BR112014031036B1 - componente articulado vivo e métodos para preparar um hdpe - Google Patents
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Abstract
COMPONENTE ARTICULADO VIVO E MÉTODOS PARA PREPARAR UM HDPE A presente invenção refere-se a uma composição de polietileno de alta densidade (HDPE) que compreenda pelo menos um primeiro componente de polietileno de alta densidade com uma densidade de 0,940-0,968 g/cm3 e um índice de fusão I2,16 de 0,5-10,0 dg/min. e uma relação de fluxo de material fundido (índice de fluxo I21,6 a 190°C dividido pelo índice de fusão I2,16 a 190°C) de pelo menos 25. Um segundo componente de HDPE pode ser incluído na composição com índice de fusão I2,16 maior do que 10 dg/min. e relação de fluxo de material fundido de 30 ou menos. As composições reveladas são adequadas para uso em aplicações de tampa com dobradiça incorporada.
Description
[0001] A presente invenção refere-se a tampas formadas a partir de composições de polietileno e, mais particularmente, se refere a composições de polietileno de alta densidade e fechamentos que entregam elevados níveis de durabilidade de dobradiças incorporadas.
[0002] O polipropileno (PP) tem tradicionalmente dominado o mercado de tampas dispensadoras com dobradiças incorporadas uma vez que são facilmente processadas e apresentam boas características de durabilidade da dobradiça. Adicionalmente, ele é amplamente disponível e apresenta, historicamente, características econômicas favoráveis em relação ao polietileno quando utilizados para esses propósitos. Esses atributos, juntamente com o equilíbrio de propriedades geral do PP o tornam uma escolha frequente para aplicações de tampas com dobradiça incorporada, bem como muitas aplicações de moldagem.
[0003] No entanto, as características econômicas historicamente favoráveis do PP têm sido desafiadas nos últimos anos devido aos custos crescentes atribuíveis à indústria e à dinâmica do mercado. A crescente volatilidade dos preços e os custos elevados levaram a uma redução da capacidade do PP na América do Norte, desafiando ainda mais a disponibilidade da oferta e colocando crescentes pressões no custo da mercadoria sobre os usuários do material. O Polietileno de Alta Densidade (HDPE) oferece resistência favorável ao impacto e à baixa temperatura em relação ao PP. Essas características podem permitir atributos adicionais de flexibilidade do desenho e aumento de desempenho de embalagens moldadas, principalmente na área de tampas dispensadoras com dobradiças incorporadas. No entanto, a durabilidade da dobradiça ao utilizar composições conhecidas de HDPE tem sido menos do que aceitável em relação ao PP. Além disso, uma do PP pelo HDPE frequentemente introduz diferenças dimensionais que podem exigir elevados gastos de capital e investimento em ferramental. O assunto da presente invenção está direcionado a superar, ou pelo menos reduzir os efeitos de uma ou mais dos problemas expostos acima.
[0004] Revela-se uma composição de polietileno de alta densidade (HDPE) que possa ser economicamente utilizada em processos convencionais de moldagem por injeção que produzam durabilidade da dobradiça além daquela de materiais de HDPE convencionais utilizados em aplicações comparáveis. As composições de HDPE reveladas podem ser utilizadas para formar tampas dispensadoras com funcionalidade de dobradiça incorporada que tenham processamento comparável e desempenho de aplicação a tampas dispensadoras à base de PP superando, dessa forma, muitas das deficiências históricas do HDPE como um substituto do PP nessas aplicações, e mais geralmente na área de artigos moldados. Em muitas ocasiões, as composições de HDPE reveladas podem servir como uma substituição direta do polipropileno.
[0005] A Fig. 1 é um gráfico de viscosidade como uma função da taxa de cisalhamento para diversas configurações comparativas e demonstradas.
[0006] A Fig. 2 é um gráfico de viscosidade em cisalhamento corrigida como uma função da taxa de cisalhamento corrigida para diversas configurações comparativas e demonstradas.
[0007] A Fig. 3 é uma vista em perspectiva detalhada da parte superior da configuração de tampa com dobradiça de tira dupla parcial ilustrada nas Figuras 4 e 5.
[0008] A Fig. 4 é uma vista em perspectiva da parte superior de uma configuração de tampa com dobradiça de tira dupla parcial mostrada em uma posição aberta.
