MX2012013184A - Tubo moldeado por inyeccion. - Google Patents

Abstract

La presente invención se refiere a un recipiente para sostener una substancia viscosa. De manera más particular, la presente invención se refiere a un tubo exprimible (1) con un cabezal encerrable (3). Un objetivo de la presente invención es proporcionar un tubo, el cual sea fácilmente reciclable y tenga relativamente mejor resistencia a agrietado por tensión y capacidad de exprimido. De manera sorprendente, se ha encontrado por medio de la presente invención que una mezcla de polietileno de baja densidad lineal, polietileno de densidad media lineal y etileno acetato de vinilo, cuando se usan en ciertos porcentajes en peso, da tanto la resistencia a agrietado por tensión y la capacidad de exprimido requeridas para hacer un tubo integral con cabezal/tapa. El tubo de la presente invención es reciclable junto con el cabezal/tapa, haciendo así el proceso sustentable.

Description

TUBO MOLDEADO POR INYECCION Campo técnico La presente invención se refiere a un tubo. La presente invención se refiere de manera más particular a un tubo que es exprimible y recerrable.

Antecedentes y técnica anterior Los tubos se hacen generalmente a partir de laminados planos, los cuales son enrollados para formar un tubo. De manera alternativa, los tubos también son hechos mediante un proceso de coextrusión sin uniones en las paredes del tubo; tales tubos son llamados tubos sin costuras. Los tubos disponibles tienen normalmente dos componentes principales: un cuerpo de tubo y un cabezal/tapa. El cuerpo de tubo y el cabezal/tapa son generalmente fabricados por separado y entonces son ensamblados para obtener un tubo completo. Los materiales de construcción de las dos partes son normalmente diferentes ya que sirven diferentes propósitos.

Uno de los problemas más grandes en el mundo de hoy es el calentamiento global. Mientras más etapas tenga un proceso particular, más huella de carbono y en consecuencia se añade al calentamiento global. El problema asociado con los tubos actuales es su capacidad de reciclado. Como el cuerpo de tubo y el cabezal/tapa se hacen a partir de materiales diferentes, tales tubos no pueden ser reciclados completamente a menos que las partes hechas con materiales diferentes sean separadas unas de otras antes del reciclado. El cuerpo de tubo y el cabezal/tapa necesitan ser reciclados por separado. Esto es un proceso de intenso trabajo, toma un largo tiempo y es difícil de practicar en una gran escala haciendo el reciclado no sostenible, inconveniente y también no económico.

Un tubo o recipiente integral con un cabezal recerrable es conocido en US 2006/001 6837, la cual describe un recipiente teniendo una lengüeta removible, la cual crea una abertura dispensadora cuando es removida y donde una proyección lateral en dicha lengüeta puede ser usada para resellar el tubo. Este tipo de montaje de cabezal de tubo ha sido desa rrol l ad o pa ra m in i m izar e l riesg o de usa r tij e ras o cuch i llo pa ra cortar la tapa del recipiente para dispensar el contenido. Se dice que el recipiente puede hacerse mediante moldeo por soplado o moldeo por inyección.

GB 2 120 630 describe un recipiente para dosificación de unidad de medicamento l íquido para cirug ía oftálmica y para cuidado respiratorio. Se dice que tal recipiente o vial es hecho mediante moldeo por inyección de un material plástico adecuado como polipropileno. Sin embargo, este documento no resuelve el problema de proporcionar un tubo con una tapa recerrable.

Además de la técnica anterior, también se conocen recipientes de múltiples tubos con cabezal de ruptura de media rosca . US 5 577 636 describe un recipiente de múltiples tubos teniendo múltiples tubos en paralelo. El recipiente incluye una pluralidad de porciones corporales, cada una de las cuales tiene una porción hueca para contener contenidos, una pluralidad de porciones de cabezal retorcible formadas en cada extremo de cada una de las porciones corporales, una pluralidad de porciones de cuello, cada una de las cuales puede romperse al retorcer la porción del cabezal, creando una abertura para extruir los contenidos a partir de la porción hueca y está ubicada entre la porción corporal y la porción de cabezal, y una pluralidad de porciones de sellado formadas en el otro extremo de cada una de dichas porciones corporales. Cada una de las porciones de sellado son conectadas de manera rompible a las porciones de sellado adyacentes, y al menos una de las porciones de cabezal y las porciones de cuello son conectadas de manera rompible unas a otras. Este documento no describe un tubo hecho de un solo material.

