DE602004004762T2 - Formen von Polypropylen mit verbesserten Wiedererwärmungseigenschaften - Google Patents

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Description

  • Diese Erfindung betrifft die Herstellung von Flaschen, Behältern und anderen Gegenständen aus Polypropylenpolymerzusammensetzungen, insbesondere durch Spritzstreckblasformund Warmformtechniken.
  • Polyesterzusammensetzungen, wie z.B. Polyethylenterephthalat oder Copolymere davon (nachstehend zusammen als „PET" bezeichnet) sind bekannte Verpackungsmaterialien. Beispielsweise wird im US-Patent 4,340,721 eine PET-Zusammensetzung zur Herstellung von Getränkeflaschen und anderen Behältern (nachstehend als „Flaschen" bezeichnet) durch verschiedene Formverfahren verwendet.
  • In der gegenwärtigen Praxis werden PET-Flaschen mit einer Größe und Form für die meisten Getränkeanwendungen üblicherweise durch eine Spritzstreckblasformtechnik hergestellt. Das Spritzstreckblasformen weist zwei Hauptschritte auf. Als erstes wird das PET in der Form eines Granulats in einer Spritzgussmaschine geschmolzen und dann in ein gekühltes Formwerkzeug als Schmelze eingespritzt, um einen Vorläufer für die fertige Flasche zu bilden, der als „Vorform" bekannt ist. Üblicherweise weist die Vorform einen mit einem Gewinde versehenen Hals mit einer verkürzten Flaschenkörperformlänge von etwa 8 bis 20 cm und einer Materialdicke zwischen 3 mm und 6 mm auf. Als zweites wird die Vorform zu einer Streckblasformmaschine überführt, wo deren Außenoberflächen durch Infrarotlampen (IR-Lampen) wiedererwärmt werden. Sobald die Vorform eine gewünschte Temperatur erreicht hat, wird sie zur Bildung der fertigen Flasche gestreckt und geblasen.
  • Die Zeit, die für das Wiedererwärmen der Vorform erforderlich ist, ist der geschwindigkeitsbeschränkende Faktor für das Gesamtverfahren. Die Vorform liegt bei Umgebungstemperatur vor und muss über die Glasübergangstemperatur des Polyesters (im Allgemeinen etwa 110°C) erwärmt werden, so dass die Vorform ausreichend flexibel wird, um den Streck-Blas-Schritt zu ermöglichen. Im Allgemeinen weisen Polyesterpolymere ein schlechtes Vermögen zur Absorption von IR-Strahlung auf. Somit erfordert der Vorform-Wiedererwärmungsschritt, der die Herstellungsgesamtzeit verlängert, auch eine signifikante Energiemenge. Um dieses Problem zu lösen, lehren bestimmte Patente des Standes der Technik, dass die Zugabe schwarzer Materialien und/oder Metallteilchen zu PET-Zusammensetzungen die Zeit und die Energie, die für das Wiedererwärmen erforderlich sind, verkürzen können. Somit lehren Patente des Standes der Technik die Zugabe von Ruß (US-Patent 4,476,272), Eisenoxid (US- Patent 4,250,078) und Antimon und anderer Metallteilchen (US-Patente 5,419,936 und 5,529,744), um die PET-Vorform-Wiedererwärmungszeit zu verkürzen.
  • Antimonmetallteilchen wurden als bevorzugt bezeichnet, da solche Teilchen bevorzugt Strahlung bei oder in der Nähe von Infrarotwellenlängen absorbieren, die durch die IR-Lampen in den meisten Streckblasformmaschinen emittiert werden, wie z.B. 500 nm bis 2000 nm. Ferner liegen Antimonverbindungen, wie es in den US-Patenten 5,419,936 und 5,529,744 beschrieben ist, üblicherweise in der Polyesterzusammensetzung selbst (als Katalysator für die Schmelzepolymerisation) vor und können durch die Zugabe eines Reduktionsmittels in der Schmelzepolymerisationsstufe der Herstellung in Antimonmetallteilchen mit den gewünschten IR-Absorptionseigenschaften umgewandelt werden.
  • Obwohl PET für Getränkeflaschen verbreitet verwendet wird, sind die Kosten für Ausgangsmaterialien zur Herstellung von PET viel höher als für einige nicht-PET-Polymere. Daher versucht die Industrie kontinuierlich eine Umstellung von PET auf kostengünstigere Alternativen. Während diese Alternativen gesucht werden, wünschen Behälterhersteller keine Investition wesentlicher Resourcen in neue Anlagen zur Verarbeitung eines neuen Polymermaterials, sondern würden es bevorzugen, ihre bestehende PET-Spritzblasformanlagen an die Verwendung des neuen Materials anzupassen.
  • Eine mögliche Alternative für PET zur Verwendung beim Spritzstreckblasformen von Getränkeflaschen ist Polypropylen. Das US-Patent 6,258,313 lehrt, dass das Spritzstreckblasformen einer Polypropylenvorform möglich ist, wenn die Vorform gleichzeitig sowohl von außen als auch von innen erhitzt wird. Trotzdem war es bisher schwieriger, durch dieses Verfahren zufrieden stellende Getränkeflaschen aus Polypropylen herzustellen. Erstens weist Polypropylen eine niedrigere Dichte und spezifische Wärme als PET und folglich ein signifikant schmaleres Verarbeitungsfenster auf. Zweitens weist Polypropylen die gleichen Beschränkungen wie PET bezüglich seines schlechten Vermögens zur Absorption von IR-Strahlung auf. Ferner weist Polypropylen im Allgemeinen eine größere Lichtundurchlässigkeit auf als PET, was dessen ästhetische Erscheinung verschlechtert. Die Industrie sucht deshalb kontinuierlich nach Wegen, die IR-Absorptionseigenschaften von Polypropylen zu verbessern, so dass es zur Herstellung von Getränkeflaschen auf den gleichen Spritzstreckblasformanlagen wie PET und/oder zur Herstellung anderer warmgeformter Gegenstände verwendet werden kann.
  • WO-A-99/48775 beschreibt mit Mikrowellen behandelbare Polypropylen/Glimmer-Gegenstände mit einem geringen Geruch für einen Nahrungsmittelkontakt. Die Gegenstände werden durch eine Niedertemperaturverarbeitung hergestellt und umfassen typischerweise geruchsunterdrückende basische organische oder anorganische Verbindungen.
