專利名稱：合成樹脂容器及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種合成樹脂容器及其制造方法，特別是涉及一種能夠抑制氧或二氧化碳透過容器所引起的內(nèi)容物品質(zhì)劣化，且本身具有高耐熱性的合成樹脂容器及其制造方法。
背景技術(shù)：
以保特瓶(PET Bottle)為代表性的合成樹脂制的容器，其重量輕且容易搬運，而且，由于能確保透明性，而在外觀的呈現(xiàn)上與玻璃制容器相比毫不遜色，并且在成本上亦較為價廉，近年來廣泛的應(yīng)用于收容食品、飲料、化妝品與藥劑等的容器。
然而，由于合成樹脂制的容器其本體無法避免氧氣或是二氧化碳的透過，因此其缺點為內(nèi)容物所能夠保持的時間，亦即是所謂的“耐儲時間(Shelf life)”比玻璃制容器短。
而且，此種容器的耐熱強(qiáng)度亦低，聚對苯二甲酸乙二醇酯樹脂(PET)所制的容器85～87℃為其上限，特別是在容器中填充超過上限溫度的液體時，將很難避免容器因熱收縮而變形，因此對于應(yīng)用范圍的擴(kuò)大上具有局限性。
由此可見，上述現(xiàn)有的合成樹脂制的容器仍存在有不便與缺陷，而亟待加以進(jìn)一步改進(jìn)。為了解決合成樹脂制的容器存在的問題，相關(guān)廠商莫不費盡心思來謀求解決之道，但長久以來一直未見適用的設(shè)計被發(fā)展完成，而一般產(chǎn)品又沒有適切的結(jié)構(gòu)能夠解決上述問題，此顯然是相關(guān)業(yè)者急欲解決的問題。
有鑒于上述現(xiàn)有的合成樹脂制的容器存在的缺陷，本發(fā)明人基于從事此類產(chǎn)品設(shè)計制造多年豐富的實務(wù)經(jīng)驗及專業(yè)知識，并配合學(xué)理的運用，積極加以研究創(chuàng)新，以期創(chuàng)設(shè)一種新型的合成樹脂制的容器及其制造方法，能夠改進(jìn)一般現(xiàn)有的合成樹脂制的容器，使其更具有實用性。經(jīng)過不斷的研究、設(shè)計，并經(jīng)反復(fù)試作樣品及改進(jìn)后，終于創(chuàng)設(shè)出確具實用價值的本發(fā)明。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于，克服現(xiàn)有的合成樹脂容器存在的缺陷，而提供一種新的合成樹脂容器，所要解決的技術(shù)問題是使其通過在基質(zhì)中混入氣體阻障材料，能夠使合成樹脂容器具有氣體阻障性和優(yōu)異的耐熱性，從而更加適于實用，。
本發(fā)明的另一目的在于，提供一種合成樹脂容器制造方法，所要解決的技術(shù)問題是使該合成樹脂容器經(jīng)由伴隨熱處理步驟的至少2次的二軸延伸吹出成形工序所制造，從而更加適于實用。
本發(fā)明的目的及解決其技術(shù)問題是采用以下技術(shù)方案來實現(xiàn)的。依據(jù)本發(fā)明提出的一種合成樹脂容器，其是在基質(zhì)中混入氣體阻障材料所形成的合成樹脂制容器，其中所述容器是經(jīng)由伴隨熱處理步驟的至少2次的二軸延伸吹出成形工序所制造的物品。
本發(fā)明的目的及解決其技術(shù)問題還可采用以下技術(shù)措施進(jìn)一步實現(xiàn)。前述的合成樹脂容器，其中所述基質(zhì)為聚對苯二甲酸乙二醇酯樹脂，所述氣體阻障材料是選自含有間苯二甲基的聚酰胺樹脂、非晶質(zhì)聚酯樹脂與萘乙醇酯-對苯二甲酸乙二醇酯共聚樹脂所組的族群中的至少一種。
本發(fā)明的目的及解決其技術(shù)問題還采用以下的技術(shù)方案來實現(xiàn)。依據(jù)本發(fā)明提出的一種合成樹脂容器，其是在基質(zhì)中混入氣體阻障材料所形成的基層與高氣體阻障性的保護(hù)層交互重合的多層構(gòu)造所構(gòu)成的合成樹脂制的一容器，其中所述容器是經(jīng)由伴隨熱處理步驟的至少2次的二軸延伸吹出成形工序所制造的物品。
