JP5693171B2 - Easily degradable aromatic polyester fiber, method for producing the same, fiber structure and fiber product - Google Patents
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Landscapes
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Description
本発明は、芳香族ポリエステル繊維であって、自然環境中で容易に分解する易分解性芳香族ポリエステル繊維、およびその製造方法および繊維構造体および繊維製品に関する。 The present invention relates to an aromatic polyester fiber, an easily degradable aromatic polyester fiber that easily decomposes in a natural environment, a method for producing the same, a fiber structure, and a fiber product.
ポリエチレンテレフタレートなどの芳香族ポリエステルからなる芳香族ポリエステル繊維は衣料や産業用途など広く用いられているが、芳香族ポリエステル繊維は自然環境中における耐久性が極めて高く容易に分解しないため、廃棄に際しては焼却する必要があった。 Aromatic polyester fibers made of aromatic polyester such as polyethylene terephthalate are widely used in clothing and industrial applications. However, aromatic polyester fibers are extremely durable in the natural environment and do not easily decompose, so they must be incinerated when discarded. There was a need to do.
また、近年では、自然環境中で容易に分解する繊維として、ポリ乳酸などの脂肪族ポリエステルからなる脂肪族ポリエステル繊維が注目されている（例えば、特許文献１、特許文献２、特許文献３参照）。しかしながら、脂肪族ポリエステル繊維は、通常、芳香族ポリエステル繊維に比べて引張り強さが低いため、展開する用途が限定されるという問題があった。 In recent years, aliphatic polyester fibers made of aliphatic polyesters such as polylactic acid have attracted attention as fibers that are easily decomposed in the natural environment (see, for example, Patent Document 1, Patent Document 2, and Patent Document 3). . However, since the aliphatic polyester fiber usually has a lower tensile strength than the aromatic polyester fiber, there has been a problem in that the use for development is limited.
本発明は上記の背景に鑑みなされたものであり、その目的は、芳香族ポリエステル繊維であって、自然環境中で分解しやすい易分解性芳香族ポリエステル繊維、およびその製造方法および繊維構造体および繊維製品を提供することにある。 The present invention has been made in view of the above-mentioned background, and an object thereof is an aromatic polyester fiber, which is easily degradable aromatic polyester fiber that is easily decomposed in a natural environment, a method for producing the same, a fiber structure, and To provide textile products.
本発明者は上記の課題を達成するため鋭意検討した結果、特定のエステル形成性スルホン酸金属塩化合物またはエステル形成性スルホン酸ホスホニウム塩化合物を共重合した芳香族ポリエステルを含む芳香族ポリエステル繊維に酸性処理を施すことにより、自然環境中で分解しやすい易分解性芳香族ポリエステル繊維が得られることを見出し、さらに鋭意検討を重ねることにより本発明を完成するに至った。 As a result of diligent investigations to achieve the above-mentioned problems, the present inventors have found that an acidic polyester fiber containing an aromatic polyester copolymerized with a specific ester-forming sulfonic acid metal salt compound or an ester-forming sulfonic acid phosphonium salt compound is acidic. By carrying out the treatment, it was found that an easily degradable aromatic polyester fiber that is easily decomposed in the natural environment was obtained, and the present invention was completed by further intensive studies.
かくして、本発明によれば「芳香族ポリエステル繊維であって、温度７０℃、湿度９０％ＲＨの環境下に１６８時間放置した後の引張強さ保持率が、放置前の引張強さ対比０．５〜２０％であり、かつ芳香族ポリエステル繊維が仮撚捲縮加工糸であり、かつ芳香族ポリエステル繊維に親水化剤が繊維重量対比０．２５〜０．５０重量％付着しており、かつ芳香族ポリエステル繊維を形成する芳香族ポリエステルが、下記一般式（１）で表わされるエステル形成性スルホン酸金属塩化合物および／または下記一般式（２）で表わされるエステル形成性スルホン酸ホスホニウム塩化合物を共重合した芳香族ポリエステルであることを特徴とする易分解性芳香族ポリエステル繊維。」が提供される。
式（１）
式（２）
Formula (1)
Formula (2)
また、前記芳香族ポリエステル繊維が、総繊度１０〜２００ｄｔｅｘ、単繊維繊度４．０ｄｔｅｘ以下のマルチフィラメントであることが好ましい。
また、本発明によれば、前記の易分解性芳香族ポリエステル繊維を含む、織物、編物、不織布、紙、紡績糸、および３次元構造体からなる群より選択される繊維構造体が提供される。
The aromatic polyester fiber is preferably a multifilament having a total fineness of 10 to 200 dtex and a single fiber fineness of 4.0 dtex or less.
In addition, according to the present invention, there is provided a fiber structure selected from the group consisting of a woven fabric, a knitted fabric, a non-woven fabric, paper, a spun yarn, and a three-dimensional structure, containing the above-described readily degradable aromatic polyester fiber. .
また、本発明によれば、前記の易分解性芳香族ポリエステル繊維を含む、スポーツウエア、アウトドアウエア、レインコート、傘地、紳士衣服、婦人衣服、作業衣、防護服、人工皮革、履物、鞄、カーテン、防水シート、テント、カーシート表皮材、自動車用フロアマット、吸音材、詰綿、衛生材料、医療材料、包装材料、農業資材、防草シート、人工藻場材、育苗マット、土嚢袋、土木資材、電気・電子部品、建築用シート、化粧製品、美容製品、フェイスパック、マスク、釣り糸、魚網、使い捨て資材、テイバッグ、ワイピングクロス、研磨布、布団側地、布団カバー、枕カバー、ベッドカバー、タオルケット、クッションカバー、タオル、フィルター、工業用ブラシ、歯ブラシ、および化粧筆からなる群より選ばれる繊維製品が提供される。 Further, according to the present invention, sportswear, outdoor wear, raincoat, umbrella, men's clothing, women's clothing, work clothing, protective clothing, artificial leather, footwear, heels comprising the above-described readily degradable aromatic polyester fiber , Curtains, tarpaulins, tents, car seats, car floor mats, sound absorbing materials, padding, hygiene materials, medical materials, packaging materials, agricultural materials, grass protection sheets, artificial seaweed beds, seedling mats, sandbag bags , Civil engineering materials, electrical / electronic parts, architectural sheets, cosmetic products, beauty products, face packs, masks, fishing lines, fishnets, disposable materials, tay bags, wiping cloths, polishing cloths, duvets, duvet covers, pillow covers, beds Providing textiles selected from the group consisting of covers, towelets, cushion covers, towels, filters, industrial brushes, toothbrushes, and makeup brushes That.
また、本発明によれば、下記一般式（１）で表わされるエステル形成性スルホン酸金属塩化合物および／または下記一般式（２）で表わされるエステル形成性スルホン酸ホスホニウム塩化合物を共重合した芳香族ポリエステルを含み、かつ仮撚捲縮加工糸である芳香族ポリエステル繊維に酸性処理を施した後、親水化剤を繊維重量対比０．２５〜０．５０重量％付着させる、前記の易分解性芳香族ポリエステル繊維の製造方法が提供される。 Further, according to the present invention, the fragrance copolymerized with the ester-forming sulfonic acid metal salt compound represented by the following general formula (1) and / or the ester-forming phosphonium phosphonium salt compound represented by the following general formula (2). look including a family polyester, and after facilities the acidic treatment aromatic polyester fiber is a false twisting crimped yarn, causes a hydrophilizing agent attached fiber weight compared 0.25-0.50 wt%, it said readily degradable A method for producing a hydrophilic aromatic polyester fiber is provided.
式（１）
もしくは異なるエステル形成性官能基または水素原子、Ｍは金属、ｍは正の整数を示す。）
Formula (1)
式（２）
もしくは異なるエステル形成性官能基または水素原子、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３及びＲ４はアルキル基及びアリール基よりなる群から選ばれた同一又は異なる基、ｎは正の整数を示す。）
Formula (2)
その際、前記酸性処理を温度７０℃以上の処理浴で行うことが好ましい。また、前記酸性処理を、ｐＨが５．０以下の処理浴で行うことが好ましい。 At that time, the acidic treatment is preferably performed in a treatment bath having a temperature of 70 ° C. or higher. The acidic treatment is preferably performed in a treatment bath having a pH of 5.0 or less.
