MX2012000300A

MX2012000300A - Diseño de preforma de poliestireno para moldeo por soplado de articulos.

Info

Publication number: MX2012000300A
Application number: MX2012000300A
Authority: MX
Inventors: Luyi Sun; Juan Aguirre; Ted Harris; Mark Leland
Original assignee: Fina Technology
Priority date: 2009-07-24
Filing date: 2010-06-25
Publication date: 2012-06-01
Also published as: US20110020576A1; TW201114583A; EP2456603A1; WO2011011149A1; EA201270146A1; CN102470578A; BR112012001593A2

Abstract

Se describen en la presente preformas para el uso en procesos de moldeo por soplado de inyección y tales procesos. Las preformas pueden tener tanto un cuerpo como un cuello en donde el diámetro de cuerpo externo de la preforma es a lo más 95% del diámetro de cuello externo. El cuerpo comprende diámetros interno y externo que conjuntamente forman una pared lateral, el espesor de la cual puede ser mayor que 2.0 mm. También se divulga un molde para el moldeo por inyección de la preforma descrita en lo anterior.

Description

DISEÑO DE PREFORMA DE POLIESTIRENO PARA MOLDEO POR SOPLADO DE ARTÍCULOS CAMPO La presente invención se relaciona generalmente al proceso de moldeo por soplado de plásticos. En particular, las modalidades de la invención se relacionan a preformas para el moldeo por soplado de inyección y el moldeo por soplado de estiramiento de inyección de polímeros basados en estireno .

ANTECEDENTES Los materiales poliméricos frecuentemente se usan como materiales de empaquetamiento debido a que pueden crear una buena barrera de oxígeno/humedad y su apariencia y forma pueden ser fácilmente controlados. Los materiales de plástico también se usan en lugar del vidrio para hacer botellas debido a que son más ligeros, son más resistentes a la ruptura cuando se dejan caer, y pueden ser menos costosos. Varios materiales poliméricos comunes utilizados para el empaquetamiento son polietileno (PE) , polietilentereftalato (PET) , polipropileno (PP), policarbonato (PC), y poliestireno (PS) .

El poliestireno es una de las resinas termoplásticas de volumen más grande en la producción comercial actualmente. Esta es una cadena de hidrocarburo que contiene un grupo fenilo en un átomo de carbono y otro no. el poliestireno es un polímero durable y barato que es frecuentemente encontrado en la vida diaria. Unos cuantos ejemplos comunes de poliestireno son juguetes de plástico, cajas de computadora, empaquetamiento de espuma, vasos de espuma, etc.

El moldeo por soplado de inyección (IBM) es una técnica que se puede usar para producir recipientes de plástico. Un polímero fundido se inyecta en un molde de preforma, creando una preforma. La preforma luego se calienta y se sopla en su forma terminada usando gas comprimido para llenar un molde dado y producir un recipiente hueco.

El moldeo por soplado de estiramiento de inyección (ISBM) es otra técnica para producir una variedad de recipientes de plástico. Gránulos del material deseado se funden y se inyectan en un molde para crear una preforma. La preforma se calienta, y luego se estira, y se sopla con gas de alta presión, tal como aire, para llenar un molde dado y producir un recipiente hueco.

Para cada material, debido a sus diferentes propiedades físicas, incluyendo el coeficiente de transferencia de calor, capacidad de calor, contracción, la temperatura de deformación por calor, etc., es imperativo de diseñar preformas específicas para lograr la procesabilidad total aceptable y propiedades de la botella.

Las preformas para polietilentereftalato (PET), polipropileno (PP) , y policarbonato (PC) han sido bien desarrolladas y tienen sus propias características de diseño. Es deseable tener un diseño de preforma de poliestireno (PS) con desempeño optimizado que podría conducir a buena procesabilidad, alta velocidad de producción, bajo consumo de energía y buenas propiedades de la botella.

