專利名稱：由聚對苯二甲酸丙二醇酯組合物制備的單絲刷絲以及包含該單絲刷絲的刷子的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種單絲刷絲，更具體地是涉及一種由聚對苯二甲酸丙二醇酯組合物制備的單絲刷絲。本發(fā)明還涉及包含該單絲刷絲的刷子。
背景技術(shù)：
在牙刷、油漆刷、化妝刷或工業(yè)刷等領(lǐng)域，其單絲刷絲通常由高分子合成材料如聚酰胺或聚對苯二甲酸丁二醇酯(PBT)等制備得到。而由于牙刷本身功能所帶來的一些特點(diǎn)，對用于牙刷的單絲刷絲材料的選擇則更有一些特別的要求。例如，聚酰胺6，12牙刷絲， 由于其柔軟性，在刷牙時(shí)接觸牙齒時(shí)不會傷害到牙齦；又因其具有良好的彎曲恢復(fù)性，因而被廣泛應(yīng)用于制刷工業(yè)。然而，聚酰胺具有吸濕性，當(dāng)其吸附水分時(shí)，其物理性能和彎曲恢復(fù)性都會發(fā)生變化。因此，如果牙刷持續(xù)使用一段時(shí)間，聚酰胺單絲刷絲將彼此張開，從而降低其耐用性。另外，大部分聚酰胺來源于石油化工路線，存在成本較高及資源的可持續(xù)性問題。此外，由于聚對苯二甲酸丁二醇酯本身的高硬度、低韌性、高脆性及高剛性，其也不能直接用于制備牙刷。業(yè)內(nèi)通常是通過化學(xué)溶劑腐蝕方法將由聚對苯二甲酸丁二醇酯制備的單絲刷絲末端削尖，變軟后才能用于牙刷，該方法無疑會增加成本，并會造成化學(xué)腐蝕液污染環(huán)境等問題。聚對苯二甲酸丙二醇酯聚合物(簡稱PTT)是近年來高分子合成材料領(lǐng)域中另一種新型高性能聚合物，其是一種性能優(yōu)良的熱塑性聚酯，具有突出的耐化學(xué)性、回彈性、較好的染色性和色牢度，還具有良好的抗污性以及耐紫外線、耐氮氧化物、耐臭氧和抗靜電等優(yōu)點(diǎn)。另外，因?yàn)橛糜谥苽渚蹖Ρ蕉姿岜减ゾ酆衔锏脑现坏?，3_丙二醇可以通過生物化學(xué)方法從可再生資源中獲得，符合當(dāng)今社會普遍關(guān)注的可持續(xù)發(fā)展和開發(fā)綠色再生資源的趨勢，其應(yīng)用更是得到了廣泛的關(guān)注和研究。例如，聚對苯二甲酸丙二醇酯聚合物已被應(yīng)用于紡織業(yè)。美國專利U. S. 6，462，145 公開了一種包括聚對苯二甲酸丙二醇酯聚合物和低硬度的彈性體聚酯(例如Hytrel 4056 共聚醚酯樹脂，其肖氏硬度為40)的共混物及由該共混物制備的纖維。而由該纖維制備的工業(yè)織物具有改進(jìn)的尺寸穩(wěn)定性和機(jī)械性能。而聚對苯二甲酸丙二醇酯聚合物在單絲刷絲業(yè)，尤其是牙刷刷絲業(yè)，的應(yīng)用也在例如美國專利6，053，734中有所公開。具體地，美國專利6，053，734公開了一種由聚對苯二甲酸丙二醇酯聚合物制備的單絲刷絲和一種具有芯鞘結(jié)構(gòu)的單絲刷絲，該芯鞘結(jié)構(gòu)單絲刷絲包括由例如聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)的具有高彎曲彈性模量的聚合物構(gòu)成的芯和由聚對苯二甲酸丙二醇酯聚合物構(gòu)成的鞘。另外，日本專利申請JP 2007-000519也公開了一種刷絲以及由該刷絲制備的牙刷。該刷絲也是具有芯鞘結(jié)構(gòu)，并包括芯部和以同心圓形式涂布該芯部的兩個(gè)或多個(gè)樹脂層。