MXPA01002107A - Fibras aglutinantes de copoliester. - Google Patents

Fibras aglutinantes de copoliester.

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Abstract

La invencion esta relacionada con fibras, particularmente fibras aglutinantes, hechas de copoliesteres y los copoliesteres mismos. Los copoliesteres de la invencion estan generalmente formados del componente de glicol que contiene 1,3- o 1,4- ciclohexandimetanol y etilenglicol y por lo menos un componente de acido dicarboxilico. Tales copoliesteres pueden estar formados en una variedad de productos, especialmente fibras aglutinantes para telas no tejidas, textiles e hilos industriales y compuestos.

Description

FIBRAS AGLUTINANTES DE COPOLIESTER DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN La invención está relacionada con fibras, particularmente fibras aglutinantes, hechas de copoliésteres y copoliésteres de los mismos. Los copoliésteres de la invención están generalmente formados de un componente de glicol que contiene 1/3- o 1, 4-ciclohexandimetanol y etilenglicol y por lo menos un componente de ácido dicarboxílico. Tales copoliésteres pueden estar formados en una variedad de productos, especialmente fibras aglutinantes para telas no tejidas, textiles e hilos industriales, y compuestos . Las telas no tejidas se utilizan ampliamente en una gran variedad de productos. Por ejemplo, las telas no tejidas son adecuadas para utilizarse en filtros, materiales para techos, compuestos, materiales de refuerzo, revestimientos, aislamiento, aplicaciones médicas/quirúrgicas, ropa para cama, manteles y pañales. Las telas no tejidas de guata tipo lana se utilizan en una gran variedad de productos, incluyendo colchas, batas y copas para sostenes. Generalmente, las telas no tejidas están basadas en fibras celulósicas de poliéster, acrílico, nylon, y vidrio que pueden unirse con adhesivos de látex, fibras aglutinantes, o polímeros en la forma de polvo. La unión de las telas no tejidas con fibras aglutinantes proporciona un método conveniente para hacer una telas no tejida sin la necesidad de adhesivos basados en agua que son menos ambientalmente amistosos. Las telas no tejidas unidas con fibras aglutinantes son económicas para producir, y proporcionan un método para hacer artículos, que son únicos o superiores en rendimiento. Otras aplicaciones son usos en hilos para incrementar la resistencia o reducir la formación de partículas, y usos en prepregs, preformas y un amplio rango de estructuras compuestas . Se han encontrado que ciertos copoliésteres son útiles como fibras aglutinantes. Por ejemplo, los copoliésteres de tereftalato de polietileno (PET) que contienen 1, 4-ciclohexandimetanol que tienen valores de viscosidad inherente (I.V.) en el rango de aproximadamente 0.6 a aproximadamente 0.8 dl/g se han utilizado en el pasado como fibras aglutinantes para unir poliéster u otras fibras. Los copoliésteres con valores I.V. más bajos, sin embargo, se cree que no tienen una resistencia de unión adecuada. Se conoce bien que los copoliésteres pueden prepararse mediante procesos que implican la poliesterificación y policondensación. Generalmente, como se describe en las Patentes Norteamericanas Nos. 2,901,466, 5,017,680, 5,106,944 y 5,668,243, los reactivos incluyen componentes de glicol y componentes de ácido dicarboxílico. Típicamente, un componente de ácido dicarboxílico es el ácido tereftálico y un alcohol dihídrico es el etilenglicol. Tales copoliésteres son materiales hidrofóbicos relativamente inertes, que son adecuados para una gran variedad de usos, incluyendo, artículos moldeados, tales como aquéllos que se utilizan en las industrias automotriz y de electrodomésticos, charolas para comida, hojas, fibras, películas, y recipientes tales como botellas. Sin embargo, el uso de etilenglicol como el único diol está acompañado por propiedades indeseables como una decoloración amarilla y propiedades de unión de fibra débiles. De hecho, tales polímeros tienden a ser opacos, polímeros cristalinos con altas temperaturas de fusión que los pueden hacer inadecuados para utilizarse como fibras aglutinantes. Para remediar los problemas con los tereftalato de polietilenos, se han formado los copoliésteres de tereftalato de polietileno con 1, -ciclohexandimetanol o ácido isoftálico. Intentos previos en formar copoliésteres con 1,4-ciclohexandimetanol y ácido tereftálico se han enfocado sobre los copoliésteres que tienen altas viscosidades inherentes, I.V., de más de 0.6, debido a la creencia de que bajas viscosidades inherentes no poseen una resistencia adecuada. En particular, se cree que los copoliésteres con baja viscosidad inherentes eran incapaces de proporcionar una resistencia de unión adecuada para formar fibras aglutinantes comercialmente aceptables. De hecho, los copoliésteres de tereftalato de polietileno previo que contenían 1,4-ciclohexandimetanol estaban hechos con viscosidades inherentes que variaban de 0.6 a 0.8 dl/g para formar fibras aglutinantes para unir poliésteres u otras fibras . Sin embargo, tales intentos no han sido totalmente exitosos en proporcionar copoliésteres que tienen la alta claridad y tonalidad deseada o capacidad de unión o bajas temperaturas de activación cuando está en la forma de una fibra aglutinante . Otros intentos para formar los copoliésteres adecuados para utilizarlos como fibras aglutinantes se han enfocado en los copoliésteres de tereftalato de polietileno que han sido formados con ácido isoftálico y dietilenglicol. Tales intentos han dado como resultado fibras aglutinantes unico ponentes y bicomponentes que se venden como BELLCOMBI® que se puede obtener de Unitika of Osaka, Japan, MELTY® que se puede obtener de Kanebo, Ltd. of Osaka, Japan, CELBOND® que se puede obtener de KoSa y similares. Estos productos sin embargo, no han reconocido la claridad, temperatura de unión, resistencia de unión y beneficios en cuanto a costos de formar los copoliésteres que contiene tanto ácido isoftálico como 1,3- o 1, 4-ciclohexandimetanol . Existe una necesidad en la técnica para copoliésteres efectivos en cuanto a costo formados de 1,3- o 1, 4-ciclohexandimetanol, etilenglicol, ácido isoftálico y por lo menos un ácido dicarboxílico seleccionado de ácido tereftálico, ácido naftalendicarboxílico, ácido 1,3- o 1,4-ciclohexandicarboxílico o esteres de los mismos. Tales copoliésteres poseen color y claridad mejorada al igual que una resistencia de unión de fibra aglutinante mejorada a bajas temperaturas de activación. La invención responde a un problema relacionado con los copoliésteres y las fibras aglutinantes anteriores proporcionando copoliésteres de fibras aglutinantes teniendo color excelente, flujo termoplástico y versatilidad de unión incrementada al igual que un catalizador para producir tales copoliésteres. Los copoliésteres de la invención son adecuados para utilizarse en una gran variedad de aplicaciones, tal como fibras aglutinantes para hacer telas no tejidas y textiles e hilos industriales. Más específicamente, la invención proporciona copoliésteres que están preparados con componentes de glicol y componentes de ácido dicarboxílico. El componente de glicol generalmente contiene 1,3- y/o 1, 4-ciclohexandimetanol en una cantidad que varía de aproximadamente 5 a 60% en moles, 1,3-propandiol en una cantidad de hasta aproximadamente 55% en moles y un etilenglicol en una cantidad que varía de aproximadamente 40 a aproximadamente 95% en moles. El componente de ácido dicarboxílico 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. En una modalidad preferida, el componente de ácido dicarboxílico generalmente contiene un ácido, anhídrido, cloruro ácido o éster de ácido isoftálico en una cantidad que varía de por lo menos 10% en moles a aproximadamente 50% en moles y por lo menos aproximadamente 50% en moles de un componente de ácido dicarboxílico seleccionado del grupo que consiste de ácidos o esteres de ácido tereftálico, ácido naftalendicarboxílico, ácido 1,3- o 1/-4-ciclohexandicarboxílico y mezclas de los mismos. El copoliéster de la invención está formado de tal manera que los copoliésteres resultantes tienen una capacidad de unión y flujo termoplástico excelente. Típicamente, las viscosidades inherentes del copoliéster son menores de aproximadamente 0.7 dl/g cuando se emplean más del 10% en moles de ácido isoftálico, anhídrido, cloruro ácido o esteres de los mismos y menos de aproximadamente 0.6 dl/g cuando se emplea menos de aproximadamente 10% de ácido isoftálico, anhídrido, cloruro ácido o esteres de los mismos. De hecho, los copoliésteres de la invención son particularmente adecuados para utilizarse como fibras aglutinantes debido a que los copoliésteres pueden poseer un I.V. más bajo lo cual permite una unión mejorada de la fibra aglutinante para telas no tejidas a temperaturas relativamente bajas. La invención se discutirá en detalle más adelante. La invención está relacionada con fibras, particularmente fibras aglutinantes, hechas de copoliésteres, al igual que los copoliésteres mismos. Los copoliésteres de la invención tienden a poseer un color excelente ya que son generalmente más transparentes, exhiben una tonalidad más neutra o una apariencia más brillante que los poliésteres anteriores y puede aceptar tintes más fácilmente que los copoliésteres anteriores. De hecho, con la invención, se pueden formar polímeros de copoliéster transparentes no opacos y fácilmente procesarse para formar fibras aglutinantes teniendo propiedades de unión excelentes. Además, el procesamiento de los copoliésteres para formar fibras aglutinantes puede auxiliarse a través del uso de temperaturas de fusión de hilatura más bajas de los copoliéster con I.V. más bajo preferido de la invención. Por ejemplo, un copoliéster con un I.V. de 0.47 de la invención puede hilarse a una temperatura tan baja como 215°C. Los copoliésteres de la invención están formados de la reacción de un componente de glicol y un componente de ácido dicarboxílico. Generalmente, el componente de glicol comprende 1,3- o 1, 4-ciclohexandimetanol en una cantidad que varía de aproximadamente 5 a 60% en moles, etilenglicol en una cantidad que varía de aproximadamente 40 a aproximadamente 95% en moles y 1, 3-propandiol en una cantidad de hasta aproximadamente 55% en moles. El componente de ácido dicarboxílico 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 de aproximadamente 8 a aproximadamente 12 átomos de carbono o mezclas de los mismos. Estas y otras características se discutirán en detalle más adelante. Componente de Glicol Como se mencionó anteriormente, el componente de glicol generalmente comprende 1,3- y/o 1,4-ciclohexandimetanol en una cantidad que varía de aproximadamente 5 a 60% en moles. De preferencia, el 1,3- y/o 1, 4-ciclohexandimetanol está presente en una cantidad que varía de aproximadamente 5 a aproximadamente 40% en moles y