一种含碳化钨钛粒子的聚酯树脂及由其制成的聚酯瓶胚制造技术

一种含碳化钨钛粒子的聚酯树脂，其具有优异的吸收红外线能力，不会导致聚酯树脂、瓶胚及瓶子色泽太暗，制成PET瓶胚时，可以降低加热PET瓶胚的所需时间以及节省能源消耗，而且所制成的瓶胚及瓶子色泽明亮，非常适用于制成PET瓶胚及PET瓶。

Polyester resin containing tungsten carbide titanium particles and polyester bottle embryo made from the same

A polyester resin containing tungsten carbide particles, which has excellent ability to absorb infrared rays, does not lead to polyester resin, bottle and bottle color is too dark, made of PET bottle, can reduce the time required for heating PET preform and save energy consumption, but also made the bottle and the bottle of bright color, very suitable for forming PET bottle and PET bottle.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种含碳化钨钛粒子的聚酯树脂，特别是由该聚酯树脂所制成的聚酯瓶胚，兼具良好色泽亮度且可提高吸收近红外光线的热量，可以节省吹瓶过程的能源。
技术介绍
聚酯，尤指聚对苯二甲酸乙二醇酯(Polyethylene Ter印hthalate，简称PET)，常被制成用于包装饮料或食品的塑料瓶。因为PET树脂瓶具有优异的强度、透明性及耐化学性等特性。制造聚酯瓶的过程，包括经由缩聚反应制成聚酯树脂；以射出模制技术，将熔融的聚酯树脂射入瓶胚模穴中，经过急冷制成瓶胚(Parison)；然后，对此瓶胚加热，以红外线灯管将温度加热至高于聚酯的玻璃化转变温度约20 40°C，随即将此瓶胚，再送至吹瓶模具内，以吹模技术将瓶胚予以延伸吹胀制成瓶子。目前业界对瓶胚进行加热的现有技术，都是以石英红外线灯管对瓶胚进行加热， 再将呈柔软态的PET瓶胚送至模具内拉伸吹塑制成瓶子。使用石英红外线灯管对PET瓶胚进行加热的目的，是因为红外线能以辐射方式穿透PET瓶胚内部，使得PET分子产生均勻共振加热，进而达到整支瓶胚的内外部温度较均勻。PET瓶胚的温度不均勻时，将导致延伸吹塑时发生结晶雾化的不良结果。但是石英红外线灯管最大的辐射能量，介于1100 1200nm波长范围内。而PET 树脂透过结构共振，能够吸收的波长范围，介于5500 lOOOOnm，属于远红外区，此与石英灯管发射之辐射波长属于近红外光区差距甚大。因此，PET瓶胚吸收近红外线的能力较差，无法有效吸收来自石英红外线灯管发射的辐射能量，导致加热PET瓶胚的所需时间必须更久更长，才能使整支瓶胚的内外部温度达到均勻。所以，使用石英红外线灯管加热PET瓶胚的缺点包括造成吹瓶加工速率受到影响以及吹瓶时需耗用较多的灯管能源。为解决此问题，近年来已有专利文献提出各种改善PET吸收红外线能力的方法， 以提高PET瓶胚对1100 1200nm波长范围的近红外光线的吸收能力。例如美国第4，408，004号专利披露利用碳黑(Carbon Black)添加在缩聚树脂中，作为吸收红外线的粒子，以降低加热PET瓶胚的所需时间；且所添加的碳黑粒径介于10 500nm、浓度介于0. 1 lOppm。美国第5，529，744号专利披露利用灰色锑金属来提高PET瓶胚吸收近红外线的效果。而灰色锑金属的制法，是在PET缩聚过程中加入三价磷的还原剂，使之与PET缩聚锑催化剂产生作用，将三价锑离子还原成灰色锑金属。美国第6，022，920号专利披露利用黑色氧化铁作为吸收红外线的粒子，以降低加热PET瓶胚的所需时间；且所添加的黑色氧化铁粒径介于0. 1 10 μ m、浓度介于5 50ppmo美国第6，034，167号专利披露利用石墨作为吸收红外线的粒子，以降低加热PET瓶胚的所需时间；且所添加的石墨粒径介于0. 1 20 μ m ；浓度介于0. 1 15ppm。美国第6，503，586号专利披露利用无机黑色粒子，例如铜铬尖晶石颜料(Copper Chromite spinnel)，作为吸收红外线的粒子，以降低加热PET瓶胚的所需时间；且所添加的无机黑色粒子粒径为0. 5 200 μ m，浓度为3 170ppm。