具有吸氧及阻气性的聚酯共聚物及其制法制造技术

本发明专利技术是关于一种具有吸氧及阻气性的聚酯共聚物，是由ａ）以式１表示的改质预聚物与ｂ）由二羧酸及二元醇所形成的聚酯或聚酯预聚物共聚合而成，式中，Ｒ↓［２］表示碳数１～２４的烷基链，ｐｂｄ表示聚丁二烯。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种聚酯共聚物，特别是涉及一种具有吸氧及阻气性的聚酯共聚物。
技术介绍
近来，随着人们生活日趋忙碌而无暇料理饮食，且受惠于食品保存及包装技术的进步，使得食品工业蓬勃发展，提供人们多样的速食食品及饮料。为了使消费者方便携带并能延长食品或饮料的保存期限，早期多用玻璃或金属材料制作食品或饮料的包装容器，近年来塑胶材料以其具有质量轻、可快速生产等优点，而逐渐取代玻璃或金属成为包装容器的主流。 然而，有些食品或饮料容易因氧化而失去原有风味，所以其包装材料需要较高的气体阻隔性以降低进入容器中的氧气量。举例而言，为了保持啤酒的品质及口感，啤酒的包装容器必须具有良好的气体阻隔性、耐热性、耐压性、遮光性、口味纯正的保持性及透明性等，其中尤以能够长期有效的阻绝氧气进入及二氧化碳逸出的气体阻隔性最为重要，但是一般的塑胶材料气体阻隔性差，而啤酒以及各种含气饮料的包装容器又具有很大的市场需求，因此如何提高塑胶包装容器的气体阻隔性，以使其能够广泛地应用于如啤酒等的加气饮料的包装上，是此领域研究者努力的目标。 目前提高塑胶材料气体阻隔性的方法，主要是对常用于饮料包装的聚对苯二甲酸乙二酯(PET)进行改质，包括表面涂层法、复合层法及掺合法。表面涂层法是借由在PET瓶的内外表面涂覆高阻透性涂料形成气体阻隔层，以隔绝气体进出，例如美国专利案US 6,827,972及US 6,919,114揭露一种在PET瓶内导入乙炔气体，并以微波电浆化学气相沉积法在瓶内侧形成多氢的非晶性碳层(highly hydrogenated amorphous carbon)作为气体阻隔层的方法及其制品。然而，表面涂层虽能达到阻隔气体的功能，但是涂层会因蠕变导致厚度不均匀或受到经常性摩擦而使阻隔性能下降，尤其瓶内侧涂层还存在对食品安全性的问题。复合层法是将PET与高阻隔性树脂，例如乙烯-乙烯醇共聚酯(EVOH)、间苯二甲胺尼龙(MXD6)、对萘二甲酸乙二醇酯(PEN)等，或其他具有氧气吸收性的树脂，形成大多为三或五层的多层复合层。然而，多层复合PET瓶存在许多缺点，例如所需的制造设备成本高、在成形过程可能产生层分离现象、回收处理不易等，使得其实用性大为降低。而掺合法是直接在PET中混掺PEN或MXD6等高阻隔性树脂，以提升PET的气体阻隔性，但是因为PET中混掺有PEN或MXD6等，同样有回收处理不易的问题。 除了增加气体阻隔性的方法之外，有些以在聚酯中添加吸氧剂(oxygenscavenger)的方式提供主动性的氧气吸收效果，例如在美国专利US6,083,585案及US 6,863,988案中揭露利用具有氧气吸收功效的聚烯烃类寡聚物(poly-olefin oligomer)与PET或PEN聚酯共聚合，形成聚酯与聚烯烃类高分子的共聚物，如此可以降低包装容器内的含氧量，保持包装内容物的新鲜口感。但是，此方法也有其缺点，由于聚烯烃类寡聚物加入高温的聚酯反应系统容易发生热降解，同时在酸性(例如对苯二甲酸)环境中会受到酯化生成的水所影响而产生水解反应，导致聚烯烃类寡聚物的吸氧功能大幅降低。 上述几种增加塑胶包装容器的气体阻隔性的方式仍有不足之处，使得啤酒等加气饮料的包装容器仍以玻璃或铝金属为主。因此，如何提升塑胶材料的气体阻隔性及氧气吸收性，还有很大的努力空间。 有鉴于上述现有的增加塑胶包装容器存在的缺陷，本专利技术人基于从事此类产品设计制造多年丰富的实务经验及专业知识，并配合学理的运用，积极加以研究创新，以期创设一种新型的具有吸氧及阻气性的聚酯共聚物及其制法，能够改进一般现有的增加塑胶包装容器，使其更具有实用性。经过不断的研究、设计，并经过反复试作样品及改进后，终于创设出确具实用价值的本专利技术。
