透明膜的制作方法
【專利說明】透明膜
[0001] 本發明涉及包含至少第一層的透明膜,該第一層包含含有二聚脂肪酸或其衍生物 的單體單元的共聚物。本發明進一步涉及制造這種膜的方法,以及該膜在包裝中和用于裝 飾的用途。
[0002] 在許多應用中,使用具有充足透明度的膜很重要。當用于包裝時,透明膜允許包裝 的內容物對使用者良好可見。良好透明度還允許將可清楚辨別的裝飾應用在膜上。
[0003] 現存膜的缺點為:雖然它們初看之下可顯得透明,但透明度在處理膜(例如通過 彎曲)之后消失。而且,有時膜將經受熱處理,這可影響透明度。
[0004] 根據本申請,現在已發現:通過包含至少第一層的膜能夠克服以上缺點,該第一層 包含含有二聚脂肪酸或其衍生物的單體單元的共聚物,其中該第一層的厚度為至少75 μ m 且通過ASTM D1003-11程序A所測量的霧度(haze)為至多30%。
[0005] W02011/036051中關于烹調袋也描述了包含二聚脂肪酸或其衍生物的單體單元的 共聚物。利用這個用于獲得膜的文件中所述的吹塑法,獲得了相對薄的膜,其不足以實現本 發明的目的。
[0006] 出乎意料地,已發現:通過下文描述的制造方法,可獲得相對厚的透明膜。
[0007] 可通過低聚反應由單體不飽和脂肪酸獲得形成第一層的共聚物中的二聚脂肪酸。 進一步加工(例如通過蒸餾)低聚物混合物,以產生具有高含量二聚脂肪酸的混合物。可 通過催化加氫使二聚脂肪酸中的雙鍵飽和。當在本文中使用術語"二聚脂肪酸"時,其涉及 這些二聚脂肪酸的兩種類型:飽和的和不飽和的。優選地,二聚脂肪酸是飽和的。
[0008] 第一層的共聚物還可以含有二聚脂肪酸衍生物的單體單元。例如,可通過二聚脂 肪酸的羧酸基團或者由其形成的酯基團的氫化,作為二聚脂肪酸衍生物獲得二聚脂肪二 醇。可通過將羧酸基團或由其形成的酯基團轉化為酰胺基、腈基、胺基或異氰酸酯(或鹽) 基來獲得其它衍生物。
[0009] 二聚脂肪酸可包含從32直至44個碳原子。優選地,二聚脂肪酸包含36個碳原子。
[0010] 關于二聚脂肪酸的結構和性質的其它細節可在UNICHEMA(Emmerich,德國)公司 的相應說明書"Pripol C36-Dimer acid"中或者在COGNIS(DUsseldorf,德國)公司的手 冊"Empol Dimer and Poly-basic Acids ;Technical Bulletin 114C(1997)" 中找到。
[0011] 在第一層的共聚物的生產中,二聚脂肪酸可被用作單體或用作前體低聚物或聚合 物。在一個實例中,前體聚合物是聚酯,其由二醇或二羧酸的任意組合與二聚脂肪二醇和/ 或二聚脂肪酸形成。在另一個實例中,前體聚合物是聚酰胺,其由形成聚酰胺的二胺或二羧 酸的任意組合與二聚脂肪二胺和/或二聚脂肪酸形成。前體聚合物還可以是聚酯-酰胺。
[0012] 第一層的共聚物的軟化溫度(即玻璃轉換溫度或熔融溫度)通常高于l〇〇°C,更優 選地高于150°C。優選地,共聚物具有半結晶特征,從而導致共聚物改進的耐化學性。適用 于根據本發明的第一層的共聚物包括聚氨酯、聚酰胺或聚酯。
[0013] 優選地,第一層的共聚物是包含至少一種二羧酸和至少一種二醇的其它單體單元 的聚酯。二羧酸可以為脂肪族或芳香族的。合適的脂肪族二羧酸包括草酸、琥珀酸、富馬 酸、辛二酸、癸二酸和環己烷二羧酸。合適的芳香族二羧酸包括對苯二甲酸、間苯二甲酸、鄰 苯二甲酸、萘二甲酸和對-亞苯基二羧酸。優選地,至少一種芳香族二羧酸是對苯二甲酸或 萘二甲酸。優選地,其它單體單元的二羧酸單體單元的至少80摩爾%、更優選地至少90摩 爾%、最優選地至少98摩爾%是一種或多種芳香族二羧酸。其它單體單元的二羧酸的剩余 部分可包含脂肪族二羧酸。
