具有加强的热特性的pet容器及其制造工艺的制作方法

具有加强的热特性的pet容器及其制造工艺的制作方法
【专利摘要】一种吹塑成型PET容器，该吹塑成型PET容器包括如下的壁，该壁具有在约1.370g/cc和1.385g/cc之间的密度、从约18%至约25%的热诱导结晶度和从约55%至约75%的应变诱导结晶度，其中，PET容器在填充有从约100℃至约132℃的温度的液体时或者在经历巴氏杀菌或蒸馏过程时不会经历大于3%的容积变化。
【专利说明】具有加强的热特性的PET容器及其制造工艺
【技术领域】
[0001]本发明涉及具有加强的热特性的塑料容器，该加强的热特性允许塑料容器在其内容物是流体、膏、固体或其组合的应用中使用，且该内容物包括被加热直到流体或油的沸点的水或水基溶液或者被加热直到250 °?的油基的配方。本发明还涉及具有加强的热特性的容器，该加强的热特性允许所述容器在最高为270 °?的温度下、在所填充的容器暴露于消毒、巴氏杀菌或蒸馏过程的应用中使用。本发明还涉及制造导致加强的热特性的这种塑料容器的工艺。
【背景技术】
[0002]在本领域中用于形成PET容器的吹塑成型工艺是众所周知的。PET塑料容器已经替代或提供对用于许多应用的玻璃容器的替换物。然而，必须使用巴氏杀菌或蒸馏来处理的食物产品在塑料容器中几乎是不可用的。通常，巴氏杀菌和蒸馏方法用于对固体或半固体产品例如腌菜和泡菜消毒。该产品可以与液体在低于82°C (180 T )的温度时被一起包装到容器中，然后被密封且被封盖，或者该产品可以被放置在然后被以可以之前已经被加热的液体填充的容器中，随后，密封和封盖的容器的整个内容物被加热到较高温度。如此处所使用，“高温”巴氏杀菌和蒸馏为产品被暴露于大于约80°C温度的消毒过程。
[0003] 通过包括将被填充的容器加热到特定温度，通常高于93°C (200 T )巴氏杀菌和蒸馏与热填充处理不同，直到被填充的容器的内容物达到特定温度例如80°C (175T)预定的时间长度。也就是说，热填充的容器的外部温度可以高于93 °C，使得固体或半固体产品的内部温度达到大约80°C。蒸馏过程也涉及对容器施加过压。这种处理的严苛对于塑料容器包括设计成用于热填充处理中的容器的使用提供显著挑战。例如，在蒸馏过程期间，当塑料容器经受相对高的温度和压力时，塑料容器的形状会变形。在冷却时，塑料容器通常保持该扭曲形状或至少不能回复到它的蒸馏前的形状。
[0004]现有技术提高PET容器的热特性的努力已经集中在增大PET的结晶度水平。PET是可结晶的聚合物，这意味着它的结晶度能够通过由PET形成产品的过程来操纵。这些尝试对形成能够承受直到97°C (207 T )但不会超过太多的温度的PET容器是成功的。
[0005]PET形态学的两相模式阐明PET分子能够在两个相中存在:非晶相和晶质相。非晶相已经被在与无序的零星的或无序的形成类似的分子水平上描述。在固态中，属于非晶相的分子运动被限制于非常短的范围的振动和旋转，该分子运动的特征还在于，在传送不同能量之后实现变形变换所需的能量水平。在熔融态中，存在由绕化学键旋转引起的显著的摆动。在晶质相中，聚合物链使自身布置成具有较大的容量、能量的有序排列。PET分子的结晶部分可以在一个方向笔直地延伸，然后来回地折叠许多次以形成折叠结构。许多这种折叠结构可以堆叠以形成已知为片晶的较复杂的结构。进一步结晶，片晶可以形成具有更大得多的能量容量的小球，但是以完全不透光为代价。
[0006]已经建议PET的三相模式来解释在两相模式中观察到的缺陷。三相模式包括(I)晶质相、(2)刚性非晶相和(3)可动的非晶相。描述三相模式的一个文献是在2009年在e-polymers, org 公布的 Maria Cristina Righetti 和 Maria Laura Di Lorenzo 的“聚(对苯二甲酸乙二醇酯)中的刚性非晶级份的玻璃化和去玻璃化”，其全部公开内容通过引用并入本文。
[0007]用于增大PET的结晶分数的三种通常已知的方法包括静止结晶、应变诱导结晶和该两种结晶的组合。静止结晶需要以非常缓慢的加热速率将非晶PET产品暴露于PET的玻璃转变温度(70°C或158 T)以上的热，以造成聚合物链的可动性，这允许聚合物链重组成结晶形态。这也被称为“冷结晶”。应变诱导结晶需要PET的在正确的热和延伸比率下的拉伸以将PET分子取向为有组织的基质。应变诱导结晶的示例是当预制件(测试管形状的产品)被吹塑到较大体积的模具中以使预制件在单个方向或多个方向上拉伸。具有应变诱导结晶度的产品可以被在称为热定形或热退火的过程中暴露到热，以形成应力诱导结晶度的松弛，从而提高最终产品的热特性。现有技术公开了聚合物链的取向产生如下的状况，在该状况下，结晶形成在应用热能时是动力学有利的。该陈述仅能够应用于如下的情形，在该情形中，被加热的产品例如由于热诱导的片晶和小球的发展而损失加热的产品的透明度。
[0008]现有技术尝试加强PET容器的热性能已经集中在增大PET的结晶度水平。PET是可以结晶的聚合物，这意味着它的结晶度可以通过由PET形成产品的过程来操纵。这些努力已经成功地到形成能够承受直到97°C (207 T )但不超出很多的温度的PET容器的程度。以下概述了这种尝试。
[0009]Jabarin 的美国专利 4，476，170,4, 512，948,4, 522，779,4, 535，025,4, 603，066、4，713，270,4, 839，127和4，891，178 (以下称为“Jabarin专利”)公开了用于形成PET容器的单个模具系统。Jabarin专利公开了使用直到250°C (482 T )的模具温度以形成具有直到60%的结晶度的容器。在不使容器收缩的情况下将完成的容器从该模具移除需要将模具的温度降低到容器是自支持的且能够被移除的点或者当移除容器时对容器施加内压直到容器冷却到容器是自支持的温度。然而，这些技术中的技术是商业上不可行的，这是因为第一个技术会需要非常长的循环时间，第二个技术会在商业应用中难以控制。
[0010]美国专利5，562，960和5，501, 590公开了称为双吹塑系统的用于形成PET容器的两模具系统。这些专利需要在具有比完成的容器大的体积的第一模具中形成中间产品，将中间产品输送通过收缩炉以使中间产品结晶，然后将中间产品放置在将中间产品吹塑成完成的产品的第二模具中。已经报告由该方法形成的容器有40%-50%的结晶度。
[0011]美国专利6，485，669,6, 485，670,6, 514，451,6, 749，415 和 6，767，197 (以下称为“Boyd专利”)和Boyd论文公开了在吹塑成型工艺期间的冷却的最小量和在脱模时较高的温度造成完成的产品的较高的热特性。Boyd专利公开了将加热空气、热空气退火或将加热的空气和加热的流体的组合吹送到吹塑模具中的产品的内表面上，以提高已完成的产品的热特性。
