JP2023034956A - Polyester resin and method for producing the same - Google Patents

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Asako Okumura
夢人 福林
Yumeto FUKUBAYASHI
祐路 種田
Yuji Taneda
悠太 天満
Yuta Temman
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Abstract

To provide a polyester resin from which a fiber that is excellent in dyeability to a cationic dye and is also excellent in yarn quality characteristics (strength and elongation) can be obtained with good operability.SOLUTION: A polyester resin contains a dicarboxylic acid component and a glycol component. The dicarboxylic acid component contains a terephthalic acid as a main component and contains an aromatic dicarboxylic acid having a metal sulfonate group, the glycol component contains ethylene glycol as a main component, and in DSC, a crystallization calorific value is 20 J/g or less and melting endotherm is 5 J/g or more.SELECTED DRAWING: None

Description

本発明は、ポリエステル樹脂、繊維およびポリエステル樹脂の製造方法に関する。 The present invention relates to polyester resins, fibers and processes for producing polyester resins.

ポリエチレンテレフタレート(PET)、ポリブチレンテレフタレート(PBT)、ポリエチレンナフタレート(PEN)等に代表されるポリエステル樹脂は、機械的特性、化学的特性に優れており、広範な分野(例えば、衣料用や産業資材用の繊維、包装用や磁気テープ用等のフィルムまたはシート、中空成形品であるボトル、電気・電子部品のケーシング、その他エンジニアリングプラスチック成形品等)において使用されている。 Polyester resins represented by polyethylene terephthalate (PET), polybutylene terephthalate (PBT), polyethylene naphthalate (PEN), etc. have excellent mechanical and chemical properties and are used in a wide range of fields (for example, clothing and industrial applications). fibers for materials, films or sheets for packaging and magnetic tape, bottles that are hollow molded products, casings for electrical and electronic parts, and other engineering plastic molded products).

従来から、ポリエステル樹脂の重縮合時に用いられる重縮合触媒として、アンチモン系の金属系触媒が知られている。アンチモン系触媒は、安価で触媒活性に優れるが、実用的な重合速度が発揮される程度の量で使用すると、重縮合時に金属アンチモンが析出してポリエステル樹脂に黒ずみまたは異物が発生し、生産上の問題となる場合、または加工品の表面欠点の原因となる場合がある。 Conventionally, an antimony-based metal-based catalyst is known as a polycondensation catalyst used in the polycondensation of polyester resins. Antimony-based catalysts are inexpensive and have excellent catalytic activity. problems or cause surface imperfections in the workpiece.

そこで、重縮合触媒としてアンチモン系触媒を用いずに製造された、カチオン可染性に優れるポリエステル繊維に適した共重合ポリエステルが検討されている(例えば、特許文献1)。 Therefore, copolyesters suitable for polyester fibers with excellent cationic dyeability, which are produced without using antimony-based catalysts as polycondensation catalysts, have been investigated (for example, Patent Document 1).

特開2006-63215号公報JP 2006-63215 A

特許文献1においては、マグネシウム等金属系触媒が用いられているが、依然として、重合時の金属の析出による操業性の低下、または色調不良という問題がある。そのため、有機系触媒を用いたポリエステル樹脂も検討されている。
そして近年では、環境配慮の観点から有機系触媒を使用し、カチオン染料での染色性に優れ、さらには強度および伸度の何れの糸質特性にも優れたポリエステル繊維を得ることができるポリエステル樹脂が望まれている。
In Patent Literature 1, a metal-based catalyst such as magnesium is used, but there are still problems such as deterioration of operability due to deposition of metal during polymerization or poor color tone. Therefore, polyester resins using organic catalysts are also being investigated.
In recent years, from the viewpoint of environmental friendliness, organic catalysts have been used to produce polyester resins that are excellent in dyeability with cationic dyes and that are excellent in both strength and elongation properties. is desired.

本発明の目的は、有機系触媒を用い、カチオン染料に対する染色性に優れるとともに、強伸度特性にも優れたポリエステル繊維を得ることができるポリエステル樹脂を提供することである。 SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a polyester resin which uses an organic catalyst and which is excellent in dyeability with cationic dyes and which can yield polyester fibers having excellent strength and elongation properties.

本発明者らは、上記の課題を解決するために鋭意検討の結果、ジカルボン酸成分として金属スルホネート基を有する芳香族ジカルボン酸を含み、金属触媒由来の金属の含有量が少なく、かつ特定範囲の結晶性を有するポリエステル樹脂とすることによって、得られるポリエステル繊維は、カチオン染料に対する染色性に優れ、繊維とした場合の強度および伸度の何れの特性にも優れることを見出し、本発明に到達した。 As a result of intensive studies to solve the above problems, the present inventors have found that the dicarboxylic acid component contains an aromatic dicarboxylic acid having a metal sulfonate group, has a low metal content derived from a metal catalyst, and has a specific range. The inventors have found that the polyester fiber obtained by using a polyester resin having crystallinity has excellent dyeability with cationic dyes, and has excellent properties such as strength and elongation when made into a fiber, and arrived at the present invention. .

すなわち、本発明の要旨は以下(1)~(5)の通りである。
(1) 酸成分の合計量を100モル%とするとき、テレフタル酸を70モル%以上、金属スルホネート基を有する芳香族ジカルボン酸を0.5~6.0モル%含み、グリコール成分の合計量を100モル%とするとき、エチレングリコールを85モル%以上、エチレングリコール以外のグリコール成分を3~15モル%含むポリエステル樹脂であって、DSCにおいて降温速度20℃/分にて測定した際の結晶化発熱量が20J/g以下、昇温速度20℃/分にて測定した際の融解吸熱量が5J/g以上であることを特徴とするポリエステル樹脂。
(2) さらに酸成分中に、酸成分の合計量を100モル%とするとき、炭素数5~10の脂肪族ジカルボン酸を2~18モル%含む、(1)記載のポリエステル樹脂。
(3) さらに酸成分中に、酸成分の合計量を100モル%とするとき、イソフタル酸を5~16モル%含む、(1)記載のポリエステル樹脂。
(4) (1)~(3)の何れか1項に記載のポリエステル樹脂を含む繊維。
(5) (1)~(3)の何れか1項に記載のポリエステル樹脂を製造する方法であって、 ポリエステル原料に対して有機スルホン酸系化合物を添加し、全グリコール成分/全酸成分のモル比が1.05~2.00となるように調整し、常圧または加圧下において、240℃以上の温度で5~120分加熱して、グリコール成分のエーテル化反応を行う工程を含む、ポリエステル樹脂の製造方法。
That is, the gist of the present invention is as follows (1) to (5).
(1) When the total amount of acid components is 100 mol%, it contains 70 mol% or more of terephthalic acid, 0.5 to 6.0 mol% of an aromatic dicarboxylic acid having a metal sulfonate group, and the total amount of glycol components. is 100 mol%, a polyester resin containing 85 mol% or more of ethylene glycol and 3 to 15 mol% of a glycol component other than ethylene glycol, when measured by DSC at a cooling rate of 20 ° C./min. A polyester resin characterized by having a melting heat value of 20 J/g or less and a melting endotherm value of 5 J/g or more when measured at a heating rate of 20°C/min.
(2) The polyester resin according to (1), wherein the acid component further contains 2 to 18 mol% of an aliphatic dicarboxylic acid having 5 to 10 carbon atoms when the total amount of the acid component is 100 mol%.
(3) The polyester resin according to (1), which further contains 5 to 16 mol % of isophthalic acid when the total amount of the acid components is 100 mol %.
(4) A fiber containing the polyester resin according to any one of (1) to (3).
(5) A method for producing a polyester resin according to any one of (1) to (3), wherein an organic sulfonic acid compound is added to the polyester raw material, and the total glycol component/total acid component is Adjusting the molar ratio to 1.05 to 2.00, heating at a temperature of 240 ° C. or higher for 5 to 120 minutes at normal pressure or under pressure to etherify the glycol component. A method for producing a polyester resin.

本発明のポリエステル樹脂は、有機スルホン酸系化合物を触媒として使用し、適度な結晶性を有することにより、カチオン染料に対する染色性に優れるとともに、強度および伸度の何れにも優れるポリエステル繊維を操業性よく得ることができる。また、本発明のポリエステル樹脂によれば、ポリエステル繊維として単糸繊度が細いものや、異形断面を有するものも操業性よく得ることができる。 The polyester resin of the present invention uses an organic sulfonic acid-based compound as a catalyst and has moderate crystallinity, so that it has excellent dyeability with cationic dyes and is excellent in both strength and elongation. can get well. Further, according to the polyester resin of the present invention, it is possible to obtain a polyester fiber having a small single filament fineness and a polyester fiber having an irregular cross section with good workability.

以下、本発明のポリエステル樹脂を詳細に説明する。
本発明のポリエステル樹脂は、ジカルボン酸成分とグリコール成分とを含むものである。ジカルボン酸成分としてはテレフタル酸を主成分とし、さらに金属スルホネート基を有する芳香族ジカルボン酸を含有する。つまり、酸成分としてテレフタル酸を主成分とし、金属スルホネート基を有する芳香族ジカルボン酸を共重合成分とするものである。金属スルホネート基を有する芳香族ジカルボン酸を共重合することにより、ポリエステル樹脂にカチオン染料可染性を付与することができる。
The polyester resin of the present invention will be described in detail below.
The polyester resin of the present invention contains a dicarboxylic acid component and a glycol component. The dicarboxylic acid component contains terephthalic acid as a main component, and further contains an aromatic dicarboxylic acid having a metal sulfonate group. That is, terephthalic acid is used as the main acid component, and an aromatic dicarboxylic acid having a metal sulfonate group is used as a copolymer component. By copolymerizing an aromatic dicarboxylic acid having a metal sulfonate group, the polyester resin can be imparted with cationic dyeability.

ポリエステルを構成する全酸成分の合計量を100モル%とするとき、金属スルホネート基を有する芳香族ジカルボン酸の含有量は、0.5~6.0モル%であり、0.8~5.0モル%であることが好ましい。
金属スルホネート基を有する芳香族ジカルボン酸の含有量が0.5モル%未満である場合は、ポリマー全体におけるカチオン染料の染着座席(カチオン染料と反応する反応基数)が十分ではないため、得られたポリエステル樹脂を用いて繊維とした際に、十分な染色性が得られない場合がある。
一方、含有量が6.0モル%を超えると、重縮合工程においてポリエステルの溶融粘度が高くなりすぎる傾向にあり、重合度を十分に上げることが困難となる場合がある。その結果、材料強度(例えば繊維としたときの糸強度等)が低下する場合がある。
When the total amount of all acid components constituting the polyester is 100 mol %, the content of the aromatic dicarboxylic acid having a metal sulfonate group is 0.5 to 6.0 mol %, and 0.8 to 5.0 mol %. 0 mol % is preferred.
When the content of the aromatic dicarboxylic acid having a metal sulfonate group is less than 0.5 mol%, the number of dyeing sites for the cationic dye in the entire polymer (the number of reactive groups that react with the cationic dye) is not sufficient. When the polyester resin is used to make fibers, there are cases where sufficient dyeability cannot be obtained.
On the other hand, when the content exceeds 6.0 mol %, the melt viscosity of the polyester tends to be too high in the polycondensation step, and it may be difficult to sufficiently increase the degree of polymerization. As a result, the strength of the material (for example, yarn strength when made into fibers) may decrease.

