專利名稱：用于形成涂敷制品的浸漬、噴涂和淋涂方法
技術領域：
本發(fā)明涉及使用浸漬、噴涂或淋涂制造具有一個或多個層的涂敷制品 的方法和裝置。 一方面，本發(fā)明涉及從涂層預成型坯制造涂層容器的一種 裝置和方法，所述容器優(yōu)選含有聚對苯二甲酸乙二醇酯。
背景技術：
預成型坯是用于吹塑形成容器的產(chǎn)品。除非另有說明，否則術語"容 器"是廣義含義并以通常意義使用，它包括(不是限制于)預成型坯和來 自預成型坯的瓶子容器。許多塑料和其它材料都用于容器，并且多數(shù)都非 常合適。 一些產(chǎn)品如充碳酸飲料和食品都需要容器，容器可以防止氣體如 二氧化碳和氧氣的遷移。這類容器的涂層己經(jīng)提出很多年了?，F(xiàn)在廣泛使 用于容器工業(yè)的樹脂是聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)，對于聚對苯二甲酸 乙二醇酯這一術語，我們不僅指由[p]-對苯二甲酸羥乙酯的縮聚形成的均 聚物，而且指含有少量衍生自其它二元醇或二酸的單元的共聚酯，例如間 苯二甲酸酯共聚物。
在本領域熟知的是雙軸取向PET容器的制造。雙軸取向PET容器非 常堅硬而且有良好的耐蠕變性?？梢陨a(chǎn)出相對較薄的壁以及重量輕的容 器，并且該容器能夠經(jīng)受由碳酸液體尤其是飲料如包括可樂類飲料和啤酒 的軟飲料所施加的壓力，而在整個所需的保存期限內沒有不適當?shù)淖冃巍?br> 薄壁PET容器會滲透一定程度的氣體如二氧化碳和氧氣，因此會損 失加壓的二氧化碳并使氧氣進入，這可以影響口味和瓶裝內容物的質量。 在商業(yè)操作的一個方法中，由注入成型法制造預成型坯，然后再吹塑形
成瓶子。在商用的兩升容量中，可以預期有12 16周的保存期限，但對
于更小的瓶如半升的，更大的表面與體積的比值嚴重限制了保存期限。
碳酸飲料可以加壓到4.5體積的氣體，但是如果壓力降到合格產(chǎn)品的特定
水平之下，則產(chǎn)品被認為是不合格產(chǎn)品。
因此，希望提供具有隔離材料層的產(chǎn)品，隔離材料具有低的水汽和氣
體的滲透性。隔離層可以通過多種技術提供無定型碳和/或SiOx等以便形 成薄涂層的容器，這些技術包括共注射、化學氣相沉積、等離子體涂布 等。其它實例涉及一種阻隔聚合物的水分散體的使用，并具有包括由偏 二氯乙烯與丙烯腈和域丙烯酸甲酯形成的分散體以及由EVOH和MXD6 等構成的分散體，所述分散體任選含有衍生自其它單體如甲基丙烯酸甲 酯、氯乙烯、丙烯酸或衣康酸的單元。這些分散體通常含有表面活性劑 如烷基磺酸鈉。

發(fā)明內容
一方面，本發(fā)明涉及制備具有包括一個或多個層的涂層的制品優(yōu)選塑 料制品的方法和裝置。這些層可以包括具有好的氣體阻隔性質的熱塑性 材料和能提供UV保護、耐磨損、抗發(fā)白、耐化學品和/或活性性質如清 除02或(302的層。
在優(yōu)選具體實施方案中，提供有一個生產(chǎn)涂敷制品的方法。該方法包 括如下提供一個制品，優(yōu)選提供含有聚對苯二甲酸乙二醇酯的容器或 預成型坯；將熱塑性環(huán)氧樹脂的水分散體的涂層應用到所述制品上；并 固化/干燥該涂層。在制品是預成型坯的具體實施方案中，方法優(yōu)選還包 括吹塑成型操作，在吹塑成型方法中優(yōu)選包括在適合于取向的溫度下， 軸向和徑向拉伸干燥的涂層預成型坯形成瓶子容器。在該過程中，熱塑 性環(huán)氧涂層通過制品的浸漬、噴涂或淋涂而應用，涂敷和干燥多次完成 以使涂層性質隨著每一個涂層而增加。涂層沉積的體積可以因制品的溫度、制品的角度、溶液/分散體的溫度、溶液/分散體的粘度和層的數(shù)量而 改變。優(yōu)選方法的多次涂敷形成層與層之間基本上沒有差別的多個層， 改善了涂層性能和/或降低了表面孔穴和涂敷遺漏之處。此外，優(yōu)選的多 次涂敷過程形成了連續(xù)層，這降低了完全涂敷制品所需的涂敷材料數(shù)量。
在優(yōu)選實施方案中，涂敷和干燥過程導致改善了表面張力性質。此外， 在優(yōu)選過程中，制品的干燥過程對成品的表面缺陷有修復作用。此外， 在優(yōu)選方法中，干燥/固化過程產(chǎn)生基本沒有發(fā)白的制品。
根據(jù)一個實施方案，提供一個用于制造熱塑性樹脂涂敷制品的過程， 該過程包括通過浸漬、噴涂或淋涂將第一熱塑性樹脂的水溶液或分散 體應用在制品基體的外表面上；以某一速度從浸漬、噴涂或淋涂中取出 制品以使形成第 一粘附膜；固化/干燥涂敷制品直到第一粘附膜基本干燥 以使形成第一涂層。任選地，該方法還可以包括通過浸漬、噴涂或流
體將第二熱塑性樹脂的水溶液或分散體應用在制品基體的外表面上；以 某一速度從浸漬、噴涂或淋涂中取出制品以使形成第二粘附膜；固化/干
燥涂敷制品直到第二膜基本干燥以使形成第二涂層。在優(yōu)選實施方案中， 第一和第二熱塑性樹脂中的至少一種包括熱塑性環(huán)氧樹脂，而且第一和 第二樹脂可以相同或不相同。
根據(jù)一個優(yōu)選實施方案，提供有包括如下步驟的一種用于浸漬涂敷制
品的方法a)將制品浸漬在水性涂層溶液/分散體中，所述水性涂層溶液
/分散體裝在靜態(tài)容器或帶有使制品旋轉而完全暴露在流體中的淋涂機
中；b)在低于粘附膜可以被觀察到的速率下將制品從靜態(tài)容器或淋涂機 中取出；和c)將制品和膜置于紅外加熱器下直到膜基本干燥，任選同時
使用空氣冷卻制品。
根據(jù)一個優(yōu)選實施方案，提供有包括如下的一種用于浸漬涂敷制品的
裝置運送制品通過浸漬涂敷系統(tǒng)的一個制品傳送裝置； 一個含有水溶
液/分散涂敷材料的槽或大缸，其中傳送裝置拖曳或浸漬制品經(jīng)過槽或大
缸；和一個包括放置有固化/干燥源的烘箱或室的固化/干燥裝置，其中制
品由傳送裝置輸送通過烘箱或室。固化/干燥裝置任選連接一個用于使用 空氣冷卻制品的風扇或鼓風機。優(yōu)選的裝置還可以包括涂敷材料的第二 個槽或大缸以及第二個固化/干燥裝置。在另外一個優(yōu)選裝置中，傳送裝置運送制品返回到槽和/或固化/干燥裝置中以在制品上形成第二涂層。一 個優(yōu)選裝置可以任選包括一個或多個位于涂敷槽或大缸與固化/干燥裝置 之間或在固化/干燥裝置之前的其它地方的滴落去除裝置。
根據(jù)另外一個優(yōu)選實施方案，提供包括如下步驟的用于涂敷制品的方 法a)隨著制品旋轉而完全暴露在流體中，將水性涂層溶液/分散體噴涂 在制品上，b)以粘附膜可以觀察到的速度噴涂制品；和C)將制品和膜 暴露在紅外加熱器下直到膜基本干燥；任選地同時使用空氣冷卻制品。
根據(jù)一個優(yōu)選實施方案，提供包括如下的用于噴涂制品的裝置 一個
將制品運輸經(jīng)過噴涂系統(tǒng)的制品傳送裝置； 一個或多個噴嘴與涂層材料 如放置在槽或缸中的水溶液/分散體流體連通； 一個接收未使用的涂敷材 料的涂敷材料收集器；和一個包括其中放置有固化/干燥源的烘箱或室的 固化/干燥裝置，其中制品由傳送裝置運送經(jīng)過烘箱或室。所述的固化/干 燥裝置是任選連接有用于采用空氣冷卻制品的風扇或鼓風機。 一個優(yōu)選 的裝置還可以包括涂敷材料的第二個槽或缸，第二組的一個或多個噴嘴， 和/或第二個固化/千燥裝置，或在提供第二次涂敷中，可以使用第一淋涂 系統(tǒng)的一個或多個組分。 一個優(yōu)選裝置可以任選包括一個或多個位于噴 霧器和固化/干燥裝置之間或固化/干燥裝置之前的其它地方的滴落去除裝 置(drip removers)。
根據(jù)另外一個優(yōu)選實施方案，提供包括如下步驟的淋涂制品的方法
a)隨制品旋轉以使制品全部暴露于流體中，使水性涂層流體/分散體淋涂 到制品上，b)以粘附膜可以觀察到的速率將制品從淋涂薄片中撤出；c) 將制品和膜暴露在紅外加熱器下直到膜基本干燥；和任選d)使用空氣冷 卻制品。
根據(jù)另外一個優(yōu)選實施方案，提供一個包括如下的用于淋涂制品的裝 置 一個輸送制品經(jīng)過淋涂系統(tǒng)的制品傳送裝置； 一個含有涂敷材料的 水溶液/分散體并且與淋涂導板流體連通的槽或缸，其中涂敷材料從導板 流出形成薄片(sheet)或降落的雨簾(falling shower curtain); —個接收未使 用涂敷材料的涂敷材料收集器；和一個包括其中放置有固化/干燥源的烘 箱或室的固化/干燥裝置，其中制品由傳送裝置運送經(jīng)過烘箱或室。所述 的固化/干燥裝置是任選連接有用于采用空氣冷卻制品的風扇或鼓風機。一個優(yōu)選的裝置還可以包括涂敷材料的第二個槽或缸，第二個淋涂導板， 和/或第二個固化/干燥裝置，或在提供第二次涂敷中，可以使用第一流體 涂敷系統(tǒng)的一個或多個組件。 一個優(yōu)選裝置可以任選包括一個或多個位 于涂敷槽或缸與固化/干燥裝置之間或固化/干燥裝置之前的滴落去除裝 置。
在一個具體實施方案中， 一個優(yōu)選裝置包括用于如下操作的裝置制
品進入系統(tǒng)；制品的浸漬、噴涂或淋涂；任選地去除過剩材料；干燥或 固化；任選地在干燥/固化過程中和/或之后冷卻，并從系統(tǒng)中彈出。在一 個具體實施方案中，裝置是一個單一的集成處理生產(chǎn)線，該生產(chǎn)線又包 括多個崗位，其中每個崗位都涂敷制品，由此而生產(chǎn)出具有多個涂層的 制品。在另外一個具體實施方案中，系統(tǒng)是模塊化的，其中每個生產(chǎn)線 都是獨立而設備齊全的，具有交接到另外一條生產(chǎn)線的能力，因此使單 次或多次涂敷取決于有多少個模塊相連接，由此而賦予最大的處理靈活 性。
根據(jù)一個具體方案，提供包括如下的多層制品 一個基體和至少一個
包括位于至少部分所述基體上以形成涂敷制品的熱塑性環(huán)氧樹脂涂敷材 料的層，其中當涂敷制品浸漬在水中或直接暴露在水中時，涂敷制品優(yōu) 選表現(xiàn)出基本沒有發(fā)白。在優(yōu)選實施方案中，當制品置于高濕度，包括
約70%或更高的濕度時，該制品也表現(xiàn)出基本沒有發(fā)白。該暴露或浸沒 在水中或高濕度中可以長達幾個小時或更長時間，包括在6小時、12小 時、24小時、48小時以及更長時間，和/或在約室溫的溫度以及在低于室 溫的溫度下進行。在一個具體實施方案中，當涂敷制品浸泡在或直接暴 露于約0。C 30。C溫度，包括5。C、 10°C、 15°C、 20°C、 22。C和25。C， 的 水中浸泡約24小時，涂敷制品表現(xiàn)為基本沒有發(fā)白。在一個優(yōu)
選具體實施方案中，基體包括聚合物材料，優(yōu)選選自聚酯、聚丙烯、聚 乙烯、聚碳酸酯、聚酰胺和丙烯酸樹脂中的熱塑性材料。在制品為具有 軀干部分和頸部的預成型坯或瓶子時，涂層優(yōu)選基本上只位于預成型坯 的軀干部分。在優(yōu)選具體實施方案中， 一個或多個附加涂層位于制品中。 在這樣的三個或更多個層的具體實施方案中，優(yōu)選在涂層之間基本上沒 有差異，和/或一個或多個附加涂層包括熱塑性材料。在優(yōu)選實施方案中，涂層可以含有一個或多個下列性質氣體阻隔保護、UV保護、抗磨損性、 抗發(fā)白性、耐化學性。
根據(jù)一個優(yōu)選具體實施方案，可以生產(chǎn)多層容器，所述容器優(yōu)選具有 軀干部分和頸部的預成型坯或瓶子。優(yōu)選容器，預成型坯或瓶子包括熱 塑性材料基體和一個或多個熱塑性樹脂涂層材料的層。熱塑性樹脂材料 優(yōu)選選自聚酯、聚烯烴、聚碳酸酯、聚酰胺或丙烯酸樹脂。涂層優(yōu)選含 有一個或多個下列性質氣體阻隔保護、UV保護、抗磨損性、抗發(fā)白性、 耐化學性。涂層優(yōu)選基本上只位于預成型坯的軀干部分。此外，成品優(yōu) 選在層與層之間沒有差異。
