MXPA02005807A - Tereftalato de politrimetileno modificado. - Google Patents

Tereftalato de politrimetileno modificado.

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Abstract

La presente invencion proporciona poli(tereftalato de trimetileno) copolimerizado con sulfonato formador de esteres y una fibra del mismo. El polimero de la presente invencion tiene una temperatura de fusion elevada, poca perdida de viscosidad de fusion y tiene un peso molecular alto. La fibra de la presente invencion tiene alta tenacidad, excelente blancura y capacidad de tenido con un tinte cationico, por lo que es util para prendas de vestir, alfombras o laminas no tejidas, etc.

Description

TEREFTALATO DE POLITRIMETILENO MODIFICADO CAMPO TÉCNICO La presente invención se relaciona con copolímero de poli (tereftalato de trimetileno) (a continuación denominado poli (tereftalato de trimetileno) que se denomina como PTT), un método para producir el mismo, una fibra que utiliza el mismo y un producto fibroso del mismo. De manera más específica, se relaciona con copolímeros de PTT con un peso molecular alto que son material para una fibra de PTT que se puede teñir con un tinte catiónico, un método para producir el mismo, una fibra que utiliza el mismo y un producto fibroso para el mismo. De manera incluso más específica, la invención se relaciona con un copolímero de PTT capaz de ser elaborado a una velocidad de polimerización en estado sólido elevada y que tenga una pérdida pequeña en la viscosidad de fusión, la cual sea excelente en el matiz y con un peso molecular alto, como un material para fibra de PTT teñible con tinte catiónico, una fibra de PTT teñible con un tinte catiónico excelente en capacidad de procesamiento y con elevada tenacidad, la cual no se encoja mucho durante el teñido o el endurecimiento térmico, y un producto fibroso de la misma.
ANTECEDENTES DE LA TÉCNICA Las fibras de PTT que se obtienen por hilado por fusión de policondensado de ácido tereftálico o de un éster alcohólico inferior de ácido tereftálico y 1, 3 -propanodiol (también denominado como trimetilenglicol) es excelente al tacto presenta una sensación suave, caída y capacidad de estirado, y es superior en cuanto a capacidad de teñido a baja temperatura y resistencia al medio ambiente. Estas cualidades nunca se han observado en una fibra sintética existente tal como la fibra de poli (tereftalato de etileno), (poli (tereftalato de etileno) a continuación denominado como PET) o la fibra nylon 6. El solicitante de esta solicitud de patente ha resuelto varios problemas en relación al desarrollo de PTT y fibras de PTT así como el procesamiento de las mismas, y recientemente ha puesto en el mercado una fibra de PTT (nombre comercial: Solo Fiber) por primera vez en el mundo. La fibra de PTT se puede utilizar más ampliamente al combinarla con otro material de fibra o al ser tratada posteriormente. De acuerdo con la técnica anterior de fibras de PTT, sin embargo, se presentan problemas en relación al teñido si la fibra mate se va a combinar con la misma o si la técnica de procesamiento no es adecuada. Por ejemplo, en la medida en que la fibra de PTT es teñible sustancialmente solo por un tinte disperso, el tinte disperso es susceptible de migrar al hilo o EJ L* .* ,...... -A-LA resina elastomérico de poliuretano que tenga una estructura gruesa para deteriorar la resistencia al decolorado tal como la resistencia al decolorado por lavado, resistencia al decolorado por sudor o resistencia al decolorado por limpieza en seco, cuando la fibra de PTT se combina con un hilo elastomérico de poliuretano o la tela de la fibra de PTT se trata con una resina de poliuretano. Para resolver los problemas anteriores, si la fibra de PTT se modifica para que sea susceptible al teñido con un tinte catiónico, el tinte catiónico no se une de manera iónica con un sulfonato el cual es un alojamiento de teñido introducido dentro del PTT, por lo que la migración de tinte mencionada antes no se produce lo que resulta en una resistencia elevada al decolorado. Además, existe una característica de que la claridad de la tela teñida se vuelve mayor. Los presentes inventores ya han propuesto una fibra de PTT que se puede teñir con un tinte catiónico (a continuación denominada como una fibra CD-PTT) con el propósito de facilitar más las excelentes características de la fibra de PTT mientras se resuelven los problemas mencionados antes respecto al teñido (WO99/09238) . De acuerdo con esta tecnología, la CD-PTT y la fibra de CD-PTT formada de la misma se proporcionan por reacción de esterificación de ácido tereftálico el cual es un componente de ácido dicarbónico o un éster de alcohol inferior de ácido tereftálico, habitualmente tereftalato de dimetilo, con 1,3- - A -propanodiol el cual es un componente diol, y al agregar una sal metálica formadora de esteres de ácido sulfónico, la cual es un alojamiento de teñido para un tinte catiónico. Aunque esta tecnología proporciona un PTT que se pueden teñir con un tinte catiónico, lo cual ha sido difícil en la técnica anterior, aún es insuficiente en vista de la producción industrial. Además, aunque el CD-PTT que se obtiene por la tecnología mencionada antes es excelente en blancura, aún no es satisfactorio para uso en el cual se requiere una blancura o una resistencia de mayor nivel. Por otra parte, respecto al homopolímero de PTT (a continuación denominado como un homo PTT) diferente a CD-PTT, la publicación de patente japonesa no examinada número 8-311177 (Kokai) describe un método para obtener un PTT que tiene un valor b de 10 o menos y un contenido de oligómero de 1% en peso o menos por reacción de esterificación de 1, 3-propanodiol con un componente de ácido tereftálico, policondensación del producto de reacción de esterificación que ee obtiene de esta manera lo que resulta en un prepolímero que tiene una viscosidad intrínseca en un intervalo de 0.7 a 0.8, y policondensación, en un estado sólido, del prepolímero que se obtiene de esta manera a una temperatura en el intervalo de 190 a 210°C que resulta en una viscosidad intrínseca de 0.9 o mayor. Además, la publicación de patente japonesa no examinada (Kokai) número 2000-159876, describe una tecnología de polimerización que proporciona un excelente homo PTT a una velocidad de polimerización en estado sólido y una estabilidad a la fusión al combinar un catalizador de titanio con un catalizador de magnesio. Sin embargo, no ha habido una descripción ni una sugerencia de estas publicaciones respecto al CD-PTT de la importancia de la copolimerización de la sal metálica formadora de esteres del ácido sulfónico. Particularmente, dado que la estabilidad de fusión empeora en comparación con homo PTT, como se describe posteriormente, cuando se utiliza una sal metálica de ácido sulfónica formadora de esteres como un componente de copolimerización, el mismo efecto no se esperaría incluso si la tecnología utilizada para homo PTT se aplica tal cual a CD-PTT. Sin embargo, en la publicación anterior, no hay una descripción ni una sugerencia de la solución a la misma. El homo PTT descrito ya sea en estas publicaciones, no es satisfactorio en cuanto a blancura. Particularmente, de acuerdo con la publicación de patente japonesa no examinada (Kokai) número 2000-159876, dado que el catalizador de magnesio se utiliza de manera combinada para la polimerización, el valor L (brillantez) del polímero se vuelve menor de 70, lo que resulta en un polímero negruzco, y esta tecnología no es aplicable a un CD-PTT que requiere un color claro. Las fibras conocidas de CD-PTT tienen problemas que se deben resolver, similares a los de CD-PTT. Esto es, las fibras conocidas de CD-PTT son problemáticas en la medida en que: 1) dado que se forma de un polímero de peso molecular bajo, una mtLA*,J.**.m . ****** tenacidad (la tenacidad es la resistencia de la fibra representada habitualmente por el producto de la resistencia de la fibra y la raíz cuadrada de la elongación de la fibra) provoca que la tela se rompa fácilmente, y 2) dado que se estira excesivamente pese a su bajo peso molecular, la orientación de moléculas en una región amorfa es susceptible de relajamiento por calor durante el teñido o por procesos de termofraguado que provocan un encogimiento grande en la fibra, que resulta en una sensación áspera y de un tacto a la mano de la tela, y es difícil que la tela desarrolle una sensación adecuadamente suave.
DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN Los presentes inventores han encontrado los siguientes problemas al estudiar diligentemente la polimerización o la tecnología de hilado de CD-PTT. En el procedimiento de hilado por fusión de CD-PTT, dado que las sales metálicas del ácido sulfónico copolimerizadas entre si están reticuladas iónicamente en un estado fundido, se incrementa significativamente la viscosidad de fusión. De esta manera, se inhibe la separación de 1, 3 -propanodiol en una etapa de reacción de policondensación que resulta en un problema que es difícil de aumentar el grado de polimerización. Además, dado que CD-PTT tiene una estabilidad térmica menor en comparación con PET, poli (tereftalato de butileno) u homo PTT, las cuales tienen itJL.J*im.A..m . *. * .*. ..i,**...,****...., estructuras similares a las mismas, el peso molecular de las mismas no se incrementa incluso si se prolonga el tiempo de policondensación, pero se produce despolimerización debido a la descomposición térmica antes de que el peso molecular alcance un nivel necesario para formar fibras, lo cual amarillea al polímero mismo, y no se puede obtener un CD-PTT con un peso molecular alto. Los presentes inventores han estudiado un CD-PTT con peso molecular alto y han tenido éxito en obtener un CD-PTT que tiene un peso molecular alto, que no se puede obtener a través del método de hilado por fusión, al preparar de una vez un CD-PTT de peso molecular bajo (a continuación denominado como un prepolímero) y al polimerizar el mismo en un estado sólido. Como un resultado de estudiar específicamente la característica de hilado por fusión, el matiz y las características de polimerización en estado sólido, sin embargo, se han encontrado los siguientes problemas cuando se lleva a cabo esta tecnología a escala industrial . Esto es, si las características tales como la cantidad de grupos carboxilo terminales del prepolímero que se obtienen a través de la polimerización por fusión están fuera de cierto intervalo, la velocidad de polimerización en estado sólido, la estabilidad de fusión o el matiz del CD-PTT de peso molecular alto que se obtiene de esta manera se deteriora en gran medida. Particularmente, la cantidad de grupos carboxilo terminales se relaciona profundamente con las relaciones de copolimerización, catalizadores, aditivos y condiciones de reacción de policondensación. En consecuencia, los presentes inventores han encontrado de manera novedosa que estos factores se pueden controlar con precisión para obtener un CD-PTT de peso molecular alto el cual es el objetivo de la presente invención. Por otra parte, aunque se puede incrementar la resistencia a la tensión a un nivel relativamente alto al aplicar una relación de estirado elevada de las fibras hiladas por fusión que se forman con el CD-PTT de peso molecular bajo, el encogimiento de las fibras aumenta debido a que las moléculas se estiran excesivamente con el propósito de facilitar la resistencia a la tensión. Cuando una tela que se forma de tales fibras con alto encogimiento se somete a un procesamiento subsecuente tal como teñido, la fibra se encoge en gran medida para hacer que la fibra se vuelva áspera al tacto, lo que se opone a una sensación suave del tacto manual que se espera de un módulo elástico bajo de PTT. Tal fenómeno no se produce en una fibra PET que tiene una estructura similar a PTT. Esto es debido a que, dado que PTT tiene una estructura molecular espiral, incluso si la molécula de la fibra PTT es estirada de manera forzada, una región amorfa de la misma se encoge en gran medida cuando se calienta, de manera que la estructura molecular regresa a la estructura espiral estable original, lo que resulta en un encogimiento grande de la *"****••*?1tJÉlJfjt't ltJ»—-'"--- - -* --. - * ***., .a, . .^Ja. , .A**... *-.**-*.*****..* -. . --* ^ >,t,¡:H fibra. Por" el contrario, una estructura molecular de PET es susceptible de tener una estructura estirada irreversible. Aunque se pueden obtener una sensación suave y un tacto manual al controlar adecuadamente el encogimiento, el tejido o la densidad de tricotado deben ser extremadamente bajos en tal caso cuando se prepara una tela, lo cual es muy difícil de diseñar. Un primer problema de la presente invención es proporcionar un copolímero de PTT de peso molecular alto adecuado para un material de una fibra de PTT susceptible de teñirse con tinte catiónico y con un matiz excelente, la cual se produce por polimerización en estado sólido a alta velocidad y una declinación pequeña de la viscosidad de fusión, así como un método para su elaboración. Un segundo problema de la presente invención es proporcionar un PTT susceptible de tinción con un tinte catiónico, alta resistencia y excelente capacidad de procesamiento la cual no se encoge en gran medida durante el teñido o durante el proceso de termofraguado, así como un método para producir la misma. Los presentes inventores han estudiado específicamente las características de polimerización por fusión y las características de polimerización en estado sólido de CD-PTT y han encontrado que los problemas mencionados antes se pueden resolver al controlar una cantidad de grupos carboxilo terminales en la etapa final de la polimerización por fusión mientras se utiliza una sal metálica formadora de éster de un ácido eulfónico el cual prepara los alojamientos de teñido para el tinte catiónico. Además, los presentes inventores han encontrado las condiciones necesarias para obtener la capacidad de teñido y la resistencia de color para un tinte catiónico, en base en lo cual se ha obtenido un CD-PTT de la invención. Los presentes inventores han encontrado que lae fibras de PTT de la presente invención son de elevada tenacidad, de poco encogimiento durante el teñido o el procedimiento de termofraguado así como excelente capacidad de procesamiento que se puede obtener al extruir CD-PTT que tiene un alto grado de polimerización en cierto intervalo, de manera uniforme desde una hilera que tiene una temperatura de superficie y una temperatura atmosférica en cierto intervalo lo que resulta en un hilo no estirado de poca orientación y cristalización y de buena capacidad de estirado, el cual después se puede estirar en una relación dentro de cierto intervalo. Es decir, la preeente invención es la siguiente: 1. Un copolímero de PTT, caracterizado porque satisface las siguientes condiciones (1) a (4) : (1) el sulfonato formador de esteres está en un intervalo de 0.5 a 5 moles% y es copolimerizado en relación al componente total de ácido dicarbónico. (2) un bis (3 -hidroxipropil) éter en un intervalo de 0.1 a 2.5% en peso está copolimerizado; t J*''-t » Am ?^.mr, .* * . ~ *-*.*****A. . „ J -t (3) una viscoeidad intrínseca que está en el intervalo de 0.65 a 1.5 dl/g, y (4) una cantidad de grupos carboxilo terminales de 25 miliequivalentes por kg de resina o menos. 2. Un copolímero de PTT, como se define en el inciso 1 anterior, en donde la viscosidad intrínseca está en el intervalo de 0.85 a 1.25 dl/g. 3. Un copolímero de PTT, como se define en el inciso 1 anterior, en donde el valor b* está en el intervalo de -2 a 6. 4. Un método para producir un copolímero de PTT, caracterizado porque el método comprende las etapas de: hacer reaccionar un éster de alcohol inferior de ácido tereftálico, el cual es un componente principal de ácido dicarboxílico, con 1,3-propanodiol, el cual es un componente principal diol, para formar un éster de 1, 3 -propanodiol de ácido tereftálico o un oligómero del mismo, o ambas cosas; después de completar la reacción de policondensación, una vez que solidifica el polímero resultante; y calentar el polímero en estado sólido para aumentar la viscosidad intrínseca del mismo a 0.1 dl/g o mayor desde el momento en el que se ha completado la reacción de policondensación, y el método satisface las siguientes condiciones (a) y (b) : (a) un sulfonato formador de éster que corresponde a una cantidad en el intervalo de 0.5 a 5 moles% de un componente total de ácido dicarbónico que se agrega en cualquier etapa .Á.rA.. k :L.. opcional desde el inicio de la reacción hasta la finalización de la reacción de policondeneación, y (b) una cantidad de grupos carboxilo terminales de copolímero de PTT que está en el intervalo de 5 a 40 miliequivalentes por kg de resina antes del inicio de la polimerización en estado eólido. 5. Un método para producir un copolímero de PTT, caracterizado porque el método comprende las etapae de: hacer reaccionar ácido tereftálico, el cual es el componente principal de ácido dicarboxílico con 1, 3 -propanodiol , el cual ee el componente principal diol, para formar éster de 1, 3 -propanodiol de ácido tereftálico o un oligómero del miemo, o ambas cosas; despuée de completar la reacción de policondensación, solidificar el polímero resultante; y calentar el polímero en un estado sólido para aumentar la viscosidad intrínseca del mismo en 0.1 dl/g o máe desde el momento en el que se completa la reacción de policondensación, y el método satisface las siguientes condiciones (a) a (c) : (a) la relación molar de 1 , 3 -propanodiol respecto al ácido tereftálico está en el intervalo de 0.8 a 2.5, (b) en la reacción de ácido tereftálico con diol constituido principalmente de 1 , 3 -propanodiol , en una etapa de la velocidad de reacción del ácido tereftálico está en el intervalo de 75 a 100%, se agrega una cantidad de sulfonato formador de esteres que corresponde a un intervalo de 0.5 a 5 moles% del componente total de ácido dicarboxílico, y (c) la cantidad de grupoe carboxilo terminalee de copolímero de PTT está en el intervalo de 5 a 40 iliequivalentee por kg de resina antes del inicio de la polimerización en estado sólido. 6. Un método para producir un copolímero de PTT, que comprende lae etapae de: al hacer reaccionar ácido tereftálico, el cual es el componente principal de ácido dicarboxílico con 1, 3 -propanodiol, el cual es el componente principal diol, para formar éster de 1, 3 -propanodiol de ácido tereftálico o un oligómero del mismo, o ambas cosas,- deepués de completar la reacción de policondensación, caracterizado porque el método eatieface las eiguientes condiciones (a) a (c) : (a) una relación molar de 1, 3 -propanodiol respecto al ácido tereftálico que está en el intervalo de 0.8 a 2.5, (b) en la reacción de ácido tereftálico con diol constituido principalmente de 1, 3 -propanodiol, en una etapa en donde la velocidad de reacción del ácido tereftálico eetá en el intervalo de 75 a 100%, se agrega una cantidad de eulfonato formador de éeteree que corresponde a un intervalo de 0.5 a 5 moles% del componente total de ácido dicarboxílico, y (c) una cantidad de grupos carboxilo terminales de copolímero de PTT que está en un intervalo de 5 a 40 miliequivalentes por kg de resina. 7. Un método para producir un copolímero de PTT, como se define en cualquiera de loe incisos anteriores 4 a 6, en donde un compuesto de metal alcalino o un compuesto de metal alcalinotérreo que corresponde a una cantidad en el intervalo de 1 a 100 moles% de eulfonato formadores de éeter se agrega en cualquier etapa opcional desde el inicio de la reacción hasta completar la reacción de policondeneación. 8. Una fibra de copolímero de PTT, caracterizada porque satisface las siguientee condiciones (1) a (4) : (1) el eulfonato formador de ésteree en el intervalo de 0.5 a 5 molee% ee copolimerizado en relación a un componente total de ácido dicarboxílico. 2. el bie (3 -hidroxipropil) éter en un intervalo de 0.1 a 2.5% en peeo está copolimerizado; 3. la viscoeidad intrínseca está en un intervalo de 0.65 a 1.5 dl/g, y (4) la cantidad de grupoe carboxilo terminalee eetá en un intervalo de 5 a 40 miliequivalentes por kg de fibra o menos. 9. Una fibra de copolímero de PTT, caracterizada porque el sulfonato formador de ésteree en un intervalo de 0.5 a 5 moles% se copolimeriza en relación al componente total de ácido dicarboxílico, y la fibra satisface las siguientes condiciones (A) a (C) : (A) la viscosidad intrínseca [?] está en un intervalo de 0.65 a 1.4 dl/g, í*í n.? 1 fc.A.a -a.; ii i (B) la temperatura pico de una tangente de pérdida dinámica está en un intervalo de 105 a 140 °C, y (C) el encogimiento en agua en ebullición eetá en un intervalo de 0 a 16%. 10. Una fibra de copolímero de PTT como se define en el incieo 9 anterior, que eatisface ademáe las eiguientes condiciones (D) y (E) : (D) una elongación a la ruptura que está en el intervalo de 20 a 70%, y (E) una tenacidad de 16 o mayor, en donde la tenacidad ee calcula por la eiguiente ecuación: Tenacidad = [Resietencia (cN/dtex) ]* [Elongación (% Sr)]11 2 11. Una fibra de copolímero de PTT, como ee define en el incieo 10 anterior, en donde la tenacidad ee de 17.5 o mayor. 12. Una fibra de copolímero de PTT no estirada, caracterizada porque coneiete de PTT formada al copolimerizar sulfonato formador de ésteree en un intervalo de 0.5 a 5 molee% reepecto al componente total de ácido dicarboxílico que tiene una viscosidad intrínseca en un intervalo de 0.65 a 1.4 dl/g y tiene una elongación a la ruptura en un intervalo de 150 a 600% y una temperatura pico de cristalización en un intervalo de 64 a 80°C. 13. Un método para producir una fibra de copolímero de PTT, caracterizado porque una fibra de copolímero de PTT no estirada, que tiene una elongación a la ruptura en el intervalo de 150 a 600% y una temperatura pico de cristalización en un intervalo de 64 a 80°C, se estira a una relación de estirado de 30 a 99% de la relación de estirado máxima, y la fibra de copolímero de PTT no estirada consiste de PTT formado al copolimerizar un eulfonato formador de éeteres en un intervalo de 0.5 a 5 moles% reepecto al componente total de ácido dicarboxílico que tiene una viscosidad intrínseca en un intervalo de 0.65 a 1.5 dl/g. 14. Un método para producir una fibra de copolímero de PTT, caracterizada porque el PTT se forma al copolimerizar sulfonato formador de esteres en un intervalo de 0.5 a 5 moles% respecto a un componente total de ácido dicarboxílico para tener una viscosidad intríneeca en un intervalo de 0.65 a 1.5 d/g, el PTT ee extruye deede una hilera que tiene una temperatura de superficie en el intervalo de 250 a 295°C y, despuée de eer enfriada y eolidificada, se capta a una velocidad en un intervalo de 100 a 3000 m/min para hacer un hilo no estirado el cual después se estira a una temperatura en el intervalo de 30 a 90°C y una relación de estirado la cual eetá en un intervalo de 30 a 99% de la relación máxima de estirado y, después se obtiene una fibra estirada que es tratada por calor a una temperatura de 100 a 200°C. ¡.-¿j.,4 A ? ?*á -mb -?lk*. **&*** -- a 15. Un método para producir una fibra de copolímero de PTT, como se define en el incieo 14 anterior, en donde el PTT se extruye de una hilera que tiene un tubo de calentamiento que tiene una longitud en un intervalo de 20 a 500 mm y se calienta a una temperatura en el intervalo de 150 a 350°C. 16. Un método para producir una fibra de copolímero de PTT, como se define por cualquiera de los incisos anterioree 13 a 15, en donde la fibra no estirada se enrolla una vez como un paquete y después se estira. 17. Un método para producir una fibra de copolímero de PTT, como se define por cualquiera de los incisos anteriores 13 a 15, en donde la fibra no estirada no se enrolla como un paquete sino que se estira continuamente . 18. Una fibra corta, que se obtiene de la fibra de copolímero de PTT, como se define en cualquiera de los incisoe anteriores 8 a 10, en donde la longitud de la fibra eetá en un intervalo de 3 a 300 mm, y el grado de rizado es de 5% o mayor. 19. Un producto de fibra, en el cual la fibra de copolímero de PTT como ee define en cualquiera de loe incisos anteriores 8 a 10 es utilizada parcial o completamente. 20. Un producto de fibra, en el cual la fibra corta, como ee define en el inciso 18 anterior, es utilizada parcial o completamente .
