專利名稱：磺化脂族－芳族共聚酯和從其生產(chǎn)的成形物品的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及磺化脂族-芳族共聚酯和從其生產(chǎn)的成形物品。
背景技術(shù)：
送到填埋場的市政固體廢物的不充分處理和市政固體廢物流中包括塑料在內(nèi)的不可降解材料的不斷增加，兩者相結(jié)合正在大幅降低可供利用的填埋場數(shù)目和提高市政固體廢物處置成本。雖然該廢物流中可再利用成分的再循環(huán)在很多情況下是所希望的，但再循環(huán)的成本和使材料再循環(huán)所需要的基礎(chǔ)設(shè)施有時是極昂貴的。此外，有一些產(chǎn)品不能容易地納入再循環(huán)框架。不可再循環(huán)固體廢物的堆肥，是減少固體廢物填埋體積和/或從廢物制造有用產(chǎn)品以提高田地和花園的肥力的一種公認和日益增長的方法。此類堆肥的市場化的限制之一是未降解塑料例如薄膜或纖維碎片的視覺污染。
提供可用于制造一次性產(chǎn)品而且在廢物堆肥過程中典型存在的條件下能降解成較少污染形式的成分是所希望的。這樣的條件可以包括不高于70℃且平均在55～60℃范圍內(nèi)的溫度，高達100％相對濕度的濕度條件、和數(shù)周或數(shù)日的暴露時間。進一步希望的是提供不僅會在堆肥中需氧/厭氧地降解而且也會在土壤或填埋場中繼續(xù)降解的一次性成分。只要有水存在，這樣的成分就應(yīng)當(dāng)分解成低分子量碎片，后者終究會被微生物完全生物降解成沼氣、生物量、和/或液體浸出物，如同木材等天然有機組合物一樣。
用于包裝的可生物降解材料是眾所周知的?？缮锝到獗∧ひ彩且阎摹＠?，美國專利No.3,602,225公開了包含增塑、再生的纖維素薄膜的阻透薄膜的用途。US 3,952,347公開了包含不可生物降解基體例如聚乙烯醇和約40～60wt％可生物降解材料例如淀粉的可生物降解薄膜。
磺化脂族-芳族共聚酯，當(dāng)該術(shù)語在本文中使用時，包括從脂族二羧酸和芳族二羧酸的混合物衍生的聚酯，此外還結(jié)合一種磺化單體例如5-磺基間苯二甲酸的鹽。US 3,563,942中公開了結(jié)合0.1～10mol％磺化芳族單體的、溶劑可溶的線型磺化脂族-芳族共聚酯的水性分散液。US 3,634,541公開了包括0.1～10mol％二甲苯磺化鹽單體的成纖磺化脂族-芳族共聚酯，而US 3,779,993公開了結(jié)合2～12.5mol％磺化單體的、線型、水可分散的磺化脂族-芳族共聚酯。
已知的磺化脂族-芳族共聚酯組合物一般有＞1mol％、更典型地＞2mol％磺酸鹽成分。已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，這樣的材料典型具有不充分的或比一些應(yīng)用所希望的還低的熱性能。具有高溫特征例如高結(jié)晶熔點、高玻璃化溫度、或兼而有之的磺化脂族-芳族共聚酯組合物會有利于一些終端用途，例如薄膜、涂料、層壓體、雙聯(lián)可烘烤食品盤等。例如，更高水平的結(jié)晶度和結(jié)晶速率可以允許簡化生產(chǎn)過程，例如減少聚合物薄膜形成期間的薄膜粘連(粘附)和模塑成形物品生產(chǎn)中更快的模塑周期時間。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供與已知磺化脂族-芳族共聚酯相比降低了磺化水平的磺化脂族-芳族共聚酯。這里所公開的磺化脂族-芳族共聚酯包括一種主要是且較好實質(zhì)上是乙二醇的二醇成分。這里所公開的磺化脂族-芳族共聚酯有對某些應(yīng)用有利或最佳的物理性能，而無需使該共聚酯與其它材料共混。具體地說，這里所公開的磺化脂族-芳族共聚酯提供了與已知磺化脂族-芳族共聚酯相比對提高的結(jié)晶度水平。
本發(fā)明的一個方面提供磺化脂族-芳族共聚酯和該共聚酯的生產(chǎn)方法。該磺化脂族-芳族共聚酯包含酸成分、二醇成分、和以100mol％酸成分為基準0～約5.0mol％一種多官能支化劑。該酸成分包含約97.95～約20.0mol％芳族二羧酸成分、約2.0～約79.95mol％脂族二羧酸成分、和約0.05～約0.75mol％磺酸鹽成分(摩爾百分率是以100mol％總酸成分為基準的)。二醇成分包含約100～約95.0mol％乙二醇作為第一種二醇成分和0～約5.0mol％第二種二醇成分(摩爾百分率是以100mol％總二醇成為基準的)。該多官能支化劑包含多官酸、二醇或其混合物。在一些實施方案中，該共聚酯含有一種或多種填料。在一些實施方案中，該磺化脂族-芳族共聚酯是可生物降解的。
本發(fā)明的一個進一步方面提供從本發(fā)明的磺化脂族-芳族共聚酯生產(chǎn)的成形物品和該物品的生產(chǎn)方法。
本發(fā)明的一個進一步方面提供從本發(fā)明的磺化脂族-芳族共聚酯生產(chǎn)的薄膜。在一些實施方案中，該薄膜是單軸取向的。在一些實施方案中，該薄膜是雙軸取向的。
本發(fā)明的另一個方面提供包含本發(fā)明的磺化脂族-芳族共聚酯的取向薄膜的生產(chǎn)方法。在一些實施方案中，該磺化脂族-芳族共聚酯含有填料。該薄膜可以是，例如，單軸取向的或雙軸取向的。在一些實施方案中，該薄膜用于包裝應(yīng)用例如食品包裝。
本發(fā)明的一個進一步方面提供包含已在其上層壓了本發(fā)明的磺化脂族-芳族共聚酯的薄膜的基材的物品。適用的基材包括，例如，紙、紙板、無機泡沫體、有機泡沫體、無機-有機泡沫體。本發(fā)明的另一個方面提供包含有層壓于其上的磺化脂族-芳族共聚酯的基材的物品的生產(chǎn)方法。
本發(fā)明的一個進一步方面包括涂布了本發(fā)明的磺化脂族-芳族共聚酯的基材。在一些實施方案中，該磺化脂族-芳族共聚酯含有填料。在一些實施方案中，包含該磺化脂族-芳族共聚酯的涂布基材可以用于包裝例如食品包裝及其它食品服務(wù)物品。
具體實施例方式
本發(fā)明提供磺化脂族-芳族共聚酯，和從該磺化脂族-芳族共聚酯制成的物品，以及該共聚酯和該物品的生產(chǎn)方法。從該磺化脂族-芳族共聚酯制成的較好物品呈薄膜、涂料和層壓體的形式。包含該磺化脂族-芳族共聚酯的薄膜、涂料和層壓體可以沉積到基材例如紙、紙板、無機泡沫體、有機泡沫體和無機-有機泡沫體上。包含該磺化脂族-芳族共聚酯的層壓體可以沉積到基材例如紙、紙板、無機泡沫體、有機泡沫體、無機-有機泡沫體等上，然后用于食品包裝終端用途、尤其一次性食品包裝，例如包裝膜、杯、碗、和盤。
該磺化脂族-芳族共聚酯包含酸成分、二醇成分、和以100mol％酸成分為基準0～約5.0mol％多官能支化劑。該酸成分包含約97.95～約20.0mol％芳族二羧酸成分、約2.0～約79.95mol％脂族二羧酸成分、和約0.05～約0.75mol％磺酸鹽成分(摩爾百分率是以100mol％總酸成分為基準的)。該二醇成分包含約100～約95.0mol％乙二醇作為第一種二醇成分和0～約5.0mol％第二種醇成分(摩爾百分率是以100mol％總二醇成分為基準的)。該多官能支化劑包含多官能酸、二醇或其混合物。
該芳族二羧酸成分選自有8碳～20碳的無取代和有取代芳族二羧酸、芳族二羧酸甘醇酸酯和芳族二羧酸低級烷酯。所希望的二羧酸的實例包括從對苯二甲酸酯、間苯二甲酸酯、萘二甲酸酯和聯(lián)苯甲酸酯衍生的那些。對于用來作為芳族二羧酸成分理想的二羧酸的具體實例包括對苯二甲酸、對苯二甲酸二甲酯、對苯二甲酸二(2-羥基乙酯)、間苯二甲酸、間苯二甲酸二甲酯、間苯二甲酸二(2-羥基乙酯)、2，6-萘二羧酸、2，6-萘二羧酸二甲酯、2，7-萘二羧酸、2，7-萘二羧酸二甲酯、3，4’-二苯醚二羧酸、3，4’-二苯醚二羧酸二甲酯、4，4’-二苯醚二羧酸、4，4’-二苯醚二羧酸二甲酯、3，4’-二苯硫醚二羧酸、3，4’-二苯硫醚二羧酸二甲酯、4，4’-二苯硫醚二羧酸、4，4’-二苯硫醚二羧酸二甲酯、3，4’-二苯砜二羧酸、3，4’-二苯砜二羧酸二甲酯、4，4’-二苯砜二羧酸、4，4’-二苯砜二羧酸二甲酯、3，4’-二苯甲酮二羧酸、3，4’-二苯甲酮二羧酸二甲酯、4，4’-二苯甲酮二羧酸、4，4’-二苯甲酮二羧酸二甲酯、1，4-萘二羧酸、1，4-萘二羧酸二甲酯、4，4’-亞甲基二(苯甲酸)、4，4’-亞甲基二(苯甲酸)二甲酯、和從這些衍生的混合物。較好，該芳族二羧酸成分選自對苯二甲酸、對苯二甲酸二甲酯、間苯二甲酸、間苯二甲酸二甲酯、2，6-萘二羧酸、2，6-萘二羧酸二甲酯、或其混合物。基本上可以使用任何芳族二羧酸。較好，該磺化聚酯組合物包括約80～約50mol％芳族二羧酸成分。
該脂族二羧酸成分選自有2～36碳原子的無取代、有取代、線型、和支化的脂族二羧酸、脂族二羧酸的甘醇酸酯和脂族二羧酸低級烷酯。所希望的脂族二羧酸成分的具體實例包括草酸、草酸二甲酯、丙二酸、丙二酸二甲酯、琥珀酸、琥珀酸二甲酯、甲基琥珀酸、戊二酸、戊二酸二甲酯、2-甲基戊二酸、3-甲基戊二酸、己二酸、己二酸二甲酯、3-甲基己二酸、2，2，5，5-四甲基己二酸、庚二酸、辛二酸、壬二酸、壬二酸二甲酯、癸二酸、1，11-十一烷二羧酸、1，10-癸烷二羧酸、十一烷二酸、1，12-十二烷二羧酸、十六烷二酸、二十二烷二酸、二十四烷二酸、二聚體酸等，和從其衍生的混合物。較好，該脂族二羧酸成分選自琥珀酸、琥珀酸二甲酯、戊二酸、戊二酸二甲酯、己二酸二甲酯及其混合物?；旧?，可以使用任何一種脂族二羧酸。較好，該共聚酯的酸成分包括約20～約50mol％脂族二羧酸成分。
該磺化脂族-芳族共聚酯含有約0.05～約0.75mol％磺酸鹽基團。該磺酸鹽基團可以結(jié)合到脂族或芳族單體中。該磺酸鹽成分也可以結(jié)合到該聚合物主鏈中或作為端基。實例性脂族磺酸鹽成分包括磺基琥珀酸金屬鹽。實例性有用的端基芳族磺酸鹽成分包括3-磺基苯甲酸、4-磺基苯甲酸、和5-磺基水楊酸的金屬鹽。較好的是其中磺酸鹽基團連接到芳族二羧酸上的磺酸鹽成分。該芳族二羧酸可以含有諸如苯、萘、聯(lián)苯、氧二苯基、磺酰二苯基、亞甲基二苯基作為芳香核。較好，該磺酸鹽成分是有磺酸鹽取代的鄰苯二甲酸、對苯二甲酸、間苯二甲酸、2，6-萘二羧酸的殘基。更好，該磺酸鹽成分是5-磺基間苯二甲酸或5-磺基間苯二甲酸低級烷酯的金屬鹽。該金屬鹽可以是諸如一價或多價堿金屬離子、堿土金屬離子、或其它金屬離子。堿金屬離子較好是鈉、鉀或鋰。然而，堿土金屬例如鎂也是有用的。其它有用的金屬離子包括過渡金屬離子例如鋅、鈷或鐵。當(dāng)希望提高該磺化脂族-芳族共聚物的熔體粘度對多價金屬離子會是有利的。這樣的熔體粘度提高可以證明對其有用的終端用途的實例包括熔體擠出貼合、熔體吹脹容器或薄膜、和泡沫體。低達0.05mol％磺基就顯著有利于所得到薄膜或涂層的可生物降解和表面性能特征。較好，以100mol％總酸成分為基準，含磺基成分的數(shù)量是約0.1～0.75mol％。
本發(fā)明的磺化脂族-芳族共聚酯的二醇成分的第一種二醇成分主要是且較好實質(zhì)上是乙二醇。
第二種二醇成分包含一種或多種選自下列的二醇有2個碳原子～36個碳原子的、無取代、有取代、直鏈、支化、環(huán)脂族、脂族-芳族、和芳香族二醇。所希望的第二種二醇成分的具體實例包括1，3-丙二醇、1，4-丁二醇、1，6-己二醇、1，8-辛二醇、1，10-癸二醇、1，12-十二烷二醇、1，14-十四烷二醇、1，6-十六烷二醇、二聚體二醇、4，8-二(羥甲基)三環(huán)[5.2.1.0/2.6]癸烷、1，4-環(huán)己烷二甲醇、異山梨醇、二甘醇、三甘醇、分子量在約500～約4000范圍內(nèi)的聚(亞烷基醚)二醇例如聚乙二醇、聚-1，3-丙二醇、聚-1，4-丁二醇、聚四氫呋喃、聚五亞甲基二醇、聚六亞甲基二醇、聚七亞甲基二醇、聚乙二醇嵌段聚丙二醇嵌段聚乙二醇、4，4′-偏亞異丙基二苯酚乙氧基化物(雙酚A乙氧基化物)、4，4′-(1-苯基偏亞乙基)二苯酚乙氧基化物(雙酚AP乙氧基化物)、4，4′-偏亞乙基二苯酚乙氧基化物(雙酚E乙氧基化物)、二(4-羥基苯基)甲烷乙氧基化物(雙酚F乙氧基化物)、4，4′-(1，3-亞苯基二偏亞丙基)二苯酚乙氧基化物(雙酚M乙氧基化物)、4，4′-(1，4-亞苯基二偏亞丙基)二苯酚乙氧基化物(雙酚P乙氧基化物)、4，4′-磺酰二苯酚乙氧基化物(雙酚S乙氧基化物)、和4，4′-偏亞環(huán)己基二苯酚乙氧基化物(雙酚Z乙氧基化物)?？梢允褂没旧先魏我环N其它已知二醇。
任選的多官能支化劑可以是任何一種有3個或更多個選自下列的官能團的材料羧酸官能團、羧基官能團及其混合物。多官能支化劑的具體實例包括1，2，4-苯三羧酸(偏苯三酸)、1，2，4-苯三羧酸三甲酯、1，2，4-苯三羧酸三(2-羥基乙酯)、1，2，4-苯三羧酸酐(偏苯三酸酐)、1，3，5-苯三羧酸、1，2，4，5-苯四羧酸(均苯四酸)、1，2，4，5-苯四羧酸二酐(均苯四酸二酐)、3，3’，4，4′-二苯甲酮四羧酸二酐、1，4，5，8-萘四羧酸二酐、檸檬酸、四氫呋喃-2，3，4，5-四羧酸、1，3，5-環(huán)己烷三羧酸、季戊四醇、甘油、2-(羥甲基)-1，3-丙二醇、2，2-二(羥甲基)丙酸等及其混合物?？梢允褂萌魏我环N包括3個或更多個羧酸或羥基官能團的多官能材料。諸如當(dāng)更高樹脂熔體粘度是特定終端所希望的時，可以包括該多官能支化劑。此類終端用途的實例包括熔體擠出貼合、熔體吹脹薄膜或容器、泡沫體等。較好，當(dāng)使用多官能支化劑時，以100mol％總酸成分為基準，該共聚物含有可多達1.0mol％多官能支化劑。
盡管該共聚物的分子量可以直接測定，但較好使用該共聚物在溶液中的比濃對數(shù)粘度或熔體粘度作為分子量的指標。作為分子量指標的比濃對數(shù)粘度尤其可用于比較一個聚合物家族內(nèi)的聚合物，例如聚對苯二甲酸乙二醇酯、聚對苯二甲酸丁二醇酯等，而且用來作為這里的分子量指標。為了得到所希望的物理性能，該磺化脂族-芳族共聚物，當(dāng)該共聚物在三氟乙酸∶二氯甲烷溶劑系統(tǒng)的50∶50(重量)溶液中的0.5％(重量/體積)溶液在室溫測定時，有至少約0.15dL/g的比濃對數(shù)粘度。對于一些應(yīng)用來說，該磺化脂族-芳族共聚酯的比濃對數(shù)粘度(IV)較好是至少0.35dL/g。對于某些其它應(yīng)用例如薄膜、瓶子、片材、成形樹脂等來說，更高的比濃對數(shù)粘度是所希望的?？梢哉{(diào)整聚合條件，以得到可高達至少約0.5、理想地高于0.65dL/g的所希望的比濃對數(shù)粘度。該共聚酯的進一步加工可能導(dǎo)致0.7、0.8、0.9、1.0、1.5、2.0dL/g、甚至更高的比濃對數(shù)粘度。
本發(fā)明的磺化脂族-芳族共聚酯較好以近似化學(xué)計算量結(jié)合二羧酸和二醇。較好，以100mol％總二醇為基準，這會在結(jié)合到最終聚合物中的95～105mol％總二酸范圍內(nèi)。更好，以100mol％總二醇為基準，這會在結(jié)合到最終聚合物中的98～102mol％范圍內(nèi)。
該共聚酯可以用慣?？s聚方法制備。該磺化脂族-芳族共聚酯的組成，尤其該共聚酯內(nèi)存在的二醇的數(shù)量，部分地取決于所使用的制備方法。適用的縮聚方法包括該二醇單體與酰氯的反應(yīng)。例如，芳族二羧酸成分的酰氯、脂族二羧酸成分的酰氯、和磺酸鹽成分的酰氯可以與乙二醇和第二種二醇成分在一種溶劑例如甲苯中在一種能在鹽酸產(chǎn)生時使其中和的堿例如吡啶的存在下化合。這樣的程序公開于，例如，R.Storbeck等，J.Appl.Polymer Science，Vol.59，pp.1199-1202(1996)。也可以使用其它眾所周知的使用酰氯的方法，例如界面聚合，或者邊加熱邊簡單地將各單體攪拌在一起。
當(dāng)使用酰氯制造該聚合物時，產(chǎn)品聚合物中各單體單元的比例一般大約與反應(yīng)單體的比例相同。因此，加入反應(yīng)器中的單體的比例與該共聚酯中所希望的比例大約相同。為了得到高分子量聚合物，一般使用化學(xué)計算當(dāng)量的二醇成分和二酸成分。
較好，該磺化脂族-芳族共聚酯是用熔融聚合法生產(chǎn)的。在熔融聚合法中，芳族二羧酸(要么作為酸、酯、要么作為其混合的)、脂族二羧酸成分(要么作為酸、酯、要么作為其混合物)、磺酸鹽成分、乙二醇、第二種二醇成分、和任選地多官能支化劑是催化劑的存在下化合的，并加熱到足以使各單體化合生成酯和二酯、然后生成低聚物、最后生成聚合物的溫度。該聚合過程結(jié)束時聚合物產(chǎn)品是熔融的。一般來說，乙二醇和第二種二醇成分是揮發(fā)性的，并隨著聚合進行而從反應(yīng)器中蒸出。這樣的程序是已知的。
熔融聚合條件、尤其單體使用量取決于所希望的聚合物組成。乙二醇、第二種二醇成分、芳族二羧酸成分、脂族二羧酸成分、磺酸鹽成分和支化劑的數(shù)量是如此選擇的，以致最終聚合物產(chǎn)品含有所希望數(shù)量的各種單體單元，理想地有等摩爾量分別從二醇成分和二酸成分衍生的單體單元。由于一些單體、尤其一些第二種二醇成分和乙二醇成分的揮發(fā)性，以及因該反應(yīng)器是否密封(即在壓力下)、聚合溫度上升速度、和用于合成該聚合物的蒸餾塔的效率等變量而異，一些單體可以在聚合反應(yīng)開始時以過量包括在內(nèi)并隨著反應(yīng)進行蒸餾去除。第二種二醇成分和乙二醇成分尤其如此。
要加入特定反應(yīng)器中的單體的確切數(shù)量可以由熟練的實踐者確定，但往往在以下范圍內(nèi)。往往理想地加入過量的二酸、乙二醇成分、及其它二醇，而且過量二酸、乙二醇及其它二醇理想地是隨著聚合反應(yīng)進行而通過蒸餾或其它蒸發(fā)方法去除的。乙二醇理想地是以比最終聚合物中所希望的數(shù)量大10～100％加入的。更好，該乙二醇成分是以比最終聚合物中所希望的數(shù)量大20～70％加入的。因第二種二醇成分的確切揮發(fā)性而異，第二種二醇成分理想地是以比最終產(chǎn)品中所希望的數(shù)量大0～100％加入的。
對這些單體給出的范圍的寬度是由于聚合期間單體損失差異大的緣故，這取決于蒸餾塔及其它種類的回收和再循環(huán)系統(tǒng)等的效率；因此，這些范圍只是一種近似。為達到一種特定組成而添加到一種特定反應(yīng)器中的各單體的確切數(shù)量可以由熟練的實踐者確定。
在聚合過程中，將各單體合并，并在催化劑或催化劑混合物的存在下邊混合邊逐漸加熱到230℃～約300℃、較好250℃～295℃范圍內(nèi)的溫度。確切的條件和催化劑取決于該二酸是作為真正的酸還是作為二甲酯聚合。該催化劑可以在一開始與各反應(yīng)物一起加入，和/或在該混合物加熱時向其中添加一次或多次。所使用的催化劑會隨著反應(yīng)進行而改變。繼續(xù)加熱和攪拌足夠的時間并達到足夠的溫度，一般同時蒸餾去除過量反應(yīng)物，得到有適合于制造制品的足夠高分子量的熔融聚合物。
適用的催化劑包括Li、Ca、Mg、Mn、Zn、Pb、Sb、Sn、Ge、和Ti的鹽，例如乙酸鹽和氧化物，包括二醇加合物、和Ti醇鹽。這樣的催化劑是業(yè)內(nèi)技術(shù)人員已知的，而且所使用的具體催化劑或者催化劑的組合或序列可以由熟練的實踐者選擇。較好的催化劑和較好的條件取決于，例如，該二酸單體是作為游離二酸還是作為二甲酯聚合的，以及該二醇成分的確切化學(xué)同一性?？梢允褂没旧先魏我环N已知的催化劑系統(tǒng)。
用于制造該聚合物的單體組成是為特定用途和為特定性能集合選擇的。如同業(yè)內(nèi)技術(shù)人員會知道的，該聚合物中觀察到的確切熱性能受到用于制造該共聚酯的每一種成分的化學(xué)同一性和水平影響。
有足以供很多應(yīng)用的比濃對數(shù)粘度的聚合物可以用以上的熔融縮合法制造。固態(tài)聚合可以用來達到甚至更高的比濃對數(shù)粘度(分子量)。
用熔融聚合法制造的聚合物在擠塑、冷卻和切粒之后可以是基本上非結(jié)晶的。非結(jié)晶材料可以通過使其在一段長時間內(nèi)加熱到玻璃化溫度以上的溫度而變成半結(jié)晶。這誘發(fā)結(jié)晶，因此，然后可以將該產(chǎn)品加熱到更高溫度來提高分子量。該聚合物也可以在固態(tài)聚合之前用聚酯的相對不良溶劑處理誘發(fā)結(jié)晶進行結(jié)晶。溶劑誘發(fā)的結(jié)晶對聚酯是已知的，而且描述于US 5,164,478和US 3,684,766中。通過把切粒的或粉碎的聚合物放進一股惰性氣體通常為氮氣流中或在1Torr的真空下、在高溫但低于該聚合物的熔融溫度放置一段長時間，對該半結(jié)晶聚合物進行固態(tài)聚合。
在該磺化脂族-芳族共聚酯中可以使用已知添加劑。較好的是，該添加劑是無毒的、可生物降解的和生物良性的。這樣的添加劑包括熱穩(wěn)定劑例如苯酚類抗氧化劑，次級熱穩(wěn)定劑例如硫醚和亞磷酸酯，紫外線吸收劑例如二苯甲酮衍生物和苯并三唑衍生物，紫外線穩(wěn)定劑例如位阻胺光穩(wěn)定劑(HALS)等。其它有用的添加劑包括增塑劑、加工助劑、流動增強添加劑、潤滑劑、顏料、阻燃劑、沖擊性改善劑、提高結(jié)晶度的核化劑、抗粘連劑如二氧化硅、堿緩沖劑如乙酸鈉、乙酸鉀、和氫氧化四甲銨(例如，US 3,779,993、US 4,340,519、US 5,171,308、US 5,171,309、和US 5,219,646和這里引用的參考文獻中公開的那些)等。為改善加工、最終機械性能、或為減少薄膜、涂層和層壓體的響度或沙沙響而可以添加的增塑劑的具體實例包括豆油、環(huán)氧化豆油、玉米油、蓖麻油、亞麻子油、環(huán)氧化亞麻子油、礦物油、磷酸烷酯、TWEEN20、TWEEN40、TWEEN60、TWEEN80、TWEEN85、脫水山梨糖醇-月桂酸酯、脫水山梨糖醇-油酸酯、脫水山梨糖醇-棕櫚酸酯、脫水山梨糖醇三油酸酯、脫水山梨糖醇-硬脂酸酯、檸檬酸酯例如檸檬酸三甲酯、檸檬酸三乙酯(Citroflex2，Morflex公司生產(chǎn)，Greensboro，NC)、檸檬酸三丁酯(Citroflex4，Morflex公司生產(chǎn)，Greensboro，NC)、檸檬酸三辛酯、乙酰檸檬酸三正丁酯(CitroflexA-4，Morflex公司生產(chǎn)，Greensboro，NC)、乙酰檸檬酸三乙酯(CitroflexA-2，Morflex公司生產(chǎn)，Greensboro，NC)、乙酰檸檬酸三正己酯(CitroflexA-6，Morflex公司生產(chǎn)，Greensboro，NC)、和丁酰檸檬酸三正己酯(CitroflexB-6，Morflex公司生產(chǎn)，Greensboro，NC)、酒石酸酯例如酒石酸二甲酯、酒石酸二乙酯、酒石酸二丁酯、和酒石酸二辛酯，聚乙二醇、聚乙二醇衍生物、石蠟、一?；妓衔锢?-O-硬脂酰吡喃葡糖苷、甘油-硬脂酸酯、Myvaplex600(濃甘油-硬脂酸酯)、Nyvaplex(濃甘油-硬脂酸酯，即一種從加氫豆油生產(chǎn)的90％最低限度蒸餾單酸甘油酯且主要由硬脂酸酯組成)、Myvacet(改性脂肪的蒸餾乙酰化單酸甘油酯)、Myvacet507(48.5～51.5％乙酰化)、Myvaeet707(66.5～69.5％乙酰化)、Myvacet908(最低限度96％乙酰化)、Myvacet(濃甘油-硬脂酸酯)、Acrawax、N，N-亞乙基二硬脂酰胺、N，N-亞乙基二油酰胺、己二酸二辛酯、己二酸二異丁酯、二苯甲酸二甘醇酯、二苯甲酸二聚丙二醇酯，聚合物增塑劑例如聚(己二酸1，6-己二醇酯)、聚(己二酸乙二醇酯)、Rucotlex、及其它可兼容低分子量聚合物等，以及其混合物。較好，該增塑劑是無毒的和可生物降解的和/或生物衍生的?？梢允褂没旧先魏我阎奶砑觿?br> 此外，該組合物還可以填充無機填料、有機填料和粘土填料，例如木粉、石膏、滑石、云母、炭黑、硅灰石、蒙脫石礦物、白堊、硅藻土、砂、砂礫、碎巖石、鋁土礦、石灰石、砂巖、氣凝膠、干凝膠、微球體、多孔陶瓷球、石膏二水合物、鋁酸鈣、碳酸鎂、陶瓷材料、火山灰材料、鋯化合物、硬硅鈣石(結(jié)晶硅酸鈣凝膠)、珍珠巖、蛭石、水合的或未水合的水硬水泥微粒、浮石、珍珠巖、沸石、高嶺土、粘土填料，包括天然粘土和合成粘土及處理粘土和未處理粘土，例如有機粘土和已經(jīng)用硅烷和硬脂酸進行表面處理以提高與共聚酯基體的粘合的粘土，綠土、硅鋁酸鎂、膨潤土、氧化硅、對苯二甲酸鈣、氧化鋁、二氧化鈦、氧化鐵、磷酸鈣、硫酸鋇、碳酸鈉、硫酸鎂、硫酸鋁、碳酸鎂、碳酸鋇、氧化鈣、氧化鎂、氫氧化鋁、硫酸鈣、硫酸鋇、氟化鋰、聚合物微粒、粉末金屬、漿粕粉末、纖維素、淀粉、化學(xué)改性淀粉、熱塑性淀粉、木質(zhì)素淀粉、小麥、甲殼質(zhì)、脫乙酰殼多糖、角蛋白、谷蛋白、堅果殼粉、木粉、玉米穗軸粉、碳酸鈣、氫氧化鈣、玻璃珠、中空玻璃珠、海凝膠、軟木、種子、明膠、木粉、鋸屑、瓊脂系材料，增強劑例如玻璃纖維、天然纖維例如劑麻、大麻、棉、毛、木、亞麻、蕉麻、劑麻、苧麻、甘蔗渣、和纖維素纖維、碳纖維、石墨纖維、硅石纖維、陶瓷纖維、金屬纖維、不銹鋼纖維、諸如來自再制漿作業(yè)的再循環(huán)紙纖維等。填料可能傾向于增大楊氏模量、改善死褶性能、改善薄膜、涂層或?qū)訅后w的剛性、降低成本、和減少薄膜、涂層、或?qū)訅后w在加工或使用期間粘連或自粘的傾向。也已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，填料的使用產(chǎn)生了有紙品質(zhì)例如紋理和手感的塑料物品，如Miyazaki等在US 4,578,296中所公開的。添加劑、填料或摻合材料可以在聚合過程之前、聚合過程期間任何階段或作為后聚合過程添加。可以使用任何一種已知用于聚酯的填料材料。
粘土填料包括天然粘土和合成粘土以及未處理粘土和處理粘土，例如有機粘土和已經(jīng)用硅烷或硬脂酸進行表面處理以增強與共聚酯基體的粘合的粘土。具體的可用粘土材料包括，例如，高嶺土、綠土、硅鋁酸鎂、膨潤土、蒙脫土、鋰蒙脫土等及其混合物。這些粘土可以用有機材料例如表面活性劑處理以使其變得親有機。可用粘土填料的具體商品實例包括Gelwhite MAS 100，即Southern Clay Company的一種商品；Claytone 2000，即Southern Clay Company的一種商品；Gelwhite L，即Southern Clay Company的一種商品；Cloisite 30B，即Southern Clay Company的一種商品；Cloisite Na，即Souther ClayCompany的一種商品；Garamite 1958，即Southern Clay Company的一種商品；Laponite RDS，即Southern Clay Company的一種商品；Laponite RD，即Southern Clay Company的一種商品；Nanomers，即Nanocor Company的商品；Nanomer 1.24TL，即Nanocor Company的一種商品；“P系列”Nanomers，即Nanocor Company的商品；PolymerGrade(PG)Montmorillonite PGW，即Nanocor Company的一種商品；Polymer Grade(PG)Montmorillonite PGA，即Nanocor Company的一種商品；Polymer Grade(PG)Montmorillonite PGV，即NanocorCompany的一種商品；Polymer Grade(PG)Montmorillonite PGN，即Nanocor Company的一種商品等，及其混合物?？梢允褂萌魏我阎恼惩撂盍?。
一些理想的粘土填料可以用能提供納米復(fù)合材料的方法剝落。層狀硅酸鹽粘土例如綠土、硅鋁酸鎂、膨潤土、蒙脫土、鋰蒙脫土等尤其如此。如以上所討論的，這樣的粘土可以是天然的或合成的、處理的或未處理的。最終有填料磺化脂族-芳族共聚酯中的粘土粒度可以在一個廣闊范圍內(nèi)。
該填料的粒度可以在一個廣闊范圍內(nèi)。如同業(yè)內(nèi)技術(shù)人員會認識到的，該填料粒度可以根據(jù)有填料共聚酯組合物的所希望用途進行調(diào)整。較好的是，該填料的平均直徑小于約40μm。更好，該填料的平均直徑小于約20μm。然而，該填料可以包括粒度范圍可高達40目(美國標準)或更大的微粒。也可以有利地利用填料粒度的混合物。例如，平均粒度為約5μm和平均粒度為約0.7μm的碳酸鈣填料的混合物可以提供該填料在該共聚酯基體內(nèi)的更好空間填充。兩種或更多種填料粒度的使用使得能改善微粒填充，其中一群大微粒之間的空間實質(zhì)上被一群較小填料微粒所占據(jù)。一般來說，凡是將一組有第一粒度的微粒與另一組有比第一粒度大或小至少約2倍的第二粒度的微?；旌?，微粒填充就增加。凡是第二組微粒的粒度是第一組微粒的粒度的約3～10倍，就能使雙微粒系統(tǒng)的微粒填充密度最大化。類似地，可以使用3組或更多組不同微粒來進一步提高微粒填充密度。最佳填充程度取決于許多因素，例如，熱塑性相和固體填料相內(nèi)各成分的類型和濃度，所使用的薄膜、涂布或?qū)訅汗に?，以及要制造的最終產(chǎn)品的所希望機械性能、熱性能及其它性能。Andersen等在US 5,527,387中公開了微粒填充技術(shù)。摻入了基于以上微粒填充技術(shù)的填料粒度混合物的填料母料可在商品名Papermatch下購自Shulman公司。
該填料可以在該聚合物聚合期間任何階段或在該聚合完成之后添加到該聚合物中。例如，該填料可以在該聚合過程一開始與該共聚酯各單體一起添加，且較好是諸如二氧化硅和二氧鈦填料，以提供該填料在該聚酯基體內(nèi)的充分分散。替而代之，該填料可以在該聚合的中間階段，諸如在預(yù)縮合物送入該聚合容器中時添加。作為又一種進一步的替代，該填料可以在該共聚酯離開該聚合器之后添加。例如，該共聚酯可以熔融進料到任何一種集約混合作業(yè)例如靜態(tài)混合器或者單螺桿或雙螺桿擠塑機中與該填料一起配混。
作為產(chǎn)生有填料共聚酯的又一種進一步方法，該共聚酯可以在隨后的后聚合過程中與該填料合并。典型地，這樣一種過程包括該熔融共聚酯與該填料的集約混合。該集約混合可以由靜態(tài)混合機、布拉本德混合機、單螺桿擠塑機、雙螺桿擠塑機等提供。在一種典型過程中，該共聚酯是干燥的。然后，可以使干燥的共聚酯與該填料混合。替而代之，該共聚酯和該填料可以經(jīng)由兩個不同進料器共進料。在一種擠塑過程中，該共聚酯和該填料典型地進料到該擠塑機的后進料段。然而，該共聚酯和該填料可以有利地進料到該擠塑機的兩個不同位置。例如，該共聚酯可以在該擠塑機的后進料段添加，而該填料在該擠塑機前部口模板附近進料(“側(cè)供料”)。擠塑機溫度分布設(shè)定得使該共聚酯能在該加工條件下熔融。螺桿設(shè)計也在它使熔融共聚酯與填料混合時給該樹脂提供應(yīng)力以及熱量。這樣一些在填料中熔融混合的過程是，例如，Dohrer等在US 6,359,050中公開的。替而代之，該填料可以在如下所述的薄膜和涂料形成期間與該聚酯摻合。
該共聚酯可以與其它聚合物材料共混。該材料可以是可生物降解的或不可生物降解的、天然衍生的、改性天然衍生的和/或合成的?？晒不斓目缮锝到獠牧系膶嵗ɑ腔?芳族共聚酯，例如杜邦公司在Biomax商品名下銷售的那些；脂族-芳族共聚酯，例如EastmanChemical Company在Eastar Bio商品名下銷售的那些(Eastar Bio在化學(xué)上據(jù)信基本上是聚(己二酸共對苯二甲酸1，4-丁二醇(55∶45摩爾比))；BASF公司在Ecoflex商品名下銷售的那些(Ecoflex據(jù)信基本上是聚(對苯二甲酸共己二酸1，4-丁二醇酯(50∶50摩爾比)而且可以通過添加六亞甲基二異氰酸酯進行增鏈)；和Ire ChemicalCompany在EnPol商品名下銷售的那些；脂族聚酯，例如聚(琥珀酸1，4-丁二醇酯)(Bionolle1001，Showa High Polymer Company)；聚(琥珀酸乙二醇酯)；聚(己二酸共琥珀酸1，4-丁二醇酯)(Bionolle3001，Showa High Polymer Company)；和聚(己二酸1，4-丁二醇酯)，例如Ire Chemical Company在EnPol商品名下銷售的那些，Showa High Polymer Company在Bionolle商品名下銷售的那些，Mitsui Toatsu Company銷售的那些，Nippon shokubal Company銷售的那些；Cheil Synthetics Company銷售的那些，Eastman ChemicalCompany銷售的那些，和Sunkyon Industries Company銷售的那些；聚酰胺酯，例如拜耳公司在Bak商品名下銷售的那些(據(jù)信這些材料包括己二酸、1，4-丁二醇、和6-氨基己酸等成分)，聚碳酸酯，例如PAC Polymers Company銷售的聚(碳酸乙二醇酯)、聚(羥基鏈烷酸酯)例如聚(羥基丁酸酯)、聚(羥基戊酸酯)、聚(羥基丁酸酯共羥基戊酸酯)，例如Monsanto Company在Biopol商品名下銷售的那些；聚(丙交酯共乙交酯共己內(nèi)酯)，例如Mitsui Chemicals Company在品級名稱H100J、S100、和T100下銷售的那些，聚己內(nèi)酯，例如聯(lián)合碳化物公司在Tone(R)商品名下銷售的和Daicel Chemical Company以及Solvay Company銷售的那些；和聚(丙交酯)，例如Cargill DowCompany在Eco PLA商品名下銷售的和Dainippon Company銷售的那些等，及其混合物。
可共混的不可生物降解聚合物材料的實例包括聚乙烯、高密度聚乙烯、低密度聚乙烯、線型低密度聚乙烯、超低密度聚乙烯、聚烯烴、聚(乙烯共甲基丙烯酸環(huán)氧丙酯)、聚(乙烯共(甲基)丙烯酸甲酯共丙烯酸環(huán)氧丙酯)、聚(乙烯共丙烯酸正丁酯共丙烯酸環(huán)氧丙酯)、聚(乙烯共丙烯酸甲酯)、聚(乙烯共丙烯酸乙酯)、聚(乙烯共丙烯酸丁酯)、聚(乙烯共(甲基)丙烯酸)、聚(乙烯共(甲基)丙烯酸)的金屬鹽、聚((甲基)丙烯酸酯)例如聚(甲基丙烯酸甲酯)、聚(甲基丙烯酸乙酯)等，聚(乙烯共一氧化碳)、聚(乙酸乙烯酯)、聚(乙烯共乙酸乙烯酯)、聚(乙烯醇)、聚(乙烯共乙烯醇)、聚丙烯、聚丁烯、聚酯、聚(對苯二甲酸乙二醇酯)、聚(對苯二甲酸1，3-丙二醇酯)、聚(對苯二甲酸1，4-丁二醇酯)、PETG、聚(對苯二甲酸乙二醇酯共1，4-環(huán)己烷二甲醇酯)、聚(氯乙烯)、PVDC、聚(偏二氯乙烯)、聚苯乙烯、間同立構(gòu)聚苯乙烯、聚(4-羥基苯乙烯)、可溶可熔酚醛樹脂、聚(甲酚)、聚酰胺、尼龍、尼龍6、尼龍46、尼龍66、尼龍612、聚碳酸酯、聚(碳酸雙酚A酯)、聚硫醚、聚(苯硫醚)、聚醚、聚(2，6-二甲基苯醚)、聚砜等，以及其共聚物和其混合物。
可共混的天然聚合物材料的實例包括淀粉、淀粉衍生物、改性淀粉、熱塑性淀粉、陽離子型淀粉、陰離子型淀粉、淀粉酯例如乙酸淀粉酯、淀粉羥乙基醚、烷基淀粉、糊精、胺淀粉、磷酸淀粉、二醛淀粉、纖維素、纖維素衍生物、改性纖維素、纖維素酯例如乙酸纖維素酯、二乙酸纖維素酯、丙酸纖維素酯、丁酸纖維素酯、戊酸纖維素酯、三乙酸纖維素酯、三丙酸纖維素酯、三丁酸纖維素酯、和纖維素混合酯，例如乙酸丙酸纖維素酯和乙酸丁酸纖維素酯，纖維素醚例如甲基羥乙基纖維素、羥甲基乙基纖維素、羥甲基纖維、甲基纖維素、乙基纖維素、羥乙基纖維素、和羥乙基丙基纖維素、聚糖、藻酸、藻酸鹽、藻膠、瓊脂、阿拉伯膠、瓜耳膠、金合歡膠、鹿角菜膠、刺突膠、茄替膠、歐車前膠、榅桲膠、羅望子膠、刺槐豆膠、刺梧桐樹膠、黃原酸膠、黃蓍膠、蛋白質(zhì)、Zein(從玉米衍生的一種醇溶谷蛋白)，骨膠原(從動物結(jié)締組織和骨提取)及其衍生物例如明膠和膠，酪蛋白(牛奶中主蛋白)、葵花蛋白、蛋類蛋白、大豆蛋白、植物性明膠、谷蛋白等，及其混合物。熱塑性淀粉可以諸如像US 5,362,777中公開的那樣生產(chǎn)。他們公開了天然的或改性的淀粉與高沸點增塑劑例如甘油或山梨糖醇以這樣一種方式混合和加熱使該淀粉有很少或沒有結(jié)晶度、低玻璃化溫度和低水含量?；旧先魏我环N已知的聚合物材料都可以與該磺化脂族-芳族聚酯共混。
要與該磺化脂族-芳族聚酯共混的聚合物材料可以在該聚合物聚合期間任何一個階段或在該聚合完成之后添加到該聚酯中。例如，該聚合物材料可以與該共聚酯單體一起在聚合過程一開始添加。替而代之，該聚合物材料可以在該聚合的中間階段，例如在該預(yù)縮合物送到該聚合容器中時添加。作為又一種進一步替代，該聚合物材料可以在該共聚酯離開該聚合器之后添加。例如，該共聚酯和該聚合物材料可以熔融進料到任何一種集約混合作業(yè)例如靜態(tài)混合機或者單螺桿或雙螺桿擠塑機中，并與該聚合物材料一起配混。
作為產(chǎn)生共聚酯與另一種聚合物材料的共混物的又一種進一步的方法，該共聚酯可以在一個后聚合過程中與該聚合物材料合并。典型地，這樣一種過程包括該熔融共聚酯與該聚合物材料的集約混合。該集約混合可以由靜態(tài)混合機、布拉本德混合機、單螺桿擠塑機、雙螺桿擠塑機等提供。在一種典型的過程中，該共聚酯是干燥的。該聚合物材料也可以是干燥的。然后，可以使該干燥共聚酯與該聚合物材料混合。替而代之，該共聚酯和該聚合物材料可以經(jīng)由兩個不同進料器共進料。在一種擠塑過程中，該共聚酯和該聚合物材料典型地進料到該擠塑機的后進料段。然而，該共聚酯和該聚合物材料可以有利地進料到該擠塑機的兩個不同位置。例如，該共聚酯可以添加在該擠塑機的后進料段而該聚合物材料則進料在該擠塑機前部的口模板附近(“側(cè)供料”)。該擠塑機溫度分布設(shè)定得使該共聚酯能在加工條件下熔融。該螺桿設(shè)計也在它使熔融共聚酯與聚合物材料混合時給該樹脂提供應(yīng)力以及熱量。替而代之，該聚合物材料可以與該聚酯材料在薄膜和涂料形成期間共混，如以下所述。
已經(jīng)發(fā)現(xiàn)該磺化脂族-芳族共聚酯可用于制造種類繁多的成形物品。當(dāng)用于制造成形物品時，該磺化脂族-芳族共聚酯可以任選地含有填料。發(fā)現(xiàn)從該磺化脂族-芳族共聚酯生產(chǎn)的成形物品具有比從已知磺化脂族-芳族共聚酯生產(chǎn)的成形物品實測的更大的熱性能。成形物品包括薄膜、片材、纖維、熔體吹脹容器、模塑零件例如刀具、發(fā)泡零件、基材上的聚合物熔體擠出貼合、基材上的聚合物溶液涂層等。該磺化脂族-芳族共聚酯可以以基本上任何已知的方法用于形成成形物品。
聚合物薄膜有各種各樣的用途，例如用于包裝、尤其食品包裝，粘合帶，絕緣體，電容器，照像顯影，X射線顯影，和作為層壓體。對于一些用途來說，薄膜的耐熱性是一個重要因素。因此，更高的熔點、玻璃化溫度、和結(jié)晶度可理想地提供更好的耐熱性和更穩(wěn)定的電特征，以及理想的快速生物降解速率。進而，一般希望的是，該薄膜有良好的阻透性能，包括諸如水分阻透、氧氣阻透和二氧化碳阻透、良好的耐脂性、良好的拉伸強度，和高斷裂伸長率。
該磺化脂族-芳族共聚酯可以成形為用于各種各樣不同應(yīng)用的薄膜，例如食品包裝、標簽、介電絕緣、水蒸氣阻透等。雖然沒有限制，但該共聚酯聚合物的單體組成較好選擇得能導(dǎo)致一種對于薄膜形成理想的部分結(jié)晶聚合物，其中該結(jié)晶度提供強度和彈性。剛生產(chǎn)時，該聚酯一般在結(jié)構(gòu)上是半結(jié)晶的。該結(jié)晶度在該聚合物再加熱和/或拉伸時提高，如同在薄膜生產(chǎn)中發(fā)生的一樣。
該薄膜可以使用任何已知方法制造。例如，用US 4,372,311中公開的浸涂、用US 4,427,614中公開的壓塑成形，用US 4,880,592中公開的熔體擠塑、用US 5,525,281中公開的熔體吹脹、或其它業(yè)內(nèi)方法，可以形成薄的薄膜。薄膜與片材之間的區(qū)別是厚度，但關(guān)于薄膜何時變成片材則沒有固定的工業(yè)標準。當(dāng)該術(shù)語在此使用時，薄膜是0.25mm(10密耳)厚或以下、較好在約0.025mm-0.15mm(1密耳-6密耳)之間。然而，更厚的薄膜可以形成得可多達約0.50mm(20密耳)的厚度。
該薄膜較好通過要么溶液澆鑄要么擠塑形成。擠塑尤其適合于形成所謂“無接頭”產(chǎn)品，例如以連續(xù)長度出現(xiàn)的薄膜和片材。在擠塑中，無論作為熔融聚合物還是作為塑料粒料或顆粒提供的塑料材料，都是流態(tài)化和均質(zhì)化的。如上所述的添加劑例如熱穩(wěn)定劑或紫外線穩(wěn)定劑、增塑劑、填料和/或可共混聚合物材料當(dāng)希望時可以添加。然后，迫使含有任何任選添加劑的聚合物通過適當(dāng)形形狀的模頭，產(chǎn)生所希望的橫截面薄膜形狀。擠塑力可以由活塞或柱塞(活塞式擠塑)或由旋轉(zhuǎn)螺桿(螺桿擠塑)施加，它們在使該材料加熱和增塑的機筒內(nèi)運行，然后使該材料以連續(xù)流動方式經(jīng)由模頭擠出?？梢允褂脝温輻U、雙螺桿、和多螺桿擠塑機。使用不同的模頭種類來生產(chǎn)不同的產(chǎn)品，例如吹脹薄膜(由吹脹擠塑用吹脹頭形成)、片材和帶材(縫口模頭)以及中空段和實心段(圓口模頭)。這樣，就可以生產(chǎn)不同寬度和厚度的薄膜。擠塑后，聚合物薄膜卷繞在輥筒上、冷卻、并使用設(shè)計得能防止該薄膜隨后變形的適用器具取下。
