JP4537078B2 - Biodegradable polyester fiber - Google Patents

Biodegradable polyester fiber Download PDF

Info

Publication number
JP4537078B2
JP4537078B2 JP2004008912A JP2004008912A JP4537078B2 JP 4537078 B2 JP4537078 B2 JP 4537078B2 JP 2004008912 A JP2004008912 A JP 2004008912A JP 2004008912 A JP2004008912 A JP 2004008912A JP 4537078 B2 JP4537078 B2 JP 4537078B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
weight
fiber
biodegradable polyester
polyester fiber
polyorganosiloxane
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP2004008912A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2005200793A (en
Inventor
正夫 内田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Teijin Fibers Ltd
Original Assignee
Teijin Fibers Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Teijin Fibers Ltd filed Critical Teijin Fibers Ltd
Priority to JP2004008912A priority Critical patent/JP4537078B2/en
Publication of JP2005200793A publication Critical patent/JP2005200793A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP4537078B2 publication Critical patent/JP4537078B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Description

本発明は、製糸から製編織工程までの工程安定性に優れた生分解性ポリエステル繊維に関するものである。   The present invention relates to a biodegradable polyester fiber excellent in process stability from yarn production to weaving and weaving processes.

石油から誘導されるポリエステル等の合成繊維は、他の素材に比べ強度、コスト、および生産性の点で優れており、今や社会において必要不可欠な素材となっている。しかしながら、一方で文明社会の功罪とも言える地球規模での環境問題がクロ−ズアップされるようになり、合成繊維の上記特徴を維持しながら、かつ、綿や絹のように自然環境で微生物により分解、無害化される生分解性ポリマ−の開発が強く望まれてきた。特に欧米では、有機系廃棄物の処理方法として焼却に代わりコンポストによる発酵分解が主流となりつつあり、今後汎用合成繊維にもコンポストレベルでの生分解性が要求されるようになると考えられる。その様な素材として、構成原子として酸素、水素、炭素からなり、分解して水と二酸化炭素のみを生成する脂肪族ポリエステルは潜在的に低環境負荷型の生分解性を有していることが知られている。特に微生物産生のポリ−ヒドロキシ酪酸エステルや合成高分子系のポリ−ε−カプロラクトン、ポリエチレンアジペ−ト、ポリグリコ−ル酸およびポリ−L−乳酸は代表的な生分解性ポリエステルとして多くが開発、商品化されている。   Synthetic fibers such as polyester derived from petroleum are superior to other materials in terms of strength, cost, and productivity, and are now indispensable materials in society. However, on the other hand, environmental problems on a global scale that can be said to be the merits and demerits of civilized society have been closed, and while maintaining the above characteristics of synthetic fibers, they are decomposed by microorganisms in natural environments such as cotton and silk. There has been a strong desire to develop biodegradable polymers that are rendered harmless. Particularly in Europe and the United States, fermentative decomposition by compost instead of incineration is becoming the mainstream as a method for treating organic waste, and it is considered that biodegradability at the compost level will be required for general-purpose synthetic fibers in the future. As such materials, aliphatic polyesters that consist of oxygen, hydrogen, and carbon as constituent atoms and decompose to produce only water and carbon dioxide have potentially low environmental impact biodegradability. Are known. In particular, microbially produced poly-hydroxybutyric acid esters and synthetic polymer poly-ε-caprolactone, polyethylene adipate, polyglycolic acid and poly-L-lactic acid have been developed as representative biodegradable polyesters. It has been commercialized.

一方、これらの生分解性ポリエステルポリマーは、溶融紡糸、延伸、整経、製織、製編工程等を通過する際に、ポリエチレンテレフタレート等の芳香族ポリエステルに比べて毛羽や断糸の発生が多く、該工程の通過性が不良に成りやすいという問題がある。この原因としては、生分解性ポリエステルは一般に融点が低いためプレートやガイド類との摩擦が高くなりやすく、また、ガラス転移点が室温より低いため、繊維化する時に膠着しやすく解舒性不良になりやすくなることが考えられる。さらには、紡糸の際に付与される油剤がポリマー中に浸透しやすいため、ポリマー膨潤に起因する強度低下により毛羽や断糸が起こりやすくなること等が考えられる。   On the other hand, when these biodegradable polyester polymers pass through melt spinning, stretching, warping, weaving, knitting processes, etc., there are many occurrences of fluff and yarn breakage compared to aromatic polyesters such as polyethylene terephthalate, There is a problem that the passability of the process tends to be poor. The reason for this is that biodegradable polyester generally has a low melting point and thus tends to have high friction with plates and guides, and its glass transition point is lower than room temperature. It may be easy to become. Furthermore, since the oil agent applied at the time of spinning easily penetrates into the polymer, it can be considered that fluff and yarn breakage are likely to occur due to a decrease in strength due to polymer swelling.

