具有改进的熔体流动性的热塑性组合物的制作方法

专利名称：具有改进的熔体流动性的热塑性组合物的制作方法
技术领域：
本发明涉及聚合物组合物领域，具体地涉及含聚酯的热塑性组合物。所述组合物具有改进的熔体流动性、良好的热稳定性及机械性能。本发明还涉及所述热塑性组合物的制备方法和应用。
背景技术：
聚酯是在其主链中含有酯官能团的一类聚合物。最为人熟知的聚酯是聚对苯二甲酸亚烷基二酯类，包括聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚对苯二甲酸丙二醇酯(PTT)和聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)。聚酯常应用于各种产品诸如纤维制品、包装膜、挤塑制品或元件。针对具体的应用通常是按所期望的化学性质、物理性质和机械性能来选择聚酯或聚酯混合物。但是，目前的工业趋势是高速加工所述材料并且生产复杂且具有细小横截面积之精细元件。因此，聚酯的流动性成为与加工性相关的重要因素。若所选择的聚酯或其混合物具有高于所需的熔体粘度，一种办法是提高加工温度以降低熔体粘度。可惜较高的加工温度常导致较多的聚合物降解。已知加入熔体流动促进剂(或熔体降粘剂)可降低聚酯组合物的熔体粘度。已报告低分子量的流动促进剂如多元醇类是对聚酯有效的熔体流动促进剂，然而多元醇类的使用也带来特别的挑战。由于聚酯倾向于和羟基发生酯交换反应，这会致使聚酯的分子量降低并可能伴随机械性能的不利变化。日本专利公开第JP10-310690号揭示了在聚对苯二甲酸丁二醇酯中使用0.的季戊四醇、1，1，1_三(羟甲基)乙烷或1，1，1_三(羟甲基)丙烷来促进熔体流动性。其中未揭示这些促进流动的添加剂对基体树脂的其它性质的影响以及所述配方中其它成分的影响。PCT专利公开第W02006/050858号描述了通过使用的超支化的共聚碳酸酯来降低聚对苯二甲酸丁二醇酯组合物的熔体粘度并保持机械性能。美国专利公开第US2009/0192266号描述了聚对苯二甲酸丙二醇酯组合物可以先与0. 005% -1%的成核剂混合产生第一种混合物，然后该混合物与3% -15%的乙烯-甲基丙烯酸酯共聚物混合来产生第二种混合物，所述第二种混合物的熔体粘度比第一种混合物的熔体粘度降低至少10%，并且其数均分子量至少是第一种混合物的75%。但是，这些共聚物的用量高，原材料颇为昂贵并且制备过程复杂。衍生自含羟基的烯键不饱和单体例如丙烯酸羟基烷基酯或甲基丙烯酸羟基烷基酯的均聚物或共聚物，作为生物相容的聚丙烯酸酯或合成水凝胶是已知的。例如，聚(甲基丙烯酸2-羟基乙酯)已被广泛地用于软性隐型眼镜，或者作为亲水性医用压敏粘合剂用于医疗器械。美国专利第US5，391，620号描述了将包含带有羟基官能团的甲基丙烯酸酯等的共聚物用作涂料的流变改性剂(即增稠剂)来减少涂刷过的垂直表面上的溢流。美国专利第US6，319，576号描述了将有效量的多官能团的成核剂用于聚酯。在6 个实施例中，与0.4%的聚(甲基丙烯酸羟基乙酯)混合的PET显著地呈现出高于不含所述成核剂的组合物的结晶温度(Tc)，这表明了所述成核剂加速结晶的有效性。本发明提供使用聚合物型流动促进剂的新方法，所述流动促进剂容易制备并且比超支化的共聚碳酸酯或乙烯-丙烯酸酯共聚物更便宜。而且，包含有效量的所述聚合物型流动促进剂的聚酯组合物不仅具有高流动性同时保持其机械性能和热稳定性。

发明内容
