JP2010168707A - Ordinary pressure cation-dyeable polyester multifilament - Google Patents

Ordinary pressure cation-dyeable polyester multifilament Download PDF

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Hiroki Yoshikawa
宏紀 吉川
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an atmospheric pressure cation-dyeable polyester multifilament which uses a recycled polymer prepared by depolymerizing polyester wastes to a raw material monomer and then repolymerizing the monomer, can be dyed with cationic dyes at the atmospheric pressure, and has a highly water-absorbing-quick dryable property. <P>SOLUTION: This atmospheric pressure cation-dyeable polyester multifilament is characterized by using a polyester prepared by depolymerizing polyester wastes into a raw material monomer and then repolymerizing the monomer, comprising a metal sulfoisophthalate (A) and a specific compound (B) in the acid component under a condition simultaneously satisfying specific numerical expressions, and has a projection coefficient of 0.3-0.7, and 3-6 fin portions outward projected from a core portion of a filament cross section, in the cross section of the monofilament. <P>COPYRIGHT: (C)2010,JPO&INPIT

Description

本発明は、ポリエステル廃棄物を原料モノマーまで解重合した後再度重合したリサイクルポリマーを利用した、常圧下でカチオン染料に可染性である常圧カチオン可染ポリエステルよりなる、高度に異型化された繊維断面を有する、常圧カチオン可染性ポリエステルマルチ繊維に関する。   The present invention is a highly atypical product comprising a normal pressure cationic dyeable polyester that is dyeable to a cationic dye under normal pressure, using a recycled polymer that is depolymerized to raw material monomers and then re-polymerized. The present invention relates to an atmospheric pressure cationic dyeable polyester multifiber having a fiber cross section.

ポリエステルはその優れた特性を生かし衣料用布帛素材として広く使用されている。衣生活の多様化、高級化、個性化と共に、天然繊維が持つ好ましい性能、例えば吸水性能をポリエステル繊維に付与する試みが続けられている。さらに、ランニングシャツあるいはゴルフシャツなどのスポーツ衣料用途においては、汗をかいても快適な状態が維持されるように、吸水性能に加え、速乾性も備えた布帛が使用されるようになり、ポリエステル繊維でも吸水・速乾性能の実現が望まれている。ポリエステル繊維に吸水・速乾性能を付与する方法として、繊維断面を異型化することにより、高吸水・速乾性素材を得る方法が提案されている(例えば特許文献1参照)。   Polyester is widely used as a fabric material for clothing by taking advantage of its excellent properties. Along with the diversification, upgrading, and individualization of clothing life, attempts are being made to impart the desirable performance of natural fibers, such as water absorption, to polyester fibers. Furthermore, in sports apparel applications such as running shirts and golf shirts, fabrics that have quick-drying properties in addition to water-absorbing performance have been used to maintain a comfortable state even when sweating. Realization of water absorption and quick drying performance is also desired for fibers. As a method for imparting water absorption and quick drying performance to polyester fibers, a method for obtaining a highly water-absorbing and quick-drying material by making the cross section of the fiber atypical has been proposed (see, for example, Patent Document 1).

しかしながら、ポリエチレンテレフタレートを代表とするポリエステル繊維は、その化学的特性から分散染料、アゾイック染料でしか染色できないため、鮮明且つ深みのある色相が得られにくいという欠点があった。かかる欠点を解消する方法として、ポリエステルにスルホイソフタル酸の金属塩を2〜3モル%共重合する方法が提案されている(例えば特許文献2,3参照)。   However, polyester fibers represented by polyethylene terephthalate have the disadvantage that a clear and deep hue is difficult to obtain because they can be dyed only with disperse dyes and azoic dyes because of their chemical properties. As a method for eliminating such drawbacks, a method in which a metal salt of sulfoisophthalic acid is copolymerized with 2 to 3 mol% of polyester has been proposed (see, for example, Patent Documents 2 and 3).

しかしながら、かかる方法によって得られるポリエステル繊維は、高温・高圧下でしか染色することができず、天然繊維やウレタン繊維などと交編、交織した後に染色すると、天然繊維、ウレタン繊維が脆化するという問題があった。これを常圧、100℃付近の温度で十分に染色しようとすれば、スルホイソフタル酸の金属塩を多量に共重合されることが必要となるが、この場合、スルホネート基による増粘効果から、ポリエステルの重合度を高くすることができず、溶融紡糸にて得られるポリエステル繊維の強度が著しく低下し、さらに紡糸操業性が著しく悪化するという問題があった。   However, the polyester fiber obtained by such a method can be dyed only under high temperature and high pressure, and if it is dyed after knitting or weaving with natural fiber or urethane fiber, natural fiber and urethane fiber are embrittled. There was a problem. If this is to be sufficiently dyed at normal pressure and at a temperature around 100 ° C., it is necessary to copolymerize a large amount of the metal salt of sulfoisophthalic acid. In this case, from the thickening effect due to the sulfonate group, There is a problem that the degree of polymerization of the polyester cannot be increased, the strength of the polyester fiber obtained by melt spinning is remarkably lowered, and the spinning operability is remarkably deteriorated.

一方、このような問題を解決するため、イオン結合性分子間力の小さいカチオン可染モノマーを共重合する技術が開示されている(例えば特許文献4,5参照)。イオン結合性分子間力の小さいカチオン可染モノマーとしては、5−スルホイソフタル酸テトラブトキシホスホネートなどが例示されているが、これらのカチオン可染モノマー共重合ポリエステルは熱安定性が悪く、常圧カチオン可染化させるため、共重合量を増加させようとしても、重合反応途中で熱分解が進行し、高分子量化させることが困難であった。さらに溶融紡糸する際の熱履歴による分解が大きく、結果として得られる糸の強度が弱くなるという欠点を有していた。また、使用する5−スルホイソフタル酸テトラブトキシホスホネートは非常に高価であり、結果として得られるカチオン可染性ポリエステルのコストが大幅に増大するという問題があった。   On the other hand, in order to solve such a problem, a technique for copolymerizing a cationic dyeable monomer having a small ion-binding intermolecular force has been disclosed (for example, see Patent Documents 4 and 5). Examples of cationic dyeable monomers having a small ion-binding intermolecular force include 5-sulfoisophthalic acid tetrabutoxyphosphonate and the like, but these cationic dyeable monomer copolyesters have poor thermal stability, and are not limited to atmospheric pressure cations. Even if an attempt was made to increase the amount of copolymerization for dyeing, thermal decomposition progressed during the polymerization reaction, making it difficult to increase the molecular weight. Furthermore, there is a drawback that the decomposition due to the thermal history during melt spinning is large, and the strength of the resulting yarn is weakened. Further, the 5-sulfoisophthalic acid tetrabutoxyphosphonate used is very expensive, and there is a problem that the cost of the resulting cationic dyeable polyester is greatly increased.

かかる問題を解決する方法として、スルホイソフタル酸の金属塩に加え、分子量が2000以上のポリエチレングリコールを共重合する方法、アジピン酸、セバシン酸などの直鎖炭化水素のジカルボン酸を共重合する方法、あるいはジエチレングリコール、ネオペンチルグリコール、シクロヘキサンジメタノールのようなグリコール成分を共重合する方法が提案されている。(例えば特許文献6,7参照)
しかしながら、これらいずれの方法でも得られたポリエステルを溶融紡糸して得られる常圧カチオン可染性ポリエステル繊維の強度が低くなり、強いては得られる布帛の引き裂き強度が低下する、更には染色堅牢度が低いなどの問題があった。
As a method for solving such a problem, in addition to a metal salt of sulfoisophthalic acid, a method of copolymerizing polyethylene glycol having a molecular weight of 2000 or more, a method of copolymerizing a dicarboxylic acid of a linear hydrocarbon such as adipic acid or sebacic acid, Alternatively, a method of copolymerizing glycol components such as diethylene glycol, neopentyl glycol, and cyclohexanedimethanol has been proposed. (For example, see Patent Documents 6 and 7)
However, the strength of the atmospheric pressure cationic dyeable polyester fiber obtained by melt spinning the polyester obtained by any of these methods is lowered, and thus the tear strength of the resulting fabric is lowered, and further the dyeing fastness is increased. There was a problem such as low.

