JP2013249337A - Method for producing polyester composition for producing water absorptive polyester fiber - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、吸水性ポリエステル繊維製造用ポリエステル組成物の直接エステル化法による製造方法に関する。 The present invention relates to a method for producing a polyester composition for producing water-absorbing polyester fibers by a direct esterification method.
従来より、ポリエステル組成物を合成し溶融紡糸する任意の段階で、特定の金属リン化合物および/または金属スルホン酸化合物を微細孔形成剤として添加し、中空繊維に成形した後にアルカリ減量処理することにより微細孔を有する吸水性ポリエステル繊維の製造方法が提案されている(例えば、特許文献1参照。)。 Conventionally, at any stage of synthesizing and melt spinning a polyester composition, a specific metal phosphorus compound and / or metal sulfonic acid compound is added as a micropore forming agent, and after forming into a hollow fiber, an alkali weight loss treatment is performed. A method for producing a water-absorbing polyester fiber having fine pores has been proposed (see, for example, Patent Document 1).
しかしながら本方法は、酸成分として有機カルボン酸エステルを用いた、いわゆるエステル交換法によるポリエステル組成物の合成中に、該リン化合物および/またはスルホン酸化合物を添加することで非常に有効となる一方、近年主流となっている酸成分としてジカルボン酸を用いた、いわゆる直接エステル化法によるポリエステル組成物の合成中に、該リン化合物および/またはスルホン酸化合物を添加する場合は、添加時に該化合物が粗大粒子を形成するため、エステル交換法により合成したポリエステル組成物に対して、溶融紡糸等の成型加工性が劣る、吸水性が劣るという問題を有する。また、溶融紡糸する段階で該リン化合物および/またはスルホン酸化合物を添加する場合も、微粒子の析出量や粒子径を制御することは困難である。 However, this method is very effective by adding the phosphorus compound and / or the sulfonic acid compound during the synthesis of the polyester composition by the so-called transesterification method using an organic carboxylic acid ester as an acid component, When the phosphorus compound and / or sulfonic acid compound is added during the synthesis of a polyester composition by a so-called direct esterification method using dicarboxylic acid as an acid component which has become the mainstream in recent years, the compound is coarse at the time of addition. Since the particles are formed, the polyester composition synthesized by the transesterification method has a problem that molding processability such as melt spinning is inferior and water absorption is inferior. Also, when the phosphorus compound and / or sulfonic acid compound is added at the stage of melt spinning, it is difficult to control the amount of precipitated fine particles and the particle size.
粗大粒子の形成を抑制する方法として、直接エステル化法にてポリエステル組成物を合成中に、特定のリン化合物と、アルカリ金属化合物および/またはアルカリ土類金属化合物を個別に添加し、得られたポリエステル組成物を繊維とし、加えてアルカリ減量処理することにより繊維表面に特異な微細孔を形成する方法が提案されている(例えば、特許文献2参照。)。しかしながら本方法では、中空繊維に対して吸水性を付与する微細孔とはならない。 As a method for suppressing the formation of coarse particles, a specific phosphorus compound and an alkali metal compound and / or an alkaline earth metal compound were individually added during synthesis of a polyester composition by a direct esterification method. There has been proposed a method of forming specific fine pores on the fiber surface by using a polyester composition as a fiber and performing an alkali weight loss treatment (see, for example, Patent Document 2). However, in this method, it does not become micropores that impart water absorption to the hollow fibers.
本発明は、微細孔を有する吸水性ポリエステル繊維用のポリエステル組成物を、直接エステル化法にて製造することを課題とする。 An object of the present invention is to produce a polyester composition for water-absorbing polyester fibers having fine pores by a direct esterification method.
上記課題を解決するための手段、すなわち本発明は、テレフタル酸を主とするジカルボン酸成分とエチレングリコールを主とするジオール成分からエステル化反応によりオリゴマーを生成する工程と、当該オリゴマーに対して重縮合反応を行う工程を有するポリエステル組成物の製造方法において、ポリエステル組成物の製造前にオリゴマーを生成する工程および重縮合反応を行う工程以外の工程でアルカリ金属化合物および/またはアルカリ土類金属化合物と下記一般式(I)で表されるリン化合物とを熱処理することで得た化合物を、該ジカルボン酸成分に対して、アルカリ金属化合物および/またはアルカリ土類金属化合物が0.1〜2.0モル%の範囲で含有するように添加し、且つリン化合物を下記数式(1)を満足するように添加することを特徴とするポリエステル組成物の製造方法である。 Means for solving the above-mentioned problems, that is, the present invention comprises a step of producing an oligomer by an esterification reaction from a dicarboxylic acid component mainly composed of terephthalic acid and a diol component mainly composed of ethylene glycol; In the method for producing a polyester composition having a step of performing a condensation reaction, an alkali metal compound and / or an alkaline earth metal compound in a step other than the step of producing an oligomer and the step of performing a polycondensation reaction before producing the polyester composition The compound obtained by heat-treating the phosphorus compound represented by the following general formula (I) is 0.1 to 2.0 alkali metal compound and / or alkaline earth metal compound relative to the dicarboxylic acid component. It is added so that it is contained in the range of mol%, and the phosphorus compound is added so as to satisfy the following formula (1). A process for producing a polyester composition, characterized by.
0.5≦P/M≦2.0 ・・・(1)
[上記数式(1)において、Pはリン化合物添加によるリン原子のモル量を表し、Mはアルカリ金属化合物および/またはアルカリ土類金属化合物の添加によるアルカリ金属原子および/またはアルカリ土類金属原子のモル量を表す。]
0.5 ≦ P / M ≦ 2.0 (1)
[In the above formula (1), P represents the molar amount of the phosphorus atom by the addition of the phosphorus compound, and M is the alkali metal atom and / or the alkaline earth metal atom by the addition of the alkali metal compound and / or alkaline earth metal compound. Represents molar amount. ]
本発明によれば、近年主流となっている直接エステル化法にてポリエステル組成物を合成し、繊維に成形した後にアルカリ減量処理することにより、繊維の表面に吸水性を付与する微細孔を容易に形成することができるので、そのポリエステル組成物は、公知技術を直接エステル化法に適用し得られるポリエステル組成物に対して、優れた吸水性を有する繊維とすることが可能である。 According to the present invention, a polyester composition is synthesized by a direct esterification method, which has become the mainstream in recent years, and after forming into a fiber, an alkali weight loss treatment is performed, thereby facilitating micropores that impart water absorption to the fiber surface. Therefore, the polyester composition can be a fiber having excellent water absorption compared to a polyester composition obtained by applying a known technique directly to the esterification method.
以下、本発明の製造方法について詳細に説明する。本発明のポリエステル組成物の製造方法はテレフタル酸を主とするジカルボン酸成分とエチレングリコールを主とするジオール成分からエステル化反応によりオリゴマーを生成する工程と、当該オリゴマーに対して重縮合反応を行う工程を有するポリエステル組成物の製造方法である。 Hereinafter, the production method of the present invention will be described in detail. The method for producing a polyester composition of the present invention comprises a step of producing an oligomer by an esterification reaction from a dicarboxylic acid component mainly composed of terephthalic acid and a diol component mainly composed of ethylene glycol, and a polycondensation reaction is performed on the oligomer. It is a manufacturing method of the polyester composition which has a process.
