DE2837116C2 - - Google Patents
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Description
Die Erfindung betrifft das Herstellen
eines Hohlkörpers mit dem Aussehen von Trübglas, bei
dem das kristalline thermoplastische Polyestercopolymerisat
zu einem transparenten Vorformling geformt,
wenigstens die Oberflächenschicht des Vorformlings
kristallisiert und dann der Vorformling zu dem Hohlkörper
bei einer Temperatur, bei der biaxiales Recken
oder Aufweiten möglich ist, blasgeformt wird.
Ein derartiges Verfahren ist nach der DE-OS 27 46 951
bekannt.
Thermoplastische Polyester, die Äthylenterephthalateinheiten
enthalten, wurden bisher in großem Umfange
auf Grund ihrer ausgezeichneten Eigenschaften wie
Transparenz, Gasundurchlässigkeit, Feuchtigkeitsundurchlässigkeit,
des Duftbewahrungsvermögens und der gesundheitlich
einwandfreien Beschaffenheit sowie auf Grund
ihrer guten mechanischen Eigenschaften in großem Umfange
als Verpackungsmaterialien in verarbeiteter Form, z. B.
in Form von Gefäßen, Folien und Platten, verwendet. In
jüngster Zeit ist ihre Verwendung auf dem Gebiet der
Hohlkörper, als deren repräsentative Beispiele Flaschen
und Dosen zu erwähnen sind, auf Grund der Verbesserung
der Hohlkörperblasverfahren besonders bemerkenswert.
Wie jedoch die Beschreibung in der US-PS 37 33 309
zeigen, liegt das charakteristische Merkmal üblicher Hohlkörper
aus thermoplastischen Polyestern in ihrer Schutzfunktion
und ihrer Transparenz auf der Grundlage der vorstehend
genannten, den Polyestern innewohnenden Eigenschaften,
während dekorative Faktoren, wie sie für Gefäße
für kosmetische Präparate zu berücksichtigen sind, fast
völlig außer acht gelassen wurden. Diese Gefäße wurden
daher im allgemeinen ebenso wie andere Kunststoffgefäße
nur für Waren geringerer Güteklassen verwendet.
Allerdings ist ein typisches Polyesterharz wie Polyethylenterephthalat
für die Herstellung des erfindungsgemäßen Produkts nicht
geeignet, da die Kristallisationsgeschwindigkeit zu groß ist.
Wird ein daraus hergestellter Vorformling durch Erhitzen kristallisiert,
läßt sich der Kristallisationsgrad kaum kontrollieren,
so daß der kristallisierte Vorformling nicht gut durch
Hohlkörperblasen geformt werden kann. Dies ist vor allem ein
Nachteil, wenn der Hohlkörper eine komplizierte Form aufweist.
Aufgabe der Erfindung ist es folglich, Polyestercopolymerisate
zur Herstellung eines Hohlkörpers
mit dem Aussehen von Trübglas zu finden,
bei denen beim Erhitzen der Vorformling langsamer
als bei einfachen Polyestern kristallisiert
und der deshalb zu Formen von komplexer Gestalt
mit Ecken und Winkeln verarbeitet werden kann, die
als "Mattglas"-Dekorgefäße beispielsweise für
Kosmetikprodukte verwendet werden können.
Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt erfindungsgemäß durch die
Verwendung eines Polyestercopolymerisats, das,
jeweils bezogen auf seine Gesamtmenge, Ethylenterephthalat
in einer Menge von 80 bis 95 Mo.-% und
zusätzlich Isophthalsäure und/oder Neopentylglykol
als copolymerisierbare Verbindung in einer Menge
von höchstens 20 Gew.-% enthält und das eine Grenzviskosität
von wenigstens 0,5 hat.
Erfindungsgemäß wird ein durch
Spritzgießen oder Strangpressen gebildeter transparenter
Vorformling mit geschlossenem Ende an der Oberflächenschicht
beispielsweise durch Erhitzen in einem solchen
Maße kristallisiert, daß klare Weißfärbung der Oberflächenschicht
makroskopisch beobachtet wird, worauf man
den Vorformling bei einer Temperatur, bei der biaxiales
Recken oder Ausweiten durchführbar ist, aufbläst. Die
Erfindung zeichnet sich somit eindeutig
dadurch aus, daß das Blasformen des Vorformlings
nach seiner Kristallisation an der Oberflächenschicht
durchgeführt wird.
