JP2008144299A - Short cut polyester conjugate fiber - Google Patents

Short cut polyester conjugate fiber Download PDF

Info

Publication number
JP2008144299A
JP2008144299A JP2006331944A JP2006331944A JP2008144299A JP 2008144299 A JP2008144299 A JP 2008144299A JP 2006331944 A JP2006331944 A JP 2006331944A JP 2006331944 A JP2006331944 A JP 2006331944A JP 2008144299 A JP2008144299 A JP 2008144299A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
polylactic acid
fiber
acid
polyester
core
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
JP2006331944A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Nobuhiro Matsunaga
伸洋 松永
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Unitika Fibers Ltd
Original Assignee
Unitika Fibers Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Unitika Fibers Ltd filed Critical Unitika Fibers Ltd
Priority to JP2006331944A priority Critical patent/JP2008144299A/en
Publication of JP2008144299A publication Critical patent/JP2008144299A/en
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a short cut polyester conjugate fiber that can solve the problems of polylactic acid inferior in strength, abrasion resistance and moist heat decomposition resistance in spite of including a polylactic acid as a constituent component, is not provided with crimps, has no pile bending and is suitably useful for wet papermaking and flocky processing of electrodeposition. <P>SOLUTION: The short cut polyester conjugate fiber is a core-sheath type conjugate fiber having a polylactic acid as a core component and an aromatic polyester as a sheath component, having a fiber length of ≤25 mm, not applied with mechanical crimps and having substantially no pile bend. <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&INPIT

Description

本発明は、ポリ乳酸を芯成分に用いた芯鞘型複合繊維であって、機械捲縮が付与されておらず、実質的にパイル曲がりがなく、湿式抄紙や電着フロッキーのパイルに使用するのに適したショートカットポリエステル複合繊維に関するものである。   The present invention is a core-sheath type composite fiber using polylactic acid as a core component, is not imparted with mechanical crimping, is substantially free of pile bending, and is used for piles of wet papermaking and electrodeposition flockeys. It is related with the shortcut polyester composite fiber suitable for.

ビニロン、ナイロン、ポリエステルなどの合成繊維であって、捲縮が付与されておらず、繊維長が5〜20mmのショートカット繊維を用い、水中に分散させ、紙を抄くのと同様の方法で湿式抄紙して不織布を得る方法がよく知られている。   Synthetic fibers such as vinylon, nylon, polyester, etc. that are not crimped, use short-cut fibers with a fiber length of 5-20 mm, disperse in water, and wet in the same way as paper A method of making a paper to obtain a nonwoven fabric is well known.

また、繊維長が1〜2mm程度のフロッキーパイルと呼ばれるショートカット繊維を、接着剤を塗布した織編物、不織布、木材、金属、プラスチック等の基材上に電荷を利用して、ショートカット繊維が垂直に立つように植毛接着し、ビロードに似た風合いや感触のものを得る加工法があり、電着フロッキー加工と呼ばれている。   In addition, shortcut fibers called flockey piles with a fiber length of about 1 to 2 mm are used on a base material such as a woven or knitted fabric, nonwoven fabric, wood, metal, or plastic coated with an adhesive so that the shortcut fibers are perpendicular. There is a processing method to obtain a texture and feel similar to velvet by sticking the flocks so that they stand, and this is called electrodeposition flocking.

一方、従来のビニロン、ナイロン、ポリエステルなどの合成繊維はその大部分が石油などの限りある貴重な化石資源を原料としている。そして、これらは自然環境下ではほとんど分解されず、廃棄処理が問題になっている。また廃棄の過程で化石資源中に封じ込められていた炭素が炭酸ガスとなって空気中に放出され、地球温暖化の一因となる。   On the other hand, most of the conventional synthetic fibers such as vinylon, nylon and polyester are made from valuable fossil resources such as petroleum. And these are hardly decomposed | disassembled in a natural environment, and disposal processing becomes a problem. In addition, carbon that was trapped in fossil resources during the disposal process is released into the air as carbon dioxide, contributing to global warming.

これに対し、ポリ乳酸はトウモロコシなどの植物資源を原料としており、ポリ乳酸を繊維化したポリ乳酸繊維は、種々の製品に加工された後、コンポストまたは土壌中などの自然環境下では最終的に炭酸ガスと水に分解され、それらは再び光合成によって植物に取り込まれるという究極のリサイクル素材である。   Polylactic acid, on the other hand, is made from plant resources such as corn. Polylactic acid fibers made from polylactic acid are processed into various products, and finally, in natural environments such as compost or soil. It is decomposed into carbon dioxide and water, and these are the ultimate recycled materials that are taken into plants again by photosynthesis.

しかしながら、ポリ乳酸繊維は、強度、耐摩耗性が従来の合成繊維よりも劣っている。また、染色等の湿熱処理による重合度の低下が大きく、これによっても強度の低下が生じるという問題点があった。   However, polylactic acid fibers are inferior in strength and wear resistance to conventional synthetic fibers. Further, there is a problem that the degree of polymerization is greatly reduced by wet heat treatment such as dyeing, and this also causes a reduction in strength.

このため、従来のポリ乳酸繊維はディスポーザブルの日用資材、農林園芸資材等に用途が限られており、衣料用、土木建築用、水産資材用、自動車資材用等の幅広い分野での使用はなされていないのが現状である。   For this reason, the use of conventional polylactic acid fibers is limited to disposable daily materials, agricultural, forestry and horticultural materials, and is not used in a wide range of fields such as clothing, civil engineering, marine materials, and automotive materials. The current situation is not.

