PL204450B1

PL204450B1 - Pojemnik z rozgałęzionego poliwęglanu, sposób jego wytwarzania i zastosowanie oraz rozgałęziony poliwęglan

Info

Publication number: PL204450B1
Application number: PL354119A
Authority: PL
Inventors: Klaus Horn; Ralf Hufen; Wolfgang Alewelt; Peter Gebauer; Franky Bruynseels
Original assignee: Bayer Ag
Priority date: 1999-09-13
Filing date: 2000-08-31
Publication date: 2010-01-29
Also published as: HK1049852A1; HUP0202602A2; DOP2000000064A; EG22720A; BR0014181B1; YU18202A; MA25492A1; JP2003509551A; AU780059B2; EP1218436A1; IL148102A0; EP1218436B1; RU2266922C2; AU5661100A; DE19943642A1; TR200200644T2; AR025626A1; ES2215067T3; AU7415200A; CA2384428A1

Description

Opis wynalazku

Niniejszy wynalazek dotyczy pojemnika z rozgałęzionego poliwęglanu, sposobu jego wytwarzania i zastosowania oraz rozgałęzionego poliwęglanu.

Pojemniki z poliwęglanu są znane.

Pojemniki z poliwęglanu wykazują wiele korzystnych własności, takich jak, np., wysoka przezroczystość, dobre własności mechaniczne, wysoka odporność na oddziaływanie środowiska zewnętrznego i długa żywotność, jak też niewielki ciężar oraz łatwość i niskie koszty wytwarzania.

Generalnie, wytwarzanie pojemników z poliwęglanu prowadzi się przykładowo sposobem wytłaczania z rozdmuchem lub wtrysku z rozdmuchem.

W sposobie wytł aczania z rozdmuchem, granulat stapia się zwykle w wytł aczarce jednoś limakowej i formuje za pomocą dyszy, do postaci swobodnego węża, który następnie otacza się rozdmuchową formą kształtującą, która sprasowuje razem wąż na dolnym końcu. Wąż rozdmuchuje się wewnątrz w formie w taki sposób, że uzyskuje on pożądany kształt formy. Po okresie schładzania formę otwiera się i pojemnik można wyjąć z formy (dokładniej opisane to zostało np., przez F. J. Brinkschroeder'a „Polycarbonate/Poliwęglany” w podręczniku Becker, Braun, Kunstoff-Handbuch, Band 3/1, Polycarbonate, Polyacetale, Polyester, Celuloseester/Poliwęglany, poliacetale, poliestry i estry celulozy, wydawnictwo Carl Hanser Verlag, Monachium, Wiedeń 1992, strony 257 do 264).

Do wytłaczania z rozdmuchem korzystne jest stosowanie poliwęglanu o dużej lepkości strukturalnej, dzięki czemu nadana zostaje duża stabilność wymiarów w stanie stopionym. Rozgałęzione poliwęglany wykazują szczególnie dużą lepkość strukturalną.

Natomiast w przypadku wtrysku z rozdmuchem chodzi o połączenie wtrysku i formowania z rozdmuchem, przy czym sposób przebiega w trzech etapach:

1) wtrysk kształtki wstępnej w zakresie temperatur stanu plastycznego poliwęglanu

2) rozdmuchiwanie kształtki wstępnej w zakresie stanu termoplastycznego poliwęglanu (rdzeń formy stanowi równocześnie trzpień rozdmuchowy)

3) spychanie pustej kształtki i ewentualnie chłodzenie powietrzem trzpienia rozdmuchowego (dokładniej opisane zostało to np., przez S. Andersa, A. Kamieńskiego, R. Kappenstein'a w podręczniku „Polycarbonate/Poliwęglany”, w podręczniku Becker, Braun, Kunstoff-Handbuch, Band 3/1, Polycarbonate, Polyacetale, Polyester, Celuloseester/Poliwęglany, poliacetale, poliestry i estry celulozy, wydawnictwo Carl Hanser Verlag, Monachium, Wiedeń 1992, strony 223 do 225).

Znane pojemniki z poliwęglanu wykazują wadę, polegającą na tym, że nie spełniają pewnych wymagań w praktycznym zastosowaniu. Tak więc, w przypadku znanych pojemników z poliwęglanu dochodzi do pękania pojemników, przy silnym ich obciążeniu mechanicznym. Może to wystąpić na przykład wtedy, gdy pojemnik wypełniony cieczą spadnie z dużej wysokości na podłogę, na przykład z powierzchni transportowej samochodu ciężarowego, na którym transportowany był pojemnik. Tego typu obciążenia mechaniczne można symulować przykładowo w badaniu niszczącym podczas spadania, jakie zostało opisane w dalszej części niniejszego opisu.

Podstawą opracowania wynalazku jest rozwiązanie zadania oddania do dyspozycji pojemników z poliwęglanu, które są bardziej odporne na pękanie przy silnych obciążeniach mechanicznych, niż znane pojemniki z poliwęglanu.

Przedmiotem wynalazku jest pojemnik z rozgałęzionego poliwęglanu o objętości od 12 l do 50 l, w którym:

- poliwęglan przy temperaturze 260°C i szybkości ścinania 10 s^-1 wykazuje lepkość stopu od 5500 do 9000 Pas, a przy temperaturze 260°C i szybkości ścinania 1000 s^-1 wykazuje lepkość stopu od 880 do 1500 Pas oraz masową szybkość płynięcia stopu MFR (Melt flow index) w zakresie od 0,1 do 3,0 g/10 min,

- rozgałęziony poliwęglan został wytworzony z zastosowaniem fenolu i/lub alkilofenoli i/lub arylofenoli,

- rozgałęziony poliwęglan, jako substancję rozgałęziającą, zawiera 0,05 - 2% molowych 1,1,1-tris-(4-hydroksy-fenylo)-etanu (THPE) i/lub 3,3-bis-(3-metylo-4-hydroksy-fenylo)-2-okso-2,3-dihydroindolu (IBK, izatynobiskrezol) oraz

- rozgałęziony poliwęglan stanowi rozgałęziony homopoliwęglan oparty na Bisfenolu A.