また、金属スルホネート基を有する芳香族ジカルボン酸は、後述する本発明のポリエステル樹脂の製造方法におけるエーテル化工程において触媒として作用する。このため、含有量を上記範囲とすることで、得られるポリエステル樹脂の結晶性を制御しやすくなり、後述する特定範囲の結晶性(DSCにおいて降温速度20℃/分にて測定した際の結晶化発熱量が20J/g以下、昇温速度20℃/分にて測定した際の融解発熱量が5J/g以上)を満足するものとなりやすい。 In addition, the aromatic dicarboxylic acid having a metal sulfonate group acts as a catalyst in the etherification step in the method for producing the polyester resin of the present invention, which will be described later. Therefore, by setting the content in the above range, it becomes easier to control the crystallinity of the obtained polyester resin, and the crystallinity in the specific range described later (crystallization when measured at a cooling rate of 20 ° C./min in DSC calorific value of 20 J/g or less and melting calorific value of 5 J/g or more when measured at a heating rate of 20°C/min).

金属スルホネート基を有する芳香族ジカルボン酸としては、例えば、5-ナトリウムスルホイソフタル酸、5-カリウムスルホイソフタル酸、5-リチウムスルホイソフタル酸、ナトリウムスルホナフタレンジカルボン酸、ナトリウムスルホフェニルジカルボン酸、5-ナトリウムスルホテレフタル酸等が挙げられるが、本発明においては、カチオン染料による発色性、溶融紡糸時の操業性及びコストの面から、5-ナトリウムスルホイソフタル酸が好ましく用いられる。また、これらの酸をそのまま使用してもよいが、エステル形成性誘導体を使用してもよく、中でも、操業性などの点から、エチレングリコールとのエステルが好ましく用いられる。 Aromatic dicarboxylic acids having a metal sulfonate group include, for example, 5-sodium sulfoisophthalic acid, 5-potassium sulfoisophthalic acid, 5-lithium sulfoisophthalic acid, sodium sulfonaphthalenedicarboxylic acid, sodium sulfophenyldicarboxylic acid, 5-sodium Sulfoterephthalic acid and the like may be mentioned, but in the present invention, 5-sodium sulfoisophthalic acid is preferably used from the viewpoints of color development by cationic dyes, workability in melt spinning, and cost. These acids may be used as they are, but ester-forming derivatives may also be used. Among them, esters with ethylene glycol are preferably used from the viewpoint of workability.

酸成分中のテレフタル酸の割合は、70モル%以上であり、80~99.5モル%であることが好ましい。テレフタル酸の割合が70モル%未満であると、樹脂組成物の結晶性が低下し、かつ融点が低くなり、溶融紡糸や延伸において操業性が低下する場合がある。一方、テレフタル酸の割合が99.5モル%を超えると、金属スルホネート基を有する芳香族ジカルボン酸の共重合量が少なくなるため、カチオン染料による可染性の効果が小さくなる場合がある。 The proportion of terephthalic acid in the acid component is 70 mol % or more, preferably 80 to 99.5 mol %. If the proportion of terephthalic acid is less than 70 mol %, the crystallinity of the resin composition is lowered, the melting point is lowered, and the workability in melt spinning and drawing may be lowered. On the other hand, when the proportion of terephthalic acid exceeds 99.5 mol %, the copolymerization amount of the aromatic dicarboxylic acid having a metal sulfonate group decreases, so the effect of dyeability with cationic dyes may decrease.

さらに、ポリエステルを構成する酸成分中には、全酸成分の合計量を100モル%とするとき、炭素数5~10の脂肪族ジカルボン酸を2~18モル%含むことが好ましい。
金属スルホネート基を有する芳香族ジカルボン酸と炭素数5~10の脂肪族ジカルボン酸を適量共重合することにより、ポリエステル樹脂に常圧条件でのカチオン染料可染性を付与することができる。
Furthermore, the acid component constituting the polyester preferably contains 2 to 18 mol % of an aliphatic dicarboxylic acid having 5 to 10 carbon atoms when the total amount of all acid components is 100 mol %.
By copolymerizing an appropriate amount of an aromatic dicarboxylic acid having a metal sulfonate group and an aliphatic dicarboxylic acid having 5 to 10 carbon atoms, the polyester resin can be imparted with cationic dyeability under normal pressure conditions.

炭素数5~10の脂肪族ジカルボン酸の含有量(共重合量)が2モル%よりも少ない場合は、共重合ポリエステルを繊維とした際の常圧条件下でのカチオン染料に対する染色性が不十分となる。一方、脂肪族ジカルボン酸成分の含有量が18モル%を超えると、共重合ポリエステルの熱安定性が低下し、繊維とした際に糸強度が低いものとなる。 When the content (copolymerization amount) of the aliphatic dicarboxylic acid having 5 to 10 carbon atoms is less than 2 mol%, the copolyester fiber has poor dyeability with cationic dyes under normal pressure conditions. be enough. On the other hand, if the content of the aliphatic dicarboxylic acid component exceeds 18 mol %, the thermal stability of the copolyester is lowered, resulting in low fiber strength.

炭素数5~10の脂肪族ジカルボン酸としては、グルタル酸、アジピン酸、ピメリン酸、スベリン酸、セバシン酸等が挙げられ、本発明においては、溶融紡糸時の操業性及びコストの点から、アジピン酸が好ましく用いられる。 Examples of aliphatic dicarboxylic acids having 5 to 10 carbon atoms include glutaric acid, adipic acid, pimelic acid, suberic acid, and sebacic acid. Acids are preferably used.

また、本発明のポリエステル樹脂は、ポリエステルを構成する酸成分中には、全酸成分の合計量を100モル%とするとき、イソフタル酸が5~16モル%含まれていることが好ましい。イソフタル酸を5モル%以上含むことにより、繊維とした際に熱収縮性の高いものとすることができ、他のポリエステル樹脂とサイドバイサイド型の複合繊維に用いると、カチオン染料に対する染色性とストレッチ性を有する織編物を得ることが可能となる。一方、イソフタル酸の含有量が16モル%を超えると、糸の強度が低下したり、紡糸時の操業性が悪くなる傾向がある。 Further, the polyester resin of the present invention preferably contains 5 to 16 mol % of isophthalic acid in the acid component constituting the polyester, when the total amount of all acid components is 100 mol %. By containing 5 mol% or more of isophthalic acid, it is possible to make the fiber highly heat-shrinkable. It is possible to obtain a woven or knitted fabric having On the other hand, when the content of isophthalic acid exceeds 16 mol %, the strength of the yarn tends to decrease and the workability during spinning tends to deteriorate.

本発明のポリエステル樹脂における、テレフタル酸、金属スルホネート基を有する芳香族ジカルボン酸、炭素数5~10の脂肪族ジカルボン酸、イソフタル酸以外の酸成分としては、フタル酸、無水フタル酸、ナフタレンジカルボン酸、1,4-シクロヘキサンジカルボン酸、ドデカン二酸等、ダイマー酸、更には無水トリメリット酸、トリメリット酸、ピロメリット酸、1,4-シクロヘキサンジカルボン酸、ダイマー酸等が挙げられ、これらを2種類以上併用してもよく、これらの酸のエステル形成性誘導体を使用してもよい。 Acid components other than terephthalic acid, aromatic dicarboxylic acids having a metal sulfonate group, aliphatic dicarboxylic acids having 5 to 10 carbon atoms, and isophthalic acid in the polyester resin of the present invention include phthalic acid, phthalic anhydride, and naphthalenedicarboxylic acid. , 1,4-cyclohexanedicarboxylic acid, dodecanedioic acid, etc., dimer acid, trimellitic anhydride, trimellitic acid, pyromellitic acid, 1,4-cyclohexanedicarboxylic acid, dimer acid, etc., and these are 2 More than one kind may be used in combination, and ester-forming derivatives of these acids may also be used.

本発明のポリエステル樹脂は、全グリコール成分の合計量を100モル%とするとき、エチレングリコールの含有量が85モル%以上である。エチレングリコールの割合が85モル%未満であると、樹脂組成物の結晶性が低下し、かつ融点が低くなり、溶融紡糸や延伸において操業性が低下する場合がある。 The polyester resin of the present invention has an ethylene glycol content of 85 mol % or more when the total amount of all glycol components is 100 mol %. When the proportion of ethylene glycol is less than 85 mol %, the crystallinity of the resin composition is lowered, the melting point is lowered, and the workability in melt spinning and drawing may be lowered.

本発明のポリエステル樹脂は、全グリコール成分の合計量を100モル%とするとき、エチレングリコール以外のグリコール成分は、3~15モル%含まれている。具体的には、ジエチレングリコール、トリエチレングリコールおよびテトラエチレングリコールの少なくとも1種のグリコール成分を含有することが好ましい。これらのグリコール成分の合計含有量が15モル%を超えると、融点が低くなり、繊維とする際の操業性や、耐熱性が低下する。一方、3モル%未満であると、DSCにおいて降温速度20℃/分にて測定した際の結晶化発熱量が20J/gを超え、繊維としての染色性に劣る場合がある。 The polyester resin of the present invention contains 3 to 15 mol % of glycol components other than ethylene glycol when the total amount of all glycol components is 100 mol %. Specifically, it preferably contains at least one glycol component of diethylene glycol, triethylene glycol and tetraethylene glycol. When the total content of these glycol components exceeds 15 mol %, the melting point becomes low, and the workability and heat resistance when made into fibers deteriorate. On the other hand, if it is less than 3 mol %, the crystallization heat value exceeds 20 J/g when measured by DSC at a cooling rate of 20° C./min, and the dyeability of the fiber may be poor.

グリコール成分の含有量を調整するためには、例えば、金属スルホネート基を有する芳香族ジカルボン酸の含有量を好ましい範囲としたり、後述のポリエステル樹脂の製造方法における重合触媒として有機スルホン酸系化合物を用いたり、有機スルホン酸系化合物の添加量を好ましい範囲としたり、エーテル化反応に供される前のグリコール成分(G)と酸成分(A)とのモル比(G/A)を好ましい範囲としたり、エーテル化反応における温度または時間を調整する方法を採用することができる。 In order to adjust the content of the glycol component, for example, the content of the aromatic dicarboxylic acid having a metal sulfonate group is set within a preferable range, or an organic sulfonic acid compound is used as a polymerization catalyst in the method for producing a polyester resin described below. Alternatively, the amount of the organic sulfonic acid compound to be added is set within a preferable range, or the molar ratio (G/A) between the glycol component (G) and the acid component (A) before being subjected to the etherification reaction is set within a preferable range. , a method of adjusting the temperature or time in the etherification reaction can be adopted.

本発明のポリエステル樹脂は、上記以外のグリコール成分を含んでいてもよい。その具体例としては、1,2-プロピレングリコール、ネオペンチルグリコール、1,6-ヘキサンジオール、1,4-ブタンジオール、1,4-シクロヘキサンジオール、1,4-シクロヘキサンジメタノール、ダイマージオール、ビスフェノールSのエチレンオキサイド付加体、ビスフェノールAのエチレンオキサイド付加体等を用いることができる。 The polyester resin of the present invention may contain glycol components other than those mentioned above. Specific examples include 1,2-propylene glycol, neopentyl glycol, 1,6-hexanediol, 1,4-butanediol, 1,4-cyclohexanediol, 1,4-cyclohexanedimethanol, dimer diol, and bisphenol. An ethylene oxide adduct of S, an ethylene oxide adduct of bisphenol A, and the like can be used.

