MXPA06011193A - Materiales polimericos y aditivos para los mismos. - Google Patents
Materiales polimericos y aditivos para los mismos.Info
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Abstract
Un aditivo de polimero para mejorar las caracteristicas de recalentamiento de un polimero o composicion polimerica comprende un material inorganico que es tal que una placa de tereftalato de polietileno de 2.5 mm de grosor que incorpora el material inorganico tiene, cuando es sometida a prueba, una relacion de absorcion menor a 0.9, en donde la relacion de absorcion es la relacion de A1/A2 o la relacion A1/A3, en donde: A1 es la absorcion maxima entre 400 nm y 550 nm; A2 es la absorcion maxima entre 700 y 1100 nm; A3 es la absorcion maxima entre 700 y 1600 nm. Materiales inorganicos preferidos son nitruro de titanio, oxido de indio-estano y hexaboruro de lantano.
Description
MATERIALES POLIMERICOS Y ADITIVOS PARA LOS MISMOS
DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN La presente invención se refiere a materiales poliméricos y aditivos para los mismos y en particular, aunque no de manera exclusiva, se refiere a composiciones de polímero que tienen propiedades de recalentamiento mejoradas, el uso de tales composiciones, y a un método de producción de las mismas.
Asimismo, la invención se refiere a un aditivo de recalentamiento de polímero que se puede usar con polímeros y que puede ser útil cuando se aplica a polímeros termoplásticos, en especial aquellos usados en el campo de fabricación de contenedores . Los polímeros se usan con frecuencia para producir preformas (parisones) las cuales son calentadas con lámparas de calentamiento infrarrojo antes de ser moldeadas por soplado en artículos, que incluyen contenedores de líquidos tales como botellas para bebidas y similares . Las lámparas de calor usadas para recalentar preformas (parisones) de polímero para la fabricación comercial de contenedores de líquidos tales como botellas para bebidas, son típicamente lámparas de cuarzo que tienen un espectro de emisión de luz amplio de 500 nm a más de
1500 nm, es decir, lámparas de calentamiento infrarrojo. El poliéster, en especial el tereftalato de polietileno ("PET"), se absorbe de manera deficiente en la región entre 500 y 1400 nm. Por consiguiente, a fin de acelerar el paso de recalentamiento Ref175968
en la producción de botellas, o para reducir la cantidad de energía requerida para recalentamiento, agentes que absorben la luz en la región entre 700 y 1300 nm se pueden agregar al polímero de poliéster como aditivos de recalentamiento. Una variedad de compuestos absorbentes del cuerpo negro y cuerpo gris se han usado anteriormente como aditivos de recalentamiento para mejorar las características de velocidad de calentamiento del poliéster bajo lámparas de calentamiento infrarrojo. Estos compuestos son típicamente óxido negro de hierro, antimonio elemental, carbono negro y cromito de cobre. El término 'carbono negro' incluye grafito, cualguier forma de negro de humo, carbón vegetal, carbón activado y similares. No obstante, estos materiales son ineficientes en las formas en las cuales han sido usados y por lo general no se pueden obtener altos niveles de recalentamiento al usar los materiales sin el oscurecimiento severo del polímero. Por lo tanto, la cantidad de materiales absorbentes que se puede agregar a un polímero está limitada por el impacto de esos materiales en las propiedades visuales del polímero, tales como la transparencia. Esto es particularmente pertinente si las preformas se van a usar para fabricar contenedores de líquidos tales como botellas para bebidas, en especial para uso para contener agua mineral, en donde una alta transparencia y una ausencia de color se consideran esenciales. La transparencia es usualmente representada como "L*" en el sistema CIELAB, en donde 100 es el
más alto y 0 es el más oscuro. En general, aditivos de recalentamiento de color más oscuro se pueden agregar únicamente en cantidades muy pequeñas debido a su impacto negativo en L* . Un objeto de la presente invención es enfrentar los problemas antes descritos . De acuerdo con un primer aspecto de la invención, se provee una composición para mejorar las características de recalentamiento de un material polimérico, la composición comprende un material inorgánico. De acuerdo con un segundo aspecto de la invención, se provee una composición que comprende: un material polimérico; un material inorgánico para mejorar las características de recalentamiento del material polimérico, en donde el material inorgánico es tal que una placa de tereftalato de polietileno con un grosor de 2.5 mm que incorpora el material inorgánico tiene, cuando es sometida a prueba, una relación de absorción de menos de 0.9, en donde la relación de absorción es la relación de A1/A2 o la relación Al/A3 , en donde: Al es la absorción máxima entre 400 nm y 550 nm; A2 es la absorción máxima entre 700 y 1100 nm; A3 es la absorción máxima entre 700 y 1600 nm. La preparación de la placa de 2.5 mm de grosor para
someter a prueba materiales inorgánicos y pruebas pueden ser como se describe en (A) o (B) a continuación: (A) Un material inorgánico que va a ser sometido a prueba es mezclado completamente con pellas de polímero secas de un PET grado botella que tiene un IV de 0.8+/-0.02 y monómeros principales ácido tereftálico y etilenglicol puros . Un ejemplo de tal material es VORIDIAN 9921 al que se hace referencia más adelante. Luego la mezcla es usada para preparar placas de 2.5 mm de grosor con el uso de una máquina de moldeo por inyección. Más detalles sobre el procedimiento se proveen en los ejemplos 22 a 24 más adelante. (B) Un material inorgánico que va a ser sometido a prueba es agregado a monómeros (por ejemplo, monómeros principales ácido tereftálico y etilenglicol puros dispuestos para producir el PET antes mencionado) y los monómeros son polimerizados. Una placa se puede producir posteriormente a partir del polímero preparado como se describe en (A) . La prueba preferida es como se describe en (A) . La capacidad de un material inorgánico de satisfacer los requerimientos de la invención del segundo aspecto puede depender de la identidad química del material inorgánico y puede depender de las características físicas del material inorgánico tales como tamaños de partícula y formas . En un caso, un tipo químico particular de material inorgánico a un primer tamaño de partícula puede no satisfacer la prueba
expuesta de acuerdo con el segundo aspecto; sin embargo, el mismo tipo químico puede a un segundo tamaño de partícula (el cual puede ser más pequeño que el primer tamaño de partícula) satisfacer la prueba descrita y, por consiguiente, puede ser un material útil para incluir en un material polimérico para mejorar las características de recalentamiento del material polimérico . De manera adecuada, la relación de absorción es menor a 0.85. De preferencia, la relación es menor a 0.80 y con mayor preferencia es menor a 0.75. De manera adecuada, para un material inorgánico seleccionado, por lo menos una (de preferencia ambas) de las siguientes situaciones aplica: la relación de absorción A1/A2 es menor a 0.70; y/o la relación de absorción A1/A3 es menor a 0.90. De preferencia, para un material inorgánico seleccionado, por lo menos una (de preferencia ambas) de las siguientes situaciones aplica: la relación de absorción A1/A2 es menor a 0.65; y/o la relación de absorción A1/A3 es menor a 0.85. Con mayor preferencia, para un material inorgánico seleccionado, por lo menos una (de preferencia ambas) de las siguientes situaciones aplica: la relación de absorción A1/A2 es menor a 0.60; y/o la relación de absorción A1/A3 es menor a 0.80. En una modalidad especialmente preferida, para un material inorgánico seleccionado, por lo menos una (de preferencia ambas) de las siguientes situaciones aplica: la
