專利名稱：用再生塑料共同型的多層塑料容器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及共擠出成形的塑料容器，特別是涉及用再生樹脂吹制的塑料容器。
在使用塑料材料容器諸如瓶子時(shí)，業(yè)已發(fā)現(xiàn)希望設(shè)法再循環(huán)或再使用該塑料，其被稱作再生塑料(PCP)或再生樹脂(PCR)。在采用這種材料制造容器的試驗(yàn)中，業(yè)已發(fā)現(xiàn)對其性質(zhì)有不良影響。
當(dāng)使用再生的高密度聚乙烯均聚物(HDPE)容器的碎片制造容器，業(yè)已發(fā)現(xiàn)降低了容器的物理性質(zhì)。用高密度聚乙烯均聚物制造的這種容器用來包裝一些類型的液體洗滌劑產(chǎn)品。由于許多類型的液體洗滌劑產(chǎn)品加速了容器產(chǎn)生應(yīng)力裂紋的事實(shí)，已經(jīng)開始限制使用這種容器包裝液體洗滌劑產(chǎn)品。由于容器上出現(xiàn)模糊的裂紋，應(yīng)力裂紋是明顯的，對最終的消費(fèi)者來講在審美方面是令人不愉快的，在極端情況下，應(yīng)力裂紋能導(dǎo)致容器內(nèi)容物的泄漏，在容器用于液體產(chǎn)品包括液體洗滌劑和液體次氯酸鹽的漂白劑時(shí)，產(chǎn)生應(yīng)力裂紋。
由于盛放乳品和水的大體積的容器廣泛使用高密度聚乙烯，因?yàn)榭衫么罅康母呙芏染垡蚁┰偕鷺渲?，業(yè)已建議使用這種再生樹脂。用于這種容器的再生樹脂含有紙和其它塑料樹脂如瓶蓋等雜質(zhì)，使得一般認(rèn)為其不能令人滿意地制造塑料容器。
在一與本申請具有共同受讓人的1992年2月27日提交的專利申請07/842，839中，公開了一種塑料容器，該容器由再生樹脂和乙烯聚合物熔融的混合物制成，該乙烯聚合物包括均聚物高密度聚乙烯塑料的再生樹脂和純凈的高密度聚乙烯共聚物樹脂。與至令使用再生樹脂降低物理性質(zhì)的情況相比較，這種容器保持了包括抗應(yīng)力裂紋在內(nèi)的物理性質(zhì)。
根據(jù)上述申請，來自再生樹脂(PCR)的均聚物高密度聚乙烯樹脂的粉末和純凈的高密度聚乙烯共聚物的粉末混合并熔融混合。
容器被吹塑成形并承受應(yīng)力裂紋、最大載荷和跌落沖擊等試驗(yàn)。
在與本申請具有共同受讓人的1992年2月27日提交的專利申請07/842，838中，公開了一種塑料容器，該容器由再生塑料和乙烯聚合物熔融的混合物制成，該混合物包括均聚物高密聚度聚乙烯樹脂的再生樹脂和少量的線性低密度聚乙烯樹脂，在另一種形式中，用再生均聚物高密度聚乙烯樹脂的混合物制造容器。與至今使用再生樹脂降低物理性質(zhì)的情況相比較，這種容器保持了包括抗應(yīng)力裂紋在內(nèi)的物理性質(zhì)。
大量的塑料樹脂用于制造容器，其具有由添加劑提供的誘人的外觀，添加劑的作用是提供光澤的或誘人的顏色。這種添加劑是昂貴的。據(jù)本發(fā)明人所知，由于再生樹脂固有的灰暗的顏色，至今還沒有人想到可用再生樹脂制造塑料容器，而容器具有誘人的光澤或顏色，這需要昂貴的顏料。
本發(fā)明的目的之一是提供一種塑料容器，其具有一外表層;該容器不僅使用再生塑料也使用具有不同顏色的再生樹脂;其中塑料容器的結(jié)構(gòu)的布置，使具有多種顏色的再生樹脂的顏色是不可見的，使得容器具有誘人的外觀;其中對暗的、厚的包括容器主體部分的再生樹脂層是看不見的，其中容器具有明顯誘人的外觀顏色;使容器明顯節(jié)約了樹脂。
根據(jù)本發(fā)明，用再生塑料樹脂共擠出成形的多層塑料容器包括一增強(qiáng)外觀的薄外層，其包括乙烯聚合物和增強(qiáng)容器外觀的顏料的熔融混合物;一中間層，其包括具有或沒有顏料的再生樹脂的熔融混合物;一第三層，其包括具有混合的顏色的再生樹脂。在一可變型的優(yōu)選形式中，一純凈乙烯聚合物的第四內(nèi)層設(shè)置在第三內(nèi)層上