(原料:ジカルボン酸成分)
本発明において使用されるジカルボン酸成分は、テレフタル酸が主に用いられるが、物性を失わない範囲で目的に応じて他の成分が共重合されていても良い。テレフタル酸以外の成分としては、イソフタル酸、フタル酸、無水フタル酸、5−ナトリウムスルホイソフタル酸、5−テトラブチルホスホニウムスルホイソフタル酸、4,4’−ビフェニルジカルボン酸、p−ヒドロキシ安息香酸、アジピン酸、セバシン酸、2,6−ナフタレンジカルボン酸、2,7−ナフタレンジカルボン酸、1,4−シクロヘキシルジカルボン酸などを挙げることができるが、得られるポリエステル組成物の基本品質を維持するためには、該ジカルボン酸成分の80モル%以上、更に好ましくは90モル%以上はテレフタル酸であることが好ましい。
(Raw material: Dicarboxylic acid component)
As the dicarboxylic acid component used in the present invention, terephthalic acid is mainly used, but other components may be copolymerized depending on the purpose within a range not losing physical properties. Components other than terephthalic acid include isophthalic acid, phthalic acid, phthalic anhydride, 5-sodium sulfoisophthalic acid, 5-tetrabutylphosphonium sulfoisophthalic acid, 4,4′-biphenyldicarboxylic acid, p-hydroxybenzoic acid, adipine Acid, sebacic acid, 2,6-naphthalenedicarboxylic acid, 2,7-naphthalenedicarboxylic acid, 1,4-cyclohexyldicarboxylic acid, etc. can be mentioned, but in order to maintain the basic quality of the resulting polyester composition It is preferable that 80 mol% or more, more preferably 90 mol% or more of the dicarboxylic acid component is terephthalic acid.
(原料:ジオール成分)
本発明において使用されるジオール成分は、エチレングリコールが主に用いられるが、物性を失わない範囲で目的に応じて他の成分が共重合されていても良い。エチレングリコール以外の成分としては、1,3−プロパンジオール、1,4−ブタンジオール、ジエチレングリコール、1,2−プロピレングリコール、2,2−ジメチル−1,3−プロパンジオール(ネオペンチレングリコール)、ジプロピレングリコール、1,6−ヘキサンジオール、1,4−シクロヘキサンジメタノール、ジメチロールプロピオン酸、ポリ(エチレンオキシド)グリコール、ポリ(テトラメチレンオキシド)グリコール等を挙げることができる。得られるポリエステル組成物の基本品質を維持するためには、該ジオール成分の80モル%以上、更に好ましくは90モル%以上がエチレングリコールであることが好ましい。
(Raw material: Diol component)
As the diol component used in the present invention, ethylene glycol is mainly used, but other components may be copolymerized depending on the purpose within a range not losing physical properties. As components other than ethylene glycol, 1,3-propanediol, 1,4-butanediol, diethylene glycol, 1,2-propylene glycol, 2,2-dimethyl-1,3-propanediol (neopentylene glycol), Examples include dipropylene glycol, 1,6-hexanediol, 1,4-cyclohexanedimethanol, dimethylolpropionic acid, poly (ethylene oxide) glycol, and poly (tetramethylene oxide) glycol. In order to maintain the basic quality of the obtained polyester composition, it is preferable that 80 mol% or more, more preferably 90 mol% or more of the diol component is ethylene glycol.
(原料:その他)
本発明におけるポリエステル組成物は、トリメリット酸、トリメシン酸、無水トリメリット酸、ピロメリット酸、トリメリット酸モノカリウム塩などの多価カルボン酸、グリセリン、ペンタエリトリトール、ジメチロールエチルスルホン酸ナトリウム、ジメチロールプロピオン酸カリウムなどの多価ヒドロキシ化合物を、本発明の目的を達成する範囲内であれば、該酸成分の1モル%以内で共重合されていても良い。
(Ingredients: other)
The polyester composition in the present invention is composed of a polycarboxylic acid such as trimellitic acid, trimesic acid, trimellitic anhydride, pyromellitic acid, trimellitic acid monopotassium salt, glycerin, pentaerythritol, sodium dimethylolethylsulfonate, A polyvalent hydroxy compound such as potassium methylolpropionate may be copolymerized within 1 mol% of the acid component as long as the object of the present invention is achieved.
(オリゴマー)
本発明のポリエステル組成物の製造方法においては、テレフタル酸を主とするジカルボン酸成分とエチレングリコールを主とするジオール成分からエステル化反応によりオリゴマーを生成する工程を含む。ここで、オリゴマーとはジカルボン酸成分、ジオール成分がそれぞれテレフタル酸、エチレングリコールの場合にはビス(2−ヒドロキシエチル)テレフタレートの他、一分子内にエチレンテレフタレートの繰り返し単位を2以上含み、いまだポリエチレンテレフタレートと呼べるほど固有粘度・分子量・重合度が上がっておらず、末端がカルボキシル基またはヒドロキシエチル基である化合物を表す。そのようなオリゴマーが生成するまでエステル化反応を行う。エステル化反応の反応率は生成する水の量を測定することによって検知することができる。
(Oligomer)
In the manufacturing method of the polyester composition of this invention, the process of producing | generating an oligomer by esterification from the dicarboxylic acid component which mainly has terephthalic acid, and the diol component which mainly has ethylene glycol is included. Here, the oligomer means that the dicarboxylic acid component and the diol component are terephthalic acid and ethylene glycol, respectively, and in addition to bis (2-hydroxyethyl) terephthalate, the molecule contains two or more repeating units of ethylene terephthalate. Intrinsic viscosity, molecular weight, and degree of polymerization are not so high that it can be called terephthalate, and it represents a compound whose terminal is a carboxyl group or a hydroxyethyl group. The esterification reaction is performed until such an oligomer is formed. The reaction rate of the esterification reaction can be detected by measuring the amount of water produced.
(固有粘度)
本発明におけるポリエステル組成物は、固有粘度が0.60dL/g以上であることが好ましい。固有粘度が0.60dL/g未満であると、当該ポリエステルを溶融紡糸して得られる繊維成形物の物性が低下するようになり実用性に乏しい。固有粘度の上限は特に限定する必要はないが、ポリエステル組成物の製造のしやすさや、それより得られる繊維成形物の成形のしやすさから、1.2dL/g以下とするのが好ましい。ポリエステルの重縮合条件を適宜調整することによって、固有粘度がこの値の範囲内にあるポリエステル組成物を製造することができる。
(Intrinsic viscosity)
The polyester composition in the present invention preferably has an intrinsic viscosity of 0.60 dL / g or more. When the intrinsic viscosity is less than 0.60 dL / g, the physical properties of the fiber molded product obtained by melt spinning the polyester are lowered and the practicality is poor. The upper limit of the intrinsic viscosity is not particularly limited, but is preferably 1.2 dL / g or less from the viewpoint of ease of production of the polyester composition and ease of molding of a fiber molded article obtained therefrom. By appropriately adjusting the polycondensation conditions of the polyester, a polyester composition having an intrinsic viscosity within this range can be produced.
