具有一定收缩特性的聚烯烃容器及其制造方法技术

公开了具有有利自由收缩特性的透明、低雾度注拉吹塑成型聚丙烯容器制品的两步法制造。在第一加工阶段中，在注射成型机上形成预成型制品。在随后的第二个阶段中，对预成型制品进行再加热和吹塑，形成容器，这可以远离第一阶段所用的设备而进行。该方法可以采用加工参数的选择，以制造有利于在相对较高的速率进行拉伸吹塑并同时保持适当聚丙烯聚合物形态的预成型制品，所述的形态使得可以制造透明、低雾度的容器。自由收缩可以得以改善并测量。此外，制造之后经受自由收缩测试的容器的雾度、ＭＦＩ、和壁厚可以用来推测或预计用于制造容器的工艺参数。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】

技术介绍
注拉吹塑成型(injection stretch blow molding)是热塑性制品(如液体容器)的一种制造方法。该方法包括首先通过注塑成型制造预成型制品。然后，将预成型制品再次加热之后，对其进行拉伸并施以气体压力以使预成型制品朝模具表面膨胀(吹塑)，形成容器。存在数种不同的使用拉伸吹塑的方法。第一种是单步法，其中在机器上制造预成型坯(preform)，使其略微冷却至预定的吹塑温度。仍然在该高温下，在相同的机器上将预成型坯拉伸吹塑成容器，这一过程是一步制造方法的一部分。这是一步或所谓的“单步”制造方法。在典型的聚丙烯单步吹塑法中，在形成预成型坯之后，预成型坯的温度从大约230℃冷却(降低)至大约120-140℃。预成型坯不返回至环境温度，而是在大约120至140℃下被吹塑成容器。另一种方法是两步法。在两步法中，首先在注射机中形成预成型坯。然后，将预成型坯冷却至环境温度。在某些情况下，在将预成型坯拉伸吹塑成容器之前，将预成型坯从一个地点装运到另一地点(或者从一个公司运到另一公司)。在两步法的第二个阶段中，在制模机上将预成型坯从初始的环境温度加热至用于拉伸吹塑的高温以形成容器。在这种两步的方法中，注射机和制模机通常互相远离。两步制造法有时被称作“再加热拉伸吹塑”(RSBM)法，因为第一个阶段形成的预成型制品随后在第二制造阶段被再次加热，以形成最终的容器。长期以来，容器制造工业界迫切需要以制造出雾度低且透明度高的产品的成本有效的工艺中提供聚丙烯原料、预成型坯和容器。以最少的成本和很快的周期时间采用聚丙烯高效地制造预成型坯和容器的方法是人们所非常期望的。而且，对成品容器进行处理以预计或确定用于制造容器的方法的方法也是相当有用的。
技术实现思路
附图说明参照附图，通过实施例对本专利技术进行说明。图1显示可以根据本专利技术的方法制造的典型的聚丙烯容器；图2A是显示两步法第一个阶段中使用的工艺步骤的流程示意图，该阶段涉及预成型制品的注射制造；图2B显示根据本专利技术的制造方法的第二个阶段的工艺步骤，其中将预成型制品拉伸吹塑，形成容器；图3是传统厚壁预成型制品的侧视图；图3A显示图3的传统预成型制品的侧视截面图；图3B和3C显示本专利技术中可以使用的壁相对较薄、具有外部异型轮廓(profile)的预成型坯的第一个具体实施方式。图4显示另一个本专利技术中可以使用的预成型坯(即根据本专利技术实施的壁相对较薄的预成型制品)的侧视图，其中预成型制品可以任选地在预成型制品结构的内部而不是外部具有异型轮廓。图4A显示了图4的薄壁预成型制品的截面图。图5是用于制造预成型制品的注射成型组件的纵向截面图。图6是制造方法第二个阶段的图示，其显示用于由预成型坯制造容器的拉伸吹塑设备的垂直截面图，在该图中显示了预成型制品就位时的启动位置。图7是图6中设备的视图，其显示了紧靠在预成型制品上的模具。图8显示完全吹成的容器，其中拉伸杆和锻模(swage)位于正在模具中减压的容器的下方。具体实施例方式现在参考本专利技术的实施方式，下文阐述其一个或多个实施例。每个实施例均用于解释本专利技术，而不是对本专利技术进行限定。实际上，本领域技术人员显而易见的是，可以在不偏离本专利技术范围或宗旨的情况下在本专利技术中进行各种修改和变动。在本专利技术的实施部分公开了对聚丙烯进行注拉吹塑成型以形成容器的两步法。该方法的第一个阶段包括形成预成型制品。随后的第二个阶段包括对预成型制品进行再加热和吹塑，形成容器。除形成这些产品的具体方法或工艺之外，本专利技术还涉及预成型制品和容器。在本专利技术的实践中出乎意料地实现了有益的结果。