ES2714285T3 - Método para la fabricación de recipientes de PET con revestimiento de barrera de dióxido de silicio mejorado - Google Patents

Método para la fabricación de recipientes de PET con revestimiento de barrera de dióxido de silicio mejorado Download PDF

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Abstract

Un proceso para aplicar un revestimiento de barrera de óxido de silicio a un recipiente de PET, en el que el recipiente de PET comprende una pared que tiene una superficie interior y una superficie exterior, comprendiendo el proceso las etapas de: a. calentar un recipiente de PET a una temperatura de 107,2 ºC (225 ºF) a 195 ºC (383 ºF) a través de la pared; b. formar un recipiente de PET revestido por aplicación de al menos una capa de barrera de óxido de silicio sobre al menos la superficie interior del recipiente de PET mientras que la temperatura de al menos la superficie exterior del recipiente de PET está a una temperatura de 93,3 ºC (200 ºF) a 195 ºC (383 ºF); y c. enfriar el recipiente de PET revestido después de la etapa b.

Description

DESCRIPCION
Metodo para la fabricacion de recipientes de PET con revestimiento de barrera de dioxido de silicio mejorado Antecedentes de la invencion
Campo tecnico de la invencion
La presente invencion se refiere a un proceso para fabricar recipientes de plastico que tienen propiedades de barrera mejoradas y, en particular, recipientes de plastico que tienen propiedades de barrera mejoradas retenidas despues de procesamiento termico tal como, por ejemplo, en aplicaciones en las que el recipiente y sus contenidos se calientan hasta 132,2 °C (270 °F). Tales aplicaciones incluyen esterilizacion, pasteurizacion o procesos de retorta. Antecedentes en la tecnica
Los procesos de moldeado por soplado para la formacion de recipientes de PET se conocen bien en la tecnica. Los recipientes de plastico de p Et han reemplazado o han proporcionado una alternativa a los recipientes de vidrio para numerosas aplicaciones. Algunos productos alimentarios que se envasan en recipientes de PET moldeados por soplado se deben llenar al menos a una temperatura elevada, es decir, hasta 90,6 °C (195 °F) y, en algunos casos, se deben procesar usando pasteurizacion o retorta a una temperatura de hasta 110,0 °C (230 °F) y superior. Los metodos de pasteurizacion y retorta se usan con frecuencia para esterilizar productos alimentarios solidos o semisolidos, por ejemplo, encurtidos y chucrut. Los productos se pueden envasar en un recipiente junto con un lfquido a una temperatura de menos de 82,2 °C (180 °F) y a continuacion sellarse y taparse, o el producto se puede poner en el recipiente que a continuacion se llena con lfquido, que se puede haber calentado previamente, y los contenidos completos del recipiente sellado y tapado se calientan posteriormente a una temperatura mayor. Como se usa en el presente documento, pasteurizacion y retorta a "alta temperatura" son procesos de esterilizacion en los que el producto se expone a temperaturas de aproximadamente 80,0 °C (176 °F) a aproximadamente 132,2 °C (270 °F).
Pasteurizacion y retorta difieren del procesamiento de llenado en caliente al incluir calentamiento del recipiente lleno a una temperatura especificada, por lo general mayor de 93,3 °C (200 °F), hasta que los contenidos del recipiente lleno alcanzan una temperatura especificada, por ejemplo 79,4 °C (175 °F), durante un penodo de tiempo predeterminado. Es decir, la temperatura externa del recipiente llenado en caliente puede ser mayor de 93,3 °C (200 °F) para que la temperatura interna de un producto solido o semisolido alcance aproximadamente 79,4 °C (175 °F). Los procesos de pasteurizacion y retorta tambien pueden implicar aplicar sobrepresion al recipiente. Los rigores de tal procesamiento presentan desaffos significativos en el uso de recipientes de plastico que tengan requisitos de alta barrera de gas para fluidos tales como, por ejemplo, oxfgeno (entrada) y dioxido de carbono (salida). Un material de barrera excelente es un revestimiento de barrera basado en oxido de silicio que por lo general se aplica al interior del recipiente usando metodos de deposicion de vapor qmmico al vacfo disponibles en el mercado. El factor de mejora de barrera (BIF) para estos recipientes revestidos recientemente puede ser tan alto como 200x, o mayor, en comparacion con el mismo recipiente sin el revestimiento de oxido de silicio. Durante los procesos de pasteurizacion y retorta, por lo general el recipiente se distorsiona por las altas temperaturas y la presion interna en el recipiente que pueden someter a estres el revestimiento de oxido de silicio y formar microfracturas en el revestimiento. Esto da como resultado un deterioro del BIF en 20x o mayor, produciendo de ese modo un BIF resultante neto no mayor de 10x. Finalmente, por supuesto, el BIF deteriorado se traduce en una vida en anaquel acortada para el producto envasado.
