JP2004270113A - Method for producing polyester filament yarn - Google Patents
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Abstract
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、特殊ポリエステルフィラメント糸の製造方法に関する。さらに詳しくは、アルカリ減量処理によりコアー部とフィン部が分離されて、フィラメント内に大きな空隙が形成されるポリエステルフィラメント糸を安定して製造する方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
ポリエステルフィラメント糸、特にポリエチレンテレフタレートマルチフィラメント糸は、衣料素材として広く用いられているが、緻密な繊維構造を有しているために、風合が硬いうえ、ふくらみが乏しいという欠点を有している。
【０００３】
このような欠点を改良するため、特許文献１および２には、ボデー部から分離されたウイング部を持ち、該ウイング部の一部が破断して形成された自由突出繊維端によって特徴付けられる嵩高フィラメントおよび該フィラメントが製造可能な開裂性フィラメントが開示されている。
【０００４】
しかしながら、上記開裂性フィラメントは、単一の吐出孔からポリマーを吐出して形成されたものであるため、ボデー部とウイング部が完全に一体化しており、両者の境界での分離が極めて困難である。そのため、ウイング部の分離および破断手段として、高圧の圧空流を用いた流体ノズル処理など、多大のエネルギー移動が起こるような物理的手段を採用せざるを得なかった。しかも、上記のような物理的手段によって分離されたウイング部は、その半数以上が破断またはフィブリル化されて自由突出繊維端を形成するため、その外観は、あたかも毛羽によって特徴付けられる紡績糸様であり、織編物とした場合に均整性に欠けるという欠点を有していた。
【０００５】
かかる課題に対し特許文献３には、コアー部と、該コアー部の長さ方向に添ってコアー部から放射状に突き出した複数のフィン部とを有する繊維断面とし、その際、コアー部とフィン部の大きさがある特定の関係にあるような高度に異形化された繊維断面形状とすることによって、これをアルカリ減量処理して、嵩高で柔らかい風合いを呈し、均整性な外観を有する織編物が得られることが提案されている。
【０００６】
しかしながら、ポリエステル、特にポリエチレンテレフタレートの溶融紡糸においては、紡糸時間の経過と共に、紡糸口金吐出孔周辺に異物（以下、単に口金異物と称する場合もある）が発現し、付着・堆積し、溶融ポリマーの正常な流れを阻害し、吐出糸条の屈曲、ピクツキ、旋回等（以下、単に異常吐出現象と称する場合もある）が進行し、ついには吐出ポリマー糸条が紡糸口金面に付着して断糸するという現象が起こることが知られている。
【０００７】
特に、前述のような高度に異型化された繊維断面を得ようとした場合、その口金吐出孔形状も複雑なものとなり、該口金異物が溶融ポリマー吐出状態に及ぼす影響が大きく、短時間の間に、異常吐出現象が発生することが多くなる。このような異常吐出現象が起こると、紡糸運転に支障をきたすといった問題がある。また、例え、紡糸ができたとしても、冷却・固化の過程で繊維構造斑が発生し、得られたポリエステル未延伸糸は品質斑（延伸時の毛羽、断糸発生など）を内在したものとなる。
【０００８】
このような口金異物の付着・堆積原因は、ポリエステル中に存在するアンチモンに起因することが知られているが、そのアンチモンは、ポリエステル、特にポリエチレンテレフタレートの触媒として、優れた重縮合触媒性能を有する、また色調の良好なポリエステルが得られるなどの理由から、実際に最も広く使用されている。したがって、通常のポリエステルの溶融紡糸においては、紡糸口金吐出孔周辺に付着・堆積した口金異物を拭き取る為に、紡糸引き取り操作を一定間隔で中断せねばならず、この頻度が高くなるほど生産性を大きく低下させてしまうという問題がある。
【０００９】
【特許文献１】
特公平１−１２４８７号公報
【特許文献２】
特公平１−１６９２２号公報
【特許文献３】
特許第３０７６３７２号公報
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、上記従来技術を背景になされたもので、その目的は、嵩高で柔らかい風合いを呈し、均整性な外観を有する織編物が得られるポリエステルフィラメント糸を安定して製造する方法を提供することにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
本発明者は、上記課題を解決するため鋭意研究したところ、ポリエステルの重縮合触媒を適正化することにより、上記のように高度に異形化されたポリエステルフィラメントを安定して製造できることを見出した。
【００１２】
かくして、本発明によれば、コアー部形成用吐出孔を通して溶融吐出されたポリエステルに、該吐出孔の周囲に間隔をおいて放射状に配置された複数のフィン部形成用スリット状吐出孔を通して溶融吐出された上記と同一のポリエステルを溶融状態で接合し、冷却固化して、コアー部と、該コアー部の長さ方向に沿ってコアー部から放射状に突出した複数のフィン部とからなり、且つ下記（ａ）〜（ｃ）式の要件を同時に満足するポリエステルフィラメントを得た後、該フィラメントをアルカリ減量処理して、フィン部の少くとも一部をコアー部から分離するに際し、該ポリエステルに、チタン化合物成分とリン化合物とを含む触媒の存在下に芳香族ジカルボキシレートエステルを重縮合して得られるポリエステルを用い、該チタン化合物成分が下記一般式（Ｉ）で表されるチタンアルコキシド及び下記一般式（Ｉ）で表されるチタンアルコキシドと下記一般式（ＩＩ）で表される芳香族多価カルボン酸又はその無水物とを反応させた生成物からなる群から選ばれた少なくとも一種を含む成分であり、該リン化合物が下記一般式（ＩＩＩ）で表される化合物であり、チタンとリンの含有濃度が下記数式（１）及び（２）を同時に満足していることを特徴とするポリエステルフィラメント糸の製造方法が提供される。
（ａ）１／２０≦ＳＢ／ＳＡ≦１／３
（ｂ）０．６≦ＬＢ／ＤＡ≦３．０
（ｃ）ＷＢ／ＤＡ≦１／４
（ＳＡはコアー部の断面積、ＤＡはコアー部の断面が真円のときはその直径また真円でないときはその外接円直径を表わし、またＳＢ、ＬＢおよびＷＢはそれぞれフィン部の断面積、最大長さおよび最大幅を表わす。）
【００１３】
【化６】
【化７】
【化８】
【数２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を詳細に説明する。
本発明は、コアー部形成用吐出孔を通して溶融吐出されたポリエステルに、該吐出孔の周囲に間隔をおいて放射状に配置された複数のフィン部形成用スリット状吐出孔を通して溶融吐出された上記と同一のポリエステルを溶融状態で接合し、冷却固化して、コアー部と、該コアー部の長さ方向に沿ってコアー部から放射状に突出した複数のフィン部とからなるポリエステルフィラメントを得た後、該フィラメントをアルカリ減量処理して、フィン部の少くとも一部をコアー部から分離するポリエステルフィラメント糸の製造方法である。
【００１８】
図１には上記ポリエステルフィラメントの断面の一例を示すが、本発明においては該図に示すように、コアー部の断面積および直径（コアー部が真円でないときは外接円直径）をそれぞれＳＡおよびＤＡ、また各フィン部の断面積、最大長さおよび最大幅をそれぞれＳＢ、ＬＢおよびＷＢとするとき、下記（ａ）〜（ｃ）の要件を同時に満足することが必要である。
（ａ）１／２０≦ＳＢ／ＳＡ≦１／３
（ｂ）０．６≦ＬＢ／ＤＡ≦３．０
（ｃ）ＷＢ／ＤＡ≦１／４
ここで、１／２０＞ＳＢ／ＳＡまたは１／３＜ＳＢ／ＳＡの場合、すなわち、その断面積がコアー部の断面積の１／２０より小さいか、または１／３より大きいフィン部が存在する場合は、フィラメントの嵩高性が低下する。
【００１９】
また、０．６＞ＬＢ／ＤＡの場合、すなわちその最大長さがコアー部の直径の０．６倍未満のフィン部が存在する場合、フィラメントの嵩高性が低下し、一方、３．０＜ＬＢ／ＤＡの場合、すなわち、その最大長さがコアー部の直径の３．０倍を超えるフィン部が存在する場合は、フィン部の折れ曲がりが発生し、粗硬な風合しか得られない。
【００２０】
さらに、ＷＢ／ＤＡ＞１／４の場合、すなわちその最大幅がコアー部の直径の１／４より大きいフィン部が存在する場合は、アルカリ減量処理によるフィン部の分解が困難になる。
【００２１】
上記フィン部の最大幅は、小さい程アルカリ減量処理によるフィンの分離が起こり易いが、あまり小さくなり過ぎると、フィン部の折れ曲がりが発生するので、ＷＢ／ＤＡの最小値は１／８程度に止めることが好ましい。
【００２２】
フィラメント糸のコアー部とフィン部のディメンジョンについて具体的に説明すると、フィン部のデニールは好ましくは０．９ｄｔｅｘ以下、より好ましくは０．７ｄｔｅｘ以下である。フィン部のデニールが過大であると、分割フィン部による極細タッチは得られず、フィン部面積が大きくなれば、分割によるドレープ性も劣る。コア部の繊度は１ｄｔｅｘ以上５ｄｔｅｘ以下が好ましい。コアーの繊度が５ｄｔｅｘを越えると、フィン部とコアー部が分割されても十分なソフト感は得られず、織編物の風合が硬くなる傾向にある。また、繊度が１ｄｔｅｘ未満では、シャープな形状のマルチローバル断面を有していても、お互いの充填作用が高まり、効果的に大きな空隙を得難くなる傾向にある。
【００２３】
本発明においては、本発明に用いるポリエステルが、チタン化合物成分とリン化合物とを含む触媒の存在下に芳香族ジカルボキシレートエステルを重縮合して得られるポリエステルであり、該チタン化合物成分が下記一般式（Ｉ）で表されるチタンアルコキシド及び下記一般式（Ｉ）で表されるチタンアルコキシドと下記一般式（ＩＩ）で表される芳香族多価カルボン酸又はその無水物とを反応させた生成物からなる群から選ばれた少なくとも一種を含む成分であり、該リン化合物が後述する一般式（ＩＩＩ）で表される化合物であることが肝要である。これにより、上記のように高度に異形化され、嵩高で柔らかい風合いを呈し、均整性な外観を有する織編物が得られる本発明のポリエステルフィラメント糸を安定して製造することができる。
【００２４】
この本発明で用いられる、重縮合反応に触媒として用いられるチタン化合物成分は、最終製品の触媒に起因する異物を低減する観点から、ポリマー中に可溶なチタン化合物であることが必要であり、該チタン化合物成分としては、下記一般式（Ｉ）で表される化合物、若しくは一般式（ＩＩ）で表される化合物と下記一般式（ＩＩ）で表される芳香族多価カルボン酸又はその無水物とを反応させた生成物である必要がある。