relación de absorción A1/A2 es menor a 0.50; y/o la relación de absorción A1/A3 es menor a 0.80. De manera adecuada, un material inorgánico seleccionado tiene una relación de absorción de A1/A2 menor a 0.80, de preferencia menor a 0.70, con mayor preferencia menor a 0.60, en especial menor a 0.56. Cada una de las relaciones de absorción A1/A2 y A1/A3 puede ser mayor a 0.2. De acuerdo con un tercer aspecto de la invención, se provee el uso de un material inorgánico como se describe de acuerdo con el primer o segundo aspectos para mejorar las características de recalentamiento de un material polimérico. De acuerdo con un cuarto aspecto de la invención, se provee una formulación concentrada para adición a un material polimérico o a uno o más monómeros dispuestos para ser polimerizados para preparar un material polimérico, la formulación comprende un vehículo y un material inorgánico como se describe de acuerdo con el primer o segundo aspectos. La formulación puede incluir un vehículo que es un sólido a temperatura y presión estándar (STP) o puede comprender un vehículo líquido. Cuando el vehículo es un sólido, la formulación es de manera adecuada un lote maestro. Cuando el vehículo es un líquido, el material inorgánico se puede disolver o, con mayor preferencia, dispersar en el líquido. De preferencia, la formulación incluye menos de 90%
en peso de materiales inorgánicos que son como se describe de acuerdo con el primer o segundo aspectos. De preferencia, la suma del % en peso de todos los materiales inorgánicos en la formulación es menor a 90% en peso, con mayor preferencia menor a 75% en peso, en especial menor a 40% en peso. De preferencia, la suma del % en peso de todo el material formado de partículas (que incluye los materiales inorgánicos) en la formulación es menor a 90% en peso, con mayor preferencia menor a 75% en peso, en especial menor a 40% en peso. La formulación de preferencia incluye al menos 0.0005% en peso, de preferencia al menos 0.001% en peso, de materiales inorgánicos que son como se describe de acuerdo con el primer o segundo aspectos . Cuando la formulación concentrada comprende un lote maestro sólido, la suma del % en peso de materiales inorgánicos que son como se describe de acuerdo con el primer o segundo aspectos puede ser hasta 90% en peso, hasta 50% en peso o hasta 40% en peso. Cuando la formulación concentrada comprende un líquido, por ejemplo una dispersión líquida que comprende el material inorgánico., la suma del % en peso de materiales inorgánicos que son como se describe de acuerdo con el primer o segundo aspectos puede ser hasta 90% en peso, hasta 50% en peso o hasta 40% en peso. Un vehículo líquido puede ser un aceite vegetal o mineral o un glicol . Un glicol particularmente preferido es
etilenglicol, en especial si las partículas de material inorgánico se van a agregar a una mezcla de reacción de polimerización de PET. Igualmente puede ser favorable si el material inorgánico es molido en el vehículo líquido. La molienda sirve para descomponer cualesquier aglomerados presentes en partículas primarias . Otros componentes tales como agentes tensioactivos, agentes espesantes y estabilizantes se pueden agregar para mejorar la dispersión en el vehículo líquido. Otros aditivos de polímero se pueden incluir también en un vehículo líquido tales como modificadores de las propiedades de deslizamiento, agentes de remoción de acetaldehído, modificadores de IV, agentes de barrera tales como Amosorb®, agentes de retardancia a la llama, modificadores del acabado de superficie, modificadores de la conductividad y colores. De acuerdo con un quinto aspecto de la invención, se provee un método para mejorar las características de recalentamiento de un material polimérico, el método comprende poner en contacto el material polimérico o poner en contacto uno o más monómeros dispuestos para ser polimerizados para preparar el material polimérico con un material inorgánico como se describe de acuerdo con el primer o segundo aspectos o de otra manera, como se describe en la presente. El material polimérico o los monómeros se pueden poner en contacto con un polvo que comprende o consiste
esencialmente del material inorgánico; o se pueden poner en contacto con una formulación concentrada como se describe de acuerdo con el cuarto aspecto. Cualquier método que se use para poner en contacto el material polimérico y el material inorgánico, se prefiere que se agregue suficiente del material inorgánico de modo que por lo menos 0.01 ppm, de manera adecuada por lo menos 0.1 ppm, de preferencia por lo menos 1 ppm, con mayor preferencia por lo menos 2 ppm, aún con mayor preferencia por lo menos 3 ppm, en especial por lo menos 4 ppm, con base en el peso del material polimérico, estén presentes en el material polimérico en contacto con el material inorgánico o estén presentes en un material polimérico que se puede preparar a partir de monómeros dispuestos para ser polimerizados para preparar el material polimérico. De manera adecuada, menos de 1000 ppm, de preferencia menos de 500 ppm del material inorgánico están presentes en el material polimérico. La relación del peso de material polimérico (o el peso de monómeros dispuestos para ser polimerizados para preparar el material polimérico) al peso del material inorgánico que entra en contacto con el material polimérico (o monómeros) se encuentra de manera apropiada en el rango de 103 a 106, de preferencia en el rango de 2 x 103 a 2.5 x 105. Poner en contacto uno o más monómeros con un material inorgánico como se describe puede ser una manera conveniente de
incorporar el material inorgánico, ya que puede ser luego mezclado fácilmente en los monómeros y/o polímero en pasos corriente abajo para hacer reaccionar/procesar los monómeros y/o el polímero. De manera apropiada, el material inorgánico es incorporado en un flujo de monómero que contiene un grupo alcohol si el material polimérico es un PET. El método del quinto aspecto puede incluir hacer granulos o pellas que comprenden el material polimérico y material inorgánico. De acuerdo con un sexto aspecto de la invención, se provee un aditivo de recalentamiento de polímero que comprende un material inorgánico que tiene una mayor absorbencia intrínseca en la región infrarroja del espectro (entre 700 y 1400 nm) que en la región visible del espectro de luz (entre 400 y 700 nm) . De acuerdo con un séptimo aspecto de la invención se provee un aditivo de recalentamiento de polímero que comprende un material inorgánico que tiene al menos un máximo de absorción en la región infrarroja del espectro (entre 700 y 1400 nm) que es mayor a cualquier máximo de absorción en la región visible del espectro (entre 400 y 700 nm) . Igualmente, la invención provee una composición de moldeo termoplástico que comprende un aditivo de recalentamiento como se describe en la presente. Asimismo, de acuerdo con la invención, se provee un artículo moldeado
formado a partir de tal composición de moldeo. El moldeo se puede llevar a cabo mediante termoformación o moldeo por inyección. En una modalidad, el material inorgánico puede ser un material diferente de cualguier forma de carbono negro, antimonio metálico, óxido de hierro o cromito de cobre. Se ha descubierto que ciertos materiales inorgánicos pueden ser útiles en aplicaciones de recalentamiento. Materiales inorgánicos particulares y algunas de sus características físicas y/o químicas se describen en la presente. De preferencia, los materiales inorgánicos absorben luz en la región infrarroja, son compatibles con composiciones de moldeo termoplástico, no son tóxicos y tienen un impacto estéticamente neutro o positivo en el color de un artículo moldeado formado a partir de una composición a la cual son agregados . De acuerdo con un octavo aspecto de la invención, se provee una composición de moldeo termoplástico que comprende un poliéster y por lo menos un aditivo de recalentamiento que comprende un material inorgánico diferente de cualquier forma de carbono negro, antimonio metálico, óxido de hierro o cromito de cobre, el aditivo de recalentamiento está presente en la composición en una cantidad efectiva para absorber luz en la región infrarroja y, por ende, reducir el requerimiento de energía para recalentar a una temperatura de moldeo por soplado
