聚酯模塑料制造技术

一种从比浓对数粘度为０．４－１．１ｄＬ／ｇ的共聚酯制备的模塑件，其中酸成分包括９０－４０％（摩尔）来自对苯二甲酸的重复单元和１０－６０％（摩尔）一种或多种选自间苯二甲酸、环己烷二甲酸、萘二甲酸、联苯二甲酸和１，２－二苯乙烯二甲酸的另外的二元羧酸重复单元；其中二元醇成分包括来自１，４－环己烷二甲醇的重复单元。（*该技术在2016年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及某些具有改善的硬度、清晰度和耐应力开裂性的包含聚(对苯二甲酸1，4-环己烷二甲醇酯)共聚酯的模塑件。
技术介绍
在过去的60年中，人们广泛地使用各种聚合物材料来模塑牙刷、挡风玻璃刮雨器、方向盘、梳子、刃具、眼镜框等。在许多这类应用中，模塑件必须是透明、坚韧、耐冲击、耐应力开裂、耐水解的并且具有舒服的手感和外观。在过去，塑化丙酸乙酸纤维素(CAP)组合物已经被成功地用作牙刷的把手。这样的组合物具有良好的清晰度、闪光和总体外观。然而，改变牙刷把手设计以增加刚毛密度的做法导致了某些牙刷的裂缝。在插入刚毛期间出现裂缝是熔接线强度不够造成的。增加的塑化剂浓度能够提高熔接线强度，但这将导致刚度降低，结果使刚毛保持不充分。有人提出在该应用中，采用某些刚性聚氨酯材料，但该聚合物难以模塑，并且聚合物链中的尿烷键在模塑期间在水分的存在下会发生水解。象聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)和聚(对苯二甲酸1，4-环己烷二甲醇酯)(PCT)之类的聚酯材料具有模塑件所需的性能，但这些聚合物易于结晶，当模塑成厚部件时，得到模糊或浑浊的物体。用高浓度的非乙二醇的二醇成分改性可以得到透明、坚韧的模塑件，但它们往往在含有薄荷油的某些牙膏溶液存在下应力开裂。例如授予Eastman Kodak Company的美国专利2,901,466(1959)广泛地描述了从1，4-环己烷二甲醇(CHDM)制得的线型聚酯和聚酯酰胺。许多组合物易于结晶，模塑件是模糊或浑浊的。因而，它们不适合透明的模塑件。专利技术概要因此，在本领域需要具有目视透明的并且具有改善的模塑和物理性能的模塑料。本专利技术涉及一种从比浓对数粘度为0.4-1.1dL/g的共聚酯制备的模塑件，其中酸成分包括90-40％(摩尔)来自对苯二甲酸的重复单元和10-60％(摩尔)一种或多种选自间苯二甲酸、环己烷二甲酸、萘二甲酸、联苯二甲酸和1，2-二苯乙烯二甲酸的另外的二元羧酸单元；其中二元醇成分包括来自1，4-环己烷二甲醇的重复单元。这些模塑件具有改善的清晰度和耐应力开裂性。它们还具有良好的物理性能，包括强度、耐冲击性和耐水解性。附图简述附图说明图1是测定耐化学性所用的板材；图2是用来测定耐应力开裂性的试验设备。专利技术详述业已发现，某些PCT共聚酯非常适合用来模塑透明、坚硬、耐应力开裂性部件。可以由比浓对数粘度为0.4-1.1dL/g 的共聚酯来制备模塑件，其中酸成分包括90-40％(摩尔)、优选85-52％(摩尔)、更优选83-52％(摩尔)来自对苯二甲酸的重复单元和10-60％(摩尔)、优选15-48％(摩尔)、更优选17-48％(摩尔)一种或多种选自间苯二甲酸、环己烷二甲酸、萘二甲酸、联苯二甲酸和1，2-二苯乙烯二甲酸的另外的二元羧酸单元；其中二元醇成分包括来自1，4-环己烷二甲醇的重复单元，优选80-100％(摩尔)1，4-环己烷二甲醇，更优选85-100％(摩尔)，最优选90-100％(摩尔)，极优选95-100％(摩尔)。当使用环己烷二甲酸时，它们可以是顺式或反式形式，或者是顺式与反式的混合物。在制备本专利技术的模塑料时，可以用低级烷基酯例如甲酯来代替二元羧酸。在使用环己烷二甲酸时，优选1，3-和1，4-环己烷二甲酸。在使用萘二甲酸时，优选2，6-，2，7-，1，4-和1，5-萘二甲酸。本专利技术的模塑件还可以包括不超过10％(摩尔)的其他二元羧酸。这些二元羧酸可以选自下述化合物的一种或多种芳族二元羧酸、脂族二元羧酸和环脂族二元羧酸，它们最好各自具有4-40个碳原子。