BR112016002018B1

BR112016002018B1 - Filmes poliméricos de multicamadas

Info

Publication number: BR112016002018B1
Application number: BR112016002018-9A
Authority: BR
Inventors: David Vincent Dobreski; Thomas D. Wetsch; Jennifer Lawrence; Harrison W. Francett
Original assignee: Pregis Innovative Packaging Llc
Priority date: 2013-07-31
Filing date: 2014-07-31
Publication date: 2021-12-07

Abstract

FILMES CONVERTIDOS E MÉTODOS PARA FAZER MATERIAL DE ACONDICIONAMENTO PROTETOR, FILME VEDÁVEL E INFLÁVEL E FILME DE MULTICAMADAS São descritos aqui filmes poliméricos multicamadas com adesão de intercamada intensificada, tendo uma camada de barreira de gás e uma camada de vedação ligadas diretamente à camada de barreira de gás, em que a camada de vedação é feita de um material polimérico misturado que pode auxiliar no aumento da adesão à camada da barreira de gás. Também são divulgados filmes de multicamada convertidos para uso na criação de câmaras infláveis em comunicação fluida com outras câmaras, métodos de fazer os filmes em multicamadas e um método para produzir filmes infláveis e vedáveis para acondicionamento protetor tendo desempenho intensificado.

Description

RELATÓRIO DESCRITIVO REFERÊNCIA REMISSIVA A PEDIDOS RELACIONADOS

[001] Este Pedido de Patente do Tratado de Cooperação de Patentereivindica prioridade ao pedido provisório dos Estados Unidos N° 61/860,356, depositado em 31 de julho de 2013, intitulado “Multilayer Film with Enhanced Interlayer Adhesion” e o Pedido não provisório dos Estados Unidos N° 14/101,104, depositado em 9 de Dezembro de 2013, intitulado “Multilayer Film with Enhanced Interlayer Adhesion”, que são cada incorporados aqui por referência em sua totalidade.

CAMPO

[002] A presente invenção relaciona-se com a preparação e utilizaçãode resinas poliméricas e películas de polímeros em filmes multicamada para melhorar as propriedades adesivas intercamada.

FUNDAMENTOS

[003] O filme plástico é útil na construção de almofadas de ar outravesseiros de ar, como utilizados em aplicações de embalagem de proteção. Almofadas e travesseiros de ar são geralmente feitos de monocamada ou multicamadas de filmes. Filmes multicamada tradicionais usaram camadas externas de vedação, uma camada de barreira ao gás e uma camada de ligação posicionada entre a camada de núcleo e a camada externa. As camadas de vedação funcionam para vedar uma seção de uma película com múltiplas camadas para outra seção da mesma ou um segundo filme em multicamada. A camada de ligação atua como uma camada de adesivo para unir a camada de vedação e do núcleo.

[004] Produtos de almofada de ar e travesseiro de ar podem, em alguns casos, ser inflados pelo usuário final. Por exemplo, o usuário pode encher a cavidade entre duas folhas de uma película de várias camadas e, em seguida, vedar a cavidade para lançar o ar no seu interior. A vantagem deste processo é que um produto de almofada ou travesseiro não inflado ocupa menos espaço do que o produto inflado, reduzindo os custos de transporte, permitindo que o usuário final controle a quantidade de inflação.

[005] Películas de camadas múltiplas para utilização em aplicaçõesde embalagem, foram divulgados, incluindo uma camada de barreira ao gás de poliamida e/ou álcool de vinil etileno (EVOH), com camadas externas de poliolefina, por exemplo polietileno. Porque estas camadas são feitas a partir de resinas com qualidades de adesão pobre entre si (isto é, falta de adesão intercamadas), uma camada de adesivo é posicionada entre a camada externa e a camada de núcleo. Tais películas com uma camada de ligação entre a camada de vedação e uma camada de barreira são descritas, por exemplo, na Pat. 6.982.113; 7.018.495; e 7.223.461. Resinas de camada adesiva conhecidas incluem poliolefinas modificadas quimicamente que podem relacionar tanto com a camada externa de poliolefina e a poliamida ou camada de barreira de gás EVOH. Camadas adesivas convencionais utilizadas em tipos de síntese de aplicações são homopolímeros de polietileno enxertados com anidrido maleico (MAH) ou copolímeros.

[006] Um sistema melhorado de aderência das camadas dosmateriais que de outra forma não aderem ou não aderem fortemente é desejado.

SUMÁRIO

[007] Descrito anteriormente é uma película polimérica de camadasmúltiplas. Uma modalidade inclui uma camada de barreira de gás e uma camada de vedação. A camada de barreira de gás pode ser feita principalmente de um material de camada de barreira primária que é um primeiro material polimérico tendo elevada impermeabilidade a um gás e tem uma propriedade material. A camada de vedação, tudo o que está ligado diretamente à camada de barreira de gás, pode ser feito principalmente de um material da camada de vedante primário que é um segundo material polimérico ou de polietileno, em que a propriedade do material dos materiais de primeiro e segundo polímeros podem serincompatíveis para a produção de uma ligação de alta aderência dos primeiros e segundo materiais poliméricos constantemente decoextrusão. De preferência, a camada de barreira de gás ou vedação é feita de um material de polímero misturado compactado subindo uma mistura do respectivo material primário e um terceiro material polimérico. O terceiro material polimérico pode ser misturado em uma quantidade suficiente consistindo em melhorar a propriedade do material do respectivo material primário, ou a camada de barreira de gás ou vedação, de modo que a camada de vedação é ligável diretamente à camada de barreira com elevada aderência por coextrusão. Em uma modalidade, pelo menos, uma das matérias-primas é polietileno de baixa densidade ou HDPE ou menor do que isso.

[008] Em uma modalidade, a camada vedante é de um material depolímero misturado, e compreende uma mistura do segundo e o terceiro material polimérico. Em outra modalidade, a composição de camada de barreira de gás compreende uma mistura do primeiro e o terceiro material polimérico.

[009] Em algumas modalidades, o material tem propriedade depolaridade melhorada. Em geral, o primeiro material pode ser um material polar (tendo átomos ou grupos, por exemplo, grupos negativa ou positivamente carregados, ligados à estrutura do polímero), enquanto o segundo material é manifestação do gene não polar e não tem uma quantidade significativa de átomos polares ou grupos. Esta diferença de polaridade geralmente inibe a adesão de intercalar o primeiro e segundo polímeros por coextrusão. O terceiro material, no entanto, aumenta a polaridade do material misturado o suficiente para permitir a ligação do material misturado ao primeiro polímero com elevada adesão intercamadas (por exemplo, superior a cerca de 1 lb./in ou 1,75 N/cm (por exemplo, teste de descamação-T)). O material misturado pode compreender polímeros com grupos polares que podem ligar covalentemente ou não covalentemente com os polímeros do primeiro material. Em algumas modalidades, a camada vedante é vedável a quente a uma camada de vedação ou de outra película possuindo uma composição semelhante.

[010] Em uma outra modalidade, o material misturado compreendeprincipalmente o segundo material e o primeiro material é produzido a partir de resina compreendendo uma poliamida ou um álcool de vinil etileno. Em outra modalidade, o segundo material é um polietileno não polar; e o terceiro material é um polietileno polar. Em outra modalidade, o segundo material é um polietileno não modificado; e o terceiro material é um polietileno modificado. Por exemplo, o segundo material pode ser um polietileno não modificado selecionado a partir de polietileno de baixa densidade linear de metaloceno (mLLDPE), polietileno de baixa densidade (LDPE), polietileno linear de baixa densidade (LLDPE), polietileno de média densidade (MDPE) ou polietileno de alta densidade (PEAD); e o terceiro material pode ser um polímero polar, por exemplo um ionômero, copolímero de alta teor de acetato de vinila EVA, ou polietileno modificado, por exemplo, anidrido maleico modificado de baixa densidade ou polietileno linear de baixa densidade (mPELBD, LDPE, LLDPE ou HDPE), em que, se um dos materiais do segundo ou terceiro materiais de polímeros compreendem HDPE, o outro material não compreende HDPE.

[011] Em uma modalidade, a película com múltiplas camadas temoutra camada de vedação no lado oposto da camada de barreira. Por exemplo, a película multicamada pode ter um arranjo simétrico de camadas, por exemplo, com as camadas de vedação dispostas sobre superfícies grandes da película opostas, expostas. Em algumas modalidades da película de várias camadas, a barreira e/ou camada vedante compreende uma pluralidade de subcamadas ou composição semelhante. Em muitas modalidades, a película com múltiplas camadas tem uma espessura total, e a camada de barreira tem uma espessura que é 20% ou menos da espessura total do filme de multicamada. Em algumas modalidades, a película de multicamadas é uma película convertida compreendendo lonas sobrepostas de uma película de multicamada, tendo camadas de vedação de cada das lonas vedadas a cada outra em um padrão definindo câmaras infláveis, em que o padrão pode definir uma região de inflação em comunicação fluida com as câmaras, a região de inflação configurada para receber um bocal para inflar as câmaras.

