POLIESTERES QUE CONTIENEN NEOPENTILGLICOL Y FIBRAS FORMADAS A PARTIR DEL MISMO DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN La invención está relacionada con fibras cristalinas y amorfas, particularmente fibras aglutinantes, hechas de poliésteres y los poliésteres mismos. Los poliésteres de la invención generalmente se forman a partir de un componente de glicol, como un glicol de cinco carbonos, y un componente de ácido dicarboxilico. Los poliésteres pueden estar formados de una variedad de productos, por ejemplo, fibras, compuestos y otros articulos moldeados. De preferencia, los poliésteres son fibras aglutinantes para telas e hilos industriales, textiles y no tejidos. Las telas no tejidas se utilizan ampliamente en una variedad de productos. Por ejemplo, las telas no tejidas son adecuadas para utilizarse en filtros, aplicaciones automotrices, materiales para techos, laminado, compuestos, materiales de respaldo, forros, aislamiento, aplicaciones médicas/quirúrgicas, sábanas, manteles y servilletas, productos de higiene y absorbentes. Las telas no tejidas de guata tipo lana se utilizan en una gran variedad de productos, incluyendo colchonetas, batas, y copas de brasier. Generalmente, las telas no tejidas están basadas en fibras celulósicas, de vidrio, nylon, acrilico y poliéster que pueden estar enlazadas con adhesivos de látex, fibras aglutinantes, o polimeros en forma de polvo. La aglutinación de las telas no tejidas con fibras aglutinantes proporciona un método conveniente para hacer telas no tejidas sin la necesidad de adhesivos basados en agua que son ambientalmente menos amistosos. Las telas no tejidas aglutinadas con fibras aglutinantes son económicas "de producir, y proporcionar un método para hacer articulos, que tienen un rendimiento único o superior. Otras aplicaciones son los usos en hilos para incrementar resistencias y reducir la formación de partículas o trizas, al igual que como usos en "prepregs", pre-formas y un amplio rango de estructuras compuestas. Se ha probado que ciertos poliésteres son útiles como fibras aglutinantes. Por ejemplo, los copoliésteres de tereftalato de polietileno (PET) que contienen 1,4-ciclohexandimetanol teniendo valores de viscosidad (I.V.) inherentes en el rango de aproximadamente 0.6 a aproximadamente 0.8 dl/g han sido utilizados en el pasado como fibras aglutinantes para enlazar poliéster a otras fibras. Los poliésteres con valores I.V. más bajos, sin embargo, se cree que no tienen una resistencia enlazante adecuada . Se conoce bien que los copolimeros pueden prepararse mediante un proceso ~ ~ que ~ implica la poliesterificación y la policondensación. Generalmente, como se describe en las Patentes Norteamericanas 2,901,466, 5,017,680, 5,106,944 y 5,668,243, los reactivos incluyen componentes de glicol y componentes de ácido dicarboxilico. Típicamente, un componente de ácido dicarboxilico es el ácido tereftalático y un alcohol dihídrico es el etilenglicol. Tales copoliésteres son materiales relativamente inertes, hidrofóbicos que son adecuados para una gran variedad de usos, incluyendo, artículos moldeados, como aquellos que se usan en las industrias de artículos domésticos y automotriz, charolas para alimentos, fibras, hojas, películas y recipientes, tales como botellas. Sin embargo, el uso de etilenglicol tal como el único diol, está acompañado por propiedades indeseables tal como una decoloración amarilla, propiedad aglutinantes de fibra débiles y algunas veces quebradizas. De hecho, tales polímeros tienden a ser opacos, los polímeros cristalinos con altas temperaturas de fusión no son muy adecuados para utilizarse como fibras aglutinantes en muchas aplicaciones. Para remediar el problema con los tereftalatos de polietileno, se han formado los poliésteres de tereftalato de polietileno con 1, 4-ciclohexandimetanol o ácido isoftálico. Intentos previos de formar los copoliésteres con 1, 4-ciclohexandimetanol se han enfocado en poliésteres que tienen altas viscosidades inherentes I.V., de más de 0.6 dl/g debido a la creencia de que viscosidades inherentes más bajas no poseen una resistencia adecuada. En particular, se creyó que los poliésteres con bajas viscosidades inherentes eran incapaces de proporcionar una resistencia enlazante adecuada para formar fibras aglutinantes comercialmente aceptables. De hecho, los poliésteres de terftalato de polietileno previos que contenían 1, 4-ciclohexandimetanol se hicieron con viscosidades inherentes que variaran de 0.6 a 0.8 para formar las fibras aglutinantes para enlazar los psliésteres u otras fibras. Sin embargo, tales intentos no han sido totalmente exitosos al proporcionar los poliésteres que tienen una alta claridad deseada y tonalidad o capacidad de enlace a bajas temperaturas de activación cuando están en la forma de una fibra aglutinante. Otros intentos para formar poliésteres adecuados para utilizarse como fibras aglutinantes se han enfocado en los cbpoliésteres de tereftalato de polietileno que han sido formados con ácido isoftálico y dietüenglicol . Tales intentos han dado como resultado fibras aglutinantes y unicomponentes y bicomponentes que se venden como BELLCOMBI® disponible de Unitika de Osaka, Japón, MELTY® disponible de Kanebo, Ltd., de Osaka, Japón, CELBOND® disponible de KoSa y similares. Sin embargo, productos previos, han fallado en reconocer la claridad, temperatura de enlace, resistencia de enlace, y beneficios en cuanto a costo que pueden lograrse a través de los poliésteres que son productos de la reacción de ácidos dicarboxílicos y dioles de cinco carbonos como 2,2-dimetil-1, 3-propandiol, también denominado como neopentilglicol (NPG) . Existe una necesidad en la técnica para poliésteres efectivos en cuanto a costo, especialmente poliésteres que poseen color y claridad mejorados al igual que una resistencia de enlace de fibras aglutinantes mejoradas a bajas temperaturas de activación. La invención responde a los problemas relacionados con los copoliésteres y las fibras aglutinantes previas proporcionando poliésteres que tienen color, flujo termoplástico excelente y una versatilidad de enlace incrementada al igual que un catalizador para producir tales poliésteres. Los poliésteres de la invención son adecuados para usarse en una gran variedad de aplicaciones, como fibras aglutinantes para hacer telas no tejidas, textiles e hilos industriales, y compuestos. Más específicamente, la invención proporciona poliésteres que están preparados con componentes de glicol y componentes de ácido dicarboxílico. Generalmente, el componente de glicol contiene un glicol de cinco carbonos, como neopentilglicol, solo o en combinación con otro componente de glicol, como un etilenglicol. Típicamente, el componente de ácido dícarboxílico comprende por lo menos 50% en moles de un componente de ácido dicarboxílico que es un ácido, " anhídrido, cloruro ácido o éster de un ácido dicarboxílico aromático que contiene de aproximadamente 8 a aproximadamente 14 átomos de carbono, un ácido dicarboxílico alifático que contiene de aproximadamente 4 a aproximadamente 12 átomos de carbono, un ácido dicarboxílico cicloalifático que contiene 8 a aproximadamente 12 átomos de carbono o mezclas de los mismos. Los poliésteres de la invención generalmente están formados de tal manera que los poliésteres resultantes tienen viscosidades inherentes de menos de aproximadamente 0.80. Los poliésteres de la invención son capaces de_ exhibir una capacidad enlazante y un flujo termoplástico excelente. De hecho, los poliésteres de la invención son particularmente