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CN1324415A - 含有新戊二醇的聚酯及由其形成的纤维 - Google Patents

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CN1324415A
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W·A·海勒
L·R·迪安
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Abstract

本发明涉及由聚酯制备的非晶形的和结晶的纤维,具体地说,涉及由聚酯制备的粘合纤维,和所述聚酯本身。本发明的聚酯通常由二元醇组分(例如五个碳的二元醇)和二羧酸组分形成。所述聚酯可制成各种产品,例如纤维、复合材料和其它模塑制品。优选所述聚酯为用于生产无纺布、纺织品和工业纱线以及织物的粘合纤维。

Description

含有新戊二醇的聚酯及由其形成的纤维
本发明领域
本发明涉及由聚酯形成的非晶形的和结晶的纤维,具体地说,涉及由聚酯形成的粘合纤维,及聚酯本身。本发明的聚酯通常是由二元醇组分(例如五个碳的二元醇)和二元酸组分形成。所述聚酯可制成各种产品,例如纤维、复合材料和其它的模塑制品。优选所述聚酯为用于生产无纺布、纺织品和工业纱线以及织物。
本发明背景
无纺布被广泛用于各种产品。例如,无纺布适合用作滤布、汽车配件、屋面材料(roofing materials)、薄片制品、复合材料、背衬料、衬里、绝缘体、内科/外科用品、被褥、桌布和餐巾、卫生和吸收制品。高蓬松絮垫无纺布被广泛用于各种产品,包括羊毛围巾、礼服和文胸的罩杯。通常无纺布以聚酯纤维、丙烯酸纤维、尼龙纤维、玻璃纤维和纤维素纤维为基础,同时这些纤维可与胶乳粘合剂、粘合纤维或聚合物的粉末粘合。将无纺布与粘合纤维粘合从而为生产无纺布提供了一个便利的方法,该方法不需要对环境不友好的水基胶粘剂。与粘合纤维粘合的无纺布,其生产成本低,并且提供了制作具有独特或者优良性能的制品的方法。其它应用为用于纱线以增加其强度并且减少起球或脱屑(linting),也用于预浸渍体、预制坯及范围广泛的复合结构。
已经证实某些共聚多酯可用作粘合纤维。例如,包含1,4-环己烷二甲醇的聚(对苯二甲酸乙二醇酯)(PET)的共聚多酯,其比浓对数粘度(I.V.)值的范围是大约0.6至大约0.8dl/g,过去将其用作粘合纤维粘合聚酯或其它纤维。然而,我们认为具有更低的I.V.值的聚酯没有足够的粘合强度。
已知制备所述的共聚多酯的过程包括聚酯化和缩聚。通常,正如美国专利2,901,466,5,017,680,5,106,944和5,668,243的描述,反应物包括二元醇组分和二元酸组分。一种典型的二元酸组分为对苯二甲酸并且一种典型的二元醇为乙二醇。这种共聚多酯是相对惰性、疏水性的材料,它的适用范围广,包括用作模塑制品(例如汽车和仪器工业使用的那些模塑制品)、食物托盘、纤维、薄片、薄膜和容器(例如瓶子)。但是由于所使用的唯一的二醇是乙二醇,伴随有不需要的性能,例如泛黄、较弱并且有时较脆的纤维粘合性能。实际上,这种聚合物往往是不透明、结晶的聚合物,具有高的熔融温度,这使得它们在许多应用中很适合用作粘合纤维。为了补救聚(对苯二甲酸乙二醇酯)存在的问题,采用1,4-环己烷二甲醇或间苯二甲酸来形成聚(对苯二甲酸乙二醇酯)聚酯。
先前由1,4-环己烷二甲醇形成共聚多酯的尝试集中于具有高比浓对数粘度(I.V.的值大于0.6dl/g)的聚酯,这是由于人们相信低比浓对数粘度不具有足够的强度。具体地说,人们相信低比浓对数粘度的聚酯不能提供足够的粘合强度以形成工业上可接受的粘合纤维。实际上,先前生产的比浓对数粘度的范围从0.6到0.8变动的含有1,4-环己烷二甲醇的聚(对苯二甲酸乙二醇酯)聚酯来形成粘合纤维以粘接聚酯或其它纤维。然而,这种尝试没有完全成功,因为它提供的形成粘合纤维的聚酯不具有所需的高透明度及颜色,或者不具有在低活化温度下所需的粘合能力。
其它形成适合用作粘合纤维的聚酯的尝试集中于由间苯二甲酸和二甘醇形成的聚(对苯二甲酸乙二醇酯)的共聚多酯。这些尝试导致出现了单组分和双组分的粘合纤维,如已销售的纤维是BELLCOMBI(来自日本Osaka的Unitika)、MELTY(来自日本Osaka的Kanebo公司)、CELBOND(来自KoSa)以及类似的产品。但是先前的产品未能实现由聚酯获得的透明度、粘合温度、粘合强度和成本效益,其中所述聚酯是二羧酸和五个碳的二醇(例如2,2-二甲基-1,3-丙二醇,也称为新戊二醇(NPG))的反应产物。
本领域存在对有成本效益的聚酯的需求,特别是具有改进的透明度和颜色,以及由其形成的粘合纤维在低活化温度下具有改进的粘合强度的聚酯的需求。
本发明概述
本发明通过提供具有非常好的颜色、热塑流性能和增加了粘合通用性的聚酯以及用于制备这种聚酯的催化剂解决了与先有粘合纤维和共聚多酯有关的问题。本发明的聚酯适合应用的范围很广,例如用作制造无纺布、织物和工业纱线的粘合纤维以及复合材料。
更具体地是,本发明提供的聚酯是由二元醇组分和二羧酸组分制备。通常,所述二元醇组分包括五个碳的二元醇(例如新戊二醇),它单独或者与另一种二元醇组分(例如乙二醇)结合使用。一般来说,所述二羧酸组分包括至少大约50%(摩尔)的为含有大约8到大约14个碳原子的芳族二羧酸、大约4到大约12个碳原子的脂族二羧酸、大约8到大约12个碳原子的环脂族二羧酸的酸、酸酐、酰氯或酯或其混合物的二羧酸组分。
通常,由本发明得到的产物聚酯其比浓对数粘度小于大约0.80。本发明的聚酯能够显示出优异的热塑流和粘合能力。实际上,本发明的聚酯特别适合用作粘合纤维,因为所述聚酯具有的I.V.使得用于无纺布的粘合纤维在相对较低的温度下有改进的粘合。下面将详细讨论本发明。本发明的详细论述
本发明涉及由聚酯制造的粘合纤维,也涉及聚酯本身。本发明的聚酯由于通常较透明而往往具有很好的颜色,与先有的聚酯相比显示出更中性的色调或者更明亮的外观并且更加容易染色。实际上,应用本发明可形成纯净而且透明的聚酯聚合物,并且它很容易加工成为具有优异粘合性能的粘合纤维。此外,在将所述聚酯加工为粘合纤维的过程中使用本发明优选的具有较低熔融纺丝温度的具有较低I.V.值的共聚多酯作为辅助。例如,本发明的0.47I.V.的共聚多酯能在低至215℃时纺丝。
