专利名称：具有均匀的壁厚的塑料容器的制作方法
技术领域：
本发明涉及具有均匀的壁厚的塑料容器。本发明还涉及这些容器的生产方法。
由塑性材料，尤其聚碳酸酯制成的容器原则上是已知的。这些容器例如由含有聚合物，尤其聚碳酸酯和普通添加剂的组合物(还称为复合物)生产。由聚合物(聚碳酸酯)和添加剂形成的这些组合物还被称为塑性材料。该添加剂例如是稳定剂，加工助剂等。另外，该塑料容器还可以包括其它组分，比如由橡胶制成的密封垫或由金属或其它材料制成的把柄。因此，说成“含有塑性材料的容器”比说成“塑料容器”更加正确。除该塑性材料之外，该容器例如能够包括上述组分和/或其它组分。在下文中，“塑料容器”是指“含有塑性材料的容器”。
塑料容器具有许多有利的性能，比如高透明度，良好的机械性能，巨大的耐环境影响性和长使用寿命，以及低重量和容易且便宜的可生产性。
塑料容器例如能够用挤出吹塑成型或注拉吹成型法生产。
在挤出吹塑成型中，塑性材料通常使用单螺杆挤出机熔化和用模头模制成独立式型坯。该型坯一般从模头悬垂下来。该型坯然后被吹塑模具所包围，它在下端将该型坯压制在一起。该型坯然后在该模具内膨胀，如此该型坯获得了所需形状。在冷却时间之后，打开模具，然后能够取出容器(空心制品)。
挤出吹塑成型法例如公开在Brinkschrder，F.J.“Polyearbonate”inBecker，Braun，Kunststoff-Handbuch，Vol.3/1，Polycarbonate，Polyacetale，Polyester，Celluloseester，Carl Hanser Verlag Munich，Vienna 1996，第248-255页)中。
注拉吹成型法是注塑法和吹塑法的结合。
注拉吹成型法按三个阶段进行1、在塑性材料的塑性温度范围内注塑该型坯2、在该塑性材料的热塑性范围内膨胀该型坯(注塑模具的芯同时是吹气芯棒)3、空塑制品脱模和任选用空气冷却该吹气芯棒注拉吹成型法例如公开在Anders，S.，Kaminski，A.，Kappenstein，R.，″Polycarbonate″in Becker，/Braun，Kunststoff-Handbuch，Vol.3/1，Polycarbonate，Polyacetale，Polyester，Celluloseester，Carl Hanser VerlagMunich，Vienna 1996，第213-216页中。
现有技术已知的塑料容器具有它们没有满足对于容器的实际用途来说重要的某些要求的缺陷。
因此，在已知塑料容器内的巨大机械应力能够导致它的爆裂。例如，如果装满液体的容器从很高的高度，比如从正在运输容器的载重汽车的装载区掉落到地板上，那么能够发生这种情况。
当然，容器的机械强度能够通过每容器使用更大量的塑性材料来增加，如此容器壁变得更厚。然而，这具有材料消耗提高的缺陷，尤其导致了高成本。
本发明的目的因此是用尽可能最低的材料费用提供具有高机械强度的塑料容器。
已经相应地发现，上述机械破坏的原因是不规则的容器壁厚。
从现有技术已知的不规则的容器壁厚在其生产过程中产生，因为聚合物熔体在用挤出吹塑成型或注拉吹成型的加工过程中形成了不规则的壁厚。
本发明的目的通过含有塑性材料的容器来实现，其中规则容器壁的最厚部位是其最薄部位的厚度的至多3倍。
规则容器的最厚部位优选是其最薄部位的厚度的至多2.6倍。
规则容器的最厚部位尤其优选是其最薄部位的厚度的至多2.2倍。
该容器优选是瓶子。
该容器尤其优选是水瓶。
该容器优选含有塑性材料聚碳酸酯。
本发明的目的还通过用注射吹塑或用注拉吹成型生产根据本发明的容器的方法来达到。
轴对称的(rotationssymmetrische)容器是优选的。具有仅仅一个开口的容器是优选的。
规则容器壁被认为是指在所有部位没有故意地提供更厚或更薄部位的容器壁。这种有意的更厚部位能够在图4的瓶颈附近看到。因此，在理想的容器生产条件下，规则的容器壁在所有部位具有同等的厚度。
