TWI805829B - 聚酯組成物 - Google Patents
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Abstract
本發明為了得到顯色性優良且長期連續紡絲性優良之可染性聚烯烴組成物,而提供一種摻合至聚烯烴的聚酯組成物。該聚酯組成物係以將包含對苯二甲酸及/或其酯形成性衍生物與環己烷二甲酸及/或其酯形成性衍生物的二羧酸成分、與乙二醇聚縮合而成的共聚聚酯作為主成分,且含有相對於聚酯組成物為1~35mmol/kg的苯酚殘基。
Description
本發明係關於一種長期連續紡絲性優良、重複聚合時的聚合物吐出性優良之聚酯組成物。
作為聚烯烴系纖維的一種的聚乙烯纖維、聚丙烯纖維係輕量性、耐藥品性優良者,但由於不具有極性官能基,而有染色困難的缺點。因此不適用於衣料用途,現狀係利用於方塊地毯(tile carpet)、家用地毯、汽車用踏墊等室內用途;或繩索、防護網、濾布、窄膠帶、編繩、椅墊等材料用途等之有限的用途上。
在這樣的狀況之中,已提案一種將可染色的聚合物對染色性低的聚烯烴進行複合化之技術作為聚烯烴系纖維的簡便染色方法(例如:專利文獻1)。具體來說,專利文獻1已提案一種可染性聚烯烴纖維,其係將共聚合環己烷二甲醇而成的聚酯作為可染色的非晶性聚合物並摻合至聚烯烴;專利文獻2已提案一種可染性聚烯烴纖維,其係將共聚合間苯二甲酸與環己烷二甲醇而成的聚酯作為可染色的非晶性聚合物並摻合至聚烯烴。
再者,專利文獻3已提案一種,使用將環己烷二甲酸共聚合的共聚聚酯作為可染色的聚合物而成之可染性聚烯烴纖維。在本文獻中,已記載藉由將摻合至聚烯烴之共聚聚酯的分散徑控制在特定範圍內,能得到展現更高顯色性的可染性聚烯烴纖維。
在上述專利文獻1、2記載的方法中,藉由使可染色的聚合物成為非晶性,雖然顯色性提升,但鮮豔、深度仍然不足。
又,在專利文獻3記載的方法中,雖然在顯色性提升之點為優異的,但長期連續紡絲時紡絲頭組件壓力(pack pressure)上升,在紡絲中途需要交換紡絲頭組件,因此有生產性不充分的問題。
[先前技術文獻]
[專利文獻]
[專利文獻1]日本特表2008-533315號公報
[專利文獻2]日本特表2001-522947號公報
[專利文獻3]國際公開WO2017/154665號小冊
[發明欲解決之課題]
本發明之目的在於提供一種摻合至聚烯烴的聚酯組成物,其能夠解決上述先前技術的問題點而得到顯色性優良且長期連續紡絲性優良之可染性聚烯烴組成物。
[用以解決課題之手段]
在本發明中,針對上述課題進行深入研究,結果發現長期連續紡絲中的紡絲頭組件壓力的上升係起因於摻合至聚烯烴的聚酯組成物中所含的氧化降解物。
亦即,使用相同的聚縮合裝置並重複2次以上將聚酯組成物聚縮合時,聚縮合裝置的吐出口附近所附著的聚酯組成物的氧化降解物混入至吐出的聚酯組成物中,引起長期連續紡絲中的紡絲頭組件壓力的上升。
因此,再進一步深入研究,結果發現藉由在聚酯組成物的聚縮合開始時添加苯酚系抗氧化劑,能夠有效率地抑制上述聚酯組成物的氧化降解物。再者,發現藉由抑制氧化降解物,能夠消除聚酯組成物聚縮合吐出時的腸線(gut)吐出粗細的發生,並且也有助於穩定吐出步驟。
亦即,藉由使用滿足以下條件的聚酯組成物作為摻合至聚烯烴的聚酯組成物,可顯著地抑制可染性聚烯烴組成物紡絲時的紡絲頭組件壓力上升,而達成上述目的。
一種聚酯組成物,其特徵係以將二羧酸成分與乙二醇共聚合而成的共聚聚酯作為主成分且滿足下述(I),其中該二羧酸成分包含對苯二甲酸及/或其酯形成性衍生物與環己烷二甲酸及/或其酯形成性衍生物。
