CN1717511A - 聚酯复丝纱 - Google Patents

聚酯复丝纱 Download PDF

Info

Publication number
CN1717511A
CN1717511A CN200480001593.8A CN200480001593A CN1717511A CN 1717511 A CN1717511 A CN 1717511A CN 200480001593 A CN200480001593 A CN 200480001593A CN 1717511 A CN1717511 A CN 1717511A
Authority
CN
China
Prior art keywords
general formula
polyester
acid
titanium
component
Prior art date
Legal status (The legal status 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 status listed.)
Granted
Application number
CN200480001593.8A
Other languages
English (en)
Other versions
CN100414007C (zh
Inventor
白川良喜
服部启次郎
逢坂浩幸
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.)
Teijin Frontier Co Ltd
Original Assignee
Teijin Fibers Ltd
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 Teijin Fibers Ltd filed Critical Teijin Fibers Ltd
Publication of CN1717511A publication Critical patent/CN1717511A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN100414007C publication Critical patent/CN100414007C/zh
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08GMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G63/00Macromolecular compounds obtained by reactions forming a carboxylic ester link in the main chain of the macromolecule
    • C08G63/78Preparation processes
    • C08G63/82Preparation processes characterised by the catalyst used
    • C08G63/85Germanium, tin, lead, arsenic, antimony, bismuth, titanium, zirconium, hafnium, vanadium, niobium, tantalum, or compounds thereof
    • DTEXTILES; PAPER
    • D01NATURAL OR MAN-MADE THREADS OR FIBRES; SPINNING
    • D01FCHEMICAL FEATURES IN THE MANUFACTURE OF ARTIFICIAL FILAMENTS, THREADS, FIBRES, BRISTLES OR RIBBONS; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED FOR THE MANUFACTURE OF CARBON FILAMENTS
    • D01F6/00Monocomponent artificial filaments or the like of synthetic polymers; Manufacture thereof
    • D01F6/58Monocomponent artificial filaments or the like of synthetic polymers; Manufacture thereof from homopolycondensation products
    • D01F6/62Monocomponent artificial filaments or the like of synthetic polymers; Manufacture thereof from homopolycondensation products from polyesters

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Textile Engineering (AREA)
  • Polyesters Or Polycarbonates (AREA)
  • Artificial Filaments (AREA)

Abstract

一种聚酯复丝纱,具有0.3~2.0dtex单根丝纤度、90dtex或更低的总纤度和22或更高的丝因子;所述聚酯复丝纱能够得自通过在下述催化剂存在下使芳族二羧酸酯缩聚生产的聚酯聚合物;所述催化剂包含:Ti化合物组分(A)与特定P化合物组分(B)的混合物,其中Ti化合物组分(A)包含至少一个选自烃氧基化钛和由烃氧基化钛与羧酸或其酐的反应产物的组成部分,和/或由用于混合物的Ti化合物组分(A)与特定P化合物组分(D)的反应产物;所得纱线具有良好的色调(低b*值)、优良的机织或针织性能以及良好的染色加工性能。