(金属リン化合物粒子)
本発明のポリエステル組成物の製造方法においては、下記一般式(I)で表されるリン化合物とアルカリ金属化合物および/またはアルカリ土類金属化合物とをポリエステル組成物の製造前にオリゴマーを生成する工程および重縮合反応を行う工程以外の工程で熱処理を行い、得られた化合物を用いることが必要である。このようにこれら以外の工程で、あらかじめ熱処理し反応させることで形成される微粒子を、ポリエステル組成物の合成中に添加することを特徴とする。このようにしてあらかじめ熱処理し反応させることで形成される金属リン化合物粒子を添加することで、得られたポリエステル組成物を繊維に成形し、アルカリ減量処理した後に、繊維の表面に吸水性を付与する微細孔を形成することができる。ここで「オリゴマーを生成する工程および重縮合反応を行う工程以外の工程」とは、ポリエステル組成物製造工程全体に含まれる工程ではあるが、オリゴマーを生成する工程および重縮合反応を行う工程以外の工程であっても、ポリエステル組成物製造工程全体に含まれない別個独立した工程ではであっても良い。好ましくは、生産効率等の観点からポリエステル組成物製造工程全体に含まれない別個独立した工程で熱処理を行うことである。
(Metallic phosphorus compound particles)
In the method for producing a polyester composition of the present invention, a step of producing an oligomer of a phosphorus compound represented by the following general formula (I) and an alkali metal compound and / or an alkaline earth metal compound before producing the polyester composition In addition, it is necessary to perform heat treatment in a process other than the process of performing the polycondensation reaction and use the resulting compound. Thus, it is characterized by adding the fine particle formed by making it heat-process in advance and making it react in processes other than these during the synthesis | combination of a polyester composition. By adding metal phosphorus compound particles formed by preheating and reacting in this way, the resulting polyester composition is formed into fibers and subjected to alkali weight loss treatment, and then water absorption is imparted to the fiber surface. Micropores can be formed. Here, “the process other than the process of generating the oligomer and the process of performing the polycondensation reaction” is a process included in the entire polyester composition manufacturing process, but other than the process of generating the oligomer and the process of performing the polycondensation reaction. Even if it is a process, it may be a separate and independent process that is not included in the entire polyester composition manufacturing process. Preferably, the heat treatment is performed in a separate and independent process that is not included in the entire polyester composition manufacturing process from the viewpoint of production efficiency and the like.
(金属リン化合物添加量)
金属リン化合物は、上記のジカルボン酸成分に対して、アルカリ金属原子および/またはアルカリ金属原子が金属原子換算で0.1〜2.0モル%の範囲で含有するように添加する必要がある。添加量が0.1モル%未満では、下記一般式(I)で表されるリン化合物とアルカリ金属化合物および/またはアルカリ土類金属化合物から形成される金属リン化合物粒子が減少するため、得られるポリエステル組成物を溶融紡糸し、次いでアルカリ減量することで得られるポリエステル繊維表面の微細孔形成が不十分となり、十分な吸水性を発現できない。一方、2.0モル%を越えると、得られるポリエステル組成物を溶融紡糸する工程で製糸性を著しく悪化させるため好ましくない。これらのアルカリ金属化合物および/またはアルカリ土類金属化合物の添加量は、金属原子換算で0.2〜1.8モル%の範囲が好ましく、0.5〜1.5モル%の範囲が更に好ましい。
(Amount of metal phosphorus compound added)
It is necessary to add a metal phosphorus compound so that an alkali metal atom and / or an alkali metal atom may be contained in the range of 0.1 to 2.0 mol% in terms of metal atom, relative to the dicarboxylic acid component. When the addition amount is less than 0.1 mol%, the metal phosphorus compound particles formed from the phosphorus compound represented by the following general formula (I) and the alkali metal compound and / or the alkaline earth metal compound are reduced, and therefore, it is obtained. Formation of micropores on the surface of the polyester fiber obtained by melt spinning the polyester composition and then reducing the amount of alkali becomes insufficient, and sufficient water absorption cannot be expressed. On the other hand, if it exceeds 2.0 mol%, the spinning property is remarkably deteriorated in the step of melt spinning the resulting polyester composition, which is not preferable. The addition amount of these alkali metal compounds and / or alkaline earth metal compounds is preferably in the range of 0.2 to 1.8 mol%, more preferably in the range of 0.5 to 1.5 mol% in terms of metal atoms. .
(金属リン化合物添加時期)
ポリエステル組成物の製造工程中における金属リン化合物の添加時期は、エステル化反応工程中および重縮合反応工程中の任意の段階を選択することができるが、エステル化反応および重縮合反応へ及ぼす影響から、エステル化反応の後半、またはエステル化反応終了後、重縮合反応の前半(重縮合反応開始から30分以内)で添加することが望ましい。
(Metallic phosphorus compound addition time)
The timing of addition of the metal phosphorus compound during the production process of the polyester composition can be selected at any stage in the esterification reaction process and in the polycondensation reaction process, but from the influence on the esterification reaction and polycondensation reaction. It is desirable to add in the latter half of the esterification reaction or the first half of the polycondensation reaction (within 30 minutes from the start of the polycondensation reaction) after completion of the esterification reaction.
(リン化合物)
本発明におけるリン化合物は、下記一般式(I)で表される化合物である必要がある。
(Phosphorus compound)
The phosphorus compound in the present invention needs to be a compound represented by the following general formula (I).
R2で示される官能基がアルキル基の場合、具体的にはメチル基、エチル基、n−プロピル基、イソプロピル基、n−ブチル基、イソブチル基、sec−ブチル基、tert−ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、ヘプチル基、オクチル基、ノニル基、デシル基、ドデシル基、テトラデシル基、ヘキサデシル基、オクタデシル基、エイコシル基、フェニル基、ナフチル基、ビフェニル基、ベンジル基、メチルフェニル基、エチルフェニル基、プロピルフェニル基、ジメチルフェニル基等を挙げることができる。更にこれらの炭化水素基中の1または2以上の水素原子がカルボキシル基、エステル基、ハロゲン基、アルキルオキシ基等に置換されていても良い。 When the functional group represented by R 2 is an alkyl group, specifically, methyl group, ethyl group, n-propyl group, isopropyl group, n-butyl group, isobutyl group, sec-butyl group, tert-butyl group, pentyl Group, hexyl group, heptyl group, octyl group, nonyl group, decyl group, dodecyl group, tetradecyl group, hexadecyl group, octadecyl group, eicosyl group, phenyl group, naphthyl group, biphenyl group, benzyl group, methylphenyl group, ethylphenyl group Group, propylphenyl group, dimethylphenyl group and the like. Further, one or more hydrogen atoms in these hydrocarbon groups may be substituted with a carboxyl group, an ester group, a halogen group, an alkyloxy group or the like.
