JPH01103650A - Improved polyester composition - Google Patents

Improved polyester composition

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JPH01103650A
JPH01103650A JP25978887A JP25978887A JPH01103650A JP H01103650 A JPH01103650 A JP H01103650A JP 25978887 A JP25978887 A JP 25978887A JP 25978887 A JP25978887 A JP 25978887A JP H01103650 A JPH01103650 A JP H01103650A
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Abstract

PURPOSE:To obtain the title compsn. having excellent heat resistance and being dyable with cationic dyes, by compounding an alkali (earth) metal org. carboxylate with a specified improved polyester CONSTITUTION:An improved polyester (a) is obtd. by copolymerizing a polyester with 0.05-20mol.% phosphonium sulfonate of the formula (wherein A is an arom. group or an aliph. group; X1 is an ester-forming functional group; X2 is X1, another different ester-forming functional group or H; R1-4 are each alkyl or aryl; n is a positive integer) based on the difunctional carboxylic acid component constituting the polyester. Then, 0.002-0.2mol.% alkali (earth) metal org. carboxylate based on the acid component excluding the sulphonate constituting the component (a) is compounded with the component (a).

Description

【発明の詳細な説明】 〈産業上°の利用分野〉 本発明は改質ポリエステル組成物、更に詳しくは充分な
重合度を有し、溶融成形特に溶融紡糸に適した耐熱性に
優れたカチオン染料可染型の改質ポリエステル組成物に
関する。
Detailed Description of the Invention <Industrial Field of Application> The present invention relates to a modified polyester composition, more specifically a cationic dye having a sufficient degree of polymerization and excellent heat resistance suitable for melt molding, especially melt spinning. This invention relates to a dyeable modified polyester composition.

〈従来の技術〉 ポリエステルは多くの優れた特性を有するがゆえに繊維
やフィルムとして広く用いられているが、染色性が低く
1.特に分散染料以外の染料には染色困難である。この
染色性を改良するために種々の提案がなされている。そ
の一つとして従来からスルホン酸金属塩基を含有するイ
ソフタル酸成分、例えば5−ナトリウムスルホイソフタ
ル酸成分をポリエステルに共重合することによりカチオ
ン染料で染色可能にする方法が知られている(特公昭3
4−10497号公報参照)。
<Prior Art> Polyester has many excellent properties and is therefore widely used as fibers and films, but it has poor dyeability and 1. It is particularly difficult to dye with dyes other than disperse dyes. Various proposals have been made to improve this dyeability. One of the methods is to copolymerize polyester with an isophthalic acid component containing a sulfonic acid metal base, for example, a 5-sodium sulfoisophthalic acid component, thereby making it dyeable with cationic dyes (Japanese Patent Publication No. 3, Sho 3).
(See Publication No. 4-10497).

しかし、この方法では、スルホン酸金属塩基を含有する
イソフタル酸成分を染色性を満足なレベルに上げるに必
要な量共重合すると、該スルホン酸金属塩基を含有する
イソフタル酸成分の増粘作用のため、重合反応物の溶融
粘度が著しく増大し、重合度を充分にあげることが困難
になると同時に、溶融成形をも困難にならしめていた。
However, in this method, when the isophthalic acid component containing the sulfonic acid metal base is copolymerized in an amount necessary to increase the dyeability to a satisfactory level, the thickening effect of the isophthalic acid component containing the sulfonic acid metal base causes The melt viscosity of the polymerization reaction product increases significantly, making it difficult to sufficiently increase the degree of polymerization and also making melt molding difficult.

従って、かかる量のスルホン酸金属塩基を含有するイソ
フタル酸成分を共重合した改質ポリエステルの溶融粘度
を、重合が容易で且つ溶融成形できる範囲にまで低下さ
せるために、改質ポリエステルの重合度を低くしておく
必要がある。その結果得られる成形品の強度が低下し、
これが得られたカチオン染料可染型ポリエステルの用途
を著しく制限している。
Therefore, in order to reduce the melt viscosity of a modified polyester copolymerized with an isophthalic acid component containing such an amount of sulfonic acid metal base to a range where polymerization is easy and melt molding is possible, the degree of polymerization of the modified polyester must be adjusted. Need to keep it low. As a result, the strength of the molded product decreases,
This significantly limits the uses of the resulting cationic dye-dyeable polyester.

一方、カチオン染料可染化剤としてスルホン酸ホスホニ
ウム塩基を有するイソフタル酸成分を用いる方法が知ら
れている(特公昭47−22334号公報。
On the other hand, a method is known in which an isophthalic acid component having a sulfonic acid phosphonium base is used as a cationic dye dyeing agent (Japanese Patent Publication No. 47-22334).

米国特許第3732183号明細書参照)、この方法に
よれば重合反応中での増粘作用が小さいので、改質ポリ
エステルの重合度を高くしても、溶融粘度が通常溶融紡
糸できる範囲におさえられる。このため高強度のカチオ
ン染料可染型ポリエステル繊維が容易に得られるように
なる。
According to this method, the thickening effect during the polymerization reaction is small, so even if the degree of polymerization of the modified polyester is increased, the melt viscosity can be kept within the range that can normally be used for melt spinning. . Therefore, high-strength cationic dyeable polyester fibers can be easily obtained.