Description

聚酯复丝纱
技术领域
本发明涉及一种聚酯复丝纱。更具体地说,本发明涉及一种从具有良好色调和优良可成形性的聚酯树脂生产的、具有高抗起毛性、良好色调和高机械强度的聚酯复丝纱。本发明的聚酯复丝纱用于形成具有良好手感、良好外观和高机械强度的机织或针织织物。
背景技术
众所周知,聚酯树脂,特别是聚对苯二甲酸乙二酯、聚萘二甲酸乙二酯、聚对苯二甲酸丙二酯和聚对苯二甲酸丁二酯,具有优良的机械、物理和化学性能,因此广泛用于纤维、薄膜和其它成某种形状的制品。具体地说,对于应用于机织和针织物而言,聚酯树脂产品已知具有优良机械强度、尺寸稳定性、耐热性和耐光性。
近来,聚酯纤维得到广泛应用,因为其具有优良的耐光性,作为高强度纤维,代替传统聚酰胺纤维如尼龙6和尼龙66纤维,而特别应用于户外运动服和工业用服装领域。从包括包含上述高强度纤维的复丝纱的织物生产的户外运动服和工业用服装,需要具有良好手感以及高的机械强度。所以,需要具有低纤度、高机械强度、适宜伸长的、因此从其得到的织物能够具有低厚度和高致密性的复丝纱。
用于纤维的上述每种聚合物,例如聚对苯二甲酸乙二酯,通常的生产方法例如包括:制备对苯二甲酸的乙二醇酯和/或其低聚物,以及然后在缩聚催化剂存在下在减压下同时加热反应***使酯单体或低聚物进行缩聚反应,直到所得的聚酯达到需要的聚合度。其它聚酯能够通过与上述相似的程序来生产。
就其程序而论,众所周知所得聚酯树脂的质量很大程度上受缩聚催化剂类型的影响,作为聚对苯二甲酸乙二酯缩聚催化剂,最广泛使用的是锑化合物。
然而,当使用锑化合物作为缩聚催化剂时,会产生以下问题。即,在所得聚酯连续长时间熔融纺丝的时候,在熔纺喷丝板周围会沉积异物(下文有时称作喷丝板异物),借此会引起通过喷丝板挤出的熔融聚合物流发生弯曲的现象,这会导致在纺丝步骤和/或拉伸步骤中纤维或纱线发生毛丝和/或断头,或纤维或纱线性能不均匀。具体地说,在生产能用于户外和工业材料领域的并且需要具有高机械强度和低纤度的长丝时,解决上述问题是非常重要的。
为了解决所述问题,已知使用钛化合物如四丁醇钛作缩聚催化剂。然而,在这种情况下,所得聚酯聚合物具有低热稳定性,并且,在熔融时,聚合物会显著劣化。所以难以生产具有高机械强度的聚酯长丝。另外,产生的问题是,所得聚酯聚合物为黄色,和所得纤维则具有不令人满意的色调。
作为解决问题的手段,在下述专利出版物中公开了,例如,在日本已审查专利No.59-46258(专利文献1)中,采用通过钛化合物与1,2,4-苯三酸反应得到的产物作为制备聚酯的催化剂;和在日本待审查专利No.58-38722(专利文献2)中,采用通过钛化合物与亚磷酸酯反应得到的产物作为生产聚酯的催化剂。虽然通过这些方法使聚酯熔体的热稳定性在某种程度上得到了一定改善,但是改善的程度还不足,所得聚酯的色调也不适宜。所以,还需要进一步改善聚酯的色调。另外,日本待审查专利(公开)No.7-138354(专利文献3)推荐应用钛化合物与磷化合物的配合物作为制备聚酯的催化剂。虽然这种方法使聚酯熔体的热稳定性能够得到某种程度的改善,但是这种方法的问题是,改善程度仍然不足,所得聚酯色调必须进一步改进。
专利文献1:日本已审查专利公告No.59-46258
专利文献2:日本待审查专利公开No.58-38722
专利文献3:日本待审查专利(公开)No.7-138354
发明内容
本发明的目的是提供一种具有低纤度、良好色调(高L*值和低b*值)和良好手感的聚酯复丝纱,并且,当将这种纱线转变为能够用于运动服的机织或针织织物时,能够具有足够的机械强度、高的抗起毛性和良好的色调。
本发明的聚酯复丝纱包含,作为主要组分,通过在下述催化剂存在下使芳族二羧酸酯缩聚生产的聚酯聚合物,
其中:
所述催化剂包括至少一个选自混合物(1)和反应产物(2)的组成部分;
用于催化剂的混合物(1)包括与磷化合物组分(B)混合的钛化合物组分(A),
在所述混合物(1)中,
所述组分(A)包括至少一个选自(a)和(b)的组成部分,其中(a)为通式(I)所示的烃氧基化钛,
Figure A20048000159300071
在通式(I)中,R1、R2、R3和R4分别并且彼此独立地是选自含有1~20个碳原子的烷基和苯基的结构要素,m是整数1~4,和当m是整数2,3或4时,那末2,3或4个R2和R3分别地可以彼此相同或者彼此不同;和(b)为通式(I)钛化合物与通式(II)所示芳族多羧酸的反应产物:
Figure A20048000159300072
在通式(II)中,n是整数2~4,或者为其与通式(II)酸的酐的反应产物;和
组分(B)包括通式(III)所示的至少一种磷化合物:
在通式(III)中,R5、R6和R7分别地并且彼此独立地是含有1~4个碳原子的烷基,X是选自-CH2-基团和-CH(Y)-基团(其中Y是苯基)的结构要素,
用于缩聚催化剂的混合物(1)的用量为满足如下关系表达式(i)和(ii)要求者:
1≤Mp/MTi≤15            (i)
10≤MP+MTi≤100          (ii)
其中MTi是在钛化合物组分(A)中含有的钛元素的以毫摩尔为单位的值与芳族二羧酸酯的以摩尔为单位的值的比,按%计,以及Mp是在磷化合物组分(A)中含有的磷元素的以毫摩尔为单位的值与芳族二羧酸酯的以摩尔为单位的值的比,按%计。
用于催化剂的反应产物(2)包含与组分(D)反应的组分(C),
在所述反应产物(2)中,
组分(C)包括至少一个选自(c)和(d)的组成部分,其中(c)为通式(I)所示烃氧基化钛,和(d)为通式(I)烃氧基化钛与上述通式(II)所示芳族多羧酸或所述酸的酐的反应产物;和
组分(D)包括至少一种通式(IV)所示磷化合物:
在通式(IV)中,R8是含有1~20个碳原子的烷基或含有6~20个碳原子的任何芳基,和p是整数1或2,和
复丝纱具有0.3~2.0分特(dtex)的单丝纤度,90 dtex或以下的纱的总纤度,和22或更大的丝因子(silk factor),丝因子(S.F.)按照以下式(1)确定:
(S.F.)=(拉伸强度)×(断裂伸长)1/2        (1)。
在本发明的聚酯复丝纱中,在用于催化剂的混合物(1)的组分(A)中,烃氧基化钛(a)与通式(II)芳族多羧酸或其酐的反应摩尔比优选为2∶1至2∶5。
在本发明的聚酯复丝纱中,芳族二羧酸二烷基酯优选是通过芳族二羧酸的二烷基酯与亚烷基二醇的酯交换反应所生产者。
在本发明的聚酯复丝纱中,芳族二羧酸优选自对苯二甲酸、1,2-萘二甲酸、邻苯二甲酸、间苯二甲酸、联苯二甲酸和二苯氧基乙烷二羧酸,和亚烷基二醇选自乙二醇、丁二醇、三亚甲基二醇、丙二醇、新戊二醇、六亚甲基二醇和十二亚甲基二醇。
在本发明的聚酯复丝纱中,聚酯优选是聚对苯二甲酸乙二酯。
在本发明的聚酯复丝纱中,聚酯聚合物优选具有60~90的L*值,1~10的b*值,按照JIS Z 8729 L*a*b*色泽标准确定。
本发明聚酯复丝纱可以以机织或针织织物的形式存在。
具体实施方式
聚酯复丝纱由包含作为主要成份的聚酯聚合物的聚酯复丝构成。
聚酯聚合物是通过在催化剂存在下使芳族二羧酸酯缩聚所生产者。用于缩聚的催化剂包括至少一个选自由钛化合物组分(A)与磷化合物组分(B)的混合物(1),和由钛化合物组分(C)与磷化合物组分(D)的反应产物(2)的组成部分,如下文所述。
用于缩聚催化剂的混合物(1)的钛化合物组分(A)包括至少一个选自(a)和(b)的组成部分,(a)为通式(I)所示烃氧基化钛
Figure A20048000159300091
在通式(I)中,R1、R2、R3和R4分别且彼此独立地为选自含有1~20个碳原子,优选1~6个碳原子的烷基和苯基的结构要素,m是整数1~4,优选2~4,和当m是整数2,3或4时,那末2,3或4个R2和R3可以分别地彼此相同或者彼此不同;(b)为通式(I)钛化合物与通式(II)所示芳族多羧酸的反应产物:
在通式(II)中,n是整数2~4,优选3~4,或者为其与通式(II)酸的酐的反应产物。
用于缩聚催化剂的混合物(1)的磷化合物组分(B)包括至少一种通式(III)所示磷化合物:
在通式(III)中,R5、R6和R7分别地且彼此独立地是含有1~4个碳原子的烷基,X是选自-CH2-基团和-CH(Y)-基团的结构要素,其中Y是苯基。