また、5−ナトリウムスルホイソフタル酸を共重合したポリエステルを鞘部に、95モル%以上がエチレンテレフタレートの繰返し単位からなるポリエステルを芯部に配した複合繊維が提案されている(例えば特許文献8参照)。しかしながら、鞘部を構成する共重合ポリエステル中のスルホイソフタル酸成分の共重合量には、前述と同様の理由で限界があり、十分な染着性を得ることが困難であること、並びに複合繊維とすることで紡糸工程での加工コストが増加、または繊維断面形状などに制約が生じるなどの課題があった。   Further, there has been proposed a composite fiber in which a polyester copolymerized with 5-sodium sulfoisophthalic acid is disposed in a sheath portion and a polyester having 95 mol% or more of ethylene terephthalate repeating units disposed in a core portion (see, for example, Patent Document 8). ). However, the copolymerization amount of the sulfoisophthalic acid component in the copolyester constituting the sheath part is limited for the same reason as described above, and it is difficult to obtain sufficient dyeing properties. As a result, there are problems such as an increase in processing cost in the spinning process or a restriction on the fiber cross-sectional shape.

一方で、ポリエステル製品の地球環境に対する影響度に関心が高まり、例えばリサイクルポリマーを使用した繊維が望まれてきた。
しかしながら、ポリエステル廃棄物を一般的にいわれるリサイクルポリマーは回収されたPETボトルやポリエステルフィルム製品、更にはこれら製品の製造工程において発生する屑ポリマーなどを粉砕して再溶融するマテリアルリサイクルが知られているが、リサイクル後の繊維で高強度で細繊度で毛羽のない風合い良好なものを得ることは困難であり又薄くて軽量で高強度の上記用途衣料は困難であった。特に異型化された繊維を紡糸する際には糸切れが多発し、著しく生産性が低下することで商業生産が困難であった。
On the other hand, interest in the degree of influence of polyester products on the global environment has increased, and for example, fibers using recycled polymers have been desired.
However, recycled polymers, commonly referred to as polyester waste, are known to be material recycling, in which recovered PET bottles and polyester film products, as well as scrap polymers generated in the manufacturing process of these products, are crushed and remelted. However, it is difficult to obtain a recycled fiber with high strength, fineness and good texture without fluff, and the above-mentioned apparel that is thin, light and high in strength is difficult. In particular, when spinning an atypical fiber, yarn breakage frequently occurs, and the productivity is remarkably lowered, making commercial production difficult.

特開2003−166119号公報JP 2003-166119 A 特公昭34−10497号公報Japanese Patent Publication No.34-10497 特開昭62−89725号公報JP-A-62-89725 特開平1−162822号公報JP-A-1-162822 特開2006−176628号公報JP 2006-176628 A 特開2002−284863号公報JP 2002-284863 A 特開2006−200064号公報JP 2006-200064 A 特開平7−126920号公報Japanese Patent Laid-Open No. 7-126920

本発明は上記の課題を解決するものであり、ポリエステル廃棄物を原料モノマーまで解重合した後再度重合したリサイクルポリマーを利用した、常圧下でのカチオン染色が可能で、且つ高吸水・速乾性を有する常圧カチオン可染性ポリエステルマルチ繊維を提供するものである。   The present invention solves the above-mentioned problems, and can use a recycled polymer obtained by depolymerizing polyester waste to a raw material monomer and then re-polymerizing it, enabling cationic dyeing under normal pressure, and high water absorption and quick drying. The present invention provides an atmospheric pressure cationic dyeable polyester multi-fiber.

上記の課題に鑑み本発明者らは鋭意検討を行った結果、本発明を完成するに至った。
即ち本発明によれば、
下記要件を満足することを特徴とする常圧カチオン可染性ポリエステルマルチ繊維、
a)ポリエステルが、芳香族ジカルボン酸のエステル形成性誘導体として、ポリアルキレンテレフタレートを解重合して得られたリサイクルされたテレフタル酸ジメチルを用い、該テレフタル酸ジメチルが全芳香族ジカルボン酸のエステル形成性誘導体の80モル%以上を占めるポリエステルからなること。
b)該ポリエステルを構成する酸成分中に、スルホイソフタル酸の金属塩(A)、および下記化学式(1)で表される化合物(B)を、下記数式(1)及び数式(2)を同時に満足する条件で含有する共重合ポリエステルであること。
c)ポリエステル中のジエチレングリコール含有量が2.5重量%以下であり、且つ固有粘度が0.55〜1.0の範囲にあること。
d)単繊維軸に直交する断面において、下記式で定義する突起係数が0.3〜0.7であり、繊維断面コアー部から外側へ突出したフィン部が3〜6個存在すること
突起係数=(a1−b1)/a1
a1:繊維断面内面壁の内接円中心からフィン部頂点までの長さ
b1:繊維断面内面壁の内接円の半径
In view of the above problems, the present inventors have intensively studied, and as a result, have completed the present invention.
That is, according to the present invention,
Atmospheric pressure cationic dyeable polyester multi-fiber, characterized by satisfying the following requirements,
a) Recycled dimethyl terephthalate obtained by depolymerizing polyalkylene terephthalate as an ester-forming derivative of an aromatic dicarboxylic acid is used as the polyester, and the dimethyl terephthalate is an ester-forming property of wholly aromatic dicarboxylic acid. It consists of polyester which occupies 80 mol% or more of derivatives.
b) In the acid component constituting the polyester, the metal salt of sulfoisophthalic acid (A) and the compound (B) represented by the following chemical formula (1) are converted into the following formula (1) and formula (2) simultaneously. It must be a copolyester contained under satisfactory conditions.
c) The diethylene glycol content in the polyester is 2.5% by weight or less and the intrinsic viscosity is in the range of 0.55 to 1.0.
d) In the cross section orthogonal to the single fiber axis, the protrusion coefficient defined by the following formula is 0.3 to 0.7, and there are 3 to 6 fin portions protruding outward from the fiber cross section core portion. = (A1-b1) / a1
a1: Length from the center of the inscribed circle of the inner wall of the fiber cross section to the top of the fin part b1: Radius of the inscribed circle of the inner wall of the fiber cross section

Figure 2010168707
[上記式中、Rは水素または炭素数1〜10のアルキル基を表し、Xは4級ホスホニウム塩、または4級アンモニウム塩を表す。]
3.0≦A+B≦5.0 (数式:1)
0.2≦B/(A+B)≦0.7 (数式:2)
[ここで、Aはスルホイソフタル酸の金属塩の共重合量(モル%)、Bは上記化学式(1)で表される化合物の共重合量(モル%)を表す。]
が提供される。
Figure 2010168707
[In the above formula, R represents hydrogen or an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, and X represents a quaternary phosphonium salt or a quaternary ammonium salt. ]
3.0 ≦ A + B ≦ 5.0 (Formula: 1)
0.2 ≦ B / (A + B) ≦ 0.7 (Formula: 2)
[Here, A represents the copolymerization amount (mol%) of the metal salt of sulfoisophthalic acid, and B represents the copolymerization amount (mol%) of the compound represented by the chemical formula (1). ]
Is provided.