在一種擠塑過程中，薄膜可以產(chǎn)生如下將一薄層聚合物擠塑在冷輥上，然后由張力輥將該薄膜進一步牽伸到所希望尺寸。在擠出流鑄方法中，將聚合物熔體從擠塑機經(jīng)由縫口模頭(T型或“衣架”型模頭)輸送。該模頭可以寬達10英尺，典型在最終成型段有厚壁部分以使內(nèi)壓引起的模唇翹曲降到最低限度。模頭孔尺寸可以在一個寬闊的范圍內(nèi)，但典型的是0.015-0.030英寸。形成一種新生流鑄薄膜，然后，因該薄膜的卷繞輥的速度而異，可以使該薄膜牽伸和顯著變薄。然后，按照業(yè)內(nèi)技術(shù)人員已知的方法在該聚合物的結(jié)晶熔點或玻璃化溫度以下冷卻，使該薄膜凝固。冷卻可以諸如讓該薄膜通過水浴或者2個或更多個有水冷卻中心孔的鍍鉻冷輥來實現(xiàn)。然后，讓該流鑄薄膜經(jīng)由夾輥即縱刀切輥輸送切邊，然后卷繞。在該流鑄薄膜中，可以調(diào)整各種條件，尤其高牽伸條件和卷繞速度，使得在機器方向上有相對高的取向程度，而在橫向上低得多的取向水平。替而代之，可以調(diào)整這些條件以使取向水平降到最低，從而提供在機器方向上和橫向上有基本等同的物理性能的薄膜。較好，成品薄膜有0.25mm厚或更薄。
一般比流鑄薄膜更強、更韌、制造得更快的吹脹薄膜是通過擠出一種管制造的。在吹脹薄膜生產(chǎn)中，流動聚合物熔體典型地從擠塑機向上轉(zhuǎn)動并經(jīng)由一個環(huán)狀模頭進料。該熔體圍繞模芯流動并經(jīng)由一個環(huán)形孔以管的形式出現(xiàn)。當(dāng)該管離開該模頭時，經(jīng)由模芯導(dǎo)入空氣施加內(nèi)壓，使該管從模頭直徑的1.5倍擴大到約2.5倍，同時牽伸該薄膜，引起厚度變小。該管中所含的空氣無法逸出，因為它一端被模頭密封而另一端被夾(或?qū)?輥密封。理想地是保持均勻的空氣壓以確保該薄膜的均勻厚度。該管狀薄膜可以通過將空氣導(dǎo)向該薄膜上進行內(nèi)部和/或外部冷卻。讓膨脹的薄膜從位于該膜泡內(nèi)的冷卻模芯周圍通過，可以實現(xiàn)吹脹薄膜法中的更快速驟冷。例如，Bunga等在加拿大專利893,216中公開了一種這樣的使用冷卻模芯的方法。當(dāng)用來制備吹脹薄膜的聚合物是半結(jié)晶的時，該膜泡可能在它冷卻到該聚合物的軟化點以下時變得渾濁。擠出物的垂伸不是必需的，但較好該垂伸比為2-40。垂伸比定義為模頭間隙與冷卻薄膜厚度和吹脹比之積的比值。垂伸比可以由夾輥張力誘發(fā)。吹脹比是該冷卻膜泡的直徑與該圓口模頭的直徑之比。該吹脹比可以大至4-5，但更典型的是2.5。該垂伸誘發(fā)該薄膜在機器方向(即擠出物流動方向)上的分子取向，而該吹脹比誘發(fā)該薄膜在橫向或圓周方向上的分子取向。驟冷的膜泡向上移動通過導(dǎo)向器具進入一組夾輥，使其平折。所得到的套筒隨后可以沿一邊縱切，制成一種比可以方便地通過流延薄膜法制造的更大的薄膜寬度。該薄膜可以在線進一步邊折和表面處理。
替而代之，該吹脹薄膜可以用更精心設(shè)計的技術(shù)例如雙膜泡法、帶泡法、或夾氣泡法生產(chǎn)。雙膜泡法是一種先使聚合物管驟冷、然后在該聚酯的玻璃化溫度(Tg)以上但低于結(jié)晶熔融溫度(Tm)(當(dāng)該聚酯是結(jié)晶的時)給該聚合物管充氣進行再加熱和取向的技術(shù)。這種雙膜泡技術(shù)已由諸如Pahkle在US 3,456,044中描述。
用來生產(chǎn)吹脹薄膜的確切條件決定于各種各樣的因素，例如該聚合物的確切化學(xué)組成、所使用的添加劑例如增塑劑的數(shù)量和類型、該聚合物組合物的熱性能等。然而，吹脹薄膜法提供很多優(yōu)點，例如，只需改變膜泡中空氣的體積和螺桿速度就能改變薄膜寬度和口徑的相對容易性，消除末端效應(yīng)，而且能提供所生產(chǎn)薄膜的雙軸取向。吹脹薄膜作業(yè)產(chǎn)生的典型薄膜厚度在約0.004-0.008英寸范圍內(nèi)，且縱切后平膜寬度范圍可多達24英尺或更大。
為了制造大量薄膜，可以采用片材壓延機。將粗膜進料到該壓延機的間隙中，該機器包含許多可加熱平行圓柱狀輥筒，這些輥筒在相反方向上旋轉(zhuǎn)并使該聚合物延展和將其拉伸到所需要厚度。最后輥筒將這樣生產(chǎn)的薄膜壓平。當(dāng)要求該薄膜有紋理表面時，給陽后輥筒提供適當(dāng)?shù)膲夯▓D案。替而代之，可以將該薄膜再加熱，然后通過一臺壓花壓延機。該壓延機之后有一個或多個冷卻鼓。最后，將成品薄膜卷取。
擠出薄膜也可以用來作為其它產(chǎn)品的起始原料。例如，擠出薄膜可以切割成小碎片而用來作為其它加工方法例如注塑的進料。作為一個進一步實例，該薄膜可以像以下所述那樣層壓到一種基材上。作為又一個進一步實例，該薄膜可以金屬化?？梢詫⒖蓮拇得洷∧ぷ鳂I(yè)得到的膜管用諸如熱封法轉(zhuǎn)化成袋。
擠塑法可以與各種各樣的擠出后擴張多面性作業(yè)組合。這樣的后成形作業(yè)包括把圓形變成橢圓形、把該薄膜吹脹到不同尺寸、機加工和沖壓、雙軸拉伸等，如業(yè)內(nèi)技術(shù)人員已知的那樣。
薄膜也可以用溶液澆鑄法制造，這產(chǎn)生了比用熔融擠塑法制造的更一致的均勻厚度薄膜。溶液澆鑄法包含把聚合物顆粒、粉末等與任何所希望的配方組分例如增塑劑或著色劑一起溶解于一種適用溶劑中。將溶液過濾以除去污物或大微粒，并從一個縫模流鑄到一條較好為不銹鋼的移動帶上、和干燥，在此該薄膜冷卻。該擠出物厚度是成品薄膜厚度的5-10倍。然后，以與擠出薄膜同樣的方式完成該薄膜。業(yè)內(nèi)技術(shù)人員可以根據(jù)聚合物組成和用于薄膜形成的方法識別適當(dāng)?shù)墓に噮?shù)。然后，溶液澆鑄薄膜可以按照與對擠出流鑄薄膜所描述的相同后處理進行處理。
也可以生產(chǎn)多層薄膜，例如二層、三層、和多層薄膜。多層薄膜的一個優(yōu)點是，可以調(diào)整該薄膜的具體性能來解決決定性的用途需要，同時可以將更昂貴的組分安排到它們能提供更大需要的外層。多層薄膜結(jié)構(gòu)可以用共擠塑、吹脹薄膜、浸涂、溶液涂布、刮板式涂布、攪涂、氣刀涂、印刷、Dahlgren、凹版印刷、粉末涂布、噴涂、或其它方法形成。一般來說，該多層薄膜是用擠出流鑄法生產(chǎn)的。例如，將樹脂材料以均勻方式加熱。將熔融材料輸送到一個共擠塑達配器，后者將各熔融材料組合，形成一種多層共擠塑結(jié)構(gòu)。該多層聚合物材料經(jīng)由張開到預(yù)定間隙的擠出模頭轉(zhuǎn)移，該間隙通常在約0.05英寸(0.13cm)-0.012英寸(0.03cm)范圍內(nèi)。然后，使用典型地保持在約15-55℃(60-130°F)溫度范圍內(nèi)的主冷卻或流延輥，將該材料牽伸到意向厚度。典型的牽伸比在約5∶1-約40∶1范圍內(nèi)。另外的層可以用來作為阻透層、粘合劑層、抗粘連層、或用于其它目的。進而，例如，內(nèi)層可以有填料而外層沒有填料，如US 4,842,741和US 6,309,736中所公開的。生產(chǎn)方法公開于，例如，US 3,748,962、US 4,522,203、US4,734,324、US 5,261,899和US 6,309,736中。例如，El-Afandi等在US5,849,374、US 5,849,401、和US 6,312,823中公開了可堆肥多層薄膜，其芯層為聚丙交酯，內(nèi)外層為由脂肪族聚酯組成的減粘連層。
附加層可以由共聚酯和/或可生物降解或不可生物降解的材料制成。該材料可以是天然衍生的、改性天然衍生的或合成的。
適合用來作為附加層的可生物降解和不可生物降解材料的實例是以上為用于與共聚酯形成共混物而公開的。適合用來作為附加層的天然聚合物材料的實例也是以上為用于與共聚酯形成共混物而公開的。附加層也可以從任何其它已知適用材料形成。
無論該薄膜是如何形成的，都可以在形成后通過在機器方向和橫向這兩個方向拉伸而使其發(fā)生雙軸取向。機器方向拉伸是在薄膜形成期間由薄膜的壓出和卷取過程啟動的，該過程固有地在卷取方向上拉伸該薄膜、使一些纖維取向。盡管機器方向拉伸使薄膜在機器方向上增強，但它使該薄膜在與機器方向垂直的方向上容易撕裂，因為纖維全都在一個方向上取向。雙軸取向，與非取向薄膜相比，提供拉伸強度、撓曲性、韌性和收縮性等性能方面的優(yōu)異表現(xiàn)。理想的是沿互成直角的兩軸拉伸該薄膜，這提高了拉伸方向上的拉伸強度和彈性模量。最理想的是，每個方向上的拉伸量是近似等效的，從而當(dāng)從任何一個方向測試時在該薄膜內(nèi)提供類似的性能或行為。然而，對于某些應(yīng)用例如希望有特定量收縮或一個方向上的強度大于另一個方向的用途如在標簽或粘合劑和磁帶中那樣，薄膜中纖維的不均勻或單抽取向可能是較好的。
拉幅，即一種將薄膜拉伸而與機器方向上的拉伸同時或隨后在橫向上加熱的方法，是一種形成雙軸取向薄膜的較好方法。然而，雙軸取向可以通過任何已知方法、使用市售商業(yè)設(shè)備得到。例如，適用設(shè)備可購自西德的Bruckner Maschenenbau。此類設(shè)備的一種形式是通過夾住要拉伸的片材的各邊并在適當(dāng)溫度下使該片材的各邊以受控速度分離。例如，可以將薄膜喂進一個溫度控制箱中，在其玻璃化溫度上加熱，用拉幅機鉤抓住任意一邊，同時施加拉伸張力(縱向拉伸)和展寬張力(橫向拉伸)。典型地，可以采用3∶1-4∶1的拉伸比。替而代之且對于商業(yè)目的較好的是，雙軸拉伸方法是在購自Bruckner公司的多級輥拉伸設(shè)備上以高生產(chǎn)速度連續(xù)進行的，其中擠出薄膜原料的拉伸在一系列步驟中，在以不同且遞增的速度旋轉(zhuǎn)的加熱輥之間進行。當(dāng)采用拉伸溫度和拉伸速度的適當(dāng)組合時，單軸拉伸較好是約4-約20、更好約4-約10。拉伸比定義為拉伸薄膜的特定尺寸與非拉伸薄膜的該尺寸之比。雙軸取向薄膜還可以用已知拉伸方法進行該薄膜在機器方向上的額外拉伸。
單軸取向可以通過使用以上為雙軸取向所述的相同程度只在一個方向上拉伸該薄膜或通過引導(dǎo)該薄膜經(jīng)由機器方向取向器(“MDO”)例如可購自零售商如Marshall and Williams Company(Providence，Rhode Island)的那種來獲得。該MDO裝置有多個拉伸輥，它們在該薄膜的機器方向上漸進式使該薄膜拉伸和變薄。
較好，該拉伸過程是在該薄膜材料的玻璃化溫度以上至少10℃的溫度、更好在該薄膜材料的維卡軟化溫度以下、進一步更好在該維卡軟化點以下至少10℃進行，確切的較好溫度部分地取決于拉伸速度。
吹脹薄膜作業(yè)期間可以通過調(diào)整吹脹比(BUR)即膜泡直徑與模頭直徑之比來加強取向。例如，一般較好的是，對于袋或包裝膜的生產(chǎn)而言，BUR為1-5。然而，較好的BUR因該薄膜在機器方向上和橫向上所希望的性能的平衡而異。對于一種平衡的薄膜而言，約3∶1的BUR一般是適當(dāng)?shù)?。?dāng)希望得到一種“易劈裂”薄膜即容易在一個方向上撕裂的薄膜時，則一般較好的是1∶1-約1.5∶1的BUR。
收縮率可以控制如下將薄膜保持在拉伸位置，并在驟冷之前加熱少數(shù)幾秒鐘。加熱使聚向的薄膜穩(wěn)定，然后可以只迫使它只在該熱穩(wěn)定溫度以上的溫度收縮。進而，該薄膜也可以進行輥壓、壓延、涂布、壓花、印刷、或任何其它已知的整理作業(yè)。
用任何方法制造薄膜的較好工藝條件和參數(shù)可以由熟練技術(shù)人員為任何給定的聚合物組合物和所希望的應(yīng)用確定。
薄膜顯示的性能取決于以上指出的若干因素，包括聚合物組成、聚合物形成方法、薄膜形成方法、以及該薄膜進行過拉伸處理還是雙軸取向。這些因素影響薄膜的各種各樣性能，例如收縮率、拉伸強度、斷裂伸長率、耐沖擊強度、介電強度和常數(shù)、拉伸模量、耐化學(xué)性、熔點、熱撓曲溫度等。
向該聚合物組合物中添加某些添加劑和填料例如著色劑、染料、紫外線穩(wěn)定劑和熱穩(wěn)定劑、抗氧化劑、增塑劑、潤滑劑、抗粘連劑、滑爽劑等，如以上所提到的，可以進一步調(diào)整薄膜性能。替而代之，該磺化脂族芳族共聚酯可以與一種或更多種其它聚合物材料共混、以改善某些特征，如以上所述。
如Moss在US 4,698,372中、Haffner等在US 6,045,900中、和Mecormack在WO 95/16562、US 4,626,252、US 5,073,316和US6,359,050中所公開的，薄膜、尤其有填料薄膜可以如此形成，以致當(dāng)希望時它們是微孔性的。有填料薄膜的拉伸可以產(chǎn)生微細小孔，這使得該薄膜可以用來作為液體和顆粒狀物質(zhì)的阻透層，而使得空氣和水蒸氣能通過。
為了提高表面的可印性(受墨性)、粘合或其它理想特征，該薄膜可以用已知的慣常后成形作業(yè)例如電暈放電、化學(xué)處理、火焰處理等處理。
包含磺化脂族芳族共聚酯的薄膜可用于種類繁外的應(yīng)用。例如，該薄膜可以用來作為個人衛(wèi)生用品例如一次性尿布、失禁用針織三角褲、女性襯墊、衛(wèi)生巾、棉塞、棉塞施用器、暈車袋、嬰兒褲、個人吸收劑產(chǎn)品等的部件。該薄膜兼?zhèn)渌柰感阅?、避免滲漏、有韌性而且能使身體十分舒適、在使用期間隨身體運動松緊。在其使用后，臟的物品當(dāng)適當(dāng)廢棄時會迅速生物堆肥。作為進一步的實例，該薄膜可以用來作為農(nóng)用保護膜，例如地膜、種子包衣、含有種子的農(nóng)業(yè)墊材(“種子帶”)、垃圾和草坪廢物袋等。
該薄膜用途的進一步實例包括粘膠帶基材、袋、袋封、床板、瓶、紙板箱、粉塵袋、織物軟化劑片材、服裝袋、工業(yè)用袋、垃圾袋、廢物箱襯里、堆肥袋、標簽、標牌、枕盒、床襯、便盆襯、繃帶、箱子、手帕、小袋、抹布、保護布、外科大褂、外科片材、外科海綿、臨時圍圈、臨時壁板、玩具、襪布等。
包含該磺化脂族芳族共聚酯的薄膜的特別好用途是食品包裝、尤其快餐包裝。食品包裝用途的具體實施例包括快餐包裝物、松緊包裝膜、氣密封、食品袋、小吃袋、食雜袋、杯、托盤、紙板箱、箱、瓶、板條箱、食品包裝膜、泡狀包裝的包裝物、皮膚包裝等。
該薄膜的特別好包裝終端用途是包裝膜。包裝膜可以用來包肉、其它易腐物品、尤其快餐食品例如三明治、漢堡包、甜品等。理想地，用來作為包裝膜的薄膜兼?zhèn)涓鞣N物理性能的良好平衡，包括兼?zhèn)渥銐蝽g性的紙樣勁度從而當(dāng)用包裝諸如三明治時不會撕裂；如此的死褶特征，以致一旦打褶、卷繞或折疊成所希望的形狀、該包裝膜就保持其形狀而且不會自發(fā)地展開或解繞；在希望的情況下有良好耐脂性；并提供水份阻透同時不允許水分凝結(jié)到該包裝膜中所含的物品上。該包裝膜可以有平滑表面或諸如通過壓花、卷曲、絎縫等形成的紋理表面。該包裝膜可以是有諸如無機微粒、淀粉等有機微粒、填料組合等填料的。
該薄膜可以進一步加工以產(chǎn)生其它物品例如容器。例如，該薄膜可以按照諸如US 3,303,628、US 3,674,626和US 5,011,735中所公開的進行熱成形。該薄膜也可用來借助于真空皮層包裝技術(shù)包裝肉類等食品，例如US 3,835,618、US 3,950,919、US Re 30,009和US 5,011,735中所公開的那樣。該薄膜可以進一步層壓到基材上，如以下所述。
在另一種較好實施方案中，磺化脂族-芳族共聚酯可以用來作為基材上的涂層。也提供的是該涂層、涂布基材和從其衍生的物品的生產(chǎn)方法。涂層可以產(chǎn)生如下用輥涂法、展涂法、噴涂法、刷涂法、或傾涂法將該共聚酯的聚合物溶液、分散液、膠乳、和/或乳狀液涂布一種基材、隨后干燥，將該共聚酯與其它材料一起共擠塑，粉末涂覆到一種預(yù)成形基材上，或用該共聚酯熔融擠出貼合一種預(yù)成形基材。該基材可以在一面上或兩面上或所有面上涂布該共聚酯。涂布了該共聚酯的基材有各種各樣用途，例如用于包裝、尤其食品包裝，和作為一次性杯子、盤子、碗和刀具。對于很多用途來說，涂層的耐熱性是一個重要因素。因此，更高的熔點、玻璃化溫度、和結(jié)晶度水平是提供更好耐熱性以及迅速生物隆解速度所希望的。進而，還希望該涂層能提供對水分、油脂、氧氣、和二氧化碳的良好阻透性能，而且有良好的拉伸強度和高斷裂伸長率。
涂層是從該共聚酯用已知方法制造的。例如，薄膜層可以用US4,372,311和US 4,503,098中所公開的浸涂法、諸如US 5,294,483、US5,475,080、US 5,611,859、US 5,795,320、US 6,183,814和US 6,197,380中所公開的基材上擠出貼合法、刮板涂布法、攪涂法、氣刀刮涂法、印刷法、Dahlgren法、凹版印刷法、粉料涂覆法、噴涂法、或其它方法形成。該涂層可以有任何厚度，取決于涂布基材要使用的意向應(yīng)用。較好，該聚合物涂層將小于或等于約0.25mm(10密耳)厚、更好在約0.025mm～0.15mm(1密耳～6密耳)之間。然而，可以形成多達約0.50mm(20密耳)或更大的厚度的更厚涂層。
各種基材可以直接涂布一層薄膜。該涂層較好是通過溶液、分散液、膠乳、或乳裝液澆鑄、粉料涂覆、或擠出到預(yù)成形基材上形成的。
涂層也可以通過溶液澆鑄到基材上來制造，這產(chǎn)生比熔融擠出更一致的均勻厚度涂層。溶液澆鑄包含將聚合物顆粒、粉末等與任何所希望的配方組分例如增塑劑、填料、可共混聚合物材料、或著色劑一起溶解于一種適用溶劑中。將該溶液過濾以除去污物和/或大微粒，并從一個縫口模頭澆鑄到一種移動的預(yù)成形基材上，和干燥，該涂層在此冷卻。擠出物是成品涂層厚度5～10倍。然后，該涂層可以按照與擠出涂層一樣的方式整理。聚合物分散液和乳狀液可以用等效方法涂布到基材上。涂料可以用連續(xù)運行展涂機施用到紡織品、無紡布、箔、紙、紙板、及其它片狀材料上。涂布刀例如“刮刀”使得涂布材料(呈水或有機介質(zhì)中的溶液、乳狀液、或分散液的形式)均勻展涂到隨輥筒移動的基材上。然后使該涂層干燥。替而代之，該聚合物溶液、乳狀液、或分散液可噴涂、刷涂、輥涂或傾涂到該基材上。
例如，Potts在US 4,372,311和US 4,503,098中公開了水不溶性材料的溶液對水溶性基材的涂布。例如，US 3,378,424公開了用水性聚合物乳狀液涂布纖維性基材的方法。
該共聚酯的涂料也可以用粉料涂覆法施用到基材上。在粉料涂覆法中，聚合物可以以有微細粒度的粉末形式涂裝到基材上。要涂覆的基材可以加熱到該聚合物的熔化溫度以上，并將該基材浸入一個因空氣通過多孔板而流態(tài)化的粉狀聚合物床中。該流態(tài)床典型地不加熱。一層該聚合物粘附到熱的基材表面上并熔融而提供該涂層。涂層厚度可以在約0.005英寸～0.080英寸(0.13～2.00mm)范圍內(nèi)。其它粉料涂覆方法包括噴涂，其中該基材直至涂布之后才加熱、和靜電涂布。例如，紙板容器可以用熱塑性聚合物粉末靜電噴涂，如US 4,117,971、US 4,168,676、US 4,180,844、US 4,211,339和US 4,283,189中所公開的。然后，將該杯子加熱，使該聚合物粉末熔融，形成一個層壓聚合物涂層。
復(fù)雜形狀的金屬物品也可以用漩流燒結(jié)法涂布一種聚合物薄膜。把加熱到該聚合物的熔點以上的物品導(dǎo)入一種粉末聚合物流態(tài)床中，其中，該聚合物微粒由一股上升空氣流保持懸浮，從而通過燒結(jié)而在該金屬上沉積一個涂層。
該共聚酯涂料也可以通過將熔融霧化的共聚酯噴霧到紙板等基材上來施用。蠟涂層的此類方法公開于，例如，US 5,078,313、US 5,281,446和US 5,456,754中。
該涂層較好是用熔融貼合法或擠出貼合法形成的。對于作為連續(xù)長度出現(xiàn)的“無接頭”產(chǎn)品例如涂布紙和紙板的形成來說，特別好的是擠出。在擠塑中，無論作為熔融聚合物還是作為塑料粒料或顆粒提供的聚合物材料都是流態(tài)化的和均化的。擠塑期間可以添加如上所述的添加劑，例如熱穩(wěn)定劑或紫外線穩(wěn)定劑、增塑劑、填料和/或可共混聚合物材料。然后迫使含有該添加劑的聚合物材料通過適當(dāng)形狀的模頭，產(chǎn)生所希望橫截面的薄膜形狀。擠出力可以由活塞或柱塞施加(活塞式擠出)，也可以由旋轉(zhuǎn)螺桿施加(螺桿式擠出)，該螺桿在一個使該材料加熱和增塑、然后使其經(jīng)由模頭以連續(xù)流擠出的機筒內(nèi)運行?？梢允褂脝温輻U、雙螺桿、和多螺桿擠塑機。使用不同種類的模頭來產(chǎn)生不同產(chǎn)品。典型地，使用縫口模頭例如T-型或“衣架”模頭進行擠出貼合。這樣，就可以產(chǎn)生不同寬度和厚度的薄膜，而且可以將其直接擠出到要貼合的基材上。熔融的初生薄膜離開模頭、回拉到該基材上、并進入位于該模頭正下方的驟冷輥與壓力輥之間的輥隙。典型地，該夾輥是一對合作的軸向平行輥，一個是有橡膠表面的壓力輥，另一個驟冷輥。典型地說，該基材的無貼合面接觸該壓力輥，而該基材的聚合物貼合面接觸該驟冷輥。這兩個輥之間的壓力迫使該薄膜貼合到基材上。同時，該基材以比擠出薄膜更快的速度移動，并使該薄膜牽伸到所需要的厚度。在擠出貼合中，該基材(例如紙、箔、織物、聚合物薄膜)借助于壓力輥與擠出的聚合物熔體壓縮在一起，使得該聚合物浸漬該基材而達到最大限度粘合。然后，該熔融薄膜用水冷、鍍鉻的驟冷輥冷卻。然后，可以讓該貼合基材通過一臺縱切機，借助于為防止該貼合基材的隨后變形而設(shè)計的適用器具裁邊和引出。聚酯對紙板的擠出貼合公開于諸如US 3,924,013，公開了用機械法從事先與聚酯層壓的紙板形成的可烘烤托盤的成形；US 4,836,400，公開了從兩面都貼合了聚合物的紙料形成的杯子的生產(chǎn)；和US 5,294,483，公開了某些聚酯對紙基材的擠出貼合。作為擠出貼合的進一步實例，電線和電纜可以用從斜頭擠出的聚合物薄膜直接包鞘。
壓延法也可以用來生產(chǎn)基材上的聚合物層壓體。壓延機由兩個、三個、四個、或五個為水蒸汽加熱或水冷卻安排的中空輥組成。典型地，要壓延的聚合物是諸如在螺帶式摻混機例如班伯里密煉機中軟化的。將其它成分混合于諸如增塑劑中。然后，將軟化的聚合物組合物喂進輥排列中并擠壓成薄膜形式。當(dāng)希望時，可以將一層聚合物施用到前面一層上(雙層化)來形成厚的膜段。紡織品、無紡布和紙等基材是通過該壓延機的至少兩個輥喂料的，因而能將樹脂薄膜壓進該基材中。該層壓體的厚度決定于該壓延機的至少兩個輥之間的間隙。可以使表面變得有光澤、無光、或有壓花。然后，使該層壓體冷卻并卷繞在輥上。
也可以將多個聚合物層例如二層、三層、和多層薄膜結(jié)構(gòu)貼合到基材上。多層薄膜的一個優(yōu)點，可以給該薄膜調(diào)整特定性能，以解決決定性的用途需要，同時可以將更昂貴的組分配置到外層以提供更決定性的性能。多層復(fù)合材料結(jié)構(gòu)可以用共擠塑、浸涂、溶液涂布、刮板式涂布、攪涂、氣刀式刮涂、印刷、Dahlgren、凹版印刷、粉料涂覆、噴涂、或其它已知方法形成。一般來說，多層薄膜是用擠出流鑄法生產(chǎn)的。例如，以均勻方式加熱樹脂材料。將熔融材料輸送到一個共擠塑適配器，將各熔融材料組合，形成一種多層共擠出結(jié)構(gòu)。該層狀聚合物材料經(jīng)由一個張開到預(yù)定間隙、通常在約0.05英寸(0.13cm)～0.012英寸(0.03cm)范圍內(nèi)的擠出模頭轉(zhuǎn)移，向下拉到基材上并進入位于該模頭正下方的驟冷輥與壓力輥之間的間隙中。根據(jù)基材的速度，將該材料牽伸到意向厚度。主驟冷輥或流鑄輥典型地保持在約15～55℃(60～130°F)范圍內(nèi)的溫度。典型的牽伸比范圍為約5∶1～約40∶1。附加層可以充當(dāng)阻透層、粘合劑層、防粘連層、或用于其它目的。進而，例如，內(nèi)層可以是有填料的而外層可以是無填料的，如US 4,842,741和US 6,309,736中所公開的。各生產(chǎn)方法公開于諸如US 5,849,374、US 5,849,401和US 6,312,823，公開了可堆肥多層薄膜，其芯層為聚丙交酯、內(nèi)層和外層為由諸如脂族聚酯組成的減粘連層；和WO專利申請00/01530，公開了涂有聚丙交酯和可生物降解粘合劑層如脂族芳族聚酯的紙和紙板。
多層結(jié)構(gòu)中的附加層可以含有磺化脂族芳族共聚酯和/或其它可生物降解或不可生物降解、天然衍生、改性天然衍生或合成的材料。適用于形成附加層的可生物降解和不可生物降解材料的實例就是以上所公開的。適合作為附加層的天然聚合物材料的實例也是以上所公開的?？梢允褂没旧先魏我阎牟牧献鳛楦郊訉印?br> 一般來說，涂層的施用厚度為約0.2～15密耳，更一般地在0.5～2密耳范圍內(nèi)?；暮穸瓤梢杂泻艽蟛町?，但通常在0.5～24密耳以上的范圍。
本發(fā)明的適用基材包括由紙、紙板、卡片紙板、纖維板、纖維素如Cellophane、淀粉、塑料、聚苯乙烯泡沫體、玻璃、金屬等組成的物品；鋁或錫聽、金屬箔、聚合物泡沫體、有機泡沫體、無機泡沫體、有機-無機泡沫體、聚合物薄膜等。
較好的是可生物降解基材例如紙、紙板、卡片紙板、纖維素、淀粉等和生物良性基材例如無機和無機-有機泡沫體。
本發(fā)明中適合用來作為基材的聚合物薄膜可以含有共聚酯和/或其它可生物降解或不可生物降解的材料。該材料可以是天然衍生的、改性天然衍生的或合成的。適合用來作為基材的可生物降解和不可生物降解材料的實例是以上為用于形成與共聚酯的共混物而公開的。適合用來作為基材的天然聚物材料的實例也是以上為用于形成與共聚酯的共混物而公開的。
有機泡沫體，例如從膨脹淀粉和谷物衍生的那些，可以用來作為基材。這樣的材料公開于諸如US 3,137,592、US 4,673,438、US4,863,655、US 5,035,930、US 5,043,196、US 5,095,054、US 5,300,333、US 5,413,855、US 5,512,090和US 6,106,753。該材料的具體實例包括EcoFoam，即National Starch Company(美國新澤西州)的一種屬于羥丙基化淀粉產(chǎn)品的產(chǎn)品，和EnviroFil，即EnPac Company(一家DuPont-Con Agra Company)的產(chǎn)品。
例示的較好有機-無機泡沫體是含有相對高水平無機填料例如碳酸鈣、粘土、水泥、或石灰石而且有淀粉系粘結(jié)劑例如馬鈴薯淀粉、玉米淀粉、蠟狀玉米淀粉、大米淀粉、小麥淀粉、木薯淀粉等和少量纖維的泡孔式泡沫體，如Andersen等在US 6,030,673中所公開的。這樣的材料可以通過將各組分例如石灰石、馬鈴薯淀粉、纖維和水混合在一起形成一種稀面糊產(chǎn)生?；氖峭ㄟ^在兩個加熱模型之間壓制該稀而糊形成的。該稀面糊中所含的水轉(zhuǎn)化成水蒸汽、使模型內(nèi)的壓力升高、并導(dǎo)致該基材發(fā)泡。用這種方法生產(chǎn)的產(chǎn)品可購自Earth ShellPackaging公司。產(chǎn)品包括9英寸平板、12盎司碗和鉸鏈型蓋三明治和沙拉容器(“蚌殼”)。這樣的產(chǎn)品可以用來作為基材并涂布本文中所公開的共聚酯?？梢允褂闷渌阎陌l(fā)泡和可發(fā)泡基材。
為了增強該涂布方法，該基材可以使用已知的慣常后成形作業(yè)例如電暈放電、底漆等化學(xué)處理、火焰處理、粘合劑等進行處理。該基材層可以用諸如聚乙烯亞胺水溶液(Adcote313)或苯乙烯-丙烯酸膠乳作為底涂層，也可以進行火焰處理，如US 4,957,578和US 5,868,309中所公開的。
該基材可以在涂布聚酯之前用慣常涂布技術(shù)或用擠出法涂布一種粘合劑。可以使用的粘合劑的具體實例包括膠、明膠、酪蛋白、淀粉、纖維素酯、脂肪族聚酯、聚(鏈烷酸酯)、脂族-芳族聚酯、磺化脂族-芳族聚酯、聚酰胺酯、松香/聚己內(nèi)酯三嵌段共聚物、松香/聚(己二酸乙二醇酯)三嵌段共聚物、松香/聚(琥珀酸乙二醇酯)三嵌段共聚物、聚乙酸乙烯酯、聚(乙烯共乙酸乙烯酯)、聚(乙烯共丙烯酸乙酯)、聚(乙烯共丙烯酸甲酯)、聚(乙烯共丙烯)、聚(乙烯共1-丁烯)、聚(乙烯共1-戊烯)、聚苯乙烯、丙烯酸類樹脂RhoplexN-1031(購自Rohm & Haas公司的一種丙烯酸類膠乳)、聚氨酯AS 390(Adhesion Systems公司的一種水性聚氨酯粘合劑基料)和AS 316(Adhesion Systems公司的一種粘合催化劑)、Airflex421(用一種交聯(lián)劑配制的水性乙酸乙酯粘合劑)、磺化聚酯氨酯氨酯分散體(例如拜耳公司作為DispercollU-54、DispercollU-53和DispercollKA-8756銷售的)、非磺化氨酯分散體(例如，Reichold公司的Aquathane97949和Aquathane97959；Air Products公司的Flexthane620和Flexthane630；BASF公司的LuphenD DS 3418和LuphenD 200A；Zeneca Resins公司的Neorez9617和Neorez9437；Merquinsa公司的QuilasticDEP 170和Quilastic172；B.F.Goodrich公司的Sancare1601和Sancure815)、氨酯-苯乙烯聚合物分散體(例如Air Products & Chemicals公司的Flexthane790和Flexthane791)、非離子型聚酯氨酯分散體(例如Zeneca Resins公司的Neroez9249)、丙烯酸類分散體(例如Jager公司的JagotexKEA-5050和JagotexKEA5040；B.F.Goodrich公司的Hycar26084、Hycar26091、Hycar26315、Hycar26447、Hycar26450、和Hycar26373；Rohm & Haas公司的RhoplexAC-264、RhoplexHA-16、RhoplexB-60A、RhoplexAC-234、RhoplexE-358、和RhoplexN-619)、硅烷化陰離子型丙烯酸酯苯乙烯聚合物分散體(例如BASF公司的AcronalS-710和Scott Bader公司的Texigel13-057)、陰離子型丙烯酸酯-苯乙烯分散體(例如BASF公司的Acronal296D、AcronalNX4786、AcronalS-305D、AcronalS-400、AcronalS-610、AcronalS-702、AcronalS-714、AcronalS-728、和AcronalS-760；B.F.Goodrich公司的CarbosetCR-760；Rohm & Haas公司的RhoplexP-376、RhoplexP-308、和RhoplexNW-1715K；Reichold Chemicals公司的Synthemul40402和Synthemul40403；Scott Bader公司的Texigel13-57、Texigel13-034和Texigel13-031；和Air Pruducts & Chemical公司的Vancryl954、Vancryl937、Vancryl989)、陰離子型丙烯酸酯-苯乙烯-丙烯腈分散體(例如BASF公司的AcronalS 886S、AcronalS504、和AcronalDS 2285X)、丙烯酸酯-丙烯腈分散體(例如BASF公司的Acronal35D、Acronal81D、AcronalB37D、AcronalDS3390、和AcronalV275、氯乙烯-乙烯乳狀液(例如AirProducts & Chemicals公司的Vancryl600、Vancryl605、Vancryl610、和Vancryl635)、乙烯基吡咯烷酮/苯乙烯共聚物乳狀液(例如ISP Chemicals公司的Polectron430)、羧基化的和非羧基化的乙酸乙烯酯-乙烯分散體(例如Air Products & Chemcials公司的Airflex420、Airflex412、Airflex426、Airflex7200、和AirflexA-7216，和ICI公司的Dur-o-setE150和Dur-o-setE230)、乙酸乙烯酯均聚物分散體(例如ICI公司的Resyn68-5799和Resyn25-2828)、聚氯乙烯乳狀液(例如B.F.Goodrich公司的Vycar460×24、Vycar460×6和Vycar460×58)、聚偏二氟乙烯分散體(例如ElfAtochem公司的Kynar32)、乙烯丙烯酸分散體(Morton International公司的Adcote50T4990和Adcote50T4983)、聚酰胺分散體(例如Union Camp公司的Micromid121RC、Micromid141L、Micromid142LTL、Micromid143LTL、Micromid144LTL、Micromid321RC和Micromid632HPL)、陰離子型羧基化或非羧基化丙烯腈-丁二烯-苯乙烯乳狀液和丙烯腈乳狀液(例如B.F.Goodrich公司的Hycar1552、Hycar1562×107、Hycar1562×117和Hycar1572×64)、從苯乙烯衍生的樹脂分散體(例如Hercules公司的Tacolyn5001和PiccotexLC-55WK)、從脂族和/或芳族烴類衍生的樹脂分散體(例如Exxon公司的Escorez9191、Eseorez9241、和Escorez9271)、苯乙烯-馬來酸酐(例如Atochem公司的SMA1440H和SMA1000)等，及其混合物。較好，該基材涂布一個可生物降解粘合粘結(jié)劑層例如膠、明膠、酪蛋白、淀粉等。然而，可以使用任何已知的粘合劑。該粘合劑可以用熔融法或用溶液、乳狀液、或分散體涂布方法施用。
例如，US 4,343,858公開了一種涂布紙板，是通過一種聚酯罩面薄膜和丙烯酸、甲基丙烯酸、或乙基丙烯酸的酯的中間層在紙板上共擠塑形成的。US 4,455,184公開了一種將聚酯層和聚合物粘合劑層共擠塑到紙板基材上的方法。Fujita等在US 4,543,280中公開了粘合劑在聚酯擠出貼合到可烘烤紙板上的用途。Huffman等在US 4,957,578中公開了聚酯層在聚乙烯涂布紙上的擠出，以及通過該紙板上的聚乙烯層與該聚乙烯上的聚酯連同該聚乙烯層與該聚酯層之間Bynel的共擠出粘合劑聯(lián)系層一起共擠塑直接形成涂布結(jié)構(gòu)。
業(yè)內(nèi)技術(shù)人員能根據(jù)聚合物組成和該涂層形成所用方法識別適當(dāng)工藝參數(shù)。用業(yè)內(nèi)任何方法制造涂層的工藝條件和參數(shù)可以由熟練技術(shù)人員為給定的聚合物組成和所希望的應(yīng)用確定。
涂層所顯示的性能將取決于以上指出的若干種因素，包括聚合物組成、該聚合物的形成方法、該涂層的形成方法、和制造期間該涂層是否取向。這些因素影響該涂層的很多性能，例如收縮率、拉伸強度、斷裂伸長率、沖擊強度、介電強度和常數(shù)、拉伸模量、耐化學(xué)性、熔點、熱撓曲溫度等。
一些涂層性能也可以通過向該共聚酯中添加某些添加劑和填料例如著色劑、染料、紫外線穩(wěn)定劑和熱穩(wěn)定劑、抗氧化劑、增塑劑、潤滑劑、抗粘連劑、滑爽劑等如以上所引用者進行調(diào)整。替而代之，該磺化脂族-芳族共聚酯可以與一種或多種其它聚合物材料共混，以改善如上所述的某些特征。
基材可以在涂布前或在其涂布后成形為物品。例如，容器可以從平的涂布紙板通過壓制成形、真空成形、或折疊并將其粘成最終所希望的形狀來生產(chǎn)。涂布、平的紙板料可以像諸如US 4,900,594中所公開的那樣加熱加壓而成形為托盤，也可以像US 5,294,483中所公開的那樣真空成形為食品和飲料的容器。其它物品包括，例如，刀具、花盆、信筒、燈具、煙灰缸、游戲板、食品容器、快餐容器、紙板盒、箱子、奶盒、果汁容器、飲料容器載體、冰淇淋盒、杯子、一次性飲料杯、兩件式杯子、一件式折疊杯子、錐形杯、咖啡杯、蓋具、蓋、麥管、杯蓋、炸薯條容器、快餐外賣箱、包裝、支撐箱、糖果盒、化妝品盒、盤子、碗、售貨盤、餅盤、托盤、烘烤盤、早餐碟、可微波加熱餐盤、“TV”餐盤、蛋盒、肉包裝用淺盤，可以與杯子或食品容器等容器一起利用的一次性單一用途襯里、實質(zhì)上球形的物品、瓶、罐、板條箱、碟子、藥瓶、內(nèi)包裝例如隔板、襯里、錨墊、角甲、護角器、填隙墊、鉸鏈式片材、托盤、漏斗、緩沖材料、及其它用于將物品包裝、貯存、裝運、分隔、服務(wù)、或分配于一個容器內(nèi)的物品。
有耐水聚合物涂層的紙和紙板常用于食品包裝材料和一次性容器。已經(jīng)發(fā)展了涂布性聚合物和包括該聚合物的多層狀涂布結(jié)構(gòu)，這些給予該包裝以所希望的氧氣阻透性能、水蒸氣阻透性能、和香味密封性能，從而防止所包裝產(chǎn)品腐爛。
包含該磺化脂族-芳族共聚酯的涂料可用于種類繁多的應(yīng)用。例如，該涂料可以用來作為個人衛(wèi)性用品例如一次性尿布、失禁用針織三角褲、女性褲墊、衛(wèi)生巾、棉塞、棉塞施用器、暈車袋、嬰兒褲、個人吸收劑產(chǎn)品等的一個部件。該涂層兼?zhèn)浔苊庑孤┑乃柰感阅芎褪股眢w感到十分舒適而且使用期間隨身體運動松緊的韌性。在其使用后，當(dāng)適當(dāng)拋棄時，臟的物品會生物堆肥。該涂層也用來作為農(nóng)業(yè)中使用的保護薄膜例如地膜、種子包衣、含有種子的農(nóng)業(yè)墊材(“種子帶”)、垃圾袋和草坪廢物袋等。該涂層的用途的進一步實例包括粘合帶基材、袋、袋封、床用片材、瓶子、紙板盒、粉塵袋、織物軟化劑片材、服裝袋、工業(yè)用袋、廢料袋、廢物箱襯里、堆肥袋、標簽、標牌、枕套、床襯、便盆襯、繃帶、箱子、手帕、小袋、抹布、防護服、外科大掛、外科罩單、外科海綿、臨時圍擋、臨時板壁、玩具、抹布等。
包含該磺化脂族-芳族共聚酯的涂料的特別好用途是食品包裝、尤其快餐包裝。食品包裝用途的具體實例包括快餐包裝物、松緊包裝薄膜、氣密性密封、食品袋、快餐袋、雜貨袋、杯子、托盤、紙板盒、箱子、瓶、板條箱、食品包裝薄膜、泡狀包裝的包裝物、皮層包裝、鉸鏈蓋三明治和沙拉容器(“蚌殼”)等。
該涂料的特別好包裝終端用途包括包裝膜。涂布包裝膜可以呈聚合物涂布紙的形式。包裝膜可以用來包肉、其它易腐爛物品、尤其快餐食品例如三明治、漢堡包、甜味食品等。理想地，用于制造包裝膜的涂料提供物理性能的平衡，包括與充分韌性組合的紙樣勁度從而當(dāng)用來包裝諸如三明治時不會撕裂；如此的死褶特征，以致一旦打褶、卷繞或折疊成所希望的形狀，該包裝膜就保持其形狀而且不會自發(fā)地展開或解繞；在希望的情況下有良好耐脂性；以及水分阻透性，同時不讓水分凝結(jié)到其中所包裝的物品上。該包裝膜可以有平滑表面，也可以有諸如通過壓花、卷曲、絎縫等形成的紋理表面。該包裝膜上的涂層可以填充諸如無機微粒，有利微粒如淀粉、填料組合等。
在其它較好實施方案中，該磺化脂族芳族共聚酯可以層壓到基材上。像以上所述那樣制備的、包含該磺化脂族芳族共聚酯的薄膜可以用已知方法例如熱成形、真空熱成形、真空層壓、壓力層壓、機械層壓、皮層包裝、和粘合層壓等層壓到種類繁多的基材上。層壓體與涂層的區(qū)別在于，在層壓中，將一種預(yù)成形薄膜附著到一種基材上。該基材可以在層壓前成形為最終使用形狀，例如呈盤、杯、碗、拓盤等的形式，也可以在處于還要成形的中間形狀例如片材或薄膜時層壓。該薄膜可以通過施加熱量和/或壓力，例如，用熱粘輥粘附到該基材上。一般來說，使用更高的溫度和/或壓力可以提高層壓體粘合強度或剝離強度。當(dāng)使用粘合劑時，該粘合劑可以是熱熔性粘合劑或溶劑系粘合劑。為了加強該層壓過程，該薄膜和/或該基材可以用已知的慣常后成形作為例如如上所述的電暈放電、化學(xué)處理如底漆、火焰處理進行處理。例如，US 4,147,836描述了對紙板進行電暈放電以加強與聚(對苯二甲酸乙二醇酯)薄膜的層壓過程。例如，Quick等在US 4,900,594中公開了聚酯薄膜的電暈處理以有助于以粘合劑對紙料的層壓。例如，Schirmer在US 5,011,735中公開了使用電暈處理幫助各吹脹薄膜之間的粘合。例如，US 5,679,201和US 6,071,577公開了使用火焰處理幫助聚合物層壓過程內(nèi)的粘合。例如，Sandstrom等在US 5,868,309中公開了使用由某些苯乙烯-丙烯酸材料組成的紙板基材底漆來改善與聚合物層壓體的粘合。
用來作為容器和紙板盒的、有聚合物涂層或?qū)訅后w的紙和紙板基材的生產(chǎn)方法是眾所周知的，而且公開了諸如US 3,863,832、US3,866,816、US 4,337,116、US 4,456,164、US 4,698,246、US 4,701,360、US 4,789,575、US 4,806,399、US 4,888,222、和US 5,002,833中。Kane在US 3,924,013中公開了從事先與聚酯層壓的紙板用機械法形成的可烘烤托盤的成形。Schmidt在US 4,130,234中公開了紙杯的聚合物薄膜層壓。US 6,045,900和US 6,309,736中公開了薄膜對非織造織物的層壓。因?qū)訅毫司埘サ幕牡囊庀蛴猛径?，該基材可以是一面上或兩面上有層壓的?br> 該薄膜可以通過加熱和壓力/夾輥層壓到平整基材上。更常見的是，該薄膜是利用屬于熱成形的派生物的方法層壓到基材上的。這樣，該薄膜可以用真空層壓、壓力層壓、吹脹層壓、機械層壓等層壓到基材上。當(dāng)該薄膜加熱時，它們就軟化而且可以拉伸到任何給定形狀的基材上。聚合物薄膜對預(yù)成形基材的粘附方法是已知的，例如，如US2,590,221中所公開的。
在真空層壓中，該薄膜可以夾持或以其它方式固定到該基材上，然后加熱直至它變軟。然后抽真空，典型地通過多孔性基材或設(shè)計的小孔抽真空，使軟化的薄膜貼合到該基材的輪廓上并層壓到該基材上。然后，使該層壓體冷卻。在該冷卻過程期間，真空可以保持也可以不保持。
對需要深度撐壓的基材形狀例如杯子、深碗、盒子、紙板盒等來說，可以利用助壓模塞。在這樣的基材形狀中，軟化的薄膜傾向于在它達到該基材形狀的基礎(chǔ)或底部之前顯著變薄，只讓薄且弱的層壓體留在該基材形狀的底部。助壓模塞可以是任何一種類型的、能將更多的薄膜料帶向該層壓本來會太薄的該基材形狀區(qū)域的機械輔助的。助壓模塞技術(shù)可以適應(yīng)于真空層壓法和壓力層壓法。
