CAPUCHONES Y CIERRES.

Un procedimiento para preparar capuchones y cierres de bebidas carbonatadas con una resina de polietileno de alta densidad bimodal (HDPE) producida con un sistema catalizador que comprende un componente catalizador basado en bisindenilo y en el que dicha resina HDPE tiene una densidad,

medida siguiendo el procedimiento estándar de ASTM 1505 a una temperatura de 23ºC, de 0,945 a 0,965 g/cm3, un índice de fusión MI2, medido siguiendo el procedimiento de ensayo estándar de ASTM D 1238 a una temperatura de 190ºC y bajo una carga de 2,16 kg, de 1 a 10 dg/min, y una distribución de pesos moleculares, definida por el índice de polidispersión D que es la relación Mw/Mn entre el peso molecular promedio ponderado Mw y el peso molecular promedio numérico Mn, de al menos 3

Tipo: Patente Internacional (Tratado de Cooperación de Patentes). Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: PCT/EP2005/057021.

Solicitante: TOTAL PETROCHEMICALS RESEARCH FELUY.

Nacionalidad solicitante: Bélgica.

Dirección: SOCIETE INDUSTRIELLE C,B-7181 SENEFFE (FELUY).

Inventor/es: MAZIERS, ERIC, MISERQUE, OLIVIER, STEPHENNE,VINCENT, SLAWINSKI,MARTINE.

Fecha de Publicación: .

Fecha Concesión Europea: 24 de Marzo de 2010.

Clasificación Internacional de Patentes:

  • B65D41/00 SECCION B — TECNICAS INDUSTRIALES DIVERSAS; TRANSPORTES.B65 TRANSPORTE; EMBALAJE; ALMACENADO; MANIPULACION DE MATERIALES DELGADOS O FILIFORMES.B65D RECIPIENTES PARA EL ALMACENAMIENTO O EL TRANSPORTE DE OBJETOS O MATERIALES, p. ej. SACOS, BARRILES, BOTELLAS, CAJAS, LATAS, CARTONES, ARCAS, BOTES, BIDONES, TARROS, TANQUES; ACCESORIOS O CIERRES PARA RECIPIENTES; ELEMENTOS DE EMBALAJE; PAQUETES. › Capuchones, p. ej. cubiertas de rebordes, cápsulas de engarce, es decir, elementos que tienen partes que sujetan sobre la periferia exterior de un cuello o lado que define una apertura de vertido o descarga; Cubiertas protectoras de tipo capuchón para los elementos de cierre, p. ej. cubiertas decorativas de hojas de metal o papel (B65D 45/00  tiene prioridad; combinación de capuchones y cubiertas análogas a capuchones B65D 51/18; fabricación de cierres por trabajo de chapas metálicas B21D 51/44).
  • C08F10/02 SECCION C — QUIMICA; METALURGIA.C08 COMPUESTOS MACROMOLECULARES ORGANICOS; SU PREPARACION O PRODUCCION QUIMICA; COMPOSICIONES BASADAS EN COMPUESTOS MACROMOLECULARES.C08F COMPUESTOS MACROMOLECULARES OBTENIDOS POR REACCIONES QUE IMPLICAN UNICAMENTE ENLACES INSATURADOS CARBONO - CARBONO (producción de mezclas de hidrocarburos líquidos a partir de hidrocarburos de número reducido de átomos de carbono, p. ej. por oligomerización, C10G 50/00; Procesos de fermentación o procesos que utilizan enzimas para la síntesis de un compuesto químico dado o de una composición dada, o para la separación de isómeros ópticos a partir de una mezcla racémica C12P; polimerización por injerto de monómeros, que contienen uniones insaturadas carbono-carbono, sobre fibras, hilos, hilados, tejidos o artículos fibrosos hechos de estas materias D06M 14/00). › C08F 10/00 Homopolímeros y copolímeros de hidrocarburos alifáticos insaturados que tienen solamente un enlace doble carbono-carbono. › Eteno.
  • C08L23/06 C08 […] › C08L COMPOSICIONES DE COMPUESTOS MACROMOLECULARES (composiciones basadas en monómeros polimerizables C08F, C08G; pinturas, tintas, barnices, colorantes, pulimentos, adhesivos C09; filamentos o fibras artificiales D01F; composiciones para el tratamiento de textiles D06). › C08L 23/00 Composiciones de homopolímeros o copolímeros de hidrocarburos alifáticos insaturados que tienen solamente un enlace doble carbono-carbono; Composiciones de derivados de tales polímeros. › Polietileno.

