ES2234412B1 - Mejoras introducidas en la patente de invencion n. p-200102660 por: resina de politereftalato de etileno para la produccion de envases. - Google Patents
Mejoras introducidas en la patente de invencion n. p-200102660 por: resina de politereftalato de etileno para la produccion de envases.Info
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Abstract
Resina de politereftalato de etileno para la producción de envases, la cual está definida por un copolímero constituido, básicamente, por ácido tereftálico (PTA) y etilenglicol (EG), con otros componentes en menor porcentaje, de forma que la resina de politereftalato de etileno incorpora un máximo de un 5% en peso de ácido isoftálico (PIA) y entre 180 a 350 mg./Kg. de antimonio y entre 10 a 70 mg./Kg. de cobalto, subsistiendo el antimonio, por la acción reductora del cobalto, en la resina en su estado de oxidación cero en la mayor medida posible frente a otros estados del mismo, mejorando la capacidad de captación de radiación en el infrarrojo (IR) cercano.
Description
Mejoras introducidas en la patente de invención
nº P-200102660 por: "Resina de politereftalato de
etileno para la producción de envases".
La siguiente invención, según se expresa en el
enunciado de la presente memoria descriptiva, se refiere a unas
mejoras introducidas en la Patente de Invención P200102660 por:
Resina de politereftalato de etileno para la producción de envases,
de forma que las mejoras se basan en la mejora de la capacidad de
captación de radiaciones en el infrarrojo (IR) cercano merced a
modificaciones en los contenidos relativos a constituyentes
inorgánicos, y, en concreto, del antimonio (Sb) y del cobalto (Co),
logrando que el antimonio, merced a la acción reductora del
cobalto, subsista en la resina en su estado de oxidación cero
(metálico) en la mayor medida posible frente a otros posibles
estados del mismo.
Así, se puede obviar la necesidad de
aditivaciones suplementarias de otros componentes normalmente
utilizados en resinas con capacidad de captación de calor acrecida,
por ejemplo, carbono en cualquiera de sus formas.
La resina de politereftalato de etileno para la
producción de envases que se presenta es de aplicación para
inyección de preformas destinadas a la producción de envases
altamente orientados.
Una de las técnicas más difundidas para la
fabricación de envases de PET es el moldeo por soplado de una pieza
precursora, o preforma, conformada previamente mediante la
inyección del polímero fundidó en la cavidad de un molde frío.
El proceso de soplado del envase consta de una
primera fase de calefacción de la preforma hasta una temperatura
superior a su temperatura de transición vítrea (Tg), temperatura a
la cual el material comienza a ser maleable en estado sólido bajo
tensión mecánica; alcanzado este punto la preforma es proyectada
contra el molde que determina la geometría del envase mediante la
introducción en su interior de aire a una presión de entre 30 y 40
bar.
Para un mismo peso de preforma y viscosidad
intrínseca (V.I.), o peso molecular promedio, de la resina
utilizada, varios atributos fundamentales de la calidad del envase
dependen del grado de cristalinidad inducido por la orientación
molecular o, lo que es lo mismo, por la relación entre las
dimensiones del envase y la preforma: propiedades de barrera a los
gases, estabilidad mecánica, aspecto (brillo, transparencia y
definición).
Las resinas de PET destinadas a la producción de
envases son copolímeros de condensación en los que los componentes
mayoritarios son el ácido tereftálico (PTA) o sus ésteres, y el
etilenglicol (EG) con cantidades menores de otros ácidos, alcoholes
o ésteres bifuncionales destinados a mejorar las propiedades
térmicas y de fluencia del material.
Así, entre otros componentes incorporados a las
resinas del PET, además del ácido tereftáltico (PTA) o sus ésteres y
el etilenglicol (EG), podemos considerar el antimonio (Sb) con,
aproximadamente, 200 partes por millón y el cobalto (Co) con,
aproximadamente, 10-15 partes por millón.
Por otra parte, cuando el comonómero es un
diácido, lo más frecuente es el uso de ácido isoftálico o PIA
(isómero del tereftálico) en cantidades entre el 1,5% y el 2,5% en
peso. Es precisamente la composición copotímérica de las resinas lo
que condiciona sus límites de posibilidades de orientación y, por
tanto, los tamaños de preforma trabajables para determinadas
geometrías de envase.
