包含共聚物聚酯树脂的热收缩膜的制作方法_2

文档序号:9568173阅读:来源:国知局
'-(羟甲基) 环己烷甲酸酯和4, 4-(氧基双(亚甲基)双)环己烷甲醇的二醇的情况下,因为收缩率是 优良的并且基于聚酯的共聚物可以在低温下热收缩,与PVC类似,在膜的热收缩过程中造 成的PET容器的变形和白浊度现象可以被防止,模制缺陷可以由于易于调节收缩率而被减 少,从而完成本发明。
[0042] 作为为了改善由对苯二甲酸、二乙二醇和乙二醇制备的聚合物的可模制性 (moldability)或其他物理性质而使用的二醇化合物,存在4-(羟甲基)环己基甲基 4'-(羟甲基)环己烷甲酸酯、4, 4-(氧基双(亚甲基)双)环己烷甲醇、1,4-环己烷二甲醇、 1,2-丙二醇、1,3-丙二醇、1,4- 丁二醇、2, 2-二甲基-1,3-丙二醇、1,6-己二醇、1,2-环己 二醇、1,4-环己二醇、1,2-环己烷二甲醇、1,3-环己烷二甲醇及类似物。特别地,作为为了 改善聚合物的物理性质而使用的二醇化合物,4-(羟甲基)环己基甲基4'-(羟甲基)环己 烷甲酸酯和4,4-(氧基双(亚甲基)双)环己烷甲醇是优选的。原因在于,在使用4-(羟 甲基)环己基甲基4' -(羟甲基)环己烷甲酸酯和4, 4-(氧基双(亚甲基)双)环己烷甲 醇的情况下,因为以与残余应力相关的预定水平或以上的分子链长度相比于使用上述化合 物的情况被增加,所以,取决于抽出的残余应力可以被增加,使得在供热时,收缩力可以根 据残余应力松弛而增加。
[0043] 4_(羟甲基)环己基甲基4'-(羟甲基)环己烷甲酸酯由以下化学式1代表,并且 4, 4-(氧基双(亚甲基)双)环己烷甲醇由以下化学式2代表。
[0048] 在本发明中使用的4_(羟甲基)环己基甲基4'-(羟甲基)环己烷甲酸酯和 4, 4-(氧基双(亚甲基)双)环己烷甲醇的用量接近于在最终的聚合物中期望的mol%。为 了防止取决于结晶化的可模制性缺陷,优选的是所述用量是约2至17mol%的全部二醇组 分。原因在于,在其中所述用量小于约2mol%的情况下,难以证实改善收缩率的效果,而在 其中所述用量大于约17mol%的情况下,白池度现象可能由于过度抽出(over-drawing)而 产生,使得基于聚酯的共聚物作为原材料用于热收缩膜的效用(utility)劣化。
[0049] 另外,二醇衍生的残基还可包括衍生自1,4-环己烷二甲醇、二乙二醇和乙二醇的 残基。
[0050] 此外,芳族二羧酸可以是选自由以下组成的组的一种或更多种:对苯二甲酸、对苯 二甲酸二甲酯、环状二羧酸、间苯二甲酸、己二酸、壬二酸、萘二甲酸和琥珀酸。
[0051] 如上所述的热收缩膜可具有约65°C或更低、或约20至60°C的收缩引发温度。此 外,其在65°C下的最大热收缩率可以是约25 %或更大,或约25至35 %或约25至30 %,并 且其在95°C下的最大热收缩率可以是约75 %或更大,约75至90 %或约75至80 %。
[0052] 根据本发明的另一个方面,用于制备热收缩膜的方法可包括:通过使二羧酸与二 醇反应以进行酯化反应和缩聚反应来制备基于聚酯的共聚物,所述二羧酸包括芳族二羧 酸,所述二醇包括由化学式1代表的4_(羟甲基)环己基甲基4'-(羟甲基)环己烷甲酸酯 和由化学式2代表的4, 4-(氧基双(亚甲基)双)环己烷甲醇;和挤出并且抽出基于聚酯 的共聚物。
[0053] 此外,二醇还可包括1,4-环己烷二甲醇、二乙二醇和乙二醇。也就是说,基于 lOOmol%的二羧酸,二醇可包括约0· 1至lOmol%的4-(羟甲基)环己基甲基4'-(羟甲 基)环己烷甲酸酯、约0.1至12mol %的4,4-(氧基双(亚甲基)双)环己烷甲醇、约0.1 至15mol %的1,4-环己烧二甲醇、约2至15mol %的二乙二醇和约48至97. 7mol %的乙二 醇。
[0054] 根据本发明的基于聚酯的共聚物通过酯化反应和缩聚反应来制备。对应于第一步 的酯化反应可以分批进行或连续进行,并且每种原材料都可以单独被注入,但优选地,二羧 酸可以以浆料形式被注入二醇中。
