POLIÉSTERES QUE BARREN OXÍGENO ÚTILES PARA ENVASAR.

Una composición de envase que se puede obtener combinando (a) una composición de poliéster que comprende:

restos de uno o más dioles insaturados que tienen de 4 a 8 átomos de carbono, en una cantidad de 1 por ciento molar a 50 por ciento molar, sobre la base de la cantidad total de restos de dioles en la composición de poliéster que comprende 100 por ciento molar, y restos de uno o más ácidos alifáticos dicarboxílicos que tienen 2 a 20 átomos de carbono, en una cantidad de al menos 50 por ciento molar, sobre la base de la cantidad total de restos de ácidos dicarboxílicos en la composición de poliéster que comprende 100 por ciento molar; con (b) uno o más homopolímeros o copolímeros de poli(tereftalato de etileno) que se proporcionan en una cantidad de al menos 75 por ciento en peso, sobre la base del peso total de la composición de envase

Tipo: Patente Internacional (Tratado de Cooperación de Patentes). Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: PCT/US2007/025275.

Solicitante: EASTMAN CHEMICAL COMPANY.

Nacionalidad solicitante: Estados Unidos de América.

Dirección: 200 SOUTH WILCOX DRIVE KINGSPORT TN 37660 ESTADOS UNIDOS DE AMERICA.

Inventor/es: STEWART, MARK, EDWARD, JENKINS,Jason Christopher , MORROW,Rebekah,Fauver.

Fecha de Publicación: .

Fecha Solicitud PCT: 11 de Diciembre de 2007.

Clasificación Internacional de Patentes:

  • C08G63/52 SECCION C — QUIMICA; METALURGIA.C08 COMPUESTOS MACROMOLECULARES ORGANICOS; SU PREPARACION O PRODUCCION QUIMICA; COMPOSICIONES BASADAS EN COMPUESTOS MACROMOLECULARES.C08G COMPUESTOS MACROMOLECULARES OBTENIDOS POR REACCIONES DISTINTAS A AQUELLAS EN LAS QUE INTERVIENEN SOLAMENTE ENLACES INSATURADOS CARBONO - CARBONO (procesos de fermentación o procesos que utilizan enzimas para sintetizar un compuesto dado o una composición dada o para la separación de isómeros ópticos a partir de una mezcla racémica C12P). › C08G 63/00 Compuestos macromoleculares obtenidos por reacciones que forman un enlace éster carboxílico en la cadena principal de la macromolécula (poliesteramidas C08G 69/44; poliesterimidas C08G 73/16). › Acidos policarboxílicos o compuestos polihidroxi en los que al menos uno de los dos componentes contienen insaturación alifática.
  • C08L67/02 C08 […] › C08L COMPOSICIONES DE COMPUESTOS MACROMOLECULARES (composiciones basadas en monómeros polimerizables C08F, C08G; pinturas, tintas, barnices, colorantes, pulimentos, adhesivos C09; filamentos o fibras artificiales D01F; composiciones para el tratamiento de textiles D06). › C08L 67/00 Composiciones de poliésteres obtenidos por reacciones que forman un éster carboxílico unido en la cadena principal (de poliéster-amidas C08L 77/12; de poliéster-imidas C08L 79/08 ); Composiciones de los derivados de tales polímeros. › Poliésteres derivados de ácidos dicarboxílicos y compuestos dihidroxi (C08L 67/06 tiene prioridad).

Clasificación PCT:

  • C08G63/52 C08G 63/00 […] › Acidos policarboxílicos o compuestos polihidroxi en los que al menos uno de los dos componentes contienen insaturación alifática.
  • C08L67/00 C08L […] › Composiciones de poliésteres obtenidos por reacciones que forman un éster carboxílico unido en la cadena principal (de poliéster-amidas C08L 77/12; de poliéster-imidas C08L 79/08 ); Composiciones de los derivados de tales polímeros.

Países PCT: Austria, Bélgica, Suiza, Alemania, Dinamarca, España, Francia, Reino Unido, Grecia, Italia, Liechtensein, Luxemburgo, Países Bajos, Suecia, Mónaco, Portugal, Irlanda, Eslovenia, Finlandia, Rumania, Chipre, Lituania, Letonia.

