JP2006070419A - Flame-retardant recycled polyester fiber - Google Patents

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隆司 橋本
Hiroshi Ishida
央 石田
Takashi Katagiri
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a flame-retardant recycled polyester fiber having excellent whiteness with slight dispersion of values of physical properties even when a recycled polyester is used, hardly causing a dyeing speck even when formed into a fabric and dyed, having excellent flame retardance and suitably usable for various applications. <P>SOLUTION: The flame-retardant recycled polyester fiber comprises the recycled polyester containing a polyester prepared by repolymerizing an oligomer obtained by depolymerizing the recycled polyester as at least one component. A phosphorus compound is contained in the fiber and the content of the phosphorus atom is 2,000-30,000 ppm. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

本発明は、使用後回収されたポリエステル(以下、リサイクルポリエステルという)を解重合し、再重合してなるポリエステルを含有する再生ポリエステルを少なくとも一成分とする繊維であって、リン化合物を含有していることにより難燃性にも優れる難燃再生ポリエステル繊維に関するものである。   The present invention is a fiber comprising at least one recycled polyester containing a polyester obtained by depolymerizing and re-polymerizing a polyester recovered after use (hereinafter referred to as recycled polyester), and containing a phosphorus compound. The present invention relates to a flame retardant recycled polyester fiber that is excellent in flame retardancy.

ポリエチレンテレフタレート(PET)を始めとするポリエステルは、高融点で耐薬品性があり、また、低コストであるために、繊維はもちろんのこと、フィルム成型品等に幅広く用いられている。   Polyesters such as polyethylene terephthalate (PET) have a high melting point, chemical resistance, and low cost. Therefore, they are widely used not only for fibers but also for film molded products.

これらのポリエステル製品は使用後に廃棄処分されているが、燃焼させる場合には高熱が発生し、焼却炉の傷みが大きく、焼却炉の寿命が短くなるという問題がある。また、焼却しない場合は腐敗分解しないため半永久的に残ることになり、環境の面からも問題となっている。   These polyester products are disposed of after use, but when they are burned, there is a problem that high heat is generated, the incinerator is severely damaged, and the life of the incinerator is shortened. In addition, when not incinerated, it does not decompose and remains semipermanently, which is also an environmental problem.

資源の再利用、環境問題等の面から、様々の分野や素材でリサイクルの試みが行われている。使用量が多く、今後も使用量の大幅な増加が予想されるポリエステルにおいても、液体飲用品用PETボトル等に一度成形使用されたポリエステルを回収し、再度使用することは、資源の再利用に貢献するものであり、地球環境にやさしい企業活動の一環として重要である。そして、このようなリサイクルポリエステルを使用した製品の一つとして、ポリエステルフィラメントがあり、これらのフィラメントは衣料用途あるいは産業資材用途に使用される。   Recycling has been attempted in various fields and materials from the viewpoint of resource reuse and environmental issues. Even for polyesters that are used in large quantities and are expected to increase significantly in the future, recovering and reusing polyester once used in PET bottles for liquid drinks is a resource reuse. It contributes and is important as part of corporate activities that are friendly to the global environment. As one of products using such recycled polyester, there are polyester filaments, and these filaments are used for clothing or industrial materials.

リサイクルポリエステルは、様々な製品に加工され、使用された後に回収されたものであるため、リサイクルポリエステルから得られた再生ポリエステル繊維は、着色や変色が生じやすい。また、リサイクルポリエステルは、溶融粘度、分子量、結晶化度等の物性に大きなバラツキを有しており、ロット間の物性もあまり安定したものではないことにより、得られたフィラメントの性能も均一性に劣るものであり、フィラメント及びこのフィラメントより得られた布帛に染色を行った場合、製品内で色斑を生じたり、梱包単位間で色差を生じるという問題がある。   Since recycled polyester is processed into various products and collected after being used, recycled polyester fiber obtained from recycled polyester is likely to be colored or discolored. In addition, recycled polyester has large variations in physical properties such as melt viscosity, molecular weight, crystallinity, etc., and physical properties between lots are not very stable. When the filament and the fabric obtained from the filament are dyed, there is a problem that a color spot is generated in the product or a color difference is generated between packing units.

そこで、リサイクルポリエステルのみではなく、通常の重合法により得られた未使用のポリエステル(以下、バージンポリエステルという)とリサイクルポリエステルを併用することが提案されている。   Therefore, it has been proposed to use not only recycled polyester but also unused polyester (hereinafter referred to as virgin polyester) obtained by a usual polymerization method and recycled polyester.

そのひとつとして、両ポリエステルを混合して得られたフィラメントがある。例えば、溶融前のチップの段階でバージンポリエステルとリサイクルポリエステルを混合して、溶融紡糸したり、各々別々に溶融押し出しされたバージンポリエステルとリサイクルポリエステルをノズルパック内で混練する方法により得られた混合フィラメント(マルチフィラメント)が提案されている。   One of them is a filament obtained by mixing both polyesters. For example, mixed filaments obtained by mixing virgin polyester and recycled polyester at the chip stage before melting and melt spinning, or kneading virgin polyester and recycled polyester separately melt extruded in a nozzle pack (Multifilament) has been proposed.

しかし、この混合フィラメントでは、リサイクルポリエステルの特性は変化していないため、リサイクルポリエステル部分の品質が変動したり、染色斑等の色斑が発生するという問題は十分に解決できなかった。そこで、特許文献1に記載されているような芯鞘構造とし、リサイクルポリエステルを繊維表面に露出させないようにすることで、着色や色斑の問題の解決を図ることも行われているが、リサイクルポリエステルを繊維表面に配して使用できないため、繊維の形態が限定され、リサイクルポリエステルの割合を多くすることもできなかった。   However, in this mixed filament, since the characteristics of the recycled polyester are not changed, the problems that the quality of the recycled polyester portion fluctuates and color spots such as stained spots are not fully solved. Therefore, the core-sheath structure as described in Patent Document 1 is used, and it is attempted to solve the problem of coloring and color spots by preventing the recycled polyester from being exposed to the fiber surface. Since polyester cannot be used on the fiber surface, the form of the fiber is limited, and the proportion of recycled polyester cannot be increased.

また、特許文献2、3に記載されているように、リサイクルポリエステルを解重合した後、種々の処理や反応を行うケミカルリサイクルにより、原料であるテレフタル酸やビス-β-ヒドロキシエチルテレフタレートとして回収する方法が提案されている。この方法によると高純度の原料が得られるので、この原料を用いて通常の重合法を行って得られるポリエステルも品位、物性値ともに優れたものとなる。しかしながら、非常にコストがかかるという問題があった。   Also, as described in Patent Documents 2 and 3, after recycling the recycled polyester, it is recovered as raw materials terephthalic acid and bis-β-hydroxyethyl terephthalate by chemical recycling that performs various treatments and reactions. A method has been proposed. According to this method, a high-purity raw material can be obtained. Therefore, a polyester obtained by performing a normal polymerization method using this raw material also has excellent quality and physical properties. However, there is a problem that it is very expensive.

一方、消費者のニーズが多様化する中、環境低負荷はもちろんのこと、機能性を付与した商品が多方面から望まれており、リサイクルポリエステルを用いた繊維に機能性を付与した繊維製品の提供は消費者のニーズに応えるものである。   On the other hand, with the diversification of consumer needs, not only low environmental impact but also products with functionality are desired from many perspectives, and fiber products with functionality added to recycled polyester fibers. Offering meets the needs of consumers.

中でも、防災に対する消費者の意識の向上、あるいは法規制の強化から、難燃性への関心は年々高まりつつあり、特に病院、旅館、福祉施設、劇場等の公共施設で使用されるカーテンや輸送機関で使用される椅子張り等の繊維製品には、防災対策として難燃性を有する繊維を使用することが必須となってきている。   Above all, interest in flame retardancy is increasing year by year due to improvement of consumers' awareness of disaster prevention or strengthening of laws and regulations, especially curtains and transportation used in public facilities such as hospitals, inns, welfare facilities, theaters etc. For textile products such as chair upholstery used in institutions, it has become essential to use flame retardant fibers as a disaster prevention measure.

そこで、リサイクルポリエステルと難燃性ポリエステルを溶融前のチップ段階で混合する方法、または溶融混練した後チップ化した原料を使用する方法、もしくは溶融紡糸時に各々別々に溶融押し出しを行い、ノズルパック内で混練する方法によるフィラメントが提案されている(例えば、特許文献4参照)。   Therefore, a method in which recycled polyester and flame-retardant polyester are mixed at the tip stage before melting, a method in which raw materials that have been melt-kneaded and then chipped are used, or melt extrusion is performed separately during melt spinning, A filament by a kneading method has been proposed (see, for example, Patent Document 4).

