JP3863922B2 - Composite fiber with excellent color development and gloss - Google Patents

Description

【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は良好な発色性と光沢を有し、かつ繊維強度等の繊維物性にも優れた複合繊維に関するものである。とくにスポ−ツ衣料等の用途には好適な素材となり得る繊維を提供するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、合成繊維、たとえばポリエステル、ポリアミド等のフィラメントからなる織物、編物、不織布等の繊維構造物は、その構成フィラメントの単糸デニ−ルや断面形状が単調であるために綿、麻等の天然繊維に比べて風合、光沢が単調で冷たく、繊維構造物としての品位が低いものであった。
近年、これらの欠点を改良するために種々検討がなされており、たとえば各種異形断面形状の繊維とすることにより光沢を改良したり、また、ポリエチレンテレフタレ−トにスルホン基を有する化合物を共重合しカチオン染料可染性の繊維とすることにより発色性を改良したりする試みがなされていた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は従来のポリエチレンテレフタレ−トからなる繊維よりも鮮やかな発色性を有し、かつ優れた光沢を有するポリエステル繊維を得ることを目的とするものである。また、優れた発色性、光沢のみならず、繊維物性の低下のないポリエステル繊維を得ることを目的とするものである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
本発明によれば、上記の目的は、下記一般式（Ｉ）で示される化合物を全酸成分に対して０．５〜５モル％の範囲で共重合させてなり、かつチタン系化合物をチタン金属換算濃度で１５〜８５ｐｐｍの範囲で含有するポリブチレンテレフタレ−ト系ポリマ−と、ポリエチレンテレフタレ−ト系ポリマ−とからなる複合繊維であって、その断面形状が扁平度Ｌ／Ｗが下記式（II）の範囲であり、かつ該ポリブチレンテレフタレ−ト系ポリマ−を鞘成分、該ポリエチレンテレフタレ−ト系ポリマ−を芯成分とする扁平芯鞘断面であることを特徴とする複合繊維を提供することによって達成される。
【０００５】
【化２】

（ただし、Ｄは３価の芳香族基または３価の脂肪族基、Ｘ₁ およびＸ₂ はエステル形成性官能基または水素原子であって、同一であっても異なっていてもよく、Ｍは金属原子またはアルキルホスホニウム基を示す。）
【０００６】
【数２】
１．５≦Ｌ／Ｗ≦１５ （II）
（ただし、Ｌは繊維横断面の最大長を示し、Ｗは最大幅を示す。）
【０００７】
まず、ポリブチレンテレフタレ−ト系ポリマ−（以下、Ａ成分ポリマ−と称する）について説明する。
Ａ成分ポリマ−とは、ブチレンテレフタレ−ト単位を主たる繰り返し単位とし、前記一般式（Ｉ）で示される化合物を全酸成分に対して０．５〜５モル％の範囲で共重合させてなるポリブチレンテレフタレ−ト系共重合体である。かかるポリブチレンテレフタレ−ト系共重合体はテレフタル酸を主たる酸成分とし、１，４−ブタンジオ−ルを主たるジオ−ル成分とするものであるが、テレフタル酸成分の一部は他のジカル酸成分で置き換えられていても良く、ジオ−ル成分の一部も他のジオ−ル成分で置き換えられていても良い。
【０００８】
テレフタル酸成分以外のジカルボン酸成分としては、たとえばイソフタル酸、ナフタリンジカルボン酸、ジフェニルジカルボン酸、ジフェノ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等を挙げることができる。
また、１，４−ブタンジオ−ル以外の他のジオ−ル成分としては、たとえばエチレングリコ−ル、トリメチレングリコ−ル、ヘキサメチレングリコ−ル、ジエチレングリコ−ル、ネオペンチルグリコ−ル、シクロヘキサン−１，４−ジメタノ−ル、ポリエチレングリコ−ル、ポリテトラメチレングリコ−ル、ビスフェノ−ルＡ、ビスフェノ−ルＳ、ビスフェノ−ルＡおよびビスフェノ−ルＳのエチレンオキサイド付加物等を挙げることができる。
【０００９】
Ａ成分ポリマ−の共重合成分である前記化合物（Ｉ）として、重合時の耐熱性の点から、Ｄが３価の芳香族基である化合物を用いることが好ましい。たとえば、１，３，５−ベンゼントリイル基、１，２，３−ベンゼントリイル基、１，２，４−ベンゼントリイル基等のベンゼントリイル基、１，３，６−ナフタレントリイル基、１，３，７−ナフタレントリイル基，１，４，５−ナフタレントリイル基、１，４，６−ナフタレントリイル基等のナフタレントリイル基などを挙げることができる。
Ｍはナトリウム、カリウム、リチウム等のアルカリ金属原子、カルシウム、マグネシウム等のアルカリ土類金属原子もしくはテトラ−ｎ−ブチルホスホニウム基、ブチルトリフェニルホスホニウム基、エチルブチルホスホニウム基等のアルキルホスホニウム基である。
【００１０】
Ｘ₁ およびＸ₂ はエステル形成性官能基または水素原子を示し、それらは同一であっても異なっていてもよい。ポリマ−の主鎖中に共重合される点でエステル形成性官能基であることが好ましい。エステル形成性官能基の具体例として下記のものを挙げることができる。
【化３】

