JPS6143626A - ポリエステルの製造法 - Google Patents

ポリエステルの製造法

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JPS6143626A
JPS6143626A JP16474684A JP16474684A JPS6143626A JP S6143626 A JPS6143626 A JP S6143626A JP 16474684 A JP16474684 A JP 16474684A JP 16474684 A JP16474684 A JP 16474684A JP S6143626 A JPS6143626 A JP S6143626A
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鈴木 東義
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 a、利用分野 本発明はポリエステルの製造法に関する。更に詳細には
、粒子分散性が改善され、フィルムにした場合透明性と
易滑性が優れ、繊維となしてアルカリ減量を施した場合
極めて微細な凹凸が繊維表面に形成されて、染色すると
優れた色の深みと鮮明性を呈する、繊維又はフィルム製
造用に適したポリエステルの製造法に関する。
b、従来技術 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
、フィルムとして広く使用されている。しかしながら、
ポリエステル繊維は羊毛や絹の如ぎ天然1維、レーヨン
やアセテートの如き繊維素系繊維、アクリル系繊維等に
比較して、着色した際に色の深みがなく、発色性、鮮明
性に劣る欠点がある。
従来このポリエステル繊維の欠点である色彩を改善する
方法として、 (1)  ポリエステル繊維表面に低屈折率樹脂の透明
薄膜を形成させる方法、 (2)織編物表面に80〜5001mA−8ec/cd
のプラズマ照射を施して繊維表面に微細な凹凸を形成さ
せる方法、 (3)粒子径80771μ以下のシリカの如き無機微粒
子を配合したポリエステルよりなる繊維をアルカリ減工
処理して、繊維表面に特定の表面凹凸構造を付与する方
法 等が知られている。
しかしながら、前記(1)の方法は繊維表面の光の反射
が防がれるため、確かにその色彩改善効果は得られるが
、繊維表面に形成された透明薄膜は洗濯等によって容易
に脱落し、その耐久性が不充分である。
前記(2)の方法はプラズマ放電の設備が高いためコス
トアップが大きくなること、及び照射面の影になる繊維
部分のtliNの表面に凹凸が生じないため着用中に生
じる繊維組織内での糸の転び等によって平滑繊維面が表
面にでて白斑になる欠点がある。
更に、前記(3)の方法は繊維表面が粗面化されるため
光の反射が防がれである程度の色彩向上効果は期待でき
る。しかしながら、この方法によっても色彩改善効果は
不充分であり、その上かかる極めて複雑な凹凸形態によ
るためが、摩擦等の外部からの物理作用により凹凸が破
壊され、破壊された部分が他の破壊されていない部分と
較べて大きく変色したり光沢の差を生じたり、更には容
易にフィブリル化するという欠点がある。
本発明者は、ポリエステル繊維に微細孔をf1与するこ
とによって、上記欠点がなく、しかも色の深みと鮮明性
に優れたポリエステル4H維を提供せんとして、不活性
無機微粒子添加ポリエステル繊維のアルカリ処理による
繊維表面凹凸(構造と色彩向上効果について鋭意検討し
た結果、従来の方法ではポリエステルに配合される不活
性無機微粒子の平均−次粒子径がioom、μを越える
か、又は平均の一次粒子径がioomμ以下の不活性無
機微粒子を使用した場合はポリエステルに配合すること
により二次凝集が容易に起こって 100mμを超える
大きさの二次凝集粒子が多数存在するようになる。いず
れの場合にもポリエステル繊維内部に100 ynμを
越える大きさの粒、子が存在するために、アルカリ処理
によって主として可視光線の波長域又はそれ以上のオー
ダーの凹凸が繊維表面に形成され、色彩向上効果を不充
分なものにすると共に耐フィブリル性に劣ったものにし
ていることを知見した。
本発明者はこの知見に基づいて、平均の一次粒子径が1
00mμ以下の不活性無機微粒子の二次凝集を抑制する
方法について種々検討した結果、無機アンモニウムイオ
ンを有する化合物を併用することによって1007rL
μ以上の二次凝集粒子の形成が抑制されることを知った
。そして、かかる粒子分散性の改善されたポリエステル
から得られる繊維をアルカリ処理することによって、最
終的に主どして可視光線の波長よりも小さな凹凸を繊維
表面の全面に均一に有するポリエステル繊維が得られ、
染色した際の色の深みと鮮明性が改善されると共に耐フ
