JPH11350252A - Easily dyeable polyester fiber - Google Patents

Easily dyeable polyester fiber

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JPH11350252A
JPH11350252A JP23404898A JP23404898A JPH11350252A JP H11350252 A JPH11350252 A JP H11350252A JP 23404898 A JP23404898 A JP 23404898A JP 23404898 A JP23404898 A JP 23404898A JP H11350252 A JPH11350252 A JP H11350252A
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cerium oxide
polyester fiber
fiber
polyester
dyeing
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政仁 徳竹
Takeshi Chizuka
健史 千塚
Hiroyuki Watanabe
博之 渡邉
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To obtain an easily dyeable polyester fiber capable of being dyed in a deep color at a normal temperature and excellent in light fastness by forming a fiber of a polyalkylene terephthalate containing a polyalkylene glycol and cerium oxide fine particles. SOLUTION: This easily dyeable polyester fiber is prepared by melt-spinning and stretching a polyalkylene terephthalate, e.g. a polyethylene terephthalate containing 2-10 wt.% polyalkylene glycol having 400-2,000 average molecular weight, e.g. a polyethylene glycol and 0.05-5 wt.% cerium oxide particles having <=3.0 μm mean particle diameter obtained by coating the surface of a mixture of cerium oxide with a talc or a silica in (15:85)-(50:50) weight ratio with an amorphous silica to obtain the easily dyeable polyester fiber having 60-90 deg.C temperature of showing a maximum value of a dynamic loss tangent at 10 Hz measuring frequency, <=5 difference in black color brightness by dyeing at 80 deg.C and 130 deg.C, and >=85% maintaining rate of the black color brightness after a light fastness testing by a carbon fade irradiation for 20 hr.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、常圧状態で濃色に
染色可能で、染色後の光による退色が少なく、耐光性に
優れた易染性ポリエステル繊維に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an easily dyeable polyester fiber which can be dyed in a dark color at normal pressure, has little fading due to light after dyeing, and has excellent light resistance.

【0002】[0002]

【従来の技術】ポリエステル繊維、特に、ポリエチレン
テレフタレート(PET)を主成分とするものは、高結
晶性で高軟化点を有するため、強度、伸度等の機械的特
性はもとより、耐熱性、耐薬品性等に優れた性能を示
し、産業資材、衣料用品分野に幅広く利用されている。
しかしながら、濃色に染色しにくい、ピリングが発生し
やすい、静電気を帯びやすい、吸湿性が低い等の短所も
有している。特に、濃色に染色することが困難であり、
この欠点は、ポリエステル繊維の用途範囲を著しく狭め
ている。
2. Description of the Related Art Polyester fibers, especially those containing polyethylene terephthalate (PET) as a main component, have high crystallinity and a high softening point, so that not only mechanical properties such as strength and elongation, but also heat resistance and heat resistance are obtained. It exhibits excellent properties such as chemical properties and is widely used in the field of industrial materials and clothing.
However, it also has disadvantages such as being difficult to be dyed in a dark color, easily causing pilling, being easily charged with static electricity, and having low hygroscopicity. In particular, it is difficult to dye in dark colors,
This disadvantage significantly narrows the range of applications of polyester fibers.

【0003】一般に、ポリエステル繊維を染色する場合
は、繊維構造中にある疎水基の影響を受けるため分散染
料を使用する。その際、ポリエステル繊維は結晶性が高
く、構造が緻密であるため、120〜130℃の高温高
圧下で染色を行う方法や、あるいはキャリアーを用いて
110℃前後の温度または常圧沸騰状態で染色を行う方
法を用いている。
Generally, when dyeing polyester fibers, disperse dyes are used because they are affected by hydrophobic groups in the fiber structure. At this time, the polyester fiber has high crystallinity and the structure is dense, so it is dyed at a high temperature and high pressure of 120 to 130 ° C. or dyed at a temperature of about 110 ° C. or a normal boiling state using a carrier. Is used.

【0004】しかしながら、高温高圧下で染色を行う方
法では、染色に使用される機械装置の操作が煩雑である
ことや、エネルギー的にコストが高いこと等の問題があ
る。また、他種の繊維と混紡した繊維とすると、同浴染
色を高温高圧下で行うと、他種の繊維(特に、羊毛やポ
リウレタン繊維等)がへたり等の物性低下を起こすとい
う問題もある。
[0004] However, the method of dyeing under high temperature and high pressure has problems such as complicated operation of the machinery used for dyeing and high cost in terms of energy. In addition, when a fiber mixed with another kind of fiber is used, if the same bath dyeing is performed under high temperature and high pressure, another kind of fiber (especially wool, polyurethane fiber, etc.) has a problem that physical properties such as sagging are caused. .

【0005】また、キャリアーを用いる染色方法では、
染色助剤としてのキャリアーは、一般に有害な物質が多
いため、取扱いが難しく、したがって、排水処理等にコ
ストがかかるという問題がある。さらに、キャリアーが
繊維中の染料の染着座席を奪ってしまうために、濃色に
染色することが難しかったり、染料のマイグレーション
が発生しやすく、染色時に染班が生じる原因となる等の
欠点がある。
In the dyeing method using a carrier,
Carriers as dyeing assistants generally have a large amount of harmful substances and are therefore difficult to handle, so that there is a problem that wastewater treatment and the like are costly. Furthermore, since the carrier deprives the dyeing seat of the dye in the fiber, it is difficult to dye it in a dark color, migration of the dye is liable to occur, and this causes defects such as spotting at the time of dyeing. is there.

