用于生產包括聚(2,5?呋喃二甲酸乙二醇酯)的定向膜的方法技術

以一種方法生產包括聚(2,5?呋喃二甲酸乙二醇酯)的定向膜，所述方法包括：?通過熱加工由聚(2,5?呋喃二甲酸乙二醇酯)樹脂制備片材，所述片材具有至多2.5mm的厚度；?使所述片材冷卻；以及?在90℃至130℃的范圍內的溫度下在至少一個方向上以至少4/1的拉伸比拉伸所述冷卻的片材，產生定向膜。一種包括聚(2,5?呋喃二甲酸乙二醇酯)的定向膜，具有1μm至400μm的厚度和至少100MPa的斷裂拉伸強度。

For the production of poly (including 2,5 two furan terephthalate) method oriented film

In a production method including poly (2,5 two furan terephthalate) alignment film, the method includes: by heat processing by poly (2,5 two furan terephthalate) resin sheet, the sheet material has at most 2.5mm thickness; the sheet and cooling; in the range of 90 to 130 DEG C within the temperature in at least one direction with a stretch ratio of at least 4/1 sheet stretching the cooling, producing oriented film. A poly (2,5 two furan terephthalate) orientation film, tensile strength is 1 m to 400 m and the thickness of at least 100MPa.

