MX2009002622A - Envase multicapas para propiedades de barrera al gas mejoradas. - Google Patents

Abstract

Un envase multicapas que tiene propiedades de barrera al gas mejoradas y comprende al menos dos capas exteriores que comprenden una matriz polimérica, y al menos una capa de barrera dispuesta entre las dos capas exteriores. La capa de barrera comprende una primera composición polimérica que comprende una matriz polimérica y un aditivo de bajo peso molecular. En una forma de presentación particular, el aditivo de bajo peso molecular comprende un derivado de purina, como la cafeína, y está presente en el envase multicapas en una cantidad en el rango de aproximadamente 0.2 a aproximadamente 10 peso por ciento del envase.

Description

ENVASE MULTICAPAS PARA PROPIEDADES DE BARRERA AL GAS MEJORADAS REFERENCIAS CRUZADAS A SOLICITUDES RELACIONADAS La Presente solicitud reivindica el beneficio de prioridad de la solicitud de los Estados Unidos de América No. 60/825,861 , presentada el 15 de septiembre de 2006, cuya divulgación se incorpora a la presente por referencia en su totalidad.

CAMPO DE LA INVENCIÓN Esta invención se refiere a un envase con propiedades de barrera al gas mejoradas, y más particularmente al mejoramiento de las propiedades de barrera al dióxido de carbono y oxígeno de un envase para una bebida envasada, incrementando así la vida útil de sus contenidos.

ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN El polietileno tereftalato y sus copoliésteres (en lo sucesivo denominados colectivamente "PET"), son extensamente usados para hacer envases para refrescos carbonatados, jugos, agua y similares debido a su excelente combinación de propiedades mecánicas, de claridad y de barrera al gas. A pesar de estas características atractivas, la insuficiente barrera al gas del PET respecto al oxígeno y dióxido de carbono limita su aplicación para envases de menor tamaño, así como para el envasado de productos sensibles al oxígeno, como la cerveza, jugos y té. Existe una necesidad ampliamente expresada en la industria del empaque de mejorar aún más las propiedades de barrera al gas del PET. La relativamente alta permeabilidad del PET al dióxido de carbono limita el uso de envases de PET más pequeños para envasar refrescos carbonatados. La tasa de permeabilidad del dióxido de carbono a través de los envases de PET se encuentra en el rango de 3 a 14cc diarios o 1 ,5 a 2 por ciento por semana de pérdida a temperatura ambiente dependiendo del tamaño del envase. Un envase más pequeño tiene una mayor área superficial en proporción al volumen que resulta en una tasa de pérdida relativa mayor. Por esta razón, los envases de PET son actualmente usados únicamente como envases más grandes para envasar refrescos carbonatados, mientras que las latas de metal y envases de vidrio son la opción para envases de refrescos carbonatados de menor tamaño. La cantidad de dióxido de carbono que queda en un refresco carbonatado envasado determina su vida útil. Normalmente, los envases de refrescos carbonatados se llenan con aproximadamente cuatro volúmenes de dióxido de carbono por volumen de agua. Está generalmente aceptado que un refresco carbonatado alcanza el final de su vida útil cuando 17,5 por ciento del dióxido de carbono en el envase se pierde debido a la filtración del dióxido de carbono a través de las paredes laterales y el cierre del envase. Por lo tanto, la permeabilidad del PET al dióxido de carbono determina la vida útil de la bebida carbonatada envasada y por consiguiente, la idoneidad del PET como material de envasado.

Se han desarrollado o están siendo desarrolladas numerosas tecnologías para mejorar las propiedades de barrera del PET a las pequeñas moléculas de gas. Por ejemplo, se han desarrollado recubrimientos externos o internos para aumentar la barrera al gas de los envases de PET. La capa de recubrimiento es normalmente una capa de barrera muy alta, bien orgánica o inorgánica, y recude la difusión de los gases. Sin embargo, la implementación de esta tecnología requiere equipos de recubrimiento que no se utilizan normalmente en la fabricación de bebidas envasadas y por lo tanto requiere una sustancial inversión de capital, incrementa el uso de energía, e incrementa el espacio necesario. En muchas plantas de envasado de bebidas que ya están repletas el espacio adicional simplemente no es una opción. Según se informa, ciertos aditivos se han incorporado a los polímeros para incrementar su módulo y propiedades de barrera a través de un mecanismo de antiplastificación. En estas instancias, son embargo, la estructura del envase es de una sola capa. En WO 01/12521 , Plotzker et al. proponen el uso de aditivos seleccionados de los 4-hidroxibenzoatos y moléculas relacionadas para incrementar las propiedades de barrera del PET. Esta solicitud de patente publicada divulga aditivos de barrera de la siguiente estructura: HO-AR-COOR, HO-AR-COOR 1 COO-AR-OH, HO-AR-CONHR, HO-AR-CO-NHR3-COO-AR-OH, HO-AR-CONHR2NHCO-AR-OH En la estructura anterior, el AR se selecciona del grupo conformado por fenileno o naftaleno sustituidos o no sustituidos. Y los Rl , R2 y R3 se seleccionan del grupo conformado por los grupos alquilo C l a C6, un grupo fenilo, y un grupo naftilo.

Los anteriores aditivos descritos en la técnica proporcionan sólo mejoras moderadas en la barrera del PET, menos de 2.1 veces (x) para barrera al oxígeno para los mejores ejemplos con un 5 peso por ciento del nivel de carga. A este nivel de carga, sin embargo, el PET experimenta una degradación sustancial y una caída significativa de la viscosidad intrínseca (VI). Aunque reducir el nivel de aditivos reduce la degradación del PET, también reduce el factor de mejoramiento de barrera, en tal medida que no existen beneficios reales en el uso de estos aditivos en el envasado de bebidas carbonatadas o alimentos sensibles al oxígeno. Parte de la pérdida de la VI se debe a la adición de pequeños aditivos moleculares. La pérdida de VI adicional resulta cuando los aditivos contienen grupos funcionales capaces de reaccionar con el PET y causar la descomposición del peso molecular. Los aditivos con grupos funcionales reactivos son normalmente más solubles en el PET y por lo tanto no imprimen opacidad a la botella. El PET con VI significativamente menor no puede usarse en envases moldeados por soplado, como los envases de bebidas. Además, el PET de menor VI hace envases con un desempeño mecánico pobre, presentando fluencia lenta (Creep), impacto de gota, y otras similares. Aún más, los envases de PET hechos a partir de PET de menor VI tienen una pobre resistencia al agrietamiento, propiedad deseable en las aplicaciones de envases. El PET ha sido modificado o mezclado con otros componentes para aumentar la barrera al gas del PET. Ejemplos de esto son los copolímeros o mezclas de naftalato de polietileno (PEN)/PET, PET modificado con isoftalato (IPA), PET mezclado con isoftalato de polietileno (PEI) o una poliamida, como nylon, y PET modificado con dioles en base a resorcinol. Para que un copolímero de PET logre un mejoramiento moderado de la barrera de 2X o más, la modificación es normalmente de 10 a 20 peso o mole por ciento del total de comonómeros. Cuando el PET es modificado a un nivel tan alto, las características de estiramiento del PET cambian tan dramáticamente que el diseño de la preforma normal para envase de PET no puede usarse en la fabricación de los envases. Usar estos copolímeros de PET para moldear preformas de envases de PET convencional resulta en preformas que no pueden estirarse completamente y los envases son muy difíciles, si no imposibles de hacer. Aún en el caso de que el envase pueda hacerse, éste no muestra un desempeño de barrera mejorado y muestra un desempeño físico tan deteriorado que no puede usarse para envasar bebidas carbonatadas. Las Patentes de EE.UU. 5,888,598 y 6,150,450 divulgan preformas para envases de PET rediseñadas con paredes laterales más gruesas para compensar la proporción de estiramiento incrementada. Esta preforma más gruesa, sin embargo, requiere nuevos moldes que exigen inversiones adicionales de capital. La preforma más gruesa también se hace a una menor tasa de productividad porque toma más tiempo enfriar y calentar las preformas de paredes más anchas. Adicionalmente las mezclas de PET con una poliamida como nylon desarrollaron un tono amarillento y opacidad que no las hace transparentes como el PET convencional. Los envases multicapas también han sido desarrollados con una capa de alta barrera intercalada entre dos o más capas de PET. El material usado para la capa de alta barrera es generalmente un polímero distinto al PET, como el nylon, ácido poliglicólico, EVOH, PEN y similares. Debido a esta diferencia de material, los envases multicapas tienen usualmente problemas de deslaminación, impactando la apariencia y tanto el desempeño mecánico como la barrera de los envases. Por lo tanto, existe en la técnica la necesidad de mejorar el desempeño de barrera del PET para su uso en aplicaciones que requerirán una barrera mejorada, como en el envasado de bebidas carbonatadas y bebidas y alimentos sensibles al oxígeno, de tal forma que no cause una sustancial degradación del PET, no impacte de forma importante la proporción de estiramiento del PET y no impacte negativamente en la transparencia del PET.