un artículo moldeado a partir de la composición. Aditivos y/o materiales inorgánicos seleccionados descritos en la presente pueden permitir que un polímero tenga una característica de recalentamiento mejorada, en donde el polímero se recalienta y, por lo tanto, alcanza una temperatura por arriba de su temperatura de transición vitrea más rápido y, por consiguiente, los tiempos de recalentamiento se pueden reducir y la productividad se puede incrementar. Por lo tanto, los aditivos descritos pueden permitir un manejo más eficiente del polímero. El polímero puede comprender partículas de polímero, con el aditivo disperso en todas las partículas de polímero. De manera alternativa, el polímero puede ser un sólido o puede ser fragmentado con el aditivo dispuesto dentro del polímero. El aditivo pueda comprender coloides o partículas, pero de preferencia comprenderá nanopartículas . Las nanopartículas pueden comprender partículas con un diámetro de partícula promedio menor a 1 miera, de preferencia menor a 100 nm. Los materiales inorgánicos a los que se hace referencia en la presente pueden ser estequiométricos o no estequiométricos (cuando tales formas pueden existir) ; se pueden preferir las formas no estequiométricas . Una clase de materiales inorgánicos (llamados en la presente de tipo 1) que se puede usar para mejorar las características de recalentamiento puede comprender materiales
que presentan de manera intrínseca una mayor absorbencia entre
700 y 1400 nm que entre 400 y 700 nm. La absorbencia se puede calcular al medir la absorbancia de una placa de poliéster que contiene el material a 400, 700 y 1100 nm y después determinar el porcentaje de cambio en la absorción que ocurre entre 400 y
700 nm y luego 700 a 1100 nm. Las placas que incorporan materiales inorgánicos preferidos tienen un % de absorbencia en la región 700 a 1100 nm que es mayor al % de absorbencia en la región 400 a 700 nm y tiene un valor positivo. Un ejemplo particularmente preferido de tal material inorgánico es óxido de indio-estaño reducido. La absorbencia intrínseca, como se usa en la presente se puede tomar para que sea la absorbancia presentada por una partícula del material cuando el tamaño de partícula es lo suficientemente pequeño para que una cantidad significativa de la luz incidente sea transmitida a cada longitud de onda. Una segunda clase de materiales inorgánicos (llamados en la presente de tipo 2) que se puede usar para mejorar las características de recalentamiento puede comprender materiales que tengan un máximo de absorción mayor en la región entre 700 y 1400 nm que la absorción promedio entre 400 y 700 nm. La absorción puede ser aquella medida directamente por un espectrofotómetro. Un ejemplo particularmente preferido de tal material inorgánico es nitruro de titanio. De preferencia, el aditivo y/o material inorgánico
descrito en la presente puede ser capaz de incrementar la absorción de energía de un material polimérico en el rango de luz infrarroja cercana (700 a aproximadamente al menos 1400 nm) . Con mayor preferencia, el aditivo y/o un material inorgánico seleccionado puede ser capaz de incrementar la absorción de energía del polímero en el rango de luz infrarroja cercana más de lo que lo hace en el rango de luz visible (400 y 700 nm) . De preferencia, el material inorgánico seleccionado presenta una mayor absorbencia en la región entre 700 y 1400 nm que entre 400 y 700 nm de al menos 10%, con mayor preferencia al menos 25%, y con mucho mayor preferencia al menos 50% y aún con mayor preferencia al menos 100%. Se prefiere que el aditivo y/o un material inorgánico seleccionado tengan un máximo de absorción de energía promedio en el rango de 700 a 1400 nm que es mayor a la absorción de energía promedio en el rango de 400 a 700 nm. De manera adecuada, el máximo de absorción de energía promedio en la región entre 700 y 1400 nm que es mayor a la absorción promedio en la región entre 400 y 700 nm es al menos 1% mayor, de preferencia es al menos 5% mayor y con mayor preferencia es al menos 10% mayor. Con preferencia superlativa el máximo de absorción promedio es al menos 50% mayor. Si las partículas de un material inorgánico seleccionado como se describe la presente son demasiado grandes, pueden absorber toda la luz incidente tanto en la
porción visible como en la porción infrarroja del espectro, y, por ende, pueden no proveer absorción preferencial de radiación infrarroja. A medida que el tamaño de partícula es reducido, la diferencia de absorción relativa entre las porciones visible e infrarroja del espectro puede incrementar hasta que se alcance la absorbencia intrínseca. Por ende, la selección de un tamaño de partícula preferido para el material inorgánico puede depender de la absorbencia específica de un material inorgánico en las porciones visible e infrarroja del espectro electromagnético . El tamaño de partícula promedio (de manera adecuada el promedio en número) de aditivo y/o material inorgánico seleccionado que se puede usar para incrementar la absorción de energía entre 700 y 1400 nm puede ser menor a 10 mieras, de preferencia menor a 1 miera y con mayor preferencia menor a 100 nm. De manera adecuada al menos 90%, (de preferencia al menos 95%, con mayor preferencia al menos 99%, en especial aproximadamente 100%) de las partículas del aditivo y/o material inorgánico tiene una dimensión máxima que es menor a 10 mieras, de preferencia menor a 1 miera, con mayor preferencia menor a 500 nm, en especial menor a 100 nm. En una modalidad, el material inorgánico puede ser de un tamaño de partícula tal que, cuando se incorpora en un material polimérico, de manera sustancial es ópticamente
invisible. Por ejemplo, sustancialmente todas las partículas del material inorgánico pueden tener un tamaño de partícula que se encuentre por debajo de la longitud de onda crítica de la luz visible. En una modalidad, el aditivo y/o material inorgánico seleccionado puede tener características de absorción uniforme o plana en la región visible del espectro con mínimos y máximos de absorción insignificantes. Esto puede ser deseable si se requiere un material plástico neutro o sin color, por ejemplo, para botellas de agua mineral . En otra modalidad, el aditivo y/o material inorgánico seleccionado puede tener características de absorción irregular o sesgada en la región visible del espectro y tener mínimos con máximos de absorción significativos . Esto puede ser deseable para la producción de botellas de color. Un aditivo que puede impartir un color azul a un material polimérico, por ejemplo una placa o preforma, puede ser en especial deseable ya que puede actuar no sólo para mejorar el perfil de recalentamiento del material polimérico, sino también para colorear el material plástico resultante. Se sabe que los polímeros, en particular poliésteres tales como tereftalato de polietileno, se vuelven amarillos al ser expuestos a temperaturas elevadas. En realidad el tereftalato de polietileno se vuelve amarillo a medida que es fabricado. En algunos casos, se puede agregar un matizador al poliéster para ajustar su color de un amarillo de vuelta a un tono neutro.
