具有改善的美观的热塑性容器的制造方法_4

文档序号:9712823阅读:来源:国知局
而呈现光泽的容器。本文的术语"光泽的"是指珍珠样光泽效果或 金属样光泽效果。容器的光泽度(即光泽效果)的测量方法在下文中描述。本文的术语"微层 结构"是指在容器的一个宏观层中与添加剂的微域互穿的呈薄片状形式的热塑性材料的微 层。微层结构,具体地讲热塑性材料的每个微层之间以及穿插的添加剂的微域之间的空间 是纳米级的,优选地为约1-5纳米至约100-500纳米。不受理论的束缚,据信由于添加剂和热 塑性材料之间的不混溶性,以及材料在吹塑过程中的拉伸而形成微层结构。光干涉效应通 过光进入该微层结构并在照射热塑性材料的微层以及添加剂的微域时在所述结构内反射 和折射而由该微层结构产生。其是提供光泽外观的光干涉效应。就光泽度而言,根据如本发 明下文所述的光泽度测试方法,本发明的容器优选地具有70至130、或者75至110的光泽度 值。根据如本发明下文所述的光泽度测试方法,本文的容器优选递送更好的光泽度效应,更 优选地递送比利用粗糙模具由相同材料制得的那些容器多至少5的光泽度值。当比较两个 样品的光泽度数据时,-5/+5的差值表示使用者可注意到的差值。
[0072] 助剂成分
[0073] 本发明的容器可包含助剂成分。优选地,助剂成分的含量为按所述容器的一个层 的重量计,约0.0001 %至约9%、或者约0.0001 %至约5 %、或者约0.0001 %至约1 %的助剂 成分。助剂成分的非限制性示例包括:珠光剂、填料、固化剂、防静电剂、润滑剂、UV稳定剂、 抗氧化剂、防粘连剂、催化剂稳定剂、着色剂、成核剂、以及它们的组合。或者,容器不含或基 本上不含这些助剂成分中的一种或多种。
[0074] 如前所述,可获得光泽的容器,前提条件是在添加的添加剂或助剂成分与热塑性 材料不混溶时,即相对于未改性的热塑性材料,添加剂或助剂成分具有显著不同的溶解度 参数值。本文的术语"溶解度参数(S)"提供材料之间相互作用程度的数值评价,并且材料之 间的溶解度参数差指示材料的混溶性。在一个实施例中,本文的容器包含助剂成分,所述助 剂成分和热塑性材料具有至少约ο. 5cal1/2cnf3/2,或者约0.5cal1/2cnf3/2至约20cal 1/2cnf3/2, 或者约 lcal1/2cm-3/2至约 18cal1/2cm-3/2,或者约3cal1/2cm-3/2至约 15cal1/2cm-3/2,或者约 5ca 11/2cm-3/2至约 12cal 1/2cm-3/2 的溶解度参数差。
[0075] 模具的用途
[0076]在一个方面,本发明涉及模具用于吹塑PE容器的用途,其中所述模具的至少一部 分具有选自A-1、A-2、A-3、B-1、B-2和B-3的SPI抛光标准。优选地,所述模具的部分具有选自 A-1、A-2和A-3的SPI抛光标准。
[0077]传统上,由不同热塑性材料制成的容器要求模具光洁度差,这取决于包括通风要 求、材料的熔点、材料收缩、吹塑类型等在内的因素。具体地讲,在本领域中必须需要具有C 或D的抛光标准的粗糙模具来制备PE容器。相反,在本发明中,PE容器可在具有A或B的抛光 标准的平滑模具中加工,从而导致具有改善的表面光滑度的PE容器。
[0078]另外,传统上现有技术中几乎不可能通过相同模具由不同热塑性材料来制备多种 容器。PP和PE需要具有C或D的抛光标准的相对粗糙的模具(在某些特定情况下,PP可在具有 A或B的抛光标准的平滑模具中加工),然而PET使用具有A或B的抛光标准的平滑模具。然而, 在本发明中,解决了与模具的有限应用相关联的这个问题。平滑模具的用途是指相同模具 用于制备各种容器的能力,例如使用平滑模具以用于制备PE、PP和PET容器。这可显著增加 模塑容器的生产效率。
[0079] 表面张力
[0080] 各种添加剂的表面张力数据可容易地得自书和/或在线数据库。表1中列出了某些 优选的添加剂在25°C的温度下的表面张力值。
[0081] 表1:
[0082]
[0083] 测试方法
[0084] 光滑度
[0085] 容器的表面光滑度可由粗糙度平均值(Ra)来表征。Ra值通过由Mahr提供的MarSuf MOO来测量。将其设定在用于粗糙度测量的接触模式下。数据以检测区(即表面)内10个点 的平均值的形式来收集。
