BRPI0506480B1 - método de fabricação de termosselagem hermética resistente e embalagem - Google Patents

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Abstract

"método de fabricação de termosselagem hermética firme, método de fabricação de estrutura de múltiplas camadas e embalagem". são descritas composições que compreendem copolímeros de etileno/vinil acetato, resinas aglutinantes e opcionalmente poliolefinas (tais como polietileno e polipropileno) que fornecem vedações a quente herméticas firmes e fortes com característica de abertura facilmente descolável para fluoropolímeros tais como policlorotrifluoroetileno. também são descritas estruturas de múltiplas camadas e embalagens que compreendem essas composições.

Description

“MÉTODO DE FABRICAÇÃO DE TERMOSSELAGEM HERMÉTICA
RESISTENTE E EMBALAGEM” [001] O presente pedido reivindica o benefício do Pedido Provisório US 60/540.216, depositado em 29 de janeiro de 2004.
Campo da Invenção [002] A presente invenção refere-se a composições que compreendem copolímeros de etileno/acetato de vinila, resinas aglutinantes e opcionalmente poliolefinas (tais como polietileno e polipropileno) que fornecem vedações herméticas a quente, resistentes e fortes com característica de abertura facilmente descolável para fluoropolímeros tais como policlorotrifluoroetileno. Estas composições serão úteis em processos de revestimento por extrusão, filme moldado e soprado, bem como laminação a outros substratos.
[003] A presente invenção também se refere a estruturas de múltiplas camadas e embalagens que compreendem essas composições.
Antecedentes da Invenção [004] A indústria de embalagens utiliza ampla variedade de filmes e recipientes preparados com diversas resinas termoplásticas e composições para embalagem de produtos alimentícios e não alimentícios. Estas embalagens devem fornecer proteção adequada (tal como proteção contra lesões mecânicas, barreiras contra o ar ou a umidade etc.) do produto nela contido até que o consumidor esteja pronto para utilizar o produto. Também é desejável que a embalagem seja projetada para permitir ao consumidor fácil acesso ao produto no momento apropriado.
[005] Os materiais utilizados em embalagens incluem fluoropolímeros de policlorotrifluoroetileno (PCTFE). Vantagem específica de PCTFE são as suas altas propriedades de barreira contra umidade e oxigênio, o que permite maior vida de armazenagem do produto embalado. Uma série de
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2/33 homopolímeros e copolímeros derivados da polimerização de clorotrifluoroetileno é disponível comercialmente com o nome comercial Aclar® da Honeywell, Inc., Morristown NJ, Estados Unidos. Geralmente é difícil encontrar composições que forneçam boa adesão aos fluoropolímeros, tais como PCTFE, devido às suas propriedades inerentes.
[006] Tipicamente, uma camada de PCTFE adere-se diretamente a segunda camada de cloreto de polivinila (PVC) ou tereftalato de polietileno (PET) para criar uma estrutura que pode ser moldada em pacotes. PVC ou PET são tipicamente utilizados como superfície de vedação, pois PVC e PET possuem alta afinidade para muitos materiais termosseláveis. PVC ou PET também fornecem volume à estrutura, pois eles são muito menos caros que o PCTFE. Os dois materiais fornecem alta claridade e capacidade de moldagem. Entretanto, PVC e PET possuem propriedades insuficientes de barreira contra oxigênio e umidade quando utilizados como superfície de vedação. Quando a teia vedante superior de barreira for termosselada ao PVC ou PET, as propriedades de barreira do PCTFE não podem ser totalmente atingidas. Oxigênio e umidade permeiam através do PVC ou PET entre o material de cobertura termosselável e o PCTFE, gerando uma vida útil reduzida.
[007] Os sistemas vedantes existentes que se unem a PCTFE incluem sistemas com base em solvente com base, entre outros, em estireno butadieno ou poliéster amorfo. Os vedantes são aplicados por sistemas de rolo ou gravura a teias condutoras (tais como folha metálica com 0,0254 mm (1 mil) de espessura) e necessitam de fingimento sob temperatura elevada para remover os solventes e manter baixas quantidades de solventes residuais. Os revestimentos termosseláveis produzidos desta forma geralmente são muito finos e limitam-se a ingredientes que são solúveis em sistemas solventes.