C£ DESCRIPCIÓN BREVE DE LOS DIBUJOS La figura 1 ilustra una curva irregular (que representa la variación del peso de la fibra) cuando una fibra pasa a través de un equipo USTER TESTER 3, en donde M representa la masa, t representa el tiempo, Xi representa un valor instantáneo de peso, Xave es el valor promedio del mismo, T representa un tiempo de medición y representa un área entre Xi y Xave (una porción con diagonales) ; la figura 2 (A) es una ilustración esquemática de un paquete deseado en forma de queso de una fibra de PTT unida a una bobina; la figura 2 (B) es una ilustración esquemática de un paquete en forma de queso no deseado que tiene una parte sobresaliente; la figura 3 es una ilustración esquemática de una modalidad de un método para producir la fibra de CD-PTT de la invención (un método convencional) ; la figura 4 es una ilustración esquemática de una modalidad de un procedimiento para estirar un hilo no estirado una vez enrollado, en un método para producir la fibra de CD-PTT de la invención (un método convencional); y la figura 5 es una ilustración esquemática de otra modalidad de un método para producir la fibra de CD-PTT de la invención (un método SDTU) .
A este respecto, en las figuras 3 a 5, los números de referencia indican lo siguiente: l: secador, 2: extrusor, 3: un doblez, 4: cabeza de giro, 5: paquete de giro, 6: hilera, 7: tubo de calentamiento, 8: aire refrigerante, 9: aplicador de agente de acabado, 10: primer rodillo de captación, 11: segundo rodillo de captación, 12: una bobinadora (un paquete), 13: hilo no estirado, 14: primer rodillo de estirado, 15: placa caliente, 16: segundo rodillo de estirado, 17: una bobinadora, 18: primer rodillo, 19: segundo rodillo, 20: rodillo libre, 21: bobinadora, 21a: un huso y 21b un rodillo de tacto.
DESCRIPCIÓN DETALLADA DE LA INVENCIÓN El copolímero de PTT de acuerdo con la presente invención es un poliéster formado al copolimerizar PTT con sulfonato formador de esteres en un intervalo de 0.5 a 5 moles%. A este respecto, el PTT es un poliéster que contiene ácido tereftálico como un componente ácido y 1, 3 -propanodiol como un componente diol. El eulfonato formador de esteres proporciona un alojamiento de teñido para tinte catiónico, y es un componente copolimérico indispensable para obtener el objetivo de la presente invención. Se obtiene un efecto sorprendente en la medida en que el matiz se vuelve superior a un homo PTT al copolimerizar el sulfonato formador de ésteree con PTT, aunque no ee ha identificado la razón de éeto. Aunque los ejemplos del sulfonato formador de esteres utilizado en la presente invención son compuestos que contienen 5 grupos sulfonato representados por la siguiente fórmula general, no hay limitación con la condición de que sean capaces de ser copolimerizados con PTT y tengan una parte sulfonato. Por ejemplo, en lugar de sal metálica, se puede utilizar una sal orgánica, tal como sal de tetraalquilfoefonio o sal de 10 tetraalquilamonio. Sin embargo, con el propósito de obtener PTT que tenga un matiz favorable, ee utilizan preferiblemente sales metálicas representadas por la siguiente fórmula. 15 R- -R SO,M en donde R1, R2 están representados por -COOH, -COOR, -OCOR, -(CH2)n OH, - (CH2)n[0(CH2)JpOH o -CO [O (CH2) mOH; R\ R2 pueden ser 20 iguales o no; R es un grupo alquilo que contiene 1 a 10 átomos de carbono; n, m y p son un número entero de 1 o más; M representa un metal, preferiblemente un metal alcalino o un metal alcalinotérreo; y Z es un grupo orgánico trivalente que contiene 1 a 30 átomos de carbono, preferiblemente un grupo aromático 25 trivalente.
HMÍÍliÍÍHWlÍBlÍBÍ¡flfiÉM ... .. .. , a. Ja . a.», a a --.. „ .*. - .* ._»-.. .*. * a-, AAMA*Í^-. aja»», j 4 j» A Los compuestos de sulfonato formadores de esteres favorables son, por ejemplo sulfoisoftalato de 5-sodio, sulfoisoftalato de 5-potasio, sulfoieoftalato de 5-litio, sulfotereftalato de 2-sodio, sulfotereftalato de 2-potasio, dicarboxilato de 4-eodioeulfo-2 , 6-naftaleno, sulfo-4- hidroxibenzoato de 2-sodio o derivados de éster de los mismos, tales como el éster metílico o el éster dimetílico. Especialmente, estos derivados de éster tales como el éster metílico o el éster dimetílico se utilizan preferiblemente debido a que el polímero resultante es excelente en blancura y velocidad de polimerización. Una relación de copolimerización del sulfonato formador de esteres está necesariamente en un intervalo de 0.5 a 5 moles% en relación al número total de moles de un componente de ácido dicarboxílico que forma el poliéster. Si la relación de copolimerización del sulfonato formador de esteres es menor de 0.5 moles%, el desarrollo de color es menor cuando se tiñe con un tinte catiónico. De manera contraria, si la realización de copolimerización del sulfonato formador de esteres excede de 5 moles%, empeora la durabilidad al calor del polímero, no eolo para deterioraree de manera extrema en cuanto a eu capacidad de polimerización e hilado, sino también al producir amarilleo en las fibras. Con el propósito de mejorar la capacidad de polimerización y de hilado mientras se mantiene una capacidad de teñido suficiente para un tinte catiónico, la relación de copolimerización preferiblemente está en un intervalo de 1 a 3 moles%, de manera más preferible de 1.2 a 2.5 moles%. Además, el bis (3-hidroxipropil) éter (a continuación denominado como BPE) es copolimerizado necesariamente con el CD-PTT de la invención en un intervalo de 0.1 a 2.5% en peso en relación a la masa de polímero. BPE es una sustancia química representada por la siguiente fórmula estructural : HOCH2CH2CH2OCH2CH2CH2OH BPE es una sustancia que se forma cuando se deshidrata y dimeriza 1, 3-propanodiol, el cual es materia prima para CD-PTT. Cuando se polimeriza homo PTT mediante la utilización de un éster de alcohol inferior de ácido tereftálico tal como tereftalato de dimetilo como materia prima, habitualmente se forma BPE de menos de 0.1% en peso, como un subproducto, y se copolimeriza con el polímero. Además, si la polimerización se lleva a cabo utilizando ácido tereftálico como materia prima, un protón funciona como un catalizador para dimerizar 1,3-propanodiol, por lo que BPE de 0.3% en peso o más se copolimeriza con el polímero. Por otra parte, durante la producción de CD-PTT, el sulfonato formador de esteres también funciona como un catalizador para formar BPE, por lo que la relación de copolimerización de BPE se vuelve mayor que la de homo PTT si se utiliza cualquier derivado de ácido tereftálico como materia Sala,t m- ? ?rA *í* i.*.i, . I ¡^ prima. Aunque puede haber un efecto adverso en la estabilidad a la fusión, la reacción de polimerización y la resistencia a la luz del polímero si se incrementa excesivamente BPE, la existencia de una cantidad apropiada aumenta la relación de exhaustación de tinte durante el proceso de teñido o facilita la reducción de peso alcalino. En consecuencia, es importante un control preciso de la cantidad de BPE al diseñar el polímero. Si BPE es menor de 0.1%, en peso el punto de fusión se vuelve muy alto para facilitar la estabilidad a la fusión, pero existe el problema de que disminuye en cierta medida la exhaustación de tinte para un tinte catiónico. Por el contrario, si se excede de 2.5% en peso, el punto de fusión se vuelve bajo para deteriorar la estabilidad térmica o la resietencia a la luz. Una relación de polimerización favorable de BPE ee diferente de acuerdo con loe derivadoe de ácido carboxílico utilizadoe como materia prima. Cuando se utiliza un éster de alcohol inferior de ácido tereftálico, el intervalo preferiblemente es de 0.1 a 0.4% en peso, y cuando se utiliza ácido tereftálico, el intervalo preferiblemente es de 0.4 a 2.5% en peso. Al considerar un equilibrio favorable entre la estabilidad térmica, la resistencia a la luz y la relación de exhaustación de tinte de las fibras, el intervalo preferiblemente está entre 0.11 y 2.2% en peso, de manera más preferible entre 0.15 y 1.8% en peso. Los componentes diferentes al sulfonato formador de esteres se pueden copolimerizar con el CD-PTT de la invención en un intervalo que no alteren los objetivos de la presente invención. Tales componentes copolimerizados son, por ejemplo, 1,2-butanodiol, 1, 3 -butanodiol, 1, 4-butanodiol, neopentilglicol, 1, 5-pentametilenglicol, 1, 6-hexametilenglicol, heptametilenglicol, octametilenglicol, decametilenglicol, dodecametilenglicol, 1, 4-ciclohexanodiol , 1, 3-ciclohexanodiol , 1, 2-ciclohexanodiol , i , 4-ciclohexanodimetanol , 1,3- ciclohexanodimetanol, 1, 2-ciclohexanodimetanol, ácido oxálico, ácido malónico, ácido succínico, ácido glutárico, ácido adípico, ácido diheptanoico, ácido dioctanoico, ácido sebásico, ácido didodecánico, ácido 2-metilglutárico, ácido 2-metiladípico, ácido fumárico, ácido maleico, ácido itacónico, ácido 1,4- ciclohexanodicarboxílico, ácido 1, 3-ciclohexanodicarboxílico, ácido 1, 2-ciclohexanodicarboxílico, ácido isoftálico, poli (etilenglicol) que tiene un peso molecular en un intervalo de 400 a 100,000 o poli (tetraetilenglicol) que tiene un peso molecular en el intervalo de 400 a 100,000. La relación de polimerización habitualmente es de 10% en peso o menos, en relación a la masa del polímero, aunque varía de acuerdo con loe componentes copolimerizados. Si es necesario, se pueden copolimerizar diversos aditivos o se pueden mezclar con el CD-PTT de la invención, por ejemplo, un deslustrante tal como óxido de titanio, o un estabilizante térmico, un antiespumante, un controlador de color, un piro-retardante, un antioxidante, una suetancia absorbente de radiación ultravioleta, una sustancia absorbente de radiación infrarroja, un núcleo cristalizante, un blanqueador fluoreecente u otros materiales. De manera particular, cuando se utiliza óxido de titanio como el desluetrante, la cantidad del miemo preferiblemente está en un intervalo de 0.01 a 0.1% en peso, en relación al peso del polímero. Es necesario que el CD-PTT de la invención tenga una viscosidad intrínseca en un intervalo de 0.65 a 1.5 dl/g. Si la viscosidad intrínseca ee menor de 0.65 dl/g, la fibra resultante tiene poca resistencia. Por el contrario, si la viscosidad intrínseca excede de 1.5 dl/g, la viscosidad de fusión es demasiado elevada para llevar a cabo de manera suave la medición del peeo en una bomba de engranaje, por lo que empeora la capacidad de hilado debido a la extrueión errónea del polímero. La viscosidad intrínseca preferiblemente está en un intervalo de 0.7 a 1.5 dl/g, de manera más preferible de 0.85 a 1.25 dl/g para obtener un CD-PTT excelente en resietencia y capacidad de hilado. El CD-PTT de la invención neceeariamente tiene una cantidad de grupos carboxilo terminales de 25 miliequivalentes por kg de resina o menos, en donde el miliequivalente por kg de resina representa una cantidad de grupos carboxilo terminales por 1 kg de CD-PTT. Además, el miliequivalente por kg de fibra representa una cantidad de grupos carboxilo terminales por 1 kg de fibra de CD-PTT. Si la cantidad de grupo carboxilo terminal excede de 25 miliequivalentes por kg de resina, la estabilidad a la fusión se vuelve insuficiente o es probable que se presente una declinación en la resistencia durante el tratamiento en una solución acuosa caliente tal como en un proceso de teñido. Preferiblemente, la cantidad de grupos carboxilo terminales está en un intervalo de 2 a 25 miliequivalentes por kg de resina, de manera más preferible de 2 a 20 miliequivalentes por kg de resina, y de manera mucho más preferible de 2 a 15 miliequivalentes por kg de resina. El CD-PTT de la invención preferiblemente tiene un valor L de 70 o mayor, de manera máe preferible 80 o mayor, debido a que ee puede obtener un deearrollo de color claro cuando ee tiñe con un tinte catiónico. Además, es preferible un valor b* en un intervalo de -5 a 8, de manera más preferible de -2 a 6, y de manera mucho máe preferible de -1 a 5 debido a que ee puede obtener un deearrollo de color claro. El punto de fusión del CD-PTT de la invención preferiblemente es de 223 °C o mayor, de manera más preferible 225°C o mayor, en vista de la estabilidad a la fusión. Se describirá a continuación un método favorable para producir el CD-PTT de la invención. Dado que los métodos para producir el CD-PTT de la invención son un poco diferentes en el procedimiento de polimerización cuando ee utiliza un alcohol inferior de ácido tereftálico y cuando se utiliza un ácido tereftálico, la explicación se llevará a cabo por separado, como sigue: En primer lugar, se explicará un caso en el que no se utiliza sustancialmente ácido tereftálico sino un éster de alcohol inferior de ácido tereftálico. El CD-PTT de la invención se puede elaborar por un método que comprende las etapas de: hacer reaccionar un éster de alcohol inferior de ácido tereftálico, el cual es un componente principal de ácido dicarboxílico, con l, 3 -propanodiol, el cual es un componente principal diol, para formar un éster de 1,3- propanodiol de ácido tereftálico u oligómero del mismo; después completar la reacción de policondensación, solidificar el polímero resultante; y calentar el polímero en estado sólido para aumentar la viscosidad intrínseca del mismo en 0.1 dl/g o mayor desde el momento en que se ha completado la reacción de policondensación, y el método satisface las siguientes condiciones (a) y (b) : (a) un sulfonato formador de esteres corresponde a una cantidad en un intervalo de 0.5 a 5 moles% de un componente total de ácido dicarboxílico que se agrega en cualquier etapa opcional desde el inicio de la reacción hasta la finalización de la reacción de policondensación, y (b) una cantidad de grupos carboxilo terminales de copolímero de PTT que está en el intervalo de 5 a 40 miliequivalentes por kg de resina antes del inicio de la polimerización en estado sólido.