圖1示出本發(fā)明的一個(gè)塑料容器。
圖2是沿圖1中2-2線的放大的局部視圖，圖示出該容器的橫截面。
圖3是放大的局部視圖，圖示出該容器另一個(gè)變型的部份橫截面。
圖4是放大的局部視圖，圖示出該容器另一個(gè)變型的部份橫截面。
參考圖1，應(yīng)用本發(fā)明的一多層中空的塑料容器10，最好由多層型坯共同成形然后吹塑而成，使容器具有基體部份11、底部12、肩部13和具有研磨部15的頸部14。
參考圖2，在一優(yōu)選形式中，容器10包括四層;一薄的外表面增強(qiáng)塑料層A，其包括乙烯均聚物聚合物和改善外觀的添加劑的熔融混合物;一相鄰的薄塑料層B，其作用是掩蓋第三個(gè)厚塑料層C的顏色，層C包括可具有混合的顏色的再生樹脂的熔融混合物。需要時(shí)，在容器的內(nèi)部設(shè)置一純凈乙烯均聚物的第四個(gè)薄內(nèi)塑料層D，其保護(hù)容器的內(nèi)容物。
在圖3所示中，內(nèi)層D被省略。
外層A的塑料樹脂可包括乙烯共聚物如線性低密度聚乙烯、低密度聚乙烯、高密度聚乙烯或它們的混合物和改善外觀的添加劑的熔融混合物。
用于改善外觀的典型的添加劑包括，提供明亮誘人顏色的顏料;提供珠母般的效果的粉末，如碳酸鋁或碳酸鈣的粉末;以及熒光的染料或顏料，眾所周知其可吸收一個(gè)波長上的光線和更長波長上的組合光線;以及所選擇的分子量的聚合物，其提供了光澤度高的外觀。
薄塑料層B可包括乙烯聚合物的熔融混合物，最好是純凈高密度聚乙烯或再生樹脂和改善外觀的添加劑，其掩蓋厚層C的再生樹脂。
再生樹脂主要含有塑料，這些塑料來自用于包裝乳品的高密度聚乙烯均聚物容器和有顏色的塑料容器以及能用的聚丙烯樹脂，這些能用的聚丙烯樹脂來自漿糊瓶、多層番茄醬瓶和蓋的這種再生樹脂可具有下面表1所列的性質(zhì)。
表1性質(zhì) 規(guī)定值材料密度 0.960±0.02天然的熔體流動-熔體指數(shù) 0.5±0.3分克/分細(xì)屑 <0.01%濕度 <0.05%雜質(zhì)紙 <0.01%塑料-密度 >1.0克/厘米3<0.1%當(dāng)應(yīng)用薄的內(nèi)層D時(shí)，其包括乙烯共聚物諸如純凈的高密度聚乙烯或線性低密度聚乙烯。
在每一種情況下，容器壁厚的主體部分是再生樹脂厚層C的厚度。
本發(fā)明的線性低密度乙烯聚合物的密度在大約0.91至大約0.93克/毫升的范圍內(nèi)，較好是在大約為0.92至大約0.93克/毫升的范圍內(nèi)，最好是約為0.925克/毫升。線性低密度乙烯聚合物的熔體指數(shù)小于約2.0，最好小于約1.0克/10分鐘。最好是該熔體指數(shù)接近包括在混合物內(nèi)的線性高密度乙烯聚合物的熔體指數(shù)。這些聚合物是乙烯共聚物，其具有聚合物約2至6最好是4-6摩爾%的α-單鏈烯，其含有3至12個(gè)碳原子，該碳原子具有聚合乙烯的單體平衡。本發(fā)明使用的線性低密度乙烯聚合物具有長線性鏈，沿其整個(gè)長度，數(shù)量受控制的相當(dāng)短的支鏈連接到長線性鏈上。
低密度聚乙烯均聚物包括應(yīng)用在外層上，具有至少為2并最好是小于1的熔體指數(shù);其密度不大于0.93克/毫升。
低密度聚乙烯包括外面的高光澤層。低密度聚乙烯具有至少為2最好為小于1的熔體指數(shù)，其有0.93克/毫升的最大密度。
