JP7053956B2 - ウール調ポリエステル長繊維およびその製造方法 - Google Patents

ウール調ポリエステル長繊維およびその製造方法 Download PDF

Info

Publication number
JP7053956B2
JP7053956B2 JP2021524973A JP2021524973A JP7053956B2 JP 7053956 B2 JP7053956 B2 JP 7053956B2 JP 2021524973 A JP2021524973 A JP 2021524973A JP 2021524973 A JP2021524973 A JP 2021524973A JP 7053956 B2 JP7053956 B2 JP 7053956B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
wool
reaction
tetramethyl
polyester
temperature
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.)
Active
Application number
JP2021524973A
Other languages
English (en)
Other versions
JP2022502582A (ja
Inventor
山水 王
麗麗 王
建根 沈
Original Assignee
江蘇恒力化繊股▲ふん▼有限公司
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 江蘇恒力化繊股▲ふん▼有限公司 filed Critical 江蘇恒力化繊股▲ふん▼有限公司
Publication of JP2022502582A publication Critical patent/JP2022502582A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP7053956B2 publication Critical patent/JP7053956B2/ja
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • 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
    • D01F6/78Monocomponent artificial filaments or the like of synthetic polymers; Manufacture thereof from copolycondensation products
    • D01F6/84Monocomponent artificial filaments or the like of synthetic polymers; Manufacture thereof from copolycondensation products from copolyesters
    • 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
    • C08G63/68Polyesters containing atoms other than carbon, hydrogen and oxygen
    • C08G63/682Polyesters containing atoms other than carbon, hydrogen and oxygen containing halogens
    • C08G63/6824Polyesters containing atoms other than carbon, hydrogen and oxygen containing halogens derived from polycarboxylic acids and polyhydroxy compounds
    • C08G63/6826Dicarboxylic acids and dihydroxy compounds
    • 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
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08KUse of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K13/00Use of mixtures of ingredients not covered by one single of the preceding main groups, each of these compounds being essential
    • C08K13/02Organic and inorganic ingredients
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08KUse of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K3/00Use of inorganic substances as compounding ingredients
    • C08K3/18Oxygen-containing compounds, e.g. metal carbonyls
    • C08K3/20Oxides; Hydroxides
    • C08K3/22Oxides; Hydroxides of metals
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08KUse of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K3/00Use of inorganic substances as compounding ingredients
    • C08K3/38Boron-containing compounds
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08KUse of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K5/00Use of organic ingredients
    • C08K5/49Phosphorus-containing compounds
    • C08K5/51Phosphorus bound to oxygen
    • C08K5/52Phosphorus bound to oxygen only
    • C08K5/521Esters of phosphoric acids, e.g. of H3PO4
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08KUse of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K5/00Use of organic ingredients
    • C08K5/49Phosphorus-containing compounds
    • C08K5/51Phosphorus bound to oxygen
    • C08K5/52Phosphorus bound to oxygen only
    • C08K5/524Esters of phosphorous acids, e.g. of H3PO3
    • DTEXTILES; PAPER
    • D01NATURAL OR MAN-MADE THREADS OR FIBRES; SPINNING
    • D01DMECHANICAL METHODS OR APPARATUS IN THE MANUFACTURE OF ARTIFICIAL FILAMENTS, THREADS, FIBRES, BRISTLES OR RIBBONS
    • D01D5/00Formation of filaments, threads, or the like
    • D01D5/12Stretch-spinning methods
    • D01D5/16Stretch-spinning methods using rollers, or like mechanical devices, e.g. snubbing pins
    • 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
    • D01F6/88Monocomponent artificial filaments or the like of synthetic polymers; Manufacture thereof from mixtures of polycondensation products as major constituent with other polymers or low-molecular-weight compounds
    • D01F6/92Monocomponent artificial filaments or the like of synthetic polymers; Manufacture thereof from mixtures of polycondensation products as major constituent with other polymers or low-molecular-weight compounds of polyesters
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08KUse of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K3/00Use of inorganic substances as compounding ingredients
    • C08K3/18Oxygen-containing compounds, e.g. metal carbonyls
    • C08K3/20Oxides; Hydroxides
    • C08K3/22Oxides; Hydroxides of metals
    • C08K2003/2237Oxides; Hydroxides of metals of titanium
    • C08K2003/2241Titanium dioxide

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Textile Engineering (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Polyesters Or Polycarbonates (AREA)
  • Artificial Filaments (AREA)
  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
  • Low-Molecular Organic Synthesis Reactions Using Catalysts (AREA)
  • Electrolytic Production Of Non-Metals, Compounds, Apparatuses Therefor (AREA)
  • Yarns And Mechanical Finishing Of Yarns Or Ropes (AREA)