しかし、この方法により紡糸した混合フィラメントでは難燃性能は発現されるものの、上記と同様、リサイクルポリエステルの特性は変化していないため、リサイクルポリエステル部分の品質が変動したり、染色斑等の色斑が発生するという問題は十分に解決できなかった。
特開2000-328369号公報 特開2002-060369号公報 特開2002-060543号公報 特開2002-54026号公報
However, the mixed filaments spun by this method exhibit flame retardancy, but the characteristics of the recycled polyester remain the same as described above, so the quality of the recycled polyester varies, and color spots such as stained spots change. The problem that occurred was not able to be solved sufficiently.
JP 2000-328369 A JP 2002-060369 A JP 2002-060543 JP JP 2002-54026 A

本発明は、上記のような問題点を解決し、安価な手段で得ることができ、リサイクルポリエステルを使用していても白度に優れ、物性値のバラツキが少なく、布帛とし、染色を行った際にも染色斑が生じにくく、かつ難燃性にも優れており、各種用途に好適に使用することができる難燃再生ポリエステル繊維を提供することを技術的な課題とするものである。   The present invention solves the above-mentioned problems, can be obtained by inexpensive means, has excellent whiteness even when recycled polyester is used, has little variation in physical property values, and is used as a fabric for dyeing. In particular, it is an object of the present invention to provide a flame-retarded recycled polyester fiber that is less likely to cause dyeing spots and is excellent in flame retardancy and can be suitably used for various applications.

本発明者等は、上記課題を解決するために鋭意検討した結果、リサイクルポリエステルを解重合して低分子量体とし、これを再重合して用いているため、リサイクルポリエステルの着色や性能のバラツキを減少させることができ、この低分子量体を再重合する際にリン化合物を含有させることにより、再生ポリエステルにも難燃性を付与することができることを見出し、本発明に到達した。   As a result of intensive studies to solve the above problems, the present inventors have depolymerized the recycled polyester to obtain a low molecular weight material, and repolymerized it, so that there is a variation in coloring and performance of the recycled polyester. The present inventors have found that flame retardancy can be imparted to the regenerated polyester by adding a phosphorus compound when this low molecular weight substance is repolymerized.

すなわち、本発明は、リサイクルポリエステルを解重合した低分子量体を用いて再重合してなるポリエステルを含有する再生ポリエステルを少なくとも一成分とする繊維であって、繊維中にリン化合物が含有されており、リン原子の含有量が2000〜30000ppmであることを特徴とする難燃再生ポリエステル繊維を要旨とするものである。   That is, the present invention is a fiber comprising at least one recycled polyester containing a polyester obtained by repolymerization using a low molecular weight material obtained by depolymerizing recycled polyester, and the fiber contains a phosphorus compound. Further, the present invention provides a flame retardant recycled polyester fiber characterized in that the phosphorus atom content is 2000 to 30000 ppm.

本発明の難燃再生ポリエステル繊維は、リサイクルポリエステルを解重合した低分子量体を用いて再重合してなるポリエステルを使用しているので、白度に優れ、物性値のバラツキが少なく、布帛とし、染色を行った際にも染色斑が生じにくく、かつ難燃性にも優れており、衣料用途をはじめとして各種用途に好適に使用することが可能となる。   Since the flame-retarded recycled polyester fiber of the present invention uses a polyester obtained by repolymerization using a low molecular weight material obtained by depolymerizing recycled polyester, it has excellent whiteness, little variation in physical properties, and a fabric. When dyeing is performed, dyeing spots hardly occur and the flame retardancy is excellent, and it can be suitably used for various uses including clothing.

さらに、繊維中に有機蛍光増白剤を含有する本発明の難燃再生ポリエステル繊維は、上記の効果に加えて、耐汚染性や耐光性にも優れたものとなり、インテリア用途等にも好適に使用することが可能となる。   Furthermore, the flame retardant recycled polyester fiber of the present invention containing an organic fluorescent whitening agent in the fiber has excellent stain resistance and light resistance in addition to the above effects, and is suitable for interior use and the like. Can be used.

以下、本発明について詳細に説明する。
本発明の再生ポリエステル繊維は、原料としてリサイクルポリエステルを使用するものであり、リサイクルポリエステルとしては、液体飲食品用PETボトルやフィルム、繊維などのペレット以外の形に成形された後、低分子に戻されずに再び成形するために回収された樹脂のことをいう。中でもPETボトルを回収したものが比較的品質がよいため好ましい。
Hereinafter, the present invention will be described in detail.
The recycled polyester fiber of the present invention uses recycled polyester as a raw material, and the recycled polyester is formed into a shape other than pellets such as PET bottles, films and fibers for liquid food and drink, and then returned to a low molecular weight. This refers to the resin recovered for re-molding. Of these, those obtained by collecting PET bottles are preferred because of their relatively good quality.

そして、本発明の繊維は、リサイクルポリエステルを解重合した低分子量体を用いて再重合してなるポリエステルを含有する再生ポリエステルを少なくとも一成分とする繊維である。つまり、リサイクルポリエステルを解重合して低分子量化するが、単量体になるまで解重合することなく、低分子量体化したものを続いて再重合してなるポリエステルを含有することが好ましい。本発明を構成するこのようなポリエステルについて説明する。   The fiber of the present invention is a fiber comprising at least one recycled polyester containing a polyester obtained by repolymerization using a low molecular weight material obtained by depolymerizing recycled polyester. That is, the recycled polyester is depolymerized to lower the molecular weight, but it is preferable to contain a polyester obtained by subsequent repolymerization of the low molecular weight polymer without depolymerizing it until it becomes a monomer. Such polyester constituting the present invention will be described.

まず、解重合の際には、リサイクルポリエステルにグリコール成分を添加することにより重合体を低分子量化し、得られた低分子量体を低分子量体の状態で続いて再重合を行う。再重合としては、通常の重合方法と同様に、溶融重合や固相重合する方法等が挙げられ、解重合したポリエステルの低分子量体を再重合することにより重合体(ポリエステル)とする。   First, at the time of depolymerization, the polymer is made to have a low molecular weight by adding a glycol component to the recycled polyester, and the resulting low molecular weight substance is subsequently repolymerized in the low molecular weight state. Examples of the repolymerization include melt polymerization and solid-phase polymerization as in the usual polymerization method, and a polymer (polyester) is obtained by repolymerizing a depolymerized low molecular weight polymer.

このように、リサイクルポリエステルを解重合により一旦低分子量体に分解し、この低分子量体を再重合したポリエステルを用いているため、従来のように、リサイクルポリエステルを溶融のみ行って再利用していたポリエステル繊維と異なり、溶融粘度、分子量、結晶化度等の物性値が均一化、安定化し、色調も向上する。   In this way, recycled polyester is once decomposed into low molecular weight substances by depolymerization, and polyester obtained by repolymerizing this low molecular weight substance is used. Therefore, as in the past, recycled polyester was only melted and reused. Unlike polyester fibers, physical properties such as melt viscosity, molecular weight and crystallinity are made uniform and stabilized, and the color tone is improved.

また、ケミカルリサイクルのように、解重合して得られた低分子量体をさらに単量体として一旦精製して回収することもないので、コスト的にも有利である。   In addition, unlike chemical recycling, the low molecular weight product obtained by depolymerization is not further purified and recovered as a monomer, which is advantageous in terms of cost.

本発明における解重合して低分子量化した低分子量体としては、分子量(数平均分子量)が1000〜4000程度のものとすることが好ましい。分子量が4000を超えるものであると解重合が十分でないため、上記のような物性値の均一化、安定化、色調の向上の効果が不十分となる。一方、分子量を1000未満とするにはコスト的に不利となる。
なお、前記したような分子量の低分子量体とするには、リサイクルポリエステルに対するグリコール成分の添加量、反応温度、圧力等を調整することによって可能である。
In the present invention, the low molecular weight product depolymerized to lower the molecular weight preferably has a molecular weight (number average molecular weight) of about 1000 to 4000. If the molecular weight exceeds 4,000, depolymerization is not sufficient, and the above-described effects of uniforming and stabilizing the physical property values and improving the color tone are insufficient. On the other hand, making the molecular weight less than 1000 is disadvantageous in terms of cost.
In order to obtain a low molecular weight body having a molecular weight as described above, it is possible to adjust the amount of the glycol component added to the recycled polyester, the reaction temperature, the pressure, and the like.