Bei der Erfindung wird ein thermoplastisches
Polyestercpolymerisat, das Äthylenterephthalateinheiten
als Hauptkomponente enthält, als Ausgangsmaterial
für die Bildung der Vorformlinge verwendet.
Der Vorformling aus einem solchen Polyestercopolymerisat
weist eine geeignete Kristallisationsgeschwindigkeit
auf, und der Grad seiner Kristallisation kann
leicht so geregelt werden, daß ein gleichbleibender
Kristallisationsgrad in der Oberflächenschicht ohne
weiteres reproduzierbar ist. Ferner ist der Vorformling
nach der Kristallisation der Oberflächenschicht noch
leicht durch Blasformen aufweitbar, und das Aufweiten
zur gewünschten Form ist leicht erreichbar. Auch wenn
Hohlkörper von komplizierter Form mit Ecken und Winkeln
hergestellt werden sollen, können daher diese Hohlkörper,
die genau die Innenkontur des Blaswerkzeugs mit Ecken
und Winkeln wiedergeben, mit Hilfe der entsprechenden
Form hergestellt werden.
Die Messung der Kristallisationsgeschwindigkeit erfolgt
weitgehend unter Verwendung des Diffenrentialabtastkalorimeters
(nachstehend als "DSC-Methode" bezeichnet),
wobei das thermische Verhalten eines kristallinen Polymerisats
bestimmt wird. Bei dieser Methode werden die
thermischen Veränderungen des Polymerisats während der
Erhöhung oder Senkung der Temperatur elektrisch abgetastet
und auf Diagrammpapier registriert, auf dem in
dieser Weise die Änderungen der spezifischen Wärme
unmittelbar dargestellt werden. Wenn ein Polymerisat
im nicht-kristallinen Zustand kristallisiert wird,
wird ein exothermes Maximum registriert, und die maximale
Temperatur an diesem Punkt wird als Kristallisationstemperatur
angesehen. Es gibt zwei Arten von
Kristallisationstemperaturen. In einem Fall handelt es
sich um die Temperatur, bei der Kristallisation stattfindet,
wenn ein im wesentlichen nicht-kristallines
Polymerisat von Raumtemperatur erhitzt wird, und im
anderen Fall handelt es sich um die Temperatur, bei der
Kristallisation stattfindet, wenn ein kristallines
Polymerisat bei erhöhter Temperatur zum nicht-kristallinen
Zustand geschmolzen und dann allmählich gekühlt
wird. Die erstgenannte Temperatur wird als "Kristallisationstemperatur
im Verlauf der Temperaturerhöhung"
und die letztgenannte Temperatur als "Kristallisationstemperatur
im Verlauf der Abkühlung" bezeichnet. Die
Kristallisationstemperatur im Falle der Kristallisation
des transparenten Vorformlings unter Erhitzen bei
der Erfindung entspricht der erstgenannten
Temperatur. Wenn die Kristallisationstemperatur
im Verlauf der Temperaturerhöhung gemäß der DSC-Methode
hoch ist oder kaum beobachtet wird, findet die Kristallisation
während des Erhitzens des Vorformlings langsam
statt.
Für die Zwecke der Erfindung werden Polyestercopolymerisate
bevorzugt, die die folgende Voraussetzung erfüllen:
Wenn eine Probe (10 mg) eines daraus hergestellten
Vorformlings 5 Minuten bei einer Temperatur,
die um 40°C über seinem Schmelzpunkt liegt, gehalten
und dann schnell auf Raumtemperatur gekühlt und die
Temperatur der hierbei erhaltenen Probe in einem im
wesentlichen nicht-kristallinen Zustand von Raumtemperatur
mit einer Geschwindigkeit von 20°C/Minute erhöht
wird, ist die nach der DSC-Methode bestimmte Kristallisationstemperatur
kaum nachweisbar, oder sie liegt über
140°C, vorzugsweise über 150°C.
