BR112019020827B1

BR112019020827B1 - Estrutura laminada e artigo

Info

Publication number: BR112019020827B1
Application number: BR112019020827-5A
Authority: BR
Inventors: Shashibhushan Mishra; Sachin Laddha
Original assignee: Dow Global Technologies Llc
Priority date: 2017-04-07
Filing date: 2018-04-04
Publication date: 2023-04-25
Also published as: JP2020515441A; TW201841764A; EP3606749B1; CN110621501B; ES2868326T3; US20200061984A1; MX2019011839A; EP3606749A1; JP7096838B2; AR111555A1; CN110621501A; WO2018187438A1; US11203193B2; BR112019020827A2; TWI757456B

Abstract

Trata-se de modalidades de uma estrutura laminada para uso em embalagens flexíveis que compreendem uma película selante que compreende polímero à base de etileno e uma película de impressão multicamada de polietileno laminada à película selante. A película de impressão compreende pelo menos 3 camadas e tem uma espessura total de 15 a 30 μm. A película de impressão compreende uma camada intermediária, uma camada interna disposta entre o filme selante e a camada intermediária, e uma camada externa, em que a camada intermediária compreende pelo menos 90% em peso de polímero de polietileno de alta densidade (HDPE) com uma densidade de 0,950 a 0,965 g/cm3. A camada interna e a camada externa compreendem polietileno linear de baixa densidade (LLDPE) com uma densidade de 0,925 a 0,965 g/cm3. A estrutura laminada produz as propriedades ópticas e mecânicas desejadas, combinadas com a capacidade de reciclagem e maior eficiência de impressão, mantendo essas espessuras reduzidas para a película de impressão.

Description

Referência cruzada a pedidos relacionados

[0001] Este pedido reivindica prioridade ao Pedido de Patente Indiana n° 201741012581 depositado em 7 de abril de 2017, intitulado POLYETHYLENE LAMINATES FOR USE IN FLEXIBLE PACKAGING MATERIALS, cujo conteúdo é aqui incorporado por referência em sua totalidade.

Campo da técnica

[0002] As modalidades aqui descritas referem-se geralmente a laminados utilizados em materiais de embalagem flexíveis e, mais particularmente, a laminados de polietileno usados em materiais de embalagem flexíveis.

Antecedentes

[0003] A capacidade aprimorada de reciclagem é uma meta contínua para os fabricantes de embalagens flexíveis. Para atingir esse objetivo, os laminados fabricados com polímeros monomateriais foram considerados, porque materiais de embalagem flexíveis, como bolsas flexíveis, quando fabricados a partir de uma família de polímeros, são mais facilmente recicláveis.

[0004] Os laminados convencionais para embalagens flexíveis incluem substratos poliméricos que usam várias famílias de polímeros, por exemplo, poliéster (PET) como a película de impressão e polietileno (PE) para a película selante. Para produtos que podem exigir aprimoramento adicional em propriedades da barreira, podem ser incluídas camadas adicionais de papel de alumínio, películas metalizadas ou resinas de barreira. Embora não sejam facilmente recicláveis, esses laminados convencionais de PET/PE fornecem proteção de barreira contra oxigênio, luz e umidade para proteger o produto contido na embalagem flexível, e também fornecem a vida útil exigida pelos consumidores, varejistas e fornecedores. Além disso, esses laminados PET/PE oferecem excelente registro de impressão e eficiência de impressão.

[0005] Os laminados de embalagens flexíveis monomateriais convencionais (PE/PE), por exemplo, laminados de embalagens flexíveis de polietileno, são incapazes de alcançar o registro de impressão desejado da película de PET e também a eficiência de impressão desejada. As películas convencionais de impressão em polietileno tendem a se esticar durante os processos de impressão em alta velocidade, o que é indesejável. Ao imprimir películas de polietileno em uma máquina de rotogravura, as velocidades de impressão precisam ser reduzidas em pelo menos 30 a 40% devido a problemas de alongamento da película.

[0006] Por conseguinte, existe a necessidade de laminados monomateriais de polietileno que alcancem a capacidade de reciclagem ao mesmo tempo em que alcançam a proteção de barreira desejada e as propriedades de impressão desejadas dos laminados convencionais de PET/PE.

Sumário

[0007] Modalidades da presente divulgação atendem a essas necessidades e se referem a estruturas laminadas monomateriais de polietileno que atingem essa capacidade de reciclagem, ao mesmo tempo em que alcançam propriedades de proteção de barreira e impressão adequadas para a fabricação de embalagens flexíveis. Diferentemente das estruturas laminadas de polietileno monomaterial anteriores, as presentes modalidades de estrutura laminada fornecem um registro de impressão adequado sem comprometer a velocidade de impressão.