【技術實現步驟摘要】
【國外來華專利技術】本專利技術涉及用于生產包括聚(2,5-呋喃二甲酸乙二醇酯)的定向膜的方法，并且涉及包括聚(2,5-呋喃二甲酸乙二醇酯)的定向膜。長時間以來一直使用聚酯作為用于生產膜的起始材料。這樣的聚酯的最初實例為聚(對苯二甲酸乙二醇酯)(PET)。后者聚酯由乙二醇和對苯二甲酸或其酯制造。通常通過由化石燃料獲得的對二甲苯的氧化來合成對苯二甲酸。鑒于獲取化石燃料的環境影響及其短缺增加，逐漸期望用可持續能源代替與化石燃料相關的起始材料。對苯二甲酸的令人感興趣的替換涉及2,5-呋喃二甲酸。該酸可以由碳水化合物制造。在EP2486027和EP2486028中描述了如何能夠將生物質轉化為5-羥甲基糠醛或其衍生物，以及如何能夠將這些化合物順序地氧化以產生2,5-呋喃二甲酸。該酸或其酯可以用于經由與亞烷基二醇(比如乙二醇)的縮聚制備聚酯。WO2010/077133中已經描述了這樣的聚酯的制備。在較后的專利申請中，提及了所制備的聚酯適用于瓶、膜和纖維應用。WO2013/062408中重復了這樣的聚酯在制備瓶、膜和纖維中的適用性。根據該申請，具有至少25,000的數均分子量的聚酯(通過基于聚苯乙烯標準物的GPC測定)非常適合用于制備包裝材料，因為所述材料對于氧、二氧化碳和水具有優異的阻隔性能。這些阻隔性能使得聚酯被認為很好地適合于制造碳酸軟飲料容器。所述申請描述通過注射吹塑坯體來制備瓶。敘述了在吹塑過程中，由聚(2,5-呋喃二甲酸乙二醇酯)制成的坯體的拉伸比高于傳統PET瓶。最佳軸向拉伸比可以在2.0至4.0的范圍內，且最佳徑向比可以在5.0至7.0的范圍內。在實施例中，示出了這樣的瓶的氧阻隔性能好于PET瓶的五倍，且CO2的阻隔性能好兩倍。眾所周知瓶坯體貌似試管，通常在頂部具有螺紋。如V.B.Gupta等在“HandbookofThermoplasticHomopolymers，Copolymers，BlendsandComposites”(S.Fakirov,Wiley主編，2002年，第369–373頁)中教導的，坯體具有較厚的側壁和螺紋下面的較薄的肩部。側壁通常具有大于3mm的厚度。WO2013/062408教導了當由聚(2,5-呋喃二甲酸乙二醇酯)制成的這樣的坯體用于吹塑瓶時，所得的瓶對CO2和O2的阻隔性能好于由類似坯體(由PET組成)制成的PET瓶的兩倍至五倍。在WO2013/149221中，描述了由聚(2,5-呋喃二甲酸丙二醇酯)制備的膜。敘述了這樣的膜比PET膜具有更好的阻隔性能。在對比例中，通過壓縮模塑制備聚(2,5-呋喃二甲酸乙二醇酯)膜。所得的膜為8-10μm厚。膜顯示出不透明性，表示大量結晶。敘述了膜的阻隔性能差于由聚(2,5-呋喃二甲酸丙二醇酯)制成的膜。WO2013/149221還示出當聚(2,5-呋喃二甲酸丙二醇酯)坯體被吹塑成瓶時，阻隔性能好于由類似坯體制成的PET瓶，但是機械性能不令人滿意，如由例如為約4％至7％的斷裂伸長率所示出的。已驚奇地發現，當以至少4的拉伸比拉伸厚度至多為2.5mm的聚(2,5-呋喃二甲酸乙二醇酯)樹脂的片材時，所得的膜不僅具有優異的機械性能，且相比于根據WO2013/062408的瓶所顯示的阻隔性能來說，還具有提高的阻隔性能。因此，本專利技術提供一種用于生產包括聚(2,5-呋喃二甲酸乙二醇酯)的定向膜的方法，所述方法包括：-通過熱加工由聚(2,5-呋喃二甲酸乙二醇酯)樹脂制備片材，所述片材具有至多2.5mm的厚度；-使片材冷卻；以及-在90℃至130℃的范圍內的溫度下在至少一個方向上以至少4/1的拉伸比拉伸冷卻的片材，產生定向膜。在本專利技術的方法中使用的片材由聚(2,5-呋喃二甲酸乙二醇酯)樹脂制備。有利地，樹脂中的聚(2,5-呋喃二甲酸乙二醇酯)具有高分子量，因為相對高的分子量對最終的膜的機械性能具有積極作用。然而，聚(2,5-呋喃二甲酸乙二醇酯)的分子量可以在寬范圍之間變化。適當地，樹脂中的聚(2,5-呋喃-二甲酸乙二醇酯)的重均分子量為至少60,000g/mol。優選地，其在60,000g/mol至500,000g/mol，優選60,000g/mol至250,000g/mol的范圍內。聚(2,5-呋喃二甲酸乙二醇酯)的重均分子量以及數均分子量可以通過使用GPC測定。GPC測量適當地在25℃下進行。使用聚苯乙烯標準物用于計算。適當地可以使用氯仿:2-氯酚6:4(vol/vol)的溶劑混合物作為洗脫液。在實驗部分，在這些條件下在配備有兩個PLgel5μmMIXED-C(300×7.5mm)柱的Merck-HitachiLaChromHPLC系統上進行聚(2,5-呋喃二甲酸乙二醇酯)的GPC測量。通過CirrusTMPLDataStream軟件進行分子量的計算。聚(2,5-呋喃二甲酸乙二醇酯)的重均分子量也可以用特性粘度(IV)來表示。首先在30℃和0.4g/dL的聚(2,5-呋喃二甲酸乙二醇酯)濃度(c)下，在苯酚和四氯乙烷的60/40w/w的混合物中測定相對粘度(ηrel)。該程序類似于用于測定聚(對苯二甲酸乙二醇酯)的固有粘度的ASTMD4603標準。然后使用Billmyer方程計算特性粘度：特性粘度(IV)＝{ηrel-1+3*ln(ηrel)本文檔來自技高網...