de mayor preferencia en una cantidad que varía de aproximadamente 8 a aproximadamente 35% en moles. Generalmente, el etilenglicol está presente en el componente de glicol en una cantidad que varía de aproximadamente 40 a aproximadamente 95% en moles. De preferencia, el etilenglicol está presente en una cantidad que varía de aproximadamente 60_ a aproximadamente 95% en moles y de mayor preferencia de aproximadamente 65 a aproximadamente 92% en moles. Un componente de glicol preferido está formado con sólo 1,3- y/o 1,4-ciclohexandimetanol y etilenglicol. Generalmente, el 1,3- o 1, 4-ciclohexandimetanol puede ser un isómero cis, trans, o una mezcla de isómeros cis/trans prefiriendo el 1,4-ciclohexandimetanol . Adicionalmente, en otra modalidad de la invención, cuando el componente de ácido dicarboxílico contiene menos de aproximadamente 10% en moles de ácido isoftálico o anhídrido, cloruro ácido o éster de los mismos, se prefiere que 1,3- o 1, 4-ciclohexandimetanol esté presente en una cantidad que varía de aproximadamente 20 a aproximadamente 40% en moles, de mayor preferencia de aproximadamente 25 a aproximadamente 35% en moles y el etilenglicol está presente en una cantidad de aproximadamente 60 a aproximadamente 80% en moles y de preferencia de aproximadamente 65 a aproximadamente 75% en moles . Además del 1,3- o 1, 4-ciclohexandimetanol y el etilenglicol, el componente de glicol puede incluir hasta aproximadamente 55% en moles, y preferiblemente hasta 30% en moles, de mayor preferencia hasta 10% en moles de 1,3-propandiol. De igual manera el componente de glicol puede contener hasta aproximadamente 20% en moles, y de preferencia hasta aproximadamente 4% en moles de dietilenglicol. Además, el componente de glicol también puede incluir hasta aproximadamente 10% en moles de los glicoles convencionales que incluyen, pero que no se limitan a, glicoles que contienen aproximadamente 3 a aproximadamente 12 átomos de carbono tales como propilenglicol, 1, 4-butandiol, 1,5-pentandiol, 1 , 6-hexandiol, 2, 2 , 4-trimetil-l, 3-propandiol , 2-etil-2-buti1-1, 3-propandiol, 2,2,4, 4-tetrametil-1, 3-ciclobutandiol, 2, 4-dimetil-2-etil-l, 3-hexandiol, 2-etil-2-isobutil-1, 3-propandiol, 1, 3-butandiol, 1 , 8-octandiol, 2,2,4-trimetil-1, 6-hexandiol, tiodietanol, y 1,2-ciclohexandimetanol . Las mitades de ciclohexandimetanol pueden estar presentes como los isómeros cis, trans o una mezcla de isómeros. Las cantidades pequeñas de los glicoles poliméricos como poli ( tetrametilenglicol) o poli (etilenglicol) también se pueden utilizar. Al utilizar tales glicoles poliméricos, son adecuados los pesos moleculares que varían de 200 a 5000. Componente de Acido Dicarboxílico El componente de ácido dicarboxílico 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 de 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 moles y de mayor preferencia por lo menos aproximadamente 90% 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 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 naftalendicarboxílico, y un ácido 1,3- o 1, 4-ciclohexandicarboxílico . En esta modalidad, se prefiere que el componente de ácido dicarboxílico sea un éster o un ácido del ácido tereftálico. En otra modalidad preferida de la invención, el componente de ácido dicarboxílico contiene un ácido, éster o anhídrido de ácido isoftálico en una cantidad que varía de por lo menos 10% en moles a aproximadamente 50% en moles y por lo menos aproximadamente 50% en moles de un componente de ácido dicarboxílico seleccionado del grupo que consiste de ácidos, anhídridos o esteres de ácido tereftálico, ácido naftalendicarboxílico, ácido 1,3- o 1,4-ciclohexandicarboxílico y mezclas de los mismos. Para esta modalidad, dependiendo del equipo utilizado, el componente de ácido dicarboxílico preferido contiene ya sea ácido isoftálico _y ácido tereftálico o ácido isoftálico y tereftalato de dimetilo o isoftalato de dimetilo y tereftalato de dimetilo. Se" deberá notar que cualquiera de los isómeros de ácido naftalendicarboxílico o mezclas de isómeros pueden utilizarse con los isómeros preferidos 1,4-, 1,5-, 2,6- y 2,7- siendo el isómero 2,6- el más preferido. Adicionalmente, las mitades de ácido 1,3- o 1, 4-ciclohexandicarboxílico pueden ser los isómeros cis, trans o mezclas de isómeros cis/trans . Los componentes de ácido dicarboxílico adicionales que pueden adicionarse en cantidades de hasta aproximadamente 10% en moles del componente de ácido dicarboxílico, generalmente contiene de aproximadamente 4 a aproximadamente 40 átomos de carbono, por ejemplo, un ácido o éster de un ácido dicarboxílico cicloalifático, alifátics o aromático. Los ácidos o esteres dicarboxílico adicionales adecuados se describen en las Patentes Norteamericanas Nos. 5,608,031 y 5,668,243, las cuales se incorporan en la presente por 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. Los copoliésteres puede estar preparados a partir de uno o más de los ácidos dicarboxílicos anteriores. Compuestos de Amina También es posible formar los copoliésteres de la invención en presencia de hasta aproximadamente 20% en moles de un compuesto amina. Los compuestos que contiene amina adecuados, incluyen, pero no se limita a, aminoalcoholes y diaminas en una cantidad de hasta aproximadamente 20% en moles del componente de glicol o compuestos amina tales 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 los componentes de ácido dicarboxílico y de glicol proporciona la formación de las poliesteramidas . Estas poliesteramidas que tienen un I.V. de 0.7 dl/g o menor, tienen buenas propiedades de fibras aglutinantes y, además, tienen excelentes características de teñido. En particular, se puede lograr un teñido más profundo a través del uso de las poliesteramidas en comparación con el tereftalato de polietileno no modificado que tiene el mismo I.V. Generalmente, los aminoalcoholes de la invención incluyen, pero no se limitan a, 2-aminoetanol y 4-aminometilciclohexanometanol . Las diaminas típicas incluyen, pero no se limitan a, etilendiamina, trimetilendiamina, tetrametilendiamina, pentametilendiamina, hexametilendiamina, octametilendiamina, dodecametilendiamina y 1, 4-ciclohexano-bis-metilamina . Adicionalmente, ejemplos de lactamas adecuadas incluyen, pero no se limitan a, caprolactama, laurolactama y azaciclododecan-2-ona . Agentes Ramifícadores Los copoliésteres de la invención pueden ser lineales o ramificados. Al adicionar un agente ramificador a la reacción de los componentes de ácido dicarboxílico y del glicol, la resistencia de fusión del copoliéster resultante puede incrementarse. Las 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 políésteres inventivos. Los agentes ramificadores convencionales incluyen ácidos polifunctionales, anhídridos, alcoholes y mezclas de los mismos. Ejemplos de los agentes ramificadores adecuados, incluyen, pero no se limitan a, anhídrido trimelítico, dianhídrido piromelítico, glicerol, trimetilolpropano, y pentaeritritol . Proceso de Reacción para Formar los Copoliésteres Al formar los copoliésteres de la invención, la reacción del componente de glicol y el componente de ácido dicarboxílico pueden llevarse a cabo utilizando condiciones de polimerización de poliéster convencionales. Por ejemplo, al preparar los copoliésteres por medio de una reacción de intercambio de éster, es decir, de la forma de éster de los componentes de ácido dicarboxílico, el proceso de reacción puede comprender dos pasos. En el primer paso, el componente de glicol y el componente de ácido dicarboxílico, tal como, por ejemplo, isoftalato de dimetilo y tereftalato de dimetilo, 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 esteres 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 temperaturas aún más altas y bajo presión reducida para formar el poliéster con la eliminación del glicol que se volatiliza fácilmente bajo estas condiciones y se remueve del sistema. El segundo paso o paso de policondensación, se continuó bajo vacío más alto y una temperatura que generalmente varía de aproximadamente 240°C a aproximadamente 300 °C, de preferencia de aproximadamente 245°C a aproximadamente 290°C y de mayor preferencia de aproximadamente 250 °C a aproximadamente 270 °C, hasta obtener un poliéster que tiene el grado deseado de polimerización, determinado por el I.V. El paso de policondensación puede conducirse bajo presión reducida la cual varía de aproximadamente 400 mm Hg (torr) a aproximadamente 0.1 mm Hg (torr) . Para asegurarse que la reacción del componente de glicol y del componente de ácido dicarboxílico por un mecanismo de reacción de intercambio de éster se lleva a cabo hasta el final, se prefiere emplear un exceso estequiométrico de glicol. Por ejemplo, 3 moles y de mayor preferencia de aproximadamente 2.3 a aproximadamente 2.6 moles de componente de glicol a un mol del componente de ácido dicarboxílico. Se deberá entender, sin embargo, que 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 copoliéster mediante una esterificación directa, es decir, de la forma acida del componente de ácido dicarboxílico, los copoliésteres se producen haciendo reaccionar la forma acida del componente de ácido dicarboxílico con el componente de glicol. Por ejemplo, el ácido isoftálico y el ácido tereftálico pueden directamente hacerse reaccionar con el componente de glicol. Una reacción de esterificación directa puede llevarse a cabo a una presión de aproximadamente 1 a aproximadamente 200 libras por pulgada cuadrada a presión manométrica, de preferencia menos de 100 psig para producir un producto de poliéster lineal o ramificado de bajo peso molécula teniendo un grado promedio de polimerización de aproximadamente 1.4 a aproximadamente 10. 