抗应力开裂的聚对苯二甲酸乙二酯及其制造方法技术

本发明专利技术涉及一种具体的聚对苯二甲酸乙二酯(PET)，它允许生产具有优异的抗环境应力开裂的拉伸成型的PET瓶，当该瓶子的内或外表面用引起应力开裂的化学物质处理时，和涉及这种具体的PET的制造方法。本发明专利技术还涉及由这种PET制造的拉伸吹塑瓶和这种瓶子的预成形体。本发明专利技术进一步涉及具体的PET用于制造具有所述优异抗环境应力开裂的拉伸成型的PET瓶或者制造这种PET瓶的预成形体的用途。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】本专利技术涉及特定的聚对苯二甲酸乙二酯(PET)，用它可以生产具有优异的抗环境应力开裂的拉伸成型的PET瓶，当该瓶子的内或外表面用引起应力开裂的化学物质处理时，和涉及这种具体的PET的制造方法。本专利技术还涉及由这种PET制造的拉伸吹塑瓶和这种瓶子的预成形体。本专利技术进一步涉及特定的PET用于制造具有所述优异抗环境应力开裂的拉伸成型的PET瓶或者制造这种PET瓶的预成形体的用途。广泛已知PET瓶用于填充矿泉水，果汁，软饮料和酒精或非-酒精饮料，它们各自碳酸化或未碳酸化。PET作为瓶用材料的优点是，它的气体阻挡性能，良好的透明度，耐热性和机械强度。通过拉伸吹塑由PET制造的预成形体，制造PET瓶，以获得PET瓶。然而，关于拉伸成型的PET瓶的机械强度，已知存在所谓的环境应力开裂问题。可由各种化学物质引起环境应力开裂，若PET材料同时处于张力下的话。可在其中PET材料为无定形或者具有非常低结晶度的PET瓶的那些区域处发生环境应力开裂。一部分PET瓶是无定形的，或者具有低结晶度，若在底部区域处和在颈部区域处，它们未拉伸或者仅仅轻微拉伸的话。这一现象的原因是，PET的拉伸导致在先无定形的PET材料通过所谓的“应变诱导的结晶”而部分结晶。目前由于PET瓶的巨大市场成功，因此，考虑并尝试引入这些PET瓶到市场上作为消费组合物用容器，例如喷发剂，泡沫刮胡膏，和含有各种化学物质的其他产品。迄今为止，这些消费品通常填充在例如由铝制造的加压分配器内。由于铝的加压分配器变得越来越不流行，因为认为它们具有环境影响，因此需要具有较好的消费者接受度的替代容器。然而，使用PET瓶作为以上提及的消费品用容器是有问题的，因为已知在消费组合物内包括的许多化学物质引起以上讨论的环境应力裂纹，尤其在PET瓶的未拉伸的部分或者仅仅轻微拉伸的部分处。已知这些部分存在于PET瓶的底部区域以及它的颈部区域内。在加压和含有化学物质的消费品填充到容器的情况下，若由PET制造，则容器具有高的断裂或爆炸风险。在另一专利技术中，专利技术人以前发现了通过预成形制造拉伸成型的PET瓶的具体方法，可获得具有改进的抗环境应力开裂和因此抗断裂或爆炸的瓶子，所述断裂或爆炸可因用加压和含化学物质的消费品填充瓶子引起。这一改进的PET瓶的制造方法包括下述步骤：a)提供拉伸成型的PET瓶，和b)用有机溶剂或有机溶剂的水溶液预处理其中它的PET材料是无定形的或者具有不足的结晶度的至少那些部分的拉伸成型的PET瓶。用有机溶剂或有机溶剂的水溶液预处理PET，获得具有溶剂诱导的结晶PET外层的PET。典型地通过应变诱导的结晶，产生拉伸成型的PET瓶的PET材料的结晶度。然而，PET瓶的结晶度也可或者另外通过其他方法，例如所谓的热定型(heatset)生成。例如，若预成形体被拉伸吹塑，和加热模具到一定温度，则所得瓶子包括通过应变诱导结晶的结晶度以及通过热诱导结晶的结晶度。这两类结晶度可至少部分重叠或者彼此干扰。在以上提及的专利技术的上下文中，专利技术人已经观察到，处理过的拉伸成型的PET瓶的抗环境应力开裂的改进程度似乎没有-或者仅仅在较小的程度上取决于制造PET瓶所使用的PET类型。尽管如此，但与由其他类型的PET制造的瓶子相比，由特定类型PET制造的PET瓶可显示出甚至更强的抗环境应力开裂。在任何一种情况下，与其中没有进行过本专利技术处理的情况相比，本专利技术的处理工序导致处理过的PET瓶改进的抗环境应力开裂。在本专利技术中，专利技术人已经识别出相对于由这些特定PET制造的瓶子的抗环境应力开裂，具有优异性能的特定PET，而与瓶子是否用以上提及的有机溶剂或这种有机溶剂的水溶液预处理无关。这些具体的PET的特征在于DEG和IPA共聚单体含量的特定组合以及存在PeOH(季戊四醇)作为进一步的共聚单体。可能对应力开裂性能具有改进影响的额外因素是特性粘数(IV)，长链支化(LCB)剂的存在和特定量的COOH端基。因此，专利技术人令人惊奇地发现，含各自基于最终聚合物PET的重量，0至2.5wt％IPA，1至2wt％DEG和0.005至0.1wt％PeOH的共聚单体含量的PET针对由这些特定PET制造的瓶子的抗环境应力开裂来说，显示出优异的性能。当PET的特性粘数IV范围为0.8至1.2dl/g，优选范围为0.9至1.1dl/g时，可实现进一步的改进。优选地，PET包括0.1至1.0wt％IPA,和/或1.3至1.8wt％DEG和/或0.01至0.05wt％PeOH,各自基于最终聚合物PET的重量。当PET具有以α-值为代表的范围为0.25至0.45，优选0.30至0.40的特定量COOH端基时，可实现额外的改进。当使用在缩聚反应中存在的一种或多种长链支化剂时，可实现进一步的改进。这种长链支化剂的实例是三-和四官能的多元醇。典型地，基于最终聚合物内的元素Sb，在通过使用用量为150至350ppm重量，优选用量为200至300ppm重量的锑催化剂催化的缩聚反应中，制造本专利技术的PET。本专利技术进一步的方面是具有改进的抗环境应力开裂的处理过的拉伸成型的PET瓶的制造方法，该方法包括下述步骤：a)提供拉伸吹塑成型的PET瓶，和b)用i)有机溶剂或ii)有机溶剂的水溶液处理其中它的PET材料为无定形或者具有不足的结晶度的至少那些部分的拉伸吹塑成型的PET瓶1秒至小于1小时的时间段，其中该瓶子由根据本专利技术且如上所述的PET制造。根据本专利技术制造的瓶子在其处理过的部分，其中包括在处理之前，它的PET材料为无定形或者具有不足的结晶度的那些部分，具有改进的抗环境应力开裂。根据本专利技术的处理过的拉伸成型的PET瓶子的制造方法还包括，作为用有机溶剂或有机溶剂的水溶液处理拉伸成型的PET瓶子的步骤的替代，处理该瓶子的PET预成形体和拉伸吹塑这一预成形体以获得拉伸吹塑成型的PET瓶子的步骤，其中预成形体至少一部分用以上所述的有机溶剂或有机溶剂的水溶液处理，亦即这些部分是在拉伸吹塑之后导致其中若预成形体没有处理则它的PET材料为无定形或者具有不足的结晶度的瓶子部分。为了清楚起见，前述段落提到并公开了本专利技术方法的替代实施方案，其中步骤a)和b)被下述步骤替代：a')提供PET瓶的预成形体，b')用i)有机溶剂或ii)有机溶剂的水溶液处理预成形体的至少那些部分，这些部分在拉伸吹塑之后导致若预成形体没有处本文档来自技高网...

