CN101172525B

CN101172525B - 高性能双层聚酯瓶

Info

Publication number: CN101172525B
Application number: CN2007101493222A
Authority: CN
Inventors: 徐跃
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2006-11-01
Filing date: 2007-09-01
Publication date: 2011-05-04
Anticipated expiration: 2027-09-01
Also published as: CN101172525A

Abstract

一种高性能双层聚酯瓶，是选取PET系树脂做外层，选取合适比例的另一类高阻隔性聚酯树脂做内层，且内层可以不加色母。采用双料/双色注塑机或者双层共注塑机，配合双层瓶胚模具，分两次注射或者同步共注射成双层胚后，再经过瓶胚加热机械预热以及双向拉伸吹塑机械制造而成。本发明的有益效果：具有更高阻隔性，更好卫生性，可在不加或少加防腐剂的情况下，用于灌装啤酒、果汁、药品等多种食用品。

Description

高性能双层聚酯瓶

技术领域：

本发明涉及一种包装用高阻隔塑料瓶，尤其是具有更高卫生等级和阻隔性的高性能双层聚酯瓶。

技术背景：

现有的高阻隔塑料瓶有各自缺陷：(1)采用PET内夹高阻隔性PVDC、EVOH、MXD6树脂的三层、五层等多层复合法，存在着组份复杂，各自成型工艺以及性能不协调导致的成品合格率较低，成型机械投资大，瓶壁吸附严重，影响口感，回收利用难等缺点；(3)采用在PET瓶内表或外表镀碳膜或氧化硅膜的方法，其设备及技术要求高，阻隔层易破坏，碎片进入内容物中；(4)PET中添加纳米材料，带来卫生性能不明的添加剂，透明度下降；(5)本人的专利03145691.X，外层共混树脂中PET所占比例范围过大，成型困难；(6)本人申请的专利200510085760.8，与外层PET的玻璃化温度相差过大，成型工艺较难把握；(7)本人在先申请的专利200610143872.9，可以采用的原料配比不全面，吹瓶温度范围不合适，卫生等级有待进一步提高。

发明内容：

本发明的目的：克服现有高阻隔瓶的技术缺陷和本人在先申请双层瓶专利的部分缺陷，提供一种具有更高卫生等级、更高阻隔性的高性能双层聚酯瓶。

本发明的技术解决方案如下：

本发明所述的高阻隔性的双层聚酯瓶，采用双层复合结构，它是选取另类高阻隔性聚酯树脂中的一种做内层，选取PET系树脂做外层。

采用双料/双色注射机(或者双层共注塑机)，配套双层瓶胚模具，分两次注射(或者同步共注射)复合成双层瓶胚，再经瓶胚加热机械预热及双向拉伸吹塑机械吹塑而成双层瓶。

外层占胚重量40％～80％；内层占胚重量20～60％；

另类高阻隔性聚酯树脂，包括：PTN树脂，PBN树脂，PEN树脂，PTN、PBN、PEN、PET四种树脂中任意两种、三种或者四种的共混树脂，PTN、PBN、PEN、PET四种树脂的聚合单体中任意两种、三种或者四种的共聚树脂；

PET系树脂，包括：PET树脂，以PET为主要成分的共混树脂，以PET聚合单体为主要成分的共聚酯；如是共混树脂，其中PET成分占55～90％、其余成分为PEN、PTN、PBN树脂中的一种或几种；如是共聚酯，PET单体成分占75～95％，其余成分为PEN、PTN、PBN单体中的一种或几种。

不包括：授权专利03145691.X和申请专利200510085760.8中的内外层组合成分的情形。

内外层树脂均为瓶级树脂，卫生等级为不低于食品包装用塑料制品卫生标准。内外层树脂均具有较好的力学强度，较好的耐温性能。

内层选择上面的成分，是基于这样的考虑：

A、PTN、PBN及其高比例的共混树脂、共聚酯具有高于PEN树脂料的更高的阻隔性，所以内层料具有相当于或更高于PEN的高阻隔性；

B、具有不高于PEN树脂的玻璃化温度，与外层料热性能接近，成型性更好；

C、具有比普通PET树脂低的化学活泼性，低吸附、低化学小分子迁移，卫生等级高。

外层选择上面的成分比例，是基于这样的考虑：

A.PET为主要成分，采用注塑吹塑工艺双向拉伸，可获得良好的力学强度；

B.PET为主要成分，可以降低瓶子成本；

C.PET中添加其他成分，进一步加强外层阻隔性能，与内层性能接近，有利于成型。

外层、内层选择上述的材料，瓶体透明度高；还因为两种材料材质接近，可以任意比例共混，瓶子回收粉碎后用来做本产品的外层料或者做其它产品，不存在环境问题。

本发明中，双料/双色注射机或者双层共注塑机，采用聚脂类材料专用螺杆；内层采用薄壁高速注射工艺设计；外层也可为高速注射工艺；也可采用闭环变量泵等高标准注射机的部件。

