JP2010189807A - Spun-dyed aliphatic polyester staple fiber - Google Patents

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Shusaku Narita
周作 成田
Hiroshi Kajiyama
宏史 梶山
Katsuhiko Mochizuki
克彦 望月
Tetsuhiro Yoshida
哲弘 吉田
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide spun-dyed aliphatic polyester staple fibers excellent in durability and suitable for use in fibrous structural body. <P>SOLUTION: The spun-dyed polyester staple fiber is constituted of aliphatic polyester, trifunctional or more epoxy compound, and pigment, wherein at least a part of the aliphatic polyester and trifunctional or more epoxy compound with are brought to react so that the epoxy residual content is 0.1 to 0.5 equivalent/kg in the aliphatic polyester staple fiber. <P>COPYRIGHT: (C)2010,JPO&INPIT

Description

本発明は、脂肪族ポリエステルを用いた原着ステープルファイバーに関する。   The present invention relates to an original staple fiber using an aliphatic polyester.

最近、地球規模での環境に対する意識が高まる中で、石油資源の大量消費によって生じる地球温暖化や、大量消費に伴う石油資源の枯渇が懸念されている。このような背景から、非石油系原料、特に植物由来原料(バイオマス)からなり、使用後は自然環境中で最終的に水と二酸化炭素まで分解する、自然循環型の環境対応素材が切望されている。そして、この自然循環型の環境対応素材として最も期待されている素材の一つがポリ乳酸(PLA)である。   Recently, with increasing awareness of the environment on a global scale, there are concerns about global warming caused by mass consumption of petroleum resources and the depletion of petroleum resources associated with mass consumption. Against this background, there is a strong demand for environmentally friendly materials with natural circulation that consist of non-petroleum-based raw materials, especially plant-derived raw materials (biomass), and eventually decompose into water and carbon dioxide in the natural environment after use. Yes. One of the most promising materials for environmentally friendly natural circulation is polylactic acid (PLA).

かかる状況下において、ポリ乳酸繊維の開発としては、生分解性を活かした農業資材や土木資材等が先行しているが、それに続く大型の用途として衣料用途や衛生用途、寝装用途およびその他の産業資材用途への応用も期待されている。   Under such circumstances, the development of polylactic acid fibers is preceded by agricultural materials and civil engineering materials that make use of biodegradability, but subsequent large-scale applications include clothing, hygiene, bedding and other Application to industrial materials is also expected.

また、ポリ乳酸繊維(PLA繊維)は、強度と伸度のバランスがよく、ヤング率が低いために布帛としてやわらかな風合いとなることから、繊維構造体の材料としても注目すべきものである。   In addition, polylactic acid fibers (PLA fibers) have a good balance between strength and elongation, and since they have a low Young's modulus, they have a soft texture as a fabric.

近年では、ポリ乳酸ポリマーの改質の研究も進み、衣料用途だけではなく、産業資材用途への展開も進んでいる。   In recent years, research on the modification of polylactic acid polymers has progressed, and not only for clothing but also for industrial materials.

例えば、特許文献1には、半芳香族ポリエステルのCOOH末端やアルコール末端を別の化合物で置換して、その加水分解を抑制する技術が記載されている。当該技術は末端封鎖剤としてカルボジイミド化合物やエポキシ化合物を用いているが、これらの化合物では耐久性の向上効果がわずかであった。   For example, Patent Document 1 describes a technique in which the COOH end or alcohol end of a semi-aromatic polyester is substituted with another compound to suppress hydrolysis. The technique uses a carbodiimide compound or an epoxy compound as a terminal blocking agent, but these compounds have a slight effect of improving durability.

また、特許文献2には、脂肪族ポリエスエルとタルク、エポキシ化合物を添加したステープルファイバーが開示されている。当該技術は、結晶化促進を目的として脂肪族ポリエステルステープルファイバー中に結晶核剤であるタルクを、耐化水分解性の向上を目的としてエポキシ化合物を添加するものである。しかし、当該技術は脂肪族ポリエステルステープルファイバーを混綿させ熱圧成形する際に分子量を増大させて耐久性を向上させるのに有効であるが、熱圧成形を行わない、内装資材やインテリア資材に用いられる不織布やタフトのような繊維構造体にはあまりメリットのないものである。   Patent Document 2 discloses a staple fiber to which an aliphatic polyester, talc, and an epoxy compound are added. In this technique, talc, which is a crystal nucleating agent, is added to an aliphatic polyester staple fiber for the purpose of promoting crystallization, and an epoxy compound is added for the purpose of improving resistance to hydrolytic degradation. However, this technology is effective in increasing the molecular weight and improving durability when blending aliphatic polyester staple fibers and hot pressing, but it is used for interior materials and interior materials that do not perform hot pressing. The fiber structure such as a nonwoven fabric or tuft is not very advantageous.

また、特許文献3には、ポリ乳酸の短繊維を用いた不織布が開示されている。当該技術は不織布を成形する際の収縮を抑制することを目的として、予め熱収縮させて乾熱収縮率の低いポリ乳酸を得、それによって不織布を構成するものである。しかし、当該技術は収縮の抑制には効果的であるが、耐久性についてはまだ不充分な点があった。   Patent Document 3 discloses a nonwoven fabric using short fibers of polylactic acid. In the technique, for the purpose of suppressing shrinkage at the time of forming the nonwoven fabric, heat shrinkage is performed in advance to obtain polylactic acid having a low dry heat shrinkage rate, thereby forming the nonwoven fabric. However, although this technique is effective in suppressing shrinkage, there are still insufficient points regarding durability.

特開平8−120520号公報JP-A-8-120520 特開2007−270391号公報JP 2007-270391 A 特開2005−307359号公報JP 2005-307359 A

本発明は、耐久性に優れ、さらに繊維構造体にした時の外観に優れた原着脂肪族ポリエステルステープルファイバーを提供することを課題とする。   An object of the present invention is to provide an original aliphatic polyester staple fiber that is excellent in durability and excellent in appearance when formed into a fiber structure.

すなわち本発明は、主として次の構成を有する。すなわち、「脂肪族ポリエステルと3官能以上のエポキシ化合物および顔料から構成された原着ステープルファイバーであって、前記脂肪族ポリエステルと3官能以上のエポキシ化合物が少なくとも一部反応し、前記ステープルファイバー中のエポキシ残価が0.1〜0.5当量/kgであることを特徴とする原着脂肪族ポリエステルステープルファイバー。」である。   That is, the present invention mainly has the following configuration. That is, “a primary staple fiber composed of an aliphatic polyester, a trifunctional or higher functional epoxy compound and a pigment, wherein the aliphatic polyester and the trifunctional or higher functional epoxy compound react at least partially, A primary aliphatic polyester staple fiber having an epoxy residual value of 0.1 to 0.5 equivalent / kg.

本発明によれば、生産性に優れ、耐久性が高く、繊維構造体とした時の外観に優れた原着脂肪族ポリエステルステープルファイバーを得ることができる。   According to the present invention, it is possible to obtain a primary aliphatic polyester staple fiber having excellent productivity, high durability, and excellent appearance when formed into a fiber structure.

