衍生自芳香族二羧酸和脂肪族二醇的共聚酯酰亚胺及由其制成的膜的制作方法_5

文档序号:9847964阅读:来源:国知局
或式(II)的共聚单体之间W约5mol %至约25mol %的共聚单体的摩尔量共聚合成 四组新型的线性共聚醋。使用Sb2〇3作为催化剂得到包含改变量的共聚单体(M)(即,共聚单 体(1)或共聚单体(II)的共聚物。通常的醋化聚合步骤如下,其中,在W下表1和2中提供了 使用的反应物的量。将B肥T或B皿N和共聚单体(M)的揽拌混合物和Sb2〇3(0.10g,0.34mmol) 倒入PC配套管中。使用Stanl巧刀在配套管干部上轻微刻痕W确保安全的挤出和夹紧在加 热器内部。在配备缩聚头(condensation head)、揽拌器引导件、空气揽拌器、进料侧臂 (delivery side arm)、冰块填充的杜瓦瓶内部的蒸馈管、热电偶、可视转数计(optical revolution counter),并连接至集气总管后,在氮气吹扫下,在化内将溫度上升至235°C。 然后W8.5psi的压力将空气揽拌器起动,溫度保持在235°C持续30min。然后停止氮气吹扫, 此时系统处在真空下。随着溫度^1°(:111111-1的速率增加至280-290°(:,压力逐渐降低至<5皿 Hg-i。一旦合成聚合物的粘度已经升高至足W将揽拌器的转速降低约20-3化pm,则判断共聚 完成。缓慢地使用氮气吹扫替换真空,使得挤出合成的共聚物并使其进入冰水浴(1:1)中骤 冷。将形成的共聚物带留在大气条件中干燥。W下表3中总结了实施例的表征数据。
[0112] 表1:阳T共聚物
[0114] 表2:阳N共聚物
[0116]表3:热和粘度数据
[0118] 对照样品(Cl)和(C2)是根据针对实施例3至13所描述的步骤合成但不含共聚单体 的纯阳T或阳N。
[0119] 可W通过热拉至共聚物样品的原始尺寸的数倍来取向共聚物样品。例如,可W在 加热样品之后在热盘上牵引纤维,从而展示热塑性行为和牵引能力。
[0120] 可W由W上所描述的共聚物制造双轴取向膜。将聚合物在275°C至300°C溫度范围 内进料至挤出机(单螺杆;螺杆转速约80rpm)。生产铸塑膜,将其静电束缚并且在铸塑筒周 围上螺纹W及前向的顶部上吸引至废弃的卷轴上。在定位后,W-定的铸塑鼓速度范围(2、 3和5m\mir〇收集铸塑样品W给出一定的厚度范围。随后使用Long拉伸机(由T.M丄ong Co., Somervilie,化W Jersey供应)拉伸该铸塑膜。该Long拉伸机包括安装在具有可掀开盖的加 热烘箱内部的液动拉伸头(S化etching head)。该拉伸机构的操作是基于两对牵引杆(一个 固定的和一个可移动的,彼此垂直安装)的相对运动。牵引杆附接至液压油缸,其控制施加 的拉伸的量(牵引比)和速度(牵引速率)。每个牵引杆上安装有附接至比例绘图系统的气动 样品夹。样品负载系统用于将样品定位于气动夹内。将切成特定尺寸的铸塑样品(11. IX 11. Icm)对称地置于附接至臂端部的真空吸附板上。将臂伸入烘箱并放低样品从而使其在 该夹之间。使用氮气压力关闭该夹W固定膜,并将负载臂取出。将烘箱通过两个片式加热器 加热至特定溫度。放下盖并使空气加热器迅速将样品带至特定溫度。在适当的预热时间(通 常25-30秒)之后,通过操作员手动地发起牵引。通常使用约2cm/秒至约5cm/秒的牵引速率。 在运些实施例中使用同时在垂直方向的双轴牵引。在W下表4中给出了合适的加工条件。 [0。1]表 4
[0123] 然后使用实验室结晶装备(Rig)将在长的延伸器上生产的膜结晶并且保持在规定 溫度(一般150°C至240°C)持续规定时间(一般2至100秒)。在此设备中,将样品夹在支架中, 该支架气动下降并保持在加热的台板之间特定的时间,之后通过落入冰水中迅速骤冷。
[0124] 使用控制在恒定23°C的校准的硝酸巧/水密度柱(density column),使用水套 (water jacket)测量膜样品的密度。
[0125] 使用PEN的密度和结晶度的已知值,基于W下文献数据计算PEN类膜样品的结晶 度:
[0126] 0%结晶度阳N的密度= 1.325g/cm3
[0127] 100 % 结晶度PEN的密度=1.407g/cm3
[0128] 使用PET的密度和结晶度的已知值,基于W下文献数据计算PET类膜样品的结晶 度:
[01巧]0%结晶度阳T的密度= 1.335g/cm3
[0130] 100%结晶度阳1'的密度=1.455旨/畑13。
【主权项】
