[发明专利]用于生成低熔点共聚酯的改质聚酯组成物及低熔点共聚酯的制作方法

说明书

技术领域

本发明是有关于一种改质聚酯组成物，且特别是有关于一种用于生成低熔点共聚酯的改质聚酯组成物及低熔点共聚酯的制作方法。

背景技术

一般聚酯材料受限于其高熔点特性，应用领域也相对受限，因此，通常会将聚酯材料进行改质，使其熔点降低，泛称为低熔点聚酯。低熔点聚酯是指熔点范围在180℃～230℃的改质聚酯，而未经过改质的聚酯材料熔点通常在240℃以上。

习知的低熔点聚酯制造方法是建立在普通聚酯生产的基础上，常用的改质方法为加入适当比例的二元酸及/或二元醇改质剂，能够生产不同低熔点的聚酯。主要是因为聚酯分子链的分子排列，因加入二元酸及/或二元醇改质剂参与共聚后形成嵌段共聚物，改变原先规整的分子链排列，原先较高的熔点随分子链破坏而降低，因此共聚物的熔点随着改质剂添加量的增加而降低。

举例来说，可加入对苯二甲酸(Terephthalic acid,TPA)以外的二元酸，例如：间苯二甲酸(Isophthalic acid,IPA)或己二酸(Adipic acid,AA)等；或者加入乙二醇(Ethylene glycol,EG)以外的二元醇，例如：1,4-丁二醇(1,4-butanediol,1,4-BD)、1,6-己二醇(1,6-hexamethylene diisocyanate,1,6-HD)或新戊二醇(neopentylene glycol,NPG)等。

近年来，随着环保意识抬头，聚对苯二甲酸乙二酯(Polyethylene Terephthalate,PET)相关产品的制造方式也随之改变，利用回收材料来制成的商品已日趋广泛。目前回收再制的产品并无任何物性或化性上重大改变，例如：美国专利第4578502号及第6191177号揭示利用回收的聚酯材料与低烷基醇类的醇解解聚制程，其制程简单，但并未改良其物性，且还需额外添加原材料(virginmaterial)，例如：对苯二甲酸(Terephthalic acid,TPA)或对苯二甲酸二甲酯(Dimethyl Terephthalate,DMT)。

虽然已有文献揭示部分的碱金属盐与碱土金属盐具有成核作用，但并非所有的碱金属与碱土金属盐皆能作为高效率的聚酯成核剂。美国专利第4380621号揭示快速结晶性聚酯作为成核剂，如：聚(对苯二甲酸乙二醇酯)与聚(对苯二甲酸丁二醇酯)，其系以添加含钠物种，例如：氢氧化钠、苯甲酸钠、与邻氯苯甲酸钠，使聚酯的酸末端基COO^-与碱金属离子形成COO^-Na⁺型式，但是此成核剂虽能促进结晶效果，却无法达成降低熔点与熔融软化点差值的功效。

若高分子材料的熔点与熔融软化点差值无法控制在一定范围内，即熔点与熔融软化点差值过大，或熔融软化点过低，代表高分子里的小型晶体或晶核物体在未达熔点的温度就已经开始出现熔融现象。此种高分子材料应用在产品的生产加热过程中，容易产生因加热不均，或部分结构受热过久，导致成型品尺寸安定性不佳，甚至材料外观出现黄变色斑等现象。

虽然上述习知技术揭示藉由对原材料改质可获得低熔点共聚酯，但仍存在熔点与熔融软化点差值过大的问题，使其将来加工制程受限，不具经济效益，原材料也会引发环保争议。若能进一步研发出一种利用回收的聚酯制备低熔点聚酯，能同时达到低熔点，以及较低的熔点与熔融软化点差值，将可克服上述疑虑。

发明内容

因此，本发明之一实施方式是在提供一种用于生成低熔点共聚酯的改质聚酯组成物，其组成物包含聚酯混合物及金属盐类添加剂，且聚酯混合物包含聚对苯二甲酸乙二酯组成物及改质剂。其中，聚对苯二甲酸乙二酯组成物包含1～3重量百分比(wt%)的二甘醇，其余成份为聚对苯二甲酸乙二酯(Polyethylene Terephthalate,PET)，且具有35～50meq KOH/kg的酸价，并占聚酯混合物总重量的80～99重量百分比(wt%)。改质剂系一C6～C10的二元酸、一C5～C10的二元醇或其组合，且其占聚酯混合物总重量的1～20重量百分比(wt%)。金属盐类添加剂的添加量以聚酯混合物的总重为100重量份计，为0.002～0.03重量份。此改质聚酯组成物所生成的低熔点共聚酯的熔点不大于230℃，且其熔点及熔融软化点的差值不大于15℃。