ES2964030T3

ES2964030T3 - Conjunto de cierre de botella que comprende una composición de homopolímero de polietileno

Info

Publication number: ES2964030T3
Application number: ES18839540T
Authority: ES
Inventors: Xiaochuan Wang; Ian Gibbons; Eric Vignola; Cliff Baar; Amin Mirzadeh
Original assignee: Nova Chemicals International SA
Current assignee: Nova Chemicals International SA
Priority date: 2017-12-19
Filing date: 2018-12-13
Publication date: 2024-04-03
Anticipated expiration: 2038-12-13
Also published as: AU2018392875A1; CA3023423A1; US20190185233A1; EP3727784B1; WO2019123157A1; JP2021508303A; SG11202005734TA; CN111655441A; EP3727784C0; KR20200094166A; MX2020005725A; CL2020001587A1; PE20210851A1; AR113656A1; EP3727784A1; BR112020012413A2; CN111655441B

Abstract

La presente divulgación describe conjuntos de cierre de botellas que están fabricados al menos en parte con una composición de homopolímero de polietileno. El conjunto de cierre de botella comprende una porción de tapa, una porción de sujeción alargada y una porción de medio de retención. Las partes del medio de retención se acoplan al cuello de una botella o a una parte superior de una botella. La parte de sujeción alargada conecta al menos un punto de la parte de tapa con al menos un punto de la parte de medios de retención para evitar la pérdida de la parte de tapa de una botella. (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)

Description

DESCRIPCIÓN

Conjunto de cierre de botella que comprende una composición de homopolímero de polietileno

La presente divulgación se refiere a conjuntos de cierre de botella que están fabricados al menos en parte con una composición de homopolímero de polietileno. El conjunto de cierre de botella comprende una porción de tapón, una porción de conexión alargada y una porción de collar de retención.

Antecedentes de la técnica

La fabricación de cierres sencillos de una sola pieza utilizando composiciones de polietileno es bien conocida por los expertos en la materia.

Los sistemas y diseños de cierre de botellas que incorporan un medio de conexión integrado, que fija una porción de tapón a una botella después de que la porción de tapón haya sido retirada de la abertura de botella también son bien conocidos. Tales diseños normalmente implican procesos de moldeo que presentan una trayectoria de flujo más complicada y más larga para un material plástico elegido en comparación con diseños de cierre simples de una sola pieza. De esta manera, sería beneficioso fabricar sistemas de cierre con conexión utilizando un material termoplástico que muestre un buen rendimiento en aplicaciones de moldeo, especialmente aquellas que implican trayectorias de flujo más largas y tortuosas en un molde. También sería ventajoso fabricar un sistema de cierre con conexión utilizando un material que tenga suficiente resistencia al agrietamiento por tensión y flexibilidad, ya que la porción de conexión necesitaría ser lo suficientemente fuerte para evitar la pérdida de la porción de tapón una vez que se ha retirado de la abertura de botella y lo suficientemente flexible para permitir que la porción de conexión se forme o se doble en diseños de sistema de cierre adecuados.

El documento US 2015/251827 A1 divulga un conjunto de cierre de botella de acuerdo con el preámbulo de la reivindicación 1. El documento WO 2018/055493, estado de la técnica de conformidad con el artículo 54(3) del EPC, divulga mezclas de polietileno que pueden usarse en la formación de artículos moldeados tales como tapones y cierres o en la formación de películas. Las mezclas de polietileno comprenden una composición de homopolímero de polietileno.

Sumario de la invención

La presente divulgación se refiere a conjuntos de cierre de botella que comprenden una porción de tapón, una porción de conexión alargada y una porción de collar de retención, donde el conjunto de cierre de botella está fabricado al menos en parte a partir de una composición de homopolímero de polietileno.

La presente invención se define en la reivindicación independiente 1 y proporciona un conjunto de cierre de botella que comprende una porción de tapón, una porción de conexión alargada y una porción de collar de retención, estando moldeada la porción de tapón para acoplarse reversiblemente y cubrir una abertura de botella, estando moldeada la porción de collar de retención para acoplarse irreversiblemente a un cuello de botella o a una porción superior de una botella, y donde la porción de conexión alargada conecta al menos un punto en la porción de tapón con al menos un punto en la porción de collar de retención, donde la porción de conexión alargada comprende una tira de conexión que está conectada de manera frangible a lo largo de una porción de su borde superior a un borde anular descendente de la porción de tapón y que está conectada de manera frangible a lo largo de una porción de su borde inferior a un borde anular superior de la porción de collar de retención, estando la tira de conexión formando una sola pieza con y conectada en un extremo a al menos un punto de la porción de tapón y formando una sola pieza con y conectada en el otro extremo a al menos un punto de la porción de collar de retención, siendo rompibles las secciones frangibles cuando la porción de tapón se retira de la abertura de botella, pero donde la porción de tapón permanece conectada al collar de retención a través de la tira de conexión; la porción de tapón, la porción de conexión alargada y la porción de collar de retención se moldean formando una sola pieza a partir de una composición de homopolímero de polietileno que comprende: (I) de 95 a 5 % en peso de un primer homopolímero de etileno que tiene una densidad de 0,950 a 0,975 g/cm3; y (Il) de 5 a 95 % en peso de un segundo homopolímero de etileno que tiene una densidad de 0,950 a 0,975 g/cm3, en donde la relación entre el índice de fusión I<2>del segundo homopolímero de etileno y el índice de fusión I<2>del primer homopolímero de etileno es al menos 10, en donde la densidad se mide de acuerdo con el método ASTM D792 y el índice de fusión I<2>se mide de acuerdo con el método ASTM D1238 a 190 °C, usando un peso de 2,16 kg.

Breve descripción de los dibujos

La figura 1A muestra una realización de un conjunto de cierre de botella ajustado a la abertura de botella y en una posición "cerrada" o "sellada". La figura 1B muestra una realización de un conjunto de cierre de botella cuando se gira una porción de tapón para provocar su extracción de la abertura de botella. La figura 1C muestra una realización de un conjunto de cierre de botella después de que se haya retirado una porción de tapón de la abertura de botella. La figura 1C muestra cómo una porción de conexión alargada conecta al menos un punto de una porción de tapón a al menos un punto de una porción de collar de retención una vez que se ha retirado la porción de tapón de la abertura de botella.

La figura 2A muestra una realización de un conjunto de cierre de botella ajustado sobre la abertura de botella y antes de que se haya retirado una porción de tapón de una botella. La figura 2B muestra una realización de un conjunto de cierre de botella después de que se haya retirado una porción de tapón de la abertura de botella. La figura 2B también muestra cómo una porción de conexión alargada conecta al menos un punto de la porción de tapón a al menos un punto de la porción de collar de retención una vez que se ha retirado la porción de tapón de la abertura de botella, evitando así su pérdida.

La figura 3A muestra una realización de un conjunto de cierre de botella. La figura 3B muestra una realización de un conjunto de cierre de botella después de que se haya retirado una porción de tapón de la abertura de botella. La figura 3B también muestra cómo una porción de conexión alargada conecta al menos un punto de la porción de tapón a al menos un punto de la porción de collar de retención una vez que se ha retirado la porción de tapón de la abertura de botella, evitando así su pérdida. La figura 3C muestra cómo una porción de conexión alargada conecta al menos un punto de una porción de tapón a al menos un punto de una porción de collar de retención una vez que se ha retirado la porción de tapón de la abertura de botella. La figura 3C muestra además que una botella puede ser un cartón, un recipiente, o cualquier otro recipiente de contención adecuado que tenga o esté equipado con un orificio o abertura que pueda cubrirse o sellarse usando un conjunto de cierre de botella.

La figura 4A muestra una realización de un conjunto de cierre de botella en ausencia de una botella. El conjunto de cierre de botella tiene una porción de tapón, una porción de conexión alargada y una porción de collar de retención. La figura 4B muestra una realización de un conjunto de cierre de botella ajustado sobre una abertura de botella y antes de que se haya retirado una porción de tapón de la abertura de botella. La figura 4C muestra una realización de un conjunto de cierre de botella después de que se haya retirado una porción de tapón de la abertura de botella.

La figura 5A muestra una realización de referencia de un conjunto de cierre de botella en ausencia de una botella. La figura 5B muestra una realización de un conjunto de cierre de botella cuando se gira una porción de tapón para provocar su extracción de la abertura de botella.

La figura 6A muestra una realización de un conjunto de cierre de botella que se ajusta sobre una abertura de botella. La figura 6B muestra una realización de un conjunto de cierre de botella después de que se haya retirado una porción de tapón de la abertura de botella. La figura 6B muestra cómo una porción de conexión alargada conecta al menos un punto de una porción de tapón a al menos un punto de una porción de collar de retención una vez que se ha retirado la porción de tapón de la abertura de botella.

La figura 7A muestra una realización de un conjunto de cierre de botella ajustado a la abertura de botella y en una posición "cerrada" o "sellada". La figura 7B muestra una realización de un conjunto de cierre de botella después de que se haya retirado una porción de tapón de la abertura de botella. La figura 7B muestra cómo una porción de conexión alargada conecta al menos un punto de una porción de tapón a al menos un punto de una porción de collar de retención una vez que se ha retirado la porción de tapón de la abertura de botella.

La figura 8 muestra una cromatografía de permeación en gel para una composición de homopolímero de polietileno utilizada en una realización de la presente divulgación.

La figura 9A muestra una vista en perspectiva de un cierre que tiene un elemento de conexión. La figura 9B muestra una vista en alzado frontal de un cierre que tiene un elemento de conexión. En las figuras 9A y 9B, un elemento de conexión conecta una porción de tapón a una banda a prueba de manipulaciones.

La figura 10A muestra una vista en perspectiva de un cierre que tiene un elemento de conexión después de que se haya retirado gran parte de la banda a prueba de manipulaciones. En la figura 10A, un elemento de conexión conecta una porción de tapón a la sección restante de la banda a prueba de manipulaciones.

La figura 10B muestra una vista esquemática en sección transversal parcial en alzado frontal de un cierre que tiene un elemento de conexión y que está montado en una preforma para la prueba de deformación por cizalladura. Antes de montar el cierre en la preforma, se eliminó gran parte de la banda a prueba de manipulaciones. El elemento de conexión conecta una porción de tapón a la sección restante de la banda a prueba de manipulaciones. Para medir la deformación por cizalladura del elemento de conexión, la sección restante de la banda a prueba de manipulaciones se sujeta en una posición estacionaria a la preforma, mientras que la porción de tapón se gira dentro de un probador de torque, tal como se muestra.

La figura 10C muestra una vista esquemática en sección transversal parcial en alzado lateral de un cierre que tiene un elemento de conexión y que está montado en una preforma para realizar la prueba de deformación por desgarro. La banda a prueba de manipulaciones se desvió hacia abajo y lejos de la porción de tapón, mientras deja intacto el elemento de conexión. El elemento de conexión conecta la porción de tapón a la banda a prueba de manipulaciones desviada hacia abajo. Para medir la deformación por desgarro del elemento de conexión, la banda a prueba de manipulaciones desviada hacia abajo se sujeta en una posición estacionaria a la preforma, mientras que la porción de tapón se gira dentro de un probador de torque, tal como se muestra.