Die für die Zwecke der Erfindung verwendeten Polyestercopolymerisate
enthalten Äthylenterephthalateinheiten
als Hauptkomponente und Einheiten einer oder mehrerer
copolymerisierbarer Verbindungen. Beispiele solcher
copolymerisierbarer Verbindungen sind Dicarbonsäuren
(z. B. Isophthalsäure, Adipinsäure, Sebacinsäure, Naphthalindicarbonsäure,
Diphenoxyäthandicarbonsäure und Hexahydroterephthalsäure),
Diole (z. B. Trimethylenglykol,
Tetramethylenglykol, Neopentylglykol, Hexamethylenglykol,
Cyclohexandimethanol, Diäthylenglykol, 2,2-Bis(4-hydroxyphenyl)propan,
2,2-Bis(4-hydroxyäthoxyphenyl)propan,
Polyäthylenglykol, Polypropylenglykol und Polytetramethylenglykol)
und Hydroxycarbonsäuren (z. B. p-Hydroxybenzosäure
und p-Hydroxyäthoxybenzoesäure). Diese
copolymerisierbaren Verbindungen haben im allgemeinen
ein Molekulargewicht von nicht mehr als 2000. Besonders
bevorzugt werden Isophthalsäure und Neopentylglykol.
Der Anteil der Äthylenterephthalateinheiten an der Gesamtmenge
des Polyestercopolymerisats beträgt
80 bis 95 Mol.-%, insbesondere
85 bis 95 Mol.-%. Wenn die Menge der Äthylenterephthalateinheiten
geringer als 70 Mol.-% ist, wird nicht nur
die Geschwindigkeit der Kristallisation des transparenten
Vorformlings zu niedrig, sondern die mechanischen
Eigenschaften und die chemische Beständigkeit des als
Endprodukt gebildeten Hohlkörpers werden auch verschlechtert.
Wenn der Anteil höher als 97 Mol.-% ist,
wird der Effekt der Copolymerisation geringer und die
Kristallisationsgeschwindigkeit wird zu hoch, d. h. die
gleichen Nachteile wie im Falle von Polyäthylenterephthalat
treten ein. In jedem Fall sollte der Anteil der
Einheiten der copolymerisierbaren Verbindungen am
Gesamtgewicht des Polyestercopolymerisats 20 Gew.-%
nicht überschreiten, da andernfalls die thermische
Stabilität erheblich verschlechtert wird.
Die Grenzviskosität des Polyestercopolymerisats gemäß
der Erfindung beträgt 0,5 oder mehr, bestimmt in einem
Lösungsmittelgemisch aus Phenol und Tetrachloräthan
(Gewichtsverhältnis 3 : 2) bei 30°C. Wenn die Grenzviskosität
unter 0,5 liegt, ist die mechanische Festigkeit
ungenügend. Die Grenzviskosität ist nach oben nicht
begrenzt, beträgt jedoch gewöhnlich nicht mehr als 1,3.
Bevorzugt wird ein Grenzviskositätsbereich von 0,5 bis
1,0.
Zur Erleichterung des Blasformens
ist es wichtig,
daß der Vorformling transparent ist. Bei Verwendung des
vorstehend beschriebenen Polyestercopolymerisats ist der
Vorformling unabhängig von seiner Dicke im wesentlichen
transparent. Um hohe Transparenz mit Leichtigkeit zu
erzielen, werden das Blaswerkzeug und die Formhöhlung
der Hohlkörperblasmaschine zweckmäßig bei möglichst
niedriger Temperatur gehalten, so daß das zugeführte
geschmolzene Harz in der Form schnell gekühlt wird
und schnell erstarrt.
Bei der Erfindung, bei dem die vorstehend
beschriebenen Polyestercopolymerisate verwendet
werden, unterliegt die Dicke des Vorformlings keiner
besonderen Begrenzung. Im allgemeinen wird eine Dicke
von 1 bis 15 mm, insbesondere von 2 bis 10 mm bevorzugt.
Bei einer Dicke von weniger als 1 mm sind die nach dem
Hohlkörperblasen erhaltenen Hohlkörper kommerziell fast
wertlos. Bei einer Dicke von mehr als 15 mm ist ein
extrem hoher Blasdruck zum Aufweiten durch Aufblasen
nach der Kristallisation des Vorformlings erforderlich,
und die vollständige Ausformung mit genauer Anpassung
an die Innenkontur des Blaswerkzeugs wird schwierig.
Die Dichte des transparenten Vorformlings
beträgt zweckmäßig 1,345 oder weniger. Wenn
sie 1,345 übersteigt, neigt die mittlere Schicht des
Vorformlings dazu, undurchsichtig zu werden. Dies kann
ungleichmäßige Kristallisation verursachen oder eine
Begrenzung in der Gesalt ergeben.