本発明のリサイクルされたテレフタル酸ジメチルをエステル交換反応に使用したポリエチレンテレフタレートにより、環境への負荷を低減させ、常圧下でのカチオン染色による染着性が良好且つ高吸水・速乾性を有し、バージンPETを用いた場合と同様の高強度のポリエステル繊維が得られる。   Polyethylene terephthalate using the recycled dimethyl terephthalate of the present invention for the transesterification reaction reduces the burden on the environment, has good dyeing property by cationic dyeing under normal pressure, and has high water absorption and quick drying properties. High-strength polyester fibers similar to those obtained when virgin PET is used are obtained.

本発明のポリエステルマルチ繊維断面の1実施態様を示した模式図。The schematic diagram which showed 1 embodiment of the polyester multi fiber cross section of this invention. 本発明で使用する紡糸口金吐出孔の1実施態様を示した模式図。The schematic diagram which showed one embodiment of the spinneret discharge hole used by this invention.

以下、本発明について詳細に説明する。
本発明の常圧カチオン可染性ポリエステルマルチフィラメントに使用されるポリエステルは、下記に記述するリサイクルポリエステルであり、共重合成分としてスルホイソフタル酸の金属塩(A)、及び下記一般式(1)で表される化合物(B)を、下記数式1及び数式2を同時に満足する状態で含有する共重合ポリエステルであることが必要である。
Hereinafter, the present invention will be described in detail.
The polyester used in the normal pressure cationic dyeable polyester multifilament of the present invention is a recycled polyester described below, and a metal salt of sulfoisophthalic acid (A) as a copolymerization component and the following general formula (1) It is necessary that the compound (B) is a copolyester containing the following formula 1 and formula 2 simultaneously.

単糸繊度は7dtex以下、且つ束ねられた単糸数が24本以上で、強度が2.0cN/dtex以上、伸度が60%以下、熱水収縮率が22%以下のカチオン可染性ポリエステルマルチフィラメントであることが好ましい。   Cationic dyeable polyester multi having a single yarn fineness of 7 dtex or less, a bundle of 24 or more single yarns, a strength of 2.0 cN / dtex or more, an elongation of 60% or less, and a hot water shrinkage of 22% or less. A filament is preferred.

Figure 2010168707
[上記式中、Rは水素または炭素数1〜10のアルキル基を表し、Xは4級ホスホニウム塩、または4級アンモニウム塩を表す。]
3.0≦A+B≦5.0 数式1
0.2≦B/(A+B)≦0.7 数式2
[ここで、Aはスルホイソフタル酸の金属塩の共重合量(モル%)、Bは上記一般式(1)で表される化合物の共重合量(モル%)を表す。]
Figure 2010168707
[In the above formula, R represents hydrogen or an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, and X represents a quaternary phosphonium salt or a quaternary ammonium salt. ]
3.0 ≦ A + B ≦ 5.0 Formula 1
0.2 ≦ B / (A + B) ≦ 0.7 Formula 2
Here, A represents the copolymerization amount (mol%) of the metal salt of sulfoisophthalic acid, and B represents the copolymerization amount (mol%) of the compound represented by the general formula (1). ]

本発明のポリエステルマルチ繊維はその単繊維横断面(例えば図1)において下記式で定義する突起係数が0.3〜0.7の、繊維断面コアー部から外側へ突出したフィン部が3〜6個存在することを特徴とする異型断面繊維である。
突起係数=(a1−b1)/a1
a1:繊維断面内面壁の内接円中心からフィン部頂点までの長さ
b1:繊維断面内面壁の内接円の半径
The polyester multi-fiber of the present invention has 3 to 6 fin portions protruding outward from the fiber cross-section core portion having a projection coefficient of 0.3 to 0.7 defined by the following formula in the single fiber cross section (for example, FIG. 1). It is an atypical cross-section fiber characterized in that there are individual fibers.
Projection coefficient = (a1-b1) / a1
a1: Length from the center of the inscribed circle of the inner wall of the fiber cross section to the top of the fin part b1: Radius of the inscribed circle of the inner wall of the fiber cross section

(リサイクルポリエステルの説明)
本発明のポリエステルマルチフィラメントに使用されるポリエステルは芳香族ジカルボン酸のエステル形成性誘導体としてポリアルキレンテレフタレートを解重合することによって得られたテレフタル酸ジメチルを、ポリエステルを構成する全酸成分を基準として80重量%以上使用する必要がある。
(Description of recycled polyester)
The polyester used in the polyester multifilament of the present invention is dimethyl terephthalate obtained by depolymerizing polyalkylene terephthalate as an ester-forming derivative of an aromatic dicarboxylic acid, based on the total acid components constituting the polyester. It is necessary to use more than% by weight.

ここで、該ポリアルキレンテレフタレートとしてはポリエチレンテレフタレートが好ましく、特に回収されたボトル、回収されたポリエステル繊維製品、回収されたポリエステルフィルム製品、更にはこれら製品の製造工程において発生する屑ポリマーなど回収されたポリエステルが好ましく用いられる。   Here, polyethylene terephthalate is preferable as the polyalkylene terephthalate, and particularly recovered bottles, recovered polyester fiber products, recovered polyester film products, and waste polymers generated in the manufacturing process of these products were recovered. Polyester is preferably used.

ポリアルキレンテレフタレートを解重合することによって得られたテレフタル酸ジメチルが70重量%未満の場合、最終的に得られるポリエステル、あるいはポリエステル繊維中に含まれる成分の内、回収されたテレフタル酸ジメチルに由来する成分の比率が50%を下回ってしまう為、環境にやさしい製品としての効果が少なくなり好ましくない。ポリアルキレンテレフタレートを解重合することによって得られたテレフタル酸ジメチルは好ましくは80重量%以上、さらに好ましくは90重量%以上である。   When the amount of dimethyl terephthalate obtained by depolymerizing polyalkylene terephthalate is less than 70% by weight, it is derived from the finally obtained polyester or components contained in the polyester fiber, from the recovered dimethyl terephthalate. Since the component ratio is less than 50%, the effect as an environmentally friendly product is reduced, which is not preferable. The dimethyl terephthalate obtained by depolymerizing the polyalkylene terephthalate is preferably 80% by weight or more, more preferably 90% by weight or more.

ポリアルキレンテレフタレートを解重合することによって得られたテレフタル酸ジメチルの製造方法については特に限定はないが、例えば、ポリエチレンテレフタレートをエチレングリコールで解重合した後、メタノールでエステル交換反応し、得られたテレフタル酸ジメチルを再結晶や蒸留で精製する方法が挙げられる。   The method for producing dimethyl terephthalate obtained by depolymerizing polyalkylene terephthalate is not particularly limited. For example, polyethylene terephthalate is depolymerized with ethylene glycol, and then transesterified with methanol. Examples thereof include a method of refining dimethyl acid by recrystallization or distillation.

本発明に用いる、ポリアルキレンテレフタレートを解重合することによって得られたテレフタル酸ジメチル中の不純物ついては、2−ヒドロキシテレフタル酸の含有量が2ppm以下であることが好ましい。   As for impurities in dimethyl terephthalate obtained by depolymerizing polyalkylene terephthalate used in the present invention, the content of 2-hydroxyterephthalic acid is preferably 2 ppm or less.

ポリアルキレンテレフタレートを解重合することによって得られたテレフタル酸ジメチルを構成する全酸成分を基準として80重量%以上使用するポリエステルの製造方法としては、芳香族ジカルボン酸のエステル形成誘導体として上記のテレフタル酸ジメチルをエステル交換反応触媒の存在下、アルキレングリコールとしてエチレングリコールとエステル交換反応せしめることによって製造することが好ましい。   As a method for producing a polyester using 80% by weight or more based on the total acid components constituting dimethyl terephthalate obtained by depolymerizing polyalkylene terephthalate, the above-mentioned terephthalic acid can be used as an ester-forming derivative of an aromatic dicarboxylic acid. Preference is given to producing dimethyl by transesterification with ethylene glycol as alkylene glycol in the presence of a transesterification catalyst.

