通过聚(呋喃二甲酸乙二醇酯)和聚(对苯二甲酸乙二醇酯)的共混物增强的阻隔性能制造技术

本申请涉及通过聚(呋喃二甲酸乙二醇酯)和聚(对苯二甲酸乙二醇酯)的共混物增强的阻隔性能。本披露涉及生产轻质聚对苯二甲酸乙二醇酯瓶的方法，这些瓶保持对氧气、二氧化碳和/或水蒸气的透过的良好阻隔特性。在形成PET瓶的过程中使用相对少量的聚呋喃二甲酸乙二醇酯可以产生具有所需的阻隔特性的瓶并导致使用较少的材料。用较少的材料。

【技术实现步骤摘要】
通过聚(呋喃二甲酸乙二醇酯)和聚(对苯二甲酸乙二醇酯)的共混物增强的阻隔性能
[0001]本申请为一项专利技术专利申请的分案申请，其母案的申请日为2016年6月1日、申请号为201680047086.0(PCT/US2016/035246)、专利技术名称为“通过聚(呋喃二甲酸乙二醇酯)和聚(对苯二甲酸乙二醇酯)的共混物增强的阻隔性能”。
[0002]相关申请的交叉引用
[0003]本申请根据35 U.S.C.
§
119要求于2015年6月11日提交的美国临时申请号62/174，395和于2016年4月25日提交的美国临时申请号62/326，965的优先权，将这些临时申请以其全文通过引用结合在此。


[0004]本披露总体上涉及使用PEF/PET共混物制造具有改进的储存期限的瓶的方法。

技术介绍

[0005]碳酸软饮料(CSD)瓶制造商目前正在寻求各种途径来改进聚合物瓶的阻隔性能。例如，聚(对苯二甲酸乙二醇酯)(PET)应用使用具有较厚壁的较重瓶来延长储存期限，然而这导致瓶、其制造、运输和再循环流内的转化的更大资源消耗。所寻求的另一个途径是使用100％聚(乙烯呋喃酸酯)(PEF)瓶作为PET的100％可生物再生替代物，其具有比100％PET瓶更好的阻隔性能，但是由于原料可用性以及还有由于加工/再循环是昂贵的，这由PEF与PET相比不同的材料特性而产生。其中尼龙为MXD6的尼龙/PET共混物与PET相比具有对氧气和二氧化碳的增加的阻隔，但是导致不透明的瓶。
[0006]在美国公开号20150110983，Kriegel等人报道了以下出人意料的发现：用于加工PET的常规方法无法成功地应用于在容器(如食品和饮料容器)的生产中的PEF。Kreigel提供了新颖的预成型件和用于加工PEF以生产此类预成型件的方法。
[0007]在美国公开号20150064383中，Kriegel等人描述了包含一种或多种链结构改性剂的PEF共聚物以提供具有对于包装和加工优化的特性的聚合物。然而，这可能进一步增加熔体合成和加工(支化的控制)的复杂性并且因此可能使包装系统成本更高。
[0008]因此，需要不是100％纯PEF或100％纯PET的新组合物，与100％纯PET相比，这些新组合物具有改进的阻隔性能并且可以通过用于加工100％纯PET的常规方法加工。