そこで、ポリ乳酸繊維を強度を要求される用途に使用する場合、繊度、質量や厚みを増大させることにより、強度や耐摩耗性をカバーする方法が採用されている。また、特許文献1には、耐摩耗性を向上させるために、繊維表面に滑り性を有するポリマーを用いて後加工した繊維が提案されている。しかしながら表面加工であるため、使用するうちに表面のポリマーの脱落が生じ、耐久性に欠けるものであった。   Therefore, when polylactic acid fibers are used for applications that require strength, a method of covering strength and wear resistance by increasing the fineness, mass, and thickness is employed. Patent Document 1 proposes a post-processed fiber using a polymer having slipperiness on the fiber surface in order to improve wear resistance. However, since it is a surface treatment, the polymer on the surface was dropped during use, and the durability was insufficient.

また、特許文献2には、ポリ乳酸が単繊維の表面の全部または一部を形成し、他の成分としてポリエチレンテレフタレート等のポリエステル用いた複合繊維が提案されている。しかしながら、この繊維はポリ乳酸を溶融させて接着成分とするバインダー繊維であって、用途が異なるとともに、ポリ乳酸が繊維の外周部を占めるため、上記したようなポリ乳酸繊維の問題点である強度や耐摩耗性の低さを解消することはできなかった。   Patent Document 2 proposes a composite fiber in which polylactic acid forms all or part of the surface of a single fiber, and polyester such as polyethylene terephthalate is used as another component. However, this fiber is a binder fiber that melts polylactic acid as an adhesive component and has different uses, and because polylactic acid occupies the outer periphery of the fiber, the strength that is a problem of polylactic acid fibers as described above It was not possible to eliminate the low wear resistance.

特開2002-38378号公報JP 2002-38378 A 特開平11-279841号公報Japanese Patent Laid-Open No. 11-279841

本発明は、上記の問題点を解決し、ポリ乳酸を構成成分としながらも、強度、耐摩耗性、耐湿熱分解性に劣るポリ乳酸の問題点を解消することができ、捲縮が付与されておらず、かつパイル曲がりもなく、湿式抄紙や電着フロッキー加工に好適に使用することができるショートカットポリエステル複合繊維を提供しようとするものである。   The present invention solves the above-mentioned problems and can solve the problems of polylactic acid inferior in strength, wear resistance and wet heat decomposability while using polylactic acid as a constituent component, and crimping is imparted. It is intended to provide a short-cut polyester composite fiber that can be suitably used for wet papermaking and electrodeposition flocking, and has no pile bending.

本発明者は、上記の課題を解決するために検討した結果、本発明に到達した。
すなわち、本発明は、ポリ乳酸を芯成分、芳香族ポリエステルを鞘成分とする芯鞘型複合繊維であって、繊維長が25mm以下、機械捲縮が付与されておらず、実質的にパイル曲がりがないことを特徴とするショートカットポリエステル複合繊維を要旨とするものである。
The present inventor has reached the present invention as a result of studies to solve the above-mentioned problems.
That is, the present invention is a core-sheath type composite fiber having polylactic acid as a core component and aromatic polyester as a sheath component, the fiber length is 25 mm or less, no mechanical crimp is imparted, and the pile is bent substantially. The gist of the short-cut polyester composite fiber is characterized by the absence of

本発明のノークリンプショートカットポリエステル複合繊維は、ポリ乳酸成分を構成成分としながらも、強度、耐摩耗性、耐湿熱分解性に優れており、かつ地球環境に優しく、湿式抄紙用途や電着フロッキー加工用途等に良好に用いることが可能となる。   The no-crimp shortcut polyester composite fiber of the present invention is composed of a polylactic acid component, and is excellent in strength, wear resistance, and wet heat decomposability, and is friendly to the global environment. It can be used favorably for applications.

以下、本発明について詳細に説明する。
本発明のショートカットポリエステル複合繊維は、実質的にパイル曲がりがないことが必要である。ここで、「実質的にパイル曲がりがない」とは、以下に示すパイル曲がりの度合いの測定法で測定した値が10%以下であることをいう。
〔パイル曲がりの度合いの測定法〕
単繊維を取り出し、繊維長を10mmにカットしてサンプルとする。このサンプルを紙上に載置し、温度20℃、湿度60%の雰囲気下で1週間放置する。そして、サンプルの両端を結んだ線分(長さ)に対する、この線分から最も離れたサンプル上の点までの垂線(長さ)の比率を測定する。10個のサンプルの測定を行い、その平均値とする。
なお、繊維長が10mm未満の場合は、繊維束をカットしてショートカット繊維とする前に、繊維束より10mmのサンプルを得て測定するものとする。
Hereinafter, the present invention will be described in detail.
The shortcut polyester conjugate fiber of the present invention needs to be substantially free from pile bending. Here, “substantially no pile bending” means that the value measured by the following method for measuring the degree of pile bending is 10% or less.
[Measurement of degree of pile bending]
A single fiber is taken out and the fiber length is cut to 10 mm to obtain a sample. This sample is placed on paper and left for 1 week in an atmosphere of temperature 20 ° C. and humidity 60%. And the ratio of the perpendicular (length) to the point on the sample furthest away from this line segment to the line segment (length) connecting both ends of the sample is measured. Ten samples are measured and the average value is taken.
When the fiber length is less than 10 mm, a sample of 10 mm is obtained from the fiber bundle and measured before the fiber bundle is cut into shortcut fibers.

パイル曲がりの度合いの測定法で測定した値が10%を超えると、パイル曲がりが生じており、湿式抄紙の際には、水中に分散しにくく均一な抄紙ができず、また、電着フロッキー加工の場合には、均一にフロッキー加工ができず、品位、風合いの良好な製品を得ることができない。   If the value measured by the method of measuring the degree of pile bending exceeds 10%, pile bending occurs, and it is difficult to disperse in water during wet paper making, and uniform paper making cannot be performed. In this case, the flocking process cannot be performed uniformly, and a product with good quality and texture cannot be obtained.