Arで示される官能基としては、フェニル基、モノ−(ジ−、または、トリ−)ハロゲン化フェニル基、メトキシフェニル基、モノ−(ジ−、または、トリ−)カルボキシフェニル基、1−(2−)ナフチル基、モノ−(ジ−、または、トリ−)ハロゲン化−1−(2−)ナフチル基、1−(2−、または、9−)アントラニル基、4−(2−、または、3−)ビフェニル基を挙げることができる。 Examples of the functional group represented by Ar include a phenyl group, a mono- (di- or tri-) halogenated phenyl group, a methoxyphenyl group, a mono- (di- or tri-) carboxyphenyl group, 1- ( 2-) naphthyl group, mono- (di- or tri-) halogenated-1- (2-) naphthyl group, 1- (2- or 9-) anthranyl group, 4- (2-, or , 3-) Biphenyl groups can be mentioned.
このような一般式(I)の化合物としては、例えばフェニルホスホン酸、メチルホスホン酸、エチルホスホン酸、ノルマルプロピルホスホン酸、イソプロピルホスホン酸、ブチルホスホン酸、トリルホスホン酸、キシリルホスホン酸、ビフェニルホスホン酸、ナフチルホスホン酸、アントリルホスホン酸、2−カルボキシフェニルホスホン酸、3−カルボキシフェニルホスホン酸、4−カルボキシフェニルホスホン酸、2,3−ジカルボキシフェニルホスホン酸、2,4−ジカルボキシフェニルホスホン酸、2,5−ジカルボキシフェニルホスホン酸、2,6−ジカルボキシフェニルホスホン酸、3,4−ジカルボキシフェニルホスホン酸、3,5−ジカルボキシフェニルホスホン酸、2,3,4−トリカルボキシフェニルホスホン酸、2,3,5−トリカルボキシフェニルホスホン酸、2,3,6−トリカルボキシフェニルホスホン酸、2,4,5−トリカルボキシフェニルホスホン酸、2,4,6−トリカルボキシフェニルホスホン酸が例示されるが、中でもフェニルホスホン酸がもっとも好ましく用いられる。 Examples of the compound of the general formula (I) include phenylphosphonic acid, methylphosphonic acid, ethylphosphonic acid, normal propylphosphonic acid, isopropylphosphonic acid, butylphosphonic acid, tolylphosphonic acid, xylylphosphonic acid, biphenylphosphonic acid. Naphthylphosphonic acid, anthrylphosphonic acid, 2-carboxyphenylphosphonic acid, 3-carboxyphenylphosphonic acid, 4-carboxyphenylphosphonic acid, 2,3-dicarboxyphenylphosphonic acid, 2,4-dicarboxyphenylphosphonic acid 2,5-dicarboxyphenylphosphonic acid, 2,6-dicarboxyphenylphosphonic acid, 3,4-dicarboxyphenylphosphonic acid, 3,5-dicarboxyphenylphosphonic acid, 2,3,4-tricarboxyphenyl Phosphonic acid, 2, , 5-tricarboxyphenylphosphonic acid, 2,3,6-tricarboxyphenylphosphonic acid, 2,4,5-tricarboxyphenylphosphonic acid, 2,4,6-tricarboxyphenylphosphonic acid, Of these, phenylphosphonic acid is most preferably used.
上記のリン化合物は、溶媒に溶解させた状態で使用されることが望ましい。このときの溶媒としては、公知の溶媒から適切なものを選択することができるが、対象とするポリエステル組成物の原料であるグリコールを使用することが最も好ましい。 The phosphorus compound is desirably used in a state dissolved in a solvent. As a solvent at this time, an appropriate solvent can be selected from known solvents, but it is most preferable to use glycol which is a raw material of the target polyester composition.
(アルカリ金属・アルカリ土類金属)
本発明におけるアルカリ金属原子とアルカリ土類金属原子は、Li,Na,Mg,Ca,Sr,Baが好ましく、特にCa,Sr,Baが好ましく用いられる。そのなかでもCaが最も好ましく用いられる。また、本発明におけるアルカリ金属化合物および/またはアルカリ土類金属化合物は、上記一般式(I)で表されるリン化合物と反応して含金属リン化合物を形成するものであれば特に限定されない。具体的には、有機カルボン酸との塩が好ましく、中でも酢酸塩は反応により副生する酢酸を容易に除去できるので、特に好ましく用いられる。上記、アルカリ金属化合物および/またはアルカリ土類金属化合物は1種のみ単独で使用しても、2種以上併用してもよい。
(Alkali metals and alkaline earth metals)
The alkali metal atom and alkaline earth metal atom in the present invention are preferably Li, Na, Mg, Ca, Sr, Ba, and particularly preferably Ca, Sr, Ba. Of these, Ca is most preferably used. The alkali metal compound and / or alkaline earth metal compound in the present invention is not particularly limited as long as it reacts with the phosphorus compound represented by the general formula (I) to form a metal-containing phosphorus compound. Specifically, a salt with an organic carboxylic acid is preferable. Among them, acetate is particularly preferably used because acetic acid by-produced by the reaction can be easily removed. The above alkali metal compounds and / or alkaline earth metal compounds may be used alone or in combination of two or more.
上記、アルカリ金属化合物および/またはアルカリ土類金属化合物は、溶媒に溶解させた状態で使用されることが望ましい。このときの溶媒としては、公知の溶媒から適切なものを選択することができるが、対象とするポリエステル組成物の原料であるグリコールを使用することが最も好ましい。 The alkali metal compound and / or alkaline earth metal compound is desirably used in a state dissolved in a solvent. As a solvent at this time, an appropriate solvent can be selected from known solvents, but it is most preferable to use glycol which is a raw material of the target polyester composition.
(リン原子/金属原子比)
リン化合物とアルカリ金属化合物および/またはアルカリ土類金属化合物の添加量は、下記数式(1)で示す比率で添加する必要がある。
0.5≦P/M≦2.0 ・・・(1)
上記数式(1)のP/Mが0.5未満では、金属リン化合物粒子量が減少するため、得られるポリエステル組成物を溶融紡糸し、次いでアルカリ減量することで得られるポリエステル繊維表面の微細孔形成が不十分となり、十分な吸水性を発現できないうえ、ポリエステル組成物中のアルカリ金属化合物および/またはアルカリ土類金属化合物量が過剰となり、過剰な金属原子成分がポリエステルの熱分解を促進し、熱安定性を著しく損なうため好ましくない。一方、P/Mが2.0を越えると、リン化合物が過剰となり、過剰なリン化合物がポリエステルの重合反応を阻害するため好ましくない。P/Mは好ましくは0.8〜1.8、更に好ましくは0.9〜1.5の範囲である。
(Phosphorus atom / metal atom ratio)
The addition amount of the phosphorus compound, the alkali metal compound, and / or the alkaline earth metal compound needs to be added at a ratio represented by the following mathematical formula (1).