（ただし、Ｒは低級アルキル基またはフェニル基、ａおよびｄは１以上の整数、ｂは２以上の整数を示す。）
【００１１】
化合物（Ｉ）の具体例としては、５−ナトリウムスルホイソフタル酸、５−カリウムスルホイソフタル酸、５−テトラブチルホスホニウムスルホイソフタル酸、２，６−ジカルボキシナフタレン−４−スルホン酸テトラブチルホスホニウム塩、α−テトラブチルホスホニウムスルホコハク酸などが挙げられ、なかでもコストパ−フォ−マンスの点において５−ナトリウムスルホイソフタル酸が好ましい。
【００１２】
化合物（Ｉ）の共重合量はＡ成分ポリマ−を構成する全酸成分に対して０．５〜５モル％の範囲内である。０．５モル％未満の場合、鮮明な発色性が不十分である。一方、５モル％を越えると鮮明な発色性は有するが、繊維化工程性、とくに紡糸性、延伸性が不良になると共に繊維強度が低くなる。好ましい共重合量は１．０〜３．０モル％の範囲である。
【００１３】
Ａ成分ポリマ−は通常、チタン系化合物を触媒として重合されるが、このチタン系化合物の量がチタン金属に換算して１５〜８５ｐｐｍの範囲であることが必要である。
Ａ成分ポリマ−からなる繊維またはＡ成分を一成分とする複合繊維は、カチオン染料で染色されると鮮やかな発色性を示すが、Ａ成分ポリマ−の重合触媒であるチタン系化合物の含有量によってはかかる繊維の耐光性が極端に低下することになる。したがって、繊維の耐光性の低下を抑制する点で、このチタン系化合物の含有量はチタン金属に換算して１５〜８５ｐｐｍの範囲であることが必要となる。チタン系化合物の含有量がチタン金属に換算して１５ｐｐｍ未満では、Ａ成分ポリマ−の重合に時間がかかりすぎ、Ａ成分ポリマ−が劣化する恐れがある。一方、該含有量が８５ｐｐｍを越えると当然のことながら、繊維の耐光性が低下してくる。好ましいチタン系化合物の含有量はチタン金属に換算して２０〜７０ｐｐｍの範囲である。
【００１４】
該チタン系化合物としてはテトラプロピルチタネ−ト、テトラｎ−ブチルチタネ−ト、蓚酸チタンカリ等が挙げられる。また該チタン系化合物はスズ化合物等の助触媒を併用してもよい。
なお、触媒として用いられるチタン系化合物の他に、通常、繊維の艶消剤として用いられる二酸化チタンが考えられるが、本発明の繊維は透明性と発色性が特徴の繊維であるので、本発明の繊維においてはこのような艶消剤の添加は好ましくなく、したがって、上述のチタン系化合物の含有量は二酸化チタン等の艶消剤のチタンは含まないものである。
【００１５】
化合物（Ｉ）が共重合されたＡ成分ポリマ−からなる繊維は、カチオン染料で染色されると、染着座席の良好な分散状態、染料の高い利用率等から従来のポリエチレンテレフタレ−トからなる繊維に比較して鮮やかな発色性を有することはよく知られている。しかしながら、かかるポリマ−を単独で使用して繊維化すると、繊維化工程性が悪く、織編等の後加工性も悪くなるという欠点があった。
本発明はＡ成分ポリマ−からなる繊維のこのような欠点を解消するためにポリエチレンテレフタレ−ト系ポリマ−を他方成分として使用したものである。
【００１６】
ポリエチレンテレフタレ−ト系ポリマ−（以下、Ｂ成分ポリマ−と称する）とは、テレフタル酸を主たる酸成分とし、エチレングリコ−ルを主たるジオ−ル成分とする、いわゆるエチレンテレフタレ−ト単位を繰り返し単位とするポリマ−であり、テレフタル酸の一部を他のジカルボン酸で置き換えたものであってもよく、またエチレングリコ−ルの一部を他のジオ−ル成分で置き換えたものであってもよい。
テレフタル酸以外のジカルボン酸としては、イソフタル酸、ナフタリンジカルボン酸、ジフェニルジカルボン酸、ジフェノ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、５−ナトリウムスルホイソフタル酸等の芳香族、脂肪族、脂環族のジカルボン酸を挙げることができる。またエチレングリコ−ル以外のジオ−ルとして１，４−ブタンジオ−ル、トリメチレングリコ−ル、テトラメチレングリコ−ル、ヘキサメチレングリコ−ル、ジエチレンングリコ−ル、ネオペンチルグリコ−ル、シクロヘキサン−１，４−ジメタノ−ル、ポリエチレングリコ−ル、ポリテトラメチレングリコ−ル、ビスフェノ−ルＡ、ビスフェノ−ルＳおよびこれらのアルキレンオキサイド付加物等の芳香族、脂肪族、脂環族のジオ−ルを挙げることができる。
【００１７】
Ａ成分ポリマ−とＢ成分ポリマ−の複合比率は、Ａ：Ｂが８０：２０〜２０：８０（重量比）であることが好ましく、とくに７０：３０〜３０：７０（重量比）にすることが好ましく、各々の複合形態や繊維形状に応じて、両者の複合割合を調節するとよい。Ａ成分ポリマ−量が多くなると、染色物の発色性は良好となるが、後加工性が不十分となり、一方、Ｂ成分ポリマ−量が多くなると後加工性は十分であるが、染色物の発色性が不良となり好ましくない。
たとえば、Ａ成分ポリマ−とＢ成分ポリマ−との比が５０：５０前後の場合、Ａ成分ポリマ−のみがカチオン染料により染色され、Ｂ成分ポリマ−が染色されていない繊維の場合でも、Ａ成分ポリマ−単独繊維のカチオン染料による染色物に比較しても遜色のない鮮やかな発色性を有しているのである。
【００１８】
また複合繊維の断面形状は、図１に示すように、Ａ成分ポリマ−が繊維表面を覆う形状、すなわち芯鞘型複合構造であり、この複合構造が鮮やかな発色性、繊維強度等の点で好ましい。
【００１９】
本発明においては繊維断面形状も重要な要件である。
Ａ成分ポリマ−により鮮やかな発色性を有する繊維が得られるが、スポ−ツ衣料用途にかかる繊維を用いる場合、発色性のみならず光沢をも併せ持つことが要求されている。通常、光沢を有する繊維は発色性が低下し、逆に発色性を優先させると光沢を付与することが難しいことが多い。本発明では繊維断面形状を特定することで鮮やかな発色性および光沢をも有する繊維を得ることができる。光沢を付与するためには、光が反射する平坦な面が多いほどよく、またマイルドな異形度を有する平坦な面を保持した断面形状が有効である。このような断面としては扁平断面が最適である。
【００２０】
本発明における扁平度Ｌ／Ｗは繊維の横断面を顕微鏡で観察し、最大長（Ｌ）と最大幅（Ｗ）を測定することにより容易に求めることができる。かかるＬ／Ｗの値は１．５〜１５の範囲であることが必要である。Ｌ／Ｗ値が１．５未満の場合、光が反射するフラットな面が少なく、本発明の目的とする十分な光沢を発現することができない。一方、Ｌ／Ｗ値が１５を越えると扁平面が折れ易く、目的とする効果が得られないばかりか、紡糸性、延伸性が不良で毛羽、断糸が多発し好ましくない。
【００２１】
また、上記した複合繊維においてＡ成分ポリマ−およびＢ成分ポリマ−に必要に応じて酸化防止剤、着色防止剤、耐熱性改善剤、蛍光漂白剤、難燃剤、艶消剤、着色剤、無機微粒子等を含有させておいてもよい。ただ、これらの含有量が多すぎると乱反射を生じ、発色性、色の鮮明性が劣るので、複合繊維全体として３０００ｐｐｍ以下であることが好ましい。
【００２２】
上記した複合繊維においては、繊維の太さはとくに限定されず、任意の太さにすることができるが、発色性、光沢感、風合に優れた繊維を得るためには複合繊維の単繊維繊度を０．３〜１０デニ−ル程度にしておくのが好ましい。また、長繊維のみならず短繊維でも本発明の効果が期待できる。
本発明の複合繊維は例えば図２に示す公知の異形断面口金を用いて複合紡糸することができ、例えば低速、中速で溶融紡糸した後に延伸する方法、高速による直接紡糸延伸法、紡糸後に延伸と仮撚を同時にまたは続いて行なう方法などの任意の製糸法で製造することができる。
【００２３】
以下、実施例により本発明を具体的に説明するが、本発明はこれら実施例により何ら限定されない。なお、染色性、色の鮮明性の尺度として下記で示す深色度を使用した。
深色度（ｋ／ｓ）：
サンプル布の分光反射率（Ｒ）をカラ−アナライザ−（自動記録式分光光度計、日立製作所製）で測定し、下記式ク−ベルカ−ムンク（Kubelka-Munk) の式から求めた。この値が大きいほど深色度が大であることを示す。
ｋ／ｓ＝（１−Ｒ）² ／２Ｒ
Ｒはサンプル布の可視部反射率曲線の最大吸収波長位置における反射率である。
鮮明性および光沢性：
一定の染色条件で染色した布帛を１０人のパネラ−により官能評価した。その結果を、非常に優れるを２点、優れるを１点、劣るを０点とした。
○：合計点が１５点以上
△：合計点が８〜１４点
×：合計点が７点以下
極限粘度［η］：
フェノ−ルとテトラクロロエタンの等重量混合溶媒を用い、０．２５ｇ／ｄｌ、０．５ｇ／ｄｌ、１．０ｇ／ｄｌの濃度のポリマ−溶液について、３０℃の温度で測定した３種の還元粘度から算出した。
耐光堅牢度：
ＪＩＳ Ｌ ０８４２に準拠して測定した。
【００２４】
実施例１
５−ナトリウムスルホイソフタル酸を全酸成分に対して２．５モル％共重合させたポリブチレンテレフタレ−トを、触媒としてテトライソプロピルチタネ−トを用い、常法により重合し、極限粘度［η］＝０．８１のＡ成分ポリマ−ペレットを得た。ペレット中のチタン系化合物の含有量はチタン金属に換算して３５ｐｐｍであった。Ｂ成分ポリマ−として［η］＝０．７２のポリエチレンテレフタレ−トを用い、Ａ成分ポリマ−とＢ成分ポリマ−とを別々の押出機で溶融押し出しし、Ａ：Ｂ＝５０：５０の重量比で図２（イ）に示す紡糸ノズルを用い、鞘成分としてＡ成分ポリマ−を、芯成分としてＢ成分ポリマ−を用いて２９０℃で溶融複合紡糸したのち延伸して、図１（イ）に示す断面形状の複合フィラメント糸（７５デニ−ル／２４フィラメント）を製造した。この複合フィラメントの強度は４．０ｇ／デニ−ルであった。ついで温度１５０℃、仮撚数２１００Ｔ／Ｍの条件で仮撚加工を施した後編物を作製した。
【００２５】
得られた編物を通常の液流染色機を使用して下記に示す染色条件で染色し、その後常法により乾燥仕上げセットした。染色された編物は良好な発色性と光沢を有しており、編物の強度も十分実用に耐えられるものであり、耐光性も申し分なかった。結果を表１に示す。
【００２６】

