TW201835215A - 用於改良氣體阻隔性質之聚合物摻合物 - Google Patents
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Abstract
本發明係關於新穎聚合物組合物及其在聚烯烴樹脂中之用途。由此等新穎聚合物組合物製備之膜及硬質或半硬質製品提供改良的氧氣及/或二氧化碳阻隔保護、視覺外觀及/或機械特性。
Description
諸如聚酯及聚烯烴之聚合物歸因於較輕重量、與玻璃相比斷裂減少及潛在較低成本已替代玻璃及金屬封裝材料。然而,標準聚酯及聚烯烴之一項主要缺點係相對較高的透氣性。此縮短碳酸化軟飲及氧敏感性飲料或食品(諸如啤酒、紅酒、茶、果汁、調味蕃茄醬、乳酪及其類似物)之存放期。已部分回應於食品工業中具有更長的封裝食品的存放期的目標而研發有機及無機去氧材料。將此等去氧材料併入至封裝之至少一部分中且自封閉的封裝體積移除氧氣,從而抑制腐敗及延長新鮮度。 由聚烯烴材料製成之製品,諸如聚乙烯(PE)及聚丙烯(PP)膜、塑膠封裝、飲料瓶等,傾向於顯示良好的水分阻隔及熱處理性能,但在防止氧氣穿過與所填充內容物接觸的壁方面表現不佳。 在瓶應用中,尤其聚丙烯(PP)通常用作與乙烯之共聚物以提供耐衝擊性及柔性。添加共聚單體可降低熔融溫度且產生較高氧氣穿透率,兩者在熱填充氧敏感食品封裝中均為不期望的。 在一些應用中,諸如HDPE之聚乙烯(PE)水蒸汽穿透率(MVTR)級別係高密度的,且相較於LDPE及PP提供改良的水分阻隔。然而,PE及PP通常經共擠壓、層壓、成層及塗佈或用諸如乙烯-乙烯醇(EVOH)之聚合物表面處理以提高氧氣阻隔性質。這產生更複雜及昂貴的技術。 其他實例可包括隨著單個(單)層材料包括被動(牽強途徑)技術(諸如摻入黏土或「成層矽酸鹽」奈米複合物),或藉由當場添加奈米複合物,聚丙烯之阻隔性質提高。 解決透氣性之一種方法涉及封裝結構自身併入氧氣清除劑。在此類佈置中,去氧材料構成封裝之至少一部分,且此等材料自封閉的封裝體積移除氧氣,從而在食品的情況下抑制腐敗及延長新鮮度。 適合之去氧材料包括可氧化有機聚合物,其中聚合物之主鏈或側鏈與氧氣反應。此類去氧材料通常與適合之催化劑一起採用,該催化劑例如過渡金屬(諸如鈷)之有機或無機鹽。可氧化有機聚合物之一個實例為聚醚。聚醚通常以少於封裝材料10重量百分比的低量使用。聚醚時常分散於聚合物基質中且可形成離散域(discrete domain)。 美國專利第5,641,825號係關於具有氧氣清除劑能力之物質之組合物,關於改良聚合物-金屬鹽摻合物之去氧能力的方法,且關於用此類摻合物調配之製品。 美國專利申請案第2014/0073741A1號係關於氧氣阻隔聚合物及尤其具有活性去氧系統之聚烯烴。 美國專利申請案第2012/0252922A1號係關於包含聚丙烯、黏合劑聚合物及氧吸收組合物之聚合物組合物及其用於製造商品的用途。 藉由提高過渡金屬基去氧催化劑之含量,有可能得到顯著的氧氣阻隔保護改良。然而,提高過渡金屬含量可影響食品及飲料容器之視覺外觀及性質。舉例而言,較高鈷含量可賦予原本透明的容器藍色。因此問題在於在不損害食品及飲料容器之視覺特性的情況下引入氧氣阻隔性能的改良。 改良用於食品及飲料容器之封裝材料之氧氣阻隔性能的努力的實例可發現於歐洲專利申請案第0546546 A1號,揭示包含聚烯烴、熱塑樹脂及過渡金屬催化劑之樹脂組合物,例如製成膜、片材或容器;美國專利第8,962,740號,揭示包含聚烯烴、可氧化聚合物及過渡金屬催化劑之去氧組合物,例如藉由「壓縮模製」製成膜;美國專利第8,592,522號,揭示包含聚烯烴、「充當氧化觸發劑」之其他樹脂及過渡金屬催化劑之氧氣吸收樹脂組合物,例如製成膜、片材或容器;美國專利第7,691,290號,揭示包含基質聚合物、非聚合可氧化有機物及過渡金屬催化劑之組合物,例如製成膜、片材或「預成型物」;及美國專利第7,608,341號,揭示包含熱塑樹脂、「氣體阻隔樹脂」及過渡金屬催化劑之氧氣吸收樹脂組合物,例如製成膜、片材或容器。其他實例包括美國專利第7,186,464號,揭示包含氧氣阻隔聚合物、去氧聚合物及過渡金屬催化劑之氧氣阻隔組合物,例如製成膜或「硬質製品」;美國專利第5,639,815號,揭示包含「包括可氧化有機聚合物之基質聚合物」及過渡金屬催化劑的封裝壁;美國專利第6,455,620號,揭示包含熱塑性聚合物、去氧組合物及過渡金屬催化劑之組合物,例如製成膜或硬質容器;及美國專利第7,514,152號,揭示包括氧氣清除劑及聚合物之摻合物以及過渡金屬催化劑的氧氣清除劑膜。 公開的美國專利申請案第2005/0131119號揭示環糊精化合物接枝於聚烯烴,與潤滑劑協作促進多層膜、幅材或其他聚合物結構之潤滑性。 公開的美國專利申請案第2006/0105130號揭示經磺基間苯二甲酸改質之聚酯多層共擠壓結構。 期望在用於缺乏足夠的氣體阻隔性質的瓶及食品容器的類型的聚合物中得到顯著的氧氣阻隔保護改良。在一些應用中,期望製備具有較佳透氣性(乙烯及二氧化碳)之聚合物製品及容器。
本發明之一個態樣係關於包含以下之組合物:a )
聚烯烴,b)
含有可氧化組分之聚合物,該聚合物選自由以下組成之群:聚醚、共聚醚酯、共聚醚醯胺、至少部分芳族聚醯胺及其組合,c)
過渡金屬化合物或過渡金屬化合物之混合物,及d)
一或多種添加劑,例如穩定劑、抗氧化劑、增溶劑、抵消芳香或氣味的製劑、錯合劑、相容劑、著色劑及/或增強氧氣阻隔性質的促進劑,該組合物之特徵在於當由其形成製品,例如膜、半硬質或硬質結構時,製品相比於對照物展現改良的氣體阻隔、視覺外觀及/或機械特性。 本發明之另一態樣係關於包含以下之組合物:a)
90至99.5份聚烯烴,b)
0.1至10份含有可氧化組分之聚合物,該聚合物選自由以下組成之群:聚醚、共聚醚酯、共聚醚醯胺、至少部分芳族聚醯胺及其組合,c)
10至1000百萬分率(ppm)或mg/kg,例如≥ 10 ppm或mg/kg至≤ 600 ppm或mg/kg,例如≥ 10 ppm或mg/kg至≤ 400 ppm或mg/kg的過渡金屬或過渡金屬混合物,例如鈷,經由過渡金屬化合物或過渡金屬化合物之混合物添加,例如甲酸鈷、乙酸鈷或硬脂酸鈷,或甲酸鈷、乙酸鈷或硬脂酸鈷及硬脂酸鋅或乙酸鋅之混合物,及d)