本発明のショートカットポリエステル複合繊維は、湿式抄紙用や電着フロッキー加工用に用いるものであるため、繊維長25mm以下であり、機械捲縮が付与されていないものとする。繊維長は湿式抄紙用には5〜25mmとすることが好ましく、電着フロッキー加工用には0.5〜2mmとすることが好ましい。   Since the shortcut polyester conjugate fiber of the present invention is used for wet papermaking and electrodeposition flocking, the fiber length is 25 mm or less, and no mechanical crimp is imparted. The fiber length is preferably 5 to 25 mm for wet papermaking, and preferably 0.5 to 2 mm for electrodeposition flocking.

機械捲縮が付与されていないとは、通常、ショートカット繊維を得る際には、繊維を集束して、延伸や熱処理を施した後、捲縮を付与する際にはスタフィングボックスや押込式捲縮付与装置で捲縮を付与するが、このような捲縮が付与されていないことをいう。   The fact that mechanical crimps are not applied usually means that when a shortcut fiber is obtained, the fibers are focused, subjected to drawing or heat treatment, and then applied to a stuffing box or push-type crimp. A crimp is imparted by the crimping device, but such crimp is not imparted.

本発明のポリエステル複合繊維の芯成分となるポリ乳酸としては以下のものが挙げられる。
ポリD−乳酸、ポリL−乳酸、ポリD−乳酸とポリL−乳酸との共重合体であるポリDL−乳酸、ポリD−乳酸とポリL−乳酸との混合物(ステレオコンプレックス)、ポリD−乳酸とヒドロキシカルボン酸との共重合体、ポリL−乳酸とヒドロキシカルボン酸との共重合体、ポリD−乳酸又はポリL−乳酸と脂肪族ジカルボン酸及び脂肪族ジオールとの共重合体、あるいはこれらのブレンド体とすることが好ましい。
The following are mentioned as polylactic acid used as the core component of the polyester composite fiber of this invention.
Poly D-lactic acid, poly L-lactic acid, poly DL-lactic acid which is a copolymer of poly D-lactic acid and poly L-lactic acid, a mixture of poly D-lactic acid and poly L-lactic acid (stereo complex), poly D -Copolymer of lactic acid and hydroxycarboxylic acid, copolymer of poly L-lactic acid and hydroxycarboxylic acid, copolymer of poly D-lactic acid or poly L-lactic acid, aliphatic dicarboxylic acid and aliphatic diol, Or it is preferable to use these blends.

そして、ポリ乳酸は、上記のようにL−乳酸とD−乳酸が単独で用いられているもの、もしくは併用されているものであるが、中でも融点が120℃以上、融解熱が10J/g以上であることが好ましい。   The polylactic acid is one in which L-lactic acid and D-lactic acid are used alone or in combination as described above. Among them, the melting point is 120 ° C. or more, and the heat of fusion is 10 J / g or more. It is preferable that

つまり、ポリ乳酸のホモポリマーであるL−乳酸やD−乳酸の融点は約180℃であるが、D−乳酸とL−乳酸との共重合体の場合、いずれかの成分の割合を10モル%程度とすると、融点はおよそ130℃程度となる。さらに、いずれかの成分の割合を18モル%以上とすると、融点は120℃未満、融解熱は10J/g未満となって、ほぼ完全に非晶性の性質となる。このような非晶性のポリマーとなると、製造工程において特に熱延伸し難くなり、高強度の繊維が得られ難くなるという問題が生じたり、繊維が得られたとしても、耐熱性、耐摩耗性に劣ったものとなるため好ましくない。   In other words, the melting point of L-lactic acid and D-lactic acid, which are homopolymers of polylactic acid, is about 180 ° C., but in the case of a copolymer of D-lactic acid and L-lactic acid, the ratio of either component is 10 mol. When it is about%, the melting point is about 130 ° C. Furthermore, when the proportion of any of the components is 18 mol% or more, the melting point is less than 120 ° C. and the heat of fusion is less than 10 J / g, which is almost completely amorphous. When such an amorphous polymer is used, it becomes difficult to heat-stretch particularly in the production process, and it becomes difficult to obtain high-strength fibers. Even if fibers are obtained, heat resistance and wear resistance It is not preferable because it becomes inferior to the above.

そこで、ポリ乳酸としては、ラクチドを原料として重合する時のL−乳酸やD−乳酸の含有割合で示されるL−乳酸とD−乳酸の含有比(モル比)であるL/D又はD/Lが、82/18以上のものが好ましく、中でも90/10以上、さらには95/5以上とすることが好ましい。   Therefore, as polylactic acid, L / D or D / which is the content ratio (molar ratio) of L-lactic acid and D-lactic acid indicated by the content ratio of L-lactic acid or D-lactic acid when polymerizing using lactide as a raw material. L is preferably 82/18 or more, more preferably 90/10 or more, and even more preferably 95/5 or more.

また、ポリ乳酸の中でも、上記したようなポリD−乳酸とポリL−乳酸との混合物(ステレオコンプレックス)は、融点が200〜230℃と高く、布帛にした後の高温染色やアイロン加工も可能となり、特に好ましい。   Among polylactic acids, the mixture of poly D-lactic acid and poly L-lactic acid (stereo complex) as described above has a high melting point of 200-230 ° C, and can be dyed at high temperatures and ironed after being made into a fabric. It is particularly preferable.