更具体地说，这些其它的二元羧酸可以选自下述化合物的一种或多种邻苯二甲酸、环己烷二乙酸、琥珀酸、戊二酸、己二酸、壬二酸、癸二酸、间苯二甲酸、环己烷二甲酸、萘二甲酸、联苯二甲酸和1，2-二苯基乙烯二甲酸。优选的其它羧酸选自间苯二甲酸、环己烷二甲酸、萘二甲酸、联苯二甲酸和1，2-二苯基乙烯二甲酸。更优选的其它二元羧酸包括间苯二甲酸、环己烷二甲酸和萘二甲酸。二元醇成分可以含有不超过20％(摩尔)一种或多种其它最好含有2-20个碳原子的脂族或脂环族二元醇。这些另外的二元醇可以选自乙二醇、二甘醇、三乙二醇、丙二醇、丁二醇、戊二醇、己二醇、新戊二醇和四甲基环丁烷二醇。特别优选乙二醇。可以使用非常少量(小于1.5％(摩尔))的某些支化剂例如1，3，5-苯三酸酐、1，3，5-苯三酸、1，2，4，5-苯四酸二酐、1，3，5-苯三酸、连苯三酸、甘油、三羟甲基丙烷、季戊四醇、1，2，4-丁三醇、1，2，6-己三醇、山梨醇、1，1，4，4-四(羟甲基)环己烷、二季戊四醇等。本专利技术的共聚酯可以通过本领域已知的熔融相或固态缩聚法容易地制备。它们可以通过分批法或连续法制备。这些方法的例子可以参见美国专利4,256,861，4,539,390和2,901,466，包括通过直接缩合或酯交换来制备。具体来说，本专利技术的聚合物可以按照美国专利2,901,466所述的方法制备。然而，本专利技术聚合物的制备方法并不限于美国专利2,901,466所述的方法。该专利公开了交换反应和聚合增长过程。简而言之，典型的方法包括至少两个不同的阶段，第一阶段称为酯交换或酯基转移，在惰性气氛中在150-250℃下进行0.5-8小时，最好在180-240℃下进行1-4小时。根据二元醇的反应性和具体采用的实验条件，通常每摩尔总酸官能单体使用1.05-2.5摩尔过量的二元醇。第二阶段称为缩聚，在减压和230-350℃，优选265-325℃，更优选在270-300℃下进行0.1-6小时，优选0.25-2小时。在上述两个阶段中都采用搅拌或适当的条件，以确保足够的热量转移和反应混合物的表明更新。两个阶段的反应可通过适当的催化剂特别是本领域已知的催化剂例如烷氧基钛化合物、碱金属氢氧化物和醇盐、有机羧酸的盐、烷基锡化合物、金属氧化物等而加速。适宜的共聚酯的比浓对数粘度(I.V.)值为大约0.4-1.1dL/g。该数值是在60/40苯酚/四氯乙烷溶液(100毫升溶液中含有0.5克聚合物)中获得的。该共聚酯的比浓对数粘度值最好为至少0.5dL/g。优选的共聚酯的用示差扫描量热计(DSC)测定的玻璃化转变温度(Tg)至少为70℃，用小角激光散射技术测定的结晶半衰期(crystallization half-time)至少为1分钟。测定结晶雾度半衰期的技术主要包括跟踪聚酯产生的平面偏振光的去偏振。本专利技术所用的方法主要是用文献＂A New Method forFollowing Rapid Rates of Crystallization＂，I.Poly(hexamethyleneadipamide)，J.H.Magill，Polymer，Vol.2，pp.221-233(1961)所述的方法，不同的是Magill采用了偏光显微镜作为光源和集光透镜。在测定本专利技术的结晶半衰期时，使用了氦-氖激光，如Adams和Stein在J.Polymer Sci.A2，Vol.6(1962)中所述的那样。结晶半衰期是在透过强度为达到的最大强度的一半时测定的。所用的方法一般如下(1)将试样熔融以除去已有的结晶性；(2)使试样聚酯在预定温度下结晶；(3)记录透过光强度对时间的曲线；(4)找到透过强度为获得的最大强度的一半的时本文档来自技高网...

【技术保护点】

【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：D·C·霍夫曼，T·J·佩科里尼，J·P·迪克尔森，J·A·德罗赫，
申请(专利权)人：伊斯曼化学公司，
类型：发明
国别省市：