COMPENDIO DE LA INVENCIÓN Esta invención responde a las necesidades antes descritas suministrando un envase de polímero con propiedades de barrera al gas mejoradas. En una forma de presentación particular, un a envase multicapas comprende al menos dos capas exteriores que comprenden una matriz polimérica y al menos una capa de barrera dispuesta entre las al menos dos capas exteriores. La por lo menos una capa de barrera comprende una primera composición de polímero que comprende una matriz polimérica y un aditivo de bajo peso molecular. En otra forma de presentación particular, un envase multicapas comprende al menos una capa intermedia entre la capa de barrera y las capas exteriores. Formas de presentación particulares de esta invención suministran un envase de polímero, como envases de poliéster, con barrera al gas mejorada, y en particular, barrera mejorada al dióxido de carbono y oxígeno. Esto hace a ciertas formas de presentación de la invención particularmente adecuadas para envasar refrescos carbonatados y bebidas y alimentos sensibles al oxígeno. Formas de presentación particulares logran esta barrera al gas mejorada mientras mantienen propiedades físicas y transparencia aceptables. Otros objetos, características y ventajas de la invención serán evidentes a partir de la siguiente descripción detallada y reivindicaciones.

BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS La FIG. 1 es una vista de la elevación transversal de una preforma de envase moldeada hecha de conformidad con una forma de presentación de la invención. La FIG. 2 es una vista de la elevación transversal de un envase moldeado por soplado hecho a partir de la preforma de la Fig. 1 de conformidad con una forma de presentación de esta invención. La FIG. 3 es una vista en perspectiva de una bebida envasada hecha de conformidad con una forma de presentación de esta invención. La FIG. 4 es una vista del corte transversal de las capas dentro del envase multicapas para un envase de 3 capas (A), envase de 5 capas (B) y envase de 7 capas (C) de conformidad con formas de presentación de esta invención. La FIG. 5 es un diagrama esquemático de un sistema para hacer un envase de polímero con barrera al gas mejorada de conformidad con una forma de presentación de esta invención.

DESCRIPCIÓN DETALLADA DE LA INVENCIÓN Esta invención reúne un envase de polímero con propiedades de barrera al gas mejoradas y un método para hacer un envase de polímero con propiedades de barrera al gas mejoradas. Formas de presentación de esta invención, incluyendo la estructura y composición del envase, métodos para hacerlos y sus usos de describen a continuación y se ilustran en las figuras que se acompañan. La presente invención provee un envase multicapas que tiene propiedades de barrera al gas mejoradas. Como es bien conocido por los adiestrados en la técnica, tanto los envases multicapas como los de una sola capa pueden hacerse moldeando por soplado una preforma de envase. Ejemplos de preformas adecuadas y estructuras de envases se divulgan en la Patente de EE.UU. 5,888,598, cuya divulgación se incorpora expresamente a la presente por referencia en su totalidad. De conformidad con formas de presentación de esta invención, una preforma de envase 12 se ilustra en la Fig. 1 y un envase 14 hecho a partir de dicha preforma se ilustra en la Fig. 2 y Fig. 3. Esta preforma 12 se hace moldeando por inyección una matriz polimérica y comprende una terminación de cuello enroscado 112 que termina en su extremo inferior en una pestaña de tapa 114. Debajo de la pestaña de tapa 114, hay una sección generalmente cilindrica 116 que termina en una sección 118 de aumento gradual del diámetro externo para proveer incremento en la densidad de la pared. Debajo de la sección 118 hay una sección de cuerpo alargado 120. La preforma 12 que se ilustra en la Fig. 1 puede moldearse por soplado y estirado para formar un envase 14. El envase 14 comprende un armazón 124 que comprende una terminación de cuello enroscado 126 que define una boca 128, una pestaña de tapa 130 debajo de la terminación de cuello enroscado, una sección en forma de cuña 132 que se extiende desde la pestaña de tapa, una sección de cuerpo 134 que se extiende por debajo de la sección de cuña, y una base 136 en la parte inferior del envase. El envase 14 es usado adecuadamente para hacer una bebida envasada 138, como se ilustra en la Fig. 3. La bebida envasada 138 incluye una bebida como refresco carbonatado dispuesta dentro del envase 14 y una tapa 140 que sella la boca 128 del envase. La preforma 12, el envase 14 y la bebida envasada 138 no son sino ejemplos de las aplicaciones que usan las preformas de la presente invención. Deberá entenderse que el proceso y aparato de la presente invención pueden usarse para hacer preformas y envases con una variedad de configuraciones. Envases adecuados incluyen, pero sin limitarse a botellas, bidones, garrafas, coolers y similares. El envase 14 deseablemente comprende una pluralidad de capas y puede incluir cualquier número de capas, limitado únicamente por las capacidades del equipo de coextrusión disponible. Las Figuras 4A, 4B, y 4C ilustran las capas múltiples del envase de conformidad con diferentes formas de presentación de esta invención. En una forma de presentación particular, el envase 14 comprende al menos dos capas exteriores que integran aproximadamente 99 a 20 peso por ciento del envase y una o más capas de barrera que integran aproximadamente 1 a 80 peso por ciento del envase. En otra forma de presentación particular, el envase 14 comprende al menos dos capas exteriores que integran aproximadamente 99 a 60 peso por ciento del envase y una o más capas de barrera que integran aproximadamente 1 a 40 peso por ciento del envase. En todavía otra forma de presentación particular, el envase 14 comprende al menos dos capas exteriores que integran aproximadamente 99 a 80 peso por ciento del envase y una o más capas de barrera que integran aproximadamente 1 a 20 peso por ciento del envase. En una forma de presentación particular mostrada en la Fig. 4A, el envase 14 comprende dos capas exteriores 210, 212 y una capa de barrera 214. Las capas exteriores 210, 212 ayudan a mantener la integridad estructural del envase 14 mientras la capa de barrera 214 mejora las propiedades de barrera al gas del envase. Generalmente, las dos barreras exteriores 210, 212 comprenden una matriz polimérica o una matriz polimérica con contenido reciclado, mientras la capa de barrera 214 comprende una primera composición que comprende una matriz polimérica o una matriz polimérica con contenido reciclado y un aditivo de bajo peso molecular. Las composiciones de las capas de discuten con mayor detalle en lo sucesivo. En otra forma de presentación particular mostrada en la Fig. 4B, el envase 14 comprende dos capas exteriores 220, 222, y una o más capas de barrera y una o más capas intermedias 224-228. Como se describió antes, las capas exteriores 220, 222 ayudan a mantener la integridad estructural del envase 14 y evita la salida del aditivo de bajo peso molecular de la o las capas de barrera, mientras la o las capas de barrera 224-228 mejoran las propiedades de barrera al gas del envase. La o mas capas intermedias 224-228 pueden servir para múltiples funciones, como proveer adicional integridad estructural al envase 14, proporcionando un adhesivo para sostener las dos capas exteriores 220, 222 y una o más capas de barrera 224-228 juntas, o proporcionar un mejoramiento adicional a la barrera al gas del envase. En otra forma de presentación, el envase 14 comprende una capa de barrera 224 y dos capas intermedias 226, 228. En otra forma de presentación, el envase 14 comprende dos capas de barrera 226, 228 y una capa intermedias 224. Debe entenderse que la o las capas de barrera y la o las capas intermedias 224-228 pueden estar dispuestas entre las dos capas exteriores 220, 222 del envase 14 en cualquier orden que una persona adiestrada en la técnica determine adecuado, como se demuestra en la Tabla 1. Como se describió entes, las dos capas exteriores 220, 222 generalmente comprenden una matriz polimérica u opcionalmente una matriz polimérica con contenido reciclado mientras la o las capas de barrera 224-228 comprenden una primera composición polimérica que comprende una matriz polimérica, u opcionalmente una matriz polimérica con contenido reciclado, y un aditivo de bajo peso molecular. La o las capas intermedias 224-228, independientes entre ellas, pueden comprender una matriz polimérica, una matriz polimérica con contenido reciclado, una matriz polimérica con un aditivo, una matriz polimérica con contenido reciclado y un aditivo, o una capa adhesiva.

