具有球状颗粒和内金属层的容器及其制备方法技术

本发明专利技术涉及用于制备由塑料组合物制成的容器的方法，在该容器的内表面上具有内涂层，该内涂层具有1000nm的最大厚度并包含至少一个金属层。为了制备具有内涂层的较高机械稳定性和/或容器的内涂层和内表面之间较好附着的容器，根据本发明专利技术提供了包括以下步骤的方法：

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】具有球状颗粒和内金属层的容器及其制备方法
专利

[0001]本专利技术涉及用于制备由塑料组合物制成的容器的方法，在该容器的内表面上具有内涂层，该内涂层具有1000nm的最大厚度并包含至少一个金属层，以及涉及由塑料组合物制成的容器，其中该塑料组合物包含基础聚合物材料和第一添加剂，其中包含至少一个金属层的内涂层被施加至该容器的内表面，该内涂层具有1000nm的最大厚度。
[0002]本专利技术意义内的容器是中空体结构。通常容器包含壳部，其限定中空体结构的内部体积或中空，以及在该中空体结构的一端封闭该内部体积或中空的基底部。因此容器可要么用于储存要么保存任何种类的物品或容纳部件或结构体。
现有技术
[0003]可在各种各样的
中使用具有包含至少一个金属层的内涂层的由塑料组合物制成的容器，其中一个(或多个)金属层可具有不同目的。即使内涂层可具有其中一个或多个可为金属性层的多个层，优选具有一至四个，尤其是一至三个层的内涂层。通常这样的内涂层与容器的总壁厚相比具有小于1000nm、优选小于500nm、最优选小于300nm的相对小的厚度，以便保持用于制备内涂层的材料量相对低和/或没有负面影响容器的柔性同时分别使内涂层或内涂层的层破裂的风险最小化。
[0004]未涂覆的塑料容器可由不同方法例如注塑、注拉吹塑、吹塑或压力模铸制造，其中所述方法自身对本领域技术人员是已知的。
[0005]内涂层的金属层可由(工业纯的)金属或合金以及由适当的金属化合物例如一种具体金属的或具体合金的氧化物、氮化物形成。
[0006]内涂层的金属层的一个功能可见于充当扩散阻挡层，其防止气体和/或液体从内部体积扩散至容器外侧，这不能防止塑料组合物的塑料或聚合物材料。这样的金属层可另外地或替代地防止塑料组合物的分子扩散进入容器的内容物使得容器的内容物例如食品或液体不被塑料组合物的杂质例如增塑剂污染。金属层可进一步为导电的使得它可电磁屏蔽内部体积。
[0007]为了制备具有前述性质的金属层，在容器中常使用物理气相沉积的技术。
[0008]由塑料组合物制成的具有包含至少一个金属层的内涂层的已知容器的一个缺点可见于内涂层易于被尖锐物体损坏的事实，这可引起内涂层中，尤其是至少一个金属层中的刮擦。这样的损坏可导致以上描述的金属层的积极效果失效。如果容器应保持其弹性性质并保持可弹性挤压而不损坏内涂层，则问题加剧。
[0009]“可弹性挤压”是容器的弹性柔性的量度。它可理解为意为容器暴露于挤压力，其基本上垂直于容器的纵向轴线定向并且指向内部。由于塑料组合物的恢复性质，一旦释放挤压力，指向相反方向的复位力将容器复位至它的原始未变形状态。例如如果容器的内容物预期是粘性的，或者如果需要较高的压力以允许内容物从瓶中倒出，容器的这样的挤压可例如有必要改进容器的输出。这样的性质可例如与瓶子，优选与运动瓶有关。此外这样的性质可为有益的以便防止运输期间损坏和/或如果容器从一定高度掉落。
[0010]此外证明了使用常规手段难以实现在容器的内涂层和塑料组合物之间期望的高附着，尤其是关于维持容器的弹性柔性。
[0011]专利技术目的
[0012]因此本专利技术的目的是提出容器以及用于制备这样的容器的方法，其克服现有技术的缺点并提供内涂层的更高机械稳定性，例如更好的耐刮擦性和/或耐磨损性和/或在容器的内涂层和内表面之间更好的附着。此外，如果将容器构造为可挤压容器，则提出的方法应确保内涂层的所需机械稳定性。本专利技术的另一目的可见于提供用于以更高节省率制备具有内涂层的容器的改进方法。
[0013]专利技术描述
[0014]为了实现以上列出的目的，提供了用于制备由塑料组合物制成的容器的方法，在该容器的内表面上具有内涂层，该内涂层具有1000nm的最大厚度并包含至少一个金属层，其中进行以下步骤：
[0015]‑
制备包含至少一种基础聚合物材料和至少第一添加剂的塑料组合物，其中至少2.5体积％的塑料组合物的总体积由第一添加剂构成并且其中第一添加剂包含具有莫氏标度为至少4的硬度的球状颗粒；
[0016]‑
通过以下挤出吹塑(未涂覆的)容器
[0017]a)加热和共混所制备的塑料组合物直至增塑至少基础聚合物材料；
[0018]b)借助于模具和吹气杆(blow pin)形成型坯，
[0019]其中第一添加剂的球状颗粒在由模具和吹气杆施加的剪切力产生的型坯的内表面上积累；
[0020]c)吹塑型坯以形成(未涂覆的)容器，
[0021]其中位于(未涂覆的)容器的内表面上的第一添加剂的球状颗粒提高(未涂覆的)容器的内表面的表面积和硬度；
[0022]‑
将至少一个金属层施加至(未涂覆的)容器的内表面上，其中施加的金属层与位于(未涂覆的)容器的内表面上的第一添加剂的球状颗粒结合。
