酯交换的基于呋喃的聚酯及由其制得的制品制造技术

本文公开了包含酯交换的基于呋喃的聚酯和酯交换的基于对苯二甲酸酯的聚酯的酯交换的共混组合物以及由其制得的制品。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】相关申请的交叉引用本申请要求2014年5月1日提交的美国临时申请61/987,031的优先权，该申请全文以引用方式并入本文。
本公开一般涉及包含酯交换的基于呋喃的聚酯和酯交换的基于对苯二甲酸酯的聚酯的组合物以及由其制得的制品。
技术介绍
气体阻隔特性是对用于包装应用以保护内容物并提供期望的贮藏寿命的聚合物的关键要求之一。防止氧气渗透例如抑制氧化和微生物生长，然而防止水蒸气渗透则保留了液体含量。许多聚合物已用于这些应用，诸如聚(对苯二甲酸亚乙基酯)(PET)、聚乙烯(PE)、聚(乙烯醇)(PvOH)、乙烯-乙烯醇聚合物(EvOH)、聚(丙烯腈)(PAN)、聚(乙烯萘)(PEN)、衍生自己二酸和间苯二甲胺(MXD6)的聚酰胺以及聚(偏二氯乙烯)(PVdC)，并且可包括添加剂以增强阻隔特性。然而，这些聚合物中的大部分遭受各种缺陷。例如，高密度聚乙烯(HDPE)和低密度聚乙烯(LDPE)具有一般的水蒸气阻隔，但氧气阻隔却很差。EvOH在较低的湿度水平下表现出良好的氧气阻隔，但在较高的湿度水平下却不能。PET具有相对高的拉伸强度但是受到低气体阻隔特性的限制。使PET与高阻透聚合物如聚(呋喃二羧酸三亚甲基酯)(PTF)共混是降低树脂成本的一个解决方案，同时还潜在地改善阻隔特性并且在文献中亦有报道。然而，化学不相容性可导致相分离和非均质物理特性。因此，需要能够相对于物理共混物增强化学相容性并提供不同特性的新组合物，该组合物包含由聚(亚烷基呋喃二羧酸酯)与聚(亚烷基对苯二甲酸酯)熔融共混形成的酯交换的基于呋喃的聚酯。
技术实现思路
在第一实施方案中，提供了组合物，所述组合物包含：a.酯交换的基于呋喃的聚酯，其包含第一亚烷基呋喃二羧酸酯重复单元(R1F)，以及第二亚烷基呋喃二羧酸酯重复单元(R2F)、第一亚烷基对苯二甲酸酯重复单元(R1T)和第二亚烷基对苯二甲酸酯重复单元(R2T)中的一种或多种；和b.酯交换的基于对苯二甲酸酯的聚酯，其包含第二亚烷基对苯二甲酸酯重复单元(R2T)，以及第一亚烷基对苯二甲酸酯重复单元(R1T)、第二亚烷基呋喃重复单元(R2F)和第一亚烷基呋喃二羧酸酯重复单元(R1F)中的一种或多种；其中第一亚烷基基团(R1)和第二亚烷基基团(R2)独立地选自C2至C12脂族基团，并且其中所述组合物具有大于0.00且小于1.00的NMR嵌段度指数。在第二实施方案中，组合物示出如由聚合物相互作用色谱法所测的与以下至少一者的一个或多个洗脱时间的偏移：-对应的未酯交换的包含第一亚烷基呋喃二羧酸酯重复单元(R1F)的基于呋喃的聚酯，或者-对应的未酯交换的包含第二亚烷基对苯二甲酸酯重复单元(R2T)的基于对苯二甲酸酯的聚酯，即聚(第二亚烷基对苯二甲酸酯)。在第三实施方案中，酯交换的基于呋喃的聚酯以基于所述组合物的总重量计0.1-99.9重量％范围内的量存在。在第四实施方案中，组合物还包含另一种酯交换的基于呋喃的聚酯，所述另一种酯交换的基于呋喃的聚酯包含第三亚烷基呋喃二羧酸酯重复单元(R3F)，以及第一亚烷基呋喃二羧酸酯重复单元(R1F)、第二亚烷基呋喃二羧酸酯重复单元(R2F)、第三亚烷基对苯二甲酸酯重复单元(R3T)和第二亚烷基对苯二甲酸酯重复单元(R2T)中的一种或多种，其中第三亚烷基基团(R3)选自C2至C12脂族基团。