[发明专利]具有短诱导期的除氧树脂

说明书

对相关申请的交叉引用

本申请要求2009年1月20日提交的美国临时申请No. 61/154162的优先权。

发明领域

本发明涉及提供具有短除氧诱导期（oxygen scavenging induction period）的活性氧气阻隔（active oxygen gas barrier）的共聚酯-醚组合物和有机聚合物组合物。

发明背景

塑料材料，如聚酯，由于它们与玻璃相比较轻的重量、降低的破损和可能较低的成本，已在代替玻璃和金属包装材料。在聚酯用于这些应用的用途中的一个问题是其较高的透气性。这限制了碳酸软饮料和氧敏感材料，如啤酒和果汁的贮存寿命。部分响应包装中的材料具有更长贮存寿命的食品工业目标，已开发用于与塑料，如聚酯混合的有机除氧材料。

使用目前所用的除氧材料的一种方法涉及使用“活性包装”，其中该包装以一定方式改性以控制产品对于氧气的暴露。一种技术涉及将除氧剂加入包装结构本身中。在这种包装结构中，除氧材料构成该包装的至少一部分。这些材料从封闭的包装体积中除去产品周围或可能渗入包装中的氧，由此在食品的情况下抑制变质和延长新鲜度。这种包装结构中所用的除氧材料包括通常加入聚合物或可氧化有机聚合物中的低分子量低聚物，其中该聚合物的骨架或侧链与氧反应。包装结构中所用的常见可氧化聚合物是聚酰胺，如MXD-6尼龙。这种除氧材料常与合适的催化剂，例如过渡金属催化剂，如钴的有机或无机盐一起使用。

美国专利No. 6,455,620公开了聚醚，如聚(环氧烷)二醇-例如聚环氧丁烷二醇作为与热塑性聚合物和过渡金属催化剂共混的除氧部分。通常用钛醇盐（titanium alkoxide）催化剂催化共聚酯-醚。一旦形成该包装，除氧树脂开始除氧所需的时间被称作“除氧诱导期”。美国专利No. 6,455,620中教导的组合物在与聚酯共混时在清除拉伸吹塑容器中的氧之前具有长的除氧诱导期。

发明概述

希望除氧树脂具有短“除氧诱导期”以在用食品或饮料装填包装制品后立即除氧。合意的是使该食品或饮料本身不与包装顶空中的氧或渗透包装壁的氧反应。希望除氧诱导期短以使包装的内容物不会暴露在氧中任何相当长的时间内。在将除氧树脂添加到构成该包装的主要部分的热塑性材料中时，还希望最终包装制品保持高透明度或低“浊度”。

因此，需要可以在与聚酯的相容共混物中用在单层包装制品中的共聚酯-醚，以使由该共混物制成的制品具有短除氧诱导期。

根据本发明，现在已经发现，某些共聚酯-醚可以在与聚酯的相容共混物中用在单层包装制品中，以使由该共混物制成的制品具有短除氧诱导期。本发明涉及包含聚酯、共聚酯醚和氧化催化剂的组合物，其中该共聚酯醚包含锌化合物和至少一个选自聚(四亚甲基醚)和聚(四亚甲基-共-亚烷基醚)的聚醚链段。本发明进一步涉及由该组合物制成的制品和制造该组合物和制品的方法。

发明详述

本发明以包含聚酯、共聚酯醚和氧化催化剂的组合物为特征，其中该共聚酯醚包含锌化合物和至少一个选自聚(四亚甲基醚)和聚(四亚甲基-共-亚烷基醚)的聚醚链段。该共聚酯醚可进一步包含选自聚(环氧乙烷)二醇、聚(环氧丙烷)二醇、聚(环氧丁烷)二醇、聚(环氧戊烷)二醇、聚(环氧己烷)二醇、聚(环氧庚烷)二醇、聚(环氧辛烷)二醇和衍生自环醚单体的聚(环氧烷)二醇的聚(环氧烷)二醇的聚醚链段。

聚(四亚甲基-共-亚烷基醚)的亚烷基可以是C₂至C₄，例如亚乙基、亚丙基或亚丁基，合适地其中该亚烷基是亚乙基或聚(四亚甲基-共-亚乙基醚)。该聚醚链段的分子量可以为大约200克/摩尔至大约5000克/摩尔，例如大约1000克/摩尔至大约3000克/摩尔。该聚醚链段中环氧烷的摩尔%可以为大约10摩尔%至大约90摩尔%，例如大约25摩尔%至大约75摩尔%或大约40摩尔%至大约60摩尔%。为了用于制备共聚酯醚，该聚醚链段的端基是羟基，例如聚(环氧丁烷)二醇或聚(四亚甲基-共-环氧烷)二醇，其例如可以是聚(四亚甲基-共-环氧乙烷)二醇或聚(四亚甲基-共-环氧丙烷)二醇。