adecuados para utilizarse como fibras aglutinantes ya que los poliésteres pueden poseer un I.V. que permite un enlace mejorado de la fibra aglutinante para las telas no tejidas a temperaturas relativamente bajas. La invención será descrita en detalle más adelante. La invención está relacionada con fibras aglutinantes hechas de poliésteres, al igual que con otros poliésteres mismos. Los poliésteres de la invención tienden a poseeir un color excelente, ya que generalmente son más transparentes, exhiben una tonalidad más neutra o una apariencia más brillante que los poliésteres anteriores y pueden aceptar tintes más fácilmente que los poliésteres anteriores. De hecho, con la invención, se pueden formar polímeros de poliésteres transparentes y no opacos y fácilmente ser procesados para formar fibras aglutinantes que tienen propiedades aglutinantes excelente. Además, el procesamiento de los poliésteres para formar fibras aglutinantes puede auxiliarse por eJ uso de temperaturas giratorias de fusión más bajas de los copoliésteres con un I.V. más bajo preferido de la invención. Por ejemplo, un copoliéster de I.V. de 0.47 de la invención puede hilarse a una temperatura tan baja como 215°C. Los poliésteres de la invención están formados a partir de la reacción de un componente de glicol y un componente de ácido dicarboxílico. Generalmente, el componente de glicol comprende un glicol de cinco carbonos tal como un neopentilglicol, en una cantidad que varía de aproximadamente 8 a aproximadamente 100% en moles y etilenglicol en una cantidad que varía de aproximadamente 0 a aproximadamente 92% en moles. El componente de ácido dicarboxílico, típicamente contiene por lo menos aproximadamente 50% en moles de un ácido, anhídrido, cloruro ácido o un éster de un ácido dicarboxílico aromático que contiene de aproximadamente 8 a aproximadamente 14 átomos de carbono, un ácido dicarboxílico alifático que contiene de aproximadamente 4 a aproximadamente 12 átomos de carbono, un ácido dicarboxílico cicloalifático que tiene aproximadamente 8 a aproximadamente 12 átomos de carbono o mezclas de los mismos. Estas y otras características serán mencionadas en detalle más adelante. Componente de Glicol Como se mencionó anteriormente, el componente de glicol, generalmente comprende un glicol de cinco carbonos en una cantidad que varía de aproximadamente 8 a aproximadamente 100% en moles. De preferencia, el glicol de cinco carbonos, está presente en una cantidad que varía de aproximadamente 12 a aproximadamente 65% en moles, de mayor preferencia de aproximadamente 15 a aproximadamente 35% en moles. El glicol de cinco carbonos preferido, es neopentilglicol . Cuando el poliéster está en la forma de una fibra aglutinante, generalmente se prefiere que el neopentilglicol esté presente en una cantidad de aproximadamente 8 a aproximadamente 50% en moles del componente de glicol. Adicionalmente, se prefiere que la composición que contiene etilenglicol esté en una cantidad que varía de aproximadamente 0 a aproximadamente 92% en moles. De mayor preferencia, el etilenglicol- está presente en una cantidad que varía de aproximadamente 35 a aproximadamente 88% en moles y de mayor preferencia de aproximadamente 65 a aproximadamente 85% en moles. Además del glicol de cinco carbonos, el componente de glicol puede incluir hasta aproximadamente 20L% en moles, y preferiblemente hasta aproximadamente 4% en moles de dietilenglicol, y/o 1-3- o 1, 4-ciclohexandimetanol . Además, el componente de glicol también puede incluir hasta aproximadamente 10% en moles de glicoles convencionales, incluyendo, pero no limitándose a, glicoles que contiene aproximadamente 3 a aproximadamente 12 átomos de carbono tal como propilenglicol, 1, 3-propandiol, 1, 4-butandiol, 1,6-hexandiol, 2, 2, 4-trimetil-l, 3-propandiol, 2-etil-2-butil-l, 3-propandiol, 2, 2, 4 , 4-tetrametil 1, 3-ciclobutandiol, 2,4-dimetil-2-etil-l, 3-hexandiol, 2-etil-2-isobutil-l, 3-propandiol, 1, 3-butandiol, 1, 8-octandiol, 2, 2, 4-trimetil-l, 6-hexandiol, tiodietanol, y 1, 2-ciclohexandimetanol . Las mitades de ciclohexandimetanol pueden estar presentes como cis-, trans- o una mezcla de isómeros. Pequeñas cantidades de glicoles poliméricos tales como poli (glicol de tetrametileno) o poli (glicol de etileno) también puede usarse. Al utilizar tales glicoJLes poliméricos, los pesos moleculares que varían de 200 a 5000 son adecuados. Componente de Acido Dicarboxílico El componente de ácido dicarboxílico de la invención generalmente contiene por lo menos aproximadamente 50% en moles de un ácido, anhídrido, cloruro ácido o éster de un ácido dicarboxílico aromático que contiene de aproximadamente 8 a aproximadamente 14 átomos de carbono, un ácido dicarboxílico alifático que contiene de aproximadamente 4 a aproximadamente 12 átomos de carbono, un ácido dicarboxílico cicloalifático que tiene aproximadamente 8 a aproximadamente 12 átomos de carbono o mezclas de los mismos. De preferencia, el componente de ácido dicarboxílico contiene por lo menos aproximadamente 80% en moies, y de mayor preferencia por lo menos aproximadamente 90% en moles de un ácido, anhídrido, cloruro ácido o éster o un ácido dicarboxílico aromático que contiene de aproximadamente 8 a aproximadamente 14 átomos de carbono, un ácido dicarboxílico alifático qué "contiene de aproximadamente 4 a aproximadamente 12 átomos de carbono, un ácido dicarboxilico -cicloalifático que tiene de aproximadamente 8 a aproximadamente 12 átomos de carbono o mezclas de los mismos. En una modalidad preferida de la invención, el componente de ácido dicarboxílico contiene aproximadamente 90% o más de un" . ácido, éster o anhídrido de ácido tereftálico, ácido isoftálico, ácido naftalendicarboxílico, y un ácido 1, - o 1,4-ciclohexandicarboxílico . Se prefiere que el componente de ácido dicarboxílico sea un éster o un ácido de ácido tereftálico. Se deberá notar que cualquiera de los isómeros de á.cido naftalendicarboxílico o mezclas de isómeros puede usarse con los isómeros 1,4-, 1,5-, 2,6- y 2,7- siendo el más preferido el isómero 2,6-. Adicionalmente, las mitades de 1,3- o ácido 1, 4-ciclohexandicarboxílico pueden ser cis-, trans- o mezclas cis/trans de los isómeros. Los componentes de ácido dicarboxílico adicionales adecuados que pueden adicionarse en cantidades de hasta aproximadamente 10% en moles del componente de ácido dicarboxílico, generalmente contienen aproximadamente 4 a aproximadamente 40 átomos de carbono, por ejemplo, un ácido o éster de un ácido dicarboxilico cicloalifático, alifático o aromático. Tales ácidos o esteres dicarboxílicos adicionales se describen en las Patentes Norteamericanas Nos. 5,608,031 y 5,668,243 las cuales se incorporan en la presente para referencia en su totalidad. Los ejemplos particularmente preferidos de los componentes de ácido dicarboxílico adicionales incluyen, pero no se - limitan a, ácido sulfoisoftálico, ácido 1, 4-ciclohexandiacético, ácido difenil-4 , 4 ' -dicarboxílico y ácido dimérico. Tales poliésteres pueden estar preparados a partir de uno o más de los ácidos dicarboxílicos anteriores. Compuestos de Amina También es posible formar los psliésteres de la invención en la presencia de hasta aproximadamente 20% en moles de un compuesto de amina. Los compuestos que contienen amina adecuados, incluyen, pero no se limitan a, aminoalcoholes y diaminas, en una cantidad de hasta aproximadamente 20% en moles del componente de glicol o los compuestos de amina como aminoácidos y lactamas en una cantidad de hasta aproximadamente 20% en moles del componente de ácido dicarboxílico. La