上記課題を解決するため、本発明者らは、脂肪族ポリエステルと3官能以上のエポキシ化合物および顔料から構成され、前記ポリ乳酸と3官能以上のエポキシ化合物が少なくとも一部反応し、前記脂肪族ポリエステルステープルファイバー中のエポキシ残価が0.1〜0.5当量/kgであることを特徴とすることで、生産性に優れ、耐久性が高く、繊維構造体とした時の外観に優れた脂肪族ポリエステルステープルファイバーを得ることができることを見いだした。   In order to solve the above-mentioned problems, the present inventors comprise an aliphatic polyester, a trifunctional or higher functional epoxy compound and a pigment, and the polylactic acid and the trifunctional or higher functional epoxy compound at least partially react to form the aliphatic polyester. Fat having excellent productivity, high durability, and excellent appearance when formed into a fiber structure by having an epoxy residual value in the staple fiber of 0.1 to 0.5 equivalent / kg We have found that tribal polyester staple fibers can be obtained.

本発明で特に好適に用いられる脂肪族ポリエステルはポリ乳酸である。ポリ乳酸としては、L−乳酸を主体とするものとD−乳酸を主体とするものの2種類が知られているが、本発明においてはどちらを主体としたポリ乳酸を用いてもよい。ポリ乳酸中の乳酸の光学純度が97%以上であれば、樹脂の融点を高くすることができ、耐熱性に優れるため好ましい。一般にポリ乳酸は光学純度が低下すると結晶性が低下するため、光学純度が低いポリ乳酸から得られた成形物は概して耐熱性が低下してしまい、実用的な成形物を得られない。このことから光学純度98%以上のポリ乳酸が好適に用いられる。ポリマー1分子中の光学純度が上記値を満たしている場合、例えばL−乳酸を主体とするポリマーとD−乳酸を主体とするポリマーを溶融混合したポリ乳酸を用いることもできる。この場合には、L−乳酸を主体とした脂肪族ポリエステル分子鎖とD−乳酸を主体とした脂肪族ポリエステル分子鎖がステレオコンプレックス結晶を形成し、該結晶はホモポリマーと比較して更に高融点となることから、本発明のステープルファイバーや、更にはこれから製造される繊維構造体にした場合に耐熱性に優れたものとなる。   The aliphatic polyester particularly preferably used in the present invention is polylactic acid. Two types of polylactic acid are known, one mainly composed of L-lactic acid and the other mainly composed of D-lactic acid. In the present invention, polylactic acid mainly composed of either may be used. If the optical purity of lactic acid in polylactic acid is 97% or more, the melting point of the resin can be increased and the heat resistance is excellent, which is preferable. In general, since polylactic acid decreases in crystallinity when optical purity decreases, a molded product obtained from polylactic acid having low optical purity generally decreases in heat resistance, and a practical molded product cannot be obtained. For this reason, polylactic acid having an optical purity of 98% or more is preferably used. When the optical purity in one polymer molecule satisfies the above value, for example, polylactic acid obtained by melt-mixing a polymer mainly composed of L-lactic acid and a polymer mainly composed of D-lactic acid can be used. In this case, the aliphatic polyester molecular chain mainly composed of L-lactic acid and the aliphatic polyester molecular chain mainly composed of D-lactic acid form a stereocomplex crystal, which has a higher melting point than that of the homopolymer. Therefore, when the staple fiber of the present invention or the fiber structure produced from the staple fiber is used, the heat resistance is excellent.

また脂肪族ポリエステルの重量平均分子量は8万以上であることが、耐熱性、成形性の観点から好ましい。重量平均分子量を8万以上とすることで、得られる成形物の力学特性が向上し、耐久性に優れたものを得られるばかりでなく、溶融時の流動性や結晶化特性も好ましい範囲とすることが可能となり、本発明のステープルファイバーを得る際にも安定した生産が可能になる。このことから重量平均分子量は8万〜40万の範囲であるとより好ましく、10万〜25万の範囲が最も好ましい。   The weight average molecular weight of the aliphatic polyester is preferably 80,000 or more from the viewpoints of heat resistance and moldability. By setting the weight average molecular weight to 80,000 or more, not only the mechanical properties of the resulting molded article are improved and a product having excellent durability can be obtained, but also the fluidity and crystallization characteristics at the time of melting are in a preferable range. Therefore, stable production is possible even when the staple fiber of the present invention is obtained. For this reason, the weight average molecular weight is more preferably in the range of 80,000 to 400,000, and most preferably in the range of 100,000 to 250,000.

その他の脂肪族ポリエステルとしては、飽和ジカルボン酸とジオールとの重縮合により得られるもの、またはヒドロキシカルボン酸を重縮合したものが好適に用いられる。これらの重縮合により得られる脂肪族ポリエステルの例として、ポリ乳酸の他に、ポリグリコール酸、ポリ(3−ヒドロキシブチレート)、ポリ(3−ヒドロキシブチレート・3−ヒドロキシバリレート)共重合体、ポリカプロラクトン、ポリピバロラクトン、あるいはエチレングリコール、1,4−ブタンジオールなどのグリコールとコハク酸、アジピン酸などのジカルボン酸よりなるポリエステルなどが挙げられる。   As other aliphatic polyesters, those obtained by polycondensation of saturated dicarboxylic acid and diol, or those obtained by polycondensation of hydroxycarboxylic acid are preferably used. Examples of aliphatic polyesters obtained by polycondensation include polyglycolic acid, poly (3-hydroxybutyrate), poly (3-hydroxybutyrate · 3-hydroxyvalerate) copolymer in addition to polylactic acid , Polycaprolactone, polypivalolactone, or a polyester composed of glycol such as ethylene glycol or 1,4-butanediol and dicarboxylic acid such as succinic acid or adipic acid.

また、本発明において用いられる脂肪族ポリエステルに対して、その特性を変化させない範囲で他の改質剤、添加剤や他のポリマーを含有することもできる。これら改質剤、添加剤や他のポリマーは重合時に添加してもよいし、先に混練したマスターペレットの形態としてもよいし、直接、脂肪族ポリエステルペレットと混合して溶融成形してもよい。更に、本発明における脂肪族ポリエステルは、その特性を変化させない範囲で他のモノマーを共重合させることもできる。共重合成分としてはジカルボン酸やジオール、ヒドロキシカルボン酸及びこれらの変性体などが挙げられる。これらの共重合成分の含有量は特に限定されるものではないが、脂肪族ポリエステルに対して40モル%を超えない範囲で共重合を行うと基質となる脂肪族ポリエステルの特性を大幅に変化させずに改質効果を得られるため好適である。   The aliphatic polyester used in the present invention may contain other modifiers, additives and other polymers as long as the characteristics are not changed. These modifiers, additives, and other polymers may be added during polymerization, may be in the form of master pellets previously kneaded, or may be directly mixed with aliphatic polyester pellets and melt molded. . Furthermore, the aliphatic polyester in the present invention can be copolymerized with other monomers as long as the characteristics are not changed. Examples of the copolymer component include dicarboxylic acid, diol, hydroxycarboxylic acid, and modified products thereof. The content of these copolymerization components is not particularly limited, but if the copolymerization is carried out in a range not exceeding 40 mol% with respect to the aliphatic polyester, the characteristics of the aliphatic polyester as a substrate are significantly changed. Therefore, the modification effect is preferable.

