用於形成塗敷製品的浸漬、噴塗和淋塗方法

2023-05-19 03:06:16 3

專利名稱：用於形成塗敷製品的浸漬、噴塗和淋塗方法
技術領域：
本發明涉及使用浸漬、噴塗或淋塗製造具有一個或多個層的塗敷製品的方法和裝置。一方面，本發明涉及從塗層預成型坯製造塗層容器的一種裝置和方法，所述容器優選含有聚對苯二甲酸乙二醇酯。
背景技術：
預成型坯是用於吹塑形成容器的產品。除非另有說明，否則術語「容器」是廣義含義並以通常意義使用，它包括(不是限制於)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於容器，並且多數都非常合適。一些產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。這類容器的塗層已經提出很多年了。現在廣泛使用於容器工業的樹脂是聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)，對於聚對苯二甲酸乙二醇酯這一術語，我們不僅指由[β]-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容器的製造。雙軸取向PET容器非常堅硬而且有良好的耐蠕變性。可以生產出相對較薄的壁以及重量輕的容器，並且該容器能夠經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的變形。
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並使氧氣進入，這可以影響口味和瓶裝內容物的質量。在商業操作的一個方法中，由注入成型法製造預成型坯，然後再吹塑形成瓶子。在商用的兩升容量中，可以預期有12～16周的保存期限，但對於更小的瓶如半升的，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品的特定水平之下，則產品被認為是不合格產品。
因此，希望提供具有隔離材料層的產品，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等以便形成薄塗層的容器，這些技術包括共注射、化學氣相沉積、等離子體塗布等。其它實例涉及一種阻隔聚合物的水分散體的使用，並具有包括由偏二氯乙烯與丙烯腈和/或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。

發明內容
一方面，本發明涉及製備具有包括一個或多個層的塗層的製品優選塑料製品的方法和裝置。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、抗發白、耐化學品和/或活性性質如清除O2或CO2的層。
在優選具體實施方案中，提供有一個生產塗敷製品的方法。該方法包括如下提供一個製品，優選提供含有聚對苯二甲酸乙二醇酯的容器或預成型坯；將熱塑性環氧樹脂的水分散體的塗層應用到所述製品上；並固化/乾燥該塗層。在制品是預成型坯的具體實施方案中，方法優選還包括吹塑成型操作，在吹塑成型方法中優選包括在適合於取向的溫度下，軸向和徑向拉伸乾燥的塗層預成型坯形成瓶子容器。在該過程中，熱塑性環氧塗層通過製品的浸漬、噴塗或淋塗而應用，塗敷和乾燥多次完成以使塗層性質隨著每一個塗層而增加。塗層沉積的體積可以因製品的溫度、製品的角度、溶液/分散體的溫度、溶液/分散體的粘度和層的數量而改變。優選方法的多次塗敷形成層與層之間基本上沒有差別的多個層，改善了塗層性能和/或降低了表面孔穴和塗敷遺漏之處。此外，優選的多次塗敷過程形成了連續層，這降低了完全塗敷製品所需的塗敷材料數量。
在優選實施方案中，塗敷和乾燥過程導致改善了表面張力性質。此外，在優選過程中，製品的乾燥過程對成品的表面缺陷有修復作用。此外，在優選方法中，乾燥/固化過程產生基本沒有發白的製品。
根據一個實施方案，提供一個用於製造熱塑性樹脂塗敷製品的過程，該過程包括通過浸漬、噴塗或淋塗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、噴塗或淋塗中取出製品以使形成第一粘附膜；固化/乾燥塗敷製品直到第一粘附膜基本乾燥以使形成第一塗層。任選地，該方法還可以包括通過浸漬、噴塗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、噴塗或淋塗中取出製品以使形成第二粘附膜；固化/乾燥塗敷製品直到第二膜基本乾燥以使形成第二塗層。在優選實施方案中，第一和第二熱塑性樹脂中的至少一種包括熱塑性環氧樹脂，而且第一和第二樹脂可以相同或不相同。
根據一個優選實施方案，提供有包括如下步驟的一種用於浸漬塗敷製品的方法a)將製品浸漬在水性塗層溶液/分散體中，所述水性塗層溶液/分散體裝在靜態容器或帶有使製品旋轉而完全暴露在流體中的淋塗機中；b)在低於粘附膜可以被觀察到的速率下將製品從靜態容器或淋塗機中取出；和c)將製品和膜置於紅外加熱器下直到膜基本乾燥，任選同時使用空氣冷卻製品。
根據一個優選實施方案，提供有包括如下的一種用於浸漬塗敷製品的裝置運送製品通過浸漬塗敷系統的一個製品傳送裝置；一個含有水溶液/分散塗敷材料的槽或大缸，其中傳送裝置拖曳或浸漬製品經過槽或大缸；和一個包括放置有固化/乾燥源的烘箱或室的固化/乾燥裝置，其中製品由傳送裝置輸送通過烘箱或室。固化/乾燥裝置任選連接一個用於使用空氣冷卻製品的風扇或鼓風機。優選的裝置還可以包括塗敷材料的第二個槽或大缸以及第二個固化/乾燥裝置。在另外一個優選裝置中，傳送裝置運送製品返回到槽和/或固化/乾燥裝置中以在制品上形成第二塗層。一個優選裝置可以任選包括一個或多個位於塗敷槽或大缸與固化/乾燥裝置之間或在固化/乾燥裝置之前的其它地方的滴落去除裝置。
根據另外一個優選實施方案，提供包括如下步驟的用於塗敷製品的方法a)隨著製品旋轉而完全暴露在流體中，將水性塗層溶液/分散體噴塗在制品上，b)以粘附膜可以觀察到的速度噴塗製品；和c)將製品和膜暴露在紅外加熱器下直到膜基本乾燥；任選地同時使用空氣冷卻製品。
根據一個優選實施方案，提供包括如下的用於噴塗製品的裝置一個將製品運輸經過噴塗系統的製品傳送裝置；一個或多個噴嘴與塗層材料如放置在槽或缸中的水溶液/分散體流體連通；一個接收末使用的塗敷材料的塗敷材料收集器；和一個包括其中放置有固化/乾燥源的烘箱或室的固化/乾燥裝置，其中製品由傳送裝置運送經過烘箱或室。所述的固化/乾燥裝置是任選連接有用於採用空氣冷卻製品的風扇或鼓風機。一個優選的裝置還可以包括塗敷材料的第二個槽或缸，第二組的一個或多個噴嘴，和/或第二個同化/乾燥裝置，或在提供第二次塗敷中，可以使用第一淋塗系統的一個或多個組分。一個優選裝置可以任選包括一個或多個位於噴霧器和固化/乾燥裝置之間或固化/乾燥裝置之前的其它地方的滴落去除裝置(drip removers)。
根據另外一個優選實施方案，提供包括如下步驟的淋塗製品的方法a)隨製品旋轉以使製品全部暴露於流體中，使水性塗層流體/分散體淋塗到製品上，b)以粘附膜可以觀察到的速率將製品從淋塗薄片中撤出；c)將製品和膜暴露在紅外加熱器下直到膜基本乾燥；和任選d)使用空氣冷卻製品。
根據另外一個優選實施方案，提供一個包括如下的用於淋塗製品的裝置一個輸送製品經過淋塗系統的製品傳送裝置；一個含有塗敷材料的水溶液/分散體並且與淋塗導板流體連通的槽或缸，其中塗敷材料從導板流出形成薄片(sheet)或降落的雨簾(falling shower curtain)；一個接收未使用塗敷材料的塗敷材料收集器；和一個包括其中放置有固化/乾燥源的烘箱或室的固化/乾燥裝置，其中製品由傳送裝置運送經過烘箱或室。所述的固化/乾燥裝置是任選連接有用於採用空氣冷卻製品的風扇或鼓風機。一個優選的裝置還可以包括塗敷材料的第二個槽或缸，第二個淋塗導板，和/或第二個固化/乾燥裝置，或在提供第二次塗敷中，可以使用第一流體塗敷系統的一個或多個組件。一個優選裝置可以任選包括一個或多個位於塗敷槽或缸與固化/乾燥裝置之間或固化/乾燥裝置之前的滴落去除裝置。
在一個具體實施方案中，一個優選裝置包括用於如下操作的裝置製品進入系統；製品的浸漬、噴塗或淋塗；任選地去除過剩材料；乾燥或固化；任選地在乾燥/固化過程中和/或之後冷卻，並從系統中彈出。在一個具體實施方案中，裝置是一個單一的集成處理生產線，該生產線又包括多個崗位，其中每個崗位都塗敷製品，由此而生產出具有多個塗層的製品。在另外一個具體實施方案中，系統是模塊化的，其中每個生產線都是獨立而設備齊全的，具有交接到另外一條生產線的能力，因此使單次或多次塗敷取決於有多少個模塊相連接，由此而賦予最大的處理靈活性。
根據一個具體方案，提供包括如下的多層製品一個基體和至少一個包括位於至少部分所述基體上以形成塗敷製品的熱塑性環氧樹脂塗敷材料的層，其中當塗敷製品浸漬在水中或直接暴露在水中時，塗敷製品優選表現出基本沒有發白。在優選實施方案中，當製品置於高溼度，包括約70％或更高的溼度時，該製品也表現出基本沒有發白。該暴露或浸沒在水中或高溼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於室溫的溫度下進行。在一個具體實施方案中，當塗敷製品浸泡在或直接暴露於約0℃～30℃溫度，包括5℃、10℃、15℃、20℃、22℃和25℃，的水中浸泡約24小時，塗敷製品表現為基本沒有發白。在一個優選具體實施方案中，基體包括聚合物材料，優選選自聚酯、聚丙烯、聚乙烯、聚碳酸酯、聚醯胺和丙烯酸樹脂中的熱塑性材料。在制品為具有軀幹部分和頸部的預成型坯或瓶子時，塗層優選基本上只位於預成型坯的軀幹部分。在優選具體實施方案中，一個或多個附加塗層位於製品中。在這樣的三個或更多個層的具體實施方案中，優選在塗層之間基本上沒有差異，和/或一個或多個附加塗層包括熱塑性材料。在優選實施方案中，塗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、抗發白性、耐化學性。
根據一個優選具體實施方案，可以生產多層容器，所述容器優選具有軀幹部分和頸部的預成型坯或瓶子。優選容器，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塗層材料的層。熱塑性樹脂材料優選選自聚酯、聚烯烴、聚碳酸酯、聚醯胺或丙烯酸樹脂。塗層優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、抗發白性、耐化學性。塗層優選基本上只位於預成型坯的軀幹部分。此外，成品優選在層與層之間沒有差異。
在優選具體實施方案中，由有塗層的預成型坯形成的塗敷製品或容器在室溫或低溫或高溫(相對於室溫)下置於水或高溼度中幾個小時或更長時間時表現為基本上沒有發白。在一個具體實施方案中，當塗敷製品或容器浸泡或暴露於水時，表現為基本上沒有發白性。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採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明的範圍內。對於本領域的技術人員，本發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選具體實施方案的詳細描述中變得非常明顯，本發明並不是被限制在所公開的任一個特殊優選實施方案中。