(I)相對於聚酯組成物,含有1~35mmol/kg的苯酚殘基。
[發明之效果]
摻合有本發明之聚酯組成物的聚烯烴組成物能夠抑制長期紡絲時紡絲頭組件壓力上升,並以高生產性提供可染性聚烯烴纖維。
[用以實施發明的形態]
以下詳細地說明本發明。
本發明之聚酯組成物係以對苯二甲酸及/或其酯形成性衍生物、環己烷二甲酸及/或其酯形成性衍生物、乙二醇為主要原料的聚酯組成物。
在本發明中,就對苯二甲酸及/或其酯形成性衍生物而言,例如可列舉對苯二甲酸、對苯二甲酸二甲酯、對苯二甲酸二乙酯,可僅使用此等中的任1種,亦可併用2種以上。
在本發明中,就環己烷二甲酸而言,例如可列舉1,2-環己烷二甲酸、1,3-環己烷二甲酸、1,4-環己烷二甲酸,就環己烷二甲酸的酯形成性衍生物而言,例如可列舉1,2-環己烷二甲酸二甲酯、1,2-環己烷二甲酸二乙酯、1,3-環己烷二甲酸二甲酯、1,3-環己烷二甲酸二乙酯、1,4-環己烷二甲酸二甲酯、1,4-環己烷二甲酸二乙酯,可僅使用此等中的任1種,亦可併用2種以上。其中,從耐熱性及機械特性的觀點來看,能適合地採用1,4-環己烷二甲酸。
本發明之聚酯組成物含有1mmol/kg以上35mmol/kg以下的苯酚殘基。藉由含有1mmol/kg以上的苯酚殘基,在使用相同的聚縮合裝置重複2次以上將聚酯組成物聚縮合時,聚縮合裝置吐出口附近變得不易產生聚酯組成物的氧化降解物,並且能夠抑制可染性聚烯烴纖維長期連續紡絲時的紡絲頭組件壓力上升及聚酯組成物聚縮合吐出時的吐出粗細的發生。苯酚殘基更佳為3mmol/kg以上,特佳為5mmol/kg以上。又,藉由使苯酚殘基在35mmol/kg以下,能夠抑制過量添加苯酚系抗氧化劑時產生的膠化物,並能夠抑制可染性聚烯烴纖維長期連續紡絲時的紡絲頭組件壓力上升及聚酯組成物聚縮合吐出時的吐出粗細的發生。苯酚殘基更佳為30mmol/kg以下,特佳為25mmol/kg以下。此外,苯酚殘基的測定記載於後述的實施例中。
此外,本發明之聚酯組成物所含有的苯酚殘基,源自聚酯組成物聚縮合反應時添加的苯酚系抗氧化劑者占大部分。去除源自苯酚系抗氧化劑的苯酚殘基係極微量。
本發明中的苯酚系抗氧化劑為具有苯酚結構的自由基鏈鎖反應抑制劑,可僅使用1種,亦可併用2種以上。其中,新戊四醇-肆(3-(3,5-二-三級丁基-4-羥基苯酚)丙酸酯)(例如BASF製Irganox1010)、2,4,6-參(3’,5’-二-三級丁基-4’-羥基苯甲基)三甲苯(例如ADEKA製ADK STAB AO-330)、3,9-雙[1,1-二甲基-2-[β-(3-三級丁基-4-羥基-5-甲基苯基)丙醯氧基]乙基]-2,4,8,10-四氧雜螺[5,5]-十一烷(例如住友化學製SUMILIZER GA-80、ADEKA製ADK STAB AO-80)、1,3,5-參[[4-(1,1-二甲基乙基)-3-羥基-2,6-二甲基苯基]甲基]-1,3,5-三-2,4,6(1H,3H,5H)-三酮(例如東京化成工業製THANOX1790、CYTEC製CYANOX1790)由於氧化分解抑制效果高,因此能夠適合地採用。其中,新戊四醇-肆(3-(3,5-二-三級丁基-4-羥基苯酚)丙酸酯)(例如BASF製Irganox1010)、3,9-雙[1,1-二甲基-2-[β-(3-三級丁基-4-羥基-5-甲基苯基)丙醯氧基]乙基]-2,4,8,10-四氧雜螺[5,5]-十一烷(例如住友化學製SUMILIZER GA-80、ADEKA製ADK STAB AO-80)即使在聚酯組成物的聚縮合溫度下飛散亦少,能夠特別適合地採用。