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Descrição Resumida da Invenção [008] Um objeto da presente invenção é o fornecimento de material termosselável para fornecer vedações herméticas descoláveis em ampla variedade de resistências de vedação a fluoropolímeros de policlorotrifluoroetileno (PCTFE).
[009] Consequentemente, a presente invenção fornece o uso de composições que compreendem:
(a) cerca de 10 a cerca de 90% em peso de pelo menos um copolímero de etileno/acetato de vinila;
(b) cerca de 5 a cerca de 35% em peso de pelo menos uma resina aglutinante;
(c) de 0 a cerca de 45% em peso de pelo menos uma poliolefina; e (d) de 0 a cerca de 30% em peso de carga;
para termosselagem a fluoropolímeros de policlorotrifluoroetileno.
[010] A presente invenção também fornece o uso de estrutura de múltiplas camadas que compreende pelo menos uma camada da composição aglutinante de etileno/acetato de vinila descrita acima e pelo menos uma camada adicional que compreende um material selecionado a partir do grupo que consiste de folha metálica, papel, poliésteres, poliamidas, poliolefinas, álcool polietileno vinílico, acetato de polietileno vinila, copolímeros de etileno/ácido (meta)acrílico e seus ionômeros, cloreto de polivinila, cloreto de polivinilideno e poliolefinas modificadas por anidridos para termosselagem a fluoropolímeros de policlorotrifluoroetileno.
[011] A presente invenção também fornece uma embalagem que compreende a composição descrita acima e um fluoropolímero de policlorotrifluoroetileno.
Descrição Detalhada da Invenção [012] Da forma utilizada no presente, a expressão “que consiste
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4/33 essencialmente de” indica que os ingredientes mencionados são essenciais; entretanto, outros ingredientes que não prejudiquem a realização das vantagens da presente invenção podem também ser incluídos.
[013] Todas as referências descritas no presente são incorporadas como referência.
[014] “Copolímero” indica polímeros que contêm dois ou mais monômeros diferentes. Os termos “dipolímero” e “terpolímero” indicam polímeros que contêm somente dois e três monômeros diferentes, respectivamente. A expressão “copolímero de vários monômeros” indica um copolímero cujas unidades são derivadas dos vários monômeros.
[015] As composições termoplásticas são materiais poliméricos que podem fluir quando aquecidos sob pressão. índice de fusão (Ml) é a velocidade de fluxo de massa de um polímero através de capilar especificado sob condições controladas de temperatura e pressão. índices de fusão relatados no presente são determinados de acordo com ASTM 1238 a 190 °C utilizando peso de 2.160 g com valores de Ml relatados em gramas por dez minutos. As composições termoplásticas descritas no presente são apropriadas para preparação de filmes e estruturas de múltiplas camadas por meio de processamento de extrusão.
[016] A expressão “folha metálica” conforme utilizado no presente refere-se a um filme fino flexível ou folha de metal, particularmente alumínio. Também se refere a estruturas de múltiplas camadas nas quais pelo menos uma camada de alumínio adere-se a camadas adicionais de outros materiais, desde que pelo menos uma camada externa da estrutura de múltiplas camadas seja uma camada de alumínio.
[017] Termolacres descoláveis podem ser projetados para terem três modos de falha diferentes ao descolar entre lacres ou entre lacre e substrato diferenciado. Falhas podem ser interfaciais, delaminação ou coesivas
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5/33 ao descolar um do outro sob tensão em vários ângulos de descolamento e velocidades. Vedações internas são projetadas para falhar na interface de termosselagem da superfície vedante selecionada (ou seja, a camada vedante descola-se de forma limpa da camada de substrato). Na maior parte dos casos, a resistência da vedação é determinada pela temperatura, pressão e tempo de parada. As vedações que não se descolam limpamente podem contaminar o conteúdo da embalagem com fragmentos da vedação ou fechamento. Vedações descoláveis interfaciais são desejáveis para evitar essa contaminação. Vedações a quente por delaminação são projetadas para falhar em interface interna da estrutura de filme com múltiplas camadas. Esta interface de falha projetada encontra-se em camada selecionada em algum ponto atrás da camada de termosselagem real na estrutura de filme. A espessura e a adesão à interface de camada interna selecionada determinarão a resistência da vedação durante o descolamento. Neste caso, toda a camada vedante transfere-se para o substrato enquanto a estrutura de filme estiver sendo descolada dele. Falha da vedação coesiva por projeto ocorre dentro da própria camada vedante real. Ao descolar a vedação sob tensão e velocidade, a própria camada de vedação divide-se e transfere uma parte do material vedante para o substrato vedante. A resistência interna do material vedante é o fator determinante para a resistência real da termosselagem.