[0012]用于形成PET的商业技术利用带螺纹的和无螺纹的预制件。预制件基本是非晶的，并且具有小于约5%的结晶度。在将带螺纹的预制件吹塑成型成膨胀的产品时，在已完成的产品中，螺纹会具有与预制件基本相同的尺寸，因此，如果有任何应变诱导结晶度的话，将具有较少的结晶度。这种瓶颈易于在热填充条件下软化和变形。因此，必须对瓶颈部分造成一定量的结晶以加强热性能而不会使瓶颈收缩且不会使瓶颈变白。美国专利7，033，656公开了一种用于使瓶颈部分结晶的方法，使得一个表面被遍及它的长度上结晶，而另一个表面包括基本未结晶的区域，其中该瓶颈的中部中的结晶在所述表面之间渐变。
[0013]美国专利4，233，022公开了一种用于由带螺纹的预制件形成PET容器的设备。该专利阐明了由于在不希望热定形这些区域的吹塑成型期间容器的瓶颈和瓶跟的低取向，这是因为容器会由于产生球状晶体而在这些区域中产生变白。因此，该专利公开了一种吹塑站，该吹塑站选择性地加热容器的应变取向的段并冷却容器的具有较少或没有应变取向的部分。
[0014]美国专利6，841，117公开了一种用于由无螺纹的预制件吹塑成型容器的方法。该方法包括在具有希望尺寸的螺纹的加热模具中吹塑成型预加热的无螺纹的预制件的步骤，以形成具有螺纹的中间容器。中间容器具有在从中间容器切割以形成最终容器的螺纹瓶颈上方的鹤嘴锄部分。瓶颈会具有25%的期望的结晶度以为热填充应用提供足够的热特性。更具体地，预制件被预加热到108°C的温度，然后设置在维持在从138°C至约143°C的温度的成型腔内。成型腔的形成容器的底部的部分被维持在49°C至约54°C。在模具被闭合之后，预制件被以40bar的空气压力吹塑1.5秒至3秒。拉伸冷却杆在从约20°C至约40°C的温度下在容器的内部在吹塑螺纹的区域中吹送循环的冷却气体。在低于约80°C时从模具移除容器。
[0015]尽管这些进展，但是对于在被填充的容器暴露于消毒、巴氏杀菌或蒸馏过程的应用中需要最高达270 T温度的应用，包装工业仍必须转向金属容器或玻璃容器。因此，存在如下需要:提供能够承受与巴氏杀菌和蒸馏处理相关的这种极端条件的PET塑料容器，以便利用能够通过制造和回收来实现的成本节约。

【发明内容】

[0016]在一个方面，本发明提供了一种用于形成具有加强的热特性的吹塑成型PET塑料容器的工艺，该工艺包括在集成的系统上进行的如下步骤:将熔融的PET树脂注入到注射成型腔以形成预制件；在预制件在从约75°C至约130°C的温度时移除预制件；以一速率将预制件输送到至少一个调节站使得预制件的表面温度不下降超过5°C ;通过选择性地加热选自预制件的由颈形成部分、筒形成部分、基部形成部分和瓶跟形成部分组成的组的至少一部分来调节预制件，以限定调节的预制件；以一速率将调节的预制件输送到吹塑成型站，使得预制件的表面温度不下降超过5°C ;将被调节的预制件插入具有限定吹塑腔的壁的吹塑模具中，该吹塑腔限定了已完成的产品的形状，其中，模具具有沿模具的轴线的至少三个温度区域，所有该温度区域在PET的玻璃转变温度以上；通过包括以下步骤的拉伸吹塑成型工艺将预制件吹塑成完成的PET容器:1.将细长的拉伸吹塑杆插入被调节的预制件中以与调节的预制件的底部接触，从而提供向下的压力以将调节的预制件拉伸到模具的基部；
i1.在从约IOOpsi至约200psi的压力下将低压空气同时注入到调节的预制件中以形成预吹塑的预制件；以及ii1.紧接在ii之后，将在从约400psi至600psi的压力下的高压空气注入到预吹塑的预制件以使预吹塑的预制件抵靠模具壁膨胀从而形成完成的容器；将完成的容器在模具中保持从约2秒至约20秒的时间；将完成的容器从模具分离，其中，完成的容器的温度为从约80°C至约125°C ;以及使完成的容器冷却到环境温度。
[0017]另一方面，本发明提供一种用于形成具有加强的热特性的吹塑成型PET塑料容器的工艺，该工艺包括在集成的系统上进行的如下步骤:将熔融的PET树脂注入到注射成型腔中以形成预制件；在预制件在从约75°C至约130°C的温度时移除预制件；以一速率将预制件输送到至少一个调节站使得预制件的表面温度不下降超过5°C ;通过选择性地加热选自预制件的由颈形成部分、筒形成部分、基部形成部分和瓶跟形成部分组成的组的至少一部分来调节预制件，以限定调节的预制件；以一速率将调节的预制件输送到第一吹塑成型站使得预制件的表面温度不下降超过5°C ;将调节的预制件插入具有限定吹塑腔的壁的第一吹塑模具中，该吹塑腔限定了已完成的产品的形状和第一容积，其中，第一模具具有沿第一模具的轴线的至少三个温度区域，所有该温度区域在PET的玻璃转变温度以上；通过包括以下步骤的拉伸吹塑成型工艺将预制件吹塑成完成的PET容器:i)将细长的拉伸吹塑杆插入调节的预制件中以与调节的预制件的底部接触，从而提供向下的压力以将调节的预制件拉伸到第一模具的基部；ii)在从约IOOpsi至约200psi的压力下将低压空气同时地注入到调节的预制件中以形成预吹塑的预制件；以及iii)紧接在ii之后，将在从约400psi至600psi的压力下的高压空气注入到预吹塑的预制件中以使预吹塑的预制件抵靠第一模具壁膨胀从而形成中间容器；iv)将中间容器保持在模具中保持约2秒至约20秒的时间；V)将中间容器从模具分离，其中，完成的容器的温度为从约80°C至约125°C ;vi)将中间容器输送到具有限定吹塑腔的壁的第二模具，该吹塑腔限定了已完成的产品的形状和第二容积，其中，第二模具具有沿第二模具的轴线的至少三个温度区域，所有该温度区域在PET的玻璃转变温度以上，且其中第二容积与第一容积相同；vii)将细长的拉伸吹塑杆插入中间容器中以与中间容器的底部接触，从而提供向下的压力以将中间容器拉伸到第一模具的基部，并将在从约400psi至600psi的压力下的高压空气注入到中间容器中，以使中间容器抵靠第二模具的壁膨胀，从而形成完成的容器；viii)将冷却流体引导到完成的容器的内表面；ix)将完成的容器从第二模具分离，其中，完成的容器在从约80°C至约170°C的温度下；以及X)使完成的容器冷却至环境温度。
[0018]又一方面，本发明提供一种吹塑成型PET容器，该吹塑成型PET容器包括壁，该壁具有在约1.370g/cc和1.385g/cc之间的密度、从约18%至约25%的热诱导结晶度和从约55%至约75%的应变诱导结晶度，其中，PET容器在填充有从约100°C至约132°C的温度的液体时不会经历大于约3%的体积的变化。这种容器呈现极好的透明度。
[0019]又一方面，本发明提供一种吹塑成型PET容器，该吹塑成型PET容器包括壁，与通过常规方法转变为容器的相同的聚合物组成相比，该壁具有减小约24%的从环境流体吸收水分的容量和具有沿容器的壁测量的改进的拉伸特性，当填充有从100°C至约132°C的温度的液体时，该容器不会经历大于约3%的体积的变化。