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 del componente de ácido dicarboxílico mediante un mecanismo de reacción de esterificación directa se lleva a cabo hasta el final, se prefiere de aproximadamente 3.0 a 1.01 moles, de mayor preferencia 2.5 a 1.1 moles de componente de glicol a un mol de componente de ácido dicarboxílico. Se deberá entender, sin embargo, que la proporción de componente de glicol a componente de ácido dicarboxílico fue determinada por el diseño del reactor en la cual ocurre el proceso de reacción. Los copoliésteres con I.V. más bajos generalmente se obtienen empleando tiempos de residencia más cortos o velocidades de reacción más lentas en comparación con los procesos para formar copoliésteres 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 los mismos factores. El proceso para formar los copoliésteres de la invención puede llevarse a cabo como un proceso por lote, semilote o un proceso continuo. Ventajosamente el proceso opera como un proceso continuo. De hecho, es posible producir una coloración superior del copoliéster cuando se utiliza un proceso continuo ya que el copoliéster puede deteriorarse en apariencia si el copoliéster se deja residir en un reactor a una temperatura elevada durante un tiempo prolongado. Sistema Catalizador Una variedad de sistemas catalíticos son útiles para promover la reacción del componente de glicol y el componente de ácido dicarboxílico. Generalmente, sin la ayuda de un catalizador adecuado, las reacciones anteriores no se llevan a cabo 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 limita a, materiales que contienen titanio, manganeso, zinc, cobalto, antimonio, galio, litio, calcio, silicio, y germanio. Tales sistemas catalizadores se describen en las Patentes Norteamericanas Nos. 3,907,754, 3,962,189, 4,010,145, 4,356,299, 5,017,680, 5,668,243, y 5,681,918, las cuales se incorporan en la presente por referencia en su totalidad. Generalmente, el sistema catalizador utilizado para preparar los copoliésteres de la invención comprende materiales que contiene titanio, manganeso y/o zinc y mezclas de los mismos. Mientras que las cantidades de materiales catalíticos individuales en el sistema catalizador variarán, se desea que la cantidad total de materiales catalíticos en el sistema catalizador estén por debajo de aproximadamente 125 ppm, de preferencia 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 en el inhibidor catalítico que se describirá más adelante, hace referencia al peso del elemento mencionado y está basado en el peso del producto de copoliéster final. Mientras que los materiales catalíticos de titanio se pueden adicionar en la forma de materiales complejos tales como aquellos descritos en la Patente Norteamericana No. 5,017,680, los materiales catalíticos de titanio se adicionan de preferencia 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 una mejor estabilidad cuando se mantienen en la fusión. Los alcóxidos de titanio adecuados incluyen, pero no se limitan a, titanato de acetiltriisopropilo, titanato de tetraisopropilo y titanato tetraisobutilo . Particularmente, los materiales catalíticos de titanio preferidos incluyen titanato de acetiltriisopropilo y titanato de tetraisopropilo. El material catalítico de titanio puede adicionarse al proceso de reacción antes de la esterificación directa o la reacción de intercambio de éster o antes de la reacción de policondensación. Típicamente, se adiciona manganeso en la forma de sal tal como una sal de ácido orgánico en una cantidad que varía de aproximadamente 0 a 70 ppm, de preferencia 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 de manganeso adecuadas incluyen, pero no se limita a, tetrahidrato de benzoato de manganeso, cloruro de manganeso, óxido de manganeso, acetato de manganeso, acetilacetonato de manganeso, y succinato de manganeso. El manganeso se adiciona 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. Típicamente se adiciona zinc en la forma de una sal en una cantidad que varía de 0 a 100 ppm, de preferencia de aproximadamente 25 a aproximadamente 10Q ppm y de mayor preferencia de aproximadamente 50 a aproximadamente 80 ppm. Los ejemplos de compuestos de zinc adecuadas incluyen, pero no se limita a, acetato de zinc, succinato de zinc, y alcóxido de zinc. Típicamente se adiciona zinc al proceso de reacción antes de una 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 adecuados incluyen, pero no se limitan a, trihidrato de acetato de cobalto, nitrato de cobalto, cloruro de cobalto, acetilacetonato de cobalto, naftenats de cobalto, y salicilato de cobalto. El cobalto puede adicionarse en una cantidad de hasta aproximadamente 100 ppm, de mayor preferencia hasta aproximadamente 90 ppm. Como se describió anteriormente, el cobalto puede funcionar tanto como material catalítico como un colorante. Como colorante, el cobalto generalmente se adiciona al proceso de reacción después de una esterificación directa o 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 antimonio, sin embargo, se prefiere que el catalizador no contenga antimonio. De hecho, se prefiere que los copoliésteres de la invención, y las fibras y las fibras aglutinantes formadas de estas, 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 tal como isopropóxido de antimonio, haluro de antimonio, tales como cloruro de antimonio, bromuro de antimonio y fluoruro de antimonio, sodio o antimonato de 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 en el sistema catalizador debido a la acumulación de depósito en la fase de hilera provocada por la presencia de un catalizador que contiene antimonio. Mientras que son menos preferidos, se pueden utilizar materiales catalíticos de calcio, galio y silicio en el .sistema catalizador. Ejemplos de compuestos de calcio adecuados, incluyen, pero no se limitan a, acetato de calcio, glicóxido de calcio, y monohidrato de fosfato de calcio. Los ejemplos de materiales catalíticos de galio adecuados incluyen, pero no se limitan a, cloruro de galio, hidrato de nitrato de galio, óxido de galio, lactato de galio y fosfito de galio. Los ejemplos de los materiales catalíticos de silicio incluyen, pero no se limita a, acetato de silicio 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 de componente de ácido dicarboxílico con los glicoles con los glicoles contiene materiales de titanio, manganeso y opcionalmente cobalto. En el sistema catalizador de intercambio de esteres 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 aproximadamente 30 a aproximadamente 70 ppm. Adicionalmente, en otra modalidad del sistema catalizador de intercambio de éster, la cantidad total de los materiale catalíticos en el sistema catalizador de intercambio de éster es menor que o igual a 125 ppm, de preferencia menos de aproximadamente 100 ppm, de mayor preferencia menos de aproximadamente 80 ppm y de mayor preferencia menos de 70 ppm. Un sistema catalizador de intercambio de éster preferido típicamente se utiliza en combinación con un inhibidor catalítico que comprende de 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 intercambio de éster preferido está sustancialmente 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, es deseable adicionar un inhibidor catalítico de fósforo al proceso de reacción después de un intercambio de éster o de una reacción de esterificación directa pero antes de llevar a cabo el paso de reacción de policondensación. Típicamente se adiciona un fósforo en la forma de un fosfato, tal como un 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 esta invención incluyen, pero no se limitan a, ácido etílico, fosfato, fosfato de ácido dietilo, fosfato trietilo, fosfatos arilalquilo y fosfato tris-2-etilhexilo . Un inhibidor catalítico de fosfato útil se vende bajo el nombre de Merpol® A una marca registrada que está comercialmente disponible de Du Pont de Nemours of Wilmington, Delaware. Colorantes Al formar los copoliésteres de la invención, los colorantes, algunas veces denominados como colores orgánicos, pueden adicionarse para proporcionar una tonalidad y/o brillantez neutra deseada al copoliéster resultante. Cuando se desean copoliéstres con color, se pueden incluir pigmentos o colorantes en la mezcla de reacción durante la reacción del componente de glicol y el componente de ácido dicarboxílico o pueden mezclarse por fusión con el copoliéster preformado. Un método preferido para incluir colorantes es copolimerizar un colorante orgánico térmicamente estable teniendo grupos reactivos de modo que el colorante se incorpore en el copoliéster para mejorar la tonalidad del copoliéster. Por ejemplo, los colorantes tales como los tintes que poseen grupos hidroxilo y/o carboxilo reactivos, incluyendo, pero no limitándose a, antraquinonas sustituidas azul y roja, pueden copolimerizarse a la cadena de polímero. Los colorantes y tintes se describen en detalle en las Patentes Norteamericanas Nos. 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, las cuales se incorporan en la presente por referencia en su totalidad. Cuando se emplean los tintes tal como colorantes, pueden adicionarse al proceso de la reacción del 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 color orgánico para el copoliéstex, 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 la ausencia de cobalto. Alternativamente, pueden adicionarse a la reacción pigmentos inorgánicos, tal como materiales que contienen cobalto y dióxido de titanio. Ventajosamente, cuando un material catalizador contiene cobalto, el cobalto también puede actuar como colorante. Se deberá tomar cuidado para controlar la cantidad de cobalto para poder evitar la opacidad y el aspecto sucio en los copoliésteres de la invención. Para controlar la cantidad de opacidad y el aspecto sucio se puede emplear cobalto en una cantidad que varía de hasta aproximadamente 90 ppm. Copoliésteres de la Invención El copoliéster de la invención está formado de tal manera que los copoliésteres resultantes tienen un flujo termoplástico y una capacidad de unión excelente. Típicamente, las viscosidades inherentes de menos de aproximadamente 0.7 dl/g cuando se emplean más de 10% en moles de ácido isoftálico, anhídrido, cloruro ácido o éster de los mismos y menos de aproximadamente 0.6 dl/g cuando se emplean menos" de aproximadamente 10% de ácido isoftálico, ácido anhídrido, cloruro ácido o esteres de los mismos. Cuando el componente de ácido dicarboxílico contiene más de o igual a aproximadamente 10% en moles de ácido isoftálico, anhídrido, cloruro ácido o esteres de los mismos, los copoliésteres de la invención tienen una viscosidad inherente, I.V., que varía de aproximadamente 0.36 a aproximadamente 0.80, sin embargo, para las fibras aglutinantes, se utiliza el copoliéster que tiene un I.V. generalmente que varía de aproximadamente 0.36 a aproximadamente 0.70, de mayor preferencia de aproximadamente 0.40 a aproximadamente 0.66, aún de mayor preferencia de aproximadamente 0.40 a aproximadamente 0.58 y de mayor preferencia de aproximadamente 0.40 a aproximadamente 0.52. Cuando el componente de ácido dicarboxílico contiene menos de aproximadamente 10% en moles de ácido isoftálico, anhídrido, cloruro ácido o esteres de los mismos, los copoliésteres de la invención tienen una viscosidad inherente, I.V., que varia de aproximadamente 0.36 a 0.58. De preferencia, tales copoliésteres de la invención tienen un I.V. que varía de aproximadamente 0.38 a aproximadamente 0.58, de mayor preferencia de aproximadamente 0.4 a aproximadamente 0.53, de mayor preferencia de aproximadamente 0.40 a aproximadamente 0.51. El I.V. de los copoliésteres de la invención puede determinarse midiendo el I.V. a 25°C utilizando 0.5 g 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 copoliéster se establece en ASTM D-2857-70. Los copoliésteres producidos con los valores I.V. mas bajos poseen color excelente ya que son más transparentes que los copoliésteres anteriores y pueden aceptar tintes más fácilmente que los copoliésteres con un I.V más alto. Además, los copoliésteres