BREVE DESCRIPCIÓN Una modalidad de la presente invención es una preforma para el uso en los procesos de moldeo por soplado de polímero basado en poliestireno. La preforma tiene un cuello con un diámetro de cuello interno y un diámetro de cuello externo y tiene un primer extremo de cuello (Ei) y un segundo extremo de cuello (E2) . El cuello proporciona el extremo abierto de la preforma y el artículo soplado y contiene la porción sellante de la preforma, tal como una porción roscada o un contorno de unión de tapa alterno. La preforma tiene un cuerpo con un diámetro de cuerpo interno y un diámetro de cuerpo externo que conjuntamente forma una pared lateral. El cuerpo tiene un primer extremo de cuerpo (E2, que también es el segundo extremo de cuello) y un segundo extremo de cuerpo (E3) que está cerrado, que conjuntamente forman una primera longitud de cuerpo (hi) . El cuerpo tiene un primer diámetro de cuerpo externo (di) en el primer extremo del cuerpo (E2) y un segundo diámetro de cuerpo externo (d2) , el segundo diámetro de cuerpo externo que es menor que el primer diámetro de cuerpo externo. El cuerpo tiene una sola detención definida por la longitud en donde el diámetro de cuerpo externo disminuye desde el primer diámetro de cuerpo externo al segundo diámetro de cuerpo externo, la ubicación donde el diámetro externo del cuerpo iguala el segundo diámetro de cuerpo externo que define un punto de transición (T) . El cuerpo tiene una segunda longitud de cuerpos (??2) desde el punto de transición (T) al segundo extremo de cuerpo (E3) . El segundo diámetro de cuerpo externo es a lo más 95% del primer diámetro de cuerpo externo y la segunda longitud del cuerpo es a lo más 95% de la primera longitud de cuerpo. La longitud de la zona de transición es por lo menos 50% de (di-d2) .

El segundo diámetro de cuerpo externo puede variar de 50% a 95% del primer diámetro de cuerpo externo. La segunda longitud de cuerpo puede variar de 60% a 95% de la primera longitud de cuerpo. Para una preforma de 31 g que es utilizada para una botella soplada de 500 mL, su primer diámetro de cuerpo externo puede variar de 25.0 mm a 40.0 mm; su Segundo diámetro de cuerpo externo puede variar de 12.5 mm a 38.0 mm; su espesor de pared lateral en la ubicación donde el diámetro de cuerpo externo es d2 puede ser por lo menos más grande que 2.0 mm o por lo menos más grande de 3.00 mm.

El material de preforma puede ser un poliestireno o una mezcla polimérica que comprende una mayoría de poliestireno . La preforma puede incluir un material de recubrimiento de barrera de gas. La preforma puede tener una contracción de menor que 38%, opcionalmente menor que 30% cuando se recalienta durante un proceso de moldeo por soplado. La preforma puede tener una distorsión de menor que 8.5%, opcionalmente menor que 4.0% cuando se recalienta durante un proceso de moldeo por soplado.

Una modalidad de la invención puede ser un articulo formado por el moldeo por soplado de la preforma. Una modalidad de la invención puede ser un molde de preforma usado para el moldeo de la preforma.

Una modalidad de la presente invención es un método para formar un articulo moldeado por soplado, el método que incluye proporcionar un polímero basado en poliestireno y formar una preforma del polímero basado en poliestireno. La preforma incluye un cuello que tiene un diámetro de cuello interno y un diámetro del cuello externo y que tiene un primer extremo de cuello y un segundo extremo de cuello. La preforma incluye un cuerpo que tiene un diámetro de cuerpo interno y un diámetro de cuerpo externo que conjuntamente forma una pared lateral. El cuerpo tiene un primer extremo de cuerpo conectado a un segundo extremo de cuello y un segundo extremo de cuerpo que está cerrado, que conjuntamente forman una primera longitud de cuerpo. El cuerpo tiene un primer diámetro de cuerpo externo en el primer extremo de cuerpo y un segundo diámetro de cuerpo externo en una distancia de por lo menos la mitad de la longitud del cuerpo desde el cuello, el segundo diámetro de cuerpo externo es menor que el primer diámetro de cuerpo externo. El cuerpo tiene una zona de transición definida por la longitud en donde el diámetro de cuerpo externo disminuye desde el primer diámetro de cuerpo externo al segundo diámetro de cuerpo externo, la ubicación donde el diámetro externo del cuerpo iguala el segundo diámetro de cuerpo que define un punto de transición. El cuerpo tiene una segunda longitud de cuerpo desde el punto de transición al segundo extremo de cuerpo. El segundo diámetro de cuerpo externo es a lo más 95% del primer diámetro de cuerpo externo y la segunda longitud de cuerpo es a lo más 95% de la primera longitud de cuerpo. El método además incluye calentar la preforma y moldear por soplado la inyección la preforma en un articulo.

El método además puede incluir el moldeo por soplado de estiramiento de inyección de la preforma en un articulo. El segundo diámetro de cuerpo externo de la preforma puede variar de 50% a 95% del primer diámetro de cuerpo externo de la preforma. La segunda longitud de cuerpo de la preforma puede variar de 60% a 95% de la primera longitud de cuerpo de la preforma.

El espesor de la pared lateral de la preforma puede ser mayor que 3.00 mm para una preforma de 500 mL, 31 g. el método además puede incluir el calentamiento de la preforma que da por resultado la contracción de menor que 38%, opcionalmente menor que 30%. El método además puede incluir que el calentamiento de la preforma de por resultado una deformación de menor que 8.5%, opcionalmente menor que 4.0%.

Una modalidad de la invención puede incluir un articulo formado por el método descrito en la presente.

BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS La Figura 1 muestra una vista esquemática para tres diseños de preforma discutidos en la presente.

La Figura 2 muestra los fondos de dos artículos formados con la preforma de diseño B que muestra espesor no uniforme y blanqueamiento (izquierdo) o reventamiento (derecho) .

La Figura 3 muestra una sección transversal de una preforma que ilustra la contracción y distorsión que resulta del calentamiento.

La Figura 4 muestra los diseños Al, A2, y B de la preforma 680 HIPS respectivamente antes y después del calentamiento.

La Figura 5 muestra los diseños Al, A2 y B de la preforma CX5229 respectivamente antes y después del calentamiento .

La Figura 6 muestra la Resistencia de carga superior de las botellas 680 HIPS y CX5229.

La Figura 7 muestra la Resistencia de compresión obstaculizadora de las botellas 680 HIPS y CX5229.

DESCRIPCIÓN DETALLADA El moldeo por soplado de inyección (IBM) y el moldeo por soplado de estiramiento de inyección (ISBM) son técnicas bien desarrolladas para producir recipientes de plástico que incluye la formación de una preforma que subsecuentemente se calienta y se moldea por soplado para producir un recipiente hueco. Las preformas son generalmente formas condensadas, que pueden incluir artículos de forma de tubo de pared relativamente gruesa que tiene un cuello roscado para facilitar el cierre apropiado. Las preformas pueden ser sopladas en una forma de artículo deseado mediante calentamiento, estiramiento y soplado de la preforma con un gas comprimido. El gas comprimido expande la preforma en la forma del molde.

La forma y espesor de la preforma determina no solamente la procesabilidad y velocidad de producción para proceso de moldeo por soplado, sino también las propiedades del artículo producido, incluyendo las propiedades mecánicas, físicas y ópticas. Cuando un polímero es sensible a un cambio de temperatura, un calentamiento no uniforme ligero puede tener un efecto significante sobre la distribución del polímero. Esto puede conducir a que el polímero sea distribuido no uniformemente en el molde, dando por resultado una debilidad del articulo que puede conducir a la falla. Como se utiliza aquí, "falla" se mide mediante la inspección visual y usualmente resulta de la concentración (ya sea estiramiento demasiado o muy poco (en cualquier región de un articulo) . Los defectos del articulo además se puede medir por la via de la prueba mecánica. Otra consideración sobre el diseño de la preforma es el consumo de energía. Es deseable diseñar preformas que pueden ser fácilmente recalentadas rápidamente a la ventana de temperatura requerida por toda la preforma con consumo de energía minimizado.

El proceso ISBM puede ser ya sea un proceso de una sola o de doble etapa. El proceso de una sola etapa inyecta al polímero fundido en el molde de preforma creando la preforma, se extiende la preforma, y sopla la preforma en la forma terminada todo en el mismo proceso. En un proceso de doble etapa, las preformas se moldean por inyección en la primera etapa. Después las preformas se enfrían, se recalientan y subsecuentemente se estiran/moldean por soplado en botellas en la segunda etapa.

Para cada material de polímero, debido a sus diferentes propiedades físicas, es deseable diseñar preformas específicas para lograr mejor procesabilidad total y propiedades de la botella. Las propiedades físicas que pueden influenciar la procesabilidad del material de polímero incluyen el coeficiente de transferencia de calor, capacidad de calor, contracción, temperatura de formación por calor, y resistencia del material fundido.

El poliestireno es un material bajo desarrollo para aplicaciones de moldeo por soplado. Una evaluación inicial de poliestireno para aplicaciones ISB usó un diseño de preforma referido como diseño de preforma referido como diseño B como se muestra en la Figura 1. El diseño B es un diseño de preforma típico que inicia con, debido a que tiene una forma simple (así fácil para el moldeo por inyección) y una pared delgada, que permite que las preformas sean rápidamente recalentadas a la ventana de temperatura deseada y facilitan la transferencia de calor. Tal característica de diseño no solamente ayuda al ahorro de energía, sino también puede facilitar el siguiente proceso de soplado (por ejemplo, menor presión de soplado es posible) . Este trabaja bien para varios plásticos, incluyendo PP y PE .

