MX2008011900A

MX2008011900A - Recipiente de pared espuma con apariencia plateada.

Info

Publication number: MX2008011900A
Application number: MX2008011900A
Authority: MX
Inventors: Frank E Semersky
Original assignee: Plastic Techn Inc
Priority date: 2006-03-20
Filing date: 2007-03-12
Publication date: 2008-10-17
Also published as: EP1999517A2; CA2646320A1; WO2007109009A2; EP1999517A4; CA2646320C; AU2007227660B2; JP2009530205A; AU2007227660A1; WO2007109009A3; AU2007227660C1; BRPI0708939A2

Abstract

Un recipiente comprende un polímetro de espuma micro-celular, y un gas no-reactivo contenido dentro de las celdas de espuma micro-celular, en donde el recipiente tiene una apariencia plateada. El proceso para producir el recipiente comprende moldear por inyección una preforma de polímeros que tiene un gas no-reactivo atrapado dentro de sus paredes, enfriar la preforma a una temperatura por debajo de la temperatura de ablandamiento del polímetro, volver a calentar la preforma a una temperatura sobre la temperatura de ablandamiento del polímetro y moldear por soplado la preforma, para preparar un recipiente que comprende un polímetro de espuma-celular que tiene un gas no-reactivo contenido dentro de las celdas de espuma micro-celular.

Description

RECIPIENTE DE PARED ESPUMADA CON APARIENCIA PLATEADA CAMPO DE LA INVENCIÓN La presente invención se refiere en general a un recipiente de polímero con pared espumada, que tiene una apariencia única. Más particularmente, la invención se dirige a un recipiente que comprende espuma microcelular , en donde las microceldas de espuma contienen un gas no-reactivo tal como nitrógeno, y el recipiente tiene una apariencia plateada. También se contempla como parte de la presente invención un método para fabricar el recipiente de pared espumada que tiene una apariencia plateada. ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN Las botellas de una sola y múltiples capas biaxialmente orientadas, pueden fabricarse de materiales de polímero tales, por ejemplo de polietilen tereftalato (PET) utilizando un proceso de preforma en caliente, en donde una preforma de una sola o múltiples capas se calienta a una temperatura de orientación deseada y estira y sopla en conformidad con una cavidad de molde circundante. La preforma puede prepararse por cualquier proceso convencional tal como por ejemplo por extrusión de una preforma que comprende una sola o múltiples capas de polímero, o por inyección de capas subsecuentes de polímero sobre una preforma moldeada por inyección previamente. En general, se emplean múltiples capas para recipientes de bebidas, para agregar propiedades de barrera de fusión que no se encuentran generalmente en recipientes de una sola capa. Las diversas capas de polímeros en los recipientes de múltiples capas de la técnica previa, en general están en contacto íntimo entre sí, de esta manera facilitando la conducción de energía térmica a través de las paredes de los recipientes. Esto permite que los contenidos enfriados del recipiente se calienten rápidamente a la temperatura ambiente. De acuerdo con esto, estos recipientes a menudo se forran en, por ejemplo una cubierta de poliestireno espumado para impartir propiedades de aislamiento térmico al recipiente . Sería conveniente el preparar un recipiente de plástico mejorado que es opaco con propiedades visuales únicas sin la adición de un agente colorante. Además, se considera conveniente el impartir propiedades de aislamiento térmico al recipiente plástico mejorado. También, sería conveniente el preparar un recipiente de plástico mejorado que tiene una apariencia plateada sin requerir la adición de un agente colorante que afecte adversamente las características de reciclado del recipiente. COMPENDIO DE LA INVENCIÓN De acuerdo con la presente invención, un recipiente de pared espumada que tiene una apariencia única sorprendentemente se ha descubierto. El recipiente comprende un polímero espumado microcelular y un gas no reactivo contenido dentro de las paredes de espuma microcelular, en donde el recipiente tiene una apariencia plateada sin la adición de un agente colorante. También se contempla como una modalidad de la invención un proceso para preparar un recipiente de pared espumada que tiene una apariencia única. El proceso comprende las etapas de moldear por inyección una preforma de polímero que tiene un gas no reactivo atrapado dentro de sus paredes, y enfriar la preforma a una temperatura por debajo de la temperatura, de ablandamiento de polímero, volver a calentar la preforma a una temperatura sobre la temperatura de ablandamiento de polímero y moldear por soplado la preforma, para preparar un recipiente que comprende un polímero espumado microcelular que tiene un gas no reactivo contenido dentro de las celdas de espuma microcelular, en donde el recipiente tiene una apariencia plateada. El recipiente de acuerdo con la presente invención es particularmente útil para empacar bebidas carbonatadas. DESCRIPCIÓN DETALLADA DE LA MODALIDAD PREFERIDA La presente invención se dirige a un recipiente de pared espumada que tiene una apariencia única, que comprende un polímero espumado microcelular y un gas no reactivo contenido dentro de las celdas de espuma microcelular, en donde el recipiente tiene una apariencia plateada.