con I.V bajo se pueden teñir más fácilmente a temperaturas más bajas y típicamente se pueden imprimir con más facilidad que los copoliéstres con un I.V. más alto similar. Adicionalmente, ya que los copoliésteres de la invención pueden tener valores I.V bajos, las velocidades de producción de los copoliésteres es bastante rápida. Los copoliésteres de la invención, especialmente los copoliésteres con I.V. bajo, son capaces de una activación de unión a temperaturas mas bajas y tienen un flujo de fusión mejorado a temperaturas más bajas que los copoliésteres anteriores, como se miden por el instrumento Kayeness, el cual es similar al Tinius Olsen Indexer. Este flujo de fusión mejorado puede benéficamente dar como resultado enlaces más fuertes a temperaturas más bajas o exposiciones más cortas y permite velocidades de fabricación más altas en el paso de activación de unión de no tejido. El uso de temperaturas de unión más bajas ayuda a minimizar los efectos negativos en las fibras de punto de fusión más altas cuando se mezclan con los poliésteres de la invención. Por ejemplo, el uso de temperaturas de unión más bajas ayuda a la reducción de la decoloración, encogimiento, pérdida de plegado y flexibilidad, cambio en la estética de tacto, menos volatilización y ahumado de los terminados de la fibra. La polimerización del componente de ácido dicarboxílico y el componente de glicol pueden controlarse para formar ya sea copoliésteres de tereftalato de polietileno cristalino o amorfo con temperaturas de transición vitrea similares o ligeramente más baja que las del tereftalato de polietileno. La selección y cantidad de componentes de ácido dicarboxílico y los componentes de glicol generalmente determinarán si el copoliéster resultante es amorfo o cristalino. Como se conoce en la técnica, los polímeros amorfos generalmente tienen una transparencia más alta y no son opacos como muchos polímeros cristalinos. Por lo tanto, mientras que algunos de los niveles de ácido isoftálico y de 1,3- o 1, 4-ciclohexandimetanol empleados pueden formar copoliésteres 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 densidad de gradiente y técnicas de difracción de rayos-x. Los métodos para determinar la cristalinidad se mencionan en la Patente Norteamericana No. 5,643,991, la cual se incorpora en la presente por referencia en su totalidad. Aunque cualquier método conocido en la técnica puede ser aceptable para determinar el grado de cristalinidad, se prefiere el método de calorimetría de exploración diferencial. Para el análisis DSC, se calienta la muestra y la temperatura se verifica. Una transición de cristalización y/o transición de fusión cristalina se observa al calentar un material cristalino. El polímero cristalino tendrá una temperatura y pico de fusión cristalino bien definido. En comparación, un material amorfo no tendrá una cristalización o transición de fusión cristalina, es decir, no tendrá un punto de fusión definido. El grado de cristalinidad generalmente se determina midiendo el área bajo el pico endotérmico. Generalmente, un copolléster con un I.V. más bajo tendrá una temperatura de extrusión más baja. De este modo, los copoliésteres de la invención pueden ventajosamente hilarse por fusión para formar fibras a una temperatura más baja. Por ejemplo, un copoliéster isoftálico de la invención con un I.V. de 0.47 puede hilarse por fusión a una temperatura de aproximadamente 235 °C mientras que un copoliéster similar no isoftálico con un I.V. de 0.6 a 0.7 generalmente requiere hilatura de fibra a una temperatura de 275-285°C. Típicamente, un copoliéster de la invención se hila por fusión a una temperatura de menos de aproximadamente 265°C, en algunos casos a una temperatura tan baja como aproximadamente 235°C. Estos copoliésteres pueden hilarse por fusión a través de una hilera con aproximadamente 332 orificios y un tamaño de orificio de aproximadamente 0.55 mm. Generalmente, las presiones de hilatura de fusión variarán de aproximadamente 1000 psig a 2000 psig. Típicamente, la claridad y color (tonalidad) de los copoliésteres puede evaluarse utilizando un espectrocolorímetro estándar. Por ejemplo, un espectrocolorímetro adecuado para evaluar la transparencia y color del copoliéster es un HunterLab UltraScan que se puede obtener comercialmente de HunterLab of Reston, Virginia. A través del uso de un espectrocolorímetro HunterLab UltraScan, se puede cuantificar la trasparencia y color, es decir la tonalidad de amarillo y/o azul. El uso de un espectrocolorímetro HunterLab UltraScan para evaluar y cuantificar el color y la transparencia de un copoliéster se describe en la Patente Norteamericana 5,681,918, la cual se incorpora en la presente por referencia en su totalidad. Cuando se utiliza el HunterLab UltraScan un valox L"Ar indica el nivel de transparencia con valores de Lt*r mas altos representando niveles mas altos de transparencia. El nivel de tonalidad de amarillo y/o azul se cuantifica como un valor b~k con 0.0 representando valores neutros, mientras que los valores por encima de 0.0 indican niveles de tonalidad de amarillo y valores por debajo de 0.0 indican los niveles de tonalidad de azul en el copoliéster. Los copoliésteres de la invención típicamente tienen un valor L~k de más de aproximadamente 65 y un valor de bt*r que varía de entre aproximadamente -2.5 a aproximadamente +2.5. Productos Formados de los Copoliésteres de la Invención Los copoliésteres de la invención pueden utilizarse para formar un artículo de fabricación o utilizarse como un aditivo, tal como un lote principal o concentrado de aditivo de formación de compuesto para otro sistema de polímero. Además, las fibras aglutinantes y otros artículos pueden formarse con los copoliésteres que incluyen, pero no se limitan a, preformas automotrices y estructurales que contienen fibras de vidrio, poliéster u otras fibras, partes moldeadas, hojas y películas extruidas y fibras. Los copoliésteres inventivos pueden ser parte de los artículos que va a ser formados o pueden formar todo el artículo. Los aditivos convencionales pueden adicionarse a los copoliésteres de la invención, dependiendo del uso final deseado del copoliéster. Los aditivos adecuados para los copoliésteres se describen en detalle en las Patentes Norteamericanas 5,608,031 y 5,773,554 las cuales se incorporan en la presente por referencia en su totalidad. Los aditivos típicos para los poliésteres incluyen pigmentos, antioxidantes, estabilizadores, piroretardantes, agentes liberadores de molde, agentes formadores de núcleo, endurecedores, compuestos epóxicos, modificadores de impacto, promotores de adhesión, agentes conductores o antiestáticos, agentes modificadores, agentes repelentes al líquido, estabilizadores de radicales libres, otros modificadores de superficie, lubricantes, modificadores de viscosidad, promotores de tinte y otros agentes de procesamiento. Un artículo preferido de la invención es una fibra.
La fibra puede estar preparada de cualquier longitud deseada conocida en la técnica y generalmente en la forma de un filamento continuo o una fibra de materia prima. Las fibras pueden estar hechas de los copoliésteres de la invención a través de cualquier medio convencional disponible incluyendo, pero no limitándose a, hilaturas por fusión para formar fibras o directamente para formar telas, éste último incluyendo no tejidos soplados por fusión y de unión por hilatura. Dependiendo del uso final, cualquier denier deseado puede formarse con las fibras empleando copoliésteres de la invención, incluyendo fibras que tienen un valor de denier que varía desde microdenier hasta aproximadamente 50 denier, de preferencia hasta aproximadamente 20 denier, de mayor preferencia de aproximadamente 1.5 a aproximadamente 15 denier. Las fibras formadas por extrusión e hilatura de los copoliésteres inventivos son más fáciles de teñir y tienen un teñido más profundo en comparación con los homopolímeros de tereftalato de polietileno cuando se emplean las mismas condiciones de teñido acuosas. De hecho, el teñido de los copoliésteres inventivos a una profundidad mayor de tonalidad es posible cuando se emplean condiciones de teñido similares. Por el contrario, se pueden lograr las mismas profundidades de tonalidad con costos de teñido más bajos en comparación con el teñido de los homopolímeros de tereftalato de polietileno . Los copoliésteres pueden utilizarse para formar fibras, tales como fibras aglutinantes, de cualquier configuración conocida en la técnica. Los copoliésteres de la invención de preferencia son fibras aglutinantes que tienen la forma de, o están incorporados en una estructura fibrosa. Una ventaja mayor de la fibra aglutinante es que los productos unidos que contienen la fibra aglutinante pueden obtenerse aplicando calor, radiofrecuencias o frecuencias ultrasónicas a una trama o una guata no unida de filamento. Al activar el copoliéster, este se ablanda y fluye y a la hora de enfriarse forma un enlace sólido con las fibras circundantes. De hecho, los copoliésteres de la invención están particularmente adecuados para utilizarse como fibras aglutinantes ya que los copoliésteres poseen un I.V. más bajo, que permite un mejor flujo y propiedades de ablandamiento a propiedades de ablandamiento a temperaturas más bajas. De este modo, la unión mejorada de la fibra aglutinante es posible a temperaturas más bajas que las fibras aglutinantes previamente conocidas para las telas no tejidas cuando se emplean fibras aglutinantes que contienen los copoliésteres de la invención. De hecho, las fibras aglutinantes formadas de los copoliésteres de la invención son particularmente adecuadas para unirse a fibras de poliéster, acrílico, nylon, vidrio, y fibras celulósicas, tales como algodón y fibras basadas en pulpa, y lana desengrasada. Típicamente, las fibras aglutinantes formadas con los copoliésteres de la invención tendrán denier de aproximadamente 1.5 a aproximadamente 20. Sin embargo, otras formas fibrosas tales como tramas sopladas por fusión o materiales unidos por hilatura 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, también son una posibilidad las fibras tricomponentes, utilizando una variedad de polímeros y variantes de polímero, algunas veces con la 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 otros polímeros. De igual manera, el poliéster de esta invención puede utilizarse como una capa de unión en un revestimiento de laminación y extrusión. Las fibras aglutinantes bicomponentes pueden tener una configuración de forro/centro, de lado a lado, u otra configuración conocida en la técnica. Por ejemplo, las fibras aglutinantes configuradas pueden estar formadas con las patas en corte transversal tapadas con materiales aglutinantes durante la extrusión. El proceso de preparar y unir una fibra aglutinante bicomponente de baja temperatura de fusión se describe en detalle