适用于食料的热填充包装的丙烯-乙烯共聚物组合物制造技术

本发明专利技术提供了丙烯‑乙烯共聚物组合物和制备方法。该共聚物组合物可特别有利地用于食料的热填充包装中。丙烯‑乙烯共聚物可使用齐格勒‑纳塔催化剂和烷氧基硅烷电子供体来制备。该组合物可具有作为主要单体的丙烯，其中乙烯含量在2.0重量％至6.0重量％的范围内，二甲苯可溶物含量小于7.0重量％。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】适用于食料的热填充包装的丙烯-乙烯共聚物组合物相关申请本申请基于提交于2018年6月11日的美国临时专利申请序列号62/683,113并要求其优先权，该临时专利申请以引用方式并入本文。
本专利技术涉及丙烯-乙烯共聚物组合物及其制备方法。本公开的组合物特别良好地适用于食料的热填充包装。
技术介绍
热填充包装是一种应用于食品和饮料行业的方法，常用于包装包括饮料、蘸料和汤在内的产品。热填充包装通常用作被设计用于延长货架期并持续至多一年的产品的巴氏灭菌过程的一部分。热填充包装面临各种挑战，因为聚合物在高温下趋于失去其包装特性，包括刚度和强度。由于热填充包装与旨在供人类消费的产品交接，因此担心热填充包装的特性可能会劣化。例如，在热填充包装过程中加热聚合物组合物可导致组合物中的聚合物或其他组分发生不期望的分解。过去，较高熔点的聚丙烯均聚物已用于热填充包装应用中以防止变形。然而，聚丙烯均聚物具有较差的透明性特性。为了改善透明性，已提出聚丙烯无规共聚物。然而，聚丙烯无规共聚物不具有聚丙烯均聚物的耐热特性，并且也不能提供长期透明性特性。鉴于上述情况，目前需要用于制备热填充包装的聚合物组合物，该组合物不仅具有改善的刚度和耐热性，而且还具有优异的透明性特性。
技术实现思路
一般来讲，本公开涉及丙烯共聚物，已发现其具有优异的特性平衡。该聚合物特别良好地适用于制备热填充包装。具体地讲，本公开的共聚物具有较高的刚度，使得它们良好地适用于制备注塑制品。此外，本公开的聚合物组合物具有极低的可萃取物，随时间推移表现出低起霜，并且可被构造成具有较高的热挠曲温度。此外，聚合物组合物还可表现出优异的雾度特性。特别有利的是，发现本专利技术的聚合物组合物即使在热老化后也可保持高雾度特性。就这一点而言，本公开的聚合物组合物良好地适用于制备各种不同类型的容器，尤其是可经受多个热循环的热填充包装容器。根据本公开，容器不仅具有优异的物理特性，而且还具有持久的透明性特性。除了热填充包装容器以外，本公开的聚合物组合物还可用于制备各种其它模塑制品。例如，聚合物组合物良好地适用于制备储存容器。例如，此类储存容器可用于在非空调场所储存物品，诸如阁楼、车库、仓库和其他储存设施。储存容器可包括限定中空内部的底部。底部可完全由聚合物组合物制成并且可具有优异的透明性特性。容器还可包括与底部配合以形成密封件的封盖。本公开包括丙烯-乙烯共聚物组合物以及制备丙烯-乙烯共聚物组合物的方法。组合物可以是特别良好地适用于食料的热填充包装的无规共聚物。可使用齐格勒-纳塔催化剂和烷氧基硅烷电子供体来制备共聚物组合物。组合物可具有作为主要单体的丙烯，其中乙烯含量在2.0重量％至5.0重量％的范围内。组合物可具有大于1g/10min，诸如大于10g/10min的熔体流动速率和小于7.0重量％的二甲苯可溶物含量。在一个实施方案中，组合物具有小于或等于约1.5，诸如小于约1.4、诸如小于约1.3、诸如小于约1.2、诸如小于约1.1、诸如甚至小于或等于1的二甲苯可溶物重量百分比与乙烯含量重量百分比的比率。下面更详细地讨论本公开的其他特征和方面。附图说明更具体地讲，在说明书的其余部分(包括参考附图)中阐述了本专利技术的完整且能够实现的公开内容，包括对本领域技术人员来讲本专利技术的最佳模式。图1为根据本公开的丙烯-乙烯共聚物样品的二甲苯可溶物重量百分比(XS)相对于乙烯含量重量百分比(ET)的曲线图。具体实施方式本公开包括丙烯-乙烯共聚物组合物以及制备丙烯-乙烯共聚物组合物的方法。该组合物可包含丙烯-乙烯无规共聚物。丙烯-乙烯共聚物组合物可特别适用于食料的热填充包装。具体地讲，本公开的丙烯-乙烯共聚物组合物可用于形成用于包装和密封食品和饮料的刚性热填充容器和膜。本公开的组合物可特别有益于与在包装时必须进行巴氏灭菌的食料一起使用。本公开的各种丙烯-乙烯共聚物组合物的优点包括增加的用于容器的刚度。即使在升高的温度条件下和长时间段内，所述组合物也可具有减少的起霜和降低的雾度。本公开的组合物可具有减少的可萃取物和二甲苯可溶物含量，使得聚合物组合物对于消费者使用是安全的并且更容易符合美国食品药品监督管理局(FDA)标准。本公开的丙烯-乙烯共聚物组合物还可用于包装，所述包装被设计用于微波再加热储存的食品。本公开的第一实施方案包括丙烯-乙烯无规共聚物组合物。可使用齐格勒-纳塔催化剂和烷氧基硅烷电子供体来制备共聚物组合物。组合物可具有作为主要单体的丙烯，其中乙烯含量在2.0重量％至6.0重量％的范围内。该组合物可具有1g/10min至100g/10min的熔体流动速率和小于7.0重量％的二甲苯可溶物含量。I.定义和测试程序如本文所用，术语“丙烯-乙烯共聚物”为含有大部分重量百分比的丙烯单体与作为次要组分的乙烯单体的共聚物。“丙烯-乙烯共聚物”(有时也称为聚丙烯无规共聚物、PPR、PP-R、RCP或RACO)是一种具有乙烯单体的单个重复单元的聚合物，该乙烯单体以无规或统计分布存在于聚合物链中。根据ASTMD1238测试方法，在230℃处用2.16kg砝码测量基于丙烯的聚合物的如本文所用的熔体流动速率(MFR)。熔体流动速率可以粒料形式或对反应器粉末进行测量。当测量反应器粉末时，可添加稳定包装，所述包装包含2000ppmCYANOX2246抗氧化剂(亚甲基双(4-甲基-6-叔丁基苯酚)、2000ppmIRGAFOS168抗氧化剂(三(2，4-二叔丁基苯基)亚磷酸盐)和1000ppm酸清除剂ZnO。二甲苯可溶物(XS)被定义为在聚丙烯无规共聚物树脂样品溶解于热二甲苯并使溶液冷却至25℃后保留在溶液中的树脂的重量百分比。这也称为根据ASTMD5492-98使用90分钟沉淀时间的重量测定XS方法，并且在本文中也称为“湿法”。在不添加任何其他添加剂的情况下测量反应器粉末的二甲苯可溶物。通过从ASTMD5492-06改编的方法测定二甲苯可溶物部分，在本文中，该方法有时也称为“湿法”。该程序由以下步骤组成：称量2g样品，并且在具有24/40接头的400ml烧瓶中将该样品溶于200ml邻二甲苯中。将烧瓶连接至水冷冷凝器，并在氮气(N2)条件下搅拌并加热该内容物至回流，然后保持回流另外30分钟。然后将此溶液在25℃的温控型水浴中冷却90分钟，以使二甲苯不溶物级分结晶。一旦溶液冷却并且不溶物级分从溶液中沉淀，就通过滤过25微米滤纸来实现二甲苯可溶物部分(XS)与二甲苯不溶物部分(XI)的分离。收集100ml滤液至预称重的铝盘中，并在氮气流下将邻二甲苯从这100ml滤液中蒸发出来。溶剂蒸发后，将盘和内容物置于100℃的真空炉中30分钟或直至干燥。然后将盘冷却至室温并称重。二甲苯可溶物部分被计算为XS(重量％)＝[(m3-m2)*2/m1]*100，其中m1是所用样品的初始重量，m2是空铝盘的重量，并且m3是盘和残余物的重量(星号*在此处和本公开中别处表示所指明的项或值相乘)。术语“立构规整度”通常是指大分子或聚合物内本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种丙烯-乙烯共聚物，包含：/n作为主要单体的丙烯；/n2.0重量％至最多5重量％的乙烯含量(ET)；/n大于1g/10min的熔体流动速率；/n2.0重量％至7.0重量％的二甲苯可溶物级分(XS)；以及/n小于或等于1.51的XS/ET比率。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20180611 US 62/683,1131.一种丙烯-乙烯共聚物，包含：
作为主要单体的丙烯；
2.0重量％至最多5重量％的乙烯含量(ET)；
大于1g/10min的熔体流动速率；
2.0重量％至7.0重量％的二甲苯可溶物级分(XS)；以及
小于或等于1.51的XS/ET比率。