[0008] De acordo com pelo menos uma modalidade da presente divulgação, uma estrutura laminada é fornecida. A estrutura laminada compreende uma película vedante que compreende polímero à base de etileno e uma película de impressão laminada na película vedante, a película de impressão compreende pelo menos 3 camadas e tem uma espessura total de 15 a 30 μm. A película de impressão compreende uma camada intermediária, uma camada interna disposta entre a película selante e a camada intermediária e uma camada externa. A camada intermediária compreende pelo menos 90% em peso de polímero de polietileno de alta densidade (HDPE), com uma densidade de 0,950 a 0,965 g/cm3 e um índice de fusão (I2) de 0,1 a 20 g/10 min, em que I2 é medido de acordo com a norma ASTM D1238 a 190 °C e 2,16 kg de carga. A camada interna compreende polietileno linear de baixa densidade (LLDPE) com uma densidade de 0,925 a 0,965 g/cm3 e um índice de fusão (I2) de 0,1 a 20 g/10 min, e a camada externa compreende polietileno linear de baixa densidade (LLDPE) com uma densidade de 0,925 a 0,965 g/cm3 e um índice de fusão (I2) de 0,1 a 20 g/10 min. A estrutura laminada exibe um valor de brilho de pelo menos 40%, em que o brilho é medido a 45° de acordo com a norma ASTM D2457.

[0009] Essas e outras modalidades são descritas em maiores detalhes na Descrição Detalhada a seguir.

Descrição detalhada

[0010] Modalidades específicas do presente pedido serão descritas agora. A divulgação pode, no entanto, estar incorporada em diferentes formas e não deve ser interpretada como limitada às modalidades apresentadas nesta divulgação. Em vez disso, essas modalidades são fornecidas de modo que esta divulgação seja profunda e completa, e transmitirá completamente o escopo da matéria àqueles versados na técnica.

[0011] O termo “polímero” se refere a um composto polimérico preparado polimerizando-se monômeros, sejam do mesmo tipo ou de tipo diferente. O termo genérico polímero abrange, desse modo, o termo “homopolímero”, normalmente empregado para se referir a polímeros preparados a partir de apenas um tipo de monômero, bem como “copolímero”, que se refere a polímeros preparados a partir de dois ou mais monômeros diferentes. O termo "interpolímero", conforme usado no presente documento, refere-se a um polímero preparado através da polimerização de pelo menos dois tipos diferentes de monômeros. O termo genérico interpolímero, desse modo, inclui copolímeros e polímeros preparados a partir de mais de dois tipos diferentes de monômeros, como terpolímeros.

[0012] “Polietileno” ou “polímero à base de etileno” significa polímeros que contêm mais de 50% em peso de unidades derivadas do monômero de etileno. Isso inclui homopolímeros ou copolímeros de polietileno (o que significa unidades derivadas de dois ou mais comonômeros). Formas comuns de polietileno conhecidas na técnica incluem Polietileno de Baixa Densidade (LDPE); Polietileno de Baixa Densidade Linear (LLDPE); Polietileno de Densidade Ultrabaixa (ULDPE); Polietileno de Muito Baixa Densidade (VLDPE); Polietileno Linear de Baixa Densidade catalisado em um só local, incluindo resinas lineares e substancialmente lineares de baixa densidade (m-LLDPE); Polietileno de Média Densidade (MDPE); e Polietileno de Alta Densidade (HDPE).

[0013] Os termos "embalagem flexível" ou "material de embalagem flexível" abrangem vários contêineres não rígidos familiares ao versado na técnica. Estes podem incluir bolsas, bolsas que possuem suporte próprio, bolsas de almofada, embalagens pré-fabricadas ou similares.

[0014] Como usado aqui, o termo "monomaterial" significa que as estruturas laminadas são compostas substancialmente por polietileno, em que "substancialmente" significa pelo menos 95% em peso de polietileno, ou pelo menos 99% em peso de polietileno, ou pelo menos 99,5% em peso de polietileno, ou pelo menos 99,9% em peso, com base no peso total da estrutura laminada.

[0015] Como usado aqui, a “película de impressão" refere-se a uma película externa da estrutura laminada que é a película na qual a impressão é realizada na produção de embalagens flexíveis. O termo "externo" não deve ser interpretado como a camada mais externa, pois muitas modalidades contemplam camadas adicionais dispostas externamente na película de impressão, como camadas de impressão de revestimento primário, camadas de barreira, camadas de verniz de superimposição ou outras camadas conhecidas pelo versado na técnica de embalagens flexíveis.

[0016] Como usado aqui, “película selante" refere-se a uma película interna da estrutura laminada disposta internamente em relação à película de impressão. O termo “interna" não deve ser interpretado como a camada mais interna, pois algumas modalidades contemplam camadas adicionais dispostas internamente na película selante, por exemplo, camada de barreira, etc.

[0017] Agora será feita referência em detalhes a várias modalidades de estrutura laminada da presente divulgação. A estrutura laminada compreende uma película selante e um película de impressão laminada na película selante. A película selante, que pode ser uma estrutura de camada única ou multicamada, pode compreender polímero à base de etileno, e a película de impressão é uma película multicamada à base de etileno com uma espessura total de 15 a 30 μm. A película de impressão compreende pelo menos três camadas, especificamente uma camada intermediária, uma camada interna disposta entre a película selante e a camada intermediária, e uma camada externa.

Película de impressão

[0018] A camada intermediária da camada de impressão inclui uma composição de polietileno que fornece rigidez e resiste à gelificação durante os processos de extrusão de película fundida ou extrusão de película soprada. Em uma modalidade, a camada intermediária compreende pelo menos 90% em peso de polietileno de alta densidade (HDPE) com uma densidade de 0,950 a 0,965 g/cm3 e um índice de fusão (I2) de 0,1 a 20 g/10 min, em que I2 é medido de acordo com a ASTM D1238 a 190 °C e 2,16 kg de carga.