[0009] A Fig. 5 é uma vista em perspectiva da parte inferior da configuração de tampa com dobradiça de tira dupla parcial da Fig. 4 mostrada em uma posição aberta.
[0010] A Fig. 6 é uma vista detalhada do plano superior de uma configuração de um desenho de dobradiça tipo borboleta de uma tampa mostrada na posição aberta.
[0011] A Fig. 7 é uma vista em perspectiva detalhada da configuração de dobradiça tipo borboleta da Fig. 6 tomada da parte superior.
[0012] A Fig. 8 é uma vista em perspectiva detalhada adicional da configuração de dobradiça tipo borboleta da Fig. 6 tomada da parte superior.
[0013] A Fig. 9 é uma vista plana superior de uma configuração de uma tampa excêntrica articulada no centro com uma dobradiça incorporada de tira dupla.
[0014] A Fig. 10 é uma vista em elevação transversal da Figura 9 tomada ao longo da linha A-A.
[0015] A Fig. 11 é uma vista em elevação transversal detalhada de uma configuração de uma porção imparcial da dobradiça de uma tampa.
[0016] A Fig. 12 é uma vista em perspectiva de uma aplicação de uma tampa com dobradiça incorporada em uma configuração aberta sem um elemento de inclinação.
[0017] A Fig. 13 é uma vista em perspectiva de uma configuração de uma tampa com dobradiça incorporada em uma configuração aberta sem um elemento de inclinação.
[0018] Revela-se uma composição de HDPE capaz de ser fabricada em um artigo moldado com uma característica de dobradiça incorporada e demonstrando boa durabilidade. A composição de HDPE revelada inclui pelo menos uma primeira resina de polietileno de alta densidade (HDPE) com uma densidade de ,940-0,968 g/cm3 e um índice de fusão I2,16 de 0,5 0,5-10,0 dg/min. e uma relação de fluxo de material fundido (índice de fluxo I2i,6 a 190°C dividido pelo índice de fusão I2,16 a 190°C) de pelo menos 25, mais preferivelmente de pelo menos 50, ainda mais preferivelmente de pelo menos 55.
[0019] Em uma configuração preferida, a composição inclui uma segunda resina o que apresenta um HDPE com um índice de fusão I2,16 maior do que 10 dg/min. e uma relação de fluxo de material fundido de 30 ou menos, alternativamente 25 ou menos. Em algumas configurações, prefere-se que a primeira resina de HDPE tenha um Mz (conforme determinado por GPC) maior do que 200.000, preferivelmente maior do que 220.000. O Mz é descrito em Structure and Rheology of Molten Polymers - de Structure to Flow Behavior and Back Again, por John M. Dealy. O primeiro componente do HDPE é preferivelmente entre 10 a 90 por cento por peso do artigo moldado, mais preferivelmente de 10 a 50 por cento, enquanto a segunda resina de HDPE é preferivelmente de 90 a 10 por cento, mais preferivelmente de 50 a 90 por cento.
[0020] Um componente articulado formado a partir das composições reveladas pode incluir um preenchedor, como em quantidades de aproximadamente 0,1-80%. Preenchedores adequados para esse propósito podem incluir sem limitações esferas de vidro, carbonato de cálcio, material reciclado pós-consumo, fibras de vidro, talco, ou qualquer outro preenchedor orgânico ou inorgânico ou combinação deles.
[0021] Um componente articulado formado a partir das composições reveladas pode incluir aditivos adicionais em quantidades geralmente entre 1-10.000 ppm de um ou mais aditivos adicionais. Esses aditivos podem incluir sem limitação adjuvantes de processamento de polímero (ppa), componentes deslizantes, nucleadores, aditivos antiestáticos e aditivos orgânicos ou inorgânicos melhoradores de desempenho ou combinação deles. Nucleadores particularmente eficazes incluem sais metálicos de ácido hexahidroftálico (HHPA).
[0022] A composição de HDPE revelada pode compreender, ainda, componentes adicionais de polietileno. Determinadas configurações da composição de HDPE revelada podem ser produzidas em muitos processos contínuos de reação comercialmente disponíveis, principalmente aqueles que compreendem dois ou mais reatores individuais em série ou em paralelo utilizando lama, solução ou tecnologia de processo de fase gasosa ou sistemas de reação híbridos (por exemplo, combinação de reator de lama e fase gasosa). Alternativamente, as composições preferidas reveladas também podem ser produzidas por mistura fora de linha de 2 ou mais resinas de polietileno diferentes. Em uma configuração particular, um HDPE Ziegler-Natta monomodal convencional foi misturado como um HDPE Ziegler-Natta multimodal, no entanto, espera-se que os vários componentes de polietileno das composições multimodais reveladas possam ser produzidos com sistemas catalíticos alternativos, como metaloceno ou catalisadores à base de cromo.
