CN116157451A - 两部分母料、包装制品和方法 - Google Patents
两部分母料、包装制品和方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN116157451A CN116157451A CN202180060128.5A CN202180060128A CN116157451A CN 116157451 A CN116157451 A CN 116157451A CN 202180060128 A CN202180060128 A CN 202180060128A CN 116157451 A CN116157451 A CN 116157451A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- masterbatch
- preform
- unsaturated
- polyester
- oxygen scavenging
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Images
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
- C08J3/00—Processes of treating or compounding macromolecular substances
- C08J3/20—Compounding polymers with additives, e.g. colouring
- C08J3/22—Compounding polymers with additives, e.g. colouring using masterbatch techniques
- C08J3/226—Compounding polymers with additives, e.g. colouring using masterbatch techniques using a polymer as a carrier
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
- B29C49/00—Blow-moulding, i.e. blowing a preform or parison to a desired shape within a mould; Apparatus therefor
- B29C49/0005—Blow-moulding, i.e. blowing a preform or parison to a desired shape within a mould; Apparatus therefor characterised by the material
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
- B29C2949/00—Indexing scheme relating to blow-moulding
- B29C2949/07—Preforms or parisons characterised by their configuration
- B29C2949/0715—Preforms or parisons characterised by their configuration the preform having one end closed
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
- B29C2949/00—Indexing scheme relating to blow-moulding
- B29C2949/30—Preforms or parisons made of several components
- B29C2949/3008—Preforms or parisons made of several components at neck portion
- B29C2949/3009—Preforms or parisons made of several components at neck portion partially
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
- B29C2949/00—Indexing scheme relating to blow-moulding
- B29C2949/30—Preforms or parisons made of several components
- B29C2949/3012—Preforms or parisons made of several components at flange portion
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
- B29C2949/00—Indexing scheme relating to blow-moulding
- B29C2949/30—Preforms or parisons made of several components
- B29C2949/3016—Preforms or parisons made of several components at body portion
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
- B29C2949/00—Indexing scheme relating to blow-moulding
- B29C2949/30—Preforms or parisons made of several components
- B29C2949/3024—Preforms or parisons made of several components characterised by the number of components or by the manufacturing technique
- B29C2949/3026—Preforms or parisons made of several components characterised by the number of components or by the manufacturing technique having two or more components
- B29C2949/3028—Preforms or parisons made of several components characterised by the number of components or by the manufacturing technique having two or more components having three or more components
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
- B29C49/00—Blow-moulding, i.e. blowing a preform or parison to a desired shape within a mould; Apparatus therefor
- B29C49/02—Combined blow-moulding and manufacture of the preform or the parison
- B29C49/06—Injection blow-moulding
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
- B29C49/00—Blow-moulding, i.e. blowing a preform or parison to a desired shape within a mould; Apparatus therefor
- B29C49/08—Biaxial stretching during blow-moulding
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29K—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES B29B, B29C OR B29D, RELATING TO MOULDING MATERIALS OR TO MATERIALS FOR MOULDS, REINFORCEMENTS, FILLERS OR PREFORMED PARTS, e.g. INSERTS
