RU2238284C2 - Saturated complex polyester for making plastic container with high thermal stability and gas impermeability and method for it preparing - Google Patents

Saturated complex polyester for making plastic container with high thermal stability and gas impermeability and method for it preparing Download PDF

Info

Publication number
RU2238284C2
RU2238284C2 RU2002129320A RU2002129320A RU2238284C2 RU 2238284 C2 RU2238284 C2 RU 2238284C2 RU 2002129320 A RU2002129320 A RU 2002129320A RU 2002129320 A RU2002129320 A RU 2002129320A RU 2238284 C2 RU2238284 C2 RU 2238284C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
polyester
silicon dioxide
particles
average diameter
ethylene glycol
Prior art date
Application number
RU2002129320A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2002129320A (en
Inventor
Деог Дзае ДЗО (KR)
Деог Дзае ДЗО
Соон Сик КИМ (KR)
Соон Сик КИМ
Дзин Воо ЛИ (KR)
Дзин Воо ЛИ
Original Assignee
Саехан Индастриз Инкорпорейшн
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Саехан Индастриз Инкорпорейшн filed Critical Саехан Индастриз Инкорпорейшн
Priority to RU2002129320A priority Critical patent/RU2238284C2/en
Publication of RU2002129320A publication Critical patent/RU2002129320A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2238284C2 publication Critical patent/RU2238284C2/en

Links

Abstract

FIELD: polymers, chemical technology.
SUBSTANCE: invention relates to saturated complex polyester that is used as a material for molded containers - bottles, caps and so on. Polyester based on aromatic dicarboxylic acid or its derivative and ethylene glycol comprises from 20 ppm to 10% of nano-dimensional particles of silicon dioxide with average diameter 3-100 nm from polyester mass. The latter is prepared by interaction of sodium silicate with water to form sodium hydrosilicate that is passed through column packed with cation-exchange resin to obtain small-dispersed particles of silicon dioxide with average diameter 0.5-1.0 nm and the following growing crystals of particles up to average diameter 3-100 nm. The turbidity index of polyester in its liquid state is 10.9% or less. Invention can enhance thermal stability and gas impermeability of polyester-base containers.
EFFECT: improved preparing method, valuable properties of polyester.
6 cl, 1 tbl, 10 ex

Description

ПРЕДПОСЫЛКИ СОЗДАНИЯ ИЗОБРЕТЕНИЯBACKGROUND OF THE INVENTION

Область техники, к которой относится изобретениеFIELD OF THE INVENTION

Настоящее изобретение относится к насыщенному сложному полиэфиру, который широко используется в качестве материала для различных формованных контейнеров, таких как пластмассовые бутылки, пластмассовые чашки и т.д., и более конкретно к насыщенному сложному полиэфиру, имеющему высокую термостойкость и высокую газонепроницаемость при наличии наноразмерных частиц двуокиси кремния в полимерной цепи, и к способу получения насыщенного сложного полиэфира.The present invention relates to saturated polyester, which is widely used as a material for various molded containers, such as plastic bottles, plastic cups, etc., and more particularly to a saturated polyester having high heat resistance and high gas impermeability in the presence of nanosized particles. silicon dioxide in the polymer chain, and to a method for producing a saturated polyester.

Известный уровень техникиPrior art

Насыщенный полиэфир, такой как полиэтилентерефталат ((РЕТ)(ПЭТ)) или полибутилентерефталат ((РВТ)(ПБТ)), является линейным термопластичным полимером, содержащим сложноэфирные связи в главной цепи. Поскольку насыщенный сложный полиэфир имеет превосходные размерную стабильность, погодостойкость и гладкость поверхности и имеет высокую прозрачность и глянцевый внешний вид, он широко используется в качестве материала для различных формованных изделий, таких как синтетические волокна, пленки, контейнеры, корпуса и т.д.A saturated polyester such as polyethylene terephthalate ((PET) (PET)) or polybutylene terephthalate ((PBT) (PBT)) is a linear thermoplastic polymer containing ester bonds in the main chain. Since the saturated polyester has excellent dimensional stability, weather resistance and surface smoothness and has high transparency and a glossy appearance, it is widely used as a material for various molded products, such as synthetic fibers, films, containers, cases, etc.

Однако насыщенный сложный полиэфир имеет недостатки в том, что так как он имеет низкую температуру стеклования (Тg), плохую термостойкость и газопроницаемость к некоторым газам, он не может использоваться в качестве упаковочного материала для фруктовых напитков, пива, зеленой чайной продукции, рисовых напитков и т.д.However, the saturated polyester has the disadvantage that since it has a low glass transition temperature (T g ), poor heat resistance and gas permeability to certain gases, it cannot be used as packaging material for fruit drinks, beer, green tea products, rice drinks etc.

Для преодоления указанных недостатков предложены полиэтиленнафталатная (ПЭН) смола и смешанный полимер полиэтилентерефталата и полиэтиленнафталата. Указанные продукты в настоящее время находятся в использовании. Однако стоимость полиэтиленнафталатной (ПЭН) смолы является высокой по сравнению с полиэтилентерефталатом и, таким образом, она является экономически неэффективной. Кроме того, трудно регенерировать полиэтиленнафталатную смолу. Альтернативно способ улучшения термостойкости и газопроницаемости рассмотрен в выложенной японской заявке №1997-290457. В соответствии с указанным способом ориентация кристаллов сложного полиэфира улучшается при осуществлении двухосного растяжения в процессе формования ПЭТ бутылки. Однако некоторые трудности в указанном способе состоят в том, что степень ориентации кристаллов не может достигнуть выше 40%, и он не может использоваться в случае заливки напитка в ПЭТ бутылку при высокой температуре выше 92°С. Кроме того, в случае заливки при низкой температуре производительность падает.To overcome these drawbacks, polyethylene naphthalate (PEN) resin and a mixed polymer of polyethylene terephthalate and polyethylene naphthalate are proposed. These products are currently in use. However, the cost of polyethylene naphthalate (PEN) resin is high compared to polyethylene terephthalate and, thus, it is economically inefficient. In addition, it is difficult to regenerate polyethylene naphthalate resin. Alternatively, a method for improving heat resistance and gas permeability is discussed in Japanese Patent Laid-open No. 1997-290457. According to the method, the orientation of the polyester crystals is improved by biaxially stretching during the molding of the PET bottle. However, some difficulties in this method are that the degree of orientation of the crystals cannot reach above 40%, and it cannot be used if the drink is poured into a PET bottle at a high temperature above 92 ° C. In addition, in the case of pouring at low temperature, the performance drops.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯSUMMARY OF THE INVENTION

