MX2007011051A

MX2007011051A - Recipientes sobremoldeados y metodos de fabricacion y uso de los mismos.

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Publication number: MX2007011051A
Application number: MX2007011051A
Authority: MX
Inventors: Robert L Readdy; Yu Shi; Daniel J Durham
Original assignee: Coca Cola Co
Priority date: 2005-03-15
Filing date: 2006-02-17
Publication date: 2007-11-13
Also published as: JP2008532816A; JP2014065308A; AU2006227916B2; KR101342068B1; ZA200707780B; EP1877237A2; AU2006227916A1; CN101203369A; SG144138A1; JP5683783B2; CA2601552A1; WO2006101631A2; KR101312702B1; ES2328730T3; WO2006101631A3; US20060210746A1; CA2601552C; KR20130028159A; NZ561814A; EA200701973A1

Abstract

Se describen recipientes (20) sobremoldeados y metodos de fabricacion de los mismos, que pueden proporcionar caracteristicas tactiles y visuales mejoradas, que permiten disenos de empaque innovadores, sujetabilidad mejorada y aislamiento termico. Los recipientes se pueden fabricar de una manera efectiva en costos, con impacto minimo en las corrientes de reciclado del polimero. Los metodos de fabricacion del recipiente incluye las etapas de proporcionar una preforma (12) del recipiente que comprende un polimero termoplastico, tal como copolimero PET, el sobremoldeado de un material (14) elastomerico sobre al menos una porcion de la preforma para formar una preforma sobremoldeada; y moldear por soplado la preforma sobremoldeada para formar un recipiente sobremoldeado. En una modalidad, el recipiente sobremoldeado es un recipiente para bebidas. Tambien se describen las preformas sobremoldeadas.

Description

RECIPIENTES SOBREMOLDEADOS Y MÉTODOS DE FABRICACIÓN Y USO DE LOS MISMOS CAMPO DE LA INVENCIÓN Esta invención en general se relaciona a los recipientes poliméricos moldeados, y más particularmente a los métodos para fabricar recipientes sobremoldeados, los cuales pueden mejorar ciertas funcionalidades del recipiente, tales como la textura y sensibilidad manual de la superficie, coloración y otras variables de diseño visuales, aislamiento térmico, y otras funciones. ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN Los poliésteres basados en tereftalato de polietileno (PET) se han utilizado ampliamente como materiales del recipiente debido a sus buenas propiedades mecánicas y propiedades de barrera. Los recipientes hechos de PET, sin embargo, típicamente tienen superficies duras y lisas. Estas superficies son difíciles de agarrar, y los recipientes pueden resbalarse de una mano del consumidor, causando que el contenido del recipiente se derrame. Esta pérdida de agarre se exacerba a menudo cuando un producto llena el recipiente (por ejemplo, una botella que contiene una bebida) que se ha almacenado a baja temperatura (por ejemplo, en un refrigerador) se saca para el uso a temperatura ambiente tal que el agua condensa sobre el exterior del recipiente. Sería por consiguiente muy deseable mejorar la sujetabilidad de los recipientes de PET, así como otros recipientes poliméricos termoplásticos, especialmente para recipientes de producto que frecuentemente encuentran uso en condiciones bajo las cuales la condensación se forma sobre el exterior de los recipientes. Como se utiliza aquí, los términos "sujetable" y "sujetabilidad" se refieren a la característica de una superficie de un recipiente que se puede sostener firmemente, sin deslizarse de la sujeción de uno. Mientras que el PET ha encontrado en aumento más aplicaciones en la industria de bebidas y de artículos de consumo, los dueños de las marcas están presionados para identificar maneras para diferenciar sus productos, particularmente a través de la innovación del empaque. Los ejemplos de características de diseño innovadoras incluyen el uso de texturas diferentes sobre los recipientes y recipientes coloreados . Mientras que muchas de estas innovaciones en el mercado pueden ser conceptualmente atractivas, su aplicación puede ser poco práctica desde una perspectiva de fabricación, costo o ambiental, o el recipiente puede poseer ciertas características que darían el diseño inadecuado en otros aspectos. Por ejemplo, los recipientes coloreados pueden dañar severamente la corriente de reciclado de PET debido a que no pueden separarse fácilmente de la corriente restante de PET.

