磺化脂族-芳族共聚酯和从其生产的成形物品制造技术

提供了磺化脂族－芳族共聚酯。该共聚酯是从下列的混合物生产的：芳族二羧酸、脂族二羧酸、乙二醇、其它二醇、和含有碱金属或碱土金属磺基的成分例如金属５－磺基间苯二甲酸衍生物。该共聚酯有比已知磺化聚酯低的磺化作用，并为一些终端用途提供有利的热性能。该磺化脂族－芳族共聚酯可用于在各种基材上形成涂层或薄膜，和用于包装。一些包含该磺化脂族－芳族共聚酯的组合物是可生物降解的，一些磺化芳族－芳族共聚酯也是如此。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及磺化脂族-芳族共聚酯和从其生产的成形物品。
技术介绍
送到填埋场的市政固体废物的不充分处理和市政固体废物流中包括塑料在内的不可降解材料的不断增加，两者相结合正在大幅降低可供利用的填埋场数目和提高市政固体废物处置成本。虽然该废物流中可再利用成分的再循环在很多情况下是所希望的，但再循环的成本和使材料再循环所需要的基础设施有时是极昂贵的。此外，有一些产品不能容易地纳入再循环框架。不可再循环固体废物的堆肥，是减少固体废物填埋体积和/或从废物制造有用产品以提高田地和花园的肥力的一种公认和日益增长的方法。此类堆肥的市场化的限制之一是未降解塑料例如薄膜或纤维碎片的视觉污染。提供可用于制造一次性产品而且在废物堆肥过程中典型存在的条件下能降解成较少污染形式的成分是所希望的。这样的条件可以包括不高于70℃且平均在55～60℃范围内的温度，高达100％相对湿度的湿度条件、和数周或数日的暴露时间。进一步希望的是提供不仅会在堆肥中需氧/厌氧地降解而且也会在土壤或填埋场中继续降解的一次性成分。只要有水存在，这样的成分就应当分解成低分子量碎片，后者终究会被微生物完全生物降解成沼气、生物量、和/或液体浸出物，如同木材等天然有机组合物一样。用于包装的可生物降解材料是众所周知的。可生物降解薄膜也是已知的。例如，美国专利No.3,602,225公开了包含增塑、再生的纤维素薄膜的阻透薄膜的用途。US 3,952,347公开了包含不可生物降解基体例如聚乙烯醇和约40～60wt％可生物降解材料例如淀粉的可生物降解薄膜。磺化脂族-芳族共聚酯，当该术语在本文中使用时，包括从脂族二羧酸和芳族二羧酸的混合物衍生的聚酯，此外还结合一种磺化单体例如5-磺基间苯二甲酸的盐。US 3,563,942中公开了结合0.1～10mol％磺化芳族单体的、溶剂可溶的线型磺化脂族-芳族共聚酯的水性分散液。US 3,634,541公开了包括0.1～10mol％二甲苯磺化盐单体的成纤磺化脂族-芳族共聚酯，而US 3,779,993公开了结合2～12.5mol％磺化单体的、线型、水可分散的磺化脂族-芳族共聚酯。已知的磺化脂族-芳族共聚酯组合物一般有＞1mol％、更典型地＞2mol％磺酸盐成分。已经发现，这样的材料典型具有不充分的或比一些应用所希望的还低的热性能。具有高温特征例如高结晶熔点、高玻璃化温度、或兼而有之的磺化脂族-芳族共聚酯组合物会有利于一些终端用途，例如薄膜、涂料、层压体、双联可烘烤食品盘等。例如，更高水平的结晶度和结晶速率可以允许简化生产过程，例如减少聚合物薄膜形成期间的薄膜粘连(粘附)和模塑成形物品生产中更快的模塑周期时间。
技术实现思路
本专利技术提供与已知磺化脂族-芳族共聚酯相比降低了磺化水平的磺化脂族-芳族共聚酯。这里所公开的磺化脂族-芳族共聚酯包括一种主要是且较好实质上是乙二醇的二醇成分。这里所公开的磺化脂族-芳族共聚酯有对某些应用有利或最佳的物理性能，而无需使该共聚酯与其它材料共混。具体地说，这里所公开的磺化脂族-芳族共聚酯提供了与已知磺化脂族-芳族共聚酯相比对提高的结晶度水平。本专利技术的一个方面提供磺化脂族-芳族共聚酯和该共聚酯的生产方法。该磺化脂族-芳族共聚酯包含酸成分、二醇成分、和以100mol％酸成分为基准0～约5.0mol％一种多官能支化剂。该酸成分包含约97.95～约20.0mol％芳族二羧酸成分、约2.0～约79.95mol％脂族二羧酸成分、和约0.05～约0.75mol％磺酸盐成分(摩尔百分率是以100mol％总酸成分为基准的)。二醇成分包含约100～约95.0mol％乙二醇作为第一种二醇成分和0～约5.0mol％第二种二醇成分(摩尔百分率是以100mol％总二醇成为基准的)。该多官能支化剂包含多官酸、二醇或其混合物。在一些实施方案中，该共聚酯含有一种或多种填料。在一些实施方案中，该磺化脂族-芳族共聚酯是可生物降解的。