Sin embargo, cuando el PS se evaluó con tal diseño de preforma (diseño B) , una alta velocidad de rechazo ocurrió durante la producción y las botellas moldeadas exhibieron propiedades inconsistentes. Ambos grados de poliestireno de cristal y de alto impacto (HIPS) exhibieron ciertos niveles de contracción y distorsión, que previene el moldeo por soplado exitoso de poliestireno, especialmente para el poliestireno de grado cristal. Debido a su forma de pared lateral recta y pared relativamente delgada como se muestra en la Figura 1, las preformas se contraen significantemente durante el recalentamiento. Cualquier contracción no uniforme durante el recalentamiento puede dar por resultado distorsión a lo largo de la preforma axial (fuera del centro). Tales preformas fuera del centro puede dar origen a un fondo de botella no uniforme .y pobres propiedades mecánicas. Además, el fondo de la botella puede mostrar signos de blanqueamiento, una característica indeseable para la parte terminada como se muestra en la Figura 2. En conjunto, los grados HIPS exhibieron contracción relativamente alta pero baja distorsión durante el experimento, así fue posible soplar HIPS en botellas. Los grados de poliestireno de cristal exhibieron contracción no uniforme significante y distorsión durante el proceso de recalentamiento, conduciendo a un fondo de botella fuera del centro y espesor de pared no uniforme. La evaluación ha mostrado que el diseño B no es adecuado para el ISBM de PS . Así, es importante diseñar una preforma que pueda minimizar la contracción no uniforme y la distorsión para evitar los problemas de procesamiento que presentan .

Con el fin de minimizar la contracción no uniforme y la distorsión resultante sobre las preformas durante el proceso de recalentamiento, nuevas preformas se diseñaron (Al y A2) y se evaluaron. Los diseños Al y A2 tiene la misma dimensión externa y forma, pero A2 tiene una pared ligeramente más gruesa. Tanto Al como A2 tienen un espesor de pared más grande que el diseño B (Figura 1) . Los resultados han mostrado que las preformas con más grande espesor de pared y una sección en forma de campana cerca del cuello son diseños deseables para aplicación de poliestireno en términos del procesamiento uniforme debido a la contracción no uniforme minimizada y la distorsión. Las dimensiones de los diseños de preforma Al, A2, y B que se probaron se muestran en la Tabla 1.

Tabla 1 Las modalidades de la presente invención tiene un espesor de por lo menos 2.00 mm, opcionalmente por lo menos 2.50 mm, opcionalmente por lo menos 3.00 mm, opcionalmente por lo menos 3.25 mm, opcionalmente por lo menos 3.5 mm. Las modalidades de la presente invención tienen un primer diámetro de cuerpo externo de 25.0 mm a 40.0 mm, opcionalmente de 30.0 mm a 38.0 mm, opcionalmente de 33.0 mm a 37.0 mm. Las modalidades de la presente invención tienen un segundo diámetro de cuerpo externo de 12.5 mm a 38.0 mm, opcionalmente de 20.0 mm a 31.0 mm, opcionalmente de 24.0 mm a 28.0 mm.

Las modalidades de la presente invención tienen una longitud de cuello de 14 mm a 26 mm, opcionalmente de 15 mm a 24 mm, opcionalmente de 16 mm a 22 mm.

Para evaluar el diseño de preforma sobre el recalentamiento del procesamiento de moldeo por soplado, dos grados de poliestireno (un grado cristal, CX5229; y un grado de impacto, 680 HIPS) disponible de TOTAL Petrochemicals , USA, Inc., se eligieron para la evaluación en tres diseños de preforma, Al (28.5 g) , A2 (31 g) , y B (31 g) . Las dos resinas se moldearon en preformas sobre un Moldeador de Inyección Netstal. Las preformas se acondicionaron a la temperatura ambiente durante por lo menos 24 horas antes de que se moldearan por soplado y estiramiento en botellas en un moldeador de soplado de estiramiento de inyección lineal ADS G62.

Con referencia a la Figura 3, se ilustra una vista de sección transversal de una modalidad de una preforma antes del calentamiento (Fig 3a) y después del calentamiento (Fig 3b) . el primer diámetro de cuerpo externo (di), el Segundo diámetro de cuerpo externo (d2) , la longitud de preforma (Hi) , la longitud de preforma después del calentamiento (H2) , primera longitud de cuerpos (ni), segunda longitud de cuerpo (h2) , longitud de cuerpo después del calentamiento (h3) , cantidad de desviación (d) , y punto de transición (T) se muestra en la Figura 3. La contracción se define como (hi-h3)/hi y la distorsión se define como d/h3. Para determinar un tamaño adecuado y el ángulo dependiente del cuello en forma de campana de la preforma se desean los siguientes parámetros. La relación del segundo diámetro de cuerpo externo (d2) al primer diámetro de cuerpo externo (di) debe estr en el intervalo entre 0.50 y 0.95, opcionalmente de 0.60 a 0.90, opcionalmente de 0.70 a 0.80. La relación de la segunda longitud de cuerpo (h2) a la primera longitud de cuerpo (hi) debe variar de 0.60 a 0.95, opcionalmente de 0.65 a 0.85, opcionalmente de 0.65 a 0.80. Las ubicaciones de extremo de las secciones de cuello y de cuerpo se muestran como Ei, E2 y E3, con Ei que indica el extremo abierto de la preforma, E2 que indica la ubicación donde la sección de cuello se conecta con la sección de cuerpo y E3 que indica el extremo cerrado de la preforma. Un anillo de soporte está localizado en E2 que puede ayudar con el manejo de la preforma y el proceso de moldeo por soplado.

