TWI834212B - 聚酯、聚酯纖維以及其製備方法 - Google Patents
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Abstract
本揭露提供一種聚酯、聚酯纖維以及其製備方法。該聚酯，係一反應物(a)、一反應物(b)、一反應物(c)以及一反應物(d)經酯化或轉酯化反應的產物，其中該反應物(a)係具有式(I)所示結構的化合物、具有式(II)所示結構的化合物、具有式(III)所示結構的化合物、或上述之組合
式(I)
式(II)
式(III)
，其中R
1、 R
2、及R
3係獨立為氫、或C
1-10的烷基；該反應物(b)係脂肪族二羧酸、脂肪族二酯、或上述之組合；該反應物(c)係丁二醇與己二醇；以及，該反應物(d)係2,2,4,4-四甲基-1,3-環丁二醇、1,4-環己烷二甲醇、或上述之組合。
Description
本揭露關於一種聚酯、聚酯纖維以及其製備方法。
低熔點長纖纖維在橫編機台編織鞋面時，需具足夠纖維強度以符合高速織造高產能的需求。低溫熱熔定型固化的纖維可減少編織鞋面的收縮率，具有良好的尺寸安定性，可提升整體產品生產效率並降低成本。目前生產編織鞋面所使用的低熔點纖維皆是以單一組成的尼龍長纖為主，其熔點可低於110℃，但低熔點尼龍原料昂貴且取得不易。
以聚酯材料開發低熔點纖維應用，可克服尼龍料源取得與編織鞋面鞋材回收不易的問題，更可大幅提升聚酯材料附加價值。然而，傳統聚酯纖維的熔點一般大於100℃，且普遍具有較差的機械強度。
因此，開發出具有高機械強度且有熔點接近或低於90℃的聚酯材料，以取代尼龍材料作為長纖熱熔紗，對業界而言是一個很重要的課題。
根據本揭露實施例，本揭露提供一種聚酯，係一組合物，經酯化或轉酯化反應的產物，其中該組合物包含一反應物(a)、一反應物(b)、一反應物(c)以及一反應物(d)，其中該反應物(a)可為具有式(I)所示結構的化合物、具有式(II)所示結構的化合物、具有式(III)所示結構的化合物、或上述之組合
，其中R1、R2、及R3可獨立為氫、或C1-10的烷基；該反應物(b)可為脂肪族二羧酸、脂肪族二酯、或上述之組合；該反應物(c)可為己二醇與丁二醇；以及，該反應物(d)可為2,2,4,4-四甲基-1,3-環丁二醇(2,2,4,4-tetramethyl-1,3-cyclobutanediol)、1,4-環己烷二甲醇(1,4-cyclohexanedimethanol)、或上述之組合。根據本揭露實施例，該反應物(a)與該反應物(b)的莫耳比可為95：5至99：1；該反應物(c)與該反應物(d)的莫耳比可為75：25至95：5；丁二醇與己二醇的莫耳比可為1：3至1：8；以及，該反應物(a)及該反應物(b)的總莫耳數與該反應物(c)及該反應物(d)的總莫耳數之比值可為9：11至11：9。
根據本揭露實施例，本揭露提供一種聚酯纖維，其中該聚酯纖維包含上述聚酯。
根據本揭露某些實施例，本揭露提供一種聚酯纖維的製備方法。該聚酯纖維的製備方法包含以下步驟。提供一聚合物，其中該聚合物係一第一組合物經酯化或轉酯化反應的產物。其中該第一組合物包含反應物(a)與反應物(b)之至少一者、以及反應物(c)與反應物(d)之至少一者，且該第一組合物不同時包含該反應物(a)、該反應物(b)、該反應物(c)以及該反應物(d)。將該聚合物與一第二組合物混合，得到一混合物，其中該反應物(a)、該反應物(b)、該反應物(c)或該反應物(d)每一者皆存在於該第一組合物或該第二組合物的至少一者中。將該混合物進行酯化或轉酯化反應，形成聚酯。提供一紡絲組合物，其中該紡絲組合物包含上述聚酯。對該紡絲組合物進行一紡絲製程，得到該聚酯纖維。其中，該反應物(a)係具有式(I)所示結構的化合物、具有式(II)所示結構的化合物、具有式(III)所示結構的化合物、或上述之組合
，其中R1、R2、及R3係獨立為氫、或C1-10的烷基；該反應物(b)係脂肪族二羧酸、脂肪族二酯、或上述之組合；該反應物(c)係丁二醇
與己二醇；以及，該反應物(d)係2,2,4,4-四甲基-1,3-環丁二醇(2,2,4,4-tetramethyl-1,3-cyclobutanediol)、1,4-環己烷二甲醇(1,4-cyclohexanedimethanol)、或上述之組合。
以下針對本揭露之聚酯、聚酯纖維以及纖維製備方法作詳細說明。應了解的是，以下之敘述提供許多不同的實施例或例子，用以實施本揭露之不同樣態。以下所述特定的元件及排列方式僅為簡單描述本揭露。當然，這些僅用以舉例而非本揭露之限定。本揭露中，用詞「約」係指所指定之量可增加或減少一本領域技藝人士可認知為一般且合理的大小的量。
再者，說明書與請求項中所使用的序數例如”第一”、”第二”、”第三”等之用詞，以修飾請求項之元件，其本身並不意含及代表該請求元件有任何之前的序數，也不代表某一請求元件與另一請求元件的順序、或是製造方法上的順序，該些序數的使用僅用來使具有某命名的一請求元件得以和另一具有相同命名的請求元件能作出清楚區分。
本揭露實施例提供一種聚酯、以及利用該聚酯進行紡絲製程所得之纖維。由於本揭露所述聚酯係藉由特定的二元羧酸(或二元酯)(例如特定的芳香族二酸、芳香族二酯、脂環族二酸、脂環族二酯、或上述之組合)及特定的二元醇進行轉酯化或酯化所製備而得，因此本揭露所述聚酯具有優異的結晶性、低熔點、高機械強度、高可紡絲性、特定範圍的玻璃轉移溫度、以及特定範圍的特性黏度等特性，適合進行紡絲製程(例如：溶液紡絲法(solution spinning)、熔融紡絲法(melt spinning)、或靜電紡絲法(electrospinning))。如此一來，以包含本揭露所述聚酯的紡絲組合物進行一紡絲製程所得的纖維，同樣具有低熔點及高機械強度，可作為長纖聚酯熱熔紗應用於織物或黏著材料。此外，本揭露實施例亦提供一種纖維的製備方法，可利用傳統聚酯製備成本揭露所述聚酯纖維，可達到回收聚酯材料的目的，符合未來循環經濟材料設計趨勢。
根據本揭露實施例，本揭露提供一種聚酯。該聚酯可為一組合物經酯化或轉酯化反應的產物，其中該組合物包含反應物(a)、反應物(b)、反應物(c)以及反應物(d)。
根據本揭露實施例，其中該反應物(a)可具有式(I)所示結構的化合物、具有式(II)所示結構的化合物、具有式(III)所示結構的化合物、或上述之組合
，其中R1、R2、及R3係獨立為氫、或C1-10的烷基。根據本揭露實施例，本揭露所述C1-10烷基，可為直鏈或支鏈(linear or branched)的烷基，舉例來說，可為甲基(methyl)、乙基(ethyl)、丙基(propyl)、丁基(butyl)、戊基(pentyl)、己基(hexyl)、庚基(heptyl)、辛基(octyl)、壬基(nonyl)、癸基(decyl)、或其異構體(isomer)。