Las figuras 11A y 11B muestran una vista en perspectiva y una vista en alzado frontal respectivamente, de un elemento de conexión después de que se hayan quitado gran parte de la porción de tapón y gran parte de la banda a prueba de manipulaciones. Para medir la deformación por tracción del elemento de conexión, la sección restante de la porción de tapón y la sección restante de la banda a prueba de manipulaciones se sujetan con abrazaderas y luego se separan en dirección vertical, dentro de un probador de tracción, tal como se muestra.

Descripción de las realizaciones

Cualquier diseño de conjunto de cierre de botella adecuado que comprenda una porción de tapón o una porción de cierre, una porción de conexión alargada y una porción de collar de retención, se contempla para el uso en la presente divulgación, siempre que se fabrique al menos en parte usando una composición de homopolímero de polietileno como se describe en el presente documento. Sin embargo, algunos ejemplos específicos no limitantes de conjuntos de cierre de botella adecuados para uso en la presente divulgación se divulgan en la patente de EE.UU. números 3.904.062; 4.474.302; 4.557.393; 4.564.114; 4.573.602; 4.583.652; 4.805.792; 5.725.115; 8.443.994; 8.720.716; 9.493.283; y 9.776.779; la publicación de patente de Estados Unidos números 2004/0016715 y 2008/0197135; la Patente de diseño de EE.UU. n.° D593.856; y el documento WO 2015/061834. Para referencia adicional, en las figuras 1-4 y 6-7 se muestran algunos diseños de conjuntos de cierre de botella que pueden usarse en realizaciones de la presente divulgación.

Una realización de la divulgación es un conjunto de cierre de botella que comprende: una porción de tapón, una porción de conexión alargada y una porción de collar de retención, estando moldeada la porción de tapón para acoplarse reversiblemente y cubrir una abertura de botella, estando moldeada la porción de collar de retención para acoplarse irreversiblemente en el cuello de botella o en una porción superior de una botella, la porción de conexión alargada conecta al menos un punto en la porción de tapón con al menos un punto en la porción de collar de retención, la porción de conexión alargada comprende una tira de conexión que está conectada de manera frangible a lo largo de una porción de su borde superior a un borde anular descendente de la porción de tapón y que está conectada de manera frangible a lo largo de una porción de su borde inferior a un borde anular superior de la porción de collar de retención, estando la tira de conexión formando una sola pieza con y conectada en un extremo a al menos un punto de la porción de tapón y formando una sola pieza con y conectada en el otro extremo a al menos un punto de la porción de collar de retención, siendo rompibles las secciones frangibles cuando la porción de tapón se retira de la abertura de botella, pero donde la porción de tapón permanece conectada a la porción de collar de retención a través de la tira de conexión; en donde la porción de tapón, la porción de conexión alargada y la porción de collar de retención se moldean formando una sola pieza a partir de una composición de polietileno que comprende: (I) de 95 a 5 % en peso de un primer homopolímero de etileno que tiene una densidad de 0,950 a 0,975 g/cm3; y (II) de 5 a 95 % en peso de un segundo homopolímero de etileno que tiene una densidad de 0,950 a 0,975 g/cm3, en donde la relación entre el índice de fusión I<2>del segundo homopolímero de etileno y el índice de fusión I<2>del primer homopolímero de etileno es al menos 10.

Cuando se moldea formando una sola pieza, el conjunto de cierre de botella presenta largas trayectorias de flujo para que se llene con un material plástico durante la fabricación. En la presente divulgación, el término "moldeado formando una sola pieza" significa que los componentes a los que se hace referencia se moldean en un único molde continuo.

En algunas realizaciones, la porción de tapón está moldeada para acoplarse reversiblemente y cubrir una abertura u orificio de botella desde la cual se puede dispensar un líquido u otro tipo de productos alimenticios y, por lo tanto, se puede retirar de la misma.

En algunas realizaciones, la porción del collar de retención, generalmente no se puede quitar, o no se puede quitar fácilmente de una botella y en otras realizaciones de la divulgación, el collar de retención se acopla en el cuello de botella, o en una porción superior de una botella.

La porción de conexión alargada conecta al menos un punto de la porción de tapón con al menos un punto en la porción de collar de retención, de modo que cuando se quita la porción de tapón de la abertura de botella, la porción de tapón permanece fijada de manera flexible a la botella a través de la porción de conexión alargada y la porción de collar de retención.

En la presente divulgación, los términos "botella", "recipiente", "tarro", "cartón", "bolsa" y "envase" pueden usarse indistintamente en la presente divulgación. Es decir, un "conjunto de cierre de botella" también puede considerarse un "conjunto de cierre de recipiente", un "conjunto de cierre de tarro", un "conjunto de cierre de cartón", un "conjunto de cierre de bolsa" y un "conjunto de cierre de envase". Un experto en la materia comprenderá que un "conjunto de cierre de botella" como se describe en la presente divulgación se puede usar para cerrar o sellar varios tipos diferentes de recipientes estructurales que tienen diferentes diseños y contornos.

Los términos "tapón", "cierre", "porción de cierre" y "porción de tapón", se utilizan en la presente divulgación para connotar cualquier artículo moldeado de forma adecuada para encerrar, sellar, cerrar o cubrir etc., una abertura conformada adecuadamente, una abertura moldeada adecuadamente, o una estructura de cuello abierto utilizada en combinación con un recipiente, una botella o un tarro.

La porción de collar de retención puede acoplarse irreversiblemente al cuello de una botella, una sección de hombro de una botella, o una porción superior de una botella, o un accesorio (por ejemplo, un accesorio en una bolsa o un cartón).

En una realización de la divulgación, la porción del collar de retención también puede servir como una banda a prueba de manipulaciones (TEB).

En la presente divulgación, el término "cuello de botella" debe interpretarse en el sentido de un cuello de botella per se, pero también de cualquier tipo de estructura similar o funcionalmente equivalente, como un pico, una espita o un accesorio.

En una realización de la divulgación, la porción del collar de retención está moldeada o conformada para acoplarse irreversiblemente a un cuello de botella, una sección del hombro de una botella, o una porción superior de una botella.

En una realización de la divulgación, la porción del collar de retención tiene forma circular o anular para acoplarse irreversiblemente a un cuello de botella, una sección del hombro de una botella, o una porción superior de una botella.

El conjunto de cierre de botella comprende una porción de tapón, una porción de conexión alargada y una porción de collar de retención donde la porción de tapón, la porción de conexión alargada y la porción de collar de retención están todas moldeadas formando una sola pieza.

El conjunto de cierre de botella comprende una porción de tapón, una porción de conexión alargada y una porción de collar de retención donde la porción de tapón, la porción de conexión alargada y la porción de collar de retención están hechas del mismo material.

La porción de conexión es una "porción de conexión alargada", donde "alargada" significa que la porción de conexión tendrá al menos una dimensión (longitud) que es mayor que al menos otra dimensión (anchura o altura/grosor) o viceversa. O considerado de otra manera, "alargada" significa que la conexión tiene una longitud que es mayor que su anchura y/o altura/grosor.

En una realización de la presente divulgación, la porción de conexión tendrá dimensiones (por ejemplo, anchura y/o altura/grosor) que ofrecen suficiente resistencia para evitar la fácil escisión o rotura de la conexión cuando se somete a tensión o constreñimiento, tal como por ejemplo cuando la conexión se somete a fuerzas de doblado o flexión. Por ejemplo, en una realización de la divulgación, la conexión tendrá suficiente anchura y/o altura/grosor para evitar que la conexión se rompa fácilmente cuando se mastique.

En una realización de la presente divulgación, la "porción de conexión alargada" tiene una longitud suficiente y/o tiene un diseño que permite retirar una "porción de tapón" de la abertura de una botella mientras que al mismo tiempo evita la pérdida de la porción de tapón manteniendo una conexión entre la porción de tapón y una botella o recipiente formando una conexión entre al menos un punto de la porción de tapón y al menos un punto de una "porción de collar de retención".

La porción de collar de retención está moldeada para acoplarse irreversiblemente al cuello de una botella o a una porción superior de una botella o recipiente.

En una realización de la divulgación, la porción de collar de retención tiene forma anular o circular y puede encajar y acoplarse a un cuello de botella o una porción superior de una botella o recipiente.

La porción de tapón puede ser una sola pieza contigua, o ella misma puede comprender una o más estructuras de porción de tapón.

La porción de conexión en la presente divulgación no necesita servir como una conexión articulada entre una porción de tapón y una porción de collar de retención, y la porción de conexión no necesita comprender una porción o área articulada, pero la porción de conexión puede en algunas realizaciones de la divulgación comprender una bisagra y, cuando está presente, la bisagra puede ser una denominada "bisagra viva".

En una realización de la divulgación, la porción de conexión alargada tiene una longitud que es suficiente para permitir que la porción de tapón del conjunto de cierre de botella oscile o cuelgue fuera del camino de una abertura o apertura de botella para no interferir con la dispensación del contenido de la botella, mientras que al mismo tiempo conecta la porción de tapón a una botella a través de la porción de collar de retención.

La propia porción de tapón puede ser un tapón de rosca que se acopla de forma enroscada en un sistema roscado en el cuello de botella, espita, pico, válvula o accesorio en una bolsa. La porción de tapón puede ser, como alternativa, un tapón a presión que se acopla reversiblemente al cuello de botella, espita o pico. La porción de tapón también puede acoplarse reversiblemente a una porción de collar de retención en un ajuste a presión o en una disposición complementaria de estructuras roscadas. La porción de tapón puede comprender una primera porción de tapón y una segunda porción de tapón, donde la primera porción de tapón se acopla con la segunda porción de tapón en un ajuste a presión, y la segunda porción de tapón se acopla con el cuello de botella, o la porción superior de una botella, de manera reversible o irreversible. Por ejemplo, una segunda porción de tapón puede tener una estructura roscada que se acopla de forma roscada en un sistema roscado en el cuello de botella. Como alternativa, la propia segunda porción de tapón puede acoplarse en el cuello de botella mediante cualquier tipo adecuado de ajuste a presión. La porción de tapón también puede comprender más de dos porciones de tapón.

En una realización de la divulgación, el conjunto de cierre de botella comprende una porción de tapón adaptada para cerrar una abertura en una botella haciendo un acoplamiento por fricción con la abertura.

En una realización de la divulgación, la porción de tapón tiene roscas internas que se acoplan con roscas externas que rodean una abertura en una botella, como en el cuello de botella, espita, o pico, por ejemplo.

En una realización de la divulgación, la porción de collar de retención está adaptada para cooperar con un hombro o un reborde en el cuello de botella o una porción superior de una botella que va a ser sellada por la porción de tapón.

En una realización de la divulgación, la porción de collar de retención tiene forma anular o cilíndrica y encaja en el cuello de una botella y se acopla a la misma, utilizando cualquier medio de acoplamiento adecuado, como un ajuste a presión o un acoplamiento roscado. En una realización, la porción de collar de retención está moldeada para encajar a presión en el cuello de botella, orificio de botella, espita o pico. En una realización, la porción de collar de retención se puede enroscar en el cuello de botella, orificio de botella, espita o pico. En una realización, la porción de collar de retención puede tener un sistema de roscado interno que se acopla con roscas externas en el cuello de botella, orificio de botella, espita o pico. En una realización, la porción de collar de retención está dimensionada para acoplarse debajo de un reborde u hombro moldeado en el cuello de botella o en una porción superior de una botella. Por ejemplo, la porción de collar de retención puede tener una dimensión radial anular que evita que se mueva más allá de un hombro anular moldeado formando una sola pieza en el cuello de botella o en la porción superior de una botella. En este caso, el hombro anular que se extiende hacia fuera en el cuello de botella o en la porción superior de una botella actúa como una superficie de leva que impide el movimiento del collar de retención hacia la abertura de botella. Dicho hombro en una botella podría tener, por ejemplo, un borde anular exterior cónico que permita que la porción de collar de retención se deslice sobre la botella de manera irreversible. En una realización de la divulgación, puede haber protuberancias espaciadas anularmente que se extienden hacia afuera en el cuello de una botella o en una porción superior de una botella, contra el cual se apoya el collar de retención para sujetarlo al cuello de botella, orificio de botella, espita o pico. Los expertos en la materia apreciarán que se podrían utilizar otros medios para asegurar la porción de collar de retención a un cuello de botella, la porción superior de una botella, un pico o espita.

