改进的聚酯-醚树脂共混物制造技术

本公开涉及用于制备制品、预成型坯或容器的母料组合物，其包含基础聚酯、过渡金属基氧化催化剂、碱金属化合物和碱土金属化合物。所述母料组合物具有所需的粘度特性，并且使用这些母料组合物制备的制品、预成型坯或容器具有所需的机械、视觉和气体阻隔性能。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】改进的聚酯-醚树脂共混物相关申请的交叉引用本申请要求2014年8月5日提交的欧洲专利申请序列号14179890.0的优先权申请日，所述文献的公开内容特定地通过引用整体并入本文。
本公开涉及新型的聚酯-醚树脂组合物，其包含至少含有聚对苯二甲酸乙二醇酯聚合物和碱金属的母料浓缩物。这些树脂组合物显示出改进的IV和氧气阻隔性能，并且可用于制造聚酯制品、预成型坯和容器。
技术介绍
聚酯已经替代了玻璃和金属包装材料，因为它们重量更轻，与玻璃相比破损减少，并且潜在地降低了成本。然而，标准聚酯的一个主要缺陷是其相对高的气体渗透性。这缩短了碳酸软饮料和氧敏感饮料或食品如啤酒、葡萄酒、茶、果汁、番茄酱、奶酪等的保质期。在一定程度上响应于食品工业的包装食品具有较长保质期的目标，已经开发了有机氧清除材料。这些氧清除材料被掺入包装的至少一部分中并从包围产品的封闭包装体积中除去氧气或除去可能渗漏到包装中的氧气，从而抑制腐败并延长新鲜度。合适的氧清除材料包括可与进入的氧气反应的可氧化有机聚合物。可氧化有机聚合物的一个实例是聚醚。聚醚通常以聚酯-醚共聚物形式使用并且用量低，小于包装材料的10重量％。聚酯-醚分散在基质聚酯相中，并与合适的氧清除催化剂相互作用，所述催化剂催化进入的氧气与聚醚的反应。氧清除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。为了减少氧气进入容器的填充内容物中，可向树脂组合物中添加少量的过渡金属盐，例如钴盐。然而，这样的添加，如果不小心，也可能赋予容器以着色和雾度。因此，通常希望使金属基氧清除催化剂的量最小化。添加过渡金属盐(特别是钴盐)的另一个问题是盐的残余水分含量足够高。很难完全干燥这些盐。在晚期添加(在修整机后添加)步骤期间或在混配步骤期间，不希望存在水分子。在缩聚反应开始时，其中分子量仍然较低并且在该过程中可以处理任何水分含量，可添加过渡金属盐(例如钴盐)。然而，在这种情况下，在制品形成期间，所添加的过渡金属(例如钴)沉淀，这造成浊度。此外，所添加的过渡金属可催化解聚反应和其它不需要的分解反应。常见的工业问题是含水量导致较差的粘度特性，特别是低特性粘度(IV)。低特性粘度转化为低分子量。低分子量聚合物组合物不能有效混配用于容器制造的树脂。使用低分子量树脂制备的制品、瓶和容器显示出差的机械性能。本公开涉及通过使用碱金属和碱土金属盐与所用钴盐的特定组合来解决低分子量树脂的这个问题。在通过混配步骤制备聚合物时，最终产物的特性粘度(IV)具有实际重要性。可能存在设备限制，例如由于IV过低而造成的成股造粒(strandgranulation)。希望在给定的工艺设备限制下实现尽可能高的最终产物IV。本公开使得可以实现最终产物的IV目标为至少0.40dL/g。
技术实现思路