[0019] Várias metodologias são contempladas para produzir o HDPE, um copolímero de polietileno a partir da polimerização de etileno e um ou mais comonômeros de α-olefina na presença de um ou mais catalisadores, tais como um catalisador Ziegler-Natta, um catalisador Phillips, um catalisador de metaloceno, um catalisador de pós-metaloceno, um catalisador de complexo de geometria restrito (CGC) ou um catalisador de complexo bifenil-fenol (BPP). Em uma modalidade específica, o HDPE da camada intermediária da película de impressão pode ser produzido a partir de catalisadores de metaloceno. Os comonômeros de α-olefina podem incluir monômeros de olefina C3-C12. Em uma modalidade, o comonômero de α-olefina no HDPE é 1-octeno.

[0020] Em outras modalidades, a camada intermediária da película de impressão pode compreender pelo menos 95% em peso de HDPE, ou pelo menos 99% em peso de HDPE, ou 100% em peso de HDPE. Sem ser limitado pela teoria, o HDPE na camada intermediária fornece rigidez à película de impressão para suportar o esticamento dos processos de impressão em alta velocidade. Além disso, diferentemente das películas de impressão convencionais de polietileno, as presentes películas de impressão não exigem que as velocidades de impressão sejam reduzidas para se produzir o desempenho de impressão desejado. Além disso, o HDPE da película de impressão pode ter uma densidade de 0,955 a 0,965 g/cm3 ou de 0,960 a 0,965 g/cm3. Em outras modalidades, o índice de fusão (I2) pode ser de 0,2 a 10,0 g/10 min, ou de 0,3 a 5,0 g/10 min, ou de 0,5 a 1,0 g/10 min. Vários produtos comerciais de HDPE são considerados adequados, por exemplo, ELITE™ 5960G da The Dow Chemical Company (Midland, MI).

[0021] A camada interna e a camada externa fornecem os benefícios estéticos (por exemplo, brilho e clareza) à película de impressão. Em uma ou mais modalidades, a camada interna e camada externa podem permitir que a estrutura laminada atinja um valor de brilho de pelo menos 40%, em que o brilho é medido a 45° de acordo com a norma ASTM D2457. A camada interna e a camada externa podem, cada uma, compreender independentemente um polietileno linear de baixa densidade (LLDPE) com uma densidade de 0,925 a 0,965 g/cm3 e um índice de fusão (I2) de 0,1 a 20 g/10 min. Em algumas modalidades, a camada interna e a camada externa compreendem os mesmos componentes LLDPE ou componentes LLDPE diferentes.

[0022] Como o HDPE, várias metodologias são contempladas para se produzir o LLDPE das camadas interna e externa. LLDPE é um copolímero de polietileno produzido a partir da polimerização de etileno e um ou mais comonômeros de α- olefina na presença de um ou mais catalisadores, como um catalisador Ziegler- Natta, um catalisador metaloceno, um catalisador pós-metaloceno ou um catalisador CGC.

[0023] Em outras modalidades, o LLDPE da camada interna, da camada externa ou de ambas as películas de impressão pode ter uma densidade de 0,930 a 0,950 g/cm3 ou de 0,930 a 0,940 g/cm3. Além disso, o índice de fusão (I2) de LLDPE podem ser entre 0,2 e 10 g/10 min, ou de 0,5 a 1,5 g/10 min.

[0024] Além disso, a camada interna, a camada externa ou ambas as películas de impressão podem compreender pelo menos 50% em peso de LLDPE, ou pelo menos 60% em peso de LLDPE, ou pelo menos 70% em peso de LLDPE, ou pelo menos 80% em peso de LLDPE, ou pelo menos 90% em peso de LLDPE ou 100% em peso de LLDPE.

[0025] Vários produtos comerciais de LLDPE são considerados adequados para as camadas interna e externa da película de impressão. Exemplos adequados podem incluir DOWLEX™ 2038.68G e DOWLEX™ 2036G, que estão disponíveis comercialmente junto à The Dow Chemical Company (Midland, MI).

[0026] Em outras modalidades, a camada interna, a camada externa ou ambas as películas de impressão podem compreender polietileno de baixa densidade (LDPE) com um índice de fusão (I2) de 0,5 a 5 g/10 min e uma distribuição de peso molecular (MWD) de 3 a 10, em que a MWD é definida como Mw/Mn, em que Mw é um peso molecular médio em peso e Mn é um número de peso molecular médio tal como medido por Cromatografia de Permeação em Gel (GPC).

[0027] Em uma ou mais modalidades, o LDPE da camada interna, da camada externa ou de ambas as películas de impressão pode ter uma densidade de 0,900 a 0,940 g/cm3, ou de 0,910 g/cm3 a 0,930 g/cm3, ou de 0,915 g/cm3 a 0,925 g/cm3. Além disso, o índice de fusão (I2) de LDPE pode ser de 1,0 a 5,0 g/10 min, ou de 1,0 a 3,0 g/10 min, ou de 1,5 a 2,5 g/10 min.

