在熱處理下保持良好顏色的聚酯-聚酰胺共混物的制作方法
【專利說明】
[0001] 本申請是申請日為2008年8月22日、申請號為200880104042. 2、名稱為"在熱處 理下保持良好顏色的聚酯-聚酰胺共混物"的發明專利申請的分案申請。
[0002] 優先權和交叉引用
[0003] 本專利申請要求2007年8月23日提交的美國臨時專利申請60/957, 705的優先 權，該申請的教導內容以它們的整體引入本丈。
技術領域
[0004] 本發明涉及聚酯-聚酰胺共混物。
【背景技術】
[0005] 在工業中已知將聚酰胺聚合物分散到聚酯聚合物基質中。還已知磺化的聚酯聚合 物將增加分散。還已知在分散過程期間可能形成有色體并且使用磺化的聚酯聚合物的鋰鹽 減少了顏色形成。
[0006] 這些分散體在包裝工業中用于制造高阻隔瓶子。已經觀察到的是當將瓶子磨碎并 且使分散體暴露于二次熱歷程例如干燥和再擠出時，黃色顏色可能增加。
[0007] 因此，存在對制造當經歷二次熱歷程時-例如在回收操作期間將發生的-具有最 少或減少的黃色增加的組合物或制品的需要。
【發明內容】
[0008] 本說明書中披露的是一種制品，其包含：制品的至少80重量％的磺化的聚酯聚合 物、制品的至少1重量％的聚酰胺聚合物，和穩定劑；其中所述穩定劑以至少100份穩定劑 /百萬份制品的含量存在，其中至少一些所述穩定劑存在于聚酯聚合物相中并且制品的所 有組分的重量百分比等于100%。該制品可以為粒料、纖維、線料（Strand)、片材、膜、預成 型坯（preform)、瓶、磨碎的薄片或方粒的形式。所述磺化的聚酯聚合物可以是苯二甲酸酯 聚合物或萘二甲酸醋聚合物（phthalate polymer or naphthalate polymer)，并且其酸部 分的至少一些衍生自磺基苯二甲酸或磺基萘二甲酸；或者一些其二醇部分衍生自磺基苯二 甲酸二醇或磺基萘二甲酸二醇，優選的磺化聚酯聚合物的酸單元的至少一些衍生自磺基間 苯二甲酸的金屬鹽。
[0009] 用于制品中的所述聚酰胺選自由氨基己酸或A-D的重復單元組成的類別，其中A 是二羧酸的殘基，所述二羧酸包括己二酸、間苯二甲酸、對苯二甲酸、1，4_環己烷二甲酸、間 苯二酚二甲酸或萘二甲酸或其混合物，和D是二胺的殘基，所述二胺包括間苯二甲胺、對苯 二甲胺、六亞甲基二胺、乙二胺或1，4_環己烷二甲基胺或其混合物。
[0010] 用于制品穩定劑的穩定劑可以是受阻酚或磷酸酯（Phosphate)，特別是季戊四醇 四（3, 5-二丁基-4-羥基氫化肉桂酸酯）CAS號6683-19-8。
【附圖說明】
[0011] 圖-1描繪了具有兩個芯-殼結構的隔室或區的樹脂粒料制品。
[0012] 圖-2描繪了具有兩個芯-殼結構的隔室或區的樹脂粒料制品，其中芯被外面的殼 層包封、包圍或圍繞。
[0013] 圖-3描繪了具有三個多層或夾芯結構的隔室或區的樹脂粒料制品。
[0014] 圖-4描繪了具有以兩個同心層包圍芯的形式構造的三個分區化區的樹脂粒料制 品。
【具體實施方式】
[0015] 本發明的制品基本上可以采用適合于由聚酯聚合物制成的任何形式。這包括粒 料、方粒、短切纖維、線料、注塑形式例如預成型坯、瓶，包括由預成型坯制成的瓶、片材、膜 和其他形成的制品。
[0016] 特別感興趣的是分區化的（compartmentalized)粒料。術語碎片（chip)、粒料和 顆粒可互換使用。所述碎片的優選形式和/或尺寸為具有0. 05cm-0. 3cm的優選直徑的球 形，具有〇. lcm-0. 6cm的優選最大橫截面的半球形，或者具有0. 05mm-0. 3mm的優選直徑和 0. lcm-0. 6cm長度的直立圓柱體。所述碎片不與纖維混淆，纖維將具有至少15的大縱橫比 (長線料/直徑），而碎片的縱橫比小于15,更優選小于10。