技术实现思路
专利技术人等鉴于前述表面涂层法的制法复杂且可能影响食品安全的缺点，以及复合层法及混掺法回收处理不易，不符合环保需求等因素，希望能利用共聚合的方式形成一种兼具吸氧及阻气性的聚酯共聚物，借以简化制程，并使回收处理变得较为容易。因此专利技术人等极力寻求能够兼具吸氧及阻氧功能，且能与聚酯共聚合的改质材料。 本专利技术的目的在于，克服现有的增加塑胶包装容器存在的缺陷，而提供一种新型的具有吸氧及阻气性的聚酯共聚物及其制法，所要解决的技术问题是使其兼具吸氧及阻氧功能，且能与聚酯共聚合，并使回收处理变得较为容易，从而更加适于实用。 本专利技术的目的及解决其技术问题是采用以下技术方案来实现的。依据本专利技术提出的一种具有吸氧及阻气性的聚酯共聚物，是由a)以式1表示的改质预聚物与b)由二羧酸及二元醇所形成的聚酯或聚酯预聚物共聚合而成 ---(式1) 式中，R2表示碳数1～24的烷基链，pbd表示聚丁二烯。 本专利技术的目的及解决其技术问题还可采用以下技术措施进一步实现。 前述的具有吸氧及阻气性的聚酯共聚物，其中所述的a)与b)的摩尔比为1:1～50。 前述的具有吸氧及阻气性的聚酯共聚物，其中所述的二羧酸是选自对苯二甲酸、间苯二甲酸、萘二甲酸、对羟基苯甲酸、羟基萘甲酸、环己烷二甲酸、丁二酸、戊二酸、己二酸、癸二酸、十二烷二酸、衣康酸所组成的族群；该二元醇是选自乙二醇、1，3-丙二醇、萘二醇、1，2-丙二醇、1，2-环己二甲醇、1，3-环己二甲醇、1，4-环己二甲醇、二乙二醇、对苯二酚、1，3-丁二醇、1，5-戊二醇、1，6-己二醇、三乙二醇、间苯二酚所组成的族群。 前述的具有吸氧及阻气性的聚酯共聚物，其中所述的二羧酸是选自对苯二甲酸、萘二甲酸及间苯二甲酸所组成的族群，该二元醇为乙二醇。 前述的具有吸氧及阻气性的聚酯共聚物，其中所述的其分子式是如式2或式3所示 ----(式2) 式中，m:n＝1～50:1摩尔比，R2表示碳数1～24的烷基链，pbd表示聚丁二烯。 本专利技术的目的及解决其技术问题还可以采用以下技术方案来实现的。依据本专利技术提出的一种制备具有吸氧及阻气性的聚酯共聚物的方法，是先使聚丁二烯与一种具有间位结构的化合物形成中间体，再使该中间体与一种二醇类化合物进行酯交换反应形成一改质预聚物；使该改质预聚物与一种由二羧酸及二元醇所形成的聚酯或聚酯预聚物进行反应而形成聚酯共聚物。 本专利技术的目的及解决其技术问题还可采用以下技术措施进一步实现。 前述的制备具有吸氧及阻气性的聚酯共聚物的方法，其中所述的改质预聚物与该聚酯是进行一种酯交换反应以形成聚酯共聚物。 前述的制备具有吸氧及阻气性的聚酯共聚物的方法，其中所述的改质预聚物与该聚酯预聚物是进行一种缩聚合反应以形成聚酯共聚物。 前述的制备具有吸氧及阻气性的聚酯共聚物的方法，其中所述的中间体的分子式如式4或式5所示 ---(式4) 式4中，R1表示碳数1～24的烷基链，pbd表示聚丁二烯； ---(式5) 式5中，X表示卤素Cl、Br基团或羟基团。 前述的制备具有吸氧及阻气性的聚酯共聚物的方法，其中所述的改质预聚物的分子式如式1所示 ---(式1) 式中R2表示碳数1～24的烷基链，pbd表示聚丁二烯。 前述的制备具有吸氧及阻气性的聚酯共聚物的方法，其中所述的具有间位结构的化合物为间苯二甲酯。 前述的制备具有本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种具有吸氧及阻气性的聚酯共聚物，其特征在于：是由ａ）以式１表示的改质预聚物与ｂ）由二羧酸及二元醇所形成的聚酯或聚酯预聚物共聚合而成：　＊＊＊　－－－（式１）　式中，Ｒ↓［２］表示碳数１～２４的烷基链，ｐｂｄ表示聚丁二烯。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：刘邦锦，李淑珍，吴汝瑜，
申请(专利权)人：远东纺织股份有限公司，
类型：发明
国别省市：71[中国|台湾]