【技术保护点】
PET，它包括0至2.5wt％IPA,1至2wt％DEG和0.005至0.1wt％PeOH，其中各自基于PET的重量。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.PET，它包括0至2.5wt％IPA,1至2wt％DEG和0.005至0.1
wt％PeOH，其中各自基于PET的重量。
2.权利要求1的PET，其中PET的特性粘数IV范围为0.8至1.2
dl/g，优选范围为0.9至1.1dl/g。
3.权利要求1-2的PET，其中PET的α值范围为0.25至0.45，
优选范围为0.30至0.40。
4.前述权利要求中一项或多项的PET，其中通过使用在缩聚反应
内存在的一种或多种长链支化剂制造PET，该长链支化剂选自三-和四
官能的多元醇。
5.具有改进的抗环境应力开裂的处理过的拉伸吹塑成型的PET瓶
的制造方法，该方法包括下述步骤：
a)提供拉伸吹塑成型的PET瓶，和
b)用i)有机溶剂或ii)有机溶剂的水溶液处理拉伸吹塑成型的
PET瓶中它的PET材料为无定形或者具有不足的结晶度的至少那些部
分，处理时间为1秒至小于1小时，其中该瓶子由根据权利要求1-4
中一项或多项的PET制造。
6.权利要求5的方法，其中
i)有机溶剂选自丙酮，乙酸乙酯，甲基丙基酮，甲苯，2-丙醇，
戊烷，甲醇及其混合物；或
ii)其中有机溶剂的水溶液是水与选自丙酮，乙酸乙酯，甲基丙基
酮，甲苯，2-丙醇，戊烷，甲醇及其混合物中的有机溶剂的混合物。
7.权利要求5或6的方法，其中步骤...

【专利技术属性】
技术研发人员：R·埃克特，M·纳格尔，M·斯托尔普，V·沃克尔，
申请(专利权)人：伊奎聚合物有限公司，
类型：发明
国别省市：德国;DE