- B29K2009/00—Use of rubber derived from conjugated dienes, as moulding material
- B29K2009/06—SB polymers, i.e. butadiene-styrene polymers
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29K—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES B29B, B29C OR B29D, RELATING TO MOULDING MATERIALS OR TO MATERIALS FOR MOULDS, REINFORCEMENTS, FILLERS OR PREFORMED PARTS, e.g. INSERTS
- B29K2023/00—Use of polyalkenes or derivatives thereof as moulding material
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29K—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES B29B, B29C OR B29D, RELATING TO MOULDING MATERIALS OR TO MATERIALS FOR MOULDS, REINFORCEMENTS, FILLERS OR PREFORMED PARTS, e.g. INSERTS
- B29K2067/00—Use of polyesters or derivatives thereof, as moulding material
- B29K2067/003—PET, i.e. poylethylene terephthalate
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29K—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES B29B, B29C OR B29D, RELATING TO MOULDING MATERIALS OR TO MATERIALS FOR MOULDS, REINFORCEMENTS, FILLERS OR PREFORMED PARTS, e.g. INSERTS
- B29K2067/00—Use of polyesters or derivatives thereof, as moulding material
- B29K2067/06—Unsaturated polyesters
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29L—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASS B29C, RELATING TO PARTICULAR ARTICLES
- B29L2031/00—Other particular articles
- B29L2031/712—Containers; Packaging elements or accessories, Packages
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29L—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASS B29C, RELATING TO PARTICULAR ARTICLES
- B29L2031/00—Other particular articles
- B29L2031/712—Containers; Packaging elements or accessories, Packages
- B29L2031/7158—Bottles
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
- C08J2367/00—Characterised by the use of polyesters obtained by reactions forming a carboxylic ester link in the main chain; Derivatives of such polymers
- C08J2367/02—Polyesters derived from dicarboxylic acids and dihydroxy compounds
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
- C08J2467/00—Characterised by the use of polyesters obtained by reactions forming a carboxylic ester link in the main chain; Derivatives of such polymers
- C08J2467/06—Unsaturated polyesters
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Medicinal Chemistry (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Polymers & Plastics (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
- Processes Of Treating Macromolecular Substances (AREA)
- Wrappers (AREA)
- Polyesters Or Polycarbonates (AREA)
Abstract
本发明提供了两部分母料、包装制品(例如,预制件和塑料容器)和方法,所述两部分母料包含:包含不饱和热塑性聚合物的第一部分,其中第一部分(通常是第一部分的不饱和热塑性聚合物)具有至少10的碘值;和包含氧清除催化剂的第二部分。
Description
相关申请的交叉引用
本申请要求2020年7月27日提交的美国临时专利申请63/056,963、2020年8月21日提交的美国临时专利申请63/068,964和2020年10月30日提交的美国临时专利申请63/107,808的权益,它们中的每一个全文以引用方式并入本文。
背景技术
许多被包装的产品(特别是食物和饮料产品),由于氧和/或湿气通过包装件的壁吸收或损失而易于变质。因此,刚性、半刚性、柔性、有盖、可折叠、或它们的组合的容器不仅用作产品的包装件,而且有助于防止不期望的物质从环境进入。
大气氧是与包装在容器中的产品最具反应性的物质之一。通过添加一至四个电子,分子氧(O2)被还原成各种高反应性中间体物质。存在于几乎所有食物和饮料中的碳-碳双键特别容易与这些反应性中间体物质反应。所得氧化产物不利地影响产品的性能、气味和/或风味。
“对氧敏感的”材料(包括食物、饮料和药物产品)具有特殊的包装要求,包括防止外部氧进入包装件中以及/或者清除存在于包装件之内(例如,在顶部空间中)的氧。在一些情况下,特别是在橙汁和酿造工业中,通过真空、惰性气体喷射或两者来从产品中除去氧。然而,通过这些方法除去最后的痕量氧是困难且昂贵的。
聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)已经以使用玻璃容器为代价而显著打入装瓶和包装应用中,但主要是在对阻隔特性的需要不大的应用中。一个显著示例是将PET用于软饮品瓶;然而,PET阻隔特性限制了其在包装对氧敏感的饮品诸如果汁和啤酒中的应用。
将活性氧清除剂结合到瓶壁中提供了用于消除或至少控制到达包装件腔的氧量的非常有效的手段。对瓶的活性氧清除壁有一些严格的要求。一个考虑是瓶的相对薄的壁应具有足够的强度和刚度以承受填充、运输和消费者使用的严密性。瓶壁的氧清除能力应当具有足够的能力以允许足够的货架期和正常的产品周转间隔。货架期和周转间隔要求氧清除应当发生延长的时间段。大多数被包装的产品在室温下或在冷藏下储存和运输,这要求在这些温度下氧清除活性的必要性。在那些要求透明度的应用中,包装制品应具有接近PET的光学特性。最后,优选的薄壁瓶应适于与其他聚酯瓶一起再循环。为了有意义,再循环必须在不需要任何特殊物理或化学处理的情况下进行。仍然需要用于包装制品(例如塑料容器诸如塑料瓶)的氧清除组合物,以便满足许多(如果不是全部的话)这些需求。