しかしながら、この方法においては使用するスルホン酸
ホスホニウム塩基を有するイソフタル酸成分の耐熱性が
、スルホン酸金属塩基を有するイソフタル酸成分に比べ
て劣るために、改質ポリエステルの重合反応過程や溶融
成形過程の高熱条件下で自ら分解したり、又はポリマー
の分解を促進して生成ポリエステルや成形品を黄褐色に
着色せしめ、且つポリエステルの重合度を著しく低下さ
せるという重大な欠点があり、更にこの着色が染色した
際に色調を悪化させることになる。このためこの方法が
工業的に採用されることが従来皆無であった。
However, in this method, the heat resistance of the isophthalic acid component having a sulfonate phosphonium base used is inferior to that of the isophthalic acid component having a sulfonate metal base, so that It has the serious disadvantage that it decomposes under high heat conditions or accelerates the decomposition of the polymer, causing the produced polyester and molded products to turn yellowish brown, and also significantly lowering the degree of polymerization of the polyester. This will worsen the color tone. For this reason, this method has never been industrially adopted.

〈発明が解決しようとする問題点〉 本発明者は前記したスルホン酸ホスホニウム塩基を含有
するイソフタル酸成分を共重合した改質ポリエステルの
長所に鑑み、上記欠点を克服すべく鋭意検討した結果、
上記改質ポリエステルの製造反応系にアルカリ金属又は
アルカリ土類金属の有機カルボン酸金属塩を添加するこ
とにより、前記した耐熱性不良の欠点が大幅に改善され
て高白度、高重合度で且つ耐熱性良好なカチオン染料可
染型の改質ポリエステルが得られることを見出した。更
に得られる成形物例えば繊維やフィルムの強度、ヤング
率等の力学特性も大幅に向上することを見出した。
<Problems to be Solved by the Invention> In view of the advantages of the modified polyester copolymerized with an isophthalic acid component containing a phosphonium sulfonate base, the present inventor conducted intensive studies to overcome the above-mentioned disadvantages.
By adding an organic carboxylic acid metal salt of an alkali metal or alkaline earth metal to the production reaction system of the modified polyester, the above-mentioned disadvantage of poor heat resistance can be significantly improved, resulting in high whiteness, high degree of polymerization, and It has been found that a modified polyester dyeable with cationic dyes having good heat resistance can be obtained. Furthermore, it has been found that the mechanical properties such as strength and Young's modulus of the resulting molded products, such as fibers and films, are significantly improved.

その理由については、明確ではないが、スルホン酸ホス
ホニウム塩基を含有しないポリエステルに上記有機カル
ボン酸金属塩を添加しても、上記効果が全く得られない
ことから、スルホン酸ホスホニウム塩基を含有するイソ
フタル酸成分と上記有機カルボン酸金属塩との特殊な相
互作用が生じるものと考える。
The reason for this is not clear, but even if the above-mentioned organic carboxylic acid metal salt is added to a polyester that does not contain a sulfonate phosphonium base, the above effects cannot be obtained at all. It is believed that a special interaction occurs between the component and the organic carboxylic acid metal salt.

本発明は上記知見に基いて、更に検討′を重ねた結果、
完成したものである。
The present invention is based on the above findings, and as a result of further studies,
It is completed.

〈発明の構成〉 即ち、本発明は下記一般式(I) Xs  A  Xz         ・・・・・・(
I)■ (so30p■RI R2R3Rt )□で表わされる
スルホン酸ホスホニウム塩を共重合せしめた改質ポリエ
ステルに、アルカリ金属及びアルカリ土類金属より選ば
れた少なくとも一種の金属の有機カルボン酸金属塩を、
該改質ポリエステルを構成する二官能性カルボン酸成分
(スルホン酸塩を除く)に対して0.002〜0.2モ
ル%配合してなる改質ポリエステル組成物に係るもので
ある。
<Structure of the invention> That is, the present invention is based on the following general formula (I)
I) A modified polyester copolymerized with a sulfonic acid phosphonium salt represented by ■(so30p■RI R2R3Rt)□, an organic carboxylic acid metal salt of at least one metal selected from alkali metals and alkaline earth metals,
This relates to a modified polyester composition containing 0.002 to 0.2 mol % of the difunctional carboxylic acid component (excluding sulfonate) constituting the modified polyester.

本発明でいうポリエステルは、テレフタル酸を主たる酸
成分とし、少なくとも1種のグリコール、好ましくはエ
チレングリコール、トリメチレングリコール、テトラメ
チレングリコールから選ばれた少なくとも1種のアルキ
レングリコールを主たるグリコール成分とするポリエス
テルを主たる対象とする。
The polyester in the present invention is a polyester having terephthalic acid as the main acid component and at least one type of glycol, preferably at least one alkylene glycol selected from ethylene glycol, trimethylene glycol, and tetramethylene glycol as the main glycol component. The main target is

また、テレフタル酸成分の一部を他の二官能性カルボン
酸成分で置換えたポリエステルであってもよく、及び/
又はグリコール成分の一部を主成分以外の上記グリコー
ル若しくは他のジオール成分で置換えたポリエステルで
あってもよい。
It may also be a polyester in which part of the terephthalic acid component is replaced with another difunctional carboxylic acid component, and/
Alternatively, it may be a polyester in which part of the glycol component is replaced with the above-mentioned glycol or other diol component other than the main component.

ここで使用されるテレフタル酸以外の二官能性カルボン
酸としては、例えばイソフタル酸、ナフタリンジカルボ
ン酸、ジフェニルジカルボン酸。
Examples of the difunctional carboxylic acids other than terephthalic acid used here include isophthalic acid, naphthalene dicarboxylic acid, and diphenyl dicarboxylic acid.

