Una fibra de poliéster modificada, la cual se produce mediante un procedimiento que comprende las siguientes etapas:

(a) llevar a cabo una reacción de polimerización de 2-metil-1,3-propanodiol alcoxilado, ácido tereftálico o un éster alquilo del mismo, y un alcanodiol, para formar un copolímero de poliéster; y

(b) someter el copolímero de poliéster obtenido en la etapa (a) a un procedimiento de hilatura, para producir una fibra de poliéster modificada

Fibra de poliéster modificada y procedimiento de producción de la misma.

Campo de la invención

La presente invención se refiere a una fibra de poliéster modificada y a un procedimiento para la producción de la misma. Más particularmente, la presente invención se refiere a una fibra de tereftalato de polietileno modificada con 2-metil-1,3-propanodiol alcoxilado.

Antecedentes de la invención

Las fibras de poliéster pueden aplicarse en tejidos, decoración, y similares, debido a las ventajas de su buena resistencia a la abrasión y bajo coste. Las fibras de poliéster son de gran importancia en la aplicación de productos de fibras sintéticas. Existen muchas variedades de fibras de poliéster, en las cuales el tereftalato de polialquileno formado mediante la reacción de ácido tereftálico o su éster alquilo con alcanodiol, se usa ampliamente en muchas aplicaciones. Las bien conocidas fibras de tereftalato de polialquileno incluyen fibras de tereftalato de polietileno (PET), fibras de tereftalato de polipropileno (PPT), y fibras de tereftalato de polibutileno (PBT). Entre ellas, las fibras de tereftalato de polietileno tienen aproximadamente el doble de la resistencia que el algodón y aproximadamente cuatro veces la resistencia de la lana, tienen propiedades elásticas próximas a la de la lana, y tienen excelente resistencia a la abrasión, a las arrugas y térmica, así como estabilidad térmica. En consecuencia, las fibras de PET han llegado a ser las fibras sintéticas las más ampliamente usadas.

Las fibras de tereftalato de polietileno pueden mezclarse con otras fibras naturales tales como lana y algodón para producir fibras textiles con resistencia y duración incrementadas. Estas fibras combinadas retienen no solamente las propiedades físicas de los poliésteres, sino también las cualidades deseadas de las fibras naturales. En general, cuando se produce una fibra sintética de este tipo, el poliéster formado se extruye y estira en filamentos lineales y, a continuación, se trenza, arrolla, y trata químicamente para obtener fibras sintéticas que tienen mejores propiedades que fibras naturales tales como la lana y el algodón.

En muchas aplicaciones, es deseable que el tejido textil pueda estar disponible en una diversidad de colores, obteniéndose estos colores mediante teñido. Sin embargo, las fibras de tereftalato de polietileno no mejoradas no son tan teñibles como la mayoría de las fibras naturales, y deben teñirse bajo las condiciones especiales de alta temperatura, alta presión o ambas, o a condiciones atmosféricas normales usando un vehículo del tinte. El establecimiento de estas condiciones especiales incrementa los costes de producción, así como inversiones en equipos. Además, las fibras naturales tales como la lana, algodón, y spandex son fibras térmicamente sensibles, lo cual puede causar problemas cuando las fibras de tereftalato de polietileno se mezclan con estas fibras térmicamente sensibles y se tiñen. Como resultado de ello, el uso de fibras de tereftalato de polietileno está típicamente limitado a aplicaciones específicas, ya que de otra forma, se incrementa la complejidad de fabricación y los costes con el fin de lograr las exigencias del mezclado y teñido.

