ES2626146T3

ES2626146T3 - Recipientes de PET con propiedades térmicas mejoradas

Info

Publication number: ES2626146T3
Application number: ES11805341.2T
Authority: ES
Inventors: Kerry W. Silvers; Mark D. Schneider; Sergey B. Bobrov; Samuel E. Evins
Original assignee: Graham Packaging Pet Technologies Inc
Current assignee: Graham Packaging Pet Technologies Inc
Priority date: 2010-12-17
Filing date: 2011-12-15
Publication date: 2017-07-24
Anticipated expiration: 2031-12-15
Also published as: CA3014345C; US9023446B2; ES2670831T3; HUE033151T2; LT2663498T; EP3124203B1; MX349077B; US10471642B2; EP3124203A1; SMT201700283T1; DK3124203T3; US20150209996A1; RS57169B1; CA2820952A1; CA3014345A1; US20120076965A1; PT2663498T; EP2663498B1; CY1120364T1; PL3124203T3

Abstract

Un recipiente de PET moldeado por soplado que comprende una pared que tiene una densidad entre 1.370 g/cc y 1.385 g/cc, una cristalinidad inducida por calor, una fase amorfa rígida y una fase amorfa móvil, el recipiente de PET, cuando se llena con un líquido que tienen una temperatura de 100ºC a 132ºC, no experimentará un cambio de volumen superior al 3%; caracterizado porque - la cristalinidad inducida por calor es de 16% a 24%, - la fase amorfa rígida es de 55% a 70%, - la fase amorfa móvil es del 19% al 22%, y - la pared del recipiente tiene un contenido de humedad de 1850 ppm a 1930 ppm cuando se expone a condiciones ambientales durante 4 días.

Description

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DESCRIPCION

Recipientes de PET con propiedades termicas mejoradas ANTECEDENTES DE LA INVENCION Campo Tecnico de la Invencion

La presente invencion se refiere a recipientes de plastico de acuerdo con la reivindicacion 1 que tienen propiedades termicas mejoradas que les permite ser utilizados en aplicaciones en las que el contenido es un fluido, o pasta, o solido, o combinacion de tales, y comprende solutos a base de agua o agua que se calientan hasta el punto de ebullicion de un lfquido, o aceite, o recetas a base de aceite que se calienta hasta 121°C (250°F). La presente invencion tambien se refiere a recipientes de acuerdo con la reivindicacion 1 que tienen propiedades termicas mejoradas que les permite ser usados hasta 132°C (270°F) en aplicaciones donde un recipiente lleno es expuesto a procesos de esterilizacion, pasteurizacion o esterilizacion en retorta.

Antecedentes de la Tecnica

Los procedimientos de moldeo por soplado para formar recipientes de PET son bien conocidos en la tecnica. Los recipientes de plastico PET han reemplazado o proporcionado una alternativa a los recipientes de vidrio para muchas aplicaciones. Sin embargo, pocos productos alimenticios que deben ser procesados usando pasteurizacion o esterilizacion en retorta estan disponibles en recipientes de plastico. Los procedimientos de pasteurizacion y esterilizacion en retorta se usan frecuentemente para esterilizar productos alimenticios solidos o semisolidos, por ejemplo, pepinillos y chucrut. Los productos pueden ser envasados en el recipiente junto con un lfquido a una temperatura inferior a 82°C (180°F) y sellados y tapados, o el producto puede colocarse en el recipiente que luego se llena con lfquido, que puede haberse calentado previamente, y el contenido completo del recipiente sellado y tapado se calienta subsiguientemente a una temperatura mas alta. Como se usa en el presente documento, la pasteurizacion de "alta temperatura" y la esterilizacion en retorta son procedimientos de esterilizacion en los que el producto se expone a temperaturas superiores a aproximadamente 80°C.

La pasteurizacion y la esterilizacion en retorta difieren del proceso de llenado en caliente al incluir el calentamiento del recipiente lleno a una temperatura especificada, tfpicamente superior a 93°C (200°F), hasta que el contenido del recipiente lleno alcance una temperatura especificada, por ejemplo, 80°C (175°F), durante un penodo de tiempo predeterminado. Es decir, la temperatura externa del recipiente lleno en caliente puede ser mayor que 93°C de modo que la temperatura interna de un producto solido o semisolido alcance aproximadamente 80°C. Los procesos de esterilizacion en retorta tambien implican aplicar sobrepresion al recipiente. Los rigores de tal procesamiento presentan desaffos significativos para el uso de recipientes de plastico, incluyendo recipientes disenados para su uso en procesamiento de relleno en caliente. Por ejemplo, durante un proceso de esterilizacion en retorta, cuando un recipiente de plastico se somete a temperaturas y presiones relativamente altas, la forma del recipiente de plastico se distorsionara. Al enfriar, el recipiente de plastico retiene generalmente esta forma distorsionada o al menos no vuelve a su forma de previa a la esterilizacion en retorta.

Los esfuerzos de la tecnica anterior para aumentar el rendimiento termico de los recipientes de PET se han centrado en aumentar los niveles de cristalinidad del PET. El PET es un polfmero cristalizable que significa que su cristalinidad puede manipularse mediante el proceso de formacion de artfculos a partir del PET. Estos esfuerzos han sido exitosos hasta el punto de formar receptores de PET capaces de soportar temperaturas de hasta 97°C (207°F) pero no mucho mas alla.

Un modelo de dos fases de la morfologfa del PET establece que las moleculas de PET pueden existir en dos fases: una fase amorfa y una fase cristalina. La fase amorfa se ha descrito a nivel molecular como una formacion esporadica o caotica que es la falta de orden. En un estado solido, el movimiento de la molecula pertenece a la fase amorfa esta restringido a vibraciones y rotaciones de rango muy corto que tambien se caracteriza por un nivel de energfa requerido para lograr transformacion de forma despues de que la energfa distinta es suministrada. En el estado fundido hay considerable movimiento segmentario que surge de la rotacion alrededor de los enlaces qrnmicos. En la fase cristalina, las cadenas polimericas se disponen en la alineacion ordenada con mayor capacidad, en cuanto a energfa. Las porciones cristalinas de las moleculas de PET pueden extenderse recta en una direccion y luego doblarse hacia atras y hacia delante varias veces para formar una estructura plegada. Numerosas de tales estructuras plegadas pueden apilarse para formar estructuras mas complejas conocidas como laminillas. Mas cristalizadas, las laminas pueden formar globulos con una capacidad energetica aun mayor, pero a costa de ser completamente opaca.

Tambien se ha propuesto un modelo trifasico de PET para explicar las deficiencias observadas en el modelo de dos fases. El modelo de tres fases incluye una (1) fase cristalina, (2) una fase amorfa ngida, y (3) una fase amorfa movil. Un artfculo que describe el modelo trifasico es "Vitrificacion y desvitrificacion de la fraccion amorfa ngida en poli

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(tereftalato de etileno)" de Mana Cristina Righetti y Mana Laura Di Lorenzo publicada en e-polymers.org en 2009, cuya descripcion se incorpora aqu en su totalidad.

Tres metodos comunmente conocidos para aumentar la fraccion cristalina de PET incluyen cristalizacion en reposo, cristalizacion inducida por deformacion y una combinacion de los mismos. La cristalizacion en reposo requiere exponer un artfculo de PET amorfo para calentar por encima de la temperatura de transicion vttrea de PET (70°C o 158°F) a la velocidad de calentamiento muy lenta para impartir movilidad a las cadenas de polfmero, lo que les permite reorganizarse en una morfologfa cristalina. Esto tambien se conoce como "cristalizacion en fno". La cristalizacion inducida por la deformacion requiere el estiramiento del PET bajo relaciones adecuadas de calor y extension para orientar las moleculas de PET en una matriz organizada. Un ejemplo de cristalizacion inducida por deformacion es cuando una preforma (un artfculo con forma de tubo de ensayo) es soplada en un molde de mayor volumen para provocar el estiramiento de la preforma en una sola direccion o en multiples direcciones. Los artfculos con cristalinidad inducida por deformacion pueden ser expuestos al calor en un proceso conocido como termo endurecimiento o recocido termico para provocar una relajacion en la cristalinidad inducida por estres para aumentar las propiedades termicas del artfculo final. La tecnica anterior describe que la orientacion de las cadenas de polfmero crea una condicion en donde la formacion de cristales es cineticamente favorable a la aplicacion de energfa termica. Esta afirmacion solo es aplicable a un caso en donde un artfculo caliente, por ejemplo, pierda su transparencia como resultado del desarrollo de laminas y globulos inducidos por calor.

Los esfuerzos de la tecnica anterior para aumentar el rendimiento termico de los recipientes de PET se han centrado en aumentar los niveles de cristalinidad del PET. El PET es un polfmero cristalizable que significa que su cristalinidad puede manipularse mediante el proceso de formacion de artfculos a partir del PET. Estos esfuerzos han sido exitosos hasta el punto de formar receptores de PET capaces de soportar temperaturas de hasta 97°C (207°F) pero no mucho mas alla. A continuacion, se resumen estos esfuerzos.

Las Patentes de Estados Unidos Nos. 4,476,170; 4,512,948; 4,522,779; 4,535,025; 4,603,066; 4,713,270; 4,839,127 y 4,891,178 de Jabarin ("las patentes de Jabarin") describen sistemas de molde unico para formar recipientes de PET. Las patentes de Jabarin describen usar temperaturas de molde de hasta 250°C (482°F) para formar recipientes que tienen cristalinidad de hasta 60%. La eliminacion de los recipientes terminados de tales moldes sin la contraccion de los recipientes requiere bajar la temperatura del molde hasta un punto en donde los recipientes son autosuficientes y pueden ser retirados o aplicando presion interna al recipiente cuando se retira el recipiente hasta que el recipiente se enfna hasta una temperatura donde el recipiente es autosostenible. Ninguna de estas tecnicas era comercialmente factible, sin embargo, porque la primera tecnica requerina tiempos de ciclo extremadamente largos y la segunda sena diffcil de controlar en aplicaciones comerciales.

Las Patentes de Estados Unidos numeros 5,562,960 y 5,501,590 describen sistemas de dos moldes para formar recipientes de PET conocidos como sistemas de soplado doble. Esas patentes requieren la formacion de un artfculo intermedio en un primer molde que tiene un volumen mayor que el recipiente terminado, transportando el artfculo intermedio a traves de un horno de contraccion para cristalizar el artfculo intermedio y luego colocando el artfculo intermedio en un segundo molde donde se sopla en el artfculo acabado. Los recipientes formados a partir de este metodo han reportado cristalinidad del 40-50%.