  • In einem ersten Aspekt stellt die vorliegende Erfindung ein Verfahren zum Spritzstreckgießen bzw. -formen einer Polypropylenflasche bereit, umfassend
    • (a) das Bilden einer Vorform aus einer Polypropylenzusammensetzung, enthaltend ein Wiedererwärmungsmittel, wobei das Wiedererwärmungsmittel ein oder mehrere Metallteilchen umfaßt, und wobei die Metallteilchen aus der Gruppe, bestehend aus einem oder mehreren von Antimon, Titan, Kupfer, Mangan, Eisen und Wolfram, ausgewählt sind,
    • (b) das Wiedererwärmen der Vorform auf eine gewünschte Temperatur, wobei die Dauer für die Vorform, um die gewünschte Temperatur zu erreichen, weniger als die Dauer zum Wiedererwärmen einer Kontrollvorform von äquivalenten Dimensionen, die aus der Polypropylenzusammensetzung ohne das Wiedererwärmungsmittel gebildet ist, auf die gewünschte Temperatur beträgt, und
    • (c) das Spritzstreckblasformen der wiedererwärmten Vorform, um die Flasche zu bilden, wobei die Polypropylenzusammensetzung, enthaltend ein Wiedererwärmungsmittel, wenn diese in einer granulären Form vor dem Bilden der Vorform ist, einen L*-Wert, gemessen durch den Gardner-Farbtest, von mindestens etwa 80 % eines L*-Wertes der Polypropylenzusammensetzung in einer granulären Form in der Abwesenheit des Wiedererwärmungsmittels auf.
  • Die Vorform wird üblicherweise durch Erwärmen mit einer oder mehreren Heizlampe(n) auf eine gewünschte Wiedererwärmungstemperatur wiedererwärmt. Die Dauer zum Wiedererwärmen der Vorform ist kürzer als die Dauer zum Wiedererwärmen einer Kontrollvorform ohne ein Wiedererwärmungsmittel. Die Polymerkörner, die zur Herstellung einer Vorform verwendet werden, weisen einen L*-Wert von mindestens etwa 80 % eines L*-Wertes der Polymerkörner auf, die zur Herstellung der Kontrollvorform verwendet werden. Die L*-Werte werden durch den Gardner-Farbtest gemessen. Wenn beispielsweise die Körner der Polypropylen-Kontrollzusammensetzung einen L*-Wert von etwa 75 aufweisen, weisen die Körner, die zur Herstellung der Vorform gemäß der Erfindung verwendet werden, einen L*-Wert von etwa 60 oder mehr auf. Je näher der L*-Wert an dem L*-Wert der Kontrolle liegt, desto stärker wird die fertige Flasche der Farbe/dem Äußeren einer Flasche ähneln, die aus dem Kontrollpolypropylen hergestellt ist.
  • Vorzugsweise wird das Wiedererwärmungsmittel in das Polypropylen in der Form von Teilchen mit Teilchengrößen in dem Bereich von etwa 10 Nanometer (nm) bis etwa 100 Mikrometer und mehr bevorzugt in dem Bereich von 10 nm bis 10 Mikrometer einbezogen. Vorzugsweise werden die Teilchen des Wiedererwärmungsmittels in das Polypropylen in einer Menge in dem Bereich von etwa 2 ppm bis 1000 ppm, mehr bevorzugt von 2 ppm bis 350 ppm, insbesondere von 2 ppm bis 50 ppm einbezogen. Die Teilchen des Wiedererwärmungsmittels können in die Polypropylenzusammensetzung auch in der Form von Teilchen mit Größen in dem Bereich von 10 nm bis 100 Mikrometer und in einer Menge in dem Bereich von 50 ppm bis 25000 ppm zur Bildung eines Polypropylen-Masterbatch einbezogen werden. Der Masterbatch kann dann mit anderen Polypropylenzusammensetzungen (die gegebenenfalls frei von Wiedererwärmungsmitteln sind oder andere Wiedererwärmungsmittel oder andere Anteile der gleichen Wiedererwärmungsmittel enthalten) zur Bildung einer Polypropylenzusammensetzung mit (einem) gewünschten Anteilen) eines Wiedererwärmungsmittels bzw. von Wiedererwärmungsmitteln gemischt werden.
  • Darüber hinaus kann das Wiedererwärmungsmittel innerhalb der Polypropylenzusammensetzung durch eine in situ chemische Reduktion einer Metallverbindung mit einem Reduktionsmittel erzeugt werden.
  • Folglich kann die Metallverbindung eines oder mehrere von Antimon, Titan, Kupfer, Mangan, Eisen und Wolfram enthalten und das Reduktionsmittel kann eines oder mehrere von organischen Phosphorigsäuren oder anorganischen Phosphorigsäuren oder Tannin-, Gallus- und Pyrogallussäuren oder Hydrazin oder Sulfiten oder Zinn(II)salzen, Nickelhydroxid oder jedweder organischen oder anorganischen Verbindung mit einem elektrochemischen Potenzial sein, das ausreichend ist, um die Metallverbindungen zu dem metallischen Zustand zu reduzieren. Vorzugsweise ist die Metallverbindung Antimontriglycolat und das Reduktionsmittel hypophosphorige Säure.
  • Es sind auch Polypropylenflaschen beansprucht, die aus den Polypropylenzusammensetzungen mit Wiedererwärmungsmitteln hergestellt sind.
  • Die vorliegende Erfindung wird in der folgenden detaillierten Beschreibung unter Bezugnahme auf die folgenden Zeichnungen beschrieben:
  • 1A bis 1D sind schematische Diagramme der typischen Schritte in einem Spritzstreckblasformverfahren zur Flaschenherstellung,
  • 2 ist ein schematisches Diagramm, das eine Vorrichtung zum Erwärmen einer Polymerplatte mit einer einzelnen IR-Lampe zeigt, wobei die Vorrichtung zur Bestimmung der Durcherwärmungszeit des Polymers verwendet werden kann,
  • 3 ist ein Graph von Plattentemperaturdaten gegen die Wiedererwärmungszeit für Plattenoberflächen-Wiedererwärmungsexperimente, die mit Platten durchgeführt worden sind, die mit verschiedenen Polypropylenzusammensetzungen ausgebildet worden sind,
  • 4 ist ein Graph von Daten, der die Variation der Zeit, die zum Durcherwärmen einer Polypropylenplatte auf eine Zieltemperatur (d.h. 80°C) erforderlich ist, bezogen auf die Menge an Wiedererwärmungsmittel in der Polypropylenzusammensetzung, welche die Platte bildet, zeigt,
  • 5 ist ein Graph von Daten, der die Wiedererwärmungszeit (Sekunden bis 80°C) gegen die Menge an Wiedererwärmungsmittel zeigt, das den Polypropylenzusammensetzungen, welche die Platten bilden, zugesetzt worden ist, und
  • 6 ist ein Graph von Daten, der L* (für den Grad der Farbe) gegen die Menge an Wiedererwärmungsmittel, die den Polypropylenzusammensetzungen, welche die Platten bilden, zugesetzt worden ist, zeigt.