(成分Aについての説明)
本発明で使用されるスルホン酸塩基含有芳香族ジカルボン酸成分としては、5−スルホイソフタル酸の金属塩(ナトリウム塩、リチウム塩、カリウム塩)、5−スルホイソフタル酸の4級ホスホニウム塩、または5−スルホイソフタル酸の4級アンモニウム塩が例示される。また、これらのエステル形成性誘導体も好ましく例示される。これらの群の中では、熱安定性、コストなどの面から、5−スルホイソフタル酸の金属塩が好ましく例示され、特に、5−スルホイソフタル酸のナトリウム塩およびそのジメチルエステルである5−スルホイソフタル酸ジメチルのナトリウム塩が特に好ましく例示される。
(Description of component A)
Examples of the sulfonate group-containing aromatic dicarboxylic acid component used in the present invention include a metal salt of 5-sulfoisophthalic acid (sodium salt, lithium salt, potassium salt), a quaternary phosphonium salt of 5-sulfoisophthalic acid, or 5 -Quaternary ammonium salts of sulfoisophthalic acid are exemplified. These ester-forming derivatives are also preferably exemplified. Among these groups, a metal salt of 5-sulfoisophthalic acid is preferably exemplified from the viewpoint of thermal stability, cost, etc., and in particular, a sodium salt of 5-sulfoisophthalic acid and a dimethyl ester thereof, 5-sulfoisophthalic acid. Particularly preferred is the sodium salt of dimethyl acid.

(成分Bについての説明)
また、上記化学式(1)で表される化合物(B)としては、5−スルホイソフタル酸あるいはその低級アルキルアエステルの4級ホスホニウム塩または4級アンモニウム塩である。4級ホスホニウム塩、4級アンモニウム塩としては、アルキル基、ベンジル基、フェニル基が置換された4級ホスホニウム塩、4級アンモニウム塩が好ましく、特に4級ホスホニウム塩であることが好ましい。また、4つある置換基は同一であっても異なっていても良い。上記化学式(1)で表される化合物の具体例としては、5−スルホイソフタル酸テトラブチルホスホニウム塩、5−スルホイソフタル酸エチルトリブチルホスホニウム塩、5−スルホイソフタル酸ベンジルトリブチルホスホニウム塩、5−スルホイソフタル酸フェニルトリブチルホスホニウム塩、5−スルホイソフタル酸テトラフェニルホスホニウム塩、5−スルホイソフタル酸ブチルトリフェニルホスホニウム塩、5−スルホイソフタル酸ベンジルトリフェニルホスホニウム塩、あるいはこれらイソフタル酸誘導体のジメチルエステル、ジエチルエステルが好ましく例示される。
(Description of component B)
The compound (B) represented by the chemical formula (1) is quaternary phosphonium salt or quaternary ammonium salt of 5-sulfoisophthalic acid or its lower alkyl ester. As the quaternary phosphonium salt, the quaternary ammonium salt is preferably a quaternary phosphonium salt or a quaternary ammonium salt substituted with an alkyl group, a benzyl group or a phenyl group, and particularly preferably a quaternary phosphonium salt. The four substituents may be the same or different. Specific examples of the compound represented by the chemical formula (1) include 5-sulfoisophthalic acid tetrabutylphosphonium salt, 5-sulfoisophthalic acid ethyltributylphosphonium salt, 5-sulfoisophthalic acid benzyltributylphosphonium salt, and 5-sulfoisophthalic acid. Acid phenyltributylphosphonium salt, 5-sulfoisophthalic acid tetraphenylphosphonium salt, 5-sulfoisophthalic acid butyltriphenylphosphonium salt, 5-sulfoisophthalic acid benzyltriphenylphosphonium salt, or dimethyl ester or diethyl ester of these isophthalic acid derivatives Preferably exemplified.

(数式1の説明)
本発明において、ポリエステルに共重合させる成分Aと成分Bの合計は酸成分を基準として、A+Bが3.0〜5.0モル%の範囲である必要がある。3.0モル%より少ないと、常圧下でのカチオン染色では十分な染着を得ることができない。一方、5.0モル%より多くなると、得られるポリエステル糸の強度が低下するため実用に適さない。さらに染料を過剰に消費するため、コスト面でも不利である。
(Explanation of Formula 1)
In the present invention, the total of component A and component B copolymerized with the polyester needs to be within a range of A + B of 3.0 to 5.0 mol% based on the acid component. If it is less than 3.0 mol%, sufficient dyeing cannot be obtained by cationic dyeing under normal pressure. On the other hand, if it exceeds 5.0 mol%, the strength of the resulting polyester yarn is lowered, which is not suitable for practical use. Further, since the dye is consumed excessively, it is disadvantageous in terms of cost.

(数式2の説明)
また、成分Aと成分Bの成分比は、B/(A+B)が0.2〜0.7の範囲にある必要がある。0.2以下、つまり成分Aの割合が多い状態では、スルホイソフタル酸金属塩による増粘効果により、得られるポリエステルの重合度を上げることが困難になる。一方、0.7以上、つまり成分Bの割合が多い状態では、反応が遅くなり、さらに成分Bの比率が多くなると分解が進むため重合度を上げることができない。さらに、成分Bの比率多くなると熱安定性が悪化し、溶融紡糸段階で再溶融した際の熱分解による分子量の低下が大きくなるため、得られるポリエステル糸の強度が低下するため、好ましくない。
(Explanation of Formula 2)
The component ratio between component A and component B must be such that B / (A + B) is in the range of 0.2 to 0.7. When the ratio is 0.2 or less, that is, in a state where the proportion of component A is large, it is difficult to increase the degree of polymerization of the resulting polyester due to the thickening effect of the metal salt of sulfoisophthalic acid. On the other hand, when the ratio is 0.7 or more, that is, the ratio of the component B is large, the reaction is slow, and when the ratio of the component B is further increased, the decomposition proceeds and the degree of polymerization cannot be increased. Further, when the ratio of component B is increased, the thermal stability is deteriorated, and the decrease in molecular weight due to thermal decomposition when remelted in the melt spinning stage is increased, so that the strength of the resulting polyester yarn is decreased, which is not preferable.

(DEG量の説明)
本発明における常圧カチオン可染性ポリエステルに含有されるジエチレングリコールは、2.5重量%以下であることが好ましい。
一般にカチオン可染性ポリエステルを製造する際には、ポリエステルの製造工程において副生するジエチレングリコール(DEG)量を抑制するために、DEG抑制剤として少々のアルカリ金属塩、アルカリ土類金属塩、水酸化テトラアルキルホスホニウム、水酸化テトラアルキルアンモニウム、トリアルキルアミンなどの少なくとも1種類を、使用するカチオン可染性モノマー(本発明の場合は化合物(A)及び(B))に対して、1〜20モル%程度を添加することが好ましい。
(Description of DEG amount)
The diethylene glycol contained in the normal pressure cationic dyeable polyester in the present invention is preferably 2.5% by weight or less.
In general, when a cationic dyeable polyester is produced, in order to suppress the amount of diethylene glycol (DEG) by-produced in the production process of the polyester, a small amount of alkali metal salt, alkaline earth metal salt, hydroxide is used as a DEG inhibitor. 1 to 20 mol of the cationic dyeable monomer (compounds (A) and (B) in the case of the present invention) at least one of tetraalkylphosphonium, tetraalkylammonium hydroxide, trialkylamine and the like used. It is preferable to add about%.