Die Kristallisation des Vorformlings zur Trübung kann beispielsweise
durch Erhitzen in einem Ofen oder durch Eintauchen
in ein Lösungmittel erfolgen. Im Ofen, in dem als
Wärmequelle ein Wärmegenerator, z. B. ein Infrarotstrahler
oder ein Heizblock angeordnet ist, rotiert
eine Spindel, mit der die Öffnung des Vorformlings mit
geschlossenem Ende verbunden ist. Der Vorformling
durchläuft somit den Ofen unter Drehung, wodurch die
Kristallisation von der äußeren Oberfläche des Vorformlings
aus begünstigt wird. Es ist zweckmäßig, die
Kristallisation des Vorformlings in einem solchen Maße
vorzunehmen, daß die mittlere Dichte des Teils von der
Außenseite bis zu einer Tiefe von 1 mm im Bereich von
1,345 bis 1,375, vorzugsweise im Bereich von 1,348 bis
1,369 liegt. Bei einer Dichte von weniger als 1,345
wird kaum eine Trübung durch die Kristallisation verursacht.
Bei einer Dichte von mehr als 1,375 verläuft
die Kristallisation übermäßig schnell, und die genaue
Anpassung an die Innenkontur der Form beim anschließenden
Blasformen wird schwierig. Die Kristallisation
des Vorformlings kann so vorgenommen werden, daß die
gesamte Schicht von der äußeren Oberfläche bis zur
inneren Oberfläche eine Dichte im vorstehend genannten
Bereich hat, jedoch ist es gewöhnlich zweckmäßig, den
Vorformling von seiner äußeren Oberfläche aus unter
Erhitzen so zu kristallisieren, daß die genannte mittlere
Dichte im Teil von der äußeren Oberfläche bis zu
einer Tiefe von wenigstens 1 mm erzielt wird und ein
Dichtegradient von der äußeren Oberflächenschicht zur
inneren Schicht eingestellt wird. Um angemessene Kristallisation
der Oberflächenschicht zu erreichen, können
die Temperatur und die Dauer des Erhitzens des Vorformlings
nach Belieben festgelegt werden. Zu diesem Zweck
wird vorzugsweise eine Vorrichtung verwendet, in der
die Spannung des Erhitzers, der Abstand zwischen der
Spindel und dem Erhitzer, die Drehgeschwindigkeit der
Spindel und die Durchlaufgeschwindigkeit der Spindel im
Ofen nach Belieben verändert werden. Die Temperatur,
auf die die Oberfläche des Vorformlings zur Kristallisation
erhitzt wird, liegt zweckmäßig um 20°C oder mehr
unter dem Schmelzpunkt des kristallinen Polyestercopolymerisats,
muß jedoch genügen, um Kristallisation zu
bewirken.
Die Kristallisation der Oberfläche des Vorformlings
wird vorzugsweise durch Erhitzen in der vorstehend beschriebenen
Weise vorgenommen, jedoch ist auch die
Kristallisation mit einem Lösungsmittel anwendbar. Als
Lösungsmittel, die für diesen Zweck verwendet werden,
werden gewöhnlich Lösungsmittel mit einem Löslichkeitsparameter
(δ) von 8 bis 12 bevorzugt, um Kristallisation
bei verhältnismäßig niedrige Temperatur zu erreichen.
Besonders zweckmäßig ist die Verwendung eines
Lösungsmittels, dessen Löslichkeitsparameter 8,5 bis 11
beträgt. Der Siedepunkt des Lösungsmittels liegt zweckmäßig
bei 150°C oder darunter. Als spezielle Beispiele
solcher Lösungsmittel sind Ketone, Ester, Äther, aromatische
Kohlenwasserstoffe und halogenierte Kohlenwasserstoffe,
z. B. Aceton (δ=10,0), Methyläthylketon
(w=9,3), Äthylacetat (δ=9,1), Dioxan (δ=9,9) und
Benzol (δ=9,2) zu nennen. Diese Lösungsmittel können
allein oder in Kombination verwendet werden. Es ist
möglich, den Kristallisationsgrad durch Mischen dieser
Lösungsmittel mit Wasser oder anderen Lösungsmitteln,
z. B. Alkoholen, zu regeln.
Bei der Erfindung muß der Vorformling
nicht unbedingt an der gesamten Oberfläche kristallisiert
werden, vielmehr ist auch eine Teilkristallisation
im Rahmen der Erfindung möglich. Wenn beispielsweise
nur die Mündung und die Halsteile, die dem
oberen Teil des Hohlkörpers entsprechen, im transparenten
Zustand gehalten werden sollen und allein dem
Rumpfteil, der dem unteren Teil des Hohlkörpers entspricht,
das Aussehen von Trübglas durch Kristallisation
durch Erhitzen verliehen werden soll, wird eine
Wärmeabschirmplatte zwischen der Spindel und dem Erhitzer
so angeordnet, daß der Teil, der der Mündung
und dem Hals des durch den Ofen laufenden Vorformlings
entspricht, nicht direkt der Einwirkung der Wärme ausgesetzt
wird. Kurz gesagt, der Teil, der transparent
bleiben soll, wird gegen Wärme abgeschirmt oder zwangsgekühlt.