Además, se requiere un molde texturizado para fabricar un recipiente texturizado. Tales moldes son a menudo muy caros, y es difícil cambiar la textura una vez que se crea el molde. Sería por consiguiente deseable en la industria ser capaz de diferenciar un producto empaquetado de PET sin un impacto perjudicial en la corriente de reciclado de PET o un incremento excesivo del costo. El sobremoldeo o moldeo de componentes múltiples se ha utilizado ampliamente en la industria de moldeo por inyección. El sobremoldeo esencialmente se define como un proceso que produce componentes terminados con dos o más resinas basadas en termoplásticos por medio del moldeo por inyección. El sobremoldeo se ha utilizado en la industria del cable durante muchos años, y ha encontrado interés creciente en las industrias de artículos de consumo e industriales. En estas industrias, muchas aplicaciones combinan un material de tacto suave con partes rígidas. Los materiales de tacto suave proporcionan estética mejorada, mejoras propiedades al tacto, y sujetabilidad mejorada. El método más ampliamente utilizado para combinar un material suave y rígido es mediante sobremoldeo. Tradicionalmente, el sobremoldeo del material suave directamente sobre el material rígido crea la parte del producto terminado. Sería deseable proporcionar una manera para utilizar los materiales de tacto suaves con los recipientes rígidos, tales como los recipientes de bebidas. Existe por consiguiente una necesidad en la industria de empaque crear un recipiente que sea fácilmente coloreado, con funciones de sujeción controlables, funciones de aislamiento, y/o otras funciones, y lograr éstas características de diseño sin impactar negativamente el PET u otra corriente de reciclado de termoplásticos. Además, allí existe una necesidad en la industria de empaque para crear un recipiente con un proceso eficiente en costos. BREVE DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN Se proporcionan métodos para fabricar un recipiente sobremoldeado y recipientes sobremoldeados . Los recipientes sobremoldeados pueden proporcionar ventajosamente características visuales y de tacto mejoradas, habilitando los diseños de empaque innovadores, sujetabilidad mejorada y aislamiento térmico. Los métodos de fabricación logran éstas ventajas del recipiente en una manera eficiente en costos, sin o con mínimo impacto en las corrientes de reciclado de los materiales. En un aspecto, el método para fabricar el recipiente incluye las etapas de proporcionar la preforma para un recipiente, la preforma comprende un polímero termoplástico; el sobremoldeo de un material sobremoldeado elastomérico sobre al menos una porción de la preforma para formar una preforma sobremoldeada; y el moldeo por soplado de la preforma sobremoldeada para formar un recipiente sobremoldeado. En una modalidad preferida, el recipiente de sobremoldeo es un recipiente de bebidas. La preforma puede fabricarse de una variedad de polímeros termoplásticos. En una modalidad, el polímero termoplástico incluye uno o más poliésteres. En una modalidad preferida, el polímero termoplástico es o incluye un copolímero de tereftalato de polietileno. El material de sobremoldeado se selecciona para ser procesable a temperaturas y presiones compatibles con el proceso de moldeo por soplado, de modo que el material sobremoldeado sea capaz de estirarse para conformación, con la preforma, y tome la forma del recipiente moldeado por soplado resultante. En una modalidad, el material sobremoldeado comprende un elastómero termoplástico. Los ejemplos de materiales sobremoldeados adecuados incluyen los elastómeros de poliolefina, plastómeros de poliolefina, elastómeros de poliolefina modificados, plastómeros de poliolefina modificados, elastómeros de uretano termoplástico, y combinaciones de los mismos. En una modalidad, el material sobremoldeado tiene una densidad de menos que 1.00 g/cc, lo que puede facilitar el reciclado final del polímero termoplástico, por ejemplo, mediante una operación de hundido-flotación acuoso que depende de las diferencias de densidad entre el polímero termoplástico y el material sobremoldeado. El material sobremoldeado puede incluir opcionalmente uno o más aditivos. Los ejemplos de posibles aditivos incluyen los colorantes, bloqueadores de UV, lubricantes, agentes de deslizamiento, adyuvantes de procesamiento, estabilizadores oxidativos, estabilizadores térmicos, y combinaciones de los mismos. En una modalidad, el material sobremoldeado cubre una mayoría de la superficie exterior del recipiente sobremoldeado . En otro aspecto, se proporciona un recipiente moldeado por soplado. En una modalidad, el recipiente incluye un cuerpo del recipiente que tiene una superficie exterior y un espacio interior, en donde el cuerpo del recipiente se forma por el moldeo por soplado de una preforma de polímero termoplástico; y una capa sobremoldeada asegurada para conformación a al menos una porción de la superficie exterior del cuerpo del recipiente. En una modalidad, el recipiente es una botella. En una modalidad, la botella es cilindrica e incluye una terminación o acabado del cuello con roscas externas, dispuesto entre la boca de extremo abierto y un reborde de obturación. En una modalidad, la capa sobremoldeada comprende un material de sobremoldeo que cubre el extremo de la base y las paredes laterales con el borde de la capa sobremoldeada que termina en el reborde de obturación. En otra modalidad, la capa sobremoldeada cubre el extremo de la base, las paredes laterales, y el reborde de obturación. En aún otro aspecto, se proporciona una bebida empaquetada. En una modalidad, la bebida empaquetada incluye un cuerpo del recipiente que tiene una superficie exterior y un espacio interior, en donde el cuerpo del recipiente se forma por el moldeo por soplado de una preforma de polímero termoplástico; una capa de sobremoldeo asegurada para conformación a al menos una porción de la superficie exterior del cuerpo del recipiente; y una bebida dispuesta en el espacio interior del recipiente. En una modalidad particular, se proporciona un recipiente de bebidas que incluye una botella moldeada por soplado formada de al menos un copolímero de PET; una capa sobremoldeada que comprende una resina alfa-olefina de etileno u otros elastómeros o plastómeros de poliolefina, en donde la capa sobremoldeada se asegura para conformación a al menos una porción de la superficie exterior de la botella; y una bebida dispuesta dentro de la botella.

En aún otro aspecto, se proporciona un método para reciclar un recipiente sobremoldeado. En una modalidad, el método incluye las etapas de cortar el recipiente en una pluralidad de pedazos; y separar los pedazos de la capa de material sobremoldeado de los pedazos del cuerpo del recipiente y un material del recipiente termoplástico por el método físico de separación. En un ejemplo, el método físico de separación comprende una separación aérea o un proceso de hundido- flotación. BREVE DESCRIPCIÓN DE LAS FIGURAS La FIGURA 1 es una representación esquemática del flujo del proceso de una modalidad de un proceso para fabricar un recipiente sobremoldeado. La FIGURA 2 es una vista en sección transversal de una modalidad de una preforma de polímero termoplástico para una botella. La FIGURA 3 es una vista en sección transversal de una modalidad de una preforma de polímero termoplástico sobremoldeada para una botella. La FIGURA 4 es una vista en planta (FIGURA 4A) y una vista en sección transversal (FIGURA 4B) de una modalidad de una botella sobremoldeada, en donde el sobremoldeo cubre solo parte del cuerpo principal de la botella.

