用于热收缩包装膜的增塑聚脂制造技术

一种热收缩膜，包括混合组分： （Ａ）９０至９９重量百分的聚酯，其玻璃化温度为４０℃至１５０℃，比浓对数粘度为０．５至１．２ｄＬ／ｇ，它包括 （１）二羧酸成分，包括的重复单位为至少８０摩尔百分的８至１４碳原子的芳香二羧酸，和 （２）二醇成分，包括的重复单位为至少１０摩尔百分１，４－环己二甲醇， 按１００摩尔百分二羧酸和１００摩尔百分二醇计算；及 （Ｂ）１至１０重量百分的增塑剂，选自具１２至２０个碳原子的环氧化脂肪酸的Ｃ↓［４］－Ｃ↓［２０］烷基酯，具有足够的稳定性使其可以在２００℃至３００℃的温度被混入聚酯中， 其中（Ａ）和（Ｂ）的重量之和为１００％。（*该技术在2014年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及聚酯/增塑剂的混合物，用作低温加热收缩包装方面的热收缩膜和薄层物。增塑剂被注入到熔融态的聚酯中。增塑剂降低了聚酯的玻璃化温度，开始反应温度和收缩率。由这些聚酯/增塑剂混合物生产的膜及薄层物是透明的。与本专利技术相关的技术背景热收缩塑料膜已被用于玻璃，金属，陶瓷和塑料瓶、盒、罐、管及木头的包装、保护、包裹和标识等方面。例如，热收缩膜已被广泛地用于食品和药品的防伪标识，塑料容器如软饮料瓶的主要标识等方面。热收缩膜可分为两类(1)双向膜，用于包装时，在X轴和Y轴两个方向都发生收缩；(2)单向膜，主要在拉伸的或定向的方向上发生收缩，而在未拉伸的或未被定向的方向上几乎没有收缩。最为普遍使用的收缩膜是聚氯乙烯(PVC)膜，然而，也已经从聚苯乙烯(OPS)，定向的聚乙烯和定向的聚丙烯中制备出了热收缩膜。虽然聚氯乙烯具有良好的热收缩性质，但它不适于低温加热的收缩包装。此外，焚烧聚氯乙烯会产生氯化氢，腐蚀焚烧设备，造成环境污染。美国专利第4,996,291号和第4,963,418号揭示了热收缩性聚酯膜的实例。在美国专利第4,996,291号中所揭示的热收缩聚酯膜是从聚对苯二甲酸乙二醇酯制备的。虽然其中给出了添加剂的清单，但是却没有增塑剂。美国专利第4,963,418号揭示的热收缩膜是从聚酯、聚酯共聚物或混合它们二者而制备的，没有对加入增塑剂和任何其它的添加剂而形成混合物提出建议。已被揭示的这些聚酯膜存在着至少两大缺陷，即开始收缩的温度高于50～60℃，很高的收缩率，大于4％每摄氏度。高的开始收缩温度意味着膜和薄层物需要较高的温度使其在热收缩炉或窑内开始发生收缩。高的开始反应温度会造成容器及内含物的损伤。另一缺陷是较高的收缩率，即温度每升高一度的收缩百分率。高的收缩率会使膜的薄层物通过收缩炉时产生皱纹或气泡。本专利技术的专利技术者意外地确定了由聚酯制备的热收缩膜和薄层物的开始变化温度和收缩率可以通过与准确数量的增塑剂熔融混合而被降低，增塑剂选自具有12至20个碳原子的环氧化脂肪酸的C4～C20烷基酯，并且增塑剂的稳定性要足以允许其在约200～300℃的温度下加入到聚酯中。此外，本专利技术的聚酯/增塑剂的混合物制备出的是透明的膜，并且没有其它的膜所带有的污染环境的问题。本专利技术的目的本专利技术的目的之一是提供对环境为安全的，并且没有此前其它热收缩膜所带缺点的热收缩膜。本专利技术的另一目的是提供具有比聚氯乙烯热收缩膜更低的开始反应温度和收缩率的热收缩膜。本专利技术的又一目的是提供一种制备开始反应温度可依具体需要被调节的热收缩膜的方法。本专利技术的再一目的是提供耐热、耐冲击、抗张裂，具有可印刷性并在模塑时表现出优秀熔融流动性的热收缩膜。本专利技术的技术方案实现本专利技术的这些以及其它的目的之热收缩膜包括下列混合物(A)90～99重量百分的玻璃化温度为40℃～150℃且比浓对数粘度为0.5～1.2dL/g的聚酯，包括(1)一种二羧酸成份，含有的重复单位为至少80摩尔百分的具有8至14个碳原子的芳香二羧酸，以及(2)一种二醇成份，含有的重复单位为至少10摩尔百分的1，4-环己二甲醇，按100摩尔百分二羧酸和100摩尔百分二醇计算；(B)1～10重量百分的增塑剂，选自具有10至20个碳原子的环氧化脂肪酸的C4～C20烷基酯，该增塑剂具有足够的稳定性使其能在200℃至300℃的温度混合到聚酯中，其中(A)与(B)的总重量为100％。