MX2014011548A - Envases plasticos para suministrar productos en aerosol que tienen resistencia al agrietamiento y sostenibilidad mejoradas. - Google Patents
Envases plasticos para suministrar productos en aerosol que tienen resistencia al agrietamiento y sostenibilidad mejoradas.Info
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Abstract
Se describe un envase plástico para suministrar un producto en forma de aerosol con resistencia al agrietamiento y sostenibilidad mejoradas. El envase plástico comprende una botella que tiene un dispositivo de suministro, una válvula para controlar el flujo y un envase plástico estable que almacena el producto mientras está sellado mediante el uso de la válvula. En una modalidad, al menos una porción del envase plástico comprende PEF.
Description
ENVASES PLÁSTICOS PARA SUMINISTRAR PRODUCTOS EN AEROSOL QUE
TIENEN RESISTENCIA AL AGRIETAMIENTO Y SOSTENIBILIDAD MEJORADAS
CAMPO TÉCNICO
La presente invención se refiere a envases plásticos para suministrar productos en forma de aerosol que comprenden PEF y que tienen resistencia al agrietamiento mejorada, lo cual reducirá la probabilidad de desintegración del envase. La presente invención proporciona, además, un medio para mejorar la sostenibilidad de un envase plástico al comprender PEF e incrementar la cantidad de contenido renovable en el envase.
ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN
Se han propuesto las botellas de aerosol de materiales plásticos como una alternativa nueva a las botellas de metal. Las botellas de plástico proporcionarían a los fabricantes mayor libertad en el desarrollo de formas únicas de latas, en el desarrollo de envases transparentes, en el suministro de perfiles de sostenibilidad mejorados en comparación con el metal y en la disminución de costos de fabricación. Se ha sugerido el tereftalato de polietileno (PET, por sus siglas en inglés) como un material plástico útil para botellas de aerosol, dado que es transparente y puede reciclarse. Sin embargo, el limoneno y otras materias primas de perfume (prms, por sus siglas en inglés), así como propelentes de hidrocarburo y otros ingredientes de fórmula (o incluso solo agua en algunos casos, con resultados diferentes dependiendo del pH del agua), pueden suministrarse en PET, especialmente en ambientes a presión alta, y disminuir su tensión de inicio de agrietamiento.
Como resultado, estos químicos pueden causar el agrietamiento de PET en las regiones de cuello y hombros de una botella de aerosol en donde el esfuerzo tensil, debido a la presencia del propelente presurizado y el radio pequeño de curvatura, excede la tensión de inicio de agrietamiento. El agrietamiento es más predominante en estas regiones, debido a que tienden a ser más amorfas que en las regiones más estiradas y más altamente cristalinas de la botella, en donde las moléculas de PET están más alineadas y la difusividad de los ingredientes es menor. Este agrietamiento de PET puede continuar en desintegración (particularmente en presiones mayores cuando se expone a sustancias, tales como blanqueador, que puede causar desintegración hidrolítica) y causar problemas de integridad en botellas de aerosol y ser, potencialmente, peligroso: un aerosol de plástico debilitado podría generar una botella comprimida que podría liberar el gas o producto contenido de manera incontrolable y, de este modo, ser inaceptable desde el punto de vista de seguridad del producto.
Por lo tanto, todavía existe una necesidad de una botella de aerosol que pueda formarse a partir de un material plástico reciclable que tiene mayor resistencia al agrietamiento que el PET.
BREVE DESCRIPCION DE LA INVENCIÓN
La presente invención proporciona un envase plástico para suministrar un producto en forma de aerosol que comprende poli(etileno 2,5-furandicarboxilato) (PEF) y que tiene resistencia al agrietamiento y sostenibilidad mejoradas. El envase plástico comprende una botella que tiene un dispositivo de suministro, una válvula para controlar el flujo y un envase plástico estable que almacena el producto mientras está sellado mediante el uso de la válvula. Al menos una porción del envase plástico comprende PEF. En una modalidad, el
envase plástico comprende, además, una bolsa conectada a la válvula. La bolsa contiene un producto líquido, en gel, suspensión, solución, pasta o espuma. En una modalidad preferida, la bolsa comprende PEF.
En otra modalidad, la botella tiene una región de cuello y la región de cuello comprende PEF. La botella puede comprender, además, un asiento de botella y el asiento de botella puede comprender PEF. Además, la botella puede comprender una etiqueta y la etiqueta puede comprender PEF. En otra modalidad, la botella puede comprender, además, una tapa y la tapa puede comprender PEF. En otra modalidad, la botella puede comprender, además, un disparador y el disparador puede comprender PEF.
