脂族聚酯樹脂組合物及其制備方法技術

本發明專利技術涉及具有優異耐水解性的脂族聚酯樹脂組合物及其制備方法，所述脂族聚酯樹脂組合物通過向脂族聚酯樹脂(A)中添加反應性單體(B)(例如單碳二亞胺化合物)和反應性聚合物(C)(例如聚碳二亞胺化合物)而得到。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及具有顯著改善的耐水解性的。
技術介紹
最近幾年中，植物源性(plant-derived)樹脂作為石油源性(petroleum-derived)樹脂的替代品已引起關注，并且對使用多種植物源性樹脂的樹脂組合物的實際應用進行了積極研究。對于植物源性樹脂的應用實例，脂族聚酯樹脂特別受關注并且對于各種應用具有商業實際意義。 基于短期使用且在使用后丟棄，脂族聚酯樹脂主要用于例如容器和包裝、農業所用的膜等的應用。然而，最近將這種樹脂的應用范圍擴展到用于需要長時間保持初始性能的耐久物品，例如用于家用電器或辦公自動化(OA)裝置和汽車部件的包裝。最近幾年中，作為受到特別積極研究的植物源性脂族聚酯樹脂，已知的有聚乳酸、聚丁二酸丁二酯、聚乙醇酸、聚羥基鏈烷酸等。然而，脂族聚酯樹脂與常規的廣用樹脂相比易于水解，且因此其具有差的耐久性。因而，為長期保持初始性能，必須改善脂族聚酯樹脂的耐水解性。為改善脂族聚酯樹脂的耐水解性，添加具有的官能團可將脂族聚酯樹脂的羧基末端封端的化合物，例如碳二亞胺化合物和環氧化合物。碳二亞胺化合物是分子中具有“_N=C=N_”表示的碳二亞胺基的化合物，并且基本上通過公知的方法制得(見例如專利文獻I、非專利文獻I和非專利文獻2)。還建議向脂族聚酯樹脂中添加I質量％具有優異耐熱性和穩定性的聚碳二亞胺化合物(見例如專利文獻2)。在該脂族聚酯樹脂組合物中，碳二亞胺基與脂族聚酯樹脂的游離羧基末端反應并將其封端，從而改善脂族聚酯樹脂的耐水解性。然而，當脂族聚酯樹脂用于耐久物品時，必須將聚碳二亞胺化合物的添加量提高到5-10質量％，用以獲得充分的耐水解性。雖然提高了添加量，但不可能獲得一定水平或較高水平(約200小時，期間在80°C和95%RH下平均分子量的70%得以保持)的耐水解性。因此對于進一步提高耐水解性還存在需求。專利文獻I :日本專利公開No. 47-33279專利文獻2 :日本專利特開No. 11-80522非專利文獻I J. Org. Chem. 28，2069-2075 (1963)非專利文獻2 =Chemical Review, 81，4，619-621 (1981)
技術實現思路
本專利技術要解決的技術問題因此，本專利技術的目的是提供，所述組合物比常規脂族聚酯樹脂具有顯著更優異的耐水解性。解決問題的手段本專利技術人為解決上述問題進行了深入研究。其結果是，本專利技術人發現脂族聚酯樹月旨(A)與反應性單體(B)和反應性聚合物(C)結合使用充分增強耐水解性。具體地，一種脂族聚酯樹脂組合物，其通過添加對羧基具有反應性的單體(B)使脂族聚酯樹脂(A)的末端羧基濃度減少，并且其通過進一步添加比常規耐水解性配方表現出更優異耐水解性的反應性聚合物(C)而獲得。 此外，本專利技術人發現在加入反應性單體(B)后添加反應性聚合物(C)產生更優異的耐水解性。最終基于這些發現獲得本專利技術。S卩，本專利技術具有下面組成部分_。脂族聚酯樹脂組合物，其特征在于包含脂族聚酯樹脂(A);反應性單體(B)；和反應性聚合物(C)，其中相對于(A)、⑶和(C)的總量，脂族聚酯樹脂㈧和反應性單體(B)總共以90質量％-99. 9質量％的量存在，反應性聚合物(C)以O. I質量％_10質量％的量存在。根據上述的脂族聚酯樹脂組合物，其特征在于所述脂族聚酯樹脂(A)是聚乳酸樹脂。根據上述或的脂族聚酯樹脂組合物，其特征在于反應性單體⑶是單碳二亞胺化合物。根據上述至中任一項的脂族聚酯樹脂組合物，其特征在于所述反應性單體(B)是芳族單碳二亞胺化合物。根據上述至中任一項的脂族聚酯樹脂組合物，其特征在于所述反應性聚合物(C)是聚碳二亞胺化合物。根據上述至中任一項的脂族聚酯樹脂組合物，其特征在于所述反應性聚合物(C)是芳族聚碳二亞胺化合物。制備上述至中任一項的脂族聚酯樹脂組合物的方法，該方法包括向脂族聚酯樹脂(A)首先添加反應性單體(B)并然后添加反應性聚合物(C)。成形品，由上述至中任一項的脂族聚酯樹脂組合物制成。專利技術效果本專利技術的脂族聚酯樹脂組合物具有良好的耐水解性。反應性單體與樹脂末端處的羧基反應，從而降低羧基濃度，因此延緩水解的開始。另外，反應性聚合物賦予持久的耐水解性，從而顯著地增強耐水解性。因此，本專利技術的脂族聚酯樹脂組合物可通過各種方法例如注射成形法、膜成形法、吹塑成形法和發泡成形法加工成為成形品，并且可用于各種應用例如電裝置或電子裝置如用于電器具的包裝；建筑材料；汽車部件；日用必需品；醫療保健品；和農業應用。實施本專利技術的最佳模式接下來，將詳細描述本專利技術。本專利技術的脂族聚酯樹脂組合物是具有改善的耐水解性的脂族聚酯樹脂組合物，其中反應性單體(B)和反應性聚合物(C)順次或同時添加到脂族聚酯樹脂(A)中。I.脂族聚酯樹脂(A)用于本專利技術的脂族聚酯樹脂(A)是具有水解性和顯著生物降解能力的脂族聚酯樹脂。其具體例子包括聚乳酸、聚丁二酸丁二酯、聚(丁二酸/己二酸丁二酯)共聚物、聚乙醇酸、聚(3-羥基丁酸酯)、聚(3-羥基丁酸酯· 3-羥基戊酸酯)共聚物及它們的混合物。在這些中，優選聚乳酸，因為其具有高的耐熱性和各種優異的性能例如力學性能。作為優選用于本專利技術的聚乳酸，可使用通過一般公知方法合成的那些聚乳酸。即，作為所述方法，已知的是單步驟直接聚合，其中在溶劑中將L-乳酸、D-乳酸和DL-乳酸(外消旋物)進行直接脫水縮合；和兩步驟交酯法，其中將通過使用乳酸作為原料獲得的環狀二聚物(交酯)進行開環聚合。作為用于這些方法的催化劑，可例示的是錫、銻、鋅、鈦、鐵、鋁等的化合物。在這些中，優選錫催化劑或鋁催化劑。特別地，優選辛酸錫和乙酰丙酮鋁。作為用于本專利技術的聚乳酸，可使用通過任何制備方法獲得的任何一種。 在本專利技術中，聚乳酸優選具有較高的數均分子量Mn。通常，該數均分子量優選為30，000 以上、更優選 70，000-100，000。另外，用于本專利技術的聚乳酸可以是共聚聚乳酸，其中將具有成酯能力的其它單體組分與L-乳酸和D-乳酸共聚。可共聚的單體組分的例子包括羥基羧酸，例如乙醇酸、3-羥基丁酸、4-羥基丁酸、4-羥基戊酸和6-羥基己酸；分子中具有多個羥基的化合物，例如乙二醇、丙二醇、丁二醇、新戊二醇、聚乙二醇、甘油和季戊四醇；和分子中具有多個羧基的化合物，例如丁二酸、己二酸、癸二酸、富馬酸、對苯二甲酸、間苯二甲酸和2，6-萘二羧酸。另外，為降低聚乳酸的熔體粘度，可使用脂族聚酯例如聚已酸內酯、聚(3-羥基丁酸酯)、聚丁二酸丁二酯和聚丁二酸乙二酯作為內增塑劑或外增塑劑。2.反應性單體⑶和反應性聚合物(C)。為防止脂族聚酯樹脂(A)的水解，將反應性單體(B)和反應性聚合物(C)與脂族聚酯樹脂(A)進行共混。(I)反應性單體(B)用于本專利技術的反應性單體(B)是具有官能團的化合物，所述官能團與脂族聚酯樹脂末端處的游離羧基反應，該化合物例如碳二亞胺化合物、環氧化合物、異氰酸酯化合物、噁唑啉化合物、噁嗪化合物和氮丙啶化合物。在這些中，優選碳二亞胺化合物，因為其具有優異的穩定性和與末端羧基的反應性。作為用作反應性單體(B)的碳二亞胺化合物，優選分子中具有一個碳二亞胺基的單碳二亞胺化合物。換言之，單碳二亞胺化合物比分子中具有兩個或更多碳二亞胺基的聚碳二亞胺化合物具有更大的反應性，因此可被有效地添本文檔來自技高網...