≥ 0至5份一或多種添加劑,例如穩定劑(諸如單體、寡聚或聚合位阻胺光穩定劑(HALS))、錯合劑及/或抵消芳香或氣味的製劑(諸如β-環糊精)、增溶劑及/或相容劑(諸如順丁烯二酸酐接枝聚烯烴、硬脂酸鈉及/或硬脂酸鎂或烯基丁二酸酐)、著色劑(諸如solvaperm黃)及/或促進劑(諸如SIM酯),該組合物之特徵在於當由其形成實驗製品,例如膜、半硬質或硬質結構時,製品相比於對照物展現改良的氣體阻隔、視覺外觀及/或機械特性。在此實施例中,所有份數之總和等於100。 本發明之另一態樣係關於具有改良的氧氣及/或二氧化碳阻隔性質的上文的組合物,其中含有可氧化組分之聚合物b )
包含聚醯胺,例如MXD6。 本發明之另一態樣係關於具有改良的氧氣或二氧化碳或兩者阻隔性質的膜,其包含:a )
聚烯烴,b )
含有可氧化組分之聚合物,該聚合物選自由以下組成之群:聚醚、共聚醚酯、共聚醚醯胺、至少部分芳族聚醯胺及其組合,c )
過渡金屬化合物或過渡金屬化合物之混合物,及d )
一或多種添加劑,例如穩定劑、抗氧化劑、增溶劑、抵消芳香或氣味的製劑、錯合劑、相容劑、著色劑及/或增強氧氣阻隔性質的促進劑,該膜之特徵在於其相比於對照膜展現改良的氣體阻隔、視覺外觀及/或機械特性。 本發明之另一態樣係關於膜,其包含:a )
90至99.5份聚烯烴,例如90至99份聚烯烴,b )
0.1至10份含有可氧化組分之聚合物,該聚合物選自由以下組成之群:聚醚、共聚醚酯、共聚醚醯胺、至少部分芳族聚醯胺及其組合,c )
10至1000百萬分率(ppm)或mg/kg,例如≥ 10 ppm或mg/kg至≤ 600 ppm或mg/kg,例如≥ 10 ppm或mg/kg至≤ 400 ppm或mg/kg的過渡金屬或過渡金屬混合物,例如鈷,經由過渡金屬化合物或過渡金屬化合物之混合物添加,例如甲酸鈷、乙酸鈷或硬脂酸鈷,或甲酸鈷、乙酸鈷或硬脂酸鈷及硬脂酸鋅或乙酸鋅之混合物,及d )
≥ 0至5份一或多種添加劑,例如穩定劑及抗氧化劑(諸如單體、寡聚或聚合位阻胺光穩定劑(HALS))、錯合劑及/或抵消芳香或氣味的製劑(諸如β-環糊精)、增溶劑及/或相容劑(諸如順丁烯二酸酐接枝聚烯烴、硬脂酸鈉及/或硬脂酸鎂或烯基丁二酸酐)、著色劑(諸如solvaperm黃)及/或促進劑(諸如SIM酯),該組合物之特徵在於當由其形成實驗製品,例如膜、半硬質或硬質結構時,製品相比於對照膜展現改良的氣體阻隔、視覺外觀及/或機械特性。在此實施例中,所有份數之總和等於100。 本發明之另一態樣係關於具有改良的氧氣及/或二氧化碳阻隔性質之上文的膜,其中含有可氧化組分之聚合物b )
包含聚醯胺,例如MXD6。 本發明之另一態樣係關於硬質或半硬質製品,其包含:a )
聚烯烴,b )
含有可氧化組分之聚合物,該聚合物選自由以下組成之群:聚醚、共聚醚酯、共聚醚醯胺、至少部分芳族聚醯胺及其組合,c )
過渡金屬化合物或過渡金屬化合物之混合物,及d )
一或多種添加劑,例如穩定劑、抗氧化劑、增溶劑、抵消芳香或氣味的製劑、錯合劑、相容劑、著色劑及/或增強氧氣阻隔性質的促進劑,該膜之特徵在於其相比於對照製品展現改良的氣體阻隔、視覺外觀及/或機械特性。 本發明之另一態樣係關於硬質或半硬質製品,其包含:a )
90至99.5份聚烯烴,b )
0.1至10份含有可氧化組分之聚合物,該聚合物選自由以下組成之群:聚醚、共聚醚酯、共聚醚醯胺、至少部分芳族聚醯胺及其組合,c )
10至1000百萬分率(ppm)或mg/kg,例如≥ 10 ppm或mg/kg至≤ 600 ppm或mg/kg,例如≥ 10 ppm或mg/kg至≤ 400 ppm或mg/kg的過渡金屬或過渡金屬混合物,例如鈷,經由過渡金屬化合物或過渡金屬化合物之混合物添加,例如甲酸鈷、乙酸鈷或硬脂酸鈷,或甲酸鈷、乙酸鈷或硬脂酸鈷及硬脂酸鋅或乙酸鋅之混合物,及d )
≥ 0至5份一或多種添加劑,例如穩定劑(諸如單體、寡聚或聚合位阻胺光穩定劑(HALS))、錯合劑及/或抵消芳香或氣味的製劑(諸如β-環糊精)、增溶劑、抗氧化劑及/或相容劑(諸如順丁烯二酸酐接枝聚烯烴、硬脂酸鈉及/或硬脂酸鎂或烯基丁二酸酐)、著色劑(諸如solvaperm黃)及/或促進劑(諸如SIM酯),該組合物之特徵在於當由其形成實驗製品,例如膜、半硬質或硬質結構時,製品相比於對照製品展現改良的氣體阻隔、視覺外觀及/或機械特性。在此實施例中,所有份數之總和等於100。 本發明之另一態樣係關於具有改良的氧氣或二氧化碳或兩者阻隔性質的上文的硬質或半硬質製品,其中含有可氧化組分之聚合物b )
包含聚醯胺,例如MXD6。
本專利申請案主張2017年11月17日申請之美國臨時申請案第62/587,961號、2017年4月26日申請之美國臨時申請案第62/490,456號及2017年2月9日申請之美國臨時申請案第62/456,800號的優先權,其各者以全文引用之方式併入本文中。如本文所用之術語「阻隔(barrier)」意謂防止或阻礙移動、通過或接近跨越阻隔分離或分隔的兩側的材料形式或結構。阻隔之非限制性實例係硬質或可撓性容器壁、硬質或可撓性膜、硬質或可撓性隔膜及分隔物。 如本文所用之片語「改良的氣體阻隔性質」意謂本發明之組合物或膜中相比於對照組合物/膜任何可偵測的氧氣及/或二氧化碳穿透減少及/或乙烯及二氧化碳的較佳透氣性。在一個非限制性實施例中,改良的氣體阻隔性質經由量測在所選擇時間範圍內進入本發明之閉合、硬質或可撓性容器或製品中之總氧氣相比於同一時間範圍內對照物中總氧氣的減少來確定。 如本文所用之片語「改良的視覺外觀性質」意欲包括但不限於在由本發明之組合物產生之膜或製品中相比於對照膜或製品藍色調及/或混濁度之任何降低,及/或透明度之任何升高,其可由熟習此項技術者以肉眼量測或觀測。 如本文所用之片語「改良的機械特性」意欲包括但不限於在由本發明之組合物產生之膜或製品中相比於對照膜或製品強度、韌性、熱穩定性及/或可循環簡易性的任何可量測的提高。 「對照」或「對照組合物」或「對照膜」或「對照製品」意謂不含有本發明之組合物、膜或製品之所有成分及/或以小於或大於本文揭示之彼等範圍的範圍含有組合物、膜或製品中的成分的組合物、膜或製品。 如本文所用之術語「聚烯烴」涵蓋一類熱塑性聚合物,其廣泛用於消費品及石化產品工業中。聚烯烴通常由簡單烯烴(亦稱作具有通式Cn
