TW200424374A - Polyester multifilament yarn - Google Patents
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Classifications
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Description
200424374 Π) 玖、發明說明 【發明所屬之技術領域】 本發明係有關聚酯多絲纖維紗者;更詳細的說,係有 關以具有良好的色調與優異之成型性的聚酯樹脂製造而得 之具有起毛極少,色調良好,及機械強度甚高的聚酯多絲 纖維紗者;本發明之聚酯多絲纖維紗,爲極適合於形成觸 感,外觀,及機械強度均極優越的編織物者。
【先前技術】 聚酯樹脂,尤其是聚對苯二甲酸乙二醇酯,聚萘二甲 酸己二醇酯,聚對苯二甲酸丙二醇酯,及聚對苯二甲酸丁 二醇酯,其機械,物理,化學性能極爲優異之故,廣泛使 用於纖維,薄膜,及其他之成型物;特別是在編織物之用 途中,具有優越之機械強度,尺寸安定性,耐熱性及耐光 性。
尤其近年來,亦使用爲戶外運動領域,工業衣料領域 之高強度纖維;聚酯纖維,由於耐光性優異之故,取代已 往以尼龍6,尼龍66爲代表之聚醯胺纖維,而大幅度的 被使用;但是,以含有上述高強度纖維所成多絲纖維紗之 布料製造而得的戶外運動衣料,及工業衣料,除高強度以 外同時需求極佳之觸感;因而,更要求具有纖度小,強度 高,而且適當之延伸度,能使布料之質地薄化,緊密化的 多絲纖維紗。 如此之纖維用聚合物,例如聚對苯二甲酸二乙醇酯, -6 - (2) 200424374 通常係先製造對苯二甲酸之乙二醇酯及/或其低聚物,接 著,於聚縮合催化劑之存在下,將其減壓加熱,依所定之 聚合度進行反應而製造;又,其他之聚酯亦可以與上述相 同的方法製造。 此時,因聚縮合催化劑之種類的不同,能左右所得聚 酯之品質極大;聚對苯二甲酸乙二醇酯,最廣爲使用之聚 縮合催化劑爲銻化合物。
不過,使用銻化合物時,聚酯經長時間連續的熔融紡 絲,管頭孔四周會產生雜質(以下簡稱爲管頭雜質)之附 著沉積,熔融聚合物之流動彎曲現象(Bending ),此爲 在紡絲,拉伸等後步驟中,造成起毛,斷絲或纖維物性之 斑點等發生問題的原因;尤其是,使用於戶外及工業材料 等用途之必要高機械強度,細纖度的多纖維紗,解決上述 缺點極爲重要。
爲避免此問題之發生,已知雖可使用鈦化合物,例如 四丁氧基鈦,做爲催化劑,但如此所得聚合物之熱安定性 不佳,在熔融時急激劣化,難以獲得高機械強度之纖維; 又,所得聚酯本身爲黃色著色者,最後所得纖維之色調爲 不能令人滿意者,是其問題。 解決此問題之方法,有以鈦化合物與偏苯三酸反應而 得之反應生成物,做爲聚酯製造用催化劑之揭示(例如, 參照專利文獻1 ),及以鈦化合物與亞磷酸酯反應而得之 生成物,做爲聚酯製造用催化劑之揭示(例如,參照專利 文獻2);依此等方法,確實能提升一定程度之聚酯的熔 (3) (3)200424374 融熱安定性,但其提升之效果在實用上並不充分,所得聚 酯樹脂之色調,還有必要加以改善;更有以鈦化合物與磷 化合物之錯合物,做爲聚酯製造用催化劑之提案(例如, 參照專利文獻3 );但是,使用此方法,雖可提升某種程 度之熔融熱安定性,此效果在實用上並不充分,尙有必要 改善所得聚酯樹脂之色調的問題。 [專利文獻1]特公昭5 9 — 4625 8號公報 [專利文獻2]特開昭5 8 - 3 8 722號公報 [專利文獻3]特開平7 — 1 3 8 3 54號公報 【發明內容】 [發明之揭示] 本發明之目的爲提供,具有纖度細,與色調良好(高 L*値及低b*値),及觸感優柔,而且形成運動用衣料等 所用編織物時,能具有充分機械強度,起毛極少,顯示良 好色調之聚酯多絲纖維紗。 本發明之聚酯多絲纖維紗爲,含有以聚酯聚合物爲主 成份之聚酯多絲纖維紗者。 上述聚酯聚合物爲,將芳香族二羧酸酯於催化劑存在 下,經聚縮合而得者。 上述催化劑爲,包含至少一種選自下述混合物(1 ) 及反應生成物(2 )者。 上述催化劑用混合物(1 )爲,下述成份(A )及成 份(B )之混合物者。 -8 - (4) 200424374 成份(Α)爲,至少一種選自(a)下述一般式(I) 所示之烷氧基鈦,及(b )下述一般式(I )之烷氧基鈦與 下述一般式(11 )所示之芳香族多價殘酸或其酸酐的反應 生成物,所成群者而成之鈦化合物成份(A )
R i R 〇 — τιο f 〇 1 R R 〇 [上述式(I)中,R1,R2,R3 ’及R4爲各自獨立之 一種選自碳原子數1〜20的院基及苯基;m爲〗〜4之整 數;m爲2,3,或4時,2個,3個,或4個之R2及 R3,可爲相同或相異者]。
=X^(C00H)n u) [上述(II)中,η爲2〜4之整數]。 成份(Β )爲,至少一種以下述一般式(丨!丨)所示之 磷化合物所成的磷化合物成份(Β ),
(5) 200424374 [上述式(III)中,R5,R6,及R7爲各自獨立之碳原 子數1〜4的烷基;X爲一種選自—ch2—基及—CH(Y) 一基之基(Y爲苯基)]。 上述催化劑用混合物(1 )使用之配合量爲,上述鈦 化合物成份(A )中所含欽元素之毫莫耳値,對上述芳香 族二殘酸醋之莫耳數値比(% ) Μτι,及磷化合物成份 (Β)中所含碟兀素之毫莫耳値,對上述芳香族二羧酸酯 之旲耳數値比(% ) ΜΡ,必須滿足下述關係式(丨)及 (ii )者。 1 SMP/MTi $15 ( i ) lO^Mp + MTi ^100 ( ϋ ) 上述催化劑用反應生成物(2 )爲,下述成份(c )及 成份(D )之反應生成物者。 成份(C)爲,至少一種選自(C)上述一般式(I) 所不之院氧基鈦’及(d)上述一般式(I)所示之院基欽 與上述一般式(III)所示的芳香族多價羧酸或其酸酐之 反應生成物,所成群者而成之鈦化合物成份(C )。 成份(D )爲,至少一種以下述一般式(IV )所示之 磷化合物所成的磷化合物成份(D )。 (IV) (R8〇)p — P — (OH)” (6) 200424374 [上述式(IV)中,R8爲碳原子數1〜20之院基’或 碳原子數6〜2 0之芳基;p爲1或2之整數]。 上述多絲纖維紗之特徵係,單纖維纖度’爲在 0.2〜2.Odtex之範圍者;上述多絲纖維紗之全纖度爲在 9 Odt ex以下者;而且,上述多絲纖維紗之以下述式(1 ) 所示的絲因數(S . F .)爲在2 2以上者。