【００２７】
実施例２〜８
表１に示す条件にする以外は実施例１と同様にして複合繊維を製造した。
すなわち、実施例２および３は複合比を、実施例４および５は５−ナトリウムスルホイソフタル酸の共重合量を、実施例６はチタン系化合物の含有量を、実施例７および８は紡糸ノズルを図２（イ）の形状で扁平度を代えて複合繊維を製造した。次いで、仮撚加工を行い、編物を作成した。この編物を実施例１と同様の染色条件で染色し、染色された編物の評価を行った。いずれも繊維化工程性は良好であり、良好な発色性と光沢、および耐光性を有していた。
【００２９】
実施例９および実施例１０
Ａ成分ポリマ−として３，５−ジカルボキシベンゼンスルホン酸テトラ−ｎ−ブチルホスホニウム塩を２．５モル％共重合したポリブチレンテレフタレ−トを用いる（実施例９）、またＢ成分ポリマ−としてイソフタル酸を８モル％共重合したポリエチレンテレフタレ−トを用いる（実施例１０）以外は、実施例１と同様にして複合繊維を製造した。次いで、仮撚加工を行い、編物を作成した。この編物を実施例１と同様の染色条件で染色し、染色された編物の評価を行った。いずれも繊維化工程性は良好であり、良好な発色性と光沢、および耐光性を有していた。
【００３０】
比較例１
Ａ成分ポリマ−のみからなる繊維を実施例１と同様にして紡糸し、仮撚加工を施して編物を作製した。得られた編物を実施例１と同様の染色条件で染色したところ、発色性および光沢は良好であったが、仮撚工程、編物工程が不良であり、実用に値する繊維ではなかった。
【００３１】
比較例２
Ａ成分ポリマ−中のチタン系化合物のチタン金属換算量を１００ｐｐｍにする以外は実施例１と同様にして複合繊維を製造した。繊維化工程性は特に問題はなく、染色後も良好な発色性と光沢を有していたが、耐光堅牢度が非常に悪く、消費性能上問題であった。
【００３２】
比較例３〜４
扁平度を表１に示すようにする以外は実施例１と同様にして複合繊維を製造した。次いで仮撚加工を施し、編物を作成した。該編物を実施例１と同様の染色条件で染色して評価したところ、鮮明性、光沢において実施例で得られた編物に比較して非常に劣っていた。また比較例４においては、紡糸性、延伸性が不良で毛羽、断糸が多発した。
【００３３】
比較例５〜６
Ａ成分ポリマ−中の５−ナトリウムスルホイソフタル酸の共重合量を表１に示すようにする以外は実施例１と同様にして複合繊維を製造した。次いで、仮撚加工を施し、編物を作成した。該編物を実施例１と同様の染色条件で染色して評価したところ、比較例５で得られた編物は光沢が良好なものの発色性に劣り、比較例６で得られた編物は延伸性が不良で毛羽・断糸が多発し実用に耐えられるものではなかった。
【００３４】
【表１】