El método para producir el CD-PTT de la invención incluye un proceso de intercambio de éster para condensar un éster de alcohol inferior de ácido tereftálico y 1, 3-propanodiol para formar un éster de l, 3 -propanodiol de ácido tereftálico o un oligómero del mismo, o ambas cosas, en un proceso de policondensación para calentar el condensado resultante para obtener un prepolímero mientras se separa 1, 3 -propanodiol, y un procedimiento para polimerizar el polímero en un estado sólido. En primer lugar, se describirá un proceso de intercambio de éster. Una relación de carga de 1, 3 -propanodiol en relación a un éster de alcohol inferior de ácido tereftálico el cual es la materia prima, preferiblemente está en un intervalo de 0.8 a 3, representado por una relación molar. Si la relación de carga es menor de 0.8, la reacción de intercambio de éster no se lleva a cabo uniformemente, mientras que se excede de 3 , la temperatura de fueión disminuye y el polímero resultante es susceptible de presentar poca blancura. La relación de cargado preferiblemente está en el intervalo de 1.4 a 2.5, de manera más preferible de 1.5 a 2.3. Para facilitar la reacción se utiliza preferiblemente un catalizador, tal como alcóxido de titanio representado por tetrabutóxido de titanio o tetraisopropóxido de titanio; un óxido metálico tal como un precipitado de óxido de titanio amorfo, un coprecipitado de óxido de titanio/sílice amorfo o un precipitado de zirconia amorfo; o un carbón metálico tal como acetato de calcio, acetato de manganeso, acetato de cobalto o acetato de antimonio, cuyo uso está en un intervalo de 0.01 a 0.2% en peso en relación al monómero total de componente de carbonato que mejora la velocidad de reacción, la blancura y la estabilidad térmica del polímero resultante. De estos catalizadores, los compuestos de titanio, acetato de calcio y acetato de cobalto son preferibles dado que la generación de materiales que no se funden, que se forman por la reacción de los mismos con sulfonatos formadores de éeteree, ee menor. Es posible llevar a cabo la reacción mientras se extrae alcohol tal como metanol, el cual es subproducto de la reacción, a una temperatura de reacción en el intervalo de aproximadamente 200 a 250°C. El tiempo de reacción habitualmente está en un intervalo de 2 a 10 horas, preferiblemente de 2 a 4 horas . El producto de reacción resultante contiene éeter de 1, 3-propanodiol de ácido tereftálico o un oligómero del mismo, o ambos. Después de la reacción de intercambio de éster, se lleva a cabo la reacción de policondensación. En una reacción de policondensación que se lleva a cabo en un método conocido, el alcóxido de titanio representado por tetrabutóxido de titanio y el tetraisopropóxido de titanio o un óxido metálico tal como un precipitado amorfo de óxido de titanio, un coprecipitado amorfo de óxido de titanio/sílice o un precipitado amorfo de zirconia, en un intervalo de 0.01 a 0.2% en peso se pueden agregar en relación al componente de carbonato total del monómero. Para obtener el CD-PTT de la invención con una velocidad de polimerización en estado sólido elevada y excelente en la estabilidad a la fusión y matiz, es necesaria que la cantidad de grupos carboxilo terminales del prepolímero está en un intervalo de 5 a 40 miliequivalentes por kg de resina cuando se completa la reacción de policondensación. Si excede de 40 miliequivalentes por kg de resina, la velocidad de polimerización en estado sólido ee vuelve significativamente baja, empeora la estabilidad a la fusión disminuyendo el peso molecular y el CD- PTT resultante tiene un matiz pobre. Por el contrario, si la cantidad de grupos carboxilo terminales es menor de 5 miliequivalentes por kg de resina, los grupos carboxilo terminales que se pueden unir por esteres se reducen para disminuir la velocidad de polimerización en estado sólido. La cantidad de grupos carboxilo terminales preferiblemente está en un intervalo de 5 a 35 miliequivalentes por kg de resina, de manera más preferible en un intervalo de 10 a 32 miliequivalentes por kg de resina. Para obtener tal cantidad de grupos carboxilo terminales de prepolímero, por ejemplo, la reacción de policondensación se lleva a cabo a una temperatura de policondensación en un intervalo de 240 a 270°C para el tiempo más adecuado, habitualmente 4 horas o menos, y preferiblemente en un intervalo de 1 a 3 horas mientras ee estima una cantidad de grupos carboxilo terminales del prepolímero. La temperatura de policondensación preferiblemente eetá en un intervalo de 250 a 270°C, y un grado de vacío en un intervalo de 0.13 a 133 Pa. Para separar efectivamente el l, 3 -propanodiol en la policondensación, es importante aumentar el área superficial del producto polimérico. Para hacer esto, se lleva a cabo agitación efectiva utilizando, por ejemplo, un agitador de tipo helicoidal, y una relación de carga de materia prima en relación a la capacidad de un horno es de 70% o menos, preferiblemente 60% o menos. Además, la reacción de policondensación preferiblemente se lleva a cabo para detenerse mientras la viscosidad del producto de fusión aumenta con el tiempo a una etapa de reacción de policondensación. Esto es, es importante que la reacción de policondensación se realice para detenerse antes de que descienda la viscosidad de fusión. La razón de que la viscosidad de fusión no se incrementa más sino que más bien desciende incluso si el tiempo de polimerización se prolonga, debido a que la reacción de descomposición térmica predomina sobre la reacción de polimerización, por lo que se forma una cantidad de grupos carboxilo terminales conforme se incrementa la reacción de descompoeición térmica. El sulfonato formador de éster se puede agregar en cualquier etapa desde el inicio de la reacción de intercambio de éster hasta la finalización de la reacción de policondensación y, en este caso, es sustancialmente copolimerizado con CD-PTT. La cantidad que se va a agregar está en el intervalo de 0.5 a 5 moles% en relación al componente total de ácido dicarboxílico por la misma razón descrita antes. El sulfonato formador de esteres se puede agregar ya sea como un sólido o bien al disolveree en un solvente adecuado; se agrega de manera particularmente preferible mientras se disuelve en 1, 3-propanodiol, en vista de la facilidad de la adición y la precisión de medición. Cuando se disuelve en un solvente tal como 1, 3 -propanodiol, se reduce preferiblemente la cantidad de solvente tanto como se pueda con el fin de evitar que disminuya el punto de fusión del polímero resultante. Además, la solución se puede calentar para facilitar la disolución, el sulfonato formador de esteres pueda reaccionar con 1,3- propanodiol en una etapa de disolución. Para este propósito, se puede agregar un catalizador de intercambio de éster conocido al sulfonato formador de éster en un intervalo de 0.01 a 200% en peso, tal como carbonato de litio, calcio, cobalto, manganeso, titanio, antimonio, zinc o estaño: alcóxido de titanio o sal de óxido metálico amorfo. Por ejemplo, cuando se utiliza sulfoisoftalato de dimetil-5-sodio como el sulfonato formador de esteres, se puede cambiaren 1, 3 -propanodiol a mono (1, 3 -propanodiol) sulfoisoftalato de 5-sodio, bis (1, 3-propanodiol) sulfoisoftlato de 5-sodio o monometilmonod, 3 -propanodiol) sulfoisoftalato de 5-sodio, o se puede hidrolizar por una cantidad pequeña de agua contenida en 1, 3-propanodiol en sulfoisoftalato de 5-eodio o un monometiléster del mismo. En el método para producir el CD-PTT de la invención para reducir la cantidad de grupos carboxilo terminales y facilitar la estabilidad térmica, la estabilidad de fusión y la blancura del polímero, se agrega preferiblemente un estabilizante al calor o un inhibidor de color en cualquier etapa de la polimerización, junto con la aplicación de la cantidad favorable mencionada antes de catalizador y la temperatura de reacción. Como el estabilizante contra el calor, son preferibles compuestos de fósforo pentavalentes o trivalentes o antioxidantes fenólicos impedidos. Por ejemplo, los compuestos de fósforo pentavalentes o trivalentes incluyen fosfato de trimetilo, fosfato de trietilo, fosfato de tributilo, fosfato de trifenilo, fosfito de trimetilo, fosfito de trietilo, fosfito de trifenilo, ácido fosfórico o ácido fosforoeo; mientras que los antioxidantes fenólicos impedidos incluyen pentaeritritol-tetrakis [3- (3, 5-di- ter-butil-4-hidroxifenil)propionato] , 1 , 1, 3-tris (2-metil-4- hidroxi-5-ter-butilfenil) butano, 1,3, 5 -trimetil-2 , 4, 6-trie (3,5- di-ter-butil-4-hidroxibencil) benceno, 3 , 9-bis (2- [3- (3-ter-butil- 4-hidroxi-5-metilfenil) propioniloxi] -1, 1-dimetiletil) -2 , 4, 8, 10- tetraoxaspiro [5 , 5] undecano, ácido 1, 3, 5-tris (4-ter-butil-3- hidroxi-2, 6-dimetilbecen] isoftálico, trietilenglicol-bis [3- (3- ter-butil-5-metil-4-hidroxifenil) propionato, 1, 6-hexanodiol- bis [3- (3, 5-diterbutil-4 -hidroxifenil) propionato] , 2, 2-tio- dietilen-bis [3- (3 , 5-di-ter-butil-4-hidroxifenil) propionato y octadecil-3- (3, 5-di-ter-butil-4-hidroxifenil) propionato. Una cantidad que se va a agregar preferiblemente está en un intervalo de 0.01 a 0.5% en peso en relación a CD-PTT, de manera máe preferible de 0.02 a 0.1% en peeo. A este respecto, incluso en este intervalo, si una cantidad del estabilizante térmico es excesiva en relación a la cantidad de catalizador, puede presentarse el caso en donde se disminuya la velocidad de reacción de policondensación o la velocidad de reacción de polimerización en estado sólido, por lo tanto, la relación de ambas cantidades preferiblemente se decide en base en experimentos adecuados . Tal decisión respecto a la relación de cantidad se puede llevar a cabo fácilmente por una persona habitualmente experta en la técnica. El inhibidor de color incluye, por ejemplo, compuestos de cobalto tales como acetatos de cobalto o formiato de cobalto y un agente abrillantador fluorescente comercializado, y se agrega a CD-PTT en un intervalo de 0.0001 a 0.1% en peso. Estoe aditivoe ee pueden agregar en cualquier etapa en el procedimiento de polimerización. Además, para reducir el agregado que se pueden someter a infusión que se forma por el catalizador, el agente estabilizante por calor y una cantidad extremadamente pequeña de una sal metálica de sulfonato formador de esteres, es preferible agregar de una sal de metal alcalino o alcalinotérreo, o ambas, en cualquier etapa de la polimerización, tal como acetato de litio, carbonato de litio, formiato de litio, acetato de sodio, carbonato de sodio, formiato de sodio, hidróxido de sodio, hidróxido de calcio o hidróxido de magnesio. La cantidad que se va a agregar preferiblemente está en un intervalo de l a 100 moles%, de manera más preferible de l a 20 moles% en relación al sulfonato formador de esteres. Las sales metálicas alcalinas, particularmente sal de litio e hidróxido, son las que se utilizan de manera particularmente preferible. Si es demasiada la cantidad de agregado que se puede aplicar por infusión, puede haber un problema en que se incremente la presión en el paquete de hilado para provocar ruptura del hilo. Para evitar tal problema, ee necesario aumentar la frecuencia de la sustitución del paquete de hilado, la cual deteriora la productividad. Estos problemas se pueden evitar mediante la utilización de los aditivos mencionados antes. Aunque la sal de metal alcalino se pueda agregar en cualquier etapa de la polimerización, preferiblemente se agrega en el momento cuando se ha completado la reacción de intercambio de éster, para obtener el efecto, y de manera particularmente simultánea con la adición de la sal metálica de eulfonato formadora de éster. Es necesario aumentar la viscosidad intrínseca del prepolímero que se obtiene, como se describe en lo anterior, mediante polimerización en estado sólido. Particularmente, es difícil aumentar la viscosidad intrínseca a 0.65 o más sin la polimerización en estado sólido. Esto es debido a que, si se realiza una temperatura de reacción para la policondensación con el propósito de aumentar la viscosidad intrínseca, puede presentarse el caso en el cual se presente descomposición por calor para alterar el aumento en la viscosidad. Mediante la polimerización en estado sólido, es posible aumentar fácilmente la viscosidad intrínseca a 0.65 o más sin deteriorar la estabilidad de fusión y el matiz. La polimerización en estado sólido se puede llevar a cabo utilizando el material de prepolímero en forma de fragmentos pequeños, polvo, fibra, lámina o bloque, con la existencia de gas inerte tal como nitrógeno o argón, o a una presión subatmosferica de 1.33 x 104 Pa o menos, preferiblemente 1.33 x 103 Pa o menos, y una temperatura en el intervalo de 170 a 220°C durante aproximadamente 3 a 48 horas. Una ventaja de la policondensación es que es posible aumentar la viscosidad intrínseca y también reducir la cantidad de oligómero lineal a 2% en peso o menos, preferiblemente a 1% o en peeo o menos, debido a que el oligómero que tiene propiedades sublimantes escapa del polímero durante la polimerización en estado sólido. Además, en la medida en que se utilice el prepolímero obtenido por el método de la invención, el matiz de CD-PTT difícilmente se deteriora debido a la polimerización en estado sólido. Además, es posible reducir en gran medida la cantidad de grupos carboxilo terminales en relación al prepolímero que se obtiene por la polimerización por fusión, lo que resulta en un CD-PTT excelente en cuanto a estabilidad de fusión y blancura. Después, se describirá un método favorable para la elaboración cuando se utiliza ácido tereftálico. El CD-PTT de la invención se produce por un método que comprende las etapas de: hacer reaccionar ácido tereftálico, el cual es el componente principal de ácido dicarboxílico con 1,3- propanodiol, el cual es el componente principal diol, para formar éster de l, 3-propanodiol de ácido tereftálico o un oligómero del mismo, o ambos; despuée de completar la reacción de policondensación, solidificar el polímero resultante; y calentar el polímero en un estado sólido para aumentar la viscoeidad intrínseca del mismo en 0.1 dl/g o más desde el momento en el que se completa la reacción de policondensación, y el método satisface las siguientes condiciones (a) a (c) : (a) una relación molar de 1, 3 -propanodiol respecto al ácido tereftálico que está en el intervalo de 0.8 a 2.5, (b) en la reacción de ácido tereftálico con diol constituido principalmente de 1, 3 -propanodiol, en una etapa en donde la velocidad de reacción del ácido tereftálico está en el intervalo de 75 a 100%, se agrega una cantidad de sulfonato formador de esteres que corresponde a un intervalo de 0.5 a 5 moles% del componente total de ácido dicarboxílico, y (c) una cantidad de grupos carboxilo terminales de copolímero de PTT que está en el intervalo de 5 a 40 miliequivalentes por kg de resina antes del inicio de la polimerización en estado sólido. El método de la invención para producir CD-PTT incluye la reacción de esterificación para condensar ácido tereftálico con 1, 3-propanodiol para formar éster de 1, 3 -propanodiol de ácido tereftálico u oligómero del mismo, o ambos, la reacción de policondensación para obtener el prepolímero al calentar el policondensado resultante para separar l, 3 -propanodiol y la reacción de polimerización en estado sólido del prepolímero. En primer lugar, se describirá la reacción de esterificación . Es necesario que la relación de carga de 1,3- propanodiol respecto a ácido tereftálico, el cual es de la materia prima, está en el intervalo de 0.8 a 2.5 en la relación molar. Si la relación de carga es menor de 0.8, el proceso de esterificación no avanza completamente Por el contrario, si la relación de carga es mayor de 2.5, el punto de fusión disminuye y se deteriora la blancura del polímero resultante. Preferiblemente, el intervalo es de 0.8 a 1.5, y de manera más preferible de 1 a 1.3. Las claeee y cantidades de catalizadores o condiciones de la reacción de esterificación preferiblemente utilizadas para facilitar la reacción de esterificación eon las mismas que en la reacción de esterificación utilizando un éster de alcohol inferior de ácido tereftálico, ya descrito. A este respecto, un material que se retira del sistema de reacción es agua. Una cantidad del sulfonato formador de éster que corresponde a 0.5 a 5 moles% del componente total ácido dicarboxílico se agrega necesariamente en una etapa en donde la velocidad de reacción de ácido tereftálico está en un intervalo de 75 a 100% para obtener el CD-PTT de la invención. Si la velocidad de reacción ee menor de 75%, la relación de copolimerización de BPE se vuelve más grande y está fuera del intervalo de acuerdo con la presente invención. Esto es debido a que, si la velocidad de reacción es muy lenta, la cantidad de protones originados del ácido tereftálico que no ha reaccionado aumenta para acelerar la formación de BPE. Preferiblemente la adición se lleva a cabo cuando la velocidad de reacción es de 90% o mayor, de manera más preferible cuando la reacción de esterificación ha completado 95% o más. Un método para agregar sulfonato formador de éster es la misma que cuando se utiliza un éster de alcohol inferior de ácido tereftálico. Después de que ee ha completado la reacción de eeterificación, ee llevan a cabo la reacción de policondeneación y la polimerización en eetado sólido, las condiciones de aditivos de las cuales son las mismas que en la reacción de policondensación cuando el éster de alcohol inferior del ácido tereftálico se utiliza, como ya se ha descrito.