0.5 ≦ P / M ≦ 2.0 (1)
When the P / M in the above formula (1) is less than 0.5, the amount of the metal phosphorus compound particles decreases, and therefore the fine pores on the surface of the polyester fiber obtained by melt spinning the resulting polyester composition and then reducing the alkali amount are obtained. Formation is insufficient, sufficient water absorption cannot be expressed, the amount of the alkali metal compound and / or alkaline earth metal compound in the polyester composition is excessive, and the excessive metal atom component promotes thermal decomposition of the polyester, This is not preferable because the thermal stability is remarkably impaired. On the other hand, when P / M exceeds 2.0, the phosphorus compound becomes excessive, and the excessive phosphorus compound inhibits the polymerization reaction of the polyester, which is not preferable. P / M is preferably in the range of 0.8 to 1.8, more preferably 0.9 to 1.5.
(金属リン化合物粒子の調製方法)
上記数式(1)を満たすように、溶媒に溶解させたリン化合物とアルカリ金属化合物および/またはアルカリ土類金属化合物を混合し、熱処理することで、金属リン化合物粒子のスラリー液を得ることができる。上述したように当該熱処理の工程はポリエステル組成物製造工程全体に含まれない別個独立した工程であることが好ましい。その熱処理の温度は40〜150℃の範囲とすることが好ましい。より好ましくは熱処理温度を60〜130℃とすることである。このときの溶媒としては、公知の溶媒から適切なものを選択することができるが、対象とするポリエステル組成物の原料であるグリコールを使用することが最も好ましい。
(Method for preparing metal phosphorus compound particles)
By mixing a phosphorus compound dissolved in a solvent with an alkali metal compound and / or an alkaline earth metal compound so as to satisfy the above mathematical formula (1) and performing a heat treatment, a slurry liquid of metal phosphorus compound particles can be obtained. . As described above, the heat treatment step is preferably a separate and independent step that is not included in the entire polyester composition manufacturing step. The temperature of the heat treatment is preferably in the range of 40 to 150 ° C. More preferably, the heat treatment temperature is 60 to 130 ° C. As a solvent at this time, an appropriate solvent can be selected from known solvents, but it is most preferable to use glycol which is a raw material of the target polyester composition.
(重合触媒、その他添加剤)
本発明のポリエステル組成物には、ポリエステルの製造時に通常用いられるアンチモン、ゲルマニウム、チタン等の化合物の金属化合触媒、着色防止剤としてのリン化合物、その他として酸化防止剤、蛍光増白剤、帯電防止剤、抗菌剤、紫外線吸収剤、光安定剤、熱安定剤、遮光剤または艶消し剤等を、本発明の目的を奏する範囲内で含有していても良い。
(Polymerization catalyst, other additives)
The polyester composition of the present invention includes a metal compound catalyst for compounds such as antimony, germanium, and titanium, which are usually used in the production of polyester, a phosphorus compound as an anti-coloring agent, an antioxidant, an optical brightener, and an antistatic agent. An agent, an antibacterial agent, an ultraviolet absorber, a light stabilizer, a heat stabilizer, a light-shielding agent, a matting agent, or the like may be contained within a range that achieves the object of the present invention.
(ポリエステル組成物の製造方法)
次に本発明のポリエステル組成物を得るための好ましい製造方法の一例を詳細に説明する。すなわち、ポリエステルを生成した後に上記金属リン化合物をブレンド等の方法で混合してポリエステル組成物を得るのではなく、ポリエステルの製造工程中に上記金属リン化合物を添加してポリエステルの重合反応を行いポリエステル組成物を製造する方法である。さらに本発明におけるポリエステル製造条件には、格別の制限はないが、重縮合反応は一般に230〜320℃の温度において、常圧下、または減圧下(0.1Pa〜0.1MPa)において、或はこれらの条件を組み合わせて、15〜300分間重縮合することが好ましい。
(Production method of polyester composition)
Next, an example of the preferable manufacturing method for obtaining the polyester composition of this invention is demonstrated in detail. That is, after the polyester is formed, the metal phosphorus compound is mixed by a method such as blending to obtain a polyester composition, but the polyester is subjected to a polymerization reaction of the polyester by adding the metal phosphorus compound during the polyester production process. A method for producing a composition. Further, the polyester production conditions in the present invention are not particularly limited, but the polycondensation reaction is generally performed at a temperature of 230 to 320 ° C. under normal pressure or reduced pressure (0.1 Pa to 0.1 MPa), or these It is preferable to carry out polycondensation for 15 to 300 minutes by combining these conditions.
(溶融紡糸・アルカリ減量)
上記の方法で得られたポリエステル組成物を溶融紡糸して繊維化する方法は、従来のポリエステル繊維の溶融紡糸方法を任意に採用することができる。ここで紡糸する繊維は、中空部を有する中空繊維が好ましく、繊維表面から中空部までの貫通微細孔が毛細管現象による中空部への吸水性を付与する。
このようにして得られるポリエステル繊維の表面に吸水性を付与する微細孔を形成する方法としては、塩基性化合物と接触させて減量する方法が好ましい。この塩基性化合物との接触は、繊維を必要に応じて延伸加熱処理もしくは仮撚加工等の処理に供した後、または更に布帛にした後に、例えば塩基性化合物の水溶液で処理することにより容易に行うことができる。
(Melt spinning, alkali weight loss)
A conventional polyester fiber melt spinning method can be arbitrarily adopted as a method of melt spinning and fiberizing the polyester composition obtained by the above method. The fiber to be spun here is preferably a hollow fiber having a hollow portion, and the through micropores from the fiber surface to the hollow portion impart water absorption to the hollow portion by capillary action.
As a method of forming fine pores that impart water absorption to the surface of the polyester fiber thus obtained, a method of reducing the amount by contacting with a basic compound is preferable. The contact with the basic compound can be easily performed by, for example, treating the fiber with an aqueous solution of the basic compound after subjecting the fiber to a treatment such as stretching heat treatment or false twisting as necessary, or further forming a fabric. It can be carried out.
ここで使用する塩基性化合物としては、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、テトラメチルアンモニウムハイドロオキサイド、炭酸ナトリウム、炭酸カリウム等を挙げることができる。中でも水酸化ナトリウム、水酸化カリウムが特に好ましい。この塩基性化合物水溶液の濃度は、塩基性化合物の種類、処理条件などによって異なるが、特に0.1〜30重量%の範囲が好ましい。処理温度は常温〜100℃の範囲である事が好ましい。
この塩基性化合物水溶液の処理等によってポリエステル繊維を減量する量は、繊維重量に対して2重量%以上、好ましくは5重量%以上、更に好ましくは10重量%以上の範囲にすることが好ましい。
Examples of the basic compound used here include sodium hydroxide, potassium hydroxide, tetramethylammonium hydroxide, sodium carbonate, potassium carbonate and the like. Of these, sodium hydroxide and potassium hydroxide are particularly preferred. The concentration of the basic compound aqueous solution varies depending on the type of the basic compound, processing conditions, and the like, but is particularly preferably in the range of 0.1 to 30% by weight. The treatment temperature is preferably in the range of room temperature to 100 ° C.