純凈的高密度共聚物樹脂含有線性高密度乙烯聚合物。線性高密度乙烯共聚物包括在混合物中，其具有至少約為0.94克/毫升的密度，小于約0.5克/10分的熔體指數(shù)，并且聚合至少約98摩爾%的帶有任一共聚單體的乙烯，其中含有約3至12個(gè)碳原子的α-單鏈烯。這種線性高密度乙烯聚合物是公知的并在現(xiàn)有技術(shù)中有記載，并且從許多制造商那兒可得到的。這種線性高密度乙烯聚合物由聚合的乙烯制備，任選在含有4至12個(gè)碳原子的α-單鏈烯共聚單體的情況下，和在一定的金屬催化劑的情況下，金屬催化劑諸如鉻催化劑如支承在氧化硅-氧化鋁載體上的三氧化鉻，和格勒-納塔催化劑，如與烷基鋁助催化劑共同使用的三氯化鈦。在聚合物中要獲得必要的密度和熔體指數(shù)由適當(dāng)控制聚合條件得到，這些條件包括溫度、壓力、共聚單體濃度以及催化(telegenating)試劑如氫的濃度。優(yōu)選的線性高密度乙烯聚合物有至少約0.94克/毫升的密度。最好是聚合物有至少約0.95克/毫升的密度。按常規(guī)進(jìn)行抗應(yīng)力裂紋的試驗(yàn)方式是按照塑料瓶研究所1991年修訂本第1期的泛英工業(yè)公司(PBI)技術(shù)公報(bào)1978年11期，或美國材料試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)(ASTM)D2561-70(1989年重新批準(zhǔn))進(jìn)行。
據(jù)本發(fā)明的容器的側(cè)壁厚度的典型實(shí)例是四層 薄層A 2-20密耳薄層B 2-10密耳厚層C 5-30密耳薄層D 1-10密耳三層 薄層A 2-20密耳薄層B 2-10密耳厚層C 5-30密耳三層 薄層A 3-20密耳厚層B 8-30密耳薄層C 1-10密耳容器中的各層特定組成的實(shí)例如下例Ⅰ薄層A-光澤的高密度聚乙烯和珠母般的添加劑薄層B-再生樹脂(乳品)和二氧化鈦顏料厚層C-再生樹脂(混合的顏色)并經(jīng)重新研磨薄層D-純凈高密度聚乙烯和顏料例Ⅱ薄層A-光澤的高密度聚乙烯薄層B-再生樹脂(乳品)和二氧化鈦顏料厚層C-再生樹脂(混合顏色)并重新研磨薄層D-純凈高密度聚乙烯以及顏料例Ⅲ薄層A-光澤的低密度聚乙烯薄層B-再生樹脂(乳品)和二氧化鈦顏料厚層C-再生樹脂(混合顏色)并重新研磨薄層D-純凈高密度聚乙烯金屬碎屑 無其它(玻璃、石子) 無例Ⅳ薄層A-純凈的高密度聚乙烯、光澤的高密度聚乙烯和線性低密度聚乙烯薄層B-再生樹脂(乳品)和二氧化鈦顏料厚層C-粘合劑層-再生樹脂并重新三磨薄層D-尼龍?jiān)趫D4示出的形式中，內(nèi)層D′由耐溶劑的材料制成，諸如尼龍，以提供一種結(jié)構(gòu)使容器能用于溶劑產(chǎn)品如石油蒸餾液。
在這種形式中，第三層C′包括再循環(huán)再生聚乙烯樹脂，經(jīng)過去毛刺和廢品碎屑的加工。一粘合劑層(未示出)設(shè)置在層B與層C′之間并也設(shè)置在層C′與層D′之間，用于層粘合。該粘合劑層包括一尼龍/聚乙烯粘接劑。
如圖所示，層C、C′包括了厚度的主要部分。
可以發(fā)現(xiàn)，本發(fā)明已提供了用再生塑料樹脂共同擠出的多層塑料容器，其包括一改善外觀的薄外層，其包括乙烯聚合物和改善容器外觀的顏料的熔融混合物;一中間層，其包括具有或沒有顏料的再生樹脂的熔融混合物;一第三層，其包括具有混合顏色的再生樹脂。在一可變型的優(yōu)選形式中，一純凈乙烯聚合物的第四內(nèi)層設(shè)置在第三內(nèi)層上。
可以發(fā)現(xiàn)本發(fā)明提供的塑料容器具有一外表層;其不僅使用再生塑料，也使用具有不同顏色的再生樹脂;該塑料容器的結(jié)構(gòu)和布置使得有多種顏色的再生樹脂是不可見的，并使容器具有誘人的外觀;其中一相當(dāng)暗的、厚的、包括容器主體部的再生樹脂層是不可見的;容器可具有一明顯誘人的外觀顏色，使得容器明顯地節(jié)約了樹脂。
權(quán)利要求