Поэтому настоящее изобретение направлено на исключение вышеуказанных проблем, и целью настоящего изобретения является создание насыщенного сложного полиэфира для пластмассовых контейнеров, имеющего высокую термостойкость и высокую газонепроницаемость при однородном диспергировании наноразмерных частиц двуокиси кремния в сложном полиэфире с повышением ориентации кристаллов выше 40%.Therefore, the present invention is aimed at eliminating the above problems, and the aim of the present invention is to provide a saturated polyester for plastic containers having high heat resistance and high gas impermeability while uniformly dispersing nanosized particles of silicon dioxide in a polyester with an increase in crystal orientation above 40%.

Другой целью настоящего изобретения является создание способа получения насыщенного сложного полиэфира для пластмассовых контейнеров, имеющего высокую термостойкость и высокую газонепроницаемость.Another objective of the present invention is to provide a method for producing a saturated polyester for plastic containers having high heat resistance and high gas impermeability.

В соответствии с настоящим изобретением предлагается насыщенный сложный полиэфир, содержащий наноразмерные частицы двуокиси кремния, причем наноразмерные частицы двуокиси кремния имеют средний диаметр частиц 3-100 нм и присутствуют в количестве от 20 ч./млн до 10 мас.% по отношению к массе насыщенного полиэфира.The present invention provides a saturated polyester comprising nanosized particles of silicon dioxide, wherein the nanosized particles of silicon dioxide have an average particle diameter of 3-100 nm and are present in an amount of from 20 ppm to 10 wt.% Based on the weight of the saturated polyester .

Насыщенный сложный полиэфир в соответствии с настоящим изобретением получают введением наноразмерных частиц двуокиси кремния в процессе переэтерификации или этерификации с последующей поликонденсацией исходных материалов.The saturated polyester in accordance with the present invention is obtained by introducing nanosized particles of silicon dioxide in the process of transesterification or esterification followed by polycondensation of the starting materials.

Далее настоящее изобретение будет пояснено более подробно.Further, the present invention will be explained in more detail.

Обычно насыщенный сложный полиэфир получают из ароматической дикарбоновой кислоты или образующего сложноэфирную группу производного и этиленгликоля в качестве исходных материалов. Если требуется, могут быть добавлены другие исходные материалы. Примеры ароматической дикарбоновой кислоты, используемой в настоящем изобретении, включают изофталевую кислоту, терефталевую кислоту, 2,6-нафталиндикарбоновую кислоту, фталевую кислоту, адипиновую кислоту, себациновую кислоту и их смеси. В качестве примеров гликоля, используемого в настоящем изобретении, небольшое количество пропиленгликоля, бутандиола, 1,4-циклогександиметанола, неопентилгликоля и т.д. может быть добавлено к этиленгликолю.Typically, a saturated polyester is prepared from aromatic dicarboxylic acid or an ester-forming derivative and ethylene glycol as starting materials. If desired, other starting materials may be added. Examples of aromatic dicarboxylic acid used in the present invention include isophthalic acid, terephthalic acid, 2,6-naphthalenedicarboxylic acid, phthalic acid, adipic acid, sebacic acid, and mixtures thereof. As examples of the glycol used in the present invention, a small amount of propylene glycol, butanediol, 1,4-cyclohexanedimethanol, neopentyl glycol, etc. may be added to ethylene glycol.

При необходимости насыщенный сложный полиэфир может дополнительно содержать добавки, такие как термостабилизаторы, вещества, препятствующие слипанию, антиоксиданты, антистатики, УФ-поглотители и т.д.If necessary, the saturated polyester may additionally contain additives such as thermal stabilizers, anti-sticking agents, antioxidants, antistatic agents, UV absorbers, etc.

В соответствии с настоящим изобретением наноразмерные частицы двуокиси кремния вводят в процессе получения насыщенного сложного полиэфира. В это время наноразмерные частицы двуокиси кремния должны сохранять постоянный размер в процессе реакции.In accordance with the present invention, nanosized particles of silicon dioxide are introduced in the process of producing a saturated polyester. At this time, nanosized particles of silicon dioxide should maintain a constant size during the reaction.

Наноразмерные частицы двуокиси кремния, используемые в настоящем изобретении, получают следующим образом: сначала силикат натрия (Na4Si) взаимодействует с водой с получением гидросиликата натрия. Затем гидросиликат натрия пропускают через колонну с катионообменной смолой. Оксид натрия, адсорбированный катионообменной смолой, удаляют с получением мелкодисперсных частиц двуокиси кремния. Полученные таким образом мелкодисперсные частицы двуокиси кремния имеют средний диаметр частиц 0,5-1,0 нм. Наконец, для получения наноразмерных частиц двуокиси кремния, имеющих желаемый размер, из наноразмерных частиц двуокиси кремния выращивают кристаллы.The nanosized silica particles used in the present invention are prepared as follows: first, sodium silicate (Na 4 Si) is reacted with water to produce sodium hydrosilicate. Then, sodium hydrosilicate is passed through a cation exchange resin column. Sodium oxide adsorbed by a cation exchange resin is removed to obtain finely divided particles of silicon dioxide. Thus obtained fine particles of silicon dioxide have an average particle diameter of 0.5-1.0 nm. Finally, to obtain nanosized particles of silicon dioxide having the desired size, crystals are grown from nanosized particles of silicon dioxide.