【0006】さらに、分散染料での染色性向上をねらっ
たポリエステル繊維として、イソフタル酸、アジピン
酸、ポリアルキレングリコール類等を共重合したものも
提案されている。例えば、特公昭57−25646号公
報には、平均分子量が300〜4000のポリエチレン
グリコールを共重合したポリエステルよりなる繊維が記
載されている。
Further, as a polyester fiber aimed at improving the dyeability with a disperse dye, there has been proposed a polyester fiber obtained by copolymerizing isophthalic acid, adipic acid, polyalkylene glycols and the like. For example, Japanese Patent Publication No. 57-25646 describes a fiber made of polyester obtained by copolymerizing polyethylene glycol having an average molecular weight of 300 to 4000.

【0007】しかしながら、ポリアルキレングリコール
類はその構造中にエーテル結合を有しているため、得ら
れる繊維は耐光性が悪くなりやすく、色調が変化した
り、染色後に色があせるという問題があった。
However, since the polyalkylene glycols have an ether bond in the structure, the resulting fiber tends to have poor light resistance, change in color tone, and have a problem of coloration after dyeing. .

【0008】[0008]

【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記のよう
な問題点を解決するものであって、キャリアー等を用い
ることなく、分散染料で染色する際に常圧状態で十分に
濃色に染色することが可能で、染色後も十分な機械的物
性(強度、伸度等)を保持し、かつ耐光性に優れる易染
性ポリエステル繊維を提供することを技術的な課題とす
るものである。
DISCLOSURE OF THE INVENTION The present invention solves the above-mentioned problems and provides a sufficiently dark color at normal pressure when dyeing with a disperse dye without using a carrier or the like. It is a technical object to provide an easily dyeable polyester fiber which can be dyed, maintains sufficient mechanical properties (strength, elongation, etc.) even after dyeing, and has excellent light resistance. .

【0009】[0009]

【課題を解決するための手段】すなわち、本発明は、平
均分子量400〜2000のポリアルキレングリコール
が2〜10重量%含有され、かつ平均粒子径3.0μm
以下の酸化セリウム粒子が0.05〜5重量%含有され
ているポリアルキレンテレフタレートからなることを特
徴とする易染性ポリエステル繊維を要旨とするものであ
る。
That is, the present invention provides a polyalkylene glycol having an average molecular weight of 400 to 2,000 by weight of 2 to 10% by weight and an average particle size of 3.0 μm.
The subject matter is an easily dyeable polyester fiber comprising polyalkylene terephthalate containing the following cerium oxide particles in an amount of 0.05 to 5% by weight.

【0010】[0010]

【発明の実施の形態】以下、本発明について詳細に説明
する。本発明においてベースとなるポリエステルは、ポ
リアルキレンテレフタレートであり、具体的には、PE
T、ポリブチレンテレフタレート(PBT)が好まし
い。ポリアルキレンテレフタレートは、本質的な効果を
損なわない限り、少量の共重合成分を含有していてもよ
く、これらの共重合成分としては、5−ナトリウムスル
ホイソフタル酸、イソフタル酸、無水フタル酸、ナフタ
レンジカルボン酸等の芳香族ジカルボン酸成分、アジピ
ン酸、セバシン酸等の脂肪族ジカルボン酸成分、ジエチ
レングリコール、プロピレングリコール、1,4-シクロヘ
キサンジメタノール、ビスフェノールAやビスフェノー
ルSのアルキレンオキサイド付加物等のグリコール成
分、4-ヒドロキシ安息香酸、ε−カプロラクトン等のヒ
ドロキシカルボン酸成分が挙げられる。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Hereinafter, the present invention will be described in detail. The polyester used as a base in the present invention is polyalkylene terephthalate, specifically, PE
T, polybutylene terephthalate (PBT) is preferred. The polyalkylene terephthalate may contain a small amount of a copolymer component as long as the essential effect is not impaired, and these copolymer components include 5-sodium sulfoisophthalic acid, isophthalic acid, phthalic anhydride, and naphthalene. Aromatic dicarboxylic acid components such as dicarboxylic acid, aliphatic dicarboxylic acid components such as adipic acid and sebacic acid, diethylene glycol, propylene glycol, 1,4-cyclohexanedimethanol, and glycol components such as alkylene oxide adducts of bisphenol A and bisphenol S And hydroxycarboxylic acid components such as 4-hydroxybenzoic acid and ε-caprolactone.

【0011】そして、本発明においては、ポリエステル
に易染性を付与するためにポリアルキレングリコールを
含有させる。常圧状態で特に100℃以下で十分濃色に
染色するためには、平均分子量400〜2000のポリ
アルキレングリコールを用い、ポリエステル中の含有量
が2〜10重量%、好ましくは4〜8重量%となるよう
に添加することが必要である。なお、本発明において、
ポリアルキレングリコールは、末端をエーテル化したも
のやエステル化したものを含むものである。
In the present invention, the polyester contains a polyalkylene glycol in order to impart easy dyeability. In order to dye a sufficiently dark color under normal pressure, particularly at 100 ° C. or lower, a polyalkylene glycol having an average molecular weight of 400 to 2,000 is used, and the content in the polyester is 2 to 10% by weight, preferably 4 to 8% by weight. It is necessary to add so that In the present invention,
The polyalkylene glycols include those having etherified or esterified terminals.