このような生分解性ポリエステルの問題に対し、例えば特許文献1には、膠着を防止して解舒性を改善するため、ポリオルガノシロキサンや鉱物油を主体成分とし、エーテル変性ポリオルガノシロキサンやアミノ変性ポリオルガノシロキサンまたはシリコンレジンを添加したストレート系油剤が提案されている。確かにこのストレート油剤によれば、膠着は防止されて解舒性は改善できるものの、制電剤成分が配合されていないため、延伸工程、整経工程等において、摩擦静電気による糸絡み、断糸が発生して工程通過性が極めて悪くなるという問題がある。この問題を考慮して、特許文献2には、ラウリルホスフェートカリウム塩等のアニオン系界面活性剤、第4級アンモニウム塩等のカチオン系界面活性剤、脂肪族高級アルコールや高級脂肪酸のエチレンオキサイド付加物等のノニオン系界面活性剤、ポリエチレングリコール、ポリエチレングリコール・ポリプロピレングリコールブロック共重合体等のポリアルキレングリコール類、ジメチルポリシロキサン、ポリエーテル変性シリコーンオイル、高級アルコキシ変性シリコーンオイル等のシリコーンオイル類を1種または2種以上を付与することが提案されている。確かに、これらの成分を適宜選択組み合わせた油剤を使用すれば、膠着や静電気発生による問題は低減できるものの、延伸工程での毛羽発生を抑制することは難しく工程通過性は十分とは言えないものである。   In order to prevent such biodegradable polyester, for example, Patent Document 1 discloses that polyorganosiloxane or mineral oil is used as a main component, ether-modified polyorganosiloxane or amino acid, in order to prevent sticking and improve the unwinding property. A straight type oil containing a modified polyorganosiloxane or silicon resin has been proposed. Certainly, with this straight oil agent, sticking can be prevented and the unraveling property can be improved. Occurs and the process passability is extremely deteriorated. In consideration of this problem, Patent Document 2 discloses anionic surfactants such as lauryl phosphate potassium salt, cationic surfactants such as quaternary ammonium salts, ethylene oxide adducts of higher aliphatic alcohols and higher fatty acids. Nonionic surfactants such as polyethylene glycol, polyalkylene glycols such as polyethylene glycol / polypropylene glycol block copolymers, silicone oils such as dimethylpolysiloxane, polyether-modified silicone oil, and higher alkoxy-modified silicone oil Or it is proposed to give 2 or more types. Surely, if oils with appropriate combination of these components are used, problems due to sticking and static electricity generation can be reduced, but it is difficult to suppress fluff generation in the stretching process, and the processability is not sufficient. It is.

また、特許文献3には、平滑剤と乳化剤とからなる油剤を付与し、繊維と金属との動摩擦係数を0.30〜0.45にした繊維が提案されている。確かにこの繊維は、膠着や静電気発生による問題がなく、また、繊維と金属との動摩擦係数が適正の範囲に設定されているので延伸工程での工程通過性の改善は認められるものの、延伸速度が高速になったりローラーセット温度が高くなったりすると毛羽発生の抑制が不十分となり、延伸以降の工程通過性も不良になりやすい。   Patent Document 3 proposes a fiber in which an oil agent composed of a smoothing agent and an emulsifier is applied, and a dynamic friction coefficient between the fiber and the metal is set to 0.30 to 0.45. Certainly, this fiber has no problems due to sticking or generation of static electricity, and the dynamic friction coefficient between the fiber and metal is set to an appropriate range, so improvement in process passability in the drawing process is recognized, but the drawing speed When the speed is increased or the roller set temperature is increased, generation of fuzz becomes insufficient, and the processability after stretching tends to be poor.

このように、紡糸、延伸から、製編織等の後加工までの工程通過性を満足できる生分解性ポリエステル繊維は、いまだ提案されていないのが実情である。   As described above, a biodegradable polyester fiber that has satisfactory process passability from spinning and drawing to post-processing such as weaving and weaving has not yet been proposed.

特開平6−257072号公報Japanese Patent Laid-Open No. 6-257072 特開平9−21017号公報Japanese Patent Laid-Open No. 9-21017 特開2003−20567号公報JP 2003-20567 A

本発明は、上記従来技術を背景になされたもので、その目的は、製糸から製編織工程までの工程安定性に優れた生分解性ポリエステル繊維を提供することにある。   The present invention has been made against the background of the above prior art, and an object thereof is to provide a biodegradable polyester fiber excellent in process stability from yarn production to knitting and weaving processes.

本発明者は、かかる問題を解決せんと鋭意検討した結果、シリコン類や鉱物油ベースに特定の部分リン酸エステル塩を配合した油剤を付与し、その繊維と金属との静摩擦係数を特定の範囲に設定すれば、生分解性ポリエステル繊維の製糸時(延伸時)の毛羽発生が極めて少なくなり、延伸以降の工程通過安定性が良好になることを見出し、本発明に到ったものである。   As a result of diligent study to solve such problems, the present inventor provided an oil agent containing a specific partial phosphate ester salt based on silicon or mineral oil, and determined the coefficient of static friction between the fiber and the metal within a specific range. When set to 1, the occurrence of fluff during the production of the biodegradable polyester fiber (at the time of drawing) is extremely reduced, and it has been found that the process-passing stability after drawing is improved, and the present invention has been achieved.

すなわち、上記課題は、
「繊維表面に下記(a)〜(c)成分を必須成分として含有する油剤が付与された生分解性ポリエステル繊維であって、その繊維−金属間静摩擦係数が0.20〜0.40であることを特徴とする生分解性ポリエステル繊維。
(a)ポリオルガノシロキサンおよび/または鉱物油が50〜98重量%
(b)ポリエ−テル変性ポリオルガノシロキサンおよび/またはアミノ変性ポリオルガノシロキサンが1〜10重量%
(c)炭素数8〜18のアルコールにエチレンオキサイドおよび/またはプロピレンオキサイドを0〜10モル付加した化合物の部分リン酸エステル塩であって、第2級アミン塩または第3級アミン塩である部分リン酸エステル塩が1〜10重量%」
により達成できることが見いだされた。
That is, the above problem is
“A biodegradable polyester fiber provided with an oil containing the following components (a) to (c) as essential components on the fiber surface, and the coefficient of static friction between the fiber and metal is 0.20 to 0.40. A biodegradable polyester fiber characterized by that.
(A) 50 to 98% by weight of polyorganosiloxane and / or mineral oil
(B) 1-10% by weight of polyether-modified polyorganosiloxane and / or amino-modified polyorganosiloxane
(C) a partial phosphate ester salt of a compound obtained by adding 0 to 10 moles of ethylene oxide and / or propylene oxide to an alcohol having 8 to 18 carbon atoms , which is a secondary amine salt or a tertiary amine salt 1-10% by weight of phosphate ester salt "
Has been found to be achieved.