发明内容
本公开提供了用于制造包装制品的两部分母料,以及包装制品(例如,塑料容器(诸如塑料瓶或塑料托盘)、其预制件、以及塑料包裹物和塑料膜(诸如容器覆盖膜))和方法。为了便于包装制品的制造和再循环,母料包含热塑性聚合物。
在一个实施方案中,提供了一种两部分母料,该两部分母料包含:包含不饱和热塑性聚合物的第一部分,其中所述第一部分(通常是所述第一部分的所述不饱和热塑性聚合物)具有至少10(或至少15、或至少20)的碘值;和包含氧清除催化剂的第二部分;其中所述第一部分和所述第二部分各自为分开的固体颗粒形式,或者所述第一部分为固体颗粒形式并且所述第二部分为液体形式,并且所述第一部分和所述第二部分在用于形成包装制品的母料中组合。
在另一个实施方案中,提供了一种由所述两部分母料形成的预制件。在另一个实施方案中,提供了一种由所述预制件形成的塑料容器。
还提供了诸多方法。
在一个方法中,提供了一种制造如本文所述的两部分母料的方法,所述方法包括:提供包含不饱和热塑性聚合物的第一部分,其中所述第一部分(通常是所述第一部分的所述不饱和热塑性聚合物)具有至少10的碘值;从所述第一部分形成固体颗粒(例如,粒料);提供包含氧清除催化剂的第二部分;以及从所述第二部分形成固体颗粒(例如,粒料)或液体;将所述第一部分和所述第二部分组合以形成用于形成包装制品的母料。
在另一个方法中,提供了一种使包装制品被制造的方法,所述方法包括:提供如本文所述的两部分母料;使所述母料与聚酯稀释剂组合以形成混合物;使所述母料和聚酯稀释剂的混合物被加热到250℃至290℃的温度;使已加热的混合物形成预制件、自支撑膜、或片;以及使所述预制件、膜、或片被喷吹和/或被拉伸以形成包装制品。
在又一个方法中,提供了一种制造包装制品的方法,所述方法包括:提供如本文所述的两部分母料;将所述母料与聚酯稀释剂组合以形成混合物;将所述母料和聚酯稀释剂的混合物加热到250℃至290℃的温度;从已加热的混合物形成预制件、自支撑膜、或片;将所述预制件、膜、或片喷吹和/或拉伸以形成包装制品。
术语“聚合物”和“聚合材料”包括但不限于有机均聚物、共聚物,例如嵌段、接枝、无规和交替共聚物、三元共聚物等,以及它们的共混物和改性物。此外,除非另外具体限制,否则术语“聚合物”应包括材料的所有可能几何构型。这些构型包括但不限于全同立构、间同立构和无规对称。
术语“热塑性”聚合物是指当充分加热时熔融并改变形状并且在充分冷却时硬化的材料。此类材料通常能够经历重复的熔融和硬化而不表现出明显的化学变化。相比之下,“热固性”聚合物是指交联并且不“熔融”的材料。
如本文所用,术语“包装制品”包括最终商业形式以及中间阶段的包装制品。通常针对塑料容器和其他包装制品而形成的预制件是此类中间阶段的一个示例。该术语至少包括自支撑膜、包裹物、瓶、托盘、容器、封闭物、封闭物内衬等。
在本文中,术语“包含”及其变型出现在说明书和权利要求书中时不具有限制的含义。此类术语将被理解为暗示包括所述步骤或要素或步骤或要素组,但不排除任何其他步骤或要素或步骤或要素组。“由…组成”意指包括并限于短语“由…组成”之后的任何内容。因此,短语“由…组成”指示所列要素是必需的或强制性的,并且可以不存在其他要素。“基本上由…组成”意指包括在该短语之后列出的任何要素,并且限制于不干扰或有助于在本公开中针对所列出的要素指定的活性或作用的其他要素。因此,短语“基本上由…组成”指示所列要素是必需的或强制性的,但其他要素是任选的并且可以存在或可以不存在,这取决于它们是否实质上影响所列要素的活性或作用。在本说明书中以开放式语言(例如,包括及其派生词)叙述的任何要素或要素的组合被认为另外以封闭式语言(例如,组成及其派生词)和以部分封闭式语言(例如,基本上由…组成及其派生词)叙述。
字词“优选的”和“优选地”是指在某些情况下可提供某些有益效果的本公开的实施方案。然而,在相同或其他情况下,其他实施方案也可以是优选的。此外,对一个或多个优选实施方案的表述并不暗示其他权利要求书是不可用的,并且并非旨在将其他实施方案排除在本公开的范围之外。
在本申请中,如“一个(a)”、“一种(an)”和“所述(the)”的术语并非旨在仅指单数实体,而是包括其具体示例可用于说明的一般类别。术语“一个”、“一种”和“所述”与术语“至少一个”可互换使用。列表之后的短语“至少一个”和“包括至少一个”是指列表中的任一项目和列表中两个或更多个项目的任何组合。
如本文所用,除非内容另外明确规定,否则术语“或”通常以其常规含义采用,包括“和/或”。
术语“和/或”意指所列要素中的一个或全部或所列要素中的任何两个或更多个的组合。
同样在本文中,所有数字均假定由术语“约”修饰,并且在某些实施方案中,优选由术语“精确地”修饰。如本文中结合测量的量所使用,术语“约”是指测量量的变化,如进行测量和运用与测量的目的和所使用的测量设备的精度相称的护理水平的技术人员所预期的。在本文中,“至多”数字(例如,至多50)包括该数字(例如,50)。
另外在本文中,通过端点表述的数值范围包括该范围内包括的所有数值以及端点(例如,1至5包括1、1.5、2、2.75、3、3.80、4、5等)和任何子范围(例如,1至5包括1至4、1至3、2至4等)。
如本文所用,术语“室温”是指20℃至25℃的温度。
术语“在范围内(in the range)”或“在范围内(within a range)”(和类似表述)包括所述范围的端点。
贯穿本说明书对“一个实施方案”、“某个实施方案”、“某些实施方案”或“一些实施方案”等的引用意指结合该实施方案描述的特定特征、构型、组成或特性被包括在本公开的至少一个实施方案中。因此,此类短语在本说明书各处的出现未必是指本公开的同一实施方案。此外,特定特征、构型、组成或特性可以以任何合适的方式组合在一个或多个实施方案中。
本公开的上述发明内容并非意图描述本公开的每个公开的实施方案或每种实施方式。以下描述更具体地举例说明了示例性实施方案。在本申请全文的若干地方,通过示例的列表提供指导,这些示例可以各种组合使用。在每种情况下,所引用的列表仅用作代表性的组,而不应该被解释为排他的列举。因此,本公开的范围不应限于本文所述的具体示例性结构,而是至少延伸到由权利要求书的语言描述的结构以及那些结构的等同物。在本说明书中作为替代方案而正向叙述任何要素可以根据需要以任何组合明确地包括在权利要求书中或从权利要求书中排除。尽管本文已经讨论了各种理论和可能的机制,但是在任何情况下这些讨论都不应当用于限制可要求保护的主题。
附图说明
图1是根据本发明的预制件的横剖视图。
图2是根据本发明的塑料容器的正视图。
具体实施方式
本公开提供了两部分母料、由该母料制成的包装制品(例如,塑料容器(诸如塑料瓶或塑料托盘)、其预制件、以及塑料包裹物和塑料膜(诸如容器覆盖膜))和方法。此类包装制品通常用于包装对氧敏感的产品。优选的包装制品包括塑料容器(诸如塑料瓶)及其预制件。母料包含含有不饱和聚合物的第一部分和含有氧清除催化剂的第二部分。
更具体地,两部分母料包含至少两个不同的部分。第一部分包含不饱和热塑性聚合物,其中第一部分(通常是第一部分的不饱和热塑性聚合物)具有至少10的碘值,并且第二部分包含氧清除催化剂。将这些部分组合以形成母料,所述母料然后用于形成包装制品。在一个示例性实施方案中,第一部分和第二部分各自为分开的固体颗粒形式,并且在另一个示例性实施方案中,第一部分为固体颗粒形式并且第二部分为液体形式。这两部分可以例如在套装中被分开包装和提供,或者这两部分可以例如作为物理混合物被包装在一起和提供。母料通常与其他材料诸如聚酯稀释剂在有效形成包装制品的条件下处理(例如,通过注塑)。
在本文中,“两部分”母料通常包含两部分(一个部分包含不饱和聚合物,并且一个部分包含氧清除催化剂),但可以有一个或多个其他部分(例如,包含任选的添加剂)。例如,在均为粒料形式的第一部分和第二部分外部的抗静电剂可以用于帮助共混两组粒料。
第一部分为固体颗粒(例如,粒料或颗粒料)的形式。
第二部分可以为固体颗粒的形式,或者其可以为液体的形式。液体形式的第二部分可以由将氧清除催化剂溶解/分散在例如矿物油、甘油三酯油或低分子量酯中而产生。固体形式的第二部分可以为具有与聚酯(例如,PET)共混的氧清除催化剂的固体颗粒形式。
这里,固体颗粒可以为例如粒料或颗粒料的形式。此类颗粒可以为各种大小。例如,在某些实施方案中,粒度(即,颗粒的最长尺寸)的长度可以是大约3mm。
在某些实施方案中,第一部分和第二部分各自为分开的固体颗粒形式。在该上下文中,“分开的固体颗粒”意指第一部分的组分形成一组固体颗粒,并且第二部分的组分形成不同的一组固体颗粒,如果需要,这些颗粒可以被物理共混在一起;然而,两部分的组分没有紧密混合在一起使得它们在形成包装制品(例如,塑料容器预制件)之前彼此反应。(至少)两部分中的每一个的物理混合物可以被认为是“椒盐”母料。