El documento de Patente JP 2002-361774 A desvela un proceso para proporcionar una pelfcula de barrera de gas de oxido de silicio formada mediante un metodo de CVD de plasma, en el que la temperatura para la formacion de la pelfcula por CVD es de -20 a 100 °C. El documento de Patente US 2012/0231182 A1 desvela un metodo para el tratamiento del recipiente, metodo que comprende una etapa de aplicar un plasma al recipiente mediante una etapa de deposicion de una pelfcula de oxido de silicio sobre una superficie interior del recipiente a una temperatura de 70 °C o menos.
Por lo tanto, existe la necesidad en la tecnica de un proceso para producir un recipiente de PET moldeado por soplado que tenga un revestimiento de barrera basado en oxido de silicio que pueda soportar los rigores de un proceso de pasteurizacion o retorta sin sacrificar una parte significativa del BIF ganado por aplicacion del revestimiento.
Sumario de la invencion
La presente invencion proporciona un proceso para aplicar un revestimiento de barrera de oxido de silicio a un recipiente de PET, en el que el recipiente de PET comprende una pared que tiene una superficie interior y una superficie exterior, comprendiendo el proceso las etapas de: (a) calentar un recipiente de PET a una temperatura de 107,2 °C (225 °F) a 195 °C (383 °F) a traves de la pared; (b) formar un recipiente de PET revestido por aplicacion de al menos una capa de barrera de oxido de silicio sobre al menos la superficie interior del recipiente de p Et mientras que la temperatura de al menos la superficie exterior del recipiente de PET esta a una temperatura de 93,3 °C (200 °F) a 195 °C (383 °F); y (c) enfriar el recipiente de PET revestido despues de la etapa b.
Breve descripcion de las figuras
Lo expuesto anteriormente y otras caractensticas y ventajas de la invencion seran evidentes a partir de la siguiente descripcion mas particular de una realizacion preferente de la invencion, que se ilustra en las figuras acompanantes en las que los numerales de referencia similares indican generalmente elementos identicos, similares funcionalmente, y/o similares estructuralmente.
La Figura 1 es una vista en perspectiva de un recipiente de PET de tipo lata de acuerdo con la presente invencion;
la Figura 2 es un termograma de DSC de material de PET que forma la seccion de barril de un recipiente de 15 oz; y
la Figura 3 es un termograma de DSC del area base alrededor de la puerta del mismo recipiente del que se tomo la muestra analizada en la Figura 3.
Descripcion detallada de la invencion
A continuacion se discuten con detalle realizaciones de la invencion. En la descripcion de realizaciones, se emplea terminologfa espedfica en aras de la claridad. Sin embargo, no se pretende que la invencion se limite a la terminologfa espedfica seleccionada de ese modo. Aunque se discuten realizaciones a modo de ejemplo espedficas, se ha de entender que esto se hace unicamente con fines de ilustracion.