薄膜對預(yù)成形基材的真空層壓法公開于諸如US 4,611,456和US4,862,671中。US 3,932,105公開了薄膜對折疊紙板盒的真空層壓方法。US 3,957,558公開了熱塑性薄膜對成形紙漿產(chǎn)品例如盤子的真空層壓。US 4,337,116公開了聚(對苯二甲酸乙二醇酯)薄膜對預(yù)成形模塑紙漿容器的層壓將該紙漿容器和該薄膜預(yù)熱，壓制該薄膜使之與該基材接觸，并通過模塑紙漿容器基材抽真空。有助壓模塞的真空層壓方法也是已知的。US 4,124,434公開了涂布杯子等深度撐壓層壓體的此類方法。US 4,200,481和US 4,257,530公開了襯里托盤用此類方法的生產(chǎn)。
在壓力層壓中，將該薄膜夾住、加熱直至它軟化、然后由施加到該基材反面的薄膜側(cè)的空氣壓力迫使貼合要層壓的基材的輪廓。排氣孔當(dāng)存在時可以讓夾氣逸出、或在更常見的情況下該基材是能讓空氣通過的多孔性的，空氣只經(jīng)由該基材就能逸出。一旦層壓的基材冷卻且該薄膜凝固，空氣壓力就可以釋放。壓力層壓傾向于有比真空層壓更快的生產(chǎn)周期、改善的零件清晰度和更大的尺寸控制。
薄膜對預(yù)成形基材的壓力層公開了諸如US 3,657,044和US4,862,671中。US 4,092,201公開了使用溫?zé)峒訅簹饬鳎詿崴苄圆箍諝鉂B透性容器例如紙杯襯里的方法。
機械層壓包括不使用真空或空氣壓力的任何層壓方法。在這種方法中，將薄膜加熱、然后機械地施用到該基材上。機械施用的實例模型和壓力輥。
適用于層壓的基材包括由紙、紙板、卡片紙板、纖維板、纖維素例如Cellophane、淀粉、塑料、聚苯乙烯泡沫體、玻璃、金屬等組成的物品；鋁或錫聽、金屬箔、聚合物泡沫體、有機泡沫體、無機泡沫體、有機-無機泡沫體、聚合物薄膜等。較好的是可生物降解基材例如紙、紙板、卡片紙板、纖維素、淀粉等和生物良性基材例如無機泡沫體和無機-有機泡沫體。適合在本發(fā)明中用來作為基材的聚合物薄膜可以包括該磺化脂族-芳族共聚酯或其它可生物降解或不可生物降解的材料。該材料可以是天然衍生的、改性天然衍生的或合成的。
適合用來作為基材的可生物降解和不可生物降解材料就在本文中以上公開。適合用來作為基材的天然聚合物材料的實例也在本文中以上公開。
適用于層壓的有機泡沫體、無機泡沫體、和有機無機泡沫體是在本文中以上為用來作為涂布基材而公開的。
這些基材可以在層壓前成形為其最終形狀?？梢允褂萌魏螒T常方法使該基材成形。例如，對于模塑紙漿基材，可以使用“精確模塑”、“模頭干燥”、和“密閉干燥”方法。這些方法包括用覆蓋篩網(wǎng)的開面吸入模型使來自一種水性淤漿的纖維性漿粕模塑成實質(zhì)上成品輪廓的形狀，隨后在一對裝配成對的加熱模頭施加的強大壓力下使潮濕的型坯干燥。這樣的方法公開于諸如US 2,183,869、US 4,337,116、和US4,456,164中。用這樣的方法生產(chǎn)的一次性紙盤子是Huhtamaki公司在“Chinet”商品名下銷售的。
模塑紙漿基材也可以用已知的“自由干燥”或“開放干燥”方法生產(chǎn)。自由干燥法包括用覆蓋篩網(wǎng)的開面吸入模型使來自一種水性淤漿的纖維漿粕成形為實質(zhì)上最終模塑形狀的型坯，然后讓潮濕的型坯在自由空間中干燥例如把它的傳送帶上并使其慢慢通過加熱的干燥爐。模塑紙漿基材可以在用諸如US 2,704,493中所公開的自由干燥法或用諸如US 3,185,370中所述的其它方法成形之后進行“后壓制”。
層壓基材可以用已知方法例如壓制成形或折疊法轉(zhuǎn)化成最終形狀。這樣的方法公開于諸如US 3,924,013、4,026,458、和US 4,456,164中。US 4,900,594公開了使用壓力和熱量從平的聚酯層壓紙料生產(chǎn)托盤。
粘合劑可以施用到薄膜上、基材上、或薄膜和基材上，以提高該層壓體的粘合強度。薄膜對預(yù)成形基材的粘合劑層壓公開于諸如US2,434,106、US 2,510,908、US 2,628,180、US 2,917,217、US 2,975,093、US 3,112,235、US 3,135,648、US 3,616,197、US 3,697,369、US 4,257,530、US 4,016,327、US 4,352,925、US 5,037,700、US 5,132,391、和US 5,942,295中。US 4,130,234公開了熱熔體粘合劑在聚合物薄膜與紙杯的層壓中的用途。US 4,722,474公開了粘合劑對塑料層壓卡片紙板包裝物品的使用。US 4,900,594公開了通過用可交聯(lián)粘合劑系統(tǒng)粘附的平整聚酯層壓紙板料的加壓加熱成形的紙板托盤成形。US 5,110,390公開了共擠出雙層薄膜用粘合劑對水溶性基材的層壓。US 5,679,021和US 6,071,577公開了使用粘合劑提供聚酯涂布紙板與聚乙烯涂布紙板之間改善的粘合強度以生產(chǎn)諸如果汁容器。
該薄膜可以要么用慣常涂布技術(shù)要么用共擠塑法涂布一種粘合劑，該基材也可以涂布粘合劑，或者該薄膜和該基材都可以涂布粘合劑。
層壓中可以使用的粘合劑的具體實例是本文中以上為用于使從該共聚酯制造的涂層固定到基材上而提供的。較好是可生物降解粘合劑例如膠，明膠，酪蛋白或淀粉，盡管可以使用任何已知的粘合劑。
包括該磺化脂族-芳族共聚酯的層壓結(jié)構(gòu)有種類繁多的用途。例如，該層壓體會找到作為個人衛(wèi)生用品的部件的用途，例如一次性尿布、失禁用針織三角褲、女性褲墊、衛(wèi)生巾、棉塞、棉塞施用器、暈車袋、嬰兒褲、個人吸收劑產(chǎn)品等。該層壓體提供避免滲漏的水阻透性能和能使身體舒適而且使用期間能隨身體運動松緊的韌性。在其使用后，當(dāng)適當(dāng)拋棄時臟的物品會生物堆肥。作為進一步實例，該層壓體可以用來作為農(nóng)業(yè)中使用的保護薄膜例如地膜、種子包衣、含有種子的農(nóng)業(yè)墊材(“種子帶”)、垃圾袋和單坪廢物袋等。該層壓體用途的進一步實例包括粘合袋基材、袋、袋封、床單、瓶、紙板盒、粉塵袋、織物軟化劑片材、服裝袋、工業(yè)用袋、廢物袋、廢物箱襯里、堆肥袋、標簽、標牌、枕套、床襯、便盆襯、繃帶、箱子、手帕、小袋、抹布、防護服、外科大褂、外科罩單、外科海綿、臨時圍擋、臨時側(cè)壁、玩具、抹布等。
包含該磺化脂族-芳族共聚酯的層壓體的特別好的用途是食品包裝、尤其快餐食品包裝。食品包裝用途、包括包裝膜的具體實例是本文以上為含有該共聚酯的薄膜的用途所公開的。
該磺化脂族-芳族共聚酯也可以制成片材。聚合物片材有各種各樣用途，例如指示牌、玻璃窗、熱成形物品、顯示器、顯示器基材等。該共聚酯的熔點，玻璃化溫度、和結(jié)晶度有利于那些希望耐熱性、透明度、耐紫外線、耐擦傷、拉伸強度和/或耐沖擊性的應(yīng)用，尤其相對低溫度下的用途。該磺化脂族-芳族共聚酯可以用以上方法之一形成，也可以用任何其它方法直接從聚合熔體形成片材。替而代之，該共聚酯可以從熔體成形為容易操作的形狀(例如粒料)、然后用它來形成片材。該片材可以用于形成指出牌、玻璃窗(例如汽車站遮雨棚、天窗或娛樂車輛)、顯示器、汽車燈、和熱成型物品。
片材可以從該共聚酯用任何已知方法制造。片材與薄膜的區(qū)別是厚度，但沒有為薄膜何時變成片材制訂工業(yè)標準。當(dāng)在本文中使用時，“片材”這一術(shù)語系指厚度大于約0.25mm(10密耳)厚、較好在約0.25mm～約25mm之間、更好在約2mm～約15mm之間、甚至更好在約3mm～約10mm之間的一種結(jié)構(gòu)。在一種較好實施方案中，片材有足以提供一般在約0.50mm和更大時才出現(xiàn)的剛性的厚度；然后，可以形成比25mm厚和比0.25mm薄的片材。
片材可以用任何已知方法例如擠出法、溶液澆鑄法或注塑成形法形成。其中每一種方法的較好參數(shù)可以由業(yè)內(nèi)技術(shù)人員因該磺化脂族-芳族共聚酯的粘度特征和所希望的片材厚度而異加以確定。
片材較好是用要么溶液澆鑄法要么擠出法形成的。擠出法對于作為連續(xù)長度出現(xiàn)的“無接頭”薄膜和片材的形成來說是特別好的。專利申請公報WO 96/38282和WO 97/00284描述了可結(jié)晶片材用熔融擠出法的形成。在擠出法中，無論作為熔融聚合物還是作為塑料粒料或顆粒提供的聚合物材料都是流態(tài)的和均化的。然后，迫使該聚合物材料通過一個適當(dāng)形狀的模頭，產(chǎn)生有所希望橫截面的片材形狀。擠出力可以由活塞或柱塞施加(活塞式擠出)，也可以由如上所述那樣的旋轉(zhuǎn)螺桿施加(螺桿擠出)。使用擠出法，片材可以這樣產(chǎn)生將一薄層聚合物擠出在驟冷輥上，然后用張力輥進一步將該片材牽伸到所希望尺寸(＞0.25mm)。較好成品片材是大于0.25mm厚的。
為了制造大量片材，采用一臺片材壓延機。將一種粗的預(yù)成形片材喂進該壓延機的輥隙中。最后的輥將這樣產(chǎn)生的片材壓光。當(dāng)要求該片材有紋理表面時，就給最后的輥提供適當(dāng)?shù)膲夯▓D案。替而代之，可以使該片材重新加熱、然后通過一臺壓花壓延機。該壓延機后面有一個或多個冷卻鼓。最后，將成品片材卷繞起來。該擠出法可以與各種各樣的后擠出作業(yè)組合以擴大其功能。這樣的后成形作業(yè)包括將圓形變成橢圓形，將片材拉伸成不同尺寸，機加工和沖壓，雙軸拉伸等，如業(yè)內(nèi)技術(shù)人員所知道的。
該共聚物在擠出和/或整理期間可以與其它聚合物材料組合，以形成有所希望特征例如水蒸氣抗性的層壓體或多層片材。多層或?qū)訅后w片材可以用任何方法制造，而且可以有多達5個或更多個用熱量、粘合劑和/或粘結(jié)層結(jié)合在一起的獨立層。
片材也可以用溶液澆鑄法制造，該方法能產(chǎn)生比用熔融擠出法制造的更一致的均勻厚度片材。溶液澆鑄法包含將聚合物顆粒、粉末等連同任務(wù)所希望的配方成分例如增塑劑或著色劑一起溶解于一種適用溶劑中。將該溶液過濾以除去污物或大的微粒，并從一個縫口模頭澆鑄到一條較好為不鑄鋼的移動帶上、干燥、并使該片材冷卻。擠出物厚度是成品片材厚度的5～10倍。然后，該片材可以按照與擠出片材同樣的方式進行整理。進而，可以通過使用任何已知方法的注塑成形法形成片材和片材狀物品例如碟片。業(yè)內(nèi)技術(shù)人員可以根據(jù)聚合物組成和片材形成所使用的方法來確定適當(dāng)工藝參數(shù)。
無論該片材是如何形成的，都可以像本文中以上公開的那樣在成形之后在機器方向上和橫向上拉伸，使之進行雙軸取向。雙軸拉伸片材對于某些希望均勻片材的用途來說是較好的。收縮率可以通過將該片材固定在拉伸位置上并在驟冷之前加熱少數(shù)幾秒鐘來控制。這種熱量使該取向的片材穩(wěn)定，然后只在該熱穩(wěn)定溫度以上的溫度迫使其收縮。用業(yè)內(nèi)任何方法制造片材的工藝條件和參數(shù)可以容易地由熟練技術(shù)人員為任何給定的聚合物組成和所希望的應(yīng)用來確定。
片材所顯示的性能取決于本文中以上已經(jīng)描述的若干因素，包括聚合物組成、該聚合物的形成方法、該片材的形成方法、和該片材是進行拉伸處理還是雙軸取向。這些因素影響該片材的很多性能，例如收縮率、拉伸強度、斷裂伸長率、沖擊強度、介電強度和常數(shù)、拉伸模量、耐化學(xué)品性能，熔點，熱撓曲溫度等。
片材性能可以通過向該聚合物組合物中添加某些添加劑和填料，例如，如以上提到的著色劑、染料、紫外線穩(wěn)定劑和熱穩(wěn)定劑、抗氧化劑、增塑劑、潤滑劑、抗粘連劑、滑爽劑等進行調(diào)整。替而代之，該磺化脂族-芳族共聚酯可以與一種或多種其它聚合物例如淀粉共混，來改善某些特征。可以添加其它聚合物來改變空氣滲透性、光學(xué)透明度、強度和/或彈性等特征。
如上所述片材可以用任何已知方法熱成形為任何所希望的形狀例如覆蓋物、天窗、成形的溫度窗戶、顯示器、食品托盤等。該熱成形是通過將該片材加熱到足夠溫度和足夠時間而使該共聚酯軟化從而可以使該片材容易地成形為所希望的形狀來完成。業(yè)內(nèi)技術(shù)人員可以因該聚酯片材的粘度和結(jié)晶特征而異來確定最佳熱成形參數(shù)。
該磺化脂族-芳族共聚酯可用于形成塑料容器。塑料容器廣泛用于食品和飲料，也用于非食品材料。聚(對苯二甲酸乙二醇酯)(PET)因其外觀(光學(xué)透明度、容易吹脹成形、化學(xué)穩(wěn)定性和熱穩(wěn)定性、及其價格而用來制造其中許多容器。)PET一般通過吹脹成形法、且一般通過拉坯吹塑成形制成瓶子。容器可以用任何方法例如擠出、注塑成形、注塑吹脹成形、旋轉(zhuǎn)成形、片材熱成形、拉坯吹塑成形來制造。
拉坯吹塑成形—用于生產(chǎn)聚(對苯二甲酸乙二醇酯)(PET)容器例如瓶子的一種技術(shù)—可以用于從該共聚酯形成容器。可以使用任何一種冷型坯法，其中將預(yù)成形的坯料(一般用注塑成形法制造)從模型中取出，然后在一個單獨的步驟中進行拉坯吹塑成形。也可以使用“熱型坯”法，其中，在注塑成形制造該型坯之后未完全冷卻時就在同一設(shè)備中立即對該熱型坯進行拉坯吹塑。型坯溫度因要使用的聚合物的確切組成而異。一般來說，已發(fā)現(xiàn)在約90℃～約160℃范圍內(nèi)的型坯溫度是有用的。拉坯吹塑溫度也因所使用的確切材料組成而異，但一般發(fā)現(xiàn)約80℃～約150℃的模型溫度是有用的。
從該共聚酯可以制造的實例性容器包括有螺紋蓋和約400mL～約3L容積的窄口瓶和廣口瓶，盡管可以形成更小和更大的容器。這些容器可以用于標準冷灌裝應(yīng)用。含有該共聚酯的一些組合物可以用來制造熱灌裝應(yīng)用中使用的容器。該容器適用于食品和飲料、以及其它固體和液體。該容器通常是清澈、透明的，但當(dāng)希望時可以通過添加著色劑或染料或通過引起該聚合物結(jié)晶而導(dǎo)致不透明性，使其變得有顏色或不透明而不是透明的。
該磺化脂族-芳族共聚酯也可以成形為纖維。本文中使用的“纖維”這一術(shù)語包括連續(xù)單絲、無加捻或纏結(jié)的復(fù)絲、短纖維紗、玻璃細紗、和非制造材料。合成纖維是通過使該聚合物抽絲并拉伸成單絲，然后通過使很多單絲卷繞在一起而使其形成一種紗。聚酯纖維是為用于各種各樣應(yīng)用而大量生產(chǎn)的，而且可理想地用于紡織品中，尤其用于與天然纖維例如棉和毛組合。服裝、地毯、及其它物品可以從聚酯纖維織成。進而，聚酯纖維由于其彈性和強度而可以理想地用于工業(yè)應(yīng)用。這樣的纖維可以用來形成不均勻織物、針織物、織物網(wǎng)、或任何其它含纖維結(jié)構(gòu)例如輪胎簾布和繩索。該纖維可以進行機械的和/或化學(xué)的處理以賦予理想的特征例如強度、彈性、耐熱性、(織物)手感等，因要從該纖維形成的所希望終端產(chǎn)品而異。
該磺化脂族-芳族共聚酯的單體組成理想地選擇得能導(dǎo)致一種部分結(jié)晶的聚合物。該結(jié)晶度對于纖維的形成是理想的，能提供強度和彈性。剛生產(chǎn)時，該聚酯的結(jié)構(gòu)主要是無定形的。在較好的實施方案中，該聚酯聚合物在該聚合物重新加熱和/或拉伸時容易結(jié)晶。纖維可以用任何方法從該聚合物制成。然而，一般來說，熔體紡絲對于聚酯纖維是較好的。
熔體紡絲包含加熱該聚合物以形成一種熔融液體，或者使挨著加熱表面的聚合物熔融。迫使該熔融聚合物通過一個有多個小孔的噴絲板。在通過該噴絲板之后與空氣或一股非反應(yīng)性氣體流接觸時，從每個噴絲板出來的聚合物就凝固成長絲。這些長絲在該噴絲板下游由匯聚導(dǎo)紗鉤收集在一起，而且可以用一個輥或多個輥卷取。這種方法允許形成各種尺寸和橫截面的長絲，包括有圓、橢圓、正方、長方、葉狀或狗骨狀橫截面等的長絲。
在該纖維擠出和卷取之后，該纖維可以拉伸，從而增加結(jié)晶和最大限度增加理想性能例如沿縱軸取向，后者增加了彈性和強度。該拉伸可以與卷取組合而使用一系列輥進行，其中一些輥一般是加熱的，也可以作為纖維形成過程中的一個單獨階段進行。
該聚合物可以以約600～6000m/min或更高的速度紡絲，因所希望的纖維尺寸而異。對于紡織品應(yīng)用來說，每絲旦值為約0.1～約100的纖維是所希望的。較好該旦值是約0.5～20、更好0.7～10。然而，對于工業(yè)應(yīng)用來說，該纖維可以有約0.5～100旦/絲、較好約1.0～10.0、更好3.0～5.0旦/絲。業(yè)內(nèi)技術(shù)人員可以容易地為任何給定用途確定一種纖維的所需要尺寸和強度。
從該纖維制造的材料可以使另個的加工設(shè)備加工，也可以直接用于需要連續(xù)長絲紡織品紗的應(yīng)用中。當(dāng)希望時，隨后可以用已知的假捻變形工藝條件或其它方法使該長絲材料從扁平紗轉(zhuǎn)化成變形紗。對于一些應(yīng)用例如紡織品來說，理想的是增加該纖維的表面積以提供更柔軟的手感和增強該纖維透氣的能力，從而提供更好的隔熱作用和保水作用。該纖維可以用假捻法、噴氣法、刀口卷曲法、齒輪卷曲法、或填塞箱法等進行卷曲或加捻。替而代之，該纖維可以切成稱為短纖維的更短長度，后者可以加工成紗。熟練技術(shù)人員可以根據(jù)該纖維的所希望應(yīng)用和組成確定卷曲或加捻的適當(dāng)方法。
成形之后，該纖維可以用對所希望最終用途適當(dāng)?shù)娜魏畏椒ㄟM行整理。對于紡織品應(yīng)用來說，整理可以包括染色、上漿、和/或添加化學(xué)藥劑例如抗靜電劑、阻燃劑、紫外線穩(wěn)定劑、抗氧化劑、顏料、染料、防沾污劑、抗微生物劑等，只要能適當(dāng)調(diào)整該纖維的外觀和手感即可。對于工業(yè)應(yīng)用來說，該纖維可以進行處理以賦予另外的所希望特征例如強度、彈性或收縮率。
連續(xù)長絲纖維可以生產(chǎn)后直接使用或變形后使用，而且可以用于各種各樣的用途，例如服裝和家具織物用紡織品織物。高強度纖維可以用于工業(yè)應(yīng)用例如高強度織物、帆布、salicloth、縫紉線、以及輪胎和V形皮帶的橡膠增強等。
短纖維可以用來與天然纖維尤其棉和毛混紡?；旒徔赡苁抢硐氲模驗榫埘ダw維是耐化學(xué)品纖維而且一般能防止霉變以及天然纖維固有的其它問題。該聚酯纖維還能提高強度和對其它纖維的耐磨蝕性能，混紡也可以導(dǎo)致更低的成本。因此，聚酯纖維能理想地用于紡織品及其它商業(yè)應(yīng)用，例如，用于服裝、家具織物和地毯等的織物。
進而，該磺化脂族-芳族共聚酯聚合物可以與一種或更多種合成的或天然的聚合物一起用來形成非均相纖維或雙組分纖維，從而提供有特定所希望性能的纖維。非均相纖維可以用已知方法、和以諸如并列型、皮-芯型、和基體型等的設(shè)計形成。
該磺化脂族-芳族共聚酯可以成形為成形發(fā)泡物品。使熱塑性聚合物材料發(fā)泡以提供低密度物品例如薄膜、杯子、食品托盤、裝飾性帶材、家具零件等。發(fā)泡是一種減輕成形零件、薄膜、片材、食品托盤、熱成形零件等的重量的已知方法。這樣的發(fā)泡物品，與未發(fā)泡物品相比，也提供改善的隔熱性能。
要發(fā)泡的聚酯較好有足夠高的熔體粘度以使發(fā)泡形狀保持足以使該聚酯凝固而形成最終發(fā)泡物品的長時間。該聚酯的比濃對數(shù)粘度可以諸如通過后聚合方法例如固態(tài)聚合法來提高，如本文中以上所述。替而代之，該聚酯可以含有一種支化劑，如US 4,132,707、US4,145,466、US 4,999,386、US 5,000,991、US 5,110,844、US 5,128,383、和US 5,134,028中所述。這樣的支化聚酯還可以進行如上所述的固態(tài)聚合，以進一步提高熔體粘度。該材料還可以結(jié)合一種增鏈劑，例如，發(fā)泡過程期間典型地添加的二酸酐或多環(huán)氧化物。
該聚酯可以容易地用種類繁多的方法發(fā)泡。實例性發(fā)泡方法包括在擠塑或成形作業(yè)期間將惰性氣體例如氮氣或二氧化碳注入該熔體中。替而代之，可以使用惰性烴類氣體例如甲烷、乙烷、丙烷、丁烷、和戊烷、或含氯氟烴、含氫氯氟烴、含氫氟烴等。另一種方法包括化學(xué)發(fā)泡劑與該聚酯的干摻合，然后將該組合物擠塑或模塑以提供發(fā)泡物品。擠塑或模塑期間，該發(fā)泡劑釋放出惰性氣體例如氮氣并提供發(fā)泡。典型的發(fā)泡劑包括偶氮二碳酰胺、1，2-亞肼基碳酰胺、二亞硝基五亞甲基四胺、對甲苯磺酰-1，2-亞肼基二羧基化物、5-苯基-3，6-二氫-1，3，4-噁二嗪-2-酮、硼氫化鈉、碳酸氫鈉、5-苯基四唑、p，p′-氧二(苯磺酰肼)等。又另一種方法包括碳酸鈉或碳酸氫鈉與聚酯粒料之一部摻合、一種有機酸例如檸檬酸與該聚酯粒料之另一部摻合、然后這兩部分粒料通過在高溫下擠塑或模塑摻合。碳酸鈉與檸檬酸相互作用期間釋放出二氧化碳氣，以提供該聚合物熔體的所希望發(fā)泡。
在一些實施方案中，該可發(fā)泡聚酯組合物包含核化劑以創(chuàng)造起泡部位、控制發(fā)泡片材或物體的泡孔尺寸和/或促進發(fā)泡物品的凝固。核化劑的實例包括乙酸鈉、滑石、二氧化鈦、聚烯烴材料例如聚乙烯、聚丙烯。
聚合物發(fā)泡設(shè)備和方法是已知的，而且公開于諸如US 5,116,881、US 5,134,028、US 4,626,183、US 5,128,383、US 4,746,478、US 5,110,844、US 5,000,844、和US 4,761,256中。發(fā)泡技術(shù)的綜述可以參閱Kirk-Othmer Encyclopedia of Chemical Technology，Third Edition，Volume 11，pp.82-145(1980)，John Wiley and Sons，Inc.，New York，N.Y.和theEncyclopedia of Polymer Science and Engineering，Second Edition，Volume 2，pp.434-446(1985)，John Wiley and Sons，Inc.，New York，N.Y.
如上所述，該可發(fā)泡聚酯組合物可以包括種類繁多的添加劑、填料，也可以與其它材料共混。對于可生物降解泡沫體來說，特別好的是添加纖維素、纖維素衍生物例如化學(xué)改性纖維素、淀粉、和淀粉衍生物例如化學(xué)改性淀粉和熱塑性淀粉。
實施例試驗方法除非另有說明，否則在以下實施例和比較例中均使用以下試驗方法。
差示掃描量熱法(DSC)在一臺TA Instruments Model Number2920機器上進行。樣品在氮氣氛圍下以20℃/min的速率加熱到300℃，以20℃/min的速率程序冷卻回到室溫，然后再以20℃/min的速率加熱到300℃。以下說明的、所觀察的樣品玻璃化溫度(Tg)和結(jié)晶熔融溫度(Tm)來自第二次加熱。
比濃對數(shù)粘度(IV)的定義見“Preparative Methods of PolymerChemistry”，W.R.Sorenson和T.W.CampDell，1961，P.35。它是以0.5g/100mL 50∶50wt％三氟乙酸-二氯甲烷酸溶劑體系的濃度在室溫用Goodyear R-103B方法測定的。
實驗室相對粘度(LRV)是0.6g聚酯樣品溶解于10mL含有80ppm硫酸的六氟異丙醇(HFIP)中的溶液的粘度與該含硫酸的六氟異丙醇本身的粘度之比，兩者均在25℃用毛細管粘度計測定。該LRV可以在數(shù)值上與IV關(guān)聯(lián)起來。在利用這種關(guān)系的情況下，注明“計算IV”這一術(shù)語。
生物降解是按照ISO 14855方法進行的“在受控堆肥條件下塑料材料的極限好氣生物降解性和分解的測定一分析所釋放的碳的方法”。這個試驗涉及注射一種由從市政固體廢物的有機部分衍生的穩(wěn)定和成熟的堆肥組成的接種物，與在蛭石基體上要試驗的聚合物的研磨粉末一起，在標準條件下，在控制于58℃±2℃的培養(yǎng)溫度堆肥。利用所釋放的二氧化碳確定生物降解程度。
在測試薄膜性能之前，薄膜樣品在72°F和50％濕度調(diào)理40小時。Elmendorf撕裂是按照ASTM 1922測定的。Graves撕裂是按照ASTMD1004測定的。斷裂拉伸強度、拉伸模量和百分斷裂伸長率是按照ASTM D882測定的。
比較例CE1向一個250mL玻璃燒瓶中加入對苯二甲酸二(2-羥基乙酯)(80.09g)、乙二醇(10.55g)、間苯二甲酸二甲酯-3-磺酸鈉(10.37g)、戊二酸二甲酯(24.03g)、乙酸錳(II)四水合物(0.042g)、和三氧化銻(III)(0.034g)。反應(yīng)混合物在緩慢氮氣吹掃下攪拌并加熱到180℃。達到180℃后，該反應(yīng)混合物在緩慢氮氣吹掃下邊攪拌邊用3.6小時加熱到275℃。所得到的反應(yīng)混合物在輕微氮氣吹掃下在275℃攪拌1小時。在這個加熱循環(huán)內(nèi)收集16.2g無色餾出液。然后，該反應(yīng)混合物在275℃邊攪拌邊分階段抽到全真空。所得到的反應(yīng)混合物在全真空(壓力低于100mtorr)下攪拌3.4小時。然后用氮氣釋放該真空，讓反應(yīng)物料冷卻到室溫?；厥樟硗?.7g餾出液，并回收82.8g固體產(chǎn)品。
樣品像以上所述那樣測定比濃對數(shù)粘度(IV)，實測IV為0.50dL/g。
樣品進行差示掃描量熱法(DSC)分析。在室溫與300℃之間沒有任何可分辨的熱過渡。
比較例CE2向一個250mL玻璃燒瓶中添加對苯二甲酸二(2-羥基乙酯)(86.44g)、乙二醇(7.45g)、間苯二甲酸二甲酯-3-磺酸鈉(2.96g)、戊二酸二甲酯(24.03g)、乙酸錳(II)四水合物(0.042g)、和三氧化銻(III)(0.034g)。反應(yīng)混合物在緩慢氮氣吹掃下攪拌并加熱到180℃。達到180℃之后，反應(yīng)混合物在緩慢氮氣吹掃下邊攪拌邊用3.4小時加熱到275℃。所得到的反應(yīng)混合物在輕微氮氣吹掃下在275℃攪拌1小時。在這個加熱循環(huán)中收集了11.6g無色餾出液。然后，反應(yīng)混合物在275℃邊攪拌邊分階段抽到全真空。所得到的反應(yīng)混合物在全真空(壓力低于100mtorr)下攪拌2.3小時。然后用氮氣使該真空釋放，讓反應(yīng)物料冷卻到室溫?；厥樟硗?.3g餾出液，并回收71.7g固體產(chǎn)物。
樣品像以上所述那樣測定比濃對數(shù)粘度(IV)，實測其IV為0.78dL/g。
樣品進行差示掃描量熱法(DSC)分析。實測玻璃化溫度(Tg)的起始溫度為32.5℃，中點溫度為34.6℃，終點溫度為36.5℃。在室溫與300℃之間未觀察到結(jié)晶熔融溫度。
比較例CE3向一個250mL玻璃燒瓶中添加對苯二甲酸二(2-羥基乙酯)(86.95g)、乙二醇(7.45g)、間苯二甲酸二甲酯-3-磺酸鈉(2.37g)、戊二酸二甲酯(24.03g)、乙酸錳(II)四水合物(0.042g)、和三氧化銻(III)(0.034g)。反應(yīng)混合物在緩慢氮氣吹掃下攪拌并加熱到180℃。達到180℃之后，反應(yīng)混合物在緩慢氮氣吹掃下邊攪拌邊用3.5小時加熱到275℃。所得到的反應(yīng)混合物在輕微氮氣吹掃下在275℃攪拌1小時。在這個加熱循環(huán)中收集了12.6g無色餾出液。然后，該反應(yīng)混合物在275℃邊攪拌邊分階段抽到全真空。所得到的反應(yīng)混合物在全真空(壓力低于100mtorr)下攪拌2.1小時。然后用氮氣使該真空釋放，讓反應(yīng)物料冷卻到室溫?；厥樟硗?.4g餾出液，并回收68.9g固體產(chǎn)物。
樣品像以上所述那樣測定比濃對數(shù)粘度(IV)，實測其IV為0.79dL/g。
樣品進行差示掃描量熱法(DSC)分析。實測玻璃化溫度(Tg)的起始熱溫為32.3℃、中點溫度為34.6℃、終點溫度為36.9℃。在室溫與300℃之間未觀察到結(jié)晶熔融(Tm)。
實施例1向一個250mL玻璃燒瓶中添加對苯二甲酸二(2-羥基乙酯)(88.35g)、乙二醇(6.52g)、間苯二甲酸二甲酯-3-磺酸鈉(0.74g)、戊二酸二甲酯(24.03g)、乙酸錳(II)四水合物(0.042g)、和三氧化銻(III)(0.034g)。反應(yīng)混合物在緩慢氮氣吹掃下攪拌并加熱到180℃。達到180℃之后，該反應(yīng)混合物在緩慢氮氣吹掃下邊攪拌邊用3.5小時加熱到275℃。所得到的反應(yīng)混合物在輕微氮氣吹掃下在275℃攪拌1小時。在這個加熱循環(huán)中收集了8.5g無色餾出液。然后，該反應(yīng)混合物在275℃邊攪拌邊分階段抽到全真空。所得到的反應(yīng)混合物在全真空(壓力低于100mtorr)下攪拌2.2小時。然后，用氮氣釋放該真空，讓反應(yīng)物料冷卻到室溫?；厥樟肆硗?2.3g餾出液，并回收了68.8g固體產(chǎn)物。
樣品像以上所述那樣測定實驗室相對粘度(LRV)，實測其LRV為32.3。計算此樣品的比濃對數(shù)粘度為0.83dL/g。
樣品進行差示掃描量熱法(DSC)分析。實測玻璃化溫度(Tg)的起始溫度為33.6℃、中點溫度為35.0℃、終點溫度為36.1℃。寬闊的結(jié)晶熔融溫度(Tm)是在181.8℃(3.9J/g)觀察到的。
實施例2向一個250mL玻璃燒瓶中添加對苯二甲酸二(2-羥基乙酯)(88.86g)、乙二醇(6.27g)、間苯二甲酸二甲酯-3-磺酸鈉(0.15g)、戊二酸二甲酯(24.03g)、乙酸錳(II)四水合物(0.042g)、和三氧化銻(III)(0.034g)。反應(yīng)混合物在緩慢氮氣吹掃下攪拌并加熱到180℃。達到180℃之后，該反應(yīng)混合物在緩慢氮氣吹掃下邊攪拌邊用3.6小時加熱到275℃。所得到的反應(yīng)混合物在輕微氮氣吹掃下在275℃攪拌1小時。在這個加熱循環(huán)中收集了12.8g無色餾出液。然后，該反應(yīng)混合物在275℃邊攪拌邊分階段抽到全真空。所得到的反應(yīng)混合物在全真空(壓力低于100mtorr)下攪拌2.4小時。然后，用氮氣釋放該真空，讓反應(yīng)物料冷卻到室溫?；厥樟肆硗?.0g餾出液，并回收了64.0g固體產(chǎn)物。
樣品像以上所述那樣測定實驗室相對粘度(LRV)，實測其LRV為32.7。計算此樣品的比濃對數(shù)粘度為0.84dL/g。
樣品進行差示掃描量熱法(DSC)分析。實測玻璃化溫度(Tg)的起始溫度為35.8℃、中點溫度為37.6℃、終點溫度為39.5℃。寬闊的結(jié)晶熔融溫度(Tm)是在185.1℃(16.8J/g)觀察到的。
比較例1～3和比較例1和2說明本文中公開的共聚酯的半結(jié)晶性，與比較例的較高磺化組成成鮮明對照。
比較例CE4向一個250mL玻璃燒瓶中添加對苯二甲酸二(2-羥基乙酯)(105.51g)、間苯二甲酸二甲酯-3-磺酸鈉(2.96g)、戊二酸二甲酯(12.01g)、乙酸錳(II)四水合物(0.042g)、和三氧化銻(III)(0.034g)。反應(yīng)混合物在緩慢氮氣吹掃下攪拌并加熱到180℃。達到180℃之后，該反應(yīng)混合物在緩慢氮氣吹掃下邊攪拌邊用3.6小時加熱到275℃。所得到的反應(yīng)混合物在輕微氮氣吹掃下在275℃攪拌1小時。在這個加熱循環(huán)中收集了13.1g無色餾出液。然后，該反應(yīng)混合物在275℃邊攪拌邊分階段抽到全真空。所得到的反應(yīng)混合物在全真空(壓力低于100mtorr)下攪拌1.8小時。然后，用氮氣釋放該真空，讓反應(yīng)物料冷卻到室溫。回收了另外3.2g餾出物，并回收61.7g固體產(chǎn)物。
樣品像以上所述那樣測定比濃對數(shù)粘度(IV)，實測其IV為0.61dL/g。
樣品進行差示掃描量熱法(DSC)分析。實測玻璃化溫度(Tg)的起始溫度為51.6℃、中點溫度為53.6℃、終點溫度為55.5℃。結(jié)晶熔融溫度(Tm)是在210.8℃(26.5J/g)觀察到的。
實施例3向一個1L玻璃燒瓶中添加對苯二甲酸二(2-羥基乙酯)(647.55g)、間苯二甲酸二甲酯-3-磺酸鈉(0.89g)、戊二酸二甲酯(72.08g)、乙酸錳(II)四水合物(0.25g)、和三氧化銻(III)(0.20g)。該反應(yīng)混合物在緩慢氮氣吹掃下攪拌并加熱到180℃。達到180℃之后，該反應(yīng)混合物在緩慢氮氣吹掃下邊攪拌邊用1.7小時加熱到275℃。所得到的反應(yīng)混合物在輕微氮氣吹掃下在275℃攪拌1.0小時。在這個加熱循環(huán)中收集了87.5g無色餾出液。然后，該反應(yīng)混合物在275℃邊攪拌邊分階段抽到全真空。所得到的反應(yīng)混合物在全真空(壓力低于100mtorr)下攪拌4.4小時。然后用氮氣釋放該真空，讓反應(yīng)物料冷卻到室溫?；厥樟肆硗?5.4g餾出液，還回收了444.1g固體產(chǎn)物。
樣品像以上所述那樣測定比濃對數(shù)粘度(IV)，實測其IV為0.61dL/g。
樣品進行差示掃描量熱法(DSC)分析。實測玻璃化溫度(Tg)的起始溫度為49.7℃、中點溫度為54.3℃、終點溫度為58.5℃。寬闊的結(jié)晶熔融溫度(Tm)是在228.7℃(28.3J/g)觀察到的。
實施例4向一個1L玻璃燒瓶中加入對苯二甲酸二(2-羥基乙酯)(617.12g)、間苯二甲酸二甲酯-3-磺酸鈉(0.80g)、戊二酸二甲酯(43.25g)、乙酸錳(II)四水合物(0.23g)、和三氧化銻(III)(0.18g)。該反應(yīng)混合物在緩慢氮氣吹掃下攪拌并加熱到180℃。達到180℃之后，該反應(yīng)混合物在緩慢氮氣吹掃下邊攪拌邊用2.4小時加熱到275℃。所得到的反應(yīng)混合物在輕微氮氣流下在275℃攪拌1.3小時。這個加熱循環(huán)中收集了85.8g無色餾出物。然后，該反應(yīng)混合物在275℃邊攪拌邊分階段抽到全真空。所得到的反應(yīng)混合物在全真空(壓力低于100mtorr)下攪拌3.8小時。然后，用氮氣釋放該真空，讓反應(yīng)物料冷卻到室溫?；厥樟肆硗?8.7g餾出物，并回收了376.0g固體產(chǎn)物。
樣品像以上所述那樣測定比濃對數(shù)粘度(IV)，實測其IV為0.63dL/g。
樣品進行差示掃描量熱法(DSC)分析。實測玻璃化溫度(Tg)的起始溫度為61.9℃、中點溫度為68.3℃、終點溫度為72.7℃。寬闊的結(jié)晶熔融溫度(Tm)是在237.8℃(32.2J/g)觀察到的。
實施例5向一個1L玻璃燒瓶中添加對苯二甲酸二(2-羥基乙酯)(411.18g)、間苯二甲酸二甲酯(131.08g)、乙二醇(67.10g)、間苯二甲酸二甲酯-3-磺酸鈉(0.80g)、戊二酸二甲酯(64.87g)、乙酸錳(II)四水合物(0.23g)、和三氧化銻(III)(0.18g)。該反應(yīng)混合物在緩慢氮氣吹掃下攪拌并加熱到180℃。達到180℃之后，該反應(yīng)混合物在緩慢氮氣吹掃下邊攪拌邊用2.5小時加熱到275℃。所得到的反應(yīng)混合物在輕微氮氣吹掃下在275℃攪拌1.2小時。在這個加熱循環(huán)中收集了132.9g無色餾出液。然后，該反應(yīng)混合物在275℃邊攪拌邊分階段抽到全真空。所得到的反應(yīng)混合物在全真空(壓力低于100mtorr)下攪拌3.7小時。然后，用氮氣釋放該真空，讓反應(yīng)物料冷卻到室溫。回收了另外44.6g餾出液，并回收了450.1g固體產(chǎn)物。
樣品像以上所述那樣測定比濃對數(shù)粘度(IV)，實測其IV為0.32dL/g。
樣品進行差示掃描量熱法(DSC)分析。實測玻璃化溫度(Tg)的起始溫度為48.3℃、終點溫度為53.6℃。未觀察到結(jié)晶熔融溫度(Tm)。
實施例6向一個1L玻璃燒瓶中添加對苯二甲酸二(2-羥基乙酯)(445.51g)、間苯二甲酸二甲酯(131.08g)、乙二醇(50.35g)、間苯二甲酸二甲酯-3-磺酸鈉(0.80g)、戊二酸二甲酯(43.25g)、乙酸錳(II)四水合物(0.23g)、和三氧化銻(III)(0.18g)。該反應(yīng)混合物在緩慢氮氣吹掃下攪拌并加熱到180℃。達到180℃之后，該反應(yīng)混合物在緩慢氮氣吹掃下邊攪拌邊用2.2小時加熱到275℃。所得到的反應(yīng)混合物在輕微氮氣吹掃下在275℃攪拌1.2小時。在這個加熱循環(huán)中收集了113.2g無色餾出液。然后，該反應(yīng)混合物在275℃邊攪拌邊分階段抽到全真空。所得到的反應(yīng)混合物在全真空(壓力低于100mtorr)下攪拌3.9小時。然后，用氮氣釋放該真空，讓反應(yīng)物料冷卻到室溫?；厥樟肆硗?7.8g餾出液，并回收了454.6g固體產(chǎn)物。
樣品像以上所述那樣測定比濃對數(shù)粘度(IV)，實測其IV為0.41dL/g。
樣品進行差示掃描量熱法(DSC)分析。實測玻璃化溫度(Tg)的起始溫度為56.1℃、終點溫度為61.1℃。未觀察到結(jié)晶熔融溫度(Tm)。
實施例7向一個1L玻璃燒瓶中添加對苯二甲酸二(2-羥基乙酯)(514.15g)、間苯二甲酸二甲酯(78.65g)、乙二醇(17.09g)、間苯二甲酸二甲酯-3-磺酸鈉(0.80g)、戊二酸二甲酯(43.25g)、乙酸錳(II)四水合物(0.23g)、和三氧化銻(III)(0.18g)。該反應(yīng)混合物在緩慢氮氣吹掃下攪拌并加熱到180℃。達到180℃之后，該反應(yīng)混合物在緩慢氮氣吹掃下邊攪拌邊用2.0小時加熱到275℃。所得到的反應(yīng)混合物在輕微氮氣吹掃下在275℃攪拌1.5小時。在這個加熱循環(huán)中收集了99.7g無色餾出液。然后，該反應(yīng)混合物在275℃邊攪拌邊分階段抽到全真空。所得到的反應(yīng)混合物在全真空(壓力低于100mtorr)下攪拌4.4小時。然后，用氮氣釋放該真空，讓反應(yīng)物料冷卻到室溫?；厥樟肆硗?3.6g餾出液，并回收了441.0g固體產(chǎn)物。
樣品像以上所述那樣測定比濃對數(shù)粘度(IV)，實測其IV為0.50dL/g。
樣品進行差示掃描量熱法(DSC)分析。實測玻璃化溫度(Tg)的起始溫度為58.7℃、終點溫度為64.0℃。寬闊的結(jié)晶熔融溫度(Tm)是在194.1℃(18.0J/g)觀察到的。
實施例8向一個250mL玻璃燒瓶中添加對苯二甲酸二(2-羥基乙酯)(62.92g)、乙二醇(18.93g)、間苯二甲酸二甲酯-3-磺酸鈉(0.74g)、己二酸二甲酯(43.55g)、乙酸錳(II)四水合物(0.042g)、和三氧化銻(III)(0.034g)。該反應(yīng)混合物在緩慢氮氣吹掃下攪拌并加熱到180℃。達到180℃之后，該反應(yīng)混合物在緩慢氮氣吹掃下邊攪拌邊用3.7小時加熱到275℃。所得到的反應(yīng)混合物在輕微氮氣吹掃下在275℃攪拌1小時。在這個加熱循環(huán)中收集了6.7g無色餾出液。然后，該反應(yīng)混合物在275℃邊攪拌邊分階段抽到全真空。所得到的反應(yīng)混合物在全真空(壓力低于100mtorr)下攪拌3.5小時。然后，用氮氣釋放該真空，讓反應(yīng)物料冷卻到室溫。回收了另外15.8g餾出液，并回收了70.5g固體產(chǎn)物。
樣品像以上所述那樣測定比濃對數(shù)粘度(IV)，實測其IV為0.44dL/g。
樣品進行差示掃描量熱法(DSC)分析。寬闊的結(jié)晶熔融溫度(Tm)是在142.0℃(6.3J/g)觀察到的。
實施例9
除以更大規(guī)模外以類似于實施例1中所述的方式制備的聚合物在一臺料斗干燥器中于80℃干燥8小時，達到-40℃露點。然后，該材料以20磅/小時的速率喂進一臺11/2英寸直徑單螺桿Davis Standard擠塑機(螺桿L/D為24∶1，型號DS-15H)的進料段。以下說明擠塑機條件和溫度分布。然后，將熔融聚合物喂進一臺有以下說明的條件和溫度分布的Killion 3輥疊層片材生產(chǎn)線。
擠塑機區(qū)域1溫度(進料段)340°F擠塑機區(qū)域2溫度385°F擠塑機區(qū)域3溫度385°F擠塑機區(qū)域4(前部)溫度365°F法蘭385°F管385°F法蘭385°F模頭溫度380°F模唇380°F熔體溫度385°F擠塑機Amps3.4擠塑機RPM50驟冷輥頂溫70°F驟冷輥中溫70°F驟冷輥底溫70°F薄膜引出速度275英寸/分鐘生產(chǎn)一種8英寸寬、0.003英寸(3密耳)厚的薄膜。
進行該薄膜作為快餐食品三明治卷繞包裝的試驗，發(fā)現(xiàn)其具有優(yōu)異的死褶性能。
實施例10以上實施例9中生產(chǎn)的薄膜2英寸2用4分鐘時間預(yù)熱到50℃(小心，不要讓熱風(fēng)直接沖擊該薄膜，以避免熱斑)，在一臺繃架式T.M.Long雙軸伸張器上雙軸取向。該伸張器的拉伸比設(shè)定為3×3，伸張速率是5英寸/秒(12.7cm/s)。實測該雙軸拉伸薄膜在機器方向(MD)和橫向(TD)上都有至少比未拉伸薄膜實測的大10％的拉伸強度。
該雙軸拉伸薄膜進行作為快餐食品三明治卷繞包裝的試驗，發(fā)現(xiàn)其具有優(yōu)異的死褶性能。
實施例11～16和比較例CE5與CE7以下表1中所列的、除以更大規(guī)模外以類似于以上實施例中所述方式制備的聚合物在一個料斗干燥器中于60℃干燥8小時，達到-40℃露點。將該材料置于一臺單螺桿定容喂料器(K-tron Model No.7)的料斗中，從此它們自由落入一臺28mm Werner & Pfleider雙螺桿擠塑機的入口，該擠塑機有一個保持殼體真空、與一個10英寸寬、約0.010英寸間隙的薄膜模頭連接的真空接口。該擠塑機的加料斗和進料喉中保持干燥氮氣吹掃。該擠塑機以150RPM螺桿速度和表1中說明的加熱器分布運行。
表1