La porción de conexión alargada comprende una tira de conexión que tiene un primer extremo conectado a al menos un punto de la porción de tapón y un segundo extremo conectado a al menos un punto de la porción de collar de retención, un borde inferior y un borde superior, en donde cuando la porción de tapón se ajusta a la abertura de botella, la tira de conexión rodea al menos parcialmente un cuello de botella o pico, entre la porción de tapón y la porción de collar de retención, y donde al menos una porción del borde superior de la tira de conexión está conectada de manera frangible a un borde inferior de la porción de tapón, y donde al menos una porción del borde inferior de la tira de conexión está conectado de manera frangible a un borde superior de la porción de collar de retención, y donde cuando la porción de tapón se retira de la abertura de una botella rompiendo las conexiones frangibles entre la porción de tapón, la tira de conexión y la porción de collar de retención, la porción de tapón permanece asegurada a la porción de collar de retención y a la botella a través de la tira de conexión.

En una realización, la porción de conexión alargada es una tira de conexión adaptada cilíndricamente que rodea al menos parcialmente un cuello de botella o pico, y está ubicada entre la porción de tapón y la porción de collar de retención antes de retirar la porción de tapón de una abertura de botella.

La porción de conexión alargada tiene un primer extremo que está conectado a al menos un punto de la porción de tapón y un segundo extremo que está conectado a al menos un punto de la porción de collar de retención.

La porción de tapón, la porción de conexión alargada y la porción del collar de retención están moldeadas formando una sola pieza de manera que la porción de conexión alargada tiene un primer extremo que está conectado al menos a un punto de la porción de tapón y un segundo extremo que está conectado al menos a un punto de la porción de collar de retención, y en donde la porción de conexión alargada tiene un borde superior y un borde inferior, donde al menos una porción de borde superior está conectada de manera frangible a un borde inferior de la porción de tapón, y al menos una porción de borde inferior está conectada de manera frangible a un borde superior de la porción de collar de retención, siendo rompibles las porciones conectadas de manera frangible cuando se retira el cierre de la abertura de botella.

En una realización de la divulgación, las conexiones frangibles o las porciones conectadas de manera frangible son secciones moldeadas espaciadas regular o irregularmente (por ejemplo, pasadores) que tienen una dimensión adecuadamente pequeña para permitir una rotura fácil.

También se puede considerar que las conexiones frangibles o las porciones conectadas de manera frangible definen una línea de debilitamiento a lo largo de la cual la porción de conexión alargada puede separarse de la porción de tapón y la porción de collar de retención. Tales líneas de debilitamiento pueden definirse generalmente como secciones abiertas que alternan con secciones de puente, donde las secciones de puente tienen una dimensión adecuadamente pequeña para permitir una rotura fácil. Como alternativa, las líneas de debilitamiento están definidas por líneas de plástico que se han hecho lo suficientemente delgadas para romperse bajo tensión.

En una realización de la divulgación, una sola pieza de plástico moldeado que tiene una forma adecuada, se debilita deliberadamente (por ejemplo, mediante cortes espaciados regular o irregularmente) a lo largo de líneas predeterminadas para definir una porción de tapón, una porción de conexión alargada y una porción de collar de retención, en donde la porción de tapón tiene una forma para acoplarse reversiblemente y cubrir una abertura de botella, la porción de collar de retención está conformada para acoplarse irreversiblemente al cuello de una botella o a una porción superior de una botella, y donde la porción de conexión alargada conecta al menos un punto de la porción de tapón con al menos un punto de la porción de collar de retención.

En una realización de la divulgación, el conjunto de cierre de botella comprende una porción de tapón superior, una porción de conexión alargada intermedia y una porción de collar de retención inferior, donde la porción de conexión alargada intermedia tiene un primer extremo conectado permanentemente a al menos un punto de la porción de tapón superior y un segundo extremo conectado permanentemente a al menos un punto de la porción de collar de retención inferior, en donde la porción de conexión alargada intermedia está parcialmente unida a un borde anular inferior de la porción de tapón superior a lo largo de una primera línea de debilitamiento periférica y la porción de conexión alargada intermedia está parcialmente unida a un borde anular superior de la porción de collar de retención inferior a lo largo de una segunda línea de debilitamiento periférica, en donde la retirada de la porción de tapón superior de una botella separa la porción de tapón superior de la porción de conexión alargada intermedia a lo largo de la primera línea de debilitamiento periférica y separa la porción de collar de retención inferior de la porción de conexión alargada intermedia a lo largo de la segunda línea de debilitamiento, mientras se mantiene una unión entre la porción de tapón superior y la porción de collar de retención inferior a través de la porción de conexión alargada intermedia.

En una realización de la presente divulgación, y con referencia a las figuras 1A-1C, el conjunto de cierre de botella comprende: una porción de tapón superior, 1 dimensionada para cubrir y cerrar reversiblemente una abertura de botella, una porción de collar de retención inferior, 10 dimensionada para acoplarse irreversiblemente en el cuello de botella, o una porción superior de una botella, y una porción de conexión alargada, 5 estando dimensionada como una tira que rodea al menos parcialmente un cuello de botella entre la porción de tapón superior y la porción de collar de retención inferior, comprendiendo la tira un primer extremo, un segundo extremo, un borde superior y un borde inferior, cuyo borde superior es en parte contiguo a la porción de tapón superior, cuyo borde inferior es en parte contiguo a la porción de collar de retención inferior, de modo que la retirada de la porción de tapón superior de una botella (por ejemplo, por rotación alrededor de un sistema roscado en el cuello de la botella) separa la porción de conexión alargada de la porción de tapón superior y la porción de collar de retención inferior, mientras que al mismo tiempo se deja la porción de tapón superior unida al collar de retención inferior a través de la porción de conexión alargada.

En una realización de la divulgación, y con referencia a las figuras 2A y 2B, el conjunto de cierre de botella comprende: una porción de tapón superior, 1 dimensionada para cubrir y cerrar reversiblemente una abertura de botella, 2 una porción de collar de retención inferior, 10 dimensionada para acoplarse irreversiblemente en un cuello de botella, 3 o una porción superior de una botella, y una porción de conexión alargada, 5 estando dimensionada como una tira que rodea al menos parcialmente un cuello de botella entre la porción de tapón superior y la porción de collar de retención inferior, comprendiendo la tira un primer extremo, 6 un segundo extremo, 7 un borde superior, 11 y un borde inferior, 12, cuyo borde superior está en parte unido de manera frangible, 8 a la porción de tapón superior, y en parte contiguo a la porción de tapón superior, cuyo borde inferior está en parte unido de manera frangible, 9 a la porción de collar de retención inferior y en parte contiguo a la porción de collar de retención inferior, de modo que la retirada de la porción de tapón superior de una botella romperá las uniones frangibles mientras deja la porción de tapón superior unida a la porción de collar de retención inferior a través de la porción de conexión alargada. En una realización y con referencia a la figura 2B, la abertura de botella puede tener roscas periféricas, 15 que se acoplan con roscas en el interior de la porción de tapón.

En una realización de la presente divulgación, y con referencia a las figuras 3A-3C, el conjunto de cierre de botella comprende: una porción de tapón superior, 1 dimensionada para cubrir y cerrar reversiblemente una abertura de botella, una porción de collar de retención inferior, 10 dimensionada para acoplarse irreversiblemente en un cuello de botella, 3 o una porción superior de una botella, y una porción de conexión alargada, 5 estando dimensionada como una tira que rodea al menos parcialmente un cuello de botella entre la porción de tapón superior y la porción de collar de retención inferior, teniendo la tira un primer extremo, 6 un segundo extremo, 7 un borde superior y un borde inferior, cuyo borde superior está unido en parte de manera frangible a la porción de tapón superior por elementos frangibles, 20 (como, por ejemplo, pasadores rompibles), y en parte contiguo a la porción de tapón superior, cuyo borde inferior está unido en parte de manera frangible a la porción de collar de retención inferior mediante elementos frangibles, 20 (como, por ejemplo, pasadores rompibles) y en parte contiguo a la porción de collar de retención inferior, de modo que la retirada de la porción de tapón superior de una abertura de botella romperá las uniones frangibles mientras deja la porción de tapón superior unida a la porción de collar de retención inferior a través de la porción de conexión alargada, 5. En una realización y con referencia a la figura 3B, el cuello y la abertura de botella pueden tener roscas periféricas, 15 que se acoplan con roscas en el interior de la porción de tapón.

En una realización de la presente divulgación, y con referencia a las figuras 4A-4C, el conjunto de cierre de botella comprende una porción de tapón, 1, una porción de conexión alargada, 5, y una porción de collar de retención, 10.

En una realización de referencia de la divulgación, y con referencia a las Figuras 5A y 5B, el conjunto de cierre de botella comprende: una porción de tapón, 1 una porción de conexión, 5 y una porción de medio de retención, 10 estando moldeada la porción de tapón para acoplarse reversiblemente y cubrir la abertura de botella, estando moldeada la porción de medio de retención para acoplarse irreversiblemente en el cuello de botella o en una porción superior de una botella, 18 y estando moldeada la porción de conexión para conectar al menos un punto de la porción de tapón a al menos un punto de la porción de medio de retención, extendiéndose la porción de tapón y la porción de collar de retención coaxialmente entre sí, comprendiendo la porción de conexión una tira de conexión con lengüetas que está formando una sola pieza y asegurada en sus respectivos extremos (6 y 7) a la porción de tapón y la porción de collar de retención, estando unida la tira de conexión a la porción de tapón y el collar de retención a lo largo de una longitud preseleccionada de la tira de conexión para ser separada manualmente de la porción de tapón y la porción de collar de retención mediante elementos frangibles, 20 de un grosor preseleccionado para permitir que la tira de conexión alargada se separe manualmente de la porción de tapón y la porción de collar de retención a lo largo de la longitud preseleccionada, siendo la tira de conexión de una longitud tal que permita retirar la porción de tapón de la abertura de botella al mismo tiempo que permanece unida a la botella a través de la tira de conexión y el collar de retención. En una realización y como se muestra en la figura 5B, una porción de tapón puede tener una pared superior circular, 16 y una pared lateral anular descendente 17.