用于缩聚催化剂的反应产物(2)的钛化合物组分(C)包括至少一个选自(c)和(d)的组成部分,其中(c)为通式(I)所示烃氧基化钛,(d)为由通式(I)烃氧基化钛与上述通式(II)所示芳族多羧酸或所述酸的酐的反应产物。
用于缩聚催化剂的反应产物(2)的磷化合物组分(D)包括至少一种通式(IV)所示磷化合物:
在通式(IV)中,R8是含有1~20个碳原子的烷基或含有6~20个碳原子的任何芳基,和p是整数1或2。
在使用钛化合物组分(A)与磷化合物组分(B)的混合物(1),或者钛化合物组分(C)与磷化合物组分(D)的反应产物(2)作缩聚催化剂的情况下,用作钛化合物组分(A)或(C)的、由通式(I)所示的烃氧基化钛(a)或(c),和由烃氧基化钛(a)或(c)与通式(II)所示的芳族多羧酸或与其酐的反应产物(b)或(d),具有在聚酯聚合物中的高溶解性,或者对聚酯聚合物的高亲合性,因此包含混合物(1)或反应产物(2)的催化剂呈现在聚酯聚合物中的高溶解性或对聚酯聚合物的高亲合性。所以,包含混合物(1)或反应产物(2)的催化剂具有在聚酯聚合物中的高溶解性,或者对聚酯聚合物的高亲合性,这种溶解性或亲合性在实践中是足够的;即使用于催化剂的混合物(1)或反应产物(2)保留在经缩聚程序生产的聚酯聚合物中,和该聚酯聚合物被熔体纺丝,都没有异物积累在熔纺喷丝板周围,因此能够以高熔纺效率生产具有高质量的聚酯长丝。
可用于缩聚催化剂使用的钛化合物组分(A)的通式(I)烃氧基化钛(a)以及用于钛化合物组分(C)的烃氧基化钛化合物,优选自四异丙醇钛、四丙醇钛、四正丁醇钛、四乙醇钛、四苯酚钛、三钛酸八烷基酯和二钛酸六烷基酯。特别是优选使用与磷化合物组分具有高反应性的四丁醇钛。
与用于钛化合物组分(A)的烃氧基化钛(a)反应的通式(II)芳族多羧酸及其酐,优选自邻苯二甲酸、1,2,4-苯三酸、1,2,3-苯三酸、1,2,4,5-苯四甲酸,以及上述酸的酐。特别是,在使用1,2,4-苯三酸酐时,所得反应产物(b)对聚酯聚合物呈现高亲合性,因此有助于防止异物积累。
为了使烃氧基化钛(a)与通式(II)芳族多羧酸或其酐进行反应,优选,使芳族多羧酸或其酐溶解在,例如,溶剂中;向所得混合液体滴加烃氧基化钛(a);和将所得混合物在0~200℃下加热至少30min。上述溶剂任选自乙醇、乙二醇、三亚甲基二醇、四亚甲基二醇、苯和二甲苯。
对关于烃氧基化钛(a)与通式(II)芳族多羧酸或其酐的反应的摩尔比没有限制。然而,如果烃氧基化钛比例太高,那末所得聚酯聚合物可以具有恶化的色泽和/或太低的软化点。反之,如果烃氧基化钛比例太低,那末缩聚反应速率会降低。所以,烃氧基化钛(a)与通式(II)芳族多羧酸或其酐的反应摩尔比优选为(2∶1)至(2∶5)。
通过上述反应生产的反应产物(b)可以不经精制,或者,在通过采用丙酮、甲醇和/或醋酸乙酯将其重结晶精制之后,使用。
在本发明中,可用于关于缩聚催化剂的关于混合物(1)的磷化合物组分(B)的通式(III)磷化合物(膦酸酯化合物),优选自膦酸酯衍生物,例如,膦酸二甲酯、二乙酯、二丙酯和二丁酯衍生物,例如:
甲氧羰基甲烷膦酸,
乙氧羰基甲烷膦酸,
丙氧羰基甲烷膦酸,
丁氧羰基甲烷膦酸,
甲氧羰基苯基甲烷膦酸,
乙氧羰基苯基甲烷膦酸,
丙氧羰基苯基甲烷膦酸,和
丁氧羰基苯基甲烷膦酸。
在芳族二羧酸酯的缩聚反应使用包含通式(III)磷组分(膦酸酯化合物)的磷化合物组分(B)时,其与钛化合物组分(A)的反应与通常用作传统稳定剂的普通磷化合物比较,能够以较慢的反应速度进行,和,因此,在缩聚程序过程中,钛化合物组分(A)的催化活性能够长时间维持在高水平上。所以,结果,在缩聚体系中的钛化合物组分(A)对芳族二羧酸酯的比能够是低的。另外,即使含有包含通式(III)磷化合物的磷化合物组分(B)的缩聚体系被加入大量稳定剂,所得聚酯聚合物的热稳定性也不降低,并且聚酯聚合物色调也不受影响。
在本发明中,在缩聚催化剂使用混合物(1)的情况下,混合物(1)的用量为满足如下关系表达式(i)和(ii)要求者:
1≤Mp/MTi≤15              (i)
10≤Mp+MTi≤100            (ii)
其中MTi是在钛化合物组分(A)中含有的钛元素的以毫摩尔为单位的值与芳族二羧酸酯的以摩尔为单位的值的比,按%计,以及Mp是在磷化合物组分(A)中含有的磷元素的以毫摩尔为单位的值与芳族二羧酸酯的以摩尔为单位的值的比,按%计。
Mp/Mi比值为1或更大,但不大于15,优选为2或更大但不大于10。如果Mp/MI比值小于1,那末所得聚酯聚合物可以具有淡黄色调;如果该比值大于15,那末所得缩聚催化剂可以呈现对缩聚反应的不足的缩聚反应性,因此会难以生产目标聚酯聚合物。可用于本发明的Mp/MTi比值范围比传统Ti-P催化剂体系者窄。通过把Mp/MTi比值确定在上述范围之中,能够获得优良的、在传统Ti-P催化剂体系中不能获得的催化效果。
(MTi+Mp)之和为10或更大,但不大于100,优选为20或更大,但不大于70。如果(MTi+Mp)之和小于10,那末所得聚酯聚合物呈现不足的成纤性能,在熔纺程序中生产效率不足,并且所得纤维呈现不能令人满意的性能。还有,如果(MTi+Mp)之和大于100,和当所得聚酯聚合物进行熔纺时,则少量异物会积累在喷丝板周围。一般说,MTi值优选为2~15%,更优选为3~10%。
在将反应产物(2)作为本发明缩聚催化剂的情况下,用于钛化合物组分(C)的钛化合物(c)和(d)能够分别选自可用于关于缩聚催化剂的混合物(1)的钛化合物组分(A)的钛化合物(a)和(b)。
另外,用于关于缩聚催化剂的反应产物(2)的磷化合物组分(D)的通式(IV)磷化合物包括,例如,磷酸单烷基酯如磷酸一正丁酯、磷酸一己酯、磷酸一(十二烷基)酯、磷酸一月桂酯、磷酸一油基酯等;磷酸单芳基酯如磷酸一苯酯、磷酸一苄酯、磷酸一(4-乙基苯)酯、磷酸一联苯酯、磷酸一萘酯、磷酸一蒽基(anthoryl)酯等;磷酸二烷基酯如磷酸二乙酯、磷酸二丙酯、磷酸二丁酯、磷酸二月桂酯、磷酸二油基酯等;和磷酸二芳基酯如磷酸二苯酯等。在这些磷酸酯化合物中,优选使用通式(IV),其中n为1的磷酸单烷基酯或磷酸单芳基酯。
可用于本发明的磷化合物组分(D)可以由两种或多种通式(IV)磷化合物的混合物组成。例如,优选使用磷酸单烷基酯与磷酸二烷基酯的混合物和磷酸一苯酯和磷酸二苯酯的混合物。特别是,在混合物中,优选磷酸单烷基酯的含量为50%或更高(按重量计)更优选90%或更高(按质量计)以混合物总质量为基准计。
钛化合物组分(C)与磷化合物组分(D)的反应产物能够通过下述步骤生产,例如,使组分(C)和(D)彼此混合,和在二醇中加热所得混合物。即,在加热含有钛化合物组分(C)和磷化合物组分(D)的二醇溶液时,二醇溶液成为混浊白色,组分(C)和(D)彼此的反应产物以沉淀物形式沉淀出。收集所得沉淀物并用作生产聚酯聚合物的催化剂。
在生产用作催化剂的反应产物(2)时,优选可用作反应介质的二醇与采用所得催化剂生产聚酯聚合物所用二醇组分相同。例如,在目标聚酯聚合物是聚对苯二甲酸乙二酯聚合物的情况下,采用乙二醇;在聚对苯二甲酸三亚甲基二醇酯聚合物的情况下,采用1,3-丙二醇;在聚对苯二甲酸四亚甲基二醇酯聚合物的情况下,采用四亚甲基二醇。
用于本发明的缩聚催化剂的反应产物(2)能够通过将钛化合物组分(C)、磷化合物组分(D)和二醇混合在一起,再加热所得混合物来制备。然而,在这种方法中,在加热混合物时,通过钛化合物组分(C)与磷化合物组分(D)进行反应所生产的反应产物不溶于二醇,而在反应体系中沉淀。所以,优选直到沉淀发生为止反应过程均均匀进行。所以,为了以高效率生产反应产物沉淀,优选单独制备钛化合物组分在二醇中的溶液,和磷化合物组分(D)的溶液,再将这些溶液混合在一起并进行加热。
组分(C)和(D)的反应温度优选为50℃~200℃,反应时间优选为1min~4hr。如果反应温度太低,反应可能进行得不完全,或者需要很长的反应时间,因此通过高效均匀反应不能得到目标反应产物沉淀。
在在二醇中在加热下进行所述反应中,优选磷化合物组分(D)和钛化合物组分(C),就磷原子与钛原子的摩尔比而论的比,为1.0~3.0,更优选1.5~2.5。在以上述比例使用组分(D)和(C)时,磷化合物组分(D)能够基本上完全与钛化合物组分(C)反应,并且在反应产物中基本没有不完全反应产物存在。所以,所得反应产物不经精制就能用于催化剂,并且所得聚酯聚合物具有良好色调。另外,因为反应产物基本不含未反应的通式(IV)磷化合物,生产聚酯的缩聚反应能够以高产率进行,并且不发生因未反应磷化合物造成的阻塞。