【００２５】
【化９】
【化１０】
ここで、一般式（Ｉ）で表されるチタンアルコキシドとしては、具体的にはテトライソプロポキシチタン、テトラプロポキシチタン、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、オクタアルキルトリチタネート、及びヘキサアルキルジチタネートなどが好ましく用いられる。
【００２８】
また、本発明の該チタンアルコキシドと反応させる一般式（ＩＩ）で表される芳香族多価カルボン酸又はその無水物としては、フタル酸、トリメリット酸、ヘミメリット酸、ピロメリット酸及びこれらの無水物が好ましく用いられる。
【００２９】
上記チタンアルコキシドと芳香族多価カルボン酸又はその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又はその無水物の一部または全部を溶解し、この混合液にチタンアルコキシドを滴下し、０〜２００℃の温度で少なくとも３０分間、好ましくは３０〜１５０℃の温度で４０〜９０分間加熱することによって行われる。この際の反応圧力については特に制限はなく、常圧で十分である。なお、芳香族多価カルボン酸またはその無水物を溶解させる溶媒としては、エタノール、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、ベンゼン及びキシレン等から所望に応じていずれを用いることもできる。
【００３０】
ここで、チタンアルコキシドと芳香族多価カルボン酸またはその無水物との反応モル比には特に限定はないが、チタンアルコキシドの割合が高すぎると、得られるポリエステルの色調が悪化したり、軟化点が低下したりすることがあり、逆にチタンアルコキシドの割合が低すぎると重縮合反応が進みにくくなることがある。このため、チタンアルコキシドと芳香族多価カルボン酸又はその無水物との反応モル比は、２／１〜２／５の範囲内とすることが好ましい。
【００３１】
本発明で用いられる重縮合用の触媒系は、上記のチタン化合物成分と、下記一般式（ＩＩＩ）により表されるリン化合物とを含むものであり、両者の未反応混合物から実質的になるものである。
【００３２】
【化１１】
上記一般式（ＩＩＩ）のリン化合物（ホスホネート化合物）としては、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、カルボブトキシメタンホスホン酸、カルボメトキシフェニルメタンホスホン酸、カルボエトキシフェニルメタンホスホン酸、カルボプロトキシフェニルメタンホスホン酸、カルボブトキシフェニルメタンホスホン酸等のホスホン酸誘導体のジメチルエステル類、ジエチルエステル類、ジプロピルエステル類、ジブチルエステル類等から選ばれることが好ましい。
【００３４】
上記のホスホネート化合物は、通常安定剤として使用されるリン化合物に比較して、チタン化合物との反応が比較的緩やかに進行するので、反応中における、チタン化合物の触媒活性持続時間が長く、結果として該チタン化合物のポリエステルへの添加量を少なくすることができる。また、一般式（ＩＩＩ）のリン化合物を含む触媒系に多量に安定剤を添加しても、得られるポリエステルの熱安定性を低下させることがなく、その色調を不良化することが無い。
【００３５】
本発明では、上記のチタン化合物成分とリン化合物とを含む触媒が、下記数式（１）及び（２）を同時に満足するものである必要がある。
【００３６】
【数３】
ここで、（Ｐ／Ｔｉ）は１以上１５以下であるが、２以上１５以下であることが好ましく、さらには１０以下であることが好ましい。この（Ｐ／Ｔｉ）が１未満の場合、ポリエステルの色相が黄味を帯びたものであり、好ましくない。また、（Ｐ／Ｔｉ）が１５を越えるとポリエステルの重縮合反応性が大幅に低下し、目的とするポリエステルを得ることが困難となる。この（Ｐ／Ｔｉ）の適正範囲は通常の金属触媒系よりも狭いことが特徴的であるが、適正範囲にある場合、本発明のような従来にない効果を得ることができる。
【００３８】
一方、（Ｔｉ＋Ｐ）は１０以上１００以下であるが、２０以上７０以下であることがより好ましい。（Ｔｉ＋Ｐ）が１０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を越える場合には、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。
【００３９】
上記式中、Ｔｉの量としては２〜１５ミリモル％程度が適当である。 本発明で用いられているポリエステルポリマーは、上記のチタン化合物成分とリン化合物とを含む触媒の存在下に芳香族ジカルボキシレートエステルを重縮合して得られるポリマーであるが、本発明においては、芳香族ジカルボキシレートエステルが、芳香族ジカルボン酸と脂肪族グリコールからなるジエステルであることが好ましい。
【００４０】
ここで芳香族ジカルボン酸としては、テレフタル酸を主とすることが好ましい。より具体的には、テレフタル酸が全芳香族ジカルボン酸を基準として７０モル％以上を占めていることが好ましく、さらには該テレフタル酸は、全芳香族ジカルボン酸を基準として８０モル％以上を占めていることが好ましい。ここでテレフタル酸以外の好ましい芳香族ジカルボン酸としては、例えば、フタル酸、イソフタル酸、ナフタレンジカルボン酸、ジフェニルジカルボン酸、ジフェノキシエタンジカルボン酸等を挙げることができる。
【００４１】
もう一方の脂肪族グリコールとしては、アルキレングリコールであることが好ましく、例えば、エチレングリコール、トリメチレングリコール、プロピレングリコール、テトラメチレングリコール、ネオペンチルグリコール、ヘキサンメチレングリコール、ドデカメチレングリコールを用いることができるが、特にエチレングリコールであることが好ましい。
【００４２】
本発明ではポリエステルが、ポリエチレンテレフタレートであることが特に好ましい。ここでポリエステルが、テレフタル酸とエチレングリコールからなる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であることも好ましい。ここで「主たる」とは該エチレンテレフタレート繰り返し単位がポリエステル中の全繰り返し単位を基準として７０モル％以上を占めていることをいう。
【００４３】
また本発明で用いるポリエステルは、芳香族ジカルボン酸と脂肪族グリコールからなる主たる繰り返し単位以外に、酸成分またはジオール成分としてポリエステルを構成する成分を共重合した、共重合ポリエステルとしてもよい。
【００４４】
共重合する成分としては、酸成分として、上記の芳香族ジカルボン酸はもちろん、アジピン酸、セバシン酸、アゼライン酸、デカンジカルボン酸などの脂肪族ジカルボン酸、シクロヘキサンジカルボン酸などの脂環式ジカルボン酸などの二官能性カルボン酸成分又はそのエステル形成性誘導体を原料として使用することができる。また、共重合するジオール成分としては上記の脂肪族ジオールはもちろん、シクロヘキサンジメタノールなどの脂環式グリコール、ビスフェノール、ハイドロキノン、２，２−ビス（４−β−ヒドロキシエトキシフェニル）プロパン類などの芳香族ジオールなどを原料として使用することができる。
【００４５】
さらに、トリメシン酸、トリメチロールエタン、トリメチロールプロパン、トリメチロールメタン、ペンタエリスリトールなどの多官能性化合物を原料として共重合させ使用することができる。
これらは一種を単独で用いてもよいし、二種以上を併用してもよい。
【００４６】
本発明においては、上記のような芳香族ジカルボン酸と脂肪族グリコールからなる芳香族ジカルボキシレートエステルが用いられるが、この芳香族ジカルボキシレートエステルは、芳香族ジカルボン酸と脂肪族グリコールとのジエステル化反応により得ることもできるし、あるいは芳香族ジカルボン酸のジアルキルエステルと脂肪族グリコールとのエステル交換反応により得ることもできる。ただし、芳香族ジカルボン酸のジアルキルエステルを原料とし、エステル交換反応を経由する方法とした方が、芳香族ジカルボン酸を原料としジエステル化反応させる方法に比較し、重縮合反応中に安定剤として添加したリン化合物の飛散が少ないという利点がある。
【００４７】
さらに、チタン化合物の一部及び／又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との二つの触媒として兼用させることが好ましい。このようにすることにより、最終的にポリエステル中のチタン化合物の含有量を低減することができる。ポリエチレンテレフタレートの例で、さらに具体的に述べると、テレフタル酸を主とする芳香族ジカルボン酸のジアルキルエステルとエチレングリコールとのエステル交換反応を、下記一般式（Ｉ）で表されるチタンアルコキシド、及び下記一般式（Ｉ）で表されるチタンアルコキシドと下記一般式（ＩＩ）で表される芳香族多価カルボン酸又はその無水物とを反応させた生成物からなる群から選ばれた少なくとも１種を含むチタン化合物成分の存在下に行い、このエステル交換反応により得られた、芳香族ジカルボン酸とエチレングリコールとのジエステルを含有する反応混合物に、更に下記一般式（ＩＩＩ）により表されるリン化合物を添加し、これらの存在下に重縮合することが好ましい。
【００４８】
【化１２】
【化１３】
【化１４】
なお、該エステル交換反応を行う場合には通常は常圧下で実施されるが、０．０５〜０．２０ＭＰａの加圧下に実施すると、チタン化合物成分の触媒作用による反応が更に促進され、かつ副生物のジエチレングリコールが大量に発生することもないので、熱安定性などの特性が更に良好なものとなる。温度としては１６０〜２６０℃が好ましい。
【００５２】
また、本発明において、芳香族ジカルボン酸がテレフタル酸である場合には、ポリエステルの出発原料としてテレフタル酸及びテレフタル酸ジメチルが用いられるが、その場合には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回収テレフタル酸ジメチル又はこれを加水分解して得られる回収テレフタル酸を、ポリエステルを構成する全酸成分を基準として７０重量％以上使用することもできる。この場合、前記ポリアルキレンテレフタレートは、ポリエチレンテレフタレートであることが好ましく、特に回収されたＰＥＴボトル、回収された繊維製品、回収されたポリエステルフィルム製品、さらには、これら製品の製造工程において発生するポリマー屑などをポリエステル製造用原料源とする再生ポリエステルを用いることは、資源の有効活用の観点から好ましいことである。