Tabla 1 : Composición de las Capas de un Envase de Múltiples Capas En todavía otra forma de presentación particular mostrada en la Fig. 4C, el envase 14 comprende dos capas exteriores 230, 232, y una o más capas de barrera y una o más capas intermedias 234-242. Como se describió en la forma de presentación previa, las capas exteriores 230, 232 ayudan a mantener la integridad estructural del envase 14 e inhiben la salida del aditivo de bajo peso molecular desde la o las capas de barrera 234-242, mientras la o las capas de barrera 234-242 mejoran las propiedades de barrera del envase. La o las capas intermedias 234-242 pueden servir para múltiples funciones, como proveer adicional integridad estructural al envase 14, proporcionando un adhesivo para sostener las dos capas exteriores 230, 232 y una o más capas de barrera 234-242 y otras capas intermedias 234-242 juntas, o proporcionar mejoramiento adicional de la barrera al gas del envase. En una forma de presentación, el envase 14 comprende una capa de barrera 234 y cuatro capas intermedias 236-242. En otra forma de presentación, el envase 14 comprende dos capas de barrera 236, 238 y tres capas intermedias 232, 240, 242. En todavía otra forma de presentación, el envase 14 comprende tres capas de barrera 234, 240, 242 y dos capas intermedias 236, 238. Debe entenderse que la o las capas de barrera y la o las capas intermedias 234-242 pueden estar dispuestas entre las dos capas exteriores 230, 232 del envase 14 en cualquier orden que una persona adiestrada en la técnica determine adecuado, como se demuestra en la Tabla 1. Como se describió anteriormente, las dos capas exteriores 230, 232 generalmente comprenden una matriz polimérica u opcionalmente una matriz polimérica con contenido reciclado mientras la o las capas de barrera 234-232 comprenden una primera composición polimérica que comprende una matriz polimérica, u opcionalmente una matriz polimérica con contenido reciclado, y un aditivo de bajo peso molecular. Las capas exteriores 210, 212 también inhiben la salida del aditivo de bajo peso molecular desde la capa de barrera 214. El aditivo de bajo peso molecular puede ser volátil y en algunas formas de presentación podría diíuminarse en la atmósfera si no fuera por las capas exteriores 210, 212. La o las capas intermedias 234-242, independientes entre ellas, pueden comprender una matriz polimérica, una matriz polimérica con contenido reciclado, una matriz polimérica con un aditivo, una matriz polimérica con contenido reciclado y un aditivo, o una capa adhesiva. Polímeros adecuados para usar en las capas exteriores de formas de presentación de esta invención pueden ser cualesquiera polímeros con una temperatura de fundición o de procesamiento que supere los 100°C. Entre los ejemplos de tales polímeros se incluyen los poliésteres, poliamidas, poliolefinas, polilactidas, poliimidas y copolímeros de los mismos. En una forma de presentación particular, la matriz polimérica comprende PET. Polímeros adecuados para usar en las capas intermedias y de barrera de formas de presentación de la invención incluyen polímeros con temperaturas de transición vitrea superiores a la temperatura ambiente. Entre los ejemplos se incluyen los poliésteres, copolímeros de poliéster, poliamidas, naftalato de polietileno (PEN), isoftalato de polietileno, copolímeros de los mismos y similares. Los copolímeros de PET son particularmente útiles porque son usados para muchas aplicaciones de barrera como películas y envases. Los copolímeros de PET adecuados para usar en formas de presentación de esta invención comprenden un componente diol que tiene unidades repetidas de etilenglicol y un componente diácido que tiene unidades repetidas de ácido tereftálico. En formas de presentación particulares, e copolímero de PET tiene menos de 20 por ciento de modificación de diácido, menos de 10 por ciento de modificación de glicol, o ambas, en base a 100 mole por ciento de componente diácido y 100 mole por ciento de componente diol, respectivamente. Tales copolímeros de PET son bien conocidos. Los copolímeros de PET adecuados para usar en formas de presentación de esta invención también pueden comprender un poliéster con contenido reciclado. Los polímeros, incluyendo poliésteres como los copolímeros de PET, tienen volumen libre entre las cadenas poliméricas. Como es sabido por los adiestrados e la técnica, la cantidad de volumen libre de polímeros como los copolímeros de PET determinan su barrera a las moléculas de gas. A menor volumen libre, menor difusión de gas y mayor barrera a las moléculas de gas. Idealmente, la o las capas de barrera de formas de presentación de esta invención comprenden un aditivo de bajo peso molecular que está al menos parcialmente dispuesto en el volumen libre entre las cadenas poliméricas de la primera composición polimérica. Sin querer limitarnos por ninguna teoría, se cree que el aditivo de bajo peso molecular actúa como antiplastificante en la matriz polimérica, eliminando el volumen libre, y previniendo así la rotación de las cadenas poliméricas y mejorando las propiedades de barrera de la composición polimérica. El aditivo de bajo peso molecular mejora las propiedades de barrera del envase cuando están presentes en el envase en una cantidad en el rango de aproximadamente 0.2 a aproximadamente 10 peso por ciento del envase. En otra forma de presentación, el aditivo de bajo peso molecular está presente en el envase en una cantidad en el rango de aproximadamente 2 a aproximadamente 10 peso por ciento del envase. En todavía otra forma de presentación, el aditivo de bajo peso molecular está presente en el envase en una cantidad en el rango de aproximadamente 2 a aproximadamente 5 peso por ciento del envase. Cuando el aditivo de bajo peso molecular está presente en el envase a niveles de carga superiores a 10 peso por ciento del envase, el factor de mejoramiento de barrera (BIF, por sus siglas en inglés) es sustancial; sin embargo, las propiedades de la composición polimérica se deterioran y hacen que el moldeado del envase sea más difícil. El BIF es una medida de propiedades de barrera al gas mejoradas (la relación de la tasa de transmisión de gas de una composición polimérica sin un aditivo a la tasa de transmisión de gas de una composición polimérica con un aditivo). Sin la intención de limitarnos por ninguna teoría, se cree que cuando un aditivo de bajo peso molecular está presente en el envase a niveles de carga significativamente superiores a 10 peso por ciento del envase, el aditivo actúa como plastificante, permitiendo así la rotación de las cadenas poliméricas y reduciendo las propiedades de barrera de la composición polimérica. Cuando el aditivo de bajo peso molecular está presente en el envase a niveles de carga por inferiores a 0.2 peso por ciento del envase, el BIF es significativo. La cantidad de aditivo de bajo peso molecular presente en la por lo menos una capa de barrera (a), la cantidad de la por lo menos una capa de barrera presente en el envase (b), y la cantidad de aditivo de bajo peso molecular presente en el envase (c) se interrelacionan como sigue: a ¦ b = c El límite mínimo de aditivo de bajo peso molecular presente en la por lo menos una capa de barrera (a) está limitada por el límite mínimo de la por lo menos una capa de barrera presente en el envase (b). El límite máximo de aditivo de bajo peso molecular presente en la por lo menos una capa de barrera (a) está limitado por la capacidad del aditivo de bajo peso molecular de combinarse con la matriz polimérica en la primera composición polimérica de la capa de barrera. En concordancia, en una forma de presentación particular, el aditivo de bajo peso molecular está presente en la capa de barrera del envase en una cantidad en el rango de aproximadamente 0.25 a 25 peso por ciento de la capa de barrera, en otra forma de presentación en el rango de aproximadamente 3.75 a 25 peso por ciento de la capa de barrera, y en todavía otra forma de presentación en el rango de aproximadamente 3.75 a 12.5 peso por ciento de la capa de barrera. En una forma de presentación particular, cuando el aditivo de bajo peso molecular está presente en el envase en una cantidad en el rango de en una cantidad en el rango de aproximadamente 0.2 a 10 peso por ciento del envase, el aditivo de bajo peso molecular está presente en la capa de barrera en una cantidad en el rango de aproximadamente 0.25 a 25 peso por ciento de la capa de barrera. Además, las capas exteriores comprenden aproximadamente 99 a 60 peso por ciento del envase, y la capa de barrera comprende aproximadamente 40 peso por ciento del envase. En todavía otra forma de presentación particular, cuando el aditivo de bajo peso molecular está presente en el envase en una cantidad en el rango de aproximadamente 2 a 10 peso por ciento del envase, el aditivo de bajo peso molecular está presente en la capa de barrera en una cantidad en el rango de aproximadamente 3.75 a 25 peso por ciento de la capa de barrera. Adicionalmente, las capas exteriores comprenden aproximadamente 99 a 80 peso por ciento del envase, y la capa de barrera comprende aproximadamente 1 a 20 peso por ciento del envase. En todavía otra forma de presentación particular, cuando el aditivo de bajo peso molecular está presente en el envase en una cantidad en el rango de aproximadamente 2 a 5 peso por ciento del envase, el aditivo de bajo peso molecular está presente en la capa de barrera en una cantidad en el rango de aproximadamente 3.75 a 12.5 peso por ciento de la capa de barrera. Adicionalmente, las capas exteriores comprenden aproximadamente 99 a 60 peso por ciento del envase, y la capa de barrera comprende aproximadamente 1 a 40 peso por ciento del envase. Un envase multicapas que comprende al menos una capa de barrera con una alta carga de aditivo puede evitar muchas de las consecuencias negativas normalmente asociadas con el uso de altos niveles de aditivos. Notablemente, a causa del módulo, la relación de estiramiento y las características de carga máxima son en parte determinadas por las capas exteriores y cualesquiera capas intermedias del envase, que tienen poco o ningún aditivo de barrera. Las capas exteriores y cualesquiera capas intermedias del envase contrarrestan el impacto negativo que la o las capas de barrera tendrían de otra forma sobre las propiedades mecánicas del envase. Los inconvenientes con frecuencia asociados con los envases multicapas pueden eliminarse usando materiales similares en cada capa, lo que minimizaría o eliminaría el riesgo de deslaminación y sus efectos negativos. Adicionalmente, las ventajas de un envase multicapas pueden realizarse usando aditivos en una capa de barrera que sería demasiado volátil para su inclusión en un envase de una sola capa. Normalmente, el uso de aditivos volátiles en envases puede conducir a la contaminación de los moldes, impactando tanto la apariencia como desempeño del envase. Por ejemplo, el moldeado convencional por inyección de polímeros que tienen altas temperaturas de fundición y procesamiento, como el PET, con aditivos de bajo peso molecular resultan en "plate-out" o resistencia a la expulsión, que ocurre cuando hay una deposición de material sobre las superficies del aparato de moldeado por inyección durante el procesamiento de los polímeros. El efecto plate-out reduce el tiempo de marcha del aparato de moldeado por inyección, resultando en retrasos costosos en la producción debidos a la limpieza. Usando un envase multicapas puede reducirse significativamente o eliminarse el plate-out causado por los aditivos de bajo peso molecular porque el aditivo de bajo peso molecular está contenido entre las dos capas exteriores sin aditivo de bajo peso molecular, evitando el contacto entre el aditivo de bajo peso molecular y las superficies del aparato de moldeado por inyección. Como se describió anteriormente, una primera composición polimérica de la por lo menos una capa de capa de barrera preferiblemente comprende un aditivo de bajo peso molecular. Generalmente, el aditivo de bajo peso molecular comprende un compuesto con peso molecular inferior a aproximadamente 2000 daltons, debajo de aproximadamente 1500 daltons, o debajo de aproximadamente 1000 daltons. En una forma de presentación particular, el aditivo de bajo peso molecular comprende un éster, diéster o poliéster de naturaleza aromática o alifática; una amida, diamida o poliamida de naturaleza aromática o alifática, entre cuyos ejemplos se incluyen la acetanilida, tereftalamida y nylon 6; un éster cíclico con uno o más grupos de éster, entre cuyos ejemplos se incluyen la lactona, polilactona, caprolactona y la lactida; una amida cíclica con uno o más grupos amida, entre cuyos ejemplos se incluyen el lactam, polilactam, caprolactam y anhídrido alanina o mezclas de los mismos. En una forma de presentación particular, el aditivo de bajo peso molecular comprende un derivado de purina, como el descrito en la solicitud de patente no provisional pendiente conjuntamente 1 1/532,361 presentada el 15 de septiembre de 2006, titulada "Envase y Composición para Propiedades de Barrera al Gas Mejoradas'1, la cual reivindica prioridad a la solicitud de patente provisional 60/723,751 presentada el 6 de octubre de 2005, por el inventor Yu Shi, et al. Las divulgaciones de estas solicitudes de patente se incorporan expresamente a la presente en su totalidad.