La presente invencion proporciona un proceso para aplicar un revestimiento de barrera de oxido de silicio a un recipiente de PET, en el que el recipiente de PET comprende una pared que tiene una superficie interior y una superficie exterior, comprendiendo el proceso las etapas de: (a) calentar un recipiente de PET a una temperatura de 107,2 °C (225 °F) a 195 °C (383 °F) a traves de la pared; (b) formar un recipiente de PET revestido por aplicacion de al menos una capa de barrera de oxido de silicio sobre al menos la superficie interior del recipiente de p Et mientras que la temperatura de al menos la superficie exterior del recipiente de PET esta a una temperatura de 93,3 °C (200 °F) a 195 °C (383 °F); y (c) enfriar el recipiente de PET revestido despues de la etapa (b).
El proceso de la presente invencion se puede llevar a cabo en cualquier recipiente hecho de una resina de poliester tal como, por ejemplo, tereftalato de poli(etileno) (PET), que tiene propiedades termicas mejoradas mientras todavfa se proporciona un recipiente con alta transparencia. Las resinas de poliester adecuadas incluyen, por ejemplo, homopolfmeros de ftalato de poli(etileno), copolfmeros de tereftalato de poli(etileno), isoftalato de poli(etileno), naftalato de poli(etileno), y tereftalato de poli(dimetileno), tereftalato de poli(butileno). En realizaciones preferentes, los recipientes de la presente invencion comprenden PET. Preferentemente, el PET tiene una viscosidad intnnseca de aproximadamente 0,72 dl/g a aproximadamente 0,86 dl/g. Las resinas de PET adecuadas incluyen resinas de PET de calidad de botella tales como, por ejemplo, cualquiera de las resinas LASER+® comercializadas por DAK Americas, y las resinas CLEAR TUF® comercializadas por M&G Polymers.
Los recipientes de PET de la presente invencion pueden tener cualquier geometna, forma o tamano. Por ejemplo, los recipientes de PET de acuerdo con la presente invencion pueden ser redondos, ovalados, poligonales, e irregulares. Los recipientes adecuados pueden ser de tipo jarra, de tipo lata, garrafas, de boca ancha y cualquier otro tipo de recipiente conocido por el experto habitual en la materia. Las caractensticas adecuadas de los recipientes pueden incluir caractensticas de absorcion de presion, caractensticas de mejora de agarre, rebordes, protectores, acabados, campanas, anillos para quedar de pie, cuellos y otras conocidas por el experto habitual en la materia. Tales recipientes comprenden una pared que tiene una superficie interior y una superficie exterior separada por un grosor de polfmero de PET.
El proceso de la presente invencion se puede llevar a cabo en un recipiente de PET que se haya acabado de fabricar o en un recipiente de PET que se haya fabricado, enfriado, y almacenado y/o transportado. En realizaciones preferentes, el proceso de la presente invencion emplea un recipiente de PET moldeado por soplado fabricado para soportar estructuralmente los procesos de pasteurizacion y retorta de acuerdo con el documento de Publicacion de solicitud de Patente de Estados Unidos n.° 2012/0076965 y el documento de Patente de Estados Unidos n.° 8.507.063. Tales recipientes comprenden por lo general una pared que tiene una densidad entre aproximadamente 1,370 g/cc y 1,385 g/cc, una cristalinidad inducida termicamente de aproximadamente un 18 % a aproximadamente un 25 %, y una cristalinidad inducida por deformacion de aproximadamente un 55 % a aproximadamente un 75 %, que cuando se llena con un lfquido que tiene una temperatura de 100 °C (212 °F) a 132,2 °C (270 °F), no experimental ningun cambio de volumen de mas de un 3 %, mas preferentemente no mas de un 2 % y, lo mas preferentemente, no mas de un 1 %.
El proceso de la presente invencion comprende una etapa de calentar un recipiente de PET a una temperatura superficial de 107,2 °C (225 °F) a 195 °C (383 °F) a traves de una pared antes de la aplicacion de un revestimiento de barrera de oxido de silicio. La etapa tambien se podra denominar en el presente documento etapa de "acondicionamiento". El calor para la etapa de acondicionamiento se puede aplicar mediante cualquier medio conocido por los expertos en la materia tales como, por ejemplo, aire caliente generado por una pistola termica, calentadores infrarrojos, o las combinaciones de los mismos. La fuente de calor preferente para su uso en la etapa de calentamiento del metodo de la presente invencion es un calentador infrarrojo o una serie de calentadores infrarrojos en un "tunel" o camara para contener mejor el calor emitido. Los dispositivos de calentamiento infrarrojo a modo de ejemplo adecuados para su uso en combinacion con la presente invencion incluyen, por ejemplo, los disponibles en el mercado en Protherm™ (Brandon, MN) y los tuneles de calentamiento ThermoRay™ radiante de Axon (Axon Styrotech (USA), Raleigh, NC).