Estos matizadores son así usualmente colorantes que imparten un tono azul, un ejemplo típico es el acetato de cobalto. Por lo tanto, aditivos y/o materiales orgánicos que imparten un tono azul a un material polimérico, por ejemplo placa o preforma, pueden ser también buenos matizadores y pueden ser especialmente deseables. No obstante, aditivos y/o materiales inorgánicos que dan origen a otros colores visuales se pueden usar también ya que cuando se usan junto con un agente matizador de color complementario, usualmente un colorante tradicional, se puede obtener fácilmente un tono neutro. Materiales inorgánicos preferidos pueden tener características de absoreion/absorbencia como se describe en cualquier declaración en la presente y, de manera adicional, pueden tener una absorción a 475 nm que es menor a la absorción a 700 nm. La absorción a 475 nm es de preferencia menor a la absorción tanto a 600 nm como a 700 nm. La absorción a 475 nm es con mayor preferencia menor a la absorción a cada uno de 550 nm, 600 nm y 700 nm. La absorción a 475 nm es con preferencia superlativa menor a la absorción a cada uno de 400 nm, 550 nm, 600 nm y 700 nm. Un material inorgánico particularmente preferido para usar como se describe en la presente comprende nitruro de titanio. De manera favorable, éste imparte un color azul que tiene un mínimo de absorción en la región visible aproximadamente 475 nm.
Un aditivo de recalentamiento como se describe en la presente se puede producir a partir de muchos materiales inorgánicos . El aditivo de recalentamiento y/o el material inorgánico descrito en la presente se puede seleccionar de uno o más del siguiente grupo de materiales: metales elementales, metaloides, óxidos, óxidos impurificados, óxidos mixtos, nitruros, silíciuros o compuestos de boruro. De preferencia, el aditivo de recalentamiento y/o el material inorgánico se selecciona de uno o más del siguiente grupo de materiales : nitruro de titanio, nitruro de circonio, óxido de indio-estaño, óxido de indio-estaño reducido, óxido de antimonio-estaño, oro, plata, molibdeno o tantalio. Una composición y/o aditivo de recalentamiento descrito en la presente puede comprender además uno o más materiales adicionales para ayudar a las características de recalentamiento de los materiales poliméricos. De manera adicional o alterna, una composición y/o aditivo puede comprender además uno o más materiales adicionales para influir en las características de un material polimérico. Por ejemplo, uno o más materiales absorbentes de infrarrojo de cuerpo negro o cuerpo gris se pueden incorporar con el aditivo lo cual puede dar por resultado la absorción de más radiación infrarroja cercana mayor a 700 nm. Tal material absorbente de infrarrojo de cuerpo negro o cuerpo gris puede comprender carbono negro, óxidos de hierro, cromito de cobre o antimonio metálico formado
por la reducción de trióxido de antimonio durante la reacción de polimerización. Otros materiales pueden incluir colorantes, etc. Una composición y/o aditivo de recalentamiento se puede usar junto con materiales orgánicos, tales como colorantes de infrarrojo cercano, los cuales tienen un máximo de absorción en la región 700 a 1400 nm. Aunque la prueba a la que se hace referencia de acuerdo con el segundo aspecto se lleva a cabo de manera conveniente en una placa de tereftalato de polietileno, materiales inorgánicos que pasan la prueba pueden ser incorporados en cualquier tipo de material polimérico para mejorar sus características de recalentamiento, por ejemplo, cuando se usan lámparas infrarrojas. El material polimérico puede ser esencialmente cualquier polímero que se usa para producir un material plástico, pero de preferencia, el polímero comprende un polímero termoplástico (que incluye polímeros sintéticos o naturales) . Los polímeros termoplásticos preferidos son aquellos que se pueden usar/usados para moldeo por inyección de artículos tales como preformas de contenedores y similares . De preferencia, el polímero termoplástico se selecciona de uno o más de los siguientes grupos de polímeros: poliésteres, policarbonatos, poliamidas, poliolefinas, poliestirenos, polímeros de vinilo, polímeros acrílicos y copolímeros y mezclas de los mismos . Los polímeros preferidos son
poliésteres, polipropileno y polipropileno orientado que se pueden usar de manera adecuada para producir contenedores . Polímeros especialmente preferidos son poliésteres como los usados para hacer contenedores de líquidos y particularmente botellas para bebidas tales como tereftalato de polietileno o un copolímero del mismo . Una composición que comprende un polímero con un aditivo y/o el material inorgánico como se describe se puede usar para producir preformas tales como preforma de contenedor antes de que las preformas sean calentadas insertadas en una máquina de moldeo por soplado de estiramiento . El tereftalato de polietileno usado para propósitos de moldeo por inyección es típicamente postcondensado y tiene un peso molecular en la región de aproximadamente 25,000 a 30,000. Sin embargo, también se ha propuesto usar un tereftalato de polietileno grado fibra que es más económico pero es no postcondensado, con un peso molecular más bajo en la región de aproximadamente 20,000. Además se ha sugerido usar copoliésteres de tereftalato de polietileno que contienen unidades de repetición de al menos 85% molar de ácido tereftálico y al menos 85% molar de etilenglicol. Ácidos dicarboxílicos que pueden ser incluidos, junto con ácido tereftálico, son ejemplificados por ácido ftálico, ácido isoftálico, ácido naftalen-2, 6-dicarboxílico, ácido ciclohexandicarboxílico, áciddo ciclohexandiacético, ácido
difenil-4, 4 '-dicarboxílico, ácido succínico, ácido glutárico, ácido adípico, ácido azelaico y ácido sebaico. Otros dioles que se pueden incorporar en los copoliésteres, además de etilenglicol, incluyen dietilenglicol, trietilenglicol, 1,4- ciclohexandimetanol, propano-l,3-diol, butano-1, 4-diol, pentano-1, 5-diol, hexano-1, 6-diol, 3~metilpentano-2, -diol, 2- metil pentano-1, -diol, 2, 2, 4-trimetilpentano-l,3-diol, 2- etilhexano-1, 3-diol, 2, 2-dietilpropano-l, 3-diol, hexano-1,3- diol, 1, 4-di (hidroxietoxi) -benceno, 2, 2-bis- (4-hidroxiciclo hexil) -propano, 2, -dihidroxi-l, 1, 3 , 3-tetrametil-ciclobutano, 2, 2-bis- (3-hidroxietoxifenil) -propano, y 2, 2-bis- (4-hidroxi propoxifenil) -propano. En esta especificación el término "tereftalato de polietileno" incluye no solamente tereftalato de polietileno sino también tales copoliésteres . El moldeo por inyección de tereftalato de polietileno y otras composiciones de moldeo de poliéster típicamente se lleva a cabo con el uso de una máquina de moldeo por inyección y una temperatura de barril máxima en el rango de aproximadamente 260°C a aproximadamente 285°C o más, por ejemplo, hasta aproximadamente 310°C. El tiempo de secado a esta temperatura máxima es típicamente en el rango de aproximadamente 15 segundos a aproximadamente 5 minutos o más, de preferencia de aproximadamente 30 segundos a aproximadamente 2 minutos. En una modalidad preferida de la presente invención, el aditivo y/o material orgánico es capaz de incrementar la