【技術保護點】
脂族聚酯樹脂組合物，其特征在于包含：脂族聚酯樹脂(A)、單碳二亞胺化合物(B)、芳族聚碳二亞胺化合物(C)、氫氧化鋁(D)和聚四氟乙烯(E)，其中相對于(A)、(B)和(C)的總量，脂族聚酯樹脂(A)和單碳二亞胺化合物(B)總共以97質量%？98質量%的量存在，芳族聚碳二亞胺化合物(C)以2質量%？3質量%的量存在，并且所述單碳二亞胺化合物(B)和芳族聚碳二亞胺化合物(C)添加至脂族聚酯樹脂的羧基末端；且其中所述單碳二亞胺化合物(B)選自二環己基碳二亞胺、二異丙基碳二亞胺、二苯基碳二亞胺、雙(甲基苯基)碳二亞胺、雙(甲氧基苯基)碳二亞胺、雙(硝基苯基)碳二亞胺、雙(二甲基苯基)碳二亞胺、雙(二異丙基苯基)碳二亞胺、雙(二叔丁基苯基)碳二亞胺、N？乙基？N′？(3？二甲基氨丙基)碳二亞胺、雙(三苯基甲硅烷基)碳二亞胺和環碳二亞胺。

【技術特征摘要】
...

【專利技術屬性】
技術研發人員：田中修吉，木內幸浩，位地正年，
申請(專利權)人：日本電氣株式會社，
類型：發明
國別省市：