本發明之聚酯組成物係藉由使過濾壓力差ΔP為2.0MPa以下,而能夠抑制可染性聚烯烴纖維長期連續紡絲時的紡絲頭組件壓力上升。ΔP更佳為1.8MPa以下,特佳為 1.6MPa以下。過濾壓力差ΔP係將乾燥至含水量小於500ppm的聚酯組成物在聚酯組成物溫度240℃、吐出量10g/分鐘下流經過濾面積24.5ϕ的過濾器孔徑5μm燒結纖維過濾器4小時之際之4小時後過濾壓力與1小時後過濾壓力的差(4小時後過濾壓力-1小時後過濾壓力)。
就將聚酯組成物所含有的苯酚殘基控制在1~35mmol/kg並且將聚酯組成物的過濾壓力差控制在ΔP≦2.0MPa的手法而言,可列舉:在聚酯組成物的聚縮合反應開始前到吐出開始前為止之間,使苯酚系抗氧化劑分散於聚酯組成物。就到吐出開始前為止使苯酚系抗氧化劑分散於聚酯組成物之手法而言,可列舉在後述的聚酯組成物的製造方法所示的任意過程中添加苯酚系抗氧化劑之方法。其中,從苯酚系抗氧化劑的分散性提升及抗氧化能力的效率化的觀點來看,係以在聚酯組成物低聚物的聚縮合反應開始前添加為佳。
本發明之聚酯組成物較佳係熔融熱量(ΔHm)為0.1J/g以上30J/g以下。藉由使ΔHm為0.1J/g以上,能夠賦予聚酯組成物結晶性,紡絲時變得不易從可染性聚烯烴組成物剝落,並減少聚酯組成物對加熱輥的堆積量。ΔHm更佳為1J/g以上,特佳為5J/g以上。又,藉由使ΔHm為30J/g以下,由於聚酯組成物的折射率下降,接近聚烯烴的折射率,因此能夠提升使用可染性聚烯烴組成物的纖維的顯色性。由於染料吸塵率變高且顯色性良好,因此更佳為29J/g以下,特佳為27J/g以下。
此外,能夠依照以下的方法測定聚酯組成物的ΔHm。於130℃的真空乾燥機中將組成物丸粒真空乾燥12小時。秤量約5mg的真空乾燥後的聚合物,使用TA Instruments製微差掃瞄熱量計(DSC)Q2000型,在以升溫速度16℃/分鐘從0℃升溫至280℃後,於280℃保持5分鐘的程序下進行DSC測定。從升溫過程中所觀測到的熔融峰算出熔融熱量(ΔHm)。此外,在觀測到多個熔融峰的情況下,以包含最高溫側的熔融峰頂的連續的熔融熱量的總計作為ΔHm。
就將本發明之聚酯組成物的ΔHm設定在前述範圍的手法而言,並沒有特別的限定,例如可列舉:相對於為原料之對苯二甲酸100重量份,將環己烷二甲酸的摻合量調整為35重量份以上90重量份以下之方法。
本發明之聚酯組成物較佳係固有黏度(IV)為0.60以上0.70以下。藉由使IV為0.60以上,而聚酯組成物的自由體積減少,玻璃轉移溫度提高,因此在作為可染性聚烯烴組成物的構成成分來製造纖維時,能夠減少聚酯組成物對加熱輥的堆積量。IV更佳為0.61以上,特佳為0.62以上。又,藉由使IV為0.70以下,而非晶部分的存在比例提高,因此變得容易吸收染料,能夠提高用於可染性聚烯烴組成物的纖維的顯色性。IV較佳為0.69以下,特佳為0.68以下。
接著,將本發明之聚酯組成物之製造方法示於以下。
本發明之聚酯組成物通常藉由以下(1)~(3)中任一製程來製造。
即,(1)以對苯二甲酸、環己烷二甲酸及乙二醇作為原料,藉由直接酯化反應而得到低聚物,進一步藉由之後的聚縮合反應而得到高分子量聚酯組成物之製程。(2)以對苯二甲酸二甲酯、環己烷二甲酸二甲酯及乙二醇作為原料,藉由酯交換反應而得到聚對苯二甲酸乙二酯低聚物,進一步藉由之後的聚縮合反應而得到高分子量聚酯組成物之製程。(3)以對苯二甲酸二甲酯與乙二醇作為原料,藉由酯交換反應而得到聚對苯二甲酸乙二酯低聚物。接著添加對苯二甲酸、環己烷二甲酸及乙二醇,藉由酯化反應而得到低聚物,藉由之後的聚縮合反應而得到高分子量聚酯組成物之製程。