本發(fā)明的目的及解決其技術(shù)問題還可采用以下技術(shù)措施進(jìn)一步實現(xiàn)。
前述的合成樹脂容器，其中所述基質(zhì)為聚對苯二甲酸乙二醇酯樹脂，所述氣體阻障材料是選自含有間苯二甲基的聚酰胺樹脂、非晶質(zhì)聚酯樹脂與萘乙醇酯-對苯二甲酸乙二醇酯共聚合樹脂所組的族群中的至少一種。
前述的合成樹脂容器，其中所述保護(hù)層是選自含有間苯二甲基的聚酰胺樹脂、非晶質(zhì)聚酯樹脂、萘乙醇酯-對苯二甲酸乙二醇酯共聚合樹脂與乙烯-乙烯醇共聚物所組的族群中的至少一種。
本發(fā)明的目的及解決其技術(shù)問題還采用以下的技術(shù)方案來實現(xiàn)。依據(jù)本發(fā)明提出的一種合成樹脂容器的制造方法，在藉由進(jìn)行伴隨熱處理步驟的至少2次的二軸延伸吹出成形工序以制造合成樹脂制的容器時，在前述吹出成形之際，是使用在基質(zhì)中混入氣體阻障材質(zhì)的合成樹脂所形成的預(yù)塑體。
本發(fā)明的目的及解決其技術(shù)問題還可采用以下技術(shù)措施進(jìn)一步實現(xiàn)。前述的合成樹脂容器制造方法，其中所述的預(yù)塑體是由在該基質(zhì)中混入該氣體阻障材料的基層與高氣體阻障性的保護(hù)層所堆疊形成的多層構(gòu)造體。
本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有明顯的優(yōu)點和有益效果。由以上技術(shù)方案可知，為了達(dá)到前述發(fā)明目的，本發(fā)明的主要技術(shù)內(nèi)容如下本發(fā)明提出一種氣體阻障性、耐熱性優(yōu)異的合成樹脂容器，是在基質(zhì)中混入氣體阻障材料所形成的合成樹脂制的容器，前述合成樹脂容器是經(jīng)由伴隨熱處理步驟的至少2次的二軸延伸吹出成形工序所制造的物品。
在上述構(gòu)成的容器中，基質(zhì)是聚對苯二甲酸乙二醇酯樹脂，氣體阻障材料較佳是選自含有間苯二甲基(m-xylylene)的聚酰胺樹脂、非晶質(zhì)聚酯樹脂與萘乙醇酯(ethylene naphthalate)-對苯二甲酸乙二醇酯共聚合樹脂所組的族群中的至少一種。
而且，本發(fā)明是氣體阻障性、耐熱性優(yōu)異的合成樹脂容器，是在基質(zhì)中混入氣體阻障材料所形成的基層與高氣體阻障性的保護(hù)層交互重合的多層構(gòu)造所構(gòu)成的合成樹脂制的容器，前述容器是經(jīng)由伴隨熱處理步驟的至少2次的二軸延伸吹出成形步驟所制造的物品，在此場合，相同地基質(zhì)是聚對苯二甲酸乙二醇酯樹脂，氣體阻障材料較佳是選自含有間苯二甲基的聚酰胺樹脂、非晶質(zhì)聚酯樹脂與萘乙醇酯-對苯二甲酸乙二醇酯共聚合樹脂所組的族群中的至少一種。
上述的保護(hù)層是能夠選自含有間苯二甲基的聚酰胺樹脂、非晶質(zhì)聚酯樹脂、萘乙醇酯-對苯二甲酸乙二醇酯共聚合樹脂與乙烯-乙烯醇共聚物所組的族群中的至少一種。
而且，本發(fā)明的氣體阻障性、耐熱性優(yōu)異的合成樹脂容器的制造方法，是藉由進(jìn)行伴隨熱處理步驟的至少2次的二軸延伸吹出成形工序以制造合成樹脂制的容器時，在前述吹出成形之際，是使用在基質(zhì)中混入氣體阻障材質(zhì)的合成樹脂所形成的預(yù)塑體(preform)。
尚且，預(yù)塑體是可以使用在基質(zhì)中混入氣體阻障材料所形成的基層與高氣體阻障性的保護(hù)層交互重合的多層構(gòu)造體所構(gòu)成的物品。
借由上述技術(shù)方案，本發(fā)明合成樹脂容器及其制造方法至少具有下列優(yōu)點1、通過在基質(zhì)中混入氣體阻障材料，本發(fā)明的合成樹脂容器能夠抑制氧的透過，使商品儲時間能夠更進(jìn)一步的延長，從而更加適于實用。