ポリ乳酸とヒドロキシカルボン酸の共重合体である場合は、ヒドロキシカルボン酸の具体例としてはグリコール酸、ヒドロキシ酪酸、ヒドロキシ吉草酸、ヒドロキシカプロン酸、ヒドロキシペンタン酸、ヒドロキシヘプタン酸、ヒドロキシオクタン酸等が挙げられる。中でもヒドロキシカプロン酸またはグリコール酸を用いることがコスト面からも好ましい。   In the case of a copolymer of polylactic acid and hydroxycarboxylic acid, specific examples of hydroxycarboxylic acid include glycolic acid, hydroxybutyric acid, hydroxyvaleric acid, hydroxycaproic acid, hydroxypentanoic acid, hydroxyheptanoic acid, hydroxyoctanoic acid, etc. Can be mentioned. Of these, the use of hydroxycaproic acid or glycolic acid is preferable from the viewpoint of cost.

ポリ乳酸と脂肪族ジカルボン酸及び脂肪族ジオールとの共重合体の場合は、脂肪族ジカルボン酸及び脂肪族ジオールとしては、セバシン酸、アジピン酸、ドデカン二酸、トリメチレングリコール、1,4−ブタンジオール、1,6−ヘキサンジオール等が挙げられる。   In the case of a copolymer of polylactic acid, aliphatic dicarboxylic acid and aliphatic diol, the aliphatic dicarboxylic acid and aliphatic diol include sebacic acid, adipic acid, dodecanedioic acid, trimethylene glycol, 1,4-butane. Diol, 1,6-hexanediol, etc. are mentioned.

上記のようにポリ乳酸に他の成分を共重合させる場合は、ポリ乳酸を80モル%以上とすることが好ましい。80モル%未満であると、共重合ポリ乳酸の結晶性が低くなり、融点120℃未満、融解熱10J/g未満となりやすい。   As described above, when polylactic acid is copolymerized with other components, the polylactic acid is preferably 80 mol% or more. If it is less than 80 mol%, the crystallinity of the copolymerized polylactic acid tends to be low, and the melting point is less than 120 ° C. and the heat of fusion is less than 10 J / g.

また、ポリ乳酸の分子量としては、分子量の指標として用いられるASTM D−1238法により、温度210℃、荷重2160gで測定したメルトフローレートが、1〜100(g/10分)であることが好ましく、より好ましくは5〜50(g/10分)である。メルトフローレートをこの範囲とすることにより、強度、湿熱分解性、耐摩耗性が向上する。   The molecular weight of polylactic acid is preferably 1 to 100 (g / 10 min), as measured by ASTM D-1238 method used as an index of molecular weight at a temperature of 210 ° C. and a load of 2160 g. More preferably, it is 5-50 (g / 10min). By setting the melt flow rate within this range, strength, wet heat decomposability, and wear resistance are improved.

さらには、ポリ乳酸の耐加水分解性を高める目的で、ポリ乳酸にカルボジイミド化合物、オキサゾリン化合物、オキサジン化合物、エポキシ化合物などの末端封鎖剤を添加してもよい。   Furthermore, for the purpose of improving the hydrolysis resistance of polylactic acid, a terminal blocking agent such as a carbodiimide compound, an oxazoline compound, an oxazine compound, or an epoxy compound may be added to polylactic acid.

本発明の目的を損なわない範囲であれば、必要に応じて、ポリ乳酸中に熱安定剤、結晶核剤、艶消剤、顔料、耐光剤、耐候剤、滑剤、酸化防止剤、抗菌剤、香料、可塑剤、染料、界面活性剤、難燃剤、表面改質剤、各種無機及び有機電解質、その他類似の添加剤を添加してもよい。   As long as it does not impair the purpose of the present invention, a heat stabilizer, a crystal nucleating agent, a matting agent, a pigment, a light resistance agent, a weather resistance agent, a lubricant, an antioxidant, an antibacterial agent, A fragrance, a plasticizer, a dye, a surfactant, a flame retardant, a surface modifier, various inorganic and organic electrolytes, and other similar additives may be added.

一方、本発明のポリエステル複合繊維の鞘成分となる芳香族ポリエステルとしては、繊維形成性を有するものであって、ポリエチレンテレフタレート、ポリトリメチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレートを主体とするものや、これらにイソフタル酸、5-スルホイソフタル酸、1,4-ブタンジオール、ジエチレングリコール等の他の成分が共重合されたもの等が挙げられる。   On the other hand, the aromatic polyester used as the sheath component of the polyester composite fiber of the present invention has fiber-forming properties, mainly composed of polyethylene terephthalate, polytrimethylene terephthalate, polybutylene terephthalate, Examples include those obtained by copolymerizing other components such as acid, 5-sulfoisophthalic acid, 1,4-butanediol, and diethylene glycol.

芳香族ポリエステルとしては、芯成分のポリ乳酸との融点差が大きすぎると、複合紡糸に際して紡糸操業性を阻害したり、ポリ乳酸の熱分解を引き起こすので、融点が200〜240℃程度のものを用いることが好ましく、両者の温度差は0〜60℃とすることが好ましい。   As the aromatic polyester, if the melting point difference from the polylactic acid of the core component is too large, the spinning operability is hindered during composite spinning or the polylactic acid is thermally decomposed. Preferably, the temperature difference between the two is preferably 0 to 60 ° C.

このような融点を持つ芳香族ポリエステルとして、イソフタル酸を共重合したポリエチレンテレフタレート、ポリトリメチレンテレフタレート(ホモポリエステル)、ポリブチレンテレフタレート(ホモポリエステル)、ポリエチレンテレフタレートとポリブチレンテレフタレートの共重合ポリエステルが好ましい。   As the aromatic polyester having such a melting point, polyethylene terephthalate copolymerized with isophthalic acid, polytrimethylene terephthalate (homopolyester), polybutylene terephthalate (homopolyester), and copolymerized polyester of polyethylene terephthalate and polybutylene terephthalate are preferable.