现在发现，当树脂进一步包含传统的过渡金属基氧化催化剂如钴化合物时，将碱金属和碱土金属化合物的组合引入聚合物树脂中可有效制备用于容器制造的具有合适粘度和气体阻隔性能的组合物。本公开的一个方面涉及用于吹塑制品的母料组合物，其包含：a)≥80-99.5重量份的聚酯；b)过渡金属基氧化催化剂，其中所述过渡金属选自钴、锰、铜、铬、锌、铁或镍，并且其中所述过渡金属基氧化催化剂以所述母料组合物中的所述过渡金属的重量计≥5至≤20000ppm的量存在；c)碱金属化合物，和d)碱土金属化合物；其中以所述过渡金属和所述碱土金属的重量计，所述过渡金属基氧化催化剂与所述碱土金属化合物的重量比是≤50∶1至1∶≤50，并且以所述碱金属和所述碱土金属的重量计，所述碱金属化合物与所述碱土金属化合物的重量比是≤20∶1至1∶≤20。本公开的另一个方面涉及母料组合物，其中所述碱土金属化合物d)选自铍(Be)、镁(Mg)、钙(Ca)、锶(Sr)、钡(Ba)或镭(Ra)，并且其中以所述过渡金属和所述碱土金属的重量计，所述过渡金属基氧化催化剂与所述碱土金属化合物的重量比是≤50∶1至1∶≤50。在本公开的一个方面，总组合物中的碱土金属量小于母料组合物中的过渡金属基氧化催化剂的过渡金属量。本公开的另一个方面涉及母料组合物，其中碱土金属化合物选自碱土金属羧酸盐，特别是C1-C18羧酸盐或C8-C18羧酸盐。本公开的另一个方面涉及母料组合物，其中碱金属化合物c)选自锂(Li)、钠(Na)、钾(K)、铷(Rb)、铯(Cs)或钫(Fr)，并且其中以碱金属和碱土金属的重量计，碱金属化合物与碱土金属化合物的重量比是≤20∶1至1∶≤20。在本公开的一个方面，碱金属化合物选自碱金属羧酸盐，特别是C1-C18羧酸盐或C8-C18羧酸盐。本公开的另一个方面涉及一种制备用于吹塑聚酯制品中的母料组合物的方法，其包括混合：1)聚酯；2)过渡金属基氧化催化剂，其中所述氧化催化剂金属以所述母料组合物中的过渡金属重量计≥5至≤20000ppm的量存在，其中所述过渡金属选自钴、锰、铜、铬、锌、铁或镍；和3)碱金属化合物，和4)碱土金属化合物，其中以所述过渡金属和所述碱土金属的重量计，所述过渡金属基氧化催化剂与所述碱土金属化合物的重量比是≤50∶1至1∶≤50，其中以所述母料组合物中的所述碱土金属的重量计，所述碱土金属化合物以≥100至≤10000ppm的量存在，并且其中以所述碱金属和所述碱土金属的重量计，所述碱金属化合物与所述碱土金属化合物的重量比是≤20∶1至1∶≤20，其中以所述母料组合物中的碱金属重量计，所述碱金属化合物以≥100至≤10000ppm的量存在。具体实施方式组分的以下详细描述适用于本公开的所有上述方面。另外，详细描述的各个要素旨在与本公开的上述各个方面自由组合。由于这些实施方案旨在说明本公开的几个方面，因此本文描述和要求保护的本专利技术的实施方案的范围不限于本文公开的具体实施方案。任何等效的实施方案旨在在本公开的范围内。实际上，除了本文显示和描述的实施方案之外，对于本领域技术人员来说，根据前面的描述，实施方案的各种修改将是显而易见的。这样的修改也旨在落入所附权利要求的范围内。本文已广泛且一般性地描述了本专利技术。属于一般公开内容中的每个较窄种类和亚类分组也构成本专利技术的一部分。这包括本专利技术的一般性描述，其具有从该属中除去任何主题物的附带条件或否定限制，而不管所排除的材料是否在本文中具体叙述。另外，在以马库什组描述本专利技术的特征或方面的情况下，本领域技术人员将认识到，本专利技术也因此根据马库什组的任何个体成员或成员亚组来描述。除非上下文另外明确指示，否则如本文和所附权利要求中所用的单数形式“一”和“所述”包括复数个提及物。