[0017] 美國專利No. 5, 627,218和5,747,548以及2005年5月17日提交的美國非臨時 專利申請序列號11/130, 961教導了用于制造分區化碎片的許多技術。在一個實施方案中， 碎片中存在至少兩個區或部位，優選芯和殼。在該實施方案和所有隨后的實施方案中，如由 美國專利No. 6, 669, 986教導的，芯-殼是優選的粒料或碎片結構。
[0018] 可以使用兩個進料機獲得圖1中所示的芯-殼結構。在圖1中，元件1是芯并且 元件2是殼。如果需要第三環形環，則可能需要另外的進料機。所述進料機可以是擠出機 或從熔體反應器排出聚合物的齒輪泵。可以將聚合物強迫進入噴嘴的任何合適的設備都將 有效。第一進料機提供形成芯材料的液體進料，其在線料中心線性地擠出。同時，在第二進 料機中殼材料被擠成殼層，該殼層同心地覆蓋所述芯。美國專利No. 6, 669, 986披露了制造 芯-殼碎片的多孔模頭設備。
[0019] 圖_2中描述的優選實施方案是閉合粒料的末端，因此內部芯21完全被殼22包圍 和圍繞。美國專利No. 6, 669, 986教導了可以通過弄圓（rounding)切開的端面來制造整個 圓周（包括芯材料的端面）都覆蓋有殼材料的這種球形或橢圓形或盤形式的多層碎片。制 備具有圍繞內層內容物的外層殼的碎片的一種方式是通過在水下緊鄰模頭切割碎片線料 制備的。
[0020] 對本領域技術人員來說顯而易見的是線料可由多于兩個的環形同心層組成。這可 通過使用另一個進料機和不同的模頭來完成。圖-4描繪了還可以使用這種具有3個分區 化區的碎片，其具有芯41 (其包含較高特性粘度的熱塑性塑料），其中該芯被中間層42包 圍，該中間層包含材料，其進而被外層43包圍，該外層包含較低重量的熱塑性塑料。
[0021] 對于冷卻，采用常用的冷卻方式。例如，采用將多層線料浸入水槽中的冷卻水中的 方法。在粘結到表面上的水分通過水滴落設備除去之后，優選將水冷卻的多層線料送至切 割機。
[0022] 通過驅動旋轉刀等，切割機將多層線料切割成指定的長度。一般而言，制造外徑約 2-8mm的多層碎片。需要認識到的是分區化的區的完全分開不是必要的。對于本發明的所 有實施方案而言，都缺乏完全分開。
[0023] 制造分區化碎片的另一種技術是將聚酯聚合物流延成分層片材，其然后同樣被切 割成方粒形狀。最小結構是兩層，但本發明的流延結構的優選結構描繪于圖-3中。在夾芯 或分層結構中有至少三層，其中中間層33夾在第一外層31與第二外層32之間。
[0024] 所述芯區或隔室（compartment)是其一部分位于碎片的質心與具有最大的接觸 空氣的表面暴露表面的區之間的隔室。碎片的質心是垂直線料（由其切割出碎片）的擠出 方向通過碎片的平面的中心。通常，這將是碎片的最長尺寸。對于球形顯然任何平面都將 滿足要求。
[0025] 合適類型的熱塑性聚合物包括任何可結晶的磺化聚酯聚合物。術語可結晶是指通 過取向或熱誘導的結晶，熱塑性聚合物可以變成半結晶的。公知的是沒有塑料是完全結晶 的并且結晶形式更準確地是描述為半結晶的。術語半結晶的是現有技術中公知的并且意 在描述展現出具有結晶區的尖銳特征（sharp features)和無定形區域特征性的彌散特征 (diffuse features)的X-射線圖案的聚合物。本領域中還公知半結晶應該與純結晶和無 定形狀態區分開。
[0026] 當聚合物從熔融態逐漸冷卻時，可結晶的聚合物將形成晶體。這些晶體將產生可 通過X-射線觀察到的衍射。
[0027] 優選地，用于本發明的熱塑性聚合物包括磺化的聚酯聚合物，其是指均聚物或共 聚物例如聚對苯二甲酸乙二醇酯或者聚對苯二甲酸乙二醇酯的可結晶共聚物。為了清楚起 見，術語可結晶的聚對苯二甲酸乙二醇酯和由可結晶的聚對苯二甲酸乙二醇酯類組成的組 是指這樣的聚合物，其是可結晶的并且包含至少85%的聚對苯二甲酸乙二醇酯重復鏈段。 剩余的15%可以是任何其他的酸-二醇重復單元的組合，只要所得的聚合物能夠實現至少 5%，更優選10%的結晶度。
[0028] 術語可結晶的聚酯是指這樣的