阻挡增强的PET多层容器制造技术

本披露提供了新的多层聚酯(特别地PET)容器，这些容器具有超过常规的单层PET容器的改进的气体阻挡特性。特别地，已经发现被“夹”在两个PET层之间的具有相对于PET的优越的气体阻挡和机械特性的2,5‑呋喃二甲酸酯聚酯(例如，聚(亚乙基呋喃‑2,5‑二甲酸酯)(PEF))阻挡层实现了相对于相同尺寸和形状的常规的单层PET容器的针对气体渗透的显著更高的阻挡。披露了相关的预成型件、方法以及组合物。

Barrier enhanced PET multilayer container

The present disclosure provides new multilayer polyester (especially PET) containers with improved gas barrier characteristics over conventional single layer PET containers. In particular, has been found to be \clipped\ in between the two PET layer relative to the 2,5 two furan formic ester polyester PET superior gas barrier and mechanical properties (e.g., poly (ethylene furan 2,5 two carbamate) (PEF)) the barrier layer relative to the conventional single vessel PET the same size and shape for gas permeability significantly higher barrier. Related preforms, methods and compositions are disclosed.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】阻挡增强的PET多层容器相关申请的交叉引用本申请要求于2015年2月13日提交的美国临时申请号62/116,226的优先权的权益，将该临时申请通过引用以其全文结合在此。
本披露涉及具有改进的阻挡增强特性的聚酯饮料瓶如PET碳酸软饮品瓶，以及相关的预成型件和方法。
技术介绍
聚对苯二甲酸乙二酯(PET)容器已经广泛地用于包装碳酸软饮品(CSD)、果汁、水、以及其他饮料，由于其澄清度以及良好的机械特性的组合。然而，PET对通过氧气和二氧化碳的渗透的相对敏感性限制了其在较小尺寸的包装中以及对于氧气敏感性产品的包装的应用。因此，在包装工业中存在用于进一步改进PET的气体阻挡特性的需要。已经开发了不同技术来增强针对小气体分子的渗透的PET的阻挡。例如，可以将气体阻挡增强添加剂结合到单层配置中的PET内以通过反增塑机制增加其模量和气体阻挡特性。然而，高水平的结合可以使PET降解并且使其特性粘度(I.V.)恶化，尤其当该添加剂含有可以与PET反应的官能团。增强PET的气体阻挡特性的另一种途径是在制备树脂或将树脂与其他组分共混中结合共聚单体。实例包括用间苯二甲酸(IPA)共聚单体改性的PET、聚萘二甲酸乙二酯(PEN)和PET的共混物或共聚物、以及类似物。为了实现适度的阻挡增强(至少2倍)，改性典型地要求高百分比的共聚单体，这可以不利地影响PET的拉伸特性并且要求新的预成型件设计。可以将有机或无机涂层施加在容器的外表面或内表面上，作为提高其对气体渗透的耐受性的手段。然而，此类技术的实施典型地要求对于通常在包装饮料的制造中不利用的涂覆设备的大量资本投资。还已经开发了具有被夹在两个或更多个PET层之间的高阻挡材料的多层容器，其中该阻挡材料通常是除了PET之外的聚合物。由于在材料组成中的差异，多层容器经常倾向于层离，因此影响这些容器的外观以及阻挡和机械性能。进一步地，含有聚合物如尼龙和EVOH的PET多层容器由于与PET的不相容性在再循环期间可以发展黄度和雾度。多层途径的另一种变体是将阻挡增强添加剂共混到PET内并且将该共混物夹在两个PET层之间。此类添加剂的高水平的结合可以导致中间层的增塑，这实质上影响容器的整体机械特性。另外，在较高温度下，蠕变和瓶膨胀可以使阻挡改进益处减少，并且与共混此类添加剂相关的操作问题可以是有问题的。因此，存在增强用于应用如包装碳酸饮料和氧气敏感性饮料和食品中的PET的阻挡性能的持续的需要。不使PET降解、实质上影响其拉伸比、或不利地影响PET的澄清度的方法是最需要的。