本发明涉及热塑性组合物，其包含混合物、其基本上由混合物组成，或者其由混合物制得，所述混合物包含约99. 99重量％至约95. 00重量％的聚酯，和约0. 01重量％至约5. 00重量％的含羟基的均聚物，所述含羟基的均聚物是由含羟基的烯键不饱和单体经聚合而得，其中所述重量％是基于所述热塑性组合物的总重量； 并且条件是当所述聚酯是聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)时，则所述含羟基的烯键不饱和单体不是甲基丙烯酸2-羟基乙酯。在一个实施方案中，在本发明的热塑性组合物中，所述聚酯选自聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚对苯二甲酸丙二醇酯、聚对苯二甲酸丁二醇酯及其混合物。在一个实施方案中，在本发明的热塑性组合物中，所述聚酯是聚对苯二甲酸丙二醇酯均聚物或聚对苯二甲酸丙二醇酯共聚物，其包含70重量％或更多的聚对苯二甲酸丙
二醇酯。在一个实施方案中，在本发明的热塑性组合物中，所述含羟基的烯键不饱和单体具有式CH2 = C (R1) CO2R2,其中R1是H或C1-C6烷基，并且R2是被至少一个羟基取代的C1-C8焼基。在一个实施方案中，在本发明的热塑性组合物中，所述含羟基的烯键不饱和单体具有式CH2 = C (R1)CO2R2,其中R1是H、甲基或乙基，并且R2是被至少一个羟基取代的C1-C4焼基。在一个实施方案中，在本发明的热塑性组合物中，所述含羟基的烯键不饱和单体是丙烯酸2-羟基乙酯、丙烯酸3-羟基丙酯、丙烯酸4-羟基丁酯、甲基丙烯酸2-羟基乙酯、甲基丙烯酸3-羟基丙酯、或甲基丙烯酸4-羟基丁酯。在一个实施方案中，本发明的热塑性组合物还包含至少一种添加剂，所述添加剂选自抗氧化剂、热稳定剂、紫外光稳定剂、包括染料和颜料在内的着色剂、润滑剂、抗水解齐U、脱模剂、和阻燃剂。本发明还涉及模塑制品，其包含上述组合物、基本上由上述组合物组成，或者由上述组合物制得。本发明还涉及所述模塑制品作为电学和电子器材元件、汽车元件、机器元件及设备外壳等的用途。本发明还涉及纤维基材，其包含上述组合物、基本上由上述组合物组成，或者由上述组合物制得。在一个实施方案中，本发明的纤维基材是纤维、纱线、织物或地毯。本发明还提供了改进聚酯组合物的流动性的方法，其包括将99. 99重量％至 95. 00重量％的聚酯与0. 01重量％至5. 00重量％的含羟基的均聚物混合，所述含羟基的均聚物由含羟基的烯键不饱和单体经聚合而得，其中所述重量％是基于所述热塑性组合物的总重量。
参考以下说明、实施例及随附的权利要求书，本发明的各种其它特征、考量和优点
会变得更清楚明白。
具体实施例方式除非另外指明，将本文提及的所有出版物、专利申请、专利及其它参考文献以引用的方式明确地全文纳入本文，如同完全详述一般。除非另外定义，本文使用的所有技术和科学术语具有与本发明所属领域技术人员通常理解的相同的含义。若存在矛盾，则以包括定义在内的本说明书为主。除非另外说明，所有的百分比、份数、比值等均是按重量计。本文使用的术语“由…制成”与“包含”同义。本文使用的术语“包含”、“包括”、 “含有”、“具有”或其任何其它变体，意在涵盖非排他性包括。例如，包括一系列要素的组合物、工艺、方法、制品或装置不一定仅限于那些要素，而是可以包括未明确列举的其它要素， 或者如此的组合物、工艺、方法、制品或装置所固有的其它要素。术语“由…组成”不包括任何未指明的要素、步骤或成分。若在权利要求中，此类术语意指所述权利要求不包括除了所列举的那些之外的材料，但是包括通常与其相关的杂质。当术语“由…组成”出现在权利要求主体的从句中，而不是紧随前序部分，则它仅限制该从句中列举的要素；其它要素作为整体则不被排除在所述权利要求之外。术语“基本上由…组成”用来限定这样的组合物、方法或装置，其除了包括字面上所述的那些之外，还包括其它材料、步骤、特征、组分或要素，条件是这些其它材料、步骤、特征、组分或要素对请求保护的发明的基本的和新颖的特征不产生实质性的影响。术语“基本上由…组成”所涵盖的范围介于“包括”和“由…组成”之间。