presencia de los aminoalcoholes, aminoácidos, diaminas o lactamas en el glicol y los componentes de ácido dicarboxílico proporciona la formación de poliesteramidas . Estas poliesteramidas que tienen un I.V. de 0.8 dl/g o menor, tienen buenas propiedades de fibra aglutinante y, además tienen excelentes características de teñido. En particular, un teñido más profundo puede lograrse a través del uso de poliesteramida en comparación con el tereftálato de polietileno no modificado teniendo el mismo I.V. Generalmente, los aminoalcoholes para la invención incluyen, pero no se limitan a, 2-aminoetanol y 4-aminometilciclohexanmetanol . Las diaminas típicas incluyen, pero no se limitan a, etilendiamina, trimetildiamina, tetrametilendiamina, pentametilendiamina, hexamentilendiamina, octametilendiamina, dodecametilendiamina y 1, 4-ciclohexan-bis-metilamina . Adicionalmente, ejemplos de lactamas adecuadas, incluyen, pero no se limitan a, caprolactama, laurolactama y azaciclodecan-2-ona . Agentes Ramificadores Los poliésteres de la invención pueden ser lineales o ramificados. Al agregar un agente ramificado a la reacción de los componentes de ácido dicarboxílico y glicol, la resistencia de fusión del poliéster resultante puede incrementarse. Pequeñas cantidades, típicamente menos de aproximadamente 2% en moles de los agentes ramificadores convencionales pueden hacerse reaccionar con el —componente de glicol y el componente de ácido dicarboxílico para formar los poliésteres inventivos. Los agentes ramificadores convencionales incluyen ácido polifuncionales, anhídridos, alcoholes y mezclas de los mismos. Ejemplos de agentes ramificadores adecuados incluyen, pero no se limitan a, anhídrido trimelítico, dianhídrido piromelítico, glicerol, trimetilolpropano y pentaeritritol. Procesos de Reacción para Formar los Poliésteres Al formar los poliésteres de la invención, la reacción de los componentes de glicol y los componente de ácido dicarboxílico puede llevarse a cabo utilizando condiciones de polimerización de poliéster convencionales. Cuando se preparan los poliésteres por medio de una reacción de intercambio de éster es decir, de la forma de éster del componente de ácido dicarboxilico, el procesa de reacción puede comprender dos etapas. En la primera etapa, el componente de glicol y el componente de ácido dicarboxílico, tal como, por ejemplo, dimetiltereftalato se hacen reaccionar a temperaturas elevadas, típicamente de aproximadamente 180°C a aproximadamente 280°C, y presiones que varían de aproximadamente 0.0 a aproximadamente 60 psig. De preferencia, la temperatura para la reacción de intercambio de éster varía de aproximadamente 190°C a aproximadamente 240°C, mientras que la presión preferida varía de aproximadamente 15 psig a aproximadamente 40 psig. Después de esto, el producto de la reacción se calienta bajo aún temperaturas más altas y bajo presión reducida para formar poliésteres con la eliminación de glicol, que se volatiliza fácilmente bajo estas condiciones y se remueve del sistema. Esta segunda etapa, o etapa de policondensación, continúa bajo mayor vacío y a una temperatura que generalmente varía de aproximadamente 240°C a aproximadamente 300°C, de preferencia aproximadamente 250°C a aproximadamente 280°C, y de mayor preferencia de aproximadamente 260°C a aproximadamente 275°C, hasta que se pueda obtener un poliéster que tiene el grado deseado de polimerización, determinado por el I.V. Para poder obtener polímeros con un color particularmente excelente, podría ser deseable limitar la temperatura de policondensación final a aproximadamente 275°C. El paso de policondensación puede conducirse bajo presión reducida la cual varía de aproximadamente 400 mm de Hg (torr) a aproximadamente
0.1 mm de Hg (torr) . Para asegurar que la reacción del componente de glicol y el componente de ácido dicarboxílico llegue al final por un mecanismo de reacción de intercambio de éster se prefiere emplear un exceso estequiométrico del componente de glicol. Por ejemplo, 3 moles y de mayor preferencia de aproximadamente 2.0 a aproximadamente 2.6 moles del componente de glicol a un mol del componente de ácido dicarboxílico. Sin embargo, la proporción del componente de glicol a componente de ácido dicarboxílico generalmente se determina por el diseño del reactor en el cual ocurre el proceso de reacción de polimerización. Para preparar un poliéster por esterificación directa, es decir, de la forma acida del componente de ácido dicarboxilico, se producen los poliésteres" a fin de reaccionar la forma acida del componente de ácido dicarboxílico con el componente glicol. Por ejemplo, el ácido isoftálico y el ácido tereftálico pueden directamente hacerse reaccionar con el componente glicol. Puede conducirse una reacción de esterificación directa a una presión de aproximadamente 1 a aproximadamente 200 libras por pulgada cuadrada de presión manométrica. Para producir un bajo peso molecular, un producto de poliéster lineal o ramificado que tiene un grado promedio de polimerización de aproximadamente 1.4 a aproximadamente 10, se prefiere que se emplee una presión de menos de 100 psig. Las temperaturas empleadas durante la reacción de esterificación directa típicamente varían de aproximadamente 180°C a aproximadamente 280°C, de mayor preferencia varían de aproximadamente 220 °C a aproximadamente 270°C. Este polímero de bajo peso molecular puede entonces polimerizarse mediante una reacción de policondensación .
Para asegurar que la reacción del componente de glicol y el componente de ácido dicarboxilico se complete por medio de un mecanismo de reacción de esterificación directa, se prefiere emplear un exceso estequiométrico "del componente glicol. Por ejemplo, aproximadamente 3.0 a 1.01 moles, de mayor preferencia 2.5 a 1.1 moles del componente glicol a un mol de componente de ácido dicarboxílico. Se debe entender, sin embargo, que la proporción del componente glicol a componente de ácido dicarboxílico será determinado por el diseño del reactor en el cual ocurre el proceso de reacción. Los poliésteres con I.V. más bajos se obtienen generalmente empleando tiempos de residencia más cortos o velocidades de reacción más lentas en comparación con los procesos para formar poliésteres con I.V. más altos. Por ejemplo, la velocidad de reacción puede disminuirse reduciendo la temperatura de reacción, reduciendo la concentración de catalizador, incrementando la presión absoluta en el reactor o mediante una combinación de estos factores . El proceso para formar los poliésteres de la invención puede conducirse en lote, semilote o proceso continuo. Ventajosamente, se opera un proceso como proceso continuo. De hecho, es posible producir una coloración superior de poliéster cuando se utiliza un proceso continuo, ya que el poliéster puede deteriorarse en apariencia si el poliéster se deja residir en un reactor a una temperatura elevada por demasiado tiempo. Sistema Catalizador Una variedad de sistemas catalizadores son útiles para promover la reacción del componente de glicol y el componente de ácido dicarboxilico. Generalmente, sin la ayuda de un catalizador adecuado, las reacciones de polimerización no proceden a una velocidad notable. Típicamente, un sistema catalizador contendrá materiales catalíticos e inhibidores catalíticos. Materiales Catalíticos Los materiales catalíticos que son adecuados para el sistema catalizador incluyen, pero no se limitan a, materiales que contienen titanio, manganeso, zinc, cobalto, antimonio, galio, litio, calcio, silicona, y germanio. Tales sistemas