ES3039352A2

ES3039352A2 - Películas fabricadas con plástico reciclado posconsumo y métodos relacionados

Info

Publication number: ES3039352A2
Application number: ES202550001A
Authority: ES
Inventors: Michael Jakupca; Shawn Cook; Matt Fender; Michael Davies
Original assignee: Dover Chemical Corp
Current assignee: Dover Chemical Corp
Priority date: 2022-10-17
Filing date: 2023-10-17
Publication date: 2025-10-20
Also published as: CN120380065A; EP4605447A1; WO2024086147A1; ES3039352R1; US20240158620A1; PL452835A1

Abstract

Un producto elaborado mediante un proceso que tiene el paso de crear un producto compuesto mediante la composición que tiene una formulación que incluye: un primer componente que es una composición de resina plástica virgen, un segundo componente que es una composición que es una resina plástica reciclada posconsumo, una resina plástica reciclada posindustrial o una combinación de las mismas, y un tercer componente que es un compuesto que tiene la estructura: {IMAGEN-01} en que cada uno de R1, R2, R3, R4 y R5 se selecciona independientemente y es un grupo alquilo C10-C18; n es un número entero que va de 3 a 11; y la suma de X1 + X2 es un número entero que va de 1 a 500.

Description

DESCRIPCIÓN

Películas fabricadas con plástico reciclado posconsumo y métodos relacionados

REFERENCIA CRUZADA A SOLICITUDES RELACIONADAS

Esta solicitud de patente reivindica prioridad sobre la solicitud de patente provisional de EE. UU. número 63416701 que tiene una fecha de presentación del 17 de octubre de 2022. El objeto de la solicitud de patente provisional de EE. UU. número 63416701 se incorpora a esta solicitud como referencia.

ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN

Sigue siendo necesario utilizar tanto: i) plástico reciclado posconsumo (plástico PCR) como ii) plástico reciclado posindustrial (plástico PIR) en la fabricación de películas plásticas y otros artículos plásticos. El plástico PCR es plástico que al menos ha sido previamente moldeado o extruido en un artículo comercial útil y a continuación ha sido reciclado, y el plástico PIR es plástico que ha sido procesado por fusión al menos una vez en un entorno de fabricación, y a menudo más de una vez, habitualmente porque las pruebas de control de calidad durante la fabricación revelan propiedades físicas deficientes u otros defectos en el producto fabricado. Como resultado de haber sido procesados previamente, tanto el plástico PCR como el plástico PIR tienen al menos uno y, a veces, varios historiales de procesamiento térmico de fabricación. Estos historiales térmicos adicionales, en relación con materiales de fabricación vírgenes (o de primera calidad), dan como resultado que el plástico PCR y el plástico PIR se utilicen en cantidades muy limitadas, y a veces no se utilicen en absoluto, en aplicaciones de uso final que requieren propiedades físicas de una calidad relativamente superior; las películas de plástico extruido son un ejemplo no limitativo de una de dichas aplicaciones de uso final que requiere propiedades físicas de una calidad relativamente alta.

En la fabricación de películas plásticas, es bien sabido que las resinas plásticas vírgenes (o de primera calidad) se utilizan comúnmente en asociación con una variedad de aditivos (y a veces rellenos) para garantizar que una película fabricada tenga un espesor y unas propiedades físicas adecuadas para el uso final previsto de un producto de película.

Pero cuando se fabrican películas que utilizan resina plástica virgen en combinación con una o más resinas plásticas recicladas, es decir, plástico PCR o plástico PIR, dado que la cantidad de resina plástica reciclada aumenta dentro de una formulación de película de plástico, una película que contiene plástico reciclado que tiene el mismo espesor que una película fabricada a partir de materiales totalmente vírgenes, generalmente muestra propiedades físicas relativamente debilitadas o menos deseables debido al historial térmico previo del plástico reciclado y las imperfecciones asociadas.

Con el fin de compensar las propiedades físicas relativamente debilitadas o menos deseables de la película que contiene plástico reciclado, las películas fabricadas con i) resina plástica virgen y ii) plástico PCR o plástico PIR, a menudo son relativamente más gruesas que una película fabricada a partir de materias primas totalmente vírgenes ya que es necesario un mayor espesor de película para que una película que contiene plástico reciclado tenga propiedades físicas sustancialmente equivalentes a las de una película fabricada con materiales totalmente vírgenes. El espesor mínimo necesario para que una película que contiene plástico reciclado tenga propiedades físicas sustancialmente equivalentes a las de una película fabricada a partir de materiales totalmente vírgenes mediante el mismo proceso se denominará en el presente documento "espesor mínimo requerido” de una película que contiene plástico PCR o "espesor mínimo requerido” de una película que contiene plástico PIR.

A modo de ejemplo no limitativo, si una película fabricada a partir de materiales totalmente vírgenes muestra una resistencia a la tracción de X con un espesor de película de 15 micrones, y una película que contiene plástico reciclado debe tener un espesor mínimo de al menos 25 micrones para tener una resistencia a la tracción de X, entonces 25 micrones es el "espesor mínimo requerido" de la película que contiene plástico reciclado.

Sigue existiendo la necesidad de reducir el espesor mínimo requerido de una película que contenga plástico reciclado.