根据本发明的容器例如由具有某些流变性质的聚碳酸酯生产。因此，下文描述了能够测量这些流变性质的单轴拉伸试验。
聚合物熔体的单轴拉伸试验及其实施方式是所属技术领域的专业人员所已知的。该单轴拉伸试验能够用Münstedt类型的装置进行。它们描述在H.Münstedt，J.Rheol.，第23卷，第421-436页(1979)中。它们还描述在目前的教科书比如Ch.W.MacoskoRheology，Verlag Wiley/VCH，1994，尤其第288-297页和M.Phal，W.Gleiβle，H.-M.LaunPraktischeRheologie der Kunststoffe und Elastomere，VDI-Verlag，1995，尤其第349-357页中。
测定作为时间函数的剪切粘度的方法是所属技术领域的专业人员已知的。
测定作为时间函数的剪切粘度的方法优选用转动流变仪在低剪切速度下进行。测定剪切粘度的方法还能够在转动流变仪中用振动变形来进行，然后能够用通常方法转化为随时间变化的粘度。转动流变仪的结构和使用方式描述在目前的教科书，例如M.Pahl，W.Gleiβle，H.-M.LaunPraktische Rheologie der Kunststoffe und Elastomere，VDI-Verlag，1995中。
作为时间函数的拉伸粘度优选用Münstedt型拉伸流变仪来测定。该单轴拉伸试验还可以用许多其它流变仪，例如用市场上可买到的Meissner型拉伸流变仪进行。这描述在J.Meissner，Rheologica Acta 8，Vol.78(1969)和J.S.Schulze等人，Rheol.Acta，Vol.40(2001)第457-466页中。
亨基伸长ε是无量纲变量。拉伸粘度ηE具有帕斯卡·秒的单位。剪切粘度η也具有帕斯卡·秒的单位。
商S用作该拉伸粘度ηE的相关增加的衡量标准。商S是无量纲的。S是拉伸粘度ηE和三倍剪切粘度3η的商。S取决于测量温度T，亨基伸长率 (单位1/s)以及亨基伸长ε和时间。
应用下列公式S=ηE(t,ϵ·)/3η(t)]]>总拉伸ε(单位无量纲)与样品起始长度L0(单位米)和当前样品长度L(单位米)以及伸长率 (单位1/s)和时间t(单位秒)通过下列等式相联系
其中在200℃的温度下，比率S在2.0的亨基伸长ε和0.1-0.01的伸长率范围 下大于1.1，以及在2.5的亨基伸长ε和0.1-0.01的伸长率范围 下大于1.1，其中S被定义为S＝ηE/3η的塑性材料，尤其聚碳酸酯是优选的。
其中在200℃的温度下，比率S在2.0的亨基伸长ε和0.1-0.01的伸长率范围 下大于1.3，以及在2.5的亨基伸长ε和0.1-0.01的伸长率范围 下大于1.5的塑性材料，尤其聚碳酸酯是特别优选的。
本发明涉及含有塑性材料的容器。它是指含有塑性材料例如作为壁材料的容器。它不是指由完全不同的材料制成和仅含有塑性材料作为填料的容器。
本发明还涉及用挤出吹塑成型或用注拉吹成型生产该容器的方法。
为了获得具有上述的流变拉伸性能的塑性材料，尤其聚碳酸酯，所属技术领域的专业人员能够有目的地调节塑性材料，尤其聚碳酸酯的各种参数。例如，他能够改变分子量和支化度。单体和共聚用单体或端基的选择也对流变拉伸性能有影响。所属技术领域的专业人员还可以使用合适的添加剂来获得根据本发明的所需流变拉伸性能。
上述塑性材料，尤其聚碳酸酯的优点是可以生产出具有其有利性能的根据本发明的容器。这里能够使用已知且有利的方法(挤出吹塑成型和/或注拉吹成型法)。
当然，本发明不局限于其中该塑性材料具有上述流变性质的含有塑性材料的容器。它们仅仅是优选的，因为它们使得可以通过简单且已知的方法(挤出吹塑成型或注拉吹成型)来生产容器。一般说来，唯一重要的是要获得所述均匀的壁厚度。这还能够使用其它方法和其它塑性材料(例如注塑法或压塑)来进行。
根据本发明的容器具有下列优点用每容器预定量的塑性材料，它们拥有高机械强度。
