[其他]对气体和有机液体具有低渗透性的韧性聚对苯二甲酸乙酯制品的加工方法

说明书

本发明涉及对有机液体和蒸气具有低渗透性的韧性聚对苯二甲酸乙酯制品及其加工方法。

聚对苯二甲酸乙酯（PET）不仅广泛用于制造包装薄膜和封皮，而且用以制造各种液体容器。它还可以和种种别的树脂掺和一起，采用象挤塑、注塑与热成型等技术来加工其它类型的制品。常用工业级PET树脂不具有良好的韧性，因此往往要采取加入增韧剂的办法，例如加入橡胶或软质聚烯烃来进行改性。这方面的实例可查阅美国专利4，172，859（属Epstein公司）和英国专利1，208，585（属帝国化学工业公司（I.C.I））。美国专利3，435，093（属Cope公司）公布了由乙烯与α、β不饱和羧酸及其盐类的共聚物和PET树脂组成的共混体系。

通常用注塑制成的PET制品或挤塑制品，如薄膜或纤维，或吹塑的容器，所有这些制品都要进行加工或改性以使PET获得最大的结晶度。至于吹塑容器，如充碳酸气的饮料瓶，常常先进行分子定向（例如用拉伸的办法），然后进行热变定和退火处理（见Wyeth申请的美国专利3，733，309）。在注塑或热成形工艺中，通过热油使模具保温（一般高于100℃）的办法，可以提高PET树脂的结晶度。常常在PET树脂混合物中加入各种成核剂，例如滑石来诱导生成结晶（见Furukawa申请的美国专利3，368，955）。成核剂与增塑剂二者必须同时用，以获得具有良好的表面特性，经过充分结晶化的韧性产品，加工时，熔融的PET树脂在水冷却至100℃以下的标准模具中成形（见Deyrup美国专利4，352，904和4，486，564）。上面引述的专利强调需要让PET充分地结晶化，以改善由此制得的制品性能。

特别是注塑制品，很重要的一个问题是要对聚对苯二甲酸乙酯进行改性，以便获得各种满意的机械性能，如切口冲击强度，刚性和拉伸强度。因此由这种改性聚对苯二甲酸乙酯制成的注塑容器，一方面具有极良好的抗渗透性能，但同时对许多应用而言，价格也太昂贵。

人们希望用PET树脂为基科生产的制品，如容器、薄膜、管子等，既有韧性又对有机液体和蒸气有满意的抗渗透性能，同时做到价廉和加工较为简便，这样才能达到大量生产满足供应市场的需要。特别是人们要求生产PET的各种制品，如油漆罐及装各种市售产品，包括各种有机液体，特别是烃类溶剂或稀释剂在内的包装容器。

依照本发明，现在提出了一种制造方法，使制品既坚韧又对许多有机液体和蒸气具有低渗透性，它是将45-95%（重量）PET树脂与5-55%（重量）由碳原子数为2-5的α-烯烃和3-5个碳原子的α、β-不饱和羧酸的共聚物组成共混物，其中的共聚物也可以是部分中和或全部中和羧酸的锌盐或镁盐所形成的一种离子交联聚合物;也可以用PET树脂与乙烯/含缩水甘油基共聚物组成共混物，这些共混物在尽量减少结晶化的条件下经过熔融-成形加工成制品，成形设备可以是注塑、吹塑或挤塑设备;特别要注意避免在共混物中加入成核剂;要使设备与共混物接触表面的温度低于100℃，较好是低于90℃，更好是低于50℃;同时为获得最大的韧性，当设备在较高操作温度下加工制品时，要使之迅速急冷至这样的温度以下。

本发明在加工过程中所采用的PET树脂是来自几种渠道的商品，最好是它的比浓对数粘度（inherent    viscosity）为0.4-4.0分升/克。

本说明书和权利要求中所使用的“共聚物”一词是指至少由两种单体进行共聚合后得到的聚合物;但它并不局限于仅仅由两种单体共聚合而成。

一种α烯烃和一种α，β-不饱和羧酸制成的共聚物，其中α-烯烃至少占70%（重量），而α，β-不饱和羧酸最多占30%（重量），羧酸基团是无规地分布在整个共聚物分子中。羧酸基团可以用锌离子或镁离子中和，中和程度范围为0-100%。用碱金属离子进行中和是不合适的，因为它会促进PET树脂的结晶化。较好的α-烯烃是乙烯;其它α-烯烃包括：例如丙烯，1-丁烯和1-戊烯。具有代表性的不饱和羧酸有：丙烯酸，甲基丙烯酸，顺丁烯二酸单乙酯和顺丁烯二酸单甲酯，及丁烯二酸单乙酯和反丁烯二酸单甲酯，反丁烯二酸单乙酯和反丁烯二酸单甲酯，亚甲基丁二烯单甲酯和亚甲基丁二酸单乙酯，乙基丙烯酸，顺丁烯二酸，反丁烯二酸以及亚甲基丁二酸等。