[发明专利]用于改进聚酯的组合物

说明书

技术领域

本发明涉及一种通过使用扩链剂例如四羧酸二酐(例如，苯四甲酸二酐(PMDA))来改质(upgrading)或改进聚酯例如脂肪族聚酯(例如，聚对苯二甲酸乙二酯(PET)树脂或聚对苯二甲酸丁二酯(PBT)树脂)的改进方法。

背景技术

四羧酸二酐(例如PMDA)是公知的用于改进PET的羟基特异性交联剂和扩链剂(参见US4,145,466和US4,176,101)。但是，用它们实现的长链支化可能难以控制。通过引入羧酸特异性交联剂和扩链剂(例如双唑啉)，其可得以控制。

一种提高交联度的不同方法是使用多官能醇，多官能醇在与例如二酐一起使用时可作为支化剂。

EP2 163 577涉及一起使用二酐和酸特异性交联剂/扩链剂(使用空间位阻酚(SHP))来进一步改进材料。论述了所得材料适于形成PET泡沫。此外，EP2 163 577公开了由Eastman首先发现SHP：s的作用(参见US5,693,681)。

WO90/10667A1公开了使用二酐和多元醇二者来修饰无水PET以制备泡沫化结构。类似地，WO98/33837A1公开了一种聚合物共混物，其包含聚酯、多官能酸酐和多元醇；以及一种用于修饰聚酯的方法，该方法包括使聚酯与多官能酸酐和多元醇反应。

值得关注的是经回收聚对苯二甲酸乙二酯(PET)的改质，这是因为对使用未经使用之PET的需要因而可以被省去。此外，在应用例如瓶的吹塑中，值得关注的是改进特性例如熔体粘度。另外，具有改进特性的PET还可在发泡应用中找到用途，例如在用于食品工业的盘子的生产中，或者作为用作构造材料的三明治结构中的核心材料。

为了在吹塑和挤出过程中控制产品质量并且能够优化参数(例如产品厚度)，重要的是熔体特性，例如剪切粘度(流向)和拉伸粘度(垂直于流向)。为了获得成功的结果，需要在这些过程中调节这些粘性组分之比。可以在最终成形之前的复合过程中利用化学修饰(熔体修饰)来将其完成。

产品要求经常是产生薄的结构，例如膜和泡沫。为了能够获得薄的结构，需要使垂直于流向上的粘性组分与流向上的粘性组分平衡。例如，可以通过利用分子间环化作用，添加与聚合物骨架上的活性位点反应的反应性修饰剂来完成调整该系统。然后，可以通过添加不同浓度的熔体修饰剂或者控制其中熔体修饰剂与聚合物骨架反应的情况来完成粘性参数的调节。

虽然用于熔体修饰的方法以及因此还有用于控制多种粘性参数的方法在本领域中是已知的，但是仍需要用于熔体修饰的改进方法，从而可以更进一步改进PET和相关聚酯的特性。

发明内容

因此，本发明优选地试图减轻、缓和、消除或避免单一或者任何组合形式的本领域中上述缺陷和缺点中的一个或更多个，并且通过提供一种用于改变聚酯的熔体性质(例如熔体强度)的方法来解决至少上述问题。该方法包括将聚酯(例如PET)与以下熔融混合的步骤：

-四羧酸二酐，例如苯四甲酸二酐；

-交联剂和扩链剂，其包含至少两个能够与羧基和酚羟基反应的基团，例如2，2’-(1，3-亚苯基)双(4，5-二氢唑)；和

-多官能化合物，其包含至少两个选自非空间位阻酚羟基和羧基的基团，例如1，1，1-三-(4-羟基苯基)-乙烷。

根据本发明的一个方面，四羧酸二酐是苯四甲酸二酐或根据通式(I)的芳族四羧酸二酐，

其中，“G”表示直连键或选自以下的二价基团：羰基、酰胺基(-C(O)NH-或-NHC(O)-)、酯基(-C(O)O-或-OC(O)-)、亚甲基、磺基、硫醚基、醚基、-C(O)-亚苯基-C(O)-基、异亚丙基、六氟异亚丙基、3-氧基苯氧基、4-氧基苯氧基、4’-氧基-4-联苯氧基和4-[1-(4-氧基苯基)-1-甲基乙基]苯氧基；并且

“G”分别与异苯并呋喃-1，3-二酮残基中的4-或5-位和4’-或5’-位相连。

根据本发明的一个方面，交联剂或扩链剂是根据通式(II)和(III)中任一者的化合物，

其中：

“A”是直连键、亚芳基(例如亚苯基)或C1-12亚烷基；

R1和R2彼此独立地选自氢和C1-5烷基；

“n”是3至5的整数；

“B”是芳烃的残基，例如苯残基或C1-12烷烃残基。

根据本发明的一个方面，术语非空间位阻酚羟基指未被叔丁基2，6-二取代的酚羟基，羟基位于苯环的1位。

本发明的另一方面涉及能够通过这样的方法获得的具有改变的熔体性质的聚酯。