本专利技术的聚酯，即(A)成分包括共聚物。聚酯可以是半晶体或非晶形，优选非晶形。聚酯含有二羧酸和二醇的重复单位，按100摩尔百分二羧酸和100摩尔百分二醇计算。二羧酸成份含有至少80摩尔百分的具有8至14个碳原子的芳香二羧酸。聚酯还可另外被按100摩尔百分二羧酸计算为多至20摩尔百分的除芳香二羧酸以外的一种或多种不同的二羧酸来修饰，例如，具有4至12个碳原子的饱和脂肪族二羧酸和具有8至12个碳原子的环脂族二羧酸。二羧酸的具体实例有对苯二酸，苯二甲酸，间苯二酸，苯-2，6-二羧酸，环己二羧酸，环己二乙酸，二苯基-4，4’-二羧酸，琥珀酸，戊二酸，己二酸，壬二酸，癸二酸等。聚酯可由上述的一种或一种以上的二羧酸制备。应该理解的是，二羧酸这一术语还包括这些酸的酸酐，酯和酰氯化物。二醇成份中含有至少10摩尔百分的1，4-环己二甲醇重复单位。此外，二醇还可另外被按100摩尔百分之醇计算为多至90摩尔的除1，4-环己二甲醇以外的一种或多种不同的二醇来修饰。这些另外的二醇包括具有6至15个碳原子的环脂族二醇和具有3至8个碳原子的脂族二醇。这些将与1，4-环己二甲醇相共存的二醇的实例有乙二醇，二甘醇，三甘醇，丙烷1，3-二醇，丁烷1，4-二醇，2，2-二甲基丙烷-1，3-二醇(新戊二醇)，戊烷-1，5-二醇，己烷-1，6-二醇，3-甲基戊烷二醇(2，4)，2-甲基戊烷二醇-(1，4)，2，2，4-三甲基戊烷-二醇-(1，3)，2-乙基己烷二醇-(1，3)，2，2-二乙基丙烷-二醇-(1，3)，己烷二醇-(1，3)，1，4-二-(羟乙氧基)-苯，2，2-双-(4-羟环己基)-丙烷，2，4-二羟-1，1，3，3-四甲基-环丁烷，2，2-双-(3-羟乙氧基苯基)-丙烷，2，2-双-(4-羟丙氧基苯基)-丙烷等等。聚醇可由上述二醇中的一种或多种制备。聚酯中还可以含有少量的三功能性或四功能性的共聚用单体，例如，1，2，4-苯三酸酐，三甲基丙烷，1，2，4，5-苯四酸酐，季戊四醇，以及其它的本行业所熟知的用于形成聚酯的酰胺和多元醇。为实现本专利技术的目的，优选的聚酯，即组分(A)，具有由对苯二酸重复单位组成的二羧酸成分，以及由65至90摩尔百分乙二醇和35至10摩尔百分1，4-环己二甲醇重复单位组成的二醇，更为优选的其中的二醇由67至75摩尔百分乙二醇和33至25摩尔百分1，4-环己二甲醇组成。用作组分(A)的聚酯的比浓对数粘度为0.5～1.2dL/g。优选的是在温度为25℃，对每100ml的60％(重量)苯酚和40％(重量)四氯乙烷溶剂为0.50克的聚合物进行测定，得到比浓对数粘度为0.6至0.9dL/g。聚酯可用本行业熟知的常规缩聚方法来制备。这种方法包括二羧酸与二醇直接缩合，或使用二烷基二羧酸酯通过酯交换来完成。例如，二烷基对苯二酸酯，特别是二甲基对苯二酸酯在加热和催化条件下与二醇发生酯交换。聚酯还可由固态聚合法来制备。本专利技术中的组分(B)是增塑剂。可用作组分(B)的增塑剂可选自具12至20个碳原子的环氧化脂肪酸的C4～C20烷基酯。增塑剂要有足够的稳定性以使其可以在200℃至300℃，优选250℃至280℃的温度下与聚酯混合。术语“足够的稳定性”指的是增塑剂在200℃至300℃的温度范围内不发生分解和挥发。适宜的增塑剂的例子有辛基环氧基大豆脂肪酸盐，环氧化的豆油，环氧基树脂酸盐，环氧化亚麻子油，三苯基磷酸盐，新戊二醇二苯甲酸盐，甘油，植物油，蓖麻油和矿物油。优选的增塑剂是辛基环氧基大豆脂肪酸盐，可从Elf Atochem公司按商品名VIKOFLEX 7080购得。制备本专利技术的聚酯/增塑剂混合物的方法包括按前述的方法制备聚酯。聚酯用干燥空气或干燥氮气在常压或减压条件下进行干燥。在熔融处理条件下，如果有杂质，例如水的存在，会使聚酯的分子量降低，因此本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：韦恩·肯·始，罗那德·理查德·莱特，
申请(专利权)人：伊斯特曼化学公司，
类型：发明
国别省市：