[0028] Vários produtos comerciais de LDPE são considerados adequados para as camadas interna e externa da película de impressão, por exemplo, RELENE® 1020FA20 da Reliance Industries Ltd, Índia. Outros exemplos comerciais podem incluir LDPE 352E DOW™ e LDPE 450E DOW™, ambos os quais estão disponíveis junto à The Dow Chemical Company (Midland, MI).

[0029] Nas modalidades em que a camada interna, a camada externa ou ambas as películas de impressão compreendem LLDPE e LDPE, a camada interna, a camada externa ou ambas as películas de impressão podem incluir pelo menos 5% em peso de LLDPE. Em uma modalidade, a camada interna, a camada externa ou ambas podem compreender de 60 a 95% em peso de LLDPE e 5 a 40% em peso de LDPE. Em uma modalidade adicional, a camada interna, a camada externa ou ambas as películas de impressão podem incluir de 80 a 95% em peso de LLDPE e 5 a 20% em peso de LDPE. Em ainda outra modalidade, a camada interna, a camada externa ou ambas as películas de impressão podem incluir de 90 a 95% em peso de LLDPE e 5 a 10% em peso de LDPE.

[0030] Embora a discussão acima se concentre em uma película de impressão multicamada de 3 camadas com uma espessura total de 15 a 30 μm, várias configurações adicionais de espessura e camada também são adequadas. Por exemplo, é contemplado que a película de impressão possa incluir mais de 3 camadas. Além disso, a película de impressão pode ter uma espessura total inferior a 25 μm ou 20 μm. Sem se limitar à teoria, as presentes películas de impressão surpreendentemente alcançam qualidade de impressão efetiva em velocidades de impressão típicas de um laminado PE/PET convencional enquanto utilizam essas espessuras mais baixas. Além disso, a película de impressão pode ser definida por uma razão de espessura de camadas para a camada interna, camada intermediária e camada externa, respectivamente. Várias razões são contempladas, por exemplo, de 1:1:1 a 1:5:1. Em uma modalidade, a película de impressão pode ser definida como uma razão de espessura de camadas de 1:3:1 para a camada interna, camada intermediária e camada externa, respectivamente.

Película selante

[0031] Várias composições de polietileno e configurações de camada são consideradas adequadas para a película selante. Por exemplo, configurações de monocamada ou multicamadas são consideradas adequadas para a película selante. Em uma ou mais modalidades, a película selante pode compreender um interpolímero de etileno-α-olefina, em que a α-olefina compreende uma ou mais olefinas C3-C12. Em uma modalidade, a α-olefina pode compreender 1-octeno.

[0032] Em uma outra modalidade, o polímero à base de etileno da película selante pode ter uma densidade de 0,900 a 0,925 g/cm3 e um índice de fusão (I2) de 0,1 a 20 g/10 min. Em outras modalidades, o polímero à base de etileno da película selante pode ter uma densidade de 0,910 a 0,920 g/cm3, ou 0,915 a 0,920 g/cm3. Além disso, o polímero à base de etileno da película selante pode ter um índice de fusão (I2) de 0,1 a 2 g/10 min ou de 0,5 a 1,0 g/10 min. Vários produtos comerciais são considerados adequados para a película selante. Exemplos comerciais adequados podem incluir ELITE™ 5400G e ELITE™ 5401G, ambos disponíveis junto à The Dow Chemical Company (Midland, MI).

[0033] Em outras modalidades, a película selante pode compreender polímeros adicionais à base de etileno, por exemplo, um plastômero de poliolefina, LDPE ou ambos. O LDPE da película selante pode incluir os polímeros listados acima para a película de impressão. O plastômero de poliolefina pode ter um índice de fusão (I2) de 0,2 a 5 g/10 min ou de 0,5 a 2,0 g/10 min. Além disso, o plastômero de poliolefina pode ter uma densidade de 0,890 g/cm3 a 0,920 g/cm3 ou de 0,900 a 0,910 g/cm3. Vários piastômeros comerciais de poliolefina são considerados adequados para a película selante. Um exemplo adequado é AFFINITY™ PL 1881G junto à The Dow Chemical Company (Midland, MI).

[0034] Como discutido acima, a película selante também pode ser uma película multicamada em outras modalidades. Em uma modalidade, a película selante multicamada é uma película de 3 camadas que compreende uma camada externa próxima à camada interna da película de impressão, uma camada interna e uma camada intermediária disposta entre a camada interna da película selante e a camada externa da película selante. Em uma modalidade, a camada intermediária, a camada externa ou ambas as películas selantes podem compreender o polímero à base de etileno descrito acima, ou seja, o polímero à base de etileno com uma densidade de 0,900 a 0,925 g/cm3 e um índice de fusão (I2) de 0,1 a 20 g/10 min. Em outra modalidade, a camada interna da película selante pode ainda compreender o plastômero de poliolefina e LDPE. Em uma modalidade específica, a camada interna pode compreender de 40 a 60% em peso do polímero à base de etileno, de 20 a 40% em peso do plastômero de poliolefina e de 20 a 40% em peso de LDPE. Em uma outra modalidade, a camada interna pode compreender de 45 a 55% em peso do polímero à base de etileno, de 25 a 35% em peso do plastômero de poliolefina e de 25 a 35% em peso de LDPE.