【专利附图】

【附图说明】
[0020]如在附图中所示，根据本发明的优选实施例的以下的更具体描述，本发明的前述和其它特征和优点会显而易见，其中，相同的附图标记通常表示完全相同的功能上类似的和/或结构上类似的元件。
[0021]图1是根据本发明的罐式PET容器的透视图；
[0022]图2是示出了覆盖在用于本发明的坛式容器的成型腔上的预制件的侧视正视图；
[0023]图3是具有六个温度控制区域的成型腔的侧视图；
[0024]图4是具有向所形成的容器的内表面提供循环空气的吹塑杆的吹塑成型站的横截面的侧视图；
[0025]图5是用于具有变化的结晶度的容器的容积变化与热填充温度之间关系的曲线图；
[0026]图6至图10分别示出了 PET容器样品3-A、样品3-B、样品3-C、样品1-A和样品1-B的、温度调节示差扫描量热法(differential scanning calorimetry)数据的结果的曲线图；
[0027]图11示出了形成根据本发明的容器的肩部和瓶跟部的PET材料的常规DSC热谱曲线；
[0028]图12示出了形成根据本发明的容器的筒部的PET材料的常规DSC热谱曲线；
[0029]图13是用于本发明的容器样品的调节的DSC热谱曲线；
[0030]图14至图18分别不出了用于样品1-A、样品1-B、样品3-A、样品3-B和样品3-C的X射线衍射图案；
[0031]图19为了清晰起见、示出了用于测试的样品的和竖直地相互间隔的X射线衍射图案的一部分；并且
[0032]图20是示出与现有技术的热定形PET容器相比、根据本发明制成的PET容器的、抗拉强度与伸长率特性之间关系的示意图。
【具体实施方式】
[0033]以下详细论述本发明的实施例。在描述的实施例中，为了清楚而使用特定的术语。然而，本发明不是旨在被限制于所选择的特定的术语。尽管论述了特定示例性实施例，但是应该理解，这仅为了说明的目的而做出。现有技术中的一般技术人员会认识到，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，可以使用其它部件和构造。本文引用的所有文献通过引用并入本文,如同每个文献已经被单独并入。
[0034]本发明提供了一种由聚酯树脂制成的容器，该聚酯树脂例如是聚(乙烯)对苯二酸盐(PET)，并且该容器具有加强的热特性，同时仍提供具有高透明度的容器。合适的聚酯树脂例如包括:聚(乙烯)邻苯二甲酸盐的均聚物、聚(乙烯)对苯二酸盐、聚(乙烯)间苯二甲酸、聚萘二甲酸乙二醇酯(乙)和聚(二亚甲基)对苯二酸盐、聚对苯二甲酸乙二醇酯(丁)的共聚物。在优选实施例中，本发明的容器含有PET。优选地，PET具有从约0.72dL/g至约0.86dL/g的固有粘度。合适的PET树脂包括瓶级PET树脂，例如，由Eastman ChemicalCompany出售的PARASTAR?树脂和由M&G Polymers出售的CLEAR TUF?树脂中的任一种。
[0035]本发明的PET容器可以具有任何几何结构、形状或尺寸。例如，根据本发明的PET容器可以是圆形、椭圆形、多边形或不规则形状的。合适的容器可以为坛式的、罐式的、玻璃水瓶的、宽嘴的以及本领域普通技术人员已知的任何其它类型的容器。容器的合适特征可以包括压力吸收特征、夹持加强特征、肩部、缓冲器、瓶颈、凸边、直立环、颈和本领域普通技术人员已知的其它特征。图1和图2中示出了根据本发明的容器的形状的示例。图1示出了本发明的塑料(即PET)罐10形式的优选容器，该容器具有大致圆筒形侧壁12、底部14、以及被凸缘部分18围绕的敞口顶部16。图2示出了用于本发明另一个实施例的包括壁和预制件22的成型腔20。由成型腔20的壁限定的容器包括锥形顶部24、瓶颈部26、肩部28、第一缓冲器部30、侧壁或筒形部32、底部34和第二缓冲器部36。[0036]本发明的工艺
[0037]本发明的工艺提供了一种用于生产具有出乎意料地优于现有技术的热定形容器的热特性的PET容器的工艺。
[0038]本发明提供一种用于形成吹塑成型PET塑料容器的工艺，该吹塑成型PET塑料容器具有加强的热特性，该工艺包括在集成的系统上进行的如下步骤:将熔融的PET树脂注入到注射成型腔中，以形成预制件；在预制件处于约75°C至约130°C的温度下时，移除该预制件；以使得该预制件的表面温度不下降超过5°C的速率将该预制件输送到至少一个调节站；通过选择性地加热该预制件的、由颈形成部分、筒形成部分、基部形成部分和瓶跟形成部分组成的组中选出的至少一部分来调节该预制件，以形成被调节的预制件；以使得预制件的表面温度不下降超过5°C的速率将所述被调节的预制件输送到吹塑成型站；通过选择性地加热预制件的选自由颈形成部分、筒形成部分、基部形成部分和瓶跟形成部分组成的组的至少一部分来调节预制件，以限定调节的预制件；将所述被调节的预制件以使得预制件的表面的温度不下降超过5°C的速率输送到吹塑成型站；将调节的预制件插入到吹塑模具中，该吹塑模具具有限定吹塑腔的壁，该吹塑腔限定了已完成的产品的形状，其中，该模具具有沿模具的轴线的至少三个温度区域，所有这些温度区域都在PET的玻璃转变温度之上；通过包括以下步骤的拉伸吹塑成型工艺将所述预制件吹塑成已完成的PET容器:1.将细长的拉伸吹塑杆插入到所述被调节的预制件中以接触所述被调节的预制件的底部，从而提供向下的压力以将所述被调节的预制件拉伸到模具的基部同时，在约IOOpsi至约200psi的压力下将低压空气注入到所述被调节的预制件中，以形成预吹塑的预制件；以及
ii1.紧接着步骤ii之后，把处于400psi至约600psi压力下的高压空气注入到所述预吹塑的预制件中，以使该预吹塑的预制件膨胀而抵靠模具的壁，从而形成已完成的容器；将已完成的容器在模具中保持约2秒至约20秒的时间；将所述已完成的容器与模具分离，其中，所述已完成的容器的温度为约80°C至约125°C ;以及，使所述已完成的容器冷却到环境温度。
