用于制造塑料容器的预成型件，预成型件的制造和由预成型件制造的塑料容器以及其制造制造技术

描述了一种用于以拉伸吹塑法制造塑料容器的预成型件，所述预成型件具有长形的、小管状的预成型件体部，所述预成型件体部在其一个纵向端部上通过预成型件底部封闭而在其另一纵向端部上具有预成型件颈部。预成型件至少部分地由聚乙烯呋喃酸酯(PEF)构成，所述聚乙烯呋喃酸酯在预成型件的制造中具有根据按照ASTM D4603的测量方法所测量的0.75dl/g至0.9dl/g的粘度和小于50ppm的含水量。此外，描述可一种用于制造预成型件的方法，一种用于由预成型件制造容器的拉伸吹塑法以及一种由此产生的容器。产生的容器。

【技术实现步骤摘要】
用于制造塑料容器的预成型件，预成型件的制造和由预成型件制造的塑料容器以及其制造
[0001]本专利技术专利申请是申请日为2016年1月20日、申请号为201680008863.0、专利技术名称为“用于制造塑料容器的预成型件，预成型件的制造和由预成型件制造的塑料容器以及其制造”的专利技术专利申请的分案申请。


[0002]本专利技术涉及一种用于制造塑料容器的预成型件。本专利技术还涉及预成型件的制造以及由预成型件制造的塑料容器和其制造。

技术介绍

[0003]过去常用的、由白铁皮或有色金属板、玻璃或者陶瓷构成的容器越来越多地被由塑料构成的容器取代。在这期间主要使用塑料容器尤其用于包装液态物质，例如饮料，能流动的食品例如番茄酱、肉汁、香蒜酱、调味酱油、芥末、蛋黄酱等，家用产品，护理产品，化妆品等。低的重量和更低的成本无疑在该替代物中起重要作用。应用可循环利用的塑料材料，应用生物塑料并且在其制造中的总体上更有利的总能量平衡也有助于促进消费者接受塑料容器，尤其塑料瓶。
[0004]目前大量使用的塑料瓶和类似的塑料容器以拉伸吹塑方法制造。在这些方法中，首先制造通常长形的、小管状造型的所谓的预成型件，所述预成型件在其一个纵向端部上以底部来封闭而在另一纵向端部上具有颈部段，所述颈部段具有用于形状配合地固定装配有相对应的接合机构的封闭件的机构。用于形状配合地固定封闭件的机构例如能够是在颈部件的外壁部上构成的螺纹部段或卡口式突出部或相应的凹陷部。预成型件的制造大多以注塑成型法进行。然而，也已知用于预成型件的替选的制造方法，例如冲击挤压或挤压吹塑成型。预成型件的制造能够在时间上和/或空间上与接下来的拉伸吹塑方法分开地进行。在一个替选的方法中，所制造的预成型件在其制造之后直接进一步加工，而无需在此期间进行冷却。为了进行拉伸吹塑，将预成型件插入到吹模的模具型腔中并且通过借助超压引入的流体，通常是空气，在径向和轴向方向上扩展，尤其吹鼓。在此，预成型件附加地借助穿过预成型件的颈口的拉伸芯棒在轴向方向上拉伸。在拉伸/吹塑过程之后，将已制成的塑料容器从吹模中脱模。
[0005]由于分子通常相当随机的排列，经常用于制造预成型件和由所述预成型件制成的塑料容器的聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)仅具有相对低的机械强度并且也仅具有相对差的阻隔性能。在接下来的拉伸吹塑法中，产生PET的拉伸硬化，所述拉伸硬化导致分子靠拢以及导致分子平行地进行定向。彼此靠拢的分子的分子间相互作用和彼此平行地定向的分子链导致所使用的塑料的机械强度的明显改进。
[0006]拉伸硬化的有利的效果在通常用于制造塑料容器的PET中相对迟地出现。由此造成的长的拉伸路径在进行径向和轴向拉伸时是重要的技术挑战。为了在PET中实现这种高的拉伸率，预成型件必须具有相对小的尺寸。典型地，预成型件的长度为大约10cm并且该预
成型件具有大约2cm的直径。而由预成型件在拉伸吹塑方法中所制造的PET容器经常是相对大的并且在典型的矿泉水瓶或软饮料瓶的情况下例如具有大约24cm的长度和大约7cm的宽度。由于高的拉伸率，被拉伸的PET容器仅具有相对小的壁厚度，这对于PET容器尤其相对于氧气和水的阻隔性能起负面作用。

