JP4064149B2 - Elastomer composition and fiber comprising the same - Google Patents

Description

【００１０】
【化４】

【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を詳細に説明する。
【００１２】
本発明において、後述するように、成分（Ａ）及び成分（Ｂ）を共重合したエラストマーは、テトラメチレンテレフタレート単位をそのハードセグメントの主たる繰り返し単位とする。ここで言う「主たる」とはテトラメチレンテレフタレート成分以外の繰り返し単位を、該ハードセグメントを構成する全繰り返し単位に対して、２０モル％以下、好ましくは１５モル％以下、特に好ましくは１０モル％以下含有してもよいことを意味する。
【００１３】
共重合し得るジカルボン酸成分としては、例えばイソフタル酸、ナフタレンジカルボン酸、ジフェニルジカルボン酸、ジフェニルキシエタンジカルボン酸、β−ヒドロキシエトキシ安息香酸、Ｐ−オキシ安息香酸、アジピン酸、セバシン酸、１，４−シクロヘキサンジカルボン酸のような芳香族、脂肪族のジカルボン酸成分を挙げることができる。
【００１４】
また、共重合しうるジオール成分としては、例えばトリメチレングリコール、エチレングリコール、シクロヘキサン−１，４−ジメタノール、ネオペンチルグリコール、ビスフェノールＡ、ビスフェノールＳのような脂肪族、脂環族、芳香族のジオール化合物及びポリオキシアルキレングリコールを挙げることができる。
【００１５】
更に、本発明の目的の達成が実質的に損なわれない範囲内で、トリメリット酸、ピロメリット酸のような三官能性以上のポリカルボン酸；グリセリン、トリメチロールプロパン、ペンタエリスリトールのような三官能性以上のポリオールを共重合成分として用いてもよい。
【００１６】
本発明におけるエラストマーは、任意の方法で合成されたものが使用されるが、通常、テレフタル酸とテトラメチレングリコールとを直接エステル化反応させるか、テレフタル酸ジメチルのようなテレフタル酸の低級アルキルエステルとテトラメチレングリコールとをエステル交換反応させる方法によってテレフタル酸のグリコールエステル及び／又はその低重合体を生成させる第１段階の反応と、第１段階の反応生成物を重合触媒存在下に減圧加熱して所望の重合度になるまで重縮合反応させる第２段階の反応によって製造される。
【００１７】
本発明のエラストマーに使用される成分（Ａ）を示す前記式（Ｉ）中、Ｒ¹は芳香族炭化水素基又は脂肪族炭化水素基、Ｘ¹はエステル形成性の官能基、Ｘ²はエステル形成性官能基又は水素原子であって、該エステル形成性の官能基としては、反応してエステルを形成しうる基であり、一般にはヒドロキシル基、カルボキシル基又はそれらのエステルである。Ｍは、Ｎａ、Ｋ、Ｌｉなどのアルカリ金属又はＭｇ、Ｃａなどのアルカリ土類金属であり、なかでもＮａ、Ｋが好ましい。このような有機スルホン酸金属塩は、１種でも２種以上の混合物としても使用でき、好ましい具体例としては、５−ナトリムスルホイソフタル酸ジメチル、５−カリウムスルホイソフタル酸ジメチル、５−リチウムスルホイソフタル酸ジメチル、５−ナトリウムスルホイソフタル酸ビス（ｐ−ヒドロキシエチル）エステル、５−カリウムスルホイソフタル酸ビス（ｐ−ヒドロキシエチル）エステル、５−リチウムスルホイソフタル酸ビス（ｐ−ヒドロキシエチル）エステル等を挙げることができる。
【００１８】
有機スルホン酸金属塩の共重合量は、ポリエステルを構成する全ジカルボン酸成分を基準として０．２〜１５モル％である。該成分（Ａ）は、エラストマー製造時、エステル交換反応を開始する前の任意の段階で、反応系系内へ添加することが好ましい。
【００１９】
本発明のエラストマーに使用される、前掲式（ＩＩ）で示される成分（Ｂ）としてのポリアルキレンエーテルグリコールは、エラストマーに弾性性能と吸水性能とを付与する目的で共重合させるものである。該ポリアルキレンエーテルグリコール成分の存在量は、後述するエラストマー中に分散混合するポリアルキレンエーテルグリコールとあわせて、エラストマー組成物を基準として５〜９０重量％であることが好ましく、特に１０〜８０重量％であることが好ましい。該成分は、エラストマーの合成が完了する以前の任意の段階で反応系系内へ添加すればよいが、エステル交換反応開始前に反応系系内へ添加することが好ましい。
【００２０】
ここで、エラストマー組成物中におけるポリアルキレンエーテルグリコールの存在状態としては、エラストマー中に共重合しているものと、共重合せずに組成物中に分散混合しているものとが混在しており、その両者の割合は、上述の組成物中におけるポリアルキレンエーテルグリコール成分の存在量によって決定される。
【００２１】
式（ＩＩ）で示されるポリアルキレンエーテルグリコールとして、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、エチレンオキシドとプロピレンオキシドとの共重合体などを例示することができる。ポリアルキレンエーテルグリコールの数平均分子量としては、４００〜６０００が好ましく、中でも６００〜４０００が特に好ましい。