在優(yōu)選具體實施方案中，由有涂層的預成型坯形成的涂敷制品或容器 在室溫或低溫或高溫(相對于室溫)下置于水或高濕度中幾個小時或更 長時間時表現(xiàn)為基本上沒有發(fā)白。在一個具體實施方案中，當涂敷制品 或容器浸泡或暴露于水時，表現(xiàn)為基本上沒有發(fā)白性。在相關的具體實 施方案中，紅外線加熱用火焰固化、氣體加熱器、電子束處理、或UV 射線代替，任選接著進行冷卻或與采用空氣冷卻結合使用。
所有這些具體實施方案都將在此處公開發(fā)明的范圍內。對于本領域的 技術人員，本發(fā)明的這些和其它具體實施方案將從結合參考附圖的下面 一個優(yōu)選具體實施方案的詳細描述中變得非常明顯，本發(fā)明并不是被限 制在所公開的任一個特殊優(yōu)選實施方案中。


圖1是一個被用作優(yōu)選實施方案中起始原料的沒有涂層的預成型坯； 圖2是一個根據(jù)優(yōu)選實施方案涂敷的類型的優(yōu)選沒有涂層的預成型坯 的橫截面；
圖3是有涂層預成型坯的一個優(yōu)選實施方案的橫截面；
圖4是有涂層預成型坯的壁部分截面的放大圖5是有涂層預成型坯的另一個實施方案的橫截面；
圖6是在吹塑成型裝置的空腔中一個優(yōu)選預成型坯的橫截面，所述裝 置類型可以用于制備本發(fā)明的一個實施方案中的優(yōu)選有涂層容器； 圖7是根據(jù)吹塑成型方法制備的有涂層容器；圖8是具有本發(fā)明特性的有涂層容器的一個優(yōu)選實施方案的橫截面；
圖9是預成型坯的一個三層實施方案；
圖IO是一個解釋優(yōu)選方法的非限制的流程圖11是優(yōu)選方法的一個實施方案的非限制流程圖，其中系統(tǒng)包括單
一涂敷裝置；
圖12是優(yōu)選方法的一個實施方案的非限制流程圖，其中系統(tǒng)在單一 集成系統(tǒng)中包括有多個涂敷裝置；
圖13是優(yōu)選方法的非限制流程圖，其中系統(tǒng)包括位于組合系統(tǒng)中的 多個涂敷裝置；
圖14是優(yōu)選方法的一個實施方案的非限制俯視圖，其中系統(tǒng)包括單 一淋涂裝置；
圖15是優(yōu)選方法的一個實施方案的非限制正視圖，其中系統(tǒng)包括單 一淋涂裝置；
圖16是優(yōu)選方法的一個實施方案的非限制橫截面圖，其中系統(tǒng)包括 單一淋涂裝置；
圖17A和17B描述優(yōu)選的IR干燥/固化裝置的一個實施方案的非限 制視圖。
具體實施方式

A.優(yōu)選實施方案的概述
此處描述用于包括一個或多個層的涂敷制品的方法和裝置。這些涂層 可以包括具有好的阻隔氣體性質的熱塑性材料以及提供UV保護、抗磨 損性、抗發(fā)白性、耐化學性和/或對于清除02和/或CC^的活性性質的層 或添加劑。
正如當前預期的，涂敷制品的一個實施方案是用于飲料容器類型的預 成型坯。作為選擇，本發(fā)明的涂敷制品的實施方案可以為裝乘液體食物、 醫(yī)藥產(chǎn)品、或其它對氣體暴露敏感的產(chǎn)品的廣口瓶、試管、盤子、瓶子 等形式。然而，為了簡單化，這些實施方案將在此處主要作為制品或預 成型坯描述。
此外，此處描述的制品可以具體描述涉及的特殊基體，即聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET),但是優(yōu)選方法可以應用于多個其它熱塑性的聚酯類 型。此處使用的術語"基體"是在通常意義使用的廣義上術語，它包括 其中"基體"指的是用于形成被涂敷的基礎制品的材料的實施方案。其 它合適的制品基體包括(但不是限制于)各種聚合物如聚酯、包括聚丙 烯和聚乙烯的聚烯烴、聚碳酸酯、包括尼龍的聚酰胺或丙烯酸樹脂。這 些基體材料可以單獨使用或彼此結合使用。更具體的基體實例包括(但
不是限制于)聚乙烯2,6-和1,5-萘二甲酸酯(PEN)， PETG、聚四亞甲基 1,2-二氧苯甲酸酯和對苯二甲酸乙二醇酯與間苯二甲酸乙二醇酯的共聚
在一個實施方案中，PET用作被涂敷的聚酯基體。此處使用的"PET" 包括(但不是限制于)改性PET以及與其它材料摻雜的PET。改性PET 的一個實例包括"高IPA含量的PET"或IPA-改性的PET。術語"高IPA 含量的PET"指的是IPA含量優(yōu)選高于約2重量％，包括約2 10重量 %IPA的PET。
在優(yōu)選方法和過程中使用一個或多個涂層材料層。這些層可以包括隔 離層、UV保護層、氧氣清除層、二氧化碳清除層以及其它應用所需要的 層。此處使用的術語"阻隔材料"、"阻隔樹脂"等都是廣義的術語，是 以它們的通常意義使用，所指的是(不是限制于)當用于涂敷制品時， 優(yōu)選能良好粘附到制品基體上并具有比制品基體更低的對氧和二氧化碳 的滲透性的材料。此處使用的術語"UV保護"等都是廣義術語，是以它 們的通常意義使用，所指的是(不是限制于)當用于涂敷制品時，優(yōu)選 能良好粘附到制品基體上并具有比制品基體更好的UV吸收率的材料。 此處使用的術語"氧清除"等都是廣義術語，是以它們的通常意義使用， 所指的是(不是限制于)當用于涂敷制品時，優(yōu)選能良好粘附到制品基 體上并具有比制品基體更高的氧氣吸收率的材料。此處使用的術語"二 氧化碳清除"等都是廣義術語，是以它們的通常意義使用，所指的是(不 是限制于)當用于涂敷制品時，優(yōu)選能良好粘附到制品基體上并具有比 制品基體更高的二氧化碳吸收率的材料。此處使用的術語"交聯(lián)"、"交 聯(lián)的"等都是廣義術語，是以它們的通常意義使用，所指的是(不是限 制于)在從非常小的交聯(lián)度到包括完全交聯(lián)材料如熱固性環(huán)氧樹脂之間程度不同的材料和涂層。交聯(lián)度可以調節(jié)以便對于特殊情況提供合適程 度的耐化學或抗機械損傷性。
一旦選擇合適涂層材料，就需要用于商業(yè)制造涂敷制品的裝置和方 法。下面描述一種這樣的方法和裝置。
優(yōu)選方法提供有在制品尤其是以后再吹塑形成瓶子的預成型坯上的涂 層。在許多實例中，這些方法優(yōu)選將涂層置于瓶子本身上。預成型坯比 吹塑后的容器有更小的尺寸和更規(guī)則的形狀，因此更容易獲得平滑且規(guī) 則的涂層。此外，不同形狀和尺寸的瓶子和容器可以有相似尺寸和形狀 的預成型坯形成。因此，相同的裝置和加工可以用于涂敷預成型坯以形 成多個不同類型的容器。吹塑成型可以在成型和涂敷不久后進行，或者 可以制成預成型坯，然后儲存用于以后的吹塑。如果預成型坯在吹塑前 儲存，則其更小的尺寸可以在儲存時占用更小的地方。雖然通常優(yōu)選從 有涂層的預成型坯形成容器，但是容器也可以被涂敷。
吹塑方法出現(xiàn)了幾個挑戰(zhàn)。出現(xiàn)最大困難的一個步驟是在容器從預成 型坯形成的吹塑成型過程中。在該過程中，可以導致一些缺陷如層剝離、 涂層的裂紋或銀紋、不均勻的涂層厚度以及不連續(xù)的涂層或空隙。這些 困難都可以通過使用合適的涂層材料以及以使各層之間有好的粘結性的 方式涂敷預成型坯而克服。
因此，優(yōu)選具體實施方案包括合適涂層材料。當使用合適的涂層材料 時，涂層直接粘結到預成型坯上而沒有任何明顯的剝離，而且當預成型 坯吹塑形成瓶子的同時及以后可以繼續(xù)粘結。合適涂層材料的使用也可 以有助于降低由下面所述吹塑成型容器導致的化妝和結構缺陷的發(fā)生 率。
當制品浸沒在(包括部分浸沒)或直接暴露在水中或高濕度(包括等 于或大于約70%的相對濕度)中時，在使用涂層溶液或分散體涂敷而成 的制品中出現(xiàn)的一個通常問題是"發(fā)白"或白化。在優(yōu)選實施方案中， 當此處公開的制品以及由此處公開的方法生產(chǎn)的制品浸沒或直接暴露于 水中或高濕度中時，表現(xiàn)出最小的或基本上沒有表現(xiàn)出發(fā)白。該暴露可
以是進行幾個小時或更長時間，包括約6小時、12小時、24小時、48小 時和更長時間，和/或可以在室溫左右和降低溫度下進行，如通過將制品放置在含有冰或冷水的冷卻器中可以看到。暴露也可以在升高溫度進行， 該升高溫度通常不包括足于使形成容器或涂層的材料明顯變軟的溫度， 但包括接近材料Tg的溫度。在一個實施方案中，當由涂敷制品浸沒在或
另外直接暴露在溫度約為0 30°C (包括約5°C、 10°C、 15°C、 20°C、 22°C 以及25°C下)浸泡24小時，基本上表現(xiàn)出沒有發(fā)白或白化 。用
于固化或干燥涂層的方法對于制品的抗發(fā)白性有影響。 B.附圖詳述
參考圖1，描述了一個優(yōu)選的沒有涂層的預成型坯。該預成型坯優(yōu)選 由FDA允許的材料如純PET組成，而且可以是各種形狀和尺寸中的任一 種。圖1示出的預成型坯是將要形成16盎司的碳酸飲料瓶類型的24克 預成型坯，但本領域技術人員可以理解，取決于最終制品所需的結構、 性質和用途，也可以使用其它預成型坯的結構。沒有涂層的預成型坯1 可以通過本領域熟知的注射成型或其它合適的方法形成。
參考圖2，描述了圖1的一個優(yōu)選沒有涂層的預成型坯1的橫截面。 沒有涂層的預成型坯1具有頸部2和軀干部分4。頸部2也稱為頸瓶口 ， 它從開口 18開始到預成型坯1的內部并延伸，而且包括支撐環(huán)6。頸部 2的特征還在于螺紋8的出現(xiàn)，所述螺紋8提供了一種緊固由預成型坯1 產(chǎn)生的瓶子的瓶蓋的方法。軀干部分4是拉長的圓柱形狀結構，所述結 構從頸部2向下延伸到圓的末端帽10中的頂點。預成型坯的厚度12將 取決于預成型坯1的總長度以及所得容器的壁厚和總尺寸。應該指出的 是術語"頸"和"軀干"在本發(fā)明中用在通常稱為"長頸"容器的容器 中，在支撐環(huán)、螺紋和/或唇(瓶帽在此處被緊固)下面的伸長部分才被 認為是容器的"軀體"的一部分而不是"頸"的一部分。
參考圖3，描述了具有優(yōu)選具體實施方案特征的有涂層的預成型坯20 的一種類型的橫截面。正如在圖1和圖2中的沒有涂層的預成型坯1中， 有涂層預成型坯20具有頸部2和軀干部分4。涂層22位于軀干部分4的 約整個表面上，在支撐環(huán)6的底部結束。圖中示出的實施方案中的涂層22 沒有延伸到頸部2中，也沒有存在于優(yōu)選由FDA許可的材料如PET制成 的預成型坯的內表面16上。涂層22可以包括一層單一材料、 一層結合 起來的幾種材料、或至少兩種材料的幾個層。預成型坯的總厚度26等于起始預成型坯的厚度加上涂層的厚度24，而且取決于所得容器的總尺寸 和所需的涂層厚度。
圖4是預成型坯的壁截面的放大，它示出了在預成型坯的一個實施方
案中的涂層結構。層110是預成型坯的基體層，而U2包括預成型坯的 涂層。外涂層116包括一個以上的材料層，114包括內涂層。在優(yōu)選實 施方案中，可以存在一個或多個外涂層。正如此處示出的，有涂層的預 成型坯具有一個內涂層和兩個外涂層。圖4的預成型坯并不都是這種類 型的。
參考圖5，以截面示出了有涂層預成型坯25的另外一個實施方案。 在圖3中有涂層預成型坯25和有涂層預成型坯20之間的主要差別是涂 層22位于頸部2的支撐環(huán)6以及軀干部分4上。位于特別是在上表面或 支撐環(huán)6上方的任一涂層都優(yōu)選由FDA允許的材料如PET構成。
有涂層的預成型坯和容器都可以具有多個相對的厚度?？紤]本公開， 無論在給定點或遍及整個容器，給定層和整個預成型坯或容器的厚度都 可以選擇以符合涂敷過程或容器的具體最終用途。此外，正如關于圖3 中涂層的上述討論，此處公開的在預成型坯和容器的具體實施方案中的 涂層可以包括單一材料、幾種材料結合的層或至少兩種或多種材料的幾 個層。