Clasificación PCT:

  • B65B51/00 B65 […] › B65B MAQUINAS, APARATOS, DISPOSITIVOS O PROCEDIMIENTOS DE EMBALAJE DE OBJETOS O MATERIALES; DESEMBALAJE (dispositivos para la colocación en paquetes y el prensado de puros A24C 1/44; dispositivos para tensar y fijar ataduras adaptadas para ser soportadas por el objeto u objetos a fijar B25B 25/00; colocación de cierres en botellas, tarros o recipientes análogos B67B 1/00 - B67B 6/00; limpieza, llenado y cierre simultáneo de botellas B67C 7/00; vaciado de botellas, jarras, latas, cubas, barriles o contenedores similares B67C 9/00). › Dispositivos o procesos para soldar o fijar los pliegues o cierres de los paquetes, p. ej. sacos con el cuello cerrado por torsión.
  • B65D41/00 B65D […] › Capuchones, p. ej. cubiertas de rebordes, cápsulas de engarce, es decir, elementos que tienen partes que sujetan sobre la periferia exterior de un cuello o lado que define una apertura de vertido o descarga; Cubiertas protectoras de tipo capuchón para los elementos de cierre, p. ej. cubiertas decorativas de hojas de metal o papel (B65D 45/00  tiene prioridad; combinación de capuchones y cubiertas análogas a capuchones B65D 51/18; fabricación de cierres por trabajo de chapas metálicas B21D 51/44).
  • C08L23/06 C08L 23/00 […] › Polietileno.

Fragmento de la descripción:

Capuchones y cierres.

La presente invención se refiere a capuchones y cierres para bebidas carbonatada y sin gas preparadas con resinas de polietileno de alta densidad bimodales.

Las resinas de polietileno preparadas con sistemas catalizadores Ziegler-Natta (ZN) se usan generalmente para preparar capuchones y cierres para bebidas carbonatadas. Estas resinas tienen una resistencia al agrietamiento por estrés razonablemente alta, pero dejan espacio para la mejora. Dichas resinas son, por ejemplo, Hostalen® GD4755 comercializada por Basell, o Eltex® B4020N comercializada por Inovene.

El documento WO200071615 desvela el uso del moldeado por inyección de cierres y capuchones de un HDPE que comprende al menos dos componentes de polietileno que tienen diferentes distribuciones de peso molecular en el que al menos uno de dichos componentes es un copolímero de etileno. Los sistemas catalizadores usados pueden ser, por ejemplo, catalizador de cromo, Ziegler-Natta y metaloceno o catalizadores de metaloceno:aluminoxano. Se prefieren los catalizadores de Ziegler-Natta.

El documento WO200172856 desvela recipientes de plástico de alto brillo preparados a partir de un polietileno producido con metaloceno que tiene una densidad de 0,930 a 0,966 g/cm3 y un índice de fusión MI2 de 0,5 a 2,5 g/10 min.

El documento EP1357151 desvela el uso de un fluido supercrítico para mejorar la homogeneidad de resinas bi- o multimodales heterogéneas resultantes de una combinación física o química de dos o más fracciones del mismo tipo de resina polimérica, teniendo dichas fracciones pesos moleculares diferentes. En particular, desvela la fabricación de una resina de polietileno que comprende una mezcla de polímeros de etileno de peso molecular bajo y peso molecular elevado usando dicloruro de etilenbis(4,5,6,7-tetrahidro-indenil)zirconio como catalizador.

El documento US6541584 desvela la preparación de un polietileno bimodal utilizando dos mezclas de catalizador/cocatalizador en un autoclave, en la que los catalizadores son rac-Me2C(3-iPr-Ind)2ZrCl2 y rac-CH2(1-Me-2-H4Ind)2ZrCl2.

El documento WO2005014680 desvela un polietileno multimodal moldeado por inyección usado en aplicaciones de cierres. La resina tiene una densidad en el intervalo de 0,905 a 0,930 g/cc.