El CD-PTT de peso molecular alto que se obtiene de esta manera se hila en una fibra por un método de hilado conocido, fibra la cual se puede someter a teñido con un tinte catiónico y es excelente en cuanto desarrollo de color y claridad, en comparación con una fibra de CD-PTT conocida, debido a que el polímero de materia prima es bueno en blancura. Particularmente, al adoptar el método de hilado siguiente, se puede obtener una fibra la cual es el objetivo de la presente invención con una alta tenacidad y excelente capacidad de procesamiento y que no encoge excesivamente durante el tratamiento. Esto es, la fibra de CD-PTT de la invención favorable es una fibra en donde el sulfonato formador de éster en un intervalo de 0.5 a 5 moles% es copolimerizado en relación a un componente total ácido dicarboxílico en la fibra satisface las siguientes condiciones (A) a (C) : (A) una viscosidad intrínseca [?] que está en un intervalo de 0.65 a 1.4 dl/g, (B) una temperatura pico de una tangente de pérdida dinámica que está en un intervalo de 105 a 140°C, y (C) un encogimiento en agua en ebullición eetá en un intervalo de 0 a 16%. Es necesario que la fibra de CD-PTT de la invención tenga una viscosidad intrínseca en un intervalo de 0.65 a 1.4 dl/g. Se puede obtener una alta tenacidad de la fibra cuando la viscosidad intrínseca está dentro de este intervalo. Si la ^ AA ¿¿ a velocidad intríneeca ee menor de 0.65 dl/g, no se puede obtener una tenacidad satisfactoria debido a que el grado de polimerización es muy bajo. Por el contrario, si la viscosidad intrínseca excede de 1.4 dl/g, la viscosidad a la fusión se vuelve excesivamente alta durante el proceso de hilado, por lo que se pueden presentar fractura en la fusión u otros accidentes que pueden generar una fibra irregular con poca tenacidad. Ademáe, incluso si se regulan las condiciones de hilado, es difícil liberar la tensión molecular, lo que resulta en un alto encogimiento en agua en ebullición. La viscosidad intrínseca de la fibra preferiblemente está en un intervalo de 0.68 a 1.3 dl/g, de manera particularmente preferida de 0.7 a 1.2 dl/g. Es necesario que la temperatura pico de la tangente de pérdida dinámica (a continuación denominada como Tmax) de la fibra de CD-PTT de la invención esté en un intervalo de 105 a 140°C. Tmax es un valor que se obtiene por medición de la elasticidad dinámica y corresponde a la densidad en una porción amorfa de la molécula. Cuanto mayor sea el valor, más densa será la estructura de la porción amorfa. Si Tmax es menor de 105°C, puede presentarse el caso en el cual la densidad de la porción amorfa sea baja empeorando la orientación de la molécula en la dirección axial de la fibra, por lo que la tenacidad de la fibra se vuelve inferior y la tela que se forma con tales fibras es susceptible a la ruptura. Por el contrario, si excede de 140°C, la densidad en la porción amorfa de la molécula se vuelve demasiado elevada para que el tinte catiónico migre al interior de la fibra, por lo que es difícil proporcionar un producto teñido con color profundo. Para mejorar tanto la tenacidad como el desarrollo de color del producto teñido, se prefiere particularmente que Tmax esté en un intervalo de 110 a 120°C. Es necesario que el encogimiento en agua en ebullición (a continuación denominado como BWS) del CD-PTT de la invención está en un intervalo de 0 a 16%. Dado que la molécula está en un estado altamente tensionado, si el BWS excede de 16%, la tela resultante se encoge en gran medida durante el procesamiento subsecuente tal como el procedimiento de teñido para tener un tacto duro, lo cual es contradictorio con un tacto suave inherente a una fibra de PTT. Por el contrario, si el BWS es menor de 0%, es decir, cuando la fibra se extiende en agua en ebullición, puede preeentaree el caso en el que una tela libre de ondulados no se puede obtener incluso cuando sea tratada con calor. Preferiblemente, BWS está en el intervalo de 13 a 15%, de manera más preferible 5 a 14%. La elongación a la ruptura de la fibra de CD-PTT de la invención preferiblemente está en un intervalo de 20 a 70%. Para mejorar la tenacidad de la fibra y evitar que se presenta la formación de pelusa o ruptura del hilo durante el estirado o procesamiento subscuente, la elongación a la ruptura preferible es de 20% o mayor. Para mejorar la tenacidad de la fibra de manera que sea posible un estirado uniforme para obtener fibras de tamaño pequeño irregulares, la elongación a la ruptura preferible es de 70% o menos. La elongación a la ruptura de manera más preferible esta en el intervalo de 25 a 65%, de manera adicional preferiblemente de 30 a 60%, y de manera particularmente preferible de 35 a 55%. La tenacidad de la fibra CD-PTT de la invención preferiblemente es de 16 o mayor. La tenacidad se calcula por la siguiente ecuación: Tenacidad = [Resistencia (cN/dtex) ]* [Elongación (%)]1/2.
Si la tenacidad es de 16 o mayor, la tela resultante es difícil de desgarrar. El límite superior de tenacidad no se reetringe, pero es mejor un valor más alto. Para utilizar mejor el efecto del peso molecular alto del CD-PTT de la invención y mostrar suficientemente la durabilidad y rigidez del producto de fibra resultante, la tenacidad preferiblemente ee de 17.5 o mayor, de manera máe preferible 18 o mayor, y de manera mucho más preferible 19 o mayor. La resietencia a la tensión de la fibra CD-PTT de la invención preferiblemente es de 2.2 cN/dtex o mayor. Puesto que la resistencia es excesivamente baja si este valor es menor de 2.2 cN/dtex, es necesario aumentar la elongación cuando se incrementa la tenacidad, lo cual es susceptible de provocar lo que se denomina "conformado irreversible", en el cual una porción de la tela a la cual se aplica la fuerza sobre la formación de la tela permanece deformada. La resistencia a la tensión de manera más preferible es de 2.4 cN/dtex o mayor, de manera adicionalmente preferible de 2.6 cN/dtex, y de manera particularmente preferible 2.8 cN/dtex o mayor. La recuperación elástica a 20% de elongación de la fibra CD-PTT de la invención preferiblemente es de 60% o mayor con el propósito de obtener excelente capacidad de estirado inherente a PTT, de manera más preferible 65% o mayor, de manera particularmente preferible 70% o mayor. La densidad de la fibra CD-PTT de la invención preferiblemente es de 1.330 g/cm3 o mayor. La densidad es un índice que representa la cristalinidad de la fibra. Cuanto mayor es la densidad, mayor es la cristalinidad de la fibra. Para mejorar la cristalinidad y mostrar una excelente capacidad de estirado inherente a PTT, así como una fijación suficiente de la molécula por la cristalización de manera que el BWS esté dentro del intervalo preferido definido por la presente invención, la densidad es de 1.330 g/cm3 o mayor. Por otra parte, dado que la densidad cristalina de PTT es de 1.431 g/cm3 (véase Material, Vol. 35, No. 396, página 1067, publicado en 1986) , se considera que el límite superior de la densidad del CD-PTT copolimerizado no puede exceder este valor. La densidad de manera más preferible es de 1.335 g/cm3 o mayor, de manera preferible adicional, 1.340 g/cm3 o mayor. Í.d ÍA.j t?*?t*.A?.± El valor U% de la fibra de CD-PTT de la invención preferiblemente está en un intervalo de 0 a 3%. Cuando la fibra pasa a través de un equipo USTER TESTER 3 a una velocidad constante, se obtiene una curva de irregularidad del tamaño de la fibra (la variación del peso de la fibra) que se ilustra en la figura 1. El valor U% se puede obtener en base en este resultado, de acuerdo con la siguiente ecuación (1) . El valor U% preferiblemente es de 2% o menos, de manera más preferible 1.5% o menos al considerar la supresión de pelusa o la ruptura de hilos durante el procesamiento subsecuente y al minimizar la irregularidad en las propiedades mecánicas y un teñido irregular.
U% = [a ((Xave XT) ] X100---(D en donde, en la figura 1, Xave es un valor promedio, a es un área entre un valor instantáneo (Xi) de un peso y Xave (una porción con diagonales) y T es un tiempo de medición. El matiz de la fibra de CD-PTT de la invención preferiblemente está en un intervalo de -30 a 5, representado por un valor de Yl (amarilleo) y un intervalo entre 50 y 150, representado por un valor Wl (blancura) . Si el matiz está dentro de este intervalo, es posible obtener fácilmente una tela teñida de un color deseado, excelente en desarrollo de color cuando la tela se tiñe con un color claro. Para obtener un matiz dentro de este intervalo, es importante que la blancura del polímero satisfaga el valor b* y el valor L dentro de un intervalo definido por la presente invención y que las temperaturas de fusión y de extrusión se mantengan dentro del intervalo definido por la presente invención para suprimir el cambio de color debido a descomposición por calor. El valor Yl de manera más preferible está en un intervalo de -20 a 4.5, además, de manera preferible de -10 a 3. Además, el valor Wl de manera más preferible está en un intervalo de 60 a 100, de manera más preferible adicional de 70 a 90. La fibra de CD-PTT de la invención puede tener cualquier configuración incluyendo un hilo de filamentos múltiples, fibras cortas, fibras recortadas, un hilo hilado o un hilo de monofilamento, de acuerdo con los usos del mismo. También -puede ser un hilo texturizado con torsión falsa y un hilo torcido. Aunque no hay limitación respecto al tamaño de fibra total, habitualmente está en el intervalo de 5 a 1000 dtex, preferiblemente de 10 a 300 dtex. Además, aunque no hay limitación en el tamaño de la fibra única, habitualmente está en el intervalo de 0.1 a 20 dtex, de manera preferible de 0.5 a 10 dtex, además, de manera preferible de 1 a 5 dtex. Particularmente, un tamaño de fibra de hilo monofilamento se puede seleccionar adecuadamente entre 5 y 10,000 dtex, de acuerdo con los usos del mismo. La sección transversal de la fibra puede tener cualquier forma, incluyendo circular, triangular, de polígono, plana, en forma de L, en forma de W, en forma de cruz, en forma de # y en forma en sección transversal de hueso de perro. Además, la fibra puede ser sólida o hueca. Con la condición de que se obtenga el objetivo de la presente invención, se pueden utilizar dos clases o más de polímeros diferentes en contenido de deslustrante o viscosidad intrínseca para formar una fibra compuesta del tipo de cubierta-núcleo, del tipo lado a lado o un tipo laminado o bien utilizada como fibras mixtas que tengan formas diferentes en su sección transversal o diferentes clasee de polímeros. La fibra de CD-PTT de la invención se puede enrollar en cualquier forma de empaque tal como un carrete o un queso. El empaque en forma de queso preferiblemente tiene una relación de ensanchamiento de 20% o menos. La figura 2 (A) ilustra el empaque (100) en forma de queso enrollado en una forma deseable. Un hilo se enrolla en un núcleo 103) de manera tal que una bobina como capas (104) cilindricas, de manera que la superficie (102) de extremo plano se forma sobre el lado de extremo respectivo del empaque. Como se muestra en la figura 2 (B) , se puede formar una protuberancia sobre el lado (102a), de extremo respectivo del empaque (100) si el hilo se enrolla sobre una bobina y se desliza sobre la capa de hilo por la fuerza de apriete causada por el encogimiento del hilo enrollado. La relación de ensanchamiento es un valor calculado por la siguiente ecuación : Relación de ensanchamiento = { (R - Q) / Q}xl00 en donde Q es la anchura de bobinado de la capa de hilo más interior y R es la anchura de bobinado de la porción más sobresaliente que se muestra en la figura 2 (A) o 2 (B) . El empaque en forma de queso que tiene una relación de ensanchamiento de 20% o menos se puede obtener fácilmente al controlar la viscosidad intrínseca, Tmax y BWS están dentro de los intervalos definidos por la presente invención. El empaque en forma de crueso que tiene la relación de ensanchamiento que excede de 20% es susceptible a deformarse durante el transporte por lo que el hilo es incapaz de ser desenrollado de la misma sin un procesamiento subsecuente o ruptura de hilo, formación de pelusa o se puede producir un teñido irregular debido a las irregularidades en la tensión de desenrollado. En el peor de los casos, se vuelve imposible el transporte debido a que la superficie de extremo ensanchada del empaque sobresale hacia afuera más allá del extremo de bobina. Además, crece mucho la fuerza de apriete, y puede darse el caso en el cual sea imposible separar el empaque del huso de la bobinadora. La relación de ensanchamiento preferiblemente es de 15% o menos, de manera más preferible 10% o menos, y de manera mucho más preferible 0%. Para disminuir el nivel de tensión de desenrollado y suprimir la fluctuación en el mismo, el empaque en forma de queso preferiblemente tiene una anchura de bobinado Q en un intervalo de 40 a 300 mm y un diámetro de la bobina en un intervalo de 50 a 250 mm. A continuación se describirá en lo siguiente un método adecuado para producir el CD-PTT de la invención. Básicamente, la fibra de CD-PTT de la invención se elabora por un método para elaborar una fibra de copolímero de PTT al hilar por fusión PTT, en donde el sulfonato que forma esteres está en un intervalo de 0.5 a 5 moles% es copolimerizado con un componente total ácido dicarboxílico para tener una viscosidad intrínseca en un intervalo de 0.65 a 1.5 dl/g, caracterizado porque se extruye PTT de una hilera que tiene una temperatura de superficie en un intervalo de 250 a 295°C, y después de que se enfría y solidifica, se capta a una velocidad en un intervalo de 100 a 3000 m/min para constituir un hilo no estirado el cual después se estira a una temperatura en el intervalo de 30 a 90°C y una relación de estirado la cual está en el intervalo de 30 a 99% de la relación máxima de estirado y después se trata con calor a una temperatura de 100 a 200°C. Como el CD-PTT, se utiliza de manera más preferible uno definido por la reivindicación 1 de la presente invención De acuerdo con el método para elaborar la fibra de CD- PTT de la invención, se puede utilizar ya sea un método convencional, en donde el hilo no estirado es enrollado como un paquete y posteriormente se estira para obtener un hilo estirado o se puede utilizar el método denominado de captación y estirado e hilado (a continuación denominado como el método SDTU) , en donde el hilo no estirado se enrolla como un paquete pero se estira continuamente. En el método convencional, el proceso de captación o enrollado del hilo no estirado es bobinar el hilo en una bobinadora 12, como ee muestra en la figura 3, mientras que en el método SDTU, para bobinar el hilo en un primer rodillo 18, como se muestra en la figura 5. Dado que ambos métodos son idénticos desde el secado a la captación del hilo no estirado, la explicación se realizará con ref rencia a la figura 3. El CD-PTT secado por una secadora 1 para tener un contenido de humedad de 100 ppm o menos se suministra a un extrusor 2 ajustado a una temperatura en un intervalo de 250 a 290°C y se funde. El CD-PTT fundido se suminietra a una cabeza 4 de hilado ajustada a una temperatura en el intervalo de 250 a 295°C y que se mide a través de una bomba de engranaje. Posteriormente, se extruye desde una hilera 6 que tiene una pluralidad de orificios y se monta en un paquete 5 de hilado. El contenido de humedad de CD-PTT que se va a suministrar al extrusor preferiblemente es de 50 ppm o menos, de manera más preferible 30 ppm o menos al considerar la supresión de la declinación del grado de polimerización. Un primer punto importante para elaborar la fibra de CD-PTT de la invención es preparar un hilo no estirado alto en grado de polimerización y bajo en orientación molecular y cristalinidad de manera que se facilite el estirado. Para obtener el hilo no estirado con alto grado de polimerización, es preferible utilizar el polímero con un peso molecular alto y excelente estabilidad a la fusión tal como el CD-PTT de la_invención, y disminuir la temperatura de fusión para suprimir la descomposición del polímero. Si la descomposición es importante, puede haber un cambio de color de la fibra. Por otra parte, para obtener un hilo no estirado con buena capacidad de estirado, es necesario fundir completamente el polímero a una alta temperatura de fusión de manera que el enredado de las cadenas moleculares que altera el estirado pierda lo suficiente. Particularmente, dado que el enredado es importante en un - polímero que tiene un alto grado de polimerización, preferiblemente se incrementa la temperatura de fusión. Para que ambos requisitoe se cumplan entre si, es preferible seleccionar un intervalo especial de temperatura. Esto es, la temperatura del extrusor preferiblemente está en un intervalo de 250 a 280°C, de manera más preferible de 255 a 275°C, de manera preferible adicional de 260 a 270°C; la temperatura de cabeza de hilado preferiblemente está en un intervalo de 260 a 295°C, de manera más preferible de 265 a 290°C, de manera más preferible de 270 a 285°C; y la temperatura de la cabeza de hilado preferiblemente es superior en 5°C o más en comparación con la del extrusor. Dado que la temperatura de la cabeza de hilado se relaciona estrechamente también con la temperatura de superficie de la hilera que se describe posteriormente, la primera se selecciona preferiblemente dentro del intervalo anterior de manera que la última adquiere el valor adecuado. Posteriormente, dado que las moléculas son susceptibles de ser orientadas mientras el polímero se extruye, se enfría y solidifica, y la fibra resultante es captada debido a que la interacción entre moléculas es fuerte en el CD-PTT que tiene un alto grado de polimerización, es necesario suprimir la orientación molecular para disminuir el grado de orientación del hilo no estirado. Esto ee muy importante en la presente invención. Para disminuir el grado de orientación del hilo no -estirado, es necesario hacer que el polímero esté en un estado en donde se minimiza la interacción molecular debajo de la hilera para evitar que se produzca la deformación abrupta de la molécula. Para hacer esto, es necesario hacer que la temperatura de superficie de la hilera sea elevada, de manera que la temperatura del polímero extruido ee incremente, polímero el cual después se solidifica lentamente de manera que la velocidad de hilado, es decir, la velocidad de deformación del polímero, sea baja. En consecuencia, en la presente invención, uno de los puntos importantes es que la temperatura de superficie de la hilera esté en un intervalo especial de 250 a 295°C. Si la Jii? j? j*.-.*ml!ta& Í-*.. i*?^?*,r.. temperatura de superficie de la hilera es menor de 250°C existe el problema de ruptura de hilo o la generación de pelusa se pueden presentar frecuentemente o se pueden generar irregularidades en el hilo. Por el contrario, si la temperatura de superficie de la hilera excede de 295°C, la descomposición térmica se vuelve importante para disminuir el grado de polimerización o provocar cambio de color del hilo no estirado. La temperatura de superficie de la hilera preferiblemente están en un intervalo de 255 a 290°C, de manera más preferible de 260 a 285°C. Para obtener tal temperatura de superficie de la hileras, la temperatura de la cabeza de hilado se mantiene dentro de un intervalo apropiado y se coloca preferiblemente un tubo de calentamiento directamente debajo de la hilera. Si la temperatura de la cabeza de hilado es excesivamente elevada de manera que se incrementa la temperatura superficial de la hilera, ee vuelve importante la descomposición por calor y el cambio de color de la fibra resultante o bien disminuye el grado de polimerización. Mediante la utilización del tubo de calentamiento, es posible suprimir la descomposición por calor del polímero así como hacer que la temperatura de la superficie de la hilera y la temperatura atmosférica debajo de la hilera se incrementen de manera que se evita que el polímero extruido ee enfríe abruptamente y solidifique .
La temperatura del tubo de calentamiento preferiblemente está en un intervalo de 100 a 350°C, de manera más preferible de 150 a 300°C, de manera adicional preferible de 200 a 250°C. Una longitud del tubo de calentamiento preferiblemente está en un intervalo de 50 a 300 mm, de manera más preferible de 100 a 250 mm en vista del efecto de la pérdida de enredado entre las moléculas de polímero y la capacidad de trabajado de la operación de hilado. Para disminuir la velocidad de deformación del polímero, se reduce preferiblemente la relación de paso. La relación de paso durante el proceso de hilado preferiblemente está en un intervalo de 10 a 2000. A este respecto, la relación de paso durante el proceso de hilado es un valor representado por la siguiente ecuación: Relación de paso durante el proceso de hilado = (V2) / (VI) en donde VI es una velocidad lineal (m/min) del polímero cuando se extruye desde el orificio de hilado y V2 es una velocidad periférica (m/min) del primer rodillo (o una velocidad de bobinado, si el primer rodillos no se utiliza) . Si la relación de paso es menor de 10, lo que significa que el diámetro del orificio de hilado es demasiado pequeño, la presión de extrusión se vuelve máe alta lo que resulta en fracturas u otros problemas, por lo que es difícil una extrusión uniforme. Por el contrario, si la relación de paso excede de 2000, la velocidad de deformación del polímero se vuelve mayor, por lo que es posible que se incremente el grado de orientación de hilo no estirado. El paso de hilado de manera más preferible está en un intervalo de 50 a 1500, además de manera preferible de 100 a 1000, de manera particularmente preferida de 150 a 500. El orificio de hilado utilizado en la presente invención preferiblemente tiene un diámetro en un intervalo de 0.2 a 0.7 mm y una relación del diámetro respecto a la longitud que está en el intervalo de 1:0.25 a 1:3. Si el diámetro es menor de 0.2 m o la relación del diámetro respecto a la longitud excede de 3, se incrementa la presión de extrusión que resulta en fracturas de fusión u otros problemas, por lo que se altera la extrusión uniforme. Por el contrario, si el diámetro excede de 0.7 mm, dado que la irregularidad de la fibra se vuelve importante o la relación de paso se vuelve mayor para aumentar el grado de orientación de la fibra, puede presentarse el caso en el que la capacidad de estirado es susceptible que sea poca. Si la relación del diámetro respecto a la longitud es menor de 0.25, se puede presentar el caso en donde el orificio ee deforme o se desgaste mientras se utiliza durante un período prolongado. De manera preferible el diámetro del orificio está en un intervalo de 0.25 a 0.6 mm, de manera preferible adicional de 0.3 a 0.5 mm. La relación del diámetro respecto a la longitud de manera más • - -**- - •****-"*- - *-****<* —* AA-l.fca*. preferible es de 1:0.5 a 1:2, de manera adicional preferible es de 1:0.75 a 1:1.5. El polímero extruido del orificio se enfría y solidifica para formar una fibra. El enfriamiento preferiblemente se lleva a cabo al aplicar aire frío a 0 - 40 °C al polímero. Aunque la fibra enfriada y solidificada se vuelve a enrollar directamente, preferiblemente puede eer enrollada por una bobinadora por medio de un primer rodillo que ee muestra en la figura 3, o despuée de eer captado por el primer rodillo que se muestra en la figura 5, y posteriormente puede ser estirada. De acuerdo con la presente invención, es importante que la velocidad de bobinado o una velocidad de captación en el rodillo está en el intervalo de 100 a 3000 m/min (a continuación el término "velocidad de captación" se aplica tanto para la velocidad de bobinado de hilo no estirado como la velocidad para captar la fibra en un rodillo) . La orientación del hilo no estirado se puede restringir fácilmente mediante la utilización de la velocidad de captación en tal intervalo. En la medida en que el polímero extruido desciende debido a su propio peso, es difícil de controlar la velocidad de captación en menos de 100 m/min. Por otra parte, si la velocidad de captación excede de 3000 m/min, la velocidad de deformación del polímero se vuelve grande y se incrementa la resistencia al aire, por lo que es difícil suprimir la orientación del hilo no estirado.