擠出的聚合物薄膜由靜電附著到一個用冷水保持在26℃溫度的12英寸直徑光滑驟冷鼓上，并使用標準張力輥收集在脫模紙上。驟冷鼓速度調(diào)整為5～15英尺/分鐘，以得到厚度為約8密耳～約1.5密耳的薄膜樣品。
實測比較例CE5、CE6和CE7由于大量粘連而具有低薄膜產(chǎn)率。
實施例11～16的薄膜進行作為快餐食品三明治包裝膜的試驗，發(fā)現(xiàn)其死褶性能優(yōu)異。
實施例11～16的薄膜進行物理性能測試，發(fā)現(xiàn)具有用Elmendorf撕裂、Graves撕裂和百分斷裂伸長率衡量的韌性和用斷裂拉伸強度和拉伸模量衡量的強度的優(yōu)異組合。
從實施例11、實施例12、比較例CE5、比較例CE6、和比較例CE7的薄膜切割10英寸×16英寸長方形，并精確測量尺寸。將薄膜長方形置于一臺型號625D的Fisher Scientific Isotemp Incubator中，加熱到60℃1小時。然后精確再測量該薄膜長方形。發(fā)現(xiàn)，與比較例CE5、比較例CE6和比較例CE7的實測值相比，實施例11和實施例12有少至少10％的收縮率。
實施例17～22和比較例CE8～CE10以下表2中所列各實施例中生產(chǎn)的、厚度在約1.5密耳～8密耳之間的薄膜經(jīng)由一臺美國羅德島普羅維登Marshall & Williams Company的型號7200機器方向取向器(MDO)輸送。該MDO單元預(yù)熱到以下表2中所列的溫度，該薄膜在該溫度下像以下表2中說明的那樣拉伸。例如，“拉伸3X”系指，例如，1米長薄膜會拉伸成3米的長度。
表2