En una realización de la divulgación, el conjunto de cierre de botella comprende: una porción de tapón que tiene una pared superior y una pared lateral, una porción de conexión alargada y una porción de collar de retención, estando moldeada la porción de tapón para acoplarse reversiblemente y cubrir una abertura de botella, siendo la porción de collar de retención anular y moldeada para acoplarse irreversiblemente con una cresta o reborde en el cuello de botella o en la porción superior de una botella, y estando la porción de conexión alargada moldeada formando una sola pieza con la porción de tapón y la porción de collar de retención para conectar al menos un punto de la pared lateral del tapón a al menos un punto de la porción de collar de retención, en donde la porción de conexión alargada se extiende entre la pared lateral del tapón y la porción de collar de retención a lo largo de la circunferencia de la porción de tapón cuando la porción de tapón está en una botella y la porción de conexión alargada conecta al menos un punto de la pared lateral del tapón a al menos un punto de la porción de collar de retención cuando se retira la porción de tapón de una botella.

En una realización de la divulgación, y con referencia a las figuras 6A y 6B, el conjunto de cierre de botella comprende una porción de tapón superior, 1 una porción de conexión alargada intermedia, 5 y una porción de collar de retención inferior, 10 donde la porción de conexión alargada intermedia tiene un primer extremo conectado permanentemente a al menos un punto de la porción de tapón superior y un segundo extremo conectado permanentemente a al menos un punto de la porción de collar de retención inferior, en donde la porción de conexión alargada intermedia está parcialmente unida a un borde anular inferior de la porción de tapón superior a lo largo de una primera línea de debilitamiento periférica definida por perforaciones, 25 y la porción de conexión alargada intermedia está parcialmente unida a un borde anular superior de dicha porción de collar de retención inferior a lo largo de una segunda línea de debilitamiento periférica definida por perforaciones, 25 en donde la retirada de la porción de tapón superior de una botella separa la porción de tapón superior de la porción de conexión a lo largo de la primera línea de debilitamiento periférica y separa la porción de collar de retención inferior de la porción de conexión a lo largo de la segunda línea de debilitamiento, manteniendo una unión entre la porción de tapón superior y la porción de collar de retención inferior a través de la porción de conexión alargada intermedia.

En una realización de la divulgación y con referencia a las figuras 6A y 6B, un cuello de botella 3, puede tener una ranura anular 28, que presenta un reborde sobre el que la porción de tapón, 1 puede acoplarse reversiblemente en una disposición de encaje a presión. En una realización y con referencia a las figuras 6A y 6B, un cuello de botella puede tener un reborde anular extendido hacia afuera, 29 que impide que una porción de collar de retención, 10 sea retirado de un cuello de botella.

En una realización de la divulgación, y con referencia a las figuras 7A y 7B, el conjunto de cierre de botella comprende una porción de tapón, 1, una porción de conexión alargada, 5, y una porción de collar de retención, 10. La porción de conexión alargada conecta al menos un punto de la porción de tapón en un primer extremo, 6 a al menos un punto de la porción de collar de retención en un segundo extremo, 7. La porción de conexión alargada se puede unir además a la porción de tapón a lo largo de una conexión frangible 8. La porción de conexión alargada se puede unir además a la porción de collar de retención a lo largo de una conexión frangible 9. La separación de la porción de tapón de la porción de conexión alargada a lo largo de una conexión frangible 8 junto con la separación de la porción de collar de retención de la porción de conexión alargada a lo largo de una conexión frangible 9, permite retirar la porción de tapón de la abertura de botella al mismo tiempo que la asegura a la botella a través de la porción de conexión alargada y la porción de collar de retención.

En una realización de la divulgación, el conjunto de cierre de botella comprende: una porción de tapón, estando dimensionada la porción de tapón para cubrir y cerrar una abertura de botella, una porción de collar de retención y una porción de conexión alargada que forma una conexión elástica entre al menos un punto de la porción de tapón y al menos un punto de la porción de collar de retención.

En una realización de la divulgación, la porción de collar de retención está moldeada formando una sola pieza en una botella o recipiente.

En una realización de la divulgación, la porción de conexión alargada fija la porción de tapón a la porción de collar de retención que permanece asegurada a la botella, dificultando la separación de la porción de tapón de la botella, evitando así su pérdida, mientras que al mismo tiempo permite la rotación de la porción de tapón para una fácil retirada y sustitución de la misma desde y hacia la abertura de botella.

En la presente divulgación, el conjunto de cierre de botella se fabrica parcial o totalmente utilizando una composición de homopolímero de polietileno que comprende: (I) de 95 a 5 % en peso de un primer homopolímero de etileno que tiene una densidad de 0,950 a 0,975 g/cm3; y (II) de 5 a 95 % en peso de un segundo homopolímero de etileno que tiene una densidad de 0,950 a 0,975 g/cm3, en donde la relación entre el índice de fusión I<2>del segundo homopolímero de etileno y el índice de fusión I<2>del primer homopolímero de etileno es al menos 10.

En la presente divulgación, la porción de tapón, la porción de conexión alargada y la porción de collar de retención están todas moldeadas formando una sola pieza a partir de una composición de homopolímero de polietileno que comprende: (I) de 95 a 5 % en peso de un primer homopolímero de etileno que tiene una densidad de 0,950 a 0,975 g/cm3; y (II) de 5 a 95 % en peso de un segundo homopolímero de etileno que tiene una densidad de 0,950 a 0,975 g/cm3, en donde la relación entre el índice de fusión I<2>del segundo homopolímero de etileno y el índice de fusión I<2>del primer homopolímero de etileno es al menos 10.

Otras composiciones de homopolímero de polietileno adecuadas para su uso en la fabricación de parte o la totalidad del conjunto de cierre de botella descrito anteriormente se divulgan, por ejemplo, en las patentes de EE. UU. números 7.737.220; los documentos US 9587093; US 9.644.087 y la publicación de solicitud de patente de EE. UU. N.° US2015/0203671; US20170130040; y US2008/0118749.

A continuación, se describen con más detalle composiciones de homopolímero de polietileno adecuadas para usar en la fabricación de parte o la totalidad del conjunto de cierre de botella.

Por la expresión "homopolímero de etileno" u "homopolímero de polietileno", se entiende que el producto polímero es el producto de un proceso de polimerización, donde solo se añadió deliberadamente etileno como olefina polimerizable.

Por la expresión "copolímero de etileno" o "copolímero de polietileno", se entiende que el producto polímero es el producto de un proceso de polimerización, donde se añadieron deliberadamente etileno y uno o más de un comonómero o estaban presentes deliberadamente como olefinas polimerizables.

El término "unimodal" definido en el presente documento significa que solo habrá un pico significativo o máximo evidente en una curva GPC. Un perfil unimodal incluye un perfil unimodal amplio. Como alternativa, el término "unimodal" connota la presencia de dos máximos independientes en una en una curva de distribución del peso molecular generada de acuerdo con el método ASTM D6474-99. Por el contrario, por el término "bimodal" se entiende que habrá un pico o hombro secundario evidente en una curva GPC que representa un componente de mayor o menor peso molecular (es decir, se puede decir que la distribución del peso molecular tiene dos máximos en una curva de distribución del peso molecular). Como alternativa, el término "bimodal" connota la presencia de dos máximos en una curva de distribución del peso molecular generada de acuerdo con el método de ASTM D6474-99. El término "multimodal" indica la presencia de dos o más máximos en una curva de distribución del peso molecular generada de acuerdo con el método de ASTM D6474-99.

En una realización de la divulgación, la composición de homopolímero de polietileno comprende al menos un primer homopolímero de etileno y al menos un segundo homopolímero de etileno que es diferente del primer homopolímero de etileno.

I) El primer homopolímero de etileno

En la presente divulgación, el primer homopolímero de etileno comprende cantidades insignificantes de comonómero.

En la presente divulgación, el primer homopolímero de etileno tiene un índice de fusión, I<2>que es al menos 10 veces menor que el índice de fusión, I<2>del segundo homopolímero de etileno.

En una realización de la divulgación, el primer homopolímero de etileno tiene un peso molecular promedio en peso, Mw que es mayor que el peso molecular promedio en peso, Mw del segundo homopolímero de etileno.

Como reconocerán los expertos en la materia, el índice de fusión, I<2>, es en general inversamente proporcional al peso molecular. De este modo, en una realización de la divulgación, el primer homopolímero de etileno tiene un índice de fusión comparativamente bajo, I<2>(o, como alternativa, se establece que, un peso molecular comparativamente alto) en comparación con el segundo homopolímero de etileno.

En una realización de la divulgación, el primer homopolímero de etileno tiene una densidad de 0,950 a 0,975 g/cm3. En otra realización de la divulgación, el primer homopolímero de etileno tiene una densidad de 0,955 a 0,970 g/cm3. En otra realización de la divulgación, el primer homopolímero de etileno tiene una densidad de 0,955 a 0,965 g/cm3.

En una realización de la divulgación, el primer homopolímero de etileno tiene un índice de fusión, I<2>de menos de aproximadamente 1,0 gramos/10 minutos (g/10 min).

En una realización de la divulgación, el primer homopolímero de etileno tiene un índice de fusión, I<2>de aproximadamente 0,01 a aproximadamente 1,0 gramos/10 minutos (g/10 min).

En una realización de la divulgación, el primer homopolímero de etileno tiene un índice de fusión, I<2>de aproximadamente 0,1 a aproximadamente 2,0 gramos/10 minutos (g/10 min).

En una realización de la divulgación, el primer homopolímero de etileno tiene un índice de fusión, I<2>de aproximadamente 0,8 a aproximadamente 2,0 gramos/10 minutos (g/10 min).

En una realización de la divulgación, la distribución del peso molecular (Mw/Mn) del primer homopolímero de etileno

es de aproximadamente 1,7 a aproximadamente 20,0. En realizaciones adicionales de la divulgación, la distribución

del peso molecular (Mw/Mn) del primer homopolímero de etileno es de aproximadamente 2,0 a aproximadamente

20,0, o de aproximadamente 1,7 a aproximadamente 4,0, o de aproximadamente 2,0 a aproximadamente 4,0.

En una realización de la divulgación, el propio primer homopolímero de etileno puede comprender uno o más subcomponentes de homopolímero de etileno de alta densidad.

En una realización de la divulgación, el primer homopolímero de etileno comprende de 95 a 5 por ciento en peso (%

en peso) del peso total del primer y segundo homopolímeros de etileno. En una realización de la divulgación, el primer homopolímero de etileno comprende de 95 a 20 por ciento en peso (% en peso) del peso total del primer y segundo homopolímeros de etileno. En una realización de la divulgación, el primer homopolímero de etileno comprende de 95

a 30 por ciento en peso (% en peso) del peso total del primer y segundo homopolímeros de etileno. En una realización

de la divulgación, el primer homopolímero de etileno comprende de 95 a 40 por ciento en peso (% en peso) del peso

total del primer y segundo homopolímeros de etileno. En una realización de la divulgación, el primer homopolímero de

etileno comprende de 90 a 30 por ciento en peso (% en peso) del peso total del primer y segundo homopolímeros de etileno. En una realización de la divulgación, el primer homopolímero de etileno comprende de 85 a 30 por ciento en

peso (% en peso) del peso total del primer y segundo homopolímeros de etileno. En una realización de la divulgación, el primer homopolímero de etileno comprende de 80 a 30 por ciento en peso (% en peso) del peso total del primer y segundo homopolímeros de etileno. En una realización de la divulgación, el primer homopolímero de etileno comprende de 75 a 30 por ciento en peso (% en peso) del peso total del primer y segundo homopolímeros de etileno.