ジフェノキシエタンジカルボン酸、β−ヒドロキシエト
キシ安息香酸1p−オキシ安息香酸、アジピン酸、セバ
シンa、1.4−シクロヘキサンジカルボン酸の如き芳
香族、脂肪族、脂環族の二官能性カルボン酸をあげるこ
とができる。更に本発明の効果が実質的に奏せられる範
囲で5−ナトリウムスルホイソフタル酸等のスルホン酸
金属塩基を有するイソフタル酸を共重合成分として用い
てもよい。
Examples include aromatic, aliphatic, and alicyclic difunctional carboxylic acids such as diphenoxyethanedicarboxylic acid, β-hydroxyethoxybenzoic acid, 1p-oxybenzoic acid, adipic acid, sebacin a, and 1,4-cyclohexanedicarboxylic acid. be able to. Furthermore, isophthalic acid having a sulfonic acid metal base such as 5-sodium sulfoisophthalic acid may be used as a copolymerization component within a range where the effects of the present invention can be substantially achieved.

また、上記グリコール以外のジオール化合物としては、
例えばシクロヘキサン−1,4−ジメタツール、ネオペ
ンチルグリコール、ビスフェノールA、ビスフェノール
Sの如き脂肪族、脂環族、芳香族のジオール化合物及び
ポリオキシアルキレングリコール等をあげることができ
る。
In addition, as diol compounds other than the above glycols,
Examples include aliphatic, alicyclic, and aromatic diol compounds such as cyclohexane-1,4-dimetatool, neopentyl glycol, bisphenol A, and bisphenol S, and polyoxyalkylene glycols.

更に、ポリエステルが実質的に線状である範囲でトリメ
リット酸、ピロメリット酸の如きポリカルボン酸、グリ
セリン、トリメチロールプロパン。
Additionally, polycarboxylic acids such as trimellitic acid, pyromellitic acid, glycerin, trimethylolpropane to the extent that the polyester is substantially linear.

ペンタエリスリトールの如きポリオールを使用すること
ができる。
Polyols such as pentaerythritol can be used.

かかるポリエステルは任意の方法によって合成される0
例えばポリエチレンテレフタレートについて説明すれば
、通常、テレフタル酸とエチレングリコールとを直接エ
ステル化反応させるか、テレフタル酸ジメチルの如きテ
レフタル酸の低級アルキルエステルとエチレングリコー
ルとをエステル交換反応させるか又はテレフタル酸とエ
チレンオキサイドとを反応させるかしてテレフタル酸の
グリコールエステル及び/又はその低重合体を生成させ
る第1段階の反応と、第1段階の反応生成物を減圧下加
熱して所望の重合度になるまで重縮合反応させる第2段
階の反応によって製造される。
Such a polyester can be synthesized by any method.
For example, in the case of polyethylene terephthalate, usually terephthalic acid and ethylene glycol are directly esterified, a lower alkyl ester of terephthalic acid such as dimethyl terephthalate is transesterified with ethylene glycol, or terephthalic acid and ethylene glycol are transesterified. The first stage reaction is to react with terephthalic acid to produce a glycol ester and/or its low polymer, and the first stage reaction product is heated under reduced pressure until the desired degree of polymerization is achieved. It is produced by a second step of polycondensation reaction.

本発明の方法において共重合成分として使用するスルホ
ン酸ホスホニウム塩は下記一般式(I>Xs  A  
X2         ・旧・・(I)(So!GIP
■RI R2Rs Ra ) nで表わされる0式中、
Aは芳香族基又は脂肪族基を示し、なかでも芳香族基が
好ましいa’X1はエステル形成性官能基を示し、具体
例として(−CH2ガOH。
The sulfonic acid phosphonium salt used as a copolymerization component in the method of the present invention has the following general formula (I>Xs A
X2 ・Old...(I)(So!GIP
■RI R2Rs Ra) In the 0 formula represented by n,
A represents an aromatic group or an aliphatic group, and a'X1 is preferably an aromatic group, and a'X1 represents an ester-forming functional group, such as (-CH2gaOH).

0 + CH2+−r−1−0 (CHz ) B÷、
OH1゜ r但し、R′は低級アルキル基又はフェニル基)等をあ
げることができる。X2はXlと同−若しくは異なるエ
ステル形成性官能基又は水素原子を示し、なかでもエス
テル形成性官能基であることが好ましい、R,、R2,
R3及びR4はアルキル基及びアリール基よりなる群か
ら選ばれた同−又は異なる基を示す、nは正の整数であ
る。
0 + CH2+-r-1-0 (CHz) B÷,
OH1°r (wherein R' is a lower alkyl group or a phenyl group), etc. X2 represents the same or different ester-forming functional group or hydrogen atom as Xl, and is preferably an ester-forming functional group, R,, R2,
R3 and R4 represent the same or different groups selected from the group consisting of alkyl groups and aryl groups, and n is a positive integer.

かかるスルホン酸ホスホニウム塩は、一般に対応するス
ルホン酸とホスフィン類との反応又は対応するスルホン
酸金属塩とホスホニウムハライド類との反応により容易
に合成できる。
Such sulfonic acid phosphonium salts can generally be easily synthesized by reacting the corresponding sulfonic acid with phosphines or by reacting the corresponding sulfonic acid metal salt with phosphonium halides.