(固有粘度の説明)
本発明で使用されるポリエステルの固有粘度(溶媒:オルトクロロフェノール、測定温度:35℃)は0.55〜1.0の範囲であることが好ましい。固有粘度が0.55以下である場合、得られるポリエステル繊維の強度が不足し、一方、1.0以上とする場合、溶融粘度が高くなりすぎて溶融成型が困難になるため好ましくなく、また、溶融重合法に引続いて固相重合法により重合ポリエステルの重縮合工程での生産コストが大幅に増大するため好ましくない。常圧カチオン可染性ポリエステルの固有粘度としては、0.60〜0.90の範囲が更に好ましい。
(Explanation of intrinsic viscosity)
The intrinsic viscosity (solvent: orthochlorophenol, measurement temperature: 35 ° C.) of the polyester used in the present invention is preferably in the range of 0.55 to 1.0. When the intrinsic viscosity is 0.55 or less, the strength of the resulting polyester fiber is insufficient. On the other hand, when it is 1.0 or more, the melt viscosity becomes too high and melt molding becomes difficult. Since the production cost in the polycondensation step of the polymerized polyester is greatly increased by the solid phase polymerization method subsequent to the melt polymerization method, it is not preferable. The intrinsic viscosity of the normal pressure cationic dyeable polyester is more preferably in the range of 0.60 to 0.90.

(共重合ポリエステルの製造方法)
本発明における共重合ポリエステルの製造は特に限定されず、通常知られているポリエステルの製造方法が用いられる。すなわち、リサイクルされたテレフタル酸ジメチルとエチレングリコールとをエステル交換反応させて低重合体を製造する。次いでこの反応性生物を重縮合触媒の存在下で化合物A、化合物Bを添加し減圧加熱して所定の重合度になるまで重縮合反応させることにより製造される。
(Method for producing copolymer polyester)
The production of the copolyester in the present invention is not particularly limited, and a conventionally known polyester production method is used. That is, a low polymer is produced by transesterification of recycled dimethyl terephthalate and ethylene glycol. Next, this reactive organism is produced by adding compound A and compound B in the presence of a polycondensation catalyst, heating under reduced pressure, and subjecting the reaction product to a polycondensation reaction until a predetermined polymerization degree is reached.

(その他添加剤)
また、本発明における共重合ポリエステルは、必要に応じて少量の添加剤、例えば酸化防止剤、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、遮光剤または艶消し剤などを含んでいても良い。特に酸化防止剤、艶消し剤などは特に好ましく添加される。
(Other additives)
In addition, the copolymer polyester in the present invention contains a small amount of additives as necessary, for example, antioxidants, fluorescent whitening agents, antistatic agents, antibacterial agents, ultraviolet absorbers, light stabilizers, heat stabilizers, and light-shielding agents. Or it may contain a matting agent. In particular, antioxidants and matting agents are particularly preferably added.

(製糸方法)
本発明の常圧カチオン可染性ポリエステルマルチフィラメントの製糸方法は、特に制限は無く、従来公知の方法が採用される。すなわち、固有粘度が0.55〜0.80のポリエチレンテレフタレートを通常の条件で乾燥し、スクリュウエクストルーダー等の溶融押出機で溶融し、例えば、特許第3076372号に開示されているような、コアー部形成用円形吐出孔(図2の3)の周囲に間隔を置いて配置された3〜6個、より好ましくは4〜6個、の小円状開口部(図2の5)とスリット状開口部(図2の4)とが連結したフィン部形成用吐出孔を配置した紡糸口金(図2)から吐出し、従来公知の方法で冷却、固化後、2000〜4000m/min、より好ましくは2500〜3500m/minの速度で紡糸捲き取りすることにより容易に得ることができる。
(Yarn making method)
There is no restriction | limiting in particular in the spinning method of the normal pressure cationic dyeable polyester multifilament of this invention, A conventionally well-known method is employ | adopted. That is, polyethylene terephthalate having an intrinsic viscosity of 0.55 to 0.80 is dried under normal conditions, and melted with a melt extruder such as a screw extruder, for example, a core as disclosed in Japanese Patent No. 3076372. 3-6, more preferably 4-6, small circular openings (5 in FIG. 2) and slits arranged at intervals around the circular discharge hole for forming a portion (3 in FIG. 2) It discharges from the spinneret (FIG. 2) which arrange | positioned the opening part (4 of FIG. 2) which connected the discharge hole for fin part formation, and is 2000-4000 m / min after cooling and solidifying by a conventionally well-known method, More preferably It can be easily obtained by spinning and spinning at a speed of 2500 to 3500 m / min.

この時、コアー部形成用円形吐出孔の半径(図2のb2)、該円形吐出孔の中心点からフィン部形成用吐出孔の先端部の長さ(図2のa2)等を変えることにより、繊維断面の突起係数が0.3〜0.7となるように任意に設定することができる。また、スピンブロックの温度および/または冷却風量を変えることによっても、繊維断面の突起係数をある程度コントロールすることができる。なお、冷却風は、紡糸口金から5〜15cm下方が上端となるように設置された長さ50〜100cmのクロスフロータイプの紡糸筒から送風するのが望ましい。   At this time, by changing the radius of the circular discharge hole for forming the core part (b2 in FIG. 2), the length of the tip part of the discharge hole for forming the fin part (a2 in FIG. 2) from the center point of the circular discharge hole, etc. The protrusion coefficient of the fiber cross section can be arbitrarily set to be 0.3 to 0.7. Also, the protrusion coefficient of the fiber cross section can be controlled to some extent by changing the temperature of the spin block and / or the cooling air volume. The cooling air is preferably blown from a cross flow type spinning cylinder having a length of 50 to 100 cm installed so that the upper end is 5 to 15 cm below the spinneret.

このような繊維横断面形状を有するポリエステルマルチ繊維は、紡糸捲取速度が4000m/minを超えると急激な配向結晶化が起こり、結晶化度が30%を超えてしまいやすい。一方、2000m/minを下回る紡糸捲取速度では、該ポリエステルマルチ繊維の沸水収縮率が70%を超えてしまいやすい。   Polyester multifibers having such a fiber cross-sectional shape are subject to rapid orientation crystallization when the spinning take-up speed exceeds 4000 m / min, and the crystallinity tends to exceed 30%. On the other hand, when the spinning take-off speed is less than 2000 m / min, the boiling water shrinkage of the polyester multifiber tends to exceed 70%.

このようにして得られる本発明のポリエステルマルチ繊維は、延伸仮撚工程に供給され、ポリエステルマルチ繊維の繊度、紡糸捲取速度などに応じて、適切な条件を設定し延伸仮撚される。このようにして得られる延伸仮撚加工糸は、定法に従って織編物等の布帛とすれば、常圧カチオン可染性で且つ優れた吸水・速乾性能を有する布帛が得られる。また、該布帛は自然なドライ感に富んだ風合を呈し、衣料用布帛として極めて有用なものとなる。   The polyester multifiber of the present invention thus obtained is supplied to the drawing false twisting process, and is drawn and twisted by setting appropriate conditions according to the fineness of the polyester multifiber and the spinning take-up speed. If the drawn false twisted yarn thus obtained is a fabric such as a woven or knitted fabric according to a conventional method, a fabric having an atmospheric pressure cationic dyeability and excellent water absorption and quick drying performance can be obtained. Further, the fabric has a natural dry feeling and is extremely useful as a clothing fabric.

(単繊維断面形状)
次に、本発明の常圧カチオン可染性ポリエステルマルチ繊維の単繊維断面形状は、先に定義した突起係数が0.3〜0.7、より好ましくは0.4〜0.6である、繊維断面コアー部から外側へ突出したフィン部(図1の1)が3〜6個、好ましくは4〜6個存在する形状を呈している必要がある。
(Single fiber cross section)
Next, the single fiber cross-sectional shape of the normal pressure cationic dyeable polyester multifiber of the present invention has a protrusion coefficient as defined above of 0.3 to 0.7, more preferably 0.4 to 0.6. It is necessary to exhibit a shape in which 3 to 6, preferably 4 to 6 fin portions (1 in FIG. 1) projecting outward from the fiber cross-section core portion exist.

