[发明专利]用于氧清除组合物的聚酯基钴母料

说明书

发明领域

本发明涉及聚酯瓶坯和瓶的制造，更特别涉及可用于提供氧清 除组合物、瓶坯、瓶和其他制品的含至少一种聚对苯二甲酸乙二醇 酯聚合物和钴的母料。

发明背景

食品、饮料(特别是啤酒和果汁)、化妆品、药品等的包装对 氧敏感而需要高度的隔氧和隔二氧化碳性以保持包装内容物的新鲜 度并避免香味、质地和颜色的改变。含少量高阻隔性聚酰胺如工业 上常称为MXD6的聚(己二酰间苯二胺)与聚酯如聚(对苯二甲酸乙二 醇酯)(PET)的共混物能增强PET的被动阻隔性。

为进一步减少氧进入包装内容物中，可向PET与聚酰胺的共混 物中加入少量过渡金属盐(如钴盐)以催化并积极促进聚酰胺聚合物的 氧化，从而进一步增强包装的隔氧性。这类活性氧清除剂的使用(其 以化学方法除去通过包装壁迁移的氧)可为减少包装中所用塑料的透 氧率的非常有效的方法。虽然目前可得到的清除剂已经发现有一定 的效用，但它们也有诸多缺点，包括需要很长的诱导期才能达到其 全部活性和/或太短的寿命(能力)。在一些情况下，这些缺陷可通 过增加包装结构中氧清除剂的水平而得到部分解决。但这通常增加 了最终包装的成本并对包装外观产生不良影响，如增加雾度或颜色。 此外，增大氧清除剂的浓度可能使包装的制造和回收复杂化。因此 需要能快速获得高清除率的改进的氧清除材料。

过渡金属盐已被加到PET聚合物和PET聚合物与聚酰胺聚合物 的共混物中以赋予活性氧清除活性。向PET组合物中加入这些金属 盐的典型方法包括随本体PET粒料的进给一起向挤出机中进给含在 液体载体中的金属。或者，金属如钴常被加到生产PET的熔融相方 法中，以使当进给到挤出机中时PET粒料已经含钴。在这种方法中， 金属盐可以与制品中的期望浓度相当的低浓度加入或以高浓度加入 以形成母料。但向生产聚合物的熔融相方法中加入金属盐可能引起 变色或在PET聚合反应器中采用的高温条件和长停留时间下过量的 其他不合需要的副产物如二乙二醇和乙醛的生成。如果金属加入过 早或含过渡金属的聚合物熔体的停留时间过长，该情况将加剧。

我们已经发现，氧清除活性的不足部分归因于过渡金属以何种 形式加到PET。我们也已发现，当钴以包含聚酯载体的固体母料的 形式加到本体聚酯聚合物中时，可具有诸多优势。

发明简述

本发明提供了一种通过熔融配混过渡金属化合物与聚酯聚合物 所得到的固体母料，其中过渡金属化合物的量为母料重量的 1000ppm-40,000ppm(以金属计)，聚酯聚合物的特性粘度至少为 0.55dL/g且其量至少为母料重量的40％。通过熔融配混，人们可更 灵活地使用更高IV的聚酯聚合物来补偿熔融条件下的IV降低、实 现金属在熔体中的短停留时间和在制备聚合物的后处理机或最终反 应器中常用的更温和的条件下制备共混物。与自过渡金属加入到熔 融相中的聚酯聚合物制得的制品相比，自本发明的母料制得的制品 也可更有效地清除氧。本发明也提供了制造瓶坯的方法，所述方法 包括在熔融加工区中使包含聚酯聚合物的固体聚酯颗粒、包含聚酰 胺聚合物的固体聚酰胺颗粒和通过熔融配混过渡金属化合物与聚酯 聚合物所得到的固体母料混合；形成熔体和直接自熔体形成制品， 其中过渡金属化合物的量为母料重量的1000ppm-40,000ppm，聚酯 聚合物的特性粘度至少为0.55dL/g且其量至少为母料重量的40％。

本发明也提供了一种干燥方法，所述干燥方法包含在可有效地 从共混物中至少部分除去水分的条件下于干燥区中同时干燥包含如 下组分的共混物：包含聚酯聚合物的固体聚酯颗粒、包含聚酰胺聚 合物的固体聚酰胺颗粒和包含聚酯聚合物与量为1000-40,000ppm的 过渡金属的固体母料。

本发明还提供了一种固体母料，所述固体母料包含聚酯聚合物 母料，所述聚酯聚合物母料包含量至少为母料重量的1000ppm的过 渡金属和量至少为母料重量的40％的聚酯聚合物，其中至少部分聚 酯聚合物包含高度改性的聚酯聚合物，该高度改性的聚酯聚合物含 有羟基改性剂残基和/或多元羧酸改性剂残基，其中羟基改性剂残基 的量为聚酯聚合物中存在的所有羟基化合物残基总摩尔数的20％- 60％，多元羧酸改性剂残基的量为聚酯聚合物中存在的所有多元羧 酸残基总摩尔数的20％-60％。

附图简述

图1为自本发明的组合物和自其中钴以其他方式添加的树脂组 合物制得的瓶的透氧率随时间变化的比较图示。