El documento WO2005121239 desvela una resina de polietileno bimodal preparada en dos reactores de bucle conectados en serie con un sistema catalizador de Ziegler-Natta, que se puede usar en aplicaciones de capuchones de botellas.

El documento EP1655336 desvela composiciones de polietileno multimodal para capuchones y artículos de cierre moldeados por inyección, en las que (i) la composición tiene un MFR2 de 0,1 a 100 g/10 min, (ii) un índice de comportamiento seudoplástico SHI(1,100) y el log MFR2 de la composición satisfacen la siguiente relación: SHI(1,100) =q -10,58 log MFR2 [g/10 min]/(g/10 min) +12,94 y (iii) la composición tiene una resistencia al agrietamiento por estrés ambiental ESCR de 10 h o más. Los catalizadores de la polimerización incluyen catalizadores de coordinación de un metal de transición, tales como Ziegler-Natta (ZN), metalocenos, no metalocenos, catalizadores de Cr, etc. Preferiblemente, el catalizador es un catalizador de Ziegler-Natta.

Las resinas preparadas con metaloceno que tienen un índice de polidispersión monomodal limitado también se han analizado en ese campo pero no ofrecen propiedades mecánicas ideales debido a su limitada resistencia al agrietamiento por estrés.

Existe por lo tanto la necesidad de preparar resinas que se puedan usar para producir capuchones y cierres para bebidas carbonatadas.

Es un objetivo de la presente invención producir capuchones y cierres para bebidas carbonatadas que tengan alta resistencia al agrietamiento por estrés ambiental.

También es un objetivo de la presente invención producir capuchones y cierres para bebidas carbonatadas con una resina que sea fácil de procesar por moldeado por inyección o por moldeado por compresión.

Es otro objetivo de la presente invención producir capuchones y cierres para bebidas carbonatadas que tengan buena rigidez.

Es aún otro objetivo de la presente invención proporcionar capuchones y cierres para bebidas carbonatadas que tengan buena hermeticidad.

Es un objetivo adicional de la presente invención preparar capuchones y cierres para bebidas carbonatadas que tengan buena estabilidad dimensional.

Es aún otro objetivo de la presente invención preparar capuchones y cierres para bebidas carbonatadas que tengan buena resistencia a la deformación.

También es un objetivo de la presente invención producir capuchones y cierres para bebidas carbonatadas que sean fáciles de abrir.

Es aún otro objetivo de la presente invención preparar capuchones y cierres para bebidas carbonatadas que tengan buenas propiedades organolépticas y de contacto con alimentos ya que estos tienen muy poco contenido de compuestos orgánicos volátiles (VOC).

Por consiguiente, la presente invención desvela capuchones y cierres para bebidas carbonatadas producidas por moldeado por inyección o por moldeado por compresión con una resina de polietileno de alta densidad (HDPE) Bimodal. El procedimiento para preparar los capuchones y los cierres para bebidas carbonatadas de acuerdo con la invención se realiza de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 6.

La resina HDPE bimodal se puede preparar a partir de una mezcla física o de una mezcla química. La mezcla química puede provenir, por ejemplo, de un sistema de catalizadores único usado en un reactor de doble bucle en el que los bucles se operan en condiciones de polimerización diferentes o de dos o más sistemas catalizadores usados en un reactor de bucle simple o doble.

Cuando se usa un reactor de doble bucle, se puede operar de varios modos:

- partición de hidrógeno, en el se usan diferentes concentraciones de hidrógeno en los diferentes reactores a fin de producir una fracción de peso molecular bajo en un reactor y en el que la polidispersión se amplía en otro reactor;

- partición de comonómero, en el que se usan diferentes concentraciones de comonómero en diferentes reactores a fin de producir una baja concentración de comonómero en un reactor y una alta concentración de comonómero en el otro reactor;

- partición de comonómero/hidrógeno, en el que se produce en un reactor peso molecular alto y alta concentración de comonómero y se produce en el segundo reactor, peso molecular bajo y baja concentración de comonómero. En la configuración directa, la concentración alta de comonómero se produce en el primer reactor y viceversa; en la configuración inversa, la concentración baja de comonómero se produce en el primer reactor.

En la presente invención se prefiere el primer modo, en configuración directa.

