[发明专利]一种适用于制备细纤度纤维的液晶聚酯树脂

说明书

本发明提供了一种适用于制备细纤度纤维的液晶聚酯树脂。该树脂在包含[I]～[IV]所示的四种重复单元之外，还包含小比例的第五种重复单元，以进一步降低树脂分子结构的规整性。该树脂在纺丝时，具有更高的卷绕拉伸比，可以制备单丝纤度小于5dtex的初生纤维。

技术领域

本发明涉及纤维制造用材料和纤维，本发明的全芳族液晶聚酯树脂在纺丝时具有更高的卷绕拉伸比，可以得到纤度更细的初生纤维。

背景技术

液晶聚酯纤维由于具有优异的低吸湿性、高耐热性和高的力学强度等特性等，一直受着人们的广泛关注。20世纪80年代，美国塞拉尼斯公司利用对羟基苯甲酸和二羟基六萘甲酸两种单体制备了纺丝级液晶聚酯树脂，并实现了液晶聚酯纤维的工业化生产，后来将相关技术出售给了日本可乐丽公司。近年来，日本东丽公司将少量PET与芳香族单体熔融聚合，制备了半芳香族半脂肪族的新型液晶聚酯树脂，也成功的制备了液晶聚酯纤维，并开始批量供应。在CN103130995、CN103130995两篇专利中，日本住友公司利用对羟基苯甲酸、联苯二酚、对苯二甲酸、间苯二甲酸四种单体制备的液晶聚酯树脂，也顺利的制备了液晶纤维，并研究了不同分子量及工艺对纺丝稳定性及强度的影响。

由于全芳族液晶聚酯树脂纤维的分子结构为刚性链结构，决定了它很难热牵伸，因此，初生纤维直径就是最终制品的直径。尽管以上几家公司使用不同分子结构的液晶聚酯树脂，均制备了液晶纤维。但总的来看，其单丝纤度普遍在5-6dtex以上。制备更细的全芳族液晶聚酯树脂长丝一直是国内外的一个难点问题。可乐丽尝试用“海岛型”纺丝法，即用一种可溶解的“海”使“海岛”(多根微米级的单丝)集成束后再去除这些“海”的方法制备更细纤度的纤维。但改法工艺复杂，成本及其高昂，也限制了其商业化规模。

发明内容

本发明人通过分子设计，在我司原有纺丝树脂(含有[I]～[IV]四种重复单元)中添加小比例的第五种重复单元，降低分子规整性，并控制树脂分子量范围，从而提高了液晶聚酯树脂在纺丝时卷绕拉伸比，得到了纤度更细的初生纤维，从而完成了本发明。

本发明人提供了一种全芳香族液晶聚酯树脂及由该树脂制备的细纤度的初生纤维。该液晶聚酯树脂跟以上几种已经商业化的纤维具有完全不同的分子结构。该液晶聚酯树脂在[I]～[IV]所示的四种重复单元以外，添加了小比例的第五种重复单元(式[V]或[VI])：

一种适用于制备细纤度纤维的液晶聚酯树脂，该树脂由式[I]～[IV]所示的重复单元及小比例的第五种重复单元(式[V]或[VI])组成，作为第五重复单元，式[V]、[VI]并不同时使用：

其中，a、b、c、d、e、f分别代表液晶聚酯树脂中重复单元[I]～[VI]的摩尔比(摩尔％)；并满足下式：

(a)35≤a≤60；10≤b≤25；10≤c≤20；10≤d≤20；

(b)当第五种重复单元是式[V]时，满足c+e＝d；当第五种重复单元是式[VI]时，满足d+f＝c；

(c)作为小比例的第五重复单元，e、f应大于0.1％，而小于3％；

(d)a+b+c+d+e＝100；或者a+b+c+d+f＝100。

上述树脂的熔点范围为260～350℃，并具有大于或等于3.0的P1/P3比，P1、P2、P3分别是在剪切速率1000s^-1的条件下，结晶熔融温度(Tm)、Tm+10℃的温度、Tm+20℃的温度下的熔体粘度。P3的熔融粘度低于40Pa·S。