【００５３】
ここで、回収ポリアルキレンテレフタレートを解重合してテレフタル酸ジメチルを得る方法には特に制限はなく、従来公知の方法をいずれも採用することができる。また、上記、回収された、テレフタル酸ジメチルからテレフタル酸を回収する方法にも特に制限はなく、従来方法のいずれを用いてもよい。テレフタル酸に含まれる不純物については、４−カルボキシベンズアルデヒド、パラトルイル酸、安息香酸及びヒドロキシテレフタル酸ジメチルの含有量が、合計で１ｐｐｍ以下であることが好ましい。また、テレフタル酸モノメチルの含有量が、１〜５０００ｐｐｍの範囲にあることが好ましい。回収されたテレフタル酸と、アルキレングリコールとを直接エステル化反応させ、得られたエステルを重縮合することによりポリエステルを製造することができる。
本発明では、ポリエステルが上記のような再生ポリエステルであることがより好ましい。
【００５４】
本発明で用いるポリエステルは、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、安定剤としての酸化防止剤は好ましく添加され、酸化チタンとしては、平均粒径が０．０１〜２μｍの酸化チタンを、最終的に得られるポリエステル組成物中に０．０１〜１０重量％含有させるように添加することが好ましい。
【００５５】
また、酸化防止剤としては、ヒンダードフェノール系の酸化防止剤が好ましいが、ヒンダードフェノール系酸化防止剤の添加量は１重量％以下であることが好ましい。１重量％を越えると製糸時のスカムの原因となり得る他、１重量％を越えて添加しても溶融安定性向上の効果が飽和してしまう為好ましくない。ヒンダードフェノール系酸化防止剤の添加量は０．００５〜０．５重量％の範囲が更に好ましい。またこれらヒンダードフェノール系酸化防止とチオエーテル系二次酸化防止剤を併用して用いることも好ましく実施される。
【００５６】
該酸化防止剤のポリエステルへの添加方法は特に制限はないが、好ましくはエステル交換反応、またはエステル化反応終了後、重合反応が完了するまでの間の任意の段階で添加する方法が挙げられる。
【００５７】
ポリエステルの粘度については特に制限はなく、通常溶融紡糸に供される固有粘度０．５〜１．１のものが任意に使用できる。
【００５８】
本発明においては、上記ポリエステルを吐出孔を通して溶融吐出するに先立って、下記式で表わされる相溶性パラメーターχが０．１〜２．０である化合物をポリエステル中に、ポリエステル全重量に対して０．５〜５．０重量％含有せしめることが好ましい。これにより、フィン部とコアー部との分離が助長され、さらに大きな嵩高性および風合向上効果が得られる。
χ＝（Ｖａ／ＲＴ）（δａ−δｂ）２
上記式において、Ｖａはポリエステルのモル容積（ｃｍ３／ｍｏｌ）、Ｒは気体定数（Ｊ／ｍｏｌ・Ｋ）、Ｔは絶対温度（Ｋ）、δａおよびδｂはそれぞれポリエステルおよび上記化合物の溶解度パラメーター（Ｊ１／２／ｃｍ３／２）を表わす。
【００５９】
ここで、χが０．１未満の場合は、ポリエステルと上記化合物が相溶化し、アルカリ減量によるフィン部の分離が起こり難くなる。一方、χが２．０を超える場合は、ポリエステルと上記化合物が完全に相分離し、ポリマーが増粘するので、紡糸調子が悪化する。
【００６０】
また、ポリエステルへの上記化合物の配合量が０．５重量％未満の場合は、嵩高性向上効果が充分に発現せず、一方、含有量が５．０重量％を超える場合は、上記化合物が凝集を起こし、やはり嵩高性向上効果が充分に発現しない。
【００６１】
上記化合物の具体例としては、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリイソブチレン、ポリスチレン、ポリテトラフルオロエチレン、ポリクロロテトラエチレン、ポリクロロトリフルオロエチレン、ポリビニルプロピオネート、ポリヘプタフルオロブチルアクリレート、ポリブタジエン、ポリイソプレン、ポリクロロプレン、ポリエチレングリコール、ポリテトラメチレングリコール、ポリトリエチレングリコール、ポリメチルアクリレート、ポリプロピルアクリレート、ポリブチルアクリレート、ポリイソブチルアクリレート、ポリメチルメタクリレート、ポリエチルメタクリレート、ポリベンジルメタクリレート、ポリエトキシエチルメタクリレート、ポリホルムアルデヒド、ポリエチレンサルファイド、ポリスチレンサルファイドなどのポリマーおよびシリコーン、またはこれらの変性物などが挙げられる。上記化合物は２種以上併用してもよい。
【００６２】
上記化合物の平均分子量は、あまり小さ過ぎると、ルーダーや紡糸パック中に滞留した時、熱分解を起こし、一方、あまり大き過ぎると、ポリエステルとの溶融混和性が低下するので、３０００〜２５０００であることが好ましい。
【００６３】
さらに、上記化合物をポリエステルへ添加混合するに際しては、従来公知の方法、例えば、ポリエステルと上記化合物を溶融混練した後ぺレット化する方法、溶融紡糸工程で溶融ポリエステル中に上記化合物をインジェクションブレンドする方法、スタティックミキサーによりブレンドする方法などが任意に採用できる。
【００６４】
本発明においては、コアー部形成用吐出孔を通して溶融吐出されたポリエステルに、該吐出孔の周囲に間隔をおいて放射状に配置された複数のフィン部形成用スリット状吐出孔と通して溶融吐出された上記と同一のポリエステルを溶融状態で接合し、これを冷却固化する。
【００６５】
具体的には、前述したポリエステルを、例えば図２Ａに示すような、コアー部形成用円形吐出孔５および該円形吐出孔５の周囲に間隔をおいて放射状に配置された複数（図２Ａでは４個）のフィン部形成用スリット状吐出孔６を有する口金を介して溶融吐出させ、吐出孔５からの吐出物と吐出孔６からの吐出物を溶融状態で接合した後冷却固化する。
【００６６】
紡出されたフィラメントには、必要に応じて延伸や熱処理などを施してもよい。
【００６７】
ここで、フィン部の数が１個あるいは７個以上の場合は、アルカリ減量処理により形成されるフィラメント内の空隙が小さくなり、充分な嵩高性を付与することが困難になる。１個のコア部形成用吐出孔の周囲に配設されるフィン部形成用スリット状吐出孔の好ましい個数は３〜６個、さらに好ましくは４個である。
また、各フィン部の断面積、最大長さおよび最大幅は必ずしも同じである必要はなく、それぞれ異なっていてもよい。さらに、各フィン部はコアー部を中心として等方的に放射状に突き出していることが好ましいが、これに限定されるものではない。
【００６８】
本発明においては、コアー部形成用円形吐出孔５およびフィン部形成用スリット状吐出孔６のディメンジョンには特に制限はないが、コアー部の断面積および直径、各フィン部の断面積、最大長さおよび最大幅を前述した３つの式（ａ）、（ｂ）、（ｃ）で規定される範囲とするためには、コアー部形成用円形吐出孔５の直径をＤ′Ａ（吐出孔５の断面形状が真円形でない場合、Ｄ′Ａは吐出孔５の外接円の直径とする。）、フィン部形成用スリット状吐出孔６の最大長さおよび最大幅をそれぞれＬ′ＢおよびＷ′Ｂ、吐出面における吐出孔５と６との最短間隔をＬ′ＡＢとする時、Ｄ′Ａ、Ｌ′Ｂ、Ｗ′ＢおよびＬ′ＡＢが下記要件（ｄ）〜（ｃ）を同時に満足することが好ましい。
（ｄ）１≦Ｌ′Ｂ／Ｄ′Ａ≦４
（ｅ）１／７≦Ｗ′Ｂ／Ｄ′Ａ≦１／２
（ｆ）０．０１ｍｍ≦Ｌ′ＡＢ≦０．２ｍｍ
Ｄ′Ａ、Ｌ′Ｂ、Ｗ′ＢおよびＬ′ＡＢが上記範囲から外れる場合には、紡糸調子が悪化したり、口金の摩耗が早くなる場合がある。
また、フィン部形成用スリット状吐出孔は必ずしも一様な矩形である必要はなく、図２Ｂに示すように、その一部に円弧状のふくらみ部分を有していたり、その幅が連続的に変化していても構わない。
【００６９】
一方、ポリエステルを上記２種の吐出孔５、６（または６′）に代えて単一の吐出孔から吐出させることによって、上記のコアー部とフィン部を有するフィラメントを得た場合は、コアー部とフィン部とが一体化しており、且つコアー部とフィン部の配向がほぼ等しくなり、後述の、アルカリ減量処理によるフィン部の分離が困難となる傾向にある。
【００７０】
以上に説明した紡糸に際しては、コアー部形成用吐出孔から吐出されるポリマーよりもフィン部形成用スリット状吐出孔から吐出されるポリマーに、より大きなドラフトが掛かるのでフィン部の配向がコアー部の配向よりも高くなる。従って、上記フィラメントにおいては、特にコアー部とフィン部の接合面における分子の絡み合いが少なく、接合面の界面結合力が低いので、アルカリ減量処理を行うことにより、フィン部がコアー部から優勢的に分離し、しかもコアー部とフィン部の配向差に起因する収縮差が発現して、所望の嵩高性とソフトな風合をもつフィラメントを得ることができる。
【００７１】
本発明においては、得られたフィラメントをアルカリ減量処理して、フィン部の少なくとも一部をコアー部から分離するが、この分離方法は、フィン部やコアー部の切断による自由突出繊維端（毛羽）の形成を可及的に抑えるために有効である。従来技術にみられるように、高圧の圧空流を利用した流体ノズル処理など、多大のエネルギー移動が起こるような物理的手段を採用して、フィラメントを分割すると、自由突出繊維端が多量に形成されるうえ、フィン部がフィブリル状に開裂されるので、織編物とした時に紡績糸様の外観を呈し、織編物の均整性が損なわれる。
【００７２】
上記アルカリ減量処理は、フィラメント、ヤーンまたは織編物のいずれの状態で実施してもよい。しかしながら、織編物の状態で実施することが望ましい。アルカリ処理条件としては、通常のポリエステル繊維のアルカリ処理条件がそのまま採用できる。具体的には、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、炭酸ナトリウム、炭酸カリウムなどの水溶液を用い、濃度は１０〜１００ｇ／ｌ、温度は４０〜１８０℃、処理時間は２分〜２時間の範囲で適宜設定すればよい。
【００７３】
アルカリ減量処理によるフィン部の分離率Ｓは３０％以上であり、且つマルチフィラメント糸表層部に位置するフィラメントのフィン部の分離率Ｓがマルチフィラメント糸中心部に位置するフィラメントのフィン部の分離率Ｓよりも大きいことが好ましい。ここで、フィン部の分離率Ｓは下記式により定義される値である。
Ｓ（％）＝（分離しているフィン部の数／フィン部の全数）×１００
なお、マルチフィラメント糸の表層部に位置するフィラメントとは上記マルチローバルフィラメント全数のうち、マルチフィラメント糸の断面においてマルチフィラメント糸の仮想外接円からの距離が近いものから３０％の範囲のものをいう。また、マルチフィラメント糸の中心部に位置するフィラメントとは、上記と同様に、仮想外接円の中心からの距離が近いものから３０％の範囲のものをいう。