Полученные таким образом наноразмерные частицы двуокиси кремния показывают хорошую диспергируемость в воде. Однако, поскольку наноразмерные частицы двуокиси кремния быстро агломерируют при потере воды благодаря низкой точке кипения воды, их хранят в жидкости, имеющей высокую точку кипения, такой как этиленгликоль или бутандиол. В частности, для минимизации побочных реакций с насыщенным сложным полиэфиром частицы двуокиси кремния предпочтительно диспергируют в этиленгликоле (ЭГ). Наноразмерные частицы двуокиси кремния, имеющие одинаковый средний диаметр частиц, могут быть использованы в отдельности, или два или более типов наноразмерных частиц двуокиси кремния, имеющих разный средний диаметр частиц, могут быть смешаны друг с другом. Для получения суспензии, содержащей наноразмерные частицы двуокиси кремния, растворитель может быть использован в отдельности, или два или более растворителей могут быть смешаны друг с другом.Thus obtained nanosized particles of silicon dioxide show good dispersibility in water. However, since nanosized silica particles rapidly agglomerate when water is lost due to the low boiling point of water, they are stored in a liquid having a high boiling point, such as ethylene glycol or butanediol. In particular, to minimize adverse reactions with the saturated polyester, the silica particles are preferably dispersed in ethylene glycol (EG). Nanosized particles of silicon dioxide having the same average particle diameter can be used individually, or two or more types of nanosized particles of silicon dioxide having a different average particle diameter can be mixed with each other. To obtain a suspension containing nanosized particles of silicon dioxide, the solvent can be used separately, or two or more solvents can be mixed with each other.

Количество введенных наноразмерных частиц двуокиси кремния находится предпочтительно в интервале 20 ч./млн - 10 мас.% и более предпочтительно в интервале 50 ч./млн - 6 мас.%, по отношению к массе насыщенного полиэфира. Когда количество наноразмерных частиц двуокиси кремния составляет менее 20 ч./млн, физические свойства насыщенного полиэфира согласно настоящему изобретению являются недостаточными. Когда количество наноразмерных частиц двуокиси кремния превышает 10 мас.%, хорошая диспергируемость наноразмерных частиц двуокиси кремния в полимере не достигается, и прозрачность насыщенного полиэфира становится низкой благодаря агломерации частиц. В соответствии с настоящим изобретением частицы двуокиси кремния имеют средний диаметр частиц 3-100 нм. Когда средний диаметр частиц двуокиси кремния составляет более 100 нм, прозрачность становится плохой. Когда средний диаметр частиц двуокиси кремния составляет менее 3 нм, диспергируемость и прозрачность являются плохими благодаря натяжению поверхности между частицами.The amount of nanosized silica particles added is preferably in the range of 20 ppm to 10 wt.% And more preferably in the range of 50 ppm to 6 wt.%, Based on the weight of saturated polyester. When the number of nanosized particles of silicon dioxide is less than 20 ppm, the physical properties of the saturated polyester according to the present invention are insufficient. When the number of nanosized particles of silicon dioxide exceeds 10 wt.%, Good dispersibility of nanosized particles of silicon dioxide in the polymer is not achieved, and the transparency of the saturated polyester becomes low due to particle agglomeration. In accordance with the present invention, the particles of silicon dioxide have an average particle diameter of 3-100 nm. When the average particle diameter of the silica is more than 100 nm, the transparency becomes poor. When the average particle diameter of the silica is less than 3 nm, dispersibility and transparency are poor due to the surface tension between the particles.

Для улучшения цветового тона смолы фосфорные соединения, например триметилфосфат (ТМФ), триэтилфосфат (ТЭФ), трифенилфосфат (ТФФ), могут быть введены вместе с наноразмерными частицами двуокиси кремния. С учетом эквивалентного соотношения с ионами металла количество введенных фосфорных соединений регулируется так, чтобы сделать содержание фосфора в полимере равным 0,01-0,1 мас.% по отношению к массе полимера.To improve the color tone of the resin, phosphoric compounds, for example trimethyl phosphate (TMP), triethyl phosphate (TEF), triphenyl phosphate (TFP), can be introduced together with nanosized particles of silicon dioxide. Given the equivalent ratio with metal ions, the amount of phosphorus compounds introduced is adjusted to make the phosphorus content in the polymer equal to 0.01-0.1 wt.% With respect to the weight of the polymer.

Как описано выше, для того чтобы улучшить диспергируемость наноразмерных частиц двуокиси кремния, предпочтительно, чтобы частицы предварительно диспергировались в воде, этиленгликоле, бутандиоле или их смесях с получением суспензии. Концентрация наноразмерных частиц двуокиси кремния в суспензии предпочтительно находится в интервале 3-30 мас.% и более предпочтительно в интервале 5-20 мас.%, по отношению к массе суспензии. Когда концентрация наноразмерных частиц двуокиси кремния в суспензии составляет менее 3 мас.%, вводится слишком много суспензии, вызывая в результате побочные реакции. Когда концентрация наноразмерных частиц двуокиси кремния в суспензии составляет выше 30 мас.%, диспергируемость частиц становится плохой и образуется большое количество грубых частиц. Для улучшения диспергируемости частиц более мелкие частицы делают концентрацию суспензии меньше. Когда размер частиц является крупней, концентрация частиц в суспензии может быть увеличена.As described above, in order to improve the dispersibility of nanosized particles of silicon dioxide, it is preferable that the particles are pre-dispersed in water, ethylene glycol, butanediol or mixtures thereof to obtain a suspension. The concentration of nanosized particles of silicon dioxide in the suspension is preferably in the range of 3-30 wt.% And more preferably in the range of 5-20 wt.%, Relative to the weight of the suspension. When the concentration of nanosized particles of silicon dioxide in the suspension is less than 3 wt.%, Too much suspension is introduced, causing adverse reactions as a result. When the concentration of nanosized particles of silicon dioxide in the suspension is above 30 wt.%, The dispersibility of the particles becomes poor and a large number of coarse particles are formed. To improve the dispersibility of particles, smaller particles make the concentration of the suspension less. When the particle size is largest, the concentration of particles in the suspension can be increased.