En otra modalidad, el producto comprende un propelente, y el propelente (es decir, líquido a esa presión de envase que puede vaporizarse, fácilmente, en gas presurizado) se selecciona del grupo que consiste en dimetileter, 1 ,1 -difluoroetano, 1 ,1 ,1 ,2- tetrafluoroetano, butano, isobutano, propano, isopentano, pentano, óxido nitroso, y otros propelentes, o combinaciones de estos. Alternativamente, la botella puede presurizarse mediante el uso de un gas inerte, tales como dióxido de carbono, nitrógeno, argón, aire. En otra modalidad, la botella puede presurizarse mediante el uso de una combinación de un propelente y un gas inerte. Como se usa en la presente descripción, el término "propelente" incluye propelente y gas inerte.
En otra modalidad, el envase plástico es, sustancialmente, transparente. Preferentemente, el envase plástico se fabrica de PEF. En una modalidad, el envase plástico comprende, además, materiales fortificadores seleccionados del grupo que consiste en fibra de vidrio, esferas de vidrio y mezclas de estos. En otra modalidad, de aproximadamente 10 % a 100 % del envase plástico comprende contenido de base biológica. Alternativamente, de aproximadamente 20 % a 100 % del envase plástico
comprende contenido de base biológica. En otra modalidad, de aproximadamente 30 % a 100 % del envase plástico comprende contenido de base biológica. Además, el PEF puede mezclarse con farneseno.
En una modalidad alternativa, el envase plástico se fabrica a partir de una mezcla de PEF y uno o más materiales seleccionados del grupo que consiste en PET, poliéster, poliamida, policarbonato, polioximetileno, poliacrilonitrilo, polioelofina, fluoropolímeros, poli(butileno succinato) o combinaciones de estos.
En una modalidad, la botella se forma a partir de múltiples capas de material polimérico. Preferentemente, al menos una de múltiples capas es un material de barrera. En una modalidad, la botella comprende uno o más pigmentos coloreados o colorantes. En otra modalidad, estos materiales podrían estar disponibles en formas recicladas o remolidas, así como, en forma virgen.
BREVE DESCRIPCIÓN DE LAS FIGURAS
La Figura 1 es una vista lateral de una modalidad del envase plástico de la presente invención.
La Figura 2 es una vista lateral de una segunda modalidad del envase plástico de la presente invención.
DESCRIPCIÓN DETALLADA DE LA INVENCIÓN
Estos y otros elementos esenciales o limitaciones de la fórmula del producto con un riesgo de incendio de nivel 1 o 2 y que son un envase de plástico estable se describen en detalle más adelante.
"Envases estables" se definen con base en el comportamiento después del almacenamiento a 40 °C por 3 meses. Un envase estable no mostrará decoloración visible o difuminación después de dicho almacenamiento o no tendrá más de 1.5 % de pérdida de peso o mostrará un cambio de más de 2 % en una dimensión determinada (es decir, diámetro, ancho, profundidad, longitud o altura del cierre) o ruptura o resultado en una explosión de vapores que se expanden al hervir el líquido (BLEVE, por sus siglas en inglés). Otras características opcionales de un "envase estable" incluyen no presentar agrietamiento ni evidencia de entalpia de relajación como se mide mediante un Calorimetría diferencial de barrido (DSC, por sus siglas en inglés).
El término "plástico" se refiere a cualquier material sintético u orgánico que se puede moldear o dar forma, usualmente cuando se calienta y luego se endurece a una forma deseada incluyendo, entre otros, polímeros, resinas y derivados de celulosa.
El término "envase de plástico" se refiere al recipiente del envase de aerosol fabricado prácticamente de plástico. La válvula de cierre y el accionador del envase pueden no ser necesariamente fabricados prácticamente de plástico.
El término "material renovable" significa que el material se ha derivado de recursos renovables (es decir, algo que puede restaurarse y reponerse mediante la naturaleza en un periodo de tiempo que es compatible con el uso humano).
Todos los porcentajes, partes y proporciones, como se usan en la presente descripción, se expresan en peso de la composición total a menos que se indique de otra forma. Todos estos pesos en cuanto conciernen a los ingredientes listados, se basan en el nivel activo y, por lo tanto, no incluyen los solventes o subproductos que puedan incluirse en los materiales disponibles en el mercado, a menos que se indique de cualquier otra forma.
Las composiciones presurizadas de la presente invención pueden
comprender, consistir en o consistir esencialmente en los elementos esenciales y las limitaciones de la presente invención que se describen en la presente descripción, así como cualquiera de los ingredientes, componentes o limitaciones opcionales o adicionales descritos en la presente descripción.
PEF, particularmente, PEF de monocapa, no sufre del problema de agrietamiento que el PET sufre con limoneno, otros prms, propelentes y otros ingredientes. Las botellas de aerosol fabricadas de PEF de monocapa (homopolímero/copolímero) o mezclas de PEF y PET o construcciones estratificadas de PEF (por dentro) y PET tienen un agrietamiento menor o nada de agrietamiento por completo en las regiones de cuello y hombros.