[0014] 合適的脂肪族二醇包括例如乙二醇、1,3-丙二醇、1,4- 丁二醇、1,6-己二醇、新戊 二醇、三亞甲基二醇、四亞甲基二醇、環己烷二甲醇。合適的芳香族二醇的實例為2, 2-雙 (4-羥苯基)丙烷。還可以使用糖基二醇,如例如異山梨醇、異甘露醇和艾杜醇。優選地,多 于50摩爾%、更優選地多于70摩爾%、特別地多于90摩爾%、尤其多于95摩爾%和至多100摩爾%的二醇是脂肪族二元醇、優選地乙二醇和/或4- 丁二醇。
[0015] 在本發明的一個特別優選實施方式中,其它單體單元是1,4_ 丁二醇和對苯二甲 酸、乙二醇和對苯二甲酸、乙二醇和萘二甲酸、1,4-丁二醇和萘二甲酸或者它們的混合物。 最優選地,其它單體單元是1,4-丁二醇和對苯二甲酸。
[0016] 第一層的共聚物可進一步包含一種或多種聚醚二醇的單元,例如聚(乙二醇)、聚 (丙二醇),更特別地聚-1,3-丙二醇或聚-1,2-丙二醇、聚(四亞甲基二醇)、聚(六亞甲 基二醇)、聚(乙二醇-四亞甲基二醇)共聚物、聚(乙二醇-丙二醇)共聚物等的單元。
[0017] 優選地,共聚物由1,4- 丁二醇和對苯二甲酸、二聚脂肪酸和/或一種或多種其衍 生物的單體單元組成。
[0018] 在第一層的共聚物中二聚脂肪酸和/或一種或多種衍生物的單體單元與其它單 體單元之間的比例通常在寬范圍之間變化,但特別地基于共聚物的期望硬度進行選擇。硬 度通常在20和90邵氏D (Shore D)之間。
[0019] 優選地,共聚物包含2重量%和60重量%之間、更優選地5重量%和40重量%之 間、甚至更優選地10重量%和30重量%之間的二聚脂肪酸和/或其衍生物的單體單元。這 確保了共聚物的高熔點和高柔韌性和良好的低溫性能。
[0020] 制備這種共聚物的實例在例如Handbook of Thermoplastics, 0.0 labishi等, 第 17 章 ,Marcel Dekker Inc. ,New York 1997, ISBN 0-8247-9797-3,在 Thermoplastic Elastomers,第 2 版,第 8 章 ,Carl Hanser Verlag(1996)ISBN 1-56990-205-4,在 Encyclopaedia of Polymer Science and Engineering,第 12 卷,ffiley&Sons, New York(1988),ISBN 0-471-80944,第75-117頁及其中所引用的參考文獻中被描述。在 W02011/036051中也被提及,在涉及共聚物制備的范圍內,其通過引用被并入。
[0021] 在生產共聚物期間或之后,可加入添加劑。這些添加劑可起抗氧化劑、UV吸收劑、 成核劑、染料或色素、無機或有機填充劑和防靜電劑的作用。可使用的穩定劑例如是受阻酚 抗氧化劑,例如1,3, 5-三甲基-2, 4, 6-三(3, 5,-二-叔丁基-4-羥苯基)苯(1,3, 5-trim ethyl-2, 4, 6-tris (3, 5, -di-t-butyl-4-hydroxybenzyl)benzene)和 3, 9_雙{2-[3_(3_叔 丁基-4-羥基-5-甲苯基)-丙酰基氧基-1,I -二甲基乙基}-2, 4, 8, 10-四氧雜螺[5, 5] 十 一 '1% (3, 9-bis {2-[3-(3-t-butyl-4-hydroxy-5-methylphenyl)-propionyloxyl-1, I-d imethylethyl} -2, 4, 8, l0-tetraoxaspiro [5, 5]undecane),或諸如三(2, 4-二-叔丁基苯 基)亞磷酸酯、三月桂基亞磷酸酯、2-叔丁基-a - (3-叔丁基-4-羥苯基)-對-異丙苯 基-雙(對-壬基苯基