H2n
之烯烴)作為單體產生。舉例而言,聚乙烯(PE)係由使烯烴乙烯(C2
H4
)聚合製備之聚烯烴。聚丙烯(PP)係另一種由烯烴丙烯(C3
H6
)製備之常見聚烯烴。乙烯及丙烯之共聚物亦係根據本發明之適用之熱塑性聚合物。 如本發明中所用之聚烯烴之其他非限制性實例描述於美國專利第8,981,013 B2號中。此等聚烯烴可包括但不限於乙烯基聚合物,諸如高密度聚乙烯(HDPE)、低密度聚乙烯(LDPE)、線性低密度聚乙烯(LLDPE)、均勻支化線性乙烯/α-烯烴互聚物或均勻支化大體上線性乙烯/α-烯烴互聚物;丙烯基聚合物,諸如丙烯均聚物及可為無規或嵌段共聚物之丙烯互聚物、分支鏈聚丙烯或丙烯基三元共聚物;兩種或更多種聚烯烴之摻合物,諸如如上文所述之乙烯基聚合物及丙烯基聚合物之摻合物;鹵化乙烯基聚合物,諸如氯化乙烯基聚合物及氟化乙烯基聚合物。 在本發明之一些實施例中,聚烯烴亦可包括彈性聚合物,諸如共軛二烯,尤其丁二烯或異戊二烯之均聚物,及至少一種共軛二烯,尤其丁二烯或異戊二烯與至少一種芳族α-烯烴,尤其苯乙烯及4-甲基苯乙烯、芳族二烯尤其二乙烯苯的無規或嵌段共聚物及三聚物。 在本發明之其他實施例中,聚烯烴可包括天然或合成聚異戊二烯(PI)及聚丁二烯(PB)。 所用之聚丙烯(PP)亦可為瓶級樹脂,諸如PolyOne® 23N10A,一種Flint Hills Resources聚丙烯無規共聚物。其他適合之聚丙烯基質聚合物可包括VERSIFY®聚合物(陶氏化學公司(The Dow Chemical Company))及VISTAMAXX®聚合物(ExxonMobil Chemical Co.)、LICOCENE"'聚合物(Clariant)、EASTOFLEX®聚合物(Eastman Chemical Co.)、REXTAC®聚合物(Hunstman)、Basell-聚烯烴(Basell)及VESTOPLAST"'聚合物(Degussa)。其他適合之聚合物可包括丙烯-α-烯烴嵌段共聚物及互聚物,由茂金屬或後茂金屬催化劑及催化性方法製備之聚丙烯,例如但不限於可購自TOTAL Petrochemicals、LyondellBasell及ExxonMobil之適合之級別,及其他丙烯基無規、嵌段、異相或者此項技術中已知的適合的共聚物及互聚物。 在一些其他具體實例中,本發明之改良的阻隔性質可適用於生物聚合物、生物聚合物合金及生物聚合物複合物。 提供改良的氣體阻隔性質的組合物可包含含有可氧化組分之聚合物,該聚合物選自由以下組成之群:聚醚、共聚醚-酯、共聚醚醯胺、至少部分芳族聚醯胺及其組合。在一個非限制性實施例中,含有可氧化組分之聚合物係聚醚,亦即聚醚二醇。 在一些實施例中,阻隔可包含不超過10重量%之含有可氧化組分之聚合物。在其他實施例中,阻隔可包含不超過9%、不超過8%、不超過7%、不超過6%、不超過5%、不超過4%、不超過3%、不超過2%、不超過1%或不超過0.5%之含有可氧化組分之聚合物。所有百分比以相對於總組合物之重量計。 在一些實施例中,阻隔可包含≥ 10重量%且≤ 50重量%之含有可氧化組分之聚合物。 當含有可氧化組分之聚合物包含至少部分芳族聚醯胺時,阻隔可包含≥ 1且≤ 30 wt%之聚合物,例如≥ 2且≤ 15 wt%之聚合物。 當含有可氧化組分之聚合物包含聚醚二醇時,阻隔可包含≥ 0.5且≤ 10 wt%之聚合物,例如≥ 0.5且≤ 4 wt%之聚合物。 在本發明之一些實施例中,含有可氧化組分之聚合物(b)可包含一或多個數目平均分子量為約200至約5000 g/mol的聚醚鏈段。在一些實施例中,聚合物組合物中之聚醚之數目平均分子量可為約600至約3500 g/mol,且更具體言之約800至約3000 g/mol,聚合物組合物以約5至約60 wt%、尤其約10至約50 wt%的量含有一或多個聚醚鏈段。 在本發明之一些實施例中,含有可氧化組分之聚合物(b)為以相對於總聚合物(b)組合物約15至約45 wt%的量含有聚醚鏈段的共聚醚酯。 在本發明之一些非限制性實施例中,含有可氧化組分之聚合物(b)為以相對於總聚合物(b)組合物約10至約95 wt%的量含有聚醚鏈段的聚烯烴及聚醚的共聚物。在此實施例中,共聚物可藉由聚烯烴及聚醚鏈段之熔融混合步驟獲得。 在本發明之一些非限制性實施例中,含有可氧化組分之聚合物(b)為以相對於總聚合物(b)組合物約60至約99 wt%的量含有聚醚鏈段的經改質聚醚。 有利地,聚醚鏈段係聚(C2
-C6
-伸烷基)二醇鏈段。C2
-C6
伸烷基二醇可為直鏈或分支鏈脂族C2
-C6
部分。在一些實施例中,聚醚鏈段係直鏈或分支鏈聚(C2
-C6
-伸烷基)二醇鏈段。 此類聚合物組合物之特定實例包括聚(乙二醇)、直鏈或分支鏈聚(丙二醇)、直鏈或分支鏈聚(丁二醇)、直鏈或分支鏈聚(戊二醇)、直鏈或分支鏈聚(己二醇)、聚(四亞甲基醚)二醇、以及獲自用於製備上文所提及之實例之乙醇酸單體中的兩者或多於兩者的混合聚(C2
-C6