上記スルホン酸ホスホニウム塩の好ましい具体例として
は、3.5−ジカルボキシベンゼンスルホン酸テトラブ
チルホスホニウム塩、3,5−ジカルボキシベンゼンス
ルホン酸エチルトリブチルホスホニウム塩、3.5−ジ
カルボキシベンゼンスルホン酸ベンジルトリブチルホス
ホニウム塩、 3.5−ジカルボキシベンゼンスルホン
酸フェニルトリブチルホスホニウム塩、 3,5.−ジ
カルボキシベンゼンスルホン酸テトラフェニルホスホニ
ウム塩、3゜5−ジカルボキシベンゼンスルホン酸ブチ
ルトリフェニルホスホニウム塩、3,5−ジカルボキシ
ベンゼンスルホン酸ブチルトリフェニルホスホニウム塩
、3.5−ジカルボキシベンゼンスルホン酸ベンジルト
リフェニルホスホニウム塩、3.5−ジカルボメトキシ
ベンゼンスルホン酸テトラブチルホスホニウム塩、3,
5−ジカルボメトキシベンゼンスルホン酸エチルトリブ
チルホスホニウム塩1315−ジカルボメトキシベンゼ
ンスルホン酸ベンジル1へリプチルホスホニウム塩、3
.5−ジカルボメトキシベンゼンスルホン酸フェニルト
リブチルホスホニウム塩、3.5−ジカルボメトキシベ
ンゼンスルホン酸テトラフェニルホスホニウム塩、3.
5−ジカルボメトキシベンゼンスルホン酸エチルトリフ
ェニルホスホニウム塩、3.5−ジカルボメトキシベン
ゼンスルホン酸ブチルトリフェニルホスホニウム塩、3
.5−ジカルボメトキシベンゼンスルホン酸ベンジルト
リフェニルホスホニウム塩。
Preferred specific examples of the sulfonic acid phosphonium salts include 3,5-dicarboxybenzenesulfonic acid tetrabutylphosphonium salt, 3,5-dicarboxybenzenesulfonic acid ethyltributylphosphonium salt, and benzyl 3,5-dicarboxybenzenesulfonate. Tributylphosphonium salt, 3.5-dicarboxybenzenesulfonic acid phenyltributylphosphonium salt, 3,5. -Dicarboxybenzenesulfonic acid tetraphenylphosphonium salt, 3゜5-dicarboxybenzenesulfonic acid butyltriphenylphosphonium salt, 3,5-dicarboxybenzenesulfonic acid butyltriphenylphosphonium salt, 3,5-dicarboxybenzenesulfonic acid Benzyltriphenylphosphonium salt, 3,5-dicarbomethoxybenzenesulfonic acid tetrabutylphosphonium salt, 3,
5-Dicarbomethoxybenzenesulfonic acid ethyltributylphosphonium salt 1315-Dicarbomethoxybenzenesulfonic acid benzyl 1heryptylphosphonium salt, 3
.. 5-dicarbomethoxybenzenesulfonic acid phenyltributylphosphonium salt, 3.5-dicarbomethoxybenzenesulfonic acid tetraphenylphosphonium salt, 3.
5-dicarbomethoxybenzenesulfonic acid ethyltriphenylphosphonium salt, 3.5-dicarbomethoxybenzenesulfonic acid butyltriphenylphosphonium salt, 3
.. 5-dicarbomethoxybenzenesulfonic acid benzyltriphenylphosphonium salt.

3−カルボキシベンゼンスルホン酸テトラブチルホスホ
ニウム塩、3−カルボキシベンゼンスルホン酸テトラフ
ェニルホスホニウム塩、3−カルボメトキシベンゼンス
ルホン酸テトラブチルホスホニウム塩、3−カルボメト
キシベンゼンスルホン酸テトラフェニルホスホニウム塩
、3.5−ジ(β−ヒドロキシエトキシカルボニル)ベ
ンゼンスルホン酸テトラブチルホスホニウム塩、3.5
−ジ(β−ヒドロキシエトキシカルボニル)ベンゼンス
ルホン酸テトラフェニルホスホニウム塩、3−(β−ヒ
ドロキシエトキシカルボニル)ベンゼンスルホン酸テト
ラブチルホスホニウム塩、3−(β−ヒドロキシエトキ
シカルボニル)ベンゼンスルホン酸テトラフェニルホス
ホニウム塩、4−ヒドロキシエトキシベンゼンスルホン
酸テトラブチルホスホニウム塩、2.6−ジカルポキシ
ナフタレンー4−スルホン酸テトラブチルホスホニウム
塩、α−テトラブチルホスホニウムスルホコハク酸等を
あげることができる。上記スルホン酸ホスホニウム塩は
1種のみを単独で用いても2種以上併用してもよい。
3-carboxybenzenesulfonic acid tetrabutylphosphonium salt, 3-carboxybenzenesulfonic acid tetraphenylphosphonium salt, 3-carbomethoxybenzenesulfonic acid tetrabutylphosphonium salt, 3-carbomethoxybenzenesulfonic acid tetraphenylphosphonium salt, 3.5- Di(β-hydroxyethoxycarbonyl)benzenesulfonic acid tetrabutylphosphonium salt, 3.5
-Di(β-hydroxyethoxycarbonyl)benzenesulfonic acid tetraphenylphosphonium salt, 3-(β-hydroxyethoxycarbonyl)benzenesulfonic acid tetrabutylphosphonium salt, 3-(β-hydroxyethoxycarbonyl)benzenesulfonic acid tetraphenylphosphonium salt , 4-hydroxyethoxybenzenesulfonic acid tetrabutylphosphonium salt, 2,6-dicarpoxynaphthalene-4-sulfonic acid tetrabutylphosphonium salt, α-tetrabutylphosphonium sulfosuccinic acid, and the like. The above-mentioned sulfonic acid phosphonium salts may be used alone or in combination of two or more.