【００２２】
また、エラストマー中に分散混合されるポリアルキレンエーテルグリコール（Ｃ）としては、上記のポリアルキレンエーテルグリコール（Ｂ）と同じであっても異なっていてもよく、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、エチレンオキシドとプロピレンオキシドとの共重合体などを例示することができる。なかでも、ポリアルキレンエーテルグリコール（Ｃ）の方が（Ｂ）よりも大きい方が好ましい。
【００２３】
なお、エラストマーの固有粘度は、０．５〜１．１の範囲が適当である。固有粘度が０．５未満であると、衝撃強度が低下したり、延伸成形性が低下するなどの物性低下がある。一方、固有粘度が１．１を超えると、生産性が悪化するだけでなく、延伸成形性も低下しやすい。
【００２４】
次に、エラストマー組成物の製造方法につき説明する。
本発明のエラストマー組成物は、例えばテレフタル酸ジメチル、テトラメチレングリコール及びポリアルキレンエーテルグリコールとを含む原料を、エステル交換触媒の存在下でエステル交換反応させ、ビス（ω−ヒドロキブチル）テレフタレ−ト及び／又はそのオリゴマ−を形成させ、その後、重縮合触媒及び安定剤の存在下で高温減圧下に溶融重縮合を行うことにより達成される。
【００２５】
エステル交換触媒としては、ナトリウム等のアルカリ金属塩、マグネシウム、カルシウム等のアルカリ土類金属塩、チタン、亜鉛、マンガン等の金属化合物を使用するのが好ましい。
【００２６】
重縮合触媒としては、ゲルマニウム化合物、アンチモン化合物、チタン化合物、コバルト化合物、錫化合物を使用するのが好ましい。
【００２７】
触媒の使用量は、エステル交換反応、重縮合反応を進行させるために必要な量であるならば特に限定されるものではなく、また、複数の触媒を併用することも可能である。
【００２８】
また、安定剤としては、トリメチルホスフェート、トリエチルホスフェート、トリフェニルホスフェート等のリン酸エステル類、トリフェニルホスファイト、トリスドデシルホスファイト等の亜リン酸エステル類、メチルアシッドホスフェート、ジブチルホスフェート、モノブチルホスフェート酸性リン酸エステル、リン酸、亜リン酸、次亜リン酸、ポリリン酸等のリン化合物、１，３，５−トリメチル−２，４，６−トリス（３，５−ジ−ｔ−ブチル−４−ヒドロキシベンジル）ベンゼンなどのヒンダードフェノール系酸化防止剤が好ましい。
【００２９】
エステル交換反応触媒の供給は、原料調製時の他、エステル交換反応の初期の段階において行うことができる。また、安定剤の供給は、重縮合反応初期までに行うことができるが、エステル交換反応終了時に添加することが好ましい。更に、重縮合触媒は重縮合反応工程の初期までに供給することができる。
【００３０】
エステル交換反応時の反応温度は、通常１８０〜２３０℃であり、反応圧力は常圧〜０．３ＭＰａである。また、重縮合時の反応温度は、通常２００〜２６０℃であり、反応圧力は通常６０〜０．１ｋＰａである。この様なエステル交換反応及び重縮合反応は、一段で行っても、複数段階に分けて行っても良い。
【００３１】
本発明においては、上記反応中に共存させておいたポリアルキレンエーテルグリコールの一部を、未反応の状態でエラストマー中に分散させた状態のエラストマー組成物として得ることができるが、別途ポリアルキレンエーテルグリコールをエラストマー中に添加混合してもよい。
【００３２】
得られたエラストマー組成物は、常法によりチップ化され、その平均粒径は、通常２．０〜５．５ｍｍ、好ましくは２．２〜４．０ｍｍの範囲とされる。
【００３３】
本発明のエラストマー組成物は、幅広い成形条件下で安定して成形することができ、通常の溶融紡糸方法を適用することができる。繊維の横断面形状は丸断面に限定されるものでは無く、扁平形状、三角断面及び多葉断面形状などの異形断面としてもよく、更に、中空部を設けても何等問題は無い。
【００３４】
本発明のエラストマー組成物を溶融紡糸する際の温度は、２００〜２７０℃、好ましくは２２０〜２５０℃が適当である。ここで２００℃未満では温度が低すぎて安定した溶融状態となり難く、また２７０℃を越えるとエラストマー組成物の熱分解が生じる、また紡出糸の冷却が不足するために、単糸同士での融着が発生する等の問題が発生する。次いで、紡出糸は所定の速度で引き取った後、一旦巻き取り、得られた未延伸糸を別途延伸機で延伸しても良いし、紡出糸を引き取った後、巻き取ること無く連続して延伸を行い巻き上げる直接紡糸延伸法を適用してもよい。直接紡糸延伸法としては、例えば紡出糸を１０００〜４０００ｍ／分の速度で引取り、続いて１５００〜５０００ｍ／分の速度で延伸・熱セットする方法が挙げられる。ここで熱セットのローラー温度としては１３０〜１７０℃が好ましく、この範囲にあると、熱セット性が十分であるとともに繊維が溶融切断することも無い。また、５０００ｍ／分以上の高速で紡糸し、用途によっては延伸工程を省略する方法などの製糸条件も採用することができ、いずれの方法であっても安定して製糸することができ、上述の方法に従って得られる繊維は、吸水率が３０〜５００％、３５℃９５％ＲＨ環境下２４時間保持後の吸湿率が１２〜５０％の範囲にある。