Las Patentes de Estados Unidos Nos. 6,485,669; 6,485,670; 6,514,451; 6,749,415 y 6,767,197 (“las patentes de Boyd”) y la disertacion de Boyd revelan que la cantidad minima de enfriamiento durante el proceso de moldeado por soplado y cuanto mas alta es la temperatura en el desmoldeo, conduce a las propiedades termicas mas altas del artfculo acabado. Las patentes de Boyd describen el soplado de aire caliente, recocido de aire caliente o una combinacion de aire caliente y fluido sobre la superficie interna de un artfculo en un molde de soplado para aumentar las propiedades termicas del artfculo acabado.

Las tecnicas comerciales para formar PET utilizan tanto preformas roscadas como no roscadas. Las preformas son esencialmente amorfas teniendo menos de aproximadamente 5% de cristalinidad. Despues del moldeo por soplado de una preforma roscada en un artfculo expandido, las roscas tendran sustancialmente la misma dimension en el artfculo acabado que la preforma y, por lo tanto, tendran poca o ninguna cristalizacion inducida por deformacion. Tal acabado sera susceptible al ablandamiento y deformacion bajo condiciones de llenado en caliente. Por lo tanto, se debe impartir cierta cantidad de cristalizacion a la seccion de acabado para mejorar el rendimiento termico sin reducir el acabado y sin impartir blanqueamiento al acabado. La Patente de Estados Unidos N° 7,033,656 describe un metodo para cristalizar la seccion de acabado de tal manera que una superficie se cristaliza en toda su longitud y la otra superficie incluye un area que esta esencialmente no cristalizada con cristalizacion en una parte media del acabado que se gradua entre las superficies.

La patente de Estados Unidos numero 4,233,022 describe un aparato para formar un recipiente de PET a partir de una preforma roscada. Esta patente indica que debido a la baja orientacion del acabado y del talon del recipiente durante el moldeo por soplado, que es indeseable calentar estas areas, ya que creana blanqueamiento en estas areas creando cristalinidad esferulftica. Por lo tanto, esta patente describe una estacion de soplado que calienta

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selectivamente las secciones orientadas a la deformacion del recipiente y enfriando las porciones del recipiente que tienen poca o ninguna orientacion de deformacion.

La Patente de Estados Unidos N° 6,841,117 describe un metodo para moldear por soplado un recipiente a partir de una preforma sin rosca. El metodo incluye la etapa de moldeo por soplado de una preforma precalentada sin rosca en un molde calentado que tiene roscas del tamano deseado para formar un recipiente intermedio que tiene roscas. El recipiente intermedio tiene una seccion movil sobre el acabado roscado que se corta del recipiente intermedio para formar el recipiente final. El acabado tendra una cristalinidad deseada del 25% para proporcionar propiedades termicas suficientes para aplicaciones de llenado en caliente. Mas particularmente, la preforma se precalienta a una temperatura de 108°C y despues se coloca dentro de una cavidad de molde mantenida a temperaturas de 138 a 143°C. La porcion de la cavidad del molde que forma el fondo del recipiente se mantiene a 49 hasta aproximadamente 54°C. Despues de cerrar el molde, la preforma se sopla con una presion de aire de 40 bares durante 1.5 a 3 segundos. Una varilla de refrigeracion de estiramiento sopla recirculando el gas de refrigeracion a una temperatura de aproximadamente 20 a aproximadamente 40°C dentro del recipiente en la region donde se soplan las vueltas de rosca. El recipiente se retira del molde por debajo de aproximadamente 80°C.

A pesar de estos desarrollos, la industria del envasado aun tiene que recurrir a receptores de metal o vidrio para aplicaciones que requieren temperaturas de hasta 132°C (270°F) en aplicaciones donde un recipiente lleno esta expuesto a procesos de esterilizacion, pasteurizacion o esterilizacion en retorta. Por consiguiente, sigue siendo necesario proporcionar recipientes de plastico de PET que puedan soportar condiciones extremas asociadas con la pasteurizacion y el proceso de esterilizacion en retorta para aprovechar los ahorros de costes que pueden realizarse mediante la fabricacion y el reciclado.

La US2011070388 A1 describe el preambulo de la reivindicacion 1.

RESUMEN DE LA INVENCION

Se proporciona un procedimiento para formar un recipiente de plastico de PET moldeado por soplado que tiene propiedades termicas mejoradas, comprendiendo el proceso las etapas de, en un sistema integrado: inyectar una resina de PET fundida en una cavidad de moldeo por inyeccion para formar una preforma; retirar la preforma mientras la preforma esta a una temperatura de aproximadamente 75°C a aproximadamente 130°C; transportar la preforma a al menos una estacion de acondicionamiento a una velocidad tal que la temperatura de la superficie de la preforma no disminuya mas de 5°C; acondicionar la preforma calentando selectivamente al menos una porcion de la preforma seleccionada del grupo que consiste en: una porcion de formacion de cuello, una porcion de formacion de cuerpo, una porcion de formacion de base y una porcion de formacion de talon, para definir una preforma condicionada; transportar la preforma condicionada a una estacion de moldeo por soplado a una velocidad tal que la temperatura de la superficie de la preforma no disminuya mas de 5°C; insertar la preforma condicionada en un molde de soplado que tiene paredes que definen una cavidad de soplado que define una forma de un artfculo acabado, en donde el molde tiene al menos tres zonas de temperatura a lo largo de un eje del molde, todas ellas por encima de la temperatura de transicion vftrea del PET; soplar la preforma en un recipiente de PET terminado mediante un procedimiento de moldeo por soplado por estiramiento que comprende las etapas de: i. insertar una varilla alargada de estiramiento en la preforma acondicionada para contactar con una parte inferior de la preforma condicionada, proporcionando de este modo una presion hacia abajo para estirar la preforma condicionada a una porcion de base del molde; ii. inyectar simultaneamente aire a baja presion en la preforma condicionada a una presion de aproximadamente 6,9 bas (100 psi) a aproximadamente 13,8 bars (200 psi) para formar una preforma previamente soplada; y iii. inmediatamente despues de ii, inyectar aire a alta presion a una presion de aproximadamente 27,6 bars (400 psi) a 41,4 bars (600 psi) en la preforma soplada para expandir la preforma soplada contra las paredes del molde para formar el recipiente terminado; mantener el recipiente terminado en el molde durante un periodo de tiempo de aproximadamente 2 segundos a aproximadamente 20 segundos; liberar el recipiente terminado del molde en donde la temperatura del recipiente terminado es de aproximadamente 80°C a aproximadamente 125°C; y dejar que el recipiente terminado se enfne a temperatura ambiente.

Ademas, un procedimiento para formar un recipiente de plastico de PET moldeado por soplado que tiene propiedades termicas mejoradas, comprendiendo el proceso las etapas de, en un sistema integrado: inyectar una resina de PET fundida en una cavidad de moldeo por inyeccion para formar una preforma; retirar la preforma mientras la preforma esta a una temperatura de aproximadamente 75°C a aproximadamente 130°C; transportar la preforma a al menos una estacion de acondicionamiento a una velocidad tal que la temperatura de la superficie de la preforma no disminuya mas de 5°C; a acondicionar la preforma calentando selectivamente al menos una porcion de la preforma seleccionada del grupo que consiste en: una porcion de formacion de cuello, una porcion de formacion de cuerpo, una porcion de formacion de base y una porcion de formacion de talon, para definir una preforma condicionada; transportar la preforma condicionada a una primera estacion de moldeo por soplado a una velocidad tal que la temperatura de la superficie de la preforma no disminuya mas de 5°C; insertar la preforma condicionada en un primer molde de soplado que tiene paredes que definen una cavidad de soplado que define una forma de un artfculo acabado y un primer volumen, en donde el primer molde tiene al menos tres zonas de temperatura a lo largo de un eje del primer molde, por encima de la temperatura de transicion vftrea del PET; soplar la preforma en un

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recipiente de PET terminado mediante un procedimiento de moldeo por soplado por estiramiento que comprende las etapas de: i) insertar una varilla alargada de estiramiento en la preforma acondicionada para contactar una porcion inferior de la preforma condicionada, proporcionando de este modo una presion hacia abajo para estirar la preforma condicionada a una porcion de base del primer molde; ii) inyectar simultaneamente aire de baja presion en el acondicionado a una presion de aproximadamente 6,9 bars (l0o psi) a aproximadamente 13,8 bars (200 psi) para formar una preforma pre-soplada; y iii) inmediatamente despues de ii, inyectar aire de alta presion a una presion de aproximadamente 27,6 bars (400 psi) a 41,4 bars (600 psi) en la preforma pre- soplada para expandir la preforma pre-soplada contra las paredes del primer molde para formar un recipiente intermedio; iv) mantener el recipiente intermedio en el molde durante un penodo de tiempo de aproximadamente 2 segundos a aproximadamente 20 segundos; v) liberar el recipiente intermedio del molde en donde la temperatura del recipiente terminado es de aproximadamente 80°C a aproximadamente 125°C; vi) transportar el recipiente intermedio a un segundo molde que tiene paredes que definen una cavidad de soplado que define una forma de un artfculo acabado y un segundo volumen, en donde el segundo molde tiene al menos tres zonas de temperatura a lo largo de un eje del segundo molde, todas las cuales estan por encima de la temperatura de transicion vftrea del PET, y en donde el segundo volumen es el mismo que el primer volumen; vii) insertar una varilla alargada de estiramiento en el recipiente intermedio para contactar con una parte inferior del recipiente intermedio proporcionando de este modo una presion hacia abajo para estirar el recipiente intermedio a una parte de base del primer molde e inyectando aire de alta presion a una presion de aproximadamente 27,6 bars a 41,4 bars (600 psi) en el recipiente intermedio para expandir el recipiente intermedio contra las paredes del segundo molde para formar el recipiente terminado; viii) dirigir un fluido refrigerante a una superficie interna del recipiente terminado; ix) liberar el recipiente terminado del segundo molde, en donde el recipiente terminado esta a una temperatura de aproximadamente 80°C a aproximadamente 170°C; y x) permitir que el recipiente terminado se enfne a temperatura ambiente.

En otro aspecto mas, la presente invencion proporciona un recipiente de PET moldeado por soplado segun la reivindicacion 1. Dichos recipientes exhiben una excelente transparencia.

Un recipiente de PET moldeado por soplado comprende una pared que tiene una capacidad reducida para absorber humedad de fluidos ambientales en aproximadamente 24% en comparacion con la misma composicion polimerica convertida en recipiente por metodos convencionales y que tiene propiedades de traccion mejoradas medidas a lo largo de la pared del recipiente que cuando se llenan con un lfquido que tiene una temperatura de 100°C a aproximadamente 132°C, no experimental un cambio de volumen mayor que aproximadamente 3%.