2、本發(fā)明的合成樹脂容器的制造方法，經(jīng)由伴隨熱處理步驟的至少2次的二軸延伸吹出成形工序，本體部分的殘留應(yīng)力極度的降低，并使樹脂的密度上升，對于來自外部的熱具有更高的承受能力，同時更進(jìn)一步的改善氣體阻障性，從而更加適于實用。
綜上所述，本發(fā)明特殊結(jié)構(gòu)的合成樹脂容器及其制造方法，其能夠能夠使合成樹脂容器具有氣體阻障性和優(yōu)異的耐熱性。其具有上述諸多的優(yōu)點及實用價值，并在同類產(chǎn)品及制造方法中未見有類似的計及方法公開發(fā)表或使用而確屬創(chuàng)新，其不論在產(chǎn)品、制造方法或功能上皆有較大的改進(jìn)，在技術(shù)上有較大的進(jìn)步，并產(chǎn)生了好用及實用的效果，且較現(xiàn)有的合成樹脂容器具有增進(jìn)的多項功效，從而更加適于實用，而具有產(chǎn)業(yè)的廣泛利用價值，誠為一新穎、進(jìn)步、實用的新設(shè)計。
上述說明僅是本發(fā)明技術(shù)方案的概述，為了能夠更清楚了解本發(fā)明的技術(shù)手段，而可依照說明書的內(nèi)容予以實施，并為了讓本發(fā)明的上述和其他目的、特征和優(yōu)點能更明顯易懂，以下特舉出多個較佳實施例，并配合附圖，詳細(xì)說明如下。


圖1是本發(fā)明的合成樹脂容器的構(gòu)成圖。
圖2是本發(fā)明適用的預(yù)塑體的示意圖。
圖3A至圖3D是吹出成形時的各工序的成形體的外觀形狀示意圖。
圖4A、圖4B是本發(fā)明的合成樹脂容器的重要部位示意圖。
圖5A至圖5C是實施例使用的合成樹脂容器的側(cè)面、平面以及底面的個別示意圖。
1、 1a容器本體 2 口部b1基層 b2保護(hù)層G 氣體阻障材料 P 預(yù)塑體p11次吹出中間體p2加熱處理后的1次吹出中間體具體實施方式
為更進(jìn)一步闡述本發(fā)明為達(dá)成預(yù)定發(fā)明目的所采取的技術(shù)手段及功效，以下結(jié)合附圖及較佳實施例，對依據(jù)本發(fā)明提出的合成樹脂容器及其制造方法其具體實施方式
、制造方法步驟、特征及其功效，詳細(xì)說明如后。
請參閱圖1所示，是本發(fā)明的合成樹脂容器的構(gòu)成圖。圖中所示是本發(fā)明的合成樹脂制的500ml耐熱、耐壓容器的外觀示意圖。在同圖中標(biāo)號1為容器本體，標(biāo)號2為一體成形的設(shè)置于容器本體1的口部。
在本發(fā)明中，例如是使用聚對苯二甲酸乙二醇酯樹脂作為基質(zhì)1a的場合，此樹脂中是混入氣體阻障材料G，依此則能夠改善抑制氧透過的氣體阻障性。
請參閱圖2所示，是本發(fā)明適用的預(yù)塑體的示意圖。合成樹脂容器的制造是使用在基質(zhì)1a中混入氣體阻障材料G、經(jīng)由射出成形或押出成形所得的如圖2所示的預(yù)塑體P(在嘴部結(jié)晶化(白化)的物品)。此預(yù)塑體P加熱至能夠發(fā)現(xiàn)延伸效果的溫度，此溫度例如是攝氏70～130度，較佳為攝氏90～120度的程度，然后在攝氏50～230度，較佳為攝氏70～180度，延伸表面積倍率4～22倍(較佳為6～15倍，容量為較成品超過尺寸(oversize)1.2～2.5倍的程度)的條件下，藉由第1次的二軸延伸(biaxially-oriented)以進(jìn)行吹出成形。其次，將上述所得的吹出成形品于攝氏110～255度，較佳為攝氏130～200度收縮至較成品為0.60～0.95倍程度為止，強(qiáng)制的施以加熱處理以去除內(nèi)部殘留的應(yīng)力，接著，以攝氏60～170度，較佳為攝氏80～150度的溫度下藉由第2次的二軸延伸以進(jìn)行吹出成形。