S · F ·=(抗拉強度)X (切削延伸度)1 /2 ...... ( 1 ) 本發明之聚酯多絲纖維紗,在上述催化劑用混合物 (1)之成份(A)中,烷氧基鈦(a)與一般式(II)的 芳香族多價羧酸或其酸酐之反應莫耳比,以2 : 1〜2 : 5之 範圍較爲適合。
在本發明之聚酯多絲纖維紗中,上述二烷基芳香族二 羧酸酯,以由芳香族二羧酸之二烷基酯,與烯烴二醇之酯 交換反應製造者爲佳。 本發明之聚酯多絲纖維紗中,上述芳香族二羧酸,以 選自對苯二甲酸,1,2—萘二羧酸,苯二甲酸,異苯二甲 酸,二苯基二羧酸,及二苯氧基乙烷二羧酸爲宜;上述烯 烴二醇,以選自乙二醇,丁二醇,三甲烯二醇,丙二醇, 季戊二醇,六甲烯二醇,及十二甲烯二醇爲宜。 本發明之聚酯多絲纖維紗中,上述聚酯,以聚對苯二 甲酸乙二醇酯爲佳。 又,本發明之聚醋多絲纖維紗中,上述聚醋聚合物 -11 - (7) (7)200424374 之,依 L*,a*,b*,表色系(JIS— Z— 8729)之標準, L*値以68〜90者,b*値以1〜10者爲佳。 本發明之聚酯多絲纖維紗,亦可爲無編織物之形狀 者。 [用以實施發明之最佳型態] 本發明之聚酯多絲纖維紗爲,含有以聚酯聚合物爲主 成份之聚酯多絲纖維所形成者。 上述聚酯聚合物係,將芳香族二羧酸酯於催化劑之存 在下,經聚縮合製造而得者;上述聚縮合用催化劑爲,包 含至少一種選自下述鈦化合物成份(A )與磷化合物成份 (B )之混合物(1),及下述鈦化合物成份(C )與磷化 合物成份(D )之反應生成物(2 )者。 聚縮合催化劑用混合物(1 )之鈦化合物成份(A ) 爲,至少一種選自(a )下述一般式(I )所示之烷氧基 鈦,及(b)上述一般式(I)所示之烷氧基鈦與下述一般 式(II)所示之芳香族多價羧酸或其酸酐的反應生成物, 所成群者而成之鈦化合物成份(A )。 OR2 r I ί R 1 Ο -一 Τ i — Ο -一 Β R 4 (I) ^ I -> OR3 [上述式(I)中,…,…,以’及R4爲各自獨立一 種選自碳原子數1〜20,以1〜6爲佳的烷基及苯基;m爲 -12· (8) 200424374 1〜4’以2〜4爲佳的整數;⑺爲2,3,或4之整數時,2 個,3個,或4個之R2及R3,可爲相同或相異者]。
(Π) [上述(II)中,η爲2〜4,以3〜4爲佳之整數]。 又’聚縮合催化劑用混合物(1 )之磷化合物成份 (Β)爲’至少一種以下述一般式(in)所示之磷化合物 所成的磷化合物成份(Β ) R6 R5 °一ζ ——X ——(Π) II || 〜OR7 Ο 0 [上述式(III )中,R5,R6,及R7爲各自獨立之碳原 子數1〜4的烷基;X爲一種選自一 CH2 —基及一 CH(Y) 一之基(Y爲苯基)]。 又,聚縮合催化劑用反應生成物(2 )之鈦化合物成 份(C)爲,至少一種選用上述一般式(I)所示之烷氧基 鈦(c),及上述一般式(I)所示之烷氧基鈦與上述一般 式(Π)所示之芳香族多價羧酸或其酸酐之反應生成物 (d ),所成群者而成之鈦化合物成份(C )。 聚縮合催化劑用反應生成物(2 )之磷化合物成份 -13- (9) 200424374 (D )爲,至少一種以下述一般式(IV )所示之磷化合物 所成的磷化合物成份(D )。
[上述式(IV)中,R8爲碳原子數1〜20之烷基,或 碳原子數6〜20之芳基;p爲1或2之整數]。 使用上述鈦化合物成份(A )與上述磷化合物成份 (B )之混合物(1 ),或上述鈦化合物成份(C )與上述 磷化合物成份(D )之反應生成物(2 ),爲聚縮合催化 劑時,以一般式(I )所示之烷氧基鈦(a )或(c )做爲 鈦化合物成份(A )或(C ),及此等之烷氧基鈦(a )或 (c)與一般式(II)所示之芳香族多價羧酸或其酸酐之 反應生成物(b)或(d),爲對聚酯聚合物之可溶性或親 和性高者,因而,混合物(1 )或反應生成物(2 )所成之 催化劑,亦爲對聚酯聚合物具有實用上極高之可溶性或親 和性者;因此,以聚縮合所得聚酯聚合物中,殘餘有催化 劑用混合物(1 )或(2 ),其熔融紡絲之際,亦不會在紡 絲管頭的四周產生雜質之沉積,能以高紡絲效率製造品質 良好的聚酯多絲纖維。 本發明所用聚縮合催化劑用鈦化合物成份(A )中, 所使用一般式(I )之烷氧基鈦(a ),及鈦化合物成份 (C )所用之烷氧基鈦化合物,以四異丙氧基鈦,四丙氧 基鈦,四正丁氧基鈦,四乙氧基鈦,四苯氧基鈦,八烷基 -14 - (10) 200424374 三鈦酸酯,及六烷基二鈦酸酯等較適合使用;尤其,從與 磷化合物之反應性的觀點而言,以使用四丁氧基欽最爲理 想。
又,與欽化合物成份(A )用院氧基欽(a )反應之—· 般式(Π)的芳香族多價羧酸及其酸酐,以選自苯二甲 酸’偏苯三酸,連苯三酸,均苯四甲酸及此等之酸酐較爲 適合;尤其,使用偏苯三酸酐時,所得反應生成物 (b ),對聚酯聚合物顯現極高之親和性,爲能有效防止 上述雜質之沉積者。 上述院氧基鈦(a)與,一般式(II)之芳香族多價 羧酸或其酸酐反應時,例如,在溶媒中使芳香族多價羧酸 或其酸酐溶解,將烷氧基鈦(a )滴加於此混合液中,在 0〜2 0 0 °C之溫度下,以至少加熱30分鐘較爲適合;還有, 上述溶媒,以因應所望,由乙醇,乙二醇,三甲嫌二醇, 四甲烯二醇,苯,及二甲苯中選擇爲宜。