La velocidad de captación preferiblemente está en un intervalo de 300 a 2000 m/min, de manera más preferible de 600 a 1600 m/min, de manera particularmente preferible de 800 a 1200 m/min. El hilo no estirado en la presente invención, preferiblemente tiene una elongación en la ruptura en el intervalo de 150 a 600%, y una temperatura pico de cristalización en un intervalo de 64 a 80°C. Si la elongación en la ruptura es menor de 150%, es importante el enredado molecular, por lo que es difícil estirar y orientar suficientemente la fibra de manera que se incremente la energía de ruptura. Por el contrario, si la elongación a la ruptura excede de 600%, el hilo no estirado se vuelve quebradizo, por lo que es difícil estirar el hilo a un estado estable debido a la ruptura del hilo. La elongación a la ruptura de manera más preferible está en un intervalo de 180 a 500%, de manera particularmente preferible de 200 a 400%. La temperatura pico de cristalización es una temperatura superior pico que aparece en un análisis térmico del hilo no estirado que ee lleva a cabo a 20°C/min mediante la utilización de un calorímetro de exploración diferencial de tipo de compensación de entrada. Dado que el hilo no estirado es cristalizado a una temperatura menor dado que la regularidad de la molécula en el hilo no estirado se vuelve mayor, la temperatura de pico de cristalización disminuye. De acuerdo con la presente invención, lo que es deseable estirar el hilo no estirado en una relación de paso tan alta como sea posible mientras se evita la cristalización, la temperatura pico de cristalización preferiblemente es tan alta como se pueda. Si la temperatura pico de cristalización es menor de 64°C, la fibra cristaliza de inmediato durante el proceso de estirado y es difícil que se estire a una alta relación. De acuerdo con el CD- PTT de la invención, la temperatura pico de cristalización no excede de 80°C. De manera más preferible, la temperatura pico de cristalización está en un intervalo de 66 a 80 °C, de manera adicional preferible, de 68 a 80°C. La fibra enfriada y solidificada preferiblemente se le imparte un agente de acabado por un aplicador 9 antes de ser captada o enrollada. El agente de acabado facilita la cohesión de los filamentos, proporciona propiedades antieetáticae y capacidad de resbalamiento de la fibra y evita que se produzca formación de pelusa o ruptura del hilo durante el bobinado o procedimientos de procesamientos subsecuentes. El agente de acabado es una emulsión acuosa en la cual se emulsifica aceite mediante la utilización de un emulsificado, una solución en la cual se disuelve aceite con un solvente o aceite mismo, y que mejora la cohesión de los filamentos, las propiedadee antiestéticas y el resbalamiento de la fibra. El aceite preferiblemente es una mezcla de éster graso, aceite mineral y una clase o más de poliéter que tiene un peso molecular en un intervalo de 1000 a 20,000, cuya suma está en un intervalo de 40 a 90% en peso y, si es necesario, los componentes de la misma se pueden seleccionar de manera preferible. De acuerdo con la presente invención, el aceite preferiblemente se imparte a la fibra como una emulsión acuosa que tiene una concentración en un intervalo de 1 a 50% en peso. Al utilizar un aceite de tipo de emulsión acuosa, es posible evitar la adhesión irregular del aceite o mejorar el bobinado desde el empaque. La concentración de la emulsión acuosa de manera más preferible eetá en un intervalo de 5 a 40% en peeo, de manera particularmente preferible de 10 a 30% en peso. Cuando la concentración de aceite es baja, se debe impartir a la fibra una gran cantidad de agente de acabado. Si la concentración es menor de 1% en peso la cantidad de agente de acabado que se imparte a la fibra se vuelve muy grande. Por el contrario, si la concentración excede de 50% en peso, el agente de acabado tiene una alta viscosidad por lo que es difícil una aplicación uniforme del mismo a la fibra. Preferiblemente, el aceite se adhiere a la fibra en un intervalo de 0.2 a 0.3% en peso en relación a la masa de la fibra. Si el aceite es menor de 0.2% en peso, el efecto del aceite es pequeño por lo que las fibras en el hilo se aflojan debido a la electricidad estática o se pueden presentar ruptura del hilo o formación de pelusa, debido a la fricción. Si excede de 3% en peso, la resistencia al corrimiento de la fibra se vuelve grande y el aceite se puede adherir a los rodillos, una placa caliente o guías para contaminar las mismas. Preferiblemente, el aceite se adhiere a la fibra en un intervalo de 0.25 a 2.5% en peso en relación al peso de la fibra, de manera más preferible de 0.3 a 2% en peso. Por eupueeto, parte del aceite puede penetrar al interior de la fibra. El agente de acabado se puede impartir por un método conocido utilizando un rodillo de aceitado o una boquilla de guía, como se describe, por ejemplo, en la publicación de patente japonesa no examinada (KOkai) número 59-116404. Particularmente, el método que utiliza la boquilla de guía es favorable en vista de reducción de la generación de ruptura de hilo o pelusa debido a la fricción del aplicador del agente de acabado mismo. En el método convencional, el hilo no estirado preferiblemente se capta mientras se controla la tensión de bobinado mediante la utilización de dos o más conjuntos de rodillos de captación tal como el primer rodillo 10 o el segundo rodillo 11 que se muestran en la figura 3. Como un resultado, la forma de empacado del hilo no estirado se vuelve buena, por lo que se reduce la fluctuación de tensión cuando el hilo no estirado se enrolla durante el proceso de estirado y se puede obtener fácilmente una fibra uniforme y de alta calidad, libre de pelusas o de ruptura de hilo. Una tensión de bobinado del hilo no estirado preferiblemente está en un intervalo de 0.04 a 0.3 cN/dtex, de manera más preferible de 0.05 a 0.2 cN/dtex, de manera particularmente preferible de 0.06 a 0.15 cN/dtex.
A continuación se describirá un método para estirar el hilo no estirado. Un segundo punto importante para producir la fibra de la invención es estirar el hilo no estirado mencionado antes, que tiene un bajo grado de orientación, en una relación de estirado adecuada. Para hacer esto, ee necesario llevar a cabo el estirado a una relación de estirado en el intervalo de 30 a 99% de una relación máxima de estirado. A este respecto, la relación máxima de estirado es la relación de estirado más grande a la cual no se rompen las fibras cuando son estiradas por la misma máquina de estirado que la utilizada en el procedimiento de producción de fibra actual en la misma condición a la adoptada aquí. Si la relación de estirado excede de 99% de la relación máxima de estirado, la ruptura de hilos se produce para alterar el estirado estable. Por el contrario, si la relación de estirado es menor de 30% de la relación máxima de estirado, el estirado uniforme se vuelve difícil lo que resulta en fibrae con grandes fluctuacionee de tamaño. La relación de estirado preferiblemente está en un intervalo de 50 a 95% de la relación máxima de estirado, de manera más preferible de 60 a 90%. Una temperatura para llevar a cabo tal estirado preferiblemente está en el intervalo de 30 a 90°C. A este respecto, la temperatura para llevar a cabo el estirado es una temperatura para calentar la fibra antes de que se estire, la cual corresponde a una temperatura del primer rodillo de estirado en el método convencional (figura 4) o la del primer rodillo en el método SDTU (figura 5) . Al controlar la temperatura de estirado dentro de este intervalo, es posible restringir fácilmente la generación de ruptura de hilo o formación de pelusa durante el proceso de estirado para obtener una relación de estirado elevada y obtener una fibra de la invención que tenga una gran energía a la ruptura. La temperatura de estirado de manera más preferible está en el intervalo de 45 a 80°C, y de manera particularmente preferible de 55 a 75 °C. La fibra estirada preferiblemente se somete a tratamiento térmico de manera que cristaliza para tener poco encogimiento y una alta resistencia. El tratamiento térmico preferiblemente se lleva a cabo continuamente respecto al estirado para simplificar el procedimiento de producción. La temperatura de tratamiento térmico preferiblemente está en un intervalo de 50 a 200 °C y el tiempo de tratamiento térmico preferiblemente eetá en un intervalo de 0.001 a 1 segundo. Si este tiempo es menor de 0.001 segundo, la fibra no crietaliza lo euficiente, por lo que no se fija la estructura de la fibra y es difícil disminuir el encogimiento o aumentar la energía a la ruptura de la fibra Por otra parte, si se excede de 200°C, pueden presentaree ruptura de hilo o generación de peluea, por lo que ee difícil eetirar continuamente la fibra. La temperatura de tratamiento térmico preferiblemente eetá en un intervalo de 60 a 180°C, y de manera más preferible de 80 a 160°C. Aunque el tiempo de tratamiento térmico puede ser prolongado, preferiblemente es más corto de 1 segundo cuando la fibra es estirada continuamente y sometida a tratamiento por calor en vista de la productividad y el tamaño de la instalación. Dado que el grado de cristalización está determinado por la temperatura de tratamiento térmico y el tiempo de tratamiento térmico, la temperatura y el tiempo se seleccionan preferiblemente de acuerdo con las velocidades de estirado. Cuando se produce una fibra por el método convencional, habitualmente se utiliza un torcedor de estirado para producir fibra de PET o nylon por el método convencional en una máquina de estirado de tipo de rodillo que se puede adaptar para llevar a cabo el estirado. Un ejemplo del método convencional utilizado para estirar hilo no estirado se describirá con referencia a la figura 4. El hilo 13 no estirado que se obtiene por el método convencional es estirado entre el primero y segundo rodilloe de eetirado que se calientan a la temperatura de estirado mencionada antes, y se someten a tratamiento térmico por medio de una placa caliente 15 que se calienta a la temperatura de tratamiento térmico mencionada antes. Posteriormente, el hilo se bobina o enrolla por una bobinadora 17. Se puede proporcionar en el pasaje del hilo un perno de estirado para fijar un punto de estirado, un dispositivo para entrelazar las fibras o rodillos o guías para desviar las fibras. Además, la torsión preferiblemente se lleva a cabo simultáneamente con el bobinado. A continuación se describirá con referencia a la figura 5 un ejemplo del método SDTU para elaborar una fibra. El hilo no estirado captado por un primer rodillo 18 calentado a la temperatura de estirado mencionada antes después se enrolla alrededor de un segundo rodillo 19 que se calienta a la temperatura de tratamiento térmico mencionada antes, por lo que el estirado se lleva a cabo entre el primer rodillo 18 y el segundo rodillo 19, el cual gira a una velocidad mayor que la del primer rodillo 18. En este momento, el tratamiento térmico también se lleva a cabo en el segundo rodillo, y después el hilo se enrolla por una bobinadora 21 que gira a una velocidad menor que la del segundo rodillo. El número de referencia 20 indica rodillos libres impulsados por otros rodillos. Es importante que la velocidad del primer rodillo 18 esté dentro del intervalo mencionado antes de la velocidad para captación del hilo no estirado. Aunque la velocidad del segundo rodillo 19 está definida por la relación de estirado, habitualmente está en un intervalo de 600 a 6000 m/min. La fibra es estirada y sometida a tratamiento térmico y se enrolla por la bobinadora 21.
Aunque la velocidad de bobinado está definida por la relación de estirado y la relación de relajamiento, habitualmente está en un intervalo de 600 a 6000 m/min. La velocidad de la bobinadora 21 preferiblemente es menor que la velocidad del segundo rodillo 19 en el método SDTU. Cuando se produce una fibra de CD-PTT de la invención de manera que la velocidad de la bobinadora 21 es igual a la del segundo rodillo 19, la fibra enrollada se contrae para apretar la bobina debido a la fuerza de encogimiento, por lo que puede presentarse el caso en el que no se pueda separar el paquete en forma de queso de un huso de la bobinadora incluso cuando la cantidad de fibra es pequeña, por ejemplo de 1 kg o menos o bien la contracción de bobinado, es decir, la relación de ensanchamiento de 20% o más se presenta en el empaque. Como resultado, una fibra deseable se obtiene difícilmente o la tensión de desenrollado de la fibra liberada del paquete se vuelve mayor y fluctúa en gran medida para alterar un procesamiento subscuente estable. Por el contrario, si la velocidad de la bob adora es menor que la del segundo rodillo, es posible suprimir la contracción de bobinado del empaque resultante. La relación de relajamiento (la velocidad de la bobinadora/la velocidad del segundo rodillo) preferiblemente está en un intervalo de 0.8 a 0.999, de manera más preferible de 0.83 a 0.99, y de manera mucho más preferible de 0.85 a 0.95. Sin embargo, incluso si se adopta tal relación de relajamiento, se puede presentar contracción del bobinado cuando la cantidad de fibra enrollada excede de 2 kg. En tal caso, si se utiliza una bobina elaborada de resina, metal o papel grueso que tenga alta resistencia para evitar que la bobina se deforme debido a la contracción del bobinado, el empaque se puede separar fácilmente del huso de la bobinadora. Uno de los métodos efectivos para impedir la contracción del bobinado es enrollar una cantidad pequeña del hilo, por ejemplo 2 kg o menos, para formar un empaque. Para restringir la contracción de bobinado, la fibra preferiblemente se enfría a 20°C (una temperatura de transición vitrea del polímero) o menor, antes de enrollarlo. Puesto que el CD-PTT tiene una molécula de estructura en forma de zigzag en comparación, por ejemplo con PET, la molécula es susceptible de ser móvil incluso a una temperatura relativamente baja, por lo que fácilmente encoge con calentamiento durante el bobinado de la misma para provocar con frecuencia contracción de bobinado. Por medio de la operación de enfriamiento mencionada antes, se impide el movimiento molecular evitando que se presente la contracción de bobinado. Aunque la temperatura del hilo después de que se enfría preferiblemente es tan baja como se pueda, generalmente está en un intervalo de 10 a 70°C, preferiblemente de 0 a 50°C. Aunque el hilo se puede enfriar por la aplicación de aire refrigerante o inmereión en agua o un líquido refrigerante tal como un solvente orgánico o bien por contacto con una placa o rodillo a baja temperatura, de manera más preferible, se coloca t.i un rodillo para enfriar la fibra entre el segundo rodillo 19 y la bobinadora 21. Por este método, es posible obtener un paquete de 2 kg de peso o mayor, preferiblemente de 5 kg de peso o mayor. La tensión entre el segundo rodillo 19 y la bobinadora 21 preferiblemente está en un intervalo de 0.02 a 020 cN/dtex. La velocidad del bobinado preferiblemente ee regula para mantener la tensión en este intervalo. Si el bobinado se lleva a cabo a tal ba a tensión en el método de hilado por fusión de la técnica anterior para elaborar PET o nylon, la trayectoria del hilo se vuelve inestable y deja una guía transversal, lo que resulta en ruptura del hilo o cambio erróneo cuando el hilo se conmutado automáticamente de una bobina llena a una bobina vacía. Sorprendentemente, de acuerdo con la fibra de CD-PTT, tal problema no se presenta aunque el bobinado se lleve a cabo a tal tensión extremadamente baja, sino que resulta en un empaque en forma de queso de una forma favorable la cual está libre de contracción de bobinado. Se considera que la razón para llevar a cabo un bobinado estable incluso a tal baja tensión se debe a la baja elasticidad y a la elevada recuperación elástica las cuales son características de la fibra PTT. Si I "i tensión es menor de 0.02 cN/dtex, el movimiento transversal del hilo provocado por la guía transversal de la bobinadora se vuelve incorrecto debido a que la tensión es demasiado débil, lo que resulta en una forma de empaque no favorable o la generación de ruptura de hilo. Por el contrario, si excede de 0.20 cN/dtex, la contracción de bobinado es susceptible que se produzca incluso si la fibra se enfría antes de ser enrollada. La tensión de bobinado preferiblemente está en un intervalo de 0.025 a 0.15 cN/dtex, de manera más preferible de 0.03 a 0.10 cN/dtex. De acuerdo con la presente invención, se puede llevar a cabo un tratamiento de entrelazado durante el proceso de hilado, si es necesario. El tratamiento de entrelazado se puede llevar a cabo antes o después de la aplicación del agente de acabado o antes del bobinado o se puede llevar a cabo en diferentes lugares. La bobinadora 21 utilizada por la presente invención puede ser del tipo de impulsor de huso, del tipo de impulsor de rodillo de contacto o una combinación de tipo de impulsión en la cual tanto el huso como el rodillo de contacto se utilizan. Sin embargo, la combinación de tipo de impulso es favorable con el propósito de bobinar una gran cantidad de hilo. En la bobinadora del tipo de impulsor de rodillo de contacto o del tipo de impulsor de huso, dado que el huso o el rodillo de contacto no son impulsados positivamente, se hacen girar por rozamiento por medio de otro rodillo, y se monta una bobina al huso que tiene una velocidad periférica diferente de la del rodillo de contacto debido al resbalamiento entre los dos. Por lo tanto, cuando el hilo se enrolla desde ei rodillo de contacto al huso, el hilo es susceptible que se estire o se afloje. Por lo tanto, la tensión puede variar para empeorar la forma del empaque o dañar el hilo por la abrasión. Al impulsar tanto el rodillo de huso como el de contacto, es posible controlar la diferencia en la velocidad periférica entre el rodillo de contacto y la bobina, reducir el salpicado y mejorar la calidad del hilo así como la forma del empaque . Un ángulo de bobinado cuando la fibra ee enrolla sobre la bobina preferiblemente está en un intervalo de 3.5 a 8 grados. Si el ángulo de bobinado es menor de 3.5 grados, puede ocurrir salpicado entre capas de hilo lo que provoca un devanado irregular (ayaochi; fonético) o ensanchamiento. Por el contrario, si excede de 8 grados, ee incrementa la cantidad de hilo que debe ser enrollado en los extremos opuestos lo que resulta en un paquete que tiene un diámetro mayor en los extremos que en la porción media del mismo. Tal paquete se pone en contacto con el rodillo de contacto únicamente en los extremos, por lo que se deteriora la calidad del hilo en estas regiones, o la tensión de desenrollado fluctúa cuando el hilo es liberado del paquete para provocar pelusa o ruptura de hilo. El ángulo de bobinado de manera más preferible eetá en un intervalo de 4 a 7 gradoe, de manera particularmente preferida de 5 a 6.5 grados. La fibra de CD-PTT que se obtiene de eeta manera ee puede utilizar como una fibra corta. Una longitud de fibra de la fibra corta preferiblemente eetá en un intervalo de 3 a 300 mm y un grado de rizado de la miema preferiblemente es de 5% o mayor.
