專利名稱：聚對苯二甲酸乙二醇酯容器的尺寸穩(wěn)定方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于穩(wěn)定通過注坯吹塑獲得的聚對苯二甲酸乙二醇酯容器熱形變的改進(jìn)方法。
已經(jīng)知道通過注坯吹塑獲得的PET容器(瓶子)當(dāng)在高溫條件(如在熱填充和消毒操作中出現(xiàn)的高溫條件)下使用時，導(dǎo)致相當(dāng)程度的形變。這些處理的溫度可達(dá)到80-90℃，在此溫度下材料趨于軟化和在冷卻后呈現(xiàn)收縮，體積減少可達(dá)15-25％。
為降低或消除這些不方便之處，將通過注塑獲得的容器預(yù)成型體進(jìn)行熱穩(wěn)定處理(熱定型)，該處理在預(yù)成型體的吹塑階段進(jìn)行。熱處理溫度高于130℃，通常在130至180℃之間，時間為幾秒。如此獲得的預(yù)成型體使容器具有所需尺寸熱定型性能。然而，在處理期間形成低聚物，這些低聚物會使模具變臟，因此必須清潔模具，這樣生產(chǎn)循環(huán)經(jīng)常被打斷。
現(xiàn)在已發(fā)現(xiàn)，可以降低或消除低聚物在預(yù)成型吹塑模具中沉積，并且能夠在不需要清潔模具的生產(chǎn)循環(huán)條件下操作。這可通過對由預(yù)先在少量芳族四羧酸的二酸酐存在下進(jìn)行固態(tài)改性(upgrade)或縮聚(SSPA)的聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)或其共聚物(COPET)獲得的預(yù)成型體進(jìn)行熱定型實現(xiàn)，所述共聚物中至多15mol％的衍生自對苯二甲酸的單元被衍生自鄰苯二甲酸和/或萘二酸的單元取代。
1,2,4,5-苯四酸二酐是優(yōu)選的化合物，二酸酐的用量為0.01至0.2wt％，優(yōu)選0.04-0.1wt％。
固態(tài)縮聚處理通常在溫度180至220℃下進(jìn)行足夠的時間以使聚合物的特性粘度升至所需值。
將二酸酐以熔融態(tài)加入PET或COPET中。可方便地將其溶于乙二醇中。
已發(fā)現(xiàn)，使用如上所述的改性PET和COPET，預(yù)成型體的熱處理可在溫度顯著低于迄今已知的方法中使用溫度的溫度下進(jìn)行。預(yù)成型體吹塑模具的加熱溫度為80至130℃，并足以使容器具有足夠的尺寸穩(wěn)定性。在這樣的加熱操作條件下進(jìn)行不會出現(xiàn)模具弄污現(xiàn)象。
處理時間為幾秒，通常低于10秒。
將如此獲得的容器從模具中擠出后在空氣中冷卻。
將預(yù)成型體在溫度100至140℃下放入預(yù)熱的模具中。
按此方式獲得的穩(wěn)定容器適合諸如熱填充應(yīng)用。
提供如下實施例說明本發(fā)明，但并不限制本發(fā)明。實施例1將20kg/hPET(IV=0.57dl/g)從PET生產(chǎn)試驗裝置的熔體縮聚部分連續(xù)加入裝有脫氣裝置的反轉(zhuǎn)非嚙合雙螺桿擠出機(jī)中。
向該擠出機(jī)中加入含20wt％PMDA的結(jié)晶PET的混合物(40g/h)(相當(dāng)于0.04wt％PMDA在PET中的量)。試驗條件為螺桿速度=500rpm螺桿的L/D比例 =48料筒溫度=282℃熔融產(chǎn)品溫度=298-302℃平均停留時間=35-50sec。
將產(chǎn)品以直徑5mm和長度5mm切片形式擠出；IV為0.62dl/g。然后將這些粒料在連續(xù)試驗裝置中進(jìn)行SSP，試驗裝置的在如下條件下操作切片流速 =50kg/h反應(yīng)器中切片的平均溫度 =203℃反應(yīng)器中氣體/切片重量比=1∶1最終特性粘度 =0.828dl/g比較例1將實施例1中獲得的聚合物干燥后用注塑機(jī)BMB270通過如下工藝轉(zhuǎn)化為預(yù)成型體模具 具有16個空腔預(yù)成型體重量=46.9g循環(huán)時間=21sec螺桿溫度=273℃加料時間 =10sec