烷氧基鈦(a)與,一般式(II)之芳香族多價羧酸 或其酸酐的反應莫耳比,雖沒有特別的限制,但烷氧基鈦 之比率過高時,所得聚酯會有色調惡化,軟化點降低的情 況,相反的,烷氧基鈦之比率過低時,會使聚縮合反應難 以進行;因而,烷氧基鈦(a ),與一般式(II )之芳香 族多價羧酸或其酸酐的反應莫耳比,以在(2 : 1 )〜(2 : 5 )之範圍較爲適合。 以此反應所得之反應生成物(b ),可直接使用,或 將其以丙酮,甲醇及/或醋酸乙酯等再結晶,精製後使 •15- (11) 200424374 用。
本發明中,聚縮合催化劑用混合物(1 )之磷化合物 成份(B )所使用一般式(III )的磷化合物(膦酸酯化合 物),爲膦酸衍生物之酯類,以選自例如甲酯基甲烷膦 酸,乙酯基甲烷膦酸,丙酯基甲烷膦酸,丁酯基甲烷膦 酸,甲酯基苯基甲烷膦酸,乙酯基苯基甲烷膦酸,丙酯基 苯基甲烷膦酸,及丁酯基苯基甲烷膦酸等之膦酸衍生物的 二甲基酯類,二乙基酯類,二丙基酯類,及二丁基酯類, 較爲適合。
一般式(III)之磷化合物(膦酸酯化合物)所成磷 化合物成份(B),使用於芳香族二羧酸酯之聚縮合反應 時,和通常做爲反應安定劑使用之磷化合物相比較,與鈦 化合物成份(A )的反應進行較爲緩慢之故,聚縮合反應 步驟間之鈦化合物成份(A )的催化劑活化持續時間較 長’其結果,能使鈦化合物成份(A )之聚縮合反應系 的’對芳香族二羧酸酯量之使用量比減小;又,在含有一 般式(III )之磷化合物所成磷化合物成份(B )的聚縮合 反應系中,添加多量之安定劑,所得聚酯聚合物之熱安定 性沒有下降之情況,又其色調亦無不良。 本發明中,使用混合物(1 )做爲聚縮合催化劑時, 此混合物(1 )使用之配合量,爲上述鈦化合物成份 (A)中所含鈦元素之毫莫耳値,對上述芳香族二羧酸酯 的莫耳數値比(% ) MTi,及磷化合物成份(B )中所含磷 兀素之毫莫耳値,對上述芳香族二羧酸酯的莫耳數値比 -16- (12) (12)200424374 (% ) MP,必須滿足下述關係式(i )及(Π ) 1 ^MP/MTi ^15 ( i ) lO^Mp +MTi ^100 ( ii ) MP/MTi之比,爲1以上1 5以下’以2以上1 〇以下 更佳;MP/MTl低於1時,所得聚酯聚合物之色調帶有黃 色,又,超過15時,以此構成之聚縮合催化劑的聚縮合 反應性不充分,很難獲得目標之聚酯聚合物;本發明中所 用MP/MTi之比的範圍,比已往Ti - P系催化劑者爲窄, 設定於此範圍,能獲得以已往之Ti - P系催化劑所得不到 的優異效果。 又,(MTi + MP)和之値爲10以上1〇〇以下,以20 以上70以下更佳;(MTl + MP )之値低於10時,所得聚 酯聚合物之纖維成型性不足,熔融紡絲步驟中之生產效率 不充分,而且所得纖維之性能不佳;又(MTi + MP )之値 超過1 00時,所得聚酯聚合物在熔融紡絲時,紡絲管頭四 周會有少量之雜質沉積;一般而言,MTi之値以2〜15 %爲 適合,以3〜10%更佳。 本發明中,使用上述反應生成物(2)做爲聚縮合催 化劑時,鈦化合物成份(C )中所用鈦化合物(c )及 (d ),可以分別選自上述聚縮合催化劑用混合物(1 )之 鈦化合物(A )中所用的鈦化合物(a )及(b )。 又,聚縮合催化劑用反應生成物(2 )之磷化合物成 份(D )中所用一般式(IV )的磷化合物,有單烷基磷酸 -17- (13) 200424374
酯類’例如’單正丁基磷酸酯,單己基磷酸酯,單十二烷 基磷酸酯’單月桂基磷酸酯,及單油烯基磷酸酯等;單芳 基磷酸酯類,例如,單苯基磷酸酯,單苯甲基磷酸酯,單 (4-乙基苯基)磷酸醋,單聯苯基碟酸酯,單萘基磷酸 酯’單蒽基磷酸酯等;二烷基磷酸酯類,例如,二乙基磷 酸酯’二丙基磷酸酯,二丁基磷酸酯,二月桂基磷酸酯, 及二油烯基磷酸酯等;以及二芳基磷酸酯類,例如,二苯 基磷酸酯等等;其中尤其以使用上述式(IV)中,時 之單烷基磷酸酯,或單芳基磷酸酯爲佳。 本發明中所用磷化合物成份(D ),亦可爲兩種以上 之一般式(IV)的磷化合物之混合物,例如,單烷基磷酸 酯與二烷基磷酸酯之混合物,單苯基磷酸酯與二苯基磷酸 酯之混合物,等適合之組合;尤其,混合物中,單烷基磷 酸酯對混合物合計重量在5 0重量%以上,特別是佔有9 0 重量%以上之組合,最爲理想。
上述鈦化合物成份(C )與上述磷化合物成份.(D ) 之反應生成物的調整方法爲,例如將兩成份(C)及 (D)混合,在二醇中加熱可以製造而得;即,將含有鈦 化合物成份(C )與磷化合物成份(D )之二醇溶液加熱 時,二醇溶液呈白濁狀,兩成份(C) , (D)之反應生 成物以析出物析出;收集此析出物,可做爲聚酯聚合物之 製造用催化劑使用。 在催化劑用反應生成物(2 )之製造中,做爲反應溶 媒使用之二醇,以使用與採用所得催化劑製造聚酯聚合物 -18- (14) 200424374 之構成二醇成份相同者爲佳;例如,聚酯聚合物爲聚對苯 二甲酸乙二醇酯時,使用乙二醇;爲聚對苯二甲酸三甲烯 二醇酯時,使用1,3 —丙二醇;爲聚對苯二甲酸四甲烯 二醇酯時,使用四甲烯二醇爲佳。
還有,本發明之聚縮合催化劑用反應生成物(2 ), 以鈦化合物成份(C ),與磷化合物成份(D ),及二醇 等三者同時混合,加熱之方法亦可製造而得;但是,藉由 加熱,鈦化合物成份(C )與磷化合物成份(D )反應, 生成不溶於二醇之反應生成物而析出之故,此析出爲止之 反應以均勻進行爲宜;因而,爲有效的獲得反應析出物, 以鈦化合物成份(C )與磷化合物成份(D )之各自的二 醇溶液預先調整,其後將此等溶液混合加熱之方法,製造 而得爲佳。
又,成份(C )與(D )之反應溫度,以在50°C〜200 °C之溫度下反應較爲適合,反應時間以1分鐘〜4小時爲 宜;反應溫度過低時,反應不足,反應時間過長,藉由均 勻之反應不能有效的獲得反應析出物。 在二醇中加熱反應之鈦化合物成份(C )與磷化合物 成份(D )的配合比率,對鈦原子,磷原子之莫耳比率以 在1.0〜3.0之範圍較爲適合,以1.5〜2.5更佳;在上述範 圍內時,磷化合物成份(D )與鈦化合物成份(C )幾乎 完全反應,不完全之反應物不存在之故,此反應生成物可 以直接使用,所得聚酯聚合物之色調爲良好者;又,幾乎 沒有剩餘的未反應磷化合物(IV )之故,沒有阻礙聚酯聚 -19- (15) (15)200424374 合反應性之情況,生產性亦提高。 本發明中所用聚縮合催化劑用反應生成物(2 ),以 含有下述〜般式(v)所示之化合物,較爲適合。