本発明の生分解性ポリエステル繊維によれば、紡糸延伸時の毛羽発生が抑制されるだけでなく、製編織までの後加工工程での膠着等によるトラブルも抑制され、従来に比して著しく品質の優れた繊維製品を生産性よく提供することができる   According to the biodegradable polyester fiber of the present invention, not only the generation of fuzz at the time of spinning and drawing is suppressed, but also troubles due to sticking in the post-processing step until weaving are suppressed. Can provide excellent fiber products with good productivity

本発明が対象とする生分解性ポリエステルとしては、例えばポリヒドロキシブチレート、ポリグリコール酸、ポリ乳酸などのポリヒドロキシアルキレート(PHA)、ポリカプロラクトン、ポリピバロラクトンなどのポリラクトン(PL)、ポリブチレンサクシネート(PBS)、ポリエチレンサクシネート(PES)、ポリブチレンサクシネートとポリエチレンサクシネートの共重合体、ポリエチレンアジペート、ポリブチレンアジペート、ポリヘキシレンアジペート、ポリデシレンアジペート、ポリエチレンセバケート、ポリブチレンセバケート、ポリヘキシレンセバケート、ポリデシレンセバケートなどの脂肪族ジオールと脂肪族ジカルボン酸から得られるポリアルキレンアルキレート(PAA)等のポリエステルを例示することができる。さらに、これらの重合原料に由来する成分が70重量%以上含まれるブロックおよび/またはランダム共重合ポリエステル、さらには、該ポリエステル成分の他に、例えばポリエーテル成分、ポリカーボネート成分、ポリアミド成分、ポリウレタン成分、ポリオルガノシロキサン成分等を30重量%以下の割合でブロックまたはランダム共重合したもの、または、前記ポリエステルにポリエーテル、ポリカーボネート、ポリアミド、ポリウレタン、ポリオルガノシロキサン等を30重量%以下の割合で混合したものなどを挙げることができる。   Examples of the biodegradable polyester targeted by the present invention include polyhydroxyalkylates (PHA) such as polyhydroxybutyrate, polyglycolic acid and polylactic acid, polylactones (PL) such as polycaprolactone and polypivalolactone, poly Butylene succinate (PBS), polyethylene succinate (PES), copolymer of polybutylene succinate and polyethylene succinate, polyethylene adipate, polybutylene adipate, polyhexylene adipate, polydecylene adipate, polyethylene sebacate, polybutylene Examples include polyesters such as polyalkylene alkylates (PAA) obtained from aliphatic diols such as sebacate, polyhexylene sebacate, polydecylene sebacate and aliphatic dicarboxylic acids. That. Furthermore, a block and / or random copolymer polyester containing 70% by weight or more of components derived from these polymerization raw materials, and in addition to the polyester component, for example, a polyether component, a polycarbonate component, a polyamide component, a polyurethane component, Polyorganosiloxane components etc. blocked or random copolymerized at a ratio of 30% by weight or less, or those obtained by mixing polyether, polycarbonate, polyamide, polyurethane, polyorganosiloxane, etc. at a ratio of 30% by weight or less with the polyester And so on.

また、アルカリ減量速度を調節したりポリマー界面の接着性を改善するために、第3成分として5−金属スルホイソフタル酸、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、ペンタエリスリトール、アルキレンオキサイドブロックを有するグリシジルエーテルなどを共重合してもよい。   Also, in order to adjust the alkali weight loss rate or improve the adhesion at the polymer interface, 5-metal sulfoisophthalic acid, polyethylene glycol, polypropylene glycol, pentaerythritol, glycidyl ether having an alkylene oxide block, etc. are used as the third component. Polymerization may be performed.

本発明においては、上記生分解性ポリエステルの融点は、耐熱性の観点から120℃以上であることが好ましく、より好ましくは150℃以上である。特に好ましくは200℃以上である。上限は高いほど好ましいので特に限定する必要はないが、通常熱安定性が高いものを得ることは困難なので、300℃程度であればよい。   In the present invention, the melting point of the biodegradable polyester is preferably 120 ° C. or higher, more preferably 150 ° C. or higher, from the viewpoint of heat resistance. Especially preferably, it is 200 degreeC or more. The upper limit is preferably as high as possible, so there is no need to specifically limit it.

次に本発明で用いられる油剤は、製糸から製編織工程までの工程で毛羽や断糸の発生を抑制し、極めて優れた工程通過性を達成するために紡糸時に付与するものである。   Next, the oil used in the present invention is applied at the time of spinning in order to suppress the occurrence of fuzz and yarn breakage in the process from the yarn production to the weaving and weaving process, and to achieve extremely excellent process passability.

まず、該油剤の(a)成分であるポリオルガノシロキサンおよび/または鉱物油は、繊維の粘着性と摩擦抵抗を小さくすると共に繊維間の膠着を防止し、さらに、後述する(b)成分であるポリエ−テル変性ポリオルガノシロキサンまたはアミノ変性ポリオルガノシロキサンを溶解させる剤として使用するものである。ここでいうポリオルガノシロキサンとは、実質的に変性されていないポリオルガノシロキサンを意味し、具体的にはポリジメチルシロキサンが好ましいものとして例示できる。その粘度は5〜100センチストークス(以下、cstと略す)、好ましくは5〜50cstの範囲が適当である。また鉱物油としては、その粘度が5〜100cst、好ましくは5〜50cstの範囲にあるものが適当である。   First, the polyorganosiloxane and / or mineral oil which is the component (a) of the oil agent reduces the adhesiveness and frictional resistance of the fibers and prevents sticking between the fibers, and is further a component (b) described later. It is used as an agent for dissolving a polyether-modified polyorganosiloxane or an amino-modified polyorganosiloxane. The polyorganosiloxane here means a polyorganosiloxane that is not substantially modified, and specifically, polydimethylsiloxane can be exemplified as a preferable one. The viscosity is 5 to 100 centistokes (hereinafter abbreviated as cst), preferably 5 to 50 cst. As the mineral oil, those having a viscosity in the range of 5 to 100 cst, preferably 5 to 50 cst are suitable.