Además, existen muchas desventas cuando la capacidad de teñido de la fibra se incrementa mediante la reacción física y química de los vehículos de tintes con las fibras de poliéster. Muchos vehículos de tintes tienen grupos funcionales que pueden reaccionar químicamente con las moléculas del tinte y las fibras de poliéster. Estos grupos funcionales incluyen ácidos carboxílicos (particularmente dicarboxílicos u otros ácidos multifuncionales), compuestos de sulfatos o sulfonatos organometálicos y similares. Los tintes reactivos pueden reemplazar los tintes dispersos en el procedimiento de teñido anterior, pero esta substitución puede causar un incremento en los costes de producción. Además, estos vehículos de tintes permanecerán en el agua residual y en el tejido después de ser procesados, lo cual plantea riesgos al medio ambiente.

Con el fin de mejorar la capacidad de teñido de las fibras de tereftalato de polietileno, los investigadores han desarrollado fibras de tereftalato de polietileno modificadas con el fin de ampliar los campos de aplicación de las fibras de tereftalato de polietileno sin generar contaminación medioambiental. La Patente de EE.UU. No. 5.916.677, divulga fibras de tereftalato de polietileno modificadas con 2-metil-1,3-propanodiol que tienen capacidad de teñido, alargamiento y resistencia de la fibra mejoradas. Sin embargo, las fibras del poliéster modificado divulgadas en dicha patente muestran pobre solidez del color a la lavandería, pueden teñirse fácilmente y, al mismo tiempo, el tinte incorporado en ella puede eliminarse fácilmente por lavado. Como un resultado de ello, las fibras de poliéster modificadas están también restringidas a usos limitados. La Patente de EE.UU. No. 6.187.900, divulga una fibra de poliéster con fácil capacidad de teñido a bajas temperaturas, en la que la fibra de poliéster contiene copoliéster de tereftalato de polipropileno/tereftalato de polietileno (PPT/PET). Aunque la fibra de poliéster formada de fácil capacidad de teñido a bajas temperaturas divulgada en dicha patente puede disminuir los costes de teñido, la materia prima 1,3-propanodiol para la producción de tereftalato de polipropileno no se prepara fácilmente. En consecuencia, el 1,3-propanodiol es de suministro escaso y el precio es alto, lo cual hace difícil reducir el coste total de producción. En consecuencia, existe aún la necesidad de una fibra de poliéster modificada que pueda llevar a cabo el teñido a bajas temperaturas sin incrementar los costes de producción.

La EP 0 488 106 A2, divulga una fibra de poliéster formada a partir de un copolímero de poliéster, en el que al menos una terminación molecular del copolímero de poliéster está bloqueada mediante un compuesto de sulfonato específico. Preferiblemente, el copolímero de poliéster contiene restos de ácido tereftálico, un alquileno glicol y un alquileno glicol alcoxilado.

Sumario de la invención

Un objetivo de esta invención es proporcionar una fibra de poliéster modificada de fácil capacidad de teñido a bajas temperaturas.

Otro objetivo de esta invención es proporcionar una fibra de tereftalato de polietileno modificada con 2-metil-1,3-propanodiol alcoxilado.

Otro objetivo aún de esta invención es proporcionar una fibra de tereftalato de polietileno modificada que puede ser teñida a una temperatura de 100ºC bajo presión normal sin el uso de un vehículo del tinte.

Un objetivo adicional de esta invención es proporcionar una fibra de tereftalato de polietileno modificada que tiene excelente capacidad de teñido y muestra buena solidez de color a la lavandería.

Un objetivo adicional de esta invención es proporcionar una fibra de tereftalato de polietileno modificada que tiene el mismo grado de solidez de color a la lavandería y fácil capacidad de teñido a bajas temperaturas que el tereftalato de polietileno no modificado.