其中，該刷絲的芯部由聚對苯二甲酸丙二醇酯聚合物構(gòu)成，該刷絲的外樹脂層由非聚對苯二甲酸丙二醇酯聚合物的聚酯類樹脂(例如HytrelI 共聚醚酯樹脂)構(gòu)成，該刷絲的位于芯部和外樹脂層之間的中間樹脂層則由聚對苯二甲酸丙二醇酯聚合物和上述非聚對苯二甲酸丙二醇酯聚合物的聚酯類樹脂的混合物構(gòu)成。該樹脂中間層的作用是提供刷絲芯部與外樹脂層之間的粘結(jié)力。雖然現(xiàn)有技術(shù)已將聚對苯二甲酸丙二醇酯聚合物用于制備單絲刷絲，但是本申請的發(fā)明人發(fā)現(xiàn)對于在牙刷、油漆刷、化妝刷或工業(yè)刷中的應(yīng)用來說，聚對苯二甲酸丙二醇酯聚合物的硬度仍然偏高，且因其韌性差，脆度高，仍需要對其進(jìn)一步改性，以提供制備工藝簡單、低成本，且可以同時(shí)滿足生產(chǎn)實(shí)踐中對具有不同物理性能的單絲刷絲的需求的改性產(chǎn)品，得到同時(shí)具有包括例如柔軟、斷裂伸長率低且彎曲恢復(fù)性高等特性的聚對苯二甲酸丙二醇酯聚合物組合物。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的一個(gè)方面提供了一種由改性聚對苯二甲酸丙二醇酯組合物制備的單絲刷絲，其中，基于該改性聚對苯二甲酸丙二醇酯組合物的總重量，所述的改性聚對苯二甲酸丙二醇酯組合物包含(a) 65-95重量％的至少一種聚對苯二甲酸丙二醇酯，以及(b)5-35 重量％的至少一種共聚醚酯，該至少一種共聚醚酯根據(jù)IS0868測定的肖氏硬度為55或更高，并且所述改性聚對苯二甲酸丙二醇酯組合物根據(jù)IS0178 2001測定的彎曲模量為 2500MPa或以下，根據(jù)IS0527-2 1993分別測定的拉伸模量為^OOMPa或以下，斷裂伸長率為20%或以下。在所述單絲刷絲的一個(gè)實(shí)施方案中，所述改性聚對苯二甲酸丙二醇酯組合物是所述至少一種聚對苯二甲酸丙二醇酯和所述至少一種共聚醚酯形成的單相組合物。在所述單絲刷絲的另一個(gè)實(shí)施方案中，基于該改性聚對苯二甲酸丙二醇酯組合物的總重量，所述至少一種聚對苯二甲酸丙二醇酯和所述至少一種共聚醚酯的含量分別為 70-90重量％和10-30重量％，或優(yōu)選分別為75-85重量％和15-25重量％。在所述單絲刷絲的再一個(gè)實(shí)施方案中，所述改性聚對苯二甲酸丙二醇酯組合物的彎曲模量為1800-2500MPa，拉伸模量為1800_2600MPa，斷裂伸長率為5-15%。在所述單絲刷絲的再一個(gè)實(shí)施方案中，所述改性聚對苯二甲酸丙二醇酯組合物的彎曲模量為2100-2300MPa，拉伸模量為2200_2300MPa，斷裂伸長率為8-15%。在所述單絲刷絲的在一個(gè)實(shí)施方案中，所述至少一種共聚醚酯根據(jù)IS0868測定的肖氏硬度為55-82、或優(yōu)選為60-70。在所述單絲刷絲的再一個(gè)實(shí)施方案中，所述至少一種聚對苯二甲酸丙二醇酯的特性粘度為0. 8-1. 7dl/g、或優(yōu)選為0. 9-1. 4dl/g。在所述單絲刷絲的再一個(gè)實(shí)施方案中，所述共聚醚酯包括多個(gè)通過酯鍵頭尾相連的重復(fù)的長鏈酯單元和重復(fù)的短鏈酯單元，所述長鏈酯單元用式(I)表示
權(quán)利要求
1.一種由改性聚對苯二甲酸丙二醇酯組合物制備的單絲刷絲，其中，基于該改性聚對苯二甲酸丙二醇酯組合物的總重量，所述的改性聚對苯二甲酸丙二醇酯組合物包含(a)65-95重量％的至少一種聚對苯二甲酸丙二醇酯，以及(b)5-35重量％的至少一種共聚醚酯，該至少一種共聚醚酯根據(jù)IS0868測定的肖氏硬度為陽或更高，并且所述改性聚對苯二甲酸丙二醇酯組合物根據(jù)IS0178 :2001測定的彎曲模量為 2500MPa或以下，根據(jù)IS0527-2 1993分別測定的拉伸模量為^OOMPa或以下，斷裂伸長率為20%或以下。