【００３５】
このようにして得られた本発明の繊維の糸条形態は、フィラメント、ステープルのいずれでもよく、総糸繊度、単糸繊度、撚数、交絡数などは繊維の使用目的に応じて適宜設定することができる。
【００３６】
更に、本発明の繊維を布帛となすにあたっては、本発明の繊維１００％使いとしてもよく、他の繊維と併せて使用してもよい。ここで、他繊維と併用するにあたって、複合糸として使う場合には、混繊糸、複合仮撚糸とすればよく、このような併用できる繊維としては、ポリエチレンテレフタレート、ポリトリメチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート等のポリエステル、ナイロン６、ナイロン６６等のポリアミド、ポリエチレン、ポリプロピレン等のポリオレフィン、アクリル、パラ型又はメタ型アラミド、およびこれらの改質及び／又は複合繊維、さらには天然繊維、再生繊維、半合成繊維などから自由に選択して用いることができる。
【００３７】
また、フィルムやシートに成形する際においても、製膜後一方向のみに張力をかけて異方性を持たせる方法、同時に又は任意の順序で二方向に延伸する方法、二段以上の多段延伸する方法などに所望の条件を何等支障なく採用することができる。
【００３８】
【実施例】
以下、実施例を挙げて本発明を更に具体的に説明するが、本発明はこれにより何等限定を受けるものでは無い。なお、例中の特性は下記の方法で測定した。
（１）固有粘度（以下、ＩＶと略記する）：
常法に従って、ポリマーサンプルを一定量計量し、ｏ−クロロフェノールに０．０１２ｇ／ｍｌの濃度で溶解し、３５℃中にて測定した。
（２）Ｃｏｌ−ｂ：
１６０℃×６０分乾燥機中で熱処理し乾燥させたポリマーを、ミノルタ（株）社製ＣＲ−２００型色彩色差計で測定した。
（３）チップ吸水率：
得られたポリマーチップ（粒径２．２〜４．０ｍｍ）を水中に１０分間浸漬した後に、吸い取り紙で挟み込んだ上に２ｋｇの分銅を乗せて１分間脱水を実施した。水中浸漬前のチップ重量と脱水後のチップ重量との変化より、下記式に従って求めた。
チップ吸水率（％）＝（水中浸漬前重量−脱水後重量）／水中浸漬前重量
（４）チップ吸湿率：
得られたポリマーチップ（粒径２．２〜４．０ｍｍ）を２０℃、ＲＨ６５％の条件下で２４時間放置し、放置前後のチップ重量より、下記式に従って求めた。
チップ吸湿率（％）＝（放置後重量−放置前重量）／放置前重量
（５）吸水率：
サンプル筒編地を１０５℃で２時間乾燥した後、水中に１時間浸漬し、家庭用電気洗濯機の脱水機で５分間脱水した。乾燥後の筒編地と脱水後の筒編地の重量より、下記式に従って求めた。
吸水率（％）＝（脱水後編地重量−乾燥後編地重量）／乾燥後編地重量
（６）吸湿率:
サンプル筒編地を１０５℃で２時間乾燥した後、３５℃９５％ＲＨの環境に保ったデシケーター中に２４時間放置した。放置前後の筒編地の重量より、下記式に従って求めた。
吸湿率（％）＝（放置後編地重量−放置前編地重量）／放置前編地重量
【００３９】
［実施例１］
テレフタル酸ジメチル１００重量部、テトラメチレングリコ−ル６４重量部、エチレングリコール１０重量部、成分（Ａ）としての５−ナトリウムスルホイソフタル酸１０重量部及び成分（Ｂ）及び（Ｃ）としてのポリエチレングリコール（数平均分子量４０００）２００重量部を仕込み、エステル交換反応触媒として酢酸ナトリウム３水和塩を更に添加して、副生するメタノールを系外に留去しつつ、エステル交換反応を実施した。メタノールの留去がほぼ終了した段階で、安定剤として正リン酸を添加して、エステル交換反応を終了した。
【００４０】
続いて、重合触媒としてテトラブチルチタネートを添加した後に、２５０℃まで加熱昇温して、反応生成物を高温高真空下で重縮合反応させて、固有粘度０．８２、Ｃｏｌ−ｂ値１７．３のエステル系エラストマー組成物を得た。
【００４１】
得られたエステル系エラストマー組成物をカッティング装置にて、粒径２．４ｍｍのチップにカッティング後、乾燥機にて１６０℃で５時間乾燥させた。チップの吸水率は１０３％、吸湿率は１０．３％であった。
【００４２】
［実施例２］
実施例１において、５−ナトリウムスルホイソフタル酸の添加量を１０重量部から代えて５重量部に変更したこと以外は同様の操作を行ったところ、固有粘度０．７６、Ｃｏｌ−ｂ値１６．８のエステル系エラストマー組成物を得た。実施例１と同様に、カッティングと乾燥を行ったところ、チップの吸水率は９１％、吸湿率は９．５％であった。
【００４３】
［比較例１］
実施例１において、成分（Ａ）としての５−ナトリウムスルホイソフタル酸を添加しなかったこと以外は同様の操作を行ったところ、固有粘度０．６７、Ｃｏｌ−ｂ値１６．７のエステル系エラストマー組成物を得た。チップの吸水率は６８％、吸湿率は７．４％であり、必ずしも十分なレベルではなかった。
【００４４】
［比較例２］