[0039]在另一个实施例中，本发明提供了一种用于形成具有加强的热特性的吹塑成型PET塑料容器的工艺，该工艺包括在集成的系统上进行的如下步骤:将熔融的PET树脂注入到注射成型腔中，以形成预制件；在该预制件处于约75°C至约130°C的温度下时，移除该预制件；以使得预制件的表面温度不下降超过5°C的速率将预制件输送到至少一个调节站；通过选择性地加热预制件的从由颈形成部分、筒形成部分、基部形成部分和瓶跟形成部分组成的组中选出的至少一部分来调节该预制件，以形成被调节的预制件；以使得预制件的表面温度不下降超过5°C的速率将所述被调节的预制件输送到第一吹塑成型站；将所述被调节的预制件插入到第一吹塑模具中，该第一吹塑模具具有限定吹塑腔的壁，该吹塑腔限定了已完成的产品的形状和第一容积，其中，第一模具具有沿第一模具的轴线的至少三个温度区域，所有这些温度区域都在PET的玻璃转变温度之上；通过包括以下步骤的拉伸吹塑成型工艺将该预制件吹塑成已完成的PET容器:i)将细长的拉伸吹塑杆插入到所述被调节的预制件中以接触所述被调节的预制件的底部，从而提供向下的压力以将所述被调节的预制件拉伸到第一模具的基部；ii)同时，在约IOOpsi至约200psi的压力下将低压空气注入到所述被调节的预制件中，以形成预吹塑的预制件；并且iii)，紧接着步骤ii之后，把处于约400psi至约600psi的压力下的高压空气注入到预吹塑的预制件中，以使该预吹塑的预制件膨胀而抵靠第一模具的壁，从而形成中间容器；iv)将该中间容器在模具中保持约2秒至约20秒的时间；v)将中间容器与模具分离，其中，所述已完成的该容器的温度为大约80°C至约125°C;vi)将该中间容器输送到第二模具，第二模具具有限定吹塑腔的壁，该吹塑腔限定了已完成的产品的形状和第二容积，其中，第二模具具有沿第二模具的轴线的至少三个温度区域，所有这些温度区域都在PET的玻璃转变温度之上，并且其中，第二容积与第一容积相同；vii)将细长的拉伸吹塑杆插入到中间容器中以接触该中间容器的底部，从而提供向下压力以将中间容器拉伸到第一模具的基部，并且把处于约400psi至约600psi压力下的高压空气注入到中间容器中以使中间容器膨胀而抵靠第二模具的壁，从而形成已完成的容器将冷却流体引导到所述已完成的容器的内表面；ix)将所述已完成的容器与第二模具分离，其中，所述已完成的容器处在约80°C至约170°C的温度下；以及X)，使所述已完成的容器冷却至环境温度。
[0040]本发明的工艺包括将熔融的PET树脂注入到具有腔的模具中的步骤以形成预制件。可以采用任何注模机械，该注模机械配备有注入柱塞或螺钉、往复挤出单元或连续地操作的挤压单元，并且通过例如喷嘴、阀、注料口或浇口将聚合物注入到注入模具中。然后，PET流入注射成型腔中，在该注射成型腔中，PET被凝固成预制件产品，用于根据本发明的拉伸吹塑成型。
[0041]在本发明的优选形式中，容器被在集成的平台上注模，在该优选形式中，本文描述的所有模制和调节工艺步骤被没有间断地成一直线地引导。如本文使用的，术语“集成的系统”表示本发明的PET容器由如下的机械制成的系统，该机械在同一平台上具有用于制造预制件的注入模制站和用于将预制件吹塑为已完成的产品的至少一个吹塑成型站。因此，在这种集成的系统中，预制件通过常规注模制成，然后，在仍旧是热时，被在同一平台上成一直线地传送到吹塑站。在集成的系统中，预制件不如对于非集成的平台通常需要地必须从环境温度再加热到优选的取向温度。因此，与形成、被冷却并然后被再加热到期望的取向温度且因此具有多个热历程的预制件不同，集成的系统的预制件通常会具有单个的热历程。
[0042]通常，在集成的平台上制成并被处理的预制件具有穿过壁的最小热梯度，且优选地还具有沿预制件本体的热梯度。这些热梯度有助于实现已完成的产品的期望部分的受控制的优选取向，该优选取向转变成完成的容器的改进的耐热特性。
[0043]本发明的采用集成的平台的实施例还具有预制件由于该预制件没有被暴露到环境条件任何可感知的时间量而具有低的水分含量的优点。这有助于防止PET的水解，否则该PET的水解可能捕获聚合物链并释放邻苯二甲酸。在优选实施例中，预制件从当它被注模时到它被吹塑成容器时维持小于30ppm的水分含量。
[0044]图2示出了根据本发明的预制件的示例性实施例，其中，预制件22包括多个不同的区域，每个区域均与最终完成的产品的不同区对应。在图2中示出的实施例中，该预制件包括六个不同区域。区域51是瓶颈形成区域，区域52是肩部形成区域，区域53是筒形成区域，区域54是瓶跟形成区域，区域55为基部形成区域。预制件22是非晶的，这是因为PET聚合物链通常不形成片晶、小球或任何其它已知的分子组织，因此，如果任何结晶区域存在的话，则PET聚合物链不具有大量的结晶区域。
[0045]根据本发明的预制件被设计为使得预制件与所完成的容器的厚度比率是重要的特征。如本文使用的，术语“厚度比率”被定义为:预制件的负责形成容器的对应部分的区域中的厚度与容器的由预制件的该部分对应地形成的区域中的厚度之比。优选地，该厚度比率处于约2.0至约7.5之间的范围内。在一些实施例中，该厚度比率处于约3.5至约7.0之间的范围内。在其它实施例中，该厚度比率在约4.0至约6.0之间的范围内。尽管该厚度比率取决于容器的设计几何形状并从容器的一个段到另一个段而不同，但厚度比率也在很大程度上取决于预期的应用。例如，对于热填充应用，优选地，该比率在2.8和约6.4之间。对于会采用热填充和巴氏杀菌操作两者的应用，例如，该比率在约3.1和约4.7之间的范围内，更优选在约3.6和约4.9之间的范围内，甚至更优选地在约3.9和约5.2之间的范围内。在一个优选实施例中，例如，热定形容器的肩部和上部的厚度比率在约3.2和约3.8之间，更优选在约3.4和约4.2之间，最优选在约3.8和约4.6之间；优选地，在筒的中部测量的、容器的筒部的厚度比率在约3.6和约4.3之间，更优选在约3.8和约4.5之间，最优选在约4.0和约4.8之间；并且优选地，基部的厚度比率在约2.2和约2.5之间，更优选在约2.4和约2.8之间，最优选在约2.7和约3.0之间。
[0046]预制件与所完成的容器的密度比率也是本发明的重要特征。如本文使用的，术语“密度比率”被定义为:所完成的产品的密度与非晶预制件的密度之比。在本发明的一些实施例中，优选地，该密度比率在约1.025和约1.049之间的范围内。在本发明的其它实施例中，优选地，该密度比率在约1.035和约1.049之间的范围内。在本发明的又一些实施例中，优选地，该密度比率大于约1.049。通常，密度比率越大，由所产生的容器呈现的耐热性被加强得越大。
[0047]根据本发明，通常，预制件的平均环向比率和平均轴向拉伸比率对于环向在约3.0至约4.0变化，并且对于轴向在约1.1至约1.5变化。然而，如本领域中的一般技术人员所理解的，这些值是平均值，且基于容器的尺寸和几何形状是区域相关的。
[0048]本发明的工艺还包括:当预制件仍旧是热的且具有穿过并沿着预制件的壁的热梯度的同时，移除模制的预制件；并且将热的预制件运输到至少一个调节站，优选地在完成注模之后10秒内，将热的预制件运输到至少一个调节站的步骤。优选地，在预制件被从注模站移除时预制件的温度为从约75°c至约130°C，更优选是从约80°C至约110°C，更优选地多是从约90°C至约105°C，最优选是约100°C。