[0023] As composições de HDPE reveladas exibem características de processamento semelhantes àquelas das resinas de polipropileno incumbentes e a dobradiça incorporada na tampa demonstrou durabilidade aceitável. Componentes únicos da composição do HDPE utilizados sozinhos apresentaram uma combinação menos comercialmente aceitável de características de processamento e durabilidade da dobradiça. Por exemplo, se apenas um HDPE Ziegler-Natta unimodal ou até mesmo multimodal que atenda às características do primeiro componentes do HDPE fosse utilizada, as características de processamento seriam indesejáveis, e se apenas um HDPE Ziegler-Natta monomodal convencional de alto fluxo que atendesse às características do segundo componente do HDPE fosse utilizado, a durabilidade da dobradiça seria inaceitavelmente insatisfatória. Dessa forma, composições que tenham tanto o primeiro componente do HDPE e o segundo componente do HDPE são, geralmente, preferidas.
[0024] A Tabela 1 apresenta as resinas que foram utilizadas para demonstrar diversas configurações da composição revelada conforme utilizadas nos componentes da dobradiça. O polipropileno utilizado é uma resina convencional utilizada na aplicação atualmente.
[0025]Medições da densidade foram feitas de acordo com a ASTM D792. A relação de fluxo de material fundido (MFR) é definida como a relação do índice de fluxo 121,6 a 190°C dividido pelo índice de fusão I2,16 a 190°C. Medições do Índice de Fusão foram feitas de acordo com a ASTM D1238 (2,16 kg/190°C).
[0026] Tabela 1
[0027] A Fig. 1 é um gráfico de dados reológicos da amostra a 220°C. O Exemplo Comparativo 1 é 100% RESINA C (o RPC ou Polipropileno Copolímero Aleatório). O Exemplo Comparativo 5 é 100% RESINA A. O Exemplo Comparativo 6 é 100% RESINA B. O Exemplo Inventivo 2 contém 90% de RESINA B e 10% de RESINA A. O Exemplo Inventivo 3 contém 75% de RESINA B e 25% de RESINA A.
[0028] A Figura 1 é um gráfico de uma linha de tendência que ilustra o aumento da viscosidade do Exemplo Comparativo 5 em taxas de cisalhamento mais elevadas, e a viscosidade mais baixa do Exemplo Comparativo 6 em relação ao Exemplo Comparativo 1 em baixas taxas de cisalhamento, mas se aproximando do Exemplo Comparativo 1 em altas taxas de cisalhamento. São adicionados pontos ao gráfico para mostrar a reologia dos materiais inventivos. Tanto o Exemplo Inventivo 2 quanto o 3 apresentam reologia na região de alto cisalhamento muito semelhante ao Exemplo Comparativo 1, que é 100% RCP. O Exemplo Inventivo 4 apresenta uma viscosidade maior na região de alto cisalhamento do que o Exemplo Comparativo 1, no entanto, é muito menor do que o Exemplo Comparativo 5 e, portanto, é mais facilmente processado.
[0029] A Tabela 2 resume as pressões máximas de injeção uma vez que os materiais são moldados por injeção em tampas com dobradiças, demonstrando que à medida que a composição da RESINA A nas amostras inventivas é aumentada, a pressão máxima de injeção é reduzida permitindo uma melhora nas características de processamento.
[0030] Tabela 2
[0031] A Tabela 3 resume o desempenho da durabilidade da dobradiça de amostras comparativas e inventivas. A fim de medir a durabilidade da dobradiça, um instrumento automático de teste de durabilidade da dobradiça foi utilizado no qual a parte inferior, ou flange, da tampa foi afixada a um cilindro estacionário no instrumento e a parte superior da tampa foi afixada a um acessório móvel. O acessório móvel abria e fechava a tampa a partir de 10° da posição totalmente fechada até a posição aberta normal a uma taxa de 1 ciclo por segundo. O ciclo no qual uma falha indicada por uma quebra completa da dobradiça ou tira era observado e registrado. Todo teste de durabilidade da dobradiça foi concluído em temperatura atmosférica e pressão padrões.