  • Die Polypropylenzusammensetzungen, die in der vorliegenden Erfindung verwendet werden, enthält als Wiedererwärmungsmittel bestimmte Metallteilchen, die intrinsisch Strahlung in dem Wellenlängenbereich von 500 nm bis 2000 nm absorbieren, wobei es sich um die typischen Wellenlängen der Strahlung von Infrarotlampen handelt, die beim IR-Erwärmen beim PET-Spritzstreckblasformen eingesetzt werden. Die Metallteilchen liegen in einer Menge vor, die ausreichend ist, um die Wiedererwärmungszeit zu vermindern, die ansonsten erforderlich wäre, um eine Vorform einer Polypropylenzusammensetzung auf die gewünschte Temperatur während des Spritzstreckblasformens oder Warmformens wiederzuerwärmen. Solche Polypropylenzusammensetzungen mit Wiedererwärmungsmitteln weisen nach wie vor eine akzeptable Farbe und Klarheit für die gewünschten Endanwendungen auf.
  • Unter Bezugnahme auf die 1A bis 1D umfasst ein bekanntes Spritzstreckblasformverfahren bestimmte Schritte. Als erstes weist eine spritzgeformte Vorform 10 gemäß der 1A einen mit einem Gewinde versehenen Halsabschnitt 12 und einen Flaschenkörperabschnitt 14 auf. Die Vorform 10 wird entweder aus einer Polypropylenzusammensetzung, die Wiedererwärmungsmittel enthält, oder aus einem Wiedererwärmungsmittelkonzentrat-Masterbatch von Körnern, die mit Polymerkörnern ohne Wiedererwärmungsmittel gemischt werden, spritzgeformt. Üblicherweise ist jedes Polypropylenkorn 2,5 bis 4,0 mm lang und weist einen Durchmesser von 2,0 bis 3,0 mm auf. Die Polypropylenzusammensetzung oder das Gemisch von Polypropylenkörnern wird zum Schmelzen der Zusammensetzung/Körner zur Bildung einer fließfähigen Polymerschmelze erwärmt, die durch Spritzen in das Formwerkzeug eingeführt wird. Das Spritzformwerkzeug weist einen Hohlraum und einen dazu passenden Pressstempel bzw. Kolben auf, um die Vorform zu der gewünschten konturierten Form auszubilden. Die Vorform 10 wird aus dem Formwerkzeug entnommen, abgekühlt und gelagert, bis sie zum Formen zu einer Flasche bereit ist.
  • Gemäß der 1B wird die Vorform 10 dann über einer Vorrichtung 18 angeordnet und innerhalb eines Wiedererwärmungs- oder Vorwärmungshohlraums 20 gehalten. Die Heizlampe 22, bei der es sich um eine einer Reihe von Lampen handeln kann, emittiert Infrarotstrahlung, welche die äußere Oberfläche der Vorform 10 erwärmt, wenn die Vorform 10 auf der Vorrichtung 18 gedreht wird. Das Wiedererwärmen kann von der Außenseite der Vorform, wie es in der 1B gezeigt ist, von der Innenseite der Vorform oder sowohl von der Außenseite als auch von der Innenseite der Vorform durchgeführt werden, obwohl ein Erwärmen nur von der Außenseite beim Formen von PET-Flaschen die gebräuchlichste Technik ist.
  • Wenn die Vorform 10 eine gewünschte Temperatur erreicht hat, dann ist die wiedererwärmte Vorform 10 zum Streckblasformen bereit. Unter Bezugnahme auf die 1C und 1D ist die Vorrichtung 18 mit der wiedererwärmten Vorform 10 innerhalb eines Formwerkzeughohlraums 30 gehalten, der die Konturen zum Formen des Polymermaterials zu einer Flasche aufweist. Ein Gas, wie z.B. Luft oder Stickstoff, wird in das Innenvolumen der Vorform 10 durch eine Düse in der Vorrichtung 18 injiziert, während eine Schubstange 32 das Polymermaterial zu einer Ausdehnung nach außen zwingt, so dass es sich an die Innenkonturen des Formwerkzeugs anpasst. Sobald das Spritzstreckblasformen abgeschlossen ist, wird die fertiggestellte Flasche (nicht gezeigt) aus dem Formwerkzeug entnommen. In einem Aspekt betrifft die vorliegende Erfindung das Spritzstreckblasformen von Polypropylenzusammensetzungen unter Verwendung der Anlage, die nunmehr gebräuchlich von der Industrie zum Spritzstreckblasformen von PET eingesetzt wird.
  • Wiedererwärmungsmittel, die der Polypropylenzusammensetzung zur Verminderung der Vorerwärmungszeit erfindungsgemäß zugesetzt werden, umfassen Antimon (Sb), Mangan (Mn), Eisen (Fe), Titan (Ti), Wolfram (W) und Kupfer (Cu). Antimon ist ein besonders bevorzugtes Wiedererwärmungsmittel. Die Wiedererwärmungsmittel werden der Polypropylenzusammensetzung vorzugsweise in Mengen von etwa 2 ppm bis etwa 1000 ppm, mehr bevorzugt von etwa 2 ppm bis 350 ppm und insbesondere von etwa 2 ppm bis 50 ppm zugesetzt, wobei die Teilchengrößen im Bereich von etwa 10 nm bis etwa 100 Mikrometer, insbesondere im Bereich von 10 nm bis 10 Mikrometer liegen.
