[发明专利]具有增强的贮藏寿命特性的小碳酸饮料包装

说明书

本披露提供了用于小且轻量的碳酸饮料包装的新容器、预成型件、方法、以及设计，其提供了出人意料地改进的碳酸化保留以及较大的贮藏寿命，同时仍然实现轻量。本披露特别地涉及用于碳酸饮料的小PET容器，例如小于或约400mL，以及用于它们制造的方法和设计，其获得了出乎意料地良好的碳酸化保留和贮藏寿命。

相关申请的交叉引用

本申请要求2014年8月1日提交的美国临时申请号62/032,428的优先权的权益，该临时申请通过引用以其全文结合于此。

技术领域

本披露涉及适合用于与碳酸饮料一起使用并且具有良好的气体阻隔特性的小且轻量的饮料包装。

背景

聚酯并且特别地聚对苯二甲酸乙二酯(PET)容器已经被用于包装饮料如碳酸软饮品(CSD)持续许多年。在这段时间内，容器设计已经对于越来越轻的重量和可负担能力进行改进和优化。树脂组合物、聚合物特性、所选择的添加剂、以及容器设计所有都已经被调整用于维持或改进碳酸化保留。良好的碳酸化保留已经是改进碳酸产品的贮藏寿命的关键，但是随着较轻重量的瓶子设计实现此目标已经变得越来越困难。

有助于贮藏寿命的因素包括渗透、蠕变、吸附和闭合损失，该闭合损失涉及渗透和渗漏两者。这些参数各自取决于多种特性。例如，渗透总体上取决于材料特征，例如百分比(％)结晶度、取向、表面积、以及材料厚度。蠕变主要由容器几何形状和材料分布确定的。吸附与可以溶解于PET本身中的气体(CO₂)的量有关并且取决于可获得的PET以及其结晶度的量(g)两者。闭合损失总体上是由用于渗透和泄漏可得的闭合表面积确定的。

当将碳酸饮料包装在总体上约300mL或更小的小瓶子中时，随碳酸化保留的具体问题出现。用于小包装的常规制造方法通常与标准较大瓶子设计成比例地按比例缩小并且降低制成小容器和其预成型件所使用的聚合物的量。然而，用这种途径制成较小瓶子的尝试经常导致比预期较大的体积与表面积与体积比率以及降级的贮藏寿命。因此，存在对于更好的瓶子设计和方法的需要，这些设计和方法对于CSD、特别地对提供具有贮藏寿命特性的小瓶子是有用的，这些特性对于商业用途并且在苛刻的特别地热气候中是实用性的。将优选的是如果这些新的瓶子设计和方法可以适用于并且不仅仅PET容器的各种容器聚合物，例如尼龙和尼龙共混物。如果新瓶子设计和方法可以适用于包括阻隔层或涂层(内部或外部)的瓶子和/或多层容器，还将是优选的。

概述

本披露总体上提供了用于包装碳酸饮料的新PET容器、方法和设计，其提供了出人意料地改进的碳酸化保留特性以及较大的贮藏寿命，同时实现轻量，不管是否使用内部和/或外部涂层。本披露特别地涉及用于碳酸饮料的小PET容器，例如小于或约400mL(具有或没有内部和/或外部涂层)，以及用于它们制造的方法和设计，其获得了出乎意料地良好的碳酸化保留和贮藏寿命。还提供了用于新容器的预成型件，并且披露了用于从这些预成型件制造新颖PET瓶子的方法。本披露还描述了提供改进的蠕变性能、结晶度，增加重量分布效率(WDE)、以及设计和形状优化的瓶子和方法。

“轻量化”容器减少了制备该容器使用的聚合物的总重量，并且尽管由于较薄的容器壁它经常使性能减弱，这种性能减少通常是可预测的并且可以通过控制总聚合物重量进行平衡。然而，当将标准轻量化方法施加至总体上是约400mL或更小(例如约360mL或更小)的小瓶子时，出现具体问题，因为碳酸化保留和贮藏寿命以更小可预测的并且更严重的方式受到影响。