-伸烷基)二醇。有利地,聚醚鏈段係直鏈或分支鏈聚(丙二醇)或直鏈或分支鏈聚(丁二醇)。亦可使用具有三個羥基之化合物(甘油及直鏈或分支鏈脂族三醇)。 如本文所用之術語「過渡金屬」或「過渡金屬混合物」意謂佔據元素週期表中第IVB-VIII族、第IB族及第IIB族或第4-12族的金屬元素集合中的任一者。非限制性實例係鈷、錳、銅、鉻、鋅、鐵、鎳及其組合或混合物。過渡金屬具有可變的化學價態及強的形成配位化合物的傾向。 如本文所用之術語「過渡金屬化合物」意謂活化或促進聚合物之可氧化組分經環境氧氣氧化之彼等過渡金屬化合物,亦稱作催化劑。適合之過渡金屬化合物之實例包括包含鈷、錳、銅、鉻、鋅、鐵或鎳及其混合物之化合物。亦有可能在例如擠壓期間將過渡金屬化合物併入聚合物基質中。可在聚合或複合期間將過渡金屬化合物添加至適合之聚合物中,從而形成可在製備製品期間添加之母料。在一個非限制性實施例中,過渡金屬化合物作為液體或與液體載劑一起添加。在一個非限制性實施例中,將過渡金屬化合物包括於液體或固體母料中。在一個非限制性實施例中,過渡金屬化合物作為熔體添加。在一個非限制性實施例中,一個非限制性實施例中之過渡金屬化合物,諸如鈷化合物之過渡金屬化合物例如可在物理上與聚合物組合物分離,例如鞘心或並列關係,以免在熔融摻合成膜、製品或預成型物之前活化聚合物組合物。 在一些實施例中,過渡金屬化合物可包括但不限於以下之過渡金屬鹽:i)包含至少一個選自由以下組成之群的成員的金屬:鈷、錳、銅、鉻、鋅、鐵及鎳,及ii)包含至少一個選自以下群之成員的無機或有機相對離子:羧酸酯,諸如新庚酸酯、辛酸酯、硬脂酸酯、乙酸酯、萘二甲酸酯、乳酸酯、順丁烯二酸酯、乙醯基丙酮酸酯、亞麻油酸酯、油酸酯、棕櫚酸酯或己酸2-乙酯,氧化物、碳酸酯、氯化物、二氧化物、氫氧化物、硝酸酯、磷酸酯、硫酸酯、矽酸酯或其混合物。此類含鈷金屬組合物或例如含鈷組合物及含鋅組合物之混合物可分別添加或預混至聚合物(b)中。 在一些實施例中,過渡金屬催化劑載劑可包括微晶纖維素(MC)作為過渡金屬之潛在載劑。 在一些實施例中,包含過渡金屬之聚合物組合物中之可氧化組分可為生物來源α-生育酚、聚(α-蒎烯)、聚(β-蒎烯)、聚(二戊烯)及聚(d-檸檬烯)。 在本發明之實施例中,過渡金屬催化劑可為鈷鹽,尤其羧酸鈷,且尤其C8
-C20
羧酸鈷。C8
-C20
羧酸酯可為分支鏈或未分支鏈的、飽和或不飽和的。鈷化合物可在物理上與聚合物組合物分離,例如鞘心或並列關係,以免在熔融摻合至容器中之前活化聚合物組合物。 本發明之組合物進一步包含一或多種添加劑,例如穩定劑、抗氧化劑、增溶劑、抵消芳香或氣味的製劑、錯合劑、相容劑、著色劑及/或增強氧氣阻隔性質的促進劑。在一個非限制性實施例中,一或多種添加劑分別添加。在另一個非限制性實施例中,將一或多種添加劑包括於一或多種母料中。 可使用之穩定劑之非限制性實例包括單體、寡聚或聚合位阻胺光穩定劑(HALS)。在一些實施例中,HALS可為聚合HALS,諸如Uvinul®
5050、Uvinul®
4050,寡聚或聚合HALS,諸如Uvinul®
5062。在一些其他實施例中,HALS可為化合物之混合物,諸如Uvinul®
4092。其他適合之HALS包括但不限於Uvinul®
4077、Uvinul®
4092、Nylostab®
、Tinuvin®
、Hostavin®
及Nylostab®
S-EED®
。 增溶劑或錯合劑之非限制性實例包括環糊精,諸如β-環糊精。 亦相信包括β-環糊精減小或掩蓋氣味,因為此試劑可用以抵消芳香或氣味。 相容劑之非限制性實例包括硬脂酸鈉、硬脂酸鎂、其混合物及烯基丁二酸酐。相容劑之其他非限制性實例包括聚α-烯烴及聚酯之摻合物,該等摻合物可使用反應性混合技術使用馬來酸化聚丙烯或聚[亞甲基(異氰酸伸苯酯)]或(PMPI)來製備;不飽和二羧酸之酸酐,該等二羧酸諸如順丁烯二酸、甲基順丁烯二酸及伊康酸;含有鈉、鋅、鈷及各種金屬之經丙烯酸改質烯烴離聚物;及進一步描述於International Review of Chemical Engineering 2011, 第3卷, 第153-215頁中之彼等。用於生成供本文使用之相容劑之方法在此項技術中已知,諸如擠壓熱熔融樹脂、溶劑熱方法、混合單體系統合成、藉由輻射之自由基接枝或其他方法。 經磺酸基團改質之寡聚醚諸如揭示於美國專利9,447,321中,其以引用之方式併入本文中,亦提供用於改良聚合物(聚烯烴)基質中可氧化組分之相容性/可分散性的適用的相容劑或界面製劑。亦可使用較高分子量聚醚。相容劑或界面製劑可直接添加或例如與聚醚化合物預反應以形成經改質聚醚。寡聚醚化合物或較高分子量聚醚可例如經封端或在各末端或僅一個末端處反應來改質。可能的反應物可為酸酐或羧酸。實例包括但不限於順丁烯二酸酐接枝聚丙烯、烯基丁二酸酐及己二酸。經改質寡聚醚化合物可直接在預反應步驟中獲得或例如在擠壓步驟中產生母料時獲得。 如本文所用之術語「著色劑」可為能夠賦予物質顏色之有機或無機化合物,包括遮蔽、平衡或抵消物質在300-600 nm波長中之吸光度。有可能使用諸如無機顏料之著色劑,例如氧化鐵、氧化鈦及普魯士藍(Prussian blue),及有機著色劑,諸如茜素著色劑、偶氮著色劑及金屬酞菁著色劑,及痕量營養素,諸如鐵、錳、硼、銅、鈷、鉬及鋅的鹽。著色劑宜可具有良好的熱及化學穩定性。 在一些實施例中,著色劑可包含工業、商業及試驗類別之顏料、染料、墨、塗料及其組合。在其他實施例中,著色劑可包含合成、天然、生物源性化合物及其組合。在一些其他實施例中,著色劑可包含來自雜芳族化合物類別之化合物。將理解熟習此項技術者可執行試錯法實驗以確定此類著色劑在特定應用中之最優含量。 所添加以減少由硬脂酸鈷及/或硬脂酸鈉產生之任何藍色之染料、著色劑或顏料的非限制性實例係Solvaperm黃。 增強氧氣阻隔性質之促進劑,亦稱作離子性相容劑之非限制性實例如描述於EP 1663630中,其教示內容以引用之方式併入本文中,包括含有金屬磺酸鹽基之共聚酯。磺酸鹽之金屬離子可為Na+、Li+、K+、Zn++、Mn++、Ca++及其類似者。磺酸鹽基經附接至芳族酸核,諸如苯核、萘核、二苯基核、氧二苯基核、磺醯二苯基核或亞甲基二苯基核。在一個非限制性實施例中,芳族酸核係磺基鄰苯二甲酸、磺基對苯二甲酸、磺基間苯二甲酸、4-磺基萘-2,7-二甲酸或其酯。在一個非限制性實施例中,磺基單體係5-鈉磺基間苯二甲酸或5-鋅磺基間苯二甲酸及其二烷基酯,諸如二甲酯(SIM)或二醇酯(SIPEG)。在一個非限制性實施例中,促進劑係5-磺基間苯二甲酸二甲酯鈉鹽(SIM酯)或相對離子,諸如Li、Na、K及Zn,不含酯或具有不同酯之游離酸,例如但不限於甲基、乙基及乙二醇。 