1.一共擠出成形的多層塑料容器包括一相對薄的外層包括乙烯聚合物和改善外觀的添加劑熔融混合物，一相對薄的中間不透明層包括具有顏料的再生樹脂的熔融混合物，以及一相對厚的再生樹脂的內(nèi)層，所述中間層掩蓋住再生樹脂。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的容器，其中再生樹脂包括容器的主體部分。
3.根據(jù)權(quán)利要求2的容器包括內(nèi)層上有一純凈聚合物樹脂層。
4.根據(jù)權(quán)利要求3的容器，包括另一內(nèi)層由耐溶劑的塑料樹脂制成。
5.根據(jù)權(quán)利要求4的容器，其中所述耐溶劑塑料樹脂包括尼龍，尼龍包括在不透明的中間層與再生樹脂的內(nèi)層之間的粘接層，以及在再生樹脂的內(nèi)層與耐溶劑塑料的另一內(nèi)層之間的粘接層，每一所述的粘接層包括尼龍/聚乙烯粘接劑。
6.根據(jù)權(quán)利要求1至4任一項(xiàng)的容器，其中改善外觀的添加劑選自下組中，包括顏料、珠母般的添加劑、熒光添加劑和光澤的分子量樹脂。
7.根據(jù)權(quán)利要求1的容器，其中所述外層包括一光澤的高密度聚乙烯和改善外觀的添加劑的熔融混合物;所述中間層包括再生樹脂(乳品)和一彩色顏料，所述內(nèi)層包括再生樹脂(混合顏色)并重新研磨。
8.根據(jù)權(quán)利要求7的容器包括在所述內(nèi)層上另有一內(nèi)層，其包括純凈的高密度聚乙烯和顏料的熔融混合物。
9.一種形成共擠出成形的多層塑料容器的方法包括共擠出成形一多層型坯，包括一相對薄的外層，其包括乙烯聚合物和改善外觀的添加劑的熔融混合物，一相對薄的中間不透明層，該不透明層包括具有顏料的再生樹脂的熔融混合物，以及一相對厚的再生樹脂的內(nèi)層，所述中間層掩蓋住再生樹脂，以及將多層吹塑，然后形成一多層器。
10.根據(jù)權(quán)利要求9的方法，其中再生樹脂包括容器的主體部分。
11.根據(jù)權(quán)利要求10的方法，包括在內(nèi)層上有一層純凈的聚合物樹脂。
12.據(jù)權(quán)利要求11的方法，包括由耐熔劑的塑料樹脂制的另一內(nèi)層。
13.據(jù)權(quán)利要求12的方法，其中所述耐溶劑塑料樹脂包括尼龍，其包括在不透明的中間層與再生樹脂的內(nèi)層之間的粘接層，以及在再生樹脂的內(nèi)層與耐溶劑塑料的另一內(nèi)層之間的粘接層，每一所述的粘接層包括一尼龍/聚乙烯粘接劑。
14.根據(jù)權(quán)利要求9至12任一項(xiàng)的方法，其中改善外觀的添加劑選自下組中，包括顏料、珠母般的添加劑、熒光添加劑和光澤的分子量的樹脂。
15.根據(jù)權(quán)利要求9的方法，其中所述外層包括一光澤的高密度聚乙烯和改善外觀的添加劑的熔融混合物;所述中間層包括再生樹脂(乳品)和一彩色顏料，所述內(nèi)層包括再生樹脂(混合顏色)并重新研磨。
16.根據(jù)權(quán)利要求15的方法，包括在所述內(nèi)層上另有一內(nèi)層，另一內(nèi)層包括純凈的高密度聚乙烯和顏料的熔融混合物。
全文摘要
一個(gè)用再生塑料樹脂共擠出成型的多層塑料容器，包括一乙烯聚合物的外觀增強(qiáng)薄外層，其改善了容器的外觀，一中間層包括具有或沒有塑料的再生樹脂的熔融混合物，一第三層，包括具有混合顏色的再生樹脂的熔融混合物。在一改型和優(yōu)選的形式中，提供一純凈乙烯聚合物的第四內(nèi)層。
文檔編號B32B27/08GK1107797SQ94113
公開日1995年9月6日 申請日期1994年9月16日 優(yōu)先權(quán)日1993年9月16日
發(fā)明者D·H·穆爾, 小·R·W·M·里特 申請人:歐文斯-伊利諾塑料制品有限公司