本発明によれば、芳香族ポリエステル繊維であって、自然環境中で分解しやすい易分解性芳香族ポリエステル繊維、およびその製造方法および繊維構造体および繊維製品が得られる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, it is an aromatic polyester fiber, The easily degradable aromatic polyester fiber which is easy to decompose | disassemble in a natural environment, its manufacturing method, a fiber structure, and a fiber product are obtained.
以下、本発明の実施の形態について詳細に説明する。
本発明の易分解性芳香族ポリエステル繊維において、温度７０℃、湿度９０％ＲＨの環境下に１６８時間放置した後の引張強さ保持率が、放置前の引張強さ対比７０％以下（より好ましくは５０％以下、特に好ましくは０．５〜２０％）である。本発明の易分解性芳香族ポリエステル繊維はかかる特性を有することにより、自然環境中で分解しやすくなる。かかる引張強さ保持率が７０％よりも大きい場合は、自然環境中で分解しにくく好ましくない。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail.
In the readily degradable aromatic polyester fiber of the present invention, the tensile strength retention after standing for 168 hours in an environment of temperature 70 ° C. and humidity 90% RH is 70% or less compared to the tensile strength before standing (more preferably Is 50% or less, particularly preferably 0.5 to 20%. The easily decomposable aromatic polyester fiber of the present invention has such characteristics, and thus is easily decomposed in a natural environment. When the tensile strength retention is greater than 70%, it is not preferable because it is difficult to decompose in the natural environment.
ここで、前記引張強さ保持率は、下記式により定義するものとする。
引張強さ保持率（％）＝ＳＴ１／ＳＴ０×１００
ただし、ＳＴ０は温度７０℃、湿度９０％ＲＨの環境下に放置する前の引張り強さ（Ｎ／ｄｔｅｘ）であり、ＳＴ１は温度７０℃、湿度９０％ＲＨの環境下に放置した後の引張り強さ（Ｎ／ｄｔｅｘ）であり、引張り強さはＪＩＳ Ｌ１０１３（１９９８） ７．５により測定するものとする。
Here, the tensile strength retention is defined by the following formula.
Tensile strength retention rate (%) = ST1 / ST0 × 100
However, ST0 is the tensile strength (N / dtex) before leaving in an environment of temperature 70 ° C. and humidity 90% RH, and ST 1 is the tensile strength after leaving in an environment of temperature 70 ° C. and humidity 90% RH. It is the strength (N / dtex), and the tensile strength is measured according to JIS L1013 (1998) 7.5.
ここで、前記芳香族ポリエステル繊維を形成する芳香族ポリエステルとしては、ポリエチレンテレフタレートまたはポリブチレンテレフタレートまたはポリトリメチレンテレフタレートまたはまたはこれらに第３成分を共重合したポリマーが好ましい。すなわち、前記芳香族ポリエステルとしては、テレフタル酸を主たる二官能性カルボン酸成分とし、エチレングリコール、トリメチレンテレングリコール、テトラメチレングリコールなどを主たるグリコール成分とするポリアルキレンテレフタレート系ポリエステル、またはこれに第３成分を共重合したポリマーが好ましい。 Here, the aromatic polyester that forms the aromatic polyester fiber is preferably polyethylene terephthalate, polybutylene terephthalate, polytrimethylene terephthalate, or a polymer obtained by copolymerizing these with a third component. That is, as the aromatic polyester, a polyalkylene terephthalate-based polyester having terephthalic acid as a main difunctional carboxylic acid component and ethylene glycol, trimethylene terylene glycol, tetramethylene glycol or the like as a main glycol component, or a third thereof. Polymers obtained by copolymerizing the components are preferred.
また、前記芳香族ポリエステルは、特許第４２０２３６１号公報に記載されているような、ポリブチレンテレフタレートをハードセグメントとしポリオキシエチレングリコールをソフトセグメントとするポリエーテルエステルや、ポリブチレンテレフタレートをハードセグメントとし、ポリ（オキシテトラメチレン）グリコールをソフトセグメントとするポリエーテルエステルでもよい。また、前記芳香族ポリエステルとしては、マテリアルリサイクルまたはケミカルリサイクルされたポリエステルでもよいし、特開２００４−２７００９７号公報や特開２００４−２１１２６８号公報に記載されているような、特定のリン化合物およびチタン化合物を含む触媒を用いて得られた芳香族ポリエステルでもよい。 The aromatic polyester, as described in Japanese Patent No. 4202361, is a polyether ester having polybutylene terephthalate as a hard segment and polyoxyethylene glycol as a soft segment, and polybutylene terephthalate as a hard segment, Polyether ester having poly (oxytetramethylene) glycol as a soft segment may be used. The aromatic polyester may be a material recycled or chemically recycled polyester, or a specific phosphorus compound and titanium as described in JP-A-2004-270097 and JP-A-2004-212268. An aromatic polyester obtained using a catalyst containing a compound may be used.
また、前記芳香族ポリエステルは、テレフタル酸成分の一部を他の二官能性カルボン酸成分で置換えた芳香族ポリエステルであってもよく、および／またはグリコール成分の一部を他のジオール化合物で置換えた芳香族ポリエステルであってもよい。 The aromatic polyester may be an aromatic polyester in which a part of the terephthalic acid component is replaced with another difunctional carboxylic acid component, and / or a part of the glycol component is replaced with another diol compound. Aromatic polyester may also be used.
その際、使用されるテレフタル酸以外の二官能性カルボン酸としては、例えばイソフタル酸、ナフタレンジカルボン酸、ジフェニルジカルボン酸、ジフェ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の如き芳香族、脂肪族、脂環族の二官能性カルボン酸をあげることができる。 In this case, examples of the bifunctional carboxylic acid other than terephthalic acid used include isophthalic acid, naphthalenedicarboxylic acid, diphenyldicarboxylic acid, diphenoxyethanedicarboxylic acid, β-hydroxyethoxybenzoic acid, p-oxybenzoic acid, and adipine. Aromatic, aliphatic and alicyclic bifunctional carboxylic acids such as acid, sebacic acid and 1,4-cyclohexanedicarboxylic acid can be mentioned.
また、上記グリコール以外のジオール化合物としては例えばシクロヘキサン−１，４−メタノール、ネオペンチルグリコール、ビスフェノールＡ、ビスフェノールＳの如き脂肪族、脂環族、芳香族のジオール化合物及びポリオキシアルキレングリコール等をあげることができる。 Examples of diol compounds other than the glycol include aliphatic, alicyclic and aromatic diol compounds such as cyclohexane-1,4-methanol, neopentyl glycol, bisphenol A and bisphenol S, and polyoxyalkylene glycol. be able to.
さらに、芳香族ポリエステルが実質的に線状である範囲でトリメリット酸、ピロメリット酸のごときポリカルボン酸、グリセリン、トリメチｐ−ルプロパン、ペンタエリスリトールのごときポリオールなどを使用することができる。 Further, polycarboxylic acids such as trimellitic acid and pyromellitic acid, polyols such as glycerin, trimethyl p-propane, and pentaerythritol can be used within the range in which the aromatic polyester is substantially linear.
前記芳香族ポリエステルは任意の方法によって合成される。代表的な芳香族ポリエステルであるポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）の場合、通常、テレフタル酸とエチレングリコールとを直接エステル化反応させるか、テレフタル酸ジメチルのようなテレフタル酸の低級アルキルエステルとエチレングリコールとをエステル交換反応させるか、またはテレフタル酸とエチレンオキサイドとを反応させるかしてテレフタル酸のグリコールエステルおよび／またはその低重合体を生成させる第一段階の反応と、第一段階の反応生成物を減圧下加熱して所望の重合度になるまで重縮合反応させる第二段階の反応によって製造される。 The aromatic polyester is synthesized by an arbitrary method. In the case of polyethylene terephthalate (PET), which is a typical aromatic polyester, usually, terephthalic acid and ethylene glycol are esterified directly, or lower alkyl ester of terephthalic acid such as dimethyl terephthalate and ethylene glycol are esterified. The first stage reaction in which an exchange reaction is performed or terephthalic acid and ethylene oxide are reacted to form a glycol ester of terephthalic acid and / or a low polymer thereof, and the reaction product in the first stage is reduced under reduced pressure. It is produced by a second stage reaction in which a polycondensation reaction is carried out until heating to a desired degree of polymerization.