Korzystnie, rozgałęziony poliwęglan został wytworzony z zastosowaniem alkilofenoli i/lub arylofenoli.

PL 204 450 B1

Szczególnie korzystnie, rozgałęziony poliwęglan został wytworzony z zastosowaniem p-tert-kumylofenolu jako arylofenolu lub z zastosowaniem p-tert-butylofenolu lub izooktylofenolu jako alkilofenolu.

Szczególnie korzystnie pojemnik stanowi pojemnik na płyn, a zwłaszcza stanowi butelkę na wodę.

Następnym przedmiotem wynalazku jest sposób wytwarzania powyższego pojemnika, polegający na tym, że stosuje się metodę wytłaczania z rozdmuchem.

Następnym przedmiotem wynalazku jest zastosowanie powyższego pojemnika do pakowania, składowania lub do transportu cieczy, ciał stałych lub gazów.

Następnym przedmiotem wynalazku jest rozgałęziony poliwęglan, który:

- przy temperaturze 260°C i szybkości ścinania 10 s^-1 wykazuje lepkość stopu od 5500 do 9000 Pas, a przy temperaturze 260°C i szybkości ścinania 1000 s^-1 wykazuje lepkość stopu od 880 do 1500 Pas oraz masową szybkość płynięcia stopu MFR (Melt flow index) w zakresie od 0,1 do 3,0 g/10 min,

- został wytworzony z zastosowaniem fenolu i/lub alkilofenoli i/lub arylofenoli,

- jako substancję rozgałęziającą zawiera 0,05 - 2% molowych 1,1,1-tris-(4-hydroksy-fenylo)-etanu (THPE) i/lub 3,3-bis-(3-metylo-4-hydroksy-fenylo)-2-okso-2,3-dihydroindolu (IBK, izatynobiskrezol) oraz

- stanowi rozgałęziony homopoliwęglan oparty na Bisfenolu A.

Korzystnie, rozgałęziony poliwęglan według wynalazku został wytworzony z zastosowaniem alkilofenoli i/lub arylofenoli.

Korzystne są pojemniki z rozgałęzionego poliwęglanu wytworzonego z zastosowaniem fenolu i/lub alkilofenoli i/lub arylofenoli, szczególnie korzystnie alkilofenoli i/lub arylofenoli, a wyjątkowo korzystnie alkilofenoli.

Następnie, korzystne są pojemniki z rozgałęzionego poliwęglanu odznaczające się tym, że poliwęglan wykazuje liczbę rozgałęzień w 260°C, zdefiniowaną jako iloraz lepkości w stopie przy szybkościach ścinania 10^-1 i 1000^-1, wynoszącą od 6 do 12, korzystnie od 7 do 12 a szczególnie korzystnie od 7 do 10. Liczba rozgałęzień nazywana jest w skrócie liczbą SV.

Ponadto korzystne są pojemniki z rozgałęzionego poliwęglanu odznaczające się tym, że podczas wytwarzania rozgałęzionego poliwęglanu stosuje się alkilofenole i/lub arylofenole, szczególnie korzystnie alkilofenole, a rozgałęziony poliwęglan zawiera 1,1,1-tris-(4-hydroksy-fenylo)-etan (THPE) i/lub 3,3-bis-(3-metylo-4-hydroksy-fenylo)-2-okso-2,3-dihydro-indol (IBK, izatynobiskrezol), jako substancję rozgałęziającą.

Szczególnie korzystne są pojemniki z rozgałęzionego poliwęglanu odznaczające się tym, że przy wytwarzaniu rozgałęzionego poliwęglanu stosuje się p-tert-kumylofenol, jako arylofenol.

Szczególnie korzystne są pojemniki z rozgałęzionego poliwęglanu odznaczające się tym, że przy wytwarzaniu rozgałęzionego poliwęglanu stosuje się p-tert-butylofenol, lub izooktylofenol, jako alkilofenole.

Pojemniki według wynalazku wykazują liczne zalety. Są one wytrzymałe na obciążenia mechaniczne, to jest są odporne na pękanie i wykazują ponadto korzystny zespół dalszych własności mechanicznych. Wykazują one dobre właściwości optyczne, a szczególnie wykazują wysoką przezroczystość. Wykazują one ponadto wysoką trwałość kształtu w stanie na ciepło. Ze względu na swą wysoką trwałość kształtu na ciepło, pojemniki według wynalazku można myć gorącą wodą lub sterylizować gorącą parą. Wykazują one wysoką odporność na zwykłe środki czyszczące, które stosuje się przykładowo do czyszczenia butelek na wodę wielokrotnego użytku, dziedziny zastosowania pojemników według wynalazku. Dają się one łatwo i tanio wytwarzać znanymi sposobami. Zaznaczają się tu korzystnie dobre własności przetwórcze poliwęglanu. Wykazują one niewielkie starzenie materiału podczas użytkowania, a dzięki temu i długą trwałość. W przypadku występującego zwykle zastosowania do wielokrotnego użytku oznacza to ich wielokrotne wykorzystywanie.

Rozgałęzione poliwęglany nadające się do stosowania według wynalazku są to zarówno rozgałęzione hompoliwęglany, jak też rozgałęzione kopoliwęglany. Można stosować także mieszaninę rozgałęzionych poliwęglanów nadających się do stosowania według wynalazku.