(1)的製程的直接酯化反應時,為了抑制二乙二醇之副產物產生,較佳係將反應溫度設定為250℃以下、將壓力設定為1.2×100,000Pa以上。在進一步接續的聚縮合反應中,越將反應溫度控制在290℃以下以及越將壓力減壓,聚合時間越短,因而較佳。
(2)及(3)的製程的酯交換反應時,較佳係將反應溫度設定為230℃以下,將壓力設定為一大氣壓以上。在接續酯化反應後的聚縮合反應中,越將反應溫度設定為290℃以下以及越將壓力減壓,聚合時間越短,因而較佳。
又,在此等(2)及(3)的兩製程中,酯化反應即使在無觸媒下反應亦進行,但酯交換反應亦可使用鎂、錳、鈣、鈷、鋰、鈦等的化合物作為觸媒。又,就聚縮合時所使用的觸媒而言,可使用鈦化合物、鋁化合物、錫化合物、銻化合物、鍺化合物等。此等金屬化合物可為水合物。
就在此情況下使用的鎂化合物而言,具體來說,可列舉氧化鎂、氫氧化鎂、烷氧化鎂、乙酸鎂、碳酸鎂等。
就錳化合物而言,具體來說,可列舉氯化錳、溴化錳、硝酸錳、碳酸錳、乙醯丙酮錳、乙酸錳等。
就鈣化合物而言,具體來說,可列舉氧化鈣、氫氧化鈣、烷氧化鈣、乙酸鈣、碳酸鈣等。
就鈷化合物而言,具體來說,可列舉氯化鈷、硝酸鈷、碳酸鈷、乙醯丙酮鈷、環烷酸鈷、乙酸鈷等。
就鋰化合物而言,具體來說,可列舉氧化鋰、氫氧化鋰、烷氧化鋰、乙酸鋰、碳酸鋰等。
就鈦化合物而言,可列舉鈦錯合物、鈦酸四異丙酯、鈦酸四正丁酯、鈦酸四正丁酯四聚物等的烷氧化鈦、藉由烷氧化鈦水解所得到的鈦氧化物、乙醯丙酮鈦等。其中,從聚合物的熱穩定性、色調及噴嘴周圍的堆積物少的觀點來看,較佳為以多元羧酸及/或羥基羧酸及/或多元醇作為螫合劑的鈦錯合物。就鈦化合物的螫合劑而言,可列舉乳酸、檸檬酸、甘露糖醇、三新戊四醇等。
就鋁化合物而言,可列舉羧酸鋁、烷氧化鋁、鋁螯合化合物、鹼式鋁化合物等,具體來說,可列舉乙酸鋁、氫氧化鋁、碳酸鋁、乙氧鋁、異丙氧鋁、乙醯丙酮鋁、鹼式乙酸鋁等。
就錫化合物而言,可列舉單丁基氧化錫、乙酸錫、辛酸錫或烷氧化錫等。
就銻化合物而言,可列舉烷氧化銻、乙醇酸銻或三氧化銻。
就鍺化合物而言,可列舉烷氧化鍺或氧化鍺等。
本發明之聚酯組成物較佳係添加磷化合物作為穩定劑。具體來說,較佳為磷酸、磷酸三甲酯、二乙基膦醯基乙酸乙酯等,從改善色調、耐熱性的面來看,更佳為3,9-雙(2,6-二-三級丁基-4-甲基苯氧基)-2,4,8,10-四氧雜-3,9-二磷雜螺[5,5]十一烷(PEP-36:旭電化公司製)及亞磷酸參(2,4-二-三級丁基苯酯)(IRGAFOS168:BASF公司製)等3價磷化合物。
再者,亦可視需要而摻合抗氧化劑、紫外線吸收劑、阻燃劑、螢光增白劑、消光劑、塑化劑或者消泡劑或其他的添加劑等。
本發明之聚酯組成物能夠以分批聚合、半連續聚合來進行生產。
摻合本發明之聚酯組成物而成之可染性聚烯烴組成物係包含聚烯烴為海成分、聚酯組成物為島成分之海島結構之聚體摻合(polymer alloy)組成物。
在聚烯烴中,藉由將本發明之聚酯組成物作為可染色的聚合物而配置成島,能夠對聚烯烴賦予顯色性。又,不同於將可染色的聚合物配置成芯鞘複合纖維的芯的情形或配置成海島複合纖維的島的情形,在聚體摻合組成物中,由於島成分之可染色的聚合物露出於表面,因此能夠展現更高的顯色性,再者,因穿透島成分的光所造成的顯色效率提升,能夠實現鮮豔且具深度的顯色。