  • Die Wiedererwärmungsmittel können in die Polypropylenzusammensetzungen auf verschiedene Weise einbezogen werden. Als eine Alternative können die Wiedererwärmungsmittel direkt mit den Polypropylenkörnern vor dem Einbringen des Gemischs in ein Spritzformwerkzeug zur Bildung der Vorform gemischt werden. Als eine weitere, mehr bevorzugte Alternative können die Wiedererwärmungsmittel direkt mit den Polypropylenkörnern gemischt und durch einen Doppelschneckenmischextruder oder eine entsprechende Anlage geschickt werden, um einen gut dispergierten und verteilten Polypropylencompound zu bilden, bevor dieser in eine Spritzformmaschine eingeführt wird. Als eine weitere, mehr bevorzugte Alternative können die Wiedererwärmungsmittel innerhalb der Polypropylenzusammensetzung durch eine in situ chemische Reduktion einer Metallverbindung mit einem Reduktionsmittel erzeugt werden. Als vierte und noch mehr bevorzugte Alternative können die Wiedererwärmungsmittel in die Polypropylenzusammensetzung durch eine der vorstehend genannten Alternativen, jedoch in hohen Konzentrationen zur Bildung von Materbatch-Körnern einbezogen werden. Dann können solche Masterbatch-Körner mit Polypropylenkörnern mit einer anderen Konzentration an Wiedererwärmungsmittel oder ohne Wiedererwärmungsmittel oder einer Konzentration eines anderen Wiedererwärmungsmittels zur Bildung einer gewünschten Polypropylenzusammensetzung, die ein oder mehrere Wiedererwärmungsmittel in gewünschten Konzentrationen enthält, gemischt werden. Beispielsweise kann der Polypropylen-Masterbatch (ein) Wiedererwärmungsmittel in der Form von Teilchen mit Größen in dem Bereich von 10 nm bis 100 Mikrometer, vorzugsweise von weniger als 10 Mikrometer, und in einer Menge in dem Bereich von 50 ppm bis 25000 ppm, vorzugsweise von weniger als 1250 ppm enthalten.
  • Der Grad der Verteilung und der Dispersion des Wiedererwärmungsmittels in der Polypropylenzusammensetzung beeinflusst die Wiedererwärmungswirksamkeit. D.h., je gleichmäßiger verteilt und breiter dispergiert die Wiedererwärmungsmittel in dem Polymer sind, desto besser ist die Wiedererwärmungswirksamkeit. Entsprechend verbessert eine bessere Verteilung und Dispersion von Wiedererwärmungsmitteln in dem Polymer das Aussehen des Polymers.
  • In einer der mehr bevorzugten Ausführungsformen wird das Wiedererwärmungsmittel durch eine in situ chemische Reduktion einer Metallverbindung mit einem Reduktionsmittel gebildet. Die Metallverbindung enthält vorzugsweise eines oder mehrere von Antimon, Titan, Kupfer, Mangan, Eisen und Wolfram, und das Reduktionsmittel ist vorzugsweise aus der Gruppe, bestehend aus einem oder mehreren von organischen Phosphorigsäuren, anorganischen Phosphorigsäuren, Tannin-, Gallus- und Pyrogallussäuren, Hydrazin, Sulfiten, Zinn(II)salzen und Nickelhydroxid oder jedweder organischen oder anorganischen Verbindung mit einem elektrochemischen Potenzial, das ausreichend ist, um die Metallverbindungen zu dem metallischen Zustand zu reduzieren, ausgewählt.
  • Antimon als Wiedererwärmungsmittel wird vorzugsweise durch eine in situ chemische Reduktion einer Antimonverbindung mit einem Reduktionsmittel, wie z.B. hypophosphoriger Säure oder einer anderen organischen Phosphorigsäure oder anorganischen Phosphorigsäure, gebildet. Bevorzugte Antimonverbindungen umfassen Antimontriglycolat (ATG), Antimontriacetat (ATA) oder Antimontrioxid (ATO). Die hypophosphorige Säure reduziert Antimonverbindungen zu Antimon, das in der Polypropylendispersion dispergiert wird. Die Antimonteilchen erscheinen einheitlicher dispergiert, wenn sie auf diese Weise in die Polypropylenzusammensetzung eingeführt werden. Insbesondere haben wird gefunden, dass die Antimonteilchen, die durch die Reaktion von ATA, ATO oder ATG mit hypophosphoriger Säure und/oder Phosphorigsäure abgeschieden worden sind, eine besonders günstige Teilchengröße aufweisen und besonders gut in dem Polypropylen dispergiert sind.
  • Die vorliegende Erfindung stellt ein Verfahren zur Herstellung von Polypropylenbehältern, wie z.B. Flaschen, und anderen Polypropylengegenständen bereit, die ästhetische Eigenschaften aufweisen, die denjenigen von Polypropylenzusammensetzungen ohne Wiedererwärmungsmitteln nahe kommen. Gleichzeitig vermindert das Verfahren auch die Energieanforderungen zum Wiedererwärmen verglichen mit Polypropylenzusammensetzungen ohne Wiedererwärmungsmittel. Ein unmittelbarer Vorteil ist bzw. sind die Kosteneinsparung durch eine verminderte Zykluszeit oder Energieeinsparungen. Ein weiterer Vorteil der vorliegenden Erfindung besteht darin, dass Polypropylen bei einer anschließenden Behandlung, wie z.B. einer Pasteurisierung oder Reinigung, bei einer höheren Temperatur verwendet werden kann als PET. Darüber hinaus ist Polypropylen in dem gleichen Maß recyclingfähig wie PET.
  • Die folgenden Beispiele veranschaulichen die vorliegende Erfindung weiter. Alle Teile und Prozentangaben beziehen sich auf das Gewicht, falls nichts anderes angegeben ist.
  • Beispiele
  • Es wurden zwei Verfahren zur Messung der Wiedererwärmungstemperatur verwendet, um die Wiedererwärmungszeiten für Polypropylenzusammensetzungen zu bewerten, die verschiedene Wiedererwärmungsmittel enthalten. Als erstes wurden aus den Polypropylenzusammensetzungen spritzgeformte Platten geformt und die Durcherwärmungszeiten für diese Platten wurden gemäß dem nachstehend beschriebenen Verfahren gemessen. Als zweites wurden aus den Polypropylenzusammensetzungen Platten geformt und die Oberflächenwie dererwärmungszeiten für diese Platten wurden gemäß dem nachstehend beschriebenen Verfahren gemessen.