【００３５】
【発明の効果】
特定の化合物を共重合したポリブチレンテレフタレ−ト系ポリマ−とポリエチレンテレフタレ−ト系ポリマ−を溶融複合紡糸して得られた、特定の断面形状を有する複合繊維は、従来の合成繊維には見られなかった良好な発色性と光沢を有し実用に耐え得る強度を保持している。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の複合繊維の横断面における複合形態の例を示す図である。
【図２】本発明の複合繊維を製造するための紡糸ノズルの例を示す図である。
【符号の説明】
Ａ：Ａ成分ポリマ−
Ｂ：Ｂ成分ポリマ−
Ｗ：繊維断面の最大幅
Ｌ：繊維断面の最大長[0001]
[Industrial application fields]
The present invention relates to a composite fiber having good color developability and gloss, and excellent fiber properties such as fiber strength. In particular, the present invention provides a fiber that can be a suitable material for uses such as sports clothing.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, fiber structures such as woven fabrics, knitted fabrics, and non-woven fabrics made of synthetic fibers, such as polyester and polyamide filaments, have a monotonous monofilament and a cross-sectional shape of their constituent filaments, so natural materials such as cotton and hemp The texture and luster were monotonous and cold compared to the fiber, and the quality as a fiber structure was low.
In recent years, various studies have been made to improve these drawbacks. For example, the fibers can be improved in gloss by forming fibers with various cross-sectional shapes, or a compound having a sulfone group can be copolymerized with polyethylene terephthalate. However, attempts have been made to improve the color developability by using a dye dyeable fiber.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
It is an object of the present invention to obtain a polyester fiber having a vivid color developability and excellent gloss compared to a fiber made of a conventional polyethylene terephthalate. Another object of the present invention is to obtain a polyester fiber that has not only excellent color developability and gloss, but also no deterioration in fiber properties.
[0004]
[Means for Solving the Problems]
According to the present invention, the above object is obtained by copolymerizing the compound represented by the following general formula (I) in the range of 0.5 to 5 mol% with respect to the total acid component, and converting the titanium compound into titanium. It is a composite fiber comprising a polybutylene terephthalate polymer contained in a range of 15 to 85 ppm in terms of metal and a polyethylene terephthalate polymer, and the cross-sectional shape thereof has a flatness L / W. It is a range of the following formula (II) , and is a flat core sheath cross section having the polybutylene terephthalate polymer as a sheath component and the polyethylene terephthalate polymer as a core component. This is accomplished by providing a composite fiber.
[0005]
[Chemical 2]