Otra modalidad de la presente invención se dirige a un proceso para producir un recipiente de pared espumada que tiene una apariencia única, que comprende moldear por inyección una preforma de polímero que tiene un gas no reactivo atrapado dentro de sus paredes, y enfriar la preforma a una temperatura por debajo de la temperatura de ablandamiento del polímero, volver a calentar la preforma a una temperatura sobre la temperatura de ablandamiento del polímero, y moldear por soplado la preforma, para preparar un recipiente que comprende un polímero espumado microcelular que tiene un gas no reactivo contenido dentro de las celdas de espuma microcelular, en donde el recipiente tiene una apariencia plateada. Polímeros convenientes de los cuales puede prepararse el recipiente, incluyen pero no necesariamente están limitados a, polietilen tereftalato (PET) y otros poliésteres, polipropileno, ésteres de ácido acrilonitrilo, cloruros de vinilo, poliolefinas , poliamidas, y semejantes, así como derivados mezclas- y copolímeros de los mismos. Un polímero conveniente para propósitos comerciales es PET. Escamas de polímeros se funden en un extrusor de husillo plastificante convencional, para preparar una corriente homogénea de fusión de polímero caliente en la descarga del extrusor. Típicamente, la temperatura de la corriente de fusión de polímero descargado del extrusor está en el intervalo de aproximadamente 225 grados centígrados a aproximadamente 325 grados centígrados. Una persona con destreza ordinaria en la especialidad apreciará que la temperatura de la corriente de fusión de polímero se determinará por varios factores, incluyendo el tipo de escamas de polímero empleadas, la energía suministrada al husillo extrusor, etc. Como un ejemplo, el PET convencionalmente es extrudido a una temperatura de aproximadamente 260 grados centígrados a aproximadamente 290 grados centígrados. Un gas no reactivo se inyecta bajo presión en la zona de mezclado del extrusor, para provocar finalmente el atrapamiento del gas como huecos microcelulares dentro del material de polímero. Por el término "gas no reactivo" como se emplea aquí, se entiende de un gas que es sustancialmente inerte de cara al polímero. Gases no reactivos preferidos comprenden dióxido de carbono, nitrógeno, y argón, así como mezclas de estos gases entre sí o con otros gases. De acuerdo con la presente invención, el extrudido se moldea por inyección para formar una preforma de polímero que tiene un gas no reactivo atrapado dentro de sus paredes. Métodos y aparatos para moldear por inyección una preforma de polímero son bien conocidos en la técnica. Es bien conocido que la densidad de PET amorfo es 1.335 gramos por centímetro cúbico. También se conoce que la densidad de PET en la fase de fusión es aproximadamente 1.200 gramos por centímetro cúbico. De esta manera, si la cavidad de inyección de preforma se llena completamente con PET fundido y deja enfriar, la preforma resultante no exhibirá el peso adecuado y tendrá muchas deficiencias serias, tales como marcas de hundimiento. La literatura del moldeo por inyección de la técnica previa ilustra que, para desplazar la diferencia en las densidades de PET amorfo y fundido, debe agregarse una pequeña cantidad de material de polímero a la parte después de que la cavidad se ha llenado y conforme el material se enfría. Esto se denomina la presión de empaque. De esta manera, debe agregarse aproximadamente 10 porciento más de material durante la fase de presión de empaque del ciclo de moldeo por inyección, a fin de asegurar que una preforma elaborada por moldeo por inyección se llene adecuadamente y forme completamente. La fase de presión de empaque de la operación de moldeo por inyección igualmente se emplea para materiales poliméricos diferentes a PET. De acuerdo con la presente invención sin embargo, la preforma de polímero se moldea por inyección y simultáneamente se espuma utilizando un gas no reactivo. El gas se atrapa en el material durante la fase de inyección. Contrario al proceso de moldeo de inyección de la técnica previa, en donde un material de polímero adicional se inyecta durante la fase de empaque, la presente invención utiliza mínima presión de empaque. Ya que el material de polímero todavía está en un estado fundido, la presión parcial del gas no reactivo es suficiente para permitir la liberación del gas disuelto del polímero a la fase gas en donde forma las estructura de espuma microcelular . De esta manera, la preforma elaborada por el proceso de la invención pesa menos que, pero tiene la misma forma y geometría que las