[发明专利]聚合物的单螺杆挤出

说明书

相关申请的相互参考

本申请要求1998年12月18日所提交的临时申请系列号60/112,907的优先权，并将所提交的60/112,907在此引入，其全文供作参考。

发明领域

本发明涉及经选择的包含于聚合物的抗静电剂的组合物或母料，所述聚合物优选某些共聚酯，其以对苯二甲酸、萘二甲酸和/或1，4-环己烷二羧酸为基础，和以这些母料与相同的或者其它的均聚或共聚酯的共混物为基础，以便制备具有抗静电性的薄膜、片材和热成型制品。具体地说，公开了聚合物用抗静电添加剂，所述聚合物优选某些共聚酯，从而为最终薄膜、片材或模塑制品提供所需的抗静电性能。然而，在单螺杆挤出加工某些聚合物期间，包括所优选的共聚酯组合物，例如Eastar PETG 6763，这些添加剂会导致加料方面的问题。现已发现，某些挤出加工条件能够改善加工，所以使这些抗静电添加剂能够使用。

发明背景

聚酯广泛用作诸如纤维、薄膜、片材、食品和饮料容器等应用的挤塑树脂和注塑树脂。一般使用的聚酯包括聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚对苯二甲酸1，4-丁二醇酯(PBT)和聚对苯二甲酸1，4-环己烷二甲醇酯(PCT)。当需要特殊性能时，例如需要较低的加工温度、透明度或抑制结晶，常常使用共聚酯。聚酯与大多数其它合成聚合物类似，均为电的不良导体。因此，在挤出、加工或处理这些聚合物时，会积累静电荷。在湿度较低的条件下，尤其会产生这种情况。静电荷是十分令人讨厌的，因为在加工期间其能引起物料处理方面的问题，在搬运模塑制件时会引起电击，会在包装上积聚灰尘，由于静电扩散会使在塑料包装中贮存的灵敏电子器件受到损坏。所以，如果能够提供具有良好抗静电性能的热塑性聚酯将是有利的。

有许多抗静电添加剂可用于包括聚酯在内的热塑性聚合物。这些添加剂常常以较高浓度与相同的或其它的热塑性聚合物共混以形成母料，以后在薄膜或片材挤出模塑或注射模塑中进行稀释。一些抗静电添加剂能够引起加工问题，如在挤出期间进料不良，这样会妨碍其应用。

发明概述

按照本发明，公开了聚合物用抗静电添加剂，优选所述聚合物为聚酯和共聚酯，以便为最终薄膜、片材或模制品提供所需抗静电性能。但是，对于某些聚合物而言，包括所优选的共聚酯组合物，例如，EastarPETG 6763，在单螺杆挤出加工期间，这些添加剂引起挤出机进料区产生粒料输送问题，例如进料不良。抗静电剂存在量为0.5wt％以上至约10wt％，以最终组合物为基准计。现已出人意料地发现，控制某些挤出加工条件，能够改善加工，所以能够将这些抗静电添加剂应用于所述聚合物中。更具体地说，已经发现在单螺杆挤出加工期间进料区的温度必须保持在不大于385°F。优选进料区温度应保持在约200°F至不大于385°F，更优选所述温度尖保持在约300°F至约365°F，还更优选为约340°F至约365°F。

发明详述

本发明的新颖挤出工艺涉及传统单螺杆挤出工艺，所述工艺具有进料区、压缩区、计量区以及使物料通到模头的区。所有区的温度，但除了进料区，均保持在惯用温度约392°F至约572°F之间。已经发现，进料区温度基本保持在不大于385°F，以便可以加工含有抗静电剂的聚合物组合物或母料。优选进料区温度保持在约200°F至不大于385°F，更优选该温度保持在约300°F至约365°F，还更优选为约340°F至约365°F。如前所述，抗静电剂存在量为0.5wt％以上至约10wt％，以最终组合物为基准计，优选为约3～约7wt％，更优选该存在量为约0.6～约1.5wt％。

本发明的方法适用于聚合物和抗静电剂的任何组合物或母料。适用于本发明的聚合物是诸如下述的任何聚合物，例如聚酯、共聚酯、聚烯烃、苯乙烯树脂如聚苯乙烯、苯乙烯-丙烯腈共聚物、聚(苯乙烯-丙烯腈-丁二烯)三元共聚物、高抗冲聚苯乙烯、聚丙烯酸甲酯、聚甲基丙烯酸甲酯和聚醋酸乙烯酯、聚碳酸酯、聚酰胺、聚缩醛、酚醛树脂、乙烯基树脂、聚氯乙烯，氯乙烯和醋酸乙烯的共聚物、偏二氯乙烯、丙烯腈、聚氨酯和聚苯醚等。

在本发明中优选使用聚酯和共聚酯及其混合物。所优选的聚酯非排它地包括自一种或多种二醇与一种或多种二羧酸经传统聚合工艺制造的线型、热塑性、结晶或无定形聚酯。