19400中,其公開內(nèi)容結(jié)合于本文中作為參考。因此,SSP通常在低于 聚合物晶體熔點(diǎn)(Tm)10-50°C但高于玻璃化轉(zhuǎn)變溫度(Tg)的溫度下進(jìn)行。干燥氮?dú)獾亩栊?氣氛或真空用于防止降解。在一個(gè)實(shí)施方式中,共聚酯使用提供具有降低水平的污染物例 如催化劑殘余物、不想要的無機(jī)沉淀物和其它聚合物生產(chǎn)的副產(chǎn)物的聚合物材料的鍺基催 化劑而制備。因此,根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)方面,提供了一種制備如本文所限定的共聚酯的方 法,其中所述方法包括以下步驟:
[0038] (i)將所述脂族二醇與所述芳族二羧酸反應(yīng)以生成所述芳族二羧酸的雙(羥烷 基)酯;和
[0039] (ii)將所述芳族二羧酸的所述雙(羥烷基)酯在在催化劑存在下與單體(I)在升 高的溫度和壓力條件下反應(yīng)。
[0040] 在一個(gè)實(shí)施方式中,脂族二醇與萘二甲酸反應(yīng)而生成雙(羥烷基)萘二甲酸酯,其 隨后在在催化劑存在下與單體(I)按照所需的摩爾比在升高的溫度和壓力的條件下反應(yīng), 正如本文以下方案(1)中的舉例說明。在進(jìn)一步的實(shí)施方式中,脂族二醇與對(duì)苯二甲酸反 應(yīng)而生成雙(羥烷基)對(duì)苯二甲酸酯,其隨后在在催化劑存在下與單體(I)按照所需摩爾 比在升高的溫度和壓力的條件下反應(yīng),正如本文以下方案(2)中的舉例說明。
[0041] 如上描述的用于制備共聚酯的本發(fā)明方法有利地允許制備本文所描述的共聚酯, 并具有高選擇性和高產(chǎn)率。該方法還有利地提供了穩(wěn)定而相對(duì)快速的反應(yīng),促進(jìn)了可靠而 可重現(xiàn)的聚合,并允許按安全而經(jīng)濟(jì)的方式規(guī)模放大,并且還提高了產(chǎn)品的均勻性。
[0042] 出人意料的是,共聚酯表現(xiàn)出異常低數(shù)量的羧基端基團(tuán),優(yōu)選不超過25,優(yōu)選不超 過20,優(yōu)選不超過15,優(yōu)選不超過10,優(yōu)選不超過5,以及優(yōu)選不超過1克當(dāng)量/10 6g聚合 物,并因此表現(xiàn)出優(yōu)異的水解穩(wěn)定性。
[0043] 根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)進(jìn)一步的方面,提供了一種含有衍生自脂族二醇、芳族二羧酸、 和以下式(I)的單體的重復(fù)單元的共聚酯:
[0044]
[0045] 其中 n = 2、3 或 4;
[0046] 其中共聚單體(I)構(gòu)成一定比例的共聚酯的二醇部分;和
[0047] 其中所述共聚酯通過本文中所描述的方法可獲得和/或表現(xiàn)出不超過25,優(yōu)選不 超過20,優(yōu)選不超過15,優(yōu)選不超過10,優(yōu)選不超過5,以及優(yōu)選不超過1克當(dāng)量/10 6g聚 合物的羧基端基含量。
[0048] 本文所描述的共聚酯尤其適合于涉及暴露于高溫的應(yīng)用和需要高熱機(jī)械性能的 應(yīng)用中使用。本文中所描述的共聚酯優(yōu)于PEEK的一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是,它們顯示出接近PEEK的Tg 值,但具有顯著較低的Tm。