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Fragmento de la descripción:

CAMPO DE LA INVENCIÓN

La presente invención se refiere al campo de las composiciones de poliéster, a procedimientos de fabricarlas, y a su uso para proporcionar composiciones de envases que tienen propiedades de barrido de oxígeno mejoradas. 5

ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN

Muchos productos de alimentación y bebidas son sensibles al oxígeno y experimentan deterioro significativo tras la exposición a niveles de oxígeno incluso muy bajos. Al limitar la exposición al oxígeno de los artículos sensibles al oxígeno de este tipo se mantiene la calidad y se mejora la vida en almacenamiento de estos artículos. Limitando la exposición al oxígeno de artículos de alimentación sensibles al oxígeno en el sistema de envase, se 10 mantiene la calidad de los artículos alimenticios y se reduce el desperdicio. Este tipo de envase mantiene de este modo el artículo más tiempo en el inventario, reduciendo por lo tanto los costes de reposición de existencias, y los costes derivados de la mercancía estropeada.

En aplicaciones de envases se usan comúnmente polímeros de poliésteres, y especialmente homopolímeros y copolímeros de poli(tereftalato de etileno) (PET). El PET tiene cierto número de propiedades valiosas 15 para envases pero carece de suficiente barrera a los gases para algunas aplicaciones, lo que limita su uso en envases para productos sensibles al oxígeno tales como cerveza, zumos de fruta, productos cítricos, productos a base de tomate, y carne empaquetada asépticamente. Se han propuesto estructuras multicapa para mejorar la barrera a los gases de PET. Polímeros que tienen excelente barrera al oxígeno (barrera pasiva) o propiedades de barrido (barrera activa) se pueden combinar con PET para producir una estructura estratificada que consiste en polímeros individuales. 20 También se han usado combinaciones de polímeros de barrera con PET para mejorar la barrera al oxígeno de los envases.

Adipato de m-xilileno diamina, una poliamida que consiste en unidades derivadas de m-xilileno diamina y ácido adípico que se repiten, se puede combinar con PET para proporcionar un envase que es algo resistente a la invasión de oxígeno. Se pueden añadir sales de metales de transición, tales como sales de cobalto, a la poliamida o a 25 las combinaciones de PET y poliamida, para catalizar y fomentar activamente la oxidación del polímero de poliamida, potenciando con ello adicionalmente las características de barrera al oxígeno del envase. El uso de agentes de barrido de oxígeno activo, que retiran químicamente el oxígeno que migra a través de las paredes del envase, puede ser un procedimiento muy eficaz para reducir las velocidades de transmisión de oxígeno de los plásticos que se usan en envases. Sin embargo, un inconveniente asociado con su uso es que existe a menudo un prolongado "tiempo de 30 inducción" antes de que se consiga la actividad de barrido completa. Esta deficiencia se puede subsanar parcialmente aumentando el nivel de la poliamida en el envase. Sin embargo, esto puede aumentar el coste del envase final, y puede producir efectos indeseables sobre el aspecto del envase, tales como añadir color empañado o indeseado. Aumentar la concentración de agentes de barrido de oxígeno de este tipo también puede complicar la fabricación y el reciclado del envase. 35

El documento JP 46043262 describe una fibra que se moldea a partir de poliéster en la que al menos 80% de las unidades estructurales que se repiten son tereftalato de etileno, y que tiene enlaces carbono-carbono insaturados. Un compuesto que tiene enlaces insaturados se usa en una cantidad de 0,5-10% molar con respecto a las unidades del poliéster que se repiten. Estos poliésteres modificados se injertan a continuación para mejorar la capacidad de tinción, resistencia al pelado, y propiedades antiestáticas de la fibra. 40

El documento U.S. Pat. Appl. Publn. Nº. 2006/ 0116452 describe un absorbedor de oxígeno que comprende un compuesto de imida y un polímero oxidable. Polímeros oxidables preferidos son aquellos que tienen átomos de carbono secundarios o terciarios.

El documento U.S. Pat. Nº. 5.399.289 describe composiciones para barrido de oxígeno que comprenden un polímero de hidrocarburo etilénicamente insaturado que tiene 0,01-1,0 equivalentes de enlaces dobles 45 carbono-carbono por 100 g de polímero y un catalizador de metal de transición y que se pueden incorporar en diversos tipos de capas.

