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JP2008248401A - Method for producing elastic fiber - Google Patents

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JP2008248401A
JP2008248401A JP2007087562A JP2007087562A JP2008248401A JP 2008248401 A JP2008248401 A JP 2008248401A JP 2007087562 A JP2007087562 A JP 2007087562A JP 2007087562 A JP2007087562 A JP 2007087562A JP 2008248401 A JP2008248401 A JP 2008248401A
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JP
Japan
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elastic fiber
block copolymer
heat treatment
unit
mass
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Pending
Application number
JP2007087562A
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Japanese (ja)
Inventor
Katsushi Yamaoka
克史 山岡
Rie Shirahama
理恵 白浜
Yuko Hamaguchi
由布子 浜口
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitsubishi Chemical Corp
Original Assignee
Mitsubishi Chemical Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Mitsubishi Chemical Corp filed Critical Mitsubishi Chemical Corp
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a method for producing an elastic fiber having excellent elastic recovery and stress relaxation characteristics. <P>SOLUTION: The method for producing the elastic fiber includes subjecting an elastic fiber composed of a polyether-ester block copolymer having (a) an aromatic dicarboxylic acid unit, (b) a 1,4-butanediol unit and/or 1,3-propanediol unit, and (c) a long-chain diol unit consisting essentially of a polyoxytrimethylene glycol to heat treatment and/or heat relaxing treatment. <P>COPYRIGHT: (C)2009,JPO&INPIT

Description

本発明は、弾性繊維の製造方法に関し、詳しくは、応力緩和特性及び弾性回復性に優れた、特定のポリエーテルエステルブロック共重合体からなる弾性繊維の製造方法に関する。   The present invention relates to a method for producing an elastic fiber, and more particularly, to a method for producing an elastic fiber comprising a specific polyetherester block copolymer having excellent stress relaxation characteristics and elastic recovery properties.

ポリエーテルエステルブロック共重合体は、主としてポリブチレンテレフタレートをハードセグメントとし、ポリオキシアルキレングリコールエステルをソフトセグメントとして用いて共重合されたポリマーである。この共重合体は、ゴム弾性体の特性(消音性、耐衝撃性、反発弾性、耐低温性、屈曲疲労性など)とエンジニアリングプラスチックの特性(耐久性、耐熱性、耐油性、耐薬品性、耐オゾン性、成形加工性など)の両方を兼ね備えた物質である。ハードセグメントとソフトセグメントの割合を制御することで、様々に物性を制御することが可能であることから、自動車部品、工業用部品、精密機械部品、電気・電子部品、繊維、フィルム、生活用品等に広く利用されている。   The polyether ester block copolymer is a polymer copolymerized mainly using polybutylene terephthalate as a hard segment and polyoxyalkylene glycol ester as a soft segment. This copolymer has characteristics of rubber elastic bodies (silence, impact resistance, impact resilience, low temperature resistance, bending fatigue, etc.) and engineering plastic characteristics (durability, heat resistance, oil resistance, chemical resistance, It is a substance that has both ozone resistance and moldability). Various physical properties can be controlled by controlling the ratio of the hard segment and soft segment, so automobile parts, industrial parts, precision machine parts, electrical / electronic parts, textiles, films, household goods, etc. Widely used.

一般的に、ポリエーテルエステルブロック共重合体に使用されるポリオキシアルキレングリコールとしては、ポリオキシテトラメチレングリコール(以下「PTMG」と略称する場合がある。)が広く利用されてきたが、弾力性、耐熱性や耐低温性等は必ずしも満足できるものばかりではなかった。これらの課題を改善するために、各セグメントの選択及び組み合わせにより、引っ張られたときに弾性体として元の状態に戻る性質、即ち弾性回復性が良好なソフトセグメントとして、ポリオキシテトラメチレングリコールエステルを用いたポリエーテルエステルブロック共重合体が開示されている(特許文献1参照)。   In general, as a polyoxyalkylene glycol used in a polyetherester block copolymer, polyoxytetramethylene glycol (hereinafter sometimes abbreviated as “PTMG”) has been widely used. However, heat resistance, low temperature resistance and the like were not always satisfactory. In order to improve these problems, by selecting and combining each segment, polyoxytetramethylene glycol ester is used as a soft segment having a property of returning to its original state as an elastic body when pulled, that is, a good elastic recovery property. The polyether ester block copolymer used is disclosed (see Patent Document 1).

また、ハードセグメントとしてポリブチレンテレフタレートを、ソフトセグメントとしてポリオキシトリメチレングリコールエステルを用い、ソフトセグメントを60〜90質量%含有するポリエーテルエステルブロック共重合体とすることにより前記の弾性回復性が優れたものとなることが開示されている(特許文献2参照)。   In addition, by using polybutylene terephthalate as a hard segment, polyoxytrimethylene glycol ester as a soft segment, and a polyether ester block copolymer containing 60 to 90% by mass of the soft segment, the above-described elastic recovery is excellent. (See Patent Document 2).

特許文献1や2に記載されているように、ポリエーテルエステルブロック共重合体は、比較的良好な弾性を示し、溶融紡糸や成形が可能であることから、弾性繊維として、衣料用途のみならず産業資材用途、自動車用途、電気用途等が期待されている。特に、特許文献2に記載のハードセグメントとしてポリブチレンテレフタレートを、ソフトセグメントとしてポリオキシトリメチレングリコールエステルを用いたポリエーテルエステルブロック共重合体は、良好な弾性を示すことから、有用な弾性繊維用材料である。
特許第3164168号公報 特表2005−507967号公報
As described in Patent Documents 1 and 2, the polyether ester block copolymer exhibits relatively good elasticity and can be melt-spun or molded. Industrial materials, automobiles, electrical applications, etc. are expected. In particular, a polyether ester block copolymer using polybutylene terephthalate as a hard segment and a polyoxytrimethylene glycol ester as a soft segment described in Patent Document 2 exhibits good elasticity, and thus is useful for elastic fibers. Material.
Japanese Patent No. 3164168 JP 2005-507967 A

しかしながら、これらポリエーテルエステルブロック共重合体は、従来の弾性繊維と比較して、応力緩和特性に劣る(応力緩和が大きい)ものであった。このため、特許文献2のポリエーテルエステルブロック共重合体を弾性繊維として実用化するためには、応力緩和特性を向上させる(応力緩和を小さくする)ことが求められている。   However, these polyetherester block copolymers have inferior stress relaxation properties (high stress relaxation) compared to conventional elastic fibers. For this reason, in order to put the polyether ester block copolymer of Patent Document 2 into practical use as an elastic fiber, it is required to improve stress relaxation characteristics (to reduce stress relaxation).

そこで、本発明は、弾性回復性及び応力緩和特性に優れた弾性繊維の製造方法を提供することを課題とする。   Then, this invention makes it a subject to provide the manufacturing method of the elastic fiber excellent in the elastic recovery property and the stress relaxation characteristic.

本発明者らは、ポリブチレンテレフタレートとポリオキシトリメチレングリコールエステルを用いたポリエーテルエステルブロック共重合体を溶融紡糸した後、熱処理及び/又は熱リラックス処理を行うことで、応力緩和特性を大幅に向上できることを見出し、本発明を完成するに至った。   The inventors of the present invention have significantly improved stress relaxation characteristics by melt-spinning a polyether ester block copolymer using polybutylene terephthalate and polyoxytrimethylene glycol ester, and then performing heat treatment and / or heat relaxation treatment. It has been found that it can be improved, and the present invention has been completed.

すなわち本発明の第一の態様は、(a)芳香族ジカルボン酸単位、(b)1,4ブタンジオール単位及び/又は1,3−プロパンジオール単位、及び、(c)ポリオキシトリメチレングリコールを主体とする長鎖ジオール単位、を有するポリエーテルエステルブロック共重合体からなる弾性繊維を、熱処理及び/又は熱リラックス処理することを特徴とする、弾性繊維の応力緩和特性向上方法を提供して前記課題を解決するものである。   That is, the first embodiment of the present invention comprises (a) an aromatic dicarboxylic acid unit, (b) a 1,4-butanediol unit and / or a 1,3-propanediol unit, and (c) polyoxytrimethylene glycol. An elastic fiber comprising a polyetherester block copolymer having a main long-chain diol unit as a main component is subjected to a heat treatment and / or a thermal relaxation treatment, and provides a method for improving the stress relaxation characteristics of the elastic fiber, which is described above. It solves the problem.

また、本発明の第二の態様は、(a)芳香族ジカルボン酸単位、(b)1,4ブタンジオール単位及び/又は1,3−プロパンジオール単位、及び、(c)ポリオキシトリメチレングリコールを主体とする長鎖ジオール単位、を有するポリエーテルエステルブロック共重合体を溶融紡糸して弾性繊維を得る工程と、熱処理及び/又は熱リラックス処理して前記弾性繊維の応力緩和特性を向上する工程とを有することを特徴とする、弾性繊維の製造方法を提供して前記課題を解決するものである。   In addition, the second aspect of the present invention includes (a) an aromatic dicarboxylic acid unit, (b) 1,4 butanediol unit and / or 1,3-propanediol unit, and (c) polyoxytrimethylene glycol. A step of melt-spinning a polyetherester block copolymer having a long-chain diol unit mainly composed of an elastic fiber to obtain an elastic fiber, and a step of improving the stress relaxation characteristics of the elastic fiber by heat treatment and / or heat relaxation treatment The above-mentioned problems are solved by providing a method for producing an elastic fiber.

これらの態様において、熱処理の後に熱リラックス処理を行うことが好ましい。   In these embodiments, it is preferable to perform a thermal relaxation treatment after the heat treatment.

また、これらの態様において、熱処理の温度は、100℃以上220℃以下であることが好ましく、熱リラックス温度は、80℃以上200℃以下であることが好ましい。   In these embodiments, the heat treatment temperature is preferably 100 ° C. or higher and 220 ° C. or lower, and the thermal relaxation temperature is preferably 80 ° C. or higher and 200 ° C. or lower.

また、これらの態様において、弾性繊維は結晶核剤を含有させて溶融紡糸されてなるものであることが好ましく、この場合において、結晶核剤含有比率は、ポリエーテルエステルブロック共重合体100質量%に対して、0.01質量%以上20質量%以下であることがより好ましい。   In these embodiments, the elastic fiber is preferably melt-spun by containing a crystal nucleating agent. In this case, the crystal nucleating agent content ratio is 100% by mass of the polyether ester block copolymer. The content is more preferably 0.01% by mass or more and 20% by mass or less.