En lo que respecta a la fabricación de películas plásticas a partir de materias primas totalmente vírgenes o de primera calidad, sigue existiendo la necesidad de reducir la cantidad de materias primas vírgenes o de primera calidad que se utilizan durante la producción; esto reducirá la huella de carbono del proceso de fabricación y se puede lograr introduciendo plástico PCR o plástico PIR en formulaciones de materias primastotalmente vírgenes o de primera calidad. Además, el espesor mínimo que se necesita para que una película de materia prima totalmente virgen tenga las propiedades físicas requeridas para una aplicación de uso final particular es el "espesor mínimo requerido” de la película de materia prima totalmente virgen.

BREVE RESUMEN DE LA INVENCIÓN

Un producto producido mediante un proceso que tiene la fase de crear un producto compuesto mediante la composición que tiene una formulación que incluye: un primer componente que es una composición de resina plástica virgen, un segundo componente que es una composición que es una resina plástica reciclada posconsumo, una resina plástica reciclada posindustrial o una combinación de las mismas, y un tercer componente que es un compuesto que tiene la estructura:

en donde cada uno de R1, R2, R3, R4 y R5 se selecciona independientemente y es un grupo alquilo C<10>-C<18>; n es un número entero que va de 3 a 11; y la suma de Xi X<2>es un número entero que va de 1 a 500.

Un proceso que tiene la etapa de crear un producto compuesto mediante la composición que tiene una formulación que incluye: un primer componente que es una composición de resina plástica virgen, un segundo componente que es una composición que es una resina plástica reciclada posconsumo, una resina plástica reciclada posindustrial o una combinación de las mismas, y un tercer componente que es un compuesto que tiene la estructura:

en que cada uno de R1, R2, R3, R4 y R5 se selecciona independientemente y es un grupo alquilo C<10>-C<18>; n es un número entero que va de 3 a 11; y la suma de X<1>+ X<2>es un número entero que va de 1 a 500.

Un producto elaborado mediante un proceso que tiene los pasos de crear un producto compuesto mediante la composición de una formulación de materia prima totalmente virgen que incluye: un primer componente que es una composición de resina plástica virgen, y un segundo componente que es un compuesto que tiene la estructura:

en que cada uno de R R1, R2, R3, R4 y R5 se selecciona independientemente y es un grupo alquilo C<10>-C<18>; n es un número entero que varía de 3 a 11; y la suma de X<1>+ X<2>es un número entero que varía de 1 a 500, en que la formulación de materia prima totalmente virgen no incluye una resina plástica reciclada posconsumo, una resina plástica reciclada posindustrial o una combinación de las mismas, y la fabricación de una película utilizando el producto compuesto, en que la película tiene al menos una reducción del 5% en el espesor mínimo requerido en relación con una película de materia prima totalmente virgen que no incluye el segundo componente pero que se ha preparado de otro modo utilizando la misma formulación y el mismo proceso.

Un producto producido mediante un proceso que tiene el paso de crear un producto compuesto mediante la composición que tiene una formulación que incluye: un primer componente que es una composición que es una resina plástica reciclada posconsumo, una resina plástica reciclada posindustrial o una combinación de las mismas, y un segundo componente que es un compuesto que tiene la estructura:

BREVE DESCRIPCIÓN DE LAS DIVERSAS VISTAS DEL/DE LOS DIBUJO(S)

La Figura 1 es una ilustración de los resultados experimentales.

La Figura 2 es una ilustración de los resultados experimentales.

La Figura 3 es una ilustración de los resultados experimentales.

DESCRIPCIÓN DETALLADA DE LA INVENCIÓN

Las formas de realización se refieren a una película de plástico fabricada a partir de una composición compuesta que tiene los siguientes componentes en su formulación:

i) un primer componente que es una resina plástica virgen,

ii) un segundo componente que es una resina plástica reciclada posconsumo (PCR), una resina plástica reciclada posindustrial (PIR) o una combinación de las mismas, y iii) un tercer componente que es un compuesto que tiene la estructura:

en que

cada uno de R1, R2, R3, R4 y R5 se selecciona independientemente y es un grupo alquilo C<10>-C<18>;

n es un número entero que va de 3 a 11; y

la suma de X<1>+ X<2>es un número entero que va de 1 a 500.

Una resina plástica virgen es una resina que aún no se ha utilizado en la fabricación y también puede recibirse de un fabricante o distribuidor de resina. Los ejemplos no limitativos de tipos de resinas plásticas vírgenes útiles incluyen: polipropileno, polietileno, polietileno de alta densidad, polietileno de baja densidad, polietileno lineal de baja densidad, polietileno de densidad media, polímeros de poliolefina, copolímeros de poliolefina, copolímeros de polipropileno-polietileno y combinaciones de los mismos.

Las resinas plásticas vírgenes útiles están disponibles comercialmente y ampliamente distribuidas.

En una forma de realización, una resina plástica virgen puede estar presente en una formulación que contiene plástico PCR o plástico PIR en una cantidad que varía entre el 29 % y el 95 % en peso. En otra forma de realización, una resina plástica virgen puede estar presente en una formulación que contiene plástico PCR o plástico PIR en una cantidad que varía entre el 60 % y el 90 % en peso. En otra forma de realización más, una resina plástica virgen puede estar presente en una formulación que contiene plástico PCR o plástico PIR en una cantidad que varía entre el 70 % y el 85 % en peso.