术语“包含”意在包括由术语“基本上由…组成”和“由…组成”所涵盖的实施方案。相似地，术语“基本上由…组成”意在包括由术语“由…组成”所涵盖的实施方案。当含量、浓度或其它数值或参数以值域、优选的值域或者一系列较大优选值和较小优选值的形式给出时，这应理解为，具体地公开了由任何一对数值(由任何上限或较大优选值与任何下限或较小优选值组成)形成的所有值域，无论值域是否单独公开。例如，当列举值域“1至5”时，所述值域应理解为包括值域“1至4”、“1至3”、“1-2”、“1-2&4-5”、 “1-3&5”等。除非另外说明，本文中列举数值域之处，所述值域意在包括其端点值，以及该值域内的所有整数和分数。当术语“约”用于描述数值或值域的端点值时，该公开应理解为包括所指的具体值或端点值。此外，除非明确地相反的陈述，“或者(或)”是指包含性的“或者(或)”，而非排除性的“或者(或)”。例如，以下任一项满足条件A “或” B:A是真(或存在)并且B是假 (或不存在)，A是假(或不存在)并且B是真(或存在)，以及A和B均为真(或存在)。此外，本发明的要素或成分之前的不定冠词“一”和“一种”意指就所述要素或成分的实例(即存在)数量而言是非限制性的。因此“一个”或“一”应理解为包括一个或至少一个，并且所述要素或成分的单数形式还包括其复数，除非其数量明显地应为单数。在本发明的说明书和/或权利要求书中，术语“均聚物”是指由一种单体聚合而得的聚合物；“共聚物”是指由两种或多种单体聚合而得的聚合物。此类共聚物包括二元共聚物、三元共聚物或多元共聚物。在描述某些聚合物时，应理解有时申请人通过用于制备聚合物的单体或用于制备聚合物的单体的数量来表示聚合物。而如此描述可能不包括用于描述最终聚合物的具体命名，或者可能没有“由…方法制得的产品，，这样的限定，任何此类单体及数量的表述应解释为意指所述聚合物包含那些单体(即那些单体的共聚单元)或者所述量的所述单体，以及其相应的聚合物和组合物。在上述内容中，术语“烷基”单独使用或者用于复合词如“羟基烷基”中，包括直链的或支链的烷基，例如，甲基、乙基、正丙基、异丙基、或不同的丁基、戊基或己基异构体。“羟基烷基”表示至少有一个羟基取代的烷基基团。取代基团中的碳原子总数由“Ci-Cj”前缀表示，其中i和j是1-8的整数。本文的材料、方法和实施例仅是示例性的，并且除非特别说明，不应理解为限制性的。本文仅描述了适合的方法和材料，虽然在实施或测试本发明时可以使用与本文所述的那些相似或等效的方法和材料。本发明详述如下。MM根据本发明，所述聚酯包括由醇和二羧酸(包括其酯在内)经酯化或酯交换反应而得的任何缩聚产物。所述醇的实例包括具有2至约10个碳原子的二醇，例如乙二醇、1，2-丙二醇、1， 3-丙二醇、1，3-丁二醇、1，4-丁二醇、1，5-戊二醇、新戊二醇、1，6-己二醇、二甘醇、三甘醇、 聚乙二醇、1，2_环己烷二甲醇、1，3_环己烷二甲醇和1，4_环己烷二甲醇，以及较长链的二醇和多元醇(例如聚(四亚甲基醚)二醇，它们是二醇或多元醇与烯氧化物的反应产物)， 或者其两种或多种的组合。所述二羧酸的实例包括对苯二甲酸、间苯二甲酸、邻苯二甲酸、2，6_萘二甲酸、琥珀酸、戊二酸、己二酸、壬二酸、癸二酸、1，4_环己烷二羧酸、1，3-环己烷二羧酸、1， 12-十二烷二酸、以及其衍生物如这些二羧酸的二甲酯、二乙酯、二丙酯，或其两种或多种的组合。所述聚酯可以是均聚物或共聚物。当使用所述共聚物时，构成所述共聚物的共聚用二羧酸成分可以是芳香族二羧酸如对苯二甲酸、邻苯二甲酸、2，6_萘二甲酸；脂肪族二羧酸如己二酸、壬二酸、癸二酸和1，12-十二烷二酸。所述二醇成分的实例包括脂肪族二醇如乙二醇、1，2-丙二醇、1，3-丙二醇、1，4- 丁二醇、新戊二醇和1，6-己二醇；和脂环族二醇如1，4_环己烷二甲醇。