そして、本発明の再生ポリエステル繊維は、リサイクルポリエステル由来の成分の含有量が繊維全体の30質量%以上のものであることが好ましい。つまり、本発明においては、リサイクルポリエステルを解重合した低分子量体を用いて再重合してなるポリエステルを使用するものであるが、このようにして用いるリサイクルポリエステルの量を繊維全体の30質量%以上とすることが好ましい。   And it is preferable that the content of the component derived from recycle polyester is 30 mass% or more of the recycled polyester fiber of this invention of the whole fiber. That is, in the present invention, a polyester obtained by repolymerization using a low molecular weight material obtained by depolymerizing recycled polyester is used, but the amount of recycled polyester used in this way is 30% by mass or more of the total fiber. It is preferable that

本発明の再生ポリエステル繊維においては、地球環境保全に貢献する観点から、リサイクルポリエステルをできるだけ多く含むことが好ましいため、リサイクルポリエステル由来の成分の含有量を30質量%以上、中でも40質量%、さらには60質量%以上とすることが好ましい。なお、リサイクルポリエステルの由来の成分の含有量は90質量%以下とすることが好ましい。90質量%を超えると、得られる繊維の物性値の均一性や色調が低下しやすくなる。   In the recycled polyester fiber of the present invention, from the viewpoint of contributing to global environmental conservation, it is preferable to contain as much recycled polyester as possible, so the content of components derived from recycled polyester is 30% by mass or more, especially 40% by mass, It is preferable to be 60% by mass or more. In addition, it is preferable that content of the component derived from recycled polyester shall be 90 mass% or less. If it exceeds 90% by mass, the uniformity and color tone of the physical properties of the resulting fiber tend to decrease.

リサイクルポリエステルを解重合した低分子量体のみを用いて再重合すると、リサイクルポリエステル由来の成分100%のポリエステル(以下、ポリエステルMとする)を得ることができる。リサイクルポリエステル由来の成分の含有量を30〜90質量%とするには、一旦、リサイクルポリエステルのみを解重合、再重合したリサイクルポリエステル由来の成分100%のポリエステル(ポリエステルM)を得、これとバージンポリエステルをブレンドしたポリエステルとしてもよいが、リサイクルポリエステルを解重合した後、再重合時にバージンポリエステルのオリゴマーを添加し、リサイクルポリエステルを解重合した低分子量体とバージンポリエステルの単量体とを再重合させたポリエステル(以下、ポリエステルNとする)としてもよい。ポリエステルの各種の物性値をより均一化、安定化させるためには、後者の再重合時に添加、再重合させて得られたポリエステル(ポリエステルN)とすることが好ましい。   When repolymerization is performed using only the low molecular weight material obtained by depolymerization of the recycled polyester, a 100% component polyester (hereinafter referred to as polyester M) derived from the recycled polyester can be obtained. In order to make the content of the component derived from the recycled polyester 30 to 90% by mass, the polyester (polyester M) of 100% of the component derived from the recycled polyester obtained by depolymerizing and repolymerizing only the recycled polyester (polyester M) was obtained. Polyester blended with polyester may be used, but after depolymerizing recycled polyester, virgin polyester oligomer is added at the time of repolymerization, and the low molecular weight depolymerized recycled polyester and virgin polyester monomer are repolymerized. Polyester (hereinafter referred to as polyester N) may be used. In order to make the various physical property values of the polyester more uniform and stable, it is preferable to use a polyester (polyester N) obtained by addition and repolymerization during the latter repolymerization.

つまり、本発明の繊維を構成する再生ポリエステルは、リサイクルポリエステルを解重合した低分子量体を用いて再重合してなるポリエステルを含有するものであるが、以下に示すような態様のものが挙げられる。また、(a)〜(d)の再生ポリエステルを複数種ブレンドして用いてもよい。
(a)ポリエステルMのみからなる再生ポリエステル。
(b)ポリエステルMにバージンポリエステルをブレンドした再生ポリエステル。
(c)ポリエステルNのみからなる再生ポリエステル。
(d)ポリエステルNとバージンポリエステルをブレンドした再生ポリエステル。
That is, the recycled polyester constituting the fiber of the present invention contains a polyester obtained by repolymerization using a low molecular weight material obtained by depolymerizing recycled polyester, and examples thereof include the following embodiments. . Moreover, you may blend and use multiple types of the reproduction | regeneration polyester of (a)-(d).
(A) Regenerated polyester consisting only of polyester M.
(B) Regenerated polyester obtained by blending polyester M with virgin polyester.
(C) Regenerated polyester consisting only of polyester N.
(D) Regenerated polyester obtained by blending polyester N and virgin polyester.

本発明の再生ポリエステル繊維においては、リサイクルポリエステル、バージンポリエステルともに種々のポリエステルを用いることが可能であるが、両者は同種のものとすることが好ましく、リサイクルポリエステルは上記したようにPETボトル由来のものが好ましいため、バージンポリエステルもPETとすることが好ましい。   In the recycled polyester fiber of the present invention, it is possible to use various polyesters for both recycled polyester and virgin polyester, but it is preferable that both are of the same type, and the recycled polyester is derived from a PET bottle as described above. Therefore, virgin polyester is also preferably PET.

また、本発明の再生ポリエステル中には、本発明の効果を損なわない範囲であれば共重合成分が含有されていてもよい。共重合成分としては、3 ,3'-ジフェニルジカルボン酸などの芳香族ジカルボン酸、コハク酸などの脂肪族ジカルボン酸、ジエチレングリコール、1 ,4-ブタンジオール、1,4-シクロヘキサンジオールなどの脂肪族、脂環式ジオール、P-ヒドロキシ安息香酸などが挙げられる。これらはリサイクルポリエステル、バージンポリエステルのいずれに含有されていてもよいし、再重合時に添加されてもよい。   The regenerated polyester of the present invention may contain a copolymer component as long as the effects of the present invention are not impaired. Examples of copolymer components include aromatic dicarboxylic acids such as 3,3′-diphenyldicarboxylic acid, aliphatic dicarboxylic acids such as succinic acid, aliphatics such as diethylene glycol, 1,4-butanediol, and 1,4-cyclohexanediol. Examples thereof include alicyclic diols and P-hydroxybenzoic acid. These may be contained in either recycled polyester or virgin polyester, and may be added at the time of repolymerization.

そして、本発明の再生ポリエステル繊維は、上記したような(a)〜(d)の態様の再生ポリエステルを少なくとも一成分とする繊維である。つまり、再生ポリエステルのみからなる繊維(単一型)又は再生ポリエステルと再生ポリエステル以外の他の熱可塑性樹脂やバージンポリエステルとからなる複合繊維(複合型)のいずれであってもよい。   And the regenerated polyester fiber of this invention is a fiber which uses the regenerated polyester of the above aspects (a)-(d) as at least one component. That is, it may be either a fiber (single type) made only of regenerated polyester or a composite fiber (composite type) made of a regenerated polyester and a thermoplastic resin other than regenerated polyester or virgin polyester.

複合型の繊維とする場合には、複合形状としては、芯鞘型やサイドバイサイド型の貼り合わせ型や海島型等が挙げられる。また、他の熱可塑性樹脂としては、ポリアミドやポリオレフィン等のいずれのものであってもよい。これらの複合形態や他の熱可塑性樹脂は用途や目的に応じて適宜選択すればよい。   In the case of a composite type fiber, examples of the composite shape include a core-sheath type, a side-by-side type bonded type, and a sea-island type. Further, as the other thermoplastic resin, any of polyamide, polyolefin and the like may be used. These composite forms and other thermoplastic resins may be appropriately selected according to the use and purpose.

さらに、本発明の再生ポリエステル繊維は、繊維中にリン化合物が含有されており、繊維中のリン原子の含有量が2000〜30000ppmである。繊維中にリン化合物を含有していることにより難燃性に優れた繊維とすることができる。   Furthermore, the regenerated polyester fiber of the present invention contains a phosphorus compound in the fiber, and the content of phosphorus atoms in the fiber is 2000 to 30000 ppm. By containing a phosphorus compound in the fiber, the fiber can be made excellent in flame retardancy.

リン原子含有量が2000ppm未満であると難燃性能が低下する。一方、30000ppmを超えると、リン原子を含有する化合物の添加量を多くする必要があり、その結果、ポリマーの融点が著しく低下し、紡糸が困難となるばかりか繊維強度も低下するため好ましくない。   If the phosphorus atom content is less than 2000 ppm, the flame retardancy is reduced. On the other hand, if it exceeds 30000 ppm, it is necessary to increase the amount of the compound containing a phosphorus atom. As a result, the melting point of the polymer is remarkably lowered, and not only spinning but also fiber strength is unfavorable.