Una diona de purina que tiene la estructura química de la Fórmula I donde Ri, R3, R5 y R7, independientes entre ellos, comprenden un grupo hidrógeno, arilamino, alcoxi, ariloxi, alquenilo, alquilino, o un grupo acilo, heterocíclico, heteroarilo, arilo, alquinilo, alquenilo o alquilo recto, encadenado, ramificado o cíclico; donde t, ti , x, xi , x2, y, y z, independientes entre ellos, son un enlace sencillo o un enlace doble; donde t\ x', y' y z\ independientes entre ellos, son 0 o 1 ; donde x", y" y z" , independientes entre ellos, son 1 o 2; donde cuando x en un enlace doble, x¡ es un enlace sencillo; donde cuando xi es un enlace doble, x y x2 son enlaces sencillos; donde cuando x2 es un enlace doble, xi y ti son enlaces sencillos; donde cuando t es un enlace doble, ti y z son enlaces sencillos; donde cuando z es un enlace doble, t es un enlace sencillo; donde cuando ti es un enlace doble, t y x2 son enlaces sencillos; donde cuando x es un enlace doble, x' es 0; donde cuando x o xi es un enlace doble, x" es 1 ; donde cuando y es un enlace doble, y' es 0 e y" es 1 ; donde cuando t o ti es un enlace doble, t' es 0; donde cuando z y t son enlaces sencillos, w' es 2; donde cuando z o t es un enlace doble, w' es 1 ; donde cuando z es un enlace doble, z' es 0; donde cuando x, y o z, independientes entre ellos, son un enlace sencillo, x', y' o z', independientes entre ellos, son 1 ;; donde R2, R4 o R6, independientes entre ellos, pueden ser fracciones medias unidas por un enlace sencillo o doble; donde R2, R4 o R6 son una fracción media unida por un enlace sencillo, R2, R4 o independientes entre ellos, comprenden un grupo hidrógeno, hidroxilo, amino, amido, alquilamino, arilamino, alcoxi, ariloxi, nitro, acilo, alquenilo, alquinilo, ciano, sulfo, sulfato, mercapto, imino, sulfonilo, sulfenilo, sulfinilo, sulfamoilo, fosfonilo, fosfinilo, fosforilo, fosfino, tioéster, tioéter, anhídrido, oximno, hidrazino, carbamilo, ácido fosfónico, fosfonato, o un grupo acilo, heterocíclico, heteroarilo, arilo, alquinilo, alquenilo o alquilo recto, encadenado, ramificado o cíclico; donde R2, R o R6 son una fracción media unida por un enlace doble, R2, R4 o R6, independientes entre ellos, comprenden oxígeno, sulfuro, CR8R9, S02 o NR10; R8 y R9, independientes entre ellos, comprenden un grupo hidrógeno, hidroxilo, amino, amido, alquilamino, arilamino, alcoxi, ariloxi, nitro, acilo, alquenilo, alquinilo, ciano, sulfo, sulfato, mercapto, imino, sulfonilo, sulfenilo, sulfinilo, sulfamoilo, fosfonilo, fosfinilo, fosforilo, fosfino, tioéster, tioéter, anhídrido, oximno, hidrazino, carbamilo, ácido fosfónico, fosfonato, o un grupo acilo, heterocíclico, heteroarilo, arilo, alquinilo, alquenilo o alquilo recto, encadenado, ramificado o cíclico; y donde x" es 2, ambas fracciones medias de R2 pueden ser lo mismo o diferentes; donde cuando y" es 2, ambas fracciones medias de R4 pueden ser lo mismo o diferentes; y cuando w' es 2, ambas fracciones medias de R6 pueden ser lo mismo o diferentes.