这些化合物可以单独地使用，或者以两种或多种化合物的混合物形式使用。根据本发明，用于所述热塑性组合物的优选的聚酯之一选自聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚对苯二甲酸丙二醇酯(PTT)、聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)及其混合物。PET是由乙二醇和对苯二甲酸(或对苯二甲酸二甲酯)经缩聚(或酯交换)制得的聚酯。所述PET可以是PET均聚物或共聚物，其优选地包含70重量％或更多的聚对苯二甲酸乙二酯，或其混合物。这些可以用至多30重量％的由其它二醇或二酸制得的聚酯来改性。优选的聚酯是PET均聚物。值得注意的是，在本发明的热塑性组合物中，当所述聚酯是聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)时，则所述含羟基的烯键不饱和单体不是甲基丙烯酸2-羟基乙酯。PTT是可以由1，3_丙二醇和对苯二甲酸(或对苯二甲酸二甲酯)经缩聚(或酯交换)制得的聚酯。用于制备所述PTT的1，3-丙二醇优选地从可再生来源通过生物化学方法获得(“经生物方法而得”的1，3-丙二醇)。所述PTT可以是均聚物或共聚物，其优选地包含70重量％或更多的PTT，或其混合物。这些可以用至多30重量％的由其它二醇或二酸制得的聚酯来改性。根据本发明，用于所述热塑性组合物的优选的聚酯之一选自PTT均聚物或PTT共聚物，其包含70重量％或更多的PTT。更优选的聚酯是PTT均聚物。PBT是可以由1，4-丁二醇和对苯二甲酸(或对苯二甲酸二甲酯)经缩聚(或酯交换)制备的聚酯。所述PBT可以是均聚物或共聚物，其优选地包含70重量％或更多的ΡΒΤ， 或其混合物。这些可以用至多30重量％的由其它二醇或二酸制得的聚酯来改性。优选的聚酯是PBT均聚物。由于聚酯及其制备方法对本领域技术人员而言是公知的，本申请对此不予赘述。特性粘度(IV)是衡量聚合物的分子量的方式。特性粘度通常随着聚合物分子量增加而增大，但是也取决于聚合物的类型、其形状或构象以及其测定所用的溶剂。用于本发明的聚酯的特性粘度不受特别限制，只要所述树脂可以被熔融揉合。但是鉴于模塑性和/或可纺性，本发明的聚酯组合物的特性粘度为至少约0. 5dL/g，优选地为至少约0. 7dL/g，更优选地为至少约0. 9dL/g，而且最优选地为至少约1. OdL/g。本发明的聚酯组合物的特性粘度优选至多约2. OdL/g，更优选至多约1. 5dL/g，最优选至多约1. 2dL/g。在一个实施方案中，在本发明的热塑性组合物中，所述聚酯是PET且其特性粘度为约0. 5-1. OdL/g。在另一个实施方案中，在本发明的热塑性组合物中，所述聚酯是PTT且其特性粘度为约0. 8-1. 5dL/g。在一个实施方案中，在本发明的热塑性组合物中，所述聚酯是PBT且其特性粘度为约0. 8-2. OdL/g。适合的聚酯可以选自商业品牌例如BASF的Petra PET.Ultradur PBT, DuPont的 Rynite PET Corona PTT>Crastin PBT，Invista 的 Polyclear PET,以及 SK Chemicals 的SKYPET 、Toray Industries, Inc 的Toraycon PBT。用于本发明的组合物中的聚酯的量为所述组合物总重量的约95. 00重量％至约 99. 99重量％，更优选地为所述组合物总重量的约97. 00重量％至约99. 95重量％，最优选地为所述组合物总重量的约99. 00重量％至约99. 90重量％。熔体流动促进剂在本发明的热塑性组合物中用作熔体流动促进剂的含羟基的均聚物是由含羟基的烯键不饱和单体经聚合而得。含羟基的烯键不饱和单体的实例是丙烯酸羟基烷基酯，例如，丙烯酸2-羟基乙酯、丙烯酸2-羟基丙酯、丙烯酸2-羟基异丙酯、丙烯酸3-羟基丙酯、丙烯酸2，3- 二羟基丙酯、丙烯酸4-羟基丁酯、丙烯酸羟基己酯、丙烯酸羟基辛酯；甲基丙烯酸羟基烷基酯，例如， 甲基丙烯酸2-羟基乙酯、甲基丙烯酸2-羟基丙酯、甲基丙烯酸3-羟基丙酯、甲基丙烯酸 2，3- 二羟基丙酯、甲基丙烯酸4-羟基丁酯、甲基丙烯酸羟基己酯、甲基丙烯酸羟基辛酯；乙基丙烯酸羟基烷基酯，例如，乙基丙烯酸2-羟基乙酯、乙基丙烯酸3-羟基-2，2- 二甲酯、乙基丙烯酸甘油酯；羟基烯烃，例如，烯丙醇、1-甲基烯丙醇、2-甲基烯丙醇、1-乙基烯丙醇、 4-羟基戊-1-烯、4-羟基-1- 丁烯；顺-丁烯二酸羟基烷基酯烷基酯和反-丁烯二酸羟基烷基酯烷基酯，例如，顺-丁烯二酸2-羟基乙酯异丙酯、顺-丁烯二酸丁酯2-羟基乙酯， 反-丁烯二酸丁酯2-羟基乙酯、顺-丁烯二酸丁酯3-羟基丙酯和反-丁烯二酸丁酯3-羟
基丙酯等。。考虑到商业可得性，所述含羟基的烯键不饱和单体优选地具有式CH2 = C(Rj) CO2R2,其中R1是H或C1-C6烷基，并且R2是被至少一个羟基取代的C1-C8烷基。更优选地， 所述单体具有式CH2 = C (R1)CO2R2,其中R1是H、甲基或乙基，并且R2是被至少一个羟基取代的C1-C4焼基。在一个实施方案中，在本发明的热塑性组合物中，所述含羟基的烯键不饱和单体是丙烯酸羟基烷基酯或甲基丙烯酸羟基烷基酯(即所述含羟基的烯键不饱和单体具有式 CH2 = C(R1)(X)2R2,其中 R1 是 H 或甲基)。在另一个实施方案中，在本发明的热塑性组合物中，所述含羟基的烯键不饱和单体是丙烯酸2-羟基乙酯、丙烯酸3-羟基丙酯、丙烯酸4-羟基丁酯、甲基丙烯酸2-羟基乙酯、甲基丙烯酸3-羟基丙酯，或者甲基丙烯酸4-羟基丁酯。值得注意的是，在本发明的热塑性组合物中，当所述含羟基的烯键不饱和单体是甲基丙烯酸2-羟基乙酯时，则所述聚酯不是聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)。所述含羟基的均聚物可以通过任何适当的方法制备。所述聚合方法的实例包括 本体聚合、溶液聚合、悬浮聚合或乳液聚合。使用的聚合方法取决于所需聚合物的量及欲制备的最终产物的性质。聚合温度和聚合时间随所使用的单体的种类而改变。例如，聚合温度优选地为 0-150°C并且聚合时间为0. 5-20小时，而且更优选地聚合温度为40-100°C并且聚合时间为 2-10小时。若聚合时需用溶剂，对所述聚合溶剂没有特别限制，例如，甲苯、二甲苯、乙苯、甲基乙基酮、甲基异丁基酮、四氢呋喃和N，N-二甲基甲酰胺。这些溶剂可以仅使用一种，或者可以两种或多种溶剂组合使用。当所述溶剂的沸点过高时，则最终所得的含羟基的均聚物的残余挥发物含量变高，因此优选沸点为50-200°C的溶剂。在聚合反应时，根据需要可以加入聚合引发剂。所述聚合引发剂不受特别限制， 并且合适的有，例如，有机过氧化物，例如，异丙苯过氧化氢、二异丙基苯过氧化氢、二叔丁基过氧化物、过氧化月桂酰、过氧化苯甲酰、叔丁基过氧异丙基碳酸酯，和叔戊基过氧基-2-乙基己酸酯；及偶氮类化合物，例如，2，2'-偶氮二(异丁腈)(AIBN)、1，1'-偶氮二(环己烷甲腈)和2，2'-偶氮二(2，4_ 二甲基戊腈)。这些聚合引发剂可以仅使用一种，或者可以两种或多种聚合引发剂组合使用。所述聚合引发剂的量可以根据单体和反应条件的组合任意确定，并没有特别限制。选择适当的聚合条件(例如，反应温度、引发剂的类型和用量、溶剂的组成、溶液浓度、反应时间)以使所述含羟基的均聚物顺利制成。