リン化合物としては、リン酸エステル及びその誘導体、ホスホン酸及びその誘導体、ホスフィン酸及びその誘導体があり、これらは1種または2種以上併用して使用することができる。リン酸エステル及びその誘導体の具体例としては、トリメチルホスフェート、トリエチルホスフェート、トリプロピルホスフェート等があり、ホスホン酸及びその誘導体の具体例としては、フェニルホスホン酸、ジメチルホスホン酸、ジエチルホスホン酸、ジエチルホスホン酸等があり、ホスフィン酸及びその誘導体の具体例としては、ホスホラン、9,10-ジヒドロ-9-オキサ-10-ホスファフェナントレン-10-オキシドのマレイン酸付加物やイタコン酸付加物等がある。また、ジフェニルホスフィンオキシドとp-ベンゾキノンの反応物にエチレンカーボネートを付加させた化合物等もある。   Examples of phosphorus compounds include phosphate esters and derivatives thereof, phosphonic acids and derivatives thereof, phosphinic acids and derivatives thereof, and these can be used alone or in combination of two or more. Specific examples of phosphate esters and derivatives thereof include trimethyl phosphate, triethyl phosphate, and tripropyl phosphate. Specific examples of phosphonic acid and derivatives thereof include phenylphosphonic acid, dimethylphosphonic acid, diethylphosphonic acid, and diethylphosphonic acid. Specific examples of phosphinic acid and derivatives thereof include phosphorane, a maleic acid adduct of 9,10-dihydro-9-oxa-10-phosphaphenanthrene-10-oxide, an itaconic acid adduct, and the like. . There are also compounds obtained by adding ethylene carbonate to a reaction product of diphenylphosphine oxide and p-benzoquinone.

このようなリン化合物は、本発明の再生ポリエステル繊維が単一型の場合は、再生ポリエステル中に含有されているものであり、本発明の再生ポリエステル繊維が複合型の場合は、再生ポリエステル、再生ポリエステル以外の成分のいずれに含有されていてもよいが、再生ポリエステル中に含有されていることが好ましい。   Such a phosphorus compound is contained in the regenerated polyester when the regenerated polyester fiber of the present invention is a single type, and when the regenerated polyester fiber of the present invention is a composite type, the regenerated polyester, regenerated Although it may be contained in any component other than polyester, it is preferably contained in regenerated polyester.

本発明においては、リサイクルポリエステルを解重合して低分子量体とし、これを再重合して用いているため、この低分子量体を再重合する際にリン化合物を添加することにより、リン化合物を共重合させることができ、再生ポリエステルに難燃性を付与することができる。一方、PETボトル屑等を溶融しただけのリサイクルポリエステルでは、溶融時にリン化合物を添加したとしても、リサイクルポリエステルの分子量低下が著しくなり、均一に添加することができないので、ポリエステル成分とリン化合物を共重合させることができず、リサイクルポリエステルに難燃性を付与することができない。   In the present invention, the recycled polyester is depolymerized to form a low molecular weight substance, which is repolymerized and used. Therefore, by adding a phosphorus compound when repolymerizing the low molecular weight substance, the phosphorus compound is added. It can be polymerized, and flame retardancy can be imparted to the recycled polyester. On the other hand, with recycled polyester that only melts PET bottle scraps and the like, even if a phosphorus compound is added at the time of melting, the molecular weight of the recycled polyester is significantly reduced and cannot be uniformly added. It cannot be polymerized and flame retardancy cannot be imparted to the recycled polyester.

したがって、リン化合物を再生ポリエステル中に含有させる方法としては、リサイクルポリエステルを解重合した低分子量体を再重合する際に、上記したようなリン化合物を添加して再重合することが好ましい。   Therefore, as a method for incorporating the phosphorus compound into the regenerated polyester, it is preferable to repolymerize by adding the phosphorus compound as described above when repolymerizing the low molecular weight material obtained by depolymerizing the recycled polyester.

また、本発明の再生ポリエステル繊維の難燃性能としては、繊維を筒編みした状態でJIS K 7201−2に準拠して測定した限界酸素指数(LOI)が、27以上であることが好ましく、中でも28以上であることが好ましい。   Further, as the flame retardancy performance of the recycled polyester fiber of the present invention, it is preferable that the limiting oxygen index (LOI) measured in accordance with JIS K 7201-2 in a state where the fiber is knitted is 27 or more, It is preferable that it is 28 or more.

さらに、本発明の再生ポリエステル繊維は、耐汚染性を付与するために、また、リン化合物による着色を緩和するために、有機蛍光増白剤を0.02〜1.0質量%含有していることが好ましい。有機蛍光増白剤としては、ピレン系、オキサゾール系、クマリン系、チアゾール系、イミダゾール系、イミダゾロン系、ピラゾール系、ジアミノカルパゾール系、ナフタール系、ジアミノスチルベンジスルホン酸系蛍光増白顔料や有機蛍光増白染料等が好ましい。中でも耐熱性に優れているオキサゾール系蛍光増白顔料が好ましい。   Furthermore, the regenerated polyester fiber of the present invention preferably contains 0.02 to 1.0% by mass of an organic fluorescent whitening agent in order to impart stain resistance and to reduce coloring by a phosphorus compound. Examples of organic fluorescent brighteners include pyrene, oxazole, coumarin, thiazole, imidazole, imidazolone, pyrazole, diaminocarbazole, naphthal, and diaminostilbene disulfonic acid fluorescent whitening pigments and organic fluorescent brighteners. White dyes are preferred. Of these, oxazole fluorescent whitening pigments having excellent heat resistance are preferred.

有機蛍光増白剤の含有量は、繊維質量に対して0.02〜1.0質量%とすることが好ましく、中でも0.05〜0.3質量%であることが好ましい。繊維中の含有量が0.02質量%未満であると、耐汚染性付与の効果が乏しくなり、一方、1.0質量%を超えると、有機蛍光増白剤による繊維の色調変化(黄変や赤変)等が生じることがあり、好ましくない。   The content of the organic fluorescent brightener is preferably 0.02 to 1.0% by mass with respect to the fiber mass, and more preferably 0.05 to 0.3% by mass. When the content in the fiber is less than 0.02% by mass, the effect of imparting stain resistance is poor. On the other hand, when the content exceeds 1.0% by mass, the color tone of the fiber (yellowing or reddish) by the organic fluorescent whitening agent is reduced. Etc. may occur, which is not preferable.

そして、上記したような有機蛍光増白剤は耐光性に劣るものが多いため、有機蛍光増白剤と白色系無機顔料を併せて使用することが好ましい。これにより、耐光性の良好でない有機蛍光増白剤の効力を長期に維持することが可能となる。   And since many organic fluorescent whitening agents as described above are inferior in light resistance, it is preferable to use an organic fluorescent whitening agent and a white inorganic pigment in combination. Thereby, it becomes possible to maintain the efficacy of the organic fluorescent whitening agent having poor light resistance for a long time.

白色系無機顔料の具体例としては、酸化チタン、酸化亜鉛、酸化アルミニウム、酸化珪素、酸化ジルコニウム等の酸化物のセラミックスが好ましく、中でも酸化チタンが好ましい。また、白色系無機顔料の含有量は、繊維質量に対して0.3〜10.0質量%とすることが好ましく、平均一次粒子径0.4μm以下、中でも0.2〜0.05μmのものが好ましい。   As specific examples of the white inorganic pigment, ceramics of oxides such as titanium oxide, zinc oxide, aluminum oxide, silicon oxide, and zirconium oxide are preferable, and titanium oxide is particularly preferable. Further, the content of the white inorganic pigment is preferably 0.3 to 10.0% by mass with respect to the fiber mass, and the average primary particle diameter is 0.4 μm or less, preferably 0.2 to 0.05 μm.