[018] As composições de acordo com a presente invenção permitem vedações descoláveis interfaciais ou falha de vedação coesiva. As composições sem carga fornecem vedações destacáveis interfaciais. A adição de carga permite falha da vedação coesiva.
[019] Conforme indicado acima, a presente invenção fornece o uso de composições que compreendem pelo menos um copolímero de etileno/acetato de vinila; pelo menos uma resina aglutinante; opcionalmente, pelo menos uma poliolefina; e opcionalmente carga para termosselagem a
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6/33 fluoropolímeros de policlorotrifluoroetileno.
[020] Prefere-se a utilização de composição que compreende:
(a) cerca de 30 a cerca de 60% em peso de pelo menos um copolímero de etileno/acetato de vinila;
(b) cerca de 5 a cerca de 25% em peso de pelo menos uma resina aglutinante; e (c) cerca de 5 a cerca de 45% em peso de pelo menos uma poliolefina.
[021] É de maior preferência o uso de composição que compreende:
(a) cerca de 35 a cerca de 60% em peso de pelo menos um copolímero de etileno/acetato de vinila;
(b) cerca de 5 a cerca de 25% em peso de pelo menos uma resina aglutinante; e (c) cerca de 25 a cerca de 45% em peso de pelo menos uma poliolefina.
[022] Os componentes individuais serão descritos em mais detalhes abaixo.
Copolímeros de etileno/acetato de vinila [023] O componente (a) da composição de resina de acordo com a presente invenção compreende pelo menos um copolímero de etileno/acetato de vinila. O copolímero de etileno/acetato de vinila não se limita, mas preferencialmente possui teor de unidade de acetato de vinila de 2 a 40% em peso, especialmente de 6 a 30% em peso. O polímero de etileno/acetato de vinila pode ser opcionalmente modificado por meio de métodos bem conhecidos na técnica, que incluem a modificação com ácido carboxílico insaturado ou seus derivados, tais como anidrido maleico ou ácido maleico. O copolímero de etileno/acetato de vinila possui preferencialmente velocidade de
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7/33 fluxo de fusão, medida de acordo com ASTM D-1238, de 0,1 a 40 g/10 min, especialmente 0,3 a 30 g/10 min.
[024] Uma mistura de dois ou mais copolímeros de etileno/acetato de vinila diferentes pode ser utilizada como componente (a) nas composições misturadas de acordo com a presente invenção no lugar de um único copolímero, desde que os valores médios para o teor de comonômero estejam dentro da faixa indicada acima. Propriedades particularmente úteis podem ser obtidas quando dois ou mais copolímeros de etileno/acetato de vinila adequadamente selecionados forem utilizados em misturas de acordo com a presente invenção.
[025] Merece observação uma composição que compreende uma mistura de três copolímeros de etileno/acetato de vinila para o componente (a) e um aglutinante para termosselagem a fluoropolímeros de policlorotrifluoroetileno. Também merece observação uma composição que compreende uma mistura de dois copolímeros de etileno/acetato de vinila para o componente (a), aglutinante e poliolefina para termosselagem a fluoropolímeros de policlorotrifluoroetileno.
Resinas aglutinantes [026] Os aglutinantes são utilizados principalmente para aumentar a adesão a substratos diferenciados.
[027] O aglutinante pode ser qualquer aglutinante geralmente conhecido na técnica, tal como os relacionados na Patente US 3.484.405. Esses aglutinantes incluem uma série de resinas naturais e sintéticas e materiais de colofónias. As resinas que podem ser empregadas são materiais amorfos complexos líquidos, semi-sólidos a sólidos, geralmente na forma de misturas de compostos orgânicos que não possuem ponto de fusão definido e nenhuma tendência à cristalização. Essas resinas são insolúveis em água e podem ser de origem vegetal ou animal, ou podem ser resinas sintéticas. As
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8/33 resinas podem fornecer adesividade substancial e aprimorada à composição. Os aglutinantes apropriados incluem, mas não se limitam necessariamente às resinas discutidas abaixo.