(Wherein D is a trivalent aromatic group or trivalent aliphatic group, X ₁ and X ₂ are ester-forming functional groups or hydrogen atoms, which may be the same or different, and M is Represents a metal atom or an alkylphosphonium group.)
[0006]
[Expression 2]
1.5 ≦ L / W ≦ 15 (II)
(However, L represents the maximum length of the fiber cross section, and W represents the maximum width.)
[0007]
First, a polybutylene terephthalate polymer (hereinafter referred to as “A component polymer”) will be described.
The A component polymer comprises a butylene terephthalate unit as a main repeating unit, and the compound represented by the general formula (I) is copolymerized in a range of 0.5 to 5 mol% with respect to the total acid component. This is a polybutylene terephthalate copolymer. Such a polybutylene terephthalate copolymer has terephthalic acid as the main acid component and 1,4-butanediol as the main diol component, but a part of the terephthalic acid component is another dicarboxylic acid component. It may be replaced with an acid component, and a part of a diol component may be replaced with another diol component.
[0008]
Examples of the dicarboxylic acid component other than the terephthalic acid component include isophthalic acid, naphthalene dicarboxylic acid, diphenyldicarboxylic acid, diphenoxyethanedicarboxylic acid, β-hydroxyethoxybenzoic acid, p-oxybenzoic acid, adipic acid, sebacic acid, 1, Examples include 4-cyclohexanedicarboxylic acid.
Examples of other diol components other than 1,4-butanediol include ethylene glycol, trimethylene glycol, hexamethylene glycol, diethylene glycol, neopentyl glycol, cyclohexane- Examples include 1,4-dimethanol, polyethylene glycol, polytetramethylene glycol, bisphenol A, bisphenol S, bisphenol A and ethylene oxide adducts of bisphenol S. .
[0009]
As said compound (I) which is a copolymerization component of A component polymer, it is preferable to use the compound whose D is a trivalent aromatic group from the heat resistant point at the time of superposition | polymerization. For example, 1,3,5-benzenetriyl group, 1,2,3-benzenetriyl group, benzenetriyl group such as 1,2,4-benzenetriyl group, 1,3,6-naphthalenetriyl And naphthalenetriyl groups such as 1,3,7-naphthalenetriyl group, 1,4,5-naphthalenetriyl group and 1,4,6-naphthalenetriyl group.
M is an alkali metal atom such as sodium, potassium or lithium, an alkaline earth metal atom such as calcium or magnesium, or an alkylphosphonium group such as a tetra-n-butylphosphonium group, a butyltriphenylphosphonium group or an ethylbutylphosphonium group.
[0010]
X ₁ and X ₂ represent an ester-forming functional group or a hydrogen atom, and they may be the same or different. An ester-forming functional group is preferable in that it is copolymerized in the main chain of the polymer. Specific examples of the ester-forming functional group include the following.
[Chemical 3]