При введении суспензии, содержащей суспензию наноразмерных частиц двуокиси кремния, в процессе синтеза сложного полиэфира отмечается, что наноразмерные частицы двуокиси кремния не должны агломерировать друг с другом. В соответствии с настоящим изобретением мольное отношение (Е/Т) этиленгликоля (ЭГ) к диметилтерефталату (ДМТ) находится предпочтительно в интервале 1,8-2,5, и мольное отношение (Е/Т) этиленгликоля (ЭГ) к терефталевой кислоте (ТФК) находится предпочтительно в интервале 1,3-2,5. Способы улучшения диспергируемости наноразмерных частиц двуокиси кремния в сложном полиэфире не являются специально ограниченными, но т.к. суспензия частиц в воде может вызвать побочные реакции в ДМТ-способе, частицы предпочтительно диспергируют в этиленгликоле (ЭГ) или бутандиоле (БД). В ТФК (терефталевая кислота)-способе несмотря на то, что суспензия содержит воду, нет трудностей в проведении реакции. Однако ДМТ-способ имеет превосходство над ТФК-способом в плане диспергируемости частиц.When introducing a suspension containing a suspension of nanosized particles of silicon dioxide, during the synthesis of the polyester it is noted that nanosized particles of silicon dioxide should not agglomerate with each other. In accordance with the present invention, the molar ratio (E / T) of ethylene glycol (EG) to dimethyl terephthalate (DMT) is preferably in the range 1.8-2.5, and the molar ratio (E / T) of ethylene glycol (EG) to terephthalic acid (TFA) ) is preferably in the range of 1.3-2.5. Ways to improve the dispersibility of nanosized particles of silicon dioxide in the polyester are not specifically limited, but because a suspension of particles in water can cause adverse reactions in the DMT method, the particles are preferably dispersed in ethylene glycol (EG) or butanediol (DB). In the TFA (terephthalic acid) method, despite the fact that the suspension contains water, there are no difficulties in carrying out the reaction. However, the DMT method is superior to the TFA method in terms of particle dispersibility.

ОПИСАНИЕ ПРЕДПОЧТИТЕЛЬНЫХ ВАРИАНТОВDESCRIPTION OF PREFERRED EMBODIMENTS

Настоящее изобретение описывается более подробно ниже с помощью примеров и сравнительных примеров. Указанные примеры предусмотрены только для иллюстративных целей, но не должны восприниматься как ограничение объема изобретения.The present invention is described in more detail below using examples and comparative examples. These examples are provided for illustrative purposes only, and should not be construed as limiting the scope of the invention.

Пример 1Example 1

100 мас.ч. диметилтерефталата (ДМТ) и 64 мас.ч. этиленгликоля (ЭГ) загружают в реактор и добавляют туда при перемешивании дисперсию 0,03 мас.ч. триоксида сурьмы и 0,06 мас.ч. тетрагидрата ацетата марганца в 3 мас.ч. этиленгликоля. Смесь нагревают при температуре 130-230°С и подвергают переэтерификации в течение 4 ч с образованием ВНТ (БГТ) (бис(2-гидроксиэтил)терефталата) (В-1). Суспензию 10 мас.% частиц двуокиси кремния, имеющих средний диаметр частиц 50 нм, в этиленгликоле пропускают через фильтр с размером ячейки 0,5 мкм с получением суспензии (S-1). Когда температура В-1 достигает примерно 235°С разбавление из 0,03 мас.ч. триметилфосфата (ТМФ) в 2 мас.ч. этиленгликоля загружают в реактор и затем медленно добавляют 20 мас.ч. суспензии S-1. БГТ пропускают через фильтр с размером ячейки 3 мкм. После нагревания фильтрата в течение 50 мин при температуре 235-285°С проводят поликонденсацию в течение 3 ч с получением полимера (Р-1-1), имеющего физические свойства, приведенные ниже в таблице 1. Полимер режут в крошку. Нарезанную крошку загружают в реактор общей твердофазной полимеризации с получением полимера (Р-1-2), имеющего свойства, приведенные ниже в таблице. При использовании машины для раздува бутылок из термостойкого ПЭТ получают 500 см3 термостойкие бутылки (Р-1-3) из (Р-1-2).100 parts by weight dimethyl terephthalate (DMT) and 64 parts by weight ethylene glycol (EG) is loaded into the reactor and a dispersion of 0.03 parts by weight is added thereto with stirring. antimony trioxide and 0.06 wt.h. manganese acetate tetrahydrate in 3 parts by weight ethylene glycol. The mixture is heated at a temperature of 130-230 ° C and subjected to transesterification for 4 hours to form BHT (BHT) (bis (2-hydroxyethyl) terephthalate) (B-1). A suspension of 10 wt.% Silica particles having an average particle diameter of 50 nm in ethylene glycol is passed through a filter with a mesh size of 0.5 μm to obtain a suspension (S-1). When the temperature of B-1 reaches about 235 ° C., a dilution of 0.03 parts by weight trimethylphosphate (TMF) in 2 parts by weight ethylene glycol is loaded into the reactor and then 20 parts by weight are slowly added. suspensions S-1. BHT is passed through a filter with a cell size of 3 μm. After heating the filtrate for 50 minutes at a temperature of 235-285 ° C, polycondensation is carried out for 3 hours to obtain a polymer (P-1-1) having the physical properties shown in Table 1 below. The polymer is cut into chips. The chopped chips are loaded into a general solid state polymerization reactor to obtain a polymer (P-1-2) having the properties shown in the table below. When using a machine for blowing bottles of heat-resistant PET get 500 cm 3 heat-resistant bottles (P-1-3) from (P-1-2).