ポリオルガノシロキサンおよび/または鉱物油の油剤中に占める重量割合(非水成分として)は、50〜98重量%、好ましくは60〜95重量%の範囲とする必要がある。該重量割合が50重量%未満の場合には、平滑性が不十分となって糸導ガイドとの擦過による毛羽や断糸が発生しやすくなる。一方、98重量%越える場合には、後述する(b)成分と(c)成分のうち、少なくとも一方の成分の割合が少なくなり、膠着防止、製糸時(延伸時)油膜強度低下による毛羽発生の防止、静電気発生によるトラブル発生の防止などが困難となる。   The proportion by weight (as a non-aqueous component) of the polyorganosiloxane and / or mineral oil in the oil must be 50 to 98% by weight, preferably 60 to 95% by weight. When the weight ratio is less than 50% by weight, the smoothness is insufficient, and fluff and yarn breakage are likely to occur due to rubbing with the yarn guide. On the other hand, when it exceeds 98% by weight, the ratio of at least one of the components (b) and (c) described later is reduced, and the occurrence of fluff due to the prevention of sticking and the decrease in oil film strength during yarn production (during stretching). It becomes difficult to prevent troubles caused by static electricity.

次に(b)成分として用いられるアミノ変性ポリオルガノシロキサンは、ポリオルガノシロキサンにアミノ基を導入したものである。アミノ基の変性部位は側鎖であっても主鎖であってもよい。アミノ変性ポリオルガノシロキサンのアミノ当量(アミノ変性ポリオルガノシロキサンの平均分子量/1分子当りの平均アミノ基数)は、アミノ当量があまりに小さいと平滑性が高くなりすぎて巻取が難しくなる傾向にあり、逆に大きくなりすぎると膠着防止性能の向上効果が小さくなるので、600〜3000の範囲が適当である。アミノ変性ポリオルガノシロキサンの粘度は5〜1000cst、特に20〜500cstの範囲が適当である。   Next, the amino-modified polyorganosiloxane used as the component (b) is obtained by introducing an amino group into polyorganosiloxane. The modification site of the amino group may be a side chain or a main chain. The amino equivalent of amino-modified polyorganosiloxane (average molecular weight of amino-modified polyorganosiloxane / average number of amino groups per molecule) tends to be too difficult to wind if the amino equivalent is too small, resulting in too high smoothness. On the other hand, if it becomes too large, the effect of improving the anti-sticking performance is reduced, so the range of 600 to 3000 is appropriate. The viscosity of the amino-modified polyorganosiloxane is suitably 5 to 1000 cst, particularly 20 to 500 cst.

(b)成分として用いられるもう一方のポリエーテル変性ポリオルガノシロキサンは、代表例としてジメチルポリシロキサンにポリエーテル鎖が導入されたものを挙げることができるが、メチル基は他のアルキル基またはアリール基で置換されていてもよい。ポリエーテル鎖としては、プロピレンオキサイドおよび/またはエチレンオキサイドが(共)重合されたポリアルキレンオキシド鎖が好ましく、共重合されている場合にはブロック共重合でもランダム共重合でもよい。ポリエーテル鎖の変性部位はポリオルガノシロキサンの側鎖であっても主鎖であってもよい。これらのアルキレンオキサイドの重合度は10〜50の範囲が適当である。10未満の場合にはポリオルガノシロキサンとの差が小さくなり、膠着防止性能の向上効果が小さくなり、一方50を越える場合には平滑性が低下して毛羽発生の防止効果が低下しやすい。ポリエーテル変性ポリオルガノシロキサンの粘度も5〜1000cst、特に20〜500cstの範囲が適当である。   As another example of the polyether-modified polyorganosiloxane used as the component (b), dimethylpolysiloxane having a polyether chain introduced can be mentioned, but the methyl group is another alkyl group or aryl group. May be substituted. As the polyether chain, a polyalkylene oxide chain obtained by (co) polymerizing propylene oxide and / or ethylene oxide is preferable, and when copolymerized, block copolymerization or random copolymerization may be used. The modified part of the polyether chain may be a side chain or a main chain of the polyorganosiloxane. The degree of polymerization of these alkylene oxides is suitably in the range of 10-50. If it is less than 10, the difference from the polyorganosiloxane is small, and the effect of improving the anti-sticking performance is small. The viscosity of the polyether-modified polyorganosiloxane is also in the range of 5 to 1000 cst, particularly 20 to 500 cst.

上記のアミノ変性ポリオルガノシロキサンおよび/またはポリエーテル変性ポリオルガノシロキサンの油剤中に占める重量割合(非水成分として)は、1〜10重量%、特に2〜8重量%の範囲とする必要がある。該重量割合が1重量%未満の場合には膠着防止性能が不十分となり、一方、10重量%を越える場合には平滑性が低下して毛羽や断糸の発生防止が困難となる。   The weight ratio (as a non-aqueous component) of the amino-modified polyorganosiloxane and / or polyether-modified polyorganosiloxane in the oil agent needs to be in the range of 1 to 10% by weight, particularly 2 to 8% by weight. . When the weight ratio is less than 1% by weight, the anti-sticking performance is insufficient. On the other hand, when it exceeds 10% by weight, the smoothness is lowered and it becomes difficult to prevent the occurrence of fluff and yarn breakage.

次に(c)成分として用いられる、炭素数8〜18のアルコールにエチレンオキサイドおよび/またはプロピレンオキサイドを0〜10モル付加した化合物の部分リン酸エステル塩は、摩擦静電気の発生を抑制するだけでなく、繊維−金属間静摩擦係数を下げて製糸時(延伸時)の毛羽発生を抑制するために使用するものである。   Next, the partial phosphate ester salt of a compound obtained by adding 0 to 10 moles of ethylene oxide and / or propylene oxide to an alcohol having 8 to 18 carbon atoms, used as component (c), only suppresses the generation of frictional static electricity. No, it is used to reduce the occurrence of fluff during yarn production (during stretching) by lowering the coefficient of static friction between the fiber and metal.