本發明之一些態樣之實施例可進一步包含額外添加劑,諸如抗氧化劑、離子性相容劑、填充劑、支化劑、再加熱劑、抗阻斷劑、抗靜電劑、殺生物劑、起泡劑、偶合劑、抗起泡劑、阻燃劑、熱穩定劑、抗衝擊改質劑、結晶助劑、澄清劑、潤滑劑、塑化劑、處理助劑、緩衝液、著色劑、助滑劑及其組合。將理解熟習此項技術者可執行試錯法或設計實驗以針對特定應用確定此類添加劑之最優含量。 在一個非限制性實施例中,一或多種添加劑分別添加至組合物。在一個非限制性實施例中,一或多種添加劑藉由液體供料併入。在另一個非限制性實施例中,將一或多種添加劑包括於一或多種用於製備組合物之母料中。如熟習此項技術者閱讀本發明時將理解,組合物中所用之具有或不具有添加劑之該一或多種母料可為均質的或摻合的。 此外,組合物中包括之該一或多種添加劑可經由相同方法併入,例如兩者在單個母料中,兩者藉由獨立添加,或兩者在液體供料混合物中,或經由不同方法併入,例如一或多種添加劑在單個母料中且一或多種單獨添加劑,或一或多種添加劑在一種母料中且一或多種添加劑在第二母料中,併入至本發明之組合物中。 抗氧化劑之適合實例包括但不限於酚系抗氧化劑、胺化抗氧化劑、硫基抗氧化劑及亞磷酸酯及其混合物。抗氧化劑之非限制性實例描述於Plastics Additives, Pritchard, G., 編. Springer Netherlands: 1998; 第1卷, 第95-107頁中。此類抗氧化劑之非限制性實例包括丁基化羥基甲苯(BHT)、Ethanox®
330、Ethanox®
330G、IRGANOX 1330、Hostanox®
PEP-Q、第三丁基苯酚及其混合物。 在一些實施例中,抗氧化劑可選自由以下各者組成之群:受阻酚、硫基抗氧化劑、位阻胺光穩定劑及亞磷酸酯。在另一實施例中,抗氧化劑可選自由以下各者組成之群:受阻酚、硫基抗氧化劑及亞磷酸酯。此類抗氧化劑之實例包括但不限於1,3,5-三甲基-2,4,6-參(3,5-二第三丁基-4-羥基苯甲基)-苯(CAS:1709-70-2)、肆(2,4-二第三丁基苯基)-1,1-聯苯基-4,4'-二基雙亞膦酸二酯(CAS:38613-77-3)或季戊四醇肆3-(3,5-二第三丁基-4-羥苯基)丙酸酯(CAS:6683-19-8)、(5R)-[(1S)-1,2-二羥基乙基]-3,4-二羥基呋喃-2(5H)-酮(抗壞血酸CAS:50-81-7);α-生育酚(維生素E形式抗氧化劑.CAS:59-02-9)。 在一些實施例中,離子性相容劑可為單獨添加的添加劑。 提供本發明之氣體阻隔性質之組合物的熔點可適宜地藉由調整組合物的各種特性或參數來控制,如熟習此項技術者已知。舉例而言,熟習此項技術者可選擇以適當地選擇聚醚鏈段之分子量及/或聚烯烴鏈段與聚醚鏈段之重量比以調整熔點。亦有可能選擇不同類型之聚烯烴以調整熔點。因此,熟習此項技術者可選擇或混合適合之聚烯烴以可靠地調整聚合物組合物之熔點。其他選擇方案包括適當地選擇聚醚之類型。舉例而言,鏈長及存在或不存在側鏈影響聚合物組合物之熔點。另一種可能係修改如本文所述之聚醚。另一種可能係添加添加劑。另一種可能係藉由組合或以其他方式混合不同聚烯烴獲得的分子量分佈,以提供可有利於適合於所形成製品之熱轉化的熔點範圍。提供氣體阻隔性質之組合物之一個實施例係25℃下的液體。 類似地,所得膜或製品之視覺外觀可適宜地藉由調整本發明組合物之各種特性或參數來控制,如熟習此項技術者已知。舉例而言,熟習此項技術者可選擇以適當地選擇聚醚鏈段之分子量及/或聚烯烴鏈段與聚醚鏈段之重量比以調整視覺外觀。亦有可能選擇不同類型之聚烯烴以調整視覺外觀。因此,熟習此項技術者可選擇或混合適合的聚烯烴以可靠地調整聚合物組合物的視覺外觀。另一種可能係使用如本文所述之經改質聚醚。其他選擇方案包括適當地選擇聚醚之類型。舉例而言,鏈長及存在或不存在側鏈影響由聚合物組合物產生之膜或製品的視覺外觀。另一種可能係添加添加劑。 在一個非限制性實施例中,用於賦予改良的氧氣阻隔、視覺外觀及/或機械特性的組合物包含:a )
90至99.5份聚烯烴,b )
0.1至10份含有可氧化組分之聚合物,該聚合物選自由以下組成之群:聚醚、共聚醚酯、共聚醚醯胺、至少部分芳族聚醯胺及其組合,c )
10至1000百萬分率(ppm)或mg/kg,例如≥ 10 ppm或mg/kg至≤ 600 ppm或mg/kg,例如≥ 10 ppm或mg/kg至≤ 400 ppm或mg/kg的過渡金屬,例如鈷,經由過渡金屬化合物或過渡金屬化合物之混合物添加,例如甲酸鈷或硬脂酸鈷,或甲酸鈷或硬脂酸鈷及硬脂酸鋅或乙酸鋅之混合物,及d )
≥ 0至5份一或多種添加劑,例如穩定劑(諸如單體、寡聚或聚合位阻胺光穩定劑(HALS))、錯合劑及/或抵消芳香或氣味的製劑(諸如β-環糊精)、增溶劑及/或相容劑(諸如硬脂酸鈉及/或硬脂酸鎂或烯基丁二酸酐)、著色劑(諸如solvaperm黃)及/或促進劑(諸如SIM酯)。在此實施例中,所有份數之總和等於100。 在一個非限制性實施例中,組合物之特徵在於當由其形成實驗製品,例如膜、半硬質或硬質結構且在x及/或y方向上自50%至400%定向,或在相當於500%至1000%之1:5至1:10之縱向方向(MD)上或在相當於500%至1000%之1:5至1:10之橫向方向(TD)上定向時(參見Nentwig Kunsstoff Folien, Hanser 2000,第109頁),與由對照組合物形成之比較製品在x及/或y方向上自50%至400%定向,或在相當於500%至1000%之1:5至1:10之縱向方向(MD)上或在相當於500%至1000%之1:5至1:10之橫向方向(TD)上定向時相比,或與由具有與本發明相同之組分的組合物形成的比較製品當不在x及/或y方向上自50%至400%定向,或不在相當於500%至1000%之1:5至1:10之縱向方向(MD)上或不在相當於500%至1000%之1:5至1:10之橫向方向(TD)上定向時相比,製品展現較低氧氣及/或二氧化碳穿透率,其中實驗製品及比較製品具有相同成品壁厚。在本發明之一些實施例中,製品已在x方向上定向至少50%及/或在y方向上定向至少50%。在本發明之其他實施例中,製品已在至少一個方向上定向至少100%。 