【００７４】
このようなアルカリ減量より、図３に示すようにフィン部がコアー部から分離しているフィラメントが得られる。図３は、本発明により得られるポリエステルフィラメント糸の一例を側面から見た部分拡大図であり、４はフィラメント糸、１はコアー部、２、３はコアー部から放射状に突出したフィン部の大部分がコアー部から分離されている状態を表わす。
【００７５】
図３に例示する本発明のポリエステルフィラメント糸４において、コアー部１の長さ方向に沿ってコアー部１に接合されて、コアー部１から放射状に突出していたフィン部２、３は、アルカリ減量処理によりコアー部１から分離され、独立フィラメントのようになっている。
【００７６】
上記フィン部は、図３のフィン部２のように、フィラメントの長さ全体に亘って連続してコアー部１から分離されて、該フィン部が独立したフィラメントのように挙動できることが好ましい。しかしながら、必ずしも全てのフィン部がフィラメントの全長に亘って分離している必要はなく、フィン部３のように、コアー部と結合した部分が存在していても構わない。
【００７７】
フィン部がコアー部１から分離されると、例えば、織編物においては、隣り合うコアー間に充分な空隙が付与されるので織編物の嵩高性が良好となる（図１に例示するフィラメントは１個のコアー部に対し４個のフィン部を有するが、図３では１個のコアー部１に対し２個のフィン部２、３のみが例示されている）。
【００７８】
上記ポリエステルフィラメントは、該フィラメント同士、または他のフィラメントと混繊・交絡してマルチフィラメントとした後、織編物となし、しかる後アルカリ減量処理することが好ましい。フィラメントを混繊・交絡してマルチフィラメント糸とするには、引揃え、合撚、空気交絡など従来公知の方法が任意に採用できる。
【００７９】
【実施例】
以下、本発明を実施例についてさらに具体的に説明する。なお、実施例において各物性は下記の方法により測定した。
（１）固有粘度
ポリエステルの固有粘度は、３５℃オルソクロロフェノール溶液にて、常法に従って３５℃において測定した粘度の値から求めた。
（２）ポリエステル中のチタン、リン含有量
エステルサンプルをアルミ板上で加熱溶融した後、圧縮プレス機で平面を有する成型体に形成し、蛍光Ｘ線測定装置（理学電機工業株式会社製３２７０型）に供して、定量分析した。
ただし、艶消し剤として酸化チタンを添加したポリマー中のチタン原子濃度については、サンプルをヘキサフルオロイソプロパノールに溶解し、遠心分離機で前記溶液から酸化チタン粒子を沈降させ、傾斜法により上澄み液のみを回収し、溶剤を蒸発させて供試サンプルを調整し、このサンプルについて測定した。
【００８０】
（３）ジエチレングリコール（ＤＥＧ）量
抱水ヒドラジンを用いてポリマーを分解し、ガスクロマトグラフィ−（株式会社日立製作所製「２６３−７０」）を用い、常法に従って測定した。
（４）フィラメントの断面形状
アルカリ減量前のフィラメントの断面を３０００倍で撮影した写真観察より、コアー部の断面積（ＳＡ）および直径（ＤＡ）、フィン部の断面積（ＳＢ）、最大長さおよび最大幅（ＷＢ）を求めた。
（５）紡糸調子
連続８時間の溶融紡糸を行い、全く断糸のない場合をＡ、単糸切れ（毛羽）が発生した場合をＢ、断糸が発生した場合をＣとした。
（６）フィン部の分離率Ｓ
アルカリ減量処理後のフィラメントを１０００倍で撮影した写真観察より、分離しているフィン部の数を求め、下記式によりマルチフィラメント表層部および中心部のフィン部の分離率Ｓ（％）を算出した。
Ｓ（％）＝（分離しているフィン部の数／フィン部の全数）×１００
【００８１】
（７）織編物の風合
織編物の嵩高性、ソフト感およびドレープ性を綜合的にＡ（極めて良好）〜Ｅ（不良）の５段階で官能判定した。
（８）相溶性パラメーターχ
各種溶媒への溶解度から、ポリエステルおよび該ポリエステルとミクロに相分離する化合物の溶解度パラメーターδａ、δｂを求め、次式により算出した。
χ＝（Ｖａ／ＲＴ）（δａ−δｂ）２
上記式において、Ｖａはポリエステルのモル容積（ｃｍ３／ｍｏｌ）、Ｒは気体定数（Ｊ／ｍｏｌ・Ｋ）、Ｔは絶対温度（Ｋ）、δａおよびδｂはそれぞれポリエステルおよび化合物の溶解度パラメーター（Ｊ１／２／ｃｍ３／２）を表わす。
（９）口金異物高さ
各実施例に示す方法、条件で溶融紡糸を行った後、紡糸口金表面に離型剤を吹き付けて、吐出ポリマーが付着しないようにして、紡糸口金を取り外し、顕微鏡にて吐出孔周辺に付着・堆積した口金異物の高さを測定した。全ての吐出孔について口金異物の高さを測定し、それらの平均値で表した。
【００８２】
［実施例１〜９］
テレフタル酸ジメチル１００部とエチレングリコール７０部との混合物に、テトラ−ｎ−ブチルチタネート（ＴＢＴ）０．００９部を加圧反応が可能なステンレス製容器に仕込み、０．０７ＭＰａの加圧を行い１４０℃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（ＴＥＰＡ）０．０３５部を添加し、エステル交換反応を終了させた。
【００８３】
その後、反応生成物を重合容器に移し、２９０℃まで昇温し、２６．６７Ｐａ以下の高真空にて重縮合反応を行って、固有粘度０．６３、ジエチレングリコール量が１．５％であるポリエチレンテレフタレートを得た。さらに得られたポリエチレンテレフタレートを常法に従いチップ化した。
【００８４】
このポリエチレンテレフタレートチップを、図２Ｂに示す形状を有する吐出孔を２４組備えた紡糸口金から２７５℃で溶融吐出し、吐出されたコアー部とフィン部を接合させながら、横吹紡糸筒内で冷却して１０００ｍ／分の速度で巻き取った。
【００８５】
次いで、巻取ったフィラメント糸を、温度９０℃のホットローラーと温度１５０℃のスリットヒーターを備えた延伸機を用いて、倍率２．５５倍で延伸熱処理し、６０ｄｔｅｘ／２４ｆのフィラメント糸を得た。
【００８６】
得られたフィラメント糸を２０ゲージの筒編地となし、該筒編地を濃度４０ｇ／ｌの水酸化ナトリウム水溶液中で２０分間煮沸処理し、アルカリ減量処理を行った。
【００８７】
表１に各実施例の紡糸調子、口金異物高さ、織物風合い等を示す。
【００８８】
［比較例１、２］
テレフタル酸ジメチル１００部とエチレングリコール７０部との混合物に、酢酸カルシウム一水和物０．０６４重量部を加圧反応が可能なステンレス製容器に仕込み、０．０７ＭＰａの加圧を行い１４０℃から２４０℃に昇温しながらエステル交換反応させた後、５６重量％濃度のリン酸水溶液０．０４４重量部を添加し、エステル交換反応を終了させた。
【００８９】
その後、反応生成物を重合容器に移し、三酸化二アンチモンを表に示す量を添加して２９０℃まで昇温し、（２６．６７Ｐａ）以下の高真空にて重縮合反応を行ってポリエチレンテレフタレートを得た。さらに、得られたポリエチレンテレフタレートを常法に従いチップ化した。
【００９０】
上記ポリエチレンテレフタレートチップを用いたこと以外は、実施例３および６と同様にしてフィラメント糸を作成し、それらを比較例１および２とした。表１に各実施例の紡糸調子、口金異物高さ、織物風合い等を示す。
【００９１】
［比較例３］
実施例３にて口金の仕様を変更して、表１に示すＳＢ／ＳＡ、ＬＢ／ＤＡ、ＷＢ／ＤＡに変更してフィラメント糸を作成した。表１に紡糸調子、口金異物高さ、織物風合い等を示す。
【００９２】
【表１】
［実施例１０、１１］
実施例１０においては、実施例３で得たフィラメント糸Ａと、ポリエチレンテレフタレートチップを、扁平吐出孔（Ｌ／Ｄ＝５）を１８組備えた口金から、溶融吐出し１５００ｍ／分で巻き取った後、予熱温度９０℃、倍率２．７倍にて延伸し、４０ｄｔｅｘ／１８ｆとしたフィラメント糸Ｂとを圧空圧１．５ｋｇ／ｃｍ２、オーバーフィード率１．５％でインターレースノズルにより、交絡を施して、混繊マルチフィラメント糸を作製した。
【００９４】
上記混繊フィラメント糸を用いて、Ｓ３００Ｔ／Ｍの撚糸を施したものを、経糸・緯糸に用いて羽二重織物を織成した。リラックス処理後、熱セットし、さらに２０％アルカリ減量処理を施した。フィラメント糸Ａ、フィラメント糸Ｂの収縮率と混繊比率および得られた織物におけるフィン部の分離率と織物の風合を表２に示す。
【００９５】
実施例１１においては、艶消剤として０．０５重量％の酸化チタンを含む、固有粘度０．６４のポリエチレンテレフタレートチップを、図２Ｂに示す形状を有する吐出孔を２４組備えた紡糸口金から２７５℃で溶融吐出し、吐出されたコアー部とフィン部を接合させながら、横吹紡糸筒内で冷却して２５００ｍ／分で巻き取り、予熱温度９０℃、倍率１．８で延伸した後、非接触ヒーター１５０℃、オーバーフィード率２％にて弛緩熱処理を行って、６０ｄｔｅｘ／２４ｆのフィラメント糸Ａを得た。
【００９６】
また、ポリエチレンテレフタレートチップを、丸形吐出孔を１８個もつ口金から、溶融吐出し１５００ｍ／分で巻き取った後、予熱温度９０℃、延伸倍率３．０倍にて延伸し４０ｄｔｅｘ／１８ｆのマルチフィラメントＢを得た。
【００９７】
上記フィラメント糸Ａおよびフィラメント糸Ｂを用い、実施例１０と同様の方法で混繊、製織し、アルカリ減量処理を施した。
【００９８】
実施例１０、１１において得られたフィラメント糸Ａおよびフィラメント糸Ｂの収縮率と混繊比率および得られた織物におけるフィン部の分離率と織物の風合を表２に示す。
【００９９】
【表２】
【発明の効果】
本発明によれば、嵩高で柔らかい風合いを呈し、均整性な外観を有する織編物が得られるポリエステルフィラメント糸を安定して製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明より得られたアルカリ減量処理前のフィラメントの一例を示す断面図である。
【図２】本発明で使用する紡糸口金の吐出孔の一例を示す平面図である。
【図３】本発明により得られたフィラメントの一例を示す側面図である。[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a method for producing a special polyester filament yarn. More specifically, the present invention relates to a method for stably producing a polyester filament yarn in which a core portion and a fin portion are separated by an alkali reduction treatment, and a large void is formed in the filament.