また、本発明の原着脂肪族ポリエステルステープルファイバーにおいては、脂肪族ポリエステルの末端封鎖剤として、エポキシ系化合物を含有することが重要である。特に、3官能以上のエポキシ系化合物を含有させ、さらにこの3官能以上のエポキシ系化合物を脂肪族ポリエステルの少なくとも一部に反応させること、望ましくは脂肪族ポリエステルの末端の少なくとも一部に反応させることが好ましい。上記3官能以上のエポキシ系化合物とは、化合物1分子中にエポキシ基を3個以上有するものである。化合物1分子に対してエポキシ基を3個以上とする理由としては、脂肪族ポリエステルと溶融混練を行う際、一部が脂肪族ポリエステルと反応し、また、再度溶融成形を行う際に残存したエポキシ基が更に脂肪族ポリエステルと反応することで分子量が増大し、最終成形物の耐久性を飛躍的に向上させることが可能となる。また、エポキシ系化合物は、他の末端反応性物質、例えばカルボジイミド化合物と比較して脂肪族ポリエステルに対する反応速度が遅い。そのため、脂肪族ポリエステルに添加する物質をエポキシ化合物とすれば脂肪族ポリエステルの分子量が極端に大きくなることがないため、エポキシ基全てが脂肪族ポリエステルと反応した構造となりにくく、脂肪族ポリエステルステープルファイバー中に未反応のエポキシ基が残存した構造とすることが容易となる。   In addition, in the original aliphatic polyester staple fiber of the present invention, it is important to contain an epoxy compound as an endblocker for the aliphatic polyester. In particular, a trifunctional or higher functional epoxy compound is contained, and the trifunctional or higher functional epoxy compound is reacted with at least a part of the aliphatic polyester, preferably with at least a part of the terminal of the aliphatic polyester. Is preferred. The trifunctional or higher functional epoxy compound is a compound having 3 or more epoxy groups in one molecule of the compound. The reason for having 3 or more epoxy groups per molecule of compound is that, when melt kneading with an aliphatic polyester, a part of the epoxy group reacts with the aliphatic polyester, and the epoxy remaining after melt molding again When the group further reacts with the aliphatic polyester, the molecular weight increases, and the durability of the final molded product can be drastically improved. In addition, the epoxy compound has a slower reaction rate with respect to the aliphatic polyester as compared with other terminal reactive substances such as carbodiimide compounds. For this reason, if an epoxy compound is used as the material added to the aliphatic polyester, the molecular weight of the aliphatic polyester will not become extremely large. It is easy to obtain a structure in which unreacted epoxy groups remain.

また、本発明に用いられる3官能以上のエポキシ系化合物は、グリシジルオキシカルボニル基またはN−(グリシジル)アミド基を1分子内に少なくとも1個持つ化合物であることがより好ましい。   The trifunctional or higher functional epoxy compound used in the present invention is more preferably a compound having at least one glycidyloxycarbonyl group or N- (glycidyl) amide group in one molecule.

本発明に用いる脂肪族ポリエステルとしては、エポキシ系化合物との反応性を示す、脂肪族ポリエステル中のCOOH末端基濃度が1〜20当量/tの範囲にあることが好ましい。より好ましくは、1〜10当量/tの範囲であることが好ましい。脂肪族ポリエステルのCOOH末端基濃度を20当量/t以下とする理由については、保管時や船便での輸送などに際して、加水分解による劣化を受けやすい脂肪族ポリエステルの耐久性を向上させることが可能となることが挙げられる。また、10当量/t以下であると、更に耐久性に優れ、より条件の厳しい用途への適用が可能となる。また、COOH末端基濃度は1当量/t以下であると、ステープルファイバーの製造が極めて難しくなる。   As aliphatic polyester used for this invention, it is preferable that the COOH terminal group density | concentration in aliphatic polyester which shows the reactivity with an epoxy-type compound exists in the range of 1-20 equivalent / t. More preferably, it is in the range of 1 to 10 equivalent / t. The reason why the COOH end group concentration of the aliphatic polyester is 20 equivalents / t or less is that it is possible to improve the durability of the aliphatic polyester that is susceptible to degradation due to hydrolysis during storage or transportation by sea. It can be mentioned. Moreover, it is excellent in durability as it is 10 equivalent / t or less, and application to a severer condition becomes possible. Further, when the COOH end group concentration is 1 equivalent / t or less, it becomes very difficult to produce staple fibers.

脂肪族ポリエステル中のCOOH末端基をコントロールする方法としては、脂肪族ポリエステルの重合工程におけるエステル化率を上げ、末端OH基同士を重縮合することを防ぐことや、モノカルボジイミドやポリカルボジイミドそして、本発明に用いるエポキシ化合物と脂肪族ポリエステルを反応させ、COOH末端基を封鎖する方法があげられる。   As a method of controlling the COOH end group in the aliphatic polyester, the esterification rate in the polymerization process of the aliphatic polyester is increased to prevent polycondensation between the terminal OH groups, monocarbodiimide, polycarbodiimide, and Examples include a method of reacting an epoxy compound used in the invention with an aliphatic polyester to block a COOH end group.

エポキシ系化合物にて末端封鎖された脂肪族ポリエステルステープルファイバーを用いることで、本発明の原着脂肪族ポリエステルステープルファイバーは、内装資材、インテリア資材として使用可能な耐久性を得ることができる。   By using an aliphatic polyester staple fiber end-capped with an epoxy compound, the original aliphatic polyester staple fiber of the present invention can have durability that can be used as an interior material and an interior material.

エポキシ系化合物の脂肪族ポリエステルステープルファイバーに含まれる濃度としては、脂肪族ポリエステルステープルファイバー中のエポキシ残価が0.1〜0.5当量/kgであることが好ましい。   The concentration of the epoxy compound contained in the aliphatic polyester staple fiber is preferably 0.1 to 0.5 equivalent / kg of the epoxy residual value in the aliphatic polyester staple fiber.

エポキシ残価とは、原着脂肪族ポリエステルステープルファイバー中に残存するエポキシ化合物の量を示すものであり、未反応のエポキシ化合物は、脂肪族ポリエステルが保管および加工により加水分解する過程において、新たに反応し、脂肪族ポリエステルステープルファイバー中のCOOH末端基と反応することにより、さらに脂肪族ポリエステル分子鎖が加水分解するのを抑制する効果がある。そのため、脂肪族ポリエステル中のCOOH末端濃度よりも、より脂肪族ポリエステルの加水分解特性を制御する指標として、有用である。本発明者らは、脂肪族ポリエステルステープルファイバー中のエポキシ残価を詳細に検討することにより、脂肪族ポリエステルステープルファイバーの加水分解特性が、より細かく制御できることを見いだした。脂肪族ポリエステルステープルファイバー中のエポキシ残価が0.1当量/kg以下であると、脂肪族ポリエステルステープルファイバー中に残留しているエポキシ化合物の量が少ないため、脂肪族ポリエステルが加水分解し始めると脂肪族ポリエステルステープルファイバー中のCOOH末端基が加速度的に増加し、脂肪族ポリエステルステープルの強伸度が低下するため、好ましくない。また、0.5当量/kg以上であると、脂肪族ポリエステルステープルファイバー中のエポキシ化合物の量が多くなり、紡糸性が悪くなることや、脂肪族ポリエステルステープルファイバー中のエポキシ化合物がブリードすることから、使用上好ましくない。   The epoxy residual value indicates the amount of the epoxy compound remaining in the original aliphatic polyester staple fiber, and the unreacted epoxy compound is newly added in the process in which the aliphatic polyester is hydrolyzed by storage and processing. By reacting and reacting with the COOH end group in the aliphatic polyester staple fiber, there is an effect of further suppressing hydrolysis of the aliphatic polyester molecular chain. Therefore, it is more useful as an index for controlling the hydrolysis characteristics of the aliphatic polyester than the COOH terminal concentration in the aliphatic polyester. The present inventors have found that the hydrolysis property of the aliphatic polyester staple fiber can be controlled more finely by examining the epoxy residual value in the aliphatic polyester staple fiber in detail. If the epoxy residual value in the aliphatic polyester staple fiber is 0.1 equivalent / kg or less, since the amount of the epoxy compound remaining in the aliphatic polyester staple fiber is small, the aliphatic polyester starts to be hydrolyzed. Since the COOH end group in the aliphatic polyester staple fiber increases at an accelerated rate, and the high elongation of the aliphatic polyester staple decreases, it is not preferable. Further, when the amount is 0.5 equivalent / kg or more, the amount of the epoxy compound in the aliphatic polyester staple fiber is increased, and the spinnability is deteriorated, and the epoxy compound in the aliphatic polyester staple fiber is bleed. , Not preferable for use.