[0035] Como a película de impressão, a película selante também pode ser definida por uma razão de espessura de camada para a camada interna, camada intermediária e camada externa, respectivamente. Várias razões são contempladas, por exemplo, de 1:1:1 a 1:5:1. Em uma modalidade, a película selante pode ser definida como uma proporção de espessura de camada de 1:1:1 para a camada interna, camada intermediária e camada externa, respectivamente.

[0036] Além dos componentes da película de impressão e da película selante descritos acima, outros aditivos poliméricos podem ser incluídos, como absorvedores de luz ultravioleta, agentes antiestáticos, pigmentos, corantes, agentes de nucleação, cargas, agentes de deslizamento, retardadores de fogo, plastificantes, auxiliares de processamento, lubrificantes, estabilizadores, inibidores de fumaça, agentes de controle de viscosidade e agentes antibloqueio. Em uma modalidade específica, agentes de deslizamento, agentes antibloqueio ou ambos são incluídos com um ou mais dos polímeros da película de impressão e/ou da película selante.

Métodos para produzir a embalagem flexível

[0037] Várias metodologias são contempladas para produzir as películas de impressão e as películas selantes. Por exemplo, as películas de impressão de multicamadas podem ser preparadas por extrusão de película moldada ou extrusão da película soprada. Da mesma forma, as películas selantes multicamadas também podem ser preparadas por extrusão de película fundida ou extrusão de película soprada. Em uma ou mais modalidades, a película selante multicamada é uma película soprada, enquanto a película de impressão multicamada é uma película fundida ou película soprada.

[0038] Após a película ser soprada ou fundida, a película de impressão pode passar por um processo de impressão. Vários processos de impressão são considerados adequados para as películas de impressão fundidas ou sopradas. Esses processos de impressão podem incluir, porém sem limitação, impressão em rotogravura, impressão flexográfica e impressão offset. Em modalidades específicas, as películas de impressão podem sofrer impressão em rotogravura. Em modalidades específicas, as películas de impressão são impressões em rotogravura reversa nas velocidades de impressão normalmente utilizadas para um laminado de PET/PE convencional. A tensão entre os rolos na máquina de rotogravura pode causar superextensão de películas convencionais, o que leva a um registo de impressão ruim. Sem estar limitado pela teoria, acredita-se que as presentes películas de impressão tenham a rigidez necessária para impedir o excesso de esticamento e, assim, alcançar o desempenho de impressão desejado. Em uma ou mais modalidades, as presentes películas de impressão podem esticar menos de 2 mm em uma máquina de rotogravura, enquanto as películas de impressão de polietileno convencionais que podem esticar cerca de 6 mm.

[0039] Várias metodologias familiares ao versado na técnica também são consideradas adequadas para laminar a película de impressão e a película selante para produzir as estruturas estratificadas presentes. Para aderir à película de impressão e à película selante, podem ser utilizados adesivos sem solvente para o processo de laminação a seco. Adesivos comerciais sem solventes adequados podem incluir os adesivos sem solventes MOR-FREE™ junto à The Dow Chemical Company (Midland, MI).

[0040] Alternativamente, vários processos adicionais podem ser utilizados para produzir embalagens flexíveis a partir das estruturas laminadas. Isso pode incluir selagem a quente ou outros processos familiares ao versado na técnica.

Exemplos

[0041] Os seguintes exemplos ilustram recursos da presente divulgação, porém não se destinam a limitar o escopo da divulgação.

Polímeros e aditivos laminados

[0042] ELITE™ 5400G é uma resina de polietileno aprimorada produzida a partir da tecnologia INSITE™ da The Dow Chemical Company. ELITE™ 5400G tem um índice de fusão (I2) de 1,00 g/10 min quando medido de acordo com a ASTM D 1238 com uma carga de 2,16 kg e temperatura de 190 °C, e uma densidade de 0,916 g/cm3. ELITE™ 5400G está comercialmente disponível junto à The Dow Chemical Company (Midland, MI).

[0043] ELITE™ 5401G é uma resina de polietileno aprimorada produzida a partir da tecnologia INSITE™ da The Dow Chemical Company. ELITE™ 5401G tem um índice de fusão (I2) de 1,00 g/10 min quando medido de acordo com a ASTM D 1238 com uma carga de 2,16 kg e temperatura de 190 °C, e uma densidade de 0,918 g/cm3. ELITE™ 5401G, que é disponível comercialmente junto à The Dow Chemical Company (Midland, MI), também inclui 2.500 ppm de aditivo antibloqueio e 1.000 ppm de aditivo de deslizamento.

[0044] ELITE™ 5960G é uma resina de polietileno de alta densidade que tem um índice de fusão (I2) de 0,85 g/10 min quando medido de acordo com a ASTM D 1238 com uma carga de 2,16 kg e temperatura de 190 °C e uma densidade de 0,962 g/cm3. ELITE™ 5960G, disponível comercialmente junto à The Dow Chemical Company (Midland, MI), também inclui 3.000 ppm de aditivo antibloqueio.

[0045] Borstar® FB2230 é uma resina de polietileno que tem um índice de fusão (I2) de 0,25 g/10 min quando medido de acordo com a ASTM D 1238 com uma carga de 2,16 kg e temperatura de 190 °C, e uma densidade de 0,923 g/cm3. Borstar® FB2230 está disponível comercialmente junto à Borouge PTE Ltd.

[0046] DOWLEX™ 2038.68G é uma resina de polietileno linear de baixa densidade que tem um índice de fusão (I2) de 1,0 g/10 min quando medido de acordo com a ASTM D 1238 com uma carga de 2,16 kg e temperatura de 190 °C, e uma densidade de 0,935 g/cm3. DOWLEX™ 2038.68G está comercialmente disponível junto à The Dow Chemical Company (Midland, MI).

[0047] RELENE® 1020FA20 é uma resina de polietileno de baixa densidade que tem um índice de fusão (I2) de 2,0 g/10 min quando medido de acordo com a ASTM D 1238 com uma carga de 2,16 kg e temperatura de 190 °C, e uma densidade de 0,920 g/cm3. RELENE® 1020FA20 está disponível comercialmente Junto à Reliance Industries Ltd, Índia.

[0048] DOWLEX™ 2036G é uma resina de polietileno linear de baixa densidade que tem um índice de fusão (I2) de 2,5 g/10 min quando medido de acordo com a ASTM D 1238 com uma carga de 2,16 kg e temperatura de 190 °C e uma densidade de 0,935 g/cm3. DOWLEX™ 2036G está comercialmente disponível junto à The Dow Chemical Company (Midland, MI).

[0049] AFFINITY™ PL 1881G é um plastômero de poliolefina produzido a partir da tecnologia de catalisador INSITE™ da The Dow Chemical Company. O AFFINITY™ PL 1881G tem um índice de fusão (I2) de 1,00 g/10 min quando medido de acordo com a ASTM D 1238 com uma carga de 2,16 kg e temperatura de 190 °C e uma densidade de 0,904 g/cm3. O AFFINITY™ PL 1881G, disponível comercialmente junto à The Dow Chemical Company (Midland, MI), também inclui 2.500 ppm de aditivo antibloqueio e 750 ppm de aditivo de deslizamento.

[0050] RELENE® F19010 é uma resina de polietileno linear de baixa densidade e comonômero de buteno que tem um índice de fusão (I2) de 0,9 g/10 min quando medido de acordo com ASTM D 1238 com uma carga de 2,16 kg e temperatura de 190 °C e uma densidade de 0,918 g/cm3. RELENE® F19010 está disponível comercialmente junto à Reliance Industries Ltd, Índia.

Experimento 1 - Comparação com laminados de PE/PE convencionais

[0051] Para o Experimento 1, foram comparadas duas estruturas laminadas (Exemplos 1 e 2) com um laminado convencional que possui uma película de impressão de polietileno convencional (Exemplo Comparativo 1). A Tabela 1, a seguir, lista as composições dessas estruturas laminadas estudadas aqui. Tabela 1- Estruturas laminadas

Síntese de película soprada

[0052] Os processos de extrusão de película soprada usados para fazer as películas selantes sopradas e as películas de impressão sopradas da Tabela 1 foram conduzidos em uma linha de películas sopradas Windmoller & Holscher (Alemanha). A linha de películas sopradas tinha as seguintes propriedades, conforme listado na Tabela 2, a seguir. Tabela 2- Parâmetros da linha de películas sopradas

[0053] A Tabela 3 lista o perfil de temperatura da linha de película soprada, ou seja, as temperaturas em diferentes locais da linha de película soprada. Tabela 3 - Perfil de temperatura (°C)

Síntese de película de impressão em molde

[0054] Referindo-se novamente à Tabela 1, a película de impressão em molde do Exemplo 2 foi feita em uma linha de extrusão em molde de Colines (Itália) com uma saída de 250 metros/min e uma largura de película de 980 mm. As temperaturas do rolo refrigerado estavam entre 15 e 20 °C. O perfil de temperatura da linha de película em molde é fornecido na Tabela 4, como segue. Tabela 4 - Perfil de temperatura (°C)

Processo de impressão em rotogravura

[0055] As películas de impressão da Tabela 1 foram então impressas de forma reversa em uma máquina de impressão em rotogravura a cores Rotomac 8 com velocidade de 250 metros/min.

Processo de laminação

[0056] Após a impressão em rotogravura, a película de impressão reversa e a eplícula selante foram laminadas usando-se um sistema adesivo sem solvente da Henkel Corporation. A laminação foi efetuada em um laminador sem solvente Nordmeccanica a uma velocidade de funcionamento de 250 metros/min.

Fabricação de bolsa flexível

[0057] A máquina de selagem de preenchimento em forma vertical (VFFS) usada para se fazer a bolsa flexível era uma máquina de vedação térmica (PHS) da Bosch. Os parâmetros operacionais são fornecidos na Tabela 5, como segue. Tabela 5 - Parâmetros operacionais da VFFS

Resultados experimentais

[0058] Tanto o laminado quanto a bolsa foram submetidos a testes. O laminado foi testado quanto às propriedades de barreira, resistência mecânica e propriedades ópticas, como mostrado na Tabela 6 abaixo. A bolsa passou por um estudo de vida útil, enchendo-se as embalagens flexíveis com sal.