[012] Também aqui anteriormente descrito é um método de fazer apelícula de multicamada, coextrudindo o primeiro material e os materiais de polímero misturados. É também revelado um método para produzir uma película inflável e vedável para embalagem de proteção, compreendendo vedação por calor de camadas sobrepostas do filme multicamada, por exemplo, em que as camadas de vedação de cada uma das camadas são vedadas umas às outras em um padrão definindo de câmaras infláveis ligadas a uma região de inflação que recebe um bocal para inflar as câmaras. Em algumas modalidades, um método de fabricação da embalagem de proteção inclui a injeção de ar entre camadas da película de várias camadas para inflar as câmaras e vedar as câmaras infladas para vedar o ar entre elas e fornecer um travesseiro inflado.

[013] Em alguns casos, a película de multicamada convertida éconfigurada de modo que quando as câmaras são infladas e vedadas a quente para fornecer almofadas de ar, as almofadas de ar exibem menos que cerca de 3% de perda em um teste de deformação por 7 dias a 0,1 psi de carga. Em casos adicionais, a película de multicamada é configurada de modo que quando as câmaras são infladas e vedadas a quente para fornecer almofadas de ar, as almofadas de ar exibem menos que cerca de 9% de perda sob teste de vácuo/altitude sob uma pressão de -13 polegadas de Hg.

BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS

[014] A FIG. 1 é uma vista em corte transversal de uma modalidadede um filme multicamada;

[015] As FIGS. 2 e 3 são vistas da seção transversal das modalidadesde uma película de multicamadas com camadas de vedação que são cada formadas por subcamadas múltiplas;

[016] A FIG. 4 é uma vista da seção transversal de uma modalidadede uma película de muticamada com uma camada de barreira forrada por subcamadas múltiplas;

[017] A FIG. 5 é uma vista da seção transversal de uma modalidade de uma película de multicamada em que a barreira e camadas de vedação são cada formadas por subcamadas múltiplas;

[018] A FIG. 6 é uma vista em corte, diagramática de um molde decoextrusão para fazer uma película de sete camadas coextrudidas, tais como mostradas nas Figs. 3 e 5;

[019] A FIG. 7 é uma vista diagramática de uma modalidade de umapelícula de multicamada convertida para alimentação em uma embalagem protetora inflável e dispositivo de vedação;

[020] A FIG. 8 é uma tabela descrevendo várias modalidades depelículas de multicamadas;

[021] A FIG. 9 é uma tabela mostrando uma análise de certaspelículas de multicamadas da Fig. 7;

[022] A FIG. 10 é uma tabela descrevendo várias modalidades depelículas de multicamadas faltando a camada de aperto, bem como películas compreendendo uma camada de aperto posicionada entre as camadas de vedação e barreira; e

[023] A FIG. 11 é uma tabela que mostra uma análise de películasde multicamadas da Fig. 10 e uma camada de controle faltando uma camada de barreira.

DESCRIÇÃO DETALHADA

[024] A presente divulgação é direcionada a películas demulticamada, tal como para uso em embalagem protetora. Em algumas modalidades, as películas de multicamadas são usadas na fabricação de almofadas de ar ou travesseiros de ar. Em muitos casos as películas de multicamada compreendem uma camada de barreira de gás e uma camada de vedação, sem uma camada de aperto posicionada entre a camada de barreira de gás e a camada de vedação. Modalidades de película de multicamada faltando uma camada de aperto podem exibir propriedades de adesão intensificadas entre a camada de barreira de gás e a camada de vedação. A camada de vedação é mistura de compostos de polímero resultando em uma resina com propriedades adesivas superiores com respeito à camada de barreira de gás.

[025] A modalidade preferida de uma película de muticamada nãorequer uma camada de aperto ou adesiva a ser posicionada entre a camada de barreira de gás e a camada de vedação. Ao invés, a camada de vedação é configurada para aderir diretamente à camada de barreira de gás, porque tem características relevantes a sua adesão para a camada de barreira que tenha sido modificada para ser mais compatível com aquelas características da camada de barreira de gás, tais como por mistura em um material modificante de adesão para fornecer a camada de vedação com propriedades de adesão melhoradas para aderir ao material da camada de barreira, por exemplo sob condições encontradas durante um processo de coextrusão. O material modificador de adesão pode ser material de camada de aperto que foi previamente fornecido como uma camada independente para aderir a uma camada de vedação a uma camada de barreira.

[026] A película de multicamada divulgada e métodos de fazer apelícula de multicamada pode fornecer produção mais eficiente e econômica de películas de barreira de multicamada. Em muitas modalidades, a película divulgada pode ser fabricada usando duas resinas e três moldes de camada de coextrusão. Assim, a película divulgada e métodos permitem a produção de películas com menor custo. Em alguns casos, o uso de algumas camadas pode permitir películas de espessura menor.

[027] Referindo à Fig. 1, camadas de vedação 12 em uma modalidadede uma película de multicamada 10 são posicionadas como uma camada externa de uma lona e película. Uma camada de barreira 14 é disposta entre as camadas de vedação 12 bem como um núcleo da lona de película. Esta modalidade pode ser formada com um extrusor de molde de camada tripla, coextrudindo as camadas de vedação e barreira 12, 14 cada como uma camada coextrudida única com nenhuma subcamada, rendendo a camada mesma uma monocamada.

[028] A camada de vedação divulgada pode ser aderida diretamentea uma camada de barreira de gás sem uma camada adesiva posicionada entre as camadas de barreira e vedação. Em algumas modalidades, a camada de vedação pode ser uma monocamada ou a camada de vedação pode compreender duas ou mais subcamadas com a mesma ou semelhante composição de uma mistura de polietileno modificado e um modificador de aderência que pode compreender polietileno modificado com anidrido ou outro intensificador de adesão adequado ou material de aperto. Por exemplo, película de multicamada da Fig. 2 tem camadas de vedação 22, cada das quais é formada de duas subcamadas 26, e película de multicamada 30 da Fig. 3 tem camadas de vedação 32, cada das quais é formada de três subcamadas 36. As camadas e subcamadas nas películas das Figs. 1-5 são preferencialmente arranjadas simetricamente em seção transversal sobre a camada de barreira da película. Este arranjo de camadas ajuda a manter a película plana, como oposto a sair de um plano ou se tornar ondulada, mas é imaginado que modalidades assimétricas podem alternativamente serem feitas. Uma modalidade tem uma camada de vedação em uma superfície externa e uma camada de barreira na outra superfície externa, e uma modalidade tem apenas uma camada de vedação e uma camada de barreira.

[029] As subcamadas que são coextrudidas juntas e que são domesmo material tipicamente funcionam como uma camada única. Em muitas modalidades, cada camada ou subcamada é tipicamente fornecida por um canal de alimentação único em um extrusor. As camadas e subcamadas produzidas por cada canal de alimentação são coextrudidas do molde de extrusor para produzir a película de multicamada, com quaisquer subcamadas combinando para formar camadas. Assim uma modalidade com três camadas pode ser formada usando um molde tendo três ou mais canais de alimentação, com os canais de alimentação adicionais contendo um mesmo ou semelhante polímero como um canal de alimentação adjacente para produzir subcamadas de uma ou mais camadas. Em várias modalidades, o coextrusor de molde pode número par ou número ímpar de canais de alimentação. Em várias modalidades, o número de canais em um molde pode ser 3 ou maior, por exemplo 4, 5, 6, 7 ou mais. Em alguns casos, o número de canais em um molde pode ser significativamente maior que o número de camadas na película multicamada.

[030] A camada de barreira na película de multicamadapreferencialmente é feita de materiais que tem impermeabilidade elevada ao ar ou o fluido que é desejado para estar contido pela película. Em algumas modalidades, a camada de barreira pode compreender duas ou mais subcamadas com a mesma ou semelhante composição, e em outras modalidades, a camada de barreira pode inclui composições diferentes. Por exemplo, enquanto películas 10, 20, 30 das Figs. 1-3 tem camadas de barreira única 14, 24, 34, com nenhuma subcamada, assimfornecendo uma camada de barreira de monocamada; película de multicamadas 40 da Fig. 4 tem camada de barreira 44 formada de três subcamadas 48a,b. Película de multicamada 50 da Fig. 5 tem uma camada de barreira 54 formada de três subcamadas 58a, b, e tem camadas de vedação 52 cada formadas de duas subcamadas 56. Cada modalidade mostrada nas Figs. 1-5 tem apenas três camadas, a saber, uma camada de barreira ensanduichada entre duas camadas de vedação. Outras modalidades podem ter camadas adicionais, tais como camadas internas, tipicamente dentro de um par de camadas de barreira se a construção é para permanecer simétrica.