本発明のポリエステル樹脂は、DSCにおいて降温速度20℃/分にて測定した際の結晶化発熱量が20J/g以下、昇温速度20℃/分にて測定した際の融解吸熱量が5J/g以上であることが必要である。DSCにおいて降温速度20℃/分にて測定した際の結晶化発熱量は中でも18J/g以下であることが好ましく、1~12J/gであることがより好ましい。昇温速度20℃/分にて測定した際の融解吸熱量は、中でも7J/g以上であることが好ましく、10~25J/gであることがより好ましい。
本発明のポリエステル樹脂はこのような結晶性を有することにより、紡糸時の溶融張力が低下し操業性が良化する。そのため、極細繊維や多葉断面等の複雑な断面形状のポリエステル繊維であっても操業性よく得ることが可能となる。また、得られるポリエステル繊維は染色性も良好なものとなる。
The polyester resin of the present invention has a crystallization exotherm of 20 J/g or less when measured by DSC at a temperature decrease rate of 20°C/min, and a melting endotherm of 5 J/min when measured at a temperature increase rate of 20°C/min. g or more. The heat value of crystallization measured by DSC at a cooling rate of 20° C./min is preferably 18 J/g or less, more preferably 1 to 12 J/g. The melting endotherm when measured at a heating rate of 20° C./min is preferably 7 J/g or more, more preferably 10 to 25 J/g.
Since the polyester resin of the present invention has such crystallinity, the melt tension during spinning is lowered and the workability is improved. Therefore, even polyester fibers with complicated cross-sectional shapes such as ultrafine fibers and multi-leaf cross-sections can be obtained with good workability. In addition, the obtained polyester fiber has good dyeability.

結晶化発熱量が20J/gを超えると、ポリエステル樹脂の結晶性が高すぎるため、極細繊維や複雑な断面形状のポリエステル繊維を得る際に操業性が悪化したり、繊維の染色性が劣り好ましくない。また、融解吸熱量が5J/g未満では、ポリエステル樹脂の融点が低くなりすぎて、繊維とする際の操業性や、耐熱性が低下するため、好ましくない。
なお、結晶性が上記範囲となる本発明のポリエステル樹脂を得るには、前記した本発明のポリエステル樹脂の組成を採用するとともに、後述する本発明の製造方法を採用することにより可能となる。
When the heat of crystallization exceeds 20 J/g, the crystallinity of the polyester resin is too high, so that the workability deteriorates when obtaining ultrafine fibers or polyester fibers with a complicated cross-sectional shape, and the dyeability of the fibers is inferior, which is preferable. do not have. On the other hand, if the melting endotherm is less than 5 J/g, the melting point of the polyester resin becomes too low, and the workability and heat resistance when made into fibers are lowered, which is not preferable.
In addition, in order to obtain the polyester resin of the present invention having crystallinity within the above range, it is possible by adopting the composition of the polyester resin of the present invention described above and adopting the production method of the present invention described below.

本発明のポリエステル樹脂は、極限粘度が0.45dl/g以上であることが好ましく、0.5dl/g以上であることがより好ましく、さらに好ましくは0.6~0.8dl/gである。極限粘度が0.45dl/g未満であると、繊維とした際に、十分な糸質特性が得られない場合がある。 The polyester resin of the present invention preferably has an intrinsic viscosity of 0.45 dl/g or more, more preferably 0.5 dl/g or more, still more preferably 0.6 to 0.8 dl/g. If the intrinsic viscosity is less than 0.45 dl/g, the resulting fiber may not have sufficient filament properties.

なお、本発明における極限粘度とは、フェノールと四塩化エタンとの等重量混合液を溶媒として、温度20℃で測定した値である。 In addition, the intrinsic viscosity in the present invention is a value measured at a temperature of 20° C. using an equal weight mixture of phenol and ethane tetrachloride as a solvent.

本発明のポリエステル樹脂は、本発明の効果を損なわない範囲で、任意の重合体、制電剤、消泡剤、染色性改良剤、染料、顔料、艶消剤、蛍光増白剤、安定剤、酸化防止剤、着色剤、難燃剤、その他の添加剤が添加されていてもよい。酸化防止剤としては、芳香族アミン系、フェノール系等の酸化防止剤が挙げられる。安定剤としては、リン酸またはリン酸エステル系等のリン系、硫黄系、アミン系等の安定剤が挙げられる。 The polyester resin of the present invention can be any polymer, antistatic agent, antifoaming agent, dyeability improver, dye, pigment, matting agent, fluorescent brightening agent, stabilizer, as long as the effects of the present invention are not impaired. , antioxidants, colorants, flame retardants, and other additives may be added. Examples of antioxidants include aromatic amine-based and phenol-based antioxidants. Examples of stabilizers include phosphorus-based stabilizers such as phosphoric acid or phosphate-based stabilizers, sulfur-based stabilizers, and amine-based stabilizers.

本発明のポリエステル樹脂は、本発明の効果を損なわない範囲で、有機系、無機系または有機金属系のトナー、または蛍光増白剤等が添加されていてもよい。これにより、ポリエステル樹脂の黄み等の着色をさらに抑えることができる。または結晶性を向上させるため、ポリエチレンを初めとする他の樹脂、タルク等の無機核剤が添加されていてもよい。 The polyester resin of the present invention may contain an organic, inorganic, or organometallic toner, or a fluorescent brightening agent, etc., as long as the effects of the present invention are not impaired. Thereby, coloring such as yellowing of the polyester resin can be further suppressed. Alternatively, other resins such as polyethylene or inorganic nucleating agents such as talc may be added to improve crystallinity.

本発明のポリエステル樹脂は、本発明の効果を損なわない範囲で、色調改善等の目的で、コバルト化合物が添加されていてもよい。コバルト化合物としては特に限定されないが、具体的には例えば、酢酸コバルト、硝酸コバルト、塩化コバルト、コバルトアセチルアセトネート、ナフテン酸コバルト、それらの水和物等が挙げられる。中でも特に酢酸コバルト四水和物が好ましい。コバルト化合物の添加量は、コバルト原子として、ポリエステル樹脂に対して10ppm以下であることが好ましく、より好ましくは5ppm以下であり、さらに好ましくは3ppm以下である。 A cobalt compound may be added to the polyester resin of the present invention for the purpose of improving the color tone, etc., as long as the effects of the present invention are not impaired. The cobalt compound is not particularly limited, but specific examples thereof include cobalt acetate, cobalt nitrate, cobalt chloride, cobalt acetylacetonate, cobalt naphthenate, and hydrates thereof. Among them, cobalt acetate tetrahydrate is particularly preferred. The amount of the cobalt compound added is preferably 10 ppm or less, more preferably 5 ppm or less, and still more preferably 3 ppm or less, relative to the polyester resin in terms of cobalt atoms.

本発明のポリエステル樹脂に、製造工程で発生した廃棄樹脂または市場から回収されたリサイクルポリエステル樹脂等(例えば、PETボトル等)を混合させてもよい。 The polyester resin of the present invention may be mixed with waste resin generated in the manufacturing process or recycled polyester resin collected from the market (for example, PET bottles, etc.).

(ポリエステル樹脂の製造方法)
本発明のポリエステル樹脂の製造方法は、ポリエステル原料に対して有機スルホン酸系化合物を添加し、全グリコール成分/全酸成分のモル比が1.05~2.00となるように調整し、常圧または加圧下において、240℃以上の温度で5~120分加熱して、グリコール成分のエーテル化反応を行う工程を含む。
(Method for producing polyester resin)
In the method for producing the polyester resin of the present invention, an organic sulfonic acid compound is added to the polyester raw material, and the molar ratio of all glycol components / all acid components is adjusted to 1.05 to 2.00. It includes a step of heating at a temperature of 240° C. or higher for 5 to 120 minutes under pressure or pressure to etherify the glycol component.

本発明においては、重縮合反応を行う前に、特定条件でのエーテル化反応を行う工程を含むことで、ジエチレングリコールとトリエチレングリコールの含有量を特定範囲とすることができる。その結果、繊維とする際の操業性に優れるとともに、繊維とした場合の染色性にも優れるポリエステル樹脂を得ることができる。 In the present invention, the content of diethylene glycol and triethylene glycol can be set within a specific range by including a step of performing an etherification reaction under specific conditions before performing a polycondensation reaction. As a result, it is possible to obtain a polyester resin that is excellent in workability when made into fibers and also excellent in dyeability when made into fibers.

ポリエステル樹脂の原料としては、例えば、エチレングリコールを主たる成分として含むグリコール成分、ジカルボン酸成分、グリコール成分とジカルボン酸成分とからなる低次縮合物としてのエステル化物等が挙げられる。 Raw materials for the polyester resin include, for example, a glycol component containing ethylene glycol as a main component, a dicarboxylic acid component, and an esterified product as a low-order condensate composed of a glycol component and a dicarboxylic acid component.

上記エステル化物を得る手法としては、例えば、ポリエステル樹脂としてポリエチレンテレフタレートを製造する場合は、テレフタル酸、エチレングリコ-ル、および必要により他の共重合成分を直接反応させて水を留去し、エステル化して、ポリエステル樹脂の原料としてのエステル化物を得る。または、テレフタル酸ジメチル、エチレングリコ-ル、および必要により他の共重合成分を反応させてメチルアルコ-ルを留去し、エステル交換させてエステル化物を得る。 As a method for obtaining the esterified product, for example, when producing polyethylene terephthalate as a polyester resin, terephthalic acid, ethylene glycol, and if necessary, other copolymer components are directly reacted to distill off water to obtain an ester. to obtain an esterified product as a raw material for a polyester resin. Alternatively, dimethyl terephthalate, ethylene glycol and, if necessary, other copolymer components are reacted to distill off the methyl alcohol and transesterify to obtain an esterified product.

以下、エステル化物の調製方法について、説明する。
ジカルボン酸、またはそのエステル誘導体1モルに対して好ましくは1.02~2.5モル、より好ましくは1.03~1.8モルのエチレングリコールが含まれたスラリーを調製し、これをエステル化反応器に連続的に供給し、エステル化物を得る。
The method for preparing the esterified product will be described below.
Dicarboxylic acid or a slurry containing preferably 1.02 to 2.5 mol, more preferably 1.03 to 1.8 mol of ethylene glycol per 1 mol of an ester derivative thereof is prepared and esterified. It is continuously supplied to the reactor to obtain an esterified product.

エステル化反応は、エチレングリコ-ルが還流する条件下で、反応によって生成した水またはアルコ-ルを、精留塔で系外に除去しながら行う。エステル化反応は、複数のエステル化反応器を直列に連結した多段式装置を用いて行うことができる。 The esterification reaction is carried out under the condition that ethylene glycol is refluxed while removing water or alcohol produced by the reaction out of the system in a rectifying column. The esterification reaction can be carried out using a multi-stage apparatus in which multiple esterification reactors are connected in series.