[0049] 令人驚訝地,本發(fā)明人已經(jīng)發(fā)現(xiàn),將特定的共聚單體(I)引入到芳族聚酯(優(yōu)選對(duì) 苯二甲酸酯或萘二甲酸酯聚酯)中不僅顯著升高Tg而且這樣做并未顯著損害由其制成的 膜的結(jié)晶度。這能夠?qū)崿F(xiàn)并未顯著提高Tm。由本文所描述的共聚酯制成的膜出人意料地顯 示出優(yōu)異的半結(jié)晶性質(zhì)。本發(fā)明的半結(jié)晶膜表現(xiàn)出至少約5%,優(yōu)選至少約10%,優(yōu)選至少 約15%,優(yōu)選至少約20%,以及優(yōu)選至少約25%的結(jié)晶度,這根據(jù)本文中所描述的密度方 法測(cè)定。因此,本發(fā)明提供了膜,其中芳族二羧酸(或如本文中所限定的第一二羧酸)是萘 二甲酸而膜的結(jié)晶度為至少約5% (優(yōu)選10%,優(yōu)選15%,優(yōu)選20%,優(yōu)選25% ),這根據(jù) 膜密度并基于0%結(jié)晶聚萘二甲酸乙二酯(PEN)的密度為1. 325g/cm3和100%結(jié)晶PEN的 密度為1. 407g/cm3計(jì)算得到;進(jìn)一步提供了膜,其中芳族二羧酸(或如本文中所限定的第 一二羧酸)是對(duì)苯二甲酸且膜的結(jié)晶度為至少約5% (優(yōu)選10%,優(yōu)選15%,優(yōu)選20%,優(yōu) 選25% ),這根據(jù)膜密度并基于0%結(jié)晶聚對(duì)苯二甲酸乙二酯(PET)的密度為1. 335g/cm3 和100%結(jié)晶PET的密度為1. 455g/cm3計(jì)算得到。
[0050] 本發(fā)明的膜優(yōu)選是取向膜(定向膜,oriented film),優(yōu)選雙軸取向膜。雙軸取 向膜具體而言適用作磁記錄介質(zhì),具體而言是需要表現(xiàn)出降低的軌道偏差以允許窄但穩(wěn)定 的軌道間距并允許記錄更高密度或容量的信息的磁記錄介質(zhì),例如適合作為服務(wù)器備份/ 數(shù)據(jù)存儲(chǔ),如LT0 (線性磁帶開放)格式的磁記錄介質(zhì)的基膜。本發(fā)明的膜(優(yōu)選雙軸取向 膜)還尤其適用于電子和光電器件(具體而言,其中膜需要是柔性的),在這種器件中熱機(jī) 械穩(wěn)定背板是成品制作期間的關(guān)鍵,例如,適用于制作電致發(fā)光(EL)顯示設(shè)備(具體而言, 有機(jī)發(fā)光顯示器(0LED)器件),電泳顯示器(電子紙),光伏(PV)電池和半導(dǎo)體器件(例 如,有機(jī)場(chǎng)效應(yīng)晶體管,薄膜晶體管和一般集成電路)中,尤其是柔性的這種器件。
[0051] 包含衍生自脂族二醇、芳族二羧酸、和本文中限定的式(I)的單體的重復(fù)單元 的共聚酯優(yōu)選是膜的主要組分,并占至少50 %,優(yōu)選至少65 %,優(yōu)選至少80 %,優(yōu)選至少 90%,以及優(yōu)選至少95wt%的膜的總重量。所述共聚酯合適地是膜中使用的僅有的聚酯。
[0052] 膜的形成可以由本領(lǐng)域內(nèi)眾所周知的常規(guī)擠出技術(shù)實(shí)現(xiàn)。一般而言,該方法包括 以下步驟:在合適的溫度范圍,例如約280-約300°C范圍內(nèi)的溫度下擠出熔融聚合物層,將 擠出物淬火并使淬火的擠出物取向。取向可以通過本領(lǐng)域內(nèi)已知生產(chǎn)取向膜的任何方法, 例如,管式或平坦膜方法進(jìn)行實(shí)施。雙軸取向通過在膜的平面上的兩個(gè)相互垂直的方向上 牽引而達(dá)到機(jī)械性能和物理性能的滿意組合而進(jìn)行實(shí)施。