技术实现思路

[0007]因此，本专利技术的目的是，实现一种预成型件，所述预成型件在拉伸吹塑法中在对于实现所要求的机械强度必要的拉伸率中产生如下塑料容器，所述塑料容器仍旧具有相对于氧气和水的足够大的阻隔性能。
[0008]该目的的解决方案在于一种预成型件和一种用于制造预成型件的方法。此外，所述目的通过一种塑料容器实现，所述塑料容器在拉伸吹塑法中由根据本专利技术的预成型件制造。本专利技术的改进方案和/或有利的实施方案变型形式在下文中描述。
[0009]通过本专利技术，实现一种用于在拉伸吹塑法中制造塑料容器的预成型件，所述预成型件具有长形的、小管状的预成型件体部，所述预成型件体部在其一个纵向端部上通过预成型件底部封闭而在其另一纵向端部上具有预成型件颈部。预成型件至少部分地由聚乙烯呋喃酸酯(PEF)构成，所述聚乙烯呋喃酸酯在制造预成型件时具有根据按照ASTM D4603的测量方法所测量的0.75dl/g至0.9dl/g的粘度和小于50ppm的含水量。
[0010]聚乙烯呋喃酸酯(PEF)在其制造和其可加工性的许多方面很大程度类似于充分已知的聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)。如PET那样，PEF通过在进行拉伸吹塑来制造容器时预成型件的拉伸硬化达到所需要的机械强度。然而，由于壁厚度因拉伸增加而降低，PET具有相对于氧气、二氧化碳或水相对差的阻隔性能，而在PEF中这些缺点以明显更小的程度出现。
[0011]PEF具有相对于氧气的阻隔性能，所述阻隔性能是壁厚相同的PET的大约6倍至10倍。相对于二氧化碳的阻隔性能大约是PET的3倍至6倍。最后，PEF也具有相对于水的阻隔性能，所述阻隔性能是PET的大约两倍。
[0012]为了能够实现之后从所制造的预成型件中拉伸吹塑而成的容器的所力求达到的机械强度和所期望的阻隔性能，对于制造预成型件而言已经注意到，实现PEF链的最佳的分子长度。因此，为了制造预成型件，设置PEF的粘度，所述粘度为0.75dl/g至0.9dl/g。在此，粘度根据类似ASTM D4603的测量方法确定。这些标准的测量方法虽然已经针对确定PET的粘度来研发，然而可以类似的形式应用于PEF。在此，被加工成预成型件的PEF具有小于50ppm的含水量。为此，PEF在其加工之前被干燥。PEF为此例如在150℃和低于
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30℃的空气露点下在20小时期间被干燥。所述干燥能够通过提高温度来加速，然而，在此推荐使用搅拌工具或相应的设备，以便避免PEF材料粘结。附加地，也能够通过红外辐射或微波辐射引入能量，以便进一步缩短干燥时间。最后，对PEF的干燥也还能够在真空中进行。在将PEF加工成预成型件之前，设置PEF的粘度和含水量有助于保持PEF的分子结构并且尤其其链长度。通过干燥PEF来降低链的水解分解，并且通过水解作用例如在PEF注塑成型时能够抑制PEF的链断裂。在此，PEF的制备应当尽可能与其进一步加工成预成型件在时间上尽可能靠近，因为不这样的话氧化分解反应会损害PEF。就本专利技术而言，在此，将在制备PEF之后数小时之内的时间段视为在时间上靠近。在此，用于制造预成型件的PEF能够具有线性的链结构或者包含较小的或较大的分枝。
具体实施方式
[0013]在预成型件的一个实施方案变型形式中，整个预成型件连同预成型件颈部能够由PEF构成，所述预成型件颈部在接下来的拉伸吹塑方中经常不被拉伸。
[0014]在预成型件的另一实施方案变型形式中，用于制造所述预成型件的PEF能够包括10％至100％的生物基PEF。出于生态学原因，应用生物基PEF是值得向往的，因为为了制造PEF仅仅使用可再生的物质。
[0015]在预成型件的一个实施方案变型形式中，用于制造所述预成型件的PEF能够包括直至100％的可再生材料。由于所使用的制造方法和用于干燥和继续加工PEF的温度，可能的杂质与其本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于制造预成型件的方法，所述预成型件用于以拉伸吹塑法制造塑料容器，所述预成型件具有长形的、小管状的预成型件体部(2)，所述预成型件体部在其一个纵向端部上通过预成型件底部(3)封闭而在其另一纵向端部上具有预成型件颈部(4)，其中所述预成型件至少部分地由聚乙烯呋喃酸酯(PEF)构成，所述聚乙烯呋喃酸酯在所述预成型件的制造中具有根据按照ASTM D4603的测量方法所测量的0.75dl/g至0.9dl/g的粘度和小于50ppm的含水量，其特征在于，所述PEF在100℃至160℃的干燥温度进行干燥或者在大于160℃至220℃的温度干燥并且在干燥过程期间用搅拌工具搅动。2.根据权利要求1所述的用于制造预成型件的方法，其特征在于，所述PEF在低于