根據本揭露實施例，該反應物(a)可為對苯二甲酸(terephthalic acid)、對苯二甲酸二甲酯(dimethyl terephthalate)、對苯二甲酸二丁酯(dibutyl terephthalate)、對苯二甲酸二辛酯(dioctyl terephthalate)、對苯二甲酸二壬酯(dinonyl terephthalate)、間苯二甲酸(isophthalic acid)、間苯二甲酸二甲酯(dimethyl isophthalate)、間苯二甲酸二丁酯(dibutyl isophthalate)、間苯二甲酸二辛酯(dioctyl isophthalate)、間苯二甲酸二壬酯(dinonyl isophthalate)、2,5-呋喃二甲酸(2,5-furandicarboxylic acid)、2,5-呋喃二甲酸二甲酯(dimethyl furan-2,5-dicarboxylate)、2,5-呋喃二甲酸二丁酯(dibutyl furan-2,5-dicarboxylate)、2,5-呋喃二甲酸二辛酯(dioctyl furan-2,5-dicarboxylate)、2,5-呋喃二甲酸二壬酯(dinonyl furan-2,5-dicarboxylate)、或上述之組合。
根據本揭露實施例，該反應物(a)可具有式(I)所示結構的化合物以及具有式(II)所示結構的化合物，其中具有式(I)所示結構的化合物與具有式(II)所示結構的化合物的莫耳比為約85：15至50：50，例如80：20、75：25、70：30、60：40、55：45。當該反應物(a)為具有式(I)所示結構的化合物以及具有式(II)所示結構的化合物，且具有式(I)所示結構的化合物以及具有式(II)所示結構的化合物的莫耳比在上述特定比例範圍內時，可使所得聚酯的熔點進一步降低，且增加所得聚酯的結晶性、機械強度及可紡絲性。根據本揭露實施例，該反應物(a)可為對苯二甲酸(terephthalic acid)以及間苯二甲酸(isophthalic acid)；該反應物(a)可為對苯二甲酸二甲酯(dimethyl terephthalate)以及間苯二甲酸二甲酯(dimethyl isophthalate)；以及，該反應物(a)可為對苯二甲酸二丁酯(dibutyl terephthalate)以及間苯二甲酸二丁酯(dibutyl isophthalate)。
根據本揭露實施例，該反應物(a)可具有式(I)所示結構的化合物以及具有式(III)所示結構的化合物，其中具有式(I)所示結構的化合物與具有式(III)所示結構的化合物的莫耳比為約80：20至20：80，例如75：25、70：30、60：40、50：50、40：60、30：70、25：75。當該反應物(a)為具有式(I)所示結構的化合物以及具有式(III)所示結構的化合物，且具有式(I)所示結構的化合物以及具有式(III)所示結構的化合物的莫耳比在上述特定比例範圍內時，可使所得聚酯的熔點進一步降低，且增加所得聚酯的結晶性、機械強度及可紡絲性。根據本揭露實施例，該反應物(a)可為對苯二甲酸(terephthalic acid)以及2,5-呋喃二甲酸(2,5-furandicarboxylic
acid)；該反應物(a)可為對苯二甲酸二甲酯(dimethyl terephthalate)以及2,5-呋喃二甲酸二甲酯(dimethyl furan-2,5-dicarboxylate)；以及，該反應物(a)可為對苯二甲酸二丁酯(dibutyl terephthalate)以及2,5-呋喃二甲酸二丁酯(dibutyl furan-2,5-dicarboxylate)。
根據本揭露實施例，該反應物(b)可為脂肪族二羧酸、脂肪族二酯、或上述之組合。舉例來說，反應物(b)可為具有4至18個碳原子的脂肪族二羧酸、或具有6至24個碳原子的脂肪族二酯。根據本揭露實施例，該反應物(b)可為丁二酸(butanedioic acid)、甲基丁二酸(methyl butanedioic acid)、己二酸(adipic acid)、壬二酸(nonanedioic acid)、癸二酸(decanedioic acid)、十一烷二酸(undecanedioic acid)、十二烷二酸(dodecanedioic acid)、十三烷二酸(tridecanedioic acid)、十四烷二酸(tetradecanedioic acid)、十六烷二酸(hexadecanedioic acid)、十八烷二酸(octadecanedioic acid)、環戊烷二甲酸(cyclopentanedicarboxylic acid)(例如1,2-環戊烷二甲酸(1,2-cyclopentanedicarboxylic acid)或1,3-環戊烷二甲酸(1,3-cyclopentanedicarboxylic acid))、環己烷二甲酸(-cyclohexanedicarboxylic acid)(例如1,3-環己烷二甲酸(1,3-cyclohexanedicarboxylic acid)或1,4-環己烷二甲酸(1,4-cyclohexanedicarboxylic acid))、降莰烷二甲酸(norbornanedicarboxylic acid)(例如2,3-降莰烷二甲酸(2,3-
norbornanedicarboxylic acid)或2,6-降莰烷二甲酸(2,6-norbornanedicarboxylic acid))、或上述之組合。
根據本揭露實施例，該反應物(a)與該反應物(b)的莫耳比可為95：5至99：1，例如95.5：4.5、96：4、97：3、98：2、或98.5：1.5。若反應物(a)對反應物(b)的莫耳比過高，則無法有效降低所得聚酯之熔點。若反應物(a)對反應物(b)的莫耳比過低，則所得聚酯具有較差的可紡絲性，再進行後續紡絲製程時易發生沾黏及崩紗現象。
根據本揭露實施例，該反應物(c)係丁二醇與己二醇，且丁二醇與己二醇的莫耳比為1：3至1：8，例如1：4、1：5、1：6、或1：7。若己二醇對丁二醇的莫耳比過高，則無法有效降低所得聚酯之熔點。若己二醇對丁二醇的莫耳比過低，則所得聚酯具有較差的可紡絲性，再進行後續紡絲製程時易發生沾黏及崩紗現象。
根據本揭露實施例，該反應物(d)係2,2,4,4-四甲基-1,3-環丁二醇(2,2,4,4-tetramethyl-1,3-cyclobutanediol)。根據本揭露實施例，該反應物(d)係1,4-環己烷二甲醇(1,4-cyclohexanedimethanol)。根據本揭露實施例，該反應物(d)係2,2,4,4-四甲基-1,3-環丁二醇(2,2,4,4-tetramethyl-1,3-cyclobutanediol)以及1,4-環己烷二甲醇(1,4-cyclohexanedimethanol)。
