聚(4-甲基-1-戊烯)在制备具有吸氧功能的包装材料中的应用及组合物与功能母粒制造技术

本发明专利技术涉及聚(4

【技术实现步骤摘要】
聚(4
‑
甲基
‑1‑
戊烯)在制备具有吸氧功能的包装材料中的应用及组合物与功能母粒


[0001]本专利技术涉及聚(4
‑
甲基
‑1‑
戊烯)在制备具有吸氧功能的包装材料中的应用及组合物、功能母粒和包装瓶，属于包装材料


技术介绍

[0002]随着饮料行业的发展，PET包装及无菌灌装设备应运而生，且已成熟运用在含乳及其他饮料行业中。PET包装机械强度高，造型可以多变，可以重复开启和关闭，便于携带。
[0003]为了将PET包装用于对于光线、氧气敏感的内容物的包装，需要添加适当的助剂以实现对于光线和氧气的阻隔功能，目前所采用的方法分别添加能够提供光线阻隔功能和氧气阻隔功能的添加剂，例如阻光母粒、阻氧母粒，以阻止外界的光线、氧气进入。但是，对于已经进入PET包装的氧气以及事先溶解于内容物中的氧气还是无能无力，内容物仍有可能因为这部分氧气的影响而出现氧化问题。

技术实现思路

[0004]在研究提升PET包装对于光线的阻隔功能的技术方案的过程中，本专利技术的专利技术人发现聚(4
‑
甲基
‑1‑
戊烯)(PMP)作为原料与PET包装的母体树脂复合时具有良好的阻光性能，并且意外地发现，添加PMP之后，在钴盐的催化下，PET包装不仅具有了阻隔光线的功能，还能使包装内部的氧气量减少，通过分析发现这是PMP吸收了部分氧气。
[0005]基于上述发现，本专利技术提出了PMP在制备具有吸氧功能的包装材料中的应用。
[0006]根据本专利技术的具体实施方案，优选地，所述PMP是在钴盐的催化作用下，通过叔碳氢和/或亚甲基氢与氧反应。叔碳氢、亚甲基氢的活化能较低，能够与氧反应，起到吸收氧气的作用。通过添加适当的钴盐作为催化剂(使PMP在钴盐存在的条件下与氧反应实现吸氧功能)，PMP能够更好地发挥吸收氧气的作用。
[0007]根据本专利技术的具体实施方案，优选地，所述包装材料为PET材质。该包装材料可以是PET制成的包装瓶。
[0008]本专利技术还提供了一种组合物，其是一种具有吸氧功能的组合物，其中，该组合物包含PMP和钴盐，二者的质量比为1:1
‑
99:1，优选为15:1
‑
90:1，更优选为30:1
‑
60:1。该组合物作为原料与PET复合，在PET的成型过程中可以起到白化阻光作用，同时还能够提供吸氧功能，使制备得到的包装材料兼具阻光、吸氧功能，从而能够在使用过程中不断吸收包装体内部的氧气(例如溶解于包装内容物并在存放过程中释放出来的氧气、包装体顶部空间存在的氧气等)，避免这部分氧气造成内容物的氧化；同时虽然包装体能够阻隔大部分的氧气进入包装体内部，但是在长时间的使用、存放状态下，仍有可能有部分氧气向包装体内部进行渗透，通过采用本专利技术提供的上述组合物，对于这部分通过包装体从外部环境渗透的氧气也能够起到吸收作用，从而减少或者完全阻止氧气穿透包装体而进入包装体内部。
[0009]根据本专利技术的具体实施方案，优选地，本专利技术所采用的钴盐包括新葵酸钴和/或硬
脂酸钴等。
[0010]根据本专利技术的具体实施方案，优选地，该组合物还含有聚丁二烯和/或苯乙烯
‑
丁二烯
‑
苯乙烯共聚物(SBS)。通过添加聚丁二烯、SBS，能够在吸氧方面起到协同作用。聚丁二烯、SBS的分子链中都含有大量的不饱和共轭双键和烯丙基氢，这两种化学结构都可以与氧气反应，其中SBS三嵌段聚合物中，聚丁二烯链段可以选择不同的构象，如1,2共聚和1,4共聚，这两种构象具有不同的吸氧速率，可以通过调节两种不同构象SBS聚合物的比例，来调整吸氧配方的吸氧速率和持久性的平衡。
[0011]根据本专利技术的具体实施方案，优选地，聚丁二烯和/或SBS与PMP的质量比为50:1
‑
10:1，优选为30:1
‑
10:1，更优选为20:1
‑
12:1。
[0012]本专利技术还提供了一种可实现协同阻光的吸氧功能母粒，该功能母粒的原料包含本专利技术所提供的上述组合物。该功能母粒中添加了PMP，不仅能够提供阻光功能，同时还能够具备吸氧功能。