前記芳香族ポリエステルにおいて、固有粘度が０．１５〜１．５の範囲内であることが好ましい。芳香族ポリエステルの固有粘度が０．１５よりも小さいと、芳香族ポリエステル繊維の引張強さが低下するおそれがある。逆に、芳香族ポリエステルの固有粘度が１．５よりも大きいと芳香族ポリエステル繊維を製造する際の生産性が低下するおそれがある。 In the aromatic polyester, the intrinsic viscosity is preferably in the range of 0.15 to 1.5. If the intrinsic viscosity of the aromatic polyester is less than 0.15, the tensile strength of the aromatic polyester fiber may be reduced. On the contrary, if the intrinsic viscosity of the aromatic polyester is larger than 1.5, the productivity in producing the aromatic polyester fiber may be lowered.
また、前記芳香族ポリエステルに硫黄（Ｓ）が含まれていると、後記のような酸性処理により芳香族ポリエステル繊維の温度７０℃、湿度９０％ＲＨの環境下に１６８時間放置した後の引張強さ保持率が、放置前の引張強さ対比７０％以下とすることができ好ましい。その際、硫黄（Ｓ）は全芳香族ポリエステル重量に対して０．０３以上（より好ましくは０．０３〜１．０重量％）含まれていることが好ましい。全芳香族ポリエステルに含まれる硫黄の量が該範囲よりも小さいと、後記のような酸性処理を施しても全芳香族ポリエステル繊維のｐＨが７．０未満にならないおそれがある。 In addition, when sulfur (S) is contained in the aromatic polyester, the tensile strength after leaving the aromatic polyester fiber in an environment of 70 ° C. and 90% humidity for 168 hours by an acid treatment as described below. The thickness retention is preferably 70% or less compared to the tensile strength before standing. In that case, it is preferable that 0.03 or more (more preferably 0.03-1.0 weight%) of sulfur (S) is contained with respect to the weight of the wholly aromatic polyester. If the amount of sulfur contained in the wholly aromatic polyester is smaller than the above range, the pH of the wholly aromatic polyester fiber may not be less than 7.0 even if an acid treatment as described below is performed.
前記芳香族ポリエステルに硫黄（Ｓ）を含有させる方法としては、前記芳香族ポリエステルに、エステル形成性スルホン酸基含有化合物を共重合させることが好ましい。かかるエステル形成性スルホン酸基含有化合物としてはエステル形成性官能基を有するスルホン酸基含有化合物であれば特に限定する必要はなく、下記一般式（１）で表わされるエステル形成性スルホン酸金属塩化合物および／または下記一般式（２）で表わされるエステル形成性スルホン酸ホスホニウム塩化合物を好ましいものとしてあげることができる。 As a method for incorporating sulfur (S) into the aromatic polyester, it is preferable to copolymerize the aromatic polyester with an ester-forming sulfonic acid group-containing compound. The ester-forming sulfonic acid group-containing compound is not particularly limited as long as it is a sulfonic acid group-containing compound having an ester-forming functional group. The ester-forming sulfonic acid metal salt compound represented by the following general formula (1) An ester-forming sulfonic acid phosphonium salt compound represented by the following general formula (2) is preferred.
式（１）
式（２）
上記一般式（１）において、Ａ１は芳香族基または脂肪族基を示し、好ましくは炭素数６〜１５の芳香族炭化水素基または炭素数１０以下の脂肪族炭化水素基である。特に好ましいＡ１は、炭素数６〜１２の芳香族炭化水素基、とりわけベンゼン環である。Ｘ１はエステル形成性官能基を示し、具体例として下記式（３）等をあげることができる。 In the general formula (1), A1 represents an aromatic group or an aliphatic group, and preferably an aromatic hydrocarbon group having 6 to 15 carbon atoms or an aliphatic hydrocarbon group having 10 or less carbon atoms. Particularly preferred A1 is an aromatic hydrocarbon group having 6 to 12 carbon atoms, particularly a benzene ring. X1 represents an ester-forming functional group, and specific examples thereof include the following formula (3).
式（３）
また、上記一般式（１）において、Ｘ２はＸ１と同一もしくは異なるエステル形成性官能基又は水素原子を示し、なかでもエステル形成性官能基であることが好ましい。Ｍはアルカリ金属またはアルカリ土類金属であり、ｍは正の整数である。なかでもＭがアルカリ金属（例えばリチウムまたはナトリウムまたはカリウム）であり、かつｍが１であるものが好ましい。 Moreover, in the said General formula (1), X2 shows the same or different ester-forming functional group or hydrogen atom as X1, and it is preferable that it is an ester-forming functional group especially. M is an alkali metal or alkaline earth metal, and m is a positive integer. Among them, those in which M is an alkali metal (for example, lithium, sodium or potassium) and m is 1 are preferable.
上記一般式（１）で表わされるエステル形成性スルホン酸金属塩化合物の好ましい具体例としては、３，５−ジカルボメトキシベンゼンスルホン酸ナトリウム、３，５−ジカルボメトキシベンゼンスルホン酸カリウム、３，５−ジカルボメトキシベンゼンスルホン酸リチウム、３，５−ジカルボキシベンゼンスルホン酸ナトリウム、３，５−ジカルボキシベンゼンスルホン酸カリウム、３，５−ジカルボキシベンゼンスルホン酸リチウム、３，５−ジ（β−ヒドロキシエトキシカルボニル）ベンゼンスルホン酸ナトリウム、３，５−ジ（β−ヒドロキシエトキシカルボニル）ベンゼンスルホン酸カリウム、３，５−ジ（β−ヒドロキシエトキシカルボニル）ベンゼンスルホン酸リチウム、２，６−ジカルボメトキシナフタレン−４−スルホン酸ナトウリム、２，６−ジカルボメトキシナフタレン−４−スルホン酸カリウム、２，６−ジカルボメトキシナフタレン−４−スルホン酸リチウム、２，６−ジカルボキシナフタレン−４−スルホン酸ナトリウム、２，６−ジカルボメトキシスフタレン−１−スルホン酸ナトリウム、２，６−ジカルボメトキシナフタレン−３−スルホン酸ナトリウム、２，６−ジカルボメトキシナフタレン−４，８−ジスルホン酸ナトリウム、２，６−ジカルボキシナフタレン−４，８−ジスルホン酸ナトリウム、２，５−ビス（ヒドロエトキシ）ベンゼンスルホン酸ナトリウム、α−ナトリウムスルホコハク酸などをあげることができる。上記エステル形成性スルホン酸金属塩化合物は１種のみを単独で用いても、２種以上併用してもよい。 Preferable specific examples of the ester-forming sulfonic acid metal salt compound represented by the general formula (1) include sodium 3,5-dicarbomethoxybenzenesulfonate, potassium 3,5-dicarbomethoxybenzenesulfonate, 3, Lithium 5-dicarbomethoxybenzenesulfonate, sodium 3,5-dicarboxybenzenesulfonate, potassium 3,5-dicarboxybenzenesulfonate, lithium 3,5-dicarboxybenzenesulfonate, 3,5-di (β -Hydroxyethoxycarbonyl) sodium benzenesulfonate, potassium 3,5-di (β-hydroxyethoxycarbonyl) benzenesulfonate, lithium 3,5-di (β-hydroxyethoxycarbonyl) benzenesulfonate, 2,6-dicarbo Methoxynaphthalene-4-sulfonic acid Toluim, potassium 2,6-dicarbomethoxynaphthalene-4-sulfonate, lithium 2,6-dicarbomethoxynaphthalene-4-sulfonate, sodium 2,6-dicarboxynaphthalene-4-sulfonate, 2,6- Sodium dicarbomethoxysphthalene-1-sulfonate, sodium 2,6-dicarbomethoxynaphthalene-3-sulfonate, sodium 2,6-dicarbomethoxynaphthalene-4,8-disulfonate, 2,6-dicarboxy Examples thereof include sodium naphthalene-4,8-disulfonate, sodium 2,5-bis (hydroethoxy) benzenesulfonate, α-sodium sulfosuccinic acid and the like. The above ester-forming sulfonic acid metal salt compounds may be used alone or in combination of two or more.