在如圖3描述的一個有涂層的預成型坯通過如下面詳細所述的那些方 法和裝置制備出來后，進行拉伸吹塑成型過程。參考圖6，在該過程中， 一個有涂層的預成型坯20放置在一個具有相對于所需容器外形的空腔的 模子28中。然后加熱有涂層的預成型坯，通過拉伸以及通過推入預成型 坯20內部以填充模子28內的空腔的空氣而膨脹，形成了一個有涂層的 容器30。吹塑操作通常限制在帶有頸部2的預成型坯的軀干部分4中， 而所述頸部2包括螺紋、防竊環(huán)(pilfer ring)和保留在與預成型坯一樣 的原始結構中的支撐環(huán)。
參考圖7，公開了相對于優(yōu)選實施方案如由吹塑圖3的有涂層預成型 坯20得到的有涂層容器40的一個具體實施方案。容器40具有一個頸部 2和相應于圖3的有涂層預成型坯20的頸部和軀干部分的一個軀干部分 4。頸部2還有特征是螺紋8的存在，所述螺紋8可以提供一種將瓶帽緊固到容器上的方式。
當涂層容器40以橫截面觀察時，如圖8所示，可以看到其結構。涂
層42覆蓋了容器40的整個軀干部分4的外部，到支撐環(huán)6的下面停止。 由FDA允許的材料優(yōu)選PET構成的容器內表面50保持未被涂覆以便只 有內表面50是與被包裝產(chǎn)品如飲料、食品或藥品相接觸的。在一個用作 碳酸飲料容器的優(yōu)選實施方案中，24克的預成型坯吹塑形成16盎司的瓶 子，該瓶子具有約0.05 約0.75克的涂層，包括約0.1 約0.2克的涂層。
參考圖9，存在一個優(yōu)選的三層預成型坯76。有涂層的預成型坯的這 個實施方案是優(yōu)選通過在預成型坯1如在圖1示出的預成型坯中放置兩 個涂層80和82制成。
參考圖10,表示出了一個解釋優(yōu)選過程和裝置的非限制流程圖。優(yōu)
選的過程和裝置涉及制品進入系統(tǒng)84;制品的浸漬、噴涂或淋涂86; 過量材料的去除88;干燥/固化90;冷卻92;以及從系統(tǒng)取出94。
參考圖11，它表示出了優(yōu)選方法的一個具體實施方案的非限制流程
圖，其中系統(tǒng)包括在產(chǎn)生單一涂敷制品的圖10中的類型的單一涂敷單元 A。該制品在該涂敷單元之前進入系統(tǒng)84，并在離開涂敷單元之后退出 系統(tǒng)94。
參考圖12，它示出了優(yōu)選方法的一個非限制流程圖，其中系統(tǒng)包括 一個含有多個崗位100、 101、 102的單一集成處理線，而每一個崗位涂 敷并干燥或固化制品由此而生產(chǎn)出具有多個涂層的制品。制品在第一個 崗位100之前進入系統(tǒng)，在最后崗位102后退出系統(tǒng)94。此處描述的具 體實施方案解釋了具有三個涂敷單元的一個單一集成處理線，可以理解， 也包括涂敷單元數(shù)大于或小于該數(shù)量的情況。
參考圖13，它示出了一個優(yōu)選方法的實施方案的非限制流程圖。在 該實施方案中，系統(tǒng)被模塊化，其中每一個生產(chǎn)線107、 108、 109都是 獨立的，具有傳遞到另一條生產(chǎn)線103的能力，因此，取決于有多少個 模塊相互連接可以進行單次或多次涂敷，從而可以得到最大的靈活性。 制品首先進入系統(tǒng)84或120中的幾個點之一處的系統(tǒng)。制品可以進入84 并經(jīng)過第一模塊107進行，然后制品可以在118處退出系統(tǒng)或經(jīng)過本領 域技術人員熟知的手動切斷機構103繼續(xù)下一個模塊108。制品進入下一個在120處的模塊108。然后制品可以繼續(xù)下一個模塊109或退出系統(tǒng)。
模塊的數(shù)量可以根據(jù)所需要的產(chǎn)品環(huán)境而改變。此外，單個涂敷裝置104、 105、 106可以包括取決于特殊生產(chǎn)線需求的不同涂層材料。不同模塊和 涂敷單元的互換性可以提供最大的靈活性。
參考圖14、 15、 16，它們示出了優(yōu)選方法的一個實施方案的非限制 圖的交替互換圖。在該實施方案中，示出了包括單一淋涂機86的系統(tǒng)的 俯視圖。預成型坯進入系統(tǒng)84，然后進入到淋涂機86中，其中預成型坯 1經(jīng)過涂層材料瀑布。涂層材料沿著傾斜流體導板 160向下穿過槽中的縫隙155從槽或缸150中出來，形成瀑布(未示出)， 從而傳遞涂層材料到預成型坯上。在槽中的縫隙155可以加寬或變窄以 調節(jié)材料流動。材料從儲存器(未示出)中以保持涂層材料的高度高于 縫隙155的速度泵到缸或槽中。這種結構有利于確保涂層材料的恒定流 速。由于泵的循環(huán)，過量材料也可以使所有的流體波動消除。當預成型 坯通過涂層瀑布時，過量材料滴完進入到材料收集儲蓄池170中。涂層 材料收集器(未示出)接收所有的未使用的涂層瀑布并將材料返回到涂 層槽或缸中。然后，過量材料從預成型坯88的底部移出。然后，預成型 坯在從系統(tǒng)94中離開之前移向干燥/固化裝置90中。正如此處示出的， 預成型坯在彈出冷卻之前可以停留。收集儲存器和涂層材料收集器優(yōu)選 注入供給槽或缸的儲存器中，以便減少來自系統(tǒng)的浪費。
參考圖17A和17B，它們示出了優(yōu)選IR干燥/固化裝置90的一個具 體實施方案的非限制視圖。如圖17A所示，裝置90是敞開的。在裝置底 部的箭頭表示裝置是如何閉合的。在加工線的一端，示出了一系列的10 個燈200。在預成型坯下面，示出了一個為更完全固化而反射熱到預成型 坯底部的傾斜反射器210。燈的反面是一個半圓形反射器230，它反射IR 熱到預成型坯上以使其更完全且充分的固化。其它外形和大小的反射器 也可以使用。
參考圖17B，是放置在優(yōu)選的IR干燥/固化裝置90的一個具體實施 方案中的燈的放大截面詳圖。在這個具體實施方案中的燈是可以調節(jié)的 220，并可以靠近或遠離預成型坯而表現(xiàn)出最大的干燥/固化靈活性。
下面更詳細地討論用于制造涂敷制品，尤其是預成型坯的優(yōu)選方法和裝置。
C.優(yōu)選涂層材料的物理性質
下面的物理性質都是根據(jù)優(yōu)選材料PET進行描述。然而，本領域的 技術人員可以認為其它合適基體如先前描述的基體也可以使用。
玻璃化轉變溫度(Tg)是涉及聚合物從玻璃態(tài)到塑料態(tài)轉變的性質。
在超過Tg的溫度范圍，材料將變得足夠柔軟以使它在受到外力或壓力作
用時可以很容易流動，然而并不是柔軟到如下程度它的粘度如此低， 以致更像液體而不是柔軟的固體。超過Tg的溫度范圍是進行吹塑成型加 工的優(yōu)選溫度范圍，當材料足夠柔軟，在吹入預成型坯中的空氣的作用 下流動以符合模子，但并不是柔軟到破裂或紋理變得很不均勻的程度。 這樣，當材料具有相似的玻璃化轉變溫度時，它們將具有相似的優(yōu)選吹 塑溫度范圍，材料可以一起加工而沒有損害任一材料的性能。
在從預成型坯生產(chǎn)瓶子的吹塑成型加工中，預成型坯加熱到稍高于預
成型坯材料Tg的溫度，以便當空氣被推進預成型坯的內部時，材料可以
流動以填充其中它被放置的模子。如果沒有充分加熱預成型坯，則預成 型坯材料太硬而不能適當流動，而可能產(chǎn)生裂縫、裂紋或沒有擴充填滿
模子。相反地，如果加熱預成型坯到大大超過Tg的溫度，則材料可能變
的很柔軟，因而不能保持它的形狀或將結晶而不能合適地加工。
如果形成涂層的材料具有相似于所選擇的基體材料的Tg，則它具有 相似于基體的吹塑溫度范圍。例如，如果PET預成型坯涂敷有該類材料， 則吹塑溫度可以選擇以使在它們的優(yōu)選吹塑溫度范圍內兩種材料都可以 進行加工。如果涂層具有不同于PET的Tg，則選擇兩種材料都適合的吹 塑溫度如果不是不可能就是很困難。當涂層材料包括具有相似于PET (或 所選擇的基體材料)Tg的聚合物時，在吹塑成型中的有涂層的預成型坯 的行為基本上就好像它是由一種材料制成的，平穩(wěn)擴展并形成一個外觀 上有吸引力的容器，該容器在材料應用之處具有材料的均勻厚度和均勻 涂層。
PET的玻璃化轉變溫度在約75 85°C范圍出現(xiàn)，取決于PET是如何 預先進行加工的。因此，對于涂敷到PET上的優(yōu)選涂層材料，Tg優(yōu)選為 約55 約140。C,更優(yōu)選為約90 約UO。C，包括約60°C、 65。C、 70。C、80。C、 95。C、 100。C、 105。C、 115。C、 12 0。C禾口 130。C。應該注意的是如 果涂層應用到容器如瓶子上，因為不再需要吹塑成型，因而涂層材料Tg 的重要性大大降低。
在吹塑成型過程中對有涂層的預成型坯的性能有影響的另外因素是材 料的狀態(tài)。優(yōu)選涂層材料是無定型的，而不是晶狀的。這是因為無定型 狀態(tài)的材料比結晶態(tài)材料更容易通過使用吹塑成型加工形成瓶子和容 器。PET可以以晶態(tài)和無定型形式存在。然而，在本發(fā)明的某些具體實 施方案中，為了形成除其它情況外有助于夾層粘結的半結晶狀態(tài)，在吹 塑形成加工中優(yōu)選將PET結晶性最小化和無定型態(tài)最大化。在其它具體 實施方案中，例如當被涂敷的制品是一個沒有后續(xù)吹塑成型的容器時或 當需要結晶時，如對于熱裝容器，具有無定型基體和/或涂層是不重要的， 甚至可以是不當?shù)摹?br> 優(yōu)選涂層材料可以具有類似于PET或所選擇的基體材料的張力強度 和抗蠕變性。如果是這樣，涂層可以作為容器的一個結構部分，使涂層 材料置于預成型坯的一些聚對苯二甲酸乙二醇酯中而沒有損失預成型坯 的性質。在PET和涂層材料之間的張力強度的相似性有助于容器具有結 構完整性，而PET和涂層材料之間的抗蠕變性的相似性有助于容器保持 形狀?？谷渥冃陨婕安牧系种朴捎谑┯米饔昧е碌男螤罡淖?。盡管某 些優(yōu)選具體實施方案可以具有能提供結構完整性的涂層，但是其他一些 實施方案可以不具有這樣的涂層。
對于光學透明度很重要的應用來說，優(yōu)選的涂層材料具有與PET或 所選擇基體材料相似的折光率。當PET和涂層材料的折光率相似時，預 成型坯和，可能更重要地，由將其吹塑形成的容器都是光學透明的并且 對于用作通常需要瓶子透明的飲料容器是有化妝要求的。然而，如果兩 種材料具有基本不相同的折射率，當它們彼此放置在一起時，所得的結 合可以具有視覺畸變，并且可以渾濁或不透明，這取決于材料折射率的 差異程度。
取決于聚對苯二甲酸乙二醇酯的物理結構，對于可見光它具有約 1.40 1.75范圍內的折光率。當制成預成型坯時，折射率優(yōu)選在約1.55 1.75范圍之內，而更優(yōu)選在1.55 1.65之內。在預成型坯制成瓶子后，最終產(chǎn)品的壁可以表征為雙軸取向膜，因為在吹塑成型操作中它可以被
施加環(huán)向和軸向應力。吹塑成型的PET通常表現(xiàn)出在約1.40 1.75范圍 的折光率，通常約為1.55 1.75，這取決于包含在吹塑成型操作中的拉伸 比。對于約6: 1的相對較低的拉伸比，折光率將靠近上述范圍的下限， 而對于約10:1的高拉伸比，折光率將靠近上限?？梢哉J識到此處所指 的拉伸比是來自于環(huán)向和軸向拉伸的雙軸拉伸比，而且包括環(huán)向拉伸比 和軸向拉伸比的乘積。例如，在吹塑成型操作中，最終預成型坯在軸向 方向放大2.5倍，在徑向放大3.5倍，則拉伸比約為8.75 (2.5X3.5)。
使用標記rii表示PET的折射率，n。表示涂層材料的折射率，n，與n。 的比值優(yōu)選0.8 1.3，更優(yōu)選1.0 1.2，最優(yōu)選1.0 1.1。正如本領域技 術人員所認識的那樣，對于11/11。=1時的畸變由于折射率而最小，因為這 兩個折射率相同。但是當比值從l逐漸變化時，畸變也逐漸增加。