[0002]
[Prior art]
Polyester filament yarns, especially polyethylene terephthalate multifilament yarns, are widely used as garment materials, but have the drawback of having a hard feel and poor swelling due to their dense fiber structure. .
[0003]
In order to remedy such a drawback,
[0004]
However, since the cleavable filament is formed by discharging a polymer from a single discharge hole, the body part and the wing part are completely integrated, and it is extremely difficult to separate at the boundary between the two. is there. Therefore, as a means for separating and breaking the wing portion, a physical means that causes a large amount of energy transfer, such as a fluid nozzle treatment using a high-pressure air stream, has to be adopted. Moreover, more than half of the wings separated by physical means as described above are broken or fibrillated to form free protruding fiber ends, so that the appearance is like a spun yarn characterized by fluff. There was a drawback that when it was made into a woven or knitted product, it lacked uniformity.
[0005]
[0006]
However, in the melt spinning of polyester, particularly polyethylene terephthalate, as the spinning time elapses, foreign matters (hereinafter, sometimes simply referred to as “foreign mouthpieces”) appear around the spinneret discharge hole, adhere and deposit, and the molten polymer Normal flow is disturbed, and the discharge yarn is bent, spiked, swirled, etc. (hereinafter sometimes simply referred to as abnormal discharge phenomenon), and finally, the discharged polymer yarn adheres to the spinneret surface and breaks. It is known that this phenomenon occurs.
[0007]
In particular, when attempting to obtain a highly deformed fiber cross section as described above, the shape of the nozzle discharge hole becomes complicated, and the foreign matter on the nozzle has a large effect on the molten polymer discharge state. Then, an abnormal ejection phenomenon often occurs. When such an abnormal ejection phenomenon occurs, there is a problem that the spinning operation is hindered. Also, even if the spinning is completed, unevenness of the fiber structure occurs during the cooling and solidification process, and the obtained polyester undrawn yarn has an inherent quality unevenness (fuzz at the time of drawing, occurrence of broken yarn, etc.). Become.
[0008]
It is known that the cause of adhesion and deposition of such base foreign matter is caused by antimony present in polyester, and the antimony has excellent polycondensation catalytic performance as a catalyst for polyester, especially polyethylene terephthalate. It is actually the most widely used because it can obtain a polyester having a good color tone. Therefore, in the usual polyester melt spinning, the spinning take-off operation must be interrupted at regular intervals in order to wipe off the spinneret foreign matter adhering and accumulating around the spinneret discharge hole, and the higher the frequency, the higher the productivity. There is a problem of lowering.
[0009]
[Patent Document 1]
Japanese Patent Publication No. 1-148787 [Patent Document 2]
Japanese Patent Publication No. 1-16922 [Patent Document 3]
Japanese Patent No. 3076372
[Problems to be solved by the invention]
The present invention has been made on the background of the above-mentioned prior art, and an object of the present invention is to provide a method for stably producing a polyester filament yarn capable of obtaining a woven or knitted fabric having a bulky and soft texture and having a uniform appearance. It is in.
[0011]
[Means for Solving the Problems]
The inventors of the present invention have made intensive studies to solve the above-described problems, and have found that by appropriately optimizing a polyester polycondensation catalyst, it is possible to stably produce a polyester filament highly deformed as described above.
[0012]
Thus, according to the present invention, the polyester melt-discharged through the discharge hole for forming the core portion is melt-discharged through the slit-shaped discharge holes for forming the fin portion which are radially arranged at intervals around the discharge hole. The same polyester as above was joined in a molten state, cooled and solidified, and formed of a core portion and a plurality of fin portions radially protruding from the core portion along the length direction of the core portion, and After obtaining a polyester filament that simultaneously satisfies the requirements of the formulas (a) to (c), the filament is subjected to alkali reduction treatment to separate at least a part of the fin portion from the core portion. Using a polyester obtained by polycondensing an aromatic dicarboxylate ester in the presence of a catalyst containing a compound component and a phosphorus compound, Reacts a titanium alkoxide represented by the following general formula (I) and a titanium alkoxide represented by the following general formula (I) with an aromatic polycarboxylic acid or an anhydride thereof represented by the following general formula (II) The phosphorus compound is a compound represented by the following general formula (III), and the content of titanium and phosphorus is represented by the following formula (1): A method for producing a polyester filament yarn characterized by simultaneously satisfying (2) is provided.
(A) 1/20 ≦ S B / S A ≦ １ ／
(B) 0.6 ≦ L B / D A ≦ 3.0
(C) W B / D A ≦ 1/4
(S A is the cross-sectional area of the core portion, D A when the cross section of the core portion is not a diameter also true circle when the perfect circle represents the circumscribed circle diameter, also S B, L B and W B are each fin Section, maximum length and maximum width.)
[0013]
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(Equation 2)
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, the present invention will be described in detail.
The present invention relates to the above, wherein the polyester is melt-discharged through the core portion forming discharge hole, and is melt-discharged through a plurality of fin portion forming slit-like discharge holes radially arranged at intervals around the discharge hole. The same polyester is joined in a molten state, cooled and solidified to obtain a polyester filament comprising a core portion and a plurality of fin portions radially projecting from the core portion along the length direction of the core portion, This is a method for producing a polyester filament yarn in which at least a part of the fin portion is separated from the core portion by subjecting the filament to alkali reduction treatment.
[0018]
FIG. 1 shows an example of the cross section of the polyester filament. In the present invention, as shown in the figure, the cross-sectional area and the diameter of the core portion (the circumscribed circle diameter when the core portion is not a perfect circle) are S A , respectively. and D a, also the cross-sectional area of each fin portion, maximum length and maximum width, respectively S B, when the L B and W B, is necessary to satisfy the following requirements (a) ~ (c) simultaneously is there.
(A) 1/20 ≦ S B / S A ≦ １ ／
(B) 0.6 ≦ L B / D A ≦ 3.0
(C) W B / D A ≦ 1/4
Here, larger 1/20> S B / S when A or 1/3 <S B / S A, i.e., the cross-sectional area of 1/20 or less of the cross-sectional area of the core portion, or 1/3 When fins are present, the bulkiness of the filament is reduced.
[0019]
Further, 0.6> case of L B / D A, i.e. if the maximum length exists fin of less than 0.6 times the diameter of the core portion, bulky filament is lowered, whereas, 3. 0 <for L B / D a, that is, if the fin portions whose maximum length exceeds 3.0 times the diameter of the core portion is present, bending of the fin portion is generated, only coarse and hard Do feeling I can't get it.
[0020]
Furthermore, in the case of W B / D A> 1/4, i.e. if the maximum width is present greater than one quarter fin portion of the diameter of the core portion, the decomposition of the fin portion is difficult due to the caustic treatment.
[0021]
The maximum width of the fin portion is likely to occur as the separation of the fins by alkali reduction treatment small, if too much smaller, since the bending of the fin portion is generated, the minimum value of W B / D A is approximately 1/8 It is preferable to stop at.
[0022]
When the dimensions of the core portion and the fin portion of the filament yarn are specifically described, the denier of the fin portion is preferably 0.9 dtex or less, more preferably 0.7 dtex or less. If the denier of the fin portion is too large, an extra fine touch cannot be obtained by the divided fin portion, and if the fin portion area is large, the drape property by the division is inferior. The fineness of the core portion is preferably 1 dtex or more and 5 dtex or less. If the fineness of the core exceeds 5 dtex, a sufficient soft feeling cannot be obtained even if the fin portion and the core portion are divided, and the texture of the woven or knitted material tends to be hard. Further, when the fineness is less than 1 dtex, even if it has a sharp multi-lobal cross section, the mutual filling action is increased, and it tends to be difficult to effectively obtain large voids.
[0023]
In the present invention, the polyester used in the present invention is a polyester obtained by polycondensing an aromatic dicarboxylate ester in the presence of a catalyst containing a titanium compound component and a phosphorus compound, and the titanium compound component has the following general formula: Formation by reacting a titanium alkoxide represented by the formula (I) and a titanium alkoxide represented by the following general formula (I) with an aromatic polycarboxylic acid represented by the following general formula (II) or an anhydride thereof It is a component containing at least one selected from the group consisting of compounds, and it is important that the phosphorus compound is a compound represented by the following general formula (III). This makes it possible to stably produce the polyester filament yarn of the present invention, which is highly deformed as described above, exhibits a bulky and soft texture, and obtains a woven or knitted fabric having a uniform appearance.
[0024]
The titanium compound component used as a catalyst in the polycondensation reaction used in the present invention needs to be a titanium compound soluble in a polymer, from the viewpoint of reducing foreign substances caused by the catalyst of the final product, The titanium compound component includes a compound represented by the following general formula (I) or a compound represented by the following general formula (II) and an aromatic polycarboxylic acid represented by the following general formula (II) or an anhydride thereof. It must be a product obtained by reacting with a substance.
[0025]
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Here, specific examples of the titanium alkoxide represented by the general formula (I) include tetraisopropoxytitanium, tetrapropoxytitanium, tetra-n-butoxytitanium, tetraethoxytitanium, tetraphenoxytitanium, octaalkyltrititanate, And hexaalkyl dititanate are preferably used.
[0028]
Examples of the aromatic polycarboxylic acid represented by the general formula (II) or an anhydride thereof to be reacted with the titanium alkoxide of the present invention include phthalic acid, trimellitic acid, hemi-mellitic acid, pyromellitic acid and the like. Anhydrides are preferably used.