La FIGURA 5 es una vista en planta (FIGURA 5A) y una vista en sección transversal (FIGURA 5B) de una modalidad de una botella sobremoldeada, en donde el sobremoldeo cubre el cuerpo principal de la botella y que termina debajo del reborde de obturación. La FIGURA 6 es una vista en sección transversal de una modalidad de una botella sobremoldeada, en donde el sobremoldeo cubre el cuerpo principal de la botella y se extiende hacia el reborde de obturación. La FIGURA 7 es una vista en planta de una modalidad de una bebida empaquetada, en una botella sobremoldeada con grabación decorativa en una porción de la superficie del material sobremoldeado. La FIGURA 8 es un diagrama de flujo de proceso que ilustra una modalidad de un proceso para el uso en el reciclado de un recipiente termoplástico sobremoldeado. La FIGURA 9 es una gráfica (temperatura contra tiempo) que compara las propiedades de aislamiento térmico de una modalidad de dos ejemplos de recipientes termoplásticos sobremoldeados contra un recipiente no-PET. DESCRIPCIÓN DETALLADA DE LA INVENCIÓN Se han desarrollado recipientes termoplásticos sobremoldeados y métodos de fabricación de los mismos. En las modalidades preferidas, el método para fabricar los recipientes incluye las etapas de proporcionar la preforma para un recipiente, el cual se fabrica de un polímero termoplástico; el sobremoldeo de un material para sobremoldeado, elastomérico, sobre al menos una porción de la preforma para formar una preforma sobremoldeada; y posteriormente moldear por soplado la preforma sobremoldeada para formar el recipiente sobremoldeado, el cual puede ser un recipiente de bebidas. Los nuevos métodos habilitan la producción eficiente en costos de una amplia variedad de recipientes que tienen un sobre-revestimiento de un material de tacto suave, que puede proporcionar características visuales y de tacto mejoradas (por ejemplo, colores vibrantes, sensibilidad de tacto suave), diseños empaque innovadores, sujetabilidad mejorada y/o aislamiento térmico, entre otras ventajas técnicas, todavía los recipientes pueden reciclarse provechosamente sin o con mínimo impacto en las corrientes de reciclado del material polímero. En una ventaja particular, la suavidad relativa del material de sobremoldeo, elastomérico, permite a la superficie exterior del recipiente sobremoldeado moldearse con detalles finos, cambios en elevación pequeños y bien definidos en la superficie. Esto permite al recipiente tener, por ejemplo, superficies texturizadas complejas, así como texto e imágenes, moldeados en la superficie exterior. En contraste, tales detalles bien definidos típicamente no pueden moldearse por soplado en materiales más rígidos, tales como un copolímero de PET convencional . Como se utiliza aquí, los términos "comprende," "comprender," "incluye," e "incluir" pretenden ser términos abiertos, non-limitativos, a menos que se indique expresamente lo contrario. Métodos para Fabricar los Recipientes Sobremoldeados Se representa una modalidad del proceso en la FIGURA 1. La FIGURA 1 muestra las etapas de un proceso 10 para fabricar un recipiente 20 termoplástico sobremoldeado. Primero, se proporciona una preforma 12 adecuada capaz de ser sobremoldeada. Posteriormente, la preforma 12 se sobremoldea, por ejemplo utilizando el moldeo por inyección, con un material 14 de sobremoldeo, formando una preforma 16 sobremoldeada. Después, la preforma 16 sobremoldeada se moldea por soplado, por ejemplo utilizando el moldeo por soplado con estiramiento. En las modalidades preferidas, la preforma se fabrica por moldeo por inyección de una composición de polímero termoplástico, utilizando técnicas y equipo conocidos en el arte. En una modalidad típica, una preforma del recipiente se forma por moldeo por inyección de una composición de poliéster en una forma geométrica que se puede soplar. Alternativamente, la preforma puede fabricarse por otras técnicas conocidas, tal como el moldeo por compresión. En las modalidades preferidas, el sobremoldeo se fabrica por moldeo por inyección del material sobremoldeado, utilizando técnicas y equipo conocidos en el arte. Por ejemplo, el sobremoldeo puede hacerse en el mismo molde en que se fabrica la preforma (por ejemplo, utilizando un proceso de dos ciclos de moldeo o proceso de moldeo por inyección de bi-componentes) , o la preforma puede transferirse a un segundo molde para la etapa de sobremoldeo (por ejemplo, utilizando el moldeo del inserto) . En una modalidad de la etapa del proceso de sobremoldeo, se funde un elastómero adecuado y posteriormente se moldea por inyección sobre la preforma para producir una preforma sobremoldeada con una capa del elastómero sobre la preforma original. El espesor del material de sobremoldeo y el (las) área(s) de la superficie cubierta por el material sobremoldeado pueden variarse, por ejemplo, dependiendo de las consideraciones de diseño particulares del recipiente sobremoldeado final. En una modalidad alternativa, la preforma sobremoldeada puede fabricarse en una sola etapa. Por ejemplo, puede utilizarse un proceso de co-inyección como es conocido en el arte, en el cual el polímero termoplástico y el material de sobremoldeo elastomérico se inyectan simultáneamente en el (los) molde (s) para la preforma y las estructuras sobremoldeadas . En las modalidades preferidas, la preforma sobremoldeada se transforma en un recipiente sobremoldeado utilizando un proceso de moldeo por soplado con estiramiento, utilizando técnicas y equipo conocidos en el arte. Por ejemplo, esta etapa del proceso puede incluir calentar la preforma sobremoldeada (por ejemplo, en un horno infrarrojo) con un perfil de calentamiento similar a aquel del material de preforma no-sobremoldeada y posteriormente moldear por soplado con estiramiento la preforma sobremoldeada en la forma del recipiente final con aire comprimido y la varilla de estiramiento. Alternativamente, el recipiente puede fabricarse a través de un proceso de moldeo por soplado de una etapa, como es bien conocido por aquellos experimentados en las artes. Puede ser necesario ajustar ciertos parámetros del moldeo por soplado para acomodar la presencia de la capa de material sobremoldeado; sin embargo, estos ajustes están dentro del rango de las condiciones de procesamiento de los termoplásticos convencionales (por ejemplo, PET) . En una modalidad particular, los métodos se adaptan para fabricar recipientes para aplicaciones de empaque en la industria de refrescos carbonatados y no carbonatados y en la industria alimenticia. Un método de fabricación común para formar estos recipientes incluye moldear por inyección las preformas del recipiente, y posteriormente fabricar los recipientes a partir de las preformas, en sistemas de fabricación de moldeo por soplado de una etapa o de dos etapas. Tales métodos son bien conocidos por aquellos experimentados en el arte. Se describen ejemplos de posibles preformas y estructuras del recipiente en la Patente Norteamericana 5,888,598, la descripción de la cual se incorpora aquí por referencia. Tales métodos pueden adaptarse rápidamente para acomodar la presencia de una capa elastomérica sobremoldeada en la preforma del recipiente. En una modalidad, el equipo disponible comercialmente, como se utiliza en la fabricación de recipientes para bebidas de PET, de uso único, de paredes delgadas, puede utilizarse para fabricar los recipientes sobremoldeados descritos aquí. En otra modalidad, también puede utilizarse el equipo comercial como aquel utilizado en la fabricación de recipientes de PET, que se pueden volver a llenar, de pared gruesa, convencionales . La Preforma y el Polímero Termoplástico. La preforma puede fabricarse de una variedad de polímeros termoplásticos. En una modalidad, el polímero termoplástico incluye uno o más poliésteres. En una modalidad, el polímero termoplástico incluye un polipropileno. En una modalidad preferida, el polímero termoplástico es o incluye un copolímero de tereftalato de polietileno. En una modalidad, los poliésteres son adecuados para empaquetar bebidas carbonatadas o no carbonatadas y bebidas sensibles al oxígeno o productos alimenticios. Los poliésteres adecuados incluyen los copolímero de PET, naftalato de polietileno (PEN) , isoftalato de polietileno, copolímero de PET amorfo modificado con glicol, (comercialmente conocido como PET), PET amorfo modificado con diácido, y similares. Los copolímero de PET son particularmente útiles debido a que se usan en muchas aplicaciones del recipiente. Como se utiliza aquí, los "copolímeros de PET" se refiere a aquellas composiciones que comprenden un componente diol que tiene unidades repetidas de etilen glicol y un componente diácido que tiene unidades repetidas del ácido tereftálico. Deseablemente, en algunas modalidades, el copolímero de PET tiene menos del 20% de modificación del componente diácido y/o menos del 10% de modificación del componente diol, basado en el componente diácido al 100% en mol y el componente diol al 100% en mol. Tales copolímeros de PET son bien conocidos. Opcionalmente, puede utilizarse una preforma multi-capa. Por ejemplo, la preforma podría comprender una estructura de 3 o 5 capas, como es conocido en el arte. En una modalidad de una estructura de preforma de 3 capas, la capa media es una capa de barrera, la capa que contacta al producto y la capa externa son capas de poliéster. En una modalidad de una estructura de preforma de 5 capas, la capa interior y exterior son capas de poliéster virgen, la segunda y la cuarta capa son capas de PET recicladas, y la tercer capa es una capa de barrera. En una modalidad preferida, la preforma comprende una preforma cilindrica moldeada por inyección que tiene un extremo superior abierto y acabado del cuello. En una modalidad, la preforma comprende además una porción ahusada que forma el hombro o borde, una porción cilindrica media de espesor sustancialmente uniforme, y una porción que forma la base. En varias modalidades, la preforma es amorfa y sustancialmente transparente. Una modalidad de una preforma 30 se muestra en la FIGURA 2. Esta preforma 30 que se fabrica por moldeo por inyección de la resina basada en PET, incluye un acabado 32 roscado del cuello, que termina en su extremo inferior en un reborde 34 de obturación. Debajo del reborde 34 de obturación, hay una sección 35 generalmente cilindrica que termina en una sección 36 de diámetro externo que incrementa gradualmente, para proporcionar un espesor creciente de la pared. Debajo de la sección 36, hay una sección 38 alargada del cuerpo. Material de Sobremoldeo y Proceso de Sobremoldeo En las modalidades preferidas, la etapa de sobremoldeo comprende el moldeo por inyección del material de sobremoldeo elastomérico con, o sobre, una preforma del recipiente. La selección del material de sobremoldeo elastomérico depende de la funcionalidad particular deseada para una aplicación particular. Por ejemplo, la composición del material de sobremoldeo puede seleccionarse para lograr una textura deseada o sensibilidad suave en la mano, una cierta sujetabilidad, u otra funcionalidad. Las consideraciones de procesamiento y otros factores también impactan la selección. Por ejemplo, la densidad, proporción de estiramiento, color, costo, y la capacidad de ser reciclado de diferentes materiales de sobremoldeo pueden diferir, dependiendo del uso final o de las restricciones de diseño del recipiente sobremoldeado. La cantidad de superficie de la preforma cubierta por el material de sobremoldeo puede variar, dependiendo por ejemplo, del diseño particular del recipiente que se fabrica. En una modalidad, el material sobremoldeado cubre una mayoría de la superficie exterior del recipiente sobremoldeado. Por ejemplo, el material de sobremoldeo puede cubrir entre 50 y 95% del área de la superficie exterior de la preforma. En otras modalidades, se cubre menos del 50% de la superficie exterior.