エステル化反応を多段階で行う場合、第1段階のエステル化反応の温度は、240~270℃であることが好ましく、245~265℃であることがより好ましい。圧力は、0.2~3kg/cmGであることが好ましく、0.5~2kg/cmGであることがより好ましい。 When the esterification reaction is carried out in multiple stages, the temperature of the esterification reaction in the first stage is preferably 240 to 270°C, more preferably 245 to 265°C. The pressure is preferably 0.2-3 kg/cm 2 G, more preferably 0.5-2 kg/cm 2 G.

最終段階のエステル化反応の温度は、250~290℃であることが好ましく、255~275℃であることがより好ましい。圧力は、0~1.5kg/cmGであることが好ましく、0~1.3kg/cmGであることがより好ましい。 The temperature of the esterification reaction in the final stage is preferably 250 to 290°C, more preferably 255 to 275°C. The pressure is preferably 0-1.5 kg/cm 2 G, more preferably 0-1.3 kg/cm 2 G.

3段階以上で実施する場合には、中間段階のエステル化反応の反応条件は、上記第1段階の反応条件と最終段階の反応条件の間の条件であることが好ましい。
多段階でのエステル化反応の反応率は、各段階で滑らかに上昇させることが好ましい。最終的にはエステル化反応率は90%以上に達することが好ましく、93%以上に達することがより好ましい。これらのエステル化反応によりエステル化物を得ることができ、その好ましい分子量は500~5000程度である。
When the reaction is carried out in three or more stages, the reaction conditions for the esterification reaction in the intermediate stage are preferably between the reaction conditions in the first stage and the reaction conditions in the final stage.
It is preferable that the reaction rate of the multistage esterification reaction be smoothly increased in each stage. The final esterification reaction rate preferably reaches 90% or more, more preferably 93% or more. Esterified products can be obtained by these esterification reactions, and the preferred molecular weight thereof is about 500 to 5,000.

エステル化反応においてテレフタル酸を用いる場合、テレフタル酸の酸としての触媒作用により反応が進行する。 When terephthalic acid is used in the esterification reaction, the reaction proceeds due to the catalytic action of terephthalic acid as an acid.

上記のようにして得られたエステル化物に対し、金属スルホネート基を有する芳香族ジカルボン酸と、アルカリ金属化合物とを添加し、有機スルホン酸系化合物を添加し、エーテル化反応を行う。その後、重縮合反応を進行させて、本発明のポリエステル樹脂を得る。 An aromatic dicarboxylic acid having a metal sulfonate group and an alkali metal compound are added to the esterified product obtained as described above, and an organic sulfonic acid compound is added to carry out an etherification reaction. Thereafter, the polycondensation reaction is allowed to proceed to obtain the polyester resin of the present invention.

エステル化物に対する金属スルホネート基を有する芳香族ジカルボン酸の添加量は、例えば、質量比で、(エステル化物)/(金属スルホネート基を有する芳香族ジカルボン酸)=4.0~30.0である。これにより、金属スルホネート基を有する芳香族ジカルボン酸の含有量を本発明の範囲とするとともに、ジエチレングリコールとトリエチレングリコールの含有量を特定範囲としやすくなる。 The amount of the aromatic dicarboxylic acid having a metal sulfonate group added to the esterified product is, for example, (esterified product)/(aromatic dicarboxylic acid having a metal sulfonate group)=4.0 to 30.0 in mass ratio. This makes it easier to set the content of the aromatic dicarboxylic acid having a metal sulfonate group within the range of the present invention and set the content of diethylene glycol and triethylene glycol within the specific ranges.

本発明においては、重合触媒として有機スルホン酸系化合物を用いることで、得られるポリエステル樹脂中、ジエチレングリコールとトリエチレングリコールの含有量を特定範囲とすることができる。有機スルホン酸系化合物としては、例えば、ベンゼンスルホン酸、m-またはp-ベンゼンジスルホン酸、1,3,5-ベンゼントリスルホン酸、o-、m-またはp-スルホ安息香酸、ベンズアルデヒド-o-スルホン酸、アセトフェノン-p-スルホン酸、アセトフェノン-3,5-ジスルホン酸、o-、m-またはp-アミノベンゼンスルホン酸、スルファニル酸、2-アミノトルエン-3-スルホン酸、フェニルヒドロキシルアミン-3-スルホン酸、フェニルヒドラジン-3-スルホン酸、1-ニトロナフタレン-3-スルホン酸、チオフェノール-4-スルホン酸、アニソール-o-スルホン酸、1,5-ナフタレンジスルホン酸、o-、m-またはp-クロルベンゼンスルホン酸、o-、m-またはp-ブロモベンゼンスルホン酸、o-、m-またはp-ニトロベンゼンスルホン酸、ニトロベンゼン-2,4-ジスルホン酸、ニトロベンゼン-3,5-ジスルホン酸、ニトロベンゼン-2,5-ジスルホン酸、2-ニトロトルエン-5-スルホン酸、2-ニトロトルエン-4-スルホン酸、2-ニトロトルエン-6-スルホン酸、3-ニトロトルエン-5-スルホン酸、4-ニトロトルエン-2-スルホン酸、3-ニトロ-o-キシレン-4-スルホン酸、5-ニトロ-o-キシレン-4-スルホン酸、2-ニトロ-m-キシレン-4-スルホン酸、5-ニトロ-m-キシレン-4-スルホン酸、3-ニトロ-p-キシレン-2-スルホン酸、5-ニトロ-p-キシレン-2-スルホン酸、6-ニトロ-p-キシレン-2-スルホン酸、2,4-ジニトロベンゼンスルホン酸、3,5-ジニトロベンゼンスルホン酸、o-、m-またはp-フルオロベンゼンスルホン酸、4-クロロ-3-メチルベンゼンスルホン酸、2-クロロ-4-スルホ安息香酸、5-スルホサリチル酸、4-スルホフタル酸、2-スルホ安息香酸無水物、3,4-ジメチル-2-スルホ安息香酸無水物、4-メチル-2-スルホ安息香酸無水物、5-メトキシ-2-スルホ安息香酸無水物、1-スルホナフトエ酸無水物、8-スルホナフトエ酸無水物、3,6-ジスルホフタル酸無水物、4,6-ジスルホイソフタル酸無水物、2,5-ジスルホテレフタル酸無水物、メタンスルホン酸、エタンスルホン酸、メチオン酸、シクロペンタンスルホン酸、1,1-エタンジスルホン酸、1,2-エタンジスルホン酸、1,2-エタンジスルホン酸無水物、3-プロパンジスルホン酸、β-スルホプロピオン酸、イセチオン酸、ニチオン酸、ニチオン酸無水物、3-オキシ-1-プロパンスルホン酸、2-クロルエタンスルホン酸、フェニルメタンスルホン酸、β-フェニルエタンスルホン酸、α-フェニルエタンスルホン酸、クロルスルホン酸アンモニウム、ベンゼンスルホン酸メチル、p-トルエンスルホン酸エチル、メタンスルホン酸エチル、5-スルホサリチル酸ジメチル、4-スルホフタル酸トリメチル等、およびこれらの塩が挙げられる。中でも、汎用性の観点から、2-スルホ安息香酸無水物、o-スルホ安息香酸、m-スルホ安息香酸、p-スルホ安息香酸、5-スルホサリチル酸、ベンゼンスルホン酸、o-アミノベンゼンスルホン酸、m-アミノベンゼンスルホン酸、p-アミノベンゼンスルホン酸、p-トルエンスルホン酸、p-トルエンスルホン酸メチル、5-スルホイソフタル酸、これらの塩などが挙げられる。 In the present invention, by using an organic sulfonic acid-based compound as a polymerization catalyst, the contents of diethylene glycol and triethylene glycol in the resulting polyester resin can be set within specific ranges. Examples of organic sulfonic acid compounds include benzenesulfonic acid, m- or p-benzenedisulfonic acid, 1,3,5-benzenetrisulfonic acid, o-, m- or p-sulfobenzoic acid, benzaldehyde-o- sulfonic acid, acetophenone-p-sulfonic acid, acetophenone-3,5-disulfonic acid, o-, m- or p-aminobenzenesulfonic acid, sulfanilic acid, 2-aminotoluene-3-sulfonic acid, phenylhydroxylamine-3 -sulfonic acid, phenylhydrazine-3-sulfonic acid, 1-nitronaphthalene-3-sulfonic acid, thiophenol-4-sulfonic acid, anisole-o-sulfonic acid, 1,5-naphthalenedisulfonic acid, o-, m- or p-chlorobenzenesulfonic acid, o-, m- or p-bromobenzenesulfonic acid, o-, m- or p-nitrobenzenesulfonic acid, nitrobenzene-2,4-disulfonic acid, nitrobenzene-3,5-disulfonic acid , nitrobenzene-2,5-disulfonic acid, 2-nitrotoluene-5-sulfonic acid, 2-nitrotoluene-4-sulfonic acid, 2-nitrotoluene-6-sulfonic acid, 3-nitrotoluene-5-sulfonic acid, 4-nitrotoluene- 2-sulfonic acid, 3-nitro-o-xylene-4-sulfonic acid, 5-nitro-o-xylene-4-sulfonic acid, 2-nitro-m-xylene-4-sulfonic acid, 5-nitro-m- xylene-4-sulfonic acid, 3-nitro-p-xylene-2-sulfonic acid, 5-nitro-p-xylene-2-sulfonic acid, 6-nitro-p-xylene-2-sulfonic acid, 2,4- Dinitrobenzenesulfonic acid, 3,5-dinitrobenzenesulfonic acid, o-, m- or p-fluorobenzenesulfonic acid, 4-chloro-3-methylbenzenesulfonic acid, 2-chloro-4-sulfobenzoic acid, 5- Sulfosalicylic acid, 4-sulfophthalic acid, 2-sulfobenzoic anhydride, 3,4-dimethyl-2-sulfobenzoic anhydride, 4-methyl-2-sulfobenzoic anhydride, 5-methoxy-2-sulfobenzoic anhydride Acid anhydride, 1-sulfonaphthoic anhydride, 8-sulfonaphthoic anhydride, 3,6-disulfophthalic anhydride, 4,6-disulfoisophthalic anhydride, 2,5-disulfoterephthalic anhydride, methane sulfonic acid, ethanesulfonic acid, methionic acid, cyclopentanesulfonic acid, 1,1-ethanedisulfonic acid, 1,2-ethanedisulfonic acid, 1,2-ethanedisulfuric acid phonic anhydride, 3-propanedisulfonic acid, β-sulfopropionic acid, isethionic acid, dithionic acid, dithionic anhydride, 3-oxy-1-propanesulfonic acid, 2-chloroethanesulfonic acid, phenylmethanesulfonic acid, β-phenylethanesulfonic acid, α-phenylethanesulfonic acid, ammonium chlorosulfonate, methyl benzenesulfonate, ethyl p-toluenesulfonate, ethyl methanesulfonate, dimethyl 5-sulfosalicylate, trimethyl 4-sulfophthalate, and the like, and These salts are mentioned. Among them, from the viewpoint of versatility, 2-sulfobenzoic anhydride, o-sulfobenzoic acid, m-sulfobenzoic acid, p-sulfobenzoic acid, 5-sulfosalicylic acid, benzenesulfonic acid, o-aminobenzenesulfonic acid, m-aminobenzenesulfonic acid, p-aminobenzenesulfonic acid, p-toluenesulfonic acid, methyl p-toluenesulfonate, 5-sulfoisophthalic acid, and salts thereof.