該突起係数が0.3未満のフィン部は、延伸仮撚加工後の繊維断面に充分な毛細管空隙を形成する機能がなく、吸水・速乾性能を発現することができない。さらにこのような短小フィン部は、布帛に吸水処理剤を施す場合のアンカー効果が小さくなるため、該処理剤の洗濯耐久性を低下させる傾向にある。また、布帛の風合もフラットなペーパーライクなものとなる。一方、突起係数が0.7を越えるフィン部は、延伸仮撚加工時、該フィン部に加工張力が集中しやすいため、繊維断面の部分的破壊が発生して十分な毛細管形成がなされなくなり、吸水性能が不十分となる。また、延伸仮撚工程での糸切れ(加工断糸)や毛羽も頻発する。   The fin portion having a projection coefficient of less than 0.3 does not have a function of forming sufficient capillary voids in the fiber cross section after drawing false twisting, and cannot exhibit water absorption and quick drying performance. Further, such a short fin portion has a tendency to reduce the washing durability of the treatment agent because the anchor effect when the water absorption treatment agent is applied to the fabric is reduced. Also, the texture of the fabric is flat paper-like. On the other hand, the fin portion having a projection coefficient exceeding 0.7 is likely to concentrate the processing tension on the fin portion at the time of drawing false twisting. Water absorption performance is insufficient. Further, yarn breakage (processed yarn) and fluff frequently occur in the drawing false twisting process.

なお、突起係数が0.3〜0.7のフィン部であっても、単繊維断面に該フィン部の数が1〜2個では、内側に閉じた繊維断面部分が最大1個しか形成されなくなるので、十分な毛細管現象が発現せず、吸水性能が不十分となる。また、布帛の風合もフラットなペーパーライクなものとなる。一方、6個を越える場合には、延伸仮撚加工時、フィン部への加工張力集中が発生し、繊維断面の部分的破壊が起こり、十分な毛細管形成がなされなくなり、吸水性能が不十分となる。また、延伸仮撚工程での糸切れ(加工断糸)や毛羽が頻発する。なお、突起係数が0.3未満のフィン部は6個を超えて存在しても良い。   In addition, even if the fin portion has a protrusion coefficient of 0.3 to 0.7, if the number of the fin portions is 1 to 2 in the single fiber cross section, only a maximum of one fiber cross section closed inside is formed. As a result, there is no sufficient capillary action and water absorption performance is insufficient. Also, the texture of the fabric is flat paper-like. On the other hand, when the number exceeds six, during drawing false twisting, processing tension concentration on the fin portion occurs, partial breakage of the fiber cross section occurs, sufficient capillary formation is not performed, and water absorption performance is insufficient. Become. Further, yarn breakage (processed yarn) and fluff frequently occur in the drawing false twisting process. Note that there may be more than six fin portions having a protrusion coefficient of less than 0.3.

以下、実施例を挙げて本発明を具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例に制限されるものではない。なお、実施例中の分析項目などは、下記記載の方法により測定した。
固有粘度:
ポリエステル組成物を100℃、60分間でオルトクロロフェノールに溶解した希薄溶液を、35℃でウベローデ粘度計を用いて測定した値から求めた。なお、チップの固有粘度をηC、紡糸後の未延伸糸の固有粘度をηFとする。
ジエチレングリコール(DEG)含有量:
ヒドラジンヒドラート(抱水ヒドラジン)を用いてポリエステル組成物チップを分解し、この分解生成物中のジエチレングリコールの含有量をガスクロマトグラフィー(ヒューレットパッカード社製(HP6850型))を用いて測定した。
繊維の引張強度・伸度:
JIS L1070記載の方法に準拠して測定を行った。
カチオン可染性:
CATHILON BLUE CD−FRLH)0.2g/L、CD−FBLH0.2g/L(いずれも保土ヶ谷化学)、硫酸ナトリウム3g/L、酢酸0.3g/Lの染色液中にて100℃で1時間、浴比1:50で染色し、次式により染着率を求めた。
染着率=(OD0−OD1)/OD0
OD0:染色前の染液の576nmの吸光度
OD1:染色後の染液の576nmの吸光度
本発明では、染着率98%以上のものを可染性良好と判断した。
突起係数:
ポリエステルマルチ繊維の断面顕微鏡写真を撮影し、単繊維断面内面壁の内接円中心からフィン部頂点までの長さ(a1)および繊維断面内面壁の内接円の半径(b1)を測定し、下記式で突起係数を計算した。
突起係数=(a1−b1)/a1
吸水速乾性(ウイッキング値):
吸水・速乾性能の指標として、JIS L1907繊維製品の吸水試験法、5.1.1項吸水速度(滴下法)に準じて、落下水滴が、ポリエステル仮撚加工糸からなる試験布表面から表面反射をしなくなるまでの秒数(ウィッキング値)を採用した。なお、L10は、JIS L0844−A−2法により10回洗濯を行った後のウイッキング値(秒)を表す。
EXAMPLES Hereinafter, although an Example is given and this invention is demonstrated concretely, this invention is not restrict | limited to these Examples. In addition, the analysis item etc. in an Example were measured by the method of the following description.
Intrinsic viscosity:
A dilute solution obtained by dissolving the polyester composition in orthochlorophenol at 100 ° C. for 60 minutes was determined from a value measured at 35 ° C. using an Ubbelohde viscometer. The intrinsic viscosity of the tip is ηC, and the intrinsic viscosity of the undrawn yarn after spinning is ηF.
Diethylene glycol (DEG) content:
The polyester composition chip was decomposed using hydrazine hydrate (hydrated hydrazine), and the content of diethylene glycol in the decomposition product was measured using gas chromatography (HP Hewlett-Packard (HP 6850)).
Tensile strength / elongation of fiber:
Measurement was performed in accordance with the method described in JIS L1070.
Cationic dyeability:
CATHILON BLUE CD-FRLH) 0.2 g / L, CD-FBLH 0.2 g / L (both Hodogaya Chemical), sodium sulfate 3 g / L, acetic acid 0.3 g / L in a staining solution at 100 ° C. for 1 hour, It dye | stained by the bath ratio 1:50, and calculated | required the dyeing | staining rate by following Formula.
Dyeing rate = (OD0−OD1) / OD0
OD0: Absorbance at 576 nm of the dye solution before dyeing
OD1: Absorbance at 576 nm of the dyeing solution after dyeing In the present invention, a dyeing rate of 98% or more was judged as good dyeability.
Projection coefficient:
Take a cross-sectional photomicrograph of the polyester multi-fiber, measure the length (a1) from the center of the inscribed circle of the inner wall of the single fiber cross section to the apex of the fin portion and the radius (b1) of the inscribed circle of the inner wall of the fiber cross section, The projection coefficient was calculated by the following formula.
Projection coefficient = (a1-b1) / a1
Water absorption fast-drying (wicking value):
As an index of water absorption and quick drying performance, according to JIS L1907 fiber product water absorption test method, section 5.1.1 water absorption speed (drop method), the falling water drops from the surface of the test cloth made of polyester false twisted yarn to the surface The number of seconds (wicking value) until no reflection occurred. In addition, L10 represents the wicking value (second) after washing 10 times by JIS L0844-A-2 method.