[031] A Fig. 6 mostra um molde de extrusor por sopro 70 paracoextrudir subcamadas/camadas de película de multicamadas, tais como as modalidades das Figs. 3 e 5, e Exemplo 1 da Fig. 8. Tipicamente, ar é soprado para cima no desenho para a abertura 72, e ar quente é extraído através do tubo 73. O material das camadas de vedação e barreira 74, 76 (ou subcamadas) é fundido e alimentado através de canais de alimentação concêntricos 78 dentro do molde extrusor, a extrusão de multicamada sai na abertura do molde 79, e o ar soprado forma o material extrudido em uma película tubular, inflada como uma bolha pelo fluxo de ar na coluna de ar entre eles. As camadas extrudidas aderem a cada outra conforme elas se solidificam devido às propriedades intensificadas de adesão do material de camada de vedação. Outros processos de extrusão ou fabricação podem ser feitos para formar um tubo ou folha plana não tubular de material de película de multicamada, tal como extrusão de película por moldagem, que tipicamente usa um molde linear, plano abrindo e forma uma folha de material de película de multicamada que termina em duas bordas laterais.

Polímeros

[032] As películas de multicamada descritas incluem camadas feitasa partir de polímeros ou de diferentes composições. Em algumas modalidades, as camadas divulgadas podem ser selecionadas a partir de polímeros de etileno, amida, ou vinila, copolímeros e as suas combinações.

[033] Os polímeros descritos podem ser polares ou não polares. Comofoi aqui utilizado antes, uma molécula polar refere a uma molécula de polímero ou o polímero possuindo uma carga elétrica em alguns ambientes. Uma molécula polar ou polímero pode interagir com outras moléculas polares, por exemplo, ligação de hidrogênio. Polaridade de uma molécula geralmente afeta outras características, tais como ponto de fusão. Em algumas modalidades, um polímero polar pode ter grupos com átomos de cargas opostas.

[034] A camada de vedação e barreira divulgadas podemcompreender materiais primários. Em muitos casos, a camada de barreira de gás pode ser feita principalmente de um material de camada de barreira primária que é um primeiro material polimérico tendo elevada impermeabilidade ao gás e tem uma propriedade de material. Em muitos casos, a camada de vedação é feita basicamente de um primeiro material da camada de vedação é de um segundo material polimérico ou polietileno, que servem de reforço de vedação para uma outra camada de vedação e em que a propriedade do material do primeiro e segundo materiais poliméricos são incompatíveis para a produção de uma ligação de alta aderência do primeiro e segundo materiais poliméricos geralmente de coextrusão. O polímero de etileno divulgado da camada de vedação pode ser uma “forma substancialmente não polar de polietileno. Em muitos casos, o etileno pode ser um polímero de poliolefina feito a partir de copolimerização de etileno e outra olefina, por exemplo uma alfa- olefina. O polímero de etileno pode ser selecionado a partir de polietileno de baixa, média e alta densidade, ou uma combinação dos mesmos. Em alguns casos, a densidade de vários polietilenos pode variar, mas em muitos casos, a densidade ou polietileno de baixa densidade pode ser por exemplo de cerca de 0905 ou inferior a cerca de 0930 g/cm3, a densidade ou polietileno de média densidade pode ser, por exemplo, de cerca de 0930 a cerca de 0940 g/cm3, e polietileno de alta densidade pode ser, por exemplo cerca de 0940 a cerca de 0965 g/cm3ou maior. O polímero de etileno pode ser selecionado a partir de polietileno linear de baixa densidade (LLDPE), polietileno de baixa densidade linear de metaloceno (mLLDPE), polietileno de alta densidade (HDPE), polietileno de média densidade (PEMD) e polietileno de baixa densidade (LDPE).

[035] Em algumas modalidades o polímero polar pode ser umpolietileno não polar que pode ser modificado para transferir uma característica. Em outras modalidades, o polímero polar é um ionômero (por exemplo, copolímeros de etileno e ácido metacrílico, E/MAA), um copolímero de EVA alto teor de acetato de vinila, ou outro polímero com características polares. Em uma modalidade o polietileno modificado pode ser modificado por polietileno anidro. Em algumas modalidades, o anidrido maleico é enxertado sobre o polímero ou copolímero de olefina. Polímeros de polietileno modificado podem reagir rapidamente mediante coextrusão com poliamida e outros polímeros de etileno contendo (por exemplo, EVOH). Em alguns casos, uma camada ou subcamada compreendendo o polietileno modificado pode formar ligações covalentes, ligações de hidrogênio e/ou interações dipolo-dipolo com outras camadas ou subcamadas, por exemplo, subcamadas ou camadas de compreendendo uma camada de barreira. Em muitas modalidades, a modificação de um polímero de polietileno pode aumentar o número de átomos no polietileno que estão disponíveis para ligação, por exemplo, a modificação de polietileno com anidrido maleico adiciona grupos acetila para o polietileno, o qual pode, em seguida, ligar com grupos polares da camada de barreira, por exemplo átomos de hidrogênio sobre uma cadeia principal de nylon. Polietileno modificado pode também formar ligações com outros grupos na cadeia principal de nylon, bem como grupos polares ou de outras camadas de barreira, por exemplo grupos de álcool no EVOH. Em algumas modalidades, um polietileno modificado pode formar emaranhamentos de cadeia e/ou interações de van der Waals com um polietileno não modificado.

[036] As misturas de etileno e outras moléculas podem ser utilizadastambém. Por exemplo, o álcool de vinil de etileno (EVOH) é um copolímero de etileno e álcool vinílico. EVOH tem um caráter polar e pode ajudar na criação de uma barreira de gás. EVOH pode ser preparado por polimerização de etileno e acetato de vinila para se obter o acetato de etileno vinila (EVA), seguido por hidrólise. EVOH pode ser obtido por saponificação de um copolímero de acetato de etileno vinila. O copolímero de acetato de etileno vinila pode ser produzido por uma polimerização conhecida, como polimerização em solução, polimerização em suspensão, polimerização em emulsão e semelhantes, e saponificação de copolímero de acetato de etileno vinila pode ser útil realizada por um método conhecido. Tipicamente, as resinas são produzidas utilizando EVA em autoclave de alta pressão e os processos de tubulares.

[037] A poliamida é um polímero de elevado peso molecular comligações amida ao longo da estrutura da cadeia molecular. A poliamida é um polímero polar. Poliamidas de nylon são poliamidas sintéticas, que têm propriedades físicas favoráveis de alta resistência a abrasão, rigidez, e resistência química, e uma baixa permeabilidade ao gás, por exemplo oxigênio.

[038] Os polímeros e copolímeros descritos aqui anteriormente podeincluir vários aditivos. Em alguns casos, podem ser adicionados aditivos e avaliações durante o processo de extrusão. Em algumas modalidades, os aditivos podem ser corantes, anti-estáticos, nanopartículas, argila de nanopartículas, anti-nevoeiro, de enchimento, talco, amido, CaCO3, de deslizamento e/ou anti-bloqueio. Os aditivos podem ser incorporados na resina, ou podem ser incorporados durante a extrusão. Em algumas modalidades, os aditivos podem ajudar na modificação de uma camada de barreira, por exemplo, para diminuir a transferência de oxigênio. Em algumas modalidades, os aditivos, por exemplo, de escorregamento e/ou anti-bloqueio, podem ajudar no controle de atrito e/ou adesão de uma superfície de película. Em alguns casos, deslizamento e/ou anti-bloqueio pode ajudar a controlar o atrito e/ou a adesão de superfícies de películas adjacentes.

Camada de barreira

[039] A película de camadas múltiplas descritos pode incluir uma oumais camadas de barreira que criam uma barreira ao gás. Em algumas modalidades, a camada barreira é feita a partir de uma resina que é menos permeável ao gás do que a de outras camadas da película de multicamada. Em alguns casos, o gás pode ser o ar ambiente ou pressurizado, ou um constituinte do ar, por exemplo, oxigênio, nitrogênio, dióxido de carbono, etc., ou uma combinação dos mesmos. Em muitas modalidades, uma camada de barreira ao gás pode compreender um polímero selecionado a partir de copolímero de álcool etileno vinílico, poliamidas, outro polímero adequado ou uma combinação dos mesmos. A espessura da camada de barreira pode ser variada para criar uma barreira eficaz para a transmissão de um gás através da película multicamada, fornece aa película com multicamadas com força suficiente, fornece a película de multicamada com durabilidade suficiente, ou uma combinação destas qualidades. O uso de uma poliamida na camada de barreira pode ajudar aumentar a durabilidade da película de multicamada divulgada.

