清除氧的三元共聚物制造技術

本發明專利技術揭示了一種清除氧分子的方法和體系。所述體系采用新穎的三元共聚物作為氧分子還原劑。所述三元共聚物是大環聚(二羧酸亞烷基酯)低聚物、不飽和官能聚合物和環氧官能的苯乙烯-丙烯酸酯低聚物的聚合產物。

【技術實現步驟摘要】
【國外來華專利技術】
本專利技術涉及使用新穎的三元共聚物作為還原劑(也稱為抗氧化劑)來清除由熱塑性配混物制造的容器和包裝物中的氧。
技術介紹
食物的變質已經困擾人類數千年。食物的容器已經從石頭發展到陶器，再到金屬，再到玻璃，再到塑料，特別是用于一次性消費的食物和飲料。食物和飲料的保質期限受到氧分子氧化作用的影響，所述氧分子來自容器中未被食物或者飲料占據的空間(“頂空氧”)，來自容器壁本體(“固有氧”)，以及通過容器壁或密封件滲入(“透氧”)。此外，食物或者飲料本身含有氧，它在頂空中達到平衡。已知用于清除氧分子的化合物有，例如來自美國俄亥俄艸丨貝魯爾市嘉洛斯公司(ColorMatrix, Berea, Ohio USA)的AM0S0RB DFC 4020牌氧清除劑。但是,此氧清除劑產品利用MXD6聚酰胺作為氧的清除劑來清除氧，由于可持續性原因，它會在循環中產生問題。專利技術概述本領域需要一種清除熱塑性配混物中氧分子的非聚酰胺體系，優選是當所述配混物被制成塑料制品之后，特別是那些對氧有滲透性的配混物。本專利技術的一個方面是具有易與氧分子反應的碳-碳不飽和鍵的三元共聚物，它包含大環聚(二羧酸亞烷基酯)低聚物、不飽和官能聚合物和環氧官能的苯乙烯-丙烯酸酯低聚物的聚合產物。本專利技術的另一方面是一種熱塑性配混物，它包含一種熱塑性聚合物基質以及作為氧分子還原劑的三元共聚物。本專利技術的再一方面是一種包含熱塑性配混物的熱塑性制品，例如瓶子預成形件、吹塑瓶，或者容納易被氧化、易腐壞的食物或者飲料的瓶子。本專利技術的又一方面是一種清除熱塑性制品中的氧的方法，它包括如下步驟將一種氧分子的還原劑混合到一種熱塑性配混物中，然后從熱塑性配混物形成制品，其中所述還原劑是如上所述的三元共聚物，此三元共聚物具有易與氧分子反應的碳-碳不飽和鍵。專利技術實施方式塑料制品的熱塑性基體任何熱塑性塑料都可以作為候選材料，用來形成塑料制品。盡管本專利技術主要用于易腐壞的食物和飲料行業，但由本專利技術的熱塑性配混物制造的塑料制品也能用于因氧的腐蝕作用而需要使氧的存在量最小化的任何工業或消費品行業。例如，電子行業可能需要限制氧在封閉空間中的存在，以最大程度地減少封閉空間中的電子部件上貴重金屬的氧化。然而，塑料制品主要用于易腐壞食物或飲料的包裝。熱塑性基體經過模塑、擠出、壓延等形成的最終塑料包裝制品以及最終制品可能容納或保護的內容物決定了本專利技術中熱塑性塑料的適用性。在食品和飲料行業中使用的熱塑性塑料的非限制性例子有聚酯(包括聚交酯和聚羥基鏈烷酸酯)、聚酰胺、聚烯烴、聚碳酸酯、聚苯乙烯、聚丙烯酸酯、所有類型的熱塑性彈性體(包括熱塑性硫化橡膠)等。因為要防止食物和飲料消費品的保質期限受影響于這些食物和飲料同所用容器中的氧分子或滲過所用容器的氧分子的氧化反應，所以對于本專利技術中使用的熱塑性塑料的選擇是依據包裝成本、外觀和其它包裝上的考慮來預計的。在候選聚合物中，聚酯和聚乙烯優選作為包裝材料。其中，聚酯，特別是聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)用于碳酸和非碳酸飲料消費品的塑料容器。此外，熱塑性彈性體優選用作諸如飲料塑料容器這樣的包裝材料的封閉件或封閉襯墊或墊圈或封條。氧分子的還原劑一旦選好了用于包裝的熱塑性基體，就能選擇氧分子的還原劑。本專利技術中的還原劑為一種由低聚物形成的新穎的三元共聚物，對所述低聚物進行選擇的詳細原因將在下文解釋。某礎鉬分為三元共聚物選取的基礎組分與用于形成塑料包裝制品的熱塑性基體是相同或者相容的。