例举说明所述含羟基的均聚物是由含羟基的烯键不饱和单体用本体聚合方法制备而得。由本体聚合方法制得的均聚物的聚合度通常约为IO3-IO5,因此所得的均聚物的平均分子量预计为IO5-IO7 (参见文献《高分子化学》，潘祖仁主编，化学工业出版社，2003年1月，第三版，第40页)。所述含羟基的均聚物通常可以由上述含羟基的烯键不饱和单体与0. 1重量％ -0. 5重量％的聚合引发剂(基于所述单体的重量)在常规反应容器中，高温下(例如， 约40-100 0C )，反应2-10小时聚合制得。所述含羟基的均聚物的平均分子量优选地为100，000-50，000，000，更优选地为500，000-25，000，000，甚至更优选地为800，000-15，000，000，而且特别优选地为 1，500，000-5，000，000。在一个实施方案中，在本发明的热塑性组合物中，所述含羟基的均聚物的平均分子量为100，000-50，000，000，更优选地为500，000-25，000，000，甚至更优选地为 800，000-15，000，000，而且特别优选地为 1，500，000-5，000，000。对于用作流动改性剂的含羟基的均聚物，其优选地具有高于聚酯的典型加工温度的降解温度(Td)，以避免在熔融混合加工期间发生降解。例如，PTT和PBT的加工温度为约 240-2700C，并且PET的加工温度为约280_295°C。在一个实施方案中，在本发明的热塑性组合物中，所述含羟基的均聚物的降解温度(Td)为至少约270°C，优选地为至少约四01，而且更优选地为至少约300°C。所述含羟基的均聚物的用量为约0. 01重量％至约5. 00重量％，优选地为约0. 05 重量％至约3. 00重量％，更优选地约0. 1重量％至约1. 00重量％，其中所述重量百分比是基于所述热塑性组合物的总重量。当所述含羟基的均聚物的量为约0.01重量％时，可以观察到流动性改进和良好的机械性能。当其量超过5. 0重量％时，所述热塑性组合物的机械性能受到负面影响。其它添加剂本发明的组合物还可以包含少量的任选存在的常用且聚合物领域公知的添加剂。 添加剂的实例非限制性地包括抗氧化剂、热稳定剂、紫外光稳定剂、包括染料和颜料在内的着色剂、润滑剂、抗水解剂、脱模剂和阻燃剂。这些添加剂在所述组合物中的含量通常可以为约0. 01重量％至约15重量％，优选地为约0. 01重量％至约10重量％，只要它们不减损所述组合物的基本的和新颖的特征，并且对所述组合物的性能没有显著的不利影响。本发明借助于所述含羟基的均聚物的使用来降低包含聚酯的热塑性组合物的熔体粘度或者改进其熔体流动特性。因此，本发明教导了将含羟基的均聚物(其含有连接在聚合物主链之上的大量羟基)掺入热塑性组合物中。聚合物共混物的制备和性质本发明的热塑性组合物可以通过本领域已知的技术制得。所述成分及任选的添加剂典型地是粉末或颗粒形式，并且以共混物的形式挤出，和/或切成颗粒或其它适合的形状。所述成分可以以任何形式混合，例如，通过干法混合或者在挤出机中或在其它混合器中在熔融态混合。例如，一个实施方案包括熔融混合粉末或颗粒形式的组分，挤出所述共混物并粉碎成颗粒或其它适合的形状。术语“颗粒”在此作广义使用，其与形状无关，有时称为 “碎屑”、“切片”等。还包括将组分进行干法混合，然后在挤出机中在熔融态进行混合。所述混合温度应高于各组分的熔点，但低于其最低分解温度，因此必须针对聚酯和所述含羟基的均聚物的某种具体的组合物进行相应地调整。所述混合温度，取决于本发明的具体的聚酯和所述含羟基的均聚物，典型地为约180°C -约290°C，优选地为至少约220°C，而且更优选地至多约260°C。本发明的热塑性组合物具有许多理想的性质例如，但不限于，良好的流动性、良好的机械性能、良好的热稳定性，及高耐化学腐蚀性。