本发明的聚酯由二元醇组分和二羧酸组分形成。通常,所述二羧酸组分为含有五个碳的二元醇(例如新戊二醇)其含量范围为大约8%到大约100%(摩尔)并且乙二醇的含量变化范围是从大约0到大约92%(摩尔)。二羧酸组分一般包含至少大约50%(摩尔)的含有大约8到大约14个碳原子的芳族二羧酸、大约4到大约12个碳原子的脂族二羧酸、大约8到大约12个碳原子的环脂族二羧酸的酸、酸酐、酰氯或酯或其混合物的二羧酸组分。下面将更详细地论述这些特点及其它内容。二元醇组分
如上所述,二元醇组分通常包括五个碳的二元醇,其含量范围为大约8到大约100%(摩尔)。优选五个碳的二元醇的含量为大约12到大约65%(摩尔),更优选从大约15到大约35%(摩尔)。优选的五个碳的二元醇为新戊二醇。当聚酯为粘合纤维的形态时,通常优选新戊二醇的含量为二元醇组分的大约8到大约50%(摩尔)。此外,优选组合物中含有含量为大约0到大约92%(摩尔)的乙二醇。更优选地是,所述乙二醇的用量的变化范围为大约35到大约88%(摩尔)并且最优选大约65到大约85%(摩尔)。
除了五个碳的二元醇外,二元醇组分可包括高达大约20%(摩尔),并且优选高达大约4%(摩尔)的乙二醇和/或1-3-或1,4-环己烷二甲醇。此外,所述二元醇组分也可包括高达大约10%(摩尔)的常规的二元醇,常规的二元醇包括(但非限定)含有大约3至大约12个碳原子的二元醇,例如丙二醇、1,3-丙二醇、1,4-丁二醇、1,6-己二醇、2,2,4-三甲基-1,3-丙二醇、2-乙基-2-丁基-1,3-丙二醇、2,2,4,4-四甲基-1,3-环丁二醇、2,4-二甲基-2-乙基-1,3-己二醇、2-乙基-2-异丁基-1,3-丙二醇、1,3-丁二醇、1,8-辛二醇、2,2,4-三甲基-1,6-己二醇、硫二乙醇和1,2-环己烷二甲醇。所述环己烷二甲醇的一部分以顺式-、反式-或以异构体混合物的形式存在。也可使用少量的聚合的二元醇,例如聚丁二醇或聚乙二醇。当使用这些聚合的二元醇时,适合的分子量变化范围为200到5000。二羧酸组分
本发明的二羧酸组分通常包括至少大约50%(摩尔)的含有大约8到大约14个碳原子的芳族二羧酸、大约4到大约12个碳原子的脂族二羧酸、大约8到大约12个碳原子的环脂族二羧酸或其混合物的酸、酸酐、酰氯或酯。优选的二羧酸组分包括至少大约80%(摩尔)并且更优选包含至少大约90%(摩尔)的含有大约8到大约14个碳原子的芳族二羧酸、大约4到大约12个碳原子的脂族二羧酸、大约8到大约12个碳原子的环脂族二羧酸或其混合物的酸、酸酐、酰氯或酯。在本发明的优选实施方案中,所述二羧酸组分包括大约90%或更多的对苯二甲酸、间苯二甲酸、萘二甲酸、1,3-或1,4-环己烷二羧酸的酸、酯或酸酐。最优选的二羧酸组分为对苯二甲酸及其酯。应该注意地是,可以使用任何萘二甲酸的异构体或异构体的混合物,优选1,4-,1,5-,2,6-和2,7-的异构体,最优选2,6-的异构体。此外,1,3-或1,4-环己烷二羧酸的一部分可以顺式-、反式-或以顺式-/反式-异构体混合物的形式存在。
适合添加的二羧酸组分,其添加量高达所述二羧酸组分的大约10%(摩尔),它通常包含大约4到大约40个碳原子,例如芳族、脂肪族或环脂族二羧酸,或者是这些二羧酸的酯。美国专利5,608,031和5,668,243描述了适合添加的二羧酸或酯,将它们全文引用并结合到本文中。特别优选的添加的二羧酸组分的例子包括但非限定于磺基间苯二甲酸、1,4-环己烷二乙酸,联苯-4,4'-二羧酸和二聚酸。合适的聚酯可由一种或多种上述的二羧酸制备。胺类化合物
本发明的聚酯也有可能在存在高达大约20%(摩尔)胺类化合物时形成。适合的含胺化合物包括但非限定于含量高达所述二元醇组分的20%(摩尔)的氨基醇和二胺或者含量高达所述二羧酸组分的20%(摩尔)的胺化合物(例如氨基酸和内酰胺)。存在于所述二元醇和二羧酸组分中的氨基醇、氨基酸、二胺或内酰胺可用来形成聚酰胺酯。所述聚酰胺酯具有0.8dl/g或更小的比浓对数粘度,有良好的粘合纤维性能,此外还有优异的染色特性。具体地说,与具有相同的I.V.的未改性的聚(对苯二甲酸乙二醇酯)相比,通过使用所述聚酰胺酯可获得更深的染色。
通常,本发明的氨基醇包括但非限定于2-氨基乙醇和4-氨甲基环己烷甲醇。典型的二胺包括但非限定于乙二胺、亚丙基二胺、四亚甲基二胺、戊二胺、六亚甲基二胺、辛二胺、十二亚甲基二胺和1,4-环己烷-双-甲胺。此外,合适的内酰胺的例子包括但非限定于己内酰胺、月桂内酰胺和氮杂环十二烷-2-酮。支化剂
本发明的聚酯可以为线型或支化的。将支化剂加入所述二元醇和二羧酸组分的反应物中,可提高产物聚酯的熔融强度。少量的常规的支化剂(一般小于大约2%(摩尔)),可与所述乙二醇组分和二羧酸组分反应形成本发明的聚酯。常规的支化剂包括多官能酸、酸酐、醇和其混合物。适合的支化剂包括但非限定的例子为1,2,4-苯三酸酐、1,2,4,5-苯四酸二酐、甘油、三羟甲基丙烷和季戊四醇。形成聚酯的反应方法
在形成本发明的聚酯中,可采用常规的聚酯聚合条件完成所述二元醇组分和所述二羧酸组分的反应。当使用酯交换反应(也就是从二羧酸组分的酯的形式)的方法制备所述聚酯时,所述反应的过程包括两个步骤。第一个步骤,所述二元醇组分和所述二羧酸组分,例如对苯二甲酸二甲基酯,在高温度下(一般温度为大约180℃到大约280℃)并且压力的范围为大约0.0到大约60psig下反应。优选所述酯交换的反应温度的变化范围从大约190℃到大约240℃同时压力的变化范围是从大约15psig到大约40psig。其后,仍在较高的温度和减小的压力下加热第一步反应的产物以形成聚酯并除去二元醇,在这些条件下二元醇很容易挥发并且从体系中除去。这样,第二个步骤(或称为缩聚缩聚步骤)在更高的真空下和在大约240℃到大约300℃,优选250℃到大约280℃并且最优选260℃到大约275℃的温度下继续反应,直到所得的聚酯具有所需的聚合度,聚合度用I.V.检测。为了得到具有特别好的颜色的聚合物,需要限定最终聚合反应的温度为大约275℃。所述缩聚步骤可在大约400mmHg(托)到大约0.1mmHg(托)的减压下实施。
为了保证所述二元醇组分和二元酸组分的反应按照酯交换的反应机理反应完全,优选使用化学计量过量的二元醇组分。例如,3摩尔并且更优选大约2.0到大约2.6摩尔的二元醇组分与1摩尔的二羧酸组分反应。然而,二元醇组分与二羧酸组分的比例通常由反应器(所述聚合反应过程在其中发生)的设计决定。