在组合物的第五实施方案中，组合物还包含另一种酯交换的基于对苯二甲酸酯的聚酯，所述另一种酯交换的基于对苯二甲酸酯的聚酯包含第四亚烷基对苯二甲酸酯重复单元(R4T)，以及第一亚烷基对苯二甲酸酯重复单元(R1T)、第二亚烷基对苯二甲酸酯重复单元(R2T)、第四亚烷基呋喃二羧酸酯重复单元(R4F)和第一亚烷基呋喃二羧酸酯重复单元(R1F)中的一种或多种，其中第四亚烷基基团(R4)选自C2至C12脂族基团。在组合物的第六实施方案中，R1为三亚甲基基团并且R2为亚乙基基团，使得：i.第一亚烷基呋喃二羧酸酯重复单元(R1F)为呋喃二羧酸三亚甲基酯重复单元(3F)，ii第二亚烷基呋喃二羧酸酯重复单元(R2F)为呋喃二羧酸亚乙基酯重复单元(2F)，iii.第一亚烷基对苯二甲酸酯重复单元(R1T)为对苯二甲酸三亚甲基酯重复单元(3T)，iv.第二亚烷基对苯二甲酸酯重复单元(R2T)为对苯二甲酸亚乙基酯重复单元(2T)，v.酯交换的基于呋喃的聚酯为酯交换的聚(呋喃二羧酸三亚甲基酯)(t-PTF)，vi.酯交换的基于对苯二甲酸酯的聚酯为酯交换的聚(对苯二甲酸亚乙基酯)(t-PET)，并且vii对应的未酯交换的基于呋喃的聚酯为聚(呋喃二羧酸三亚甲基酯)(PTF)。在第七实施方案中，组合物还包含有效量的酯交换抑制剂或酯交换催化剂。在第八实施方案中，提供了包含组合物的制品，其中所述制品为片、膜或模塑制品的形式。在第九实施方案中，组合物提供对氧气、二氧化碳或水分中的至少一者的显著气体阻隔。在第十实施方案中，制品为饮料容器。在第十一实施方案中，组合物处于多层结构的阻隔层或结构层的至少一者中。在第十二实施方案中，所述多层结构为外壳的形式，所述外壳设置有端口以用于将化学品引入由外壳限定的封装件中。在第十三实施方案中，所述多层结构为选自软管、管道、导管、管件、油管或导线管的中空主体形式。在第十四实施方案中，提供了改善包含基于对苯二甲酸酯的聚酯的组合物的气体阻隔特性的方法，所述方法包括以下步骤：-将0.1-99.9重量％的聚(第一亚烷基呋喃二羧酸酯)(PR1F)与0.1-99.9重量％的聚(第二亚烷基对苯二甲酸酯)(PR2T)在熔融共混温度和熔融共混时间下熔融共混，以形成酯交换的共混组合物，其中熔融共混时间为使酯交换的共混组合物具有如由以下至少一者确定的期望酯交换量所需的最短时间：-小于1.00的NMR嵌段度指数，或者-与聚(第一亚烷基呋喃二羧酸酯)或聚(第二亚烷基对苯二甲酸酯)中至少一者的一个或多个IPC洗脱时间的偏移，并且其中熔融共混温度在聚(第一亚烷基呋喃二羧酸酯)和聚(第二亚烷基对苯二甲酸酯)的挤出加工温度的范围内，其中聚(第一亚烷基呋喃二羧酸酯)(PR1F)衍生自2，5-呋喃二羧酸或其衍生物和C2至C12脂族二醇或多元醇单体中的至少一种，以及任选地多官能芳族酸或羟基酸中的至少一种，并且其中聚(第二亚烷基对苯二甲酸酯)衍生自对苯二甲酸或其衍生物、C2至C12脂族二醇或多元醇单体以及任选地间苯二甲酸或其衍生物。在第十五实施方案中，将0.1-99.9重量％的聚(第一亚烷基呋喃二羧酸酯)(PR1F)与0.1-99.9重量％的聚(第二亚烷基对苯二甲酸酯)(PR2T)熔融共混的步骤在有效量的酯交换抑制剂或酯交换催化剂存在下进行，以进一步控制酯交换反应，并由此控制嵌段度指数。附图说明附图以举例的方式示出本专利技术，但本专利技术不限于所述附图。图1示意性地示出了根据本专利技术的示例性制品的一部分的剖面图，所述制品包括基底，所述基底包含聚合物，所述聚合物包含聚(2，5-呋喃二羧酸三亚甲基酯)。图2示意性地示出了根据本专利技术的示例性多层结构的一部分的剖面图，所述多层结构包括两层。图3示意性地示出了根据本专利技术的示例性多层结构的一部分的剖面图，所述多层结构包括至少三层。图4示意性地示出了根据本专利技术的示例性多层结构的一部分的剖面图，所述多层结构包括至少本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种组合物，所述组合物包含：a.