[式(V)中,R9及rIG爲各自獨立之一種選自,來自 以一般式(I)表示之上述欽化合物成份(C)用烷氧基鈦 的R1 ’ R2,R3,R4,及以一般式(IV )表示之上述磷化 合物成份(:〇)用磷化合物的R8,而且碳原子數爲1〜1〇 之院基’或來自上述磷化合物(IV )之R8,而且碳原子 數爲6〜12的芳基。] 式(V )所示之鈦化合物一磷化合物(IV )的反應生 成物爲’具有高催化劑活性,而且用其所得之聚酯聚合物 具有良好之色調,乙醛,殘餘金屬及環狀三聚物之含有量 實際上極少,而且具有充分的聚合物性能;還有,式 (V )所示之反應生成物,以在聚縮合催化劑中含有50 重量%以上爲宜,以含有70重量%以上更佳。 於上述反應生成物(2)之存在下,使芳香族二羧酸 酯聚縮合之際,如上所述而得的含析出反應生成物(2) 之二醇溶液,沒有必要將析出反應生成物(2 )與二醇分 -20- (16) 200424374 離,可直接使用爲聚酯聚合物製造用催化劑;又,由含有 析出反應生成物(2 )之二醇溶液,以離心沉降處理或過 濾等方法,將析出物分離後,此析出反應生成物(2 )藉 由再結晶劑,例如丙酮,甲醇及/或水等再結晶,精製 後,此精製物做爲聚縮合催化劑使用亦可;還有,聚縮合 催化劑用反應生成物(2 )之化學結構,可以使用固體 NMR及XMA之金屬定量分析加以確認。
本發明所用之聚酯聚合物爲,在含有上述鈦化合物成 份(A )與磷化合物(膦酸酯化合物)(B )之混合物 (1 )及/或鈦化合物成份(C )與磷化合物成份(D )之反 應生成物(2 )的催化劑存在下,芳香.族二羧酸酯經聚縮 合而得;本發明中之芳香族二羧酸酯,以芳香族二羧酸成 份與脂肪族二醇成份所成之二酯爲佳。
芳香族二羧酸成份,以對苯二甲酸爲主成份者較爲適 合;更具體的,對苯二甲酸之含量,對芳香族二羧酸成 份,以佔有70重量%以上爲佳;對苯二甲酸以外之適合 的芳香族二羧酸有,例如苯二甲酸,異苯二甲酸,萘二羧 酸,二苯基二羧酸,二苯氧基乙烷二羧酸等等。 又,脂肪族二醇成份,以烯烴二醇所成爲佳;有例如 乙二醇,三甲烯二醇,丙二醇,四甲烯二醇,季戊二醇, 六甲烯二醇,十二甲烯二醇等可以使用;尤其以乙二醇最 爲理想。 本發明中之聚酯聚合物,以含有由對苯二甲酸與乙二 醇所成對苯二甲酸乙二醇酯,爲主重覆單位者爲佳;上述 -21 - (17) (17)200424374 對苯二甲酸乙二醇酯重覆單位,對聚酯中之全重覆單位’ 以佔有7 0莫耳%以上更佳° 又,本發明所用之聚酯聚合物爲,酸成份或二醇成份 等構成聚醋之成份’經共聚合而爲共聚合聚醋亦可° 共聚合羧酸成份,除上述之芳香族二羧酸當然可用以 外,可以使用己二酸’癸二酸,壬二酸’癸烷二殘酸等之 脂肪族二羧酸’環己烷二羧酸等之脂環式二經酸等之二功 能性羧酸成份或其酯形成性衍生物爲原料;又’共聚合二 醇成份,除上述之脂肪族二醇當然可用以外,可以使用環 己烷二甲醇之脂環式二醇’雙酚,對苯二酚,2,2一雙 (4 - /5 -羥基乙氧基苯基)丙烷類等之芳香族二醇等做 爲原料。 進而,可以使用將均苯三甲酸,三羥甲基乙烷’三羥 甲基丙烷,三羥甲基甲烷,季戊四醇等之多功能性化合 物,做爲共聚合成份,經共聚合而得之共聚合聚酯聚合
上述聚酯聚合物及共聚合聚酯聚合物’可以其一種單 獨使用,或兩種以上倂用。 本發明中之聚酯聚合物,適合使用如上所述之芳香族 二續酸與脂肪族二醇所成芳香族二羧酸酯之聚縮合生成 物;此芳香族二羧酸酯,可將芳香族二羧酸與脂肪族二 醇,以二酯化反應製造而得,或將芳香族二羧酸之二烷基 醋珣脂肪族二醇,以酯交換反應製造而得;但是,採用芳 香族二羧酸之二烷基酯爲原料,經由酯交換反應的方法, •22- (18) 200424374 與使用芳香族二羧酸爲原料,進行二酯化反應之方法相比 較,聚縮合反應中,添加磷化合物做爲磷安定劑,具有極 少飛散之優點。
進而,鈦化合物成份(A )或(C )之一部份及/或全 量,在酯交換反應之開始前添加,將其做爲酯交換反應與 聚縮反應兩者之反應用催化劑使用,甚爲理想;藉此,可 以減低最終聚酯中之鈦化合物的含有量;例如爲聚對苯二 甲酸乙二醇酯之情況,更具體的說明,以對苯二甲酸爲主 之芳香族二羧酸的二烷基酯,與乙二醇之酯交換反應,以 在含有至少一種選自上述一般式(I)所示之烷氧基鈦 (a),及上述一般式(I)所示之烷氧基鈦與上述一般式 (II )所示之芳香族多價羧酸或其酸酐反應的生成物 (b )所成群之鈦化合物成份(A )的存在下進行,較爲 理想;以此酯交換反應而得之含有芳香族二羧酸與乙二醇 的二酯之反應混合物中,更添加上述一般式(ΙΠ )所示 之磷化合物(膦酸酯化合物)成份(B ),或添加鈦化合 物成份(C )與上述隣化合物成份(D )之反應生成物, 於此等之存在下進行聚縮合反應。 還有,進行上述酯交換反應時,通常在常壓下施行, 其在0.05〜0.20MPa之加壓下施行時,更能藉由鈦化合物 成份(A )之催化作用而促進反應,而且副產物之二乙二 醇不會大量產生,所得聚酯聚合物之熱安定性等特性,更 爲良好;酯交換反應之溫度,以160〜260 °C爲佳。 又,本發明中之芳香族二羧酸爲對苯二甲酸時,使用 -23- (19) 200424374 對苯二甲酸及對苯二甲酸二甲醋做爲聚酯之出發原料’此 時,可以使用聚對苯二甲酸嫌煙一醇醋脫聚合所得之回收 對苯二甲酸二甲酯,或其水解而得之回收對本一甲酸,此 時,尤其是使用回收P£T瓶,纖維製品,聚醋薄膜製口口 等之再生聚醋,從資源有效運用之觀點而§,極爲理想。
聚縮合反應,可在單一槽進行’亦可在複數之槽依序 進行;如此在聚縮合步驟所得之聚酯’通常在熔融狀態以 線狀押出,將其冷卻後,成型(切斷)爲粒狀(小片 狀)。 所得聚酯之特性粘度,以〇.40〜0·80爲宜,以 0.50〜0.70更佳。 含有如上所述之醋化步驟’與聚縮合步驟之聚醋的製 造步驟,可爲分批式,半連續式,連續式之任一種。 上述聚縮合步驟所得之聚酯聚合物,依所期望’更能 提供固相聚縮合。