En una realizacion preferente, el calor se aplica uniformemente alrededor de la circunferencia del recipiente. Para efectuar tal calentamiento, se puede emplear un tunel de calentamiento equipado con elementos giratorios para proporcionar la rotacion del recipiente y asegurar la uniformidad de la exposicion termica del recipiente alrededor de su circunferencia. En otras realizaciones preferentes, la etapa de calentamiento (es decir, acondicionamiento) comprende calentar el recipiente de PET a una temperatura preferentemente de 121,1 °C (250 °F) a 195 °C (383 °F) a traves de la pared. La expresion "a traves de la pared" como se usa en el presente documento significa que, para una zona de temperatura particular, esa temperatura se consigue desde la superficie exterior de la pared a la superficie interior de la pared.
Los elementos de calentamiento se pueden ajustar a la misma temperatura o a temperaturas diferentes a lo largo del eje vertical del recipiente para crear diferentes "zonas" de calentamiento. Las diferentes zonas de calentamiento pueden permitir un calentamiento "ajustado a medida" para diferentes secciones del recipiente para crear finalmente un beneficio maximo cuando se necesite conseguir la maxima retencion de BIF. Por ejemplo, por referencia a la Figura 1, un recipiente 10 de "jarra" de PET puede comprender un acabado 12, un reborde 14, un barril 16, un resalte 18 y una base 20. Las secciones mas gruesas tales como el reborde 14, el barril 16 y el resalte 18 pueden requerir mayores temperaturas superficiales para acondicionar mejor el recipiente a la aplicacion de un revestimiento de oxido de silicio. Por ejemplo, las secciones de reborde 14, barril 16 y resalte 18 se pueden exponer a temperaturas que excedan de 135 °C (275 °F) y hasta 195 °C (383 °F), mientras que la base puede calentarse solo a 100 °C (212 °F) y el acabado a 60 °C (140 °F). Otros artfculos de envasado pueden requerir diferentes zonas de temperatura que se pueden determinar por parte del experto habitual en la materia.
A modo de directriz, es preferente que las zonas se calienten a una temperatura que no exceda la temperatura de inicio de un cambio molecular significativo segun se mide mediante un cambio de entalpfa en calorimetna diferencial de barrido (DSC). Como se usa en el presente documento, la expresion "cambio de entalpfa" se refiere a la cantidad de energfa liberada (exotermica, negativa) o absorbida (endotermica, positiva) por la sustancia cuando se produce el cambio molecular. Un ejemplo de tal cambio de entalpfa es el punto de fusion y/o la temperatura de transicion vftrea de un poftmero, que puede ser diferente en diferentes secciones del mismo recipiente de PET como resultado de diferencias en la morfologfa del poftmero en cada seccion.
DSC es una herramienta que se puede emplear para determinar la temperatura de acondicionamiento objetivo en diferentes zonas del recipiente de un modo tal que la temperatura de acondicionamiento no exceda un cambio de entalpfa significativo para la seccion correspondiente del recipiente de PET. Por ejemplo, la Figura 2 es un termograma de DSC del material de PET que forma la seccion del barril de un recipiente de 15 oz fabricado de acuerdo con el metodo que se desvelan en el documento de Publicacion de solicitud de Patente de Estados Unidos n.° 2012/0076965. La Figura 2 muestra una primera transformacion apreciable en el poftmero (por lo general el inicio de la fusion) que se produce a aproximadamente 195 °C (383 °F) (mostrado como 194,79 °C); de ese modo, esta area se puede calentar hasta 195 °C (383 °F) sin afectar a la integridad del recipiente. La Figura 3 es un termograma de DSC del area de la base alrededor de la puerta del mismo recipiente del que se tomo la muestra analizada en la Figura 2. El termograma de la Figura 3 muestra una primera transformacion apreciable en el poftmero, es decir, una transformacion de transicion vftrea, a aproximadamente 100 °C (212 °F) (mostrado como 100,22 °C); de ese modo, esta area del recipiente se puede calentar a aproximadamente 100 °C (212 °F) o inferior sin afectar a la integridad del recipiente. El objetivo de este "perfilado" a lo largo de las secciones verticales del recipiente de PET es maximizar la expansion termica del poftmero en cada seccion del recipiente de PET antes de la aplicacion del revestimiento de barrera de oxido de silicio como se explica posteriormente.
