[发明专利]增强的聚对苯二甲酸亚烷基酯的组合物、其制备和用途

说明书

本发明涉及改性增强聚对苯二甲酸亚烷基酯的组合物，其具有优异的可加工性，如更低的加工温度和更高的熔体流动性，以及更好的材料性能，如当与另一种热塑性材料形成成型制品时更低的翘曲，以及更高的机械特性。本发明还涉及所述组合物的制备和用途。

热塑性聚酯，即聚对苯二甲酸亚烷基酯(PAT)如聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)，通常通过PAT强化纤维如玻璃纤维(GF)来增强，且其为市售可得的。PAT通常利用熔融成型技术(melt forming technique)形成制品，如挤压法、吹塑法或注塑法。更低的加工温度使得PAT更容易加工，因为PAT熔体流动更快。由于加工温度由熔点决定，所以在寻找更低加工温度时所注意的参数最主要是PAT的熔点。另一方面，很显然，如果熔体流动性可通过改性而增加，则增加熔体流动性将是有益的。因此低加工温度(或熔点)和/或更高的熔体流动性也降低了制造制品的周期时间。

近年来，GF增强的PBT已被用于在挤出的聚氯乙烯(PVC)型材中代替钢作为强化材料。在US2010/0319843A1中，分别制备PBT带材和PVC型材，然后将PBT带材插入至PVC型材中以强化PVC型材作为金属插入的替代。然而，随着GF含量的增加，GF-增强的PAT遭受差的可加工性和性能，如高翘曲、高加工温度和低熔体流动性。在许多注塑法、吹塑法和挤压法应用中，必须改善所使用的GF增强的PAT的低翘曲和可加工性。

当用GF增强的PAT与其他热塑性材料形成复合结构时，GF增强的PAT的应用也由于PAT的高加工温度而受到限制。例如，在EP2431152A2中，GF填充的PBT与PVC共挤出以制备共挤出的PVC型材。然而，玻璃填充的PBT的熔点(以及由此得到的加工温度)太高。熔融的PBT材料引起颜色改变、降解以及与具有差的总体性能的PVC型材的差的粘合性。

因此，需要找到一种制备具有高GF含量和更低加工温度、更低的翘曲、更高流动性和/或更好机械特性的增强PAT的方法。

在JP41784725A中，将乙二醇、间苯二甲酸和对苯二甲酸的三元共聚物(PEIT)与PBT共混得到低熔点PBT。然而，JP41784725A未公开GF增强PAT的用途。实际上，PEIT改性的PBT的应用旨在提高纤维工业中纺织层的热粘合。对于所述组合物或应用不需要掺入玻璃纤维。此外，PEIT改性的PBT的熔点仍然太高而不能用于例如与PVC形成复合结构。

因此，本发明的一个目的是提供包含PAT(更具体而言为PBT或PET)的组合物，其通过PAT强化纤维(更具体而言为GF)来增强，并且通过亚烷基二醇、间苯二甲酸和对苯二甲酸的三元共聚物(PAIT)(更具体而言为PEIT)来改性，以使产品具有优异的加工特性，如更低的加工温度、更高的流动性、更好的机械特性和更低的翘曲。

本发明的另一个目的是提供一种制备所述组合物的方法。

本发明的又一个目的是提供所述组合物通过熔融成型(如吹塑法、注塑法或共挤出法)而单独地或与其他热塑性材料一起用于形成成型制品的用途。

本发明的最后一个目的是提供使用所述组合物的成型制品。所述目的通过一种组合物和制备它的方法、所述组合物的用途来实现，所述组合物包含：i)聚对苯二甲酸亚烷基酯，ii)(聚间苯二甲酸亚烷基酯)-共-(聚对苯二甲酸亚烷基酯)，iii)聚对苯二甲酸亚烷基酯强化纤维，以及iv)任选地，一种或多种添加剂，其中组分i)中的亚烷基选自亚甲基、亚乙基、亚丙基、亚丁基和亚环己基二亚甲基(cyclohexene dimethylene)，且组分ii)中的亚烷基选自亚甲基、亚乙基、亚丙基和亚丁基；在所述制备方法中，组分i)至iii)和任选iv)或其组分的任一项的前体在组分i)和ii)可熔融加工的条件下混合；在组合物的用途中，所述组合物任选与一种或多种其他热塑性材料熔融成型而形成成型制品。此外，该目的通过一种用第二热塑性材料改性第一热塑性材料的方法来实现，其中将第二热塑性材料与第一热塑性材料一起熔融成型，其中改性的第一热塑性材料的熔点降低；以及通过由所述方法制备的改性的第一热塑性材料的用途来实现，其中改性的第一热塑性材料，任选与其他第三热塑性材料一起熔融成型。