脂肪族ポリエステルステープルファイバー中のエポキシ残価が0.1〜0.5当量/kgの範囲内である場合、脂肪族ポリエステルが加水分解する過程において、新たに反応するため、より長期間の保管に適することや、繊維構造体として使用する際の耐久性により優れており、脂肪族ポリエステルの使用範囲を広げるものとして有用である。   If the epoxy residual value in the aliphatic polyester staple fiber is in the range of 0.1 to 0.5 equivalent / kg, the aliphatic polyester reacts again in the process of hydrolysis, so it can be stored for a longer period of time. It is suitable for suitability and durability when used as a fiber structure, and is useful for expanding the range of use of aliphatic polyester.

エポキシ残価とは、JIS K7236:2001:エポキシ樹脂のエポキシ当量の求め方に準じて行うものであり、試料をビーカーにとり、クロロホルム20mlを加え、溶解し、酢酸40mlおよび臭化テトラエチルアンモニウム酢酸溶液10mlを加え、0.1mol/L過塩素酸酢酸溶液で電位差滴定を行った。その後、試料による0.1mol/L過塩素酸酢酸溶液消費量を補正するため、試料にクロロホルム・酢酸のみを加え、滴定した値を差し引きし、補正を行う方法により算出したものである。   The epoxy residual value is determined according to JIS K7236: 2001: Determination of epoxy equivalent of epoxy resin. Take a sample in a beaker, add 20 ml of chloroform, dissolve, 40 ml of acetic acid and 10 ml of tetraethylammonium bromide acetic acid solution. And potentiometric titration with 0.1 mol / L perchloric acid acetic acid solution. Thereafter, in order to correct the 0.1 mol / L perchloric acid acetic acid solution consumption by the sample, only chloroform / acetic acid was added to the sample, and the titrated value was subtracted and calculated by a correction method.

脂肪族ポリエステル中のエポキシ残価をコントロールする方法としては、添加するエポキシ化合物の量、脂肪族ポリエステルのCOOH末端と反応するエポキシ化合物の量、エポキシ化合物1分子中にある、エポキシ基の数を調整する。特に、脂肪族ポリエステルのCOOH末端と反応するエポキシ化合物の量を調整するため、第1段階として、脂肪族ポリエステルのバージンチップにエポキシ化合物を10〜20質量%添加したベースチップを用い、190〜260℃で混練してマスターチップを作製し、次に紡糸エクストルーダー内において220〜240℃にてバージンチップとマスターチップを混練することで、更に反応を進める。このことで、脂肪族ポリエステルのCOOH末端とエポキシ化合物の反応を進め、エポキシ残価を所定の範囲に調整する。使用する脂肪族ポリエステルにもよるが、エポキシ化合物はステープルファイバーに対する含有量として2〜5質量%を目安として添加し、製造することが好ましい。   As a method for controlling the epoxy residual value in the aliphatic polyester, the amount of the epoxy compound to be added, the amount of the epoxy compound that reacts with the COOH terminal of the aliphatic polyester, and the number of epoxy groups in one molecule of the epoxy compound are adjusted. To do. In particular, in order to adjust the amount of the epoxy compound that reacts with the COOH terminal of the aliphatic polyester, as a first step, a base chip in which 10 to 20% by mass of the epoxy compound is added to the virgin chip of the aliphatic polyester is used. A master chip is prepared by kneading at 0 ° C., and the reaction is further advanced by kneading the virgin chip and the master chip at 220 to 240 ° C. in a spinning extruder. By this, reaction of the COOH terminal of aliphatic polyester and an epoxy compound is advanced, and an epoxy residual value is adjusted to a predetermined range. Although it depends on the aliphatic polyester used, it is preferable that the epoxy compound is produced by adding 2 to 5% by mass as a guide to the staple fiber content.

本発明は、顔料とエポキシ化合物を高濃度で前混練したマスターチップをバージンチップに添加することで、顔料の分散性が高く、紡糸性、発色性に優れたステープルファイバーを得ることができる。顔料とエポキシ化合物を紡糸前に混練することで、紡糸前に顔料を事前分散させる効果と、ベースとなる脂肪族ポリエステル中のCOOH末端を封鎖することで、顔料が脂肪族ポリエステルのCOOH末端と反応することを防ぐことができる為である。このため、紡糸時に直接顔料を添加する方法と比較して、顔料の分散性がよく、発色性の良い、内装資材やインテリア資材用途の繊維構造体に原着脂肪族ポリエステルステープルファイバーを得ることができる。また、結晶核剤等の異物を添加しないため、パックライフも長く、生産性に優れている。前混練する顔料は、エポキシ性化合物と反応性の低い顔料が好ましく、無機系の顔料が好ましい。無機系の顔料とは、例えば、カーボンブラック類、二酸化チタン、群青、コバルトブルー、弁柄などが挙げられる。また、有機系顔料でも、反応性の低いアンスラキノン系顔料、フタロシアニン系顔料、キナクリドン系顔料、ペリレン系顔料、ジケトピロロピロール系顔料、ジオキサジン系顔料などの多環系の顔料が好適である。無機系顔料のなかでは、カーボンブラックが好適であり、その粒径としては平均粒径で10〜25μmが好ましく、粒径の上限は40μm以下であることが好ましい。このような範囲とすることで良好な分散性を維持し、また、紡糸における紡糸パックにおける詰まり等を抑制することができる。   In the present invention, by adding a master chip obtained by pre-kneading a pigment and an epoxy compound at a high concentration to a virgin chip, a staple fiber having high dispersibility of the pigment and excellent spinnability and color development can be obtained. By kneading the pigment and epoxy compound before spinning, the effect of pre-dispersing the pigment before spinning, and blocking the COOH end in the base aliphatic polyester, the pigment reacts with the COOH end of the aliphatic polyester. This is because it can be prevented. For this reason, compared with the method of adding a pigment directly at the time of spinning, it is possible to obtain an original aliphatic polyester staple fiber in a fiber structure for interior materials and interior materials, which has good dispersibility of the pigment and good color development. it can. Further, since no foreign matter such as a crystal nucleating agent is added, the pack life is long and the productivity is excellent. The pigment to be pre-kneaded is preferably a pigment having low reactivity with the epoxy compound, and is preferably an inorganic pigment. Examples of inorganic pigments include carbon blacks, titanium dioxide, ultramarine blue, cobalt blue, and petals. Among organic pigments, polycyclic pigments such as anthraquinone pigments, phthalocyanine pigments, quinacridone pigments, perylene pigments, diketopyrrolopyrrole pigments, and dioxazine pigments having low reactivity are preferable. Among the inorganic pigments, carbon black is suitable, and the particle diameter is preferably 10 to 25 μm in average particle diameter, and the upper limit of the particle diameter is preferably 40 μm or less. By setting it as such a range, favorable dispersibility can be maintained and clogging in a spinning pack during spinning can be suppressed.