用于可用于本发明的缩聚催化剂的反应产物(2)优选含有通式(V)化合物:
在通式(V)中,R9和R10分别地并且彼此独立地是选自含有1~10个碳原子的和衍生自在代表用于钛化合物组分(C)的烃氧基化钛的通式(I)中的R1、R2、R3和R4基团和在代表用于磷化合物组分(D)的磷化合物的通式(IV)中的R8的烷基,或含有6~12个碳原子的和衍生自通式(IV)磷化合物R8基团的芳基的结构要素。
关于钛化合物与通式(IV)磷化合物的反应产物通式(V),具有高催化活性,和通过采用该反应产物生产的聚酯聚合物具有良好色调(低b*值),并且实际上含有足够低含量的乙醛、残余金属和环状三聚体以及实际上令人满意的聚合物性能。通式(V)所示反应产物,在缩聚催化剂中的优选含量为50%或更多(按质量计),更优选70%或更多(按质量计)。
在上述反应产物(2)存在下进行的芳族二羧酸酯的缩聚中,悬浮在二醇中的反应产物(2)的沉淀物能够作为催化剂使用,而不必从二醇中分离沉淀物。替代地,将反应产物沉淀物从其在二醇中的悬浮体分离出来通过离心沉淀处理或过滤处理来进行,分离的反应产物通过在诸如丙酮、甲醇和/或水等重结晶试剂中进行重结晶处理来进行精制,然后将精制产物用作缩聚催化剂。用于缩聚催化剂的反应产物(2)的化学结构能够通过按照固体NMR(核磁共振)和XMA(X射线微量分析)的金属定量测定法来确定。
可用于本发明的聚酯聚合物通过使芳族二羧酸酯在包含下述的催化剂存在下进行缩聚来生产,所述催化剂包含钛化合物组分(A)与磷化合物(膦酸酯化合物)组分(B)的混合物(1)和/或钛化合物组分(C)与磷化合物组分(D)的反应产物(2)。在本发明中,芳族二羧酸酯优选是芳族二羧酸组分与脂族二醇组分的二酯。
可用于本发明的芳族二羧酸组分优选包括,作为主要组分,对苯二甲酸。更具体地说,对苯二甲酸含量为70mol%或更多,以芳族二羧酸组分总含量为基准计。本发明优选的芳族二羧酸,除了对苯二甲酸之外,包括,例如,邻苯二甲酸、间苯二甲酸、萘二甲酸、联苯二甲酸和二苯氧基乙烷二羧酸。
可用于本发明的脂族二醇组分优选包括亚烷基二醇,例如,乙二醇、三亚甲基二醇、丙二醇、四亚甲基二醇、新戊二醇、六亚甲基二醇、十二亚甲基二醇等。其中更优选使用乙二醇。
在本发明中,聚酯聚合物优选自含有主要重复单元自对苯二甲酸和乙二醇形成的对苯二甲酸乙二醇酯基团的聚酯聚合物。在这种情况下,对苯二甲酸乙二醇酯重复单元的优选含量为70mol%或更多,以重复单元的总摩尔量为基准计。
可用于本发明的聚酯聚合物可以选自含有能形成聚酯结构的、作为酸组分或二醇组分的共聚单体组分的共聚酯聚合物。
共聚酯用的羧酸组分包括二官能羧酸,例如上述芳族二羧酸,脂族二羧酸如己二酸、癸二酸、壬二酸和癸烷二羧酸,和环脂族二羧酸如环己烷二羧酸,和二官能羧酸的能形成酯的衍生物。另外,共聚酯用的二醇组分包括上述脂族二醇,环脂族二醇化合物如环己烷二醇,和芳族二醇化合物如双酚、氢醌和2,2-双(4-β-羟基乙氧基苯基)丙烷。
另外,通过使包含多官能化合物如1,3,5-苯三酸、三羟甲基乙烷、三羟甲基丙烷、三羟甲基甲烷和季戊四醇的共聚组分共聚生产的共聚酯聚合物,能够用于本发明。
在本发明中,均聚酯聚合物和共聚酯聚合物可以单独使用或者以其两种或多种的混合物使用。
对于用于本发明聚酯复丝纱的聚酯聚合物而言,优选使用自上述芳族二羧酸和脂族二醇生产的芳族二羧酸酯的缩聚产物。所述芳族二羧酸酯能够通过芳族二羧酸与脂族二醇的二酯化反应,或通过芳族二羧酸的二烷基酯与脂族二醇的酯交换反应来生产。采用芳族二羧酸的二烷基酯作为起始化合物通过酯交换反应生产聚酯聚合物的优点在于,与通过芳族二羧酸的二酯化反应生产的芳族二羧酸酯的缩聚方法比较,所述缩聚方法能够以作为磷稳定剂加入缩聚体系的磷化合物的较少分散(scattering)的方式进行。
另外,优选在酯交换反应开始之前,使部分或全部钛化合物组分(A)或(C)与反应体系混合,以便使作为催化剂的钛化合物组分(A)或(C)用于酯交换和缩聚反应。在钛化合物组分(A)或(C)的这种利用中,在聚酯聚合物中的钛化合物组分的最终含量能够降低。特别是,在诸如聚对苯二甲酸乙二酯的生产中,芳族二羧酸成分,包括作为主要成分的对苯二甲酸,的二烷基酯与乙二醇的酯交换反应,优选在下述的存在下进行,即,在包含至少一个选自(a)和(b)的组成部分的钛化合物组分(A)存在下进行,(a)为通式(I)所示烃氧基化钛,(b)为通过由通式(I)所示烃氧基化钛与通式(II)所示芳族多羧酸或其酐的反应生成的反应产物。然后,通过酯交换反应生成的、含有芳族二羧酸与乙二醇二酯的反应混合物被加入通式(III)所示磷化合物(磷酸酯组分)组分(B),或者被加入钛化合物组分(C)与磷化合物组分(D)的反应产物,以便进行芳族二羧酸酯的缩聚反应。
通常,酯交换反应在环境大气压下进行。当反应在压力0.05~0.20MPa下进行时,由于钛化合物组分(A)的催化活性进一步促进酯交换反应,而由二甘醇组成的副产物不大量产生。这种效果使所得聚酯聚合物具有进一步改善的性能,例如热稳定性。酯交换反应优选在160~260℃下进行。
在本发明中,在对苯二甲酸用作芳族二羧酸时,将对苯二甲酸和对苯二甲酸二甲酯作为用于聚酯的起始物料。在这种情况下,可以使用通过使聚对苯二甲酸亚烷基二醇酯解聚得到的回收对苯二甲酸二甲酯,或者通过水解所回收的对苯二甲酸二甲酯得到的回收对苯二甲酸。作为制备聚酯的物料来源,特别优选使用回收PET瓶、回收聚酯纤维产品和回收聚酯薄膜产品,这是鉴于有效利用资源的缘故。
缩聚反应可以在单一反应器中进行或者在许多反应器中顺序进行。通过上述缩聚方法生产的聚酯聚合物通常以熔体状态挤出成线料(filamentary)形,聚酯聚合物线料形熔体流经冷却,然后再成形(切断)为切片状。
所得聚酯聚合物优选具有0.40~0.80的特性粘度,最优选为0.50~0.70。
包括酯化步骤和缩聚步骤的生产聚酯聚合物的程序可以通过采用间歇型、半连续或连续反应器来实施。
通过缩聚程序得到的聚酯聚合物任选再经固相缩聚程序。
固相缩聚程序以一步或多步进行,在200~235℃下、在1kPa~200kPa下,在惰性或不反应的气体氛围包括例如氮、氩和/或二氧化碳气体中进行5~15hr。
可用于本发明的、通过上述程序生产的聚酯聚合物优选具有0.64~1.00的特性粘度,更优选0.70~0.95,还更优选0.75~0.95。
在特性粘度太低的情况下,所得长丝可以呈现不足的机械强度,即使为增加机械强度而增加拉伸比,所得长丝也可以呈现低的断裂伸长,因此所得复丝纱可以难以呈现目标丝因子值。另外,当特性粘度太高时,和特别是,当单根丝目标纤度低时,丝成形过程可以难以进行。聚酯聚合物的特性粘度优选通过控制固相聚合反应条件来控制。
通过上述固相缩聚程序、以切片形式生产的聚酯聚合物任选通过使水、水蒸汽、含水蒸汽的惰性气体或含水蒸汽的空气与聚合物接触来进行进一步的采用水的处理,以便钝化含在聚合物切片中的催化剂。
可用于本发明的聚酯聚合物还任选包含少量添加剂。特别是采用二氧化钛作消光剂,采用抗氧剂作为聚合物用的稳定剂。
可用于本发明的聚酯聚合物优选自聚对苯二甲酸乙二酯、聚对苯二甲酸三亚甲基二醇酯和聚对苯二甲酸四亚甲基二醇酯。特别是,最优选使用聚对苯二甲酸乙二酯。
可用于本发明的聚酯聚合物优选具有68~90的L*值,更优选为73~90,具有1~10的b*值,更优选为1~9,还更优选1~5,按照JIS I 8729 L*a*b*色泽标准确定。
可用于本发明的聚酯聚合物任选含有少量添加剂,例如,抗氧剂、紫外线吸收剂、阻燃剂、荧光增白剂、消光剂、色调控制剂、消泡剂、抗静电剂、抗菌剂、光稳定剂、热稳定剂和遮光剂。特别是,优选聚酯聚合物被加入消光剂二氧化钛和稳定剂抗氧剂。
优选,二氧化钛为颗粒状,平均粒度为0.01~2μm,优选其在聚酯聚合物中的含量为0.01~10%(按质量计)。
含在所得聚合物中的、衍生自上述催化剂的钛的含量不同于衍生自作为消光剂加入聚合物中的二氧化钛者。