En una realización de la divulgación, el primer homopolímero de etileno comprende de 70 a 30 por ciento en peso (%

en peso) del peso total del primer y segundo homopolímeros de etileno. En una realización de la divulgación, el primer homopolímero de etileno comprende de 65 a 35 por ciento en peso (% en peso) del peso total del primer y segundo homopolímeros de etileno. En una realización de la divulgación, el primer homopolímero de etileno comprende de 60

a 40 por ciento en peso (% en peso) del peso total del primer y segundo homopolímeros de etileno.

II) El segundo homopolímero de etileno

En la presente divulgación, el segundo homopolímero de etileno comprende cantidades insignificantes de comonómero.

En la presente divulgación, el segundo homopolímero de etileno tiene un índice de fusión, I<2>que es al menos 10 veces

mayor que el índice de fusión, I<2>del primer homopolímero de etileno.

En una realización de la divulgación, el segundo homopolímero de etileno tiene un peso molecular promedio en peso,

Mw que es inferior al peso molecular promedio en peso, Mw del primer homopolímero de etileno.

Como reconocerán los expertos en la materia, el índice de fusión, I<2>, es en general inversamente proporcional al peso molecular. De este modo, en una realización de la divulgación, el segundo homopolímero de etileno tiene un índice de

fusión comparativamente alto, I<2>(o, como alternativa, se establece que, un peso molecular comparativamente bajo) en comparación con el primer homopolímero de etileno.

En una realización de divulgación, el segundo homopolímero de etileno tiene una densidad de 0 En otra realización de divulgación, el segundo homopolímero de etileno tiene una densidad de 0, En otra realización de divulgación, el segundo homopolímero de etileno tiene una densidad de 0,

En una realización de la divulgación, el segundo homopolímero de etileno tiene un índice de fusión, I<2>superior a aproximadamente 5,0 g/10 min. En realizaciones adicionales, el segundo homopolímero de etileno puede tener un

índice de fusión superior a aproximadamente 5,0 a aproximadamente 50 g/10 min, o superior a 5,0 a aproximadamente

40,0 g/10 min, o superior a 5,0 a aproximadamente 30 g/10 min, o superior a 5,0 a aproximadamente 20,0 g/10 min.

En una realización de la divulgación, el segundo homopolímero de etileno tiene un índice de fusión, I<2>de 15,0 a 30,0

g/10 min.

En una realización de la divulgación, el segundo homopolímero de etileno tiene un índice de fusión, I<2>superior a aproximadamente 100 g/10 min, o superior a aproximadamente 500 g/10 min, o superior a aproximadamente 1000 g/10 min, o superior a aproximadamente 5000 g/10 min.

En una realización de la divulgación, la distribución del peso molecular (Mw/Mn) del segundo homopolímero de etileno es de aproximadamente 1,7 a aproximadamente 20,0. En realizaciones adicionales de la divulgación, la distribución del peso molecular (Mw/Mn) del segundo homopolímero de etileno es de aproximadamente 2,0 a aproximadamente 20,0, o de aproximadamente 1,7 a aproximadamente 4,0, o de aproximadamente 2,0 a aproximadamente 4,0.

En una realización de la divulgación, el propio segundo homopolímero de etileno puede comprender uno o más subcomponentes de homopolímero de etileno de alta densidad.

En una realización de la divulgación, el segundo homopolímero de etileno comprende de 5 a 95 por ciento en peso (% en peso) del peso total del primer y segundo homopolímeros de etileno. En una realización de la divulgación, el segundo homopolímero de etileno comprende de 5 a 80 por ciento en peso (% en peso) del peso total del primer y segundo homopolímeros de etileno. En una realización de la divulgación, el segundo homopolímero de etileno comprende de 5 a 70 por ciento en peso (% en peso) del peso total del primer y segundo homopolímeros de etileno. En una realización de la divulgación, el segundo homopolímero de etileno comprende de 5 a 60 por ciento en peso (% en peso) del peso total del primer y segundo homopolímeros de etileno. En una realización de la divulgación, el segundo homopolímero de etileno comprende de 10 a 70 por ciento en peso (% en peso) del peso total del primer y segundo homopolímeros de etileno. En una realización de la divulgación, el segundo homopolímero de etileno comprende de 15 a 70 por ciento en peso (% en peso) del peso total del primer y segundo homopolímeros de etileno. En una realización de la divulgación, el segundo homopolímero de etileno comprende de 20 a 70 por ciento en peso (% en peso) del peso total del primer y segundo homopolímeros de etileno. En una realización de la divulgación, el segundo homopolímero de etileno comprende de 25 a 70 por ciento en peso (% en peso) del peso total del primer y segundo homopolímeros de etileno. En una realización de la divulgación, el segundo homopolímero de etileno comprende de 30 a 70 por ciento en peso (% en peso) del peso total del primer y segundo homopolímeros de etileno. En una realización de la divulgación, el segundo homopolímero de etileno comprende de 35 a 65 por ciento en peso (% en peso) del peso total del primer y segundo homopolímeros de etileno. En una realización de la divulgación, el segundo homopolímero de etileno comprende de 40 a 60 por ciento en peso (% en peso) del peso total del primer y segundo homopolímeros de etileno.

La composición de homopolímero de polietileno

En una realización de la divulgación, la composición de homopolímero de polietileno comprende mínimamente un I) primer homopolímero de etileno; y II) un segundo homopolímero de etileno.

En una realización de la divulgación, la relación entre el índice de fusión, I<2>del segundo homopolímero de etileno y el índice de fusión,, I<2>del primer homopolímero de etileno, (es decir, el I<2>del segundo homopolímero de etileno dividido por el I<2>del primer homopolímero de etileno) es al menos 10 (es decir, la relación es al menos 10/1).

En una realización de la divulgación, la composición de homopolímero de polietileno tiene un perfil bimodal en un cromatógrafo de permeación en gel.

En una realización de la divulgación, la composición de homopolímero de polietileno tiene un perfil multimodal en un cromatógrafo de permeación en gel.

En una realización de la divulgación, la composición de homopolímero de polietileno comprende uno o más de un agente nucleante.

En una realización de la divulgación, la composición de homopolímero de polietileno tiene una densidad de al menos 0,950 gramos por centímetro cúbico, g/cm3. En otra realización de la divulgación, la composición de homopolímero de polietileno tiene una densidad de al menos 0,955 gramos por centímetro cúbico, g/cm3.

En realizaciones de la invención, la composición de homopolímero de polietileno tiene una densidad de 0,950 a 0,975 g/cm3, o de 0,952 a 0,973 g/cm3, o de 0,955 a 0,970 g/cm3, o de 0,955 a 0,967 g/cm3, o de 0,955 a 0,965 g/cm3.

En una realización de la divulgación, la composición de homopolímero de polietileno tiene un índice de fusión, I<2>de 0,5 a 10 g/10 min. En otra realización de la divulgación, la composición de homopolímero de polietileno tiene un índice de fusión, I<2>de 0,8 a 8 g/10 min.

En una realización de la divulgación, la composición de homopolímero de polietileno tiene una distribución del peso molecular (Mw/Mn) de aproximadamente 3,0, a aproximadamente 20,0.

La composición de homopolímero de polietileno se puede preparar mediante cualquier proceso de mezcla, tales como: 1) mezcla física de resinas particuladas; 2) coalimentación de diferentes resinas a una extrusora común; 3) mezclado en estado fundido (en cualquier aparato mezclador de polímeros convencional); 4) mezcla de soluciones; o 5) un proceso de polimerización que emplea 2 o más reactores.

En una realización de la divulgación, la composición de homopolímero de polietileno se prepara mediante un proceso de polimerización en solución usando dos reactores que operan en diferentes condiciones de polimerización. Esto proporciona una mezcla uniforme, in situ, del primer y segundo componente de homopolímero de etileno. Un ejemplo de este proceso se describe en la publicación de solicitud de patente de EE. UU. publicada N.° 2006/0047078.

En una realización de la divulgación, la composición de homopolímero de polietileno se prepara mezclando en estado fundido un primer y un segundo homopolímero de etileno en una extrusora.

En una realización de la divulgación, la composición de homopolímero de polietileno se prepara mezclando en estado fundido los siguientes dos componentes de mezcla en una extrusora:

del 90 al 70 % en peso de I) un primer homopolímero de etileno que es un polietileno de alta densidad (HDPE) convencional que tiene un índice de fusión, I<2>, de aproximadamente 0,8 a aproximadamente 2,0 gramos/10 minutos y una densidad de 0,955 a 0,965 g/cm3, con del 10 al 30 % en peso de II) un segundo homopolímero de etileno que es un polietileno de alta densidad (HDPE) convencional que tiene un índice de fusión, I<2>, de aproximadamente 15 a aproximadamente 30 gramos/10 minutos y una densidad de 0,950 a 0,960 g/cm3.

Ejemplos de resinas de HDPE comercializadas que son adecuadas para su uso como el primer homopolímero de etileno incluyen (con los valores típicos de índice de fusión y densidad mostrados entre paréntesis): SCLAIR® 19G, comercializado por NOVA Chemicals (I<2>= 1,2 g/10 min, densidad=0,962 g/cm3); MARFLeX® 9659, comercializado por Chevron Phillips (I<2>= 1 g/10 min, densidad=0,962 g/cm3); y ALATHON® L 5885, comercializado por Equistar (yo<2>= 0,9 g/10 min, densidad=0,958 g/cm3).

Un ejemplo de una resina de HDPE comercializada que es adecuada para su uso como el segundo homopolímero de etileno se vende con la marca comercial SCLAIR 79F, que es una resina de HDPE que se prepara mediante la homopolimerización de etileno con un catalizador Ziegler-Natta convencional. Tiene un índice de fusión típico, I<2>de 18 g/10 min, una densidad típica de 0,963 g/cm3 y una distribución del peso molecular típica de aproximadamente 2,7.

En una realización de la divulgación, la composición de homopolímero de polietileno se prepara mediante un proceso de polimerización en solución usando dos reactores que operan en diferentes condiciones de polimerización. Esto proporciona una mezcla uniforme, in situ, del primer y segundo componentes de homopolímero de etileno. Tal mezcla puede, por ejemplo, fabricarse de acuerdo con la publicación de solicitud de patente de EE. UU. N.° US2013/0225743, US2015/0203671, US2017/0002186, US20170130040 o US2008/0118749.

Agentes nucleantes

El término "agente nucleante", como se utiliza en el presente documento, pretende transmitir su significado convencional a aquellos expertos en la materia de preparar composiciones de poliolefinas nucleadas, es decir, un aditivo que cambia el comportamiento de cristalización de un polímero a medida que se enfría la masa fundida del polímero.

Se proporciona una revisión de los agentes nucleantes en las patentes de EE. UU. números 5.981.636, 6.465.551 y 6.599.971.