D.優(yōu)選的涂層材料
在優(yōu)選實施方案中，涂層材料包括熱塑性環(huán)氧樹脂(TPEs)。 一個更 優(yōu)選的具體實施方案包括"苯氧基"樹脂，它是熱塑性環(huán)氧樹脂中的一 個亞類。作為此處使用的術語，苯氧基樹脂包括很多種含有WO 99/20462 中所述材料的材料。苯氧基樹脂中的另外一個亞類以及熱塑性環(huán)氧樹脂 都是優(yōu)選的羥基-苯氧基醚聚合物，其中聚羥基氨基醚共聚物(PHAE) 是另一種優(yōu)選材料。參見實例，美國專利6，455,116、 6,180,715、 6,011,111、 5，834,078、 5,814,373、 5，464,924和5,275，853，也可以參見PCT申請WO 99/48962、 WO 99/12995、 WO 98/29491和WO 98/14498。
優(yōu)選地，用作本發(fā)明涂層材料的熱塑性環(huán)氧樹脂，更具體是苯氧基樹
脂，包括下列類型之一
(1)具有式Ia、 Ib或Ic中的任一所示的重復單元的羥基功能化聚(酰
胺醚)<formula>formula see original document page 20</formula>
(2)具有式IIa、 IIb或IIc中的任一所示的重復單元的聚(羥基酰胺醚)
<formula>formula see original document page 20</formula>3)具有式III所示的重復單元的酰胺-和羥甲基-功能化的聚醚:<formula>formula see original document page 21</formula>
(4)具有式IV表示的重復單元的羥基功能化的聚醚:
<formula>formula see original document page 21</formula>
(5)具有式Va或Vb表示的重復單元的羥基功能化的聚(醚磺酰胺):
<formula>formula see original document page 21</formula>
(6)具有式VI表示的重復單元的聚(羥基酯醚):
<formula>formula see original document page 21</formula>
(7)具有式VII表示的重復單元的羥基-苯氧基醚聚合物-OCH2CCH2——X——CH2CCH20-Ar3J~ VfT
和
(8)具有式VIII表示的重復單元的聚(羥基氨基醚):
<formula>formula see original document page 22</formula>VTTI
其中每個Ar單獨表示二價芳香部分、取代的二價芳香部分或雜芳香 部分或者表示不同二價芳香部分、取代的二價芳香部分或雜芳香部分的 組合；R單獨表示氫或單價烴基部分；每個A巧是二價芳香部分或負載有 酰胺或羥基甲基基團的二價芳香部分的組合；每個A^與Ar相同或不同， 而且單獨表示二價芳香部分、取代芳香部分或雜芳香部分，或表示二價 芳香部分、取代芳香部分或雜芳香部分的組合；單獨表示占優(yōu)勢地位 的亞烴基部分，如二價芳香部分、取代的二價芳香部分、二價雜芳香部 分、二價亞烴基部分、二價取代亞烴基部分、二價雜亞烴基部分或這些 部分的組合；R2是單獨的單價烴基部分；A是胺部分或不同胺部分的組 合；X是胺、亞芳基二氧、亞芳基二亞磺酰氨基或亞芳基二羧基部分或 這些部分的組合；以及A巧是下式任一個表示的"陽基環(huán)(cardo)"部分<formula>formula see original document page 23</formula>
其中Y為零、共價鍵或連接基團，其中合適的連接基團包括(例如〉 氧原子、硫原子、羰基原子、磺?；騺喖谆蝾愃频倪B接基團；n為約 10 1000的整數(shù)；x為0.01 10;而y為0 0.5。
術語"主要為亞烴基"或"占優(yōu)勢地位的亞烴基"表示主要為烴的二 價原子團，但它任選含有少量的雜原子部分如氧、硫、亞胺基、磺酰基、 次硫?；?sulfoxyl)等。
式I表示的羥基功能化的聚(酰胺醚)優(yōu)選通過N,N'-雙(羥苯基酰 胺基)烷烴或芳烴與美國專利5,089,588和5,143,998描述的二縮水甘油 醚接觸而制備。
式II表示的聚(羥基酰胺醚)通過雙(羥基苯基酰氨基)烷烴或芳 烴，或者這些化合物中2種以上的組合，如N,N，-雙(3-羥基苯基)己二 酰胺或N,N'-雙(3-羥基苯基)戊二酰胺與美國專利5,134,218所述的表 鹵代醇接觸而制備。
式III表示的酰胺-和羥甲基-功能化的聚醚可以通過例如縮水甘油醚 如雙酚A的二縮水甘油醚與具有側酰氨基、N-取代酰氨基和/或羥烷基部 分的二羥基酚如2,2-雙(4-羥苯基)乙酰胺和3,5-二羥基苯酰胺反應制備。 這些聚醚以及它們的制備在美國專利5,115,075和5,218，075中有描述。式IV表示的羥基一功能化的聚醚可以通過例如使用美國專利
5,164,472所述的方法，使二縮水甘油醚或多種縮水甘油醚的組合與二羥
基苯酚或多種二羥基苯酚的組合物反應而制備。作為備選方案，羥基-功
能化的聚醚通過使用在Journal of Applied Polymer Science, 7巻，2135頁 (1963)， Reinking, Bamabeo禾P Hale中所述的方法，使二羥基苯酚或多 種二羥基苯酚的組合與表鹵代醇反應而制備。
式V表示的羥基-功能化的聚(醚磺酰胺)通過例如N,N，-二垸基或 N,N'-二芳基磺酰胺與美國專利5,149,768所述的二縮水甘油醚聚合而制 備。
式VI表示的聚(羥基酯醚)通過脂肪族的或芳香族二酸的二縮水甘 油醚如對苯二甲酸二縮水甘油酯或二羥基苯酚的二縮水甘油醚與脂肪族 的或芳香族二酸如己二酸或間苯二酸反應而制備。這些聚酯在美國專利 5,171,820中有描述。
式VII表示的羥基-苯氧基醚聚合物通過例如至少一個二親核單體與 至少一個陽基環(huán)雙酚的二縮水甘油醚如9,9-雙-(4-羥基苯基)芴、酚酞或 phenolphthalimidine或取代的陽基環(huán)雙酚如取代的雙(羥基苯基)芴，取 代的酚酞或取代的phenolphthalimidine在足以引起二親核單體的親核部分 與環(huán)氧部分反應以形成含有側羥基部分和醚、亞氨基、亞磺酰氨基或酯 連接基團的聚合物主鏈的條件下接觸而制備。這些羥基-苯氧基醚聚合物 在美國專利5,184,373中有描述。
式VIII表示的聚(羥氨基醚)("PHAE"或聚醚胺)通過一個或多個 二羥基苯酚的二縮水甘油醚與具有兩個胺基氫的胺在足以引起胺部分與 環(huán)氧部分反應形成具有胺連接、醚連接、和側羥基部分的聚合物主鏈的 條件下接觸而制備。這些化合物在美國專利5，275,853中有描述。例如， 聚羥基胺醚共聚物可以從間苯二酚二縮水甘油醚、對苯二酚二縮水甘油 醚、雙酚A二縮水甘油醚或它們的混合物制備。
從Phenoxy Associates, Inc.商業(yè)購買到的苯氧基熱塑性物質，例如 PAPHEN 25068-38-6適合用于本發(fā)明。這些羥基-苯氧基醚聚合物都是二 羥基多核苯酚如雙酚A和表鹵代醇的縮合反應產(chǎn)物，并具有式IV表示的 重復單元，其中Ar為異亞丙基二苯撐部分。制備這些物質的方法在美國專利3,305,528中有描述，并將其全部內容并入此處作為參考。
通常包括苯氧基和PHAE的優(yōu)選TPE涂層材料形成穩(wěn)定的水基溶液 或分散體。溶液/分散體的涂層性質優(yōu)選，通過與水接觸不會產(chǎn)生不利影 響。優(yōu)選涂層材料的范圍約10%固體含量到約50%固體含量，包括約 15%、 20%、 25%、 30%、 35%、 40%和45%，以及包含這些百分比的范 圍。所使用的涂層材料優(yōu)選溶解或分散在極性溶劑中。這些極性溶劑包 括(但不限于)水、醇和乙二醇醚。例如參見美國專利6,455,116、 6,180,715 和5,834,078，它們描述了一些優(yōu)選的TPE溶液和/或分散體。
一種優(yōu)選的熱塑性環(huán)氧涂層材料是式VIII所表示的聚羥基氨基醚共 聚物(PHAE)的分散體或溶液。這種分散體或溶液當應用到溶器或預成 型坯中時，它可以顯著地降低很多種氣體以可預測并熟知的方式穿過溶 器壁的滲透速度。 一種由此制成的分散體或乳膠包括10 30%的固體。 PHAW溶液/分散體可以通過攪拌或攪動在水溶液中的PHAE和有機酸而 制備出來，所述有機酸優(yōu)選乙酸或磷酸，但也包括乳酸、蘋果酸、檸檬 酸或羥基乙酸和/或它們的混合物。這些PHAE溶液/分散體也包括通過聚 羥基氨基醚與這些酸反應產(chǎn)生的有機酸式鹽。
下列PHAE溶液都是合適的TPE溶液的實例。 一種合適的材料是 BLOX⑧試驗阻隔樹脂，例如釆用Dow Chemical Corporation制造的采用 磷酸生產(chǎn)的XU-19061.00。這種特殊的PHAE分散體據(jù)說具有下面典型 特征30%百分比固體，1.30的比重，pH為4，粘度(Brookfield, 60rpm， LVI， 22°C)為24厘泊以及1400 1800埃的粒子大小。包括基于間苯二 酚的BLOX 599-29樹脂的其它合適材料也提供了作為阻隔材料的優(yōu)異效 果。據(jù)稱該具體分散體具有下列典型特征30%百分比固體，1.2的比重， pH為4.0，粘度(Brookfield，60rpm， LVI， 22。C)為20厘泊以及1500 200埃的粒子大小。聚羥基氨基醚化學的其它變化如基于對苯二酚醌二縮 水甘油醚的結晶形式也被證明是有用的。其它合適材料包括通過Imperial Chemical Industries ("ICI", Ohio, USA)，更具體地包括表現(xiàn)好的耐化學性、 低發(fā)白和低表面張力的交聯(lián)材料的代號EXP12468和EXP12468-4B的聚 羥基氨基醚溶液。另一個合適的溶液/分散體為從基于BLOX 5000樹脂 的ICI中獲得的專有材料，其主要成分具有ICI代號的PXR-15700、 E6039和F3473。該材料表現(xiàn)出好的交聯(lián)、耐化學性，而且沒有表現(xiàn)出過度的起
泡。其它合適的材料包括BLOX⑧5000樹脂分散體中間體、BLOX⑧XUR 588-29、 BLOX 0000以及4000系列的樹脂。用于溶解這些材料的溶劑 包括(但不是限制于)極性溶劑如醇、水、乙二醇醚或它們的混合物。
在一個具體實施方案中，優(yōu)選的熱塑性樹脂溶解在酸的水溶液中。聚 合物溶液/分散體可以通過攪拌或攪動在水與有機酸的溶液中的熱塑性環(huán) 氧樹脂而制備，有機酸優(yōu)選乙酸或磷酸，但也包括乳酸、蘋果酸、擰檬 酸或羥基乙酸和/或它們的混合物。在優(yōu)選實施方案中，聚合物溶液中的 酸濃度優(yōu)選為約5 20重量％，包括約5 10重量％，均以總重量計。 在其它優(yōu)選具體實施方式

中，酸濃度可以在約5%以下或約20%以上； 也可以根據(jù)如聚合物種類和分子量的因素而改變。在優(yōu)選具體實施方案 中溶解的聚合物量為約0.1%到約40%。優(yōu)選均勻且自由流動的聚合物溶 液。在一個具體實施方案中，10X聚合物溶液通過在90。C的10%乙酸溶 液中溶解聚合物而制備。然后，在熱的時候，溶液用20%的蒸餾水稀釋 成8%的聚合物溶液。聚合物濃度越高，聚合物溶液越粘稠。