【0012】ポリアルキレングリコールの平均分子量が
400未満であると、十分な染色性が得られず、平均分
子量が2000を超えると、耐光性が低下して染色後の
光による退色が著しくなり、また、ポリエステルとの相
溶性が悪くなり、紡糸時の操業性が著しく低下する。ま
た、ポリエステル中のポリアルキレングリコールの含有
量が2重量%未満であると十分な染色性が得られず、1
0重量%を超えると、ポリエステルの物性が低下して紡
糸時の操業性が著しく低下したり、耐光性が低下して染
色後の光による退色が著しくなる。
If the average molecular weight of the polyalkylene glycol is less than 400, sufficient dyeing properties cannot be obtained, and if the average molecular weight exceeds 2,000, light fastness is reduced and discoloration by light after dyeing becomes remarkable. In addition, the compatibility with the polyester becomes poor, and the operability during spinning is remarkably reduced. On the other hand, if the content of the polyalkylene glycol in the polyester is less than 2% by weight, sufficient dyeability cannot be obtained, and
If the amount exceeds 0% by weight, the physical properties of the polyester are reduced, so that the operability during spinning is remarkably reduced, and the light resistance is lowered, and the discoloration due to light after dyeing becomes remarkable.

【0013】ポリアルキレングリコールとしては、ポリ
エチレングリコールやポリプロピレングリコール、これ
らの共重合体やポリテトラメチレンエーテルグリコール
等が挙げられる。
Examples of the polyalkylene glycol include polyethylene glycol and polypropylene glycol, copolymers thereof, and polytetramethylene ether glycol.

【0014】ポリエステルにポリアルキレングリコール
を含有させる方法としては、ポリエステルの製造時(エ
ステル交換またはエステル化反応の初期から重縮合反応
の初期までの任意の段階)にポリアルキレングリコール
を添加してもよいし、紡糸時にポリエステルとポリアル
キレングリコールを混合して紡糸してもよい。後者の場
合、ポリエステルとポリアルキレングリコールとを予
め、一軸または二軸の混練機を用いて溶融混練してマス
ターバッチを製造し、これを紡糸時に添加してもよい
し、紡糸時に両者を溶融混合しながら紡糸してもよい。
As a method for adding a polyalkylene glycol to the polyester, the polyalkylene glycol may be added during the production of the polyester (any stage from the beginning of the transesterification or esterification reaction to the beginning of the polycondensation reaction). Then, during spinning, polyester and polyalkylene glycol may be mixed and spun. In the latter case, the polyester and the polyalkylene glycol are melt-kneaded in advance using a single-screw or twin-screw kneader to produce a masterbatch, which may be added during spinning, or melt-blended during spinning. It may be spun while being spun.

【0015】本発明においては、上記のようなポリアル
キレングリコールを含有させたポリエステルに、平均粒
子径3.0μm以下の酸化セリウム粒子を0.05〜5
重量%含有させる。酸化セリウム粒子は、紫外線吸収効
果があり、耐光剤としての働きをするものであって、こ
れを含有させることによって、ポリアルキレングリコー
ルを含有したポリエステルの耐光性を高め、染色後の光
による退色を防ぐことが可能となる。
In the present invention, the cerium oxide particles having an average particle diameter of 3.0 μm or less are added to the polyester containing the polyalkylene glycol as described above in an amount of 0.05 to 5 μm.
% By weight. Cerium oxide particles have an ultraviolet absorbing effect and function as a light-resistant agent, and by containing the same, enhance the light resistance of the polyester containing the polyalkylene glycol and prevent discoloration due to light after dyeing. Can be prevented.

【0016】さらに、本発明においては、耐光剤として
の酸化セリウム粒子を、酸化セリウムとタルクあるいは
酸化セリウムとシリカからなり、表面が不定形シリカで
被覆された平均粒子径0.1〜3.0μmの粒子とする
ことが好ましい。
Further, in the present invention, the cerium oxide particles as the light stabilizer are made of cerium oxide and talc or cerium oxide and silica, and the average particle diameter of which is 0.1 to 3.0 μm and coated with amorphous silica. It is preferable to use particles of

【0017】酸化セリウムとタルク又は酸化セリウムと
シリカ(表面を被覆する不定形シリカを除く)との割合
は、重量比で15:85〜50:50とすることが好ま
しい。酸化セリウムの割合があまり少ないと紫外線を吸
収して耐光性を向上させる効果が不十分となり、逆に多
すぎるとポリエステルの明度が低下しやすい。
The ratio of cerium oxide and talc or cerium oxide and silica (excluding amorphous silica covering the surface) is preferably 15:85 to 50:50 by weight. If the proportion of cerium oxide is too small, the effect of absorbing ultraviolet rays to improve light resistance becomes insufficient, while if it is too large, the brightness of the polyester tends to decrease.

【0018】また、粒子の表面を被覆する不定形シリカ
の量は、粒子の15〜25重量%とすることが好まし
い。不定形シリカの量が多すぎると酸化セリウムによる
紫外線吸収効果が損なわれやすく、一方、少なすぎると
粒子の機械的強度が低くなり、また、酸化セリウムの表
面活性が強くなって、光分解や熱分解の触媒作用を生じ
ることがある。
The amount of the amorphous silica coating the surface of the particles is preferably 15 to 25% by weight of the particles. If the amount of amorphous silica is too large, the ultraviolet absorbing effect of cerium oxide is likely to be impaired. May catalyze decomposition.