Definida la tasa de biorientación global (TBG)
como el producto de dos factores, calculados respectivamente a
partir del cociente entre el diámetro de la botella (DMB) y el
diámetro medio de la preforma (DMP) (estirado radial), y el
desarrollo de la longitud axial de la botella (LDB) entre la
longitud estirable de la preforma (LDP) (estirado axial), los
copolímeros estándares de PET con ácido isoftálico ya descritos
encuentran un límite intrascendible de estirado, sin manifestación
visible de la cristalinidad (traducida en opacidad no deseable en
el envase), en tasas globales de estirado de entre 13 y 14. Este
hecho limita el tamaño mínimo y, consiguientemente el peso, de los
envases en consecuencia con el destino, prestaciones esperadas y
tipo de producto que deben contener, así como la versatilidad de las
preformas precursoras, dado que un material no estirado supondrá
una limitación en las prestaciones de producto
terminado.
terminado.
TBG = (DMB /
DMP) X (LDB /
LDP)
LDP y DMP se definen considerando como cota de
referencia el punto medio de la pared de la preforma, mientras que
LDB y DMB se miden sobre la cota determinada por la pared exterior
de la botella, puesto que en esta última el espesor de pared es
suficientemente reducido para; hacer obviable el error cometido
respecto de la consideración del punto medio de la pared.
En la presente memoria se describen unas mejoras
introducidas en la Patente de Invención P200102660 por: Resina de
politereftalato de etileno para la producción de envases, la cual
esta definida por un copolímero constituido, básicamente, por ácido
tereftálico (PTA) y etilenglicol (EG), con otros componentes en
menor porcentaje, de forma que la resina de politereftalato de
etileno incorpora un máximo de un 5% en peso de ácido asoftálico
(PIA) y entre 180 a 350 mg./Kg. de antimonio y entre 10 a 70
mg./Kg. de cobalto, subsistiendo el antimonio, por la acción
reductora del cobalto, en la resina en su estado de oxidación cero
en la mayor medida posible frente a otros estados del mismo,
mejorando la capacidad de captación de radiación en el infrarrojo
(IR)
cercano.
cercano.
La consecuencia de esta capacidad de captación de
calor incrementada sin el recurso de aditivos que no comprendan la
función de catalizadores en alguna de las secuencias de la
condensación, ha sido cifrada en comparación con resinas
consideradas estándar, siendo consideradas resinas estándar las
referencias comercializadas sin mención específica de su capacidad
de captación de radiación IR, según se va a describir a
continuación, de acuerdo a preformas idénticas en su geometría y
peso, tratadas en máquinas comerciales destinadas al moldeo por
soplado de envases de PET, según una resina estándar (referencia 1)
y la resina objeto de la invención (referencia 2):
- a)
- respecto a la temperatura medida mediante un pirómetro a la salida del horno, permaneciendo invariables el tiempo de exposición y la potencia de calefacción:
- I.- referencia 1: 108ºC.
- II.- referencia 2: 117ºC.
- b)
- respecto a la potencia de calefacción necesaria para mantener constante la temperatura de salida de la preforma (108ºC) para el mismo tiempo de exposición:
- I.- referencia 1: 85% de potencia.
- II.- referencia 2: 75% de potencia.
Así, como una importante ventaja podemos indicar
que, el ahorro derivado de la posibilidad de reducción de la
potencia de calefacción aplicada, es el resultado del producto de
la diferencia de potencia (en kw) por el tiempo de exposición de la
preforma en el horno (en horas) por el precio unitario del
kwh.
kwh.
Asimismo, la resina objeto de la presente
invención presenta, además, todas las ventajas enumeradas para la
resina objeto de la Patente principal, tal como la tasa total de
estirado bi-axial igual o superior a 15.
Claims (1)
1. Resina de politereftalato de etileno para la
producción de envases, la cual esta definida por un copolímero
constituido, básicamente, por ácido tereftálico (PTA) y etilenglicol
(EG), con otros componentes en menor porcentaje,
caracterizada porque la resina de politereftalato de etileno
incorpora un máximo de un 5% en peso de ácido isoftálico (PIA) y
entre 180 a 350 mg./Kg. de antimonio y entre 10 a 70 mg./Kg. de
cobalto, subsistiendo el antimonio, por la acción reductora del
cobalto, en la resina en su estado de oxidación cero en la mayor
medida posible frente a otros estados del mismo, mejorando la
capacidad de captación de radiación en el infrarrojo (IR)
cercano.
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