Agentes nucleantes que están comercializados y que pueden añadirse a la composición de homopolímero de polietileno son ésteres de sorbital de dibencilideno (tales como los productos vendidos con la marca MILLAD® 3988 por Milliken Chemical e IRGACLEAR® por Ciba Specialty Chemicals). Otros ejemplos de agentes nucleantes que se pueden añadir a la composición de homopolímero de polietileno incluyen las estructuras orgánicas cíclicas divulgadas en la patente de EE. UU. n.° 5.981.636 (y sales de las mismas, tales como dicarboxilato de biciclo [2.2.1] hepteno disódico); las versiones saturadas de las estructuras divulgadas en la patente de EE. UU. n.° 5.981.636 (como se divulga en la patente de EE. UU. n.° 6.465.551; Zhaoet al.,de Milliken); las sales de ciertos ácidos dicarboxílicos cíclicos que tienen una estructura de ácido hexahidroftálico (o estructura de "HHPA") como se divulga en la patente de EE. UU. n.° 6.599.971 (Dotsonet al.,de Milliken); y ésteres de fosfato, tales como los divulgados en la patente de EE. UU. N.° 5,342,868 y los comercializados con las marcas NA-11 y NA-21 de Asahi Denka Kogyo, dicarboxilatos cíclicos y las sales de los mismos, tales como sales metaloides o de metales divalentes, (particularmente, sales de calcio) de las estructuras de HHPA divulgadas en la patente de EE. UU. n.° 6.599.971. Para mayor claridad, la estructura de HHPA generalmente comprende una estructura de anillo con seis átomos de carbono en el anillo y dos grupos de ácido carboxílico que son sustituyentes en los átomos adyacentes de la estructura de anillo. Los otros cuatro átomos de carbono en el anillo pueden estar sustituidos, como se divulga en la patente de EE. UU. n.° 6.599.971. Un ejemplo es ácido 1,2-ciclohexanodicarboxílico, sales de calcio (número de registro CAS 491589-22-1). Incluso otros ejemplos de agentes nucleantes que se pueden añadir a la composición de homopolímero de polietileno incluyen los divulgados en los documentos WO2015042561, WO2015042563, WO2015042562 y WO2011050042.

Muchos de los agentes nucleantes descritos anteriormente pueden ser difíciles de mezclar con la composición de homopolímero de polietileno que se está nucleando y se conoce el uso de auxiliares de dispersión, tal como, por ejemplo, estearato de zinc, para mitigar este problema.

En una realización de la divulgación, los agentes nucleantes están bien dispersados en la composición de homopolímero de polietileno.

En una realización de la divulgación, la cantidad del agente nucleante usado es comparativamente pequeña, de 100 a 3.000 partes por millón por peso (en función del peso de la composición de polietileno), por lo que los expertos en la materia, apreciarán que se deben tomar precauciones para garantizar que el agente nucleante esté bien dispersado. En una realización de la divulgación, el agente nucleante se añade en forma finamente dividida (menos de 50 micrómetros, especialmente menos de 10 micrómetros) a la composición de homopolímero de polietileno para facilitar la mezcla. Este tipo de "mezcla física" (es decir, una mezcla del agente nucleante y la resina en forma sólida) es, generalmente, preferible al uso de un "lote maestro" del nucleador (donde el término "lote maestro" hace referencia a la práctica de la primera mezcla en fusión del aditivo-nucleador, en este caso, con una cantidad pequeña de la composición de homopolímero de polietileno, después se mezcla en fusión el "lote maestro" con el grueso restante de la composición de homopolímero de polietileno).

En una realización de la divulgación, se puede añadir un aditivo, tal como un agente nucleante, a la composición de homopolímero de polietileno mediante un "lote maestro", donde la expresión "lote maestro" hace referencia a la práctica de la primera mezcla en fusión del aditivo (por ejemplo, un nucleante) con una cantidad pequeña de la composición de homopolímero de polietileno, seguido de la mezcla en fusión del "lote maestro" con el grueso restante de la composición de homopolímero de polietileno.

En una realización de la divulgación, la composición de homopolímero de polietileno comprende un agente nucleante o una mezcla de agentes nucleantes.

Otros aditivos

La composición de homopolímero de polietileno también puede contener otros aditivos convencionales, especialmente (1) antioxidantes primarios (como fenoles impedidos, incluida la vitamina E); (2) antioxidantes secundarios (especialmente fosfitos y fosfonitos); y (3) coadyuvantes de proceso (especialmente coadyuvantes de proceso unidos a fluoroelastómero y/o polietilenglicol).

Otros aditivos más que se pueden añadir al homopolímero de polietileno incluyen nitronas, antiácidos, absorbentes de UV, desactivadores metálicos, pigmentos, colorantes, cargas y agentes de refuerzo, materiales orgánicos o inorgánicos a nanoescala, agentes antiestáticos, agentes lubricantes tales como estearatos de calcio y aditivos deslizantes tales como erucimida y behenamida.

Las composiciones de homopolímero de polietileno descritas anteriormente se utilizan en la formación de conjuntos de cierre de botellas. Por ejemplo, se contemplan conjuntos de cierre de botella formados en parte o en su totalidad por moldeo por compresión y moldeo por inyección.

En una realización, el conjunto de cierre de botella comprende la composición de homopolímero de polietileno descrita anteriormente que tiene buenas propiedades de barrera. Los conjuntos de cierre de botella son muy adecuados para sellar botellas y recipientes, por ejemplo, botellas que pueden contener agua potable y otros alimentos, incluidos, aunque sin limitaciones, líquidos que están presurizados (es decir, bebidas carbonatadas o líquidos bebibles adecuadamente presurizados). Los conjuntos de cierre de botella también se pueden usar para sellar botellas que contienen agua potable o bebidas no carbonatadas (por ejemplo, zumo). Otras aplicaciones, incluyen conjuntos de cierre de botella para botellas y recipientes que contienen productos alimenticios, como por ejemplo botellas de kétchup.

Los conjuntos de cierre de botella de la presente divulgación se pueden preparar de acuerdo con cualquier método conocido, incluyendo, por ejemplo, técnicas de moldeo por inyección y moldeo por compresión que son bien conocidas por los expertos en la materia. En consecuencia, en una realización de la divulgación, se prepara un conjunto de cierre de botella que comprende la composición de homopolímero de polietileno (definida anteriormente) con un proceso que comprende al menos una etapa de moldeo por compresión y/o al menos una etapa de moldeo por inyección.

En los siguientes ejemplos se proporcionan detalles adicionales no limitantes de la divulgación. Los ejemplos se presentan con el propósito de ilustrar realizaciones seleccionadas de esta divulgación, entendiéndose que los ejemplos presentados no limitan las reivindicaciones presentadas.

Ejemplos

Mn, Mw y Mz (g/mol) se determinaron mediante cromatografía de permeación en gel (GPC) a alta temperatura con detección del índice de refracción diferencial (DRI) usando calibración universal (por ejemplo, ASTM-D6474-99). Los datos de GPC se obtuvieron utilizando un instrumento comercializado con la marca comercial "Waters 150c", con 1,2,4-triclorobenceno como fase móvil a 140 °C. Las muestras se prepararon disolviendo el polímero en este disolvente y se aplicaron sin filtración. Los pesos moleculares se expresan como equivalentes de polietileno con una desviación estándar relativa de 2,9 % para el peso molecular promedio en número ("Mn") y 5,0 % para el peso molecular promedio en peso ("Mw"). La distribución del peso molecular (MWD) es el peso molecular promedio en peso dividido por el peso molecular promedio en número, Mw/Mn. La distribución del peso molecular promedio z es Mz/Mn. Se prepararon soluciones de muestra de polímero (1 a 2 mg/ml) calentando el polímero en 1,2,4-triclorobenceno (TCB) y girando sobre una rueda durante 4 horas a 150 °C en un horno. El antioxidante 2,6-di-terc-butil-4-metilfenol (BHT) se añadió a la mezcla con el fin de estabilizar el polímero frente a la degradación oxidativa. La concentración de BHT fue de 250 ppm. Las soluciones de muestra se cromatografiaron a 140 °C en una unidad de cromatografía de alta temperatura PL 220 equipada con cuatro columnas Shodex (HT803, HT804, HT805 y HT806) usando TCB como fase móvil con un caudal de 1,0 ml/minuto, con un índice de refracción diferencial (DRI) como el detector de concentración. Se añadió BHT a la fase móvil a una concentración de 250 ppm para proteger las columnas de la degradación oxidativa. El volumen de inyección de la muestra fue de 200 ml. Los datos brutos se procesaron con el software Cirrus GPC. Las columnas se calibraron con patrones de poliestireno de distribución estrecha. Los pesos moleculares de poliestireno se convirtieron a pesos moleculares de polietileno usando la ecuación de Mark-Houwink, como se describe en el método de ensayo estándar ASTM D6474.

Las insaturaciones en la composición de homopolímero de polietileno se determinaron mediante espectroscopía infrarroja por transformada de Fourier (FTIR) de acuerdo con la norma ASTM D3124-98. Se utilizó un espectrofotómetro Thermo-Nicolet 750 Magna-IR equipado con el software OMNIC versión 7.2a para las mediciones.

La densidad de la composición de polietileno (g/cm3) se midió de acuerdo con la norma ASTM D792.

Los índices de fusión, I<2>, I<5>, I6 e I<21>para la composición de polietileno se midieron de acuerdo con la norma ASTM D1238 (cuando se realizó a 190 °C, utilizando un peso de 2,16 kg, 5 kg, 6,48 kg y 21 kg respectivamente).

Los extraíbles en hexano se determinaron de acuerdo con la norma ASTM D5227.

El llamado "exponente de tensión" se define como Log10[I6/I2]/Log10[6,48/2,16].

La viscosidad de cizalladura se midió usando un reómetro capilar KayKness WinKARS (modelo n.° D5052M-115). Para la viscosidad de cizalladura a velocidades de cizalladura más bajas, se usó una matriz que tenía un diámetro de matriz de 0,15 cm (0,06 pulgadas) y una relación LID de 20 y un ángulo de entrada de 180 grados. Para la viscosidad de cizalladura a velocidades de cizalladura más altas, se usó una matriz que tenía un diámetro de matriz de 0,030 cm (0,012 pulgadas) y una relación LID de 20.

La relación de viscosidad de cizalladura tal como se usa el término en la presente divulgación se define como: r|10/r|1000 a 240 °C. r|10 es la viscosidad de cizalladura en estado fundido a una velocidad de cizalladura de 10 s_1 y n1000 es la viscosidad de cizalladura en estado fundido a una velocidad de cizalladura de 1000 s_1 medido a 240 °C.

Las placas moldeadas a partir de las composiciones de polietileno se ensayaron de acuerdo con los siguientes métodos de las normas ASTM: Resistencia al agrietamiento por tensión ambiental (ESCR) método Bent Strip en la condición B con IGEPAL 10 % a 50 °C, norma ASTM D1693; propiedades de impacto Izod con muesca, norma ASTM D256; Propiedades de flexión, norma ASTM D 790; Propiedades de tracción, norma ASTM D 638; Punto de ablandamiento Vicat, norma ASTM D 1525; Temperatura de deflexión térmica, norma ASTM D 648.

Se realizaron análisis mecánicos dinámicos con un reómetro, concretamente, un espectrómetro dinámico de reometría (RDS-II) o Reometrics SR5 o ATS Stresstech, en muestras moldeadas por compresión en atmósfera de nitrógeno a 190 °C, usando un cono de 25 mm de diámetro y geometría de placas. Los experimentos de cizalladura oscilatoria se realizaron dentro del intervalo viscoelástico lineal de la deformación (deformación de un 10 %) a frecuencias de 0,05 a 100 rad/s. Los valores del coeficiente de almacenamiento (G'), el coeficiente de pérdida (G''), el coeficiente complejo (G*) y la viscosidad compleja (n*) se obtuvieron en función de la frecuencia. Los mismos datos reológicos también pueden obtenerse usando una geometría de placas paralelas de 25 mm de diámetro a 190 °C en atmósfera de nitrógeno. El valor de SHI (1100) se calcula de acuerdo con los métodos descritos en los documentos WO 2006/048253 y WO 2006/048254.