[0032] Tabela 3
[0033] Conforme se esperava, o Exemplo Comparativo 1 produzido a partir de 100% RCP, atende às exigências de durabilidade da dobradiça e é comercialmente utilizado naquela fabricação atualmente. O Exemplo Comparativo 5 é 100% RESINA A, um HDPE multimodal com uma MFR > 50, atendendo às exigências de durabilidade da dobradiça, mas conforme mostrado acima na Fig. 1, as características de processamento do Exemplo Inventivo 5 não são desejáveis para o processo de moldagem por injeção atual uma vez que a viscosidade entre uma variedade de taxas de cisalhamento é maior do que o RCP utilizado atualmente (RESINA C). Os Exemplos Inventivos 3 e 4 possuem, inesperadamente, boa durabilidade da dobradiça, e conforme mostra a Fig. 1, características de processamento comparáveis às do RCP.
[0034] A Tabela 4 mostra os resultados de uma segunda avaliação de composições inventivas. O Exemplo Comparativo 1 (100% polipropileno) e os Exemplos Inventivos 2, 3 e 6 (100% à base de polietileno) demonstram boa durabilidade da dobradiça e boas características de processamento. Esses resultados indicam que a adição de um HDPE multimodal a um HDPE monomodal em concentrações inferiores a 25% mas maiores que 10% proporcionam boas características de processamento para produção comercial e bom desempenho de durabilidade da dobradiça para uso comercial da tampa.
[0035] Tabela 4
[0036] Avaliações adicionais estão resumidas na Tabela 5. Todos os exemplos foram fabricados em tampas com dobradiças conforme ilustrado nas Figuras 3, 4, 5 e 11, e testadas quanto à durabilidade da dobradiça. Nenhum dos Exemplos Comparativos atendeu exigência mínima preferida para durabilidade da dobradiça de 200 ciclos.
[0037] Tabela 5
[0038] O efeito de corantes, que podem melhorar a aparência da tampa, no Exemplo Inventivo 3 é exibido na Tabela 6. O Exemplo Inventivo 3 foi aumentado com 2 peso% de corantes diferentes e, então, chamado de Exemplo Inventivo 15. As dobradiças resultantes foram testadas utilizando o testador de durabilidade de dobradiças. Cada dobradiça foi testada até que ocorresse falha ou até que 1.000 ciclos tivessem sido alcançados, o que ocorresse primeiro. Esses testes demonstraram que os corantes da mistura com o Exemplo Inventivo 3 resultaram em durabilidade comparável ou melhor da dobradiça.
[0039] Tabela 6
Nota: Os corantes Bronze (1), Verde (2), Azul Marin ho (3), Azul Royal (4) e Amarelo (6), foram obtidos da Clariant International Ltd., Rothausstrasse 6, CH-4132 Muttenz, Suíça como lotes mestres. O Azul Transparente (5), foi obtido da ColorMatrix, 680 North Rocky River Drive, Berea, Ohio 44017-1628, na forma líquida. Os corantes são conhecidos e comumente utilizados para adicionar cor a componentes plásticos.
[0040] Avaliações adicionais foram realizadas para determinar o impacto da variação das propriedades da resina sobre a durabilidade da dobradiça. Os resultados são exigidos na Tabela 7. As dobradiças dessas tampas são testadas utilizando o testador de durabilidade de dobradiças. Cada dobradiça foi testada até que ocorresse falha ou até que 1.000 ciclos tivessem sido alcançados, o que ocorresse primeiro.
[0041] Em uma primeira série de experimentos, os Exemplos Inventivos 16 e 17, demonstrou-se que substituir a RESINA A (MFR 65), pela RESINA I (um HDPE convencional com um índice de fusão de 2,0 dg/min. a 190°C, uma MFR de 31 e densidade de 0,954 g/cm3) no Exemplo Inventivo 3 melhora significantemente a durabilidade da dobradiça. O número de ciclos da dobradiça para os Exemplos Inventivos 16 e 17 foram acima dos 130 ciclos da dobradiça demonstrados no Exemplo Comparativo 6 (100% de RESINA B), veja a Tabela 4 acima, demonstrando, dessa forma, que formulações com relações de fluxo de material fundido de 25 ou maior mostram melhora no desempenho da dobradiça.
