Grundsätzlich sind Behälter aus Kunststoff, insbesondere aus Polycarbonat, bekannt.

Diese Behälter werden zum Beispiel aus Zusammensetzungen (auch Compounds genannt) hergestellt, die ein Polymer, insbesondere Polycarbonat, und übliche Zusatzstoffe enthalten. Diese Zusammensetzungen aus dem Polymer (Polycarbonat) "und den Zusatzstoffen wird auch als Kunststoff bezeichnet. Bei den Zusatzstoffen, die auch Additive genannt werden, handelt es sich beispielsweise um Stabilisatoren, Verarbeitungshilfsmittel und anderes. Außerdem können die Behälter aus Kunststoff auch weitere Bestandteile umfassen, wie zum Beispiel Dichtungen aus Gummi oder Griffe aus Metall oder anderen Materialien. Deshalb ist es korrekter von"Behältern enthaltend Kunststoff'statt von"Behältern aus Kunststoff'zu sprechen. Neben dem Kunststoff können die Behälter zum Beispiel die genannten und/oder andere Bestandteile umfassen. Im folgenden sind mit"Behälter aus Kunststoff "Behälter enthaltend Kunststoff'gemeint.

Behälter aus Kunststoff weisen zahlreiche vorteilhafte Eigenschaften auf wie z. B. hohe Transparenz, gute mechanische Eigenschaften, hohe Beständigkeit gegen Umwelteinflüsse und lange Lebensdauer, sowie geringes Gewicht und leichte, kostengünstige Herstellbarkeit.

Die Herstellung der Behältern aus Kunststoff kann beispielsweise nach dem Extrusionsblasformverfahren oder nach dem Spritzstreckblasformverfahren erfolgen.

Im Extrusionsblasformverfahren wird in der Regel mit einem Einwellenextruder der Kunststoff aufgeschmolzen und durch eine Düse zu einem frei stehenden Schlauch

geformt. Der Schlauch hängt dabei meist von der Düse abwärts. Anschließend wird der Schlauch von einer Blasform umschlossen, die den Schlauch am unteren Ende zusammenquetscht. Innerhalb der Form wird der Schlauch dann aufgeblasen, so dass der Schlauch die gewünschte Formgebung erhält. Nach einer Kühlzeit wird die Form geöffnet und der Behälter (Hohlkörper) kann entnommen werden.

Das Extrusionsblasformverfahren ist beispielsweise offenbart in Brinkschröder, F. J. : "Polycarbonate"in Becker, Braun, Kunststoff-Handbuch, Band 3/1, Polycarbonate, Polyacetale, Polyester, Celluloseester, Carl Hanser Verlag München, Wien 1996, Seiten 248 bis 255).

Beim Spritzstreckblasformverfahren handelt es sich um eine Kombination aus Spritz- gießen und Blasformen.

Das Spritzstreckblasformverfahren läuft in drei Stufen ab : 1. Spritzgießen des Vorformlings im plastischen Temperaturbereich des Kunst- stoffes 2. Aufblasen des Vorformlings im thermoplatischen Bereich des Kunststoffes (der Kern des Spritzgießwerkzeugs ist gleichzeitig Blasdom) 3. Abstreifen des Hohlkörpers und gegebenenfalls Kühlen des Blasdorns mit Luft Das Spritzstreckblasformverfahren ist beispielsweise offenbart in Anders, S., Kaminski, A., Kappenstein, R.,"Polycarbonate"in Becker,/Braun, Kunststoff- Handbuch, Band 3/1, Polycarbonate, Polyacetale, Polyester, Celluloseester, Carl Hanser Verlag München, Wien 1996, Seiten 213 bis 216.

Die aus dem Stand der Technik bekannten Behälter aus Kunststoff haben den Nachteil, dass sie bestimmte Anforderungen nicht erfüllen, die für den praktischen Einsatz der Behälter wichtig sind.

So kann es bei den bekannten Behältern aus Kunststoff bei starker mechanischer Belastung zum Bersten der Behälter kommen. Dies kann zum Beispiel dann ein- treten, wenn ein mit Flüssigkeit gefüllter Behälter aus großer Höhe auf den Boden fällt, zum Beispiel von der Ladefläche eines Lastkraftwagens, auf dem der Behälter transportiert wird.

Natürlich könnte die mechanische Festigkeit der Behälter dadurch erhöht werden, dass viel mehr Kunststoff pro Behälter verwendet wird, so dass die Wand viel dicker wird. Dies hat aber den Nachteil, dass der Materialverbrauch steigt, was unter anderem hohe Kosten verursacht.

Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, Behälter aus Kunststoff bereitzustellen, die hohe mechanische Festigkeiten bei möglichst geringem Materialaufwand haben.

Es wurde nun erkannt, dass die Ursache für das genannte mechanische Versagen eine ungleichmäßige Wanddicke des Behälters ist.

Die ungleichmäßige Wanddicke der Behälter, die aus dem Stand der Technik be- kamlt sind, ergibt sich bei deren Herstellung, da die Kunststoffschmelze während der Verarbeitung nach dem Extrusionsblasformverfahren oder nach dem Spritzstreck- blasformverfahren ungleichmäßige Wanddicken ergibt.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung wird gelöst durch einen Behälter enthaltend Kunststoff, wobei die regelmäßige Behälterwand an ihrer dicksten Stelle höchstens drei mal so dick ist wie an ihrer dünnsten Stelle.

Bevorzugt ist die regelmäßige Behälterwand an ihrer dicksten Stelle höchstens 2,6 mal so dick ist wie an ihrer dünnsten Stelle.

Besonders bevorzugt ist die regelmäßige Behälterwand an ihrer dicksten Stelle höchstens 2,2 mal so dick ist wie an ihrer dünnsten Stelle.

Der Behälter ist bevorzugt eine Flasche.

Der Behälter ist besonders bevorzugt eine Wasserflasche.

Der Behälter enthält bevorzugt den Kunststoff Polycarbonat.

Weiterhin wird die Aufgabe der vorliegenden Erfindung gelost durch ein Verfahren zur Herstellung des erfindungsgemäßen Behälters durch Extrusionsblasformen oder durch Spritzstreckblasformverfahren.

Bevorzugt sind rotationssymmetrische Behälter. Bevorzugt sind Behälter mit nur einer Öffnung.

Mit regelmäßiger Behälterwand ist die Behälterwand an all den Stellen gemeint, an denen nicht absichtlich dickere oder dünnere Stellen vorgesehen sind. In Fig. 4 sind solche absichtlich dickeren Stellen im Bereich des Flaschenhalses zu erkennen. Die regelmäßige Behälterwand wäre bei idealen Produktionsbedingungen der Behälter also überall gleich dick.

Die erfindungsgemäßen Behälter wurden beispielhaft aus einem Polycarbonat mit bestimmten rheologischen Eigenschaften hergestellt. Deshalb soll im folgenden der uniaxiale Dehnversuch beschrieben werden, mit dem diese rheologischen Eigenschaften gemessen werden können.