  • Herstellung der Polypropylen-Masterbatchzusammensetzungen
  • Polypropylenpolymerkörner mit einer Größe von etwa 2,5 bis 4,0 mm Länge und 2,0 bis 3,0 mm Durchmesser wurden mit Wiedererwärmungsmitteln gemäß den folgenden Schritten gemischt. Als erstes wurden etwa 5 bis 7 kg eines Polypropylenpolymers mit flüssigem Paraffin (etwa 20 ml) in einem Kunststoffbeutel gemischt. Das Polymer in dem Beutel wurde in einer rotierenden Trommel bearbeitet, um die Polymerkörner mit einem dünnen Ölfilm zu beschichten. Als nächstes wurden dem Beutel die Wiedererwärmungsmittel zugesetzt und das Gemisch wurde erneut in einer rotierenden Trommel bearbeitet. Dann wurden die beschichteten Polypropylenpolymerkörner unter Verwendung eines APV MP2030-Doppelschneckenextruders und dann eines Boston Mathews-Einschneckenextruders, der mit einem 4 Abschnitt-Hohlraumübertragungsmischer ausgestattet war, gemischt. Das resultierende Gemisch wurde dann zur Bildung von Platten zum weiteren Testen spritzgeformt.
  • Verfahren zur Messung der Plattendurcherwärmungstemperatur
  • Messungen der Plattendurcherwärmungstemperatur wurden wie folgt durchgeführt:
    Eine Polypropylenplatte mit einem Durchmesser von hundert Millimetern (100 mm) und einer Querschnittsdicke von vier Millimetern (4 mm) wurde zur Bewertung der Wiedererwärmungszeit für verschiedene Polypropylenzusammensetzungen verwendet. Jede Polypropylenplatte einer Polymerzusammensetzung, die ein Wiedererwärmungsmittel enthielt, und jede Platte der entsprechenden Kontrollzusammensetzung wurde durch ein Standard-Spritzformverfahren unter Verwendung einer NB90 Negri Bossi 90te-Spritzformanlage durchgeführt, die von Negri Bossi, Mailand, Italien, erhältlich ist. Alle Proben- und Kontrollplatten wurden in genau den gleichen Dimensionen hergestellt, nämlich einem Durchmesser von 100 mm und einer Querschnittsdicke von 4 mm. Die Platten waren sauber und frei von Oberflächenverunreinigungen und wiesen flache untere und obere Oberflächen auf.
  • Wie es schematisch in der 2 veranschaulicht ist, wurde eine einzelne IR-Strahlungslampe 22a, bei der es sich um eine 300 Watt-Birne handelt, die von Phillips hergestellt worden ist, so angeordnet, dass sie eine Seite der Platte 26 erhitzte. Eine Reihe von flachen Thermoelementen wurde auf der gegenüber liegenden Seite der Platte 26 angeordnet, um die abgestrahlte und die geleitete Temperatur zu messen. Die Temperaturmessvor richtung war ein TC-08 8-Kanal-Thermoelement-Datenaufzeichnungsgerät von Pico Technology Limited, The Mill House, Cambridge Street, St. Neots, PE19 1QB, und die Temperaturmesssoftware war ein hauseigenes Programm von Pico Technology Limited, das mit der TC-08-Einheit mitgeliefert worden ist. Die Platte befand sich 165 mm unterhalb der Unterseite der Infrarotlampe. Dieses Testverfahren gibt die Wärmemenge wieder, die durch die Platte von der erwärmten Seite her übertragen worden ist. Die Temperatur wurde als Mittelwert von 5 Messungen auf fünf verschiedenen Platten von jeder Testprobe und von einer Standard-Kontrollplatte aufgezeichnet. Wir gehen davon aus, dass die Daten von diesem Plattendurcherwärmungsverfahren die Wärmeübertragung und -verteilung in einem Gegen-stand, wie z.B. einer Vorform, die durch ein typisches Spritzstreckblasformverfahren verarbeitet wird, oder für einen Gegenstand, der durch ein Wiedererwärmungsverfahren gefolgt von einem physikalischen Formen, wie z.B. Warmformen, verarbeitet wird, realistischer darstellen.
  • Die Messvorrichtung wurde unter Verwendung von Kontrollplatten mit einer definierten Zusammensetzung kalibriert. Diese Kontrollplatten wurden wiederholt getestet und zeigten einheitliche Wiedererwärmungsmesswerte. Dann wurden die Wiedererwärmungszeiten für Platten, die zum Vergleich getestet wurden, bezüglich der Kontrolle dargestellt. Zwei Messungen wurden eingesetzt: (1) Die Zeit (Sekunden) zum Erwärmen der Platte auf 80°C und (2) die Temperatur der Platte nach 300 Sekunden Erwärmungszeit. Wir haben gefunden, dass für einen geeigneten Vergleich die Platten, die in diesem Verfahren verwendet werden, die gleiche Ausgangsumgebungstemperatur aufweisen sollten. Neu geformte Platten sollten vor dem Testen für einen ausreichenden Zeitraum auf Raumtemperatur gekühlt werden. In unseren Tests wurden frisch geformte Platten für mindestens 30 Minuten abkühlen gelassen, bevor der Wiedererwärmungstest durchgeführt wurde.
  • Unter Bezugnahme auf die 4, 5 und 6 wurden die Wiedererwärmungsprofile für Platten, die aus einer Polypropylen-Kontrolle und aus Polypropylenzusammensetzungen, die verschiedene Mengen an Antimon oder Ruß enthielten, geformt worden sind, bewertet.
  • Bezüglich des Wiedererwärmungstests in der 4 waren die getesteten Zusammensetzungen: Sb1: 25 ppm Antimon, das durch eine Reduktionsreaktion von gleichen Gewichtsteilen Antimontriglycolat und hypophosphoriger Säure gebildet worden ist, Sb2: 25 ppm Antimonmetall (gemahlen) mit einem Teilchengrößenbereich von 600 nm bis 2 Mikrometer, CB1: 25 ppm 40 nm Ruß, und CB2: 25 ppm Ruß mit einer größeren Teilchengröße von 6 bis 30 Mikrometer. Die Wiedererwärmungsmittel wurden alle in der gleichen Menge, nämlich 25 ppm, bezogen auf das Gewicht des Polypropylens verwendet. Gemäß der 4 wurden die Polypropylenplatten, die Wiedererwärmungsmittel enthielten, alle schneller wiedererwärmt als das Kontroll-Polypropylen ohne Wiedererwärmungsmittel. Alle erreichten die gewünschte Wiedererwärmungstemperatur von 80°C innerhalb von 300 bis 360 Sekunden, während die Kontrolle mehr als 480 Sekunden erforderte, um diese Wiedererwärmungstemperatur zu erreichen, was eine Verminderung der Wiedererwärmungszeit von 30 % bis 35 % oder besser darstellt.