Los ejemplos no limitativos de tipos de resinas plásticas PCR y resinas plásticas PIR útiles incluyen: polipropileno, polietileno, polietileno de alta densidad, polietileno de baja densidad, polietileno lineal de baja densidad, polietileno de densidad media, polímeros de poliolefina, copolímeros de poliolefina, copolímeros de polipropileno-polietileno o combinaciones de los mismos.

Las resinas plásticas PCR y las resinas plásticas PIR útiles están disponibles comercialmente y ampliamente distribuidas. En algunas formas de realización, las resinas plásticas PCR y las resinas plásticas PIR se secan antes de la composición (en un esfuerzo por reducir el contenido de agua dentro de la resina).

En una forma de realización, una resina plástica PCR, una resina plástica PIR o una combinación de las mismas puede estar presente en una formulación en una cantidad que varía entre el 4 % y el 70 % en peso. En otra forma de realización, una resina plástica PCR, una resina plástica PIR o una combinación de las mismas puede estar presente en una formulación en una cantidad que varía entre el 10 % y el 40 % en peso. En otra forma de realización más, una resina plástica PCR, una resina plástica PIR o una combinación de las mismas puede estar presente en una formulación en una cantidad que varía entre el 15 % y el 30 % en peso.

Un compuesto útil para reducir el espesor mínimo requerido de una película tiene la estructura:

en que

n es un número entero que varía de 3 a 11; y

la suma de X<1>+ X<2>es un número entero que varía de 1 a 500.

La molécula anteriormente mencionada puede obtenerse comercialmente o fabricarse mediante métodos conocidos, sin necesidad de realizar una experimentación indebida.

En una forma de realización, una molécula que tiene la estructura química anterior puede estar presente en una formulación en una cantidad que varía entre el 0,01 % en peso y el 5 % en peso. En otra forma de realización, una molécula que tiene la estructura química anterior puede estar presente en una formulación en una cantidad que varía entre 0,025 % en peso y 0,25 % en peso.

Los aditivos y rellenos, que es sabido que son útiles en la fabricación de películas, se pueden utilizar en formulaciones de películas que contienen plástico PCR y PIR en cantidades que se sabe que son útiles y sin tener que realizar una experimentación indebida. Los aditivos y rellenos están disponibles comercialmente y ampliamente distribuidos.

Las formas de realización de composiciones de formulaciones de películas que contienen plástico PCR y PIR se pueden componer utilizando cualquier método de composición conocido. Los ejemplos no limitativos de métodos de composición útiles incluyen: composición con mezclador Banbury, composición con un solo tornillo, composición con dos tornillos que incluye composición con dos tornillos corrotativos y contrarrotativos.

Las películas de plástico se pueden fabricar utilizando métodos de extrusión conocidos que incluyen métodos de fabricación de películas sopladas y fundidas.

En formas de realización de película que contienen plástico PCR y PIR fabricadas a partir de una composición compuesta que tiene los siguientes componentes en su formulación:

i) un primer componente que es una resina plástica virgen,

ii) un segundo componente que es una resina plástica PCR, una resina plástica PIR o una combinación de las mismas, y

iii) un tercer componente que es un compuesto que tiene la estructura:

en que cada uno de R1, R2, R3, R4 y R5 se selecciona independientemente y es un grupo alquilo C<10>-C<18>;

n es un número entero que varía de 3 a 11; y

la suma de Xi X<2>es un número entero que varía de 1 a 500,

una película tiene una reducción en el espesor mínimo requerido en relación con una película que contiene plástico PCR y PIR que no incluye el tercer componente pero que se ha preparado de otro modo utilizando la misma formulación y mediante el mismo o sustancialmente el mismo proceso. En otras formas de realización, una película tiene al menos una reducción del 5 % en el espesor mínimo requerido en relación con una película que contiene plástico PCR o PIR que no incluye el tercer componente pero que de otro modo se ha preparado utilizando la misma formulación y mediante el mismo o sustancialmente el mismo proceso. En otras formas de realización, una película tiene al menos una reducción del 10 % en el espesor mínimo requerido en relación con una película que contiene plástico PCR o PIR que no incluye el tercer componente pero que se ha preparado de otro modo utilizando la misma formulación y mediante el mismo o sustancialmente el mismo proceso. En otras formas de realización más, una película tiene al menos una reducción del 15 % en el espesor mínimo requerido en relación con una película que contiene plástico PCR o PIR que no incluye el tercer componente pero que se ha preparado de otro modo utilizando la misma formulación y por medio del mismo o básicamente el mismo proceso. En otras formas de realización adicionales, una película tiene al menos una reducción del 20% en el espesor mínimo requerido con respecto a una película que contiene plástico PCR o PIR que no incluye el tercer componente pero que ha sido preparada de otro modo utilizando la misma formulación y mediante el mismo proceso o sustancialmente el mismo proceso.