Пример 2Example 2

Полимеры и бутылки из термостойкого ПЭТ получают таким же образом, как в примере 1, за исключением того, что 1 мас.ч. суспензии наноразмерных частиц двуокиси кремния S-1 добавляют к БГТ при температуре 235°С и подвергают поликонденсации.Polymers and bottles of heat-resistant PET receive the same way as in example 1, except that 1 wt.h. suspensions of nanosized particles of silicon dioxide S-1 are added to the BHT at a temperature of 235 ° C and subjected to polycondensation.

Пример 3Example 3

Полимеры и бутылки из термостойкого ПЭТ получают таким же образом, как в примере 1, за исключением того, что частицы двуокиси кремния, имеющие средний диаметр частиц 15 нм, используют для получения суспензии S-1 вместо частиц двуокиси кремния, имеющих средний диаметр частиц 50 нм.Polymers and bottles made of heat-resistant PET are prepared in the same manner as in Example 1, except that silica particles having an average particle diameter of 15 nm are used to prepare an S-1 suspension instead of silica particles having an average particle diameter of 50 nm .

Пример 4Example 4

Полимеры и бутылки из термостойкого ПЭТ получают таким же образом, как в примере 1, за исключением того, что 1 мас.ч. суспензии наноразмерных частиц двуокиси кремния S-1, полученной в примере 3, добавляют к БГТ при температуре 235°С и подвергают поликонденсации.Polymers and bottles of heat-resistant PET receive the same way as in example 1, except that 1 wt.h. a suspension of nanosized particles of silicon dioxide S-1 obtained in example 3, is added to the BHT at a temperature of 235 ° C and subjected to polycondensation.

Пример 5Example 5

100 мас.ч. терефталевой кислоты и 75 мас.ч. этиленгликоля загружают в реактор. Смесь нагревают при температуре от 30°С до 230°С при перемешивании и подвергают этерификации в течение 6 ч с получением БГТ. Затем 175 мас.ч. суспензии ЭГ и ТФК (мольное отношение: 2,0) добавляют к БГТ в течение 2 ч, реакцию дополнительно проводят в течение 1,5 ч при поддержании температуры реакции 230°С. 175 мас.ч. БГТ пропускают через фильтр с размером ячейки 3,0 мкм и фильтрат переносят в реактор поликонденсации. 0,02 мас.% фосфорной кислоты по отношению к массе полимера вводят в реактор поликонденсации и затем туда добавляют разбавление из 0,015 мас.% трехокиода сурьмы по отношению к массе полимера в небольшом количестве этиленгликоля. Частицы двуокиси кремния, имеющие средний диаметр частиц 15 нм, диспергируют в 10 мас.% этиленгликоля с получением суспензии. Суспензию пропускают через фильтр с размером ячейки 0,5 мкм с получением суспензии S-2. 20 мас.ч. суспензии добавляют к БГТ при температуре 230°С. После нагревания БГТ в течение 50 мин при температуре 230-285°С проводят поликонденсацию в течение 3 ч с получением полимера, имеющего физические свойства, приведенные ниже в таблице. Полимер режут в крошку (Р-5-1). Нарезанную крошку загружают в реактор общей твердофазной полимеризации и подвергают твердофазной полимеризации с получением полимера (Р-5-2), имеющего физические свойства, приведенные ниже в таблице.100 parts by weight terephthalic acid and 75 parts by weight ethylene glycol is loaded into the reactor. The mixture is heated at a temperature of from 30 ° C to 230 ° C with stirring and subjected to esterification for 6 hours to obtain OSH. Then 175 parts by weight suspensions of EG and TFA (molar ratio: 2.0) are added to BHT within 2 hours, the reaction is additionally carried out for 1.5 hours while maintaining the reaction temperature of 230 ° C. 175 parts by weight BHT is passed through a filter with a mesh size of 3.0 μm and the filtrate is transferred to a polycondensation reactor. 0.02 wt.% Phosphoric acid with respect to the weight of the polymer is introduced into the polycondensation reactor and then a dilution of 0.015 wt.% Of the antimony trioxide is added to the weight of the polymer in a small amount of ethylene glycol. Silica particles having an average particle diameter of 15 nm are dispersed in 10 wt.% Ethylene glycol to give a suspension. The suspension is passed through a filter with a mesh size of 0.5 μm to obtain a suspension of S-2. 20 parts by weight suspensions are added to BHT at a temperature of 230 ° C. After heating the BHT for 50 min at a temperature of 230-285 ° C, polycondensation is carried out for 3 hours to obtain a polymer having the physical properties shown in the table below. The polymer is cut into crumbs (P-5-1). The chopped chips are loaded into a solid-state polymerization reactor and subjected to solid-phase polymerization to obtain a polymer (P-5-2) having the physical properties shown in the table below.

С использованием машины для раздува бутылок из термостойкого ПЭТ получают 500 см3 термостойкие бутылки (Р-5-3) из (Р-5-2).Using a machine for blowing bottles from heat-resistant PET, 500 cm 3 heat-resistant bottles (P-5-3) are obtained from (P-5-2).

Пример 6Example 6

Полимеры и бутылки из термостойкого ПЭТ получают таким же образом, как в примере 5, за исключением того, что 1 мас.ч. суспензии наноразмерных частиц двуокиси кремния S-2 добавляют к БГТ при температуре 235°С и подвергают поликонденсации.Polymers and bottles of heat-resistant PET receive the same way as in example 5, except that 1 wt.h. suspensions of nanosized particles of silicon dioxide S-2 are added to the BHT at a temperature of 235 ° C and subjected to polycondensation.