実施例２において、成分（Ｂ）としてのポリエチレングリコールを添加しなかったこと以外は、同様の操作を行ったところ、固有粘度０．６３、Ｃｏｌ−ｂ値９．８のポリエステルを得た。チップの吸水率は０．２％、吸湿率は０．１％であり、必ずしも十分なレベルではなかった。
【００４５】
［参考例１］
テレフタル酸ジメチル９０重量部、テトラメチレングリコ−ル６８重量部、エチレングリコール２０重量部、成分（Ａ）としての５−ナトリウムスルホイソフタル酸１６重量部及び成分（Ｂ）及び（Ｃ）としてのポリエチレングリコール（数平均分子量４０００）１２０重量部を仕込み、エステル交換反応触媒として酢酸ナトリウム３水和塩を更に添加して、副生するメタノールを系外に留去しつつ、エステル交換反応を実施した。メタノールの留去がほぼ終了した段階で、安定剤として正リン酸を添加して、エステル交換反応を終了した。
【００４６】
続いて、重合触媒としてテトラブチルチタネートを添加した後に、２５０℃まで加熱昇温して、反応生成物を高温高真空下で重縮合反応させて、固有粘度０．８２のエステル系エラストマー組成物を得た。
【００４７】
得られたエステル系エラストマー組成物を溶融紡糸機で、紡糸温度２３０℃、紡糸速度３０００ｍ／分の条件で円形断面口金を使用して溶融吐出した後、冷却固化、油剤付与した後、引取りローラを介して引き取って、１３５ｄｔｅｘ／３６フィラメントの繊維を得た。得られた繊維より、常法に従って筒編みを作り、この編地について吸水率、吸湿率をそれぞれ測定したところ、吸水率６８％、吸湿率１４％と良好なものであった。
【００４８】
［実施例４］
参考例１において、５−ナトリムスルホイソフタル酸の量を１６重量部から代えて７重量部としたこと以外は同様の操作を行ったところ、固有粘度０．７６のエラストマー組成物を得た。また、編地の吸水率は５９％、吸湿率は１２％であり、吸水性、吸湿性ともに良好なものであった。
【００４９】
【発明の効果】
本発明によれば、高吸水性と高吸湿性とを兼ね備えたエラストマー組成物を提供することができる。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an elastomer composition and a fiber comprising the same. More specifically, the present invention relates to an elastomer composition having both high water absorption and high water absorption, and a fiber comprising the same.
[0002]
[Prior art]
Polyester, especially polyalkylene terephthalate, has many excellent properties and is therefore widely used for various clothing applications. However, compared with natural fibers such as cotton, silk and wool, and semi-synthetic fibers such as rayon and acetate, it has a drawback in terms of functionality such as low water absorption and sweat absorption.
[0003]
For the purpose of improving this problem, a water-absorbing polyester having fine pores in the fiber surface partly connected to the hollow part by treating hollow fibers made of polyester added with an organic sulfonic acid metal salt with an alkaline aqueous solution. Fibers have been proposed (Japanese Patent Publication No. 61-60188, Japanese Patent Publication No. 62-44065).
[0004]
However, hollow polyester fibers with a microporous fiber surface have a water absorption mechanism utilizing capillary action, and therefore have a lower water absorption than natural fibers and semi-synthetic fibers, and have not yet reached a satisfactory level. There wasn't.
