紡糸時に、圧力上昇が激しく、糸切れが
多発し繊維化することができなかった。Examples 2 to 6, Comparative Example 2 The average particle diameter, pore volume, specific surface area,
A polyester composition and fibers were obtained in the same manner as in Example 1, except that the amount added to the polyester and the amount of antimony trioxide were changed. The properties of the obtained polyester composition and fibers are shown in Tables 1 and 2. Example 2
No. 6 to No. 6 are within the range of the present invention, and are high molecular weight polyester compositions having good particle dispersibility, and have good fiber strength, elongation and good moisture absorption. In Comparative Example 2, the content of the silica-based inorganic particles was out of the range of the present invention, and the polycondensation reaction when producing the polyester composition was extremely rapid, and the polycondensation reaction was completed in 1 hour and 10 minutes. Many coarse particles were observed in the obtained polyester composition, and the intrinsic viscosity was as low as 0.452. Furthermore, during the melt spinning of the polyester composition, the pressure was sharply increased, and the yarn was frequently broken, and the fiber could not be formed.
【0042】[0042]
【表1】 [Table 1]
【0043】[0043]
【表2】 [Table 2]
【0044】[0044]
【発明の効果】本発明は上述したように、吸湿性を有す
るシリカ系無機粒子を多量に含有するポリエステル組成
物であって、該ポリエステル組成物から耐候性、機械特
性、吸湿性に優れたポリエステル繊維を得ることができ
る。さらに該ポリエステル繊維は着用快適性を得るのに
十分な吸湿性を有し、かつドライタッチな風合いと高い
染色堅牢性や耐光性を有しており、下着、シャツ、ブラ
ウス類、中衣、スポーツウェア、スラックス類、外衣、
裏地、カーテン、壁紙、さらには、シーツ、フトンカバ
ー、詰め綿等の寝装用に好適に使用することができる。As described above, the present invention relates to a polyester composition containing a large amount of silica-based inorganic particles having hygroscopicity, and comprising a polyester excellent in weather resistance, mechanical properties and hygroscopicity. Fiber can be obtained. Further, the polyester fiber has sufficient moisture absorption to obtain wearing comfort, and has a dry touch texture and high dyeing fastness and light resistance, and is used for underwear, shirts, blouses, middle garments, and sports. Clothing, slacks, outerwear,
It can be suitably used for bedding such as lining, curtains, wallpaper, sheets, futon covers, and wadding.
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Fターム(参考) 4J002 CF041 DA117 DJ016 FD207 GK01 4L035 BB31 BB89 BB91 CC03 CC20 EE05 FF04 FF10 HH10 JJ05 KK01 KK03 KK10 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page F term (reference) 4J002 CF041 DA117 DJ016 FD207 GK01 4L035 BB31 BB89 BB91 CC03 CC20 EE05 FF04 FF10 HH10 JJ05 KK01 KK03 KK10
Claims (6)
無機粒子を1〜20重量%、かつアンチモン元素を20
0ppm以下の範囲で含有してなるポリエステル組成
物。(1) 1 to 20% by weight of silica-based inorganic particles having an average particle diameter of 0.01 to 10 μm, and
A polyester composition contained in a range of 0 ppm or less.
である請求項1に記載のポリエステル組成物。2. The polyester composition according to claim 1, wherein the silica-based inorganic particles are particles obtained by a wet method.
り、かつ粒子の細孔容積(ml/g)と比表面積(m2
/g)との関係が次式である請求項1または2に記載の
ポリエステル組成物。 100≦(粒子の比表面積/粒子の細孔容積)≦150
03. The particle has a pore volume of 0.5 ml / g or more, and has a pore volume (ml / g) and a specific surface area (m 2
/ G) is the following formula: 100 ≦ (specific surface area of particle / pore volume of particle) ≦ 150
0
7%以上である請求項1〜3のいずれか1項に記載のポ
リエステル組成物。4. The polyester composition according to claim 1, wherein the silica-based inorganic particles have a standard moisture absorption of 7% or more.
エステル組成物からなる繊維。5. A fiber comprising the polyester composition according to claim 1.
5に記載の吸湿性に優れた繊維。6. The fiber according to claim 5, wherein the fiber has a moisture absorption of 1.0% or more.
Priority Applications (1)
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