Se preparó una composición de homopolímero de polietileno en un proceso de polimerización en solución con reactor doble usando un catalizador de fosfinimina, de la manera descrita en la publicación de patente de EE. UU. números 2008/0118749 y 2015/0203671). Como se ha indicado anteriormente, el índice de fusión (I<2>) es generalmente inversamente proporcional al peso molecular de las resinas de polietileno. Esto se confirmó para resinas de homopolímeros de HDPE que tienen una distribución del peso molecular estrecha (menos de 3) mediante la preparación de una gráfica del log(h) frente al log (peso molecular promedio en peso, Mw). Con el fin de preparar esta gráfica, se midió el índice de fusión (I<2>) y el peso molecular promedio (Mw) de más de 15 resinas de homopolímero de HDPE diferentes. Estas resinas de homopolímero de HDPE tenían una distribución del peso molecular estrecha (menos de 3) pero tenían un Mw diferente, que oscilaba entre aproximadamente 30.000 y 150.000. (Como apreciarán los expertos en la materia, es difícil obtener valores de I<2>reproducibles para resinas de polietileno que tienen un peso molecular que está fuera de este intervalo). Una gráfica log/log de estos valores de I<2>y Mw se utilizó para calcular la siguiente relación entre I<2>y Mw para tales resinas de homopolímero de HDPE: /2=(1,774x10'19)x(Mwr386). Se utilizó la extrapolación (basada en la relación anterior) para estimar los valores de I<2>del I) primer componente de homopolímero de etileno y el II) segundo componente de homopolímero de etileno presentes en la composición de homopolímero de polietileno. Es decir, se midió el peso molecular del componente I y del componente II y se utilizaron los valores de Mw para estimar los valores de I<2>.

La composición de homopolímero de polietileno, Ejemplo 1 tiene una densidad de 0,968 g/cm3, un índice de fusión (I<2>) de 6 g/10 min, una distribución del peso molecular (Mw/Mn) de 5,5, y se nucleó con 1.200 ppm (partes por millón en peso) de HPN-20E que está comercializado por Milliken. La composición de homopolímero de polietileno, Ejemplo 2 tiene una densidad de 0,967 g/cm3, un índice de fusión (I<2>) de 1,2 g/10 min, una distribución del peso molecular (Mw/Mn) de 8,2, y se nucleó con 1.200 ppm (partes por millón en peso) de HPN-20E que está comercializado por Milliken. Para nuclear las composiciones de homopolímero de polietileno, cada uno se combinó en estado fundido con una mezcla maestra de HPN-20E. En la Tabla 1 se muestran detalles adicionales de polímeros y placas para las composiciones de homopolímeros de polietileno nucleados de los Ejemplos 1 y 2. En la Figura 8 se muestra un perfil de GPC para la composición de homopolímero de polietileno del Ejemplo 1.

La composición de homopolímero de polietileno del Ejemplo 2 tenía dos fracciones distintas que variaban según el peso molecular. La fracción de bajo peso molecular tenía un índice de fusión que se estimó superior a aproximadamente 5000 g/10 min. La fracción de alto peso molecular tenía un índice de fusión que se estimó en menos de aproximadamente 0,1 g/10 min.

TABLA 1

continuación

Las composiciones de homopolímero de polietileno descritas anteriormente se pueden usar en la formación de conjuntos de cierre de botella. Por ejemplo, se contemplan conjuntos de cierre de botella formados en parte o en su totalidad por moldeo por compresión y/o moldeo por inyección.

En una realización, el conjunto de cierre de botella comprende la composición de homopolímero de polietileno descrita anteriormente y tiene buenas propiedades de barrera. En consecuencia, los conjuntos de cierre de botella son muy adecuados para sellar botellas y recipientes, por ejemplo, botellas que pueden contener agua potable y otros alimentos, incluidos, aunque no de forma limitativa, líquidos presurizados o no presurizados.

En una realización de la divulgación, se prepara un conjunto de cierre de botella que comprende una composición de homopolímero de polietileno definida anteriormente con un proceso que comprende al menos una etapa de moldeo por compresión y/o al menos una etapa de moldeo por inyección.

Preparación de un elemento de conexión para pruebas de deformación

Con el fin de proporcionar un elemento de una porción de conexión que se puede analizar en condiciones de cizalladura, deformación por desgarro y tracción, se moldeó por compresión un cierre (ver Figuras 9A y 9B) como se describe a continuación y a continuación se formó una banda a prueba de manipulaciones, 10* (un elemento para una porción de medio de retención, 10) doblando y cortando el borde circular inferior del cierre usando una máquina de doblado/cortado con una hoja modificada, de modo que una banda a prueba de manipulaciones (10*) estaba unida a la porción de tapón (1) mediante varias secciones de conexión estrechas ("en forma de pasador") (marcadas por la línea frangible, 9 en las Figuras 9A y 9B) y una sección continua más grande (es decir, continua con una porción de la pared lateral de la porción de tapón), sirviendo la sección continua más grande como un elemento de conexión (el área marcada como 40 en las Figuras 9A y 9B). La sección continua más grande o sección "elemento de conexión" se diseñó para tener una longitud arqueada de 6 mm. La sección "elemento de conexión" tenía una anchura transversal (o espesor) de 0,6 mm según lo determinado por las dimensiones del molde de cierre utilizado para el proceso de moldeo por compresión (ver más abajo). A continuación, la sección "elemento de conexión", o simplemente "elemento de conexión" 40, se sometió a deformaciones por cizalladura y desgarro y a deformación por tracción usando una unidad de prueba de torque y una unidad de prueba de tracción respectivamente (ver más abajo).

Método para fabricar un cierre por moldeo por compresión

Para preparar los cierres se utilizó una máquina de moldeo por compresión SACMI (modelo CCM24SB) y un molde de cierre para refrescos carbonatados (CSD) PCO (solo cierre de plástico) 1881. Dependiendo de la densidad del material, el índice de fusión (I<2>) y el tamaño de conector elegido, el peso del cierre varió entre 2,15 g y 2,45 gramos, con las condiciones del proceso ajustadas para obtener un cierre que tenga un peso de aproximadamente 2,3 gramos. Durante el proceso de preparación del cierre, las dimensiones totales del cierre, tales como, por ejemplo, el diámetro del cierre y la altura del cierre se midieron y mantuvieron dentro de las especificaciones de "control de calidad" deseadas. Los cierres con poca circularidad o con una deformación significativa fuera de las especificaciones predefinidas fueron rechazados por un sistema de visión automático instalado en la máquina de moldeo por compresión. Una vez moldeado por compresión el cierre, una banda a prueba de manipulaciones, incluida una sección continua más grande (un elemento para una porción de conexión) se cortó en el borde inferior del cierre utilizando una máquina de plegado/corte equipada con una hoja modificada. Tanto los datos experimentales como los simulados confirmaron que el 99 % de cualquier diferencia en el peso del cierre se debió a diferencias en el grosor del panel superior (de la porción de tapón, ver Figura 9A) para cada uno de los cierres moldeados por compresión. Por ejemplo, en los cierres preparados por moldeo por compresión, se observó que los valores de grosor del panel superior de los cierres que tenían un peso que oscilaba entre 2,15 gramos y 2,45 gramos eran ligeramente diferentes, pero se observó que cada uno de los espesores de las paredes laterales del cierre era idéntico. Como resultado, se esperaba que cualquier pequeña diferencia en el peso de la tapón moldeada por compresión no tuviera impacto en las dimensiones de la banda a prueba de manipulaciones o la sección del elemento de conexión (ver arriba): en cada caso, el elemento de conexión tenía una longitud arqueada de 6 mm y un espesor de sección transversal de 0,6 mm.

Los cierres de tipo 1 se moldearon por compresión a partir de la composición de polietileno del Ejemplo 1 que tenía un índice de fusión, I<2>de 6 g/10 min y una densidad de 0,968 g/cm3

Los cierres de tipo 2 se moldearon por compresión a partir de la composición de polietileno del Ejemplo 2 que tenía un índice de fusión, I<2>de 1,2 g/10 min y una densidad de 0,967 g/cm3.

Los cierres de tipo 3 (comparativo) se moldearon por compresión a partir de un copolímero de polietileno unimodal de etileno y 1-buteno que tenía un índice de fusión I<2>de 32 g/10 min, una densidad de 0,951 g/cm3, y una distribución del peso molecular, Mw/Mn de 2,88, y que se fabrica utilizando un catalizador Ziegler-Natta en un proceso de polimerización de olefinas en solución. Esta resina está comercializada por NOVA Chemicals Corporation como SCLAIR 2712.

Las condiciones de moldeo por compresión utilizadas para fabricar cada tipo de cierre se proporcionan en la Tabla 2.

TABLA 2

Deformación por cizalladura de un elemento de conexión

Se utilizó una unidad TMS 5000 Torque Tester fabricada por Steinfurth para llevar a cabo la prueba de deformación por cizalladura del elemento de conexión. La unidad se ajustó para operar en "modo de par de extracción". Un cierre que tiene una sección de elemento de conexión (área 40 en las Figuras 9A y 9B) con una longitud arqueada de 6 mm y un anchura de sección transversal de 0,6 mm que conecta una porción de tapón (1) con una banda a prueba de manipulaciones 10* (un elemento para una porción de medio de retención, 10) y adecuada para acoplarse con un acabado de botella PCO 1881. Antes de la prueba, la banda a prueba de manipulaciones (10*) se desdobló y luego se extrajo casi por completo, cortando la banda a prueba de manipulaciones a una distancia de aproximadamente 2 mm de cada extremo de la sección de elemento de conexión. La porción restante de la banda a prueba de manipulaciones (como se muestra en las Figuras 10A y 10B) comprende entonces, la sección de elemento de conexión que tiene una longitud arqueada de 6 mm, y una sección adicional de longitud arqueada de 2 mm a cada lado de la sección de elemento de conexión, todos los cuales tienen una anchura de sección transversal de 0,6 mm. La adición de 2 mm a cada lado de la sección de elemento de conexión proporciona un área de superficie más grande para sujetar al realizar la prueba de deformación por cizalladura. Con el fin de apoyar el cierre para la prueba en la unidad Torque Tester, se usó una preforma tubular modificada (elemento 45 en la Figura 10B). La preforma tubular 45 estaba hecha de tereftalato de polietileno y fue modificada para tener paredes exteriores lisas. Después de esto, se insertó una varilla de latón (50), que tenía un diámetro que encajaba perfectamente dentro de la preforma (45) como un tapón para proporcionar rigidez a la preforma y evitar su deformación durante la prueba. Seguidamente, el cierre se colocó encima de la preforma y la sección restante de la banda a prueba de manipulaciones (10*) se sujetó a la preforma utilizando mordazas. A continuación, el cierre y la preforma se montaron dentro del Torque Tester. La porción de tapón (1) se sujetó desde arriba dentro de un mandril de diseño adecuado y se hizo girar a una velocidad de par de extracción de 0,8 rpm, respecto a la sección sujetada de la banda a prueba de manipulaciones, usando el Torque Tester. La resistencia a la cizalladura del elemento de conexión (40) se define como el par máximo (en Newton metros, Nm) requerido para separar la porción de tapón (1) de la sección restante de la sección de banda a prueba de manipulaciones (10*) rompiendo el elemento de conexión (40). La resistencia a la cizalladura presentada en la Tabla 3 es el promedio de al menos 5 de dichos ensayos de deformación por cizalladura.