i) un primer componente que es una composición de resina plástica virgen, ii) un segundo componente que es una resina plástica PCR, una resina plástica PIR o una combinación de las mismas, y

iii) un tercer componente que es un compuesto que tiene la estructura:

en que

n es un número entero que varía de 3 a 11; y

la suma de X<1>+ X<2>es un número entero que varía de 1 a 500,

una película tiene un recuento de gel reducido por unidad de área en relación con una película que contiene plástico PCR o PIR que no incluye el tercer componente pero que se ha preparado de otro modo utilizando la misma formulación y mediante el mismo o sustancialmente el mismo proceso. En otras formas de realización, una película tiene al menos una reducción del 5 % en el recuento de gel por unidad de área en relación con una película que contiene plástico PCR o PIR que no incluye el tercer componente pero que se ha preparado de otro modo utilizando la misma formulación y mediante el mismo proceso o sustancialmente el mismo proceso. En otras formas de realización, una película tiene al menos una reducción del 10%en el recuento de gel por unidad de área en relación con una película que contiene plástico PCR o PIR que no incluye el tercer componente pero que se ha preparado de otro modo utilizando la misma formulación y por medio del mismo o sustancialmente el mismo proceso. En otras formas de realización más, una película tiene al menos una reducción del 15 % en el recuento de gel por unidad de área con respecto a una película que contiene plástico PCR o PIR que no incluye el tercer componente pero que se ha preparado de otro modo utilizando la misma formulación y mediante el mismo proceso o sustancialmente el mismo proceso.

i) un primer componente que es una composición de resina plástica virgen,

iii) un tercer componente que es un compuesto que tiene la estructura:

en que

n es un número entero que varía de 3 a 11; y

la suma de X<1>+ X<2>es un número entero que varía de 1 a 500,

una película tiene una resistencia a la tracción aumentada en relación con una película que contiene plástico PCR o PIR que no incluye el tercer componente pero que se ha preparado de otro modo utilizando la misma formulación y mediante el mismo o sustancialmente el mismo proceso. En otras formas de realización, una película tiene al menos un aumento del 5% en la resistencia a la tracción con respecto a una película que contiene plástico PCR o PIR que no incluye el tercer componente pero que se ha preparado de otro modo utilizando la misma formulación y mediante el mismo proceso o sustancialmente el mismo proceso. En otras formas de realización, una película tiene al menos un aumento del 10%en la resistencia a la tracción en relación con una película que contiene plástico PCR o PIR que no incluye la tercera composición pero se ha preparado de otro modo utilizando la misma formulación y mediante el mismo proceso o sustancialmente el mismo proceso.

Los productos de película útiles que pueden fabricarse utilizando las formas de realización de película incluyen: una bolsa de basura, una bolsa de mercancías, una película agrícola o de geomembrana, un embalaje industrial, un saco o bolsa de envío, una película estirable o retráctil, una película o bolsa de embalaje de alimentos, una bolsa vertical, una bolsa de sándwich o una bolsa para congelador.

Otras formas de realización inventivas se dirigen a una película de plástico fabricada a partir de una formulación de película compuesta totalmente virgen que no incluye una resina plástica PCR o PIR; estas formas de realización de formulación de película compuesta totalmente virgen se fabrican a partir de una composición compuesta que tiene los siguientes componentes en su formulación:

i) un primer componente que es una resina plástica virgen, y

ii) un segundo componente que es un compuesto que tiene la estructura:

en que

n es un número entero que va de 3 a 11; y

la suma de X<1>+ X<2>es un número entero que va de 1 a 500.

Nuevamente, para mayor claridad, las formas de realización totalmente vírgenes no incluyen una resina plástica PCR o PIR en la formulación de la composición compuesta.

En una forma de realización, una resina plástica virgen puede estar presente en una formulación de película compuesta totalmente virgen en una cantidad que varía entre el 60 % y el 99 % en peso. En otra forma de realización, una resina plástica virgen puede estar presente en una formulación de película compuesta totalmente virgen en una cantidad que varía entre el 70 % y el 99 % en peso.

En una forma de realización, una molécula que tiene la estructura química anterior, es decir, el segundo componente, puede estar presente en una formulación de película compuesta totalmente virgen en una cantidad que varía de 0,01 % en peso a 5 % en peso. En otra forma de realización, una molécula que tiene la estructura química anterior puede estar presente en una formulación de película compuesta totalmente virgen en una cantidad que varía entre 0,025 % en peso y 0,25 % en peso.

Los aditivos y rellenos que se sabe que son útiles en la fabricación de películas se pueden utilizar en formas de realización de formulaciones de películas compuestas totalmente vírgenes en cantidades que se sabe que son útiles y sin tener que realizar una experimentación indebida. Los aditivos y rellenos están disponibles comercialmente y ampliamente distribuidos.

Las formas de realización de formulaciones de películas compuestas totalmente vírgenes se pueden componer utilizando cualquier método de composición conocido. Los ejemplos no limitativos de métodos de composición útiles incluyen: composición con mezclador Banbury, composición con un solo tornillo, composición con dos tornillos que incluye composición con dos tornillos corrotativos y contrarrotativos.