請參閱圖3A至圖3D所示，是1.5ml耐熱容器由預(yù)塑體狀態(tài)至成品為止的上述各階段的外觀形狀的示意圖。圖中p1表示為1次吹出中間體，p2表示為加熱處理后的1次吹出中間體。
如上所述，經(jīng)由伴隨熱處理步驟的至少2次的二軸延伸吹出成形工序所制造的容器，對于本體部分的殘留應(yīng)力能夠極度的降低，而且，由于樹脂的密度上升，對于來自外部的熱具有高強(qiáng)度(耐熱性的改善)，同時更進(jìn)一步的改善氣體阻障性。
請參閱圖4A、圖4B所示，是本發(fā)明其他構(gòu)成例的顯示容器的重要部位的示意圖。在基質(zhì)1a中混入氣體阻障材料G以形成基層b1，以氣體阻障性高的物質(zhì)形成保護(hù)層b2，將上述兩者交互重合則能夠得到多層構(gòu)造(2種3層或是2種5層)。此場合由于氣體阻障性能夠顯著的提高，商品的耐儲時間能夠更進(jìn)一步的延長。
圖4A、圖4B所示的多層構(gòu)造形成的容器，是能夠使用具有對應(yīng)的多層構(gòu)造的預(yù)塑體以成形。雖然本發(fā)明是以2種3層以及2種5層作為表示例，然而本發(fā)明的堆疊構(gòu)造并沒有特別的限定，能夠依照容器的用途作適當(dāng)?shù)淖兏?br> 構(gòu)成基質(zhì)1a的樹脂除了聚對苯二甲酸乙二醇酯樹脂之外，亦可以使用聚對苯二甲酸丁二醇酯或聚萘乙醇酯等飽和聚酯是熱可塑性合成樹脂。
能夠用于基質(zhì)1a中的氣體阻障材料，包括含有間苯二甲基的聚酰胺樹脂，例如是聚間苯二甲基乙二酰二胺(poly-m-xylylene adipamate)樹脂(商品名MXD-6三菱氣體化學(xué))，此外氣體阻障材料可為非晶質(zhì)聚酯樹脂，例如是對苯二甲酸、異苯二甲酸、乙二醇與其他膠質(zhì)成分的共聚合體，亦或是萘乙醇酯-對苯二甲酸乙二醇酯共聚合樹脂。
阻障材料的混合比例，在考慮到成形性的場合，其混合比例的上限為0.5～10質(zhì)量％，較佳為7質(zhì)量％，然而，由回收再利用的觀點的話，更佳為未滿5質(zhì)量％。
保護(hù)層b2是能夠使用含有間苯二甲基的聚酰胺樹脂、非晶質(zhì)聚酯樹脂、萘乙醇酯-對苯二甲酸乙二醇酯共聚合樹脂或是乙烯-乙烯醇共聚合樹脂(EVOH)。
實施例請參閱圖5A至圖5C所示，是實施例使用的合成樹脂容器的側(cè)面、平面以及底面的個別示意圖。制作圖示的耐熱性角瓶(350ml，500ml)，并對使用PET單體的預(yù)塑體進(jìn)行1次吹出成形(單吹出)的場合，與在PET樹脂中混入阻障材料，使用預(yù)塑體進(jìn)行2次吹出成形(雙吹出)并施以加熱處理工序的場合進(jìn)行比較。對于藉由個別的吹出成形所得容器的氧透過量、比率(氧透過比率)以及耐儲時間進(jìn)行調(diào)查的結(jié)果，請參閱表1以及表2所示。
單吹出的成形條件-鑄模溫度(本體)110℃-吹出壓力3.92MPa-延伸速度42cm/s雙吹出的成形條件-第一次的二軸延伸吹出成形-鑄模溫度(本體)165℃-吹出壓力2.35MPa-延伸速度40cm/s-第二次的二軸延伸吹出成形-鑄模溫度(本體)104℃-吹出壓力3.92MPa表1(350ml角瓶)

表2(500ml角瓶)

如表1與表2所明示，在本發(fā)明的容器中，氧透過量能夠顯然的降低，而確認(rèn)能夠顯著的延長商品的耐儲時間。
而且，關(guān)于耐熱性的方面，相對于單吹出所制造的容器在內(nèi)容物溫度于攝氏85～87度時即產(chǎn)生變形，本發(fā)明的容器即使至攝氏90～93度亦不會產(chǎn)生變形，因此耐熱性亦見顯著的改善。
如上述可知，依本發(fā)明的話，由于耐熱性與氣體阻障性皆能夠提高，不僅能夠擴(kuò)大容器的用途，亦能夠長期的保持容器中的內(nèi)容物的品質(zhì)。