重合触媒として、有機スルホン酸系化合物を用いることで金属系触媒を用いることなく、重合が可能となり、本発明のポリエステル樹脂中の金属系触媒由来の金属成分の含有量を少なくすることができる。金属成分の含有量が多いと、溶融加工時に異物が発生する場合がある。金属成分の含有量は、1ppm以下であることが好ましく、0.5ppm以下であることがより好ましく、0ppmであることがさらに好ましい。金属系触媒としては、例えばアンチモン、ゲルマニウム、スズ、チタン、亜鉛、アルミニウム、鉄、マグネシウム、カリウム、カルシウム、ナトリウム、マンガン、ニッケル、コバルト等の化合物が挙げられる。 By using an organic sulfonic acid compound as a polymerization catalyst, polymerization becomes possible without using a metal catalyst, and the content of metal components derived from the metal catalyst in the polyester resin of the present invention can be reduced. If the content of metal components is high, foreign matter may be generated during melt processing. The content of the metal component is preferably 1 ppm or less, more preferably 0.5 ppm or less, and even more preferably 0 ppm. Examples of metal-based catalysts include compounds such as antimony, germanium, tin, titanium, zinc, aluminum, iron, magnesium, potassium, calcium, sodium, manganese, nickel, and cobalt.

有機スルホン酸系化合物は、例えば固体状、スラリー状または水、グリコール等に溶解させた溶液として添加することができる。 The organic sulfonic acid compound can be added, for example, in the form of a solid, a slurry, or a solution dissolved in water, glycol, or the like.

有機スルホン酸系化合物の添加量は、その種類にもよるが、ポリエステル樹脂を構成する酸成分1モルに対して0.5×10-4~40×10-4モルとすることが好ましく、1.0×10-4~20.0×10-4モルであることがより好ましい。添加量が上記範囲を超えて過少であると、重合度の高いポリエステル樹脂を得ることができず、強度や染色性に優れる繊維を得ることができない場合がある。または、ジエチレングリコールとトリエチレングリコールの含有量が特定範囲とならない場合がある。一方、上記範囲を超えて過多であると、トリエチレングリコールの含有量が多くなりすぎる場合や、ポリエステル樹脂の着色の原因となる場合がある。 Although the amount of the organic sulfonic acid compound to be added depends on the type, it is preferably 0.5×10 −4 to 40×10 −4 mol per 1 mol of the acid component constituting the polyester resin. .0×10 −4 to 20.0×10 −4 mol is more preferable. If the added amount exceeds the above range and is too small, it may not be possible to obtain a polyester resin with a high degree of polymerization, and fibers having excellent strength and dyeability may not be obtained. Alternatively, the content of diethylene glycol and triethylene glycol may not fall within a specific range. On the other hand, if the content exceeds the above range and is excessive, the content of triethylene glycol may become too large, or it may cause coloring of the polyester resin.

有機スルホン酸系化合物の添加量を上記の範囲とすることで、得られるポリエステル樹脂中の、金属スルホネート基を有する芳香族ジカルボン酸以外の硫黄成分(すなわち、触媒由来の硫黄成分)の含有量を、好ましくは5~100ppm、より好ましくは6~60ppmとすることができる。硫黄成分の含有量が5ppm未満であると、繊維とした際の糸質特性に劣る場合がある。一方、100ppmを超えると、ポリエステルの着色の原因となる場合がある。 By setting the amount of the organic sulfonic acid-based compound to be added within the above range, the content of the sulfur component other than the aromatic dicarboxylic acid having a metal sulfonate group (that is, the sulfur component derived from the catalyst) in the obtained polyester resin can be reduced to , preferably 5 to 100 ppm, more preferably 6 to 60 ppm. If the content of the sulfur component is less than 5 ppm, the fibrous properties may be poor. On the other hand, if it exceeds 100 ppm, it may cause coloring of the polyester.

エーテル化反応に供される原料における、全グリコール成分/全酸成分のモル比が1.05~2.00となるように調整することが重要である。これにより、得られるポリエステル樹脂の結晶性を本発明の範囲内のものとすることができ、また、ジエチレングリコール、トリエチレングリコールの含有量を特定範囲とすることができる。
G/Aは1.10~1.80であることが好ましく、1.20~1.65であることがより好ましい。G/Aを調整するために、必要に応じて、ポリエステル原料に対し、エチレングリコール等のグリコール成分を追加で添加してもよい。
It is important to adjust the molar ratio of total glycol component/total acid component in the starting material to be subjected to the etherification reaction to 1.05 to 2.00. Thereby, the crystallinity of the obtained polyester resin can be made within the scope of the present invention, and the contents of diethylene glycol and triethylene glycol can be made within specific ranges.
G/A is preferably 1.10 to 1.80, more preferably 1.20 to 1.65. In order to adjust the G/A, if necessary, a glycol component such as ethylene glycol may be additionally added to the polyester raw material.

エーテル化反応の温度は240℃以上であることが好ましく、240~300℃であることがより好ましく、250℃~280℃であることがさらに好ましい。240℃未満であると、反応が十分に進行せず、ジエチレングリコールとトリエチレングリコールの含有量を特定範囲とできない場合がある。300℃を超えると、反応中にエステル化物の分解が進行し、繊維とする際の操業性や、繊維としての糸質特性が低下することがある。 The etherification reaction temperature is preferably 240°C or higher, more preferably 240°C to 300°C, even more preferably 250°C to 280°C. If the temperature is lower than 240°C, the reaction may not proceed sufficiently, and the content of diethylene glycol and triethylene glycol may not be within the specific range. If the temperature exceeds 300° C., the decomposition of the esterified product proceeds during the reaction, and the workability of the fiber and the yarn properties of the fiber may deteriorate.

エーテル化反応の時間は、5~120分間が好ましく、10~60分間であることがより好ましい。5分未満であると反応が十分に進行せず、ジエチレングリコールとトリエチレングリコールの含有量を特定範囲とできない場合がある。120分を超えると、エーテル化反応が進行しすぎてしまい、ジエチレングリコール、トリエチレングリコールの含有量が特定範囲とならない場合や、反応中にエステル化物の分解が進行する場合があることから、繊維とする際の操業性や、繊維としての糸質特性が低下することがある。 The etherification reaction time is preferably 5 to 120 minutes, more preferably 10 to 60 minutes. If it is less than 5 minutes, the reaction may not proceed sufficiently, and the content of diethylene glycol and triethylene glycol may not be within the specific range. If it exceeds 120 minutes, the etherification reaction proceeds too much, and the content of diethylene glycol and triethylene glycol may not fall within the specified range, or the decomposition of the esterified product may proceed during the reaction. The operability at the time of processing and the yarn quality characteristics as a fiber may deteriorate.

エーテル化反応は、常圧または加圧下において進行させることが好ましく、その圧力は、0~3.0kg/cmGであることが好ましい。 The etherification reaction is preferably allowed to proceed under normal pressure or increased pressure, and the pressure is preferably from 0 to 3.0 kg/cm 2 G.

エーテル化反応の後に、重縮合反応を行って、本発明のポリエステル樹脂を得ることができる。重縮合反応としては、例えば溶融重縮合反応が挙げられる。重縮合反応は1段階で行ってもよいし、多段階に分けて行ってもよい。 After the etherification reaction, a polycondensation reaction can be performed to obtain the polyester resin of the present invention. Examples of polycondensation reactions include melt polycondensation reactions. The polycondensation reaction may be carried out in one step, or may be carried out in multiple steps.

重縮合反応条件としては、特に限定されるものではないが、第1段階の重縮合反応の温度は250~290℃であることが好ましく、260~280℃であることがより好ましい。圧力は500~20hPaであることが好ましく、200~30hPaであることがより好ましい。 The polycondensation reaction conditions are not particularly limited, but the temperature of the first-stage polycondensation reaction is preferably 250 to 290°C, more preferably 260 to 280°C. The pressure is preferably 500-20 hPa, more preferably 200-30 hPa.

多段階の場合、最終段階の重縮合反応の温度は265~300℃であることが好ましく、275~295℃であることが好ましい。圧力は10~0.1hPaが好ましく、5~0.5hPaであることがより好ましい。3段階以上で実施する場合には、中間段階の反応条件は、第1段階と最終段階の間の反応条件とすることが好ましい。これらの各段階において重合度を滑らかに上昇させることが好ましい。 In the case of multiple stages, the temperature of the polycondensation reaction in the final stage is preferably 265 to 300°C, preferably 275 to 295°C. The pressure is preferably 10 to 0.1 hPa, more preferably 5 to 0.5 hPa. When the reaction is carried out in three or more stages, the reaction conditions in the intermediate stages are preferably the reaction conditions between the first stage and the final stage. It is preferable to smoothly increase the degree of polymerization in each of these stages.

さらに、重縮合反応時には、必要に応じて、上記の重合触媒と併せて、ヒンダードフェノール系抗酸化剤、樹脂の熱分解を抑制することができるリン化合物、白度を向上させるための酸化チタンを添加することもできる。 Furthermore, at the time of the polycondensation reaction, a hindered phenol-based antioxidant, a phosphorus compound capable of suppressing thermal decomposition of the resin, and titanium oxide for improving whiteness are optionally added together with the above polymerization catalyst. can also be added.

ヒンダードフェノール系抗酸化剤としては、例えば2,6-ジ-t-ブチル-4-メチルフェノール、n-オクタデシル-3-(3’,5’-ジ-t-ブチル-4’-ヒドロキシフェニル)プロピオネート、テトラキス〔メチレン-3-(3,5-ジ-t-ブチル-4-ヒドロキシフェニル)プロピオネート〕メタン、トリス(3,5-ジ-t-ブチル-4-ヒドロキシベンジル)イソシアヌレート、4,4’-ブチリデンビス-(3-メチル-6-t-ブチルフェノール)、トリエチレングリコール-ビス〔3-(3-t-ブチル-4-ヒドロキシ-5-メチルフェニル)プロピオネート〕、3,9-ビス{2-〔3-(3-t-ブチル-4-ヒドロキシ-5-メチルフェニル)プロピオニルオキシ〕-1,1’-ジメチルエチル}-2,4,8,10-テトラオキサスピロ〔5,5〕ウンデカン等が用いられるが、効果とコストの点で、テトラキス〔メチレン-3-(3,5-ジ-t-ブチル-4-ヒドロキシフェニル)プロピオネート〕メタンが好ましい。これらは1種又は2種以上で用いることができる。 Examples of hindered phenol antioxidants include 2,6-di-t-butyl-4-methylphenol, n-octadecyl-3-(3',5'-di-t-butyl-4'-hydroxyphenyl ) propionate, tetrakis[methylene-3-(3,5-di-t-butyl-4-hydroxyphenyl)propionate]methane, tris(3,5-di-t-butyl-4-hydroxybenzyl)isocyanurate, 4 , 4′-butylidenebis-(3-methyl-6-t-butylphenol), triethylene glycol-bis[3-(3-t-butyl-4-hydroxy-5-methylphenyl)propionate], 3,9-bis {2-[3-(3-t-butyl-4-hydroxy-5-methylphenyl)propionyloxy]-1,1′-dimethylethyl}-2,4,8,10-tetraoxaspiro[5,5 ] undecane and the like are used, but tetrakis[methylene-3-(3,5-di-t-butyl-4-hydroxyphenyl)propionate]methane is preferred from the viewpoint of effect and cost. These can be used alone or in combination of two or more.

