Proceso para poliésteres de calentamiento rápido.

Una composición de materia que comprende un polímero de poliéster y un compuesto de hierro que es un fosfurode hierro,

un siliciuro de hierro o una combinación de ellos y está presente de forma separada o en combinación enuna cantidad de 10 ppm a 500 ppm en base al peso del polímero.

Tipo: Patente Internacional (Tratado de Cooperación de Patentes). Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: PCT/US2000/034835.

Solicitante: M & G POLIMERI ITALIA S.P.A.

Nacionalidad solicitante: Italia.

Dirección: VIA MOROLENSE, KM 10 03010 PATRICA (FR) ITALIA.

Inventor/es: ROLLICK,Kevin, MASSEY,FREDDIE, DEISZ,GEORGE, TUNG,WILLIAM.

Fecha de Publicación: .

Clasificación Internacional de Patentes:

  • C08K3/00 SECCION C — QUIMICA; METALURGIA.C08 COMPUESTOS MACROMOLECULARES ORGANICOS; SU PREPARACION O PRODUCCION QUIMICA; COMPOSICIONES BASADAS EN COMPUESTOS MACROMOLECULARES.C08K UTILIZACION DE SUSTANCIAS INORGANICAS U ORGANICAS NO MACROMOLECULARES COMO INGREDIENTES DE LA COMPOSICION (colorantes, pinturas, pulimentos, resinas naturales, adhesivos C09). › Utilización de ingredientes inorgánicos.
  • C08K3/08 C08K […] › C08K 3/00 Utilización de ingredientes inorgánicos. › Metales.
  • C08K3/10 C08K 3/00 […] › Compuestos metálicos.
  • C08K3/32 C08K 3/00 […] › Compuestos que contienen fósforo.
  • C08K3/34 C08K 3/00 […] › Compuestos que contienen silicio.
  • C08K5/51 C08K […] › C08K 5/00 Utilización de ingredientes orgánicos. › Fósforo enlazado a oxígeno.
  • C08L101/00 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). › Composiciones de compuestos macromoleculares no específicos.

PDF original: ES-2435818_T3.pdf

 

Proceso para poliésteres de calentamiento rápido.

Fragmento de la descripción:

Proceso para poliésteres de calentamiento rápido

Campo de la invención El campo de la presente invención se refiere a polímeros termoplásticos, especialmente PET, que se modifican para mejorar sus características de calentamiento al tiempo que mantienen una turbidez baja y un color viable.

Antecedentes de la invención Hasta ahora, se han preparado varias composiciones para reducir el tiempo de calentamiento en preformas antes de ser sopladas hasta ser recipientes para alimentos o bebidas. Esta reducción puede verse afectada por la adición de componentes a un polímero termoplástico, tal como PET, para aumentar su capacidad y eficacia para absorber

radiación electromagnética (EMR) durante el calentamiento. Estos aditivos, no obstante, no pueden tener un impacto negativo sustancial sobre las propiedades de color o turbidez de la botella de PET resultante o recipiente.

El documento JP-A-54083955 describe una composición de resina de blindaje de radiación electromagnética que comprende ≥ 1 de fosfuro de hierro, polvo de hierro, polvo de cobre y polvo de carbono.

El documento EP-A-0429311 describe una composición de poliéster con propiedades de recalentamiento mejoradas que comprende partículas metálicas, por ejemplo, antimonio.

El documento WO-A-9957173 describe una composición de poliéster con propiedades de recalentamiento 25 mejoradas que comprende grafito.

Un intento por reducir tiempo de calentamiento en PET se enseña en la patente de EE.UU. nº. 4.408.004 de Pengilly al proporcionar un poliéster de alta claridad y baja turbidez que contiene negro de carbono. Más recientemente, se ha descubierto que el uso de grafito es un aditivo más eficaz que el negro de carbono en este sentido.

Determinados óxidos de hierro pueden también lograr esta función. Por ejemplo, la patente de EE.UU. 4.420.581 describe el uso de Fe2O3 (hierro rojo) para este fin. En la publicación internacional nº. WO 99/37708, se hace una descripción de que Fe3O4 puede ser incluso más eficaz que Fe2O3. Finalmente, las patentes de EE.UU. nº.