preformas de polímero producidas por las operaciones de moldeo por inyección convencionales que emplean el proceso de empaque. Las microceldas pueden contener uno o más de una variedad de gases típicamente empleados en procesos para producir estructuras de espuma microcelular. En una modalidad comercialmente aceptable, el gas no reactivo comprende dióxido de carbono en una concentración de al menos 10% en peso del peso total del gas no reactivo. Este nivel de concentración de dióxido de carbono proporciona presión parcial adecuada para retardar la difusión de dióxido de carbono de una bebida carbonatada dentro del recipiente de la invención a la atmósfera exterior. La espuma microcelular tiende a actuar como un aislante térmico efectivo, para retardar la conducta de energía térmica de la atmósfera a la bebida carbonatada enfriada dentro del recipiente. Al terminar la etapa de moldeo por inyección, la preforma se enfría a una temperatura por debajo de la temperatura de ablandamiento del polímero. Por ejemplo, la temperatura de ablandamiento para PET es aproximadamente 70 grados C. De esta manera, el gas no reactivo atrapado se retiene dentro de las paredes de la preforma del polímero. Esta etapa de enfriamiento condiciona al polímero y conserva sus propiedades convenientes para la preparación exitosa de un recipiente moldeado por soplado. Esta etapa de enfriamiento también es útil cuando se emplean polímeros tales como poliésteres, que no pueden ser moldeados por soplado directamente de una preforma o parisón extrudido. Esta etapa de enfriamiento puede efectuarse por cualquier proceso convencional utilizado en la técnica de formación de polímero tal como por ejemplo al pasar una corriente de un gas de enfriamiento sobre la superficie de la preforma, o enfriar la preforma mientras que este en el molde al enfriar el molde de formación. La preforma posteriormente se vuelve a calentar a una temperatura sobre la temperatura de ablandamiento del polímero. Esta etapa de calentamiento puede efectuarse por medios bien conocidos tales como por ejemplo por exposición de la preforma a una corriente de gas caliente, por incidencia de flama, por exposición a energía infrarroja, al pasar la preforma a través de un horno convencional o semejantes. PET en general se vuelve a calentar a una temperatura de 20 a 25 grados C, sobre su temperatura de ablandamiento para la operación de moldeado por soplado subsecuente. Si el PET se vuelve a calentar muy por encima de su temperatura de transición de vidrio, o se mantiene a una temperatura sobre su temperatura de ablandamiento por un periodo de tiempo excesivo, el PET en forma indeseable empezará a cristalizar y virará a blanco. Igualmente, si la preforma se calienta a una temperatura sobre la cual se exceden las propiedades mecánicas del material por la presión creciente del gas no reactivo en las microceldas, las microceldas en forma indeseable empezarán expansión, de esta manera distorsionando la preforma. Finalmente, la preforma se moldea por soplado, para preparar un recipiente, que esencialmente consiste de un polímero espumado microcelular que tiene un gas no reactivo contenido dentro de las celdas de espuma microcelular. Métodos y aparatos para moldear por soplado un recipiente a partir de una preforma de polímeros son bien conocidos. El recipiente de polímero de pared espumada moldeado por soplado así producido tiene una apariencia plateada; como si el recipiente estuviera hecho de metal. El recipiente moldeado por soplado es de color plateado, y puede exhibir los números de guía de la fórmula Pantone color en el intervalo de aproximadamente 420 a 425, 877, 8001, 8400, y 8420. Mientras que no se desee no estar ligado por ninguna teoría particular respecto a la razón por la que el recipiente producido finalmente tiene una apariencia plateada única, se considera que, conforme se llena la cavidad de la preforma con polímero, se forman burbujas de gas en el frente de flujo del polímero debido a la caída de presión entre el gas disuelto y la presión relativamente menor en la cavidad de la preforma. Las burbujas formadas en el frente de flujo del material del polímero conforme se introduce en la cavidad de preforma subsecuentemente se depositan en las superficies exteriores e interiores de la preforma. De la descripción anterior, una persona con destreza ordinaria en la técnica puede fácilmente evaluar las características esenciales de la invención, y sin apartarse de su espíritu y alcance, puede realizar diversos cambios y modificaciones para adaptar la invención a diversos usos y condiciones .

