[發明專利]聚酯組合物及其制造方法

無效

• 申請號: 201310673781.6
• 申請日: 2013-12-12
• 公開（公告）號: CN103865241A
• 公開（公告）日: 2014-06-18
• 發明（設計）人: 李旭;望月克彥;單伯軍;魏偉;旦浩一;松本麻由美
• 申請（專利權）人: 東麗纖維研究所(中國)有限公司
• 主分類號: C08L67/02
• 分類號: C08L67/02;C08G63/695
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及耐水解性和耐熱性優異的聚酯組合物及其制造方法和用途?

背景技術

聚酯特別是聚對苯二甲酸乙二醇酯，因其具有優異的機械、力學以及化學特性，被廣泛應用于衣料用、工業用纖維，磁帶用、表面涂層用薄膜、簾子線，網線等領域?但是，在高濕度條件下，聚酯中的酯鍵會因水發生分解，酯鍵斷裂，從而導致其機械、力學、化學特性低下?同樣，高溫條件下也會由于熱分解引起分子鏈斷裂，導致其機械、力學、化學特性低下?為了解決耐水解性及耐熱性的問題，技術人員研究了各種各樣的方法。

耐水解性能向上的方法目前主要有三種。一種是在聚酯表面進行涂層。第二種是將聚酯高分子高粘度化。第三種是對聚酯進行末端封鎖從而提高耐水解性能。其中使用最多的是末端封鎖的方法。例如，中國專利CN?1312327A公開了添加含有環氧基團和氨基基團的添加劑來改善聚酯耐水解性的方法。但是，封端劑的合成比較困難，并且環氧基團反應活性比較低，必須大量添加，這就導致制造成本也上升很多。另外，WO83/1253中公開了使用碳化二亞胺與聚酯進行共混提高耐水解性能的方法，但是會導致聚酯的一些物性變差。

????作為提高耐熱性的方法，JP1981-2342號公報，JP1982-125246號公報等公開了在聚酯中添加無機粒子或者有機成核劑，從而促進聚酯結晶性向上的方法。但是這種方法會因異物產生及霧度上升導致透明性下降。另外，JP1982-61531號公報中公開了與高耐熱性的聚碳酸酯等進行共混的方法，但這個方法存在聚酯循環回收困難的問題。

發明內容

本發明提供一種耐水解性和耐熱性優異的聚酯組合物及其制造方法和用途。具體為在芳香族二元酸或其酯化物與二元醇形成的聚酯中，加入特定結構的硅烷二醇化合物共聚成分，賦予聚酯優異的耐水解性和耐熱性能。

????本發明中的芳香族二元酸或其酯化物成分，沒有特別的限定，具體可以優選為對苯二甲酸、間苯二甲酸、萘二甲酸及它們的酯化物，從機械性能、耐熱性、耐濕熱性的觀點考慮，更優選對苯二甲酸、萘二甲酸及它們的酯化衍生物。

????另外，二元醇也沒有特殊的限定，具體可以優選為乙二醇、丙二醇或丁二醇。從成型性、結晶性、耐水解性的觀點考慮，更優選乙二醇。

????本發明中，聚酯組合物主要是通過芳香族二元酸或其酯化物成分與二元醇成分聚合方法得到，聚酯的分子鏈中含有式(1)所示的重復單元，相對于由芳香族二元酸或其酯化物成分形成的重復單元總量，式(1)所示重復單元的含有量為0.5mol%以上10mol%以下，

??????????????????????????????????????????????????????式(1)??，

式(1)所示的重復單元的含有量必須是0.5mol%以上，優選1mol%以上，更優選2mol%以上。

另外，式(1)所示的重復單元的含有量必須是10mol%以下，優選8mol%以下，更優選5mol%以下。在上述的范圍內聚酯不會發生交聯，可以得到耐水解性和耐熱性良好的聚酯組合物。

含有量低于0.5mol%的話，耐水解性和耐熱性效果比較低。超過10mol%的話，由于聚酯的熔點下降，結晶性下降，耐水解性能、機械強度都會出現下降。另外，含有量過多的話，在聚合、制膜、紡絲等成型過程中有可能發生凝膠，從產出率角度考慮，也不成為優選。

另外，優選式(1)所示的硅烷二醇化合物作為聚酯中的共聚合成分。其中，硅烷二醇化合物的羥基末端與二元酸成分、二元醇成分都可以進行反應。例如，當二元酸成分主要為對苯二甲酸、二元醇成分為乙二醇的時候，本發明的聚酯組合物的重復單元可以含有式(2)或式(3)結構、或者兩個結構都含有。通過共聚合，聚酯的COOH末端被封鎖，可以得到優異的耐水解性能，并且硅化合物不會析出，可以得到生產穩定性好的樹脂、纖維或薄膜，

????????????式(2)，

???????式(3)。

本發明的聚酯組合物中的構成單元可以通過使用單體進行控制。從耐熱性、耐濕熱性的觀點考慮，優選聚酯組合物具有結晶性。結晶性的有無可以通過DSC測試中的結晶溶解熱ΔHm的大小進行確認。不同的單體賦予聚酯不同的結晶性。將二元酸成分、二元醇成分區分開，一般情況下，通過控制式(1)所示結構單元和二元酸成分、二元醇成分中的第3、第4成分的共聚合總量占全部二元酸摩爾數的15mol%以下，從而控制聚酯的結晶性。