根據本揭露實施例，該反應物(c)與該反應物(d)的莫耳比可為75：25至95：5，例如76：24、77：23、78：22、79、21、80：20、81：19、82：18、83：17、84：16、85：15、86：14、87：13、88：12、
89：11、90：10、91：9、92：8、93：7、或94：6。若反應物(c)對反應物(d)的莫耳比過高，則無法有效降低所得聚酯之熔點。若反應物(c)對反應物(d)的莫耳比過低，則所得聚酯具有較差的可紡絲性，再進行後續紡絲製程時易發生沾黏及崩紗現象。
根據本揭露實施例，本揭露所述聚酯除了反應物(a)、反應物(b)、反應物(c)以及反應物(d)以外，可包含其他二元羧酸(及/或二元酯)及/或二元醇作為起始物。換言之，本揭露所述聚酯的重複單元除了反應物(a)的殘基、反應物(b)的殘基、反應物(c)的殘基以及反應物(d)的殘基以外，可包含其他二元羧酸(及/或二元酯)的殘基及/或二元醇的殘基。根據本揭露實施例，當本揭露所述聚酯除了反應物(a)的殘基以及反應物(b)的殘基以外還具有其他二元羧酸(及/或二元酯)的殘基時，該其他二元羧酸(及/或二元酯)的殘基與所有用來製備聚酯的二元羧酸(及/或二元酯)(即其他二元羧酸(及/或二元酯)、反應物(a)以及反應物(b))的殘基之莫耳比為2：8至1：99，例如19：81、18：82、17：83、16：84、15：85、14：86、13：87、12：88、11：89、1：9、9：91、8：92、7：93、6：94、5：95、4：96、3：97、或2：98。當其他二元羧酸的用量過高時，所得聚酯將無法維持本揭露所述聚酯的特定性質(例如優異的結晶性、低熔點、高機械強度、高可紡絲性、特定範圍的玻璃轉移溫度、以及特定範圍的特性黏度)。根據本揭露實施例，當本揭露所述聚酯除了反應物(c)的殘基以及反應物(d)的殘基以外還具有其他二元醇的殘基時，該其他二元醇的殘基與所有用來製備聚酯的二元醇(即其他二元醇、反應物(c)以及反應物(d))的殘基之莫耳比為2：8至1：99，例如19：81、18：82、17：83、16：84、15：85、
14：86、13：87、12：88、11：89、1：9、9：91、8：92、7：93、6：94、5：95、4：96、3：97、或2：98。當其他二元醇的用量過高時，所得聚酯將無法維持本揭露所述聚酯的特定性質(例如優異的結晶性、低熔點、高機械強度、高可紡絲性、特定範圍的玻璃轉移溫度、以及特定範圍的特性黏度)。
根據本揭露實施例，本揭露所述聚酯除了反應物(a)、反應物(b)、反應物(c)以及反應物(d)以外，不包含其他二元羧酸(及/或二元酯)及/或其他二元醇作為起始物。換言之，本揭露所述聚酯的重複單元除了反應物(a)的殘基、反應物(b)的殘基、反應物(c)的殘基以及反應物(d)的殘基以外，不含其他二元羧酸(及/或二元酯)的殘基及/或其他二元醇的殘基。根據本揭露實施例，本揭露所述聚酯可為一組合物經酯化或轉酯化反應的產物，其中該組合物由反應物(a)、反應物(b)、反應物(c)、以及反應物(d)所組成。根據本揭露實施例，該組合物除了反應物(a)以及反應物(b)外，不包含其他二元羧酸(及/或二元酯)，且該組合物除了反應物(c)以及反應物(d)外，不包含其他二元醇。
根據本揭露實施例，本揭露所述該聚酯的重量平均分子量可為20,000g/mol至2,000,000g/mol，例如約30,000g/mol、50,000g/mol、60,000g/mol、80,000g/mol、100,000g/mol、150,000g/mol、200,000g/mol、500,000g/mol、700,000g/mol、1,000,000g/mol、1,500,000g/mol、或1,800,000g/mol。本揭露所述聚酯之重量平均分子量(Mw)可以凝膠滲透色層分析法(GPC)測得(以聚苯乙烯作為標準品製作檢量線)。
根據本揭露實施例，本揭露所述該聚酯的特性黏度(IV)可為約0.70dL/g至1.20dL/g，例如約0.75dL/g、0.80dL/g、0.85dL/g、0.90dL/g、0.95dL/g、1.00dL/g、1.05dL/g、1.10dL/g、或1.15dL/g。若聚酯的特性黏度過高，則熱熔後流動性差，黏著性低。若聚酯的特性黏度過低，則紡絲製程不易，易產生斷絲，熱熔絲紡絲製程良率不佳。聚酯的特性黏度依據ASTM D4603-2003所規定之方法測定。本揭露所述聚酯的熱焓值可在約10J/g至25J/g的範圍內，例如約15J/g、或20J/g。根據本揭露實施例，聚酯的熱焓值可藉由熱差掃描分析法在氮氣環境及升溫速率設定為10℃/min的條件下進行測定。
根據本揭露實施例，本揭露所述該聚酯的熔點(Tm)可小於或等於90℃，例如在50℃至90℃的範圍內。舉例來說，聚酯的熔點可為約55℃、60℃、65℃、70℃、75℃、80℃、或85℃。若聚酯的熔點過高，則所形成的纖維具有較高的熔點。根據本揭露實施例，聚酯的熔點可藉由示差掃描熱析法(differential scanning calorimetry，DSC)依據ASTM D3418-15所規定之方法測定。
根據本揭露實施例，本揭露所述該聚酯的玻璃轉移溫度(Tg)可為13℃至25℃，例如約14℃、15℃、16℃、17℃、18℃、19℃、20℃、21℃、或22℃。若聚酯的玻璃轉移溫度過高，則所形成的纖維具有較高的玻璃轉移溫度。若聚酯的玻璃轉移溫度過低，則所形成的纖維具有較低的玻璃轉移溫度。聚酯的玻璃轉移溫度可藉由示差掃描熱析法(differential scanning calorimetry，DSC)依據ASTM D3418-15所規定之方法測定。
根據本揭露實施例，為進一步提昇本揭露所述聚酯的可紡絲性，本揭露所述聚酯的熔點(Tm)與該聚酯玻璃轉移溫度(Tg)之差值可在約45℃至77℃的範圍內，例如約46℃、47℃、48℃、49℃、50℃、51℃、52℃、53℃、54℃、55℃、56℃、57℃、58℃、59℃、60℃、61℃、62℃、63℃、64℃、65℃、66℃、67℃、68℃、69℃、70℃、71℃、72℃、73℃、74℃、75℃、或76℃。
由於用來形成纖維的本揭露所述聚酯其具有特定範圍的特性黏度、熔點、玻璃轉移溫度、以及較佳的可紡絲性，因此本揭露所述聚酯適合形成長纖纖維。
根據本揭露實施例，本揭露所述聚酯纖維的斷裂伸度可在約5%至200%的範圍內，例如約10%、20%、30%、40%、50%、60%、70%、80%、或90%。聚酯纖維的斷裂伸度依據ASTM D3822-2007所規定之方法測定。根據本揭露實施例，本揭露所述聚酯纖維的纖維強度可在約2.0gf/den至5.0gf/den的範圍內，例如約3.0gf/den、或4.0gf/den。若聚酯纖維的纖維強度過低，則鞋面編織過程中易產生斷絲。根據本揭露實施例，聚酯纖維的纖維強度係依據ASTM D3822-2007標準測試方法測定。本揭露所述聚酯纖維的熱焓值可在約10J/g至25J/g的範圍內，例如約15J/g、或20J/g。根據本揭露實施例，聚酯纖維的熱焓值可藉由熱差掃描分析法在氮氣環境及升溫速率設定為10℃/min的條件下進行測定。