美国第2006105129号公开案披露利用碳化钛作为吸收红外线的粒子，以降低加热PET瓶胚的所需时间；且所添加的碳化钛粒径为0. 005 100 μ m,浓度为0. 5 lOOOppm。第WO 2006/055198号公开案披露利用碳化钛来提高PET瓶胚吸收近红外线的效果。但是上述专利文献所披露的技术，都披露在PET树脂中加入黑色或灰色的惰性粒子，以增强瓶胚吸收近红外光线之能力。但，这种PET树脂均会造成所制成的PET瓶胚及瓶子色泽偏暗，饮料行业的人员无法接受并拒绝使用。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术的主要目的即在提供一种含碳化钨钛粒子的聚酯树脂，具有优异吸收红外线能力，可以降低加热聚酯瓶胚，特别是PET瓶胚的所需时间并节省能源消耗， 且所制成的瓶胚及瓶子色泽明亮，非常适用于制成聚酯瓶胚，特别是PET瓶胚，以及由其制成的瓶。本专利技术的聚酯树脂，是以碳化钨钛作为吸收红外线的粒子，且所添加的碳化钨钛粒径为0. 01 10 μ m，钨/钛元素重量比介于5/5 7/3，基于聚酯树脂重量，含量介于5 120ppmo本专利技术的聚酯瓶胚，是由本专利技术的聚酯树脂制成，对于吸收红外线热量特性，符合 (VT0)/(L0-Lh) ^ 1.0的条件，可以降低加热聚酯瓶胚的所需时间；其中，Th为该聚酯瓶胚进入吹瓶模具前测得的瓶胚温度；Ttj为未加碳化钨钛粒子的聚酯瓶胚进入吹瓶模具前测得的瓶胚温度；Lh为该聚酯瓶胚的色泽亨特L值；Ltj为未加碳化钨钛粒子的聚酯瓶胚的色泽亨特L值。具体实施例方式本专利技术的聚酯树脂，是以碳化钨钛作为吸收红外线的粒子，可以改善聚酯瓶胚，特别是PET瓶胚的近红外光线辐射吸收性能，且可制得色泽亮度较高的聚酯瓶。本专利技术系以亨特L(Hunter L)值作为检测聚酯粒及聚酯瓶胚亮度的标准；当L值愈高代表亮度越高，反之越暗。本专利技术的聚酯树脂，是添加碳化钨钛粒子的聚酯组合物，需符合如下式(I)的条件(Th-T0)/(L0-Lh) ^1.0 式(I)其中，本专利技术的聚酯树脂经制成聚酯瓶胚后，其色泽亨特L值为Lh，以石英红外线灯管加热一定时间后，所测得的瓶胚温度为Th°C。而对照组的聚酯树脂，是使用未加任何近红外光吸收剂的聚酯树脂，经制成聚酯瓶胚后，其色泽亨特L值为k，以石英红外线灯管加热一定时间后(该时间与本专利技术的聚酯树脂加热到Th所用的时间相同)，所测得的瓶胚温度为T0V。上述式(I)的比值愈高，表示由本专利技术的聚酯树脂所制成的聚酯瓶胚对于红外线的吸收效能愈佳。 反之，上述式(I)的比值越低，就表示聚酯瓶胚对于红外线的吸收效能愈差。例如，PET树脂中加入四氧化三铁粒子，其式(I)的比值为0.8 0.9。或者，PET树脂中加入炭黑，其式(I)的比值为0.5 0.6。本专利技术的聚酯树脂，由双羧酸与双醇调制成浆体，再将浆体直接进行酯化反应；或者，由双羧酸的酯化物与双醇在催化剂作用下进行酯交换反应；所制得的低聚物，再在真空环境下进行熔融态缩聚反应，制成特性粘数(Intrinsic Viscosity)介于0. 45 0. 65dL/ g的预聚物，再经过固相缩聚过程(Solid state polycondensation)特性粘数增加至高于 0. 7dL/g的聚合物。此外，本专利技术的聚酯树脂，可由两种或更多种的双羧酸及两种或更多种的双醇反应制成。所述的双羧酸，选自对苯二甲酸、间苯二甲酸(Isophthalic acid)、丁二酸 (Succinic acid)、戊二酸(glutaric acid)、己二酸(Adipic acid)、癸二酸(Sebacic acid)或萘二酸等，或其混合物。所述的双醇类物质，选自二乙二醇(Diethylene glycol)、1，3_丙二醇(1， 3-Propanediol) ,1,4- 丁二醇或 1，4-环己烷二甲醇(1，4-Cyclohexanedimethanol)，或其混合物。本专利技术的聚酯树脂的制造方法，采用本领域的技术人员熟知制备技术，以对苯二甲酸与乙二醇在210 270°C的温度下进行本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种含碳化钨钛粒子的聚酯树脂，其特性粘数值介于０．７２～０．８８ｄＬ／ｇ，其特征在于，基于聚酯树脂重量，该聚酯树脂的碳化钨钛粒子含量介于５～１２０ｐｐｍ，且该碳化钨钛粒子的钨元素相对钛元素的重量比为大于５／５且小于或等于７／３。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：简日春，
申请(专利权)人：南亚塑胶工业股份有限公司，
类型：发明
国别省市：71