已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，由于加工期間對設(shè)備的粘著和薄膜粘連，比較例CE8、CE9和CEl0的生產(chǎn)是困難的。成鮮明對照的是，實施例17和18由于其較高水平的結(jié)晶性和更大的結(jié)晶速度，生產(chǎn)起來并不困難。
還發(fā)現(xiàn)，實施例17～22的單軸拉伸薄膜，與相應(yīng)的未拉伸薄膜的實測值相比，都有在機器方向(MD)上至少大10％的拉伸強度。
對實施例17～22的單軸拉伸薄膜進行了作為快餐食品三明治卷繞包裝的試驗，發(fā)現(xiàn)其死褶性能優(yōu)異。
實施例23～28以下表3中詳細列舉的以上生產(chǎn)的薄膜2英寸2用4分鐘預(yù)熱到以下表3中所說明的溫度(小心，不要讓熱風(fēng)直接沖擊該薄膜，以避免熱斑)，用繃架式T.M.Long雙軸伸張器進行雙軸拉伸。該伸張器的拉伸比設(shè)定為3×3，拉伸速率是5英寸/秒(12.7cm/s)。
表3

發(fā)現(xiàn)該雙軸拉伸薄膜，與未拉伸薄膜的實測值相比，在機器方向(MD)和橫向(TD)上都有至少大10％的拉伸強度。
該雙軸拉伸薄膜進行了作為快餐食品三明治卷繞包裝的試驗，并發(fā)現(xiàn)其死褶性能優(yōu)異。
實施例29～33除以更大規(guī)模外，以類似于實施例2中所述方式制備的聚合物在料斗干燥器中于60℃干燥8小時，達到-40℃露點。該材料與0.10wt％(以聚合物重量為基準)Irganox-1010-Ciba company的一種位阻苯酚類抗氧化劑-進行粉末摻合。該材料置于一臺單螺桿容量式加料器(K-tron Model No.7)的料斗中，從此它自由薄入一臺28mmWerner & Pfleider雙螺桿擠塑機的入口，該擠塑機有一個保持殼體真空并與10英寸寬、約0.010英寸間隙的薄膜模頭連接的真空接口。該擠塑機的加料斗和進料喉中保持干燥氮氣吹掃。該擠塑機是以150RPM螺桿速度和如下加熱器分布運行的