白色系無機顔料の平均一次粒子径が0.4μmを超えたり、含有量が10.0質量%を超えると、製糸上の問題(濾圧の早期上昇、糸切れ数の増加等)が発生し、好ましくない。一方、含有量が0.3質量%未満であったり、平均一次粒子径が0.05μm未満であると、紫外線に対するバリアー効果が乏しくなり、上記したような有機蛍光増白剤の耐光性の改良効果が不十分となりやすく、さらには、顔料同士の2次凝集が発生し、紡糸時のフィルター昇圧の問題が生じて操業性が悪化する傾向がある。   If the average primary particle size of the white inorganic pigment exceeds 0.4 μm or the content exceeds 10.0% by mass, problems related to yarn production (early increase in filtration pressure, increase in the number of yarn breaks, etc.) occur. . On the other hand, when the content is less than 0.3% by mass or the average primary particle diameter is less than 0.05 μm, the barrier effect against ultraviolet rays becomes poor, and the above-described organic fluorescent whitening agent does not have the effect of improving the light resistance. It tends to be sufficient, and further, secondary agglomeration of the pigments occurs, and there is a tendency for the operability to deteriorate due to the problem of filter pressurization during spinning.

上記のような有機蛍光増白剤や白色系無機顔料は、本発明の再生ポリエステル繊維が単一型及び複合型の場合において、上記した(a)〜(d)の態様の再生ポリエステル中に含有させることが好ましい。そして、再生ポリエステル中に含有させる方法は特に限定するものではないが、リサイクルポリエステルを解重合した低分子量体を再重合する際に添加したり、又は再重合後、溶融紡糸する際に添加して含有させることが好ましい。   The organic fluorescent whitening agent and white inorganic pigment as described above are contained in the regenerated polyester of the above-described embodiments (a) to (d) when the regenerated polyester fiber of the present invention is a single type or a composite type. It is preferable to make it. And the method of containing it in the regenerated polyester is not particularly limited, but it is added when repolymerizing the low molecular weight material obtained by depolymerizing the recycled polyester, or added when melt spinning after repolymerization. It is preferable to contain.

なお、本発明においては、リサイクルポリエステルは、一旦解重合して低分子量体とし、これを再重合しているため、リサイクルポリエステルを使用しているとはいえ、溶融粘度、分子量等の物性に大きなバラツキがないため、再生ポリエステル中に有機蛍光増白剤、白色系無機顔料等を含有させても均一に混合させることができ、紡糸操業性の低下も生じることがない。   In the present invention, the recycled polyester is once depolymerized into a low molecular weight product, and this is repolymerized. Therefore, although the recycled polyester is used, physical properties such as melt viscosity and molecular weight are large. Since there is no variation, even if an organic fluorescent whitening agent, a white inorganic pigment or the like is contained in the recycled polyester, it can be mixed uniformly, and the spinning operability does not deteriorate.

また、本発明の再生ポリエステル繊維中には、上記のようなリン化合物や添加物の他、本発明の効果を損なわない範囲であれば、ヒンダードフェノール系化合物等の酸化防止剤、その他顔料、添加剤等が配合されていてもよい。   In addition, in the regenerated polyester fiber of the present invention, in addition to the above phosphorus compounds and additives, as long as the effects of the present invention are not impaired, antioxidants such as hindered phenol compounds, other pigments, Additives and the like may be blended.

さらに、本発明の再生ポリエステル繊維は、リサイクルポリエステルを解重合した低分子量体を用いて再重合してなるポリエステルを用いているため、繊維の色調にも優れている。色調に優れている指標として、繊維の色調を示すL値が85以上、b値が5.0以下であることが好ましく、中でもL値が90以上、b値が4.5以下であることが好ましい。さらには、蛍光増白剤を含有している場合には、色調を向上させることができるため、L値が92以上、b値が4.3以下であることが好ましい。   Furthermore, since the recycled polyester fiber of the present invention uses a polyester obtained by repolymerization using a low molecular weight material obtained by depolymerizing recycled polyester, the color tone of the fiber is also excellent. As an index excellent in color tone, it is preferable that the L value indicating the color tone of the fiber is 85 or more and the b value is 5.0 or less, among which the L value is 90 or more and the b value is 4.5 or less. Furthermore, when the fluorescent whitening agent is contained, the color tone can be improved, so that the L value is preferably 92 or more and the b value is 4.3 or less.

L値は色の白度を示す指標となり、b値は色の黄度を示す指標となるものであり、L値が85未満であると黒味がかった色となり、b値は低いほど青味がかった色となり、5.0を超えると黄味色が強くなりすぎる。したがって、L値が85未満であったり、b値が5.0を超えると、フィラメント糸を原糸の状態、あるいは布帛として使用した場合ともに、外観的な色調が悪く、品位の悪いものとなる。   The L value is an index indicating the whiteness of the color, the b value is an index indicating the yellowness of the color, and when the L value is less than 85, a blackish color is obtained. When it exceeds 5.0, the yellowish color becomes too strong. Accordingly, when the L value is less than 85 or the b value exceeds 5.0, the appearance color tone is poor and the quality is poor both when the filament yarn is used as a raw yarn or as a fabric.

なお、本発明におけるL値、b値は、得られた繊維を筒編したもの(染色せず)を重ねて、MINOLTA社製色彩色差計 CR-300にてL値及びb値を測定したものである。   In addition, L value and b value in the present invention are those obtained by measuring the L value and b value with a color difference meter CR-300 manufactured by MINOLTA by overlapping the obtained fibers (not dyed). It is.

また、本発明の再生ポリエステル繊維の形状は、単一型、複合型ともに特に限定するものではなく、丸断面形状のもののみならず、多角形状や多葉形状のものであってもよく、また中空を有するものであってもよい。   In addition, the shape of the regenerated polyester fiber of the present invention is not particularly limited to both a single type and a composite type, and may be a polygonal shape or a multileaf shape as well as a round cross-sectional shape, It may have a hollow.

さらには、本発明の再生ポリエステル繊維は、マルチフィラメントでもモノフィラメントであってもよく、長繊維、短繊維のいずれであってもよい。   Furthermore, the regenerated polyester fiber of the present invention may be a multifilament or a monofilament, and may be either a long fiber or a short fiber.

次に、本発明の再生ポリエステル繊維(マルチフィラメント、単一型)の製造方法について一例を用いて説明する。リサイクルポリエステルとしてPETボトル由来のものを用いた場合、リサイクルポリエステル100質量部に対してエチレングリコールを5〜30質量部添加し、微加圧下で240〜260℃で解重合反応を行い、低分子量化させる。そして、解重合後にはフィルターで異物を除去することが好ましい。これにより紡糸時の操業性も良好となるばかりでなく、品位も安定する。一方、バージンポリエステルとして、テレフタル酸とEGを常法によってエステル化し、バージンポリエステルのオリゴマーを得る。得られたオリゴマーを低分子量化させたリサイクルポリエステルに添加し、溶融重合(再重合)を行う。このとき、アンチモン化合物等の重縮合触媒を添加し、常法により重縮合反応を行なうことが好ましい。そして、ポリエステル中のリサイクルポリエステル由来の成分の量を所望の量とするために、バージンポリエステルのオリゴマーの添加量を調整する。そして、リン化合物と白色系無機顔料を再重合時に添加し、リン原子の含有量が2000〜30000ppmのポリエステル重合体を得る。   Next, the manufacturing method of the recycled polyester fiber (multifilament, single type) of this invention is demonstrated using an example. When recycled polyester derived from PET bottle is used, 5-30 parts by mass of ethylene glycol is added to 100 parts by mass of recycled polyester, and a depolymerization reaction is performed at 240-260 ° C. under slight pressure to lower the molecular weight. Let And it is preferable to remove a foreign material with a filter after depolymerization. This not only improves the operability during spinning, but also stabilizes the quality. On the other hand, as virgin polyester, terephthalic acid and EG are esterified by a conventional method to obtain an oligomer of virgin polyester. The obtained oligomer is added to a recycled polyester having a reduced molecular weight, and melt polymerization (repolymerization) is performed. At this time, it is preferable to add a polycondensation catalyst such as an antimony compound and carry out the polycondensation reaction by a conventional method. And in order to make the quantity of the component derived from the recycled polyester in polyester into a desired quantity, the addition amount of the oligomer of virgin polyester is adjusted. Then, a phosphorus compound and a white inorganic pigment are added during repolymerization to obtain a polyester polymer having a phosphorus atom content of 2000 to 30000 ppm.