圖1是一個被用作優選實施方案中起始原料的沒有塗層的預成型坯；圖2是一個根據優選實施方案塗敷的類型的優選沒有塗層的預成型坯的橫截面；圖3是有塗層預成型坯的一個優選實施方案的橫截面；圖4是有塗層預成型坯的壁部分截面的放大圖；圖5是有塗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選預成型坯的橫截面，所述裝置類型可以用於製備本發明的一個實施方案中的優選有塗層容器；圖7是根據吹塑成型方法製備的有塗層容器；
圖8是具有本發明特性的有塗層容器的一個優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1O是一個解釋優選方法的非限制的流程圖；圖11是優選方法的一個實施方案的非限制流程圖，其中系統包括單一塗敷裝置；圖12是優選方法的一個實施方案的非限制流程圖，其中系統在單一集成系統中包括有多個塗敷裝置；圖13是優選方法的非限制流程圖，其中系統包括位於組合系統中的多個塗敷裝置；圖14是優選方法的一個實施方案的非限制俯視圖，其中系統包括單一淋塗裝置；圖15是優選方法的一個實施方案的非限制正視圖，其中系統包括單一淋塗裝置；圖16是優選方法的一個實施方案的非限制橫截面圖，其中系統包括單一淋塗裝置；圖17A和17B描述優選的IR乾燥/固化裝置的一個實施方案的非限制視圖。
具體實施例方式
A.優選實施方案的概述此處描述用於包括一個或多個層的塗敷製品的方法和裝置。這些塗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、抗發白性、耐化學性和/或對於清除O2和/或CO2的活性性質的層或添加劑。
正如當前預期的，塗敷製品的一個實施方案是用於飲料容器類型的預成型坯。作為選擇，本發明的塗敷製品的實施方案可以為裝乘液體食物、醫藥產品、或其它對氣體暴露敏感的產品的廣口瓶、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製品或預成型坯描述。
此外，此處描述的製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)，但是優選方法可以應用於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」指的是用於形成被塗敷的基礎製品的材料的實施方案。其它合適的製品基體包括(但不是限制於)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、包括尼龍的聚醯胺或丙烯酸樹脂。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(但不是限制於)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物。
在一個實施方案中，PET用作被塗敷的聚酯基體。此處使用的「PET」包括(但不是限制於)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含量優選高於約2重量％，包括約2～10重量％IPA的PET。
在優選方法和過程中使用一個或多個塗層材料層。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(不是限制於)當用於塗敷製品時，優選能良好粘附到製品基體上並具有比製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(不是限制於)當用於塗敷製品時，優選能良好粘附到製品基體上並具有比製品基體更好的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(不是限制於)當用於塗敷製品時，優選能良好粘附到製品基體上並具有比製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(不是限制於)當用於塗敷製品時，優選能良好粘附到製品基體上並具有比製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」、「交聯的」等都是廣義術語，是以它們的通常意義使用，所指的是(不是限制於)在從非常小的交聯度到包括完全交聯材料如熱固性環氧樹脂之間程度不同的材料和塗層。交聯度可以調節以便對於特殊情況提供合適程度的耐化學或抗機械損傷性。
一旦選擇合適塗層材料，就需要用於商業製造塗敷製品的裝置和方法。下面描述一種這樣的方法和裝置。
優選方法提供有在制品尤其是以後再吹塑形成瓶子的預成型坯上的塗層。在許多實例中，這些方法優選將塗層置於瓶子本身上。預成型坯比吹塑後的容器有更小的尺寸和更規則的形狀，因此更容易獲得平滑且規則的塗層。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於塗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塗敷不久後進行，或者可以製成預成型坯，然後儲存用於以後的吹塑。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佔用更小的地方。雖然通常優選從有塗層的預成型坯形成容器，但是容器也可以被塗敷。
吹塑方法出現了幾個挑戰。出現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、塗層的裂紋或銀紋、不均勻的塗層厚度以及不連續的塗層或空隙。這些困難都可以通過使用合適的塗層材料以及以使各層之間有好的粘結性的方式塗敷預成型坯而克服。
因此，優選具體實施方案包括合適塗層材料。當使用合適的塗層材料時，塗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後可以繼續粘結。合適塗層材料的使用也可以有助於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生率。
當製品浸沒在(包括部分浸沒)或直接暴露在水中或高溼度(包括等於或大於約70％的相對溼度)中時，在使用塗層溶液或分散體塗敷而成的製品中出現的一個通常問題是「發白」或白化。在優選實施方案中，當此處公開的製品以及由此處公開的方法生產的製品浸沒或直接暴露於水中或高溼度中時，表現出最小的或基本上沒有表現出發白。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，如通過將製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於使形成容器或塗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，當由塗敷製品浸沒在或另外直接暴露在溫度約為0～30℃(包括約5℃、10℃、15℃、20℃、22℃以及25℃下)浸泡24小時，基本上表現出沒有發白或白化。用於固化或乾燥塗層的方法對於製品的抗發白性有影響。
B.附圖詳述參考圖1，描述了一個優選的沒有塗層的預成型坯。該預成型坯優選由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，取決於最終製品所需的結構、性質和用途，也可以使用其它預成型坯的結構。沒有塗層的預成型坯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的一個優選沒有塗層的預成型坯1的橫截面。沒有塗層的預成型坯1具有頸部2和軀幹部分4。頸部2也稱為頸瓶口，它從開口18開始到預成型坯1的內部並延伸，而且包括支撐環6。頸部2的特徵還在於螺紋8的出現，所述螺紋8提供了一種緊固由預成型坯1產生的瓶子的瓶蓋的方法。軀幹部分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將取決於預成型坯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「軀幹」在本發明中用在通常稱為「長頸」容器的容器中，在支撐環、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，描述了具有優選具體實施方案特徵的有塗層的預成型坯20的一種類型的橫截面。正如在圖1和圖2中的沒有塗層的預成型坯1中，有塗層預成型坯20具有頸部2和軀幹部分4。塗層22位於軀幹部分4的約整個表面上，在支撐環6的底部結束。圖中示出的實施方案中的塗層22沒有延伸到頸部2中，也沒有存在於優選由FDA許可的材料如PET製成的預成型坯的內表面16上。塗層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等於起始預成型坯的厚度加上塗層的厚度24，而且取決於所得容器的總尺寸和所需的塗層厚度。
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塗層結構。層110是預成型坯的基體層，而112包括預成型坯的塗層。外塗層116包括一個以上的材料層，114包括內塗層。在優選實施方案中，可以存在一個或多個外塗層。正如此處示出的，有塗層的預成型坯具有一個內塗層和兩個外塗層。圖4的預成型坯並不都是這種類型的。
參考圖5，以截面示出了有塗層預成型坯25的另外一個實施方案。在圖3中有塗層預成型坯25和有塗層預成型坯20之間的主要差別是塗層22位於頸部2的支撐環6以及軀幹部分4上。位於特別是在上表面或支撐環6上方的任一塗層都優選由FDA允許的材料如PET構成。
有塗層的預成型坯和容器都可以具有多個相對的厚度。考慮本公開，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塗敷過程或容器的具體最終用途。此外，正如關於圖3中塗層的上述討論，此處公開的在預成型坯和容器的具體實施方案中的塗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描述的一個有塗層的預成型坯通過如下面詳細所述的那些方法和裝置製備出來後，進行拉伸吹塑成型過程。參考圖6，在該過程中，一個有塗層的預成型坯20放置在一個具有相對於所需容器外形的空腔的模子28中。然後加熱有塗層的預成型坯，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，形成了一個有塗層的容器30。吹塑操作通常限制在帶有頸部2的預成型坯的軀幹部分4中，而所述頸部2包括螺紋、防竊環(pilfer ring)和保留在與預成型坯一樣的原始結構中的支撐環。
參考圖7，公開了相對於優選實施方案如由吹塑圖3的有塗層預成型坯20得到的有塗層容器40的一個具體實施方案。容器40具有一個頸部2和相應於圖3的有塗層預成型坯20的頸部和軀幹部分的一個軀幹部分4。頸部2還有特徵是螺紋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。