在本专利技术中，通过采用下文实施例17中所述的自由收缩方法，可以确定通过两步法制成的容器的制造方式(和其它工艺变量)。在本专利技术中，聚丙烯容器通过注拉吹塑成型两步法制造。容器具有a)根据ASTMD 1003雾度值小于3的侧壁，b)根据ASTMD 1238MFI(熔体流动指数)为大约6g/10分钟至大约50g/10分钟；c)其中容器经受自由收缩测试(参见以下实施例17)之后容器的平均壁厚小于约1.8mm。在形成预成型制品的第一个阶段中，提供了至少含有下列步骤的方法。首先，提供至少部分包括聚丙烯的化学组合物。该化学组合物的熔体流动指数根据ASTMD 1238在230℃/2.16kg下测定为大约6至大约50克/10分钟。进而，将化学组合物以大于每秒约5克化学组合物的填充速率注入模具。该注射可以通过孔或流道(gate)进行，如本文所进一步描述。在模具中形成预成型制品。从模具中取出预成型制品。预成型制品包括适合于在随后的第二个阶段中再加热和拉伸吹塑的封闭端。封闭端可以与侧壁合为一体。在本专利技术的一个方面，预成型坯的侧壁厚度小于大约3.5mm。本专利技术的实施中，使用有利于快速、有效地进行拉伸吹塑以制造浊度足够低的容器的工艺参数制造预成型制品。使聚丙烯化学组合物(即树脂)的熔体流动指数(MFI)与模制预成型制品时的树脂注射速度、预成型制品的厚度和结构以及这种预成型坯制造过程中对注射孔径的适当选择相一致。这些因素中的每一个对于成功地制造浊度足够低的容器制品来说均十分重要。改进的容器、预成型坯和工艺条件在本专利技术的范围之内。本专利技术部分通过下述的意外发现克服了现有技术的限制，该发现是可以确立工艺参数，以使形成优异的聚丙烯基预成型坯具有必要的条件和益处。通过使用注射来制造预成型坯，然后在一些情况下通过拉伸吹塑形成容器，本专利技术使人们可以容易地由预成型坯高效、成本有效地制造浊度低的透明聚丙烯制品。本文所公开方法的优点当中包括熔体流动聚丙烯树脂的适当选择、成核剂和澄清剂的适当选择、预成型坯的适当厚度、注射树脂制造预成型坯的适当速率或速度，以及或许预成型坯制造过程中适当的流道宽度。出人意料地，已经发现，这些标准中均存在高速制造透明度优异的拉伸吹塑制品的范围。长期以来人们知晓聚丙烯存在多种形式，在本专利技术的实施中，可以使用几乎任何已知的形式。因此，本专利技术不限于任何特定类型的聚丙烯。全同立构丙烯(iPP)可以描述成含有通过聚合物链与假想平面同侧上的连续单体单元的叔碳原子相连的甲基，而间同立构聚丙烯(sPP)通常被描述成含有连接在聚合物链交错侧上的甲基。另外，根据上述标准制成的容器制品表现出特定的浊度-厚度比，并且这在本专利技术的范围之内。本专利技术提供聚丙烯注拉吹塑成型制品技术的重大改进，由此获得制造非常透明制品的有效的方法，作为之前PET类型的合适替代品。实施本专利技术可以提供可以高速制造、并表现出基本均匀的透明度的注拉吹塑成型聚丙烯制品。本专利技术可以提供有利于用注拉吹塑成型法以非常有效的方式制造浊度非常低的容器制品的聚丙烯预成型坯。本专利技术的一种应用提供了改进的容器，其中这些容器(或瓶子)表现出的浊度值很低。任选的成核剂对于聚丙烯来说，一种也能起到成核剂作用的有效澄清剂为1，3-O-2，4-二(3，4-二甲基亚苄基)山梨糖醇(下文称作DMDBS)，其可获自Milliken&Company，商品名Millad3988。这种化合物在聚丙烯中非常有效地降低了浊度，且伴随着的味道和气味问题少。授予Rekers的美国专利第5,049,605号和第5,135,975号中大致描述了双取代的DBS化合物。实际上，就提供优异透明度本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种通过注拉吹塑成型两步法制造的聚丙烯容器，所述的容器具有侧壁，其中：ａ）所述侧壁的雾度值根据ＡＳＴＭＤ１００３为小于大约３，ｂ）所述聚丙烯的ＭＦＩ根据ＡＳＴＭＤ１２３８为大约６ｇ／１０分钟至大约５０ｇ／１０分钟；　 　ｃ）其中所述容器经受自由收缩测试之后，所述容器的平均壁厚小于大约１．８ｍｍ。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：J徐，B维尔默斯彻，WS兰伯特，
申请(专利权)人：美利肯公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]