[0049]在本发明的采用了集成的系统的优选实施例中，预制件优选地呈现穿过它的壁的温度梯度，在该实施例中，通常，预制件在壁的外部比在壁的内部热，且穿过壁的热梯度通常不超出5°C。
[0050]在本发明的优选实施例中，当预制件被从注模站传输到吹塑成型站的同时，通过进一步改进预制件的选择部分的温度来“调节”预制件。这种温度改进可以在包括加热或冷却元件的至少一个调节站处发生。在优选实施例中，通过加热或冷却预制件的特定区域(即，部分)来进一步改进预制件的温度。例如，在本发明的一个优选实施例中，预制件的颈形成区域、筒形成区域、瓶跟形成区域和基部形成区域中的至少一个被进一步加热以实现在特定区域中高达约20°C的温度梯度，更优选高达约30°C，最优选高达约40°C。旨在不被任何特定理论界定，认为这种选择性调节促进预制件在吹塑成型工艺期间的优选取向。用于调节步骤的热可以通过本领域中的一般技术人员已知的任何方式来施加，诸如，例如由加热抢产生的热空气、红外线加热器或这两者的组合。用于调节步骤的优选方法是采用热风器或一系列热风器。在其它实施例中，调节步骤采用红外线加热器或一系列红外线加热器。[0051]可选地，本发明的工艺包括以下步骤:在第一调节步骤已经完成之后将预制件传输到第二调节站，优选在约10秒的时间内传输到第二调节站。当采用时，优选地，第二调节步骤加热和/或冷却该预制件的颈形成区域、筒形成区域和瓶跟形成区域中的至少一个，以确保穿过预制件壁的温度梯度与如上文针对第一调节步骤描述的一样。
[0052]如上所述，采用与一个、两个或更多个调节步骤无关，本发明的工艺进一步包括将调节的预制件输送到吹塑成型站的步骤，优选地在完成最终调节之后约10秒内将调节的预制件输送到吹塑成型站，以通过本发明的吹塑成型工艺将预制件膨胀成容器。本发明的吹塑成型工艺包括将预制件插入吹塑模具、锁定吹塑模具二分件并将空气吹送到预制件中的步骤，以将PET沿着双轴拉伸成由模具限定的容器形状。现将描述该工艺的两个实施例。第一实施例为单个吹塑站工艺，第二实施例为双吹塑站工艺，其中，每个吹塑站均包括吹塑模具。
[0053]单吹塑樽具实施例
[0054]在本发明的单吹塑模具实施例中，单个热历程预制件22 (图2)被布置在单个吹塑站的吹塑成型腔20内，其中，模具的温度高于PET的玻璃转变温度(“Tg”)。优选地，模具的温度在约73°C和约250°C之间，更优选在从约150°C至约240°C之间，进一步更优选在从约160°C至约230°C之间，最优选在从约160°C至约200°C之间。该吹塑模具的壁限定了具有一定容积的吹塑腔，用于从注模站接收PET预制件并将预制件吹塑成抵靠吹塑腔壁的、膨胀的PET产品。
[0055]在图3示出的优选实施例中，模具具有沿该模具的轴向尺寸的、超过两个的热控制区域，在该优选实施例中，每个区域的温度可以被独立地设定并控制在以上设定的范围内。图3示出了具有六个区域的多区域吹塑成型腔的一个示例，在较薄的壁段中比在较厚的壁段中维持更高的温度。例如，用于形成锥形顶部61的区域I通常被维持在约73°C至约120°C的范围内，与瓶颈62对应的区域2通常被维持在约160°C至约240°C的范围内，分别与肩部64及瓶跟48对应的区域3和区域5通常被维持在约150°C至约230°C的范围内，与筒部46对应的区域4通常被维持在约190°C至约250°C的范围内，与底部50对应的区域6通常被维持在约100°C至约230°C的范围内。尽管图3的成型腔示出了六个温度控制区域，但是本发明考虑提供包括从三个至八个或更多个分离的温度控制区域的较小或较大数目的区域。
[0056]图2中示出的模具具有静止的(S卩，固定的)底部。在本发明的某些实施例中，诸如在图3中示出的实施例中，例如，模具具有安装成用于沿腔的轴线从腔的外部的第一位置向在轴向上向内的第二位置往复平移运动的底部50。应该理解，底部50不必安装成用于运动，而是可以固定在模制位置中的适当位置中。底部50可以是整体结构或者它可以具有多于一个的部分，例如销和套筒组件。仍旧参考图3，底部50包括用于形成容器底部的模制表面50A和可选地以任何形式诸如通常在转让的同时待审的美国专利申请12/709，302(美国公布N0.2011/0204067)中公开的那些形式的压力吸收面板，其全部内容通过引用并入本文。
[0057]—旦将其置于模具中，就采用拉伸吹塑成型工艺以形成本发明的容器。在优选实施例中，本发明的拉伸吹塑成型工艺包括紧接着是吹塑步骤的预吹塑步骤。
[0058]在预吹塑过程期间，将细长的杆插入到被加热的预制件的成型腔中，并且该细长的杆将加压空气的“喷流”以约IOOpsi至约200psi (优选是约150psi)的较低压力吹送到预制件中。在该预吹塑过程中，优选地，在所述杆提供向下的压力的同时添加空气，从而在低的空气压力下将预制件拉伸到模具的基部并向外拉伸。紧接在预吹塑过程之后，处于约400psi至约600psi下的高压力空气通过所述杆被注入到容器中，以将预制件的外表面挤压成与成型腔的内表面接触，从而形成容器。
[0059]在采用单个吹塑成型站的实施例中，优选地，容器会在模具中保持约2秒至约20秒的时间，更优选是约2秒至约15秒的时间，更优选是约2秒至约12秒的时间，更优选是约4秒至约12秒的时间，最优选是约6秒至约12秒的时间。
[0060]优选地，在单个吹塑模具实施例中，当PET容器与模具分离时，PET容器的温度是约80°C至约170°C，更优选是约100°C至约170°C。在该温度范围内，容器会热到足以继续热退火但是其刚性足以支撑它自身。
[0061]双吹塑模具实施例
[0062]在本发明的另一实施例中，具有改进的热特性的PET容器通过采用连续的两个吹塑站的双吹塑工艺来制造，其中每个吹塑站具有限定成型腔的模具壁。在描述该实施例中，所述模具将被称为第一吹塑模具和第二吹塑模具。因此，在该实施例中，本发明提供一种用于吹塑成型PET容器的集成的系统，依次包括:注入模制站，该注入模制站用于形成PET预制件，其中，PET预制件中的每一个PET预制件由限定腔的侧壁、端壁和敞开端限定；第一吹塑成型站，该第一吹塑成型站包括第一模具，该第一模具限定用于接收来自注模站的PET预制件的第一容积，且该第一吹塑成型站将预制件抵靠第一吹塑腔而吹塑成膨胀的PET产品，其中，第一模具的温度高于PET的玻璃转变温度；第二吹塑成型站，该第二吹塑成型站包括第二模具，该第二模具限定具有与用于接收膨胀的PET产品的第一容积大致相同的第二容积的第二吹塑腔，且第二吹塑成型站将膨胀的PET产品抵靠第二吹塑腔吹塑以形成膨胀的PET产品，接着是冷却PET产品；以及输送器，该输送器用于将PET预制件移动到第一吹塑成型站并将膨胀的PET产品移动到第二吹塑成型站，其中，第一模具和第二模具中的至少一个具有至少三个热控制区域。