上記一般式（２）において、Ａ２は芳香族基または脂肪族基を示し、上記一般式（１）におけるＡ１の定義と同じである。Ｘ３はエステル形成性官能基を示し、上記一般式（１）におけるＸ１の定義と同じであり、Ｘ４はＸ３と同一もしくは異なるエステル形成性官能基又は水素原子を示し、上記一般式（１）におけるＸ２の定義と同じである。Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３およびＲ４はアルキル基およびアリール基よりなる群から選ばれた同一または異なる基を示す。ｎは正の整数であり、なかでも１であるものが好ましい。 In the said General formula (2), A2 shows an aromatic group or an aliphatic group, and is the same as the definition of A1 in the said General formula (1). X3 represents an ester-forming functional group, and is the same as the definition of X1 in the general formula (1). X4 represents an ester-forming functional group or a hydrogen atom that is the same as or different from X3, and in the general formula (1). It is the same as the definition of X2. R1, R2, R3 and R4 represent the same or different groups selected from the group consisting of alkyl groups and aryl groups. n is a positive integer, of which 1 is preferable.
上記エステル形成性スルホン酸ホスホニウム塩化合物の好ましい具体例としては、３，５―ジカルボキシベンゼンスルホン酸テトラブチルホスホニウム塩、３，５―ジカルボキシベンゼンスルホン酸エチルトリブチルホスホニウム塩、３，５―ジカルボキシベンゼンスルホン酸ベンジルトリブチルホスホニウム塩、３，５―ジカルボキシベンゼンスルホン酸フェニルトリブチルホスホニウム塩、３，５―ジカルボキシベンゼンスルホン酸テトラフェニルホスホニウム塩、３，５―ジカルボキシベンゼンスルホン酸ブチルトリフェニルホスホニウム塩、３，５―ジカルボキシベンゼンスルホン酸ベンジルトリフェニルホスホニウム塩、３，５―ジカルボキシベンゼンスルホン酸テトラブチルホスホニウム塩、３，５―ジカルボキシベンゼンスルホン酸エチルトリブチルホスホニウム塩、３，５―ジカルボキシベンゼンスルホン酸ベンジルトリブチルホスホニウム塩、３，５―ジカルボキシベンゼンスルホン酸フェニルトリブチルホスホニウム塩、３，５―ジカルボキシベンゼンスルホン酸テトラフェニルホスホニウム塩、３，５―ジカルボキシベンゼンスルホン酸エチルトリフェニルホスホニウム塩、３，５―ジカルボキシベンゼンスルホン酸ブチルトリフェニルホスホニウム塩、３，５―ジカルボキシベンゼンスルホン酸ベンジルトリフェニルホスホニウム塩、３―カルボキシベンゼンスルホン酸テトラブチルホスホニウム塩、３―カルボキシベンゼンスルホン酸テトラフェニルホスホニウム塩、３―カルボメトキシベンゼンスルホン酸テトラブチルホスホニウム塩、３―カルボメトキシベンゼンスルホン酸テトラフェニルホスホニウム塩、３，５―ジ（β―ヒドロキシエトキシカルボニル）ベンゼンスルホン酸テトラブチルホスホニウム塩、３，５―ジ（β―ヒドロキシエトキシカルボニル）ベンゼンスルホン酸テトラフェニルホスホニウム塩、３―（β―ヒドロキシエトキシカルボニル）ベンゼンスルホン酸テトラブチルホスホニウム塩、３―（β―ヒドロキシエトキシカルボニル）ベンゼンスルホン酸テトラフェニルホスホニウム塩、４―ヒドロキシエトキシベンゼンスルホン酸テトラブチルホスホニウム塩、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等をあげることができる。上記エステル形成性スルホン酸ホスホニウム塩は１種のみを単独で用いても、２種以上併用してもよい。 Preferred examples of the ester-forming sulfonic acid phosphonium salt compound include 3,5-dicarboxybenzenesulfonic acid tetrabutylphosphonium salt, 3,5-dicarboxybenzenesulfonic acid ethyltributylphosphonium salt, and 3,5-dicarboxylate. Benzenesulfonic acid benzyltributylphosphonium salt, 3,5-dicarboxybenzenesulfonic acid phenyltributylphosphonium salt, 3,5-dicarboxybenzenesulfonic acid tetraphenylphosphonium salt, 3,5-dicarboxybenzenesulfonic acid butyltriphenylphosphonium salt 3,5-dicarboxybenzenesulfonic acid benzyltriphenylphosphonium salt, 3,5-dicarboxybenzenesulfonic acid tetrabutylphosphonium salt, 3,5-dicarboxybenzenesulfonic acid Ethyl tributylphosphonium salt, 3,5-dicarboxybenzenesulfonic acid benzyltributylphosphonium salt, 3,5-dicarboxybenzenesulfonic acid phenyltributylphosphonium salt, 3,5-dicarboxybenzenesulfonic acid tetraphenylphosphonium salt, 3 , 5-Dicarboxybenzenesulfonic acid ethyltriphenylphosphonium salt, 3,5-dicarboxybenzenesulfonic acid butyltriphenylphosphonium salt, 3,5-dicarboxybenzenesulfonic acid benzyltriphenylphosphonium salt, 3-carboxybenzenesulfonic acid Tetrabutylphosphonium salt, 3-carboxybenzenesulfonic acid tetraphenylphosphonium salt, 3-carbomethoxybenzenesulfonic acid tetrabutylphosphonium salt, 3-carbome Xylbenzenesulfonic acid tetraphenylphosphonium salt, 3,5-di (β-hydroxyethoxycarbonyl) benzenesulfonic acid tetrabutylphosphonium salt, 3,5-di (β-hydroxyethoxycarbonyl) benzenesulfonic acid tetraphenylphosphonium salt, 3 -(Β-hydroxyethoxycarbonyl) benzenesulfonic acid tetrabutylphosphonium salt, 3- (β-hydroxyethoxycarbonyl) benzenesulfonic acid tetraphenylphosphonium salt, 4-hydroxyethoxybenzenesulfonic acid tetrabutylphosphonium salt, 2,6-di Examples thereof include carboxynaphthalene-4-sulfonic acid tetrabutylphosphonium salt and α-tetrabutylphosphonium sulfosuccinic acid. The ester-forming sulfonic acid phosphonium salts may be used alone or in combination of two or more.
前記ポリマー中には、本発明の目的を損なわない範囲内で必要に応じて、微細孔形成剤、カチオン染料可染剤、着色防止剤、熱安定剤、蛍光増白剤、艶消し剤、着色剤、吸湿剤、無機微粒子が１種または２種以上含まれていてもよい。 In the polymer, a fine pore forming agent, a cationic dye dyeing agent, an anti-coloring agent, a heat stabilizer, a fluorescent whitening agent, a matting agent, a coloring agent, as necessary, within a range not impairing the object of the present invention. 1 type (s) or 2 or more types of an agent, a hygroscopic agent, and inorganic fine particles may be contained.
上記エステル形成性スルホン酸基含有化合物を芳香族ポリエステルに共重合するには、前述した芳香族ポリエステルの合成が完了する以前の任意の段階で、好ましくは第２段階の反応の初期以前の任意の段階で添加すればよい。２種以上併用する場合、それぞれの添加時期は任意でよく、両者を別々に添加しても、予め混合して同時に添加してもよい。 In order to copolymerize the ester-forming sulfonic acid group-containing compound with the aromatic polyester, it may be performed at any stage before the completion of the synthesis of the aromatic polyester, preferably any stage prior to the initial stage of the second stage reaction. It may be added in stages. When using 2 or more types together, each addition time may be arbitrary and both may be added separately or may be mixed previously and added simultaneously.
また、前記芳香族ポリエステルは特開２００９−１６１６９３号公報に記載されているような、常圧カチオン可染性ポリエステルであってもよい。
前記芳香族ポリエステル繊維の繊維形態は特に限定されないが、繊維の表面積を大きくして自然環境中で容易に分解させる上で、短繊維（紡績糸）よりも長繊維（マルチフィラメント糸）であることが好ましい。
Further, the aromatic polyester may be a normal pressure cationic dyeable polyester as described in JP-A No. 2009-161693.
Although the fiber form of the aromatic polyester fiber is not particularly limited, it is a long fiber (multifilament yarn) rather than a short fiber (spun yarn) in order to increase the surface area of the fiber and easily decompose it in the natural environment. Is preferred.
