耐長期熱老化的抗衝改性的聚對苯二甲酸(亞環己基-二亞甲基)酯組合物的製作方法
2023-07-28 03:25:01 2
專利名稱：耐長期熱老化的抗衝改性的聚對苯二甲酸(亞環己基-二亞甲基)酯組合物的製作方法
技術領域：
本發明涉及具有改進的長期高溫老化特性的抗衝改性的聚對苯二甲酸(亞環己 基-二亞甲基)酯(PCT)組合物領域。
背景技術：
高溫樹脂基聚酯具有合乎需要的化學耐性、可加工性和耐熱性。這使得它們尤其 好地適合於高要求的高性能應用。已知熱塑性材料是可用於製備中空體，例如管子(pipes)、管道(ducts)、導管 (conduits)、軟管(tubes)和管材(tubings)的材料。雖然中空體可以通過吹塑技術來制 造，但是通過熔體擠出工藝製造它們可以改進位造成本和生產率。熔體擠出工藝首先將熱 塑性熔體經由模頭的孔口擠出，從而形成能夠維持所需形狀的擠出物。該擠出物通常被拉 伸成其最終尺寸，同時維持所需形狀，並然後在空氣或水浴中淬火而固定該形狀，從而製備 中空體。由熱塑性塑料製成的中空體公知用於多種應用，例如在建築業中用於水管、散熱器 管或地板加熱管或在機動車管道中載運許多不同流體或液體介質，並且希望其顯示包括耐 熱和耐機械性的性能的優異平衡。所有這些應用包括脂族聚醯胺、熱塑性聚酯彈性體、高熱 橡膠複合材料和編織聚四氟乙烯(PTFE)的使用。在機動車領域中擁有耐高溫結構是一種當前和普遍的需求，因為在機動車的發動 機艙內區域經常達到高於100°c，甚至高於150°C的溫度。為此，脂族聚醯胺的使用在這些 高溫應用中受到限制。儘管高熱橡膠複合材料和編織的PTFE可以用於這些較高的熱環境， 但是所述結構經常是複雜和昂貴的。此外，要求熱塑性塑料製品在面對例如機動車工業中遇到的周圍環境和有害條件 時保持它們的結構完整性達延長的時間，以便維持該製品的功能性直到其使用壽命的終 結。然而，當塑料部件暴露於高溫下達延長的時間時，例如在機動車發動機艙內應用或在電 氣/電子儀器應用中，機械性能通常會由於聚合物的熱氧化而趨於降低。這一現象被稱作 熱老化。在改進熱老化特性的嘗試中，已經成為常規實踐的是向包含聚酯的熱塑性塑料組 合物中添加熱穩定劑和抗衝改性劑。美國專利3，435，093公開了一種包含乙烯酸共聚物的聚對苯二甲酸乙二醇酯 (PET)組合物，可以中和該乙烯酸共聚物以形成相應的離子聚合物。據稱這種組合物在室溫 下顯示出改進的伸長率。然而，這一聚對苯二甲酸乙二醇酯組合物不耐受例如車蓋下所獲 得的那些高溫。美國專利7，022, 768公開了一種包含60至99襯％的熱塑性聚酯和1至40襯％的 抗衝改性劑的聚酯組合物，該抗衝改性劑包含核-殼型共聚物、乙烯-不飽和環氧化物共聚 物、乙烯(甲基)丙烯酸烷基酯共聚物和任選的離子聚合物。據稱這種組合物特別在低溫 下顯示出防震性能。EP 0174343公開了一種包含60至97wt%熱塑性聚酯和3至40wt% (甲基)丙烯酸縮水甘油酯乙烯共聚物的聚酯組合物。據稱這種組合物特別是在低溫下顯示出高韌性。美國專利3，435，093公開了一種包含乙烯酸共聚物的聚酯組合物，其中該共聚物 的羧基可通過金屬陽離子中和。據稱這樣的組合物與單獨由聚酯製成的部件相比在氮氣下 200°C下16小時處理後顯示改進的伸長率。遺憾的是，現有技術不僅導致耐長期熱老化性的差的改進，而且其獲得的模製品 由於長期高溫暴露時的熱氧化而遭受它們機械性能的不可接受的劣化。仍需要適合於製造製品並且針對長期高溫暴露維持良好機械性能的聚對苯二甲 酸(亞環己基-二亞甲基)酯組合物。
發明內容
發明概述本發明人驚奇地發現一種聚酯組合物具有在長期高溫暴露時提高的機械性能，該 組合物包含a)聚對苯二甲酸(亞環己基-二亞甲基)酯聚合物，b)至少一種共聚酯彈性 體和c)至少三種選自以下的乙烯共聚物cl) 一種或多種乙烯(甲基)丙烯酸烷基酯共聚 物—種或多種乙烯酸共聚物和/或其離子聚合物；和d) —種或多種乙烯環氧化物共 聚物。在第二方面中，本發明提供了製造該聚酯組合物的方法，該方法包括將包含在該 組合物中的所有成分混合的步驟。在第三方面中，本發明提供了由本發明的聚酯組合物製成的製品。在第四方面中，本發明提供了本發明的聚酯組合物用於高溫應用的用途。在第五方面中，本發明提供了製造製品的方法，包括將根據本發明的聚酯組合物 成型的步驟，該製品表現出耐長期熱老化性。發明詳述如在整個說明書中所使用的，表述"大約"和"在或大約"旨在意指所討論的量 或值可以是所指示的值或在該值附近的某個其它的值。該表述旨在傳達類似的值促進根據 本發明的等效結果或效果。為了說明書的目的，高溫是指在120°C或超過120°C並且優選在150°C或超過 150°C的溫度。為了說明書的目的，長期是指在1000小時或超過1000小時並且優選在1500小時 或超過1500小時的老化。為了說明書的目的，術語"選自"是指"選自由...組成的組"，即選擇從所述 組中作出。基於聚對苯二甲酸(亞環己基-二亞甲基)酯(PCT)的高溫樹脂具有合乎需要的 化學耐性、可加工性和耐熱性。這使得它們尤其好地適合於高要求的高性能機動車和電氣 /電子儀器應用。聚對苯二甲酸(亞環己基-二亞甲基)酯是一種由二醇和二羧酸形成的 聚酯。"聚(對苯二甲酸-1，4-環己烷二甲醇酯)"(PCT)是指由二醇和二羧酸形成的聚 酯。至少大約80摩爾％，更優選至少大約90摩爾％，並且特別優選所有的所述二醇重複單 元衍生自1，4_環己烷二甲醇並且具有通式(I)。
權利要求
1.聚酯組合物，包含a)聚對苯二甲酸(亞環己基-二亞甲基)酯聚合物；b)至少一種共聚酯彈性體；和c)至少三種選自以下的乙烯共聚物Cl) 一種或多種乙烯(甲基)丙烯酸烷基酯共聚物； c2) 一種或多種乙烯酸共聚物和/或其離子聚合物；和 c3) 一種或多種乙烯環氧化物共聚物。
2.根據權利要求1的聚酯組合物，其中所述至少三種乙烯共聚物之一是Cl)一種或多 種乙烯(甲基)丙烯酸烷基酯共聚物，所述至少三種乙烯共聚物之一是(^) 一種或多種乙 烯酸共聚物和/或其離子聚合物，以及所述至少三種乙烯共聚物之一是d) —種或多種乙 烯環氧化物共聚物。
3.根據權利要求1或2的聚酯組合物，包含30Wt%或大約30Wt%至70Wt%或大約 70wt%的所述PCT聚合物a)，該重量百分率基於所述聚酯組合物的總重量，即組分a)、b)和 c)之和。
4.根據上述任一權利要求的聚酯組合物，包含10wt%或大約10wt%至大約50wt%的 所述至少一種共聚酯彈性體b)，該重量百分率基於該聚酯組合物的總重量。
5.根據上述任一權利要求的聚酯組合物，包含10wt%或大約10wt%至大約50wt%的 所述至少三種乙烯共聚物c)，該重量百分率基於該聚酯組合物的總重量。
6.根據上述任一權利要求的聚酯組合物，其中所述至少一種共聚酯彈性體b)是共聚 醚酯。
7.根據上述任一權利要求的聚酯組合物，其中cl)所述一種或多種乙烯(甲基)丙烯酸烷基酯共聚物以5wt%或大約5wt%至30wt% 或大約30wt%的量存在；c2)所述一種或多種乙烯酸共聚物和/或其離子聚合物以或大約至 20wt%或大約20wt%的量存在，和c3)所述一種或多種乙烯環氧化物共聚物以Iwt %或大約至20wt%或大約 20wt%的量存在，條件是組分cl)、c2)和c3)之和小於或等於50wt%，該重量百分率基於該聚酯組合物的總重量。
8.根據上述任一權利要求的聚酯組合物，還包含一種或多種選自以下的附加熱塑性聚 酯聚對苯二甲酸乙二醇酯、聚對苯二甲酸丙二醇酯、聚對苯二甲酸丁二醇酯、聚對苯二甲 酸萘二醇酯、液晶聚酯和它們的混合物。
9.根據上述任一權利要求的聚酯組合物，還包含一種或多種氧化穩定劑。
10.根據權利要求9的聚酯組合物，其中所述一種或多種氧化穩定劑以0.或大約 0. 至5wt%或大約5wt%的量存在，該重量百分率基於該聚酯組合物的總重量。
11.製造根據上述任一權利要求的聚酯組合物的方法，包括將以下組分混合的步驟 a)聚對苯二甲酸(亞環己基-二亞甲基)酯聚合物，b)所述至少一種共聚酯彈性體；和c) 所述至少三種乙烯共聚物，它們選自cl) 一種或多種乙烯(甲基)丙烯酸烷基酯共聚物， c2) 一種或多種乙烯酸共聚物和/或其離子聚合物；和d) —種或多種乙烯環氧化物共聚物和任選地改性劑和/或其它成分。
12.由根據權利要求1至10中任一項的聚酯組合物製成的成型製品。
13.根據權利要求12的成型製品，其是擠出製品。
14.根據權利要求12或13的成型製品，其是中空體、層壓體、膜或長絲。
15.根據權利要求1至10中任一項的聚酯組合物用於高溫應用的用途。
16.聚酯組合物，包含a)聚對苯二甲酸(亞環己基-二亞甲基)酯聚合物；b)至少一種共聚酯彈性體；和c)至少三種選自以下的乙烯共聚物cl) 一種或多種乙烯(甲基)丙烯酸烷基酯共聚物； c2) 一種或多種乙烯酸共聚物和/或其離子聚合物；和 c3) 一種或多種乙烯環氧化物共聚物。
17.根據權利要求16的聚酯組合物，其中所述至少三種乙烯共聚物之一是cl)一種或 多種乙烯(甲基)丙烯酸烷基酯共聚物，所述至少三種乙烯共聚物之一是W) —種或多種 乙烯酸共聚物和/或其離子聚合物，以及所述至少三種乙烯共聚物之一是d) —種或多種 乙烯環氧化物共聚物。
18.根據權利要求16的聚酯組合物，包含30Wt%或大約30Wt%至70Wt%或大約 70wt%的所述PCT聚合物a)，該重量百分率基於作為組分a)、b)和c)之和的所述聚酯組 合物的總重量。
19.根據權利要求16的聚酯組合物，包含10wt%或大約10wt%至大約50wt%的所述 至少一種共聚酯彈性體b)，該重量百分率基於該聚酯組合物的總重量。
20.根據權利要求16的聚酯組合物，包含10wt%或大約10wt%至大約50wt%的所述 至少三種乙烯共聚物c)，該重量百分率基於該聚酯組合物的總重量。
21.根據權利要求16的聚酯組合物，其中所述至少一種共聚酯彈性體b)是共聚醚酯。
22.根據權利要求16的聚酯組合物，包含a)30wt%或大約30 1%至70wt%或大約70wt%的所述聚對苯二甲酸(亞環己基-二 亞甲基)酯聚合物；b)IOwt %或大約IOwt %至大約50襯％的所述至少一種共聚酯彈性體；c)10wt%或大約10wt%至大約50wt%的選自以下的所述至少三種乙烯共聚物cl) 一種或多種乙烯(甲基)丙烯酸烷基酯共聚物，其以5wt%或大約5wt%至30wt% 或大約30wt%的量存在；c2) 一種或多種乙烯酸共聚物和/或其離子聚合物，其以Iwt %或大約Iwt %至IOwt % 或大約IOwt %的量存在；和c3) 一種或多種乙烯環氧化物共聚物，其以Iwt %或大約Iwt %至IOwt %或大約IOwt % 的量存在，所述重量百分率基於作為組分a)、b)和c)之和的所述聚酯組合物的總重量。
23.根據權利要求16的聚酯組合物，還包含一種或多種選自以下的附加熱塑性聚酯 聚對苯二甲酸乙二醇酯、聚對苯二甲酸丙二醇酯、聚對苯二甲酸丁二醇酯、聚對苯二甲酸萘 二醇酯、液晶聚酯和它們的混合物。
24.根據權利要求16的聚酯組合物，還包含一種或多種氧化穩定劑。
25.根據權利要求16的聚酯組合物，還包含以0.Iwt %或大約0. Iwt %至5wt%或大約 5wt%的量的一種或多種氧化穩定劑，該重量百分率基於該聚酯組合物的總重量。
26.製造根據權利要求16的聚酯組合物的方法，包括將以下組分混合的步驟a)聚對 苯二甲酸(亞環己基-二亞甲基)酯聚合物，b)所述至少一種共聚酯彈性體；和c)所述至 少三種乙烯共聚物，它們選自cl) 一種或多種乙烯(甲基)丙烯酸烷基酯共聚物，c2) —種 或多種乙烯酸共聚物和/或其離子聚合物；和d) —種或多種乙烯環氧化物共聚物和任選 地改性劑和/或其它成分。
27.由根據權利要求16的聚酯組合物製成的成型製品。
28.根據權利要求27的成型製品，其是擠出製品。
29.根據權利要求27的成型製品，其是中空體、層壓體、膜或長絲。
30.製造製品的方法，包括將根據權利要求16的聚酯組合物成型的步驟，其中所述制 品表現耐長期熱老化性。
全文摘要
本發明涉及包含以下組分的聚酯組合物a)聚對苯二甲酸(亞環己基-二亞甲基)酯(PCT)樹脂，b)至少一種共聚酯彈性體和c)至少三種乙烯共聚物，它們選自c1)一種或多種乙烯(甲基)丙烯酸烷基酯共聚物；c2)一種或多種乙烯酸共聚物和/或其離子聚合物；和c3)一種或多種乙烯環氧化物共聚物。所公開的聚酯組合物尤其好地適合於製造針對長期高溫暴露(即對於高溫應用)維持良好機械性能的製品。
文檔編號C08L67/02GK102137898SQ200980133738
公開日2011年7月27日 申請日期2009年7月22日 優先權日2008年7月30日
發明者T·阿爾潘 申請人:提克納有限責任公司