[0063]在该实施例中，第一吹塑模具可以是且优选是与以上详述的单个吹塑模具实施例相同的吹塑模具(具有或不具有图3中所示的平移底部50)。第一吹塑模具限定第一吹塑腔，该第一吹塑腔具有用于从注模站接收PET预制件的第一容积，且第一吹塑模具将预制件抵靠第一吹塑腔吹塑成膨胀的PET产品。在本发明的优选实施例中，第一吹塑模具的操作(例如，温度分布、热区域、模具中的时间等)是如上所述的。然而，在该实施例中，在调节的预制件被吹塑到本发明的双模具实施例的第一模具中以形成中间容器之后，然后，中间容器就被输送到第二吹塑成型站，在该第二吹塑成型站处，中间容器被进一步吹塑成完成的容器。明显地，在本发明的工艺中，第一吹塑模具和第二吹塑模具中的每一个具有大致相同大小和尺寸(即，腔容积)的吹塑腔。优选地，第二吹塑成型腔具有与第一吹塑成型腔相同的容积。
[0064]一旦在第二模具中，中间容器会在第二模具中经历加热区域，该加热区域可以是且优选是与用于第一吹塑模具的上述温度区域相同的温度区域(即，设定)。然后，中间容器被以另一个细长的杆拉伸，并经受从400psi至600psi下的高压空气以被吹塑成与腔的内壁表面接触以形成产品容器。[0065]优选地，产品容器会在第二模具中保持从约2秒至约20秒的时间，更优选是从约2秒至约15秒的时间，更优选是从约2秒至约12秒的时间，更优选是从约4秒至约12秒的时间，最优选是从约6秒至约12秒的时间。
[0066]在本发明的优选实施例中，产品容器被在它从第二模具排出之前冷却。为了冷却产品容器，可以将冷却流体引导到第二模具的侧壁的内表面和/或直接在产品容器中。冷却流体可以是液体或气体，但更优选地是气体。合适的气体包括空气、氮气和本领域中的一般技术人员已知的其它合适的气体。在特别优选的实施例中，本发明允许通过以比较薄的壁部分接收多的冷却流体的较厚的壁部分引导冷却流体的流来选择性地冷却新吹塑(即，加热的)容器的内表面的预定部分，这是由于容器具有沿着具有较薄壁部分和较厚壁部分的容器的轴向尺寸具有不同的厚度的侧壁。例如，现在参考图4，示出了本发明的优选形式，在该优选形式中，冷却流体是空气，且使用具有空气孔42的吹塑杆40来将冷却流体引导到产品容器的内表面。优选地，空气在小于约50°C的温度下，且更优选是在20°C至约50°C的范围内和在从290psi至约580psi的压力下进行从约2秒至约6秒的时间。孔42会具有变化的面积尺寸以对较厚的壁部提供较大量的冷却空气并对较薄的壁部分提供较少量的冷却空气。
[0067]在优选实施例中，在优选地从约80°C至约170°C、更优选是从约100°C至约170°C的温度下，将产品容器从第二模具中移除，在该优选实施例中，产品容器是刚性的且自支撑的，但是具有足够的热能以继续在模具的外部的退火过程。产生的容器会具有对于热填充的、巴氏杀菌的且可蒸馏的应用所需的增强的热特性，且能够承受直到约250 T的含量的温度和直到约270 °F的包装处理温度。
[0068]本发明的工艺的亮点包括:具有在105°C和115°C之间的预制件梯度温度的一步工艺；具有小于约3.5的环向拉伸比率和小于约1.7的轴向拉伸比率的容器；以及该工艺允许通过在离开热吹塑模具时环境冷却来继续热弛豫，即，没有造成较高的收缩开始的不可逆应力。
_9] 本发明的容器
[0070]本发明提供一种吹塑成型PET容器，该吹塑成型PET容器包括具有在约1.370g/cc和1.385g/cc之间的密度、从约18%至约25%的热诱导结晶度和从约55%至约75%的应变诱导结晶度的壁，其中，当PET容器被填充有从约100°C至约132°C的温度的液体时不会经历大于3%的容积变化。如表I中所示，通过常规的冷模制工艺生产的现有技术的PET容器的特征在于，大量的可动的非晶相和少量的热诱导结晶度。相比之下，现有技术的热定形容器通常呈现较大百分比的热诱导结晶度，即，直到约35%，且仍旧与在冷模制容器中大约相同量的刚性非晶断裂。然而，尽管通过本发明的工艺生产的容器通常具有大约相同少量的热诱导结晶度和可动的非晶相，但是呈现高百分比的刚性非晶相，即约60%或更大。通过具有以紧密填充的大分子的存在为特征的较大百分比的刚性非晶相，且因此具有瓦解大分子形成需要的较少量的自由空间和较大的焓位置。
[0071]表I现有技术的PET容器对通过本发明工艺生产的PET容器的PET聚合物形态构成的典型平均值和范围
【权利要求】
1.一种用于形成吹塑成型PET塑料容器的工艺，所述吹塑成型PET塑料容器具有加强的热特性，所述工艺包括在集成的系统上进行的如下步骤: 将熔融的PET树脂注入到注射成型腔中，以形成预制件； 在所述预制件处于约75°C至约130°C的温度下时，移除所述预制件； 以使得所述预制件的表面温度不下降超过5°C的速率将所述预制件输送到至少一个调节站; 通过选择性地加热所述预制件的、从由颈形成部分、筒形成部分、瓶跟形成部分和基部形成部分组成的组中选出的至少一部分来调节所述预制件，以形成被调节的预制件； 以使得所述预制件的表面温度不下降超过5°C的速率将所述被调节的预制件输送到吹塑成型站； 将所述被调节的预制件插入到吹塑模具中，所述吹塑模具具有限定吹塑腔的壁，所述吹塑腔限定了最终完成的产品的形状，其中，所述模具具有沿所述模具的轴线的至少三个温度区域，所有这些温度区域都在PET的玻璃转变温度之上； 通过包括以下步骤的拉伸吹塑成型工艺将所述预制件吹塑成已完成的PET容器: i.将细长的拉伸吹塑杆插入到所述被调节的预制件中以接触所述被调节的预制件的底部，从而提供向下的压力以将所述被调节的预制件拉伸到所述模具的基部； ii.同时，在约IOOpsi至约200psi的压力下将低压空气注入到所述被调节的预制件中，以形成预吹塑的预制件；以及 iii.紧接着步骤ii之后，把处于约400psi至600psi压力下的高压空气注入到所述预吹塑的预制件中，以使所述预吹塑的预制件膨胀而抵靠所述模具的壁，从而形成所述已完成的容器； 将所述已完成的容器在所述模具中保持约2秒至约20秒的时间； 将所述已完成的容器与所述模具分离，其中，所述已完成的容器的温度为约80°C至约170°C;以及 使所述已完成的容器冷却到环境温度。
2.根据权利要求1所述的工艺，其中，所述PET树脂具有约0.72dL/g至约0.86dL/g的固有粘度。
3.根据权利要求1所述的工艺，其中，所述预制件被设计成使得:所述预制件与所述已完成的容器的厚度比率在约2.0至约7.5的范围内。
4.根据权利要求3所述的工艺，其中，所述厚度比率为约4.0至约6.0。
5.根据权利要求1所述的工艺，其中，所述预制件被设计成使得:在所述容器的肩部中，所述预制件相对于所述已完成的容器的厚度比率在约3.4至约4.2的范围内；在所述容器的筒部中，所述预制件相对于所述已完成的容器的厚度比率在约3.8至约4.5的范围内；而在所述容器的基部中，所述预制件相对于所述已完成的容器的厚度比率在约2.4至约2.8的范围内。
