液晶聚合物、其制造方法和制品技术

一种液晶聚合物，其包含以下通式的重复单元：　　　　＊＊＊　　　　其中：　　　　每个Ｒ↑［１］独立地是亚烃基或者取代的亚烃基；　　　　每个Ｒ↑［２］独立地是饱和亚烃基或者取代的饱和亚烃基；　　　　每个Ｒ↑［４］独立地是亚芳基或者取代的亚芳基；　　　　（Ⅴ）是存在的（Ⅰ）的总量的大约０．４到大约３２摩尔百分数；　　　　（Ⅰ）∶［（Ⅱ）＋（Ⅴ）］的摩尔比为大约１．０∶１．０；　　　　（Ⅰ）：［（ⅢＡ）＋（ⅢＢ）］的摩尔比为大约１．０∶１．０到大约１．０∶４．０；和　　　　（ⅢＡ）∶（ⅢＢ）的摩尔比为大约５∶１到大约１∶２。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及新颖的热致液晶聚合物，其制造方法和制品。
技术介绍
由部分芳族聚酯例如聚(对苯二甲酸乙二醇酯)(PET)和一种或多种芳族羟基羧酸如对羟基苯甲酸(HBA)制造的热致液晶聚合物(LCP)是众所周知的，例如参考美国专利3,778,410和3,804,805。美国专利4,892,912描述了从部分芳族聚酯、酰氧基芳族羧酸和二酰氧基芳族化合物制备LCP。据说生产的聚合物在组成上更均匀并且能够具有较高的分子量。没有提到使用羧酸酸酐。B.A.Yul’chibaev等，Vysokolekulyarnye Soedineniya，Ser.B，卷37，(1995)，第166-171页描述了从部分芳族聚酯、乙酰氧基苯甲酸和二乙酰氧基氢醌在乙酸存在下合成LCP。没有提到使用羧酸酸酐。美国专利5,326,848描述了具有衍生自乙二醇(EG)、6-羟基-2-萘甲酸(HNA)、对羟基苯甲酸(HBA)和对苯二甲酸(T)的重复单元的LCP。EG和T可以PET的形式“一起”加入。据说该LCP能够通过EG、HNA和HBA的酰氧基衍生物的反应来生产，或者这些化合物可以使用羧酸酸酐被原位酰化，但是在后一情况下，为了生产高质量LCP需要存在溶剂。没有提到使用化学计量过量的任何成分。据报导，该LCP具有良好的氧气阻隔性能，并且可用于包装。具有低熔融加工温度、各向同性性能和良好的光学性质的普通的(非LCP)共聚酯树脂是已知的。这类共聚酯包括脂族部分和脂环族部分，因此它们具有高的透过性能(＞160cm3氧气25μm/m2天大气压)。提供良好的氧气阻隔性能的普通的LCP聚酯是已知的，但是它们倾向于是各向异性的，并因此在熔体流动的横向方向上是弱的，它们具有低的断裂伸长率，并且它们倾向于不透明。它们通常还要求高的熔融加工温度(＞300℃)。某些LCP具有低至0.3cm3氧气微米/平方米天大气压的阻隔值，但是要求320℃的模头温度。这些性能倾向于降低它们在许多包装应用中作为薄膜和容器的实用性。大多数包装薄膜加工工艺要求阻隔层树脂与结构树脂和可共挤出的粘合剂一起共熔融加工，该可共挤出的粘合剂可能在275℃下开始分解。分解产物可能在挤塑薄膜中引入凝胶缺陷或者在包装的食品中引入气味或者不希望的味道。因此，有益的是，阻隔层树脂能够在低于275℃和优选低于230℃的温度被熔融加工成薄膜和其它制品。
技术实现思路
本专利技术提供液晶聚合物，其包含以下通式的重复单元 -O-R2-O-(II)，-O-R4-O-(V)， 和 其中每个R1独立地是亚烃基或者取代的亚烃基；每个R2独立地是饱和亚烃基或者取代的饱和亚烃基；每个R4独立地是亚芳基或者取代的亚芳基；(V)是存在的(I)的总量的大约0.4到大约32摩尔百分数；(I)∶的摩尔比为大约1.0∶1.0；(I)∶的摩尔比为大约1.0∶1.0到大约1.0∶4.0；和(IIIA)∶(IIIB)的摩尔比为大约5∶1到大约1∶2。