在聚酯聚合物含有作为聚酯聚合物中消光剂的二氧化钛,和从待测定聚酯聚合物样品仅仅除去由二氧化钛组成的消光剂时,将聚酯聚合物样品溶解于六氟异丙醇中,所得溶液经离心分离处理,从而使二氧化钛颗粒从溶液中分离和沉淀出,通过倾斜法收集溶液的上层透明液体部分,将溶剂从所收集的液体部分蒸发出,从而提供待测定聚合物样品。
抗氧剂优选包括受阻酚抗氧剂。在聚酯聚合物中抗氧剂含量为1%或更少(按质量计),更优选0.005~0.5%(按质量计)。如果抗氧剂含量大于1%(按质量计),那末所得树脂的抗氧化效果可以饱和,而抗氧剂含量太高在熔纺过程中可以引起在聚酯聚合物熔体中产生浮渣。另外,受阻酚抗氧剂可以与硫醚抗氧剂组合使用,抗二次氧化。
对将抗氧剂混入聚酯聚合物的方式没有限制。混合步骤可以在酯交换反应起始和缩聚反应终止之间的任何阶段进行。
本发明的聚酯复丝纱是由从上述聚酯聚合物形成的复丝组成的纱。应用本聚酯聚合物使所得复丝纱能够呈现毛丝疵点减少、即使单根丝纤度低机械强度也高、和良好色调等优点。
本发明聚酯复丝纱具有0.3~2.0dtex的单根丝纤度。更优选单根丝纤度为0.5~1.6dtex。通过使用具有低单根丝纤度的长丝,能够改善所得复丝纱的手感。另外,通过将单根丝为低纤度的长丝集束而生产的本发明复丝纱的总纤度必须为90dtex或更低,优选为80dtex或更低。再者,本发明聚酯复丝纱的总纤度优选为15 dtex或更大,更优选为20dex或更大。采用总纤度在上述范围中的复丝纱使所得织物能够具有柔软手感。还有,上述复丝纱能够转变成高密度机织或针织织物,这些织物具有小面积的形成机织或针织织物的纱线的交叉部分。高密度机织或针织织物具有优良的防风性能。本发明复丝纱优选由10~500根长丝组成,更优选为20根或更多长丝,但是不大于288根长丝。
复丝纱的丝因子(称为S.F.)是一种如下式定义的纱线性能:
S.F.=(纱线的拉伸强度)×(纱线的断裂伸长)1/2
在本发明的聚酯复丝纱中,S.F.为22或更多,优选22~35。如果S.F.低于22,从聚酯复丝纱生产的所得机织或针织织物实际上呈现不足的机械强度。
具有22或更大的S.F.的本发明聚酯复丝纱,在运动服和工业材料织物领域呈现高性能。
为了提供S.F.为22或更大的本发明聚酯复丝纱,优选复丝纱拉伸强度为4.5cN/dtex或更大,更优选4.7cN/dtex或更大,但不大于7cN/dtex。本发明的具有高机械强度的复丝纱使从该纱的所得机织或针织织物呈现高拉伸强度和撕破强力。
复丝纱的断裂伸长是纱线的重要性能,并且在很大程度上影响从纱所得织物的撕破强力。纱线的高断裂伸长使所得机织或针织机物吸收并分散(diversify)施加到织物上的外力,从而提高织物的撕破强力。鉴于这些,如果S.F.值低于22,所得机织或针织织物则不能充分吸收和分散施加的外力而使织物被撕破,因此实际上可利用性不足。
自本发明聚酯复丝纱生产的机织或针织织物优选具有9~30N的撕破强力,更优选9.8~20N。
在本发明中,对从聚酯聚合物生产纤维的方法没有限制,能够应用传统聚酯熔纺工艺于聚酯纤维生产。例如,当上述聚酯聚合物在270~300℃下熔融,和,对于复丝而言,通过将熔体挤出经过许多纺丝孔将熔体熔融纺丝。在该熔融纺丝程序中,优选熔纺速度为400~5000m/min。当熔纺程序在上述范围速度下进行时,所得长丝可以呈现足够的机械强度并且可以以稳定状态卷绕。所得未拉伸聚酯长丝经卷绕和再经拉伸程序,或者连续经拉伸程序而不卷绕。本发明聚酯长丝纱可以经碱减量处理,从而改善长丝纱手感。
在聚酯复丝生产中,对纺丝孔形状没有限制。纺丝孔可以具有圆形或不规则的横断面例如三角形、其它多边形、或扁平横断面,和可以用于中空或非中空长丝者。熔纺未拉伸复丝纱可以卷绕,然后退绕,和经拉伸步骤,或者,可以直接经拉伸步骤而不进行卷绕。
可用于本发明的聚酯复丝纱可以是加捻纱或未加捻纱形式。另外,可用于本发明的聚酯复丝纱可以是下述形式者:假捻变形纤维纱、塔斯纶变形长丝纱或通过采用空气喷射气流的交缠方法交缠的纱。通过上述变形工序生产的聚酯复丝变形纱。通过上述变形工序生产的聚酯复丝变形纱,能够使从该纱的所得机织或针织织物呈现增加的膨松性、丰满感、温暖和柔软手感。
另外,为了改善本发明聚酯复丝纱的手感,优选对纱实施碱减量处理。
以上述方式生产的本发明聚酯复丝纱能够以低毛丝疵点进行机织或针织,并且呈现优良的络丝性能以及机织和针织性能。所得机织和针织织物具有良好色调,因此优选应用于运动服和作为工业材料的织物,如各种类型的制服、长袖运动服、运动衫、防雨服、伞、滑翔降落伞和艇帆、艇篷。
实施例
现通过如下实施例进一步举例说明本发明,无意以这些实施例用任何方式限制本发明的范围。
在实施例1~3和比较例1和2的每一个中,聚酯聚合物和聚酯复丝纱的性能通过如下测定方法进行测试。
(1)特性粘度
聚酯聚合物的特性粘度(IV)确定自0.6g聚酯聚合物在35℃下溶解在50ml邻氯苯酚中的溶液的粘度值,和采用Ostwald粘度计在35℃下进行测定。
(2)色调(L*值和b*值)
将聚酯聚合物样品在290℃真空下熔融10min,和在铝板上形成厚度为3.0±1.0mm的板。将所得板形聚酯试片立即在冰水中骤冷,然后在160℃下经受干燥和结晶处理1hr。将所得板状聚酯试片置于用来校准色差计的白色标准板上;按照L*a*b*色泽标准(JISZ8729)的板形聚酯试片表面的享特L*值和b*值,采用Minolta公司制造的享特色差计CR-200进行测定。L*值意指亮度,并且试片亮度随着该数值增加而增加,而b*值表示黄度,并且试片黄度随着b*值增加而增加。
(3)金属含量分析
在测定在聚酯聚合物中的金属含量中,将粒状聚合物样品在铝板上加热熔融,通过采用压塑压机使聚合物熔体形成具有平坦表面的某种形状的样品,使所得样品经定量分析,采用的仪器是荧光X-射线分析仪(型号:3270E,RIGAKUDENKIKOGYO K.K.制造)。
在测定含有作为消光剂的二氧化钛的聚酯聚合物的钛含量中,将聚酯聚合物样品溶解在六氟异丙醇中,所得溶液经离心处理使二氧化钛颗粒沉积,采用倾析法收集溶液的上层透明液体部分,并且从所收集的液体部分蒸发出溶剂,提供用于测定的样品。对所得样品进行分析。
在测定在反应产物催化剂中的钛和磷原子含量中,将干燥的催化剂样品置于扫描电子显微镜(型号S570,Hitachi InstrumentsService公司制造),在催化剂中的钛和磷原子的含量通过采用能量分散X-射线微量分析仪(XMA,型号EMAX-7000,Horiba Seisakusho,K.K.)并与所述扫描电子显微镜相结合,来测定。
(4)二甘醇(DEG)含量
采用水合肼分解聚酯聚合物样品,所得分解产物以气相色谱仪(型号:263-70,K.K.HITACHI SEISAKUSHO制造)进行气相色谱分析,测定二甘醇含量(%,按质量计)。
(5)沉积在熔融纺丝喷丝板上的异物层高度
在聚酯样品成形为切片之后,将所得切片在290℃下熔融,所得熔体通过挤出经过具有12个孔径0.15mm的孔的喷丝板,在挤出速度600m/min下进行熔融纺丝2天。测定在喷丝板挤出孔外缘上形成的异物沉积层的高度。沉积层高度越高,越容易发生挤出聚酯熔体丝状流的弯曲现象,结果降低了聚酯可成形性。因此,在喷丝板上形成的沉积层高度是聚酯的可成形性指示。
(6)长丝纱断头
在连续熔融纺丝程序中,计算三天中长丝纱的断头数。
(7)毛丝的形成(毛丝/106m)
采用装有毛丝检测器的整经机,对由250根单根长丝组成的、卷绕成卷装形状的或卷绕在纤子上的复丝纱,以400m/min的整经速度进行整经42hr。在整经机每步,肉眼检查毛丝是否存在,并计算在长丝纱上每106m长度发现和毛丝总数。
(8)复丝纱的拉伸强度、断裂伸长和丝因子(S.F.)
按照JIS L 1013,测定复丝纱拉伸强度和断裂伸长,和从拉伸强度和断裂伸长数据计算纱的S.F.。
(9)撕破强力
按照JIS L 1096,6.15.5,D(摆锤法),测定聚酯复丝机织织物样品的撕破强力。
实施例1
使100质量份对苯二甲酸二甲酯与70质量份乙二醇的混合物再与0.009重量份钛酸四正丁酯混合。将所得混合物置于具有加热装置和加压装置的不锈钢反应器中,使反应器内部压力上升到0.07MPa和使混合物的温度上升到140℃~240℃,从而使所述混合物进行酯交换反应。然后,再使所得反应混合物与0.35质量份膦酰基乙酸三乙酯(TEPA)和0.07质量份由TiO2组成的消光剂混合,然后使酯交换反应终止。将所得反应混合物移入聚合反应器,加热至290℃,在高真空26.67Pa或更低下进行缩聚反应。得到特性粘度0.63、二甘醇含量0.6%(按质量计)的聚酯聚合物。