Description

本発明は概してポリエステル繊維製造技術に属し、一種のウール調ポリエステル長繊維およびその製造方法に関する。特に、ポリブチレンテレフタレート(PBT)を改質してウール調ポリエステル長繊維を製造する方法に関する。
PBT長繊維は、弾力性に富み、手触りが柔らかく、染めやすく、シワになりにくく、害虫・カビに強く、熱・洗濯に耐性が高く、捲縮しやすいのが特徴として幅広い用途があるため、業界の注目を集めている。昨今、人々の生活水準の向上とともに、服用や装飾用や産業用などのポリエステル製品分野において、繊維素材の数量と品質に対する要求はますます高くなり、すなわち新しい性能または付加価値がある差別化繊維の開発は目指している。
一般繊維は凹凸がなくて滑らかで均一な円柱の形態がして、単繊維間の粘着力は弱いである。そして、繊維の先端は生地の表面で毛羽となりやすくて、さらに束を作り絡み合って毛玉を生みだす。同時に、吸湿性も導電性も低い繊維は、摩擦によって静電気が非常に生じやすいである。通常の円形断面の繊維の問題に対して、繊維断面の異形化に関する研究を多く行っていた。したがって、一字型や扁平多葉型やダンベル型などの異形断面繊維はウールまたは兎毛のような感触、光沢ができ、嵩高性、吸湿性、弾力性、手触り及び充填性能がある程度で改進され、毛玉も起きにくになることがわかった。芳香環も長いメチレン基もあるPBTは、ポリエステル繊維の良い機械物性とポリアミド繊維の耐摩擦性とを兼備して、良い毛羽・毛玉耐性を持つ。そのうえ、PBT繊維は自分でポリアミド繊維のような柔らかい手触りと優れた嵩高性を有する。PBT繊維断面は一字型、扁平多葉型またはダンベル型とすれば、ウール調の手触りが得られる一方、PBT生地にも柔らかい感触及び良い嵩高性を与えられる。ほかに、断面異形化は費用が安くてよく活用された紡糸技術である。
しかしながら、疎水性繊維に属して親水基がなくて、レーヨン又はタンパク質系繊維のような染料親活基もないPBT繊維は、染めにくい素材である。更に、結晶領域には分子鎖が互いに平行し大体トランス型の立体配座として、ならびに非晶領域には分子鎖が大体シス型の立体配座として、緻密な分子凝集状態を持つ半結晶性構造は、PBTの染色性をもっと低下させている。今のPBT繊維の染色するのは、高い染着率を目指したら、通常高温(130℃)高圧で分散染料によって行えばならない。けれども、高温高圧染色においては、設備に対する要求が高くてエネルギー消費量が膨大で時間もかかるため、染色コストが高いである。これはある程度で着色PBT繊維の応用を制約する。
なお、PBT産業の急発展とともに、環境に直接的な害を及ぼさないだけど、排出量が膨大で大気と微生物に高い耐性を持つPBT繊維廃棄物は、処理しにくくて環境にまだ間接的に悪影響を与える。今のPBT繊維廃棄物処理は、埋立、焼却または再生利用等によって行っている。埋立や焼却は便利なのに欠点が多くて、環境の保全に不利である。化学分解回収、すなわち主にアルコール、アンモニアによってPBTをアルコール、酸、エステルなどの再利用できる化学原料になさせることは、有効的で科学的な適正処理である。しかしながら、緻密な構造・高い結晶度を持つPBTは自然分解が遅い(一般的に16~48年間にもなる)だから、PBTの化学分解回収はまだ制限されている。
それゆえ、低設備要求・低コストの染色性能も高効率の分解回収性能も持つウール調ポリエステル長繊維に関する研究は重要な意味がある。
本発明は、一種の低設備要求・低コストの染色性能も高効率の分解回収性能も持つウール調ポリエステル長繊維及びその製造方法を提供し、従来技術における困難問題を克服した。
以上の課題に対して、本発明は以下の解決手段を選択する。
改質ポリエステル融液を半延伸糸(Partially Oriented Yarn,POY)さらに延伸加工糸(Draw Textured Yarn, DTY)の方式で紡糸してウール調ポリエステル長繊維になさせる。
前記改質ポリエステルの製造方法は、テレフタル酸、1,4-ブタンジオール、フッ素化ジカルボン酸、テトラブチルヘキサンジオールならびに2,5,6,6-テトラメチル-2,5-ヘプタジオールを均一に混合した後、エステル化させ、重縮合させることである。
該フッ素化ジカルボン酸は2,2-ジフルオロ-1,3-マロン酸、2,2-ジフルオロ-1,4-コハク酸、2,2-ジフルオロ-1,5-グルタル酸、または2,2,3,3-テトラフルオロ-1,4-コハク酸とする。
該テトラブチルヘキサンジオールは、
Figure 0007053956000001
と示す構造式を有する。そのうちに、Rは-H、-CH2CH3または-C(CH33とする。
該2,5,6,6-テトラメチル-2,5-ヘプタジオールは、
Figure 0007053956000002
と示す構造式を持つ。
該DTY工程において、糸フィード速度は620~710m/minとし、第2熱箱温度は110~140℃とする。麻調より高くて綿調より低い紡糸速度、麻調より低くて綿調より高い第2熱箱温度を使って紡糸した本発明のウール調ポリエステル長繊維は、麻調より低くて綿調より高い繊度、麻調と綿調との間のウールのような手触りを有する。
本発明は、ポリエステルの空孔型自由体積が著しく増大できるテトラブチルヘキサンジオールと2,5,6,6-テトラメチル-2,5-ヘプタジオールとを利用してポリエステルを改質した。テトラブチルヘキサンジオールまたは2,5,6,6-テトラメチル-2,5-ヘプタジオールに含まれるテルトブチル側基は、ポリエステル主鎖より高い運動活性を持って、温度に当たると先に運動して、ポリエステル主鎖の活動性を変えて、主鎖の間の相互作用力さらに主鎖の間の距離を変化して、ポリエステルの空孔型自由体積を増大する。スリット型自由体積より空気や水の繊維内部へ浸透することにもっと有利である空孔型自由体積の向上は、ポリエステルに低い温度、短い時間、少ないエネルギー消費、高い染着率の良い染色性を与える。
本発明におけるフッ素化ジカルボン酸はフッ素がα炭素に結合してあることを特徴とする。それで、改質ポリエステルの加水分解の際に、α炭素に結合するフッ素の強い電子吸引性のため、エステル基のC-O結合の電子密度が低下して四面体中間体アニオンの安定性も減って、エステルの加水分解に関する求核アシル置換反応がやすくなってある。一方、α炭素に結合するフッ素を有するジカルボン酸はテレフタル酸より立体障害が小さなので、求核アシル置換反応を利する。つまり、フッ素化ジカルボン酸の利用はポリエステルの分解を著しく加速させる。
さらに、フッ素化ジカルボン酸はテトラブチルヘキサンジオールと協同的にポリエステルの分解を加速する。一方では、α炭素に結合するフッ素の強い電子吸引性のため、エステル基のC-O結合の電子密度が低下して四面体中間体アニオンの安定性も減って、エステルの加水分解に関する求核アシル置換反応がやすくなってある。他方では、テトラブチルヘキサンジオールのよるポリエステルの空孔型自由体積向上は酸素や水の浸透を利するため、求核剤の数量が増加できる。
本発明の好適態様は以下に示す。
前記ウール調ポリエステル長繊維の製造方法におけるテトラブチルヘキサンジオールの調製方法としては、
まず原料Aと硫酸のモル比の1.5~2:1によって、300~350g/Lの原料A溶液と200~300g/Lの硫酸溶液を混合して陰極電解槽に入れ、次に10~15℃まで冷却し、Aの濃度の10wt%以下にするまで電解し、最後に冷却で結晶化し、分離し、純化してトラブチルヘキサンジオールとなさせることである。
前記Rは-H、-CH2CH3または-C(CH33とすることに対して、原料のAは別々に2,2-ジメチルプロパン、2,2-ジメチル-3-ペンタノン、2,2,4,4-テトラメチル-3-ペンタノンと採用される。
前記ウール調ポリエステル長繊維の製造方法における2,5,6,6-テトラメチル-2,5-ヘプタジオールの調製方法としては、
(1)KOH粉末、3-メチル-3-ヒドロキシブチン、3,3-ジメチル-2-ブタノン及びイソプロピルエーテルを、モル比の1~1.2:1:1.2~1.3:2.0~3.0によって混合し、氷浴による2~4時間かけて反応させ、反応済みに冷却で結晶化し、遠心分離し、洗浄し、精製し、さらに乾燥してオクチレンジオールとなさせ、
(2)オクチレンジオール、エタノール及びパラジウム触媒を、重量比の2~3:10:0.01~0.03によって混合し、40~50℃の下で水素を持続的に与えて50~60分間かけて反応させ、反応済みに分離しさらに精製することである。
前記ウール調ポリエステル長繊維の製造方法における改質ポリエステルは、以下のステップを含む方法で合成する。
(1)エステル化反応では、
テレフタル酸、1,4-ブタンジオール、フッ素化ジカルボン酸、テトラブチルヘキサンジオールならびに2,5,6,6-テトラメチル-2,5-ヘプタジオールをスラリーに調製し、艶消し剤及び安定剤を添加して均一に混合し、窒素雰囲気の中に1KPa未満の絶対圧力及び180~220℃の温度の下で反応させ、生じた水の抜き出す量が理論値の90%以上とする際に反応終点を決めることである。
(2)重縮合反応では、
エステル化反応後、重合触媒を入れ、常圧から絶対圧力500Pa未満まで30~50分間をかけて徐々に下がる負圧を与えて250~260℃の温度の下で反応を30~50分間続け、さらに負圧を100Pa未満まで持続的に与えて温度を270~282℃に制御して反応を50~90分間行うことである。
そのうちに、テレフタル酸の1,4-ブタンジオールに対するモル比は1:1.2~2.0とし、フッ素化ジカルボン酸とテトラブチルヘキサンジオールと2,5,6,6-テトラメチル-2,5-ヘプタジオールとの総合添加量はテレフタル酸の添加量の3~5mol%とし、フッ素化ジカルボン酸とテトラブチルヘキサンジオールと2,5,6,6-テトラメチル-2,5-ヘプタジオールとのモル比は3~4:1~2:3~4とし、重合触媒、艶消し剤及び安定剤の添加量は別々にテレフタル酸の添加量の0.03~0.05wt%、0.20~0.25wt%、0.01~0.05wt%とする。
フッ素化ジカルボン酸はポリエステルの分解を加速し、ならびに、テトラブチルヘキサンジオールと2,5,6,6-テトラメチル-2,5-ヘプタジオールはポリエステルの自由体積を増大して酸素と水の浸透を促進する両方は、協同作用となる。フッ素化ジカルボン酸とテトラブチルヘキサンジオールと2,5,6,6-テトラメチル-2,5-ヘプタジオールとの添加量は、実運用によって適度な調整ができるけれども、調整幅は大きすぎるべきではない。添加量は大き過ぎると繊維の機械物性に悪影響与えてしまう一方で小さすぎると繊維に改善効果があまり現れない。
そのうちに、重合触媒はチタン酸テトラブチルとし、艶消し剤は二酸化チタンとし、安定剤はリン酸トリフェニル、リン酸トリメチルまたは亜リン酸トリメチルとする。
そのうちに、改質ポリエステルの数平均分子量は25000~30000Daとし、分子量多分散度は1.8~2.2とする。
前記ウール調ポリエステル長繊維の製造方法におけるPOY加工は、計量、押出し、冷却、オイリング及び巻取りの流れを含む。
そのうちに、紡糸温度は265~275℃とし、冷却温度は20~22℃とし、巻取り速度は2800~3000m/minとする。
前記ウール調ポリエステル長繊維の製造方法におけるDTY加工は、給糸、熱延伸、仮撚、熱処理及び巻取りの流れを含む。
そのうちに、熱処理過給率は3.5~5.5%とし、巻取り過給率は2.5~5.0%とし、ヒートチャンバー1温度は200~220℃とし、延伸比は1.4~1.5とする。
本発明におけるPOY及びDTY工程に関するパラメータは上記のみならず、上記したのは実行可能な一つである。