[実施例1]
(回収テレフタル酸ジメチルの製造)
エチレングリコール200部を500mlセパラブルフラスコに投入し、更に炭酸ソーダ1.5部、粉砕されたPETボトル等からなるポリエチレンテレフタレート屑50部を投入し、撹拌しながら昇温して、185℃とした。この状態を4時間保持したところ、ポリエチレンテレフタレート屑は溶解し解重合反応が完結した。得られた解重合物を減圧蒸留で濃縮し、留分としてエチレングリコール150部回収した。
[Example 1]
(Manufacture of recovered dimethyl terephthalate)
200 parts of ethylene glycol was put into a 500 ml separable flask, 1.5 parts of sodium carbonate, 50 parts of polyethylene terephthalate scraps made of crushed PET bottles, etc. were added, and the temperature was raised to 185 ° C. while stirring. . When this state was maintained for 4 hours, the polyethylene terephthalate waste was dissolved and the depolymerization reaction was completed. The obtained depolymerized product was concentrated by distillation under reduced pressure, and 150 parts of ethylene glycol was recovered as a fraction.

この濃縮液にエステル交換反応触媒として炭酸ソーダ0.5部とMeOH100部を投入し、常圧で液温を75℃、1時間撹拌し、エステル交換反応を実施した。
得られた混合物を40℃まで冷却し、ガラス製フィルターで濾過した。フィルター上に回収できた粗テレフタル酸ジメチルを100部のMeOH中に投入し、40℃に加温・撹拌洗浄し、再度ガラス製のフィルターで濾過した。この洗浄は2回繰り返した。
To this concentrated liquid, 0.5 part of sodium carbonate and 100 parts of MeOH were added as a transesterification reaction catalyst, and the liquid temperature was stirred at normal pressure at 75 ° C. for 1 hour to carry out the transesterification reaction.
The resulting mixture was cooled to 40 ° C. and filtered through a glass filter. The crude dimethyl terephthalate recovered on the filter was put into 100 parts of MeOH, heated to 40 ° C. with stirring and washed, and filtered again with a glass filter. This washing was repeated twice.

フィルター上に捕捉できた粗テレフタル酸ジメチルを蒸留装置に仕込み、圧力6.65kPa還流比0.5の条件で減圧蒸留を実施し、留分としてテレフタル酸ジメチルを得た。留分は47部回収できた。釜残を測定しテレフタル酸ジメチル量を測定すると2部であり、投入したポリエステルを基準にするとテレフタル酸ジメチルの反応率は93重量%であった。
蒸留により精製された回収テレフタル酸ジメチル中には、2−ヒドロキシテレフタル酸ジメチルが0.5重量ppm検出された。精製された回収テレフタル酸ジメチルの品質は、純度99.9重量%以上であった。
Crude dimethyl terephthalate that could be captured on the filter was charged into a distillation apparatus and distilled under reduced pressure under a pressure of 6.65 kPa at a reflux ratio of 0.5 to obtain dimethyl terephthalate as a fraction. 47 parts of the fraction could be recovered. The residue in the kettle was measured and the amount of dimethyl terephthalate was measured to be 2 parts, and the reaction rate of dimethyl terephthalate was 93% by weight based on the charged polyester.
In the recovered dimethyl terephthalate purified by distillation, 0.5 weight ppm of dimethyl 2-hydroxyterephthalate was detected. The purified recovered dimethyl terephthalate had a purity of 99.9% by weight or more.

得られた回収テレフタル酸ジメチル100重量部、5−ナトリウムスルホイソフタル酸ジメチル4.1重量部とエチレングリコール60重量部の混合物に、酢酸マンガン0.03重量部、酢酸ナトリウム三水和物0.12重量部を添加し、140℃から240℃まで徐々に昇温しつつ、反応の結果生成するメタノールを系外に留出させながらエステル交換反応を行った。その後、正リン酸0.03重量部を添加し、エステル交換反応を終了させた。   A mixture of 100 parts by weight of recovered dimethyl terephthalate, 4.1 parts by weight of dimethyl 5-sodium sulfoisophthalate and 60 parts by weight of ethylene glycol was added to 0.03 parts by weight of manganese acetate and 0.12 of sodium acetate trihydrate. A transesterification reaction was performed while adding methanol by weight and gradually raising the temperature from 140 ° C. to 240 ° C. while distilling methanol generated as a result of the reaction out of the system. Thereafter, 0.03 part by weight of orthophosphoric acid was added to complete the transesterification reaction.

その後、反応生成物に三酸化アンチモン0.05重量部と5−スルホイソフタル酸テトラブトキシホスホネート2.8重量部と水酸化テトラエチルアンモニウム0.3重量部とトリエチルアミン0.003重量部を添加して重合容器に移し、285℃まで昇温し、30Pa以下の高真空にて重縮合反応を行い、重合槽の攪拌機電力が所定電力に到達、もしくは所定時間を経過した段階で反応を終了させ、常法に従いチップ化した。   Thereafter, 0.05 parts by weight of antimony trioxide, 2.8 parts by weight of tetrabutoxyphosphonate 5-sulfoisophthalate, 0.3 parts by weight of tetraethylammonium hydroxide, and 0.003 parts by weight of triethylamine were added to the reaction product for polymerization. Move to a container, raise the temperature to 285 ° C., perform a polycondensation reaction at a high vacuum of 30 Pa or less, and terminate the reaction when the agitator power of the polymerization tank reaches a predetermined power or when a predetermined time has elapsed, According to the chip.

このようにして得られたポリエステルチップを140℃、5時間乾燥後、スクリュウ押出機にて溶融しポリマー導管を通して、スピンブロックに装填された図2に示すスリット幅が0.10mmおよび該円形吐出孔中心点から先端部までの長さ(図2のa2)が0.88mmのフィン部形成用吐出孔を4個有し、コアー部形成用円形吐出孔の半径(図2のb2)が0.15mmの吐出孔群を24群穿設した紡糸口金を組み込んだスピンパックに導入し、紡糸口金より吐出量40g/minで吐出した。引き続き、紡糸口金吐出面から下方10cmの位置が上端となるように設置された長さ60cmのクロスフロータイプの紡糸筒から25℃の冷却風を、5Nm/minの割合で、ポリマー流に吹き付つけて、冷却・固化し、紡糸油剤を付与し、3000m/minの速度で捲き取り、各々表1に示す結晶化度、沸水収縮率、フィン部個数および突起係数を有するポリエチレンテレフタレートマルチ繊維を得た。 The polyester chip thus obtained was dried at 140 ° C. for 5 hours, melted in a screw extruder, passed through a polymer conduit, and loaded into a spin block with a slit width of 0.10 mm and the circular discharge holes shown in FIG. There are four fin-portion forming discharge holes with a length from the center point to the tip (a2 in FIG. 2) of 0.88 mm, and the radius (b2 in FIG. 2) of the core-portion forming circular discharge holes is 0. It was introduced into a spin pack incorporating a spinneret in which 24 groups of 15 mm discharge holes were drilled, and discharged from the spinneret at a discharge rate of 40 g / min. Subsequently, 25 ° C. cooling air was blown into the polymer stream at a rate of 5 Nm 3 / min from a 60 cm long cross-flow type spinning cylinder installed so that the position 10 cm below the spinneret discharge surface was the upper end. Attaching, cooling and solidifying, applying a spinning oil agent, scraping off at a speed of 3000 m / min, polyethylene terephthalate multifibers having crystallinity, boiling water shrinkage, number of fins and projection coefficient shown in Table 1, respectively. Obtained.