ィブリル性が向上することを見出した。
また、上記方法によって得られるポリエステルは、改善
された粒子分散性を有するために、透明性と易滑性に優
れたフィルムとすることができ、オーディオ用、ビデオ
用、コンピューター用等の磁気テープ用、フロッピーデ
ィスク等の磁気記録−媒体用、写真用、グラフィックア
ート用、スタンピングホイール用、金銀糸等の装飾糸用
、コンデンサー等の電気材料用等のフイルム用原料とし
ても極めて有用であることを知見した。本発明はこれら
の知見に基づいて更に重ねて検討した結果完成したもの
である。
d9発明の構成 即ち、本発明はテレフタル酸を主とする二官能性カルボ
ン酸又はそのエステル形成性誘導体と少なくとも一種の
アルキレングリコールとを反応させてポリエステルを製
造するに当り、該製造反応が完了するまでの任意の段階
で、(ω 得られるポリエステルに対して0.1〜10
屯量%となる量の平均の一次粒子径がioomμ以下で
ある不活性無機微粒子及び (b)  該二官能性カルボン酸成分に対してo、oo
i〜0,5モル%の下記一般式 [NH4]+A− (但し、Aはアニオン残基を示す) 11′表9さ4るア>+:、、ウムイヒ含1勿口   
 を添加配合することを特徴とするポリエステルの製造
法である。
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1ノコール、好ましくは
エチレングリコール、ト1ノメチレングリコール、テト
ラメチレンゲ1ノコールから選ばれた少なくとも1種の
アルキレンゲ1ノ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。
また、テレフタル酸成分の一部をイ也の二官能性カルボ
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(よイ也のジオール成分で@換えたポリエス
テルであってもよい。
ここで使用されるテレフタル酸以外の二宮口し性カルボ
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ヒドロ
キシエトキシ安息香M.  D−オキシ安息香酸,5−
ナトリウムスルホイソフタル酸,アジピン酸,セバシン
M,1.4−シクロへキリ゛ンジカルボン酸の如き芳香
族,脂肪族,Il旨還族の二官能性カルボン酸をあげる
ことができる。なかでも、上記5−ナトリウムスルホイ
ソフタル酸等のアルカリ金属スルホネート基を有するイ
ソフタル酸成分をテレフタル酸に対して1〜7モル%共
重合せしめたカチオン染料可染型ポリエステルでは最終
的に得られるポリエステル繊維の表面凹凸構造が粗大と
なる傾向があるため、本発明の方法を適用する効果が特
に大きい。
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ージメタツール、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J3よ
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。
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、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。
かかるポリエステルは任意の方法によって合成したもの
でよい。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
減圧上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。
本発明において使用する不活性無機微粒子とは、ポリエ
ステル製造反応を阻害せず、ポリエステル製造時に極端
な着色をもたらすことのない、ポリエステルに実質的に
不溶性の無別微粒子である。
かかる不活性無機微粒子としては、例えば、シリカゾル
(いわゆるコロイダルシリカ)、乾式法シリカ、酸化ア
ルミニウムを含有する乾式法シリカ、粒子表面にアルキ
ル基を有しかつ粒子表面のシラノール基を封鎖した乾式
法シリカ。
アルミナゾル(いわゆるコロイダルアルミナ)。
微粒子状アルミナ、極微粒酸化チタン、炭酸カルシウム
ゾル及び微粒子状炭酸カルシウム等を好ましくあげるこ
とができる。
本発明においては上記不活性無機微粒子の平均の一次粒
子径は100711μ以下、好ましくは50mμ以下で
ある。平均の一次粒子径が1007rLμを越えると最
終的に得られるポリエステル繊維の色彩改善効果及び耐
フィブリル性が低下するようになり、またフィルムの透
明性が不充分なものになる。
かかる不活性無機微粒子の添加口は生成するポリエステ
ルに対して0.1〜10重量%の範囲であり、特に0.