[0029]
When reacting the titanium alkoxide with an aromatic polycarboxylic acid or an anhydride thereof, a part or all of the aromatic polycarboxylic acid or an anhydride thereof is dissolved in a solvent, and the titanium alkoxide is added to the mixed solution. It is carried out by dropping and heating at a temperature of 0 to 200 ° C for at least 30 minutes, preferably at a temperature of 30 to 150 ° C for 40 to 90 minutes. The reaction pressure at this time is not particularly limited, and normal pressure is sufficient. As a solvent for dissolving the aromatic polycarboxylic acid or its anhydride, any of ethanol, ethylene glycol, trimethylene glycol, tetramethylene glycol, benzene, xylene and the like can be used as desired.
[0030]
Here, the reaction molar ratio of the titanium alkoxide and the aromatic polycarboxylic acid or its anhydride is not particularly limited. However, if the proportion of the titanium alkoxide is too high, the color tone of the obtained polyester is deteriorated or the softening point is lowered. May decrease, and conversely, if the proportion of the titanium alkoxide is too low, the polycondensation reaction may not easily proceed. For this reason, the reaction molar ratio between the titanium alkoxide and the aromatic polycarboxylic acid or its anhydride is preferably in the range of 2/1 to 2/5.
[0031]
The catalyst system for polycondensation used in the present invention contains the above-mentioned titanium compound component and a phosphorus compound represented by the following general formula (III), and consists essentially of an unreacted mixture of the two. It is.
[0032]
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Examples of the phosphorus compound (phosphonate compound) of the above general formula (III) include carbomethoxymethanephosphonic acid, carbethoxymethanephosphonic acid, carbopropoxymethanephosphonic acid, carbbutoxymethanephosphonic acid, carbomethoxyphenylmethanephosphonic acid, and carbethoxyphenyl It is preferably selected from dimethyl esters, diethyl esters, dipropyl esters, dibutyl esters, and the like of phosphonic acid derivatives such as methanephosphonic acid, carboxypropylphenylmethanephosphonic acid, and carbbutoxyphenylmethanephosphonic acid.
[0034]
Since the above-mentioned phosphonate compound proceeds relatively slowly with the titanium compound as compared with the phosphorus compound usually used as a stabilizer, the duration of the catalytic activity of the titanium compound during the reaction is long, and as a result, The amount of the titanium compound added to the polyester can be reduced. Further, even if a large amount of a stabilizer is added to the catalyst system containing the phosphorus compound of the general formula (III), the resulting polyester does not deteriorate in thermal stability and does not deteriorate its color tone.
[0035]
In the present invention, the catalyst containing the titanium compound component and the phosphorus compound needs to satisfy the following mathematical expressions (1) and (2) simultaneously.
[0036]
[Equation 3]
Here, (P / Ti) is 1 or more and 15 or less, but is preferably 2 or more and 15 or less, and more preferably 10 or less. When this (P / Ti) is less than 1, the hue of the polyester is yellowish, which is not preferable. When (P / Ti) exceeds 15, the polycondensation reactivity of the polyester is greatly reduced, and it is difficult to obtain the desired polyester. Although the proper range of (P / Ti) is characteristically narrower than that of a normal metal catalyst system, when it is within the proper range, an effect which has not been achieved conventionally can be obtained as in the present invention.
[0038]
On the other hand, (Ti + P) is 10 or more and 100 or less, but is more preferably 20 or more and 70 or less. When (Ti + P) is less than 10, the productivity in the spinning process is greatly reduced, and satisfactory performance cannot be obtained. On the other hand, when (Ti + P) exceeds 100, a small amount of foreign matter due to the catalyst is generated, which is not preferable.
[0039]
In the above formula, a suitable amount of Ti is about 2 to 15 mmol%. The polyester polymer used in the present invention is a polymer obtained by polycondensing an aromatic dicarboxylate ester in the presence of a catalyst containing the above titanium compound component and a phosphorus compound, but in the present invention, Preferably, the aromatic dicarboxylate ester is a diester comprising an aromatic dicarboxylic acid and an aliphatic glycol.
[0040]
Here, it is preferable that the aromatic dicarboxylic acid is mainly terephthalic acid. More specifically, terephthalic acid preferably accounts for 70 mol% or more based on the total aromatic dicarboxylic acid, and furthermore, the terephthalic acid accounts for 80 mol% or more based on the total aromatic dicarboxylic acid. Is preferred. Here, preferred aromatic dicarboxylic acids other than terephthalic acid include, for example, phthalic acid, isophthalic acid, naphthalenedicarboxylic acid, diphenyldicarboxylic acid, diphenoxyethanedicarboxylic acid, and the like.
[0041]
The other aliphatic glycol is preferably an alkylene glycol, and for example, ethylene glycol, trimethylene glycol, propylene glycol, tetramethylene glycol, neopentyl glycol, hexane methylene glycol, dodecamethylene glycol can be used. And particularly preferably ethylene glycol.
[0042]
In the present invention, it is particularly preferred that the polyester is polyethylene terephthalate. Here, it is also preferable that the polyester is a polyester containing ethylene terephthalate composed of terephthalic acid and ethylene glycol as a main repeating unit. Here, "main" means that the ethylene terephthalate repeating unit accounts for 70 mol% or more based on all repeating units in the polyester.
[0043]
The polyester used in the present invention may be a copolymerized polyester obtained by copolymerizing a component constituting the polyester as an acid component or a diol component, in addition to the main repeating unit composed of an aromatic dicarboxylic acid and an aliphatic glycol.
[0044]
As the component to be copolymerized, as the acid component, not only the above aromatic dicarboxylic acids, but also adipic acid, sebacic acid, azelaic acid, aliphatic dicarboxylic acids such as decanedicarboxylic acid, alicyclic dicarboxylic acids such as cyclohexanedicarboxylic acid, and the like. The bifunctional carboxylic acid component or an ester-forming derivative thereof can be used as a raw material. Examples of the diol component to be copolymerized include not only the above-mentioned aliphatic diols, but also alicyclic glycols such as cyclohexanedimethanol, aromatic compounds such as bisphenol, hydroquinone, and 2,2-bis (4-β-hydroxyethoxyphenyl) propane. An aromatic diol or the like can be used as a raw material.
[0045]
Further, polyfunctional compounds such as trimesic acid, trimethylolethane, trimethylolpropane, trimethylolmethane, and pentaerythritol can be copolymerized and used as a raw material.
These may be used alone or in combination of two or more.
[0046]
In the present invention, an aromatic dicarboxylate ester composed of an aromatic dicarboxylic acid and an aliphatic glycol as described above is used, and the aromatic dicarboxylate ester is a diester of an aromatic dicarboxylic acid and an aliphatic glycol. It can also be obtained by an esterification reaction or a transesterification reaction between a dialkyl ester of an aromatic dicarboxylic acid and an aliphatic glycol. However, the method using a transesterification reaction using a dialkyl ester of an aromatic dicarboxylic acid as a raw material is added as a stabilizer during the polycondensation reaction in comparison with the method of performing a diesterification reaction using an aromatic dicarboxylic acid as a raw material. There is an advantage that scattering of the phosphorus compound is small.
[0047]
Further, it is preferable that a part and / or the whole amount of the titanium compound is added before the start of the transesterification reaction, so that the titanium compound is also used as the two catalysts, the transesterification catalyst and the polycondensation reaction catalyst. By doing so, the content of the titanium compound in the polyester can be finally reduced. More specifically, in the example of polyethylene terephthalate, a transesterification reaction between a dialkyl ester of an aromatic dicarboxylic acid mainly composed of terephthalic acid and ethylene glycol is carried out by a titanium alkoxide represented by the following general formula (I), and At least one selected from the group consisting of products obtained by reacting a titanium alkoxide represented by the following general formula (I) with an aromatic polycarboxylic acid or an anhydride thereof represented by the following general formula (II) The reaction mixture containing a diester of an aromatic dicarboxylic acid and ethylene glycol obtained by the transesterification reaction is performed in the presence of a titanium compound component containing a phosphorus compound represented by the following general formula (III). And it is preferable to carry out polycondensation in the presence of these.
[0048]
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When the transesterification is carried out, it is usually carried out under normal pressure. However, when carried out under a pressure of 0.05 to 0.20 MPa, the reaction by the catalytic action of the titanium compound component is further promoted, and Since a large amount of biological diethylene glycol is not generated, properties such as thermal stability are further improved. The temperature is preferably from 160 to 260 ° C.
[0052]
In the present invention, when the aromatic dicarboxylic acid is terephthalic acid, terephthalic acid and dimethyl terephthalate are used as starting materials for the polyester.In this case, it is obtained by depolymerizing polyalkylene terephthalate. The recovered dimethyl terephthalate or the recovered terephthalic acid obtained by hydrolyzing the recovered dimethyl terephthalate may be used in an amount of 70% by weight or more based on all the acid components constituting the polyester. In this case, the polyalkylene terephthalate is preferably polyethylene terephthalate, and in particular, a recovered PET bottle, a recovered fiber product, a recovered polyester film product, and polymer waste generated in a process of manufacturing these products. It is preferable to use a recycled polyester which is a raw material source for polyester production from the viewpoint of effective utilization of resources.
[0053]
Here, the method for depolymerizing the recovered polyalkylene terephthalate to obtain dimethyl terephthalate is not particularly limited, and any conventionally known method can be employed. The method for recovering terephthalic acid from the recovered dimethyl terephthalate is not particularly limited, and any of the conventional methods may be used. Regarding the impurities contained in terephthalic acid, the total content of 4-carboxybenzaldehyde, paratoluic acid, benzoic acid and dimethyl hydroxyterephthalate is preferably 1 ppm or less. Further, the content of monomethyl terephthalate is preferably in the range of 1 to 5000 ppm. A polyester can be produced by directly subjecting the recovered terephthalic acid and alkylene glycol to an esterification reaction and polycondensing the resulting ester.
In the present invention, the polyester is more preferably a recycled polyester as described above.
[0054]
The polyester used in the present invention may contain a small amount of additives as necessary, for example, a lubricant, a pigment, a dye, an antioxidant, a solid-phase polymerization accelerator, a fluorescent brightener, an antistatic agent, an antibacterial agent, an ultraviolet absorber, and light. Stabilizers, heat stabilizers, light-shielding agents, may also contain a matting agent, etc., especially titanium oxide as a matting agent, an antioxidant as a stabilizer is preferably added, as titanium oxide, the average particle size It is preferable to add 0.01 to 2 μm of titanium oxide so that 0.01 to 10% by weight is contained in the finally obtained polyester composition.