根據本揭露實施例，本揭露所述該聚酯纖維的熔點(Tm)可小於或等於90℃，例如在70℃至90℃的範圍內。舉例來說，聚酯纖維的熔點可為約71℃、72℃、73℃、74℃、75℃、76℃、77
℃、78℃、79℃、80℃、81℃、82℃、83℃、84℃、85℃、86℃、87℃、88℃、或89℃。若聚酯纖維的熔點過高，則織物需要的熱定型溫度過高，難以使用蒸汽使熱熔紗線熱熔達到強化織物結構的目的，且在高溫條件織物尺寸收縮嚴重。若聚酯纖維的熔點過低，則織物受熱易產生變形。根據本揭露實施例，聚酯纖維的熔點可藉由示差掃描熱析法(differential scanning calorimetry，DSC)依據ASTM D3418-15所規定之方法測定。
根據本揭露實施例，本揭露所述聚酯纖維的玻璃轉移溫度(Tg)可為13℃至25℃，例如約14℃、15℃、16℃、17℃、18℃、19℃、20℃、21℃、或22℃。若聚酯纖維的玻璃轉移溫度過高，則織物缺乏柔軟性，亦缺乏舒適感。若聚酯纖維的玻璃轉移溫度過低，則織物挺性不佳，且鞋面易產生變形。聚酯纖維的玻璃轉移溫度可藉由示差掃描熱析法(differential scanning calorimetry，DSC)依據ASTM D3418-15所規定之方法測定。
根據本揭露實施例，本揭露所述聚酯纖維的熔點(Tm)與聚酯纖維玻璃轉移溫度(Tg)之差值可在約45℃至77℃的範圍內，例如約46℃、47℃、48℃、49℃、50℃、51℃、52℃、53℃、54℃、55℃、56℃、57℃、58℃、59℃、60℃、61℃、62℃、63℃、64℃、65℃、66℃、67℃、68℃、69℃、70℃、71℃、72℃、73℃、74℃、75℃、或76℃。
根據本揭露實施例，本揭露亦提供上述聚酯纖維的製備方法。本揭露所述聚酯纖維的製備方法包含以下步驟。提供一紡絲
組合物，其中該紡絲組合物包含本揭露所述聚酯。接著，對該紡絲組合物進行一紡絲製程，得到本揭露所述聚酯纖維。
根據本揭露實施例，本揭露所述聚酯可為一組合物經酯化或轉酯化反應的產物，其中該組合物包含反應物(a)、反應物(b)、反應物(c)、以及反應物(d)。該反應物(a)與該反應物(b)的莫耳比可為95：5至99：1；該反應物(c)與該反應物(d)的莫耳比可為75：25至95：5；該反應物(c)中丁二醇與己二醇的莫耳比可為1：3至1：8；以及，該反應物(a)及該反應物(b)的總莫耳數與該反應物(c)與該反應物(d)的總莫耳數之比值可為9：11至11：9。
根據本揭露實施例，用來製備本揭露所述聚酯的組合物除了反應物(a)以及反應物(b)之外，可包含其他二元羧酸(及/或二元酯)，且組合物除了反應物(c)以及反應物(d)之外，可包含其他二元醇。其他二元羧酸(及/或二元酯)與該組合物中所有二元羧酸(及/或二元酯)的莫耳比可為約2：8至1：99，以及其他二元醇與該組合物中所有二元醇的莫耳比可為約2：8至1：99。
根據本揭露實施例，本揭露所述聚酯可為一混合物經由酯化或轉酯化反應的產物，其中該混合物包含一聚合物，其中該聚合物可為一聚酯，且該聚合物可為一第一組合物經酯化或轉酯化反應的產物。根據本揭露實施例，該第一組合物包含反應物(a)與反應物(b)之至少一者、以及反應物(c)與反應物(d)之至少一者。此外，該混合物包含一第二組合物，其中該第二組合物包含反應物(a)與反應物(b)之至少一者、以及反應物(c)與反應物(d)之至少一者。值得注意的
是，該反應物(a)、該反應物(b)、該反應物(c)或該反應物(d)每一者皆存在於該第一組合物或該第二組合物的至少一者中。
根據本揭露實施例，該第一組合物不同時包含該反應物(a)、該反應物(b)、該反應物(c)以及該反應物(d)。根據本揭露實施例，該第一組合物可同時包含該反應物(a)、該反應物(b)、該反應物(c)以及該反應物(d)。
根據本揭露實施例，該聚合物可為聚對苯二甲酸乙二酯(polyethylene terephthalate，PET)、聚對苯二甲酸-1，4-環己烷二甲醇酯(polycyclohexylenedimethylene terephthalate，PCT)、聚對苯二甲酸乙二酯的1,4-環己烷二甲醇改性共聚酯(polyethylene terephthalate glycol，PETG)、聚對苯二甲酸-1,4-環己烷二甲酯的乙二醇改性共聚酯(poly 1,4-cyclohexylene dimethylene terephthalate glycol，PCTG)、對苯二甲酸-1，4-環己烷二甲醇酯-2,2,4,4-四甲基-1,3-環丁二醇共聚物(copolymer of terephthalate/1,4-cyclohexanedimethanol/2,2,4,4-tetramethyl-1,3-cyclobutanediol)、或上述之組合。
根據本揭露實施例，在該第一組合物以及該第二組合物的組合中，該反應物(a)與該反應物(b)的莫耳比為95：5至99：1；該反應物(c)與該反應物(d)的莫耳比為75：25至95：5；該反應物(c)中丁二醇與己二醇的莫耳比為1：3至1：8；以及，該反應物(a)及該反應物(b)的總莫耳數與該反應物(c)與該反應物(d)的總莫耳數之比值為9：11至11：9。在該第一組合物以及該第二組合物的組合中，除了反應物(a)以及反應物(b)之外，可包含其他二元羧酸(及/或二元酯)，且在
該第一組合物以及該第二組合物的組合中除了反應物(c)以及反應物(d)之外，可包含其他二元醇。其他二元羧酸(及/或二元酯)與該組合物中所有二元羧酸(及/或二元酯)的莫耳比可為約2：8至1：99，以及其他二元醇與該組合物中所有二元醇的莫耳比可為約2：8至1：99。
根據本揭露某些實施例，在該第一組合物以及該第二組合物的組合中，除了反應物(a)以及反應物(b)之外，不包含其他二元羧酸(及/或二元酯)，且在該第一組合物以及該第二組合物的組合中除了反應物(c)以及反應物(d)之外，不包含其他二元醇。
根據本揭露實施例，本揭露所述酯化或轉酯化反應可在催化劑、熱穩定劑、及/或抗氧化劑的存在下進行，反應溫度可為150℃至280℃以及反應時間可為1小時至12小時。根據本揭露實施例，催化劑可為習知之酯化催化劑，可為有機鋅(例如醋酸鋅)、有機鈦(例如鈦酸四丁酯)、有機錫、硫酸、氫氧化鉀、碳酸鉀、4-二甲氨基吡啶、或上述之組合。