リン化合物としては、例えば亜リン酸、リン酸、トリメチルフォスファイト、トリフェニルフォスファイト、トリデシルフォスファイト、トリメチルフォスフェート、トリデシルフォスフェート、トリフェニルフォスフォート等のリン化合物を用いることができる。これらは1種又は2種以上で用いることができる。 Phosphorus compounds that can be used include, for example, phosphorous acid, phosphoric acid, trimethylphosphite, triphenylphosphite, tridecylphosphite, trimethylphosphate, tridecylphosphate, and triphenylphosphate. These can be used alone or in combination of two or more.

酸化チタンは、ポリエステルの艶消し剤や白色顔料として一般的に使用されているが、本発明のポリエステル樹脂に適量の酸化チタンが添加されていることにより、繊維とした際の白度が向上し、良好な色調の織編物を得ることが出来る点で好ましい。酸化チタンの添加量としては、ポリエステル樹脂100質量部に対して、0.05~5質量部であることが好ましい。 Titanium oxide is generally used as a delustering agent or white pigment for polyesters, but by adding an appropriate amount of titanium oxide to the polyester resin of the present invention, the whiteness of the fiber is improved. is preferable in that a woven or knitted fabric with a good color tone can be obtained. The amount of titanium oxide to be added is preferably 0.05 to 5 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the polyester resin.

(ポリエステル樹脂の用途)
本発明のポリエステル樹脂は様々な用途に適用することができる。中でも繊維用途に好適であるが、シート、フィルム、射出成形体等の成形品用途にも使用することができる。
(Use of polyester resin)
The polyester resin of the present invention can be applied to various uses. Among them, it is suitable for fiber applications, but it can also be used for molding applications such as sheets, films and injection molded articles.

本発明の繊維は、本発明のポリエステル樹脂からなるものである。
本発明の繊維は、例えば本発明のポリエステル樹脂を用いて紡糸することにより得ることができる。紡糸方法等は、公知の条件に従って実施することができる。本発明のポリエステル樹脂を用いると、例えば単糸繊度が0.8デシテックス以下(好ましくは0.6~0.3デシテックス)の極細繊維であっても操業性よく得ることができる。
The fiber of the present invention is made of the polyester resin of the present invention.
The fiber of the present invention can be obtained, for example, by spinning using the polyester resin of the present invention. The spinning method and the like can be carried out according to known conditions. By using the polyester resin of the present invention, even ultrafine fibers having a single filament fineness of 0.8 decitex or less (preferably 0.6 to 0.3 decitex) can be obtained with good workability.

本発明の繊維としては、例えばモノフィラメント、マルチフィラメント等のいずれであってもよく、また長繊維、短繊維等のいずれであってもよい。 The fibers of the present invention may be, for example, monofilaments, multifilaments, or the like, and may be long fibers, short fibers, or the like.

本発明の繊維を構成する単繊維の形状は特に限定するものではなく、丸断面のみならず、三角形、四角形等の多角形状等の異形断面のものであってもよい。
また、本発明のポリエステル樹脂は特定範囲の結晶性を有していることによって、多葉断面形状等の複雑な断面形状のポリエステル繊維を得ることができる。
The shape of the single fiber constituting the fiber of the present invention is not particularly limited, and may be not only a circular cross section but also a polygonal cross section such as a triangle or a square.
Moreover, since the polyester resin of the present invention has crystallinity within a specific range, it is possible to obtain a polyester fiber having a complicated cross-sectional shape such as a multi-leaf cross-sectional shape.

本発明の繊維は、単繊維の全てが本発明のポリエステル樹脂で形成されている繊維のみならず、本発明のポリエステル樹脂と、それ以外のポリエステル樹脂(バージンポリエステル樹脂や他の共重合成分を含有するポリエステル樹脂など)とが複合された複合繊維であってもよい。複合繊維の形態としては、芯鞘型、サイドバイサイド型、海島型のものが挙げられる。 The fibers of the present invention include not only fibers in which all of the single fibers are formed of the polyester resin of the present invention, but also polyester resins of the present invention and other polyester resins (virgin polyester resins and other copolymer components). It may be a conjugate fiber that is conjugated with a polyester resin, etc.). Examples of the form of the composite fiber include core-sheath type, side-by-side type, and sea-island type.

本発明の繊維がマルチフィラメントである場合、その特性値としては、例えば、単糸繊度0.3~30デシテックス、単糸数2~300本、総繊度5~350本、強度1~5cN/デシテックス、伸度10~400%の範囲を有するものが挙げられる。 When the fiber of the present invention is a multifilament, its characteristic values include, for example, a single filament fineness of 0.3 to 30 decitex, a single filament count of 2 to 300, a total fineness of 5 to 350, a strength of 1 to 5 cN/dtex, Examples include those having an elongation in the range of 10 to 400%.

本発明の繊維は、カチオン染料での染色が可能であり、染色を行った場合、色斑や色差が生じることがなく、染色性に優れる。さらに、伸度、強度などの糸質特性にも優れる。 The fiber of the present invention can be dyed with a cationic dye, and when dyed, does not cause mottling or color difference, and has excellent dyeability. Furthermore, it is excellent in filament properties such as elongation and strength.

以下、実施例に基づき本発明を具体的に説明するが、本発明はこれらによって限定されるものではない。なお、測定、評価は以下の方法により行った。 EXAMPLES The present invention will be specifically described below based on examples, but the present invention is not limited to these. Measurement and evaluation were performed by the following methods.

(1)極限粘度[η]
フェノールと四塩化エタンとの等重量混合液を溶媒として、温度20℃で測定した。
(1) Intrinsic viscosity [η]
Measurement was performed at a temperature of 20° C. using an equal weight mixture of phenol and ethane tetrachloride as a solvent.

(2)ポリエステル樹脂の組成
重水素化クロロホルム/重水素化トリフルオロ酢酸=9/1(質量比)の混合溶媒1mLに10mgの試料を溶解し、日本電子社製LA-400型NMRにてH-NMRを測定し、得られたチャートの各成分のプロトンのピーク積分強度から、ジカルボン酸成分、グリコール成分のモル比を算出した。
(2) Composition of polyester resin Dissolve 10 mg of sample in 1 mL of a mixed solvent of deuterated chloroform / deuterated trifluoroacetic acid = 9/1 (mass ratio), and 1 by LA-400 type NMR manufactured by JEOL Ltd. H-NMR was measured, and the molar ratio of the dicarboxylic acid component and the glycol component was calculated from the proton peak integrated intensity of each component in the obtained chart.

(3)融点(Tm)、ガラス転移温度(Tg)、結晶化発熱量、融解吸熱量
パーキンエルマー社製示差走査熱量計DSC-7を用い、窒素気流中、温度範囲25~280℃にて、融点、ガラス転移温度と融解発熱量については、昇温速度20℃/分で測定し、結晶化発熱量については、降温速度20℃/分にて測定した。
(3) Melting point (Tm), glass transition temperature (Tg), crystallization exotherm, melting endotherm The melting point, glass transition temperature and melting heat value were measured at a temperature increase rate of 20°C/min, and the crystallization heat value was measured at a temperature decrease rate of 20°C/min.

(4)触媒の硫黄成分の含有量
ポリエステル樹脂を300℃で溶融成形して直径3cm×厚み1cmの円盤状の成形板とし、リガク社製蛍光X線分析装置 ZSX Primusを用いて、検量線法により硫黄成分の定量分析を行った。
次に、重水素化クロロホルム/重水素化トリフルオロ酢酸=9/1(質量比)の混合溶媒1mLに10mgの試料を溶解し、日本電子社製LA-400型NMRにてH-NMRを測定し、得られたチャートの各成分のプロトンのピーク積分強度から5-Naスルホイソフタル酸ジグリコールエステル(SIPG)のモル比を算出し、そこから、SIPG由来の硫黄含有量を算出した。
蛍光X線分析装置で定量分析を行った硫黄成分量から、NMRにて算出したSIPG由来の硫黄含有量を引いた値を、触媒由来の硫黄成分の含有量として算出した。
(4) Content of sulfur component of catalyst A polyester resin is melt-molded at 300 ° C. to form a disc-shaped molded plate with a diameter of 3 cm and a thickness of 1 cm, and a calibration curve method is used using a fluorescent X-ray analyzer ZSX Primus manufactured by Rigaku. Quantitative analysis of sulfur components was performed by
Next, 10 mg of the sample was dissolved in 1 mL of a mixed solvent of deuterated chloroform/deuterated trifluoroacetic acid = 9/1 (mass ratio), and 1 H-NMR was analyzed with a JEOL LA-400 NMR. The molar ratio of 5-Na sulfoisophthalic acid diglycol ester (SIPG) was calculated from the proton peak integrated intensity of each component in the measured and obtained chart, and the sulfur content derived from SIPG was calculated therefrom.
The catalyst-derived sulfur content was calculated by subtracting the SIPG-derived sulfur content calculated by NMR from the sulfur content quantitatively analyzed by the fluorescent X-ray spectrometer.

(5)繊維の操業性(紡糸時の切糸)
24時間連続して溶融紡糸を行った間の切糸回数が3回/(日・錘)以下である場合を「○」とし、それ以外の場合を「×」とした。
(6)繊維の操業性(延伸時の切断)
延伸工程において、6時間連続して延伸を行った際に発生した切糸回数をカウントし、以下の式により切糸発生率(%)を算出して評価した。
切糸発生率(%)={(延伸の全錘数)-(6時間切糸なく延伸できた錘数)}÷(延伸の全錘数)×100
○:延伸時の切糸発生率≦5%
×:延伸時の切糸発生率>5%
(5) Workability of fibers (thread cut during spinning)
The case where the number of yarn cuts during continuous melt spinning for 24 hours was 3 times/(day/weight) or less was rated as "good", and the other cases were rated as "poor".
(6) Workability of fibers (cutting during drawing)
In the drawing process, the number of cut yarns generated when drawing was continuously performed for 6 hours was counted, and the cut yarn occurrence rate (%) was calculated and evaluated by the following formula.
Yarn occurrence rate (%) = {(total number of spindles for drawing) - (number of spindles that could be drawn without cutting for 6 hours)} / (total number of spindles for drawing) x 100
○: Cut yarn generation rate during stretching ≤ 5%
×: Cut yarn generation rate during stretching > 5%

(7)糸質
JIS L-1013に従い、島津製作所製オートグラフDSS-500を用い、つかみ間隔25cm、引張速度30cmで強度および伸度を測定した。
本発明においては、強度が2.0cN/dtex以上であることが好ましく、3.0cN/dtex以上であることがより好ましい。また、伸度が28%以上であることが好ましく、30%以上であることがより好ましい。強度および伸度が、何れも上記の範囲を満足することで、糸質特性のバランスに優れることの指標となる。
(7) Thread Quality According to JIS L-1013, using Autograph DSS-500 manufactured by Shimadzu Corporation, strength and elongation were measured at a grip interval of 25 cm and a tensile speed of 30 cm.
In the present invention, the strength is preferably 2.0 cN/dtex or more, more preferably 3.0 cN/dtex or more. Also, the elongation is preferably 28% or more, more preferably 30% or more. Satisfying the above range for both strength and elongation is an index of excellent balance of yarn properties.