Deformación por desgarro de un elemento de conexión

Se utilizó una unidad TMS 5000 Torque Tester fabricada por Steinfurth para llevar a cabo la prueba de deformación por cizalladura del elemento de conexión. La unidad se ajustó para operar en "modo de par de extracción". Un cierre que tiene una sección de elemento de conexión (área 40 en las Figuras 9A y 9B) con una longitud arqueada de 6 mm y un anchura de sección transversal de 0,6 mm que conecta una porción de tapón (1) con una banda a prueba de manipulaciones 10* (un elemento para una porción de medio de retención, 10) y adecuada para acoplarse con un acabado de botella PCO 1881. Con el fin de apoyar el cierre para la prueba en la unidad Torque Tester, se usó una preforma tubular modificada (elemento 45 en la Figura 10C). La preforma tubular 45 estaba hecha de tereftalato de polietileno y fue modificada para tener paredes exteriores lisas. Después de esto, se insertó como tapón una varilla de latón (50), que tenía un diámetro que encajaba cómodamente dentro de la preforma (45), para proporcionar rigidez a la preforma y evitar su deformación durante la prueba. Seguidamente, el cierre se colocó encima de la preforma. Antes de la prueba, la banda a prueba de manipulaciones (10*) se desvió hacia abajo (en el lado opuesto de la sección de elemento de conexión) y lejos de la porción de tapón (1) como se muestra en la Figura 10C. La desviación hacia abajo rompe todas las secciones estrechas del pasador (la línea frangible 9 en las Figuras 9A y 9B) que unen el borde superior de la banda a prueba de manipulaciones al borde inferior de la porción de tapón mientras se deja la sección continua más grande, la sección de elemento de conexión (40), intactas. La banda a prueba de manipulaciones (10*) se desvía hacia abajo y se aleja de la porción de tapón (1) hasta que el borde superior de la banda a prueba de manipulaciones forma un ángulo con el borde inferior de la porción de tapón de aproximadamente 27 grados, mientras que la porción de conexión permanece intacta a lo largo de su longitud arqueada de 6 mm (ver la Figura 10C). A continuación, la banda a prueba de manipulaciones (10*) se sujetó a la preforma en esta posición desviada hacia abajo utilizando mordazas. A continuación, el cierre y la preforma se montaron dentro del Torque Tester. La porción de tapón (1) se sujetó desde arriba dentro de un mandril de diseño adecuado y se hizo girar a una velocidad de par de extracción de 0,8 rpm, respecto a la banda a prueba de manipulaciones sujetada (10*), usando el Torque Tester. La resistencia al desgarro del elemento de conexión (40) se define como el par máximo (en Newton metros, Nm) requerido para separar la porción de tapón (1) de la banda a prueba de manipulaciones (10*) desviada hacia abajo rompiendo el elemento de conexión (40). ). La resistencia al desgarro presentada en la Tabla 3 es el promedio de al menos 5 de tales ensayos de deformación por desgarro.

Deformación por tracción de un elemento de conexión

Los ensayos de deformación por tracción se realizaron usando una máquina de tracción (un probador universal Instron 4204, con una celda de carga de capacidad de 1 KN (225 Ibf)) con la velocidad de la cruceta establecida en 50 mm/min. Un cierre que tiene una sección de elemento de conexión (área 40 en las Figuras 9A y 9B) con una longitud arqueada de 6 mm y un anchura de sección transversal de 0,6 mm que conecta una porción de tapón (1) con una banda a prueba de manipulaciones 10* (un elemento para una porción de medio de retención, 10) y adecuada para acoplarse con un acabado de botella PCO 1881. Antes de la prueba, la banda a prueba de manipulaciones (10*) se desdobló y luego se extrajo casi por completo, cortando la banda a prueba de manipulaciones a una distancia de aproximadamente 2 mm de cada extremo de la sección de elemento de conexión (ver las Figuras 10A, 11A y 11B). La porción restante de la banda a prueba de manipulaciones (como se muestra en las Figuras 10A, 11A y 11B) comprende, la sección de elemento de conexión que tiene una longitud arqueada de 6 mm, y una sección adicional de longitud arqueada de 2 mm a cada lado de la sección de elemento de conexión, todos los cuales tienen una anchura de sección transversal de 0,6 mm. La adición de 2 mm a cada lado de la sección del elemento de conexión proporciona un área de superficie más grande para sujetar al realizar la prueba de deformación por tracción. Para el ensayo de deformación por tracción, la mayor parte de la porción de tapón (1) se cortó de manera similar, dejando solo una sección de la pared lateral de la porción de tapón conectada a lo que quedaba de la banda a prueba de manipulaciones (ver Figuras 11A y 11B). Esta sección "cortada" del cierre se montó luego en el probador de tracción, estando la pared lateral de la porción de tapón restante y la banda a prueba de manipulaciones restante, aseguradas cada una con agarraderas dentadas de acero de 1,3 cm (0,5 pulgadas) de ancho con una separación de agarraderas de 0,64 cm (0,25 pulgadas). Durante la prueba de tracción, la sección restante de la porción de tapón (1) y la sección restante de la banda a prueba de manipulaciones (10*) se separaron verticalmente. La resistencia a la tracción del elemento de conexión (40) se define como la carga máxima (en Newtons, N) requerida para separar la porción de tapón (1) restante de la sección de banda a prueba de manipulaciones (10*) restante rompiendo el elemento de conexión (40). ). La resistencia a la tracción presentada en la Tabla 3 es el promedio de al menos 5 de dichos ensayos de deformación por tracción de este tipo.

TABLA 3

Un experto en la materia reconocerá a partir de los datos proporcionados en la Tabla 3, que un elemento de conexión fabricado usando una composición de homopolímero de polietileno de acuerdo con la presente divulgación puede tener una capacidad relativamente buena para resistir las deformaciones por cizalladura, por desgarro y tracción (respecto a un elemento de conexión comparativo hecho de un copolímero de polietileno unimodal de etileno y 1-buteno, SCLAIR 2712). Por tanto, los datos proporcionan evidencia adicional de que las composiciones de homopolímero de polietileno descritas en el presente documento pueden ser útiles en la producción de conjuntos de cierre de botella, impidiendo la fácil separación de una porción de tapón de una porción de collar de retención o de una botella, y ayudando en general a evitar la pérdida o disociación de una porción de tapón (una posible corriente de desechos plásticos) de una botella, donde, de no ser así, la porción de tapón podría de contribuir a las preocupaciones sobre residuos ambientales.

La presente divulgación se ha descrito por referencia a ciertos detalles de realizaciones particulares de la misma. No se pretende que dichos detalles sean considerados como limitaciones del alcance de la divulgación, excepto en la medida y en el alcance en que se encuentran incluidas en las reivindicaciones adjuntas.

Aplicabilidad industrial

La divulgación proporciona un conjunto de cierre de botella que está fabricado al menos en parte con una composición de homopolímero de polietileno que comprende un primer homopolímero de etileno y un segundo homopolímero de etileno. El conjunto de cierre de botella comprende una porción de tapón, una porción de conexión alargada y una porción de collar de retención, donde la porción de conexión alargada ayuda a evitar la pérdida o disociación de una porción de tapón de una botella o recipiente, que de otro modo podría contribuir al flujo de desechos ambientales.

Claims

REIVINDICACIONES

1. Un conjunto de cierre de botella que comprende:

una porción de tapón (1), una porción de conexión alargada (5) y una porción de collar de retención (10), estando moldeada la porción de tapón para acoplarse reversiblemente y cubrir una abertura de botella, estando moldeada la porción de collar de retención para acoplarse irreversiblemente a un cuello de botella o a una porción superior de una botella, y donde la porción de conexión alargada conecta al menos un punto en la porción de tapón con al menos un punto en la porción de collar de retención,

en donde la porción de conexión alargada (5) comprende una tira de conexión que está conectada de manera frangible a lo largo de una porción de su borde superior a un borde anular descendente de la porción de tapón y que está conectada de manera frangible a lo largo de una porción de su borde inferior a un borde anular superior de la porción de collar de retención (10), estando la tira de conexión formando una sola pieza con y conectada en un extremo a al menos un punto de la porción de tapón y formando una sola pieza con y conectada en el otro extremo a al menos un punto de la porción de collar de retención, siendo rompibles las secciones frangibles (20) cuando la porción de tapón se retira de una abertura de botella, pero donde la porción de tapón permanece conectada al collar de retención a través de la tira de conexión;

caracterizado porque la porción de tapón, la porción de conexión alargada y la porción de collar de retención se moldean formando una sola pieza a partir de una composición de homopolímero de polietileno que comprende:

(I) de 95 a 5 % en peso de un primer homopolímero de etileno que tiene una densidad de 0,950 a 0,975 g/cm3; y

(II) de 5 a 95 % en peso de un segundo homopolímero de etileno que tiene una densidad de 0,950 a 0,975 g/cm3, en donde la relación entre el índice de fusión I<2>del segundo homopolímero de etileno y el índice de fusión I<2>del primer homopolímero de etileno es al menos 10, en donde la densidad se mide de acuerdo con el método ASTM D792 y el índice de fusión I<2>se mide de acuerdo con el método ASTM D1238 a 190 °C, usando un peso de 2,16 kg.

2. El conjunto de cierre de botella de la reivindicación 1, en donde la composición de homopolímero de polietileno comprende:

de 95 a 5 % en peso del primer homopolímero de etileno que tiene una densidad de 0,955 a 0,965 g/cm3; y la composición de polietileno tiene un índice de fusión, I<2>de 0,5 a 10 g/10 min y una densidad de 0,950 a 0,975 g/cm3.

3. El conjunto de cierre de botella de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde el primer homopolímero de etileno tiene un peso molecular promedio en peso, Mw que es mayor que el peso molecular promedio en peso, Mw del segundo homopolímero de etileno, según lo determinado por cromatografía de permeación en gel (GPC) de alta temperatura con detección del índice de refracción diferencial (DRI) utilizando la calibración universal ASTM D6474-99, con 1,2,4-triclorobenceno como fase móvil a 140 °C.

4. El conjunto de cierre de botella de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde el primer homopolímero de etileno tiene un índice de fusión, I<2>de menos de 1,0 g/10 min.

5. El conjunto de cierre de botella de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde la distribución del peso molecular (Mw/Mn) del primer homopolímero de etileno es de 1,7 a 20,0, según lo determinado por cromatografía de permeación en gel (GPC) de alta temperatura con detección del índice de refracción diferencial (DRI) utilizando la calibración universal ASTM D6474-99, con 1,2,4-triclorobenceno como fase móvil a 140 °C.

6. El conjunto de cierre de botella de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde el segundo homopolímero de etileno tiene un índice de fusión, I<2>superior a aproximadamente 5,0 g/10 min.

7. El conjunto de cierre de botella de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde la distribución de peso molecular (Mw/Mn) del segundo homopolímero de etileno es de 1,7 a 20,0, según lo determinado por cromatografía de permeación en gel (GPC) de alta temperatura con detección del índice de refracción diferencial (DRI) utilizando la calibración universal ASTM D6474-99, con 1,2,4-triclorobenceno como fase móvil a 140 °C.

8. El conjunto de cierre de botella de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde la composición de homopolímero de polietileno tiene un perfil bimodal o un perfil multimodal en un cromatógrafo de permeación en gel.

9. El conjunto de cierre de botella de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde la composición de homopolímero de polietileno comprende uno o más de un agente nucleante.