catalizadores se describen en las Patentes Norteamericanas Nos. 3,907,754, 3,962,189, 4,010,145, 4,356,299, 5 , 017 , 68 DJ 5,668,243 y 5,681,918, incorporadas en la presente para referencia en su totalidad. Generalmente, el sistema catalizador de la invención comprende materiales que contienen titanio, manganeso y/o zinc y mezclas de los mismos. Mientras que las cantidades de los materiales catalíticos individuales en el sistema catalizador variarán, se desea que la cantidad total de los materiales catalíticos en el sistema catalizador estén por debajo de aproximadamente 125 ppm, preferiblemente por debajo de aproximadamente 100 ppm y de mayor preferencia por debajo de aproximadamente 80 ppm. El "ppm" para los materiales catalíticos en el sistema catalizador y el inhibidor catalítico que será descrito más adelante, hace referencia al peso del elemento mencionado y se basa en el peso del producto de poliéster final. Mientras que se pueden agregar materiales catalíticos de titanio en la forma de materiales complejos como aquellos descritos en la Patente JNorteamericana 5,017,680, " los materiales catalíticos de titanio de preferencia se agregan en la forma de un alcóxido en una cantidad que varía de aproximadamente 10 a aproximadamente 35 ppm, de mayor preferencia de aproximadamente 10 a aproximadamente 25 y de mayor preferencia de aproximadamente 12 a aproximadamente 20 ppm. De hecho, los copoliésteres formados con niveles más bajos de materiales catalíticos de titanio tienen mejor estabilidad cuando se mantienen en la fusión. Los alcóxidos de titanio adecuados incluyen, pero no se limitan a, titanato de acetiltrisopropilo, titanato de tetraisspropilo y titanato de tetraisobutilo . Los materiales catalíticos de titanio preferidos incluyen particularmente titanato de acetiltriisopropilo y titanato de tetraisopropilo. El material catalítico de titanio puede agregarse a procesos de reacción antes de la esterificación directa o la reacción de intercambio de éster o antes de la reacción de policondensación. Los materiales catalíticos de manganeso típicamente se adicionan en la forma de una sal, tal como una sal de ácido orgánico^, en una cantidad que varía de aproximadamente 0 a 70 ppm, preferiblemente de aproximadamente 20 a aproximadamente 70 ppm, de mayor preferencia de aproximadamente 30 a aproximadamente 70 ppm y de mayor preferencia de aproximadamente 40 a aproximadamente 70 ppm. Ejemplos de sales catalíticas de manganeso adecuadas incluyen, pero no se limitan a, benzoato tetrahidrato de manganeso, cloruro de manganeso, óxido de manganeso, acetato de manganeso, acetilacetonato de manganeso, y succinato de manganeso. Se adiciona el manganeso al proceso de reacción antes de una esterificación directa o una reacción de intercambio de éster. Se puede adicionar zinc al sistema catalizador además del manganeso o en lugar del catalizador de manganeso. Los materiales catalíticos de zinc típicamente se adicionan en la forma de una sal en una cantidad que varía de 0 a 100 ppm, de preferencia de aproximadamente 25 a aproximadamente 100 ppm y de mayor preferencia de aproximadamente 50 a aproximadamente 80 ppm. Ejemplos de compuestos de zinc adecuados incluyen, pero no se limitan a, acetato de zinc, succinato de zinc y alcóxido de zinc. Típicamente, se adiciona zinc al proceso de reacción antes de la reacción de intercambio de éster. Si se desea, también se puede emplear un material catalítico de cobalto como parte del sistema catalizador. Cuando se emplea, el cobalto típicamente se adiciona en la forma de una sal, tal como una sal de ácido orgánico. Ejemplos de sales de cobalto adecuadas incluyen, pero no se limitan a, acetato de cobalto trihidrato, nitrato de cobalto, cloruro de cobalto, acetilacetonato de cobalto, naftenato de cobalto, y salicilato de cobalto. El cobalto se puede adicionar en una cantidad de hasta aproximadamente 100 ppm, de mayor preferencia hasta aproximadamente 90 ppm. Como se describirá más adelante, el cobalto puede funcionar tanto como un material catalítico como un colorante. Como un colorante, el cobalto es generalmente adicionado al proceso de reacción después de una esterificación directa o una reacción de intercambio de éster. Ya que el cobalto generalmente se utiliza como colorante, la cantidad de cobalto no se considera cuando se calcula la cantidad total del material catalítico. En algunas modalidades, se puede emplear "el antimonio, sin embargo se prefiere que el sistema catalizador no contenga antimonio. De hecho, se prefiere que los poliésteres, y las fibras y fibras aglutinantes formadas de los mismos, no contengan ningún material catalítico de antimonio. Sin embargo, cuando se utilizan, los compuestos de antimonio adecuados incluyen, pero no se limitan a, esteres de antimonato de ácidos inorgánicos, óxido de antimonio, alcóxidos de antimonio como isopróxido de antimonio y haluros de antimonio como cloruro de antimonio, bromuro, de antimonio y fluoruro de antimonio, antimonato de sodio o potasio, carboxilatos de antimonio, tal como acetato de antimonio y glicolato de antimonio o mezclas de los mismos. De preferencia, el componente de antimonio es un glicolato de antimonio o un óxido de antimonio. El antimonio generalmente se adiciona después del intercambio de éster o una reacción de esterificación directa. Cuando se utiliza el copoliéster para formar fibras aglutinantes, el antimonio puede omitirse del sistema catalizador para evitar un acumulamiento de depósito en la cara de la hilera provocada por la presencia de un catalizador que contiene antimonio. Aunque menos preferidos, los materiales catalizadores de calcio, galio y silicona pueden usarse en el sistema catalizador. Ejemplos de los materiales catalíticos de calcio adecuados incluyen, pero no se limitan a, acetato de calcio, glicóxido de calcio, y monohidrato fosfato de calcio. Ejemplos de materiales catalíticos de galio adecuados, incluyen, pero no se limitan a cloruro de galio, hidrato de galio-nitrato, óxido de galio, lactato de galio y fósfido de galio. Ejemplos de materiales catalíticos de silicona adecuados incluyen, pero no se limitan a acetato de silicona, y ortosilicato de tetraetilo. Los materiales catalíticos de germanio incluyen, pero no se limitan a, óxidos, sales orgánicas y en particular glicolatos de germanio. Un sistema catalizador de intercambio de éster preferido para hacer reaccionar los esteres con componente de ácido dicarboxílico con glicoles contiene materiales catalíticos de titanio, manganeso y opcíonalmente cobalto. En el sistema catalizador de intercambio de éster, el titanio está presente en una cantidad que varía de aproximadamente 10 a aproximadamente 35 ppm, de preferencia de aproximadamente 10 a aproximadamente 25 ppm y el manganeso está presente en una cantidad que varía de 30 a aproximadamente 70 ppm. Adicionalmente, en otra modalidad del sistema catalizador de éster, la cantidad total de los materiales catalíticos en el sistema catalizador es de menos de, o igual a aproximadamente 125 ppm, preferiblemente menos de aproximadamente 100 ppm, de mayor preferencia de menos de aproximadamente 80 ppm y de mayor preferencia menos de 70 ppm. Un sistema catalizador de éster preferido típicamente se utiliza en combinación con un inhibidor catalítico que comprende aproximadamente 40 a aproximadamente 90 ppm de fósforo; y un colorante en una cantidad efectiva, por ejemplo, de aproximadamente 2 a aproximadamente 10 ppm de un tinte de antraquinona sustituido azul y/o rojo. Generalmente, el sistema catalizador de intercambio de éster