[040] O material da camada de barreira, quando selecionado pela suaimpermeabilidade, pode ser selecionado com base na sua taxa de transferência de oxigênio (“OTR”). OTR pode ser medida por teste de procedimentos bem conhecidos na técnica, por exemplo a norma ASTM D3985. Na maioria dos casos, a OTR é inferior a cerca de 100 cc/100 pol. 2/dia. Em algumas modalidades a OTR é inferior a cerca de 30, 20 ou 10. Os polímeros de nylon e copolímeros (por exemplo, nylon 6, nylon 6/6,6, etc.) e/ou álcool de etileno de vinila (EVOH ou teor variável de etileno, por exemplo 38 % de etileno ou a partir de cerca de 15% - 50% de etileno) pode ser usado como uma barreira de gás, por exemplo, embora modalidades alternativas podem utilizar outras camadas de barreira apropriadas.

[041] Em algumas modalidades, o polímero de barreira pode sermisturado com o polietileno, por exemplo de nylon ou EVOH, podem ser misturados com o polietileno e/ou um polímero polar (por exemplo polietileno modificado, ionômero, ou copolímero de EVA de alto teor de acetato de vinila). Em alguns casos, nylon ou EVOH é misturado com o LLDPE e/ou LLDPE modificado para formar a camada de barreira. Em muitas modalidades, em que o polietileno (modificado e/ou não modificado) é misturado na camada de barreira, a quantidade de polietileno na camada de barreira é inferior a cerca de 25%, e de preferência menos do que cerca de 10%. Em modalidades preferidas, a espessura da camada de barreira selecionada para ser suficiente para providência é a permeabilidade do ar desejado, e de preferência também tenacidade, resistência ao rasgamento e durabilidade para a película.

[042] A camada de barreira pode ter uma pluralidade de subcamadasque são materiais similares ou diferentes. Por exemplo, em várias subcamadas de um mesmo material pode ser coextrudida a partir de canais adjacentes na extrusora. Em uma modalidade que tem materiais diferentes que formam a barreira subcamadas, a barreira tem subcamadas de nylon e EVOH, bem como uma subcamada de nylon ensanduichada entre camadas de EVOH ou uma subcamada de EVOH ensanduichada entre camadas de nylon. Tal como descrito acima, subcamadas de barreira podem ser misturadas com outros polímeros de polietileno para criar a subcamada. A camada de barreira é tipicamente a camada interna ou central, e a camada de vedação é, tipicamente, a camada externa das camadas de película, embora uma modalidade alternativa tenha uma primeira camada de barreira ensanduichada entre a camada de vedação e uma segunda camada de barreira. Na maioria dos casos, a película de multicamadas compreende uma camada de barreira, ou subcamadas, que ocupam o(s) canal(ais) central(ais) ou que podem ser ensanduichadas entre um número semelhante de camadas de vedação. Por exemplo, uma extrusora de molde de sete camadas pode ter a camada de barreira na camada 4 e camadas de vedação nas camadas 1-3 e 5-7. Em outros casos subcamadas de barreira podem ser compensadas, por exemplo camadas de barreira podem ser alimentadas em um molde de sete canais na camada de canal 3, enquanto as camadas de vedação são alimentadas no molde nas camadas de canal 1, 2, 4, 5, 6 e 7. Nestas e em algumas outras modalidades a espessura das camadas de vedação não são simétricas. Essa é uma camada de vedação é mais espessa do que a outra. Em alguns casos, as camadas de vedação de um dos lados da camada de barreira podem compreender menos ou mais subcamadas do que a camada de vedação no lado oposto. Em outras modalidades, a película pode compreender uma única camada de barreira e uma camada de vedação única, ou ambos, que podem compreender subcamadas.

Camada de vedação

[043] A camada de vedação é de preferência selecionada para permitirque a película com multicamadas seja vedada a uma outra camada de película da mesma ou composição semelhante. Por exemplo, a outra camada pode ser proporcionada por dobra da película de multicamadas sobre si próprio. A camada de vedação pode ser vedada para outra camada de vedação semelhante através de um método de adequado, incluindo, sônico, calor ou vedação adesiva.

[044] A camada de vedação em uma modalidade é feita ouprincipalmente feita de uma resina de polietileno. Em algumasmodalidades, a camada de vedação é selecionada a partir de LDPE (polietileno de baixa densidade), LLDPE (polietileno de baixa densidade linear), mLLDPE (polietileno de baixa densidade linear de metaloceno), HDPE (polietileno de alta densidade), ou uma combinação dos mesmos.

[045] A camada de vedação pode ser uma mistura ou mescla depolietileno modificado e não modificado. Polietileno modificado pode ser criado por enxerto de uma ou mais moléculas de polietileno para ajudar a conferir um caráter polar para o polietileno. Em algumas modalidades, a molécula é anidrido maleico em uma poliolefina ou polietileno. Em alguns casos, o polietileno modificado LDPE é LLDPE modificado. A vedação principal tem, tipicamente, a camada de material de adesão intercamadas de uma camada de barreira, isto é, a camada de vedação típica não adere bem à camada de barreira de um processo de extrusão. A camada de vedação presentemente divulgada é modificada para melhorar a sua aderência à barreira e aumentar a adesão intercamadas. Em uma modalidade, o polietileno modificado adere significativamente melhor à resina da camada de barreira de polietileno não modificado. Em alguns casos, o polietileno modificado caracterizado pode ser com base no nível de anidrido como resina de teor de anidrido maleico alto, médio ou baixo. Materiais alternativos podem ser usados, de preferência que podem ser vedados a quente a outra de outra lona de película.

[046] O material da camada de vedação principal é de preferênciamodificado para melhorar uma propriedade de material, por exemplo, o seu caráter polar. Em muitas modalidades, uma camada de vedação pode ser modificada de tal modo que é menos não polar. Por exemplo, o caráter polar de uma camada vedante pode ser modificado de tal modo que é mais semelhante ao de uma camada de barreira, de uma camada de não modificada de vedação. Em muitas modalidades, a camada de vedação de resina contendo polietileno modificado é significativamente mais polar do que a polaridade de uma camada de vedação sem polietileno modificado, todos os quais são não polares. Assim, uma resina mista irá produzir uma camada de vedação de cadeias de polímero que tem carácter não polar (polietileno não modificado) e cadeias poliméricas que tem carácter polar (polietileno modificado). O grau de polaridade de uma camada de vedação a partir de uma resina misturada pode ser afetado pelo nível de modificação (que pode ser descrito como alto, médio ou baixo) e/ou a concentração relativa de polietileno modificado na resina misturada. Em muitas modalidades, uma camada de vedação inclui um polímero de polietileno com átomos ou grupos polares. O nível de modificação pode refletir o número de átomos ou grupos polares por polímero e/ou o tipo de átomo ou grupo polar.

[047] A camada de vedação em uma modalidade é uma mistura depolietileno modificado e não modificado. Em muitas modalidades do polietileno modificado, ele é modificado para aumentar o número de átomos polares ou grupos no polietileno. Em muitas modalidades, cada camada de vedação 12 da película de multicamadas divulgada compreende uma mistura de anidrido ou polietileno modificado e polietileno não modificado. Em alguns casos, a proporção de polietileno modificado a não modificado é de cerca de 0,5-3: 9,5-7. Em uma modalidade, a proporção é de 1: 9. Em outra modalidade a proporção pode ser de 1:4. Modalidades alternativas utilizam outras proporções adequadas. A quantidade de polietileno modificado de uma camada de vedação é de preferência selecionada a partir de um nível desejado de adesividade à camada de barreira, capacidade de vedação, e/ou a durabilidade da película com multicamadas. Em muitos casos, a adesividade da camada de vedação é aumentada por aumento da quantidade de polietileno modificado por anidrido ou aumentando os níveis cada vez maiores de anidrido maleico no polietileno modificado.