本発明の第3の態様は、本発明の第1及び第2の態様の方法(各好ましい態様を含む。)を用いて製造された弾性繊維を用いた繊維製品を提供して前記課題を解決するものである。   According to a third aspect of the present invention, there is provided a fiber product using elastic fibers produced by using the methods of the first and second aspects of the present invention (including preferred embodiments) to solve the above problems. To do.

本発明の方法によれば、特定のポリエーテルエステルブロック共重合体から得られる弾性繊維の応力緩和を大幅に小さくすることができ、また、弾性回復性も良好なものとすることができる。したがって、得られた弾性繊維は、例えば、衣料用繊維、工業用繊維や各種フィルター等の繊維製品等として使用することができ、また、自動車の内装用に使用される繊維製品としても有用である。   According to the method of the present invention, the stress relaxation of the elastic fiber obtained from the specific polyetherester block copolymer can be greatly reduced, and the elastic recoverability can be improved. Therefore, the obtained elastic fiber can be used as, for example, textile products such as clothing fibers, industrial fibers and various filters, and is also useful as a textile product used for automobile interiors. .

本発明のこのような作用及び利得は、次に説明する発明を実施するための最良の形態から明らかにされる。   Such an operation and gain of the present invention will be made clear from the best mode for carrying out the invention described below.

本発明で製造される弾性繊維は、(a)芳香族ジカルボン酸単位、(b)1,4ブタンジオール単位及び/又は1,3−プロパンジオール単位、及び、(c)ポリオキシトリメチレングリコールを主体とする長鎖ジオール単位を含有するポリエーテルエステルブロック共重合体(以下単に共重合体ともいう。)を溶融紡糸して得られるものである。   The elastic fiber produced in the present invention comprises (a) an aromatic dicarboxylic acid unit, (b) 1,4 butanediol unit and / or 1,3-propanediol unit, and (c) polyoxytrimethylene glycol. It is obtained by melt spinning a polyether ester block copolymer (hereinafter also simply referred to as copolymer) containing a main long-chain diol unit.

一般に、ポリエーテルエステルブロック共重合体は、結晶性を有するハードセグメントと、ハードセグメントに比べて分子運動性に富むソフトセグメントから構成される。本発明においては、前記のハードセグメントとソフトセグメントをより明確に区別する意味で、下記式(1)において表される単位をハードセグメントとし、下記式(2)において表される単位をソフトセグメントとしている。   Generally, a polyetherester block copolymer is composed of a hard segment having crystallinity and a soft segment rich in molecular mobility as compared with the hard segment. In the present invention, the unit represented by the following formula (1) is a hard segment, and the unit represented by the following formula (2) is a soft segment in order to more clearly distinguish the hard segment and the soft segment. Yes.

Figure 2008248401

(式(1)及び(2)中、Rは各々独立に、ベンゼン核を持つ炭素環式化合物及び/又は非ベンゼノイド芳香族化合物由来の化学構造を表し、Rは、トリメチレン基及び又はテトラメチレン基を表し、nは、1以上1000以下の整数を表す。なお、ここで「ベンゼン核」とは、芳香族性を持つ炭素六員環を表し、「非ベンゼノイド芳香族化合物」とは、アズレンや芳香族性を示す複素環式化合物等の、ベンゼン核を持たないが芳香族性を示す化合物を表す。)
Figure 2008248401

(In the formulas (1) and (2), each R 1 independently represents a chemical structure derived from a carbocyclic compound having a benzene nucleus and / or a non-benzenoid aromatic compound, and R 2 represents a trimethylene group and / or a tetra Represents a methylene group, and n represents an integer of 1 to 1,000, wherein “benzene nucleus” represents a carbon six-membered ring having aromaticity, and “non-benzenoid aromatic compound” (Represents compounds that do not have a benzene nucleus but exhibit aromaticity, such as azulene and aromatic compounds that exhibit aromaticity.)

上記式(1)に表されるハードセグメントは、(a)芳香族ジカルボン酸単位と(b)1,4−プロパンジオール及び/又は1,3−ブタンジオール単位からなるポリエステルである。また、上記式(2)に表されるソフトセグメントは、(a)芳香族ジカルボン酸単位と(c)ポリオキシトリメチレングリコールを主体とする長鎖ジオール単位からなるポリエーテルエステルである。なお、公知文献の中には、ソフトセグメントをその主構成成分となる長鎖ジオール単位のみで表したものもある。
以下、弾性繊維の原料及び製造方法について詳細に説明する。
The hard segment represented by the above formula (1) is a polyester comprising (a) an aromatic dicarboxylic acid unit and (b) 1,4-propanediol and / or 1,3-butanediol unit. The soft segment represented by the above formula (2) is a polyether ester composed of (a) an aromatic dicarboxylic acid unit and (c) a long-chain diol unit mainly composed of polyoxytrimethylene glycol. In addition, in some known documents, a soft segment is represented only by a long-chain diol unit that is a main component.
Hereinafter, the raw material and manufacturing method of the elastic fiber will be described in detail.

1.ポリエーテルエステルブロック共重合体原料
(a)芳香族ジカルボン酸単位
本発明の(a)芳香族ジカルボン酸単位の原料(以下、「(a´)芳香族ジカルボン酸成分」という。)としては、ポリエステルの原料、特にポリエーテルエステルブロック共重合体の原料として一般的に用いられているものが使用でき、例えば、テレフタル酸、ナフタレン−2,6−ジカルボン酸、ナフタレン−2,7−ジカルボン酸、ジフェニル−4,4'−ジカルボン酸、イソフタル酸、フタル酸、ジフェノキシエタンジカルボン酸、5−スルホイソフタル酸等が挙げられる。中でも、テレフタル酸、2,6−ナフタレンジカルボン酸が好ましく、より好ましくはテレフタル酸である。これらの芳香族ジカルボン酸は通常、単独で用いるが、2種類以上を併用してもよい。また、芳香族ジカルボン酸のアルキルエステルを用いる場合は、例えば、上記の芳香族ジカルボン酸のジメチルエステルやジエチルエステル等が用いられる。この中で特に好ましいのは、ジメチルテレフタレート及び2,6−ジメチルナフタレンジカルボキシレートである。
1. Polyetherester block copolymer raw material (a) Aromatic dicarboxylic acid unit
The raw material for the aromatic dicarboxylic acid unit (a) (hereinafter referred to as “(a ′) aromatic dicarboxylic acid component”) of the present invention is generally used as a raw material for polyester, particularly as a raw material for a polyether ester block copolymer. For example, terephthalic acid, naphthalene-2,6-dicarboxylic acid, naphthalene-2,7-dicarboxylic acid, diphenyl-4,4′-dicarboxylic acid, isophthalic acid, phthalic acid, di Examples include phenoxyethanedicarboxylic acid and 5-sulfoisophthalic acid. Among these, terephthalic acid and 2,6-naphthalenedicarboxylic acid are preferable, and terephthalic acid is more preferable. These aromatic dicarboxylic acids are usually used alone, but two or more kinds may be used in combination. Moreover, when using the alkyl ester of aromatic dicarboxylic acid, dimethyl ester, diethyl ester, etc. of said aromatic dicarboxylic acid are used, for example. Of these, dimethyl terephthalate and 2,6-dimethyl naphthalene dicarboxylate are particularly preferred.

(b)1,3−プロパンジオール及び/又は1,4−ブタンジオール単位
本発明の(b)1,3−プロパンジオール及び/又は1,4−ブタンジオール単位の原料(以下、「(b′)1,3−プロパンジオール及び/又は1,4−ブタンジオール成分」という)としては、1,3−プロパンジオール又は1,4−ブタンジオールを単独で使用することが通常であるが、これらを併用しても構わない。中でも、1,4−ブタンジオールを単独で使用することが好ましい。
(B) 1,3-propanediol and / or 1,4-butanediol unit The raw material of the (b) 1,3-propanediol and / or 1,4-butanediol unit of the present invention (hereinafter referred to as “(b ′ )) 1,3-propanediol and / or 1,4-butanediol component)), it is usual to use 1,3-propanediol or 1,4-butanediol alone. You may use together. Among these, it is preferable to use 1,4-butanediol alone.

(c)長鎖ジオール単位
本発明のポリエーテルエステルブロック共重合体におけるソフトセグメントの構成単位の一部である(c)長鎖ジオール単位の原料(以下、「(c´)長鎖ジオール成分」という)としては、下記式(3)の化学構造式を有するポリオキシトリメチレングリコールを使用する。
(C) Long-chain diol unit (c) A raw material of a long-chain diol unit (hereinafter referred to as “(c ′) long-chain diol component”) which is a part of the constituent unit of the soft segment in the polyetherester block copolymer of the present invention For example, polyoxytrimethylene glycol having the chemical structural formula of the following formula (3) is used.

Figure 2008248401

(上記式(3)中、nは1以上1000以下の整数を表す。)
Figure 2008248401

(In the above formula (3), n represents an integer of 1 or more and 1000 or less.)

本発明に使用するポリオキシトリメチレングリコールの数平均分子量(Mn)は、通常、400以上、より好ましくは1000以上、さらに好ましくは1500以上、最も好ましくは2000以上で、通常、6000以下、好ましくは4000以下、さらに好ましくは3500以下である。この数平均分子量が400未満になると、融点降下が激しくなって耐熱性に悪影響を及ぼす場合がある。一方、数平均分子量が6000を越えると、ポリオキシトリメチレングリコールの粘度が上がるため、それを用いたポリエーテルエステルブロック共重合体中の相分離が顕著となり、共重合体成形物の物性が低下する場合がある。   The number average molecular weight (Mn) of the polyoxytrimethylene glycol used in the present invention is usually 400 or more, more preferably 1000 or more, further preferably 1500 or more, most preferably 2000 or more, and usually 6000 or less, preferably It is 4000 or less, more preferably 3500 or less. When this number average molecular weight is less than 400, the melting point drop becomes severe and the heat resistance may be adversely affected. On the other hand, when the number average molecular weight exceeds 6000, the viscosity of the polyoxytrimethylene glycol increases, so that phase separation in the polyetherester block copolymer using the polyoxytrimethylene glycol becomes remarkable, and the physical properties of the copolymer molded product deteriorate. There is a case.

