[发明专利]高分子纳米复合材料及其制造方法

说明书

技术领域

本发明是涉及一种高分子纳米复合材料，特别涉及一种非晶系聚酯的高分子纳米复合材料。 

背景技术

聚对苯二甲酸乙二醇酯(polyethylene terephthalate，简称PET)是由双酸和双醇酯化聚合后所形成的热塑性聚酯工程塑料，其广泛应用在民生、电子等工业上。然而，聚对苯二甲酸乙二醇酯的分子结构具规则性，容易堆积形成结晶结构，进而影响材料的透光性、耐冲击性及染色性等。因此，本发明发明人于中国台湾专利申请号第95148406号中提出一种非晶系共聚酯，其是在双醇单体中导入1，3以及/或1，4环己烷二甲醇(1，3/1，4-CHDM)，以制备出具宽广非晶系范围的非晶系共聚酯。另外，本发明发明人于中国台湾专利申请号第97128612号中还提出一种无规非晶系共聚酯，其是在单体中导入较坚硬或较柔软的双酸或双醇基团，以得到具宽广热收缩温度范围的非晶系共聚酯。 

然而，上述材料虽然可广泛应用在民生、电子等工业上，但其阻气性仍不足，因此，业界亟需一种非晶系聚酯的高分子材料，其具有较佳阻气性，并具有热收缩及透光性。 

在美国专利第6767951号中公开以聚酯为主体熔融混掺含亲水部的嵌段共聚物(hydrophilic block copolymer)和未改性的层状粘土，得到聚酯纳米复合材料。在美国专利第6486253号中公开以至少两种以上的有机阳离子盐类来改性粘土，再混掺至聚酯中，得到具有阻气效果的高分子纳米复合材料。在美国专利第6486252号中公开以扩增剂(expanding agent)预澎润(pre-swelled)改性后的层状粘土，再熔融混掺至聚酯中，得到具有阻气效果的高分子纳米复合材料。在美国专利公开号US20060141183中则公开以海泡石型(sepiolite-type)粘土混合至少一种聚酯前驱物(polyester precursor)，然后将聚酯前驱物聚合得到具有阻气效果的聚酯纳米复合材料。

然而，上述的高分子纳米复合材料都是以结晶性聚酯为主体而制备，因此，虽然其具有阻气效果，但无法符合透光性、耐冲击性及染色性等需求。 

发明内容

本发明的目的在于提供一种具有较佳阻气性、热收缩及透光性能的非晶系聚酯的高分子材料，及其制备方法。 

本发明提供一种高分子纳米复合材料，包括非晶系聚酯高分子基材，以及多个层状结构物，混掺至非晶系聚酯高分子基材中，其中这些层状结构物具有一种或一种以上的长径比。 

此外，本发明还提供一种高分子纳米复合材料的制造方法，首先提供非晶系聚酯高分子，接着提供多个改性的层状结构物，这些改性的层状结构物具有一种或一种以上的长径比。将这些改性的层状结构物均匀混合，混掺至非晶系聚酯高分子中，以熔融加工方式形成高分子纳米复合材料。 

本发明的优点在于：本发明利用一种或一种以上不同长径比的层状粘土，以纳米级分散混掺至非晶系聚酯中，其中层状粘土的结构具有气体阻隔效果，而且一种以上不同长径比的层状粘土更可产生无规则的排列效应，增加气体的穿透路径，因此可提升高分子纳米复合材料的阻气性，同时本发明的高分子纳米复合材料更具有热收缩性及透光性。 

为了让本发明的上述目的、特征、及优点能更明显易懂，以下配合附图，作详细说明如下： 

附图说明

图1为根据本发明一实施例的高分子纳米复合材料的结构剖面图。 

其中，主要组件符号说明： 

100～高分子纳米复合材料； 

102～非晶系聚酯高分子基材； 

102a～非晶系聚酯高分子链； 

104～长径比小的改性粘土； 

106～长径比大的改性粘土。

具体实施方式

本发明是将一种或一种以上的层状结构物混掺至非晶系聚酯(amorphouspolyester)高分子基材中，形成高分子纳米复合材料。这些层状结构物可以是改性的层状粘土，其具有一种或一种以上的长径比，且改性后的层状粘土在非晶系聚酯中达到纳米级分散。非晶系聚酯是由双酸单体与双醇单体聚合而成，双醇单体中可包含1，3以及/或1，4-环己烷二甲醇(1，3 and/ or1，4-cyclohexanedimethanol，简称1，3/1，4-CHDM)。