特别是，所述各组分可以容易地进行加工(不发生凝块或结块)。在一个实施方案中，本发明的热塑性组合物具有良好的热稳定性。本发明还提供了本发明的热塑性组合物用于制备模塑、制备薄膜、制备纤维或制备泡沫的用途，以及由所述热塑性组合物可制得的模塑、薄膜、纤维或泡沫。本发明的改进流动性的热塑性组合物可以用于几乎任何注塑用途。由于改进的熔体流动性，可以降低熔体温度和/或可以大大缩短注塑工艺的整个周期(降低注塑的生产成本)。此外，在加工过程中仅需较低的注塑压力，因此所需用于注塑的总锁模力较低，从而减少注塑机的资本支出。除了改进注塑工艺之外，本发明的热塑性组合物具有较低的熔体粘度可在模塑的实际设计中提供显著的优势。例如，可以应用于生产薄壁模塑制品，迄今为止填充级聚酯尚不能直接用注塑制得薄壁制品。同样地，在现有应用中使用虽经强化却能自由流动的聚酯 (如本发明的热塑性组合物)即可降低壁厚并因此减轻元件的重量。本发明的热塑性组合物适用于生产任何类型的纤维、薄膜或模塑，具体的应用如插座、开关、外壳元件、外罩、前灯凹槽、喷头、配件、熨斗、旋转开关、加热器控制器、油箱盖、 门把手、(后)反射镜外罩、后窗雨刷、光导体的防护罩。使用改进流动性的聚酯可制得的电学和电子装置包括插座、插座元件、插座连接器、电缆束元件、电路支架、电路支架元件、三维注模的电路支架、电连接器元件、机电一体化元件，以及光电一体化元件。在汽车内部元件的可能应用包括仪表板、转向柱锁、座椅元件、头靠、中央控制面板、变速箱元件、和门配件；在汽车外部元件的可能应用包括门手柄、前灯元件、车外反射镜元件、挡风玻璃洗涤器元件、挡风玻璃洗涤器防护外罩、格栅、车顶纵梁、天窗框架和外部车身部件。改进流动性的聚酯在厨房和家居领域中的可能用途是生产厨用物品的元件，例如，油炸锅、熨斗、按钮，以及园艺和休闲领域的应用，例如，灌溉系统或园艺设备的元件。在医学技术领域，流动性改进的聚酯意味着更易于生产吸入器外壳及类似的元件。本发明的聚合物组合物可以容易地转化成颗粒，再熔融和纺成丝，或者直接用于纺丝加工。所述聚合物组合物可纺成丝用于纤维基材，例如服装、地毯，以及需要所述丝的其它应用，并且可以使用常规的聚合物和纺丝设备来制备。如本文别处所述，相对于聚酯本身，本发明的热塑性组合物在熔体粘度性质方面提供了新的变化。出于本发明的目的，术语“纤维基材”包括用于服装、家居陈设、地毯及其它消费品的纤维、纱线、织物、纺织品或成品。对“纤维基材”没有特别限制。本发明的纤维基材可以是“针织的”、“机织的”或“无纺的”基材。无纺基材可以包括这样的基材，其纤维是通过施加热、缠结和/或压力而连接的纤维网或纤维絮片。本发明的特别优选的纤维基材包括纤维、纱线、织物和地毯。所述丝可以是圆形或具有其它形状，例如八瓣花形、三角形(delta)、阳光四射形(也称为sol形)、有圆齿的椭圆形、三叶形、四管形(quatra-charmel)、有圆齿的带状、带状、放射状等。它们可以是实心的、空心的或者多孔的，并且优选为实心的。按照本发明可以制备各种丝。用于大多数用途例如纺织品和地毯的丝典型的尺寸为至少约0. 5dpf (旦尼尔/丝，单丝旦数)，并且至多约35dpf或更高。单丝较粗，约为10 至约 2000dpf。本发明的丝可以具有卷曲，例如在膨松长纱或变形纱线的情况中，但是在无卷曲的纱(例如部分取向纱、纺丝拉伸纱或其它无卷曲的纱，如用于许多无纺物中的那些)中， 也可见本发明的优势。这些纱、长纱或变形纱线是多丝纱。所述纱(也称为“束”)优选地包含至少约10 根单丝，而且甚至更优选地为至少约25根单丝，并且典型地可以包含至多约150根单丝或更多，优选地至多约100根单丝，更优选地至多约80根单丝。包含34、48、68或72根单丝的纱是常见的。