El PEF se produce medíante una reacción de condensación de ácido furano-1 ,4-dicarboxílico (FDCA, por sus siglas en inglés) y etilenglicol (EG, por sus siglas en inglés; conocido, además, como monoetilenglicol o MEG), análogo a la reacción de condensación entre EG y ácido tereftálico que se usa para elaborar PET. El FDCA puede prepararse a partir del azúcar mediante la deshidratación de ácido para formar hidroximetilfurfural (HMF, por sus siglas en inglés) o sus derivados. Estos derivados pueden oxidarse a FDCA. El etilenglicol puede derivarse, convencionalmente, a partir de recursos de petróleo que produce un PEF parcialmente renovable (75 % de fuentes de carbonos renovables) o el etilenglicol puede provenir, además, del azúcar de plantas para proporcionar un PEF completamente renovable (100 % de fuentes de carbonos renovables). El EG proveniente del azúcar puede elaborarse mediante la fermentación del azúcar para obtener etanol, la deshidratación del etanol para obtener bioetileno, la oxidación del etileno para obtener óxido de bioetileno y la hidrolización del bioetileno para obtener bioEG.
El PEF de monocapa es un material preferido para el envase plástico de la
presente invención. El PEF de monocapa es más resistente que el PET a soluciones cáusticas tales como peróxido y otros blanqueadores que pueden causar desintegración idrolítica (no solo agrietamiento) a lo largo de toda la botella. Además, el PEF de monocapa es capaz de alcanzar la especificación del producto y pérdida de propelente a lo largo del tiempo de vida necesario para el aerosol de plástico, mientras que el PET solo no puede.
En una modalidad, el envase plástico se forma a partir de una estructura de múltiples capas de materiales poliméricos. Una estructura de múltiples capas producirá mejoras adicionales para la resistencia de agrietamiento y aumento del tiempo de vida útil del envase. Preferentemente, al menos una capa de la estructura de múltiples capas es PEF. Con la máxima preferencia, PEF es el material interno en la estructura de múltiples capas, lo cual asegura una mayor resistencia al agrietamiento en las áreas bajo esfuerzo tensil.
Sin limitaciones teóricas, las mejores propiedades de barrera e integridad de PEF (homopolímero/copolímero) en comparación con PET con relación a prm solventes, tales como limoneno, agua y otros químicos, pueden darse debido a la mayor polaridad del anillo de furano aromático que contiene oxígeno en comparación con el anillo aromático de todo hidrocarburo análogo de ácido tereftáiico y a la mayor cristalinidad de PEF en comparación con PET. Estas diferencias entre PET y PEF pueden alterar la interacción entre PEF y los ingredientes contenidos en este para reducir e incluso eliminar el agrietamiento en una botella de PEF y reducir, significativamente, el agua y la pérdida de propelente de un producto. Las propiedades mejoradas de barrera, la susceptibilidad reducida de agrietamiento/ desintegración y la estabilidad dimensional son claves para alcanzar los requerimientos de un tiempo de vida útil de 2 a 3 años (producto /propelente) envases de aerosol de plástico.
Los envases de aerosol de PEF pueden reciclarse junto con PET.
Alternativamente, una corriente separada de reciclado puede establecerse para PEF. Es deseable que los envases de aerosol sean reciclables, particularmente en Estados Unidos y otros países desarrollados, en donde existen varias infraestructuras de reciclaje. Por ejemplo, varios estados de los Estados Unidos (p. ej., California y Oregón) imponen a las compañías de productos de consumo fabricar botellas reciclables.
Los beneficios de PEF (homopolímero/copolímero) pueden proporcionarse, además, mediante mezclado físico o elaboración de compuestos con PET/BioPET (bioPET parcial o completamente renovables). Además, pueden mezclarse con PET reciclado o remolido, que se suministra de una planta de reciclaje posconsumo conocida, típicamente, como PCR, o puede suministrarse de una fuente de reciclado industrial en cuyo caso se conoce, típicamente, como PIR. En algunas circunstancias, PEF puede mezclarse con PET con base en petróleo. En una modalidad preferida, hasta 25 % de PET reciclado se incluye en el envase plástico. Preferentemente, hasta 25 % de PET reciclado se mezcla en PEF. Alternativamente, el PET reciclado se incluye en una capa separada en el envase plástico. En otra alternativa, si se establece una corriente de reciclaje de PEF separada, el envase plástico, asiento de botella, tapa, etiqueta y/o disparador podrían fabricarse de hasta 50 % de PEF reciclado en un estado mezclado o en una estructura estratificada. Preferentemente, hasta 100 % del envase plástico, el asiento de botella, la tapa, la etiqueta y/o el disparador se fabrican de PEF.