優(yōu)選共聚酯涂層材料和它們的制備方法的實例在Jabarin的美國專利 4,578,295中有描述。它們通常通過加熱至少一種選自間苯二甲酸、對苯 二甲酸以及它們的C，到Q垸基酯中的反應物與1,3雙(2-羥基乙氧基) 苯和乙二醇的混合物而制備。任選地，混合物可以還包括一種或多種形 成酯的成二羥基烴和/或雙(4-P-羥乙氧基苯基)砜。特別優(yōu)選的共聚酯 涂層材料是從Mitsui Petrochemical Ind. Ltd. (Japan)獲得的B-OIO， B-030 以及該系列的其它酯。
優(yōu)選聚酰胺涂層材料的實例包括來自Mitsubishi Gas Chemical (Japan)的MXD-6。其它優(yōu)選的聚酰胺涂層材料是聚酰胺和聚酯的混合 物，包括那些含有約1 10重量％聚酯的物質，聚酯優(yōu)選為PET或改性 PET?；旌衔锟梢詾槠胀ɑ旌衔锏幕蚩梢院锌寡趸瘎┗蚱渌牧稀Ｔ擃?材料的實例包括在美國專利申請10/395,899(申請日為2003年3月21日) 所述的那些材料，因此該申請的全部內容并入本發(fā)明以供參考。聚酰胺 材料也可以用作基體材料。
其它優(yōu)選涂層材料包括聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN), PEN共聚酯和PET/PEN共混物。PEN材料可以從Shell Chemical Company購買。 E.改善涂層材料的添加劑
此處公開的優(yōu)選方法的優(yōu)點是允許多功能添加劑的使用的靈活性。本 領域普通技術人員所知道的具有提供改善002阻隔、02阻隔、UV保護、 抗磨損性、抗發(fā)白性、抗沖擊性和/或耐化學性的添加劑都可以使用。
優(yōu)選的添加劑可以通過本領域普通技術人員熟知的方法制備。例如， 添加劑可以直接與特殊涂層溶液/分散體混合，也可以分別溶解/分散然后 再加入到特殊的涂層溶液/分散體中，或者在加入溶劑形成溶液/分散體之 前可以與特殊涂層結合使用。此外，在一些具體實施方案中，優(yōu)選的添 加劑可以單獨用作單一涂層。
在優(yōu)選的具體實施方案中，涂層的阻隔性質可以通過加入不同的添加 劑而提高。添加劑優(yōu)選以最高可達約40%的總量在涂層溶液/分散體存 在，也可以包括最高可達約30%、 20%、 10%、 5%和1%的涂層溶液/分 散體。此外，添加劑優(yōu)選在含水條件下穩(wěn)定存在。例如，間苯二酚(間 二羥基苯)的衍生物可以與涂層材料結合使用。間苯二酚的含量越高， 涂層的阻隔性越好?？梢允褂玫牧硗馓砑觿┦羌{米粒子或納米粒子材料。 這些納米粒子是非常細小的材料粒子，它通過形成更彎曲的氧氣或二氧 化碳的遷移途徑而改善材料的阻隔性。納米材料的一個優(yōu)選類型是從 Southern Clay Products獲得的微米粒子粘土基產(chǎn)品。
在優(yōu)選具體實施方案中，涂層的UV保護性質可以通過加入不同的添 加劑而改善。在優(yōu)選實施方案中，所使用的UV保護涂層材料提供高達 約350nm或更高的UV保護，優(yōu)選約370nm或更高，更優(yōu)選約400nm或 更高。UV保護材料可以用作能提供額外功能層的添加劑或單獨用作單一 涂層。優(yōu)選能改善UV保護的添加劑在涂層溶液/或分散體中的含量約為 1至1」20%，但也包括約3%、 5%、 10%和15%。優(yōu)選地UV保護材料以 水基溶液/分散體相容的形式加入。例如優(yōu)選的UV保護材料為Milliken UV390A清澈防護物。UV390A為一種用于通過優(yōu)選約等體積的液體與 水先混合形成的混合油性液體。該混合物然后加入到TPE溶液中，例如 BLOX 599-29，然后攪拌。所得溶液含有約10%UV390A，而且用于PET 預成型坯時可提供高達400nm的UV保護。正如先前所述，在另外一個具體實施方案中，UV390A溶液用作單一涂層。
在優(yōu)選具體實施方案中，清除co2的性質可以添加到涂層中。在一
個優(yōu)選具體實施方案中，這些性質可以通過引入能與032反應形成高氣 體阻隔鹽的活性胺而獲得。該鹽然后作為惰性C02阻隔劑?；钚园房梢?是添加劑或可以是在一個或多個層的熱塑性樹脂材料中的一種以上的部 分。
在優(yōu)選具體實施方案中，通過加入02清除劑如蒽醌和本領域熟知的 其它物質而賦予涂層清除02的性質。在其它具體實施方案中，這些02 清除劑也可以單獨用作分離的涂層。這些02清除材料首先必須通過UV 激活，這可以在干燥/固化處理之前實施。
在另外一個優(yōu)選具體實施方案中，應用表面涂層可以提供對于苛刻化 學藥品的耐化學性。這些表面涂層優(yōu)選為水基聚酯或任選地部分或全部 交聯(lián)的丙烯酸樹脂。水基聚酯優(yōu)選為聚對苯二甲酸乙二醇酯，然而其它 聚酯也可以使用。 一個優(yōu)選的水基丙烯酸樹脂為ICI PXR 14100 Carboxyl Latex 。
優(yōu)選的水基聚酯樹脂在美國專利4,977,191 (Salsman)中有描述，并 入此處作為參考。更具體地，美國專利4,977,191描述了一種水基聚酯樹 脂，它包括20 50重量％的廢棄的對苯二甲酸聚合物、10 40重量％的 至少一種二元醇和5 25重量％的至少一種氧烷基化聚醇的反應產(chǎn)物。
另一優(yōu)選的水基聚合物是一種如美國專利5,281,630 (Salsman)所述 的磺化水基聚酯樹脂組合物，其內容并如此處作為參考。具體地，美國 專利5,281,630描述了一種磺化水溶或水分散性的聚酯樹脂的水性懸浮 液，所述樹脂包括以下反應的反應產(chǎn)物20 50重量％的對苯二甲酸聚 合物、10 40重量％的至少一種二元醇和5 25重量％的至少一種氧烷 基化聚醇反應以產(chǎn)生一種具有羥垸基官能性的預聚物樹脂的反應產(chǎn)物， 預聚物樹脂再與約0.10到約0.50摩爾的a，P-烯鍵式不飽和二羧酸(以每 100g的預聚物樹脂計)反應而生成被a，P-烯鍵式不飽和二羧酸的殘基端 接的樹脂，預聚物樹脂與約0.5到約1.5摩爾的亞硫酸鹽(以1摩爾的a,(3-烯鍵式不飽和二羧酸殘基計)反應以得到磺化-端接樹脂。
另外一種優(yōu)選水基聚合物是美國專利5,726,277 (Salsman)所述的涂層，其所述內容并入此處以供參考。具體地，美國專利5,726,277描述了
包括以下反應產(chǎn)物的涂層組合物至少50重量％的廢棄對苯二甲酸聚合
物和含有氧垸基化聚醇的二元醇混合物在糖解催化劑參與下的反應產(chǎn) 物，其中反應產(chǎn)物進一步與雙官能有機酸反應，所述雙官能有機酸與二
元醇的重量比為6: 1 1: 2。
盡管提供了作為優(yōu)選水基聚合物涂層組合物的上述實例，其它水基聚 合物也適用于在此處描述的產(chǎn)品和方法中使用。(只作為實例，而不表示
限制)更合適的水基組合物在美國專利4,104,222 (Date等)有描述，其 內容并入此處以供參考。美國專利4,104,222描述了一種通過使線性聚酯 樹脂與高級醇/環(huán)氧乙烷加成型的表面活性劑混合形成混合物、融解該混 合物并將所得熔融物在攪拌下倒入堿的水溶液中分散而獲得的線性聚酯 樹脂的分散體，具體地，該分散體通過使線性聚酯樹脂與高級醇/環(huán)氧乙 烷加成型的表面活性劑混合形成混合物，然后熔融所得混合物并在70 95°C溫度和攪拌下將所得熔融物倒入鏈烷醇胺的水溶液中而獲得，所述 鏈烷醇胺選自由單乙醇胺、二乙醇胺、三乙醇胺、單甲基乙醇胺、單乙 基乙醇胺、雙乙基乙醇胺、丙醇胺、丁醇胺、戊醇胺、N-苯基乙醇胺以 及甘油的鏈烷醇胺組成的組，所述鏈烷醇胺以0.2 5的重量百分比的含 量存在于水溶液中，所述高級醇/環(huán)氧乙烷加成型的表面活性劑為具有至 少8個碳原子的烷基基團的高級醇、烷基取代的苯酚或山梨聚糖的環(huán)氧 乙烷加成產(chǎn)物，并且所述表面活性劑具有至少12的HLB值。
:同樣地，例如美國專利4,528,321 (Allen)公開了一種在水溶或水可 膨脹的聚合物粒子的不可與水混溶的液體中的分散體，它是通過在不可 與水混溶的液體中的反相聚合獲得的，而且它包括選自0 .12烷撐二醇單 醚，Q.u垸撐二醇單醚的CM鏈垸酸酯、C^聚烷撐二醇單醚以及C6.12 聚烷撐二醇單醚的CM鏈垸酸酯中的非離子化合物。
涂層材料可以是交聯(lián)的，以改善用于熱填充使用的涂層的熱穩(wěn)定性。 內層可以包括低交聯(lián)的材料，而外層可以包括高交聯(lián)的材料或其它合適 的組合。例如，在PET表面的內涂層可以使用沒有或低交聯(lián)的材料如 BLOX 599-29，而外層可以使用能夠交聯(lián)以確保對于PET的最大粘結性 的材料如EXP 12468-4B。能夠交聯(lián)的合適添加劑可以加入到涂層中。合適交聯(lián)劑可以根據(jù)交聯(lián)劑所要加入的樹脂的化學性質和功能性而選擇。 例如，胺交聯(lián)劑可以有利于交聯(lián)含有環(huán)氧基團的樹脂。如果加入交聯(lián)添 加劑，則以約為涂層溶液/分散體的1%到10%的量使用，優(yōu)選約1%到5
%的用量，也包括2%、 3%、 4%、 6%、 7%、 8%和9%。
在一些具體實施方案中，涂層材料溶液或分散體形成可以阻礙涂敷過 程的泡沫和/或氣泡。避免這些干擾的一種方法是加入抗泡沫/氣泡試劑到 涂層溶液/分散體中。合適的抗泡沫試劑包括(但不是限制于)非離子表 面活性劑、環(huán)氧垸基材料、硅氧烷基材料以及離子表面活性劑。如果需 要，優(yōu)選的抗泡沫試劑是以約為0.01%到約0.3%的涂層溶液/分散體的用 量使用，優(yōu)選約0.01%到0.2%，但也包括約0.02%、 0.03%、 0.04%、 0.05%、 0.06%、 0.07%、 0.08%、 0.09%、 0.1%、 0.25%以及圍繞這些用量之間的 范圍。
本發(fā)明的優(yōu)點是在水基系統(tǒng)中處理很多種類型的添加劑和涂層。這使 本發(fā)明相對于其它系統(tǒng)易于應用而且經(jīng)濟。例如，因為本發(fā)明是水基的， 因此不需要昂貴的系統(tǒng)來處理在其它系統(tǒng)中使用的VOC's如環(huán)氧熱固樹 脂。此外，大部分的溶劑可以接觸人的皮膚而沒有刺激，在制造過程中 使用容易。
F.優(yōu)選制品
通常，此處優(yōu)選的制品包括具有一個或多個涂層的預成型坯或容器。 涂層優(yōu)選提供一些功能性如阻隔保護、UV保護、耐沖擊性、抗磨損性、 抗發(fā)白性，耐化學性、抗菌性等。所述涂層可以用作每個層具有一個或 多個功能特性的多個層或含有一個或多個功能組分的單一層。這些涂層 依次如下涂覆每個涂層都要在下一個涂層施用之前部分或完全干燥/固
優(yōu)選基體為上述的PET預成型坯或容器。然而，其它基體材料也可 以使用。其它合適的基體材料包括(但不是限制于)聚酯、聚丙烯、聚 乙烯、聚碳酸酯、聚酰胺和丙烯酸樹脂。
例如，在一個多層制品中，內涂層是具有改善PET粘結性、02清除、 抗UV和鈍態(tài)阻隔的功能特性的底涂層或叫基礎涂層，而一個或多個外 涂層提供鈍態(tài)阻隔和抗磨損性。在關于涂層的此處描述中，內層是認為是更靠近基體的，而外層認為是更靠近容器的外表面。在內層和外層之 間的任一個層都通常描述為"中間層"或"夾層"。在其它具體實施方案 中，多個由涂敷制品包括含有02清除劑的內涂層、中間活性UV保護層、 接著是部分或高度交聯(lián)材料的外層。在另外一個具體實施方案中，多個 有涂層的預成型坯包括含有02清除劑的內涂層、中間COJ青除劑、中間 活性UV保護層、接著是部分或高度交聯(lián)材料的外層。這些結合提供一 種硬的且增加交聯(lián)的涂層，該涂層適用于碳酸飲料如啤酒。在適用于碳 酸軟飲料的另外一個具體實施方案中，內涂層為UV保護層，然后是交 聯(lián)材料的外層。雖然描述上述具體實施方案時涉及具體的飲料，但是它 們也可以用于其它目的，而且其它層結構也可以用于所提到的飲料。