このような部分リン酸エステル塩は、所定のアルコールにエチレンオキサイドおよび/またはプロピレンオキサイドを所定量付加し、次いでリン酸エステル化した後にアルカリまたはアミンで中和して塩にしたものである。アルコールは、炭素数8〜18のアルコールである必要があり、例えばカプリリルアルコール、カプリルアルコール、ラウリルアルコール、セチルアルコール、ステアリルアルコール、オレイルアルコールまたはこれらの分岐アルコールが挙げられる。特にポリオルガノシロキサン、アミノ変性ポリオルガノシロキサン、ポリエーテル変性ポリオルガノシロキサン(以下、総称してシリコーンということがある)や鉱物油との相溶性の観点から、分岐アルコールが好ましい。エチレンオキサイドおよび/またはプロピレンオキサイドの付加モル数は0〜10モルとする必要があり、シリコーンや鉱物油との相溶性の観点から2〜8モルの範囲が好ましい。ここで付加モル数が10モルを越える場合には、静電気抑制効果が低下するため好ましくない。   Such a partial phosphate ester salt is a salt obtained by adding a predetermined amount of ethylene oxide and / or propylene oxide to a predetermined alcohol and then converting it to phosphoric ester, followed by neutralization with an alkali or amine. The alcohol needs to be an alcohol having 8 to 18 carbon atoms, and examples thereof include caprylyl alcohol, capryl alcohol, lauryl alcohol, cetyl alcohol, stearyl alcohol, oleyl alcohol, and branched alcohols thereof. In particular, branched alcohols are preferred from the viewpoint of compatibility with polyorganosiloxane, amino-modified polyorganosiloxane, polyether-modified polyorganosiloxane (hereinafter sometimes collectively referred to as silicone) and mineral oil. The number of moles of ethylene oxide and / or propylene oxide needs to be 0 to 10 moles, and is preferably in the range of 2 to 8 moles from the viewpoint of compatibility with silicone and mineral oil. Here, when the number of added moles exceeds 10 moles, the static electricity suppressing effect is lowered, which is not preferable.

部分リン酸エステル化の割合(エステル化の割合)は、1.0〜1.6の範囲が適当であり、特に1.0〜1.3の範囲が好ましい。なお、ここでエステル化の割合が1とはリン酸モノエステルを意味し、2がジエステル、3がトリエステルを意味する。   The ratio of partial phosphoric esterification (the ratio of esterification) is suitably in the range of 1.0 to 1.6, particularly preferably in the range of 1.0 to 1.3. Here, the ratio of esterification of 1 means a phosphoric acid monoester, 2 means a diester, and 3 means a triester.

該部分リン酸エステルを中和した塩としては、アルカリ金属塩、アミン塩が挙げられる。ここで、アルカリ金属としてはナトリウム、カリウム、リチウムなどが挙げられ、一方、アミンとしては第2級アミンであるジエチルアミン、ジプロピルアミン、ジブチルアミン、ジオクチルアミンなどが挙げられ、また、第3級アミンであるトリエチルアミン、トリプロピルアミン、トリブチルアミン、トリオクチルアミンなどが挙げられる。このなかでは第2級アミン塩または第3級アミン塩が好ましい。このようなアミン塩は、繊維−金属間静摩擦係数を低くすることができ、しかも油剤を非水系で使用しても油剤各成分の相溶性が良好で均一な油剤を得ることが可能である。   Examples of the salt obtained by neutralizing the partial phosphate ester include alkali metal salts and amine salts. Here, examples of the alkali metal include sodium, potassium, and lithium, while examples of the amine include secondary amines such as diethylamine, dipropylamine, dibutylamine, and dioctylamine, and tertiary amines. And triethylamine, tripropylamine, tributylamine, trioctylamine and the like. Among these, a secondary amine salt or a tertiary amine salt is preferable. Such an amine salt can lower the coefficient of static friction between the fiber and the metal, and even if the oil agent is used in a non-aqueous system, it is possible to obtain a uniform oil agent with good compatibility of each component of the oil agent.

このような部分リン酸エステル塩の油剤中に占める重量割合(非水成分として)は、1〜10重量%、特に2〜8重量%の範囲とする必要がある。該重量割合が1重量%未満の場合には、油膜強度が低下して金属と繊維間の平滑性が低下し、毛羽や断糸の発生を防止することが困難になるだけでなく静電気によるトラブル発生を防止することができない。一方、10重量%を越える場合には、平滑性が低下して毛羽や断糸の発生防止が困難となる。   The weight ratio (as a non-aqueous component) of such a partial phosphate ester salt in the oil must be in the range of 1 to 10% by weight, particularly 2 to 8% by weight. When the weight ratio is less than 1% by weight, the oil film strength decreases, the smoothness between the metal and the fiber decreases, and it becomes difficult not only to prevent the occurrence of fluff and yarn breakage, but also troubles caused by static electricity. It cannot be prevented. On the other hand, when it exceeds 10% by weight, the smoothness is lowered and it becomes difficult to prevent the occurrence of fluff and yarn breakage.

本発明においては、以上に説明した要件に加えて、繊維−金属間静摩擦係数を0.20〜0.40の範囲にすることが重要である。生分解性ポリエステル繊維は、ポリエチレンテレフタレート繊維などの通常のポリエステル繊維に比べて一般的に強度が低いため、延伸時に糸導のガイドやローラー等との摩擦によって毛羽や断糸が発生しやすいので、付与する油剤の平滑性(繊維−金属間動摩擦係数)を低くすることが重要であるが、本発明者の研究によれば、例え平滑性が良好であっても、繊維−金属間静摩擦係数が高いと延伸性が不良となり、毛羽を抑えることは困難であり、繊維−金属間静摩擦係数を0.20〜0.40の範囲とすることにより、毛羽の発生を大幅に改善できることが判明した。   In the present invention, in addition to the requirements described above, it is important to set the coefficient of static friction between the fibers and the metal in the range of 0.20 to 0.40. Since biodegradable polyester fiber is generally lower in strength than ordinary polyester fiber such as polyethylene terephthalate fiber, fluff and yarn breakage are likely to occur due to friction with guides and rollers during yarn drawing. Although it is important to reduce the smoothness (fiber-metal dynamic friction coefficient) of the applied oil, according to the study of the present inventors, even if the smoothness is good, the fiber-metal static friction coefficient is If it is high, the stretchability becomes poor and it is difficult to suppress the fluff, and it has been found that the occurrence of fluff can be significantly improved by setting the fiber-metal static friction coefficient in the range of 0.20 to 0.40.

