[发明专利]改良了耐光性的热塑性嵌段式共聚醚酯

说明书

本发明涉及改良了耐光性的热塑性嵌段式共聚醚酯，尤指用于比表面积较大的制品如纤维或薄膜等用途，在日光照射的使用环境中具有优良的耐光性能的热塑性嵌段式共聚醚酯。

长久以来，弹性纱的材料皆是使用橡胶或是斯潘德克斯，橡胶因无法纺丝且易松弛故近年来已被淘汰。而斯潘德克斯则是因耐湿热性不佳，无法与一般聚酯纤维于130℃下一同染色，且耐氯性不佳，在游泳池等含氯较高的环境中使用容易发生弹性性能及强度降低等问题，因此热塑性嵌段式共聚醚酯弹性体在纤维方面的应用逐渐受到重视。热塑性嵌段式共聚醚酯弹性体的制造方法已是一种习知的技术，如Joseph CloisShivers,Jr.的美国专利3023192号，William K.Witsiepe的美国专利3651014号、3763109号及3766146号，Guenther Kurt Hoeschele等人的美国专利4013624号，Hok等人的美国专利3932326号。热塑性嵌段式共聚醚酯弹性体在弹性体范畴内具有优良的物理及机械性能，例如韧性、抗疲劳性、耐磨性、耐冲击性、耐油性、耐热性及耐氯性，故于塑胶用途上的用量近年来不断增加。但是共聚醚酯弹性体的使用也不是全然没有限制，由于其易因受光照而劣化，故于长期在室外暴露的场合，尤其在用于比表面积较大的制品如纤维或薄膜等时，在短时间内即可能造成产品的物性降低。

为克服此耐候性不佳的缺点，许多技术已被提出。例如日本专利公告公报特公昭52-22744号，指出向共聚醚酯弹性体中添加受阻酚化合物或受阻胺化合物。石井博光等人的日本专利公开公报特开昭62-192450号，指出向共聚醚酯弹性体中添加受阻胺化合物及二氧化钛，两者互相配合。以上述化合物稳定的共聚醚酯弹性体仍表现出耐候性不足，尤其是在制品具纤维形态时。若仅添加受阻胺化合物或是受阻胺化合物与二氧化钛配合，制品的耐热氧化性不良，且于空气中放置数月后弹性纱丝饼表层即会严重裂解而断裂。若仅添加受阻酚化合物，制品的耐光性则不足，于日光照射下短时间即会造成产品发生黄变及表面龟裂。

关本雅章等人的日本专利公开公报特开平3-185133号及三宫勋等人的日本专利公告公报特公昭61-49433号提供了一种不同的方法，以提高共聚醚酯弹性纱的耐光性及耐氯性。其方法为：使含有共聚醚酯弹性纱的伸缩性织物于染色时，在染液中除染料外同时加入苯并三唑系化合物及受阻酚系化合物，凭扩散作用将上述二种稳定剂于染色的同时加入弹性纱中。此方法的效率不佳，且染液会造成严重的环境污染问题，最重要的是其对共聚醚酯弹性纱的稳定化效果仍不足。

另外，山田裕宪等人的日本专利公开公报特开平2-272055号及日本专利公开公报特开平3-231959号建议，同时加入由四种添加剂混合成的稳定剂以改进共聚醚酯弹性体的耐光性及耐热性。此四种添加剂分别为特开平2-272055号中的：1)受阻胺系化合物，2)受阻酚系化合物，3)含硫磺酯类化合物，4)钛化合物；及特开平3-231959号中的：1)苯并三唑系化合物，2)受阻胺系化合物，3)受阻酚系化合物，4)含硫磺酯类化合物。上述的两组稳定剂的组合效果已可大幅提高制品的耐热性及耐光性能。

本案发明人等鉴于上述问题，经研究发现一崭新的稳定剂组合，若在热塑性嵌段式共聚醚酯中加入由下列五种添加剂：

(A)受阻酚化合物        0.1-2.0wt％

(B)有机亚磷酸酯化合物  0.1-4.0wt％

(C)苯并三唑化合物或三嗪

化合物或苯酮化合物     0.1-5.0wt％

(D)受阻胺化合物        0.1-5.0wt％

(E)二氧化钛            0-3.0wt％所组成的混合稳定剂，且使其各个成分在上述添加量的范围内互相配合，可得稳定性、耐光性极为优良的热塑性嵌段式共聚醚酯弹性体，尤其适用于比表面积较大的纤维或薄膜等用途。

此崭新的稳定剂组合明显的与前述山田裕宪等人的日本专利公开公报特开平2-272055号及日本专利公开公报特开平3-231959号不同。本发明的混合稳定剂是由：(A)受阻酚化合物，(B)有机亚磷酸酯化合物，(C)苯并三唑化合物或三嗪化合物或苯酮化合物，(D)受阻胺化合物，(E)二氧化钛所组成，且其各个成分在上述添加量的范围内互相配合，可使混合稳定剂中各成分的稳定化能力得到相乘的效果。

本发明由五种添加剂所组成的混合稳定剂所适用的热塑性嵌段式共聚醚酯弹性体含有重复短链酯单元组成的聚酯硬链段及重复长链酯单元组成的聚醚酯软链段。

所述短链酯单元可以下列通式(Ⅰ)代表：