Der uniaxiale Dehnversuch von Polymerschmelzen und seine Durchführung sind dem Fachmann bekannt. Der uniaxiale Dehnversuch kann mit Geräten nach dem Typ Münstedt durchgeführt werden. Diese werden beschrieben in H. Münstedt, J. Rheol., Band 23, Seiten 421 bis 436 (1979). Diese werden auch beschrieben in gängigen Lehrbüchem wie zum Beispiel in Ch. W. Macosko : Rheology, Verlag Wiley/VCH, 1994, insbesondere Seiten 288 bis 297 und in M. Pahl, W. Gleißle, H. -M. Laun : Praktische Rheologie der Kunststoffe und Elastomere, VDI-Verlag, 1995, insbesondere Seiten 349 bis 357.

Die Methoden zur Bestimmung der Scherviskosität in Abhängigkeit von der Zeit sind dem Fachmann bekannt.

Die Bestimmung der Scherviskosität in Abhängigkeit von der Zeit wird bevorzugt in einem Rotationsrheometer bei niedrigen Schergeschwindigkeiten durchgeführt. Die Bestimmung der Scherviskosität kann im Rotationsrheometer auch unter oszillieren- der Deformation durchgeführt und mittels geläufigen Methoden in eine zeitabhängige Viskosität überführt werden. Aufbau und Verwendungsweise von Rotationsrheo- metem sind in gängigen Lehrbüchem beschrieben. Zum Beispiel in M. Pahl, W. Gleißle, H. -M. Laun : Praktische Rheologie der Kunststoffe und Elastomere, VDI- Verlag, 1995.

Die Bestimmung der Dehnviskosität in Abhängigkeit von der Zeit erfolgt bevorzugt mittels eines Dehnrheometers nach Münstedt. Der uniaxiale Dehnversuch lässt sich auch mit einer Reihe anderer Rheometer durchführen, beispielsweise mit dem kommerziell erhältlichen Dehnrheometer nach Meissner. Dieses ist beschrieben in J.

Meissner, Rheologica Acta 8, Band 78 (1969) und in J. S. Schulze et al., Rheol. Acta, Band 40 (2001) Seiten 457 bis 466.

Die Hencky-Dehnung s ist eine dimensionslose Größe. Die Dehnviskosität na hat die Einheit Pascal multipliziert mit Sekunden. Die Scherviskosität 11 hat ebenfalls die Einheit Pascal multipliziert mit Sekunden.

Als Maß für die relative Erhöhung der Dehnviskosität nE dient der Quotient S. Der Quotient S ist dimensionslos. S ist der Quotient aus der Dehnviskosität TIE und der dreifachen Scherviskosität 3n. S hängt von der Messtemperatur T, der Hencky- Dehnrate s (Einheit : 1 dividiert durch Sekunde) und der Hencky-Dehnung e beziehungsweise der Zeit ab.

Es gilt folgende Formel : S = nE (t, dividiert durch 3n (t) Die Gesamtdehnung E (Einheit : dimensionslos) ist mit der Probenausgangslänge Lo (Einheit : Meter) und der aktuellen Probenlänge L (Einheit : Meter) sowie der Dehngeschwindigkeit É (Einheit : 1 geteilt durch Sekunde) und der Zeit t (Einheit : Sekunde) verknüpft über : s = natürlicher Logarithmus von (L dividiert durch Lo) = E multipliziert mit t Bevorzugt ist ein Kunststoff, insbesondere Polycarbonat, bei dem bei einer Temperatur von 200°C für das Verhältnis S gilt, dass es bei einer Hencky-Dehnung s von 2,0 und einem Dehnratenbereich s zwischen 0,1 und 0,01 größer als 1,1 ist, und dass es bei einer Hencky-Dehnung s von 2.5 und einem Dehnratenbereich s zwischen 0,1 und 0,01 größer als 1, 1 ist, wobei S definiert ist als S = nE dividiert durch 3ruz Besonders bevorzugt ist ein Kunststoff, insbesondere Polycarbonat, bei dem bei einer Temperatur von 200°C für das Verhältnis S gilt, dass es bei einer Hencky-Dehnung s von 2.0 und einem Dehnratenbereich i zwischen 0,1 und 0,01 größer als 1,3 ist, und dass es bei einer Hencky-Dehnung e von 2.5 und einem Dehnratenbereich zwischen 0,1 und 0,01 größer als 1,5 ist.

Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist ein Behälter enthaltend Kunststoff. Hier ist ein Behälter gemeint, der den Kunststoff zum Beispiel als Wandungsmaterial enthält. Nicht gemeint ist ein Behälter aus ganz anderen Materialien, der den Kunststoff nur als Füllgut enthält.

Weiterhin ist Gegenstand der vorliegenden Erfindung ein Verfahren zur Herstellung dieses Behälters durch Extrusionsblasformen oder durch das Spritzstreckblas- formverfahren.

Um Kunststoffe, insbesondere Polycarbonate, mit den genannten dehnrheologischen Eigenschaften zu erhalten, kann der Fachmann verschiedene Parameter der Kunststoffe, insbesondere Polycarbonate, gezielt einstellen. Er kann zum Beispiel die Molmasse und den Verzweigungsgrad beeinflussen. Auch die Wahl der Monomere und Comonomere oder der Endgruppen hat Einfluss auf die dehnrheologischen Eigenschaften. Der Fachmann kann auch geeignete Additive einsetzen, um die gewünschten erfindungsgemäßen dehnrheologischen Eigenschaften zu erhalten.

Der Vorteil des genannten Kunststoffes, insbesondere Polycarbonates liegt darin, dass es die Herstellung der erfindungsgemäßen Behälter mit deren vorteilhaften Eigenschaften erlaubt. Dabei können die bekannten und vorteilhaften Verfahren (Extrusionsblasformen und oder Spritzstreckblasformverfahren) eingesetzt werden.

Natürlich ist die vorliegende Erfindung nicht auf Behälter enthaltend Kunststoffe beschränkt, bei denen die Kunststoffe die genannten rheologischen Eigenschaften haben. Diese sind nur bevorzugt, weil sie es erlauben die Behälter nach einfachen und bekannten Verfahren (Extrusionsblasformen oder Spritzstreckblasformverfahren) herzustellen. Allgemein ist es nur wichtig, die genannte Homogenität der Wanddicke zu realisieren. Dies kann auch mit anderen Methoden und anderen Kunststoffen geschehen (z. B. Spritzgießen oder Pressen).

Die erfindungsgemäßen Behälter haben den Vorteil, dass sie bei vorgegebener Menge Kunststoff pro Behälter eine hohe mechanische Festigkeit haben.

Die erfindungsgemäßen Behälter weisen zahlreiche weitere Vorteile auf. Sie sind widerstandsfähig gegen mechanische Belastungen, d. h. bruchfest und haben darüber hinaus ein vorteilhaftes Spektrum weiterer mechanischer Eigenschaften. Sie haben gute optische Eigenschaften, insbesondere weisen sie hohe Transparenz auf. Sie haben eine hohe Wärmeformbeständigkeit. Aufgrund der hohen Wärmeformbestän- digkeit können die erfindungsgemäßen Behälter mit heißem Wasser gereinigt werden oder mit Heißdampf sterilisiert werden. Sie haben eine hohe Resistenz gegen die üblichen Reinigungsmittel, die beispielsweise zur Reinigung von Wasserflaschen für den Mehrwegeinsatz, ein Anwendungsfeld der erfindungsgemäßen Behälter, eingesetzt werden. Sie sind durch bekannte Verfahren leicht und kostengünstig her- stellbar. Hierbei kommen die guten Verarbeitungseigenschaften des Kunststoffes, insbesondere Polycarbonates, vorteilhaft zum Ausdruck. Sie weisen eine geringe Alterung des Materials im Gebrauch und damit lange Gebrauchsdauer auf. Für einen gegebenenfalls auftretenden Mehrweg-Einsatz bedeutet dies viele Nutzungszyklen.