なお、ここでいう「数平均分子量(Mn)」は、ポリオキシトリメチレングリコール等のポリオキシアルキレングリコール末端の水酸基を無水フタル酸でエステル化させ、未反応の無水フタル酸をフタル酸に分解後、水酸化ナトリウム水溶液等のアルカリで逆滴定(末端基滴定法)することにより水酸基価を求め、その値から算出したものである。   The “number average molecular weight (Mn)” used herein means that the hydroxyl group at the end of polyoxyalkylene glycol such as polyoxytrimethylene glycol is esterified with phthalic anhydride and unreacted phthalic anhydride is decomposed into phthalic acid. The hydroxyl value was determined by reverse titration (terminal group titration method) with an alkali such as an aqueous sodium hydroxide solution, and was calculated from the value.

前記のポリオキシトリメチレングリコールは、1,3−プロパンジオールを脱水縮重合、又は、トリメチレンオキシドの開環重合により合成することができるが、後者の方法は原料となるトリメチレンオキシドが高価なことから、前者の方法の1,3−プロパンジオールの脱水縮重合により合成することが好ましい。1,3−プロパンジオールの脱水縮重合物は、例えば、特開2004−182974号公報に開示されているように、1,3
−プロパンジオールを酸及び塩基よりなる触媒の存在下で脱水縮合反応させる等の公知の方法により合成できる。
The polyoxytrimethylene glycol can be synthesized by dehydrating condensation polymerization of 1,3-propanediol or ring-opening polymerization of trimethylene oxide, but the latter method is expensive because trimethylene oxide as a raw material is expensive. Therefore, it is preferable to synthesize by the dehydration condensation polymerization of 1,3-propanediol in the former method. The dehydrated polycondensation product of 1,3-propanediol is, for example, as disclosed in JP-A-2004-182974, 1,3
-It can be synthesized by a known method such as a dehydration condensation reaction of propanediol in the presence of a catalyst comprising an acid and a base.

また、本発明の(c´)長鎖ジオール成分は、前記のポリオキシトリメチレングリコールをその主体とするが、必要に応じて、それ以外のポリオキシアルキレングリコールで一部置換してもよい。かかる置換に用いられるポリオキシアルキレングリコールとして、例えば、ポリオキシエチレングリコール、ポリオキシ(1,2−プロピレン)グリコール、ポリオキシテトラメチレングリコール、エチレンオキシドとプロピレンオキシドのブロック又はランダム共重合体、エチレンオキシドとTHFのブロック又はランダム共重合体、ポリオキシ(2−メチル−1,3−プロピレン)グリコール、ポリオキシプロピレンジイミドジ酸等が挙げられる。但し、本発明においては前記ポリオキシトリメチレングリコールを(c´)長鎖ジオール成分の主体とすることを特徴とすることから、(c´)長鎖ジオール成分の全質量の内、前記ポリオキシトリメチレングリコールの含有率は、通常、下限が60質量%以上、好ましくは下限が70質量%以上、より好ましくは下限が80質量%以上で、通常、上限が100質量%以下である。前記ポリオキシトリメチレングリコールの含有率が前記より小さすぎると、本発明の弾性回復性及び応力緩和特性向上の効果が発現しなくなる場合がある。   The long-chain diol component (c ′) of the present invention is mainly composed of the polyoxytrimethylene glycol, but may be partially substituted with other polyoxyalkylene glycol as necessary. Examples of the polyoxyalkylene glycol used for such substitution include polyoxyethylene glycol, polyoxy (1,2-propylene) glycol, polyoxytetramethylene glycol, block or random copolymer of ethylene oxide and propylene oxide, and ethylene oxide and THF. A block or random copolymer, polyoxy (2-methyl-1,3-propylene) glycol, polyoxypropylene diimide diacid and the like can be mentioned. However, in the present invention, since the polyoxytrimethylene glycol is mainly used as the (c ′) long-chain diol component, the polyoxytrimethylene glycol is included in the total mass of the (c ′) long-chain diol component. Regarding the content of trimethylene glycol, the lower limit is usually 60% by mass or more, preferably the lower limit is 70% by mass or more, more preferably the lower limit is 80% by mass or more, and the upper limit is usually 100% by mass or less. If the content of the polyoxytrimethylene glycol is too smaller than the above, the effects of improving the elastic recovery and stress relaxation characteristics of the present invention may not be exhibited.

2.ポリエーテルエステルブロック共重合体の製造および物性
ポリエーテルエステルブロック共重合体は、公知の任意の方法で製造することができ、例えば、従来の共重合ポリエステルの製造方法を採用することができる。具体的には、(a´)芳香族ジカルボン酸成分、過剰量の(b´)1,3−プロパンジオール及び/又は1,4−ブタンジオール成分および(c´)長鎖ジオール成分を触媒の存在下エステル交換反応させ、続いて得られた反応生成物を減圧下で重縮合する方法、あるいは(a´)芳香族ジカルボン酸成分と(b´)1,3−プロパンジオール及び/又は1,4−ブタンジオール成分及び(c´)長鎖ジオール成分を触媒の存在下エステル化反応させ、続いて得られた反応生成物を減圧下で重縮合する方法、また予め短鎖ポリエステル(例えばポリブチレンテレフタレート)を作っておき、これに他の芳香族ジカルボン酸成分と(c´)長鎖ジオール成分を加えて重縮合する方法や、二軸押出機等を用いて、他の共重合ポリエステルを添加してエステル交換する方法等が挙げられ、いずれの方法を用いてもよい。
2. Production and Physical Properties of Polyether Ester Block Copolymer Polyether ester block copolymer can be produced by any known method, for example, a conventional method for producing a copolyester can be employed. Specifically, (a ′) aromatic dicarboxylic acid component, excess (b ′) 1,3-propanediol and / or 1,4-butanediol component and (c ′) long-chain diol component are used as catalyst. A method of transesterification in the presence and then polycondensing the reaction product obtained under reduced pressure, or (a ′) an aromatic dicarboxylic acid component and (b ′) 1,3-propanediol and / or 1, A method in which a 4-butanediol component and (c ′) a long-chain diol component are esterified in the presence of a catalyst, and then the resulting reaction product is polycondensed under reduced pressure, or a short-chain polyester (for example, polybutylene) Terephthalate), add other aromatic dicarboxylic acid component and (c ') long chain diol component to polycondensate, add other copolyester using twin screw extruder etc. Este Any method may be used.

エステル交換反応又はエステル化反応と共重合反応に共通の触媒としては、例えば、テトラ(イソプロポキシ)チタネート、テトラ(n−ブトキシ)チタネートに代表されるテトラアルキルチタネート、これらテトラアルキルチタネートとアルキレングリコールとの反応生成物、テトラアルキルチタネートの部分加水分解物、チタニウムヘキサアルコキサイドの金属塩、チタンのカルボン酸塩、チタニル化合物等のTi系触媒が好ましい他、モノ−n−ブチルモノヒドロキシスズオキサイド、モノ−n−ブチルスズトリアセテート、モノ−n−ブチルスズモノオクチレート、モノ−n−ブチルスズモノアセテート等のモノアルキルスズ化合物、ジ−n−ブチルスズオキサイド、ジ−n−ブチルスズジアセテート、ジフェニルスズオキサイド、ジフェニルスズジアセテート、ジ−n−ブチルスズジオクチレート等のジアルキル(又はジアリール)スズ化合物等が挙げられる。この他、Mg、Pb、Zr、Zn、Sb、Ge、P等の金属化合物が有用である。これらの触媒は単独で、あるいは2種以上組み合わせて使用してもよい。特に単独で使用する場合には、テトラアルキルチタネートが好適である。また、組み合わせて使用する場合にはテトラアルキルチタネートと酢酸マグネシウムを用いることが好ましい。これら触媒はエステル交換又はエステル化反応開始時に添加した後、共重合反応時に再び添加してもしなくてもよい。   Examples of the common catalyst for the transesterification reaction or the esterification reaction and the copolymerization reaction include, for example, tetra (isopropoxy) titanate, tetraalkyl titanates represented by tetra (n-butoxy) titanate, these tetraalkyl titanates and alkylene glycols. Preferred is a Ti-based catalyst such as a reaction product, a partial hydrolyzate of tetraalkyl titanate, a metal salt of titanium hexaalkoxide, a carboxylate of titanium, a titanyl compound, mono-n-butyl monohydroxytin oxide, Mono-n-butyltin triacetate, mono-n-butyltin monooctylate, monoalkyltin compounds such as mono-n-butyltin monoacetate, di-n-butyltin oxide, di-n-butyltin diacetate, diphenyltin oxide, Phenyl tin diacetate, di -n- butyl tin Geo lactylate etc. dialkyl (or diaryl) tin compounds. In addition, metal compounds such as Mg, Pb, Zr, Zn, Sb, Ge, and P are useful. These catalysts may be used alone or in combination of two or more. In particular, when used alone, tetraalkyl titanate is preferred. Moreover, when using in combination, it is preferable to use tetraalkyl titanate and magnesium acetate. These catalysts may be added at the start of the transesterification or esterification reaction and then added again during the copolymerization reaction.

添加する触媒量は、生成するポリエーテルエステルブロック共重合体に対して、通常下限が0.0005質量%以上、好ましくは下限が0.001質量%以上、さらに好ましくは下限が0.003質量%以上で、通常上限が0.5質量%以下、好ましくは上限が0.3質量%以下である。この際、添加する触媒量が前記の下限を下回ると反応が進行しにくく生産性が悪くなる場合があり、前記の上限を上回ると、生成するポリエーテルエステルブロック共重合体が着色したり、共重合体の表面外観がブツ等により悪化したりする場合がある。   The amount of the catalyst to be added is usually 0.0005% by mass or more, preferably 0.001% by mass or more, and more preferably 0.003% by mass or less, based on the polyether ester block copolymer to be produced. The upper limit is usually 0.5% by mass or less, and preferably the upper limit is 0.3% by mass or less. At this time, if the amount of the catalyst to be added is less than the above lower limit, the reaction may not easily proceed and the productivity may be deteriorated. If the amount exceeds the above upper limit, the produced polyetherester block copolymer may be colored or co-polymerized. There are cases where the surface appearance of the polymer is deteriorated due to bumps or the like.