根据本发明的容器具有很多其它优点。它们可抗机械应力，即抗破裂性，并且具有有利的其它机械性能范围。它们具有良好光学特性，尤其高透明度。它们具有高的热变形温度。由于具有高热变形温度，根据本发明的容器能够用热水清洗或用热蒸汽消毒。它们对于普通洗涤剂，例如，用于清洗可再用的水瓶(根据本发明的容器的应用领域)的洗涤剂具有高耐力。它们能够用已知工艺容易和廉价地生产。塑性材料，尤其聚碳酸酯的良好加工性能在这里有利地被表现出来。它们的材料在应用中老化非常缓慢，因此它们具有长使用寿命。对于可能的重复使用，这意味着许多使用循环。
根据本发明的容器能够用于包装，储存或运输液体，固体或气体。用于包装，储存或运输液体的容器(液体容器)是优选的，用于包装，储存或运载水的容器(水瓶)是特别优选的。
根据本发明的容器优选是具有0.1l-50l，优选0.5l-50l的体积的空心制品，其中1l，5l，12l和20l是特别优选的。
3和5加仑水瓶是最尤其优选的。
该容器优选具有优选0.1g到3,000g，更优选50g到2,000g和特别地优选650g到900g的空重。
容器的壁厚优选是0.5mm到5mm，更优选0.8mm到4mm。
在本发明意义上的容器优选具有5mm到2,000mm，尤其优选100mm到1,000mm的长度。
该容器优选具有10mm到250mm，更优选50mm到150mm和最尤其优选70到90mm的最大周长。
本发明意义上的容器优选具有1mm到500mm，更优选10mm到250mm和尤其优选50mm到100mm和最尤其优选70mm到80mm的长度的瓶颈。
该容器的瓶颈的壁厚优选是0.5mm到10mm，尤其优选1mm到10mm和最尤其优选1mm到3mm。
瓶颈的直径优选为5mm-200mm。10mm到100mm是尤其优选的和45mm到75mm是最尤其优选的。
根据本发明的容器的瓶底优选具有10mm到250mm，更优选50mm到150mm和最尤其优选70到90mm的直径。
本发明意义上的容器可以具有任何几何形状，例如它们能够是圆形，椭圆形或多边形的，例如具有3-12条边。圆形，椭圆形和六边形是优选的。
容器的设计能够以任何表面结构为基础。该表面结构优选是平滑的或有棱纹的。根据本发明的容器还可以具有许多不同的表面结构。肋条或轮圈能够包绕容器的周边。它们能够具有任何间距或多个彼此不同的间距。根据本发明的容器的表面结构能够变粗糙，或整合有结构体，符号，装饰，盾形纹章，制造厂家的标志，商标，标记，生产者的详细情况，材料特性和/或有关体积的信息。
根据本发明的容器能够具有许多把柄，它们能够位于侧边，顶部或底部。该把柄能够在容器的外部，或整合到容器的轮廓中。该把柄能够是可折叠的或固定的。该把柄能够具有任何外形，例如椭圆形，圆形或多边形。该把柄优选具有0.1mm到180mm，优选20mm到120mm的长度。
除了根据本发明的塑性材料以外，根据本发明的容器还可以含有少量的其它物质，例如由橡胶制成的密封垫或用其它材料制成的把柄。
根据本发明的容器优选通过挤出吹塑成型或注拉吹成型法来生产。
在生产根据本发明的容器的优选实施方案中，根据本发明的塑性材料用具有平滑的或带凹槽的，优选平滑的进料区的挤出机加工。
依照螺杆直径来选择挤出机的驱动力。作为例子来说，如果螺杆直径为60mm，挤出机的驱动力是大约30到40千瓦，而如果螺杆直径为90mm，驱动力是大约60到70千瓦。
在工业热塑性塑料的加工中通用的三区螺杆是合适的。
为了生产具有1l体积的容器，50-60mm的螺杆直径是优选的。为了生产具有20l体积的容器，70-100mm的螺杆直径是优选的。螺杆长度优选是螺杆直径的20-25倍。
在吹塑的情况下，优选将吹塑模具的温度调节到50-90℃，以便获得闪光和高质量的容器表面。
为了确保吹塑模具的均匀和有效的温度调节，能够独立地调节基底区域和外部区域的温度。
吹塑模具优选用1,000到1,500N/cm的夹紧(Quetschnahtlnge)焊缝长度的压缩力封闭。