Behälter im Sinne der vorliegenden Erfindung können zur Verpackung, zur Lagerung oder zum Transport von Flüssigkeiten, von Feststoffen oder von Gasen verwendet werden. Bevorzugt sind Behälter zur Verpackung, zur Lagerung oder zum Transport von Flüssigkeiten (Flüssigkeitsbehälter), besonders bevorzugt sind Behälter zur Ver- packung, zur Lagerung oder zum Transport von Wasser (Wasserflaschen).

Behälter im Sinne der Erfindung sind bevorzugt Hohlkörper mit einem Volumen von 0,1 1 bis 50 l, vorzugsweise 0,5 1 bis 50 1, ganz besonders bevorzugt sind Volumina von 1 1, 51, 121, und 20 l.

Ganz besonders bevorzugt sind 3 und 5 Gallonen Wasserflaschen.

Die Behälter haben bevorzugt ein Leergewicht von bevorzugt 0,1 g bis 3000 g, vor- zugsweise 50 g bis 2000g und besonders bevorzugt von 650 g bis 900g.

Die Wanddicken der Behälter betragen bevorzugt 0,5 mm bis 5 mm, vorzugsweise 0,8 mm bis 4 mm Behälter im Sinne der vorliegenden Erfindung haben bevorzugt eine Länge von bevorzugt 5 mm bis 2000 mm, besonders bevorzugt 100 mm bis 1000 mm Die Behälter haben bevorzugt einen Maximalumfang von bevorzugt 10 mm bis 250 mm, vorzugsweise von 50 mm bis 150 mm und ganz besonders bevorzugt von 70 bis 90mm Behälter im Sinne der Erfindung haben bevorzugt einen Flaschenhals einer Länge von bevorzugt 1 mm bis 500 mm, vorzugsweise von 10 mm bis 250 mm, besonders bevorzugt von 50 mm bis 100 mm und ganz besonders bevorzugt von 70 bis 80 mm Die Wanddicke des Flaschenhalses der Behälter variiert bevorzugt zwischen 0,5 mm und 10 mm, besonders bevorzugt von 1 mm bis 10 mm und ganz besonders bevorzugt von 1 mm bis 3 mm Der Durchmesser des Flaschenhalses variiert bevorzugt zwischen 5 mm und 200 mm. Besonders bevorzugt sind 10 mm bis 100 mm und ganz besonders bevorzugt sind 45 mm bis 75 mm Der Flaschenboden der erfindungsgemäßen Behälter hat einen Durchmesser von bevorzugt 10 mm bis 250 mm, vorzugsweise 50 mm bis 150 mm, und ganz beson- ders bevorzugt 70 bis 90 mm

Behälter im Sinne der vorliegenden Erfindung können jede beliebige geometrische Form haben, sie können z. B. rund, oval oder mehreckig oder kantige mit zum Bei- spiel 3 bis 12 Seiten sein. Bevorzugt sind runde, ovale und hexagonale Formen.

Das Design der Behälter kann auf jeder beliebigen Oberflächenstruktur basieren. Die Oberflächenstrukturen sind vorzugsweise glatt oder verrippt. Die erfindungsgemäßen Behälter können auch mehrere verschiedenen Oberflächenstrukturen aufweisen. Rippen oder Sicken können um den Umfang der Behälter laufen. Sie können einen beliebigen Abstand haben oder-mehrere voneinander verschiedene beliebige Ab- stände. Die Oberflächenstrukturen der erfindungsgemäßen Behälter können aufge- rauhte oder integrierte Strukturen, Symbole, Ornamente, Wappen, Firmenzeichen, Warenzeichen, Namenszüge, Herstellerangaben, Werkstoffkennzeichnungen und oder Volumenangaben aufweisen.

Die erfindungsgemäßen Behälter können eine beliebige Anzahl von Griffen auf- weisen, die sich seitlich, oben oder unten befinden können. Die Griffe können außenstehend und oder integriert in die Behälterkontur sein. Die Griffe können klappbar oder feststehend sein. Die Griffe können jede beliebige Kontur aufweisen, z. B. oval, rund oder mehreckig. Die Griffe weisen bevorzugt eine Länge von 0,1 mm bis 180 mm, vorzugsweise von 20 mm bis 120 mm auf.

Die erfindungsgemäßen Behälter können außer dem erfindungsgemäßen Kunststoffe noch in geringerem Ausmaß andere Substanzen enthalten, z. B. Dichtungen aus Kautschuk oder Griffe aus anderen Materialien.

Die Herstellung der erfindungsgemäßen Behälter erfolgt bevorzugt nach dem Extru- sionsblasverfahren oder nach dem Spritzreckblasverfahren.

In einer bevorzugten Ausführungsform des zur Herstellung der erfindungsgemäßen Behälter werden die erfindungsgemäßen Kunststoffe auf Extrudern mit einer glatten oder genuteten, bevorzugt einer glatten Einzugszone verarbeitet.

Die Antriebsleistung des Extruders wird dem Schneckendurchmesser entsprechend gewählt. Beispielhaft sei genannt, dass bei einem Schneckendurchmesser von 60 mm die Antriebsleistung des Extruders ca. 30 bis 40 kW, bei einem Schneckendurch- messer von 90 mm ca. 60 bis 70 kW beträgt.

Geeignet sind die in der Verarbeitung von technischen Thermoplasten üblichen Universal-Drei-Zonen-Schnecken.

Für die Herstellung von Behältern des Volumens 1 1 wird ein Schneckendurchmesser von 50 bis 60 mm bevorzugt. Für die Herstellung von Behältern des Volumens 20 1 wird ein Schneckendurchmesser von 70 bis 100 mm bevorzugt. Die Länge der Schnecken beträgt bevorzugt das 20-bis 25-fache des Durchmessers der Schnecke.

Im Falle des Blasformverfahrens wird das Blasformwerkzeug bevorzugt auf 50 bis 90°C temperiert, um eine brillante und qualitativ hochwertige Oberfläche der Be- hälter zu erhalten.

Um eine gleichmäßige und effektive Temperierung des Blasformwerkzeugs zu gewährleisten, sind der Bodenbereich und der Mantelbereich separat voneinander temperierbar.

Das Blasformwerkzeug wird bevorzugt mit einer Quetschkraft von 1000 bis 1500 N je cm Quetschnahtlänge geschlossen.

