用于对聚丙烯系纤维改性的方法和组合物的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及用于聚丙烯系组合物的改性的方法和组合物，所述聚丙烯系组合物用于在纱线、织物、纺织品或服装中使用的纤维，并且涉及用于这样的方法的组合物。该组合物适于在纤维形成前与聚丙烯共混，并且，当以本发明的方法使用时，致使所得的聚丙烯系纤维能够可靠地被分散染料染色。
[0002]置量
[0003]对于大部分在纺织品工业中使用的纤维，如基于聚酯、聚酰胺、聚丙烯酸酯等的合成纤维，或者天然纤维如羊毛和棉，可以通过使纤维与加热的染料溶液或分散液例如在染料浴中接触，完成染色。此类方法能够得到强的颜色色调和高的染料直接性(即染料与纤维的强结合，使得染料在洗涤期间对浸出和转移具有低敏感性)。另一种合适的方法是，使用染料的溶液或分散液(即悬浮液)作为印花墨或印花色浆，将颜色印到由纤维形成的纺织品上。
[0004]作为其高疏水性的结果，聚丙烯对于染料显示很少或没有亲和性。作为此特性的结果，在现有技术中，通过将聚丙烯纤维与染料溶液或悬浮液/分散液接触或者通过印花来将聚丙烯纤维染色导致了差的染料直接性的风险、淡色的着色、以及染料转移问题的高风险。
[0005]为了解决这些问题，在现有技术中，已经通过在纤维形成之前，向作为大块熔体的聚丙烯中添加颜料，如有机和/或无机颜料，使得在由聚丙烯熔体形成纤维之后，颜料在再凝固之后被物理地捕获聚丙烯纤维体内，从而将聚丙烯着色。典型地，可以通过聚丙烯的熔体挤出，形成聚丙烯纤维。正如对于聚合物过程方法来说常见的，可以在熔体形成之前，以与聚丙稀小片或粒料共混的浓色体(masterbatch)的形式提供颜料。当用在此领域中时，术语“浓色体”指的是通常为固体小片或粒料的形式的组合物，该组合物具有聚合物作为基质，其中可以分散和/或溶解一种或多种添加剂。随后将浓色体的粒料与聚合物小片或粒料混合并一起熔融，使得所需的添加剂可以均匀并均质地溶解和/或分散在整个所得的熔体中。通常，用作用于浓色体的基质的聚合物可以是与将向其中共混一种或多种添加剂的聚合物相同的聚合物或聚合物类型。
[0006]仅对于大生产批量，这种大块过程是仅在经济上可行的。这可能限制在对所得的纤维和由纤维制得的物品的颜色选择上的灵活性。
[0007]因此，对于以使得聚丙烯纤维可以更加能够通过与染料的分散液和/或溶液接触而被染色的的方式对聚丙烯改性的方法和组合物，存在着需要。尤其是，所需的是能够使用通常所说的分散染料用于聚丙烯纤维的染色，因为此类染料可以轻易地得到深颜色。
[0008]在美国专利3，328，484、3，433，853、3，465，060 和 3，686，848 中，描述了添加极性聚合物，该聚合物含有酸或碱性基团，与聚丙烯共混用作染料直接性增强剂。这些公开内容涉及被改性为可以通过酸或碱性染料染色的聚丙烯。
[0009]EP-A-0468519公开了在纤维形成之前将共聚酰胺共混至熔体聚丙烯中，以使聚丙烯纤维可以通过随后与酸性染料接触而被染色。
[0010]国际专利公布WO 2006/056690公开了热塑性组合物作为对聚丙烯的添加剂的用途，与抗氧化剂组合，用于改善可染性和适印性。该热塑性组合物被描述为含有聚酰胺嵌段的接枝共聚物，具有官能化的选自乙烯马来酸酐和乙烯(甲基)丙烯酸酯马来酸酐的共聚物的聚烯烃主链。公开的是，所得的通常所说的聚烯烃(即聚丙烯)和接枝共聚物的掺合聚合物(alloy)与极性分子一起用作墨或染料。
[0011]臟
[0012]本发明的目的之一是提供组合物和方法，其可以用于提供可以可靠地干燥或印花的聚丙烯系纤维，以使用含有分散染料的水性组合物提供深色调的颜色。本发明的目的尤其是提供具有现有技术纤维的强度、柔韧性和磨损特性但也变得可以借助分散染料染色的这种聚丙烯纤维。本发明的目标还在于提供可以在大气压下操作而无需压力容器以提高水性染料溶液或分散液的沸点的染色方法。本发明的另一个目标是提供用于以下目的的组合物和方法:将聚丙烯系聚合物组合物共混，以获得能够用来自此类染料的水性组合物的分散染料染色或印花的聚丙烯纤维，但聚合物组合物并不太脆或不可弯曲到使得它们不能容易地纺制。
[0013]本发明的第一方面提供了一种用于制备染色聚丙烯系纤维的方法，所述方法包括:
[0014]i)将在190°C、2.16kg时具有45g/10min以下的熔体流动指数的聚丙烯与添加剂共混物共混，以提供聚合物组合物，其中所述添加剂共混物基本上由以下各项组成:
[0015]三元共聚物，所述三元共聚物选自:乙烯、丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯和马来酸酐的具有至少2重量％的马来酸酐含量的第一三元共聚物，乙烯、丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯和甲基丙烯酸缩水甘油酯的具有至少7重量％的甲基丙烯酸缩水甘油酯含量的第二三元共聚物，和它们的混合物，其中所述三元共聚物在190°C、2.16kg时具有30g/10min以下的熔体流动指数，和
[0016]在190°C、2.16kg时具有30g/10min以下的熔体流动指数的胺封端的聚酰胺，
[0017]其中在所述添加剂共混物中三元共聚物与胺封端的聚酰胺的重量比为3:1至1:1，并且
[0018]其中所述聚合物组合物包含I重量％至10重量％的所述添加剂共混物和85重量％至99重量％的所述聚丙稀，
[0019]ii)由所述聚合物组合物形成聚丙烯系纤维，以及
[0020]iii)通过将所述纤维与分散染料的水性分散液接触将所述聚丙烯系纤维染色。
[0021]本发明的第二方面提供了一种用于与在190°C、2.16kg时具有45g/10min以下的熔体流动指数的聚丙烯一起使用的浓色体组合物，所述浓色体组合物包含:
[0022]i)添加剂共混物，所述添加剂共混物基本上由以下各项组成:
[0023]三元共聚物，所述三元共聚物选自:乙烯、丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯和马来酸酐的具有至少2重量％的马来酸酐含量的第一三元共聚物，乙烯、丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯和甲基丙烯酸缩水甘油酯的具有至少7重量％的甲基丙烯酸缩水甘油酯含量的第二三元共聚物，和它们的混合物，其中所述三元共聚物在190°C、2.16kg时具有30g/10min以下的熔体流动指数，和
[0024]在190°C、2.16kg时具有30g/10min以下的熔体流动指数的胺封端的聚酰胺，
[0025]其中在所述添加剂共混物中三元共聚物与共聚酰胺的重量比为3:1至1:1，和
[0026]ii)任选地，可以与聚丙烯混合的载体基质。
[0027]本发明的第三方面提供了添加剂共混物用于使聚丙烯系纤维可以通过在大气压力下将所述聚丙烯系纤维与分散染料的水性分散液接触而染色的用途，所述添加剂共混物基本上由以下各项组成:
[0028]三元共聚物，所述三元共聚物选自:乙烯、丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯和马来酸酐的具有至少2重量％的马来酸酐含量的第一三元共聚物，乙烯、丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯和甲基丙烯酸缩水甘油酯的具有至少7重量％的甲基丙烯酸缩水甘油酯含量的第二三元共聚物，和它们的混合物，其中所述三元共聚物在190°C、2.16kg时具有30g/10min以下的熔体流动指数，和
[0029]在190°C、2.16kg时具有30g/10min以下的熔体流动指数的胺封端的聚酰胺，
[0030]其中在所述添加剂共混物中三元共聚物与胺封端的聚酰胺的重量比为3:1至1:1，
[0031]所述用途包括:
[0032]将所述添加剂共混物与在190°C、2.16kg时具有45g/10min以下的熔体流动指数的聚丙烯共混，以提供聚合物组合物，其中所述聚合物组合物包含I重量％至10重量％的所述添加剂共混物和85重量％至99重量％的所述聚丙烯，以及
[0033]由所述聚合物组合物形成所述聚丙烯系纤维。
[0034]本发明的第四方面提供了一种聚丙烯系纤维、纱线或纺织品，所述聚丙烯系纤维、纱线或纺织品包含:
[0035]85重量％至99重量％的在190°C、2.16kg时具有45g/10min以下的熔体流动指数的聚丙烯，和
[0036]I至10%的添加剂共混物，所述添加剂共混物基本上由以下各项组成:
[0037]三元共聚物，所述三元共聚物选自:乙烯、丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯和马来酸酐的具有至少2重量％的马来酸酐含量的第一三元共聚物，乙烯、丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯和甲基丙烯酸缩水甘油酯的具有至少7重量％的甲基丙烯酸缩水甘油酯含量的第二三元共聚物，和它们的混合物，其中所述三元共聚物在190°C、2.16kg时具有30g/10min以下的熔体流动指数，和