當塗層容器40以橫截面觀察時，如圖8所示，可以看到其結構。塗層42覆蓋了容器40的整個軀幹部分4的外部，到支撐環6的下面停止。由FDA允許的材料優選PET構成的容器內表面50保持未被塗覆以便只有內表面50是與被包裝產品如飲料、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克的塗層，包括約0.1～約0.2克的塗層。
參考圖9，存在一個優選的三層預成型坯76。有塗層的預成型坯的這個實施方案是優選通過在預成型坯1如在圖1示出的預成型坯中放置兩個塗層80和82製成。
參考圖10，表示出了一個解釋優選過程和裝置的非限制流程圖。優選的過程和裝置涉及製品進入系統84；製品的浸漬、噴塗或淋塗86；過量材料的去除88；乾燥/固化90；冷卻92；以及從系統取出94。
參考圖11，它表示出了優選方法的一個具體實施方案的非限制流程圖，其中系統包括在產生單一塗敷製品的圖10中的類型的單一塗敷單元A。該製品在該塗敷單元之前進入系統84，並在離開塗敷單元之後退出系統94。
參考圖12，它示出了優選方法的一個非限制流程圖，其中系統包括一個含有多個崗位100、101、102的單一集成處理線，而每一個崗位塗敷並乾燥或固化製品由此而生產出具有多個塗層的製品。製品在第一個崗位100之前進入系統，在最後崗位102後退出系統94。此處描述的具體實施方案解釋了具有三個塗敷單元的一個單一集成處理線，可以理解，也包括塗敷單元數大於或小於該數量的情況。
參考圖13，它示出了一個優選方法的實施方案的非限制流程圖。在該實施方案中，系統被模塊化，其中每一個生產線107、108、109都是獨立的，具有傳遞到另一條生產線1 03的能力，因此，取決於有多少個模塊相互連接可以進行單次或多次塗敷，從而可以得到最大的靈活性。製品首先進入系統84或120中的幾個點之一處的系統。製品可以進入84並經過第一模塊107進行，然後製品可以在118處退出系統或經過本領域技術人員熟知的手動切斷機構103繼續下一個模塊108。製品進入下一個在120處的模塊108。然後製品可以繼續下一個模塊109或退出系統。模塊的數量可以根據所需要的產品環境而改變。此外，單個塗敷裝置104、105、106可以包括取決於特殊生產線需求的不同塗層材料。不同模塊和塗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，示出了包括單一淋塗機86的系統的俯視圖。預成型坯進入系統84，然後進入到淋塗機86中，其中預成型坯1經過塗層材料瀑布。塗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)，從而傳遞塗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材料流動。材料從儲存器(未示出)中以保持塗層材料的高度高於縫隙155的速度泵到缸或槽中。這種結構有利於確保塗層材料的恆定流速。由於泵的循環，過量材料也可以使所有的流體波動消除。當預成型坯通過塗層瀑布時，過量材料滴完進入到材料收集儲蓄池170中。塗層材料收集器(未示出)接收所有的未使用的塗層瀑布並將材料返回到塗層槽或缸中。然後，過量材料從預成型坯88的底部移出。然後，預成型坯在從系統94中離開之前移向乾燥/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。收集儲存器和塗層材料收集器優選注入供給槽或缸的儲存器中，以便減少來自系統的浪費。
參考圖17A和17B，它們示出了優選IR乾燥/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，是放置在優選的IR乾燥/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的220，並可以靠近或遠離預成型坯而表現出最大的乾燥/固化靈活性。
下面更詳細地討論用於製造塗敷製品，尤其是預成型坯的優選方法和裝置。
C.優選塗層材料的物理性質下面的物理性質都是根據優選材料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到塑料態轉變的性質。在超過Tg的溫度範圍，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，然而並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的溫度範圍是進行吹塑成型加工的優選溫度範圍，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，但並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選吹塑溫度範圍，材料可以一起加工而沒有損害任一材料的性能。
在從預成型坯生產瓶子的吹塑成型加工中，預成型坯加熱到稍高於預成型坯材料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。
如果形成塗層的材料具有相似於所選擇的基體材料的Tg，則它具有相似於基體的吹塑溫度範圍。例如，如果PET預成型坯塗敷有該類材料，則吹塑溫度可以選擇以使在它們的優選吹塑溫度範圍內兩種材料都可以進行加工。如果塗層具有不同於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。當塗層材料包括具有相似於PET(或所選擇的基體材料)Tg的聚合物時，在吹塑成型中的有塗層的預成型坯的行為基本上就好像它是由一種材料製成的，平穩擴展並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塗層。
PET的玻璃化轉變溫度在約75～85℃範圍出現，取決於PET是如何預先進行加工的。因此，對於塗敷到PET上的優選塗層材料，Tg優選為約55～約140℃，更優選為約90～約110℃，包括約60℃、65℃、70℃、80℃、95℃、100℃、105℃、115℃、120℃和130℃。應該注意的是如果塗層應用到容器如瓶子上，因為不再需要吹塑成型，因而塗層材料Tg的重要性大大降低。
在吹塑成型過程中對有塗層的預成型坯的性能有影響的另外因素是材料的狀態。優選塗層材料是無定型的，而不是晶狀的。這是因為無定型狀態的材料比結晶態材料更容易通過使用吹塑成型加工形成瓶子和容器。PET可以以晶態和無定型形式存在。然而，在本發明的某些具體實施方案中，為了形成除其它情況外有助於夾層粘結的半結晶狀態，在吹塑形成加工中優選將PET結晶性最小化和無定型態最大化。在其它具體實施方案中，例如當被塗敷的製品是一個沒有後續吹塑成型的容器時或當需要結晶時，如對於熱裝容器，具有無定型基體和/或塗層是不重要的，甚至可以是不當的。
優選塗層材料可以具有類似於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，塗層可以作為容器的一個結構部分，使塗層材料置於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和塗層材料之間的張力強度的相似性有助於容器具有結構完整性，而PET和塗層材料之間的抗蠕變性的相似性有助於容器保持形狀。抗蠕變性涉及材料抵制由於施用作用力導致的形狀改變。儘管某些優選具體實施方案可以具有能提供結構完整性的塗層，但是其他一些實施方案可以不具有這樣的塗層。
對於光學透明度很重要的應用來說，優選的塗層材料具有與PET或所選擇基體材料相似的折光率。當PET和塗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並且對於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，並且可以渾濁或不透明，這取決於材料折射率的差異程度。
取決於聚對苯二甲酸乙二醇酯的物理結構，對於可見光它具有約1.40～1.75範圍內的折光率。當製成預成型坯時，折射率優選在約1.55～1.75範圍之內，而更優選在1.55～1.65之內。在預成型坯製成瓶子後，最終產品的壁可以表徵為雙軸取向膜，因為在吹塑成型操作中它可以被施加環向和軸向應力。吹塑成型的PET通常表現出在約1.40～1.75範圍的折光率，通常約為1.55～1.75，這取決於包含在吹塑成型操作中的拉伸比。對於約6∶1的相對較低的拉伸比，折光率將靠近上述範圍的下限，而對於約10∶1的高拉伸比，折光率將靠近上限。可以認識到此處所指的拉伸比是來自於環向和軸向拉伸的雙軸拉伸比，而且包括環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(2.5×3.5)。
使用標記nl表示PET的折射率，no表示塗層材料的折射率，ni與no的比值優選0.8～1.3，更優選1.0～1.2，最優選1.0～1.1。正如本領域技術人員所認識的那樣，對於ni/no＝1時的畸變由於折射率而最小，因為這兩個折射率相同。但是當比值從1逐漸變化時，畸變也逐漸增加。
D.優選的塗層材料在優選實施方案中，塗層材料包括熱塑性環氧樹脂(TPEs)。一個更優選的具體實施方案包括「苯氧基」樹脂，它是熱塑性環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氧樹脂都是優選的羥基-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WO99/48962、WO 99/12995、WO 98/29491和WO 98/14498。
優選地，用作本發明塗層材料的熱塑性環氧樹脂，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中的任一所示的重複單元的羥基功能化聚(醯胺醚)
(2)具有式IIa、IIb或IIc中的任一所示的重複單元的聚(羥基醯胺醚) (3)具有式III所示的重複單元的醯胺-和羥甲基-功能化的聚醚
(4)具有式IV表示的重複單元的羥基功能化的聚醚 (5)具有式Va或Vb表示的重複單元的羥基功能化的聚(醚磺醯胺) (6)具有式VI表示的重複單元的聚(羥基酯醚) (7)具有式VII表示的重複單元的羥基-苯氧基醚聚合物
和(8)具有式VIII表示的重複單元的聚(羥基氨基醚) 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Ar1是二價芳香部分或負載有醯胺或羥基甲基基團的二價芳香部分的組合；每個Ar2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；R1單獨表示佔優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、亞芳基二亞磺醯氨基或亞芳基二羧基部分或這些部分的組合；以及Ar3是下式任一個表示的「陽基環(cardo)」部分
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、磺醯基或亞甲基或類似的連接基團；n為約10～1000的整數；x為0.01～10；而y為0～0.5。