Las propiedades físicas y de barrera mejoradas pueden obtenerse mediante mezclado físico o elaboración de compuestos/elaboración de compuestos reactivos con poli(etileno de naftaleno) (PEN, por sus siglas en inglés). Se pueden obtener propiedades de barrera adicionales mediante el mezclado físico o elaboración de compuestos con nailon o polímeros cristalinos líquidos (LCP, por sus siglas en inglés). El PEF puede usarse, además, en una estructura de múltiples capas para alcanzar propiedades físicas y/o de barrera
mejoradas con PET, PEN, EVOH, LCP, o nailon, o incluso polipropileno (PP, por sus siglas en inglés) o polietileno (PE, por sus siglas en inglés), dado que dichos materiales tienen transmisión de agua reducida en comparación con PEF y podrían incorporarse en la estructura con o sin el uso de una capa de unión. Las propiedades de barrera mejoradas pueden obtenerse, además, mediante el uso de recubrimientos internos o externos del envase plástico. Dichos recubrimientos incluyen Si02, SiOx, Al203l AIOx, similar al vidrio, recubrimientos similares al diamante, recubrimientos metálicos y recubrimientos de carbón.
Los beneficios de PEF pueden mejorarse mediante el mezclado de varios componentes que pueden capturar varias moléculas tales como oxígeno, humedad, etc. Un ejemplo de dicho compuesto es farneseno, que puede usarse para capturar oxígeno. El farneseno mezclado en PET puede servir, además, como capturador de los compuestos en aerosol que mejoran el agrietamiento en la presente solicitud.
Al menos uno del envase plástico, asiento de botella, tapa, disparador o etiqueta de la presente invención en cualquiera de los aspectos pueden incluir, opcionalmente, una mezcla madre de colorante, que puede volver, opcionalmente, opaco el envase plástico, asiento de botella, tapa, disparador o etiqueta. Como se usa en la presente descripción, una "mezcla madre de colorante" se refiere a una mezcla en la cual se dispersan los pigmentos o se disuelven los colorantes, a concentración alta, en un material portador. La mezcla madre de colorante se usa para impartir color al producto final. En algunas modalidades, el portador es un plástico de base biológica o un plástico a base de petróleo, mientras que en modalidades alternas, el portador es un aceite de base biológica o un aceite a base de petróleo. La mezcla madre de colorante puede derivarse completa o parcialmente de una fuente de petróleo, completa o parcialmente de un recurso renovable o completa o parcialmente de un recurso reciclado. Los ejemplos no limitantes del portador incluyen polietileno derivado a partir de bases biológicas o
polietileno derivado a partir del aceite (p. ej., polietileno de densidad baja lineal (LLDPE, por sus siglas en inglés), polietileno de densidad baja (LDPE, por sus siglas en inglés), polietileno de densidad alta (HDPE, por sus siglas en inglés)), aceite derivado a partir de bases biológicas (p. ej., aceite de oliva, aceite de semilla de colza, aceite de cacahuate, aceite de soya, o aceites derivados a partir de plantas hidrogenadas), aceite derivado a partir de petróleo, aceite reciclado, tereftalato de polietileno derivado a partir de bases biológicas o derivado a partir de petróleo, polipropileno y una mezcla de estos. El pigmento en el portador, que puede derivarse a partir de un recurso renovable o un recurso no renovable, puede incluir, por ejemplo, un pigmento inorgánico, un pigmento orgánico o colorante, una resina polimérica o una mezcla de estos. Los ejemplos no limitantes de pigmentos incluyen dióxido de titanio (p. ej., rutilo, anatasa), ftalocianina de cobre, óxido de antimonio, óxido de zinc, carbonato de calcio, sílice de humo, ftalociamina (p. ej., azul de ftalociamina), azul ultramar, azul de cobalto, pigmentos monoazo, pigmentos diazo, colorante ácido, colorante básico, quinacridona y una mezcla de estos. En algunas modalidades, la mezcla madre de colorante puede incluir, además, uno o más aditivos, que pueden derivarse ya sea de un recurso renovable o un recurso no renovable. Los ejemplos no limitantes de aditivos incluyen agentes de deslizamiento, absorbentes de UV, agentes nucleantes, estabilizantes de UV, estabilizantes de calor, agentes clarificantes, rellenos, abrillantadores, auxiliares de proceso, perfumes, saborizantes, agentes espumantes, dióxido de carbono supercrítico, nitrógeno y una mezcla de estos.
En algunas modalidades, se puede impartir el color al envase plástico, asiento de botella, tapa, disparador o etiqueta de la presente invención en cualquiera de los aspectos mediante el uso de la elaboración de compuestos directa (es decir, elaboración de compuestos en línea). En estas modalidades, se coloca un componedor de doble husillo al principio del moldeo por inyección, moldeo por soplado o línea de películas y los aditivos,
tales como pigmentos, se mezclan en la resina justo antes de formar el artículo.
