[发明专利]具有改进的水解稳定性的基于聚酯的聚合物

说明书

本发明涉及通过包含一定量的羧酸末端基团的聚酯与扩链化合物的反应能够获得的聚合物，其中扩链化合物选自芳族双(环氧乙烷醚)或芳族双(甲基环氧乙烷醚)。这样的聚合物可以具有对水解降解的期望的耐受性。

本发明涉及具有改进的水解稳定性的聚合物。本发明另外涉及用于生产这样的聚合物的方法。本发明还涉及使用这样的聚合物生产的制品。

聚合物如聚酯，尤其是热塑性聚酯，包括如聚(对苯二甲酸乙二醇酯)和聚(对苯二甲酸丁二醇酯)是公知产品，其具有广泛的应用领域，包括在电子设备、家用电器、照明系统的生产中，以及在用于内部、外部和发动机罩下应用的汽车部件中。可以经由各种各样的成形技术，如经由熔融挤出、纤维纺丝、吹塑成型和注塑成型将聚酯成形成期望的产品。

聚酯具有许多使得它们特别适合于上述应用领域和成形技术的性质。尤其是，聚酯具有成型部件的期望的尺寸稳定性，具有期望的机械和电学性质并且可以在快速的、高产率生产过程中被成形成期望的部件。

然而，对于某些应用，存在改进水解稳定性(也被称为聚酯对水解降解的耐受性)的需求。例如，当将聚酯暴露至严酷的环境条件，包括高的温度和湿度暴露时，需要高水解稳定性。例如在汽车外部和发动机罩下应用中的情况就是如此。

影响聚酯的水解稳定性的因素是存在于聚酯中的羧酸端基的量。较高的羧酸端基含量可能对聚酯的水解稳定性具有负面影响，即可能导致增加的水解降解。

为了减少水解降解，已考虑了各种开发。例如，WO2014131701A1公开了将包含至少一个环氧基结构部分和至少一个烷氧基硅烷结构部分的化合物用于改进聚酯的水解稳定性。然而，所提出的改进对于许多应用而言是不足的。

因此，存在对开发具有期望程度的对水解降解的耐受性的聚合物的现有的需求。这目前已通过能够通过包含一定量的羧酸末端基团的聚酯与扩链化合物反应获得的聚合物来实现，其中所述扩链化合物选自芳族双(环氧乙烷醚)或芳族双(甲基环氧乙烷醚)。

这样的聚合物可以具有对水解降解的期望的耐受性，这例如通过材料性质的保留得以证实，所述材料性质包括对一定的高的温度和湿度暴露一定的时间时，如在70％相对湿度对80℃的温度暴露250小时或500小时时的熔体体积流速、拉伸强度和/或悬臂梁式冲击强度。

在本发明的上下文中，熔体体积流速可以根据ISO 1133-1(2011)进行测定；拉伸强度可以根据ISO527-1(2012)进行测定；悬臂梁式冲击强度可以根据ISO 180(2000)进行测定。

羧酸末端基团在本发明上下文中可以例如为具有以下结构的聚酯聚合物的末端基团：

其中，R1表示聚合物链。

相信扩链化合物中的环氧乙烷醚和甲基环氧乙烷醚基团与羧酸末端基团反应以形成包含羟基的结构部分，所述羟基可以在将聚合物暴露至在聚合物使用或储存期间出现的条件期间，如通过暴露至户外条件和天气条件，而与在其附近出现的羧酸基团反应，由此防止聚合物的结构降解，并且因此有助于保留材料性质。

用于本发明的聚合物的制备中的聚酯可以例如为包含二醇和二羧酸或这样的二羧酸的二酯的反应混合物的反应产物。这样的二醇可以例如为脂族二醇，如乙二醇、丙二醇、1,4-丁二醇或其组合。二羧酸或其二酯可以例如为芳族二羧酸或其二酯。这样的芳族二羧酸的实例为对苯二甲酸、间苯二甲酸和萘二甲酸。这样的芳族二羧酸的二酯的实例为对苯二甲酸二甲酯、对苯二甲酸二乙酯、间苯二甲酸二甲酯和间苯二甲酸二乙酯。

在可以用于根据本发明的聚合物的制备中的聚酯的生产中，可以使用这样的芳族二羧酸或其二酯的组合。用于本发明的聚合物的制备中的聚酯可以为均聚酯或共聚酯。聚酯可以例如为线型聚酯或嵌段共聚物。

用于根据本发明的聚合物的生产中的聚酯可以例如选自聚(对苯二甲酸乙二醇酯)、聚(对苯二甲酸丙二醇酯)、聚(萘二甲酸乙二醇酯)或聚(对苯二甲酸丁二醇酯)。优选地，聚酯为聚(对苯二甲酸丁二醇酯)。