重合によって得られたポリエーテルエステルブロック共重合体における(c)ポリオキシトリメチレングリコールを主体とする長鎖ジオール単位の全ポリエーテルエステルブロック共重合体に対する含有率は、通常、50質量%以上、好ましくは60質量%以上、さらに好ましくは65質量%以上、最も好ましくは70質量%以上、通常、90質量%以下、好ましくは85質量%以下、より好ましくは80質量%以下である。この際、(c)の含有率が下限を下回ると、共重合体のソフトセグメントに由来する弾性体としての性質が小さくなる場合がある。一方、(c)の含有率が上限を上回ると、共重合体の結晶性が低下し、共重合体の製造の際に共重合体ストランドをカッティングできないため、そのペレットが得られない場合がある。   The content of the long-chain diol unit mainly composed of polyoxytrimethylene glycol in the polyether ester block copolymer obtained by polymerization is generally 50% by mass or more, Preferably it is 60 mass% or more, More preferably, it is 65 mass% or more, Most preferably, it is 70 mass% or more, Usually, 90 mass% or less, Preferably it is 85 mass% or less, More preferably, it is 80 mass% or less. At this time, if the content of (c) is below the lower limit, the properties as an elastic body derived from the soft segment of the copolymer may be reduced. On the other hand, if the content of (c) exceeds the upper limit, the crystallinity of the copolymer is lowered and the copolymer strand cannot be cut during the production of the copolymer, so that the pellet may not be obtained. .

また、ポリエーテルエステルブロック共重合体のインヘレント粘度は、通常、0.80dl/g以上、好ましくは1.00dl/g以上で、通常、4.00dl/g以下、好ましくは3.00dl/g以下である。この際、インヘレント粘度が下限を下回ると、繊維物性が著しく低下する場合がある。一方、前記のインヘレント粘度上限を上回ると、共重合体の流動性が低下するために溶融成形が困難な場合がある。   The inherent viscosity of the polyetherester block copolymer is usually 0.80 dl / g or more, preferably 1.00 dl / g or more, usually 4.00 dl / g or less, preferably 3.00 dl / g or less. It is. At this time, if the inherent viscosity is lower than the lower limit, the fiber physical properties may be remarkably lowered. On the other hand, if the upper limit of the inherent viscosity is exceeded, the fluidity of the copolymer is lowered, and thus melt molding may be difficult.

ここで、インヘレント粘度とは、共重合体をフェノールと1,1,2,2−テトラクロロエタンを1:1で混合した溶媒に溶解し、この溶液の30℃における相対粘度(ηrel)の自然対数を下記の式(I)のように溶液濃度(C)で割った値をいう。
ηinh=(lnηrel)/C 式(I)
Here, the inherent viscosity is obtained by dissolving the copolymer in a solvent in which phenol and 1,1,2,2-tetrachloroethane are mixed at a ratio of 1: 1, and the natural viscosity of the relative viscosity (η rel ) at 30 ° C. of this solution. A value obtained by dividing the logarithm by the solution concentration (C) as in the following formula (I).
η inh = (ln η rel ) / C Formula (I)

また、ポリエーテルエステルブロック共重合体の末端カルボキシル基量(AV)は、通常、70eq/ton以下、好ましくは60eq/ton以下、さらに好ましくは50eq/ton以下、最も好ましくは40eq/ton以下である。この際、AVが上限を上回ると、耐加水分解性などの長期安定性が著しく低下する場合がある。   Further, the terminal carboxyl group amount (AV) of the polyetherester block copolymer is usually 70 eq / ton or less, preferably 60 eq / ton or less, more preferably 50 eq / ton or less, and most preferably 40 eq / ton or less. . At this time, if AV exceeds the upper limit, long-term stability such as hydrolysis resistance may be remarkably reduced.

本発明の共重合体は、製造条件によっては、共重合体として製造した後、その結晶化速度が遅いためにストランドが融着したり、そのためカッティングができなかったり、またカッティングしたとしてもペレットが融着する等の弊害が生じる場合がある。また、後述する紡糸の際にも、結晶化速度が遅いために、成形中に糸切れが発生したり、繊維がくっつきあって解舒が困難になったりする等の弊害が生じる場合がある。そのため、本発明においては、結晶核剤を添加することが好ましい。   Depending on the production conditions, the copolymer of the present invention may be produced as a copolymer, and then the crystallization rate is low, so that the strands are fused, so that cutting cannot be performed. Detrimental effects such as fusion may occur. Also, when spinning as will be described later, since the crystallization speed is slow, there are cases in which yarn breakage occurs during molding, or the fibers stick together and become difficult to unravel. Therefore, in the present invention, it is preferable to add a crystal nucleating agent.

使用される結晶核剤の種類に制限はないが、例としては、タルク、カオリナイト、モンモリロナイト、合成マイカ、クレー、ゼオライト、シリカ、酸化亜鉛、酸化マグネシウム、酸化チタン、窒化ホウ素、酸化ケイ素等の無機系化合物;安息香酸ナトリウム、安息香酸カリウム、安息香酸カルシウム、ステアリン酸ナトリウム、ステアリン酸カリウム、ステアリン酸カルシウム、モンタン酸ナトリウム、モンタン酸カリウム、モンタン酸カルシウム、パルミチン酸ナトリウム、パルミチン酸カリウム、パルミチン酸カルシウム等の有機カルボン酸金属塩;ステアリン酸アミド、パルミチン酸アミド、エルカ酸アミド等のカルボン酸アミド;低密度ポリエチレン、高密度ポリエチレン、ポリプロピレン等のポリオレフィン、及び、これらのポリオレフィンを含有するポリオレフィンワックス;半芳香族ポリエステル(ポリブチレンテレフタレート等)、脂肪族ポリエステル等のポリエステル、並びにオリゴマー;エチレン−(メタ)アクリル酸コポリマーのナトリウム塩又はカリウム塩;ベンジリデンソルビトール及びその誘導体;ナトリウム−2,2’−メチレンビス(4,6−ジ−t−ブチルフェニル)フォスフェート等のリン酸エステル金属塩;等が挙げられる。なお、「(メタ)アクリル酸」とは、メタクリル酸及び/又はアクリル酸を指す。   The type of crystal nucleating agent used is not limited, but examples include talc, kaolinite, montmorillonite, synthetic mica, clay, zeolite, silica, zinc oxide, magnesium oxide, titanium oxide, boron nitride, and silicon oxide. Inorganic compounds: sodium benzoate, potassium benzoate, calcium benzoate, sodium stearate, potassium stearate, calcium stearate, sodium montanate, potassium montanate, calcium montanate, sodium palmitate, potassium palmitate, calcium palmitate Organic carboxylic acid metal salts such as stearic acid amide, palmitic acid amide, erucic acid amide, and the like; low density polyethylene, high density polyethylene, polyolefin such as polypropylene, and the like Polyolefin wax containing olefins; polyesters such as semi-aromatic polyesters (polybutylene terephthalate, etc.), aliphatic polyesters, and oligomers; sodium or potassium salts of ethylene- (meth) acrylic acid copolymers; benzylidene sorbitol and its derivatives; sodium -Phosphate metal salts such as -2,2'-methylenebis (4,6-di-t-butylphenyl) phosphate; “(Meth) acrylic acid” refers to methacrylic acid and / or acrylic acid.

中でも、結晶核剤としては、ステアリン酸ナトリウム、モンタン酸ナトリウム等の有機カルボン酸金属塩、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリエチレンワックス、ポリプロピレンワックス等が好ましい。   Among them, as the crystal nucleating agent, organic carboxylic acid metal salts such as sodium stearate and sodium montanate, polyethylene, polypropylene, polyethylene wax, polypropylene wax and the like are preferable.

結晶核剤の配合量としては、通常0.01質量%以上、好ましくは0.1質量%以上、さらに好ましくは0.5質量%以上、また、通常20質量%以下、好ましくは15質量%以下、さらに好ましくは10質量%以下の範囲である。結晶核剤の配合量が少な過ぎると結晶化速度の促進としての効果が得られない場合があり、逆に結晶核剤の配合量が多過ぎると異物として繊維表面を荒らしたり、機械的物性を損なったりする場合がある。   The compounding amount of the crystal nucleating agent is usually 0.01% by mass or more, preferably 0.1% by mass or more, more preferably 0.5% by mass or more, and usually 20% by mass or less, preferably 15% by mass or less. More preferably, it is the range of 10 mass% or less. If the blending amount of the crystal nucleating agent is too small, the effect of promoting the crystallization speed may not be obtained. Conversely, if the blending amount of the crystal nucleating agent is too large, the fiber surface may be roughened as a foreign substance, or the mechanical properties may be deteriorated. It may be damaged.

結晶核剤の導入時期は任意である。例えば、共重合体の製造の際に原料とともに仕込んでもよく、また、反応の途中の段階で任意に仕込んでもよい。また、共重合体を製造してから、押出機等を利用して混練したり、また、後述する溶融紡糸の際に、共重合体のペレットとともに成形機中に導入して混ぜ合わせたりしてもよい。   The timing of introducing the crystal nucleating agent is arbitrary. For example, it may be charged together with the raw material during the production of the copolymer, or may be arbitrarily charged in the middle of the reaction. In addition, after the copolymer is produced, it is kneaded using an extruder or the like, or introduced into a molding machine together with the copolymer pellets and mixed together during the melt spinning described later. Also good.

また、この他の付加成分としては、ジカルボン酸やジオールの一部として、ポリカルボン酸、多官能ヒドロキシ化合物、オキシ酸等の多官能成分が共重合されていてもよい。多官能成分は高粘度化成分として有効に作用し、その共重合体中の含有量は0モル%以上3モル%以下が好ましい。多官能成分の含有量が多過ぎると、生成するポリエーテルエステルブロック共重合体がゲル化する場合があり、好ましくない。かかる多官能成分として用いることができるものには、例えば、トリメリット酸、トリメシン酸、ピロメリット酸、ベンゾフェノンテトラカルボン酸、ブタンテトラカルボン酸、グリセリン、トリメチロールプロパン、ペンタエリスリトールおよびそれらのエステル、酸無水物等を挙げることができる。これらはいずれか一種を単独で用いてもよく、2種以上を任意の組み合わせおよび比率で併用しても構わない。   As other additional components, polyfunctional components such as polycarboxylic acids, polyfunctional hydroxy compounds, and oxy acids may be copolymerized as a part of dicarboxylic acid or diol. The polyfunctional component effectively acts as a thickening component, and the content in the copolymer is preferably 0 mol% or more and 3 mol% or less. When there is too much content of a polyfunctional component, the polyether ester block copolymer to produce | generate may gelatinize and is unpreferable. Examples of such polyfunctional components include trimellitic acid, trimesic acid, pyromellitic acid, benzophenonetetracarboxylic acid, butanetetracarboxylic acid, glycerin, trimethylolpropane, pentaerythritol and esters thereof, acid An anhydride etc. can be mentioned. Any one of these may be used alone, or two or more may be used in any combination and ratio.

