用于生产注射拉伸吹塑聚烯烃容器的方法技术

技术编号:8837681 阅读:197 留言:0更新日期:2013-06-22 22:52
一种用于制备聚烯烃容器的注射拉伸吹塑方法,包括以下步骤:1)通过注塑聚烯烃组合物来制备型坯,所述聚烯烃组合物包含选自乙烯聚合物、丙烯聚合物及其混合物的聚合物(A),和热吸收剂(B);2)提供热量以再加热在步骤1)中制备的型坯,和拉伸吹塑所述型坯;其中热吸收剂(B)选自铜(Cu)、钙(Ca)、锡(Sn)和/或铁(Fe)的磷酸盐、缩合磷酸盐、亚磷酸盐、以及混合氢氧化物/磷酸盐氧阴离子化合物。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】本专利技术涉及一种拉伸吹塑法,包括使用辐射吸收性材料作为再加热添加剂以使热量(一般由红外线产生)能够更均匀和更快地渗入由聚烯烃制成的容器的表面内。在本领域中通常使用注射拉伸吹塑方法(一步法和两步法)来生产由热塑性聚合物材料、特别是聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)制成的容器。上述方法通常如下进行:首先通过注模制备型坯,然后对该型坯进行拉伸吹塑。在两步法中,为了进行拉伸吹塑步骤,将型坯再加热。然而,对于聚烯烃,由于他们的导热性差,在再加热过程中会存在热量从型坯壁外部向该型坯内部传递慢的问题。结果造成该型坯的内部温度与外部温度相差几度。这个问题表现在难以控制容器的壁厚分布,根据设计的复杂度,其可能会导致比期望水平更高的废料水平。可以测量壁厚并就容器上几个位置处的偏差进行比较。更重要地,良好的壁厚分布改善了最终容器(尤其是瓶子)的顶部负荷(Top-Load)。这使得厂商能够降低该型坯所需的重量,并且节约了与其相关的成本和能源。因此,为了有利于热量传递到该型坯内部,已有人提出在用于制备该型坯的聚烯烃材料中添加热吸收剂。尤其是,WO 2004083294和WO 2006018777涉及在拉伸吹塑的聚丙烯中使用了各种红外热吸收剂。上述文献表明,碳黑是有效的热吸收剂,但是如WO 2006018777中所述,其具有容易赋予最终制品深颜色的缺点。在所述文献中公开的其他热吸收剂材料是金属颗粒、石墨、红外吸收染料。在所述WO 2006018777中,还描述了聚丙烯相对于PET呈现出极窄工艺窗口的重大缺陷。现在已经发现,通过使用特定的金属化合物作为热吸收剂,能够获得注射拉伸吹塑的聚烯烃容器(尤其是瓶子),而不会可察觉地损害他们的颜色并且具有显著降低的壁厚分布。壁厚分布偏差的改善率在整个瓶子上介于50和100%之间。该更好的壁厚分布表现在瓶子具有介于20和40%之间更高的顶部负荷,而这又给予了用户在保持相同顶部负荷的同时减少瓶子厚度的巨大可能。另外增加的好处是废品率的明显降低,由此降低了生产成本。而且,在该注射拉伸吹塑方法的再加热步骤中,对于基于丙烯聚合物的瓶子能够实现高于20%的显著节能,而对于基于乙烯聚合物的瓶子则能够实现差不多10%的节能,并且显著地扩大了工艺窗口,该工艺窗口是指能够制造符合要求的瓶子的温度范围。在WO 2010100153中描述了所述的金属化合物,其中提到了他们作为再加热剂(reheating agent)的适宜性,但是没有公开通过在聚烯烃拉伸吹塑中使用它们所能获得的特定的和意想不到的优点。因此本专利技术提供一种用于制备聚烯烃容器的注射拉伸吹塑方法,包括以下步骤:I)通过注塑聚烯烃组合物来制备型坯,所述聚烯烃组合物包含选自乙烯聚合物、丙烯聚合物及其混合物的聚合物(A),和热吸收剂(B);2)提供热量以再加热在步骤I)中制备的型坯,和拉伸吹塑所述型坯; 其中热吸收剂(B)选自铜(Cu)、钙(Ca)、锡(Sn)和/或铁(Fe)的磷酸盐、缩合磷酸盐、亚磷酸盐、以及混合氢氧化物/磷酸盐氧阴离子(oxanion)化合物(即盐)。上述热吸收剂(B)通常以微细分布的、分散的、或溶解的形式存在于该聚合物基体中。优选的热吸收剂(B)的用量相对于(A)和(B)的总重量是250至lOOOppm、最优选的是 400 至 600ppm。所述混合氢氧化物/磷酸盐氧阴离子化合物的例子是碱式磷酸盐。