Se pueden incorporar los materiales adicionales en el envase plástico, asiento de botella, tapa, disparador o etiqueta de la presente invención en cualquiera de los aspectos para mejorar la resistencia u otras características físicas del plástico. Dichos materiales adicionales incluyen una sal inorgánica, tal como carbonato de calcio, sulfato de calcio, talcos, arcillas (p. ej., nanoarcillas), hidróxido de aluminio, CaSi03, fibra de vidrio, esferas de vidrio, sílices cristalinas (p. ej., cuarzo, novacita, cristalobita), hidróxido magnésico, mica, sulfato sódico, litopón, carbonato magnésico, óxido de hierro o una mezcla de estos.
El PEF proporciona beneficios adicionales a las propiedades físicas del envase plástico, asiento de botella, tapa, disparador o etiqueta de la presente invención, debido a que tiene una mayor resistencia al agua y resistencia al oxígeno en comparación con el PET.
Propelente
Los productos en aerosol de la presente invención pueden comprender un propelente que crea suficiente presión para forzar el producto desde la lata para su aplicación. Los productos de la presente invención pueden tener una presión de envase interna de aproximadamente 0.07 MPa (10 psig) a aproximadamente 0.93 MPa (135 psig). El nivel de presión puede controlarse por el tipo y nivel de propelente usado.
El componente propelente de los productos en aerosol de la presente invención puede contener cualquier propelente conocido que sea compatible con la formulación y el envase de elección. Los propelentes preferidos están, generalmente, en forma de gases licuados cuando se formulan en los productos en aerosol e incluyen dimetiléter, 1 ,1-difluoroetano, 1,1 ,1,2-tetrafluoroethane, butano, isobutano, propano, isopentano pentano o combinaciones de estos. La concentración total de propelente en
los productos en aerosol de la presente invención varían de aproximadamente 5 % a aproximadamente 99 %, más típicamente, de aproximadamente 15 % a aproximadamente 90 %, aún con mayor preferencia, de aproximadamente 20 % a aproximadamente 70 % en peso de la composición. Otros propelentes adecuados incluyen óxido nitroso e hidrocarburos halogenados tales como triclorofluorometano, diclorodifluorometano, diclorotetrafluoroetano triclorotrifluoroetano, monoclorodifluorometano y combinaciones de estos. Un ejemplo de un propelente específico que es adecuado para la presente invención es el propelente Honeywell HF01234ze.
Cuando se usa un sistema de bolsa en válvula, el envase plástico puede presurizarse mediante el uso de cualquier gas adecuado. Preferentemente, se usa un gas inerte. Los ejemplos de gases inertes útiles incluyen nitrógeno, dióxido de carbono, argón y aire. En una modalidad preferida, el gas inerte es nitrógeno (N2).
Envase
La Figura 1 muestra un lado lateral de una modalidad de la presente invención. El envase plástico (10) tiene un dispositivo de suministro (30) unido a una válvula (20). La válvula controla el flujo del producto en aerosol. Se puede usar PEF para producir una válvula de plástico que puede pegarse o soldarse al envase plástico en vez de una válvula metálica típica. El envase plástico tiene, además, un asiento de botella (40) y, opcionalmente, una etiqueta (50). El envase plástico puede incluir, opcionalmente, una tapa. Además, el envase plástico puede incluir, opcionalmente, un disparador para mejorar la ergonomía del suministro del producto en aerosol.
La Figura 2 muestra una modalidad alternativa de la presente invención. Esta modalidad usa un sistema de suministro de bolsa en lata (o "bolsa en válvula" BOV) dentro del envase plástico (100). Este sistema separa el producto del agente
presurizantes con una bolsa (150) unida a la válvula (120). El producto se suministra a través del dispositivo de suministro (130). Preferentemente, se sella, herméticamente, la bolsa. La bolsa puede ser un laminado de una sola capa o de múltiples capas. Preferentemente, la bolsa se fabrica de una película (construcción de una capa o múltiples capas) de PEF. Esta modalidad incluye, además, un asiento de botella (140). El envase plástico puede incluir, opcionalmente, una tapa. Además, el envase plástico puede incluir, opcionalmente, un disparador para mejorar la ergonomía del suministro del producto en aerosol.
Los productos en aerosol de la presente invención se suministran desde un envase completo que comprende un dispositivo de suministro, una válvula para controlar el flujo y un envase de plástico estable que contiene el producto cuando se cierra mediante el uso de dicha válvula. El dispositivo de suministro puede ser cualquier dispositivo de suministro conocido que incluye, pero no se limita a, un accionador de botón y un domo sinterizado poroso. Del mismo modo, se puede usar cualquier válvula conocida capaz de sellar el producto presurizado dentro del envase de plástico y que sea fácil de abrir y cerrar para controlar la liberación del producto al dispositivo de suministro. Tanto el dispositivo de suministro como la válvula se pueden fabricar de cualquier material incluyendo, entre otros, metal, plástico o vidrio.