また、酸化防止剤をポリエーテルエステルブロック共重合体の製造中または製造後の任意の時期に加えることができる。特にポリオキシトリメチレングリコールが高温に曝される時点、例えば共重合反応に入る時点で、ポリオキシアルキレングリコールの酸化劣化を防止するために、共重合反応を阻害せず、また触媒の機能を損なわない限りにおいて、酸化防止剤を加えることが望ましい。これらの酸化防止剤としては、例えば、燐酸、亜燐酸の脂肪族、芳香族またはアルキル基置換芳香族エステルや、次亜燐酸誘導体、フェニルホスホン酸、フェニルホスフィン酸、ジフェニルホスホン酸、ポリホスホネート、ジアルキルペンタエリスリトールジホスファイト、ジアルキルビスフェノールAジホスファイト等のリン化合物、ヒンダードフェノール化合物等のフェノール系誘導体、チオエーテル系、ジチオ酸塩系、メルカプトベンズイミダゾール系、チオカルバニリド系、チオジプロピオン酸エステル等のイオウを含む化合物、スズマレート、ジブチルスズモノオキシド等のスズ系化合物等を用いることができる。これらはいずれか一種を単独で用いてもよく、2種以上を任意の組み合わせおよび比率で併用しても構わない。   Further, an antioxidant can be added at any time during or after the production of the polyetherester block copolymer. In particular, when polyoxytrimethylene glycol is exposed to high temperatures, for example, when it enters a copolymerization reaction, in order to prevent oxidative degradation of polyoxyalkylene glycol, the copolymerization reaction is not inhibited and the function of the catalyst is impaired. Unless otherwise, it is desirable to add an antioxidant. These antioxidants include, for example, phosphoric acid, phosphorous acid aliphatic, aromatic or alkyl group-substituted aromatic esters, hypophosphorous acid derivatives, phenylphosphonic acid, phenylphosphinic acid, diphenylphosphonic acid, polyphosphonate, dialkyl. Sulfur such as phosphorus compounds such as pentaerythritol diphosphite and dialkylbisphenol A diphosphite, phenol derivatives such as hindered phenol compounds, thioethers, dithiosates, mercaptobenzimidazoles, thiocarbanilides, thiodipropionates, etc. Including compounds, tin compounds such as tin malate and dibutyltin monoxide, and the like can be used. Any one of these may be used alone, or two or more may be used in any combination and ratio.

これら酸化防止剤の使用量は、ポリエーテルエステルブロック共重合体100質量部に対して、通常0.001質量部以上、好ましくは0.01質量部以上で、通常3質量部以下、好ましくは2質量部以下である。この際、これら酸化防止剤の使用量が前記の下限を下回ると酸化防止剤の効果が発現しにくくなる場合があり、前記の上限を上回ると、生成するポリエーテルエステルブロック共重合体が着色したり、共重合体成形品の表面外観がブツ等により悪化したりする場合がある。   These antioxidants are used in an amount of usually 0.001 parts by mass or more, preferably 0.01 parts by mass or more, and usually 3 parts by mass or less, preferably 2 with respect to 100 parts by mass of the polyetherester block copolymer. It is below mass parts. At this time, if the amount of the antioxidant used is less than the lower limit, the effect of the antioxidant may be difficult to be exhibited. If the amount exceeds the upper limit, the produced polyetherester block copolymer is colored. In some cases, the surface appearance of the copolymer molded product may be deteriorated due to irregularities.

3.溶融紡糸による弾性繊維の製造
上記得られた共重合体は、溶融紡糸することによって弾性繊維とされる。溶融紡糸の方法には特に制限はなく、公知の溶融紡糸方法を用いることができる。
3. Production of elastic fiber by melt spinning The obtained copolymer is made into an elastic fiber by melt spinning. There is no restriction | limiting in particular in the method of melt spinning, A well-known melt spinning method can be used.

図1は、本発明に用いられる溶融紡糸装置100の一形態を示す模式図である。ペレット状にされた共重合体は、加熱溶融された後、ノズル11から吐出される。ノズル11から出た繊維状の共重合体は、冷却塔12を通ることによって急冷固化される。その後、繊維はオイリングローラー13で油剤を付与され、第1ガイドローラー14、ゴデットローラー15、第2ガイドローラー16を通過し、ワインダーローラー18に巻き取られる。   FIG. 1 is a schematic view showing an embodiment of a melt spinning apparatus 100 used in the present invention. The pelletized copolymer is discharged from the nozzle 11 after being melted by heating. The fibrous copolymer exiting from the nozzle 11 is rapidly cooled and solidified by passing through the cooling tower 12. Thereafter, the oil is applied with oil by the oiling roller 13, passes through the first guide roller 14, the godet roller 15, and the second guide roller 16, and is wound around the winder roller 18.

上記工程における紡糸温度(ノズル温度)は、該共重合体の融点+20℃〜70℃に設定することが好ましい。融点+20℃未満では、繊維の破断伸度が低くなり、70℃以上では、繊維を巻き取ることが困難となる。また、紡糸速度は、200m/min〜1500m/minとすることが好ましい。200m/min未満では弾性回復性が悪化し、1500m/minを超える場合には、破断伸度が低くなる。   The spinning temperature (nozzle temperature) in the above step is preferably set to the melting point of the copolymer + 20 ° C. to 70 ° C. If the melting point is lower than + 20 ° C, the breaking elongation of the fiber is low, and if it is 70 ° C or higher, it is difficult to wind the fiber. The spinning speed is preferably 200 m / min to 1500 m / min. If it is less than 200 m / min, the elastic recoverability deteriorates, and if it exceeds 1500 m / min, the elongation at break becomes low.

得られる弾性繊維の延伸比は、ゴデットローラー15とワインダーローラー18の回転速度を変えることによって適宜変更される。本発明においては、通常、延伸比が1.0〜4.0、好ましくは1.0〜2.0となるように延伸される。この範囲を超えると、破断伸度、弾性回復性、応力緩和が悪化する場合がある。   The stretch ratio of the obtained elastic fiber is appropriately changed by changing the rotation speeds of the godet roller 15 and the winder roller 18. In the present invention, the film is usually stretched so that the stretching ratio is 1.0 to 4.0, preferably 1.0 to 2.0. When this range is exceeded, the elongation at break, elastic recovery, and stress relaxation may deteriorate.

4.弾性繊維の熱処理及び熱リラックス処理
溶融紡糸工程で得られた弾性繊維は、熱処理及び/又は熱リラックス処理を行う工程に送られる。熱処理及び/又は熱リラックス処理を経ることによって、弾性繊維の応力緩和を小さくすることができる。
4). Heat treatment and heat relaxation treatment of elastic fiber The elastic fiber obtained in the melt spinning step is sent to a step of heat treatment and / or heat relaxation treatment. By undergoing the heat treatment and / or the thermal relaxation treatment, the stress relaxation of the elastic fiber can be reduced.

図2は、熱処理及び/又は熱リラックス処理に用いられる解舒熱処理装置200の一形態を示す模式図である。溶融紡糸工程においてワインダーローラー18に巻き取られた弾性繊維は、サンプルホルダー21にとりつけられ、弾性繊維はフリクションローラー22をセットして送り出される。送り出された弾性繊維は、第1フィードローラー23を経たのち、第2フィードローラー24、第3フィードローラー26を通る。第2フィードローラー24と第3フィードローラー26の間には、ヒーター25が設けられており、弾性繊維がヒーター25中を通ることにより、熱処理又は熱リラックス処理が行われる。ヒーター25から出た弾性繊維は、ワインダーローラー27に巻き取られる。   FIG. 2 is a schematic diagram showing an embodiment of the unwinding heat treatment apparatus 200 used for heat treatment and / or heat relaxation treatment. The elastic fiber wound around the winder roller 18 in the melt spinning process is attached to the sample holder 21, and the elastic fiber is sent out by setting the friction roller 22. The sent elastic fiber passes through the first feed roller 23 and then passes through the second feed roller 24 and the third feed roller 26. A heater 25 is provided between the second feed roller 24 and the third feed roller 26, and heat treatment or thermal relaxation treatment is performed when the elastic fiber passes through the heater 25. The elastic fiber coming out of the heater 25 is wound around the winder roller 27.

本発明において、「熱処理」とは、弾性繊維に対して、延伸時のようなテンションをかけたり、逆に撓めたりしない状態で熱をかけることをいい、図2のような解舒熱処理装置200を用いる場合にあっては、第2フィードローラー24と、第3フィードローラー26の速度を同じに保ったまま弾性繊維にヒーター25を通過させることをいう。   In the present invention, the term “heat treatment” refers to applying heat to an elastic fiber in a state that does not apply tension during stretching or conversely bend, and an unwinding heat treatment apparatus as shown in FIG. In the case of using 200, the heater 25 is passed through the elastic fiber while keeping the speeds of the second feed roller 24 and the third feed roller 26 the same.

一方、本発明において、「熱リラックス処理」とは、弾性繊維がヒーター25を通る際に緊張が解かれた状態(僅かに撓んだ状態)で熱をかけることをいい、図2のような解舒熱処理装置200を用いる場合にあっては、第2フィードローラー24の速度が第3フィードローラー26の速度よりも早い状態で弾性繊維にヒーター25を通過させることをいう。なお、サンプルホルダー21の回転速度とワインダーローラー27に巻き取った際の回転速度の差とサンプルホルダー21の回転速度との比をもってリラックス率とした。リラックス率は、好ましくは10%以上、さらに好ましくは20%以上、また60%以下、さらに好ましくは50%以下である。上記範囲より小さいと弾性回復性が向上しない場合があり、上記範囲より大きいと繊維を巻き取ることが困難となる場合がある。   On the other hand, in the present invention, “thermal relaxation treatment” refers to applying heat in a state where tension is released (slightly bent) when the elastic fiber passes through the heater 25, as shown in FIG. In the case where the unraveling heat treatment apparatus 200 is used, it means that the heater 25 is passed through the elastic fiber in a state where the speed of the second feed roller 24 is faster than the speed of the third feed roller 26. The relaxation rate was determined by the ratio between the rotation speed of the sample holder 21 and the rotation speed of the sample holder 21 when wound around the winder roller 27. The relaxation rate is preferably 10% or more, more preferably 20% or more, and 60% or less, more preferably 50% or less. If it is smaller than the above range, the elastic recoverability may not be improved, and if it is larger than the above range, it may be difficult to wind the fiber.

