[发明专利]一种聚酯及其膜的制法

说明书

技术领域

本发明属于聚酯领域，具体涉及一种具有显著收缩性聚酯以及由该聚酯形成膜的方法。

背景技术

收缩膜的用途广泛，如用于标签和包装等。这种热收缩性薄膜主要由聚氯乙烯、聚苯乙烯及类似材料构成。PVC收缩膜有优良的着墨性能，能制成不同的颜色，具有耐久性、抗撕裂性、柔软性、耐化学腐蚀性、透明度、遇热收缩性能良好(最大收缩率约65％)的特点。广泛应用于饮料、日用品的包装。但PVC材料中含有氯的成份，遇到了环境问题，已经受到限用和禁用。聚苯乙烯收缩膜利于环保，它的收缩率高达80％，这使聚苯乙烯在PVC的成本基础上，获得热缩膜标签的市场份额，能得以快速发展。但聚苯乙烯一个致命的弱点是饮料瓶用PE收缩膜在175～210℃下进行二次捆扎包装时聚苯乙烯标签产生松驰会发生脱落，使其应用受到限制。上述两种材料作为大量使用的聚酯瓶标签膜还存在着不能和瓶一起回收的问题。

聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)具有良好的耐热性、耐化学性、耐气候稳定性等优点，聚酯类收缩膜对用于聚酯瓶是特别有利的，它们可以与聚酯瓶一起回收，从而简化了回收工艺。但普通PET膜很难做到符合标签要求的热收缩率，且收缩应力较大，必须对PET进行改性。

如1，4-环己烷二甲醇改性聚对苯二甲酸乙二醇酯(PETG)，特别适用于热收缩膜的制备。但1，4-环己烷二甲醇由少数公司所垄断，使得PETG热收缩膜生产成本增加。人们一直在努力寻找其它二醇类改性聚酯作为热缩膜的材料。

CN1130285C中公开的二醇为2，2-二甲基-1，3-丙二醇，具有较好的收缩性能。但在聚酯的制备过程中，释放出使人不悦的异味，增加了新的环境影响因素。

CN1835839A中公开的二醇为2-甲基-1，3-丙二醇，具有较好的收缩性能。但这类共聚酯符合标签收缩率时，玻璃化转变温度(Tg)降得太低，使得饮料瓶用PE收缩膜在175～210℃下进行二次捆扎包装时标签出现过度收缩甚至被熔破的现象，即标签膜的热稳定性不够。

发明内容

本发明的目的是提供一种改性聚对苯二甲酸乙二醇酯，其中乙二醇部分地被2-甲基-1，3-丙二醇和聚醚多醇所取代。

本发明的另一目的在于提供一种改性聚对苯二甲酸乙二醇酯膜的制备方法，这种热缩性薄膜具有优良的透明性、最佳的收缩性，且适用于二次包装的热稳定性。

本发明的目的可以通过以下措施达到：

一种聚酯，该聚酯含有二羧酸组分、二醇组分、2～20wt％聚醚多醇和0.02～1.0wt％支化单体残基(以聚酯总质量为100％计)；其中

二羧酸组分中含有：(以二羧酸组分的总摩尔含量为100％计)

i)80～100mol％的对苯二甲酸残基，和

ii)0～20mol％的具有至多20个碳原子的芳族二羧酸残基，和

iii)0～10mol％的具有至多16个碳原子的脂族二羧酸残基；

二醇组分中含有：(以二醇组分的总摩尔含量为100％计)

i)65～95mol％的乙二醇残基，和

ii)5～35mol％的2-甲基-1，3-丙二醇残基，和

iii)0～10mol％的其它二醇残基。

聚酯中二元酸组分与二醇组分的摩尔量之比为1∶1.1～1∶3.0。

二羧酸组分中，对苯二甲酸残基的含量优选为85～100mol％，进一步优选为90～100mol％。具有至多20个碳原子的芳族二羧酸残基优选为苯二甲酸残基、苯二甲酸磺酸残基或萘二酸残基中的一种或几种，更优选为邻苯二甲酸、间苯二甲酸、间苯二甲酸-5-磺酸钠或2，6-萘二酸残基中的一种或多种。具有至多20个碳原子的芳族二羧酸残基的含量优选为0～15mol％。具有至多16个碳原子的脂族二羧酸残基包括丁二酸、戊二酸、己二酸、庚二酸、辛二酸、壬二酸或癸二酸残基中的一种或多种。

二醇组分中，乙二醇残基的含量优选为70～90mol％，进一步优选为75～90mol％。2-甲基-1，3-丙二醇残基的含量优选为10～30mol％，进一步优选为10～25mol％。其它二醇残基是指除乙二醇残基和2-甲基-1，3-丙二醇残基外的其他二醇残基，包括二甘醇、三甘醇、1，2-丙二醇、1，3-丙二醇、丁二醇、戊二醇、己二醇、辛二醇、1，4-环己烷二甲醇、新戊二醇或2-乙基-2-丁基-1，3-丙二醇残基中的一种或多种。

聚醚多醇包括聚乙二醇、聚丙二醇或聚四氢呋喃醚二醇中的一种或多种，聚醚多醇的重均分子量为400～20000，优选为500～10000，进一步优选为500～5000。