添加する顔料とエポキシ化合物のマスターチップ中の濃度は、20質量%以下が好ましい。20質量%以上であると、顔料とエポキシ化合物の分散性が悪くなり、繊維構造体としたときの発色性、色バラツキが大きくなる。なお、顔料のステープルファイバーに対する含有量は0.1〜0.25質量%が好ましい。   The concentration of the pigment to be added and the epoxy compound in the master chip is preferably 20% by mass or less. When the content is 20% by mass or more, the dispersibility of the pigment and the epoxy compound is deteriorated, and the color developability and color variation when the fiber structure is obtained are increased. In addition, 0.1-0.25 mass% of content with respect to the staple fiber of a pigment is preferable.

本発明の3官能以上のエポキシ化合物として耐熱性やエポキシ指数による反応効率を考慮した場合、7,8−ジメチル−1,7,8,14−テトラデカンテトラカルボン酸テトラキス(オキシラニルメチル)、7−オキサビシクロ[4.1.0]ヘプタン−3,4−ジカルボン酸ジグリシジル、トリグリシジルイソシアヌレートが好ましく、更に反応性が高く取り扱い性に優れることから、単量体としてトリグリシジルイソシアヌレートを用いると特に好適である。トリグリシジルイソシアヌレートは融点が約100℃の粉体であり、取り扱いが容易であるほか、本発明に用いる脂肪族ポリエステルポリマーと溶融混合した際にトリグリシジルイソシアヌレートが溶融することで、脂肪族ポリエステル中に3官能以上のエポキシ化合物が微分散した構造とすることができ、樹脂の溶融粘度や分子量の斑を低減でき、本発明に用いる脂肪族ポリエステルステープルファイバーを安定して製造することが可能となる。更には、化合物自体の結晶性に優れることから、特に本発明に用いる脂肪族ポリエステルステープルファイバーを用いた溶融成形品の製造に際して、エポキシ化合物の飛散による発煙を抑制することが可能となることから好適である。   When considering the heat resistance and the reaction efficiency due to the epoxy index as a tri- or higher functional epoxy compound of the present invention, 7,8-dimethyl-1,7,8,14-tetradecanetetracarboxylic acid tetrakis (oxiranylmethyl), 7 -Oxabicyclo [4.1.0] heptane-3,4-dicarboxylate diglycidyl and triglycidyl isocyanurate are preferred, and since they are highly reactive and easy to handle, when triglycidyl isocyanurate is used as a monomer Particularly preferred. Triglycidyl isocyanurate is a powder having a melting point of about 100 ° C. and is easy to handle, and when triglycidyl isocyanurate is melt-mixed with the aliphatic polyester polymer used in the present invention, the aliphatic polyester It is possible to make a structure in which a tri- or higher functional epoxy compound is finely dispersed in the resin, to reduce the melt viscosity and molecular weight spots of the resin, and to stably manufacture the aliphatic polyester staple fiber used in the present invention. Become. Further, since the compound itself is excellent in crystallinity, it is preferable because it is possible to suppress fuming due to the scattering of the epoxy compound, particularly in the production of a melt-formed product using the aliphatic polyester staple fiber used in the present invention. It is.

本発明に用いられる原着脂肪族ポリエステルステープルファイバーは、単繊維繊度が0.01〜25dtexの範囲に設定することが好ましい。カード、ニードルパンチ工程の通過性からは、1.5〜20dtexが好ましい。また、脂肪族ポリエステルステープルファイバーの断面は特に限定されるものではなく、丸断面、三葉断面、十時断面、W型断面、丸形中空断面や田形中空断面など自由に設計することが可能であるが、丸断面が製造の容易さから好適である。   The primary aliphatic polyester staple fiber used in the present invention preferably has a single fiber fineness of 0.01 to 25 dtex. From the passability of a card | curd and a needle punch process, 1.5-20 dtex is preferable. In addition, the cross section of the aliphatic polyester staple fiber is not particularly limited, and can be freely designed such as a round cross section, a trilobal cross section, a ten o'clock cross section, a W-shaped cross section, a round hollow cross section, and a tabular hollow cross section. However, a round cross section is preferable because of ease of manufacture.

また、本発明の原着脂肪族ポリエステルステープルファイバーの強度は、0.8cN/dtex以上であることが好ましい。強度が0.8cN/dtex以上であるとカードやニードルパンチ工程での糸切れが少なく、安定した加工が可能となる。また、上限は特に規定されるものではないが、脂肪族ポリエステル繊維の通常の強度から考えると8cN/dtex以下であれば問題無い。このことから、本発明の原着脂肪族ポリエステルステープルファイバーの強度は、0.8〜8cN/dtexの範囲であることが好適である。   The strength of the original aliphatic polyester staple fiber of the present invention is preferably 0.8 cN / dtex or more. When the strength is 0.8 cN / dtex or more, yarn breakage in the card or needle punching process is small, and stable processing is possible. Further, although the upper limit is not particularly defined, there is no problem if it is 8 cN / dtex or less in view of the normal strength of the aliphatic polyester fiber. Therefore, the strength of the original aliphatic polyester staple fiber of the present invention is preferably in the range of 0.8 to 8 cN / dtex.

また、本発明の原着脂肪族ポリエステルステープルファイバーは、ステープルファイバーを熱セットして繊維を収縮させることで、ステープルファイバーの150℃、20分の乾熱処理における乾熱収縮率を小さくしておくことが好ましい。その収縮率は、0.05〜2.0%の範囲であると、不織布が成型される時の寸法変化を低減することができる為、好適である。   In addition, the original aliphatic polyester staple fiber of the present invention is configured to heat-set the staple fiber to shrink the fiber, thereby reducing the dry heat shrinkage rate of the staple fiber in a dry heat treatment at 150 ° C. for 20 minutes. Is preferred. If the shrinkage ratio is in the range of 0.05 to 2.0%, the dimensional change when the nonwoven fabric is molded can be reduced, which is preferable.

繊維長は、特に規定されるものではなく、公知のステープルファイバーで用いられる、0.1〜100mmの範囲のものが使用可能である。カード、ニードルパンチ工程の通過性の観点からは、20〜80mmが好ましく、更に好ましくは、30〜70mmの範囲である。   The fiber length is not particularly defined, and those in the range of 0.1 to 100 mm used for known staple fibers can be used. From the viewpoint of the passability of the card and needle punching step, 20 to 80 mm is preferable, and more preferably 30 to 70 mm.

本発明の原着脂肪族ポリエステルステープルファイバーを繊維構造体として使用する際は、捲縮を付与して用いることが好ましい。原着脂肪族ポリエステルステープルファイバーへの捲縮の付与方法は公知の方法であればよく、例えばスタッフィングボックス法、押し込み加熱ギア法、高速エアー噴射押し込み法等が挙げられる。また、必要に応じて、油剤を仕上げ剤として延伸後や捲縮付与後に付与することも好適に用いられる。   When the original aliphatic polyester staple fiber of the present invention is used as a fiber structure, it is preferable to use it after crimping. A method for imparting crimp to the original aliphatic polyester staple fiber may be a known method, and examples thereof include a stuffing box method, an indentation heating gear method, and a high-speed air jet indentation method. Further, if necessary, it is also preferable to apply an oil agent as a finishing agent after stretching or crimping.

本発明の原着脂肪族ポリエステルステープルファイバーは、生産性に優れ、耐久性が高く、繊維構造体とした時の外観に優れており、内装資材、インテリア資材に好適である。   The original aliphatic polyester staple fiber of the present invention has excellent productivity, high durability, and excellent appearance when formed into a fiber structure, and is suitable for interior materials and interior materials.