根據本揭露實施例，本揭露所述紡絲製程並無特別之限定，可例如為溶液紡絲法(solution spinning)、熔融紡絲法(melt spinning)、或靜電紡絲法(electrospinning)。紡絲製程的溫度可為200℃至250℃、紡絲速率可為1,000米/分鐘至3,000米/分鐘。在紡絲製程後，可進一步對所得纖維進行一延伸製程，其中延伸製程的溫度可為40℃至60℃，以及延伸倍率可為1.1至1.6。
為讓本揭露之上述內容和其他目的、特徵、和優點能更明顯易懂，下文特舉出較佳實施例，並配合所附圖式，作詳細說明如下。
聚酯的製備
實施例1
將對苯二甲酸(terephthalic acid，PTA)(67.5莫耳份)、間苯二甲酸(isophthalic acid，IPA)(30莫耳份)、1,4-環己烷二甲酸(1,4-cyclohexanedicarboxylic acid，CHDA)(2.5莫耳份)、丁二醇(1,4-butanediol，1,4-BDO)(14.1莫耳份)、己二醇(1,6-hexanediol，1,6-HDO)(69.6莫耳份)、1,4-環己烷二甲醇(1,4-cyclohexanedimethanol，CHDM)(16.3莫耳份)、抗氧化劑(商品編號為Irganox 1010，由BASF製造)(200ppm，以所使用的二酸及二醇的總量為基準)、以及鈦催化劑(鈦酸四丁酯)(50ppm，以所使用的二酸及二醇的總量為基準)加入一反應槽中。接著，通入氮氣，並將反應槽昇溫至230℃，攪拌轉速為150rpm進行酯化反應。持續反應6小時後，移除反應槽內因酯化反應所生成之水。接著，將反應槽昇溫至280℃並使反應壓力降低至1torr以下。在反應120分鐘後，通入氮氣並降溫至室溫，得到聚酯(1)。
對所得聚酯(1)進行特性黏度(IV)、熔點(Tm)、玻璃轉移溫度(Tg)、以及熱焓值的量測，結果如表1所示。在此，聚酯的特性黏度依據ASTM D4603-2003所規定之方法測定；聚酯的熔點以及玻璃轉移溫度係藉由示差掃描熱析法(differential scanning calorimetry，DSC)依據ASTM D3418-15所規定之方法測定；以及，聚酯的熱焓值係藉由熱差掃描分析法在氮氣環境及升溫速率設定為10℃/min的條件下進行測定。
實施例2
實施例2如實施例1所述的方式進行，除了將1,4-環己烷二甲醇(1,4-cyclohexanedimethanol，CHDM)置換成2,2,4,4-四甲基-1,3-環丁二醇(2,2,4,4-tetramethyl-1,3-cyclobutanediol，CBDO)，得到聚酯(2)。
對所得聚酯(2)進行特性黏度(IV)、熔點(Tm)、玻璃轉移溫度(Tg)、以及熱焓值的量測，結果如表1所示。
實施例3
實施例3如實施例1所述的方式進行，除了將16.3莫耳份的1,4-環己烷二甲醇(1,4-cyclohexanedimethanol，CHDM)以8.15莫耳份的1,4-環己烷二甲醇(1,4-cyclohexanedimethanol，CHDM)以及8.15莫耳份的2,2,4,4-四甲基-1,3-環丁二醇(2,2,4,4-tetramethyl-1,3-cyclobutanediol，CBDO)取代，得到聚酯(3)。
對所得聚酯(3)進行特性黏度(IV)、熔點(Tm)、玻璃轉移溫度(Tg)、以及熱焓值的量測，結果如表1所示。
比較例1
將對苯二甲酸(terephthalic acid，PTA)(70莫耳份)、間苯二甲酸(isophthalic acid，IPA)(30莫耳份)、己二醇(1,6-hexanediol，1,6-HDO)(85莫耳份)、1,4-環己烷二甲醇(1,4-cyclohexanedimethanol，CHDM)(15莫耳份)、抗氧化劑(商品編號為Irganox 1010，由BASF製造)(200ppm，以所使用的二酸及二醇的總量為基準)、以及鈦催化劑(鈦酸四丁酯)(50ppm，以所使用的二酸及二醇的總量為基準)加入一反應槽中。接著，通入氮氣，並將反應槽昇溫至230℃，攪拌轉速為150rpm進行酯化反應。持續反應
6小時後，移除反應槽內因酯化反應所生成之水。接著，將反應槽昇溫至280℃並使反應壓力降低至1torr以下。在反應120分鐘後，通入氮氣並降溫至室溫，得到聚酯(4)。
對所得聚酯(4)進行特性黏度(IV)、熔點(Tm)、玻璃轉移溫度(Tg)、以及熱焓值的量測，結果如表1所示。
比較例2
比較例2如實施例1所述的方式進行，除了將對苯二甲酸(terephthalic acid，PTA)的用量由70莫耳份降低至60莫耳份，並將間苯二甲酸(isophthalic acid，IPA)的用量由30莫耳份增加至40莫耳份，得到聚酯(5)。
對所得聚酯(5)進行特性黏度(IV)、熔點(Tm)、玻璃轉移溫度(Tg)、以及熱焓值的量測，結果如表1所示。
比較例3
將對苯二甲酸(terephthalic acid，PTA)(60莫耳份)、間苯二甲酸(isdophthalic acid，IPA)(30莫耳份)、己二酸(adipic acid，AA)(10莫耳份)、己二醇(1,6-hexanediol，1,6-HDO)(85莫耳份)、1,4-環己烷二甲醇(1,4-cyclohexanedimethanol，CHDM)(15莫耳份)、抗氧化劑(商品編號為Irganox 1010，由BASF製造)(200ppm，以所使用的二酸及二醇的總量為基準)、以及鈦催化劑(鈦酸四丁酯)(50ppm，以所使用的
二酸及二醇的總量為基準)加入一反應槽中。接著，通入氮氣，並將反應槽昇溫至230℃，攪拌轉速為150rpm進行酯化反應。持續反應6小時後，移除反應槽內因酯化反應所生成之水。接著，將反應槽昇溫至280℃並使反應壓力降低至1torr以下。在反應120分鐘後，通入氮氣並降溫至室溫，得到聚酯(6)。
對所得聚酯(6)進行特性黏度(IV)、熔點(Tm)、玻璃轉移溫度(Tg)、以及熱焓值的量測，結果如表2所示。
比較例4
將對苯二甲酸(terephthalic acid，PTA)(65莫耳份)、間苯二甲酸(isophthalic acid，IPA)(30莫耳份)、1,4-環己烷二甲酸(1,4-cyclohexanedicarboxylic acid，CHDA)(5莫耳份)、己二醇(1,6-hexanediol，1,6-HDO)(85莫耳份)、1,4-環己烷二甲醇(1,4-cyclohexanedimethanol，CHDM)(15莫耳份)、抗氧化劑(商品編號為Irganox 1010，由BASF製造)(200ppm，以所使用的二酸及二醇的總量為基準)、以及鈦催化劑(鈦酸四丁酯)(50ppm，以所使用的二酸及二醇的總量為基準)加入一反應槽中。接著，通入氮氣，並將反應槽昇溫至230℃，攪拌轉速為150rpm進行酯化反應。持續反應6小時後，移除反應槽內因酯化反應所生成之水。接著，將反應槽昇溫至280℃並使反應壓力降低至1torr以下。在反應120分鐘後，通入氮氣並降溫至室溫，得到聚酯(7)。