Tal fibra corta se puede utilizar favorablemente como un material de prendas de vestir para ropa interior o ropa deportiva elaborada por hilos hilados y un material industrial para tela guata o tela no tejida. Si la longitud de la fibra es menor de 3 mm o el grado de rizado es menor de 5%, se vuelve difícil el enredado de las fibras, mientras que si la longitud de la fibra excede de 300 mm, se deteriora la capacidad de procesamiento del proceso de hilado. La longitud de la fibra de manera más preferible está en un intervalo de 5 a 200 mm, de manera adicional preferible de 10 a 150 m El grado de rizado de manera más preferible está en un intervalo de 8 a 35%. Una recuperación elástica de elongación 10% de la fibra corta preferiblemente es de 80% o mayor, de manera más preferible 90% o mayor. Si la recuperación elástica es menor de 80%, la capacidad de estirado se vuelve inferior. Además la recuperación de doblado de la fibra corta preferiblemente es de 80% o mayor, de manera más preferible 90% o mayor. Si la recuperación de unión es menor de 80%, la resilencia y recuperación en volumen se vuelve pobre cuando se utiliza como guata o similar. Tal fibra corta se puede obtener al cortar la fibra filamentosa de la invención después de impartí rizados vía una caja de rellenado o por tratamiento con fluido caliente por ejemplo con un chorro de vapor o al hacerlo pasar a través de una malla de engranaje. Aunque la fibra filamentosa se pueda impartir con rizados sin el preacondicionamiento, el tratamiento con calor se lleva a cabo preferiblemente antes del proceso de rizado con propósito de facilitar la recuperación elástica o la recuperación de doblado. El tratamiento con calor preferiblemente se lleva a cabo a una longitud constante o bajo una condición de tensión. Además, la temperatura de tratamiento térmico preferiblemente está en el intervalo de 100°C a i 0°C y p] de tratamiento térmico preferiblemente está en el intervalo de 0.01 a 90 minutos . La fibra de CD-PTT o la fibra corta obtenida de esta manera se puede utilizar sola o parcialmente en una tela para producir un producto fibroso excelente en suavidad, capacidad de estirado y desarrollo de color. A este respecto, el producto fibroso al que se hace referencia en la presente invención es aquel en el cual se utiliza la fibra de CD-PTT o la fibra corta de la invención, que incluye una prenda de vestir tal como ropa exterior, ropa interior, un revestimiento o ropa deportiva y un material industrial tal como hilo para alfombras, revestimiento interior, felpa, un respaldo, el asiento de un vehículo o cuero sintético. Una relación de mezclado de la fibra de CD-PTT o la fibra corta de la invención en e] ro se limita particularmente pero se puede dt id r opción. " ,,.,??te de acuerdo con los propósitos de la misma. La relación de mezclado habitualmente está en un intervalo de l P 100%, de manera preferible de 5 a 100%. Dado que la fibra o fibra corta de la invención es de alta tenacidad y poco encogimiento, incluso si una tela en la cual se utiliza solo o parcialmente se somete a un tratamiento térmico, ta como teñido, la tela no encoge excesivamente para mantener un tacto muy suave y tiene excelente resistencia a la descarga y resistencia al desgarre. Cuando se utilizan otras fibras como parte de la tela, no hay limitación respecto a las clases de las otras fibras, pero si la fibra estirada representada por fibra de elastómero de poliuretano, fibra celulósica, lana, seda o acetato se mezcla con la misma es posible impartir a la tela resultante las características que no se pueden obtener cuando ee utiliza fibra de nylon o fibra de PET. Esto ee, la tela resultante se puede teñir con un tinte catiónico o un tinte disperso bajo presión normal y tiene un tacto único rico en suavidad y capacidad de estiramiento. El producto fibroso que ee obtiene GP acuerdo con la presente invención no tiene limitación en cuanto a las formas o medio para tejido o tricotado de la misma, y se puede elaborar por los métodos convencionales, por ejemplo i ^ ^i ra o la fibra corta de la invención se puede utilizar como uu hilo de urdimbre - o trama, o como una tela tejida tal como una tela de tejido plano o como tela reversible y tela tricotada tal coto tela tricotada a urdimbre, tela tricotada a trama o tela tricotada circular. 0 la fibra de la invención se puede torcer, plegar o entrelazar con otras fibras .
La presente invención se describirá con mayor detalle con referencia a las modalidades preferidas siguientes, pero no se debe considerar que la presente invención esté limitada por ellas. La medición y evaluación se lleva a cabo como sigue: (1) viscosidad intrínseca [?] Se mide la viscosidad intrínseca (dl/g) por un viscosímetro Ostwald mientras se utiliza o-clorofenol a 35°C, de manera que se extrapola la relación de una viecoeidad específica (?sp) que se obtiene de la misma respecto a una concentración (C) a una concentración 0, de acuerdo con la siguiente ecuación: [?] = lim(?sp/C) C-O (2) Relación de copolimerización de BPE Se pesa con precisión 2 g de polímero pulverizado y se agrega a una solución de metanol de hidróxido de potasio 2N de 25 ml, y se hidroliza durante 4 horas a reflujo. Se determina el producto de descomposición resultante por cromatografía de gases. La medición se lleva a cabo utilizando el equipo DURAMBOND DB-WAX; 0.25 mm x 30 mm (0.25 µm) bajo el suministro de helio a 100 ml/min mientras se calienta de 150 a 230°C a un régimen de 20°C/min. (3) Punto de fusión " El punto de fusión se mide por el equipo Pyris 1 DSC (calorímetro de exploración diferencial de tipo de compensación de entrada) fabricado por Perkin Elmer. Se calienta una vez una pieza de prueba desde la temperatura ambiente hasta 280°C a una velocidad de 100°C/min, se deja estacionaria durante 2 minutos, se enfría a 0°C a una velocidad de 500°C/min, se deja estacionaria durante un minuto, y se calienta a 280°C a una velocidad de 20°C/min, despuée de lo cual comienza la medición. A este respecto, la razón por la cual se funde la pieza de prueba y después se enfría antes de someterla a la medición del punto de fusión es cancelar los antecedentes térmicos que haya experimentado el polímero cuando el mismo ^ sido extraído después de la polimerización. El punto de fusión ee define como =1 valor pico o máximo de una curva de fusión. Para evitar variación humana, se determinó el valor pico utilizando software de análisis unido al dispositivo de medición. (4) Cantidad de grupos carboxilo terminales. Se agrega 1 g de polímero (resina) con 25 ml de alcohol bencílico y se calienta a 200°C durante 15 minutos en una atmósfera de nitrógeno. Posteriormente ee agregan al mismo 3 gotas de indicador de fenolftaleína y 25 ml de cloroformo. Posteriormente se determina la cantidad de grupos terminales carboxilo terminales (miliequivalentes por kg de resina) por la titulación con una solución en alcohol bencílico de hidróxido de potasio 0.02 N. (5) Matiz del polímero (valor L, valor b*) Se mide el matiz del polímero utilizando una computadora de color fabricada por SUGA SHIKENKI K.K. El valor L indica el grado de brillantez, el valor b* indica el grado de amarilleo. Cuanto mayores sean los valores, mayor es el grado. (6) Estabilidad a la fusión Se coloca 1 g del polímero resultante en un tubo de vidrio sellado de 30 ml y se seca al vacío a 130°C durante 24 horas. Después del secado, se funde la boca del tubo sellado mientras se mantiene el vacío en el interior del mismo para evitar que entre aire desde el exterior. El tubo sellado, en el cual se aloja una resina, se sumerge en un baño de aceite que se mantiene a 270°C durante 2 horas. Después de que se funde, el polímero se extrae del tubo sellado. Se calcula como la estabilidad a la fusión la relación de la velocidad intrínseca del polímero después de que se funde, respecto a la del polímero antes de que se funda. (7) Relación de reacción de esterificación La relación de reacción del ácido tereftálico en la reacción de esterificación se define como la relación de reacción de esterificación. En tal caso, la reacción del ácido tereftálico sigue la ecuación que se describe a continuación, en donde, si la totalidad de los grupos carboxilo en el ácido tereftálico de 1 mol reaccionan, se forma agua de 2 moles. Por lo tanto, se realiza la definición de manera que la relación de reacción de esterificación es 100% si se forman 2 moles de agua. Esto es, la relación de reacción de esterificación se determina por la cantidad de agua formada en la reacción de esterificación. HOOCfCOOH + HOCH2CH2CH2OH ? éster de tereftalato + 2H20 en donde f representa un grupo fenileno. (8) Temperatura pico de tangente de pérdida (Tmax) Se mide la tangente de pérdida (tand) y la viscoelasticidad dinámica a cada temperatura en aire seco a una frecuencia de medición de 110 Hz y a una velocidad de incremento de temperatura de 5°C/min mediante la utilización del equipo RHEO-VIBRON fabricado por ORIENTECH K.K. Se obtiene una curva de tangente de pérdida- temperatura ae este resultdu , y se determina Tmax (°C) como la temperatura pico de la tangente de pérdida en esta curva. (9) Encogimiento en agua en ebullición (BWS) Se obtiene el encogimiento en agua en ebullición, de acuerdo con JIS-L-1013 como un encogimiento de ovillo. . (10) Resistencia (resistencia a la ruptura) , elongación (elongación a la ruptura) tenacidad Se utiliza un equipo TENSILON fabricado por ORIENTECH K.K., el cual es un determinador de tensión de tipo de velocidad de extensión constante, de acuerdo con JIS-L-1013 a una velocidad de extensión de 20 cm/min y una distancia de sujeción de 20 cm.
La tenacidad se calcula por la siguiente ecuación, en base en la resistencia y la elongación medidas por el método mencionado antes . Tenacidad = [resistencia (cN/dtex)] x [elongación (%)] (11) Recuperación elástica Se determina la recuperación elástica por la siguiente ecuación: Se une una pieza de prueba de fibra ^ un determinador de tensión a una distancia de mandril (LO) de 2á cm y se extiende un valor de elongación determinada de antemano a una velocidad de extensión de 20 cm/min, y se deja estacionario durante un minuto.
Posteriormente la fibra se contrae nuevamente a la misma velocidad para mostrar la curva de tensiones y deformaciones.
Durante la contracción se define un valor de extensión en el cual la tensión se vuelve 0 y se define como la elongación residual (La) . Se obtiene la recuperación elástica por la siguiente ecuación: Recuperación elástica = [(LO - La)/L.')¡ x 100 (12) Birrefringencia Se obtiene la birrefringencia por el retardo de polarización que se observa en la superficie de la fibra de acuerdo con Handbook of Fiber (sección de materiales) ; 5a edición, página 969, publicado de MARUZEN Y K en 1978 ( 13 ) Densidad Se mide la densidad de acuerdo con JIS-L-1013 mediante la utilización de un tubo de gradiente de densidad que se forma de tetracloruro de carbono y n-heptano. (14) Valor de U% El valor U% se mide bajo las siguientes condiciones utilizando el equipo USTER TESTER 3 fabricado por ZELLWEGER USTER : Velocidad de medición: 100 m/min Tiempo de medición: 1 min. Número de mediciones: dos veces Tipo de torsión: torsión S (15) Color de la fibra Se mide el color de la fibra mediante la utilización de piezas de prueba de una tela que se fabrica mediante las siguientes etapas. En la medición se determina un valor Wl representativo del grado de blancura, de acuerdo con ASTM E 313-73 y un valor Yl representativo del grado de amarilleo, determinado de acuerdo con ASTM D 1925-70, bajo las siguientee condiciones: [Método para preparar la tela] 1) Se tricota una muestra mientras se alimenta un hilo a través de una alimentadora única. 2) La muestra se lava con agua caliente a la que se le agrega Scourol, 2 g/1 a 70 °C. l?t*J á*í*i?**jí*--*- *M- -..- - -¿A i 3) La muestra se somete a termoendurecimiento por una rama tensoria a 180°C durante 30 segundos. [Medición] Dispositivo: espectrocolorímetro: Macbeth CE-3000 (fabricado por Macbeth) Condiciones de medición: Campo de visión: 2 grados Fuente de luz: C (CIÉ 1964) Brillantez especular: contenida Rayos UV: contenido El cálculo se lleva a cabo por las siguientes ecuaciones para obtener el valor Yl y el valor Wl : Yl = 100 x (1.28X - 1.06Z)/Y Wl = 4 x 0.847Z - 3Y en donde X, Y y Z son los valores de tres estímuloe en el sistema de especificación de color X, Y, Z. (16) Relación de ensanchamiento Se miden la anchura Q de bobinado de la capa de hilo más interior (104) y la anchura R de bobinado de la porción más sobresaliente que se muestra en la figura 2 (A) o 2 (B) . Se calcula la relación de ensanchamiento por la siguiente ecuación: Relación de ensanchamiento (%) = { (R - Q) x 100 (17) Temperatura pico de cristalización de hilo no estirado.
La medición se lleva a cabo mediante la utilización de un equipo Pyris 1 DSC (calorímetro diferencial de tipo de compensación de entrada) fabricado por Perkin Elmer bajo las siguientes condiciones, en donde la temperatura pico de cristalización se define como el valor pico o máximo de liberación de calor derivado de la cristalización. El valor pico se determina mientras se utiliza un software de análisis unido al dispositivo de medición. Temperatura de medición: 0 a 280°C Velocidad de incremento de temperatura: 20°C/min (18) Captación de aceite Se lava la fibra con éter dietílico, y posteriormente se elimina el éter dietílico, y se mide la cantidad de aceite puro adherido a la superficie de la fibra. Se determina la captación de aceite dividiendo la cantidad de aceite puro entre la masa de fibra. (19) Grado de rizado Una longitud a de una pieza de prueba se carga con una carga inicial de 0.01764 cN/dtex (0.02 mg/denier) y se mide una longitud b del mismo cuando se carga con 0.265 cN/dtex (0.3 mg/denier) , a partir del cual se calcula el grado de rizado por la siguiente ecuación: Grado de rizado (%) = (b - a) / b] x 100 Se repite la medición 10 veces y se obtiene un valor promedio que constituye el grado de rizado. (20) Recuperación de doblado Una fibra cargada con una carga inicial de 0.0294 cN/dtex (1/30 mg/denier) se enrolla alrededor de una placa de 30 mm de ancho, 40 mm de largo y 40 µm de espesor, cinco veces, de manera que las porciones de la fibra no se enrollan entre sí, y se aplica un peso de 1 kg a una porción doblada de la fibra. Después de 30 segundos se retira el peso y la fibra se corta en el centro de la placa. Se mide el ángulo de recuperación después de 10 minutos y se calcula la recuperación.
[Ejemplo 1] Se cargan en una autoclave de 3 1 1300 g (6.7 moles) de tereftalato de dimetilo, 1144 g (15 moles) de 1, 3 -propanodiol, 40.5 g (0.14 moles) de sulfoisoftalato de dimetil 5-sodio, 2.4 g (0.014 moles) de acetato de calcio monohidratado y l.O g (0.01 moles) de acetato de litio dihidratado, en el cual se lleva a cabo la reacción de intercambio de éster mientras se retira metanol, a 220°C. La relación de reacción de intercambio de éster es 95%. Después de completar la reacción de intercambio de éster, se agregan 0.65 g de fosfato de trimetilo y 1.34 g de tetrabutóxido de titanio y se agita durante 30 minutos. Posteriormente se lleva a cabo la reacción de policondensación durante 1.5 horas a 270 CC bajo el grado de vacío en un intervalo de 13.3 a 66.5 Pa mientras se separa 1, 3-propanodiol . Después de completar la reacción de policondensación, el producto fundido resultante se extrae en agua para formar una cuerda la cual se corta finamente pp?-n obtener un prepolímero en forma de íragmeíito peo- - -~r r-' ^ ^pec o, al completar la reacción ?t- policondeneac rr , ,oor:'. ci de fusión se vuelve mas alte conforme pasa el > ae?npo. La viscosidad intrínseca del prepolímero es de 0.54 dl/g y la cantidad ?e grupos carboxilo terminales ee de 16 miliequivalente! por s de reeina. La polimerización en estado sólido del prepol.ímei ' resultante se lleva a cabo a ?15°C en unei corriente de nitrógeno. La velocidad de polimerización en es ado sólido del prepoínmero ee elevada y el CD-PTT resultante es excelente en cuanto a estabilidad a la fusión y muestra un matiz favorable (véase lí tabl -. 1) Los fragmentos pequeños de pol ímero resultantes se secan hasta un con enn cíe de humedad de 30% y se tunden en un extrusor a 265°C, e" cual después se alimenta a una cabeza de hilado que se mantiene a 85°C y se extruye desde una hilera que tiene 36 or i c- . or, - ou l r r, , cada uno con un diámetro de 0.35 mm y una longitud -l< ^ 0. >r. mm. Se coloca déb lo de la hilera un tubo de calentar -,.' ., de ' 0" mm de laigo calentado a 250°C. La temperatura u ri . < ?al de la hilera PS de 271°C. Después, el hilo resultantr r,< . -.o ? - . somete a estirado y torsión vía un rodillo cal en'.f ¡ • ivuentra a una temperatura de 60°C y una placa caliente T1' : ¡ ouc uentra una temperatura de 140°C, a una velocidad de estirado de 600 m/min para obtener un hilo estirado de 56 dtex/36 t que tiene una elongación a la ruptura de 40%, una viscosidad intnnseca de 0.86, una resistencia de .9 cN/dtex, un módulo elástico de 2.0 cN/dtex, Tmax de 116°C y BWS de 13.1%. La fibra resultante se alimenta en una máquina tricotadora a través de un alimentador único para formar una tela tricotada la cual deepués se tiñe con un tinte catiónico. El tinte catiónico es KAYACRYL BLACK BS-ED (fabricado por NIPPON KAYAKU K.K., 8% omf , una relación de baño de 1:50) y uu dispersante que ee de 1 g/1 de DISPER TL (fabricado por MEISEI KAGAKU K.K.) . Se prepara ?n líquido de teñido al agregar el tinte a una solución acuosa de g/1 de sulfato de sodio, en la cual se agregan ácido acético y joetato de sodio de manera que ee regula el pH a 4. La tela se tiñe a 120°C durante una hora y después se somete a un tratamiento de jabonado a 70 °C durante 15 minutos en una solución de 1 g/1 de Senkanol A- 900 (fabricado por SENKA K.K.), la relación de baño de la cual es de 1:50. El grado de absorción de tinte P? c5r. lo que resulta en un producto teñido profundamente. Además, se lleva a cabo una prueba de resistencia a la luz utilizando un medidor de desteñido a 63 °C durante 30 horas. Difícilmente se observa cambio de coloración. f -f" - i ií i jirifni ¡i****, , Jfmé -b.. ?.¿ [Ejemplo 2] Se obtiene un prepolímero de la misma manera que en el ejemplo 1, excepto que la reacción de policondensación se lleva a cabo a 260°C durante 1.5 horas. La viscosidad intrínseca es de 0.52 dl/g y la cantidad de grupos carboxilo terminales es de 16 miliequivalente por kg de resina. La polimerización en eetado sólido del prepolímero resultante se lleva a cabo 215 °C en una corriente de nitrógeno. La velocidad de polimerización en estado sólido del prepolímero es elevada, y el CD-PTT obtenido de esta manera es excelente en su estabilidad a la fusión y muestra un matiz favorable (véase tabla 1) .