如果用于形成塑料制品的熱塑性基體是PET，那么基礎組分可以是大環聚(二羧酸亞烷基酯)低聚物。這些聚合物，也稱作MP0，在文獻中有充分的報道，因為它們具有優選的熱塑性塑料的制造特性以及優選的熱固性塑料的使用特性。一家名為賽克利斯公司(Cyclics Corporation)的生產商在www. cyclics. com上有其rRT 樹脂產品的報告。環聚(對苯二甲酸丁二酯)(“PBT”)CBTTM樹脂在室溫下呈固體(粉末狀、粒狀、薄片狀)，加熱到超過150°C (300° F)時會完全融化，其粘度在150mPa. s(150cP)的范圍，且在180°C (355° F)時粘度下降到低于20mPa. s(20cP)。當與特定的錫或鈦聚合反應催化劑混合時，環狀形式的PBT環打開，并連接(即聚合)形成大分子量PBT熱塑性塑料，不釋放熱量或氣體。根據溫度以及所用催化劑的類型，完全聚合可發生在幾毫秒(tenth’ s ofseconds)或者若干分鐘內。低粘度與快速聚合相結合，就能在許多不同應用中實現快速處理。根據賽克利斯公司的報告，這些CBT 樹脂展現出以下特性當與典型的聚合物添加劑以及填料結合時，市售級別的PBT展現出寬泛的機械、電學以及熱學性質，使得PBT熱塑性塑料成為一種用途非常多的材料。這些材料的某些優點包括硬度和韌性、強化等級的高耐熱性、耐化學性、尺寸穩定性/低吸水性、電絕緣性和高耐電弧性、阻燃性、熱成形性、對于模塑后操作(例如焊接、膠合、涂覆)的適應性以及循環性。大環聚(二羧酸亞烷基酯)低聚物在美國專利第6436549號、第6436548號、第6420048 號、第 6420047 號、第 6369157 號、第 5710086 號、第 5668186 號、第 5663282 號、第5661214 號、第 5648454 號、第 5591800 號、第 5527976 號、第 5498651 號、第 5466744 號、第5446122 號、第 5434244 號、第 5407984 號、第 5389719 號、第 5387666 號、第 5386037 號、第5348985號、第5231161號、第5191013號和第5039783號以及美國公開專利20020107356中已得到較充分的鑒別和表征，這些專利文獻的內容通過參考結合于此。這些專利還描述了制備的方法。在所述的各種大環聚(二羧酸亞烷基酯)低聚物中，大環聚(對苯二甲酸丁二酯)(“環狀PBT”)和大環聚(對苯二甲酸乙二脂)(“環狀PET”)是所需的，這是由于它們具有半晶態性質。優選環狀PBT，因為它比環狀PET具有更高的結晶速率。在幾種等級的環狀PBT中，優選CBT100級別(CAS#263244_54_8)，可購自賽克利斯公司。化學式I所示為環狀PBT。權利要求1.一種含有易與氧分子反應的碳-碳不飽和鍵的三元共聚物，它包含 大環聚(二羧酸亞烷基酯)低聚物、不飽和官能聚合物和環氧官能的苯乙烯-丙烯酸酯低聚物的聚合產物。2.如權利要求I所述的三元共聚物，其特征在于，所述大環聚(二羧酸亞烷基酯)低聚物包含大環聚(對苯二甲酸丁二酯)或大環聚(對苯二甲酸乙二酯)或其組合。3.如權利要求I所述的三元共聚物，其特征在于，所述不飽和官能聚合物是羥基封端的聚丁二烯。4.如權利要求I所述的三元共聚物，其特征在于，所述環氧官能的苯乙烯-丙烯酸酯低聚物是下述單體(i)和(ii)的聚合產物(i)至少一種環氧官能的(甲基)丙烯酸類單體和(ii)至少一種苯乙烯類和/或(甲基)丙烯酸類單體，此聚合產物的環氧當量在約180至約2800之間,數均環氧官能度(Efn)值約小于30,重均環氧官能度(Efw)值最多約140,數均分子量(Mn)小于6000。5.如權利要求1本文檔來自技高網...

【技術保護點】

【技術特征摘要】
【國外來華專利技術】...

【專利技術屬性】
技術研發人員：胡靈，R·W·阿瓦基揚，
申請(專利權)人：普立萬公司，
類型：發明
國別省市：