[028] Uma classe de componentes de resina que pode ser empregada como composição aglutinante são as resinas de cumarona-indeno, tais como as resinas de para-cumarona-indeno. Geralmente, as resinas de cumarona-indeno que podem ser empregadas, possuem peso molecular que varia de cerca de 500 a cerca de 5000. Exemplos de resinas deste tipo que são disponíveis comercialmente incluem os materiais comercializados como “Picco”-25 e “Picco”-100.
[029] Outra classe de resinas que podem ser empregadas como aglutinantes úteis na presente invenção são as resinas de terpeno, que também incluem terpenos estirenados. Estas resinas de terpeno podem possuir faixa de peso molecular de cerca de 600 a 6000. Resinas disponíveis comercialmente típicas deste tipo são comercializadas como “Piccolyte” S-100, “Staybelite Ester” n° 10, que é glicerol éster de resina hidrogenada, e como “Wingtack” 95, que é resina de politerpeno.
[030] Terceira classe de resinas que podem ser empregadas como aglutinante são as resinas de butadieno-estireno que possuem peso molecular que varia de cerca de 500 a cerca de 5000. Produto comercial típico deste tipo é comercializado como “Buton” 100, resina de copolímero de butadieno-estireno líquida que possui peso molecular de cerca de 2500. Quarta classe de resinas que podem ser empregadas como aglutinante na presente invenção são as resinas de polibutadieno que possuem peso molecular que varia de cerca de 500 a cerca de 5000. Produto disponível comercialmente deste tipo é o comercializado como “Buton” 150, resina de polibutadieno líquido que possui peso molecular de cerca de 2000 a cerca de 2500.
[031] Quinta classe de resinas que podem ser empregadas como
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9/33 aglutinante são as chamadas resinas de hidrocarboneto produzidas por meio de polimerização catalítica de frações selecionadas obtidas no refino de petróleo e que possuem faixa de peso molecular de cerca de 500 a cerca de 5000. Exemplos dessa resina são as comercializadas como “Piccoplate” 100 e como resinas “Amoco” e “Velsicol”. De forma similar, os polibutenos obtidos por meio da polimerização de isobutileno podem ser incluídos como aglutinante.
[032] O aglutinante pode também incluir materiais de colofónia, resinas duras de estireno com baixo peso molecular tais como o material comercializado como “Piccolastic” A-75, pentaeritritol ésteres desproporcionais e copolímeros de sistemas de monômeros aromáticos e alifáticos do tipo comercializado como “Velsicol” WX-1232. A colofónia que pode ser empregada na presente invenção pode ser goma, colofónia de óleo de sebo ou madeira, mas é preferencialmente colofónia de óleo de sebo. Além disso, o material de colofónia pode ser colofónia modificada tal como colofónia dimerizada, colofónia hidrogenada, colofónia desproporcional ou ésteres de colofónia. Os ésteres podem ser preparados por meio de esterificação da colofónia com álcoois poli-hídricos que contêm de dois a seis grupos álcool.
[033] As composições preferidas de acordo com a presente invenção são aquelas em que a resina aglutinante de componente (b) é selecionada a partir do grupo que consiste de resinas de cumarona-indeno, resinas de terpeno, resinas de butadieno-estireno, resinas de hidrocarboneto e materiais de colofónia.
[034] Aglutinante com base em resina de terpeno importante é derivado de poli-limoneno, monômero recuperado da indústria cítrica, disponível como Piccolyte® C115 da Loos & Dilworth, Inc.
[035] Outra resina aglutinante de importância é Regalite R1125, disponível por meio da Eastman.
[036] Relação mais abrangente de aglutinantes que podem ser
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10/33 empregados na presente invenção é fornecida no Relatório TAPPI CA n° 55, fevereiro de 1975, págs. 13-20, inclusive, publicação da Associação Técnica da Indústria de Polpa e de Papel, Atlanta GA, Estados Unidos, que relaciona bem mais de duzentas resinas aglutinantes que são disponíveis comercialmente.
POLIOLEFINAS [037] As poliolefinas apropriadas para uso na presente invenção são selecionadas a partir de poliolefinas em que os monômeros de olefina contêm de dois a vinte átomos de carbono. A poliolefina opcional do componente (c) não é limitada e pode ser, por exemplo, homopolímero ou copolímero de propileno, etileno, buteno, hexeno ou octeno, preferencialmente homopolímero.