【0019】これらの耐光剤粒子は、平均粒子径を3.
0μm以下とすることが必要で、さらには、0.1〜
3.0μmのものであることが好ましい。3.0μmを
超えるものでは紫外線吸収効果が低下して耐光性が悪く
なったり、ポリエステルの色調が悪化する。0.1μm
未満のものは製造が難しく、コストが嵩むばかりか、凝
集を起こしやすくなってポリエステルへの分散性も低下
しやすい。
These light stabilizer particles have an average particle size of 3.
0 μm or less.
It is preferably 3.0 μm. If the average particle diameter exceeds 3.0 μm, the ultraviolet absorbing effect is reduced, light resistance is deteriorated, and the color tone of the polyester is deteriorated. 0.1 μm
If it is less, the production is difficult, the cost is increased, and agglomeration is likely to occur, and the dispersibility in the polyester tends to decrease.

【0020】そして、耐光剤粒子は、ポリエステルに対
し0.05〜5重量%含有されている。含有量が0.0
5重量%未満であると、十分な耐光性が得られず、5重
量%を超えると粒子が凝集しやすくなって紡糸操業性を
悪化させるばかりか、ポリエステルの色調を悪化させる
こともあり、好ましくない。
The light stabilizer particles are contained in an amount of 0.05 to 5% by weight based on the polyester. Content 0.0
If the amount is less than 5% by weight, sufficient light fastness cannot be obtained, and if the amount exceeds 5% by weight, the particles tend to aggregate and not only deteriorate the spinning operability but also deteriorate the color tone of the polyester. Absent.

【0021】このような耐光剤粒子をポリエステル中に
含有させるには、耐光剤粒子をエチレングリコールや1,
4-ブタンジオール等のグリコールに分散させてポリエス
テルの合成時(エステル交換またはエステル化反応の初
期から重縮合反応の初期までの任意の段階)に添加した
り、また、予め耐光剤粒子を多量に含有したポリエステ
ル(マスターバッチ)を調製し、これを紡糸時に添加す
ることが好ましい。
In order to incorporate such light-resistant agent particles into the polyester, the light-resistant agent particles must be mixed with ethylene glycol or 1,1.
Dispersed in glycol such as 4-butanediol and added at the time of polyester synthesis (any stage from the beginning of transesterification or esterification reaction to the beginning of polycondensation reaction). It is preferable to prepare a contained polyester (master batch) and add it at the time of spinning.

【0022】そして、本発明の繊維を構成するポリアル
キレングリコールと耐光剤粒子を含有するポリエステル
の製造方法としては、例えば次のような方法により製造
することができる。テレフタル酸とジオールを直接エス
テル化させて、ポリエステルオリゴマーを合成し、これ
にアルキレングリコールと耐光剤粒子のジオール分散液
を添加し、重縮合反応を行う。
The polyester containing the polyalkylene glycol and the light stabilizer particles constituting the fiber of the present invention can be produced, for example, by the following method. A terephthalic acid and a diol are directly esterified to synthesize a polyester oligomer, to which an alkylene glycol and a diol dispersion of light stabilizer particles are added to carry out a polycondensation reaction.

【0023】重縮合反応は、通常、アンチモン、ゲルマ
ニウム、スズ、チタン、亜鉛、アルミニウム、コバルト
等の金属化合物の存在下で、0.12〜12hPa程度
の減圧下、220〜290℃の温度で、極限粘度が0.
5以上となるまで行うことが好ましい。また、効果を阻
害しない範囲であれば、ヒンダードフェノール系化合物
のような抗酸化剤、コバルト化合物、蛍光剤、染料のよ
うな色調改良剤、二酸化チタンのような顔料等の添加物
を含有させてもよい。
The polycondensation reaction is usually carried out in the presence of a metal compound such as antimony, germanium, tin, titanium, zinc, aluminum, or cobalt under a reduced pressure of about 0.12 to 12 hPa at a temperature of 220 to 290 ° C. The intrinsic viscosity is 0.
It is preferable to perform the process until the value becomes 5 or more. Further, as long as the effect is not impaired, additives such as an antioxidant such as a hindered phenol compound, a cobalt compound, a fluorescent agent, a color tone improver such as a dye, and a pigment such as titanium dioxide are contained. You may.

【0024】次に、得られたポリエステルを常法により
乾燥し、通常の溶融紡糸機台に供給してポリエステルの
融点より20℃以上高い温度で溶融紡糸し、糸条を冷却後
に未延伸糸または半未延伸糸としていったん捲き取る
か、あるいは、捲き取ることなく、引き続いて延伸、熱
処理等を行い、繊維を得る。なお、本発明の効果が損な
われない限り、他の成分との複合繊維としてもよい。さ
らに、ポリエステル繊維の形態は長繊維としても短繊維
としてもよく、必要に応じて、捲縮加工、仮撚加工、薬
液による処理等の後加工を施して用いることもできる。
Next, the obtained polyester is dried by a conventional method, fed to a usual melt spinning machine stand and melt-spun at a temperature higher than the melting point of the polyester by 20 ° C. or more. The fiber is obtained by winding it once as a semi-undrawn yarn, or by performing drawing, heat treatment and the like without winding it. In addition, as long as the effect of the present invention is not impaired, a composite fiber with another component may be used. Further, the form of the polyester fiber may be either a long fiber or a short fiber, and may be used after being subjected to post-processing such as crimping, false twisting, or treatment with a chemical solution, if necessary.