在某些实施方案中,通常将第一部分和第二部分以1:99至99:1、10:90至90:10、20:80至80:20、30:70至70:30或40:60至60:40的重量比组合。
在某些实施方案中,母料在环境条件下是储存稳定的(例如,当在50%相对湿度下在环境25℃大气空气存在下储存时)。即,某些实施方案是储存稳定的而不需要在氮气下储存。这对于包含两个部分的粒料或颗粒料的共混物的“椒盐”母料是特别真实的(和有利的)。
在某些实施方案中,母料包含小于5重量%(或小于1重量%、小于0.5重量%或小于0.1重量%)的尼龙-MXD6(或通常是任何类型的尼龙)(如果有的话)。尽管少量尼龙-MXD6可以给塑料容器提供被动阻隔特性,但消除MXD6增强了所得塑料容器的再循环特性。尼龙-MXD6是Mitsubishi Gas Chemical Co.,Ind从间二甲苯二胺(MXDA)产生的宽泛范围聚酰胺的通用名称。它是与通过MXDA与己二酸缩聚而产生的结晶聚酰胺。与尼龙6和尼龙66不同,尼龙-MXD6是在其主链中含有芳族环的脂族聚酰胺。参见以下所示的化学构型。
不饱和聚合物(第一部分)
第一部分包含不饱和聚合物。第一部分中的不饱和(例如双键、三键)与氧反应并充当氧清除剂。因此,不饱和聚合物可以被称为氧清除聚合物。
第一部分(通常是第一部分中的不饱和聚合物)具有至少10、至少15或至少20的碘值。在该上下文中,“碘值”以每克树脂的碘厘克数来表示,并且使用名称为“用于测定妥尔油脂肪酸的碘值的标准方法(Standard Method for Determination of Iodine Valuesof Tall Oil Fatty Acids)”的ASTM D 5758-02(2006年重新批准)来测定。在第一部分具有特定碘值的上下文中,这是指每克第一部分材料的碘厘克数。碘值是用于表征材料中存在的双键的平均数的有用量度。
本公开的不饱和聚合物可以具有任何合适的大小。在优选的实施方案中,不饱和聚合物具有至少1,000,更优选地至少2,000,甚至更优选地至少5,000,并且甚至更优选地至少25,000的数均分子量(Mn)。优选地,不饱和聚合物具有小于100,000,更优选地小于50,000,并且甚至更优选地小于35,000的Mn。
不饱和聚合物是可以通过诸如注塑、挤出、压制、浇铸、轧制或模塑等处理而形成或成型(例如,形成或成型为三维制品或自支撑膜)的热塑性聚合物。
在某些实施方案中,第一部分的不饱和热塑性聚合物(具有至少10的碘值)是含有不饱和单元的聚酯共聚物。在该上下文中,不饱和单元是指衍生自脂族不饱和化合物的结构单元。在该上下文中,衍生自对苯二甲酸、间苯二甲酸等的结构单元不是不饱和单元(在碘值测试中没有记录芳族双键)。
不饱和单元可以衍生自烯键式不饱和烃,诸如美国专利5,399,289(Speer等人)中所述的那些。不饱和环状或多环化合物(例如,环己烯或降冰片烯)也可以形成共聚物的不饱和单元。关于降冰片烯基团,其可以被引入聚合物中,例如,使用纳迪克酸或酸酐,或者通过在马来酸酐或能够结合到聚酯中的另一种不饱和单体中反应,然后使用DCPD(二环戊二烯)进行狄尔斯-阿尔德反应以原位形成降冰片烯基团。合适的含有降冰片烯基团的氧清除聚合物例如描述于美国专利8,758,644(Share等人)中。
不饱和通常为双键的形式。合适的双键的示例包括碳-碳、碳-氧、碳-氮、氮-氮或氮-氧,优选C=C键。
优选地,不饱和聚酯共聚物含有不饱和烯烃结构单元(通常是主链链段)。
在某些实施方案中,含有不饱和烯烃结构单元的聚酯共聚物可以通过将聚酯和烯烃或聚烯烃配混或共混来制造。在此类实施方案中,第一部分可以包含共聚物以及聚酯和聚烯烃。通常,共聚物用作帮助在熔融相中紧密混合聚合物(即,聚酯和聚烯烃)的增容剂。在一些实施方案中,共聚物经由在酯交换催化剂存在下将聚酯和聚烯烃熔融共混在一起而形成,所述酯交换催化剂优选地是不明显用作氧化催化剂的酯交换催化剂,以保持储存稳定性和氧清除能力。
在某些实施方案中,含有不饱和烯烃结构单元的聚酯共聚物可以通过将不饱和烯烃结构单元接枝到聚酯链上来制造。
适于制造含有不饱和单元的聚酯共聚物的聚酯包括聚对苯二甲酸乙二醇酯(“PET”)、聚对苯二甲酸乙二醇酯间苯二甲酸共聚物(“PET-I”)、聚对苯二甲酸丁二醇酯(“PBT”)、聚对苯二甲酸环己烷酯、聚萘二甲酸乙二醇酯(“PEN”)、聚萘二甲酸丁二醇酯(“PBN”)、环己烷二甲醇/聚对苯二甲酸乙二醇酯共聚物(“PET-G”)、或它们的共聚物或混合物。在某些实施方案中,聚酯是聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚萘二甲酸乙二醇酯、或它们的共聚物或混合物。在某些优选的实施方案中,聚酯是聚对苯二甲酸乙二醇酯或其共聚物。
适于制造含有不饱和单元的聚酯共聚物的其他聚酯包括美国专利8,192,676(Share等人)、国际公开WO 98/12244(Amoco Corp.)和美国专利8,476,400(Joslin等人)中所述的那些。
在某些实施方案中,聚酯共聚物可以由各种双官能组分(诸如,间苯二甲酸(IPA)、对苯二甲酸(TPA)、乙二醇、1-丁二醇(BDO))与在酯化和/或缩合期间添加的烯烃或聚烯烃(例如,羟基封端的聚丁二烯,“HTPB”)形成。可商购获得的聚丁二烯是易于获得的,诸如可以商品名KRASOL通过Cray Valley获得。
在某些实施方案中,含有不饱和烯烃结构单元的聚酯共聚物可以衍生自烯烃或聚烯烃,所述烯烃或聚烯烃选自丁二烯、聚丁二烯、以及它们的混合物。在某些实施方案中,烯烃结构单元衍生自聚丁二烯。示例性聚烯烃(特别是聚丁二烯)描述于国际公开WO 98/12244(Amoco Corp.)中。优选的聚烯烃起始材料是二羟基封端的聚丁二烯(HTPB),但酸酐封端也是合适的。在某些实施方案中,聚烯烃具有100道尔顿至10,000道尔顿的分子量。
在某些实施方案中,第一部分的不饱和聚合物以基于第一部分的重量计至少0.5重量%(至少2重量%、或至少5重量%)的量衍生自烯烃或聚烯烃。在某些实施方案中,第一部分的不饱和聚合物以基于第一部分的重量计至多25重量%(或至多12重量%、或至多8重量%)的量衍生自烯烃或聚烯烃。
在某些实施方案中,第一部分的不饱和聚合物以基于第一部分的重量计至少75重量%(或至少88重量%、或至少92重量%)的量衍生自聚酯。在某些实施方案中,第一部分的不饱和聚合物以基于第一部分的重量计至多99.5重量%(或至多98重量%、或至多95重量%)的量衍生自聚酯。
在某些实施方案中,第一部分还包含不含钴的酯化催化剂。在第一部分形成期间使用的典型处理条件下,第一部分中使用的酯化催化剂不是氧清除剂。不含钴的酯化催化剂的示例包括钛、锑、锡、矿物酸、它们的盐(例如,有机金属盐)、或它们的混合物。
在某些实施方案中,不饱和聚合物以基于第一部分的重量计至少25重量%(或至少30重量%)的量存在于第一部分中。在某些实施方案中,不饱和聚合物以基于第一部分的重量计至多100重量%(或至多75重量%、或至多70重量%)的量存在。如果第一部分包含100%的不饱和聚合物,则第一部分的粒料是纯净的。
第一部分可以包含纯净的不饱和热塑性聚合物(100重量%),其然后与第二部分组合以形成单层或多层包装制品的氧清除层。或者,另选地,在形成包装制品的氧清除层之前,可将它与一种或多种另外的聚合物或添加剂共混,这可例如降低运输和储存成本和/或有助于保持第一部分的不饱和聚合物的氧清除能力。另外的聚合物或添加剂优选地与第一部分的不饱和热塑性聚合物相容。例如,可将具有类似物理特性诸如粘度和玻璃化转变温度(“Tg”)的聚合物与第一部分的不饱和热塑性聚合物结合使用。
氧清除催化剂(第二部分)
“氧清除剂”或“氧清除”催化剂是可以增强第一部分的不饱和聚合物的氧清除特性的化合物。尽管不受理论的约束,但据信催化剂帮助活化不饱和聚合物的不饱和(例如双键)以促进与氧的相互作用。例如,它可以通过与夹带的氧反应或结合,或通过促进产生无害产物的氧化反应,来催化从封闭包装件内部除去氧或防止氧进入包装件内部的氧清除反应。这种清除效果给包装制品赋予高氧阻隔特性。
在某些实施方案中,氧清除催化剂包括金属、金属络合物(例如,包含过渡金属的有机金属催化剂)或金属盐。优选含过渡金属的催化剂,特别优选含钴的催化剂。
金属的示例包括铁、钴、铜、锰、镍、钌、铑、钯、锇、铱和铂。其他合适的氧清除催化剂包括铝粉、碳化铝、氯化铝、钴粉、氧化钴、氯化钴、锑粉、氧化锑、三乙酸锑、氯化锑III、氯化锑V、铁、电解铁、氧化铁、铂、载于氧化铝上的铂、钯、载于氧化铝上的钯、钌、铑、铜、氧化铜、镍、以及混合的金属纳米颗粒(例如,钴铁氧化物纳米颗粒)。钴、铁、镍、铜或锰化合物是优选的氧清除催化剂。