在本發明之一些實施例中,製品係氣體阻隔,其中氣體係氧氣、碳氧化物或兩者。 在一些實施例中,製品呈膜形式。在其他實施例中,製品係多層膜。在其他實施例中,製品係硬質或半硬質結構。 如本文所用之術語「製品」意謂包含本發明之阻隔組合物之特定形式或物理物件。製品之非限制性實例係經限定形狀、尺寸及形式之延展模製、吹塑模製、擠壓的物理物件。此等可包括但不限於瓶、容器、空心框或形狀、平面或非平面盤、膜、片材、導管、管、纖維、容器預成型件、吹塑模製品(諸如剛性容器)、熱成型製品、可撓性袋及其類似物以及其組合。 在本發明之一些實施例中,硬質或半硬質製品可由塑膠、紙或卡紙板盒或瓶子形成,諸如果汁、奶、軟飲、啤酒及湯容器、熱成型盤或杯。 以下實例表明本發明及其供使用之能力。本發明能夠具有其他及不同實施例,且在不脫離本發明之精神及範疇的情況下能夠在各種顯而易見的態樣中對其若干細節加以修改及/或替代。因此,該等實例被視為本質上說明性且非限制性的。實例中使用之材料 :
商品級INVISTA Terathane®
PTMEG 1400及Terathene®
PTMEG 2900聚(四亞甲基醚)二醇或PTMEG 1400/PTMEG 2900 (CAS編號25190-06-1)用於本發明之實例中。Terathane®
PTMEG 1400具有1400公克/莫耳之數目平均分子量,用200-350 ppm BHT (CAS編號128-37-0)穩定。Terathane®
2900具有2900公克/莫耳之數目平均分子量,用300-500 ppm BHT穩定。適用於實例4及實例5之聚醚添加劑製備之四亞甲基醚二醇的量在約80至約220 kg範圍內。 在本發明之實例中使用市售抗氧化劑Ethanox®
330 (CAS編號1709-70-2),諸如由SI Group製造。Ethanox®
330之典型商業純度大於99重量%。適用於實例1及實例5之母料製備之Ethanox®
330的量在0至約6.0 kg範圍內。適用於實例4之聚醚添加劑製備之Ethanox®
330的量在約0.01至約11.0 kg範圍內。 如本發明之實例中所用之工業位阻胺光穩定劑HALS Uvinul®
4050 FF (CAS編號124172-53-8)由BASF製造。Uvinul®
4050 FF,亦即N,N'-雙甲醯基-N,N'-雙-(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基)-六亞甲基二胺,係分子量為450 g/mol之位阻單體胺。適用於實例4及實例5之聚醚添加劑製備之HALS的量在約0.5至約6.0 kg範圍內。 如本發明之實例中所用之工業位阻胺光穩定劑Chimassorb®
944 FDL (CAS編號70624-18-9)由BASF製造。適用於實例4之聚醚添加劑製備之Chimassorb® 944 FDL的量在約10至約22 kg範圍內。 市售抗氧化劑Cyanox®
1790 (CAS編號40601-76-1)用於本發明之實例中,諸如由Solvay製造。適用於實例4之母料製備之Cyanox®
1790,亦即參(4-第三丁基-3-羥基-2,6-二甲苯甲基)-s-三嗪-2,4,6-(1H,3H,5H)三酮的量在4.0至約11.0 kg範圍內。 如本發明之實例中所用之工業磷基抗氧化劑Hostanox®
P-EPQ P (CAS編號119345-01-6)由Clariant製造。適用於實例4之母料製備之Hostanox®
P-EPQ P的量在約4.5至約5.5 kg範圍內。 如本發明之實例1a-1m及實例5中所用之硬脂酸鈷(CAS編號13586-84-0)由Umicore在「Ecos S 9.5: 硬脂酸鈷 9.5 %」產品名稱下製造及供應。適用於實例1及5之母料製備之硬脂酸鈷的量在約20至約200 kg範圍內。 本發明之實例中所用之硬脂酸鋅(CAS編號557-05-1)由Sigma-Aldrich®作為純硬脂酸鋅供應。鋅含量係10-12重量%。適用於實例4之聚醚添加劑製備之硬脂酸鋅的量在約0.05至約0.13 kg範圍內。 如本發明之實例中所用之硬脂酸鈉(CAS編號68424-38-4)由Peter Greven GmbH & Co. KG, Germany在「Ligastar NA R/D」產品名稱下供應。Ligastar NA R/D中之鈉含量係約6重量%。適用於實例1之母料製備之硬脂酸鈉的量在約6至約19 kg範圍內。 如本發明之實例中所用之硬脂酸鎂(CAS編號557-04-0)由Peter Greven GmbH & Co. KG, Germany在「Ligastar MG 700」產品商標名下供應。Ligastar MG 700中之鎂含量係約4.4重量%。適用於實例1之母料製備之硬脂酸鎂的量在約9至約24 kg範圍內。 如本發明之實例中所用之β-環糊精(CAS編號7585-39-9)可以「CAVAMAX® W7 FOOD」產品商標名購自Wacker Chemie AG。β-環糊精具有七個葡萄糖單元且分子量為1135 g/mol。適用於實例4之聚醚添加劑製備之β-環糊精的量在0至約40 kg範圍內。 實例中所用之芳族聚醯胺(聚(間二甲苯己二醯胺))MXD6可購自Mitsubishi Gas Chemical Company, MXD6 S6007 (CAS:25718-70-1)。 適用於實例中2中MXD6添加劑製備之芳族聚醯胺的量在約360至約440 kg範圍內。 5-磺基間苯二甲酸二甲酯鈉鹽(SIM酯;CAS編號3965-55-7)可以「5-磺酸基間苯二甲酸二甲酯鈉鹽」名稱購自Sigma-Aldrich®,且分子量為296.3 g/mol。實例1之母料製備及實例4之聚醚添加劑製備中所用之SIM酯的量在0至約40 kg範圍內。 實例中所用之聚丙烯可以Total mPP Lumicene® CAS編號9003-07-0、9010-79-1商購。適用於實例1之母料製備之聚丙烯的量在約0至約950 kg範圍內。適用於實例中2中MXD6添加劑製備之聚丙烯的量在約180至約220 kg範圍內。適用於實例4及實例5之聚醚添加劑製備之聚丙烯的量在約250至約995 kg範圍內。 順丁烯二酸酐接枝PP (PP-g-MA)可以OREVAC®
