[发明专利]一种用于生产大容积聚酯瓶的含钛共聚酯及其制品

说明书

技术领域

本发明涉及一种聚对苯二甲酸乙二酯(PET)共聚酯，专用于生产重量达到600克以上且厚度大于7.0毫米的瓶胚和内容积大于10升以上的聚酯瓶，特别是能够回收清洗再使用20次以上仍不会破裂或变形。

背景技术

随着大众普遍对饮用水质的重视，目前许多公共场所或办公处所经常采用5加仑容器盛装蒸馏水供人员饮用。因此，大包装饮用水的市场(Bulk water market)逐渐增加。

目前此类大型的装水容器，主要以聚碳酸酯(PC)材质所制成。但，聚碳酸酯(PC)材质容器含有丙二酚-A，会影响人体健康，且PC容器的原料成本较高，已逐渐被淘汰。

而广泛用来制作包装碳酸饮料、矿泉水或茶饮料瓶子的PET共聚酯，其组成中含有基于共聚酯0至3摩尔％的间位苯二甲酸或含有基于共聚酯1.5至4.0摩尔％的二乙二醇，且使用锑金属元素做为缩聚催化剂。在注射拉伸吹瓶的加工过程中，这种PET共聚酯有易结晶的特性，只适用于生产瓶胚厚度约3～4毫米(mm)，重量最高约仅100至120克(g)和内容积小于5升(L)的聚酯瓶；尤其此类共聚酯被加工制作厚度约达7毫米以上、重量达600克以上的瓶胚时，会发生结晶白化的现象。瓶胚有结晶白化发生，将造成后续的吹瓶步骤无法稳定吹制瓶子，而为避免瓶胚有结晶白化现象，将瓶胚的冷却时间延长，又会导致产量下降，以致于不具经济价值。

为解决以上的问题，美国第6,309,718号专利公开了一种共聚酯配方，可用来加工制作重量200克以上，内容积达数加仑的瓶子。该共聚酯的组成中含4至10摩尔％的环己烷二甲醇或含6至17摩尔％的间位苯二甲酸，或含以上两种化合物。而且，该共聚酯的组成中，也可再加入双羧酸化合物，例如2，6-萘二羧酸酯(2，6-naphthalene dicarboxylic acid)或简称2，6-(NDC)，其含量最多为50摩尔％。该共聚酯的特性粘度为0.75至0.85dl/g。

本发明人取得的中国专利(公开号CN1405201)及美国第6,913,806号专利，亦公开了一种共聚酯，其特性粘度为0.75至0.85dl/g，且使用锑金属元素做为缩聚催化剂，其组成中的主要成分为聚对苯二甲酸乙二酯(PET)树脂，且基于共聚酯，还含有X摩尔％的间位苯二甲酸(IPA)，Y摩尔％的二乙二醇(DEG)及Z摩尔％的2，6-萘二羧酸酯；其中X，Y，Z符合以下条件：

2.5≤X≤6.0；

2.5≤Y≤5.0；

0≤Z≤5.0。

而且，该中国专利(公开号CN1405201)及美国第6,913,806号专利公开的共聚酯，适用于生产重量达到600克以上且厚度大于7.0毫米的瓶胚，再吹制成内容积大于10升以上的聚酯瓶。

但，不论是使用上述中国或美国专利的共聚酯所制成的聚酯瓶，或是其它市面上高于10升的聚酯瓶，当回收再清洗重新充填时，使用次数最多仅达15次就发生破裂或变形。

发生破裂或变形的聚酯瓶，虽可透过切成碎片及重新高温熔融回收。但，全球暖化及气候变迁日益严重，发展绿能环境及具节能减碳的生活产品是刻不容缓。如果能够再提升聚酯瓶的回收清洗再使用次数，也是快速遏止全球暖化的有效手段之一。

发明内容

有鉴于此，基于环保、节能减碳及力行遏止全球暖化的目的，本发明是对本发明人取得的中国专利(公开号CN1405201)及美国第6,913,806号专利的共聚酯配方提出改良，尤其使用钛金属元素取代传统锑金属元素作为缩聚催化剂，使得所制得的共聚酯具有以下优点：

1.专用于生产重量达到600克以上且厚度大于7.0毫米的瓶胚，再吹制成内容积大于10升以上的聚酯瓶；

2.所制成的聚酯瓶厚度均匀，透明度及强度良好，其强度足够盛装超过10升以上甚至达5加仑的水，特别是能够回收清洗再使用至少20次以上仍不会发生破裂或变形；

3.在搬运过程中不会发生瓶子破裂；

4.所制成的聚酯瓶不含重金属锑元素，对人体健康无害；

5.所制成的聚酯瓶不含丙二酚-A成分，对人体健康无害；

6.所制成的聚酯瓶比聚碳酸酯(PC)容器的成本低廉，可逐渐取代聚碳酸酯(PC)容器。