Пример 7Example 7

Полимеры и бутылки из термостойкого ПЭТ получают таким же образом, как в примере 5, за исключением того, что частицы двуокиси кремния, имеющие средний диаметр частиц 3 нм, используют для получения суспензии S-2 вместо частиц двуокиси кремния, имеющих средний диаметр частиц 15 нм.Polymers and bottles made of heat-resistant PET are prepared in the same manner as in Example 5, except that silica particles having an average particle diameter of 3 nm are used to prepare an S-2 suspension instead of silica particles having an average particle diameter of 15 nm .

Пример 8Example 8

Полимеры и бутылки из термостойкого ПЭТ получают таким же образом, как в примере 7, за исключением того, что 0,05 мас.ч. суспензии наноразмерных частиц двуокиси кремния S-2, полученной в примере 7, добавляют к БГТ при температуре 235°С и подвергают поликонденсации.Polymers and bottles of heat-resistant PET receive the same way as in example 7, except that 0.05 wt.h. a suspension of nanosized particles of silicon dioxide S-2 obtained in example 7, is added to the BHT at a temperature of 235 ° C and subjected to polycondensation.

Пример 9Example 9

Полимеры и бутылки из термостойкого ПЭТ получают таким же образом, как в примере 5, за исключением того, что 50 мас.ч. суспензии S-2, содержащей частицы двуокиси кремния, имеющие средний диаметр частиц 100 нм, вместо частиц двуокиси кремния, имеющих средний диаметр частиц 15 нм, добавляют к БГТ при температуре 230°С и подвергают поликонденсации.Polymers and bottles of heat-resistant PET receive the same way as in example 5, except that 50 wt.h. S-2 suspensions containing silica particles having an average particle diameter of 100 nm, are added to the BHT at a temperature of 230 ° C. and polycondensed instead of silica particles having an average particle diameter of 15 nm.

Пример 10Example 10

Полимеры и бутылки из термостойкого ПЭТ получают таким же образом, как в примере 5, за исключением того, что 0,05 мас.ч. суспензии S-2, содержащей частицы двуокиси кремния, имеющие средний диаметр частиц 100 нм, вместо частиц двуокиси кремния, имеющих средний диаметр частиц 15 нм, поликонденсации.Polymers and bottles of heat-resistant PET receive in the same manner as in example 5, except that 0.05 wt.h. a S-2 suspension containing silica particles having an average particle diameter of 100 nm, instead of silica particles having an average particle diameter of 15 nm, polycondensation.

Сравнительный пример 1Comparative Example 1

100 мас.ч. терефталевой кислоты и 75 мас.ч. этиленгликоля загружают в реактор. Смесь нагревают при температуре 230°С при перемешивании и подвергают этерификации в течение 6 ч с получением БГТ. После добавления 175 мас.ч. суспензии ЭГ и ТФК (мольное отношение:2,0) к БГТ в течение 2 ч реакцию дополнительно проводят в течение 1,5 ч при поддержании температуры реакции 230°С. 175 мас.ч. БГТ пропускают через фильтр с размером ячейки 3,0 мкм, и фильтрат переносят в реактор поликонденсации. 0,02 мас.% фосфорной кислоты по отношению к массе полимера вводят в реактор поликонденсации и затем туда добавляют разбавление из 0,015 мас.% трехокисда сурьмы по отношению к массе полимера в небольшом количестве этиленгликоля. После нагревания БГТ в течение 50 мин при температуре 230-285°С проводят поликонденсацию в течение 3 ч с получением полимера (Р-11-1), имеющего физические свойства, приведенные ниже в таблице. Полимер режут в крошку (Р-5-1). Полученную крошку загружают в реактор общей твердофазной полимеризации и подвергают твердофазной полимеризации с получением полимера (Р-11-2), имеющего свойства, приведенные ниже в таблице. С использованием машины для раздува бутылок из термостойкого ПЭТ получают 500 см3 термостойкие бутылки (Р-11-3) из (Р-11-2).100 parts by weight terephthalic acid and 75 parts by weight ethylene glycol is loaded into the reactor. The mixture is heated at a temperature of 230 ° C. with stirring and subjected to esterification for 6 hours to obtain OSH. After adding 175 parts by weight suspensions of EG and TFA (molar ratio: 2.0) to BHT for 2 hours, the reaction is additionally carried out for 1.5 hours while maintaining the reaction temperature of 230 ° C. 175 parts by weight BHT is passed through a filter with a mesh size of 3.0 μm, and the filtrate is transferred to a polycondensation reactor. 0.02 wt.% Phosphoric acid relative to the weight of the polymer is introduced into the polycondensation reactor, and then a dilution of 0.015 wt.% Antimony trioxide with respect to the weight of the polymer in a small amount of ethylene glycol is added thereto. After heating the BHT for 50 min at a temperature of 230-285 ° C, polycondensation is carried out for 3 hours to obtain a polymer (P-11-1) having the physical properties shown in the table below. The polymer is cut into crumbs (P-5-1). The resulting chips are loaded into a solid-state polymerization reactor and subjected to solid-phase polymerization to obtain a polymer (P-11-2) having the properties shown in the table below. Using a machine for blowing bottles from heat-resistant PET, 500 cm 3 heat-resistant bottles (P-11-3) from (P-11-2) are obtained.

Сравнительный пример 2Reference Example 2

Полимеры и бутылки из термостойкого ПЭТ получают таким же образом, как в примере 5, за исключением того, что частицы двуокиси кремния, имеющие средний диаметр частиц 20 нм, используют для получения суспензии S-2 вместо частиц двуокиси кремния, имеющих средний диаметр частиц 15 нм.Polymers and bottles made of heat-resistant PET are obtained in the same manner as in Example 5, except that silica particles having an average particle diameter of 20 nm are used to prepare an S-2 suspension instead of silica particles having an average particle diameter of 15 nm .