本発明は前記ウール調ポリエステル長繊維の製造方法によるウール調ポリエステル長繊維も提供し、それが単糸繊度の2.0~2.7dtexである改質ポリエステルのDTYである。
該改質ポリエステルは、テレフタル酸のセグメント、1,4-ブタンジオールのセグメント、フッ素化ジカルボン酸のセグメント、テトラブチルヘキサンジオールのセグメント及び2,5,6,6-テトラメチル-2,5-ヘプタジオールのセグメントを含む分子鎖とする。
前記製造方法の好適態様によれば、本発明のテトラブチルヘキサンジオールとフッ素化ジカルボン酸と2,5,6,6-テトラメチル-2,5-ヘプタジオールと少量で用って改質したPBTによるウール調ポリエステル長繊維は、
通常改質しないPBT繊維より低下しなくて、単糸繊度1.0~3.0dtex、破断強度3.0cN/dtex以上、破断強度CV値5.0%以下、破断伸度30±4%、破断伸度CV値8.0%以下、沸水収縮率5.0±1.0%、含油率2.5±0.5wt%、系条交絡度60±10個/m、捲縮率40±4.0%の良い基礎物性を有し、
比較例とする通常改質しないPBT繊維の染着率89.78%、K/S値21.31、洗濯堅ろう度4級以下(添付のポリエステル白布にあたる3~4級、添付の綿白布にあたる3~4級)、乾摩擦堅ろう度4級、ならびに湿摩擦堅ろう度3~4級とする染色性能に対して、同じ100℃の染色温度と評価条件の下で、染着率90.32~93.27%、K/S値22.15~23.42、洗濯堅ろう度4級(添付のポリエステル白布または添付の綿白布にあたる)、乾摩擦堅ろう度4級、ならびに湿摩擦堅ろう度4級超えの染色性能を有し
25℃の温度と65%の相対湿度との条件下で60月間をかけて置いた後、通常改質しないPBTの5%以下に対する17~20%の固有粘度下りとする自然分解性能を有する。
発明原理とするのは、以下の通りである。
アルカリによるポリエステルの加水分解はアシル置換反応の典型例であり,そこに強い求核試薬であるOH-イオンはエステル基RCOOR’のカルボニル炭素を求核攻撃して,四面体中間体アニオンを与える。四面体中間体アニオンよりアルコキシドイオンOR’を放出してエステル基を破断させるとカルボン酸を与える。さらに、プロトンH+がカルボン酸からアルコキシドイオンに移動してアルコールHOR’に変換される。しかしながら、込み合う構造がする四面体中間体により立体障害が生じるため、通常にポリエステルの分解は遅い速度がしている。
さて、本発明は、フッ素がα炭素に結合することを特徴とするフッ素化ジカルボン酸を利用した。それで、改質ポリエステルの加水分解の際に、α炭素に結合するフッ素の強い電子吸引性のため、エステル基のC-O結合の電子密度が低下して四面体中間体アニオンの安定性も減って、エステルの加水分解に関する求核アシル置換反応がやすくなってある。一方、α炭素に結合するフッ素を有するジカルボン酸はテレフタル酸より立体障害が小さなので、求核アシル置換反応を利する。つまり、フッ素化ジカルボン酸の利用はポリエステルの分解が著しく加速できる。実に、フッ素をジカルボン酸のβ炭素に結合させると、上記分解の加速効果ができない。原因はフッ素の電子吸引性が隣の原子の範囲内に限って、エステル基のC-O結合にあまり影響を与えなくて、OH-のエステルのカルボニル炭素を求核攻撃することによるアシル置換反応に動きかけない。
緻密な構造・高い結晶度を持つPBTの自然分解が遅いけれども、本発明はフッ素化ジカルボン酸によってPBT水分解の求核置換反応を促進してその自然分解を加速する。
一方、ポリマーは全て緻密な分子鎖凝集体ではない。分子鎖と分子鎖との間に、いつも自由体積という空間がある。低分子の高分子内部に浸透することに対して、適度な大きさの空間すなわち自由体積は必要なければならない。ある程度に、高分子の自由体積が大きければ大きいほど低分子の浸透率または拡散性が高い。自由体積は空孔型自由体積とスリット型自由体積に分けられるが、スリット型自由体積よりもっと大きなサイズを持つ空孔型自由体積は低分子の拡散に更に有利である。
自由体積のサイズと類型は高分子構造に決められている。そのうえ、高分子構造は置換基による立体障害、置換基寸法、置換基構造に関する。高分子主鎖のある位置に結合した側基は、主鎖の活動性に影響を与えて、主鎖の間の相互作用力さらに主鎖の間の距離を変える。よって、高分子の凝集エネルギーと自由体積も変化する。詳しくは、側基の極性や大きさや長さなどが主鎖の剛性、主鎖の間の相互作用力ならびに高分子の自由体積分率にすべてある程度の影響を与える。つまり、異なる側基を含むポリマーは別々の浸透性能がしてある。
一方、ポリマーに含まれるエチレングリコールや1,4-ブタンジオールなどのようなジオールにおいては、複数のメチレン基がエネルギー的に安定で平面ジグザグのコンホメーションをとる。メチレン基の二つの水素はメチル基に置換されると、中心炭素がsp3混成軌道により隣の炭素と四つの等価なσ結合を作って、隣の炭素が頂点に位置する正四面体構造は得られる。なお、メチル基の三つの水素はさらに他のメチル基で置換するいわゆるテルトブチル基を作れば、もっと大きな正四面体が形成できる。こんな置換基の重なりため、ポリマーの自由体積は著しく増大して、低分子の浸透または拡散に有利する。しかしながら、メチレン基の二つの水素は長鎖を持つ基に置換されると、増大するのは主にスリット型自由体積であって、増大幅がより小さいため、改進効果は限りがある。なお、長鎖の置換基は剛性が低い、よって、大分子鎖の絡み合いが起きやすくなって自由体積の増大に障害を与える。
本発明はテトラブチルヘキサンジオール及び2,5,6,6-テトラメチル-2,5-ヘプタジオールのセグメントによって、PBT繊維の染色性能を著しく向上する。そのうちに、
Figure 0007053956000003
と示す構造式のテトラブチルヘキサンジオールまたは
Figure 0007053956000004
と示す構造式の2,5,6,6-テトラメチル-2,5-ヘプタジオールに含まれるテルトブチル基は、ポリエステル主鎖の活動性を変えて主鎖の間の相互作用力さらに主鎖の間の距離を変化させて、ポリエステルの空孔型自由体積は増大する。原因の一方では、テトラブチルが短い置換基(例えば、メチル基やエチル基など)よりもっと広い空間を位置する。他方では、テトラブチルが主にスリット型自由体積を増大する長鎖の置換基に比べて空孔型自由体積を増大し、さらに長鎖の置換基による分子鎖の絡み合いを避ける。分散染料が一種類のより小さい分子とし水溶性基を持たない染料であり、多くは数百ナノメートルないし1ミクロンの粒子で存在する。100℃以上の沸騰した染浴に当たっても分散染料の染め速度は遅くなり染着率は低くなる。本発明における改質ポリエステルに含まれるテトラブチル側基は、温度に当たると分子鎖より先に運動が始まりさらに運動の激しさがもっと強いため、水や染料分子などの繊維内部に浸透することに有利する空孔型自由体積を増大して、低い染色温度、短い染め時間、少ないエネルギー消費、高い染着率の染色効果を実現する。
さらに、本発明におけるフッ素化ジカルボン酸は、テトラブチルヘキサンジオール及びテトラブチルヘキサンジオールと協同的にポリエステルの分解を加速する。一方では、α炭素に結合するフッ素の強い電子吸引性のため、エステル基のC-O結合の電子密度が低下して四面体中間体アニオンの安定性も減って、エステルの加水分解に関する求核アシル置換反応がやすくなってある。他方では、テトラブチルヘキサンジオール及びテトラブチルヘキサンジオールのよるポリエステルの空孔型自由体積向上は、酸素や水の浸透を利して求核剤の数量を増加して求核置換反応をさらに促進する。
本発明の利点としては、
(1)本発明に提出したウール調ポリエステル長繊維の製造方法は、テトラブチルヘキサンジオールと2,5,6,6-テトラメチル-2,5-ヘプタジオールを改質単量体として、PBT繊維の低い染色温度、短い染め時間、高い染着率の染色効果を実現する。
(2)本発明に提出したウール調ポリエステル長繊維は、エステル基のC-O結合の電子密度が低下できるα炭素に結合するフッ素を含みテレフタル酸より空間障害が小さいジカルボン酸によってPBTの水分解の求核置換反応を促進して、PBTの分解を加速する。
(3)本発明に提出したウール調ポリエステル長繊維の製造方法は、コストがやすくて操業が便利であるため、適用性に優れる。
(4)本発明に提出したウール調ポリエステル長繊維は、良い染色性能も速い自然分解も持って、幅広い用途がある。
本発明におけるテトラブチルヘキサンジオールを調整する装置の概念図である。
以下、実施例を挙げてさらに詳細に本発明を説明するが、本発明は、その要旨を超えない限り、以下の実施例によって限定されるものではない。なお、本発明の内容を読んだこの分野の技術者のいろいろな本発明を改正することを許されても、それは本発明の等価形として、本発明の請求の範囲内にも限定されている。
実施例1
ウール調ポリエステル長繊維の製造方法は、以下の流れによる。
(1)改質ポリエステルの合成として、
(1.1)2,2,5,5-テトラメチル-3,4-ヘキサンジオールの調製として、
まず2,2-ジメチルプロパナールと硫酸のモル比の1.5:1によって320g/Lの2,2-ジメチルプロパナール溶液と200g/Lの硫酸溶液を混合して陰極電解槽に入れ、次に12℃まで冷却し、2,2-ジメチルプロパナールの濃度の9.5wt%にするまで電解し、最後に冷却で結晶化し、分離し、純化しtert-ブチルを有するヘキサンジオールとなさせることである。そのうちに、採用された装置の概念図は図1と示し、根拠された化学反応式は
Figure 0007053956000005
と示し、Rが-Hとすれば得られた2,2,5,5-テトラメチル-3,4-ヘキサンジオールの構造式は
Figure 0007053956000006
(式1)
と示す。
(1.2)2,5,6,6-テトラメチル-2,5-ヘプタンジオールの調製として、
(a)KOH粉末、3-メチル-3-ヒドロキシブチン、3,3-ジメチル-2-ブタノン及びイソプロピルエーテルを、モル比の1:1:1.2:2.0によって混合し、氷浴による2時間かけて反応させ、反応済みに冷却で結晶化し、遠心分離し、洗浄し、精製し、さらに乾燥してオクチンジオールとなさせ、
(b)オクチンジオール、エタノール及びパラジウム触媒を、重量比の2:10:0.01によって混合し、40℃の下で水素を持続的に与えて50分間かけて反応させ、反応済みに分離しさらに精製することである。得られた2,5,6,6-テトラメチル-2,5-ヘプタンジオールの構造式は
Figure 0007053956000007
(式2)
と示す。
(1.3)エステル化反応として、
テレフタル酸、1,4-ブタンジオール、2,2-ジフルオロ-1,3-マロン酸、2,2,5,5-テトラメチル-3,4-ヘキサンジオールならびに2,5,6,6-テトラメチル-2,5-ヘプタンジオールをスラリーに調製し、二酸化チタン及びリン酸トリフェニルを添加して均一に混合し、窒素雰囲気の中に1KPa未満の絶対圧力及び180℃の温度の下で反応させ、生じた水の抜き出す量が理論値の90%とする際に反応終点を決めることである。そのうちに、テレフタル酸の1,4-ブタンジオールに対するモル比は1:1.2とし、2,2-ジフルオロ-1,3-マロン酸と2,2,5,5-テトラメチル-3,4-ヘキサンジオールと2,5,6,6-テトラメチル-2,5-ヘプタンジオールとの総合添加量はテレフタル酸の添加量の4mol%とし、2,2-ジフルオロ-1,3-マロン酸と2,2,5,5-テトラメチル-3,4-ヘキサンジオールと2,5,6,6-テトラメチル-2,5-ヘプタンジオールとのモル比は3:1:3.2とし、二酸化チタン及びリン酸トリフェニルの添加量は別々にテレフタル酸の添加量の0.25wt%と0.03wt%とする。