  • In den 5 und 6 werden die Wiedererwärmungszeit bis 80°C für die Kontrolle und das Polypropylen, das Antimon oder Ruß in variierenden Mengen enthält, verglichen. In den 5 und 6 waren die Wiedererwärmungsmittel: Sb1: 10 ppm Sb, das unter Verwendung von gleichen Gewichtsteilen Antimontriglycolat und hypophosphoriger Säure gebildet worden ist, Sb2: 25 ppm Antimonmetall (gemahlen), CB1: 40 nm Ruß, und CB2: Ruß mit einer größeren Teilchengröße von 600 nm bis 2 Mikrometer. Während sowohl Antimon als auch Ruß die Wiedererwärmungszeit effektiv vermindern können (5) kann der Ruß in geringen Mengen zu einer signifikant dunkleren Färbung (L* signifikant unter 60, wohingegen L* der Kontrolle 75 betrug) führen (6), was bezüglich der Ästhetik dessen Verwendung als Wiedererwärmungsmittel für Polypropylenzusammensetzungen beeinträchtigt. Die Kombination von Antimontriglycolat und hypophosphoriger Säure, die zu einem Antimongehalt in dem Polypropylen von 2 bis 350 ppm, insbesondere von 10 bis 30 ppm, führt, war besonders effektiv.
  • Das Einbringen von Wiedererwärmungsmitteln in Polypropylenzusammensetzungen kann zu einer unerwünschten Färbung des fertigen Behälters, Gegenstands oder Flaschenprodukts führen. Das Ausmaß der Färbung, das durch die Wiedererwärmungsmittel induziert wird, variiert abhängig von der Art und der Menge der verwendeten Mittel. Für ein gegebenes Wiedererwärmungsmittel wird die Färbung in dem fertigen Produkt umso geringer sein, je geringer die Menge des verwendeten Mittels ist. Wenn die Menge des verwendeten Wiedererwärmungsmittels niedrig genug ist, um die unerwünschte Färbung auf ein akzeptables Niveau zu vermindern, ist diese Menge gegebenenfalls nicht ausreichend, um die Wiedererwärmungszeit zu vermindern. Die Herausforderung besteht daher darin, ein Wiedererwärmungsmittel zu finden, das die Wiedererwärmungszeit effektiv vermindern und dennoch einen fertigen Behälter, Gegenstand oder eine fertige Flasche mit einer minimalen Färbung erzeugen kann.
  • Wir haben eine Farbmessung (L*) mit dem Gardner-Kolorimeter verwendet, um die Färbung von Polypropylenzusammensetzungen zu bewerten, die durch verschiedene Wiedererwärmungsmittel verursacht wird. Die Farbmessung (L*) gibt die Absorption und Streuung von Licht durch das Testmaterial wieder. Das Gardner BYK Color-View-Spektrophotometer Mo dell Nr. 9000 ist von BYK Gardner, Inc., Columbia, Maryland, USA, erhältlich. L*-Werte für Polypropylenplatten, die aus Polypropylenzusammensetzungen hergestellt worden sind, die verschiedene Wiedererwärmungsmittel in verschiedenen Mengen enthielten, wurden gemessen.
  • Die in der 6 gezeigten L*-Messungen veranschaulichen die Beziehung zwischen der Färbung von Polypropylenplatten und der Menge von Wiedererwärmungsmitteln in den Polypropylenzusammensetzungen, aus denen die Platten hergestellt worden sind. Die Kontrollplatte war ein Polypropylen, dem keine Wiedererwärmungsmittel zugesetzt worden sind. Die Kontrollplatte wies einen L*-Wert von etwa 75 auf. Je geringer die Färbung einer Polypropylenzusammensetzung ist, desto näher liegt deren L*-Wert an demjenigen der Kontrolle. Wie es in der 6 gezeigt ist, wies die Polypropylenzusammensetzung mit 10 ppm Antimon (Zusammensetzung Sb1) ästhetische Eigenschaften auf, die denjenigen von Polypropylen ohne jedwede Wiedererwärmungsmittel (Kontrolle) am nächsten kamen. In diesen Beispielen wiesen die Proben mit L*-Werten von etwa 60 und mehr verglichen mit L* von etwa 75 für die Polypropylenkontrolle eine Farbästhetik auf, die mindestens 80 % des L*-Werts der Kontrolle betrug.
  • Die nachstehende Tabelle 1 fasst die Energieeinsparungen aufgrund der Verminderung der Wiedererwärmungszeit und die relative Farbästhetik dieser getesteten Polypropylenzusammensetzungen zusammen. Tabelle 1: Energieeinsparungen und Ästhetik von Wiedererwärmungsmitteln in Blasversuchen Blasversuch 1
    Figure 00120001
    • Sb1: Antimon (wie vorstehend beschrieben); CB1: 40 nm Ruß (wie vorstehend beschrieben).
    Blasversuch 2
    Figure 00120002
    • Sb1: Antimon (wie vorstehend beschrieben); Sb2: Antimon (wie vorstehend beschrieben);
    • CB1: 40 nm Ruß (wie vorstehend beschrieben).
  • Blasversuchdetails
  • Die Vorformen für den Blasversuch wurden auf einer kombinierten Spritzform- und -blasmaschine im Labormaßstab hergestellt. Die Vorformen wurden mit typischen Polypropylenverarbeitungsbedingungen spritzgeformt, wobei die Schmelzetemperatur 220°C, die Formwerkzeugtemperatur 15°C und die Zykluszeit 27 Sekunden betrugen. Dann wurde eine separate Laborblasmaschine verwendet, die spezifisch für Polypropylen gestaltet worden ist. Diese Blasmaschine wies zwei Heizöfen auf, die jeweils eine Heizkapazität von 10000 Watt aufwiesen und jeweils mit einem Gebläse ausgestattet waren. Mehrere sich drehende Vorformhalter wurden verwendet, um die Vorformen durch zwei Öfen, die durch einen Luftspalt getrennt waren, zu bewegen. Jede Vorform wurde in etwa 60 bis 80 Sekunden durch den ersten Ofen bewegt. Dann wurde die Vorform durch einen Luftraum bewegt, um ein Äquilibrieren der erwärmten Vorform für etwa 60 bis 80 Sekunden zu ermöglichen. Als nächstes wurde die Vorform für etwa 60 bis 80 Sekunden durch einen zweiten Ofen bewegt und dann wurde die Vorform nach einem weiteren 10 Sekunden-Zeitraum des Bewegens in Luft zu der Blasstation transportiert.