Możliwe jest dodawanie nierozgałęzionych poliwęglanów do rozgałęzionych poliwęglanów w niewielkim zakresie, o ile przez to nie wpływa się niekorzystnie na istotne własności, zwłaszcza wysoką odporność na pękanie pojemników wytworzonych z tych poliwęglanów.

Korzystnymi rozgałęzionymi poliwęglanami są rozgałęzione homopoliwęglany i rozgałęzione kopoliwęglany na bazie bisfenoli o wzorze ogólnym (I)

HO - Z - OH (I), w których

PL 204 450 B1

Z oznacza dwuwartościową resztę organiczną o 6 do 30 atomach C, która zawiera jedno lub więcej ugrupowań aromatycznych.

Przykładami bisfenoli o ogólnym wzorze (I) są bisfenole należące do następujących grup:

dihydroksyfenyli, bis-(hydroksyfenylo)-alkanów, bis-(hydroksyfenylo)-cykloalkanów, indanobisfenoli, sulfidów bishydroksyfenylowych, eterów bishydroksyfenylowych, bis-(hydroksyfenylo)-ketonów, bis-(hydroksyfenylo)-sulfonów, bis-(hydroksyfenylo)-sulfotlenków i a,a'-bis-(hydroksyfenylo)-diizopropylobenzenów.

Przykładami bisfenoli o ogólnym wzorze (I) są także pochodne wymienionych fenoli, które można uzyskać, na przykład przez alkilowanie lub chlorowcowanie wymienionych fenoli w pierścieniach aromatycznych.

Przykładami bisfenoli o wzorze ogólnym (I) są w szczególności następujące związki:

hydrochinon, rezorcyna,

4,4'-dihydroksy-difenyl, sulfid bis-(4-hydroksyfenylowy), bis-(4-hydroksyfenylo)-sulfon, bis-(3,5-dimetylo-4-hydroksyfenylo)-metan, bis-(3,5-dimetylo-4-hydroksyfenylo)-sulfon,

1.1- bis-(3,5-dimetylo-4-hydroksyfenylo)-p/m-diizopropylobenzen,

1.1- bis-(4-hydroksyfenylo)-1-fenylo-etan,

1.1- bis-(3,5-dimetylo-4-hydroksyfenylo)-cykloheksan,

1.1- bis-(4-hydroksyfenylo)-3-metylocykloheksan,

1.1- bis-(4-hydroksyfenylo)-3,3-dimetylocykloheksan,

1.1- bis-(4-hydroksyfenylo)-4-metylocykloheksan,

1.1- bis-(4-hydroksyfenylo)-cykloheksan,

1.1- bis-(4-hydroksyfenylo)-3,3,5-trimetylocykloheksan,

2.2- bis-(3,5-dichloro-4-hydroksyfenylo)-propan,

2.2- bis-(3-metylo-4-hydroksyfenylo)-propan,

2.2- bis-(3,5-dimetylo-4-hydroksyfenylo)-propan,

2.2- bis-(4-hydroksyfenylo)-propan (tzn. Bisfenol A),

2.2- bis-(3-chloro-4-hydroksyfenylo)-propan,

2.2- bis-(3,5-dibromo-4-hydroksyfenylo)-propan,

2.4- bis-(4-hydroksyfenylo)-2-metylobutan,

2.4- bis-(3,5-dimetyło-4-hydroksyfenylo)-2-metylobutan, a,a'-bis-(4-hydroksyfenylo)-o-diizopropylobenzen, a,a'-bis-(4-hydroksyfenylo)-m-diizopropylobenzen, (tzn. Bis-fenol M), a,a'-bis-(4-hydroksyfenylo)-p-diizopropylobenzen i indanobisfenol.

Szczególnie korzystnymi rozgałęzionymi poliwęglanami są:

rozgałęziony homopoliwęglan na bazie Bisfenolu A, rozgałęziony homopoliwęglan na bazie 1,1-bis-(4-hydroksyfenylo)-3,3,5-trimetylocykloheksanu i rozgałęziony kopoliwęglan na bazie obu monomerów - Bisfenolu A i 1,1-bis-(4-hydroksyfenylo)-3,3,5-trimetylocykloheksanu.

Szczególnie korzystny jest rozgałęziony homopoliwęglan na bazie Bisfenolu A.

Opisane bisfenole o ogólnym wzorze (I) można wytworzyć znanymi sposobami, np., z odpowiednich fenoli i ketonów.

Wymienione bisfenole i sposoby ich wytwarzania opisane zostały na przykład w monografii H Schnell'a, „Chemistry and Physis of Polycarbonates/Chemia i fizyka poliwęglanów”, Polimer Reviews, Tom 9, strony 77-98, Interscience Publisher, Nowy Jork, Londyn, Sydney, 1964 oraz w opisach patentowych US-A 3 028 635, US-A 3 062 781, US-A 2 999 835, US-A 3 148 172, US-A 2 991 273, US-A 3 271 367, US-A 4 982 014, US-A 2 999 846, DE-A 1 570 703, DE-A 2 063 050, DE-A 2 036 052, DE-A

PL 204 450 B1

211 956, DE-A 3 832 396 i FR-A 1 561 518 oraz w japońskich opisach wyłożeniowych o numerach zgłoszeń 62039/1986, 62040/1986 i 105550/1986.

1,1-bis-(4-hydroksyfenylo-3,3,5-trimetylocykloheksan i jego wytwarzanie opisane zostało np. w opisie patentowym US-A 4 982 014.