该塑性材料优选在加工之前进行干燥，如此容器的视觉质量没有受到条纹或气泡的损害，以及在加工过程中不会水解崩解。在干燥之后的残留含水量优选是低于0.01wt％。120℃的干燥温度是优选的。更低的温度无法确保充分的干燥，而在更高的温度下，具有塑性材料颗粒粘附在一起的危险，那么不再能够进行加工。干空气干燥器是优选的。
当加工以聚碳酸酯为基础的塑性材料时，优选的熔融温度是230-300℃。
根据本发明的容器能够用于包装，储存或运输液体，固体或气体。例如用于包装、储存或运输液体的实施方案是优选的。作为例如能够用于包装、储存或运输水的水瓶的实施方案是特别优选的。
本发明意义上的聚碳酸酯优选是可热塑性加工的芳族聚碳酸酯。均聚碳酸酯和共聚碳酸酯均能被使用。
特别优选的聚碳酸酯是以双酚A为基础的均聚碳酸酯，以1，1-双-(4-羟苯基)-3，3，5-三甲基环己烷为基础的均聚碳酸酯和以两种单体双酚A和1，1-双-(4-羟苯基)-3，3，5-三甲基环己烷为基础的共聚碳酸酯。
根据本发明的聚碳酸酯还包括其中至多80mol％，尤其20mol％到50mol％的碳酸酯基团被芳族二羧酸酯基置换的聚碳酸酯。同时包括在分子链中引入的碳酸(Kohlensure)的酸残基和芳族二羧酸的酸残基的这类聚碳酸酯还被称为芳族聚酯碳酸酯。
该聚碳酸酯能够按已知方式由二酚，碳酸衍生物，任选的链终止剂和任选的支化剂制备。一部分的碳酸衍生物用芳族二羧酸或二羧酸酸的衍生物替代，以便生产聚酯碳酸酯。这根据在芳族聚碳酸酯中所要用芳族二羧酸酯结构单元置换的碳酸酯结构单元来进行。
生产聚碳酸酯的详细情况是已知的。例如可以参考下列文献1.Schnell，”Chemistry and Physics of Polycarbonates″，Polymer Reviews，Volume 9，Interscience Publishers，New York，London，Sydney 1964；2.D.C.Prevorsek，B.T.Debona und Y.Kesten，Corporate Research Center，Allied Chemical Corporation，Morristown，New Jersey 07960”Synthesis ofPoly(ester Carbonate)Copolymers″in Journal of Polymer Science，PolymerChemistry Edition，Vol.19，75-90(1980)；3.D.Freitag，U.Grigo，P.R.Müller，N.Nouvertne′，BAYER AG，”Polycarbonates″in Encyclopedia of Polymer Science and Engineering，卷11，第二版，1988，第648-718页；4.U.Grigo，K.Kircher und P.R-Müller″Polycarbonate″in Becker/Braun，Kunststoff-Handbuch，Band 3/1，Polycarbonate，Polyacetale，Polyester，Celluloseester，Carl Hanser Verlag München，Wien 1992，第117-299页。
聚碳酸酯，包括聚酯碳酸酯在内，优选具有12,000到120,000g/mol的平均分子量Mw(通过在0.5g聚碳酸酯/100mL二氯甲烷的浓度下测量在二氯甲烷中的在25℃下的相对粘度来测定)。15,000到80,000g/mol是优选的，15,000到60,000g/mol是特别优选的。
适合生产聚碳酸酯的二酚是例如氢醌，间苯二酚，二羟基联苯，双-(羟苯基)-链烷烃，双-(羟苯基)环烷烃，双-(羟苯基)-硫醚，双-(羟苯基)-醚，双(羟苯基)-酮，双-(羟苯基)-砜，双-(羟苯基)亚砜，(α，α′-双-(羟苯基)-二异丙苯，以及它们的在核上烷基化和在核上卤化的化合物。