  • Für das Energieeinsparungsexperiment wurde die Maschinentransportgeschwindigkeit auf einen Ausstoß von konstant 750 Flaschen pro Stunde eingestellt und die Ofeneinstellungen wurden für jede Probe eingestellt (reduziert), um eine optimale spritzgeformte Flasche bereitzustellen. Die Energieeinsparungen wurden dann auf der Basis der geringeren Heizenergie, die erforderlich war, um die Flaschen, die aus einer Polypropylenzusammensetzung gebildet worden sind, die Wiedererwärmungsmittel enthielt, wiederzuerwärmen, gegen die Menge an Heizenergie, die erforderlich war, die Kontrollflasche wiederzuerwärmen, berechnet. In der Tabelle 1 sind die Energieeinsparungen als Prozentsatz dargestellt.
  • Für das Zykluszeiteinsparungsexperiment wurden beide Öfen auf eine konstante Ausgangsleistung von 8900 Watt (kombinierte Ausgangsleistung von 17800 Watt) eingestellt. Die Zykluszeit wurde dann erhöht, bis die Vorformen ausreichend erwärmt wurden, um das optimale Blasen der Flasche zu ermöglichen. Die erhöhte Zykluszeit jeder Probe wurde gegen die Kontrollzykluszeit berechnet und als Prozentsatz ausgedrückt.
  • Die Ergebnisse in der Tabelle 1 zeigen, dass die Verwendung von 10 ppm Sb, das aus Antimontriglycolat mit hypophosphoriger Säure hergestellt worden ist, die Vorformwiedererwärmungsenergie und die Zykluszeit auf das gleiche Niveau verminderte, wie 5 ppm Ruß, dass jedoch die Farbe und die visuelle Ästhetik der Polypropylenkörner, die Antimon enthielten, viel besser waren als bei den Körnern, die Ruß enthielten. Folglich wiesen die resultierenden Flaschen, die aus der Polypropylenzusammensetzung mit Antimon gebildet worden sind, eine bessere Farbe und visuelle Ästhetik auf als die Flaschen, die aus der Polypropylenzusammensetzung gebildet worden sind, die 5 ppm oder 10 ppm Ruß enthielt.
  • Die Vorformen mit Wiedererwärmungsmitteln erzeugten verglichen mit den Kontrollvorformen Energieeinsparungen im Bereich von etwa 10 % bis 30 %, vorzugsweise von 15 % bis 20 %, und Zykluszeiteinsparungen im Bereich von etwa 25 % bis 35 % (vgl. die Tabelle 1). Folglich verkürzen die Polypropylenzusammensetzungen mit Wiedererwärmungsmitteln die Wiedererwärmungszeit und erzeugen dennoch Flaschen mit akzeptabler Farbe und visueller Ästhetik.
  • Wir haben ferner die Wiedererwärmungseigenschaften und ästhetischen Eigenschaften verschiedener Arten von Antimonreagenzien untersucht. Insbesondere haben wird Antimontriglycolat, Antimontrioxid und Antimontriacetat bei verschiedenen Konzentrationen getestet. Wir haben zusätzlich die Wiedererwärmungseigenschaften und ästhetischen Eigenschaften anderer Wiedererwärmungsmittel getestet. Wir haben auch verschiedene Verfahren zum Mischen der Wiedererwärmungsmittel mit dem Polypropylen getestet, nämlich durch direktes Aufbringen auf die Polypropylenkörner und durch Mischen von Polypropylenkörnern mit Masterbatchkörnern, die hohe Konzentrationen an Wiedererwärmungsmitteln enthielten. Als Reduktionsmittel wurden auch verschiedene Phosphorigsäuren mit unterschiedlichen Dosierungen getestet. Bezüglich einer Zusammenfassung dieser Ergebnisse vgl. die nachstehenden Tabellen 2 und 3.
  • Wir haben gefunden, dass die Zugabe von Antimon als Wiedererwärmungsmittel bezüglich Ruß im Hinblick auf die Ästhetik bevorzugt war. Wir haben ferner gefunden, dass die Zugabe von Antimonverbindungen in Kombination mit Phosphorigsäure, vorzugsweise hypophosphoriger Säure, die Metallteilchen in der Polypropylenzusammensetzung besser dispergiert. Schließlich erreichten die Kombinationen von Antimontriglycolat, Antimontrioxid oder Antimontriacetat mit hypophosphoriger Säure, die zu 2 ppm bis 350 ppm Antimonmetallteilchen in der Polypropylenzusammensetzung führten, die besten Ergebnisse im Hinblick auf die Wiedererwärmungsleistung und die Farbästhetik.
  • Verfahren zur Messung der Plattenoberflächenwiedererwärmungstemperatur
  • Platten, die aus Polypropylenzusammensetzungen gemäß den Tabellen 1, 2 und 3 spritzgeformt worden sind, wurden gedreht, während sie durch Strahlung erwärmt wurden, die von einer IR-Heizlampe emittiert wurde (einer 175 Watt-Lampe, Modell IR-175C-PAR von Phillips bei 2400°K) (vgl. z.B. die 2A). Ein Infrarotpyrometer (Modell Nummer Cyclops 300AF von Minolta Land) (in der 2 nicht gezeigt) wurde auf der gegenüber liegenden Seite der Platte bezogen auf die IR-Lampe angeordnet. Die Oberflächentemperatur der Platte wurde während des Wiedererwärmens überwacht und aufgezeichnet.
  • Die getesteten Platten enthielten verschiedene Wiedererwärmungsmittel, wie z.B. Antimon (Sb), Mangan (Mn), Eisen (Fe), Titan (Ti), Wolfram (W), Kupfer (Cu), Graphit, Infrarotfarbstoff und Ruß, in verschiedenen Mengen. Die Ergebnisse sind in den nachstehenden Tabellen 2 und 3 angegeben. Für die in den Tabellen 2 und 3 angegebenen Zusammensetzungen waren die Kontrollen Platten, die aus Polypropylen ohne Wiedererwärmungsadditive hergestellt worden sind. Alle getesteten Wiedererwärmungsmittel verbesserten die Plattenoberflächenwiedererwärmungszeit verglichen mit dem Kontrollpolypropylen. Bestimmte Wiedererwärmungsmittel, wenn sie in die Polypropylenkörner (und -platten) einbezogen wurden, wiesen jedoch L*-Werte auf, die viel niedriger waren als der L*-Zielwert (80 % der Kontrolle), und sind folglich gegebenenfalls nicht zur Verwendung beim Spritzstreckblasformen von Flaschen geeignet. Diese Zusammensetzungen können dennoch einen Nutzen aufweisen, wenn andere Polypropylengegenstände mit Warmformtechniken hergestellt werden.