Los resultados de la evaluación muestran que los diseños Al y A2 se presentan que son adecuados para los procesos de moldeo por soplado de poliestireno. Después del recalentamiento, las preformas se contraen menos, se contraen más uniformemente y exhiben menor distorsión que la preforma comparativa B (ver la Tabla 2, Figura 4 y Figura 5) . Las botellas se moldearon por soplado exitosamente en una velocidad de rechazo menor que 2% utilizando ya sea el diseño Al o A2. Los fondos de botella no exhibieron signos de blanqueamiento''. La Figura 4 muestra los diseños de preforma 680 HIPS Al (28.5 g) , A2 (31 g) , y B (31 g) respectivamente antes y después del calentamiento. La Figura 5 muestra los diseños de preforma CX5229 Al (28.5 g) , A2 (31 g) , y B (31 g) respectivamente antes y después del calentamiento.

Tabla 2. Datos de contracción y distorsión de las preformas de PS En conjunto, las preformas de poliestireno de grado cristal (CX5229) exhibieron una contracción más alta y distorsión que HIPS (680) sin considerar el diseño de la preforma. Las preformas Al exhibieron menor contracción y distorsión que las preformas B, mientras que aun menor contracción y distorsión se lograron las preformas A2. En particular, la preforma de diseño A2 dio por resultado muy baja distorsión, que es deseable para el moldeo por soplado de la preforma. En modalidades de la invención la preforma tiene contracción de menor que 38%, opcionalmente menor que 35%, opcionalmente menor que 30%. En modalidades de la invención la preforma tiene una distorsión de menor que 8.5%, opcionalmente menor que 6%, opcionalmente menor que 4%.

Las botellas moldeadas con las preformas Al y A2 también exhiben alta resistencia de carga superior. Como se muestra en las Figuras 6 y 7, las botellas hechas del diseño de preforma A2 exhibieron más alta resistencia de carga superior y de compresión obstaculizadora que aquellas del mismo peso pero hechas del diseño de la preforma B. No hay datos para el diseño de la preforma B con CX5229 ya que esta preforma no logró moldear buenas botellas en las cuales probar la resistencia a la carga superior y la compresión obstaculizadora se determinan de acuerdo con ASTM 2659-95. Variaciones más grandes en la resistencia de la presión obstaculizadora de las botellas también se observaron, lo cual indicó que la resistencia a la compresión obstaculizadora fue más sensible al diseño de la preforma que la resistencia de carga superior. Esto es debido a que la compresión obstaculizadora es principalmente sostenida por el fondo de la botella. Una región débil sobre el fondo de la botella, que es un resultado típico de una preforma fuera del centro, significantemente disminuirá la resistencia de compresión obstaculizadora de las botellas moldeadas. En modalidades, las botellas moldeadas tienen resistencia de compresión obstaculizadora mayor que 200 N. En modalidades alternas la resistencia de compresión obstaculizadora es mayor que 225 N, y opcionalmente mayor que 250 N. En modalidades, las botellas moldeadas tienen una resistencia de carga superior mayor que 325 N. En modalidades alternas, la resistencia de carga superior es mayor que 350 N, y opcionalmente mayor que 400 N.

Los resultados han mostrado un diseño de preforma con espesor de pared relativamente más grande que ayuda a reducir la contracción y distorsión durante el recalentamiento, y un diseño en forma de campana ayuda a minimizar la distorsión. Los diseños Al y A2 se presentan que son más adecuados para el poliestireno . Después del recalentamiento, las preformas se contraen menos, tienen contracción más uniforme y exhiben menor distorsión.

El polímero de la presente invención es un polímero de base estirénica (por ejemplo, poliestireno) , en donde el polímero estirénico puede ser un homopolímero o puede opcionalmente comprender uno o más comonómeros. El estireno, también conocido como vinil benceno, etenilbenceno, fenetileno y fenileteno es un compuesto orgánico aromático representado por la fórmula CsHs . El estireno es de manera amplia comercialmente disponible y como se usa en la presente el término estireno incluye una variedad de estírenos sustituidos (por ejemplo, alfa-metil estireno) , estírenos sustituidos en el anillo tal como p-metilestireno, estírenos distribuidos tal como p-t-butil estireno así como estírenos no sustituidos.

