[发明专利]具有改进特性的PET聚合物

说明书

技术领域

本发明涉及具有期望的注射模塑特性，并仍然保持良好的结晶速率以及自然的拉伸比特征的一些聚酯。这类聚酯例如可有利地用在水应用中，如饮料容器的生产中。这些聚酯也可用在大量连续单丝的制备中以及可受益于这些性质的其它制品中。

背景技术

聚对苯二甲酸乙二酯共聚物，通常被称为PET聚合物，广泛用于生产轻质的容器以储存碳酸类和非碳酸类饮料、果汁、水、果冻、柑橘酱以及其它类似的食品。通过对PET聚合物进行拉伸吹塑模塑得到的包装物具有优异的力学性能，如高强度和抗粉碎性能，以及优良的气体阻隔性能。

为制备塑料容器，一般是将PET聚合物挤出而形成小片或小球。然后将这些小球熔融，并通过注射模塑用于制造容器的预制品。随后对预制品再加热并将其拉伸-吹塑到具有最终容器形状的模具中。拉伸吹塑模塑步骤可引起聚酯在容器的至少某些部位发生双轴取向并赋予容器强度，从而容器在使用中可抵抗由其内部压力产生的变形并且可很好地容纳液体。

对PET聚合物通过拉伸吹塑模塑制备容器的过程中涉及三个关键性的特征，即它们的自然拉伸比、它们的结晶速率、以及它们被注射进模具中的速率。

自然拉伸比是聚合物的固有属性，是对预制品可多大程度被拉伸以得到最终制品的形状的一种度量。在当前的实施例中，给定聚合物的自由吹塑量用于量度该聚合物的自然拉伸比。聚合物的自然拉伸比，由于其确定了拉伸比率的范围而会影响预成品的设计。由于注射模具工具具有较高的费用，可使用在现有预制品设计上具有良好操作性的新的PET树脂。具有非常低的自然拉伸比的树脂在拉伸吹塑模塑中通常会产生加工问题，而具有非常高的自然拉伸比的树脂如果与预制品与制瓶工具一同使用时，通常使得容器具有差的物理性能。

PET聚合物的结晶速率可影响最终制品的清澈度或透明度。因此，特别是在要求产品为清澈的或透明的应用中，对结晶速率的控制就变得有实际价值了。热致结晶容易在聚合物中形成大的结晶体，从而导致雾化。为了最小程度地形成结晶体从而得到清晰的预制品，需要充分低的热结晶速率从而可产生出具有很少或无结晶体的预制品。然而，如果热结晶的速率太低，则使用固态聚合的PET树脂的生产速率就会受到负面影响，这是由于PET在固态聚合前需要先结晶之故。

聚合物填充到注塑模具中的速率与聚合物的特性粘度直接相关。通常希望较低粘度的树脂，是由于其能够较容易地被填充到注射模具中，从而缩短注射模塑的周期并提高产量。此外，低粘度的树脂降低了对在给定时间内填充模具所需的注射压力，并减少了对注射模塑设备的磨损。因此，对于具有较低特性粘度的树脂来讲可降低生产费用。

遗憾的是对该三种特性---自然拉伸比、结晶速率或注射速率---中的任何一种的改进通常会导致其余一种或两种特性的降低。例如，具有合适的低结晶速率的组合物通常要求较高的特性粘度以保持足够的自然拉伸比，其对注射模塑时的填充时间产生不利影响。

发明内容

我们已发现一种聚酯组合物，其在具有所期望的注射模塑特性下仍保持了良好的结晶速率以及自然拉伸比特性。

在一种实施方式中，本发明提供的聚酯含有：

i)羧酸组分，含有至少90mol％的对苯二甲酸残基以及0～10mol％羧酸共聚单体残基；

ii)羟基组分，含有至少90mol％的乙二醇残基以及最多到10mol％的另外的羟基残基；其中另外的羟基残基可选自于a)二甘醇残基和b)二甘醇残基和羟基共聚单体残基的混合物；

基于聚酯中的100mol％的羧酸组分残基和100mol％的羟基组分残基；其中至少一种羧酸和羟基组分含有共聚单体残基，总共聚单体残基与二甘醇残基的摩尔比率为1.3∶1.0或更高；并且聚酯含有少于2.3mol％的二甘醇且具有的特性粘度大于0.40dL/g且小于0.77dL/g。

在另一种实施方式中，本发明提供的聚酯含有：

i)羧酸组分，含有100mol％的对苯二甲酸残基；

ii)羟基组分，含有至少90mol％的乙二醇残基以及最多10mol％的另外的羟基残基；其中另外的羟基残基为二甘醇残基和羟基共聚单体残基；

基于聚酯中的100mol％的羧酸组分残基和100mol％的羟基组分残基；其中羟基共聚单体残基与二甘醇残基的摩尔比率为1.3∶1.0或更高；并且其中聚酯含有少于2.3mol％的二甘醇且具有的特性粘度大于0.40dL/g且小于0.80dL/g。

在另一种实施方式中，本发明提供的聚酯含有：

i)羧酸组分，含有至少90mol％的对苯二甲酸残基以及0～10mol％羧酸共聚单体残基；