Para lograr los objetivos anteriores, la presente invención proporciona una fibra de poliéster modificada con 2-metil-1,3-propanodiol alcoxilado, más específicamente una fibra de tereftalato de polietileno modificada, y un procedimiento para la producción de la misma. El procedimiento para la producción de la fibra de poliéster modificada de la invención, comprende las etapas de llevar a cabo una reacción de polimerización de 2-metil-1,3-propanodiol alcoxilado, ácido tereftálico o un éster alquilo del mismo, y alcanodiol para formar un copolímero de poliéster y, a continuación, someter el copolímero de poliéster resultante a un procedimiento de hilatura para producir una fibra de poliéster modificada. La fibra de tereftalato de polietileno modificada de la presente invención puede teñirse a bajas temperaturas bajo presión normal sin el uso de un vehículo del tinte. La fibra de tereftalato de polietileno modificada de la presente invención es especialmente adecuada para mezclarse con fibras naturales térmicamente sensibles o spandex y teñirse. Además, la fibra de tereftalato de polietileno modificada de la presente invención tiene excelente capacidad de teñido y muestra buena solidez de color a la lavandería después del teñido a bajas temperaturas, y tiene las ventajas de bajo coste, procesado simplificado, mínima contaminación medioambiental, y similares.

Descripción detallada de la invención

Después de un intenso estudio, los...

1. Una fibra de poliéster modificada, la cual se produce mediante un procedimiento que comprende las siguientes etapas:

(a) llevar a cabo una reacción de polimerización de 2-metil-1,3-propanodiol alcoxilado, ácido tereftálico o un éster alquilo del mismo, y un alcanodiol, para formar un copolímero de poliéster; y

(b) someter el copolímero de poliéster obtenido en la etapa (a) a un procedimiento de hilatura, para producir una fibra de poliéster modificada.

2. La fibra de poliéster modificada de acuerdo con la reivindicación 1, en la que la cantidad de 2-metil-1,3-propanodiol alcoxilado usado es de 1 hasta 15% en moles en base a la cantidad total del 2-metil-1,3-propanodiol alcoxilado y alcanodiol.

3. La fibra de poliéster modificada de acuerdo con la reivindicación 2, en la que la cantidad de 2-metil-1,3-propanodiol alcoxilado usado es de 2 hasta 8% en moles en base a la cantidad total del 2-metil-1,3-propanodiol alcoxilado y alcanodiol.

4. La fibra de poliéster modificada de acuerdo con la reivindicación 1, en la que el 2-metil-1,3-propanodiol alcoxilado tiene la estructura representada por la fórmula (I):

en la que cada X e Y es un grupo independientemente seleccionado entre el grupo constituido por un grupo alquileno lineal y uno ramificado que tiene 2 hasta 4 átomos de carbono, y m y n son independientemente números enteros desde 0 hasta 6, en la que al menos uno de m y n no es igual a cero.

5. Un procedimiento para la producción de fibras de poliéster modificadas, que comprende las etapas siguientes:

(a) llevar a cabo una reacción de polimerización de 2-metil-1,3-propanodiol alcoxilado, ácido tereftálico o un éster alquilo del mismo, y un alcanodiol, para formar un copolímero de poliéster; y

(b) someter el copolímero de poliéster obtenido en la etapa (a) a un procedimiento de hilatura, para producir una fibra de poliéster modificada.

6. El procedimiento de acuerdo con la reivindicación 5, en el que el alcanodiol es etileno glicol.

7. El procedimiento de acuerdo con la reivindicación 6, en el que la cantidad de 2-metil-1,3-propanodiol alcoxilado usado es de 1 hasta 15% en moles en base a la cantidad total del 2-metil-1,3-propanodiol alcoxilado y etileno glicol.

8. El procedimiento de acuerdo con la reivindicación 7, en el que la cantidad de 2-metil-1,3-propanodiol alcoxilado usado es de 2 hasta 8% en moles en base a la cantidad total del 2-metil-1,3-propanodiol alcoxilado y etileno glicol.

9. El procedimiento de acuerdo con la reivindicación 5, en el que el 2-metil-1,3-propanodiol alcoxilado tiene la estructura representada por la fórmula (I):

en la que cada X e Y es un grupo independientemente seleccionado entre el grupo constituido por un grupo alquileno lineal y uno ramificado que tiene 2 hasta 4 átomos de carbono, y m y n son independientemente números enteros desde 0 hasta 6, en la que al menos uno de m y n no es igual a cero.