[048] Em alguns casos, a resina misturada inclui anidrido LLDPEmodificado e LLDPE não modificado. Em alguns casos, o nível de anidrido no LLDPE modificado pode ser alto, médio ou baixo. A percentagem ou quantidade de polietileno modificado misturado na resina pode ser ajustada, dependendo do nível de teor em anidrido na resina de polietileno modificado e a adesividade desejada da camada de vedação. Na maioria dos casos, teor mais alto do anidrido maleico irá aumentar a adesividade da camada de resina misturada. Em alguns casos em que o polietileno modificado tem teor alto de anidrido maleico, a razão de polietileno modificado a polietileno não modificado pode ser baixa. Nos casos em que o polietileno modificado tem baixo teor de anidrido maleico, a percentagem de polietileno modificado pode ser superior.

[049] Em muitos casos, em que a camada de vedação compreendeuma mistura de polietileno modificado e não modificado, a temperatura de fusão da resina combinada pode ser mais do que cerca de 400 °F (204 °C). Em alguns casos, a resina combinada pode ter uma temperatura de fusão de cerca de 425 ° F (218 °C), ou entre cerca de 410-440 ° F (210226°C). Em alguns casos, a temperatura de fusão da resina misturada pode ser selecionada para ajudar no aumento da adesão entre a barreira e camadas de vedação. Em alguns casos, a aderência da camada de resina misturada pode diminuir com temperaturas de fusão mais baixas. Em algumas modalidades a temperatura de fusão de uma resina de camada de barreira, tal como um contendo nylon e/ou EVOH, é tipicamente mais elevada do que a temperatura de fusão de uma resina de camada de vedação, e em algumas modalidades pode auxiliar na criação da película com múltiplas camadas para aumentar a temperatura de fusão da camada de vedação. Em muitos casos, uma camada de vedação com uma temperatura de fusão mais elevada pode requerer o aquecimento da película a uma temperatura mais elevada para alcançar uma vedação.

Adesão da camada de barreira de vedação

[050] A película de multicamadas divulgada compreende umacamada de vedação em contato com a camada de barreira. A composição da camada de vedação descrita é modificada para ser inicializada para aderir com força suficiente à camada de barreira tendo uma composição diferente, sem uma camada adesiva posicionada entre a camada de barreira e de vedação. Em alguns casos, a aderência da camada de vedação pode ser controlada, por exemplo, alterando a quantidade de polietileno modificado na camada de vedação, por exemplo, alterando o teor de anidrido maleico no polietileno modificado, e/ou alterando a massa fundida temperatura da camada de vedação.

[051] Em muitos casos, a quantidade de polietileno modificado epolietileno não modificado misturado à resina de polietileno da camada de vedação é selecionada para fornecer uma força muito alta de descamação necessária para separar as camadas de vedação e de barreira para prevenir delaminação ou garantir que ela raramente ocorra. Em algumas modalidades, a adesão intercamadas é suficientemente elevada para que uma força de separação não possa ser medida com precisão. Na maioria das modalidades, a ligação de aderência entre a camada de barreira e a camada de vedação pode ser medida por um teste de força de descamação a 180 ° padrão, em que uma camada é puxada para trás sobre si mesma. Na maioria das modalidades, a resistência à descamação do material em multicamada presentemente reivindicado é maior do que cerca de 200 gramas força. Em algumas modalidades a adesão intercamadas é uma ligação de alta aderência para processar uma resistência de descamação de mais de cerca de 400 gramas força medido pela norma ASTM, teste de força de descamação a 180 °. Em alguns casos, a força de desprendimento pode ser sobreexpressa em lb/in. ou N/cm, e a força de descamação do material em multicamada presentemente reivindicado é maior do que cerca de 0,5 ou 1,0 lb./in, ou cerca de 0,9 ou 1,75 N/cm, como medido em um ensaio T-Peel (por exemplo, ASTM D1876). Em casos de descamação preferencial a força de descamação T da película multicamada aparentemente reivindicada é acima de 2 ou 2,5 N/cm, e, em alguns casos, a resistência à descamação (por exemplo, descamação-t ou descamação a 180 ° é maior do que a resistência à tração de uma ou de ambas as camadas de modo que as camadas mesmas quebram antes de elas descamarem a partir da outra. Em tais resinas misturadas compreendendo polietileno modificado e não modificado, os dois polietilenos devem embaraçar e/ou associar através de interações de van der Waals durante extrusão. O polietileno modificado e não modificado pode ser fornecido como uma mistura de particulados de pelotas sólidas, tais como materiais triturados, granulados, ou outras partículas na extrusora.

[052] A camada de vedação pode ser extrudida como uma pluralidadede subcamadas que têm a mesma composição ou similar. Múltiplos canais de moldes adjacentes de extrusão que podem ser utilizados para coextrudir as múltiplas subcamadas que ligam para formar a vedação de camada única. Tal coextrusão pode ser formada para resultar em uma camada vedante que tem características semelhantes e se comporta como faz uma camada de vedação de monocamada que é extrudida através de um molde de única camada.

[053] Ligação entre a camada de vedação e as camadas de barreirapode ser através de ligação covalente ou não covalente, dependendo dos materiais utilizados. Em alguns casos, a ligação não covalente pode incluir ligações de hidrogênio, ligação iônica, ligação eletrostática, ligação de van der Waals, e interações hidrófobas. Em alguns casos, por exemplo quando a camada de vedação compreende polietileno modificado anidrido e está posicionada ao lado de uma camada barreira de EVOH ou de poliamida, grupos anidrido do anidrido modificado covalentemente ligado a grupos hidroxila da camada de barreira, e de ligação de hidrogênio ocorrem entre os grupos anidrido e os grupos amida ou hidroxila da camada de barreira.

Espessura

[054] Películas multicamadas típicas têm uma espessura de cerca de0,5-2 mil, mais tipicamente cerca de 1:25 0,75 mil, e películas típicas têm uma espessura total de cerca de 1 mil. Tipicamente, a espessura de uma camada individual situa-se entre cerca de 1% e 99% da espessura total da película de multicamada. Tipicamente, a camada de barreira pode estar entre cerca de 1% e 20% da espessura total da película com múltiplas camadas, e, tipicamente, as camadas de vedação podem estar compreendidas entre cerca de 99% e 50% da espessura total da película com multicamadas, em muitas modalidades a camada de vedação é pelo menos 70%, mas mais preferencialmente pelo menos 80%, com cada camada de vedação individual estando entre cerca de 49,5% e 40%. Outras espessuras adequadas podem ser usadas em modalidades alternativas, tal como descrito abaixo.

[055] Tipicamente, a espessura da camada de barreira 64 é pelomenos cerca de 1% e menos do que cerca de 20%, enquanto uma modalidade preferida pode ser de entre cerca de 3% e 17%, em outros casos, a espessura da barreira pode ser de cerca de 5%, 10 %, ou 15% da espessura da película de multicamadas 60 (enquanto as espessuras são mostradas com respeito à Fig. 1, podem relacionar com as outras modalidades, conforme o caso). Algumas modalidades para uso em vários tipos de embalagens podem beneficiar de uma camada mais espessa de barreira, por exemplo, onde as taxas muito baixas de transferência de oxigênio são desejadas. Em outra modalidade, a camada de barreira é maior do que 20%, em alguns casos, até cerca de 25%, 30% ou mais da espessura total da película com múltiplas camadas, embora outras espessuras adequadas possam ser usadas em modalidades alternativas. Em algumas modalidades, a camada de barreira pode ter uma espessura de entre cerca de 1% e 7% da espessura total da película de multicamada. Em outros casos, a camada de barreira pode ser de cerca de 5%, 10%, ou 15% da espessura total da película com multicamadas. Em outras modalidades, a camada barreira pode estar entre cerca de 30-1%, 25-5%, ou 20-10%, da espessura total da película com multicamadas. Na maioria dos casos, a espessura da camada de barreira é suficiente para a camada de barreira para funcionar como uma barreira de gás. Em muitas modalidades, a espessura de uma camada de barreira contendo nylon pode ter mais de uma camada de barreira contendo EVOH, por exemplo, entre cerca de 3-15% e cerca de 1-10%, respectivamente. Em uma modalidade preferida, por exemplo, onde a camada de barreira é EVOH, a camada de barreira pode ser de cerca de 5% da espessura total da película com múltiplas camadas. Em outro caso, por exemplo, onde a camada de barreira é de nylon, a camada de barreira pode ser de cerca de 10% da espessura total da película com multicamadas. Em outro caso, onde a camada de barreira compreende uma subcamada central de EVOH posicionada entre duas subcamadas de barreira de nylon, a subcamada de EVOH pode ser cerca de 1-7% da espessura total da película multicamada de nylon e cada subcamada pode ser cerca de 17% ou a espessura total da película com multicamadas.