En formas de realización de película totalmente virgen fabricadas a partir de una composición compuesta que tiene los siguientes componentes en su formulación: i) un primer componente que es una resina plástica virgen, y

ii) un segundo componente que es un compuesto que tiene la estructura:

en que

n es un número entero que varía de 3 a 11; y

la suma de X<1>+ X<2>es un número entero que varía de 1 a 500,

las películas tienen una reducción en el espesor mínimo requerido en relación con una película totalmente virgen que no incluye el segundo componente pero que se ha preparado de otro modo utilizando la misma formulación y mediante el mismo proceso o sustancialmente el mismo proceso. En otras formas de realización, las películas tienen al menos una reducción del 5% en el espesor mínimo requerido con respecto a una película totalmente virgen que no incluye el segundo componente pero que ha sido preparada de otro modo utilizando la misma formulación y mediante el mismo proceso o sustancialmente el mismo proceso. En otras formas de realización, las películas tienen al menos una reducción del 10% en el espesor mínimo requerido con respecto a una película totalmente virgen que no incluye el segundo componente pero que ha sido preparada de otro modo utilizando la misma formulación y mediante el mismo proceso o sustancialmente el mismo proceso.

Los productos de película útiles que pueden fabricarse utilizando las formas de realización de película totalmente virgen incluyen: una bolsa de basura, una bolsa de mercancías, una película agrícola o de geomembrana, un embalaje industrial, un saco 0 bolsa de envío, una película estirable o retráctil, una película o bolsa de embalaje de alimentos, una bolsa vertical, una bolsa de sándwich o una bolsa para congelador.

En formas de realización adicionales, y tal como se muestra en los siguientes Ejemplos 1 y 2, una composición compuesta que tiene los siguientes componentes en su formulación:

i) un primer componente que es una resina plástica PCR, una resina plástica PIR o una combinación de las mismas, y

ii) un segundo componente que es un compuesto que tiene la estructura:

en que

n es un número entero que va de 3 a 11; y

la suma de X<1>+ X<2>es un número entero que va de 1 a 500,

tiene una tasa de flujo de fusión más estabilizada después de un tercer paso de extrusión utilizando un método de paso de extrusión, en relación con: una resina plástica PCR, una resina plástica PIR o una combinación de las mismas que no incluye el segundo componente pero que por lo demás es la misma y que también se ha pasado tres veces utilizando el mismo método de paso de extrusión. En algunas formas de realización, la composición compuesta tiene un índice de fluidez de fusión que es al menos un 5 % más estable después de un tercer paso de extrusión utilizando un método de paso de extrusión, en relación con: una resina plástica PCR, una resina plástica PIR o una combinación de las mismas que no incluye el segundo componente pero que por lo demás es la misma y que también se ha pasado tres veces utilizando el mismo método de paso de extrusión. En algunas formas de realización, la composición compuesta tiene un índice de fluidez de fusión que es al menos un 10 % más estable después de un tercer paso de extrusión utilizando un método de paso de extrusión, en relación con: una resina plástica PCR, una resina plástica PIR o una combinación de las mismas que no incluye el segundo componente pero que por lo demás es la misma y que también se ha pasado tres veces utilizando el mismo método de paso de extrusión. En algunas formas de realización, la composición compuesta tiene un índice de fluidez de fusión que es al menos un 15 % más estable después de un tercer paso de extrusión utilizando un método de paso de extrusión, en relación con: una resina plástica PCR, una resina plástica PIR o una combinación de las mismas que no incluye el segundo componente pero que por lo demás es la misma y que también se ha pasado tres veces utilizando el mismo método de paso de extrusión.

Los métodos de pasada de extrusión son bien conocidos en la técnica y se utilizan comúnmente en pruebas para evaluar la estabilidad del índice de fluidez de fusión de una composición de resina o un producto compuesto después de una o más pasadas de extrusión. Cada pasada de extrusión agrega un historial de calor adicional a la composición o producto compuesto y, por lo tanto, ayuda a evaluar la estabilidad del índice de fluidez de la composición o del producto después de cada pasada de extrusión adicional o historial de calor. Se puede emplear cualquier método de extrusión conocido.

En otras formas de realización más, y tal como se muestra en los siguientes Ejemplos 3 y 4, una composición compuesta que tiene los siguientes componentes en su formulación:

ii) un segundo componente que es un compuesto que tiene la estructura:

n es un número entero que varía de 3 a 11; y

la suma de X<1>+ X<2>es un número entero que varía de 1 a 500,

tiene un índice de fluidez de fusión más estabilizado después de ser repeletizado utilizando un método de repeletización, en relación con: una resina plástica PCR, una resina plástica PIR o una combinación de las mismas que no incluye el segundo componente pero que es por lo demás igual y que también ha sido repeletizada utilizando el mismo método de repeletización. En algunas formas de realización, la composición compuesta tiene un índice de fluidez de fusión que es al menos un 5 % más estable después de ser repeletizada utilizando un método de repeletización, en relación con: una resina plástica PCR, una resina plástica PIR o una combinación de las mismas que no incluye el segundo componente pero que por lo demás es la misma y que también ha sido repeletizada utilizando el mismo método de repeletización. En algunas formas de realización, la composición compuesta tiene una tasa de flujo de fusión que es al menos un 10 % más estable después de ser repeletizada utilizando un método de repeletización, en relación con: una resina plástica PCR, una resina plástica PIR o una combinación de las mismas que no incluye el segundo componente pero que por lo demás es la misma y que también ha sido repeletizada utilizando el mismo método de repeletización. En algunas formas de realización, la composición compuesta tiene una tasa de flujo de fusión que es al menos un 15 % más estable después de ser repeletizada utilizando un método de repeletización, en relación con: una resina plástica PCR, una resina plástica PIR o una combinación de las mismas que no incluye el segundo componente pero que por lo demás es la misma y que también ha sido repeletizada utilizando el mismo método de repeletización.