解舒熱処理装置200を用いた熱処理と熱リラックス処理の違いは、第2フィードローラー14の速度と第3フィードローラー26の速度の違いのみであるため、解舒熱処理装置200におけるこれらの速度を変化させることで、熱処理と熱リラックス処理の両方を行うことができる。したがって、熱処理と熱リラックス処理の両方の処理を行う場合には、解舒熱処理装置200を2つ並べて連続的に熱処理と熱リラックス処理を行ってもよいし、一方の処理を行ってワインダーローラー27に巻き取った弾性繊維をサンプルホルダー21に戻し、第2フィードローラー24及び/又は第3フィードローラー26の速度を変えて再び繊維をヒーター25に通すことで他方の処理を行ってもよい。   The difference between the heat treatment using the unraveling heat treatment apparatus 200 and the thermal relaxation process is only the difference between the speed of the second feed roller 14 and the speed of the third feed roller 26. By doing so, both heat treatment and thermal relaxation treatment can be performed. Therefore, when both the heat treatment and the thermal relaxation treatment are performed, the two heat treatment apparatuses 200 may be arranged side by side to perform the heat treatment and the heat relaxation treatment continuously, or one of the treatments is performed to perform the winder roller 27. The other processing may be performed by returning the elastic fiber wound up to the sample holder 21 and changing the speed of the second feed roller 24 and / or the third feed roller 26 to pass the fiber through the heater 25 again.

本発明において、弾性繊維の応力緩和を低くするためには、熱処理のみ行ってもよいし、熱リラックス処理のみ行ってもよく、また両方の処理を行う場合、いずれの処理を先に行ってもよいが、本発明においては、熱処理を行った後、熱リラックス処理を行うことが、段階的に繊維中の応力歪みを解消でき、より応力緩和特性を向上させることができるため好ましい。また、熱処理工程と熱リラックス工程は、溶融紡糸を行って繊維を得た後に巻き取った繊維を解舒することによって行ってもよく、また、溶融紡糸を行って繊維を巻き取らずに連続して施してもよい。その際、繊維を延伸した後に、繊維を巻き取るまでの通り道にヒーターを設置して熱処理または熱リラックス処理を施してもよい。また、加熱可能なゴデットローラーに繊維を接触させることによって熱処理または熱リラックスを施してもよい。   In the present invention, in order to reduce the stress relaxation of the elastic fiber, only heat treatment may be performed, or only thermal relaxation treatment may be performed. When both treatments are performed, either treatment may be performed first. However, in the present invention, it is preferable to perform the thermal relaxation treatment after the heat treatment because the stress strain in the fiber can be eliminated step by step and the stress relaxation characteristics can be further improved. Further, the heat treatment step and the heat relaxation step may be performed by unwinding the wound fiber after melt spinning to obtain the fiber, or continuously without winding the fiber by performing melt spinning. May be applied. In that case, after extending | stretching a fiber, you may install a heater in the way until a fiber is wound, and may perform heat processing or a heat relaxation process. Further, heat treatment or thermal relaxation may be performed by bringing the fiber into contact with a heatable godet roller.

本発明において、熱処理の温度は、100℃以上220℃以下であることが好ましく、一方、熱リラックス処理の温度は、80℃以上200℃以下であることが好ましい。上記範囲より低い温度では、応力緩和特性を向上させる効果が小さくなる傾向がある。また、上記範囲を超える温度では、繊維が軟化してしまい糸切れを起こすことがあり好ましくない。   In the present invention, the heat treatment temperature is preferably 100 ° C. or higher and 220 ° C. or lower, while the thermal relaxation treatment temperature is preferably 80 ° C. or higher and 200 ° C. or lower. When the temperature is lower than the above range, the effect of improving the stress relaxation characteristics tends to be small. On the other hand, if the temperature exceeds the above range, the fiber may be softened and thread breakage may occur.

以上説明したような本発明の方法を用いて応力緩和特性が改善された、ポリエーテルエステルブロック共重合体からなる弾性繊維は、応力緩和が小さく、弾性回復性にも優れることから、例えば、衣料用繊維、工業用繊維や各種フィルター等の繊維製品等として使用することができ、また、自動車の内装に使用される繊維製品としても有用である。   The elastic fiber made of a polyetherester block copolymer having improved stress relaxation properties using the method of the present invention as described above has low stress relaxation and excellent elastic recovery. It can be used as textile products such as industrial fibers, industrial fibers and various filters, and is also useful as a textile product used in automobile interiors.

以下、本発明を実施例により具体的に説明するが、本発明はその要旨を超えない限り、以下に示す実施例の形態に限定されるものではない。なお、以下の記載中、「部」という記載は全て「質量部」を表し、「Mn」という記載は「数平均分子量」を表す。   EXAMPLES Hereinafter, the present invention will be specifically described with reference to examples. However, the present invention is not limited to the following examples unless the gist of the present invention is exceeded. In addition, in the following description, the description of “parts” all represents “parts by mass”, and the description of “Mn” represents “number average molecular weight”.

また、製造例で示される共重合体のインヘレント粘度(ηinh)は、ウベローデ型粘度計((株)センテック製自動粘度計DT552)を使用し、次の要領で求めた値である。
即ち、フェノール/テトラクロロエタン(質量比1/1)の混合溶媒を使用し、これに測定対象となる共重合体を溶解させて、濃度0.5g/dlの溶液(ポリマー溶液)を調製した。30℃において、濃度0.5g/dlのポリマー溶液の落下秒数及び溶媒のみの落下秒数をそれぞれ測定し、下記式(I)により溶液粘度(ηinh)を求めた。
ηinh=(lnηrel)/C 式(I)
但し、ηrel=(ポリマー溶液の落下秒数)/(溶媒の落下秒数)
C=溶液濃度
In addition, the inherent viscosity (η inh ) of the copolymer shown in the production example is a value obtained by the following procedure using an Ubbelohde viscometer (Automatic Viscometer DT552 manufactured by Centec Co., Ltd.).
That is, a mixed solvent of phenol / tetrachloroethane (mass ratio 1/1) was used, and a copolymer to be measured was dissolved therein to prepare a solution (polymer solution) having a concentration of 0.5 g / dl. At 30 ° C., the dropping time of the polymer solution having a concentration of 0.5 g / dl and the falling time of the solvent alone were measured, and the solution viscosity (η inh ) was determined by the following formula (I).
η inh = (ln η rel ) / C Formula (I)
However, η rel = (Polymer solution dropping seconds) / (Solvent dropping seconds)
C = Solution concentration

[I.共重合体の製造]
(製造例1:ポリオキシトリメチレンエーテルグリコールの製造)
蒸留精製した1,3‐プロパンジオール50gを、蒸留管、窒素導入管、温度計及び攪拌機を備えた100ml四つ口フラスコに、窒素を100Nml/分で供給しながら仕込んだ。これに0.0348gの炭酸ナトリウムを仕込んだ後、攪拌しつつゆっくりと0.678gの濃硫酸(95%)を加えた。このフラスコをオイルバス中に浸し、162℃に加熱した。液温を162℃±2℃に調節して、任意の時間保持して反応させた後、フラスコをオイルバスから取り出し、室温まで放置して冷却した。反応の間に生成した水は窒素に同伴させて留去した。室温まで冷却された反応液を50gのテトラヒドロフランを用いて300mlのナス型フラスコに移し、これに50gの脱塩水を加えて1時間緩やかに還流させ、硫酸エステルの加水分解を行った。室温まで放冷して冷却した後、2層に分離した下層(水槽)を除去した。上層(油層)に0.5gの水酸化カルシウムを加え、室温で1時間攪拌した後、50gのトルエンを加えて60℃に加熱し、減圧下にテトラヒドロフラン、水及びトルエンを留去した。得られた油層を100gのトルエンに溶解し、0.45μmのフィルターで濾過して不溶物を除去した。濾液を60℃に加熱して6時間真空乾燥することによって、目的のポリオキシトリメチレングリコール(PO3G)を得た。脱水縮合反応の時間を変えることで分子量の調節を行い、2種類のPO3G((A):Mn=2166、(B):Mn=3390)を得た。
[I. Production of copolymer]
(Production Example 1: Production of polyoxytrimethylene ether glycol)
Distilled and purified 1,3-propanediol (50 g) was charged into a 100 ml four-necked flask equipped with a distillation tube, a nitrogen introduction tube, a thermometer and a stirrer while supplying nitrogen at 100 Nml / min. To this was added 0.0348 g of sodium carbonate, and then 0.678 g of concentrated sulfuric acid (95%) was slowly added with stirring. The flask was immersed in an oil bath and heated to 162 ° C. The liquid temperature was adjusted to 162 ° C. ± 2 ° C. and allowed to react for an arbitrary time, and then the flask was removed from the oil bath and allowed to cool to room temperature. Water produced during the reaction was distilled off accompanying nitrogen. The reaction solution cooled to room temperature was transferred to a 300 ml eggplant type flask using 50 g of tetrahydrofuran, 50 g of demineralized water was added thereto, and the mixture was gently refluxed for 1 hour to hydrolyze the sulfate ester. After cooling to room temperature and cooling, the lower layer (water tank) separated into two layers was removed. After adding 0.5 g of calcium hydroxide to the upper layer (oil layer) and stirring at room temperature for 1 hour, 50 g of toluene was added and heated to 60 ° C., and tetrahydrofuran, water and toluene were distilled off under reduced pressure. The obtained oil layer was dissolved in 100 g of toluene and filtered through a 0.45 μm filter to remove insoluble matters. The filtrate was heated to 60 ° C. and vacuum-dried for 6 hours to obtain the desired polyoxytrimethylene glycol (PO3G). The molecular weight was adjusted by changing the time of the dehydration condensation reaction, and two types of PO3G ((A): Mn = 2166, (B): Mn = 3390) were obtained.