そして、得られたポリエステルをチップ化し、これに有機蛍光増白剤等の添加剤を加えて混合し、通常の溶融紡糸装置を用いて溶融紡糸を行う。このとき、2000m/min以上の高速紡糸により、半未延伸糸として巻き取るPOY法、あるいは一旦2000m/min以上の高速紡糸又は2000m/min未満の低速紡糸で溶融紡糸し、一旦巻き取った糸条を別工程で延伸熱処理する方法、さらには、一旦巻き取ることなく、紡糸に連続して延伸を行う紡糸延伸法のいずれの方法を採用してもよい。   Then, the obtained polyester is chipped, and an additive such as an organic fluorescent brightening agent is added thereto and mixed, and melt spinning is performed using a normal melt spinning apparatus. At this time, the yarn is wound once by the POY method of winding as a semi-undrawn yarn by high-speed spinning of 2000 m / min or once, or melt spinning by high-speed spinning of 2000 m / min or more or low-speed spinning of less than 2000 m / min. Any one of a method of drawing and heat-treating in a separate step, and a spinning drawing method in which drawing is performed continuously without spinning may be employed.

以下、実施例により本発明をさらに具体的に説明する。なお、実施例において各種の値の測定及び評価は次の通りに行った。
(1)極限粘度
フェノールと四塩化エタンの質量比1/1の混合物を溶媒とし、20℃で測定した。
(2) 難燃性評価
得られた繊維を筒編みし、限界酸素指数(LOI)をJIS K 7201−2に準拠して測定し、27以上のものを合格とした。
(3)染色斑
(2)の測定の際に得た筒編地を染色し、染色斑を目視で判定し、3段階で評価した。
○:良好
△:やや斑がある
×:斑の発生大
染色条件は、Terasil Nevy Blue SGL (ハ゛イエル社製原糸用染料)の2.0%omf、浴比1:50の染液を用いて99℃で60分間、常法により染色した。
(4)強度、伸度
JIS L−1013に従い、島津製作所製の引張試験機AG-100Gを使用し、つかみ間隔500mmとし、引張速度500mm/minとして、糸が切断した時の値を測定した。
(5)繊維の色調
前記の方法で測定した。
(6)耐汚染性
(5)の測定と同様に、得られた繊維を筒編みし、これをトリポリリン酸ナトリウム0.3g、ラウリルベンゼンスルホン酸ナトリウム0.3g、使用済エンジンオイル0.5g及び粘度0.5gを蒸留水1リットルに溶解した汚染液中に入れ、50℃で60分間撹拌しながら、汚染処理を行った。この編地を流水ですすぎ、風乾したあと、家庭用自動洗濯機を使用し、第一工業製薬社製モノゲンを3g/リットルとなるように添加した洗濯液で、40℃で10分間洗濯した。洗濯すすぎ後、編地を風乾し、目視にて次の3段階で耐汚染性の評価を行った。
○:良好
△:やや汚れがある
×:汚れの発生大
(7)耐光性
(5)の測定と同様に、得られた繊維を筒編みし、筒編地を冷暗所に100日間保存したサンプルと、紫外線透過率が98%のガラス板をカバーとした暴露容器で100日間天日暴露したサンプルのグレースケール差をJIS L−0801の変退色の判定基準に準じて判定し、等級が1.5級以内のものを○(良好)、1.5級を超えるものを×(不良)と判定した。
(8)操業性
16錘で24時間紡糸を行った時の切糸回数で評価し、○と△を合格基準とした。
0回:○、1〜2回: △、3回以上:×
Hereinafter, the present invention will be described more specifically with reference to examples. In the examples, various values were measured and evaluated as follows.
(1) Intrinsic viscosity A mixture of phenol and ethane tetrachloride in a mass ratio of 1/1 was used as a solvent and measured at 20 ° C.
(2) Flame Retardancy Evaluation The obtained fiber was knitted in a tube, and the limiting oxygen index (LOI) was measured in accordance with JIS K 7201-2, and 27 or more were regarded as acceptable.
(3) Dyeing spots The cylindrical knitted fabric obtained in the measurement of (2) was dyed, the dyeing spots were judged visually, and evaluated in three stages.
○: Good △: Slightly mottled ×: Large occurrence of spots Dyeing conditions were 99 ° C using a dyeing solution of 2.0% omf of Terasil Nevy Blue SGL (Bayer dye yarn) and a bath ratio of 1:50 For 60 minutes.
(4) Strength and Elongation According to JIS L-1013, the tensile tester AG-100G manufactured by Shimadzu Corporation was used, the gripping interval was 500 mm, the tensile speed was 500 mm / min, and the value when the yarn was cut was measured.
(5) Fiber color tone Measured by the method described above.
(6) Stain resistance Similar to the measurement of (5), the obtained fiber was knitted into a tube, and this was 0.3 g of sodium tripolyphosphate, 0.3 g of sodium laurylbenzenesulfonate, 0.5 g of used engine oil and 0.5 g of viscosity. Was put in a contaminated solution dissolved in 1 liter of distilled water and subjected to a contamination treatment while stirring at 50 ° C. for 60 minutes. The knitted fabric was rinsed with running water, air-dried, and then washed for 10 minutes at 40 ° C. with a washing solution to which a monogen made by Daiichi Kogyo Seiyaku Co., Ltd. was added to 3 g / liter using an automatic washing machine for home use. After washing and rinsing, the knitted fabric was air-dried, and the stain resistance was visually evaluated in the following three stages.
○: Good △: Slightly dirty ×: Large amount of stain (7) Light resistance In the same manner as in the measurement of (5), the obtained fiber was knitted in a tube, and the tube knitted fabric was stored in a cool and dark place for 100 days. The gray scale difference of samples exposed to the sun for 100 days in an exposure container covered with a glass plate with a UV transmittance of 98% is determined according to the criteria for color fading according to JIS L-0801. Were evaluated as ○ (good) and those exceeding 1.5 were determined as x (bad).
(8) Operability
Evaluation was made based on the number of cut yarns when spinning with 16 spindles for 24 hours, and ○ and Δ were accepted criteria.
0 times: ○, 1-2 times: △, 3 times or more: ×

実施例1
リサイクルポリエステルとしてPETボトル屑(低分子に戻さずに再び成形するために回収した樹脂フレーク)を用い、エチレングリコール(EG)をリサイクルポリエステル100質量部に対して20質量部添加して、温度240℃で2時間、微加圧下で解重合反応を行った。そして、解重合後には目開き20μmのフィルターで異物の除去を行った。解重合により分子量(数平均分子量)が約2000の低分子量体とした。
別途、バージンポリエステルとして、テレフタル酸とEGのモル比を1:1.6として常法により温度250℃にてエステル化反応を行い、オリゴマーを得た。
そして得られたオリゴマー(バージンポリエステルのオリゴマー)と上記の解重合により低分子量化したリサイクルポリエステルとを混合し、溶融重合(再重合)を行った。このとき、低分子量化したリサイクルポリエステルとバージンポリエステルのオリゴマーとを質量比60:40の比率で重縮合反応釜に投入し、難燃成分としてリン化合物(9,10-ジヒドロ-9-オキサ-10-ホスファフェナントレン-10-オキシドのイタコン酸付加物)のエチレングリコール分散液を4.3mol%投入した後、三酸化アンチモンを重縮合触媒として275℃にて常法により重縮合反応を行った。そして、極限粘度0.62、リン原子の含有量が6000ppm のポリエステル重合体を得た。
得られた再生ポリエステルは、リサイクルポリエステル由来の成分の割合が60質量%のものであり、この再生ポリエステルを常法により乾燥してチップ化した。
このチップ(極限粘度0.62)を290℃の押出機に供給し、引き続いて紡糸装置に供給し、溶融紡糸を行った。紡糸口金としては孔径0.25mmの紡糸孔48個が穿設されたものを用いた。紡糸された糸条を空気流により冷却し、オイリング装置を通過させて0.5質量%の付着量となるように油剤を付与し、集束ガイドで集束し、交絡付与後、紡糸速度3500m/minのローラで引き取り、捲取機にて巻き取った。
得られた繊維(半未延伸糸)は255dtex/48fであり、毛羽、単糸切れによる欠点はなかった。次にこれを通常の延伸装置を用い、700m/minの速度で倍率1.53倍、温度180℃で延伸し、167dtex/48fの再生ポリエステル繊維を得た。
Example 1
Using recycled PET bottle waste (resin flakes collected for remolding without returning to low molecular weight), adding 20 parts by weight of ethylene glycol (EG) to 100 parts by weight of recycled polyester, temperature 240 ° C The depolymerization reaction was performed for 2 hours under slight pressure. After depolymerization, foreign matters were removed with a filter having an opening of 20 μm. A low molecular weight product having a molecular weight (number average molecular weight) of about 2000 was obtained by depolymerization.
Separately, as a virgin polyester, an esterification reaction was carried out at a temperature of 250 ° C. by an ordinary method with a molar ratio of terephthalic acid and EG of 1: 1.6 to obtain an oligomer.
And the obtained oligomer (oligomer of virgin polyester) and the recycled polyester reduced in molecular weight by the above depolymerization were mixed, and melt polymerization (repolymerization) was performed. At this time, low molecular weight recycled polyester and virgin polyester oligomer were introduced into a polycondensation reaction kettle at a mass ratio of 60:40, and phosphorus compounds (9,10-dihydro-9-oxa-10) were added as flame retardant components. After adding 4.3 mol% of an ethylene glycol dispersion of -phosphaphenanthrene-10-oxide (itaconic acid adduct), a polycondensation reaction was carried out at 275 ° C. in a conventional manner using antimony trioxide as a polycondensation catalyst. A polyester polymer having an intrinsic viscosity of 0.62 and a phosphorus atom content of 6000 ppm was obtained.
The obtained regenerated polyester had a ratio of the component derived from the recycle polyester of 60% by mass, and this regenerated polyester was dried by a conventional method into a chip.
This chip (intrinsic viscosity 0.62) was supplied to an extruder at 290 ° C. and then supplied to a spinning device to perform melt spinning. As the spinneret, one having 48 spinning holes having a hole diameter of 0.25 mm was used. The spun yarn is cooled by an air flow, passed through an oiling device, oil is applied so that the amount is 0.5% by mass, converged by a converging guide, entangled, and then a roller with a spinning speed of 3500 m / min. Was taken up with a take-up machine.
The obtained fiber (semi-undrawn yarn) was 255 dtex / 48f, and there were no defects due to fluff and single yarn breakage. Next, this was stretched at a speed of 700 m / min at a magnification of 1.53 times and at a temperature of 180 ° C. using a normal stretching apparatus to obtain 167 dtex / 48f recycled polyester fiber.