繊維−金属間静摩擦係数を上記の範囲にするには、例えば前記(c)成分の種類および割合を適宜選択することによりできる。その理由は明確ではないが、延伸ローラーに油剤中の(c)成分である部分リン酸エステル塩が吸着され、ローラーと繊維との摩擦が低下して、繊維上の油剤層が破壊され難くなるためと推定される。   In order to set the fiber-metal static friction coefficient within the above range, for example, the type and ratio of the component (c) can be appropriately selected. Although the reason is not clear, the partial phosphate ester salt which is the component (c) in the oil agent is adsorbed to the stretching roller, the friction between the roller and the fiber is reduced, and the oil agent layer on the fiber is hardly destroyed. It is estimated that.

本発明で用いられる油剤は、上記(a)〜(c)成分を必須成分として含有するものであるが、必要に応じて他の成分、例えば、エステル系平滑剤、非イオン性界面活性剤、アニオン性界面活性剤、酸化防止剤、相溶化剤、安定性向上剤などを、本発明の目的を損なわない範囲内で添加してもよい。   The oil used in the present invention contains the above components (a) to (c) as essential components, but other components such as ester-based smoothing agents, nonionic surfactants, if necessary, Anionic surfactants, antioxidants, compatibilizers, stability improvers and the like may be added within a range that does not impair the object of the present invention.

以上に説明した油剤を生分解性ポリエステル繊維に付着せしめるには、水に乳化させたエマルジョンを用いてもよいし、原液をそのまま用いてもよく、任意の方法を採用することができる。なかでも、原液をそのまま用いる(ストレート型処理)方法は、通常エマルジョンとする際に併用される乳化剤が該繊維を膨潤させやすいためにスカムを発生しやすいのに対して、この乳化剤を併用する必要がなくなるといった利点があり好ましい。   In order to adhere the oil agent described above to the biodegradable polyester fiber, an emulsion emulsified in water may be used, or the stock solution may be used as it is, and any method can be adopted. In particular, the method of using the stock solution as it is (straight type treatment), the emulsifier that is usually used together to make an emulsion easily swells the fiber, so it is easy to generate scum. This is preferable because it has the advantage of eliminating.

油剤の生分解性ポリエステル繊維への付与は、従来公知の任意の手段を採用することができるが、なかでも糸に与える抵抗を少なくするオイリングノズルを介して計量された量を付与する方法が好ましい。   For the application of the oil to the biodegradable polyester fiber, any conventionally known means can be adopted, and among them, a method of applying a measured amount through an oiling nozzle that reduces resistance given to the yarn is preferable. .

油剤(非水成分)の繊維への付着量は、繊維重量を基準として0.3〜3.0重量%、好ましくは0.5〜2.0重量%の範囲が適当である。付着量が0.3重量%未満の場合には、平滑性や制電性が低下して毛羽や断糸、スカム発生などのトラブルが発生しやすくなる。一方、3.0重量%を超えても毛羽や断糸、スカム発生の抑制効果の向上は少なく、逆に過剰の油剤が糸導等を汚染することになり、新たな問題を惹き起こすことにもなり工業上得策でない。   The adhesion amount of the oil agent (non-aqueous component) to the fiber is suitably 0.3 to 3.0% by weight, preferably 0.5 to 2.0% by weight based on the fiber weight. When the adhesion amount is less than 0.3% by weight, the smoothness and antistatic property are lowered, and troubles such as fluff, yarn breakage, and scum are likely to occur. On the other hand, even if it exceeds 3.0% by weight, the effect of suppressing the occurrence of fluff, yarn breakage, and scum is small, and on the contrary, excessive oil agent will contaminate the yarn guide and the like, causing a new problem. It is not industrially profitable.

以下、実施例を挙げて本発明をより詳細に説明する。なお、実施例中の測定値は以下の方法で測定した。
(1)油剤付着量(OPU)
生分解性ポリエステルからなる延伸糸試料約3gを105℃×2時間乾燥後直ちに、重量(A)を測定し、次いでアルキルベンゼンスルホン酸ソーダを0.5重量%含有する洗浄用水溶液300cc中に浸漬し、40℃にて超音波を少なくとも10分かける。洗浄液を廃棄し、40℃の温水により30分流水洗浄後、室温にて風乾する。その後、105℃×2時間乾燥後直ちに重量(B)を測定し、下式よりOPUを算出する。
OPU%=(A−B)/B×100
Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to examples. In addition, the measured value in an Example was measured with the following method.
(1) Amount of oil agent (OPU)
Immediately after drying about 3 g of a drawn yarn sample made of biodegradable polyester at 105 ° C. for 2 hours, the weight (A) is measured, and then immersed in 300 cc of an aqueous cleaning solution containing 0.5% by weight of sodium alkylbenzenesulfonate. Apply ultrasound at 40 ° C. for at least 10 minutes. Discard the cleaning solution, wash with running water at 40 ° C. for 30 minutes, and air dry at room temperature. Thereafter, the weight (B) is measured immediately after drying at 105 ° C. for 2 hours, and OPU is calculated from the following equation.
OPU% = (A−B) / B × 100

(2)糸・金属接触体間の動摩擦
生分解性ポリエステルからなる延伸糸試料を用い、繊維・金属間走行摩擦測定機で、走行速度300m/分で摩擦体として径60mmの梨地クロムピンを用いて、接触角180度、摩擦体入側張力10g(T1)で摩擦体出側の張力(T1)を測定した。フィラメント間摩擦係数(f)は、円筒上を走行するベルトの摩擦に関する良く知られた下記式より算出される。
f=(1/π)×ln(T2/T1)
(2) Dynamic friction between yarn and metal contact body Using a drawn yarn sample made of biodegradable polyester, using a fiber / metal running friction measuring machine, using a satin chrome pin with a diameter of 60 mm as a friction body at a running speed of 300 m / min. The friction body exit side tension (T1) was measured at a contact angle of 180 degrees and a friction body entrance side tension of 10 g (T1). The inter-filament friction coefficient (f) is calculated from the following well-known equation regarding the friction of the belt running on the cylinder.
f = (1 / π) × ln (T2 / T1)