[056] Em algumas modalidades, as camadas de vedação podem teruma espessura de cerca de 80-99% da espessura total da película multicamada (enquanto as espessuras mostradas com respeito à Fig. 1, podem relacionar com as outras modalidades, quando aplicável). Em alguns casos, cada camada de vedação pode ser de cerca de 47,5%, 45%, ou 42,5% da espessura total da película com multicamadas. Onde a camada de vedação compreende duas ou mais subcamadas, cada subcamada pode ter a mesma espessura, por exemplo, onde cada camada de vedação tem de 45% da espessura total da película multicamada, e a camada de vedação compreende três subcamadas, cada subcamada tem de 15% da espessura total da película multicamada.

[057] Como descrito acima, subcamadas de uma camada podemcompreender diferentes espessuras. Por exemplo, com referência à FIG. 2, em que camada 22 compreende duas subcamadas 26, as duas subcamadas 26 podem ter diferentes espessuras.

Extrusão

[058] As películas da presente invenção podem ser formadas porqualquer número de técnicas de extrusão ou coextrusão bem conhecidas, embora outros processos para produzir a película com multicamadas são previstos. Em alguns casos, as diferentes camadas podem ser extrudidas a diferentes temperaturas de fusão e para permitir a extrusão do material de cada camada, com a composição da camada de vedação modificada para ajudar na aderência ao material da camada de barreira. Em algumas modalidades, a camada de barreira, ou a aplicação de outras camadas e internas, são extrudidas a temperaturas que são mais elevadas do que a temperatura da camada de vedação. Em alguns casos, a adesividade da camada extrudida pode ser alterada por uma alteração na temperatura de extrusão.

[059] Os processos de coextrusão adequados incluem extrusão asopro, em que a composição, pode ser extrudida em um estado fundido através de um molde anular e em seguida soprado e resfriou para formar uma película tubular, soprada. Em alguns casos, o tubo de película soprada pode ser cortado e desdobrado para formar uma película plana, e em outros é convertido além disso, na sua configuração tubular. Em processos de extrusão de rolo de resfriamento, por exemplo, cada camada de resina pode ser coextrudida através de um bloco de alimentação e conjunto de moldes. Por exemplo, a composição pode ser extrudida em um estado fundido atravésde um plano que e depois resfriou para formar uma película.

Conversão de película e uso

[060] Para aplicações em embalagens de proteção, a película demulticamadas pode ser convertida por calor a duas camadas de vedação da película de várias camadas umas às outras segundo um padrão pré- determinado e, em seguida, pode ser inflado com um fluido, de preferência um gás, como ar. Em muitos casos, as películas podem ser infladas vedadas pelos usuários, por exemplo como divulgado na Patente US No. 7.862.870, e Pedido de Patente EUA No. 13/844,658. A película convertida pode ser configurada para ser utilizada em um dispositivo de inflação contínuo e de vedação, tal como divulgado no pedido '658 ou US Pat. 8.454.779 e 8.061.110, por exemplo. Os dispositivos podem ser empregues, que convertem, inflam e vedam as camadas in situ, como divulgado na Patente US No. 6.789.376. Alternativamente, a película pode ser configurada para operações individuais de inflação, e pode ser fornecida com as válvulas de retenção entre as camadas da película multicamada, por exemplo tal como divulgado na Publicação do Pedido de Patente US No. 2004/0163991. Em outras modalidades, a película pode ser utilizada em um dispositivo para o enchimento da película com precursores de espuma e a película de vedação para a embalagem de proteção de espuma em saco, como divulgado Publicação Pedido de Patente US No. 2013/0047552.

[061] Com referência à FIG. 7, durante conversão de película para opadrão de vedação providência para tornar o material da embalagem de proteção 79, o material de película tubular pode ser achatado para lonas 80,81 compreendendo o material, ou, se o material não é tubular, ele pode ser dobrado em C, por exemplo, com sobreposição de camadas. Um padrão de vedação 82 é aplicado para as duas camadas 80,81 ou película, vendando as camadas de vedação contactando das lonas uma na outra. No modo de realização mostrado na figura, o padrão de vedação 82 fornece uma região de inflação, que pode ser um canal 84 para receber um bocal de inflação, e vedações transversais 86 para definir câmaras infláveis independentes 88. Enquanto o canal 84 é fechado em uma direção radial, exceto nas câmaras 88, para envolver completamente um bocal alongado recebido no canal 84, modalidades alternativas têm uma região de inflação aberta, por exemplo incluindo duas abas com extremidades independentes opostas a partir das entradas para as câmaras 88 para receber entre si um bocal na inflação região. Estas abas podem ser comprimidas sobre o bocal de inflação que sopra o gás para as entradas das câmaras 88. A borda 96 das câmaras 88 é de preferência fechada, como pela dobra em uma película dobrada em C ou por uma vedação longitudinal, eixo normalmente seria usado quando duas camadas independentes são colocadas umas sobre as outras para formar paredes opostas dos travesseiros infláveis de embalagem de proteção. Segmentos de vedação longitudinal 90 ajudam a conter a altura das câmaras 88, uma vez infladas e linhas de articulação compreendidas na embalagem protetora inflada. Linhas enfraquecidas também podem ser aplicadas para permitir que um usuário separe seletivamente a partir do estoque remanescente de material de embalagem protetora 79 um comprimento ou material de embalagem protetora inflado 79 com um número variável de 88 câmaras ligadas a outra. Esta linha enfraquecida pode ser fornecida, por exemplo, por uma linha de perfurações 92, ou outra estrutura adequada. Uma linha de vedação pode ser aplicada na linha 94, como por vedação a quente ou outro método adequado, longitudinalmente ao longo das linhas transversais de vedação para vedar as camadas de vedação de encosto em conjunto para vedar as câmaras infladas. Outros segmentos de vedação podem ser adicionados como é conhecido na técnica, como dentro das câmaras, atuando contínua ou espaçada das vedações transversais 86. Operações de vedação preferidas envolvem suficientemente aquecimento das camadas de vedação para grudar umas nas outras, como por fusão e resfriamento, pelo menos, parte da camada de vedação. A camada de barreira mantém um gás, como ar, ou outro fluido nas câmaras infladas. Em algumas modalidades, o fluido pode ser uma espuma. A película com múltiplas camadas pode ser convertida em configurações, e inflada e vedada, como divulgado, por exemplo, no conteúdo da Patente EUA N ° s. 6.789.376; 7.862.870; 8.061.110; e 8.454.779; Publicação do Pedido de Patente EUA No. 2013/0047552; e Pedido de Patente EUA No. 13/844,658.

EXEMPLOS

[062] A divulgação será agora ilustrada com exemplos de trabalho,que pretendem ilustrar o funcionamento da divulgação e não se destina a ser tomada de forma restritiva para implicar limitações do escopo da presente divulgação. Os exemplos a seguir foram feitos com uma construção que está resumido na Fig. 8. Outras modalidades estão previstas também.

Exemplo 1: película coextrudida de sete camadas com camada de barreira de nylon poliamida (Fig. 3):

[063] Um núcleo de barreira de camada de nylon 34 foi posicionadoentre duas camadas de vedação 32 compreendendo uma resina misturada de polietileno e polietileno anidrido modificado. A proporção de polietileno: polietileno modificado foi de 90: 10. Neste exemplo, acamada de barreira 34 foi feita como um coextrudido de camada única, e cada camada de vedação 32 foi formada por coextrusão de três subcamadas da mesma composição.

[064] A camada de barreira de nylon 34 com uma espessura de 64ou 10% da espessura total 60 da película multicamada 30. Cada uma das subcamadas da camada de vedação 36 tem uma espessura de 66 ou 15% da espessura total 60 da película de multicamada. Assim, cada uma das duas camadas de vedação 32 formada por 45% da espessura total da película de multicamada 30, 60.

Exemplo 2: Película de sete camadas coextrudidas com camada de barreira de álcool etileno vinílico (Fig. 3):

[065] Uma extrusão única, do núcleo da camada de barreira 34,EVOH, foi posicionada entre duas camadas de vedação 32 da compactação de uma resina misturada compreendendo polietileno e anidrido de polietileno modificado. A proporção de polietileno: polietileno modificado foi 90:10. Neste exemplo, a camada de barreira 34 foi feita como um coextrudido de camada única, e cada camada de vedação 32 foi formada por coextrusão de três subcamadas da mesma composição.

[066] A camada de barreira EVOH, 34 tinha uma espessura 64 de 5%da espessura total 60 da película em multicamada 30. Cada uma das subcamadas da camada de vedação 36 tinha uma espessura 66 de 15,83% da espessura total 60 da película em multicamadas. Assim, cada uma das duas camadas de vedação 32 formada por 47,5% da espessura total 60 da película em multicamada 30.