本发明中，双层瓶胚的成型模具采用热流道结构，且内层胚一定采用免浇口或短浇口设计；外层胚也可使用免浇口或短浇口设计；模具中也可以有冷却水流道，以便精确快速控制模具温度。

本发明中，吹瓶设备及其工艺类似于普通PET瓶的吹瓶设备及工艺。因内外层原料不一致，且成分比例范围变动，所以吹瓶前的瓶胚预热温度与单层和单一材质的瓶胚不同，经实践发现：在80～145℃之间做调整较为合适。

本发明中，内层树脂不参混色母，可以获得更高的卫生等级；根据瓶子用途不同，外层料可加各种色母，以阻挡光线照射强度。

本发明中，瓶体内里层添加微量的吸氧剂(或者隔氧剂、阻氧剂)及其助剂，或者在外层添加，或者两层都加，以进一步增强瓶体的对氧气的阻隔性能。

本发明中，还可在瓶体内层中另添加少量的其他类型高分子的高阻隔性材料，如MXD6、MXD9、EVOH、PVDC、等等，或者在外层添加，或者两层都加，以进一步增强瓶体的阻隔性能；

本发明中的两种树脂内也可分别另添加少量的合适的其他添加剂：增塑剂、阻燃剂、光或热稳定剂、珠光剂、抗静电剂或其它常规的添加剂。

做热灌装用途的瓶时，可采用吹塑时提高模具温度、延长冷却时间的热定型工艺。冷灌装瓶用类似普通PET瓶的吹瓶工艺。

本发明更理想的方案：外层为PET共混树脂(PET成分占55～60％，其余成分为PEN、PTN、PBN树脂中的一种)；或为以其聚合单体为主要成分的共聚酯(PET单体成分占75～80％，其余成分为PEN、PTN、PBN单体中的一种)。内层为PTNT或者PBNT。这样的原料选择，外层树脂流动性更好，内层阻隔性更好，可获得最佳的成型性和瓶体的高性能。

本发明中，可以将瓶口处内层翻包到外层，翻边厚度介于0.8～2.0MM，翻边垂直于瓶壁或延伸翻折为倒置的U型，宽度不超过瓶嘴外部纹型；瓶嘴外部纹型由外层料构成。

本发明中，瓶体各处两层树脂的厚度在瓶高度方向任意变化，同高处厚度均匀；一般，相同部位外层厚度不小于内层。

本发明中，瓶体局部(如嘴部)也可只有内层料，无外层料；比如，瓶嘴全为内层料。

本发明中，瓶嘴除了采用冠型纹口之外，还可采用螺纹口。

本发明的塑料的瓶嘴和瓶底厚于瓶壁，瓶壁总厚度为0.1～2MM；本发明瓶体几何形状可随意设计；瓶容积为10～5000ML之间；外表可以直接印刷任意文字颜色图案，也可贴覆印刷品。

与本发明瓶体配套使用的瓶盖也为高阻隔性的，连接形式也保证密封良好。

本发明有如下优点：

一、本发明瓶体具备了更高阻隔性，更高的卫生等级，较好的成型性；

二、本发明瓶体由于采用同一分子结构系列(聚酯树脂系列)的热塑性组分，所以其生产中的次品及报废回收的废品可重新粉碎、造粒，再与新鲜树脂料按适当比例混合，可以用来制造新瓶的外层或者其他制品。

三、本发明注塑、吹瓶工艺稳定，成品率更高。

该双层瓶可在不加或少加防腐剂的情况下，大量用于啤酒、饮料、医药、农药、化妆品等行业的包装。

附图说明：

下面结合附图及实施例对本发明作进一步的说明。

图1是本发明中的瓶胚的剖面示意图。图中1、外层胚1；2、内层胚；3、内层翻边。

图2是本发明的瓶子的剖面示意图。图中1、外层PET系树脂层；2、内层另一类高阻隔性聚酯树脂层。

具体实施方式：

该实施例由以下步骤实现：(1)取PET树脂粒子；(2)再取PTN粒子；(3)选取有双料斗的双料/双色注塑机分别放入两种粒子，内层料桶放PTN粒子，外层料桶放PET树脂；(4)装配有合适浇口、流道的双层瓶胚模具；(5)采取合适工艺，在一个注射周期内分两次注射制成双层瓶胚；(6)将瓶胚预热至110℃左右，放置于双向拉伸的吹瓶机械和吹瓶模具中，采取合适工艺吹瓶成型。