El envase de plástico estable usado en la presente invención se puede fabricar de cualquier plástico capaz de contener el producto presurizado y que no interactúe con el envase de forma tal que altere la composición del producto o cambie la apariencia del plástico o reduzca la resistencia física o las dimensiones del envase para contener el producto presurizado. El envase se puede fabricar de cualquier plástico conocido que se puede formar o moldear en una botella y sellar con una válvula. Los plásticos adecuados incluyen polímeros o copolímeros de PEF, PET, poliéster, poliamida,
policarbonato, polioximetileno, poliacrilonitrilo, poliolefina o fluoropolímeros y otros plásticos adecuados para moldear en un envase. Se prefiere en la presente invención que el material de envase sea PEF.
Métodos
A. Contenedores
Los contenedores de la invención se pueden producir mediante moldeo por soplado. El moldeo por soplado es un proceso de fabricación mediante el cual se forma partes huecas de plástico a partir de materiales termoplásticos. El proceso de moldeo por soplado comienza al fundir el material termoplástico y moldearlo en un parisón o molde preformado. El parisón es una pieza de plástico similar a un tubo con un agujero en un extremo a través del cual puede pasar aire comprimido. Se usa gas presurizado, usualmente, aire, para expandir el parisón o el molde preformado caliente y se presiona contra una cavidad del molde. La presión se mantiene hasta que el plástico se enfría. Después de que el plástico se ha enfriado y endurecido, se abre el molde y la parte se expulsa.
Hay tres tipos principales de moldeo por soplado: moldeo por soplado por extrusión, moldeo por soplado por inyección y moldeo por soplado por inyección de estiramiento. En el moldeo por soplado por extrusión un tubo fundido de plástico se extrude en una cavidad del molde y se infla con aire comprimido. Un extremo del cilindro se comprime para cerrar. Después de que la parte de plástico se ha enfriado, se retira del molde. Estos contenedores pueden tener una sola capa o múltiples capas.
El moldeo por soplado por inyección (IBM) incluye tres etapas: inyección, soplado y eyección. Primero, el polímero fundido se coloca en un colector en donde se
inyecta a través de boquillas hasta el molde preformado hueco y calentado. El molde preformado produce la forma externa del contenedor resultante y se sujeta alrededor de un mandril (la varilla central) que produce la forma interna de la preforma. La preforma consiste de un cuello de botella/frasco completamente formado con un tubo grueso de polímero unido que formará el cuerpo. El molde preformado se abre y la varilla central se rota y se ajusta en el molde de soplado hueco y enfriado. La varilla central se abre y permite que el aire comprimido entre en la preforma, lo que la infla hasta la forma del artículo acabado. Después de un período de enfriamiento el molde de soplado se abre y la varilla central se rota hasta la posición de eyección. El artículo acabado se separa de la varilla central y se analiza para detectar fugas. El moldeo por soplado por inyección, al igual que los otros métodos de moldeo por soplado descritos en la presente descripción, es útil para la formación de los componentes del artículo que tienen polímero biodegradable integrado. El moldeo por soplado por inyección puede usarse para producir contenedores que incluyen mezclas de polímeros biodegradables.
El moldeo por soplado por inyección de estiramiento (ISBM) es un método para producir un contenedor de plástico a partir de una preforma o parisón que se estira tanto en dirección circular como en dirección axial cuando la preforma se sopla hasta la forma del contenedor deseada. En el proceso de ISBM, primero, se moldea un plástico en una "preforma" mediante el uso del proceso de moldeo por inyección. Estas preformas se producen con los cuellos de los contenedores, que incluyen roscas. Las preformas se empacan y después del enfriamiento se colocan en una máquina de moldeo por soplado de estiramiento de recalentamiento. Las preformas se callentan más allá de su temperatura de transición vitrea, después, se soplan con el uso de aire de presión alta en los contenedores con el uso de moldes de soplado de metal. Típicamente, la preforma se estira con una varilla central como parte del proceso. El moldeo por soplado por inyección
de estiramiento se puede usar para producir envases de la presente invención.
Preferentemente, el envase de la presente invención es una botella. En una modalidad, las botellas de la presente invención se forman a partir de PEF virgen, versiones recicladas/remolidas de PEF, PET virgen, versiones recicladas de PET, o versiones remolidas de estos materiales. Las formas de base biológica de PET, ya sean vírgenes, recicladas o remolidas, son, además, materiales útiles para usar en la presente invención. En una modalidad preferida, envase plástico se forma de PEF.