preferido está sustancialmente libre de materiales catalíticos de zinc, de mayor preferencia contiene menos de 5 ppm de materiales catalíticos de zinc y de mayor preferencia está libre de materiales catalíticos de zinc. Adicionalmente, cuando se desean fibras aglutinantes, ~el sistema catalizador de éster preferido sustancialmente está libre de materiales catalíticos de antimonio, de mayor preferencia contiene menos de 5 ppm de materiales catalíticos de antimonio y de mayor preferencia está libre de materiales catalíticos de antimonio. Inhibidor Catalítico Para estabilizar los efectos del sistema catalizador y promover la eficiencia de los materiales catalíticos de zinc, manganeso y cobalto, debe ser deseable adicionar un inhibidor catalítico de fósforo al proceso de reacción después del intercambio de éster o de la reacción de esterificación directa, pero antes de conducir el paso de reacción de condensación. Típicamente, se adiciona fósforo en la forma de un fosfato, tal como ácido fosfórico o un éster de fosfato orgánico en una cantidad que varía de aproximadamente 40 a 90 ppm y de mayor preferencia varía de aproximadamente 60 a 75 ppm. Los esteres de fosfato adecuados que se utilizan en la invención incluyen, pero no se limitan a, fosfato de ácido etílico, fosfato de ácido dietílico, fosfato de trietilo, fosfatos de arilalquilo y fosfato de tris-2-etilhexilo . Un inhibidor catalítico de fosfato útil se vende bajo el nombre de Merpol® A una marca registrada que se puede disponer comercialmente de Du Pont de Nemours of Wilmington, Delaware. Colorantes Al formar los copoliésteres de la invención, los colorantes, algunas veces denominados como tóner, pueden adicionarse para transferir una tonalidad y/o brillantez neutra deseada al poliéster resultante. Esto ayuda a disminuir cualquier tonalidad de amarillo que ocurre naturalmente en el poliéster. Cuando se desean poliésteres con color, se pueden incluir pigmentos o colorantes en la mezcla de reacción durante la reacción del componente glicol y el componente de ácido dicarboxílico o pueden mezclarse la fusión con el copoliéster preformado. Un método preferido para incluir colorantes es copolimerizar un colorante orgánico térmicamente estable teniendo grupos reactivos para que el colorante pueda ser incorporado en el copoliéster para mejorar la tonalidad del copoliéster. Por ejemplo, los colorantes tales como los tintes que poseen grupos reactivos de hidroxilo y/o carboxilo, que incluyen, pero nos se limitan a antraquinonas sustituidas azul y roja, pueden copolimerizarse en la cadena de polímero. Los colorantes y tintes se describen en detalle en las Patentes Norteamericanas 4,521,556, 4,740,581, 4,749,772, 4,749,773, 4,749,774, 4,950,732, 5,252,699, 5,384,377, 5,372,864, 5,340,910, y 5,681,918, incorporadas en la presente para referencia en su totalidad. Cuando se emplean tintes como colorantes, pueden adicionarse al proceso de reacción de copoliéster después de un intercambio de éster o una reacción de esterificación directa. Además, cuando se emplea un tinte o una mezcla de tinte como colorante de toner para el copoliéster, se prefiere que la cantidad total de tinte sea de menos de 10 ppm. Adicionalmente, en una modalidad preferida de la invención, el colorante está libre de cobalto, es decir, el colorante empleado produce el color deseado en ausencia de cobalto. Alternativamente, los pigmentos inorgánicos, tal como dióxido de titanio y materiales que contienen cobalto, pueden adicionarse a la reacción. Ventajosamente, cuando un material catalizador contiene cobalto, el cobalto también puede actuar como colorante. Se debe tener "cuidado para controlar la cantidad de cobalto para poder evitar la opacidad y ~ el estado sucio en los poliésteres de la invención. Para controlar la cantidad de opacidad y estado sucio, se puede emplear cobalto en una cantidad que varía de hasta aproximadamente 90 ppm.
Poliésteres de la invención Los poliésteres de la invención tienen una viscosidad inherente, I.V., que varía de aproximadamente 0.38 a 0.80 dl/g. De preferencia, los poliésteres de la invención tienen un I.V. que varía de aproximadamente 0.40 a aproximadamente 0.62 dl/g, de mayor preferencia de 0.42 a aproximadamente 0.60 dl/g y de mayor preferencia de aproximadamente 0.45 a aproximadamente 0.58 dl/g. Adicionalmente, cuando se emplean los poliésteres de la invención para usos de fibra aglutinante, se prefiere que las fibras tengan un I.V. de menos de aproximadamente 0.7 y de mayor preferencia menos de aproximadamente 0.65. EJ I.V. de los poliésteres de la invención pueden determinarse midiendo el I.V. a 25°C utilizando 0.5 gramos de polímero por 100 mL de un solvente que consiste de 60% en peso de fenol y 40% en peso de tetracloroetano. El método básico para determinar el I.V. de un poliéster se establece en ASTM D-2857-70. Los poliésteres producidos con bajos valores I.V. poseen un color excelente ya que son más transparentes que los poliésteres anteriores y pueden aceptar tintes más fácilmente que los poliésteres con I.V. más altos. Además, los poliésteres con I.V. bajos generalmente se tiñen más fácilmente a temperaturas más bajas y se imprimen más fácilmente que los poliésteres con I.V. más altos similares. Adicíonalmente, ya que los poliésteres de la invención generalmente tienen valores I.V. bajos, las velocidades de producción de los poliésteres son bastante rápidas . La polimerización del componente de glicol y el componente de ácido dicarboxílico pueden controlarse para formar ya sea copoliésteres de tereftalato de polietileno cristalino o amorfo con temperaturas de transición vitrea similares o ligeramente más bajas que el tereftalato de polietileno. La selección y cantidad de componentes de ácido dicarboxílico y componentes de glicol generalmente se determinarán si el poliéster resultante es amorfo o cristalino. Como se sabe en la técnica, los polímeros amorfos generalmente tienen una transparencia mayor y no son opacos como muchos polímeros cristalinos. Por lo tanto, mientras que algunos niveles de neopentilglicol empleados pueden formar poliésteres cristalinos, la transparencia superior de los poliésteres amorfos proporciona ciertas ventajas distintas. Los métodos para determinar el grado de cristalinidad se conocen en la técnica, por ejemplo, la calorimetría de exploración diferencial (DSC), tubos de gradiente de densidad, y técnicas de difracción de rayos X. Los métodos para determinar la cristalinidad se mencionan en la Patente Norteamericana 5,643,991, incorporada en la presente para referencia en su totalidad. Aunque cualquier método conocido en la técnica sería aceptable para determinar el grado de cristalinidad, el método de calorimetría de exploración diferencial es el preferido. Para un análisis de DSC, se calienta una muestra y la temperatura se verifica. La transición de cristalización y/o la transición de fusión cristalina se observa al calentar un material cristalino. Un polímero cristalino tendrá una temperatura y pico de fusión cristalino bien definido. En comparación, un material amorfo no tendrá una transición de fusión cristalino o cristalización, es decir, ningún punto de fusión definido. El grado de cristalinidad generalmente se determina midiendo el área bajo el pico endotérmico. Generalmente, un poliéster con un I.V. más bajo tendrá una temperatura de extrusión más baja. De este modo, los poliésteres de la invención pueden ventajosamente hilarse por fusión para formar fibras a una baja temperatura. Por ejemplo, un poliéster de la invención con un I.V. de 0.47 puede