(3)糸・金属接触体間の静摩擦
生分解性ポリエステルからなる延伸糸試料を用い、繊維・金属間走行摩擦測定機で、走行速度0.1m/分で摩擦体として径60mmの梨地クロムピンを用いて、接触角180度、摩擦体入側張力30g(T’1)で摩擦体出側の張力(T’2)を測定し糸・金属間の動摩擦に記載した式で摩擦係数をもとめた。
f=(1/π)×ln(T’2/T’1)
(3) Static friction between yarn and metal contact body Using a drawn yarn sample made of biodegradable polyester, a satin chrome pin having a diameter of 60 mm as a friction body at a running speed of 0.1 m / min with a fiber-metal running friction measuring machine. Using this, the friction body exit side tension (T'2) was measured at a contact angle of 180 degrees and a friction body entry side tension of 30 g (T'1), and the coefficient of friction was calculated using the equation described in the dynamic friction between yarn and metal. .
f = (1 / π) × ln (T′2 / T′1)

(4)毛羽数
生分解性ポリエステルからなる延伸糸試料を用い、毛羽試験機で測定して百万mあたりの毛羽数を求めた。
(4) Number of Fluffs Using a drawn yarn sample made of biodegradable polyester, the number of fluffs per million m was determined by measuring with a fluff tester.

(5)膠着
生分解性ポリエステルからなる延伸糸試料を、300m/分で解舒する際に膠着による解舒張力変動を記録計で観察し、膠着の有無を確認した。
(5) Adhesion When a drawn yarn sample made of biodegradable polyester was unwound at 300 m / min, fluctuations in the unwinding tension due to agglutination were observed with a recorder to confirm the presence or absence of agglutination.

[実施例1]
ポリエチレンテレフタレートとポリカプロラクトンとをエステル交換反応させてブロック共重合体(融点は230℃)としたものを、温度240℃で溶融吐出して16フィラメントの糸条となした。この糸条の固化後、計量オイリングノズルを介して表1に記載の油剤を繊維重量を基準として1.2重量%(非水成分)付与し、次いで表面速度1000m/分の引取りローラーを介して引取り、引き続き引取りローラーと延伸ローラー間で2.7倍に延伸して110dtex/16フィラメントの延伸糸を得た。延伸糸の強度は2.06cN/dtexであった。評価結果を併せて表1に示す。
[Example 1]
A block copolymer (melting point: 230 ° C.) obtained by transesterification of polyethylene terephthalate and polycaprolactone was melted and discharged at a temperature of 240 ° C. to form 16 filament yarns. After solidifying the yarn, 1.2% by weight (non-aqueous component) of the oil agent shown in Table 1 is applied based on the fiber weight through a measuring oiling nozzle, and then through a take-up roller having a surface speed of 1000 m / min. Subsequently, the film was drawn 2.7 times between the take-up roller and the drawing roller to obtain a drawn yarn of 110 dtex / 16 filament. The strength of the drawn yarn was 2.06 cN / dtex. The evaluation results are also shown in Table 1.

Figure 0004537078
Figure 0004537078

本発明の生分解性ポリエステル繊維は、平滑性に優れていながら延伸性も良好で、しかも毛羽の発生も抑制された高品質のものであるので、製編織などの後加工工程の工程安定性が改善され、その工業的価値は極めて大である。   Since the biodegradable polyester fiber of the present invention is of high quality with excellent smoothness and good stretchability, and also suppressed generation of fluff, the process stability of post-processing steps such as knitting and weaving is excellent. Improved, its industrial value is extremely great.

Claims (3)

繊維表面に下記(a)〜(c)成分を必須成分として含有する油剤が付与された生分解性ポリエステル繊維であって、その繊維−金属間静摩擦係数が0.20〜0.40であることを特徴とする生分解性ポリエステル繊維。
(a)ポリオルガノシロキサンおよび/または鉱物油が50〜98重量%
(b)ポリエ−テル変性ポリオルガノシロキサンおよび/またはアミノ変性ポリオルガノシロキサンが1〜10重量%
(c)炭素数8〜18のアルコールにエチレンオキサイドおよび/またはプロピレンオキサイドを0〜10モル付加した化合物の部分リン酸エステル塩であって、第2級アミン塩または第3級アミン塩である部分リン酸エステル塩が1〜10重量%
A biodegradable polyester fiber provided with an oil containing the following components (a) to (c) as essential components on the fiber surface, and the coefficient of static friction between the fiber and metal is 0.20 to 0.40. Biodegradable polyester fiber characterized by
(A) 50 to 98% by weight of polyorganosiloxane and / or mineral oil
(B) 1-10% by weight of polyether-modified polyorganosiloxane and / or amino-modified polyorganosiloxane
(C) a partial phosphate ester salt of a compound obtained by adding 0 to 10 moles of ethylene oxide and / or propylene oxide to an alcohol having 8 to 18 carbon atoms , which is a secondary amine salt or a tertiary amine salt 1-10% by weight of phosphate ester salt
(c)成分の部分リン酸エステル塩のエステル化の割合が1.0〜1.6の範囲である請求項1記載の生分解性ポリエステル繊維。 The biodegradable polyester fiber according to claim 1 , wherein the ratio of esterification of the partial phosphate ester salt of component (c) is in the range of 1.0 to 1.6 . 油剤の付着量が繊維重量を基準として0.3〜3.0重量%である請求項1または2記載の生分解性ポリエステル繊維。   The biodegradable polyester fiber according to claim 1 or 2, wherein an adhesion amount of the oil agent is 0.3 to 3.0% by weight based on the fiber weight.
JP2004008912A 2004-01-16 2004-01-16 Biodegradable polyester fiber Expired - Fee Related JP4537078B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2004008912A JP4537078B2 (en) 2004-01-16 2004-01-16 Biodegradable polyester fiber