1. 一种包含共聚酯的膜,其中,所述共聚酯包含衍生自脂肪族二醇、芳香族二羧酸以及 选自由式(I)的单体和式(Π )的单体组成的组的共聚单体(M)的重复单元:C1) 其中,n = 2、3或4,并且其中,共聚单体(M)构成所述共聚酯的一定比例的二醇部分。2. 根据权利要求1所述的膜,其中,共聚单体(M)选自式(I)的单体。3. 根据权利要求1所述的膜,其中,共聚单体(M)选自式(II)的单体。4. 根据权利要求1、2或3所述的膜,其中,所述单体(M)以所述共聚酯的所述二醇部分的 约1至约50mol%的范围存在,优选不超过所述共聚酯的所述二醇部分的约20mol%,优选不 超过约18mol%。5. 根据前述权利要求中任一项所述的膜,其中,所述脂肪族二醇选自C2、C3或C4脂肪族 二醇。6. 根据前述权利要求中任一项所述的膜,其中,所述脂肪族二醇是乙二醇。7. 根据前述权利要求中任一项所述的膜,其中,所述脂肪族二醇中的碳原子数与共聚 单体(M)中的数目(η)相同。8. 根据前述权利要求中任一项所述的膜,其中,η = 2。9. 根据前述权利要求中任一项所述的膜,其中,所述芳香族二羧酸选自萘二甲酸和对 苯二甲酸。10. 根据前述权利要求中任一项所述的膜,其中,所述芳香族二羧酸是2,6_萘二甲酸。11. 根据权利要求1至10中任一项所述的膜,其中,所述共聚酯具有式(III):Cfll) 其中: 基团X是所述脂肪族二醇的碳链; P和q分别是包含所述脂肪族二醇的重复酯单元和包含所述单体(M)的重复酯单元的摩 尔分数;并且 基团Z选自由式(lb)和式(lib)组成的组:(11>) 〇12. 根据权利要求1至9中任一项所述的膜,其中,所述芳香族二羧酸是对苯二甲酸。13. 根据权利要求1至9中任一项所述的膜,其中,所述芳香族二羧酸是对苯二甲酸并且 所述共聚酯具有式(IV):cm 其中: 基团X是所述脂肪族二醇的碳链; P和q分别是包含所述脂肪族二醇的重复酯单元和包含所述单体(M)的重复酯单元的摩 尔分数;并且 基团Z选自由式(lb)和式(lib)组成的组:UHo ο14. 根据前述权利要求中任一项所述的膜,其是取向膜,特别是双轴取向膜。15. 根据前述权利要求中任一项所述的膜,其中,所述芳香族二羧酸是萘二甲酸并且所 述膜的结晶度是至少约10%,所述膜的结晶度由膜密度并基于1.325g/cm 3的0%结晶度聚 萘二甲酸乙二醇酯(PEN)的密度和1.407g/cm3的100%结晶度PEN的密度计算;或者其中,所 述芳香族二羧酸是对苯二甲酸并且所述膜的结晶度是至少约10%,所述膜的结晶度由膜密 度并且基于1.335g/cm 3的0%结晶度聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)的密度和1.455g/cm3的 100 %结晶度PET的密度计算。16. -种共聚酯,包含衍生自脂肪族二醇、芳香族二羧酸以及选自由式(I)的单体和式 (II)的单体组成的组的共聚单体(M)的重复单元:?Η) 其中,η = 2、3或4;其中,共聚单体(Μ)构成所述共聚酯的一定比例的二醇部分;其中,所 述共聚酯的酸部分由第一芳香族二羧酸和可选的一种或多种另外的芳香族二羧酸组成;并 且其中,所述二醇部分由共聚单体(Μ)和一种或多种脂肪族二醇组成。17. 根据权利要求16所述的共聚酯,其中,所述共聚酯如权利要求2至13中任一项所定 义。18. -种包含根据权利要求16或17所述的共聚酯的纤维或模制组合物或模制品。
【专利摘要】一种包含共聚酯的膜,其中,所述共聚酯包含衍生自脂肪族二醇、芳香族二羧酸和选自由以下组成的组的共聚单体(M)的重复单元:N,Nˊ-双-(2-羟基烷基)-二环-[2,2,2]-八-7-烯-2,3,5,6-四羧酸二酰亚胺(BODI)和2-羟基烷基-2-[对-(2-羟基乙氧基羰基)苯基]-1,3-二氧代-2H-异吲哚-5-羧酸酯(DOIC),其中,2-羟基烷基基团的碳原子数是2、3或4,并且其中,共聚单体(M)构成共聚酯的一定比例的二醇部分。
【IPC分类】C08G63/685, C08J5/18, C08G73/16
【公开号】CN105612193
【申请号】CN201480054834
【发明人】史蒂芬·威廉·桑基, 戴维·特纳, 霍华德·科洪, 史蒂芬·琼斯
【申请人】杜邦帝人薄膜美国有限公司
【公开日】2016年5月25日
【申请日】2014年10月3日
【公告号】EP3027671A1, WO2015052492A1
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