Exemplo 3: Película de sete camadas coextrudida com álcool etileno vinílico e camada de barreira de nylon poliamida (Fig. 5):

[067] A camada de barreira 54 foi posicionada entre duas camadasde vedação 52 de uma resina misturada compreendendo polietileno e polietileno modificado por anidrido. A razão entre polietileno: polietileno modificado foi de 90: 10. Neste exemplo, a camada de barreira 54 foi feita de uma subcamada de núcleo 58a de EVOH ensanduichada entre duas subcamadas 58b de nylon, e cada camada de vedação 52 foi formada por coextrusão de duas subcamadas da mesma composição.

[068] O EVOH e subcamadas nylon 54a, b cada um tinha umaespessura de 5% da espessura total 60 da película com multicamadas 50. Cada uma das subcamadas da camada de vedação 56 tinha uma espessura 66 de 21: 25% da espessura total 60 da película em multicamada. Assim, cada uma das duas camadas de vedação 52 formada por 42,5% da espessura total 60 da película multicamada 50.

Exemplo 4: A película coextrudida de cinco camadas com a camada de barreira de nylon de poliamida (Fig. 2):

[069] Um núcleo da camada de barreira de nylon 24 foi posicionadoentre duas camadas de vedação 22 de uma resina misturada compreendendo polietileno e polietileno modificado por anidrido. A proporção de polietileno: polietileno modificado foi de 90: 10. Nesteexemplo, a camada barreira 24 foi feita como um coextrudido de camada única, e cada camada de vedação 22 foi formada por coextrusão de duas subcamadas da mesma composição.

[070] A camada de barreira de nylon 24 com uma espessura 64 de10% do total da espessura 60 da película com múltiplas camadas de espessura 20. Cada uma das subcamadas da camada de vedação 26 tinha uma espessura 66 de 22,5% da espessura total 60 da película de multicamadas. Assim, cada uma das duas camadas de vedação 22 formada por 45% da espessura total 60 da película multicamada 20.

Exemplo 5: A película coextrudida de cinco camadas com a camada de barreira de álcool etileno vinílico (Fig. 2):

[071] Um núcleo de camada de barreira de EVOH 24 foi colocadoentre duas camadas de vedação 22 de uma resina misturada compreendendo polietileno e polietileno modificado por anidrido. A proporção de polietileno: polietileno modificado foi de 90: 10. Nesteexemplo, a camada de barreira 24 foi feita como um coextrudido de camada única, e cada camada de vedação 22 foi formada por coextrusão de duas subcamadas da mesma composição.

[072] A camada de barreira de EVOH, 24 tinha uma espessura 64 de5% da espessura total 60 da película com multicamadas de espessura 20. Cada uma das subcamadas da camada de vedação 26 tinha uma espessura 66 de 23,75% da espessura total 60 da película de multicamadas. Assim, cada uma das duas camadas de vedação 22 formada por 47,5% da espessura total 60 da película multicamada 20.

Exemplo 6: A película coextrudida de cinco camadas com álcool etileno vinílico e camada de barreira de nylon poliamida (Fig. 4):

[073] A camada de barreira 44 foi posicionada entre duas camadasde vedação 42 de uma resina misturada compreendendo polietileno e polietileno modificado por anidrido. A razão entre polietileno: polietileno modificado foi de 90: 10. Neste exemplo, a camada barreira 44 foi feita de um núcleo 48a de subcamada de EVOH ensanduichada entre duas subcamadas 48b de nylon, e cada camada de vedação 42 foi formada por um coextrudido de camada única e tinha mesma composição.

[074] As subcamadas de EVOH e nylon 44a, b cada um tinha umaespessura de 5% de espessura total 60 da película com multicamadas 40. Cada uma das duas camadas de vedação 42 constituídos por 42,5% da espessura total 60 da película de camadas múltiplas 40.

Exemplo 7: Película coextrudida de três camadas com camada de barreira de nylon poliamida (Fig. 1):

[075] Um núcleo de barreira de camada de nylon 14 foi posicionadoentre duas camadas de vedação 12 compreendendo uma resina de misturada contendo polietileno e polietileno modificado com anidrido. A proporção de polietileno: polietileno modificado foi 90:10. Neste exemplo, cada uma das camadas de barreira 14 e camadas de vedação 12 foi feita como um coextrudido de camada única, e as duas camadas de vedação 12 tem a mesma composição.

[076] A camada de barreira de nylon 14 tinha uma espessura 64 de10% da espessura total 60 da película com multicamadas 10. Cada uma das duas camadas de vedação 42 constituídas por 45% da espessura total 60 da película de multicamadas 10.

Exemplo 8: Película coextrudida de três camadas com uma camada de barreira de álcool etileno vinílico (Fig. 1):

[077] Uma barreira EVOH camada núcleo 14 foi posicionada entreduas camadas de vedação 12 de uma resina misturada compreendendo polietileno e polietileno modificado com anidrido. A proporção de polietileno: polietileno modificado foi 90:10. Neste exemplo, cada uma da camada de barreira 14 e camadas de vedação 12 foi feita como um coextrudido de camada única, e as duas camadas de vedação 12 tem a mesma composição.

[078] A camada de barreira EVOH, 14 tinha uma espessura 64 de 5%doa espessura total 60 da película com multicamadas 10. Cada uma das duas camadas de vedação 42 constituídas por 47,5% da espessura total 60 da película de multicamadas 10.

Exemplo 9: Ensaios de película de sete camada de película e de cinco camadas:

[079] As características físicas das películas assim obtidas dosExemplos 1 e 3 foram analisadas utilizando testes ASTM padrão que são bem conhecidos na técnica. Estas duas películas foram também usadas para construir almofadas de ar, que também foram testadas. Osresultados de duas películas de teses foram comparados a outras duas películas, e estão resumidosna Fig. 9. Estas duas películas decomparação eram uma película de nylon contendo com uma camada de ligação de polietileno padrão modificada (as camadas de nylon Std. Tie), e uma película monocamada flexível (1.0) A4.1.0. PE.

[080] A espessura de cada película foi determinada através damedição do calibre da película utilizando protocolos padrão para o manômetro de medição com resultados dados em mils (1/1000 de uma polegada).

[081] O coeficiente de atrito (COF) para as películas foi determinadoutilizando procedimentos de teste padrão ASTM D1894 COF. O COF foi testado em duas direções: para dentro para dentro, e fora a fora. Os resultados são mostrados na Fig. 9.

[082] A resistência à tração das películas foi determinada utilizandoos métodos de ensaio ASTM D882 padrão para determinar as propriedades de tração de películas de plástico fino. Duas orientações foram testadas, a direção da máquina (MD) e direção transversal (TD), orientados em relação à direção em que as películas foram submetidas a extrusão. Este teste foi utilizado para determinar a resistência à tração, o alongamento, o rendimento, e o módulo secante de 1%. Resistência à tração nos valores de quebra foram dados em psi. A percentagem de alongamento na ruptura é dada como percentagens de comprimento amostra original. O rendimento resultante é em psi. O módulo secante a 1% é determinado também em psi.

[083] As películas foram também testadas para a resistência deimpacto, utilizando procedimentos de teste de impacto de queda de dardo padrão ASTM D1709.

[084] O brilho da película foi também medido. A percentagem de luzrefletida depois de ter batido a película em um ângulo de 45 ° é dada como uma percentagem na FIG. 9.

[085] A dispersão da luz pela película, embaçamento foi tambémmedida. Neste teste, a percentagem de luz transmitida através da película foi desviada mais de: 2,5 ° tenho dado como uma percentagem.

[086] A resistência ao rasgamento das películas foi testada através deum teste de Elmendorf. Neste teste, a força necessária para propagar um corte na película é dada em gramas.

Exemplo 10: teste de almofada de ar:

[087] As películas do Exemplo 9 foram usadas para criar almofadasde ar. As almofadas de ar infláveis foram testadas quanto à resistência ao arrebentamento, vácuo, fluência, e teste de queda usando métodos padrão. Por exemplo, o teste de queda foi realizado de acordo com o método padrão da FedEx, que é conhecido na técnica. Os resultados estão resumidos na Fig. 9.

Exemplo 11: Testes de películas de sete camadas:

[088] As películas feitas por uma matriz de sete canais de coextrusoraforam analisadas. A composição das várias películas é apresentada na Fig. 10: amostras da película foram amostras 1-8 e um controle. A película de controle não tinha uma camada de barreira. As amostras 1-4 compreendiam uma camada de barreira de nylon 5-8 e amostras composto de EVOH na camada de barreira. Na Fig. 10 mostra a composição das várias resinas utilizadas nas amostras testadas.