術語「主要為亞烴基」或「佔優勢地位的亞烴基」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、磺醯基、次硫醯基(sulfoxyl)等。
式I表示的羥基功能化的聚(醯胺醚)優選通過N，N』-雙(羥苯基醯胺基)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製備。
式II表示的聚(羥基醯胺醚)通過雙(羥基苯基醯氨基)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)己二醯胺或N，N』-雙(3-羥基苯基)戊二醯胺與美國專利5,134,218所述的表滷代醇接觸而製備。
式III表示的醯胺-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醯氨基、N-取代醯氨基和/或羥烷基部分的二羥基酚如2，2-雙(4-羥苯基)乙醯胺和3，5-二羥基苯醯胺反應製備。這些聚醚以及它們的製備在美國專利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製備。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卷，2135頁(1963)，Reinking，Barnabeo和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滷代醇反應而製備。
式V表示的羥基-功能化的聚(醚磺醯胺)通過例如N，N』-二烷基或N，N』-二芳基磺醯胺與美國專利5,149,768所述的二縮水甘油醚聚合而製備。
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製備。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氧部分反應以形成含有側羥基部分和醚、亞氨基、業磺醯氨基或酯連接基團的聚合物主鏈的條件下接觸而製備。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製備。這些化合物在美圍專利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製備。
從Phenoxy Associates，Inc.商業購買到的苯氧基熱塑性物質，例如PAPHEN 25068-38-6適合用於本發明。這些羥基-苯氧基醚聚合物都是二羥基多核苯酚如雙酚A和表滷代醇的縮合反應產物，並具有式IV表示的重複單元，其中Ar為異亞丙基二苯撐部分。製備這些物質的方法在美國專利3,305,528中有描述，並將其全部內容併入此處作為參考。
通常包括苯氧基和PHAE的優選TPE塗層材料形成穩定的水基溶液或分散體。溶液/分散體的塗層性質優選，通過與水接觸不會產生不利影響。優選塗層材料的範圍約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範圍。所使用的塗層材料優選溶解或分散在極性溶劑中。這些極性溶劑包括(但不限於)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，它們描述了一些優選的TPE溶液和/或分散體。
一種優選的熱塑性環氧塗層材料是式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並熟知的方式穿過溶器壁的滲透速度。一種由此製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和有機酸而製備出來，所述有機酸優選乙酸或磷酸，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BLOX試驗阻隔樹脂，例如採用Dow Chemical Corporation製造的採用磷酸生產的XU-19061.00。這種特殊的PHAE分散體據說具有下面典型特徵30％百分比固體，1.30的比重，pH為4，粘度(Brookfield，60rpm，LVI，22℃)為24釐泊以及1400～1800埃的粒子大小。包括基於間苯二酚的BLOX599-29樹脂的其它合適材料也提供了作為阻隔材料的優異效果。據稱該具體分散體具有下列典型特徵30％百分比固體，1.2的比重，pH為4.0，粘度(Brookfield，60rpm，LVI，22℃)為20釐泊以及1500～200埃的粒子大小。聚羥基氨基醚化學的其它變化如基於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ImperialChemical Industries(「ICI」，Ohio，USA)，更具體地包括表現好的耐化學性、低發白和低表面張力的交聯材料的代號EXP12468和EXP12468-4B的聚羥基氨基醚溶液。另一個合適的溶液/分散體為從基於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。該材料表現出好的交聯、耐化學性，而且沒有表現出過度的起泡。其它合適的材料包括BLOX5000樹脂分散體中間體、BLOXXUR588-29、BLOX0000以及4000系列的樹脂。用於溶解這些材料的溶劑包括(但不是限制於)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氧樹脂而製備，有機酸優選乙酸或磷酸，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。在優選實施方案中，聚合物溶液中的酸濃度優選為約5～20重量％，包括約5～10重量％，均以總重量計。在其它優選具體實施方式
中，酸濃度可以在約5％以下或約20％以上；也可以根據如聚合物種類和分子量的因素而改變。在優選具體實施方案中溶解的聚合物量為約0.1％到約40％。優選均勻且自由流動的聚合物溶液。在一個具體實施方案中，10％聚合物溶液通過在90℃的10％乙酸溶液中溶解聚合物而製備。然後，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。
優選共聚酯塗層材料和它們的製備方法的實例在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C1到C4烷基酯中的反應物與1，3雙(2-羥基乙氧基)苯和乙二醇的混合物而製備。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-β-羥乙氧基苯基)碸。特別優選的共聚酯塗層材料是從Mitsui Petrochemical Ind.Ltd.(Japan)獲得的B-010，B-030以及該系列的其它酯。
優選聚醯胺塗層材料的實例包括來自Mitsubishi Gas Chemical(Japan)的MXD-6。其它優選的聚醯胺塗層材料是聚醯胺和聚酯的混合物，包括那些含有約1～10重量％聚酯的物質，聚酯優選為PET或改性PET。混合物可以為普通混合物的或可以含有抗氧化劑或其它材料。該類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併入本發明以供參考。聚醯胺材料也可以用作基體材料。
其它優選塗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.改善塗層材料的添加劑此處公開的優選方法的優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CO2阻隔、O2阻隔、UV保護、抗磨損性、抗發白性、抗衝擊性和/或耐化學性的添加劑都可以使用。
優選的添加劑可以通過本領域普通技術人員熟知的方法製備。例如，添加劑可以直接與特殊塗層溶液/分散體混合，也可以分別溶解/分散然後再加入到特殊的塗層溶液/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塗層結合使用。此外，在一些具體實施方案中，優選的添加劑可以單獨用作單一塗層。
在優選的具體實施方案中，塗層的阻隔性質可以通過加入不同的添加劑而提高。添加劑優選以最高可達約40％的總量在塗層溶液/分散體存在，也可以包括最高可達約30％、20％、10％、5％和1％的塗層溶液/分散體。此外，添加劑優選在含水條件下穩定存在。例如，間苯二酚(間二羥基苯)的衍生物可以與塗層材料結合使用。間苯二酚的含量越高，塗層的阻隔性越好。可以使用的另外添加劑是納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。納米材料的一個優選類型是從Southern Clay Products獲得的微米粒子粘土基產品。
在優選具體實施方案中，塗層的UV保護性質可以通過加入不同的添加劑而改善。在優選實施方案中，所使用的UV保護塗層材料提供高達約350nm或更高的UV保護，優選約370nm或更高，更優選約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塗層。優選能改善UV保護的添加劑在塗層溶液/或分散體中的含量約為1到20％，但也包括約3％、5％、10％和15％。優選地UV保護材料以水基溶液/分散體相容的形式加入。例如優選的UV保護材料為MillikenUV390A清澈防護物。UV390A為一種用於通過優選約等體積的液體與水先混合形成的混合油性液體。該混合物然後加入到TPE溶液中，例如BLOX599-29，然後攪拌。所得溶液含有約10％UV390A，而且用於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溶液用作單一塗層。
在優選具體實施方案中，清除CO2的性質可以添加到塗層中。在一個優選具體實施方案中，這些性質可以通過引入能與CO2反應形成高氣體阻隔鹽的活性胺而獲得。該鹽然後作為惰性CO2阻隔劑。活性胺可以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。
在優選具體實施方案中，通過加入O2清除劑如蒽醌和本領域熟知的其它物質而賦予塗層清除O2的性質。在其它具體實施方案中，這些O2清除劑也可以單獨用作分離的塗層。這些O2清除材料首先必須通過UV激活，這可以在乾燥/固化處理之前實施。
在另外一個優選具體實施方案中，應用表面塗層可以提供對於苛刻化學藥品的耐化學性。這些表面塗層優選為水基聚酯或任選地部分或全部交聯的丙烯酸樹脂。水基聚酯優選為聚對苯二甲酸乙二醇酯，然而其它聚酯也可以使用。一個優選的水基丙烯酸樹脂為ICI PXR 14100 CarboxylLatex。
優選的水基聚酯樹脂在美國專利4,977,191(Salsman)中有描述，併入此處作為參考。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物。