在管式方法中,同時(shí)雙軸取向可 以通過擠出熱塑性聚酯管,其隨后驟冷,再加熱,并然后通過內(nèi)部氣體壓力膨脹而誘導(dǎo)橫向 取向,并以誘導(dǎo)縱向取向的速度排出而進(jìn)行實(shí)施。在優(yōu)選的平坦膜方法中,膜形成聚酯通過 狹縫模頭擠出并快速在冷鑄鼓上淬火而確保聚酯淬火至非晶體狀態(tài)。然后通過在高于聚酯 的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度的溫度下在至少一個(gè)方向上拉伸驟冷的擠出物而實(shí)施取向。按序取向可 以通過在一個(gè)方向上,通常是縱向方向上,即,通過膜拉伸機(jī)正向方向上,和隨后在橫向方 向上拉伸平坦的淬火擠出物而進(jìn)行實(shí)施。擠出物的正向拉伸很方便地在一組旋轉(zhuǎn)輥上或兩 對(duì)夾輥之間實(shí)施,隨后在拉幅裝置上實(shí)施橫向拉伸。通常實(shí)施拉伸而使取向膜的尺寸在拉 伸方向或每個(gè)拉伸方向上為2-5,更優(yōu)選2. 5-4. 5倍的其原始尺寸。通常而言,拉伸在比聚 酯的Tg更高,優(yōu)選比Tg高約15°C的的溫度下進(jìn)行實(shí)施。如果只在一個(gè)方向需要進(jìn)行取向 時(shí)可以使用更大的拉伸比(例如,至多達(dá)約8倍)。沒有必要在機(jī)器方向和橫向上都等同拉 伸,但是如果需要平衡的性質(zhì),這是優(yōu)選的。
[0053] 拉伸膜可以,且優(yōu)選,通過在尺寸支撐下于高于聚酯的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度但低于其 熔融溫度的溫度下熱固化進(jìn)行尺寸上穩(wěn)定化處理而誘導(dǎo)聚酯的所需結(jié)晶。在熱固化期間, 少量尺寸松弛可以在橫向(TD)上通過稱為"前束(toe-in)"過程進(jìn)行實(shí)施。前束能夠涉 及量級(jí)為2%-4%的尺寸收縮,但在過程中或機(jī)器方向(MD)上的類似尺寸松弛是很難實(shí)現(xiàn) 的,因?yàn)樾枰偷木€張力而膜控制和卷繞就變得問題重重。實(shí)際的熱固化溫度和時(shí)間將根 據(jù)膜的組成和其所期望的最終熱收縮率而變化,但不應(yīng)該進(jìn)行選擇為使之基本上退化膜的 這種韌性性能如抗撕裂性。在這些限制中,約150-245Γ (通常至少180°C )的熱固化溫度 通常是所需的。在熱固化之后,膜通常進(jìn)行迅速驟冷而誘導(dǎo)聚酯的所需結(jié)晶度。
[0054] 在一個(gè)實(shí)施方式中,膜可以通過使用在線松弛階段進(jìn)一步穩(wěn)定化??商鎿Q地,松 弛處理能夠離線實(shí)施。在這個(gè)附加步驟中,膜在低于熱固化階段的溫度下加熱,而MD和TD 張力大大降低。膜經(jīng)歷的張力是低張力,并通常小于5kg/m,優(yōu)選小于3. 5kg/m,更優(yōu)選處于 1-約2. 5kg/m,并且通常處于1. 5-2kg/m的膜寬度范圍內(nèi)。對(duì)于控制膜速度的松弛過程,膜 速度的降低(和因此應(yīng)變松弛的降低)通常處于0-2. 5%,優(yōu)選0.5% %-2.0%的范圍內(nèi)。 在熱穩(wěn)定化處理步驟中膜的橫向尺寸沒有增加。用于熱穩(wěn)定化步驟的溫度能夠根據(jù)最終膜 的性質(zhì)的所需組合而變化,較高的溫度會(huì)提供更好的,即,較低的殘余收縮特性。135-250Γ 的溫度通常是合乎需要的,優(yōu)選150-230°C,更優(yōu)選170-200°C。加熱的持續(xù)時(shí)間將取決于 所用的溫度,但通常處于10-40秒的范圍內(nèi),優(yōu)選20-30秒的持續(xù)時(shí)間。這種熱穩(wěn)定化過程 能夠通過各種方法進(jìn)行實(shí)施,包括平面和垂直構(gòu)造和"離線"作為獨(dú)立工藝步驟或"在線"作 為制膜過程的延續(xù)。由此加工的膜會(huì)顯示出比在不存在這種后熱固化松弛之下生成的膜更 小的熱收縮率。