Los métodos de repeletización son bien conocidos en la técnica y se utilizan comúnmente en pruebas para evaluar la estabilidad del índice de fluidez de fusión de una composición de resina o un producto compuesto después de ser repeletizado. Un método de repeletización necesariamente agrega un historial de calor adicional a una composición o producto y, por lo tanto, ayuda a evaluar la estabilidad del índice de fluidez de fusión de la composición o producto después del historial de calor adicional. Se puede emplear cualquier método de repeletización conocido.

En algunas formas de realización, en una composición compuesta que tiene los siguientes componentes en su formulación:

ii) un segundo componente que es un compuesto que tiene la estructura:

en que

n es un número entero que va de 3 a 11; y

la suma de X<1>+ X<2>es un número entero que va de 1 a 500.

el segundo componente puede estar presente en una formulación en una cantidad que varía entre el 0,01 % en peso y el 5 % en peso. En otra forma de realización, el segundo componente puede estar presente en una formulación en una cantidad que varía entre 0,025 % en peso y 0,25 % en peso.

EJEMPLOS

Ejemplo 1

La estabilidad de la resina LLDPE 100% PCR se evaluó mediante una extrusión de múltiples pasadas. Se comparó una formulación de control que no contenía estabilizador adicional con formulaciones que contenían el fosfito polimérico. Para cada formulación, el polímero se procesó durante cinco pasadas de extrusión a 245 °C y se midió el MFR después de cada pasada. El fosfito polimérico se introdujo utilizando un masterbatch de LLDPE que contenía 2,5 % del fosfito polimérico, 2,5 % de estabilizador fenólico impedido y 0,5 % de hidrotalcita. La resina PCR se estabilizó mediante la adición de un 1% de pellets de masterbatch en una formulación y un 2% de pellets de masterbatch en una segunda formulación.

Ambas formulaciones que contienen el fosfito polimérico mantuvieron el MFR inicial mejor que la formulación que no contenía fosfito polimérico. Véase la Figura 1.

La estabilidad de las formulaciones también se evaluó mediante OIT (Tiempo de Inducción de Oxígeno). Se ejecutó OIT según ASTM D3895 en el polímero después de 4 pasadas de extrusión. El tiempo en minutos se mide hasta que el DSC detecta un evento exotérmico. Un tiempo mayor indica una mayor estabilidad. Ambas formulaciones que contienen el fosfito polimérico muestran una estabilidad mejorada en comparación con la formulación de control.

Ejemplo 2

La estabilidad de la resina LDPE 100% PCR se evaluó mediante una extrusión de múltiples pasadas. Se comparó una formulación de control que no contenía estabilizador adicional con formulaciones que contenían el fosfito polimérico. Para cada formulación, el polímero se procesó durante cinco pasadas de extrusión a 220 °C y se midió el MFR después de cada pasada. El fosfito polimérico se introdujo utilizando un masterbatch de LLDPE que contenía 2,5 % del fosfito polimérico, 2,5 % de estabilizador fenólico impedido y 0,5 % de hidrotalcita. La resina PCR se estabilizó mediante la adición de un 1% de pellets de masterbatch en una formulación y un 2% de pellets de masterbatch en una segunda formulación.

Ambas formulaciones que contenían el fosfito polimérico mantuvieron el MFR inicial mejor que la formulación que no contenía fosfito polimérico. Véase la Figura 2.

La estabilidad mejorada del polímero observada en las pruebas MFR y OIT en el Ejemplo 1 y el Ejemplo 2 indican que se produce menos reticulación y degradación en la PCR cuando está estabilizada por el fosfito polimérico. Cuando esta resina PCR estabilizada se combina con resina virgen para producir películas, la estabilidad mejorada dará como resultado recuentos de gel más bajos en la película.

Los geles de gran tamaño en películas fundidas y sopladas generan áreas débiles y reducen la resistencia a la tracción de la película. Reducir la cantidad de estos geles aumenta la resistencia de la película y permite el uso de películas más delgadas.

Ejemplo 3

Se probó la tasa de flujo de fusión del LLDPE PCR para demostrar la estabilidad mejorada durante el procesamiento de la fusión. El MFR de la PCR se midió en 2,2 antes de procesarlo a través del repeletizador. Se cargaron 3 muestras de resina con el fosfito polimérico y se procesaron a través del repeletizador, y los resultados de MFR se compararon con una muestra de resina sin estabilizador adicional. Las tres muestras que contenían fosfito polimérico mantuvieron la estabilidad original de MFR, mientras que la muestra sin estabilizador presentó una reducción significativa de MFR. El LLDPE se reticula al degradarse, lo que provoca una disminución de MFR. El polímero reticulado provoca un aumento en el recuento de geles durante la producción de la película.