[0005]
On the other hand, a polyester fiber (Japanese Patent Laid-Open No. 7-150468) has been proposed in which a hydrophilic component such as an organic sulfonic acid metal salt or polyalkylene glycol is copolymerized with polyester to improve water absorption performance. In this method, the water absorption performance is greatly improved, but the hygroscopicity is not much different from that of general polyester, and it is not a fiber having both high water absorption and high hygroscopicity.
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
An object of the present invention is to solve the above-mentioned problems of the prior art and provide an elastomer composition having both high water absorption and high water absorption, and a fiber comprising the same.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
As a result of intensive studies in view of the above prior art, the present inventors have completed the present invention.
[0008]
That is, the object of the present invention is to
Tetramethylene terephthalate is 90 mol% or more based on all repeating units constituting the polyester, and the organic sulfonic acid metal salt (A) represented by the following formula (I) is 0. It is achieved by an elastomer composition in which a polyalkylene ether glycol (C) is dispersed and mixed in an elastomer in which 2 to 10 mol% and a polyalkylene ether glycol (B) represented by the following formula (II) are copolymerized. The
[0009]
[Chemical 3]

[0010]
[Formula 4]

[0011]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, the present invention will be described in detail.
[0012]
In the present invention, as will be described later, the elastomer obtained by copolymerizing the component (A) and the component (B) has a tetramethylene terephthalate unit as a main repeating unit of its hard segment. The term “main” as used herein refers to a repeating unit other than the tetramethylene terephthalate component, 20 mol% or less, preferably 15 mol% or less, particularly preferably 10 mol% or less, based on all repeating units constituting the hard segment. It means that it may contain.
[0013]
Examples of the dicarboxylic acid component that can be copolymerized include isophthalic acid, naphthalenedicarboxylic acid, diphenyldicarboxylic acid, diphenyloxyethanedicarboxylic acid, β-hydroxyethoxybenzoic acid, P-oxybenzoic acid, adipic acid, sebacic acid, 1,4 -Aromatic and aliphatic dicarboxylic acid components such as cyclohexanedicarboxylic acid.
[0014]
Examples of copolymerizable diol components include aliphatic, alicyclic, and aromatic such as trimethylene glycol, ethylene glycol, cyclohexane-1,4-dimethanol, neopentyl glycol, bisphenol A, and bisphenol S. Mention may be made of diol compounds and polyoxyalkylene glycols.
[0015]
Furthermore, within the range in which the achievement of the object of the present invention is not substantially impaired, a tricarboxylic acid or higher polycarboxylic acid such as trimellitic acid or pyromellitic acid; a tricarboxylic acid such as glycerin, trimethylolpropane or pentaerythritol. A functional or higher polyol may be used as a copolymerization component.
[0016]
The elastomer used in the present invention is synthesized by an arbitrary method. Usually, the terephthalic acid and tetramethylene glycol are directly esterified, or a lower alkyl ester of terephthalic acid such as dimethyl terephthalate is used. A first stage reaction for producing a glycol ester of terephthalic acid and / or its low polymer by a transesterification reaction with tetramethylene glycol, and heating the reaction product of the first stage under reduced pressure in the presence of a polymerization catalyst. It is produced by a second stage reaction in which a polycondensation reaction is performed until a desired degree of polymerization is achieved.
[0017]
In the formula (I) showing the component (A) used in the elastomer of the present invention, R ¹ is an aromatic hydrocarbon group or an aliphatic hydrocarbon group, X ¹ is an ester-forming functional group, and X ² is an ester. A formable functional group or a hydrogen atom, and the ester-forming functional group is a group capable of reacting to form an ester, and is generally a hydroxyl group, a carboxyl group or an ester thereof. M is an alkali metal such as Na, K or Li, or an alkaline earth metal such as Mg or Ca, and Na or K is particularly preferable. Such an organic sulfonic acid metal salt can be used alone or as a mixture of two or more thereof, and preferred specific examples thereof include dimethyl 5-sodiumsulfoisophthalate, dimethyl 5-potassium sulfoisophthalate, and 5-lithium sulfoisophthalate. Dimethyl acid, 5-sodium sulfoisophthalic acid bis (p-hydroxyethyl) ester, 5-potassium sulfoisophthalic acid bis (p-hydroxyethyl) ester, 5-lithium sulfoisophthalic acid bis (p-hydroxyethyl) ester, etc. be able to.
[0018]
Copolymerization amount of the organic sulfonic acid metal salts, Ru 0.2 to 15 mol% der based on the total dicarboxylic acid component constituting the polyester. The component (A) is preferably added to the reaction system at any stage before starting the transesterification reaction during the production of the elastomer.