Vor der Verarbeitung wird der Kunststoff bevorzugt getrocknet, damit die optische Qualität der Behälter nicht durch Schlieren oder Bläschen beeinträchtigt wird und er bei der Verarbeitung nicht hydrolytisch abgebaut wird. Der Restieuchtegehalte nach Trocknung beträgt bevorzugt weniger als 0,01 Gew. -%. Bevorzugt wird eine Trock- nungstemperatur von 120°C. Niedrigere Temperaturen gewährleisten keine aus- reichende Trocknung, bei höheren Temperaturen besteht die Gefahr, dass die

Granulatkörner des Kunststoffe zusammenkleben und dann nicht mehr verarbeitbar sind. Trockenluft-Trockner werden bevorzugt.

Die bevorzugte Schmelzetemperatur bei der Verarbeitung von Kunststoffen auf der Basis von Polycarbonat ist 230° bis 300°C.

Die erfindungsgemäßen Behälter können zur Verpackung, zur Lagerung oder zum Transport von Flüssigkeiten, von Feststoffen oder von Gasen verwendet werden.

Bevorzugt ist die Ausführungsform als Behälter, die beispielsweise zur Verpackung, zur Lagerung oder zum Transport von Flüssigkeiten verwendet werden. Besonders bevorzugt ist die Ausführungsform als Wasserflasche, die beispielsweise zur Ver- packung, zur Lagerung oder zum Transport von Wasser verwendet werden kann.

Polycarbonate im Sinne der vorliegenden Erfindung sind bevorzugt thermoplastisch verarbeitbare aromatische Polycarbonate. Es können sowohl Homopolycarbonate als auch Copolycarbonate sein.

Besonders bevorzugte Polycarbonate sind das Homopolycarbonat auf Basis von Bisphenol A, das Homopolycarbonat auf Basis von 1, 1-Bis- (4-hydroxyphenyl)-3, 3,5- trimethylcyclohexan und die Copolycarbonate auf Basis der beiden Monomere Bisphenol A und 1, l-Bis- (4-hydroxyphenyl)-3, 3,5-trimethylcyclohexan.

Auch Polycarbonate, in denen bis zu 80 Mol-%, insbesondere von 20 Mol-% bis zu 50 Mol-%, der Carbonat-Gruppen durch aromatische Dicarbonsäureester-Gruppen ersetzt sind, gehören zu den erfindungsgemäßen Polycarbonaten. Derartige Poly- carbonate, die sowohl Säurereste der Kohlensäure als auch Säurereste von aroma- tischen Dicarbonsäuren in der Molekülkette eingebaut enthalten, werden auch als aromatische Polyestercarbonate bezeichnet.

Die Herstellung der Polycarbonate kann in bekannter Weise aus Diphenolen, Kohlensäurederivaten, gegebenenfalls Kettenabbrechern und gegebenenfalls

Verzweigern erfolgen. Zur Herstellung der Polyestercarbonate wird dabei ein Teil der Kohlensäurederivate durch aromatische Dicarbonsäuren oder Derivate der Dicarbonsäuren ersetzt. Dies erfolgt nach Maßgabe der in den aromatischen Poly- carbonaten zu ersetzenden Carbonatstruktureinheiten durch aromatische Dicarbon- säureesterstruktureinheiten.

Einzelheiten der Herstellung von Polycarbonaten sind bekannt. Beispielhaft sei hingewiesen auf : l. Schnell, "Chemistry and Physics of Polycarbonates", Polymer Reviews, Volume 9, Interscience Publishers, New York, London, Sydney 1964 ; 2. D. C. Prevorsek, B. T. Debona und Y. Kesten, Corporate Research Center, Allied Chemical Corporation, Morristown, New Jersey 07960 : "Synthesis of Poly (ester Carbonate) Copolymers"in Journal of Polymer Science, Polymer Chemistry Edition, Vol. 19,75-90 (1980) ; 3. D. Freitag, U. Grigo, P. R. Müller, N. Nouvertne', BAYER AG, "Polycarbonates"in Encyclopedia of Polymer Science and Engineering, Volume 1 1, Second Edition, 1988, Seiten 648-718 ; 4. U. Grigo, K. Kircher und P. R-Müller"Polycarbonate"in Becker/Braun, Kunststoff-Handbuch, Band 3/1, Polycarbonate, Polyacetale, Polyester, Celluloseester, Carl Hanser Verlag München, Wien 1992, Seiten 117-299.

Die Polycarbonate einschließlich der Polyestercarbonate haben bevorzugt mittlere Molekulargewichte Mw von 12 000 bis 120 000 g/mol (ermittelt durch Messung der relativen Viskosität bei 25°C in Methylenchlorid bei einer Konzentration von 0,5 g Polycarbonat pro 100 ml Methylenchlorid). Bevorzugt sind 15 000 bis 80 000 g/mol, insbesondere bevorzugt sind 15 000 bis 60 000 g/mol.

Für die Herstellung der Polycarbonate geeignete Diphenole sind beispielsweise Hydrochinon, Resorcin, Dihydroxydiphenyl, Bis- (hydroxyphenyl)-alkane, Bis (hydroxy-phenyl)-cycloalkane, Bis- (hydroxyphenyl)-sulfide, Bis- (hydroxy-

phenyl) -ether, Bis- (hydroxyphenyl)-ketone, Bis- (hydroxyphenyl)-sulfone, Bis- (hydroxyphenyl)-sulfoxide, (a, a'-Bis- (hydroxyphenyl)-diisopropylbenzole, sowie deren kemalkylierte und kernhalogenierte Verbindungen.

Bevorzugte Diphenole sind 4,4'-Dihydroxydiphenyl, 2, 2-Bis- (4-hydroxyphenyl)-1- phenyl-propan, 1, 1-Bis- (4-hydroxyphenyl)-phenyl-ethan, 2, 2-Bis- (4-hydroxy- phenyl) propan, 2, 4-Bis- (4-hydroxyphenyl)-2-methylbutan, 1, 1-Bis- (4-hydroxy- <BR> <BR> <BR> phenyl) -m/p dilsopropylbenzol, 2, 2-Bis- (3-methyl-4-hydroxyphenyl)-propan, Bis- (3,5-dimethyl-4-hydroxyphenyl)-methan, 2, 2-Bis- (3, 5-dimethyl-4-hydroxyphenyl) - propan, Bis- (3, 5-dimethyl-4-hydroxyphenyl)-sulfon, 2, 4-Bis- (3, 5-dimethyl-4-hy- <BR> <BR> <BR> droxyphenyl) -2-methylbutan, 1, 1-Bis- (3, 5-dimethyl-4-hydroxyphenyl)-m/p-diiso- propyl-benzol, 2, 2- und 1, 1-Bis- (4-hydroxyphenyl)-3, 3,5-trimethylcyclohexan.

Besonders bevorzugte Diphenole sind 4,4'-Dihydroxydiphenyl, 1, l-Bis- (4-hydroxy- phenyl)-phenyl-ethan, 2, 2-Bis- (4-hydroxyphenyl)-propan, 2,2-Bis (3,5-dimethyl-4- <BR> <BR> <BR> hydroxyphenyl) -propan, 1, 1-Bis- (4-hydroxyphenyl)-cyclohexan, 1, 1-Bis- (4-hydroxy- phenyl)-m/p düsopropylbenzol und 1, l-Bis- (4-hydroxyphenyl)-3, 3,5-trimethylcyclo- hexan.