(1.4)重縮合反応として、
エステル化反応後、チタン酸テトラ-n-ブチルを入れ、常圧から絶対圧力499Paまで30分間をかけて徐々に下がる負圧を与えて250℃の温度の下で反応を30分間続け、さらに負圧を99Paまで持続的に与えて温度を265℃に制御して反応を50分間行うことである。そのうちに、チタン酸テトラ-n-ブチルのテレフタル酸に対する添加量は0.04wt%とし、得られた改質ポリエステルの数平均分子量は30000Daとし、分子量分布指数は2.0とする。
(2)POY工程として、
改質ポリエステルの溶融体を、計量、押出し、冷却、オイリング及び巻取りのスッテプにより、POYになさせることである。そのうちに、紡糸温度は265℃とし、冷却温度は20℃とし、巻取り速度は2900m/minとする。
(3)DTY工程として、
改質ポリエステルPOYを、給糸、熱延伸、仮撚、熱処理及び巻取りのスッテプによりウール調ポリエステル長繊維になさせることである。そのうちに、紡糸速度は620m/minとし、熱処理過給率は3.5%とし、巻取り過給率は3.5%とし、第1熱箱温度は220℃とし、第2熱箱温度は110℃とし、延伸比は1.4とする。
最後に得られたウール調ポリエステルDTYは、単糸繊度1.0dtex、破断強度3.3cN/dtex、破断強度CV値4.8%、破断伸度30%、破断伸度CV値7.0%、沸水収縮率4.0%、含油率2.0wt%、ネットワーク度55個/m、捲縮率40.0%の基礎物性を有する。
2%(o.w.f)のディスパースレッド3Bによってウール調ポリエステル長繊維を染色する工程は、まず55℃の染浴(初浴)に繊維を入れて10分間保温し、次に0.8℃/minの速度で100℃まで加熱して60分間保温し、最後に50℃まで冷やして20分間かけて還元洗浄することである。染色済みに別々に初浴または残浴より2mLの染め液をとって10mLメスフラスコに入れ、アセトンの4mLを加入して染料を十分に溶解させ、蒸留水で標線まで希釈し、分光光度計で吸収極大波長λmaxに対する吸光度を測定し、
染着率(%)=(1-A1/A0)×100%
によって染着率を計算する。上式にA0は初浴、A1は残浴による吸光度である。染色堅ろう度は中国国家規格のGB3920-83、GB251-64、GB3921-83によって測定する。K/S値は、SF600X Datacolorの測色調色計で1試料当たり5ヵ所の異なる場所を測定しその平均値を求めることである。
上記方法によって、100℃で染色したウール調ポリエステル長繊維は、染着率90.32%、K/S値22.15、ソーピングに対する色堅ろう度4級、乾摩擦堅ろう度4級、湿摩擦堅ろう度5級の染色性能を有する。
ウール調ポリエステル長繊維は、25℃の温度と65%の相対湿度との条件下で60月間をかけて置いた後、17%の固有粘度下りとする自然分解性能を有する。
比較例1
ウール調ポリエステル長繊維の製造方法は、ステップ(1)において2,2-ジフルオロ-1,3-マロン酸と2,2,5,5-テトラメチル-3,4-ヘキサンジオールと2,5,6,6-テトラメチル-2,5-ヘプタンジオールとを添加しないことを除外して、実施例1と同じである。最終的に得られたウール調ポリエステル長繊維は、
単糸繊度1.0dtex、破断強度3.2cN/dtex、破断強度CV値4.7%、破断伸度32%、破断伸度CV値7.0%、沸水収縮率4.2%、含油率2.0wt%、ネットワーク度55個/m、捲縮率40.0%の基礎物性、染着率89.78%、K/S値21.31、ソーピングに対する色堅ろう度4級未満(添付のポリエステル白布にあたる3~4級、添付の綿白布にあたる3~4級)、乾摩擦堅ろう度4級、湿摩擦堅ろう度3~4級の染色性能、ならびに25℃の温度と65%の相対湿度との条件下で60月間をかけて置いた後4.8%の固有粘度下りとする自然分解性能を有する。
実施例1の結果と比べると、本発明の2,2-ジフルオロ-1,3-マロン酸と2,2,5,5-テトラメチル-3,4-ヘキサンジオールと2,5,6,6-テトラメチル-2,5-ヘプタンジオールとによる改質は、PBTの加工性と機械物性に影響を及ぼさず、PBT繊維の自然分解性能及び染色性能を著しく改進したことが結論できる。
比較例2
ウール調ポリエステル長繊維の製造方法は、ステップ(1)において2,2-ジフルオロ-1,3-マロン酸の代わりに3,3-ジフルオロ-1,5-グルタル酸を使うことを除外して、実施例1と同じである。最終的に得られたウール調ポリエステル長繊維は、単糸繊度1.0dtex、破断強度3.2cN/dtex、破断強度CV値4.6%、破断伸度32%、破断伸度CV値7.0%、沸水収縮率4.2%、含油率2.0wt%、ネットワーク度55個/m、捲縮率40.0%の基礎物性、ならびに25℃の温度と65%の相対湿度との条件下で60月間をかけて置いた後4.8%の固有粘度下りとする自然分解性能を有する。
実施例1の結果と比べると、本発明におけるα炭素に結合するフッ素を含むジカルボン酸は、β炭素に結合するフッ素を含むジカルボン酸より繊維の自然分解向上にもっと有利することが結論できる。根拠としては、β炭素に結合するフッ素の電子吸引性が隣の原子の範囲内に限って、エステル基のC-O結合にあまり影響を与えなくて、OH-のエステルのカルボニル炭素を求核攻撃することによるアシル置換反応に動きかけないことである。
比較例3
ウール調ポリエステル長繊維の製造方法は、ステップ(1)において2,2,5,5-テトラメチル-3,4-ヘキサンジオールと2,5,6,6-テトラメチル-2,5-ヘプタンジオールとの代わりに1,2-ドデシルジオールを使うことを除外して、実施例1と同じである。最終的に得られたウール調ポリエステル長繊維は、単糸繊度1.0dtex、破断強度3.2cN/dtex、破断強度CV値4.7%、破断伸度31%、破断伸度CV値7.0%、沸水収縮率4.0%、含油率2.0wt%、ネットワーク度55個/m、捲縮率40.0%の基礎物性、染着率89.98%、K/S値21.57、ソーピングに対する色堅ろう度4級未満(添付のポリエステル白布にあたる3~4級、添付の綿白布にあたる3~4級)、乾摩擦堅ろう度4級、湿摩擦堅ろう度3~4級の染色性能を有する。
実施例1の結果と比べると、本発明における2,2,5,5-テトラメチル-3,4-ヘキサンジオールと2,5,6,6-テトラメチル-2,5-ヘプタンジオールは、長鎖置換基を含む1,2-ドデシルジオールより繊維の染色性能向上にもっと有利することが結論できる。根拠としては、2,2,5,5-テトラメチル-3,4-ヘキサンジオールまたは2,5,6,6-テトラメチル-2,5-ヘプタンジオールに含まれるテトラブチル基は、1,2-ドデシルジオールの長鎖置換基に比べて、染料拡散を利する空孔型自由体積の向上及び分子鎖の絡み合いの低減にもっと有効である。
実施例2
ウール調ポリエステル長繊維の製造方法は、以下の流れによる。
(1)改質ポリエステルの合成として、
(1.1)2,2,5,5-テトラメチル-3,4-ジエチル-3,4-ヘキサンジオールの調製として、
まず2,2-ジメチル-3-ペンタノンと硫酸のモル比の1.6:1によって350g/Lの2,2-ジメチル-3-ペンタノン溶液と210g/Lの硫酸溶液を混合して陰極電解槽に入れ、次に11℃まで冷却し、2,2-ジメチル-3-ペンタノンの濃度の9.0wt%にするまで電解し、最後に冷却で結晶化し、分離し、純化しtert-ブチルを有するヘキサンジオールとなさせることである。そのうちに、採用された装置および根拠された化学反応式は実施例1と同じであり、Rが-CH2CH3とすれば得られた2,2,5,5-テトラメチル-3,4-ジエチル-3,4-ヘキサンジオールの構造式は(式1)と示す。
(1.2)2,5,6,6-テトラメチル-2,5-ヘプタンジオールの調製として、
(a)KOH粉末、3-メチル-3-ヒドロキシブチン、3,3-ジメチル-2-ブタノン及びイソプロピルエーテルを、モル比で1.1:1:1.2:2.3の割合で混合し、氷浴による2時間かけて反応させ、反応済みに冷却で結晶化し、遠心分離し、洗浄し、精製し、さらに乾燥してオクチンジオールとなさせ、
(b)オクチンジオール、エタノール及びパラジウム触媒を、重量比で2:10:0.01の割合で混合し、45℃の下で水素を持続的に与えて50分間かけて反応させ、反応済みに分離しさらに精製することである。得られた2,5,6,6-テトラメチル-2,5-ヘプタンジオールの構造式は(式2)と示す。
(1.3)エステル化反応として、
テレフタル酸、1,4-ブタンジオール、2,2-ジフルオロ-1,4-コハク酸、2,2,5,5-テトラメチル-3,4-ジエチル-3,4-ヘキサンジオールならびに2,5,6,6-テトラメチル-2,5-ヘプタンジオールをスラリーに調製し、二酸化チタン及びリン酸トリメチルを添加して均一に混合し、窒素雰囲気の中に1KPa未満の絶対圧力及び180℃の温度の下で反応させ、生じた水の抜き出す量が理論値の91%とする際に反応終点を決めることである。そのうちに、テレフタル酸の1,4-ブタンジオールに対するモル比は1:2.0とし、2,2-ジフルオロ-1,4-コハク酸と2,2,5,5-テトラメチル-3,4-ジエチル-3,4-ヘキサンジオールと2,5,6,6-テトラメチル-2,5-ヘプタンジオールとの総合添加量はテレフタル酸の添加量の3mol%とし、2,2-ジフルオロ-1,4-コハク酸と2,2,5,5-テトラメチル-3,4-ジエチル-3,4-ヘキサンジオールと2,5,6,6-テトラメチル-2,5-ヘプタンジオールとのモル比は3:2:3とし、二酸化チタン及びリン酸トリメチルの添加量は別々にテレフタル酸の添加量の0.23wt%と0.02wt%とする。
(1.4)重縮合反応として、
エステル化反応後、チタン酸テトラ-n-ブチルを入れ、常圧から絶対圧力450Paまで50分間をかけて徐々に下がる負圧を与えて260℃の温度の下で反応を50分間続け、さらに負圧を90Paまで持続的に与えて温度を265℃に制御して反応を70分間行うことである。そのうちに、チタン酸テトラ-n-ブチルのテレフタル酸に対する添加量は0.03wt%とし、得られた改質ポリエステルの数平均分子量は28000Daとし、分子量分布指数は2.2とする。
(2)POY工程として、
改質ポリエステルの溶融体を、計量、押出し、冷却、オイリング及び巻取りのスッテプにより、POYになさせることである。そのうちに、紡糸温度は265℃とし、冷却温度は22℃とし、巻取り速度は2800m/minとする。
(3)DTY工程として、
改質ポリエステルPOYを、給糸、熱延伸、仮撚、熱処理及び巻取りのスッテプによりウール調ポリエステル長繊維になさせることである。そのうちに、紡糸速度は620m/minとし、熱処理過給率は5.5%とし、巻取り過給率は2.5%とし、第1熱箱温度は215℃とし、第2熱箱温度は120℃とし、延伸比は1.5とする。
最後に得られたウール調ポリエステルDTYは、
単糸繊度1.5dtex、破断強度3.2cN/dtex、破断強度CV値4.6%、破断伸度32%、破断伸度CV値7.5%、沸水収縮率4.5%、含油率2.0wt%、ネットワーク度70個/m、捲縮率44.0%の基礎物性、
実施例1と同じである方法による染着率90.32%、K/S値23.42、ソーピングに対する色堅ろう度4級、乾摩擦堅ろう度4級、湿摩擦堅ろう度5級の染色性能。
25℃の温度と65%の相対湿度との条件下で60月間をかけて置いた後、19%の固有粘度下りとする自然分解性能を有する。
実施例3