In der anschließenden Stufe des Blasformens wird der
an der gesamten Oberfläche oder an einem bestimmten Teil
kristallisierte Vorformling durch Aufblasen mit
einem Druckgas wie Luft oder Stickstoff gegebenenfalls
mit Hilfe eines Streckstabes in einem Blaswerkzeug aufgeweitet,
das die gewünschte Form hat, die der endgültige
Hohlkörper annehmen soll. Der Vorformling sollte
unmittelbar vor dem Aufweiten eine Temperatur haben,
bei der das Aufweiten möglich ist, d. h. die Temperatur
sollte unter dem Schmelzpunkt (Tm) und über der Einfriertemperatur
(Tg), vorzugsweise im Bereich von (Tg + 10°C)
bis (Tm - 20°C) liegen.
Der hier gebrauchte Ausdruck "Dichte" bedeutet einen
Wert (g/cm³), der durch Bestimmung bei 30°C mit Hilfe
eines Dichtegradientenrohrs aus einem Calciumnitrat-Wasser-System
erhalten worden ist.
Die erfindungsgemäß durch Hohlkörperblasen zu verarbeitenden
Polyestercopolymerisate können übliche Zusatzstoffe,
z. B. farbgebende Mittel, Pigmente, Antistatikmittel,
UV-Absorber, Oxydationsinhibitoren und Entformungsmittel,
enthalten. Mischen oder Laminieren mit
anderen thermoplastischen Harzen ist ebenfalls möglich,
soweit die erfindungsgemäß gewünschte Wirkung hierdurch
nicht beeinträchtigt wird.
Die Erfindung wird in den folgenden Beispielen, in
denen die Teile sich als Gewichtsteile verstehen, ausführlich
erläutert.
Ein Gemisch von 89 Teilen Dimethylterephthalat, 11 Teilen
Dimethylisophthalat und 70 Teilen Äthylenglykol
wird 2,5 Stunden in Gegenwart von 0,028 Teilen Manganacetat
und 0,024 Teilen Germaniumdioxyd in einer Stickstoffatmosphäre
bei 140 bis 230°C erhitzt, um Esteraustausch
zu bewirken. Während dieser Zeit wird das als
Nebenprodukt gebildete Methanol aus dem Reaktionssystem
abdestilliert. Nach Zusatz von 0,042 Teilen
Trimethylphosphat zum Reaktionsprodukt wird das Gemisch
10 Minuten gerührt. Dann wird der Druck des Reaktionssystems
allmählich gesenkt, während die Temperatur
langsam erhöht wird, bis ein Endzustand mit einem Druck
von 0,67 mbar und 260°C erreicht ist. Unter diesen
Bedingungen wird die Polymerisation etwa 2 Stunden
durchgeführt. Nach beendeter Polymerisation wird das
Produkt zu Granulat (3,4 mm × 3,4 mm × 4,0 mm) in
Wasser geschnitten. Das in dieser Weise erhaltene Polyestercopolymerisat
hat eine Grenzviskosität von 0,75.
Durch Messung nach der DSC-Methode wird ein Schmelzpunkt
von 230°C ermittelt. Ein Kristallisationsmaximum im
Verlauf der Temperaturerhöhung ist nicht feststellbar.
Dieses Polyestercopolymerisat wird mit einer Spritzgußmaschine
(N-95, Hersteller Nihon Seiko K. K.) unter den
folgenden Bedingungen verarbeitet: Zylindertemperatur
250°-260°-270°C (von der Seite des Aufgabetrichters);
Spritzdruck 58,8 bar Überdruck; Temperatur der Form 25°C.
Hierbei wird ein transparenter Vorformling mit geschlossenem
Ende erhalten, der einen Innendurchmesser
von 16 mm, einen Außendurchmesser von 22 mm, eine Dicke
von 3 mm und eine Länge von 120 mm hat. Die Dichte beträgt
1,340.