由直接酯化来制备聚酯,也就是,从所述二羧酸组分的酸的形式出发,由所述二羧酸组分的酸的形式与所述二元醇组分反应制备聚酯。例如,间苯二甲酸和对苯二甲酸能直接与所述二元醇组分反应。直接酯化反应能在压力为大约1到大约200磅/平方英寸(表压)下进行。为了生产低分子量、线型或支化的平均聚合度为大约1.4到大约10的聚酯产物,优选采用低于100psig的压力。直接酯化反应使用的温度一般为大约1 80℃到大约280℃,更优选大约220℃到大约270℃。然后,这种低分子量的聚合物可以由缩聚反应聚合。
为了保证所述二元醇组分和二元酸组分的反应按照酯交换的反应机理反应完全,优选使用化学计量过量的二元醇组分。例如,大约3摩尔到1.01摩尔,更优选2.5到1.1摩尔的二元醇组分与1摩尔的二羧酸组分反应。然而,应理解的是二元醇组分与二羧酸组分的比例由反应器(所述聚合反应过程在其中发生)的设计决定。
与形成较高I.V.值聚酯的方法相比,通常使用更短的停留时间或低的反应速率得到较低I.V.值的聚酯。例如,降低反应温度、降低催化剂的浓度、增加反应器的绝对压力或综合这些因素可降低反应速率。
形成本发明聚酯的方法可采用分批、半分批或连续地进行。有利的操作方式为连续方式。实际上,当使用连续方式时,可以生产出具有极好着色的聚酯,因为如果让聚酯在高温下长时间停留在反应器中,可能使聚酯的外观变差。催化剂体系
许多催化剂体系能有效增进所述二元醇组分与所述二羧酸组分的反应。通常,在没有适合的催化剂的辅助下,聚合反应不能以明显的速率进行。典型的催化剂体系包括催化材料和催化抑制剂。催化材料
适合用于所述催化剂体系的催化材料包括但非限定于以下的材料,这些材料含有钛、锰、锌、钴、锑、镓、锂、钙、硅和锗。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中论述了这种催化剂体系,通过引用它们的全文结合到本文中。通常,本发明的催化剂体系包括含有钛、锰和/或锌以及其混合物的材料。虽然催化剂体系中每一种催化材料的含量可以改变,但是催化剂体系中催化材料的总含量要求低于大约125ppm,优选低于大约100ppm并且最优选低于大约80ppm。催化剂体系中催化材料和下面描述的催化抑制剂使用的“ppm”是指以最终的聚酯产物的重量为基础计算的所指元素的含量。
添加的钛催化剂材料由以络合物的形式存在,正如美国专利5,017,680所描述的那些络合物一样,优选钛催化材料以醇盐的形式添加,添加量为大约10到大约35ppm,更优选大约10到大约25ppm并且最优选从大约12到大约20ppm。实际上,当处于熔融状态时,由含量较低的钛催化材料形成的共聚多酯具有更好的稳定性。适合的钛醇盐包括但非限定于乙酰基三异丙基钛酸酯、四异丙基钛酸酯和四异丁基钛酸酯。特别优选的钛催化材料包括乙酰基三异丙基钛酸酯和四异丙基钛酸酯。钛催化材料可在直接酯化或酯交换反应之前添加到反应过程中,或者在所述缩聚反应之前添加。
锰催化材料一般是以盐的形式添加,例如以有机酸盐的形式以大约0到70ppm,优选大约20到大约70ppm,更优选大约30到大约70ppm并且最优选大约40到大约70ppm的量加入。适合的锰催化盐包括但非限定于苯甲酸锰四水合物、二氯化锰、氧化锰、醋酸锰、乙酰丙酮锰和琥珀酸锰。锰可在直接酯化或酯交换反应之前添加到反应过程中。
除了所述的锰,也可添加锌到催化剂体系中,或者用锌取代所述锰的催化剂。锌催化材料一般是以盐的形式添加,其含量变化范围从0到100ppm,优选大约25到大约100ppm,并且更优选大约50到大约80ppm。适合的锌化合物的例子包括但非限定于醋酸锌、琥珀酸锌及锌的醇盐。一般地,锌可在酯交换反应之前添加到反应过程中。
如果有必要,钴的催化材料也可用作催化剂体系的一部分。当使用钴的催化材料时,钴一般是以盐的形式添加,例如有机酸盐。适合的钴化合物包括但非限定于醋酸钴三水合物、硝酸钴、氯化钴、乙酰丙酮钴、环烷酸钴和水杨酸钴。钴的添加量高达大约100ppm,更优选高达大约90ppm。如下所述,钴既可作催化剂材料又可作着色剂。所述钴为着色剂时,一般在直接酯化或酯交换反应之后添加到反应过程中。由于钴通常用作着色剂,因此当计算催化材料的总含量时不考虑钴的含量。
在某些实施方案中可以使用锑,但是,优选的催化剂体系不包含锑。实际上,优选的聚酯以及由其形成的纤维和粘合纤维不含任何锑催化材料。当仍然需要使用时,适合的锑化合物的例子包括但非限定于无机酸的锑酸盐、氧化锑、锑醇盐如异丙基氧化锑、卤化锑如氯化锑、溴化锑和氟化锑、锑酸钠或锑酸钾、羧酸锑如醋酸锑和甘醇酸锑,或者为上述锑化合物的混合物。优选所述锑组分为甘醇酸锑或氧化锑。通常锑在酯交换或直接酯化反应之后添加。当使用所述共聚多酯形成粘合纤维时,可从所述催化剂体系中剔除锑,避免由于存在含锑催化剂而导致喷丝板表面上沉积物的积累。
虽然较少优选钙、镓和硅的催化材料,但是它们可在所述催化剂体系中使用。适合的钙催化材料的例子包括但非限定于醋酸钙、甘醇酸钙和磷酸钙一水合物。适合的镓催化材料的例子包括但非限定于氯化镓、硝酸镓水合物、氧化镓、乳酸镓和磷化镓。合适的硅催化材料的例子包括但非限定于醋酸硅和四乙基原硅酸酯。锗催化材料的例子包括但非限定于锗的氧化物、有机盐和特别是锗的甘醇酸盐。
优选用于二羧酸组分(酯)与二元醇的反应的酯交换催化剂含有钛、锰及任选的钴催化材料。在酯交换催化剂体系中,钛的用量为大约10到大约35ppm,优选大约10到大约25ppm并且锰的用量为大约30到大约70ppm。此外,在另一个酯催化剂体系的实施方案中,催化剂体系中的催化材料的总含量低于或等于大约125ppm,优选低于大约100ppm,更优选低于大约80ppm并且最优选低于70ppm。优选的酯的催化剂体系一般与催化抑制剂和着色剂共同使用,其中催化抑制剂含有大约40到大约90ppm的磷;着色剂在有效用量范围内使用,例如蓝色和/或红色的取代蒽醌染料的用量为大约2到大约10ppm。通常,优选的酯交换催化剂体系基本不含锌催化材料,更优选含有少于5ppm的锌的催化材料并且最优选不含锌催化材料。此外,当需要粘合纤维时,优选的酯催化剂体系基本不含锑催化材料,更优选含有小于5ppm的锑的催化材料并且最优选不含锑的催化材料。催化抑制剂