ウール調ポリエステル長繊維の製造方法は、以下の流れによる。
(1)改質ポリエステルの合成として、
(1.1)2,2,4,4-テトラメチル-3,4-ジテトラブチル-3,4-ヘキサンジオールの調製として、
まず2,2,4,4-ジメチル-3-ペンタノンと硫酸のモル比の1.7:1によって340g/Lの2,2,4,4-ジメチル-3-ペンタノン溶液と230g/Lの硫酸溶液を混合して陰極電解槽に入れ、次に10℃まで冷却し、2,2,4,4-ジメチル-3-ペンタノンの濃度の9.6wt%にするまで電解し、最後に冷却で結晶化し、分離し、純化しtert-ブチルを有するヘキサンジオールとなさせることである。そのうちに、採用された装置および根拠された化学反応式は実施例1と同じであり、Rが-C(CH33とすれば得られた2,2,4,4-テトラメチル-3,4-ジテトラブチル-3,4-ヘキサンジオールの構造式は(式1)と示す。
(1.2)2,5,6,6-テトラメチル-2,5-ヘプタンジオールの調製として、
(a)KOH粉末、3-メチル-3-ヒドロキシブチン、3,3-ジメチル-2-ブタノン及びイソプロピルエーテルを、モル比で1.2:1:1.25:2.0の割合で混合し、氷浴による3時間かけて反応させ、反応済みに冷却で結晶化し、遠心分離し、洗浄し、精製し、さらに乾燥してオクチンジオールとなさせ、
(b)オクチンジオール、エタノール及びパラジウム触媒を、重量比で3:10:0.03の割合で混合し、40℃の下で水素を持続的に与えて50分間かけて反応させ、反応済みに分離しさらに精製することである。得られた2,5,6,6-テトラメチル-2,5-ヘプタンジオールの構造式は(式2)と示す。
(1.3)エステル化反応として、
テレフタル酸、1,4-ブタンジオール、2,2-ジフルオロ-1,5-グルタル酸、2,2,4,4-テトラメチル-3,4-ジテトラブチル-3,4-ヘキサンジオールならびに2,5,6,6-テトラメチル-2,5-ヘプタンジオールをスラリーに調製し、二酸化チタン及び亜リン酸トリメチルを添加して均一に混合し、窒素雰囲気の中に1KPa未満の絶対圧力及び190℃の温度の下で反応させ、生じた水の抜き出す量が理論値の93%とする際に反応終点を決めることである。そのうちに、テレフタル酸の1,4-ブタンジオールに対するモル比は1:1.2とし、2,2-ジフルオロ-1,5-グルタル酸と2,2,4,4-テトラメチル-3,4-ジテトラブチル-3,4-ヘキサンジオールと2,5,6,6-テトラメチル-2,5-ヘプタンジオールとの総合添加量はテレフタル酸の添加量の3mol%とし、2,2-ジフルオロ-1,5-グルタル酸と2,2,4,4-テトラメチル-3,4-ジテトラブチル-3,4-ヘキサンジオールと2,5,6,6-テトラメチル-2,5-ヘプタンジオールとのモル比は3.4:1:3とし、二酸化チタン及び亜リン酸トリメチルの添加量は別々にテレフタル酸の添加量の0.20wt%と0.05wt%とする。
(1.4)重縮合反応として、
エステル化反応後、チタン酸テトラ-n-ブチルを入れ、常圧から絶対圧力480Paまで40分間をかけて徐々に下がる負圧を与えて255℃の温度の下で反応を40分間続け、さらに負圧を95Paまで持続的に与えて温度を268℃に制御して反応を50分間行うことである。そのうちに、チタン酸テトラ-n-ブチルのテレフタル酸に対する添加量は0.03wt%とし、得られた改質ポリエステルの数平均分子量は25000Daとし、分子量分布指数は2.4とする。
(2)POY工程として、
改質ポリエステルの溶融体を、計量、押出し、冷却、オイリング及び巻取りのスッテプにより、POYになさせることである。そのうちに、紡糸温度は267℃とし、冷却温度は20℃とし、巻取り速度は2800m/minとする。
(3)DTY工程として、
改質ポリエステルPOYを、給糸、熱延伸、仮撚、熱処理及び巻取りのスッテプによりウール調ポリエステル長繊維になさせることである。そのうちに、紡糸速度は620m/minとし、熱処理過給率は3.5%とし、巻取り過給率は2.5%とし、第1熱箱温度は200℃とし、第2熱箱温度は120℃とし、延伸比は1.43とする。
最後に得られたウール調ポリエステルDTYは、
単糸繊度1.8dtex、破断強度3.0cN/dtex、破断強度CV値4.1%、破断伸度27%、破断伸度CV値8.0%、沸水収縮率5.0%、含油率3.0wt%、ネットワーク度60個/m、捲縮率36.0%の基礎物性、
実施例1と同じである方法による染着率92.56%、K/S値23.42、ソーピングに対する色堅ろう度4級、乾摩擦堅ろう度4級、湿摩擦堅ろう度5級の染色性能。
25℃の温度と65%の相対湿度との条件下で60月間をかけて置いた後、20%の固有粘度下りとする自然分解性能を有する。
実施例4
ウール調ポリエステル長繊維の製造方法は、以下の流れによる。
(1)改質ポリエステルの合成として、
(1.1)2,2,5,5-テトラメチル-3,4-ヘキサンジオールの調製として、
まず2,2-ジメチルプロパナールと硫酸のモル比の1.8:1によって300g/Lの2,2-ジメチルプロパナール溶液と250g/Lの硫酸溶液を混合して陰極電解槽に入れ、次に15℃まで冷却し、2,2-ジメチルプロパナールの濃度の9.3wt%にするまで電解し、最後に冷却で結晶化し、分離し、純化しtert-ブチルを有するヘキサンジオールとなさせることである。そのうちに、採用された装置および根拠された化学反応式は実施例1と同じであり、Rが-Hとすれば得られた2,2,5,5-テトラメチル-3,4-ヘキサンジオールの構造式は(式1)と示す。
(1.2)2,5,6,6-テトラメチル-2,5-ヘプタンジオールの調製として、
(a)KOH粉末、3-メチル-3-ヒドロキシブチン、3,3-ジメチル-2-ブタノン及びイソプロピルエーテルを、モル比で1.2:1:1.3:2.5の割合で混合し、氷浴による3時間かけて反応させ、反応済みに冷却で結晶化し、遠心分離し、洗浄し、精製し、さらに乾燥してオクチンジオールとなさせ、
(b)オクチンジオール、エタノール及びパラジウム触媒を、重量比で2.5:10:0.02の割合で混合し、45℃の下で水素を持続的に与えて60分間かけて反応させ、反応済みに分離しさらに精製することである。得られた2,5,6,6-テトラメチル-2,5-ヘプタンジオールの構造式は(式2)と示す。
(1.3)エステル化反応として、
テレフタル酸、1,4-ブタンジオール、2,2,3,3-テトラフルオロ-1,4-コハク酸、2,2,5,5-テトラメチル-3,4-ヘキサンジオールならびに2,5,6,6-テトラメチル-2,5-ヘプタンジオールをスラリーに調製し、二酸化チタン及び亜リン酸トリメチルを添加して均一に混合し、窒素雰囲気の中に1KPa未満の絶対圧力及び200℃の温度の下で反応させ、生じた水の抜き出す量が理論値の92%とする際に反応終点を決めることである。そのうちに、テレフタル酸の1,4-ブタンジオールに対するモル比は1:1.5とし、2,2,3,3-テトラフルオロ-1,4-コハク酸と2,2,5,5-テトラメチル-3,4-ヘキサンジオールと2,5,6,6-テトラメチル-2,5-ヘプタンジオールとの総合添加量はテレフタル酸の添加量の5mol%とし、2,2,3,3-テトラフルオロ-1,4-コハク酸と2,2,5,5-テトラメチル-3,4-ヘキサンジオールと2,5,6,6-テトラメチル-2,5-ヘプタンジオールとのモル比は3.8:1.6:4とし、二酸化チタン及び亜リン酸トリメチルの添加量は別々にテレフタル酸の添加量の0.20wt%と0.01wt%とする。
(1.4)重縮合反応として、
エステル化反応後、チタン酸テトラ-n-ブチルを入れ、常圧から絶対圧力480Paまで35分間をかけて徐々に下がる負圧を与えて258℃の温度の下で反応を45分間続け、さらに負圧を96Paまで持続的に与えて温度を266℃に制御して反応を65分間行うことである。そのうちに、チタン酸テトラ-n-ブチルのテレフタル酸に対する添加量は0.05wt%とし、得られた改質ポリエステルの数平均分子量は25000Daとし、分子量分布指数は1.9とする。
(2)POY工程として、
改質ポリエステルの溶融体を、計量、押出し、冷却、オイリング及び巻取りのスッテプにより、POYになさせることである。そのうちに、紡糸温度は268℃とし、冷却温度は21℃とし、巻取り速度は3000m/minとする。
(3)DTY工程として、
改質ポリエステルPOYを、給糸、熱延伸、仮撚、熱処理及び巻取りのスッテプによりウール調ポリエステル長繊維になさせることである。そのうちに、紡糸速度は650m/minとし、熱処理過給率は4.5%とし、巻取り過給率は5.0%とし、第1熱箱温度は200℃とし、第2熱箱温度は110℃とし、延伸比は1.48とする。
最後に得られたウール調ポリエステルDTYは、
単糸繊度2.5dtex、破断強度3.0cN/dtex、破断強度CV値4.8%、破断伸度29%、破断伸度CV値7.9%、沸水収縮率5.5%、含油率2.5wt%、ネットワーク度55個/m、捲縮率41.0%の基礎物性、
実施例1と同じである方法による染着率91.85%、K/S値22.15、ソーピングに対する色堅ろう度4級、乾摩擦堅ろう度4級、湿摩擦堅ろう度6級の染色性能。
25℃の温度と65%の相対湿度との条件下で60月間をかけて置いた後、20%の固有粘度下りとする自然分解性能を有する。
実施例5
ウール調ポリエステル長繊維の製造方法は、以下の流れによる。
(1)改質ポリエステルの合成として、
(1.1)2,2,5,5-テトラメチル-3,4-ジエチル-3,4-ヘキサンジオールの調製として、
まず2,2-ジメチル-3-ペンタノンと硫酸のモル比の1.9:1によって310g/Lの2,2-ジメチル-3-ペンタノン溶液と300g/Lの硫酸溶液を混合して陰極電解槽に入れ、次に15℃まで冷却し、2,2-ジメチル-3-ペンタノンの濃度の8.8wt%にするまで電解し、最後に冷却で結晶化し、分離し、純化しtert-ブチルを有するヘキサンジオールとなさせることである。そのうちに、採用された装置および根拠された化学反応式は実施例1と同じであり、Rが-CH2CH3とすれば得られた2,2,5,5-テトラメチル-3,4-ジエチル-3,4-ヘキサンジオールの構造式は(式1)と示す。
(1.2)2,5,6,6-テトラメチル-2,5-ヘプタンジオールの調製として、
(a)KOH粉末、3-メチル-3-ヒドロキシブチン、3,3-ジメチル-2-ブタノン及びイソプロピルエーテルを、モル比で1:1:1.3:3.0の割合で混合し、氷浴による4時間かけて反応させ、反応済みに冷却で結晶化し、遠心分離し、洗浄し、精製し、さらに乾燥してオクチンジオールとなさせ、
(b)オクチンジオール、エタノール及びパラジウム触媒を、重量比で2.5:10:0.02の割合で混合し、50℃の下で水素を持続的に与えて55分間かけて反応させ、反応済みに分離しさらに精製することである。得られた2,5,6,6-テトラメチル-2,5-ヘプタンジオールの構造式は(式2)と示す。
(1.3)エステル化反応として、
テレフタル酸、1,4-ブタンジオール、2,2-ジフルオロ-1,3-マロン酸、2,2,5,5-テトラメチル-3,4-ジエチル-3,4-ヘキサンジオールならびに2,5,6,6-テトラメチル-2,5-ヘプタンジオールをスラリーに調製し、二酸化チタン及びリン酸トリフェニルを添加して均一に混合し、窒素雰囲気の中に1KPa未満の絶対圧力及び220℃の温度の下で反応させ、生じた水の抜き出す量が理論値の93%とする際に反応終点を決めることである。そのうちに、テレフタル酸の1,4-ブタンジオールに対するモル比は1:1.8とし、2,2-ジフルオロ-1,3-マロン酸と2,2,5,5-テトラメチル-3,4-ジエチル-3,4-ヘキサンジオールと2,5,6,6-テトラメチル-2,5-ヘプタンジオールとの総合添加量はテレフタル酸の添加量の4mol%とし、2,2-ジフルオロ-1,3-マロン酸と2,2,5,5-テトラメチル-3,4-ジエチル-3,4-ヘキサンジオールと2,5,6,6-テトラメチル-2,5-ヘプタンジオールとのモル比は4:1.2:3.5とし、二酸化チタン及びリン酸トリフェニルの添加量は別々にテレフタル酸の添加量の0.25wt%と0.01wt%とする。
