[發明專利]共聚酯酰亞胺和由其制備的膜

在審

• 申請號: 201710111248.9
• 申請日: 2014-06-17
• 公開（公告）號: CN107057066A
• 公開（公告）日: 2017-08-18
• 發明（設計）人: 史蒂芬·威廉·桑基;戴維·特納;霍華德·科洪;史蒂芬·瓊斯
• 申請（專利權）人: 杜邦帝人薄膜美國有限公司
• 主分類號: C08G73/16
• 分類號: C08G73/16
• 代理公司: 北京康信知識產權代理有限責任公司11240
• 代理人: 張英,宮傳芝

本申請為申請日為2014年6月17日，申請號為201480035146.8，發明名稱為“衍生自N,N'-雙(羥烷基)-二苯甲酮-3,3',4,4'-四羧酸二酰亞胺的共聚酯酰亞胺和由其制備的膜”的發明專利申請的分案申請。

技術領域

本發明涉及新聚酯和由其制備的膜、以及用于它們的合成的方法。具體地，本發明涉及新芳香族羧酸共聚物，尤其是聚(萘二甲酸二醇酯)的共聚物和聚(對苯二甲酸二醇酯)的共聚物，其表現出改善的耐熱性和熱機械穩定性。

背景技術

玻璃化轉變溫度(T_g)、晶體熔點(T_m)和結晶度是確定聚酯的熱機械性能的關鍵參數。先前的研究已成功地提高了熱塑性聚合物，主要是均聚物的T_g，但這通常伴隨著T_m的相應增高。T_m的這種增高可以是不利的，因為熱塑性聚合物還應保持熔融可加工(例如，在擠出機中)，并且應優選地在經濟的條件下保持這樣(例如，低于約320℃，優選地低于約300℃，這允許常規擠出設備的使用)。在較高的加工溫度下，聚合物擠出需要昂貴的專業設備以及大量的能量，并且通常還會產生降解產物。熔融加工溫度應遠低于聚合物的分解溫度(例如，至少低約20℃)。在一些情況下，已將共聚單體引入聚合物以增高T_g同時保持T_m，但也導致了分解溫度和T_m的趨同(靠近，會聚，convergence)，這導致熔融物中降解產物的產生。

還做出了多種嘗試，通過引入更具剛性的共聚單體以提高聚酯的玻璃化轉變溫度。然而，這些共聚單體還破壞了晶格中聚合物鏈的堆積，從而當T_g增高時，T_m和結晶度兩者通常隨共聚單體的比例增加而降低，最終導致了無定形材料。為了從聚合物材料制作制品，通常重要的是聚合物表現結晶性以得到具有可接受的熱機械性能的制品。

聚(對苯二甲酸乙二醇酯)(PET)是半晶體共聚物，具有78℃的玻璃化轉變溫度(T_g)和260℃的晶體熔點(T_m)。聚(萘二甲酸乙二醇酯)(PEN)是半晶體共聚物，相比PET，雖然它們的晶體熔點差別不大(對于PEN，T_m＝268℃)，但具有更高的玻璃化轉變溫度(Tg＝120℃)。PEN的熱機械穩定性顯著大于PET。做出的多種通過引入更具剛性的共聚單體以提高T_g的嘗試已經集中在比PEN顯著更便宜的PET上。不存在商業可獲得的、具有高于PEN的T_g的半晶體聚酯。聚醚醚酮(PEEK)是少數的高T_g(大約143-146℃)半晶體熱塑性聚合物實例之一，且已經成功地用于工程和生物醫學應用。然而，PEEK僅適合于特定類型的制品；例如，其不適合于制造雙軸取向的膜。PEEK還非常昂貴，并且具有高晶體熔點(約350℃)。

發明內容

本發明的根本目的是提供，從具有高于相應的基礎聚酯的T_g的共聚酯制成的共聚酯制品(尤其是膜)，而不顯著增加T_m至聚合物在經濟條件下不再熔融可加工的點，尤其是不顯著降低膜或制品的結晶度(以得到可接受的熱機械性能)，且優選地還不顯著降低分解溫度。

因此，本發明的一個目的是提供表現改善的耐熱性和熱機械穩定性的聚酯。本發明的進一步的目的是提供具有較高或增高的T_g的熱塑性聚合物，而不增高T_m至聚合物在經濟條件下不再熔融可加工的點(即所述聚合物應在低于約320℃，優選地低于約300℃下保持熔融可加工)。本發明的進一步的目的是提供表現高T_g以及高T_m的半晶體聚酯。本發明的進一步的目的是增高聚酯的T_g而不顯著降低其T_m和/或其結晶度，并且優選地不顯著降低其分解溫度。

如本文所使用的，術語“不顯著降低T_m”是指T_m降低不超過10％，優選地不超過5％。

如本文所使用的，術語“不顯著降低結晶度”是指聚酯保持了商業上可用的結晶度，優選地在約10％至約60％的范圍內，優選地在約20至約50％的范圍內。

本發明的進一步的目的是提供具有高于相應基礎聚酯的T_g的共聚酯，而不顯著降低其T_m和/或其結晶度，并且優選地不顯著降低其分解溫度。