en la Patente Norteamericana 3,589,956, la cual se incorpora en la presente por referencia en su totalidad. En una fibra bicomponente de la invención, los copoliésteres de esta invención estarán presentes en cantidades de aproximadamente 10 a aproximadamente 75% en peso de la fibra bicomponente. El otro componente puede ser cualquiera de un amplio rango de otros materiales poliméricos que incluyen, pero no se limitan a poliésteres tales como los polímeros basados en tereftalato de polietileno, tereftalato de policiclohexilendimetileno, tereftalato de politrimetileno, tereftalato de polibutileno y ácido poliláctico 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 un proceso de unión y un polímero amorfo o de fusión más baja para enlazar la matriz en las telas no tejidas. Alternativamente, 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 teniendo una buena integridad y resistencia. Por ejemplo, otras fibras en la mezcla pueden incluir, pero no limitarse a fibras de poliéster, acrílicas, nylon, vidrio, celulósicas (algodón, fibras basadas en pulpa, fibras de éster de celulosas, etc.) y otras fibras naturales y sintéticas similares. La incorporación en los no 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 utilizar. En algunos casos, las telas se forman utilizando fibras aglutinantes al 100%. Otra estructura fibrosa que puede estar hecha con los copoliésteres de la invención es una fibra que está formada mezclando por fusión menos de aproximadamente 50% del copoliéster con una poliolefina, una poliolefina funcionalizada o un poliéster distinto al copoliéster inventivo. Cuando se mezcla por fusión, pueden emplearse compatibilizadores adecuados por sus efectos deseados. El copoliéster/poliolefina mezclado por fusión o copoliésteres mezclados por fusión pueden hilarse como fibras para formar una estructura fibrosa. Este mezclado por fusión permite que las poliolefinas puedan hilarse en un estado natural y teñirse en operaciones subsecuentes separadas, lo cual no puede lograrse satisfactoriamente por polipropileno no modificado . Los poliésteres también se pueden utilizar como un aditivo en tereftalato de polietileno (PET) , tereftalato de politrimetileno (PTT), tereftalato de polibutileno (PBT), tereftalato de policiclohexilendimetileno (PCT) o naftalendicarboxilato de polietileno (PEN) y otros poliésteres para mejorar la captación de tinte disperso en la fibra y que tenga una capacidad de tinción más profunda, de este modo mejorando la profundidad de 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 que tiene el mismo I.V. Esta técnica también puede mejorar la capacidad de impresión y mejorar propiedades humedificadoras 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 textiles no tejidos, tejidos y textiles con puntadas para una variedad de _ aplicaciones, pero son particularmente adecuados para la fabricación de textiles no tejidos y unidos, ya sea acolchados o no acolchados, que pueden activarse a través de una variedad de medios. También son adecuadas para utilizarse en la fabricación de una amplia variedad de productos, incluyendo, pero no limitándose a guata tipo lana, telas ponchadas con aguja, no tejidos planos, telas hidroenrredadas, telas unidas por costura (para minimizar la formación de frisas), telas no tejidas formadas en húmedo y papel, medios para filtros, máscaras faciales, tapetes, alfombras de algodón, aislamiento celulósico, productos absorbentes, compuestos de fibra de vidrio, relleno para almohadas, relleno para bolsas de dormir, cojines, colchas, cobertores, cubrecamas, colchones, acolchamiento para colchones, cubiertas de colchones, tapiz para autos y muebles, cobijas, telas conglomeradas para usos industriales y vestidos, colchas, batas de mujer, chamarras 'casuales, cubiertas para automóviles, entretelas, ropa exterior, materiales para cubiertas de piso, azulejos, alfombras, tapetes de baño, calcetas y guantes, listones, telas e hilos decorativos, y artículos moldeados. Otro uso adecuado para los poliésteres de la invención es un material portador formador de compuestos. Por ejemplo, el poliéster de la invención puede mezclarse con aditivos, incluyendo colorantes, para formar un concentrado o un lote principal en donde el poliéster es un material portador. Este concentrado o lote principal puede combinarse con otros polímeros en un proceso posterior para proporcionar color, opacidad, retardamiento de flama u otras propiedades benéficas. Los poliésteres de la invención aceptarán niveles más altos de aditivos, tales como pigmentos, que el tereftalatos de polietileno de viscosidades inherentes similares. El poliéster puede combinarse o mezclarse por medio de cualquier tecnología adecuada conocida en la técnica . Los poliésteres de la invención pueden mezclarse con un amplio rango de otros polímeros como un componente de los lotes principales pero no el material portador. Otros polímeros incluyen otros poliésteres, poliamidas, esteres de celulosa, policarbonatos, poliolefinas y similares. Tales lotes principales pueden subsecuentemente mezclarse con más de los mismos polímeros o polímeros diferentes que se utilizan en las fibras, artículos moldeados, hojas o películas para alterar o mejorar las propiedades. Los copoliésteres de la invención aceptará niveles más altos de aditivos, tales como pigmentos, que los tereftalatos polietilénicos de viscosidades inherentes similares. El copoliéster puede mezclarse por cualquier tecnología adecuada conocida en la técnica. Los copoliésteres de la invención pueden estar en la forma de un aditivo que es una mezcla por fusión de los copoliésteres inventivos y un primer polímero, en donde el aditivo cuando se mezcla con un segundo polímero, que puede ser el mismo o diferente que el primer polímero, es capaz de formar una fibra. De este modo, cualquier fibra que contiene, en su totalidad o en parte, los poliésteres de la invención, se incluye en esta invención. Los siguientes ejemplos pretenden ilustrar, pero no limitar el alcance de la presente invención. EJEMPLOS Ejemplo 1 Copoliésteres de I.V. Bajo y Catalizadores Bajos para Fibras Aglutinantes. Se hizo una comparación entre los copoliésteres formados con un I.V. de 0.59 y un I.V bajo de 0.47. El copoliéster formado con el I.V más alto de 0.59 se hizo utilizando un sistema catalizador con una alta concentración de materiales catalíticos. En contraste, los copoliésteres formados con el I.V bajo de 0.47 se formaron usando un sistema catalizador teniendo una baja concentración de materiales catalíticos. Se preparó un copoliéster con I.V bajo conteniendo aproximadamente 31% en moles de 1, 4-ciclohexandimetanol y aproximadamente 69% en moles de etilenglicol a partir de 1,4-ciclohexandimetanol, etilenglicol y tereftalato de dimetilo. La reacción se llevó a cabo con un exceso de componente de glicol. La reacción continuó primero conduciendo un paso de reacción de intercambio de éster seguido por un paso de reacción de policondensación. La reacción de intercambio de éster fue conducida a una temperatura que varió de 190 °C a 240°C y una presión de 15 a 40 psig en presencia de un sistema catalizador que contiene 16 ppm de Ti (como titanato de tetraisopropilo) y 46 ppm de Mn (como acetato de manganeso) . El producto de la reacción de intercambio de éster se sometió a un paso de reacción de policondensación donde la temperatura inició desde 250°C hasta 260°C y terminó de 269°C a 282°C. De igual manera, la presión de la reacción de policondensación inició de 75 a 200 torr y terminó de 0.3 a 2.5 torr. Antes de empezar con el paso de policondensación, se adicionaron menos de 10 ppm de una mezcla de tintes de antraquinona azul y rojo al sistema catalizador y se adicionó un inhibidor catalítico compuesto de Merpol® A de Du Pont en una cantidad de aproximadamente 70 ppm de P. El copoliéster con I.V. alto, I.V. de 0.59, se preparó para tener la misma composición que los copoliésteres de I.V. bajo. Al igual que con los copoliésteres de I.V. bajo, la reacción continuó primero conduciendo un paso de reacción de intercambio de éster seguido por un paso de reacción de policondensación. La reacción de intercambio de éster fue conducida a una temperatura que varía de 190 °C a 240°C y una presión de 15 a 40 psig en presencia de un sistema catalizador que contiene 56 ppm de Ti (como titanato de tetraisopropilo) y 46 ppm de Mn (como acetato de manganeso) . Antes de iniciar el paso de policandensación, se adicionaron 56 ppm de acetato de cobalto al sistema catalizador y se adicionó un inhibidor catalítico compuesto de Merpol® A de Du Pont para proporcionar 79 ppm de P. El producto de la reacción de intercambio de éster se sometió a un paso de reacción de policondensación 'en donde la temperatura inició desde 250°C hasta 260°C y terminó de 275°C a 285°C- La presión para la reacción de policondensación inició en 75 a 200 torr y terminó en 0.3 a 2.0 torr. El uso de un tiempo de reacción más prolongado fue requerido para obtener el copoliéster con I.V. más alto. Se empleo un espectrocolorímetro HunterLab UltraScan para evaluar y cuantificar el color y transparencia de los dos copoliésteres: TABLA 1 Como se puede ver en la Tabla 1, los copoliésteres con un I.V. más bajo formado con sistemas de baja concentración de catalizador poseen una transparencia y color superior. Ejemplo 2 Resistencias de Unión para fibras aglutinantes Hechas con Copoliésteres con Alto y Bajo I.V. Se prepararon granulos de copoliéster teniendo un I.V. de 0.47 y que contienen aproximadamente 31% en moles de 1 , 4-ciclohexandimetanol y aproximadamente 69% en moles de etilenglicol de 1, 4-ciclohexandimetanol, etilenglicol y tereftalato de dimetilo bajo condiciones de reacción similares a aquellas del Ejemplo 1. El sistema catalizador utilizado para formar los granulos con bajo I.V. contenían 35 ppm de Ti (como titanato de tetraiospropilo) y 46 ppm de Mn (como acetato de manganeso) , 50 ppm de acetato de cobalto mientras que el inhibidor catalítico estaba compuesto de Merpol® A de Du Pont en una cantidad de 70 ppm de P. Los granulos de poliéster con I.V. de 0.47 se secaron en un secador giratorio a 65°C durante 4 horas. Se formaron fibras aglutinantes unicomponentes de los granulos de copoliéster con alto y bajo I.V. extruyendo por fusión los granulos para formar fibras multifilamentos de 9 denier/filamentos . Los filamentos se formaron utilizando una hilera teniendo 332 orificios (orificios de 0.55 mm) , una temperatura de fusión de 233 °C y una velocidad de captación de 100 m/m. Los granulos de copoliéster de I.V. 0.59 del ejemplo 1, de igual manera se formaron en fibras aglutinantes unicomponentes, excepto que los granulos fueron hilados a una temperatura de fusión de 275 °C. Las fibras de este modo hiladas fueron subsecuentemente estiradas en un proceso de 2 etapas (agua a 70°C, seguido por una cámara de calor) , una