[0055]
As the antioxidant, a hindered phenol-based antioxidant is preferable, and the amount of the hindered phenol-based antioxidant is preferably 1% by weight or less. If it exceeds 1% by weight, it may cause scum at the time of spinning, and if it exceeds 1% by weight, the effect of improving the melt stability is saturated. The addition amount of the hindered phenolic antioxidant is more preferably in the range of 0.005 to 0.5% by weight. It is also preferable to use these hindered phenol-based antioxidants and thioether-based secondary antioxidants in combination.
[0056]
The method of adding the antioxidant to the polyester is not particularly limited, but preferably includes a method of adding the antioxidant at an arbitrary stage after completion of the transesterification reaction or esterification reaction until completion of the polymerization reaction.
[0057]
The viscosity of the polyester is not particularly limited, and those having an intrinsic viscosity of 0.5 to 1.1 usually used for melt spinning can be arbitrarily used.
[0058]
In the present invention, prior to melt-discharging the polyester through the discharge hole, a compound having a compatibility parameter χ represented by the following formula of 0.1 to 2.0 is added to the polyester in an amount of 0 to the total weight of the polyester. It is preferable to contain 0.5 to 5.0% by weight. As a result, the separation between the fin portion and the core portion is promoted, and a greater bulkiness and a feeling improving effect are obtained.
χ = (Va / RT) (δa−δb) 2
In the above formula, Va is the molar volume of the polyester (cm 3 / mol), R is the gas constant (J / mol · K), T is the absolute temperature (K), and δa and δb are the solubility parameters of the polyester and the compound, respectively. J 1/2 / cm 3/2 ).
[0059]
Here, when χ is less than 0.1, the polyester and the above compound are compatible with each other, and it becomes difficult for the fin portion to be separated due to the reduction in alkali. On the other hand, when χ exceeds 2.0, the polyester and the compound completely undergo phase separation, and the viscosity of the polymer increases, so that the spinning condition deteriorates.
[0060]
When the amount of the compound is less than 0.5% by weight in the polyester, the effect of improving bulkiness is not sufficiently exhibited. On the other hand, when the content exceeds 5.0% by weight, the compound is Agglomeration occurs and the effect of improving bulkiness is not sufficiently exhibited.
[0061]
Specific examples of the above compounds include polyethylene, polypropylene, polyisobutylene, polystyrene, polytetrafluoroethylene, polychlorotetraethylene, polychlorotrifluoroethylene, polyvinyl propionate, polyheptafluorobutyl acrylate, polybutadiene, polyisoprene, and polyisoprene. Chloroprene, polyethylene glycol, polytetramethylene glycol, polytriethylene glycol, polymethyl acrylate, polypropyl acrylate, polybutyl acrylate, polyisobutyl acrylate, polymethyl methacrylate, polyethyl methacrylate, polybenzyl methacrylate, polyethoxyethyl methacrylate, polyformaldehyde , Polyethylene sulfide, polystyrene sulfide etc. Rimmer, and silicone or the like of these modified products, and the like. The above compounds may be used in combination of two or more.
[0062]
When the average molecular weight of the above compound is too small, thermal decomposition occurs when the compound stays in a ruder or a spinning pack. On the other hand, when it is too large, the melt miscibility with the polyester is reduced, so that the average molecular weight is 3,000 to 25,000. Is preferred.
[0063]
Further, when the above compound is added to and mixed with the polyester, a conventionally known method, for example, a method of melt kneading the polyester and the compound and then pelletizing, a method of injection blending the compound into the molten polyester in a melt spinning step And a method of blending with a static mixer can be arbitrarily adopted.
[0064]
In the present invention, the polyester melt-discharged through the core-port-forming discharge hole is melt-discharged through a plurality of fin-portion slit-shaped discharge holes radially arranged at intervals around the discharge hole. The same polyester as described above is joined in a molten state, and is cooled and solidified.
[0065]
Specifically, for example, as shown in FIG. 2A, a plurality of the polyesters described above are radially arranged at intervals around the core portion forming circular discharge holes 5 and around the circular discharge holes 5 (4 in FIG. 2A). Are melt-discharged through a die having slit-shaped discharge holes 6 for forming fin portions, and the discharge material from the
[0066]
The spun filament may be subjected to stretching, heat treatment, or the like, if necessary.
[0067]
Here, when the number of fin portions is one or seven or more, the voids in the filament formed by the alkali weight reduction treatment become small, and it becomes difficult to provide sufficient bulkiness. The preferred number of fin-portion forming slit-shaped discharge holes disposed around one core-portion forming discharge hole is 3 to 6, more preferably 4.
Further, the cross-sectional area, the maximum length, and the maximum width of each fin portion need not necessarily be the same, and may be different from each other. Further, each fin portion preferably projects isotropically radially around the core portion, but is not limited to this.
[0068]
In the present invention, the dimensions of the
(D) 1 ≦ L ′ B / D ′ A ≦ 4
(E) 1/7 ≦ W ′ B / D ′ A ≦ 1/2
(F) 0.01 mm ≦ L ′ AB ≦ 0.2 mm
When D ' A , L' B , W ' B and L' AB are out of the above ranges, the spinning condition may be deteriorated or the abrasion of the die may be accelerated.
Further, the slit-shaped discharge holes for forming the fin portions do not necessarily have to have a uniform rectangular shape. As shown in FIG. 2B, the fin portion-formed slit-shaped discharge holes may have an arc-shaped bulge portion or have a continuous width. It may change.
[0069]
On the other hand, when the filament having the core portion and the fin portion is obtained by discharging the polyester from a single discharge hole instead of the two types of
[0070]
In the spinning described above, a larger draft is applied to the polymer discharged from the slit-shaped discharge hole for forming the fin portion than the polymer discharged from the discharge hole for forming the core portion. Higher than the orientation. Therefore, in the filament, particularly, the entanglement of molecules at the joint surface between the core portion and the fin portion is small, and the interfacial bonding force at the joint surface is low. The filaments are separated, and a difference in shrinkage due to a difference in orientation between the core portion and the fin portion is developed, so that a filament having desired bulkiness and soft feeling can be obtained.
[0071]
In the present invention, the obtained filament is subjected to alkali weight reduction treatment to separate at least a part of the fin portion from the core portion. This separation method is based on a free protruding fiber end (fluff) by cutting the fin portion or the core portion. It is effective to suppress the formation of as much as possible. As seen in the prior art, when a filament is divided by using a physical means such as a fluid nozzle treatment using a high-pressure air stream to cause a large amount of energy transfer, a large number of free protruding fiber ends are formed. In addition, since the fin portion is cleaved in a fibril form, the woven or knitted fabric has a spun yarn-like appearance, and the uniformity of the woven or knitted fabric is impaired.
[0072]
The alkali reduction treatment may be performed in any state of a filament, a yarn, or a woven or knitted fabric. However, it is desirable to carry out in a woven or knitted state. As the alkali treatment conditions, ordinary alkali treatment conditions for polyester fibers can be employed as they are. Specifically, an aqueous solution of sodium hydroxide, potassium hydroxide, sodium carbonate, potassium carbonate or the like is used, the concentration is 10 to 100 g / l, the temperature is 40 to 180 ° C., and the treatment time is 2 minutes to 2 hours. What is necessary is just to set suitably.
[0073]
The separation ratio S of the fin portion by the alkali reduction treatment is 30% or more, and the separation ratio S of the fin portion of the filament located in the surface layer portion of the multifilament yarn is the separation ratio of the fin portion of the filament located in the center portion of the multifilament yarn. It is preferably larger than S. Here, the separation ratio S of the fin portion is a value defined by the following equation.
S (%) = (number of separated fins / total number of fins) × 100
The filament located on the surface layer of the multifilament yarn refers to a filament whose cross-sectional distance from the virtual circumscribed circle of the multifilament yarn in the cross section of the multifilament yarn is 30% of the total number of the multilobal filaments. . Similarly, the filament located at the center of the multifilament yarn refers to a filament whose distance from the center of the virtual circumscribed circle is short to 30% in the same manner as described above.
[0074]
From such alkali weight reduction, a filament having a fin portion separated from a core portion as shown in FIG. 3 is obtained. FIG. 3 is a partially enlarged view of an example of a polyester filament yarn obtained by the present invention, as viewed from the side, where 4 is a filament yarn, 1 is a core portion, and 2 and 3 are large fin portions projecting radially from the core portion. This represents a state where the portion is separated from the core portion.
[0075]
In the
[0076]
The fins are preferably separated from the core 1 continuously over the entire length of the filament, like the
[0077]
When the fin portion is separated from the core portion 1, for example, in a woven or knitted fabric, sufficient voids are provided between adjacent cores, so that the woven or knitted fabric has good bulkiness (the filament illustrated in FIG. Although four fin portions are provided for each core portion, FIG. 3 shows only two
[0078]
The polyester filament is preferably mixed and entangled with each other or with another filament to form a multifilament, then formed into a woven or knitted fabric, and then subjected to an alkali weight reduction treatment. In order to mix and entangle the filaments to form a multifilament yarn, any conventionally known method such as drawing, twisting, and air entanglement can be arbitrarily adopted.
[0079]
【Example】
Hereinafter, the present invention will be described more specifically with reference to examples. In the examples, each physical property was measured by the following method.
(1) Intrinsic Viscosity The intrinsic viscosity of the polyester was determined from the value of viscosity measured at 35 ° C. in an orthochlorophenol solution at 35 ° C. according to a conventional method.
(2) A titanium and phosphorus content ester sample in polyester was heated and melted on an aluminum plate, and then formed into a molded body having a flat surface by a compression press, and a fluorescent X-ray measuring apparatus (Rigaku Denki Kogyo KK, Model 3270) ) For quantitative analysis.
However, regarding the titanium atom concentration in the polymer to which titanium oxide was added as a matting agent, the sample was dissolved in hexafluoroisopropanol, the titanium oxide particles were precipitated from the solution by a centrifugal separator, and only the supernatant liquid was decanted. The test sample was prepared by collecting and evaporating the solvent, and the sample was measured.
[0080]
(3) Diethylene glycol (DEG) content The polymer was decomposed using hydrazine hydrate, and measured according to a conventional method using gas chromatography ("263-70" manufactured by Hitachi, Ltd.).
(4) Cross-sectional shape of filament From cross-sectional observation of the filament before alkali reduction at a magnification of 3,000 times, the cross-sectional area (S A ) and diameter (D A ) of the core portion, the cross-sectional area of the fin portion (S B ), The maximum length and maximum width (W B ) were determined.
(5) Spinning condition The melt spinning was performed for 8 hours continuously, and A was given when no yarn was broken, B was given when single yarn breakage (fuzz) occurred, and C was given when yarn breakage occurred.