上記スルホン酸ホスホニウム塩をポリエステルに共重合
するには、前述したポリエステルの合成が完了する以前
の任意の段階で、好ましくは第1段の反応が終了する以
前の任意の段階で添加すればよい、添加するには任意の
方法が採用されるが、ポリエステルを構成するグリコー
ルと同じグリコールの溶液又はスラリーにして添加する
のが好ましい。
In order to copolymerize the sulfonic acid phosphonium salt into a polyester, it may be added at any stage before the synthesis of the polyester described above is completed, preferably at any stage before the first stage reaction is completed. Although any method can be used for addition, it is preferable to add it in the form of a solution or slurry of the same glycol as the glycol constituting the polyester.

スルホン酸ホスホニウム塩をポリエステルに共重合させ
る割合は、ポリエステルを構成する二官能性カルボン酸
成分(スルホン酸塩を除く)に対して0.05〜20モ
ル%の範囲が適当であり、0.5〜10モル%の範囲が
好ましい、共重合割合が0.05モル%より少いと、得
られる共重合ポリエステルのカチオン染料に対する染色
性が不充分になる傾向があり、20モル%より多くなる
とカチオン染色性は最早著しい向上を示さず、かえって
ポリエステルの物性が低下し、本発明の目的を達成し難
くなる。
The proportion of the sulfonic acid phosphonium salt copolymerized with the polyester is suitably in the range of 0.05 to 20 mol%, based on the bifunctional carboxylic acid component (excluding the sulfonate) constituting the polyester, and 0.5 The copolymerization ratio is preferably in the range of ~10 mol%. If the copolymerization ratio is less than 0.05 mol%, the resulting copolymerized polyester tends to have insufficient dyeability with cationic dyes, and if it exceeds 20 mol%, cationic dyeing The physical properties of the polyester no longer show any significant improvement, and on the contrary, the physical properties of the polyester deteriorate, making it difficult to achieve the object of the present invention.

本発明において耐熱性改良のために使用する有機カルボ
ン酸金属塩としては、直鎖脂肪族カルボン酸又は芳香族
カルボン酸とアルカリ金属又はアルカリ土類金属との塩
が好ましい、好ましい具体例としては、酢酸、プロピオ
ン酸、ミリスチン酸。
The organic carboxylic acid metal salt used for improving heat resistance in the present invention is preferably a salt of a linear aliphatic carboxylic acid or an aromatic carboxylic acid and an alkali metal or alkaline earth metal. Preferred specific examples include: Acetic acid, propionic acid, myristic acid.

パルミチン酸、ステアリン酸、モンタン酸、安息香酸等
のナトリウム塩、カリウム塩、リチウム塩。
Sodium, potassium, and lithium salts of palmitic acid, stearic acid, montanic acid, benzoic acid, etc.

カルシウム塩をあげることができる。特に酢酸。You can give calcium salts. Especially acetic acid.

モンタン酸、安息香酸のナトリウム塩が好ましい。Preferred are sodium salts of montanic acid and benzoic acid.

かかる有機カルボン酸金属塩の使用量は、ポリエステル
の原料である酸成分(スルホン酸塩を除く)に対して0
.002〜0.2モル%である。有機カルボン酸金属塩
の添加量が0.002モル%未満では熱安定性向上効果
が発現しなくなり、2.0モル%より多く用いても、も
はや耐熱性向上の著しい上昇は認められず、かえって得
られる改質ポリエステルは黄色に着色し、力学的特性も
低下する等の弊害が生ずるようになる。
The amount of organic carboxylic acid metal salt used is 0 based on the acid component (excluding sulfonate) that is the raw material for polyester.
.. 0.002 to 0.2 mol%. If the amount of organic carboxylic acid metal salt added is less than 0.002 mol%, the effect of improving thermal stability will not be expressed, and even if it is used in an amount greater than 2.0 mol%, no significant increase in heat resistance improvement will be observed, and on the contrary, The resulting modified polyester is colored yellow and has disadvantages such as decreased mechanical properties.

上記有機カルボン酸金属塩の添加時期は、前述のポリエ
ステルの合成反応が完了する以前の任意の段階でよく、
特に第1段階の反応が完了する以前に添加するのが好ま
しい、また、前記スルホン酸ホスホニウム塩と同時に添
加しても、別々に任意の順序で添加してもよい。
The organic carboxylic acid metal salt may be added at any stage before the synthesis reaction of the polyester is completed.
In particular, it is preferable to add the sulfonic acid phosphonium salt before the completion of the first-stage reaction, and the sulfonic acid phosphonium salt may be added simultaneously or separately in any order.

〈発明の効果〉 本発明によれば、スルホン酸ホスホニウム塩の存在に起
因する溶融成形中、更には重合反応中のポリマー着色や
重合度低下が著しく抑制されるため、高白度・高重合度
のカチオン可染ポリエステル成形物を工業的に得ること
が可能になる。また、耐熱性の向上に対応して耐候性も
向上している。
<Effects of the Invention> According to the present invention, polymer discoloration and polymerization degree decrease during melt molding and polymerization reaction due to the presence of sulfonic acid phosphonium salt are significantly suppressed, resulting in high whiteness and high polymerization degree. It becomes possible to industrially obtain cationically dyeable polyester molded articles. In addition, weather resistance has also improved in response to improved heat resistance.

このようにして得られたスルホン酸ホスホニウム塩共重
合の改質ポリエステルは、従来のスルホン酸金属塩共重
合の改質ポリエステルに対比して次のような利点を有す
る。
The thus obtained modified polyester obtained by copolymerizing a phosphonium sulfonate salt has the following advantages over the conventional modified polyester obtained by copolymerizing a metal sulfonate salt.

