JP6705601B2 - 改質ポリエステルの製造方法 - Google Patents
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Description
(1)ジオールテレフタレートの調製
テレフタル酸および分岐ジオールから調製するスラリーを反応器に移し、さらに濃硫酸で触媒するエステル化によりジオールテレフタレートにする。
ポリエステル大分子鎖に導入した分岐ジオールセグメンにおける側鎖の長さと定量は、ポリエステルの結晶性能及びレオロジー特性に大きな影響を与える。側鎖は短すぎると改質目標を達成できない一方、側鎖は長すぎると余分な絡み合い構造が起きて、流動行為を制約される。なお、側鎖がジオールのいずれか非末端炭素に連接して、5〜10つ炭素数のアルキルとすると、ある温度で改質ポリエステは同じ温度下の分岐ないポリエステルより分子鎖隙間の増加量がはるかに上回って、それゆえに染色剤のような微粒子のポリエステル内部への奥行きが増加し、改質ポリエステル製の繊維の染色速度が向上する。さらに、分岐ないポリエステルより改質ポリエステルは溶融粘度が低下して、後の加工が便利になる。
(2)エチレンテレフタレートの調製
テレフタル酸とエチレングリコールから調製するスラリーを反応器に移し、さらにエステル化によりエチレンテレフタレートにする。
(3)改質ポリエステルの製備
ステップ(2)におけるエステル化反応終了後、ステップ(1)におけるジオールテレフタレートを添加し、それらをかき混ぜ、触媒剤と安定剤を与え、低真空段階と高真空段階の重縮合を順次に行うことにより改質ポリエステルにする。
(1)ジオールテレフタレートの調製
テレフタル酸と分岐ジオールから調製するスラリーを反応器に移し、触媒剤の濃硫酸を添加し、窒素雰囲気の中に常圧〜0.3MPaの圧力及び180〜240℃の温度の下でエステル化反応をさらに継続し、生じた水が理論値の90%以上を超える時点で反応を終了することによって、ジオールテレフタレートを得る。
(2)エチレンテレフタレートの調製
テレフタル酸とエチレングリコールから調製するスラリーを反応器に移し、窒素雰囲気の中に常圧〜0.3MPaの圧力及び250〜260℃の温度の下でエステル化反応をさらに継続し、生じた水が理論値の90%以上を超える時点で反応を終了することによって、エチレンテレフタレートを得る。
(3)改質ポリエステルの製備
ステップ(2)におけるエステル化反応終了後、ステップ(1)におけるジオールテレフタレートを添加し、15〜20分間かけてかき混ぜ、触媒剤と安定剤を与え、常圧から500Pa以下に漸次減圧し、温度を260〜270℃に制御し、30〜50分間低真空段階の重縮合反応を行う後、100Pa未満へ減圧し、温度を275〜280℃に制御し、50〜90分間高真空段階の重縮合をさらに継続することによって、改質ポリエステルを得る。
分岐ない汎用ポリエステルにおいて、分子構造がベンゼン環を含む直鎖で、官能基の配列が均整で、分子鎖の規則性が良く、柔軟性が低下であり、そして温度が上げても自由体積の増加量が小さく、染料の繊維内部への移行が妨害され、染色性が不十分であり、
本発明が提供する改質ポリエステルにおいて、分子鎖が分岐を含み、温度がガラス転移温度の上に上げると側鎖が主鎖より早く移動し、それゆえに自由体積の増加幅が分岐ないポリエステルと比べてはるかに上回り、微粒子のポリエステル内部への奥行きが向上し、改質ポリエステルによって製備する繊維の自由体積が分岐ないポリエステル繊維よりもっと大きく、そして染料の拡散が促進され、繊維の染色性が向上し、なお、分岐のポリエステルに導入することがポリエステルの溶融粘度を減らし、その加工性能を促進し、さらにポリエステル繊維の構造規則性をあまりに影響しなく、ポリエステル繊維の良い物性を保つ。
1種の改質ポリエステル繊維の製造方法及び染色技術は、下記の内容を含む:
実施例1における改質ポリエステルを原料として、順次に計量、押出し、冷却、オイリング、引き伸ばし、熱定型、巻取りなどのステップにより改質ポリエステル繊維に成形させる。
前記の改質ポリエステル繊維を、高温高圧染色機で、染色に先立ち非イオン界面活性剤によって60℃で30分間処理し、次いで2.0%(o.w.f.)の分散染料や1.2g/Lの分散剤NNOを含む染色液に投入し、pHが5、浴比が1:50にし、さらに60℃から90℃、100℃、110℃、120℃、あるいは130℃中のいずれか温度に昇温し、恒温で1時間染色する。