(8)染色性
得られたマルチフィラメントを用い、編機(小池機械製作所製、針本数:300本、釜径:3.5インチ)により筒編地を作製した。作製した筒編地を染料としてAstorazon Blue FRRを用い、助剤として酢酸、酢酸ナトリウム、イオネットを用いた染液を使用し、0.5%o.w.f.となる条件で、130℃で30分間染色を行った。染色した30本の筒編地を目視にて観察し、染色筋や染色斑の有無を評価し、染色筋と染色斑ともに有していない良品の本数をカウントし、以下のように評価した。
〇:良品の本数が27本以上
×:良品の本数が26本以下
(8) Dyeability Using the obtained multifilament, a tubular knitted fabric was produced with a knitting machine (manufactured by Koike Kikai Seisakusho, number of needles: 300, hook diameter: 3.5 inches). The produced tubular knitted fabric was dyed with Astorazon Blue FRR and dyed with acetic acid, sodium acetate and Ionet as auxiliaries. w. f. Dyeing was performed at 130° C. for 30 minutes under the following conditions. The 30 dyed tubular knitted fabrics were visually observed to evaluate the presence or absence of staining streaks and staining spots.
○: The number of good products is 27 or more ×: The number of good products is 26 or less

(9)常圧染色性(染色後L値)
得られたマルチフィラメント糸を、編機(小池機械製作所製、針本数:300本、釜径:3.5インチ)を用いて筒編地を作製した。
作製した筒編地を、60℃で20分の精練を行った後、下記の染色条件下、100℃で60分間の常圧染色をして風乾した。次に小型ピンテンターを用いて150℃で1分間の熱セットを行った後、4枚重ねのサンプル片を作成した。このサンプル片のL値を色差計で測定し、染色性の評価を行った。このL値が低いほど繊維の色が濃いことを示し、染色性が良いと判断し、L値が35以下を合格とした。
また、染色した30本の筒編地を目視にて、染色筋や染色斑の有無を評価し、染色筋と染色斑ともに有していない良品の本数をカウントし、以下のように評価した。
〇:良品の本数が27本以上
×:良品の本数が26本以下
(染色条件)
染料: アストラゾンブルー 0.5% o.m.f.
均染剤: 酢酸 0.2mL/L
酢酸ナトリウム 0.2g/L
浴比: 1:50
(9) Normal pressure dyeability (L value after dyeing)
A tubular knitted fabric was produced from the obtained multifilament yarn using a knitting machine (manufactured by Koike Kikai Seisakusho, number of needles: 300, hook diameter: 3.5 inches).
The produced tubular knitted fabric was scouring at 60° C. for 20 minutes, then under normal pressure dyeing at 100° C. for 60 minutes under the following dyeing conditions, and air-dried. Next, after performing heat setting at 150° C. for 1 minute using a small pin tenter, a four-ply sample piece was prepared. The L value of this sample piece was measured with a color difference meter to evaluate dyeability. The lower the L value, the darker the color of the fiber, and it was judged that the dyeability was good, and the L value of 35 or less was accepted.
In addition, 30 dyed tubular knitted fabrics were visually evaluated for the presence or absence of staining streaks and staining spots, and the number of non-defective products having neither staining streaks nor staining spots was counted and evaluated as follows.
○: The number of good products is 27 or more ×: The number of good products is 26 or less (dyeing conditions)
Dye: Astrazon Blue 0.5% o. m. f.
Leveling agent: Acetic acid 0.2mL/L
Sodium acetate 0.2g/L
Bath ratio: 1:50

(10)ストレッチ性
染色性評価に使用した試料(筒編地)について、10人のパネラーによる官能評価を行った。1~10点の10段階で評価し、ストレッチ性が高いものを10点満点として、10人の平均値で示した。7点以上を○とし、7点未満を×とした。
(10) Stretchability Sensory evaluation was performed by 10 panelists on the sample (tubular knitted fabric) used for dyeability evaluation. It was evaluated on a 10-point scale from 1 to 10, and the highest stretchability was given a perfect score of 10, and the average value of 10 people was shown. A score of 7 or more was evaluated as ◯, and a score of less than 7 was evaluated as x.

〔エステル化物の作製〕
エステル化反応缶に、テレフタル酸とエチレングリコール(モル比1/1.6)のスラリーを連続的に供給し、温度250℃、圧力0.2MPaの条件で反応させ、滞留時間を8時間として、エステル化物(テレフタル酸:エチレングリコール=100:111(モル比))を得た。
[Preparation of esterified product]
A slurry of terephthalic acid and ethylene glycol (molar ratio: 1/1.6) was continuously supplied to an esterification reactor, and reacted at a temperature of 250°C and a pressure of 0.2 MPa, with a residence time of 8 hours. An esterified product (terephthalic acid: ethylene glycol = 100:111 (molar ratio)) was obtained.

実施例1
〔ポリエステル樹脂〕
加熱溶融したエステル化物を49質量部と、重合触媒として5-Naスルホイソフタル酸ジグリコールエステル(SIPG)6.0質量部を280℃に加熱した重縮合反応缶に投入し、5-スルホサリチル酸二水和物(SS)を2.0×10-4モル/酸成分モル添加し、常圧下、260℃で10分間エーテル化反応を行った。次に、反応缶の温度を280℃に維持したまま、系の圧力を徐々に減じて60分後に0.5hPa以下にした。この条件で撹拌しながら重縮合反応を3時間行い、ポリエステル樹脂を得た。
Example 1
[Polyester resin]
49 parts by mass of the heat-melted esterified product and 6.0 parts by mass of 5-Na sulfoisophthalic acid diglycol ester (SIPG) as a polymerization catalyst were charged into a polycondensation reaction vessel heated to 280 ° C., and 5-sulfosalicylic acid di Hydrate (SS) was added in an amount of 2.0×10 −4 mol/mol of acid component, and an etherification reaction was carried out at 260° C. for 10 minutes under normal pressure. Next, while maintaining the temperature of the reactor at 280° C., the system pressure was gradually reduced to 0.5 hPa or less after 60 minutes. A polycondensation reaction was carried out for 3 hours while stirring under these conditions to obtain a polyester resin.

〔長繊維の製造〕
得られたポリエステル樹脂を乾燥させた後、吐出孔を84個有する紡糸口金を用い、紡糸温度293℃で紡糸し、冷却、油剤付与を行いながら、2900m/分の速度で巻き取り、部分配向未延伸糸を得た。ロールヒータ温度80℃、プレートヒータ150℃、延伸速度600m/minの条件で延伸した後、巻き取り、45デシテックス/84フィラメントのマルチフィラメント(延伸糸)を得た。
[Manufacturing of long fibers]
After drying the obtained polyester resin, it is spun at a spinning temperature of 293° C. using a spinneret having 84 discharge holes, and is wound at a speed of 2900 m/min while cooling and oiling. A drawn yarn was obtained. After drawing under the conditions of a roll heater temperature of 80° C., a plate heater of 150° C. and a drawing speed of 600 m/min, the multifilament was wound up to obtain a multifilament (drawn yarn) of 45 decitex/84 filaments.

実施例2~6、比較例1~7
〔ポリエステル樹脂〕
表1に示したように、エステル化物、5-Naスルホイソフタル酸ジグリコールエステル(SIPG)の添加量、5-スルホサリチル酸二水和物(SS)の添加量、エーテル化反応条件を表1に示すものに変更した以外は、実施例1と同様の操作を行って、ポリエステル樹脂を得た。
そして、実施例1と同様にしてマルチフィラメントを得た。
Examples 2-6, Comparative Examples 1-7
[Polyester resin]
As shown in Table 1, the esterification product, the amount of 5-Na sulfoisophthalic acid diglycol ester (SIPG) added, the amount of 5-sulfosalicylic acid dihydrate (SS) added, and the etherification reaction conditions are shown in Table 1. A polyester resin was obtained by performing the same operation as in Example 1, except that it was changed to that shown.
Then, a multifilament was obtained in the same manner as in Example 1.

比較例8
5-スルホサリチル酸二水和物(SS)に代えて、三酸化アンチモン(Sb)を用い、エステル化物、5-Naスルホイソフタル酸ジグリコールエステル(SIPG)の添加量、三酸化アンチモン(Sb)の添加量、エーテル化反応条件を表1に示すものに変更した以外は、実施例1と同様の操作を行って、ポリエステル樹脂を得た。そして、実施例1と同様にしてマルチフィラメントを得た。
Comparative example 8
Instead of 5-sulfosalicylic acid dihydrate (SS), antimony trioxide (Sb) was used, and the esterified product, the amount of 5-Na sulfoisophthalic acid diglycol ester (SIPG) added, and the amount of antimony trioxide (Sb) A polyester resin was obtained in the same manner as in Example 1, except that the amount added and the etherification reaction conditions were changed to those shown in Table 1. Then, a multifilament was obtained in the same manner as in Example 1.

実施例7
重縮合反応缶に、イソフタル酸(IPA)を2.1質量部添加し、エステル化物、5-Naスルホイソフタル酸ジグリコールエステル(SIPG)の添加量、5-スルホサリチル酸二水和物(SS)の添加量、エーテル化反応条件を表1に示すものに変更した以外は、実施例1と同様の操作を行って、ポリエステル樹脂を得た。
得られたポリエステル樹脂と、もう一方のポリエステル樹脂として実施例3で得られたポリエステル樹脂を使用し、これらの樹脂を乾燥させた後、複合紡糸型溶融押出機に等質量供給し、紡糸温度290℃で溶融させ、吐出孔を12個有する紡糸口金上流で両成分を合流させ、サイドバイサイド型に接合して紡出した。紡出した糸条を冷却固化後、油剤付与を行いながら、3000m/分の速度で巻き取り、未延伸糸を得た。次いで、これを温度85℃のローラーで熱処理後、延伸倍率1.7倍で延伸と同時に、185℃(ヒートプレート温度)で熱処理し、56デシテックス/12フィラメントの複合繊維のマルチフィラメントを得た。
Example 7
2.1 parts by mass of isophthalic acid (IPA) was added to a polycondensation reactor, and the esterified product, the amount of 5-Na sulfoisophthalic acid diglycol ester (SIPG) added, and 5-sulfosalicylic acid dihydrate (SS) were added. A polyester resin was obtained in the same manner as in Example 1, except that the addition amount of and the etherification reaction conditions were changed to those shown in Table 1.
The obtained polyester resin and the polyester resin obtained in Example 3 are used as the other polyester resin, and these resins are dried and then supplied to a composite spinning melt extruder in equal mass, spinning at a spinning temperature of 290. °C, the two components were combined upstream of a spinneret having 12 discharge holes, joined side-by-side and spun. After the spun yarn was cooled and solidified, it was wound up at a speed of 3000 m/min while applying oil to obtain an undrawn yarn. Then, after heat treatment with rollers at a temperature of 85° C., the film was stretched at a draw ratio of 1.7 and simultaneously heat treated at 185° C. (heat plate temperature) to obtain a multifilament of 56 decitex/12 filament conjugate fibers.