このポリエチレンテレフタレートマルチ繊維をスクラッグ社製のSDS−8型延伸仮撚機(3軸フリクションディスク仮撚ユニット、216錘)に掛けて、延伸倍率1.65、ヒーター温度175℃、撚数3300回/m、延伸仮撚速度600m/minで延伸仮撚加工を実施し、繊度84dtexのポリエチレンテレフタレート延伸仮撚加工糸を得た。結果を表1に示す。   This polyethylene terephthalate multi-fiber is applied to an SDS-8 type drawing false twisting machine (triaxial friction disk false twisting unit, 216 spindles) manufactured by Scragg Co., and a draw ratio of 1.65, a heater temperature of 175 ° C., and a twist number of 3300 times / m, a drawing false twisting process was carried out at a drawing false twisting speed of 600 m / min to obtain a polyethylene terephthalate drawing false twisting yarn having a fineness of 84 dtex. The results are shown in Table 1.

[比較例1]
実施例1において、バージンのテレフタル酸ジメチルを用いる他は実施例1と同様に実施した。結果を表1に示す。
[Comparative Example 1]
The same procedure as in Example 1 was performed except that virgin dimethyl terephthalate was used. The results are shown in Table 1.

Figure 2010168707
Figure 2010168707

実施例で得られたポリエステルマルチ繊維は、リサイクル工程を経ていない(バージンの)ポリエステルマルチ繊維と同等の性能を示したことから、リサイクルポリマーは石油より直接得られたポリエステルマルチ繊維の代替品として十分使用することができる。   Since the polyester multifibers obtained in the examples showed the same performance as the polyester multifibers that had not undergone the recycling process (from virgin), the recycled polymer was sufficient as an alternative to the polyester multifibers obtained directly from petroleum. Can be used.

本発明のポリエステルマルチ繊維によれば、ポリエステル廃棄物を原料モノマーまで解重合した後再度重合したリサイクルポリマーを利用するので環境への負荷を低減させることができ、またバージンのポリエステルを使用した場合と同等の品質の繊維を得ることができる。また、適切な繊維断面形状が保持され、かつ適切な繊維間空隙を持った延伸仮撚加工糸が得られるので、その延伸仮撚加工糸を使った布帛は優れた吸水・速乾性能を持つ。さらにその布帛は自然なドライ感に富んだ風合を持つ。また、湿潤時の堅牢性に優れ、且つ天然繊維との複合が容易な高吸水性ポリエステル繊維が得られる。   According to the polyester multi-fiber of the present invention, it is possible to reduce the burden on the environment by using a recycled polymer obtained by depolymerizing the polyester waste to the raw material monomer and then polymerizing it again, and when using virgin polyester Equivalent quality fibers can be obtained. In addition, since a drawn false twisted yarn having an appropriate fiber cross-sectional shape and having an appropriate inter-fiber gap can be obtained, a fabric using the drawn false twisted yarn has excellent water absorption and quick drying performance. . In addition, the fabric has a natural dry feel. In addition, highly water-absorbing polyester fibers that are excellent in fastness when wet and can be easily combined with natural fibers can be obtained.

1 :繊維断面フィン部
2 :繊維断面コアー部
3 :コアー部形成用円形吐出孔
4 :フィン部形成用吐出孔のスリット状開口部
5 :フィン部形成用吐出孔の小円状開口部
a1 :繊維断面内面壁の内接円中心からフィン部頂点までの長さ
b1 :繊維断面内面壁の内接円半径
a2 :コアー部形成用吐出孔中心点からフィン部形成用吐出孔先端部までの長さ
b2 :コアー部形成用吐出孔の半径
1: Fiber cross-section fin part 2: Fiber cross-section core part 3: Circular discharge hole 4 for core part formation: Slit-like opening part 5 of fin part formation discharge hole: Small circular opening part a1 of fin part formation discharge hole: Length b1 from the center of the inscribed circle of the inner wall of the fiber cross section to the apex of the fin part: Radius of the inscribed circle of the inner wall of the fiber cross section a2: Length from the center of the core part forming discharge hole to the tip of the fin part forming discharge hole B2: radius of the core portion forming discharge hole

Claims (3)

下記要件を満足することを特徴とする常圧カチオン可染性ポリエステルマルチ繊維。
a)ポリエステルが、芳香族ジカルボン酸のエステル形成性誘導体として、ポリアルキレンテレフタレートを解重合して得られたリサイクルされたテレフタル酸ジメチルを用い、該テレフタル酸ジメチルが全芳香族ジカルボン酸のエステル形成性誘導体の80モル%以上を占めるポリエステルからなること。
b)該ポリエステルを構成する酸成分中に、スルホイソフタル酸の金属塩(A)、および下記化学式(1)で表される化合物(B)を、下記数式1及び数式2を同時に満足する条件で含有する共重合ポリエステルであること。
c)ポリエステル中のジエチレングリコール含有量が2.5重量%以下であり、且つ固有粘度が0.55〜1.0の範囲にあること。
d)単繊維軸に直交する断面において、下記式で定義する突起係数が0.3〜0.7であり、繊維断面コアー部から外側へ突出したフィン部が3〜6個存在すること
突起係数=(a1−b1)/a1
a1:繊維断面内面壁の内接円中心からフィン部頂点までの長さ
b1:繊維断面内面壁の内接円の半径
Figure 2010168707
[上記式中、Rは水素または炭素数1〜10のアルキル基を表し、Xは4級ホスホニウム塩、または4級アンモニウム塩を表す。]
3.0≦A+B≦5.0 (数式1)
0.2≦B/(A+B)≦0.7 (数式2)
[ここで、Aはスルホイソフタル酸の金属塩の共重合量(モル%)、Bは上記化学式(1)で表される化合物の共重合量(モル%)を表す。]
An atmospheric pressure cationic dyeable polyester multifiber characterized by satisfying the following requirements.
a) Recycled dimethyl terephthalate obtained by depolymerizing polyalkylene terephthalate as an ester-forming derivative of an aromatic dicarboxylic acid is used as the polyester, and the dimethyl terephthalate is an ester-forming property of wholly aromatic dicarboxylic acid. It consists of polyester which occupies 80 mol% or more of derivatives.
b) In the acid component constituting the polyester, the metal salt (A) of sulfoisophthalic acid and the compound (B) represented by the following chemical formula (1) are satisfied under the conditions satisfying the following formula 1 and formula 2 at the same time. It must be a copolymerized polyester.
c) The diethylene glycol content in the polyester is 2.5% by weight or less and the intrinsic viscosity is in the range of 0.55 to 1.0.
d) In the cross section orthogonal to the single fiber axis, the protrusion coefficient defined by the following formula is 0.3 to 0.7, and there are 3 to 6 fin portions protruding outward from the fiber cross section core portion. = (A1-b1) / a1
a1: Length from the center of the inscribed circle of the inner wall of the fiber cross section to the top of the fin part b1: Radius of the inscribed circle of the inner wall of the fiber cross section
Figure 2010168707
[In the above formula, R represents hydrogen or an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, and X represents a quaternary phosphonium salt or a quaternary ammonium salt. ]
3.0 ≦ A + B ≦ 5.0 (Formula 1)
0.2 ≦ B / (A + B) ≦ 0.7 (Formula 2)
[Here, A represents the copolymerization amount (mol%) of the metal salt of sulfoisophthalic acid, and B represents the copolymerization amount (mol%) of the compound represented by the chemical formula (1). ]
スルホイソフタル酸の金属塩が、5−ナトリウムスルホイソフタル酸である、請求項1記載の常圧カチオン可染性ポリエステルマルチ繊維。   2. The atmospheric pressure cationic dyeable polyester multifiber according to claim 1, wherein the metal salt of sulfoisophthalic acid is 5-sodium sulfoisophthalic acid. 上記化合物(B)が、5−スルホイソフタル酸テトラブトキシホスホネートである、請求項1〜2いずれかに記載の常圧カチオン可染性ポリエステルマルチ繊維。   The normal pressure cationic dyeable polyester multifiber according to claim 1, wherein the compound (B) is 5-sulfoisophthalic acid tetrabutoxyphosphonate.
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