普通のポリエステル繊維の染色技術が改質ポリエステル繊維と同様にする。
染着率=100%x(1-A1/A0) (A0:染色原液の吸光度、A1:染色残液の吸光度)
により染着率を計算する。
分散染料は別々に分散赤3B、分散青SE-2R、あるいは分散青緑S-GLにすると、繊維の染着率が下表のとおりである。
1種の改質ポリエステル繊維の製造方法及び染色技術は、下記の内容を含む:
実施例13における改質ポリエステルを原料として、順次に計量、押出し、冷却、オイリング、引き伸ばし、熱定型、巻取りなどのステップにより改質ポリエステル繊維に成形させる。
前記の改質ポリエステル繊維を、高温高圧染色機で、染色に先立ち非イオン界面活性剤によって60℃で30分間処理し、次いで2.0%(o.w.f.)の分散染料や1.2g/Lの分散剤NNOを含む染色液に投入し、pHが5、浴比が1:50にし、さらに60℃から90℃、100℃、110℃、120℃、あるいは130℃中のいずれか温度に昇温し、恒温で1時間染色する。
普通のポリエステル繊維の染色技術が改質ポリエステル繊維と同様にする。
染着率=100%x(1-A1/A0) (A0:染色原液の吸光度、A1:染色残液の吸光度)
により染着率を計算する。
分散染料は別々に分散赤3B、分散青SE-2R、あるいは分散青緑S-GLにすると、繊維の染着率が下表のとおりである。
1種の改質ポリエステル繊維の製造方法及び染色技術は、下記の内容を含む:
実施例20における改質ポリエステルを原料として、順次に計量、押出し、冷却、オイリング、引き伸ばし、熱定型、巻取りなどのステップにより改質ポリエステル繊維に成形させる。
前記の改質ポリエステル繊維を、高温高圧染色機で、染色に先立ち非イオン界面活性剤によって60℃で30分間処理し、次いで2.0%(o.w.f.)の分散染料や1.2g/Lの分散剤NNOを含む染色液に投入し、pHが5、浴比が1:50にし、さらに60℃から90℃、100℃、110℃、120℃、あるいは130℃中のいずれか温度に昇温し、恒温で1時間染色する。
普通のポリエステル繊維の染色技術が改質ポリエステル繊維と同様にする。
染着率=100%´(1-A1/A0) (A0:染色原液の吸光度、A1:染色残液の吸光度)
により染着率を計算する。
分散染料は別々に分散赤3B、分散青SE-2R、あるいは分散青緑S-GLにすると、繊維の染着率が下表のとおりである。
Claims (8)
- テレフタル酸とエチレングリコールと分岐ジオールとのセグメントを含み、前記分岐ジオールのセグメントに5〜10つ炭素数のアルキル側鎖が前記セグメントの非末端炭素に連接する改質ポリエステルの製造方法であって、
(1)ジオールテレフタレートの調製として;
テレフタル酸および分岐ジオールをスラリーに調製し、さらに濃硫酸で触媒するエステル化によりジオールテレフタレートにし、
(2)エチレンテレフタレートの調製として;
テレフタル酸とエチレングリコールをスラリーに調製し、さらにエステル化によりエチレンテレフタレートにし、
(3)改質ポリエステルの製備として;
ステップ(2)におけるエステル化反応終了後、ステップ(1)におけるジオールテレフタレートを添加し、それらをかき混ぜ、触媒剤と安定剤を与え、低真空段階と高真空段階の重縮合を順次に行うことにより改質ポリエステルにする
ステップを有する
ことを特徴とする改質ポリエステルの製造方法。 - 前記分岐ジオールは、2-アミル-1,3-ポロパンジオール、2-へキシル-1,3-ポロパンジオール、2-へプチル-1,3-ポロパンジオール、2-オクチル-1,3-ポロパンジオール、2-ノニル-1,3-ポロパンジオール、2-デシル-1,3-ポロパンジオール、2-アミル-1,4-ブタンジオール、2-へキシル-1,4-ブタンジオール、2-へプチル-1,4-ブタンジオール、2-オクチル-1,4-ブタンジオール、2-ノニル-1,4-ブタンジオール、2-デシル-1,4-ブタンジオール、2-アミル-1,5-ペンタンジオール、2-へキシル-1,5-ペンタンジオール、2-へプチル-1,5-ペンタンジオール、2-オクチル-1,5-ペンタンジオール、2-ノニル-1,5-ペンタンジオール、2-デシル-1,5-ペンタンジオール、2-アミル-1,6-ヘキサンジオール、2-へキシル-1,6-ヘキサンジオール、2-へプチル-1,6-ヘキサンジオール、2-オクチル-1,6-ヘキサンジオール、2-ノニル-1,6-ヘキサンジオール、2-デシル-1,6-ヘキサンジオールの中のいずれか1種、または2種以上の混合物であり、前記分岐ジオールセグメントがエチレングリコールセグメントに対するモル百分比は2〜5%である