Anschließend erfolgen Trübung unter Erhitzen und das
Blasformen mit Hilfe einer Hohlkörperblasmaschine mit
Spreizvorrichtung, die einen Heizofenteil mit Infraroterhitzer,
einen Spreizblasteil mit Spreizstab, eine
gleichzeitig zum Einblasen von Druckgas dienende Spindel
und ein Hohlkörperblaswerkzeug sowie einen Antriebsteil
zur Betätigung dieser Vorrichtungen aufweist.
Der durch Spritzgießen erhaltene transparente Vorformling
wird auf die Spindel der Spreizhohlkörperblasmaschine
aufgesetzt und im rotierenden Zustand in den
Heizofenteil eingeführt, um die Trübung durch Kristallisation
unter Erhitzen zu bewirken. Der Grad der
durch die Dichte angezeigten Kristallisation ist in
Tabelle 1 genannt.
Der beim Versuch 2 erhitzte Vorformling wird zum Spreizblasteil
überführt und mit einem Gas unter einem Druck
von 9,8 bar oder mehr und einem Spreizstab-Öldruck von
39 bar aufgeblasen und aufgeweitet. Der in dieser Weise
erhaltene Hohlkörper hat einen Mündungs- und Halsteil
von 22 mm Außendurchmesser, 16 mm Innendurchmesser und
25 mm Länge und einen gereckten Rumpfteil von 50 mm
Außendurchmesser, etwa 48 mm Innendurchmesser und
80 mm Länge. Ein Hohlkörper, dessen Form genau der durch
das Blaswerkzeug vorgegebenen Gestalt entspricht, wird
daher mit guter Reproduzierbarkeit erhalten.
Die Oberfläche des Hohlkörpers hat das charakteristische
blaßmilchigweiße Aussehen von Trübglas, das unter Verwendung
eines Pigments oder Farbstoffs nicht erzielbar
ist, und hat einen weichen Griff.
Hohlkörper werden auf die in Beispiel 1 beschriebene
Weise, jedoch unter den in Versuch 3 oder 4 in Tabelle 1
angewandten Heizbedingungen hergestellt. Die erhaltenen
Hohlkörper haben genau die Innenkontur des Blaswerkzeugs
angenommen und weisen gute Reproduzierbarkeit ohne
Bildung von Ausschußprodukten auf. Die Hohlkörper haben
ein ansprechendes milchigweißes Aussehen von Trübglas.
Das Hohlkörperblasen wird auf die in Beispiel 1 beschriebene
Weise, jedoch unter den für Versuch 5 in
Tabelle 1 genannten Heizbedingungen durchgeführt. Eine
gute Formung mit genauer Anpassung an die Innenkontur
des Blaswerkzeugs wird nicht erreicht. Dies ist wahrscheinlich
auf die ungenügende Aufweitung als Folge der
zu großen Dichte von 1,378 beim Erhitzen des Vorformlings,
d. h. durch übermäßig schnelle Kristallisation zurückzuführen.
Unter Verwendung von Polyäthylenterephthalat mit einer
Grenzviskosität von 0,8 wird ein transparenter Vorformling
mit der in Beispiel 1 beschriebenen Form durch
Spritzgießen mit der Spritzgußmaschine N-95 (Hersteller
Niho Seiko K.K.) unter den folgenden Bedingungen hergestellt:
Zylindertemperatur 270-290-290°C (vom Einfülltrichter
aus); Spritzdruck 58,8 bar (Überdruck); Formtemperatur
20°C. Der so gebildete Vorformling hat eine
Dichte von 1,341. Der Vorformling wird unter Erhitzen
im Heizofenteil der mit Spreizvorrichtung versehenen
Hohlkörperblasmaschine bei 180°C auf die in Beispiel 1
beschriebene Weise kristallisiert und dann aufgeblasen.
Die Ergebenisse sind in Tabelle 2 genannt.
Wie die Ergebnisse zeigen, sind nicht nur die Bedingungen
für die Kristallisation durch Erhitzen zur Erzielung
einer Oberfläche mit dem Aussehen von Trübglas
auf einen engen Bereich begrenzt, sondern werden auch
Ausschußprodukte, in denen vollständige Ausformung unter
genauer Wiedergabe der Innenkontur des Blaswerkzeugs
oder eine gleichmäßige Oberfläche mit dem Aussehen von
Trübglas häufig nicht erreicht werden kann, erhalten.
Ferner können beim Blasformen von Hohlkörpern mit komplizierter
Form mit Ecken und Winkeln die vom Blaswerkzeug
vorgegebenen Winkelteile nicht ausgebildet werden.