実施例2〜3、比較例1〜2
再重合時に添加するリン化合物の添加量を変更し、表1に示すリン原子の含有量となるようにした以外は実施例1と同様に行い、167dtex/48fの再生ポリエステル繊維を得た。
Examples 2-3 and Comparative Examples 1-2
A regenerated polyester fiber of 167 dtex / 48f was obtained in the same manner as in Example 1 except that the addition amount of the phosphorus compound added during repolymerization was changed so that the phosphorus atom content shown in Table 1 was obtained.

実施例4
再重合時の低分子量化したリサイクルポリエステルとバージンポリエステルのオリゴマーの混合比を変更し、再生ポリエステル中のリサイクルポリエステル由来の成分の含有量を80質量%とした以外は実施例1と同様に行い、167dtex/48fの再生ポリエステル繊維を得た。
Example 4
The same procedure as in Example 1 was carried out except that the mixing ratio of the low molecular weight recycled polyester and the virgin polyester oligomer during repolymerization was changed, and the content of the component derived from the recycled polyester in the recycled polyester was 80% by mass. A recycled polyester fiber of 167 dtex / 48f was obtained.

比較例3
実施例1で用いたPETボトル屑のリサイクルポリエステルと、バージンポリエステルとして、リン化合物を含有し、リン原子の含有量が15000ppmである極限粘度0.64のPETを用い、両者をチップ段階で混合(リサイクルポリエステルが60質量%となるように混合)して溶融混練し、フィルターで異物を取り除いた後、紡糸を行った以外は実施例1と同様に紡糸、延伸を行い、167dtex/48fの再生ポリエステル繊維を得た。
Comparative Example 3
PET bottle waste recycled polyester used in Example 1 and a virgin polyester containing a phosphorus compound and a PET having an intrinsic viscosity of 0.64 with a phosphorus atom content of 15000 ppm are mixed at the chip stage (recycled polyester). The mixture was melt kneaded to remove the foreign matter with a filter and then spun and drawn in the same manner as in Example 1 except that spinning was performed, and 167 dtex / 48f recycled polyester fiber was obtained. Obtained.

比較例4
実施例1で用いたPETボトル屑のリサイクルポリエステルを一旦溶融し、ペレット化した後、押出機Aに供給して溶融させ、フィルターで異物を取り除いた後、バージンポリエステルとしてリン化合物を含有し、リン原子の含有量が15000ppmである極限粘度0.64のPETを押出機Bに供給して溶融させ、両者をノズルパック内で混練(リサイクルポリエステルが60質量%となるように供給量を調整)して紡糸を行った以外は実施例1と同様に紡糸、延伸を行い、167dtex/48fの再生ポリエステル繊維を得た。
Comparative Example 4
The recycled polyester of PET bottle waste used in Example 1 was once melted and pelletized, then supplied to the extruder A and melted, and foreign matters were removed with a filter. PET with an intrinsic viscosity of 0.64 with an atomic content of 15000 ppm is supplied to the extruder B and melted, and both are kneaded in the nozzle pack (adjusted so that the recycled polyester is 60% by mass) and spun. Spinning and drawing were carried out in the same manner as in Example 1 except that 167 dtex / 48f recycled polyester fiber was obtained.

実施例1〜4、比較例1〜4で得られた繊維の強度、伸度、色調、難燃性、染色斑、操業性の測定値及び評価結果を表1に示す。   Table 1 shows the measured values and evaluation results of the strength, elongation, color tone, flame retardancy, dyeing spots, and operability of the fibers obtained in Examples 1 to 4 and Comparative Examples 1 to 4.

表1から明らかなように、実施例1〜4で得られた再生ポリエステル繊維は、強度、伸度、難燃性に優れ、色調、染色性、操業性も良好であった。   As is clear from Table 1, the recycled polyester fibers obtained in Examples 1 to 4 were excellent in strength, elongation, and flame retardancy, and had good color tone, dyeability, and operability.

一方、比較例1の繊維は、繊維中のリン原子の含有量が少なすぎたため、難燃性に劣るものであった。比較例2の繊維は、繊維中のリン原子の含有量が多すぎたため、操業性が悪かった。比較例3、4の繊維は、リサイクルポリエステルを解重合した低分子量体を用いて再重合してなるポリエステルではなかった(PETボトル屑のリサイクルポリエステルを溶融しただけのものであった)ため、色調が悪く、染色斑が生じ、操業性も悪かった。   On the other hand, the fiber of Comparative Example 1 was inferior in flame retardancy because the content of phosphorus atoms in the fiber was too small. The fiber of Comparative Example 2 was poor in operability because the content of phosphorus atoms in the fiber was too large. Since the fibers of Comparative Examples 3 and 4 were not polyesters obtained by repolymerization using a low molecular weight material obtained by depolymerizing recycled polyester (the recycled polyester from waste PET bottles was only melted), However, dyeing spots were produced and the operability was also poor.

実施例5
実施例1において、バージンポリエステルのオリゴマーと解重合により低分子量化したリサイクルポリエステルとを混合し、溶融重合(再重合)を行う際に、白色系無機顔料として酸化チタン(平均粒径0.25μm)を用い、含有量が0.4質量%となるように添加した。そして、得られた再生ポリエステル(リサイクルポリエステル由来の成分の割合が60質量%のもの)を常法により乾燥してチップ化した後、有機蛍光増白剤として、ベンゾオキサゾール系蛍光増白顔料(イーストマンコダック社製 イーストブライトOB−1)を用い、含有量が0.1質量%となるように添加した。この有機蛍光増白剤を添加したチップを実施例1と同様にして溶融紡糸、延伸を行い、167dtex/48fの再生ポリエステル繊維を得た。
Example 5
In Example 1, a virgin polyester oligomer and a recycled polyester reduced in molecular weight by depolymerization were mixed, and when performing melt polymerization (repolymerization), titanium oxide (average particle size of 0.25 μm) was used as a white inorganic pigment. It was added so that the content was 0.4% by mass. The obtained recycled polyester (having a recycled polyester-derived component ratio of 60% by mass) was dried by a conventional method to form a chip, and then a benzoxazole fluorescent whitening pigment (yeast as an organic fluorescent whitening agent). Using yeast bright OB-1) manufactured by Mankodak Co., Ltd., it was added so that the content was 0.1% by mass. The chip added with the organic fluorescent brightening agent was melt-spun and stretched in the same manner as in Example 1 to obtain 167 dtex / 48f recycled polyester fiber.

実施例6〜7、比較例5〜6
再重合時に添加するリン化合物の添加量を変更し、表2に示すリン原子の含有量となるようにした以外は実施例5と同様に行い、167dtex/48fの再生ポリエステル繊維を得た。
Examples 6-7, Comparative Examples 5-6
A regenerated polyester fiber of 167 dtex / 48f was obtained in the same manner as in Example 5 except that the amount of the phosphorus compound added during repolymerization was changed so that the phosphorus atom content shown in Table 2 was obtained.