なお、芳香族ポリエステルとしてポリエチレンテレフタレートを用いる場合、物性を損なわない範囲で、できるだけ低重合度のものを用いることが、紡糸温度を低くできる点で好ましい。   In the case where polyethylene terephthalate is used as the aromatic polyester, it is preferable to use a polyester having a degree of polymerization as low as possible within a range that does not impair the physical properties because the spinning temperature can be lowered.

また、芳香族ポリエステル中にも、本発明の目的を損なわない範囲であれば、必要に応じて、熱安定剤、結晶核剤、艶消剤、顔料、耐光剤、耐候剤、滑剤、酸化防止剤、抗菌剤、香料、可塑剤、染料、界面活性剤、難燃剤、表面改質剤、各種無機および有機電解質、その他類似の添加剤を添加してもよい。   Also, in the aromatic polyester, as long as the purpose of the present invention is not impaired, a thermal stabilizer, a crystal nucleating agent, a matting agent, a pigment, a light-resistant agent, a weathering agent, a lubricant, an antioxidant, if necessary. Agents, antibacterial agents, fragrances, plasticizers, dyes, surfactants, flame retardants, surface modifiers, various inorganic and organic electrolytes, and other similar additives may be added.

本発明のポリエステル複合繊維は、上記のような芳香族ポリエステルを鞘成分、ポリ乳酸を芯成分とし、単糸の断面形状において芯鞘型となる芯鞘型複合繊維である。そして、繊維表面全体を鞘成分が覆うように配置されていれば、芯部は1つのものであっても、芯部が複数個の海島形状のものであってもよい。   The polyester composite fiber of the present invention is a core-sheath type composite fiber having the above-described aromatic polyester as a sheath component and polylactic acid as a core component, and having a core-sheath type in the cross-sectional shape of a single yarn. And if it arrange | positions so that a sheath component may cover the whole fiber surface, even if a core part is one thing, a core part may be a thing of several sea island shape.

芯部が1つの芯鞘型複合繊維の場合は、芯部が繊維断面のほぼ中心に存在する形状(同心芯鞘型)とすることが好ましい。芯部が複数個の海島形状の場合は、複数の島部が繊維断面において偏ることなく、ほぼ均等に配列されるようにすることが好ましい。このような形状とすることによってパイル曲がりを抑制することができる。   In the case of a core-sheath type composite fiber having a single core part, it is preferable that the core part has a shape (concentric core-sheath type) that exists substantially at the center of the fiber cross section. In the case where the core portion has a plurality of sea-island shapes, it is preferable that the plurality of island portions be arranged substantially uniformly without being biased in the fiber cross section. By using such a shape, pile bending can be suppressed.

さらには、このような複合形態とすることにより、芳香族ポリエステルがポリ乳酸の劣る性能である強度や耐摩耗性をカバーできるので、繊維全体として強度や耐摩耗性に優れたものになる。   Furthermore, by setting it as such a composite form, since aromatic polyester can cover the strength and abrasion resistance which are the performances which polylactic acid is inferior, the whole fiber is excellent in strength and abrasion resistance.

また、芯成分(ポリ乳酸)と鞘成分(芳香族ポリエステル)の複合比率は、操業性を考慮し、かつ芳香族ポリエステルが繊維表面全体を覆うためには、質量比率(芯/鞘)で20/80〜80/20とすることが好ましく、中でも30/70〜70/30とすることが好ましい。   The composite ratio of the core component (polylactic acid) and the sheath component (aromatic polyester) is 20 in terms of mass ratio (core / sheath) in consideration of operability and for the aromatic polyester to cover the entire fiber surface. / 80 to 80/20, preferably 30/70 to 70/30.

本発明のポリエステル複合繊維の断面形状は特に限定するものではなく、丸断面以外に、楕円、菱形、扁平、T型、井型、あるいは三角や六葉等の多角形状としてもよく、中空部を有するものでもよい。   The cross-sectional shape of the polyester conjugate fiber of the present invention is not particularly limited. Besides the round cross-section, it may be oval, rhombus, flat, T-shaped, well-shaped, or polygonal shape such as triangle or six-leaf, You may have.

本発明のポリエステル複合繊維の単糸繊度は特に限定されるものではないが、生活資材用や産業資材用の不織布として用いる場合、1〜100dtexとすることが好ましい。   The single yarn fineness of the polyester composite fiber of the present invention is not particularly limited, but when used as a non-woven fabric for living materials or industrial materials, it is preferably 1 to 100 dtex.

次に、本発明のポリエステル複合繊維の製造方法について一例を用いて説明する。
常用の複合溶融紡糸装置を用いて紡糸する。ポリ乳酸が芯部、芳香族ポリエステルが鞘部となるようにして溶融紡糸し、紡出糸条を冷却固化した後、一旦容器へ収納する。そして、この糸条を複数本集束して糸条束とし、ローラ間で延伸倍率2〜4倍程度で延伸を施す。続いて120〜150℃で熱処理し、次いで仕上げ油剤を付与後、スタフィングボックス等で機械捲縮を付与することなく、目的とする繊維長にカットしてショートカットポリエステル複合繊維を得る。
Next, the manufacturing method of the polyester composite fiber of this invention is demonstrated using an example.
Spinning using a conventional compound melt spinning apparatus. Polylactic acid is melt-spun so that the core portion and aromatic polyester become the sheath portion, and the spun yarn is cooled and solidified and then temporarily stored in a container. A plurality of these yarns are converged to form a yarn bundle, which is stretched between rollers at a stretch ratio of about 2 to 4 times. Subsequently, heat treatment is performed at 120 to 150 ° C., and after applying a finishing oil agent, a shortcut polyester composite fiber is obtained by cutting into a target fiber length without applying mechanical crimping with a stuffing box or the like.