钴化合物是最优选的。通常,氧清除催化剂作为金属的盐或络合物存在。盐的阴离子可以是无机的或有机的。阴离子的示例包括卤离子(特别是氯离子)、乙酸根、硬脂酸根和辛酸根。其他氧清除剂包括溴化钴(II)和羧酸钴。羧酸钴可以钴SICCATOL(Akzo ChemieNederland B.V.(Amersford,Netherlands)的商标)获得。羧酸钴是C8-C10羧酸钴的溶液,并且钴(作为金属)的浓度相对于该溶液为约10重量%。
在某些实施方案中,本公开的母料以基于第一部分和第二部分的总重量计至少20ppm(仅金属)的量包含一种或多种氧清除催化剂。在某些实施方案中,本公开的母料以基于第一部分和第二部分的总重量计至多2000ppm(仅金属)的量包含一种或多种氧清除催化剂。在前述中,短语“仅金属”不排除在催化剂中存在其他材料,诸如阴离子,而是用于指示所指示的浓度仅基于催化剂中存在的金属的量。
尽管钴是第二部分的优选组分,但优选地,在第一部分中有很少或没有钴。在某些实施方案中,第一部分包含小于50ppm的钴(或小于30ppm、小于20ppm、小于10ppm、小于1ppm或小于0.1ppm)(如果有的话)(即,没有有意添加到第一部分中)。现有处理已使用羧酸钴作为酯化催化剂(在第一部分中);然而,这是不期望的,因为其可因自由基聚合的加速而增加烯烃的均聚,其可增加所得塑料容器中的雾度/浊度,并且均聚的烯烃可降低塑料容器的氧清除能力。此外,在第一阶段中避免使用钴降低了在使用期间对氮气吹扫的需要。
任选的添加剂
两部分母料可以包含一种或多种任选的添加剂,这些添加剂不会不利地影响母料或由母料形成的包装制品(例如,预制件或塑料容器)。
例如,可以将母料与聚酯稀释剂组合。或者,两部分母料的第二部分还可以以本领域技术人员所期望的量包含聚酯(例如,PET)稀释剂以稀释第二部分中的氧清除催化剂。
第二部分也可以包含用于溶解/分散氧清除催化剂的溶剂或分散剂。示例包括矿物油、甘油三酯油或低分子量酯,它们可以以各种组合使用。
如果需要,两部分母料的第一部分可以包含氧清除树枝状或超支化聚合物(但不包括如上所述的催化剂)。示例性的此类聚合物描述于美国专利8,476,400(Joslin等人)中。该氧清除树枝状或超支化聚合物可以处于第一部分中,但通常不处于第二部分中。
两部分母料的第一部分还可以包含缩聚物支化剂。示例性缩聚物支化剂包括偏苯三酸酐、脂族二酐、芳族二酐、或它们的混合物。均苯四甲酸二酐(PMDA)是特别优选的支化剂,因为其与缩聚物快速反应并完全反应,并且还因为其易于商购获得。当使用时,这些支化剂通常在挤出机中以足以获得共缩聚物的期望本征粘度的量使用,通常以至多5,000ppm(0.5%)的量使用,优选范围为0至3,000ppm。
第一部分还可以进一步包含抗氧化剂,所述抗氧化剂还任选地(且优选地)用作烯烃均聚预防剂。此类化合物的示例包括次磷酸、磷酸、或它们的盐。次磷酸(即,次膦酸)是优选的。它是磷的含氧酸和具有分子式H3PO2的强效还原剂。它是可溶于水、二噁烷和醇的无色低熔点化合物。它有助于将聚烯烃(例如羟基封端的聚丁二烯,“HTPB”)接枝到聚酯(例如,PET)聚合物主链上。基于第一部分的总重量计,此类抗氧化剂(并且优选地,烯烃均聚预防剂)的含量可以为至少0.1重量%。当使用时,基于第一部分的总重量计,抗氧化剂的含量通常将小于1重量%。
用于两部分母料的第一部分的另一种任选添加剂可以是乳化剂。示例包括碱金属羧酸盐,诸如钙和镁盐。
在某些实施方案中,母料还可以(在第一部分或第二部分中,或者在一个或多个其他部分中)包含选自以下的添加剂:抗静电剂(例如,乙氧基化甘油三酯油)、稳定剂、挤出助剂、干燥剂、填料、防堵剂、结晶助剂、抗冲改性剂、冲模、颜料、以及它们的混合物。添加剂的其他示例和合适的量描述于美国专利8,476,400(Joslin等人)中。
包装制品
两部分母料被设计用于形成包装制品,所述包装制品通常用于包装对氧敏感的产品。
在优选的实施方案中,两部分母料用于形成预制件(即,塑料容器预制件)。在某些实施方案中,两部分母料以预制件重量的1重量%至6重量%的量使用。预制件的其余部分通常为聚酯(例如,PET),该聚酯可以是再循环的或原生的聚酯。
此类预制件可以用于形成塑料容器,所述塑料容器可以是例如塑料瓶或食物托盘。塑料容器可以是单层或多层的。例如,在一个实施方案中,塑料容器是单层塑料容器(例如,透明单层饮料容器),并且在另一个实施方案中,塑料容器是多层塑料容器(例如,透明单层饮料容器)。
优选地,使用本公开的母料制造的塑料容器具有期望的透明度和低雾度。例如,本公开的塑料容器具有与透明塑料饮料瓶(例如,透明的有螺旋盖的16.9或24盎司大小的饮料瓶)类似的透明度(即,在透明度的90%内,并且通常具有更小的雾度),所述透明塑料饮料瓶是以相同方式而未使用母料且仅使用原生PET制造的。
图1示出了示例性预制件70,其具有带颈口的开放上端71,所述颈口包括外螺纹72和圆柱形凸缘73。在颈部凸缘下方有大致圆柱形的主体部分74,其终止于封闭的半球形底端75。侧壁是包括外层76、芯层77和内层78的三层侧壁构造。作为示例,内层和外(外部)层(78和76)可以是原生瓶级PET,而芯层77包含共混物(例如,由本文所述的两部分母料形成的材料)。在预制件的下部基底形成部分中,五层结构可任选地通过最后一次喷射原生PET来形成,所述最后一次喷射原生PET清理了共混组合物的喷射喷嘴(因此其填充有原生PET以制造下一个预制件)。原生PET的最后一次喷射79在浇口周围形成五层结构,并且在这种情况下,原生PET在浇口区域延伸到预制件的外部。图1所示的预制件的尺寸和壁厚未按比例绘制。可使用任何数量的不同预制件构造。
图2示出了可以由与图1所示类似的预制件吹塑的代表性塑料容器。容器110包括开放顶端111、大致圆柱形的侧壁112以及封闭的底端113。容器包括预制件的相同颈口114和凸缘115,它们在吹塑期间未膨胀。侧壁包括直径增加到圆柱形面板部分117的膨胀肩部部分116,所述圆柱形面板部分包括多个竖直伸长的、对称设置的真空面板118。真空面板被设计成向内移动以缓解在产品在密封容器中冷却期间形成的真空。同样,该容器构造仅作为示例,并且本发明不限于任何特定的包装件结构。
方法
提供了制造本公开的母料的方法、制造包装制品(例如,塑料容器)的方法和使包装制品(例如,塑料容器)被制造的方法。
在一个方法中,提供了一种制造如本文所述的两部分母料的方法,所述方法包括:提供包含不饱和热塑性聚合物的第一部分,其中所述第一部分(通常是所述第一部分的所述不饱和热塑性聚合物)具有至少10的碘值;从所述第一部分形成固体颗粒(例如,粒料);提供包含氧清除催化剂的第二部分;以及从所述第二部分形成固体颗粒(例如,粒料)或液体;将所述第一部分和所述第二部分组合以形成用于形成包装制品的母料。母料可以为可以被包装在一起的两部分的物理混合物的形式(例如,为粒料或颗粒料的形式),或者母料可以为在套装中被分开包装的部分的形式(例如,为粒料或颗粒料和液体的形式)。在有效形成包装制品的条件下,将第一部分和第二部分组合和处理(例如,通过注塑)。
在另一个方法中,提供了一种使包装制品被制造的方法,所述方法包括:提供如本文所述的两部分母料;使所述母料与聚酯稀释剂组合以形成混合物;使所述母料和聚酯稀释剂的混合物被加热到250℃至290℃的温度;使已加热的混合物形成预制件、自支撑膜、或片;以及使所述预制件、膜、或片被喷吹和/或被拉伸以形成包装制品。
在又一个方法中,提供了一种制造包装制品的方法,所述方法包括:提供如本文所述的两部分母料;将所述母料与聚酯稀释剂组合以形成混合物;将所述母料和聚酯稀释剂的混合物加热到250℃至290℃的温度;从已加热的混合物形成预制件、自支撑膜、或片;将所述预制件、膜、或片喷吹和/或拉伸以形成包装制品。
示例性实施方案
实施方案1为一种两部分母料,该两部分母料包含:包含不饱和热塑性聚合物的第一部分,其中所述第一部分(通常是所述第一部分的所述不饱和热塑性聚合物)具有至少10(或至少15、或至少20)的碘值;和包含氧清除催化剂的第二部分;其中所述第一部分和所述第二部分各自为分开的固体颗粒形式,或者所述第一部分为固体颗粒形式并且所述第二部分为液体形式,并且所述第一部分和所述第二部分在用于形成包装制品的母料中组合。
实施方案2为根据实施方案1所述的母料,其在环境条件下是储存稳定的(例如,当在50%相对湿度下在环境25℃大气空气存在下储存时)。实施方案3为根据实施方案1或2所述的母料,其中所述第一部分的所述不饱和聚合物包括含有不饱和单元的聚酯共聚物。实施方案4为根据实施方案3所述的母料,其中所述第一部分的所述不饱和聚合物包括含有不饱和烯烃结构单元(通常是主链链段)的聚酯共聚物。实施方案5为根据实施方案4所述的母料,其中所述第一部分还包含聚酯和聚烯烃。实施方案6为根据实施方案4所述的母料,其中所述第一部分包含接枝到聚酯链上的不饱和烯烃结构单元。