上述的聚體摻合組成物係指島成分不連續地分散存在。此處,島成分不連續係指例如在由聚體摻合組成物所構成的纖維的情況下,於纖維軸方向上島成分具有適度的長度,垂直於纖維軸的截面、即纖維橫切面中的海島結構的形狀為不同的狀態。島成分不連續地分散存在時,島成分為紡錘形,因此因穿透島成分的光所造成的顯色效率提升,鮮明性提升,能夠得到具深度的顯色。根據以上所述,由摻合有本發明之聚酯組成物之聚體摻合組成物所構成的纖維,係與1個島於纖維軸方向上連續且形成同一形狀的芯鞘複合纖維或多個島於纖維軸方向上連續且形成同一形狀的海島複合纖維在本質上不同。所述的聚體摻合組成物例如能夠藉由將聚烯烴與本發明之聚酯組成物及相容劑熔融混練而得到。
[實施例]
根據以下實施例更詳細地說明本發明。
使用的原料係如下述。
1.對苯二甲酸二甲酯:SK Chemicals公司製
2.對苯二甲酸:三井化學公司製高純度對苯二甲酸。
3.1,4-環己烷二甲酸:新日本理化股份有限公司製。
4.乙二醇:三菱化學公司製
5.IRGANOX1010:BASF公司製
6.ADK STAB PEP-8:ADEKA公司製
7.SUMILIZER TP-D:住友化學公司製
此外,實施例中的物性值係藉由以下所述的方法進行測定。
A.苯酚殘基的含量
在80℃下以4mL的10%鹽酸甲醇將0.01g的聚酯組成物分解。冷卻後,加入1mL的鹽酸甲醇,將析出物過濾。以高效液相層析儀(島津製作所公司製LC-20A)測定濾液,算出下述實施例及比較例的聚酯組成物所含的苯酚殘基的含量。
又,藉由將IRGANOX1010、3-(3,5-二-三級丁基-4-羥基苯基)丙酸甲酯及3-(3,5-二-三級-丁基-4-羥基苯基)丙酸分別溶解在氯仿/乙腈溶媒中來調製高效液相層析術的標準溶液,並作成檢量線。
此外,測定條件係如下所述。
管柱恆溫槽:50℃
溶 析 液:A. 0.1vol%甲酸水溶液、B.乙腈
程 序:0.0分鐘→10.0分鐘 B25%→100%
10.0分鐘→20分鐘 B100%
流 量:0.8mL/分鐘
樣品注入量:20μl
偵 檢 波 長:260~280nm。
B.固有黏度(IV)
將所得到的聚酯組成物溶解於鄰氯苯酚溶媒,調整成0.5g/dL、0.2g/dL、0.1g/dL的濃度的溶液。之後,藉由烏氏黏度計測定所得到的濃度C的溶液在25℃的相對黏度(ηr),將(ηr-1)/C對C作圖。藉由將所得到的結果外推至濃度0,求得固有黏度。
C.熔融熱量(ΔHm)
於130℃的真空乾燥機中將聚酯組成物真空乾燥12小時,秤量約5mg的真空乾燥後的聚合物,使用TA Instruments製微差掃瞄熱量計(DSC)Q2000型,以升溫速度16℃/分鐘從0℃升溫至280℃後,於280℃保持5分鐘而進行DSC測定。從升溫過程中所觀測到的熔融峰算出熔融熱量(ΔHm)。每1個樣品進行3次測定,以其平均值作為熔融熱量。此外,觀測到多個熔融峰時,以包含最高溫側的熔融峰頂的連續的熔融熱量的總計作為ΔHm。
D.吐出時腸線粗細發生頻率(次/10分鐘)
藉由聚縮合將聚酯組成物高分子量化到指定的固有黏度(IV)後,從孔徑18mm×21mm的吐出噴嘴以400g/分鐘吐出,測定吐出粗細的發生次數。
E.過濾壓力差ΔP
使用Fuji Filter製Fuji熔紡測試儀(MST-C400)測定過濾壓力差ΔP。以將乾燥至含水量小於500ppm的聚酯組成物於聚酯組成物溫度240℃以吐出量10g/分鐘流經過濾面積24.5ϕ的過濾器孔徑5μm燒結纖維過濾器4小時之際之4小時後過濾壓力與1小時後過濾壓力的差(4小時後過濾壓力-1小時後過濾壓力)設定為過濾壓力差ΔP。
