Pef容器、用于通过注射拉伸吹塑制造所述容器的预制件和方法_2

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对比预制件(1(f)的长度1/的长度L。
[0072] 为了改善容器(瓶)的性能,根据本发明的预制件可以具有基部,所述基部具有在 注射拉伸吹塑的吹制期间吹管的下端适合于停留在其上的额外厚度。
[0073]用于制造瓶的方法
[0074]根据第三方面,本发明提出制造如前文所限定的瓶的方法,其包括以下步骤:
[0075]-提供如上文所限定的预制件,
[0076]-将预制件放置在模具中,
[0077]-用吹气装置吹制在模具中的预制件,所述吹气装置包括吹管,所述吹管适合于在 吹制压力下向腔体供应流体以形成容器(1),任选地在大于或等于50 °C、优选50°C至100 °C、 更优选65°C至85°C的温度下加热模具,
[0078] 使得容器的轴向拉伸比大于或等于其环向拉伸比。
[0079] 提到了根据本发明的方法还可以包括用液体、例如饮料,或非食品液体、如家庭护 理产品或个人护理产品,优选饮料来填充瓶的另外步骤。提到了根据本发明的方法还可以 包括用封闭件、例如盖来封闭经填充的或空的瓶的步骤。
[0080] 提供的预制件可以通过注塑来制造,并且可以包括沿着轴延伸且具有闭合的底端 和开放的顶端的中空管。
[0081] 预制件的拉伸吹制包括任选地再加热预制件,然后在小于或等于35巴、优选30巴、 更优选25巴、更优选20巴、更优选15巴、更优选10巴的吹制压力下通过开放的顶端来吹制 它。
[0082] 本发明的热塑性聚合物贴合模具的印记构件的轮廓的能力进一步使得能够降低 在拉伸吹塑步骤所需的吹制压力。
[0083]可以填充到瓶中的饮料可以是例如任选地经调味的、任选地含二氧化碳的水,如 纯净水、泉水、天然矿泉水。饮料可以是酒精饮料,如啤酒(bier)。饮料可以是汽水,如可乐 饮料,优选为含二氧化碳的。饮料可以是任选地含二氧化碳的果汁。饮料可以是维生素水或 能量饮料。饮料可以是基于牛奶的产品如牛奶、或饮用的牛奶发酵产品如酸奶。
[0084]构成瓶的聚合物:结构-制备
[0085] 聚合物包括对应于n)CA单体、优选2,5-FDCA的部分,和对应于二醇单体、优选单乙 二醇的部分。聚合物一般通过使在聚合物中提供这些部分的单体聚合来获得。为此,可以使 用单体roCA,优选2,5-rocA或其酯。因此,聚合可以是酯化反应或酯交换反应,二者也都被 称为(聚)缩合反应。优选使用二甲基-2,5-呋喃二羧酸酯(DMF)作为单体。
[0086] 2,5-FDCA部分或单体可以由2,5-呋喃二羧酸酯获得,酯是挥发性醇或酚或乙二醇 的酯,优选具有小于150°C的沸点、更优选具有小于100°C的沸点,还更优选甲醇或乙醇的二 酯,最优选甲醇的酯。2,5-FDCA和DMF通常认为是生物来源的。
[0087] 2,5_FDCA或其酯可以与一种或更多种其他二羧酸、酯或内酯组合使用。
[0088] 二醇单体可以是芳香族、脂肪族或脂环族的二醇。合适的二醇和多元醇单体的实 例由此包括:乙二醇、二乙二醇、1,2-丙二醇、1,3-丙二醇、1,4-丁二醇、1,5-戊二醇、1,6-己 二醇、1,4_环己烷二甲醇、1,1,3,3_四甲基环丁二醇、1,4_苯二甲醇、2,2_二甲基-1,3-丙二 醇、聚(乙二醇)、聚(四氢呋喃)、2,5_二(羟基甲基)四氢呋喃、异山梨醇、丙三醇、25季戊四 醇、山梨醇、甘露醇、赤藓糖醇、苏糖醇。乙二醇、1,3_丙二醇、1,4_ 丁二醇、1,4_环己烷二甲 醇、1,6_己二醇、2,2_二甲基-1,3-丙二醇、聚(乙二醇)、聚(四氢呋喃)、丙三醇和季戊四醇 是特别优选的二醇。
[0089] 在优选的实施方案中,二醇是乙二醇(单乙二醇-MEG),优选生物来源的乙二醇。例 如,生物来源的MEG可以由乙醇获得,乙醇也可以是由糖(例如葡萄糖、果糖、木糖)发酵来制 备的,糖可以由作物或农业副产品、林业副产品或固体城市垃圾通过水解淀粉、纤维素或半 纤维素来获得。或者,生物来源的MEG可以由丙三醇获得,丙三醇自身可以作为废弃物从生 物柴油获得。
[0090]为根据本发明的瓶的原料的热塑性聚合物也可以包含其他二酸单体,例如二羧酸 或多元羧酸,例如对苯二甲酸、间苯二甲酸、环己烷二羧酸、马来酸、琥珀酸、1,3,5_苯三羧 酸。内酯也可以与2,5-呋喃二羧酸酯组合使用:新戊内酯、ε-己内酯和交酯(L,L;D,D;D,L)。 即使不是本发明的最优选实施方案,由于使用为酸和/或羟基单体的多官能单体(每分子多 于2个酸或羟基官能团)、例如多官能团芳香族、脂肪族或脂环族的多元醇或多元酸,聚合物 可以是非直链的、带支链的。