proporción de estiramiento total de 3:1 , una caja rellenadora plagada a 7 pliegues/pulgada y un ángulo de plegado de 88 grados. La fibra de filamento de 3 denier resultante entonces fue lubricada con un terminado a base de agua y se secó en un horno . Tanto las fibras aglutinantes unicomponentes de copoliéster con I.V. bajo de 0.49 como de I.V. alto de 0.59 se combinaron con fibras de tereftalato de polietileno al 75% para formar telas no tejidas cardadas mezcladas íntimamente de 3 oz/yd . Las telas no tejidas se activaron y fueron sometidas a una prueba de resistencia de unión uniendo los no tejidos íntimamente mezclados en una prensa, con las placas superior e inferior calentadas haciendo contacto con el no tejido aplicando presión. La activación fue de 30 segundos a temperaturas que variaron de 93.33 (200) hasta 135°C (275°F) . Se utilizaron tiras de una pulgada de ancho para obtener las tracciones Instron a una distancia entre señales de 5 pulgadas. Los resultados de las pruebas de resistencia de unión se presentan en detalle en la siguiente Tabla 2. TABLA 2 Muestras de no tejidos de PET/Uni-Componentes Tela de no tejido c/Fibra Aglutinante de Copoliéster con I.V. de 0.47 Temperatura de Fuerza de Elongación Módulo Activación rotura promedio, % Promedio, g/d °C(°F) promedio, g También se condujeron pruebas similares con una fibra aglutinante bicomponente coextruida de forro/centro, teniendo un porro aglutinante de copoliéster al 35% con un I.V. de .41 y un centro de tereftalato de polietileno al 65% teniendo aproximadamente 4 denier. Se obtuvieron resultados similares . Ejemplo 3 Prueba de Resistencia de Unión de las Fibras Aglutinantes Se formaron las fibras aglutinantes unicomponentes a partir de un copoliéster de tereftalato que contiene 31% en moles de 1, 4-ciclohexandimetanol, 69% de etilenglicol y un componente de ácido dicarboxílico que contiene 100% en moles de tereftalato de dimetilo. Se formó una primera fibra aglutinante unicomponente a partir de un primer copoliéster que fue formado en presencia de un sistema catalizador teniendo un bajo nivel de materiales catalíticos. Para el primer copoliéster, ocurrió un paso de reacción de intercambio de éster en presencia de un sistema catalizador que contiene 35 ppm de Ti (como titanato de tetraiospropilo) y 46 ppm de Mn (como acetato de manganeso) . Antes de iniciar el paso de policondensación, se adicionaron 50 ppm de Co (como acetato de cobalto) al sistema catalizador y entonces se adicionó un inhibidor catalítico compuesto de Merpol® A de Du Pont en una cantidad de 70 ppm de P. El primer copoliéster fue formado con un I.V. de 0.47 y poseía un denier de aproximadamente 3. Se formó una segunda fibra aglutinante unicomponente a partir de granulos de copoliéster del ejemplo 1 teniendo un I.V. de 0.47. Los granulos de copoliéster con un I.V. de 0.47 del ejemplo 1 se formaron en presencia de un sistema catalizador de concentración más baja, 16 ppm de Ti y 46 ppm de Mn . La segunda fibra aglutinante unicomponente poseía un denier de aproximadamente 3. La primera y segunda fibras aglutinantes unicomponentes se combinaron con fibras de tereftalato de polietileno teniendo un denier de 6 para formar una tela no tejida. La fibra aglutinante estaba compuesta de 25% de tela no tejida con las fibras de tereftalato de polietileno comprendiendo el otro 75%. La trama no tejida que contenía las fibras aglutinantes fue activada y sometida a pruebas de resistencia de unión mediante los procedimientos descritos en el Ejemplo 2 anterior, excepto que las placas superior e inferior fueron separadas para permitir un contacto de toque, sin ninguna presión registrándose sobre la presión manométrica. Los resultados de las pruebas de resistencia de unión se muestran en la siguiente Tabla 3. TABLA 3 Como se muestra en la Tabla 3 anterior, el uso de diferentes niveles de materiales catalizadores dentro del alcance de la invención no pareció significativamente afectar la resistencia de unión de las fibras aglutinantes hechas con viscosidades inherentes similares. Ejemplo 4 Se formaron fibras aglutinantes unicomponentes a partir de copoliésteres que contenían 31% en moles de 1,4-ciclohexandimetanol, 69% de etilenglicol y un componente de ácido dicarboxílico que contiene 100% en moles de tereftalato de dimetilo. Se hizo una primera fibra aglutinante unicomponente a partir del segundo copoliéster con bajo contenido de catalizador con bajo I.V. del ejemplo 3. Se hizo una segunda fibra aglutinante unicomponente a partir del copoliéster del ejemplo 1 teniendo un I.V. de 0.59. Tanto la primera fibra aglutinante unicomponente como la segunda se hicieron mediante el proceso descrito en el ejemplo 2. Se hicieron telas no tejidas cardadas íntimamente mezcladas de la primera y segunda fibras aglutinantes unicomponentes mediante el proceso descrito en el ejemplo 2. Se realizó la prueba de resistencia de unión similar a aquella descrita en el ejemplo 3. Los resultados de las pruebas de resistencia de unión se presentan a continuación en la tabla . TABLA 4 Tela de no tejido c/Fibra Aglutinante de Copoliéster con I.V. de 0.47 Temperatura de Fuerza de Elongación Módulo Como se muestra en la Tabla 4, las fibras aglutinantes formadas con el I.V. más bajo de 0.47 poseen una resistencia de unión más alta a temperaturas de activación más baja. Ejemplo 5 Copoliéster PET de Baja Viscosidad que Contiene 30/70 de una mezcla cis/trans de 1, 4-ciclohexandimetanol . Se formó un copoliéster de tereftalato de polietileno a partir de un componente de glicol y un componente de ácido dicarboxílico. El componente de glicol contenía 31% en moles de una mezcla de 30/70 cis/trans de 1, 4-ciclohexandimetanol, y 69% en moles el etilenglicol. El componente de ácido dicarboxílico estaba compuesto de 100% en moles de tereftalato de dimetilo. El copoliéster de tereftalato de polietileno se preparó mediante un proceso de policondensación de fase de fusión utilizando un sistema catalizador que contenía 32 ppm de Ti, 46 ppm de Mn, 50 ppm de Co y 70 ppm de P. El copoliéster de tereftalato de polietileno formado obtuvo un I.V. de 0.50. Se secaron los granulos de este copoliéster a 60°C durante 2 horas y en seguida se extruyeron por fusión para formar fibras de multifilamentos de 9 denier/filamento utilizando una hilera teniendo 332 orificios (orificio de 0.55 mm) a una velocidad de captación de 1000 /m, una temperatura de hilatura de fusión de 240°C y una velocidad de extrusión de 43 libras por hora. Una velocidad de 145 pies cúbicos por minuto se utilizó para enfriar bruscamente los filamentos durante la extrusión. Las fibras de este modo hiladas se estiraron subsecuentemente en un proceso de estirado de una etapa utilizando un baño de agua a 68 °C. Las fibras se plegaron en una caja reguladora para proporcionar 7.5 pliegues por pulgada y un ángulo de plegado de 90 grados utilizando un ajuste de válvula de charnela de 9.5 psi sin vapor vivo. La fibra se secó en un estado relajado a 60°C durante 2 minutos . Se determinó que la fibra de materia prima resultante tenía 3 denier por filamento. De igual manera se lograron buenos resultados cuando el copoliéster no se secó antes de la operación de hilatura. También se produjeron fibras fácilmente a partir de copoliésteres de PET que contenían 22% en moles de CHDM (I.V. de 0.40) o 45% en moles de CHDM (I.V. de 0,49) . Ejemplo 6 Preparación de la Trama no Tejida Una fibra aglutinante unicomponente de 3 denier por filamento del ejemplo 5 se mezcló con fibras de materia prima de tereftalato de polietileno (2 1/4 de denier por filamento) para proporcionar una mezcla que contiene 20% en peso de fibra aglutinante. Se formó una trama no tejida íntimamente mezclada de 1 k oz/yd2 mediante el cardado. La trama no tejida se unió transportando la trama a través de un horno infrarrojo, ^seguido por el corte en caliente (80°C) . Se obtuvieron una buena resistencia a la tracción en dirección de la máquina y en dirección cruzada y una buena caída. También se obtuvo una buena unión pasando la trama de la carda a través de un horno con flujo de aire a 150 °C durante un tiempo de permanencia de dos minuto. Se determinó que las fibras aglutinantes de las composiciones de esta invención podían activarse por radiofrecuencia y ultrasónicamente.
Ejemplo 7 Preparación de una Trama no Tejida con Colores Brillantes Se produjo una tela de trama no tejida de 1 oz/yd2 similar a la del Ejemplo 6; sin embargo, la matriz de poliéster era de color rojo. Los enlaces no opacos transparentes proporcionados por la fibra aglutinante unicomponente del Ejemplo 5 mínimamente afectaron la brillantez de la tonalidad. Esta es una ventaja sobre las fibras aglutinantes de copoliéster de tereftalato de polietileno modificadas isoftálicas que no contienen ciclohexandimetanol que generalmente son más opacas y muy a menudo contribuyen a una apariencia que parece turbia en los artículos teñidos . Ejemplo 8 Fibra Bicomponente de Forro/Centro. Se hizo una fibra bicomponente de forro/centro 50/50 utilizando un homopolímero de tereftalato de polietileno (I.V. de 0.54) como centro y un copoliéster de tereftalato de polietileno similar a aquel en el Ejemplo 5 (I.V. de 0.41) como forro. La fibra bicomponente se formó de la siguiente manera: Se fundieron granulos secos de PET cristalizados en un extrusor y se alimentaron como el centro a una temperatura de fusión de 295 °C. Los granulos secos de copoliéster PET fueron transportados a una tolva de alimentación de extrusor que alimentaba la corriente de fusión de forro. La corriente de forro fue extruida a una temperatura de fusión de 225 °C. Las corrientes fundidas fueron coextruidas a través de una hilera teniendo una configuración de orificio de forro/centro a velocidades de medición ajustadas para producir fibras que tienen un forro de copoliéster de 50%/centro de PET de 50%. También se produjo una fibra bicomponente de forro/centro 35/65 similar en una forma de materia prima y de filamento. Las fibras fueron estiradas con velocidades de rodillo de estiramiento para producir fibras con 4 denier por filamento que fueron entonces plegadas y cortadas para formar fibra de materia prima (51 mm de largo) . Estas fibras aglutinantes bicomponentes son útiles para hacer las telas no tejidas y guatas tipo lana en combinación con el tereftalato de polietileno y/u otras fibras de materia prima de matriz. Estas fibras aglutinantes también pueden utilizarse en una forma al 100%. Ejemplo 9 Copoliéster de PET de Baja Viscosidad que Contiene Ácido Isoftálico y una mezcla de 30/70 cis/trans de 1,4-ciclohexandimetanol Un copoliéster de tereftalato de polietileno (PET) que contiene 20% en moles de ácido isoftálico (IPA) y 20% en moles de 1, 4-ciclohexandimetanol (CHDM) se preparó en una fase de fusión de policondensación 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 tiene un I.V. de 0.55.