F.長期連續紡絲性
針對包含聚酯組成物的可染聚烯烴組成物在紡絲時紡絲頭組件壓力上升的傾向,以S、A、B之3階段進行評價。評價表示S為最良好,A、B依序變差。以S與A作為合格。
G.熔融黏度比
將乾燥至含水量小於500ppm的聚酯組成物在氮氣環境下於290℃,使用Capilograph 1B(東洋精機製作所(股)公司製)並依據JIS7199:1999進行測定。毛細管模頭(capillary die)係使用內徑1mm、長度40mm。
求出預熱時間4分鐘的剪切速度243.2sec-1
下的熔融黏度(4分鐘後熔融黏度)與預熱時間20分鐘的剪切速度243.2sec-1
下的熔融黏度(20分鐘後熔融黏度),以下述式(3)算出。
熔融黏度比=(20分鐘後熔融黏度/4分鐘後熔融黏度)・・・(3)
H.纖度
在溫度20℃、濕度65%RH的環境下,使用INTEC製電動檢布機,取出依實施例所得到的纖維100m之絞紗。測定所得絞紗的重量,使用下述式(4)算出纖度(dtex)。此外,每1個樣品進行5次測定,以其平均值作為纖度。
纖度(dtex)=纖維100m的重量(g)×10 ・・・(4)
I.伸度
以依實施例及比較例所得到的纖維作為樣品,依據JIS L1013:2010(化學纖維絲紗試驗方法)8.5.1算出伸度。在溫度20℃、濕度65%RH的環境下,使用ORIENTEC公司製TENSILON UTM-III-100型,以初期樣品長度20cm、拉伸速度20cm/分鐘的條件進行拉伸試驗。使用顯示最大負重的點的伸長(L1)與初期樣品長度(L0)並根據下述式(5)算出伸度(%)。此外,每1個樣品進行10次測定,以其平均值作為強度及伸度。
伸度(%)={(L1-L0)/L0}×100・・・(5)
J.組成物對加熱輥的堆積量(mg/kg-纖維)
在實施例或比較例中,將未延伸絲延伸後,以剃刀將第1及第2加熱輥上附著的組成物剝離、回收,測定重量。
K.組成物對加熱輥的堆積量的判定
以上述J中測定的組成物堆積量作為加熱輥連續運行期間的指標,以S、A、B之3階段進行評價。評價表示S為最良好,A、B依序變差。組成物對加熱輥的堆積量係以S與A作為合格。
S:「小於45mg/kg-纖維」
A:「45mg以上/kg-纖維且小於55mg/kg-纖維」
B:「55mg以上/kg-纖維」
L.染色後的纖維色調(L*值)
以依實施例及比較例所得到的纖維作為樣品,使用英光產業製圓編機NCR-BL(釜徑3吋半(8.9cm)、27隔距(gauge))製作約2g的筒編物後,在包含1.5g/L的碳酸鈉及0.5g/L的明成化學工業製界面活性劑Granup US-20的水溶液中,於80℃精練20分鐘後,以流水沖洗30分鐘,於60℃的熱風乾燥機內乾燥60分鐘。將精練後的筒編物於135℃下乾熱定型1分鐘,對乾熱定型後的筒編物添加1.3重量%的日本化藥製Kayalon Polyester Blue UT-YA作為分散染料,在將pH調整成5.0的染色液中,以浴比1:100、130℃染色45分鐘後,以流水沖洗30分鐘,於60℃的熱風乾燥機內乾燥60分鐘。將染色後的筒編物在包含2g/L的氫氧化鈉、2g/L的二亞硫磺酸鈉、及0.5g/L的明成化學工業製界面活性劑Granup US-20的水溶液中,以浴比1:100、80℃還原洗淨20分鐘後,以流水沖洗30分鐘,於60℃的熱風乾燥機內乾燥60分鐘。將還原洗淨後的筒編物於135℃乾熱定型1分鐘,進行最終定型。以最終定型後的筒編物作為樣品,使用Minolta製分光測色計CM-3700d型並以D65光源、視野角度10°、光學條件就SCE(正反射光除去法)而言測定L*值。此外,每1個樣品進行3次測定,以其平均值作為L*值。