relación de porcentaje de recalentamiento por unidad de claridad perdida en comparación con una preforma equivalente hecha de un polímero que contiene un agente absorbente de cuerpo negro o cuerpo gris tradicional tal como cualquier forma de carbono negro o antimonio metálico formado por medio de la reducción de trióxido de antimonio. En un método como se describe de acuerdo con el quinto aspecto, el material inorgánico es de preferencia diferente de carbono negro, antimonio metálico, óxido de hierro o cromito de cobre. El método del quinto aspecto puede utilizar un aditivo y/o material orgánico como se describe en la presente. Polímeros que contienen el aditivo serán particularmente adecuados para usar en moldeo por inyección de artículos . Además, el aditivo puede ser dispersado en un líquido. Si el aditivo está dispersado en un líquido entonces el líquido puede ser aplicado al polímero en la etapa de polimerización o la etapa de moldeo por inyección. Tal artículo podría ser de manera potencial cualquier artículo que pueda ser moldeado por inyección. De preferencia, el artículo es una preforma que puede luego ser moldeado por soplado de estiramiento en un contenedor de líquido tal como botellas para bebidas con el uso de lámparas de calentamiento infrarrojo. La invención se extiende a un producto que comprende un material polimérico y un material inorgánico como se
describe en la presente, por ejemplo, de acuerdo con el primer o segundo aspectos . Tal producto puede incluir al menos 0.01 ppm, de manera adecuada al menos 0.1 ppm, de preferencia al menos 1 ppm, con mayor preferencia al menos 2 ppm, aún con mayor preferencia al menos 3 ppm, en especial al menos 4 ppm, con base en el peso del material polimérico en el producto . De manera apropiada, el producto incluye menos de 1000 ppm, de preferencia menos de 500 ppm del material inorgánico con base en el peso del material polimérico. En el producto, la relación del peso del material polimérico al peso del material inorgánico se encuentra de manera adecuada en el rango de 103 a 105, de preferencia en el rango de 2 x 103 a 2.5 x 105. El producto puede estar en forma de pellas o granulos. El producto puede ser un artículo moldeado. En este caso, puede ser una preforma, por ejemplo para un contenedor y/o un contenedor per se. Un contenedor preferido es una botella. La invención se extiende a un método para hacer un producto, el método comprende calentar una composición que comprende un material polimérico y un material inorgánico como se describe en la presente, por ejemplo, de acuerdo con el primer o segundo aspectos, y formar la composición en una configuración para definir el producto . El método puede incluir un proceso de moldeo por
inyección, por ejemplo, para hacer preformas de contenedor. En el método para hacer el producto, la composición es de preferencia calentada con el uso de una fuente infrarroja, por ejemplo, una o más lámparas de calentamiento infrarrojo. De acuerdo con otro aspecto de la presente invención, se provee un artículo hecho a partir de un polímero que contiene un aditivo de material inorgánico que presenta de manera intrínseca mayor absorbencia entre 700 y 1400 nm que entre 400 y 700 nm. En otro aspecto de la presente invención, se provee un artículo hecho de un polímero que contiene el aditivo de material inorgánico que tiene un máximo de absorción mayor en la región entre 700 y 1400 nm que la absorción promedio entre 400 y 700 nm. Un artículo particularmente preferido puede ser una preforma de contenedor. Una preforma de contenedor especialmente preferida es aquella que puede ser calentada con lámparas de calentamiento infrarrojo antes de ser moldeada por soplado de estiramiento en un contenedor de líquidos tal como una botella para bebidas . Los tipos de bebida que tal botella puede contener incluyen, mas no se limitan a, cerveza, jugo de frutas, agua mineral carbonatada y sin gas y otras bebidas no alcohólicas carbonatadas . De acuerdo con otro aspecto de la presente invención, se provee un método para incrementar las características de recalentamiento de un polímero, que comprende la incorporación en las partículas de polímero de por lo menos un material inorgánico,
de modo tal que el polímero tenga una relación de porcentaje de recalentamiento por unidad de claridad perdida mayor que un polímero equivalente que contiene un agente absorbente de cuerpo negro o cuerpo gris tradicional tal como carbono negro o antimonio metálico formado por medio de la reducción de trióxido de antimonio u óxido de hierro o cromito de cobre. Un aspecto adicional de la presente invención prevé el uso de un material inorgánico (no es carbono negro, antimonio metálico, óxido de hierro o cromito de cobre) para mejorar las propiedades de recalentamiento de un polímero o composición polimérica. En otro aspecto de la presente invención, se provee un artículo moldeado formado a partir de un polímero o composición polimérica mezclado con un aditivo inorgánico (no es carbono negro, antimonio metálico, óxido de hierro o cromito de cobre) . En varios aspectos de la invención, el material inorgánico/aditivo se puede seleccionar de uno o más del siguiente grupo de materiales: nitruro de titanio, nitruro de circonio, óxido de indio-estaño, óxido de indio-estaño reducido, óxido de antimonio-estaño, oro, plata, molibdeno o tantalio. El material inorgánico/aditivo es de preferencia una nanopartícula que tiene un tamaño de partícula promedio menor a 1 miera. De preferencia, el tamaño de partícula promedio del material inorgánico/aditivo es 100 nm o menos. El polímero o composición polimérica es de preferencia seleccionado de uno o
más del siguiente grupo de polímeros: poliésteres, policarbonatos, poliamidas, poliolefinas, poliestirenos, polimeros de vinilo, polímeros acrílicos y copolímeros y mezclas de los mismos . El artículo producido a partir de un polímero que comprende el polímero y material inorgánico/aditivo es de preferencia moldeado por inyección. Donde el artículo es una preforma de contenedor, la preforma es de preferencia usada en un proceso de moldeo por soplado de estiramiento que requiere un paso de calentamiento con lámparas de calentamiento infrarrojo, para producir botellas adecuadas para uso para contener líquidos tales como bebidas . La invención se ilustrará ahora a manera de ejemplo únicamente con referencia a las figuras y los siguientes ejemplos, en los cuales: la figura 1 ilustra el efecto que un aditivo tiene en un polímero por medio del espectro de transmisión. La figura muestra partículas de 60 nm de nitruro de titanio (TiN) en PET, y para comparación el espectro de transmisión para el polímero de recalentamiento disponible comercialmente CBlle (Voridian) que contiene un aditivo absorbente de infrarrojo de la técnica anterior. También se muestra el espectro de transmisión de un polímero PET (9921 ) que no contiene un aditivo de recalentamiento absorbente de infrarrojo. La figura 2 muestra el espectro de transmisión para un aditivo que comprende partículas de 40 nm de óxido de indio-
estaño reducido. Tal material presenta una mayor absorbencia en el infrarrojo en comparación con el espectro visible. La figura 3 ilustra la distribución de energía espectral de lámparas de calentamiento infrarrojo de halógeno Philips IRK. EJEMPLOS Se hicieron preformas con el uso de una máquina de moldeo por inyección HUSKY de 160 toneladas que hicieron dos preformas por inyección. Cada preforma pesó aproximadamente 34 gramos y fue cilindrica, con una longitud de aproximadamente 130 mm con una base con tapa roscada. Estas preformas podrían ser sopladas en botellas de un litro con una base petaloide. El moldeo por inyección de poliéster tuvo lugar a 270°C. El moldeo por inyección de poliestireno de propósito general tuvo lugar a 200°C. Los polímeros usados fueron: B60 (DuPontSA) - una resina PET de resina grado botella comercial, matizada y no de recalentamiento. B60 sin matiz (DuPontSA) - la misma que B60 pero sin ningún matiz, por lo tanto, muestra el color amarillo natural de la resina. 9921W (Voridian) - una resina PET de resina grado botella comercial, matizada y no de recalentamiento. Laser+ (DuPontSA) - una resina de recalentamiento grado botella comercial .