技术实现思路
本披露提供了具有改进的阻挡增强特性的新的多层聚酯容器如PET碳酸软饮品瓶。还披露了相关的瓶预成型件以及制成该瓶并且增强PET的气体阻挡特性的方法。这些容器是对于增强的阻挡性能设计的多层结构，使这些容器尤其在用于碳酸饮料以及氧气敏感性饮料和食品的包装应用是有用的。该容器设计以及制成该容器的方法不使PET降解，它们实质上也不影响PET拉伸比，意味着在制造这些容器中可以利用现有的设备和方法。还发现，这些容器设计和方法不会不利地影响该PET瓶或容器的澄清度。根据一个方面，提供了一种多层容器，该容器包含：a)限定外表面的外层以及限定内表面和内部空间的内层，其中该外层包含聚酯，并且该内层包含2,5-呋喃二甲酸酯聚酯(例如像，聚(亚乙基呋喃-2,5-二甲酸酯)(PEF)聚合物或共聚物)。在多层容器中，其中该内层包含约5、7.5、10或更多的重量％的2,5-呋喃二甲酸酯聚酯(例如，聚(亚乙基呋喃-2,5-二甲酸酯)(PEF)-聚合物)，在约22C下和在约38C下相对于基本上相同的重量和尺寸的单层PET容器的该容器中的CO2和/或O2阻挡改善因子(BIF)可以是从约1.0至至少2.0或更大。根据另一个方面，提供了一种多层容器，该容器包含：a)限定外表面的外层以及限定内表面和内部空间的内层，其中每个层包含聚酯；以及b)被布置在该外层与该内层之间的阻挡层，该阻挡层包含2,5-呋喃二甲酸酯-基聚酯或其共混物(例如像，聚(亚乙基呋喃-2,5-二甲酸酯)(PEF)-基聚合物或共聚物或共混物)，该聚酯或其共混物可以包括聚酯、尼龙、聚合物、聚乙烯共聚物或其改性的共聚物、聚丙烯共聚物或其改性的共聚物、离聚物、丙烯腈丙烯酸甲酯共聚物、改性的乙基-丙烯共聚物以及改性的基于苯乙烯和乙烯-丁烯的三嵌段共聚物如FG1901X。在多层容器中，其中该2,5-呋喃二甲酸酯聚酯(例如，聚(亚乙基呋喃-2,5-二甲酸酯)(PEF)-基聚合物)包含至少5mol％的该PEF-基聚合物的呋喃-2,5-二甲酸共聚单体以及一种或多种二酸共聚单体，在约22C和约38C下相对于基本上相同的重量和尺寸的单层PET容器的该容器中的CO2和/或O2阻挡改善因子(BIF)可以是从约1.0至至少2.0或更大。本披露进一步提供了一种预成型件，其中该预成型件可以包含以下：a)限定外表面的外层以及限定内表面的内层，其中该外层包含聚酯；并且该内层包含2,5-呋喃二甲酸酯聚酯。2,5-呋喃二甲酸酯聚酯的典型实例是聚(亚乙基呋喃-2,5-二甲酸酯)(PEF)聚合物。因此，还提供了一种使用这种预成型件制成多层容器的方法，该方法包括提供预成型件并且拉伸吹塑模制该预成型件以提供该多层容器。本披露进一步提供了一种预成型件，其中该预成型件可以包含以下：a)限定外表面的外层以及限定内表面的内层，其中每个层包含聚酯；以及b)被布置在该外层与该内层之间的阻挡层，该阻挡层包含2,5-呋喃二甲酸酯聚酯如聚(亚乙基呋喃-2,5-二甲酸酯)(PEF)聚合物或其共混物，其可以包括聚酯、尼龙、聚合物、聚乙烯共聚物或其改性的共聚物、聚丙烯共聚物或其改性的共聚物、离聚物、以及丙烯腈丙烯酸甲酯共聚物。因此，还提供了一种使用这种预成型件制成多层容器的方法，该方法包括提供预成型件并且拉伸吹塑模制该预成型件以提供该多层容器。本披露的这些和其他方面、特征以及实施例将通过参照在此提供的附图、权利要求书以及详细的披露来理解。附图说明在如下在此提供的附图中说明了本披露的各种方面和实施例。图1提供了本披露的实施例的两个图示。一个图示描绘了该多层容器以及其限定外表面的PET外层以及限定内表面的PEF内层的截面。另一个图示描绘了该多层容器以及其限定外表面的PET外层(右)以及限定内表面的PET内层(左)以及具有约5-10mol％的聚(亚乙基呋喃-2,5-二甲酸酯)(PEF)聚合物的被布置在该外层与该内层之间的阻挡层的截面。