Indanobisfenole i ich wytwarzanie opisane zostało na przykład w opisach US-A 3 288 864, JP-A 60 035 150 oraz w US-A 4 334 106. Indanobisfenole można wytworzyć, na przykład, z izopropenylofenolu lub jego pochodnych lub z dimerów izopropenylofenolu lub jego pochodnych, w obecności katalizatora Friedel'a-Craft'a w rozpuszczalnikach organicznych.

Wytwarzanie rozgałęzionych poliwęglanów do stosowania według wynalazku realizuje się w znany sposób z bisfenoli, pochodnych kwasu węglowego, substancji rozgałęziających, alkilofenoli i/lub arylofenoli oraz ewentualnie dalszych substancji, które mogą działać jak przerywacz łańcucha.

Odpowiednimi sposobami wytwarzania poliwęglanów są, na przykład: wytwarzanie z bisfenoli i fosgenu sposobem na granicy faz lub z bisfenoli i fosgenu w fazie jednorodnej, tak zwanym sposobem pirydynowym lub z bisfenoli i estrów kwasu węglowego sposobem przeestryfikowywania w stopie. Te sposoby ich wytwarzania opisane zostały, na przykład, w monografii H. Schnell'a, „Chemistry and Physis of Polycarbonates/Chemia i fizyka poliwęglanów”, Polimer Reviews, tom 9 strony 31-76, Interscience Publishers, Nowy Jork, Londyn, Sydney, 1964. Wymienione sposoby wytwarzania opisane są także przez D. Freitag'a, U. Grigo, R. P. Mueller'a, H. Nouvertne, „Polycarbonates/Poliwęglany” w dziele Encyklopedia of Polymer Science and Engineering, Volume 11, wydanie 2, 1988, strony 648 do 718 i U. Grigo, K. Kircher i R. P. Mueller „Polycarbonate/Poliwęglany” w podręczniku Becker, Braun, Kunstoff-Handbuch, tom 3/1, Polycarbonate, Polyacetale, Polyester, Celuloseester, wydawnictwo Carl Hanser Verlag, Monachium, Wiedeń, 1992, strony 117 do 299 oraz w D. C. Prevorsek, B. T. Demona i Y. Kesten, Corporate Research Centem, Allied Chemical Corporation, Morristown, New Jersey 07960, „Synthesis of. Poly(estercarbonate) Copolymers” w czasopiśmie Journal of Polimer Science, Polymer Chemistry Edition, tom 19, 75-90 (1980).

Sposób przeestryfikowywania w stopie opisany został w szczególności w publikacji H. Schnell'a, „Chemistry and Physis of Polycarbonates/Chemia i fizyka poliwęglanów”, Polimer Reviews, tom 9, strony 44 do 51, Interscience Publishers, Nowy Jork, Londyn, Sydney, 1964 oraz opisach DE-A 1 031 512, US-A 3 022 272, US-A 5 340 905 oraz US-A 5 399 659.

Wytwarzanie rozgałęzionych poliwęglanów do stosowania według wynalazku prowadzi się korzystnie sposobem na granicy faz lub znanym sposobem przeestryfikowywania w stopie. W tym pierwszym wypadku, jako pochodna kwasu węglowego, służy korzystnie fosgen, a w ostatnim wypadku, korzystnie, węglan difenylowy.

Przy wytwarzaniu poliwęglanu wykorzystuje się korzystnie surowce i substancje pomocnicze o odpowiedniej zawartości zanieczyszczeń. Szczególnie podczas wytwarzania sposobem przeestryfikowania w stopie, stosowane bisfenole oraz stosowane pochodne kwasu węglowego powinny możliwie nie zawierać jonów metali alkalicznych i jonów metali ziem alkalicznych. Surowce o stopniu czystości tego rodzaju są do uzyskania, gdy pochodne kwasu węglowego, na przykład ester kwasu węglowego i bisfenole przekrystalizuje się, wymyje lub przedestyluje.

Podczas wytwarzania poliwęglanów sposobem przeestryfikowywania w stopie, reakcję bisfenolu i estru kwasu węglowego można prowadzić w sposób ciągły lub okresowy, przykładowo w reaktorach z mieszadłem, wyparkach cienkowarstwowych, wyparkach ze spływającą warstwą cieczy, kaskadzie reaktorów z mieszadłem, wytłaczarkach, ugniatarkach, prostych reaktorach talerzowych i reaktorach talerzowych do pracy z substancjami dużej lepkości.

Diestry kwasu węglowego, które mogą być stosowane do wytwarzania poliwęglanów, są to, na przykład, estry diarylowe kwasu węglowego, przy czym obie reszty arylowe zawierają każdorazowo korzystnie 6 do 14 atomów C. Korzystnie stosowane są diestry kwasu węglowego na bazie fenolu lub fenoli podstawionych alkilami, a więc, na przykład, węglan difenylowy lub węglan dikrezylowy. W przeliczeniu na 1 mol bisfenolu diester kwasu węglowego stosuje się korzystnie w ilości od 1,01 do 1,30 moli, szczególnie korzystnie w ilościach od 1,02 do 1,15 moli.

Rozgałęzione poliwęglany według wynalazku wykazują średni wagowy ciężar cząsteczkowy MW korzystnie w zakresie od 12 000 do 120 000 g/mol, szczególnie korzystnie od 26 000 do 50 000 g/mol, a w szczególności od 31 000 do 40 000 g/mol (oznaczany przez pomiar lepkości względnej w temperaturze 25°C w chlorku metylenu przy stężeniu 0,5 g na 100 ml chlorku metylenu i wzorcowaniu pomiaru lepkości przez ultrawirowanie lub pomiar rozproszenia światła).