En una modalidad, el polímero estirénico tiene un flujo de fusión como se determina de acuerdo con ASTM D1238 de 1.0 g/10 min a 30.0 g/10 min, alternativamente de 1.5 g/10 min a 20.0 g/10 min, alternativamente de 2.0 g/10 min a 15.0 g/10 min; una densidad como es determinado de acuerdo con ASTM D1505 de 1.04 g/cc a 1.15 g/cc, alternativamente de 1.05 g/cc a 1.10 g/cc, alternativamente de 1.05 g/cc a 1.07 g/cc, un punto de ablandamiento Vicat como es determinado de acuerdo con ASTM D1525 de 108°C a 82°C (227°F a 180°F), alternativamente de 106°C a 93°C (224°F a 200°F), alternativamente de 104°C a 93°C (220°F a 200°F) y una resistencia de tensión como es determinado de acuerdo con ASTM D638 de 5800 psi a 7800 psi. Ejemplos de polímeros estirénicos adecuados para el uso en esta descripción incluyen sin limitación CX5229 y 680 HIPS, que son poliestirenos disponibles de Total Petrochemicals USA, Inc.

En una modalidad el polímero estirénico (por ejemplo, CX5229) tiene generalmente las propiedades expuestas en la Tabla 3. TABLA 3 En algunas modalidades, el polímero estirénico además comprende un comonómero que cuando se polimeriza con estireno forma un copolímero estirénico. Ejemplos de tales copolímeros pueden incluir por ejemplo y sin limitación a- metilestireno ; estírenos halogenados; estírenos alquilados, acrilonitrilo , ésteres de ácido metacrílico con alcoholes que tienen de 1 a 8 átomos de carbono; compuestos de N-vinilo tal como vinilcarbazol y anhídrido maleico; compuestos que contienen dos enlaces dobles polimerizables tales como por ejemplo y sin limitación divinilbenceno o butanodiol diacrilato; o combinaciones de los mismos. El comonómero puede estar presente en una cantidad efectiva para impartir una o más propiedades deseadas por el usuario a la composición. Tales cantidades efectivas se pueden determinar por uno de habilidad ordinaria en la técnica con la ayuda de esta descripción. Por ejemplo, el comonómero puede estar presente en el polímero estirénico en una cantidad que varía de 0.1% en peso a 99.9% en peso por el peso total, alternativamente de 1% en peso a 90% en peso,- y además alternativamente de 1% en peso a 50% en peso.

En una modalidad, el polímero también comprende un material termoplástico . En la presente un material termoplástico se refiere a un plástico que se funde a un líquido cuando se calienta y se congela para formar un estado quebradizo y vitreo cuando se enfría suficientemente. Ejemplos de materiales termoplásticos incluyen sin limitación acrilonitrilo bu5adieno estireno, celuloide, acetato de celulosa, etileno acetato de vinilo, etileno alcohol vinílico, fluoroplásticos , ionómeros, poliacetal, poliacrilatos, poliacrilonitrilo, poliamida, poliamida-imida, poliariletercetona, polibutadieno, polibutileno, polibutilen tereftalato, policlorotrifluoroetileno, polietilen tereftalato, policiclohexileno dimetileno tereftalato, policarbonato, polieterimida, polietersulfona, polietilenclorinato, poliimida, ácido poliláctico, polimetilpenteno, óxido de polifenileno, sulfuro de polifenileno, poliftalamida, polipropileno, polisulfona, cloruro de polivinilo, cloruro de polivinilideno y combinaciones de los mismos. Por ejemplo, el material termoplástico puede estar presente en el polímero estirénico en una cantidad que varía de 0.1% en peso a 50% en peso por el peso total.

En una modalidad, el polímero comprende una fase elastomérica que se incrusta en una matriz de polímero. Por ejemplo, el polímero puede comprender un polímero estirénico que tiene un monómero de dieno conjugado como el elastómero. Ejemplos de monómeros de dieno conjugados adecuados incluyen sin limitación 1 , 3-butadieno , 2-metil-l , 3-butadieno, y 2-cloro-1, 3-butadieno . Alternativamente, el termoplástico puede comprender un polímero estirénico que tiene un monómero de dieno conjugado alifático como el elastómero. Sin limitación, ejemplos de monómeros de dieno conjugados alifáticos adecuados incluyen dienos de C4 a C9 tal como monómeros de butadieno. También se pueden utilizar mezclas o copolímeros de los monómeros de dieno. Ejemplos de polímeros termoplásticos incluyen sin limitación acrilonitilo butadieno estireno (ABS), poliestireno de alto impacto (HIPS), metal metacrilato butadieno (MBS), y los similares. El elastómero puede estar presente en una cantidad efectiva para impartir una o más propiedades deseadas por el usuario a la composición. Tales cantidades efectivas se pueden determinar por uno de habilidad ordinaria en la técnica con la ayuda de esta descripción. Por ejemplo, el elástomero puede estar presente en el polímero estirénico en una cantidad que varía de 0.1% en peso a 50% en peso por el peso total, o de 1% en peso a 25% en peso, o de 1% en peso a 10% en peso.