M.顯色性
以上述L中測定的L*值作為顯色性的指標,並以S、A、B之3階段進行評價。L*值的數值越小,顯色性越優良。評價表示S為最良好,A、B依序變差。L*值係以S與A作為合格。
S:「小於30」
A:「30以上且小於35」
B:「35以上」
N.均染性
針對上述L中製作之最終定型後的筒編物,根據5位具有5年以上等級判斷經驗的檢查員的商議,以S、A、B之3階段進行評價。評價表示S為最良好,A、B依序變差。以S與A作為合格。
S:「非常均勻地染色,完全沒有觀察到染色不均」
A:「大致均勻地染色,幾乎沒有觀察到染色不均」
B:「幾乎未均勻地染色,稍微觀察到染色不均」
O.等級
針對上述L中製作之最終定型後的筒編物,根據5位具有5年以上等級判斷經驗的檢查員的商議,以S、A、B之3階段進行評價。評價表示S為最良好,A、B依序變差。以S與A作為合格。
S:「鮮豔且具深度的顯色充分,等級極優良」
A:「鮮豔且具深度的顯色大致充分,等級優良」
B:「鮮豔且具深度的顯色幾乎沒有,等級差」
[實施例1]
(酯交換反應)
將相對於所得到的聚合物並以鎂原子換算而相當於600ppm的乙酸鎂、100kg的對苯二甲酸二甲酯與56kg的乙二醇在150℃、氮氣環境下熔融後,一面攪拌一面耗費3小時升溫至230℃,將甲醇餾出,進行酯交換反應,得到對苯二甲酸雙(羥乙基)酯。
(第1次酯化反應)
接著,在保持在溫度250℃、壓力1.2×100,000Pa的酯化反應槽中,耗費4小時依序供應對苯二甲酸31kg、1,4-環己烷二甲酸57kg及乙二醇38kg的漿體,將水餾出,供應結束後再耗費1小時進行酯化反應,將所得到的酯化反應生成物101.5kg轉移至聚縮合槽。
(第1次聚縮合)
轉移後,對於酯化反應生成物,將相對於所得到的聚合物並以銻原子換算而相當於300ppm的三氧化銻、以磷原子換算而相當於40ppm的磷酸作成乙二醇溶液進行添加,添加150g的作為苯酚系抗氧化劑的IRGANOX1010。之後,一面以30rpm進行攪拌,一面將反應系統減壓並開始反應。將反應器內逐漸地從250℃升溫至290℃,同時將壓力下降至110Pa。達到最終溫度、最終壓力為止的時間皆為60分鐘。達到指定的攪拌扭矩後,將反應系統以氮氣沖洗並恢復至常壓使聚縮合反應停止,實施30分鐘吐出前滯留。吐出前滯留實施後,吐出成股狀並冷卻,立即進行切割。此外,從減壓開始至達到指定的攪拌扭矩為止的時間是2小時00分鐘。
(第2次酯化反應)
接著,在第1次酯化反應中使用且保持在溫度250℃、壓力1.2×100,000Pa之酯化反應物殘留的酯化反應槽中,再耗費4小時依序供應對苯二甲酸31kg、1,4-環己烷二甲酸57kg及乙二醇38kg的漿體,將水餾出,供應結束後再耗費1小時進行酯化反應,將所得到的酯化反應生成物101.5kg轉移至聚縮合槽。
(第2次聚縮合)
轉移後,對於酯化反應生成物,將相對於所得到的聚合物並以銻原子換算而相當於300ppm的三氧化銻、以磷原子換算而相當於40ppm的磷酸作成乙二醇溶液進行添加,添加150g的作為苯酚系抗氧化劑的IRGANOX1010。之後,一面以30rpm進行攪拌,一面將反應系統減壓並開始反應。將反應器內逐漸地從250℃升溫至290℃,同時將壓力下降至110Pa。達到最終溫度、最終壓力為止的時間皆為60分鐘。達到指定的攪拌扭矩後,將反應系統以氮氣沖洗並恢復至常壓使聚縮合反應停止,實施30分鐘吐出前滯留。吐出前滯留實施後,吐出成股狀並冷卻,立即進行切割而得到聚酯組成物的丸粒。此外,從減壓開始至達到指定的攪拌扭矩為止的時間是2小時00分鐘。將聚合物物性彙整於表1。
