多层的透明制品及其生产方法技术

本发明专利技术公开了一种生产成型制品的方法，所述成型制品是例如片材、膜、管、瓶、预制体和型材，具有高透明性和低雾度，其包含以下组分的不混溶性共混物：一种或多种选自聚酯、聚碳酸酯和聚丙烯酸酯的热塑性聚合物；和共聚酰胺或含至少两种聚酰胺的转酰氨基化均相共混物。不混溶性共混物的各组分的折射指数之差是约０．００６至约－０．０００６。折射指数上的小差异使得能将再研磨料引入聚合物组合物中以生产透明的成型制品。这些制品可以具有一层或多层，并显示改进的优异阻隔性能和良好的熔体加工性，同时保持优异的机械性能。可以将金属催化剂引入该组合物中以制备具有除氧性能的成型制品。

【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2005年3月2号提交的美国临时申请序列号60/657,746 和于2005年3月2号提交的60/657,747的权益，将所述申请的内容均 引入本文以供参考。专利
本专利技术涉及透明的多层成型制品及其生产方法，更具体地说，本专利技术 涉及透明的多层制品，其中至少一层含有聚酯、聚碳酸酯、聚丙烯酸酯或 其均相共混物，另一层含有共聚酰胺或聚酰胺均相共混物。这些层的折射 指数绝对值的差异小。本专利技术进一步涉及一种生产透明的多层成型制品的 方法，其中可以循环利用边角料聚合物再研磨料。专利技术背景许多产品(特别是食品)对氧气的存在和水的损失或吸收是敏感 的。具有这种敏感性的包装产品容易因为暴露于氣或吸湿而劣化。例 如，用于限制食品与氣气接触的包装材料能帮助保持食物制品的品质和 减少变质。因此，这种阻隔包装的使用保持制品更长的使用期，从而减 少再储存的成本和浪费。为解决这一问题的努力使得在包装材料中广泛 使用氧气阻隔剂和/或水分阻隔(防潮)剂。已知许多聚合材料用作对氧 气或水分的阻隔剂。例如，典型的水分阻隔剂包括聚乙烯和聚丙烯。代 表性的氧气阻隔剂包括聚乙烯/乙烯基醇("EVOH")、聚乙烯基醇 ("PVOH")、聚酰胺(尼龙)，以及这些材料的共混物，聚偏二氯 乙烯、氯乙烯共聚物和偏二氯乙烯/丙烯酸甲酯共聚物也用作水分和氧气 阻隔剂。但是，这些常规的阻隔材料是昂贵的，并且具有不稳定的结构特征 或其它缺陷，导致难以仅仅由阻透材料生产包装材料或形成不需要的包 装材料。例如，虽然EVOH具有优异的氧气阻隔性能，但是不能用作水 分阻隔剂。其它阻隔材料单独用作包装材料时不利地是昂贵的。为了避 免这些问题，普通实践中使用多层结构，其中昂贵阻隔材料的量可以减少到薄层，并与在阻隔层的一面或两面上的作为结构层的廉价聚合物一 起使用。多层结构的使用还通过结构层帮助保护阻隔层免受劣化。但 是，多层产品的生产是昂贵的。此外，多层制品在再循环利用方面是困 难的，因为不同的聚合物组分难以分离。另外，将回收的聚合物边角料 或"再研磨"料与原料聚合物共混通常导致不满意的雾度或不透明性， 这是因为原料与再研磨料的不相容性。常规阻隔聚合物的缺点也可以通过使用阻隔聚合物与另一种聚合 物的共混物来克服。如上所述，不利的是，阻隔聚合物和其它热塑性聚 合物的许多共混物是不混溶性的，并是不透明或浑浊的。这些共混物不 能令人满意地应用于需要透明性的用途，例如饮料容器。在包装应用中通常使用聚酯聚合物，例如聚对苯二甲酸乙二酯("PET" )。 PET具有许多能用于包装材料的性能，包括对于在具有 多用途的瓶中所包装的软饮料而言可接受的二氧化碳阻隔性能。但是， 对于在较小瓶中和在其氧气阻隔剂中包装的软饮料需要改进PET的二 氧化碳阻隔性能，该阻隔剂不能很好地用于包装对氧敏感的产品，例如 啤酒、橘子产品、基于番茄的产品和无菌包装的肉制品。聚萘二甲酸乙 二醇酯("PEN")作为阻隔剂比PET的效果好3-10倍，但是更昂贵。多层结构可以用于改进PET的气体阻隔特性。例如具有优异氧气阻 隔性(也称为"被动阻隔")或清除性能(也称为"主动阻隔")的聚 合物可以与PET组合，制得由各单种聚合物组成的层合结构。但是，这 些多层结构的生产是昂贵的。阻隔聚合物与PET的共混物也已经用于改 进包装的氧气阻隔性能，但是如上所述，通常具有差的透明性，并且不 适用于许多包装应用。共混物的透明性差也使得难以将来自聚合物共混 物的生产边角料循环到原料聚合物中。共聚酯膜和挤出吹塑的("EBM")瓶通常需要具有韧性，并通常 代替PET用于挤出吹塑和膜用途。这些用途通常需要与取向PET可比 的阻隔性能。但是不幸的是，共聚酯的阻隔性能比取向PET差。多层结 构可以通过将薄的阻隔膜共挤出至较厚本体结构的中心以改进总体阻 隔性。但是为了经济性起见，EBM和膜工艺通常要求高含量(最高80% ) 的再研磨料(即边角料)进行再加工。