RU2610602C2 - Polymer composition with improved barrier properties - Google Patents

Polymer composition with improved barrier properties Download PDF

Info

Publication number
RU2610602C2
RU2610602C2 RU2015119550A RU2015119550A RU2610602C2 RU 2610602 C2 RU2610602 C2 RU 2610602C2 RU 2015119550 A RU2015119550 A RU 2015119550A RU 2015119550 A RU2015119550 A RU 2015119550A RU 2610602 C2 RU2610602 C2 RU 2610602C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
barrier properties
polyhydroxyether
polymer composition
polyethylene terephthalate
ratio
Prior art date
Application number
RU2015119550A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2015119550A (en
Inventor
Абдулах Касбулатович Микитаев
Светлана Юрьевна Хаширова
Исмел Вячеславович Мусов
Азамат Асланович Жанситов
Original Assignee
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Кабардино-Балкарский государственный университет им. Х.М. Бербекова" (КБГУ)
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 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Кабардино-Балкарский государственный университет им. Х.М. Бербекова" (КБГУ) filed Critical Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Кабардино-Балкарский государственный университет им. Х.М. Бербекова" (КБГУ)
Priority to RU2015119550A priority Critical patent/RU2610602C2/en
Publication of RU2015119550A publication Critical patent/RU2015119550A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2610602C2 publication Critical patent/RU2610602C2/en

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L67/00—Compositions of polyesters obtained by reactions forming a carboxylic ester link in the main chain; Compositions of derivatives of such polymers
    • C08L67/02—Polyesters derived from dicarboxylic acids and dihydroxy compounds
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K13/00—Use of mixtures of ingredients not covered by one single of the preceding main groups, each of these compounds being essential
    • C08K13/02—Organic and inorganic ingredients
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K3/00—Use of inorganic substances as compounding ingredients
    • C08K3/34—Silicon-containing compounds
    • C08K3/36—Silica

Abstract

FIELD: chemistry.
SUBSTANCE: invention relates to polymer compositions with barrier properties based on polyethylene terephthalate, intended for making transparent single-layer bottles for beverages. Composition additionally contains mother concentrate at a ratio of, pts.wt: polyethylene terephthalate – 100, mother concentrate – 1–10. Mother concentrate includes aerosil and polyhydroxyether at a ratio of, pts.wt: aerosil – 100, polyhydroxyether – 5–15, polyhydroxyether is pre-dissolved in dioxane in ratio 1:1.
EFFECT: improved gas barrier properties of composition.
1 cl, 3 tbl, 6 ex

Description

Изобретение относится к полимерным композициям, демонстрирующим характеристики газонепроницаемости, содержащим полиэтилентерефталат и маточный концентрат, предназначенным для производства прозрачных однослойных бутылок для напитков.The invention relates to polymer compositions exhibiting gas impermeability characteristics comprising polyethylene terephthalate and a masterbatch intended for the production of transparent single-layer beverage bottles.

Когда высокомолекулярные материалы используются для пищевых упаковочных материалов, желательно, чтобы указанные материалы имели низкую газопроницаемость для того, чтобы предотвратить изменение свойств содержимого. Из сложнополиэфирных полимеров для пищевых упаковочных материалов, таких как различные контейнеры для напитков, часто используется полиэтилентерефталат, потому что он имеет превосходный баланс между формуемостью, механическими свойствами и газобарьерными свойствами. Однако даже полиэтилентерефталатный полимер не всегда удовлетворителен по газобарьерным свойствам, особенно для пищевых упаковочных материалов, требующих характеристик длительного хранения.When high molecular weight materials are used for food packaging materials, it is desirable that these materials have low gas permeability in order to prevent a change in the properties of the contents. Of the polyester polymers for food packaging materials, such as various beverage containers, polyethylene terephthalate is often used because it has an excellent balance between formability, mechanical properties and gas barrier properties. However, even a polyethylene terephthalate polymer is not always satisfactory in terms of gas-barrier properties, especially for food packaging materials requiring long-term storage characteristics.