Las fracciones medias antes descritas pueden además sustituirse, como lo sabe un conocedor de la técnica, por un grupo hidrógeno, halógeno, hidroxilo, amino, amido, alquilamino, arilamino, alcoxi, ariloxi, nitro, acilo, alquenilo, alquinilo, ciano, sulfo, sulfato, mercapto, imino, sulfonilo, sulfenilo, sulfinilo, sulfamoilo, fosfonilo, fosfinilo, fosforilo, fosfíno, tioéster, tioéter, anhídrido, oximno, hidrazino, carbamilo, ácido fosfónico, fosfonato y cualquier otro grupo funcional viable. En una forma de presentación del componente de la Fórmula I, el derivado de purina comprende 7H-purina, con la estructura química donde x, x2, y, y t don enlaces dobles; donde xi , ti, y z son enlaces sencillos; donde x', y' y t' son 0; donde x", y", z' y w' son 1 ; y donde R2, R4, R5 y RÓ son hidrógeno.

En otra forma de presentación del compuesto de la Fórmula I, el derivado de purina comprende un compuesto que tiene la estructura química de la Fórmula II donde ti , x, xi, y y z son enlaces sencillos; donde X2 y t son enlaces dobles; donde w', x', y', z', x" y y" son 1 ; donde t' es 0; donde R2 y R4, independientes entre ellos, son fracciones medias unidas por un enlace doble que comprende oxígeno, sulfuro, CRsR9, SO2 o NRto; y donde R1 ; R3, R5 y R6, independientes entre ellos, comprenden un grupo hidrógeno, hidroxilo, amino, amido, alquilamino, arilamino, alcoxi, ariloxi, nitro, acilo, alquenilo, alquinilo, ciano, sulfo, sulfato, mercapto, imino, sulfonilo, sulfenilo, sulfinilo, sulfamoilo, fosfonilo, fosfinilo, fosforilo, fosfino, tioéster, tioéter, anhídrido, oximno, hidrazino, carbamilo, ácido fosfónico, fosfonato, o un grupo acilo, heterocíclico, heteroarilo, arilo, alquinilo, alquenilo o alquilo recto, encadenado, ramificado o cíclico. En una forma de presentación particular del compuesto de la Fórmula II, el derivado de purina comprende teobromina, una purina diona con la estructura química donde ti , x, xi , y, y z son enlaces simples; donde X2 y t son enlaces dobles; donde w', ?', y', z', x", y y" son 1 ; donde t' es 0; donde Ri y Re son hidrógeno; donde R2 y R4 son oxígeno; y donde R3 y R5 son metil. En otra forma de presentación del compuesto de la Fórmula I, el derivado de purina comprende cafeína, una diona de purina que tiene la estructura química donde ti , x, xi , y, y z son enlaces simples; donde X2 y t son enlaces dobles; donde w', x', y', z', x", y y" son 1 ; donde t' es 0; donde R6 es hidrógeno; R2 y R4 son oxígeno; y R i , R3 y R5 son metil. En todavía otra forma de presentación del compuesto de la Fórmula I, el derivado de Purina comprende teofilina, una diona de purina que tiene la estructura química donde ti , x, xi , y, y z son enlaces simples; donde x2 y t son enlaces dobles; donde w', x', y', z', x", y y" son 1 ; donde t' es 0; donde R5 y Re son hidrógeno; donde R2 y R4 son oxígeno; y donde R i y R3 son metil. En todavía otra forma de presentación del compuesto de la Formula I, el derivado de purina comprende xantina, una diona de purina que tiene la estructura química donde ti, x, xi, y, y z son enlaces simples; donde X2 y t son enlaces dobles; donde w', x', y', z', x", y y" son 1 ; donde t' es 0; donde Ri, R3, R5 y 6 son hidrógeno; y R2 y R4 son oxígeno. En otra forma de presentación del compuesto de la Fórmula I, el derivado de purina comprende un compuesto que tiene la estructura química de la Fórmula III donde x, xi, y, t y ti son enlaces sencillos; donde X2 y z son enlaces dobles; donde t', w', x', y', z', x" y y" son 1 ; donde z' es 0; donde R2 y R4, independientes entre ellos, son fracciones medias unidas por un enlace doble que comprende oxígeno, sulfuro, CR8R9, SO2 o NR10; y donde Ri, R3, R6 y R7, independientes entre ellos, comprenden un grupo hidrógeno, hidroxilo, amino, amido, alquilamino, arilamino, alcoxi, ariloxi, nitro, acilo, alquenilo, alquinilo, ciano, sulfo, sulfato, mercapto, imino, sulfonilo, sulfenilo, sulfinilo, sulfamoilo, fosfonilo, fosfinilo, fosforilo, fosfino, tioéster, tioéter, anhídrido, oximno, hidrazino, carbamilo, ácido fosfónico, fosfonato, o un grupo acilo, heterocíclico, heteroarilo, arilo, alquinilo, alquenilo o alquilo recto, encadenado, ramificado o cíclico.