1〜4重量%の範囲が好ましい。
0.1重口%未満では最終的に得られるポリエステル繊
維の色の深み、鮮明性やフィルムの易滑性が不充分にな
り、10重M%を越える量では最終的に得られる繊維や
フィルムの透明性や耐摩1察耐久性が低下するようにな
る。
上記した不活性無機粒子は、グリコール、アルコール又
は水等の分散スラリー又はゾルとして添加するのが望ま
しい。例えばシリカゾルについて説明すれば、(1)水
ガラスJ、リアルカリ分を除去して得られた水系シリカ
ゾルをそのまま、(aこの水系シルカゾルにグリコール
及び/又はアルコールを混合して、(3)この水系シリ
カゾルの水をグリコール及び/又はアルコールで置換し
てポリエステルの製造反応が完了するまでの任意の段階
で添加するのが望ましい。
本発明において、上記不活性無機微粒子と併用するアン
モニウム化合物は、下記一般式[NH4]+A−] で表わされる無機アンモニウムイオンを有する化合物で
ある。式中Aはアニオン残基であって、有機および無機
のアニオン残基を含み、例えば酢酸塩、しゆう酸塩、安
息香酸塩、フタル酸塩。
ステアリン酸塩等のような有■カルボン酸塩のアニオン
残基、硼酸塩、硫酸塩1重硫酸塩1重亜硫酸塩、リン酸
塩、炭酸塩1重炭酸塩、チオシアン酸塩等のような無第
1酸塩のアニオン残基。
塩化物等のようなハライド、ハイドロオキサイド、ハイ
ドロサルフエー1〜.アルキルサルフェート、アルキル
エーテルサルフェート、アルキルスルホネート、アルキ
ルベンゼンスルホネート、トシレートのアニオン残基等
を例示することができる。
かかるアンモニウム化合物の好ましい具体例としては、
酢酸アンモニウム、しゅう酸アンモニウム、炭酸アンモ
ニウム、重炭酸アンモニウム、水酸化アンモニウム、塩
化アンモニウム。
アンモニウムエトサルフェート、ドデシルベンゼンスル
ホン酸アンモニウム、平均の炭素数が14であるアルキ
ルスルホン酸アンモニウム、p−トルエンスルボン酸ア
ンモニウム(アンモニウムトシレート)、硼酸アンモニ
ウム、塩化アンモニウム、ギ酸アンモニウム、アンモニ
ウムアミドサルフェート、酒石酸アンモニウム、アンニ
ウムアミノフAルメート(NH2C00NHa)、8−
アニリノ−1−ナフタレンスルホン酸アンモニウム、カ
ルバミン酸アンモニウム。
クエン酸アンモニウム、リン酸アンモニウム。
次亜リン酸アンモニウム、サリチル酸アンモニウム、コ
ハク酸アンモニウム、スルファミン酸アンモニウム、ス
ルファニル酸アンモニウム。
チオグリコール酸アンモニウム客をあげることができる
上記アンモニウム化合物の配合量は、あまりに少ないと
ポリエステル中の不活性無機微粒子の分散性を改善する
効果が不充分となり、この量を多くするに従って粒子分
散性は向上するが、あまりに多くなると最早粒子分散性
は著しい向上を示さず、かえってポリマーが黄色に着色
するようになる。このため、アンモニウム化合物の配合
量は前記二官能性カルボン醸成分に対してo、ooi〜
0.5モル%の範囲とすべきであり、特に0.01〜0
.3モル%の範囲が好ましい。
かかるアンモニウム化合物の添加時期は前記したポリエ
ステルの製造が完了するまでの任意の段階でよく、例え
ばポリエステルの原料中に添加混合しても、第1段階の
反応中に添加しても、第1段階の反応終了後から第2段
階の反応開始までの間に添加しても、第2段階の反応中
に添加してもよい。上記アンモニウム化合物の中で、第
1段階の反応がエステル交、191反応である場合にそ
の反応の触媒能を有するものや、第1段階の反応がエス
テル化反応である場合にエーテル形成抑制能を有するも
の、更には第2段階の反応の触媒能を有するものがあり
、かかる化合物を使用する時には別に触媒やエーテル形
成抑制剤を使用することを要さず、このアンモニウム化
合物を第1段階の反応開始前又は反応中に添加して、触
媒やエーテル形成抑制剤として兼用することもできる。
上記アンモニウム化合物は前記不活性無機微粒子の分散
スラリー又はゾル中に溶解混合して;     添加す
ることもでき、このようにすることは粒子分散性の点か
ら好ましいことである。
e1発明の詳細 な説明したように、本発明にあっては、(ω平均の一次
粒子径が100mμ以下である不活性無機微粒子の特定
量及び、山)無機アンモニウムイオンを有する化合物を
添加し、しかる後にポリエステルの製造を完了すること
によって、改善された粒子分散性を有する不活性微粒子
含有ポリエステルが得られ、1!維となした後アルカリ
減量処理を施すことによって微細性及び緻密性の点で改
善された表面凹凸構造が形成され、色の深み、鮮明性及
び摩擦耐久性が向上したポリエステル繊維を与えること
ができ、また製膜した際透明性と易滑性が向上したポリ
エステルフィルムを与えることができる。
なお、本発明の方法により得られるポリエステルには、
必要に応じて任意の添加剤、例えば触媒9着色防止剤、
耐熱剤、難燃剤、螢光増白剤、艶消剤、@色剤等が含ま
れていてもよい。
f、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
%は重量部及び重量%を示し、得られるポリエステルの
粒子分散性及びポリエステル繊維を染色した際の色の深
みと耐摩擦変色性は以下の方法で測定した。
(1)  粒子分散性 不活性無機微粒子含有ポリエステルのオルトクロルフェ