不幸的是，典型的阻隔材料不能 与共聚酯混溶，并且这些阻隔聚合物与聚酯的共混物通常显示高水平的 雾度和差的透明性。所以，当边角料聚合物(即再研磨料)被循环回初始层时，整个膜结构的雾度增加到不可接受的水平。能提供良好的被动和/或主动阻隔性能、经济的并可以有效循环的聚 合物共混物是本领域所需要的。这些共混物应当是透明的，含有热塑性 和阻隔聚合物(该聚合物能提供对氧气、水和二氧化碳的高阻隔性)， 并可以在引入高含量再研磨料的制品成型工艺中经济地使用。另外，需 要阻隔性和热塑性聚合物组合物，其能经济地用于生产具有高透明性的 多层制品，并能容忍高含量的再研磨料。专利技术概述具有高透明性和高阻隔性能的聚合物组合物可以由一种或多种热 塑性聚合物和共聚酰胺或至少两种聚酰胺的均相、转酰氨基化共混物的 不混溶性共混物制备，其中在聚酰胺组分和热塑性聚合物组分之间的折射指数之差是约0.006至约-0.0006。因此，本专利技术提供一种聚合物组合 物，其包含以下组分的不混溶性共混物(i) 包含至少一种热塑性聚合物的第一组分，所述热塑性聚合物选 自聚酯、聚碳酸酯、聚丙烯酸酯和它们的均相共混物；和(ii) 包含至少两种聚酰胺的均相、转酰氨基化共混物的第二组分； 其中第二组分(ii)和第一组分(i)的折射指数之差即RI (第二组分)-RI (第一组分)是约0.006至约-0.0006，并且所述共混物具有的透 射百分比是至少75%,雾度是10%或更小。第一組分包含至少一种热塑性聚合物，其选自聚酯、聚碳酸酯、聚 丙烯酸酯和这些聚合物的均相共混物，而第二组分包含至少两种聚酰胺 的共混物，所述聚酰胺已经被转酰氨基化以制成均相共混物。我们已经 发现通过选择具有不同含量的脂族和芳族残基的至少两种聚酰胺并将 这些聚酰胺进行转酰氨基化以形成均相共混物，第一和第二组分的折射 指数能够紧密地匹配。因此，热塑性聚合物和聚酰胺的均相共混物可以 用于将第二组分和第一组分的折射指数设计在它们所需的范围内，使得 折射指数之差是约0.006至约-0.0006。例如，聚酯和含双酚A残基的聚 碳酸酯的均相共混物可以用作第一组分，包含间苯二甲胺和己二酸的残 基的第一种聚酰胺与第二种脂族聚酰胺的转酰氨基化均相共混物可以 用作阻隔聚合物。当折射指数如此匹配时，第一和第二组分形成透明的 不混溶性共混物，其适用于制备能用于许多包装用途的高透明性成型制 品。多层结构也可以通过本领域公知的许多方法制备。例如，第一和第 二组分可以从熔体共挤出或共注射成单独的各层，或者这些层可以各自 形成并在后续的工艺(例如层合)中组合在一起。第二组分也可以包含共聚酰胺，其具有的芳族和脂族二羧酸与二胺 残基的比例可以变化以紧密地与第 一和第二组分的折射指数匹配。因 此，本专利技术的另一方面是一种聚合物组合物，其包含以下組分的不混溶性共混物(i) 包含至少一种热塑性聚合物的第一组分，所述热塑性聚合物选 自聚酯、聚碳酸酯、聚丙烯酸酯和它们的均相共混物；和(ii) 包含共聚酰胺的第二组分；其中第二组分(ii)和第一组分(i)的折射指数之差即RI (第二组 分)-RI (第一组分)是约0.006至约-0.0006,并且所述共混物具有的透 射百分比是至少75%，雾度是10%或更小本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种形成多层成型制品的方法，包括：　　　　（ｉ）将包含至少一种热塑性聚合物的第一组分加热到约所述第一组分的Ｔｇ＋１００℃至约所述第一组分的Ｔｇ＋３００℃的温度，其中所述热塑性聚合物选自聚酯、聚碳酸酯、聚丙烯酸酯和它们的均相共混物；　　　　（ｉｉ）将第二组分加热到约所述第二组分的Ｔｇ＋１００℃至约所述第二组分的Ｔｇ＋３００℃的温度，其中第二组分包含共聚酰胺或至少两种聚酰胺的转酰氨基化均相共混物；　　　　（ｉｉｉ）形成在分别的层中形成具有所述第一和第二组分的成型制品；　　　　（ｉｖ）回收第一和第二组分的边角料；　　　　（ｖ）将所述第一和第二组分的边角料研磨以制备再研磨料；　　　　（ｖｉ）任选地，将所述再研磨料进行干燥；和　　　　（ｖｉｉ）将所述再研磨料与步骤（ｉ）和（ｉｉ）中的所述第一组分、第二组分或其混合物混合；　　　　其中步骤（ｉｉ）中的所述第二组分和步骤（ｉ）中的所述第一组分的折射指数之差ＲＩ（第二组分）－ＲＩ（第一组分）是约０．００６至约－０．０００６，并且所述共混物具有的透射百分比是至少７５％，雾度是１０％或更小。

【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：W黑尔，TJ佩科里尼，ME斯图尔特，ME罗杰斯，SA吉利亚姆，MD克利夫顿，MD谢尔比，
申请(专利权)人：伊斯曼化学公司，
类型：发明
国别省市：US[]