PL 204 450 B1

Fenole, alkilofenole i/lub arylofenole, stosowane podczas wytwarzania rozgałęzionych poliwęglanów według wynalazku, działają jako przerywacze łańcucha, tzn. ograniczają maksymalny uzyskiwany średni ciężar cząsteczkowy. Dodaje się je albo razem z monomerami, potrzebnymi do wytworzenia poliwęglanu lub w późniejszym okresie syntezy poliwęglanu. Działają one jako związki wielofunkcyjne w odniesieniu do syntezy poliwęglanu i dlatego działają jako przerywacz łańcucha.

Fenole, alkilofenole i/lub arylofenole, stosowane podczas wytwarzania rozgałęzionego poliwęglanu, dodaje się korzystnie w ilości 0,25 do 10% molowych, w przeliczeniu na sumę każdorazowo dodawanych bisfenoli.

Można stosować także mieszaniny fenolu i/lub jednego lub więcej alkilofenoli i/lub arylofenoli.

Alkilofenole i/lub arylofenole, stosowane podczas wytwarzania rozgałęzionego poliwęglanu, prowadzą korzystnie do powstawania końcowych grup alkilofenylenowych względnie arylofenylenowych. Ponadto, w zależności od sposobu wytwarzania, w powstającym poliwęglanie występują także inne grupy końcowe, takie jak np. fenolowe grupy końcowe -OH lub grupy końcowe estrów kwasu chlorowęglowego.

Korzystnie stosuje się wyłącznie fenol, alkilofenole i/lub arylofenole bez dodatku dalszych substancji, które mogłyby działać jako przerywacze łańcucha.

Szczególnie korzystnie stosuje się wyłącznie alkilofenole i/lub arylofenole bez dodatku dalszych substancji, które mogłyby działać jako przerywacze łańcucha.

Korzystnym alkilofenolem jest przykładowo para-t-butylofenol (porównaj: Huston, Am. Soc. 58, 439; opis US-A 2 051 300). Para-t-butylofenol jest produktem handlowym i może być przykładowo dostarczony przez firmę Huels AG, Marl, Niemcy lub PPG Industrie, Stany Zjednoczone Ameryki Północnej. Dalszym korzystnym alkilofenolem jest para-kumylofenol (porównaj: Welsch, Am. Soc. 60, 58 (1983)). Dalszym korzystnym alkilofenolem jest izooktylofenol (porównaj: opis US-A 2 415 069). Izooktylofenol jest produktem handlowym i może być przykładowo dostarczony przez firmę Huels AG, Marl, Niemcy. Te alkilofenole i ich wytwarzanie są znane przeciętnemu fachowcowi. Przegląd dotyczący ich zastosowania i wytwarzania opisany jest w dziele Houben-Weyl'a „Methoden der organischen Chemie”, wyd. G. Thieme Verlag, wydanie 4 (1976) tom 6/1c strony 951 i następne.

Podczas wytwarzania rozgałęzionych poliwęglanów według wynalazku, obok alkilofenoli i/lub arylofenoli, można stosować dalsze substancje, które mogą działać jako przerywacz łańcucha.

Dalszymi substancjami, które mogą działać jako przerywacz łańcucha, nadającymi się do tego celu, są zarówno monofenole jak też kwasy monokarboksylowe. Odpowiednimi monofenolami są, np.: fenol, p-chlorofenol lub 2,4,6-tribromofenol. Odpowiednimi kwasami monokarboksylowymi są kwas benzoesowy, kwasy alkilobenzoesowe i kwasy chlorowcobenzoesowe.

Korzystną dalszą substancją, która może działać jako przerywacz łańcucha, jest fenol.

Ilość dalszych substancji, które mogą działać jako przerywacz łańcucha, wynosi korzystnie między 0,25 a 10% molowych w przeliczeniu na sumę każdorazowo zastosowanego bisfenolu.

Rozgałęzione poliwęglany nadające się według wynalazku są rozgałęzione w znany sposób, a mianowicie korzystnie przez wbudowanie trójfunkcyjnych lub więcej niż trójfunkcyjnych substancji rozgałęziających. Odpowiednimi substancjami rozgałęziającymi są substancje wymienione powyżej.

Ilość ewentualnie stosowanej substancji rozgałęziającej wynosi 0,05% molowych do 2% molowych, korzystnie 0,1% molowych do 0,8% molowych, a szczególnie korzystnie 0,25% molowych do 0,6% molowych w przeliczeniu na ilość moli wprowadzanych bisfenoli.

Substancję rozgałęziającą, w przypadku wytwarzania poliwęglanu sposobem na granicy faz, można dodawać na przykład wprowadzając wraz z bisfenolami i przerywaczami łańcucha do wodnej fazy alkalicznej, lub rozpuszczoną w rozpuszczalniku organicznym razem z pochodnymi kwasu węglowego. W przypadku sposobu na drodze przeestryfikowania, substancję rozgałęziającą dozuje się korzystnie wraz z dihydroksyaromatami lub bisfenolami.

W celu modyfikowania wł asnoś ci, do rozgałęzionego poliwę glanu według wynalazku moż na domieszać zwykłe dodatki lub nanosić je na powierzchnię. Zwykłymi dodatkami są na przykład: napełniacze (np. napełniacze mineralne), substancje wzmacniające (np. włókna szklane), stabilizatory (np. stabilizatory na działanie ultrafioletu UV, stabilizatory na działanie ciepła, stabilizatory na działanie promieniowania gamma), środki antystatyczne, środki polepszające płynięcie, środki ułatwiające rozformowywanie, środki ognioochronne, barwniki lub pigmenty, o ile nie wpływają one ujemnie na dobre własności mechaniczne mas do formowania. Te wymienione i dalsze odpowiednie dodatki opisane zostały na przykład w podręczniku Gaechter'a, Mueller'a, Kunstoff-Additive/Dodatki do tworzyw sztucznych, wydanie 3, wydawnictwo Hanser-Verlag, Monachium, Wiedeń, 1989.