(1.4)重縮合反応として、
エステル化反応後、チタン酸テトラ-n-ブチルを入れ、常圧から絶対圧力480Paまで50分間をかけて徐々に下がる負圧を与えて255℃の温度の下で反応を50分間続け、さらに負圧を95Paまで持続的に与えて温度を270℃に制御して反応を55分間行うことである。そのうちに、チタン酸テトラ-n-ブチルのテレフタル酸に対する添加量は0.04wt%とし、得られた改質ポリエステルの数平均分子量は30000Daとし、分子量分布指数は1.9とする。
(2)POY工程として、
改質ポリエステルの溶融体を、計量、押出し、冷却、オイリング及び巻取りのスッテプにより、POYになさせることである。そのうちに、紡糸温度は275℃とし、冷却温度は21℃とし、巻取り速度は2850m/minとする。
(3)DTY工程として、
改質ポリエステルPOYを、給糸、熱延伸、仮撚、熱処理及び巻取りのスッテプによりウール調ポリエステル長繊維になさせることである。そのうちに、紡糸速度は650m/minとし、熱処理過給率は4.5%とし、巻取り過給率は4.0%とし、第1熱箱温度は220℃とし、第2熱箱温度は120℃とし、延伸比は1.4とする。
最後に得られたウール調ポリエステルDTYは、
単糸繊度3.0dtex、破断強度3.2cN/dtex、破断強度CV値5.0%、破断伸度26%、破断伸度CV値7.2%、沸水収縮率6.0%、含油率2.5wt%、ネットワーク度65個/m、捲縮率40.0%の基礎物性、
実施例1と同じである方法による染着率93.27%、K/S値23.05、ソーピングに対する色堅ろう度4級、乾摩擦堅ろう度4級、湿摩擦堅ろう度6級の染色性能。
25℃の温度と65%の相対湿度との条件下で60月間をかけて置いた後、17%の固有粘度下りとする自然分解性能を有する。
実施例6
ウール調ポリエステル長繊維の製造方法は、以下の流れによる。
(1)改質ポリエステルの合成として、
(1.1)2,2,4,4-テトラメチル-3,4-ジテトラブチル-3,4-ヘキサンジオールの調製として、
まず2,2,4,4-ジメチル-3-ペンタノンと硫酸のモル比の2:1によって350g/Lの2,2,4,4-ジメチル-3-ペンタノン溶液と220g/Lの硫酸溶液を混合して陰極電解槽に入れ、次に13℃まで冷却し、2,2,4,4-ジメチル-3-ペンタノンの濃度の9.6wt%にするまで電解し、最後に冷却で結晶化し、分離し、純化しtert-ブチルを有するヘキサンジオールとなさせることである。そのうちに、採用された装置および根拠された化学反応式は実施例1と同じであり、Rが-C(CH33とすれば得られた2,2,4,4-テトラメチル-3,4-ジテトラブチル-3,4-ヘキサンジオールの構造式は(式1)と示す。
(1.2)2,5,6,6-テトラメチル-2,5-ヘプタンジオールの調製として、
(a)KOH粉末、3-メチル-3-ヒドロキシブチン、3,3-ジメチル-2-ブタノン及びイソプロピルエーテルを、モル比で1.1:1:1.2:3.0の割合で混合し、氷浴による4時間かけて反応させ、反応済みに冷却で結晶化し、遠心分離し、洗浄し、精製し、さらに乾燥してオクチンジオールとなさせ、
(b)オクチンジオール、エタノール及びパラジウム触媒を、重量比で3:10:0.03の割合で混合し、50℃の下で水素を持続的に与えて60分間かけて反応させ、反応済みに分離しさらに精製することである。得られた2,5,6,6-テトラメチル-2,5-ヘプタンジオールの構造式は(式2)と示す。
(1.3)エステル化反応として、
テレフタル酸、1,4-ブタンジオール、2,2-ジフルオロ-1,4-コハク酸、2,2,4,4-テトラメチル-3,4-ジテトラブチル-3,4-ヘキサンジオールならびに2,5,6,6-テトラメチル-2,5-ヘプタンジオールをスラリーに調製し、二酸化チタン及びリン酸トリメチルを添加して均一に混合し、窒素雰囲気の中に1KPa未満の絶対圧力及び220℃の温度の下で反応させ、生じた水の抜き出す量が理論値の90%とする際に反応終点を決めることである。そのうちに、テレフタル酸の1,4-ブタンジオールに対するモル比は1:2.0とし、2,2-ジフルオロ-1,4-コハク酸と2,2,4,4-テトラメチル-3,4-ジテトラブチル-3,4-ヘキサンジオールと2,5,6,6-テトラメチル-2,5-ヘプタンジオールとの総合添加量はテレフタル酸の添加量の5mol%とし、2,2-ジフルオロ-1,4-コハク酸と2,2,4,4-テトラメチル-3,4-ジテトラブチル-3,4-ヘキサンジオールと2,5,6,6-テトラメチル-2,5-ヘプタンジオールとのモル比は4:2:4とし、二酸化チタン及びリン酸トリメチルの添加量は別々にテレフタル酸の添加量の0.21wt%と0.01wt%とする。
(1.4)重縮合反応として、
エステル化反応後、チタン酸テトラ-n-ブチルを入れ、常圧から絶対圧力450Paまで30分間をかけて徐々に下がる負圧を与えて260℃の温度の下で反応を30分間続け、さらに負圧を92Paまで持続的に与えて温度を270℃に制御して反応を70分間行うことである。そのうちに、チタン酸テトラ-n-ブチルのテレフタル酸に対する添加量は0.05wt%とし、得られた改質ポリエステルの数平均分子量は28000Daとし、分子量分布指数は1.9とする。
(2)POY工程として、
改質ポリエステルの溶融体を、計量、押出し、冷却、オイリング及び巻取りのスッテプにより、POYになさせることである。そのうちに、紡糸温度は275℃とし、冷却温度は22℃とし、巻取り速度は3000m/minとする。
(3)DTY工程として、
改質ポリエステルPOYを、給糸、熱延伸、仮撚、熱処理及び巻取りのスッテプによりウール調ポリエステル長繊維になさせることである。そのうちに、紡糸速度は710m/minとし、熱処理過給率は5.5%とし、巻取り過給率は5.0%とし、第1熱箱温度は2150℃とし、第2熱箱温度は140℃とし、延伸比は1.4とする。
最後に得られたウール調ポリエステルDTYは、
単糸繊度2.4dtex、破断強度3.1cN/dtex、破断強度CV値5.0%、破断伸度28%、破断伸度CV値7.5%、沸水収縮率5.0%、含油率3.0wt%、ネットワーク度70個/m、捲縮率36.0%の基礎物性、
実施例1と同じである方法による染着率93.27%、K/S値23.42、ソーピングに対する色堅ろう度4級、乾摩擦堅ろう度4級、湿摩擦堅ろう度5級の染色性能。
25℃の温度と65%の相対湿度との条件下で60月間をかけて置いた後、19%の固有粘度下りとする自然分解性能を有する。
実施例7
ウール調ポリエステル長繊維の製造方法は、以下の流れによる。
(1)改質ポリエステルの合成として、
(1.1)2,2,5,5-テトラメチル-3,4-ヘキサンジオールの調製として、
まず2,2-ジメチルプロパナールと硫酸のモル比の1.5:1によって340g/Lの2,2-ジメチルプロパナール溶液と260g/Lの硫酸溶液を混合して陰極電解槽に入れ、次に13℃まで冷却し、2,2-ジメチルプロパナールの濃度の9.5wt%にするまで電解し、最後に冷却で結晶化し、分離し、純化しtert-ブチルを有するヘキサンジオールとなさせることである。そのうちに、採用された装置および根拠された化学反応式は実施例1と同じであり、Rが-Hとすれば得られた2,2,5,5-テトラメチル-3,4-ヘキサンジオールの構造式は(式1)と示す。
(1.2)2,5,6,6-テトラメチル-2,5-ヘプタンジオールの調製として、
(a)KOH粉末、3-メチル-3-ヒドロキシブチン、3,3-ジメチル-2-ブタノン及びイソプロピルエーテルを、モル比で1.2:1:1.2:3.0の割合で混合し、氷浴による3時間かけて反応させ、反応済みに冷却で結晶化し、遠心分離し、洗浄し、精製し、さらに乾燥してオクチンジオールとなさせ、
(b)オクチンジオール、エタノール及びパラジウム触媒を、重量比で3:10:0.02の割合で混合し、42℃の下で水素を持続的に与えて55分間かけて反応させ、反応済みに分離しさらに精製することである。得られた2,5,6,6-テトラメチル-2,5-ヘプタンジオールの構造式は(式2)と示す。
(1.3)エステル化反応として、
テレフタル酸、1,4-ブタンジオール、2,2-ジフルオロ-1,5-グルタル酸、2,2,5,5-テトラメチル-3,4-ヘキサンジオールならびに2,5,6,6-テトラメチル-2,5-ヘプタンジオールをスラリーに調製し、二酸化チタン及び亜リン酸トリメチルを添加して均一に混合し、窒素雰囲気の中に1KPa未満の絶対圧力及び220℃の温度の下で反応させ、生じた水の抜き出す量が理論値の93%とする際に反応終点を決めることである。そのうちに、テレフタル酸の1,4-ブタンジオールに対するモル比は1:1.9とし、2,2-ジフルオロ-1,5-グルタル酸と2,2,5,5-テトラメチル-3,4-ヘキサンジオールと2,5,6,6-テトラメチル-2,5-ヘプタンジオールとの総合添加量はテレフタル酸の添加量の4mol%とし、2,2-ジフルオロ-1,5-グルタル酸と2,2,5,5-テトラメチル-3,4-ヘキサンジオールと2,5,6,6-テトラメチル-2,5-ヘプタンジオールとのモル比は3.6:1:3.8とし、二酸化チタン及び亜リン酸トリメチルの添加量は別々にテレフタル酸の添加量の0.25wt%と0.05wt%とする。
(1.4)重縮合反応として、
エステル化反応後、チタン酸テトラ-n-ブチルを入れ、常圧から絶対圧力490Paまで50分間をかけて徐々に下がる負圧を与えて255℃の温度の下で反応を50分間続け、さらに負圧を95Paまで持続的に与えて温度を268℃に制御して反応を50分間行うことである。そのうちに、チタン酸テトラ-n-ブチルのテレフタル酸に対する添加量は0.035wt%とし、得られた改質ポリエステルの数平均分子量は30000Daとし、分子量分布指数は2.4とする。
(2)POY工程として、
改質ポリエステルの溶融体を、計量、押出し、冷却、オイリング及び巻取りのスッテプにより、POYになさせることである。そのうちに、紡糸温度は272℃とし、冷却温度は20℃とし、巻取り速度は2900m/minとする。
(3)DTY工程として、
改質ポリエステルPOYを、給糸、熱延伸、仮撚、熱処理及び巻取りのスッテプによりウール調ポリエステル長繊維になさせることである。そのうちに、紡糸速度は710m/minとし、熱処理過給率は3.5%とし、巻取り過給率は3.5%とし、第1熱箱温度は220℃とし、第2熱箱温度は140℃とし、延伸比は1.5とする。
最後に得られたウール調ポリエステルDTYは、
単糸繊度2.0dtex、破断強度3.1cN/dtex、破断強度CV値4.5%、破断伸度26%、破断伸度CV値8.0%、沸水収縮率5.0%、含油率2.5wt%、ネットワーク度50個/m、捲縮率44.0%の基礎物性、
実施例1と同じである方法による染着率92.55%、K/S値22.15、ソーピングに対する色堅ろう度4級、乾摩擦堅ろう度4級、湿摩擦堅ろう度5級の染色性能。
25℃の温度と65%の相対湿度との条件下で60月間をかけて置いた後、18%の固有粘度下りとする自然分解性能を有する。

