[發明專利]一種聚酯組合物及其制備方法和用途

在審

• 申請號: 201410763024.2
• 申請日: 2014-12-12
• 公開（公告）號: CN105732958A
• 公開（公告）日: 2016-07-06
• 發明（設計）人: 祁華;左文艷;望月克彥
• 申請（專利權）人: 東麗纖維研究所(中國)有限公司
• 主分類號: C08G63/183
• 分類號: C08G63/183;C08G63/78;C08K5/523;C08L67/02
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技術領域

本發明涉及一種聚酯組合物及其制備方法和用途，更具體的，涉及一種低環狀三聚體析出、低霧度值的聚酯組合物。

背景技術

聚酯，特別是聚對苯二甲酸乙二醇酯（PET）、聚對苯二甲酸丙二醇酯（PPT）、聚對苯二甲酸丁二醇酯（PBT），因其優良的機械特性、化學特性、尺寸穩定性和透明性，在纖維、薄膜、樹脂等領域受到廣泛的應用。

通常，在聚酯的聚合過程中不可避免的會產生副產物低聚物，其量一般占聚酯總量的2wt%左右。所說的低聚物主要指聚合單體、二聚體、環狀三聚體等，其中又以環狀三聚體占絕大部分，約占聚酯總量的1wt%左右。低聚物在制膜或紡絲的過程中會對設備上的一些組件如模具、排氣口、噴絲板造成污染等，這樣會導致設備清理、更換的頻率變高，降低生產效率。

另外，副產物環狀三聚體還會在成型后的聚酯產品如薄膜、薄板、瓶子等表面析出形成白色異物，造成成型品不合格、質量下降等問題。當這些聚酯產品用于食品包裝材料時，環狀三聚體會進入包裝內的食品，對食品造成污染。

由于上述問題的存在，目前本領域技術人員提出了一些降低聚酯中環狀三聚體含量的方法。方法之一，如中國專利CN101747531公開了一種減少/抑制聚酯低聚物含量的組合物以及聚酯組合物，該專利申請通過將聚酯與螯合劑、硼鹽、胺基化合物進行混煉的方法去除一部分環狀三聚體。但是由該方法得到的聚酯在后期高溫加工處理過程中螯合劑、硼鹽等容易析出，而且對特定低聚物環狀三聚體的再生抑制效果不明顯。方法之二，將得到的聚酯經過固相聚合或在惰性氣體下熱處理從而降低聚酯中環狀三聚體的含量，但是這種方法只能降低聚酯中初始環狀三聚體的含量，不能解決其在后續的高溫加工環境中低聚物再次析出的問題，同時增加了固相聚合的工藝，從而增加了成本。還有的方法如中國專利CN102421820A公開了一種低聚物減少的聚對苯二甲酸丙二醇酯粒料，其制備方法是使用有機溶劑從聚酯中提取而除去環狀三聚體，這種方法后續需要回收大量有機溶劑，成本較高、操作麻煩，在工業上難以執行。

發明內容

本發明的目的在于提供一種高溫處理中環狀三聚體析出少的聚酯組合物及其制造方法。

本發明的技術方案：

一種聚酯組合物，該聚酯組合物由芳香族二元羧酸或其衍生物、脂肪族二元醇和有機磷酸金屬鈉鹽反應而成；聚酯組合物中含有相對于聚酯組合物總量20～600ppm的鈉元素；由該聚酯組合物制成的薄膜在150℃下熱處理16h后，表面環狀三聚體析出量為800μm²/m²～1400μm²/m²，且由該聚酯組合物制成的厚度為50μm的薄膜的霧度值在3wt%以下。

所述有機磷酸金屬鈉鹽優選芳基磷酸鈉鹽，聚酯組合物中鈉元素的含量優選30~300ppm。

本發明的聚酯組合物中環狀三量體的含量為0.8~1.4wt%,聚酯組合物的T_m-T_mc低于60℃。

本發明的聚酯組合物中還優選含有相對于聚酯組合物的量為10～200ppm的除鈉元素以外的堿金屬或者堿土金屬或者錳金屬元素。

所述聚酯組合物中優選含有相對于聚酯組合物的含量為50~300ppm的銻元素。

上述的聚酯組合物的制備方法，主要包括芳香族二元羧酸或其衍生物和脂肪族二元醇的酯化反應或酯交換反應、縮聚反應，在縮聚反應階段添加有機磷酸金屬鹽，其添加量以鈉元素計相對于聚酯組合物為20~600ppm。

本發明的聚酯組合物中環狀三聚體的含量少，且在高溫環境中環狀三聚體的析出也少。由該聚酯組合物制成的薄膜的光線透過率好、HAZE值低。

具體實施方式

線型高聚物與環狀三聚體之間存在著可逆反應，以PET為例，其中的環狀三聚體由聚酯原料的兩種單體（二元酸/二元酸酯和二元醇）形成。

在一定溫度下，聚酯中環狀三聚體的含量會達到一個平衡飽和值，達到平衡飽和值后，將不會增加。而且溫度越高，這個平衡飽和值越大，也即環狀三聚體的含量越大。

一般降低聚酯中環狀三聚體的方法雖然可以使得初始處理后的聚酯中環狀三聚體的含量下降一點，但是正如上面所說，生成環狀三聚體的反應為吸熱反應，聚酯的后續使用如制成纖維、薄膜等時的溫度必然會高于聚酯的熔點，此時的反應會向著生成環狀三聚體的方向進行。比如，低聚物在制膜中或者在制膜后的加工工程中，由于加熱會析出低聚物，影響膜的光學性，同時也影響加工后膜的外觀，污染設備，造成生產性不好。