CBlle (Voridian) - una resina de recalentamiento grado botella comercial . Poliestireno de propósito general (GPS) . Tanto CBlle como Laser+ son resinas de recalentamiento que contienen antimonio metálico como el auxiliar de recalentamiento. CBlle tiene aproximadamente el doble de recalentamiento pero tiene aproximadamente el doble de reducción en claridad que Laser+ . Donde el compuesto de partículas inorgánicas fue molido, el molido tuvo lugar como sigue: el compuesto de partículas inorgánicas (5 g) fue agitado en un aceite que los expertos en la técnica saben es compatible con el polímero en el cual las partículas inorgánicas se van a incorporar (masa total de mezcla de aceite y partículas = 50 g) . La mezcla de aceite y partículas fue después transferida a un frasco de vidrio de 100 ml aproximadamente 55% lleno con pequeñas cuentas de vidrio (diámetro 1.2 mm) . El frasco de vidrio fue agitado a 600 agitaciones por minuto en un agitador de pintura Red-Devil . La dispersión molida fue usada inmediatamente. Los siguientes compuestos de partículas inorgánicas se usaron como auxiliares de recalentamiento. 1. Nitruro de titanio, tamaño de partícula primaria promedio 60 nm y 30 nm, provisto por Neomat of Riga, Latvia. 2. Óxido de indio-estaño reducido, tamaño de partícula primaria promedio menor a 40 nm, fue provisto por
NanoProducts Corp. Longmont, Co., USA. 3. Óxido de antimonio-estaño, tamaño de partícula primaria promedio de 30 nm fue provisto por NanoPhase Technologies, Romeoville, 11, USA. 4. Nanopolvo de hexaboruro de lantano, tamaño de partícula primaria promedio menor a 40 nm, fue provista por NanoProducts Corp. Longmont, Co., USA. 5. Polvo de siliciuro de cobalto (CoSi2) de tamaño de partícula promedio 1000 nm fue provisto por Alfa-Aesar. El colorante de infrarrojo cercano empleado fue provisto por ADS Dyes, Toronto, Canadá. El Lamp Black 101
(negro de humo) fue provisto por Degussa. Sigma-Aldrich proveyó todos los demás materiales. Las partículas de materiales inorgánicos fueron mezcladas en las pellas de polímero hechas previamente al colocar el polvo o dispersión líquida de partículas de material inorgánico en una cubeta provista de una tapa que contenía las pellas de polímero calientes, secas y luego agitar la cubeta a mano para mezclar los dos juntos . La mezcla de pellas de polímero y partículas de material inorgánico fue luego usada inmediatamente para hacer preformas por medio de un proceso de moldeo por inyección. 1. Preformas EJEMPLO 1 TiN molido 60 nm a 25 ppm en resina B60.
EJEMPLO la TiN molido 60 nm a 25 ppm en resina 9921W. EJEMPLO lb TiN molido 30 nm a 25 ppm en resina 9921W. EJEMPLO 2 TiN molido a 5 ppm en resina B60 sin matiz. EJEMPLO 3 TiN molido a 10 pm en resina B60 sin matiz. EJEMPLO 4 Polvo de LaB6 a 100 ppm en resina B60. EJEMPLO 5 LaBe molido a 100 ppm en resina B60. EJEMPLO 6 Polvo de ITO a 100 ppm en resina B60. EJEMPLO 6a Polvo de ITO a 100 ppm en resina 9921 . EJEMPLO 7 Resina de ITO molido a 100 ppm en resina B60. EJEMPLO 8 Polvo de ATO a 463 ppm en resina B60. EJEMPLO 9 ATO molido a 100 ppm en resina B60. EJEMPLO 10 TiN molido a 10 ppm e ITO molido a 10 ppm en resina iz.
EJEMPLO 11 TiN molido a 10 ppm y colorante inorgánico de infrarrojo cercano a 50 ppm en resina B60 sin matiz. EJEMPLO 12 TiN molido a 10 ppm y nanopolvo de tantalio a 100 ppm en B60 sin matiz. EJEMPLO 13 TiN molido a 5 ppm e ITO molido a 75 ppm en resina B60 sin matiz. EJEMPLO 14 TiN molido a 10 ppm e ITO molido a 50 ppm en resina B60 sin matiz . EJEMPLO 15 Polvo de Mo de nanotamaño a 250 ppm en resina B60. EJEMPLO 16 Siliciuro de cobalto a 100 ppm en resina B60. EJEMPLO 17 ITO molido a 100 ppm en GPS. EJEMPLO 18 TiN molido a 25 ppm en GPS. Los colores de las preformas fueron medidos con el uso de un espectrofotómetro Minolta cm-3700d (D6s iluminación,
° observador, especular incluido, UV incluido) enlazado a una
PC compatible IBM. Las pruebas de recalentamiento de preforma se
realizaron al medir la temperatura a temperatura ambiente de una preforma con el uso de un termómetro infrarrojo digital láser Raytek MiniTemp y luego colocarla en una máquina de botellas de moldeo por soplado de estiramiento con un solo ajuste de preforma, con las nueve lámparas de calentamiento infrarrojo de halógeno Philips IRK ajustadas a 75% de potencia.
Las preformas fueron calentadas durante 35 segundos tiempo después del cual la temperatura de la preforma fue registrada.