hilarse por fusión a una temperatura de aproximadamente en el rango de aproximadamente 225 a aproximadamente 240°C mientras que los similares no neopentilos que contienen poliéster con un I.V. de 0.6 a 0.7 generalmente requieren hilar las fibras a una temperatura de 275 a 285°C. Típicamente, un poliéster de la invención se hila por fusión a una temperatura de menos de aproximadamente 265°C, en algunos casos tan baja como aproximadamente 215°C. Estos poliésteres pueden hilarse por fusión fácilmente a través de una hilera con aproximadamente 332 orificios y un tamaño de orificio de aproximadamente 0.55 mm. Generalmente, las presiones para hilar por fusión variarán de aproximadamente 1000 psig a 2000 psig. Los poliésteres de la invención, especialmente poliésteres con I.V. bajo, son capaces de una activación de enlace a temperaturas más bajas que tiene un flujo de fusión mejorado a temperaturas más bajas que los copoliésteres anteriores, como lo mide el instrumento Kayeness, que es similar al Tinius Olsen Indexef. Este flujo de fusión mejorado puede benéficamente dar como resultados enlaces más fuertes a temperaturas más bajas o exposiciones más cortas y permite velocidades de fabricación más altas en la etapa de activación de enlaces no tejidos. El uso de temperaturas de enlace más bajas ayuda a minimizar los efectos negativos en las fibras de puntos de fusión más altas, cuando se mezclan con los psliésteres de la invención. Por ejemplo, el uso de temperaturas de enlace más bajas ayuda a reducir la decoloración, el encogimiento, la pérdida de flexibilidad y elasticidad, cambio de estética al tacto, menos volatilización y ahumado de los terminados de la fibra. Típicamente, la claridad y el color (tonalidad) de los poliésteres puede evaluarse utilizando un espectrocolorímetro estándar. Por ejemplo, un espectrocolorímetro adecuado para evaluar la claridad y el color del poliéster es un Hunter Lab UltraScan que se puede obtener comercialmente de HunterLab of Reston, Virginia. A través del uso de un espectrocolorímetro HunterLab UltraScan la claridad y el color, es decir, el tono amarillo y/o azul pueden cuantificarse . El uso de un espectrocolorímetro HunterLab UltraScan para evaluar y cuantificar el color y la claridad de un poliéster se describe en la Patente Norteamericana 5,681,918, incorporada en la presente para referencia en su totalidad. Cuando se utiliza un HunterLab UltraScan un valor L"^r indica el nivel de claridad con los valores l¡~k representando niveles más altos de claridad. El nivel de tono amarillo y/o azul se cuantifica como valor b~ con 0.0 representando neutro, mientras que los valores indican niveles de 0.0 de tono amarillo y los valores por debajo de 0.0 indican el nivel de tono azul en el copoliéster. Los copoliésteres de la invención de preferencia tienen un valor Lt*r de más de aproximadamente 60, de mayor preferencia más de aproximadamente 65 y un valor b~k que varía de preferencia de entre aproximadamente -3.5 a aproximadamente +3.5, de mayor preferencia -2.5 a aproximadamente +2.5. Productos Formados de los Poliésteres de la Invención Los poliésteres de la invención pueden utilizarse para formar un artículo de fabricación o usarse como un aditivo, tal como un concentrado aditivo para formar compuestos o un lote principal para otro sistema de polímero.
Además, se pueden formar fibras aglutinantes y otros artículos con los poliésteres que incluyen, pero no se limitan a, filtración, preformas, estructuras y automotrices que contienen vidrio, poliéster y otras fibras, partes moldeadas, hojas y películas extruídas y fibras. Los poliésteres de la invención pueden ser parte de los articulos que va a ser formados para formar el articulo total. Se pueden adicionar aditivos convencionales a los poliésteres de la invención, dependiendo del uso final deseado del poliéster. Los aditivos adecuados para los poliésteres se describen en detalle en las Patentes Norteamericanas 5,608,031 y 5,773,554 incorporadas en la presente para referencia en su totalidad. Los aditivos típicos para los poliésteres incluyen pigmentos, antioxidantes, estabilizadores, pirorretardantes , agentes de liberación de molde, agentes de formación de núcleos, endurecedores, compuestos epóxicos, modificadores de impacto, promotores de adhesión, agentes antiestática o conductores, agentes humectadores, agentes repelentes a liquido, estabilizadores de radicales libres, otros modificadores de superficie, lubricantes, modificadores de viscosidad, promotores de tintes y otros agentes de proceso. Un artículo preferido de la invención es una fibra. La fibra puede ser preparada de cualquier longitud conocida en la técnica y generalmente en la forma de _ un filamento continuo o una "fibra de materia prima. Las libras pueden estar hechas de los poliésteres de la invención a través de cualquier medio convencional disponible incluyendo, pero no limitándose a, hilado por fusión para formar fibras o directamente formando telas, esto último incluyendo no tejidos soplados por fusión y unión de hilados. Dependiendo del uso final, cualquier denier deseado puede formarse con las fibras empleando los poliésteres de la invención, incluyendo fibras que tienen un valor denier que varía del microdenier hasta aproximadamente 75 denier, de preferencia hasta aproximadamente 20 denier, de mayor preferencia de aproximadamente 1.5 a aproximadamente 15 denier. Las fibras formadas por extrusión e hilado de poliésteres de la invención son más fáciles de teñir y se tiñen más profundamente en comparación con los homopolímeros de tereftalato de polietileno cuando se emplean las mismas condiciones de teñido acuosas. De hecho, el teñido de los poliésteres inventivos a una profundidad mayor de tonalidad es posible cuando se emplean las condiciones de teñido similares. Por el contrario, las mismas profundidades de tonalidad pueden lograrse con costos de teñido más bajos en comparación con el teñido de los homopolímeros de tereftalo de polietileno. Cuando estas fibras se forman en telas, también se pueden imprimir más fácilmente en comparación con las telas PET no modificadas.
Los poliésteres pueden utilizarse para formar fibras, tales como fibras aglutinantes, y cualquier configuración deseada conocida en la técnica. Los poliésteres de la invención de preferencia son fibras aglutinantes que tienen la forma de, o están incorporadas en, una estructura fibrosa. Una ventaja principal de las fibras aglutinantes es que los productos enlazados que contienen las fibras aglutinantes pueden obtenerse aplicando calor, frecuencias de radio, o frecuencias ultrasónicas a una trama o un bloque de material - fibroso no unido de filamentos, con o sin presión. Al activarlo, el poliéster se suaviza y fluye y al enfriarse forma un enlace sólido con las fibras circundantes. De hecho, los poliésteres de la invención son particularmente adecuados para utilizarse como fibras aglutinantes, ya que los poliésteres pueden poseer un I.V. más bajo que permite un mejor flujo y propiedades de suavizantes a temperaturas más bajas. De este modo, el enlace mejorado de la fibra aglutinante puede ser posible a temperaturas más bajas que las fibras enlazantes previamente conocidas para las telas no tejidas, cuando se emplean fibras enlazantes que contienen los poliésteres de la invención. De hecho, las fibras enlazantes formadas por los poliésteres de la invención son particularmente adecuadas para unirse a poliéster, acrilico, nylon, vidrio, fibras celulósicas, como algodón, rayón, acetato, fibras a base de pulpa, y lana desengrasada.
