ES1059620U - Recipiente de plastico. - Google Patents
Recipiente de plastico.Info
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Abstract
1. Recipiente de plástico, con una pared de varias capas, caracterizado porque dicha pared comprende: al menos una capa de resina de poliéster; al menos, una capa de resina de barrera y un material que promueve la adhesión mezclado al menos, con dicha resina de barrera para promover la unión entre dichas capas de barrera y de poliéster, incluyendo dicho material que promueve la adhesión un agente de acoplamiento organometálico basado en titanio, circonio o aluminio.
Description
Recipiente de plástico.
La presente invención se refiere a un recipiente
de plástico de varias capas y una preforma resistente a la
desestratificación.
Los recipientes y las preformas del plástico de
varias capas incluyen, típicamente una o más capas de resina
plástica tal como poli(tereftalato de etileno) (PET) que se
alternan con una o más capas de resina de barrera tal como nailon o
10 etileno-alcohol vinílico (EVOH) para resistir la
transmisión de gas, vapor de agua y/o saborizantes, incluyendo
odorizantes y aceites esenciales, a través de la pared del
recipiente. Una propiedad importante de los recipientes de este
tipo es la adhesión interlaminar para resistir la desestratificación
entre las diversas capas durante el llenado y el manejo de los
recipientes por el fabricante de los recipientes y el envasador de
los productos, y durante el uso del recipiente por parte de
consumidor. Se han propuesto diversas técnicas para incrementar la
adhesión interlaminar, que generalmente dan cómo resultado una
disminución en las propiedades de barrera, un incremento en el
coste de fabricación y/o un incremento en otras propiedades del
recipiente no deseables tales como opacidad en la pared del
recipiente.
Por lo tanto, según un primer aspecto, la
presente invención proporciona un recipiente de varias capas que
brinda unas características de adhesión mejoradas entre las capas
de la pared del recipiente sin afectar significativamente al coste
del recipiente u otros parámetros de fabricación.
El recipiente de plástico de acuerdo con la
invención incluye una pared de varias capas que comprende: al
menos, una capa de resina de poliéster; al menos, una capa de
resina de barrera, y un material que promueve la adhesión mezclado
con la resina de barrera y/o la resina de poliéster para promover
la unión entre las capas de barrera y de poliéster.
En realizaciones opcionales de la invención, el
material que promueve la adhesión se mezcla con la resina de
barrera e incluye un agente de acoplamiento organometálico basado
en titanio, circonio o aluminio, el cual, presenta preferiblemente
un grupo extremo amino con afinidad por el grupo extremo
carboxílico del poliéster y, preferiblemente, se selecciona del
grupo que consiste en titanato, circonato y aluminato de
neopentil(dialil)oxi,
tri(N-etilendiamino )etilo. Los agentes de
acoplamiento basados en titanio y circonio se prefieren
particularmente para recipientes que tienen una pared transparente
(no coloreada).
La resina de poliéster se selecciona
preferiblemente del grupo que consiste en PET (politeraftalato de
etileno), poli(naftalato de etileno) (PEN), mezclas y
copolímeros de PET y PEN, Y reafilado de procesamiento que consiste
PET, PEN o mezclas o copolímeros de PET y PEN.
La resina de barrera se selecciona
preferiblemente del grupo que consiste en EVOH (copolímero de
etileno y alcohol vinílico), nailon, copolímeros de acrilonitrilo,
mezclas de EVOH y nailon, nanocomposites de EVOH o nailon y
arcilla, mezclas de EVOH y un ionómero, acrilonitrilo, copolímeros
de olefinas cíclicas, poli(ácido glicólico) (PGA) Y mezclas de los
mismos. El EVOH y el nailon de meta-xililendiamina
(MXD) se prefieren particularmente. Las resinas de barrera activas
que absorben oxigeno pueden emplearse mezclado con o en lugar de
las resinas de barrera pasivas listadas.
Según un segundo aspecto, se proporciona una
preforma del recipiente de plástico de la invención, para el moldeo
mediante soplado del mismo.
Según un tercer aspecto, se proporciona un
recipiente que emplea una mezcla de resina de barrera.
Según un cuarto aspecto de la invención, se
proporciona un articulo de varias capas de acuerdo con la
invención.
Las Figuras 1 y 2 representan diagramas
esquemáticos de una preforma de recipiente y las capas que forman
sus paredes, de acuerdo con un aspecto de la invención.