[0042] Em uma segunda série de Experimentos, Exemplos Inventivos 1820, a RESINA B (índice de fusão de 44) na composição do Exemplo Inventivo 3 é substituída pela RESINA J (um HDPE convencional com um índice de fusão de 66 dg/min. a 190°C e densidade de 0,952 g/cm3). Esses resultados demonstram que é possível alcançar uma melhora significativa na durabilidade da dobradiça mesmo utilizando uma resina com um índice de fusão maior.
[0043] Tabela 7
[0044] O efeito da adição do derivado do nucleador comercial HHPA consistindo de 330 ppm de Ácido 1,2-Ciclohexanodicarboxílico, Sal de cálcio (CAS no 491589-22-1) e 170 ppm de Estearato de Zinco foi determinado (Tabela 8). O nucleador foi misturado com a composição do Exemplo Inventivo 3 para produzir o Exemplo Inventivo 21, e tampas com dobradiças foram produzidas no processo de moldagem por injeção. As dobradiças dessas tampas foram testadas utilizando o testador de durabilidade de dobradiças. Cada dobradiça foi testada até que ocorresse falha ou até que 1.000 ciclos tivessem sido alcançados, o que ocorresse primeiro. O Exemplo Inventivo 21 apresentou maior durabilidade da dobradiça, demonstrando que a nucleação do HDPE com HHPA melhora a durabilidade da dobradiça.
[0045] Tabela 8
[0046] Para melhor entender a arquitetura molecular que gera a melhora na durabilidade da dobradiça, foi utilizada a Cromatografia de Permeação em Gel (GPC). A Tabela 9 contém um resumo de resultados da GPC com o desempenho da durabilidade da dobradiça correspondente.
[0047] Peso Molecular (MW) e Distribuição do Peso Molecular (MWD) Determinação por HT GPC
[0048] Um sistema de Cromatografia de Permeação em Gel de alta temperatura da PolymerChar (Valencia, Espanha) consistindo de um detector de concentração/composição Infravermelho (IR-5), um dispersor de luz de laser PDI 2040 (Precision Detector, agora Agilent) e um viscosímetro de quatro pontes capilares (Viscotek, agora Malvern) foi utilizado para determinação de MW e MWD. O solvente carreador foi 1,2,4- triclorobenzeno (TCB). A bomba de entrega de solvente, o desgaseificador de solvente online, o autoamostrador e o forno de coluna eram da Agilent. Os compartimentos do autoamostrador e do detector foram operados a 160°C, e o compartimento da coluna foi operado a 150°C. As colunas eram quatro PLgel Olexis, colunas de 13 micra (Agilent). O solvente cromatográfico e o solvente de preparação da amostra continham 250 ppm de hidroxitolueno butilado (BHT) e ambas as fontes de solvente foram borrifadas com nitrogênio. Amostras de polietileno foram preparadas semiautomaticamente em concentrações alvo de 2 mg/mL pesando as amostras por meio de uma balança controlada por computador e entregando a quantidade calculada de solvente por meio do autoamostrador. As amostras foram dissolvidas a 160°C por 3 horas com agitação suave. O volume de injeção foi de 200 μl, e a taxa de fluxo foi de 1,0 mL/minuto.
[0049] A calibração do conjunto de colunas de GPC foi realizada com 21 padrões de poliestireno com distribuição estreita de peso molecular. Os pesos moleculares dos padrões variaram de 580 a 8.400.000 g/mol, e foram arranjados em 6 misturas de “coquetel”, com pelo menos uma década de separação entre os pesos moleculares individuais. Os pesos moleculares de pico do padrão de poliestireno foram convertidos para pesos moleculares de polietileno utilizando a equação a seguir (conforme descrito por Williams e Ward, J. Polym. Sci., Polym. Let., 6, 621 (1968)):
Aqui, B tem valor de 1,0, e o valor de A determinado experimentalmente é de aproximadamente 0,38. Um polinômio de quinta ordem foi utilizado para ajustar os respectivos pontos de calibração equivalentes ao polietileno obtidos da equação (1) para seus volumes de eluição observados para cada padrão de poliestireno. Os pesos moleculares numérico médio, ponderal médio e zeta médio foram calculados de acordo com as equações a seguir: 
Onde, WfI é a fração de peso do componente i-th e MI é o peso molecular do componente i-th.