對所得聚酯(7)進行特性黏度(IV)、熔點(Tm)、玻璃轉移溫度(Tg)、以及熱焓值的量測，結果如表2所示。
比較例5
比較例5如比較例4所述的方式進行，除了將對苯二甲酸(terephthalic acid，PTA)的用量由65莫耳份降低至60莫耳份，並將1,4-環己烷二甲酸(1,4-cyclohexanedicarboxylic acid，CHDA)的用量由5莫耳份增加至10莫耳份，得到聚酯(8)。
對所得聚酯(8)進行特性黏度(IV)、熔點(Tm)、玻璃轉移溫度(Tg)、以及熱焓值的量測，結果如表2所示。
比較例6
將對苯二甲酸(terephthalic acid，PTA)(70莫耳份)、間苯二甲酸(isophthalic acid，IPA)(30莫耳份)、丁二醇(1,4-butanediol，1,4-BDO)(8.5莫耳份)、己二醇(1,6-hexanediol，1,6-HDO)(76.5莫耳份)、1,4-環己烷二甲醇(1,4-cyclohexanedimethanol，CHDM)(15莫耳份)、抗氧化劑(商品編號為Irganox 1010，由BASF製造)(200ppm，以所使用的二酸及二醇的總量為基準)、以及鈦催化劑(鈦酸四丁酯)(500ppm，以所使用的二酸及二醇的總量為基準)加入一反應槽中。接著，通入氮氣，並將反應槽昇溫至230℃，攪拌轉速為150rpm進行酯化反應。持續反應6小時後，移除反應槽內因酯化反應所生成之水。接著，將反應槽昇溫至280℃並使反應壓力降低至1torr以下。在反應120分鐘後，通入氮氣並降溫至室溫，得到聚酯(9)。
對所得聚酯(9)進行特性黏度(IV)、熔點(Tm)、玻璃轉移溫度(Tg)、以及熱焓值的量測，結果如表2所示。
比較例7
比較例7如比較例6所述的方式進行，除了將丁二醇(1,4-butanediol，1,4-BDO)的用量由8.5莫耳份增加至13莫耳份，並將己二醇(1,6-hexanediol，1,6-HDO)的用量由76.5莫耳份降低至64莫耳份，得到聚酯(10)。
對所得聚酯(10)進行特性黏度(IV)、熔點(Tm)、玻璃轉移溫度(Tg)、以及熱焓值的量測，結果如表2所示。
比較例8
比較例8如實施例1所述的方式進行，除了將1,4-環己烷二甲醇(1,4-cyclohexanedimethanol，CHDM)置換成三環[5.2.1.0,2,6]癸烷二甲醇(tricyclo[5.2.1.0,2,6]decane-4,8-dimethanol，TCDDM)，得到聚酯(11)。
對所得聚酯(11)進行特性黏度(IV)、熔點(Tm)、玻璃轉移溫度(Tg)、以及熱焓值的量測，結果如表2所示。
實施例4
取聚對苯二甲酸乙二酯(polyethylene terephthalate，PET)(商品編號為5015w，由新光合纖製造及販售)(重量平均分子量為35,000g/mol)(497.3重量份)、間苯二甲酸(isophthalic acid，IPA)(191.5重量份)、1,4-環己烷二甲酸(1,4-cyclohexanedicarboxylic acid，CHDA)(16.2重量份)、丁二醇(1,4-butanediol，1,4-BDO)(72重量份)、己二醇(1,6-hexanediol，1,6-HDO)(530重量份)、2,2,4,4-四甲基-1,3-環丁二醇(2,2,4,4-
tetramethyl-1,3-cyclobutanediol，CBDO)(83重量份)、抗氧化劑(商品編號為Irganox 1010，由BASF製造)(200ppm，以所使用的PET、二酸及二醇的總量為基準)、以及鈦催化劑(鈦酸四丁酯)(50ppm，以所使用的PET、二酸及二醇的總量為基準)加入一反應槽中。接著，通入氮氣，並將反應槽昇溫至230℃，攪拌轉速為150rpm進行酯化/轉酯化反應。持續反應6小時後，移除反應槽內因酯化/轉酯化反應所生成之水。接著，將反應槽昇溫至280℃並使反應壓力降低至1torr以下。在反應120分鐘後，通入氮氣並降溫至室溫，得到聚酯(12)。
對所得聚酯(12)進行特性黏度(IV)、熔點(Tm)、玻璃轉移溫度(Tg)、以及熱焓值的量測，結果如表3所示。以核磁共振光譜儀(NMR)確認所得聚酯(12)中對苯二甲酸(TPA)殘基與間苯二甲酸(IPA)殘基的莫耳比例(TPA：IPA)、以及對苯二甲酸(TPA)殘基及間苯二甲酸(IPA)殘基的莫耳數總合與1,4-環己烷二甲酸(CHDA)殘基的莫耳數之比例((IPA+TPA)：CHDA)，結果如表3所示。
實施例5
取聚對苯二甲酸乙二酯(polyethylene terephthalate，PET)(商品編號為5015w，由新光合纖製造及販售)(重量平均分子量為35,000g/mol)(365.5重量份)、聚對苯二甲酸乙二酯的1,4-環己烷二甲醇改性共聚酯(polyethylene terephthalate glycol，PETG)(商品編號為EastarTM GN001，由Eastman製造及販售)(重量平均分子量為25,000g/mol)(308.8重量份)、間苯二甲酸(isophthalic acid，IPA)(191.5重量份)、1,4-環
己烷二甲酸(1,4-cyclohexanedicarboxylic acid，CHDA)(16.2重量份)、丁二醇(1,4-butanediol，1,4-BDO)(72重量份)、己二醇(1,6-hexanediol，1,6-HDO)(530重量份)、抗氧化劑(商品編號為Irganox 1010，由BASF製造)(200ppm，以所使用的PET、PETG、二酸及二醇的總量為基準)、以及鈦催化劑(鈦酸四丁酯)(50ppm，以所使用的PET、PETG、二酸及二醇的總量為基準)加入一反應槽中。接著，通入氮氣，並將反應槽昇溫至230℃，攪拌轉速為150rpm進行酯化/轉酯化反應。持續反應6小時後，移除反應槽內因酯化/轉酯化反應所生成之水。接著，將反應槽昇溫至280℃並使反應壓力降低至1torr以下。在反應120分鐘後，通入氮氣並降溫至室溫，得到聚酯(13)。
對所得聚酯(13)進行特性黏度(IV)、熔點(Tm)、玻璃轉移溫度(Tg)、以及熱焓值的量測，結果如表3所示。以核磁共振光譜儀(NMR)確認所得聚酯(13)中對苯二甲酸(TPA)殘基與間苯二甲酸(IPA)殘基的莫耳比例(TPA：IPA)、對苯二甲酸(TPA)殘基及間苯二甲酸(IPA)殘基的莫耳數總合與1,4-環己烷二甲酸(CHDA)殘基的莫耳數之比例((IPA+TPA)：CHDA)、以及丁二醇(1,4-BDO)殘基及己二醇(16-HDO)殘基的莫耳數總合與1,4-環己烷二甲醇(CHDM)殘基的莫耳數之比例((1,4-BDO+16-HDO)：CHDM)，結果如表3所示。