Сравнительный пример 3Reference Example 3

Полимеры и бутылки из термостойкого ПЭТ получают таким же образом, как в сравнительном примере 2, за исключением того, что 1 мас.ч. суспензии S-2, содержащей частицы двуокиси кремния, имеющие средний диаметр частиц 200 нм, вместо частиц двуокиси кремния, имеющих средний диаметр частиц 20 нм, добавляют к БГТ при температуре 230°С и подвергают поликонденсации.Polymers and bottles of heat-resistant PET receive the same manner as in comparative example 2, except that 1 wt.h. Suspensions of S-2 containing silica particles having an average particle diameter of 200 nm are added to the BHT at a temperature of 230 ° C. and subjected to polycondensation instead of silica particles having an average particle diameter of 20 nm.

Сравнительный пример 4Reference Example 4

Полимеры и бутылки из термостойкого ПЭТ получают таким же образом, как в примере 5, за исключением того, что частицы двуокиси кремния, имеющие средний диаметр частиц 100 нм по отношению к массе полимера, используют в концентрации 100 ч./млн для получения суспензии S-2. В данном примере, поскольку частицы двуокиси кремния в полимере агломерируют друг с другом в форме примесей, имеющих размер примерно 3 мм, твердофазная полимеризация не осуществляется.Polymers and bottles of heat-resistant PET are obtained in the same manner as in example 5, except that particles of silicon dioxide having an average particle diameter of 100 nm relative to the weight of the polymer are used at a concentration of 100 ppm to obtain a suspension of S- 2. In this example, since the particles of silicon dioxide in the polymer agglomerate with each other in the form of impurities having a size of about 3 mm, solid phase polymerization is not carried out.

Физические свойства полимеров и бутылок из термостойкого ПЭТ, полученных в примерах и сравнительных примерах, приведены в таблице.The physical properties of polymers and bottles of heat-resistant PET obtained in the examples and comparative examples are shown in the table.

Figure 00000001
Figure 00000002
Figure 00000001
Figure 00000002

Термостойкость и газонепроницаемость к 02 определяют следующим образом:Heat resistance and gas impermeability to 0 2 is determined as follows:

ТермостойкостьHeat resistance

Термостойкость бутылок выражается как температура термостойкости. Сначала воду нагревают до определенной температуры, которая является начальной температурой термостойкости, и ее моментально заливают в бутылку. Затем оценивают стабильность морфологии бутылки.The temperature resistance of the bottles is expressed as the temperature resistance. First, the water is heated to a certain temperature, which is the initial temperature resistance temperature, and it is instantly poured into the bottle. Then evaluate the stability of the morphology of the bottle.

Газонепроницаемость к O2 Gas tight to O 2

Бутылку защищают от кислорода с использованием эпоксидной смолы. Газообразный азот загружают в бутылку с определенной скоростью и затем выгружают из бутылки. Определяют концентрацию кислорода, содержащегося в газообразном азоте. На основе концентрации рассчитывают количество кислорода, проникающего в бутылку снаружи за 24 ч.The bottle is protected against oxygen using epoxy. Nitrogen gas is loaded into the bottle at a certain rate and then discharged from the bottle. The concentration of oxygen contained in gaseous nitrogen is determined. Based on the concentration, the amount of oxygen entering the bottle externally in 24 hours is calculated.

Как описано выше, согласно настоящему изобретению предусматривается насыщенный сложный полиэфир, имеющий превосходную термостойкость и высокую газонепроницаемость, например, к O2. Поэтому продукт насыщенного сложного полиэфира согласно настоящему изобретению используется в качестве материала для различных бутылок, содержащих напитки или пищу.As described above, the present invention provides a saturated polyester having excellent heat resistance and high gas impermeability, for example, to O 2 . Therefore, the saturated polyester product of the present invention is used as material for various bottles containing drinks or food.

Хотя предпочтительные варианты настоящего изобретения рассмотрены в иллюстративных целях, специалисты в данной области техники отметят, что различные модификации, добавления и замены являются возможными без отступления от объема и сути изобретения, как рассмотрено в прилагаемой формуле изобретения.Although preferred embodiments of the present invention have been considered for illustrative purposes, those skilled in the art will recognize that various modifications, additions, and substitutions are possible without departing from the scope and spirit of the invention, as discussed in the appended claims.

Claims (6)