另一優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，其內容並如此處作為參考。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生一種具有羥烷基官能性的預聚物樹脂的反應產物，預聚物樹脂再與約0.10到約0.50摩爾的α，β-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α，β-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α，β-烯鍵式不飽和二羧酸殘基計)反應以得到磺化-端接樹脂。
另外一種優選水基聚合物是美國專利5,726,277(Salsman)所述的塗層，其所述內容併入此處以供參考。具體地，美國專利5,726,277描述了包括以下反應產物的塗層組合物至少50重量％的廢棄對苯二甲酸聚合物和含有氧烷基化聚醇的二元醇混合物在糖解催化劑參與下的反應產物，其中反應產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。
儘管提供了作為優選水基聚合物塗層組合物的上述實例，其它水基聚合物也適用於在此處描述的產品和方法中使用。(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，其內容併入此處以供參考。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、融解該混合物並將所得熔融物在攪拌下倒入鹼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/環氧乙烷加成型的表面活性劑混合形成混合物，然後熔融所得混合物並在70～95℃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於水溶液中，所述高級醇/環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氧乙烷加成產物，並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C4-12烷撐二醇單醚，C4-12烷撐二醇單醚的C1-4鏈烷酸酯、C6-12聚烷撐二醇單醚以及C6-12聚烷撐二醇單醚的C1-4鏈烷酸酯中的非離子化合物。
塗層材料可以是交聯的，以改善用於熱填充使用的塗層的熱穩定性。內層可以包括低交聯的材料，而外層可以包括高交聯的材料或其它合適的組合。例如，在PET表面的內塗層可以使用沒有或低交聯的材料如BLOX599-29，而外層可以使用能夠交聯以確保對於PET的最大粘結性的材料如EXP 12468-4B。能夠交聯的合適添加劑可以加入到塗層中。合適交聯劑可以根據交聯劑所要加入的樹脂的化學性質和功能性而選擇。例如，胺交聯劑可以有利於交聯含有環氧基團的樹脂。如果加入交聯添加劑，則以約為塗層溶液/分散體的1％到10％的量使用，優選約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，塗層材料溶液或分散體形成可以阻礙塗敷過程的泡沫和/或氣泡。避免這些幹擾的一種方法是加入抗泡沫/氣泡試劑到塗層溶液/分散體中。合適的抗泡沫試劑包括(但不是限制於)非離子表面活性劑、環氧烷基材料、矽氧烷基材料以及離子表面活性劑。如果需要，優選的抗泡沫試劑是以約為0.01％到約0.3％的塗層溶液/分散體的用量使用，優選約0.01％到0.2％，但也包括約0.02％、0.03％、0.04％、0.05％、O.06％、0.07％、0.08％、0.09％、0.1％、0.25％以及圍繞這些用量之間的範圍。
本發明的優點是在水基系統中處理很多種類型的添加劑和塗層。這使本發明相對於其它系統易於應用而且經濟。例如，因為本發明是水基的，因此不需要昂貴的系統來處理在其它系統中使用的VOC’s如環氧熱固樹脂。此外，大部分的溶劑可以接觸人的皮膚而沒有刺激，在製造過程中使用容易。
F.優選製品通常，此處優選的製品包括具有一個或多個塗層的預成型坯或容器。塗層優選提供一些功能性如阻隔保護、UV保護、耐衝擊性、抗磨損性、抗發白性，耐化學性、抗菌性等。所述塗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。這些塗層依次如下塗覆每個塗層都要在下一個塗層施用之前部分或完全乾燥/固化。
優選基體為上述的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(但不是限制於)聚酯、聚丙烯、聚乙烯、聚碳酸酯、聚醯胺和丙烯酸樹脂。
例如，在一個多層製品中，內塗層是具有改善PET粘結性、O2清除、抗UV和鈍態阻隔的功能特性的底塗層或叫基礎塗層，而一個或多個外塗層提供鈍態阻隔和抗磨損性。在關於塗層的此處描述中，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，多個由塗敷製品包括含有O2清除劑的內塗層、中間活性UV保護層、接著是部分或高度交聯材料的外層。在另外一個具體實施方案中，多個有塗層的預成型坯包括含有O2清除劑的內塗層、中間CO2清除劑、中間活性UV保護層、接著是部分或高度交聯材料的外層。這些結合提供一種硬的且增加交聯的塗層，該塗層適用於碳酸飲料如啤酒。在適用於碳酸軟飲料的另外一個具體實施方案中，內塗層為UV保護層，然後是交聯材料的外層。雖然描述上述具體實施方案時涉及具體的飲料，但是它們也可以用於其它目的，而且其它層結構也可以用於所提到的飲料。
在相關的具體實施方案中，預成型坯的最終塗層和乾燥提供預成型坯和完成的容器製品表面的抗磨損性，因為溶液或分散體含有稀釋的或懸浮的石蠟或蠟、增滑劑、聚矽烷或低分子量聚乙烯以減少容器的表面張力。
G.製備塗敷製品的方法和裝置合適塗層材料一旦選定，預成型坯就優選以提高兩種材料之間的粘結性的方式塗敷。儘管下面的討論是關於預成型坯的，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於容器和其它的製品。通常，在塗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，儘管優選塗層材料在室溫也可以粘附到預成型坯上，但是也優選在加熱的預成型坯上進行塗層。
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，因而迅速變髒。在優選實施方案中，預成型坯直接從注射成型機器中取出並塗敷，這些操作包括在仍舊熱的狀態下進行。通過從注射成型裝置中取出後立即塗敷預成型坯，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塗敷過程。然而，該方法也可以用於在塗敷前儲存過的預成型坯的塗敷。預成型坯優選基本潔淨，然而清潔步驟並不是必須的。
在優選具體實施方案中，使用了一個自動系統。優選方法包括預成型坯進入系統，預成型坯的浸漬、噴塗或淋塗，多餘材料的任選去除、乾燥/固化、冷卻，以及從系統中取出。該系統也可以任選包括循環步驟。在一個具體實施方案中，裝置是含有兩個以上浸漬、噴塗或淋塗裝置以及兩個或多個產生具有多個塗層的預成型坯的乾燥/固化裝置的單一集成處理線。在另一個具體實施方案中，該系統具有一個以上的塗覆模塊。每個塗敷模塊包括具有一個以上浸漬、淋塗或噴塗裝置和一個或多個乾燥/固化裝置的獨立生產線。取決於模塊的配置，預成型坯可以接受一次或多次塗敷。例如，一種配置可以包括三個塗敷模塊，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的位置，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。在另外一個優選具體實施方案中，模塊或集成系統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。在本發明中使用的預成型坯是注射成型機器製備的。
下面描述一個完全自動的塗敷系統的優選具體實施方案。該系統根據通常優選的材料描述，但是本領域技術人員可以理解某些參數將根據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。該方法是根據生產有塗層的24克預成型坯描述的，該預成型坯具有約0.05到約0.75總克數的沉積在預成型坯上的塗層材料，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，塗層溶液/分散體是在合適的溫度和粘度下，在每24克預成型坯的塗層上沉積約0.06到0.20克的塗層材料，也包括每24克預成型坯的塗層上沉積約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。不同尺寸製品的優選沉積量可以根據相對於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克預成型坯外的製品都可以超出上述範圍。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範圍的單一層或總塗覆量。
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於其它相似尺寸的預成型坯和容器，或可以適用於其它尺寸的製品。通常優選的塗層材料包括TPEs，優選苯氧基類型樹脂，更優選包括上面指出的BLOX樹脂的PHAEs。給出的這些材料和方法都僅僅是舉例而已，而不是要以任何方式限制本發明的範圍。
1.進入系統預成型坯首先送入系統。一個優選方法的優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，通常用於製造16盎司瓶子的類型的24克單層預成型坯可以使用，而在進入系統之前不用任何改變。在一個具體實施方案中，該系統直接連接到提供溫熱預成型坯給系統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中，這些方法也包括將預成型坯裝入用於附加處理的裝置中的那些方法。在進入系統之前，儲存過的預成型坯優選預熱到約100°F到約130°F，包括約120°F。儘管清潔過程並不是所必需的，但儲存過的預成型坯優選是潔淨的。優選PET預成型坯，但是其它預成型坯和容器基體也可以使用。其它合適的製品基體包括(但不是限制於)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、包括尼龍的聚醯胺或丙烯酸樹脂。
2.浸漬、噴塗或淋塗一旦選定了合適的塗層材料，就可以製備並用於浸漬、噴塗或淋塗。材料製備對於浸漬、噴塗和淋塗是基本相同的。塗層材料包括由塗層材料溶解和/或懸浮在一種或多種溶劑中製備的溶液/分散體。