(However, R is a lower alkyl group or a phenyl group, a and d are integers of 1 or more, and b is an integer of 2 or more.)
[0011]
Specific examples of the compound (I) include 5-sodium sulfoisophthalic acid, 5-potassium sulfoisophthalic acid, 5-tetrabutylphosphonium sulfoisophthalic acid, 2,6-dicarboxynaphthalene-4-sulfonic acid tetrabutylphosphonium salt, Examples include α-tetrabutylphosphonium sulfosuccinic acid. Among them, 5-sodium sulfoisophthalic acid is preferable from the viewpoint of cost performance.
[0012]
The copolymerization amount of the compound (I) is in the range of 0.5 to 5 mol% with respect to the total acid component constituting the component A polymer. When it is less than 0.5 mol%, the clear color developability is insufficient. On the other hand, when it exceeds 5 mol%, it has a clear color developability, but the fiber forming process properties, in particular, the spinnability and stretchability become poor and the fiber strength decreases. A preferable copolymerization amount is in the range of 1.0 to 3.0 mol%.
[0013]
The component A polymer is usually polymerized using a titanium compound as a catalyst, but the amount of the titanium compound needs to be in the range of 15 to 85 ppm in terms of titanium metal.
A fiber composed of an A component polymer or a composite fiber having an A component as one component shows a vivid color development when dyed with a cationic dye, but depending on the content of a titanium compound that is a polymerization catalyst for the A component polymer. However, the light resistance of such fibers will be extremely reduced. Therefore, it is necessary that the content of the titanium compound is in the range of 15 to 85 ppm in terms of titanium metal in terms of suppressing the decrease in light resistance of the fiber. If the content of the titanium compound is less than 15 ppm in terms of titanium metal, polymerization of the A component polymer takes too much time, and the A component polymer may be deteriorated. On the other hand, if the content exceeds 85 ppm, the light resistance of the fiber naturally decreases. A preferable titanium compound content is in the range of 20 to 70 ppm in terms of titanium metal.
[0014]
Examples of the titanium compound include tetrapropyl titanate, tetra n-butyl titanate, and titanium potassium oxalate. The titanium compound may be used in combination with a promoter such as a tin compound.
In addition to the titanium-based compound used as a catalyst, titanium dioxide, which is usually used as a fiber matting agent, can be considered. However, since the fiber of the present invention is a fiber characterized by transparency and color developability, Such a matting agent is not preferable for the above-mentioned fibers. Therefore, the content of the above-mentioned titanium-based compound does not include matting agent titanium such as titanium dioxide.
[0015]
When the fiber comprising the component A polymer copolymerized with the compound (I) is dyed with a cationic dye, from the conventional polyethylene terephthalate due to the good dispersion state of the dyeing seat, high utilization rate of the dye, etc. It is well known that it has a vivid color developability compared to the resulting fibers. However, when such a polymer is used as a fiber, the fiber forming processability is poor, and post-processability such as weaving and knitting is also deteriorated.
In the present invention, a polyethylene terephthalate polymer is used as the other component in order to eliminate such disadvantages of the fiber composed of the A component polymer.
[0016]
The polyethylene terephthalate polymer (hereinafter referred to as B component polymer) is a so-called ethylene terephthalate unit having terephthalic acid as the main acid component and ethylene glycol as the main diol component. A polymer used as a repeating unit, which may be a part of terephthalic acid replaced with another dicarboxylic acid, or a part of ethylene glycol with another diol component. May be.
Examples of dicarboxylic acids other than terephthalic acid include isophthalic acid, naphthalene dicarboxylic acid, diphenyldicarboxylic acid, diphenoxyethanedicarboxylic acid, β-hydroxyethoxybenzoic acid, p-oxybenzoic acid, adipic acid, sebacic acid, 1,4-cyclohexane. Aromatic, aliphatic and alicyclic dicarboxylic acids such as dicarboxylic acid and 5-sodiumsulfoisophthalic acid can be mentioned. In addition to ethylene glycol, 1,4-butanediol, trimethylene glycol, tetramethylene glycol, hexamethylene glycol, diethylene glycol, neopentyl glycol, cyclohexane Aromatic, aliphatic, and alicyclic geometries such as 1,4-dimethanol, polyethylene glycol, polytetramethylene glycol, bisphenol A, bisphenol S, and alkylene oxide adducts thereof -Can be mentioned.
[0017]
The composite ratio of the A component polymer and the B component polymer is preferably 80:20 to 20:80 (weight ratio) of A: B, and particularly 70:30 to 30:70 (weight ratio). It is preferable to adjust the composite ratio between the two according to the composite form and fiber shape. When the amount of the component A polymer is increased, the color developability of the dyed product is improved, but the post-processability is insufficient. On the other hand, when the amount of the component B polymer is increased, the post-processability is sufficient. The color developability is poor and is not preferable.
For example, when the ratio of the A component polymer to the B component polymer is around 50:50, even if the A component polymer is dyed with a cationic dye and the B component polymer is not dyed, the A component Compared to a dyed product of a polymer single fiber with a cationic dye, it has a vivid color development comparable to that of a dyed product.
[0018]
As shown in FIG. 1 , the cross-sectional shape of the composite fiber is a shape in which the component A polymer covers the fiber surface , that is, a core-sheath type composite structure. preferable.
[0019]
In the present invention, the fiber cross-sectional shape is also an important requirement.
A fiber having vivid color developability can be obtained by the component A polymer. However, when using a fiber for sports apparel, it is required to have not only color developability but also gloss. Normally, glossy fibers have low color developability, and conversely, if color development is prioritized, it is often difficult to impart gloss. In the present invention, a fiber having vivid color developability and gloss can be obtained by specifying the fiber cross-sectional shape. In order to impart gloss, the more flat surfaces on which light is reflected, the better, and a cross-sectional shape holding a flat surface having a mild degree of irregularity is effective. A flat cross section is optimal as such a cross section.
[0020]
The flatness L / W in the present invention can be easily obtained by observing the cross section of the fiber with a microscope and measuring the maximum length (L) and the maximum width (W). The value of L / W needs to be in the range of 1.5-15. When the L / W value is less than 1.5, there are few flat surfaces on which light is reflected, and sufficient gloss intended by the present invention cannot be exhibited. On the other hand, if the L / W value exceeds 15, the flat surface is easily broken, and not only the intended effect cannot be obtained, but the spinnability and stretchability are poor, and fluff and yarn breakage occur frequently.
[0021]
Further, in the above-mentioned composite fiber, the antioxidant, coloring inhibitor, heat resistance improver, fluorescent bleaching agent, flame retardant, matting agent, coloring agent, inorganic fine particles are optionally added to the A component polymer and B component polymer. Etc. may be contained. However, if the content is too large, irregular reflection occurs, and the color developability and color sharpness are inferior. Therefore, the total amount of the composite fiber is preferably 3000 ppm or less.
[0022]
In the above-described composite fiber, the thickness of the fiber is not particularly limited and can be any thickness. However, in order to obtain a fiber excellent in color development, glossiness, and texture, a single fiber of the composite fiber It is preferable to set the fineness to about 0.3 to 10 denier. Moreover, the effect of the present invention can be expected with not only long fibers but also short fibers.
The composite fiber of the present invention can be composite-spun using, for example, a known modified cross-section die shown in FIG. 2, for example, a method of drawing after melt spinning at a low speed and a medium speed, a direct spinning drawing method at a high speed, and a drawing after spinning. And false twisting can be produced by any spinning method such as a method of simultaneously or subsequently performing false twisting.
[0023]
EXAMPLES Hereinafter, although an Example demonstrates this invention concretely, this invention is not limited at all by these Examples. The following deep chromaticity was used as a measure of dyeability and color sharpness.
Deep chromaticity (k / s):
The spectral reflectance (R) of the sample cloth was measured with a color analyzer (automatic recording spectrophotometer, manufactured by Hitachi, Ltd.) and obtained from the following formula Kubelka-Munk. A larger value indicates a greater deep chromaticity.
k / s = (1-R) ² / 2R
R is the reflectance at the maximum absorption wavelength position of the visible part reflectance curve of the sample cloth.
Sharpness and gloss:
The fabric dyed under certain dyeing conditions was subjected to sensory evaluation by 10 panelists. The result was 2 points for excellent, 1 point for excellent, and 0 for inferior.
○: Total score of 15 points or more Δ: Total score of 8 to 14 points ×: Total score of 7 points or less Intrinsic viscosity [η]:
Three types of reductions measured at a temperature of 30 ° C. for polymer solutions having concentrations of 0.25 g / dl, 0.5 g / dl, and 1.0 g / dl using an equal weight mixed solvent of phenol and tetrachloroethane. Calculated from the viscosity.
Light fastness:
It measured based on JISL0842.
[0024]
Example 1
Polybutylene terephthalate obtained by copolymerization of 2.5 mol% of 5-sodium sulfoisophthalic acid with respect to the total acid component was polymerized by a conventional method using tetraisopropyl titanate as a catalyst, and the intrinsic viscosity [ A component polymer pellets of η] = 0.81 were obtained. The content of the titanium compound in the pellet was 35 ppm in terms of titanium metal. Polyethylene terephthalate of [η] = 0.72 was used as the B component polymer, and the A component polymer and the B component polymer were melt extruded with separate extruders, and the weight of A: B = 50: 50 Using the spinning nozzle shown in FIG. 2 (a) in the ratio, using A component polymer as the sheath component and B component polymer as the core component, melt compound spinning was performed at 290 ° C., and then the drawing was performed. A composite filament yarn (75 denier / 24 filament) having a cross-sectional shape shown in FIG. The composite filament had a strength of 4.0 g / denier. Subsequently, after performing false twisting under conditions of a temperature of 150 ° C. and a false twist number of 2100 T / M, a knitted fabric was produced.
[0025]
The obtained knitted fabric was dyed under the following dyeing conditions using a normal liquid flow dyeing machine, and then set to dry finish by a conventional method. The dyed knitted fabric has good color developability and gloss, the strength of the knitted fabric is sufficient for practical use, and light resistance is also satisfactory. The results are shown in Table 1.
[0026]