ノール溶液(溶液濃度:2グ/20me、溶解温度16
0℃、溶解時間二60分)を調製し、この溶液の濁度を
日本精密光学社製S E P −1−1型1−1.T、
Rメーターにより測定した。二次凝集粒子が多いほど濁
度は大きな町を示す。
G)  色の深み 色の深みを示す尺度としては、深色度(K/S)を用い
た。この値はサンプル布の分光反射率(R)を高滓RC
−330型自記分光光度計にて測定し、次に示すクベル
カームンク(K ubelka −1yl unk )
の式から求めた。この値が大ぎいほど深色効果が大きい
ことを示す。
K/S= (1−R)2 /2R (測定波長500TrLμ) なお、Kは吸収係数、Sは散乱係数を示す。
に) 耐摩擦変色性 I!j!擦堅ろう度試験用の単振型平面摩耗機を使用し
て、摩擦布どしてポリエチレンテレフタレート100%
からなるジョーゼットを用い、試験布をsoo gの加
重下で所定回数平面摩耗して、変色の発生の程度を変F
A色用グレースケールで判定した。耐摩耗性が極めて低
い場合を1級とし、極めて高い場合を5級とした。
実施例1 テレフタル酸ジメヂル100部、エチレングリコール6
0部、酢酸カルシウム1水塩0.06部(プレフタル酸
ジメチルに対して0.066モル%)をエステル交換缶
に仕込み、窒素ガス雰囲気下4時間かけて140℃から
230℃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を行なった。続いて得られた
反応生成物に0.05部のリン酸]−リメチル(プレフ
タル酸ジメチルに対して0.069モル%)及び0.0
4部の三酸化アンチモン(テレフタル酸ジメチルに対し
て0.027モル%)を添加し、更に平均の一次粒子径
が20mμであるシリカゾル(エチレングリコール媒体
、温度10%)に第1表記載量の酢酸アンモニウムを溶
解せしめて得た混合物を、得られるポリエステルに対し
て酸化ケイ素どして 1.0%となる帝を添加して重合
鎖に移した。次いで1時間かけて760saHQから1
 m HQまで減圧し、同時に1時間30分かけて23
0℃から285℃まて昇温した。1#llllHg以下
の減圧下、重合温度285℃で更に3時間、合計4時間
30分重合して極限粘度0.636〜01f343.軟
化点261〜262℃のポリマーを得た。得られたポリ
マーの粒子分散性は第1表に記載した通りであった。
このポリマーを常法により乾燥し、孔径0,3゜の円形
紡糸孔を36個穿設した紡糸口金を使用して290℃で
溶融紡糸し、次いで常法に従って延伸倍率3.5倍で延
伸して75デニール/3Bフイラメントの原糸を得た。
得られた原糸にS撚2509T/m及びZ撚2500T
 / mの強撚を施し、続いてこの強撚糸を80℃で3
0分間蒸熱処理して撚止めした。この撚止め強撚糸を経
密度47本/ cm 、緯密度32本/ cmでS、Z
撚を2本交互に配して梨地ジョーゼット織物を製織した
。得られた生機をロータリーワッシャーにて沸騰温度で
20分間リラックス処理し、シボ立’U L/、常法に
よりプリセット後、3.5%の水酸化ナトリウム水溶液
で沸i濡度にて処理し、減m率20%の布帛を得た。
アルカリ処理後の布帛をD 1anix B 1ack
  HGFS(三菱化成工業■製品)15%owfで1
30℃で60分間染色後、水酸化ナトリウム1 g/J
l及びハイドロサルファイド1 !?/Uを含む水溶液
にて70℃で20分間還元洗浄して黒染布を得た。得ら
れた黒色布の色の深み及び摩耗200回後の耐r!a擦
変色性を第1表に示した。
実施例2 実施例1で不活性態別微粒子として使用したシリカゾル
の混5合物に代えて酸化アルミニウムを1.0%含有し
かつ平均の一次粒子径が15TrLμの乾式法シリカの
10%エチレングリコールスラリーに第1表に記載した
母の酢酸アンモニウムを溶解させて得た混合物を、得ら
れるポリエステルに対して酸化ケイ素として1.0%に
なるように添加する以外は実施例1と同様に行なった。
結果を第1表に示した。
実施例3 実施例1でアンモニウム化合物として使用した酢酸アン
モニウムに代えて0.016部の重炭酸アンモニウム(
テレフタル酸ジメチルに対して0.04モル%)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。
実施例4 実施例1でアンモニウム化合物として使用した酢酸アン
モニウムに代えて0.072部の25%NH40f−1
水溶液(テレフタル酸ジメチルに対して0.1モル%)
を使用する以外は実施例1と同様に行なった。結果を第
1表に示す。
実施例5 実施例1でアンモニウム化合物として使用した酢酸アン
モニウムに代えて0.0078部の炭酸アンモニウム1
水塩(テレフタル酸ジメチルに対して0.013モル%
)を使用する以外は実施例1と同様に行ない、第1表に
記載した通りの結果を得た。
実施例6 実施例1でアンモニウム化合物として使用した酢酸アン
モニウムに代えて0.055部の塩化アンモニウム(テ
レフタル酸ジメチルに対して・0.2モル%)を使用す
る以外は実施例1ど同様に行ない、第1表に記載した通
りの結果を得た。
実施例7 テレフタル酸ジメチル100部、エチレングリコール6
6部、3.5−ジ(カルボメトギシ)ベンゼンスルホン
酸ナトリウム4部(テレフタル酸ジメチルに対して2.