Unter Verwendung des in Beispiel 1 beschriebenen Polyestercopolymerisats
wird ein transparenter Vorformling
mit geschlossenem Ende durch Spritzgießen mit einer
Spritzgußmaschine N-95 (Hersteller Niho Seiko K. K.)
unter den folgenden Bedingungen hergestellt: Zylindertermperatur
260-280°C; Spritzdruck 49 bar (Überdruck);
Formtemperatur 20°C. Der hierbei erhaltene Vorformling
hat eine Gesamtlänge von 95 mm, einen Öffnungs-Halsteil
von 15 mm Innendurchmesser und 22 mm Außendurchmesser
und einen Rumpfteil als Seitenwand einer als Endprodukt
herzustellenden Flasche von 27 mm Außendurchmesser. Die
Dicke des Rumpfteils beträgt somit 6 mm. Der Vorformling
hat eine Dichte von 1,342.
Der Vorformling wird dann auf die Spindel der Streckblasformmaschine
aufgesetzt und in den mit einem Infrarotstrahler
versehenen Heizofenteil eingeführt. Im
Heizofenteil ist eine Wärmeabschirmplatte, deren Länge
genügt, um den Mündungs- und Halsteil des Vorformlings
abzudecken, zwischen der Spindel und dem Infrarotstrahler
angeordnet, so daß der Mündungs- und Halsteil nicht
erhitzt wird. In diesem Zustand wird die Spindel gedreht
und der Rumpfteil, der nicht gegen Wärmeeinwirkung
geschützt ist, 4 Minuten bei 180°C erhitzt. Der in
dieser Weise erhitzte Rumpfteil des Vorformlings ist an
der Oberflächenschicht der Außenseite bis zu einer Tiefe
von etwa 3 mm getrübt. Die durchschnittliche Dichte des
Oberflächenschichtteils von der äußeren Oberfläche bis
zu einer Tiefe von 1 mm beträgt 1,350. Der nicht erhitzte
Mündungs- und Halsteil hat eine Dichte von 1,343.
Der Vorformling wird dann zum Hohlkörperblaswerkzeug
transportiert und unter einem Druck von 9,8 bar oder mehr
mit einem von einem Kompressor zugeführten Druckgas aufgeblasen,
während er in axialer Richtung mit einer Geschwindigkeit
von 4% mit Hilfe eines Spreizdorns gestreckt
wird. Die in dieser Weise geformte Flasche hat
vollständig die vom Hohlkörperblaswerkzeug vorgegebene
Gestalt angenommen. Die Gesamtlänge beträgt 99 mm.
Die Länge von der Mündung zum Hals beträgt 27 mm und der
Außendurchmesser dieses Teils 22 mm und sein Innendurchmesser
15 mm. Der Rumpfteil hat einen Außendurchmesser
von 52 mm und eine Wandstärke von 1,8 mm. Das effektive
Volumen beträgt 130 ml. In dieser Flasche ist der vor
der Hitze geschützte Mündungs- und Halsteil transparent,
während der Rumpfteil das Aussehen von Trübglas hat.
Bei Verwendung von Polyäthylenterephthalat als Ausgangsmaterial
ist die Herstellung von Hohlkörpern in der
oben beschriebenen Weise unmöglich, weil ein transparenter
Vorformling mit einem Rumpfteil von 6 mm Dicke
nicht herstellbar ist.
Ein Gemisch von 100 Teilen Dimethylterephthalat, 60 Teilen
Äthylenglykol und 10 Teilen Neopentylglykol wird in
Gegenwart von 0,028 Teilen Manganacetat und 0,024 Teilen
Germaniumdioxyd in einer Stickstoffatmosphäre 2,67 Stunden
bei 140 bis 230°C erhitzt, um Esteraustausch zu bewirken.
Während dieser Zeit wird das als Nebenprodukt
gebildete Methanol aus dem Reaktionssystem abdestilliert.
Nach Zusatz von 0,042 Teilen Trimethylphosphat
zum Reaktionsprodukt wird das Gemisch 10 Minuten gerührt.
Dann wird die Temperatur des Reaktionssystems
allmählich erhöht, während der Druck langsam erniedrigt
wird, bis anschließend eine Temperatur von 280°C und
ein Druck von 0,27 mbar erreicht ist. Unter diesen Bedingungen
wird die Polymerisation 2,34 Stunden durchgeführt.
