[發(fā)明專利]共聚酯組合物及其制造方法和用途

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201210184604.7
• 申請日: 2012-06-07
• 公開（公告）號: CN103467930A
• 公開（公告）日: 2013-12-25
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 李旭;吳亞薇;望月克彥
• 申請（專利權(quán)）人: 東麗纖維研究所(中國)有限公司
• 主分類號: C08L67/02
• 分類號: C08L67/02;C08L83/04;C08K5/098;C08K5/524;C08K5/521;C08K3/32;C08G63/672;C08G63/668;D01F6/92
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技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種共聚酯組合物及其制造方法，以及用該共聚酯組合物制成的常溫常壓下分散染料可染性纖維。

背景技術(shù)

聚酯中的聚對苯二甲酸乙二醇酯擁有突出的性能，廣泛應(yīng)用于纖維、薄膜等領(lǐng)域，特別是紡織、產(chǎn)業(yè)資材領(lǐng)域。

根據(jù)用途不同，聚酯纖維的染色方法有很多，但是普通的聚酯存在分子鏈緊密、結(jié)晶度高等結(jié)構(gòu)特征，使得其并不像天然纖維那樣容易進(jìn)行染色，在使用分散染料染色的時候，需要130℃的高溫、高壓。在高溫與高壓的條件下進(jìn)行染色，除了增加設(shè)備投資外，還會增加操作成本。

提高聚酯纖維的染色性能的課題已經(jīng)研究了很長時間了。其中，通過共聚合技術(shù)來改善聚合物特性是主要的手段之一。

中國專利CN102030893A公開了一種在二元酸和乙二醇的聚合體系中添加帶側(cè)鏈且碳原子數(shù)為6以下的脂肪族二元醇、聚乙二醇共聚單體來獲得常溫常壓下染色性能好、成本低的共聚酯的方法，但是因為是通過共聚來提高聚酯的染色性能，破壞了聚酯的規(guī)整結(jié)構(gòu)，大大降低了聚酯的熔點(diǎn)，而且，共聚成分的引入往往會導(dǎo)致聚酯耐熱性下降，使得生成的共聚酯的黃度b值大，切片色調(diào)發(fā)黃，同時，由于耐熱性變差，導(dǎo)致聚酯切片不能做成細(xì)纖度的纖維，紡絲過程中容易出現(xiàn)斷絲、飄絲等現(xiàn)象。特別是在制備單絲纖度在1dtex以下的纖維時，更容易出現(xiàn)斷絲、飄絲的現(xiàn)象。大大限制了其應(yīng)用，同時共聚成分的加入，導(dǎo)致聚酯制造過程中反應(yīng)體系穩(wěn)定性和可控制性降低，特別是在減壓反應(yīng)中容易出現(xiàn)突然沸騰。這些問題都大大限制了常壓分散染料可染聚酯的生產(chǎn)化和大規(guī)模生產(chǎn)應(yīng)用。

日本專利特開2003-306601中公開了一種適合制備中空成形容器、膜、片材的聚酯組合物，在該聚酯組合物中添加Ge化合物、P化合物和選自Al、Si、Mg、Fe、Co、Zn、Ga、Sr、Zr、Sn、W和Pb中的至少一種，從而達(dá)到使聚酯具有優(yōu)異的成型性及減少副產(chǎn)物的優(yōu)異效果，但是，該專利只是泛泛地提及Si元素可以與Al、Mg、Co一樣添加在該聚酯組合物中，并未給出任何具體說明和使用Si元素化合物在改善聚酯色調(diào)方面和提高聚酯耐熱性能可能帶來的特殊效果。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種耐熱性優(yōu)良、色調(diào)好的共聚酯組合物，以及反應(yīng)體系穩(wěn)定、可控性好的共聚酯組合物的制造方法。本發(fā)明的另一目的在于提供由此共聚酯組合物制得的常壓下分散染料可染聚酯纖維。

本發(fā)明的技術(shù)解決方案是：

一種共聚酯組合物，所述共聚酯組合物主要由芳香族二元酸單體和二元醇單體共聚而成，其特征在于，所述共聚酯組合物中，相對于芳香族二元酸結(jié)構(gòu)單元100摩爾份，乙二醇結(jié)構(gòu)單元的含有量為85～98摩爾份，2－甲基－1,?3－丙二醇結(jié)構(gòu)單元的含有量為2～15摩爾份；所述共聚酯組合物中還含有相對于共聚酯組合物總重量為1～8重量％的聚醚二醇結(jié)構(gòu)單元、20ppm～100ppm的Co元素、10ppm～80ppm的P元素和2～200ppm的Si元素。

在本發(fā)明的共聚酯組合物中，相對于二元酸結(jié)構(gòu)單元100摩爾份，共聚成分2－甲基－1,?3－丙二醇結(jié)構(gòu)單元的含有量為2～15摩爾份，若該含有量過多，則共聚酯的耐熱性變差，含量過少，則達(dá)不到所要求的良好的常溫常壓染色性。從染色性能和纖維物性的良好平衡的角度考慮，2－甲基－1,?3－丙二醇結(jié)構(gòu)單元的含有量更優(yōu)選為4～10摩爾份。

在本發(fā)明的共聚酯組合物中，Co元素含量為20ppm～100ppm、P元素含量為10ppm～80ppm、Si元素含量為2～200ppm時，可獲得優(yōu)異的共聚酯組合物物性和良好的生產(chǎn)性，特別是能夠很好地解決共聚酯組合物的色調(diào)問題。即，若Co、P、Si元素含量在上述范圍之外，則聚酯的色調(diào)容易發(fā)黃（b值偏高），容易發(fā)暗（白度L值偏低）。

本發(fā)明的共聚酯組合物中，相對于共聚酯組合物總重量，含有1～8重量％的聚醚二醇結(jié)構(gòu)單元，所述聚醚二醇優(yōu)選分子量為400～10,000的聚乙二醇或聚丙二醇，更優(yōu)選分子量為800～6,000的聚乙二醇或聚丙二醇。

本發(fā)明的共聚酯組合物中，所含硅（Si）元素優(yōu)選來自于粘度為300～2000mm²/s的硅油。所述硅油可以為甲基硅油、甲基乙基硅油、苯基硅油、甲基苯基硅油等。