4.408.004 y nº. 5.419.936 incorporan antimonio elemental, producido por medio de la acción de un agente reductor 35 sobre el catalizador de polimerización de antimonio, para reducir los tiempos de calentamiento.

Ninguno de estas descripciones incorpora un compuesto, especialmente una aleación de hierro, en la que el hierro del compuesto de hierro sea inerte o químicamente no reactivo con el polímero o con cualquier otro aditivo del polímero. De este modo, sigue existiendo la necesidad de dicha composición de materia.

Sumario de la invención El descubrimiento de la presente invención comprende un polímero termoplástico, ejemplificado por medio de poli (tereftalato de etileno) (PET) , que tiene sus velocidades de calentamiento drásticamente mejoradas al tiempo que 45 no afecta de forma sustancialmente negativa a sus propiedades de color o contenido de turbidez. Por la expresión "que no afecta de forma sustancialmente negativa" se entiende que estas propiedades se mantienen en niveles iguales o menores que los niveles deseados para las composiciones útiles. De manera general, esto significa que, en una preforma, los valores de L*, a* y B* deberían mantenerse en un intervalo tolerable en el que L* de la preforma sea menor que 60, y a* (valor rojo/verde) y b* (valor azul/amarillo) deberían estar próximos a valores neutros (0) o negativos, y no mayor que más 3, 0 o más 7, 0, respectivamente. Para la producción de preformas aceptables y botellas, los valores de turbidez de la preforma se deberían mantener por debajo de un 60 %, y los valores de turbidez de la botella deberían mantenerse por debajo de un 6%.

De este modo, la invención va específicamente destinada a PET con un compuesto de hierro inerte seleccionado 55 entre fosfuro de hierro, siliciuro de hierro, o sus combinaciones, en una cantidad eficaz para reducir el tiempo de calentamiento, pero no suficientemente grande para impactar negativamente sobre las calidades de las propiedades de color de L*, b* y a* o el contenido de turbidez. Las composiciones de la presente invención también pueden contener metales elementales, tales como antimonio, y un agente reductor, para aumentar más la velocidad de calentamiento de PET. Si no se usan metales elementales, la composición todavía puede incluir un estabilizador no reductor para aumentar la velocidad de calentamiento de PET.

De este modo, generalmente la presente invención proporciona una composición de materia de acuerdo con la reivindicación 1. Se pueden descubrir uno o más aspectos diferentes de la presente invención en una composición de materia de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones dependientes. Todavía se pueden proporcionar

otros posibles aspectos de la presente invención por medio de una mezcla de PET con uno o más de FeP, Fe2P, Fe3P y FeSi; un catalizador de antimonio, y un fosfito o un fosfato.

Se consiguen al menos una o más de las ventajas de la presente invención con respecto a la técnica conocida relacionada con los polímeros termoplásticos, que resultarán evidentes a partir de la memoria descriptiva siguiente, por medio de la invención como se describe y reivindica a continuación.

Breve descripción de los dibujos La figura es una representación gráfica que muestra temperaturas superficiales de re-calentamiento y diferencias de temperatura para las resinas de muestra F a I.

Descripción de la invención Los fabricantes que producen botellas están continuamente buscando eficacias de proceso. Necesitan operar sus equipos con velocidades máximas de producción para mantener las eficacias de operación. Esto reduce los costes de producción. Por tanto, los fabricantes presionan continuamente a los suministradores de resina para que proporcionen resinas con velocidades de calentamiento más rápidas que se puedan usar en sus hornos de IR, se puedan usar para re-calentar preformas para la operación de moldeo por soplado de botellas. El medio más viable para acelerar la velocidad de calentamiento es mediante aditivos.