El proceso de la presente invencion comprende la etapa de formar al menos un revestimiento de barrera de oxido de silicio sobre al menos la superficie interior de la pared del recipiente de PET mientras que la temperatura de al menos la superficie exterior del recipiente de PET esta a una temperatura de 93,3 °C (200 °F) a 195 °C (383 °F). Por lo general, los revestimientos de barrera de oxido de silicio se aplican a los recipientes de PET mediante un metodo de deposicion química de vapor (CVD) y, preferentemente, mediante un metodo de deposicion química de vapor mejorada de plasma (PECVD), una tecnica en la que se deposita la peftcula de barrera de oxido de silicio. El proceso comprende generalmente introducir el material de barrera deseado o el precursor del material de barrera deseado en forma de gas cerca del recipiente de PET y anadir energfa hasta que el gas de barrera o el gas precursor se disocie a un estado de plasma. Pueden estar presentes condiciones de vacfo para permitir que el proceso tenga lugar a temperatures lo bastante bajas para prevenir el dano termico en el recipiente de PET. Sin pretender quedar ligados a ninguna teona en particular, se cree que las partfculas disociadas solidifican despues de golpear la superficie del recipiente de PET debido a una reaccion química con los reactivos y se adhieren a la superficie del recipiente y se estimula mediante la polaridad del polfmero para crear la capa de barrera de oxido de silicio. Ademas, se pueden emplear otros tipos adecuados de procesos de deposicion para aplicar un revestimiento de barrera al recipiente.
El revestimiento de barrera de oxido de silicio se deposita preferentemente en el interior del recipiente de PET. Sin embargo, tambien se puede proporcionar un revestimiento de barrera externo. Ademas, es preferente proporcionar una pelfcula de barrera de oxido de silicio al recipiente, aunque se pueden usar otros tipos de pelfculas, tales como las que se producen mediante la utilizacion de acetileno o una diversidad de materiales termoestables de epoxi.
Se puede emplear cualquier medio adecuado conocido en la tecnica para iniciar plasma en la presente invencion. Un metodo de PECVD adecuado para su uso de acuerdo con la presente invencion se describe en el documento de Patente de Estados Unidos n.° 5.670.224. El metodo que se describe en el documento de Patente de Estados Unidos n.° 5.670.224 incluye un metodo de deposicion, mediante deposicion química de vapor mejorada de plasma por microondas, de un revestimiento de barrera modificado de oxido de silicio sobre un sustrato de recipiente de PET. El metodo incluye las etapas de 1) proporcionar una camara de deposicion evacuable que tiene una region de deposicion definida en la misma; 2) proporcionar una fuente de energfa de microondas; 3) proporcionar un sustrato de PET (por ejemplo, un recipiente) dentro de la region de deposicion en la camara de deposicion; 4) evacuar la camara de deposicion a una presion subatmosferica; 5) llevar a cabo un pretratamiento de plasma del sustrato de PET; 6) introducir una mezcla gaseosa de precursor, que incluye al menos un gas que contiene silicio-hidrogeno, un gas que contiene oxfgeno y un gas que contiene al menos un elemento seleccionado entre el grupo que consiste en germanio, estano, fosforo, y boro, en la region del deposicion dentro de la camara de deposicion; 7) dirigir energfa de microondas desde la fuente de energfa de microondas a la region de deposicion, creando de ese modo un plasma en la region de deposicion por interaccion de la energfa de microondas y la mezcla gaseosa de precursor; 8) depositar desde el plasma sobre el sustrato de PET un revestimiento de material que proporciona el sustrato revestido con propiedades de barrera mayores que el sustrato no revestido; y 9) introducir un caudal suficiente de gas que contiene oxfgeno en la mezcla gaseosa de precursor para eliminar la inclusion de enlaces silicio-hidrogeno en el revestimiento depositado. Sin embargo, el documento de Patente de Estados Unidos n.° 5.670.224 desvela que debido a que la deposicion de plasma es inherentemente un proceso a alta temperatura, los sustratos se deben enfriar intermitentemente de un modo tal que se evite la destruccion del sustrato. Ademas, el documento de Patente de Estados Unidos n.° 5.670.224 no dice nada con respecto a las temperaturas superficiales del sustrato antes de la aplicacion del revestimiento de barrera.
