[发明专利]用于制造聚酯基聚合物制品的方法

说明书

本发明涉及一种能够选择、改变现有的和/或产生新开发的聚酯基聚合物材料的方法，该方法可在注射拉抻吹塑成型(ISBM)中提供对在聚酯基聚合物熔体内施加的局部剪切和/或拉伸变形的改进响应。此外，提供了一种用于制造聚合物制品的方法，该方法包括将熔融聚酯基聚合物注射到预成型模具中以用于将其转化成预成型件，同时在该聚酯基聚合物熔体上施加剪切和/或拉伸变形，其中在该聚酯基聚合物熔体上施加剪切和/或拉伸变形包括根据在流动路径至少一部分上的局部压力分布选择性地改变该熔融聚合物的该流动路径，所述局部压力分布是根据该聚酯基聚合物熔体对在该流动路径的至少所述部分上施加的局部剪切和/或拉伸变形的优化响应确定的。

技术领域

本发明大体上涉及通过注射拉伸吹塑成型(ISBM)制造聚酯基热塑性制品的新进展。

背景技术

塑料尤其是作为包装产品的商业上的成功是由于柔韧性(从膜和袋到刚性托盘和容器)、强度、轻便性、稳定性、不渗透性和易消毒性的组合。这些特征使塑料成为用于各种商业和工业使用者的理想包装材料。例如在食品包装中，塑料被广泛使用，因为它通常不影响食品的味道和质量，并且塑料的阻隔特性确保食品保持其天然味道，同时保护其免受外部污染。

几种类型的塑料已被使用，范围从脂肪族和芳香族聚烯烃(聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯)到卤化聚合物(聚氯乙烯，聚偏二氯乙烯(PVDC))和脂肪族聚酰胺(尼龙)到芳香族聚酯。就刚性食品和饮料包装行业而言，芳香族聚酯聚对苯二甲酸乙二酯(PET)是目前使用最广泛的树脂，其次是聚丙烯(PP)和聚乙烯(PE)。

一般来说，包装供应链并且特别是聚合物包装供应链正在不断受到通过减少其碳足迹来提高其整体可持续性的挑战。反过来，除了其他之外这又要求持续减少原材料消耗，同时保持这些轻重量的聚合物制品的整体功能性能。

与此同时，(聚合物)包装供应链正面临着重要的盈利挑战，这要求获得可以同时适应这两种生态和经济挑战的具有成本效益的包装制造技术。这经常被称为“3BL原则”：“三重底线”表明改善应对所有利益相关者(人、地球、利润)有利

本发明可以为在(聚合物)包装供应链中实现更有利的3BL提供实质性贡献。

其中这种3BL挑战清晰可见的一个这样的领域涉及使用通过注射拉伸吹塑成型(ISBM)制造由聚酯基聚合物制成的容器以用于广泛范围的食品和非食品应用两者。这里关键的挑战已成为“用更少做得更多”，意指在总体较低的聚合物重量下保持整体性能规格，或者在相等的聚合物重量下实现改进的性能。这种降低的聚合物材料消耗将对生态可持续性(降低的CO2排放量……)以及(聚合物)包装供应链的经济效益(降低的原材料成本、较少的运输成本、较少的废物处理成本……)两者均有重要贡献，条件是这些改进可在没有或可以接受的增加的运营成本下实现。

反过来，这要求来自聚酯基聚合物材料自身的改进的利用率或有效性，而不是转向高度复杂的，并且因此昂贵的材料和/或制造转换技术。

WO2008145746(全文通过引用并入本文中)解决了树脂、石油和能源定价已对包装所有者产生降低它们的塑料包装混合物的总体拥有成本的巨大压力的问题，并且尝试了其他尝试以进一步减小这些塑料(如PET)容器(轻重量)的壁厚，同时保持固有的整体性能特征和设计灵活性。本文描述了流动诱导结晶的原理，传授了通过将受控局部应变(剪切)引入到聚酯基聚合物熔体上来改变(半)可结晶聚合物的内部形态结构的能力。本文进一步公开了一种用于制备容器的注射和拉抻吹塑成型方法，其中通过在热流道系统内引入改变来施加受控的局部摩擦或剪切，通过该改变引起聚酯基聚合物熔体中大分子的预排列/取向，并且通过该改变可获得期望的性能改进。

然而，WO2008145746缺乏关于不同聚酯基聚合物材料对局部剪切的施加的响应性、将要求的最小剪切暴露的任何传授内容、选择和/或改变现有的和/或产生新聚合物的任何机制，这些新聚合物将更佳地对聚酯基聚合物熔体内受控剪切的施加作出反应。