  • Daten für Oberflächenwiedererwärmungszeiten für bestimmte Polypropylenzusammensetzungen, die ein Wiedererwärmungsmittel enthielten, verglichen mit der Kontrolle C1 sind graphisch in der 3 gezeigt. Tabelle 2: Vergleich von L* und der Wiedererwärmungseigenschaften
    Figure 00160001
    • Die Beispiele 3 bis 12 sind Vergleichsbeispiele. Die Beispiele 17 und 18 sind Vergleichsbeispiele.
    • M/b: Masterbatch, N: mit Keimbildung, M: gemahlen, ATG: Antimontriglycolat, ATA: Antimontriacetat, TNPP: Trisnonylphenylphosphit, H2PO3 = phosphorige Säure, H3PO2 = hypophosphorige Säure.
    Tabelle 3: Vergleich von L* und der Wiedererwärmungseigenschaften für Masterbatchzusammensetzungen
    Figure 00170001
    • Die Beispiele 42, 45 und 50 sind Vergleichsbeispiele.
  • Polypropylenzusammensetzungen mit Wiedererwärmungsmitteln gemäß der Erfindung führen verglichen mit der Wiedererwärmungszeit für die Kontrollzusammensetzung vorzugsweise zu einer mindestens 10%igen Verminderung der Wiedererwärmungszeit, mehr bevorzugt zu einer mindestens 25%igen Verminderung der Wiedererwärmungszeit und insbesondere zu einer mindestens 35%igen Verminderung der Wiedererwärmungszeit. Folglich ist aus den Tabellen 2 und 3 ersichtlich, dass die Polypropylenzusammensetzungen mit Wiedererwärmungsmitteln, die Wiedererwärmungszeiten auf 80°C von 375 Sekunden und weniger und insbesondere 300 Sekunden und weniger aufwiesen, am vorteilhaftesten waren.
  • Die Erfindung wurde durch eine detaillierte Beschreibung und Beispiele der bevorzugten Ausführungsform beschrieben. Der Fachmann kann verschiedene Änderungen der Form und der Details vornehmen. Daher ist die Erfindung durch die Ansprüche und nicht durch die Beschreibung der Beispiele oder der bevorzugten Ausführungsformen definiert.

Claims (10)

  1. Verfahren zum Spritzstreckgießen bzw. -formen einer Polypropylenflasche, umfassend (a) das Bilden einer Vorform aus einer Polypropylenzusammensetzung, enthaltend ein Wiedererwärmungsmittel, wobei das Wiedererwärmungsmittel ein oder mehrere Metallteilchen umfaßt, und wobei die Metallteilchen aus der Gruppe, bestehend aus einem oder mehreren von Antimon, Titan, Kupfer, Mangan, Eisen und Wolfram, ausgewählt sind, (b) das Wiedererwärmen der Vorform auf eine gewünschte Temperatur, wobei die Dauer für die Vorform, um die gewünschte Temperatur zu erreichen, weniger als die Dauer zum Wiedererwärmen einer Kontrollvorform von äquivalenten Dimensionen, die aus der Polypropylenzusammensetzung ohne das Wiedererwärmungsmittel gebildet ist, auf die gewünschte Temperatur beträgt, und (c) das Spritzstreckblasformen der wiedererwärmten Vorform, um die Flasche zu bilden, wobei die Polypropylenzusammensetzung, enthaltend ein Wiedererwärmungsmittel, wenn diese in einer granulären Form vor dem Bilden der Vorform ist, einen L*-Wert, gemessen durch den Gardner-Farbtest, von mindestens etwa 80% eines L*-Wertes der Polypropylenzusammensetzung in granulärer Form in Abwesenheit des Wiedererwärmungsmittels aufweist.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, wobei das Wiedererwärmungsmittel in die Polypropylenzusammensetzung in der Form von Teilchen mit Größen in dem Bereich von 10 nm bis 100 μm und in einer Menge in dem Bereich von 2 ppm bis 1000 ppm eingeschlossen wird.
  3. Verfahren nach Anspruch 1, wobei das Wiedererwärmungsmittel in die Polypropylenzusammensetzung in der Form von Teilchen mit Größen in dem Bereich von 10 nm bis 10 μm und in einer Menge in dem Bereich von 2 ppm bis 50 ppm eingeschlossen wird.
  4. Verfahren nach Anspruch 1, wobei das Wiedererwärmungsmittel innerhalb der Polypropylenzusammensetzung durch in situ chemische Reduktionen einer Metallverbindung mit einem Reduktionsmittel erzeugt wird.
  5. Verfahren nach Anspruch 4, wobei die Metallverbindung eines oder mehrere von Antimon, Titan, Kupfer, Mangan, Eisen und Wolfram enthält, und das Reduktionsmittel aus der Gruppe, bestehend aus einem oder mehreren von organischen Phosphorigsäuren, anorganischen Phosphorigsäuren, Tannin-, Gallus- und Pyrogallussäuren, Hydrazin, Sulfiten, Zinn(II)salzen und Nickelhydroxid, ausgewählt ist.
  6. Verfahren nach Anspruch 4, wobei die Metallverbindung Antimontriglycolat ist, und das Reduktionsmittel hypophosphorige Säure ist.
  7. Verfahren nach Anspruch 1, wobei das Wiedererwärmungsmittel in die Polypropylenzusammensetzung in der Form von Teilchen mit Größen in dem Bereich von 10 nm bis 100 μm und in einer Menge in dem Bereich von 50 ppm bis 25.000 ppm eingeschlossen wird, um eine Polypropylengrundmischung zu bilden.
  8. Polypropylenflasche, hergestellt gemäß dem Verfahren nach Anspruch 1.
  9. Verfahren nach Anspruch 4, wobei die Metallverbindung Antimontrioxid ist.
  10. Verfahren nach Anspruch 4, wobei die Metallverbindung Antimontrioxid ist und das Reduktionsmittel hypophosphorige Säure ist.
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