前記芳香族ポリエステル繊維において、単繊維の断面形状は特に限定されず、丸断面、三角、扁平、くびれ部が３箇所以上のくびれ付扁平、丸中空、三角中空、四角中空、Ｈ型、Ｗ型、フィン付断面など異型断面いずれでもよい。また、かかるポリエステル繊維には、通常の空気加工、仮撚捲縮加工、撚糸が施されていてもさしつかえない。特に、ポリエステル繊維の嵩を高めて繊維の表面積を大きくして自然環境中で容易に分解させる上で仮撚捲縮加工を施すことは好ましいことである。その際、仮撚捲縮加工糸の捲縮率としては１％以上であることが好ましい。また、国際公開第２００８／００１９２０号パンフレットに記載されているような、Ｓ方向のトルクを有する仮撚捲縮加工糸とＺ方向のトルクを有する仮撚捲縮加工糸とを複合させることにより得られた、低トルクの複合糸であってもよい。 In the aromatic polyester fiber, the cross-sectional shape of the single fiber is not particularly limited, and round cross-section, triangle, flat, constricted flat with three or more constrictions, round hollow, triangular hollow, square hollow, H type, W type Any cross section with a different shape such as a cross section with fins may be used. Further, such a polyester fiber may be subjected to normal air processing, false twist crimp processing, and twisted yarn. In particular, it is preferable to apply a false twist crimping process in order to increase the bulk of the polyester fiber and increase the surface area of the fiber so as to be easily decomposed in the natural environment. At that time, the crimp rate of the false twist crimped yarn is preferably 1% or more. Further, it is obtained by combining a false twist crimped yarn having a torque in the S direction and a false twist crimped yarn having a torque in the Z direction as described in International Publication No. 2008/001920. Or a low-torque composite yarn.
また、前記芳香族ポリエステル繊維において、単繊維繊度およびフィラメント数としては、繊維の表面積を大きくして自然環境中で容易に分解させる上で、単繊維繊度は小さいほどよく、フィラメント数は大きいほどよい。単繊維繊度としては４．０ｄｔｅｘ以下（より好ましくは０．０００１〜２．５ｄｔｅｘ、さらに好ましくは０．００１〜１．５ｄｔｅｘ）であることが好ましい。また、フィラメント数３０〜５００００本（より好ましくは３０〜２００本）であることが好ましい。また、特公平７−６３４３８号公報に記載されているような極細繊維や、特開２００９−０２４２７８号公報に記載されているような超極細繊維であってもよい。前記芳香族ポリエステル繊維の総繊度（単繊維繊度とフィラメント数との掛け算）としては、優れた風合を得る上で１０〜２００ｄｔｅｘであることが好ましい。 In the aromatic polyester fiber, the single fiber fineness and the number of filaments are preferably as small as the single fiber fineness and as large as the number of filaments in order to easily decompose in the natural environment by increasing the surface area of the fiber. . The single fiber fineness is preferably 4.0 dtex or less (more preferably 0.0001 to 2.5 dtex, still more preferably 0.001 to 1.5 dtex). The number of filaments is preferably 30 to 50000 (more preferably 30 to 200). Moreover, the extra fine fiber as described in Japanese Patent Publication No. 7-63438, and the extra extra fine fiber as described in JP 2009-024278 A may be used. The total fineness of the aromatic polyester fiber (multiplication of the single fiber fineness and the number of filaments) is preferably 10 to 200 dtex in order to obtain an excellent feel.
本発明の芳香族ポリエステル繊維は、例えば、以下の製造方法により製造することができる。すなわち、エステル形成性スルホン酸金属塩化合物および／またはエステル形成性スルホン酸ホスホニウム塩化合物を共重合した、前記のポリエステルを含むポリエステル繊維に酸性処理を施す。かかる方法によれば、エステル形成性スルホン酸金属塩化合物および／またはエステル形成性スルホン酸ホスホニウム塩化合物のイオン部がプロトン化され、または、繊維中の酸性基量が増加することにより、自然環境中で分解しやすくなる。 The aromatic polyester fiber of the present invention can be produced, for example, by the following production method. That is, an acid treatment is performed on the polyester fiber containing the polyester, which is obtained by copolymerizing the ester-forming sulfonic acid metal salt compound and / or the ester-forming sulfonic acid phosphonium salt compound. According to this method, the ionic part of the ester-forming sulfonic acid metal salt compound and / or the ester-forming sulfonic acid phosphonium salt compound is protonated, or the amount of acidic groups in the fiber increases, so that It becomes easy to disassemble.
芳香族ポリエステル繊維に酸性処理を施す方法としては、例えば、前記芳香族ポリエステル繊維を酢酸やりんご酸などによりｐＨが５．０以下（好ましくは２．０〜５．０）に調製された浴中に温度７０℃以上（好ましくは８０〜１３０℃、特に好ましくは９０〜１３０℃）、時間２０〜４０分間で浸漬するとよい。その際、芳香族ポリエステル繊維を糸条の状態で浴中に浸漬してもよいし、芳香族ポリエステル繊維を用いて布帛を得た後、布帛の状態で浴中に浸漬してもよい。また、使用する設備としては、公知の液流染色機を用いるとよい。 As a method for subjecting the aromatic polyester fiber to an acid treatment, for example, in a bath in which the aromatic polyester fiber is adjusted to pH 5.0 or less (preferably 2.0 to 5.0) with acetic acid or malic acid. The temperature is preferably 70 ° C. or higher (preferably 80 to 130 ° C., particularly preferably 90 to 130 ° C.) for 20 to 40 minutes. At that time, the aromatic polyester fiber may be immersed in the bath in the form of a yarn, or after the fabric is obtained using the aromatic polyester fiber, it may be immersed in the bath in the state of the fabric. Moreover, it is good to use a well-known liquid flow dyeing machine as an installation to use.
ここで、酸性処理後の芳香族ポリエステル繊維において、酸性基量が繊維中の全ポリエステル重量に対して３０ｅｑ／Ｔ以上（より好ましくは５０〜３００ｅｑ／Ｔ）であることが好ましい。酸性基量は、ベンジルアルコールを用いてポリエステルを分解し、その分解生成物を水酸化ナトリウム水溶液でマイクロビュレットを用いて滴定し測定される量である。酸性基量が３０ｅｑ／Ｔ未満であると、自然環境中で分解しにくくなるおそれがある。 Here, in the aromatic polyester fiber after the acid treatment, the acid group amount is preferably 30 eq / T or more (more preferably 50 to 300 eq / T) with respect to the total polyester weight in the fiber. The amount of acidic groups is an amount measured by decomposing polyester using benzyl alcohol and titrating the decomposition product with a sodium hydroxide aqueous solution using a microburette. There exists a possibility that it may become difficult to decompose | disassemble in natural environment as the amount of acidic groups is less than 30 eq / T.
また、芳香族ポリエステル繊維には、前記酸性処理の前および／または後の工程において、常法の染色加工、精練、リラックス、プレセット、ファイナルセットなどの各種加工を施してもよい。さらには、起毛加工、撥水加工、カレンダー加工、紫外線遮蔽あるいは制電剤、抗菌剤、消臭剤、防虫剤、蓄光剤、再帰反射剤、マイナスイオン発生剤等の機能を付与する各種加工を付加適用してもよい。 In addition, the aromatic polyester fiber may be subjected to various processes such as dyeing, scouring, relaxing, pre-setting, and final setting in a conventional manner before and / or after the acid treatment. In addition, various processing that provides functions such as brushed processing, water repellent processing, calendar processing, ultraviolet shielding or antistatic agent, antibacterial agent, deodorant agent, insect repellent agent, phosphorescent agent, retroreflective agent, negative ion generator, etc. Additional applications may be applied.
なかでも、前記酸性処理の後の工程において、芳香族ポリエステル繊維に親水加工（吸汗加工）を施すと、さらに自然環境中で分解しやすくなり好ましい。
ここで、かかる親水加工としては、ＰＥＧジアクリレートおよびその誘導体やポリエチレンテレフタレート−ポリエチレングリコール共重合体などの親水化剤を染色時に同浴加工などにより、布帛重量に対して０．２５〜０．５０重量％付着させることが好ましい。
Among these, it is preferable to subject the aromatic polyester fiber to hydrophilic processing (sweat-absorbing processing) in the step after the acid treatment, because it becomes easier to decompose in the natural environment.