2.如權(quán)利要求1中任一項(xiàng)所述的單絲刷絲，其中所述改性聚對苯二甲酸丙二醇酯組合物是所述至少一種聚對苯二甲酸丙二醇酯和所述至少一種共聚醚酯形成的單相組合物。
3.如權(quán)利要求1或2所述的單絲刷絲，其中，基于該改性聚對苯二甲酸丙二醇酯組合物的總重量，所述至少一種聚對苯二甲酸丙二醇酯和所述至少一種共聚醚酯的含量分別為 70-90重量％和10-30重量％，或優(yōu)選分別為75-85重量％和15-25重量％。
4.如權(quán)利要求1-3中任一項(xiàng)所述的單絲刷絲，其中所述改性聚對苯二甲酸丙二醇酯組合物的彎曲模量為1800-2500MPa，拉伸模量為1800_2600MPa，斷裂伸長率為5-15%。
5.如權(quán)利要求1-3中任一項(xiàng)所述的單絲刷絲，其中所述改性聚對苯二甲酸丙二醇酯組合物的彎曲模量為2100-2300MPa，拉伸模量為2200_2300MPa，斷裂伸長率為8-15%。
6.如權(quán)利要求1-5中任一項(xiàng)所述的單絲刷絲，其中所述至少一種共聚醚酯根據(jù)IS0868 測定的肖氏硬度為55-82、或優(yōu)選為60-70。
7.如權(quán)利要求1-6中任一項(xiàng)所述的單絲刷絲，其中所述至少一種聚對苯二甲酸丙二醇酯的特性粘度為0. 8-1. 7dl/g、或優(yōu)選為0. 9-1. 4dl/g。
8.如權(quán)利要求1-7中任一項(xiàng)所述的單絲刷絲，其中所述共聚醚酯包括多個(gè)通過酯鍵頭尾相連的重復(fù)的長鏈酯單元和重復(fù)的短鏈酯單元，所述長鏈酯單元用式(I)表示
9.如權(quán)利要求8所述的單絲刷絲，其中所述共聚醚酯包含10-50重量％的所述重復(fù)的長鏈酯單元和50-90重量％的重復(fù)的短鏈酯單元。
10.一種刷子，其包括權(quán)利要求1-9中任一項(xiàng)所述的單絲刷絲。
11.如權(quán)利要求10所述的刷子，其選自牙刷、油漆刷、化妝刷和工業(yè)刷。
12.如權(quán)利要求10或11所述的刷子，其是牙刷。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種由一種改性聚對苯二甲酸丙二醇酯組合物制備的單絲刷絲，其中，基于該改性聚對苯二甲酸丙二醇酯組合物的總重量，所述的改性聚對苯二甲酸丙二醇酯組合物包含(a)65-95重量％的至少一種聚對苯二甲酸丙二醇酯，以及(b)5-35重量％的至少一種共聚醚酯，該至少一種共聚醚酯根據(jù)ISO868測定的肖氏硬度為約55或更高，并且所述改性聚對苯二甲酸丙二醇酯組合物根據(jù)ISO1782001測定的彎曲模量為約2500MPa或以下，根據(jù)ISO527-21993分別測定的拉伸模量為約2600MPa或以下，斷裂伸長率為約20％或以下。本發(fā)明還公開了一種包括所述單絲刷絲的刷子。
文檔編號D01F8/14GK102534862SQ201010613359
公開日2012年7月4日 申請日期2010年12月22日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月22日
發(fā)明者倪勇, 劉先橋 申請人:杜邦公司