Otro metodo de PECVD adecuado para su uso de acuerdo con la presente invencion se describe en el documento de Publicacion de solicitud de Patente de Estados Unidos n.° 2012/0231182. El documento de Publicacion de solicitud de Patente de Estados Unidos n.° 2012/0231182 desvela un metodo de tratamiento de recipientes que usa energfa de radiofrecuencia para disociar precursores qmmicos que recombinan la deposicion de una pelfcula sobre superficies cerca de la reaccion o de tratamiento de las superficies del recipiente (por ejemplo, esterilizacion, texturizacion, etc.). Se desarrollo una camara que integra un metodo para suministrar precursores qmmicos al volumen de la camara, un mecanismo para evacuar el volumen de la camara, un montaje de electrodo para disociar los precursores qmmicos y producir una reaccion química mediante la que se deposita una pelfcula en la superficie interior del recipiente.
El equipo de fabricacion para llevar a cabo el proceso de revestimiento de barrera se puede adquirir a traves de una diversidad de fuentes comerciales. Por ejemplo, las siguientes compares fabrican equipo de revestimiento de barrera comercial (seguido del nombre comercial designado por cada comparMa para su equipo de revestimiento de barrera respectivo y/o proceso, si lo hubiera): Sidel (ACTIS), Krones/Leybold (BestPet), Tetra Pak (Glaskin), Nissei, PPG (Bairocade), y KHS Plasmax.
El proceso de la presente invencion tambien comprende la etapa de enfriar el recipiente de PET despues de la aplicacion del revestimiento de barrera, en el que el recipiente de PET revestido tiene un factor de mejora de barrera (BIF). El enfriamiento se consigue preferentemente permitiendo simplemente que los recipientes se equilibren a temperatura ambiente en el aire ambiente.
El BIF de un recipiente de PET revestido fabricado de acuerdo con el proceso de la presente invencion se puede referir a la mejora de barrera con respecto a la entrada de oxfgeno o con respecto a la salida de dioxido de carbono. El BIF con respecto al oxfgeno, por ejemplo, se mide preferentemente mediante los siguientes metodos.