[0091 ]根据本发明的一个优选实施方案,聚合物是使用生物来源的2,5-FDCA和生物来源 的单乙二醇的PEF材料。实际上,2,5-FDCA来源于由(从可再生资源获得的)葡萄糖或果糖制 备的5-羟基甲基呋喃(5-HMF)。单乙二醇可以由乙醇获得,乙醇也可以由糖(例如葡萄糖、果 糖、木糖)通过发酵来制备,糖可以由作物或农业副产品、林业副产品或固体城市垃圾通过 水解淀粉、纤维素或半纤维素来获得。或者,单乙二醇可以由丙三醇获得,丙三醇自身可以 作为废弃物从生物柴油获得。
[0092]这被称为100%基于生物的或生物来源的PEF,因为所使用的单体的大部分被认为 是生物来源的。因为一些共聚单体和/或一些添加剂,和/或一些杂质和/或一些原子可能不 是生物来源的,所以生物来源材料的实际的量可以低于100%,例如为75重量%至99重 量%,优选85重量%至95重量% 1EF可以根据制备PEF领域的现有技术来制备,例如在文件 TO 2010/077133中所描述的。瓶可以用这种材料例如通过注射吹塑(IBM)工艺、优选通过注 射拉伸吹塑(ISBM)工艺来制造。这种瓶可以与之前公开描述的使用其中2,5-FDCA或单乙二 醇不是生物来源的PEF制成的瓶具有相似的性能。这类性能、包括机械性能与PET相比可以 得到改善。
[0093]根据本发明的术语"聚合物"包括均聚物和共聚物,例如无规共聚物或嵌段共聚 物。
[0094]聚合物具有(基于聚苯乙烯标准品通过GPC确定的)至少10000道尔顿的数均分子 量(Μη)。聚合物的Μη以道尔顿或克/摩尔计且按照优先级递增的顺序优选为10000至 100000、15000至90000、20000至80000、25000至70000、28000至60000。
[0095]根据本发明的显著特征,聚合物多分散指数(PDI)=Mw/Mn(Mw =重均分子量)按照 优先级递增的顺序如下限定:1<PDI <5、1.1 <PDI <4、1.2<PDI <3、1.3<PDI <2·5、1·4 <PDI < 2.6、1.5<PDI < 2.5、1.6<PDI < 2.3。
[0096] 一般地,用于制备聚合物的方法包括以下步骤:步骤1:2,5-roCA(二酯)与相应二 醇的酯化(酯交换)反应,或2,5-roCA二酯与相应二醇的酯交换反应,然后进行步骤2:得到 的(低聚)醇2,5_呋喃二羧酸酯的(聚)缩合反应。用于制备TOF的方法可以包括固态聚合 (SSP)步骤。
[0097]根据第四方面,本发明提出至少一种呋喃二羧酸(FDCA)单体、优选2,5_呋喃二羧 酸(2,5-FDCA)单体和至少一种二醇单体、优选单乙二醇(MEG)单体的至少一种热塑性聚合 物在如前文所限定的瓶中的用途。
【具体实施方式】
[0098] 根据以下仅以非限制性实例给出的本发明的具体实施方案的公开,会显现出本发 明的其他目的和优势,所述公开参考所附的附图,其中:
[0099] -图1是根据本发明的一个优选实施方案的PEF预制件的穿过其轴A的纵截面。
[0100] -图f是PET对比预制件(1(Π 的穿过其轴f的纵截面,所述PET对比预制件旨在用 于通过注射拉伸吹塑制造与图3的PEF瓶相同的PET对比塑料容器(F),即瓶。
[0101] -图2是表示PEF预制件的闭合端的、图1上附图标记为D的细节的放大图。
[0102] -图3是通过注射拉伸吹塑工艺由图1的PEF预制件获得的PEF瓶的图。
[0103] -图4是图3的瓶的仰视图。
[0104] -图 5A、5B、5C 分别是
[0105] 瓶10'的下部区域的一部分的立体底部图,瓶10'是图3的瓶10的变体;
[0106] 图5A的瓶的底部的侧视图;
[0107] 图5A和5B的仰视图。
[0108] 在这些附图中,相同的附图标记表示相同或相似的元素。
[0109] 图1表示用于通过吹塑来制造薄壁容器、优选如图3中所示的瓶10的注塑塑料预制 件1。所述预制件1从顶部到底部包括:
[0110] ?颈部端2;
[0111] ?颈部支撑环3;
[0112] ?和闭合的管状主体部分4;
[0113] 根据一个可行方案,在颈部支撑环3和闭合的管状部分4之间可以存在过渡区域。
[0114] 颈部端2和颈部支撑环3-起形成颈部容器口。
[0115] 预制件1是沿着轴A延伸的并具有闭合的底端5和开放的顶端6的中空管。
[0116] 预制件1的靠近开放的顶端6并且由颈部端2和颈部支撑环3组成的顶部在通过拉 伸吹制使瓶10成形期间不经历任何变形。因此,颈部端2和颈部支撑环3对应于如图3中所示 的瓶10的颈部端20和颈部支撑环30。
[0117] 管的其余部分是闭合的管状主体部分4,其包括直接从颈部支撑环下开始到底部 弯曲部分42的直的部分也(长度L')。所述直的部分也具有圆形横截面,其外径在闭合的管状 主体4的直的部分也的至少一段上可以不变、逐渐减小和/或逐渐增加。所述直的部分也的壁 5的厚度可以变化,但至少是部分不变的。
[0118] 如图1和
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