実施例8
再重合時の低分子量化したリサイクルポリエステルとバージンポリエステルのオリゴマーの混合比を変更し、再生ポリエステル中のリサイクルポリエステル由来の成分の含有量を80質量%とした以外は実施例1と同様に行い、167dtex/48fの再生ポリエステル繊維を得た。
Example 8
The same procedure as in Example 1 was carried out except that the mixing ratio of the low molecular weight recycled polyester and the virgin polyester oligomer during repolymerization was changed, and the content of the component derived from the recycled polyester in the recycled polyester was 80% by mass. A recycled polyester fiber of 167 dtex / 48f was obtained.

比較例7
実施例1で用いたPETボトル屑のリサイクルポリエステルを一旦溶融し、ペレット化したものと、バージンポリエステルとして、リン化合物を含有し、リン原子の含有量が15000ppmである極限粘度0.64のPETを用いた。両者をチップ段階で混合(リサイクルポリエステルが60質量%となるように混合)し、実施例5と同様のベンゾオキサゾール系蛍光増白顔料を含有量が0.1質量%となるように添加して溶融混練し、フィルターで異物を取り除いた後、紡糸を行った以外は実施例5と同様に紡糸、延伸を行い、167dtex/48fの再生ポリエステル繊維を得た。
Comparative Example 7
The PET bottle waste recycled polyester used in Example 1 was once melted and pelletized, and as the virgin polyester, a PET having an intrinsic viscosity of 0.64 containing a phosphorus compound and a phosphorus atom content of 15000 ppm was used. . Both are mixed at the chip stage (mixed so that the recycled polyester is 60% by mass), and the same benzoxazole fluorescent whitening pigment as in Example 5 is added so that the content becomes 0.1% by mass, and melt-kneaded. Then, after removing foreign matter with a filter, spinning and drawing were carried out in the same manner as in Example 5 except that spinning was performed to obtain 167 dtex / 48f recycled polyester fiber.

比較例8
実施例1で用いたPETボトル屑のリサイクルポリエステルを一旦溶融し、ペレット化した後、押出機Aに供給して溶融させ、フィルターで異物を取り除いた後、バージンポリエステルとしてリン化合物を含有し、リン原子の含有量が15000ppm、実施例5と同様のベンゾオキサゾール系蛍光増白顔料の含有量が0.25質量%である極限粘度0.64のPETを押出機Bに供給して溶融させ、両者をノズルパック内で混練(リサイクルポリエステルが60質量%となるように供給量を調整)して紡糸を行った以外は実施例5と同様に紡糸、延伸を行い、167dtex/48fの再生ポリエステル繊維を得た。
Comparative Example 8
The recycled polyester of PET bottle waste used in Example 1 was once melted and pelletized, then supplied to the extruder A and melted, and foreign matters were removed with a filter. PET having an intrinsic viscosity of 0.64 having an atomic content of 15000 ppm and a benzoxazole-based fluorescent whitening pigment content of 0.25% by mass as in Example 5 is supplied to the extruder B and melted, and both are contained in the nozzle pack. Spinning and stretching were carried out in the same manner as in Example 5 except that spinning was carried out in the same manner as in Example 5 except that spinning was carried out (adjustment of the supply amount so that the recycled polyester was 60% by mass) to obtain 167 dtex / 48f recycled polyester fiber.

実施例5〜8、比較例5〜8で得られた繊維の強度、伸度、色調、難燃性、染色斑、耐汚染性、耐光性、操業性の測定値及び評価結果を表2に示す。   Table 2 shows measured values and evaluation results of the strength, elongation, color tone, flame retardancy, dyeing spots, stain resistance, light resistance, and operability of the fibers obtained in Examples 5 to 8 and Comparative Examples 5 to 8. Show.

表2から明らかなように、実施例5〜8で得られた再生ポリエステル繊維は、強度、伸度、難燃性に優れ、色調、染色性、耐汚染性、耐光性、操業性も良好であった。   As is clear from Table 2, the recycled polyester fibers obtained in Examples 5 to 8 are excellent in strength, elongation, and flame retardancy, and have good color tone, dyeability, stain resistance, light resistance, and operability. there were.

一方、比較例5の繊維は、繊維中のリン原子の含有量が少なすぎたため、難燃性に劣るものであった。比較例6の繊維は、繊維中のリン原子の含有量が多すぎたため、染色性、操業性が悪かった。比較例7、8の繊維は、リサイクルポリエステルを解重合した低分子量体を用いて再重合してなるポリエステルではなかった(PETボトル屑のリサイクルポリエステルを溶融しただけのものであった)ため、染色斑が生じ、操業性も悪かった。   On the other hand, the fiber of Comparative Example 5 was inferior in flame retardancy because the content of phosphorus atoms in the fiber was too small. Since the fiber of Comparative Example 6 contained too much phosphorus atom in the fiber, the dyeability and operability were poor. Since the fibers of Comparative Examples 7 and 8 were not polyesters obtained by repolymerization using a low molecular weight material obtained by depolymerizing recycled polyester (the recycled polyester from PET bottle waste was only melted), Spots were produced and operability was poor.

実施例9〜15
ベンゾオキサゾール系蛍光増白顔料の含有量が表2に示す値となるように添加量を変更した以外は、実施例5と同様にして溶融紡糸、延伸を行い、167dtex/48fの再生ポリエステル繊維を得た。
Examples 9-15
Except for changing the addition amount so that the content of the benzoxazole fluorescent whitening pigment becomes the value shown in Table 2, melt spinning and stretching were carried out in the same manner as in Example 5 to obtain a recycled polyester fiber of 167 dtex / 48f. Obtained.

実施例9〜15で得られた繊維の強度、伸度、色調、難燃性、染色斑、耐汚染性、耐光性、操業性の測定値及び評価結果を表2に示す。   Table 2 shows the measured values and evaluation results of the strength, elongation, color tone, flame retardancy, dyeing spots, stain resistance, light resistance and operability of the fibers obtained in Examples 9 to 15.

表2から明らかなように、実施例9〜15で得られた再生ポリエステル繊維は、強度、伸度、難燃性に優れ、色調、染色性、耐汚染性、耐光性が良好であった。中でも、蛍光増白顔料の含有量が適切であった実施例9〜12の再生ポリエステル繊維は、特に耐汚染性や耐光性に優れ、操業性も良好であった。   As is clear from Table 2, the recycled polyester fibers obtained in Examples 9 to 15 were excellent in strength, elongation, and flame retardancy, and had good color tone, dyeability, stain resistance, and light resistance. Among them, the regenerated polyester fibers of Examples 9 to 12, in which the content of the fluorescent whitening pigment was appropriate, were particularly excellent in stain resistance and light resistance and also in good operability.

Claims (5)

リサイクルポリエステルを解重合した低分子量体を用いて再重合してなるポリエステルを含有する再生ポリエステルを少なくとも一成分とする繊維であって、繊維中にリン化合物が含有されており、リン原子の含有量が2000〜30000ppmであることを特徴とする難燃再生ポリエステル繊維。 Recycled polyester containing at least one recycled polyester containing polyester obtained by repolymerization using a low molecular weight material obtained by depolymerizing recycled polyester, the fiber contains a phosphorus compound, and the content of phosphorus atoms A flame-retarded recycled polyester fiber characterized by having a 2,000 to 30,000 ppm. 再生ポリエステル中にリン化合物が含有されている請求項1記載の難燃再生ポリエステル繊維。 The flame retardant recycled polyester fiber according to claim 1, wherein the recycled polyester contains a phosphorus compound. 繊維の色調を示すL値が85以上、b値が5.0以下である請求項1又は2記載の難燃再生ポリエステル繊維。 The flame-retardant recycled polyester fiber according to claim 1 or 2, wherein the L value indicating the color tone of the fiber is 85 or more and the b value is 5.0 or less. 繊維中に有機蛍光増白剤を0.02〜1.0質量%含有する請求項1〜3いずれかに記載の難燃再生ポリエステル繊維。 The flame-retarded recycled polyester fiber according to any one of claims 1 to 3, wherein the fiber contains 0.02-1.0% by mass of an organic fluorescent brightening agent. リサイクルポリエステル由来の成分の含有量が繊維全体の30質量%以上である請求項1〜4いずれかに記載の難燃性再生ポリエステル繊維。 The flame-retardant recycled polyester fiber according to any one of claims 1 to 4, wherein a content of a component derived from recycled polyester is 30% by mass or more of the entire fiber.
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