Here, as such hydrophilic processing, 0.25 to 0.50 based on the weight of the fabric by the same bath processing at the time of dyeing a hydrophilizing agent such as PEG diacrylate and derivatives thereof or polyethylene terephthalate-polyethylene glycol copolymer. It is preferable to deposit by weight.
かくして得られた芳香族ポリエステル繊維は、自然環境中で分解しやすくなる。そのメカニズムはまだ十分には解明されていないが、芳香族ポリエステル繊維が酸性化されることと何らかの関係があるのではないかと推定している。 The aromatic polyester fiber thus obtained is easily decomposed in the natural environment. Although the mechanism has not been fully elucidated, it is assumed that there is some relationship with the acidification of the aromatic polyester fiber.
次に、本発明の繊維構造体は前記の芳香族ポリエステル繊維を用いてなる、織物、編物、不織布、紙、紡績糸、および３次元構造体からなる群より選択される繊維構造体である。かかる繊維構造体は前記の芳香族ポリエステル繊維を用いているので、自然環境中で分解しやすい。 Next, the fiber structure of the present invention is a fiber structure selected from the group consisting of a woven fabric, a knitted fabric, a non-woven fabric, paper, a spun yarn, and a three-dimensional structure, using the aromatic polyester fiber. Since such a fiber structure uses the above-mentioned aromatic polyester fiber, it is easily decomposed in the natural environment.
ここで、織物や編物の組織は特に限定されない。例えば、織物の織組織では、平織、斜文織、朱子織等の三原組織、変化組織、変化斜文織等の変化組織、たて二重織、よこ二重織等の片二重組織、たてビロード、タオル、ベロア等のたてパイル織、別珍、よこビロード、ベルベット、コール天等のよこパイル織などが例示される。なお、これらの織組織を有する織物は、レピア織機やエアージェット織機など通常の織機を用いて通常の方法により製織することができる。層数も特に限定されず単層でもよいし２層以上の多層構造を有する織物でもよい。 Here, the structure of the woven or knitted fabric is not particularly limited. For example, in the woven structure of the woven fabric, a three-fold structure such as plain weave, oblique weave, and satin weave, altered structure, altered structure such as altered oblique weaving, single double structure such as vertical double weave, weft double weave, Examples are vertical pile weaves such as warp velvet, towels and velours, and weave pile weaves such as benjin, weft velvet, velvet and cole. In addition, the textile fabric which has these woven structures can be woven by a normal method using normal looms, such as a rapier loom and an air jet loom. The number of layers is not particularly limited and may be a single layer or a woven fabric having a multilayer structure of two or more layers.
また、編物の種類では、よこ編物であってもよいしたて編物であってもよい。よこ編組織としては、平編、ゴム編、両面編、パール編、タック編、浮き編、片畔編、レース編、添え毛編等が好ましく例示され、たて編組織としては、シングルデンビー編、シングルアトラス編、ダブルコード編、ハーフトリコット編、裏毛編、ジャガード編等が好ましく例示される。なお、製編は、丸編機、横編機、トリコット編機、ラッシェル編機等など通常の編機を用いて通常の方法により製編することができる。層数も特に限定されず単層でもよいし２層以上の多層構造を有する編物でもよい。
前記繊維構造体が布帛の場合、布帛の目付としては５０ｇ／ｍ２以上（より好ましくは１００〜２５０ｇ／ｍ２）であることが好ましい。
In addition, the type of knitted fabric may be a weft knitted fabric or a newly knitted fabric. Preferred examples of the weft knitting structure include flat knitting, rubber knitting, double-sided knitting, pearl knitting, tuck knitting, float knitting, one-sided knitting, lace knitting, bristle knitting, and the like. Preferred examples include single atlas knitting, double cord knitting, half tricot knitting, back hair knitting, jacquard knitting and the like. The knitting can be knitted by a normal method using a normal knitting machine such as a circular knitting machine, a flat knitting machine, a tricot knitting machine, and a Raschel knitting machine. The number of layers is not particularly limited and may be a single layer or a knitted fabric having a multilayer structure of two or more layers.
When the fiber structure is a fabric, the fabric weight is preferably 50 g / m 2 or more (more preferably 100 to 250 g / m 2 ).
また、かかる布帛が織物である場合には、経糸のカバーファクターおよび緯糸のカバーファクターがいずれも５００〜５０００（さらに好ましくは、５００〜２５００）であることが好ましい。なお、本発明でいうカバーファクターＣＦは下記の式により表されるものである。
経糸カバーファクターＣＦｐ＝（ＤＷｐ／１．１）１／２×ＭＷｐ
緯糸カバーファクターＣＦｆ＝（ＤＷｆ／１．１）１／２×ＭＷｆ
［ＤＷｐは経糸総繊度（ｄｔｅｘ）、ＭＷｐは経糸織密度（本／２．５４ｃｍ）、ＤＷｆは緯糸総繊度（ｄｔｅｘ）、ＭＷｆは緯糸織密度（本／２．５４ｃｍ）である。］
When the fabric is a woven fabric, it is preferable that the cover factor of the warp and the cover factor of the weft are both 500 to 5000 (more preferably, 500 to 2500). The cover factor CF in the present invention is represented by the following formula.
Warp cover factor CF p = (DWp / 1.1) 1/2 × MWp
Weft cover factor CF f = (DWf / 1.1) 1/2 × MWf
[DW p is the total warp fineness (dtex), MW p is the warp weave density (main / 2.54 cm), DW f is the total weft fineness (dtex), and MW f is the weft weave density (main /2.54 cm) . ]
次に、本発明の繊維製品は、前記芳香族ポリエステル繊維を含む、スポーツウエア、アウトドアウエア、レインコート、傘地、紳士衣服、婦人衣服、作業衣、防護服、人工皮革、履物、鞄、カーテン、防水シート、テント、カーシート表皮材、自動車用フロアマット、吸音材、詰綿、衛生材料、医療材料、包装材料、農業資材、防草シート、人工藻場材、育苗マット、土嚢袋、土木資材、電気・電子部品、建築用シート、化粧製品、美容製品、フェイスパック、マスク、釣り糸、魚網、使い捨て資材、テイバッグ、ワイピングクロス、研磨布、布団側地、布団カバー、枕カバー、ベッドカバー、タオルケット、クッションカバー、タオル、フィルター、工業用ブラシ、歯ブラシ、および化粧筆からなる群より選ばれる繊維製品である。
かかる繊維製品は前記の芳香族ポリエステル繊維を含むので、自然環境中で分解しやすい。
Next, the textile product of the present invention includes the above-described aromatic polyester fiber, sportswear, outdoor wear, raincoat, umbrella, men's clothing, women's clothing, work clothing, protective clothing, artificial leather, footwear, bag, curtain , Tarpaulins, tents, car seats, car floor mats, sound absorbing materials, padding, hygiene materials, medical materials, packaging materials, agricultural materials, grass protection sheets, artificial seaweed beds, seedling mats, sandbag bags, civil engineering Materials, Electrical / Electronic Parts, Architectural Sheets, Cosmetic Products, Beauty Products, Face Packs, Masks, Fishing Lines, Fishnets, Disposable Materials, Tay Bags, Wiping Cloths, Polished Cloth, Duvet Sides, Duvet Covers, Pillow Covers, Bed Covers, A textile product selected from the group consisting of towelettes, cushion covers, towels, filters, industrial brushes, toothbrushes, and makeup brushes.
Since such a fiber product contains the aromatic polyester fiber, it is easily decomposed in a natural environment.