[測定方法]
(1)単繊維繊度(dtex)
JIS L 1015(1999) 8.5.1 A法に基づき、試料若干量を金ぐしで平行に引きそろえ、これを切断台上においたラシャ紙の上に載せ、適度の力でまっすぐに張ったままゲージ板を圧着し、安全かみそりの刃で30mmの長さに切断し、繊維を数えて300本を一組とし、その質量を量り、見掛繊度を求めた。この見掛繊度と別に測定した平衡水分率とから、次式によって単糸繊度(dtex)を5回の平均値から算出した。
=D’×{(100+R)/(100+R)}
=正量繊度(dtex)
D’=見掛繊度(dtex)
=脂肪族ポリエステルの水分率(0.5%)
=平衡水分率
(2)繊維長
JIS L 1015(1999) 8.4.1 A法に基づき試料を金ぐしに平行に引きそろえ、ペア形ソーターでステープルダイヤグラムを約25cm幅に作成する。作成の際、繊維を全部ビロード板上に配列するためにグリップでつかんで引き出す回数は、約70回とする。この上に目盛りを刻んだセルロイド板を置き、方眼紙上に図記する。この方法で図記したステープルダイヤグラムを50の繊維長群に等分し、各区分の境界及び両端の繊維長を測定し、両端繊維長の平均に49の境界繊維長を加えて50で除し、平均繊維長(mm)を算出した。
[Measuring method]
(1) Single fiber fineness (dtex)
JIS L 1015 (1999) 8.5.1 Based on the A method, a small amount of the sample was drawn in parallel with a hammer, and this was placed on Rasha paper placed on a cutting table, and stretched straight with moderate force. The gauge plate was crimped as it was, cut into a length of 30 mm with a safety razor blade, 300 fibers were counted as a set, the mass was measured, and the apparent fineness was determined. From the apparent fineness and the equilibrium moisture content measured separately, the single yarn fineness (dtex) was calculated from the average value of 5 times by the following equation.
F 0 = D ′ × {(100 + R 0 ) / (100 + R e )}
F 0 = Positive fineness (dtex)
D ′ = apparent fineness (dtex)
R 0 = Moisture content of aliphatic polyester (0.5%)
R e = parallel to pull aligned in Gushi gold sample based on the equilibrium moisture content (2) Fiber length JIS L 1015 (1999) 8.4.1 A method to create a staple diagram to about 25cm width in pairs form sorter. At the time of preparation, the number of times the fibers are grasped and pulled out to arrange all the fibers on the velvet plate is about 70 times. Place a celluloid board with ticks on it and draw it on graph paper. The staple diagram illustrated in this way is equally divided into 50 fiber length groups, the boundary and fiber lengths of each section are measured, 49 boundary fiber lengths are added to the average of the fiber lengths at both ends, and the result is divided by 50. The average fiber length (mm) was calculated.

(3)強度、伸度
JIS L 1015(1999) 8.7.1に基づき、空間距離20mm、繊維を一本ずつ区分線に緩く張った状態で両端を接着剤ではり付けて固着し、区分ごとを1試料とする。試料を引張試験器のつかみに取り付け、上部つかみの近くで紙片を切断し、つかみ間隔20mm、引張速度20mm/分の速度で引っ張り、試料が切断したときの荷重(N)及び伸び(mm)を測定、次の式により引張強さ(cN/dtex)及び伸び率(%)を算出した。
=SD/F
:引張強さ(cN/dtex)
SD:破断時の荷重(cN)
:試料の正量繊度(dtex)
S={(E−E)/(L+E)}×100
S:伸び率(%)
:緩み(mm)
:切断時の伸び(mm)又は最大荷重時の伸び(mm)
L:つかみ間隔(mm)。
(3) Strength and elongation Based on JIS L 1015 (1999) 8.7.1, the distance is 20 mm, the fibers are loosely stretched one by one on the parting line, and the ends are glued together with an adhesive and fixed. Each sample is one sample. Attach the sample to the grip of the tensile tester, cut the piece of paper near the upper grip, pull at a grip interval of 20 mm, and a tensile speed of 20 mm / min, and load (N) and elongation (mm) when the sample is cut. The tensile strength (cN / dtex) and the elongation (%) were calculated by measurement and the following formula.
T b = SD / F 0
T b : Tensile strength (cN / dtex)
SD: Load at break (cN)
F 0 : Positive fineness (dtex) of sample
S = {(E 2 −E 1 ) / (L + E 1 )} × 100
S: Elongation rate (%)
E 1 : Looseness (mm)
E 2 : Elongation at cutting (mm) or Elongation at maximum load (mm)
L: Grasp interval (mm).

(4)エポキシ残価
JIS K7236:2001:エポキシ樹脂のエポキシ当量の求め方に準じて行った。
(4) Residual epoxy value JIS K7236: 2001: It was carried out according to the method for obtaining the epoxy equivalent of the epoxy resin.

試料をビーカーにとり、クロロホルム20mlを加え、溶解し、酢酸40mlおよび臭化テトラエチルアンモニウム酢酸溶液10mlを加え、0.1mol/L過塩素酸酢酸溶液で電位差滴定を行った。その後、試料による0.1mol/L過塩素酸酢酸溶液消費量を補正するため、試料にクロロホルム・酢酸のみを加え、滴定した値を差し引きし、補正を行う方法により算出した。   The sample was taken in a beaker, dissolved in 20 ml of chloroform, dissolved, 40 ml of acetic acid and 10 ml of tetraethylammonium bromide solution were added, and potentiometric titration was performed with a 0.1 mol / L perchloric acid acetic acid solution. Thereafter, in order to correct the 0.1 mol / L perchloric acid acetic acid solution consumption by the sample, only the chloroform / acetic acid was added to the sample, and the titrated value was subtracted and calculated by a correction method.

(5)発色性
試料(ステープルファイバー、繊維構造体)の発色性は、10人のパネラーにより評価した結果、7人以上が色のバラツキや白ボケがなく良好であると感じた場合を◎、5〜6人以上が良好であると感じた場合を○、良好であると感じた人が3〜4人以下の場合を△、良好であると感じた人が2人以下の場合を×とし、◎および○は実用範囲、△及び×は実用範囲外とした。
(5) Color developability The color developability of the sample (staple fiber, fiber structure) is evaluated by 10 panelists. As a result, when 7 or more people feel that there is no color variation or white blurring, ◎, When 5-6 or more people feel good, ○, when 3-4 or less people feel good, △, when less than 2 people feel good , ◎ and ○ are outside the practical range, and Δ and × are outside the practical range.

なお、ステープルファイバーの評価においては、原綿(ステープルファイバー)10gを秤量し、直径3cm、高さ5cmの筒に原綿が均一になるように投入し、D65光源下で原綿の色調を評価した。   In the evaluation of the staple fiber, 10 g of raw cotton (staple fiber) was weighed and put into a cylinder having a diameter of 3 cm and a height of 5 cm so that the raw cotton was uniform, and the color of the raw cotton was evaluated under a D65 light source.

[実施例1]
重量平均分子量(Mw)が14万、分散度(Mw/Mn)が1.7、光学純度が97%以上のL−ポリ乳酸からなる粒度35mg/個、COOH末端基濃度25.2当量/tであるポリ乳酸チップ86.8重量部にエポキシ化合物としてトリグリシジルイソシアヌレート(日産化学工業製“TEPIC−S”)10.8重量部、粒径が40μm以下のカーボンブラック2.4重量部を添加し、2軸混練機にて220℃、10分間混練しマスターチップとした。
[Example 1]
Weight average molecular weight (Mw) of 140,000, dispersity (Mw / Mn) of 1.7, particle size of 35 mg / piece of L-polylactic acid having an optical purity of 97% or more, COOH end group concentration of 25.2 equivalent / t 10.8 parts by weight of triglycidyl isocyanurate (“TEPIC-S” manufactured by Nissan Chemical Industries) as an epoxy compound and 2.4 parts by weight of carbon black having a particle size of 40 μm or less are added to 86.8 parts by weight of the polylactic acid chip. And it knead | mixed for 10 minutes at 220 degreeC with the biaxial kneader, and it was set as the master chip.