PL 204 450 B1

Do rozgałęzionych poliwęglanów według wynalazku można domieszać także innych polimerów, przez co można uzyskać tak zwane blendy polimerowe, o ile nie wpłynie to ujemnie na istotne własności, zwłaszcza wysoką odporność na pękanie pojemnika wytworzonego z poliwęglanów. Można wytworzyć przykładowo blendy z poliwęglanów według wynalazku z polimerami ABS lub z poliwęglanów według wynalazku i poliestrów, takich jak poli(tetreftalan etylenu) lub poli(tereftalan butylenu).

Pojemniki w rozumieniu niniejszego wynalazku mogą być stosowane do pakowania, do składowania lub do transportu cieczy, substancji stałych lub gazów. Korzystne są pojemniki do pakowania, do składowania lub do transportu cieczy, (pojemniki do cieczy), a szczególnie korzystne są pojemniki do pakowania, do składowania lub do transportu wody (butelki do wody).

Pojemniki w rozumieniu niniejszego wynalazku są kształtkami pustymi w środku, o objętości 12 l do 50 l, a szczególnie korzystnie o objętości 12 l i 20 l.

Szczególnie korzystne są butelki do wody o objętości od 3 do 5 galonów (11 - 23 l).

Pojemniki puste ważą korzystnie 0,1 g do 3000 g, korzystnie 50 g do 2000 g, a szczególnie korzystnie od 650 g do 900 g.

Grubości ścianek pojemnika wynoszą korzystnie od 0,5 mm do 5 mm, korzystnie od 0,8 mm do 4 mm.

Pojemniki w rozumieniu niniejszego wynalazku wykazują długość korzystnie w zakresie od 5 mm do 2000 mm, szczególnie korzystnie 100 mm do 1000 mm.

Pojemniki wykazują maksymalny obwód korzystnie w zakresie 10 mm do 250 mm, bardziej korzystnie od 50 mm do 150 mm, a szczególnie korzystnie od 70 do 90 mm.

Pojemniki w rozumieniu niniejszego wynalazku zawierają korzystnie szyjkę o długości korzystnie 1 mm do 500 mm, bardziej korzystnie od 10 mm do 250 mm, szczególnie korzystnie od 50 mm do 100 mm, a zwłaszcza od 70 do 80 mm.

Grubość ścianki szyjki pojemnika zmienia się korzystnie od 0,5 mm do 10 mm, szczególnie korzystnie od 1 mm do 10 mm, a wyjątkowo korzystnie od 5 mm do 7 mm.

Średnica szyjki butelki zmienia się korzystnie od 5 mm do 200 mm. Szczególnie korzystnie wynosi ona 10 mm do 100 mm, a wyjątkowo korzystnie od 45 mm do 75 mm.

Dno butelki będącej pojemnikiem według wynalazku wykazuje średnicę korzystnie od 10 mm do 250 mm, bardziej korzystnie 50 mm do 150 mm, a szczególnie korzystnie 70 mm do 90 mm.

Pojemniki w rozumieniu niniejszego wynalazku mogą wykazywać dowolny kształt geometryczny, przy czym mogą być one np., okrągłe, owalne lub o kształcie wielokąta lub kanciaste o przykładowo 3 do 12 bokach. Korzystne są postaci okrągłe, owalne i heksagonalne.

Kształt pojemnika może bazować na dowolnej strukturze powierzchni. Struktura powierzchni może być korzystnie gładka lub użebrowana. Pojemniki według wynalazku mogą wykazywać także wiele różnych struktur powierzchniowych. Żebra lub karby mogą biec dokoła obwodu pojemnika. Mogą mieć one dowolny odstęp lub jeden lub wiele różnych dowolnych odstępów. Struktura powierzchniowa pojemnika według wynalazku może wykazywać strukturę szorstką lub nienaruszoną, symbole, ornamenty, godła, znaki firmowe, znaki towarowe, własnoręczne podpisy, dane o wytwórcy oznakowania, dane dotyczące materiału i/lub dane dotyczące objętości.

Pojemniki według wynalazku mogą wykazywać dowolną ilość uchwytów, które mogą znajdować się po bokach, u góry lub u dołu. Uchwyty mogą wystawać na zewnątrz i/lub być nieodłączną częścią zarysu pojemnika. Uchwyty mogą być składane lub trwałe. Uchwyty mogą wykazywać każdy dowolny kształt, np., owalny, okrągły lub wielokątny. Uchwyty wykazują korzystnie długość od 0,1 mm do 180 mm, korzystnie od 20 mm do 120 mm.

Pojemniki według wynalazku, obok poliwęglanu według wynalazku, mogą zawierać dodatkowo w małej ilości takż e i inne substancje, np. uszczelki z kauczuku lub uchwyty z innych materiałów.

Wytwarzanie pojemników według wynalazku prowadzi się, jak wyżej podano, sposobem wytłaczania z rozdmuchem.

W korzystnej postaci wykonania odnoszącej się do wytwarzania pojemników według wynalazku, poliwęglany przerabia się w wytłaczarkach z gładką lub rowkowaną, korzystnie gładką strefą zasilania ślimaka.

Moc napędu wytłaczarki dobiera się stosownie do średnicy ślimaka. Przykładowo można podać, że przy średnicy ślimaka 60 mm moc napędu wytłaczarki wynosi około 30 do 40 kW a przy średnicy ślimaka 90 mm wynosi około 60 do 70 kW.

Nadają się tu uniwersalne trójstrefowe ślimaki stosowane zwykle do przeróbki technicznych termoplastów.

PL 204 450 B1

Do wytwarzania pojemników o średnicy 1 litra korzystnie stosuje się ślimak o średnicy 50 do 60 mm. Do wytwarzania pojemników o średnicy 20 litrów korzystnie stosuje się ślimak o średnicy 70 do 100 mm. Długość ślimaka wynosi korzystnie 20- do 25-wielokrotności średnicy ślimaka.

W sposobie wytł aczania z rozdmuchem formę rozdmuchową ogrzewa się korzystnie do temperatury 50 do 90°C, w celu uzyskania błyszczącej i dobrej jakościowo powierzchni pojemnika.

Dla zabezpieczenia równomiernego skutecznego ogrzewania formy rozdmuchowej, część denną i obszar płaszczowy ogrzewa się oddzielnie.

Formę rozdmuchową zamyka się korzystnie siłą poprzeczną od 100 do 1500 N na każdy centymetr długości szwu poprzecznego.

Przed przeróbką, poliwęglan według wynalazku korzystnie suszy się, aby nie wpływać ujemnie na jakość optyczną pojemnika przez zamglenia czy pęcherze i aby poliwęglan nie ulegał rozpadowi hydrolitycznemu podczas obróbki. Resztkowa zawartość wilgoci po suszeniu wynosi korzystnie mniej niż 0,01% wagowych. Korzystnie stosuje się temperatury suszenia 120°C. Niższe temperatury nie zabezpieczają dostatecznego wysuszenia, a przy wyższych temperaturach powstaje niebezpieczeństwo wzajemnego sklejania się ziaren granulatu poliwęglanu, przez co staje się on nieprzydatny do przeróbki. Korzystne są suszarki z obiegiem powietrza suszącego.

Korzystna temperatura stopu poliwęglanu według wynalazku wynosi podczas przeróbki 230°C do 300°C.

Pojemniki w rozumieniu niniejszego wynalazku mogą być stosowane do pakowania, do składowania lub do transportu cieczy, substancji stałych lub gazów. Korzystną postacią wykonania są pojemniki, które stosuje się do pakowania, do składowania lub do transportu cieczy. Szczególnie korzystną postacią wykonania są butelki do wody, które mogą być stosowane do pakowania, do składowania lub do transportu wody.

Szczególnie korzystną postacią wykonania jest postać, w której pojemnik jest z rozgałęzionego poliwęglanu wytworzonego z zastosowaniem alkilofenoli, a pojemnik stanowi butelkę do wody.

Szczególnie korzystną postacią wykonania jest postać, w której pojemnik jest z rozgałęzionego poliwęglanu wytworzonego z zastosowaniem fenolu, przy czym poliwęglan w temperaturze 260°C i przy szybkoś ci ś cinania 10 s^-1 wykazuje lepkość stopu od 5500 do 7000 Pas, a w temperaturze 260°C i przy szybkości ścinania 1000 s^-1 wykazuje lepkość stopu od 900 do 1100 Pas i MFR (Melt flow index, mierzony według ISO 1133) wynoszący < 3,5 g/10 minut, a pojemnik stanowi butelkę do wody.

Szczególnie korzystną postacią wykonania jest postać, w której pojemnik z rozgałęzionego poliwęglanu odznacza się tym, że rozgałęziony poliwęglan został wytworzony z zastosowaniem para-t-butylofenolu i/lub para-kumylofenolu i/lub para-izooktylofenolu, a pojemnik stanowi butelkę do wody.

Wśród ostatnio wymienionych postaci wykonania szczególnie korzystna jest postać, w której rozgałęziony poliwęglan został wytworzony z zastosowaniem para-t-butylofenolu i/lub para-kumylofenolu i/lub para-izooktylofenolu, a zwłaszcza para-izooktylofenolu.

Ocenę odporności pojemnika na pękanie prowadzi się korzystnie w badaniu niszczącym spadania z wysokości, jak to opisano dalej.

Przygotowanie do właściwego pomiaru prowadzi się w ten sposób, że przed pomiarem określa się kształt i masę pojemnika. W badaniu porównuje się tylko pojemniki o takim samym kształcie i takiej samej masie. Masa pojemników porównywanych w badaniu spadania z wysokości może różnić się o maksymalnie 5 procent.

Pojemnik napełnia się wodą destylowaną w temperaturze pokojowej, a następnie umieszcza się go na wzniesieniu drzwi zapadkowych, którego podłoga wykonania jest jako drzwi zapadkowe. Wzniesienie drzwi zapadkowych podnosi się podczas pierwszego pomiaru tak wysoko, że jego podłoga leży o 0,5 metra nad poniżej leżącą podłogą, składając ą się z grubej płyty stalowej. Drzwi zapadkowe następnie otwiera się w taki sposób, że pojemnik napełniony wodą spada na podłogę. Jeśli pojemnik nie pękł, ten sam pojemnik ponownie ustawia się na wzniesieniu drzwi zapadkowych i podczas drugiego pomiaru podnosi się go na wysokość 1 metra, aby w opisany sposób pozwolić mu spaść ponownie. Dalsze pomiary prowadzi się zwiększając każdorazowo wysokość podnoszenia co 0,5 metra. W ten sposób oznacza się wysokość spadania przy pękaniu, która zdefiniowana jest jako wysokość, przy której kształtka pusta pęka i wypływa woda. Jako miara wytrzymałości mechanicznej pojemnika służy średnia wysokość spadku, przy której kształtka pęka, stanowiąca wartość średnią z dziesięciu prób spadania.

Pojemnik według wynalazku zostanie następnie bliżej objaśniony na podstawie rysunku służącego jedynie jako korzystny przykład (fig. 1).