本专利技术的一个进一步方面提供从本专利技术的磺化脂族-芳族共聚酯生产的成形物品和该物品的生产方法。本专利技术的一个进一步方面提供从本专利技术的磺化脂族-芳族共聚酯生产的薄膜。在一些实施方案中，该薄膜是单轴取向的。在一些实施方案中，该薄膜是双轴取向的。本专利技术的另一个方面提供包含本专利技术的磺化脂族-芳族共聚酯的取向薄膜的生产方法。在一些实施方案中，该磺化脂族-芳族共聚酯含有填料。该薄膜可以是，例如，单轴取向的或双轴取向的。在一些实施方案中，该薄膜用于包装应用例如食品包装。本专利技术的一个进一步方面提供包含已在其上层压了本专利技术的磺化脂族-芳族共聚酯的薄膜的基材的物品。适用的基材包括，例如，纸、纸板、无机泡沫体、有机泡沫体、无机-有机泡沫体。本专利技术的另一个方面提供包含有层压于其上的磺化脂族-芳族共聚酯的基材的物品的生产方法。本专利技术的一个进一步方面包括涂布了本专利技术的磺化脂族-芳族共聚酯的基材。在一些实施方案中，该磺化脂族-芳族共聚酯含有填料。在一些实施方案中，包含该磺化脂族-芳族共聚酯的涂布基材可以用于包装例如食品包装及其它食品服务物品。具体实施例方式本专利技术提供磺化脂族-芳族共聚酯，和从该磺化脂族-芳族共聚酯制成的物品，以及该共聚酯和该物品的生产方法。从该磺化脂族-芳族共聚酯制成的较好物品呈薄膜、涂料和层压体的形式。包含该磺化脂族-芳族共聚酯的薄膜、涂料和层压体可以沉积到基材例如纸、纸板、无机泡沫体、有机泡沫体和无机-有机泡沫体上。包含该磺化脂族-芳族共聚酯的层压体可以沉积到基材例如纸、纸板、无机泡沫体、有机泡沫体、无机-有机泡沫体等上，然后用于食品包装终端用途、尤其一次性食品包装，例如包装膜、杯、碗、和盘。该磺化脂族-芳族共聚酯包含酸成分、二醇成分、和以100mol％酸成分为基准0～约5.0mol％多官能支化剂。该酸成分包含约97.95～约20.0mol％芳族二羧酸成分、约2.0～约79.95mol％脂族二羧酸成分、和约0.05～约0.75mol％磺酸盐成分(摩尔百分率是以100mol％总酸成分为基准的)。该二醇成分包含约100～约95.0mol％乙二醇作为第一种二醇成分和0～约5.0mol％第二种醇成分(摩尔百分率是以100mol％总二醇成分为基准的)。该多官能支化剂包含多官能酸、二醇或其混合物。该芳族二羧酸成分选自有8碳～20碳的无取代和有取代芳族二羧酸、芳族二羧酸甘醇酸酯和芳族二羧酸低级烷酯。所希望的二羧酸的实例包括从对苯二甲酸酯、间苯二甲酸酯、萘二甲酸酯和联苯甲酸酯衍生的那些。对于用来作为芳族二羧酸成分理想的二羧酸的具体实例包括对苯二甲酸、对苯二甲酸二甲酯、对苯二甲酸二(2-羟基乙酯)、间苯二甲酸、间苯二甲酸二甲酯、间苯二甲酸二(2-羟基乙酯)、2，6-萘二羧酸、2，6-萘二羧酸二甲酯、2，7-萘二羧酸、2，7-萘二羧酸二甲酯、3，4’-二苯醚二羧酸、3，4’-二苯醚二羧酸二甲酯、4，4’-二苯醚二羧酸、4，4’-二苯醚二羧酸二甲酯、3，4’-二苯硫醚二羧酸、3，4’-二苯硫醚二羧酸二甲酯、4，4’-二苯硫醚二羧酸、4，4’-二苯硫醚二羧酸二甲酯、3，4’-二苯砜二羧酸、3，4’-二苯砜二羧酸二甲酯、4，4’-二苯砜二羧酸、4，4’-二苯砜二羧酸二甲酯、3，4’-二苯甲酮二羧酸、3，4’-二苯甲酮二羧酸二甲酯、4，4’-二苯甲酮本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种磺化脂族－芳族共聚醚酯，包含一种酸成分、一种二醇成分、和以１００ｍｏｌ％酸成分为基准０～约５．０ｍｏｌ％一种选自多官能酸、二醇或其混合物的多官能支化剂，其中该酸成分包含ａ．以１００ｍｏｌ％总酸成分为基准，约９７．９５～约 ２０．０ｍｏｌ％一种芳族二羧酸成分，和ｂ．以１００ｍｏｌ％总酸成分为基准，约２．０～约７９．９５ｍｏｌ％一种脂族二羧酸成分，和ｃ．以１００ｍｏｌ％总酸成分为基准，约０．０５～约０．７５ｍｏｌ％一种磺酸盐成分，且其中该 二醇成分包含ａ．以１００ｍｏｌ％总二醇成分为基准，约１００～约９５．０ｍｏｌ％乙二醇作为第一种二醇成分，和ｂ．以１００ｍｏｌ％总二醇成分为基准，０～约５．０ｍｏｌ％一种或多种第二种二醇成分。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：RA海斯，
申请(专利权)人：纳幕尔杜邦公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]