具有改进的低温冲击强度的新型共聚聚酯组合物制造技术

技术编号:1571687 阅读:214 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
本发明专利技术涉及一种聚酯组合物,包括:(i)二酸残基,其包含基于二酸残基总摩尔数,至少80摩尔%的对苯二甲酸、萘二甲酸、1,4-环己二甲酸或间苯二甲酸的一种或多种残基;和(ii)二醇残基,其包含基于二醇残基总摩尔数,约25-约70摩尔%的1,4-环己二甲醇残基,和基于二醇残基总摩尔数,约75-约30摩尔%的1,3-丙二醇残基。本发明专利技术具有出乎预料的改进的低温冲击强度。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及新型共聚聚酯,其包含1,4-环己二甲醇(CHDM)及1,3-丙二醇(PD)与芳香族二酸的组合。
技术介绍
在塑料领域基于对苯二甲酸(TPA)与不同比例CHDM和乙二醇的共聚聚酯是众所周知的。S.Richard Turner,Robert W.Seymour,JohnR.Dombroski的“Amorphous and Crystalline Polyesters Based on 1,4-cyclohexanedimethanol”,其记载于John Wiley & Sons,(2003)由J.Schiers和Timothy Long编辑的“Modern Polyesters”第7章。对苯二甲酸、乙二醇和1,3-丙二醇的无定形聚酯还记载在J.W.Lee,S.W.Lee,B.Lee和M.Ree,Macromol.Chem.Phys.P202(2001)中。美国专利6,482,484记载了一种聚(对苯二甲酸1,3-丙二醇酯),T(PD),当该聚酯的结晶行为与均聚物基本相同时,其可用少量(少于10摩尔%)衍生自共聚单体的聚合重复单元改性。美国专利6,482,484还记载了一种薄膜层,其包括聚(对苯二甲酸1,3-丙二醇酯)和1,3-丙二醇与最高约20%重量共聚单体的共聚物,及特殊的成核促进剂。该含乙二醇和/或CHDM的T(PD)共聚物被记载为可用于生产包装材料。本领域众所周知,无定形共聚聚酯具有在多种应用中期望性质的组合。这些性质包括优异的透明性和颜色、韧性、加工便捷性和耐化学性。因此,这种共聚聚酯可用于制造挤压片材、包装材料和医疗设备部件等。然而,许多应用中要求改进低温耐冲击性;因此,在聚酯领域存在未能满足的对具有增强低温耐冲击性的无定形共聚聚酯的需求,该耐冲击性通过缺口悬臂梁冲击值测定。专利技术概述本专利技术涉及共聚聚酯组合物,其包括(1)二酸残基,其包含基于二酸残基总摩尔数至少80摩尔%,优选90摩尔%的对苯二甲酸、萘二甲酸、1,4-环己二甲酸或间苯二甲酸的一种或多种残基;和(2)二醇残基,其包含基于二醇残基总摩尔数约25-约70摩尔%,优选约30-70摩尔%,更优选约40-约60摩尔%的1,4-环己二甲醇残基,和基于二醇残基总摩尔数约75-约30摩尔%,优选约70-约30摩尔%,和更优选约60摩尔%-40摩尔%的1,3-丙二醇残基。一个优选实施方式是一种共聚聚酯组合物,其包括至少80摩尔%,优选至少90摩尔%,更优选100摩尔%的对苯二甲酸残基;约40-约60摩尔%,优选约45-55摩尔%的1,4-环己二甲醇;和约60-约40摩尔%,优选约55-45摩尔%的1,3-丙二醇。还优选一种或多种通过挤出或压延本文记载的共聚聚酯组合物制备的薄膜或片材。该组合物优选通常为无定形的,且在低温当通过缺口悬臂梁式冲击值测定时,具有增强的耐冲击性。详细说明本专利技术包括含有1,3-丙二醇和/或CHDM及特定二酸的组合物。更特别地,本专利技术提供一种聚酯组合物,其包括(a)聚酯,其包括(i)二酸残基,其包含基于二酸残基总摩尔数至少80摩尔%的对苯二甲酸、萘二甲酸、1,4-环己二甲酸或间苯二甲酸的一种或多种残基;(ii)二醇残基,其包含基于二醇残基总摩尔数约25-约70摩尔%,优选约30-约70摩尔%,更优选约40-约60摩尔%的1,4-环己二甲醇残基,和基于二醇残基总摩尔数约75-约30摩尔%,优选约70-约30摩尔%,和更优选约60摩尔%-约40摩尔%的1,3-丙二醇残基。