(1)スルホン酸金属塩の金属イオンに比べて、スルホ
ン酸ホスホニウム塩のホスホニウム塩の方がバルキーで
あるためか、カチオン染料の拡散速度が大きく、そのた
めスルホン酸ホスホニウム塩の場合にはより少量の使用
でスルホン酸金属塩と同程度のカチオン染色性が得られ
、且つ鮮明性に潰れるという特徴がある。
(1) Compared to the metal ion of the sulfonate metal salt, the phosphonium salt of the sulfonate salt is bulkier, and the diffusion rate of the cationic dye is higher, so in the case of the sulfonate phosphonium salt, a smaller amount of the phosphonium salt is used. When used, it has the characteristics of providing cationic dyeing properties comparable to those of sulfonic acid metal salts, and of being flattened in vividness.

(2)スルホン酸金属塩に固有の増粘作用が起らないた
め、高重合度ポリマーの溶融紡糸を通常の紡糸方法によ
って容易に行なうことができ、高強度のカチオン染料可
染型ポリエステル成形物が容易に得られる。
(2) Since the thickening effect inherent to sulfonic acid metal salts does not occur, melt spinning of highly polymerized polymers can be easily carried out using normal spinning methods, resulting in high-strength cationic dye-dyeable polyester moldings. can be easily obtained.

(31本発明によれば金属塩の代りにホスホニウム塩を
使用するので、重縮合反応中に副生ずる異物量が少く、
成形時、特に紡糸時のパック圧上昇や得られる糸品位の
低下が小さいという効果が得られる。
(31 According to the present invention, since a phosphonium salt is used instead of a metal salt, the amount of foreign substances produced as a by-product during the polycondensation reaction is small,
The effect is that the increase in pack pressure during molding, particularly during spinning, and the decrease in the quality of the obtained yarn are small.

(4)上記+21.+31に関連して、本発明の方法に
よって得られる改質ポリエステルは曳糸性に極めて優れ
ており、引取り速度が3000m /分以上、特に50
00m /分以上の超高速においても紡糸が可能であり
、1段階のみの巻取操作で充分な強度をもつ糸が得られ
る。また1デニール以下の極細繊維の紡糸が可能である
(4) Above +21. Regarding +31, the modified polyester obtained by the method of the present invention has extremely excellent spinnability, and the take-up speed is 3000 m / min or more, especially 50 m / min.
Spinning is possible even at ultra-high speeds of 00 m/min or higher, and yarns with sufficient strength can be obtained with only one winding operation. Furthermore, it is possible to spin ultrafine fibers of 1 denier or less.

(5)本発明の改質ポリエステル組成物より得られる繊
維は、耐熱性に優れているので、高温における仮撚加工
においても、強度低下や融着の問題を、生ずることなく
、優れた加工糸を与えることができるし、カチオン染料
で染色した場合に鮮明な色に染まる。
(5) The fibers obtained from the modified polyester composition of the present invention have excellent heat resistance, so even when false-twisting is performed at high temperatures, there is no problem of strength loss or fusion, and the fibers are excellent processed yarns. It can give vivid colors when dyed with cationic dyes.

(61゛ 更に、本発明の改質ポリエステル組成物はホ
スホニウム塩を含有するために難燃性と抗菌性に優れる
(61゛) Moreover, since the modified polyester composition of the present invention contains a phosphonium salt, it has excellent flame retardancy and antibacterial properties.

なお、本発明の改質ポリエステル組成物には必要に応じ
て任意の添加剤1例えば触媒、着色防止剤、耐熱剤、難
燃剤、酸化防止剤、艶消剤1着色剤、無機微粒子等が含
まれていてもよい。
The modified polyester composition of the present invention may optionally contain optional additives 1 such as catalysts, color inhibitors, heat resistant agents, flame retardants, antioxidants, matting agents 1 colorants, inorganic fine particles, etc. It may be

〈実施例〉 以下に実施例をあげて更に説明する。実施例中の部及び
%は特にことわらない限りそれぞれ重量部及び重量%を
示す、ポリマーの極限粘度[η]は35℃のオルソクロ
ロフェノール溶液で測定した値から求め、軟化点(sp
)はペネトレーション法で測定した。ポリマーの色相は
ハンター型色差計によるL値とb値で示しな、L値は値
が大きくなるほど白皮の良好なことを示し、b値は+側
に大なるほど黄味の強いことを示す。
<Example> Examples will be given below for further explanation. Parts and % in the examples indicate parts by weight and % by weight, respectively, unless otherwise specified. The intrinsic viscosity [η] of the polymer was determined from the value measured in an orthochlorophenol solution at 35°C, and the softening point (sp
) was measured using the penetration method. The hue of the polymer is indicated by the L value and b value measured by a Hunter color difference meter. The larger the L value, the better the white skin, and the larger the b value, the stronger the yellowness.

ポリマーのカルボキシル基末端数は、試料をベンジルア
ルコールに加熱溶解し、水酸化ナトリウム溶液で滴定し
て求めた。カルボキシル基末端数が大きいほど熱分解が
より多く起こっていることを示す。
The number of terminal carboxyl groups in the polymer was determined by heating and dissolving a sample in benzyl alcohol and titrating with a sodium hydroxide solution. The larger the number of terminal carboxyl groups, the more thermal decomposition occurs.

ポリマー中のジエチレングリコール含有量(DEG含有
量)は、ポリエステル試料を抱水しドラジンで熱分解し
、上澄液をガスクロマトグラフィーにかけて定量したく
内部標準として1.4−ブタンジオールを使用)。
The diethylene glycol content (DEG content) in the polymer was determined by hydrating a polyester sample, thermally decomposing it with drazine, and subjecting the supernatant to gas chromatography (using 1,4-butanediol as an internal standard).