Se secaron granulos de este copoliéster a 50°C durante 2 horas y enseguida se extruyeron por fusión para formar fibras multifilamentos de 9 denier/filamentos 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 enfriar bruscamente los filamentos durante la extrusión. Las fibras de este modo hiladas subsecuentemente se estiraron a una proporción de estiramiento de 3:1 y continuaron a un proceso de estiramiento de una etapa utilizando un baño de agua a 68 °C y una cámara de vapor dentro de la cual se inyectó vapor vivo a 0.5 psi. Las fibras se plegaron en una caja rellenadora para proporcionar 7 pliegues por pulgada y un ángulo de plegado 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 tiene 3.2 denier por filamento. La forma no estirada de este modo hilada de la fibra anterior también es una fibra aglutinante efectiva. Por ejemplo, una fibra aglutinante de este modo hilada de 4 d/f es especialmente adecuada para no tejidos ligeros dónde es deseable un bajo encogimiento. De igual manera, se lograron resultados benéficos cuando los granulos de poliéster no se secaron antes de la operación de hilatura. Las fibras también pueden producirse- fácilmente a partir de copoliésteres de PET formadas con 12% en moles de IPA y 28% en moles de CHDM (I.V. de 0.48) o 30% en moles de IPA y 8% en moles de CHDM (I.V. de 0.60). Ejemplo 10 Preparación de Trama No Tejida Se mezcló una fibra aglutinante unicomponente de 3 denier por filamento del Ejemplo 1 con fibras de materia prima de PET (2 de denier por filamento) para proporcionar una mezcla que contenía 20% en peso de fibra aglutinante. La trama no tejida íntimamente mezclada de 1 oz/yd2 se formó en una línea de cardado. Las fibras aglutinantes en la trama no tejida se activaron transportando la trama a través de un horno infrarrojo, seguido por el corte en caliente (80°C) para unir las fibras en la trama no tejida. Se obtuvieron buena resistencia a la tracción en la dirección de la máquina y la dirección cruzada y caída. También se obtuvo una buena unión pasando la trama de la carga a través de un horno con aire circulando a 150 °C durante un tiempo de permanencia de dos minutos. Las fibras de las composiciones de esta invención también se pueden activar por radiofrecuencia. De igual manera, se lograron resultados benéficos cuando la fibra aglutinante es un copoliéster de ácido 1,4-ciclohexandicarboxílico (PEC) con un contenido de 15% en moles de ácido isoftálico y 15% en moles de CHDM o un copoliéster de ácido naftalendicarboxílico (PEN) con un contenido de 10% en moles de ácido isoftálico y 25% en moles de CHDM. Ejemplo 11 Fibra Bicomponente de Forro/Centro Se hizo una fibra bicomponente "de forro/centro de 50/50 utilizando un homopolímero de tereftalato de polietileno (I.V. de 0.54) como el centro y un copoliéster de tereftalato de polietileno similar a aquel en el Ejemplo 1 (I.V. de 0.47) como forro. La fibra bicomponente se formó de la siguiente manera: Se fundieron granulos secos cristalizador PET en un extrusor y se alimentaron como el centro a una temperatura de fusión de 288 °C. Los granulos secos de copoliéster de PET fueron transportados a una tolva de alimentación del extrusor alimentando la corriente de fusión de forro. La corriente de forro se extruyó a una temperatura de fusión de 250°C. Las corrientes fundidas fueron co-extruidás a través de una hilatura teniendo una configuración de orificio de forro/centro a velocidades de medición ajutadas para producir fibras teniendo forro de 50% copoliéster/centro de 50% PET. Las fibras se estiraron con velocidades de rodillo de estiramiento para producir fibras con 4 denier por filamento. También se produjo una fibra bicomponente de forro/centro de 40/60 similar en una forma de materia prima y de filamento. Para la forma de materia prima, las fibras entonces se plegaron y se cortaron en longitudes de 38 mm. Estas fibras bicomponentes son útiles para hacer materiales no tejidos, compuestos y otros materiales formados cuando se incorporan o combinan con fibras de tereftalato de polietileno, de vidrio y/u otras fibras de matriz, telas o películas. Para algunas estructuras no tejidas, éstas fibras aglutinantes también se pueden utilizar en una forma al 100%. Ejemplo 12 Copoliéster PET de Baja Viscosidad que Contiene IPA y CHDM Utilizando el sistema catalizador descrito en el Ejemplo 1, se preparó un copoliéster PET que contenía 11% en moles de IPA y 13% en moles de CHDM. Este copoliéster tiene un I.V. de 0.58. Las muestras secas de este copoliéster se hilaron por fusión utilizando la técnica descrita en el Ejemplo 1 para proporcionar fibras aglutinantes de multifilamentos de este modo hiladas de 12 d/f. Estas fibras se estiraron, se plegaron y se cortaron para proporcionar fibras de materia prima de 3.5 d/f. Estas fibras aglutinantes se mezclaron con fibras PET para formar una mezcla que contenía 15% en peso de fibra aglutinante. La mezcla se unió pasándola a través de un horno infrarrojo como se describía en el Ejemplo 2. Las fibras de filamento también se hilaron fácilmente por fusión del copoliéster de este ejemplo para proporcionar los filamentos de 6 d/f. Estos filamentos se entremezclaron fácilmente o se mezclaron continuamente con vidrio a un nivel de 7% de fibra aglutinante, se cortaron para formar materia prima la cual entonces fue formada en una estructura compuesta y se activó térmicamente. Ejemplo 13 Copoliéster PET de Baja Viscosidad que Contiene CHDM Un copoliéster con un I.V. de 0.40 que contiene aproximadamente 31% en moles de 1, 4-ciclohexandimetanol y aproximadamente 69% en moles de etilenglicol se preparó a partir de 1, -ciclohexandimetanol, etilenglicol y tereftalato de dimetilo. La reacción del componente de ácido dicarboxílico y el componente de glicol fue conducida con un exceso de componente de glicol. En particular, la reacción continuó primero conduciendo un paso de reacción de intercambio de éster seguido por un paso de reacción de policondensación. El intercambio de éster fue conducido a una temperatura que varió de 190°C a 240°C y a una presión de 15 a 40 psig en presencia de un sistema catalizador que contenía 16 ppm de Ti (como titanato de tetraisopropilo) y 46 ppm de Mn (como acetato de manganeso) . Antes de iniciar el paso de policondensación, se fusionaron aproximadamente 10 ppm de una mezcla de tinte de color orgánico de antraquinona azul y rojo a la mezcla de reacción y un inhibidor catalítico compuesto de Merpol® A (que se puede obtener de DuPont) en la cantidad de aproximadamente 70 ppm de P . El producto de la reacción de intercambio de éster fue sometido a un paso de reacción de policondensación dónde la temperatura inició desde 245 °C hasta 255°C y terminó en 255°C a 270°C. De igual manera, la presión para la reacción de policondensación inició en 75 a 200 torr y terminó en 0.3 a 4.0 torr. Se formó una fibra aglutinante unicomponente a partir de los granulos de poliéster anteriores. La fibra aglutinante (de 6 denier, no plegadas) se convirtió en fibras de materia prima de 1/4 de pulgada (6 mm) . La fibra aglutinante, en 15% en peso se mezcló con pulpa peluda para hacer un no tejido formado con aire. El no tejido de 500 g/m2 resultante, después de una activación de horno con aire circulante del aglutinante, exhibió resistencia a la tracción y a la ruptura, en seco y en húmedo significativamente incrementada, en comparación de los controles de solo pulpa peluda. También se observaron mejorías similares en un no tejido celulósico formado en húmedo utilizando una fibra aglutinante unicomponente de 3 denier hecha del copoliéster de 0.40 I.V.