Для того чтобы улучшить газобарьерные свойства, были проведены исследования в области создания полиэфирных композиций на основе синтетических термопластичных полиэфиров, в которых в качестве модификаторов используются ароматические сложные эфиры, молекулярная масса которых не превышает 1000. В патенте ЕПВ №0395237 рассматривается улучшение газобарьерных свойств при смешении полиэтилентерефталата и ароматического сложного эфира, содержащего бензольное кольцо или нафталин. Недостатком полимерного материала является экономически не выгодный способ получения полимерного материала.In order to improve gas-barrier properties, studies have been carried out in the field of creating polyester compositions based on synthetic thermoplastic polyesters, in which aromatic esters with a molecular weight of not more than 1000 are used as modifiers. EPO patent No. 0395237 discusses the improvement of gas-barrier properties when mixing polyethylene terephthalate and an aromatic ester containing a benzene ring or naphthalene. The disadvantage of the polymeric material is an economically disadvantageous method for producing a polymeric material.

Известен материал и способ изготовления упаковки напитков по патенту РФ №2254996. Композиционный материал основан на грануляте ПЭТ и красителе с добавкой УФ-адсорбера. Недостатками указанной композиции являются невысокие значения барьерных свойств ПЭТ-тары и повышенная энергоемкость процесса получения композиционного материала.A known material and method for the manufacture of beverage packaging according to the patent of the Russian Federation No. 2254996. The composite material is based on PET granulate and dye with the addition of a UV adsorber. The disadvantages of this composition are the low barrier properties of PET containers and the increased energy intensity of the process of obtaining a composite material.

Наиболее близким к настоящему изобретению является патент РФ №2472814, направленный на получение композитного полимерного материала для изготовления контейнеров, включающего полиэтилентерефталат, оксид титана и оксид железа. Массовое отношение оксида титана к оксиду железа составляет от 150 до 250. Как утверждает автор, изобретение позволяет получать контейнеры с улучшенными характеристиками в отношении поглощения и отражения света, улучшенные светозащитные свойства. Основным недостатком указанной полимерной композиции являются достаточно большие экономические затраты, связанные с процессом его получения.Closest to the present invention is RF patent No. 2472814, aimed at obtaining a composite polymer material for the manufacture of containers, including polyethylene terephthalate, titanium oxide and iron oxide. The mass ratio of titanium oxide to iron oxide is from 150 to 250. According to the author, the invention allows to obtain containers with improved characteristics in terms of absorption and reflection of light, improved light-shielding properties. The main disadvantage of this polymer composition is the rather high economic costs associated with the process of its preparation.

Поставленная задача состоит в разработке полимерной композиции, обладающей барьерными свойствами.The task is to develop a polymer composition having barrier properties.

Технический результат достигается тем, что полимерная композиция включает в себя полиэтилентерефталат и маточный концентрат при следующем соотношении, мас.ч:The technical result is achieved by the fact that the polymer composition includes polyethylene terephthalate and uterine concentrate in the following ratio, wt.h:

ПЭТPAT 100one hundred МКMK 1-101-10

В свою очередь, маточный концентрат имеет в своем составе следующие компоненты при следующем соотношении, мас.ч.:In turn, the uterine concentrate incorporates the following components in the following ratio, parts by weight:

АэросилAerosil 100one hundred ПолигидроксиэфирPolyhydroxyether 5-155-15

Предварительно полигидроксиэфир растворяют в растворителе диоксане при соотношении 1:1.Preliminarily, the polyhydroxyether is dissolved in the solvent dioxane at a ratio of 1: 1.

В данной полимерной композиции используются следующие химические продукты, соответствующие техническим требованиям на них, в частности: полиэтилентерефталат spet 8200 марки Л, диоксан чда ГОСТ 1045-80, полигидроксиэфир на основе бисфенола А с молекулярной массой 25-35 тысяч, а так же аэросил марки А 300.The following chemical products are used in this polymer composition that meet their technical requirements, in particular: polyethylene terephthalate spet 8200 grade L, dioxane chda GOST 1045-80, polyhydroxyether based on bisphenol A with a molecular weight of 25-35 thousand, as well as aerosil grade A 300.

Маточный концентрат получают путем смешения в ультразвуковой ванне аэросила и полигидроксиэфира, предварительно растворенного в диоксане в соотношении 1:1.The mother liquor is obtained by mixing in an ultrasonic bath aerosil and polyhydroxyether, previously dissolved in dioxane in a ratio of 1: 1.