[0059] Como mostrado na Tabela 6, o laminado do Exemplo 1 produz maior resistência mecânica do que o Exemplo Comparativo 1, que não inclui o HDPE na camada intermediária da película de impressão. Do ponto de vista da propriedade óptica, o laminado do Exemplo 1 produz brilho significativamente mais alto e volume de névoa significativamente menor em comparação com o Exemplo Comparativo 1. Consequentemente, o Exemplo 1 demonstra melhores propriedades de resistência óptica e mecânica em comparação com laminados com películas de impressão de polietileno convencionais. Tabela 6

Experimento 2 - Comparação com laminados PET/PE

[0060] Além de demonstrar que os presentes laminados fornecem desempenho superior aos laminados convencionais de PE/PE (Exemplo Comparativo 1), o Experimento 2 foi realizado para demonstrar que os laminados presentes também fornecem desempenho comparável e frequentemente superior aos laminados de PET/PE (Exemplo Comparativo 2) , embora deseje proporcionar benefícios de reciclabilidade monomaterial.

[0061] Como mostrado na Tabela 2, os Exemplos 1 e 2 de laminado foram testados e comparados com um laminado de PET/PE convencional (Exemplo Comparativo 2). O Exemplo Comparativo 2 incluiu a mesma película selante que os Exemplos 1 e 2 e Exemplo Comparativo 1. A película de impressão tem uma espessura de 20 μm e inclui uma película PET disponível comercialmente. Tabela 7

[0062] Como mostrado na tabela 7 acima, os Exemplos 1 e 2 fornecem propriedades de barreira aprimoradas, como demonstrado pelos valores de WVTR reduzidos em relação ao Exemplo Comparativo 2. Além disso, do ponto de vista da propriedade mecânica, os Exemplos 1 e 2 fornecem melhor Resistência Elmendorf ao Rasgo na direção da máquina (MD) e na direção transversal (TD). Além disso, os Exemplos 1 e 2 fornecem melhores propriedades de tração e resistência à perfuração muito superiores em relação ao laminado PET/PE do Exemplo Comparativo 2.

Métodos de teste

[0063] Os métodos de teste incluem os seguintes:

Índice de fusão (I2)

[0064] Índices de fusão (I2) foram medidos em conformidade com a norma ASTM D-1238 a 190 °C e com 2,16 kg. Os valores são relatados em g/10 min, que corresponde a gramas eluídos por 10 minutos.

Densidade

[0065] As amostras para medição da densidade foram preparadas de acordo com a norma ASTM D4703 e relatadas em gramas/centímetro cúbico (g/cc ou g/cm3). Medições foram realizadas dentro de uma hora da prensa de amostra usando-se o Método B da norma ASTM D792.

Volume de névoa

[0066] O volume de névoa foi medido de acordo com a norma ASTM D1003, utilizando-se a BYK Gardner Haze-gard.

Brilho

[0067] O brilho foi medido de acordo com a norma ASTM D2457 usando-se uma BYK Gardner Glossmeter Microgloss 45°.

Clareza

[0068] A clareza é medida usando-se a BYK Gardner Haze-gard, conforme especificado na norma ASTM D 1746.

Resistência de Elmendorf a rasgo

[0069] A resistência de Elmendorf a rasgo é medida na direção da máquina (MD) e na direção transversal (TD) de acordo com a norma ASTM D1922.

Resistência à perfuração

[0070] A resistência à perfuração é medida em um ZWICK modelo Z010 com o software TestXpertII. O tamanho da amostra é 15,24 x 15,24 cm (6"x 6") e pelo menos 5 medições são feitas para se determinar um valor médio de perfuração. Uma célula com carga de 1.000 Newtons é usada com um suporte de espécime redondo. O espécime é um espécime circular de 10,16 cm (4 polegadas) de diâmetro. Os procedimentos de resistência à perfuração seguem o padrão ASTM D5748-95, com modificação da sonda descrita aqui. A sonda de perfuração é uma sonda de aço inoxidável polido em forma de esfera de 1,27 cm (1/2 polegada) de diâmetro. Não há comprimento de calibre; a sonda está o mais perto possível, mas sem tocar no espécime. A sonda é ajustada levantando-se a sonda até que ela toque no espécime. Em seguida, a sonda é gradualmente abaixada até não tocar no espécime. A cruzeta é então ajustada em zero. Considerando a distância máxima de deslocamento, a distância seria de aproximadamente 0,25 cm (0,1 polegada). A velocidade da cruzeta usada é de 250 mm/minuto. A espessura é medida no meio do espécime. A espessura da película, a distância percorrida pela cruzeta e o pico de carga são usados pelo software para se determinar a perfuração. A sonda de perfuração é limpa após cada espécime. A força de perfuração na ruptura é a carga de pico máxima na ruptura (em Newtons) e a energia de perfuração é a área sob a curva de carga/alongamento (em Joules).

Taxa de transmissão de vapor de água (WVTR)

[0071] As taxas de transmissão de vapor de água foram determinadas de acordo com a norma ASTM F1249.

Módulo de dobra Frank

[0072] Para medir o módulo de dobra Frank, a força necessária para se dobrar o filme em torno de um instrumento específico é medida. O teste é análogo ao teste do módulo de flexão, que analisa o grau de flexão de acordo com o procedimento da ASTM D790.

Propriedades de tração

[0073] Os valores de resistência à tração, especificamente, a energia de tração e o máximo e foram medidos na direção da máquina (MD) e na direção transversal usando-se um dispositivo INSTRON UTM de acordo com a ASTM D882.