Diese und weitere geeignete Diphenole und ihre Herstellung sind z. B. offenbart in US-A 3 028 635,2 999 835,3 148 172,2 991 273,3 271 367,4 982 014 und 2 999 846, in DE-A 1 570 703,2 063 050,2 036 052,2 211 956 und 3 832 396, in FR-A 1 561 518, in der Monographie"H. Schnell, Chemistry and Physics of Poly- carbonates, Interscience Publishers, New York 1964"sowie in JP-A 62039/1986, 62040/1986 und 105550/1986.

Im Falle der Homopolycarbonate wird nur ein Diphenol eingesetzt, im Falle der Copolycarbonate werden mehrere Diphenole eingesetzt, wobei selbstverständlich die verwendeten Diphenole (auch Bisphenole genannt), wie auch alle anderen der Synthese zugesetzten Chemikalien und Hilfsstoffe mit den aus ihrer eigenen

Synthese stammenden Verunreinigungen kontaminiert sein können, obwohl es wünschenswert ist, mit möglichst sauberen Rohstoffen zu arbeiten.

Geeignete Kettenabbrecher, die bei der Herstellung der Polycarbonate verwendet werden können, sind sowohl Monophenole als auch Monocarbonsäuren.

Geeignete Monophenole sind beispielsweise Phenol, Alkylphenole wie Kresole, p- tert. Butylphenol, p-n-Octylphenol, p-iso-Octylphenol, p-n-Nonylphenol und p-iso- Nonylphenol, Halogenphenole wie p-Chlorphenol, 2,4-Dichlorphenol, p-Bromphenol und 2,4, 6-Tribromphenol, bzw. deren Mischungen.

Geeignete Monocarbonsäuren sind beispielsweise Benzoesäure, Alkylbenzoesäuren und Halogenbenzoesäuren.

Bevorzugte Kettenabbrecher sind die Phenole der Formel (I) R6-Ph-OH (I) worin R6 für H oder einen verzweigten oder unverzweigten C-Cl8-Alkylrest steht.

Die Menge an einzusetzendem Kettenabbrecher beträgt bevorzugt 0,5 Mol-% bis 10 Mol-%, bezogen auf Mole an jeweils eingesetzten Diphenolen. Die Zugabe der Kettenabbrecher kann vor, während oder nach der Phosgenierung erfolgen.

Die Polycarbonate können verzweigt sein. Geeignete Verzweiger, die zur Ver- zweigung der Polycarbonate verwendet werden können, sind die in der Poly- carbonatchemie bekannten tri-oder mehr als trifunktionellen Verbindungen, insbe- sondere solche mit drei oder mehr als drei phenolischen OH-Gruppen.

Geeignete Verzweiger sind beispielsweise Phloroglucin, 4,6-Dimethyl-2, 4, 6-tri- (4- hydroxyphenyl) -hepten-2,4, 6-Dimethyl-2,4, 6-tri- (4-hydroxyphenyl)-heptan, 1,3, 5-

Tri- (4-hydroxyphenyl)-benzol, 1,1, 1-Tri- (4-hydroxyphenyl)-ethan, Tri- (4-hydroxy- phenyl)-phenylmethan, 2, 2-Bis- [4, 4-bis- (4-hydroxyphenyl)-cyclohexyl]-propan, 2,4- Bis- (4-hydroxyphenyl-isopropyl)-phenol, 2, 6-Bis- (2-hydroxy-5'-methyl-benzyl)-4- methylphenol, 2- (4-Hydroxyphenyl)-2- (2, 4-dihydroxyphenyl) -propan, Hexa- (4- (4- hydroxyphenyl-isopropyl) phenyl)-orthoterephthalsäureester, Tetra- (4-hydroxy- phenyl) -methan, Tetra- (4- (4-hydroxy-phenyl-isopropyl)-phenoxy)-methan und 1, 4- Bis (4', 4"-dihydroxy-triphenyl)-methyl)-benzol sowie 2,4-Dihydroxybenzoesäure, Trimesinsäure, Cyanurchlorid und 3, 3-Bis- (3-methyl-4-hydroxyphenyl)-2-oxo-2, 3- dihydroindol.

Die Menge der gegebenenfalls einzusetzenden Verzweiger beträgt bevorzugt 0,05 Mol-% bis 2,5 Mol-%, bezogen auf Mole an jeweils eingesetzten Diphenolen.

Die Verzweiger können entweder mit den Diphenolen und den Kettenabbrechern in der wässrig alkalischen Phase vorgelegt werden, oder in einem organischen Lösungs- mittel gelöst vor der Phosgenierung zugegeben werden.

Alle diese Maßnahmen zur Herstellung der Polycarbonate sind dem Fachmann geläufig.

Für die Herstellung der Polyestercarbonate geeignete aromatische Dicarbonsäuren sind beispielsweise Phthalsäure, Terephthalsäure, Isophthalsäure, tert.-Butyliso- phthalsäure, 3, 3'-Diphenyldicarbonsäure, 4,4'-Diphenyldicarbonsäure, 4,4-Benzo- phenondicarbonsäure, 3,4'-Benzophenondicarbonsäure, 4,4'-Diphenyletherdicarbon- säure, 4, 4'-Diphenylsulfondicarbonsäure, 2, 2-Bis- (4-carboxyphenyl)-propan, Tri- methyl-3-phenylindan-4,5'-dicarbonsäure.

Von den aromatischen Dicarbonsäuren werden besonders bevorzugt die Terephthal- säure und/oder Isophthalsäure eingesetzt.

Derivate der Dicarbonsäuren sind beispielsweise die Dicarbonsäuredihalogenide und die Dicarbonsäuredialkylester, insbesondere die Dicarbonsäuredichloride und die Dicarbonsäuredimethylester.

Der Ersatz der Carbonatgruppen durch die aromatischen Dicarbonsäureestergruppen erfolgt im wesentlichen stöchiometrisch und auch quantitativ, so dass das molare Verhältnis der Reaktionspartner sich auch im fertigen Polyestercarbonat wieder- findet. Der Einbau der aromatischen Dicarbonsäureestergruppen kann sowohl statistisch als auch blockweise erfolgen.

Die Herstellung der Polycarbonate erfolgt bevorzugt nach dem Phasengrenz- flächenverfahren oder dem bekannten Schmelzeumesterungsverfahren. Im ersten Fall dient als Kohlensäurederivat vorzugsweise Phosgen, im letzteren Fall vorzugsweise Diphenylcarbonat.

Im ersten Fall dient als Kohlensäurederivat vorzugsweise Phosgen, im letzteren Fall vorzugsweise Diphenylcarbonat.

Katalysatoren, Lösungsmittel, Aufarbeitung, Reaktionsbedingungen etc. für die Polycarbonatherstellung sind in beiden Fällen bekannt.

Das Schmelzeumesterungsverfahren ist insbesondere beschrieben in H. Schnell, "Chemistry and Physis of Polycarbonates", Polymer Reviews, Band 9, S. 44 bis 51, Interscience Publishers, New York, London, Sidney, 1964 sowie in DE-A 1 031 512, in US-A 3 022 272, in US-A 5 340 905 und in US-A 5 399 659.