[0013]根据本专利技术的具体实施方案，优选地，该功能母粒的原料还包含二氧化钛、炭黑；通过二氧化钛、炭黑能够提升功能母粒的阻光性能。
[0014]根据本专利技术的具体实施方案，优选地，以重量百分比计，该功能母粒的原料包含：聚(4
‑
甲基
‑1‑
戊烯)、5.0
‑
90.0％，二氧化钛0
‑
60.0％(0％或60.0％以下)，钴盐、0.3
‑
5.0％，炭黑、0
‑
1.0％(0％或1.0％以下)。
[0015]根据本专利技术的具体实施方案，优选地，以重量百分比计，该功能母粒的原料包含：聚(4
‑
甲基
‑1‑
戊烯)、29.0
‑
40.0％，二氧化钛0
‑
15.0％(0％或15.0％以下)，钴盐、0.4
‑
2.5％，炭黑、0.055
‑
0.06％。
[0016]根据本专利技术的具体实施方案，优选地，该功能母粒的原料还包含：PET 0
‑
80.0％(0％或80.0％以下)，聚丁二烯1.0
‑
20.0％，苯乙烯
‑
丁二烯
‑
苯乙烯共聚物0
‑
25.0％(0％或25.0％以下)，相容剂0
‑
5.0％(0％或5.0％以下)；更优选地，该阻光母粒的原料还包含：PET 0
‑
55.0％(0％或55.0％以下)，聚丁二烯5.0
‑
15.0％，苯乙烯
‑
丁二烯
‑
苯乙烯共聚物0
‑
10.0％(0％或10.0％以下)，相容剂1.0
‑
3.0％。其中，通过添加相容剂，能够将PMP与包装瓶的母体树脂(例如PET树脂)的相容性的改善控制在一个合适的程度，如果相容性太好，PMP在母体树脂(例如PET树脂)中的分散尺寸过小，这会导致对于光线的阻隔性能下降(例如完全相容或者分散相达到纳米尺度，此时体系是透明的)，而且，在采用瓶坯拉伸制备包装瓶的过程中，如果相容性太好会导致母体树脂(例如PET树脂)与PMP的界面之间不容易形成空隙，这也不利于其阻光性能。对于相容性的控制可以通过控制PMP接枝聚合物的接枝率实现。优选地，所述PMP接枝聚合物的接枝率为0.1％
‑
0.8％；更优选地，所述接枝率为0.1％
‑
0.5％，进一步优选为0.2％
‑
0.3％。上述相容剂为能够提供接枝单体的化合物，所述接枝单体包括马来酸酐(MAH)、丙烯酸、甲基丙烯酸和甲基丙烯酸缩本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.聚(4
‑
甲基
‑1‑
戊烯)在制备具有吸氧功能的包装材料中的应用。2.根据权利要求1所述的应用，其中，所述聚(4
‑
甲基
‑1‑
戊烯)是在钴盐的催化作用下通过叔碳氢和/或亚甲基氢与氧反应实现吸氧功能。3.根据权利要求2所述的应用，其中，所述钴盐包括新葵酸钴和/或硬脂酸钴。4.根据权利要求1
‑
3任一项所述的应用，其中，所述包装材料为PET材质。5.一种组合物，其中，该组合物包含聚(4
‑
甲基
‑1‑
戊烯)和钴盐，二者的质量比为1:1
‑
99:1，优选为15:1
‑
90:1，更优选为30:1
‑
60:1。6.根据权利要求5所述的组合物，其中，所述钴盐包括新葵酸钴和/或硬脂酸钴。7.根据权利要求5或6所述的组合物，其中，该组合物还含有聚丁二烯和/或苯乙烯
‑
丁二烯
‑
苯乙烯共聚物；优选地，所述聚丁二烯和/或苯乙烯
‑
丁二烯
‑
苯乙烯共聚物与所述聚(4
‑
甲基
‑1‑
戊烯)的质量比为50:1
‑
10:1，优选为30:1
‑
10:1，更优选为20:1
‑
12:1。8.一种可实现协同阻光的吸氧功能母粒，该功能母粒的原料包含权利要求5
‑
7任一项所述的组合物。9.根据权利要求8所述的功能母粒，其中，该功能母粒的原料还包含二氧化钛、炭黑；优选地，以重量百分比计，该功能母粒的原料包含：聚(4
‑
甲基
‑1‑
戊烯)、5.0
‑
90.0％，二氧化钛0
‑
...

【专利技术属性】
技术研发人员：曾科，邓玉明，
申请(专利权)人：内蒙古乳业技术研究院有限责任公司，
类型：发明
国别省市：