なお、前記の芳香族ポリエステル繊維を形成する芳香族ポリエステルは自然環境中で分解しやすいという性質を有するので、繊維に限らず、射出成型品、押し出し成型品、真空成型、圧空成型品、などにも使用可能である。具体的には、ペレット、繊維、繊維と他の材料との複合体である繊維構造体、フィルム、シート、３次元構造体などが含まれる。かかる成形品の用途としては、飲料用ボトル製品、ディスプレイ用フィルム材料（液晶、プラズマ、有機ＥＬ）、カード（ＩＣカード、ＩＤカード、ＲＦＩＤなど）、自動車用フィルム材料（内外装、電子部品）、飲料用・食品用フィルムラミネート缶、シュリンク包装、レトルト・パウチ、環境対応型プラスチックトレー用材料、半導体・医療材料・光触媒応用フィルム、美容用フェイスマスク、タッチパネル、メンブレンスイッチ、各種ハウジング、歯車、ギア等の電気・電子部品、建築部材、土木部材、農業資材、自動車部品（内装、外装部品等）、日用部品などがあげられる。 In addition, since the aromatic polyester that forms the aromatic polyester fiber has the property of being easily decomposed in the natural environment, it is not limited to the fiber, and is not limited to injection molded products, extruded molded products, vacuum molded products, compressed air molded products, etc. Can also be used. Specifically, pellets, fibers, fiber structures that are composites of fibers and other materials, films, sheets, three-dimensional structures, and the like are included. Applications of such molded products include beverage bottle products, display film materials (liquid crystal, plasma, organic EL), cards (IC cards, ID cards, RFID, etc.), automotive film materials (interior and exterior, electronic components), Laminate cans for beverages and foods, shrink packaging, retorts and pouches, materials for environmentally friendly plastic trays, films for semiconductors, medical materials and photocatalysts, face masks for beauty, touch panels, membrane switches, various housings, gears, gears, etc. Electrical / electronic parts, building materials, civil engineering materials, agricultural materials, automobile parts (interior and exterior parts, etc.), daily parts, and the like.
以下、実施例および比較例をあげて本発明を具体的に説明する。ただし、本発明はこれらによって何ら限定されるものではない。各測定値は以下の方法で測定される値である。 Hereinafter, the present invention will be specifically described with reference to Examples and Comparative Examples. However, the present invention is not limited by these. Each measured value is a value measured by the following method.
（１）硫黄（Ｓ）量（ｗｔ％）
ポリエステル繊維５ｇｒを加熱したホットプレート上で溶融させ、平板プレートを成形した。次いでリガク社蛍光Ｘ線分光分析装置ＺＳＸ１００ｅ型を用いて、蛍光Ｘ線法により成形したプレート中のイオウ原子を定量した。
(1) Sulfur (S) amount (wt%)
Polyester fiber 5gr was melted on a heated hot plate to form a flat plate. Subsequently, sulfur atoms in the plate molded by the fluorescent X-ray method were quantified using a Rigaku fluorescent X-ray spectroscopic analyzer ZSX100e type.
（２）酸性基量（ｅｑ／Ｔ）
酸性処理を施した後の芳香族ポリエステル繊維を、ベンジルアルコールを用いて分解し、この分解物を０．０２Ｎの水酸化ナトリウム水溶液でフェノールレッドを指示薬として滴定し、１ｔｏｎ当たりの等量を求めた。
(2) Amount of acidic group (eq / T)
The aromatic polyester fiber after the acid treatment was decomposed with benzyl alcohol, and the decomposition product was titrated with 0.02N sodium hydroxide aqueous solution using phenol red as an indicator to determine the equivalent amount per ton. .
（３）固有粘度
酸性処理を施した後の芳香族ポリエステル繊維を１００℃、６０分間、オルトクロロフェノールに溶解した希薄溶液を３５℃でウデローデ粘度計を用いて測定した値から求めた。
(3) Intrinsic viscosity A diluted solution obtained by dissolving the aromatic polyester fiber after the acidic treatment in orthochlorophenol at 100 ° C. for 60 minutes was determined from a value measured at 35 ° C. using a Uderohde viscometer.
（４）布帛の目付
ＪＩＳ Ｌ １０９６により布帛の目付（ｇ／ｍ２）を測定した。
(4) Fabric basis weight The fabric basis weight (g / m 2 ) was measured according to JIS L 1096.
（５）芳香族ポリエステル繊維の引張強さ保持率
編地から芳香族ポリエステル繊維を抜き取り、下記式により引張強さ保持率を算出した。
引張強さ保持率（％）＝ＳＴ１／ＳＴ０×１００
ただし、ＳＴ０は温度７０℃、湿度９０％ＲＨの環境下に放置する前の引張り強さ（Ｎ／ｄｔｅｘ）であり、ＳＴ１は温度７０℃、湿度９０％ＲＨの環境下に放置した後の引張り強さ（Ｎ／ｄｔｅｘ）であり、引張り強さはＪＩＳ Ｌ１０１３（１９９８） ７．５により測定するものとする。
(5) Tensile strength retention of aromatic polyester fiber The aromatic polyester fiber was extracted from the knitted fabric, and the tensile strength retention was calculated according to the following formula.
Tensile strength retention rate (%) = ST1 / ST0 × 100
However, ST0 is the tensile strength (N / dtex) before leaving in an environment of temperature 70 ° C. and humidity 90% RH, and ST 1 is the tensile strength after leaving in an environment of temperature 70 ° C. and humidity 90% RH. It is the strength (N / dtex), and the tensile strength is measured according to JIS L1013 (1998) 7.5.
（６）捲縮率
供試糸条を、周長が１．１２５ｍの検尺機のまわりに巻きつけて、乾繊度が３３３３ｄｔｅｘのかせを調製した。前記かせを、スケール板の吊り釘に懸垂して、その下部分に６ｇの初荷重を付加し、さらに６００ｇの荷重を付加したときのかせの長さＬ０を測定する。その後、直ちに、前記かせから荷重を除き、スケール板の吊り釘から外し、このかせを沸騰水中に３０分間浸漬して、捲縮を発現させる。沸騰水処理後のかせを沸騰水から取り出し、かせに含まれる水分をろ紙により吸収除去し、室温において２４時間風乾する。この風乾されたかせを、スケール板の吊り釘に懸垂し、その下部分に、６００ｇの荷重をかけ、１分後にかせの長さＬ１ａを測定し、その後かせから荷重を外し、１分後にかせの長さＬ２ａを測定する。供試フィラメント糸条の捲縮率（ＣＰ）を、下記式により算出した。
ＣＰ（％）＝（（Ｌ１ａ−Ｌ２ａ）／Ｌ０）×１００
(6) Crimp rate The test yarn was wound around a measuring machine having a circumference of 1.125 m to prepare a skein having a dryness of 3333 dtex. The skein is suspended from a hanging nail of the scale plate, an initial load of 6 g is applied to the lower part thereof, and a length L0 of the skein when a load of 600 g is further applied is measured. Immediately thereafter, the load is removed from the skein, the scale plate is removed from the hanging nail, and the skein is immersed in boiling water for 30 minutes to develop crimps. The skein after the boiling water treatment is taken out from the boiling water, the moisture contained in the skein is absorbed and removed by a filter paper, and air-dried at room temperature for 24 hours. The air-dried skein is hung on a hanging nail of the scale plate, a load of 600 g is applied to the lower part, the skein length L1a is measured after 1 minute, the load is removed from the skein, and the skein after 1 minute. The length L2a is measured. The crimp rate (CP) of the test filament yarn was calculated by the following formula.
CP (%) = ((L1a−L2a) / L0) × 100
［実施例１］
三角断面の吐出孔を有する紡糸口金を使用し、ポリエチレンテレフタレート（芳香族ポリエステル）を構成する全酸成分に対してエステル反応性スルホン酸基含有化合物として５−ナトリウムスルホイソフタル酸を１．５モル％共重合したポリエチレンテレフタレートを常法により紡糸、延伸した後、公知の仮撚捲縮加工を施すことにより、捲縮率１３%のポリエチレンテレフタレート仮撚捲縮加工糸（総繊度８４ｄｔｅｘ／７２ｆｉｌ、単繊維断面形状：三角断面）を得た。
次いで、２８Ｇ丸編機を使用し、前記ポリエチレンテレフタレート仮撚捲縮加工糸（総繊度８４ｄｔｅｘ／７２ｆｉｌ）のみを用いてスムース丸編地組織を有する編地を編成した。
次いで、該編地を、酢酸によりｐＨが４．８に調製された浴中に温度１３０℃、時間３０分間で浸漬することにより、酸性処理を施した。
次いで、該編地に、染色時に浴中吸汗処理を伴う常法の染色仕上げ加工を施した。その際、親水化剤（ポリエチレンテレフタレート−ポリエチレングリコール共重合体）を浴中で編地の重量に対して０．３０重量％編地に付着させることにより浴中吸汗処理を行った。
得られた編地において、目付は２００ｇ／ｍ２であった。また、かかる編地から抜き取った芳香族ポリエステル繊維において、温度７０℃、湿度９０％ＲＨの環境下に１６８時間放置した後の引張強さ保持率が、表１に示すように低いものであった。
次いで、該編地を用いてスポーツウエア（Ｔシャツ）を縫製して自然環境中に放置したところ分解しやすいものであった。
[Example 1]
Using a spinneret having a discharge hole having a triangular cross section, 1.5 mol% of 5-sodium sulfoisophthalic acid as an ester-reactive sulfonic acid group-containing compound with respect to all acid components constituting polyethylene terephthalate (aromatic polyester) The copolymerized polyethylene terephthalate is spun and drawn by a conventional method, and then subjected to a known false twist crimping process to produce a polyethylene terephthalate false twist crimped yarn having a crimp rate of 13% (total fineness of 84 dtex / 72 fil, single fiber A cross-sectional shape: a triangular cross-section) was obtained.