[注]文中涉及的树脂英文简称与中文名对照：

PET--聚对苯二甲酸乙二醇酯

PVDC--聚偏二氯乙烯

EVOH--聚乙烯-乙烯醇

MXD6--聚乙二酰间二甲基二胺

PEN--聚萘二甲酸乙二醇酯

PTN--聚萘二甲酸丙二醇酯

PBN--聚萘二甲酸丁二醇酯

PTT--聚对苯二甲酸丙二醇酯

PBT--聚对苯二甲酸丁二醇酯

PTNT--PTN单体占很大比例，PTT单体占很小比例的共聚酯

PBNT--PBN单体占很大比例，PBT单体占很小比例的共聚酯

Claims

1.一种高性能双层聚酯瓶，采用双层复合结构，其特征在于：

它是选取另类高阻隔性聚酯树脂中的一种做内层，选取PET系树脂做外层；

采用双料注射机或者双层共注塑机，配套双层瓶胚模具，分两次注射或者同步共注射，复合成双层瓶胚，再经瓶胚加热机械预热及双向拉伸吹塑机械吹塑而成双层瓶；

外层占胚重量40％～80％；内层占胚重量20～60％；

另类高阻隔性聚酯树脂，包括：PTN树脂，PBN树脂，PTN、PBN、PEN、PET四种树脂中任意两种、三种或者四种的共混树脂，PTN、PBN、PEN、PET四种树脂的聚合单体中任意两种、三种或者四种的共聚树脂；

PET系树脂，是指PET树脂、以PET为主要成分的共混树脂、以PET聚合单体为主要成分的共聚酯中的一种树脂；如是共混树脂，其中PET成分占55～90％、其余成分为PEN、PTN、PBN树脂中的一种或几种；如是共聚酯，PET单体成分占75～95％，其余成分为PEN、PTN、PBN单体中的一种或几种；

另类高阻隔性聚酯树脂为含有PEN的共混树脂时，PEN的含量＜70％，其他材料的总量≥30％；

内外层树脂均为瓶级树脂，卫生等级为不低于食品包装用塑料制品卫生标准；

双料注射机或者双层共注塑机，采用聚脂类材料专用螺杆，内层采用薄壁高速注射工艺设计；

双层瓶胚模具采用热流道结构，且内层胚采用免浇口或短浇口设计；

吹瓶工艺类似于普通PET瓶的吹瓶工艺，吹瓶前的瓶胚预热温度为80-145℃。

2.根据权利要求1所述的一种高性能双层聚酯瓶，其特征在于：内层料不添加色母，进一步提高瓶子的内壁的卫生等级；外层料根据瓶子用途不同，加各种色母，以阻挡光线照射强度。

3.根据权利要求1或2所述的一种高性能双层聚酯瓶，其特征在于：瓶体内层另添加少量的MXD6、MXD9、EVOH、PVDC中的一种材料；或者在外层添加，或者两层都加。

4.根据权利要求1或2所述的一种高性能双层聚酯瓶，其特征在于：瓶体内里层添加微量的吸氧剂、隔氧剂或阻氧剂及其助剂，或者在外层添加，或者两层都加。

5.根据权利要求1或2所述的一种高性能双层聚酯瓶，其特征在于：两层中另添加微量的增塑剂、阻燃剂、光或热稳定剂、珠光剂、抗静电剂和其它常规的添加剂。

6.根据权利要求1或2所述的一种高性能双层聚酯瓶，其特征在于：吹瓶采用热定型吹瓶设备和工艺。

7.根据权利要求1或2所述的一种高性能双层聚酯瓶，其特征在于：瓶口处内层翻包外层，翻边厚度介于0.8～2.0MM，宽度不超过瓶嘴外部纹型；瓶嘴外部纹型由外层料构成。

8.根据权利要求1或2所述的一种高性能双层聚酯瓶，其特征在于：外层为PET共混树脂，PET成分占55～60％，其余成分为PEN、PTN、PBN树脂中的一种；或者外层为共聚酯，PET单体成分占75～80％，其余成分为PEN、PTN、PBN单体中的一种；内层为PTNT或者PBNT；瓶子整体具有更好的成型性能和阻隔性能。

9.根据权利要求1或2所述的一种高性能双层聚酯瓶，其特征在于：瓶体局部只有内层料，无外层料。

10.根据权利要求1或2所述的一种高性能双层聚酯瓶，其特征在于：瓶壁总厚度为0.1～2MM；瓶体各处两层树脂的厚度在瓶高度方向任意变化，同高处厚度均匀；瓶容积为10～5000ML。