ポリマーの耐熱性は、共重合ポリマーの重合反応終了後
、重合缶からのポリマー押出窒素ガス圧を調整し、ポリ
マー取出しに要する時間を60分以上とし、ポリマー取
出し開始10分後と60分後のポリマーの極限粘度[η
]の差をもって評価した。
The heat resistance of the polymer is determined by adjusting the nitrogen gas pressure for extruding the polymer from the polymerization vessel after the polymerization reaction of the copolymer is completed, and setting the time required for polymer extraction to be at least 60 minutes. Intrinsic viscosity of polymer [η
] was evaluated based on the difference.

なお、ポリマーの軟化点(sp)、色相、カルボキシル
基末端数及びDEC含有量はポリマー取出し開始30分
後のポリマーについて測定した。
In addition, the softening point (sp), hue, number of terminal carboxyl groups, and DEC content of the polymer were measured for the polymer 30 minutes after the start of polymer extraction.

実施例1〜3及び比較例1〜2 テレフタル酸ジメチル100部、エチレングリコール6
0部、′#酸マンガン4水塩0.03部(テレフタル酸
ジメチルに対して0.024モル%)及び整色剤として
酢酸コバルト4水塩0.009部(テレフタル酸ジメチ
ルに対して0.007モル%)及び有機カルボン酸金属
塩として第1表記載の量の酢酸ナトリウムをエステル交
換缶に仕込み、窒素ガス雰囲気下3時間かけて140°
Cから220℃まで昇温して生成するメタノールを系外
に留去しながらエステル交換反応させた。続いて得られ
た生成物に第1表記載量の3.5−ジカルボキシベンゼ
ンスルホン酸テトラn−ブチルホスホニウム塩を20%
加熱エチレングリコール溶液として添加し、220℃で
20分間撹拌した後、安定剤として正リン酸の56%水
溶液0.03部(テレフタル酸ジメチルに対して0.0
33モル%)を添加し、同時に過剰エチレングリコール
の昇温追出しを開始した。10分後重縮合触媒として三
酸化アンチモン0.04部(テレフタル酸ジメチルに対
して0.027モル%)を添加した。内湯が240℃に
到達した時点でエチレングリコールの追出しを終了し、
反応生成物を重合缶に移した。次いで昇温しながら内温
が260℃に到達するまで常圧反応させた後、1時間か
けて760 m+nH(lから1間Bgまで減圧し、同
時に1時間30分かけて内温を280℃まで昇温しな、
l+nmtl(]以下の減圧下、重合温度280℃で更
に2時間重合した時点で窒素ガスで真空を破って重合反
応を終了し、窒素ガス加圧下に280℃でポリマーの吐
出を行なった。ポリマーの品質及び耐熱性の評価結果は
第1表に示した通りであった。
Examples 1 to 3 and Comparative Examples 1 to 2 100 parts of dimethyl terephthalate, 6 parts of ethylene glycol
0 parts, 0.03 parts of manganese acid tetrahydrate (0.024 mol % based on dimethyl terephthalate) and 0.009 parts of cobalt acetate tetrahydrate (0.009 parts based on dimethyl terephthalate) as a coloring agent. 007 mol%) and sodium acetate in the amount listed in Table 1 as an organic carboxylic acid metal salt were charged into a transesterification tank, and the mixture was heated at 140° for 3 hours under a nitrogen gas atmosphere.
The temperature was raised from C to 220° C., and the resulting methanol was distilled out of the system to carry out the transesterification reaction. Subsequently, 20% of 3,5-dicarboxybenzenesulfonic acid tetra-n-butylphosphonium salt was added to the obtained product in the amount listed in Table 1.
After adding as a heated ethylene glycol solution and stirring at 220°C for 20 minutes, 0.03 parts of a 56% aqueous solution of orthophosphoric acid (0.0 parts relative to dimethyl terephthalate) was added as a stabilizer.
33 mol %) was added, and at the same time, expulsion of excess ethylene glycol was started at elevated temperature. After 10 minutes, 0.04 part of antimony trioxide (0.027 mol % based on dimethyl terephthalate) was added as a polycondensation catalyst. When the temperature of the indoor bath reached 240℃, we stopped expelling ethylene glycol.
The reaction product was transferred to a polymerization vessel. Next, the reaction was carried out under normal pressure while increasing the temperature until the internal temperature reached 260°C, and then the pressure was reduced from 760 m+nH (l) to Bg for 1 hour, and at the same time the internal temperature was raised to 280°C over 1 hour and 30 minutes. Don't raise the temperature
After further polymerization for 2 hours at a polymerization temperature of 280°C under a reduced pressure of l + nmtl () or less, the vacuum was broken with nitrogen gas to terminate the polymerization reaction, and the polymer was discharged at 280°C under nitrogen gas pressure. The evaluation results of quality and heat resistance were as shown in Table 1.

ポリマーを常法に従ってチップ化し、乾燥し、孔径0.
3鴎の円形紡糸孔を24個穿設した紡糸口金を使用して
285°Cで溶融紡糸した0次いで得られた未延伸糸を
、最終的に得られる延伸糸の伸度が30%になる延伸倍
率で、84℃の供給ローラーと180℃のプレートヒー
ターを使って延伸、熱処理して75デニール/24フイ
ラメントの延伸糸を得た。
The polymer is chipped according to a conventional method, dried, and the pore size is 0.
The undrawn yarn obtained was melt-spun at 285°C using a spinneret with 24 circular spinning holes of 3.5 mm, and the elongation of the finally obtained drawn yarn was 30%. The yarn was drawn and heat-treated at a drawing ratio of 84°C using a feed roller at 84°C and a plate heater at 180°C to obtain a drawn yarn of 75 denier/24 filaments.