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30℃的空气露点中被干燥。3.根据权利要求1或2所述的用于制造预成型件的方法，其特征在于，通过输送呈微波辐射形式的能量来辅助所述PET的所述干燥过程。4.根据权利要求1或2所述的用于制造预成型件的方法，其特征在于，在真空条件下或在排除氧气的非氧化性气体条件下进行所述PET的干燥。5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，将用于制造所述预成型件的所述PEF加热到大于熔化温度但小于290℃的加工温度，所述加工温度在用于将所述PEF输送至用于所述预成型件的制造设备的挤出机的出口上测量。6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述预成型件在注塑成型方法中在具有热通道系统的模具型腔中制造，所述热通道系统具有3.9mm至6.1mm的针式封闭件。7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述PEF以11g/sec至30g/sec的速度引入到注塑成型模具中。8.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述PEF以700bar至3000bar的熔化压力引入到注塑成型模具中。9.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述预成型件以挤压吹塑法制造。10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，所述PEF借助100bar至300bar的挤出压力引入到挤出机头的挤出通道中。
11.根据权利要求9或10所述的方法，其特征在于，在被挤出的软管的一个部段在吹模的模具型腔中通过借助超压吹入的介质吹成预成型件之前，所述PEF通过宽度为1mm至4mm的环形缝隙喷嘴作为软管挤出。12.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述预成型件以冲击挤压法在模具型腔内部制造。13.根据权利要求1、9或12所述的方法，其特征在于，将所制造的所述预成型件在所述模具型腔内部冷却到比PEF的熔化温度低30℃至110℃然而高于所述PEF的玻璃化转变温度的温度。14.根据权利要求13所述的方法，其特征在于，在将所制造的所述预成型件从冷却套筒中移除以进行继续加工或临时贮存之前，所述预成型件在其从所述模具型腔中取出之后在所述冷却套筒中冷却到其外壁的、为40℃至70℃的温度。15.一种用于由预成型件制造塑料容器的方法，所述预成型件根据权利要求1中14中任一项所述的方法制造，其特征在于，所述预成型件在其预成型件体部被加热到超过PEF的玻璃化转变温度5℃至25℃的加工温度之后，被插入到吹模的模具型腔中，并且通过借助超压吹入的吹塑介质吹鼓，并且在此借助拉伸芯棒轴向拉伸并且此后从所述吹模中脱模。16.根据权利要求15所述的方法，其特征在于，所述预成型件的所述轴向拉伸以0.5m/s至3m/s的拉伸芯棒速度进行。17.根据权利要求16所述的方法，其特征在于，在第一阶段中所述吹塑介质以0.02l/s至5l/s的第一流速引入到所述模具型腔中，并且此后在第二阶段中以0.05l/s至5l/s的第二流速吹入。18.根据权利要求17所述的方法，其特征在于，以0.02l/s至5l/s的流速对所述吹模的所述模具型腔排气。19.根据权利要求15至18中任一项所述的方法，其特征在于，将所述吹塑介质以5bar至50bar的压力引入到所述预成型件中。20.根据权利要求19所述的方法，其特征在于，所述塑料容器相对于所述预...

【专利技术属性】
技术研发人员：罗伯特，
申请(专利权)人：阿尔温莱纳股份有限两合公司阿尔普拉工厂，
类型：发明
国别省市：