[0050] A MWD foi expressa como a proporção do peso molecular (Mw) ponderal médio em relação ao peso molecular numérico médio (Mn). O valor exato de A foi determinado ajustando o valor de A na equação (1) até Mw, o peso molecular ponderal médio calculado utilizando a equação (3) e o polinômio do volume de retenção correspondente, acordado com o valor independentemente determinado de Mw obtido de acordo com a referência do homopolímero linear com peso molecular ponderal médio de 115.000 g/mol.
[0051] No caso do Exemplo Inventivo 5, o teste de durabilidade da dobradiça foi adequado para mais de 200 ciclos, mas essa composição não exibe as condições de processamento que são tão favoráveis quanto os Exemplos Inventivos compreendendo tanto o primeiro quanto o segundo componentes do HDPE. Notavelmente, o Exemplo Comparativo 6 apresenta durabilidade inaceitável da dobradiça. Uma comparação de todos os Exemplos Inventivos com o Exemplo Comparativo 6 mostra que um aumento do Mz e Mz/Mw é desejável para bom desempenho da dobradiça. Dessa forma, é desejável ter uma Mz de 200.000 ou maior para boa durabilidade da dobradiça, preferivelmente de 250.000 ou maior.
[0052] As resinas utilizadas nos presentes exemplos têm um Mw de 40.000 g/mol ou maior. É desejável ter um Mw inferior a 70.000 g/mol, e mais preferivelmente inferior a 65.000 para características favoráveis de processamento/moldagem.
[0053]Tabela 9
[0054] A reologia capilar de um conjunto de Exemplos Inventivos é mostrada na Figura 2, medida a 190°C. A uma taxa de cisalhamento de 200/s uma viscosidade entre 150 a 250 Pa-s é desejável para obter características de processamento desejadas para a dobradiça incorporada moldada por injeção. A uma taxa de cisalhamento de 8.000/s, uma viscosidade de 25-40 Pa-s é desejável para obter características de processamento desejadas para a dobradiça incorporada moldada por injeção.
[0055] A viscosidade capilar foi medida a 190°C em um Rosand RH 2000 equipado com uma matriz de entrada plana (180 graus) de 16 mm de comprimento e diâmetro de 1 mm com taxas de cisalhamento aparente variando de 160 a 6300 s-1. A correção de Rabinowitsch é aplicada para explicar o efeito de desbaste por cisalhamento.
[0056] A Fig. 2 é um gráfico de valores resultantes de viscosidade corrigida como uma função da taxa de cisalhamento corrigida para os exemplos comparativos e inventivos descritos acima.
[0057] Componentes Articulados
[0058] Um componente articulado é definido por consistir de múltiplos corpos conectados por uma seção mais fina contínua, parcial ou segmentada que atua como um ponto de apoio permitindo que um ou mais corpos se dobrem a partir da posição moldada. Em linha com a Enciclopédia Wiley de Tecnologia de Embalagem (2a Edição), o componente superior articulado que é utilizado como uma tampa consiste de um orifício de dispensação incorporado em uma rosca, encaixe, ou integrado na base do componente e possa ser implementado de várias formas.
[0059] Desenhos úteis de dobradiças incluem, mas não estão limitados a uma tira simples, tira dupla, múltiplas tiras, e desenhos do tipo borboleta, como aqueles ilustrados nas figuras 1-8.
[0060] As Figs. 3, 4 e 5, são vistas em perspectiva detalhadas de tampas com dobradiça de tira dupla parcial.
[0061] As Figs. 6, 7 e 8 são vistas detalhadas do plano superior de uma configuração de um desenho de dobradiça tipo borboleta de uma tampa.
[0062] A Fig. 9 é uma vista plana superior de uma configuração de uma tampa excêntrica articulada no centro com uma dobradiça incorporada de tira dupla.
[0063] A Fig. 10 é uma vista em elevação transversal da Figura 9 tomada ao longo da linha A-A.
[0064] A Fig. 11 é uma vista em elevação transversal detalhada de uma configuração de uma porção imparcial da dobradiça de uma tampa.
[0065] A Fig. 12 é uma vista em perspectiva de uma aplicação de uma tampa com dobradiça incorporada em uma configuração aberta sem um elemento de inclinação.