Como se utiliza aquí, el término "material de sobremoldeo elastomérico" se refiere a una composición que comprende un elastómero termoplástico que puede sobremoldearse en condiciones compatibles con la preforma y un proceso de moldeo por soplado. En las modalidades preferidas, el material de sobremoldeo se selecciona para ser procesable a temperaturas y presiones compatibles con el proceso de moldeo por soplado, de modo que el material de sobremoldeo sea capaz de estirarse para conformación, con la preforma, y de tomar la forma del recipiente moldeado por soplado resultante. La capa de material sobremoldeado elastomérico se asegura de manera separada a la estructura polimérica termoplástica subyacente vía el interaseguramiento mecánico a través de la superficie rugosa o mediante unión mecánica a través de los grupos funcionales en los elastómeros. El material sobremoldeado elastomérico se selecciona para ser suficientemente suave que tome la forma del molde durante y después del procesamiento. El polímero termoplástico subyacente, una vez enfriado después del proceso de moldeo por soplado, es de rigidez suficiente para mantener el material sobremoldeado elastomérico en su forma moldeada, estirada. Como se utiliza aquí, el término "elastómero termoplástico" incluye elastómeros, plastómeros, elastómeros modificaos, y plastómeros modificados, como son conocidos en el arte. Los ejemplos representativos de elastómeros termoplásticos adecuados que pueden utilizarse con el equipo de moldeo por inyección convencional, incluyen los elastómeros de poliolefina (tales como cauchos de etileno-propileno) , plastómeros de poliolefina, elastómeros de poliolefina modificados (tales como los ter-polímeros de etileno, propileno y estireno) , plastómeros de poliolefina modificados, elastómeros de uretano termoplástico, elastómeros del copolímero acrílico-olefina, elastómeros de poliéster, y combinaciones de los mismos. Los ejemplos, específicos, pero no limitativos de materiales de sobremoldeo disponibles comercialmente incluyen los plastómeros VERSIFY™ y los elastómeros Affinity™ de Dow Chemical Company; Sarlink™ y Versalloy™ de DSM; Dynaflex™, Kraton™, y Versaflex™ de GLS Corporation; Santoprene™ de Exxon Mobil; Uniprene; Tekbond; Elexar; Monprene; Tekron de Teknor Apex; y similares. Algunos de estos materiales se describen además en Batistini, Macromol . Symp . 100:137 - 42 (1995). En una modalidad, el elastómero termoplástico deseablemente tiene una densidad de menos que 1.00 g/cc. Esto puede facilitar la separación y el reciclado del polímero termoplástico y/o del material sobremoldeado.

