[发明专利]清除氧的三元共聚物

说明书

优先权要求

本申请要求于2009年6月19日提交的美国临时专利申请序列第61/218637号(代理人案卷号12009004)的优先权，其通过参考结合于此。

发明领域

本发明涉及使用新颖的三元共聚物作为还原剂(也称为抗氧化剂)来清除由热塑性配混物制造的容器和包装物中的氧。

发明背景

食物的变质已经困扰人类数千年。食物的容器已经从石头发展到陶器，再到金属，再到玻璃，再到塑料，特别是用于一次性消费的食物和饮料。

食物和饮料的保质期限受到氧分子氧化作用的影响，所述氧分子来自容器中未被食物或者饮料占据的空间(“顶空氧”)，来自容器壁本体(“固有氧”)，以及通过容器壁或密封件渗入(“透氧”)。此外，食物或者饮料本身含有氧，它在顶空中达到平衡。

已知用于清除氧分子的化合物有，例如来自美国俄亥俄州贝鲁尔市嘉洛斯公司(ColorMatrix，Berea，Ohio USA)的AMOSORB DFC 4020牌氧清除剂。但是，此氧清除剂产品利用MXD6聚酰胺作为氧的清除剂来清除氧，由于可持续性原因，它会在循环中产生问题。

发明概述

本领域需要一种清除热塑性配混物中氧分子的非聚酰胺体系，优选是当所述配混物被制成塑料制品之后，特别是那些对氧有渗透性的配混物。

本发明的一个方面是具有易与氧分子反应的碳-碳不饱和键的三元共聚物，它包含大环聚(二羧酸亚烷基酯)低聚物、不饱和官能聚合物和环氧官能的苯乙烯-丙烯酸酯低聚物的聚合产物。

本发明的另一方面是一种热塑性配混物，它包含一种热塑性聚合物基质以及作为氧分子还原剂的三元共聚物。

本发明的再一方面是一种包含热塑性配混物的热塑性制品，例如瓶子预成形件、吹塑瓶，或者容纳易被氧化、易腐坏的食物或者饮料的瓶子。

本发明的又一方面是一种清除热塑性制品中的氧的方法，它包括如下步骤：将一种氧分子的还原剂混合到一种热塑性配混物中，然后从热塑性配混物形成制品，其中所述还原剂是如上所述的三元共聚物，此三元共聚物具有易与氧分子反应的碳-碳不饱和键。

发明实施方式

塑料制品的热塑性基体

任何热塑性塑料都可以作为候选材料，用来形成塑料制品。尽管本发明主要用于易腐坏的食物和饮料行业，但由本发明的热塑性配混物制造的塑料制品也能用于因氧的腐蚀作用而需要使氧的存在量最小化的任何工业或消费品行业。例如，电子行业可能需要限制氧在封闭空间中的存在，以最大程度地减少封闭空间中的电子部件上贵重金属的氧化。

然而，塑料制品主要用于易腐坏食物或饮料的包装。热塑性基体经过模塑、挤出、压延等形成的最终塑料包装制品以及最终制品可能容纳或保护的内容物决定了本发明中热塑性塑料的适用性。

在食品和饮料行业中使用的热塑性塑料的非限制性例子有聚酯(包括聚交酯和聚羟基链烷酸酯)、聚酰胺、聚烯烃、聚碳酸酯、聚苯乙烯、聚丙烯酸酯、所有类型的热塑性弹性体(包括热塑性硫化橡胶)等。

因为要防止食物和饮料消费品的保质期限受影响于这些食物和饮料同所用容器中的氧分子或渗过所用容器的氧分子的氧化反应，所以对于本发明中使用的热塑性塑料的选择是依据包装成本、外观和其它包装上的考虑来预计的。

在候选聚合物中，聚酯和聚乙烯优选作为包装材料。其中，聚酯，特别是聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)用于碳酸和非碳酸饮料消费品的塑料容器。此外，热塑性弹性体优选用作诸如饮料塑料容器这样的包装材料的封闭件或封闭衬垫或垫圈或封条。

氧分子的还原剂

一旦选好了用于包装的热塑性基体，就能选择氧分子的还原剂。本发明中的还原剂为一种由低聚物形成的新颖的三元共聚物，对所述低聚物进行选择的详细原因将在下文解释。

基础组分

为三元共聚物选取的基础组分与用于形成塑料包装制品的热塑性基体是相同或者相容的。

如果用于形成塑料制品的热塑性基体是PET，那么基础组分可以是大环聚(二羧酸亚烷基酯)低聚物。这些聚合物，也称作MPO，在文献中有充分的报道，因为它们具有优选的热塑性塑料的制造特性以及优选的热固性塑料的使用特性。一家名为赛克利斯公司(Cyclics Corporation)的生产商在www.cyclics.com上有其树脂产品的报告。