得られた延伸糸の極限粘度[η]fと強度を第1表に示
した。
Table 1 shows the intrinsic viscosity [η]f and strength of the drawn yarn obtained.

この延伸糸よりなる布帛をカチオン染料Cathilo
n CD−FRLH/Cathilon Blue C
D−FBLH=1/1(保土谷化学■製)を2%owf
含む染浴(助剤として芒硝3t/1.酢酸0.3t/l
を含む)で120°Cで60分間染色した。染色布の鮮
明性は第1表に示したように、実施例による染色布は鮮
明な濃青色を呈したのに対し、比較例の染色布はくすん
だ青色にしか染まらなかった。
The fabric made of this drawn yarn is dyed with cationic dye Cathilo.
n CD-FRLH/Cathilon Blue C
D-FBLH=1/1 (manufactured by Hodogaya Chemical) 2%owf
Dye bath containing (3 t/l of Glauber's salt as an auxiliary agent. 0.3 t/l of acetic acid
) for 60 minutes at 120°C. As for the clarity of the dyed fabrics, as shown in Table 1, the dyed fabrics according to the examples exhibited a clear deep blue color, whereas the dyed fabrics of the comparative examples were dyed only in a dull blue color.

実施例4〜7 実施例1において使用した酢酸ナトリウムに代えて第1
表に示す有機カルボン酸金属塩を使用する以外は、実施
例1と同様に行なった。結果は第1表に示す通りであっ
た。
Examples 4 to 7 In place of sodium acetate used in Example 1,
The same procedure as in Example 1 was conducted except that the organic carboxylic acid metal salt shown in the table was used. The results were as shown in Table 1.

実施例8 実施例1においてカチオン染料可染化剤として使用した
3、5−ジカルボキシベンゼンスルホン酸テトラn−ブ
チルホスホニウム塩に代えて3,5−ジカルボキシベン
ゼンスルホン酸ブチルトリフェニルホスホニウム塩を使
用する以外は実施例1と同様に行なった。結果は第1表
に示す通りであった。
Example 8 3,5-dicarboxybenzenesulfonic acid butyltriphenylphosphonium salt was used in place of the 3,5-dicarboxybenzenesulfonic acid tetra-n-butylphosphonium salt used as the cationic dye dyeing agent in Example 1. The same procedure as in Example 1 was carried out except for the following. The results were as shown in Table 1.

実施例9 実施例1においてカチオン染料可染化剤として使用した
3、5−ジカルボキシベンゼンスルホン゛酸テトラn−
ブチルホスホニウム塩に代えて3,5−ジカルボメトキ
シベンゼンスルホン酸テトラn−ブチルホスホニウム塩
を使用すると共にその添加時期をエステル交換反応開始
前に変更する以外は実施例1と同様に行なった。結果は
第1表に示す通りであった。
Example 9 Tetra n-3,5-dicarboxybenzenesulfonic acid used as a cationic dye dyeing agent in Example 1
Example 1 was carried out in the same manner as in Example 1, except that 3,5-dicarbomethoxybenzenesulfonic acid tetra-n-butylphosphonium salt was used in place of the butylphosphonium salt, and the timing of its addition was changed to before the start of the transesterification reaction. The results were as shown in Table 1.

なお、エステル交換反応前にスルホン酸ホスホニウム塩
を添加しても反応速度が遅くなることはなく、エステル
交換反応はスムーズに進行した。
Note that even if the sulfonic acid phosphonium salt was added before the transesterification reaction, the reaction rate did not slow down, and the transesterification reaction proceeded smoothly.

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)下記一般式( I ) ▲数式、化学式、表等があります▼・・・( I ) 式中、Aは芳香族基又は脂肪族基、X_1はエステル形
成性官能基、X_2はX_1と同一又は異なるエステル
形成性官能基又は水素原子、R_1、R_2、R_3及
びR_4はアルキル基及びアリール基より選ばれた同一
又は異なる基、nは正の整数を示す。 で表わされるスルホン酸ホスホニウム塩を共重合せしめ
た改質ポリエステルに、アルカリ金属及びアルカリ土類
金属より選ばれた少なくとも一種の金属の有機カルボン
酸金属塩を、該改質ポリエステルを構成する酸成分(ス
ルホン酸塩を除く)に対して0.002〜0.2モル%
配合してなる改質ポリエステル組成物。
(1) The following general formula (I) ▲There are mathematical formulas, chemical formulas, tables, etc.▼... (I) In the formula, A is an aromatic group or aliphatic group, X_1 is an ester-forming functional group, X_2 is X_1 The same or different ester-forming functional groups or hydrogen atoms, R_1, R_2, R_3 and R_4 are the same or different groups selected from alkyl groups and aryl groups, and n represents a positive integer. An organic carboxylic acid metal salt of at least one metal selected from alkali metals and alkaline earth metals is added to an acid component ( 0.002 to 0.2 mol% (excluding sulfonate)
A modified polyester composition.
(2)スルホン酸ホスホニウム塩の共重合量が、該改質
ポリエステルを構成する二官能性カルボン酸成分(スル
ホン酸塩を除く)に対して0.05〜20モル%である
特許請求の範囲第1項記載の改質ポリエステル組成物。
(2) The copolymerized amount of the sulfonic acid phosphonium salt is 0.05 to 20 mol% based on the bifunctional carboxylic acid component (excluding the sulfonate) constituting the modified polyester. The modified polyester composition according to item 1.
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