Die Polycarbonate können noch die üblichen Additive, beispielsweise Pigmente, UV-Stabilisatoren, Thermo-Stabilisatoren, Antioxidantien und Entformungsmittel in den für Polycarbonate üblichen Mengen enthalten.

Für den Fall, dass die Polycarbonate Additive oder andere Zusatzstoffe enthalten werden die Zusammensetzungen aus Polycarbonat und Additiven bzw. Zusatzstoffen auch Polycarbonatformmassen genannt.

Diese üblichen Additive können in bekannter Weise zusammen mit den erfindungs- gemäßen Komponenten oder danach den Polycarbonaten zugesetzt werden.

Bei der Herstellung von Polycarbonat werden bevorzugt Rohstoffe und Hilfsstoffe mit einem geringen Grad an Verunreinigungen eingesetzt. Insbesondere bei der Her- stellung nach dem Schmelzeumesterungsverfahren sollen die eingesetzten Bis- phenole und die eingesetzten Kohlensäurederivate möglichst frei von Alkaliionen und Erdalkaliionen sein. Derart reine Rohstoffe sind zum Beispiel erhältlich, indem man die Kohlensäurederivate, zum Beispiel Kohlensäureester, und die Bisphenole umkristallisiert, wäscht oder destilliert.

Bei der Herstellung von Polycarbonaten nach dem Schmelzeumesterungsverfahren kann die Reaktion des Bisphenols und des Kohlensäurediesters kontinuierlich oder diskontinuierlich beispielsweise in Rührkesseln, Dünnschichtverdampfem, Fallfilm- verdampfern, Rührkesselkaskaden, Extrudern, Knetern, einfachen Scheibenreaktoren und Hochviskosscheibenreaktoren durchgeführt werden.

Kohlensäurediester, die zur Herstellung von Polycarbonaten eingesetzt werden können, sind zum Beispiel Diarylester der Kohlensäure, wobei die beiden Arylreste bevorzugt jeweils 6 bis 14, C-Atome haben. Vorzugsweise werden die Diester der Kohlensäure auf der Basis von Phenol oder alkylsubstituierten Phenolen, also zum Beispiel Diphenylcarbonat oder Dikresylcarbonat, eingesetzt. Bezogen auf 1 Mol Bisphenol werden die Kohlensäurediester bevorzugt in einer Menge von 1, 01 bis 1,30 Mol, besonders bevorzugt in einer Menge von 1,02 bis 1,15 Mol eingesetzt.

Falls bei der Herstellung der Polycarbonate Phenole, Alkylphenole und/oder Arylphenole eingesetzt werden, haben diese die Wirkung von Kettenabbrechern. Das

heißt sie begrenzen die maximal erreichbare mittlere molare Masse. Sie können entweder zusammen mit den Monomeren, die für die Herstellung des Polycarbonates benötigt werden, oder in einer späteren Phase der Polycarbonatsynthese zugesetzt werden. Sie wirken als monofunktionelle Verbindungen im Sinne der Polycarbonat- synthese und wirken deshalb als Kettenabbrecher.

Die bei der Herstellung des Polycarbonates optional eingesetzen Phenol, Alkyl- phenole und/oder Arylphenole werden bevorzugt in einer Menge von 0,25 bis 10 Mol-%, bezogen auf die Summe der jeweils eingesetzten Bisphenole, eingesetzt.

Es können auch Mischungen aus Phenol und/oder einem oder mehreren Alkyl- phenole und/oder Arylphenole eingesetzt werden.

Die bei der Herstellung des Polycarbonates optional eingesetzten Alkylphenole und/oder Arylphenole führen zu Alkylphenylendgruppen bzw. zu Arylphenylend- gruppen. Daneben können in dem entstehenden Polycarbonat je nach Herstell- verfahren andere Endgruppen auftreten, wie z. B. phenolische OH-Endgruppen oder Chlorkohlensäureesterendgruppen.

Bevorzugt werden als Kettenabbrecher ausschließlich Phenol, Alkylphenole und/oder Arylphenole ohne den Zusatz weiterer Substanzen, die als Kettenabbrecher wirken können, eingesetzt.

Geeignete weitere Substanzen, die als Kettenabbrecher wirken können, sind sowohl Monophenole als auch Monocarbonsäuren. Geeignete Monophenole sind z. B.

Phenol, p-Chlorphenol oder 2,4, 6-Tribromphenol. Geeignete Monocarbonsäuren sind Benzoesäure, Alkylbenzoesäuren und Halogenbenzoesäuren.

Die bevorzugten weiteren Substanzen, die als Kettenabbrecher wirken können sind Phenol, p-tert. Butylphenol, Cumylphenol und Isooctylphenol.

Die Menge an weitere Substanzen, die als Kettenabbrecher wirken können, beträgt bevorzugt zwischen 0,25 und 10 Mol-%, bezogen auf die Summe der jeweils einge- setzten Bisphenole.

Das Messverfahren zur Bestimmung der uniaxialen Dehnviskosität wird im Folgenden beschrieben.

Zur Messung der uniaxialen Dehnviskosität wird eine zylinderförmige Kunststoffprobe (effektive Abmessungen : Durchmesser etwa zwischen 4 und 5 mm, Länge etwa zwischen 20 und 25 mm) mittels Spannbacken an den Enden fixiert und in ein Dehnrheometer eingespannt.

Die Probe wird dann mittels eines Ölbades, welches bei der Messtemperatur von 200°C annähernd die gleiche Dichte wie der Kunststoff besitzt, temperiert. Nach Erreichen der Temperaturkonstanz wird die Deformation über die Abzugsstange, die mit den Spannbacken an einem Ende der Probe verbunden ist, vorgegeben. Hierbei wird eine konstante Hencky-Dehngeschwindigkeit e vorgegeben. Dies bedeutet, dass die Abzugsgeschwindigkeit u exponentiell mit der Zeit zunimmt.

Am anderen Ende der Probe wird die Zugkraft als Funktion der Zeit bzw.

Gesamtdehnung gemessen. Durch Bezug der ermittelten Zugspannung auf die zeitabhängige Querschnittsfläche lässt sich die uniaxiale Dehnviskosität ermitteln.

Bei dem für die Messungen in den Beispielen der vorliegenden Schrift verwendeten Dehnrheometer liegt die maximale Abzugslänge bei etwa 500 mm, was einer maximalen Deformation von etwa L/Lo = 25 bzw. einer maximalen Hencky-Dehnung von etwa In (L/Lo) = 3. 2 entspricht. Allerdings wurde die Gesamtdehnung bei den untersuchten Polycarbonaten nicht immer erreicht, da die Proben vorher abreißen bzw. versagen können.

Die Auswertung des uniaxialen Dehnversuches erfolgt wie folgt. Der Logarithmus des einfachen Dehnviskositätswertes und des dreifachen Scherviskositätswertes werden gemeinsam in einem Diagramm in Abhängigkeit von der Zeit dargestellt. Es wurde festgestellt, dass gerade die Kunststoffe für die Herstellung von Behältern geeignet sind, bei denen die Dehnviskositäten im Vergleich zur dreifachen Scherviskosität stark ansteigen (siehe Fig. 1). Die Kunststoffe, bei denen die Dehnviskositäten im Vergleich zur dreifachen Scherviskosität nicht stark ansteigen (siehe Fig. 2) sind weniger bzw. nicht geeignet für die Herstellung von Wasser- flaschen.