酯交换的基于呋喃的聚酯，其包含第一亚烷基呋喃二羧酸酯重复单元(R1F)，以及第二亚烷基呋喃二羧酸酯重复单元(R2F)、第一亚烷基对苯二甲酸酯重复单元(R1T)和第二亚烷基对苯二甲酸酯重复单元(R2T)中的一种或多种；和b.酯交换的基于对苯二甲酸酯的聚酯，其包含第二亚烷基对苯二甲酸酯重复单元(R2T)，以及第一亚烷基对苯二甲酸酯重复单元(R1T)、第二亚烷基呋喃重复单元(R2F)和第一亚烷基呋喃二羧酸酯重复单元(R1F)中的一种或多种；其中所述第一亚烷基基团(R1)和所述第二亚烷基基团(R2)独立地选自C2至C12脂族基团，并且其中所述组合物具有大于0.00且小于1.00的NMR嵌段度指数。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.05.01 US 61/9870311.一种组合物，所述组合物包含：a.酯交换的基于呋喃的聚酯，其包含第一亚烷基呋喃二羧酸酯重复单元(R1F)，以及第二亚烷基呋喃二羧酸酯重复单元(R2F)、第一亚烷基对苯二甲酸酯重复单元(R1T)和第二亚烷基对苯二甲酸酯重复单元(R2T)中的一种或多种；和b.酯交换的基于对苯二甲酸酯的聚酯，其包含第二亚烷基对苯二甲酸酯重复单元(R2T)，以及第一亚烷基对苯二甲酸酯重复单元(R1T)、第二亚烷基呋喃重复单元(R2F)和第一亚烷基呋喃二羧酸酯重复单元(R1F)中的一种或多种；其中所述第一亚烷基基团(R1)和所述第二亚烷基基团(R2)独立地选自C2至C12脂族基团，并且其中所述组合物具有大于0.00且小于1.00的NMR嵌段度指数。2.根据权利要求1所述的组合物，其中所述组合物示出如由聚合物相互作用色谱法所测的与以下至少一者的一个或多个洗脱时间的偏移：-对应的未酯交换的包含所述第一亚烷基呋喃二羧酸酯重复单元(R1F)的基于呋喃的聚酯，或者-对应的未酯交换的包含所述第二亚烷基对苯二甲酸酯重复单元(R2T)的基于对苯二甲酸酯的聚酯，即聚(第二亚烷基对苯二甲酸酯)。3.根据权利要求1所述的组合物，其中所述酯交换的基于呋喃的聚酯以基于所述组合物的总重量计0.1-99.9重量％范围内的量存在。4.根据权利要求1所述的组合物，所述组合物还包含另一种酯交换的基于呋喃的聚酯，所述另一种酯交换的基于呋喃的聚酯包含第三亚烷基呋喃二羧酸酯重复单元(R3F)，以及第一亚烷基呋喃二羧酸酯重复单元(R1F)、第二亚烷基呋喃二羧酸酯重复单元(R2F)、第三亚烷基对苯二甲酸酯重复单元(R3T)和第二亚烷基对苯二甲酸酯重复单元(R2T)中的一种或多种，其中所述第三亚烷基基团(R3)选自C2至C12脂族基团。5.根据权利要求1所述的组合物，所述组合物还包含另一种酯交换的基于对苯二甲酸酯的聚酯，所述另一种酯交换的基于对苯二甲酸酯的聚酯包含第四亚烷基对苯二甲酸酯重复单元(R4T)，以及第一亚烷基对苯二甲酸酯重复单元(R1T)、第二亚烷基对苯二甲酸酯重复单元(R2T)、第四亚烷基呋喃二羧酸酯重复单元(R4F)和第一亚烷基呋喃二羧酸酯重复单元(R1F)中的一种或多种，其中所述第四亚烷基基团(R4)选自C2至C12脂族基团。6.根据权利要求1所述的组合物，其中R1为三亚甲基基团并且R2为亚乙基基团，使得：i.所述第一亚烷基呋喃二羧酸酯重复单元(R1F)为呋喃二羧酸三亚甲基酯重复单元(3F)，ii.所述第二亚烷基呋喃二羧酸酯重复单元(R2F)为呋喃二羧酸亚乙基酯重复单元(2F)，iii.所述第一亚烷基对苯二甲酸酯重复...

【专利技术属性】
技术研发人员：Y布伦，AM卡斯塔纳，廖肯萱，F内德伯格，E福雷斯特麦科德，CJ拉斯穆森，
申请(专利权)人：纳幕尔杜邦公司，
类型：发明
国别省市：美国;US