【0025】そして、上記のようなポリエステルからな
る本発明のポリエステル繊維は、測定周波数10Hzに
おける力学的損失正接tanδが最大を示す温度(以
下、Tmaxという)が60〜90℃であることが好ま
しい。一般に、Tmaxは、繊維の非晶部分の分子の易
動性に対応しており、ポリアルキレングリコールの分子
量が大きく、かつ、含有量が多くなるほどこの値が小さ
くなり、染料が繊維の非晶部分に入りやすくなり、染色
性が向上する。
The polyester fiber of the present invention comprising the above-mentioned polyester preferably has a temperature (hereinafter, referred to as Tmax) at which the mechanical loss tangent tan δ at a measurement frequency of 10 Hz is maximum, of 60 to 90 ° C. In general, Tmax corresponds to the mobility of molecules in the amorphous portion of the fiber, and the higher the molecular weight of the polyalkylene glycol and the higher the content, the smaller the value. And the dyeability is improved.

【0026】Tmaxが90℃を超えると染色性改善効
果が小さくなり、より高い温度での染色が必要となるの
で好ましくない。しかし、この値は低ければよいという
ものでもなく、ポリアルキレングリコールの分子量が大
きくなりすぎたり、含有量が多すぎたりすると、60℃
を下回るようになり、繊維の力学物性、耐熱性の低下等
の問題が生じる。
When Tmax exceeds 90 ° C., the effect of improving the dyeability is reduced, and dyeing at a higher temperature is required. However, this value is not necessarily low, and if the molecular weight of the polyalkylene glycol is too large or the content is too large, 60 ° C.
, And problems such as a decrease in the mechanical properties and heat resistance of the fiber occur.

【0027】さらに、本発明のポリエステル繊維は、8
0℃染色時の黒色明度(以下L80と略す)と、130
℃染色時の黒色明度(以下L130と略す)の差が5以
下であることが好ましい。L80とL130の差が5を
超える場合は、130℃染色時の発色に対する80℃染
色時の発色が不十分であり、100℃以下の常圧状態で
十分濃色に染色されていない状態である。
[0027] Further, the polyester fiber of the present invention comprises 8
Black lightness at the time of staining at 0 ° C. (hereinafter abbreviated as L80);
The difference in black lightness (hereinafter abbreviated as L130) at the time of dyeing at ° C. is preferably 5 or less. When the difference between L80 and L130 exceeds 5, the color development at 80 ° C. relative to the color development at 130 ° C. is insufficient, and the color is not dyed sufficiently dark at 100 ° C. or less at normal pressure. .

【0028】なお、L80とL130の値は、次の方法
で測定した値である。繊維を筒編みし、60℃で20分
の精練を行った後、下記の条件で染色温度を80℃と1
30℃に変更して60分染色した後、80℃で20分の
還元処理を行い、風乾後に小型ピンテンターを用いて15
0 ℃で1分の熱セットをした後、4枚重ねのサンプル片
を作成し、L値を色彩色差計(ミノルタ社製CR-100)で
測定する。 <染色条件> 染料 :Dianix Black BG-FS 3%owf 分散剤 :デイスパーTL 0.5g/L pH調整剤:PH500 0.5g/L 浴比 1:50
The values of L80 and L130 are values measured by the following method. After knitting the fiber and performing scouring at 60 ° C. for 20 minutes, the dyeing temperature was set to 80 ° C. and 1 under the following conditions.
After changing the temperature to 30 ° C. and staining for 60 minutes, a reduction treatment was performed at 80 ° C. for 20 minutes, and after air-drying, 15 minutes using a small pin tenter.
After heat setting at 0 ° C. for 1 minute, four sample pieces are prepared, and the L value is measured with a colorimeter (CR-100 manufactured by Minolta). <Dyeing conditions> Dye: Dianix Black BG-FS 3% owf Dispersant: Dispar TL 0.5 g / L pH adjuster: PH500 0.5 g / L Bath ratio 1:50

【0029】また、本発明のポリエステル繊維は、20時
間のカーボンフェード照射による耐光試験後の黒色明度
の保持率が85%以上であることが好ましい。この保持
率が85%未満では耐光性が十分でなく、染色後の退色
が著しくなる。
The polyester fiber of the present invention preferably has a black lightness retention of 85% or more after a light resistance test by irradiation with carbon fade for 20 hours. When the retention is less than 85%, the light resistance is not sufficient, and the discoloration after dyeing becomes remarkable.

