改善的含有聚酯‑醚的聚(酯)和聚(烯烃)共混物制造技术

本公开涉及新颖聚酯‑醚组合物和其在聚酯树脂中的用途。由这些新颖聚酯‑醚组合物制成的容器为填充的流体给出改善的氧气屏障保护同时维持所述容器的良好视觉特性。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】改善的含有聚酯-醚的聚(酯)和聚(烯烃)共混物
技术介绍
聚酯由于其与玻璃相比重量较轻、损坏减少并且潜在成本较低而代替玻璃和金属包装材料。然而，标准聚酯的一项重要缺点是其相对高气体渗透性。这缩短碳酸型软饮料和氧气敏感性饮料或食物(如啤酒、红酒、茶、果汁、番茄酱、乳酪等)的存放期。已部分响应于具有更长包装食品存放期的食品行业目标而研发有机除氧材料。这些除氧材料被并入到包装件的至少一部分中并且从封闭包装件空间去除产品周围或可漏泄到包装件中的氧气，从而抑制腐败和延长新鲜度。合适的除氧材料包括可氧化有机聚合物，其可与侵入的氧气反应。可氧化有机聚合物的一个实例是聚醚。聚醚通常以聚酯-醚共聚物形式并且以低于包装材料的10重量％的低量使用。聚酯-醚分散于基质聚酯相中并且与合适的除氧催化剂相互作用，所述除氧催化剂催化侵入的氧气与聚醚的反应。除氧催化剂通常是过渡金属化合物，例如钴的有机或无机盐。其它实例包括锰、铜、铬、锌、铁和镍。包含聚酯-醚和除氧催化剂的聚酯容器示出良好的氧气屏障特性。然而，聚醚还缺乏稳定性。在制备含有聚醚的材料和将含有聚醚的材料加工成制品和容器期间，可产生各种量的不期望的降解产物，如乙醛、四氢呋喃和其它C2到C4分子。这些副产物可尤其引起产品的不期望的变味。所述问题由于存在过渡金属除氧催化剂而恶化。除氧催化剂还可催化聚醚降解反应。然而，基于过渡金属的除氧催化剂可赋予树脂颜色并且可催化树脂中的不希望的降解过程。因此，通常期望的是使基于金属的除氧催化剂的量降至最低。降解产物的量又可通过向树脂共混物中添加稳定剂而降低。通常认为这些稳定剂通过清除在树脂生产和其加工成最终制品期间产生的自由基来降低降解产物的量。然而，认为使用这类稳定剂在其自身方式方面存在问题：认为稳定剂削弱所有自由基反应。因为除氧反应还涉及过渡金属催化的自由基机制，所以认为存在这类稳定剂也不利地影响氧气屏障特性。换句话说，使用稳定剂减少包装材料中的副产物，但也使氧气屏障特性退化。因此，稳定剂的使用在实际应用中受限制。在本领域中需要提供含有聚醚的树脂，其具有降低量的降解产物(如乙醛、四氢呋喃和其它C2到C4分子)，但仍提供极好的除氧特性。一种解决气体渗透性的方法涉及将除氧剂并入到包装件结构自身中。在这类布置中，除氧材料构成包装件的至少一部分，并且这些材料从封闭包装件空间去除产品周围或可泄漏到包装件中的氧气，从而在食物产品的情况下抑制腐败和延长新鲜度。合适的除氧材料包括可氧化有机聚合物，其中聚合物的主链或侧链与氧气反应。这类除氧材料通常与合适的催化剂(例如过渡金属(如钴)的有机或无机盐)一起使用。可氧化有机聚合物的一个实例是聚醚。聚醚通常以聚酯-醚共聚物形式并且以低于包装材料的10重量％的低量使用。通常，聚酯-醚分散于聚酯相中并且在此相内形成离散域。在食品包装行业中非常需要用于提供氧气屏障保护的更经济的和可市场化的解决方案。工业实践是将共聚酯-醚与氧化催化剂一起添加到标准瓶级树脂。然而，此方法面临不足的氧气屏障保护的实际问题。用于食品包装中的标准瓶级聚酯树脂组合物的主要缺点是典型过渡金属水平(例如约80ppm的钴)不提供必需的氧气屏障保护。在世界范围内，大于95％的树脂瓶子生产商使用标准瓶级聚酯树脂配制物，并且高度期望实现改善的氧气屏障保护。