Las Figuras 3 y 4 representan diagramas
esquemáticos de una preforma de recipiente y las capas que forman
sus paredes, de acuerdo con otro aspecto de la invención.
La invención será descrita ahora, sólo a título
ilustrativo, por medio de los siguientes ejemplos que de ningún
modo deberán ser considerados como limitativos del alcance de la
invención.
El manual "Ken-React Reference
Manual". publicado por Kenrich Petrochemicals. 2a edición 1993
Boletín KR 401, se incorpora aquí como referencia.
Los recipientes y las preformas, de acuerdo con
la presente invención. tienen una pared de varias capas con al
menos una capa de resina de poliéster que se alterna con al menos
una capa de resina de barrera. También pueden incluirse capas
adicionales no relacionadas con la presente invención, tales como
capas de resina reciclada. Por ejemplo, un recipiente o una
preforma de tres capas puede tener una pared con capas en la
secuencia poliéster/barrera/poliéster. Un recipiente o una preforma
de cinco capas puede tener capas de pared en la secuencia
poliéster/barrera/poliéster/ barrera/poliéster. La capa o las capas
de barrera pueden extenderse a través de la pared del fondo y la
pared lateral del recipiente o la preforma o pueden confinarse a
una porción de la pared lateral, por ejemplo. Las capas de barrera
pueden o no extenderse al acabado del recipiente o la preforma.
Las figuras 3 y 4 ilustran un recipiente de cinco
capas de acuerdo con la invención, teniendo el tamaño y la
geometría solamente propósitos ilustrativos. Los recipientes (y las
preformas) de ejemplo aquí son recipientes (y preformas) de cinco
capas del tipo ilustrado en las figuras 3 y 4 (y las figuras 1 y
2).
De acuerdo con una realización, un agente de
acoplamiento organometálico basado en titanio. circonio o aluminio
se mezcla en cada capa de barrera y/o cada capa de poliéster para
promover la adhesión entre las capas de barrera y de poliéster.
La resina de poliéster se selecciona
preferiblemente del grupo que consiste en PET, PEN, mezclas y
copolímeros de PET y PEN y reafilado de procesamiento que consiste
esencialmente en PET, PEN o mezclas o copolímeros de PET y PEN. En
los ejemplos analizados en la presente solicitud, la resina de
poliéster era PET.
La resina de barrera es un material termoplástico
que tiene una baja velocidad de transmisión de gas y/o vapor de
agua, y/o exhibe una alta barrera para la transmisión de
saborizantes, incluyendo odorizantes y aceites esenciales. Se
prefieren los siguientes materiales: EVOH (copolímero de
etileno-alcohol vinílico), nailon (incluyendo nailon
amorfo y nailon semicristalino, tal como, MXD6), copolímeros de
acrilonitrilo, mezclas de EVOH y nailon, mezclas de EVOH y un
ionómero, copolímeros de olefinas cíclicas, PGA, nanocomposites de
EVOH o nailon y arcilla, y mezclas de los mismos. El EVOH y el
nailon se prefieren particularmente. Se emplearon nailon MXD6 y
EVQH, como resinas de barrera, en los ejemplos expuestos en esta
solicitud.
Los agentes de acoplamiento organometálicos
empleados en la presente invención, preferiblemente, aunque no
necesariamente, son comercializados por Kenrich Petrochemicals Inc.
de Bayonne, New Jersey. Se prefieren agentes de acoplamiento que
están funcionalizados con amino - es decir, que incluyen un grupo
extremo amino. Tales grupos extremos amino en el agente de
acoplamiento tienen una afinidad para grupos extremos poliéster,
carbonilo y ácido en las capas de resina estructurales. El titanato
de neopentil(dialil)oxi,
tri(N-etilendiamino),etilo vendido bajo la
denominación comercial LICA-44 y el circonato de
neopentil(dialil)oxi,
tri(N-etilendiamino)etilo vendido bajo
la denominación comercial NZ-44 se prefieren
particularmente. Los agentes de acoplamiento organometálicos
correspondientes basados en aluminio pueden teñir la pared de un
recipiente de plástico, transparente (no coloreado), pero pueden
emplearse cuando el recipiente está intencionadamente coloreado y
tal tinción no sería un resultado. Otros agentes de acoplamiento
comercializados por Kenrich y que tienen grupos extremos amino
incluyen titanato de
isopropil-tri(N-etilendiamino)etilo
(KR-44), titanato de
neopentil(dialil)oxi,
tri(N-amino)fenilo
(LICA-97), circonato de dineopentil(dialil)oxi, diparaminobenzoílo (NZ- 25 37) y circonato de neopentil(dialil)oxi, tri(m-amino)fenilo (NZ-97). Los agentes de acoplamiento NZ-44 y LICA-44 se emplearon en los ejemplos analizados en esta solicitud.