【0030】なお、耐光試験後の黒色明度保持率は、次
の方法で測定し、求めた値である。上記の染色条件(染
色温度80℃)で作成したサンプル片を、サンシャインウ
エザーメーター(スガ試験機社製WEL-6XS-HC-B・EC型)
により62℃、70%RHで20時間のカーボンフェード照射
を行い、色彩色差計(ミノルタ社製CR-100)で照射前後
のL値を測定し、次式により求める。 明度保持率(%)=(照射前のL値/照射後のL値)×
100
The black lightness retention rate after the light resistance test is a value obtained by measurement according to the following method. A sample piece prepared under the above staining conditions (staining temperature of 80 ° C) was used as a sunshine weather meter (WEL-6XS-HC-B / EC type manufactured by Suga Test Instruments Co., Ltd.).
Is performed at 62 ° C. and 70% RH for 20 hours, and the L value before and after the irradiation is measured by a colorimeter (CR-100 manufactured by Minolta), and is calculated by the following equation. Lightness retention (%) = (L value before irradiation / L value after irradiation) ×
100

【0031】[0031]

【作用】本発明のポリエステル繊維が優れた染色性と耐
光性を備えている理由は明らかではないが、発明者らは
次のように考えている。本発明のポリエステル繊維は、
平均分子量400〜2000のポリエステルとの相溶性
に優れたポリアルキレングリコールを用いているため
に、親水性のソフトセグメントが効率よくポリエステル
の分子鎖に組み込まれており、ポリエステルの疎水性が
緩和されるとともに、緻密な分子構造が一部緩和されて
染料が繊維中に入りやすくなり、常圧状態で100 ℃以下
でも濃色に染色することが可能となる。その結果、Tm
axが染色性と力学物性を両立する最適な値となり、L
80とL130の差が5以下の染色性に優れた繊維とな
る。また、特に耐光剤粒子として、酸化セリウムとタル
クあるいはシリカからなり、表面が不定形シリカで被覆
されたものを用いることにより、酸化セリウムとタルク
あるいは酸化セリウムとシリカとからなる粒子が紫外線
エネルギーを吸収し、かつ吸収することにより発生する
ラジカルは粒子を被覆しているシリカが遮断するため、
ポリエステルのラジカルによる分解を抑制する。したが
って、ポリアルキレングリコールを含有したポリエステ
ルの耐光性を高め、染色後の退色を防止することが可能
となり、L80の耐光試験後の保持率が85%以上とな
るものと推定される。
The reason why the polyester fiber of the present invention has excellent dyeability and light resistance is not clear, but the inventors believe as follows. The polyester fiber of the present invention,
Since polyalkylene glycol having excellent compatibility with polyesters having an average molecular weight of 400 to 2,000 is used, hydrophilic soft segments are efficiently incorporated into the molecular chains of the polyester, and the hydrophobicity of the polyester is reduced. At the same time, the dense molecular structure is partially relaxed, so that the dye can easily enter the fiber, and it becomes possible to dye a deep color even at 100 ° C. or less under normal pressure. As a result, Tm
ax is an optimal value that balances dyeing properties and mechanical properties.
A fiber excellent in dyeability with a difference between 80 and L130 of 5 or less is obtained. In addition, by using cerium oxide and talc or silica as the light-resistant agent particles, the surface of which is coated with amorphous silica, the particles composed of cerium oxide and talc or cerium oxide and silica absorb ultraviolet energy. And, the radicals generated by absorption are blocked by the silica coating the particles,
Suppresses decomposition of polyester by radicals. Therefore, it is possible to increase the light resistance of the polyester containing the polyalkylene glycol and prevent fading after dyeing, and it is estimated that the retention of L80 after the light resistance test will be 85% or more.

【0032】[0032]

【実施例】次に、実施例により本発明を具体的に説明す
る。なお、測定法や評価は次のとおりに行った。 (a)極限粘度(〔η〕) フェノールとテトラクロロエタンとの等重量混合物を溶
媒とし、温度20℃で測定した。 (b)強伸度 オリエンティック社製テンシロンRTC-1210型を用い、50
cmの試料を50cm/分の速度で引張試験を行い、その
ストレスーストレイン曲線から求めた。 (c)Tmaxの測定 レオメトリックサイエンテフィック社製RSA-iiソリッド
アナライザーを用い、20〜160℃の範囲において、昇温
速度5℃/分、測定周波数10Hzでtanδ曲線を測定
し、Tmaxを求めた。 (d)L80、L130 前記の方法で測定した。なお、染色物のL値は、その値
が低いほど色が濃いことを示す。すなわち、L値が低い
ほど染色性がよく、染料が繊維中に多く吸尽されている
ことになる。 (e)耐光試験後の黒色明度保持率 前記の方法で測定し、算出した。
Next, the present invention will be described specifically with reference to examples. In addition, the measuring method and evaluation were performed as follows. (A) Intrinsic viscosity ([η]) Measured at a temperature of 20 ° C. using an equal weight mixture of phenol and tetrachloroethane as a solvent. (B) Strong elongation Using Orientic Tensilon RTC-1210, 50
cm sample was subjected to a tensile test at a speed of 50 cm / min, and was determined from its stress strain curve. (C) Measurement of Tmax Using a RSA-ii solid analyzer manufactured by Rheometric Scientific, a tan δ curve was measured at a heating rate of 5 ° C./min and a measurement frequency of 10 Hz in the range of 20 to 160 ° C. to determine Tmax. Was. (D) L80, L130 Measured by the method described above. The lower the L value of the dyed product, the deeper the color. In other words, the lower the L value, the better the dyeability, and the more dye is exhausted into the fiber. (E) Black lightness retention rate after light resistance test Measured and calculated by the above method.

