本发明专利技术提供可用阳离子染料染色的阻燃聚酯聚合物、其制造方法、利用其制造的共聚酯纤维、以及使用共聚酯纤维的纤维产品。含有金属磺酸盐的间苯二甲酸二甲酯组分分别与乙二醇反应使得酯交换反应的程度为９５％或更大从而合成含有金属磺酸盐的间苯二甲酸二羟乙酯以后，供给间苯二甲酸二羟乙酯，使得间苯二甲酸二羟乙酯的含量为制造聚酯过程中聚合物中的二酸组分的０．０１－５ｍｏｌ％；供给磷基阻燃剂，使得磷原子的含量为聚合物的５００－４００００ｐｐｍ；以及对混合物进行共聚合。聚酯聚合物可以用阳离子染料染色同时具有极好的阻燃性，并且可以和其他能够进行熔体纺丝的聚合物一样进行熔体纺丝。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种可用阳离子染料染色的阻燃共聚酯聚合物、其制造方法、以及使用其的共聚酯纤维。共聚酯聚合物包括作为原材料的对苯二甲酸(Terephthalic acid，在下文，称作“TPA”)，因而，它在大气压下对于阳离子染料具有极好的可染性同时保证了聚对苯二甲酸乙二酯(Poly(ethylene terephthalate)，在下文，称作“PET”)的极好的固有物理性能，具有增加的填充压力，被认为是在纺丝过程中可纺性降低的原因，其类似于传统聚酯的纺丝过程，并且具有极好的阻燃性。更具体地，本专利技术涉及一种制造共聚酯的方法，其能够在大气压下用阳离子染料进行染色，保证填充压力的缓慢增加速度，这是由于杂质的含量，如未反应材料，其增加聚合物中的填充压力，是非常低的，这导致极好的加工性能，并且具有26或更大的限界氧指数(Limited Oxygen Index，在下文，称作“LOI”)作为在制造纤维过程中阻燃性的标准。另外，和传统的PET不同，本专利技术的聚合物可以用阳离子染料进行染色，可以具有鲜艳的颜色，并且当它和典型的阻燃共聚酯纤维一起使用时在染色后可以保证双色(TwoTone)效应，因而，本专利技术的具有极好阻燃性和可染性的聚合物可以用于各种应用场合。
技术介绍
PET纤维是一种聚合物材料，其具有极好的力学性能和耐化学性以及耐环境条件性，因此通常应用于服装用纤维、工业纤维、以及薄膜。然而，虽然它具有一些优点，但在将它用作服装用纤维时，由于没有影响染色的官能团，它仅能用分散染料在较高温度和压力下进行染色。相应地，已进行了许多研究用以利用离子材料通过共聚反应来改善可染性。另外，因为LOI为20-22的PET纤维在大气中燃烧，因而它在稳定性方面是有问题的。关于此问题，根据在发达国家(如欧洲和美国)对阻燃性的不断增长的需要，已经进行了一些用以改善阻燃性的研究。上述研究的情况如下。1.利用离子材料通过共聚反应来改善可染性WO99/09238公开了一种可通过阳离子染料染色制造共聚酯的方法，其中成酯的磺化化合物以0.5-5mol％的共聚比进行共聚反应，并且其采用DMT方法。然而，与TPA方法相比，DMT方法在生产率和制造成本方面是不利的，而实际上，当它应用于TPA聚合装置(通常用于大多数聚酯企业)时，由于大量的未反应材料，使得纺丝效率被降低。2.改善阻燃性将阻燃性给予聚酯纤维的方法分为第一种方法，其中纤维的表面用阻燃剂进行处理；第二种方法，其中在纺丝过程中使用阻燃材料；以及第三种方法，其中使用阻燃材料进行共聚反应。第一种方法具有耐久性差的缺点，尽管它在制造成本方面是有利的。第二种方法包括使用阻燃材料(阻燃剂)的混纺方法和另一种使用阻燃母料的混纺方法，其含有过量的阻燃剂，但前者有以下问题原纱的可纺性和物理性能降低，而后者具有下述缺点制造阻燃母料使得它具有所希望的物理性能，如粘度和颜色是很难的。第三种方法涉及通过共聚反应制造阻燃聚酯，其具有下述优点阻燃聚酯具有所希望的耐久性并且第三种方法类似于制造聚酯的典型方法。在制造阻燃聚酯过程中通常使用卤基阻燃剂(基本上由溴(Br)基阻燃剂组成)和磷基阻燃剂。日本专利公开出版物第昭62-6912、昭53-46398以及昭51-28894号中公开了溴基阻燃剂的应用，其中，由于溴基化合物在高温下容易热分解，因此必须使用大量的阻燃剂以获得所希望的阻燃性，因而，上述专利存在以下问题聚合物的颜色变差、耐光性降低、并且在燃烧过程中产生有毒气体。此外，美国专利第3,941,752、5,399,428和5,180,793号以及日本专利公开出版物第昭50-56488号公开了磷基阻燃剂的应用，其中，在反应性阻燃的情况下，由于具有阻燃功能的磷原子结合于聚合物的主链，因此由于聚酯纤维后处理过程(特别是对它进行染色)中的水解作用使得其物理性能被降低。