[发明专利]用于形成涂敷制品的浸渍、喷涂和淋涂方法

说明书

本申请是国际申请日为2003年7月3日、国际申请号为 PCT/US2003/022333、国家申请号为03815918.X并且发明名称为“用于形 成涂敷制品的浸渍、喷涂和淋涂方法”的申请的分案申请。

相关申请数据

在35U.S.C.119(e)下，本申请要求下列申请的优选权：临时申请系 列号60/394,092，申请日期为2002年7月3日；系列号60/422,251，申请 日为2002年10月28号；系列号60/441718，申请日为2003年7月23日。 在此，将这些临时申请所公开的内容并入本发明。

技术领域

本发明涉及使用浸渍、喷涂或淋涂制造具有一个或多个层的涂敷制品 的方法和装置。一方面，本发明涉及从涂层预成型坯制造涂层容器的一种 装置和方法，所述容器优选含有聚对苯二甲酸乙二醇酯。

背景技术

预成型坯是用于吹塑形成容器的产品。除非另有说明，否则术语“容 器”是广义含义并以通常意义使用，它包括(不是限制于)预成型坯和来 自预成型坯的瓶子容器。许多塑料和其它材料都用于容器，并且多数都非 常合适。一些产品如充碳酸饮料和食品都需要容器，容器可以防止气体如 二氧化碳和氧气的迁移。这类容器的涂层已经提出很多年了。现在广泛使 用于容器工业的树脂是聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)，对于聚对苯二甲酸 乙二醇酯这一术语，我们不仅指由[β]-对苯二甲酸羟乙酯的缩聚形成的均 聚物，而且指含有少量衍生自其它二元醇或二酸的单元的共聚酯，例如间 苯二甲酸酯共聚物。

在本领域熟知的是双轴取向PET容器的制造。双轴取向PET容器非 常坚硬而且有良好的耐蠕变性。可以生产出相对较薄的壁以及重量轻的容 器，并且该容器能够经受由碳酸液体尤其是饮料如包括可乐类饮料和啤酒 的软饮料所施加的压力，而在整个所需的保存期限内没有不适当的 变形。

薄壁PET容器会渗透一定程度的气体如二氧化碳和氧气，因此会损 失加压的二氧化碳并使氧气进入，这可以影响口味和瓶装内容物的质量。 在商业操作的一个方法中，由注入成型法制造预成型坯，然后再吹塑形 成瓶子。在商用的两升容量中，可以预期有12～16周的保存期限，但对 于更小的瓶如半升的，更大的表面与体积的比值严重限制了保存期限。 碳酸饮料可以加压到4.5体积的气体，但是如果压力降到合格产品的特定 水平之下，则产品被认为是不合格产品。

因此，希望提供具有隔离材料层的产品，隔离材料具有低的水汽和气 体的渗透性。隔离层可以通过多种技术提供无定型碳和/或SiOx等以便形 成薄涂层的容器，这些技术包括共注射、化学气相沉积、等离子体涂布 等。其它实例涉及一种阻隔聚合物的水分散体的使用，并具有包括由偏 二氯乙烯与丙烯腈和/或丙烯酸甲酯形成的分散体以及由EVOH和MXD6 等构成的分散体，所述分散体任选含有衍生自其它单体如甲基丙烯酸甲 酯、氯乙烯、丙烯酸或衣康酸的单元。这些分散体通常含有表面活性剂 如烷基磺酸钠。

发明内容

一方面，本发明涉及制备具有包括一个或多个层的涂层的制品优选塑 料制品的方法和装置。这些层可以包括具有好的气体阻隔性质的热塑性 材料和能提供UV保护、耐磨损、抗发白、耐化学品和/或活性性质如清 除O₂或CO₂的层。

在优选具体实施方案中，提供有一个生产涂敷制品的方法。该方法包 括如下：提供一个制品，优选提供含有聚对苯二甲酸乙二醇酯的容器或 预成型坯；将热塑性环氧树脂的水分散体的涂层应用到所述制品上；并 固化/干燥该涂层。在制品是预成型坯的具体实施方案中，方法优选还包 括吹塑成型操作，在吹塑成型方法中优选包括在适合于取向的温度下， 轴向和径向拉伸干燥的涂层预成型坯形成瓶子容器。在该过程中，热塑 性环氧涂层通过制品的浸渍、喷涂或淋涂而应用，涂敷和干燥多次完成 以使涂层性质随着每一个涂层而增加。涂层沉积的体积可以因制品的温 度、制品的角度、溶液/分散体的温度、溶液/分散体的粘度和层的数量而 改变。优选方法的多次涂敷形成层与层之间基本上没有差别的多个层， 改善了涂层性能和/或降低了表面孔穴和涂敷遗漏之处。此外，优选的多 次涂敷过程形成了连续层，这降低了完全涂敷制品所需的涂敷材料数量。