[0019]
The polyalkylene ether glycol as the component (B) represented by the above formula (II) used in the elastomer of the present invention is copolymerized for the purpose of imparting elastic performance and water absorption performance to the elastomer. The amount of the polyalkylene ether glycol component is preferably 5 to 90% by weight, particularly 10 to 80% by weight, based on the elastomer composition, together with the polyalkylene ether glycol dispersed and mixed in the elastomer described later. It is preferable that The component may be added to the reaction system at an arbitrary stage before the synthesis of the elastomer is completed, but it is preferably added to the reaction system before the start of the transesterification reaction.
[0020]
Here, the presence state of the polyalkylene ether glycol in the elastomer composition is a mixture of those copolymerized in the elastomer and those that are dispersed and mixed in the composition without copolymerization. The proportion of both is determined by the amount of polyalkylene ether glycol component present in the composition.
[0021]
Examples of the polyalkylene ether glycol represented by the formula (II) include polyethylene glycol, polypropylene glycol, and a copolymer of ethylene oxide and propylene oxide. The number average molecular weight of the polyalkylene ether glycol is preferably 400 to 6000, and particularly preferably 600 to 4000.
[0022]
The polyalkylene ether glycol (C) dispersed and mixed in the elastomer may be the same as or different from the above polyalkylene ether glycol (B), and may be polyethylene glycol, polypropylene glycol, ethylene oxide and propylene oxide. And a copolymer thereof. Of these, the polyalkylene ether glycol (C) is preferably larger than (B).
[0023]
In addition, the range of 0.5-1.1 is suitable for the intrinsic viscosity of an elastomer. When the intrinsic viscosity is less than 0.5, physical properties such as impact strength and stretch moldability are deteriorated. On the other hand, when the intrinsic viscosity exceeds 1.1, not only the productivity is deteriorated, but also the stretch moldability is easily lowered.
[0024]
Next, a method for producing an elastomer composition will be described.
The elastomer composition of the present invention is obtained by subjecting a raw material containing, for example, dimethyl terephthalate, tetramethylene glycol, and polyalkylene ether glycol to a transesterification reaction in the presence of a transesterification catalyst to produce bis (ω-hydroxybutyl) terephthalate and This is achieved by forming an oligomer thereof and / or subsequent melt polycondensation under high temperature and reduced pressure in the presence of a polycondensation catalyst and a stabilizer.
[0025]
As the transesterification catalyst, it is preferable to use alkali metal salts such as sodium, alkaline earth metal salts such as magnesium and calcium, and metal compounds such as titanium, zinc and manganese.
[0026]
As the polycondensation catalyst, it is preferable to use a germanium compound, an antimony compound, a titanium compound, a cobalt compound, or a tin compound.
[0027]
The amount of the catalyst used is not particularly limited as long as it is a necessary amount for proceeding the transesterification reaction and polycondensation reaction, and a plurality of catalysts can be used in combination.
[0028]
In addition, as stabilizers, phosphate esters such as trimethyl phosphate, triethyl phosphate and triphenyl phosphate, phosphites such as triphenyl phosphate and trisdodecyl phosphate, methyl acid phosphate, dibutyl phosphate, monobutyl phosphate Phosphorus compounds such as acidic phosphoric acid ester, phosphoric acid, phosphorous acid, hypophosphorous acid, polyphosphoric acid, 1,3,5-trimethyl-2,4,6-tris (3,5-di-t-butyl- Hindered phenolic antioxidants such as 4-hydroxybenzyl) benzene are preferred.
[0029]
The transesterification reaction catalyst can be supplied at the initial stage of the transesterification reaction in addition to the preparation of the raw material. The stabilizer can be supplied before the beginning of the polycondensation reaction, but it is preferably added at the end of the transesterification reaction. Furthermore, the polycondensation catalyst can be supplied by the early stage of the polycondensation reaction step.
[0030]
The reaction temperature during the transesterification reaction is usually 180 to 230 ° C., and the reaction pressure is normal pressure to 0.3 MPa. The reaction temperature during polycondensation is usually 200 to 260 ° C., and the reaction pressure is usually 60 to 0.1 kPa. Such a transesterification reaction and polycondensation reaction may be performed in one step or in multiple steps.
[0031]
In the present invention, a part of the polyalkylene ether glycol coexisting during the above reaction can be obtained as an elastomer composition in an unreacted state dispersed in the elastomer. You may add and mix glycol in an elastomer.
[0032]
The obtained elastomer composition is chipped by a conventional method, and the average particle size is usually in the range of 2.0 to 5.5 mm, preferably 2.2 to 4.0 mm.
[0033]
The elastomer composition of the present invention can be stably molded under a wide range of molding conditions, and a normal melt spinning method can be applied. The cross-sectional shape of the fiber is not limited to a round cross-section, and may be a deformed cross-section such as a flat shape, a triangular cross-section, and a multi-leaf cross-sectional shape, and there is no problem even if a hollow portion is provided.