La distribución de energía espectral de las lámparas colocadas en esta máquina se muestra en la figura 3. La diferencia de temperatura (temperatura después de 35 segundos de calentamiento menos la temperatura a temperatura ambiente de la preforma) se usó luego para calcular el % de cambio en el recalentamiento con relación al control sin recalentamiento (B60 o B60 sin matiz) . EJEMPLO 19 Formulación de partículas inorgánicas en etilenglicol adecuada para agregar directamente a una reacción de polimerización de poliéster Óxido de indio-estaño reducido (5 g) o nitruro de titanio (5 g) se agitó en etilenglicol (hasta 50 g) y se agregó a un frasco de vidrio 50% lleno con pequeñas cuentas de molienda de vidrio (-1.2 mm de diámetro). La muestra del frasco fue molida al agitarla en el agitador de pintura Red-Devil a 600 s.p.m. durante 10 minutos. La mezcla estuvo después lista
para agregar directamente a una mezcla de reacción de polimerización de poliéster. Resultados 1. Colores de preforma
2. Recalentamiento contra claridad
En cada caso el sistema de auxiliar de recalentamiento de material inorgánico ha sido capaz de incrementar el % de recalentamiento de la resina de control a la cual se incorporó y como el calentamiento fue durante un tiempo fijo de 35 segundos la velocidad de recalentamiento fue así incrementada. En realidad en varios casos no sólo hubo un incremento en el recalentamiento con respecto al control, sino la relación de % de recalentamiento por unidad de claridad
perdida fue superior a las preformas hechas a partir de las dos resinas de recalentamiento comerciales. Esto dio origen a preformas con el mismo recalentamiento que los dos estándares de recalentamiento comerciales, pero un valor de claridad más alto lo cual las hace deseables para uso por parte de la industria de botellas de agua mineral. EJEMPLO 20 Materiales inorgánicos tipo uno - Determinación de la absorbencia La absorbencia se determinó al medir la absorbancia de placas que contenían las partículas de material inorgánico como sigue. Las placas se prepararon con el uso de una máquina de moldeo por inyección BOY de 22 toneladas que produce placas que miden 75 x 50 mm, de dos espesores, 2 y 2.5 mm. Se prepararon placas que comprendían 9921W que contenía óxido de indio-estaño reducido (polvo) a 100 ppm. Asimismo se prepararon placas de control, CBlle y Laser+. El espectro de las placas en la región 300 a 1100 nm se midió con el uso de un espectrofotómetro Perkin-Elmer Lambda 35 uv-vis enlazado a una PC compatible IBM. La absorbencia se calculó luego al determinar el % de cambio en la absorbancia medida que ocurre en la región visible 400 a 700 nm, y luego en la región infrarroja 700 a 1100 nm. Esto se realizó como sigue:
( (Abs?2-Abs??) /Abs??) *100 Donde Abs 1 y 2 son la absorción a 400, 700 o 1100 nm donde ?2 siempre es mayor a ?l, es decir, cuando ?l = 400 nm entonces ?2 = 700 nm y cuando ?l = 700 nm, entonces ?2 = 1100 nm.
EJEMPLO 21 Materiales inorgánicos tipo dos - Medición de la absorbancia
Se preparó una placa de 9921W que contenía TiN (30 nm a 15 ppm) como arriba. Las placas se usaron para generar datos del espectrofotómetro. La absorbancia promedio sobre el rango 400 a 700 nm y la absorbancia máxima en el rango 700 a 1100 nm fueron determinadas. El % de diferencia entre las dos fue calculado.
EJEMPLOS 22 AL 24 Se hicieron placas de 2.5 mm de grosor a partir de una composición que comprendía un material inorgánico seleccionado como un aditivo incorporado en un polímero y se compararon con placas de las mismas dimensiones hechas a partir del mismo polímero sin el material inorgánico seleccionado y sin otras diferencias de material aparte de la falta del aditivo. Si el aditivo es incorporado durante la polimerización, la comparación se hace con un polímero hecho con el mismo procedimiento y polimerizado bajo las mismas condiciones pero sin el aditivo. Después las placas fueron evaluadas con el uso de un espectrofotómetro Varian Cary 500 UV-VIS-NIR y el % de transmisión a longitudes de onda entre 400 nm y 550 nm; 700 nm y 1100 nm; y 700 a 1600 nm fue registrado. Estas cifras fueron luego convertidas en absorbancia por medio de la ecuación Absorbancia = -LoglO (% de transmisión/100) . La absorbancia del aditivo (a cada longitud de onda) se obtuvo al restar la absorbancia del polímero que contenía el aditivo de la absorbancia del polímero sin el aditivo. Los valores para la absorción máxima entre 400 nm y
550 nm (llamada más adelante ABS-1) , para la absorción máxima entre 700 a 1100 nm (llamada más adelante ABS-2) y para la absorción máxima entre 700 y 1600 nm (llamada más adelante ABS-3) fueron determinados al tomar el máximo de cada rango. Luego
se determinaron las relaciones ABS-l/ABS-2; y ABS-l/ABS-3. Los detalles sobre los materiales evaluados y resultados se proveen en el cuadro a continuación.
De manera adicional, placas preparadas como se describe en el ejemplo 19 fueron sometidas a prueba como se describe para los ejemplos 22 al 24 y se encontró que tienen un rendimiento similar. Se hace constar que con relación a esta fecha, el mejor método conocido por la solicitante para llevar a la práctica la citada invención, es el que resulta claro de la presente descripción de la invención.
Claims (48)
- REIVINDICACIONES
- Habiéndose descrito la invención como antecede, se reclama como propiedad lo contenido en las siguientes reivindicaciones : 1. Una composición para mejorar las características de recalentamiento de un material polimérico, caracterizada porque comprende un material inorgánico. 2. El uso de un material inorgánico para mejorar las características de recalentamiento de un material polimérico .
- 3. Una formulación concentrada para adición a un material polimérico o a uno o más monómeros u oligómeros o prepolímeros dispuestos para ser polimerizados para preparar un material polimérico, caracterizada porque comprende un vehículo y un material inorgánico .
- 4. La formulación de conformidad con la reivindicación 3, caracterizada porque incluye un vehículo que es sólido a STP para definir así un lote maestro sólido, o incluye un vehículo líquido en donde el material inorgánico es disuelto o dispersado en el vehículo liquido.
- 5. La formulación de conformidad con la reivindicación 3 o 4, caracterizada porque incluye menos de 90% en peso de materiales inorgánicos .
- 6. La formulación de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 3 a 5, caracterizada porque el vehículo líquido comprende un aceite vegetal, mineral o un glicol.
- 7. Un método para mejorar las características de recalentamiento de un material polimérico, caracterizado porque comprende poner en contacto el material polimérico o poner en contacto uno o más monómeros u oligómeros o prepolímeros dispuestos para ser polimerizados para preparar el material polimérico con un material inorgánico.
- 8. El método de conformidad con la reivindicación 7, caracterizado porque el material polimérico o los monómeros se ponen en contacto con un polvo el cual comprende o consiste esencialmente del material inorgánico, o se ponen en contacto con una formulación concentrada como se describe en cualquiera de las reivindicaciones 3 a 6.
- 9. El método de conformidad con la reivindicación 7 u 8, caracterizado porque se preparan granulos o pellas que comprenden el material polimérico y material inorgánico.
- 10. Un producto caracterizado porque comprende un material polimérico y un material inorgánico para mejorar las características de recalentamiento del material polimérico.
- 11. El producto de conformidad con la reivindicación 10, caracterizado porque incluye al menos 0.01 ppm y menos de 1000 ppm del material inorgánico con base en el peso del material polimérico.
- 12. El producto de conformidad con la reivindicación 10 o 11, caracterizado porque está en forma de pellas o granulos .
- 13. El producto de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 10 a 12, caracterizado porque el producto es un artículo moldeado .
- 14. Un método para hacer un producto de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 10 a 13, caracterizado porque comprende calentar una composición que comprende un material polimérico y un material inorgánico y formar la composición en una configuración para definir el producto.
