[发明专利]无规非晶形共聚酯及其制备方法与应用

说明书

【技术领域】

本发明涉及一种非晶形共聚酯(amorphous copolyester)，特别是涉及一 种具有宽广玻璃化转变温度的非晶形共聚酯。

【背景技术】

热收缩膜被广泛地用于玻璃、金属、陶瓷或塑料材质的瓶、盒、容器 及管柱的标签、保护、捆扎及包裹等。例如，热收缩膜可作为食物或药品 的标签，即在塑料容器(如饮料罐)上进行标示。一般来说，收缩膜可分为两 种：(1)用于包装材料的双轴取向膜(biaxially oriented film)，此双轴取向膜可 在x及y轴方向上进行收缩；(2)非双轴取向膜(unbiaxially oriented film)，此 非双轴取向膜本身可依拉伸或压缩方向进行收缩，且在非拉伸或压缩方向 上的收缩较小。

虽然收缩膜可以聚苯乙烯(OPS)、聚乙烯、聚丙烯及聚酯等材质来制备， 但一般的收缩膜皆为聚氯乙烯(PVC)材质。PVC虽然具有良好的热收缩特 性，但PVC并不适合于低温收缩，且PVC在燃烧后会产生氯化氢，进而腐 蚀焚化炉并污染环境。此外，PVC与聚对苯二甲酸乙二酯(PET)的比重都接 近1.33，因此难以在回收过程将两者分开，故发展出非晶形聚酯以取代PVC。

目前，非晶形共聚酯主要以美国伊士曼公司(Eastman Kodak company) 的1，4-环己烷二甲醇(1，4-cyclohexanedimethanol)单体聚合的共聚酯高分子 (又称为PETG)为主，但目前并无法有效地于较高温度下收缩，因此业界亟 需一种具有宽广热收缩温度的新颖非晶形共聚酯及其制造方法。

【发明内容】

本发明提供了一种无规非晶形共聚酯，其是使用二酸单体及二醇单体 合成的，具有如式(I)所示的结构：

                                              与

                              (式I)

R₁为芳香族或脂肪族基团，R₂为芳香族或脂肪族基团；A为0-0.8，B 为0-0.8，C为0-1，D为0-1，E为0-0.8，F为0-0.8，其中C+D>0.2且A+B+E+F <0.8；其中该二酸单体包括对苯二甲酸及芳香族或脂肪族二酸单体，该二 醇单体包括乙二醇、1，3/1，4-环己烷二甲醇及芳香族或脂肪族二醇单体。这 里，A-F分别表示各单元在聚合物分子链中的摩尔分率。

在本发明的一种实施方案中，R₁为含有6个以上碳原子的、诸如苯环、 萘环等的芳香族基团，或者含有2个以上碳原子的、直链或支链的脂肪族 基团。

在本发明的一种实施方案中，R₂为含有6个以上碳原子的、诸如苯环、 萘环等的芳香族基团，或者含有2个以上碳原子的、直链或支链或寡聚物 等的脂肪族基团。

本发明另提供一种薄膜，包括非晶形共聚酯，其中该非晶形共聚酯由 二酸单体及二醇单体所合成，具有如式(I)所示的结构：

                                                 与

                          (I)

R₁、R₂为芳香族或脂肪族基团；A为0-0.8，B为0-0.8，C为0-1，D 为0-1，E为0-0.8，F为0-0.8，其中C+D>0.2且A+B+E+F<0.8；其中该 二酸单体包括对苯二甲酸及芳香族或脂肪族单体，该二醇单体包括乙二醇 及1，3/1，4-环己烷二甲醇及芳香族或脂肪族单体。

本发明还提供了一种无规非晶形共聚酯的制造方法，包括：提供对苯 二甲酸、乙二醇及1，3/1，4-环己烷二甲醇；提供芳香族单体或脂肪族单体， 其中该芳香族单体包括芳香族二酸单体或芳香族二醇单体，该脂肪族单体 包括脂肪族二酸单体或脂肪族二醇单体；混合该对苯二甲酸、乙二醇及 1，3/1，4-环己烷二甲醇与该芳香族单体或脂肪族单体进行酯化反应及缩聚反 应以形成此非晶形共聚酯，其中该对苯二甲酸、芳香族二酸单体及脂肪族 二酸单体为二酸单体，该乙二醇、1，3/1，4-环己烷二甲醇、芳香族二醇单体 及脂肪族二醇单体为二醇单体。