图2说明了在使用ASTMD3163的修改“用于通过拉伸负荷确定在剪切中的粘合性结合的硬质塑料搭接剪切接合处的强度的标准测试方法”测试在CSD测试瓶的层之间的接合处或界面的强度中使用的试样尺寸。这种修改的测试用于确认首先在衬底膜之一的机械断裂之前的层的界面处或在拉伸测试单元的夹持处发生的失效。详细说明本披露提供了一种多层聚酯(特别地PET)容器，该容器具有超过常规的单层PET容器的改进的气体阻挡特性。例如，提供了被“夹”在两个PET层之间的具有相对于PET的优越的气体阻挡和机械特性的2,5-呋喃二甲酸酯聚酯阻挡层(例如像，聚(亚乙基呋喃-2,5-二甲酸酯)(PEF)阻挡层)以便实现相对于相同尺寸和形状的常规的单层PET容器的针对气本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种多层容器，该容器包含：限定外表面的外层以及限定内表面和内部空间的内层，其中该外层包含聚酯，并且该内层包含2,5‑呋喃二甲酸酯聚酯或共聚酯。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.02.13 US 62/116,2261.一种多层容器，该容器包含：限定外表面的外层以及限定内表面和内部空间的内层，其中该外层包含聚酯，并且该内层包含2,5-呋喃二甲酸酯聚酯或共聚酯。2.一种多层容器，该容器包含：a)限定外表面的外层以及限定内表面和内部空间的内层，其中每个层包含聚酯；以及b)在该外层与该内层之间布置的阻挡层，该阻挡层包含2,5-呋喃二甲酸酯聚酯或共聚酯或其共混物。3.根据权利要求1和2所述的多层容器，其中该2,5-呋喃二甲酸酯聚酯或共聚酯包含：聚(亚乙基-2,5-呋喃二甲酸酯)(PEF)；聚(三亚甲基-2,5-呋喃二甲酸酯)(PTF)；聚(亚丁基-2,5-呋喃二甲酸酯)(PBF)；聚(异山梨醇-2,5-呋喃二甲酸酯)(PISF)；聚(异艾杜醇-2,5-呋喃二甲酸酯)(PIIF)；聚(异甘露醇-2,5-呋喃二甲酸酯)(PIMF)；聚(亚新戊基-2,5-呋喃二甲酸酯)(PNPGF)；聚(亚乙基-2,5-呋喃二甲酸酯)与1,8-萘二甲酸酯(PEF-PEN)；聚(1,4-亚苯基-2,5-呋喃二甲酸酯)(PCHF)；聚(1,2-二甲基亚苯基-2,5-呋喃二甲酸酯)(PDMFF)；以及其任何组合、其混合物、或其共聚物。4.根据权利要求1和2所述的多层容器，其中该2,5-呋喃二甲酸酯聚酯或共聚酯包含2,5-呋喃二甲酸酯与以下二醇中的至少一种或多种的聚酯或共聚酯：2,2,4,4-四甲基-1,3-环丁烷二醇；1,3-环己烷二甲醇；1,4-环己烷二甲醇；或其任何组合。5.根据权利要求1和2所述的多层容器，其中该容器是拉伸吹塑模制的。6.根据权利要求1和2所述的多层容器，其中该外层和该内层各自独立地具有从约0.1mm至约1.5mm的厚度。7.根据权利要求1和2所述的多层容器，其中该外层和该内层一起包含该总多层容器重量的从约20wt％至约95wt％。8.根据权利要求1和2所述的多层容器，其中该2,5-呋喃二甲酸酯聚酯或共聚酯是该总多层容器重量的5wt％、7.5wt％或10wt％或更大。9.根据权利要求1和2所述的多层容器，其中该2,5-呋喃二甲酸酯聚酯或共聚酯具有约62,000的重均分子量(Mw)以及约0.80dL/g或更大的特性粘度。10.根据权利要求1和2所述的多层容器，其中该外层和该内层中的任一者或两者包含聚(对苯二甲酸乙二酯)。11.根据权利要求1和2所述的多层容器，其中该外层和该内层两者各自包含聚(对苯二甲酸乙二酯)。12.根据权利要求1和2所述的多层容器，其中该外层和该内层中的任一者或两者包含聚(对苯二甲酸乙二酯)-基共聚物，该共聚物具有使用共二酸的二酸改性、使用共二醇的二醇改性、或两者。13.根据权利要求1和2所述的多层容器，其中该外层和该内层中的任一者或两者包含聚(对苯二甲酸乙二酯)-基共聚物，该共聚物具有小于20摩尔百分比的使用共二酸的二酸改性、小于10...

【专利技术属性】
技术研发人员：罗纳德·D·莫菲特，贾斯米·考尔，T·埃德温·弗里曼，罗伯特·克里盖尔，石昱，马龙·萨尔瓦多·莫拉莱斯，维德胡·那格哈尔，
申请(专利权)人：可口可乐公司，
类型：发明
国别省市：美国,US