La temperatura de fusión de la resina procesada 1 se midió a 220 °C, mientras que las resinas que contienen fosfito polimérico tuvieron una temperatura de fusión de 200 °C. Todas las formulaciones se procesaron en las mismas condiciones de extrusión, por lo que la disminución de la temperatura de fusión indica una reducción del calentamiento por corte durante la extrusión.

La presión durante el procesamiento fue u 10% menor cuando estaba presente el fosfito polimérico en comparación con la formulación sin fosfito polimérico.

Ejemplo 4

Se probó la tasa de flujo de fusión del LDPE PCR para demostrar la estabilidad mejorada durante el procesamiento de la fusión. El MFR de PCR se midió en 0,35 antes de procesarlo a través del repeletizador. Se cargaron 2 muestras de resina con el fosfito polimérico y se procesaron a través del repeletizador, y los resultados de MFR se compararon con una muestra de resina sin estabilizador adicional. Ambas muestras de resina que contenían el fosfito polimérico mantuvieron la estabilidad original de la MFR, mientras que la muestra sin estabilizador presentó una gran reducción en MFR. El LDPE se reticula al degradarse, lo que provoca una disminución de MFR; el polímero reticulado provoca un aumento en el recuento de gel durante la producción de la película.

Ejemplo 5

El LLDPE se procesó en una línea de película fundida a aproximadamente 800 kg/hora. Una fórmula contenía 70% de resina virgen y 30% de residuos posconsumo, y la otra contenía 70% de resina virgen y 30% de residuos posindustriales. Las formulaciones se ejecutaron inicialmente sin adición del fosfito polimérico. Después de 30 a 60 minutos de procesamiento, el fosfito polimérico se inyectó en el repeletizador utilizando una bomba de alimentación de líquido. Los pellets de PCR y PIR se utilizaron luego para producir película fundida. Los datos del recuento de gel se midieron en la película antes de agregar el fosfito polimérico al PCR y al PIR y después de agregarlo. La película fundida producida a partir de PIR y PCR mostró una gran disminución en los recuentos de gel tras la adición del fosfito polimérico. Véase la Figura 3.

Ejemplo 6

Se produjo LLDPE que contenía 25-30% de PCR en una línea de película fundida. Se tomaron mediciones del recuento de gel en varios intervalos de tiempo hasta 51 horas. El fosfito polimérico se introdujo en la línea de película después de 46 horas de procesamiento y la primera medición del recuento de gel de la película que contenía el fosfito polimérico se tomó a las 47,5 horas. La adición del fosfito polimérico casi eliminó los geles grandes con un tamaño superior a 1600 micrones. Los geles grandes son los más problemáticos ya que provocan imperfecciones en la película, lo que puede reducir la resistencia a la tracción. Puede ser necesario producir películas más gruesas para superar la resistencia a la tracción reducida.

Claims

REIVINDICACIONES 1. Un producto producido mediante un proceso que tiene la fase de: crear un producto compuesto mediante la composición que tiene una formulación que incluye: un primer componente que es una composición de resina plástica virgen, un segundo componente que es una composición que es una resina plástica reciclada posconsumo, una resina plástica reciclada posindustrial o una combinación de las mismas, y un tercer componente que es un compuesto que tiene la estructura:

en que cada uno de R1, R2, R3, R4 y R5 se selecciona independientemente y es un grupo alquilo C<10>-C<18>; n es un número entero que va de 3 a 11; y la suma de X<1>+ X<2>es un número entero que va de 1 a 500.
2. El producto producido mediante un proceso de la reivindicación 1, en que el primer componente está en la formulación en una cantidad que varía entre el 29 % en peso y el 95 % en peso.
3. El producto producido mediante un proceso de la reivindicación 1, en que el segundo componente está en la formulación en una cantidad que varía entre el 4 % en peso y el 70 % en peso.
4. El producto producido mediante un proceso de la reivindicación 1, en que el tercer componente está en la formulación en una cantidad que varía entre 0,01 % en peso y 5 % en peso.
5. El producto producido mediante un proceso de la reivindicación 1, en que el tercer componente está en la formulación en una cantidad que varía entre 0,025 % en peso y 0,25 % en peso.
6. El producto producido mediante un proceso de la reivindicación 1, en que el proceso comprende además el paso de extruir el producto compuesto.
7. El producto producido mediante un proceso de la reivindicación 1, en que el proceso comprende además el paso de fabricar una película utilizando el producto compuesto.
8. El producto producido mediante un proceso de la reivindicación 7, en que la película es una bolsa de basura, una bolsa de mercancías, una película agrícola o de geomembrana, un embalaje industrial, un saco o bolsa de envío, una película estirable o retráctil, una película o bolsa de embalaje de alimentos, una bolsa vertical, una bolsa de sándwich o una bolsa de congelador.
9. El producto producido mediante un proceso de la reivindicación 7, en que la película tiene al menos un 5% menos de recuento de gel por unidad de área en relación con una película del mismo espesor que no incluye el tercer componente pero que se ha preparado de otro modo utilizando la misma formulación y el mismo proceso.
10. El producto producido mediante un proceso de la reivindicación 7, en que la película tiene al menos una reducción del 5% en el espesor mínimo requerido con respecto a una película que no incluye el tercer componente pero que ha sido preparada de otro modo utilizando la misma formulación y mediante el mismo proceso.
11. El producto producido mediante un proceso de la reivindicación 7, en que la película tiene al menos un aumento del 5% en la resistencia a la tracción con respecto a una película que no incluye el tercer componente pero que ha sido preparada de otro modo utilizando la misma formulación y el mismo proceso.
12. Un proceso que tiene el paso de: crear un producto compuesto mediante la composición que tiene una formulación que incluye: un primer componente que es una composición de resina plástica virgen, un segundo componente que es una composición que es una resina plástica reciclada posconsumo, una resina plástica reciclada posindustrial o una combinación de las mismas, y un tercer componente que es un compuesto que tiene la estructura:

en que cada uno de R1, R2, R3, R4 y R5 se selecciona independientemente y es un grupo alquilo C<10>-C<18>; n es un número entero que varía de 3 a 11; y la suma de X<1>+ X<2>es un número entero que varía de 1 a 500.
13. El proceso de la reivindicación 12, en que el primer componente está en la formulación en una cantidad que varía entre el 29 % en peso y el 95 % en peso.
14. El proceso de la reivindicación 12, en que el segundo componente está en la formulación en una cantidad que varía entre el 4 % en peso y el 70 % en peso.
15. El proceso de la reivindicación 12, en que el tercer componente está en la formulación en una cantidad que varía entre el 0,01 % en peso y el 5 % en peso.
16. El proceso de la reivindicación 12, en que el tercer componente está en la formulación en una cantidad que varía entre 0,025 % en peso y 0,25 % en peso.
17. El proceso de la reivindicación 12, en que el proceso comprende además el paso de extruir el producto compuesto.
18. El proceso de la reivindicación 12, en que el proceso comprende además el paso de fabricar una película utilizando el producto compuesto.
19. El proceso de la reivindicación 18, en que la película es una bolsa de basura, una bolsa de mercancías, una película agrícola o de geomembrana, un embalaje industrial, un saco o bolsa de envío, una película estirable o retráctil, una película o bolsa de embalaje de alimentos, una bolsa vertical, una bolsa de sándwich o una bolsa de congelador.
20. El proceso de la reivindicación 18, en que la película tiene un recuento de gel reducido al menos un 5% por unidad de área con respecto a una película del mismo espesor que no incluye el tercer componente pero que se ha preparado de otro modo utilizando la misma formulación y el mismo proceso.
21. El proceso de la reivindicación 18, en que la película tiene al menos una reducción del 5% en el espesor mínimo requerido con respecto a una película que no incluye el tercer componente pero que ha sido preparada de otro modo utilizando la misma formulación y el mismo proceso.
22. El proceso de la reivindicación 18, en que la película tiene al menos un aumento del 5% en la resistencia a la tracción con respecto a una película que no incluye el tercer componente pero que ha sido preparada de otro modo utilizando la misma formulación y el mismo proceso.
23. Un producto producido mediante un proceso que tiene las fases de: crear un producto compuesto mediante la composición de una formulación de materia prima totalmente virgen que incluye: un primer componente que es una composición de resina plástica virgen, y un segundo componente que es un compuesto que tiene la estructura:

en que cada uno de R1, R2, R3, R4 y R5 se selecciona independientemente y es un grupo alquilo C<10>-C<18>; n es un número entero que va de 3 a 11; y la suma de X<1>+ X<2>es un número entero que va de 1 a 500, en que la formulación de materia prima totalmente virgen no incluye una resina plástica reciclada posconsumo, una resina plástica reciclada posindustrial o una combinación de las mismas, y fabricar una película utilizando el producto compuesto, en donde la película tiene al menos una reducción del 5% en el espesor mínimo requerido en relación con una película de materia prima totalmente virgen que no incluye el segundo componente pero que ha sido preparada de otro modo utilizando la misma formulación y el mismo proceso.
24. Un producto producido mediante un proceso que tiene la fase de: crear un producto compuesto mediante la composición que tiene una formulación que incluye: un primer componente que es una composición que es una resina plástica reciclada posconsumo, una resina plástica reciclada posindustrial o una combinación de las mismas, y un segundo componente que es un compuesto que tiene la estructura:

en que cada uno de R1, R2, R3, R4 y R5 se selecciona independientemente y es un grupo alquilo C<10>-C<18>; n es un número entero que va de 3 a 11; y la suma de X<1>+ X<2>es un número entero que va de 1 a 500.
25. El producto producido mediante un proceso de la reivindicación 24, en que el producto compuesto tiene un índice de fluidez de fusión más estabilizada después de tres pasadas de extrusión utilizando un método de pasada de extrusión, en relación con: una resina plástica PCR, una resina plástica PIR o una combinación de las mismas que no incluye el segundo componente pero que por lo demás es la misma y que también se ha pasado tres veces utilizando el mismo método de pasada de extrusión.
26. El producto producido mediante un proceso de la reivindicación 24, en que el producto compuesto tiene un índice de fluidez de fusión más estabilizado después de ser repeletizado usando un método de repeletización, en relación con: una resina plástica PCR, una resina plástica PIR o una combinación de las mismas que no incluye el segundo componente pero que por lo demás es la misma y que también ha sido repeletizada utilizando el mismo método de repeletización.