De acuerdo con la invención, el polímero basado en poliestireno también opcionalmente comprende aditivos, como se considere necesario para impartir propiedades físicas deseadas. Los aditivos utilizados en la invención pueden ser aditivos que tienen diferentes polaridades. Los aditivos adecuados para el uso en la invención incluyen sin limitación dimetacrilato de zinc, después en la presente referido como "ZnDMA", metacrilato de estearilo, después en la presente referido como "StMMA", e hidroxietilmetacrilato, referido después en la presente como "HEMA".

Estos aditivos se pueden incluir en cantidades efectivas para impartir propiedades físicas deseadas. En una modalidad, el aditivo (s) incluyen cantidades de 0.01% en peso a 10% en peso. En otra modalidad, cuando ZnDMA es el aditivo, esta está presente en cantidades de 0.01% en peso a 5% en peso. En otra modalidad, cuando el aditivo es StMMA o HEMA, el aditivo está presente en cantidades de 1% en peso a 10% en peso .

Varios términos como se utiliza en la presente se muestra enseguida. Al grado que un término utiizado en la reivindicación no es definido enseguida, a este se debe dar la definición más amplia por las personas en la técnica pertinente que han dado a ese término como es reflejado en ubicaciones impresas y patentes expedidas en el momento de la presentación. Además, a menos que se especifique de otra manera, todos los compuestos descritos en la presente pueden ser sustituidos o no sustituidos y el listado de compuestos incluye derivados de los mismos.

Varios intervalos además se citan enseguida. Se debe reconocer que a menos que se establezca de otra manera, se propone que los puntos de extremo van a ser intercambiables. Además, cualquier punto dentro de este intervalo se contempla como que es divulgado en la presente.

Como se utiliza en la presente, el término "temperatura ambiente" significa que una diferencia de temperatura de otros cuantos grados no importa para el proceso bajo investigación. En algunos ambientes, la temperatura ambiente puede incluir una temperatura de aproximadamente 20°C a aproximadamente 28°C (68°F a 82°F), mientras que en otros ambientes la temperatura ambiente puede incluir una temperatura de aproximadamente 10°C a aproximadamente 21°C (50°F a 90°F), por ejemplo. Sin embargo, las mediciones de temperatura ambiente generalmente no incluyen el monitoreamiento estrecho de la temperatura de proceso y por lo tanto tal mención no se propone para enlazar las modalidades descritas en la presente a cualquier intervalo de temperatura predeterminado.

Dependiendo del contexto, todas las referencias en la presente a la "invención" puede en algunos casos referirse a ciertas modalidades especificas solamente. En otros casos puede referirse a la materia sujeto citado en una o más, pero no necesariamente todas, de las reivindicaciones. Mientras que lo anterior se dirige a modalidades, versiones y ejemplos de la presente invención, que se incluyen para permitir a una persona de habilidad ordinaria en la técnica hacer y usar las invenciones cuando la información en este patente se combina con la información disponible y la tecnología, las invenciones no son limitadas a solamente estas modalidades particulares, versiones y ejemplos. Otras y modalidades adicionales, versiones y ejemplos de la invención se pueden idear sin apartarse del alcance básico de las mismas y el alcance de la misma se determina por las reivindicaciones que siguen .

Claims

REIVINDICACIONES

1 . Una preforma para uso en procesos de moldeo por soplado de polímero basado en poliestireno , caracterizada porque comprende : un cuello que comprende un diámetro de cuello interno y un diámetro de cuello externo y que tiene un primer extremo de cuello y un segundo extremo de cuello; un cuerpo que comprende un diámetro de cuerpo interno y un diámetro de cuerpo externo que conjuntamente forman una pared lateral; el cuerpo que tiene un primer extremo de cuerpo conectado al segundo extremo de cuello y un segundo extremo de cuerpo que está cerrado, que con untamente forman una primera longitud de cuerpo; el cuerpo que tiene un primer diámetro de cuerpo externo en el primer extremo de cuerpo y un segundo diámetro de cuerpo externo que es menor que el primer diámetro de cuerpo externo; el cuerpo que tiene una zona de transición definida por la longitud en donde el diámetro de cuerpo externo disminuye del primer diámetro de cuerpo externo al segundo diámetro de cuerpo externo, la ubicación donde el diámetro de cuerpo externo igual al segundo diámetro de cuerpo externo que define un punto de transición; en donde la zona de transición es por lo menos 50% de (di-d2) ; el cuerpo que tiene una segunda longitud de cuerpo desde el punto de transición al segundo extremo de cuerpo; y en donde el segundo diámetro de cuerpo externo es a lo más 95% del primer diámetro de cuerpo externo; en donde la segunda longitud de cuerpo es a lo más 95% de la primera longitud de cuerpo.