なお、湿式抄紙用とする場合は、上記のようにして得られた繊維をそのまま梱包して出荷し、電着フロッキー加工用とする場合は、一旦水中に分散させたり、染色液中で 100℃程度以下の低温で処理して所望の色に染色すると同時にパイル一本一本をバラバラにしてから乾燥、梱包して出荷する。   For wet papermaking, the fiber obtained as described above is packed and shipped as it is, and when it is used for electrodeposition flockey processing, it is once dispersed in water or 100 ° C in a dyeing solution. It is processed at a low temperature of less than or equal to dyeing it to a desired color, and at the same time, each pile is separated, dried, packed and shipped.

以下、実施例により本発明を具体的に説明する。なお、実施例中の各物性値の測定法及び評価法は次のとおりである。
(1)ポリ乳酸のメルトフローレート値(g/10分):前記の方法で測定した。
(2)芳香族ポリエステルの相対粘度:フェノールと四塩化エタンの等質量混合物を溶媒とし、ウベローデ粘度計を使用して、試料濃度0.5g/100ml、温度20℃の条件で測定した。
(3)ポリ乳酸の融点(℃)、融解熱(J/g):パーキンエルマー社製の示差走査熱量計DSC−2型を使用し、昇温速度20℃/分の条件で測定した。
(4)ポリ乳酸のL−乳酸とD−乳酸の含有比(モル比):超純水と1Nの水酸化ナトリウムのメタノール溶液の等質量混合溶液を溶媒とし、高速液体クロマトグラフィー(HPLC)法により測定した。カラムにはsumichiral OA6100を使用し、UV吸収測定装置により検出した。
(5)繊度:JIS L1015 8.5.1 正量繊度のA法により測定した。
(6)強度:JIS L1015 8.7 引張強さ及び伸び率の標準時試験の方法により、定速伸長型引張試験機を用いて、つかみ間隔20mmで測定した。
(7)パイル曲がりの度合い:前述の方法で測定した。
(8)耐湿熱分解性:得られた繊維を50℃、95%相対湿度の条件下で1000時間処理(放置)し、処理前前の強度に対する処理後の強度の比を次式にて算出した。なお、これらの強度は前記の(6)にしたがって測定した。
耐湿熱分解性(%)=(処理後強度/処理前強度)×100
(9)耐摩耗性:得られた不織布を用いて、JIS L1018 8.18.1 摩耗強さのA法により測定した。
Hereinafter, the present invention will be described specifically by way of examples. In addition, the measuring method and evaluation method of each physical property value in an Example are as follows.
(1) Melt flow rate value of polylactic acid (g / 10 min): Measured by the method described above.
(2) Relative viscosity of aromatic polyester: Measured under the conditions of a sample concentration of 0.5 g / 100 ml and a temperature of 20 ° C. using an Ubbelohde viscometer with an equal mass mixture of phenol and ethane tetrachloride as a solvent.
(3) Melting point (° C.) and heat of fusion (J / g) of polylactic acid: A differential scanning calorimeter DSC-2 manufactured by Perkin Elmer was used and measured under the condition of a temperature rising rate of 20 ° C./min.
(4) Content ratio (molar ratio) of L-lactic acid and D-lactic acid in polylactic acid: high-performance liquid chromatography (HPLC) method using an equal mass mixed solution of ultrapure water and 1N sodium hydroxide in methanol as a solvent. It was measured by. The column used was sumichiral OA6100, and was detected by a UV absorption measuring device.
(5) Fineness: JIS L1015 8.5.1 Measured by the A method of the positive fineness.
(6) Strength: JIS L1015 8.7 It was measured at a grip interval of 20 mm using a constant speed extension type tensile tester according to the standard test method of tensile strength and elongation rate.
(7) Degree of pile bending: measured by the method described above.
(8) Humidity and thermal decomposition resistance: The obtained fiber was treated (left) for 1000 hours under conditions of 50 ° C. and 95% relative humidity, and the ratio of the strength after treatment to the strength before treatment was calculated by the following equation. did. In addition, these intensity | strengths were measured according to said (6).
Moisture and heat resistance (%) = (strength after treatment / strength before treatment) × 100
(9) Abrasion resistance: Using the obtained non-woven fabric, it was measured by A method of JIS L1018 8.18.1 abrasion strength.