6モル%)、酢酸マンガン4水塩0.03部及びエーテ
ル生成抑制剤として酢酸ナトリウム3水塩0.1部をエ
ステル交換化に仕込み、窒素ガス雰囲気下4時間かけて
140℃から230℃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を行なった。続
いて得られた生成物に正リン酸の56%水溶液0.03
部及び三酸化アンチモン0.04部を加え、更に平均の
一次粒子径が207nμであるシリカゾル(エチレング
リコール媒体、濃度10%)に第2表に記載した量の酢
酸アンモニウムを溶解して1がた混合物を、得られるポ
リエステルに対して酸化ケイ素として1.0%となるm
を添加して重合缶に移した。次いで1時間かけて760
ml−1(lから1#H9まで減圧し、同時に1時間3
0分かけて230℃から280℃まで昇温したa 1 
mm Hg以下の減圧下、重合温度280℃で更に2時
間、合計3時間30分重合し、極限粘度0.502〜0
.506.軟化点256〜257℃のポリマーを得た。
得られたポリマーの粒子分散性は1   第2表、2載
、よ通、1あ、え。
このポリマーを用いて、以下実施例1と同様に紡糸、延
伸1強撚、撚止め、製織、シボ立て、プリセット、アル
カリ処理して減量率10%の梨地ジョーゼット織物を得
た。このアルカリ処理後の布帛をA 1zen  Ca
thilon  B 1ack  CD −G IL 
H(保土谷化学側製品)8%owfで芒硝29/、Qを
含む染浴中にて120℃で60分間染色後、常法に従っ
てソーピングして黒色布を得た。得られた黒染布の色の
深み及び摩耗200回後の耐摩擦変色性は第2表に示す
通りであった。
実施例8 実施例7で不活性無機微粒子として使用したシリカゾル
の混合物に代えて酸化アルミニウムを1.0%含有しか
つ平均の一次粒子径が15mμの乾式法シリカの10%
エチレングリコールスラリーに第1表に記載した量の炭
酸アンモニウム1水塩を溶解させて得た混合物を、得ら
れるポリエステルに対して酸化ケイ素として1.0%と
なる足を添加する以外は実施例7と同様に行なった。結
果は第2表に示す通りであった。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、テレフタル酸を主とする二官能性カルボン酸又はそ
    のエステル形成性誘導体と少なくとも一種のアルキレン
    グリコールとを反応させてポリエステルを製造するに当
    り、該製造反応が完了するまでの任意の段階で、 (a)得られるポリエステルに対して0.1〜10重量
    %となる量の平均の一次粒子径が100mμ以下である
    不活性無機微粒子及び (b)該二官能性カルボン酸成分に対して0.001〜
    0.5モル%の下記一般式 [NH_4]^+A^− (但し、Aはアニオン残基を示す) で表わされるアンモニウム化合物 を添加配合することを特徴とするポリエステルの製造法
    。 2、不活性無機微粒子がコロイダルシリカである特許請
    求の範囲第1項記載のポリエステルの製造法。 3、不活性無機微粒子が乾式法シリカである特許請求の
    範囲第1項記載のポリエステルの製造法。 4、二官能性カルボン酸の1〜7モル%がアルカリ金属
    スルホネート基を含むイソフタル酸である特許請求の範
    囲第1項〜第3項のいずれか1項記載のポリエステルの
    製造法。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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JPH0330617B2 (ja) 1991-05-01

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