[发明专利]用于改进聚酯组合物的母料及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及由含有支化剂和聚烯烃的母料制备的改进的聚酯组合物，并涉及制备这种改进的聚酯组合物的方法。这种组合物具有改进了的熔体粘度、熔体强度和冲击强度，并且特别适用于制备泡沫制品，尽管这种组合物也可用于非发泡的聚酯组合物中。

发明背景

许多聚合物材料可以发泡得到诸如薄膜、杯子、食品盘、装饰带，和家具部件之类的低密度制品。例如含有诸如戊烷的低沸点烃类的聚苯乙烯珠粒可以发泡成用于盛装诸如咖啡、茶、热巧克力等热饮料的轻质的泡沫杯子。聚丙烯可以在诸如氮气或二氧化碳气体等发泡剂存在下挤塑得到用于包裹包装的装饰薄膜和带条。聚丙烯也可以在这些发泡剂存在下经注塑形成诸如桌子腿之类的轻质家具部件和轻质椅子。

诸如聚对苯二甲酸乙二醇酯这类聚酯具有比其它聚合物高得多的密度(例如约1.3克/立方厘米)。因此，理想的情况是能够使聚酯材料发泡以便减轻模塑部件、薄膜、片材、食品盘、及其类似制品的重量。这类发泡制品也具有比非发泡制品更好的保暖性能。然而，使这类聚酯材料发泡是困难的，因为典型的聚对苯二甲酸乙二醇酯及同类的聚酯聚合物的熔体粘度和熔体强度都低。聚酯的低熔体粘度和低熔体强度是个问题，因为这样的聚合物熔体不能充分地保留发泡气体的膜泡。因此希望能提供一种可以用传统发泡体系进行发泡的聚酯聚合物。

一种提供具有高熔体强度聚酯的方法涉及用多官能羧酸或多元醇处理预形成的聚酯以便得到支化聚酯。这类组合物公开于美国专利Nos.4,132,707；4,145,466；4,999,388；5,000,991；5,110,844；5,128,383；和5,134,028中。所使用的支化剂包括三羧酸和四羧酸及其酸酐，如1，3，5-苯三酸、1，2，4，5-苯四酸和1，2，4，5-苯四酸二酐，或多元醇，如三羟甲基丙烷和季戊四醇。这些支化剂可以使聚酯增加熔体粘度和熔体强度，但是支化剂的使用常常是不好的。首先，不能把支化剂加入到聚酯反应物的初始反应混合物中，因为这将导致形成交联结构。如果在聚酯形成之后加入，又要求一个额外的加工步骤，并且支化作用难以控制。加入支化剂的通常方法是在挤塑机中熔化聚酯时，将支化剂加入到在挤塑机机筒中的熔体中。控制支化剂的用量以及在熔体脱出模具之前就进行充分的混合和反应是困难的。因此，较好是提供一种方法，由此支化剂和可能的其它添加剂在挤塑操作之前就能与聚酯粒料进行干混。

其它涉及聚合物发泡的专利参考文献包括美国专利Nos.3,879,505；4,149,485；4,176,101；4,761,256；4,284,596；4,351,911；4,462,947；4,466,933；4,47 3,665；4,626,183；4,728,673；4,734,304；4,737,523；4,746,478；4,751,250；4,981,631；和5,182,307。

另外，下列文献也是有价值的：JP A 5114447，该文献公开了(a)聚酯、聚酰胺、聚缩醛、聚对苯二甲酸亚丁基酯、聚亚苯基醚等的应用，它还公开了这些聚合物之一与(b)粒状无机颜料，(c)己内酰胺、甘油或硬脂酸正丁酯和(d)40～99.4％(重量)聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯的应用；EP A0552813，该文献公开了在热塑性聚酯树脂中加入含有2个或更多个酸酐基团的化合物的方法，它公开了这种组合物用于制造聚酯泡沫塑料的用途；和DE-A-2434295，该文献公开了聚酯/聚烯烃共混物。

我们知道的，涉及聚酯/聚烯烃共混物的最接近的先有技术包括美国专利Nos.4,981,631；3,960,807；4,572,852和5,229,432，但是这些专利中没有一篇涉及到用于将某些其它试剂掺入到聚酯组合物中的母料的概念。

现在已经发现，诸如1，3，5-苯三酸、1，2，4，5-苯四酸二酐及类似的支化剂可以与聚烯烃聚合物进行熔融混料而得到母料。这类母料可以与诸如聚对苯二甲酸乙二醇酯之类的聚酯进行干混，在真空或普通烘箱中进行干燥，然后用普通惰性气体、挥发性有机化合物或化学发泡剂进行挤塑和发泡。在熔融混料时，支化剂与聚酯进行反应而发生支化，从而增加了聚酯的熔体粘度和熔体强度。结果大大改进了聚酯的发泡性能和吹塑性能。母料组分中的聚烯烃也有利于改进聚酯的冲击性能。

本发明的说明

按照本发明的一个具体实施方案，提供了一种在聚酯组合物中用作添加剂的母料，所说的母料含有：