2.根据权利要求1所述的丙烯-乙烯共聚物，其中所述乙烯含量为3.0重量％至4.2重量％。


3.根据前述权利要求中任一项所述的丙烯-乙烯共聚物，其中所述熔体流动速率大于20g/10min。


4.根据前述权利要求中任一项所述的丙烯-乙烯共聚物，其中所述熔体流动速率大于10g/10min且最多至约45g/10min。


5.根据前述权利要求中任一项所述的丙烯-乙烯共聚物，其中所述二甲苯可溶物与乙烯的比率(XS/ET)为0.90至1.50。


6.根据前述权利要求中任一项所述的丙烯-乙烯共聚物，其中所述XS/ET比率小于1.30。


7.根据前述权利要求中任一项所述的丙烯-乙烯共聚物，其中所述XS/ET比率小于1.00。


8.根据前述权利要求中任一项所述的丙烯-乙烯共聚物，其中所述二甲苯可溶物级分(XS)和所述乙烯含量(ET)低于由公式XS＝2.1e0.297(ET)限定的线。


9.根据前述权利要求中任一项所述的丙烯-乙烯共聚物，其中所述二甲苯可溶物级分(XS)和所述乙烯含量(ET)高于由公式XS＝1.4e0.297(ET)限定的线。


10.根据前述权利要求中任一项所述的丙烯-乙烯共聚物，其中所述共聚物使用齐格勒-纳塔...

【专利技术属性】
技术研发人员：马修·约翰·费德茨，简·威廉·范艾格蒙德，摩奴·雷戈，约翰·卡莱维·卡托，陶利民，
申请(专利权)人：格雷斯公司，
类型：发明
国别省市：美国;US