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2004008912A JP4537078B2 (en) 2004-01-16 2004-01-16 Biodegradable polyester fiber

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2005200793A JP2005200793A (en) 2005-07-28
JP4537078B2 true JP4537078B2 (en) 2010-09-01

Family

ID=34822097

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2004008912A Expired - Fee Related JP4537078B2 (en) 2004-01-16 2004-01-16 Biodegradable polyester fiber

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP4537078B2 (en)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113584639B (en) * 2021-08-06 2023-05-26 厦门大邦瑞达印染材料股份有限公司 Polyester fully drawn yarn oiling agent

Citations (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS60151385A (en) * 1984-01-13 1985-08-09 竹本油脂株式会社 Oil agent for treating synthetic fiber and treatment of synthetic fiber thereby
JPH0657541A (en) * 1992-07-30 1994-03-01 Asahi Chem Ind Co Ltd Production of synthetic fiber
JPH06257072A (en) * 1993-03-03 1994-09-13 Kuraray Co Ltd Aliphatic polyester fiber
JPH07310241A (en) * 1994-05-18 1995-11-28 Teijin Ltd Production of polyester fiber
JPH08120564A (en) * 1994-10-26 1996-05-14 Matsumoto Yushi Seiyaku Co Ltd Treating agent for synthetic yarn
JPH09279480A (en) * 1996-04-17 1997-10-28 Teijin Ltd Smoothened polyester fiber and its production
JP2000045181A (en) * 1998-07-23 2000-02-15 Toyobo Co Ltd Polyester-based staple fiber
JP2002180377A (en) * 2000-12-12 2002-06-26 Teijin Ltd Polyester fiber
JP2003020567A (en) * 2001-07-10 2003-01-24 Toray Ind Inc Aliphatic polyester fiber
JP2003171879A (en) * 2001-12-07 2003-06-20 Takemoto Oil & Fat Co Ltd Synthetic fiber-treating agent and method for treating synthetic fiber
JP2003171871A (en) * 2001-12-05 2003-06-20 Takemoto Oil & Fat Co Ltd Spinning finish for biodegradable synthetic fiber and method for treatment of biodegradable synthetic fiber

Patent Citations (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS60151385A (en) * 1984-01-13 1985-08-09 竹本油脂株式会社 Oil agent for treating synthetic fiber and treatment of synthetic fiber thereby
JPH0657541A (en) * 1992-07-30 1994-03-01 Asahi Chem Ind Co Ltd Production of synthetic fiber
JPH06257072A (en) * 1993-03-03 1994-09-13 Kuraray Co Ltd Aliphatic polyester fiber
JPH07310241A (en) * 1994-05-18 1995-11-28 Teijin Ltd Production of polyester fiber
JPH08120564A (en) * 1994-10-26 1996-05-14 Matsumoto Yushi Seiyaku Co Ltd Treating agent for synthetic yarn
JPH09279480A (en) * 1996-04-17 1997-10-28 Teijin Ltd Smoothened polyester fiber and its production
JP2000045181A (en) * 1998-07-23 2000-02-15 Toyobo Co Ltd Polyester-based staple fiber
JP2002180377A (en) * 2000-12-12 2002-06-26 Teijin Ltd Polyester fiber
JP2003020567A (en) * 2001-07-10 2003-01-24 Toray Ind Inc Aliphatic polyester fiber
JP2003171871A (en) * 2001-12-05 2003-06-20 Takemoto Oil & Fat Co Ltd Spinning finish for biodegradable synthetic fiber and method for treatment of biodegradable synthetic fiber
JP2003171879A (en) * 2001-12-07 2003-06-20 Takemoto Oil & Fat Co Ltd Synthetic fiber-treating agent and method for treating synthetic fiber

Also Published As

Publication number Publication date
JP2005200793A (en) 2005-07-28

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP3188687B2 (en) Smooth polyester fiber
US8167957B2 (en) Agents and methods for treating biodegradable synthetic yarns which are to be subjected to false twisting process
TWI652389B (en) A treating agent for synthetic fibers, a synthetic fiber filament yarn to which the treating agent is imparted, a method for producing the same, and a structure comprising the synthetic fiber filament yarn
JPWO2014024647A1 (en) Treatment agent for synthetic fibers and use thereof
JP4386963B2 (en) Synthetic fiber treatment agent and method for producing synthetic fiber using the same
JPWO2014156318A1 (en) Treatment agent for synthetic fibers and use thereof
JP2008127694A (en) Slit yarn and method for producing the same
JP4537078B2 (en) Biodegradable polyester fiber
KR100704525B1 (en) Polyester fiber for false twisting
JP2006193854A (en) Biodegradable polyester fiber
JPS60151385A (en) Oil agent for treating synthetic fiber and treatment of synthetic fiber thereby
JP3852665B2 (en) Polyurethane elastic fiber
JP2007321320A (en) Biodegradable polyester fiber for false twist processing
JP3676973B2 (en) Polyester fiber
JP3926050B2 (en) Oil for synthetic fibers
JP2001207384A (en) Polyketone fiber having improved abrasion resistance
JP2003020571A (en) Fiber-finishing agent
JP2010126852A (en) Biodegradable polyester fiber
JPH08209459A (en) Production of polyetherester elastic yarn
JPS6081375A (en) Treatment of synthetic fiber by oil agent for treating synthetic fiber
JP2001214332A (en) Polyurethane elastic fiber
JP2010209498A (en) Method for producing polylactic acid fiber
JP2003239176A (en) Polyester yarn for false-twisting
JP2006265755A (en) Method for producing fiber for rubber reinforcement
JP2003342876A (en) Polyester fiber for false twisting having excellent aging stability

Legal Events

Date Code Title Description
A711 Notification of change in applicant

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A712

Effective date: 20061006

A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20061024

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20090227

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20090303

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20090424

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20100525

A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20100617

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130625

Year of fee payment: 3

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees