[发明专利]含有热塑性聚酯弹性体的聚合物组合物

说明书

含有热塑性聚酯弹性体的聚合物组合物已知相当长的时间了，例如其被描述于Handbook of thermoplastic elastomers，第2版，Van Nostrand Reinhold,New York,ISBN0-442-29184-1,p.181–223。

热塑性聚酯弹性体（含有聚酯的硬段和各种软段，例如聚醚、聚酯或聚碳酸酯的软段）具有强度、弹性和动态力学性能的不同寻常的结合。因此，已经发现其在各种应用中的用途，例如汽车部件，像等速传动节保护罩(drive joint boots)，而且还能用于火车的重载荷弹簧部件或用于电线和电缆的绝缘层。然而，热塑性聚酯弹性体对紫外辐射的耐受性有限。因此，还没有发现在户外应用上被广泛接受。尽管热塑性弹性体被使用在用于建筑应用的膜上，但这些膜也多是在室内使用。如果膜被用在瓦下作为屋顶结构的一部分，则需要在放置膜后很快放置瓦，来保护膜防止其暴露于阳光下。

对于许多应用来说，如果包含热塑性聚酯弹性体的聚合物组合物具有增强的紫外耐受性则是令人喜欢的。这将为热塑性弹性体打开新的市场，因为这样的产品将变得适于户外应用。

事实上，含有聚酯的硬段和包含二聚脂肪酸和/或其衍生物的单体单元的软段的热塑性弹性体在暴露于紫外辐射之后有一定的光泽保持率。但是，就像含有聚酯的硬段的其他热塑性弹性体一样，其机械性能在暴露于紫外辐射后显示出迅速的下降。

本发明的目的是提供含有热塑性弹性体的聚合物组合物，其对紫外辐射显示出增强的耐受性。

令人惊讶的是，该目的通过提供如下所述的含有热塑性弹性体的聚合物组合物得以实现，所述热塑性弹性体包含聚酯的硬段以及含有二聚脂肪酸和/或其衍生物的单体单元的软段，该聚合物组合物含有至少0.1wt%的紫外吸收剂。这个结果令人非常惊讶，因为热塑性聚酯弹性体通常不仅具有低的紫外耐受性，而且相比用于改善紫外耐受性的其他添加剂的效果，紫外吸收剂对于这些聚合物的紫外耐受性的效果很少被提出。令人惊讶的是，通过紫外吸收剂与热塑性聚酯的特定软嵌段的组合使用，紫外耐受性得到相当显著的增强，尤其是机械性能的保留。

二聚脂肪酸可以由单体不饱和脂肪酸通过低聚反应得到。该低聚物混合物被进一步处理，例如通过蒸馏，得到具有高含量二聚脂肪酸的混合物。二聚脂肪酸的双键可以通过催化氢化变为饱和。此处所用的术语“二聚脂肪酸”涉及两种类型的这些二聚脂肪酸，饱和的和不饱和的。优选的二聚脂肪酸是饱和的。

也可以生产二聚脂肪酸的衍生物。例如二聚脂肪二醇作为二聚脂肪酸的衍生物可以通过二聚脂肪酸的羧酸基团或由其制得的酯基的氢化而得到。其他衍生物可以通过将羧酸基团或其制得的酯基转化成酰胺基、腈基、胺基或异氰酸酯基团而得到。

二聚脂肪酸可以包含32到44个碳原子。优选地，二聚脂肪酸包含36个碳原子。

关于二聚脂肪酸的结构和性能的进一步细节可在UNICHEMA公司(Emmerich，德国)的相应的小册子“Pripol C36-Dimer acid”或COGNIS公司(Düsseldorf，德国)的手册“Empol Dimer and Poly-basic Acids;Technical Bulletin114C(1997)”中找到。

在含有二聚脂肪酸和/或其衍生物的单体单元的热塑性弹性体的生产中，二聚脂肪酸及其衍生物可以用作单体或用作前体低聚物或聚合物。在一个实施例中，前体低聚物或聚合物是聚酯，其由二聚脂肪酸和/或二聚脂肪二醇与二醇或二羧酸的任何组合形成。在另一个实施例中，前体低聚物或聚合物是聚酰胺，其由二聚脂肪酸和/或二聚脂肪二胺与形成聚酰胺的二胺或二羧酸的任何组合形成。

前体也可能是二聚脂肪酸和二聚脂肪胺的前体低聚物或聚合物。根据二聚脂肪酸和二聚脂肪胺的比率以及脂肪酸和脂肪胺的聚合度，前体的端基可以被调整为酸基。

前体低聚物或聚合物优选地具有至少600kg/kmol，更优选地至少1000kg/kmol，甚至更优选地至少2000kg/kmol的数均分子量(Mn)。Mn优选地至多为5000kg/kmol，更优选地至多为2500kg/kmol。

所述聚合物包含二聚脂肪酸和/或其衍生物的单体单元的1wt.％到70wt.％。优选地，聚合物包含二聚脂肪酸和/或其衍生物的单体单元的20wt.％到60wt.％，更优选30wt.％到55wt.％。