以上所述，僅是本發(fā)明的較佳實施例而已，并非對本發(fā)明作任何形式上的限制，雖然本發(fā)明已以較佳實施例揭露如上，然而并非用以限定本發(fā)明，任何熟悉本專業(yè)的技術(shù)人員，在不脫離本發(fā)明技術(shù)方案范圍內(nèi)，當(dāng)可利用上述揭示的方法及技術(shù)內(nèi)容作出些許的更動或修飾為等同變化的等效實施例，但是凡是未脫離本發(fā)明技術(shù)方案的內(nèi)容，依據(jù)本發(fā)明的技術(shù)實質(zhì)對以上實施例所作的任何簡單修改、等同變化與修飾，均仍屬于本發(fā)明技術(shù)方案的范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種合成樹脂容器，其特征在于其是在基質(zhì)中混入氣體阻障材料所形成的合成樹脂制容器，其中所述容器是經(jīng)由伴隨熱處理步驟的至少2次的二軸延伸吹出成形工序所制造的物品。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的合成樹脂容器，其特征在于其中所述基質(zhì)為聚對苯二甲酸乙二醇酯樹脂，所述氣體阻障材料是選自含有間苯二甲基的聚酰胺樹脂、非晶質(zhì)聚酯樹脂與萘乙醇酯-對苯二甲酸乙二醇酯共聚樹脂所組的族群中的至少一種。
3.一種合成樹脂容器，其特征在于其是在基質(zhì)中混入氣體阻障材料所形成的基層與高氣體阻障性的保護(hù)層交互重合的多層構(gòu)造所構(gòu)成的合成樹脂制的容器，其中所述容器是經(jīng)由伴隨熱處理步驟的至少2次的二軸延伸吹出成形工序所制造的物品。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的合成樹脂容器，其特征在于其中所述基質(zhì)為聚對苯二甲酸乙二醇酯樹脂，所述氣體阻障材料是選自含有間苯二甲基的聚酰胺樹脂、非晶質(zhì)聚酯樹脂與萘乙醇酯-對苯二甲酸乙二醇酯共聚合樹脂所組的族群中的至少一種。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的合成樹脂容器，其特征在于其中所述保護(hù)層是選自含有間苯二甲基的聚酰胺樹脂、非晶質(zhì)聚酯樹脂、萘乙醇酯-對苯二甲酸乙二醇酯共聚合樹脂與乙烯-乙烯醇共聚物所組的族群中的至少一種。
6.一種合成樹脂容器的制造方法，其特征在于，在藉由進(jìn)行伴隨熱處理步驟的至少2次的二軸延伸吹出成形工序以制造合成樹脂制的容器時，在前述吹出成形之際，是使用在基質(zhì)中混入氣體阻障材質(zhì)的合成樹脂所形成的預(yù)塑體。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的合成樹脂容器的制造方法，其特征在于其中所述預(yù)塑體是由在所述基質(zhì)中混入所述氣體阻障材料的基層與高氣體阻障性的保護(hù)層所堆疊形成的多層構(gòu)造體。
全文摘要
本發(fā)明是關(guān)于一種合成樹脂容器及其制造方法，其提出一種耐熱性優(yōu)異，氣體阻障性高的合成樹脂容器及其制造方法。本發(fā)明的合成樹脂容器容器是在基質(zhì)中混入氣體阻障材料，經(jīng)由伴隨熱處理步驟的至少2次的二軸延伸吹出成形工序所制造的物品。由于耐熱性與氣體阻障性皆能夠提高，不僅能夠擴(kuò)大容器的用途，亦能夠長期的保持容器中的內(nèi)容物的品質(zhì)。
文檔編號C08L67/02GK1628020SQ0282908
公開日2005年6月15日 申請日期2002年6月5日 優(yōu)先權(quán)日2001年2月23日
發(fā)明者淺井直, 鈴木正人, 上杉大輔 申請人:株式會社吉野工業(yè)所