En otra forma de presentación del compuesto de la Fórmula I, el derivado de purina comprende un compuesto que tiene las estructura química de la Fórmula IV donde x, xi , y, t, y z son enlaces sencillos; donde X2 es un enlace doble; donde t', w\ x', y', z', x" y y" son 1 ; donde R2, R y R6 , independientes entre ellos, son fracciones medias unidas por un enlace doble que comprende oxígeno, sulfuro, CRs 9, SO2 o Rm; y donde R1 } R3 , 5 y , R7, independientes entre ellos, comprenden un grupo hidrógeno, hidroxilo, amino, amido, alquilamino, arilamino, alcoxi, ariloxi, nitro, acilo, alquenilo, alquinilo, ciano, sulfo, sulfato, mercapto, imino, sulfonilo, sulfenilo, sulfinilo, sulfamoilo, fosfonilo, fosfinilo, fosforilo, fosfino, tioéster, tioéter, anhídrido, oximno, hidrazino, carbamilo, ácido fosfónico, fosfonato, o un grupo acilo, heterocíclico, heteroarilo, arilo, alquinilo, alquenilo o alquilo recto, encadenado, ramificado o cíclico. En todavía otra forma de presentación del compuesto de la Formula I, el derivado de purina comprende ácido úrico, una diona de purina que tiene la estructura química donde x, xi , y, t, ti , y z son enlaces simples; donde X2 en un doble enlace; donde t', w\ x', y', z', x", y y" son 1 ; donde Ri, R3, R5 y 7 son hidrógeno; y donde R2, R4 , y Re son oxígeno. En otra forma de presentación del compuesto de la Fórmula I, el derivado de purina comprende un compuesto que tiene la estructura química de la Fórmula V donde x, xi , y z son enlaces sencillos; donde X2 , t e y son enlaces dobles; donde w', ?', z', x" y y" son 1 ; donde y' y t' son 0; donde R4 es una fracción media unida por un enlace doble que comprende oxígeno, sulfuro, CRsR9, SO2 o NR10; y donde Ri , R2, R5 y Re, independientes entre ellos, comprenden un grupo hidrógeno, hidroxilo, amino, amido, alquilamino, arilamino, alcoxi, ariloxi, nitro, acilo, alquenilo, alquinilo, ciano, sulfo, sulfato, mercapto, imino, sulfonilo, sulfenilo, sulfinilo, sulfamoilo, fosfonilo, fosfinilo, fosforilo, fosfino, tioéster, tioéter, anhídrido, oximno, hidrazino, carbamilo, ácido fosfónico, fosfonato, o un grupo acilo, heterocíclico, heteroarilo, arilo, alquinilo, alquenilo o alquilo recto, encadenado, ramificado o cíclico. En todavía otra forma de presentación del compuesto de la Formula I, el derivado de purina comprende guanina, que tiene la estructura química donde x, xi , ti , y z son enlaces simples; donde X2, t, y y son enlaces dobles; donde w', ?', z', x", y y" son 1 ; donde y' y t' son 0 ; donde Ri , Rs, y 6 son hidrógeno; donde R2 es amino; y donde R4 es oxígeno. En otra forma de presentación, el derivado de purina comprende un compuesto que tiene la estructura química de la Fórmula VI donde x, X2 , y, y z son enlaces dobles; donde xi , t y ti son enlaces sencillos; donde t', w', x" y y" son 1 ; donde x', y' y z' son 0; y donde R2, R4, RÓ, y R7 comprenden un grupo hidrógeno, hidroxilo, amino, amido, alquilamino, arilamino, alcoxi, ariloxi, nitro, acilo, alquenilo, alquinilo, ciano, sulfo, sulfato, mercapto, imino, sulfonilo, sulfenilo, sulfinilo, sulfamoilo, fosfonilo, fosfinilo, fosforilo, fosfino, tioéster, tioéter, anhídrido, oximno, hidrazino, carbamilo, ácido fosfónico, fosfonato, o un grupo acilo, heterocíclico, heteroarilo, arilo, alquinilo, alquenilo o alquilo recto, encadenado, ramificado o cíclico.

En todavía otra forma de presentación del compuesto de la Formula I, el derivado de purina comprende adenina, que tiene la estructura química donde x, X2, y y z son enlaces dobles; donde xi , t, y ti son enlaces simples; donde t', w', x", y y" son 1 ; donde ?', y', y z' son O; donde R2, Re, y 7 son hidrógeno; y donde R4 es un amino.

En otra forma de presentación del compuesto de la Fórmula I, el derivado de purina comprende un compuesto que tiene la estructura química de la Fórmula VII donde , x2, y t son enlaces dobles; donde ti, i y Z\ son enlaces sencillos; donde w', y', z', x" y y" son 1 ; donde t' y x' son 0; donde R2 es una fracción media unida por un enlace doble que comprende oxígeno, sulfuro, CR8R.9, S02 o NRio; y donde R3, Rt, R5 y R6, independientes entre ellos, comprenden un grupo hidrógeno, hidroxilo, amino, amido, alquilamino, arilamino, alcoxi, ariloxi, nitro, acilo, alquenilo, alquinilo, ciano, sulfo, sulfato, mercapto, imino, sulfonilo, sulfenilo, sulfinilo, sulfamoilo, fosfonilo, fosfínilo, fosforilo, fosfino, tioéster, tioéter, anhídrido, oximno, hidrazino, carbamilo, ácido fosfónico, fosfonato, o un grupo acilo, heterocíclico, heteroarilo, arilo, alquinilo, alquenilo o alquilo recto, encadenado, ramificado o cíclico. En otra forma de presentación del compuesto de la Fórmula I, el derivado de purina comprende un compuesto que tiene la estructura química de la Fórmula VIII donde x2, y t son enlaces dobles; donde x, xi, ti y z son enlaces sencillos; w', ?', z', x" y y" son 1 ; donde t' y y' son 0; donde R4 es una fracción media unida por un enlace doble que comprende oxígeno, sulfuro, CRsRg, S02 o NRi0; y donde R[, R2, R5 y ¾, independientes entre ellos, comprenden un grupo hidrógeno, hidroxilo, amino, amido, alquilamino, arilamino, alcoxi, ariloxi, nitro, acilo, alquenilo, alquinilo, ciano, sulfo, sulfato, mercapto, imino, sulfonilo, sulfenilo, sulfinilo, sulfamoilo, fosfonilo, fosfínilo, fosforilo, fosfíno, tioéster, tioéter, anhídrido, oximno, hidrazino, carbamilo, ácido fosfónico, fosfonato, o un grupo acilo, heterocíclico, heteroarilo, arilo, alquinilo, alquenilo o alquilo recto, encadenado, ramificado o cíclico.

En otra forma de presentación del compuesto de la Formula I, el derivado de purina comprende 7-metilguanina, con la estructura química donde x2, y y t son enlaces dobles; donde x, xj, ti, y z son enlaces simples; donde w', x', z\ x", y y" son 1 ; donde t' y y' son 0; donde Ri y R6 son hidrógeno; donde R2 es amino; donde R4 es oxígeno, y donde R5 es metilo. En otra forma de presentación particular del compuesto de la Fórmula I, el derivado de purina comprende tioguanina, con la estructura química donde x2, y y t son enlaces dobles; donde x, xi, ti, y z son enlaces simples; donde w', ?', z', x", y y" son 1 ; donde t' y y' son 0; donde Ri, R5, y R6 son hidrógeno; donde R2 es amino; y donde R4 es azufre. En todavía otra forma de presentación del compuesto de la Fórmula I, el derivado de purina comprende 6-mercaptopurina, con la estructura química donde x2, y y t son enlaces dobles; donde x, xi, ti , y z son enlaces simples; donde w', ?', z' , x", y y" son 1 ; donde t' y y' son 0; donde R] , R2, R5, y Re son hidrógeno; y donde R4 es azufre. En todavía otra forma de presentación del compuesto de la Fórmula I, el derivado de purina comprende hipoxantina, con la estructura química donde x2, y y t son enlaces dobles; donde x, xi , ti , y z son enlaces simples; donde w', ?', z', x", y y" son 1 ; donde t' y y' son 0; donde Ri , R2, R5, y R6 son hidrógeno; y donde * es oxígeno. En otra forma de presentación del compuesto de la Fórmula I, el derivado de purina comprende un compuesto que tiene la estructura química de la Fórmula IX donde Xi , y ti y z son enlaces dobles; donde x, x2, y t son enlaces sencillos; w', x', x" y y" son 1 ; donde t\ y' y z' son 0; donde Ri, R2, R4 y Re, independientes entre ellos, comprenden un grupo hidrógeno, hidroxilo, amino, amido, alquilamino, arilamino, alcoxi, ariloxi, nitro, acilo, alquenilo, alquinilo, ciano, sulfo, sulfato, mercapto, imino, sulfonilo, sulfenilo, sulfinilo, sulfamoilo, fosfonilo, fosfinilo, fosforilo, fosfino, tioéster, tioéter, anhídrido, oximno, hidrazino, carbamilo, ácido fosfónico, fosfonato, o un grupo acilo, heterocíclico, heteroarilo, arilo, alquinilo, alquenilo o alquilo recto, encadenado, ramificado o cíclico. En todavía otra forma de presentación particular del compuesto de la Fórmula I, el derivado de purina comprende lH-purina, con la estructura química donde xi , y, tl s y z son enlaces dobles; donde x, x2, y t son enlaces simples; donde w', x' , x", y y" son 1 ; donde t', y', y z' son 0; donde Rf > R2, R4, y R6 son hidrógeno.