Sin embargo, toda la técnica anterior no habla sobre una composición para hacer un tubo unitario con el cabezal/tapa, de manera que el tubo es exprimible y al mismo tiempo proporciona buena resistencia a agrietado por tensión.

La técnica anterior no muestra nada sobre la capacidad de reciclado del material y tampoco describe algún material o composición específico que pueda contribuir tanto resistencia a agrietado por tensión como capacidad de exprimido requeridas para hacer el tubo integral con el cabezal o tapa al usar el mismo material, de manera que la capacidad de reciclado se vuelva más fácil y el proceso se vuelva sostenible y reducir la huella de carbono.

Objetivos de la invención En vista de lo anterior, por lo tanto existe un objetivo de la presente invención para proporcionar un tubo, el cual es fácilmente reciclable.

Otro objetivo de la presente invención es proporcionar un tubo que sea recerrable y tenga relativamente mejor resistencia a agrietado por tensión y capacidad de exprimido.

Un objetivo adicional de la presente invención es proporcionar un tubo que pueda ser hecho de manera integral mediante moldeo por inyección.

De manera sorprendente, se ha encontrado por medio de la presente invención q ue una m ezcla de po l ieti len o de baja den s id ad lineal, polietileno de densidad media lineal y copolímero de etileno acetato de vinilo, cuando se usan en un cierto porcentaje en peso, da tanto la resistencia a agrietado por tensión como la capacidad de exprimido requeridas para hacer un tubo integral con un cabezal/tapa. El tubo de la presente invención es reciclable junto con el cabezal/tapa, haciendo así el proceso sostenible.

Breve descri pción de la i nvención De acuerdo con un primer aspecto de la invención se proporciona un tubo comprendiendo un cuerpo de tubo incluyendo una boca conectada a un cabezal de ruptura vía un elemento frágil con el cabezal cerrando la boca; dicho cabezal comprende un elemento de tapón y contorno externo de dicho elemento de tapón y contorno interno de dicha boca son adaptados para ser apropiadamente acoplables, en donde el tubo es moldeado de manera integral mediante un proceso de moldeo por inyección usando una composición que comprende: a) 60-80% p/p de polietileno de baja densidad lineal; b) 5-25% p/p de polietileno de densidad media lineal; y c) 5-25% p/p de copolímero de etileno acetato de vinilo.

De acuerdo con un segundo aspecto de la presente invención, se proporciona un proceso para hacer un tubo del primer aspecto comprendiendo los pasos de: a) inyectar una fusión de una composición comprendiendo i. 60-80% p/p de polietileno de baja densidad lineal; ii. 5-25% p/p de polietileno de densidad media lineal; y iii. 5-25% p/p de copolímero de etileno acetato de vinilo en un molde para un tubo del primer aspecto b) enfriar el molde, y c) desmoldar el tubo.

Estos y otros aspectos, características y ventajas se volverán evidentes para aquéllos de habilidad ordinaria en la técnica a partir de una lectura de la siguiente descripción detallada. Para que no quede duda, cualquier característica de un aspecto de la presente invención puede ser utilizada en cualquier otro aspecto de la invención. Se nota que las figuras dadas en la descripción a continuación pretenden aclarar la invención y no pretenden limitar la invención a aquéllas figuras per se. De manera similar, todos los porcentajes son porcentajes peso/peso a menos que se indique de otra manera.

Excepto en los ejemplos de operación y comparativos, o donde se indique explícitamente de otra manera, todos los números en esta descripción que indican cantidades de material o condiciones de reacción, propiedades físicas de materiales y/o uso van a ser entendidas como modificadas por la palabra "aproximadamente". Los rangos numéricos expresados en el formato "de x a y" son entendidos para incluir x y y. Cuando una característica específica se describen múltiples rangos preferidos en el formato "de x a y", se entiende que todos las rangos que combinan los diferentes puntos finales también son contemplados.

Breve descripción de los dibujos La Figura 1 es una vista en perspectiva de una modalidad preferida del tubo.

La Figura 2 es la vista en perspectiva del tubo de la figura 1 después de separar el cabezal de ruptura.

La Figura 3 es la vista en perspectiva del tubo de la figura 2 después de recerrar el tubo.

Descripción detallada de la invención La presente invención proporciona un tubo que comprende un cuerpo de tubo incluyendo una boca conectada a un cabezal de ruptura vía un elemento frágil con el cabezal cerrando la boca; dicho cabezal comprende un elemento de tapón; y contorno externo de dicho elemento de tapón y contorno interno de dicha boca son adaptados para ser apropiablemente acoplables, en donde el tubo es moldeado de manera integral por un proceso de moldeo por inyección usando una composición que comprende: a) 60-80% p/p de polietileno de baja densidad lineal; b) 5-25% p/p de polietileno de baja densidad lineal; y c) 5-25% p/p de copolímero de etileno acetato de vinilo.