Claims (7)

  1. POY(Partially Oriented Yarn)プロセスにより改質ポリエステル溶融体から改質ポリエステルの半延伸糸(POY糸を製造し、DTY(Draw Textured Yarn)プロセスにより改質ポリエステルのPOY糸から改質ポリエステルの延伸加工糸(DTY糸を製造することでウール調ポリエステル長繊維を取得するウール調ポリエステル長繊維の製造方法において、
    前記POYプロセスは、改質ポリエステル溶融体を、計量、紡糸口金の押出し、冷却、オイリング、及び巻取りのステップによりPOY糸を製造する工程であり、
    前記DTYプロセスは、前記改質ポリエステルのPOY糸を給糸、熱延伸、仮撚、熱処理及び巻取りのステップによりウール調ポリエステル長繊維を製造する工程であり、
    前記ウール調ポリエステル長繊維の製造方法は、
    テレフタル酸、1,4-ブタンジオール、フッ素含有ジカルボン酸、tert-ブチルを有するヘキサンジオール、及び2,5,6,6-テトラメチル-2,5-ヘプタンジオールを均一に混合した後、エステル化反応及び重縮合反応をこの順で行い、
    前記POYプロセス及び前記DTYプロセスにより前記ウール調ポリエステル長繊維を取得し、
    前記DTYプロセスでは、紡糸速度が620~710m/minであり、前記熱処理における加熱温度が110~140℃であり、
    前記フッ素含有ジカルボン酸は、2,2-ジフルオロ-1,3-マロン酸、2,2-ジフルオロ-1,4-コハク酸、2,2-ジフルオロ-1,5-グルタル酸、または2,2,3,3-テトラフルオロ-1,4-コハク酸であり、
    前記tert-ブチルを有するヘキサンジオールの構造式は、
    Figure 0007053956000008
    であり、式中、Rは-H、-CHCH又は-C(CHであり、
    2,5,6,6-テトラメチル-2,5-ヘプタンジオールの構造式は、
    Figure 0007053956000009
    である
    ことを特徴とするウール調ポリエステル長繊維の製造方法。
  2. 前記tert-ブチルを有するヘキサンジオールの合成方法は、以下の通りであり、
    原料Aと硫酸のモル比が1.5~2:1であるように濃度が300~350g/Lの原料Aの溶液と濃度が200~300g/Lの硫酸溶液とを混合して陰極電解槽に入れて混合液を取得し、その後、前記混合液を10~15℃まで冷却し、Aの濃度が10wt%未満になるまで電解還元を行い、最後に冷却して結晶化させ、分離し、純化し、
    Rが-H、-CHCH又は-C(CHである場合、原料Aは、それぞれ2,2-ジメチルプロパナール、2,2-ジメチル-3-ペンタノン、2,2,4,4-テトラメチル-3-ペンタノンであり、
    前記2,5,6,6-テトラメチル-2,5-ヘプタンジオールの合成方法は、以下の通りであり、
    (1)KOH粉末、3-メチル-3-ヒドロキシブチン、3,3-ジメチル-2-ブタノン及びイソプロピルエーテルを、モル比が1~1.2:1:1.2~1.3:2.0~3.0となるように混合し、氷浴で2~4時間反応させ、反応が完了した後冷却して結晶化させ、遠心分離、洗浄、精製、乾燥を行い、オクチンジオールを取得し、
    (2)オクチンジオール、エタノール及びパラジウム触媒を、重量比が2~3:10:0.01~0.03となるように混合し、40~50℃の下で水素ガスを持続的に供給して50~60分間反応させ、反応が完了した後分離、精製して2,5,6,6-テトラメチル-2,5-ヘプタンジオールを取得する
    ことを特徴とする請求項1に記載のウール調ポリエステル長繊維の製造方法。
  3. 前記改質ポリエステルの製造工程は、以下のステップを含み、
    ステップ(1)エステル化反応
    テレフタル酸、1,4-ブタンジオール、フッ素含有ジカルボン酸、tert-ブチルを有するヘキサンジオール及び2,5,6,6-テトラメチル-2,5-ヘプタンジオールをスラリーに調製し、艶消し剤及び安定剤を添加して均一に混合した後、窒素雰囲気中、1KPa未満の絶対圧力及び180~220℃の温度の下でエステル化反応を行い、生成した水の蒸留量が理論値の90%以上を超える時点で反応を終了し、
    ステップ(2)重縮合反応
    エステル化反応終了後、重合触媒を添加して、負圧で低真空段階の重縮合反応を開始し、この段階において250~260℃の反応温度で30~50分間かけて常圧から500Pa以下の絶対圧力まで真空引きし、その後、引き続き真空引きし、高真空段階の重縮合反応を行い、さらに反応圧力を100Pa以下の絶対圧力まで減圧し、265~270℃の反応温度で50~70分間反応させる
    ことを特徴とする請求項2に記載のウール調ポリエステル長繊維の製造方法。
  4. テレフタル酸と1,4-ブタンジオールとのモル比は、1:1.2~2.0であり、
    フッ素含有ジカルボン酸とtert-ブチルを有するヘキサンジオールと2,5,6,6-テトラメチル-2,5-ヘプタンジオールとの総合添加量は、テレフタル酸の添加量の3~5mol%であり、
    フッ素含有ジカルボン酸とtert-ブチルを有するヘキサンジオールと2,5,6,6-テトラメチル-2,5-ヘプタンジオールとのモル比は、3~4:1~2:3~4であり、
    前記重合触媒、艶消し剤及び安定剤の添加量は、それぞれテレフタル酸の添加量の0.03~0.05wt%、0.20~0.25wt%、及び0.01~0.05wt%である
    ことを特徴とする請求項3に記載のウール調ポリエステル長繊維の製造方法。
  5. 前記重合触媒は、チタン酸テトラ-n-ブチルであり、
    前記艶消し剤は、二酸化チタンであり、
    前記安定剤は、リン酸トリフェニル、リン酸トリメチルまたは亜リン酸トリメチルである
    ことを特徴とする請求項4に記載のウール調ポリエステル長繊維の製造方法。
  6. 前記改質ポリエステルは、数平均分子量が25000~30000であり、分子量分布指数が1.9~2.4である
    ことを特徴とする請求項5に記載のウール調ポリエステル長繊維の製造方法。
  7. 前記POYプロセスにおいて、紡糸温度は、265~275℃であり、冷却温度は、20~22℃であり、巻取り速度は、2800~3000m/minであり、
    前記DTYプロセスにおいて、定型過給率は、3.5~5.5%であり、巻取過給率は、2.5~5.0%であり、前記熱延伸における加熱温度は、200~220℃であり、延伸比は、1.4~1.5である
    ことを特徴とする請求項1に記載のウール調ポリエステル長繊維の製造方法。
JP2021524973A 2018-12-27 2019-10-28 ウール調ポリエステル長繊維およびその製造方法 Active JP7053956B2 (ja)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201811613986.4 2018-12-27
CN201811613986.4A CN109750372B (zh) 2018-12-27 2018-12-27 仿毛型聚酯长丝及其制备方法
PCT/CN2019/113619 WO2020134488A1 (zh) 2018-12-27 2019-10-28 仿毛型聚酯长丝及其制备方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2022502582A JP2022502582A (ja) 2022-01-11
JP7053956B2 true JP7053956B2 (ja) 2022-04-12