- 15. El método de conformidad con la reivindicación 14, caracterizado porque en el método la composición es calentada con el uso de una fuente infrarroja.
- 16. Una composición, uso, formulación, método o producto de conformidad con cualquiera de la reivindicaciones anteriores, caracterizada porque el material inorgánico para mejorar las características de recalentamiento de un material polimérico es tal que una placa de tereftalato de polietileno de 2.5 mm de grosor que incorpora el material inorgánico tiene, cuando es sometida a prueba, una relación de absorción menor a 0.9, en donde la relación de absorción es la relación de A1/A2 o la relación A1/A3, en donde: Al es la absorción máxima entre 400 nm y 550 nm; A2 es la absorción máxima entre 700 y 1100 nm; A3 es la absorción máxima entre 700 y 1600 nm.
- 17. La composición, uso, formulación, método o producto de conformidad con la reivindicación 16, caracterizada porque la relación de absorción es menor a 0.8.
- 18. La composición, uso, formulación, método o producto de conformidad con la reivindicación 16 o 17, caracterizado porque para el material inorgánico seleccionado aplica al menos una de las siguientes situaciones: la relación de absorción A1/A2 es menor a 0.65 y/o la relación de absorción A1/A3 es menor a 0.85
- 19. La composición, uso, formulación, método o producto de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 16 a 18, caracterizado porque la relación de absorción es menor a 0.5.
- 20. La composición, uso, formulación, método o producto de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el material inorgánico no es carbono negro, óxido de hierro, cromito de cobre, antimonio metálico o fosfuro de hierro.
- 21. La composición, uso, formulación, método o producto de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porgue el material inorgánico es materia coloidal o formada de nanopartículas .
- 22. La composición, uso, formulación, método o producto de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el material inorgánico es capaz de incrementar la absorción de energía del material polimérico en el rango de 700 a 1400 nm.
- 23. La composición, uso, formulación, método o producto de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el material inorgánico tiene un máximo de absorción de energía promedio en el rango de 700 a 1400 nm que es mayor a la absorción de energía promedio en el rango de 400 a 700 nm.
- 24. La composición, uso, formulación, método o producto de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el material inorgánico comprende partículas, el tamaño de las cuales se usa para incrementar la absorción de energía entre 700 y 1400 nm.
- 25. La composición, uso, formulación, método o producto de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el tamaño de partícula promedio del material inorgánico es 100 nm o menos.
- 26. La composición, uso, formulación, método o producto de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque al menos 90% del material inorgánico comprende partículas que tienen una dimensión máxima que es menor a 10 mieras.
- 27. La composición, uso, formulación, método o producto de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque al menos 95% del material inorgánico comprende partículas que tienen una dimensión máxima que es menor a 10 mieras.
- 28. La composición, uso, formulación, método o producto de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque al menos 95% del material inorgánico comprende partículas que tienen una dimensión máxima que es menor a 500 nm.
- 29. La composición, uso, formulación, método o producto de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el material inorgánico se produce a partir de un material seleccionado de uno o más del siguiente grupo de materiales: metales elementales, óxidos, óxido impurificados, óxidos mixtos, nitruros, siliciuros o compuestos de boruro.
- 30. La composición, uso, formulación, método o producto de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el material inorgánico se produce a partir de un material seleccionado de uno o más de los siguientes grupos de materiales: nitruro de titanio, nitruro de circonio, óxido de indio-estaño, óxido de indio-estaño reducido, óxido de antimonio-estaño, oro, plata, molibdeno o tantalio .
- 31. Una composición, formulación o producto de conformidad con cualquier reivindicación dependiente de cualquiera de las reivindicaciones 1, 3 o 10, caracterizado porque la composición, formulación o producto comprende además uno o más colorantes .
- 32. La composición, formulación o producto de conformidad con cualquier reivindicación dependiente de cualquiera de las reivindicaciones 1, 3 o 10, caracterizado porque la composición, formulación o producto comprende además uno o más materiales absorbentes de infrarrojo de cuerpo negro o cuerpo gris .
- 33. La composición, formulación o producto de conformidad con la reivindicación 32, caracterizado porque el material absorbente de infrarrojo de cuerpo negro o cuerpo gris comprende carbono negro, antimonio metálico, óxido de hierro, cromito de cobre o fosfuro de hierro.
- 34. La composición, uso, formulación, método o producto de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el material inorgánico tiene una absorción a 475 nm que es menor a la absorción en cada uno de 550 nm, 600 nm y 700 nm.
- 35. La composición, uso, formulación, método o producto de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el material inorgánico comprende nitruro de titanio.
- 36. La composición, uso, formulación, método o producto de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el material polimérico comprende un polímero termoplástico.
- 37. La composición, uso, formulación, método o producto de conformidad con la reivindicación 35, caracterizado porque el polímero termoplástico se selecciona de uno o más de los siguientes grupos del grupo de polímeros: poliésteres, policarbonatos, poliamidas, poliolefinas, poliestirenos, polímeros de vinilo, polímeros acrílicos y copolímeros y mezclas de los mismos .
- 38. La composición, uso, formulación, método o producto de conformidad con cualguiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el polímero es tereftalato de polietileno o un copolímero del mismo, o polipropileno o polipropileno orientado.
- 39. La composición, uso, formulación, método o producto de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el material inorgánico se selecciona para dar origen a una preforma con una relación de % de recalentamiento por unidad de claridad perdida más alta que una preforma equivalente hecha a partir de un polímero que contiene carbono negro, óxido de hierro, cromito de cobre, fosfuro de hierro o antimonio metálico formado por medio de la reducción de trióxido de antimonio .
- 40. Un método para mejorar las características de recalentamiento de un polímero al agregar un material inorgánico al polímero antes del recalentamiento, caracterizado porque el material inorgánico no es carbono negro, antimonio metálico, óxido de hierro, cromito de cobre o fosfuro de hierro .
- 41. El método de conformidad con la reivindicación 40, caracterizado porque el método se usa para moldear por inyección artículos .
- 42. El método de conformidad con la reivindicación 40 o 41, caracterizado porque el polímero y/o el aditivo es dispersado en un líquido.
- 43. El método de conformidad con la reivindicación 42 , caracterizado porque el líquido se puede aplicar al polímero en la etapa de polimerización o la etapa de moldeo por inyección.
- 44. El método de conformidad con la reivindicación 41, caracterizado porque el artículo es una preforma de contenedor .
- 45. El método de conformidad con la reivindicación 44, caracterizado porque la preforma de contenedor es moldeada por soplado de estiramiento con el uso de lámparas de calentamiento infrarrojo para formar un contenedor adecuado para contener líquidos .
- 46. El método de conformidad con la reivindicación 45, caracterizado porque el contenedor moldeado por soplado de estiramiento adecuado para contener líquidos es una botella para bebidas .
- 47. La composición, uso, formulación, método o producto de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el material inorgánico comprende nitruro de titanio y el material polimérico comprende tereftalato de polietileno, polipropileno o polipropileno orientado.
- 48. La composición, uso, formulación, método o producto de conformidad con cualguiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el material inorgánico comprende nitruro de titanio y el material polimérico comprende tereftalato de polietileno.
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