[发明专利]新型聚酯及其制备方法

说明书

本发明涉及新型聚酯及其制备方法。更具体而言，本发明涉及具有优良的气体阻气性、透明性和耐热性并几乎不产生乙醛的新型聚酯及其制备方法。

饱和聚酯(如聚对苯二甲酸乙二醇酯)由于其优良的阻气性、透明性和机械强度而被广泛地用作容器(如瓶子)。特别是用聚对苯二甲酸乙二醇酯通过双轴拉伸吹塑(拉伸吹塑)得到的瓶子具有优良的透明性、机械强度、耐热性和阻气性，因此它们被广泛地用作容器(PET瓶子)以盛装饮料(如果汁)、软饮料和碳酸饮料。

这些瓶子通常用包括以下步骤的方法制得：先将饱和聚酯成型为具有瓶颈部和瓶身部分的预成型件，将该预成型件插入给定形状的模具中，对预成型件进行拉伸吹塑以拉伸瓶身部分，从而制得具有瓶颈部和经拉伸的瓶身部分的瓶子。

聚酯瓶，尤其是用于盛装饮料(如果汁)的聚酯瓶，需要具有足够高的耐热性以用于对瓶内物质进行加热消毒灭菌。因此，这些瓶子通常在吹塑后还要经过热处理(热定形)以改进其耐热性。

但是，在用上述方法得到的聚酯瓶中，瓶颈部未经拉伸，其机械强度和耐热性比经过拉伸的瓶身部分要差。因此，一般来说将预成型件的瓶颈部在吹塑之前加热使其结晶，或者将吹塑所得瓶子的瓶颈部加热使其结晶，从而改进瓶颈部的机械强度和耐热性。

近年来，由聚酯树脂(尤其是聚对苯二甲酸乙二醇酯)制得瓶子尺寸有越来越小的趋势。在这种小尺寸瓶子的情况下，每单位体积的瓶内物质和瓶身部分之间的接触面积有所增加，因此泄漏气体或从外部渗入氧气都会对瓶内物质产生不良影响，缩短内容物的保存期限。因此，要求聚酯树脂具有比先前更优良的阻气性。

为了改进聚酯树脂的耐热性和阻气性，有人提出将聚对苯二甲酸乙二醇酯和聚萘二甲酸乙二醇酯共混(参见日本公开专利申请No.34910/1996)。然而，在高温下熔融捏合聚对苯二甲酸乙二醇酯和聚萘二甲酸乙二醇酯以改进相容性时，两者的共混料会产生乙醛，这会引起一些问题，如容器中所盛物质变味和透明度下降。

还提出了一种聚酯组合物，它包括乙二醇和二元羧酸组分，二元羧酸组分含有作为主要成分的对苯二甲酸以及萘二甲酸。然而，该聚酯组合物不总是具有足够的阻气性，有时会产生乙醛。因此，需要研制具有更优良的阻气性并且几乎不产生乙醛的聚酯组合物。

本发明着眼于解决现有技术的上述问题。本发明的一个目的是提供具有优良的阻气性、透明性和耐热性，并且几乎不产生乙醛的聚酯，并提供这种聚酯的制造方法。

本发明的聚酯是一种包括二元羧酸组分单元和二元醇组分单元的聚酯，所述二元羧酸组分单元来自对苯二甲酸(terephthalic acid)和萘二甲酸(naphthalenedicarboxylic acid)，所述二元醇组分单元来自乙二醇，所述聚酯具有以下性能：

来自对苯二甲酸的组分单元占40-99.5重量％，来自萘二甲酸的组分单元占0.5-60重量％，来自间苯二甲酸的组分单元占0-25重量％，它们均以二元羧酸的组分单元(ⅰ)的总量计，

来自乙二醇的组分单元占95-100重量％，来自具有2-10个碳原子的氧化烯链的聚亚烷基二醇的组分单元占0-5重量％，均以二元醇的组分单元(ⅱ)的总量计，

特性粘度在0.5-1.5dl/g的范围内，以及

用差示扫描量热计测得的熔点(Tm(℃))满足以下关系式(Ⅰ)：

   [1/527-0.0017·ln(1-(m_I+m_N)/200)]^-1-273＜Tm≤254 (Ⅰ)其中，m_I是来自间苯二甲酸(isophthalic acid)的组分单元在整个二元羧酸组分单元所占的比例(摩尔％)，m_N是来自萘二甲酸的组分单元在整个二元羧酸组分单元所占的比例(摩尔％)；

用¹H-NMR测得的具有萘二甲酸-乙二醇-对苯二甲酸序列的组分单元的量(L_NET(摩尔％))满足以下关系式(Ⅱ)：

                  L_NET≥0.5×m_N (Ⅱ)其中，m_N是来自萘二甲酸的组分单元在所有二元羧酸组分单元中所占的比例(摩尔％)

本发明聚酯的制备方法包括：