为了稳定所述催化剂体系的效果以及增进锌、锰和钴催化材料的功效,需要向反应过程中添加磷催化抑制剂,添加是在酯交换或直接酯化反应之后但是在所述缩聚反应步骤实施之前进行。一般地,磷是以磷酸盐的形式添加,例如以磷酸或有机磷酸盐的形式,其用量范围为大约40到90ppm并且更优选大约60到75ppm。用于本发明的适合的磷酸盐包括但非限定于乙基酸式磷酸盐、二乙基酸式磷酸盐、三乙基磷酸盐、芳基烷基磷酸盐和三-2-乙基己基磷酸盐。一种有效的磷酸盐催化抑制剂为以商品名Merpol出售的物质,在商业上可从位于特拉华州Wilmington的Du Pont de Nemours公司得到。着色剂
在形成本发明的共聚多酯中,可添加着色剂(有时称为调色剂)以赋予产物聚酯所需的中性色泽和/或亮度。这有助于弥补所述聚酯中自然产生的黄色。当需要有色的聚酯时,在所述二元醇组分与所述二羧酸组分的反应过程中的反应混合物中可含有染料或着色剂,或者可将它们与预先形成的共聚多酯熔融混合。包括着色剂的优选方法是将热稳定的具有活性基团的有机着色剂共聚,这样所述着色剂与共聚多酯结合成为一体,从而改进了所述共聚多酯的色泽。例如,着色剂(如有活性羟基和/或羧基的染料)可参加共聚成为所述聚合物的链段,所述着色剂包括但非限定于蓝色和红色的取代蒽醌。在美国专利4,521,556,4,740,581,4,749,772,4,749,773,4,749,774,4,940,732,5,252,699,5,384,377,5,372,864,5,340,910和5,681,918中详细描述了着色剂和染料,通过引用它们的全文结合到本文中。当使用染料做着色剂时,可将它们在酯交换或直接酯化反应之后添加到反应过程中。而且,当使用染料或染料的混合物做所述共聚多酯的调色着做着色剂时,可将它们在酯交换或直接酯化反应之后添加到反应过程中。而且,当使用染料或染料的混合物做所述共聚多酯的调色着色剂时,优选染料的总量少于10ppm。此外,在本发明的优选实施方案中,所述着色剂不含钴,也就是,用于产生所需颜色的着色剂不含钴。
另一方面,所述反应中可添加例如二氧化钛和含钴材料的无机颜料。当催化剂材料含有钴时是有利的,因为所述钴也可做着色剂。为了避免本发明的聚酯不透明和暗淡,必须认真控制钴的用量。为了控制不透明和暗淡的程度,可以最高为大约90ppm的量使用钴。本发明的聚酯
本发明的聚酯具有大约0.38到0.80dl/g的比浓对数粘度(I.V.)。优选本发明的聚酯具有大约0.40到大约0.62dl/g,更优选0.42到大约0.60dl/g并且最优选大约0.45到大约0.58dl/g的I.V.。此外,当本发明的聚酯用做粘合纤维时,所述纤维的I.V.优选小于大约0.7并且更优选小于大约0.65。
本发明的聚酯的I.V.按下述方法测定:在25℃下测定每100ml溶剂溶解0.5g聚合物的I.V.,溶剂中含有60%(重量)苯酚和40%(重量)四氯乙烷。ASTMD-2857-70阐述了测定聚酯I.V.的基本方法。生产的聚酯与先有聚酯相比,其I.V.值低,因为它们更透明而具有极好的颜色,并且与较高I.V.的聚酯相比,它们更容易染色。而且,低I.V.的聚酯与类似的较高I.V.的聚酯相比,通常更容易在较低的温度下染色并且更容易印刷。此外,因为本发明的聚酯通常具有低I.V.值,所述聚酯的生产速率相当快。
所述二元醇组分和所述二羧酸组分的聚合可以控制,从而形成结晶或者非晶形的聚(对苯二甲酸乙二醇酯)共聚多酯,其玻璃转化温度类似或稍低于聚(对苯二甲酸乙二醇酯)。对所述二羧酸组分和所述二元醇组分的选择及它们的用量通常决定了产物聚酯为非晶形或为结晶体。本领域已知,非晶态聚合物通常有较高的透明度而不是象许多结晶聚合物那样不透明。因此,当使用一定量的新戊二醇时可形成结晶聚酯,非晶形聚酯具有相当高的透明度因而可提供一些独特的优点。
本领域已知测定结晶度的方法,例如,差示扫描量热计(DSC)、密度梯度管和X-射线衍射技术。美国专利5,643,991论述了测量结晶度的方法,这里通过引用它们的全文结合到本文中。虽然,本领域已知的任何方法都适用于测量结晶度,但是优选差示扫描量热计的方法。做DSC分析时,要加热样品并且监测温度。当加热结晶性材料时,可以观察到结晶转变和/或晶体熔融转变。结晶高聚物有明确的结晶熔融峰和温度。相反,非结晶材料没有结晶转变或者晶体熔融转变,也就是说,没有明确的熔点。通常,通过测量吸热峰的面积来确定结晶度的大小。
通常,较低I.V.的聚酯需要较低的挤出温度。因此,本发明的聚酯可以方便地在较低的温度下通过熔融纺丝制成纤维。例如本发明I.V.值为0.47的聚酯,可在近似大约225到大约240℃的温度变化范围,下熔融纺丝,然而,不含新戊基的聚酯其(I.V.值为0.6到0.7),通常需要在275到285℃gh进行纤维纺丝。本发明的聚酯一般可在低于大约265℃,在某些情况下可低至215℃时进行熔融纺丝。这些聚酯能很容易地通过喷丝板进行熔融纺丝,其中喷丝板有大约332个孔,孔的大小为大约0.55mm。通常,所述熔融纺丝的压力变化范围是从大约1000psig到2000psig。
本发明的聚酯,特别是低I.V.值的聚酯,能在较低的温度下具有粘接活性并且它与先有的共聚多酯相比在较低的温度下具有改进的熔体流动,这些是Kayeness仪器的测试结果,与Tinius Olsen指数计的结果相似。这种改进的熔体流动可有利于在更低的温度下或更短的暴露时间下获得更强的粘合并在非纺织布粘合活化步骤中允许更高的生产速度。当将具有较高熔点的纤维与本发明的聚酯混合时,使用较低的粘合温度有助于最大程度地减少对纤维的有害作用。例如,使用较低的粘合温度有助于减少脱色、收缩、失去卷曲和弹性、美学触觉的变化、较少挥发和纤维整理发烟。
一般地,所述聚酯的透明度和颜色(色泽)可用标准的光谱色度计评价。例如,适合的用于评价聚酯透明度和颜色的光谱色度计为HunterLab UltraScan,它可购自维吉尼亚,Reston的Hunter Lab。通过使用HunterLab UltraScan的光谱色度计,可将所述透明度和颜色(也就是泛黄度和/或泛蓝度)量化。美国专利5,681,918描述了用HunterLabUltraScan的光谱色度计来评价及量化聚酯的颜色和透明度,通过引用全文将其结合到本文中。当使用HunterLab UltraScan时,L★值指示了透明度的水平,较高的L★值代表较高的透明度的水平。泛黄度和/或泛蓝度的水平用b★值量化,而0.0代表中等,但是高于0.0的数值显示共聚多酯的泛黄度的水平并且低于0.0的数值显示泛蓝度的水平。优选本发明的共聚多酯的L★值大于大约60,更优选大于大约65并且优选b★值为大约-3.5到大约+3.5,更优选-2.5到大约+2.5。本发明的聚酯形成的产物