技术实现思路

[0009]在第一实施例中，提供了一种制造瓶的方法，该方法包括以下步骤：
[0010]a)制造聚(呋喃二甲酸乙二醇酯)/聚(对苯二甲酸乙二醇酯)(PEF/PET)共混物，其中基于该共混物的总重量，PEF的量在按重量计从0.1％至40％的范围内；
[0011]b)在与用于制造标准PET预成型件基本上相似的加工条件下注射模制步骤a)的该PEF/PET共混物以形成共混物预成型件；
[0012]c)在与用于由标准PET预成型件制造标准PET瓶基本上相似的加工条件下，在标准
PET模具中拉伸吹塑模制步骤b)的该共混物预成型件以形成共混物瓶，
[0013]其中与标准PET瓶的储存期限相比，步骤c)中制造的该共混物瓶具有改进的储存期限。
[0014]在该方法的第二实施例中，与标准PET瓶的相应分段相比，该共混物瓶的每个分段(顶部、壁板和底部)具有小于25％的目标重量变化。
[0015]在该方法的第三实施例中，聚(呋喃二甲酸乙二醇酯)是衍生自乙二醇和呋喃二甲酸酯或其衍生物的未改性的聚(呋喃二甲酸乙二醇酯)。
[0016]在第四实施例中，注射模制步骤a)的该PEF/PET共混物以形成共混物预成型件的步骤b)包括通过具有在260℃至300℃范围内的温度的一个或多个温度区的筒来加工该PEF/PET共混物。
[0017]在第五实施例中，在标准PET模具中拉伸吹塑模制步骤b)的该共混物预成型件的步骤c)包括使用针对具有在59毫升至2升范围内的容积的瓶的标准PET模具。
[0018]在第六实施例中，所制造的共混物瓶选自下组，该组由以下各项组成：8盎司瓶、10盎司瓶、12盎司瓶、16盎司瓶、500mL瓶、750mL瓶、1L瓶和2L瓶。
[0019]在第七实施例中，步骤b)和c)在一体式注射
‑
拉伸吹塑模制机中进行或者在注射模制机中和在拉伸吹塑模制机中分开地进行。
[0020]在第八实施例中，提供了一种改进储存在瓶中的碳酸饮料的储存期限的方法，该方法包括将碳酸饮料包装在由PEF/PET共混物制成的瓶中，其中基于该共混物的总重量，PEF的量在按重量计0.1％
‑
40％的范围内。
具体实施方式
[0021]在此引用的所有专利和非专利文献的披露内容通过引用以其全文结合在此。
[0022]如在此所用，术语“包含(comprises)”、“包含(comprising)”、“包括(includes)”、“包括(including)”、“具有(has)”、“具有(having)”或其任何其他变型旨在覆盖非排他性的包括。例如，包括要素列表的工艺、方法、制品或设备不一定仅限于那些要素，而是可包括未明确列出的或该工艺、方法、制品或设备所固有的其他要素。此外，除非有相反的明确说明，否则“或”是指包含性的“或”，而不是指排他性的“或”。例如，条件A或B由下列任一项满足：A是真(或存在)和B是假(或不存在)，A是假(或不存在)和B是真(或存在)，和A和B二者都是真(或存在)。短语“一个或多个/一种或多种”旨在覆盖非排他性的包含。例如，A、B和C中的一个或多个/一种或多种意味着以下中的任何一个/一种：单独的A，单独的B，单独的C，A和B的组合，B和C的组合，A和C的组合，或A、B和C的组合。
[0023]而且，使用“一个或一种”来描述在此所描述的要素。这样做只是为了方便并给出本专利技术范围的一般意义。该描述应被解读为包括一个(一种)或至少一个(一种)，并且单数形式也包括复数形式，除非其明显地另有所指。
[0024]如在此所用的术语“标准PET瓶”是指由用于包装的聚(对苯二甲酸乙二醇酯)(PET)等级制成的任何尺寸的碳酸软饮料(CSD)瓶。用于包装的PET等级典型地用少量共聚单体改性，该共聚单体通常选自但不限于1，4
‑
环己烷二甲醇(CHDM)或间苯二甲酸(IPA)，并且可包含或可不包含其他添加剂。
[0025]如在此所用的术语“标准PET预成型件”是指专门设计用于形成“标准PET瓶”的任
何预成型件。
[0026]如在此所用的术语“标准PET模具”是指设计成与“标准PET预成型件”一起使用来制造“标准PET瓶”的任何模具。
[0027]如在此所用的术语“未改性的PEF”是指衍生自乙二醇和呋喃二甲酸酯或其衍生物的聚(呋喃二甲酸乙二醇酯)，没有附加的共聚单体。
[0028]如在此所用的术语“阻隔”与“渗透速率”或“渗透率”或“透过速率”可互换使用以描述二氧化碳气体阻隔特性，在材料中的低本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种制造瓶的方法，该方法包括以下步骤：a)制造聚(呋喃二甲酸乙二醇酯)/聚(对苯二甲酸乙二醇酯)(PEF/PET)共混物，其中基于该共混物的总重量，PEF的量在按重量计从5％至30％的范围内，和PET的量占共混物总重量的70％至95％；b)在与用于制造标准PET预成型件基本上相似的加工条件下注射模制步骤a)的该PEF/PET共混物以形成共混物预成型件；c)在与用于由标准PET预成型件制造标准PET瓶基本上相似的加工条件下，在标准PET模具中拉伸吹塑模制步骤b)的该共混物预成型件以形成共混物瓶，其中与标准PET瓶的储存期限相比，步骤c)中制造的该共混物瓶具有改进的储存期限。2.如权利要求1所述的方法，其中基于共混物的总重量计，PEF的量在10重量％至20重量％的范围内。3.如权利要求1或2所述的方法，其中：步骤b)中的所述基本上相似的加工条件包括通过具有在230℃至325℃范围内的温度的一个或多个温度区的筒进行注射模制；和步骤c)中的所述基本上相似的加工条件包括在拉伸吹塑模制之前将预成型件加热至75℃至125C的温度。4.如权利要求1所述的方法，其中与标准PET瓶的相应分段相比，该共混物瓶的每个分段(顶部、壁板和底部)具有小于25％的目标重量变化。5.如权利要求1所述的方法，其中聚(呋喃二甲酸乙二醇酯)是衍生自乙二醇和呋喃二甲酸酯或其衍生物的未改性的聚(呋喃二甲酸乙二醇酯)。6.如权利要求1所述的方法，其中注射模制步骤a)的该PEF/PET共混物以形成共混物预成型件的步骤b)包括通过具有在260℃至300
°
C范围内的温度的一个或多个温度区的筒来加工...

【专利技术属性】
技术研发人员：AJ顿坎，P法甘，
申请(专利权)人：纳幕尔杜邦公司，
类型：发明
国别省市：