Típicamente, las fibras aglutinantes formadas con los poliésteres de la invención tienen deniers de aproximadamente 1.5 a aproximadamente 20. Sin embargo, otras formas fibrosas tales como las tramas sopladas por fusión o materiales de unión de hilados pueden tener tamaños de microdenier. Las fibras aglutinantes de la invención pueden estar en la forma de fibras aglutinantes unicomponentes o bicomponentes u otras formas multicomponentes. Por ejemplo, las fibras de tricomponente también son una posibilidad, utilizando una variedad de polímeros y variantes de polímeros, algunas veces con una capa intermedia siendo una capa de unión para promover la adhesión interfacial. La capa de unión puede ser el poliéster de la invención o mezclas de este poliéster con otro polímero. De igual manera, el poliéster de esta invención puede utilizarse como una capa de unión para laminar y revestir por extrusión. Las fibras aglutinantes bicomponentes pueden tener un forro/centro lado a lado, u otra configuración conocida en la técnica. Por ejemplo, las fibras aglutinantes formadas pueden estar formadas con patas en corte transversal cubiertas con material aglutinante durante la extrusión. El proceso para preparar el enlace de una fibra aglutinante bicomponente con temperatura de fusión baja se describe en detalle en la Patente Norteamericana 3,589,956, incorporada en la presente para referencia en su totalidad. En una fibra bicomponente de la invención, los poliésteres de esta invención estarán presentes en cantidades de aproximadamente 10 a aproximadamente 75% en peso de la fibra bicomponente. El otro componente puede ser de un gran rango de otros materiales poliméricos incluyendo, pero no limitándose a, poliésteres tales como tereftalato de polietileno (PET), tereftalato de politrimetileno (PTT) , tereftalato de policiclohexilendimetileno (PCT) , tereftalato de polibutileno (PBT) , polímeros a base de ácido poliláctico y o mezclas de los mismos. Las fibras aglutinantes bicomponentes pueden mezclarse con otras fibras o utilizarse por sí solas para hacer telas no tejidas y guatas tipo lana teniendo varias propiedades. Generalmente, las fibras aglutinantes bicomponentes contienen un polímero que tiene un alto punto de fusión para asegurar la integridad estructural durante el proceso de enlace y un polímero amorfo o de fusión más baja para facilitar el enlace. Algunas veces, la economía puede dictar que se puede utilizar un material de centro mucho menos costoso. Las fibras aglutinantes de esta invención se mezclan fácilmente con un amplio rango de otras fibras y subsecuentemente se calientan o se activan con energía para proporcionar telas no tejidas que tienen buena integridad y resistencia. Por ejemplo, otras fibras en las mezclas pueden incluir, pero no se limitan a poliéster, acrílico, nylon, vidrio, celulósica (algodón, fibras basadas en pulpa, fibras de éster de celulosa, etc.) y otras fibras sintéticas y naturales. La incorporación en los tejidos puede también ayudar a la laminación para formar otras telas, películas y algunas superficies metálicas. La cantidad de fibra aglutinante en la mezcla no tejida generalmente estará en el rango de aproximadamente 5 a aproximadamente 30% en peso, aunque cantidades tan pequeñas como 2% en peso también se pueden usar. En algunos casos, se forman las telas utilizando fibras aglutinantes al 100%. Otra estructura fibrosa que puede hacerse con los poliésteres de la invención es una fibra que está formada por mezcla de fusión de menos de aproximadamente 50% del poliéster con una poliolefina de poliolefina funcionalizada o un poliéster distinto al poliéster de la invención. Cuando se mezcla por fusión, se pueden emplear los compatibilizadores adecuados por sus efectos deseados. El poliéster/poliolefina mezclado por fusión puede hilarse como una fibra para formar una estructura fibrosa. Esta mezcla por fusión permite que las poliolefínas sean hiladas en un estado natural y teñidas en operaciones subsecuentes separadas, algo que puede satisfactoriamente lograrse con polipropileno no modificado. Adicionalmente, esta mezcla por fusión de fibras hiladas de esta mezcla de fusión tiene un ángulo de contacto más bajo con el agua en comparación con el polipropileno no modificado . Los poliésteres también se pueden usar como un aditivo en el tereftalato de polietileno (PET) , tereftalato de politrimetileno (PTT), tereftalato de polibutileno (PBT), poliésteres de tereftalato de policiclohexilendimetileno (PCT) o el naftalendicarboxilato de polietileno (PEN) y otros poliésteres para mejorar la captación de tinte disperso en la fibra y proporcionar una capacidad de tinte más profunda, de este modo mejorando la profundidad de la tonalidad con la misma cantidad de tinte bajo las mismas condiciones empleadas para teñir poliésteres distintos a aquellos de la invención por 'ejemplo, un polímero de tereftalato de polietileno teniendo el mismo I.V. La técnica puede también mejorar la capacidad de impresión en comparación con el polímero de tereftalato de polietileno que tiene el mismo I.V. Las estructuras fibrosas de la invención son particularmente útiles para procesarse en una gran variedad de no tejidos, textiles y formas con puntadas que pueden activarse de muchas maneras diferentes, incluyendo calor húmedo y seco, al igual que energía de frecuencia de radio y ultrasónica. También son adecuadas para utilizarse en la fabricación de una gran variedad de productos, incluyendo, pero no limitándose a, guatas tipo lana, telas con ponchado de aguja, no tejidos planos, unión de hilos, telas hidroenredadas, telas unidas por puntadas, papel y no tejidos hechos en húmedo, telas tejidas, medios de filtro, máscaras faciales, tapetes de baño, alfombras pequeñas, alfombras de algodón y poliéster, aislamiento celulósico, productos absorbentes, muebles y asientos para autos y tapicería, cartón de fibra, compuestos de fibra de vidrio, rellenos para almohadas y bolsas para dormir, cojines, colchas, edredones, cobijas, colchones, recubrimiento acolchado para colchones, cubiertas de colchones, cubrecamas, telas de lanilla para usos industriales y ropa, cobijas, batas para mujer, entretelas, azulejos, alfombras u otros materiales para cubrir pisos, ropa exterior, guantes y calzado, listones, hilos y telas decorativas, y artículos moldeados. Otro uso adecuado para los poliésteres de la invención es un material portador formador de compuesto. Por ejemplo, el poliéster de la invención puede estar mezclado con aditivos, incluyendo colorantes, para formar un concentrado o un lote principal en donde el poliéster actúa como un material portador. Este concentrado o lote principal puede combinarse con otro polímero en un proceso posterior para proporcionar color, opacidad, retardamiento de flama u otras propiedades benéficas . Los poliésteres de la invención aceptarán altos niveles de aditivos, tales como pigmentos, en comparación con el tereftalato de polietileno de viscosidades inherentes similares. El poliéster puede combinarse o mezclarse mediante cualquier tecnología adecuada conocida en la técnica. Los poliésteres de la invención también pueden mezclarse con un amplio rango de los polímeros como componente de los lotes principales pero no el material portador. Los otros polímeros incluyen otros poliésteres, poliamidas, esteres de celulosa, policarbonatos, poliolefinas y similares. Tales lotes principales pueden subsecuentemente mezclarse con más del mismo o diferente polímero que va a ser utilizados en fibras, artículos moldeados, películas u hojas o alterar o mejorar las propiedades. Los copoliésteres de la invención aceptarán altos niveles de aditivos, tales como pigmentos, en comparación con los tereftalatos polietilénicos de viscosidades inherentes similares. El copoliéster puede combinarse o mezclarse mediante cualquier tecnología adecuada conocida en la técnica. Los copoliésteres de la invención pueden estar en la forma de un aditivo que sea una mezcla por fusión de los copoliésteres inventivos y un primer polimero, en donde el aditivo cuando se mezcla con un segundo polímero, que puede ser el mismo o diferente al primer polimero, es capaz de formar una fibra. De este modo, cualquier fibra que contenga en su totalidad o en parte, los poliésteres de la invención, está incluida en esta invención. Los siguientes ejemplos pretenden ilustrar, pero no limitan, el alcance de la presente invención.