优选的二酚是4，4’-二羟基联苯，2，2-双-(4-羟苯基)-1-苯基-丙烷，1，1-双-(4-羟苯基)-苯基-乙烷，2，2-双-(4-羟苯基)丙烷，2，4-双-(4-羟苯基)-2-甲基丁烷，1，1-双-(4-羟苯基)-间/对-二异丙苯，2，2-双-(3-甲基-4-羟苯基)-丙烷，双-(3，5-二甲基-4-羟苯基)-甲烷，2，2-双-(3，5-二甲基-4-羟苯基)-丙烷，双-(3，5-二甲基-4-羟苯基)-砜，2，4-双-(3，5-二甲基-4-羟苯基)-2-甲基丁烷，1，1-双-(3，5-二甲基-4-羟苯基)-间/对-二异丙基-苯，2，2-和1，1-双-(4-羟苯基)-3，3，5-三甲基环己烷。
特别优选的二酚是4，4’-二羟基联苯，1，1-双-(4-羟基苯基)-苯基-乙烷，2，2-双-(4-羟苯基)-丙烷，2，2-双(3，5-二甲基-4-羟苯基)-丙烷，1，1-双-(4-羟苯基)-环己烷，1，1-双-(4-羟苯基)-间/对-二异丙苯和1，l-双-(4-羟苯基)-3，3，5-三甲基环己烷。
这些和其它合适的二酚和它们的生产方法例如公开在US-A 3 028635，2 999 835，3 148 172，2 991 273，3 271 367，4 982 014和2 999 846，DE-A 1 570 703，2 063 050，2 036 052，2 211 956和3 832 396，FR-A 1 561518，专刊“H.Schnell，Chemistry and Physics of Polycarbonates，Interscience Publishers，New York 1964”和JP-A 62039/1986，62040/1986和105550/1986中。
在均聚碳酸酯的情况下，使用仅仅一种二酚，而对于共聚碳酸酯来说，使用多种二酚，其中所用二酚(还称为双酚)当然能够被来源于其自身合成的杂质，如加到合成中的所有其它化学品和助剂所污染，但希望用尽可能纯净的原料来加工。
能够用于生产聚碳酸酯的合适的链终止剂是一元酚和一元羧酸。
合适的一元酚是例如苯酚，烷基酚，比如甲酚，对-叔丁基苯酚，对-正辛基苯酚，对-异辛基苯酚，对-正壬基酚和对-异壬基酚，卤素苯酚比如，对-氯苯酚，2，4-二氯苯酚，对-溴苯酚和2，4，6-三溴苯酚和它们的混合物。
合适的一元羧酸是例如苯甲酸，烷基苯甲酸和卤代苯甲酸。
优选的链终止剂是结构式(I)的苯酚类
R6-Ph-OH(I)其中R6表示H或支化或非支化C1-C18烷基。
链终止剂的用量优选是0.5mol％到10mol％，以分别使用的二酚的mol数为基准计。链终止剂能够在光气化之前、期间或之后添加。
聚碳酸酯能够是支化的。可用于使聚碳酸酯支化的合适的支化剂是聚碳酸酯化学中已知的三官能或三官能以上的化合物，尤其具有三个或三个以上的酚式OH基团的那些。
合适的支化剂是例如间苯三酚，4，6-二甲基-2，4，6-三-(4-羟苯基)-庚烯-2，4，6-二甲基-2，4，6-三(4-羟苯基)-庚烷，1，3，5-三-(4-羟苯基)苯，1，1，1-三-(4-羟苯基)-乙烷，三-(4-羟基-苯基)-苯基甲烷，2，2-双-[4，4-双-(4-羟苯基)-环己基]-丙烷，2，4-双-(4-羟苯基-异丙基)-苯酚，2，6-双-(2-羟基-5′-甲基苄基)-4-甲酚，2-(4-羟苯基)-2-(2，4-二羟苯基)-丙烷，六-(4-(4-羟苯基-异丙基)苯基)-邻对苯二甲酸酯，四-(4-羟苯基)-甲烷，四-(4-(4-羟基-苯基-异丙基)-苯氧基)-甲烷和1，4-双(4’，4”-二羟基-三苯基)甲基)-苯和2，4-二羟基苯甲酸，苯均三酸，氰尿酰氯和3，3-双-(3-甲基-4-羟苯基)-2-氧代-2，3-二氢吲哚。
任选使用的支化剂的用量优选是0.05mol％到2.5mol％，以分别使用的二酚的mol数为基准计。
支化剂能够与二酚和链终止剂一起在碱水相中引入，或在光气化之前溶解在有机溶剂中加入。
生产聚碳酸酯的所有这些措施是所属技术领域的专业人员所熟知的。
适合生产聚酯碳酸酯的芳族二羧酸是例如邻苯二甲酸，对苯二甲酸，间苯二酸，叔丁基间苯二甲酸，3，3’-联苯二羧酸，4，4’-联苯二羧酸，4，4-二苯甲酮二甲酸，3，4’-二苯甲酮二甲酸，4，4’-二苯基醚二羧酸，4，4-二苯基砜二羧酸，2，2-双-(4-羧基苯基)-丙烷，三甲基-3-苯基茚满-4，5’-二羧酸。