塗層溶液/分散體的溫度對於溶液/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。在一個使用淋塗的具體實施方案中，溶液/分散體的溫度保持在冷到足以使塗層材料固化程度最小但又熱到足以保持合適粘度的溫度範圍。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，粘度太大而不能用於噴塗或淋塗的溶液/分散體可以用於浸漬塗敷。同樣，因為在噴塗中塗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於浸漬或淋塗的溫度更高的溫度可以在噴塗中使用。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。在優選具體實施方案中，溫度控制系統用於確保在施用過程中塗敷溶液/分散體的恆定溫度。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控器和/或粘度監控器，當粘度超出所需範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範圍之內的粘度。
在優選具體實施方案中，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塗層沉積約0.06到約0.02克，也包括在24克預成型坯上每個塗層沉積約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。不同尺寸的製品的優選沉積量可以根據與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製品可以超出上述的範圍。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範圍的單層。
在一個具體實施方案中，從浸漬、噴塗或淋塗產生的有塗層預成型坯是圖3所示的類型。塗層22位於預成型坯的軀幹部分4上，而不是塗敷在頸部2上。有塗層預成型坯16的內部優選沒有塗敷。在優選具體實施方案中，這是通過使用固定裝置而實現，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於塗敷。
在優選具體實施方案中，由浸漬、噴塗或淋塗產生的有塗層的預成型坯生產出了一個在各層之間基本沒有差別的終端產品。此外，在浸漬和淋塗過程中，可以發現位於預成型坯上的塗層材料的量隨相繼的每個塗層而稍微降低。
a.浸漬塗敷在優選具體實施方案中，塗敷通過浸漬塗敷過程進行。預成型坯浸入含有塗層材料的槽或其它適當容器中。預成型坯浸入塗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。經過圖14示出的裝置描述了一個自動淋塗裝置的具體實施方案，但是在某些使用自動浸漬塗敷的具體實施方案中，淋塗機86的位置表示含有塗層材料的浸漬塗敷槽或其它合適容器的位置。
在一個優選具體實施方案中，預成型坯邊旋轉邊浸入塗層材料中。預成型坯優選以約30～80RPM的速度旋轉，更優選約40RPM，但也包括50、60和70RPM。這使預成型坯完全塗敷。其它速度也可以使用，但優選不太高的速度以免由於離心力的作用而損失塗層材料。
預成型坯優選浸漬足夠的時間以使預成型坯完全覆蓋。通常該範圍為約0.25到約5秒，但是超過和低於該範圍的時間也是可以的。不要被任何理論所束縛，很明顯更長的時間並不會帶來額外的塗敷效果。
在確定浸漬時間和速率時，塗層材料的濁度也應該考慮。如果速度太快，則塗層材料可以變成引起塗層缺陷的波浪和噴濺狀。另外要考慮的是很多塗層材料溶液或分散體形成可以幹擾塗敷過程的泡沫和/或氣泡。為避免這種幹擾，浸漬速度優選可以避免塗層材料過渡攪拌的速度。如果需要，可以加入消泡沫/氣泡劑到塗層溶液/分散體中。
b.噴塗在優選具體實施方案中，塗敷通過噴塗過程進行。預成型坯採用與含有塗層材料的槽或其它合適容器流體連接的塗層材料噴塗。採用塗層材料的預成型坯的噴塗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塗單元的一個具體實施方案，但是在某些使用自動噴塗的具體實施方案中，淋塗機86的位置86表示噴塗裝置的配置。
在優選具體實施方案中，預成型坯一邊旋轉一邊採用塗層材料噴塗。預成型坯優選以約30～80RPM的速度旋轉，更優選約40RPM，但也包括約50、60和70RPM。預成型坯通過噴塗進行塗敷時，優選旋轉至少約360°。這使預成型坯完全塗敷。然而，預成型坯可以保持靜止，而直接在預成型坯上噴塗。
預成型坯優選噴塗足夠的時間以使預成型坯完全覆蓋。噴塗所需要的時間取決於幾個因素，這些因素包括噴塗速率(每單位時間噴塗的體積)、噴塗所覆蓋的面積等。
塗層材料包含在與生產線流體連通的槽或其它合適容器中。優選使用密閉系統，在這樣的系統中沒有使用的塗層材料可以再循環。在一個具體實施方案中，這通過收集在與塗層材料槽流體連通的塗層材料收集器中的所有沒有使用的塗層材料而完成。很多塗層材料溶液或分散體形成能干擾塗敷過程的泡沫和/或氣泡。為避免這種幹擾，塗層材料優選從槽的底部或中間移走。此外，優選在返回塗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/氣泡劑到塗層溶液/分散體中。
在確定噴塗時間以及相關的參數如噴嘴大小和結構時，也應該考慮塗層材料的性質。如果速度太快和/或噴嘴的大小不正確，則塗層材料可能會飛濺而引起塗敷缺陷。如果速度太慢或噴嘴大小不正確，則塗層材料的施用厚度可能會比預期的更厚。合適的噴塗裝置包括由NordsonCorporation(Westlake、Ohio)售出的那些裝置。另外要考慮的是很多塗層材料溶液或分散體形成能干擾塗敷過程的泡沫和/或氣泡。為避免這種幹擾，噴塗速度、使用的噴嘴以及流體連接都優選要加以選擇以避免塗層材料的過度動蕩。如果需要，可以加入消泡沫/氣泡劑到塗層溶液/分散體中。
c.淋塗在優選具體實施方案中，塗敷通過淋塗過程進行。淋塗的目的是提供類似於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塗敷。優選流體方法有利於使預成型坯在塗層材料中停留很短時間。預成型坯只需要足以塗敷預成型坯表面的穿過所述塗層薄片的時間。並不希望受任何理論的束縛，但是很明顯，更長的停留時間並不提供任何增加的塗敷益處。
參考圖14、15和16，它們示出了優選淋塗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，示出了包括單一淋塗機86的系統的俯視圖。預成型坯進入系統84，然後進入淋塗機86中，其中預成型坯1穿過塗層材料瀑布(未示出)。塗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，塗層材料形成了瀑布，由此塗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材料的流量。材料從存儲器(未示出)中以使塗層材料的高度高於縫隙155的速度泵入到缸或槽150中。該結構有利於確保塗層材料的恆定流量。由於泵的循環，過量材料可以消除任何流體波動。
為提供一種平滑的塗層，預成型坯優選在旋轉的同時穿過塗層材料薄片。預成型坯優選以約30-80RPM速度旋轉，更優選約40RPM，但也包括50、60和70RPM。預成型坯優選在穿過塗層材料的薄片時至少旋轉約兩次完全的旋轉或720°。在一個優選的具體實施方案中，在預成型坯穿過塗層材料薄片的同時，它旋轉並位於某一角度。預成型坯的角度優選與塗層材料薄片的平面成銳角。這有利於使預成型坯完全塗敷而不會塗敷到預成型坯的頸部或內部。在另外優選具體實施方案中，如圖16所示的預成型坯1在穿過塗層材料薄片時是與地面豎直或垂直的。發現當塗層材料薄片開始與預成型坯接觸時，薄片趨於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參數如流速、塗層材料粘度以及塗層薄片材料相對於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並可能使塗層材料塗敷預成型坯時超過所希望的塗覆程度。作為另一個實例，通過降低預成型坯相對於塗層材料薄片的角度，可以調整塗敷厚度使更多材料停留在預成型坯的中心或軀幹上，因為角度調整降低了由於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於使預成型坯完全塗敷，而不會塗敷到預成型坯的頸部或內部。
塗層材料包含在與密閉系統中的生產線流體連通的槽或其它合適容器中。優選循環使用所有的未使用過的塗層材料。在一個具體實施方案中，這可以通過收集在與塗層材料槽流體連通的塗料收集器中的返回的瀑布流而完成。很多塗層材料溶液或分散體形成能干擾塗敷過程的泡沫和/或氣泡。為避免這種幹擾，塗層材料優選從槽的底部或中間移走。此外，優選在返回塗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/氣泡劑到塗層溶液/分散體中。
在選擇塗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，這些變量包括塗層材料的粘度、流動速率、預成型坯的長度和直徑、生產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，材料會潑濺並越過生產線而引起預成型坯的不合適塗敷、塗層材料的浪費以及泡沫和/或氣泡問題增加。如果流速太低，塗層材料會只有部分塗敷到預成型坯上。
在選擇流速時，被塗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，流速調節是必不可少的。
另外要考慮的因素是在生產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，不會獲得恰當的塗敷。因此，監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於所使用的具體裝置的生產能力。
3.過量材料的去除優選方法有利於提供這樣的有效沉積它使預成型坯上的所有塗層都能有效利用(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、噴塗或淋塗方法塗敷後需要去除過量的塗層材料的情形。旋轉速度和重力優選一起作用以使在預成型坯上的薄片規格化並且去除所有過量的材料。預成型坯優選進行規格化約5到15秒，更優選約10秒。如果裝盛塗層材料的槽以使預成型坯在塗敷後穿過槽的方式安置，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塗層材料槽中。這使過量材料循環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並送回重新使用的其它適當裝置如與塗層槽或缸流體連通的塗層材料收集器或存儲器。
如果上述方法由於生產環境或生產不充足而不能實行，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選再循環以再次使用。
4.乾燥和固化塗敷預成型坯1而且去除過量材料88後，然後將有塗層預成型坯乾燥並固化90。所述乾燥和固化過程優選通過紅外(IR)加熱90進行。參見圖14、15、17A和17B。在一個具體實施方案中，1000W石英IR燈200用作熱源。優選熱源是General Electric Q 1500 T3/CL QuartzlineTungsten-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。