本发明的聚酯可用于形成制造的制品或用做添加剂,例如用做另一个聚合物体系的配混添加剂的母料或母炼胶。此外,可由聚酯形成的粘合纤维或其它物体包括但非限定于过滤用品、汽车和含玻璃的结构料坯、聚酯或其它纤维、模塑制品、板材和挤出的薄膜以及纤维。本发明的聚酯可形成制品的一部分或可形成整个制品。
常规的添加剂可根据对所述聚酯的最终用途的要求加入本发明的聚酯中。美国专利5,608,031和5,773,554详细描述了所述聚酯的适用添加剂,通过引用它们的全部结合到本文中。典型的聚酯添加剂包括颜料、抗氧剂、稳定剂、阻燃剂、脱模剂、成核剂、增韧剂、环氧化合物、冲击改进剂、增粘剂、导电或防静电剂、润湿剂、抗液剂、自由基稳定剂、其它的表面改性剂、润滑剂、粘度调节剂、助染剂和其它的加工助剂。
本发明优选的制品为纤维。所述纤维可制成本领域已知的任何所需的长度并且通常制成长丝或切段纤维的形式。可由本发明的聚酯通过任何常规的的方法制得纤维,可用的方法包括但非限定于熔融纺丝制成纤维或直接制成织物,后者包括纺丝粘合和熔喷非织造织物。根据最终的用途,使用本发明的聚酯制成的纤维可形成所需的任何纤度,包括形成纤度值从微旦到大约75旦,优选高达大约20旦,最优选大约1.5到大约15旦的纤维。
将本发明的聚酯挤出并纺丝形成的纤维与用聚(对苯二甲酸乙二醇酯)的均聚物形成的纤维相比,当使用相同的含水染色条件时,前者更容易染色并且染上的颜色更深。实际上,当使用相同的染色条件时,要将本发明的聚酯染上更深的色度是可能的。相反地,与将聚(对苯二甲酸乙二醇酯)的均聚物染色相比,它可花费更低的染色成本而达到相同的颜色深度。当将这些纤维形成织物时,与未改性的PET织物相比,它们也更容易印刷。
所述聚酯可用来形成纤维,例如粘合纤维,该纤维可为本领域已知的任何需要的结构。优选本发明的聚酯具有纤维状结构或混入该结构的粘合纤维。粘合纤维的主要优点为,通过将热、射率或超声频率应用于长丝的料片(web)或未粘合的纤维层上,同时使用或不使用压力,就能得到含有粘合纤维的粘合产品。在活化时,所述聚酯软化或流动并且在冷却时与相邻的纤维形成固体粘接。实际上,本发明的聚酯特别适合用做粘合纤维,因为所述聚酯具有较低的I.V.,允许它们在较低的温度下有较好的流动及软化性能。因此,与先前已知的用做无纺布的粘合纤维相比,当使用含本发明聚酯的粘合纤维时,有可能改进所述粘合纤维在较低的温度下的粘合。实际上,由本发明形成的粘合纤维特别适用于粘合聚酯、丙烯酸、尼龙、纤维素纤维,例如棉、人造丝、醋酸酯基和纸浆基纤维以及洗净羊毛。一般地,由本发明的聚酯形成的粘合纤维具有大约1.5到大约20旦的纤度。但是,其它纤维形式例如熔喷纤维料片或纺粘材料具有微旦的纤度。
本发明的粘合纤维形式可为单组分或双组分粘合纤维或其它多组分纤维。例如,也可能是三组分纤维,它使用了各种聚合物和聚合物变体,有时使中间层为粘结层以促进界面的粘合力。所述粘结层可以为本发明的聚酯或这种聚酯与其它聚合物的共混物。同样,本发明的聚酯能用做层压和挤出贴面的粘合层。
双组分粘合纤维可具有本领域已知的并排皮/芯或其它结构。例如,成形粘合纤维可制成具挤出时用粘合材料盖包封的截面结构(cross-sectional legs)。美国专利3,589,956详细描述了低熔融温度双组分粘合纤维的的制备及粘合过程,通过引用它的全文结合到本文中。本发明的双组分纤维中,本发明的聚酯的存在量为双组分纤维的大约10到大约75%(重量)。其它组分可来自范围广的其它聚合材料,包括但非限定于聚酯如聚(对苯二甲酸乙二醇酯)(PET)、聚(对苯二甲酸丙二醇酯)(PTT)、聚(对苯二甲酸环己二甲醇酯)(PCT)、聚(对苯二甲酸丁二醇酯)(PBT)、聚乳酸基聚合物或其混合物。双组分粘合纤维与其它纤维共混或者单独用于制造无纺布及具有各种性能的高膨松絮垫。通常,双组分粘合纤维含有具有高熔点的聚合物以确保粘合过程中结构的完整并且较低熔融或非晶形聚合物有利于粘合。有时,出于经济上的考虑,使用便宜得多的芯材。
本发明得到的粘合纤维容易与范围广泛的其它纤维共混并且随后通过热或能量活化来提供具有好的完整性及强度的无纺布。例如,共混物中的其它纤维包括但非限定于聚酯、丙烯酸、尼龙、玻璃、纤维素纤维(棉、纸浆基纤维、纤维素酯纤维)和其它天然及合成纤维。混合在非织物中也有助于层压到其它织物、薄膜和一些金属表面。粘合纤维在非织物共混物中的含量通常在大约5到大约30%(重量)的范围变化,虽然也可使用小到2%(重量)的含量。在某些时候使用100%粘合纤维形成织物。
由本发明的聚酯也可制成另一种纤维结构是由低于大约50%的聚酯与聚烯烃或功能聚烯烃或聚酯(除了本发明的聚酯)熔融共混合形成的纤维。当熔融共混时,可使用合适的增容剂起到所需的作用。熔融共混的聚酯/聚烯烃可象纤维一样纺织形成纤维结构。这种熔融共混物允许聚烯烃在自然状态下纺丝并且在随后的独立操作中染色,这是未改性的聚丙烯不能满意达到的。另外,这种熔融共混物或由其纺丝得到的纤维与未改性的聚丙烯相比与水具有较低的接触角。
在聚(对苯二甲酸乙二醇酯)(PET)、聚(对苯二甲酸丙二醇酯)(PTT)、聚(对苯二甲酸丁二醇酯)(PBT)、聚(对苯二甲酸环己二甲醇酯)(PCT)、或聚(萘二甲酸乙二醇酯)(PEN)及其它聚酯中,也可用所述聚酯做添加剂以增加纤维分散摄入的染料的能力并且使它更易染色,因此用等量的染料和相同的对聚酯(除了本发明的聚酯,例如具有相同I.V.的聚(对苯二甲酸乙二醇酯))染色的条件下能改进颜色的深度。与具有相同I.V.的聚(对苯二甲酸乙二醇酯)聚合物相比,该技术也能增加其可印刷性。
本发明的纤维结构在加工成各种无纺布、织物和簇绒织物时特别有用,可用许多不同的方法活化,包括用干和湿加热活化,还有超声波和射频的能量活化。它们也适合用来制造各种产品包括但非限定于高膨松絮垫、针刺织物、平针非织物、纺粘物、hydroentangled织物,缝编织物、湿法成网非织造物及纸、机织物和针织物、过滤介质、面膜、浴室防滑垫、小块的地毯、棉及聚酯地毯、纤维素绝缘体、吸附产品、家具和汽车装饰材料、纤维板、玻纤复合材料、枕头和睡袋的填充物、衬垫、棉被、羊毛围巾、床单、床垫、床垫的衬垫、床垫的床罩、床单、用于工业和衣服的绒头织物、毯子、女式长袍、夹层、瓷砖、地毯、其它的地面覆盖材料、外套、鞋类和手套、丝带、装饰用的纱线和织物以及模塑制品。