2. La preforma de conformidad con la reivindicación 1, caracterizada porque el segundo diámetro de cuerpo externo es por lo menos 50% del primer diámetro de cuerpo externo.

3. La preforma de conformidad con la reivindicación 1, caracterizada porque la segunda longitud de cuerpo es por lo menos 60% de la primera longitud de cuerpo.

4. La preforma de conformidad con la reivindicación 1, caracterizada porque el primer diámetro de cuerpo externo varia de 25.0 mm a 40.0 mm.

5. La preforma de conformidad con la reivindicación 1, caracterizada porque el segundo diámetro de cuerpo externo varia de 12.5 mm a 38.0 mm.

6. La preforma de conformidad con la reivindicación 1, caracterizada porque el espesor de la pared lateral es mayor que 2.0 mm.

7. La preforma de conformidad con la reivindicación 1, caracterizada porque el espesor de la pared lateral es mayor que 2.0 mm para una preforma de 31 g usada por el moldeo por soplado de una botella de 500 mL.

8. La preforma de conformidad con la reivindicación 1, caracterizada porque el material de preforma comprende poliestireno o una mezcla polimérica que comprende una mayoría de poliestireno.

9. La preforma de conformidad con la reivindicación 8, caracterizada porque además comprende un material de recubrimiento de barrera de gas.

10. Un artículo, caracterizado porque se forma mediante el moldeo por soplado de la preforma de la reivindicación 1.

11. Un molde de preforma, caracterizado porque se usa para el moldeo de la preforma de la reivindicación 1.

12. La preforma de conformidad con la reivindicación 1, caracterizada porque la preforma tiene una contracción de menor que 38% y una distorsión de menor que 8.5% cuando se recalienta durante un proceso de moldeo por soplado .

13. La preforma de conformidad con la reivindicación 1, caracterizada porque la preforma tiene una contracción de menor que 30% y distorsión de menor que 4.0% cuando se recalienta durante un proceso de moldeo por soplado .

14. Un método para formar un artículo moldeado por soplado, caracterizado porque comprende: proporcionar un polímero basado en poliest ireno ; formar una preforma del polímero basado en poliestireno, en donde la preforma comprende: un cuello que comprende un diámetro de cuello interno y un diámetro de cuello externo y que tiene un primer extremo de cuello y un segundo extremo de cuello; un cuerpo que comprende un diámetro de cuerpo interno y un diámetro de cuerpo externo que conjuntamente forman una pared lateral; el cuerpo que tiene un primer extremo de cuerpo conectado al segundo extremo de cuello y un segundo extremo de cuerpo que está cerrado, que conjuntamente forman una primera longitud de cuerpo; el cuerpo que tiene un primer diámetro de cuerpo externo en el primer extremo de cuerpo y un segundo diámetro de cuerpo externo que es menor que el primer diámetro de cuerpo externo; el cuerpo que tiene una zona de transición definida por la longitud en donde el _diámetro de cuerpo externo disminuye desde el primer diámetro de cuerpo externo al segundo diámetro de cuerpo externo, la ubicación donde el diámetro de cuerpo externo iguala al segundo diámetro de cuerpo externo que define un punto de transición; en donde la zona de transición es por lo menos 50% de (di-d2) ; el cuerpo que tiene una segunda longitud de cuerpo desde el punto de transición al segundo extremo de cuerpeen donde el segundo diámetro de cuerpo externo es a lo más 95% del primer diámetro de cuerpo externo; en donde la segunda longitud de cuerpo es a lo más 95% de la primera longitud de cuerpo; calentar la preforma; y moldear por soplado de inyección la preforma en un articulo .

15. El método de conformidad con la reivindicación 14, caracterizado porque además comprende el moldeo por soplado de estiramiento de inyección de la preforma en un articulo .

16. El método de conformidad con la reivindicación 14, caracterizado porque el segundo diámetro del cuerpo externo de la preforma varia de 50% a 95% del primer diámetro de cuerpo externo de la preforma.

17. El método de conformidad con la reivindicación 14, caracterizado porque la segunda longitud de cuerpo de la preforma varia de 60% a 95% de la primera longitud de cuerpo de la preforma.

18. El método de conformidad con la reivindicación 14, caracterizado porque el espesor de la pared lateral de la preforma es mayor que 2.00 mm para una preforma de 31 g usada para el moldeo por soplado en una botella de 500 mL.

19. El método de conformidad con la reivindicación 14, caracterizado porque el calentamiento de la preforma da por resultado una contracción de menor que 38% y una distorsión de menor que 8.5%.

20. Un articulo, caracterizado porque se forma mediante el método de la reivindicación 14.