(LICA-97), circonato de dineopentil(dialil)oxi, diparaminobenzoílo (NZ- 25 37) y circonato de neopentil(dialil)oxi, tri(m-amino)fenilo (NZ-97). Los agentes de acoplamiento NZ-44 y LICA-44 se emplearon en los ejemplos analizados en esta solicitud.
Se prefiere actualmente que el agente de
acoplamiento se mezcle con la resina de barrera. Debido a que las
capas de resina de barrera forman un porcentaje en peso
relativamente pequeño de la preforma o el recipiente global, se
requiere una cantidad menor de agente de acoplamiento si el agente
de acoplamiento se mezcla con la resina de poliéster. Sin embargo,
el agente de acoplamiento podía mezclarse con la resina de
poliéster, o tanto con la resina de poliéster como con la resina de
barrera, de acuerdo con los aspectos más amplios de la
invención.
El agente de acoplamiento organometálico
típicamente está en forma de un líquido y, preferiblemente, se
mezcla con el material de resina de barrera antes de formar el
recipiente de varias capas. En las pruebas descritas en esta
solicitud, el aditivo de agente de acoplamiento liquido se mezclaba
con partículas del material de barrera (nailon MXD6 o EVOH,
copolímero de etileno-alcohol vinílico) a
temperatura ambiente antes de alimentar la mezcla a la extrusora.
Esta mezcla también podía realizarse mediante concentración de la
mezcla madre por el suministrador del material o de barrera. El
agente de acoplamiento actúa como un modificador de la fase fundida
durante el procedimiento de fabricación, que puede disminuir la
temperatura de procesamiento y/o permitir el uso de resinas de
barrera de viscosidad intrínseca (VI) superior. Las resinas de
barrera de VI superior tienden a tener mejores propiedades de
barrera y así la presente invención facilita propiedades de barrera
mejoradas de la resina sin incrementar el grosor de la capa de
resina de barrera.
La fabricación del recipiente implica
preferiblemente la fabricación de una preforma, seguida por moldeo
por soplado de la preforma para formar el recipiente. En los
ejemplos analizados en esta memoria descriptiva, la preforma se
formaba en una operación de moldeo por inyección secuencial de un
tipo ilustrado en las Patentes de EE.UU. 4.550.043, 4.609.516,
4.710.118 y 4.954.376. Las figuras 1 y 2 son ilustraciones
esquemáticas de una preforma de acuerdo con la invención, teniendo
el tamaño y la geometría solamente propósitos ilustrativos. Sin
embargo, la preforma también puede formarse en una operación de
moldeo por inyección simultánea de un tipo ilustrado en las
Patentes de EE.UU. 4.990.301 y 5.098.272, una operación de
sobremoldeo de un tipo ilustrado en la Patente de EE.UU. 6.428.737,
una operación de moldeo por compresión de un tipo ilustrado en la
solicitud publicada de EE.UU. 2002/0098310 usando una carga de
molde que incluye la resina de poliéster y la mezcla de resina de
barrera/agente de acoplamiento, o en una operación de coextrusión
que, produce un tubo hueco que tiene capas alternas de resina de
poliéster y mezcla de resina de barrera. Estas citas especificas
son meramente ejemplares.
La cantidad de agente de acoplamiento mezclado
con la resina de barrera 15 preferiblemente no supera
aproximadamente 4% en peso de la mezcla. La cantidad de agente de
acoplamiento más preferiblemente no supera aproximadamente 1,5% en
peso de la mezcla. Todos los porcentajes en esta solicitud son en
peso a no ser que se indique otra cosa.