実施例8、9
イソフタル酸(IPA)の添加量を変更し、エステル化物、5-Naスルホイソフタル酸ジグリコールエステル(SIPG)の添加量、5-スルホサリチル酸二水和物(SS)の添加量、エーテル化反応条件を表1に示すものに変更した以外は、実施例7と同様の操作を行って、ポリエステル樹脂を得た。そして、実施例7と同様にしてマルチフィラメントを得た。
Examples 8 and 9
By changing the amount of isophthalic acid (IPA) added, the amount of esterified product, 5-Na sulfoisophthalic acid diglycol ester (SIPG) added, the amount of 5-sulfosalicylic acid dihydrate (SS) added, and the etherification reaction conditions A polyester resin was obtained in the same manner as in Example 7, except that the was changed to that shown in Table 1. Then, a multifilament was obtained in the same manner as in Example 7.

実施例10
重縮合反応缶に、アジピン酸(AD)を1.8質量部添加し、エステル化物、5-Naスルホイソフタル酸ジグリコールエステル(SIPG)の添加量、5-スルホサリチル酸二水和物(SS)の添加量、エーテル化反応条件を表1に示すものに変更した以外は、実施例1と同様の操作を行って、ポリエステル樹脂を得た。そして、実施例1と同様にしてマルチフィラメントを得た。
Example 10
1.8 parts by mass of adipic acid (AD) was added to a polycondensation reactor, and the esterified product, the amount of 5-Na sulfoisophthalic acid diglycol ester (SIPG) added, and 5-sulfosalicylic acid dihydrate (SS) were added. A polyester resin was obtained in the same manner as in Example 1, except that the addition amount of and the etherification reaction conditions were changed to those shown in Table 1. Then, a multifilament was obtained in the same manner as in Example 1.

実施例11、12
アジピン酸(AD)の添加量を変更し、エステル化物、5-Naスルホイソフタル酸ジグリコールエステル(SIPG)の添加量、5-スルホサリチル酸二水和物(SS)の添加量、エーテル化反応条件を表1に示すものに変更した以外は、実施例10と同様の操作を行って、ポリエステル樹脂を得た。そして、実施例1と同様にしてマルチフィラメントを得た。
Examples 11 and 12
By changing the amount of adipic acid (AD) added, the esterification product, the amount of 5-Na sulfoisophthalic acid diglycol ester (SIPG) added, the amount of 5-sulfosalicylic acid dihydrate (SS) added, and the etherification reaction conditions A polyester resin was obtained in the same manner as in Example 10, except that the was changed to that shown in Table 1. Then, a multifilament was obtained in the same manner as in Example 1.

実施例、比較例におけるポリエステル樹脂の原料仕込み組成、製造条件を表1に示す。

Figure 2023034956000001
Table 1 shows the raw material composition and production conditions of the polyester resins in Examples and Comparative Examples.
Figure 2023034956000001

実施例、比較例にて得られたポリエステル樹脂、繊維の特性値を表2に示す。 Table 2 shows the characteristic values of the polyester resins and fibers obtained in Examples and Comparative Examples.

Figure 2023034956000002
Figure 2023034956000002

表1および表2に示すように、実施例1~12で得られたポリエステル樹脂は、ジエチレングリコールとトリエチレングリコールの含有量が本発明で規定する範囲内であったため、カチオン染料に対する染色性に優れるとともに、糸質特性(強度、伸度)にも優れる繊維を、操業性よく得ることができるものであった。
中でも実施例7~9で得られたポリエステル樹脂を用いた複合繊維はストレッチ性にも優れていた。実施例10~12で得られたポリエステル樹脂からなる繊維は、常圧染色性にも優れていた。
As shown in Tables 1 and 2, the polyester resins obtained in Examples 1 to 12 had diethylene glycol and triethylene glycol contents within the range defined by the present invention, and thus had excellent dyeability with cationic dyes. In addition, it was possible to obtain a fiber excellent in filament properties (strength, elongation) with good workability.
Among them, the composite fibers using the polyester resin obtained in Examples 7 to 9 were also excellent in stretchability. The polyester resin fibers obtained in Examples 10 to 12 were also excellent in normal pressure dyeability.

一方、比較例1では、金属スルホネート基を有する芳香族ジカルボン酸の含有量が多いため、ポリエステル樹脂中のエチレングリコール以外のグリコール成分の含有量が多くなった。その結果、非晶性で、耐熱性が悪い樹脂となり、紡糸での操業性が悪く、また延伸ができず、繊維の評価に付さなかった。 On the other hand, in Comparative Example 1, since the content of the aromatic dicarboxylic acid having a metal sulfonate group was high, the content of glycol components other than ethylene glycol in the polyester resin was increased. As a result, the resulting resin was amorphous and had poor heat resistance, and had poor operability in spinning, and could not be drawn, and could not be evaluated as a fiber.

比較例2では、金属スルホネート基を有する芳香族ジカルボン酸の含有量が少ないため、ポリエステル樹脂中のエチレングリコール以外のグリコール成分の含有量が少なくなった。その結果、融点が高い樹脂となり、紡糸での操業性が悪く、染色性も悪かった。 In Comparative Example 2, since the content of the aromatic dicarboxylic acid having a metal sulfonate group was low, the content of glycol components other than ethylene glycol in the polyester resin was low. As a result, the resin had a high melting point, poor spinning operability, and poor dyeability.

比較例3では、エーテル化反応を行わなかったため、ポリエステル樹脂中のエチレングリコール以外のグリコール成分の含有量が少なくなり、その結果、紡糸での操業性が悪く、染色性も悪かった。 In Comparative Example 3, since no etherification reaction was performed, the content of glycol components other than ethylene glycol in the polyester resin was reduced, resulting in poor spinning operability and poor dyeability.

比較例4では、重合触媒としての5-スルホサリチル酸二水和物の添加量が多かったため、ポリエステル樹脂中のエチレングリコール以外のグリコール成分の含有量が多くなり、その結果、非晶性で、耐熱性の低い樹脂となった。紡糸での操業性が悪く、また、延伸ができず、繊維の評価に付さなかった。 In Comparative Example 4, since the amount of 5-sulfosalicylic acid dihydrate added as a polymerization catalyst was large, the content of glycol components other than ethylene glycol in the polyester resin increased, and as a result, the polyester resin was amorphous and heat-resistant. It became a resin with low toughness. The operability in spinning was poor and drawing could not be performed, so the fiber was not evaluated.

比較例5では、重合触媒としての5-スルホサリチル酸二水和物の添加量が少なかったため、エチレングリコール以外のグリコール成分の含有量が少なくなった。その結果、延伸での操業性が悪く、染色性も悪かった。 In Comparative Example 5, since the amount of 5-sulfosalicylic acid dihydrate added as a polymerization catalyst was small, the content of glycol components other than ethylene glycol was small. As a result, the workability in stretching was poor, and the dyeability was also poor.

比較例6では、エーテル化反応の温度を低くしたため、ポリエステル樹脂中のエチレングリコール以外のグリコール成分の含有量が少なくなった。その結果、紡糸での操業性が悪く、また、染色性も悪かった。 In Comparative Example 6, since the temperature of the etherification reaction was lowered, the content of glycol components other than ethylene glycol in the polyester resin was reduced. As a result, the spinnability was poor, and the dyeability was also poor.

比較例7では、エーテル化反応の時間を長くしたことにより、ポリエステル樹脂中のエチレングリコール以外のグリコール成分の含有量が多くなった。その結果、非晶性で、耐熱性の低い樹脂となった。紡糸での操業性が悪く、また延伸ができず、繊維の評価に付さなかった。 In Comparative Example 7, the content of glycol components other than ethylene glycol in the polyester resin was increased by lengthening the etherification reaction time. As a result, an amorphous resin with low heat resistance was obtained. The operability in spinning was poor, drawing was not possible, and the fiber was not evaluated.

比較例8では、重合触媒として、5-スルホサリチル酸二水和物(SS)ではなく、三酸化アンチモンを添加したため、ポリエステル樹脂中のトリエチレングリコールの含有量が少なくなった。その結果、操業性が悪く、染色性も悪かった。 In Comparative Example 8, antimony trioxide was added instead of 5-sulfosalicylic acid dihydrate (SS) as the polymerization catalyst, so the triethylene glycol content in the polyester resin was reduced. As a result, the workability was poor and the dyeability was also poor.

Claims (5)

酸成分の合計量を100モル%とするとき、テレフタル酸を70モル%以上、金属スルホネート基を有する芳香族ジカルボン酸を0.5~6.0モル%含み、グリコール成分の合計量を100モル%とするとき、エチレングリコールを85モル%以上、エチレングリコール以外のグリコール成分を3~15モル%含むポリエステル樹脂であって、DSCにおいて降温速度20℃/分にて測定した際の結晶化発熱量が20J/g以下、昇温速度20℃/分にて測定した際の融解吸熱量が5J/g以上であることを特徴とするポリエステル樹脂。 When the total amount of the acid component is 100 mol%, it contains 70 mol% or more of terephthalic acid, 0.5 to 6.0 mol% of an aromatic dicarboxylic acid having a metal sulfonate group, and the total amount of the glycol component is 100 mol. %, a polyester resin containing 85 mol % or more of ethylene glycol and 3 to 15 mol % of a glycol component other than ethylene glycol, and the crystallization heat value when measured by DSC at a cooling rate of 20 ° C./min. is 20 J/g or less, and the melting endotherm is 5 J/g or more when measured at a heating rate of 20°C/min. さらに酸成分中に、酸成分の合計量を100モル%とするとき、炭素数5~10の脂肪族ジカルボン酸を2~18モル%含む、請求項1記載のポリエステル樹脂。 2. The polyester resin according to claim 1, further comprising 2 to 18 mol % of an aliphatic dicarboxylic acid having 5 to 10 carbon atoms per 100 mol % of the total acid component. さらに酸成分中に、酸成分の合計量を100モル%とするとき、イソフタル酸を5~16モル%含む、請求項1記載のポリエステル樹脂。 2. The polyester resin according to claim 1, further comprising 5 to 16 mol % of isophthalic acid in the acid component when the total amount of the acid component is 100 mol %. 請求項1~3の何れか1項に記載のポリエステル樹脂を含む繊維。 A fiber comprising the polyester resin according to any one of claims 1 to 3. 請求項1~3の何れか1項に記載のポリエステル樹脂を製造する方法であって、 ポリエステル原料に対して有機スルホン酸系化合物を添加し、全グリコール成分/全酸成分のモル比が1.05~2.00となるように調整し、常圧または加圧下において、240℃以上の温度で5~120分加熱して、グリコール成分のエーテル化反応を行う工程を含む、ポリエステル樹脂の製造方法。 A method for producing a polyester resin according to any one of claims 1 to 3, wherein an organic sulfonic acid compound is added to the polyester raw material, and the molar ratio of total glycol component/total acid component is 1.5. 05 to 2.00, and heating at a temperature of 240 ° C. or higher for 5 to 120 minutes at normal pressure or under pressure to etherify the glycol component. A method for producing a polyester resin. .
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