Family

ID=66404218

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2021524973A Active JP7053956B2 (ja) 2018-12-27 2019-10-28 ウール調ポリエステル長繊維およびその製造方法

Country Status (4)

Country Link
US (1) US11091587B2 (ja)
JP (1) JP7053956B2 (ja)
CN (1) CN109750372B (ja)
WO (1) WO2020134488A1 (ja)

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109750372B (zh) 2018-12-27 2020-05-22 江苏恒力化纤股份有限公司 仿毛型聚酯长丝及其制备方法
CN111719189A (zh) * 2020-06-23 2020-09-29 陈志祥 一种极细旦单板环吹5d或7d的poy纺丝线设备
CN116555951B (zh) * 2023-04-20 2023-11-03 江苏江南高纤股份有限公司 基于有机电荷转移复合物的蓄热涤纶毛条及其制备方法
CN116516534B (zh) * 2023-04-28 2024-04-09 浙江佳宝聚酯有限公司 一种高收缩卷曲中空dty仿毛纺纤维的制造工艺

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20060036012A1 (en) 2004-08-10 2006-02-16 Hayes Richard A Process for producing a wollastonite containing polyester and products and articles produced therefrom
JP2008002048A (ja) 2006-06-23 2008-01-10 Korea Inst Of Science & Technology 圧縮気体を用いたフィラメント及びシート状の生分解性ポリエステル材料の製造方法
CN103469339A (zh) 2013-09-26 2013-12-25 江苏立新化纤科技有限公司 一种氟聚酯dty纤维及其制备方法
CN104480567A (zh) 2014-12-31 2015-04-01 江苏恒力化纤股份有限公司 一种仿毛型异收缩复合丝及其制备方法
CN103526325B (zh) 2013-10-14 2015-06-17 江苏恒力化纤股份有限公司 一种抗蠕变聚酯拒水fdy纤维及其制备方法
CN108130605A (zh) 2017-12-14 2018-06-08 江苏恒力化纤股份有限公司 一种聚酯仿毛型异收缩复合丝及其制备方法
CN109750372A (zh) 2018-12-27 2019-05-14 江苏恒力化纤股份有限公司 仿毛型聚酯长丝及其制备方法

Family Cites Families (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4502976A (en) * 1982-10-25 1985-03-05 Bend Research, Inc. Water soluble polyesters
EP0984086B1 (en) * 1998-06-04 2001-03-28 Dairen Chemical Corporation Process for producing polyester fiber and polyester fiber therefrom
CN1083414C (zh) * 1999-08-25 2002-04-24 成都惟精防水材料研究所 2,5-二甲基-2,5-己二醇一步合成法
TW572927B (en) * 1999-12-15 2004-01-21 Asahi Chemical Corp Trimethyleneterephthalate copolymer
DE102004031283A1 (de) * 2004-06-29 2006-02-16 Sachtleben Chemie Gmbh Polymere Werkstoffe mit hohen Gehalten an anorganischen Feststoffen und Verfahren zu deren Herstellung
US9944773B2 (en) * 2014-01-28 2018-04-17 Sabic Global Technologies B.V. Modified endcapped poly(alkylene terephthalate) prepared by employing an in situ titanium-containing catalyst and compositions derived therefrom
JP6702972B2 (ja) * 2014-12-18 2020-06-03 ファンダシオン テクナリア リサーチ アンド イノベイション 2,3−ブタンジオールの製造方法
CN106283258B (zh) * 2016-08-31 2018-07-27 江苏恒力化纤股份有限公司 一种多孔pbt纤维dty丝及其制备方法
CN107460560B (zh) * 2017-09-07 2020-10-02 江苏恒科新材料有限公司 一种仿羊毛聚酯纤维的制备方法
CN108130624B (zh) * 2017-12-14 2020-05-05 江苏恒力化纤股份有限公司 一种聚酯仿麻型异收缩复合丝及其制备方法
CN107937998B (zh) * 2017-12-14 2020-10-13 江苏恒力化纤股份有限公司 一种聚酯工业丝品质提升方法
CN108385194B (zh) * 2017-12-14 2019-12-24 江苏恒力化纤股份有限公司 一种染性聚酯fdy纤维及其制备方法
CN108071009B (zh) * 2017-12-14 2020-07-07 江苏恒力化纤股份有限公司 一种减少涤纶纱线毛羽的方法
CN108385186B (zh) * 2017-12-14 2020-04-17 江苏恒力化纤股份有限公司 一种聚酯poy纤维及其制备方法
CN108130609B (zh) * 2017-12-14 2020-02-21 江苏恒力化纤股份有限公司 一种低收缩型聚酯工业丝及其制备方法
US20200263333A1 (en) * 2019-02-19 2020-08-20 Dongguan Shichang Metals Factory Ltd. Woven fabric

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20060036012A1 (en) 2004-08-10 2006-02-16 Hayes Richard A Process for producing a wollastonite containing polyester and products and articles produced therefrom
JP2008002048A (ja) 2006-06-23 2008-01-10 Korea Inst Of Science & Technology 圧縮気体を用いたフィラメント及びシート状の生分解性ポリエステル材料の製造方法
CN103469339A (zh) 2013-09-26 2013-12-25 江苏立新化纤科技有限公司 一种氟聚酯dty纤维及其制备方法
CN103526325B (zh) 2013-10-14 2015-06-17 江苏恒力化纤股份有限公司 一种抗蠕变聚酯拒水fdy纤维及其制备方法
CN104480567A (zh) 2014-12-31 2015-04-01 江苏恒力化纤股份有限公司 一种仿毛型异收缩复合丝及其制备方法
CN108130605A (zh) 2017-12-14 2018-06-08 江苏恒力化纤股份有限公司 一种聚酯仿毛型异收缩复合丝及其制备方法
CN109750372A (zh) 2018-12-27 2019-05-14 江苏恒力化纤股份有限公司 仿毛型聚酯长丝及其制备方法

Also Published As

Publication number Publication date
US11091587B2 (en) 2021-08-17
CN109750372A (zh) 2019-05-14
CN109750372B (zh) 2020-05-22
WO2020134488A1 (zh) 2020-07-02
US20210009755A1 (en) 2021-01-14
JP2022502582A (ja) 2022-01-11

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP7053956B2 (ja) ウール調ポリエステル長繊維およびその製造方法
CN101525786B (zh) 一种有色异型尺寸稳定聚酯复丝纤维及其制备方法
CN1322182C (zh) 共聚聚对苯二甲酸亚丙基酯纤维及其制品
JP7059449B2 (ja) カチオン染色可能なポリエステル繊維およびその製造方法
CN101550228B (zh) 常压阳离子可染共聚酯的制备方法
CN101570596B (zh) 阳离子可染共聚酯的制备方法
CN102586907B (zh) 阻燃中空涤纶纤维生产方法
JP7059450B2 (ja) 染色、生分解しやすいポリエステルfdy糸及びその製造方法
JP7053957B2 (ja) 起毛調ポリエステル繊維およびその製造方法
CN109735927B (zh) 全消光涤纶低弹丝及其制备方法
JP2022511950A (ja) 生分解可能なポリエステル繊維の製造方法
JP2006336122A (ja) 耐湿熱性再生ポリエステル繊維
CN109666989B (zh) 超细旦涤纶低弹丝及其制备方法
TW200417639A (en) Modified polyester fiber and method for producing the same
CN102433601B (zh) 常压阳离子可染共聚酯长丝束的生产方法、短纤维及毛条
CN107663665A (zh) 一种高强低收缩特亮绣花线聚酯牵伸丝的制备方法
CN109750370B (zh) 全消光网络弹丝及其制备方法
JP3973566B2 (ja) 易フィブリル性ポリエステル繊維
CN109735934B (zh) 全消光涤纶预取向丝及其制备方法
JPH03241024A (ja) カチオン可染極細仮撚加工糸の製造方法
CN109735920B (zh) 柔软型聚酯纤维及其制备方法
CN115961382B (zh) 阳离子染料常压可深染粗旦扁平再生聚酯纤维的制备方法
CN109680362B (zh) 涤锦皮芯复合丝及其制备方法
CN109750378B (zh) 涤纶仿丝绸用丝及其制备方法
CN109722726B (zh) 仿麻型聚酯长丝及其制备方法

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20210507

A871 Explanation of circumstances concerning accelerated examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A871

Effective date: 20210507

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20211124

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20220221

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20220329

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20220331

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 7053956

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150