Claims (1)

  1. REIVINDICACIONES 1. Una fibra caracterizada porque comprende un copoliéster formado del producto de la reacción de: un componente de glicol con un componente de ácido dicarboxílico, en donde el componente de glicol comprende 1,3- o 1, 4-ciclohexandimetanol en una cantidad que varía de aproximadamente 5 a 60% en moles, y etilenglicol en una cantidad que varía de aproximadamente 40 a aproximadamente 95% en moles, en donde el componente de ácido dicarboxílico comprende por lo menos aproximadamente 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 tiene aproximadamente 8 a aproximadamente 12 átomos de carbono o mezclas de los mismos, y en donde el copoliéster tiene un I.V. de entre aproximadamente 0.36 a 0.58. 2. La fibra de conformidad con la reivindicación 1, caracterizada porque el copoliéster no contiene ningún material catalítico de antimonio. 3. La fibra de conformidad con la reivindicación 1, caracterizada porque el copoliéster está formado en presencia de hasta aproximadamente 20% en moles de por lo menos un compuesto de amina seleccionado del grupo que consiste de aminoalcoholes, aminoácidos, diaminas, lactamas y mezclas de los mismos . 4. La fibra de conformidad con la reivindicación 1, caracterizada porque la fibra es una fibra aglutinante bicomponente, la fibra bicomponente comprende: aproximadamente 25 a aproximadamente 90% en peso de una porción de centro polimérica; y aproximadamente 10 a aproximadamente 75% en peso de una porción de forro que comprende el producto de la reacción de un componente de glicol y el componente de ácido dicarboxílico . 5. La fibra bicomponente de conformidad con la reivindicación 4, caracterizada porque la porción de centro es un material polimérico seleccionado del grupo que consiste de tereftalato de polietileno, tereftalato de policiclohexilendimetileno, tereftalato de politrimetileno, tereftalato de polibutileno o mezclas de los mismos. 6. La fibra de conformidad con la reivindicación 1, caracterizada porque la fibra es una mezcla de fusión del poliéster con otro poliéster, una poliolefina o una poliolefina funcionalizada. 7. Una fibra aglutinante caracterizada porque comprende un copoliéster formado del producto de la reacción de : un componente de glicol ccn un componente de ácido dicarboxílico y hasta aproximadamente 20% en moles de un compuesto de amina, en donde el componente de glicol comprende 1,3- o 1, 4-ciclohexandimetanol en una cantidad que varía de aproximadamente 5 a aproximadamente 60% en moles, etilenglicol en una cantidad que varía de aproximadamente 40 a aproximadamente 95% en moles, en donde el componente de ácido dicarboxílico comprende por lo menos aproximadamente 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 tiene aproximadamente 8 a aproximadamente 12 átomos de carbono o mezclas de los mismos, 'y en donde los copoliésteres tienen un I.V. de entre aproximadamente 0.36 a 0.58. 8. La fibra aglutinante de conformidad con la reivindicación 7, caracterizada porque el compuesto amina se selecciona del grupo que consiste de aminoalcoholes, aminoácidos, diaminas, lactamas y mezclas de los mismos. 9. La fibra aglutinante de conformidad con la reivindicación 7, caracterizada porque el componente de ácido dicarboxílico es un éster o mezcla de esteres de ácido tereftálico, ácido isoftálico, ácido naftalendicarboxílico o un ácido 1,3- o 1, 4-ciclohexandicarboxílico. 10. La fibra aglutinante de conformidad con la reivindicación 7, caracterizada porque el valor I.V. del copoliéster varía de aproximadamente 0.40 hasta aproximadamente 0.52. 11. La fibra aglutinante de conformidad con la reivindicación 7, caracterizada porque el copoliéster está formado en presencia de un sistema catalizador que comprende de aproximadamente 10 a aproximadamente 35- ppm de Ti, aproximadamente 0 a aproximadamente 70 ppm de Mn, aproximadamente 0 a aproximadamente 90 ppm de Co y se encuentra en presencia de un inhibidor catalítico que comprende aproximadamente 40 a aproximadamente 90 ppm de P en base al peso del copoliéster. 12. La fibra aglutinante de conformidad con la reivindicación 7, caracterizada porque el copoliéster no contiene ningún material catalítico de antimonio. 13- La fibra aglutinante de conformidad con la reivindicación 7, caracterizada porque la fibra aglutinante es una fibra aglutinante unicomponente. 14. La fibra aglutinante de conformidad con la reivindicación 7, caracterizada porque la fibra es una fibra aglutinante multicomponente que tiene una configuración de lado a lado. 15. La fibra aglutinante de conformidad con la reivindicación 7, caracterizada porque la fibra es una fibra multicomponente y en donde el copoliéster es un promotor de adhesión de capa de unión. 16. La fibra aglutinante de conformidad con la reivindicación 7, caracte izada porque la fibra aglutinante puede ser activada por calor, frecuencias ultrasónicas y radiofrecuencias. 17. La fibra aglutinante de conformidad con la reivindicación 7, caracterizada porque la fibra aglutinante tiene un denier que varía de aproximadamente 20 a tamaños de microdenier y en donde la fibra aglutinante es ya sea una fibra aglutinante unicomponente o bicomponente. 18. La fibra aglutinante de conformidad con la reivindicación 7, caracterizada porque la fibra aglutinante es capaz de ser teñida a una tonalidad más profunda que la fibra de tereftalato de polietileno teniendo el mismo I.V. 19. Las mezclas por fusión de poliésteres o copoliésteres con las fibras aglutinantes descritas de conformidad con la reivindicación 7, caracterizadas porque la combinación es capaz de aceptar concentraciones más altas de aditivos que un polímero de tereftalato de polietileno teniendo el mismo I.V. 20. Las mezclas por fusión de otros poliésteres con las fibras aglutinantes descritas de conformidad con la reivindicación 7, caracterizadas porque la fibra es capaz de ser teñida a una tonalidad más profunda que una fibra de tereftalato de polietileno . 21. Una fibra caracterizada porque comprende un copolíéster formado del producto de reacción de: un componente de glicol con un componente de ácido dicarboxílico, en donde el componente de glicol comprende 1,3- o 1, 4-ciclohexandimetanol en una cantidad que varía de aproximadamente 5 a 60% en moles y etilenglicol en una cantidad que varía de aproximadamente 40 a aproximadamente 95% en moles, en donde el componente de ácido dicarboxílico comprende ácido isoftálico a un anhídrido, cloruro ácido o éster de los mismos en una cantidad que varía de aproximadamente por lo menos 10% en moles a aproximadamente 50% en moles y por lo menos aproximadamente 50% en moles de un componente de ácido dicarboxílico que es un ácido, anhídrido, cloruro ácido o éster de un ácido dicarboxílico aromática 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. 22. La fibra de conformidad con la reivindicación 21, caracterizada porque el copoliéster no contiene ningún material catalítico de antimonio. 23. La fibra de conformidad con la reivindicación 21, caracterizada porque el copoliéster está formado en presencia de hasta aproximadamente 20% en moles de por lo menos un compuesto de amina seleccionado del grupo que consiste de aminoalcoholes, aminoácidos, diaminas, lactamas y mezclas de los mismos. 24. La fibra de conformidad con la reivindicación 21, caracterizada porque la fibra es una fibra aglutinante bicomponente, la fibra bicomponente comprende: aproximadamente 25 a aproximadamente 90% en peso de una porción de centro polimérica; y aproximadamente 10 a aproximadamente 75% en peso de una porción de forro que comprende el producto de la reacción del componente de glicol y el componente de ácido dicarboxílico . 25. La fibra bicomponente de conformidad con la reivindicación 24, caracterizada porque la porción de centro es un material polimérico seleccionado del grupo que consiste de tereftalato de polietileno, tereftalato de policiclohexilendimetileno, tereftalato de politrimetileno, tereftalato de polibutileno y ácido poliláctico o mezclas de los mismos . 26. La fibra de conformidad con la reivindicación 21, caracterizada porque la fibra es una mezcla de fusión del poliéster con otro poliéster, una poliolefina o una poliolefina funcionalizada. 27. Una fibra aglutinante que está caracterizada porque comprende un copoliéster formado del producto de la reacción de: un componente de glicol con un componente de ácido dicarboxílico y hasta aproximadamente 20% en moles del compuesto amina, en donde el componente de glicol comprende 1,3- o 1, 4-ciclohexandimetanol en un cantidad que varía de aproximadamente 5 a 60% en moles, etilenglicol en una cantidad que varía de aproximadamente 40 a aproximadamente 95% en moles, en donde el componente de ácido dicarboxílico comprende ácido isoftálico o un anhídrido, cloruro ácido o éster de los mismos en una cantidad que varía de por lo menos 10% en moles a aproximadamente 50% en moles y por lo menos aproximadamente 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 tiene de aproximadamente 8 a aproximadamente 12 átomos de carbono o mezclas de los mismos. .- 28. La fibra aglutinante de conformidad con la reivindicación 27, caracterizada porque el compuesto amina se selecciona del grupo que consiste de aminoalcoholes, diaminas, lactamas y mezclas de los mismos. 23. La fibra aglutinante de conformidad con la reivindicación 27, caracterizada porque el componente de ácido dicarboxílico contiene por lo menos 50% en moles de un éster o mezclas de esteres de ácido tereftalático, ácido naftalendicarboxílico o un ácido 1,3- o 1,4-ciclohexandicarboxílico . 30. La fibra aglutinante de conformidad con la reivindicación 27, caracterizada porque el I.V. del copoliéster varía de 0.4 a aproximadamente 0.66. 31. La fibra aglutinante de conformidad con la reivindicación 27, caracterizada porque el copoliéster está formado en presencia de un sistema catalizador que comprende de aproximadamente 10 a aproximadamente 35 ppm de Ti, aproximadamente 0 a aproximadamente 70 ppm de Mn, aproximadamente 0 a aproximadamente 90 ppm de Co y en presencia de un inhibidor catalítico que comprende de aproximadamente 40 a aproximadamente 90 ppm de P en base al peso del copoliéster. 32. La fibra aglutinante de conformidad con la reivindicación 27, caracterizada porque el copoliéster no contiene ningún material catalítico de antimonio. 33. La fibra aglutinante de conformidad con la reivindicación 27, caracterizada porque la fibra aglutinante es una fibra aglutinante unicomponente. 34. La fibra aglutinante de conformidad con la reivindicación 27, caracterizada porque la fibra es una fibra aglutinante multicomponente que tiene una configuración de lado a lado. 35. La fibra aglutinante de conformidad con la reivindicación 27, caracterizada porque la fibra es una fibra multicomponente y en donde el poliéster es el promotor de adhesión de capa de unión. 36. La fibra aglutinante de conformidad con la reivindicación 27, caracterizada porque la fibra aglutinante puede activarse por calor, frecuencias ultrasónicas y radiofrecuencias . 37. La fibra aglutinante de conformidad con la reivindicación 27, caracterizada porque la fibra aglutinante tiene un denier que varía de aproximadamente 20 a tamaños microdenier y en donde la fibra bicomponente es ya sea una fibra de aglutinante unicomponente o bicomponente. 38. La fibra aglutinante de conformidad con la reivindicación 27, caracterizada porque la fibra aglutinante es capaz de teñirse a una tonalidad más profunda que una fibra de tereftalato de polietileno teniendo el mismo I.V. 39. Las mezclas de fusión de poliésteres o copoliésteres con las fibras aglutinantes descritas en la reivindicación 27, caracterizadas porque la combinación es capaz de aceptar concentraciones más altas de aditivos que un polímero de tereftalato de polietileno teniendo el mismo I.V. 40. Las mezclas por fusión de otros poliésteres con las fibras aglutinantes descritas de conformidad con la reivindicación 27, caracterizadas porque la fibra es capaz de teñirse a una tonalidad más profunda que una fibra de tereftalato de polietileno . 41. Un copoliéster formado del producto de la reacción de: un componente de glicol con un componente de ácido dicarboxílico, caracterizado porque el componente de glicol contiene 1,3- o 1, 4-cíclohexandimetanol en una cantidad que varía de aproximadamente 5 a aproximadamente 60% en moles y etilenglicol en una cantidad que varía de aproximadamente 40 a aproximadamente 95% en moles, ~~ en donde el componente de ácido dicarboxílico comprende por lo menos aproximadamente 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 tiene de aproximadamente 8 a aproximadamente 12 átomos de carbono o mezclas de los mismos; y en donde el copoliéster tiene un I.V de entre aproximadamente 0.36 a 0.58 y en donde el copoliéster está formado en presencia de un sistema catalizador que comprende hasta aproximadamente 35 ppm de Ti. 42. Un copoliéster formado del producto de la reacción de: un componente de glicol con un componente de ácido dicarboxílico, caracterizado porque el componente de glicol comprende 1,3- o 1, 4-ciclohexandimetanol en una cantidad que varía de aproximadamente 5 a 60% en moles y etilenglicol en una cantidad que varía de aproximadamente 40 a aproximadamente 95% en moles, en donde el componente de ácido dicarboxílico comprende ácido isoftálico o un anhídrido, cloruro ácido o éster de los mismos en una cantidad que varía de aproximadamente por lo menos 10% en moles a aproximadamente 50% en moles y por lo menos aproximadamente 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 cieloalifático que tiene de aproximadamente 8 a aproximadamente 12 átomos de carbono o mezclas de los mismos; y en donde el copoliéster está formado en presencia de un sistema catalizador que comprende hasta aproximadamente 35 ppm de Ti.
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