实施方案7为根据实施方案3至6中任一个所述的母料,其中所述第一部分包含由各种双官能组分(诸如,间苯二甲酸(IPA)、对苯二甲酸(TPA)、乙二醇、1-丁二醇)与在酯化和/或缩合期间添加的聚烯烃(例如,羟基封端的聚丁二烯,“HTPB”)形成的聚酯共聚物。
实施方案8为根据前述实施方案中任一个所述的母料,其中所述第一部分还包含不含钴的酯化催化剂。实施方案9为根据实施方案8所述的母料,其中所述不含钴的酯化催化剂包括钛、锑、锡、矿物酸、它们的盐(例如,有机金属盐)、或它们的混合物。
实施方案10为根据实施方案3至9中任一个所述的母料,其中所述包含不饱和烯烃单元的聚酯共聚物包括选自以下的聚酯:聚对苯二甲酸乙二醇酯(“PET”)、聚对苯二甲酸乙二醇酯间苯二甲酸共聚物(“PET-I”)、聚对苯二甲酸丁二醇酯(“PBT”)、聚对苯二甲酸环己烷酯、聚萘二甲酸乙二醇酯(“PEN”)、聚萘二甲酸丁二醇酯(“PBN”)、环己烷二甲醇/聚对苯二甲酸乙二醇酯共聚物(“PET-G”)、或它们的共聚物或混合物。实施方案11为根据实施方案10所述的母料,其中所述聚酯选自聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚萘二甲酸乙二醇酯、或它们的共聚物或混合物。实施方案12为根据实施方案11所述的母料,其中所述聚酯选自聚对苯二甲酸乙二醇酯或其共聚物。
实施方案13为根据前述实施方案中任一个所述的母料,其中所述第一部分以基于所述第一部分的重量计至少25重量%(或至少30重量%)的量包含所述不饱和聚合物。实施方案14为根据实施方案13所述的母料,其中所述第一部分以基于所述第一部分的重量计至多100重量%(或至多75重量%、或至多70重量%)的量包含所述不饱和聚合物。
实施方案15为根据前述实施方案中任一个所述的母料,其中所述不饱和聚合物包含衍生自烯烃或聚烯烃的烯烃结构单元,所述烯烃或聚烯烃选自丁二烯、聚丁二烯、以及它们的混合物。实施方案16为根据实施方案15所述的母料,其中所述烯烃结构单元衍生自聚丁二烯。实施方案17为根据实施方案15或16所述的母料,其中所述聚烯烃具有100道尔顿至10,000道尔顿的分子量。
实施方案18为根据前述实施方案中任一个所述的母料,其中所述第一部分的所述不饱和聚合物以基于所述第一部分的重量计至少0.5重量%(至少2重量%、或至少5重量%)的量衍生自烯烃或聚烯烃。实施方案19为根据前述实施方案中任一个所述的母料,其中所述第一部分的所述不饱和聚合物以基于所述第一部分的重量计至多25重量%(或至多12重量%、或至多8重量%)的量衍生自烯烃或聚烯烃。实施方案20为根据前述实施方案中任一个所述的母料,其中所述第一部分的所述不饱和聚合物以基于所述第一部分的重量计至少75重量%(或至少88重量%、或至少92重量%)的量衍生自聚酯。实施方案21为根据实施方案20所述的母料,其中所述第一部分的所述不饱和聚合物以基于所述第一部分的重量计至多99.5重量%(或至多98重量%、或至多95重量%)的量衍生自聚酯。
实施方案22为根据前述实施方案中任一个所述的母料,其中所述氧清除催化剂包括金属、金属络合物(例如,包含过渡金属的有机金属催化剂)或金属盐。实施方案23为根据前述实施方案中任一个所述的母料,其中所述氧清除催化剂包括含过渡金属的催化剂,优选含钴的催化剂。实施方案24为根据前述实施方案中任一个所述的母料,其中所述氧清除催化剂以基于所述第一部分和所述第二部分的总重量计至少20ppm(仅金属)的量存在。实施方案25为根据前述实施方案中任一个所述的母料,其中所述氧清除催化剂以基于所述第一部分和所述第二部分的总重量计至多2000ppm(仅金属)的量存在。
实施方案26为根据前述实施方案中任一个所述的母料,其中所述第二部分还包含聚酯(例如,PET)。
实施方案27为根据前述实施方案中任一个所述的母料,其中所述第一部分还包含氧清除树枝状或超支化聚合物。
实施方案28为根据前述实施方案中任一个所述的母料,其中所述第一部分还包含缩聚物支化剂。实施方案29为根据实施方案28所述的母料,其中所述缩聚物支化剂包括偏苯三酸酐、脂族二酐、芳族二酐、或它们的混合物。
实施方案30为根据前述实施方案中任一个所述的母料,其中所述第一部分还包含抗氧化剂,所述抗氧化剂还任选地(且优选地)用作烯烃均聚预防剂。实施方案31为根据实施方案30所述的母料,其中所述抗氧化剂包括次磷酸或其盐。实施方案32为根据实施方案30或31所述的母料,其中所述第一部分以基于所述第一部分的总重量计0.1重量%至1重量%的量包含所述抗氧化剂。
实施方案33为根据前述实施方案中任一个所述的母料,其中所述第一部分还包含乳化剂。
实施方案34为根据前述实施方案中任一个所述的母料,其还包含选自以下的添加剂:抗静电剂、稳定剂、挤出助剂、干燥剂、填料、防堵剂、结晶助剂、抗冲改性剂、冲模、颜料、以及它们的混合物。
实施方案35为根据前述实施方案中任一个所述的母料,其中所述第一部分包含小于50ppm钴(或小于30ppm、小于20ppm、小于10ppm、小于1ppm或小于0.1ppm)(如果有的话)(即,没有有意添加)。
实施方案36为根据前述实施方案中任一个所述的母料,该母料包含小于5重量%(或小于1重量%、小于0.5重量%或小于0.1重量%)的尼龙-MXD6(如果有的话)。实施方案37为根据前述实施方案中任一个所述的母料,该母料包含小于5重量%(或小于1重量%、或小于0.5重量%)的尼龙(如果有的话)。
实施方案38为根据前述实施方案中任一个所述的母料,其中所述第一部分和所述第二部分各自为分开的固体颗粒形式,并且所述母料形成各自的物理混合物(从而形成“椒盐”母料)。实施方案39为根据前述实施方案中任一个所述的母料,该母料包含重量比为1:99至99:1、10:90至90:10、20:80至80:20、30:70至70:30或40:60至60:40的第一部分与第二部分。
实施方案40为一种由根据前述实施方案中任一个所述的两部分母料形成的预制件。实施方案41为根据实施方案40所述的预制件,其中所述两部分母料占所述预制件重量的1重量%至6重量%。
实施方案42为一种由根据实施方案40或41所述的预制件形成的塑料容器。实施方案43为根据实施方案42所述的塑料容器,其为塑料瓶或食物托盘。实施方案44为根据实施方案42或43所述的塑料容器,其为单层塑料容器(例如,透明单层饮料容器)。实施方案45为根据实施方案42或43所述的塑料容器,其为多层塑料容器(例如,透明单层饮料容器)。实施方案46为根据实施方案42至45中任一个所述的塑料容器,其具有与透明塑料饮料瓶(例如,透明的有螺旋盖的16.9或24盎司大小的饮料瓶)类似的透明度(即,在透明度的90%内,并且通常具有更小的雾度),所述透明塑料饮料瓶是以相同方式而未使用所述母料且仅使用原生PET制造的。
实施方案47为一种制造根据实施方案1至39中任一个所述的两部分母料的方法,所述方法包括:提供包含不饱和热塑性聚合物的第一部分,其中所述第一部分(通常是所述第一部分的所述不饱和热塑性聚合物)具有至少10(或至少15、或至少20)的碘值;从所述第一部分形成固体颗粒(例如,粒料);提供包含氧清除催化剂的第二部分;以及从所述第二部分形成固体颗粒(例如,粒料)或液体;将所述第一部分和所述第二部分组合以形成用于形成包装制品的母料。
实施方案48为一种使包装制品被制造的方法,所述方法包括:提供根据实施方案1至39中任一个所述的两部分母料;使所述母料与聚酯稀释剂组合以形成混合物;使所述母料和聚酯稀释剂的混合物被加热到250℃至290℃的温度;使已加热的混合物形成预制件、自支撑膜、或片;以及使所述预制件、膜、或片被喷吹和/或被拉伸以形成包装制品。
实施方案49为一种制造包装制品的方法,所述方法包括:提供根据实施方案1至39中任一个所述的两部分母料;将所述母料与聚酯稀释剂组合以形成混合物;将所述母料和聚酯稀释剂的混合物加热到250℃至290℃的温度;从已加热的混合物形成预制件、自支撑膜、或片;以及将所述预制件、膜、或片喷吹和/或拉伸以形成包装制品。
实施方案50为根据实施方案48或49所述的方法,其中所述包装制品为塑料瓶,所述塑料瓶以基于所述塑料瓶的最终重量计0.5重量%至10重量%的量包含所述两部分母料。
实施例
这些实施例仅仅是为了进行示意性的说明,并非旨在过度限制所附权利要求书的范围。尽管阐述本公开的广泛范围的数值范围和参数是近似值,但具体实施例中阐述的数值尽可能精确地报告。然而,任何数值固有地含有由在其各自的测试测量中发现的标准偏差必然产生的某些误差。在最低程度上,并且不试图将等同原则的应用限制于权利要求书的范围内,至少应该根据所报告的有效数位的数量并通过应用惯常的四舍五入法来解释每个数值参数。