(可染性聚烯烴組成物的紡絲)
接著,使用87.5重量%的聚丙烯(PP)(Japan Polypropylene製NOVATEC MA2)、10重量%的聚酯組成物、2重量%的作為相容劑的胺改質苯乙烯-乙烯-丁烯-苯乙烯共聚物(JSR製DYNARON 8660P),添加0.05重量份的苯酚系化合物之1,3,5-參[[4-(1,1-二甲基乙基)-3-羥基-2,6-二甲基苯基]甲基]-1,3,5-三-2,4,6(1H,3H,5H)-三酮(CYTEC製CYANOX1790)作為抗氧化劑,使用雙軸擠壓機在混練溫度230℃下進行混練。將從雙軸擠壓機吐出的股束以水冷卻後,以製粒機切割成長度5mm左右,得到丸粒。將所得到的丸粒於95℃真空乾燥12小時後,供給至擠壓機型熔融紡絲機進行熔融,以紡絲溫度250℃、吐出量31.5g/分鐘從紡嘴(吐出孔徑0.18mm、吐出孔長度0.23mm、孔數36、圓孔)吐出而得到紡紗。將此紡紗以風溫20℃、風速25m/分鐘的冷卻風冷卻,以供油裝置賦予油劑而使其集束,以3000m/分鐘旋轉的第1導絲輥(godet roller)進行牽引,經由以與第1導絲輥相同的速度進行旋轉的第2導絲輥,以捲取機捲取而得到105dtex-36f的未延伸絲。將所得到的未延伸絲以第1加熱輥溫度90℃、第2加熱輥溫度130℃、延伸倍率2.1倍、延伸速度500m/分鐘的條件進行延伸,得到50dtex-36f的可染聚烯烴纖維。
將所得到的可染聚烯烴纖維的纖維特性、布料特性及延伸時第1及第2加熱輥上附著、堆積的組成物堆積量示於表1。
[實施例2~15]、[比較例1~4]
除了如表1、表2地變更聚酯組成物的原料及固有黏度IV以外,係與實施例1同樣地進行而得到可染性聚烯烴纖維。將所得到的可染聚烯烴纖維的纖維特性、布料特性及延伸時第1及第2加熱輥上附著堆積的組成物堆積量示於表1、表2。
從表1、2的結果可知,本發明之聚酯組成物的ΔP低且長期連續紡絲性優良。又,可知即便使用非苯酚系的抗氧化劑,長期連續紡絲性的改善效果也不大。
[產業上利用之可能性]
包含本發明之聚酯組成物之可染性聚烯烴組成物係長期連續紡絲性優良,並且被賦予鮮豔且具深度的顯色性,能夠適合地作為纖維及纖維結構體使用。
無。
無。
無。
Claims (3)
- 一種聚酯組成物,其係以將二羧酸成分與乙二醇聚縮合而成的共聚聚酯作為主成分且滿足下述(I)、(III),其中該二羧酸成分包含對苯二甲酸及/或其酯形成性衍生物與環己烷二甲酸及/或其酯形成性衍生物;(I)相對於聚酯組成物,含有5~35mmol/kg的苯酚殘基;(III)熔融熱量△Hm為0.1~30J/g。
- 如請求項1之聚酯組成物,其係滿足下述(II);(II)以將乾燥至含水量小於500ppm的聚酯組成物在聚酯組成物溫度240℃、吐出量10g/分鐘下流經過濾面積24.5Φ的過濾器孔徑5μm燒結纖維過濾器4小時之際之4小時後過濾壓力與1小時後過濾壓力的差設定為過濾壓力差△P時,△P滿足下述式(1);△P≦2.0MPa‧‧‧(1)。
- 如請求項1或2之聚酯組成物,其係滿足下述(IV);(IV)固有黏度IV為0.60~0.70。
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