Сущность изобретения поясняется следующими примерами.The invention is illustrated by the following examples.

Пример 1-6 (предлагаемые)Example 1-6 (proposed)

Изготавливают полимерные композиции согласно изобретению (пример 1-6), рецептуры которых приведены в таблице 1 и 2.Polymer compositions are prepared according to the invention (Example 1-6), the formulations of which are shown in Table 1 and 2.

Предварительно высушиваются ПЭТ гранулы при температурных режимах 160°C 2 часа, 140°C 2 часа и 120°C 2 часа. Высушенные гранулы обрабатывают полученным раствором МК. Обработанные ПЭТ гранулы подвергают сушке в вакуумной печи при температурных режимах 100-120°C. Затем высушенные обработанные ПЭТ гранулы перерабатывают в зонах I-VI при температурах 90°C, 235°C, 245°C, 250°C, 255°C и 260°C соответственно с последующим получением полимерной композиции.PET granules are pre-dried at a temperature of 160 ° C for 2 hours, 140 ° C for 2 hours and 120 ° C for 2 hours. The dried granules are treated with the resulting MK solution. Treated PET granules are dried in a vacuum oven at a temperature of 100-120 ° C. The dried PET-treated granules are then processed in zones I-VI at temperatures of 90 ° C, 235 ° C, 245 ° C, 250 ° C, 255 ° C and 260 ° C, respectively, followed by the preparation of a polymer composition.

Результаты испытаний отражены в таблице 3.The test results are shown in table 3.

В процессе получения полимерной композиции использовалось стандартное лабораторное оборудование: вакуумные шкафы, экструдер и известные методики испытаний полученных материалов и соответствующее для этих целей оборудование.In the process of obtaining the polymer composition, standard laboratory equipment was used: vacuum cabinets, an extruder, and well-known test methods for the materials obtained and the corresponding equipment for these purposes.

Показатель проницаемости по O2 (см3/м2) за 24 часа при 23°C; паропроницаемости (г/м2) за 24 часа при 90% относительной влажности и температуре 38°C, измеряемый в соответствии со стандартом DIN 53 380 Т.2 - ASTMD 1434 - М.The permeability index for O 2 (cm 3 / m 2 ) for 24 hours at 23 ° C; vapor permeability (g / m 2 ) for 24 hours at 90% relative humidity and a temperature of 38 ° C, measured in accordance with DIN 53 380 T.2 - ASTMD 1434 - M.

Полимерную композицию готовят и испытывают аналогично примеру.The polymer composition is prepared and tested analogously to the example.

Figure 00000001
Figure 00000001

Figure 00000002
Figure 00000002

Figure 00000003
Figure 00000003

Технический результат: как следует из представленных данных, предлагаемая полимерная композиция характеризуется улучшенными значениями по показателям проницаемости по O2 и паропроницаемости.Effect: as follows from the data presented, the proposed polymer composition is characterized by improved values in terms of permeability for O 2 and vapor permeability.

Claims (4)

Полимерная композиция с барьерными свойствами на основе полиэтилентерефталата, отличающаяся тем, что дополнительно содержит маточный концентрат при следующем соотношении, мас.ч:A polymer composition with barrier properties based on polyethylene terephthalate, characterized in that it further contains a uterine concentrate in the following ratio, wt.h: ПолиэтилентерефталатPolyethylene terephthalate 100one hundred Маточный концентратUterine Concentrate 1-10,1-10,
маточный концентрат включает аэросил и полигидроксиэфир, предварительно растворенный в диоксане в соотношении 1:1, мас.ч:uterine concentrate includes aerosil and polyhydroxyether, previously dissolved in dioxane in a ratio of 1: 1, parts by weight: АэросилAerosil 100one hundred ПолигидроксиэфирPolyhydroxyether 5-155-15
RU2015119550A 2015-05-22 2015-05-22 Polymer composition with improved barrier properties RU2610602C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2015119550A RU2610602C2 (en) 2015-05-22 2015-05-22 Polymer composition with improved barrier properties

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2015119550A RU2610602C2 (en) 2015-05-22 2015-05-22 Polymer composition with improved barrier properties

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2015119550A RU2015119550A (en) 2016-12-10
RU2610602C2 true RU2610602C2 (en) 2017-02-14