因此，例如，对加工或制造“聚合物”、“预成型坯”、“制品”、“容器”、“浓缩物”、“母料”或“瓶”的提及包括加工或制造多种聚合物、预成型坯、制品、容器、浓缩物、母料或瓶。除了所指定的一种之外，对含有“一种”成分或“一种”聚合物的组合物的提及分别包括其它成分或其它聚合物。在本文件中，除非另有说明，否则术语“或”用于指非排他性的，或者使得“A或B”包括“A但不是B”，“B但不是A”以及“A和B”。以范围格式表达的值应当以灵活的方式解释为不仅包括作为范围的界限明确叙述的数值，而且包括该范围内涵盖的所有个别的数值或子范围，如同每个数值和子范围是明确叙述的一样。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于吹塑制品的母料组合物，其包含：a)≥80‑99.5重量份的聚酯；b)过渡金属基氧化催化剂，其中所述过渡金属选自钴、锰、铜、铬、锌、铁或镍，并且其中所述过渡金属基氧化催化剂以所述母料组合物中的所述过渡金属的重量计≥5‑20000ppm的量存在；c)碱金属化合物，和d)碱土金属化合物；其中以所述过渡金属和所述碱土金属的重量计，所述过渡金属基氧化催化剂与所述碱土金属化合物的重量比是50∶1至1∶50，并且以所述碱金属和所述碱土金属的重量计，所述碱金属化合物与所述碱土金属化合物的重量比是20∶1至1∶20。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.08.05 EP 14179890.01.一种用于吹塑制品的母料组合物，其包含：a)≥80-99.5重量份的聚酯；b)过渡金属基氧化催化剂，其中所述过渡金属选自钴、锰、铜、铬、锌、铁或镍，并且其中所述过渡金属基氧化催化剂以所述母料组合物中的所述过渡金属的重量计≥5-20000ppm的量存在；c)碱金属化合物，和d)碱土金属化合物；其中以所述过渡金属和所述碱土金属的重量计，所述过渡金属基氧化催化剂与所述碱土金属化合物的重量比是50∶1至1∶50，并且以所述碱金属和所述碱土金属的重量计，所述碱金属化合物与所述碱土金属化合物的重量比是20∶1至1∶20。2.根据权利要求1所述的组合物，其中所述碱土金属化合物d)选自铍(Be)、镁(Mg)、钙(Ca)、锶(Sr)、钡(Ba)或镭(Ra)，并且其中以所述过渡金属和所述碱土金属的重量计，所述过渡金属基氧化催化剂与所述碱土金属化合物的重量比是50∶1至1∶50。3.根据权利要求1至2中的任一项所述的组合物，其中所述总组合物中的碱土金属量小于所述母料组合物中的所述过渡金属基氧化催化剂的所述过渡金属量。4.根据权利要求1至3中的任一项所述的组合物，其中所述过渡金属基氧化催化剂以所述母料组合物中的过渡金属的重量计≥10至15000ppm的量存在，和/或其中所述碱土金属化合物以所述母料组合物中的所述碱土金属的重量计≥100至10000ppm的量存在。5.根据权利要求1至4中的任一项所述的组合物，其中所述碱土金属化合物是具有抗衡离子的盐，其能够作为所述母料组合物中的Bronstedt碱。6.根据权利要求5所述的组合物，其中所述碱土金属化合物选自碱土金属羧酸盐，特别是C1-C18羧酸盐或C8-C18羧酸盐。7.根据权利要求6所述的组合物，其中所述碱土金属化合物是镁化合物。8.根据权利要求1至7中的任一项所述的组合物，其中所述镁化合物是硬脂酸镁。9.根据权利要求1至8中的任一项所述的组合物，其中...

【专利技术属性】
技术研发人员：乌韦·拜尔，
申请(专利权)人：因温斯特技术公司，
类型：发明
国别省市：瑞士,CH