B. Asiento de botella
El asiento de botella de la presente invención puede formarse mediante el uso de moldeo por inyección o termoformado. El moldeo por inyección es un proceso de fabricación para producir partes a partir de materiales termoplásticos, materiales plásticos termoendurecibles o una mezcla de estos. Durante el moldeo por inyección, el material polimérico se coloca en un barril, se mezcla, se funde y se fuerza hacia una cavidad del molde tridimensional, en donde se solidifica hasta una configuración de la cavidad del molde por medio de enfriamiento, calentamiento y/o reacción química. El moldeo por inyección puede usarse para fabricar un asiento de botella de una sola capa o un asiento de botella de múltiples capas. El asiento de botella puede formarse a partir de una variedad de materiales que incluyen PEF, PET, PP y PE. Preferentemente, el asiento de botella se termoforma y el material de asiento de botella se fabrica a partir de PEF virgen, versiones recicladas/remolidas de PEF, PET virgen, versiones recicladas de PET, o versiones remolidas de estos materiales. Las formas de base biológica de PEF y PET, ya sean vírgenes, recicladas o remolidas son, además, materiales útiles para usar en la presente invención. En una modalidad preferida, el material de asiento de botella se forma a partir de PEF.
C. Etiquetas
Las etiquetas de la invención se pueden formar con el uso de extrusión de películas. En la extrusión de películas el material termoplástico se funde y se le da un perfil continuo. En algunas modalidades, las películas de múltiples capas se coextruden. La extrusión y coextrusión de películas se pueden llevar a cabo mediante cualquier método conocido para un experimentado en la materia. Las capas de película pueden formarse a partir de una variedad de materiales que incluyen PEF, PET, PP y PE. Preferentemente, una o más de las capas de película se forman a partir de PEF virgen, versiones recicladas/remolidas de PEF, PET virgen, versiones recicladas de PET, o versiones remolidas de estos materiales. Las formas de base biológica de PET, ya sean vírgenes, recicladas o remolidas son, además, materiales útiles para usar en la presente invención. En una modalidad preferida, la etiqueta se forma de PEF. Las etiquetas de la presente invención pueden aplicarse mediante el uso de un adhesivo sensible a la presión o mediante el uso de una etiqueta retráctil.
D. Tapa
La tapa de la presente invención puede formarse mediante el uso de moldeo por inyección o termoformado. El moldeo por inyección se puede usar para fabricar tapas de una sola capa o de múltiples capas. La tapa puede formarse a partir de una variedad de materiales que incluyen PEF, PET, PP y PE. Preferentemente, la tapa se termoforma y el material de tapa se forma a partir de un PEF virgen, versiones recicladas/remolidas de PEF, PET virgen, versiones recicladas de PET o versiones remolidas de estos materiales. Las formas de base biológica de PEF y PET, ya sean vírgenes, recicladas o remolidas son, además, materiales útiles para usar en la presente invención. En una modalidad preferida, la tapa se forma a partir de PEF.
E. Disparador
El envase plástico puede incluir, opcionalmente, un disparador para activar el suministro del producto en aerosol. El disparador de la presente invención puede formarse mediante el uso de moldeo por inyección o termoformado. El moldeo por inyección puede usarse para fabricar disparadores. El disparador puede formarse a partir de una variedad de materiales que incluyen PEF, PET, PP y PE. Preferentemente, el disparador se termoforma y el material de disparador se forma a partir de un PEF virgen, versiones recicladas/remolidas de PEF, PET virgen, versiones recicladas de PET o versiones remolidas de estos materiales. Las formas de base biológica de PEF y PET, ya sean vírgenes, recicladas o remolidas son, además, materiales útiles para usar en la presente invención. En una modalidad preferida, el disparador se forma de PEF.
Determinar las propiedades físicas
Las propiedades de barrera pueden obtenerse, directamente, mediante las mediciones de la velocidad de transmisión de vapor de agua (WVTR; ASTM F-1249) y la velocidad de transmisión del oxígeno (OTR; ASTM D3985). Las propiedades físicas pueden determinarse mediante las mediciones de tensión (ASTM D638), módulo de flexión (ASTM D790) y deflexión del calor (ASTM D648). La resistencia al agrietamiento por tensión del medio ambiente se determina mediante la colocación de barras Izod ASTM o partes recortadas de botellas, bajo tensión, en el espacio vacío o en contacto directo con el producto, seguido por caracterización óptica/SEM TEM. La resistencia al deslizamiento se determina mediante la colocación de expansores ASTM tipo V, bajo tensión, en el espacio vacío o en contacto directo con el producto y mediante la medición de cambio dimensional a lo largo de la longitud de manómetro.
