[发明专利]制造由FDCA和二醇单体制成的瓶的方法和实施该方法的装置

说明书

技术领域

本发明涉及制造由FDCA和二醇单体制成的瓶的方法和实施该方法的装置。

背景技术

由塑料制成的瓶通常通过吹塑工艺模制。

聚对苯二酸乙二醇酯(PET)是通常用于制造瓶的聚合物。需要基于可再生的例如可高效生物来源(biosourced)的聚合物来代替PET。

聚乙烯呋喃酸酯(PEF)是可至少部分生物来源的聚合物。例如，文献WO 2010/077133描述了制备在聚合物骨架内具有2,5-呋喃二羧酸酯部分的PEF聚合物的适当方法。该聚合物是通过2,5-呋喃二羧酸酯部分[2,5-呋喃二羧酸(FDCA)或二甲基-2,5-呋喃二羧酸酯(DMF)]的酯化以及所述酯与二醇或多元醇(乙二醇、1,3-丙二醇、1,4-丁二醇、1,4-环己烷二甲醇、1,6-己二醇、2,2-二甲基-1,3-丙二醇、聚(乙二醇)、聚(四氢呋喃)、甘油、季戊四醇)的缩合来制备的。一些这些酸和醇部分可从可再生的作物原料中获得。

由已知的吹塑工艺得到的瓶对温度大于或等于70℃的热内容物敏感。实际上，用热内容物填充此类瓶通常导致使所述瓶不能站立的永久形变。

本发明目的在于解决至少一种上述问题和/或需求。

发明简述

制造瓶的方法

为此，根据第一方面，本发明提出一种制造瓶的方法，所述瓶由至少一种呋喃二羧酸(FDCA)单体、优选2,5-呋喃二羧酸(2,5-FDCA)单体和至少一种二醇单体、优选单乙二醇(MEG)单体的至少一种热塑性聚合物制成，所述方法包括下述步骤：

-提供由至少一种FDCA单体和至少一种二醇单体的至少一种热塑性聚合物制成的预成型体，所述预成型体包括沿轴线延伸且具有封闭底端和开口顶端的中空管，

-将所述预成型体放置于具有腔和适于用吹制压力下的流体供给所述腔的吹制设备的模具中，

-通过所述开口顶端吹制所述预成型体，以形成包括限定壳体的外壳的瓶，

其中，在吹制所述预成型体的步骤中，在大于或等于50℃、优选包括在50℃至100℃之间、更优选在65℃至85℃之间的温度下加热所述模具。

已经令人惊讶地发现，在加热的模具中吹制由FDCA和二醇单体制成的热塑性聚合物如聚乙烯呋喃酸酯(PEF)，能够使所述瓶在填充有热内容物时更好地经受住形变。特别是，通过本发明的方法制成的瓶能够在填充热内容物之后仍然站立，而在冷或加热的模具中吹制的PET瓶不能再站立。

在实施方式中，本发明的方法可包括一个或若干个下述特征：

-吹制所述预成型体的步骤包括保持瓶与模具接触0.5秒至5.0秒、优选1秒至3秒的时间，

-在吹制所述预成型体的步骤中，所述吹制压力小于或等于35巴、优选30巴、更优选25巴、更优选20巴、更优选15巴、更优选10巴，

-所述模具的腔包括至少一个压印部件，和吹制所述预成型体的步骤包括向所述外壳提供至少一个印记，

-吹制所述预成型体的步骤包括形成具有两个共平面的边和在所述两个边之间的中间部分的印记，所述中间部分具有相对于所述两个边位移的顶，

-吹制所述预成型体的步骤包括形成具有限定所述壳体的内表面和与所述内表面相对的外表面的外壳，所述印记存在于所述外壳的两个相邻部分之间的外壳的内外表面的局部形变中，在相对于所述两个相邻部分内凹的形变和相对于所述两个相邻部分凸出的形变之间选择所述局部形变。

还发现，与PET相比，由FDCA和二醇单体制成的热塑性聚合物如聚乙烯呋喃酸酯(PEF)能获得改进的印记。特别是，本发明的热塑性聚合物显示出提高的跟随模具的压印部件的轮廊的能力，因而可以获得一些压印在瓶上的更小和更精细的特征。此外，通过本发明的方法制成的瓶上的印记在所述瓶填充有热内容物时还显示更好的耐形变性。

所述方法可进一步包括用特别是温度大于或等于70℃、优选包括在75℃至100℃之间、更优选包括在81℃至98℃之间、更优选在83℃至92℃之间、更优选在83℃至88℃之间、最优选在83℃至85℃之间的热内容物填充所述瓶的步骤。特别是，在填充所述瓶的步骤中，可以用高温、特别是温度大于或等于70℃、优选包括在75℃至100℃之间、更优选包括在81℃至98℃之间、更优选在83℃至92℃之间、更优选在83℃至88℃、最优选在83℃至85℃之间的液体填充所述瓶。