BREVE DESCRIPCION DE LOS DIBUJOS

Las anteriores y otras caractensticas y ventajas seran evidentes a partir de lo siguiente, como se ilustra en los dibujos adjuntos, en donde los numeros de referencia similares indican generalmente elementos identicos, funcionalmente similares y/o estructuralmente similares.

La figura 1 es una vista en perspectiva de un recipiente de PET de tipo bote.

La figura 2 es una vista en alzado lateral que muestra una preforma superpuesta sobre una cavidad de molde para un recipiente de tipo tarro;

La figura 3 es una vista en alzada lateral de una cavidad de molde que tiene seis zonas de control de temperatura;

La figura 4 es una vista en alzada lateral en seccion transversal de una estacion de moldeo por soplado que tiene una varilla de soplado que proporciona aire de recirculacion a una superficie interior del recipiente que se esta formando;

La figura 5 es un grafico del cambio volumetrico frente a la temperatura de llenado en caliente para recipientes que tienen cristalinidad variable;

Las figuras 6-10 muestran, respectivamente, una representacion grafica de los resultados de los datos de calorimetna de barrido diferencial modulada en temperatura en recipientes PET para la Muestra 3-A, Muestra 3-B, Muestra 3-C, Muestra 1-A y Muestra 1-B);

La figura 11 muestra un termo grama DSC tfpico de material PET que forma las porciones de hombro y talon de un recipiente;

La figura 12 muestra un termo grama DSC tfpico de material de PET que forma la parte del cuerpo de un recipiente; La figura 13 es un termo grama DSC modulado para una muestra de receptores;

Las figuras 14-18 muestran respectivamente los patrones de difraccion de rayos X para las muestras 1-A, 1-B, 3-A, 3-B y 3-C;

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La figura 19 muestra una porcion de patrones de difraccion de rayos X para las muestras ensayadas y espaciadas verticalmente entre s^ con fines de claridad; y

La figura 20 es un diagrama que ilustra la resistencia a la traccion frente a las caractensticas de alargamiento de un recipiente de PET fabricado de acuerdo con la presente descripcion en comparacion con un recipiente de PET de la tecnica anterior.

DESCRIPCION DETALLADA

Las realizaciones se discuten en detalle a continuacion. En la descripcion de realizaciones, se emplea una terminologfa espedfica por razones de claridad. Aunque se discuten realizaciones ejemplares espedficas, debe entenderse que esto se hace solo con fines ilustrativos. Una persona experta en la tecnica relevante reconocera que pueden usarse otros componentes y configuraciones.

La presente descripcion proporciona un recipiente hecho de una resina de poliester tal como, por ejemplo, poli (etileno) tereftalato (PET), que tiene propiedades termicas mejoradas mientras que todavfa proporciona un recipiente con alta claridad. Resinas de poliester adecuadas incluyen, por ejemplo, homopolfmeros de poli (etileno) -ftalato, copolfmeros de poli (etileno) tereftalato, poli (etileno) isoftalato, poli (etileno) naftalato y poli (dimetileno) tereftalato, poli (butileno) tereftalato. En realizaciones preferidas, los recipientes de la presente descripcion comprenden PET. Preferiblemente, el PET tiene una viscosidad intnnseca de aproximadamente 0.72 dUg a aproximadamente 0.86 dL/g. Resinas de PET adecuadas incluyen resinas PET de grado de botella tales como, por ejemplo, cualquiera de las resinas PARASTAR® vendidas por Eastman Chemical Company, y resinas CLEAR TUF® vendidas por M & G Polymers.

Los recipientes de PET pueden tener cualquier geometna, forma o tamano. Por ejemplo, los recipientes de PET pueden ser redondos, ovalados, poligonales e irregulares. Los recipientes adecuados pueden ser de tipo tarro, de tipo lata, jarra, boca ancha y cualquier otro tipo de recipiente conocido por los expertos en la tecnica. Las caractensticas adecuadas de los recipientes pueden incluir caractensticas de absorcion de presion, caractensticas de mejora del agarre, hombros, topes, acabados, carillones, anillos de pie, cuellos y otros conocidos para los expertos en la tecnica. Ejemplos de las formas de recipientes se muestran en las Figuras 1 y 2. La figura 1 muestra un contenedor preferido de la presente invencion en forma de un envase de plastico (es decir, PET) 10, que tiene una pared lateral 12 generalmente cilmdrica, un fondo 14 y una parte superior abierta 16 circunscrita por una seccion de reborde 18. La figura 2 muestra una cavidad de molde 20 que comprende paredes y una preforma 22 para otra realizacion. El recipiente definido por las paredes de la cavidad de molde 20 comprende una seccion superior conica 24, una seccion de acabado 26, una seccion de hombro 28, una primera seccion de parachoques 30, una seccion de pared lateral o cuerpo 32, una seccion de fondo 34 y una segunda seccion de topes 36.

Proceso

La presente descripcion proporciona un procedimiento para producir un recipiente de PET que tiene propiedades termicas inesperadamente superiores a los recipientes fijados por calor de la tecnica anterior.

La presente descripcion proporciona un procedimiento para formar un recipiente de plastico de PET moldeado por soplado que tiene propiedades termicas mejoradas, comprendiendo el proceso las etapas de, en un sistema integrado: inyectar una resina de PET fundida en una cavidad de moldeo por inyeccion para formar una preforma; retirar la preforma mientras la preforma esta a una temperatura de aproximadamente 75°C a aproximadamente 130°C; transportar la preforma a al menos una estacion de acondicionamiento a una velocidad tal que la temperatura de la superficie de la preforma no disminuya mas de 5°C; acondicionar la preforma calentando selectivamente al menos una porcion de la preforma seleccionada del grupo que consiste en: una porcion de formacion de cuello, una porcion de formacion de cuerpo, una porcion de formacion de base y una porcion de formacion de talon, para definir una preforma condicionada; transportar la preforma condicionada a una estacion de moldeo por soplado a una velocidad tal que la temperatura de la superficie de la preforma no disminuya mas de 5°C; insertar la preforma condicionada en un molde de soplado que tiene paredes que definen una cavidad de soplado que define una forma de un artfculo acabado, en donde el molde tiene al menos tres zonas de temperatura a lo largo de un eje del molde, todas ellas por encima de la temperatura de transicion vftrea de PET; soplar la preforma en un recipiente de PET terminado mediante un procedimiento de moldeo por soplado por estiramiento que comprende las etapas de: i. insertar una varilla alargada de estiramiento en la preforma acondicionada para contactar con una parte inferior de la preforma condicionada, proporcionando de este modo una presion hacia abajo para estirar la preforma condicionada a una porcion de base del molde; ii. inyectar simultaneamente aire de baja presion en la preforma condicionada a una presion de aproximadamente 6,9 bares (100 psi) a aproximadamente 13,8 bares (200 psi) para formar una preforma pre-soplada; y iii. inmediatamente despues de ii, inyectar aire a alta presion a una presion de aproximadamente 27,6 bares (400 psi) a 41,4 bares (600 psi) en la preforma pre-soplada para expandir la preforma pre-soplada contra las paredes del molde para formar el recipiente terminado; mantener el recipiente terminado en el molde durante un periodo de tiempo de aproximadamente 2 segundos a aproximadamente 20 segundos; liberar el

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recipiente terminado del molde en donde la temperatura del recipiente terminado es de aproximadamente 80°C a aproximadamente 125°C; y dejar que el recipiente terminado se enfne a temperatura ambiente.

En otra realizacion, la presente descripcion proporciona un procedimiento para formar un recipiente de plastico de PET moldeado por soplado que tiene propiedades termicas mejoradas, comprendiendo el proceso las etapas de, en un sistema integrado: inyectar una resina de PET fundida en una cavidad de moldeo por inyeccion para formar una preforma; retirar la preforma mientras la preforma esta a una temperatura de aproximadamente 75°C a aproximadamente 130°C; Transportar la preforma a al menos una estacion de acondicionamiento a una velocidad tal que la temperatura de la superficie de la preforma no disminuya mas de 5°C; acondicionar la preforma calentando selectivamente al menos una porcion de la preforma seleccionada del grupo que consiste en: una porcion de formacion de cuello, una porcion de formacion de cuerpo, una porcion de formacion de base y una porcion de formacion de talon, para definir una preforma condicionada; transportar la preforma condicionada a una primera estacion de moldeo por soplado a una velocidad tal que la temperatura de la superficie de la preforma no disminuya mas de 5°C; insertar la preforma condicionada en un primer molde de soplado que tiene paredes que definen una cavidad de soplado que define una forma de un artfculo acabado y un primer volumen, en donde el primer molde tiene al menos tres zonas de temperatura a lo largo de un eje del primer molde, por encima de la temperatura de transicion vftrea del PET; soplar la preforma en un recipiente de PET terminado mediante un procedimiento de moldeo por soplado por estiramiento que comprende las etapas de: i) insertar una varilla alargada de estiramiento en la preforma acondicionada para contactar una porcion inferior de la preforma condicionada, proporcionando de este modo una presion hacia abajo para estirar la preforma condicionada A una porcion de base del primer molde; ii) inyectar simultaneamente aire de baja presion en la preforma condicionada a una presion de aproximadamente 6,9 bars (100 psi) a aproximadamente 13,8 bars (200 psi) para formar una preforma previamente soplada; y iii) inmediatamente despues de ii, inyectar aire de alta presion a una presion de aproximadamente 27,6 bars (400 psi) a 41,4 bars (600 psi) en la preforma pre-soplada para expandir la preforma pre-soplada contra las paredes del primer molde para formar un recipiente intermedio; iv) mantener el recipiente intermedio en el molde durante un penodo de tiempo de aproximadamente 2 segundos a aproximadamente 20 segundos; v) liberar el recipiente intermedio del molde en donde la temperatura del recipiente terminado es de aproximadamente 80°C a aproximadamente 125°C; vi) transportar el recipiente intermedio a un segundo molde que tiene paredes que definen una cavidad de soplado que define una forma de un artfculo acabado y un segundo volumen, en donde el segundo molde tiene al menos tres zonas de temperatura a lo largo de un eje del segundo molde, que estan por encima de la temperatura de transicion vftrea del PET, y en donde el segundo volumen es el mismo que el primer volumen; vii) insertar un vastago de estiramiento alargado en el recipiente intermedio para contactar con una porcion inferior del recipiente intermedio, proporcionando de este modo una presion hacia abajo para estirar el recipiente intermedio a una porcion de base del primer molde e inyectando aire de alta presion a una presion de 27, 6 bars (400 psi) a 41,4 bars (600 psi) en el recipiente intermedio para expandir el recipiente intermedio contra las paredes del segundo molde para formar el recipiente terminado; viii) dirigir un fluido refrigerante a una superficie interna del recipiente terminado; ix) liberar el recipiente terminado del segundo molde, en donde el recipiente terminado esta a una temperatura de aproximadamente 80°C a aproximadamente 170°C; y x) permitir que el recipiente terminado se enfne a temperatura ambiente.