The amount by which the polyester fiber is reduced by the treatment of this basic compound aqueous solution or the like is preferably 2% by weight or more, preferably 5% by weight or more, more preferably 10% by weight or more based on the fiber weight.
以下、実施例を挙げて本発明を具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例に制限されるものではない。なお、実施例中の分析項目などは、下記記載の方法により測定した。
(ア)固有粘度:
ポリエステル組成物を100℃、60分間でオルトクロロフェノールに溶解した希薄溶液を、35℃でウベローデ粘度計を用いて測定した値から求めた。
(イ)ジエチレングリコール含有量:
ヒドラジンヒドラート(抱水ヒドラジン)を用いてポリエステル試料チップを分解し、この分解生成物中のジエチレングリコールの含有量をガスクロマトグラフィー(ヒューレットパッカード社製(HP6850型))を用いて測定した。
(ウ)繊維の表面構造:
アルカリ減量後の布帛を、走査型電子顕微鏡にて5000倍にて観察した。
(エ)ポリエステル組成物中のリン原子および金属原子含有量:
ポリエステル組成物中のリン原子含有量、硫黄原子含有量、金属原子含有量は粒状のポリエステル組成物(繊維)サンプルをスチール板上で加熱溶融した後、圧縮プレス機で平坦面を有する試験成形体を作成した。この試験成形体を使って蛍光X線装置(株式会社リガク製ZSX100e)を用いて求めた。
EXAMPLES Hereinafter, although an Example is given and this invention is demonstrated concretely, this invention is not restrict | limited to these Examples. In addition, the analysis item etc. in an Example were measured by the method of the following description.
(A) Intrinsic viscosity:
A dilute solution obtained by dissolving the polyester composition in orthochlorophenol at 100 ° C. for 60 minutes was determined from a value measured at 35 ° C. using an Ubbelohde viscometer.
(A) Diethylene glycol content:
The polyester sample chip was decomposed using hydrazine hydrate (hydrated hydrazine), and the content of diethylene glycol in the decomposition product was measured using gas chromatography (manufactured by Hewlett-Packard (HP 6850)).
(C) Fiber surface structure:
The fabric after the alkali weight reduction was observed at 5000 times with a scanning electron microscope.
(D) Phosphorus atom and metal atom content in the polyester composition:
A test molded body having a flat surface with a compression press machine after heating and melting a granular polyester composition (fiber) sample on a steel plate with a phosphorus atom content, a sulfur atom content, and a metal atom content in the polyester composition It was created. It calculated | required using the fluorescent X ray apparatus (Rigaku Co., Ltd. ZSX100e) using this test molded object.
[実施例1]
フェニルホスホン酸5.7部と酢酸カルシウム6.3部とを、エステル化反応槽および重縮合反応槽とは別に設置された攪拌機の備えられた反応槽中に仕込んだエチレングリコール88部に投入し、70℃にて120分間かけて熱処理し、フェニルホスホン酸カルシウム塩のスラリー液を得た。このスラリー液において数式(1)のP/Mは1.0であった。
エステル化反応槽にて、テレフタル酸65部とエチレングリコール35部とを、常法に従ってエステル化反応させオリゴマーを得た。このオリゴマーに、テレフタル酸65部とエチレングリコール35部を135分間かけて連続的に供給し、250℃にてエステル化反応を行った。ついで三酸化アンチモン0.053部を添加して30分後、追加供給したテレフタル酸とエチレングリコールとから生成されるオリゴマー量と等モル量のオリゴマーを重縮合反応槽へ送液した。送液終了後直ちに先に調製したフェニルホスホン酸カルシウム塩のスラリー液12部を重縮合反応槽に添加した。テレフタル酸に対するカルシウム原子の添加率は金属原子換算で1.0モル%であった。その後、285℃まで昇温し、0.03kPa以下の高真空化にて重縮合反応を行い、固有粘度が0.64dL/gのポリエステルチップを得た。
このチップを160℃にて4時間乾燥し、孔径0.27mm(円形)、24ホールの紡糸口金を使用し、280℃で溶融紡糸した。得られた未延伸糸を4.16倍に延伸して、82.6dtex/24フィラメントの延伸糸を得た。
得られた延伸糸をメリヤス編みし、次いで得られた編地を常法に従って精練およびプリセットを施した後、濃度が1重量%の水酸化ナトリウム水溶液中沸騰温度下で処理して、減量率が19.1重量%の布帛を得た。この減量処理した布帛を電子顕微鏡で観察した。結果を表1に示した。
[Example 1]
5.7 parts of phenylphosphonic acid and 6.3 parts of calcium acetate are charged into 88 parts of ethylene glycol charged in a reaction tank equipped with a stirrer installed separately from the esterification reaction tank and the polycondensation reaction tank. Then, heat treatment was performed at 70 ° C. for 120 minutes to obtain a phenylphosphonic acid calcium salt slurry. In this slurry liquid, P / M in the formula (1) was 1.0.
In an esterification reaction tank, 65 parts of terephthalic acid and 35 parts of ethylene glycol were subjected to an esterification reaction according to a conventional method to obtain an oligomer. To this oligomer, 65 parts of terephthalic acid and 35 parts of ethylene glycol were continuously supplied over 135 minutes, and an esterification reaction was performed at 250 ° C. Then, 0.053 parts of antimony trioxide was added and 30 minutes later, an oligomer having an equimolar amount equal to the amount of oligomer produced from the additionally supplied terephthalic acid and ethylene glycol was fed to the polycondensation reaction tank. Immediately after completion of the liquid feeding, 12 parts of the previously prepared slurry of phenylphosphonic acid calcium salt was added to the polycondensation reaction tank. The addition ratio of calcium atoms to terephthalic acid was 1.0 mol% in terms of metal atoms. Thereafter, the temperature was raised to 285 ° C., and a polycondensation reaction was performed at a high vacuum of 0.03 kPa or less to obtain a polyester chip having an intrinsic viscosity of 0.64 dL / g.
This chip was dried at 160 ° C. for 4 hours, and melt-spun at 280 ° C. using a spinneret having a hole diameter of 0.27 mm (circular) and 24 holes. The obtained undrawn yarn was drawn 4.16 times to obtain a drawn yarn of 82.6 dtex / 24 filament.
The obtained drawn yarn is knitted, and then the obtained knitted fabric is subjected to scouring and presetting according to a conventional method, and then treated at a boiling temperature in a sodium hydroxide aqueous solution having a concentration of 1% by weight. A 19.1% by weight fabric was obtained. The weight-reduced fabric was observed with an electron microscope. The results are shown in Table 1.