[089] As amostras descritas na Fig. 10 foram testadas usando osmétodos descritos anteriormente. Além disso, películas de amostras foram testadas para a taxa de transferência de oxigênio (taxa Ox Trans ou OTR) e força de descamação (180 ° ensaio de resistência da casca). Os métodos utilizados estão descritos acima. Os resultados dos testes são apresentados na Fig. 11. Estes testes confirmaram que a película de camadas múltiplas modalidades divulgadas tem camadas combinadas de vedação (por exemplo, amostras 3-4 e 7-8) tendo as características de desempenho semelhantes às películas que têm uma camada de ligação posicionada entre a barreira e camadas de vedação (por exemplo, amostras de 1- 2 e 5-6).

[090] Os conteúdos da Patente dos EUA N°s. 6.789.376; 7.862.870;8061, 110; e 8.454.779; Publicação do Pedido de Patente EUA No. 2013/0047552; e Pedido de Patente EUA No. 13/844,658 aqui são incorporados por referência. O termo “cerca de” e “aproximadamente”, como é usado anteriormente, assumindo geralmente sendo entendido para se referir tanto o número correspondente e uma série de números. Mais ainda, todos os intervalos numéricos aqui assumindo serem entendidos incluindo cada número inteiro dentro do intervalo.

[091] Embora modalidades ilustrativas da presente invenção tenham sido aqui divulgadas anteriormente, será tido em consideração que numerosas modificações e outras modalidades podem ser imaginadas pelos especialistas na técnica. Por exemplo, as características para as várias modalidades podem ser utilizadas em outras modalidades. Por isso, deverá ser entendido que as Reivindicações anexas se destinam a cobrir todas essas modificações e modalidades que caibam dentro do espírito e escopo da presente invenção.

Claims

1. Filme Polimérico de Multicamadas, (10), compreendendo: uma camada de barreira de gás (14) compreendendo um material de camada de barreira primária que é um primeiro material polimérico com elevada impermeabilidade a um gás; e uma camada de vedação (12) ligada diretamente à camada de barreira de gás e que compreende um material de camada de vedação primária que é um segundo material polimérico de polietileno de densidade inferior ao do HDPE, em que o primeiro e o segundo materiais poliméricos são incompatíveis entre si para produzir uma ligação de alta adesão do primeiro e segundo materiais poliméricos durante a coextrusão; em que a composição da camada de vedação (12) e a posição dentro do filme de multicamadas são adaptadas para selar a camada de vedação a outra camada de vedação (12) da mesma composição ou similar na mesma ou um segundo filme de multicamadas (10); caracterizado por que a camada de vedação (12) é feita de um material polimérico misturado que compreende uma mistura do segundo material polimérico e um terceiro material polimérico, cujo terceiro material polimérico é misturado numa quantidade que realça a ligação da camada de vedação (12) à camada de barreira (14), de tal modo que a camada de vedação (12, 22, 32, 42, 52) se ligue diretamente à camada de barreira (14) com alta adesão por coextrusão; em que a razão do terceiro material polimérico para o segundo material polimérico na mistura está na faixa de 0,5-3: 9,5-7.

2. Filme Polimérico de Multicamadas, (10), de acordo com a Reivindicação 1, caracterizado por que o segundo material polimérico é selecionado a partir de um polietileno de baixa densidade (LDPE), polietileno de baixa densidade linear (LLDPE), polietileno de baixa densidade linear de metaloceno (mLLDPE), polietileno de média densidade (MDPE), polietileno de alta densidade (HDPE) e misturas dos mesmos.

3. Filme Polimérico de Multicamadas, (10), de acordo com qualquer uma das Reivindicações de 1 a 2, caracterizado por que o terceiro material polimérico é selecionado a partir de um ionômero, copolímero EVA de alto teor de acetato de vinilo, um polietileno de baixa densidade modificado (LDPE), polietileno de baixa densidade linear modificado (LLDPE), polietileno de baixa densidade linear de metaloceno modificado (mLLDPE), polietileno de média densidade modificado (MDPE), polietileno de alta densidade modificado (HDPE) e misturas dos mesmos, em que a modificação aumenta o número de átomos ou grupos polares no polietileno.

4. Filme Polimérico de Multicamadas, (10), de acordo com qualquer uma das Reivindicações de 1 a 3, caracterizado por que o segundo material polimérico é selecionado a partir de polietileno de baixa densidade linear de metaloceno (mLLDPE), polietileno de baixa densidade linear (LLDPE), polietileno de baixa densidade (LDPE) e misturas dos mesmos.

5. Filme Polimérico de Multicamadas, (10), de acordo com qualquer uma das Reivindicações de 1 a 4, caracterizado por que o terceiro material polimérico é selecionado a partir de polietileno de baixa densidade modificado (LDPE), polietileno de baixa densidade linear modificado (LLDPE) e misturas dos mesmos, em que a modificação aumenta o número de átomos ou grupos polares no polímero.

6. Filme Polimérico de Multicamadas, (10), de acordo com qualquer uma das Reivindicações de 1 a 5, caracterizado por que:o segundo material polimérico é polietileno de baixadensidade linear (LLDPE); eo terceiro material polimérico é polietileno de baixadensidade linear (LLDPE) modificado com um anidrido.

7. Filme Polimérico de Multicamadas, (10), de acordo com qualquer uma das Reivindicações de 1 a 6, caracterizado por que:o segundo material polimérico é polietileno de baixadensidade linear não modificado (LLDPE); eo terceiro material polimérico é polietileno de baixadensidade linear (LLDPE) modificado com anidrido maleico.

8. Filme Polimérico de Multicamadas, (10), de acordo com qualquer uma das Reivindicações de 1 a 7, caracterizado por que o primeiro material polimérico compreende uma poliamida ou um copolímero de etileno vinil álcool.

9. Filme Polimérico de Multicamadas, (10), de acordo com qualquer uma das Reivindicações de 1 a 8, caracterizado por que a camada de vedação (12) está disposta sobre uma superfície exposta do filme e é selável por calor a uma camada de vedação (12) de outro filme possuindo uma composição semelhante ao referido filme de multicamadas (10).

10. Filme Polimérico de Multicamadas, (10), de acordo com qualquer uma das Reivindicações de 1 a 9, caracterizado por que o filme de multicamadas (10) tem uma disposição simétrica de camadas.

11. Filme Polimérico de Multicamadas, (10), de acordo com qualquer uma das Reivindicações de 1 a 10, caracterizado por que o filme de multicamadas tem outra camada de vedação (12) num lado oposto da camada de barreira (14), de modo que a camada de barreira (14) é posicionada entre duas camadas de vedação (12) e as camadas de vedação (12) estão dispostas sobre as superfícies expostas do filme de multicamadas.

12. Filme Polimérico de Multicamadas, (10), de acordo com qualquer uma das Reivindicações de 1 a 11, caracterizado por que a barreira (14) ou a camada de vedação (12) compreendem uma pluralidade de subcamadas de composição semelhante.

13. Filme Polimérico de Multicamadas, (10), de acordo com qualquer uma das Reivindicações de 1 a 12, caracterizado por que o filme de multicamadas tem uma espessura total e a camada de barreira (14) tem uma espessura de 20% ou menos da espessura total do filme de multicamadas.

14. Filme Polimérico de Multicamadas, (10), de acordo com qualquer uma das Reivindicações de 1 a 13, caracterizado por que a mistura do terceiro polímero no respectivo material primário é para produzir um filme de multicamadas tendo uma resistência à descamação maior que 200 gramas de força num teste de resistência à descamação a 180°.

15. Filme Polimérico de Multicamadas, (10), que compreende camadas sobrepostas, cada camada compreendendo: uma camada de barreira de gás (14) compreendendo copolímero de etileno vinil álcool (EVOH); e uma camada de vedação (12) ligada diretamente à camada de barreira de gás (14) e feita de um material polimérico misturado que consiste em uma mistura de: polietileno de baixa densidade linear (LLDPE), em que o EVOH e o LLDPE são incompatíveis para a produção de ligações de alta adesão durante a coextrusão e polietileno de baixa densidade linear modificado com anidrido maleico (LL-MAH) misturado com o LLDPE numa quantidade que aumenta a ligação da mistura ao EVOH suficientemente para ligar a camada de vedação à camada de barreira; em que o LL-MAH aumenta a ligação direta da camada de barreira à camada de vedação (12); e caracterizado por que a camada de vedação de cada uma das camadas é vedada a uma camada de vedação da outra camada em um padrão que define as câmaras infláveis.