[0055] 此外,在以相对于二羧酸的约1. 2至3. 0的摩尔比注入二醇后,在约230至约 265°C、更优选地约245至255°C的反应温度和约1. 0至3. Okg/cm2的压力下进行酯化反应。 进一步地,酯化反应的反应时间通常可以是约100至300分钟,但由于反应时间可以根据反 应温度、压力和二醇与使用的二羧酸的摩尔比而适当地改变,所以反应时间不受限于此。
[0056] 同时,酯化反应不需要催化剂,但为了减少反应时间,可以选择性地注入催化剂。
[0057] 在上述酯化反应完成之后进行缩聚反应,并且催化剂、稳定剂、着色剂及类似物可 以选择性地被用作在聚酯树脂的缩聚反应时普遍使用的组分。
[0058] 作为可用于本发明的缩聚催化剂,存在钛、锗和锑化合物及类似物,但本发明不特 别限于此。
[0059] 基于钛的催化剂是用作聚酯树脂的缩聚催化剂的催化剂,其中基于环己烷二甲醇 的衍生物以基于对苯二甲酸的重量的15%或更大的比率共聚合,该基于钛的催化剂具有优 点,所述优点在于即使在使用相比于基于锑的催化剂少量的基于钛的催化剂的情况下,缩 聚反应也可以进行,并且基于钛的催化剂比基于锗的催化剂更便宜。
[0060] 更具体地,作为可用的基于钛的催化剂,存在四乙基钛酸酯、乙酰基三丙基钛酸 酯、四丙基钛酸酯、四丁基钛酸酯、聚丁基钛酸酯(polybutyl titanate)、2-乙基己基钛 酸酯、辛二醇钛酸酯、乳酸钛酸酯(latate titanate)、三乙醇胺钛酸酯、乙酰基丙酮酸 钦酸酯(acetylacetonate titanate)、乙酰乙酸乙酯钦酸酯(ethylacetoacetic ester titanate)、异硬脂基钛酸酯、二氧化钛、二氧化钛与二氧化娃的共沉淀物、二氧化钛与二氧 化锆的共沉淀物、及类似物。
[0061] 在此情况下,因为催化剂的用量影响最终的聚合物的颜色,所以用量可以根据期 望的颜色、使用的稳定剂和使用的着色剂而改变,但基于钛元素相对于最终的聚合物的重 量的含量,用量可以优选地是约1至lOOppm,更优选地约1至50ppm,并且基于硅元素的含 量,可以是约lOppm或更少。原因在于,在其中钛元素的含量小于约lppm的情况下,不可能 达到期望的聚合度,而在其中含量大于约lOOppm的情况下,最终的聚合物变成黄色,使得 不可能获得期望的颜色。
[0062] 此外,作为其他的添加剂,可以使用稳定剂、着色剂及类似物。作为可用于本发明 的稳定剂,存在磷酸、磷酸三甲酯、磷酸三乙酯、膦酰基乙酸三乙酯及类似物,并且其添加量 基于磷元素相对于最终的聚合物的重量的含量,可以优选地是约10至lOOppm。原因在于, 在其中稳定剂的添加量小于约lOppm的情况下,难以获得期望的明亮的颜色,而在其中添 加量大于约lOOppm的情况下,不可能达到期望的高聚合度。
[0063] 此外,作为可用于本发明以便改善颜色的着色剂,存在乙酸钴、丙酸钴及类似物, 并且其添加量基于最终的聚合物的重量,可以优选地是约lOOppm或更少。另外,除了上述 着色剂,本领域中已知的现有的有机化合物也可以用作着色剂。
[0064] 同时,在将这些组分添加之后进行的缩聚反应可以优选地在约260至290°C和约 400至0.1 mmHg的减压下进行,但不受限于此。
[0065] 进行缩聚步骤直到反应物的粘度达到期望的特性粘度。在此情况下,反应温度可 以大体上是约260至290°C,优选地约260至280°C,且更优选地约265至275°C。
[0066] 在下文中,本发明的优选的实施例将被详细地描述。然而,此实施例应当仅例证本 发明并且不应当被解释为限制本发明的范围。
[0067] 实施例1
[0068] 将其中33g的4-(羟甲基)环己烷甲酸、166g的4,4-(氧基双(亚甲基)双)环 己烷甲醇、22g的1,4-环己烷二甲醇、1
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