得られたマスターチップ12重量部と上記ポリ乳酸チップ88重量部を紡糸機ホッパーに仕込み、2軸エクストルーダー型紡糸機を用い220℃で溶融し、300ホールを有する口金から吐出量510g/分で紡出し、紡糸速度1000m/分で引き取りした。得られた複数の糸条を合糸し、キャンに受けた。そして、この延伸糸をさらに合糸して27.7ktexのトウとし、80℃の水槽中で3.5倍に延伸した後、スタッフィングボックスで捲縮を付与した。ついで、130℃でリラックス熱処理を行い、油剤を付与した後、カットし、単繊維繊度6.7dtex、繊維長51mm、強度2.1cN/dtex、伸度71.8%、エポキシ残価0.404当量/kgのポリ乳酸ステープルファイバーSF1を得た。   12 parts by weight of the obtained master chip and 88 parts by weight of the above polylactic acid chip are charged into a spinning machine hopper, melted at 220 ° C. using a twin-screw extruder type spinning machine, and discharged from a die having 300 holes at a discharge rate of 510 g / min. Spinning was carried out at a spinning speed of 1000 m / min. The obtained plurality of yarns were combined and received by a can. This drawn yarn was further combined to make a 27.7 ktex tow, drawn 3.5 times in a water bath at 80 ° C., and then crimped by a stuffing box. Next, after relaxing heat treatment at 130 ° C. and applying an oil agent, it was cut and cut, single fiber fineness 6.7 dtex, fiber length 51 mm, strength 2.1 cN / dtex, elongation 71.8%, epoxy residual value 0.404 An equivalent / kg polylactic acid staple fiber SF1 was obtained.

SF1は、紡糸性がよく、発色性に優れ、製造後のエポキシ残価も0.165〜0.404と高いことから、耐久性に優れていた。   SF1 was excellent in durability because it has good spinnability, excellent color developability, and a high epoxy residual value of 0.165 to 0.404 after production.

得られたSF1をサンプルローラーカードに100g/分の投入量で投入し、目付12.5g/mのウェブを5枚重ねとして、繊維構造体を得た。 The obtained SF1 was introduced into a sample roller card at an input amount of 100 g / min, and 5 webs having a basis weight of 12.5 g / m 2 were stacked to obtain a fiber structure.

得られたSF1、繊維構造体は、色のバラツキや白ボケが無く、良好な発色性であった。   The obtained SF1 and fiber structure were free of color variation and white blurring and had good color development.

[実施例2〜5]
表1に記載した添加量になるように、エポキシ化合物の量、顔料の添加量を調整した他は、実施例1と同様にして、SF2〜5を得た。また、得られたSF2〜5をそれぞれ用いて、実施例1と同様にして繊維構造体を得た。
[Examples 2 to 5]
SFs 2 to 5 were obtained in the same manner as in Example 1 except that the amount of the epoxy compound and the amount of the pigment added were adjusted so as to achieve the addition amount shown in Table 1. In addition, a fiber structure was obtained in the same manner as in Example 1 using the obtained SF2 to SF5.

SF2〜5は、紡糸性がよく、発色性に優れ、製造後のエポキシ残価も0.165〜0.404と高いことから、耐久性に優れていた。   SFs 2 to 5 were excellent in durability because they had good spinnability, excellent color developability, and a high epoxy residual value after production of 0.165 to 0.404.

得られたSF2〜5、それらの繊維構造体も色のバラツキや白ボケが無く、良好な発色性であった。   The obtained SFs 2 to 5 and their fiber structures were free of color variation and white blurring and had good color development.

[比較例1]
表1に記載した添加量となるように、エポキシ化合物の量、顔料の添加量を調整した他は、実施例1と同様にして、単繊維繊度6.6dtex、繊維長51mm、強度2.0cN/dtex、伸度83.7%、エポキシ残価0.091当量/kgのポリ乳酸ステープルファイバーSF6を得た。また、得られたSF6を用いて、実施例1と同様にして繊維構造体を得た。
[Comparative Example 1]
A single fiber fineness of 6.6 dtex, a fiber length of 51 mm, and a strength of 2.0 cN were obtained in the same manner as in Example 1 except that the amount of the epoxy compound and the amount of the pigment were adjusted so as to achieve the addition amount shown in Table 1. Polylactic acid staple fiber SF6 having a / dtex, elongation of 83.7%, and epoxy residual value of 0.091 equivalent / kg was obtained. Further, a fiber structure was obtained in the same manner as in Example 1 using the obtained SF6.

SF6は、実施例と比較して、製造直後のエポキシ残価が0.091当量/kgと低く、実施例と比べて耐久性に劣っていた。また、顔料の分散性においても、実施例と比べやや劣っており、SF6、その繊維構造体の色バラツキが大きく、発色性に劣るものであった。   SF6 had an epoxy residual value immediately after production as low as 0.091 equivalent / kg as compared with Examples, and was inferior in durability as compared with Examples. In addition, the dispersibility of the pigment was slightly inferior to that of the example, and SF6 and its fiber structure had large color variations and poor color developability.

[比較例2]
重量平均分子量が14万、分散度が1.7、光学純度が97%以上のL−ポリ乳酸からなる粒度35mg/個、COOH末端基濃度25.2当量/tであるポリ乳酸チップを紡糸機ホッパーに仕込み、もう一方のホッパーからは粒径が40μm以下のカーボンブラック0.2質量%を投入し、エクストルーダー型紡糸機を用い220℃で溶融し、300ホールを有する口金から吐出量510g/分で紡出し、紡糸速度1000m/分で引き取りした。同様にした複数の糸条を合糸し、キャンに受けた。そして、この延伸糸をさらに合糸して27.7ktexのトウとし、80℃の水槽中で3.5倍に延伸した後、スタッフィングボックスで捲縮を付与した。ついで、130℃でリラックス熱処理を行い、油剤を付与した後、カットし、単繊維繊度6.7dtex、繊維長51mm、強度2.2cN/dtex、伸度79.1%、エポキシ残価0.005当量/kg未満のポリ乳酸ステープルファイバーSF7を得た。また、得られたSF7を用いて、実施例1と同様にして繊維構造体を得た。
[Comparative Example 2]
Spinning machine of polylactic acid chip having a weight average molecular weight of 140,000, a dispersity of 1.7, an optical purity of 97 mg or more and a particle size of 35 mg / piece, a COOH end group concentration of 25.2 equivalents / t The other hopper is charged with 0.2% by mass of carbon black having a particle size of 40 μm or less, melted at 220 ° C. using an extruder-type spinning machine, and discharged from a die having 300 holes at a discharge rate of 510 g / Spinning in minutes, it was taken up at a spinning speed of 1000 m / min. A plurality of similar yarns were combined and received by a can. This drawn yarn was further combined to make a 27.7 ktex tow, drawn 3.5 times in a water bath at 80 ° C., and then crimped by a stuffing box. Next, after relaxing heat treatment at 130 ° C. and applying an oil agent, it was cut and cut to a single fiber fineness of 6.7 dtex, a fiber length of 51 mm, a strength of 2.2 cN / dtex, an elongation of 79.1%, and an epoxy residual value of 0.005. Polylactic acid staple fiber SF7 having an equivalent weight / kg was obtained. Further, a fiber structure was obtained in the same manner as in Example 1 using the obtained SF7.