[0034]
The temperature at the time of melt spinning the elastomer composition of the present invention is 200 to 270 ° C, preferably 220 to 250 ° C. If the temperature is lower than 200 ° C., the temperature is too low to be in a stable molten state, and if it exceeds 270 ° C., the elastomer composition is thermally decomposed and the cooling of the spun yarn is insufficient. Problems such as occurrence of fusion occur. Next, the spun yarn may be taken up at a predetermined speed and then wound up once, and the obtained undrawn yarn may be drawn separately by a drawing machine, or after the spun yarn is taken up, it is continuously unwound. A direct spinning drawing method may be applied in which the film is drawn and wound. Examples of the direct spinning drawing method include a method in which a spun yarn is taken up at a speed of 1000 to 4000 m / min, and then drawn and heat-set at a speed of 1500 to 5000 m / min. Here, the roller temperature of the heat setting is preferably 130 to 170 ° C. If it is within this range, the heat setting property is sufficient and the fiber is not melt cut. In addition, spinning conditions such as a method of spinning at a high speed of 5000 m / min or more and omitting the drawing step depending on the application can be adopted, and any method can be used to stably produce the yarn. The fibers obtained according to the method have a water absorption of 30 to 500% and a moisture absorption of 12 to 50% after being held for 24 hours in a 35 ° C. and 95% RH environment.
[0035]
The filament form of the fiber of the present invention thus obtained may be either a filament or a staple, and the total yarn fineness, single yarn fineness, number of twists, number of entanglements, etc. are appropriately set according to the purpose of use of the fiber. be able to.
[0036]
Furthermore, when making the fiber of the present invention into a fabric, the fiber of the present invention may be used 100% or may be used in combination with other fibers. Here, when used in combination with other fibers, when used as a composite yarn, a mixed fiber and a composite false twisted yarn may be used. Examples of such fibers that can be used in combination include polyethylene terephthalate, polytrimethylene terephthalate, and polybutylene terephthalate. Polyester such as nylon 6, polyamide such as nylon 66, polyolefin such as polyethylene and polypropylene, acrylic, para-type or meta-type aramid, and modified and / or composite fibers thereof, as well as natural fibers, recycled fibers, semi-synthetic It can be freely selected from fibers and the like.
[0037]
Also, when forming into a film or sheet, a method of applying anisotropy by applying tension only in one direction after film formation, a method of stretching in two directions at the same time or in any order, multistage stretching of two or more stages The desired conditions can be adopted without any trouble in the method to do so.
[0038]
【Example】
EXAMPLES Hereinafter, although an Example is given and this invention is demonstrated further more concretely, this invention does not receive any limitation by this. The characteristics in the examples were measured by the following methods.
(1) Intrinsic viscosity (hereinafter abbreviated as IV):
According to a conventional method, a predetermined amount of the polymer sample was weighed, dissolved in o-chlorophenol at a concentration of 0.012 g / ml, and measured at 35 ° C.
(2) Col-b:
The polymer heat-treated and dried in a dryer at 160 ° C. for 60 minutes was measured with a CR-200 color difference meter manufactured by Minolta Co., Ltd.
(3) Chip water absorption:
The obtained polymer chip (particle size 2.2 to 4.0 mm) was immersed in water for 10 minutes, and then sandwiched with blotting paper, and 2 kg of weight was placed thereon for dehydration for 1 minute. It calculated | required according to the following formula from the change of the chip weight before immersion in water, and the chip weight after spin-drying | dehydration.
Chip water absorption (%) = (weight before immersion in water−weight after dehydration) / weight before immersion in water (4) Chip moisture absorption:
The obtained polymer chip (particle size 2.2 to 4.0 mm) was allowed to stand for 24 hours under the conditions of 20 ° C. and RH 65%, and was determined from the chip weight before and after being left according to the following formula.
Chip moisture absorption (%) = (weight after standing-weight before standing) / weight before standing (5) water absorption:
The sample tubular knitted fabric was dried at 105 ° C. for 2 hours, then immersed in water for 1 hour, and dehydrated for 5 minutes with a household electric washing machine dehydrator. It calculated | required according to the following formula from the weight of the cylinder knitted fabric after drying, and the cylinder knitted fabric after dehydration.
Water absorption (%) = (weight of knitted fabric after dehydration−weight of knitted fabric after drying) / weight of knitted fabric after drying (6) Moisture absorption:
The sample tube knitted fabric was dried at 105 ° C. for 2 hours and then left in a desiccator maintained at 35 ° C. and 95% RH for 24 hours. It calculated | required according to the following formula from the weight of the cylinder knitted fabric before and behind leaving.
Moisture absorption rate (%) = (weight of knitted fabric after leaving -weight of knitted fabric before leaving) / weight of knitted fabric before leaving [0039]
[Example 1]
100 parts by weight of dimethyl terephthalate, 64 parts by weight of tetramethylene glycol, 10 parts by weight of ethylene glycol, 10 parts by weight of 5-sodium sulfoisophthalic acid as component (A) and polyethylene glycol as components (B) and (C) 200 parts by weight (number average molecular weight 4000) was charged, sodium acetate trihydrate was further added as a transesterification reaction catalyst, and the transesterification was carried out while distilling off by-produced methanol out of the system. When the distillation of methanol was almost completed, orthophosphoric acid was added as a stabilizer to complete the transesterification reaction.