En una modalidad, la capa de material sobremoldeado en el recipiente sobremoldeado tiene un espesor de 0.1 mm a 5 mm, preferentemente de 0.1 mm a 3 mm. , El elastómero termoplástico deseablemente tiene una suavidad/dureza de menos que Shore D 45, preferentemente menos que Shore D 30. En modalidades opcionales, el material sobremoldeado puede incluir uno o más aditivos. Los ejemplos de posibles aditivos incluyen los pigmentos y otros colorantes, bloqueadores de UV, lubricantes o agentes de deslizamiento, adyuvantes de procesamiento, antioxidantes, aditivos antimicrobianos, y estabilizadores térmicos, como son conocidos en el arte, así como combinaciones de los mismos. En una modalidad, se agrega un agente de deslizamiento para mejorar la fricción de botella-a-botella que ocurre en una línea de proceso de fabricación (por ejemplo, en un transportador neumático) . En otra modalidad, el material sobremoldeado puede incluir compuestos que tienen grupos funcionales para mejorar la adhesión, si se desea, entre la capa sobremoldeada y la capa termoplástica subyacente. Como también será aparente, el sobre-moldeo puede incluir más de una operación de sobremoldeo para formar preformas sobremoldeadas utilizando dos o más composiciones de sobremoldeo, si se desea. Por ejemplo, dos o más diferentes tipos o colores de resinas del elastómero podrían cubrir diferentes áreas de la preforma, de modo que el recipiente moldeado por soplado resultante tenga partes con apariencia o tacto diferentes. Una modalidad de una preforma 40 sobremoldeada se muestra en la FIGURA 3. La preforma 40 sobremoldeada representada incluye la preforma 30 de la base mostrada en la FIGURA 2, y además incluye un material 42 sobremoldeado elastomérico en la sección 38 y parte de la sección 36. En otras modalidades (no mostradas) , el material 42 sobremoldeado se podría formar (sobremoldear) para cubrir menos o más de la preforma de la base (por ejemplo, cubriendo solo parte de la sección 38, o todas las secciones 38, 36, y 35, etc.) dependiendo de las consideraciones de diseño del producto recipiente. Moldeo por Soplado Generalmente, las modalidades de esta invención pueden fabricarse con el moldeo por soplado. Varios métodos de moldeo por soplado son bien conocidos. En una modalidad preferida, el proceso de moldeo por soplado comprende un proceso de moldeo por soplado con estiramiento y recalentamiento de la preforma, como es bien conocido en el arte. En una modalidad, la preforma sobremoldeada se coloca en un aparato de moldeo por soplado que tiene una sección superior del molde que se acopla al acabado del cuello, una sección media del molde que tiene una cavidad interior que forma la forma de la pared lateral del recipiente, y una sección inferior del molde que tiene una superficie superior que forma la porción de domo cóncava hacia afuera de la base del recipiente. En una modalidad preferida, el material de la base es el copolímero de PET. De acuerdo con un proceso de moldeo por soplado con estiramiento y recalentamiento convencional, la preforma moldeada por inyección se recalienta primero a una temperatura adecuada para el estiramiento y la orientación (por ejemplo, 80 a 130°C) , se coloca en el molde de soplado, y se inserta entonces una varilla de estiramiento axial en el extremo superior abierto y se mueve hacia abajo para estirar la preforma axialmente. Subsiguientemente o simultáneamente, se introduce un gas de expansión en el interior de la preforma para expandir radialmente hacia afuera las porciones que forman el hombro, la pared lateral y la base en contacto con las superficies interiores de las secciones del molde. El recipiente soplado resultante tiene el mismo acabado del cuello con roscas externas y el reborde de cuello más inferior como la preforma. El resto de la botella sufre expansión, aunque a grados variantes. Típicamente, el material sobremoldeado se expande y estira con la preforma de la base en una manera proporcional. Recipientes sobremoldeados Puede fabricarse una amplia variedad de recipientes moldeados por soplado, sobremoldeados. El recipiente sobremoldeado puede utilizarse para esencialmente cualquier producto alimenticio, bebida, para el cuidado personal, o farmacéutico. Los ejemplos representativos de tipos adecuados de recipientes sobremoldeados incluyen las botellas, jarras, tambores, garrafas, enfriadores, y similares. En una modalidad, el recipiente incluye un cuerpo del recipiente que tiene una superficie exterior y un espacio interior, en donde el cuerpo del recipiente se forma por moldeo por soplado de una preforma de polímero termoplástico; y una capa de sobremoldeo asegurada para conformación a al menos una porción de la superficie exterior del cuerpo del recipiente. En una modalidad, el cuerpo del recipiente comprende un extremo de la base, una boca de extremo abierto, y paredes laterales que se extienden desde el extremo de la base hacia la boca de extremo abierto. En una modalidad preferida, el recipiente es una botella. En una modalidad, la botella es cilindrica e incluye un acabado del cuello con roscas externas, dispuesto entre la boca de extremo abierto y un reborde de obturación. En una modalidad, el material sobremoldeado cubre el extremo de la base y las paredes laterales con el borde del material sobremoldeado que termina en el reborde de obturación. En otra modalidad, el material sobremoldeado cubre el extremo de la base, las paredes laterales, y el reborde de obturación. Una modalidad de un recipiente sobremoldeado se muestra en las FIGURAS 4A-B. El recipiente 50 incluye un cuerpo 52 de polímero termoplástico que comprende un acabado 54 roscado del cuello que define una boca 56, un reborde 58 de obturación debajo del acabado roscado del cuello, una sección 60 ahusada que se extiende desde el reborde de obturación, una sección 62 del cuerpo que se extiende debajo de la sección ahusada, y una base 64 al fondo del recipiente. El recipiente 50 incluye una capa 66 de sobremoldeo que cubre la sección 62, pero no la sección 60. Después del llenado del recipiente con un producto (por ejemplo, una bebida) , un cierre 68 sella la boca 56 del recipiente 50. Otra modalidad de un recipiente sobremoldeado se muestra en las FIGURAS 5A-B. El recipiente 70 incluye un cuerpo 52 de polímero termoplástico que comprende un acabado 54 roscado del cuello que define una boca 56, un reborde 58 de obturación debajo del acabado roscado del cuello, una sección 60 ahusada que se extiende desde el reborde de obturación, una sección 62 del cuerpo que se extiende debajo de la sección ahusada, y una base 64 al fondo del recipiente. El recipiente 70 incluye una capa 72 de sobremoldeo que cubre la sección 62 y la sección 60, terminando debajo del reborde 58 de obturación. Después del llenado del recipiente con un producto (por ejemplo, una bebida), un cierre 68 sella la boca 56 del recipiente 70. Otra modalidad de un recipiente sobremoldeado se muestra en la FIGURA 6. El recipiente 80 incluye un cuerpo 52 de polímero termoplástico que comprende un acabado 54 roscado del cuello que define una boca 56, un reborde 58 de obturación debajo del acabado roscado del cuello, una sección 60 ahusada que se extiende desde el reborde de obturación, una sección 62 del cuerpo que se extiende debajo de