本专利技术包括制造液晶聚合物的方法，其包括(a)在没有加入的溶剂的情况下，使部分芳族聚酯，其具有以下通式的重复单元 和-O-R2-O-(II)，与一种或多种通式HO-R3-CO2H(III)的化合物、一种或多种通式HO-R4-OH(IV)的化合物和羧酸酸酐，在通过与所述羧酸酸酐反应形成(III)和(IV)的酯的条件下接触，和(b)在一定温度下加热来自(a)的混合物达到足够的时间，从而形成液晶聚合物，其中每个R1独立地是亚烃基或者取代的亚烃基；每个R2独立地是亚烷基或者取代的亚烷基；每个R3独立地是亚芳基或者取代的亚芳基；每个R4独立地是亚芳基或者取代的亚芳基；并且条件是，基于所述部分芳族聚酯中存在的(II)的量，(IV)以这样的量存在，使得总的二醇的化学计量过量为0.5到15摩尔百分数。本专利技术的LCP和通过本专利技术的LCP制造方法生产的LCP通常具有对氧、水分、有机液体例如车用燃料例如气油和柴油燃料、二氧化碳的良好的阻隔性能，并且此外具有良好的热成型性能(即可以容易地热成型包含一个或多个LCP层的薄膜或者片材)。此外这些LCP通常能够在低于250℃的温度下加工。这些性能使本专利技术的LCP特别可用于包装应用，例如作为物品包装的一部分的多层薄膜的部分(例如一个层)，或者简单地作为包装或者容器例如瓶子或者小包中的部分或者层。因此，本专利技术还提供成型制品，其包含上述LCP，包括薄膜、片材、包装、容器和其部分或者部件，等等。本专利技术还涉及用液晶聚合物涂覆纸的方法，其包括使纸张的表面与液晶聚合物的熔融片材接触，形成涂覆纸张，然后在所述涂覆纸张上的所述液晶聚合物仍然至少部分熔融时，通过具有一个接触涂覆纸张上的所述液晶聚合物的表面进行加压，所述表面具有低于所述液晶聚合物的固化温度的温度并且其对涂覆纸张上的所述液晶聚合物进行加压，产生液晶聚合物涂覆纸张，其中所述液晶聚合物是固态的。优选实施方案的详细说明在此使用了某些术语，它们的定义如下。“液晶聚合物”是指当通过美国专利4,118,372所描述的TOT试验或者等效试验进行试验时呈现各向异性的聚合物。“亚烃基”指包含碳原子和氢的、具有两个自由单键的二价基，这些键被连接到单一碳原子或者两个不同的碳原子。“饱和亚烃基”是指二价基，其中两个自由单键连接到相同的或者不同的碳原子，并且这些键所连接的碳原子是饱和的，即不存在连接到那些碳原子的多键(双键或者三键)。″亚芳基”是指二价基，其中两个自由化合价的每一个与一个或多个芳族环的不同的碳原子相关。如果存在多于一个芳族环，其可以作为稠环连接到其它芳族环，如在萘中的情况，通过共价键连接到其它芳族环，如在联苯中的情况，或者通过另一基团连接到其它芳族环，如在二苯醚中的情况，或者任何这些的组合。“亚烷基”在此指衍生自链烷的二价基，其中两个氢基已经从链烷中被除去，从而形成亚烷基。两个自由化合价，它们是单键，可以连接到相同的或者不同的碳原子。“取代”(如在取代的亚烃基、取代的亚芳基等等中)在此指包含一个或多个取代基团的基团，所述取代基团在包含这些基团的化合物或者聚合物所经受的工艺条件下是惰性的。取代基团还基本上不干扰所述方法。在取代的基团中，所有氢可以被取代基替代，如在三氟甲基中。“化学计量过量”在此指缩合聚合物例如聚酯中存在过量的一种单体。在这类聚合物中实际要求的化学计量量由正常的聚合过程和聚合物形成的化学机理决定。例如，当制造包含一种或多种二醇和一种或多种二羧酸的基本上线性聚酯时，通常为了获得高分子量聚合物，聚合中加入的二醇的摩尔总数将等于聚合中加入的二羧酸的摩尔总数。如果该比例不是1∶1，则以较大摩尔量存在的成分是以化学计量过量的量存在的。具体地，如果二醇部分的摩尔总量高于二羧酸的摩尔总量，则认为二醇是化学计量过量的。在这种情况下，化学计量过量的二醇的摩尔量可以包括单一二醇或者任何或者所有存在的二醇的混合物。某些类型的单体，它们是“自身聚合的”，例如聚酯中的羟基酸，将不会以化学计量过量的量存在，因为它们包含形成聚合物所必需的两种官能团。在此使用的术语“容器”指原则上适合于包装或者容纳食品、药品、农用化学品、工业液体等等的成型制品，并且该“容器”包括片材和薄膜，以及瓶子、盘子、杯子、袋和类似的有底的容器。在此“没有加入的溶剂”指没有仅仅为了本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：M·R·萨米尔斯，M·G·瓦戈纳，J·乌拉尼舍克，
申请(专利权)人：纳幕尔杜邦公司，
类型：发明
国别省市：