該固相聚縮合步驟,至少由1階段而成,溫度爲 200〜2 35 °C ,壓力爲IKPa〜200KPa之條件,在氮氣,氬 氣,二氧化碳等不活性氣體之大氣下,以進行5〜15小時 較爲適合。 如此所得之本發明用聚酯的特性粘度,以在 0.64〜1.00之範圍爲宜,以〇·7〇〜0.95之範圍更佳,以 0.75〜0.95最理想。 特性粘度過低時,纖維之強度不足,例如提高拉伸倍 率等做爲提升強度之條件’其延伸度亦下降,有難以獲得 -24- (20) 200424374 所期望之絲因數(S · F .)的傾向;特性粘度過度時,尤其 單纖維纖度細時,有難製絲之傾向;聚酯之特性粘度,以 藉由調整固層聚合反應條件加以調整爲佳^ 經如此之固相聚縮合步驟製造的粒狀聚酯,因應需 求’與水,水蒸氣,含水蒸氣之不活性氣體,含水蒸氣之 空氣等接觸’施行水處理,經此可使小片中所含催化劑失 活亦可。
本發明所用聚酯,因應需求可含有少量之添加劑,尤 其是做爲消光劑之氧化鈦,又,以使用做爲安定劑之防氧 化劑爲佳。 本發明所用聚酯聚合物,以選自聚對苯二甲酸乙二醇 酯,聚對苯二甲酸三甲烯二醇酯,及聚對苯二甲酸四甲烯 二醇酯爲佳,以使用聚對苯二甲酸乙二醇酯最爲理想。
本發明中所使用聚酯聚合物,依L*a*b*表色系(JIS —Z8729)之標準,具有L*値以68〜90較爲適合,以 73〜90更佳,具有b*値以1〜10較爲適合,以丨〜9更佳, 以1〜5最爲理想。 本發明中所用聚酯聚合物,因應需求可含有少量之添 加劑,例如可含有防氧化劑,吸收紫外線劑,阻燃劑,螢 光增白劑,消光劑,整色劑’或消泡劑,防靜電劑,抗菌 劑,光安定劑,熱安定劑’遮光劑等等,尤其使用做爲消 光劑之二氧化鈦,做爲安定劑之防氧化劑,最爲理想。 上述二氧化鈦,以具有0·01〜2μπι之平均粒徑爲宜, 聚酯聚合物中以含有〇·〇】〜〗〇重量%爲佳。 -25- (21)200424374 還有,聚酯聚合物中所含來自上述催 中,不包含來自做爲消光劑添加的二氧化 聚酯聚合物中含有做爲消光劑之二氧 用聚酯聚合物之試料僅去除消光劑之二氧 將該聚酯聚合物之試料,溶解於六氟異丙 至離心分離處理,二氧化鈦粒子由上述溶 傾斜法將上層澄淸液分離收集,將此回收 去除,調製成試料。 上述防氧化劑,以使用受阻酚系之防 氧化劑之添加量以1重量%以下爲宜,以 %更佳;此添加量超過1重量%時,其效 其於熔融紡絲之際,成爲發生浮渣之原因 防氧化劑,亦可與硫醚系二次防氧化劑倂 聚酯中添加上述防氧化劑之方法,沒 可在酯交換反應開始至聚縮合反應完成爲 段添加。 本發明之聚酯多絲纖維,係以上述之 之纖維所成的多絲纖維者;藉由使用如此 可以獲得與單絲纖度之細小亦沒有關係, 具高強度,而且色調優美之多絲纖維紗。 本發明之聚酯多絲纖維紗,其 0.3〜2.Odtex;甚至,此單纖維纖度以〇·5 藉由使用如此單纖維纖度細小之纖維,能 維紗之觸感;又,將具有如此之單纖維纖 化劑之鈦含有量 It之鈦者。 化鈦時,由測定 化鈦的方法爲, 醇,此溶液供應 液沉降分離,以 部份之溶劑蒸發 氧化劑較佳;防 0.005〜0.5重量 果已飽和,而且 ;又,受阻酚系 有特別的限制, 止之間的任意階 聚酯聚合物構成 之聚酯聚合物, 起毛缺點極少, 單纖維纖度爲 -1 . 6dtex 更佳; 提升所得多絲纖 度的纖維收集,
-26- (22) (22)200424374 所得本發明之多絲纖維紗的全纖度,必要在 90dtex以 下,以 80dtex以下更佳;又,可形成本申請之本發明的 聚酯多絲纖維紗之全纖度,以15dtex以上爲宜,以 20dtex以上更佳;藉由使用具有如此範圍內之全纖度的多 絲纖維,可以獲得軟柔觸感之布料;又,如此之多絲纖 維,可以編織布料之針眼(紗交差部之面積)極小的高密 度編織物,如此之高密度編織物具有優異的防風性能;構 成多絲纖維紗之多絲纖維數,一般以在1〇〜5 00支之範圍 內爲宜,以2 0支以上更佳,又以2 8 8支以下更爲理想。 又,多絲纖維紗之絲因數(S . F ·)爲依下述式之定義 的紗特性,本發明之聚酯多絲纖維紗的S.F·爲在22以上 者,以22〜35更佳。 S.F.=(抗拉強度)X (切削延伸度)1/2 S · F ·低於2 2時’使用所得聚酯多絲纖維紗而得之編 織物,實用上之機械強度不足;S.F·在22以上之本發明 的聚酯多絲纖維紗,在運動衣料及工業資料用布料之領域 中,能發揮高度之性能。 本發明之聚酯多絲纖維紗,具有22以上的S.F.之 故,其抗拉強度以在 4.5cN/dtex以上爲適宜,以 4.7cN/dtex以上更佳’而且在7cN/dtex以下;本發明之多 纖維紗具有甚高之機械強度,所得編織物能顯示極高之抗 拉強度,撕裂強度。 •27- (23) 200424374 又,多絲纖維紗之斷裂延伸度亦很重要,對布料之撕 裂強度有很大的影響;藉由具有高斷裂延伸度,可將加在 編織物上之外力吸收並分散,能提升撕裂強度;由此觀 點,S.F.之値低於22時,所得編織物,將其加以外力撕 裂之際,不能充分吸收並分散,致實用性下降。 使用本發明之聚酯多絲纖維紗,所得編織物的撕裂強 度,以9〜3 0N爲宜,以9.8〜2 0N更佳。
本發明中,由聚酯聚合物製造纖維之方法,沒有特別 的限制,可以使用已往眾所周知的聚酯熔融紡絲法;例 如,將上述之聚酯聚合物,在270〜3 00°C之範圍熔融,使 此熔融物經多絲纖維用紡絲管頭押出而紡絲,此時熔融紡 絲之速度以400〜5000m/分鐘爲宜;紡絲速度在上述範圍 內時,所得多絲纖維紗之強度十足,同時可安定的捲取; 又,拉伸可在未拉伸聚酯纖維捲取後進行,亦可不經捲 取,連續進行;更且,本發明之聚酯纖維,爲改良其觸 感,亦可施行鹼減量處理。 製造聚酯纖維之際所使用紡絲管頭的形狀,沒有任何 限制,圓形及其他形狀(三角形,其他之多角形,扁平形 等)均勻,又實心或空心均可;紡絲後未拉伸之多絲纖維 紗,捲取後,供應拉伸步驟亦可,或不經捲取,直接連續 供應拉伸步驟亦可。 本發明所用上述聚酯多絲纖維紗,可加拈,亦可不加 拈;並且,本發明所用之聚酯多絲纖維紗,可施行假拈捲 縮加工,塔斯蘭加工,或使用空氣噴射流之交錯加工等; -28- (24) 200424374 使用施行如此加工之聚酯多絲纖維紗時,能賦予所得編織 物實用上極爲適當之膨鬆感,密緻感,溫暖,柔軟。 進而,爲提高本發明之聚酯多絲纖維紗的觸感,以施 行鹼減量處理爲佳。
如此所得之本發明的聚酯多絲纖維紗,在編織成布料 際,起毛之缺點極少,製造時之舒解性,編織性優越;而 且由於所得編織物的色調優美之故,極適合使用爲運動衣 料,工業資材用布料等領域中之各種制服,訓練衣物,運 動衫,及雨衣,傘,降落傘,帆船翼等等。 【實施方式】 [實施例] 以下述實施例更具體的說明本發明;但此等不在本發 明之限制範圍內。
在下述實施例1〜3,及比較例1〜2中,聚酯聚合物, 多絲纖維紗之特性,依下述之方法測定。 (1 ) 特定粘度: 聚酯聚合物之特性粘度,係將聚酯聚合物〇 . 6 g溶解 於3 5 °c之鄰一氯酚5 0 m 1中,使用奧氏粘度計在3 5 t下測 定而求出。 (2 ) 色調(顏色L *値及b *値) 將聚合物試料在290。(:,真空下1〇分鐘熔融,使熔 融物置於銘板上,形成厚度3·〇± l 〇mm之平板狀後,直 接在冰水中急冷,將所得平板狀物置於1 6〇t中,經1小 -29- (25) 200424374 時之乾燥結晶處理;將所得平板狀物置於色差計調整用之 白色標準平板上,依L*a*b*表色系(JIS— Z8729)之標 準’使用密諾魯達公司製泛達型色差計C R - 2 0 0測定試 料平板表面之L*値及b*値;L*爲亮度之表示,其數値愈 大表示亮度愈高;b*値,其値愈大表示帶黃色之程度愈 深。 (3 ) 金屬含有濃度:
聚酯中之催化劑金屬濃度,係將粒狀之試料在鋁板上 加熱熔融後,以壓縮機製作成具有平面之成型體,在螢光 X線裝置(理學電機工業公司製,3270E型)中,進行定 量分析。 但,添加有做爲消光劑之二氧化鈦的聚酯,必須先將 試料溶解於六氟異丙醇,以離心分離機使二氧化鈦粒子由 上述溶液沉降,用傾斜法將上層澄淸液分離回收,蒸發溶 劑,調製成試料,即可測定。
反應析出催化劑之鈦,磷原子的濃度,將乾燥之試料 安置於掃描電子顯微鏡(SEM,日立計測機器服務公司 製’ S 5 70型),使其連接於能量分散型X線微量分析儀 (XMA,堀場公司製,EMAX - 7000 ),進行定量分析。 (4) 二乙二醇(DEG)之量: 使用含水聯氨將聚酯聚合物分解,此分解生成物以氣 相色層光譜儀(日立製作所股份有限公司製,263 - 70 ) 測定二乙二醇之含量(重量% )。 (5 ) 紡絲管頭附著之雜質層的高度 -30- (26) 200424374 將聚酯聚合物成型爲小片狀’使其在2 9 0 t:熔融,由 孔徑0.1 5 m m 0,孔數爲1 2個之紡絲管頭排出,紡絲速 度爲600m/分鐘,進行三天之熔融紡絲,測定管頭之排出 口外圍附著的雜質層高度;此附著雜質層之高度較高時, 排出之熔融聚酯纖維狀流動容易發生彎曲現象,使聚酯之 成型性降低;即,紡絲管頭附著之雜質層的高度,爲該聚 酯聚合物之成型性的指標。
(6 ) 斷絲 在上述(5 )記載的連續紡絲三天中,測定纖維絲斷 截之次數。 (7 )起毛(個 /l〇6m)
將捲裝(或盤裝)上捲取之聚酯250支的多絲所成纖 維紗安置於附設有起毛檢測裝置之整經機,以40 Om/rnin 之速度,整經42小時;每當整經機停止,以目視確認有 無起毛,確認之起毛數換算成相當於纖維紗長/106m之起 毛數。 (8 ) 多絲纖維紗之抗拉強度,切削延伸度及S . F . 値: 依Π S — L — 1 0 1 3記載之方法,測定多絲纖維紗之抗 拉強度,切削延伸度,算出S.F.之値。 (9) 撕裂強度 以JIS - L — 1 096,6·15,5D法,測定聚酯多絲纖維 編織物之撕裂強度。 -31 - (27) (27)200424374 [實施例1] 在對苯二甲酸二甲酯1〇〇重量份,與乙二醇70重量 份之混合物中,加入四正丁基鈦酸酯0.009重量份混合; 將此混合物注入可加壓加熱之不銹鋼製反應容器中,反應 容器內加壓至0.07MPa,而且其溫度由140°c升溫至240 °C ;上述混合物即進行酯交換反應;此反應混合物中,加 入三乙基磷醋酸酯(ΤΕΡΑ) 0.03 5重量份及做爲消光劑之 Ti02 0.07重量%,完成酯交換反應。 其後,將反應混合物移至聚合容器,升溫至29(TC, 於2 6.67Pa以下之高真空進行聚縮合反應;即製得特性粘 度爲0.63,二乙二醇含量爲0.6重量%之聚酯聚合物,將 其小片化。 將此聚酯聚合物小片,投入固相聚合裝置,於22(TC 下進行1 〇小時之反應,即得特性粘度爲0.9之聚酯聚合 物小片。 更將此小片乾燥,供應至熔融紡絲裝置熔融,由具有 36個排出孔之紡絲管頭,以15.4 g/m in之排出量押出;此 時,管頭下90mm之保溫區的加熱器溫度調節至40(TC ; 冷卻風(溫度25°C,濕度65% )以30cm/Sec之速度吹向 押出的纖維狀聚酯熔融物流,使其冷卻固化,固化後之多 絲纖維以加油滾筒賦予油劑,以交錯噴嘴施行纖維交絡處 理,授與3個交絡數/m之交絡,此未拉伸多絲纖維束以 1 000m/min之速度捲取,連續不斷的在預熱溫度9(TC下預 熱,更在設定爲120°C中以拉伸倍率3.2倍拉伸;對拉伸 -32- (28) 200424374 後之多絲纖維紗,在即將捲取之前更施行交錯處理’授與 1〇個/m之交絡後,以3 200m/min之捲取速度捲取’即得 44dtex/36絲之多絲纖維拉伸紗。
上述紡絲連續進行3天之結果,斷絲〇次’上述聚醋 聚合物爲紡絲性良好者,而且隨著時間之經過確認沒有紡 絲性下降之傾向;還有,此時管頭附著之雜質極少,高度 只有 5 μηι ;所得拉伸多絲纖維紗之抗拉強度爲 4.9cN/dtex,S.F.値爲 23;又,發生之起毛數爲 0.04個 /106m,爲防起毛性良好者,色調不帶黃色極爲良好;接 著,使用此聚酯多絲纖維紗,織成經 249/3.79cm,緯 1 94/3.7 9cm密度之平紋織物,測定其撕裂強度,爲能滿足 1 1 ·4Ν ;所得織物爲柔軟而且觸感優美者;其測定結果如 表1所示。 [實施例2]