增塑劑-Morfoex公司的乙酰檸檬酸三正丁酯-是用一臺精密進料器以能提供以下表4中所列組成的速率注入?yún)^(qū)域2中的。表4中所列增塑劑水平是以總組合物的重量為基準的。
表4

擠出的聚合物薄膜以靜電方式附著到用冷水保持在26℃溫度的12英寸直徑光滑驟冷鼓上并使用標準張力輥收集在脫模紙上。該驟冷鼓速度調(diào)整到5～15英尺/分鐘，以得到厚度為約8密耳～約1.5密耳的薄膜樣品。
該薄膜進行作為快餐食品三明治卷繞包裝的試驗，發(fā)現(xiàn)其死褶性能優(yōu)異。
實施例34～39除以更大規(guī)模外，以類似于以上實施例8中所述方式制備的聚合物在一臺大型托盤干燥器中于60℃以干熱風(fēng)循環(huán)方式干燥過夜，達到水分含量低于0.04％。玉米淀粉(Corn Products 3005，CPCInternational公司)和大米淀粉(Sigma Chemicals公司產(chǎn)品分類號S7260)在一臺大型托盤真空烘箱中于90℃和＜1mmHg真空下干燥，達到＜1％的濕含量，并在密封容器中貯存直至使用。聚己二酸乙二醇酯(RucoflexS-101-55，標稱分子量為2000，購自Ruco PolymerCorporation)以購入時原樣直接使用而無預(yù)處理。
聚合物與淀粉的共混是通過這些材料在塑料袋中手工滾混進行的。將干淀粉添加到來自干燥器的溫?zé)峋酆衔镏?，并將仍然溫?zé)岬幕旌衔镂惯M該擠塑機中。當(dāng)使用聚己二酸乙二醇酯(Rucoflex)時，將該Rucoflex熔融并通過一臺計量泵將液體注入該擠塑機的第2加熱器區(qū)域中。制備了以下表5中所列的最終組合物。
表5