[0066] A Fig. 13 é uma vista em perspectiva de uma configuração de uma tampa com dobradiça incorporada em uma configuração aberta sem um elemento de inclinação.
[0067] Muitas configurações da tampa com dobradiça podem ser formadas a partir da(s) composição(ões) de HDPE inventiva(s) por meio de várias técnicas de moldagem conhecidas na técnica como, mas não limitadas à moldagem por compressão, moldagem por injeção, uma combinação delas e técnicas semelhantes. Esse método para preparar uma dobradiça contendo HDPE inclui em uma configuração preferida as etapas de: (a) providenciar uma unidade de moldag em que tenha uma cavidade de molde e uma metade de molde que tenha um núcleo de molde; (b) introduzir uma composição a ser moldada em um componente de dobradiça compreendendo pelo menos a primeira resina de HDPE na unidade de moldagem; (c) fechar a unidade de moldagem; (d) permitir que a composição introduzida seja mantida na unidade de moldagem até o término de um ciclo de moldagem; e (e) abrir a unidade de moldagem e remover a tampa do núcleo do molde.
[0068] Outra configuração preferida pode ser vantajosamente formada utilizando uma unidade de moldagem por injeção que tenha a metade de um molde com uma cavidade de molde e uma metade de molde tendo um núcleo de molde, de acordo com processos conhecidos na técnica e geralmente descritos em Plastic Injection Molding, Volume 1-Manufacturing Process Fundamentals, de Douglas M. Bryce. Especificamente, no processo de moldagem por injeção, o componente da moldagem é alimentado em uma extrusora por meio de uma calha. A extrusora transporta, aquece, funde e pressuriza o composto de moldagem para formar um fluxo derretido. O fluxo derretido é forçado para fora da extrusora através de um bico em um molde frio mantido fechado sob pressão preenchendo, dessa forma, o molde. O material derretido resfria e endurece até que esteja totalmente estabelecido. Então, o molde se abre e a parte moldada é removida. O componente é moldado utilizando temperaturas de barra entre 160°C e 300°C, preferivelmente entre 190°C e 260°C e mais preferivelmente entre 200°C e 240°C.
[0069] O componente de dobradiça resultante apresenta uma espessura onde a espessura mínima da porção da dobradiça esteja na variação de aproximadamente 0,001 a 0,50 polegadas (0,00254 cm a 1,27 cm), preferivelmente em torno de 0,005 a 0,025 polegadas (0,0127 cm a 0,0635 cm), e mais preferivelmente por volta de 0,01 a 0,014 polegadas (0,0254 cm a 0,03556 cm). O componente da dobradiça da invenção apresenta uma relação da espessura mínima da porção da dobradiça até uma espessura máxima do componente articulado que seja menor ou igual a 0,9 polegadas (2,286 cm), preferivelmente menor ou igual a 0,5 polegadas (1,27 cm), e mais preferivelmente menor ou igual a 0,3.
Claims (12)
1. COMPONENTE ARTICULADO VIVO caracterizado pelo fato de que compreende uma primeira resina de polietileno de alta densidade (HDPE) com as seguintes características: a. Índice de Fusão de 0,5 dg/min a 10 dg/min, b. Densidade de 0,940 g/cm3 a 0,968 g/cm3, e c. Relação de Fluxo de Material Fundido maior do que 25, em que as medidas de densidade foram feitas de acordo com ASTM D795; em que as medidas de índice de fusão foram feitas de acordo ASTM D1238 a uma temperatura de 190°C e com uma carga de 2.16 Kg; e em que a relação de fluxo de material fundido é definida como a relação do índice de fluxo dividido pelo índice de fusão; e uma segunda resina de HDPE, que é diferente da primeira resina de HDPE, possuindo uma razão de fluxo de fusão inferior a 30.
2. COMPONENTE ARTICULADO de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a primeira resina de HDPE tenha uma relação de fluxo de material fundido maior do que 50
3. COMPONENTE ARTICULADO de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a primeira resina de HDPE tem Mz maior do que 200.000 como determinado pela Cromatografia de Permeação em Gel (GPC).
4. COMPONENTE ARTICULADO de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a primeira resina de HDPE compreenda de 10% a 90% por peso da composição para fabricação de um componente de dobradiça moldado.