BIF/Oxfgeno
Se puede medir el flujo de oxfgeno de muestras de botella a humedad relativa ambiente, a presion de una atmosfera, y a 23 °C con un equipo Mocon OxTran modelo 2/60 (MOCON Minneapolis, Minn.) o un Analizador de permeacion de oxfgeno, modelo 8701, SysTech/Illinois Instruments (Chicago, Illinois). Se uso nitrogeno de pureza ultraalta (UHP) como un gas portador, y se uso aire ambiente (20,9 % de oxfgeno) como gas de ensayo. Antes de someterse a ensayo, las muestras se acondicionaron con nitrogeno UHP. El ensayo continuo hasta que se obtuvo una lmea base estacionaria en la que el flujo de oxfgeno cambio menos de un uno por ciento durante un ciclo de 20 minutos. El ensayo finalizo cuando el flujo alcanzo un estado estacionario en el que el flujo de oxfgeno cambio menos de un 1 % durante un ciclo de ensayo de 20 minutos cuando se llevo a cabo en Condiciones atmosfericas normales. Se miden los resultados de Permeacion de oxfgeno y se registran en cm3/envase/dfa. Para medir el Factor de mejora de barrera o "BIF", se mide una botella de control que no contiene ninguna barrera de oxfgeno al mismo tiempo que las botellas de ensayo en condiciones identicas. El BIF se calcula dividiendo la permeacion de oxfgeno de la botella de control por la permeacion de oxfgeno de la botella de ensayo. De ese modo, a modo de ejemplo, si un recipiente de p Et de monocapa sin revestir exhibe una transmision (entrada) de oxfgeno de 0,030 cm3/envaseMa, y el mismo recipiente ahora revestido con un revestimiento de oxido de silicio exhibe una transmision (entrada) de oxfgeno de 0,003 cm3/envaseMa, entonces el BIF es 0,030/0,003 = 10.
De acuerdo con la presente invencion, el procedimiento se repite en un recipiente que ha estado expuesto a un proceso de esterilizacion termica tal como, por ejemplo, pasteurizacion o retorta.
Sin pretender quedar unidos a ninguna teona en particular, se cree que la etapa de calentamiento o acondicionamiento expande o alarga el recipiente de PET antes de la deposicion de la capa de barrera de oxido de silicio de un modo tal que la capa de barrera de oxido de silicio se deposita sobre el recipiente expandido. Esto crea un constructo en el que el sustrato de recipiente de PET se expande proporcionalmente al coeficiente de expansion termico de la resina pero el revestimiento de barrera de oxido de silicio no se expande en el momento en el que se deposita el revestimiento. Tras el enfriamiento, el recipiente de PET se "contrae" a su tamano "normal" y, al hacerlo de ese modo, la capa de barrera de oxido de silicio se comprime y se vuelve mas estrechamente empaquetada o densa. Por lo tanto, se cree que el revestimiento de barrera de oxido de silicio comprimido es capaz de absorber las tensiones creadas en parte por la respuesta de los contenidos del envase a las altas temperaturas experimentadas durante los procesos de pasteurizacion o retorta a medida que el recipiente de PET se expande nuevamente de forma proporcional al coeficiente de expansion termica causado por la presion interna en el recipiente.
De forma practica, el resultado del proceso de la presente invencion es un recipiente de PET que retiene al menos un 61 % del BIF despues de la exposicion a un proceso de esterilizacion termica (por ejemplo, pasteurizacion o retorta) con respecto al primer BIF obtenido por aplicacion del revestimiento de barrera de oxido de silicio y el enfriamiento del recipiente, es decir, antes de la exposicion a un proceso de esterilizacion termica. Los inventores han descubierto que la retencion del BIF del recipiente de PET despues de la exposicion a un proceso de esterilizacion termica depende de la temperatura de la etapa de acondicionamiento. Por ejemplo, se ha descubierto que la retencion del BIF fue al menos un 61 % y tanto como un 121 % para un recipiente de PET acondicionado a 107,2 °C (225 °F), al menos un 64 % y tanto como un 125 % para un recipiente de PET acondicionado a 121,2 °C (250 °F), y al menos un 82 % y tanto como un 160 % para un recipiente de PET acondicionado a 135 °C (275 °F), como se ilustra en la siguiente Tabla 1. Como se usa en el presente documento, "125 %" significa que no solo se retuvo completamente el BIF, sino que fue un 25 % mejor que el recipiente revestido recientemente, es decir, antes de una exposicion a un proceso termico tal como pasteurizacion o retorta. Como se usa en el presente documento, "160 %" significa que no solo se retuvo completamente el BIF, sino que fue un 60 % mejor que el recipiente revestido recientemente, es decir, antes de una exposicion a un proceso termico tal como pasteurizacion o retorta.
Tabla 1: BIF medio retenido de cuatro (4) recipientes para cada una de las temperaturas precalentadas en el intervalo de 93,3 °C (200 °F) a 135 °C (275 °F) en funcion de la recesion de la difusion de oxfgeno por unidad de tiem o. Los resultados ex erimentales a una tem eratura de 933 °C no estan de acuerdo con la invencion.