[0055] 膜還可以包含任何通常在聚酯膜制作中采用的其他添加劑。因此,諸如抗氧化劑, UV吸收劑,水解穩(wěn)定劑,交聯(lián)劑,染料,填料,顏料,空隙劑(voiding agent),潤(rùn)滑劑,自由 基清除劑,熱穩(wěn)定劑,阻燃劑和抑制劑,抗粘連劑,表面活性劑,爽滑劑,光澤改進(jìn)劑,降解助 劑,粘度調(diào)節(jié)劑和分散穩(wěn)定劑的試劑都可適當(dāng)摻入。這種組分可以按照常規(guī)方式引入到聚 合物中。例如,通過與成膜聚合物衍生自其的單體反應(yīng)物混合,或該組分可以與聚合物通過 翻滾或干混或通過在擠出機(jī)中復(fù)合,隨后冷卻,并且通常粉碎成小顆?;蛐∑?。母料制備技 術(shù)(Masterbatching technology)也可以采用。具體而言,膜可以包含粒狀填料,在制作期 間,粒狀填料能夠改善處理和可卷曲性,并能夠用于調(diào)節(jié)光學(xué)特性。粒狀填料可以,例如,是 粒狀無機(jī)填料(例如,金屬或非金屬(類金屬,metalloid)氧化物,如氧化錯(cuò),二氧化鈦,滑 石和二氧化硅(尤其是沉淀二氧化硅或硅藻土和硅膠),煅燒瓷土粉和堿金屬鹽,如鈣和鋇 的碳酸鹽和硫酸鹽)。
[0056] 膜的厚度能夠處于約1-約500 μ m的范圍內(nèi),通常而言不超過約250 μ m,而典型地 不超過約150 μ m。具體而言,在本發(fā)明的膜用于磁記錄介質(zhì)的情況下,多層膜的厚度合適地 處于約1-約10 μ m,更優(yōu)選約2-約10 μ m,更優(yōu)選約2-約7 μ m,更優(yōu)選約3-約7 μ m,而在 一個(gè)實(shí)施方式中約4-約6 μ m的范圍內(nèi)。在膜要用作如本文中描述的電子和顯示器件中的 層的情況下,多層膜的厚度通常處于約5-約350 μ m的范圍內(nèi),優(yōu)選不超過約250 μ m,而在 一個(gè)實(shí)施方式中不超過約100 μ m,并且在進(jìn)一步的實(shí)施方式中不超過約50 μ m,而通常至 少12 μ m,更通常至少約20 μ m。
[0057] 根據(jù)本發(fā)明進(jìn)一步的方面,提供了一種包含本文所描述的膜(具體而言雙軸取向 膜)的電子或光電器件,具體的電子或光電器件諸如電致發(fā)光(EL)顯示器件(具體而言是 有機(jī)發(fā)光顯示(0LED)器件),電泳顯示器(電子紙),光伏(PV)電池和半導(dǎo)體器件(如有 機(jī)場(chǎng)效應(yīng)晶體管,薄膜晶體管和普通集成電路),尤其是柔性的這種器件。
[0058] 根據(jù)本發(fā)明的進(jìn)一步的方面,提供了一種包括本文描述的膜(具體而言是雙軸取 向膜)作為基膜并進(jìn)一步在其一個(gè)表面上包括磁性層的磁記錄介質(zhì)。磁性記錄介質(zhì)包括, 例如,線性軌道系統(tǒng)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)磁帶如QIC或DLT,以及,更高容量型的SDLT或LT0