5. COMPONENTE ARTICULADO de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que compreende, ainda, um ou mais aditivos selecionados do grupo que consiste em adjuvantes de processamento de polímero (ppa), componentes deslizantes, nucleadores, aditivos antiestáticos e aditivos orgânicos ou inorgânicos melhoradores de desempenho ou combinação deles.
6. COMPONENTE ARTICULADO de acordo com a reivindicação 11, caracterizado pelo fato de que compreende, ainda, um nucleador HHPA, é um sal metálico de ácido hexahidroftálico (HHPA).
7. COMPONENTE ARTICULADO de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que mantenha sua integridade depois de 200 fechamentos em um teste de durabilidade de dobradiças conforme descrito neste documento.
8. COMPONENTE ARTICULADO de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o componente seja moldado por injeção.
9. COMPONENTE ARTICULADO de acordo com a reivindicação 15, caracterizado pelo fato de que a porção da dobradiça tenha uma espessura mínima da porção da dobradiça de 0,001 a 0,5 polegadas (0,00254 a 1,27 cm).
10. COMPONENTE ARTICULADO de acordo com a reivindicação 15, caracterizado pelo fato de que a proporção da espessura mínima da porção da dobradiça em relação à espessura máxima do componente articulado seja menor ou igual a 0,9 polegadas (2,286 cm).
11. MÉTODO PARA PREPARAR UM HDPE contendo um componente articulado caracterizado pelo fato de que compreende as etapas de: (a) providenciar uma unidade de moldagem que tenha uma cavidade de molde e uma metade de molde que tenha um núcleo de molde; (b) introduzir uma composição a ser moldada em um componente de dobradiça compreendendo a primeira resina de HDPE na unidade de moldagem, com as seguintes características: Índice de Fusão (I2.16 a 190°C) de 0.5 dg/min a 10 dg/min, Densidade de 0.940 g/cm3 a 0.968 g/cm3, e Relação de Fluxo de Material Fundido (a 190°C) maior do que 25, em que as medidas de densidade foram feitas de acordo com ASTM D792; as medidas de índice de fusão foram feitas de acordo ASTM D1238 a uma temperatura de 190°C e com uma carga de 2.16 kg e as medidas de índice de fusão foram feitas a uma temperatura de 190°C e com uma carga de 21.6 kg; e em que a relação de fluxo de material fundido é definida como a relação do índice de fluxo dividido pelo índice de fusão; e uma segunda resina de polietileno de alta densidade (HDPE), que é diferente da primeira resina de HDPE possuindo uma razão de fluxo de fusão inferior a 30; (c) fechar a unidade de moldagem; (d) permitir que a composição introduzida seja mantida na unidade de moldagem até o término de um ciclo de moldagem; e (e) abrir a unidade de moldagem e remover a tampa do núcleo do molde.
12. MÉTODO PARA PREPARAR UM HDPE contendo um componente articulado caracterizado pelo fato de que compreende as etapas de: (a) providenciar um dispositivo que tenha uma unidade de moldagem, a referida unidade de moldagem compreendendo uma metade de molde que tenha uma cavidade de molde e uma metade de molde que tenha um núcleo de molde; (b) fechar a unidade de moldagem; (c) introduzir uma composição a ser moldada em um componente de dobradiça compreendendo a primeira resina de HDPE na unidade de moldagem, com as seguintes características: Índice de Fusão (I2.16 a 190°C) de 0.5 dg/min a 10 dg/min, Densidade de 0.940 g/cm3 a 0.968 g/cm3, e Relação de Fluxo de Material Fundido (a 190°C) maior do que 25; em que as medidas de densidade foram feitas de acordo com ASTM D792; as medidas de índice de fusão foram feitas de acordo ASTM D1238 a uma temperatura de 190°C e com uma carga de 2.16 kg e as medidas de índice de fusão foram feitas a uma temperatura de 190°C e com uma carga de 21.6 kg; e em que a relação de fluxo de material fundido é definida como a relação do índice de fluxo dividido pelo índice de fusão; e uma segunda resina de polietileno de alta densidade (HDPE), que é diferente da primeira resina de HDPE possuindo uma razão de fluxo de fusão inferior a 30; (d) permitir que a composição introduzida seja mantida na unidade de moldagem até o término de um ciclo de moldagem; e (e) abrir a unidade de moldagem e remover a tampa do núcleo do molde.
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