実施例1
ポリ乳酸として、融点170℃、L−乳酸とD−乳酸の含有比であるL/Dが98.5/1.5、メルトフローレート値(以降、MFRとする。)が23g/10分のポリDL乳酸を用い、芳香族ポリエステルとして、相対粘度1.37、融点217℃のイソフタル酸15モル%共重合ポリエチレンテレフタレート(以降、共重合PETとする)を用いた。それぞれのチップを減圧乾燥した後、複合溶融紡糸装置を使用して、単糸の形状が丸断面、同心芯鞘型となるように溶融紡糸した。このとき、共重合PETが鞘部、ポリ乳酸が芯部となるように配し、かつ複合比(質量比)を50/50とし、紡糸温度240℃で行った。紡出糸条を冷却した後、引取速度1000m/分で引き取って未延伸糸条を得た。
得られた糸条を集束して33万dtexの糸条束にし、延伸倍率3.2倍で延伸し、140℃のヒートドラムで熱処理してから、捲縮を付与することなく、長さ10mmに切断した。
得られたショートカットポリエステル複合繊維は、単糸繊度が 2.4デニール、パイル曲がりの度合いが3.0%のものであった。
このショートカットポリエステル複合繊維を80質量%と、湿式抄紙用ポリエステルバインダー繊維(ユニチカファイバー社製、メルティ<4080>2.2dtex×5mm)を20質量%となるように混合し、紙料濃度 0.1%、界面活性剤濃度0.02%として水中に分散させたところ均一に分散した。これを25cm四方の角型シートマシンを用いて湿式抄紙を行ったところ、地合いの良好な不織布が得られた。その後、110 ℃のヤンキードライヤーを通して乾燥し、さらに、140℃の熱ローラ中で熱圧着処理を行って不織布を得た。
Example 1
Polylactic acid has a melting point of 1700C, L / D, which is a content ratio of L-lactic acid and D-lactic acid, of 98.5 / 1.5, and a melt flow rate value (hereinafter referred to as MFR) of 23 g / 10 minutes. Poly DLlactic acid was used, and 15 mol% copolymerized polyethylene terephthalate (hereinafter referred to as copolymerized PET) having a relative viscosity of 1.37 and a melting point of 217 ° C. was used as an aromatic polyester. Each chip was dried under reduced pressure and then melt-spun using a composite melt spinning apparatus so that the single yarn had a round cross-section and a concentric core-sheath type. At this time, the copolymer PET was arranged so as to be a sheath part and polylactic acid was a core part, and the composite ratio (mass ratio) was 50/50, and the spinning temperature was 240 ° C. After cooling the spun yarn, it was drawn at a take-up speed of 1000 m / min to obtain an undrawn yarn.
The obtained yarn is converged to form a 330,000 dtex yarn bundle, drawn at a draw ratio of 3.2 times, heat treated with a 140 ° C. heat drum, and 10 mm long without being crimped. Disconnected.
The obtained shortcut polyester composite fiber had a single yarn fineness of 2.4 denier and a degree of pile bending of 3.0%.
80% by mass of this shortcut polyester composite fiber and a polyester binder fiber for wet papermaking (Melty <4080> 2.2 dtex × 5 mm) manufactured by Unitika Fiber Co., Ltd. are mixed so as to be 20% by mass, and the stock concentration is 0.1%. When dispersed in water with a surfactant concentration of 0.02%, it was uniformly dispersed. When this was subjected to wet papermaking using a square sheet machine of 25 cm square, a nonwoven fabric with good texture was obtained. Thereafter, it was dried through a Yankee dryer at 110 ° C., and further subjected to thermocompression treatment in a hot roller at 140 ° C. to obtain a nonwoven fabric.

実施例2〜3、比較例1、参考例1
共重合PETとポリ乳酸の複合比率を表1に示すように変更した以外は、実施例1と同様にして行い、ショートカットポリエステル複合繊維を得た。さらに、この繊維を用いて、実施例1と同様にして不織布を得た。
Examples 2-3, Comparative Example 1, Reference Example 1
A shortcut polyester composite fiber was obtained in the same manner as in Example 1 except that the composite ratio of copolymerized PET and polylactic acid was changed as shown in Table 1. Furthermore, using this fiber, a nonwoven fabric was obtained in the same manner as in Example 1.

実施例4
共重合PETに代えて、ポリトリメチレンテレフタレート(相対粘度1.44、融点215℃)を用いた以外は、実施例1と同様にして行い、ショートカットポリエステル複合繊維を得た。さらに、この繊維を用いて、実施例1と同様にして不織布を得た。
Example 4
A shortcut polyester composite fiber was obtained in the same manner as in Example 1 except that polytrimethylene terephthalate (relative viscosity 1.44, melting point 215 ° C.) was used instead of copolymerized PET. Furthermore, using this fiber, a nonwoven fabric was obtained in the same manner as in Example 1.

実施例5
共重合PETに代えて、ポリブチレンテレフタレート(相対粘度1.46、融点218℃)を用いた以外は、実施例1と同様にして行い、ショートカットポリエステル複合繊維を得た。さらに、この繊維を用いて、実施例1と同様にして不織布を得た。
Example 5
A shortcut polyester composite fiber was obtained in the same manner as in Example 1 except that polybutylene terephthalate (relative viscosity 1.46, melting point 218 ° C.) was used instead of copolymerized PET. Furthermore, using this fiber, a nonwoven fabric was obtained in the same manner as in Example 1.

実施例1〜5、比較例1、参考例1で得られたショートカットポリエステル複合繊維の特性値及び不織布としたときの耐摩耗性評価を表1に示す。   Table 1 shows the characteristic values of the shortcut polyester composite fibers obtained in Examples 1 to 5, Comparative Example 1 and Reference Example 1, and the abrasion resistance evaluation when used as nonwoven fabrics.

表1から明らかなように、実施例1〜5のショートカットポリエステル複合繊維は、実質的にパイル曲がりがなく、強度、耐湿熱分解性に優れており、得られた不織布は耐摩耗性に優れるものであった。
一方、比較例1の繊維はポリ乳酸のみからなる繊維であったため、強度が低く、耐湿熱分解性を測定する際、湿熱処理後の繊維はボロボロとなり、強度の測定ができず、耐湿熱分解性を算出することが不可能であった。また、得られた不織布は耐摩耗性に劣るものであった。
As is apparent from Table 1, the shortcut polyester conjugate fibers of Examples 1 to 5 are substantially free of pile bending, have excellent strength and moist heat resistance, and the obtained nonwoven fabric has excellent wear resistance. Met.
On the other hand, since the fiber of Comparative Example 1 was a fiber composed only of polylactic acid, the strength was low, and when the wet heat decomposition resistance was measured, the fiber after the wet heat treatment was tattered, and the strength could not be measured. It was impossible to calculate sex. Moreover, the obtained nonwoven fabric was inferior to abrasion resistance.

