含有聚对苯二甲酸亚烷基酯的热塑性成型组合物制造技术

本发明专利技术涉及一种包括聚对苯二甲酸亚烷基酯和聚酰亚胺的热塑性成型组合物，其中所述成型组合物在DSC测量中具有单一的玻璃化转变温度。本发明专利技术还涉及其用途以及由所述成型组合物制成的纤维、薄膜和成型体。薄膜和成型体。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】含有聚对苯二甲酸亚烷基酯的热塑性成型组合物
[0001]本专利技术涉及一种包含聚对苯二甲酸亚烷基酯和聚酰亚胺的热塑性成型组合物，其中所述成型组合物具有单一的玻璃化转变温度。本专利技术还涉及其用途以及由该成型组合物生产的纤维、薄膜和成型体。
[0002]聚对苯二甲酸亚烷基酯是聚酯类，具有热塑性。它们有广泛的可能的应用。特别是聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)发挥着重要作用。PET尤其用于生产塑料瓶(PET瓶)、薄膜和纺织纤维。聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)具有良好的性能。相对于PET，优选PBT，因其具有更好的加工特性，这在注射成型工艺中尤其重要。然而，PBT的原料成本更高。
[0003]聚对苯二甲酸亚烷基酯的一个缺点是其玻璃化转变温度(Tg)相对较低。这限制了聚对苯二甲酸亚烷基酯经常使用的硬弹性状态的温度范围，期望扩大该温度范围/提高玻璃化转变温度。同样，希望能最大限度地保留聚对苯二甲酸亚烷基酯的特性例如其结晶性，并通过成型组合物中的添加剂实现提高。
[0004]因此，本专利技术的一个目的是提供这样一种成型组合物。
[0005]该目的是通过一种包含聚对苯二甲酸亚烷基酯和聚酰亚胺的热塑性成型组合物实现的，其中所述成型组合物在DSC测量中具有单一的玻璃化转变温度。
[0006]令人惊奇地发现，聚对苯二甲酸亚烷基酯和聚酰亚胺的混合物只形成一个无定形相，因此加热混合物只显示单一的玻璃化转变温度，而组分聚对苯二甲酸亚烷基酯和聚酰亚胺不再发生玻璃化转变。
[0007]在本专利技术的上下文中，术语“成型组合物”根据其通常理解的定义来使用。因此，成型组合物是未成型的产品，可以在特定的温度范围内通过机械力成型。适当的工艺是例如挤出、注射成型和压制。
[0008]玻璃化转变温度(Tg)是本领域技术人员已知的，它表示聚合物或两种或多种聚合物的混合物的一个特征物理参数。在这个温度下，固体聚合物或玻璃转化为橡胶状至粘性状态。这可以通过动态扫描量热法(DSC)来测定。
[0009]本专利技术的热塑性成型组合物具有单一的玻璃化转变温度。在本专利技术的上下文中，“单一的玻璃化转变温度”的表述以简化形式理解为意指聚合物聚酰亚胺和聚对苯二甲酸亚烷基酯形成Tg值在各组分的Tg值之间的混合相。根据本专利技术的热塑性成型材料中，可存在本身可具有聚合、无定形的性质并具有玻璃化转变温度的其他助剂，但在具有“单一的玻璃化转变温度”的语境下不列入考虑。
[0010]这样的单一的玻璃化转变温度Tg优选为至少45℃的值。更优选的是Tg值至少为50℃。更优选的是Tg值至少为60℃。更优选的是Tg值至少为70℃。更优选的是Tg值至少为80℃。
[0011]根据本专利技术，以高Tg值为特征的聚酰亚胺用于提高通常较低的聚对苯二甲酸亚烷基酯的Tg值。因此，热塑性成型组合物的Tg值在自聚对苯二甲酸亚烷基酯的Tg值起至聚酰亚胺的Tg值为止的范围内。
[0012]优选聚对苯二甲酸亚烷基酯的Tg值与聚酰亚胺的Tg值在引入本专利技术的成型组合物之前的差值至少为25℃，更优选至少为50℃，更优选至少为75℃，更优选至少为100℃，更
优选至少为125℃，更优选至少为130℃，更优选至少为140℃。
[0013]优选聚对苯二甲酸亚烷基酯在引入本专利技术的成型组合物之前的Tg值与本专利技术的成型组合物(混合相)中的聚对苯二甲酸亚烷基酯的Tg值之间的差异(增加)至少为5℃，更优选至少为10℃，更优选至少为15℃，更优选至少为20℃，更优选至少为25℃，更优选至少为30℃，更优选至少为40℃。
[0014]本专利技术的热塑性成型组合物包含聚对苯二甲酸亚烷基酯。优选为聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚对苯二甲酸丙二醇酯或聚对苯二甲酸丁二醇酯或其混合物。更优选为聚对苯二甲酸丁二醇酯。
[0015]聚对苯二甲酸丁二醇酯(A)为市售，并可包含至少部分无定形形式。在本专利技术的上下文中，聚对苯二甲酸丁二醇酯可以具有赋予其的玻璃化转变温度。
[0016]市售的聚对苯二甲酸丁二醇酯(A)例如由BASF作为系列销售。一个实例是B4500。