其中,聚合物中二酸残基的总摩尔百分数等于100摩尔%,聚合物中二醇残基的总摩尔百分数等于100摩尔%;和其中0-45摩尔%的一种或多种选自乙二醇、1,3-丙二醇、1,2-丙二醇、1,4-丁二醇、1,5-戊二醇、新戊二醇、二乙二醇、1,6-己二醇、1,8-辛二醇、2,2,4-三甲基-1,3-戊二醇、2,2,4,4-四甲基-1,3-环丁二醇、1,3-环己二甲醇、双酚A和聚亚烷基二醇的二醇;和任选地,(iii)支化剂,其基于该聚酯总重量为约0.01-约10重量%(wt%),优选0.05-约5重量%(wt%),更优选0.05-约1重量%(wt%)。令人惊讶地,本专利技术提供了一种具有改善的低温耐冲击性的聚酯组合物。该改善的冲击强度或改善的耐冲击性由0℃大于15ft-lb/英寸的缺口悬臂梁式冲击强度表征,其通过使用1/8英寸模制杆根据ASTMD256测量。本专利技术的共聚聚酯优选为无定形共聚聚酯。无定形共聚聚酯通常定义为采用差示扫描量热法以20℃/min的速率扫描时,没有表现出实质性熔点的共聚聚酯。另一种定义术语“无定形共聚聚酯”的方式是通常定义为具有至少5分钟的由熔融态开始的结晶半衰期的共聚聚酯。结晶半衰期可以是例如至少7分钟、至少10分钟、至少12分钟、至少20分钟和至少30分钟。这里使用的聚酯的结晶半衰期可通过本领域技术人员公知的方法测量。例如结晶半衰期可使用Perkin-Elmer型DSC-2差示扫描量热仪测量。结晶半衰期按下列步骤从熔融态开始测量将15.0mg聚酯样品密封在铝盘中,以约320℃/min的速率加热至290℃2分钟。然后在氦的存在下使样品以约320℃/min的速率迅速冷却至预定的等温结晶温度。等温结晶温度为介于玻璃化转变温度和提供最高结晶速率的熔融温度之间的温度。等温结晶温度描述于例如Elias,H.Macromolecules,Plenum PressNY,1977,391页。结晶半衰期由DSC曲线中从达到等温结晶温度开始至结晶峰处的时间跨度确定。除非另外说明,说明书和权利要求书中使用的表达组分数量,性质如分子量,反应条件等的所有数值在任何情况下均应理解为使用术语“约”修饰。因此,除非有相反的说明,否则在下面说明书及附属的权利要求书中列举的数值参数为近似值,其可根据本专利技术想要获得的期望性质而改变。最少,每个数值参数至少可根据所记载的有效数字的位数及采用常规四舍五入方法来解释。此外,本说明书和权利要求书中记载的范围应逐一包括全部范围,而不仅仅是端点。例如记载为0-10的范围意在公开介于0-10之间的所有整数,例如1,2,3,4等;0-10之间的所有小数,例如1.5,2.3,4.57,6.13等及其端点0和10。同样,涉及化学取代基的范围,例如“C1-C5烃”,意指逐一包括和公开C1和C5烃以及C2,C3和C4烃。虽然提出本专利技术较宽范围的数值范围和参数是近似的,但在具体实施例中阐述的数值是尽可能精确的记录的。然而,任何数值均固有地不可避免包含某些误差,这是由其在各自试验测量中产生的标准偏差导致的。这里使用的术语“聚酯”应包括“共聚聚酯”,其应理解为是指通过一种或多种二官能羧酸与一种或多种二官能羟基化合物的缩聚制备的合成聚合物。二官能羧酸典型地是二羧酸,和二官能羟基化合物是二羟基醇,例如二醇(glycol)或二醇(diol)。这里使用的术语“残基”是指通过涉及相关单体的缩聚反应结合入聚合物或增塑剂中的任何有机结构。这里使用的术语“重复单元”是指具有通过羰氧基团键接的二羧酸残基和二醇残基的有机结构。从而,二羧酸残基可延生自二羧酸单体或其相关的酰基卤、酯、盐、酸酐或其混合物。因此,如这里使用的,术语二羧酸应包括二羧酸和二羧酸本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种聚酯组合物,其包含:(i)二酸残基,所述二酸残基基于二酸残基总摩尔数包含,至少80摩尔%的对苯二甲酸、萘二甲酸、1,4-环己二甲酸或间苯二甲酸的一种或多种残基;和(ii)二醇残基,所述二醇残基包含基于二醇残基总摩尔数,约25-约70摩尔%的1,4-环己二甲醇残基,和基于二醇残基总摩尔数,约75-约30摩尔%的1,3-丙二醇残基。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员:SR特尔纳CL肯德里克
申请(专利权)人:伊斯曼化学公司
类型:发明
国别省市:US[美国]

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