El documento U.S. Pat. Nº. 5.639.815 describe una pared para un envase que incluye una capa que incluye un polímero y es capaz de barrer oxígeno por oxidación catalizada por metales de un componente orgánico oxidable de la misma. El compuesto orgánico oxidable es preferiblemente el propio polímero, y puede ser el único 50 polímero en la composición. Composiciones preferidas incluyen una combinación de 96% de poli(tereftalato de etileno) y

4% de poli(m-xililenadipamida) que contiene 200 ppm de cobalto como catalizador, que se dice que tiene buen comportamiento de permeabilidad con el tiempo cuando se conforma en una botella.

El documento U.S. Pat. Nº. 5.859.145 describe un proceso para esterificar y/o transesterificar un polímero que tiene un columna vertebral polietilénica y restos colgantes de ácido y/o éster, comprendiendo el proceso poner en contacto una masa fundida del polímero con un compuesto de transesterificación de modo que el polímero 5 experimenta esterificación y/o transesterificación pero no alcoholisis. El polímero esterificado o transesterificado también tiene restos de éster colgantes que difieren en clase y/o número del polímero sin reaccionar. El proceso puede incluir la adición de una cantidad de una sal de metal de transición que sea eficaz para fomentar el barrido de oxígeno. También se describen composiciones que incluyen un componente que comprende una columna vertebral etilénica o polietilénica y un resto colgante o terminal que comprende un radical bencílico, alílico, o que contiene éter. 10

El documento U.S. Pat. Nº. 6.083.585 describe composiciones que incluyen copolímeros de condensación que comprenden predominantemente segmentos de poliéster y una cantidad de segmentos de oligómeros de poliolefinas de barrido de oxígeno. Los segmentos de poliéster comprenden segmentos derivados de poliésteres típicos de embotellado y envasado tales como PET y PEN. Los copolímeros se forman preferiblemente mediante transesterificación durante extrusión reactiva y comprenden típicamente aproximadamente 0,5 a aproximadamente 12% 15 en peso de segmentos de oligómero de poliolefina.

El documento U.S. Pat. Nº. 6.780.916 describe una composición de resina que proporciona buenas propiedades ópticas cuando se estira, y eficiente barrido de oxígeno, comprendiendo la composición de resina un poliéster que forma película y una cantidad eficaz de partículas de barrido de oxígeno que tienen una distribución de tamaño de partícula tal que las partículas de menos de aproximadamente 25 micrómetros de tamaño no exceden de una 20 concentración definida por un fórmula que incluye la densidad aparente de las partículas. Se dice que los dioles adecuados para uso en los polímeros descritos incluyen 1,4-butenodiol.

En la técnica, sigue habiendo necesidad de composiciones de poliéster que tengan propiedades de barrido de oxígeno, que las hagan adecuadas para uso en aplicaciones de envases.

RESUMEN DE LA INVENCIÓN 25

En un aspecto, la invención se refiere a composiciones de envases que se pueden obtener combinando

(a) una composición de poliéster que comprende restos de uno o más dioles insaturados que tienen de 4 a 8 átomos de carbono, en una cantidad de 1 por ciento molar a 50 por ciento molar, sobre la base de la cantidad total de restos de dioles en la composición de poliéster que comprende 100 por ciento molar, y restos de uno o más ácidos 30 alifáticos dicarboxílicos que tienen 2 a 20 átomos de carbono, en una cantidad de al menos 50 por ciento molar, sobre la base de la cantidad total de restos de ácidos dicarboxílicos en la composición de poliéster que comprende 100 por ciento molar;

(b) con uno o más homopolímeros o copolímeros de poli(tereftalato de etileno) que se proporcionan en una cantidad de al menos 75 por ciento en peso, sobre la base del peso total de la composición del envase. 35

Los restos del uno o más dioles insaturados pueden estar presentes en una cantidad de 2 por ciento molar a...

 


Reivindicaciones:

1. Una composición de envase que se puede obtener combinando

(a) una composición de poliéster que comprende:

restos de uno o más dioles insaturados que tienen de 4 a 8 átomos de carbono, en una cantidad de 1 por ciento molar a 50 por ciento molar, sobre la base de la cantidad total de restos de dioles en la composición de poliéster que 5 comprende 100 por ciento molar, y

restos de uno o más ácidos alifáticos dicarboxílicos que tienen 2 a 20 átomos de carbono, en una cantidad de al menos 50 por ciento molar, sobre la base de la cantidad total de restos de ácidos dicarboxílicos en la composición de poliéster que comprende 100 por ciento molar; con

(b) uno o más homopolímeros o copolímeros de poli(tereftalato de etileno) que se proporcionan en una cantidad 10 de al menos 75 por ciento en peso, sobre la base del peso total de la composición de envase.