【0033】また、実施例及び比較例で使用した耐光剤
粒子は次の5種類のものである。 A:酸化セリウムとタルクとからなる粒子の表面を不定
形シリカで被覆したもので、酸化セリウム/タルク/不
定形シリカの重量比が30/52/18のもの(日本無機化学
工業社製 セリガードT-3018) B:酸化セリウムとシリカとからなる粒子の表面を不定
形シリカで被覆したもので、酸化セリウム/シリカ/不
定形シリカの重量比が30/52/18のもの(日本無機化学
工業社製 セリガードS-3018) C:酸化セリウムとタルクとからなる粒子の表面を不定
形シリカで被覆したもので、酸化セリウム/タルク/不
定形シリカの重量比が20/62/18のもの(日本無機化学
工業社製 セリガードT-2018) D:シリカ粒子(富士シリシア社製 サイリシア310 ) E:タルク粒子(ファイザーMSP社製 マイクロタル
クCP10−40)
The light-fastening agent particles used in Examples and Comparative Examples are the following five types. A: Particles composed of cerium oxide and talc whose surfaces are coated with amorphous silica, wherein the weight ratio of cerium oxide / talc / amorphous silica is 30/52/18 (Celigard T manufactured by Nippon Inorganic Chemical Industry Co., Ltd.) -3018) B: Particles composed of cerium oxide and silica whose surfaces are coated with amorphous silica and having a weight ratio of cerium oxide / silica / amorphous silica of 30/52/18 (Nippon Inorganic Chemical Industry Co., Ltd.) C: Cerigard S-3018) C: Particles composed of cerium oxide and talc whose surfaces are coated with amorphous silica and having a weight ratio of cerium oxide / talc / amorphous silica of 20/62/18 (Nihon Inorganic) D: Silica particles (Silicia 310, manufactured by Fuji Silysia) E: Talc particles (Microtalc CP10-40, manufactured by Pfizer MSP)

【0034】実施例1 PETオリゴマーの存在する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とのモル比1/1.6のスラ
リーを連続的に供給し、温度250℃、圧力0.1MPaG、滞留
時間8時間の条件で、エステル化反応を行い、反応率95
%のPETオリゴマーを連続的に得た。このPETオリ
ゴマー50.25 kgを重縮合反応缶に移送し、平均分子量
600のポリエチレングリコールを3.62kgと、抗酸化剤
として「イルガノックス245」(日本チバガイギー社
製、ヒンダードフェノール系抗酸化剤)を50g添加し、
60分間撹拌混合した。その後、耐光剤粒子A(平均粒子
径2.0 μm)の含有量が0.25重量%となる量のエチレン
グリコールスラリー、二酸化チタンの含有量が0.4重量
%となる量のエチレングリコールスラリー、全酸成分1
モルに対し3×10-4モルの三酸化アンチモンをそれぞれ
添加し、重縮合反応缶内の温度を30分間で275℃に昇温
し、圧力を徐々に減じて60分後に1.2hPa以下とした。こ
の条件で、撹拌しながら4時間重縮合反応を行い、常法
により払い出してペレット化した。次に、このペレット
を常法により乾燥した後、通常の溶融紡糸装置を用いて
紡糸温度290℃で溶融紡糸し、1400m/分の速度で未延
伸糸を捲き取った。この未延伸糸を延伸機に供給し、80
℃で予熱した後、温度150℃のヒートプレートに接触さ
せながら3.5倍に延伸、熱処理して捲き取り、75d/36
fのフィラメントヤーンを得た。
Example 1 A slurry of terephthalic acid and ethylene glycol having a molar ratio of 1 / 1.6 was continuously supplied to an esterification reactor in which a PET oligomer was present, and a temperature of 250 ° C., a pressure of 0.1 MPaG, and a residence time of 8 hours were used. The esterification reaction was carried out under the conditions
% Of PET oligomer was obtained continuously. 50.25 kg of this PET oligomer was transferred to a polycondensation reactor and the average molecular weight was
3.62 kg of 600 polyethylene glycol and 50 g of "Irganox 245" (manufactured by Ciba Geigy Japan, hindered phenolic antioxidant) as an antioxidant were added,
Stir and mix for 60 minutes. Thereafter, an ethylene glycol slurry having an amount of 0.25% by weight of the light-fast agent particles A (average particle diameter 2.0 μm), an ethylene glycol slurry having an amount of titanium dioxide of 0.4% by weight, and a total acid component 1
3 × 10 −4 mol of antimony trioxide was added to each mol, and the temperature in the polycondensation reactor was raised to 275 ° C. in 30 minutes, and the pressure was gradually reduced to 1.2 hPa or less after 60 minutes. . Under these conditions, a polycondensation reaction was carried out for 4 hours while stirring, and the mixture was discharged and pelletized by a conventional method. Next, the pellets were dried by a conventional method, and then melt-spun at a spinning temperature of 290 ° C. using a usual melt spinning apparatus, and undrawn yarn was wound up at a speed of 1400 m / min. This undrawn yarn is supplied to a drawing machine, and 80
After preheating at ℃, it is stretched 3.5 times while being in contact with a heat plate at a temperature of 150 ℃, heat treated and wound up, and 75d / 36
f filament yarn was obtained.

【0035】実施例2〜5、比較例1〜7 ポリエチレングリコールの分子量、含有量及び耐光剤粒
子の種類、粒子径、含有量を表1に示すように種々変更
した以外は、実施例1と同様に行った。
Examples 2 to 5 and Comparative Examples 1 to 7 The same procedures as in Example 1 were carried out except that the molecular weight and content of polyethylene glycol and the type, particle size and content of the light-fastening agent particles were variously changed as shown in Table 1. Performed similarly.