與實施例1同樣的製得聚酯聚合物,聚酯多絲纖維 紗,以及平紋織物,但是使用以下述方法合成之偏苯三酸 鈦〇 . 〇 1 6重量份,做爲催化劑用欽化合物。 <偏苯三酸鈦之合成方法> 在偏苯三酸酐之乙二醇溶液(0.2重量% )中,添加 對偏苯三酸酐爲0.5莫耳之四丁氧基鈦,於空氣中8〇€^常 壓下反應60分鐘;其後,冷卻至常溫,以1 〇倍量之丙酮 使生成催化劑再結晶;析出物以濾紙過濾,在1 〇 〇 °c下乾 -33 - (29) 200424374 燥2小時,即得目標物之鈦化合物。 所得之平紋織物,爲柔軟而且觸感優美者;其測定結 果如表1所示。 [實施例3]
與實施例1同樣的操作,製得聚酯聚合物’聚酯多絲 纖維紗,以及平紋織物;但是,聚酯聚合物之小片’依下 述之方法製作。 <聚酯小片之製作>
在預先存放22 5重量份聚酯之低聚物的反應器內’於 攪拌,常壓,2 5 5 °C,氮氣大氣等條件下,添加179重量 份之高純度對苯二甲酸,與9 5重量份之乙二醇,混合均 勻,調製成漿狀物,以一定之速度供應,進行酯化反應; 此反應中,反應產生之水,與乙二醇同時餾出系外,酯化 反應施行4小時,反應即完成;此時酯化率爲98%以上, 生成之低聚物的聚合度,約爲5〜7。 將酯化反應所得之低聚物225重量份移至聚縮合反應 槽,加入做爲聚縮合催化劑之下述「TP催化劑」3.34重 量份;系內之反應溫度由255 °C至2 80 °C,又,反應壓力 由大氣壓至60Pa隨各個階段上昇或減壓,反應產生之 水,乙二醇同時餾出系外,進行聚縮合反應。 聚縮合反應之進行程度’可由監控器上系內攪拌翼之 負載確認,達到所期望之聚合度時,反應即完成;此時, •34- (30) 200424374 系內之反應物由排出部以單絲狀連續押出,經冷卻,剪 斷,即得約3mm左右之聚對苯二甲酸乙二醇酯小片。 < TP催化劑之製作> (1 ) 鈦化合物之調製:
在具有可將內容物攪拌混合之功能的2公升容量三口 燒瓶中,加入乙二醇91 9g,與醋酸1 0g攪拌混合;於此 混合物中,徐徐添加四丁氧基鈦7 1 g,調製成鈦化合物之 乙二醇溶液(透明):此溶液稱爲「TB溶液」,此TB 溶液之鈦原子濃度爲1 · 〇 2重量%。 (2 ) 磷化合物之調製: 在具有可將內容物加熱,攪拌混合功能之2公升的三 口燒瓶中,加入乙二醇656g,攪拌同時加熱至100°C ;達 到此溫度時,加入單月桂基磷酸酯3 4.5 g,加熱攪拌混合 至溶解,即調製成透明之溶液;此溶液稱爲「P 溶
液」。 (3 ) 催化劑之調製: 在攪拌同時加熱並控制於1 〇(TC之上述的 P 溶液 (約69 0g)中,徐徐添加預先準備之TB溶液310g,全 量添加完成後;將其攪拌同時保持1 00 °C之溫度1小 時,鈦化合物與磷化合物反應即完成;此時,調整TB溶 液與P溶液之配合量比,使磷原子對鈦原子之莫耳比率 可達2.0左右;以此反應所得之生成物,不溶於乙二醇之 故,在反應生成液中,以白濁狀態之微細析出物而存在; -35- (31) 200424374 此溶液稱爲「τρ催化劑」° (4 ) 反應析出物之分析
爲分析所得反應析出物’將一部份之反應溶液,以孔 徑5 μ之過濾器過濾,揉取固體之析出反應物,經水洗, 乾燥;所得析出反應物以ΧΜΑ分析法測定元素濃度,其 結果爲鈦1 2 · 0重量%,磷1 6 · 4重量% ;以鈦原子爲基準, 磷原子之莫耳比率爲2.1;而且’此反應析出物進行固體 NMR分析,可得下述之結果;即以 C— 13CP/MAS (週波 數7 5 . 5 Hz )測定法,確認來自四丁氧基鈦之丁氧基金屬 的化學位移 14PPm,20ppm’ 36ppm尖峰之消失;又,以 P — 3 1 DD/MAS (週波數爲12 1.5Hz)測定爲,確認先前單 月桂基磷酸酯中不存在之新的化學位移尖峰22ppm ;藉此 可以確認,以上述條件所得之析出物,確實爲含有鈦化合 物與磷化合物之反應生成物者。 (5 ) 固相聚合 將所得聚酯小片,移入固相聚合裝置,在22 °C下施 行10小時之固相聚合處理;即得特性粘度爲0.88之聚酯 聚合物的小片。 (6) 多絲纖維紗之製造 經三天連續紡絲之結果,斷絲爲〇次之良好者,而且 經時亦未發現有惡化之傾向;還有,此時管頭之雜質極 少,只有 7 μιη之高度;所得纖維紗之抗拉強度爲 4.8cN/dtex,其 S.F.爲22.5 ;又,起毛數爲良好者,僅 0.07個/10 6m,色調亦極爲優美,不帶黃色。 -36- (32) (32)200424374 (7 ) 編織 使用此聚酯多絲纖維紗,織成經 2 4 9/3.79cm,緯 丨9 4/3. 7 9 cm之密度的平紋織物,測定其撕裂強度,爲能充 分滿足之高成績的1 1 · 2 N i所得織物爲柔軟而且觸感優美 者。 [比較例1] 與實施例1同樣的製得特性粘度爲〇 . 6 3之聚酯聚合 物;但,省略固相聚合步驟;又,由此聚酯,與實施例1 同樣的製造44dtex/12絲之拉伸絲,以其製造織物;但紡 絲管頭之押出孔數變更爲1 2個,拉伸倍率變更爲3.7 倍;所得織物之觸感爲硬梆梆,且硬度不足者;測定結果 如表1所示。 [比較例2] 將對苯二甲酸二甲酯100重量份與乙二醇70重量份 之混合物,與醋酸鈣水合物0.064重量份,加入可進行加 壓反應之不銹鋼製容器中,施加〇.〇7MPa之壓力同時由 l4〇t升溫至240 °C,酯交換反應進行後,此反應混合液 中,添加56重量。/。濃度之磷酸水溶液0.044重量份,及做 爲消光劑之0.07重量%的Ti02,酯交換反應完成。 其後,將上述反應生成物移至聚合容器,添加如表1 所示量之三氧化二銻,升溫至290°C,在26.67Pa以下之 真空進行聚縮合反應,即製得特性粘度爲0.631,二乙二 -37- (33) (33)200424374 醇量爲〇 . 5 5重量%之聚酯聚合物;更將所得聚_聚合物小 片化;接著將此聚酯聚合物小片加入固相聚合裝置中,在 22 0 °C進行固相聚合反應8小時,即製得特性粘度〇.92之 聚酯聚合物小片;使用此小片,與實施例1同樣的製得聚 酯多絲纖維紗及織物;在紡絲步驟中,斷絲及發生起毛有 增大之傾向;如表1所示。