本发明的聚酯,它的另一种适合的用途是做混配的载体材料。例如,本发明的聚酯可与添加剂(包括着色剂)混合以形成母料或母炼胶,其中所述聚酯作为载体材料。在随后的步骤中,这种母料或母炼胶可与另一种聚合物混合以提供颜色、不透明性、阻燃性或其它有利的性能。本发明的聚酯与具有相同比浓对数粘度的聚(对苯二甲酸乙二醇酯)相比可容纳较高含量的添加剂,例如颜料。所述聚酯可由本领域已知的任何适用的技术共混或混合。
本发明的聚酯也可与大范围的其它聚合物共混,它作为所述母炼胶的一个组分而不是所述载体材料。这种其它的聚合物包括其它的聚酯、聚酰胺、纤维素酯、聚碳酸酯、聚烯烃等。随后,这种母炼胶可与更多的相同或者不同的聚合物共混以在纤维、模塑制品、薄片或薄膜中使用以改变或增加性能。本发明的共聚多酯与具有相同比浓对数粘度的聚(对苯二甲酸乙二醇酯)相比容纳了更高含量的添加剂。所述共聚多酯可由本领域已知的任何适用的技术共混或混合。本发明的共聚多酯可以添加剂的形式存在,它是本发明共聚多酯的熔融共混物和第一聚合物,其中当所述添加剂与第二聚合物(与第一聚合物相同或者不同)共混时,它们能够形成纤维。因此,任何部分或整体上含有本发明聚酯的纤维都包括在本发明的范围内。
下面的实施例是举例说明(但非限定)本发明的范围。
实施例实施例1:含NPG的低粘度PET共聚多酯
使用催化剂体系在熔融相缩聚中制备含20%(摩尔)NPG的聚(对苯二甲酸乙二醇酯)(PET)共聚多酯,其中所用的催化剂体系含有25ppm钛、40ppm锰、55ppm钴和60ppm磷。这种共聚多酯的I.V.为0.59并且其玻璃化转变温度为78℃。将所述共聚物在烘箱内150℃加热3小时使其结晶。然后,所述共聚多酯显示其熔点为182℃并且由差示扫描量热计仪器(DSC)测定其熔化热为0.18卡/克。
将这种共聚多酯的颗粒在50℃干燥4小时并且然后将其熔融挤出制成9旦/单丝的复丝纤维,使用的喷丝板有332个孔(孔径为0.55mm),卷绕速度为1000m/m,熔融温度为265℃并且挤出速率43磅每小时。在挤出时使用流速为每分钟145立方英尺的空气流使长丝骤冷。随后,将初纺纤维按3∶1的牵伸比牵伸并且继续一步拉伸工艺,该工艺首先需使用68℃的水槽,接着使用加热室,此时纤维不会暴露在直接蒸汽(live steam)中。然后,使用9.5psi的抬刀定形装置(clapper setting)(没有蒸汽),所述纤维经填塞箱卷曲后,可提供7个卷曲/英寸和卷曲角为95度。所述纤维在松弛状态下在60℃干燥2分钟。所得的切断纤维为3.1旦/单丝(d/f)×38mm。
上述初纺未拉伸形式的纤维也是有效的粘合纤维。例如,4d/f的初纺粘合纤维特别适用于重量轻的非织物,该非织物要求收缩率要低。同样地,在纺丝操作之前不干燥所述聚酯的颗粒,将得到有利的结果。
纤维也容易由含有12%(摩尔)NPG(I.V.0.47)或30%(摩尔)NPG(I.V.0.60)的PET共聚多酯制备。实施例2:制备非织料片
来自实施例1的3旦/单丝单组分的粘合纤维与PET的切断纤维(21/4旦/单丝)共混,得到含有20%(重量)粘合纤维的共混物。在梳理线上形成1-1/4oz/yd紧密共混的非织料片。然后将所述料片传送到红外烘箱中使其中的粘合纤维活化,接着通过热精梳(mpping)(190℃)使纤维与非织料片粘合。可得到好的轴向和横向拉伸强度以及可织性能。将所述料片从梳理机传送到200℃的空气循环烘箱中,然后在烘箱中停留2分钟也可得到好的粘合。
由本发明的组合物得到的粘合纤维也可由射频活化。当粘合纤维为含有25%(摩尔)NPG的1,4-环己烷二羧酸(PEC)共聚多酯或10%(摩尔)间苯二甲酸(IPA)及25%(摩尔)NPG的萘二甲酸(PEN)共聚多酯时也可得到相似的有利结果。实施例3:皮/芯双组分纤维
由聚(对苯二甲酸乙二醇酯)(I.V.0.54)的均聚物作为芯和与实施例1(I.V.0.47)相似的聚(对苯二甲酸乙二醇酯)的共聚多酯作为皮制备50/50皮/芯双组分纤维。所述双组分纤维按如下的方法形成:将结晶的、干燥的PET颗粒在挤出机中熔融并且作为芯在熔融温度288℃下进料。将干燥的PET共聚多酯的颗粒传送到第二个挤出机的进料斗作为皮熔融流加入。然后将所述皮流在240℃添加到缸体(block)中。随后,将熔融流通过具有皮/芯的孔结构的喷丝板共同挤出,调节计量速率,使生产的纤维具有50%共聚多酯的皮/50%PET的芯。将所述纤维在辊上牵伸制造出3.8旦/单丝的纤维。也制备类似的长丝状和切断纤维状的40/60皮/芯双组分纤维。然后,对于切断纤维来说,将所述纤维卷曲并截成38mm的长度。当这种双组分粘合纤维与聚(对苯二甲酸乙二醇酯)、玻璃和/或其它基质纤维、织物或薄膜混合或结合时,它在制造无纺布、复合材料和其它形式的材料时非常有用。对于一些非织物结构来说,也可使用100%形式的这种粘合纤维。实施例4:含有IPA和NPG的低粘度PET共聚多酯
使用实施例1中描述的催化剂体系,制备含有5%(摩尔)IPA和15%(摩尔)NPG的PET共聚多酯。这种聚酯的I.V.为0.58。通过实施例1中描述的技术将这种聚酯的干燥样品熔融纺丝,提供12d/f的初纺复丝粘合纤维。牵伸、卷曲并截断这些纤维,提供3.5d/f的切断纤维。将这些纤维与PET纤维混合,形成含15%(重量)粘合纤维的共混物。将共混物传送通过实施例2中描述的红外烘箱将其粘合。
也容易将本实施例的聚酯熔融纺丝得到具有6d/f的长丝的长丝纤维。这些细丝容易与玻璃丝纤维(为粘合纤维的水平的7%)掺合或继续共混,截成一定长度并且转变为粗纱,然后将粗纱变成复合结构并用热活化。将所述粘合物染色,与具有相同I.V.的聚(对苯二甲酸乙二醇酯)相比,它具有改进的色泽深度。实施例5含有NPG和4-氨基甲基环己烷甲醇的低粘度PET聚酰胺
