[發明專利]用于生產注射拉伸吹塑聚烯烴容器的方法

有效

• 申請號: 201180052078.2
• 申請日: 2011-10-20
• 公開（公告）號: CN103167945A
• 公開（公告）日: 2013-06-19
• 發明（設計）人: M.羅杰斯;A.戈特沙爾克
• 申請（專利權）人: 巴塞爾聚烯烴意大利有限責任公司
• 主分類號: B29C49/00
• 分類號: B29C49/00;B29K105/00
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 韋欣華;李進

本發明涉及一種拉伸吹塑法，包括使用輻射吸收性材料作為再加熱添加劑以使熱量（一般由紅外線產生）能夠更均勻和更快地滲入由聚烯烴制成的容器的表面內。

在本領域中通常使用注射拉伸吹塑方法（一步法和兩步法）來生產由熱塑性聚合物材料、特別是聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)制成的容器。

上述方法通常如下進行：首先通過注模制備型坯，然后對該型坯進行拉伸吹塑。在兩步法中，為了進行拉伸吹塑步驟，將型坯再加熱。

然而，對于聚烯烴，由于他們的導熱性差，在再加熱過程中會存在熱量從型坯壁外部向該型坯內部傳遞慢的問題。結果造成該型坯的內部溫度與外部溫度相差幾度。這個問題表現在難以控制容器的壁厚分布，根據設計的復雜度，其可能會導致比期望水平更高的廢料水平?？梢詼y量壁厚并就容器上幾個位置處的偏差進行比較。更重要地，良好的壁厚分布改善了最終容器(尤其是瓶子)的頂部負荷（Top-Load）。這使得廠商能夠降低該型坯所需的重量，并且節約了與其相關的成本和能源。

因此，為了有利于熱量傳遞到該型坯內部，已有人提出在用于制備該型坯的聚烯烴材料中添加熱吸收劑。

尤其是，WO?2004083294和WO?2006018777涉及在拉伸吹塑的聚丙烯中使用了各種紅外熱吸收劑。

上述文獻表明，碳黑是有效的熱吸收劑，但是如WO?2006018777中所述，其具有容易賦予最終制品深顏色的缺點。在所述文獻中公開的其他熱吸收劑材料是金屬顆粒、石墨、紅外吸收染料。

在所述WO?2006018777中，還描述了聚丙烯相對于PET呈現出極窄工藝窗口的重大缺陷。

現在已經發現，通過使用特定的金屬化合物作為熱吸收劑，能夠獲得注射拉伸吹塑的聚烯烴容器（尤其是瓶子），而不會可察覺地損害他們的顏色并且具有顯著降低的壁厚分布。壁厚分布偏差的改善率在整個瓶子上介于50和100%之間。該更好的壁厚分布表現在瓶子具有介于20和40%之間更高的頂部負荷，而這又給予了用戶在保持相同頂部負荷的同時減少瓶子厚度的巨大可能。另外增加的好處是廢品率的明顯降低，由此降低了生產成本。

而且，在該注射拉伸吹塑方法的再加熱步驟中，對于基于丙烯聚合物的瓶子能夠實現高于20%的顯著節能，而對于基于乙烯聚合物的瓶子則能夠實現差不多10%的節能，并且顯著地擴大了工藝窗口，該工藝窗口是指能夠制造符合要求的瓶子的溫度范圍。

在WO?2010100153中描述了所述的金屬化合物，其中提到了他們作為再加熱劑(reheating?agent)的適宜性，但是沒有公開通過在聚烯烴拉伸吹塑中使用它們所能獲得的特定的和意想不到的優點。

因此本發明提供一種用于制備聚烯烴容器的注射拉伸吹塑方法，包括以下步驟：

1）通過注塑聚烯烴組合物來制備型坯，所述聚烯烴組合物包含選自乙烯聚合物、丙烯聚合物及其混合物的聚合物（A），和熱吸收劑(B)；

2）提供熱量以再加熱在步驟1)中制備的型坯，和拉伸吹塑所述型坯；

其中熱吸收劑(B)選自銅(Cu)、鈣(Ca)、錫(Sn)和/或鐵(Fe)的磷酸鹽、縮合磷酸鹽、亞磷酸鹽、以及混合氫氧化物/磷酸鹽氧陰離子（oxanion）化合物(即鹽)。

上述熱吸收劑(B)通常以微細分布的、分散的、或溶解的形式存在于該聚合物基體中。

優選的熱吸收劑（B）的用量相對于(A)和(B)的總重量是250至1000ppm、最優選的是400至600ppm。

所述混合氫氧化物/磷酸鹽氧陰離子化合物的例子是堿式磷酸鹽。優選堿式磷酸銅。

熱吸收劑(B)的具體例子是：堿式磷酸銅Cu₂(OH)PO₄（CAS號12158-74-6），由Budenheim以商標Budit?LM?16銷售；焦磷酸銅（CAS號10102-90-6）；磷酸銅Cu₃P₂O₈(CAS號?7798-23-4)。

該熱吸收劑(B)通常能夠吸收紅外(IR)輻射，即表示波長介于700和25,000nm之間的輻射。

該聚合物(A)選自丙烯或乙烯均聚物、或者其共聚物或組合物(混合物)。

在所述丙烯均聚物或共聚物之中，優選含有一或多個選自乙烯和由通式CH₂=CHR表示的C₄-C₁₀?α-烯烴的共聚單體的丙烯共聚物，其中R是直鏈或支鏈的、具有2-8個碳原子的烷基或者是芳基(尤其是苯基)。