El procedimiento de la presente descripcion comprende la etapa de inyectar una resina de PET fundida en un molde que tiene una cavidad para formar una preforma. Se puede emplear cualquier maquina de moldeo por inyeccion que este equipada con un embolo de inyeccion o un tornillo, una unidad de extrusion en vaiven o una unidad de extrusion de funcionamiento continuo, y el poftmero se inyecte en el molde de inyeccion a traves, por ejemplo, de una boquilla, valvula, canal o compuerta. A continuacion, el PET fluye en la cavidad del molde de inyeccion donde se solidifica en el artfculo de preforma para el moldeo por soplado por estiramiento de acuerdo con la presente descripcion.

En una forma preferida de la descripcion, los recipientes se moldean por inyeccion en una plataforma integrada donde todas las etapas de proceso de moldeo y acondicionamiento descritas en la presente se realizan en lrnea sin interrupciones. Tal como se utiliza en la presente memoria, el termino “sistema integrado” se refiere a un sistema en donde los recipientes de PET de la presente descripcion estan hechos por una maquina que tiene en la misma plataforma una estacion de moldeo por inyeccion para hacer preformas y al menos una estacion de moldeo por soplado para soplar la preforma en un artfculo acabado. De este modo, en dicho sistema integrado se realizan preformas mediante moldeo por inyeccion convencional y, a continuacion, mientras estan todavfa calientes, se transportan a una estacion de soplado en la misma plataforma en lrnea. En un sistema integrado, la preforma no tiene que ser recalentada a una temperatura de orientacion preferida desde la temperatura ambiente como se requiere tfpicamente para las plataformas no integradas. De acuerdo con esto, la preforma de un sistema integrado tendra tfpicamente un historial de calor unico a diferencia de una preforma que se forma, se enfna y luego se recalienta a la temperatura de orientacion deseada y, por lo tanto, tiene multiples historiales termicos.

Las preformas fabricadas y tratadas sobre una plataforma integrada tienen tfpicamente un gradiente termico mmimo a traves de la pared y preferiblemente tambien tienen un gradiente termico a lo largo del cuerpo de la preforma. Estos gradientes termicos ayudan a conseguir una orientacion preferencial controlada de las secciones deseadas del artfculo acabado que se traduce en mejores propiedades de resistencia termica del recipiente terminado.

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Las realizaciones de la presente divulgacion que emplean una plataforma integrada tambien tienen el beneficio de que la realiza, porque no estan expuestas a las condiciones ambientales durante cualquier cantidad apreciable de tiempo, tienen un bajo contenido de humedad. Esto ayuda a prevenir la hidrolisis del PET, que de otro modo puede agarrar las cadenas polimericas y release el acido ftalico. En una realizacion preferida, la preforma mantiene un contenido de humedad de menos de 30 ppm desde cuando se moldea por inyeccion hasta cuando se sopla en un recipiente.

En la figura 2 se muestra una realizacion ejemplar de una preforma segun la presente invencion en donde la preforma 22 comprende zonas distintivas, cada una de las cuales corresponde a una zona distinta del artfculo terminado. En la realizacion mostrada en la figura 2, la preforma comprende seis zonas distintas. La zona 51 es una region de formacion de acabado, la zona 52 es una region de formacion de talon, la zona 53 es una region formadora de canon, la zona 54 es una region formadora de talon y la zona 55 es una region de formacion de base. La preforma 22 es amorfa porque las cadenas polimericas de PET tipicamente no forman laminas, globulos o cualquier otra organizacion molecular conocida y, por lo tanto, no tienen una cantidad sustancial de regiones cristalinas, si las hay.

Una preforma de acuerdo con la presente descripcion esta disenada de tal manera que la relacion de espesor de la preforma al recipiente terminado es una caractenstica importante. Como se usa en la presente memoria, el termino "relacion de espesor" se define como el espesor en una zona de la preforma responsable de formar una porcion correspondiente del recipiente al espesor del recipiente en la zona formada correspondientemente a partir de la porcion de la preforma. Preferiblemente, la relacion de espesor esta dentro del intervalo entre aproximadamente 2.0 y aproximadamente 7.5. En algunas realizaciones, la relacion de espesor esta dentro del intervalo entre aproximadamente 3.5 y aproximadamente 7.0. En otras realizaciones, la relacion de espesor esta dentro del intervalo entre aproximadamente 4.0 y aproximadamente 6.0. Aunque la relacion de espesor depende de la geometna de diseno del recipiente y vana de una seccion del recipiente a otra, tambien es en gran medida dependiente en la aplicacion prevista. Por ejemplo, para aplicaciones de relleno en caliente, la relacion esta preferiblemente entre aproximadamente 2.8 y aproximadamente 6.4. Para aplicaciones en las que se emplearan operaciones de llenado en caliente y pasteurizacion, por ejemplo, la relacion esta dentro del intervalo entre aproximadamente 3.1 y aproximadamente 4.7, mas preferiblemente entre aproximadamente 3.6 y aproximadamente 4.9, e incluso mas preferiblemente entre aproximadamente 3.9 y aproximadamente 5.2. En una realizacion preferida, por ejemplo, el hombro y la parte superior de un recipiente de termo activacion tiene una relacion de espesor entre aproximadamente 3.2 y aproximadamente 3.8, mas preferiblemente entre aproximadamente 3.4 y aproximadamente 4.2, y lo mas preferiblemente aproximadamente 3.8 y aproximadamente 4.6; la porcion de cuerpo del recipiente medido en el medio del cuerpo tiene preferiblemente una relacion de espesor entre aproximadamente 3.6 y aproximadamente 4.3, mas preferiblemente entre aproximadamente 3.8 y aproximadamente 4.5 y lo mas preferiblemente entre aproximadamente 4.0 y aproximadamente 4.8; y la porcion de base tiene preferiblemente una relacion de espesor entre aproximadamente 2.2 y aproximadamente 2.5, mas preferiblemente entre aproximadamente 2.4 y aproximadamente 2.8, y lo mas preferiblemente entre aproximadamente 2.7 y aproximadamente 3.0.

La relacion de densidad de la preforma al recipiente terminado es tambien una caractenstica importante de la presente descripcion. Tal como se utiliza en la presente memoria, el termino "relacion de densidad" se define como la densidad del artfculo acabado respecto a la densidad de la preforma amorfa. En algunas realizaciones de la presente descripcion, la relacion de densidad se prefiere estar dentro del intervalo de entre aproximadamente 1.025 y aproximadamente 1.049. En otras realizaciones de la presente descripcion, la relacion de densidad se prefiere estar en el intervalo entre aproximadamente 1.035 y aproximadamente 1.049. En otras realizaciones de la presente descripcion, se prefiere que la relacion de densidad sea mayor que aproximadamente 1.049. Tfpicamente, cuanto mayor es la relacion de densidad, mayor es la resistencia termica mejorada exhibida por el recipiente resultante.

De acuerdo con la presente descripcion, las relaciones de bastidor y de estiramiento axial promedio de las preformas vanan tipicamente de aproximadamente 3.0 a aproximadamente 4.0 para el aro y de aproximadamente 1.1 a aproximadamente 1.5 para el eje. Estos valores, sin embargo, son valores medios y dependen de la zona basandose en el tamano y la geometna del recipiente, como apreciaran los expertos en la tecnica.

El proceso de la presente descripcion tambien comprende las etapas de retirar la preforma moldeada mientras la preforma esta todavfa caliente y tiene un gradiente termico a traves y a lo largo de la pared de la preforma y transportar la preforma caliente a la al menos una estacion de acondicionamiento, preferiblemente dentro de 10 segundos despues de completar el moldeo por inyeccion. Preferiblemente, la temperatura de la preforma a medida que se retira de la estacion de moldeo por inyeccion es de aproximadamente 75°C a aproximadamente 130°C, mas preferiblemente de aproximadamente 80°C a aproximadamente 110°C, aun mas preferiblemente de aproximadamente 90°C a aproximadamente 105°C, y lo mas preferiblemente alrededor de 100°C.

En realizaciones preferidas de la presente invencion en las que se emplea un sistema integrado, la preforma presenta preferiblemente un gradiente de temperatura a traves de su pared, donde la preforma es generalmente

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mas caliente en el exterior de la pared que en la pared interior y el gradiente termico a traves de la pared es tipicamente no superior a 5°C.

En realizaciones preferidas de la presente descripcion, la preforma, mientras esta siendo transferida desde la estacion de moldeo por inyeccion a una estacion de moldeo por soplado, se "acondiciona" modificando adicionalmente la temperatura de partes seleccionadas de la preforma. Dicha modificacion de temperatura puede ocurrir en al menos una estacion de acondicionamiento que comprende un elemento de calentamiento o enfriamiento. En realizaciones preferidas, la temperatura de las realizaciones se modifica adicionalmente calentando o enfriando algunas de las zonas (es decir, porciones) de la preforma. Por ejemplo, en una realizacion preferida de la presente descripcion, al menos una de las zonas de formacion de cuello, formacion de cuerpo, formacion de talon y formacion de bases de la preforma se calienta adicionalmente para conseguir un gradiente de temperatura en las areas espedficas de tanto como aproximadamente 20°C, mas preferiblemente hasta aproximadamente 30°C, y lo mas preferiblemente hasta aproximadamente 40°C. Sin pretender estar limitado por ninguna teona en particular, se cree que dicho acondicionamiento selectivo promueve la orientacion preferencial del polfmero durante el proceso de moldeo por soplado. El calor para la etapa de acondicionamiento puede aplicarse por cualquier medio conocido por los expertos en la tecnica tal como, por ejemplo, aire caliente generado por una pistola de calor, calentadores infrarrojos o combinaciones de los mismos. El metodo preferido para la etapa de acondicionamiento emplea una pistola de calor o una serie de pistolas de calor. En otras realizaciones, la etapa de acondicionamiento emplea un enemigo infrarrojo o una serie de calentadores infrarrojos.

El proceso de la presente descripcion comprende opcionalmente la etapa de transportar la preforma a una segunda estacion de acondicionamiento, preferiblemente dentro de aproximadamente 10 segundos despues de que se haya completado la primera etapa de acondicionamiento. Cuando se emplea, la segunda etapa de acondicionamiento calienta preferiblemente y/o enfna al menos una de las zonas de formacion de cuello, formacion de cuerpo y talon de la preforma para asegurar que el gradiente de temperatura a traves de las paredes de la preforma es como se ha descrito anteriormente con respecto a la primera etapa de acondicionamiento.

Independientemente de si se emplean uno, dos o mas pasos de acondicionamiento como se ha descrito anteriormente, el procedimiento de la presente descripcion comprende ademas la etapa de transportar la preforma condicionada a una estacion de moldeo por soplado, preferiblemente dentro de aproximadamente 10 segundos despues de que se completa el acondicionamiento final, para expandir la preforma en un recipiente por medio del proceso de moldeo por soplado de la presente descripcion. El proceso de moldeo por soplado de la presente descripcion comprende la etapa de insertar una preforma en un molde de soplado, bloquear las mitades del molde de soplado y soplar aire en la preforma para estirar biaxialmente el PET en la forma de recipiente definida por el molde. Ahora se describiran dos realizaciones de este procedimiento. La primera realizacion es un proceso de estacion de soplado unico y la segunda realizacion es un proceso de estacion de soplado dual en donde cada estacion de soplado comprende un molde de soplado.

Realizacion de un solo molde de soplado

En las realizaciones de molde de soplado unico de la presente descripcion, la preforma de historia de calor unico 22 (figura 2) esta dispuesta dentro de una cavidad de molde de soplado 20 de una unica estacion de soplado en donde la temperatura del molde es mayor que la temperatura de transicion vftrea (Tg") del PET. Preferiblemente, la temperatura del molde esta comprendida entre aproximadamente 73°C y aproximadamente 250°C, mas preferiblemente entre aproximadamente 150°C y aproximadamente 240°C, aun mas preferiblemente entre aproximadamente 160°C y aproximadamente 230°C, y mas preferiblemente entre aproximadamente 160°C y aproximadamente 200°C. La pared del molde de soplado define una cavidad de soplado que tiene un volumen para recibir una preforma de PET desde la estacion de moldeo por inyeccion y soplando la preforma en un artfculo de PET expandido contra la pared de la cavidad de soplado.

En una realizacion preferida mostrada en la figura 3, el molde tiene mas de dos zonas de control termico a lo largo de una dimension axial del molde, donde la temperatura de cada zona puede ser ajustada y controlada independientemente dentro de los intervalos establecidos anteriormente. La figura 3 muestra un ejemplo de una cavidad de moldeo por soplado de multiples zonas que tiene seis zonas que mantendran las temperaturas en las secciones de pared mas delgadas a temperaturas mas altas que en las secciones de pared mas gruesas. Por ejemplo, la zona 1 para formar la parte superior conica 61 se mantendra tfpicamente dentro del intervalo de aproximadamente 73°C a aproximadamente 120°C, la zona 2 correspondiente al acabado 62 se mantendra tfpicamente dentro del intervalo de aproximadamente 160°C a aproximadamente 240°C, las zonas 3 y 5 correspondientes, respectivamente, al hombro 64 y al curado 48 se mantendran tfpicamente dentro del intervalo de aproximadamente 150°C a aproximadamente 230°C, la zona 4 correspondiente a la seccion de cilindro 46 se mantendra tfpicamente dentro del intervalo de aproximadamente 190°C a aproximadamente 250°C y la zona 6 correspondiente al fondo 50 se mantendra tfpicamente dentro del intervalo de aproximadamente 100°C a aproximadamente 230°C. Aunque la cavidad del molde de la figura 3 muestra seis zonas de control de la temperatura, la presente descripcion contempla proporcionar menos o mayor numero de zonas que incluyen de tres a ocho o mas zonas separadas de control de la temperatura.

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El molde mostrado en la figura 2 tiene una porcion de fondo estacionaria (es dedr, fija). En ciertas realizaciones de la presente descripcion, tales como las que se muestran en la figura 3, por ejemplo, el molde tiene una parte inferior 50 que esta montada para movimiento alternativo de traslacion a lo largo de un eje de la cavidad desde una primera posicion hacia fuera de la cavidad hasta una segunda posicion axialmente hacia dentro. Debe entenderse que, aunque la parte inferior 50 no tiene que estar montada para el movimiento y puede ser fijada en su lugar en la posicion de moldeo. La porcion inferior 50 puede ser de una estructura unitaria o puede tener mas de una parte tal como, por ejemplo, un conjunto de pasador y manguito. Todavfa haciendo referencia a la figura 3, la parte inferior 50 incluye una superficie de moldeo 50A para formar una parte inferior del recipiente y, opcionalmente, un panel de absorcion de presion en cualquier forma tal como las descritas en la solicitud de Patente de Estados Unidos co- pendiente No.12/709,302 (publicacion de los Estados Unidos No. 2011/0204067).

Una vez en el molde, se emplea un procedimiento de moldeo por soplado por estiramiento para formar el recipiente de la presente descripcion. En realizaciones preferidas, el proceso de moldeo por soplado por estiramiento de la presente descripcion comprende una etapa de pre-soplado seguida inmediatamente por una etapa de soplado.

Durante el proceso de pre-soplado, se inserta un vastago alargado en la cavidad del molde de la preforma calentada y sopla una "bocanada" de aire presurizado en la preforma a una presion relativamente inferior de aproximadamente 100 psi a aproximadamente 200 psi y preferiblemente aproximadamente 150 psi. En este procedimiento de pre- soplado, el aire se anade preferentemente simultaneamente cuando el vastago proporciona una presion hacia abajo, estirando de este modo la preforma a una porcion de base del molde y hacia fuera bajo la baja presion de aire. Inmediatamente despues del proceso de pre-soplado, se inyecta aire de alta presion de aproximadamente 400 psi a aproximadamente 600 psi en el recipiente a traves del vastago para presionar una superficie externa de la preforma en contacto con una superficie interna de la cavidad del molde para formar el recipiente.

En realizaciones en las que se emplea una sola estacion de moldeo por soplado, el recipiente permanecera preferiblemente en el molde durante un tiempo de aproximadamente 2 segundos a aproximadamente 20 segundos, mas preferiblemente de aproximadamente 2 segundos a aproximadamente 15 segundos, mas preferiblemente de aproximadamente 2 segundos a aproximadamente 12 segundos, mas preferiblemente de aproximadamente 4 segundos a aproximadamente 12 segundos, y mas preferiblemente de aproximadamente 6 segundos a aproximadamente 12 segundos.

Preferiblemente, en la realizacion del molde de soplado unico, la temperatura del recipiente de PET es de aproximadamente 80°C a aproximadamente 170°C, y mas preferiblemente de aproximadamente 100°C a aproximadamente 170°C cuando se libera del molde. En este rango de temperatura el recipiente estara lo suficientemente caliente para continuar el recocido termico, pero lo suficientemente ngido como para mantenerse por sf solo.

Realizacion de molde de soplado dual

En otra realizacion de la presente descripcion, los recipientes de PET que tienen propiedades termicas mejoradas se fabrican mediante un proceso de doble soplado que emplea dos estaciones de soplado en serie, teniendo cada estacion de soplado paredes de molde que definen una cavidad. Al describir esta realizacion, los moldes se denominaran el primer molde de soplado y el segundo molde de soplado. Por lo tanto, en esta realizacion, la presente divulgacion proporciona un sistema integrado para soplar un recipiente de PET que comprende, en lmea: una estacion de moldeo por inyeccion para formar preformas de PET, en donde cada una de las preformas de PET esta definida por una pared lateral que define una cavidad, u extremo de pared, y un extremo abierto; una primera estacion de moldeo por soplado que comprende un primer molde que define una primera cavidad de soplado de un primer volumen para recibir una preforma de PET desde la estacion de moldeo por inyeccion y soplando la preforma en un artfculo de PET expandido contra la primera cavidad de soplado, es mayor que la temperatura de transicion vftrea del PET; una segunda estacion de moldeo por soplado que comprende un segundo molde que define una segunda cavidad de soplado que tiene un segundo volumen sustancialmente el mismo que el primer volumen para recibir el artfculo de PET expandido y que sopla el artfculo de PET expandido contra la segunda cavidad de soplado para formar un artfculo de PET seguido por enfriamiento del artfculo de PET; y un transportador para mover las preformas de PET a la primera estacion de moldeo por soplado y los artfculos de PET expandidos a la segunda estacion de moldeo por soplado, en donde al menos uno de los moldes primero y segundo tiene al menos tres zonas de control termico.

En esta realizacion, el primer molde de soplado puede ser, y preferiblemente es, el mismo molde de soplado que la realizacion de molde de soplado unico detallado anteriormente (con o sin la porcion de fondo traslacional 50 mostrada en la Figura 3). El primer molde de soplado define una primera cavidad de soplado que tiene un primer volumen para recibir una preforma de PET desde la estacion de moldeo por inyeccion y soplando la preforma en un artfculo de PET expandido contra la primera cavidad de soplado. En realizaciones preferidas de la presente descripcion, el funcionamiento del primer molde de soplado (por ejemplo, perfil de temperatura, zonas de calor, tiempo en molde, etc.) es como se describio anteriormente. Sin embargo, en esta realizacion, despues de que la

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preforma condicionada se sopla en el primer molde de la realizacion de doble molde de la presente descripcion para formar un recipiente intermedio, el contenedor intermedio es inmediatamente transportado a una segunda estacion de molde de soplado donde el recipiente intermedio en un recipiente terminado. Significativamente, en el procedimiento de la presente descripcion, cada uno de los moldes de soplado primero y segundo tiene una cavidad de soplado de aproximadamente el mismo tamano y dimension (es decir, volumen de la cavidad). Preferiblemente, la segunda cavidad del molde de soplado es el mismo volumen que la primera cavidad del molde de soplado.

Una vez en el segundo molde, el recipiente intermedio experimental zonas calentadas en el segundo molde, que pueden ser, y preferiblemente son, las mismas zonas de temperatura (es decir, configuraciones) como las descritas anteriormente para el primer molde de soplado. El recipiente intermedio se estira entonces con otra barra alargada y se somete a aire de alta presion a una presion de 400 psi a 600 psi para ser soplado en contacto con la superficie de la pared interior de la cavidad para formar el recipiente de producto.

El recipiente de producto permanecera preferiblemente en el segundo molde durante un tiempo de aproximadamente 2 segundos a aproximadamente 20 segundos, mas preferiblemente de aproximadamente 2 segundos a aproximadamente l5 segundos, mas preferiblemente de aproximadamente 2 segundos a aproximadamente 12 segundos, mas preferiblemente de aproximadamente 4 segundos a aproximadamente 12 segundos, y mas preferiblemente de aproximadamente 6 segundos a aproximadamente 12 segundos.

En realizaciones preferidas de la presente descripcion, el recipiente de producto se enfna antes de su expulsion del segundo molde. Para enfriar el producto recipiente, el fluido refrigerante puede dirigirse a una superficie interna de la pared lateral del segundo molde y/o directamente en el recipiente del producto. El fluido refrigerante puede ser un ifquido o un gas, pero mas preferiblemente es un gas. Los gases adecuados incluyen aire, nitrogeno y otros gases adecuados conocidos por los expertos en la tecnica. En realizaciones especialmente preferidas, la presente descripcion permite enfriar selectivamente porciones predeterminadas de la superficie interior de un recipiente recien soplado (es decir, calentado) dirigiendo un flujo de fluido de enfriamiento con las porciones de pared mas gruesas recibiendo mas fluido refrigerante que las partes de pared mas delgadas cuando el recipiente tiene una pared lateral teniendo espesores variables a lo largo de una dimension axial del recipiente con partes de pared mas delgadas y porciones de pared mas gruesas. Por ejemplo, haciendo referencia ahora a la figura 4, se muestra una forma preferida de la descripcion en donde el fluido de refrigeracion es aire y se dirige a la superficie interior del recipiente de producto utilizando una varilla de soplado 40 que tiene orificios de aire 42. Temperatura inferior a aproximadamente 50°C y mas preferiblemente dentro del intervalo de 20°C a aproximadamente 50°C y bajo una presion de 290 psi a aproximadamente 580 psi durante un tiempo de aproximadamente dos segundos a aproximadamente seis segundos. Los orificios 42 tendran dimensiones de area variables para proporcionar mayores cantidades de aire de enfriamiento a las porciones de pared mas gruesas y menos aire de enfriamiento a las partes de pared mas delgadas.

En las realizaciones preferidas, el recipiente de producto se retira del segundo molde a una temperatura de preferiblemente de aproximadamente 80°C a aproximadamente 170°C, y mas preferiblemente de aproximadamente 100°C a aproximadamente 170°C donde es ngido y autosuficiente, pero teniendo suficiente energfa termica para continuar el proceso de recocido fuera del molde. El recipiente resultante poseera propiedades termicas mejoradas requeridas para las aplicaciones de llenado en caliente, pasteurizable y retortable y capaz de soportar temperaturas de los contenidos de hasta aproximadamente 121°C (250°F) y temperaturas de procesamiento de envasado de hasta aproximadamente 132°C (270°F).

Aspectos destacados del procedimiento de la presente invencion incluyen: un proceso de un paso con una temperatura de gradiente de preforma entre 105°C y 115°C; recipientes que tienen una relacion de estiramiento de aro de menos de aproximadamente 3.5 y una relacion de estiramiento axial de menos de aproximadamente 1.7; y el proceso permite la continuacion de la relajacion termica mediante enfriamiento ambiental al salir del molde de soplado en caliente, es decir, sin tensiones congeladas que resultan en un comienzo de retraccion mas elevado.

El recipiente de la presente invencion

La presente invencion proporciona un recipiente de PET moldeado por soplado segun la reivindicacion 1. Como se ilustra en la Tabla 1, los recipientes de PET de la tecnica anterior producidos mediante un proceso de moldeo en fno convencional pueden caracterizarse por una cantidad sustancial de fase amorfa movil y pequena cantidad de cristalinidad inducida por calor en comparacion, los recipientes fijados por calor de la tecnica anterior exhiben tfpicamente un mayor porcentaje de cristalinidad inducida por calor, es decir, hasta aproximadamente 35%, y todavfa aproximadamente la misma cantidad de fractura amorfa ngida que en los recipientes de molde fna. Sin embargo, los recipientes producidos por el procedimiento de la presente descripcion tienen tfpicamente aproximadamente la misma pequena cantidad de cristalinidad inducida por calor y fase amorfa movil, pero exhiben un alto porcentaje de la fase amorfa ngida, es decir, aproximadamente 60% o mas. Al tener un mayor porcentaje de la fase amorfa ngida caracterizada por la presencia de macromoleculas apretadas y por lo tanto teniendo menor cantidad de espacio libre y una mayor posicion de entalpfa requerida para desintegrar la formacion de macromoleculas.

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Tabla 1. Promedio tfpico e intervalos de la formacion de recipientes de poKmero de PET frente a recipientes de PET

producidos por los procedimientos de la presente invencion

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Cristalinidad inducida por calor, %

Fractura Amorfa R^gida, %

Fractura amorfa Movil, %

Tecnica anterior Proceso de moldeo en fno

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Tecnica Anterior

Proceso de Termo fijado

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Proceso de la invencion

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Un recipiente preferido de la presente descripcion tendra las siguientes propiedades ffsicas. El recipiente puede llenarse con un liquido de aproximadamente 100°C a aproximadamente 132°C sin experimentar un cambio de volumen de mas de aproximadamente 3%, mas preferiblemente menos de aproximadamente 2% y mas preferiblemente menos de aproximadamente 1%. El recipiente estara opticamente claro antes y despues de la exposicion a lfquidos de tales temperaturas.

Los recipientes de PET de la presente descripcion preferiblemente tienen una densidad de entre aproximadamente 1.370 g/cc y aproximadamente 1.375 g/cc, mas preferiblemente mayor que aproximadamente 1.375 g/cc, y lo mas preferiblemente mayor que aproximadamente 1.385 g/cc.

Se prepararon muestras de recipientes de acuerdo con la realizacion de molde unico de la presente descripcion y parametros de proceso resumidos en la Tabla 2.

Tabla 2. Parametros del proceso

Muestra: Descripcion Tiempo de soplo Intervalo (seg) Enfriamiento por aire Intervalo de tiempo (segundo) Molde Temperatura. Intervalo (°C) Combinado axial y Relacion de Soplo Radial

1-A&B: Estado de la tecnica de termo fijado por 24 oz recipiente hecho en dos pasos proceso 1.5-2.5 0.1-0.8 90-160 >7

3-A: Recipiente de la presente exposicion 24 oz 4.0-6.0 2.5-3.0 90-210 5.57

3-B: Recipiente de la presente exposicion 24 oz 6.0-8.0 2.5-3.0 90-210 5.57

3-C: Recipiente de la presente exposicion 45 oz 10.0-18.0 1.0-4.0 90-210 5.57

Las muestras 3A y 3B son recipientes de tipo jar de 24 onzas y la Muestra 3-C es un recipiente de tipo jar de 45 onzas preparado a partir de resina PET de PaRaSTAR 9000 vendida por Eastman Chemical Company usando una maquina de laboratorio CIB-LAB con una plataforma integrada. La seccion de cuerpo de estas muestras constituye aproximadamente el 80% de la superficie de los recipientes. Las muestras se soplaron a partir de una preforma a una temperatura de partida de aproximadamente 103°C a aproximadamente 115°C y con un unico historial de calentamiento. Las temperaturas de los moldes de las muestras 3A, 3B, 3C fueron 180°C, 190°C y 200°C, respectivamente, medidas en la seccion de cuerpo, durante periodos de seis segundos respectivamente, ocho segundos y doce segundos. Las muestras 1A y 1B de PET de la tecnica anterior eran recipientes de tipo jar de 24 onzas en un estado sin llenado y limpio y eran representativos de recipientes bien conocidos por los expertos en la tecnica.

Los recipientes de PET de la presente descripcion exhiben propiedades termicas superiores como se mide por la falta de encogimiento cuando se llenan con un lfquido a alta temperatura. Esto se ilustra en la figura 5, que muestra un grafico del cambio de volumen (porcentaje) frente a las temperaturas de llenado en caliente para recipientes de muestra 3A-3C de la presente descripcion y los de la tecnica anterior. Los recipientes se midieron por primera vez para el volumen de llenado a desbordamiento. Los recipientes se llenaron entonces con aceite vegetal caliente, se dejaron reposar durante cinco minutos, se vaciaron y se midieron el volumen, y se repitio el proceso de medicion del

volumen durante seis temperatures discretas. Las temperaturas del aceite en el proceso de llenado en caliente fueron 104,4°C, 115,5°C, 126,6 ° C, 137,8°C, 148,9°C y 160°C. Los recipientes se llenaron permitiendo 12.5 mm de espacio de cabeza. Los resultados de las pruebas de llenado en caliente se muestran en la Figura 5 con muestras de recipiente de la tecnica anterior 1A y 1B a las que se hace referencia con el numero de referencia 80 y muestras 5 de recipiente de la presente descripcion 3A-3C respectivamente referidas con los numeros 82, 84, 86.

Los recipientes de PET de la presente descripcion tambien presentan diferencias en la morfologfa del polfmero como evidencia por las transiciones medidas y la cristalinidad. Se sometieron muestras de receptores de PET de la presente descripcion (muestras 3-A, 3-B, 3-C) y de muestras de los recipientes 1-A, 1-B de PET de la tecnica 10 anterior a calorimetna de barrido diferencial modulada en temperatura (TMDSC) y se analizo en el intervalo de temperatura de 0°C a 325°C a una velocidad de calentamiento de 5°C/min. Las muestras se mantuvieron en una atmosfera de nitrogeno inerte con un caudal de 50 ml/min. Los resultados de los datos TMDSC se muestran en las siguientes figuras (figura 6, muestra 3-A, figura 7, muestra 3-B, figura 8, muestra 3-C, figura 9, muestra 1-A y figura 10, muestra 1 B). La informacion se resume a continuacion en las Tablas 3 y 4.

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Tabla 3. Temperaturas de transicion de vidrio de las muestras de botellas de PET.

Descripcion de la muestra: Especimen # Temperatura de transicion en cristal, °C

1st: 2nd

Muestra #1-A (24 oz): 1 83.8

2: 93.3

Promedio: 88.6

Muestra #1-B (24 oz): 1 86.0

2: 95.5

Promedio: 90.8

Muestra #3-A (24 oz): 1 91.6 149.0

2: 101.5 133.9

Promedio: 96.6 141.5

Muestra #3-B (24 oz): 1 89.0 160.9

2: 90.1 163.7

Promedio: 89.6 162.3

Muestra #3-C (45 oz): 1 90.6 171.3

2: 104.6 165.9

Promedio: 97.6 168.6

Tabla 4. Datos de fusion y cristalizacion de las muestras de botellas de PET

Muestra Descripcion: Especimen # Tm Comienzo (°C) Tm Compensar (°C) Tm Pico (°C) Hm 140°C a 275°C (J/g) Hc 140°C a 275 °C (J/g) Hm- Hc (J/g) % Cristalinidad

Muestra: 1 237.7 258.7 249.3 58.0 19.7 38.3 27.4

#1-A: 2 238.5 255.9 249.9 82.2 36.8 45.4 32.4

(24 oz): Promedio 238.1 257.3 249.6 70.1 28.3 41.9 29.9

Muestra: 1 235.7 259.3 253.1 61.0 18.0 43 30.7

#1-B: 2 234.6 258.3 252.1 62.3 20.3 42 30.0

(24 oz): Promedio 235.2 258.8 252.6 61.7 19.2 42.5 30.4

Muestra: 1 232.5 253.3 246.9 67.6 34.4 33.2 23.7

#3-A: 2 231.4 255.2 245.3 74.1 38.0 36.1 25.8

(24 oz): Promedio 232.0 255.3 246.1 70.9 36.2 34.7 24.8

Muestra: 1 228.4 253.4 246.7 84.3 42.6 41.7 29.8

#3-B: 2 224.1 253.5 246 62.0 26.5 35.5 25.4

(24 oz): Promedio 226.3 253.5 246.4 73.2 34.55 38.6 27.6

Muestra: 1 233.3 258.1 251.6 65.7 237.7 42 30.0

#3-C: 2 234.7 258.1 250.6 87.7 37.1 50.6 36.0

(45 oz): Promedio 234.0 258.1 251.1 76.7 30.4 46.3 33.0

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Los datos de la Tabla 3 muestran que los recipientes de PET de la presente descripcion tienen una primera temperatura de transicion endotermica 108 (figuras 6-8) y una segunda temperatura de transicion endotermica 110 sustancialmente mas alta que la primera temperatura de transicion endotermica. En una forma preferida de la descripcion, la segunda transicion endotermica sera al menos aproximadamente 20°C mas alta que la primera

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temperatura de transicion vftrea endotermica, mas preferiblemente al menos aproximadamente 30°C mas alta, aun mas preferiblemente al menos aproximadamente 40°C mas alto y mas preferiblemente al menos aproximadamente 50°C mas alto. En otra forma preferida de la descripcion, la segunda transicion endotermica estara a una temperatura de aproximadamente 120°C a aproximadamente 180°C, aun mas preferiblemente de aproximadamente 130°C a aproximadamente 170°C y lo mas preferiblemente de aproximadamente 135°C a aproximadamente 165°C.

En otra forma preferida de la descripcion, la primera morfosis de transicion endotermica, asf como la segunda morfosis de transicion endotermica o una morfosis de transicion exotermica para una composicion de resina dada, tal como, por ejemplo, ParaStar 9000, no estan presentes en absoluto en el intervalo entre 20°C y 200°C, y se sustituyen por un pico de fusion sobredimensionado que muestra un cambio de entalpfa de al menos aproximadamente +40 J/g, mas preferiblemente entre aproximadamente +40 J/g y aproximadamente +46 J/g, aun mas preferiblemente entre aproximadamente +46 J/g y aproximadamente +54 J/g, y lo mas preferiblemente mayor que aproximadamente +54 J/g. Por ejemplo, la figura 11 muestra un termograma DSC tfpico de material PET que forma las porciones de hombro y talon de un recipiente de acuerdo con la presente descripcion. La transicion vftrea y la morfisis de cristalizacion en frio estan ausentes y un pico de fusion agrandado tiene una rampa larga de temperatura baja que comienza a aproximadamente 200°C y que tiene un cambio de entalpfa de aproximadamente 44 J/g. De forma similar, la figura 12 muestra un termograma DSC tfpico de material de pEt que forma la parte de cuerpo de un recipiente de acuerdo con la presente descripcion. La transicion vftrea y la morfisis de cristalizacion en frio estan ausentes y un pico de fusion agrandado tiene una rampa larga de temperatura baja que comienza a aproximadamente 175°C y que tiene un cambio de entalpia de aproximadamente 52 J/g. Tal como se utiliza en la presente memoria, el termino "cambio de entalpfa" se refiere a la cantidad de energfa liberada (exotermica, negativa) o absorbida (endotermica, positiva) por la sustancia cuando se produce la reaccion o el cambio molecular.

Los datos muestran tambien el cambio en la capacidad termica de la temperatura de transicion vftrea para las muestras de receptores tomadas de la seccion de cuerpo del recipiente (que constituye el 80% de la superficie del recipiente) de la presente descripcion es al menos menor de aproximadamente 0.10 J/G°C (figura 13).

Los datos muestran tambien la entalpfa de la segunda transicion endotermica para muestras de recipiente de la presente descripcion, si esta presente, es mayor que aproximadamente 0.50 J/g, mas preferiblemente mayor que aproximadamente 1.00 J/g, incluso mas preferiblemente mayor que aproximadamente 1.50 J/g y mas preferiblemente mayor que aproximadamente 2.00 J/g.

Ninguna de las muestras de PET recipiente de la tecnica anterior mostro una segunda transicion endotermica en sus parcelas MDSC. La explicacion propuesta para esta diferencia observada esta asociada con la arquitectura morfologica de la resina en donde las macromoleculas estan fuertemente empaquetadas por las fuerzas aplicadas al poftmero durante el moldeo por soplado e induciendo el movimiento accionado por deformacion de las macromoleculas evitando asf que formen laminillas o formaciones globulares pero que se estiren groseramente en al menos dos direcciones principales paralelas a las axilas de orientacion desarrolladas durante el proceso de moldeo por soplado.

Las muestras de los recipientes y recipientes de PET de la tecnica anterior de la presente descripcion se sometieron a analisis de difraccion de rayos X. Se cortaron pequenas secciones de cada muestra y se aplastaron a mano. Cada muestra se cargo luego sobre un soporte de fondo cero y se coloco en un difractometro Panalytical X'Pert MPD Pro usando radiacion de Cu a 54KV/40mA. Las exploraciones se realizaron en el intervalo de 10°-70° con un tamano de paso de 0.0158° y un tiempo de recuento de 250 segundos por paso. Las figuras 14-18 muestran respectivamente los patrones de difraccion para las muestras 1-A, 1-B, 3-A, 3-B y 3-C. Los picos 1, 3, 4 y 5 son generalmente atribuibles a la fase cristalina y el pico 2 es generalmente atribuible a la fase amorfa. Los picos cristalinos tienen media anchura en el intervalo de 0,1 ° a 3 ° y los picos amorfos tienen medias anchuras cercanas a 10.

Los picos cristalinos y amorfos mostrados en las Figuras 14-18 se separaron y registraron para cada muestra en la Tabla 5. En particular, los datos muestran un mayor numero de picos cristalinos en las muestras de recipiente de la presente descripcion cuando se comparan con los de las muestras de recipiente de la tecnica anterior. Ademas, hay un cambio en la posicion de pico como se muestra en la figura 19 y en las Tablas 6A y 6B a continuacion.

Tabla 5. % Cristalinidad en las muestras de botellas de PET.

: Numero de picos pristalinos PET pristalino PET amorfo

#1-A: 4 30.9% 69.1%

#1-B: 4 31.4% 68.6%

#3-A: 6 21.3% 78.7%

#3-B: 6 23.6% 76.4%

#3-C: 6 19.7% 80.3%

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Tabla 6A. Posiciones maximas de XRD Ejemplos de tecnica anterior

: Posiciones maximas (°)

#1: #3 #4 #5

#1-A: 13.03° 25.54° 46.19° 53.03°

#1-B: 12.84° 25.43° 46.13° 53.17°

Tabla 6B. XRD Posiciones maximas (°) de recipiente muestras de la presente descripcion

Muestra: #1 #2 #3 #5 #6 #7 #8

#3-A: 12.90° 17.44° 22.5° 25.76° 42.25° 46.63° 53.26°

#3-B: 12.99° 17.44° 22.5° 25.94° 42.25° 46.70° 53.38°

#3-C: 12.90° 17.44° 22.5° 25.64° 42.25° 46.49° 53.23°

En una forma preferida de la descripcion, los picos XRD que caracterizan a los recipientes de PET de la presente descripcion mostraran al menos cinco picos cristalinos e incluso mas preferiblemente al menos seis picos cristalinos (Figuras 17-19). Los picos cristalinos 110 pueden distinguirse de los picos amorfos 112 por la forma relativa de los picos, siendo los picos cristalinos altos y estrechos y los picos amorfos redondeados y cortos. Tfpicamente, un pico cristalino tendra un FWHM de aproximadamente 1.5° a aproximadamente 3° y un pico amorfo tendra un FWHM de aproximadamente 9° a aproximadamente 10°. El termino FWHM se refiere a la amplitud de un pico de difraccion a la mitad de la intensidad maxima en radianes. Se encontraron dos picos cristalinos o puntos de inflexion observados en parcelas XRD de muestras de recipiente de la presente descripcion, pero no encontradas en las muestras de recipiente de la tecnica anterior a valores nominales de 17.44° y 42.25°.

Ademas, tal como se muestra en la figura 19, las posiciones de pico de XRD de la presente descripcion se desplazan de las mostradas en las muestras de la tecnica anterior. Mientras que los cambios entre las muestras de la Serie 1 de la tecnica anterior y las de la presente descripcion. La Serie 3 puede no parecer grande, estan muy por encima de los tfpicos errores experimentales. De particular importancia es el hecho de que algunos picos son fijos, mientras que otros cambian 0.5° o mas. El error experimental mas comun hubiera provocado que todos los picos se desplazaran en la misma cantidad. Como este no es el caso aqm, el error experimental puede ser descartado como la causa del cambio. Los datos XRD indican una diferencia en la fase cristalina entre las muestras de recipiente de la tecnica anterior y las de la presente descripcion.

Como se muestra en las Tablas 5 y 7, los recipientes de la presente descripcion tendran una combinacion de baja cristalinidad y alta densidad. En una forma preferida de la descripcion, la cristalinidad del recipiente sera de aproximadamente 30%, mas preferiblemente menos de aproximadamente 28%, aun mas preferiblemente menos de aproximadamente 25%. En otra forma preferida de la descripcion, la cristalinidad sera de aproximadamente 30% a aproximadamente 15%, mas preferiblemente de 28% a aproximadamente 18% y mas preferiblemente de aproximadamente 25% a aproximadamente 18%. En una forma preferida de la presente descripcion, la densidad sera mayor que aproximadamente 1.370 g/cc y mas preferiblemente mayor que aproximadamente 1.375 g/cc. La densidad de las muestras de recipiente de la tecnica anterior y las de la presente descripcion se midieron y los resultados se exponen en la Tabla 6 a continuacion.

Tabla 7. Resultados del analisis de densidad de muestras de botellas de PET

Descripcion de la muestra: Especimen # Densidad (g/cc)

Muestra #1-A (24 oz): 1 1.36

2: 1.37

Promedio: 1.37

Muestra #1-B (24 oz): 1 1.36

2: 1.37

Promedio: 1.37

Muestra #3-A (24 oz): 1 1.38

2: 1.38

Promedio: 1.38

Muestra #3-B (24 oz): 1 1.38

2: 1.38

Promedio: 1.38

Muestra #3-C (45 oz): 1 1.38

: 2 1.38

Promedio: 1.38

Los recipientes de PET de la presente descripcion se caracterizan tambien por una menor absorcion de humedad - hasta un 24% menor que los recipientes preparados por los procedimientos de termofijado de la tecnica anterior. Por

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ejemplo, los recipientes de PET de la presente descripcion hechos de resina ParaStar 9000 cuando se exponen a condiciones ambientales (es decir, 22-27°C y humedad relativa del 50%), alcanzando generalmente el equilibrio tienen un contenido de humedad de aproximadamente 1850 ppm a aproximadamente 1930 ppm, mas preferiblemente menor que o igual a aproximadamente 1850 ppm, y lo mas preferiblemente menor o igual a aproximadamente 1780 ppm. Cuando se exponen a condiciones de llenado en caliente (aproximadamente 96°C, 100% de HR) y/o condiciones de pasteurizacion (98°C, 100% de HR), los recipientes de PET de la presente descripcion preparados a partir de resina ParaStar 9000 tienen preferiblemente un contenido de humedad de aproximadamente 1780 ppm a aproximadamente 1980 ppm y mas preferiblemente menor o igual que aproximadamente 1780 ppm.

Para determinar esto, se realizaron varios ensayos en un recipiente de 24 onzas hecho de resina ParaStar 9000 de acuerdo con la presente descripcion (como se ha detallado anteriormente) y en un recipiente para el sistema termico de la tecnica anterior. El primer ensayo fue un ensayo de ambiente, que implicaba permitir que los recipientes se equilibraran vados bajo condiciones ambientales (es decir, 22-27°C y 50% de humedad relativa) durante 4 dfas. El segundo ensayo fue un ensayo de simulacion de llenado en caliente, que consistfa en llenar las botellas con agua del grifo a 96°C (205°F) (medida en la fuente) despues de haber sido almacenado en condiciones ambientales durante cuatro dfas. Los recipientes se llenaron de inundacion con un espacio de cabeza mmimo y se taponaron inmediatamente despues del llenado, se mantuvieron durante 5 minutos y luego se enfriaron con agua a 21°C (70°F) en una cosechadora de olla de presion comercial. Para el analisis del contenido de humedad, se cortaron piezas de 1" por 2" de la porcion de cuerpo del recipiente donde no estaban presentes elementos complicados tales como nervios o pliegues de presion, los espedmenes estaban protegidos de ser afectados aun mas por el aire ambiente. El analisis se realizo en un analizador de titulacion Karl Fischer. Los resultados del analisis del contenido de humedad se enumeran en las Tablas 8 y 9.

Tabla 8

: Contenido de humedad, mg/g, en condiciones ambientales

Contenido mmimo: Promedio Contenido maximo

Termo fijado: 2.12 2.30 2.48

Configurado termico: 1.78 1.86 1.93

% Diferencia: 19% 24% 28%

Tabla 9

: Contenido de humedad, mg/g, despues de llenado en caliente y pasteurizacion

Contenido mmimo: Promedio Contenido maximo

Termo fijado: 2.14 2.17 2.19

Configurado termico: 1.78 1.79 1.82

% Diferencia: 20% 21% 20%

Los resultados enumerados en la Tabla 8 muestran que los recipientes de PET fabricados de acuerdo con la presente descripcion tienen aproximadamente un 24% menos de humedad que los recipientes termofijados de la tecnica anterior. Sin la intencion de estar limitado por una teoria particular, la absorcion de humedad baja de los recipientes de PET de la presente descripcion es muy probablemente el resultado de menos volumen libre en la red de PET debido a la formacion inducida por deformacion descrita anteriormente.

Los recipientes de PET de la presente descripcion que tienen baja absorcion de humedad tambien se caracterizan por propiedades mecanicas superiores. Por ejemplo, haciendo referencia ahora a la figura 20, se muestra un diagrama de esfuerzo de traccion contra alargamiento para el recipiente de PET de la tecnica anterior puesto a temperatura comparado con el recipiente de PET de la presente descripcion. La figura 20 muestra que la resistencia a la traccion para el recipiente de PET de la presente exposicion expuesta a las condiciones ambientales vana de aproximadamente 965 bars (14,000 psi) a 1241 bars (18,000 psi), con un promedio de aproximadamente 1172 bars (17,000 psi). El mismo material ensayado despues del relleno en caliente y la pasteurizacion mostro un ligero aumento en la resistencia a la traccion dentro del intervalo de entre 1103 bars (16,000 psi) y 1379 bars (20,000 psi), con un promedio de aproximadamente 1172 bars (17,000 psi). Los recipientes fijados por el calor de la tecnica anterior exhibfan un intervalo de resistencia a la traccion de entre aproximadamente 965 bars (14,000 psi) y 1310 bars (19,000 psi), con un promedio de aproximadamente 1103 bars (16,000 psi). Despues del llenado en caliente y la pasteurizacion, el intervalo de resistencia a la traccion de los recipientes del conjunto termico de la tecnica anterior se ensancho a aproximadamente 1034 bars (15,000 psi) a aproximadamente 1793 bars (26,000 psi), con un promedio superior a 1379 bars (20,000 psi).

Al mismo tiempo, la Figura 20 muestra que las propiedades de carga a rendimiento del recipiente de PET segun la presente invencion expuesta a condiciones ambientales vanan desde 23,6 kg (52 lbf) hasta 31,8 kg (70 lbf), con un promedio de 27,2 kg (60 lbf). En comparacion, el recipiente de calor de la tecnica anterior se desvfa entre 21,8 kg

(48 Ibf) y 33,1 kg (73 Ibf), con un promedio de 25,4 kg (56 Ibf), mostrando as^ una mayor desviacion (menor estabilidad de rendimiento). El porcentaje de alargamiento (deformacion) para el recipiente de PET de 24 onzas de acuerdo con la presente invencion vana entre 145% y 170%, con un promedio de aproximadamente 160%. En comparacion, el recipiente de calentamiento de 740 cc de la tecnica anterior exhibe un intervalo de alargamiento de 5 75% a 125%, con un promedio de aproximadamente 96%. Esto muestra propiedades elasticas superiores de los

recipientes de la presente invencion que se mantienen durante un penodo de tiempo mas largo en comparacion con los recipientes fijados por calor de la tecnica anterior. Esta tendencia continua cuando los materiales expuestos a la aplicacion de relleno en caliente y la pasteurizacion. Todas las caractensticas se midieron en direccion vertical principal de acuerdo con el metodo de ensayo ASTM D638.

10

Las realizaciones ilustradas y discutidas en esta memoria descriptiva estan destinadas a ensenar a los expertos en la tecnica la mejor manera conocida para los inventores de hacer y usar la invencion. Aunque la invencion se describe con respecto a un recipiente de boca ancha, la funcion de las curvaturas del panel debena funcionar con un acabado estandar (es decir, no un cuello de boca ancha con un acabado).

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REIVINDICACIONES.

1. Un recipiente de PET moldeado por soplado que comprende una pared que tiene una densidad entre 1.370 g/cc y 1.385 g/cc, una cristalinidad inducida por calor, una fase amorfa ngida y una fase amorfa movil, el recipiente de PET, cuando se llena con un ftquido que tienen una temperatura de 100°C a 132°C, no experimental un cambio de volumen superior al 3%; caracterizado porque

• la cristalinidad inducida por calor es de 16% a 24%,

• la fase amorfa ngida es de 55% a 70%,

• la fase amorfa movil es del 19% al 22%, y

• la pared del recipiente tiene un contenido de humedad de 1850 ppm a 1930 ppm cuando se expone a condiciones ambientales durante 4 dfas.
2. El recipiente de PET de la reivindicacion 1, en donde el recipiente de PET tiene la cristalinidad inducida por calor de aproximadamente 20%, la fase amorfa ngida de aproximadamente 60% y la fase amorfa movil de aproximadamente 20%.
3. El recipiente de PET de la reivindicacion 1 o 2, en donde la densidad de la pared esta entre 1.370 g/cc y 1.375 g/cc.
4. El recipiente de PET segun la reivindicacion 1 o 2, en donde la densidad de la pared es superior a 1.375 g/cc, preferiblemente alrededor de 1.385 g/cc.
5. El recipiente de PET segun la reivindicacion 1, en donde el contenido de humedad de la pared es de 1780 ppm a 1980 ppm cuando se expone a 100% de HR a 96°C.
6. El recipiente de PET de la reivindicacion 1 o 5, en donde el recipiente es opticamente transparente.
7. El recipiente de PET segun la reivindicacion 1, en donde el cambio de volumen es menor que 2%; preferiblemente el cambio de volumen es menor que 1%.
8. El recipiente de PET segun la reivindicacion 1, en donde la pared, cuando se somete a calorimetna de barrido diferencial modulada en temperatura y se analiza en el intervalo de temperatura de 0°C a 325°C a una velocidad de calentamiento de 5°C/min, primera temperatura de transicion vftrea endotermica y una segunda temperatura de transicion vftrea endotermica superior a la primera temperatura de transicion.
9. El recipiente de PET de la reivindicacion 8, en donde la segunda temperatura de transicion vftrea endotermica es al menos 20°C mayor que la primera temperatura de transicion vftrea endotermica.
10. El recipiente de PET segun la reivindicacion 9, en donde la segunda temperatura de transicion vftrea endotermica es al menos 30°C mayor que la primera temperatura de transicion vftrea endotermica.
11. El recipiente de PET segun la reivindicacion 10, en donde la segunda temperatura de transicion vftrea endotermica es al menos 40°C superior a la primera temperatura de transicion vftrea endotermica; preferentemente la segunda temperatura de transicion vftrea endotermica es por lo menos 50°C mayor que la primera temperatura de transicion vftrea endotermica.
12. El recipiente de PET de la reivindicacion 8, en donde la segunda temperatura de transicion vftrea endotermica tiene una entalpfa mayor que 0.5. J/g.
13. El recipiente de PET segun la reivindicacion 12, en donde la segunda temperatura de transicion vftrea endotermica tiene una entalpfa mayor que 1.0. J/g.
14. El recipiente de PET segun la reivindicacion 13, en donde la segunda temperatura de transicion vftrea endotermica tiene una entalpfa mayor que 2.0. J/g.
15. El recipiente de PET de la reivindicacion 1, en donde la pared del recipiente tiene un contenido de humedad de aproximadamente 1780 ppm a aproximadamente 1980 ppm cuando se expone a condiciones de llenado en caliente a aproximadamente 96°C y 100% de HR, y/o condiciones de pasteurizacion A 98°C, 100% HR.