實施例6
取聚對苯二甲酸乙二酯(polyethylene terephthalate，PET)(商品編號為5015w，由新光合纖製造及販
售)(重量平均分子量為35,000g/mol)(357.8重量份)、對苯二甲酸-1，4-環己烷二甲醇酯-2,2,4,4-四甲基-1,3-環丁二醇共聚物(copolymer of terephthalate/1,4-cyclohexanedimethanol/2,2,4,4-tetramethyl-1,3-cyclobutanediol)(商品編號為TritanTM TX 2001，由Eastman製造及販售)(重量平均分子量為20,000g/mol)(199.4重量份)、間苯二甲酸(isophthalic acid，IPA)(191.5重量份)、1,4-環己烷二甲酸(1,4-cyclohexanedicarboxylic acid，CHDA)(16.2重量份)、丁二醇(1,4-butanediol，1,4-BDO)(72重量份)、己二醇(1,6-hexanediol，1,6-HDO)(530重量份)、抗氧化劑(商品編號為Irganox 1010，由BASF製造)(200ppm，以所使用的聚合物、二酸及二醇的總量為基準)、以及鈦催化劑(鈦酸四丁酯)(50ppm，以所使用的聚合物、二酸及二醇的總量為基準)加入一反應槽中。接著，通入氮氣，並將反應槽昇溫至230℃，攪拌轉速為150rpm進行酯化/轉酯化反應。持續反應6小時後，移除反應槽內因酯化/轉酯化反應所生成之水。接著，將反應槽昇溫至280℃並使反應壓力降低至1torr以下。在反應120分鐘後，通入氮氣並降溫至室溫，得到聚酯(14)。
對所得聚酯(14)進行特性黏度(IV)、熔點(Tm)、玻璃轉移溫度(Tg)、以及熱焓值的量測，結果如表3所示。以核磁共振光譜儀(NMR)確認所得聚酯(13)中對苯二甲酸(TPA)殘基與間苯二甲酸(IPA)殘基的莫耳比例(TPA：IPA)、對苯二甲酸(TPA)殘基及間苯二甲酸(IPA)殘基的莫耳數總合與1,4-環己烷二甲酸(CHDA)的莫耳數之比例((IPA+TPA)：CHDA)、以及丁二醇(1,4-BDO)殘基及己二
醇(16-HDO)殘基的莫耳數總合與1,4-環己烷二甲醇(CHDM)殘基及2,2,4,4-四甲基-1,3-環丁二醇(CBDO)殘基的莫耳數總合之比，結果如表3所示。
聚酯纖維的製備
將實施例1-3以及比較例1-2所得之聚酯進行一熔融紡絲製程。紡絲製程的溫度為220℃，紡絲速率為1,000米/分鐘。對所得聚酯纖維進行熔點(Tm)、纖維強度以及斷裂伸度的量測，結果如表4所示。聚酯纖維的熔點可藉由示差掃描熱析法(differential scanning calorimetry，DSC)依據ASTM D3418-15所規定之方法測定。聚酯纖維的纖維強度係依據ASTM D3822-2007標準測試方法測定。聚酯纖維的斷裂伸度依據ASTM D3822-2007所規定之方法測定。
由表1及表4可得知，由於本揭露所述聚酯係藉由特定的二元羧酸(例如特定對苯二甲酸、間苯二甲酸、以及1,4-環己烷二甲酸)及特定的二元醇(丁二醇、己二醇、及2,2,4,4-四甲基-1,3-環丁二醇(及/或1,4-環己烷二甲醇))依據特定的比例進行酯化所製備而得，因此本揭露所述聚酯具有結晶性、低熔點、以及特定範圍的玻璃轉移溫度及熱焓值，適合應用於紡絲組合物中以進一步形成聚酯纖維，且所得之聚酯纖維具有低熔點、高纖維強度及合適的斷裂伸度。由於比較例1及2所述聚酯僅使用對苯二甲酸以及間苯二甲酸與己二醇以及1,4-環己烷二甲醇(即未使用本揭露所述反應物(b)以及丁二醇)進行酯化所得，因此比較例1所得之聚酯具有偏高的熔點(大於90℃)。由比較例1所述聚酯製備而得之纖維具有偏高的熔點，且其纖維強度小於2.0gf/den。此外，由於比較例2所得之聚酯已經呈現非晶質型態，故無法順利進行紡絲製程形成纖維。
將比較例3-8所得之聚酯進行一熔融紡絲製程。紡絲製程的溫度為220℃，紡絲速率為1,000米/分鐘。對所得纖維進行熔點(Tm)、纖維強度以及斷裂伸度的量測，結果如表5所示。
表5
由表2及表5可得知，在比較例3-5中進一步使用脂肪族二酸(例如己二酸、或1,4-環己烷二甲酸)搭配苯二甲酸與間苯二甲酸作為二元酸來製備聚酯，可使所得之聚酯熔點降低至90℃以下。然而，由於用來製備比較例3-5所述聚酯的二元醇並未同時包含丁二醇、己二醇、以及2,2,4,4-四甲基-1,3-環丁二醇(及/或1,4-環己烷二甲醇)，當利用比較例3-5所述聚酯進行纖維的製備時，由於該些聚酯具有較差的可紡絲性，導致在紡絲製程時產生沾黏或崩紗現象，無法形成纖維並進行特性量測。此外，由於在比較例6及7中並未使用脂肪族二酸(例如己二酸、或1,4-環己烷二甲酸)搭配苯二甲酸與間苯二甲酸作為二元酸來製備聚酯，當利用比較例6及7所述聚酯進行纖維的製備時，經延伸加工後的纖維其熔點明顯上升(高於90℃)，不符合低熔點聚酯纖維的要求。再者，比較例8使用三環[5.2.1.0,2,6]癸烷二甲醇(tricyclo[5.2.1.0,2,6]decane-4,8-dimethanol，TCDDM)取代
1,4-環己烷二甲醇(1,4-cyclohexanedimethanol，CHDM)作為二元醇來製備聚酯，導致所得聚酯呈現非晶質型態，無法順利進行紡絲製程形成纖維。
將實施例4-6所得之聚酯進行一熔融紡絲製程。紡絲製程的溫度為220℃，紡絲速率為1,000米/分鐘。對所得纖維進行熔點(Tm)、纖維強度以及斷裂伸度的量測，結果如表6所示。
由表3及表6可得知，利用回收聚酯(例如PET、PCT PETG、PCTG或Tritan)搭配本揭露所述特定的二元酸及二元醇進行轉酯化所再製備而得之聚酯，由於其符合本揭露所述聚酯之定義，因此該利用回收聚酯再製而得之聚酯同樣具有結晶性、低熔點、以及特定範圍的玻璃轉移溫度及熱焓值，適合應用於紡絲組合物中以進一步形成聚酯纖維，且所得之聚酯纖維具有低熔點、高纖維強度及合適的斷裂伸度。
雖然本揭露已以數個實施例揭露如上，然其並非用以限定本揭露，任何本技術領域中具有通常知識者，在不脫離本揭露之精神和範圍內，當可作任意之更動與潤飾，因此本揭露之保護範圍當視後附之請求項所界定者為準。
無。
Claims (18)
- 一種聚酯，係一組合物經酯化或轉酯化反應的產物，其中該組合物包含一反應物(a)、一反應物(b)、一反應物(c)以及一反應物(d)，其中該反應物(a)係具有式(I)所示結構的化合物、具有式(II)所示結構的化合物、具有式(III)所示結構的化合物、或上述之組合
- 如請求項1之聚酯，其中該組合物由該反應物(a)、該反應物(b)、該反應物(c)以及該反應物(d)所組成。