優選具體實施方案也可以使用物理方位相對於預成型坯可以調節的燈。正如圖17A和17B所示，燈位置200可以調節220以使其位置靠近或遠離預成型坯。例如，在一個採用多個燈的具體實施方案中，可以如願使位於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。這有利於使預成型坯的底部完全固化。採用可調節燈的具體實施方案也可以用於不同寬度的預成型坯。例如，如果預成型坯的頂部比底部寬，則燈可以位於在預成型坯底部更靠近預成型坯的地方以確保均勻固化。這些燈也優選位於能提供塗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。在優選具體實施方案中，一些燈200都位於生產線的一側，同時一個或多個反射器210、230位於生產線的相反一側或下面。這有利於將燈輸出量反射回到預成型坯上，從而可以更徹底固化。更優選地，附加的反射器210位於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。這有利於預成型坯底部的徹底固化。在另外一個優選實施方案中，反射器的各種組合可以根據製品和所使用的IR燈的性質使用。更優選地，反射器與上述的可調IR燈組合使用。
圖17描述了優選IR乾燥/固化裝置的非限制具體實施方案的視圖。在生產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220一個具體實施方案。這些燈可以移近或遠離預成型坯，以使獲得最好的乾燥/固化靈活性。
此外，紅外加熱的使用可以使熱塑性環氧(例如PHAE)塗層乾燥，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，因此有利於能量效率體系。也發現IR加熱的使用可以減少發白並改善耐化學性。
雖然該過程可以在沒有空氣下進行，但是優選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選具體實施方案的優良的耐化學、抗發白和耐磨損的獨特性質。此外，不希望受限於任何特殊的理論，可以認為塗層的耐化學性是交聯和固化的作用。固化的越充分，耐化學性越好。
在確定徹底乾燥和固化塗層所需要的時間長度時，應該考慮幾個因素如塗層材料、沉積厚度以及預成型坯的基體。不同的塗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。通常對於IR固化具有約0.05到約0.07克塗層材料的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範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，因為它與基體和塗層材料的玻璃化轉化溫度(Tg)有關。在固化/乾燥過程中塗層的表面溫度優選超過塗層材料的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，而不會由於過度加熱基體而使預成型坯的形態變形。例如，當塗層材料具有比預成型坯基體材料更高的Tg時，預成型坯的表面優選加熱到高於塗層Tg的溫度，同時保持基體溫度等於或低於基體Tg。調節乾燥/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點是空氣調節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。
預成型坯優選穿過IR加熱器的同時進行旋轉。該預成型坯優選以約30-80RPM的速度旋轉，更優選約40RPM。如果旋轉速率太高，則塗料將潑濺而引起預成型坯的不均勻的塗層。如果旋轉速度太低，則預成型坯乾燥不均勻。更優選地，預成型坯在穿過IR加熱器時至少旋轉約360°。這有利於徹底固化和乾燥。
在另外一個優選具體實施方案中，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)主要由於它相對較大的尺寸和較高的成本，因而沒有用於聚合物的固化，所述聚合物用於預成型坯或容器，並與注射成型預成型坯或容器結合使用。然而，根據該技術的最新進展，可以預期得到更低廉的機器。EBP加速器通常根據它們的能量和功率描述。例如，對於固化和交聯食品膜塗層，通常使用150-500keV的加速器。
EBP聚合是將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。當基體或塗層置於高度加速的電子中，發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。這種聚合引起產品的重要的物理改變，並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聚合過程的一種非常有效的方法。
類似於EBP聚合，EBP交聯也是一個化學反應，它改變並改善了被處理材料的物理性質。它是通過化學鍵的網際網路在大聚合物鏈之間發展以形成更強的分子結構的過程。EBP可以用於改善廉價日用熱塑性塑料的熱、化學、阻隔、衝擊、磨損以及其它性能。可交聯塑料的EBP可以產生具有改善的尺寸穩定性、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。
電離輻射對於聚合材料的作用可以通過如下三種方式之一進行驗證(1)本質上分子量增加(交聯)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。某些聚合物可以經歷(1)和(2)的組合。在輻射過程中，鏈斷裂與交聯同時發生並相互競爭，最終結果通過這些反應的產率比而確定。在每個碳原子上含有氫原子的聚合物主要進行交聯，而對於含有季碳原子的那些聚合物以及-CX2-CX2-類型(當X＝滷素時)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。
對於聚氯乙烯、聚丙烯和PET，兩種轉變方向都是可以的；某些條件的出現有利於每一種方向成為主要方向。交聯與斷裂的比值可以取決於幾個因素，這些因素包括總的輻射量、劑量率、氧的參與、穩定劑、自由基捕獲劑和/或來自構造結晶作用力的障礙。
交聯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後，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衝擊性和抗應力裂紋上有重大改善。
芳香聚醯胺(尼龍)對於電離輻射有相當大的反應。輻照後，芳香聚醯胺的張力強度沒有改善，但對於芳香聚醯胺與線性脂肪族聚醯胺的混合物，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，用於施用在預成型坯和容器上的TPE塗層的更精確且更迅速的固化。
可以相信當EBP與浸漬、噴塗或淋塗組合使用時，與IR固化相比，EBP可以具有成本更低的可能，可以改善交聯的速度和/或改善交聯的控制。EBP在如下方面也是有益的它所引起的改變在固態發生，這與採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。乾燥/固化裝置優選放在離塗層材料槽和/或流體塗敷薄片的適當距離或隔離開來，以避免沒有使用的塗層材料的不需要的固化。
5.冷卻然後冷卻預成型坯。冷卻過程與固化過程結合以提供改善的耐化學、發白和磨損性。可以認為這是由於在單一塗敷之後以及連續塗敷之間的溶劑和揮發物的去除的緣故。
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。優選預成型坯的表面溫度低於預成型坯基體或塗層兩者的Tg中較低的Tg。例如，一些塗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於塗層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生的過程影響。在優選具體實施方案中，每個預成型坯塗敷有多個塗層。當冷卻步驟在隨後塗敷之前時，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塗敷過程。儘管冷卻時間可以變化，但是對於具有約0.05～約0.75克塗層材料的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，就可以從系統中彈出並準備包裝。在另一個具體實施方案中，預成型坯從塗敷系統中彈出並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，有塗層預成型坯傳送到另外塗層模塊中再進行進一步的塗敷。該進一步的塗敷系統可以或不可以與更多的塗敷模塊或吹塑成型裝置連接。
7.再循環有益地，由上述優選方法製備的瓶子或結果可以容易再循環。使用當前的循環過程，塗層可以容易地從所回收的PET中除掉。例如，通過浸漬塗敷以及IR加熱固化而塗覆的以聚羥基氨基醚為基礎的塗層，當其置於pH為12的80℃水溶液中可以在30秒內去除。此外，pH等於或低於4的水溶液可以用於去除塗層。在由聚羥基氨基醚製備的酸式鹽中的變量可以改變塗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℃水溶液去除。作為選擇，也可以使用美國專利6,528,546所述的再循環方法，該專利題為Recycling ofArticles Comprising Hydroxy-phenoxyether Polymers。該專利中公開的方法引入本文作為參考。
8.實施例實驗室流動塗敷系統用於塗敷24克PET預成型坯。如圖14所示的系統通過16使用，而且包括具有IR固化/乾燥裝置的單一淋塗裝置。預成型坯手動裝到生產線上。筒夾用於使24克預成型坯彼此中心相隔1.5」。據發現，當預成型坯穿過塗層瀑布或薄片時，該距離可以提供避免所有伴流影響的合適間隔。塗層材料泵入使用非剪切泵的槽中。然後，塗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塗層材料塗敷在預成型坯上。為確保預成型坯在通過塗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線移動。一旦穿過薄片，生產線速度允許預成型坯在經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塗層材料。預成型坯然後進入IR固化/乾燥裝置。5個1000W General Electric Q 1500 T3/CL Quartzline Tungsten-Halogen燈以60％的容量用作熱源。這些燈位於中心線上0.6英寸的位置。預成型坯停留在IR固化/乾燥裝置中10秒。當預成型坯從固化/乾燥裝置中移出並從系統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塗層材料為PHAE分散體，具有30％固體的BLOXXUR 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明的方式。當然，可以理解所描述的非必要的所有目的或優點都可以根據此處所述的任一個特殊此外，技術人員可以識別不同具體實施方案的各種特徵的可交換性。相似地，上述的各種特徵和步驟以及每一種這些特徵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此處所述的原理而進行本發明方法。