[0017]市售的聚对苯二甲酸乙二醇酯(A)例如由BASF作为系列销售。
[0018]本专利技术的热塑性成型组合物还包含聚酰亚胺(B)。
[0019]聚酰亚胺(B)是热力学上和机械性质上非常稳定的聚合物。为了能够使用这些聚合物作为热塑性材料，在聚合物链中加入不规整性。例如，可以提供聚合物骨架中的分支。这些分支使得可以避免结晶和调整Tg值。
[0020]聚酰亚胺的示例性合成法如下，其中为简单起见，只显示了一个聚合物单元作为摘录。
[0021][0022]少量水的存在可以在反应中具有催化作用，其中二氧化碳的去除导致例如可溶于NMP的聚酰亚胺。
[0023]水的催化作用如以下反应过程所示：
[0024][0025]聚酰亚胺的生产例如在WO 2012/163680 A1中是已知的，并在下文中进行了更具
体的描述。聚酰亚胺可由例如以下物质形成：
[0026]b1)至少一种异氰酸酯，其中所述异氰酸酯包括至少两个异氰酸酯基团(“多异氰酸酯”)，优选每分子至少平均有多于两个的异氰酸酯基团。
[0027]b2)至少一种胺，其中所述胺包括至少两个氨基(“多胺”)，优选每分子至少平均有多于两个的氨基，和
[0028]b3)至少一种多羧酸，其中所述多羧酸有至少3个，优选至少4个COOH基团，特别是每分子正好有4个COOH基团，或者其酸酐，特别是二酐。
[0029]优选b1)和b3)的组合。
[0030]聚酰亚胺(B)特别优选通过至少一种羧酸二酐与至少一种异氰酸酯反应得到，其中所述异氰酸酯包括至少两个，优选多于两个异氰酸酯基团。
[0031]聚酰亚胺(B)的分子量Mw可在1000至200 000g/mol之间，优选是至少2000g/mol。
[0032]聚酰亚胺(B)每个单体单元可以有至少两个酰亚胺基，优选是每个单体单元至少有3个酰亚胺基。
[0033]在本专利技术的一个实施方案中，聚酰亚胺(B)每分子可包含最多达1000个酰亚胺基团，优选是每分子最多达660个。在本专利技术的一个实施方案中，在每种情况下报告的每分子中的异氰酸酯基团/COOH基团的数量是指平均数(数均)。
[0034]聚酰亚胺(B)可以由结构上和分子上均一的分子组成。然而，当聚酰亚胺(B)是分子上和结构上不同的分子的混合物时是优选的，例如在多分散性Mw/Mn至少为1.4时可见；Mw/Mn优选为1.4至50，更优选为1.5至10。多分散性可以通过已知的方法，特别是通过凝胶渗透色谱法(GPC)来测定。合适的标准品是例如聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)。除了形成聚合物骨架的酰亚胺基团外，聚酰亚胺(B)还可以在末端或侧基位置进一步包括至少三个，优选至少六个，特别优选至少十个末端或侧基官能团。聚酰亚胺(B)中的官能团可以是例如酸酐或酸基团和/或游离或被封端的NCO基团。聚酰亚胺(B)优选包括不超过500个末端或侧基官能团，优选不超本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种热塑性成型组合物，包括聚对苯二甲酸亚烷基酯和聚酰亚胺，其中所述成型组合物在DSC测量中具有单一的玻璃化转变温度。2.根据权利要求1所述的热塑性成型组合物，其中所述单一的玻璃化转变温度为至少45℃的值，更优选为至少50℃的值。3.根据权利要求1或2所述的热塑性成型组合物，其中所述聚对苯二甲酸亚烷基酯为聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚对苯二甲酸丙二醇酯或聚对苯二甲酸丁二醇酯或其混合物，其中所述聚对苯二甲酸亚烷基酯优选为聚对苯二甲酸丁二醇酯。4.根据权利要求1或2所述的热塑性成型组合物，其中所述聚酰亚胺通过至少一种羧酸二酐与至少一种异氰酸酯反应得到，其中所述异氰酸酯包括至少两个异氰酸酯基团。5.根据权利要求4所述的热塑性成型组合物，其中所述至少一种羧酸二酐是1,2,4,5
‑
苯四甲酸二酐。6.根据权利要求4或5所述的热塑性成型组合物，其中所述至少一种异氰酸酯是4,4'
‑
二苯基甲烷二异氰酸酯、低聚4,4'
‑
二苯基甲烷二异氰酸酯、2,4
‑
甲苯二异氰酸酯或2,6
‑
甲苯二异氰酸酯或其混合物。7.根据权利要求4至6中任一项所述的热塑性成型组合物，其中使用至少三种异氰酸酯，优选低聚4,4'
‑
二苯基甲烷二异氰酸酯、2,4
‑
甲苯二异氰酸酯和2,6
‑
甲苯二异氰酸酯的混合物。8.根据权利要求7所述的热塑性成型组合物，其中2,4
‑
甲苯二异氰酸酯与2,6
...

【专利技术属性】
技术研发人员：A，
申请(专利权)人：巴斯夫欧洲公司，
类型：发明
国别省市：