【技術保護點】
用于生產包括聚(2,5?呋喃二甲酸乙二醇酯)的定向膜的方法，所述方法包括：?通過熱加工由聚(2,5?呋喃二甲酸乙二醇酯)樹脂制備片材，所述片材具有至多2.5mm的厚度；?使所述片材冷卻；以及?在90℃至130℃的溫度范圍內在至少一個方向上以至少4/1的拉伸比拉伸所冷卻的片材，產生定向膜。

【技術特征摘要】
【國外來華專利技術】2014.08.25 NL 2013360;2014.08.25 US 62/041,3091.用于生產包括聚(2,5-呋喃二甲酸乙二醇酯)的定向膜的方法，所述方法包括：-通過熱加工由聚(2,5-呋喃二甲酸乙二醇酯)樹脂制備片材，所述片材具有至多2.5mm的厚度；-使所述片材冷卻；以及-在90℃至130℃的溫度范圍內在至少一個方向上以至少4/1的拉伸比拉伸所冷卻的片材，產生定向膜。2.根據權利要求1所述的方法，其中所述聚(2,5-呋喃二甲酸乙二醇酯)樹脂中的所述聚(2,5-呋喃二甲酸乙二醇酯)具有至少60,000g/mol的重均分子量。3.根據權利要求2所述的方法，其中所述聚(2,5-呋喃二甲酸乙二醇酯)樹脂中的所述聚(2,5-呋喃二甲酸乙二醇酯)具有在60,000g/mol至250,000g/mol的范圍內的重均分子量，優選在75,000g/mol至200,000g/mol的范圍內的重均分子量。4.根據權利要求1至3中的任一項所述的方法，其中基于2,5-呋喃二甲酸酯部分的摩爾量，所述聚(2,5-呋喃二甲酸乙二醇酯)含有至多4.5％mol的二甘醇部分，優選0％mol至3.2％mol的二甘醇部分。5.根據權利要求1至4中的任一項所述的方法，其中制備所述片材所用的所述熱加工包括擠出和/或壓縮模塑。6.根據權利要求1至5中的任一項所述的方法，其中所述熱加工通過在245℃至265℃的溫度范圍內壓縮模塑來實施。7.根據權利要求1至5中的任一項所述的方法，其中所述熱加工通過在230℃至280℃的溫度范圍內擠出來實施。8.根據權利要求7所述的方法，其中所述擠出使用平的或環形的模具。9.根據權利要求7或8所述的方法，其中拉伸所述冷卻的片材通過使所述片材沿一組或多組輥加速來進行。10.根據權利要求1至9中的任一項所述的方法，其中使用至少4的牽引比來進行所述拉伸以形成單軸定向膜。11.根據權利要求1至10中的任一項所述的方法，其中使用拉幅機在第二個方向上拉伸單軸定向膜。12.根據權利要求1至8中的任一項所述的方法，其中拉伸所述冷卻的片材在吹膜裝置中進行。13.根據權利要求7所述的方法，其中所述擠出過程為共擠出過程，以獲得多層結構。14.根據權利要求1至13中的任一項所述的方法，其中所述片材具有在0.1mm至2.0mm，優選0.15mm至1.8mm的范圍內的厚度。15.根據權利要求1至14中的任一項所述的方法，其中使所述片材冷卻至低于130℃的溫度。16.根據權利要求1至15中的任一項所述的方法，其中在至少兩個方向上拉伸所述冷卻的片材。17.根據權利要求16所述的方法，其中在一個方向上以至少3.0的拉伸比拉伸所述冷卻的片材，且在第二個方向上以至少3.0的拉伸比拉伸所述冷卻的片材。18.根據權利要求17所述的方法，其中在一個方向上以高于4.0的拉伸比拉伸所述冷卻的片材，且在第二個方向上以高于4.0的拉伸比拉伸所述冷卻的片材。19.根據權利要求18所述的方法，其中在一個方向上以4.2至5.5范圍內的拉伸比拉伸所述冷卻的片材，且在第二個方向上以4.2至8.0范圍內的拉伸比拉伸所述冷卻的片材。20.根據權利要求16至19中的任一項所述的方法，其中在兩...

【專利技術屬性】
技術研發人員：杰弗里·約翰·科爾斯塔，耶斯佩爾·加布里拉·范·貝克爾，
申請(專利權)人：辛維納有限合伙公司，
類型：發明
國別省市：荷蘭;NL