[发明专利]从聚对苯二甲酸乙二醇酯中制造聚环己烷二亚甲基对苯二甲酸酯共聚物的方法，及其组合物和制品

说明书

发明背景

本发明涉及一种从聚对苯二甲酸乙二醇酯制造聚环己烷二亚甲基对苯二甲酸酯的方法，及其组合物和制品。

聚环己烷二亚甲基对苯二甲酸酯(PCT)是一种结晶性热塑性聚合物，其具有固有的高耐热特性(Tm＝295℃)。它目前用于无铅焊接，医用，食品，和汽车应用场合。尽管对许多消费者有用，但常规PCT模塑组合物一般不由PCT的回收来源制得，因为大宗后消费或者后工业化供应的PCT废弃材料缺乏可利用度。聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)，不像PCT，其制造的量大得多且更容易从消费废弃物中回收。

随着对保留非再生资源并且更有效地循环使用未充分利用的废料PET的需求增加，人们在寻求改进的、更低成本的、生态友好的工艺方法来从废料PET材料中得到PCT，特别是如果得到的衍生PCT组合物具有所需要的物理性质，诸如拉伸和冲击强度，和热性质。

发明概述

正如本文所述，一种方法，包括在第一温度，惰性氛围下，在至少101kPa的第一压力下，加热环己烷二甲醇和聚对苯二甲酸乙二醇酯组分，所述聚对苯二甲酸乙二醇酯组分选自聚对苯二甲酸乙二醇酯和聚对苯二甲酸乙二醇酯共聚物，从而形成熔融混合物，该熔融混合物包含选自以下的组分：含有对苯二甲酸乙二醇酯基团的低聚物，含有间苯二甲酸乙二醇酯基团的低聚物，含有二甘醇对苯二甲酸酯基团的低聚物，含有二甘醇间苯二甲酸酯基团的低聚物，含有环己烷二亚甲基对苯二甲酸酯基团的低聚物，含有环己烷二亚甲基间苯二甲酸酯基团的低聚物，含有至少两种前述基团的共价键合的低聚物部分，环己烷二甲醇，乙二醇，以及它们的组合；并且在搅拌下，在高于第一温度的第二温度，低于大气压的第二压力下加热熔融混合物一段时间，并且在有效条件下形成包含至少一种衍生自聚对苯二甲酸乙二醇酯组分的残余物的改性聚环己烷二亚甲基对苯二甲酸酯共聚物。

也公开了由该方法形成的组合物，以及包括该组合物的制品。

本发明的这些和其它特征，方面和优点将通过下面的描述和所附权利要求而变得更容易理解。

发明详述

本发明人已经发现聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)能够有效地转化成在此称为改性聚环己烷二亚甲基对苯二甲酸酯(PCT)的聚酯。该改性PCT组合物具有适用于商业模塑应用场合的物理性能。与含有原生(virgin)PCT(由单体制备的PCT)的常规模塑组合物不同，用于模制品的该改性PCT含有聚对苯二甲酸乙二醇酯残余物，例如，材料诸如乙二醇和间苯二甲酸基团(不存在于″原生″基于单体的PCT中的组分)。在一些情况下，相比于含有原生PCT的模塑组合物，该改性PCT模塑组合物显示出改进的流动性和机械性能。上述方法提供了一种有价值的方式来有效地回收后消费者或后工业化的废料PET物流用于PCT模塑应用。此外，该方法能够帮助保留非再生资源并降低温室气体如CO₂的形成。

在此使用的单数形式″一″(a)、″一个″(an)和″该″(the)包括了其复数指代物。术语″组合″(combination)包括共混物，混合物，合金，反应产物，等等。除非另有定义，本文所用的技术和科学术语与本发明所属技术领域的技术人员理解的含义相同。化合物采用标准命名法描述。术语“以及它们的组合”包括具有基本上相同功能的指定的组分和/或没有具体指定的其它组分。

本申请中所用的术语″无规共聚物″是指共聚物，其包括其中在聚合物链中在任何给定位置找到给定的单体单元的概率与相邻单元的性质无关的大分子。

与操作实施例中不同，或者除非另外指出，提及组分、反应条件等的量的所有数字或表述在所有的情况下都应该理解为被术语“约”修饰。各种数值范围公开于本专利申请中。因为这些范围是连续的，所以它们包括在最小和最大值之间的每个值。涉及相同组分或性质的所有范围均包括端点，且该端点可独立地组合。除非另外明确指出，本申请中的各个数值范围都是近似的。表述“大于0至”的量意味着指定组分存在的量大于0，并且至多为或包括较高的指定量。

除非另外指出，所有的ASTM试验和数据都来自于2003版的ASTM标准的年卷(Annual Book)。