ES2234412B1

ES2234412B1 - Mejoras introducidas en la patente de invencion n. p-200102660 por: resina de politereftalato de etileno para la produccion de envases.

Info

Publication number: ES2234412B1
Application number: ES200302014A
Authority: ES
Inventors: Fortun Leza Roa; David Gonzalez Claveria
Original assignee: Brilen S A; BRILEN SA
Current assignee: Brilen S A; BRILEN SA
Priority date: 2001-11-29
Filing date: 2003-08-22
Publication date: 2006-11-16
Anticipated expiration: 2023-08-22
Also published as: ES2217909A1; ES2234412A1; ES2217909B1

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".

Objeto de la invención

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.

Campo de aplicación

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.

Antecedentes de la invención

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.

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.

Descripción de la invención

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.

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.

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. 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.