Nach beendeter Polymerisation wird das Produkt
in Wasser zu Granulat von 3,4 × 3,4 × 4 mm geschnitten.
Das in dieser Weise hergestellte Polyestercopolymerisat
hat eine Grenzviskosität von 0,72. Der nach der DSC-Methode
gemessene Schmelzpunkt beträgt 236°C. Das
Kristallisationsmaximum im Verlauf der Temperaturerhöhung
ist nicht feststellbar.
Dieses Polyestercopolymerisat wird durch Spritzgießen
mit einer Spritzgußmaschine N-95 (Hersteller Nihon
Seiko K. K.) unter den folgenden Bedingungen verarbeitet:
Zylindertemperatur 250-265-270°C (vom Aufgabetrichter
aus); Spritzdruck 39,2 bar (Überdruck); Formtemperatur
20°C. Die gleiche Form wie bei dem in Beispiel 1 beschriebenen
Versuch wird zum Spritzgießen verwendet.
Der hierbei erhaltene transparente Vorformling hat eine
Dichte von 1,339.
Der Vorformling wird zu der gemäß Beispiel 1 verwendeten
Hohlkörperblasmaschine mit biaxialer Reckung transportiert
und getrübt, indem er im Heizofenteil 4 Minuten
bei 190°C erhitzt wird. Der hierbei erhaltene Vorformling,
der in der Oberflächenschicht von der Außenseite
bis zu einer Tiefe von 1 mm eine Dichte von 1,350 hat,
wird dann in den Streckblasteil überführt und auf die
in Beispiel 1 beschriebene Weise dem Blasformen mit
biaxialer Reckung unterworfen. Der hierbei erhaltene
Hohlkörper hat ausgezeichnetes Aussehen mit einer milchigweißen
Oberfläche mit dem Aussehen von Trübglas.
Auch beim Blasformen von Hohlkörpern mit komplizierter
Form einschließlich Ecken und Winkeln können ausgezeichnete
Produkte mit milchigweißer, wie Trübglas aussehender
Oberfläche hergestellt werden. Ausschußprodukte fallen
nicht an.
Der gemäß Beispiel 5 hergestellte transparente Vorformling
mit offenem oberem Ende wird in das in Tabelle 3
genannte Lösungsmittel mit dem nach oben zeigenden
offenen Ende so getaucht, daß nur die äußere Oberflächenschicht
des Vorformlings durch Kristallisation
getrübt wird. Die Lösungsmittelbehandlung zur Kristallisation
wird so durchgeführt, daß der Teil vom offenen
Ende bis 25 mm abwärts transparent bleibt und der darunter
liegende Teil bis zum Boden an der äußeren Oberflächenschicht
getrübt wird. Dann wird der Vorformling in eine
Streckhohlkörperblasmaschine gegeben und dort unter den
folgenden Bedingungen der Streckblasformung unterworfen:
Temperatur 180°C; Dauer des Erhitzens des Vorformlings
110 Sekunden; Druck des Druckgases beim Blasformen 9,8
bar oder mehr; Öldruck des Streckstabes 39,2 bar. Der
in dieser Weise hergestellte Hohlkörper hat eine Form,
die genau der durch das Hohlkörperblaswerkzeug vorgegebenen
Gestalt entspricht. Die Oberfläche dieses Hohlkörpers
zeigt das charakteristische Aussehen von Trübglas,
das mit Hilfe eines Pigments oder eines Farbstoffs
nicht erzielbar ist.
Claims (2)
1. Verwendung eines Polyestercopolymerisats, das,
jeweils bezogen auf seine Gesamtmenge, Ethylenterephthalat
in einer Menge von 80 bis 95 Mol.-% und
zusätzlich Isophthalsäure und/oder Neopentylglykol
als copolymerisierbare Verbindung in einer Menge
von höchstens 20 Gew.-% enthält und das eine Grenzviskosität
von wenigstens 0,5 hat, zum Herstellen
eines Hohlkörpers mit dem Aussehen von Trübglas, bei
dem das kristalline thermoplastische Polyestercopolymerisat
zu einem transparenten Vorformling geformt,
wenigstens die Oberflächenschicht des Vorformlings
kristallisiert und dann der Vorformling zu dem Hohlkörper
bei einer Temperatur, bei der biaxiales Recken
oder Aufweiten möglich ist, blasgeformt wird.
2. Polyestercopolymerisat zur Durchführung der Verwendung
nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Grenzviskosität
von 0,6 bis 1,0 beträgt.
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