PL 204 450 B1

Figura 1 przedstawia przekrój poprzeczny przez obrotowo symetryczny pojemnik (butelka do wody). Wykazuje on masę 780 g ± 15 g, wysokość około 485 mm, średnicę szyjki około 54,8 mm, obwód około 855 mm. Składa się on z rozgałęzionego poliwęglanu. Pojemnik mieści objętość 18,9 l (5 galonów).

Wynalazek zostanie następnie objaśniony bliżej na podstawie przykładów.

Sposobem wytłaczania z rozdmuchem, na maszynie firmy Krupp-Kautex Maschinenbau GmbH, Bonn, Niemcy (wytłaczarka: średnica ślimaka: 90 mm, czynna długość ślimaka: 22D, głowica: 3,5 l Fifo, siła zamykająca: 300 kN, czas trwania cyklu: 31 do 32 sekundy, czas wyjmowania: 5,3 do 5,6 sekund) przy temperaturze masy 260°C i temperaturze formy rozdmuchowej około 90°C, wytwarza się pojemnik według wynalazku z rozgałęzionych poliwęglanów opartych na Bisfenolu A (przykłady 1 do 7 z tabeli 1 i przykłady porównawcze 1 do 5 z tabeli 2). Te poliwęglany z Bisfenolu A wytwarza się sposobem na granicy faz. Stosowane przerywacze łańcucha i substancje rozgałęziające przedstawione zostały w tabelach 1 i 2. Zawartość rozgałęzień, w przypadku wszystkich przykładów i przykładów porównawczych leży w zakresie 0,30% molowego. W tych samych tabelach podane zostały przynależne wartości MFR, lepkości stopu przy szybkościach ścinania 10 s^-1 i 1000 s^-1 w temperaturze 260°C oraz liczby SV (= ilość rozgałęzień).

Pojemnik według wynalazku poddawany był badaniu niszczącemu pękania przy spadaniu z wysokości opisanemu w poprzedniej części opisu.

Przeprowadza się 10 badań dla pojemnika i z 10 pomiarów oblicza się średnią wysokość spadania, przy której następuje pękanie, która odpowiada wartości średniej z dziesięciu wielkości.

Pojemnik stosowany w doświadczeniach ma kształt przedstawiony na figurze 1.

T a b e l a 1

Przykład	Przerywacz łańcucha	Substancja rozgałęziająca	MFR	Szybkości ścinania w 260°C	Liczba SV
				10 s¹	1000 s
1	Fenol	IBK	2,5	6653	953	7,0
2	Fenol	THPE	2,7	6414	954	6,7
3	p-t-butylofenol	IBK	2,8	6616	976	6,6
4	p-t-butylofenol	THPE	2,7	6390	996	6,4
5	p-kumylofenol	IBK	2,0	7212	980	7,4
6	p-kumylofenol	THPE	2,3	6862	1041	6,6
7	Izooktylofenol	IBK	2,2	6905	698	7,1

T a b e l a 2

Przykład porównawczy	Przerywacz łańcucha	Substancja rozgałęziająca	MFR	Szybkości ścinania w 260°C	Liczba SV
				10 s	1000 s
1	Fenol	IBK	3,2	5220	870	6,0
2	Fenol	THPE	3,5	4912	847	5,8
3	p-t-butylofenol	IBK	3,7	4876	855	5,7
4	p-t-butylofenol	THPE	3,4	4998	841	5,9
5	p-kumylofenol	THPE	3,7	4896	874	5,6

T a b e l a 3

Wyniki badania spadku z wysokości

Przykład	Średnia wysokość upadku z wysokości przy pękaniu w m
1	2
1	2,8
2	2,9

PL 204 450 B1 cd. tabeli 3

1	2
3	3,2
4	3,3
5	3,8
6	3,6
7	3,6

T a b e l a 4

Wyniki badania spadku z wysokości

Przykład porównawczy	Średnia wysokość upadku z wysokości przy pękaniu w m
1	1,5
2	1,7
3	2,1
4	2,3
5	2,2

Przykłady pokazują lepszą odporność na pękanie pojemników według wynalazku.

Claims

1. Pojemnik z rozgałęzionego poliwęglanu o objętości od 12 l do 50 l, znamienny tym, że:

2. Pojemnik według zastrz. 1, znamienny tym, że rozgałęziony poliwęglan został wytworzony z zastosowaniem alkilofenoli i/lub arylofenoli.

3. Pojemnik według zastrz. 2, znamienny tym, że rozgałęziony poliwęglan został wytworzony z zastosowaniem p-tert-kumylofenolu jako arylofenolu.

4. Pojemnik według zastrz. 2, znamienny tym, że rozgałęziony poliwęglan został wytworzony z zastosowaniem p-tert-butylofenolu lub izooktylofenolu jako alikilofenolu.

5. Pojemnik według zastrz. 1 albo 2, albo 3, albo 4, znamienny tym, że stanowi pojemnik na płyn.

6. Pojemnik według zastrz. 1 albo 2, albo 3, albo 4, znamienny tym, że stanowi butelkę na wodę.

7. Sposób wytwarzania pojemnika określonego w zastrz. 1, znamienny tym, że stosuje się metodę wytłaczania z rozdmuchem.

8. Zastosowanie pojemnika określonego w zastrz. 1, do pakowania, składowania lub do transportu cieczy, ciał stałych lub gazów.

9. Rozgałęziony poliwęglan, znamienny tym, że:

PL 204 450 B1

- stanowi rozgałęziony homopoliwęglan oparty na Bisfenolu A.

10. Rozgałęziony poliwęglan według zastrz. 9, znamienny tym, że został wytworzony z zastosowaniem alkilofenoli i/lub arylofenoli.