將該共混物置于一臺K-tron雙螺桿進料器(Model No.T-35，配備190 6300控制器)的加料斗(有氮氣吹掃)中，并計量到一臺Werner & Pfleider ZSK 30mm雙螺桿擠塑機中。此擠塑機的L/D為30/1，有一個真空接口和一個溫和混合螺桿。該擠塑機機筒的溫度是用電加熱的，從該擠塑機進料端的135℃到出料端的165℃。該擠塑機是以150RPM運行的，真空接口與殼體真空連接，并允許隨工藝條件波動。使用一個單孔模頭(1/8英寸直徑)出料。所得到的線材在一個6英尺長水槽中驟冷、用噴氣刮刀脫水、用Conair切刀(Model No.304)切成粒料。各組合物的具體運行條件列于以下表6中。
表6

實施例40～45以上實施例34～39中制備的聚合物-淀粉共混物在料斗干燥器中于60℃干燥8小時，達到-40℃露點。將該材料置于一臺單螺桿容量式進料器(K-tron Model No.7)的料斗中，從此它們自由落入一臺28mmWerner & Pfleider雙螺桿擠塑機的入口，該擠塑機有一個保持在殼體真空上的真空接口，并連接一個10英寸寬、約0.010英寸間隙的薄膜模頭。該擠塑機的加料斗和進料喉中保持干燥氮氣吹掃。該擠塑機是以150RPM螺桿速度和如下加熱器分布運行的

擠出的聚合物薄膜靜電地附著到一個用冷水保持在26℃溫度的12英寸直徑光滑驟冷鼓上，并使用一個標準張力輥收集在脫模紙上。該驟冷鼓速度調(diào)整到5～15英尺/分鐘，以得到厚度為約8密耳～約1.5密耳的薄膜樣品。
表7

這些薄膜進行作為快餐食品三明治包裝的試驗，發(fā)現(xiàn)其死褶性能優(yōu)異。
實施例46～52除以更大規(guī)模外，以類似于以上為實施例3所描述的方式制備的聚合物在大型托盤干燥器中于80℃用干熱風(fēng)循環(huán)干燥過夜，達到低于0.04％的濕含量?；?購自位于科羅拉多州Englewood的Luzenac公司，其粒度為3.8μm)、二氧化鈦(由位于俄克拉荷馬州俄克拉荷馬市的Kerr-McGee Chemical公司供應(yīng)，Tronox470級，其粒度為0.17μm)、和碳酸鈣(購自阿拉巴馬州Sylacauga的ECCA CalciumProduets公司，ECC Supercoat(T)級，平均粒度1μm)是在一臺大型托盤真空烘箱中于90℃和＜1mmHg真空下干燥到濕含量＜1％，貯存于密封容器中直至使用。
該聚合物和該無機填料的摻合是通過該材料在塑料袋中手工滾混進行的。干燥無機填料添加到來自干燥器的溫?zé)峋酆衔镏?，并將仍然溫?zé)岬幕旌衔镂惯M該擠塑機中。制備了以下表8中所列的最終組合物。
表8

將該摻合物置于一臺K-tron雙螺桿進料器(Model No.T-35，有1906300控制器)的加料斗(有氮氣吹掃)中，并計量到一臺Werner & Pfleider ZSK 30mm雙螺桿擠塑機中。這種擠塑機的L/D為30/1，有一個真空接口和一個硬混合螺桿。擠塑機機筒的溫度是電加熱的，從擠塑機進料端的220℃到出料口的250℃。該擠塑機以150RPM運行，該真空接口與殼體真空連接，并允許隨工藝條件波動。一個單孔模頭(1/8英寸直徑)用于出料。所得到的線材在一個6英尺長槽中驟冷、用噴氣刮刀脫水、用Conair切刀(Model No.304)切成粒料。各組合物的具體運行條件列于以下表9中。
表9

實施例53～59以上實施例46～52中制備的聚合物-無機填料摻合物和除以更大規(guī)模外以類似于以上實施例3所述的方式制備的聚合物在料斗干燥器中于80℃干燥8小時，達到-40℃露點。將這些材料置于一臺單螺桿容量式進料器(K-tron Model No.7)的料斗中，從此它們自由落入一臺28mm Werner & Pfleider雙螺桿擠塑機的入口中，該擠塑機有一個保持在殼體真空上的真空接口，并連接到一個10英寸寬、0.010英寸間隙的薄膜模頭上。實施例56由50wt％的實施例49和50wt％實施例3的滾混摻合物組成。該擠塑機的加料斗和進料喉中保持干燥氮氣吹掃。該擠塑機以150RPM螺桿速度和如下加熱器分布運行

擠出的聚合物薄膜靜電地附著到一個用冷水保持在26℃溫度的12英寸直徑光滑驟冷鼓上，并利用標準張力輥收集到脫膜紙上。該驟冷鼓速度調(diào)整到5～15英寸/分鐘，以得到厚度為約8密耳～約1.5密耳的薄膜樣品。
表10

這些薄膜進行了作為快餐食品三明治包裝的試驗，發(fā)現(xiàn)其死褶性能優(yōu)異。進一步發(fā)現(xiàn)這些薄膜在手感和外觀上都像紙。
實施例60～65
除以更大規(guī)模外，以類似于以下表11中所列各實施例所述的方式制備的聚合物在一個除濕空氣干燥器中于60℃干燥過夜。干燥的聚合物進料到一條實驗室規(guī)模吹脹薄膜生產(chǎn)線，該生產(chǎn)線包括一臺有15∶1齒輪減速器的Killion 1.25英寸直徑擠塑機。擠塑機加熱器區(qū)域是圍繞以下表11中所列的溫度設(shè)定的。該螺桿是一種L/D為24∶1的Maddock混合類型。該混合螺桿的壓縮比是3.5∶1。螺桿速度是25～30RPM。使用一種有25密耳模頭間隙的1.21英寸直徑模頭?？諝猸h(huán)是Killion單唇No.2型的。吹脹條件可以表征為吹脹比(BUR)，即膜泡直徑與模頭直徑之比并提供圓周或橫向直徑(TD)的指示；拉伸或垂伸比(DDR)，即軸向或機器方向(MD)拉伸的指示。拉伸水平越大，整個薄膜的取向水平就越大。
表11

管狀薄膜進行縱切和作為快餐食品三明治包裝的試驗，實測其死褶性能優(yōu)異。
實施例66～68A雙層薄膜是用一個Brampton Engineering公司制造的10英寸雙層流線型共擠塑模頭(SCD)吹脹薄膜模頭生產(chǎn)的。該模頭的層構(gòu)型如下從該模頭的外層到里層為A/B。兩臺

英寸David Standard擠塑機分別供給A層和B層。該工藝線進一步利用一個BramptonEngineering旋轉(zhuǎn)空氣環(huán)進行聚合物冷卻。層A含有除以更大規(guī)模外以類似于實施例2所述的方式制備的聚合物。層B含有除以更大規(guī)模外以類似于實施例8所述的方式制備的聚合物。兩種聚合物都在除濕干燥器中于60℃干燥。該運行調(diào)整得能提供以下表12中所說明的薄膜層比作為總薄膜結(jié)結(jié)構(gòu)。該薄膜的厚度是約2.25密耳(0.00225英寸)。該薄膜的加工條件列于以下表13中。
表12

表13

以上制備的多層薄膜使用一臺Battenfeld Gloucester Engineering公司制造的在線制袋機在擠塑線夾輥下游轉(zhuǎn)化成袋。
縱切薄膜進行作為快餐食品三明治包裝膜的試驗，發(fā)現(xiàn)其死褶性能優(yōu)異。
實施例69～71雙層薄膜是用一個Brampton Engineering公司制造的10英寸雙層流線型共擠塑模頭(SCD)吹脹薄膜模頭生產(chǎn)的。該模頭的層構(gòu)型如下從該模頭的外層到里層為A/B。兩臺

英寸David Standard擠塑機分別供給A層和B層。該工藝線進一步利用一個BramptionEngineering旋轉(zhuǎn)空氣環(huán)進行聚合物冷卻。層A含有除以更大規(guī)模外以類似于實施例36所述的方式制備的聚合物。層B含有除以更大規(guī)模外以類似于實施例8所述的方式制備的聚合物。兩種聚合物都在除濕干燥器中于60℃干燥。該運行調(diào)整得能提供以下表14中所說明的薄膜層比作為總薄膜結(jié)結(jié)構(gòu)。該薄膜的厚度是約2.25密耳(0.00225英寸)。該薄膜的加工條件列于以下表15中。
表14

表15

以上制備的多層薄膜使用一臺Battenfeld Gloucester Engineering公司制造的在線制袋機在擠塑線夾輥下游轉(zhuǎn)化成袋。
縱切薄膜進行作為快餐食品三明治包裝膜的試驗，發(fā)現(xiàn)其死褶性能優(yōu)異。
實施例72～74雙層薄膜是用一個Brampton Engineering公司制造的10英寸雙層流線型共擠塑模(SCD)吹脹薄膜模頭生產(chǎn)的。該模頭的層構(gòu)型如下從該模頭的外層到里層為A/B。兩臺

英寸David Standard擠塑機分別供給A層和B層。該工藝線進一步利用一個Brampton Engineering旋轉(zhuǎn)空氣環(huán)進行聚合物冷卻。層A含有一種類似于實施例38所述那樣制備的、有淀粉填料的聚合物。層B含有購自Eastman ChemicalCompany且如上所述的EastarBio。兩種聚合物都在一臺除濕干燥器中于60℃干燥。該運行調(diào)整得能提供以下表16中所說明的薄膜層比作為總薄膜結(jié)構(gòu)。該薄膜的厚度是約2.25密耳(0.0025英寸)。該薄膜的加工條件列于以下表17中。
表16

表17

以上制備的多層薄膜使用一臺Battenfeld Gloucester Engineering公司制造的在線制袋機在擠塑線夾輥下游轉(zhuǎn)化成袋。
縱切薄膜進行作為快餐食品三明治包裝膜的試驗，發(fā)現(xiàn)其死褶性能優(yōu)異。
實施例75～97和比較例CE11～CE13除以更大規(guī)模外以類似下表18中所列各實施例和比較例中所述的方式制備的聚酯樹脂在露點為-40℃的干燥劑空氣干燥器中于60℃的溫度干燥過夜。該聚酯樹脂通過將干燥粒料喂進一臺機筒長度/直徑比為28∶1的2.5英寸商用擠塑機中而擠出貼合到紙板料上。該擠塑機的五個區(qū)域保持在以下表18中所說明范圍內(nèi)的溫度。該擠塑機中使用一種有8壓縮螺紋、4計量螺紋、一個2螺紋混合段和6計量螺紋的單一螺紋螺桿。螺桿速度保持在180轉(zhuǎn)/分鐘(RPM)。讓熔融聚酯樹脂通過3個24×24目篩網(wǎng)。讓該聚合物通過一個中心進料模頭，該模頭有模孔為36英寸×0.02英寸的0.75英寸成型段。擠塑進料速度保持恒定為460磅/小時。所得到的擠出物通過一個5英寸空氣間隙進入由一個橡膠被覆壓力輥和一個驟冷輥形成的輥隙。同時，將以下表18中說明的、32英寸寬的紙板料喂進該輥隙，并讓該輥與該薄膜接觸。施加100磅/線英寸的夾輥壓力。擠出試驗期間，24英寸直徑鏡面光潔驟冷輥保持在19℃的溫度。該貼面紙板從該壓力輥和該驟冷輥形成的輥隙在180℃的點上引出該驟冷輥。該驟冷輥以300英尺/分鐘的線速度運行。以這種貼面速度，得到1.25密耳的聚酯樹脂厚度。該聚酯樹脂厚度可以因運行改變而異。
表18