[0027]
Examples 2-8
A conjugate fiber was produced in the same manner as in Example 1 except that the conditions shown in Table 1 were used.
That is, Examples 2 and 3 are composite ratios, Examples 4 and 5 are copolymerization amounts of 5-sodium sulfoisophthalic acid, Example 6 is a titanium compound content, and Examples 7 and 8 are spinning nozzles. A composite fiber was produced by changing the flatness in the shape of FIG. Subsequently, false twisting was performed to create a knitted fabric. This knitted fabric was dyed under the same dyeing conditions as in Example 1, and the dyed knitted fabric was evaluated. In any case, the fiber forming processability was good, and it had good color developability, gloss and light resistance.
[0029]
Example 9 and Example 10
A polybutylene terephthalate copolymerized with 2.5 mol% of 3,5-dicarboxybenzenesulfonic acid tetra-n-butylphosphonium salt is used as the A component polymer (Example 9 ), and as the B component polymer. A composite fiber was produced in the same manner as in Example 1 except that polyethylene terephthalate copolymerized with 8 mol% of isophthalic acid was used (Example 10 ). Subsequently, false twisting was performed to create a knitted fabric. This knitted fabric was dyed under the same dyeing conditions as in Example 1, and the dyed knitted fabric was evaluated. In any case, the fiber forming processability was good, and it had good color developability, gloss and light resistance.
[0030]
Comparative Example 1
A fiber composed only of the component A polymer was spun in the same manner as in Example 1 and subjected to false twisting to produce a knitted fabric. When the obtained knitted fabric was dyed under the same dyeing conditions as in Example 1, the color developability and gloss were good, but the false twisting and knitting steps were poor, and the fibers were not practical.
[0031]
Comparative Example 2
A composite fiber was produced in the same manner as in Example 1 except that the titanium metal equivalent of the titanium compound in the component A polymer was changed to 100 ppm. The fiber forming processability was not particularly problematic and had good color developability and gloss after dyeing, but the light fastness was very poor and was a problem in terms of consumption performance.
[0032]
Comparative Examples 3-4
A composite fiber was produced in the same manner as in Example 1 except that the flatness was as shown in Table 1. Subsequently, false twisting was performed to create a knitted fabric. When the knitted fabric was dyed and evaluated under the same dyeing conditions as in Example 1, it was very inferior to the knitted fabric obtained in the Example in terms of sharpness and gloss. In Comparative Example 4, the spinnability and stretchability were poor, and fluff and yarn breakage occurred frequently.
[0033]
Comparative Examples 5-6
A composite fiber was produced in the same manner as in Example 1 except that the copolymerization amount of 5-sodium sulfoisophthalic acid in the component A polymer was as shown in Table 1. Next, false twisting was performed to create a knitted fabric. When the knitted fabric was dyed and evaluated under the same dyeing conditions as in Example 1, the knitted fabric obtained in Comparative Example 5 had good gloss but poor color developability, and the knitted fabric obtained in Comparative Example 6 had stretchability. It was not good enough to endure practical use due to frequent fluff and yarn breakage.
[0034]
[Table 1]

