[发明专利]具有提高的结晶速度的聚对苯二甲酸亚环己基二亚甲酯树脂及用于制备其的方法

说明书

技术领域

本发明涉及具有提高的结晶速度(crystallization speed)的聚对苯二甲酸亚环己基二亚甲酯(polycyclohexylenedimethylene terephthalate)树脂和用于制备其的方法。

背景技术

由于优良的物理性质例如耐磨性、耐久性以及热稳定性等等，聚(对苯二甲酸亚烷基酯)(Poly(alkylene terephthalate))被用作用于纤维、膜和模制物品等等的材料。聚(对苯二甲酸亚烷基酯)的实例包括可商购的聚(对苯二甲酸乙二酯)(在下文中被称为PET)、聚(对苯二甲酸丁二酯)(在下文中被称为PBT)、聚(对苯二甲酸1,4-亚环己基二亚甲酯)(在下文中被称为PCT)等等。在其中最广泛使用的材料是PET，其被用于纤维和瓶子等等。

PET具有缓慢的结晶速度，尽管其优良的物理性质，并且因此当PET尝试被用于需要高结晶性的工程塑料时，应该必要地使用成核剂(nucleating agent)、结晶加速剂等等，并且由于在注射模制工艺期间降低的产生速度，模制温度(mold temperature)应当被控制。

在另一方面，PBT已经被广泛地用于上文描述的工程塑料，因为PCT的结晶速度比PET的结晶速度迅速。然而，相比于PET，PBT具有较低的热变形温度(heat deflection temperature)，并且因此其对于需要高耐热程度的应用的用途被限制，尽管其相比于PET的优良的可模制性(moldability)。

因此，通过向具有高的热变形温度的PCT树脂添加各种成核剂改进可模制性的方法已经被提出，以补偿PET和PBT的差的可模制性和低的热变形温度。具体地，专利文献1公开了使用具有8,000或更大的数均分子量的脂肪族聚酯作为成核剂以改进PCT的结晶速度的方法。专利文献2公开了使用芳香族聚酯作为成核剂的聚(对苯二甲酸亚烷基酯)组合物。此外，专利文献3公开了包含具有4,000或更小的数均分子量的低聚物聚酯的聚(对苯二甲酸亚烷基酯)组合物。

然而，专利文献1至3提出用于通过在混合步骤(compounding step)中向PCT添加各种成核剂来改进PCT的结晶速度的组合物，并且因此不改进PCT自身的结晶速度。因此，必需的是，提供用于改进PCT自身的结晶速度的基本解决方案。[相关技术文献]

专利文献

美国专利第5,242,967号

美国专利第4,223,125号

美国专利第4,223,113号

公开内容

[技术问题]

本发明已经作出努力以提供聚对苯二甲酸亚环己基二亚甲酯(PCT)树脂以及用于制备其的方法，所述聚对苯二甲酸亚环己基二亚甲酯(PCT)树脂具有提高的结晶速度的优点。

[技术解决方案]

本发明的示例性实施方案提供聚对苯二甲酸亚环己基二亚甲酯树脂，其包含：(A)二羧酸化合物或二羧酸酯化合物和(B)二醇化合物的反应产物，其中总二醇化合物的至少90mol％是环己烷二甲醇；以及相对于树脂的重量的10ppm至1000ppm的锑(Sb)原子，其中熔点(Tm)和熔体结晶温度(melt crystallization temperature)(Tmc)之间的差是45℃或更小。

在将聚对苯二甲酸亚环己基二亚甲酯(PCT)树脂以1.2g/dl的浓度溶解在邻氯苯酚溶液中之后，在35℃下测量的特性粘度值可以是0.35dl/g或更大。

半结晶时间(half-crystallization time)(t_1/2)可以是10秒至90秒，半结晶时间通过使用通过以下获得的根据时间的结晶峰绘制阿弗拉密图(Avrami plot)获得：使用差示扫描量热计(DSC)，使树脂的温度以10℃/分钟升高达到320℃，在320℃下将该温度保持持续2分钟，使温度以-200℃/分钟降低达到220℃至240℃以在220℃至240℃下进行结晶持续30分钟，并且然后使温度以-200℃/分钟降低达到40℃，保持该温度持续5分钟，以及使温度以10℃/分钟升高达到320℃，并且然后根据由以下等式1表示的阿弗拉密等式，计算结晶速度常数(k)和阿弗拉密指数(n)，并且将结晶速度常数(k)和阿弗拉密指数(n)代入等式2：

[等式1]

x(t)＝1-e^{-k(t)^n}

[等式2]