EJEMPLOS Ejemplo 1: Copoliéster PET de Baja Viscosidad que contiene NPG Un copoliéster de tereftalato de polietileno (PET) que contiene 20% en moles de NPG se preparó en una policondensación de fase de fusión utilizando un sistema catalizador que contenía 25 ppm de Ti, 40 ppm de Mn, 55 ppm de Co y 60 ppm de P. Este copoliéster tuvo un I.V. de 0.59 y una temperatura de transición vitrea de 78 °C. El copolímero se cristalizó calentándolo en un horno a 150°C durante 3 horas. El copsliéster entonces mostró un punto de fusión de 182°C y un calor de fusión de 0.18 cal/gramos como se determinó en el equipo Calorímetro de Exploración Diferencial (DSC) . Se secaron granulos de este copoliéster a 50°C durante 4 horas y entonces se extruyeron por fusión para formar fibras de multifilamentos de 9 denier/filamento utilizando una hilera teniendo 332 orificios (orificios de 0.55 mm) a una velocidad de captación de 1000 m/m, una temperatura de fusión de 265°C y una velocidad de extrusión de 43 libras por hora. Se utilizó un flujo de aire de 145 pies cúbicos por minuto para extinguir los filamentos durante la extrusión. Las fibras de este modo hiladas fueron estiradas subsecuentemente a una relación de estiramiento de 3:1 y continuaron a un proceso de estiraje de una etapa utilizando un baño de agua a 68 °C, seguido por una cámara calentada, sin exponer la fibra al vapor vivo. Las fibras entonces se plegaron en una caja rellenadora para proporcionar 7 pliegos por pulgada y un ángulo de pliego de 95 grados utilizando un ajuste de válvula de charnela de 9.5 psi sin vapor. La fibra se secó en un estado relajado a 60°C durante 2 minutos. La fibra de materia prima resultante era de 3.1 denier por filamento (d/f) X 38 mm. La forma no estirada como fue hilada de la fibra anterior también es una fibra aglutinante efectiva. Por ejemplo, una fibra aglutinante como fue hilada de 4 d/f es especialmente adecuada para no tejidos ligeros donde se desea un bajo encogimiento. De igual manera, se logran resultados benéficos cuando los granulos de poliéster no se secan antes de J_a operación de hilado. Las fibras pueden también fácilmente producirse a partir de copoliésteres PET formados con 12% en moles de NPG (I.V. 0.47 o 30% en moles de NPG (I.V. 0.60) . Ejemplo 2: Preparación de Trama no Tejida Una fibra aglutinante unicomponente de 3 denier por filamento, del Ejemplo 1 se mezcló con fibras de materia prima PET (2 1/4 denier por filamento) para proporcionar una mezcla que contiene 20% en peso de una fibra aglutinante. Se formó una trama no tejida mezclada íntimamente de 1 1/4 onzas/yardas en una línea de cardada. Las fibras aglutinantes en la trama no tejida fueron activadas transportando la trama a través de un horno infrarrojo, seguida por sujeción en caliente (190°C) para unir las fibras a la trama no tejida. Se obtuvieron drapeado y resistencia a la tracción en dirección cruzada y en dirección a la máquina buenos . El buen enlace también se obtuvo pasando la trama de la carda a través de un horno con aire circulante a 200°C durante un tiempo de permanencia de dos minutos . Las fibras aglutinantes de las composiciones de esta invención también se van a activar por radiofrecuencia. Se logran resultados similarmente benéficos cuando la fibra aglutinante es un copoliéster de ácido 1,4-ciclohexandicarboxílico (PEC) que contiene 25%_ en moles de NPG o un copoliéster de ácido naftalendicarboxilico (PEN) que contiene 10% en moles de ácido isoftálico (IPA) y 25% en moles de NPG. Ejemplo 3: Fibra Bicomponente de Forro/Centro Se hizo una fibra de componente de forro/centro 50/50 utilizando el homopolímero ~ de tereftalato de polietileno (I.V. 0.54) como centro y un copoliéster de tereftalato de polietileno similar a aquel del Ejemplo 1 (I.V. 0.47) como forro. La fibra bicomponente se formó como sigue: Se fundieron granulos secos cristalizados de PET en un extrusor y se alimentaron como centro a la temperatura de fusión de 288°C. Los granulos secos" de copoliéster PET fueron transportados a la tolva de alimentación de un segundo extrusor que alimenta la corriente de fusión de forro. La corriente de forro entonces se alimentó al bloque a una temperatura de 240°C. Las corrientes fundidas subsecuentemente fueron coextruidas a través de la hilera teniendo una configuración de orificio de forro/centro a una relación de medida ajustadas para producir fibras que tengan un forro de copoliéster al 50%/centro de- PET al 50%. Las fibras fueron estiradas en rodillos para producir fibras de 3.8 denier por filamento. También se produjo una fibra bicomponente similar de forro/centro 40/60 en una forma de materia prima y filamento. Para la materia prima, las fibras fueron plegadas y cortadas en longitudes de 38 mm. Estas fibras aglutinantes bicomponentes son útiles para hacer no tejidos, compuestos y otros materiales formados cuando se incorporan o combinan con tereftalato de polietileno, fibras de vidrio y/o fibras de otras matrices, telas o películas. Para algunas estructuras no tejidas, estas fibras aglutinantes también se pueden usar en forma al 100%. Ejemplo 4: Copoliéster PET de Baja Viscosidad que Contiene IPA y NPG Al utilizar el sistema catalizador descrito en el Ejemplo 1, se preparó un copoliéster PET que contiene 5% en moles de IPA y 15% en moles de NPG. Este poliéster posee un I.V. de 0.58. Se hilaron por fusión muestras secas de este poliéster utilizando la técnica descrita en el Ejemplo 1 para proporcionar fibras aglutinantes multifilamento de este modo hiladas de 12 d/f. Estas fibras fueron estiradas, plegadas y cortadas para proporcionar fibras de materia prima de 3.5 d/f. Estas fibras aglutinantes se mezclaron con fibras PET para formar una mezcla que contiene 15% en peso de fibra aglutinante. La mezcla se enlazó pasándola a través de un horno infrarrojo como se describió en el Ejemplo 2. Las fibras de filamento también pueden fácilmente hilarse por fusión a partir del poliéster de este ejemplo para proporcionar filamentos de 6 d/f. Estos filamentos se pueden mezclar fácilmente o continuamente mezclar con fibras de filamentos de vidrio, a un nivel de fibra aglutinante del 7%, cortarse para formar materia prima y convertirse en —fibras para hilar que entonces se forman en una estructura compuesta y se activa térmicamente. Los aglutinantes pueden teñirse con una profundidad mejorada de tono en comparación con el tereftalato de polietileno teniendo el mismo I.V. Ejemplo 5 Poliesteramida PET de baja viscosidad que contiene NPG y 4-aminometilciclohexanometanol Se colocaron un total de 97 g. (0.5 moles) de tereftalato de dimetilo, 104 g. (1.0 moles) de NPG, 12.4 g. (0.2 moles) de etilenglicol, 35 ppm de Ti (como tetraisopropóxido de titanio en una solución de butanol y 60 ppm de Mn (como acetato de manganeso) en un matraz de 500 ml y se calentó en un baño de metal Wood a 200°C con agitación bajo nitrógeno durante 90 minutos. En seguida se aplicó un vacío parcial (250 mm. Hg) para remover los últimos residuos de metanol. El producto se enfrió a temperatura ambiente y se adicionaron 14.3 g. (0.1 moles) de 4-aminometilciclohexanometanol y 75 ppm de P (como fosfato de tributilo) al matraz. El matraz entonces se calentó a 200°C con agitación bajo nitrógeno durante 90 minutos. La temperatura del baño se incrementó a 275°C y se mantuvo durante 15 minutos. Se aplicó gradualmente un vacío y se mantuvo a 0.5 mm de Hg durante 60 minutos. El producto se enfrió a temperatura ambiente bajo nitrógeno y se removió del matraz. El producto fue una poliesteramida PET amorfa transparente que contiene 8% en moles de etilenglicol, 72% en moles de NPG y 20% en moles de 4-aminometilciclohexanometanol
(determinado por un análisis de resonancia magnética" nuclear) . Tuvo una temperatura de transición vitrea de 87 °C y un I.V. de 0.68. Las muestras de este polímero se secaron a
60°C y se hilaron para formar fibras de monofilamento a 285°C utilizando" una hilera con un orificio con un diámetro de 0.5 mm para proporcionar fibras estiradas de 5 denier/filamento . Estas fibras son útiles como fibras aglutinantes para las fibras de poliéster. También se tiñen- fácilmente para obtener un tono profundo a 200°F utilizando una fórmula que contiene rojo ^disperso 60. De este modo, el ejemplo demuestra" la profundidad mejorada de tonalidad que puede lograrse a través del uso de los poliésteres de la invención.