Preferiblemente, la resina HDPE bimodal se prepara con un sistema catalizador basado en un componente catalizador de bisindenilo con puente. El componente catalizador es de la fórmula general

(I)R'' (Ind)2 MQ2

en la que (Ind) es un indenilo o un indenilo hidrogenado, sustituido o no sustituido, R'' es un puente estructural entre los dos indenilos para impartir estereorrigidez que comprende un radical alquileno C1-C4, un dialquil germanio o silicio o siloxano, o un radical alquil fosfina o amina, puente que está sustituido o no sustituido; Q es un radical hidrocarbilo que tiene de 1 a 20 átomos de carbono o un halógeno, y M es un metal de transición del Grupo 4 de la Tabla Periódica o vanadio.

Cada compuesto de indenilo o indenilo hidrogenado pueden estar sustituido de la misma manera o de modo diferente entre sí en una o más posiciones del anillo ciclopentadienilo o en le anillo ciclohexenilo y el puente.

Cada sustituyente del indenilo se puede seleccionar independientemente de los de fórmula XRv, en la que X se selecciona del Grupo 14 de la Tabla Periódica, oxígeno y nitrógeno y cada R es igual o diferente y se selecciona de hidrógeno o hidrocarbilo de 1 a 20 átomos de carbono y v+1 es la valencia de X. X es preferiblemente C. Si el anillo ciclopentadienilo está sustituido, sus grupos sustituyentes no deben ser tan voluminosos que afecten...

 


Reivindicaciones:

1. Un procedimiento para preparar capuchones y cierres de bebidas carbonatadas con una resina de polietileno de alta densidad bimodal (HDPE) producida con un sistema catalizador que comprende un componente catalizador basado en bisindenilo y en el que dicha resina HDPE tiene una densidad, medida siguiendo el procedimiento estándar de ASTM 1505 a una temperatura de 23ºC, de 0,945 a 0,965 g/cm3, un índice de fusión MI2, medido siguiendo el procedimiento de ensayo estándar de ASTM D 1238 a una temperatura de 190ºC y bajo una carga de 2,16 kg, de 1 a 10 dg/min, y una distribución de pesos moleculares, definida por el índice de polidispersión D que es la relación Mw/Mn entre el peso molecular promedio ponderado Mw y el peso molecular promedio numérico Mn, de al menos 3.

2. El procedimiento de acuerdo con la reivindicación 1, en el que la resina de polietileno de alta densidad bimodal (HDPE) se produce con un sistema catalizador basado en bisindenilo en un reactor de doble bucle en el que los bucles se operan en diferentes condiciones de polimerización.

3. El procedimiento de acuerdo con la reivindicación 2, en el que la resina HDPE se prepara con el sistema catalizador basado en bisindenilo en un reactor de doble bucle en configuración directa.

4. El procedimiento de acuerdo con la reivindicación 2, en el que la resina HDPE se prepara con el sistema catalizador basado en bisindenilo en un reactor de doble bucle en configuración inversa.

5. El procedimiento de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, en el que el componente catalizador basado en bisindenilo se basa en un componente bistetrahidroindenilo no sustituido.

6. El procedimiento de acuerdo con la reivindicación 5, en el que el componente catalizador basado en bisindenilo es dicloruro de isopropilidenbis(tetrahidroindenil)zirconio.

7. Capuchones y cierres obtenidos por el procedimiento de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 6.

8. Uso de una resina de polietileno de alta densidad bimodal producida con un sistema catalizador que comprende un componente catalizador basado en bisindenilo y en el que dicha resina HDPE tiene una densidad, medida siguiendo el procedimiento de prueba estándar ASTM 1505 a una temperatura de 23ºC, de 0,945 a 0,965 g/cm3, un índice de fusión MI2, medido siguiendo el procedimiento estándar de ASTM D 1238 a una temperatura de 190ºC y bajo una carga de 2,16 kg, de 1 a 10 dg/min, y una distribución de pesos moleculares, definida por el índice de polidispersión D que es la relación Mw/Mn entre el peso molecular promedio ponderado Mw y el peso molecular promedio numérico Mn, de al menos 3, que tiene alto peso molecular, alto nivel de ramificación de cadenas cortas y distribución homogénea de ramificaciones de cadenas cortas, para preparar capuchones y cierres para bebidas carbonatadas que tienen mejor estabilidad dimensional y resistencia al agrietamiento por estrés.


 

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