将所得聚酯聚合物成形为切片。
将聚酯聚合物切片置于固相聚合装置中,和在220℃下进行聚合反应10hr。所得聚酯聚合物切片具有0.9的特性粘度。
聚酯聚合物切片经干燥后置于熔融纺丝装置中,在其中聚酯聚合物切片熔融,和经具有36个纺丝孔的熔融喷丝板以15.4g/min挤出速度挤出。在这一步骤中,位于喷丝板下90mm的热区的温度以加热器控制到400℃。向聚酯聚合物熔体的挤出丝流,吹在25℃、湿度65%、30cm/sec吹风速度下的冷却吹风,以便使熔体丝流冷却和固化。然后固化的复丝通过给油辊用油剂上油。上油复丝经丝交缠步骤被赋于交缠数为3个交缠/米的丝间交缠。所得未拉伸复丝束以卷取速度1000m/min卷取。然后顺序进行90℃预热温度不中断的预热,再进行在120℃热定形温度下以3.2拉伸比的拉伸。所得拉伸复丝纱经交缠步骤以10个交缠/米的交缠数进行交缠,其后立即以3200m/min卷取速度卷绕。所得拉伸复丝纱的纱线支数为44dtex/36fil。
上述纺丝程序连续进行3天。结果,没发生纱线断头。即,上述聚酯聚合物呈现良好成纤性能,并且随着纺丝时间的推移没有引起聚酯聚合物成纤效率下降。另外,喷丝板周围异物沉积高度为5μm,这个数值很低。所得拉伸复丝纱具有的拉伸强度为4.9cN/dtex,丝因子为23。在纱上产生的毛丝个数为0.04个毛丝/106m,因此所得纱具有高防起毛性能。所得纱具有很好的色调,没有淡黄色调。
将聚酯复丝纱转变成经密249根经纱/3.79cm,纬密194根纬纱/3.79cm的平纹组织。测定所得平纹织物的撕破强力。测得的撕破强力为11.4N,令人满意。所得机织织物具有高柔软并呈现良好手感。
测试结果示于表1。
实施例2
通过与实施例1相同的步骤生产聚酯聚合物、聚酯复丝纱和平纹织物,但是以下所述除外。
作为用于催化剂的钛组分,使用0.016份(按质量计)通过下文所述方法生产的1,2,4-苯三酸钛。
1,2,4-苯三酸钛的合成
使0.2%1,2,4-苯三酸酐的乙二醇溶液与以每摩尔1,2,4-苯三酸酐1/2摩尔的四丁醇钛进行混合,和使所得混合物通过保持其在空气氛围中、环境大气压下、80℃下进行反应60min。冷却反应了的混合物至室温。所得催化剂通过采用10倍于混合物量的丙酮进行结晶,用滤纸过滤分离出所得沉积物,和将过滤出的沉积物在100℃下干燥2hr,提供目标钛化合物。
所得平纹织物柔软并呈现良好手感。
测试结果示于表1。
实施例3
通过与实施例1相同的步骤生产聚酯聚合物、聚酯复丝纱和平纹织物,只是聚酯聚合物切片通过下述步骤生产。
聚酯聚合物的生产
在装有225份(按质量计)聚酯低聚物的和调节在255℃、环境大气压力、氮气氛围的反应器中,以恒定喂料速度喂入通过混合179份(按质量计)高纯对苯二甲酸和95份(按质量计)乙二醇所制备的淤浆,以便进行对苯二甲酸与乙二醇的酯化反应。酯化反应进行4hr,同时从反应***中蒸馏出反应生成的水和乙二醇,使反应完成。在该反应中,酯化度为98%或更高,和所得低聚物的聚合度为约5~7。
将通过酯化反应生产的225份(按质量计)低聚物置于缩聚容器中,并与3.34份(按质量计)下文所解释的TP催化剂相混合。所得缩聚体系逐步加热到255℃~280℃的温度,反应体系的压力从环境大气压力逐步降低到60Pa,同时将因反应而生成的水和乙二醇从所用容器中除去到容器之外,以便使缩聚反应完成。
聚合反应进行的程度通过监测反应体系中搅拌浆的负荷来检查,在聚酯聚合物的聚合度达到所要求水平时,结束反应。然后,将缩聚体系中反应产物连续挤出经过在缩聚反应器中形成的挤出孔成为线料状。将挤出的聚合物线料冷却并切断成粒料状,从而提供直径约3mm的聚对苯二甲酸乙二酯切片。
TP催化剂的生产
(1)钛化合物的制备
将919g乙二醇和10g乙酸置于具有2升容量、能够混合搅拌其中内容物的三颈烧瓶中,并进行混合搅拌。
所得混合物逐渐与71g丁醇钛混合,提供钛化合物在乙二醇中的透明溶液。该溶液下文称作TB溶液。在该TB溶液中,钛原子含量为1.02%。
(2)磷化合物的制备
将656g乙二醇置于具有2升容量、能够加热和混合搅拌其中内容物的三颈烧瓶中,并加热至100℃,同时进行搅拌。在其达到目标温度时,在乙二醇中混合并溶解34.5g磷酸一月桂酯,同时进行加热和搅拌,提供透明溶液。该溶液下文称作P溶液。
(3)催化剂的制备
将上述P溶液(约690g)加热并控制到100℃,使310g上述TB溶液逐渐与P溶液混合同时搅拌。在所有TB溶液混入P溶液之后,所得混合物保持在100℃温度1hr同时进行搅拌;使钛化合物与磷化合物的反应完成。控制P溶液与TB溶液的混合比,使得P溶液中的磷原子与TB溶液中的钛原子的摩尔比为2.0。通过上述反应生产的产物在乙二醇中不溶解,因此以细沉积物形式存在,这使所得反应液体为白色且混浊。所得液体下文称作TP催化剂。
(4)反应沉积物的分析
为了分析反应沉积物的组成,将部分反应液体经过滤器过滤,收集固体部分反应沉积物。所收集的固体部分用水洗涤并干燥。对干燥的反应沉积物采用XMA分析法进行元素分析。结果是,钛的元素含量为12.0%,磷含量为16.4%,磷原子和钛原子的摩尔比为2.1。另外,对反应沉淀物进行固体NMR分析。结果如下。
通过C-13 CP/NAS(频率75.5Hz)测定法观察到自四丁醇钛的丁醇根(butoxide)基团得到的在14ppm、20ppm和36ppm处的化学位移峰消失。另外,在P-31 DD/MAS(频率121.5Hz)测定法中,确定了在磷酸一月桂酯中不存在的在22ppm的新化学位移峰。从上述测定结果明确确定,在上述条件下得到的沉积物含有通过钛化合物与磷化合物反应产生的化合物。
(5)固相聚合
将聚酯聚合物切片置于固相聚合装置中,在220℃下经固相聚合处理10hr。所得聚酯聚合物切片的特性粘度为0.88。
(6)复丝纱的生产
熔融纺丝程序连续进行3天。
熔融纺丝程序的结果是,没发生纱断头,聚合物熔纺性能良好,未发生因纺丝的进行而出现纺丝性能的降低。在这一过程中,在喷丝板周围异物沉积高度为7μm,这是很低的数值。所得长丝纱的拉伸强度为4.8cN/dtex,丝因子为22.J。纱上产生的毛丝个数为0.07个毛丝/106m,该值属于良好。所得纱色调很好,未出现微黄色泽。
(7)织造
从上述聚酯长丝纱生产经密249根纱/3.79cm。纬密194根纱/3.79cm的平纹织物。织物的撕破强力为11.2N,该水平完全令人满意。
所得织物柔软且具有令人满意的手感。
比较例1
通过与实施例1相同的程序生产特性粘度0.63的聚酯聚合物,只是省略了固相聚合处理。从所得聚酯聚合物,通过与实施例1相同的程序生产纱支数为44dtex/12fil的拉伸长丝纱,然后从所得纱,通过与实施例1相同的程序生产织物,只是有下述例外。
喷丝板纺丝孔数改变为12,拉伸比改变为3.7。
所得织物手感硬挺,因此不令人满意。
测试结果示于表1。
比较例2
将100份(按质量计)对苯二甲酸二甲酯与70份(按质量计)乙二醇和0.064份(按质量计)醋酸钙-水合物的混合物加入不锈钢容器中,在其中能够在加压下进行反应,所加入的混合物在0.07MPa压力下从140℃加热到240℃,使酯交换反应发生;反应混合物液体被加入0.044份(按质量计)浓度56%(按质量计)的磷酸水溶液和0.07%(按质量计)由TiO2组成的消光剂,使酯交换反应完成。
然后,将反应产物移至聚合容器,并按表1所示量与三氧化二锑混合,加热混合物至290℃,在26.67Pa或更低的高真空下进行缩聚反应,从而生产特性粘度0.631、二甘醇含量0.55%的聚酯聚合物。将所得聚酯聚合物成形为切片。然后将聚酯聚合物切片置于固相聚合装置中,在220℃下进行固相聚合反应8hr。得到特性粘度0.92的聚酯聚合物切片。通过与实施例1相同的程序从聚酯聚合物切片生产聚酯复丝纱和织物。在熔融纺丝程序中,发现:发生纱断头,纱上毛丝的产生随着熔纺时间的推移而增加。
测试结果示于表1。
表1
Figure A20048000159300281
注:TBT:四正丁醇钛
TMT:1,2,4-苯三甲酸钛
TEPA:膦酰乙酸三乙酯