[Ejemplo comparativo 1] Se obtiene un prepolímero de la misma manera que en el ejemplo l, excepto que la reacción de policondensación se lleva a cabo a 260°C durante 2 horas. La viscosidad intrínseca es de 0.58 dl/g y la cantidad de grupos carboxiloteminales es de 45 míliequivalentes por kg de resina. La polimerización en estado sólido del prepolímero resultante se lleva a cabo a 215 °C en una corriente de nitrógeno. La velocidad de polimerización en estado sólido del prepolímero es menor que la del ejemplo 1, y el CD-PTT que se obtiene de eeta manera es inferior en estabilidad a la fusión y muestra un matiz poco favorable (véase la tabla 1) . Í?,?*iÉ**k <tt&¿.tr. t .S .AfA?Aífk.- . *- . . *,& A, A*,-****, mm?^?&et& l *A*, A?¡l¿¡t *í.4¡Ar-*é ¿tr [Ejemplo comparativo 2] Se lleva a cabo una prueba de polimerización de la misma manera que en el ejemplo 1, excepto que la reacción de policondeneación continúa durante 2.5 horae . Desde el momento en el cual la reacción de policondensación ha durado aproximadamente 2 horas hasta la finalización de la reacción de policondensación se mantiene la viscosidad de fusión a un bajo nivel. Se considera que esto ee debe al crecimiento de las cadenas moleculares debido a la reacción de policondensación equilibrada con la despolimerización debido a la descompoeición por calor. La viscosidad intrínseca del prepolímero es de 0.60 dl/g, y la cantidad de grupos carboxilo terminales es de 43 miliequivalentes por kg de resina. La polimerización en estado sólido del prepolímero resultante se lleva a cabo a 215 °C en una corriente de nitrógeno. La velocidad de polimerización en estado sólido del prepolímero es menor que la del ejemplo 1, y el CD-PTT que se obtiene de esta anara es inferior er, cuanto a estabilidad de fusión y muestra un matiz poco favorable (véase la tabla 1) .
[Ejemplo comparativo 3] Se obtiene un homo PTT que tiene una viscosidad intrínseca de 0.92, de la misma manera que en el ejemplo 1, excepto que no se utiliza sulfoisof alato de dimetil 5-sodio.
Co o se muestra en la tabla 1, en las propiedades físicas del CD-PTT resultante, l a t*- cantidades de SIPM y BPE están fuera de los intervalos de la preeente invención. Ademáe, el matiz, particularmente el valor b* no es favorable. Aunque no es claro el motivo de esto, se considera que ee debe a que no se utilizó sulfoieoftalato de dimetil 5 -sodio.
En coneecuencia, se considera que el sulfonato formador de esteres tiene un efecto en facilitar la blancura del polímero. La prueba de teñido se lleva a cabo mediante la utilización de un tinte catiónico, de una manera similar a la del ejemplo 1. El grado de absorción de tinte es de 8%. Se encuentra que el teñido con un tinte catiónico no es posible a menos que el sulfonato formador de esteres esté copolimerizado.
[Ejemplo 3] Se obtiene un prepolímero de la misma manera que en el ejemplo 1, excepto que el número de moles es de 2.5 moles%. El polímero que se obtiene de esta manera es excelente en estabilidad de la fusión y muestra un matiz favorable (véase la tabla 1) .
[Ejemplo comparativo 4] So somct- . ...'• ?:o de dim t c ' yy < .- relación molar e; C L I 6, a una reacción de. n eT nj a ?~-- éster mientras SP utiliza acetato de manganeso (0.05% en peso de una cantidad de tei^f 'at e dimetilo) como un catalizador De esta manera se o y 'one c 98 moles de bis (hidrox i ~t i "¡ ) tereftalato que -v -iir-rq.i-p con o 02 mol»^ de s?lfoisoftal a o el- dimetil 5 -sodio \ u mg de acetato de 1: tío dih drataoo junr con 125 mg de trióxido d^ antimonio como catalizador (en este- caso, si se uti iza t " abutóxido de titanio, el nolímeic resultante presenta .n coi rv significativo) / 13C mq T n£í?" de trimetilo como estabí l " nt" al calor, y la pol im p z o- on po, fusión se lleva <-- aoc a r>0°C bajo vacio, en un dc. 13.3 a 66.5 Pa . Zl copolímero de PET que ee obtiene de esta manera tiene la viscosidad intrínseca de 0.50 dl/g, el punto de fusión de 256°r1 X ^r' i dad r- -upos carboxilo t»r.t¡?nalPf oe 45 miliequivalentes poi .i K , ¡ na , v un v lo^ b' d_ 7 " Después n ?r„? , > , copol ímero ? ^ V 7 obtenido d- esta manera se ext i uy¡ ? un paquete de hilado que tiene 24 on^icios a través do un filtre rmterizado de malla de 20 ?n. a una velocidad de p>-- -• lynn d^ ^ a/min La pie& ón en °" paquete de hilado -<- ^ -• <^m< y «n .na semana, ei -m ox" ruanamente:: 1.96 x 1f? P i r. r * < _* - oc l op°rac]ni? <- : 1 apc I oí o' i » rte, Dn una prueba similar llevada a cabo mientras se ?:tuy - ,,G,-PG I obtenido en el ejemplo 1, la presión en el paquete d-° a . ~ i r e -incrementa, en una semana únicamente, en aproximadamente 2.97 x 103 kPa desde el inicio de la operación de hilado. Cuando se copolimeriza sulfoisoftalato de dimetil 5- sodio con poli (tereftalato de etileno), el sulfonato se modifica para formar una gran cantidad de agregado que no se puede fundir (complejo de manganeso, sulfoisoftalato de 5-sodio y compuesto de fósforo) . Ee evidert. s??? 1.a formación de tal agregado es menor, de acuerdo con el C -S dc la invención.
[Ejemplo 4] Se cargan en una autoclave de 3 1 1300 g (7.8 moles) de ácido tereftálico, 911 g (12.0 moles) de 1, 3 -propanodiol, 1.35 g de tetraisopropoxido de titanio y 0.13 g de acetato de cobalto tetrahidratado, en el cual se lleva a cabo la reacción de intercambio de éster mientras se separa agua a 220°C mediante la utilización de una columna de fraccionamiento. La relación de reacción de intercambio de esteres de 98%. Se calcula la relación de reacción de intercambio de éster a partir de una cantidad de agua separada . Después do finalizar la reacción de intercambio de éster, se agregan 47.3 g (0.16 moles) de sulfoisoftalato de dimetil 5-sodio y 1.09 g (0.16 moles) de acetato de litio dihidratado, como una solución 15% de 1, 3-propanodiol . La relación molar de 1, 3 -propanodiol respecto al ácido tereftálico (a continuación denominado como valor G) es de 1.5. El número de moles de sulfonato corresponden a 2.0 moles% del número total de moles de ácido carbónico. A continuación se agregan 0.65 g de fosfato de trimetilo, y se lleva a cabo la reacción de policondensación en el grado de vacío en un intervalo de 13.3 a 66.5 Pa mientras se separa 1, 3-propanodiol . Después de completar la reacción de policondensación, el producto fundido resultante se extrae en agua para formar una cuerda la cual después se corta finamente para obtener prepolímero en forma de fragmentos pequeños. El polímero resultante es excelente en estabilidad de fusión y muestra un matiz favorable (véase la tabla 2) . Se lleva a cabo la operación de hilado mediante la utilización del polímero resultante bajo las condiciones que se muestran en la figura 3. La fibra que se obtiene (56 dtex/36 f) tiene una resistencia de 2.5 cN/dtex, una elongación a la ruptura de 35%, una elasticidad de 22 cN/dtex, Tmax de 117°C y BWS de 13.3%. La fibra resultante se alimenta a una máquina tricotadora a través de un alimentador único para formar una tela tricotada la cual despuée se tiñe con tinte catiónico de la misma manera que en el ejemplo 1. El grado de absorción de tinte es 75%, lo que resulta en un producto teñido profundamente. Además, mientras se lleva a cano una prueba de resistencia a la luz mediante la utilización de un medidor de desteñido a 63 °C durante 30 horas, difícilmente se observa cambio de coloración. Se realiza una prueba de incremento de presión en el paquete de hilado al utilizar este CD-PTT de la misma manera que en el ejemplo comparativo 4. La presión en el paquete de hilado se incrementa en una semana únicamente en aproximadamente 2.94 x 103 kPa desde el inicio de la operación de hilado. Cuando de copolimeriza sulfoisoftalato de dimetil 5-sodio con tereftalato de polietileno, el sulfonato se modifica para formar una cantidad grande de agregado que no se puede fundir. Es evidente que la formación de tal agregado es menor, de acuerdo con el CD-PTT de la invención.
[Ejemplo 5] Se lleva a cabo el miemo procedimiento que en el ejemplo 4, excepto que se cambia el valor G. El polímero resultante es excelente en cuanto a estabilidad de fusión y muestra un matiz favorable (tabla 2) .
[Ejemplo comparativo 5] Se lleva a cabo el mismo procedimiento que en el ejemplo 4, excepto que se carga en una autoclave sulfoisoftalato de dimetil 5-eodio junto con ácido tereftálico antes de la reacción de esterificación; es decir, antes del inicio de la polimerización. La temperatura de fusión del polímero resultante es significativamente baja, y la estabilidad de la fusión y el matiz del mismo no son satisfactorios (tabla 2) . Incluso si el tiempo de polimerización se prolonga más, la viscosidad intrínseca no puede llegar a 0.6 dl/g. Por el contrario, la viscosidad intrínseca máxima del polímero que se obtiene en el ejemplo 4 alcanza 0.8 dl/g cuando se prolonga el tiempo de polimerización.
[Ejemplo comparativo 6] Se lleva a cabo el mismo procedimiento que en el ejemplo 4, excepto que ee cambia el valor G a 3.0. El punto de fusión del polímero resultante es bajo, y la estabilidad a la fusión y el matiz del mismo no son eatiefactorios (tabla 2) .
[Ejemplo comparativo 7] Se lleva a cabo el mismo procedimiento que en el ejemplo 4, excepto que s^ agrega sulfoieoftalato de dimetil 5-sodio cuando la reacción de esterificación avanza hasta un 60%. El punto de fusión dei polímero resultante es bajo, y la estabilidad a la fusión y el matiz del mismo no son satisfactorios (tabla 2) .
[Ejemplc compai it -vo 7] Se ] if-^n <? J ab ^J mismo procedimiento qut- ?.i ejemplo 4, exceor i que se cambia el valor G a 3.0. El punto de fusión del polímero resultante es bajo, y la estabilidad de fusión y el matiz dpi mismo no son satisfactorios (tabld 2- [Ejempl' com r tivo 81 Se lleva a cabo el mismo procedimiento que en el ejemplo 4, excepto ue se agrega sulfoieoftalato de dimití l 5-sodio, cuando la -pacción do esterificacion j i ooede "na t i un 60%. El punto de fusión del polímero resultante- <->s betjo, \ 'a estabilidad a lr fusión y el matiz del mismo no son satisfactorios (tabla ?, [Ejemplo f El CD-P'p gue se obtiene en el ejemplo 5 se polimeii?et en estado sólido, rn una atmósfera de nitrógeno El pol íme1" resultante es excplpi* o <-- estabilidad a la fusión v muestra nn matiz favorable (tabla "¡ Id**,*, I ¿r&tnWJfc- [Ejemplo Se lleva a cabo el mismo procedimiento que en el ejemplo 4, excepto que se agrega como un sólido sulfoisoftalato de dimetil 5-sodio y cha o de litio dihidratado, no dieuelto en 1, 3-propanodiol Fl col ímero reeultante es excelente en estabilidad a la fusión v muestra un matiz favorable (tabla 2) .
[Ejemplos 8 a lll Se cargan en una autoclave de 3 litros 1300 g (6."< molee) de tereftalato de dimetilo, 1144 g (15 moles) .de i, 3 -propanodiol, 40.5 g (0.14 moles) de sulfoisoftalato de dimetil 5-sodio, 2.4 g (0.014 moles) de acetato de calcio monohidratado y 1.0 g (0.01 molee) d<= acetato de litio dihidratado, en el cual se lleva a cabo la reacción de intercambio de éster mientras se separa metanol, a 2 Ti0'' rv.;pués ee agregan 0 65 q de fosfato de trimetilo, 1.34 g d tetrabutóxido de titanio 0 05% en peso de dióxido de titanio respect o a la cantidad teórica del polímero, despuée de lo cua"1 s- lleva a cabo la reacción de policondensación d?raiTe 2 horas a 270°C bajo un grado de VÓICÍO en un intervalo ^ ? ^ ~, a 66.5 Pa mientras se extrae 1, 3 -propanodiol . El prepclímcir que se obtiene (que tiene una cantidad de grupos carboxilo terminales de 19 milieguivalentes por kg de resina) se somete adicionalmente a polimerización en estado sólido a 210 °C en una corriente de nitrógeno, que resulta en los polímeros que tienen una viscosidad intrínseca que se muestra en la tabla 3. Los valores lt de los fragmentos pequeños de polímero que se obtiene de esta manera se encuentran, todos dentro del intervalo de -3 a 5 v los valores L de los mismos son de 85 o mayores, lo que significa que el grado de blancura es excelente. Los fragmentos pequeños de polímero resultantes se secan hasta un contenido de humedad de 50% y se funden en un extrusor a 265 °C, el cual después se alimenta a una cabeza de hilado que se mantiene a 285°C y se extruye de una hilera que -tiene 36 orificios circulares, cada uno con un diámetro de 0.35 mm y una longitud de 0.35 mm. Se coloca debajo de la hilera un tubo de calentamiento de 100 mm de largo, calentado a 250°C. En la tabla 3 se muestra la temperatura del tubo de calentamiento utilizado, la temperatura de superficie de la hilera y el paso de hilado . Posteriormente, el filamento fundido y extruido se enfría y solidifica al aplicar aire frío que tiene una temperatura de 20°C y una velocidad de aire de 0.4 m/min. Posteriormente, se aplica al filamento un aceite que contiene estearato de octilo de 60% en peso, poli (oxietileno alquiléter) de 15% en peso y fosfato de potasio de 3% en peso, como una emulsión acuosa de agente de acabado que tiene una concentración de 20% en peso, de manera que la captación de aceite se vuelve 1.0% en peso en relación a la fibra. Las fibras tratadas con aceite se enrollan en la bobinadora 12 vía un primer rodillo de captación que gira a velocidades de bobinado ¡ue pe muestran en la tabla 3, de manera que la tensión se vuelve 0.1 cN/dtex para obtener hilos no estirados. En la tabla 3 se muestran las propiedades físicas de los hilos no estirados bobinados de esta manera. Ya sea que los hilos no estirados tienen la elongación y la temperatura de pico de cristalización dentro del intervalo preferible que se muestra en la presente invención. Los hilos no estirados bobinados se estiran por la máquina de estirado que se muestra en la figura 4, en donde el primer rodillo de estirado y la placa caliente se controlan a 60°C y 140°C, respec ivamente , relaciones de estirado que se muestran en la tabla 3 para dar hilos estirados de 56 dtex/24 filamentos . En la tabla 5 se describen l s propiedades físicas de las fibras resultantes. En cualquiera de los casos, no se genera pelusa en el procedimiento de hilado y estirado. Ade áe, cualquiera de las fibras está dentro de los intervalos de la. invención de las propiedades físicas, en donde el encogimiento es poco y la tenacidad es grande.
[Ejemplos comparativos 9 a 11] (método convencional) Se producen fibras mientras se utilizan diferentes CD-PTT de la misma manera que en el ejemplo 8. En la tabla 5 se muestran las propiedades físicas de las fibras resultantes. En el ejemplo comparativo 9, el grado de polimerización del polímero utilizado es bajo, por lo que la fibra resultante también es baja en grado de polimerización, tenacidad y BWS. En el ejemplo comparativo 10, conforme la temperatura de superficie de i i : ? ja debido a que no se proporciona tubo de calentamiento, el h lo no estirado resultante es bajo en temperatura pico de cristalización. Un hilo estirado que se obtiene al estirar el hilo no estirado tiene una Tmax inferior de 105°C y BWS que excede de 16%, ambas fuera del intervalo definido por la presente invención. Además, la tenacidad de la fibra es insatisfactoriamente baja. En el ejemplo comparativo 11, dado que la velocidad de captación es demasiado baja, tanto la elongación como la temperatura pico de cristalización del hilo no estirado también son bajas. Un hilo estirado que -se obtiene al estirar el hilo no estirado tiene una Tmax menor de 105°C y BWS que excede de 16%, ambos parámetros fuera dei intervalo definido por la presente invención. Además, <\ tenacidad de • la fibra es insatisfactoriamente baja. 1*L*A¡ÉIA SÉ,..Í,.ÍA^.
[Ejemplos i ^ ' (método SDTU) El polímero que se obtiene en el ejemplo 8 (véase tabla 4) se hila en fibra.- Hedíante la utilización de la máquina de hilado SDTU que Am*. ..?u .." -> en. la figura 5. La. operación de hilado se lleva a cabo de La * ~ ?¡a manera que en el ejemplo 8, excepto para los incisos >-> -' • n ! a *-abla 4, v posr <=r? or enre , el secado para la ap1 " ca i "> ~ d- agent.p do acabado posterioi a la misma. Las fibra ?p _.o - dentro del agente oe acabado se someten al estirado, ti atamiento térmico y procesos de bobinado mediante la utilizací i, ~ . primero y segundo rodillos y una bobinadora ajustada a las condiciones que se muestran en la tabla 4 para ser estiradas fibras -^ 86 dtex/24 filamentos. En la tabla 5 se describe lae propiedades físicas de las fibras resultantes. Además, para obtener propiedades físicas antes del estirado, los hilos no estirados se bobinan directamente a la misma velocidad que la del primer rodillo. Los resultados de la medición se mustran en la tabla 4. En cualquier caso, la elongación y la temperatura pico de cristalización -f^n -~ los intervalos favorables. No se ,-au .1'v.? pelusa e lo - -l anto y las piopicdan.es tilicas de . <j " --'yy< - ; ! i . i, i'-yi . ,. .. . u.e e e invención, loe .-na1',- — -->oca enc.oj irrr cuto _' X te tenacidad. Se separa -.u. ute un paquete en forma de queso de 4 kg de peso del hu^o de imn bobinadora y tiene una relación de ensanchamiento dentro del intervalo de la presente invención, por lo que no se observa contracción de bobinado.