除非另有说明,否则实施例和说明书其余部分中的所有部分、百分比、比率等均按重量计,并且实施例中使用的所有试剂均获自,或可获自一般化学供应商,例如Sigma-Aldrich Company、Saint Louis、Missouri,或可以通过常规方法合成。以下缩写可以用于以下实施例:ppm=百万分率;Phr=每百份橡胶的份数;mL=毫升;L=公升;m=米,mm=毫米,cm=厘米,kg=千克,g=克,min=分钟,s=秒,hrs=小时,℃=摄氏度,℉=华氏摄氏度,MPa=兆帕,并且N-m=牛顿-米,Mn=数均分子量,cP=厘泊。
用于产生示例性聚酯的一般方法
聚酯的制造有两条主要路线:1)酯化/缩合路线;以及2)酯交换路线。两者均可以用于制造等同配方或终产品。
酯化/缩合路线
选项1
a)将多元醇和羟基封端的聚丁二烯“HTPB”加入反应器中并开始混合。然后加入二酸以及任何催化剂和抑制剂。施加氮气吹扫以降低反应器中的O2浓度。
b)加热至回流(大约200-260℃),通过分馏柱除去反应水。该反应可以在大气压和/或在一些分压下发生以帮助二醇损失。除去反应水,但使任何分离的二醇返回到反应器中。
c)继续上述反应和分馏,直到大部分二醇接枝到聚合物链上为止。然后从分馏柱切换到标准冷凝器以除去反应水。施加真空直到获得适当的特性(例如,分子量、熔点)为止。反应温度可以增加到260-280℃。从反应器中排出所得聚合物以形成粒料。
选项2
a)将多元醇和二酸与催化剂和抑制剂一起加入反应器中。施加氮气并混合内容物。加热至回流(大约200-260℃)。通过分馏柱除去反应水。该反应可以在大气压和/或在一些分压下发生以帮助二醇损失。除去反应水,但使任何分离的二醇返回到反应器中。
b)继续上述反应和分馏,直到大部分二醇接枝到聚合物链上为止。然后从分馏柱切换到标准冷凝器以除去反应水。加入HTPB和可能的一些催化剂和抑制剂。施加真空直到获得适当的特性(例如,分子量、熔点)为止。反应温度可以增加到260-280℃。从反应器中排出所得聚合物以形成粒料。
备注
a)在上述两条路线的任一条路线中。第二阶段缩合反应器还可以在使用共沸溶剂的共沸蒸馏下进行以帮助除去反应水,并且还重要地帮助抑制HTPB的任何共聚。
b)二酸和多元醇的预聚物可以用于帮助HTPB的反应。
c)酸封端形式的HTPB或预聚物可以用于帮助聚丁二烯的反应,并且用于使任何共聚最小化并帮助分散和作为氧屏障的性能。
d)也可以采用酯交换路线,其中使IPA和TPA的甲基化酯与多元醇和HTPB反应。
测试方法
通过使用诸如差示扫描量热法(DSC)(例如,Perkin Elmer,Mettler ToledoEquipment)的设备测定玻璃化转变温度(Tg)。
相对粘度或本征粘度可使用以下来测定:
用于氯乙烯聚合物的稀释溶液粘度的ASTM D 1243测试方法;
用于聚合物的稀释溶液粘度的标准实践的ASTM D 2857测试方法;或者
用于通过玻璃毛细管粘度计测定聚(对苯二甲酸乙二醇酯)(PET)的固有粘度的ASTM D 4603测试方法。
可使用色度计(诸如Xrite或Mettler型色度计)和颜色分析测试方法诸如ASTME1347与ASTM D2244来测定颜色。
实施例
以下实施例涉及母料的第一部分,该第一部分包含由各种双官能组分(诸如,间苯二甲酸(IPA)、对苯二甲酸(TPA)、乙二醇(EG)、1-丁二醇(BDO))与在酯化和/或缩合期间添加的聚烯烃(例如,羟基封端的聚丁二烯,“HTPB”)形成的聚酯共聚物。以下实施例中的每一个是利用酯化催化剂钛酸四丁酯(0.03%TnBT),使用酯化/缩合路线,选项1(反应时间=4至12小时),来制造的。
实施例1:60摩尔%TPA、40摩尔%IPA、11.965摩尔%EG、0.375摩尔%HTPB
Tg(DSC)=65.1℃
相对粘度(ASTM D 4603测试方法)=1.048
颜色b值(ASTM E1347与ASTM D2244)=7.42
实施例2:40摩尔%TPA、60摩尔%IPA、119.625摩尔%EG、0.375摩尔%HTPB
Tg(DSC)=66.4℃
相对粘度(ASTM D 4603测试方法)=1.135
颜色b值(ASTM E1347与ASTM D2244)=12.25
实施例3:50摩尔%TPA、50摩尔%IPA、117摩尔%BDO、2.5摩尔%HTPB
Tg(DSC)=24.6℃
相对粘度(ASTM D 4603测试方法)=1.214
本文引用的专利、专利文献和公开案的完整公开内容通过引用整体并入本文,如同各自单独并入一样。在所撰写的本说明书与以引用方式并入本文的任何文献中的公开内容之间存在任何冲突或差异的情况下,将以撰写的本说明书为准。在不脱离本公开的范围和精神的情况下,对本公开的各种修改和更改对于本领域技术人员将变得显而易见。应当理解,本公开不旨在不适当地受到本文阐述的示例性实施方案和实施例的限制,并且此类实施例和实施方案仅以举例的方式呈现,本公开的范围旨在仅受到本文如下阐述的权利要求书的限制。
Claims (20)
1.一种两部分母料,包含:
包含不饱和热塑性聚合物的第一部分,其中所述第一部分具有至少10的碘值;和
包含氧清除催化剂的第二部分;
其中所述第一部分和所述第二部分各自为分开的固体颗粒形式,或者所述第一部分为固体颗粒形式并且所述第二部分为液体形式,并且所述第一部分和所述第二部分在用于形成包装制品的母料中组合。
2.根据权利要求1所述的母料,其中所述第一部分还包含不含钴的酯化催化剂。
3.根据权利要求1或2所述的母料,其中所述不饱和热塑性聚合物包括含有不饱和单元的聚酯共聚物。
4.根据前述权利要求中任一项所述的母料,其中所述第一部分以基于所述第一部分的重量计至少25重量%的量包含所述不饱和热塑性聚合物。
5.根据前述权利要求中任一项所述的母料,其中所述不饱和热塑性聚合物包含衍生自烯烃或聚烯烃的烯烃结构单元,所述烯烃或聚烯烃选自丁二烯、聚丁二烯、以及它们的混合物。
6.根据前述权利要求中任一项所述的母料,其中所述第一部分的所述不饱和热塑性聚合物以基于所述第一部分的重量计至少0.5重量%且至多25重量%的量衍生自烯烃或聚烯烃。
7.根据前述权利要求中任一项所述的母料,其中所述氧清除催化剂包括金属、金属络合物或金属盐。
8.根据前述权利要求中任一项所述的母料,其中所述氧清除催化剂包括含过渡金属的催化剂。
9.根据前述权利要求中任一项所述的母料,其中所述氧清除催化剂以基于所述第一部分和所述第二部分的总重量计至少20ppm且至多2000ppm(仅金属)的量存在。
10.根据前述权利要求中任一项所述的母料,其中所述第二部分还包含聚酯稀释剂。
11.根据前述权利要求中任一项所述的母料,其中所述第一部分还包含缩聚物支化剂。
12.根据前述权利要求中任一项所述的母料,其中所述第一部分还包含抗氧化剂,所述抗氧化剂还任选地用作烯烃均聚预防剂。
13.根据前述权利要求中任一项所述的母料,其中所述第一部分包含小于50ppm的钴(如果有的话)。
14.根据前述权利要求中任一项所述的母料,包含小于5重量%的尼龙-MXD6(如果有的话)。
15.一种由根据前述权利要求中任一项所述的两部分母料形成的预制件。
16.一种由根据权利要求15所述的预制件形成的塑料容器。
17.根据权利要求16所述的塑料容器,其为塑料瓶。
18.一种制造根据权利要求1至14中任一项所述的两部分母料的方法,所述方法包括:
提供包含不饱和热塑性聚合物的第一部分,其中所述第一部分具有至少10的碘值;
从所述第一部分形成固体颗粒;
提供包含氧清除催化剂的第二部分;以及
从所述第二部分形成固体颗粒或液体;
将所述第一部分和所述第二部分组合以形成用于形成包装制品的母料。
19.一种使包装制品被制造的方法,所述方法包括:
提供根据权利要求1至14中任一项所述的两部分母料;
使所述母料与聚酯稀释剂组合以形成混合物;
使所述母料和聚酯稀释剂的混合物被加热到250℃至290℃的温度;
使已加热的混合物形成预制件、自支撑膜、或片;以及
使所述预制件、膜、或片被喷吹和/或被拉伸以形成包装制品。
20.一种制造包装制品的方法,所述方法包括:
提供根据权利要求1至14中任一项所述的两部分母料;
将所述母料与聚酯稀释剂组合以形成混合物;
将所述母料和聚酯稀释剂的混合物加热到250℃至290℃的温度;
从已加热的混合物形成预制件、自支撑膜、或片;以及
将所述预制件、膜、或片喷吹和/或拉伸以形成包装制品。
Applications Claiming Priority (7)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US202063056963P | 2020-07-27 | 2020-07-27 | |
US63/056,963 | 2020-07-27 | ||
US202063068964P | 2020-08-21 | 2020-08-21 | |
US63/068,964 | 2020-08-21 | ||
US202063107808P | 2020-10-30 | 2020-10-30 | |