Aunque esencialmente se puede emplear cualquier polímero termoplástico, generalmente se usan las resinas de poli (tereftalato de etileno) (PET) y las resinas de copolímero de PET para la producción de recipientes para alimentos. Otros polímeros termoplásticos conocidos como particularmente apropiados para los recipientes de alimentos y similares son resinas de poli (naftalato de etileno) (PEN) o sus copolímeros. Dichos copolímeros de PET y/o PEN también pueden comprender ácido isoftálico (IPA o PIA) . La presente invención se refiere a composiciones de materia que comprenden polímeros de poliéster, y más preferiblemente, PET y sus copolímeros con IPA y/o con PEN. Es preferible que la composición de la presente invención contenga al menos un 95% de poliéster, preferiblemente en forma de PET.

Normalmente, se produce un poliéster de PET por medio de una reacción de condensación en la que se hace reaccionar ácido dicarboxílico, un hidroxialquilo o un ácido carboxílico con sustitución de hidroxialcoxi, o una de sus combinaciones, que tiene 2-40 átomos de carbono, con un alcohol polihídrico, tal como un glicol o un diol que contiene de 2-20 átomos de carbono. La reacción se puede llevar a cabo de forma alternativa con un éster del ácido policarboxílico en una reacción de transesterificación para formar el poliéster de fase en masa fundida siendo el producto restante etilen glicoles (EG) u otro glicoles, tales como los que se usan para preparar el polímero, y agua.

Normalmente, los ácidos dicarboxílicos, y/o los ácidos carboxílicos sustituidos con hidroxialquilo o hidroxialcoxi son de naturaleza arílica, y contienen de 8-16 átomos de carbono. El ácido arildicarboxílico preferido es ácido tereftálico (TPA) estando la sustitución COOH en posición para. Este monómero también es denominado PTA. También se pueden usar otros ácidos dicarboxílicos, tales como un ácido isoftálico (IPA o PIA) (o un ácido naftalendicarboxílico o carboxilato de naftaleno) (NDA o NDCA) .

El componente de glicol puede ser un glicol que tenga de 2 a 8 átomos de carbono siendo el glicol preferido etilen glicol o propilen glicol. También se pueden usar los éteres de glicol que tienen de 4 a 12 átomos de carbono.

El poliéster preferido usado en la presente invención es un poliéster de tereftalato que tiene un contenido 45 relativamente elevado de IPA hasta un 5 % o más. También se contempla que se puede añadir entre aproximadamente 2 y aproximadamente 10 % de un PEN a la cadena polimérica.

La reacción del ácido dicarboxílico con el glicol se puede catalizar con... [Seguir leyendo]

 


Reivindicaciones:

1. Una composición de materia que comprende un polímero de poliéster y un compuesto de hierro que es un fosfuro de hierro, un siliciuro de hierro o una combinación de ellos y está presente de forma separada o en combinación en 5 una cantidad de 10 ppm a 500 ppm en base al peso del polímero.

2. La composición de la reivindicación 1, que además comprende un metal elemental.

3. La composición de la reivindicación 1, que contiene un estabilizador que es el compuesto de fósforo de fosfito de 10 etilenglicol presente en una cantidad de 7 a 160 ppm basado en el peso del polímero.

4. La composición de la reivindicación 1, en la que la combinación comprende FeP, Fe2P, Fe3P y FeSi.

5. La composición de la reivindicación 1, en la que el fosfuro de hierro, siliciuro de hierro o una de sus

combinaciones, están presentes por separado o en una combinación en una cantidad de 25 ppm a 150 ppm basado en el peso del polímero.

6. La composición de la reivindicación 1, en la que la composición además comprende un catalizador de antimonio activo en una concentración de 40 ppm a 400 ppm basado en el peso del polímero. 20

7. La composición de la reivindicación 1, en la que el polímero de poliéster comprende un poli (tereftalato de etileno) (PET) que comprende al menos 95 de por ciento de la composición.

8. La composición de la reivindicación 7 en la que PET se forma por medio de reacción de polimerización de un

ácido dicarboxílico aromático, o un ácido carboxílico con sustitución de hidroxialquilo o hidroxialcoxi, o sus ésteres, con un glicol.

9. La composición de la reivindicación 1, que además comprende al menos un estabilizador de color o un colorante,

un inhibidor de DEG, y un inhibidor de fisuración por tensión. 30

10. Una preforma capaz de conformarse para dar lugar a un recipiente, preparada a partir de una composición de materia de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones anteriores.


 

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