[發明專利]具有提高的結晶速度的聚對苯二甲酸亞環己基二亞甲酯樹脂及用于制備其的方法

在審

• 申請號: 201580057395.1
• 申請日: 2015-10-23
• 公開（公告）號: CN107075093A
• 公開（公告）日: 2017-08-18
• 發明（設計）人: 文靖美;金泰榮;李秀珉
• 申請（專利權）人: SK化學株式會社
• 主分類號: C08G63/183
• 分類號: C08G63/183;C08G63/78;C08G63/85;C08G63/86;C08L67/02
• 代理公司: 北京安信方達知識產權代理有限公司11262
• 代理人: 武晶晶,鄭霞

技術領域

本發明涉及具有提高的結晶速度(crystallization speed)的聚對苯二甲酸亞環己基二亞甲酯(polycyclohexylenedimethylene terephthalate)樹脂和用于制備其的方法。

背景技術

由于優良的物理性質例如耐磨性、耐久性以及熱穩定性等等，聚(對苯二甲酸亞烷基酯)(Poly(alkylene terephthalate))被用作用于纖維、膜和模制物品等等的材料。聚(對苯二甲酸亞烷基酯)的實例包括可商購的聚(對苯二甲酸乙二酯)(在下文中被稱為PET)、聚(對苯二甲酸丁二酯)(在下文中被稱為PBT)、聚(對苯二甲酸1,4-亞環己基二亞甲酯)(在下文中被稱為PCT)等等。在其中最廣泛使用的材料是PET，其被用于纖維和瓶子等等。

PET具有緩慢的結晶速度，盡管其優良的物理性質，并且因此當PET嘗試被用于需要高結晶性的工程塑料時，應該必要地使用成核劑(nucleating agent)、結晶加速劑等等，并且由于在注射模制工藝期間降低的產生速度，模制溫度(mold temperature)應當被控制。

在另一方面，PBT已經被廣泛地用于上文描述的工程塑料，因為PCT的結晶速度比PET的結晶速度迅速。然而，相比于PET，PBT具有較低的熱變形溫度(heat deflection temperature)，并且因此其對于需要高耐熱程度的應用的用途被限制，盡管其相比于PET的優良的可模制性(moldability)。

因此，通過向具有高的熱變形溫度的PCT樹脂添加各種成核劑改進可模制性的方法已經被提出，以補償PET和PBT的差的可模制性和低的熱變形溫度。具體地，專利文獻1公開了使用具有8,000或更大的數均分子量的脂肪族聚酯作為成核劑以改進PCT的結晶速度的方法。專利文獻2公開了使用芳香族聚酯作為成核劑的聚(對苯二甲酸亞烷基酯)組合物。此外，專利文獻3公開了包含具有4,000或更小的數均分子量的低聚物聚酯的聚(對苯二甲酸亞烷基酯)組合物。

然而，專利文獻1至3提出用于通過在混合步驟(compounding step)中向PCT添加各種成核劑來改進PCT的結晶速度的組合物，并且因此不改進PCT自身的結晶速度。因此，必需的是，提供用于改進PCT自身的結晶速度的基本解決方案。[相關技術文獻]

專利文獻

美國專利第5,242,967號

美國專利第4,223,125號

美國專利第4,223,113號

公開內容

[技術問題]

本發明已經作出努力以提供聚對苯二甲酸亞環己基二亞甲酯(PCT)樹脂以及用于制備其的方法，所述聚對苯二甲酸亞環己基二亞甲酯(PCT)樹脂具有提高的結晶速度的優點。

[技術解決方案]

本發明的示例性實施方案提供聚對苯二甲酸亞環己基二亞甲酯樹脂，其包含：(A)二羧酸化合物或二羧酸酯化合物和(B)二醇化合物的反應產物，其中總二醇化合物的至少90mol％是環己烷二甲醇；以及相對于樹脂的重量的10ppm至1000ppm的銻(Sb)原子，其中熔點(Tm)和熔體結晶溫度(melt crystallization temperature)(Tmc)之間的差是45℃或更小。

在將聚對苯二甲酸亞環己基二亞甲酯(PCT)樹脂以1.2g/dl的濃度溶解在鄰氯苯酚溶液中之后，在35℃下測量的特性粘度值可以是0.35dl/g或更大。

半結晶時間(half-crystallization time)(t_1/2)可以是10秒至90秒，半結晶時間通過使用通過以下獲得的根據時間的結晶峰繪制阿弗拉密圖(Avrami plot)獲得：使用差示掃描量熱計(DSC)，使樹脂的溫度以10℃/分鐘升高達到320℃，在320℃下將該溫度保持持續2分鐘，使溫度以-200℃/分鐘降低達到220℃至240℃以在220℃至240℃下進行結晶持續30分鐘，并且然后使溫度以-200℃/分鐘降低達到40℃，保持該溫度持續5分鐘，以及使溫度以10℃/分鐘升高達到320℃，并且然后根據由以下等式1表示的阿弗拉密等式，計算結晶速度常數(k)和阿弗拉密指數(n)，并且將結晶速度常數(k)和阿弗拉密指數(n)代入等式2：

[等式1]

x(t)＝1-e^{-k(t)^n}

[等式2]