在相關的具體實施方案中，預成型坯的最終涂層和干燥提供預成型坯 和完成的容器制品表面的抗磨損性，因為溶液或分散體含有稀釋的或懸 浮的石蠟或蠟、增滑劑、聚硅烷或低分子量聚乙烯以減少容器的表面張 力。
G.制備涂敷制品的方法和裝置
合適涂層材料一旦選定，預成型坯就優(yōu)選以提高兩種材料之間的粘結 性的方式涂敷。盡管下面的討論是關于預成型坯的，但是該討論不應該 認為是限制，這是因為所述的方法和裝置可以應用或適用于容器和其它 的制品。通常，在涂層材料和預成型坯基體之間的粘著力隨著預成型坯 表面的溫度增加而增加。因此，盡管優(yōu)選涂層材料在室溫也可以粘附到 預成型坯上，但是也優(yōu)選在加熱的預成型坯上進行涂層。
通常塑料、特別是PET預成型坯具有靜電從而導致預成型坯吸附灰 塵，因而迅速變臟。在優(yōu)選實施方案中，預成型坯直接從注射成型機器 中取出并涂敷，這些操作包括在仍舊熱的狀態(tài)下進行。通過從注射成型 裝置中取出后立即涂敷預成型坯，不僅可以避免灰塵問題，而且認為溫 熱的預成型坯可以增強涂敷過程。然而，該方法也可以用于在涂敷前儲 存過的預成型坯的涂敷。預成型坯優(yōu)選基本潔凈，然而清潔步驟并不是 必須的。
在優(yōu)選具體實施方案中，使用了一個自動系統(tǒng)。優(yōu)選方法包括預成型 坯進入系統(tǒng)，預成型坯的浸漬、噴涂或淋涂，多余材料的任選去除、干燥/固化、冷卻，以及從系統(tǒng)中取出。該系統(tǒng)也可以任選包括循環(huán)步驟。 在一個具體實施方案中，裝置是含有兩個以上浸漬、噴涂或淋涂裝置以 及兩個或多個產(chǎn)生具有多個涂層的預成型坯的干燥/固化裝置的單一集成 處理線。在另一個具體實施方案中，該系統(tǒng)具有一個以上的涂覆模塊。 每個涂敷模塊包括具有一個以上浸漬、淋涂或噴涂裝置和一個或多個干 燥/固化裝置的獨立生產(chǎn)線。取決于模塊的配置，預成型坯可以接受一次 或多次涂敷。例如， 一種配置可以包括三個涂敷模塊，其中預成型坯從 一個模塊轉移到下一個模塊，而在另外一個配置中，同樣的三個模塊可 以在適當?shù)奈恢?，但是預成型坯跳過第二個而從第一個轉移到第三個模 塊。這種在不同模塊配置之間轉換的能力為靈活性作了充分準備。在另 外一個優(yōu)選具體實施方案中，模塊或集成系統(tǒng)都可以直接連接到預成型 坯的注射成型機器和/或吹塑成型機器。在本發(fā)明中使用的預成型坯是注 射成型機器制備的。
下面描述一個完全自動的涂敷系統(tǒng)的優(yōu)選具體實施方案。該系統(tǒng)根據(jù) 通常優(yōu)選的材料描述，但是本領域技術人員可以理解某些參數(shù)將根據(jù)所 使用的材料以及所需的成品預成型坯的特殊物理結構而變化。該方法是
根據(jù)生產(chǎn)有涂層的24克預成型坯描述的，該預成型坯具有約0.05到約0.75 總克數(shù)的沉積在預成型坯上的涂層材料，而且包括約0.07、 0.09、 0.10、 0.15、 0.20、 0.25、 0.30、 0.35、 0.40、 0.45、 0.50、 0.55、 0.60、 0.65和0.70 克。在下面描述的方法中，涂層溶液/分散體是在合適的溫度和粘度下， 在每24克預成型坯的涂層上沉積約0.06到0.20克的涂層材料，也包括 每24克預成型坯的涂層上沉積約0.07、 0.08、 0.09、 0.1、 0.11、 0.12、 0.13、 0.14,、 0.15、 0.16、 0.17、 0.18和0.19克。不同尺寸制品的優(yōu)選沉積量可 以根據(jù)相對于24克預成型坯上所增加或減少的表面積而按比例決定。因 此，除24克預成型坯外的制品都可以超出上述范圍。此外，在一些具體 實施方案中，可以期望在24克預成型坯上獲得超出上述范圍的單一層或
"對本領域技術人員來說通過下面的討論而更加明顯的是，這些裝置和 方法也可以用于其它相似尺寸的預成型坯和容器，或可以適用于其它尺 寸的制品。通常優(yōu)選的涂層材料包括TPEs，優(yōu)選苯氧基類型樹脂，更優(yōu)選包括上面指出的BLOX樹脂的PHAEs。給出的這些材料和方法都僅僅
是舉例而己，而不是要以任何方式限制本發(fā)明的范圍。
1. 進入系統(tǒng)
預成型坯首先送入系統(tǒng)。 一個優(yōu)選方法的優(yōu)點為普通的預成型坯如本
領域技術人員通常使用的那些都可以使用。例如，通常用于制造16盎司 瓶子的類型的24克單層預成型坯可以使用，而在進入系統(tǒng)之前不用任何 改變。在一個具體實施方案中，該系統(tǒng)直接連接到提供溫熱預成型坯給 系統(tǒng)的預成型坯注射成型機器中。在另外一個具體實施方案中，儲存過 的預成型坯通過本領域技術人員所熟知的方法加入到系統(tǒng)中，這些方法 也包括將預成型坯裝入用于附加處理的裝置中的那些方法。在進入系統(tǒng) 之前，儲存過的預成型坯優(yōu)選預熱到約100。F到約130。F，包括約120。F。 盡管清潔過程并不是所必需的，但儲存過的預成型坯優(yōu)選是潔凈的。優(yōu) 選PET預成型坯，但是其它預成型坯和容器基體也可以使用。其它合適 的制品基體包括(但不是限制于)各種聚合物如聚酯、包括聚丙烯和聚 乙烯的聚烯烴、聚碳酸酯、包括尼龍的聚酰胺或丙烯酸樹脂。
2. 浸漬、噴涂或淋涂
一旦選定了合適的涂層材料，就可以制備并用于浸漬、噴涂或淋涂。
材料制備對于浸漬、噴涂和淋涂是基本相同的。涂層材料包括由涂層材 料溶解和/或懸浮在一種或多種溶劑中制備的溶液/分散體。
涂層溶液/分散體的溫度對于溶液/分散體的粘度有顯著影響。隨著溫 度升高，粘度降低，反之亦然。此外，隨著粘度的增加，材料沉積的速 率也增加。因此，溫度可以用作控制沉積的途徑。在一個使用淋涂的具 體實施方案中，溶液/分散體的溫度保持在冷到足以使涂層材料固化程度 最小但又熱到足以保持合適粘度的溫度范圍。在一個具體實施方案中， 溫度約60°F-80°F，包括約70°F。在某些情況下，粘度太大而不能用于噴 涂或淋涂的溶液/分散體可以用于浸漬涂敷。同樣，因為在噴涂中涂層材 料可以用很少的時間升高溫度，因此比因為引起固化問題而被推薦用于 浸漬或淋涂的溫度更高的溫度可以在噴涂中使用。在任何情況下，溶液 或分散體可以在任何溫度使用，其中，溶液或分散體具有合適應用的性 質。在優(yōu)選具體實施方案中，溫度控制系統(tǒng)用于確保在施用過程中涂敷溶液/分散體的恒定溫度。在某些具體實施方案中，隨著粘度增加，加入 水可以降低溶液/分散體的粘度。其它具體實施方案也可以包括水含量監(jiān) 控器和/或粘度監(jiān)控器，當粘度超出所需范圍時提供一個信號和/或自動加 入水或其它溶劑以使獲得所需范圍之內的粘度。
在優(yōu)選具體實施方案中，溶液/分散體在合適溫度和粘度下以在24克
預成型坯上每一個涂層沉積約0.06到約0.02克，也包括在24克預成型 坯上每個涂層沉積約0.07、 0.08、 0.09、 0.1、 0.11、 0.12、 0.13、 0.14、 0.15、 0.16、 0.17、 0.18和0.19克。不同尺寸的制品的優(yōu)選沉積量可以根據(jù)與24 克預成型坯相比表面積的增加或減少而按比例確定。因此，除24克預成 型坯外的其它制品可以超出上述的范圍。此外，在某些具體實施方案中， 可以需要具有在24克預成型坯上超出上述范圍的單層。
在一個具體實施方案中，從浸漬、噴涂或淋涂產(chǎn)生的有涂層預成型坯 是圖3所示的類型。涂層22位于預成型坯的軀干部分4上，而不是涂敷 在頸部2上。有涂層預成型坯16的內部優(yōu)選沒有涂敷。在優(yōu)選具體實施 方案中，這是通過使用固定裝置而實現(xiàn)，所述固定裝置包括插入結合有 包圍預成型坯的頸部外面的墊圈的預成型坯中的膨脹筒夾或夾緊裝置。 筒夾膨脹而將預成型坯固定在筒夾與墊圈之間的位置上。墊圈覆蓋了包 括螺紋的頸部的外部，由此而使預成型坯的內部以及頸部免于涂敷。
在優(yōu)選具體實施方案中，由浸漬、噴涂或淋涂產(chǎn)生的有涂層的預成型 坯生產(chǎn)出了一個在各層之間基本沒有差別的終端產(chǎn)品。此外，在浸漬和 淋涂過程中，可以發(fā)現(xiàn)位于預成型坯上的涂層材料的量隨相繼的每個涂 層而稍微降低。
a.浸漬涂敷
在優(yōu)選具體實施方案中，涂敷通過浸漬涂敷過程進行。預成型坯浸入 含有涂層材料的槽或其它適當容器中。預成型坯浸入涂層材料中可以通 過使用支撐架(retaining rack)等而手動完成，或可以通過完全的自動過 程完成。經(jīng)過圖14示出的裝置描述了一個自動淋涂裝置的具體實施方案， 但是在某些使用自動浸漬涂敷的具體實施方案中，淋涂機86的位置表示 含有涂層材料的浸漬涂敷槽或其它合適容器的位置。
在一個優(yōu)選具體實施方案中，預成型坯邊旋轉邊浸入涂層材料中。預成型坯優(yōu)選以約30 80RPM的速度旋轉，更優(yōu)選約40RPM，但也包括50、 60和70RPM。這使預成型坯完全涂敷。其它速度也可以使用，但優(yōu)選不 太高的速度以免由于離心力的作用而損失涂層材料。
預成型坯優(yōu)選浸漬足夠的時間以使預成型坯完全覆蓋。通常該范圍為 約0.25到約5秒，但是超過和低于該范圍的時間也是可以的。不要被任 何理論所束縛，很明顯更長的時間并不會帶來額外的涂敷效果。
在確定浸漬時間和速率時，涂層材料的濁度也應該考慮。如果速度太 快，則涂層材料可以變成引起涂層缺陷的波浪和噴濺狀。另外要考慮的 是很多涂層材料溶液或分散體形成可以干擾涂敷過程的泡沫和/或氣泡。 為避免這種干擾，浸漬速度優(yōu)選可以避免涂層材料過渡攪拌的速度。如 果需要，可以加入消泡沫/氣泡劑到涂層溶液/分散體中。
b.噴涂
在優(yōu)選具體實施方案中，涂敷通過噴涂過程進行。預成型坯采用與含 有涂層材料的槽或其它合適容器流體連接的涂層材料噴涂。采用涂層材 料的預成型坯的噴涂可以使用支撐架等手動完成，或可以通過完全自動 化的過程完成。雖然圖14示出的裝置描述自動淋涂單元的一個具體實施 方案，但是在某些使用自動噴涂的具體實施方案中，淋涂機86 的位 置86表示噴涂裝置的配置。
在優(yōu)選具體實施方案中，預成型坯一邊旋轉一邊采用涂層材料噴涂。 預成型坯優(yōu)選以約30 80RPM的速度旋轉，更優(yōu)選約40RPM，但也包 括約50、 60和70RPM。預成型坯通過噴涂進行涂敷時，優(yōu)選旋轉至少 約360°。這使預成型坯完全涂敷。然而，預成型坯可以保持靜止，而直 接在預成型坯上噴涂。
預成型坯優(yōu)選噴涂足夠的時間以使預成型坯完全覆蓋。噴涂所需要的 時間取決于幾個因素，這些因素包括噴涂速率(每單位時間噴涂的體積)、 噴涂所覆蓋的面積等。
涂層材料包含在與生產(chǎn)線流體連通的槽或其它合適容器中。優(yōu)選使用 密閉系統(tǒng)，在這樣的系統(tǒng)中沒有使用的涂層材料可以再循環(huán)。在一個具 體實施方案中，這通過收集在與涂層材料槽流體連通的涂層材料收集器 中的所有沒有使用的涂層材料而完成。很多涂層材料溶液或分散體形成能干擾涂敷過程的泡沫和/或氣泡。為避免這種干擾，涂層材料優(yōu)選從槽 的底部或中間移走。此外，優(yōu)選在返回涂層槽中之前降低材料流速以便 進一步減少泡沫和/或氣泡。這可以通過本領域技術人員熟知的方式進行。 如果需要，可以加入消泡沫/氣泡劑到涂層溶液/分散體中。