Claims (7)

1.一种聚酯复丝纱,包含,作为主要组分的通过在下述催化剂存在下使芳族二羧酸酯缩聚生产的聚酯聚合物,
其中:
所述催化剂包括至少一个选自混合物(1)和反应产物(2)的组成部分;
用于催化剂的混合物(1)包括与磷化合物组分(B)混合的钛化合物组分(A),
在所述混合物(1)中,
所述组分(A)包括至少一个选自(a)和(b)的组成部分,其中(a)为通式(I)所示的烃氧基化钛,
在通式(I)中,R1、R2、R3和R4分别并且彼此独立地代表选自含有1~20个碳原子的烷基和苯基的结构要素,m是整数1~4,和当m是整数2,3或4时,那末2,3或4个R2和R3分别地可以彼此相同或者彼此不同;和(b)为通式(I)钛化合物与通式(II)所示芳族多羧酸的反应产物:
Figure A2004800015930002C2
在通式(II)中,n是整数2~4,或者为其与通式(II)酸的酐的反应产物;和
组分(B)包括通式(III)所示的至少一种磷化合物:
Figure A2004800015930003C1
在通式(III)中,R5、R6和R7分别地并且彼此独立地代表含有1~4个碳原子的烷基,X是选自-CH2-基团和-CH(Y)-基团(其中Y是苯基)的结构要素,
用于缩聚催化剂的混合物(1)的用量为满足如下关系表达式(i)和(ii)要求者:
1≤Mp/MTi≤15            (i)和
10≤Mp+MTi≤100          (ii)
其中MTi代表在钛化合物组分(A)中含有的钛元素的以毫摩尔为单位的值与芳族二羧酸酯的以摩尔为单位的值的比,按%计,以及Mp代表在磷化合物组分(A)中含有的磷元素的以毫摩尔为单位的值与芳族二羧酸酯的以摩尔为单位的值的比,按%计,
用于催化剂的反应产物(2)包含与组分(D)反应的组分(C),
在所述反应产物(2)中,
组分(C)包括至少一个选自(c)和(d)的组成部分,其中(c)为通式(I)所示烃氧基化钛,和(d)为通式(I)烃氧基化钛与上述通式(II)所示芳族多羧酸或所述酸的酐的反应产物;和
组分(D)包括至少一种通式(IV)所示磷化合物:
Figure A2004800015930003C2
在通式(IV)中,R8是含有1~20个碳原子的烷基或含有6~20个碳原子的任何芳基,和p是整数1或2,和
该复丝纱具有0.3~2.0分特(dtex)的单丝纤度,90dtex或以下的纱的总纤度,和22或更大的丝因子(silk factor),丝因子(S.F.)按照以下式(1)确定:
(S.F.)=(拉伸强度)×(断裂伸长)1/2        (1)。
2.如权利要求1所要求的聚酯复丝纱,其中在用于催化剂的混合物(1)的组分(A)中烃氧基化钛(a)与通式(II)芳族多羧酸或其酐的反应摩尔比为2∶1至2∶5。
3.如权利要求1所要求的聚酯复丝纱,其中芳族二羧酸二烷基酯是通过芳族二羧酸的二烷基酯与亚烷基二醇的酯交换反应所生产的。
4.如权利要求3所要求的聚酯复丝纱,其中芳族二羧酸选自对苯二甲酸、1,2-萘二甲酸、邻苯二甲酸、间苯二甲酸、联苯二甲酸和二苯氧基乙烷二羧酸,亚烷基二醇选自乙二醇、丁二醇、三亚甲基二醇、丙二醇、新戊二醇、六亚甲基二醇和十二亚甲基二醇。
5.如权利要求1所要求的聚酯复丝纱,其中该聚酯是聚对苯二甲酸乙二醇酯。
6.如权利要求1所要求的聚酯复丝纱,其中该聚酯聚合物具有60~90L*值,1~10b*值,按照JIS Z 8729 L*a*b*色泽标准测定。
7.如权利要求1~8中任何一项所要求的的聚酯复丝纱,该纱以机织或针织织物形态存在。
CNB2004800015938A 2003-03-20 2004-02-23 聚酯复丝纱 Expired - Fee Related CN100414007C (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP077510/2003 2003-03-20
JP2003077510A JP4064273B2 (ja) 2003-03-20 2003-03-20 ポリエステル繊維の製造方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN1717511A true CN1717511A (zh) 2006-01-04
CN100414007C CN100414007C (zh) 2008-08-27