(製造例2:ポリエーテルエステルブロック共重合体1の重合)
ポリオキシトリメチレングリコール(PO3G(A)、Mn=2166)が65質量%
含有したポリエーテルエステルブロック共重合体1を以下の要領で製造した。
(Production Example 2: Polymerization of polyetherester block copolymer 1)
65% by mass of polyoxytrimethylene glycol (PO3G (A), Mn = 2166)
The contained polyetherester block copolymer 1 was produced in the following manner.

すなわち、窒素導入口及び減圧口を供えた反応器に、共重合成分として、テレフタル酸42.6部、1,4−ブタンジオール35.8部、及びPO3G(A)97.5部を仕込み、そこにテトラ−n−ブチルチタネート0.027部(生成する共重合体に対するチタン原子換算の質量比率の値で25ppm)及び酢酸マグネシウム・四水塩0.017部(生成する共重合体に対するマグネシウム原子換算の質量比率の値で13ppm、チタン原子に対するマグネシウム原子のモル比は1.0)を少量の1,4−ブタンジオールに溶解して加えた。系内を窒素置換した後、窒素下で190℃から225℃まで1時間かけて昇温し、225℃で2時間保持し、エステル化工程を実施した。その後、テトラ−n−ブチルチタネート0.053部(生成する共重合体に対するチタン原子換算の質量比率の値で50ppm)及びイルガノックス1330(チバガイギー社製酸化防止剤)0.27部を1,4−ブタンジオールに混合して加え、引き続き重縮合工程に移行した。   That is, a reactor equipped with a nitrogen inlet and a vacuum port was charged with 42.6 parts of terephthalic acid, 35.8 parts of 1,4-butanediol, and 97.5 parts of PO3G (A) as copolymerization components. There, 0.027 part of tetra-n-butyl titanate (25 ppm in terms of mass ratio in terms of titanium atom with respect to the produced copolymer) and 0.017 part of magnesium acetate tetrahydrate (magnesium atom with respect to the produced copolymer) 13 ppm in terms of mass ratio in terms of conversion, and the molar ratio of magnesium atom to titanium atom was 1.0) dissolved in a small amount of 1,4-butanediol. After substituting the inside of the system with nitrogen, the temperature was raised from 190 ° C. to 225 ° C. over 1 hour under nitrogen and maintained at 225 ° C. for 2 hours to carry out the esterification step. Thereafter, 0.053 part of tetra-n-butyl titanate (50 ppm in terms of mass ratio in terms of titanium atom to the copolymer to be produced) and 0.27 part of Irganox 1330 (antioxidant manufactured by Ciba Geigy Corporation) -It mixed with butanediol, and it shifted to the polycondensation process succeedingly.

重縮合工程では、まず常圧から0.07kPaまで50分間かけて徐々に減圧し、同時に重合温度を245℃まで昇温した。以降0.07kPaを保持し、所定の攪拌トルクに到達した時点で反応を終了し、内容物(得られたポリエーテルエステルブロック共重合体)を取り出し、ペレット化した。製造されたポリエーテルエステルブロック共重合体1のインヘレント粘度(ηinh)は1.71dl/g、ポリマー末端カルボキシル基量(AV)は21eq/tonであった。 In the polycondensation step, first, the pressure was gradually reduced from normal pressure to 0.07 kPa over 50 minutes, and at the same time, the polymerization temperature was raised to 245 ° C. Thereafter, 0.07 kPa was maintained, and when the predetermined stirring torque was reached, the reaction was terminated, and the content (the obtained polyetherester block copolymer) was taken out and pelletized. The manufactured polyether ester block copolymer 1 had an inherent viscosity (η inh ) of 1.71 dl / g and a polymer terminal carboxyl group amount (AV) of 21 eq / ton.

(製造例3:ポリエーテルエステルブロック共重合体2の重合)
PO3G(A)(Mn=2166)が73質量%含有したポリエーテルエステルブロック共重合体2は、上記製造例2から、テレフタル酸33.9部、1,4−ブタンジオール25.9部、及びPO3G(A)109.5部を仕込むように変えた以外は、上記と同様の要領で製造し、ペレットとして得た。製造されたポリエーテルエステルブロック共重合体2のインヘレント粘度(ηinh)は1.74dl/g、ポリマー末端カルボキシル基量(AV)は20eq/tonであった。
(Production Example 3: Polymerization of Polyether Ester Block Copolymer 2)
Polyether ester block copolymer 2 containing 73% by mass of PO3G (A) (Mn = 2166) was obtained from Production Example 2 above with 33.9 parts of terephthalic acid, 25.9 parts of 1,4-butanediol, and A pellet was produced in the same manner as above except that 109.5 parts of PO3G (A) was charged. The manufactured polyether ester block copolymer 2 had an inherent viscosity (η inh ) of 1.74 dl / g and a polymer terminal carboxyl group amount (AV) of 20 eq / ton.

(製造例4:ポリエーテルエステルブロック共重合体3の重合)
PO3G(B)(Mn=3390)が73質量%含有したポリエーテルエステルブロック共重合体3は、上記製造例2から、テレフタル酸32.7部、1,4−ブタンジオール26.2部、及びPO3G(B)109.5部を仕込むように変えた以外は、上記と同様の要領で製造し、ペレットとして得た。製造されたポリエーテルエステルブロック共重合体3のインヘレント粘度(ηinh)は1.75dl/g、ポリマー末端カルボキシル基量(AV)は22eq/tonであった。
(Production Example 4: Polymerization of Polyether Ester Block Copolymer 3)
Polyether ester block copolymer 3 containing 73% by mass of PO3G (B) (Mn = 3390) was obtained from Production Example 2 from 32.7 parts of terephthalic acid, 26.2 parts of 1,4-butanediol, and A pellet was produced in the same manner as above except that 109.5 parts of PO3G (B) was charged. The manufactured polyether ester block copolymer 3 had an inherent viscosity (η inh ) of 1.75 dl / g and a polymer terminal carboxyl group amount (AV) of 22 eq / ton.

(製造例5:ポリエーテルエステルブロック共重合体4の重合)
製造例2に記載の共重合体1と同様にして、さらにポリエチレンワックス(Honeywell社製Acumist−B6)を生成する共重合体に対して2部加えて重合した。製造されたポリエーテルエステルブロック共重合体4のインヘレント粘度(ηinh)は1.70dl/g、ポリマー末端カルボキシル基量(AV)は20eq/tonであった。
(Production Example 5: Polymerization of polyetherester block copolymer 4)
In the same manner as in copolymer 1 described in Production Example 2, 2 parts of the copolymer were further polymerized to produce a polyethylene wax (Accumist-B6 manufactured by Honeywell). The manufactured polyether ester block copolymer 4 had an inherent viscosity (η inh ) of 1.70 dl / g and a polymer terminal carboxyl group amount (AV) of 20 eq / ton.

[II.弾性繊維の製造及び評価]
製造例の共重合体を減圧乾燥した後、2軸押出機及び図1の溶融紡糸装置100を用いて紡糸を行い、繊維を得た。使用した2軸押出機及び溶融紡糸機の仕様及び作動条件を以下に示す。
<2軸押出機>
・仕様: 15mmφ、L/D=30
・スクリュー回転数: 150rpm
・温度条件: 100℃から200℃まで段階的に加熱しながら溶解
・圧力条件: 8MPa(ヘッド圧として)
・吐出速度: 2.22g/分
<溶融紡糸機>
・仕様: ノズル 0.6mmφ、L/D=6、シングルホール(丸断面)
ゴデットローラー 150mmφ×300mmL(クロムメッキ)
ボビン 83mmφ×58mmL(紙管)
・成形温度:表1に記載
・冷却温度(冷却塔): 10℃
・油剤: アニオン系界面活性剤水溶液
・紡糸速度(プリテンションローラー): 750m/分
・延伸比: 1.3
[II. Production and evaluation of elastic fiber]
After the copolymer of the production example was dried under reduced pressure, spinning was performed using a twin-screw extruder and the melt spinning apparatus 100 of FIG. 1 to obtain fibers. The specifications and operating conditions of the used twin screw extruder and melt spinning machine are shown below.
<Twin screw extruder>
・ Specifications: 15mmφ, L / D = 30
・ Screw rotation speed: 150rpm
・ Temperature condition: Melting while heating stepwise from 100 ℃ to 200 ℃ ・ Pressure condition: 8MPa (as head pressure)
-Discharge rate: 2.22 g / min <melt spinning machine>
・ Specifications: Nozzle 0.6mmφ, L / D = 6, Single hole (round section)
Godet roller 150mmφ × 300mmL (chrome plating)
Bobbin 83mmφ × 58mmL (paper tube)
Molding temperature: listed in Table 1 Cooling temperature (cooling tower): 10 ° C
Oil: Anionic surfactant aqueous solution Spinning speed (pretension roller): 750 m / min Stretch ratio: 1.3

上記紡糸機において得られた繊維に対し、実施例1〜8として、図2に示した解舒熱処理装置200を用いて、表1に示す処理温度で熱処理を行った。さらに、熱処理を行った繊維のうちの一部(実施例3、4)については、同じく図2の解舒熱処理装置200を用いて、表1に示す処理温度で熱リラックス処理も施した。比較例1〜3の繊維には、熱処理も熱リラックス処理も行わなかった。   The fibers obtained in the spinning machine were heat-treated at the treatment temperatures shown in Table 1 as Examples 1 to 8 using the unwinding heat treatment apparatus 200 shown in FIG. Further, some of the heat-treated fibers (Examples 3 and 4) were also subjected to thermal relaxation treatment at the treatment temperatures shown in Table 1 using the unwinding heat treatment apparatus 200 of FIG. Neither heat treatment nor thermal relaxation treatment was performed on the fibers of Comparative Examples 1 to 3.