-38- 200424374 (34)一谳 i織物特性 破裂強度 2 11.4 11.3 s 纖維特性 〇6 m οι m CN m cs 抗拉強 度 cN/dtex Ο) oc rn 製絲特性 I 起毛 _ 個 /10m 0.04 0.04 0.03 0.15 管頭雜 質高度 pm 卜 cn 斷絲 次/3天 〇 〇 O 顏色 b, ON CN o4 oo L*値 79.0 80.0 80.0 70.0 i特定 粘度 0.900 0.900 _ 0.630 0.920 催化劑成份 Mn/Mr wo 1 Μρ/Μίί v«D \D 1 銻化合物 含有量 (mmol%) 1 1 1 m 磷化合物 含有量 (mmol%) 1 種類 ΤΕΡΑ ΤΕΡΑ ΤΕΡΑ 1 鈦化合物 含有量 (mmol%) cn cn 1 種類 ΤΒΤ TMT TBT 1 實施例 1 實施例 2 比較例 1 比較例 2
鼯趦鏈露_N]111: VdHl 尨饀111齡雞:121 尨 S 碱 X Hrs: 1PQ1 :雄 -39 -
Claims (1)
- (1) 200424374 拾、申請專利範圍 1 · 一種聚酯多絲纖維紗,係含有以聚酯聚合物爲主 成份之聚酯多絲纖維紗,其特徵爲 上述聚酯聚合物爲將芳香族二羧酸酯於催化劑之存在 下,經聚縮合而得者, 上述催化劑爲包含至少一種選自下述混合物(1 )及 反應生成物(2 )者, 上述催化劑用混合物(1 )爲下述成份(A )及 (B ), (A)至少一種選自(a)下述一般式(I): R i R o — Tl〇 f 〇 1 R ο R 式 述 上 有 具 白 選 •Imll 種 基 苯 及及 3’基 R 烷 , 的 2 R 子 , 原 R1碳 ’ 個 中 ο 2 R 之之 立 J 獨卜 自爲 各m 爲 ; 或及 , , 欽 個鈦基 3 基氧 , 氧烷 個烷之 2 之 \)y , 示I 時表彳 4#]式 或異般 h相一 , 或述 2 同前 爲相} m爲 b ·· •’可 C } 數,II 整R3( 及 2 R 之 個 4 式 般 1 述 下 及Π -40- (2) (2)200424374 [上述(II)中,η爲2〜4之整數]表示之芳香族多元 殘酸或其酸酐之反應生成物所成群所構成之鈦化合物成分 (A ),及 (B )至少一種以下述一般式(III ) R5 Ο ——C -X- PC 〆〇R6 (m) II 〇 II 〇 、〇R7 Ο [上述式(III)中,R5,R6,及R7爲各自獨立之具有 1〜4個碳原子的烷基;X爲一種選自—CH2 —基及一 CH (Y ) -基之(Y爲苯基)]表示之磷化合物所構成之磷化 合物成分(B )之混合物, 上述催化劑用混合物(1 )使用之配合量爲,上述鈦 化合物成份(A )中所含鈦元素之毫莫耳値,對上述芳香 族二羧酸酯的莫耳數値之比(% ) MTi,及磷化合物成份 (B)中所含磷元素之毫莫耳値,對上述芳香族二羧酸酯 之莫耳數値之比(% ) MP,必須滿足下述關係式(丨)及 (ii)者: 1 ^Mp/MTi ^15 ( i ) l〇^MP +MTi ^100 ( ii ) 上述催化劑用反應生成物(2 )爲下述成份(C )及成 份(D)之反應生成物, •41 - (3) 200424374 成份(C )爲至少一種選自(c )上述一般式(I )所 示之烷氧基鈦,及(d )上述一般式(I )所示之烷氧基鈦 與上述一般式(II)所示的芳香族多價羧酸或其酸酐之反 應生成物,所成群者而成之鈦化合物成份(C ), 成份(D )爲,至少一種以下述一般式(IV )所示之 磷化合物所成的磷化合物成份(D ), pyo I P \—/ 〇 8 R (〇h)3- (IV) [上述式(IV )中,R8爲具有1〜20個碳原子之院 基,或具有6〜2 0個碳原子之芳基;p爲1或2之整數], 上述多絲纖維紗之單纖維纖度爲在0.3〜2.0dtex之範 圍內者;上述多絲纖維紗之全纖度爲在90dtex以下者; 而且’上述多絲纖維紗之以下述式(1 )所示的絲因數 (S.F.)値爲在22以上者, (S.F·)=(抗拉強度)X (切削延伸度)( 1 )。 2·如申請專利範圍第1項之聚酯多絲纖維紗,其中 在上述催化劑用混合物(1 )中,烷氧基鈦(a )與〜般式 (II)的芳香族多價羧酸或其酸酐之反應莫耳比,爲在 2 ·· 1〜2 ·· 5之範圍內者。 3 .如申請專利範圍第1項之聚酯多絲纖維紗,其中 -42 - (4) (4)200424374 上述二烷基芳香族二羧酸酯爲,以芳香族二羧酸之二烷基 醋與烯烴二醇之酯交換反應製造者。 4. 如申請專利範圍第3項之聚酯多絲纖維紗’其中 上述芳香族二羧酸’係選自對苯二甲酸,〗,2 —萘二殘 · 酸,苯二甲酸,異苯二甲酸,二苯基二羧酸’及二苯氧基 乙烷二羧酸者;上述烯烴二醇,係選自乙二醇,丁二醇, 三甲烯二醇,丙二醇,季戊二醇,六甲烯二醇,及十二甲 烯二醇者。 _ 5. 如申請專利範圍第1項之聚酯多絲纖維紗,其中 上述聚酯爲聚對苯二甲酸乙二醇酯者。 6. 如申請專利範圍第1項之聚酯多絲纖維紗,其中 上述聚酯聚合物之,依 L*a*b*顏色表色系(JIS -Z8729 )爲基準,L*値爲60〜90者,b*値爲1〜1〇者。 7·如申請專利範圍第1〜8項中任一項之聚酯多絲纖 維紗,其中有編織物之形狀。 43- 200424374 柒、(一)、本案指定代表圖為:無 (二)、本代表圖之元件代表符號簡單說明:無捌、本案若有化學式時,請揭示最能顯示發明特徵的化學 式:-5-
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