2. La composición de envase de la reivindicación 1, en la que están presentes los restos del uno o más dioles insaturados en una cantidad de 2 por ciento molar a 20 por ciento molar, sobre la base de la cantidad total de restos de dioles en la composición de poliéster que comprende 100 por ciento molar.

3. La composición de envase de la reivindicación 1, en la que están presentes los restos del uno o más dioles 15 insaturados en una cantidad de 5 por ciento molar a 15 por ciento molar, sobre la base de la cantidad total de restos de dioles en la composición de poliéster que comprende 100 por ciento molar.

4. La composición de envase de la reivindicación 1, en la que uno o más dioles insaturados comprenden uno o más de: 2-buteno-1,4-diol; 2-penteno-1,5-diol; 3-buteno-1,4-diol; 2-hexeno-1,6-diol; 3-hexeno-1,6-diol; 2-hepteno-1,7-diol; 3-hepteno-1,7-diol; 4-hepteno-1,7-diol; 2-octeno-1,8-diol; 3-octeno-1,8-diol; o 4-octeno-1,8-diol. 20

5. La composición de envase de la reivindicación 1, en la que uno o más dioles insaturados comprenden 2-buteno-1,4-diol.

6. La composición de envase de la reivindicación 1, en la que los restos de uno o más ácidos alifáticos dicarboxílicos comprenden restos de ácido adípico.

7. La composición de envase de la reivindicación 6, en la que están presentes los restos de ácido adípico en una 25 cantidad de al menos 50 por ciento molar, sobre la base de la cantidad total de restos de ácidos o anhídridos dicarboxílicos en la composición de poliéster que comprende 100 por ciento molar.

8. La composición de envase de cualquier reivindicación precedente, en la que están presente el uno o más homopolímeros o copolímeros de poli(tereftalato de etileno) en una cantidad de al menos 90 por ciento en peso, sobre la base del peso total de la composición de poliéster. 30

9. La composición de envase de cualquier reivindicación precedente, en la que la composición comprende adicionalmente uno o más metales de transición presentes en una cantidad de 10 ppm a 1000 ppm de metal, sobre la base del peso total de la composición de poliéster.

10. La composición de envase de la reivindicación 9, en la que el uno o más metales de transición comprenden una o más sales de metal de transición. 35

11. La composición de envase de la reivindicación 9, en la que el uno o más metales de transición comprenden uno o más de: manganeso II o III, hierro II o III, cobalto II o III, níquel II o III, cobre I o II, rodio II, III, o IV, o rutenio I, II, o IV.

12. La composición de envase de la reivindicación 9, en la que el uno o más metales de transición se proporcionan como sal de uno o más de cloruro, acetato, acetilacetonato, estearato, palmitato, 2-etilhexanoato, neodecanoato, o naftenato. 40

13. La composición de envase de cualquier reivindicación preferente, en la que la viscosidad intrínseca de la composición de envasado es de 0,75 dl/g a 1,15 dl/g.

14. La composición de envase de cualquier reivindicación preferente, en la que la composición está en forma de preforma de botella o botella moldeada por soplado.

15. Un procedimiento para fabricar una composición de envase que comprende:

(a) combinar una composición de poliéster que comprende:

restos de uno o más dioles insaturados que tienen de 4 a 8 átomos de carbono, en una cantidad de 1 por ciento molar a 50 por ciento molar, sobre la base de la cantidad total de restos de dioles en la composición de poliéster que comprende 100 por ciento molar, y 5

restos de uno o más ácidos alifáticos dicarboxílicos que tienen 2 a 20 átomos de carbono, en una cantidad de al menos 50 por ciento molar, sobre la base de la cantidad total de restos de ácidos dicarboxílicos en la composición de poliéster que comprende 100 por ciento molar; con

(b) uno o más homopolímeros o copolímeros de poli(tereftalato de etileno) que se proporcionan en una cantidad de al menos 75 por ciento en peso, sobre la base del peso total de la composición de envase. 10


 

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