(6) Separation rate S of fin
The number of separated fins was determined from a photograph observation of the filament after alkali reduction treatment taken at 1000 times, and the separation ratio S (%) of the multifilament surface layer and the central fin was calculated by the following equation. .
S (%) = (number of separated fins / total number of fins) × 100
[0081]
(7) Texture of the woven or knitted material The bulkiness, softness and drapability of the woven or knitted material were comprehensively evaluated in five stages from A (very good) to E (bad).
(8) Compatibility parameter χ
From the solubility in various solvents, solubility parameters δa and δb of the polyester and the compound which microphase-separated from the polyester were determined, and calculated by the following formula.
χ = (V a / RT) (δa−δb) 2
In the above formula, V a
(9) Die foreign matter height After melt-spinning is performed under the method and conditions shown in each example, a release agent is sprayed on the surface of the spinneret so that the discharged polymer does not adhere, the spinneret is removed, and the microscope is removed. The height of the cap foreign matter attached and deposited around the ejection hole was measured. The height of the cap foreign matter was measured for all the ejection holes, and the height was represented by an average value thereof.
[0082]
[Examples 1 to 9]
To a mixture of 100 parts of dimethyl terephthalate and 70 parts of ethylene glycol, 0.009 part of tetra-n-butyl titanate (TBT) is charged into a stainless steel container capable of performing a pressure reaction, and pressurized at 0.07 MPa to give a pressure of 140 MPa. After transesterification while raising the temperature from 240 ° C. to 240 ° C., 0.035 parts of triethylphosphonoacetate (TEPA) was added to terminate the transesterification.
[0083]
Thereafter, the reaction product was transferred to a polymerization vessel, the temperature was raised to 290 ° C., and a polycondensation reaction was performed under a high vacuum of 26.67 Pa or less to obtain a polyethylene having an intrinsic viscosity of 0.63 and a diethylene glycol content of 1.5%. Terephthalate was obtained. Further, the obtained polyethylene terephthalate was formed into chips according to a conventional method.
[0084]
The polyethylene terephthalate chip is melt-discharged at 275 ° C. from a spinneret provided with 24 sets of discharge holes having the shape shown in FIG. 2B, and cooled in a horizontal blowing spinning cylinder while joining the discharged core portion and fin portion. At a speed of 1000 m / min.
[0085]
Next, the wound filament yarn was subjected to a stretching heat treatment at a magnification of 2.55 times using a stretching machine equipped with a hot roller at a temperature of 90 ° C. and a slit heater at a temperature of 150 ° C., to obtain a filament yarn of 60 dtex / 24f. .
[0086]
The obtained filament yarn was formed into a 20-gauge tubular knitted fabric, and the tubular knitted fabric was subjected to boiling treatment in an aqueous solution of sodium hydroxide having a concentration of 40 g / l for 20 minutes to perform alkali weight reduction treatment.
[0087]
Table 1 shows the spinning condition, the height of the foreign matter in the die, the texture of the fabric, and the like in each example.
[0088]
[Comparative Examples 1 and 2]
A mixture of 100 parts of dimethyl terephthalate and 70 parts of ethylene glycol is charged with 0.064 parts by weight of calcium acetate monohydrate in a stainless steel container capable of performing a pressure reaction, and pressurized at 0.07 MPa to 140 ° C. After the transesterification reaction was performed while the temperature was raised to 240 ° C., 0.044 parts by weight of a 56% by weight phosphoric acid aqueous solution was added to terminate the transesterification reaction.
[0089]
Thereafter, the reaction product was transferred to a polymerization vessel, and the amount of diantimony trioxide shown in the table was added, the temperature was raised to 290 ° C., and a polycondensation reaction was carried out under a high vacuum of (26.67 Pa) or lower to obtain polyethylene terephthalate. Got. Further, the obtained polyethylene terephthalate was formed into chips according to a conventional method.
[0090]
Filament yarns were prepared in the same manner as in Examples 3 and 6, except that the above-mentioned polyethylene terephthalate chips were used, and they were used as Comparative Examples 1 and 2. Table 1 shows the spinning condition, the height of the foreign matter in the die, the texture of the fabric, and the like in each example.
[0091]
[Comparative Example 3]
By changing the specifications of the base in Example 3, Table 1 shows S B / S A, L B / D A, was changed to W B / D A to create a filament yarn. Table 1 shows the spinning condition, the height of the foreign matter in the die, the texture of the fabric, and the like.
[0092]
[Table 1]
[Examples 10 and 11]
In Example 10, the filament yarn A obtained in Example 3 and a polyethylene terephthalate chip were melt-discharged and wound at 1500 m / min from a die provided with 18 sets of flat discharge holes (L / D = 5). Thereafter, the filament yarn B drawn at a preheating temperature of 90 ° C. and a magnification of 2.7 times was interlaced with a filament yarn B of 40 dtex / 18f by an interlace nozzle at a compressed air pressure of 1.5 kg / cm 2 and an overfeed rate of 1.5%. To produce a mixed fiber multifilament yarn.
[0094]
Using the above-mentioned mixed filament yarn, a twisted yarn of S300 T / M was used as a warp / weft to fabricate a double woven fabric. After the relaxation treatment, heat setting was performed, and further a 20% alkali weight loss treatment was performed. Table 2 shows the shrinkage ratio and the mixing ratio of the filament yarn A and the filament yarn B, the separation ratio of the fin portion in the obtained woven fabric, and the feeling of the woven fabric.
[0095]
In Example 11, a polyethylene terephthalate chip containing 0.05% by weight of titanium oxide as a matting agent and having an intrinsic viscosity of 0.64 was inserted into a spinneret having 24 sets of discharge holes having the shape shown in FIG. After being melted and discharged at 0 ° C., the discharged core portion and the fin portion are joined together, cooled in a horizontal blowing spinning tube, taken up at 2500 m / min, stretched at a preheating temperature of 90 ° C. and a magnification of 1.8, and then non-contact. Relaxation heat treatment was performed at a heater of 150 ° C. and an overfeed rate of 2% to obtain a filament yarn A of 60 dtex / 24f.
[0096]
Further, a polyethylene terephthalate chip was melt-discharged from a die having 18 round discharge holes and wound at 1500 m / min, and then stretched at a preheating temperature of 90 ° C. and a stretch ratio of 3.0 times to obtain a multi-layer of 40 dtex / 18f. Filament B was obtained.
[0097]
Using the filament yarn A and the filament yarn B, the fibers were mixed and woven in the same manner as in Example 10 and subjected to an alkali weight reduction treatment.
[0098]
Table 2 shows the shrinkage ratios and blend ratios of the filament yarns A and B obtained in Examples 10 and 11, the separation ratio of the fin portions in the obtained woven fabric, and the feeling of the woven fabric.
[0099]
[Table 2]
【The invention's effect】
According to the present invention, it is possible to stably produce a polyester filament yarn which gives a woven or knitted fabric having a bulky and soft texture and a uniform appearance.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a cross-sectional view showing an example of a filament obtained by the present invention before an alkali weight reduction treatment.
FIG. 2 is a plan view showing an example of a discharge hole of a spinneret used in the present invention.
FIG. 3 is a side view showing an example of a filament obtained by the present invention.
Claims (7)
（ａ）１／２０≦ＳＢ／ＳＡ≦１／３
（ｂ）０．６≦ＬＢ／ＤＡ≦３．０
（ｃ）ＷＢ／ＤＡ≦１／４
（ＳＡはコアー部の断面積、ＤＡはコアー部の断面が真円のときはその直径また真円でないときはその外接円直径を表わし、またＳＢ、ＬＢおよびＷＢはそれぞれフィン部の断面積、最大長さおよび最大幅を表わす。）
(A) 1/20 ≦ S B / S A ≦ １ ／
(B) 0.6 ≦ L B / D A ≦ 3.0
(C) W B / D A ≦ 1/4
(S A is the cross-sectional area of the core portion, D A when the cross section of the core portion is not a diameter also true circle when the perfect circle represents the circumscribed circle diameter, also S B, L B and W B are each fin Section, maximum length and maximum width.)
χ＝（Ｖａ／ＲＴ）（δａ−δｂ）２
（Ｖａはポリエステルのモル容積（ｃｍ３／ｍｏｌ）、Ｒは気体定数（Ｊ／ｍｏｌ・Ｋ）、Ｔは絶対温度（Ｋ）、δａおよびδｂはそれぞれポリエステルおよび化合物の溶解度パラメーター（Ｊ１／２／ｃｍ３／２）を表わす。）Prior to melting and discharging the polyester through the discharge holes, a compound having a compatibility parameter χ of 0.1 to 2.0 represented by the following formula is added to the polyester in an amount of 0.5 to 5.0 with respect to the total weight of the polyester. The method for producing a polyester filament yarn according to any one of claims 1 to 3, wherein the polyester filament yarn is contained by weight%.
χ = (V a / RT) (δa−δb) 2
(V a molar volume of the polyester (cm 3 / mol), R is gas constant (J / mol · K), T is the absolute temperature (K), δa and δb is the solubility parameter of each polyester and Compound (J 1 / 2 / cm 3/2 ).
（ｄ）１≦Ｌ′Ｂ／Ｄ′Ａ≦４
（ｅ）１／７≦Ｗ′Ｂ／Ｄ′Ａ≦１／２
（ｆ）０．０１ｍｍ≦Ｌ′ＡＢ≦０．２ｍｍ
（上式において、Ｄ′Ａはコアー部形成用吐出孔の断面が真円のときはその直径、また断面が真円でないときはその外接円の直径を表わし、Ｌ′Ｂ、およびＷ′Ｂはそれぞれフィン部形成用のスリット状吐出孔の最大長さおよび最大幅を表わし、Ｌ′ＡＢはコアー部形成用の吐出孔とフィン部形成用吐出孔との最短距離を表わす。）The method for producing a polyester filament yarn according to any one of claims 1 to 5, wherein melt spinning is performed using a die satisfying the requirements represented by the following formulas (d) to (f).
(D) 1 ≦ L ′ B / D ′ A ≦ 4
(E) 1/7 ≦ W ′ B / D ′ A ≦ 1/2
(F) 0.01 mm ≦ L ′ AB ≦ 0.2 mm
(In the above formula, D 'A is when its diameter when the cross section is a perfect circle of the core portion forming the discharge hole and the cross section is not a perfect circle represents the diameter of the circumscribed circle, L' B, and W 'B Represents the maximum length and the maximum width of the slit-shaped discharge hole for forming the fin portion, and L' AB represents the shortest distance between the discharge hole for forming the core portion and the discharge hole for forming the fin portion.)
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