将97克(0.5摩尔)的对苯二甲酸二甲酯,104克(1.0摩尔)NPG、12.4克(0.2摩尔)乙二醇、35ppm钛(如四异丙氧基钛的丁醇溶液)和60ppm锰(如醋酸锰)一起放入500毫升的烧瓶中并且在Wood金属浴中加热,温度为200℃,同时在氮气保护下搅拌90分钟。通过部分的真空(250毫米汞柱)除去最后痕量的甲醇。将所述产物冷却到室温并且向烧瓶内添加14.3克(0.1摩尔)的4-氨甲基环己烷甲醇和75ppm的磷(磷酸三丁酯)。然后,将所述烧瓶加热到200℃同时在氮气保护下搅拌90分钟。热浴的温度增加到275℃并保持15分钟。逐步使用真空并且在0.5毫米汞柱保持60分钟。在氮气下将所述产物冷却到室温并且从烧瓶中移出。所述产物为透明、非晶形的PET聚酰胺,它含有8%(摩尔)乙二醇、72%(摩尔)NPG和20%(摩尔)4-氨甲基环己烷甲醇(由核磁共振分析测定)。它的玻璃化转变温度为87℃,I.V.为0.68。将这种聚合物的样品在60℃下干燥并且在285℃纺丝为单丝纤维,该过程使用了直径为0.5毫米的单孔喷丝板,能提供5旦/丝的拉伸纤维。这些纤维用做聚酯纤维的粘合纤维时非常有效。使用含有Disperse Red 60的制剂也容易将它们在200。F下染为深色泽。因此,这个实施例举例说明了能通过使用本发明的聚酯得到改进的深色泽。
权利要求书按照条约第19条的修改
1.含有由下述的反应产物形成的聚酯的纤维:
二元醇组分与二羧酸组分;
其中所述二元醇组分含有大约8到大约100%(摩尔)的新戊二醇和大约0到大约92%(摩尔)的乙二醇;
其中所述二羧酸组分至少包含大约50%(摩尔)的含有大约8到大约14个碳原子的芳族二羧酸、大约4到大约12个碳原子的脂族二羧酸、大约8到大约12个碳原子的环脂族二羧酸或其混合物的酸、酸酐、酰氯或酯的二羧酸组分;和其中所述纤维具有小于大于75旦的纤度。
2.权利要求1的纤维,其中所述纤维为粘合纤维。
3.权利要求2的纤维,其中所述粘合纤维为单组分粘合纤维。
4.权利要求2的纤维,其中所述粘合纤维为多组分粘合纤维。
5.权利要求2的纤维,其中所述纤维为具有并排结构的多组分粘合纤维。
6.权利要求2的纤维,其中所述纤维为多组分粘合纤维并且其中所述聚酯为粘结层增粘剂。
7.权利要求2的粘合纤维,其中所述粘合纤维可通过热活化。
8.权利要求2的粘合纤维,其中所述粘合纤维可通过超声频率及射频活化。
9.权利要求1的纤维,其中所述聚酯的I.V.为大约0.36到大约0.8。
10.权利要求1的纤维,其中所述聚酯在含有高达大约35ppm钛的催化剂体系的存在下形成。
11.权利要求1的纤维,其中所述聚酯不含任何锑催化材料。
12.权利要求1的纤维,其中所述聚酯在催化剂体系和催化剂抑制剂的存在下形成,所述催化剂体系含有大约10到大约35ppm钛、大约0到大约70ppm锰、大约0到大约90ppm钴,所述催化抑制剂含有大约40到大约90ppm磷,以上含量以所述聚酯的重量为基础来计算。
13.权利要求1的纤维,其中所述二羧酸组分为对苯二甲酸、间苯二甲酸、萘二甲酸或者1,3-或1,4-环己烷二羧酸的酯或酯的混合物。
14.权利要求1的纤维,其中所述二羧酸组分在至少一种高达大约20%(摩尔)的胺化合物存在下形成,所述胺化合物选自氨基醇、氨基酸、二胺、内酰胺和其混合物。
15.权利要求1的纤维,其中所述纤维具有大约75旦到微旦的大小的纤度。
16.权利要求1的纤维,其中所述纤维具有大约20到大约1旦的纤度。
17.权利要求1的纤维,其中所述纤维为所述聚酯与聚烯烃或官能聚烯烃的熔融共混物。
18.含有由下述的反应产物形成的聚酯的粘合纤维:
二元醇组分与二羧酸组分,其中所述二元醇组分含有大约8到大约50%(摩尔)的新戊二醇和大约50到大约92%(摩尔)的乙二醇;
其中所述二羧酸组分包含至少大约50%(摩尔)的含有大约8到大约14个碳原子的芳族二羧酸、大约4到大约12个碳原子的脂族二羧酸、大约8到大约12个碳原子的环脂族二羧酸或其混合物的酸、酸酐、酰氯或酯的二羧酸组分;和
其中所述聚酯的I.V.低于0.7;和其中所述纤维具有小于大于75旦的纤度。
19.权利要求18的粘合纤维,其中所述聚酯的I.V.在大约0.45到0 65之间。
20.权利要求18的粘合纤维,其中所述聚酯在含有高达大约35ppm钛的催化剂体系的存在下形成。
21.权利要求18的粘合纤维,其中所述聚酯在至少一种高达大约20%(摩尔)的胺化合物存在下形成,所述胺化合物选自氨基醇、氨基酸、二胺、内酰胺和其混合物。
22.双组分粘合纤维,包括:
大约25到大约90%(重量)的聚合物芯部分;和
大约10到大约75%(重量)的皮部分;
其中所述皮部分由二元醇组分与二羧酸组分的反应产物产物形成,其中所述二元醇组分含有大约8到大约50%(摩尔)的新戊二醇和大约50到大约92%(摩尔)的乙二醇;
其中所述二羧酸组分包含至少大约50%(摩尔)的含有大约8到大约14个碳原子的芳族二羧酸、大约4到大约12个碳原子的脂族二羧酸、大约8到大约12个碳原子的环脂族二羧酸或其混合物的酸、酸酐、酰氯或酯的二羧酸组分;和
其中所述聚酯的I.V.在大约0.45到0.7之间。
23.权利要求22的双组分纤维,其中所述芯部分为聚合物材料,它选自聚(对苯二甲酸乙二醇酯)、聚(对苯二甲酸环己二甲醇酯)、聚(对苯二甲酸丙二醇酯)、聚(对苯二甲酸丁二醇酯)、聚乳酸(polylaotic acid)或其混合物。
24.由下面的反应产物形成的聚酯:
二元醇组分与二羧酸组分,其中所述二元醇组分含有大约12到大约100%(摩尔)的新戊二醇和大约50到大约92%(摩尔)的乙二醇;
其中所述二羧酸组分包含至少大约50%(摩尔)的含有大约8到大约14个碳原子的芳族二羧酸、大约4到大约12个碳原子的脂族二羧酸、大约8到大约12个碳原子的环脂族二羧酸或其混合物的酸、酸酐、酰氯或酯的二羧酸组分;和
其中所述聚酯在含有高达大约35ppm钛的催化剂体系的存在下形成。
25.权利要求24的聚酯,其中所述聚酯不含任何锑催化材料。
26.权利要求24的聚酯,其中所述聚酯在催化剂体系和催化剂抑制剂的存在下形成,所述催化剂体系含有大约10到大约35ppm钛、大约0到大约70ppm锰、大约0到大约90ppm钴,所述催化抑制剂含有大约40到大约90ppm磷,以上含量以所述聚酯的重量为基础来计算。
27.权利要求24的聚酯,其中所述聚酯在至少一种高达大约20%(摩尔)的胺化合物存在下形成,所述胺化合物选自氨基醇、氨基酸、二胺、内酰胺和其混合物。
28.权利要求24的聚酯,其中所述聚酯与聚烯烃、官能聚烯烃或另一种聚酯熔融共混。
29.权利要求24的聚酯,其中所述聚酯与具有相同I.V.的聚(对苯二甲酸乙二醇酯)相比,可以容纳更高浓度的添加剂。