1. Насыщенный сложный полиэфир для пластмассовых контейнеров на основе ароматической дикарбоновой кислоты или ее производного и этиленгликоля, содержащий от 20 ч/млн до 10% от массы полиэфира наноразмерных частиц двуокиси кремния со средним диаметром 3-100 нм, полученных взаимодействием силиката натрия с водой с образованием гидросиликата натрия, который пропускают через колонну с катионообменной смолой для удаления оксида натрия, с получением мелкодисперсных частиц двуокиси кремния со средним диаметром 0,5-1,0 нм, и последующим выращиванием кристаллов мелкодисперсных частиц до среднего диаметра 3-100 нм причем полиэфир в жидком состоянии имеет показатель мутности 10,9% или ниже.1. A saturated polyester for plastic containers based on aromatic dicarboxylic acid or its derivative and ethylene glycol, containing from 20 ppm to 10% by weight of polyester nanosized particles of silicon dioxide with an average diameter of 3-100 nm, obtained by the interaction of sodium silicate with water with the formation of sodium hydrosilicate, which is passed through a column with a cation exchange resin to remove sodium oxide, to obtain fine particles of silicon dioxide with an average diameter of 0.5-1.0 nm, and subsequent growth crystals of fine particles to an average diameter of 3-100 nm, and the polyester in the liquid state has a turbidity of 10.9% or less. 2. Насыщенный сложный полиэфир по п.1, отличающийся тем, что наноразмерные частицы двуокиси кремния вводят в полиэфир в виде дисперсии в процессе этерификации ароматической дикарбоновой кислоты или переэтерификации ее производного этиленгликолем с последующей поликонденсацией в жидкой фазе.2. The saturated polyester according to claim 1, characterized in that the nanosized particles of silicon dioxide are introduced into the polyester as a dispersion during the esterification of aromatic dicarboxylic acid or transesterification of its derivative with ethylene glycol followed by polycondensation in the liquid phase. 3. Насыщенный сложный полиэфир по п.1, отличающийся тем, что полиэфиром является полиэтилентерефталат.3. The saturated polyester according to claim 1, characterized in that the polyester is polyethylene terephthalate. 4. Способ получения насыщенного сложного полиэфира для пластмассовых контейнеров, осуществляемый этерификацией ароматической дикарбоновой кислоты или переэтерификацией ее производного этиленгликолем, введением на этой стадии дисперсии наночастиц двуокиси кремния со средним диаметром 3-100 нм в количестве от 20 ч/млн до 10% от массы полиэфира с последующей поликонденсацией в жидком состоянии до получения полиэфира с показателем мутности 10,9% или ниже.4. A method of obtaining a saturated complex polyester for plastic containers, carried out by esterification of aromatic dicarboxylic acid or transesterification of its derivative with ethylene glycol, introducing at this stage a dispersion of silicon dioxide nanoparticles with an average diameter of 3-100 nm in an amount of from 20 ppm to 10% by weight of the polyester followed by liquid polycondensation to form a polyester with a turbidity of 10.9% or less. 5. Способ по п.4, отличающийся тем, что дисперсия наночастиц двуокиси кремния содержит 3-30% двуокиси кремния.5. The method according to claim 4, characterized in that the dispersion of silicon dioxide nanoparticles contains 3-30% silicon dioxide. 6. Способ по пп.4 и 5, отличающийся тем, что растворителем для получения дисперсии является этиленгликоль.6. The method according to PP.4 and 5, characterized in that the solvent for obtaining the dispersion is ethylene glycol.
RU2002129320A 2002-11-04 2002-11-04 Saturated complex polyester for making plastic container with high thermal stability and gas impermeability and method for it preparing RU2238284C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2002129320A RU2238284C2 (en) 2002-11-04 2002-11-04 Saturated complex polyester for making plastic container with high thermal stability and gas impermeability and method for it preparing

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2002129320A RU2238284C2 (en) 2002-11-04 2002-11-04 Saturated complex polyester for making plastic container with high thermal stability and gas impermeability and method for it preparing

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2002129320A RU2002129320A (en) 2004-05-10
RU2238284C2 true RU2238284C2 (en) 2004-10-20

Family

ID=33537210

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2002129320A RU2238284C2 (en) 2002-11-04 2002-11-04 Saturated complex polyester for making plastic container with high thermal stability and gas impermeability and method for it preparing

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2238284C2 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2652802C2 (en) * 2012-03-30 2018-05-03 Е.И.Дюпон Де Немур Энд Компани Polyesters and articles made therefrom
RU2707890C2 (en) * 2009-03-03 2019-12-02 Дзе Кока-Кола Компани Package of polyethylene terephthalate containing biological material and method for production thereof

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Наполнители для полимерных композиционных материалов/Под редакцией Г.С. Каца. - М.: Химия, 1981, с. 179-182. *

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2707890C2 (en) * 2009-03-03 2019-12-02 Дзе Кока-Кола Компани Package of polyethylene terephthalate containing biological material and method for production thereof
RU2652802C2 (en) * 2012-03-30 2018-05-03 Е.И.Дюпон Де Немур Энд Компани Polyesters and articles made therefrom

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP1639034B2 (en) Slow-crystallizing polyester resins
JP5933158B2 (en) Method for producing polyester barrier resin without solid phase polymerization, co-polyester resin produced by the method, and transparent single layer container produced from the co-polyester resin
US20110212282A1 (en) Polyester Resins for High-Strength Articles
US8791225B2 (en) Titanium-nitride catalyzed polyester
WO2000055235A1 (en) Copolyesters of 1,3-propanediol having improved gas barrier properties
JP2010235941A (en) Aromatic polyester, and polyester molded article comprising the same
JPWO2004076525A1 (en) Polyester resin
RU2238284C2 (en) Saturated complex polyester for making plastic container with high thermal stability and gas impermeability and method for it preparing
US20080274317A1 (en) Polyester Resins for High-Efficiency Injection Molding
JP4897130B2 (en) Polyester, sheet-like material comprising the same, hollow molded body and stretched film
KR100420595B1 (en) Saturated polyester for plastic containers with excellent heat-resistence and gas barrier properties and its manufacturing method
WO1994029378A1 (en) Polyester/zeolite admixtures
US7176274B1 (en) Saturated polyester for plastic containers with excellent heat resistance and gas impermeability and method for manufacturing the same
CN1193058C (en) Saturated polyester with good heat resistance and imporosity used for plastic container and its preparing method
JP2011127100A (en) Antimony-free and cobalt-free polyethylene terephthalate resin composition
JP2010235938A (en) Aromatic polyester and polyester molded article comprising the same
JP2009052043A (en) Polyester and polyester molded product formed thereof
JP2004285350A (en) Method for producing polyester resin and obtained polyester resin, polyester resin composition
KR20030020348A (en) Saturated polyester with excellent crystalization property for molding
JP2005272493A (en) Method for producing polyester resin, polyester resin and blow molded product
KR101319236B1 (en) Polyester resin containing the nanoparticles and the preparing process thereof
JP4660108B2 (en) Difficult-precipitation fine titanium catalyst for polyester production
JP5320891B2 (en) Polyester molding
JP2010100756A (en) Polyester composition and bottle
JP2005247886A (en) Polyester composition and polyester molded product made of the same

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20131105