优选碱式磷酸铜。热吸收剂⑶的具体例 子是:碱式磷酸铜Cu2(OH)PO4 (CAS号12158_74_6),由Budenheim 以商标 Budit LM 16 销售;焦磷酸铜(CAS 号 10102-90-6);磷酸铜 Cu3P2O8(CAS号 7798-23-4)。该热吸收剂(B)通常能够吸收红外(IR)辐射,即表示波长介于700和25,OOOnm之间的辐射。该聚合物(A)选自丙烯或乙烯均聚物、或者其共聚物或组合物(混合物)。在所述丙烯均聚物或共聚物之中,优选含有一或多个选自乙烯和由通式CH2=CHR表示的C4-Cltl α -烯烃的共聚单体的丙烯共聚物,其中R是直链或支链的、具有2-8个碳原子的烷基或者是芳基(尤其是苯基)。所述C4-Cltl α -烯烃的例子是1-丁烯、1-戍烯、1-己烯、4-甲基-1-戍烯和1-辛烯。特别优选的是乙烯和1-丁烯。所述丙烯均聚物或共聚物的优选特征是: -全同立构指数:等于或高于80%, -共聚单体在共聚物中的量等于或低于22%重量、更优选等于或低于8%重量,下限为尤其是0.3%重量; -0.5至50、更优选I至40g/10min的MFR L (根据ASTM D1238的熔体流动速率,条件L,即 230。。和 2.16kg 载荷); -如下所述测量的多分散性指数(PI):3至6、更优选3至5 ; -500MPa或更高、更优选900MPa或更高、最优选1400MPa或更高的挠曲模量(根据ISO178测量); -己烷提取分数(FDA 177,1520):小于5%、更优选小于3%重量; -在室温下可溶于二甲苯的分数(如下所述的方法测量):小于25%、更优选小于10%。多分散性指数的测定 使用由RHE0METRICS (USA)销售的平行板流变仪型号RMS-800在200°C的温度下测量,在从0.1弧度/秒增加至100弧度/秒的振荡频率下操作该流变仪。由交叉模量,可以通过下列方程式得到P.1.:P.1.= 105/Gc 其中Ge是交叉模量,其定义为G’ =G”时的数值(用Pa表示),其中G’是储能模量,而G’ ’是损耗模量。在室温(25°C )下测暈丙烯聚合物在二甲苯中以重暈%表示的溶解度 将2.5g的聚合物和250cm3的二甲苯引入配备有冷却装置和磁力搅拌器的玻璃烧瓶中。将温度在30分钟内升高到该溶剂的沸点。然后将如此获得的透明溶液保持回流并搅拌另外30分钟。然后将封闭的烧瓶在冰水浴中保持30分钟以及在25°C的电热恒温浴中保持30分钟。将如此形成的固体在快速滤纸上过滤。将IOOcm3过滤的液体倒入先前称重的铝容器中,在氮气流下将该铝容器在加热板上加热以通过蒸发去除溶剂。然后将该容器保持在80°C和真空下的烘箱中,直到达到恒重。然后计算在室温下聚合物溶解于二甲苯内的重量百分数。在室温下不溶于二甲苯的聚合物的重量百分数被认为是该聚合物的全同立构指数。这个值基本上与通过煮沸正庚烷抽提而测定得到的全同立构指数(根据定义其构成聚丙烯的全同立构指数)一致。优选的共聚物类型是含有一定数量共聚单体以使其具有130°C或更高、更优选140°C或更高的熔融温度(由DSC测量的)的无规共聚物,所述熔融温度是根据ISO 11357,第3部分由DSC在20°C /min的加热速率下测量得到的。当仅仅存在乙烯作为共聚单体时,相对于该聚合物的重量,其通常在0.8和6%重量的范围内。当存在C4-Cltl α-烯烃时,相对于该聚合物的重量,其通常在I和10%重量的范围内。特别适于制备注射拉伸吹塑容器的丙烯聚合物组合物包含: a1) 25wt%至75wt%、优选35wt%至65wt%的丙烯均聚物或无规共聚物,其包含最多2.0wt%的至少一种选自乙烯和C4-Cltl α -烯烃的共聚单体,优选其具有大于80%、更优选本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员:M罗杰斯A戈特沙尔克
申请(专利权)人:巴塞尔聚烯烃意大利有限责任公司
类型:
国别省市:

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