US63/107,808 | 2020-10-30 | ||
PCT/US2021/043222 WO2022026412A1 (en) | 2020-07-27 | 2021-07-26 | Two-part masterbatch, packaging articles, and methods |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN116157451A true CN116157451A (zh) | 2023-05-23 |
Family
ID=80036111
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN202180060128.5A Pending CN116157451A (zh) | 2020-07-27 | 2021-07-26 | 两部分母料、包装制品和方法 |
Country Status (5)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US20230256661A1 (zh) |
EP (1) | EP4188991A4 (zh) |
JP (1) | JP2023537678A (zh) |
CN (1) | CN116157451A (zh) |
WO (1) | WO2022026412A1 (zh) |
Family Cites Families (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5399289A (en) * | 1992-10-01 | 1995-03-21 | W. R. Grace & Co.-Conn. | Compositions, articles and methods for scavenging oxygen which have improved physical properties |
US5759653A (en) * | 1994-12-14 | 1998-06-02 | Continental Pet Technologies, Inc. | Oxygen scavenging composition for multilayer preform and container |
BRPI0809573A8 (pt) * | 2007-04-10 | 2016-10-11 | Valspar Sourcing Inc | composição, e, método |
CN101796118A (zh) * | 2007-08-27 | 2010-08-04 | 威士伯采购公司 | 树状氧清除聚合物 |
US20110045222A1 (en) * | 2009-08-19 | 2011-02-24 | Eastman Chemical Company | Oxygen-scavenging polymer blends suitable for use in packaging |
LT2748084T (lt) * | 2011-08-24 | 2019-08-26 | APG Polytech, LLC | Gaminiai, turintys deguonį pašalinančių medžiagų |
-
2021
- 2021-07-26 WO PCT/US2021/043222 patent/WO2022026412A1/en active Application Filing
- 2021-07-26 CN CN202180060128.5A patent/CN116157451A/zh active Pending
- 2021-07-26 US US18/018,419 patent/US20230256661A1/en active Pending
- 2021-07-26 EP EP21849502.6A patent/EP4188991A4/en active Pending
- 2021-07-26 JP JP2023503466A patent/JP2023537678A/ja active Pending
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
EP4188991A1 (en) | 2023-06-07 |
US20230256661A1 (en) | 2023-08-17 |
JP2023537678A (ja) | 2023-09-05 |
WO2022026412A1 (en) | 2022-02-03 |
EP4188991A4 (en) | 2024-08-21 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
KR101742831B1 (ko) | 짧은 유도 기간을 갖는 산소 제거 수지 | |
US6444283B1 (en) | Polyester-polyamide blends with reduced gas permeability and low haze | |
EP2183318B1 (en) | Oxygen scavenging plastic compositions | |
US6355738B2 (en) | Polyester and process for preparing polyester | |
EP1893666B1 (en) | Polyester container with enhanced gas barrier and method | |
JP2013504661A (ja) | ポリエステル樹脂混合物を酸素捕捉用に改良する方法およびそれの製品 | |
JP2018501327A (ja) | 誘導期間を必要としない酸素捕捉組成物 | |
EP0492999A2 (en) | Copolyester and hollow container and oriented film comprising the copolyester | |
US20050221036A1 (en) | Polyester composition with enhanced gas barrier, articles made therewith, and methods | |
US20080161465A1 (en) | Oxygen-scavenging polyester compositions useful for packaging | |
US20100234501A1 (en) | Polymer composition with enhanced gas barrier, articles and methods | |
US20230256661A1 (en) | Two-part masterbatch, packaging articles, and methods | |
JP3348569B2 (ja) | ポリエステル樹脂組成物 | |
US20080258355A1 (en) | Articles Having Improved Gas Barrier Properties | |
US6551675B2 (en) | Manufacturing method of a copolyester containing ethylene naphthalate unit (EN) and its application | |
JP3160976B2 (ja) | ポリエステルならびにそれより成る中空容器および延伸フィルム | |
EP1262507B1 (en) | A manufacturing method of a copolyester containing ethylene naphthalate unit and its application | |
JPH11269257A (ja) | 共重合ポリエステルの製造法 | |
CN101193947A (zh) | 具有增强阻气性的聚酯容器及制造方法 | |
KR20130027933A (ko) | 폴리에스테르 수지 조성물, 이를 이용한 성형체 및 성형체의 제조방법 | |
WO2006112840A1 (en) | Polyester composition with enhanced gas barrier, articles made therewith, and methods |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination |