[發明專利]用于發泡應用的高熔體強度聚酯

無效

• 申請號: 201080024810.0
• 申請日: 2010-06-03
• 公開（公告）號: CN102459461A
• 公開（公告）日: 2012-05-16
• 發明（設計）人: S.梅塔;R.A.弗勞爾斯
• 申請（專利權）人: 英威達技術有限公司
• 主分類號: C08L67/03
• 分類號: C08L67/03;C08G63/183;C08J5/00;C08J9/228
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 李連濤;艾尼瓦爾

交叉引用的相關申請

本申請要求2009年6月5日申請的美國臨時申請No.61/184429的優先權。

發明領域

本發明涉及高熔體強度的聚酯組合物，特別是用于發泡制品。該聚酯組合物涉及支化的聚對苯二甲酸乙二酯-共-間苯二甲酸乙二酯，其包含多官能單體。

發明背景

熱塑性聚酯樹脂例如聚對苯二甲酸乙二酯(PET)具有良好的機械特性，耐熱性，耐化學品性和尺寸穩定性。PET和基于PET的共聚酯廣泛的用于擠出、注塑和拉伸吹塑領域，來生產產品例如纖維、容器和膜。

聚酯典型地具有低的熔體粘度，低的熔體強度和低的熔體彈性。因此，熔融的PET傾向于在發泡時快速癟陷（collapse）。發泡PET通常也具有差的機械性能，這歸因于泡孔（cell）尺寸、泡孔壁厚度等的較大差異。

已經開發了用于發泡應用的支化的聚酯，來提供更大的熔體強度和彈性。使用不同的多官能偶聯劑例如均苯四酸二酐(PDMA)和聚環氧化合物來將支化引入到聚酯中，來提高熔體粘度或者熔融強度，其例如在Ghatta等人的美國專利No.5362763和Rotter等人的美國專利No：5288764中進行了討論。這樣的試劑通常是作為母料，在發泡方法的擠出機段中熔融之前加入到聚酯中。這種方案具有缺點，即，支化度取決于組合物在熔融態時的停留時間和溫度。另外沒有反應的偶聯劑將存留在發泡制品中。

其他常規的支化劑包括二酸，二酸酐和多羥基化合物，其與PET共混用于擠出成用于發泡應用的高熔體強度PET(例如Muschiatti的US專利No.5229432)。

除了熔體流變性限制之外，線性聚酯通常也具有差的熔體穩定性，即，在加工過程中分子量的損失。聚酯的熔體穩定性的缺失限制了這樣的能力，即，將聚酯泡沫廢物有效的再循環(再研磨)回到該發泡方法中。

發明內容

存在著對于這樣的高熔體強度聚酯組合物的需要，其具有良好的熔體穩定性，這樣它能夠與再研磨料（regrind）共混，用于制備發泡制品。根據本發明，已經發現了支化的聚對苯二甲酸乙二酯-共-間苯二甲酸乙二酯，其是高熔體強度聚酯，具有用于制造發泡制品的良好的熔體穩定性。本發明的一種實施方案是組合物，其包含：i)包含大約5-大約15重量%的間苯二甲酸的聚對苯二甲酸乙二酯-共-間苯二甲酸乙二酯，和ii)支化劑共聚單體，其中所述的支化劑共聚單體是官能度為3或者更高的多羥基醇，并且該多羥基醇的存在量是大約0.005-大約0.01當量/每mol總的二酸。該組合物的特性粘度可以是大約0.85-大約1.5?dl/g。本發明還涉及生產支化的聚對苯二甲酸乙二酯-共-間苯二甲酸乙二酯和發泡制品的方法，以及這樣的發泡制品。

具體實施方式

本發明的一種實施方案是組合物，其包含：i)包含大約5-大約15重量%的間苯二甲酸的聚對苯二甲酸乙二酯-共-間苯二甲酸乙二酯，和ii)支化劑共聚單體，其中所述的支化劑共聚單體是官能度為3或者更高的多羥基醇，并且該多羥基醇的存在量是大約0.005-大約0.01當量/每mol總的二酸。

本發明的組合物是高特性粘度、支化的無規聚對苯二甲酸乙二酯-共-間苯二甲酸乙二酯共聚酯，并且是在聚合過程中加入多羥基醇來代替乙二醇而制造的。

該支化的無規聚對苯二甲酸乙二酯-共-間苯二甲酸乙二酯共聚酯可以由對苯二甲酸和間苯二甲酸(或者它們的酯)，具有大于2、例如3或更高或者4或更高的官能度的支化劑與乙二醇來制備。使用常規的熔體聚合方法來獲得特性粘度為大約0.65?dl/g的聚合物。然后將這種前體樹脂的粒料通過常規方法固態聚合到大約0.85-大約1.5?dl/g，例如大約0.9-大約1.2?dl/g的IV。

間苯二甲酸(基于該共聚酯)的重量%可以是大約5-大約15%，例如大約6-大約10%。與均聚物相比，間苯二甲酸的納入減少了固態聚合過程中凝膠的形成和降低了該共聚酯的熔點。這種更低熔點允許在擠出發泡方法中使用更低的加工溫度，和減低了加工過程中的IV損失，這樣廢泡沫可以研磨和與高至大約50%的純樹脂（virgin?resin）混合。低于大約5%的間苯二甲酸時，在本發明組合物所預期的支化劑范圍時形成了凝膠。在高于大約15重量%的間苯二甲酸酯含量時，結晶度(其會在發泡制品中形成，甚至使用成核劑時也是如此)不足以賦予發泡制品足夠的強度。