雖然本發明已經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，本發明並沒有被限制於此處優選具體實施方案的具體公開內容。
權利要求
1.一種用於製造熱塑性樹脂塗敷製品的方法，該方法包括在制品基體的外表面上通過浸漬、噴塗或淋塗施用第一熱塑性樹脂的水溶液或分散體；以某一速度從浸漬、噴塗或淋塗中取出製品以便形成第一粘附膜；固化/乾燥所述塗敷製品直到所述第一膜基本乾燥，以便形成第一塗層；任選地通過浸漬、噴塗或淋塗在制品基體外表面上應用第二熱塑性樹脂的水溶液或分散體；以某一速度從浸漬、噴塗或淋塗中取出製品以便形成第二粘附膜；固化/乾燥所述塗敷製品直到所述第二膜基本乾燥，以便形成第二塗層；其中所述第一和第二熱塑性樹脂中的至少一種包括熱塑性環氧樹脂。
2.如權利要求1所述的方法，其中進行所述包括熱塑性環氧樹脂的塗層的固化/乾燥，以便形成在暴露於水時基本上不出現發白或白化的製品。
3.如權利要求1或2所述的方法，還包括將一個或多個附加塗層應用到所述製品上。
4.如權利要求3所述的方法，其中所述第三塗層為在乾燥過程中交聯的丙烯酸、苯氧基、膠乳或環氧塗層。
5.如權利要求1，2或3所述的方法，其中至少一個塗層被交聯以形成耐化學性或耐機械損傷性。
6.如前面權利要求的任一所述的方法，其中所述製品基體包括選自聚酯、聚烯烴、聚碳酸酯、聚醯胺和丙烯酸樹脂中的一種聚合物。
7.如權利要求6所述的方法，其中製品基體包括無定型和/或半結晶聚對苯二甲酸乙二醇酯。
8.如權利要求6或7所述的方法，其中所述製品包括預成型坯。
9.如前面權利要求的任一所述的方法，還包括在塗敷和固化/乾燥步驟之間去除所有過量材料。
10.如前面權利要求的任一所述的方法，其中所述的固化/乾燥源選自紅外加熱、電子束處理、強迫通風、火焰固化、氣體加熱器、UV輻射中的一種或多種，以便形成塗層而無需對樹脂基體進行並不期望的加熱。
11.如權利要求10所述的方法，其中所述固化/乾燥源為紅外加熱和強迫通風。
12.如權利要求11所述的方法，其中強迫通風的溫度為約10℃到約50℃之間，而且足以防止製品所不希望的收縮，同時最大程度地去除液體而沒有過早地封合製品的外表面以致圈閉未排出的液體。
13.如前面權利要求任一所述的方法，其中所述製品被旋轉以獲得一致的塗層，並進行固化/乾燥。
14.如前面權利要求任一所述的方法，其中所述熱塑性樹脂塗層包括下列性質的一種或多種氣體阻隔保護、UV保護、抗磨損性、抗發白性和/或耐化學性。
15.如前面任一權利要求所述的方法，其中所述熱塑性環氧樹脂塗層包括苯氧基樹脂。
16.如前面任一權利要求所述的方法，其中所述塗層包括羥基-苯氧基醚聚合物。
17.如權利要求16所述的方法，其中所述羥基-苯氧基醚聚合物塗層包括由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混合物形成的聚羥基氨基醚共聚物。
18.如前面任一權利要求所述的方法，其中所述熱塑性環氧樹脂的溶液或分散體包括由聚羥基氨基醚與磷酸、乳酸、蘋果酸、檸檬酸、乙酸、羥基乙酸和/或它們的混合物反應製備的有機酸鹽。
19.用於製造塗敷製品的裝置，包括輸送所述製品通過塗敷系統的傳送裝置，以及塗敷系統，所述塗敷系統包括第一塗敷裝置，包括與塗敷裝置流體連通的塗層材料的水溶液或分散體，其中所述製品傳送裝置將製品運送通過所述塗敷裝置；和第一固化/乾燥裝置，包括在其中放置固化/乾燥源的烘箱或室；其中所述製品通過所述製品傳送裝置移動穿過所述烘箱或室；第二塗敷裝置，包括與塗敷裝置流體連通的塗層材料水溶液或分散體，其中所述製品傳送裝置將製品運送通過所述塗敷裝置；和第二固化/乾燥裝置，包括其中放置有固化/乾燥源的烘箱或室；其中所述製品通過製品傳送裝置被運送通過所述烘箱或室；其中所述塗層材料的水溶液/分散體中的至少一種包括熱塑性環氧樹脂。
20.如權利要求19所述的裝置，其中第一塗敷裝置含有包括如下部件的第一浸漬塗敷裝置含有塗層材料的水溶液/分散體的槽或缸，其中製品傳送裝置拉著或浸漬所述製品通過所述的槽或缸；和第二塗敷裝置含有包括如下部件的第二浸漬塗敷裝置含有塗層材料的水溶液/分散體的槽或缸，其中製品傳送裝置拉著或浸漬所述製品通過所述的槽或缸。
21.如權利要求19所述的裝置，其中第一塗敷裝置含有第一噴塗裝置，所述第一噴塗裝置包括塗層材料的水溶液/分散體，任選包含在與一個或多個噴嘴流體連通的槽或缸中；接收未使用的塗層材料的塗層材料收集器；和第二塗敷裝置含有第二噴塗裝置，所述第二噴塗裝置包括塗層材料的水溶液/分散體，任選包含在與一個或多個噴嘴流體連通的槽或缸中；接收未使用的塗層材料的塗層材料收集器。
22.如權利要求19所述的裝置，其中第一塗敷裝置含有第一淋塗裝置，所述第一淋塗裝置包括包含有塗層材料的水溶液/分散體的槽或缸，其中所述槽或缸與流體導板流體連通；流體導板，其中所述塗層流體從所述流體導板流下形成薄片或降落雨簾；塗層材料收集器，它接受未使用的塗層材料；和第二塗敷裝置含有第二淋塗裝置，所述第二淋塗裝置包括包含有塗層材料的水溶液/分散體的槽或缸，其中所述槽或缸與流體導板流體連通；流體導板，其中所述塗層材料從所述流體導板流下形成薄片或降落雨簾；和塗層材料收集器，它接受未使用的塗層材料。
23.如權利要求19、20、21或22任一所述的裝置，其中包括第三塗敷裝置以及第三固化/乾燥裝置。
24.如權利要求19～23中任一所述的裝置，其中單獨的集成處理生產線包括兩個或更多個淋塗裝置以及兩個或更多個固化/乾燥裝置，其中所述製品傳送裝置將製品輸送通過所述生產線。
25.如權利要求19～24中任一所述的裝置，它包括一個或多個塗敷模塊以及製品傳送裝置；其中每個塗敷模塊包括包括一個或多個淋塗裝置和一個或多個固化/乾燥裝置的獨立完備生產線；和其中製品傳送裝置可以輸送製品到塗敷模塊之中、內部和模塊之間，並從系統中放出製品。
26.如權利要求19～25中任一所述的裝置，其中所述製品傳送裝置旋轉所述製品，同時將它們輸送穿過系統。
27.如權利要求22～26中任一所述的裝置，其中所述流體導板是傾斜的。
28.如權利要求22～27中任一所述的裝置，其中所述塗層材料收集器與所述槽或缸流體連通，由此再循環並重新使用任何過量材料。
29.如權利要求20～28中任一所述的裝置，其中所述第一和第二塗覆裝置的槽或缸是單獨、普通的槽或缸。
30.如權利要求20～29中任一所述裝置，其中所述第一和第二固化/乾燥裝置的烘箱或室是單獨、普通的烘箱或室。
31.如權利要求19～30中任一所述裝置，還包括位於所述固化/乾燥裝置之前的滴落去除器。
32.如權利要求31所述裝置，其中所述的滴落去除器包括下列的一種或多種旋轉、重力、擦拭器、刷子、海綿滾筒、氣刀或氣流。
33.如權利要求20～32中任一所述的裝置，其中所述固化/乾燥源包括一個或多個選自紅外加熱燈、電子束處理源、強迫通風、火焰、氣體加熱器或UV輻射源的源。
34.如權利要求33所述裝置，其中所述固化/乾燥源包括紅外加熱和強迫通風。
35.如權利要求33或34所述裝置，其中所述強迫通風的溫度在10℃到約50℃之間。
36.如權利要求33、34或35所述的裝置，其中所述強迫通風的溫度應足以防止製品發生所不需要的收縮，同時最大程度地去除液體而沒有過早地封合固體表面和圈閉未排出的液體。
37.如權利要求19～36中任一所述的裝置，其中所述製品為預成型坯。
38.如權利要求37所述裝置，其中所述預成型坯包括選自聚酯、聚烯烴、聚碳酸酯、聚醯胺和丙烯酸樹脂中的材料。
39.如權利要求37所述裝置，其中所述預成型坯包括無定型或半結晶的聚對苯二甲酸乙二醇酯。
40.一種多層製品，包括具有至少一個包括熱塑性環氧樹脂塗層材料的層的基體，所述層位於所述基體的至少一部分上以便形成塗敷製品，其中當所述塗敷製品暴露於水時，基本上沒有出現發白或白化。
41.如權利要求40所述製品，其中所述製品包括選自聚酯、聚丙烯、聚乙烯、聚碳酸酯、聚醯胺和丙烯酸樹脂中的熱塑性材料。
42.如權利要求40或41所述製品，其中所述基體包括聚對苯二甲酸乙二醇酯。
43.如權利要求40～42中任一所述製品，還包括位於所述基體上的一層或多層熱塑性樹脂塗層材料。
44.如權利要求40～43中任一所述製品，其中所述另外的一層或多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、抗發白性、耐化學性。
45.如權利要求40～44中任一所述的製品，其中所述製品為具有軀幹部分和頸部的預成型坯或瓶子，而所述塗層基本上只位於所述預成型坯或瓶子的軀幹部分上。
46.如權利要求40～45中任一所述的製品，其中所述塗敷製品在各塗層之間基本上沒有差別。
47.如權利要求40～46中任一所述的製品，其中所述塗層通過浸漬、噴塗或淋塗而獲得。
48.如權利要求40～47中任一所述的製品，其中所述「暴露於水」進行約24小時，並使用約0℃～約25℃溫度的水。
49.一種多層製品，包括包括熱塑性材料的基體，所述熱塑性材料選自聚酯、聚烯烴、聚碳酸酯、聚醯胺和丙烯酸樹脂；而且熱塑性樹脂塗層材料的兩個或多個層位於所述基體上；其中至少一個所述層包括熱塑性環氧樹脂；至少一個所述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、抗發白性、耐化學性；和其中所述製品的各層之間基本上沒有出現差別。
50.如權利要求49所述的多層製品，其中所述製品為具有軀幹部分和頸部的預成型坯或瓶子，並且塗層基本上只位於預成型坯的軀幹部分上。
51.如權利要求49或50所述的多層製品，其中所述塗層包括O2清除劑內塗層；CO2清除劑中間層；UV保護中間層；和部分或高度交聯材料外層。
52.如權利要求49、50或51所述的多層製品，其中所述塗層包括UV保護材料的內塗層；和部分或高度交聯材料外層。
53.如權利要求49～52中任一所述的製品，其中所述基體包括無定型或半結晶的聚對苯二甲酸乙二醇酯。
54.如權利要求49～53中任一所述的製品，其中所述塗層通過浸漬、噴塗或淋塗獲得。
55.如權利要求49～54中任一所述的製品，其中連續的各個塗層材料層的完全塗敷製品所需要的量降低。
全文摘要
本發明涉及一種通過浸漬、噴塗或流塗製造具有一個或多個層的塗敷製品的方法和裝置。一方面，本發明涉及一種從塗敷預成型坯製造塗敷容器的裝置和方法，所述容器優選包括聚對苯二甲酸乙二醇酯。在優選實施方案中，裝置和方法使塗敷容器或預成型坯以能量高效率方式製造，所述能量高效率方式可減少塗層損傷的危險並由此可增加最終容器的功效。
文檔編號C08J7/04GK1665606SQ03815918
公開日2005年9月7日 申請日期2003年7月3日 優先權日2002年7月3日
發明者羅伯特·A·李, G·A·哈欽森 申請人:先進塑料技術有限公司