Family

ID=33027949

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CNB2004800015938A Expired - Fee Related CN100414007C (zh) 2003-03-20 2004-02-23 聚酯复丝纱

Country Status (5)

Country Link
US (1) US20060014920A1 (zh)
JP (1) JP4064273B2 (zh)
CN (1) CN100414007C (zh)
TW (1) TW200424374A (zh)
WO (1) WO2004083501A1 (zh)

Families Citing this family (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101077812B1 (ko) * 2003-01-07 2011-10-28 데이진 화이바 가부시키가이샤 폴리에스테르 섬유 구조물
JP2004218125A (ja) * 2003-01-14 2004-08-05 Teijin Fibers Ltd 異形断面ポリエステル繊維の製造方法
ATE470736T1 (de) * 2003-01-16 2010-06-15 Teijin Fibers Ltd Differential-shrinkage-filamentgarn in kombination mit polyester
JP3797486B2 (ja) * 2003-07-29 2006-07-19 東洋紡績株式会社 織物およびその製造方法
US20090217811A1 (en) * 2006-01-17 2009-09-03 David William Leeming Textile armour
NL2000406C2 (nl) * 2006-12-22 2008-06-24 Tno Werkwijze en inrichting voor het beschermen van objecten tegen raket-aangedreven granaten (RPG's).
JP2009144271A (ja) * 2007-12-12 2009-07-02 Teijin Fibers Ltd 中空ポリエステルマルチフィラメントとその製造方法
JP2009150011A (ja) * 2007-12-20 2009-07-09 Teijin Fibers Ltd リサイクル原料を使用したポリエステルマルチフィラメント
EP2210910B1 (en) 2009-01-21 2013-01-02 Nan Ya Plastics Corporation Antimony-free PET resin and PET polyester fiber made therefrom
JP2014503698A (ja) * 2010-11-17 2014-02-13 エフアールエックス ポリマーズ、インク. ポリエステル繊維の難燃剤としてのホスホン酸ポリマー、コポリマー、およびそれぞれのオリゴマー
JP6507156B2 (ja) * 2013-06-20 2019-04-24 フラニックス・テクノロジーズ・ベーフェー 繊維の製造方法、ならびにその繊維から製造される繊維およびヤーン
BR112019001942A2 (pt) 2016-08-03 2019-05-07 Kordsa Teknik Tekstil Anonim Sirketi aparelho e método para produção de fio de multifilamento
EP3466388B1 (en) 2017-10-06 2020-05-20 The Procter & Gamble Company Absorbent article comprising a nonwoven material with antimony-free polyethylene terephthalate
EP3466389B1 (en) 2017-10-06 2020-05-20 The Procter & Gamble Company Absorbent article comprising a carded resin-bonded nonwoven web with fibers comprising antimony-free polyethylene terephthalate
EP3466385B1 (en) 2017-10-06 2020-05-27 The Procter & Gamble Company Absorbent article or wipe comprising a nonwoven material with bicomponent fibers comprising antimony-free polyethylene terephthalate
JP7021328B2 (ja) * 2020-11-10 2022-02-16 コルドサ・テクニク・テクスティル・アノニム・シルケティ モノフィラメント糸製造のための方法

Family Cites Families (28)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2708790C2 (de) * 1977-03-01 1982-02-25 Akzo Gmbh, 5600 Wuppertal Lineare Homo- oder Copolyester, Verfahren zur Herstellung der Polyester und ihre Verwendung
JPS5443295A (en) * 1977-09-13 1979-04-05 Teijin Ltd Production of polyester
JPS5445397A (en) * 1977-09-19 1979-04-10 Teijin Ltd Preparation of polyester
DE2811982A1 (de) * 1978-03-18 1979-09-27 Huels Chemische Werke Ag Verfahren zur herstellung von hochmolekularem poly(ethylenterephthalat)
US5331032A (en) * 1988-08-04 1994-07-19 Teijin Limited Hydrophilic aromatic polyester fiber
US5270353A (en) * 1989-02-10 1993-12-14 Idemitsu Kosan Co., Ltd. Resin composition
DE4208916A1 (de) * 1992-03-20 1993-09-23 Akzo Nv Polyesterfaser und verfahren zu deren herstellung
US5912307A (en) * 1996-05-03 1999-06-15 Bp Amoco Corporation Polyester compositions
DE19631068B4 (de) * 1996-08-01 2006-06-01 Zimmer Ag Verfahren zur Beschleunigung der Polykondensation von Polyester
US6001935A (en) * 1997-11-10 1999-12-14 Stephan Company Durable hydrophilic polymer coatings
US6231976B1 (en) * 1997-08-28 2001-05-15 Eastman Chemical Company Copolyester binder fibers
CN1146679C (zh) * 1997-08-28 2004-04-21 伊斯曼化学公司 改良的共聚物粘合纤维
JP3109053B2 (ja) * 1997-09-03 2000-11-13 旭化成工業株式会社 ポリエステル樹脂組成物
US6284370B1 (en) * 1997-11-26 2001-09-04 Asahi Kasei Kabushiki Kaisha Polyester fiber with excellent processability and process for producing the same
US5981690A (en) * 1998-04-17 1999-11-09 E. I. Du Pont De Nemours And Company Poly(alkylene arylates) having improved optical properties
JPH11350250A (ja) * 1998-06-08 1999-12-21 Unitika Ltd 細繊度ポリエステル繊維の製造法
JP2000319370A (ja) * 1999-05-13 2000-11-21 Teijin Ltd ポリエステルの製造方法
TW548291B (en) * 1999-06-24 2003-08-21 Teijin Ltd Catalyst for producing a polyester and process for producing the polyester by using same
FR2805630B1 (fr) * 2000-02-24 2002-09-13 Eastman Kodak Co Procede pour gerer une distribution rapide d'images
EP1156070B1 (en) * 2000-05-17 2004-07-14 SK Chemicals Co., Ltd. Method for preparing polyester resin copolymerized with 1,4-Cyclohexanedimethanol
DE10152839B4 (de) * 2000-11-30 2011-05-05 Heidelberger Druckmaschinen Ag Verfahren zur Positionierung einer in wenigstens zwei unterschiedliche Betriebsstellungen bewegbaren Walze einer Druckmaschine und entsprechendes Farbwerk
KR100402838B1 (ko) * 2001-05-10 2003-10-22 주식회사 효성 폴리에스테르 멀티필라멘트사
ATE386764T1 (de) * 2001-09-20 2008-03-15 Teijin Ltd Verfahren zur herstellung von poly(ethylen- dicarbonsäureester)harz mit aromatischem dicarbonsäureester und harzprodukt
JP3888884B2 (ja) * 2001-11-28 2007-03-07 帝人ファイバー株式会社 ポリエステルの製造方法
KR101077812B1 (ko) * 2003-01-07 2011-10-28 데이진 화이바 가부시키가이샤 폴리에스테르 섬유 구조물
KR101077811B1 (ko) * 2003-01-09 2011-10-28 데이진 화이바 가부시키가이샤 폴리에스테르 섬유 편직물
ATE470736T1 (de) * 2003-01-16 2010-06-15 Teijin Fibers Ltd Differential-shrinkage-filamentgarn in kombination mit polyester
KR101129204B1 (ko) * 2003-01-16 2012-03-28 데이진 화이바 가부시키가이샤 폴리에스테르 섬유 및 이를 함유하는 가연 가공사

Also Published As

Publication number Publication date
TW200424374A (en) 2004-11-16
CN100414007C (zh) 2008-08-27
US20060014920A1 (en) 2006-01-19
JP2004285500A (ja) 2004-10-14
JP4064273B2 (ja) 2008-03-19
WO2004083501A1 (ja) 2004-09-30

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN100346013C (zh) 聚酯纤维针织物和机织物
CN1717511A (zh) 聚酯复丝纱
CN100346014C (zh) 异形截面聚酯纤维
CN1127533C (zh) 生产聚酯的催化剂和采用上述催化剂生产聚酯的方法
CN1395630A (zh) 双组分纤维的高速纺丝方法
CN1516757A (zh) 复合纤维
JP2004270097A (ja) ポリエステル織物
CN1462324A (zh) 热塑性纤维素衍生物组合物以及由其构成的纤维
TW200419026A (en) Polyester fiber structures
TW200419025A (en) Differential-shrinkage polyester combined filament yarn
JP7251260B2 (ja) カチオン可染性ポリエステルおよびその製造方法
CN1738933A (zh) 聚酯异收缩混合纤维丝
CN1568339A (zh) 聚对苯二甲酸丙二醇酯小球及其制造方法
JP4992610B2 (ja) 繊維
CN1013690B (zh) 有关变形丝的改进
WO2004063435A1 (ja) ポリエステル繊維編織物
JP2003147635A (ja) ポリエステル繊維及びその製造方法
JP2001172823A (ja) 難燃性ポリエステル繊維及びその製造方法
CN1231517C (zh) 聚(对苯二甲酸丙二酯)基聚酯
CN100338276C (zh) 聚酯纤维及包含该纤维的假捻变形纱
CN1735723A (zh) 聚酯复合纤维非织造布
JP2011058136A (ja) ポリエチレンナフタレートモノフィラメントの製造方法
JP2013018802A (ja) ポリエステル樹脂組成物及び同樹脂組成物の製造方法と、同樹脂組成物からなるポリエステル繊維並びにその繊維製品
JP2004217751A (ja) 常圧染色用ポリエステル及び繊維
JP2004218161A (ja) 縫糸用ポリエステル繊維及び該ポリエステル繊維を用いてなる縫糸

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 20080827

Termination date: 20150223

EXPY Termination of patent right or utility model