[发明专利]氧清除塑料材料

说明书

本发明涉及一种添加剂作为氧清除剂在塑料材料中的用途，其中，(a)所述塑料材料为聚酯、聚烯烃、聚烯烃共聚物或聚苯乙烯，和所述添加剂(b)为光稳定剂和任选的过渡金属催化剂。

本发明涉及氧阻隔塑料材料，其包含有机聚合物和氧清除剂，以增强包装应用中氧敏感产品的质量及储存期。这些氧阻隔塑料材料可加工成单层和多层的刚性容器或柔性薄膜，以相比于本领域已知的其它氧阻隔组合物，在增强的透明度的情况下赋予氧阻隔性。

此外，本发明涉及氧阻隔组合物在食品、饮料及药学包装中的用途，和涉及包含所述氧阻隔组合物的塑料材料和制品。

出于本发明的目的，母料(MB)是包含聚合物型载体或液体媒介物和添加剂的组合物，其中所述添加剂以比在最终应用中或最终制品中更高的浓度存在于母料中，并且载体不必须是最终应用或最终制品的有机聚合物。所述添加剂在母料中的优选浓度优选为0.5－90重量％，更优选1－80重量％，所述重量％在每种情形下基于母料的总重量计。

出于本发明的目的，复合物(CO)是包含有机聚合物和添加剂的组合物，其中所述添加剂以用于最终应用或用于最终制品的所期望的浓度存在于复合物中，并且所述有机聚合物是最终应用或最终制品的有机聚合物，使得仅通过物理成型工艺使复合物成为最终应用或最终制品的所期望的形状。

用于个人护理、医学、药学、家用、工业、食品和饮料产品的包装需要对氧的高阻隔性质，以保存包装内容物的新鲜度及质量。由传统材料如玻璃或金属制成的容器对于物质从容器出来和对于物质由环境进入均提供优异的阻隔。在大多数情况中，经由玻璃或金属容器的气体渗透是可忽略的。然而，由于潜在的较低成本及功能上的优点(例如可热密封性、可微波性、光学性质、重量轻、减少破损及无限制的尺寸与形状)超过诸如玻璃和金属材料，近年来已增加塑料材料在包装中的使用。通常在包装应用中使用的聚合物材料为聚对苯二甲酸乙二酯树脂(PET)和聚烯烃。PET和聚烯烃均具有用于包装应用中的许多有利的性质，但它们不具有在许多氧敏感应用中所需要或所期望的气体阻隔性质。

已提出要克服与塑料容器相关的阻隔问题之许多解决方案。

包装工业已发展了例如多层结构，其包含混合的聚合物层。这些层压的包装容器提供改进的阻隔性质，接近但不可玻璃和钢的阻隔性质相比，同时牺牲许多与单层容器有关的回收益处，如PET、聚萘二甲酸乙二酯(PEN)或聚烯烃瓶。此外，取决于在各层中使用的聚合物、共聚物、共混物的混合物，容器的透明度经常基本上降低。维持可回收性、阻隔性质和透明度的适当平衡在瓶装应用中是最关键的。

使用包含比外聚合物层更高阻隔的聚合物材料的内层(有时为夹层)的多层瓶是常见的。中间层典型地为高阻隔聚合物，其减缓氧通过容器壁的渗透性。该系统可归类为被动性阻隔。该高阻隔聚合物的实例包括乙烯-乙烯醇(EVOH)和聚酰胺，优选为含有间亚二甲苯基的部分芳族聚酰胺，如聚(间亚二甲苯基己二酰胺)(MXD6)。该多层结构的常见的构造包括具有聚酰胺的中间层的PET的内层和外层，或具有乙烯-乙烯醇(EVOH)聚合物的中间层的聚烯烃的内层和外层。

使用例如EVOH的聚合物替代赋予氧阻隔性质的其它材料例如薄金属箔或无机氧化物的蒸气沉积层的优点之一在于聚合物加工技术例如挤出、注塑成型、吹膜是可获得的。然而，EVOH遭受对水敏感的缺点，且为维持其氧阻隔性质，通常需要以水分阻隔性材料例如聚烯烃加以涂覆或层压。

MXD6具有比其它气体阻隔树脂优异的气体阻隔性质和在融化期间的更佳的热稳定性。其可与热塑性树脂(例如聚对苯二甲酸乙二酯(PET)和聚丙烯)共挤出或共注塑成型，且已实际努力利用其作为多层结构的气体阻隔层。然而，在通过使用尼龙MXD6生产的多层容器中，经常观察到厚度不均匀和白化，且其在实际应用中考虑形状、气体阻隔性质和透明度仍难以获得令人满意的多层容器。

同样，设计上述类型的多层结构隐含增加制造方法的复杂度。特别是，所述多层结构的单独的层必须以防止在使用该制品期间单独的层可能分离(分层)的问题的方式组装。