[发明专利]提高聚合物容器与薄膜隔气性的方法与组合物

说明书

                  相关申请的交互参考文献

本申请要求1999年8月12日提交的美国临时专利申请号60/148,537的优先权。

                  发明背景

本发明是一种提高聚合物容器与薄膜，特别是由热塑性聚酯聚合物模塑成型的食品和饮料容器的隔气性的聚合物组合物与方法。更具体地说，本发明是通过在形成容器、片材或薄膜的聚合物中加入有效量的本文所述的增阻添加剂以降低气体通过聚合物模塑容器、片材和薄膜的渗透率的聚合物组合物与方法。

在基础聚合物中加入少量分子添加剂会产生聚合物的反增塑作用，从而提高聚合物在其玻璃化转变温度之下的模量并提高其对气体渗透的阻隔性。例如，Robeson曾叙述过在聚砜中用苯基-2-萘基胺[Robeson，L.M.；Faucher，J.A.，J.Polym.Sci.，Part B7，35-40(1969)]以及在聚碳酸酯和聚氯乙烯中用各种多氯化芳族分子[Robeson，L.M.，Polym.Eng.Sci.9，277-81(1969)]。Maeda和Paul[Maeda，Y.；Paul，D.R.，J.Polym.Sci.，PartB：Polym.Phys.25，981-1003(1987)]公开了在聚苯醚中用邻酸三甲苯酯来降低二氧化碳的吸收(从而降低其渗透率)。但是，目前仍需要提高当前食品和饮料模塑容器所用的聚合物树脂，特别是用来生产包装水、充碳酸气的软饮料与啤酒的注坯拉伸吹塑瓶子的聚对苯二甲酸乙二酯(PET)热塑性聚酯聚合物的隔气性。本文所述的选自4-羟基苯甲酸酯及其相关分子的添加剂尚未提出。

                        发明概述

本文所述的发明及发明特点在于发现了某些用于热塑性聚合物的增阻添加剂。本发明是一种含有一种或多种这类添加剂的聚合物组合物以及，降低由这种组合物成型的制品，如通常选自容器、片材与薄膜之类制品的气体渗透率的一种方法。

本方法包含在聚合物中加入有效量的选自下列一组的一种增阻添加剂或多种增阻添加剂的混合物：

(a)羟基苯甲酸和羟基萘甲酸的单酯，通式为(A)其中，R是C₁-C₈烷基、苄基、苯基或萘基；Ar是取代或未取代的亚苯基或亚萘基；或M为一个阳离子的通式(AA)，所述阳离子如，但不限于，钠、铵、四烷基铵、钾、钙、镁或锌；

(b)羟基苯甲酸的二酯，通式为(B)其中，Ar如上定义，R₁是C₁-C₈烷基、k为1或1以上的(CH₂CH₂O)_kCH₂CH₂、苄基、苯基或萘基；或M如上定义的通式(BB)

(c)羟基苯甲酸和羟基萘甲酸的单酰胺，通式为(C)其中R和Ar如上定义；或M如上定义的通式(CC)

(d)羟基苯甲酸的二酰胺，通式为(D)其中，Ar如以上定义，R₂是C₁-C₈烷基、k为1或1以上的(CH₂CH₂O)_kCH₂CH₂、苄基、苯基或萘基；或M如上定义的通式(DD).

(e)羟基苯甲酸的酯-酰胺，通式为(E)其中Ar如上定义，R₃是C₁-C₈烷基、C₁-C₈二烷基、k为1或1以上的(CH₂CH₂O)_kCH₂CH₂、苄基、苯基或萘基，或M如上定义的通式(EE)。如本文所用，有效量，即增阻剂的优选用量范围，是形成聚合物制品的基础聚合物的0.1-20重量％。

含有一种或多种本文所述的增阻添加剂的聚合物制品，特别是挤出薄膜或注坯拉伸吹塑聚酯(例如，聚对苯二甲酸乙二醇，PET)瓶子，与不含增阻添加剂的对应聚合物制品相比，按ASTM D3985测量的氧和二氧化碳的渗透率以及按ASTM F1249测量的水蒸汽渗透率明显降低了。

                      发明详述