在確定噴涂時間以及相關的參數(shù)如噴嘴大小和結構時，也應該考慮涂 層材料的性質。如果速度太快和/或噴嘴的大小不正確，則涂層材料可能 會飛濺而引起涂敷缺陷。如果速度太慢或噴嘴大小不正確，則涂層材料
的施用厚度可能會比預期的更厚。合適的噴涂裝置包括由Nordson Corporation (Westlake， Ohio)售出的那些裝置。另外要考慮的是很多涂 層材料溶液或分散體形成能干擾涂敷過程的泡沬和/或氣泡。為避免這種 干擾，噴涂速度、使用的噴嘴以及流體連接都優(yōu)選要加以選擇以避免涂 層材料的過度動蕩。如果需要，可以加入消泡沫/氣泡劑到涂層溶液/分散 體中。
c.淋涂
在優(yōu)選具體實施方案中，涂敷通過淋涂過程進行。淋涂的目的是提供 類似于降落雨簾或瀑布的材料薄片，預成型坯穿過該薄片以進行徹底涂 敷。優(yōu)選流體方法有利于使預成型坯在涂層材料中停留很短時間。預成 型坯只需要足以涂敷預成型坯表面的穿過所述涂層薄片的時間。并不希 望受任何理論的束縛，但是很明顯，更長的停留時間并不提供任何增加 的涂敷益處。
參考圖14、 15和16，它們示出了優(yōu)選淋涂過程的一個具體實施方案 的非限制圖的交替視圖。在該具體實施方案中，示出了包括單一淋涂機86 的系統(tǒng)的俯視圖。預成型坯進入系統(tǒng)84，然后進入淋涂機86中，其中預 成型坯1穿過涂層材料瀑布(未示出)。涂層材料沿著傾斜流體導板160 向下穿過槽中的縫隙155從槽或缸150中出來，在此處，涂層材料形成 了瀑布，由此涂層材料轉移到預成型坯上。其它的具體實施方案可以具 有基本水平的流體導板。在槽150中的縫隙155可以變寬或變窄以調節(jié) 材料的流量。材料從存儲器(未示出)中以使涂層材料的高度高于縫隙155 的速度泵入到缸或槽150中。該結構有利于確保涂層材料的恒定流量。 由于泵的循環(huán)，過量材料可以消除任何流體波動。為提供一種平滑的涂層，預成型坯優(yōu)選在旋轉的同時穿過涂層材料薄
片。預成型坯優(yōu)選以約30-80RPM速度旋轉，更優(yōu)選約40RPM,但也包 括50、 60和70RPM。預成型坯優(yōu)選在穿過涂層材料的薄片時至少旋轉 約兩次完全的旋轉或720°。在一個優(yōu)選的具體實施方案中，在預成型坯 穿過涂層材料薄片的同時，它旋轉并位于某一角度。預成型坯的角度優(yōu) 選與涂層材料薄片的平面成銳角。這有利于使預成型坯完全涂敷而不會 涂敷到預成型坯的頸部或內部。在另外優(yōu)選具體實施方案中，如圖16所 示的預成型坯1在穿過涂層材料薄片時是與地面豎直或垂直的。發(fā)現(xiàn)當 涂層材料薄片開始與預成型坯接觸時，薄片趨于從接觸的起始點蔓延上 升到預成型坯的壁上。本領域技術人員之一都可以通過調節(jié)參數(shù)如流速、 涂層材料粘度以及涂層薄片材料相對于預成型坯的物理布局而控制該蠕 變作用。例如，隨著流量的增加，蠕變作用也可能增加并可能使涂層材 料涂敷預成型坯時超過所希望的涂覆程度。作為另一個實例，通過降低 預成型坯相對于涂層材料薄片的角度，可以調整涂敷厚度使更多材料停 留在預成型坯的中心或軀干上，因為角度調整降低了由于重力而被去除 或轉移到預成型坯底部的材料量。處理該蠕變作用的能力有利于使預成 型坯完全涂敷，而不會涂敷到預成型坯的頸部或內部。
涂層材料包含在與密閉系統(tǒng)中的生產(chǎn)線流體連通的槽或其它合適容器 中。優(yōu)選循環(huán)使用所有的未使用過的涂層材料。在一個具體實施方案中， 這可以通過收集在與涂層材料槽流體連通的涂料收集器中的返回的瀑布 流而完成。很多涂層材料溶液或分散體形成能干擾涂敷過程的泡沫和/或 氣泡。為避免這種干擾，涂層材料優(yōu)選從槽的底部或中間移走。此外， 優(yōu)選在返回涂層槽中之前降低材料流速以便進一步減少泡沫和/或氣泡。 這可以通過本領域技術人員熟知的方式進行。 如果需要，可以加入消泡 沫/氣泡劑到涂層溶液/分散體中。
在選擇涂層材料的合適流速時，應該考慮幾個變量以便提供合適的 薄片，這些變量包括涂層材料的粘度、流動速率、預成型坯的長度和直 徑、生產(chǎn)線速度和預成型坯的間隔。
流動速率決定材料薄層的精確性。如果流速太快或太慢，材料可以 不會精確覆蓋預成型坯。當流速太快時，材料會潑濺并越過生產(chǎn)線而引起預成型坯的不合適涂敷、涂層材料的浪費以及泡沫和/或氣泡問題增加。 如果流速太低，涂層材料會只有部分涂敷到預成型坯上。
在選擇流速時，被涂敷的預成型坯的長度和直徑也要考慮。材料薄 片應該完全覆蓋整個預成型坯，因此在改變預成型坯的長度和直徑時， 流速調節(jié)是必不可少的。
另外要考慮的因素是在生產(chǎn)線上的預成型坯的間隔。當預成型坯穿 過材料薄片時，可以觀察到所謂伴流影響。如果下一個預成型坯穿過前 一個預成型坯的伴流中的薄片時，不會獲得恰當?shù)耐糠蟆Ｒ虼?，監(jiān)控預 成型坯的速度和中心線非常重要。預成型坯的速度將取決于所使用的具 體裝置的生產(chǎn)能力。
3. 過量材料的去除
優(yōu)選方法有利于提供這樣的有效沉積它使預成型坯上的所有涂層 都能有效利用(即實際上沒有要去除的過量材料)。然而，存在當預成型 坯通過浸漬、噴涂或淋涂方法涂敷后需要去除過量的涂層材料的情形。 旋轉速度和重力優(yōu)選一起作用以使在預成型坯上的薄片規(guī)格化并且去除 所有過量的材料。預成型坯優(yōu)選進行規(guī)格化約5到15秒，更優(yōu)選約10 秒。如果裝盛涂層材料的槽以使預成型坯在涂敷后穿過槽的方式安置， 則預成型坯的旋轉和重力可以引起一些過量材料從預成型坯上滴落回涂 層材料槽中。這使過量材料循環(huán)使用而不用任何額外的努力。如果槽是 以過量材料不能滴落回到槽中的方式存在，則可以使用捕捉過量材料并 送回重新使用的其它適當裝置如與涂層槽或缸流體連通的涂層材料收集 器或存儲器。
如果上述方法由于生產(chǎn)環(huán)境或生產(chǎn)不充足而不能實行，可以使用本
領域技術人員熟知的各種方法和裝置如滴落去除器88以去除過量的材 料。例如參見圖14、 15和16。例如，合適的滴落去除器包括下面的一種
或多種擦拭器、刷子、海綿滾筒、氣刀或氣流，它們可以單獨使用或
彼此聯(lián)合使用。此外，這些方法中的任何一種都可與上述的旋轉和重力 方法結合使用。通過這些方法去除的任何過量材料優(yōu)選再循環(huán)以再次使 用。
4. 干燥和固化涂敷預成型坯1而且去除過量材料88后，然后將有涂層預成型坯
干燥并固化90。所述干燥和固化過程優(yōu)選通過紅外(IR)加熱90進行。 參見圖14、 15、 17A和17B。在一個具體實施方案中，IOOOW石英IR燈 200用作熱源。優(yōu)選熱源是General Electric Q 1500 T3/CL Quartzline Tungsten-Halogen燈。這種特殊熱源或等價熱源可以從包括General Electric 和Philips的許多熱源中的任一種商購。該熱源可以全容量使用，或可以 部分容量使用如約50%、約65%、約75%等。優(yōu)選具體實施方案可以使 用單獨的一個燈或多個燈組合使用。例如，6個IR燈可以以70%容量使 用。
優(yōu)選具體實施方案也可以使用物理方位相對于預成型坯可以調節(jié)的 燈。正如圖17A和17B所示，燈位置200可以調節(jié)220以使其位置靠近 或遠離預成型坯。例如，在一個采用多個燈的具體實施方案中，可以如 愿使位于預成型坯底部下方的一個或多個燈移動到更靠近預成型坯。這 有利于使預成型坯的底部完全固化。采用可調節(jié)燈的具體實施方案也可 以用于不同寬度的預成型坯。例如，如果預成型坯的頂部比底部寬，則 燈可以位于在預成型坯底部更靠近預成型坯的地方以確保均勻固化。這 些燈也優(yōu)選位于能提供涂層的所有表面相對均勻照明的地方。
在其它具體實施方案中，反射器與IR燈組合使用以提供徹底固化。 在優(yōu)選具體實施方案中， 一些燈200都位于生產(chǎn)線的一側，同時一個或 多個反射器210、 230位于生產(chǎn)線的相反一側或下面。這有利于將燈輸出 量反射回到預成型坯上，從而可以更徹底固化。更優(yōu)選地，附加的反射 器210位于預成型坯的下面以將來自燈的熱向上反射回到預成型坯的底 部。這有利于預成型坯底部的徹底固化。在另外一個優(yōu)選實施方案中， 反射器的各種組合可以根據(jù)制品和所使用的IR燈的性質使用。更優(yōu)選地， 反射器與上述的可調IR燈組合使用。
圖17描述了優(yōu)選IR干燥/固化裝置的非限制具體實施方案的視圖。 在生產(chǎn)線的一側示出了一系列燈200。在預成型坯的下面，示出了傾斜反 射器210，它可以反射熱到預成型坯的底部以使預成型坯更徹底固化。燈 的對面是半環(huán)狀的反射器230，它可以反射IR熱到預成型坯上以使預成 型坯更徹底和更充分固化。圖17B是燈的放大截面，它示出了燈安置為可調的220 —個具體實施方案。這些燈可以移近或遠離預成型坯，以使 獲得最好的干燥/固化靈活性。
此外，紅外加熱的使用可以使熱塑性環(huán)氧(例如PHAE)涂層干燥， 而不會使PET基體過熱，而且它可以在吹塑成型之前的預成型坯加熱過 程中使用，因此有利于能量效率體系。也發(fā)現(xiàn)IR加熱的使用可以減少發(fā) 白并改善耐化學性。
雖然該過程可以在沒有空氣下進行，但是優(yōu)選IR加熱與強迫通風結 合使用。所使用的空氣可以是熱的、冷的或室溫。IR和空氣固化的結合 提供了優(yōu)選具體實施方案的優(yōu)良的耐化學、抗發(fā)白和耐磨損的獨特性質。 此外，不希望受限于任何特殊的理論，可以認為涂層的耐化學性是交聯(lián) 和固化的作用。固化的越充分，耐化學性越好。
在確定徹底干燥和固化涂層所需要的時間長度時，應該考慮幾個因 素如涂層材料、沉積厚度以及預成型坯的基體。不同的涂層材料的固化 有快有慢。此外，隨固體增加的程度，固化速度降低。通常對于IR固化 具有約0.05到約0.07克涂層材料的24克預成型坯，其固化時間為約5 60秒，但是也可以使用在這范圍之上或之下的時間。
另外要考慮的因素是預成型坯的表面溫度，因為它與基體和涂層材 料的玻璃化轉化溫度(Tg)有關。在固化/干燥過程中涂層的表面溫度優(yōu) 選超過涂層材料的Tg，但沒有加熱基體到超過基體Tg的溫度。這使所 需膜形成和/或交聯(lián)，而不會由于過度加熱基體而使預成型坯的形態(tài)變形。 例如，當涂層材料具有比預成型坯基體材料更高的Tg時，預成型坯的表 面優(yōu)選加熱到高于涂層Tg的溫度，同時保持基體溫度等于或低于基體 Tg。調節(jié)干燥/固化過程以獲得該平衡的一個方式是IR加熱和空氣冷卻 結合使用，但是其它方法也可以使用。
除紅外加熱外使用空氣的優(yōu)點是空氣調節(jié)預成型坯的表面溫度，由 此而賦予控制輻射熱穿透的靈活性。如果特殊的具體實施方案需要較慢 的固化速率或更深的IR穿透，這可以通過使用單獨空氣、IR裝置中花費 的時間或IR燈的頻率而控制。這些手段可以單獨或結合使用。
預成型坯優(yōu)選穿過IR加熱器的同時進行旋轉。該預成型坯優(yōu)選以約 30-80RPM的速度旋轉，更優(yōu)選約40RPM。如果旋轉速率太高，則涂料將潑濺而引起預成型坯的不均勻的涂層。如果旋轉速度太低，則預成型
坯干燥不均勻。更優(yōu)選地，預成型坯在穿過IR加熱器時至少旋轉約360。。
這有利于徹底固化和干燥。
在另外一個優(yōu)選具體實施方案中，可以使用電子束處理來代替IR加
熱或其它方法。電子束處理(EBP)主要由于它相對較大的尺寸和較高的
成本，因而沒有用于聚合物的固化，所述聚合物用于預成型坯或容器， 并與注射成型預成型坯或容器結合使用。然而，根據(jù)該技術的最新進展，
可以預期得到更低廉的機器。EBP加速器通常根據(jù)它們的能量和功率描 述。例如，對于固化和交聯(lián)食品膜涂層，通常使用150-500keV的加速器。 EBP聚合是幾個單獨的分子基團結合在一起形成一個更大基團(聚 合物)的過程。當基體或涂層置于高度加速的電子中，發(fā)生了其中材料 的化學鍵被打斷而形成新的改性分子結構的反應。這種聚合引起產(chǎn)品的 重要的物理改變，并且可以導致所希望的性質如高光澤和高抗磨損性。EBP
可能是在很多種材料中引發(fā)聚合過程的一種非常有效的方法。
類似于EBP聚合，EBP交聯(lián)也是一個化學反應，它改變并改善了被 處理材料的物理性質。它是通過化學鍵的互聯(lián)網(wǎng)絡在大聚合物鏈之間發(fā) 展以形成更強的分子結構的過程。EBP可以用于改善廉價日用熱塑性塑 料的熱、化學、阻隔、沖擊、磨損以及其它性能?？山宦?lián)塑料的EBP可 以產(chǎn)生具有改善的尺寸穩(wěn)定性、減少的應力裂紋、更高的凝固溫度、降 低的溶劑和水的滲透性以及改善的熱機械性質的材料。
電離輻射對于聚合材料的作用可以通過如下三種方式之一進行驗 證O)本質上分子量增加(交聯(lián))的那些；(2)本質上分子量減少(斷 裂)的那些；或(3)如果是抗輻射聚合物，分子量沒有明顯改變的那種。 某些聚合物可以經(jīng)歷(1)和(2)的組合。在輻射過程中，鏈斷裂與交 聯(lián)同時發(fā)生并相互競爭，最終結果通過這些反應的產(chǎn)率比而確定。在每 個碳原子上含有氫原子的聚合物主要進行交聯(lián)，而對于含有季碳原子的 那些聚合物以及-CX2-CX2-類型(當X-鹵素時)的聚合物主要是鏈斷裂。 芳香聚苯乙烯和聚碳酸酯相對能抵抗EBP。
對于聚氯乙烯、聚丙烯和PET，兩種轉變方向都是可以的；某些條 件的出現(xiàn)有利于每一種方向成為主要方向。交聯(lián)與斷裂的比值可以取決于幾個因素，這些因素包括總的輻射量、劑量率、氧的參與、穩(wěn)定劑、 自由基捕獲劑和/或來自構造結晶作用力的障礙。
交聯(lián)的全部性質影響可能是相矛盾和相反的，特別是在共聚物和混 合物中。例如，EBP后，像HDPE的高度結晶的聚合物不會在拉伸強度、 來自結晶結構的性質上顯示出重大的改變，但可以在與無定型結構的行
為相關的性質如抗沖擊性和抗應力裂紋上有重大改善。
芳香聚酰胺(尼龍)對于電離輻射有相當大的反應。輻照后，芳香 聚酰胺的張力強度沒有改善，但對于芳香聚酰胺與線性脂肪族聚酰胺的 混合物，張力強度增加而伸長率基本降低。
EBP可以用作除IR外的一種選擇，用于施用在預成型坯和容器上的 TPE涂層的更精確且更迅速的固化。
可以相信當EBP與浸漬、噴涂或淋涂組合使用時，與IR固化相比， EBP可以具有成本更低的可能，可以改善交聯(lián)的速度和/或改善交聯(lián)的控 制。EBP在如下方面也是有益的它所引起的改變在固態(tài)發(fā)生，這與采 用熔融聚合物進行的作為備選方案的化學和熱反應相反。
在另外的優(yōu)選具體實施方案中，除IR或EPB固化外，或作為IR或 EBP固化的代替方案，氣體加熱器、UV輻射以及火焰都可以使用。千燥 /固化裝置優(yōu)選放在離涂層材料槽和/或流體涂敷薄片的適當距離或隔離開 來，以避免沒有使用的涂層材料的不需要的固化。
5.冷卻
然后冷卻預成型坯。冷卻過程與固化過程結合以提供改善的耐化學、 發(fā)白和磨損性?？梢哉J為這是由于在單一涂敷之后以及連續(xù)涂敷之間的 溶劑和揮發(fā)物的去除的緣故。
在一個具體實施方案中，冷卻過程在室溫發(fā)生。在另一個具體實施 方案中，冷卻過程通過使用外力強迫的室溫或冷卻空氣而加速。
在冷卻過程中要考慮幾個因素。優(yōu)選預成型坯的表面溫度低于預成 型坯基體或涂層兩者的Tg中較低的Tg。例如， 一些涂層材料具有比預 成型坯基體材料低的Tg，在該實例中，預成型坯應該冷卻到低于涂層Tg 的溫度。預成型坯具有較低Tg時，預成型坯應該冷卻到預成型坯基體的 Tg以下。冷卻時間也受冷卻發(fā)生的過程影響。在優(yōu)選具體實施方案中，每個 預成型坯涂敷有多個涂層。當冷卻步驟在隨后涂敷之前時，冷卻時間可 以減少，因為升高預成型坯的溫度被認為可以改善涂敷過程。盡管冷卻
時間可以變化，但是對于具有約0.05 約0.75克涂層材料的24克預成型 坯，冷卻時間通常為約5 40秒。
6. 從系統(tǒng)取出
在一個具體實施方案中，預成型坯一旦冷卻，就可以從系統(tǒng)中彈出 并準備包裝。在另一個具體實施方案中，預成型坯從涂敷系統(tǒng)中彈出并 送到吹塑機器中進行進一步加工。還有另外一個具體實施方案中，有涂 層預成型坯傳送到另外涂層模塊中再進行進一步的涂敷。該進一步的涂 敷系統(tǒng)可以或不可以與更多的涂敷模塊或吹塑成型裝置連接。
7. 再循環(huán)
有益地，由上述優(yōu)選方法制備的瓶子或結果可以容易再循環(huán)。使用 當前的循環(huán)過程，涂層可以容易地從所回收的PET中除掉。例如，通過 浸漬涂敷以及IR加熱固化而涂覆的以聚羥基氨基醚為基礎的涂層，當其 置于pH為12的80。C水溶液中可以在30秒內去除。此外，pH等于或低 于4的水溶液可以用于去除涂層。在由聚羥基氨基醚制備的酸式鹽中的 變量可以改變涂層去除所需要的條件。例如，導致聚羥基氨基醚樹脂的 乙酸溶液的酸式鹽可以使用中性pH的80°C水溶液去除。作為選擇，也 可以使用美國專利6,528,546所述的再循環(huán)方法，該專利題為Recycling of Articles Comprising Hydroxy-phenoxyether Polymers。該專禾U中公開的方法
引入本文作為參考。
8. 實施例
實驗室流動涂敷系統(tǒng)用于涂敷24克PET預成型坯。如圖14所示的 系統(tǒng)通過16使用，而且包括具有IR固化/千燥裝置的單一淋涂裝置。預 成型坯手動裝到生產(chǎn)線上。筒夾用于使24克預成型坯彼此中心相隔1.5"。 據(jù)發(fā)現(xiàn)，當預成型坯穿過涂層瀑布或薄片時，該距離可以提供避免所有 伴流影響的合適間隔。涂層材料泵入使用非剪切泵的槽中。然后，涂層 材料從槽中流出形成瀑布或薄片，當預成型坯通過薄片時涂層材料涂敷 在預成型坯上。為確保預成型坯在通過涂層薄片時有兩個全程旋轉，預成型坯需要以每秒三英寸的速度沿著生產(chǎn)線移動。 一旦穿過薄片，生產(chǎn) 線速度允許預成型坯在經(jīng)過海綿滾筒之前滴液約10秒，以使從預成型坯 的底部去除過量的涂層材料。預成型坯然后進入IR固化/干燥裝置。5個
1000W General Electric Q1500 T3/CL Quartzline Tungsten-Halogen燈以60
%的容量用作熱源。這些燈位于中心線上0.6英寸的位置。預成型坯停留 在IR固化/干燥裝置中10秒。當預成型坯從固化/干燥裝置中移出并從系 統(tǒng)移出之前使用外力強迫的室溫空氣冷卻約10秒。
在本實施例中使用的涂層材料為PHAE分散體，具有30%固體的 BLOX⑧XUR 588-29 (來自The Dow Chemical Company)。平均沉積(在 24克預成型坯上的單個層)為約97mg。
上述的各種方法和技術提供了許多完成發(fā)明的方式。當然，可以理 解所描述的非必要的所f目的或優(yōu)點都可以根據(jù)此處所述的任一個特殊 具體實施方案獲得。
此外，技術人員可以識別不同具體實施方案的各種特征的可交換性。 相似地，上述的各種特征和步驟以及每一種這些特征或步驟的其它熟知 等價物都可以混合使用，而且可以被本領域普通技術人員之一用來根據(jù) 此處所述的原理而進行本發(fā)明方法。
雖然本發(fā)明已經(jīng)公開了一些具體實施方案和實施例的內容，但是本 領域的普通技術人員可以理解本發(fā)明從具體公開的具體實施方案可以延 伸到其它可供選擇的具體實施方案，和/或它們的使用、明顯的修改以及 等價物。因此，本發(fā)明并沒有被限制于此處優(yōu)選具體實施方案的具體公 開內容。
權利要求
1.一種多層制品，包括預成型坯或瓶子，所述的預成型坯或瓶子包含軀干部分和頸部；至少一個涂層，所述的涂層包含熱塑性環(huán)氧樹脂的有機酸鹽或磷酸鹽；其中所述的涂層位于所述預成型坯或瓶子的軀干部分的至少一部分上，以形成多層制品。
2. 如權利要求l所述的制品，其中所述制品包括選自聚酯、聚丙烯、 聚乙烯、聚碳酸酯、聚酰胺和丙烯酸樹脂中的熱塑性材料。
3. 如權利要求1或2所述的制品，其中所述預成型坯或瓶子包括聚對 苯二甲酸乙二醇酯。
4. 如權利要求1所述的制品，還包括位于所述預成型坯或瓶子上的--層或多層包含熱塑性樹脂的涂層。
5. 如權利要求4所述的制品，其中所述另外的一層或多層涂層具有下 列性質的一個或多個氣體阻隔保護、UV保護、抗磨損性、抗發(fā)白性、 耐化學性。
6. 如權利要求1所述的制品，其中所述涂層基本上只位于所述預成型坯或瓶子的軀干部分上。
7. 如權利要求1所述的制品，其中所述多層制品在各涂層之間基本上沒有差別。
8. 如權利要求r所述的制品，其中所述至少一個涂層通過浸漬、噴涂或淋涂而獲得。
9. 如權利要求1所述的制品，其中所述的多層制品在暴露于水約24 小時并使用約0。C 約25。C溫度的水時，基本上沒有出現(xiàn)發(fā)白或白化。
10. 如權利要求l所述的制品，包括包括熱塑性材料的預成型坯或瓶子，所述熱塑性材料選自聚酯、聚烯 烴、聚碳酸酯、聚酰胺和丙烯酸樹脂；而且包含熱塑性樹脂的兩個或更多個涂層位于所述預成型坯或瓶子上； 其中至少一個所述涂層包括熱塑性環(huán)氧樹脂的有機酸鹽或磷酸鹽；至少一個所述涂層具有一個或多個下列性質氣體阻隔保護、UV保護、抗磨損性、抗發(fā)白性、耐化學性；和其中所述制品的各層之間基本上沒有出現(xiàn)差別。
11. 如權利要求IO所述的多層制品，其中所述涂層包括 02清除劑內涂層；C02清除劑中間層； UV保護中間層；禾口 部分或高度交聯(lián)材料的外層。
12. 如權利要求IO所述的制品，其中所述涂層包括 UV保護材料的內涂層；和 部分或高度交聯(lián)材料的外層。
13. 如權利要求IO所述的制品，其中所述預成型坯或瓶子包括無定型 或半結晶的聚對苯二甲酸乙二醇酯。
14. 如權利要求IO所述的制品，其中所述涂層通過浸漬、噴涂或淋涂獲得。
15. 如權利要求IO所述的制品，其中連續(xù)的各個涂層的完全涂敷所述
全文摘要
本發(fā)明涉及一種通過浸漬、噴涂或流涂制造具有一個或多個層的涂敷制品的方法和裝置。一方面，本發(fā)明涉及一種從涂敷預成型坯制造涂敷容器的裝置和方法，所述容器優(yōu)選包括聚對苯二甲酸乙二醇酯。在優(yōu)選實施方案中，裝置和方法使涂敷容器或預成型坯以能量高效率方式制造，所述能量高效率方式可減少涂層損傷的危險并由此可增加最終容器的功效。
文檔編號B32B1/00GK101524900SQ2009101341
公開日2009年9月9日 申請日期2003年7月3日 優(yōu)先權日2002年7月3日
發(fā)明者G·A·哈欽森, 羅伯特·A·李 申請人:先進塑料技術盧森堡有限公司