En otra forma de presentación particular del compuesto de la Fórmula IX, el derivado de purina comprende diaminopurina, con la estructura química donde x¡, y, ti, y z son enlaces dobles; donde x, x2, y t son enlaces simples; donde w', x', x", y y" son 1 ; donde t\ y', y z' son 0; donde R, y R6 son hidrógeno; y donde R2 y Hi are amino. Debe entenderse que los anteriores son simplemente ejemplos de aditivos adecuados de bajo peso molecular que no deben interpretarse de ninguna forma como imponiendo limitaciones en el alcance de los mismos. Como se describió anteriormente, los envases multicapas son útiles para hacer envases que tienen barrera al gas mejorada. Tales envases se hacen dando la forma a las composiciones poliméricas antes descritas del envase multicapas deseado mediante métodos convencionales como moldeado por fundición. Entre los procesos de moldeado por fundición adecuados se incluyen, el moldeado por coinyección, coextrusión, moldeado térmico y moldeado por compresión. El método particularmente preferido para hacer los envases de esta invención es el moldeado por estirado y soplado (stretch blow molding). Tales métodos son bien conocidos por los conocedores de la técnica y se describen en las Patentes de EE.UU. número 6,596,213; 5,914,138 y 5,01 1 ,720; y e la publicación de Patente de los EE.UU. número 2004/0247739. Las divulgaciones estas referencias son expresamente incorporadas a la presente por referencia en su totalidad. Los métodos para incorporar el aditivo de bajo peso molecular en el envase y la composición polimérica también se proporcionan en la presente. Tales métodos también son bien conocidos por los adiestrados en la técnica. Por ejemplo, un aditivo puede ser alimentado directamente en la matriz polimérica durante el proceso de moldeado por inyección, premezclarse con la resina polimérica antes del moldeado por inyección o incorporarse a altas concentraciones en el polímero como mezcla básica para plásticos (masterbatch) y luego mezclarse con la resina polimérica antes del moldeado por inyección del envase. La Fig. 5 ilustra un sistema 310 de conformidad con una forma de presentación de la invención para hacer una preforma rígida de envase 12 (ilustrada en la Fig. 1) y un envase rígido 14 (ilustrado en la Fig. 2) a partir de la preforma. Como se muestra en la Fig. 5, el PET 320 y un aditivo de bajo peso molecular 322, como un derivado de purina, se agregan a un alimentador o tolva 324 que lleva los componentes a un extrusor de fundido al calor 326 en el cual los componentes se derriten y mezclan. El PET para dar forma a las al menos dos capas exteriores se alimenta hacia el extrusor de fundido al calor 326 (no se muestra). El extrusor de fundido al calor 326 coextrude el líquido de PET y la mezcla líquida de PET 320 y el aditivo de bajo peso molecular 32, forzando al flujo de corrientes a fluir junto trayectorias de flujo anular concéntrico hacia un dispositivo de moldeado por inyección 328 para formar la preforma multicapas 12. La preforma multicapas 12 es enfriada y removida del dispositivo de moldeado por inyección 328 y llevada a un dispositivo de moldeado por estirado y soplado 330 que por estirado y soplado da a la preforma multicapas 12 la forma del envase multicapas rígido terminado 14. El tiempo de residencia de fundido de la producción de preformas es preferiblemente menos de cinco minutos y más preferiblemente de aproximadamente uno a tres minutos. Se desea que las temperaturas de fusión sean de aproximadamente 270 a 300°C y mejor aún de aproximadamente 270 a 290°C. El tiempo de residencia de fundido comienza cuando los materiales entran al extrusor de fusión 326 y comienza el fundido, y finaliza después de la inyección de la mezcla fundida en el molde de inyección para formar la preforma 12. En una forma de presentación particular, el proceso de moldeado por inyección puede modificarse presurizando la cavidad de moldeado para minimizar la precipitación, como se describe en la solicitud de patente de EE.UU. provisional pendiente conjuntamente titulada "Pressurized Tooling for Injection Holding y Method of Using" (Mecanismo de Presurizado para Moldeado por Inyección y Método de Uso), la cual se incorpora por referencia a la presente en tu totalidad, y que fue presentada el 15 de septiembre de 2009 por Schultheis, et al. La presurización de la cavidad de moldeado cambia las dinámicas del ciclo de procesamiento reduciendo o eliminando completamente la capacidad de los aditivos de tamizarse a través del copolímero y depositarse en la superficie inferior del molde. La presión deseada de la cavidad de moldeado puede optimizarse para un material polimérico particular, matriz polimérica o aditivo. El proceso modificado de moldeado por inyección (no ilustrado) incluye el paso adicional de presurizar un molde introduciendo un gas presurizado en la cavidad de moldeado, donde la cavidad de moldeado define la forma de la preforma del envase; introducir una composición de poliéster en la cavidad de moldeado; enfriar la composición de poliéster para formar la preforma del envase multicapas; y remover la preforma del envase multicapas de la cavidad de moldeado. El gas presurizado puede ser cualquier gas que no afecte negativamente la composición de poliéster. Entre los ejemplos se incluyen el aire y sus componentes individuales, oxígeno, nitrógeno, y dióxido de carbono; los gases nobles, argón, neón, helio y xenón; y mezclas de los mismos. En una forma de presentación particular, la cavidad de moldeado es presurizada a una presión en el rango de aproximadamente 1 a aproximadamente 1000 psig.

La presente invención se ilustra además mediante el siguiente ejemplo, que de ninguna manera se interpretará como una limitación al alcance de la misma. Al Contrario, quedará claramente entendido que puede recurrirse a varias otras formas de presentación, modificaciones y equivalentes de la misma, que después de la descripción pueden sugerirse por sí mismas a los conocedores de la técnica, sin separarse del espíritu de la presente invención y/o del alcance de las reivindicaciones anexas.

EJEMPLO Una resina de poliéster comercialmente disponible de grado envase (INVISTA, Spartanburg, Carolina del Sur, EE.UU.) fue secada en un horno de vacío a 140°C durante la noche a un nivel de humedad inferior a 50 ppm. El aditivo de bajo peso molecular, cafeína, fue secado en un horno de vacío a 70°C durante la noche para remover la humedad superficial. Se hicieron envases multicapas con el PET como capas exteriores y el PET en combinación con cafeína como capa de barrera. La capa de barrera comprendía 20 peso por ciento del envase. La cafeína comprendía 15 peso por ciento de la capa de barrera (3 peso por ciento del envase). Se usó una máquina de moldeado por inyección con cavidad de unidad Arburg de escala laboratorio para el moldeado por inyección. Luego se moldearon por soplado las con una máquina de moldeado por soplado Sidel SBO 2/3 para hacer envases de contorno aceptable. Una preforma de 21.1 gr. hizo un envase de 12 oz. Luego se midieron las tasas de transmisión de dióxido de carbono del envase usando un instrumento modelo Mocon 2/60 a 22.2°C y 50% de humedad relativa (HR) con N2/H2 (99: 1 ) y tasas de purga de 10 ml./min. en lados opuestos. Los resultados se muestran en la Tabla 2. El factor de Mejoramiento de barrera (BIF) se definió como la relación de la tasa de transmisión de dióxido de carbono del envase de poliéster multicapas con un aditivo de bajo peso molecular en la capa de barrera a la tasa de transmisión de dióxido de carbono del envase de poliéster multicapas sin aditivo de bajo peso molecular en la capa de barrera.

