[发明专利]聚酯聚合物组合物

说明书

本发明涉及聚酯的使用，尤其是改性聚对苯二甲酸乙二醇酯聚合物用于制造特殊的适于再装的瓶产品。

聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)广泛用于充了碳酸气的饮料的压力瓶。目前这种瓶子几乎都是一次使用的瓶子，即：一般确定为制造、充填饮料、饮料消耗及瓶子废弃。这个运行模式与一次使用的玻璃瓶相比证明是有竞争力的，但总的说来，它没有有效地使用资源并产生很大的浪费和废物。为了增进环境，一些企业已领先研究适于再装的瓶子。在本发明范围内，所说的适于再装的瓶子是这样确定的，即制造充饮料、消耗饮料，在瓶子废弃前至少将瓶子返回再装数次的瓶子。

目前由PET制造的瓶子尚未确实证明满足这种要求。这并不足为怪，因为这种瓶子所需求的性能比一次使用的瓶子的性能要严格得多。适于再装的瓶子必须满足能够经受最少20次，最好更多的再装周期。对于充碳酸气的饮料，每个灌装周期，在向饮料中灌装高速CO₂溶液之前，要对瓶子施加高达120lb·in^-2的CO₂压力(表压)(大约0.83MPa表压)。然后向瓶子中灌入充了碳酸气的饮料并将瓶子封盖。储存期间在环境温度为20～25℃时的平衡压力一般为大约55lb·in^-2(表压)(大约0.38MPa表压)。每次灌满之前，都要将瓶子在十分严格的条件下进行洗涤，即在3.5％W/W温度为一般约60℃的NaOH水溶液中洗涤大约15分钟。因此制瓶材料必须具有耐洗涤介质的耐化学性质，还必须耐得住洗涤过程所引起的应力龟裂。避免应力龟裂对于适于再装的压力瓶子尤其重要，因为灌装充入碳酸气的饮料的过程经常在瓶子上出现高峰压力，它比充瓶后储存和使用期间的平均压力要高。最不希望在灌装阶段出现事故，尤其是由此引起的污秽。进一步的要求是瓶子在使用过程中必须不改变其尺寸或形状。在(再)灌装和消耗饮料之间的储存期，特别不希望瓶子的材料在压力下因蠕变而出现外形尺寸的变化。蠕变尤其出现在瓶子园柱体主壁上，造成轴向延长从而增加了瓶子的容积。由于瓶子的灌装线一般依容积灌装，因此如果瓶子蠕变了，那么这种再次使用的瓶子中所灌装的饮料的液位所表示的外观份量值就少了。毫不奇怪，顾客更喜欢外观充满的瓶子而不喜欢看起来″未充满″的瓶子。

本发明探求解决这一问题，通过使用一种特殊类型的改性PET聚合物结合瓶子成型的注射拉伸吹塑成型技术以及制造这种瓶子的设计特性生产出实用上令人满意的适于再装的PET瓶。

因此，本发明主要是指在注射拉伸吹塑成型的适于再装的压力瓶中使用改性的聚对苯二甲酸乙二醇酯聚合物，它是无规改性的聚对苯二甲酸乙二醇酯，是用链取向断裂芳族二羧酸单元取代1至6摩尔％的对苯二酸酯单元而制得的，并且其特性粘度至少为0.75，瓶子包括：

i、一个改性聚对苯二甲酸乙二醇酯聚合物带螺纹的瓶颈部分，它是透明的、非晶态的并且基本上未取向的；

ii、一个改性聚对苯二甲酸乙二醇酯聚合物的基本上呈园柱形的瓶体部分，它是透明的并且是双轴取向的，厚度从0.4至0.9mm，面积膨胀比至少为7；以及

iii、一个改性聚对苯二甲酸乙二醇酯聚合物的透明非晶态的基本上未取向或部分取向的底部分。

本发明包括用改性聚对苯二甲酸乙二醇酯聚合物制造的注射拉伸吹塑成型适于再装的压力瓶，它包括：

i、一个透明的非晶态的基本上未取向的改性聚对苯二甲酸乙二醇酯聚合物的带螺纹瓶颈部分；

ii、一个透明的双轴取向非晶态改性聚对苯二甲酸乙二醇酯聚合物的基本呈园柱形的瓶体部分，其厚度从0.4至0.9mm，面积膨胀比至少为7；以及，

iii、一个透明非晶态的基本上未取向或部分取向的改性聚对苯二甲酸乙二醇酯聚合物的底部分；其中改性聚对苯二甲酸乙二醇酯聚合物是一无规改性的聚对苯二甲酸乙二醇酯，是用链取向断裂芳族二羧酸单元取代1至6摩尔％的对苯二酸酯单元而制取的，其特性粘度至少为0.75。

本发明进一步包括一种制造本发明适于再装瓶的方法，它包括：A、注射成型一件吹塑成型型坯；

i、它包括基本上完全非晶态的改性聚对苯二甲酸乙二醇酯的一个带螺纹瓶颈部分，一个器壁部分和一个底部分；

ii、其壁厚至少为5mm，并且

iii、其中改性聚对苯二甲酸乙二醇酯聚合物是一无规改性的聚对苯二甲酸乙二醇酯，它是用链取向断裂芳族二羧酸单元取代1至6摩尔％的对苯二酸酯单元而制取的，聚合物的特性粘度至少为0.75，以及B、吹塑型坯形成瓶子以致：

i、瓶颈部分基本上未拉伸或取向而保持基本上非晶态的聚合物；