6.根据权利要求1所述的工艺，其中，所述预制件被设计成使得:所述已完成的容器相对于所述预制件的密度比率在约1.025至约1.049的范围内。
7.根据权利要求1所述的工艺，其中，所述密度比率大于约1.049。
8.根据权利要求1所述的工艺，其中，在所述预制件被从所述注射成型腔中移除时，所述预制件的温度为约90°C至约105°C。
9.根据权利要求1所述的工艺，其中，在所述预制件被从所述注射成型腔中移除时，所述预制件具有从外表面到内表面不超过5°C的温度梯度。
10.根据权利要求1所述的工艺，其中，在所述预制件被从所述注射成型腔中移除时，所述预制件的温度为约80°C至约110°C。
11.根据权利要求1所述的工艺，其中，所述调节步骤包括:加热所述预制件的、至少包括所述颈形成区域、筒形成区域、瓶跟形成区域和基部形成区域在内的特定区，以在所述特定区中实现高达约20°c的温度梯度。
12.根据权利要求11所述的工艺，其中，所述调节步骤包括:加热所述预制件的、至少包括所述颈形成区域、筒形成区域、瓶跟形成区域和基部形成区域在内的特定区，以在所述特定区中实现高达约30°C的温度梯度。
13.根据权利要求12所述的工艺，其中，所述调节步骤包括:加热所述预制件的、至少包括所述颈形成区域、筒形成区域、瓶跟形成区域和基部形成区域在内的特定区，以在所述特定区中实现高达约40°C的温度梯度。
14.根据权利要求1所述的工艺，其中，所述模具的温度为约73°C至约250°C。
15.根据权利要求14所述的工艺，其中，所述模具的温度为约150°C至约240°C。
16.根据权利要求15所述的工艺，其中，所述模具的温度为约160°C至约230°C。
17.根据权利要求1所述的工艺，其中，所述模具的所述至少三个温度区域包括:区域1，所述区域I对应于所述模具的如下部分:该部分与处于约73°C至约120°C温度下的所述已完成的容器的顶部部分相对应；区域2，所述区域2对应于所述模具的如下部分:该部分与处于约160°C至约240°C温度下的所述已完成的容器的瓶颈部分相对应；区域3和区域5，所述区域3和区域5对应于所述模具的如下两个部分:这两个部分分别与处于约150°C至约230°C温度下的所述已完成的容器的肩部和瓶跟部相对应；区域4，所述区域4对应于所述模具的如下部分:该部分与处于约190°C至约250°C温度下的所述已完成的容器的筒部相对应；以及区域6，所述区域6对应于所述模具的如下部分:该部分与处于约100°C至约230°C温度下的所述已完成的容器的底部相对应。
18.权利要求1所述的工艺，其中，所述模具具有底部，所述底部被安装成用于往复平移运动。
19.根据权利要求1所述的工艺，其中，将所述已完成的容器在所述模具中保持约2秒至约15秒的时间。
20.根据权利要求19所述的工艺，其中，将所述已完成的容器在所述模具中保持约2秒至约12秒的时间。
21.根据权利要求20所述的工艺，其中，将所述已完成的容器在所述模具中保持约6秒至约12秒的时间。
22.—种用于形成吹塑成型PET塑料容器的工艺，所述吹塑成型PET塑料容器具有加强的热特性，所述工艺包括在集成的系统上进行的如下步骤: 将熔融的PET树脂注入到注射成型腔中，以形成预制件； 在所述预制件处于约75°C至约130°C的温度下时，移除所述预制件； 以使得所述预制件的表面温度不下降超过5°C的速率将所述预制件输送到至少一个调节站; 通过选择性地加热所述预制件的、从由颈形成部分、筒形成部分、瓶跟形成部分和基部形成部分组成的组中选出的至少一部分来调节所述预制件，以形成被调节的预制件； 以使得所述预制件的表面温度不下降超过5°C的速率将所述被调节的预制件输送到第一吹塑成型站； 将所述被调节的预制件插入到第一吹塑模具中，所述第一吹塑模具具有限定吹塑腔的壁，所述吹塑腔限定了最终完成的产品的形状和第一容积，其中，所述第一模具具有沿所述第一模具的轴线的至少三个温度区域，所有这些温度区域都在PET的玻璃转变温度之上； 通过包括以下步骤的拉伸吹塑成型工艺将所述预制件吹塑成已完成的PET容器: `1.将细长的拉伸吹塑杆插入到所述被调节的预制件中以接触所述被调节的预制件的底部，从而提供向下的压力以将所述被调节的预制件拉伸到所述第一模具的基部； i1.同时，在约IOOpsi至约200psi的压力下将低压空气注入到所述被调节的预制件中，以形成预吹塑的预制件；以及 ii1.紧接着步骤ii之后，把处于约400psi至600psi压力下的高压空气注入到所述预吹塑的预制件中，以使所述预吹塑的预制件膨胀而抵靠所述第一模具的壁，从而形成中间容器； iv.将所述中间容器在所述模具中保持约2秒至约20秒的时间； V.将所述中间容器与所述模具分离，其中，所完成的该容器的温度为大约80°C至约`125 0C ；` v1.将所述中间容器输送到第二模具，所述第二模具具有限定吹塑腔的壁，所述吹塑腔限定了已完成的产品的形状和第二容积，其中，所述第二模具具有沿所述第二模具的轴线的至少三个温度区域，所有这些温度区域都在PET的玻璃转变温度之上，并且其中，所述第二容积与所述第一容积相同； vi1.将细长的拉伸吹塑杆插入到所述中间容器中以接触所述中间容器的底部，从而提供向下的压力以将所述中间容器拉伸到所述第二模具的基部，并且，把处于约400psi至约600psi压力下的高压空气注入到所述中间容器中以使所述中间容器膨胀而抵靠所述第二模具的壁，从而形成已完成的容器； vii1.将冷却流体引导到所述已完成的容器的内表面； ix.将所述已完成的容器与所述第二模具分离，其中，所述已完成的容器处在约80°C至约170°C的温度下；以及 X.使所述已完成的容器冷却到环境温度。
23.根据权利要求22所述的工艺，其中，所述PET树脂具有约0.72dL/g至约0.86dL/g的固有粘度。
24.根据权利要求22所述的工艺，其中，所述预制件被设计成使得:所述预制件与所述已完成的容器的厚度比率在约2.0至约7.5的范围内。
25.根据权利要求24所述的工艺，其中，所述厚度比率为约4.0至约6.0。
26.根据权利要求22所述的工艺，其中，所述预制件被设计成使得:在所述容器的肩部中，所述预制件相对于所述已完成的容器的厚度比率在约3.4至约4.2的范围内；在所述容器的筒部中，所述预制件相对于所述已完成的容器的厚度比率在约3.8至约4.5的范围内；而在所述容器的基部中，所述预制件相对于所述已完成的容器的厚度比率在约2.4至约2.8的范围内。
27.根据权利要求22所述的工艺，其中，所述预制件被设计成使得:所述已完成的容器相对于所述预制件的密度比率在约1.025至约1.049的范围内。
28.根据权利要求22所述的工艺，其中，所述密度比率大于约1.049。