實施例75～83進行了作為快餐食品三明治卷繞包裝的試驗，發(fā)現(xiàn)其死褶性能優(yōu)異。
比較例CE11、CE12和CE13因粘連和粘著而無法用于生產(chǎn)過程和作為快餐食品三明治卷繞包裝。
實施例75～83進行成形并以慣常方法熱封成信封、袋子包括諸如廢物袋、發(fā)料袋、樹葉袋、暈機袋、雜貨袋等的形狀。
實施例84～90用慣常方法成型為杯子、眼鏡、碗、托盤、液體容器、和卡通包括諸如牛奶卡通、果汁卡通、水卡通、葡萄酒卡通、酸乳酪卡通、冰淇淋卡通、蘇打卡通等的形狀。
實施例91～97用慣常方法成型為托盤、盒子、有蓋三明治容器、有蓋沙拉容器、連蓋三明治容器、連蓋沙拉容器等的形狀。
實施例98像以下所述那樣制備擠出貼合紙層壓體。除以更大規(guī)模外，類似地像以上實施例8中所述那樣生產(chǎn)的樹脂在60℃干燥過夜。然后，將該樹脂置一臺1英寸(2.5cm)擠塑機(Echlin Manufacturing Company序號0717)入口上方的料斗中，該擠塑機有一個18英寸寬、0.007英寸間隙的薄膜模頭。一種18英寸寬非織造織物以47～106英尺/分鐘的速度連續(xù)引導(dǎo)通過一臺擠出貼合機(佛蒙特州圣阿爾班斯Bertek公司制)。要貼合的紙(11英寸寬，18磅紙料)喂到這種載體織物上面，并將該組件引導(dǎo)通過電暈處理(Intercon公司制造)、再通過加熱到150～260°F的2個4英寸直徑輥之間的S翹曲送到一個有聚四氟乙烯涂層、打毛的、12英寸(30cm)直徑、100～200°F的驟冷輥上圍繞這個12英寸直徑輥的圓周300°，同時，在該驟冷輥與夾輥之間盡可能靠近驟冷輥的位置(約0.25～0.50英寸)，以發(fā)現(xiàn)適合于產(chǎn)生所希望厚度的涂層的輸送速度，讓該樹脂通過模頭擠出。該擠塑機中聚合物溫度是340°F，該模頭中聚合物溫度是345°F。該聚合物溫度可進行調(diào)整，以便流動不規(guī)則性降到最紙。將0.5密耳厚度的薄膜施用到該紙上。
該紙層壓體進行作為快餐食品三明治卷繞包裝的試驗，發(fā)現(xiàn)其死褶性能優(yōu)異。
以上層壓體若干枚(8英寸×8英寸見方)置于一臺旋轉(zhuǎn)堆肥器中，與約0.5立方碼混合市政固體廢物(其中的玻璃、罐頭盒、以及許多輕質(zhì)塑料和紙已去除)和下水污泥一起，后兩者的比例為約2∶1。該堆肥器一星期旋轉(zhuǎn)一次，并監(jiān)測溫度和濕含量。發(fā)現(xiàn)該層壓體能迅速降解。
實施例99除以更大規(guī)模外以類似于實施例8中所述方式制備的一種聚合物，和聚(丙交酯)(購自Cargill Dow Company)在一個料斗干燥器中于60℃干燥過夜，達到-40℃露點。在一種單位重量為210g/m2且前進速度為150m/min的三層紙板上共擠出重量比為1∶3的實施例8聚合物和聚(丙交酯)。實施例8聚合物的熔體溫度是170℃，而聚(丙交酯)的熔體溫度是240℃。得到一種貼面紙板，其中，該聚合物貼面的總重量是19.4g/m2，其重量比為75wt％聚(丙交酯)構(gòu)成外層，而25wt％實施例8聚合物構(gòu)成附著到紙板上的內(nèi)層。
以上制備的紙板用慣常方法成型為杯子、眼鏡、碗、托盤、液體容器和卡通，包括諸如牛奶卡通、果汁卡通、水卡通、葡萄酒卡通、酸乳酪卡通、冰淇淋卡通、和蘇打卡通等的形狀。
實施例100～105壓延紙層壓體制備如下讓像以上為以下表19中列舉的實施例所述那樣生產(chǎn)的、涂布到脫模紙上的薄膜組件與一種要涂布的類似尺寸紙片材接觸，然后通過一個加熱拋光金屬頂輥與一個未加熱彈性(絲綢)輥之間的輥隙、以5碼/分鐘的表面速度、200°F的溫度和10噸的壓力壓制此組件。
以下表19中給出該層壓紙產(chǎn)品的各種紙基材的細節(jié)。
表19

以上層壓體若干枚(8英寸×8英寸見方)置于一臺旋轉(zhuǎn)堆肥器中，與約0.5立方碼混合市政固體廢物(其中的玻璃、罐頭盒、以及許多輕質(zhì)塑料和紙已去除)和下水污泥一起，后兩者的比例為約2∶1。該堆肥器一星期旋轉(zhuǎn)一次，并監(jiān)測溫度和濕含量。發(fā)現(xiàn)該層壓體能迅速降解。
實施例106一種層壓料是從一種紙板和一種電暈處理聚酯薄膜的組合，利用兩種水基丙烯酸粘合劑配方的組合生產(chǎn)的。該紙板基料是典型地稱為固體漂白硫酸鹽(SBS)紙板的類型的漂白白色紙板，它作為食品包裝材料的基料是眾所周知的。這里使用的特定紙板是厚度為0.0235英寸、重量為282磅/3000平方英尺的無涂布牛奶卡通紙料。薄膜是像以上實施例55中所述那樣生產(chǎn)的，而且用慣常手段在一面上進行電暈放電處理以增強粘合劑粘合。層壓過程是在一臺慣常濕粘層壓機上進行的，該機器有能同時向該紙板和該薄膜施用粘合劑的粘合劑站。粘合劑是用一臺能輸送約3磅濕粘合劑/1000平方英尺紙板的110線凹版輥施用器施用到該紙板上的。施用到該紙板上的粘合劑由200磅購自Rohm & Haas公司的RhoplexN-1031丙烯酸類膠乳和1.5盎司購自Diamond Shamrock化學(xué)公司的Foamaster NXZ消泡劑(預(yù)分散于等體積水中)組成。粘合劑是施用到該聚酯薄膜的電暈處理面上的。施用的粘合劑由下列組成375磅購自Rohm & Haas公司的RhoplexN-1031丙烯酸類膠乳、11.5磅Cymel325蜜胺-甲醛交聯(lián)劑、11.5磅異丙醇、23磅水、和3盎司購自Diamond Shamrock化學(xué)公司的Foamaster NXZ消泡劑(預(yù)分散于等體積水中)。
該層壓過程是用同時經(jīng)由各自粘合劑施用站運行的紙板和薄膜進行，然后將該紙板和該薄膜都導(dǎo)入一個層壓夾輥中，在此，趁兩個表面上粘合劑仍然潮濕，將這兩個有粘合劑涂層的表面合在一起。該層壓機是以300～350英尺/分鐘的速度運行的。該層壓粘從該層壓夾輥進入一個空氣溫度為400°F的熱風(fēng)爐中。該層壓料在該爐中的滯留時間是約5秒鐘。然后，讓該層壓料走過一個驟冷輥，并重新卷繞到成品輥上。
以上制備的層壓料用慣常方法成型為杯子、眼鏡、碗、托盤、液體容器和卡通，包括諸如牛奶卡通、果汁卡通、水卡通、葡萄酒卡通、酸乳酪卡通、冰淇淋卡通、和蘇打卡通等的形狀。
實施例107～135這些實施例示范薄膜對預(yù)成形基材的層壓。操作是在一臺有一個10×10英寸壓板的Lab Form Inc.成型機上進行的。將預(yù)成形基材送到該壓板上。將該薄膜解卷、通過用紅外型加熱器的“黑箱加熱”預(yù)熱以下表20中所說明的時間。然后，將預(yù)熱的薄膜定位于該預(yù)成型基材上方，并向下拉到該預(yù)成型基材上。實施例107～116利用經(jīng)由該預(yù)成型基材抽真空、繼而將該薄膜抽到該預(yù)成型基材的輪廓上的真空層壓。實施例117～125利用模塞助壓真空層壓，其中，除以上所述的真空外，一個模塞幫助從該預(yù)成型基材相反的一側(cè)推該預(yù)熱薄膜，以有助于減少薄膜薄化到深撐壓預(yù)成型基材中。實施例126～135利用壓力層壓，即將空氣壓力施加到與預(yù)成型基材相反的預(yù)熱薄膜側(cè)，迫使該薄膜貼到該預(yù)成型基材的輪廓上。這種層壓法典型地需要5～100秒，此時從層壓的基材上裁掉過量薄膜，并將層壓的基材頂出、冷卻。
這些實施例中使用的預(yù)成型基材如下。一種用慣常方法制備的9英寸模塑“漿粕板”。一種用慣常方法制備的成型速凍食品紙板“托盤”。一種用慣常方法制備的3.5英寸高成型紙板咖啡“杯”。一種用慣常方法制備的3.5英寸高、4英寸直徑的成型紙板“碗”。一種從購自Earthshell Company的市售板材(庫存號PL9V00001)小心剝離阻透薄膜得到的9英寸“泡沫板”。一種從購自EarthShell Company的市售碗(庫存號BL12V00001)小心剝離阻透薄膜得到的12盎司“泡沫碗”。從購自EarthShell Company的市售容器(庫存號CLS00001)小心剝離阻透薄膜得到的、有雙耳密閉機制的連蓋沙拉和三明治“泡沫容器”。
表20

權(quán)利要求
1.一種磺化脂族-芳族共聚醚酯，包含一種酸成分、一種二醇成分、和以100mol％酸成分為基準0～約5.0mol％一種選自多官能酸、二醇或其混合物的多官能支化劑，其中該酸成分包含a.以100mol％總酸成分為基準，約97.95～約20.0mol％一種芳族二羧酸成分，和b.以100mol％總酸成分為基準，約2.0～約79.95mol％一種脂族二羧酸成分，和c.以100mol％總酸成分為基準，約0.05～約0.75mol％一種磺酸鹽成分，且其中該二醇成分包含a.以100mol％總二醇成分為基準，約100～約95.0mol％乙二醇作為第一種二醇成分，和b.以100mol％總二醇成分為基準，0～約5.0mol％一種或多種第二種二醇成分。
2.權(quán)利要求1的磺化脂族-芳族共聚酯，進一步包含一種或多種填料。
3.權(quán)利要求2的磺化脂族-芳族共聚酯，包含以該磺化脂族-芳族共聚酯和該填料的總合計重量為基準可多達約75wt％所述填料。
4.權(quán)利要求1的一種可生物降解磺化脂族-芳族共聚酯。
5.一種成形物品，其是從權(quán)利要求1的磺化脂族-芳族共聚酯形成的。
6.權(quán)利要求5的成形物品，其選自由薄膜、取向薄膜、層壓體和涂層組成的一組。
7.一種薄膜，其是從權(quán)利要求1的磺化脂族-芳族共聚酯形成的。
8.權(quán)利要求7的一種取向薄膜。
9.權(quán)利要求7的一種雙軸取向薄膜。
10.權(quán)利要求7的一種薄膜，所述薄膜進一步包含一種填料。
11.權(quán)利要求10的薄膜，包含以該共聚酯和該填料的總合計重量為基準約3wt％～約40wt％所述填料。
12.權(quán)利要求10的薄膜，其中所述填料包含第一組微粒和第二組微粒的空間填充混合物，所述第一組微粒的平均微粒直徑為約5μm或更大，且所述第二組微粒的平均微粒直徑為約0.7μm或更小。
13.權(quán)利要求10的薄膜，其中該填料選自由無機填料、有機填料和粘土填料組成的一組。
14.權(quán)利要求13的薄膜，其中所述無機填料選自由碳酸鈣、二氧化鈦、二氧化硅、滑石、硫酸鋇、玻璃珠、玻璃纖維、炭黑、陶瓷、白堊及其混合物組成的一組。
15.權(quán)利要求13的薄膜，其中所述有機填料選自由天然淀粉、改性淀粉、化學(xué)改性淀粉、大米淀粉、玉米淀粉、木粉、纖維素、及其混合物組成的一組。
16.權(quán)利要求13的薄膜，其中所述粘土填料選自由天然粘土、合成粘土、處理粘土、未處理粘土、有機粘土、綠土、膨潤土、鋰蒙脫土、硅灰土、蒙脫土、高嶺土、及其混合物組成的一組。
17.一種薄膜，包含一種共混物，該共混物包含約95.0～約5.0wt％權(quán)利要求1的一種磺化脂族-芳族共聚酯和約5.0～約95.0wt％一種聚合物材料。
18.權(quán)利要求17的薄膜，其中該聚合物材料選自由可生物降解材料、不可生物降解材料、天然衍生材料、改性天然衍生材料、合成材料、及其混合物組成的一組。
19.權(quán)利要求18的薄膜，其中該聚合物材料是一種可生物降解材料。
20.權(quán)利要求19的薄膜，其中該可生物降解材料選自由聚(鏈烷酸酯)、脂族聚酯、脂族-芳族聚酯、脂族-芳族聚醚酯、脂族-芳族聚酰胺酯、磺化脂族-芳族聚酯、磺化脂族-芳族聚醚酯、熱塑性淀粉、及其混合物組成的一組。
21.權(quán)利要求18的薄膜，其中該聚合物材料是一種不可生物降解材料。
22.權(quán)利要求17的薄膜，進一步包含一種填料。
23.權(quán)利要求22的薄膜，其中所述填料包含第一組微粒和第二組微粒的空間填充混合物，所述第一組微粒的平均微粒直徑為約5μm或更大，且所述第二組微粒的平均微粒直徑為約0.7μm或更小。
24.權(quán)利要求22的薄膜，其中該填料選自由無機填料、有機填料和粘土填料組成的一組。
25.權(quán)利要求24的薄膜，其中所述無機填料選自由碳酸鈣、二氧化鈦、二氧化硅、滑石、硫酸鋇、玻璃珠、玻璃纖維、炭黑、陶瓷、白堊及其混合物組成的一組。
26.權(quán)利要求24的薄膜，其中所述有機填料選自由天然淀粉、改性淀粉、化學(xué)改性淀粉、大米淀粉、玉米淀粉、木粉、纖維素、及其混合物組成的一組。
27.權(quán)利要求24的薄膜，其中所述粘土填料選自由天然粘土、合成粘土、處理粘土、未處理粘土、有機粘土、綠土、膨潤土、鋰蒙脫土、硅灰土、蒙脫土、高嶺土、及其混合物組成的一組。
28.一種物品，包含一種基材和層壓于其上的權(quán)利要求1的一種磺化脂族-芳族共聚酯。
29.權(quán)利要求28的物品，其中該基材選自紙、紙板、無機泡沫體、有機泡沫體、和無機-有機泡沫體。
30.權(quán)利要求28的物品，其中所述磺化脂族-芳族共聚酯進一步包含一種填料。
31.權(quán)利要求30的物品，其中所述填料包含第一組微粒和第二組微粒的空間填充混合物，所述第一組微粒的平均微粒直徑為約5μm或更大，且所述第二組微粒的平均微粒直徑為約0.7μm或更小。
32.一種物品，包含一種其上有一個包含權(quán)利要求1的一種磺化脂族-芳族共聚酯的涂層的基材。
33.權(quán)利要求32的物品，其中所述涂層是用一種選自溶液、分散體、膠乳、或乳狀液澆鑄、粉料涂覆、和擠塑的方法施加的。
34.權(quán)利要求32的物品，其中所述基材包含一種選自紙、紙板、金屬、紙板、無機泡沫體、有機泡沫體、和無機-有機泡沫體的材料。
35.權(quán)利要求28的物品，其中所述磺化脂族-芳族共聚物進一步包含一種填料。
36.權(quán)利要求35的物品，其中所述填料包含第一組微粒和第二組微粒的空間填充混合物，所述第一組微粒的平均微粒直徑為約5μm或更大，且所述第二組微粒的平均微粒直徑為約0.7μm或更小。
37.一種共混物，包含一種磺化脂族-芳族共聚酯，該共聚酯包含約97.95～約20.0mol％一種芳族二羧酸成分、約2.0～約79.95mol％一種脂族二羧酸成分、約0.05～約0.75mol％一種磺酸鹽成分、約100.0～約95.0mol％乙二醇、0～約5.0mol％第二種二醇成分、和0～約5.0mol％一種多官能支化劑，以及一種或多種其它聚合物材料。
38.權(quán)利要求37的共混物，其中所述聚合物材料是可生物降解的。
39.權(quán)利要求38的共混物，其中所述可生物降解聚合物材料選自由淀粉、化學(xué)改性淀粉、熱塑性淀粉、脂族聚酯、聚(鏈烷酸酯)、脂族-芳族共聚酯、和磺化脂族-芳族共聚酯組成的一組。
40.權(quán)利要求37的共混物，其中所述聚合物材料是不可生物降解的。
41.權(quán)利要求40的共混物，其中所述不可生物降解聚合物材料選自由聚酯、乙烯共聚物、聚烯烴、和聚酰胺組成的一組。
42.權(quán)利要求1的磺化脂族-芳族共聚酯，包含約80～約50mol％所述芳族二羧酸成分。
43.權(quán)利要求1的磺化脂族-芳族共聚酯，其中所述芳族二羧酸成分選自對苯二甲酸、對苯二甲酸二甲酯、間苯二甲酸、間苯二甲酸二甲酯、2，6-萘二羧酸、2，6-萘二羧酸二甲酯、及其混合物。
44.權(quán)利要求1的磺化脂族-芳族共聚酯，包含約20～約50mol％脂族二羧酸成分。
45.權(quán)利要求1的磺化脂族-芳族共聚酯，其中所述脂族二羧酸成分選自琥珀酸、琥珀酸二甲酯、戊二酸、戊二酸二甲酯、己二酸、己二酸二甲酯、及其混合物。
46.權(quán)利要求1的磺化脂族-芳族共聚酯，包含約0.1～0.75mol％所述磺酸鹽基團。
47.權(quán)利要求1的磺化脂族-芳族共聚酯，其中所述磺酸鹽基團包含5-磺基間苯二甲酸二甲酯的鈉鹽。
48.權(quán)利要求1的磺化脂族-芳族共聚酯，其比濃對數(shù)粘度為至少約0.15dL/g。
49.權(quán)利要求1的磺化脂族-芳族共聚酯，其比濃對數(shù)粘度為至少約0.35dL/g。
50.權(quán)利要求1的磺化脂族-芳族共聚酯，其比濃對數(shù)粘度為至少約0.65dL/g。
51.權(quán)利要求1的磺化脂族-芳族共聚酯，包含約1mol％或更低的所述支化劑。
52.權(quán)利要求1的磺化脂族-芳族共聚酯，其中所述支化劑選自下列一組1，2，4-苯三羧酸(偏苯三酸)、1，2，4-苯三羧酸三甲酯、1，2，4-苯三羧酸三(2-羥基乙酯)、1，2，4-苯三羧酸酐(偏苯三酸酐)、1，3，5-苯三羧酸、1，2，4，5-苯四羧酸(均苯四酸)、1，2，4，5-苯四羧酸二酐(均苯四酸二酐)、季戊四醇、甘油、及其混合物。
53.權(quán)利要求10的磺化脂族-芳族共聚酯，其中所述填料包含第一組微粒和第二組微粒，所述第二組微粒的平均直徑是所述第一組微粒的平均直徑的至少約2倍。
54.權(quán)利要求10的磺化脂族-芳族共聚酯，其中所述填料基本上由平均直徑小于約20μm的微粒組成。
55.一種食品包裝，包含權(quán)利要求1的磺化脂族-芳族共聚酯。
56.一種片材，包含權(quán)利要求1的磺化脂族-芳族共聚酯。
57.權(quán)利要求56的片材，其厚度為約0.25mm～約25mm。
58.一種纖維，包含權(quán)利要求1的磺化脂族-芳族共聚酯。
59.權(quán)利要求58的纖維，其旦值為約0.1～約100。
60.權(quán)利要求58的纖維，其旦值為約0.5～約20。
61.權(quán)利要求58的纖維，其旦值為約0.7～約10。
62.一種非均相纖維組合物，包含一種包含權(quán)利要求1的磺化脂族-芳族共聚酯的纖維，和至少一種其它纖維。
63.一種包裝的生產(chǎn)方法，包含提供一種基材；使所述基材成形為所希望的包裝形式；提供權(quán)利要求1的磺化脂族-芳族共聚酯；和用所述磺化脂族-芳族共聚酯層壓或涂布所述基材以形成所述包裝。
64.權(quán)利要求63的方法，其中所述基材包含一種選自下列組成的一組的材料紙、紙板、無機泡沫體、有機泡沫體、和無機-有機泡沫體。
65.權(quán)利要求63的方法，其中所述包裝形式選自下列一組包裝紙、松緊包裝薄膜、袋、杯、托盤、紙板盒、箱子、瓶、板條箱、包裝薄膜、泡狀包裝用包裝紙、皮膜包裝、和鉸鏈式容器。
66.一種包裝，包含一種基材和一種含有權(quán)利要求1的磺化脂族-芳族共聚酯的薄膜。
67.權(quán)利要求66的包裝，其中所述包裝選自下列一組包裝紙、松緊包裝薄膜、袋、杯、托盤、紙板盒、箱子、瓶、板條箱、包裝薄膜、泡狀包裝用包裝紙、皮膜包裝、和鉸鏈式容器。
68.權(quán)利要求66的包裝，其中所述薄膜層壓到所述基材上。
69.權(quán)利要求66的包裝，其中所述基材選自下列一組紙、紙板、無機泡沫體、有機泡沫體、和無機有機泡沫體。
70.權(quán)利要求66的包裝，其中所述包裝包含一種涂布了所述薄膜的基材。
71.權(quán)利要求70的包裝，其中所述基材選自下列一組紙、紙板、無機泡沫體、有機泡沫體、和無機有機泡沫體。
72.權(quán)利要求66的包裝，其中所述薄膜是單軸取向的。
73.權(quán)利要求66的包裝，其中所述薄膜是雙軸取向的。
74.權(quán)利要求66的包裝，其中所述磺化脂族-芳族共聚酯含有一種填料。
75.權(quán)利要求74的包裝，其中該填料包含第一組微粒和第二組微粒的混合物，所述第一組微粒的平均微粒直徑為約5μm或更大，而所述第二組微粒的平均微粒直徑為約0.7μm或更小。
76.權(quán)利要求75的包裝，其中該填料選自無機填料、有機填料和粘土填料。
77.權(quán)利要求76的包裝，其中所述無機填料選自碳酸鈣、二氧化鈦、二氧化硅、滑石、硫酸鋇、玻璃珠、玻璃纖維、炭黑、陶瓷、白堊及其混合物。
78.權(quán)利要求76的包裝，其中所述有機填料選自天然淀粉、改性淀粉、化學(xué)改性淀粉、大米淀粉、玉米淀粉、木粉、纖維素、及其混合物。
79.權(quán)利要求76的包裝，其中所述粘土填料選自天然粘土、合成粘土、處理粘土、未處理粘土、有機粘土、綠土、膨潤土、鋰蒙脫土、硅灰土、蒙脫土、高嶺土、及其混合物。
全文摘要
提供了磺化脂族－芳族共聚酯。該共聚酯是從下列的混合物生產(chǎn)的芳族二羧酸、脂族二羧酸、乙二醇、其它二醇、和含有堿金屬或堿土金屬磺基的成分例如金屬5－磺基間苯二甲酸衍生物。該共聚酯有比已知磺化聚酯低的磺化作用，并為一些終端用途提供有利的熱性能。該磺化脂族－芳族共聚酯可用于在各種基材上形成涂層或薄膜，和用于包裝。一些包含該磺化脂族－芳族共聚酯的組合物是可生物降解的，一些磺化芳族－芳族共聚酯也是如此。
文檔編號D21H19/62GK1829759SQ200480021957
公開日2006年9月6日 申請日期2004年6月10日 優(yōu)先權(quán)日2003年6月11日
發(fā)明者R·A·海斯 申請人:納幕爾杜邦公司