Claims

REIVIDICACIONES 1. Un recipiente, caracterizado porque comprende: un polímero espumado microcelular ; y un gas no reactivo contenido dentro de las celdas de espuma microcelular; en donde el recipiente tiene una apariencia plateada.
2. El recipiente de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque el polímero comprende uno o más de un poliéster, polipropileno, éster ácido de acrilonitrilo, cloruro de vinilo, poliolefina, poliamida, o su derivado o copolímero.
3. El recipiente de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque el polímero comprende polietilen tereftalato.
4. El recipiente de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque el gas no reactivo comprende uno o más de dióxido de carbono, nitrógeno o argón.
5. El recipiente de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque el gas no reactivo comprende nitrógeno.
6. El recipiente de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque el gas no reactivo comprende nitrógeno a una concentración de al menos 10% en peso .
7. El recipiente de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque el color del recipiente es aproximadamente el número de guia Pantone color formula 420, 421, 422, 423, 424, 425, 877, 8001, 8400, o 8420.
8. El recipiente de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque el color del recipiente es aproximadamente el número de guia Pantone Color Formula 420, 421, 422, 423, 424, o 425.
9. El recipiente de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque el color del recipiente es aproximadamente el número de guia Pantone Color Formula 877.
10. Un recipiente, caracterizado porque comprende: un polímero de espuma microcelular que comprende una o más de un poliéster polipropileno, éster ácido de acrilonitrilo, cloruro de vinilo, poliolefina, poliamida, o su derivado o copolímero; y un gas no reactivo que comprende uno o más de dióxido de carbono, nitrógeno o argón; en donde el color del recipiente es aproximadamente el número de guía Pantone Color Formula 420, 421, 422, 423, 424, 425, 877, 8001, 8400, ó 8420.
11. El recipiente de conformidad con la reivindicación 10, caracterizado porque el polímero comprende polietilen tereftalato.
12. El recipiente de conformidad con la reivindicación 10, caracterizado porque el gas no reactivo comprende nitrógeno.
13. El recipiente de conformidad con la reivindicación 10, caracterizado porque el color del recipiente es aproximadamente el número de guia Pantone Color Formula 420, 421, 422, 423, 424, 425, ó 877.
14. Un recipiente, caracterizado porque comprende: un polietilen tereftalato de espuma microcelular; y un gas no reactivo que comprende nitrógeno contenido dentro de las celdas de espuma microcelular; en donde el color del recipiente es aproximadamente el número de guia Pantone Color Formula 877.
15. Un proceso para preparar un recipiente, caracterizado porque comprende las etapas de moldear por inyección una preforma de polímero que tiene un gas no reactivo atrapado dentro de sus paredes; enfriar la preforma a una temperatura por debajo de la temperatura de ablandamiento del polímero; volver a calentar la preforma a una temperatura mayor que la temperatura de ablandamiento del polímero; y moldear por soplado la preforma, para preparar un recipiente que esencialmente consiste de un polímero espumado microcelular que tiene un gas no reactivo contenido dentro de las celdas de espuma microcelular; en donde el recipiente tiene una apariencia plateada.
16. El proceso para preparar un recipiente de conformidad con la reivindicación 15, caracterizado porque el polímero comprende uno o más de un poliéster, polipropileno, éster ácido de acrilonitrilo, cloruro de vinilo, poliolefina, poliamida, o su derivado o copolímero.
17. El proceso para preparar un recipiente de conformidad con la reivindicación 15, caracterizado porque el polímero comprende polietilen tereftalato.