【0036】実施例及び比較例で得られたポリエステル
の〔η〕と、フィラメントヤーンの物性、評価を表1に
まとめて示す。
Table 1 collectively shows [η] of the polyesters obtained in Examples and Comparative Examples, and physical properties and evaluations of the filament yarns.

【0037】[0037]

【表1】 [Table 1]

【0038】表1から明らかなように、実施例1〜5で
は、製糸、操業性が良好で、得られた繊維は、Tmax
が60〜90℃であり、L80とL130の差が5以下
と優れた易染性を有しており、かつ、耐光試験後の黒色
明度の保持率も85%以上と光による退色が少なく、耐光
性に優れていた。また、強伸度にも優れていた。一方、
比較例1ではポリエチレングリコールの分子量が小さす
ぎたために、比較例3ではポリエチレングリコールの含
有量が少なすぎたために、得られた繊維はTmaxが大
きくなりすぎ、L80とL130の差が大きく、十分な
染色性が得られなかった。比較例2ではポリエチレング
リコールの分子量が大きすぎたために、比較例4ではポ
リエチレングリコールの含有量が多すぎたために、とも
に得られた繊維は、強伸度の物性に劣るものであり、耐
光試験後の黒色明度の保持率も85%未満で、耐光性に
劣るものであった。比較例5では、耐光剤粒子の含有量
が多すぎたために紡糸時のパック圧の上昇速度が速く、
操業性が極めて悪かった。また、比較例6、7は耐光剤
粒子が適切でないため、得られた繊維はいずれも耐光試
験後の黒色明度の保持率も85%未満で、耐光性に劣る
ものであった。
As is clear from Table 1, in Examples 1 to 5, the yarn production and operability were good, and the obtained fiber was Tmax.
Is 60 to 90 ° C., the difference between L80 and L130 is 5 or less, which has excellent easy dyeability, and the retention of blackness after the light resistance test is 85% or more, and there is little fading due to light. Excellent light fastness. Also, it had excellent strength and elongation. on the other hand,
In Comparative Example 1, the molecular weight of polyethylene glycol was too small, and in Comparative Example 3, the content of polyethylene glycol was too small, so that the obtained fiber had too large Tmax, and the difference between L80 and L130 was large, which was sufficient. Dyeability was not obtained. In Comparative Example 2, since the molecular weight of polyethylene glycol was too large, and in Comparative Example 4, the content of polyethylene glycol was too large, the fibers obtained together were inferior in physical properties of high elongation. Was less than 85%, and the light resistance was poor. In Comparative Example 5, the rate of increase of the pack pressure during spinning was high because the content of the light-fast agent particles was too large,
Operability was extremely poor. Further, in Comparative Examples 6 and 7, since the light-fast agent particles were not suitable, the resulting fibers each had a black lightness retention of less than 85% after the light fastness test, and were inferior in light fastness.

【0039】[0039]

【発明の効果】本発明のポリエステル繊維は、分散染料
で染色する際に、常圧状態で十分に濃色に染色すること
が可能で、かつ染色後の光による退色が少なく耐光性に
優れ、強度、伸度等の機械的物性にも優れている。
When the polyester fiber of the present invention is dyed with a disperse dye, it can be dyed in a sufficiently dark color under normal pressure, and has little fading due to light after dyeing and has excellent light resistance. Excellent mechanical properties such as strength and elongation.

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 平均分子量400〜2000のポリアル
キレングリコールが2〜10重量%含有され、かつ平均
粒子径3.0μm以下の酸化セリウム粒子が0.05〜
5重量%含有されているポリアルキレンテレフタレート
からなることを特徴とする易染性ポリエステル繊維。
1. Cerium oxide particles containing 2 to 10% by weight of a polyalkylene glycol having an average molecular weight of 400 to 2,000 and having an average particle diameter of 3.0 μm or less are contained in an amount of 0.05 to 10%.
An easily dyeable polyester fiber comprising a polyalkylene terephthalate containing 5% by weight.
【請求項2】 酸化セリウム粒子が、酸化セリウムと、
タルクあるいはシリカからなり、表面が不定形シリカで
被覆された平均粒子径0.1〜3.0μmの粒子である
請求項1記載の易染性ポリエステル繊維。
2. The cerium oxide particles comprising: cerium oxide;
2. The easily dyeable polyester fiber according to claim 1, wherein the fiber is made of talc or silica, and has a mean particle diameter of 0.1 to 3.0 [mu] m, the surface of which is coated with amorphous silica.
【請求項3】 測定周波数10Hzにおける力学的損失
正接tanδが最大を示す温度が60〜90℃であり、
80℃染色時の黒色明度と、130℃染色時の黒色明度
の差が5以下、20時間のカーボンフェード照射による
耐光試験後の黒色明度の保持率が85%以上である請求
項1又は2記載の易染性ポリエステル繊維。
3. The temperature at which the mechanical loss tangent tan δ at the measurement frequency of 10 Hz is maximum is 60 to 90 ° C.,
The difference between black lightness at 80 ° C dyeing and black lightness at 130 ° C dyeing is 5 or less, and the retention of black lightness after a light resistance test by carbon fade irradiation for 20 hours is 85% or more. Easy-dyed polyester fiber.
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