la sección ahusada, y una base 64 al fondo del recipiente. El recipiente 80 incluye una capa 82 de sobremoldeo que cubre la sección 62 y la sección 60, y que se extiende sobre el reborde 58 de obturación. Bebida empaquetada En una modalidad particular, se proporciona una bebida empaquetada, que incluye el recipiente sobremoldeado. El producto de la bebida puede presurizarse (por ejemplo, refresco carbonatado, cerveza) o no presurizarse (por ejemplo, agua almacenada, jugo, bebidas para deportistas) . El recipiente sobremoldeado puede utilizarse con productos llenados en caliente o en frío. En una modalidad, la bebida empaquetada incluye un cuerpo del recipiente que tiene una superficie exterior y un espacio interior, en donde el cuerpo del recipiente se forma por moldeo por soplado de una preforma de polímero termoplástico; una capa de sobremoldeo asegurada para conformación a al menos una porción de la superficie exterior del cuerpo del recipiente; y una bebida dispuesta en el espacio interior del recipiente. El cuerpo del recipiente típicamente incluye una abertura y un cierre para el mismo que se puede asegurar de manera removible. En una modalidad particular, se proporciona un recipiente de bebidas que incluye una botella moldeada por soplado formada de al menos un copolímero de PET; una capa sobremoldeada que comprende una resina TPE basada en olefina, en donde la capa sobremoldeada se asegura para conformación a al menos una porción de la superficie exterior de la botella; y una bebida dispuesta dentro de la botella. Una modalidad de una bebida empaquetada se representa en la FIGURA 7. La bebida 90 empaquetada incluye una botella 94 sobremoldeada que comprende un cuerpo 52 de polímero termoplástico que tiene el sobremoldeo 92 con área 94 punteada moldeada en una porción de la superficie del material 92 sobremoldeado . La grabación decorativa de la FIGURA 7 es ejemplar del nivel de detalle fino que puede moldearse en la superficie del material sobremoldeado en virtud de su suavidad y moldeabilidad relativa a aquella del polímero termoplástico rígido subyacente. La grabación decorativa u otras texturas moldeadas pueden proporcionarse para propósitos de diseño estético o para sujetabilidad mejorada de la botella u otro recipiente. En otros ejemplos, tales detalles moldeados pueden formarse en otras áreas del sobremoldeo. Además, los detalles moldeados pueden tomar la forma de texto o imágenes. Típicamente, estos detalles finos moldeados se forman solo en el material sobremoldeado y no se extienden al polímero termoplástico subyacente. Métodos de Reciclado Ventajosamente, los recipientes sobremoldeados pueden reciclarse. En las modalidades preferidas, los métodos de reciclado incluyen una etapa del proceso en la cual el material sobremoldeado y el polímero termoplástico, preferentemente copolímero de PET se separan físicamente, por ejemplo utilizando una o más técnicas convencionales tal como son conocidas en los procesos de reciclado de PET. En una modalidad, el método incluye las etapas de cortar (por ejemplo, molienda o rectificación, trituración, corte, etc.) los recipientes en una pluralidad de pedazos (a veces llamados hojuelas) ; y posteriormente separar los pedazos de la capa de material sobremoldeado de los pedazos del cuerpo del recipiente y el material del recipiente termoplástico por el método físico de separación. En un ejemplo, el método físico de separación comprende una separación aérea o el proceso de hundido- flotación. En una modalidad de un proceso de hundido-flotación, los pedazos del material sobremoldeado elastomérico flotan encima de un baño de agua, mientras los pedazos del polímero de base de termoplásticos (por ejemplo, el copolímero de PET) se hunden al fondo del baño de agua. Un ejemplo de un proceso de reciclado para el recipiente sobremoldeado se ilustra en la FIGURA 8. Los recipientes 100 sobremoldeados se alimentan a un proceso de corte en donde los recipientes se cortan, recortan, trituran, o se muelen en muchos pedazos pequeños o partículas. Estos pedazos/partículas se alimentan posteriormente al proceso de separación en donde los pedazos/partículas del material 102 sobremoldeado (por ejemplo, el elastómero) se separan de los pedazos/partículas del polímero 104 termoplástico (por ejemplo, el copolímero de PET) . Los métodos y los artículos de fabricación pueden entenderse más con los siguientes ejemplos no limitativos. Ejemplo 1: Botella de PET de 500 mi sobremoldeada Affinity™ PF 1140G Una botella de 500 mi sobremoldeada se fabricó como sigue. Todo el moldeo por inyección se realizó en un equipo Arburg de moldeo por inyección de una sola cavidad, a escala laboratorio. Primero, se fabricó una preforma a partir de un PET comercial de grado CSD (Invista, Spartanburg, SC) , la cual se secó en un horno al vacío a 140 °C toda la noche a un nivel de humedad de menos que 50 ppm. Una preforma de PET de 16 g se fabricó por moldeo por inyección a una temperatura de fusión de 270 °C. El material sobremoldeado fue una resina Affinity™ PF 1140G (un plastómero termoplástico basado en etileno) (Dow Chemical Company) . En la etapa de sobremoldeo, la preforma de PET se transfirió y colocó en una cavidad donde el material sobremoldeado posteriormente se moldeó por inyección sobre la preforma de PET en una temperatura del cilindro de 212 °C. Se fabricaron botellas sobremoldeadas coloreadas de rojo y plata agregando los colorantes rojo y plata a la Affinity PF 1140G antes del sobremoldeo de algunas de las botellas. Luego, la preforma sobremoldeada se transfirió a una máquina de moldeo por soplado SBO 1, a escala laboratorio. La preforma sobremoldeada se calentó a una temperatura de 90 a 100 °C, y se sopló para formar una botella de 500 mi en un molde de botella de 500 mi. Las botellas termoplásticas sobremoldeadas exhibieron buena sujetabilidad y colores rojo y plata reconocibles en las muestras coloreadas. Ejemplo 2: Botella de PET de 500 mi sobremoldeada Tekbond™ 6000-45 Se repitió el proceso descrito en el Ejemplo 1, pero utilizando una resina Tekbond™ 6000-45 (un elastómero termoplástico) (Teknor Apex) como el material sobremoldeado, sobremoldeado a una temperatura del cilindro de 158 a 165 °C. La preforma sobremoldeada se sopló entonces en una botella de 500 mi en un molde de botella de 500 mi. Las botellas sobremoldeadas coloreadas se fabricaron agregando el colorante rojo o plata a la resina Tekbond 6000-45 antes del sobremoldeo. Las botellas sobremoldeadas exhibieron buena sujetabilidad, color, y sensibilidad manual suave. Ejemplo 3: Característica del Aislamiento Térmico del Recipiente Sobremoldeado Los recipientes fabricados como se describe en el Ejemplo 2 se probaron para determinar qué bien los recipientes podría reducir la velocidad de transferencia de calor en el recipiente. El recipiente sobremoldeado y el recipiente de PET no sobremoldeado se llenaron con el agua fría y se dejaron calentar a temperatura ambiente. Se midió la temperatura del agua para generar una gráfica de temperatura contra tiempo. Como se muestra en la FIGURA 9, el recipiente de PET sobremoldeado demostró una habilidad para mantener una temperatura más fría más grande que aquella del recipiente de PET no sobremoldeado, demostrando una mejor propiedad de aislamiento.

Ejemplo 4: Capacidad de reciclado de la Botella de PET con Sobremolde Affinity PF1140G Las botellas sobremoldeadas hechas en el Ejemplo 1 se cortaron en pedazos como en un proceso de reciclado simulado, y los pedazos se sumergieron en agua. Los pedazos rojos o plata de la resina Affinity PF1140G flotaron en la parte superior del agua y los pedazos limpios de los pedazos de PET cayeron al instante al fondo del agua. La resina sobremoldeada y los pedazos de PET se separaron con agua sin dificultad alguna. Este proceso simuló el proceso de hundido- flotación en una separación de reciclado de PET convencional. Ejemplo 5: Capacidad de reciclado de la Botella de PET con Sobremolde Tekbond™ 6000-45 Las botellas sobremoldeadas hechas en el Ejemplo 2 se cortaron en pedazos como en un proceso de reciclado, y los pedazos se sumergieron en agua. Los pedazos rojos o plata de la resina Tekbond™ 6000-45 flotaron en la cima del agua y los pedazos limpios de los pedazos de PET cayeron al instante al fondo del agua. La resina sobremoldeada y los pedazos de PET se separaron con agua sin dificultad alguna. Este proceso simuló el proceso de hundido- flotación en una separación de reciclado de PET convencional.