不足的氧气屏障保护者导致对于消费的产品质量和变味问题。可通过增加过渡金属(如钴)，例如基于过渡金属的除氧催化剂的水平来显著改善氧气屏障保护。然而，增加过渡金属水平可影响食品和饮料容器的视觉外观和特性。举例来说，较高的钴水平可赋予原本透明的容器蓝色。因此，问题是使氧气屏障性能改善，同时不损害食品和饮料容器的视觉特性。可通过在氧气屏障组合物中使用着色剂染料，如在由较高的钴水平引起的蓝色情况下使用黄色染料来掩蔽由于增加的过渡金属水平形成的颜色。此方法的问题是着色剂染料的存在和水平可进一步降低对容器的氧气屏障保护。需要这样的组合物，在所述组合物中，基于过渡金属的除氧催化剂和着色剂染料的水平经合理地平衡，以改善瓶子的氧气屏障保护以及良好的视觉特性。本公开在瓶子配制物中提供这类平衡的水平使得得到可市场化的视觉和氧气屏障性能。在本公开中，以使得氧气屏障保护不进一步退化的方式来选择着色剂染料水平。
技术实现思路
本公开的一个方面涉及组合物，所述组合物包含a)共聚酯-醚，b)按组合物中稳定剂的重量计，量为≥15ppm到≤20,000ppm的单体、寡聚或聚合受阻胺光稳定剂(HALS)，其中共聚酯-醚包含一个或多个聚酯链段和一个或多个聚醚链段，其中一个或多个聚醚链段的存在量为共聚酯-醚的约≥5wt％到约≤95wt％；其中HALS由式(I)或式(I)化合物的混合物表示，其中每个R1独立地表示C1-C4烷基，R2表示H、C1-C4烷基、OH、O-C1-C4烷基，或寡聚或聚合HALS的另外部分，并且R3表示单体、寡聚或聚合HALS的另外部分，以及c)其余部分是经官能化与共聚酯-醚[相容的]聚烯烃。本公开的另一方面涉及组合物，所述组合物包含a)共聚酯-醚，和b)抗氧化剂，其中共聚酯-醚包含一个或多个聚酯链段和一个或多个聚醚链段，其中一个或多个聚醚链段的存在量为共聚酯-醚的约≥5wt％到约95wt％。本公开的另一方面涉及添加剂组合物，所述添加剂组合物包含：a)不多于≤75重量份的聚酯和聚烯烃；b)不少于≥25重量份的共聚酯-醚，其中共聚酯-醚包含一个或多个聚酯链段和一个或多个聚醚链段，其中一个或多个聚醚链段的存在量为共聚酯-醚的约≥5wt％到约≤95wt％；c)基于过渡金属的氧化催化剂；d)按总组合物中稳定剂的重量计，量为≥15ppm到≤20,000ppm(优选地≤10,000ppm)的单体、寡聚或聚合受阻胺光稳定剂(HALS)，其中HALS由式(I)或式(I)化合物的混合物表示，其中每个R1独立地表示C1-C4烷基，R2表示H、C1-C4烷基、OH、O-C1-C4烷基，或寡聚或聚合HALS的另外部分，并且R3表示单体、寡聚或聚合HALS的另外部分；和e)任选地，着色剂。本公开的另一方面涉及改善制品的氧气屏障特性的方法，所述方法包含储存预成型件，所述预成型件包含如本说明书中所描述的组合物，其中储存时间足够观测氧气屏障特性的改善。附图说明图1是本公开的一个实施例的图示。图2是本公开的一个实施例的图示。具体实施方式本公开的一个方面涉及组合物，所述组合物包含a)共聚酯-醚，和b)按组合物中稳定剂的重量计，量为≥15ppm到≤20,000ppm的单体、寡聚或聚合受阻胺光稳定剂(HALS)，其中共聚酯-醚包含一个或多个聚酯链段和一个或多个聚醚链段，其中一个或多个聚醚链段的存在量为共聚酯-醚的约≥5wt％到约≤95wt％；其中HALS由式(I)或式(I)化合物的混合物表示，其中每个R1独立地表示C1-C4烷基，R2表示H、C1-C4烷基、OH、O-C1-C4烷基，或寡聚或聚合HALS的另外部分，并且R3表示单体、寡聚或聚合的HALS的另外部分。