[0035]
【The invention's effect】
A composite fiber having a specific cross-sectional shape obtained by melt-combining a polybutylene terephthalate polymer copolymerized with a specific compound and a polyethylene terephthalate polymer is a conventional synthetic fiber. Has good color developability and gloss that are not seen, and maintains the strength to withstand practical use.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a view showing an example of a composite form in a cross section of a composite fiber of the present invention.
FIG. 2 is a view showing an example of a spinning nozzle for producing the conjugate fiber of the present invention.
[Explanation of symbols]
A: A component polymer
B: B component polymer
W: Maximum width of fiber cross section L: Maximum length of fiber cross section

Claims (1)

下記一般式（Ｉ）で示される化合物を全酸成分に対して０．５〜５モル％の範囲で共重合させてなり、かつチタン系化合物をチタン金属換算濃度で１５〜８５ｐｐｍの範囲で含有するポリブチレンテレフタレ−ト系ポリマ−と、ポリエチレンテレフタレ−ト系ポリマ−とからなる複合繊維であって、その断面形状が扁平度Ｌ／Ｗが下記式（II）の範囲であり、かつ該ポリブチレンテレフタレ−ト系ポリマ−を鞘成分、該ポリエチレンテレフタレ−ト系ポリマ−を芯成分とする扁平芯鞘断面であることを特徴とする複合繊維。

（ただし、Ｄは３価の芳香族基または３価の脂肪族基、Ｘ₁ およびＸ₂ はエステル形成性官能基または水素原子であって、同一であっても異なっていてもよく、Ｍは金属原子またはアルキルホスホニウム基を示す。）
【数１】
１．５≦Ｌ／Ｗ≦１５ （II）
（ただし、Ｌは繊維横断面の最大長を示し、Ｗは最大幅を示す。）A compound represented by the following general formula (I) is copolymerized in a range of 0.5 to 5 mol% with respect to the total acid component, and a titanium compound is contained in a range of 15 to 85 ppm in terms of titanium metal. A composite fiber comprising a polybutylene terephthalate polymer and a polyethylene terephthalate polymer, the cross-sectional shape of which has a flatness L / W within the range of the following formula (II), and A composite fiber having a flat core-sheath cross section having the polybutylene terephthalate polymer as a sheath component and the polyethylene terephthalate polymer as a core component .

(Wherein D is a trivalent aromatic group or trivalent aliphatic group, X ₁ and X ₂ are ester-forming functional groups or hydrogen atoms, which may be the same or different, and M is Represents a metal atom or an alkylphosphonium group.)
[Expression 1]
1.5 ≦ L / W ≦ 15 (II)
(However, L represents the maximum length of the fiber cross section, and W represents the maximum width.)

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