共聚酯粘合用纤维
2019-11-22

共聚酯粘合用纤维

本发明涉及自共聚酯制造的纤维,尤其是粘合用纤维,以及共聚酯本身。一般说,本发明的共聚酯由下述原料制成:1,3-或1,4-环己烷二甲醇、乙二醇和间苯二甲酸或其酯以及至少一种选自对苯二甲酸、萘二羧酸、1,3-或1,4-环己烷二羧酸的二羧酸或者其酯。这类共聚酯可以制成各种产品,尤其是非织造物粘合用纤维,纺织品和工业纱,以及复合制品。

众所周知,共聚酯能够采用包括聚酯化作用和缩聚作用的方法进行制备。一般说,如在美国专利2,901,466、5,106,944、5,668,243和5,668,243所述,反应物包括二元醇成分和二羧酸成分。一般说,一种二羧酸成分是对苯二甲酸,一种二元醇是乙二醇。这类共聚酯是具有相当的惰性的疏水材料,适用于各种应用,包括模塑制品,如应用于汽车和设备工业的制品,食品盘,纤维、片材、薄膜及诸如瓶子之类的容器。然而,使用乙二醇作为唯一的二醇,则伴随产生诸如变黄和纤维粘合性差等不希望存在的性能。实际上,这类聚合物倾向于成为具有高熔点的不透明结晶聚合物,这使其不适于作粘合用纤维。为了排除对于聚对苯二甲酸乙二酯来说的这些问题,已经采用1,4-环己烷二甲醇或间苯二甲酸制成了聚对苯二甲酸乙二酯共聚酯。

如果需要,也可以将钴催化用物料作为催化剂系统的一部分使用。在使用时,钴一般以盐的形式加入,例如有机酸盐。适宜的钴盐的例子,包括但不限于,乙酸钴三水合物、硝酸钴、氯化钴、乙酰丙酮钴、环烷酸钴和水杨酸钴。钴的加入量最高可以为约100ppm,更优选最高约90ppm。如下所述,钴可以起催化用物料和着色剂的作用。作为着色剂,钴一般在直接酯化或酯交换反应之后加到反应过程中。因为钴一般用作着色剂,所以在计算催化用物料总量时,不考虑钴的量。

可以控制1,3-或1,4-环己烷二甲醇、乙二醇、对苯二甲酸和间苯二甲酸的聚合反应,以便制成或者结晶的或者无定形的、玻璃化转变温度相似于或稍低于聚对苯二甲酸乙二酯的聚对苯二甲酸乙二酯共聚酯。二羧酸成分和二醇成分的选择和用量一般情况下总决定所得共聚酯是无定形的或者结晶的。正如本领域已知的那样,一般无定形聚合物具有较高的透明度,且不是象许多结晶聚合物那样是不透明的。所以,在某些用量的1,3-或1,4-环己烷二甲醇和间苯二甲酸可以形成结晶共聚酯的同时,具有优异透明度的无定形聚酯还提供了一些截然不同的优点。

催化用物料适用于催化剂系统的催化用物料,包括但不限于,含钛、锰、锌、钴、锑、镓、锂、钙、硅和锗的物料。这类催化剂系统叙述在美国专利3,907,754、3,962,189、4,010,145、4,356,299、5,017,680、5,668,243和5,681,918,在此引入其全部内容作为参考。一般说,本发明催化剂系统包含含有钛、锰和/或锌的物料及其混合物。在改变催化剂系统中各个催化用物料的用量时,希望催化剂系统中催化用物料总量低于约125ppm,优选低于约100ppm和最优选低于约80ppm。关于催化剂系统和以下所述和催化剂抑制剂的“ppm”数指的是涉及的元素的重量,并以最终共聚酯产物的重量为基准计。

本发明的共聚酯的制备方法可以以间歇法、半间歇法或连续法进行。有利地是,该方法按连续法进行操作。实际上,在使用连续法时,能够制成具有优异着色性的共聚酯,因为,如果共聚酯在高温反应器中停留太长的时间,其外观会恶化。

一般说,该共聚酯的透明度和色泽(色调)可以采用标准分光色度计进行评价。例如,评价共聚酯的透明度和色泽的适宜分光色度计是HunterLab公司(Reston,Virginia)市售的HunterLabUltraScan。通过使用HunterLab UltraScan分光色度计,可以定量透明度和色泽,即,黄度和/或蓝度。应用HunterLab UltraScan分光色度计评价和定量共聚酯的色泽和透明度叙述在美国专利5,681,918中,在此引入其全部内容作为参考。当使用HunterLabUltraScan时,L★值表示透明度水平,L★值较高代表透明度水平较高。黄度和/或蓝度水平按b★值定量,0.0代表共聚酯中性,而高于0.01的值表示黄度水平,低于0.0的值表示蓝度水平。本发明共聚酯L★值一般为约65以上,而b★值为约-2.5~约+2.5。

纤维也能自以12mol%IPA和28mol%CHDM或以30mol%IPA和8mol%CHDM制成的PET共聚酯(I.V.分别为0.48,0.06)容易地制备。