Полимерная композиция

 

Настоящее изобретение относится к композиционным материалам на основе полиэтилентерефталата (ПЭТ), предназначенным для изготовления однослойных емкостей в виде бутылок, обладающих повышенными барьерными свойствами.

Бутылки из полиэтилентерефталата (ПЭТ) имеют многочисленные области применения благодаря своим превосходным характеристикам: стойкости, легкости, прозрачности, органолептическим свойствам. Эти бутылки изготавливают с высокой скоростью путем двуосной вытяжки заготовки в форме. Несмотря на имеющиеся желательные характеристики, недостаточный газовый барьер ПЭТ для кислорода и диоксида углерода ограничивает применение ПЭТ для упаковок небольшого размера, а также для упаковки чувствительных к кислороду продуктов, таких как пиво, сок и чайные продукты. В связи с этим в упаковочной промышленности существует ярко выраженная потребность в дальнейшем улучшении газобарьерных свойств ПЭТ.

С целью улучшения газобарьерных свойств композиционных материалов, предназначенных для ПЭТ-тары, многими исследователями используются комплексы модификаторов. Так, известна полимерная композиция на основе полиэфира (в частности, полиэтилентерефталата) по патенту РФ №2324712, имеющая в своем составе следующие модификаторы: частично ароматический полиамид, ионный компонент, улучшающий смешиваемость, и соль кобальта. В качестве ионного компонента авторы изобретения предлагают использовать сополиэфир, содержащий сульфонатную соль металла. Несмотря на большое количество достоинств композиционного материала по изобретению, имеется и существенный недостаток - использование в качестве модификаторов довольно дорогостоящих веществ.

Наиболее близкой к предложенной по совокупности признаков из числа известных является полиэфирная композиция с низкомолекулярными добавками, предназначенная для улучшения газонепроницаемости, предназначенная для пленок, труб, бутылок, преформ и профилей, имеющая в своем составе полиэтилентерефталат и диамидсодержащую добавку при следующем соотношении, мас.%:

Основным недостатком указанной композиции являются недостаточно высокие значения по показателям газопроницаемости (заявка на патент США №2012199515, МПК В29В 7/00; В29С 39/00; В29С 45/46; В29С 47/00; В29С 49/04; В29С 49/08; В29С 51/00; B65D 23/00; C08L 35/02).

Задачей данного изобретения является создание полимерной композиции на основе полиэтилентерефталата, предназначенной для изготовления однослойных емкостей в виде бутылок, с улучшенными газобарьерными свойствами.

Для решения вышеуказанной задачи в настоящем изобретении предложена полимерная полиэтилентерефталатная композиция, включающая полиэтилентерефталат и модифицирующий композит при следующем соотношении, мас.%:

В свою очередь, модифицирующий композит имеет в своем составе полигидроксиэфир и органоглину при следующем соотношении, мас.%:

В указанном композиционном материале предпочтительно использование полиэтилентерефталатного гранулята SPET 8200 марки Л и полигидроксиэфира с общей формулой

Где R - остаток бисфенола А

В качестве органоглины используется монтмориллонит месторождения Герпегеж Кабардино-Балкарской республики катионобменной емкостью 95 мг-экв/100 г глины, предварительно очищенный от балластных веществ в гидроциклоне и модифицированный КАТАПАВом или смесью КАТАПАВ/капролактам при соотношении 1:2 в количестве 30% от массы мантмориллонита. Причем используемый КАТАПАВ имеет общую химическую формулу

Модифицирующий композит получают путем экструзионного смешения полигидроксиэфира и органоглины при температуре 180-220°С.

Сущность изобретения поясняется следующими примерами.

Пример получения композиционного материала. В смеситель, нагретый до 35°C, загружают последовательно полиэтилентерефталат и модифицирующий композит. Полученную смесь засыпают в экструдер и перерабатывают в зонах I-VI при температурах 235°C, 240°C, 250°C, 260°C, 270°C, 275°C соответственно.

Для получения композиционного материала использовалось стандартное лабораторное оборудование: смеситель, экструдер и известные методики испытаний полученных материалов и соответствующее для этих целей оборудование:

- показатель проницаемости по O₂, см³/м², за 24 часа при 23°C;

- показатель проницаемости по CO₂, см³/м², за 24 часа при 23°C;

- паропроницаемость, г/м², за 24 часа при 90% относительной влажности и температуре 38°C, измеряемая в соответствии со стандартом DIN 53 380 Т.2 - ASTM D 1434-М.

Состав и свойства композиционного материала приведены в таблицах 1 и 2.

Технический результат - получение композиционного материала на основе полиэтилентерефталата, обладающего улучшенными барьерными свойствами - проницаемость по кислороду 18 см³/м² за 24 часа, проницаемость по СO₂ 8,4 см³/м² за 24 часа, паропроницаемость 12 см³/м² за 24 часа.

Полимерная композиция на основе полиэтилентерефталата для изготовления однослойных емкостей в виде бутылок, отличающаяся тем, что она дополнительно содержит модифицирующий композит при следующем соотношении, мас.%:

используемый модифицирующий композит имеет в своем составе полигидроксиэфир и органоглину при следующем их соотношении, мас.%:

используемый полигидроксиэфир имеет общую формулу

используемая органоглина представляет собой монтмориллонит месторождения Герпегеж Кабардино-Балкарской республики катионообменной емкостью 95 мг-экв/100 г глины, модифицированный КАТАПАВом или смесью КАТАПАВ/капролактам при соотношении 1:2 в количестве 30% от массы монтмориллонита.