CA 100產品名購自Arkema或以PRIEX® 25097產品名購自Addcomp Holland BV。適用於實例1之母料製備之PP-g-MA的量在0至約960 kg範圍內。適用於實例2中MXD6添加劑製備之PP-g-MA的量在約360至約440 kg範圍內, 適用於實例4及實例5之聚醚添加劑製備之PP-g-MA的量在0至約920 kg範圍內。 如本發明之實例中所用之具有溶劑黃114比色指數之Solvaperm黃2G (CAS編號7576-65-0)係Clariant Chemicals之註冊產品商標。適用於實例4及實例5之聚醚添加劑製備之著色劑的量在0至約0.05 kg範圍內。 辛烯基丁二酸酐(n-OSA) (CAS編號26680-54-6)可購自Trigon Chemie GmbH。適用於實例4之母料製備之n-OSA的量在0至約5 kg範圍內。實例 實例 1 (a-m) - 聚丙烯硬脂酸鈷母料 ( 催化劑 - MB ) 製備
PP-g-MA按原樣純度使用或與PP預混合使用,以提供基質材料/源材料用於擠壓步驟。 硬脂酸鈷、硬脂酸鈉、硬脂酸鎂、5-磺基間苯二甲酸二甲酯鈉鹽(SIM酯)及Ethanox® 330在熔融擠壓步驟中分別直接添加。所用之熔融擠壓機係共轉的,27 mm擠壓機螺桿直徑且螺桿長度與直徑(L:D)比率36:1,例如Leistritz Micro 27 36D型熔融擠壓機。聚合物處理速率係約5公斤/小時。分段操作溫度係:水在室溫(T0)、200℃ (T1-T4)、205℃ (T5-T7)、210℃ (T8)及220℃ (T9)下。將所需熔融材料擠壓至去離子水冷卻浴中。經冷卻聚合物股線用Pell-tec粒化機粒化成約2 mm直徑及約3 mm長度之典型圓柱形顆粒。 最終硬脂酸鈷母料(催化劑-MB)組合物中之硬脂酸鹽、SIM酯及/或PP-g-MA中之任一者可藉由分別調整硬脂酸鹽及/或PP-g-MA的量而改變。 在一個實施例中,使用如表1及2中所列之以下組分量製備1000 kg催化劑-MB產物。表 1 實例 2- MXD6 添加劑製備
PP-g-MA在與PP及MXD6之預混合物中按原樣使用以提供用於擠壓步驟之源材料。 所用熔融擠壓機係共轉的,27 mm擠壓機螺桿直徑且螺桿長度與直徑(L:D)比率36:1,例如Leistritz Micro 27 36D型熔融擠壓機。聚合物處理速率係約5公斤/小時。分段操作溫度係:水在室溫(T0)、240℃ (T1)、250℃ (T2-T8)及255℃ (T9)下。將所需熔融材料擠壓至去離子水冷卻浴中。 經冷卻聚合物股線用Pell-tec粒化機粒化成約2 mm直徑及約3 mm長度之典型圓柱形顆粒。 最終MXD6添加劑組合物中之聚醯胺及/或PP-g-MA中之任一者可藉由分別調整聚醯胺及/或PP-g-MA的量而改變。 在一個實施例中,使用如表2中所列之以下組分量製備1000 kg MXD6添加劑產物。表 2 實例 3 - 將催化劑母料及 MXD6 ( 添加劑 ) 併入至聚烯烴中
催化劑母料及MXD6 (純的或如表2中所展示的添加劑)可在使用前混合用於與任何聚烯烴基質樹脂射出模製。 在此實例中,如實例1a-m中所示之催化劑母料以1-15 wt%之濃度使用,以射出模製成預成型件且進一步延展吹塑模製成瓶子。MXD6可純粹使用,或作為與基質樹脂之預混合物中之添加劑(參見實例2)使用,或與催化劑母料預混合以在最終應用中獲得2-12 wt% MXD6。MXD6量可進一步藉由調整MXD6/MXD6添加劑的量而改變。實例 4 - 聚醚添加劑製備
PP-g-MA在與PP及PTMEG之預混合物中按原樣使用,以提供用於擠壓步驟之源材料。將Uvinul® 4050 FF、Ethanox®
330、Chimassorb®
944 FDL、Hostanox®
P-EPQ P、Cyanox®
1790、Solvaperm Yellow 2G、硬脂酸鋅、β-環糊精、5-磺基間苯二甲酸二甲酯鈉鹽(SIM酯)及辛烯基丁二酸酐(n-OSA)添加至PTMEG,隨後分別與PP及PP-g-MA預混合。將預混合物直接進料至擠壓機中。 所用熔融擠壓機係共轉的,27 mm擠壓機螺桿直徑且螺桿長度與直徑(L:D)比率36:1,例如Leistritz Micro 27 36D型熔融擠壓機。聚合物處理速率係約5公斤/小時。分段操作溫度係:水在室溫(T0)、200℃ (T1-T4)、205℃ (T5-T7)、210℃ (T8)及220℃ (T9)下。將所需熔融材料擠壓至去離子水冷卻浴中。經冷卻聚合物股線用Pell-tec粒化機粒化成約2 mm直徑及約3 mm長度之典型圓柱形顆粒。 最終聚醚添加劑組合物中之PTMEG及/或PP-g-MA中之任一者可藉由分別調整聚醚及/或PP-g-MA的量而改變。最終聚醚添加劑組合物中Uvinul®
4050 FF、Chimassorb®
944 FDL、Hostanox®
P-EPQ P、Cyanox®
1790、Solvaperm Yellow 2G、硬脂酸鋅、β-環糊精、SIM酯、n-OSA及/或Ethanox®
330中之任一者亦可藉由調整對應量而改變。 在一個實施例中,可使用如表3中所列之以下組分量製備1000 kg聚醚添加劑產物。表 3 表 3 ( 續 ) 實例 5 - 「多合一」母料製備
PP或PP-g-MA在與硬脂酸鈷及PTMEG之預混合物中按原樣使用,以提供用於擠壓步驟之源材料。將Uvinul® 4050 FF、Ethanox®