- 如請求項1之聚酯，其中該聚酯的特性黏度係0.70dL/g至1.20dL/g。
- 如請求項1之聚酯，其中該反應物(a)係對苯二甲酸(terephthalic acid)、對苯二甲酸二甲酯(dimethyl terephthalate)、對苯二甲酸二丁酯(dibutyl terephthalate)、對苯二甲酸二辛酯(dioctyl terephthalate)、對苯二甲酸二壬酯(dinonyl terephthalate)、間苯二甲酸(isophthalic acid)、間苯二甲酸二甲酯(dimethyl isophthalate)、間苯二甲酸二丁酯(dibutyl isophthalate)、間苯二甲酸二辛酯(dioctyl isophthalate)、間苯二甲酸二壬酯(dinonyl isophthalate)、2,5-呋喃二甲酸(2,5-furandicarboxylic acid)、2,5-呋喃二甲酸二甲酯(dimethyl furan-2,5-dicarboxylate)、2,5-呋喃二甲酸二丁酯(dibutyl furan-2,5-dicarboxylate)、2,5-呋喃二甲酸二辛酯(dioctyl furan-2,5-dicarboxylate)、2,5-呋喃二甲酸二壬酯(dinonyl furan-2,5-dicarboxylate)、或上述之組合。
- 如請求項1之聚酯，其中該反應物(a)係具有式(I)所示結構的化合物以及具有式(II)所示結構的化合物，其中具有式(I)所示結構的化合物與具有式(II)所示結構的化合物的莫耳比為85：15至1：1。
- 如請求項1之聚酯，其中該反應物(b)係丁二酸(butanedioic acid)、甲基丁二酸(methyl butanedioic acid)、己二酸(adipic acid)、壬二酸(nonanedioic acid)、癸二酸(decanedioic acid)、十一烷二酸(undecanedioic acid)、十二烷二酸(dodecanedioic acid)、十三烷二酸(tridecanedioic acid)、十四烷二酸(tetradecanedioic acid)、十六烷二酸 (hexadecanedioic acid)、十八烷二酸(octadecanedioic acid)、環戊烷二甲酸(cyclopentanedicarboxylic acid)、環己烷二甲酸(-cyclohexanedicarboxylic acid)、降莰烷二甲酸(norbornanedicarboxylic acid)、或上述之組合。
- 如請求項1之聚酯，其中該聚酯的熱焓值係10J/g至25J/g。
- 一種聚酯纖維，包含如請求項1至請求項7任一項所述之聚酯。
- 如請求項8之聚酯纖維，其中該聚酯纖維的熔點(Tm)係70℃至90℃。
- 如請求項8之聚酯纖維，其中該聚酯纖維的玻璃轉移溫度(Tg)係13℃至25℃。
- 如請求項8之聚酯纖維，其中該聚酯纖維的熔點(Tm)與玻璃轉移溫度(Tg)之差值係45至77℃。
- 如請求項8之聚酯纖維，其中該聚酯纖維的斷裂伸度係5%至200%。
- 如請求項8之聚酯纖維，其中該聚酯纖維強度係2.0gf/den至5.0gf/den。
- 一種聚酯纖維的製備方法，包括：提供一聚合物，其中該聚合物係一第一組合物經酯化或轉酯化反應的產物，其中該第一組合物包含反應物(a)與反應物(b)之至少一者、以及反應物(c)與反應物(d)之至少一者，其中該反應物(a)係 具有式(I)所示結構的化合物、具有式(II)所示結構的化合物、具有式(III)所示結構的化合物、或上述之組合
- 如請求項14之聚酯纖維的製備方法，其中該第一組合物不同時包含該反應物(a)、該反應物(b)、該反應物(c)以及該反應物(d)。
- 如請求項14之聚酯纖維的製備方法，其中在該第一組合物以及該第二組合物的組合中，該反應物(a)與該反應物(b)的莫耳比為95：5至99：1；該反應物(c)與該反應物(d)的莫耳比為75：25至95：5；丁二醇與己二醇的莫耳比為1：3至1：8；以及，該反應物(a)及該反應物(b)的總莫耳數與該反應物(c)與該反應物(d)的總莫耳數之比值為9：11至11：9。
- 如請求項14之聚酯纖維的製備方法，其中該聚合物係聚對苯二甲酸-1，4-環己烷二甲醇酯(polycyclohexylenedimethylene terephthalate，PCT)、聚對苯二甲酸乙二酯的1,4-環己烷二甲醇改性共聚酯(polyethylene terephthalate glycol，PETG)、聚對苯二甲酸-1,4-環己烷二甲酯的乙二醇改性共聚酯(poly 1,4-cyclohexylene dimethylene terephthalate glycol，PCTG)、對苯二甲酸-1，4-環己烷二甲醇酯-2,2,4,4-四甲基-1,3-環丁二醇共聚物(copolymer of terephthalate/1,4-cyclohexanedimethanol/2,2,4,4-tetramethyl-1,3-cyclobutanediol)、或上述之組合。
- 如請求項14之聚酯纖維的製備方法，其中該紡絲製程係溶液紡絲法(solution spinning)、熔融紡絲法(melt spinning)、或靜電紡絲法(electrospinning)。
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| TW111125271A TWI834212B (zh) | 2022-07-06 | 聚酯、聚酯纖維以及其製備方法 |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1999028368A1 (en) | 1997-12-04 | 1999-06-10 | Eastman Chemical Company | Preparation of polyesters and esters from compounds containing secondary hydroxyl groups |
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1999028368A1 (en) | 1997-12-04 | 1999-06-10 | Eastman Chemical Company | Preparation of polyesters and esters from compounds containing secondary hydroxyl groups |
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