Die Schmelzen der Polycarbonate, welche zur Herstellung von Wasserflaschen nicht vorteilhaft sind, lassen sich teilweise gar nicht auf hohe Gesamtdehnungen (E > 2.5) deformieren, da die Proben sich einschnüren und/oder versagen.

Die Messergebnisse der uniaxialen Dehnviskosität können sehr stark von der richtigen Versuchsführung abhängen. Bei falscher Versuchsdurchführung können stark erhöhte Dehnviskositäten gemessen werden, die nicht real sind ; zur Ermittlung korrekter Messwerte ist auf eine adäquate Versuchsdurchführung und-auswertung zu achten (vgl. Th. Schweizer, Rheol. Acta 39 (2000) 5, Seiten 428-443 ; J. S. Schulze et al., Rheol. Acta 40 (2001) Seiten 457-466 ; und V. C. Barroso, J. A. Covas, J. M.

Maia Rheol. Acta 41 (2002) Seiten 154-161).

Fig. 1 und Fig. 2 werden im folgenden beschrieben.

Fig. 1 zeigt die uniaxiale Dehnviskosität r) E (t, e) und die dreifache Scherviskosität 311 (t) für ein Polycarbonat, welches für die Herstellung von Wasserflaschen nach dem Extrusionsblasverfahren vorteilhaft ist (hergestellt gemäß dem erfindungs- gemäßen Beispiel). Die dreifache Scherviskosität 3rj (t) ist als durchgezogene Linie dargestellt. Die uniaxialen Dehnviskositäten r) E (t, e) für drei unterschiedliche Dehnraten £ von 0,1 und 0,03 und 0,01 (Einheit : 1 geteilt durch Sekunde) sind als

Linien mit Symbolen dargestellt. Es ist zu erkennen, dass für alle Dehnraten mit zu- nehmender Zeit die Dehnviskositäten stark ansteigen und oberhalb der dreifachen Scherviskosität zu liegen kommen.

Fig. 2 zeigt die uniaxiale Dehnviskosität r) E (t, s) und die dreifache Scherviskosität 3 r) (t) für ein Polycarbonat, welches für die Herstellung von Wasserflaschen nach dem Extrusionsblasverfahren nicht vorteilhaft ist (hergestellt gemäß dem Vergleichsbeispiel). Die dreifache Scherviskosität 3P (t) ist als durchgezogene Linie dargestellt. Die uniaxialen Dehnviskositäten nE (t, ) für drei unterschiedliche Dehnraten É von 0,2, 0,1 und 0,05 (Einheit : 1 geteilt durch Sekunde) sind als Linien mit Symbolen dargestellt. Es ist zu erkennen, dass für alle Dehnraten mit zunehmender Zeit die Dehnviskositäten nicht sehr stark ansteigen und im Bereich der dreifachen Scherviskosität zu liegen kommen.

In Fig. 1 und Fig. 2 lässt sich die Zeitachse t für eine Kurve mit bestimmter Hencky- Dehnrate É in die Hencky-Dehnung s umrechnen, da gilt : Hencky-Dehnung s = Hencky-Dehnrate i multipliziert mit der Zeit t Fig. 3 stellt die in den Beispielen hergestellten Flaschen dar. Deren Abmessungen sind in Millimetern (mm) angegeben.

Fig. 4 zeigt die Lage der Messpunkte an den Flaschen, an denen in den Beispielen die Wanddicke gemessen wurde.

Fig. 5 zeigt den in Tabelle 2 wiedergegebenen Verlauf der Wanddicke in graphischer Form. Die Wanddicke in mm ist über den Messpunkten 1 bis 46 aufgetragen. Die Flasche aus dem Polycarbonat gemäß Beispiel zeigt regelmäßigen Verlauf (quadratische Symbole). Die Flasche aus dem Polycarbonat gemäß Vergleichs- beispiel zeigt unregelmäßigen Verlauf (dreieckige Symbole).

Beispiele Es wurde ein Polycarbonat hergestellt mit den dehnrheologischen Eigenschaften gemäß Beispiel. Aus dem Kunststoffgranulat wurden anschließend Wasserflaschen mit einem Volumen von 5 Gallons gefertigt und die Wanddickenverteilung gemessen. Entsprechend wurde verfahren mit einem Vergleichsprodukt, das die dehnrheologischen Eigenschaften gemäß Vergleichsbeispiel besitzt.

Aus dem Polycarbonat gemäß Beispiel wurden Wasserflaschen mit einer homogenen Wanddickenverteilung erhalten aus dem Polycarbonat gemäß Vergleichsbeispiel nicht.

1. Herstellung der Polycarbonate Beispiel : 5515,7 g (24,16 mol) Bisphenol A und 31, 10 g Isatinbiskresol wurden unter Rühren in einer Stickstoffatmosphäre in 33,40 kg 6,5 % iger Natronlauge gelöst. Diese Lösung wurde mit einem Gemisch aus 70,6 g Phenol und 36,03 kg Methylenchlorid versetzt. Anschließend wurden unter intensivem Rühren 2967,6 g Phosgen bei 20 bis 25°C und einem pH-Wert von 13, der durch Zugabe weiterer Natronlauge eingehalten wurde, innerhalb von 30 Minuten eingeleitet. Nach dem Einleiten wurden 28,3 g N-Ethylpiperidin zugegeben und 45 Minuten bei einem pH-Wert von 13 gerührt.

Die alkalische Phase wurde von der organischen Phase abgetrennt. Die organische Phase wurde mit verdünnter Phosphorsäure oder Salzsäure auf einen pH-Wert von 1 eingestellt. Anschließend wurde mit deionisiertem Wasser elektrolytfrei gewaschen.

Nach Austausch des Methylenchlorids gegen Chlorbenzol wurde das Polycarbonat in bekannter Weise über einen Ausdampfextruder isoliert.

Das so erhaltene Polycarbonat hatte eine relative Lösungsviskosität, gemessen bei einer Konzentration von 0,5 g Polycarbonat in 100 ml Methylenchlorid bei 25 °C von 1,325.

Vergleichsbeispiel : Wie in obigem Beispiel wurden 6,91 g Isatinbiskresol und 78,4 g Phenol eingesetzt.

Es wurde ein Polycarbonat mit einer relativen Lösungsviskosität von 1,305 erhalten.

Isatinbiskresol ist im Handel erhältlich und hat die korrekte Bezeichnung 3, 3-Bis- (3- methyl-4-hydroxyphenyl) -2-oxo-2,3-dihydroindol.