El contenido de base biológica puede medirse, directamente, mediante el
uso de ASTM D6866. La falla absoluta del envase se determina mediante la prueba de caída en un ambiente seguro. Esta prueba determina la resistencia del envase en general a la desintegración física. Se puede medir la pérdida de presión debido a la pérdida del propelente a través de las paredes del envase mediante un manómetro de presión. Se puede determinar por un reciclador norteamericano típico, mediante la ejecución de las pruebas aprobadas por la APR (Asociación de recicladores de plásticos); en Europa la Asociación europea del reciclaje tiene un conjunto diferente de pruebas que pueden realizarse por varias organizaciones tales como PTI Europe y WRAP UK. Una medición del LCA de un material puede determinarse mediante el método estándar ISO LCA (ISO 14040).
Las dimensiones y los valores descritos en la presente descripción no deben entenderse como estrictamente limitados a los valores numéricos exactos mencionados. En lugar de ello, a menos que se especifique de cualquier otra manera, cada una de esas dimensiones se referirá tanto al valor mencionado como a un intervalo funcionalmente equivalente que comprende ese valor. Por ejemplo, una dimensión descrita como "40 mm" se refiere a "aproximadamente 40 mm".
Todos los documentos citados en la descripción detallada de la invención se incorporan, en la parte relevante, como referencia en la presente descripción. La cita de cualquier documento no debe interpretarse como una admisión de que representa una materia anterior con respecto a la presente invención. En la medida que algún significado o definición de un término en este documento entre en conflicto con algún significado o definición del mismo término en un documento incorporado como referencia, prevalecerá el significado o definición otorgados al término en el presente documento.
Aunque modalidades particulares de la presente invención han sido ilustradas y descritas, será evidente para los experimentados en la materia que se
pueden hacer diversos cambios y modificaciones sin alejarse del espíritu y alcance de la invención. Por ello, en las reivindicaciones anexas se pretende cubrir todas aquellas modificaciones y cambios que queden dentro del alcance de esta invención.
Claims (15)
1. Un envase plástico para suministrar un producto en forma de aerosol; el envase comprende una botella con un dispositivo de suministro, un válvula para controlar el flujo y un envase plástico estable que almacena el producto cuando se sella mediante el uso de la válvula, caracterizado porque al menos una porción del envase plástico estable comprende poli(etileno 2,5-furandicarboxilato) (PEF).
2. El envase plástico de la reivindicación 1 , caracterizado porque comprende, además, una bolsa conectada a la válvula, en donde la bolsa contiene el producto, y en donde el producto es un líquido, gel, suspensión, solución, pasta, o espuma.
3. El envase plástico de la reivindicación 2, caracterizado además porque la bolsa comprende PEF.
4. El envase plástico de la reivindicación 1 , caracterizado además porque la botella tiene una región de cuello y la región de cuello comprende PEF.
5. El envase plástico de la reivindicación 1 , caracterizado además porque el envase plástico comprende, además, un asiento de botella y el asiento de botella comprende PEF.
6. El envase plástico de la reivindicación 1 , caracterizado además porque el envase plástico comprende, además, una etiqueta y la etiqueta comprende PEF.
7. El envase plástico de la reivindicación 1 , caracterizado además porque el envase plástico comprende, además, una tapa y la tapa comprende PEF.
8. El envase plástico de la reivindicación 1 , caracterizado además porque el envase plástico comprende, además, un disparador y el disparador comprende PEF.
9. El envase plástico de la reivindicación 1 , caracterizado además porque el producto contiene un propelente, caracterizado además porque el propelente se selecciona del grupo que consiste en dimetileter, 1 ,1-difluoroetano, 1 ,1 ,1 ,2-tetrafluoroetano, butano, isobutano, propano, isopentano, pentano, óxido nitroso, o combinaciones de estos.
10. El envase plástico de la reivindicación 2, caracterizado además porque el envase plástico se presuriza mediante el uso de un gas inerte.
11. El envase plástico de la reivindicación 1 , caracterizado además porque el envase es sustancialmente transparente.
12. El envase plástico de la reivindicación 1 , caracterizado además porque de 10 % a 100 % del envase plástico comprende un contenido de base biológica.
13. El envase plástico de la reivindicación 1 , caracterizado además porque el PEF se mezcla con farneseno.
14. El envase plástico de la reivindicación 1 , caracterizado además porque el envase se fabrica de una mezcla de PEF y uno o más materiales diferentes seleccionados del grupo que consiste en tereftalato de polietileno (PET), poliéster, poliamida, policarbonato, polioximetileno, poliacrilonitrilo, poliolefina, fluoropolímeros, versiones vírgenes, recicladas y remolidas de todos estos polímeros, y combinaciones de estos.
15. El envase plástico de la reivindicación 1 , caracterizado además porque la botella se forma a partir de múltiples capas de material polimérico.
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