Next, using a 28G circular knitting machine, a knitted fabric having a smooth circular knitted fabric structure was knitted using only the polyethylene terephthalate false twist crimped yarn (total fineness 84 dtex / 72 fil).
Next, the knitted fabric was subjected to an acid treatment by being immersed in a bath adjusted to pH 4.8 with acetic acid at a temperature of 130 ° C. for 30 minutes.
Next, the knitted fabric was subjected to a usual dyeing finishing process with a sweat perspiration treatment in the bath at the time of dyeing. At that time, a hydrophobizing agent (polyethylene terephthalate-polyethylene glycol copolymer) was attached to the knitted fabric in an amount of 0.30% by weight with respect to the weight of the knitted fabric in the bath to perform perspiration treatment in the bath.
In the obtained knitted fabric, the basis weight was 200 g / m 2 . Moreover, in the aromatic polyester fiber extracted from the knitted fabric, the tensile strength retention after being left for 168 hours in an environment of a temperature of 70 ° C. and a humidity of 90% RH was low as shown in Table 1. .
Next, when sportswear (T-shirt) was sewn using the knitted fabric and left in the natural environment, it was easily disassembled.
［実施例２］
丸断面の吐出孔を有する紡糸口金を使用し、ポリエチレンテレフタレートを構成する全酸成分に対してエステル反応性スルホン酸基含有化合物として５−ナトリウムスルホイソフタル酸を２．５モル％共重合したポリエチレンテレフタレートを常法により紡糸、延伸した後、公知の仮撚捲縮加工を施すことにより、捲縮率１５％のポリエチレンテレフタレート仮撚捲縮加工糸（総繊度８４ｄｔｅｘ／７２ｆｉｌ、単繊維断面形状：丸断面）を得た。
次いで、２８Ｇ丸編機を使用し、前記ポリエチレンテレフタレート仮撚捲縮加工糸（総繊度８４ｄｔｅｘ／７２ｆｉｌ）のみを用いてスムース丸編地組織を有する編地を編成した。
次いで、該編地を、酢酸によりｐＨが４．８に調製された浴中に温度１３０℃、時間３０分間で浸漬することにより、酸性処理を施した。
次いで、該編地に、染色時に浴中吸汗処理を伴う常法の染色仕上げ加工を施した。その際、親水化剤（ポリエチレンテレフタレート−ポリエチレングリコール共重合体）を浴中で編地の重量に対して０．３０重量％編地に付着させることにより浴中吸汗処理を行った。
得られた編地において、目付は２００ｇ／ｍ２であった。また、かかる編地から抜き取った芳香族ポリエステル繊維において、温度７０℃、湿度９０％ＲＨの環境下に１６８時間放置した後の引張強さ保持率が、表１に示すように低いものであった。
次いで、該編地を用いてスポーツウエア（Ｔシャツ）を縫製して自然環境中に放置したところ分解しやすいものであった。
[Example 2]
Polyethylene terephthalate obtained by copolymerizing 2.5 mol% of 5-sodium sulfoisophthalic acid as an ester-reactive sulfonic acid group-containing compound with respect to all acid components constituting polyethylene terephthalate, using a spinneret having a discharge hole having a round cross section After spinning and drawing, a known false twist crimping process is performed to give a 15% crimped polyethylene terephthalate false twisted crimped yarn (total fineness 84 dtex / 72 fil, single fiber cross section: round cross section) )
Next, using a 28G circular knitting machine, a knitted fabric having a smooth circular knitted fabric structure was knitted using only the polyethylene terephthalate false twist crimped yarn (total fineness 84 dtex / 72 fil).
Next, the knitted fabric was subjected to an acid treatment by being immersed in a bath adjusted to pH 4.8 with acetic acid at a temperature of 130 ° C. for 30 minutes.
Next, the knitted fabric was subjected to a usual dyeing finishing process with a sweat perspiration treatment in the bath at the time of dyeing. At that time, a hydrophobizing agent (polyethylene terephthalate-polyethylene glycol copolymer) was attached to the knitted fabric in an amount of 0.30% by weight with respect to the weight of the knitted fabric in the bath to perform perspiration treatment in the bath.
In the obtained knitted fabric, the basis weight was 200 g / m 2 . Moreover, in the aromatic polyester fiber extracted from the knitted fabric, the tensile strength retention after being left for 168 hours in an environment of a temperature of 70 ° C. and a humidity of 90% RH was low as shown in Table 1. .
Next, when sportswear (T-shirt) was sewn using the knitted fabric and left in the natural environment, it was easily disassembled.
［比較例１］
実施例１において、酸性処理を施さないこと以外は実施例１と同様にした。得られた編地において、目付は２００ｇ／ｍ２であった。また、かかる編地から抜き取った芳香族ポリエステル繊維において、温度７０℃、湿度９０％ＲＨの環境下に１６８時間放置した後の引張強さ保持率が、表１に示すように高いものであった。
次いで、該編地を自然環境中に放置したところ分解しにくいものであった。
[Comparative Example 1]
In Example 1, it carried out similarly to Example 1 except not giving an acidic treatment. In the obtained knitted fabric, the basis weight was 200 g / m 2 . Further, in the aromatic polyester fibers extracted from the knitted fabric, the tensile strength retention after being left for 168 hours in an environment of a temperature of 70 ° C. and a humidity of 90% RH was high as shown in Table 1. .
Next, when the knitted fabric was left in the natural environment, it was difficult to decompose.
［比較例２］
実施例２において、通常のポリエチレンテレフタレート（第３成分を共重合していないポリエチレンテレフタレート）仮撚捲縮加工糸（総繊度８４ｄｔｅｘ／７２ｆｉｌ）のみを用いてスムース丸編地組織を有する編地を編成すること以外は実施例２と同様にした。
得られた編地において、目付は２００ｇ／ｍ２であった。また、かかる編地から抜き取った芳香族ポリエステル繊維において、温度７０℃、湿度９０％ＲＨの環境下に１６８時間放置した後の引張強さ保持率が、表１に示すように高いものであった。
次いで、該編地を自然環境中に放置したところ分解しにくいものであった。
[Comparative Example 2]
In Example 2, a knitted fabric having a smooth circular knitted fabric structure is knitted using only ordinary polyethylene terephthalate (polyethylene terephthalate not copolymerized with the third component) false twisted crimped yarn (total fineness 84 dtex / 72 fil). The procedure was the same as in Example 2 except that.
In the obtained knitted fabric, the basis weight was 200 g / m 2 . Further, in the aromatic polyester fibers extracted from the knitted fabric, the tensile strength retention after being left for 168 hours in an environment of a temperature of 70 ° C. and a humidity of 90% RH was high as shown in Table 1. .
Next, when the knitted fabric was left in the natural environment, it was difficult to decompose.
本発明によれば、芳香族ポリエステル繊維であって、自然環境中で分解しやすい易分解性芳香族ポリエステル繊維、およびその製造方法および繊維構造体および繊維製品が提供され、これらは廃棄の際に焼却の必要がなく、その工業的価値は極めて大である。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, it is an aromatic polyester fiber, The easily degradable aromatic polyester fiber which is easy to decompose | disassemble in a natural environment, its manufacturing method, a fiber structure, and a fiber product are provided, and these are disposed at the time of disposal. There is no need for incineration, and its industrial value is extremely high.
Claims (7)
式（１）
式（２）
Formula (1)
Formula (2)
式（１）Formula (1)
式（２）Formula (2)
）)
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