熱処理の際には、図2の解舒熱処理装置200における各ローラーの回転速度(m/min)をそれぞれ下記(X)のように設定し、繊維にテンションがかからないように運転した。なお、以下の式でSはサンプルホルダー21を、F1は第1フィードローラー23を、F2は第2フィードローラー24を、F3は第3フィードローラー26を、Wはワインダーローラー27を示す。
S/F1/F2/F3/W=100/120/105/100/100 (X)
During the heat treatment, the rotational speed (m / min) of each roller in the unwinding heat treatment apparatus 200 of FIG. 2 was set as shown in (X) below, and the fiber was operated so that no tension was applied to the fiber. In the following equations, S represents the sample holder 21, F1 represents the first feed roller 23, F2 represents the second feed roller 24, F3 represents the third feed roller 26, and W represents the winder roller 27.
S / F1 / F2 / F3 / W = 100/120/105/100/100 (X)

また、熱リラックス処理の際には、ローラー回転速度は(Y)のように設定した。
S/F1/F2/F3/W=100/120/105/60/60 (Y)
Further, during the thermal relaxation treatment, the roller rotation speed was set as (Y).
S / F1 / F2 / F3 / W = 100/120/105/60/60 (Y)

さらに、熱リラックス処理におけるリラックス率を、熱リラックス処理の際のサンプルホルダー(S)とワインダーローラー(W)の回転速度から、以下のように算出した。
リラックス率(%)=(S−W)/S×100
Furthermore, the relaxation rate in the thermal relaxation process was calculated as follows from the rotation speeds of the sample holder (S) and the winder roller (W) during the thermal relaxation process.
Relaxation rate (%) = (S−W) / S × 100

Figure 2008248401
Figure 2008248401

得られた繊維について、破断強度、破断伸度、弾性回復性、及び応力緩和を評価した。評価方法は以下のとおりである。結果を表2に示す。   About the obtained fiber, breaking strength, breaking elongation, elastic recoverability, and stress relaxation were evaluated. The evaluation method is as follows. The results are shown in Table 2.

(破断強度・破断伸度)
上記手順により得られた繊維を、(株)オリエンテック製卓上型材料試験機STA−1225を用いて、試料長50mm、引張速度500mm/minの条件で引張試験を行い、破断強度及び破断伸度を求めた。
(Breaking strength / breaking elongation)
The fiber obtained by the above procedure was subjected to a tensile test under the conditions of a sample length of 50 mm and a tensile speed of 500 mm / min using a desktop material testing machine STA-1225 manufactured by Orientec Co., Ltd. Asked.

(弾性回復性及び応力緩和)
(株)オリエンテック製卓上型材料試験機STA−1225を使用して測定した。上記手順により得られた繊維を、試料長50mm(E)、速度500mm/minで300%まで伸長した後、同速度で元の長さまで戻した。これを5回繰り返した。その後、再び同速度で300%まで伸長させ、300%で30秒保持した。この回の応力が表れたときの試料長(E)を求め、弾性回復性を次式により算出した。
弾性回復性(%)={(E−E)/E}×100
また、300%伸長下、30秒間の応力の変化を読み取り、次式により応力緩和を算出した。
応力緩和(%)={(S−S)/S}×100
(S:300%伸長に到達したときの応力
S:300%伸長に到達してから300秒後の応力)
(Elastic recovery and stress relaxation)
Measurement was performed using a desktop material testing machine STA-1225 manufactured by Orientec Co., Ltd. The fiber obtained by the above procedure was stretched to 300% at a sample length of 50 mm (E 0 ) and a speed of 500 mm / min, and then returned to the original length at the same speed. This was repeated 5 times. Thereafter, the film was again stretched to 300% at the same speed and held at 300% for 30 seconds. The sample length (E) when the stress of this time appeared was calculated | required, and elastic recovery property was computed by following Formula.
Elastic recovery (%) = {(E−E 0 ) / E 0 } × 100
Moreover, the stress change for 30 seconds under 300% elongation was read, and the stress relaxation was calculated by the following formula.
Stress relaxation (%) = {(S 0 −S) / S 0 } × 100
(S 0 : Stress when reaching 300% elongation S: Stress 300 seconds after reaching 300% elongation)

Figure 2008248401
Figure 2008248401

表2に示されるように、本発明の方法を用いて応力緩和特性を向上させた実施例の弾性繊維は、引張試験において良好な結果を示したのみならず、応力緩和が小さく、高い弾性回復性を示した。同じ繊維で熱処理温度を変更したものを比較すると、熱処理温度が高い方がより応力緩和が小さく、弾性回復性も優れていた。また、熱処理に引き続いて熱リラックス処理を行った実施例3及び実施例4の繊維は、それぞれ熱処理温度が同じである実施例1及び2と比較して、より小さい応力緩和を示した。さらに、共重合体に結晶核剤を加えた実施例6は、特に応力緩和特性が優れていた。一方、比較例1〜3の繊維は、弾性回復性は良好なものの、応力緩和特性が大幅に劣っていた。   As shown in Table 2, the elastic fibers of the examples having improved stress relaxation properties using the method of the present invention not only showed good results in the tensile test, but also had low stress relaxation and high elastic recovery. Showed sex. When comparing the same fibers with different heat treatment temperatures, the higher the heat treatment temperature, the smaller the stress relaxation and the better the elastic recovery. In addition, the fibers of Example 3 and Example 4 that were subjected to a thermal relaxation treatment subsequent to the heat treatment exhibited smaller stress relaxation compared to Examples 1 and 2 where the heat treatment temperature was the same. Further, Example 6 in which a crystal nucleating agent was added to the copolymer was particularly excellent in stress relaxation characteristics. On the other hand, although the fibers of Comparative Examples 1 to 3 had good elasticity recovery properties, the stress relaxation characteristics were significantly inferior.

以上、現時点において、最も実践的であり、かつ、好ましいと思われる実施形態に関連して本発明を説明したが、本発明は、本願明細書中に開示された実施形態に限定されるものではなく、請求の範囲及び明細書全体から読み取れる発明の要旨あるいは思想に反しない範囲で適宜変更可能であり、そのような変更を伴う弾性繊維の製造方法もまた本発明の技術的範囲に包含されるものとして理解されなければならない。   Although the present invention has been described with reference to the most practical and preferred embodiments at the present time, the present invention is not limited to the embodiments disclosed herein. The invention can be changed as appropriate without departing from the spirit or concept of the invention that can be read from the claims and the entire specification, and a method for producing elastic fibers accompanying such a change is also included in the technical scope of the present invention. It must be understood as a thing.

本発明に用いられる溶融紡糸装置100の一形態を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows one form of the melt spinning apparatus 100 used for this invention. 熱処理及び/又は熱リラックス処理に用いられる解舒熱処理装置200の一形態を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows one form of the unwinding heat processing apparatus 200 used for heat processing and / or a thermal relaxation process.

符号の説明Explanation of symbols

11 ノズル
12 冷却塔
13 オイリングローラー
14 第1ガイドローラー
15 ゴデットローラー
16 第2ガイドローラー
17 フリクションローラー
18 ワインダーローラー
21 サンプルホルダー
22 フリクションローラー
23 第1フィードローラー
24 第2フィードローラー
25 ヒーター
26 第3フィードローラー
27 ワインダーローラー
100 溶融紡糸装置
200 解舒熱処理装置
11 Nozzle 12 Cooling Tower 13 Oiling Roller 14 First Guide Roller 15 Godet Roller 16 Second Guide Roller 17 Friction Roller 18 Winder Roller 21 Sample Holder 22 Friction Roller 23 First Feed Roller 24 Second Feed Roller 25 Heater 26 Third Feed Roller 27 Winder roller 100 Melt spinning device 200 Unwinding heat treatment device

Claims (8)

(a)芳香族ジカルボン酸単位、(b)1,4ブタンジオール単位及び/又は1,3−プロパンジオール単位、及び、(c)ポリオキシトリメチレングリコールを主体とする長鎖ジオール単位、を有するポリエーテルエステルブロック共重合体からなる弾性繊維を、熱処理及び/又は熱リラックス処理することを特徴とする、弾性繊維の応力緩和特性向上方法。 (A) an aromatic dicarboxylic acid unit, (b) a 1,4-butanediol unit and / or a 1,3-propanediol unit, and (c) a long-chain diol unit mainly composed of polyoxytrimethylene glycol. A method for improving stress relaxation characteristics of an elastic fiber, comprising subjecting an elastic fiber comprising a polyetherester block copolymer to a heat treatment and / or a thermal relaxation treatment. (a)芳香族ジカルボン酸単位、(b)1,4ブタンジオール単位及び/又は1,3−プロパンジオール単位、及び、(c)ポリオキシトリメチレングリコールを主体とする長鎖ジオール単位、を有するポリエーテルエステルブロック共重合体を溶融紡糸して弾性繊維を得る工程と、熱処理及び/又は熱リラックス処理して前記弾性繊維の応力緩和特性を向上する工程とを有することを特徴とする、弾性繊維の製造方法。 (A) an aromatic dicarboxylic acid unit, (b) a 1,4-butanediol unit and / or a 1,3-propanediol unit, and (c) a long-chain diol unit mainly composed of polyoxytrimethylene glycol. An elastic fiber comprising a step of melt spinning a polyetherester block copolymer to obtain an elastic fiber, and a step of improving the stress relaxation property of the elastic fiber by heat treatment and / or heat relaxation treatment Manufacturing method. 前記熱処理の後に前記熱リラックス処理を行うことを特徴とする、請求項1又は2に記載の方法。 The method according to claim 1, wherein the thermal relaxation treatment is performed after the heat treatment. 前記熱処理の温度が100℃以上220℃以下であることを特徴とする、請求項1〜3のいずれか1項に記載の方法。 The method according to claim 1, wherein a temperature of the heat treatment is 100 ° C. or higher and 220 ° C. or lower. 前記熱リラックス温度が80℃以上200℃以下であることを特徴とする、請求項1〜4のいずれか1項に記載の方法。 The method according to claim 1, wherein the thermal relaxation temperature is 80 ° C. or higher and 200 ° C. or lower. 前記弾性繊維が、結晶核剤を含有させて溶融紡糸されてなるものであることを特徴とする、請求項1〜5のいずれか1項に製造方法。 The manufacturing method according to claim 1, wherein the elastic fiber is melt-spun by containing a crystal nucleating agent. 前記結晶核剤含有比率が、前記ポリエーテルエステルブロック共重合体100質量%に対して、0.01質量%以上20質量%以下であることを特徴とする、請求項6に記載の方法。 The method according to claim 6, wherein the content ratio of the crystal nucleating agent is 0.01% by mass or more and 20% by mass or less with respect to 100% by mass of the polyether ester block copolymer. 請求項1〜7のいずれか1項に記載の方法を用いて製造された弾性繊維を用いた繊維製品。 The textiles using the elastic fiber manufactured using the method of any one of Claims 1-7.
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