[Ejemplo comparativo 12] (método SDTU) Se obtiene una fibra por el mismo procedimiento de hilado que en el ejemplo 12, excepto para las condiciones que se muestran en la tabla 4. En la tabla 5 se muestran las propiedades físicas de la fibra resultante. Dado que no ? proporciona tubo de calentamiento en el ejemplo comparativo, la Tmax de la fibra resultante es menor de 105°C, lo cual está fuera del intervalo de la presente invención. Además, la tenacidad de J fibra es baja. Cuando se bobinan 4 kg de peso de fibra para formar un paquete en forma de queso, la contracción de bobinado ee significativa, por lo que es imposible la extracción del paquete del huso de la bobinadora. Además, para obcener las propiedades físicas antes del estirado, el hilo no estirado se bobina directamente a la misma velocidad que la del primer rodillo. Como ee muestra en la tabla 4, el hilo no estirado tiene una temperatura pico de cristalización menor que la del intervalo preferible de la presente invención.
[Ejemplo 14] La fibra que se obtiene en el ejemplo 8 se somete a un tratamiento térmico en húmedo de longitud constante a 150°C durante 5 minutos, y después se imparte ^on rizados por un método de texturizado de tipo de caja rellenadora. La fibra se corta en fibras cortas que tienen una longitud de 60 mm, un grado de rizado de 14% y una recuperación elástica de 95% . A este respecto la recuperación de doblano de la fibra rizada antes del corte es tan bueno como 90%. La fibra corta que se obtiene tiene buena capacidad de " teñido, es suave al cacto y excelente en su capacidad de estirado, lo cual es adecuado para hilos hilados y acolchados.
[Ejemplo 15] Se tricota una tela" con tejido de punto por urbimbre a partir de la fibra que se obtiene en el ejemplo 8 y Loica (fibra elastomérica de tipo de poliuretano fabricada por ASAHI KASEI K.K.) . El calibrado del tricotado es de 28 g, la longitud de bucle es de 1080 mm/480 cursos en la fibra CD-PTT y 112 mm/480 cursos en la fibra estirada, y la densidad de tricotado es de 90 cursos/2.54 cm. La relación de mezcla de la fibra CD-PTT es de 75%. ÍÁií -im? ,i***AAé *t.
La tela resultante se afloja y se lava a 90°C durante 2 __minutos, y se seca con calor seco a_160°C durante 1 minuto. Posteriormente la tela se tiñe con un tinte líquido el cual es una solución acuosa a la que se le agrega KAYACRYL BLACK BS-ED (tinte catiónico fabricado por NIPPON KAYAKU K.K.) de 8% omf y DISPER TL (un activador de tipo no iónico fabricado por MEISEI KAGAKU K.K.) utilizado como un dispersante de 1 g/1, el cual se ajusta con sulfato de sodio de 3 g/1, ácido acético y acetato de sodio de manera que el pH es 4. La relación de baño es de 1:50, la temperatura del teñido es de 105°C y el tiempo de teñido es de 1 hora. Después de ser teñida, a la tela se le proporciona un acabado con un procedimiento habitual . La tela teñida resulante se tiñe lo suficiente y es excelente en cuanto a resistencia al color. La tela tricotada y seca no encoge excesivamente durante el proceso de teñido, por lo que es muy suave, rica en capacidad de estirado y excelente en caída. En las siguientes tablas se muestran los ejemplos mencionados antes y le- -; m íos comparativos.
Tabla 1 ota: SIPM: sulfoisoftalato de dimetil 5- sodio BPE: bis ( 3-hidroxipropil) éter meq: miliequivalente Grupos COOH terminal: grupos carboxílicos terminales t en o n ui Tabla 2 o to Nota: Valor G: relación molar de 1, 3- propanodiol en relación al ácido tereftálico BPE: bis ( 3- hidroxipropil) éter meq: miliequivalente Grupos COOH terminal: grupos carboxílicos terminales t Ul O l Ul Tabla 3 o ? Nota: Temperatura de SH: temperatura de cabeza de hilado Tc: temperatura pico de cristalización A relación de estirado máximo: un porcentaje de relación de estirado en relación a la relación de estiradomáxi o.
Tabla 4 10 15 20 Nota: Temperatura de SH: Tc: temperatura pi Relación de esti de 5 estirado entre el primero y Relación de estira un porcentaje de relación de e de estirado máximo. Remoción de bobina; se 10 puede separar de un huso de X: un paquete en f de un huso de una bobinadora . t U) O m o t Tabla 5 o Nota: Tmax: tangente de pérdida de temperatura pico BWS: encogimiento en agua en ebullición CAPACIDAD DE APROVECHAMIENTO EN LA INDUSTRIA De acuerdo con la presente invención, es posible obtener CD-PTT con un punto de fusión alto, con pocas pérdidas de viscosidad por fusión y con un peso molecular alto, lo que es adecuado como una materia prima para fibra de CD-PTT con excelente matiz. Además, el polímero de la invención y un método para producir el mismo tiene características únicas, inesperadas a partir de la técnica anterior. La primera de las características es que, de acuerdo con el CD-PTT de la invención, se mejora en gran medida el grado de blancura, en comparación con homopolímero polimerizado de la misma manera. Aunque no es clara la razón para esto, el alto grado de blancura es extremadamente favorable debido a que el desarrollo de color se vuelve excelente cuando se fabrican fibras con tal polímero. Particularmente, en el procedimiento de teñido utilizando un tinte catiónico que requiere claridad de color, se facilita adicionalmente el desarrollo de color si el grado de blancura de la fibra es alto. La segunda de las características es que, aunque la cantidad de grupos carboxilo terminales de tereftalato de polietileno susceptibles de tinción con tinte catiónico, que tienen una estructura similar a la de CD-PTT habitualmente es mayor de 40 miliequivalentes por kg de resina, la cantidad de I i i¡k £áU?lk* -?A. i t??»*mß*u. i- ?rgA?tt ¡Étjia grupos carboxilo terminales del PTT de la invención es significativamente menor que del anterior. Si la cantidad de grupos carboxilo terminales es mucha, existen problemas en la medida en que, cuando el prepolímero es extraído de una autoclave al completar la polimerización por fusión, la blancura y viscosidad intrínseca del polímero disminuyen o bien las propiedades físicas del mismo cambian notablemente. Además, la resistencia de la fibra disminuye notablemente durante el teñido o precedimientos de procesamientos subsecuentes. Contrario a esto, de acuerdo con el CD-PTT o la fibra de CD-PTT que se obtiene del prepolímero de la invención, difícilmente tiene tales problemas . La tercera de las características es que el CD-PTT de la invención es menor en cantidad de agregado se puede suministrar por infusión originado de sales metálicas de ácido sulfónico formador de éster, catalizador o estabilizante térmico. Si la cantidad de agregado es menor, es posible prolongar el período de sustitución del hilado de paquetes, lo que garantiza un hilado continuo durante un tiempo prolongado y una alta productividad. Además, si la cantidad de agregado es menor, disminuye la generación de pelusa o ruptura de hilo para mejorar el rendimiento de hilado. Dado que el catalizador utilizado u otros materiales son diferentes a los de la presente invención en el poli (tereftalato de etilo) susceptible de tinción con un tinte catiónico que tenga una estructura similar, el problema de un agregado sometible a infusión aún no se ha resuelto completamente, y aún contiene una gran cantidad de agregado. Como se describe en lo anterior, dado que el CD-PTT de la invención tiene un desempeño superior, es útil como materia prima para fibras, productos moldeados o películas. Particularmente, la fibra de CD-PTT de la invención es susceptible de tinción con tintes catiónicos, alta tenacidad y libre de encogimiento excesivo durante el teñido o procesamiento subsecuente, por lo que las telas aplicables a las diversas prendas se diseñan con facilidad. Esta fibra es particularmente adecuada para uso en el cual se combina con el poliéster de fibra elastomérica de poliuretano, o se trata con una resina de tipo de uretano . Un producto fibroso el cual es de campos adecuados de su aplicación incluye prendas de vestir tales como ropa exterior, ropa interior o ropa deportiva, material industrial tales como alfombras, una felpa, un monofilamento o acolchado, una lámina no tejida tal como una tela unida por hilado, una micromalla o cordón hilado.

Claims (20)

REIVINDICACIONES
1. Un copolímero de poli (tereftalato de trimetileno) caracterizado porque satisface las siguientes condiciones (1) a (4) : (1) el sulfonato formador de esteres está en un intervalo de 0.5 a 5 moles% y es copolimerizado en relación al componente total de ácido dicarbónico, (2) se copolimeriza bis (3-hidroxipropil) éter en un intervalo de 0.1 a 2.5% en peso; (3) una viscosidad intrínseca que está en el intervalo de 0.65 a 1.5 dl/g, y (4) una cantidad de grupos carboxilo terminales de 25 miliequivalentes por kg de resina o menos.
2. El copolímero de poli (tereftalato de trimetileno) , como se describe en la reivindicación 1, en donde la viscosidad intrínseca está en el intervalo de 0.85 a 1.25 dl/g.
3. El copolímero de poli (tereftalato de trimetileno) , como se describe en la reivindicación 1, en donde el valor b* está en el intervalo de -2 a 6.
4. Un método para producir un copolímero de poli (tereftalato de trimetileno) , caracterizado porque el método comprende las etapas de: hacer reaccionar un éster de alcohol inferior de ácido tereftálico, el cual es un componente principal de ácido dicarboxílico, con 1, 3 -propanodiol , el cual es el <«*.»-* componente principal diol, para formar un éster de 1,3-propanodiol de ácido tereftálico o un oligómero del mismo, o ambos; después de completar la reacción de policondensación, una vez que solidifica el polímero resultante; y calentar el polímero en estado sólido para aumentar la viscosidad intrínseca del mismo en 0.1 dl/g o mayor desde el momento en el que se ha completado la reacción de policondensación, y el método satisface las siguientes condiciones (a) y (b) : (a) sulfonato formador de éster que corresponde a una cantidad en el intervalo de 0.5 a 5 moles% de un componente total de ácido dicarboxílico que se agrega en cualquier etapa opcional desde el inicio de la reacción hasta la finalización de la reacción de policondensación, y (b) una cantidad de grupos carboxilo terminales del copolímero de poli (tereftalato de trimetileno) está en el intervalo de 5 a 40 miliequivalentes por kg de resina antes del inicio de la polimerización en estado sólido.
5. Un método para producir un copolímero de poli (tereftalato de trimetileno), caracterizado porque el método comprende las etapas de: hacer reaccionar ácido tereftálico, el cual es el componente principal de ácido dicarboxílico con 1,3-propanodiol, el cual es el componente principal diol, para formar éster de 1, 3 -propanodiol de ácido tereftálico o un oligómero del mismo, o ambos; después de completar la reacción de policondensación, solidificar el polímero resultante; y calentar ÍX ?.?.i -* . j«Sijhjá, - JátA-Á ¿*?k »?..^ el polímero en un estado sólido para aumentar la viscosidad intrínseca del mismo en 0.1 dl/g o mayor desde el momento en el que se completa la reacción de policondensación, y el método satisface las siguientes condiciones (a) a (c) : (a) la relación molar de 1, 3 -propanodiol respecto al ácido tereftálico está en el intervalo de 0.8 a 2.5, (b) en la reacción de ácido tereftálico con diol constituido principalmente de 1, 3 -propanodiol, en una etapa de la velocidad de reacción del ácido tereftálico está en el intervalo de 75 a 100%, se agrega una cantidad de sulfonato formador de esteres que corresponde a un intervalo de 0.5 a 5 moles% del componente total de ácido dicarboxílico, y (c) la cantidad de grupos carboxilo terminales de copolímero de poli (tereftalato de trimetileno) está en el intervalo de 5 a 40 miliequivalentes por kg de resina antes del inicio de la polimerización en estado sólido.
6. Un método para producir un copolímero de poli (tereftalato de trimetileno), que comprende las etapas de: al hacer reaccionar ácido tereftálico, el cual es el componente principal de ácido dicarboxílico con 1, 3 -propanodiol, el cual es el componente principal diol, para formar éster de 1,3-propanodiol de ácido tereftálico o un oligómero del mismo, o ambos; después de completar la reacción de policondensación, caracterizado porque el método satisface las siguientes condiciones (a) a (c) : (a) una relación molar de 1 , 3 -propanodiol respecto al ácido tereftálico que está en el intervalo de 0.8 a 2.5, (b) en la reacción de ácido tereftálico con diol constituido principalmente de 1 , 3 -propanodiol , en una etapa en donde la velocidad de reacción del ácido tereftálico está en el intervalo de 75 a 100%, se agrega una cantidad de sulfonato formador de esteres que corresponde a un intervalo de 0.5 a 5 moles% del componente total de ácido dicarboxílico, y (c) una cantidad de grupos carboxilo terminales de copolímero de poli (tereftalato de trimetileno) que está en un intervalo de 5 a 40 miliequivalentes por kg de resina.
7. Un método para producir un copolímero de poli (tereftalato de trimetileno) , como se describe en cualquiera de las reivindicaciones 4 a 6, en donde un compuesto de metal alcalino o un compuesto de metal alcalinotérreo que corresponde a una cantidad en el intervalo de 1 a 100 moles% de sulfonato formador de éster se agrega en cualquier etapa opcional desde el inicio de la reacción hasta completar la reacción de policondensación.
8. La fibra de copolímero de poli (tereftalato de trimetileno) , caracterizada porque satisface las siguientes condiciones (1) a (4) : (1) el sulfonato formador de esteres en el intervalo de 0.5 a 5 moles% es copolimerizado en relación a un componente total de ácido dicarboxílico; (2) se copolimeriza bis (3-hidroxipropil) éter en un intervalo de 0.1 a 2.5% en peso; (3) la viscosidad intrínseca está en un intervalo de 0.65 a 1.5 dl/g, y (4) la cantidad de grupos carboxilo terminales está en un intervalo de 5 a 40 miliequivalentes por kg de fibra o menos.
9. Una fibra de copolímero de poli (tereftalato de trimetileno) , caracterizada porque el sulfonato formador de esteres en un intervalo de 0.5 a 5 moles% se copolimeriza en relación al componente total de ácido dicarboxílico, y la fibra satisface las siguientes condiciones (A) a (C) : (A) la viscosidad intrínseca [?] está en un intervalo de 0.65 a 1.4 dl/g, (B) la temperatura pico de una tangente de pérdida dinámica está en un intervalo de 105 a 140 'C, y (C) el encogimiento en agua en ebullición está en un intervalo de 0 a 16%.
10. La fibra de copolímero de poli (tereftalato de trimetileno) como se describe en la reivindicación 9, que satisface además las siguientes condiciones (D) y (E) : (D) una elongación a la ruptura que está en el intervalo de 20 a 70%, y (E) una tenacidad de 16 o mayor, en donde la tenacidad se calcula por la siguiente ecuación: Tenacidad = [Resistencia (cN/dtex) ]x [Elongación (%)]12.
11. La fibra de copolímero de poli (tereftalato de trimetileno) , como se describe en la reivindicación 10, en donde la tenacidad es de 17.5 o mayor.
12. Una fibra de copolímero de poli (tereftalato de trimetileno) no estirada, caracterizada porque consiste de poli (tereftalato de trimetileno), formada al copolimerizar sulfonato formador de esteres en un intervalo de 0.5 a 5 moles% respecto al componente total de ácido dicarboxílico que tiene una viscosidad intrínseca en un intervalo de 0.65 a 1.4 dl/g y tiene una elongación a la ruptura en un intervalo de 150 a 600% y una temperatura pico de cristalización en un intervalo de 64 a 80 'C.
13. Un método para producir una fibra de copolímero de poli (tereftalato de trimetileno), caracterizado porque una fibra de copolímero de poli (tereftalato de trimetileno) no estirada, que tiene una elongación a la ruptura en el intervalo de 150 a 600% y una temperatura pico de cristalización en un intervalo de 64 a 80 'C, se estira a una relación de estirado en un intervalo de 30 a 99% de la relación de estirado máxima, y la fibra de copolímero de poli (tereftalato de trimetileno) no estirada consiste de poli (tereftalato de trimetileno) formado al copolimerizar un sulfonato formador de esteres en un intervalo de 0.5 a 5 moles% respecto al componente total de ácido dicarboxílico que tiene una viscosidad intrínseca en un intervalo de 0.65 a 1.5 dl/g.
14. Un método para producir una fibra de copolímero de poli (tereftalato de trimetileno), caracterizado porque el poli (tereftalato de trimetileno) se forma al copolimerizar sulfonato formador de esteres en un intervalo de 0.5 a 5 moles% respecto a un componente total de ácido dicarboxílico para tener una viscosidad intrínseca en un intervalo de 0.65 a 1.5 dl/g, el poli (tereftalato de trimetileno) se extruye desde una hilera que tiene una temperatura de superficie en el intervalo de 250 a 295 'C y, después de ser enfriada y solidificada, se capta a una velocidad en un intervalo de 100 a 3000 m/min para hacer un hilo no estirado el cual después se estira a una temperatura en el intervalo de 30 a 90'C y una relación de estirado la cual está en un intervalo de 30 a 99% respecto al estirado máximo, y después se obtiene una fibra estirada que es tratada por calor a una temperatura de 100 a 200'C.
15. Un método para producir una fibra de copolímero de poli (tereftalato de trimetileno), como se describe en la reivindicación 14, en donde el poli (tereftalato de trimetileno) se extruye de una hilera que tiene un tubo de calentamiento que tiene una longitud en un intervalo de 20 a 500 mm y se calienta a una temperatura en el intervalo de 150 a 350 'C. X i udßáütí^f-h*
16. Un método para producir una fibra de copolímero de poli (tereftalato de trimetileno) , como se describe por cualquiera de las reivindicaciones 13 a 15, en donde la fibra no estirada se bobina una vez como un paquete y después se estira.
17. Un método para producir una fibra de copolímero de poli (tereftalato de trimetileno) , como se describe por cualquiera de las reivindicaciones 13 a 15, en donde la fibra no estirada no se enrolla como un paquete sino que se estira continuamente.
18. Una fibra corta, que se obtiene de la fibra de copolímero de poli (tereftalato de trimetileno) , como se describe en cualquiera de las reivindicaciones 8 a 10, en donde la longitud de la fibra está en un intervalo de 3 a 300 mm, y el grado de rizado es de 5% o mayor.
19. Un producto de fibra, en el cual se utiliza parcial o completamente la fibra de copolímero de poli (tereftalato de trimetileno) , como se describe en cualquiera de las reivindicaciones 8 a 10.
20. Un producto de fibra, en el cual se utiliza parcial o completamente la fibra corta como se describe por la reivindicación 18. Í A ** ? * i
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