在芳族二羧酸当中，对苯二甲酸和/或间苯二酸是特别优选使用的。
二羧酸的衍生物是例如二羧酰二卤和二羧酸二烷基酯，尤其二羧酰二氯和二羧酸二甲酯。
碳酸酯基团以基本化学计量以及定量地被芳族二羧酸酯基置换，因此在成品聚酯碳酸酯中再次发现了反应配对物的摩尔比。芳族二羧酸酯基能够无规地以及逐个嵌段地引入。
聚碳酸酯优选通过相界面方法或已知的熔体酯交换方法来生产。在第一种情况下，优选使用光气作为碳酸衍生物，在后一种情况下，优选使用碳酸二苯酯作为碳酸衍生物。
用于生产聚碳酸酯的催化剂、溶剂、后加工、反应条件等在两种情况下均是已知的。
熔体酯交换方法尤其描述在H.Schnell，“Chemistry and Physics ofPolycarbonates”，Polymer Reviews，第9卷，第44-51页，IntersciencePublishers，New York，London，Sidney，1964及DE-A 1 031 512，US-A 3022 272，US-A 5 340 905和US-A 5 399 659中。
聚碳酸酯还可以含有普通添加剂，例如通常用于聚碳酸酯的量的颜料，UV稳定剂，热稳定剂，抗氧化剂和脱模剂。
对于其中聚碳酸酯含有添加剂的情况，由聚碳酸酯和添加剂形成的组合物还被称为聚碳酸酯模塑料。
这些普通添加剂能够与根据本发明的组分一起或在其后按已知方式加入到聚碳酸酯中。
当生产聚碳酸酯时，优选使用具有低污染度的原材料和助剂。所用双酚和所用碳酸衍生物应该尽可能不含碱金属离子和碱土金属离子，尤其在用熔体酯交换方法生产的情况下。这类纯原材料例如可以通过再结晶、洗涤或蒸馏碳酸衍生物，例如碳酸酯类来获得。
当通过熔体酯交换方法生产聚碳酸酯时，双酚和碳酸二酯的反应能够连续地或不连续地，例如在搅拌釜，薄膜蒸发器，降膜式蒸发器，系列搅拌釜反应器，挤出机，捏合机，简单盘式反应器和高粘度盘式反应器中进行。
可用于生产聚碳酸酯的碳酸二酯例如是碳酸的二芳基酯，该两个芳基优选各自具有6-14个碳原子。以苯酚或烷基取代苯酚为基础的碳酸的二酯，换句话说，例如碳酸二苯酯或碳酸二甲苯酯是优选使用的。以1mol双酚为基准计，碳酸二酯优选以1.01到1.30mol的量，尤其优选以1.02到1.15mol的量使用。
如果在聚碳酸酯的生产中使用苯酚，烷基酚和/或芳基苯酚，它们具有链终止剂的效应。这意味着它们限制了可获得的最高平均摩尔质量。它们能够与生产聚碳酸酯所需的单体一起添加，或者在聚碳酸酯合成的后续阶段中添加。它们在聚碳酸酯合成中起单官能化合物的作用，因此起链终止剂的作用。
任选用于生产聚碳酸酯的苯酚，烷基酚和/或芳基苯酚优选以0.25到10mol％的量使用，以分别使用的双酚的总和为基准计。
还可以使用苯酚和/或一种或多种烷基酚和/或芳基苯酚的混合物。
在聚碳酸酯的生产中任选使用的烷基酚和/或芳基苯酚获得了末端烷基苯基和末端芳基苯基。另外，取决于生产方法，其它端基，比如酚式端部OH基团或端部氯甲酸酯基能够在所得聚碳酸酯中出现。
苯酚，烷基酚和/或芳基苯酚优选单独地用作链终止剂，不用添加能够用作链终止剂的其它物质。
能够用作链终止剂的合适的其它物质是一元酚和一元羧酸。合适的一元酚是例如苯酚，对-氯苯酚或2，4，6-三溴苯酚。合适的一元羧酸是苯甲酸，烷基苯甲酸和卤代苯甲酸。
能够用作链终止剂的优选的其它物质是苯酚，对叔-丁基苯酚，枯基苯酚和异辛基苯酚。
能够用作链终止剂的其它物质的量优选是0.25-10mol％，以分别使用的双酚的总和为基准计。
下文描述了测定单轴拉伸粘度的测量方法。
为了测量单轴拉伸粘度，利用夹紧钳(Spannbacken)在两端固定圆柱形塑料样品(有效尺寸直径大致为4-5mm，长度大致为20-25mm)，再固定在拉伸流变仪上。