[0074] Será evidente que são possíveis modificações e variações sem sair do escopo da revelação definido nas reivindicações anexas. Mais especificamente, embora alguns aspectos da presente revelação estejam identificados no presente documento como preferidos ou particularmente vantajosos, é contemplado que a presente revelação não se limita necessariamente a esses aspectos. Será evidente, em combinação com as reivindicações e desenhos, que o uso do singular também inclui a possibilidade do plural. Por exemplo, a referência a uma camada de barreira para óleo também inclui implicitamente referência a pelo menos uma camada de barreira para óleo.

Claims

1. Estrutura laminada, caracterizada pelo fato de compreender: - uma película selante compreendendo polímero à base de etileno; - uma película de impressão laminada na película selante, a película de impressão compreendendo pelo menos 3 camadas e possuindo uma espessura total de 15 a 30 μm, sendo que a película de impressão compreende uma camada intermediária, uma camada interior disposta entre a película vedante e a camada intermediária, e uma camada externa, sendo que - a camada intermediária compreende pelo menos 90% em peso de polietileno de alta densidade (HDPE) com uma densidade de 0,950 a 0,965 g/cm3 e um índice de fusão (I2) de 0,1 a 20 g/10 min, sendo que a densidade é medida de acordo com a norma ASTM D792, Método B e o índice de fusão (I2) é medido de acordo com a norma ASTM D1238 a 190 °C e carga de 2,16 kg; - a camada interna compreende polietileno de baixa densidade linear (LLDPE) com uma densidade de 0,925 a 0,965 g/cm3 e um índice de fusão (I2) de 0,1 a 20 g/10 min; e - a camada exterior compreende polietileno de baixa densidade linear (LLDPE) com uma densidade de 0,925 a 0,965 g/cm3 e um índice de fusão (I2) de 0,1 a 20 g/10 min; sendo que a estrutura laminada exibe um valor de brilho de pelo menos 40%, sendo que o brilho é medido a 45° de acordo com a norma ASTM D2457.

2. Estrutura laminada, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de a camada intermediária da película de impressão compreender 100% em peso de HDPE.

3. Estrutura laminada, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 ou 2, caracterizada pelo fato de a densidade da camada intermediária da película de impressão ser de 0,960 a 0,965 g/cm3 e o índice de fusão (I2) de 0,5 a 1,0 g/10 min.

4. Estrutura laminada, de acordo com qualquer uma das reivindicações de 1 a 3, caracterizada pelo fato de a camada interna, a camada externa ou ambas da película de impressão compreenderem ainda polietileno de baixa densidade (LDPE) com um MWD de 3 a 10 e um índice de fusão (I2) de 0,5 a 5 g/10 min, sendo que o MWD é definido como Mw/Mn, sendo que Mw é o peso molecular médio ponderado e Mn é o peso molecular médio numérico.

5. Estrutura laminada, de acordo com qualquer uma das reivindicações de 1 a 4, caracterizada pelo fato de a camada interna, a camada externa ou ambas da película de impressão compreenderem pelo menos 50% em peso de LLDPE.

6. Estrutura laminada, de acordo com qualquer uma das reivindicações de 1 a 5, caracterizada pelo fato de a densidade de LLDPE na camada interna, na camada externa ou em ambas da película de impressão ser de 0,930 a 0,940 g/cm3 e o índice de fusão (I2) ser de 0,5 a 1,5 g/10 min.

7. Estrutura laminada, de acordo com a reivindicação 4, caracterizada pelo fato de a camada interna, a camada externa ou ambas da película de impressão incluírem de 60 a 95% em peso de LLDPE e 5 a 40% em peso LDPE.

8. Estrutura laminada, de acordo com qualquer uma das reivindicações de 1 a 7, caracterizada pelo fato de o polímero à base de etileno da película selante ser um interpolímero de etileno-α-olefina, sendo que a α-olefina compreende uma ou mais olefinas C3-C12.

9. Estrutura laminada, de acordo com qualquer uma das reivindicações de 1 a 8, caracterizada pelo fato de o polímero à base de etileno da película selante ser um interpolímero de etileno-α-olefina com uma densidade de 0,900 a 0,925 g/cm3 e um índice de fusão (I2) de 0,1 a 20 g/10 min.

10. Estrutura laminada, de acordo com qualquer uma das reivindicações de 1 a 9, caracterizada pelo fato de o filme selante compreender um plastômero de poliolefina, LDPE ou ambos.

11. Estrutura laminada, de acordo com qualquer uma das reivindicações de 1 a 10, caracterizada pelo fato de a película de impressão, a película selante ou ambas serem películas sopradas independentemente ou películas fundidas.

12. Estrutura laminada, de acordo com qualquer uma das reivindicações de 1 a 11, caracterizada pelo fato de a espessura total da película de impressão ser inferior a 25 μm.

13. Estrutura laminada, de acordo com qualquer uma das reivindicações de 1 a 12 caracterizada pelo fato de a película de impressão definir uma razão de espessura de 1:3:1 para a camada interna, a camada intermediária e a camada externa, respectivamente.

14. Artigo, caracterizado pelo fato de compreender a estrutura laminada conforme definida em qualquer uma das reivindicações de 1 a 13.

15. Artigo, de acordo com a da reivindicação 14, caracterizado pelo fato de o artigo ser um material de embalagem flexível.