El polietileno de baja densidad lineal (LLDPE) es seleccionado de preferencia de un comonómero de buteno basado en grado de polietileno de baja densidad lineal con una distribución de peso molecular estrecha y óptimos niveles de antioxidantes. La composición comprende 60-80%, de preferencia 65-75% p/p de polietileno de baja densidad lineal . El polietileno de baja densidad lineal tiene un índice de flujo de fusión (MFI) de preferencia de 40-609 g/1 0 min, más preferiblemente 45-55 g/1 0 min. El MFI es medido de acuerdo con ASTM estándar D 1 238.

El polietileno de densidad media lineal (LMDPE) es seleccionado de preferencia de un comonómero de buteno basado en polietileno de densidad media lineal con dosis normal de antioxidante. La composición comprende 5-25% , más preferiblemente 1 0-20% p/p de polietileno de densidad media lineal. El polietileno de densidad media lineal tiene un índice de flujo de fusión de preferencia de 3-5.5 g/10 min, más preferiblemente 4-5 g/10 min.

La composición de la invención también comprende copol ímero de etileno acetato de vinilo (EVA). La composición comprende 5-25%, de preferencia 10-20% p/p de copolímero de etileno acetato de vinilo. El copolímero de etileno acetato de vinilo tiene un índice de flujo de fusión de preferencia de 1 0-40 g/1 0 min , más preferiblemente 20-30 g/10 min.

La composición de polímero puede ser usada para producir tubos que pueden ser claros/transparentes, blancos opacos o de colores según se requiera. El cuerpo de tubo de la invención es de preferencia cil indrico. El cuerpo de tubo de preferencia tiene una sección de hombro adyacente y ahusado hacia la boca . El cabezal de ruptura, el cual está conectado a la boca vía un elemento frágil es separado de preferencia del tubo al aplicar fuerza mecánica o mediante retorcido. La boca permanece cerrada hasta que el cabezal de ruptura es separado del tubo. Esta característica hace evidente el ahusamiento de tubo. El cabezal de ruptura puede ser de diferentes formas y tamaños sin afectar su función. La boca sirve como un orificio dispensador para el material dentro del tubo cuando el cabezal de ruptura es separado.

El cabezal de ruptura comprende un elemento de tapón . El elemento de tapón es de preferencia alargado y más preferiblemente cilindrico. El elemento de tapón de preferencia tiene un extremo con forma frusto-cónica; ahusándose lejos del cabezal. El contorno extremo del elemento de tapón y los contornos internos de dicha boca son adaptados para ser apropiadamente acoplables. El elemento de tapón es capaz de recerrar la boca una vez que el cabezal de ruptura es separado y la boca está expuesta, mediante inserción. Se apreciará que el elemento de tapón nuevamente puede ser removida y reinsertada permitiendo la capacidad de recerrado repetida durante el uso.

El tubo de preferencia comprende un elemento de anillo que circunscribe la boca. El elemento de anillo asegura el elemento de tapón firmemente mientras se cierra la boca del tubo con el elemento de tapón . El elemento de anillo puede ser de diferentes formas y tamaños dependiendo del elemento de tapón y la boca, de manera que el contorno externo del elemento de tapón y contorno interno de boca sean apropiadamente acoplables.

El elemento frágil a través del cual el cuerpo de tubo y el cabezal de ruptura es conectado, es suficientemente frágil para romperse al aplicar fuerza mecánica o al torcer el cabezal. Una vez que el cabezal es separado, la boca es expuesta para descargar el contenido del tubo. Para proporcionar esta característica de fácil capacidad de ruptura, el elemento frágil de preferencia tiene una sección transversal más baja a lo largo del eje del tubo.

La invención será ilustrada ahora con la ayuda de un ejemplo no limitante específico de un tubo de acuerdo con la invención en las figuras 1 -3. Las figuras no limitan en forma alguna el alcance de la invención.