注塑時間 =5sec冷卻水溫度=3℃將如此獲得的預(yù)成型體用Krupp Corpoplast吹塑機(jī)吹成瓶子形式。
條件如下瓶子生產(chǎn)率 =6,000個瓶子/h加熱元件溫度=100℃吹塑壓力=35ba瓶子體積=1,500cm3實施例2將由按照實施例1獲得的粒料制備的預(yù)成型體在裝有加熱系統(tǒng)的具有模具的吹塑機(jī)中吹塑。模具溫度為120℃，處理時間為5秒，然后將預(yù)成型體在空氣中冷卻。預(yù)成型體在模具中的起始溫度為100℃。在整個生產(chǎn)循環(huán)中未觀察到模具變臟。實施例3將實施例2的瓶子和比較例1的瓶子置于如下溫度條件下50℃ 6h85℃ 2min90℃ 2min95℃ 2min95℃ 10min表1中給出瓶子的尺寸變化。
在85℃、90℃和95℃的試驗對在50℃的水中老化6小時的瓶子進(jìn)行。
表1實施例2瓶子1 瓶子2 瓶子3處理前 在50℃ 前 在85℃ 在95℃ 前 在90℃ 在95℃下下6h 下2min.下2min. 下2min. 10min.后后 后 后 后盡重(g) 46.8 46.8 46.846.8 46.8 47.1 47.147.1體積H2O1572.3 1570.9 1572.5 1571.7 1543 1574.2 1572.8 1550.2(cm3)瓶頸直徑 27 2727 2727 27 27 27(mm)中心直徑 80 8080 8080 80 80 80(mm)瓶底直徑 92.5 92.5 92.5 92.5 90.5 92.5 92 90.5(mm)高度(mm) 308308 309 309 31.05 308 308 310處理后的 0 -0.09 0-0.05 -1.88 0 -0.09 -1.52變化％比較例1瓶子1 瓶子2處理 前 在85℃下 前 在85℃下2min.后 2min.后盡重(g) 47.1 47.1 47 47體積H2O 1574.8 1344 1574.1 1557.2(cm3)瓶頸直徑 27 2727 27(mm)中心直徑 81 7980 78.9(mm)瓶底直徑 92.5 8992.5 89(mm)高度(mm)308291308288處理后的變 0 -14.4 0 -15化％
權(quán)利要求
1．一種使通過注坯吹塑預(yù)成型體獲得的聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)或其共聚物(COPET)的容器尺寸穩(wěn)定的方法，所述共聚物中至多15mol％的衍生自對苯二甲酸的單元被衍生自鄰苯二甲酸和/或萘二酸的單元取代，該方法包括在用于吹塑預(yù)成型體的加熱至80-130℃的模具中進(jìn)行熱處理，對由PET或COPET獲得的預(yù)成體在0.01至0.2wt％的芳族四羧酸的二酸酐存在下固態(tài)改性。
2．根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中二酸酐為1,2,4,5-苯四酸二酸酐，其用量為0.04-0.01wt％。
3．一種抗尺寸熱變形的穩(wěn)定容器，由在吹塑階段熱處理預(yù)成型體獲得并由在0.01至0.2wt％的芳族四羧酸的二酸酐存在下固態(tài)改性的PET或COPET獲得。
全文摘要
一種對于通過注坯吹塑獲得的PET或COPET容器的尺寸穩(wěn)定化處理方法,包括在吹塑階段對預(yù)成型體進(jìn)行熱處理,由PET或COPET得到的預(yù)成型體在少量(0.01—0.2wt%)的芳族四羧酸的二酸酐,優(yōu)選1,2,4,5－苯四酸二酸酐存在下固態(tài)改性。
文檔編號B29K67/00GK1210547SQ97192151
公開日1999年3月10日 申請日期1997年10月15日 優(yōu)先權(quán)日1996年10月18日
發(fā)明者H·阿爾哈塔 申請人:辛科研究有限公司