[0086] 以nm为单位测量的Ra值可由在特定位置i处竖直方向上的绝对高度yi的算术平均 值表示。所述Ra值表示为:
[0088] Ra值随租糙度的增加而增加。
[0087] (3)
[0089] 光泽度
[0090] 使用被称为SAMBA的有源偏振照相机系统测量本发明容器的镜面光泽度。该系统 由Bossa Nova Technologies提供,并且使用名称为VAS(视觉外观研究软件,3.5版)的偏振 成像软件进行分析。针对入射光测试容器的前标签板部分。采用55秒的曝光时间。
[0091 ]用容器反射和散射入射光。随着入射光和体积散射光变成未偏振状态,镜面反射 光保持相同的偏振。SAMBA获得由反射光和散射光两者贡献的并行图像强度(P)以及仅由散 射光贡献的图像的交叉图像强度(C)的偏振状态。这允许由G = P-C给出光泽度G的计算。 [0092]微层结构
[0093]与添加剂微域互穿的热塑性材料微层的微层结构可经由扫描电子显微镜,通过用 显微镜扫描容器的横截面视图来观察。使用HITACHI S-4800SEM系统。
[0094] ^lj
[0095] 本文实例旨在例示本发明,却未必用于限制或限定本发明的范畴。实例1-11是根 据本发明的实例,并且实例12和13是比较例。
[0096] 实例1-7: -层容器
[0097] 以下表2中所示的容器由所列成分以按重量百分比(重量% )计的所列比例制成。
[0098] 表2:
[0099]
[0100] a可以商品名Hostalen ACP5831D从Basell商购获得
[0101] b可以商品名LDPE 868从Sinopec商购获得
[0102] c可以商品名LLDPE 2036P从Dow商购获得
[0103] d可以商品名PP ST611 从Lee Chang Yung Chemical Industry Corp商购获得
[0104] e 聚二甲基硅氧烷(以四种粘度:10cst、l,000cst 和60,000cst、l,000,000cst),& XIAMETER PMX-200硅氧烷流体从Dow Corning商购获得
[0105] f聚四氟乙稀,以商品名TdlonM从〇11 Pont商购获得 [0106] 实例8-9:多层容器
[0107] 以下表3中所示的多层容器由所列成分以按重量%计的所列比例制成。本文的重 量百分比是在按成分所存在的层的重量计,而不是按整个容器的重量计的成分的百分比。 最外层是根据本发明的层。
[0108] ^3:
[0109]
[0110] an」以商品名Hostalen ACP5831D从Basell商购获得
[0111] b可以商品名LDPE 868从Sinopec商购获得
[0112] c聚二甲基硅氧烷(以l,000cst的粘度),可以XIAMETER PMX-200硅氧烷流体从Dow Corning商购获得
[0113] d聚四氟乙稀,以商品名Ten〇nK从〇11 Pont商购获得
[0114] e可以商品名PP ST611 从Lee Chang Yung Chemical Industry Corp商购获得
[0115] 用于制备实例1的容器的方法
[0116] 实例1的容器通过以下步骤制备:
[0117] a)在环境温度下将硅氧烷流体加入HDPE载体中以形成混合物,并且然后在双螺杆 挤出机中在200°C的温度下将硅氧烷流体和HDPE的混合物挤出以形成粒料。在水浴中于约 20°C下将粒料冷却0.5分钟以形成母料。硅氧烷流体以按所述母料的重量计10 %的量存在。 双螺杆挤出机具有43的挤出机长度/直径(L/D)和35.6mm的直径;
[0118] b)分别将母料和额外的HDPF在120-125°C下干燥3-4小时。在环境温度下以约 0.8%至8%的掺合比将干燥的母料和干燥的额外的HDPF混合以形成吹塑共混物;
[0119] c)将吹塑共混物熔融,并在180°C的温度下且以60-70mm/s的挤出速度将其挤出成 型坯;并且
[0120] d)用红外线加热机将型坯在70_90°C下加热并软化2分钟。将软化的型坯附连到吹 塑模具中。瓶模具具有A-3的SIP抛光标准。在0.6Mpa的吹塑压力和250°C的加工温度下,通 过使用得自Gua
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