30.由权利要求24的聚酯形成的纤维,其中所述纤维与具有相同I.V.的聚(对苯二甲酸乙二醇酯)纤维相比能够染上更深的色泽。
31.由权利要求24的聚酯形成的纤维,其中所述纤维与具有相同I.V.的聚(对苯二甲酸乙二醇酯)纤维相比具有更强的可印恻性。
32.权利要求24的聚酯与聚酰胺、纤维素酯、聚碳酸酯、聚烯烃、官能聚烯烃和其它的聚酯的熔融共混物,其中使用所述混合物用作另一种聚合物的添加剂。

Claims (32)

1.含有由下述的反应产物形成的聚酯的纤维:
二元醇组分与二羧酸组分;
其中所述二元醇组分含有大约8到大约100%(摩尔)的新戊二醇和大约0到大约92%(摩尔)的乙二醇;
其中所述二羧酸组分至少包含大约50%(摩尔)的含有大约8到大约14个碳原子的芳族二羧酸、大约4到大约12个碳原子的脂族二羧酸、大约8到大约12个碳原子的环脂族二羧酸或其混合物的酸、酸酐、酰氯或酯的二羧酸组分。
2.权利要求1的纤维,其中所述纤维为粘合纤维。
3.权利要求2的纤维,其中所述粘合纤维为单组分粘合纤维。
4.权利要求2的纤维,其中所述粘合纤维为多组分粘合纤维。
5.权利要求2的纤维,其中所述纤维为具有并排结构的多组分粘合纤维。
6.权利要求2的纤维,其中所述纤维为多组分粘合纤维并且其中所述聚酯为粘结层增粘剂。
7.权利要求2的粘合纤维,其中所述粘合纤维可通过热活化。
8.权利要求2的粘合纤维,其中所述粘合纤维可通过超声频率及射频活化。
9.权利要求1的纤维,其中所述聚酯的I.V.为大约0.36到大约0.8。
10.权利要求1的纤维,其中所述聚酯在含有高达大约35ppm钛的催化剂体系的存在下形成。
11.权利要求1的纤维,其中所述聚酯不含任何锑催化材料。
12.权利要求1的纤维,其中所述聚酯在催化剂体系和催化剂抑制剂的存在下形成,所述催化剂体系含有大约10到大约35ppm钛、大约0到大约70ppm锰、大约0到大约90ppm钴,所述催化抑制剂含有大约40到大约90ppm磷,以上含量以所述聚酯的重量为基础来计算。
13.权利要求1的纤维,其中所述二羧酸组分为对苯二甲酸、间苯二甲酸、萘二甲酸或者1,3-或1,4-环己烷二羧酸的酯或酯的混合物。
14.权利要求1的纤维,其中所述二羧酸组分在至少一种高达大约20%(摩尔)的胺化合物存在下形成,所述胺化合物选自氨基醇、氨基酸、二胺、内酰胺和其混合物。
15.权利要求1的纤维,其中所述纤维具有大约75旦到微旦的大小的纤度。
16.权利要求1的纤维,其中所述纤维具有大约20到大约1旦的纤度。
17.权利要求1的纤维,其中所述纤维为所述聚酯与聚烯烃或官能聚烯烃的熔融共混物。
18.含有由下述的反应产物形成的聚酯的粘合纤维:
二元醇组分与二羧酸组分,其中所述二元醇组分含有大约8到大约50%(摩尔)的新戊二醇和大约50到大约92%(摩尔)的乙二醇;
其中所述二羧酸组分包含至少大约50%(摩尔)的含有大约8到大约14个碳原子的芳族二羧酸、大约4到大约12个碳原子的脂族二羧酸、大约8到大约12个碳原子的环脂族二羧酸或其混合物的酸、酸酐、酰氯或酯的二羧酸组分;和
其中所述聚酯的I.V.低于0.7。
19.权利要求18的粘合纤维,其中所述聚酯的I.V.在大约0.45到0.65之间。
20.权利要求18的粘合纤维,其中所述聚酯在含有高达大约35ppm钛的催化剂体系的存在下形成。
21.权利要求18的粘合纤维,其中所述聚酯在至少一种高达大约20%(摩尔)的胺化合物存在下形成,所述胺化合物选自氨基醇、氨基酸、二胺、内酰胺和其混合物。
22.双组分粘合纤维,包括:
大约25到大约90%(重量)的聚合物芯部分;和
大约10到大约75%(重量)的皮部分;
其中所述皮部分由二元醇组分与二羧酸组分的反应产物产物形成,其中所述二元醇组分含有大约8到大约50%(摩尔)的新戊二醇和大约50到大约92%(摩尔)的乙二醇;
其中所述二羧酸组分包含至少大约50%(摩尔)的含有大约8到大约14个碳原子的芳族二羧酸、大约4到大约12个碳原子的脂族二羧酸、大约8到大约12个碳原子的环脂族二羧酸或其混合物的酸、酸酐、酰氯或酯的二羧酸组分;和
其中所述聚酯的I.V.在大约0.45到0.7之间。
23.权利要求22的双组分纤维,其中所述芯部分为聚合物材料,它选自聚(对苯二甲酸乙二醇酯)、聚(对苯二甲酸环己二甲醇酯)、聚(对苯二甲酸丙二醇酯)、聚(对苯二甲酸丁二醇酯)、聚乳酸(polylaotic acid)或其混合物。
24.由下面的反应产物形成的聚酯:
二元醇组分与二羧酸组分,其中所述二元醇组分含有大约8到大约100%(摩尔)的新戊二醇和大约50到大约92%(摩尔)的乙二醇;
其中所述二羧酸组分包含至少大约50%(摩尔)的含有大约8到大约14个碳原子的芳族二羧酸、大约4到大约12个碳原子的脂族二羧酸、大约8到大约12个碳原子的环脂族二羧酸或其混合物的酸、酸酐、酰氯或酯的二羧酸组分;和
其中所述聚酯在含有高达大约35ppm钛的催化剂体系的存在下形成。
25.权利要求24的聚酯,其中所述聚酯不含任何锑催化材料。
26.权利要求24的聚酯,其中所述聚酯在催化剂体系和催化剂抑制剂的存在下形成,所述催化剂体系含有大约10到大约35ppm钛、大约0到大约70ppm锰、大约0到大约90ppm钴,所述催化抑制剂含有大约40到大约90ppm磷,以上含量以所述聚酯的重量为基础来计算。
27.权利要求24的聚酯,其中所述聚酯在至少一种高达大约20%(摩尔)的胺化合物存在下形成,所述胺化合物选自氨基醇、氨基酸、二胺、内酰胺和其混合物。
28.权利要求24的聚酯,其中所述聚酯与聚烯烃、官能聚烯烃或另一种聚酯熔融共混。
29.权利要求24的聚酯,其中所述聚酯与具有相同I.V.的聚(对苯二甲酸乙二醇酯)相比,可以容纳更高浓度的添加剂。
30.由权利要求24的聚酯形成的纤维,其中所述纤维与具有相同I.V.的聚(对苯二甲酸乙二醇酯)纤维相比能够染上更深的色泽。
31.由权利要求24的聚酯形成的纤维,其中所述纤维与具有相同I.V.的聚(对苯二甲酸乙二醇酯)纤维相比具有更强的可印恻性。
32.权利要求24的聚酯与聚酰胺、纤维素酯、聚碳酸酯、聚烯烃、官能聚烯烃和其它的聚酯的熔融共混物,其中使用所述混合物用作另一种聚合物的添加剂。
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