聚醚-酯弹性体组合物制造技术

公开了聚醚－酯弹性体组合物，该组合物具有聚三亚甲基醚酯软链段和聚乙二醇酯硬链段并含有成核剂。可由这些组合物制备成型物品，尤其模塑制品、膜和纤维。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及热塑性聚醚-酯弹性体，该弹性体含聚三亚甲基醚酯 软链段和含成核剂的聚对苯二甲酸乙二醇酯硬链段，及其制备和用 途。
技术介绍
热塑性弹性体(TPEs)是兼备两类其它聚合物特性的 一 类聚合物， 即为加热时可被重整的热塑性塑料，和为橡胶样聚合物的弹性体。一 种形式的TPE为嵌段共聚物，该聚合物通常含其聚合物特性通常象热 塑性塑料特性的某些嵌段，和其特性通常象弹性体特性的某些嵌段。 其特性象热塑性塑料的那些嵌段通常称为"硬"链段，而其特性象弹性 体的那些嵌段通常称为"软"链段。据信，硬链段提供类似于传统热固 性弹性体的化学交联特性，而软链段提供橡胶样特性。在例如US 6562457中，已知含聚三亚甲基醚酯软链段和丁二醇 酯硬链段的聚醚-酯热塑性弹性体。例如在US 6599625中，已知含聚 三亚曱基醚酯软链段和1,3-丙二醇酯硬链段的聚醚-酯热塑性弹性体。 聚醚-酯热塑性弹性体在这些出版物中公开，并可用于例如制备纤维、 膜和其它成型物品。在US 20050282966Al中，也描述了含聚三亚甲基醚酯软链段， 尤其聚对苯二曱酸1，3-丙二醇酯，和聚乙二醇酯硬链段，尤其聚对苯 二曱酸乙二醇酯的聚醚-酯热塑性弹性体。因为聚对笨二曱酸乙二醇酯 硬链段的熔点和热稳定性比基于丁二醇酯或1,3-丙二醇酯的那些硬链段的高，这些柔韧性材料具有某些用途的潜在优点。但是，它们的实 用性受到限制，尤其在工程树脂上的应用，因为它们相对低的结晶速 度。事实上，含聚三亚甲基醚对苯二曱酸酯软链段和聚对苯二甲酸乙 二醇酯硬链段的未改性聚醚-酯对于大多数注塑应用不适用。低结晶速度引起聚合物难以造粒或形成薄片；难以纺成纤维；和难以通过此类 方法例如热成形、注塑和吹塑加工为成型物品，因为从未充分结晶丰莫 塑的模具中喷射将意味着物品可在使用时继续结晶，并且发生适当的体积变4t。在一般意义上，已知提高聚酯结晶速度的添加剂例如结晶成核剂 和增塑剂。例如，在US 6245844中公开了含聚(二羧酸l,3-丙二醇酯) 和二羧酸一钠盐成核剂的聚酯组合物，所述二羧酸盐选自对苯二甲酸 一钠、萘二曱酸一钠和间苯二曱酸一钠。但通常也已知，对特定聚酯作用很有效的特殊添加剂对其它聚酯可能不很有效。在US 3761450中描述了基于直链饱和聚酯的模塑组合物，该聚 酯含少量多羧酸的锂和/或钠盐，致使短时间后在热才莫具中产生高结晶 度。多羧酸的聚酯和盐通常已公开。举例说明了聚(对苯二曱酸乙二醇 酯)和1,10-十四烷二酸二钠。在US 5264477中^>开了改善的可熔体加工液晶聚酯组合物，通 过用0.05- 1.0%重量芳族二羧酸的二价金属盐，该组合物能形成各向 异性熔体相和在负荷下具有升高的热变形温度，其中金属是锌、钩、 镉、钡或其混合物。在US 4380621中公开了使聚酯快速结晶的方法，其中聚酯中的 至少某些酸端基具有式-CO(TM+,其中M+为碱金属离子。作为聚酯公 开了聚(对苯二甲酸乙二醇酯)和聚(对苯二曱酸丁二醇酯)。示例性的含 钠类物质包括氢氧化钠、苯曱酸钠和邻氯苯甲酸钠。仍然需要成核剂，该成核剂可提高含聚三亚曱基醚酯软链段和聚 乙二醇酯硬链段的聚醚-酯热塑性弹性体的结晶速度，从而在制备纤 维、膜和其它成型物品中利用它们的高熔点。专利技术概述本专利技术涉及聚醚-酯弹性体组合物，该组合物含(i)基于聚三亚曱基醚酯软链段和聚乙二醇酯硬链段的聚醚-酯弹 性体；和(ii)选自碱金属盐、碱土金属盐及其混合物的成核剂。与无成核剂的同样聚醚-g旨("有效量")相比，使用的成核剂的量应 使含成核剂的聚醚-酯显示较短结晶半衰期和在模塑冷却期期间结晶 时间较早开始。在本专利技术的一个优选的实施方案中，通过提供以下组分，并在成核剂的存在下使其反应的步骤，制备聚醚-酯组合物(a) 聚三亚曱基醚二醇("P03G");(b) 乙二醇;和(c) 二羧酸等同物。在本专利技术的另 一个优选的实施方案中，通过以下步骤制备聚醚-酯(a) 在催化剂的存在下，在约150。C-约250。C温度下，加热(i) 含至少约50%重量P03G的聚合醚二醇组分(ii) 对苯二甲酸和/或对笨二曱酸二甲酯，(iii) 含至少约75摩尔％乙二醇的摩尔过量的二元醇組分，和(iv) 成核剂，该成核剂选自碱金属盐、^咸土金属盐及其混合物， 同时将水或曱醇副产物除去，形成预缩合产物；和(b) 在真空下，在约220。C-约290。C温度下，使预缩合产物聚合， 同时将过量二元醇除去，形成具有聚三亚曱基醚对笨二曱酸酯软链段 和聚对苯二甲酸乙二醇酯硬链段的聚醚-酯。在又另一个优选的实施方案中，通过以下步骤制备聚醚-酯 (a)在催化剂的存在下，在约150"-约250。C温度下，加热(i) 含至少约50%重量P03G的聚合醚二醇组分，(ii) 对苯二曱酸和/或对苯二曱酸二曱酯，和(iii)含至少约75摩尔％乙二醇的摩尔过量的二元醇组分， 同时将水和/或曱醇副产物除去，形成预缩合产物；(b) 将成核剂加入预缩合产物中，成核剂选自碱金属盐、碱土金属 盐及其混合物；和(c) 在真空下，在约220。C-约290。C温度下，使预缩合产物聚合， 同时将过量二元醇除去，形成具有聚三亚曱基醚对苯二甲酸酯软链段 和聚对苯二甲酸乙二醇酯硬链段的聚醚-酯。本专利技术还涉及由聚醚酯制备的成型物品，例如纤维和膜。 在加热和冷却循环中，通过差示扫描量热计(DSC)测得，本专利技术 含成核剂的聚醚酯显示短结晶半袭期01/2)和结晶提早开始。结晶半衰 期是达到结晶度最大值一半所需要的时间。起始晶化温度(Trc)越高， 结晶速度越快。通过DSC分析测量，在本专利技术中，使用的成核剂的存 在降低聚合物的结晶半衰期，并在聚合物的冷却期间加速结晶时间的 开始(和结晶峰温度及早出现)，达到在各种终端用途中有效利用聚合 物所必需的程度。存在需要的作用，因为此类聚合物可迅速变坚硬，导致在通过此 类方法例如热成形、注塑和吹塑将它们加工成成型物品时，较快脱才莫 时间和较短循环时间。成核剂的作用也可大大增强使聚醚-酯熔纺成纤 维的能力。通过实施本专利技术得到的进一 步结果是通过增加结晶速度和增加 结晶度改善聚酯聚合物的物理特性。当本专利技术组合物与不含成核剂的相同聚醚-酯聚合物相比时，含 成核剂的聚合物显示较短结晶半衰期和在冷却期期间结晶时间较早 开始(及早达到结晶峰温度)。还发现，含聚三亚曱基醚酯软链段和聚 乙二醇酯硬链段的聚醚-酯显示脆度、耐热性和冲击强度的改善。优选的实施方案详述除非另有其它说明，本文中提及的所有出版物、专利申请、专利 和其它参考文献为了所有的目的通过？ I用整体结合到本文中，如同其 完全描述的那样。除另外定义外，本文中使用的所有技术和科学术语的含义与本发 明所属领域的普通技术人员通常理解的相同。如果发生冲突，按包括 定义在内的本专利技术说明书为准。除明确说明外，商标用大写字母显示。除另有说明外，所有百分率、份、比例等均按重量计。当数量、浓度或其它值或参数按范围，优选的范围或优选的上限 值和优选的下限值的列表给出时，可理解为具体公开的由任何一对任 何上限范围或优选值和任何下限范围或优选值形成的所有范围，无论 范围是否分別公开。在本文中引用的数值范围中，除另有说明外，该 范围本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种聚醚－酯弹性体组合物，所述组合物包含（ｉ）基于聚三亚甲基醚酯软链段和聚乙二醇酯硬链段的聚醚－酯弹性体；和（ｉｉ）成核剂，所述成核剂选自碱金属盐、碱土金属盐及其混合物。

【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：HB森卡拉，
申请(专利权)人：纳幕尔杜邦公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]