Los agentes de acoplamiento actualmente
preferidos identificados previamente son muy adecuados para las
químicas de las resinas de barrera y poliéster descritas. Las
funcionalidades químicas de los agentes de acoplamiento no afectan
a la capacidad de procesamiento a las propiedades de barrera del
material de barrera, además de actuar como un modificador de la
fase fundida según se analiza previamente. Los agentes de
acoplamiento organometálicos preferidos promueven la unión entre
las capas de resina de poliéster y de barrera mientras los
materiales están en contacto a temperaturas elevadas de la masa
fundida; era difícil separar las capas de una preforma después de
que la preforma se hubiera enfriado. Aunque sin querer limitarse
por una teoría o un mecanismo particular, una teoría es que la
unión entre las capas de resina de poliéster y las capas de resina
de barrera promovida por los agentes de acoplamiento
organometálicos incluye unión covalente, unión fónica y/o unión
polar dependiendo del tipo de resina de barrera empleada.
Se ha descrito así un recipiente de varias capas,
una preforma de varias capas, una mezcla de resina de barrera para
usar en un recipiente de varias capas, y un articulo de fabricación
de plástico de varias capas que satisface completamente todos los
objetivos y los fines indicados previamente. El recipiente, se han
descrito junto con un número, ejemplos de los mismos, y se han
analizado varias modificaciones y variaciones. Otras modificaciones
y variaciones se les sugerirán fácilmente a las personas de
experiencia normal en la técnica. Por ejemplo, la invención en sus
aspectos más amplios también puede aplicarse a otros artículos de
fabricación que tienen paredes de varias capas, particularmente
paredes con una o más capas de barrera, tales como 20 cierres y
forros de recipientes o películas y láminas para termoconformación
ulterior; sin apartarse del alcance de la invención en sus aspectos
más amplios. La invención está destinada a abarcar todas estas
modificaciones y variaciones que caen dentro del espíritu y el
alcance amplio de las reivindicaciones adjuntas.
Claims (7)
1. Recipiente de plástico, con una pared de
varias capas, caracterizado porque dicha pared comprende: al
menos una capa de resina de poliéster; al menos, una capa de resina
de barrera y un material que promueve la adhesión mezclado al
menos, con dicha resina de barrera para promover la unión entre
dichas capas de barrera y de poliéster, incluyendo dicho material
que promueve la adhesión un agente de acoplamiento organometálico
basado en titanio, circonio o aluminio.
2. Recipiente según la reivindicación 1,
caracterizado porque dicho agente de acoplamiento
organometálico incluye un grupo extremo amino.
3. Recipiente según la reivindicación 2,
caracterizado porque dicho agente de acoplamiento
organometálico se selecciona del grupo que consiste en titanato,
circonato y aluminato de neopentil(dialil)oxi,
tri(N-etilendiamino)etilo.
4. Recipiente según la reivindicación 3,
caracterizado porque dicho agente de acoplamiento consiste
esencialmente en titanato o circonato de neopentil
(dialil)oxi,
tri(N-etilendiamino)etilo.
5. Recipiente según la reivindicación 1,
caracterizado porque dicha resina de poliéster se selecciona
del grupo que consiste en: PET, PEN, mezclas o copolímeros de PET y
PEN Y un reafilado de procesamiento que consiste esencialmente en
PET, PEN o mezclas o copolímeros de PET y PEN.
6. Recipiente según la reivindicación 1,
caracterizado porque dicha resina de barrera se selecciona
del grupo que consiste en: EVOH, nailon, copolímeros de
acrilonitrilo, mezclas de EVOH y nailon, nanocomposites de EVOH o
nailon y arcilla, mezclas de EVOH y un ionómero, acrilonitrilo,
copolímeros de olefinas cíclicas, poli(ácido glicólico) y mezclas
de los mismos.
7. Recipiente según la reivindicación 1, que
comprende al menos una capa a base de resina de barrera,
caracterizado porque dicha mezcla comprende una resina de
barrera para resistir la transmisión de gas, vapor de agua o
saborizantes y un agente de acoplamiento organometálico basado en
titanio, circonio o aluminio, teniendo dicho agente de acoplamiento
un grupo extremo amino para promover la unión entre dicha resina
de barrera y capas adyacentes en un recipiente.
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| ES200402046U ES1059620Y (es) | 2004-08-31 | 2004-08-31 | Recipiente de plastico |
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| ES200402046U ES1059620Y (es) | 2004-08-31 | 2004-08-31 | Recipiente de plastico |
Publications (2)
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| ES1059620Y ES1059620Y (es) | 2005-09-01 |
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Family Applications (1)
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2004
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| ES1059620Y (es) | 2005-09-01 |
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