Ejemplo 6: Varios Polímeros y Estructuras de Botella Sobremoldeada Los procesos generales descritos en los Ejemplos 1 y 2 se repitieron utilizando diferentes colorantes (incluyendo negro, amarillo, y azul) y diferentes botellas formadas, y variando las cantidades de cobertura del sobremoldeo sobre las botellas. También se utilizaron diferentes elastómeros, incluyendo algunos elastómeros del copolímero acrílico-olefina . En algunos casos, el sobremoldeo cubrió sustancialmente la botella entera debajo de la línea del cuello, y en otros casos, el sobremoldeo cubrió solo la mitad inferior de la botella. Las publicaciones citadas aquí están incorporadas por referencia. Las modificaciones y las variaciones de los métodos y dispositivos descritos aquí serán obvias para aquellos experimentados en el arte a partir la anterior descripción detallada. Tales modificaciones y variaciones pretenden estar dentro del alcance de las reivindicaciones anexas .

Claims

REIVINDICACIONES 1. Un método para fabricar un recipiente sobremoldeado, caracterizado porque comprende: proporcionar una preforma para un recipiente, la preforma que comprende un polímero termoplástico; el sobremoldeo de un material sobremoldeado elastomérico sobre al menos una porción la preforma para formar una preforma sobremoldeada; y moldear por soplado la preforma sobremoldeada, utilizando un proceso de moldeo por soplado con estiramiento, en donde el material sobremoldeado se estira para conformación con la preforma, para formar un recipiente sobremoldeado. 2. El método de la reivindicación 1, caracterizado porque el recipiente de sobremoldeo es un recipiente de bebidas. 3. El método de la reivindicación 1, caracterizado porque el polímero termoplástico comprende uno o más poliésteres. 4. El método de la reivindicación 3, caracterizado porque el polímero termoplástico comprende un copolímero de tereftalato de polietileno. 5. El método de la reivindicación 1, caracterizado porque el material de sobremoldeo comprende un elastómero termoplástico . 6. El método de la reivindicación 1, caracterizado porque el material de sobremoldeo se selecciona del grupo que consiste de elastómeros de poliolefina, plastómeros de poliolefina, elastómeros de poliolefina modificados, plastómeros de poliolefina modificados, y combinaciones de los mismos . 7. El método de la reivindicación 1, caracterizado porque el material de sobremoldeo se selecciona del grupo que consiste de elastómeros del copolímero acrílico-olefina, elastómeros de poliéster, y combinaciones de los mismos. 8. El método de la reivindicación 1, caracterizado porque el material de sobremoldeo tiene una densidad de menos que 1.00 g/cc. 9. El método de la reivindicación 1, caracterizado porque el material de sobremoldeo comprende además uno o más aditivos . 10. El método de la reivindicación 9, caracterizado porque el uno o más aditivos se seleccionan del grupo que consiste de colorantes, bloqueadores de UV, lubricantes, agentes de deslizamiento, adyuvantes de procesamiento, antioxidantes, agentes antimicrobianos, estabilizadores térmicos, y combinaciones de los mismos. 11. El método de la reivindicación 1, caracterizado porque el proceso de moldeo por soplado comprende el precalentamiento de la preforma sobremoldeada y luego el moldeo por soplado con estiramiento de la preforma precalentada . 12. El método de la reivindicación 1, caracterizado porque el material sobremoldeado cubre una mayoría de la superficie exterior del recipiente sobremoldeado. 13. Un recipiente moldeado por soplado, caracterizado porque comprende : un cuerpo del recipiente que tiene una superficie exterior y un espacio interior, en donde el cuerpo del recipiente se forma por moldeo por soplado de una preforma de polímero termoplástico; y una capa sobremoldeada que comprende un elastómero termoplástico, estirada para conformación y asegurada de manera separada por moldeo por soplado con estiramiento a al menos una porción de la superficie exterior del cuerpo del recipiente . 14. El recipiente de la reivindicación 13, caracterizado porque es una botella. 15. El recipiente de la reivindicación 13, caracterizado porque el polímero termoplástico comprende uno o más poliésteres . 16. El recipiente de la reivindicación 13, caracterizado porque el polímero termoplástico comprende un copolímero de tereftalato de polietileno. 17. El recipiente de la reivindicación 13, caracterizado porque la capa sobremoldeada comprende un material de sobremoldeo seleccionado del grupo que consiste de elastómeros de poliolefina, plastómeros de poliolefina, elastómeros de poliolefina modificados, plastómeros de poliolefina modificados, y combinaciones de los mismos. 18. El recipiente de la reivindicación 13, caracterizado porque la capa sobremoldeada comprende un material de sobremoldeo seleccionado del grupo que consiste de elastómeros del copolímero de acrílico-olefina, elastómeros de poliéster, y combinaciones de los mismos. 19. El recipiente de la reivindicación 13, caracterizado porque la capa sobremoldeada comprende un material de sobremoldeo que tiene una densidad de menos que 1.00 g/cc. 20. El recipiente de la reivindicación 13, caracterizado porque la capa sobremoldeada comprende además uno o más aditivos . 21. El recipiente de la reivindicación 20, caracterizado porque el uno o más aditivos se seleccionan del grupo que consiste de colorantes, bloqueadores de UV, lubricantes, agentes de deslizamiento, adyuvantes de procesamiento, antioxidantes, agentes antimicrobianos, estabilizadores térmicos, y combinaciones de los mismos. 22. El recipiente de la reivindicación 13, caracterizado porque la capa sobremoldeada cubre una mayoría de la superficie exterior del recipiente sobremoldeado. 23. El recipiente de la reivindicación 13, caracterizado porque la capa sobremoldeada tiene un espesor de 0.1 mm a 5 mm. 24. El recipiente de la reivindicación 14, caracterizado porque la botella es cilindrica e incluye un acabado del cuello con roscas externas, dispuesto entre la boca de extremo abierto y un reborde de obturación. 25. El recipiente de la reivindicación 24, caracterizado porque la capa sobremoldeada cubre el extremo de la base y las paredes laterales con un borde de la capa sobremoldeada que termina en el reborde de obturación. 26. El recipiente de la reivindicación 24, caracterizado porque la capa sobremoldeada cubre el extremo de la base, las paredes laterales, y el reborde de obturación. 27. El recipiente de la reivindicación 13, caracterizado porque la capa sobremoldeada tiene una dureza de menos que Shore D 30. 28. El recipiente de la reivindicación 14, caracterizado porque se dispone una bebida en el espacio interior de la botella. 29. Una bebida empaquetada, caracterizada porque comprende : una botella moldeada por soplado formada de al menos un copolímero de PET; una capa sobremoldeada que comprende un elastómero termoplástico, en donde la capa sobremoldeada se estira para conformación y se asegura por moldeo por soplado con estiramiento sobre al menos una porción de la superficie exterior de la botella; y una bebida dispuesta dentro de la botella. 30. La bebida empaquetada de la reivindicación 29, caracterizada porque la botella moldeada por soplado comprende un extremo de la base, una pared lateral, y un acabado del cuello con roscas externas dispuestas entre la boca de extremo abierto y un reborde de obturación, y en donde el material sobremoldeado tiene un borde superior que termina en o debajo del reborde de obturación. 31. La bebida empaquetada de la reivindicación 29, caracterizada porque el elastómero termoplástico comprende un plastómero de poliolefina. 32. La bebida empaquetada de la reivindicación 29, caracterizada porque la capa sobremoldeada se puede separar del copolímero de PET por un proceso mecánico. 33. Un método para reciclar un recipiente sobremoldeado, caracterizado porque comprende: cortar el recipiente de la reivindicación 13 en una pluralidad de pedazos; y utilizar un proceso de separación mecánico para separar los pedazos de la capa sobremoldeada de los pedazos del cuerpo del recipiente. 34. El método de la reivindicación 33, caracterizado porque el proceso físico de separación comprende un proceso de separación con aire o un proceso de separación por hundido-flotación. 35. Una preforma sobremoldeada, caracterizada porque comprende : una preforma de polímero termoplástico adecuada para el moldeo por soplado en una botella que tiene un extremo de la base, una pared lateral, y un acabado del cuello con roscas externas dispuestas entre una boca de extremo abierto y un reborde de obturación; y un material de sobremoldeo que comprende un elastómero termoplástico, sobremoldeado sobre al menos el extremo de la base y una porción de la pared lateral de la preforma, en donde el material sobremoldeado tiene un borde superior que termina en o debajo del reborde de obturación.