330、Solvaperm Yellow 2G添加至PTMEG,隨後分別與PP或PP-g-MA及硬脂酸鈷預混合。將預混合物直接進料至擠壓機中。 所用熔融擠壓機係共轉的,27 mm擠壓機螺桿直徑且螺桿長度與直徑(L:D)比率36:1,例如Leistritz Micro 27 36D型熔融擠壓機。聚合物處理速率係約5公斤/小時。分段操作溫度係:水在室溫(T0)、200℃ (T1-T4)、205℃ (T5-T7)、210℃ (T8)及220℃ (T9)下。將所需熔融材料擠壓至去離子水冷卻浴中。經冷卻聚合物股線用Pell-tec粒化機粒化成約2 mm直徑及約3 mm長度之典型圓柱形顆粒。 最終「多合一」添加劑組合物中之PTMEG及/或硬脂酸鈷中之任一者可藉由分別調整聚醚及/或硬脂酸鈷的量而改變。最終添加劑組合物中之Uvinul®
4050 FF、Solvaperm Yellow 2G及/或Ethanox®
330中之任一者亦可藉由調整對應量而改變。 在一個實施例中,可使用如表4中所列之以下組分量製備1000 kg之「多合一」添加劑產物。表 4 實例 6 - 將催化劑母料及聚醚添加劑併入至聚烯烴中
催化劑母料及聚醚添加劑可在使用之前混合用於與任何聚烯烴基質樹脂射出模製。 在此實例中,如實例1a-1m中所示之催化劑母料以1-15 wt%之濃度使用,以射出模製成預成型件且進一步延展吹塑模製成瓶子。聚醚添加劑(參見實例2a-f)可在與基質樹脂之預混合物中使用,或可與催化劑母料預混合以在最終應用中獲得大約0.5-6 wt% Terathane®
PTMEG。PTMEG量可藉由使用不同量的聚醚添加劑而改變。實例 7- 將「多合一」母料併入至聚烯烴中
「多合一」母料可在使用之前混合用於與任何聚烯烴基質樹脂射出模製。 在此實例中,如實例3a-3d中所示之「多合一」母料以1-15 wt%之濃度使用,用於射出模製成預成型件且進一步延展吹塑模製成瓶子,以在最終應用中獲得大約0.4-2 wt % Terathane®
PTMEG 1400。PTMEG量可藉由使用不同量的「多合一」母料而改變。實例 8- 預成型物儲存時間之影響
預期由本文揭示之組合物製備之預成型件的延展吹塑模製瓶子在預成型件儲存數天時展示增強的氧氣阻隔性質。 雖然已特別描述本發明之說明性實施例,但應理解熟習此項技術者將顯而易見且可易於在不背離本發明之精神及範疇的情況下作出各種其他修改。相應地,並不意欲將本文中之申請專利範圍之範疇限於在本文中所闡述之實例及說明書,反之,申請專利範圍應理解為包涵所有存在於本發明中之可獲專利的新穎性的特徵,包括由熟習與本發明有關之技術者處理而作為其等效物之所有特徵。 以引用的方式併入在本文中所引用之所有專利、專利申請案、測試程序、優先權文件、文章、公開案、手冊及其他文件,引用之程度為該等揭示內容符合本發明及在所有權限中准許該併入。 當本文中列舉數值下限及數值上限時,其涵蓋任何下限至任何上限之範圍。
Claims (21)
- 一種組合物,其包含: a)聚烯烴, b)含有可氧化組分之聚合物,該聚合物選自由以下組成之群:聚醚、共聚醚酯、共聚醚醯胺、至少部分芳族聚醯胺及其組合, c)過渡金屬化合物或過渡金屬化合物之混合物,及 d)一或多種添加劑,其選自由以下組成之群:穩定劑、抗氧化劑、增溶劑、抵消芳香或氣味的製劑、錯合劑、相容劑、著色劑及增強氧氣阻隔性質之促進劑, 該組合物之特徵在於當由其形成製品時,該製品相比於對照物展現改良的氣體阻隔、視覺外觀及/或機械特性。
- 如請求項1之組合物,其中該聚合物b)包含聚醚二醇。
- 如請求項1之組合物,其中該聚合物b)包含改質聚醚二醇。
- 2或3之組合物,其中該過渡金屬化合物包含硬脂酸鈷及硬脂酸鋅或乙酸鋅之混合物。
- 2或3之組合物,其中該一或多種添加劑係β-環糊精。
- 2或3之組合物,其中該一或多種添加劑係硬脂酸鈉、硬脂酸鎂、其混合物或烯基丁二酸酐。
- 2或3之組合物,其中該一或多種添加劑係著色劑。
- 如請求項7之組合物,其中該著色劑係solvaperm黃。
- 2或3之組合物,其中該一或多種添加劑係SIM酯。
- 2或3之組合物,其中該一或多種添加劑係包含單體、寡聚或聚合位阻胺光穩定劑(HALS)之穩定劑。
- 2或3之組合物,其中該一或多種添加劑係β-環糊精、硬脂酸鈉及/或硬脂酸鎂、solvaperm黃及SIM酯。
- 2或3之組合物,其中該一或多種添加劑包括順丁烯二酸酐接枝聚烯烴。
- 如請求項1之組合物,其包含: a) 90至99份聚烯烴, b) 0.1至10份含有可氧化組分之聚合物,該聚合物選自由以下組成之群:聚醚、共聚醚酯、共聚醚醯胺、至少部分芳族聚醯胺及其組合, c) 10至1000百萬分率(ppm)或mg/kg之經由過渡金屬化合物或過渡金屬化合物混合物添加的過渡金屬,及 d) ≥0至5份該一或多種添加劑, 其中所有份數總和係100。
- 如請求項13之組合物,其中該聚合物b)包含聚醚二醇。
- 如請求項13之組合物,其中該聚合物b)包含改質聚醚二醇。
- 如請求項13、14或15之組合物,其包含10至400 ppm或mg/kg之經由過渡金屬化合物或過渡金屬化合物混合物添加的過渡金屬。
- 如請求項1至3中任一項之組合物,其中含有可氧化組分之該聚合物b)包含MXD6聚醯胺。
- 如請求項1至3中任一項之組合物,其中當由其形成實驗製品且在x及/或y方向上自50%至400%定向時,與由對照組合物形成之比較製品在x及/或y方向上自50%至400%定向時,或由具有與本發明相同之組分的組合物形成的比較製品當不在x及/或y方向上自50%至400%定向時相比,該製品展現較低氧氣及/或二氧化碳穿透率,其中該實驗製品及該比較製品具有相同成品壁厚。
- 如請求項1至3中任一項之組合物,其中當由其形成實驗製品且在相當於500%至1000%之1:5至1:10之縱向方向(MD)上或在相當於500%至1000%之1:5至1:10之橫向方向(TD)上定向時,與由對照組合物形成之比較製品在相當於500%至1000%之1:5至1:10之縱向方向(MD)上或在相當於500%至1000%之1:5至1:10之橫向方向(TD)上定向時相比,該製品展現較低氧氣及/或二氧化碳穿透率,其中該實驗製品及該比較製品具有相同成品壁厚。
- 一種包含如請求項1至19中任一項之組合物的膜。
- 一種包含如請求項1至19中任一項之組合物的製品。
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