SF7は、実施例と比較して、製造直後のエポキシ残価が<0.005当量/kgであり、実施例と比べて耐久性に劣っていた。   SF7 had an epoxy residual value immediately after production of <0.005 equivalent / kg as compared with the examples, and was inferior in durability as compared with the examples.

[比較例3]
表1に記載した添加量となるように、エポキシ化合物の量、顔料、タルクの添加量を調整した他は、実施例1と同様にして、単繊維繊度6.6dtex、繊維長51mm、強度2.2cN/dtex、伸度77.6%、エポキシ残価0.102当量/kgのポリ乳酸ステープルファイバーSF8を得た。また、得られたSF8を用いて、実施例1と同様にして繊維構造体を得た。
[Comparative Example 3]
The single fiber fineness was 6.6 dtex, the fiber length was 51 mm, and the strength was 2 in the same manner as in Example 1 except that the addition amount of the epoxy compound, the pigment, and the addition amount of talc were adjusted so as to be the addition amount shown in Table 1. A polylactic acid staple fiber SF8 having a weight of 0.2 cN / dtex, an elongation of 77.6%, and an epoxy residual value of 0.102 equivalent / kg was obtained. Further, a fiber structure was obtained in the same manner as in Example 1 using the obtained SF8.

SF5は、タルクを混練していることから、紡糸時にパック圧上昇が見られ、実施例と比べやや生産性に劣っていた。また、SF8及びその繊維構造体の発色性も実施例とくらべやや白ボケしており、実施例と比べ劣っていた。   Since SF5 kneaded talc, an increase in pack pressure was observed during spinning, and the productivity was slightly inferior to the examples. In addition, the color developability of SF8 and its fiber structure was slightly blurred compared to the examples, which was inferior to the examples.

[比較例4]
重量平均分子量が14万、分散度が1.7、光学純度が97%以上のL−ポリ乳酸からなる粒度35mg/個、COOH末端基濃度25.2当量/tであるポリ乳酸チップを紡糸機ホッパーに仕込み、もう一方のホッパーからは、粒径が40μm以下のカーボンブラック0.2質量%、トリグリシジルイソシアヌレート(日産化学工業製“TEPIC−S”)を1.0質量%投入し、エクストルーダー型紡糸機を用い220℃で溶融し、300ホールを有する口金から吐出量510g/分で紡出し、紡糸速度1000m/分で引き取りした。得られた複数の糸条を合糸し、キャンに受けた。そして、この延伸糸をさらに合糸して27.7ktexのトウとし、80℃の水槽中で3.5倍に延伸した後、スタッフィングボックスで捲縮を付与した。ついで、130℃でリラックス熱処理を行い、油剤を付与した後、カットし、単繊維繊度6.6dtex、繊維長51mm、強度2.0cN/dtex、伸度72.5%、エポキシ残価0.099当量/kgのポリ乳酸ステープルファイバーSF9を得た。また、得られたSF9を用いて、実施例1と同様にして繊維構造体を得た。
[Comparative Example 4]
Spinning machine of polylactic acid chip having a weight average molecular weight of 140,000, a dispersity of 1.7, an optical purity of 97 mg or more and a particle size of 35 mg / piece, a COOH end group concentration of 25.2 equivalents / t The other hopper is charged with 0.2% by mass of carbon black having a particle size of 40 μm or less and 1.0% by mass of triglycidyl isocyanurate (“TEPIC-S” manufactured by Nissan Chemical Industries). It was melted at 220 ° C. using a ruder type spinning machine, spun from a die having 300 holes at a discharge rate of 510 g / min, and taken up at a spinning speed of 1000 m / min. The obtained plurality of yarns were combined and received by a can. This drawn yarn was further combined to make a 27.7 ktex tow, drawn 3.5 times in a water bath at 80 ° C., and then crimped by a stuffing box. Next, after relaxing heat treatment at 130 ° C. and applying an oil agent, it was cut and cut, single fiber fineness 6.6 dtex, fiber length 51 mm, strength 2.0 cN / dtex, elongation 72.5%, epoxy residual value 0.099 An equivalent / kg polylactic acid staple fiber SF9 was obtained. Further, a fiber structure was obtained in the same manner as in Example 1 using the obtained SF9.

SF9は、紡糸時に顔料とトリグリシジルイソシアヌレートの分散性がやや悪く、実施例と比べ生産性に劣っていた。また、繊維構造体の発色性も、色のバラツキがやや多く、劣っていた。   SF9 had slightly poor dispersibility of the pigment and triglycidyl isocyanurate at the time of spinning, and was inferior in productivity as compared with Examples. In addition, the color developability of the fiber structure was inferior due to slight variations in color.

Figure 2010189807
Figure 2010189807

本発明の原着脂肪族ポリエステルステープルファイバーは、生産性に優れ、耐久性が高く、繊維構造体とした時の外観に優れており、内装資材、インテリア資材に好適に利用できる。   The original aliphatic polyester staple fiber of the present invention has excellent productivity, high durability, and excellent appearance when formed into a fiber structure, and can be suitably used for interior materials and interior materials.

Claims (4)

脂肪族ポリエステルと3官能以上のエポキシ化合物および顔料から構成された原着ステープルファイバーであって、前記脂肪族ポリエステルと3官能以上のエポキシ化合物が少なくとも一部反応し、前記ステープルファイバー中のエポキシ残価が0.1〜0.5当量/kgであることを特徴とする原着脂肪族ポリエステルステープルファイバー。   An original staple fiber composed of an aliphatic polyester, a tri- or higher functional epoxy compound and a pigment, wherein the aliphatic polyester and the tri- or higher functional epoxy compound are at least partially reacted, and the epoxy residual value in the staple fiber Is an aliphatic polyester staple fiber having an intrinsic weight of 0.1 to 0.5 equivalent / kg. 3官能以上のエポキシ化合物がグリシジルオキシカルボニル基またはN−(グリシジル)アミド基を1分子内に少なくとも1個持つことを特徴とする請求項1に記載の原着脂肪族ポリエステルステープルファイバー。   The primary aliphatic polyester staple fiber according to claim 1, wherein the trifunctional or higher functional epoxy compound has at least one glycidyloxycarbonyl group or N- (glycidyl) amide group in one molecule. 3官能以上のエポキシ化合物がトリグリシジルイソシアヌレートおよびその変性体であることを特徴とする請求項1または2に記載の原着脂肪族ポリエステルステープルファイバー。   The primary aliphatic polyester staple fiber according to claim 1 or 2, wherein the trifunctional or higher functional epoxy compound is triglycidyl isocyanurate and a modified product thereof. 繊維構造体に用いられることを特徴とする請求項1〜3に記載の原着脂肪族ポリエステルステープルファイバー。   The primary aliphatic polyester staple fiber according to claim 1, which is used for a fiber structure.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2012077390A (en) * 2010-09-30 2012-04-19 Toray Ind Inc Method for producing spun-dyed polylactic acid staple fiber
JP2013010866A (en) * 2011-06-29 2013-01-17 Kureha Corp Polyglycolic acid resin composition

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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2012077390A (en) * 2010-09-30 2012-04-19 Toray Ind Inc Method for producing spun-dyed polylactic acid staple fiber
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