実施例6
実施例1と同様にして製造し、繊維長を1mmとして切断し、ショートカットポリエステル複合繊維を得た。
得られた繊維をコロイダルシリカを少量加えた水中に入れて攪拌、分散させた後、乾燥し、一本一本をバラバラにして粉末状繊維とした。この粉末状繊維を高電圧のかかった電界の一方に供給して荷電させた。
電界の他方にはポリウレタン系接着剤を塗布した 83dtex/36fのポリエステル糸を使用したタフタ織物を設置し、粉末状繊維をタフタ織物へ向けて加速し、投錨させた。
Example 6
Manufactured in the same manner as in Example 1 and cut with a fiber length of 1 mm to obtain a shortcut polyester composite fiber.
The obtained fibers were put in water with a small amount of colloidal silica, stirred and dispersed, and then dried to separate each one into powdery fibers. The powdered fiber was charged by supplying it to one of the electric fields applied with a high voltage.
A taffeta fabric using 83dtex / 36f polyester yarn coated with polyurethane adhesive was placed on the other side of the electric field, and the powdered fibers were accelerated and thrown toward the taffeta fabric.

得られた電着フロッキー品を 150℃で2分間熱処理したところ、柔かみのある皮革様の風合いの製品が得られた。   When the obtained electrodeposited flocky product was heat-treated at 150 ° C. for 2 minutes, a soft leather-like texture product was obtained.

Claims (3)

ポリ乳酸を芯成分、芳香族ポリエステルを鞘成分とする芯鞘型複合繊維であって、繊維長が25mm以下、機械捲縮が付与されておらず、実質的にパイル曲がりがないことを特徴とするショートカットポリエステル複合繊維。 A core-sheath type composite fiber having polylactic acid as a core component and aromatic polyester as a sheath component, characterized in that the fiber length is 25 mm or less, no mechanical crimp is imparted, and there is substantially no pile bending. Shortcut polyester composite fiber. ポリ乳酸は融点120℃以上、融解熱が10J/g以上のものである請求項1記載のショートカットポリエステル複合繊維。 The shortcut polyester composite fiber according to claim 1, wherein the polylactic acid has a melting point of 120 ° C or higher and a heat of fusion of 10 J / g or higher. 芳香族系ポリエステルがイソフタル酸を共重合したポリエチレンテレフタレート、ポリトリメチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレートのいずれかである請求項1又は2記載のショートカットポリエステル複合繊維。
The shortcut polyester composite fiber according to claim 1 or 2, wherein the aromatic polyester is polyethylene terephthalate copolymerized with isophthalic acid, polytrimethylene terephthalate, or polybutylene terephthalate.
JP2006331944A 2006-12-08 2006-12-08 Short cut polyester conjugate fiber Withdrawn JP2008144299A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2006331944A JP2008144299A (en) 2006-12-08 2006-12-08 Short cut polyester conjugate fiber

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2006331944A JP2008144299A (en) 2006-12-08 2006-12-08 Short cut polyester conjugate fiber

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2008144299A true JP2008144299A (en) 2008-06-26

Family

ID=39604776

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2006331944A Withdrawn JP2008144299A (en) 2006-12-08 2006-12-08 Short cut polyester conjugate fiber

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2008144299A (en)

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0874127A (en) * 1994-08-29 1996-03-19 Unitika Ltd No crimp short-cut polyester fiber
JP2004353161A (en) * 2003-05-07 2004-12-16 Unitica Fibers Ltd Polyester conjugated fiber

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0874127A (en) * 1994-08-29 1996-03-19 Unitika Ltd No crimp short-cut polyester fiber
JP2004353161A (en) * 2003-05-07 2004-12-16 Unitica Fibers Ltd Polyester conjugated fiber

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4498001B2 (en) Polyester composite fiber
KR102566516B1 (en) Biodegradable Textiles, Masterbatches, and Methods of Making Biodegradable Fibers
JP2007284846A (en) Polyester conjugate fiber
JP4862605B2 (en) Interior material with excellent wear resistance
JP4447950B2 (en) Moquette pile fabric
JP2008184695A (en) Fiber aggregate
JP2008144299A (en) Short cut polyester conjugate fiber
JP5003266B2 (en) Spun yarn
JP2007107122A (en) Polylactic acid fiber
JP2007143945A (en) Primary ground fabric for tufted carpet
JP4302153B2 (en) Flocked products and wet sheets using shortcut polyester conjugate fibers
JP4832347B2 (en) Molding surface member for automotive interior materials
JP4608683B2 (en) Polyester composite fiber
JP2004036035A (en) Conjugate fiber and textile structure
JP2007230284A (en) Surface member for interior material of automobile
JP4783105B2 (en) carpet
JP2008237257A (en) Polyester conjugated fiber aggregate for hygienic material
JP2008297680A (en) Crimped yarn and interior product
JP2008231583A (en) Doubled yarn, carpet, interior automotive trim and method for producing doubled yarn
JP2008190060A (en) Wiping cloth
WO2024048250A1 (en) Pile fabric and manufacturing method therefor
JP2008057057A (en) Polylactic acid-based fiber and polylactic acid-based non-woven fabric
JP2008214832A (en) Composite yarn and woven or knitted fabric
JP2010024556A (en) Polyester conjugated fiber
TW202136606A (en) Compostable multi-component constructions

Legal Events

Date Code Title Description
A711 Notification of change in applicant

Effective date: 20091102

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A712

A621 Written request for application examination

Effective date: 20091127

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

A977 Report on retrieval

Effective date: 20110624

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

A131 Notification of reasons for refusal

Effective date: 20110726

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

A761 Written withdrawal of application

Effective date: 20110916

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A761