18. El proceso para preparar un recipiente de conformidad con la reivindicación 15, caracterizado porque el gas no reactivo comprende uno o más de dióxido de carbono, nitrógeno o argón.
19. El proceso para preparar un recipiente de conformidad con la reivindicación 15, caracterizado porque el gas no reactivo comprende nitrógeno.
20. El proceso para preparar un recipiente de conformidad con la reivindicación 15, caracterizado porque el gas no reactivo comprende nitrógeno a una concentración de al menos 10% en peso.
21. El proceso para preparar un recipiente de conformidad con la reivindicación 15, caracterizado porque el color del recipiente es aproximadamente número de guía Pantone Color Formula 420, 421, 422, 423, 424, 425, 877, 8001, 8400, ó 8420.
22. Un proceso para preparar un recipiente, caracterizado porque comprende las etapas: moldear por inyección una preforma que comprende uno o más de un poliéster, polipropileno, éster ácido de acrilonitrilo, cloruro de vinilo, poliolefina, poliamida, o su derivado o copolimero, la preforma tiene un gas no reactivo que comprende uno o más de dióxido de carbono, nitrógeno o argón atrapado dentro de sus paredes; enfriar la preforma a una temperatura por debajo de aproximadamente 70 grados Centígrados; volver a calentar la preforma a una temperatura sobre aproximadamente 70 grados centígrados; y moldear por soplado la preforma, para preparar un recipiente que comprende el polímero de espumado microcelular que tiene el gas no reactivo contenido dentro de las celdas de espuma microcelular; en donde el recipiente tiene una apariencia plateada .
23. El proceso para preparar un recipiente de conformidad con la reivindicación 22, caracterizado porque el polímero comprende polietilen tereftalato.
24. El proceso para preparar un recipiente de conformidad con la reivindicación 22, caracterizado porque el gas no reactivo comprende nitrógeno.
25. El proceso para preparar un recipiente de conformidad con la reivindicación 22, caracterizado porque el gas no reactivo comprende nitrógeno a una concentración de al menos 10% en peso.
26. El proceso para preparar un recipiente de conformidad con la reivindicación 22, caracterizado porque el color del recipiente es número de guia aproximado Pantone Color Formula 420, 421, 422, 423, 424, 425, ó 877.
27. Un proceso para preparar una preforma microcelular, caracterizado porque comprende las etapas: moldeado por inyección una preforma de polímero microcelular que tiene un gas no reactivo atrapado dentro de sus paredes; enfriar la preforma a una temperatura por debajo de la temperatura de ablandamiento del polímero; y volver a calentar la preforma a una temperatura sobre la temperatura de transición vitrea del polímero y por debajo de la temperatura en la cual la presión creciente de las burbujas de gas microcelular excede la capacidad de las propiedades del material para resistir y las burbujas microcelulares se expanden para resultar en una preforma distorsionada.
28. Un recipiente producido a partir de una preforma preparada por el proceso de conformidad con la reivindicación 27, caracterizado porque incluye las etapas de: moldear por soplado la preforma calentada para preparar un recipiente que consiste esencialmente de un polímero de espuma microcelular que tiene un recipiente de gas no reactivo dentro de las celdas de espuma microcelular ; en donde el recipiente tiene una apariencia plateada.
29. Un recipiente producido de conformidad con la reivindicación 28, caracterizado porque las propiedades aislantes del recipiente son proporcionales al por ciento de espuma microcelular en la preforma.
30. Un recipiente plástico que tiene una estructura espumada, en donde las características aislantes del recipiente son proporcionales a las espuma en la preforma de la cual se produce el recipiente.