2. Beschreibung der Herstellung von 5-Gallonen Wasserflaschen aus Polycarbonat nach dem Extrusionsblasverfahren Die Produktion der Flaschen erfolgte mit einer Extrusionsblasformmaschine KBS 2- 20 der Firma SIG Blowtec mit nachstehender Maschinenausrüstung. Eingesetzt wurde ein Extruder mit einer Schnecke von 100 mm Durchmesser und einer Länge von 25 D, die bei relativ niedrigen Schneckendrehzahlen wenig Friktionswänne in das Material einbrachte. Die Plastifizierleistung lag zwischen ca. 145 bis 190 kg/h bei einem Flaschengewicht von ca. 750 g netto und einer Stückzahl von 130 bis 144 Flaschen/Stunde. Der Plastifizierzylinder war mit geregelten Heizzonen und Geblä- sen ausgestattet, die eine exakte und konstante Temperatursteuerung garantiert. Der Antrieb erfolgte über ein thyristorgesteuertes Gleichstromaggregat, welches für eine gleichmäßige Materialförderung und ein konstantes Drehmoment sorgte. Der Extrusionsblaskopf bestand aus einem Fifo-Akkukopf (Fifo = first in-first out) mit 3,5 Liter Speichervolumen und überlappenden Herzkurven. Die um 180° versetzten doppelten Herzkurven erzeugen einen inneren und äußeren Schlauch und fördern den Schmelzestrom in den Speicherraum. Dorn'und Düse im Kopfwerkzeug waren konisch ausgelegt. Der Dorn wurde über ein Wanddickensteuerungsprogramm axial gegenüber der konischen Düse verschoben. Dadurch wurde eine Gewichtsopti-

mierung der Flasche und Anpassung der Wanddicken in den entsprechenden Flaschenbereichen, wie z. B. im Bodenbereich ermöglicht.

Die Extrudertemperaturen lagen bei 110°C im Einzugbereich und zwischen 245°C und 265°C in den einzelnen Heizzonen. Die Kopftemperaturen lagen bei 245°C bis 250°C und die Düsentemperatur bei 275°C. Die ermittelte Massetemperatur betrug 267°C. Die mittlere Zykluszeit lag bei 25,8 s +0, 2 s, bei einer Ausstoßzeit des Schlauches von 5,3 s, welches einer Stückzahl von 138 bis 140 Flaschen pro Stunde entspricht. Zur Wanddickensteuerung wurde ein herkömmliches vertikales Wand- dickenprofil für 5-Gallonen Polycarbonat-Flaschen verwendet. Die produzierten Flaschen hatten ein Nettogewicht von 750 g bis 850 g und wurden direkt in An- schluss mittels Infrarot-Strahlung getempert. Die Temperung diente zur schnellen Relaxation des Materials und den damit verbundenen prozessbedingten inneren Spannungsabbau. Verwendet wurde ein Infrarot-Strahlungsofen der Firma Process Dynamics Inc., USA mit der Modellbezeichnung Protherm 850-3, Serien Nr. : KRK 7110. Die Einstelltemperaturen der vorhandenen sieben Heizzonen wurden so gewählt, das eine Oberflächentemperatur der Flaschen von 130°C + 2°C gewähr- leistet wurde.

Tabelle 1 Flaschengeometrie und Gewicht der Wasserflasche Beispiel/Vergleichsbeispiel : Mittlere Berechnetes Fläche Volumen Beispiel Wanddicke Gewicht [cm2] [cm3] [mm) [gJ als 2, 35 129, 53 30, 440 36, 53 Schulter 2, 01 642, 44 129, 130 154, 96 Körper 1, 30 2747, 82 357, 217 428, 66 oden 2, 14 547, 11 117, 082 140, 50 Total 4066, 90 633, 87 760, 65 Mittlere Berechnetes Vergleichs-Fläche Volumen Wanddicke Gewicht beispiel [cm2] [cm3] [mm] [g] Hals 2, 75 129, 53 35, 588 42, 71 Schulter 2, 30 642, 44 147, 681 177, 22 Körper 1, 35 2747, 82 369, 696 443, 64 Boden 2, 23 547, 11 122, 224 146, 67 otal 4066, 90 675, 19 810, 23

3. Beschreibung der Wanddickenmessung an den Wasserflaschen : Die Wanddicken wurden mit einem Ultraschall-Wanddickenmessgerät der Firma Krautkrämer GmbH & Co, Hürth, Deutschland mit der Typenbezeichnung CL3 DL ermittelt. Dieses Gerät arbeitet nach dem Impuls-Echo-Prinzip. Die Messung der vom Impuls im Material zurückgelegten Zeit beginnt mit dem Eintrittsecho, das erzeugt wird, wenn ein Teil des Ultraschallimpulses aus der Grenzfläche zwischen Vorlaufstrecke und der Oberfläche des zu messenden Materials zurückgestrahlt wird.

Je nach Materialdicke entscheidet sich das CL3 DL automatisch für eine Messung vom Eintrittsecho bis zum ersten Rückwandecho (Interface-To-First-Modus) oder für eine Messung zwischen aufeinanderfolgenden Rückwandechos (Multi-Echo-Modus).

Es wurde ein für Kunststoffe spezieller Ultraschallvorlaufprüfkopf für einen Messbereich für 0,125 mm bis 3,8 mm mit der Bezeichnung ALPHA DFR-P, einer Nennfrequenz von 22 MHz und einer Koppelfläche von 6, 4 mm verwendet. Die Wanddickenmessungen erfolgten an 46 Messpunkten (siehe Fig. 4) direkt an der Flasche unter Verwendung eines Ultraschall-Koppelmittels.

Tabelle 2 Wanddicken der Messpunkte Messpunkt Messbereich Wanddicke [mm] Wanddicke [mm] Beispiel Vergleichsbeispiel 1 Hals 2,27 2 57 2 Hals 2,42 2, 92 3 Schulter 2,28 2 78 4 Schulter 2,14 2 66 5 Schulter 1, 88 2, 39 6 Schulter 1, 72 1, 92 7 Körper 1,53 1,63 8 Körper 1, 36 1, 36 9 Körper 1,22 1,14 10 Körper 1,16 1,45 11 Körper 1,14 1,08 12 Körper 1, 16 1, 32 13 Körper 1,19 1 17 14 Körper 1,24 1,78 15 Körper 1,3 1,86 16 Körper 1,38 1, 96 17 Körper 1, 45 1, 76 18 Körper 1,57 1,89 19 Boden 1,72 1, 78 20 Boden 1,94 2 28 21 Boden 2,16 2 56 22 Boden 2,33 2 73 23 Boden 2,46 2, 53 24 Boden 2,45 2 39 25 Boden 2,35 2 48 26 Boden 2,19 2 29 27 Boden 2,02 1 94 28 Boden 1, 76 1, 36 29 Körper 1,58 1, 21 30 Körper 1,45 1, 09 31 Körper 1, 35 1, 37 32 Körper 1,29 1,43 33 Körper 1,25 1,34 34 Körper 1, 19 0, 94 35 Körper 1, 16 1, 18 36 Körper 1, 15 0, 96 37 Körper 1, 14 1, 27 38 Körper 1,22 0 94 39 Körper 1, 33 1, 03 40 Körper 1, 48 1, 13 Messpunkt Messbereich Wanddicke [mm] Wanddicke [mm] Beispiel Vergleichsbeispiel 41 Schulter 1,68 1,35 42 Schulter 1,92 2 09 43 Schulter 2,12 2 51 44 Schulter 2 3 2, 69 45 Hals 2,45 2 86 46 Hals 2,25 2, 64