Desc ri pción deta l lada de los di bujos Haciendo referencia a la figura 1 , el tubo ( 1 ) comprende el cuerpo de tubo (2) y un cabezal de ruptura (3) , los cuales son conectados vía un elemento frágil (4). El cuerpo de tubo de preferencia tiene una sección de hombro (5) adyacente y ahusada hacia la boca (6). El cuerpo de tubo incluye un elemento de anillo (7) en el cuerpo de tubo que circunscribe la boca. El cabezal de ruptura comprende dos alas (8) y (9). Las alas (8) y (9) ayudan a aplicar fuerza para romper el cabezal mediante retorcido. El cabezal de ruptura comprende un elemento de tapón (10). El contorno externo del elemento de tapón y los contornos internos de la boca son apropiadamente acoplables. El elemento de tapón tiene un extremo con forma frusto-cónica; ahusándose lejos del cabezal. El cabezal de ruptura es separado del cuerpo de tubo al aplicar fuerza mecánica o retorciéndolo.

Ahora con referencia a la figura 2, la cual es la representación del tubo de la figura 1 después de separar el cabezal de ruptura (3). Después de la separación, la boca está expuesta para dispensar los contenidos de tubo al exprimir el cuerpo de tubo (2). Después de dispensar los contenidos del tubo, el elemento de tapón puede ser insertado en la boca para recerrar el tubo.

Ahora con referencia a la figura 3, la cual es una vista en perspectiva del tubo de la figura 2 después de recerrar la boca. El elemento de anillo da soporte al elemento de tapón mientras que lo inserta en la boca y mantiene el tapón asegurado firmemente.

Se apreciará que, en uso, separar el cabezal de ruptura expone la boca a través de la cual los contenidos de tubo pueden ser dispensados convenientemente al exprimir el cuerpo de tubo. Después de dispensado, el tubo puede ser recerrado al insertar el elemento de tapón en la boca. El elemento de anillo permite que el mecanismo de cierre funcione apropiadamente sin fuga.

Ahora la invención será demostrada con la ayuda de los ejemplos. Los siguientes ejemplos son para ilustraciones solamente y no limitan en manera alguna el alcance de la invención.

Ejem plos Proceso para hacer el tubo de la invención El proceso para hacer el tubo de la figura 1 mediante un proceso de moldeo por inyección es como se describe a continuación: (a) Las pellas/polvo de los polímeros [LLDPE (70%) + L DPE (1 5%) + EVA ( 1 5%)] son alimentados a partir de una tolva en una máquina de moldeo por inyección . (b) La máquina de moldeo por inyección consiste de un barril de acero hueco, incluyendo un tornillo rotatorio. El tornillo porta el plástico a lo largo del barril al molde. Los calentadores que rodean el barril funden el plástico conforme viaja a lo largo del barril. (c) El tornillo es forzado nuevamente conforme el plástico fundido se recolecta al final del barril. Una vez que el plástico es recolectado, un ariete hidráulico empuja el tornillo hacia adelante inyectando el plástico a través de un bebedero hacia una cavidad de molde. El molde es calentado antes de la inyección y el plástico es inyectado rápidamente para prevenir que se endurezca antes de que el molde esté lleno. (d) La presión es mantenida durante un corto tiempo para prevenir que el material se arrastre nuevamente durante el fraguado (endurecim iento). Esto previene encogimiento y huecos, dando por lo tanto un producto de mejor calidad . El moldeado se deja enfriar antes de removerse (expulsión) del molde. (e) El tubo de la figura 1 es expulsada del molde (desmoldado) ya sea con la ayuda de pernos expulsores o una placa extractora. El moldeado toma la forma de la cavidad del molde.

Efecto de composición polimérica sobre las propiedades de tubo La capacidad de exprimido de los tubos fue medida al llenar el tubo con crema para piel Fair & Lovely® (Hindustan Unilever Ltd) y se selló por calor la porción inferior. El cabezal de ruptura fue separado del cuerpo de tubo para exponer la boca . El tubo fue exprimido manualmente entre el pulgar y el dedo índice para dispensar el material de la boca de tubo. La capacidad de exprimido fue calificada cualitativamente como "fácil de exprimir" (Y) o "difícil y dura para exprimir" (N) .

Para medir la resistencia de agrietado, se siguió el siguiente procedimiento. Dos vasos de laboratorio fueron tomados y llenados, uno de los vasos con 60% p/p de solución Fair & Lovely R en agua (la cual se va a poner dentro del tubo) y otro con 50% p/p de solución acuosa de detergente (Teepol® de Harvey Waddington (U K)). Después de eso, dos tubos diferentes fueron puestos en esos respectivos vasos de laboratorio. Los vasos fueron mantenidos a 50°C en un horno de calentamiento y se observaron las grietas después de cada 24 horas y se mantuvieron durante 48 horas para calificar la resistencia a agrietado por tensión de manera cualitativa.

El tubo de la figura 1 se hizo con varias composiciones poliméricas como se tabuló a continuación en la tabla 1 .