然后利用油浴调节样品的温度，在200℃的测量温度下，其具有与塑性材料大致相同的密度。在达到温度恒定时，用在样品的一端连接于夹紧钳的牵引棒条预定变形。因此提供了恒定的亨基伸长率 这意味着牵引速率u与时间呈指数关系地增高。
在样品的另一端，测量随时间或总伸长量而变的拉力。该单轴拉伸粘度可以通过用时间依赖的横断面面积表示所测定的拉伸应力来确定。
在本文件的实施例中用于测量的拉伸流变仪中，最大牵引长度是在大约500mm，这对应于大约L/L0＝25的最大变形或大约ln(L/L0＝3.2)的最大亨基伸长。然而，在所研究的聚碳酸酯中并不总是获得了总伸长，因为样品能够预先撕裂或破坏。
单轴拉伸试验的评价如下所示。单一拉伸粘度值和三倍剪切粘度值二者的对数一起在图中作为时间函数示出。已经发现，适于生产容器的塑性材料确切地是其中与三倍剪切粘度相比拉伸粘度大大提高的那些(参看
图1)。其中与三倍剪切粘度相比拉伸粘度没有大大提高的塑性材料(参看图2)不太适合或不适合生产水瓶。
不利于生产水瓶的聚碳酸酯的熔体在高的总伸长量下(ε＞2.5)可以在一定程度上不变形，因为这些样品收缩和/或破坏。
单轴拉伸粘度的测量结果能够很大程度地取决于正确的试验方法。采用不正确的试验程序，能够测得不真实的大大提高的拉伸粘度。为了弄清正确的测量值，需要采用恰当的试验程序和评价方法(参见Th.Schweizer Rheol.Acta 39(2000)5，第428-443页；J.S.Schulze等人，Rheol.Acta 40(2001)第457-466页；以及V.C.Barroso，J.A.Covas，J.M.MaiaRheol.Acta 41(2002)第154-161页)。
以下将描述图1和2。
图1显示了可有利地用于通过挤出吹塑成型法生产水瓶(按照根据本发明的实施例生产)的聚碳酸酯的单轴拉伸粘度ηE(t， )和三倍剪切粘度3η(t)。该三倍剪切粘度3η(t)作为实线显示。0.1和0.03和0.01(单位1/s)的三个不同的伸长率 的单轴拉伸粘度ηE(t， )作为具有符号的线条示出。能够看出，对于所有伸长率而言，拉伸粘度随时间增加而大大提高，直到超过三倍剪切粘度。
图2示出了不利于通过挤出吹塑成型法生产水瓶(根据对比实施例生产)的聚碳酸酯的单轴拉伸粘度ηE(t， )和三倍剪切粘度3η(t)。三倍剪切粘度3η(t)作为实线示出。0.2和0.1和0.05(单位1/s)的三个不同的伸长率 的单轴拉伸粘度ηE作为具有符号的线条示出。能够看出，对于所有伸长率而言，拉伸粘度不随时间增加而显著提高，结果位于三倍剪切粘度附近。
在图1和2中，具有特定亨基伸长率 的时轴t可以应用下列等式转化为亨基伸长ε 图3显示了在实施例中生产的瓶子。它的尺寸按毫米(mm)给出。
图4显示了在实施例中测量壁厚时在瓶子上的测量点的位置。
图5用图显示了在表2中再现的壁厚的过程。绘出壁厚(mm)对测试点1-46的曲线。由根据该实施例的聚碳酸酯制成的瓶子显示了规则的过程(正方形符号)。由根据对比实施例的聚碳酸酯制成的瓶子显示了不规则的过程(三角形符号)。
实施例生产具有依照实施例的流变拉伸性能的聚碳酸酯。随后由塑料颗粒生产具有5加仑体积的水平，再测量壁厚分布。依照对比实施例用具有流变拉伸性能的对比产物进行相同的方法。
由根据实施例的聚碳酸酯获得了具有均匀壁厚分布的水瓶，而根据对比实施例的聚碳酸酯没有获得。
1、聚碳酸酯的生产实施例在搅拌的同时，在氮气氛围中，将5515.7g(24.16mol)双酚A和31.10g靛红双甲酚溶于33.40kg 6.5％氢氧化钠溶液中。将70.6g苯酚和36.03kg二氯甲烷的混合物加入到该溶液中。然后在20-25℃和13的pH下在30分钟内引入2967.6g光气，通过添加另外的氢氧化钠溶液来保持pH，同时进行强烈搅拌。在该引入之后，添加28.3g N-乙基哌啶，并在l3的pH下将溶液搅拌45分钟。
将碱相与有机相分离。有机相用稀磷酸或盐酸调节到pH1。该相然后用去离子水洗涤至不含电解质。在将二氯甲烷替换成氯苯之后，按已知方式用汽提挤出机(Ausdampfextruder)分离聚碳酸酯。