[実施例2]
実施例1において、フェニルホスホン酸5.7部と酢酸カルシウム6.3部とを、エステル化反応槽および重縮合反応槽とは別に設置された攪拌機の備えられた反応槽中に仕込んだエチレングリコール88部に投入し、120℃にて120分間かけて熱処理し、フェニルホスホン酸カルシウム塩のスラリー液を得た。このスラリー液において数式(1)のP/Mは1.0であった。エステル化反応および重縮合反応は実施例1と同様に実施し、固有粘度が0.66dL/gのポリエステルチップを得た。テレフタル酸に対するカルシウム原子の添加率は金属原子換算で1.0モル%であった。
このチップを実施例1と同様に溶融紡糸し、得られた未延伸糸を3.73倍に延伸して、89.5dtex/24フィラメントの延伸糸を得た。その後、実施例1と同様にアルカリ減量処理して、減量率が19.4重量%の布帛を得た。この減量処理した布帛を電子顕微鏡で観察した。結果を表1に示した。
[Example 2]
In Example 1, ethylene glycol charged with 5.7 parts of phenylphosphonic acid and 6.3 parts of calcium acetate in a reaction vessel equipped with a stirrer installed separately from the esterification reaction vessel and the polycondensation reaction vessel The mixture was put into 88 parts and heat-treated at 120 ° C. for 120 minutes to obtain a phenylphosphonic acid calcium salt slurry. In this slurry liquid, P / M in the formula (1) was 1.0. The esterification reaction and polycondensation reaction were carried out in the same manner as in Example 1 to obtain a polyester chip having an intrinsic viscosity of 0.66 dL / g. The addition ratio of calcium atoms to terephthalic acid was 1.0 mol% in terms of metal atoms.
This chip was melt-spun in the same manner as in Example 1, and the obtained undrawn yarn was drawn 3.73 times to obtain a drawn yarn of 89.5 dtex / 24 filament. Thereafter, an alkali weight loss treatment was performed in the same manner as in Example 1 to obtain a fabric having a weight loss rate of 19.4% by weight. The weight-reduced fabric was observed with an electron microscope. The results are shown in Table 1.
[比較例1:公知技術を直接エステル化法に適用(特許文献1記載)]
5−ナトリウムスルホイソフタル酸3.7部と酢酸マグネシウム・四水和物2.9部とを、エステル化反応槽および重縮合反応槽とは別に設置された攪拌機の備えられた反応槽中に仕込んだエチレングリコール93部に投入し、70℃にて120分間かけて熱処理し、5−ナトリウムスルホイソフタル酸マグネシウム塩の透明溶液を得た。この透明溶液において硫黄原子のモル量をSで表し、アルカリ土類金属原子、即ちマグネシウム原子のモル量をMで表すとS/Mは1.0であった。数式(1)のP/Mは0であった。
エステル化反応槽にて、テレフタル酸65部とエチレングリコール35部とを、常法に従ってエステル化反応させオリゴマーを得た。このオリゴマーに、テレフタル酸65部とエチレングリコール35部を135分間かけて連続的に供給し、250℃にてエステル化反応を行った。ついで30分間温度保持した後、追加供給したテレフタル酸とエチレングリコールとから生成されるオリゴマー量と等モル量のオリゴマーを重縮合反応槽へ送液した。送液終了後直ちにトリメリット酸チタン0.00013部を重縮合反応槽に添加し、更に先に調製した5−ナトリウムスルホイソフタル酸マグネシウム塩の透明溶液14部を重縮合反応槽に添加した。テレフタル酸に対するマグネシウム原子の添加率は金属原子換算で0.50モル%であった。その後、285℃まで昇温し、0.03kPa以下の高真空化にて重縮合反応を行い、固有粘度が0.67dL/gのポリエステルチップを得た。
このチップを実施例1と同様に溶融紡糸し、得られた未延伸糸を4.20倍に延伸して、83.9dtex/24フィラメントの延伸糸を得た。その後、実施例1と同様にアルカリ減量処理して、減量率が19.5重量%の布帛を得た。この減量処理した布帛を電子顕微鏡で観察した。結果を表1に示した。
[Comparative Example 1: A known technique is directly applied to an esterification method (described in Patent Document 1)]
3.7 parts of 5-sodium sulfoisophthalic acid and 2.9 parts of magnesium acetate tetrahydrate were charged into a reaction vessel equipped with a stirrer installed separately from the esterification reaction vessel and the polycondensation reaction vessel. Into 93 parts of ethylene glycol, heat treatment was performed at 70 ° C. for 120 minutes to obtain a transparent solution of 5-sodium sulfoisophthalic acid magnesium salt. In this transparent solution, when the molar amount of sulfur atoms is represented by S and the molar amount of alkaline earth metal atoms, that is, magnesium atoms, is represented by M, S / M was 1.0. P / M in the formula (1) was 0.
In an esterification reaction tank, 65 parts of terephthalic acid and 35 parts of ethylene glycol were subjected to an esterification reaction according to a conventional method to obtain an oligomer. To this oligomer, 65 parts of terephthalic acid and 35 parts of ethylene glycol were continuously supplied over 135 minutes, and an esterification reaction was performed at 250 ° C. Then, after maintaining the temperature for 30 minutes, an oligomer having an equimolar amount equal to the amount of oligomer produced from the additionally supplied terephthalic acid and ethylene glycol was fed to the polycondensation reaction tank. Immediately after completion of the liquid feeding, 0.00013 part of trimellitic acid titanium was added to the polycondensation reaction tank, and 14 parts of the previously prepared transparent solution of 5-sodium sulfoisophthalic acid magnesium salt was added to the polycondensation reaction tank. The addition ratio of magnesium atoms to terephthalic acid was 0.50 mol% in terms of metal atoms. Thereafter, the temperature was raised to 285 ° C., and a polycondensation reaction was performed at a high vacuum of 0.03 kPa or less to obtain a polyester chip having an intrinsic viscosity of 0.67 dL / g.
This chip was melt-spun in the same manner as in Example 1, and the obtained undrawn yarn was drawn 4.20 times to obtain a drawn yarn of 83.9 dtex / 24 filament. Thereafter, an alkali weight loss treatment was performed in the same manner as in Example 1 to obtain a fabric having a weight loss rate of 19.5% by weight. The weight-reduced fabric was observed with an electron microscope. The results are shown in Table 1.
[比較例2]
5−ナトリウムスルホイソフタル酸1.9部と酢酸マグネシウム・四水和物1.5部とを、エステル化反応槽および重縮合反応槽とは別に設置された攪拌機の備えられた反応槽中に仕込んだエチレングリコール97部に投入し、比較例1と同様に5−ナトリウムスルホイソフタル酸マグネシウム塩の透明溶液を得た。この透明溶液においてS/Mは1.0であった。数式(1)のP/Mは0であった。
エステル化反応および重縮合反応についてはトリメリット酸チタンの添加まで比較例1と同様に実施した。その後、先に調製した5−ナトリウムスルホイソフタル酸マグネシウム塩の透明溶液28部を重縮合反応槽に添加し、比較例1と同様に重縮合反応を行い、固有粘度が0.67dL/gのポリエステルチップを得た。テレフタル酸に対するマグネシウム原子の添加率は金属原子換算で0.50モル%であった。
このチップを実施例1と同様に溶融紡糸し、得られた未延伸糸を4.31倍に延伸して、78.5dtex/24フィラメントの延伸糸を得た。その後、実施例1と同様にアルカリ減量処理して、減量率が23.2重量%の布帛を得た。この減量処理した布帛を電子顕微鏡で観察した。結果を表1に示した。
[Comparative Example 2]
1.9 parts of 5-sodium sulfoisophthalic acid and 1.5 parts of magnesium acetate tetrahydrate are charged into a reaction vessel equipped with a stirrer installed separately from the esterification reaction vessel and the polycondensation reaction vessel. In the same manner as in Comparative Example 1, a transparent solution of 5-sodium sulfoisophthalic acid magnesium salt was obtained. In this clear solution, S / M was 1.0. P / M in the formula (1) was 0.