[0023]根据本专利技术用于制备具有内涂层的涂覆的塑料容器的方法依赖于塑料组合物的第一添加剂和制备未涂覆容器的有利方法的协同组合。
[0024]本专利技术的第一方面涉及向塑料组合物添加第一添加剂。第一添加剂占至少2.5体积％的塑料组合物。不应保持未提及的是添加剂通常占总组合物最多不超过40体积％至50体积％。优选范围在5体积％和30体积％之间，更优选在10体积％和20体积％之间。
[0025]由于根据莫氏标度为至少4(大约～190HV)、优选根据莫氏标度为至少6(大约～795HV)的提高的硬度，第一添加剂的颗粒可特别提高容器内表面的硬度，如以下更详细讨论。
[0026]由于第一添加剂的颗粒的几何形状，即因为球状形式，可实现颗粒的特定性质和行为。应理解术语“球状”应理解为包含球形和椭球形弧面颗粒以及突出的弯曲形弧面颗粒，其原则上与这样的几何形状相似而不仅是数学上完美的球体。球状颗粒的表面可为闭合的、多孔的、开孔的或可具有高微观粗糙度。球状颗粒可构造为实心体和/或中空体，其中中空体具有较小密度的优点。
[0027]第一添加剂的球状颗粒可例如由塑料材料或由无机材料例如金属、金属化合物、
金属间化合物、金属合金、矿物、结晶固体、复合材料、陶瓷、玻璃或无定形材料形成。
[0028]当在吹塑方法中制备容器时，塑料组合物(包括第一添加剂)在第一步中被加热并基本上塑化，因为塑料组合物的至少基础聚合物材料和优选所有或基本上所有聚合物材料在挤出型坯之前被塑化。由于球状形状，第一添加剂的颗粒可与增塑的基础聚合物材料共混而不形成将对成型过程有害的团聚。此外，颗粒的球状形状改进基本上增塑的组合物的熔体流动性质(或至少没有不利地影响这些性质)，使得可实现模头内基本上增塑的塑料组合物的熔体流动指数(MFI)，这允许光滑形成型坯。通常通过挤出装置进行加热和共混。
[0029]型坯由加热且共混的塑料组合物通过常规手段即通过使用模具和吹气杆形成，通过所述模具和吹气杆限定型坯的所需壁厚和几何形式。因为第一添加剂的球状颗粒是未增塑的且在挤出和模塑过程期间保持它们的球状形式，所以可在型坯的形成期间实现本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.用于制备由塑料组合物制成的容器(1)的方法，在该容器(1)的内表面(6)上具有内涂层(7)，该内涂层(7)具有1000nm的最大厚度并包含至少一个金属层(7a)，该方法包括以下步骤：
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制备包含至少一种基础聚合物材料(9)和至少第一添加剂的塑料组合物，其中至少2.5体积％的该塑料组合物的总体积由第一添加剂构成并且其中第一添加剂包含具有莫氏标度为至少4的硬度的球状颗粒(8)；
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通过以下来挤出吹塑容器(1)a)加热和共混所制备的塑料组合物直至增塑至少基础聚合物材料(9)；b)借助于模具(13)和吹气杆(12)形成型坯，其中第一添加剂的球状颗粒(8)在由模具(13)和吹气杆(12)施加的剪切力产生的型坯的内表面上积累；c)吹塑该型坯以形成容器(1)，其中位于该容器(1)的内表面(6)上的第一添加剂的球状颗粒(9)提高容器(1)的内表面(6)的表面积和硬度；
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将该内涂层(7)的该至少一个金属层(7a)施加至该容器(1)的内表面(6)上，其中施加的金属层(7a)与位于该容器(1)的内表面(6)上的第一添加剂的球状颗粒(8)结合。2.根据权利要求1所述的方法，其中第一添加剂的球状颗粒(8)包含氧化形式的硅和/或氧化形式的钛，其中至少50体积％、优选75体积％的第一添加剂由球状颗粒(8)构成。3.根据权利要求1至2中任一项所述的方法，其中第一添加剂的球状颗粒(8)选自以下组：微珠、铝硅酸盐微球、金属间微球、酚类微球、金属微球、玻璃微球、陶瓷微球、复合材料微球、结晶微球、塑料微球或它们的组合。4.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，其中第一添加剂的球状颗粒(8)具有0.5μm和50μm之间的直径。5.根据权利要求1至4中任一项所述的方法，其中借助于物理气相沉积[PVD]将该至少一个金属层(7a)优选整个内涂层(7)施加至该容器(1)的内表面(6)上。6.根据权利要求1至5中任一项所述的方法，其中该塑料组合物包含具有抗静电性质的第二添加剂，其中该塑料组合物的总体积的至少0.5体积％由第二添加剂构成。7.根据权利要求1至6中任一项所述的方法，其中该基础聚合物材料(9)是聚乙烯或聚丙烯和/或该至少一个金属层(7a)包含钛(Ti)或钛化合物，优选...

【专利技术属性】
技术研发人员：H，
申请(专利权)人：泰坦埃克斯涂层技术有限公司，
类型：发明
国别省市：