專利名稱：具有熱安定性的共聚酯組成物的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種共聚酯組成物，特別是涉及一種具有熱安定性的共聚酯組成物。
背景技術：
以往的直鏈型聚酯，如聚對苯二甲酸乙二酯(polyethylene ter印hthalate，簡稱 PET)、聚對苯二甲酸丁二酯(polybutylene ter印hthalate，簡稱PBT)，因具有良好的機械、 光學及耐化學性質(zhì)，被廣泛地應用于各種真空或壓空成型塑料制品中。但此類聚酯因結構為直鏈型且分子量不高，使得熔融強度不足而不利加工，特別是無法直接應用在吹膜加工或發(fā)泡制程。為解決上述問題，現(xiàn)有技術大多是通過添加多官能基偶合劑(或稱為鏈延長劑)，使直鏈型聚酯的分子量及支鏈增加，也就是使直鏈型聚酯轉(zhuǎn)變?yōu)橹ф溞途埘ィ蕴嵘廴趶姸?，而利于后續(xù)加工應用。US 6，506, 852公開一種通過將一混合物加熱熔融后再造粒來制造高分子量聚酯粒的方法；該混合物包含線性飽和聚酯、偶合劑(如含雙環(huán)氧基或多環(huán)氧基的化合物)及觸媒，該觸媒為羧酸鹽，實施例中是分別單獨使用鋁鈉鹽或醋酸錳。另于US 6，841，106 中，是運用上述的混合物來制作發(fā)泡物，實施例中所使用的觸媒分別為單獨使用的硬脂酸鈣、醋酸錳或硬脂酸鈣/硬脂酸鋰。上述兩專利通過使用偶合劑來提升熔融強度及膨脹性 (degree of swelling)，而觸媒僅是用來加速反應。上述各種提升熔融強度的方法并無法完全克服聚酯高溫加工過程中易產(chǎn)生熱裂解問題，因而需另外添加熱安定劑，才可讓聚酯具有較佳熱安定性。然而，經(jīng)本案發(fā)明人試驗后發(fā)現(xiàn)，當單獨使用鋅鹽做為觸媒，最后所獲得的聚酯在多次加工后的熱裂解情況嚴重， 更導致后續(xù)制品的物性下降。若單獨使用鈉鹽或錳鹽做為觸媒，則會因催化速度太慢而無法于滯留時間短的雙螺桿混煉制程中完成反應，致使反應后所得的支鏈型共聚酯的熔融強度不足。由上述可知，如何讓反應時間縮短，并抑制支鏈型共聚酯經(jīng)多次加工所產(chǎn)生的熱裂解現(xiàn)象，又要兼顧后續(xù)制品的物性(如吹膜性質(zhì)等)，對于目前業(yè)界而言，仍存在極大的需求。

發(fā)明內(nèi)容
為了解決現(xiàn)有支鏈型共聚酯在多次高溫加工過程中所發(fā)生的熱裂解現(xiàn)象，同時兼顧共聚酯與鏈延長劑的反應速度，本案發(fā)明人在經(jīng)多方試驗后，獲致使用特定種類的共觸媒并掌握其混合比例與添加量，可使制得的共聚酯具有良好的熱安定性，于多次高溫加工后不易裂解且仍維持良好機械性質(zhì)。本發(fā)明的目的在于提供一種具有熱安定性的共聚酯組成物，其不易產(chǎn)生熱裂解現(xiàn)象、熔融強度高及經(jīng)多次加工后，仍可維持良好機械性質(zhì)。本發(fā)明具有熱安定性的共聚酯組成物，包含一脂肪族-芳香族共聚酯、一含有環(huán)氧官能基的高分子鏈延長劑及一共觸媒。該共觸媒是由羧酸錳鹽及羧酸鋅鹽所組成，且羧酸錳鹽與羧酸鋅鹽的重量比例范圍為1 3 3 1，且以該脂肪族-芳香族共聚酯的重量為100重量份計算，該共觸媒的用量范圍為0. 03 0. 2重量份。經(jīng)本案發(fā)明人多次實驗后得知，羧酸鋅鹽對于共聚酯與鏈延長劑反應的催化速度最快，但其不但無法抑制共聚酯在多次高溫加工后所產(chǎn)生的熱裂解現(xiàn)象，反而還有加速的作用。此一傳統(tǒng)技術的困境，經(jīng)借由本發(fā)明戮力研究所得的技術，當可有效地被克服。本發(fā)明的有益效果在于借由使用由羧酸錳鹽及羧酸鋅鹽所組成的特定共觸媒， 并同時控制觸媒的用量及使用比例，除可使該脂肪族-芳香族共聚酯與該鏈延長劑得以快速反應，并使經(jīng)由熔融混摻反應后所制得的共聚酯具有高熔融強度外，尚可使此脂肪族-芳香族共聚酯于后續(xù)多次高溫加工中，有效的減少熱裂解現(xiàn)象，使此脂肪族-芳香族共聚酯具有良好的熱安定性，且維持良好的機械性質(zhì)，以適于應用在吹膜加工。
具體實施例方式本發(fā)明具有熱安定性的共聚酯組成物，包含一脂肪族-芳香族共聚酯、一含有環(huán)氧官能基的高分子鏈延長劑及一共觸媒。該共觸媒由羧酸錳鹽及羧酸鋅鹽所組成，羧酸錳鹽與羧酸鋅鹽的重量比例范圍為1 3 3 1，且以該脂肪族-芳香族共聚酯的重量為 100重量份計算，該共觸媒的用量范圍為0. 03 0. 2重量份。較佳地為0. 04 0. 15重量份，更佳地為0. 05 0. 1重量份。當共觸媒的用量低于0. 03重量份時，將無法有效加速該脂肪族-芳香族共聚酯與鏈延長劑的反應，致使共觸媒無法發(fā)揮原有應具備的加速反應速率的功能，并且也會讓所制得共聚酯具有熔融強度不足的問題；相反地，當共觸媒的用量高于0. 2重量份時，該脂肪族-芳香族共聚酯與鏈延長劑的反應可能易因反應速率過快而產(chǎn)生膠化現(xiàn)象，進而造成后續(xù)加工上的困擾。較佳地，羧酸錳鹽與羧酸鋅鹽的重量比例范圍為1 2 2 1。于本發(fā)明中所述的羧酸錳或羧酸鋅，是指含有錳離子或鋅離子的羧酸鹽?？蓱糜诒景l(fā)明中的羧酸鹽可為，例如但不限于，脂肪族酸鹽(salt of aliphatic carboxylic acid)、芳香族酸鹽(salt of aromatic carboxylic acid)、多羧酸鹽(salt of polycarboxylic acid)或所述的組合。較佳地，該羧酸鹽是為C1 Cw的脂肪族酸鹽。更佳地，該羧酸錳鹽是選自于醋酸錳(manganese acetate)、硬脂酸錳(manganese stearate)或其組合。更佳地，該羧酸鋅鹽是選自于醋酸鋅(zinc acetate)、硬酯酸鋅(zinc stearate) 或其組合。該脂肪族-芳香族共聚酯可采用目前市售商品或由已知方式制得，例如由脂肪族二酸與芳香族二元醇、或芳香族二元酸與脂肪族二醇反應所制得；此外，也可選用具有生物可分解性的共聚酯。較佳地，該脂肪族-芳香族共聚酯是為一單元(I)及一單元(II)進行共聚合而得的聚合物，且該單元(I)與該單元(II)的摩爾比例范圍為0.1 99. 9 99. 9 0. 1，
權利要求
1.一種具有熱安定性的共聚酯組成物，其特征在于該共聚酯組成物包含一脂肪族-芳香族共聚酯、一含有環(huán)氧官能基的高分子鏈延長劑，以及一共觸媒；該共觸媒是由羧酸錳鹽及羧酸鋅鹽所組成，羧酸錳鹽與羧酸鋅鹽的重量比例范圍為1 3 3 1，且以該脂肪族-芳香族共聚酯的重量為100重量份計算，該共觸媒的用量范圍為0. 03 0. 2重量份。
2.如權利要求1所述的具有熱安定性的共聚酯組成物，其特征在于該羧酸錳鹽為 C1 Cw的脂肪族羧酸錳鹽。
3.如權利要求2所述的具有熱安定性的共聚酯組成物，其特征在于該羧酸錳鹽是選自于醋酸錳及硬脂酸錳所組成的族群。
4.如權利要求1所述的具有熱安定性的共聚酯組成物，其特征在于該羧酸鋅鹽為 C1-Cw的脂肪族羧酸鋅鹽。
5.如權利要求4所述的具有熱安定性的共聚酯組成物，其特征在于該羧酸鋅鹽是選自于醋酸鋅及硬酯酸鋅所組成的族群。
6.如權利要求1所述的具有熱安定性的共聚酯組成物，其特征在于該脂肪族-芳香族共聚酯是為一單元(I)及一單元(II)進行共聚合而得的聚合物，且該單元(I)與該單元 (II)的摩爾比例范圍為0.1 99. 9 99. 9 0.1，
7.如權利要求1所述的具有熱安定性的共聚酯組成物，其特征在于該脂肪族-芳香族共聚酯是選自于丁二醇己二酸酯-對酞酸酯共聚酯、丁二醇丁二酸酯-對酞酸酯共聚酯、 四甲基乙二酸酯-對酞酸酯共聚酯或此等的一組合。
8.如權利要求1所述的具有熱安定性的共聚酯組成物，其特征在于該脂肪族-芳香族共聚酯的重量平均分子量范圍為30，000 50，000。
9.如權利要求1所述的具有熱安定性的共聚酯組成物，其特征在于以該脂肪族-芳香族共聚酯的重量為100重量份計算，該高分子鏈延長劑的用量范圍為0. 3 2. 0重量份。
10.如權利要求1所述的具有熱安定性的共聚酯組成物，其特征在于該高分子鏈延長劑的重量平均分子量范圍為5，000 20，000。
11.如權利要求1所述的具有熱安定性的共聚酯組成物，其特征在于該高分子鏈延長劑的環(huán)氧當量范圍為200 500g/eq。
12.如權利要求1所述的具有熱安定性的共聚酯組成物，其特征在于該高分子鏈延長劑是由至少一種具有環(huán)氧官能基的丙烯酸酯單體與一輔助單體進行聚合而制得，該輔助單體是選自于丙烯酸酯系單體、苯乙烯系單體，或此二者的組合。
13.如權利要求12所述的具有熱安定性的共聚酯組成物，其特征在于該具有環(huán)氧官能基的丙烯酸酯單體的用量范圍為30 50wt%，以及該輔助單體的用量范圍為70 50wt%。
全文摘要
一種具有熱安定性的共聚酯組成物，包含一脂肪族-芳香族共聚酯、一含有環(huán)氧官能基的高分子鏈延長劑及一共觸媒。該共觸媒是由羧酸錳鹽及羧酸鋅鹽所組成，且羧酸錳鹽與羧酸鋅鹽的重量比例范圍為1∶3～3∶1，且以該脂肪族-芳香族共聚酯的重量為100重量份計算，該共觸媒的用量范圍為0.03～0.2重量份。本發(fā)明共聚酯組成物具有良好熱安定性，經(jīng)多次高溫后加工后，具有較低程度的熱裂解現(xiàn)象，且能維持良好機械性質(zhì)。
文檔編號C08L67/00GK102477153SQ20101057137
公開日2012年5月30日 申請日期2010年11月23日 優(yōu)先權日2010年11月23日
發(fā)明者吳汝瑜, 張莉苓, 徐傳浩, 邱麒維, 郭芝穎 申請人:遠東新世紀股份有限公司