Family

ID=57759803

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2015119550A RU2610602C2 (en) 2015-05-22 2015-05-22 Polymer composition with improved barrier properties

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2610602C2 (en)

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH058318A (en) * 1990-09-14 1993-01-19 Toppan Printing Co Ltd Manufacture of laminated wrapping material
RU2254996C1 (en) * 2004-04-27 2005-06-27 Открытое акционерное общество "Пивоваренная компания "Балтика" Material and a method of production of packages for drinks
DE102008054538A1 (en) * 2008-12-11 2010-06-17 Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. Beverage packaging useful as beverage bottles, comprises polymer basic material consisting of polyethyleneterephthalate and an agent for improving the barrier properties of the polyethyleneterephthalate against gases
RU2406741C2 (en) * 2005-02-15 2010-12-20 Констар Интернэшнл, Инк. Oxygen-absorbing compositions and packaging containing said compositions
RU2472814C2 (en) * 2008-07-28 2013-01-20 Сосьедад Анонима Минера Каталано-Арагонеса Polymer composition for food containers

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH058318A (en) * 1990-09-14 1993-01-19 Toppan Printing Co Ltd Manufacture of laminated wrapping material
RU2254996C1 (en) * 2004-04-27 2005-06-27 Открытое акционерное общество "Пивоваренная компания "Балтика" Material and a method of production of packages for drinks
RU2406741C2 (en) * 2005-02-15 2010-12-20 Констар Интернэшнл, Инк. Oxygen-absorbing compositions and packaging containing said compositions
RU2472814C2 (en) * 2008-07-28 2013-01-20 Сосьедад Анонима Минера Каталано-Арагонеса Polymer composition for food containers
DE102008054538A1 (en) * 2008-12-11 2010-06-17 Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. Beverage packaging useful as beverage bottles, comprises polymer basic material consisting of polyethyleneterephthalate and an agent for improving the barrier properties of the polyethyleneterephthalate against gases

Also Published As

Publication number Publication date
RU2015119550A (en) 2016-12-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US11859046B2 (en) High-viscosity polyester with improved impact properties
US7501464B2 (en) Process for producing aliphatic polyester composition
TWI494366B (en) Polylactic acid composition
Muller et al. Influence of plasticizers on thermal properties and crystallization behaviour of poly (lactic acid) films obtained by compression moulding
US20050242466A1 (en) Process for producing transparent material made of polylactic acid and transparent material made of polylactic acid
Javadi et al. The effect of carbon black and HALS hybrid systems on the UV stability of high-density polyethylene (HDPE)
KR20180089419A (en) 1,4: 3,6-dianhydrohexitol and thermoplastic copolyesters comprising various aromatic diacids
BR112019014273B1 (en) POLYESTER, POLYESTER PREPARATION PROCESS, COMPOSITION, AND PLASTIC ARTICLE
RU2610602C2 (en) Polymer composition with improved barrier properties
RU2477735C1 (en) Polysulphone-based thermoplastic composition
ES2915049T3 (en) Semi-crystalline thermoplastic polyester for the manufacture of bi-stretched hollow bodies
ES2557103T3 (en) Anti-fogging agent based on polyglycerin and native oils
KR20190062905A (en) Impact modified eco-friendly polyester carbonate resin compositions and method for preparing same
CN109438603B (en) Special transparent impact-resistant polypropylene random copolymer resin for blow molding and preparation method thereof
CN111087594B (en) Synthetic method of uvioresistant titanium polyester
RU2610604C2 (en) Polymer material with improved barrier properties
RU2564325C2 (en) Polymer composition
RU2564326C2 (en) Polymer composition
Asawakosinchai et al. Organic based heat stabilizers for PVC: A safer and more environmentally friendly alternatives
KR20230136676A (en) Semi-crystalline thermoplastic polyester for producing bioriented films
RU2585665C1 (en) Polyethylene terephthalate composition
RU2610771C2 (en) Polymer composition with improved barrier properties and method for production thereof
US11866546B2 (en) Thermoplastic polyester with high incorporation of 1,4:3,6-dianhydro-L-iditol units
RU2570447C2 (en) Polyethyleneterephthalate-based polymer composition
RU2564319C2 (en) Polymer composition

Legal Events

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

Effective date: 20180523

NF4A Reinstatement of patent

Effective date: 20211125