Tabla 1: Efecto de composición polimérica sobre las propiedades de tubo (LDPE es 16MA 400, HDPE es 50 MA 180, LLDPE es M 26500 y LMDPE es LL 36RA045, todas disponibles de Reliance Polymers India y EVA es Ateva® 2825A disponible de Celanese EVA Performance Polymers) LDPE - polietileno de baja densidad, HDPE - polietileno de alta densidad Los LLDPE, LMDPE y EVA usados en la tabla 1 tuvieron un MFI de 50 g/10 min, 4.5 g/10 min y 25 g/10 min, respectivamente.

En la tabla 1, el ejemplo 1 fue el tubo hecho usando la composición de la invención y ejemplos comparativos A, B, C, D y E son tubos hechos a partir de la composición fuera del alcance de la presente invención. A partir de la tabla anterior, es evidente que el tubo hecho de acuerdo con la presente invención tiene una relativamente mejor resistencia a agrietado por tensión y capacidad de exprimido.

Medición para fuerza de rompimiento para el cabezal de ruptura del tubo de la figura 1 La medición de la fuerza de rompimiento para el cabezal de ruptura es hecha usando una máquina de prueba universal (UTM). La velocidad de prueba para la prueba fue 33 mm/min. El tubo del ejemplo 1 fue insertado en un aditamento y ajustado entre las agarraderas/sujetadores de la placa en movimiento de la UTM. La prueba se inició entonces y la placa en movimiento comenzó a moverse hasta arriba mientras que la carga (10 kg) era estacionaria en la parte superior. La posición del tubo es ajustada en tal forma, de manera que la carga será aplicada en el elemento frágil provisto en el tubo. Entonces la fuerza de rompimiento para separar el cabezal de ruptura fue registrada.

La fuerza de rompimiento para el cabezal de ruptura fue encontrado en el rango de 12-15N (16 muestras). Esta fuerza de rompimiento indica que el cabezal de tubo puede ser separado fácilmente del cuerpo de tubo.

De esta manera, se apreciará que la presente invención proporciona un tubo el cual es fácilmente reciclable. La presente invención también proporciona un tubo que es recerrable y tiene una resistencia a agrietado por tensión relativamente mejor y capacidad de exprimido y está hecho de manera integral con el cabezal mediante moldeo por inyección .

Claims (9)

REIVINDICACIONES

1. Un tubo (1) que comprende un cuerpo de tubo incluyendo una boca (6) conectada a un cabezal de ruptura (3) vía un elemento frágil (4) con el cabezal cerrando la boca; dicho cabezal comprende un elemento de tapón (10) y contorno externo de dicho elemento de tapón y contorno interno de dicha boca son adaptados para ser apropiadamente acoplables, en donde el tubo es moldeado de manera integral mediante proceso de moldeo por inyección usando una composición comprendiendo: a) 60-80% p/p de polietileno de baja densidad lineal; b) 5-25% p/p de polietileno de densidad media lineal; y c) 5-25% p/p de copolímero de etileno acetato de vinilo.

2. El tubo como se reclama en la reivindicación 1, en donde el polietileno de baja densidad lineal tiene un índice de flujo de fusión de 40-60 g/10 min.

3. El tubo como se reclama en la reivindicación 1 o 2, en donde el polietileno de densidad media lineal tiene un índice de flujo de fusión de 3-5.5 g/10 min.

4. El tubo como se reclama en cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en donde el copolímero de etileno acetato de vinilo tiene un índice de flujo de fusión de 10-40 g/10 min.

5. Un tubo como se reclama en cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en donde el cuerpo de tubo tiene una sección de hombro (5) adyacente y ahusado hacia la boca.

6. Un tubo como se reclama en cualquiera de las reivindicaciones precedentes, comprende un elemento de anillo (7) que circunscribe la boca.

7. Un tubo como se reclama en cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en donde el elemento de tapón en el cabezal de ruptura es usado como un medio cerrable para la boca.

8. Un tubo como se reclama en cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en donde el elemento frágil tiene una sección transversal más baja a lo largo del eje del tubo.

9. Un proceso para hacer un tubo como se reclama en cualquiera de las reivindicaciones precedentes, comprendiendo el proceso los pasos de: a) inyectar una fusión de una composición comprendiendo i . 60-80% p/p de polietileno de baja densidad lineal; ii. 5-25% p/p de polietileno de densidad medio lineal; y iii. 5-25% p/p de etileno acetato de vinilo; en un molde, b) enfriar el molde, y c) desmoldar el tubo.