如此获得的聚碳酸酯具有1.325的相对溶液粘度，在25℃下以0.5g聚碳酸酯在100ml二氯甲烷中的浓度测定。
对比实施例如以上实施例那样使用6.91g靛红双甲酚和78.4g苯酚。获得了具有1.305的相对溶液粘度的聚碳酸酯。靛红双甲酚可以商购，具有正确名称3，3-双-(3-甲基-4-羟苯基)-2-氧代-2，3-二氢吲哚。
2、通过挤出吹塑成型用聚碳酸酯制造的5加仑水瓶的生产方法的说明使用具有下列机器规格的出自SIG Blowtec的挤出吹塑成型机KBS 2-20生产瓶子。使用具有100mm直径螺杆和25D的长度的挤出机，其在相对低的螺杆速度下在材料中引入的摩擦热非常少。在大约750g的净瓶重和130-144个瓶/小时的件数下，塑化能力是大约145-190kg/h。塑化料筒安装有确保准确和恒定的温度控制的调节加热区和风扇。驱动由为均匀输送材料而设的闸流晶体管控制的数字计算机单元和恒定转矩来提供。型坯模头由具有3.5升贮存容量和重叠心形凹槽的Fifo储料罐式机头组成(Fifo＝先进先出)。偏移180度的该双心形凹槽形成了内和外型坯以及将熔体流输送到储料罐内膛。在型坯模头中的芯棒和模头设计成圆锥形的。该芯棒经由壁厚控制程序以相对于锥形模头的轴向运动。因此，可以优化瓶子的重量和调节相应的壁区域，例如基底区域的壁厚。
进料区中的挤出机温度是110℃，而在各加热区中的挤出机温度是245℃-265℃。机头温度是245℃-250℃和模头温度是275℃。确定的物质温度是267℃。平均周期时间是25.8s±0.2s，其中型坯的喷射时间为5.3s，相当于138-140个瓶子/小时的件数。使用用于5加仑聚碳酸酯瓶子的普通立式壁厚靠模(profile)来控制壁厚。所生产的瓶子具有750-850g的净重，立即用红外辐射调节温度。温度控制用于快速地松驰压模材料和松驰与之相关的加工诱导的内应力。使用Protherm 850-3型，序列号KRK 7110，出自Process Dynamics Inc.，USA的红外辐射烘箱。选择所存在的七个加热区的可调温度，使得确保130℃±2℃的瓶的表面温度。
表1水瓶实施例/对比实施例的瓶子几何结构和重量
3、水瓶的壁厚测量的说明使用出自Krautkrmer GmbH & Co.，Hürth，Germany的CL3 DL型的超声波壁厚测量仪器测定壁厚。该装置通过脉冲-回波原理来操作。由该脉冲在材料中穿行的时间的测量从当一部分的超声波脉冲从前区和所要测量的材料的表面之间的界面反射时产生的输入回波开始。取决于材料的厚度，CL3 DL自动地选定从输入回波到第一后壁回波(Rückwandecho)的测量方式(界面-第一模式)或在连续后壁回波之间的测量方式(多回波-模式)。称为ALPHA DFR-P的并且具有22MHz的标称频率和6.4mm的连接面的特定用于塑性材料的超声波高级探头用于0.125mm-3.8mm的测量范围。壁厚测量使用超声波耦合介质在瓶子的46个测量点(参看图4)上直接进行。
表2测量点的壁厚
权利要求
1.含有塑性材料的容器，其中规则容器壁的最厚部位是其最薄部位的厚度的至多3倍。
2.根据权利要求1的容器，其中规则容器壁的最厚部位是其最薄部位的厚度的至多2.6倍。
3.根据权利要求1的容器，其中规则容器壁的最厚部位是其最薄部位的厚度的至多2.2倍。
4.根据权利要求1-3的任一项的容器，其中容器是瓶子。
5.根据权利要求4的容器，其中容器是水瓶。
6.根据权利要求1-5的任一项的容器，其中塑性材料是聚碳酸酯。
7.通过挤出吹塑成型或注拉吹成型法生产根据权利要求1-6的任一项的容器的方法。
全文摘要
本发明涉及具有均匀的壁厚的塑料容器。本发明还涉及这些容器的生产方法。
文档编号B65D1/02GK1655919SQ03811948
公开日2005年8月17日 申请日期2003年3月20日 优先权日2002年3月25日
发明者K·霍尔恩, R·胡芬, M·克里特尔, D·－J·蒂克斯特拉, J·赫佩尔勒, H·明斯特德特 申请人:拜尔材料科学股份公司