Tabla 2 Tasa de transmisión de dióxido de carbono de envases de PET multicapas de 12 oz.

El BIF del dióxido de carbono de los envases multicapas de 12 oz. mejoró significativamente con la adición de cafeína a la composición de PET de la capa de barrera.

Será evidente que lo anterior se refiere únicamente a formas de presentación preferidas de la presente invención y que pueden hacerse numerosos cambios y modificaciones sin separarse del espíritu y alcance de la invención segú reivindicaciones y equivalentes de las mismas.

Claims (20)

1. REIVINDICACIONES 1. - Un recipiente de múltiples capas que comprende: cuando menos dos capas externas que comprenden una matriz de polímero; y por lo menos una capa de barrera dispuesta entre las cuando menos dos capas externas, en donde la por lo menos una capa de barrera comprende una primera composición de polímero que comprende una matriz de polímero y un aditivo de bajo peso molecular.
2. 2. - El recipiente de múltiples capas de conformidad con la reivindicación 1 , en donde a) las cuando menos dos capas externas comprenden alrededor de 99 a alrededor de 20 por ciento en peso del recipiente de múltiples capas; b) la por lo menos una capa de barrera comprende alrededor de 1 a alrededor de 80 por ciento en peso del recipiente de múltiples capas; y c) el aditivo de bajo peso molecular está presente en el recipiente de múltiples capas en una cantidad en la escala de alrededor de 0.2 a alrededor de 10 por ciento en peso del recipiente de múltiples capas.
3. 3. - El recipiente de múltiples capas de conformidad con la reivindicación 1 , en donde a) las cuando menos dos capas externas comprenden alrededor de 99 a alrededor de 60 por ciento en peso del recipiente de múltiples capas; b) la por lo menos una capa de barrera comprende alrededor de 1 a alrededor de 40 por ciento en peso del recipiente de múltiples capas; c) el aditivo de bajo peso molecular está presente en el recipiente de múltiples capas en una cantidad en la escala de alrededor de 0.2 a alrededor de 10 por ciento en peso del recipiente de múltiples capas y en la por lo menos una capa de barrera en una cantidad en la escala de alrededor de 0.25 a alrededor de 25 por ciento en peso de la por lo menos una capa de barrera.
4. 4. - El recipiente de múltiples capas de conformidad con la reivindicación 1 , en donde a) las cuando menos dos capas externas comprenden alrededor de 99 a alrededor de 80 por ciento en peso del recipiente de múltiples capas; b) la por lo menos una capa de barrera comprende alrededor de 1 a alrededor de 20 por ciento en peso del recipiente de múltiples capas; y c) el aditivo de bajo peso molecular está presente en el recipiente de múltiples capas en una cantidad en la escala de alrededor de 2 a alrededor de 10 por ciento en peso del recipiente de múltiples capas y en la por lo menos una capa de barrera en una cantidad en la escala de alrededor de 3.75 a alrededor de 25 por ciento en peso de la por lo menos una capa de barrera.
5. 5. - El recipiente de múltiples capas de conformidad con la reivindicación 1 , en donde a) las cuando menos dos capas externas comprenden alrededor de 99 a alrededor de 60 por ciento en peso del recipiente de múltiples capas; b) la por lo menos una capa de barrera comprende alrededor de 1 a alrededor de 40 por ciento en peso del recipiente de múltiples capas; y c) el aditivo de bajo peso molecular está presente en el recipiente de múltiples capas en una cantidad en la escala de alrededor de 2 a alrededor de 5 por ciento en peso del recipiente de múltiples capas y en la por lo menos una capa de barrera en la escala de alrededor de 3.75 a alrededor de 12.5 por ciento en peso de la por lo menos una capa de barrera.
6. 6. - El recipiente de múltiples capas de conformidad con la reivindicación 1 , en donde las cuando menos dos capas externas comprenden un polímero termoplástico seleccionado del grupo que consiste en poliéster, poliamida, poliolefina, poliimida, polilacturo, y derivados de los mismos.
7. 7. - El recipiente de múltiples capas de conformidad con la reivindicación 1 , en donde las cuando menos dos capas externas comprenden tereftalato de polietileno.
8. 8. - El recipiente de múltiples capas de conformidad con la reivindicación 1 , en donde las cuando menos dos capas externas comprenden un copolímero basado en poli(tereftalato de etileno) que tiene menos de 20 por ciento de diácido o menos de 10 por ciento de modificación de glicol, o ambos, basado en 100 por ciento molar de componente diácido y 100 por ciento molar de componente de diol.
9. 9. - El recipiente de múltiples capas de conformidad con la reivindicación 1 , en donde las cuando menos dos capas externas comprenden un tereftalato de polietileno con contenido reciclado.
10. 10. - El recipiente de múltiples capas de conformidad con la reivindicación 1 , en donde la matriz de polímero de la primera composición de polímero comprende tereftalato de polietileno.
11. 1 1. - El recipiente de múltiples capas de conformidad con la reivindicación 1 , en donde la matriz de polímero de la primera composición de polímero comprende copolímero basado en poli(tereftalato de etileno) que tiene menos de 20 por ciento de diácido, o menos de 10 por ciento de modificación de glicol, o ambos, basado en 100 por ciento molar de componente de diácido y 100 por ciento molar de componente diol.
12. 12. - El recipiente de múltiples capas de conformidad con la reivindicación 1, en donde la matriz de polímero de la primera composición de polímero comprende un tereftalato de polietileno con contenido reciclado.
13. 13. - El recipiente de múltiples capas de conformidad con la reivindicación 1 , en donde el aditivo de bajo peso molecular comprende un compuesto con un peso molecular inferior a 1000 daltons.
14. 14. - El recipiente de múltiples capas de conformidad con la reivindicación 1 , en donde el aditivo de bajo peso molecular comprende un derivado de purina.
15. 15. - El recipiente de múltiples capas de conformidad con la reivindicación 14, en donde el derivado de purina comprende una diona de purina que comprende cafeína, teofilina, teobromina, xantina, ácido úrico, o mezclas de los mismos.
16. 16. - El recipiente de múltiples capas de conformidad con la reivindicación 14, en donde el derivado de purina comprende adenina, guanina, 7-metilguanina, tioguanina, 6-mercaptopurina, hipoxantina, diaminopurina, 7H-purina, lH-purina, o mezclas de las mismas.
17. 17. - El recipiente de múltiples capas de conformidad con la reivindicación 1 , en donde el aditivo de bajo peso molecular comprende un éster, diéster o poliéster de una naturaleza aromática o alifática; una amida, diamida o poliamida de una naturaleza aromática o alifática; un éster cíclico con uno o más grupos éster; una amida cíclica con uno o más grupos amida; o mezclas de los mismos.
18. 18. - El recipiente de múltiples capas de conformidad con la reivindicación 1 , que comprende además por lo menos una capa intermedia entre la por lo menos una capa de barrera y las cuando menos dos capas externas.
19. 19. - El recipiente de múltiples capas de conformidad con la reivindicación 18, en donde la cuando menos una capa intermedia comprende un tereftalato de poliéster, un tereftalato de poliéster con contenido reciclado, una capa adhesiva, o la primera composición de polímero de la por lo menos una capa de barrera.
20. 20. - Una bebida empacada que comprende una bebida dispuesta en el recipiente de múltiples capas de conformidad con la reivindicación 1 , y un sello para sellar la bebida en el recipiente de múltiples capas.