另外，日本专利公开出版物第昭52-47891号公开了阻燃聚酯的制造，其中在酯交换反应和缩聚反应的预定阶段使用了磷基阻燃剂。然而，在使用对苯二甲酸二甲酯(在下文，称作“DMT”)作为原材料的情况下，存在一些问题与对苯二甲酸(在下文，称作“TPA”)方法比较制造成本较高，并且通过此日本专利制造的聚合物被紫外线降解。如上所述，按常规，已进行一些研究用以通过离子材料的共聚反应来改善可染性和提供阻燃性。最近，根据在发达国家对具有阻燃性的床上用品、内用纤维制品、以及服装的不断增长的需要，日益需要将阻燃性加入其固有物理性能。可以在纺丝过程中物理混合阻燃聚酯聚合物和可用阳离子染料染色的聚酯聚合物的方法用以制造可用阳离子染料染色的阻燃纤维，但此方法在有如下缺点由于根据该方法制造的共聚酯纤维包括两种彼此简单混合的聚合物，因此起阻燃剂作用的磷的含量被减少，因而不能保证所希望的阻燃性；由于通过阳离子染料提供可染性的离子材料的含量被减少，因此由于要被阳离子染料染色的空间减小，通过阳离子染料的可染性被降低。另外，很难精确调节阻燃剂和离子材料的含量和均匀分散，导致原纱的非均匀物理性能。
技术实现思路
因此，本专利技术的一个目的是提供一种聚酯聚合物，其具有极好的可染性和阻燃性，并且通过同时对一种聚合物提供通过阳离子染料的可染性和阻燃性保证极好的加工性能和力学性能，以及一种利用其制造的纤维。上述目的可以通过提供一种制造可用阳离子染料染色的阻燃聚酯聚合物的方法来完成，其包括合成化学式3的含有金属磺酸盐的间苯二甲酸二羟乙酯；供给间苯二甲酸二羟乙酯，使得间苯二甲酸二羟乙酯的含量为在制备聚酯过程中聚合物中的二酸组分的0.01-5mol％；供给化学式1的磷基阻燃剂，使得磷原子的含量为聚合物的500-40000ppm；以及对混合物进行共聚合，其中化学式3的材料是通过化学式2的材料与乙二醇以95％或更大的反应程度起反应而产生的。化学式1 (R1和R2是原子团，其每一个具有能够形成酯基且为2-4个碳原子的反应基团，而p是1至5的整数)化学式2 (其中M是碱金属，包括钠、锂、或钾)化学式3 (其中M是碱金属，包括钠、锂、或钾)。传统的PET其具有极好的聚酯物理性能但仅能够用分散染料进行染色，和传统的PET不同，根据本专利技术的聚合物具有优越之处它可以用阳离子染料进行染色，导致极好的可染性；它具有缓慢的填充压力增加速度，由于杂质(如增加聚合物中的填充压力的未反应材料)的含量是非常低的，因此具有极好的加工性能；并且它具有极好的阻燃性。相应地，当与典型的阻燃共聚酯纤维一起使用时，本专利技术的聚合物可以保证染色后的双色效应，因而，它可以用于各种应用场合，这是由于其极好的阻燃性和可染性。具体实施例方式在下文中，将对本专利技术进行详细描述。1.改善阻燃性本专利技术者利用由化学式1表示的阻燃剂开发了一种阻燃共聚酯用以改善阻燃性。使用化学式1的阻燃剂的理由在于考虑到环境影响，使用磷基阻燃剂而不用卤基阻燃剂；由于它必须与聚酯共聚合以便产生永久阻燃纱，其保证了极好的加工性能，因而必须使用双官能阻燃剂；并且在磷基化合物之中，化学式1的阻燃剂最适合用作双官能阻燃剂。本专利技术者已经对于紫外线稳定性的改善进行了研究，并且发现磷酸锰可用来改善阻燃聚酯的紫外线稳定性。然而，在直接使用锰化合物时，会发生凝聚，从而在聚合物中形成大量的杂质，导致在纺丝过程中增加的填充压本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种制造可用阳离子染料染色的阻燃聚酯聚合物的方法，包括如下步骤：合成化学式３的含有金属磺酸盐的间苯二甲酸二羟乙酯；供给间苯二甲酸二羟乙酯，使得间苯二甲酸二羟乙酯的含量为在制备聚酯过程中聚合物中的二酸组分的０．０１ｍｏｌ－５ｍ ｏｌ％；供给化学式１的磷基阻燃剂，使得磷原子的含量为所述聚合物的５００ｐｐｍ－４００００ｐｐｍ；以及 对混合物进行共聚合，其中，化学式３的材料是通过化学式２的材料与乙二醇以９５％或更大的反应程度起反应而产生的。 化学式１＊＊＊（Ｒ↓［１］和Ｒ↓［２］是原子团，其每一个具有能够形成酯基且为２－４个碳原子的反应基团，而ｐ是１至５的整数）化学式２＊＊＊（其中Ｍ是碱金属，包括钠、锂、或钾）化学式３Ｈ ＯＨ↓［２］ＣＨ↓［２］ＣＯ－＊－＊－＊－ＯＣＨ↓［２］ＣＨ↓［２］ＯＨ（其中Ｍ是碱金属，包括钠、锂、或钾）。
【技术特征摘要】
...
【专利技术属性】
技术研发人员：梁承哲，金应秀，孙亮国，权益铉，
申请(专利权)人：株晓星，
类型：发明
国别省市：KR[韩国]
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