29.根据权利要求22所述的工艺，其中，在所述预制件被从所述注射成型腔中移除时，所述预制件的温度为约90°C至约105°C。
30.根据权利要求22所述的工艺，其中，在所述预制件被从所述注射成型腔中移除时，所述预制件具有从外表面到内表面不超过5°C的温度梯度。
31.根据权利要求22所述的工艺，其中，在所述预制件被从所述注射成型腔中移除时，所述预制件的温度为约80°C至约110°C。
32.根据权利要求22所述的工艺，其中，所述调节步骤包括:加热所述预制件的、至少包括所述颈形成区域、筒形成区域、瓶跟形成区域和基部形成区域在内的特定区，以在所述特定区中实现高达约20°C的温度梯度。
33.根据权利要求32所述的工艺，其中，所述调节步骤包括:加热所述预制件的、至少包括所述颈形成区域、筒形成区域、瓶跟形成区域和基部形成区域在内的特定区，以在所述特定区中实现高达约30°C的温度梯度。
34.根据权利要求33所述的工艺，其中，所述调节步骤包括:加热所述预制件的、至少包括所述颈形成区域、筒形成区域、瓶跟形成区域和基部形成区域在内的特定区，以在所述特定区中实现高达约40°C的温度梯度。
35.根据权利要求22所述的工艺，其中，所述第一模具的温度为约73°C至约250°C。
36.根据权利要求35所述的工艺，其中，所述第一模具的温度为约150°C至约240°C。
37.根据权利要求36所述的工艺，其中，所述第一模具的温度为约160°C至约230°C。
38.根据权利要求22所述的工艺，其中，所述第一模具的所述至少三个温度区域包括:区域1，所述区域I对应于所述模具的如下部分:该部分与处于约73°C至约120°C温度下的所述已完成的容器的顶部部分相对应；区域2，所述区域2对应于所述模具的如下部分:该部分与处于约160°C至约240°C温度下的所述已完成的容器的瓶颈部分相对应；区域3和区域5，所述区域3和区域5对应于所述模具的如下两个部分:这两个部分分别与处于约150°C至约230°C温度下的所述已完成的容器的肩部和瓶跟部相对应；区域4，所述区域4对应于所述模具的如下部分:该部分与处于约190°C至约250°C温度下的所述已完成的容器的筒部相对应；以及区域6，所述区域6对应于所述模具的如下部分:该部分与处于约100°C至约230°C温度下的所述已完成的容器的底部相对应。
39.根据权利要求22所述的工艺，其中，所述第一模具具有底部，所述底部被安装成用于往复平移运动。
40.根据权利要求22所述的工艺，其中，将所述已完成的容器在所述第一模具中保持约2秒至约15秒的时间。
41.根据权利要求40所述的工艺，其中，将所述已完成的容器在所述第一模具中保持约2秒至约12秒的时间。
42.根据权利要求41所述的工艺，其中，将所述已完成的容器在所述第一模具中保持约6秒至约12秒的时间。
43.根据权利要求38所述的工艺，其中，所述第二模具的所述至少三个温度区域包括:区域1，所述区域I对应于所述模具的如下部分:该部分与处于约73°C至约120°C温度下的所述已完成的容器的顶部部分相对应；区域2，所述区域2对应于所述模具的如下部分:该部分与处于约160°C至约240°C温度下的所述已完成的容器的瓶颈部分相对应；区域3和区域5，所述区域3和区域5对应于所述模具的如下两个部分:这两个部分分别与处于约150°C至约230°C温度下的所述已完成的容器的肩部和瓶跟部相对应；区域4，所述区域4对应于所述模具的如下部分:该部分与处于约190°C至约250°C温度下的所述已完成的容器的筒部相对应；以及区域6，所述区域6对应于所述模具的如下部分:该部分与处于约100°C至约230°C温度下的所述已完成的容器的底部相对应。
44.根据权利要求22所述的工艺，其中，所述冷却流体是空气。
45.根据权利要求44所述的工艺，其中，所述空气处于为约20°C至约50°C的温度下。
46.通过权利要求1中的工艺制成的PET容器。
47.通过权利要求22中的工艺制成的PET容器。
48.一种吹塑成型PET容器，所述吹塑成型PET容器包括如下的壁，所述壁具有在约1.370g/cc和1.385g/cc之间的密度、约18%至约25%的热诱导结晶度、以及，约55%至约75%的应变诱导结晶度，其中，所述PET容器在填充有约100 0C至约132 °C温度的液体时不会产生大于3%的容积变化。
49.根据权利要求48所述的PET容器，其中，所述壁的密度在约1.370g/cc和约1.375g/cc 之间ο
50.根据权利要求48所述的PET容器，其中，所述壁的密度大于约1.375g/cc。
51.根据权利要求48所述的PET容器，其中，在约96°C下暴露于100%RH时，所述壁的水分含量为约1780ppm至约1980ppm。
52.根据权利要求48所述的PET容器，其中，所述容器是光学透明的。
53.根据权利要求51所述的PET容器，其中，所述容器是光学透明的。
54.根据权利要求48所述的PET容器，其中，所述容积变化小于2%。
55.根据权利要求54所述的PET容器，其中，所述容积变化小于1%。
56.根据权利要求48所述的PET容器，其中，在经历温度调节示差扫描量热法且被以5° /min的加热速率在(TC至325°C的温度范围内分析时，所述壁呈现第一吸热玻璃转变温度和高于所述第一转变温度的第二吸热玻璃转变温度。
57.根据权利要求56所述的PET容器，其中，所述第二吸热玻璃转变温度比所述第一吸热玻璃转变温度高至少20°C。
58.根据权利要求57所述的PET容器，其中，所述第二吸热玻璃转变温度比所述第一吸热玻璃转变温度高至少30°C。
59.根据权利要求58所述的PET容器，其中，所述第二吸热玻璃转变温度比所述第一吸热玻璃转变温度高至少40°C。
60.根据权利要求59所述的PET容器，其中，所述第二吸热玻璃转变温度比所述第一吸热玻璃转变温度高至少50°C。
61.根据权利要求56所述的PET容器，其中，所述第二吸热玻璃转变温度具有大于约.0.5J/g 的焓。
62.根据权利要求61所述的PET容器，其中，所述第二吸热玻璃转变温度具有大于约l.0J/g 的焓。
63.根据权利要求62所述的PET容器，其中，所述第二吸热玻璃转变温度具有大于约2.0J/g 的焓。
64.根据权利要求48所述的PET容器，其中，在暴露于环境条件下4天时，所述容器的壁具有约1850ppm至约1930ppm的水分含量。
【文档编号】B29C49/42GK103648747SQ201180060857
【公开日】2014年3月19日 申请日期:2011年12月15日 优先权日:2010年12月17日
【发明者】克里·W·西尔韦斯, 马克·D·施奈德, 谢尔盖·B·波布罗夫, 塞缪尔·E·伊文斯 申请人:格莱汉姆包装Lc公司