Figure imgf000006_0001
De acuerdo con el proceso de la presente invencion, la retencion de BIF mencionada anteriormente se experimenta por lo general despues de la exposicion a procesos de esterilizacion termica tales como pasteurizacion y retorta que tienen temperaturas de hasta aproximadamente 180 °C (356 °F). Preferentemente, la temperatura de la esterilizacion termica varia de 100 °C (212 °F) a 180 °C (356 °F).
Ejemplos
Los recipientes de la Tabla 1 son recipientes moldeados por soplado resistentes termicamente de PET de 15 oz que se prepararon de acuerdo con el proceso que se desvela en el documento de Publicacion de solicitud de Patente de Estados Unidos n.° 2012/0076965. Los recipientes de la Tabla 1 se precalentaron (es decir, se acondicionaron) a las temperaturas indicadas antes de la aplicacion de un revestimiento de oxido de silicio y, despues de enfriar, se sometieron a un proceso de esterilizacion termica. El proceso de esterilizacion termica se produjo en una olla de presion, que alcanzo 112,8 °C (235 °F) despues de 20 minutos a una presion de 1,1-1,2 atm. Los resultados que se enumeran en la Tabla 1 son la media de 4 muestras analizadas para cada temperatura de acondicionamiento.
Se pretende que las realizaciones que se ilustran y discuten en la presente memoria descriptiva ensenen unicamente a los expertos en la materia la mejor forma conocida por los inventores para preparar y usar la invencion. Todos los ejemplos presentados son representativos y no limitantes. Las realizaciones de la invencion descritas anteriormente se pueden modificar o pueden variar, sin apartarse de la invencion, como entenderan los expertos en la materia en vista de las ensenanzas anteriores. Aunque la invencion se describe con respecto a un recipiente de boca ancha, la funcion de las curvaturas de panel de acuerdo con la invencion funcionana con un acabado convencional (es decir, no un cuello de boca ancha con un acabado).

Claims (6)

REIVINDICACIONES
1. Un proceso para aplicar un revestimiento de barrera de oxido de silicio a un recipiente de PET, en el que el recipiente de p Et comprende una pared que tiene una superficie interior y una superficie exterior, comprendiendo el proceso las etapas de:
a. calentar un recipiente de PET a una temperature de 107,2 °C (225 °F) a 195 °C (383 °F) a traves de la pared; b. formar un recipiente de PET revestido por aplicacion de al menos una capa de barrera de oxido de silicio sobre al menos la superficie interior del recipiente de PET mientras que la temperature de al menos la superficie exterior del recipiente de PET esta a una temperatura de 93,3 °C (200 °F) a 195 °C (383 °F); y
c. enfriar el recipiente de PET revestido despues de la etapa b.
2. El proceso de la reivindicacion 1 en el que la etapa de calentamiento comprende el uso de un tunel de calentamiento a traves del que viajan los recipientes de PET.
3. El proceso de la reivindicacion 2 en el que el tunel de calentamiento comprende de dos a seis zonas termicas de diferentes temperaturas.
4. El proceso de la reivindicacion 3 en el que al menos dos zonas termicas estan a una temperatura de 107,2 °C (225 °F) a 195 °C (383 °F).
5. El proceso de la reivindicacion 1 en el que la etapa de calentamiento comprende calentar el recipiente de PET a una temperatura de 121,1 °C (250 °F) a 195 °C (383 °F) a traves de la pared.
6. El proceso de la reivindicacion 1 en el que la etapa de formacion comprende:
i. formar un vacfo en una camara en la que esta situado al menos un recipiente de PET;
ii. anadir un gas de reaccion de monomero formador de oxido de silicio al menos a la superficie interior de la pared del recipiente de PET; y
iii. exponer el recipiente de PET a energfa de plasma para depositar la al menos una capa de oxido de silicio sobre al menos la superficie interior de la pared del recipiente de PET.
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