The esterification reaction and polycondensation reaction were carried out in the same manner as in Comparative Example 1 until the addition of titanium trimellitic acid. Thereafter, 28 parts of the previously prepared transparent solution of 5-sodium sulfoisophthalic acid magnesium salt was added to the polycondensation reaction tank, and a polycondensation reaction was carried out in the same manner as in Comparative Example 1 to obtain a polyester having an intrinsic viscosity of 0.67 dL / g. I got a chip. The addition ratio of magnesium atoms to terephthalic acid was 0.50 mol% in terms of metal atoms.
This chip was melt-spun in the same manner as in Example 1, and the obtained undrawn yarn was drawn 4.31 times to obtain a drawn yarn of 78.5 dtex / 24 filament. Thereafter, an alkali weight loss treatment was performed in the same manner as in Example 1 to obtain a fabric having a weight loss rate of 23.2% by weight. The weight-reduced fabric was observed with an electron microscope. The results are shown in Table 1.
[比較例3]
5−ナトリウムスルホイソフタル酸0.96部と酢酸マグネシウム・四水和物0.77部とを、エステル化反応槽および重縮合反応槽とは別に設置された攪拌機の備えられた反応槽中に仕込んだエチレングリコール98部に投入し、比較例1と同様に5−ナトリウムスルホイソフタル酸マグネシウム塩の透明溶液を得た。この透明溶液においてS/Mは1.0であった。数式(1)のP/Mは0であった。
エステル化反応および重縮合反応についてはトリメリット酸チタンの添加まで比較例1と同様に実施した。その後、先に調製した5−ナトリウムスルホイソフタル酸マグネシウム塩の透明溶液56部を重縮合反応槽に添加し、比較例1と同様に重縮合反応を行い、固有粘度が0.65dL/gのポリエステルチップを得た。テレフタル酸に対するマグネシウム原子の添加率は金属原子換算で0.50モル%であった。
このチップを実施例1と同様に溶融紡糸し、得られた未延伸糸を4.43倍に延伸して、77.2dtex/24フィラメントの延伸糸を得た。その後、実施例1と同様にアルカリ減量処理して、減量率が20.4重量%の布帛を得た。この減量処理した布帛を電子顕微鏡で観察した。結果を表1に示した。
[Comparative Example 3]
0.96 parts of 5-sodium sulfoisophthalic acid and 0.77 parts of magnesium acetate tetrahydrate were charged into a reaction vessel equipped with a stirrer installed separately from the esterification reaction vessel and the polycondensation reaction vessel. In the same manner as in Comparative Example 1, a transparent solution of 5-sodium sulfoisophthalic acid magnesium salt was obtained. In this clear solution, S / M was 1.0. P / M in the formula (1) was 0.
The esterification reaction and polycondensation reaction were carried out in the same manner as in Comparative Example 1 until the addition of titanium trimellitic acid. Thereafter, 56 parts of the previously prepared transparent solution of 5-sodium sulfoisophthalic acid magnesium salt was added to the polycondensation reaction tank, and a polycondensation reaction was carried out in the same manner as in Comparative Example 1 to obtain a polyester having an intrinsic viscosity of 0.65 dL / g. I got a chip. The addition ratio of magnesium atoms to terephthalic acid was 0.50 mol% in terms of metal atoms.
This chip was melt-spun in the same manner as in Example 1, and the obtained undrawn yarn was drawn 4.43 times to obtain a drawn yarn of 77.2 dtex / 24 filament. Thereafter, an alkali weight loss treatment was performed in the same manner as in Example 1 to obtain a fabric having a weight loss rate of 20.4% by weight. The weight-reduced fabric was observed with an electron microscope. The results are shown in Table 1.
本願実施例で得られたポリエステル組成物から得たポリエステル繊維は、アルカリ減量処理することによって繊維表面に微細孔が多数存在し、優れた吸水性を発現するようになる。しかし、比較例によって得られたポリエステル繊維は、同様の処理を行っても繊維表面の微細孔の数は少なく、粗大孔が生成されており、吸水性を発現することができない。 The polyester fiber obtained from the polyester composition obtained in the Examples of the present application has many fine pores on the fiber surface by the alkali weight reduction treatment, and exhibits excellent water absorption. However, the polyester fiber obtained by the comparative example has a small number of fine pores on the fiber surface even when the same treatment is performed, and coarse pores are generated, so that it cannot exhibit water absorption.
本発明によれば、近年主流となっている直接エステル化法にてポリエステル組成物を合成し、繊維に成形した後にアルカリ減量処理することにより、繊維の表面に吸水性を付与する微細孔を容易に形成することができるので、そのポリエステル組成物は、公知技術を直接エステル化法に適用し得られるポリエステル組成物に対して、優れた吸水性を有する繊維とすることが可能である。このような効果が発現することについては産業上の意義は大きい。 According to the present invention, a polyester composition is synthesized by a direct esterification method, which has become the mainstream in recent years, and after forming into a fiber, an alkali weight loss treatment is performed, thereby facilitating micropores that impart water absorption to the fiber surface. Therefore, the polyester composition can be a fiber having excellent water absorption compared to a polyester composition obtained by applying a known technique directly to the esterification method. The industrial significance of such effects is significant.
Claims (2)
0.5≦P/M≦2.0 ・・・(1)
[上記数式(1)において、Pはリン化合物添加によるリン原子のモル量を表し、Mはアルカリ金属化合物および/またはアルカリ土類金属化合物の添加によるアルカリ金属原子および/またはアルカリ土類金属原子のモル量を表す。] In a process for producing a polyester composition comprising a step of producing an oligomer by an esterification reaction from a dicarboxylic acid component mainly composed of terephthalic acid and a diol component mainly composed of ethylene glycol, and a step of performing a polycondensation reaction on the oligomer An alkali metal compound and / or an alkaline earth metal compound and a phosphorus compound represented by the following general formula (I) in a step other than the step of generating an oligomer and the step of performing a polycondensation reaction before the production of the polyester composition The compound obtained by the heat treatment is added so that the alkali metal compound and / or alkaline earth metal compound is contained in the range of 0.1 to 2.0 mol% with respect to the dicarboxylic acid component, and phosphorus is added. A method for producing a polyester composition, wherein the compound is added so as to satisfy the following formula (1): .
0.5 ≦ P / M ≦ 2.0 (1)
[In the above formula (1), P represents the molar amount of the phosphorus atom by the addition of the phosphorus compound, and M is the alkali metal atom and / or the alkaline earth metal atom by the addition of the alkali metal compound and / or alkaline earth metal compound. Represents molar amount. ]
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