[0040]
Then, after adding tetrabutyl titanate as a polymerization catalyst, the temperature was raised to 250 ° C., and the reaction product was subjected to a polycondensation reaction under high temperature and high vacuum to obtain an intrinsic viscosity of 0.82, a Col-b value of 17. 3 ester elastomer composition was obtained.
[0041]
The obtained ester elastomer composition was cut into a chip having a particle diameter of 2.4 mm with a cutting device, and then dried with a dryer at 160 ° C. for 5 hours. The water absorption rate of the chip was 103%, and the moisture absorption rate was 10.3%.
[0042]
[Example 2]
In Example 1, when the same operation was performed except that the addition amount of 5-sodium sulfoisophthalic acid was changed from 10 parts by weight to 5 parts by weight, an intrinsic viscosity of 0.76, a Col-b value of 16. 8 ester elastomer composition was obtained. When cutting and drying were performed in the same manner as in Example 1, the water absorption rate of the chip was 91% and the moisture absorption rate was 9.5%.
[0043]
[Comparative Example 1]
In Example 1, the same operation was carried out except that 5-sodium sulfoisophthalic acid as component (A) was not added. An ester-based elastomer having an intrinsic viscosity of 0.67 and a Col-b value of 16.7. A composition was obtained. The water absorption rate of the chip was 68% and the moisture absorption rate was 7.4%, which was not necessarily a sufficient level.
[0044]
[Comparative Example 2]
In Example 2, the same operation was performed except that polyethylene glycol as the component (B) was not added. As a result, a polyester having an intrinsic viscosity of 0.63 and a Col-b value of 9.8 was obtained. The water absorption rate of the chip was 0.2% and the moisture absorption rate was 0.1%, which was not necessarily a sufficient level.
[0045]
[ Reference Example 1 ]
90 parts by weight of dimethyl terephthalate, 68 parts by weight of tetramethylene glycol, 20 parts by weight of ethylene glycol, 16 parts by weight of 5-sodium sulfoisophthalic acid as component (A) and polyethylene glycol as components (B) and (C) 120 parts by weight (number average molecular weight 4000) was charged, sodium acetate trihydrate was further added as a transesterification reaction catalyst, and the transesterification was carried out while distilling off by-produced methanol out of the system. When the distillation of methanol was almost completed, orthophosphoric acid was added as a stabilizer to complete the transesterification reaction.
[0046]
Subsequently, after adding tetrabutyl titanate as a polymerization catalyst, the temperature was raised to 250 ° C., and the reaction product was subjected to a polycondensation reaction under high temperature and high vacuum to obtain an ester elastomer composition having an intrinsic viscosity of 0.82. Obtained.
[0047]
The obtained ester elastomer composition was melted and discharged by a melt spinning machine using a circular cross-section die at a spinning temperature of 230 ° C. and a spinning speed of 3000 m / min. To obtain 135 dtex / 36 filament fibers. Cylinder knitting was made from the obtained fibers according to a conventional method, and when the water absorption rate and moisture absorption rate of this knitted fabric were measured, the water absorption rate was 68% and the moisture absorption rate was 14%.
[0048]
[Example 4]
The same operation as in Reference Example 1 was carried out except that the amount of 5-natrysulfoisophthalic acid was changed from 7 parts by weight to 7 parts by weight, and an elastomer composition having an intrinsic viscosity of 0.76 was obtained. The knitted fabric had a water absorption rate of 59% and a moisture absorption rate of 12%, and both water absorption and moisture absorption were good.
[0049]
【The invention's effect】
According to the present invention, an elastomer composition having both high water absorption and high water absorption can be provided.

Claims (4)

Tetramethylene terephthalate is 90 mol% or more based on all repeating units constituting the polyester, and the organic sulfonic acid metal salt (A) represented by the following formula (I) is 0. An elastomer composition in which a polyalkylene ether glycol (C) is dispersed and mixed in an elastomer in which 2 to 10 mol% and a polyalkylene ether glycol (B) represented by the following formula (II) are copolymerized.

The elastomer composition according to claim 1, wherein the weight ratio of the polyalkylene ether glycol (B) and the polyalkylene ether glycol (C) is 10 to 90% by weight based on the elastomer composition. The elastomer composition according to any one of claims 1 to 2, wherein the number average molecular weight of the polyalkylene ether glycol represented by the formula (II) is 400 to 6000. A water absorption of 30 to 500% obtained by melt spinning the elastomer composition according to any one of claims 1 to 3, and a moisture absorption of 12 to 50 after being held in a 35 ° C and 95% RH environment for 24 hours. Fiber in the% range.