适合于本公开的共聚酯-醚包含一个或多个聚酯链段和数均分子量为约≥200g/mol到约≤5000g/mol的一个或多个聚醚链段。在一些实施例中，共聚酯-醚中的聚醚的数均分子量可为约≥600g/mol到约≤350本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种组合物，包含a)共聚酯‑醚，和b)按所述组合物中稳定剂的重量计，量为≥15ppm到≤20,000ppm的单体、寡聚或聚合受阻胺光稳定剂(HALS)，其中所述共聚酯‑醚包含一个或多个聚酯链段和一个或多个聚醚链段，其中所述一个或多个聚醚链段的存在量为所述共聚酯‑醚的约≥5wt％到约95wt％；其中所述HALS由式(I)或式(I)化合物的混合物表示，

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.06.19 US 62/182,2121.一种组合物，包含a)共聚酯-醚，和b)按所述组合物中稳定剂的重量计，量为≥15ppm到≤20,000ppm的单体、寡聚或聚合受阻胺光稳定剂(HALS)，其中所述共聚酯-醚包含一个或多个聚酯链段和一个或多个聚醚链段，其中所述一个或多个聚醚链段的存在量为所述共聚酯-醚的约≥5wt％到约95wt％；其中所述HALS由式(I)或式(I)化合物的混合物表示，其中每个R1独立地表示C1-C4烷基，R2表示H、C1-C4烷基、OH、O-C1-C4烷基，或寡聚或聚合HALS的另外部分，并且R3表示单体、寡聚或聚合的HALS的另外部分。2.根据权利要求1所述的组合物，其中所述聚醚链段是直链或支链聚(C2-C6亚烷基二醇)链段。3.根据权利要求1或2所述的组合物，其中所述聚醚链段的数均分子量为约≥200g/mol到约≤5000g/mol，优选地约≥600g/mol到约≤3500g/mol。4.根据权利要求1到3中任一项所述的组合物，其中所述共聚酯-醚中所述聚醚链段的存在量为约≥15wt％到约≤45wt％。5.根据权利要求1到4中任一项所述的组合物，其中所述共聚酯-醚包含聚对苯二甲酸乙二醇酯(共)聚酯链段。6.根据权利要求1到5中任一项所述的组合物，其中所述HALS是单体HALS或其混合物。7.根据权利要求1到6中任一项所述的组合物，其中所述HALS的分子量为≥400g/mol或更高。8.根据权利要求1到7中任一项所述的组合物，进一步包含抗氧化剂。9.根据权利要求8所述的组合物，其中所述抗氧化剂选自以下组成的组：受阻酚、基于硫的抗氧化剂和亚磷酸酯。10.根据权利要求8或9所述的组合物，其中所述组合物中所述抗氧化剂的存在量为至多约≤3000ppm。11.根据权利要求9或10所述的组合物，其中所述抗氧化剂是受阻酚。12.根据权利要求8到11中任一项所述的组合物，其中所述抗氧化剂是13.一种组合物，包含a)共聚酯-醚，和b)抗氧化剂，其中所述共聚酯-醚包含一个或多个聚酯链段和一个或多个聚醚链段，其中所述一个或多个聚醚链段的存在量为所述共聚酯-醚的约≥5wt％到约≤95wt％。14.根据权利要求13所述的组合物，其中所述聚醚链段是直链或支链聚(C2-C6亚烷基二醇)链段。15.根据权利要求13或14所述的组合物，其中所述聚醚链段的数均分子量为约≥200g/mol到约≤5000g/mol，优选地约≥600g/mol到约≤3500g/mol。16.根据权利要求13到15中任一项所述的组合物，其中所述共...

【专利技术属性】
技术研发人员：乌韦·拜尔，罗伯特·L·小琼斯，埃娃玛丽·洛伊施纳，安妮·诺伊比西，
申请(专利权)人：英威达纺织英国有限公司，
类型：发明
国别省市：英国,GB