所述纱的总旦尼尔数典型地为至少约5，优选为至少约20，优选至少约50， 并且至多约1500或更高，优选地至多约250。所述部分取向纱、纺丝拉伸纱和变形纱线用于制备纺织织物，例如针织的和机织的织物。可以利用公知技术将膨松长丝纱制成地毯。通常地，将许多纱捻合在一起并在例如高压釜的装置，SUESSEN或SUpERBA ,中进行热定型，然后簇绒在基层背衬上。然后施加乳胶粘合剂和第二层背衬。虽然本发明主要就多丝纱进行描述，但应理解本文中描述的优选方案亦适用于单丝。单丝用于制备许多不同物品，包括刷子(例如，涂料刷、牙刷、美容用刷等)、鱼线等。无需进一步详述，相信借助上述说明本领域技术人员可以充分利用本发明。因此， 以下实施例应理解为仅是示例性的，而绝非对公开内容的限制。实施例“实施例(E) ”和“对比实施例(CE) ”后的数字表明化合物是在哪个实施例或对比实施例中制备的。实施例和对比实施例均以同样的方式进行制备和测试。除非另外指明， 百分比是重量百分比。用于实施例中的成分示于表1中。表 权利要求
1.具有改进流动性的热塑性组合物，其包含99. 99重量％至95. 00重量％的聚酯，和0. 01重量％至5. 00重量％的含羟基的均聚物，所述含羟基的均聚物是由含羟基的烯键不饱和单体经聚合而得，其中所述重量％是基于所述热塑性组合物的总重量；并且条件是当所述聚酯是聚对苯二甲酸乙二醇酯时，则所述含羟基的烯键不饱和单体不是甲基丙烯酸2-羟基乙酯。
2.权利要求1的热塑性组合物，其中所述聚酯选自聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚对苯二甲酸丙二醇酯、聚对苯二甲酸丁二醇酯及其混合物。
3.权利要求2的热塑性组合物，其中所述聚酯是聚对苯二甲酸丙二醇酯均聚物或聚对苯二甲酸丙二醇酯共聚物，其包含70重量％或更多的聚对苯二甲酸丙二醇酯。
4.权利要求1的热塑性组合物，其中所述含羟基的烯键不饱和单体具有式CH2= C (R1) CO2R2,其中R1是H或C1-C6烷基，并且R2是被至少一个羟基取代的C1-C8烷基。
5.权利要求4的热塑性组合物，其中所述含羟基的烯键不饱和单体具有式CH2= C(R1) CO2R2,其中R1是H、甲基或乙基，并且R2是被至少一个羟基取代的C1-C4烷基。
6.权利要求5的热塑性组合物，其中所述含羟基的烯键不饱和单体是丙烯酸2-羟基乙酯、丙烯酸3-羟基丙酯、丙烯酸4-羟基丁酯、甲基丙烯酸2-羟基乙酯、甲基丙烯酸3-羟基丙酯、或甲基丙烯酸4-羟基丁酯。
7.权利要求1的热塑性组合物，其还包含至少一种添加剂，所述添加剂选自抗氧化齐 、热稳定剂、紫外光稳定剂、包括染料和颜料的着色剂、润滑剂、抗水解剂、脱模剂、和阻燃剂。
8.模塑制品，其包含权利要求1-7任一的组合物或者由该组合物制得。
9.纤维基材，其包含权利要求1-7任一的组合物或者由该组合物制得。
10.权利要求9的纤维基材是纤维、纱线、织物或地毯。
11.改进聚酯组合物的流动性的方法，其包括将99.99重量％至95. 00重量％的聚酯与0. 01重量％至5. 00重量％的含羟基的均聚物混合，所述含羟基的均聚物由含羟基的烯键不饱和单体经聚合而得，其中所述重量％是基于所述热塑性组合物的总重量。
全文摘要
本申请公开了热塑性组合物，其包含聚酯和聚合物型熔体粘度改性剂，以及任选存在的其它添加剂。熔体流动性和热稳定性、机械性能的良好平衡是通过控制所述聚合物型熔体粘度改性剂的用量来实现的。所述组合物适用于制备包括汽车、电学和电子部件在内的模塑制品，以及包括纤维、纱线、织物和地毯在内的纤维产品。
文档编号D01F8/10GK102485793SQ20101057712
公开日2012年6月6日 申请日期2010年12月1日 优先权日2010年12月1日
发明者孟凡良, 邵晓丛 申请人:杜邦公司