請求項1に記載の改質ポリエステルの製造方法。 - 数平均分子量が15000〜30000である
請求項1に記載の改質ポリエステルの製造方法。 - (1)ジオールテレフタレートの調製として;
テレフタル酸と分岐ジオールから調製するスラリーを反応器に移し、触媒剤の濃硫酸を添加し、さらに窒素雰囲気の中に常圧〜0.3MPaの圧力及び180〜240℃の温度の下でエステル化反応を継続し、生じた水が理論値の90%以上を超える時点で反応を終了することによって、ジオールテレフタレートにし、
(2)エチレンテレフタレートの調製として;
テレフタル酸とエチレングリコールから調製するスラリーを反応器に移し、さらに窒素雰囲気の中に常圧〜0.3MPaの圧力及び250〜260℃の温度の下でエステル化反応を継続し、生じた水が理論値の90%以上を超える時点で反応を終了することによって、エチレンテレフタレートにし、
(3)改質ポリエステルの製備として;
ステップ(2)におけるエステル化反応終了後、ステップ(1)におけるジオールテレフタレートを添加し、15〜20分間かけてかき混ぜ、触媒剤と安定剤を与え、常圧から500Pa以下に漸次減圧し、温度を260〜270℃に制御し、30〜50分間低真空段階の重縮合反応を行う後、100Pa未満へ減圧し、温度を275〜280℃に制御し、50〜90分間高真空段階の重縮合をさらに継続することによって、改質ポリエステルを得る
ステップを有する
請求項1ないし3のいずれかに記載の改質ポリエステルの製造方法。 - 前記のステップ(1)におけるテレフタル酸が分岐ジオールに対するモル比は1:1.3〜1.5、濃硫酸の添加量がテレフタル酸に対する質量百分率は0.3〜0.5%、前記濃硫酸の濃度は50〜60wt%である
請求項1ないし4のいずれかに記載の改質ポリエステルの製造方法。 - 前記のステップ(2)におけるテレフタル酸がエチレングリコールに対するモル比は1:1.2〜2.0である
請求項1ないし5のいずれかに記載の改質ポリエステルの製造方法。 - 前記のステップ(3)におけるジオールテレフタレートがエチレンテレフタレートに対するモル百分比は2〜5%で、前記触媒剤は三酸化二アンチモンとエチレングリコールアンチモンと酢酸アンチモンとののいずれか一種類で、その添加量がテレフタル酸の質量に対して0.01〜0.05%で、前記安定剤はリン酸トリフェニルとリン酸トリメチルと亜リン酸トリメチルとののいずれか一種類で、その添加量がテレフタル酸の質量に対して0.01〜0.05%である
請求項1ないし6のいずれかに記載の改質ポリエステルの製造方法。 - 前記の分岐ジオールは、2-アミル-1,3-ポロパンジオール、2-へキシル-1,3-ポロパンジオール、2-へプチル-1,3-ポロパンジオール、2-オクチル-1,3-ポロパンジオール、2-ノニル-1,3-ポロパンジオール、2-デシル-1,3-ポロパンジオール、2-アミル-1,4-ブタンジオール、2-へキシル-1,4-ブタンジオール、2-へプチル-1,4-ブタンジオール、2-オクチル-1,4-ブタンジオール、2-ノニル-1,4-ブタンジオール、2-デシル-1,4-ブタンジオール、2-アミル-1,5-ペンタンジオール、2-へキシル-1,5-ペンタンジオール、2-へプチル-1,5-ペンタンジオール、2-オクチル-1,5-ペンタンジオール、2-ノニル-1,5-ペンタンジオール、2-デシル-1,5-ペンタンジオール、2-アミル-1,6-ヘキサンジオール、2-へキシル-1,6-ヘキサンジオール、2-へプチル-1,6-ヘキサンジオール、2-オクチル-1,6-ヘキサンジオール、2-ノニル-1,6-ヘキサンジオール、2-デシル-1,6-ヘキサンジオールの中のいずれか1種、または2種以上の混合物である
請求項1ないし7のいずれかに記載の改質ポリエステルの製造方法。
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