[038] São preferidas poliolefinas selecionadas a partir do grupo que consiste de homopolímeros de polietileno, homopolímeros de polipropileno, copolímeros que compreendem etileno e copolímeros que compreendem propileno. Polietilenos (abreviados PE) úteis para as composições descritas no presente podem ser preparadas por meio de uma série de métodos, tais como, mas sem limitação, a polimerização de catalisador Ziegler-Natta bem conhecida (vide, por exemplo, a Patente US 4.076.698 e a Patente US 3.645.992), polimerização de catalisador de metaloceno (vide, por exemplo, a US 5.198.401 e a Patente US 5.405.922), polimerização de catalisador Versipol® e polimerização de radicais livres. A polimerização pode ser conduzida na forma de processos de fase de solução, processos de fase de gás e similares. Os polímeros de polietileno úteis no presente podem incluir polietilenos lineares tais como polietileno de alta densidade (HDPE), polietileno linear de baixa densidade (LLDPE), polietilenos com densidade muito baixa ou ultrabaixa (VLDPE ou ULDPE) e polietilenos ramificados, tais como polietileno de baixa densidade (LDPE). As densidades de polietilenos apropriadas para uso na presente invenção variam de cerca de 0,865 g/cc a cerca de 0,970 g/cc.
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Polietilenos lineares para uso no presente podem incorporar comonômeros de alfa-olefina tais como buteno, hexeno ou octeno para reduzir a sua densidade dentro da faixa de densidade descrita desta forma. O copolímero utilizado no componente (c), por exemplo, compreende a maior parte (em peso) de etileno que é preferencialmente copolimerizado com outra alfa-olefina. A alta-olefina contém preferencialmente de três a cerca de vinte átomos de carbono e pode representar até cerca de 20% em peso do copolímero. As alfa-olefinas preferidas são propileno, 1-buteno, 1-hexeno, 4-metil-1-penteno, 1-octeno, 1deceno, 1-tetradeceno, 1-octadeceno etc. e estas alfa olefinas podem ser utilizadas isoladamente ou em misturas de duas ou mais. São particularmente preferidos propileno, 1-buteno, 1-hexeno, 1-octeno e 4-metil-1-penteno. Misturas de dois ou mais desses copolímeros de etileno e alfa-olefina podem também ser utilizadas de acordo com a presente invenção. O copolímero de polietileno pode também ser um elastômero de etileno e propileno que contém pequena quantidade de compostos insaturados que possuem uma união dupla. Os copolímeros de etileno que contêm pequenas quantidades de componente de diolefina tal como butadieno, norbornadieno, hexadieno e isopreno também são geralmente apropriados, embora de menor preferência. O termo “polietileno”, quando utilizado no presente, é empregado genericamente para designar todo e qualquer polímero que compreende o etileno descrito acima.
[039] Polietileno importante é um copolímero de etileno e 1buteno. Esse copolímero com 12,6% em peso de 1-buteno, que possui índice de fusão de 3,5, é disponível como Exact® 3035 da Exxon Mobil.
[040] Outro polietileno importante é um copolímero de etileno e 1-octeno. Esse copolímero com 12% em peso de octeno, que possui índice de fusão de 3,5, é disponível como Engage® 8450 da DuPont Dow Elastomers.
[041] Polímeros de polipropileno (abreviado PP) incluem homopolímeros, copolímeros aleatórios, copolímeros de bloco e terpolímeros
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12/33 de propileno. Os copolímeros de propileno incluem copolímeros de propileno com outras olefinas, tais como etileno, 1-buteno, 2-buteno e os vários isômeros de penteno etc. e, preferencialmente, copolímeros de propileno com etileno. Os terpolímeros de propileno incluem copolímeros de propileno com etileno e uma outra olefina. Copolímeros aleatórios, também conhecidos como copolímeros estatísticos, são polímeros em que o propileno e o(s) comonômero(s) são aleatoriamente distribuídos ao longo de toda a cadeia polimérica em razões correspondentes à razão de alimentação entre o propileno e o(s) comonômero(s). Copolímeros de bloco são compostos de segmentos de cadeia que consistem de homopolímero de propileno e de segmentos de cadeias que consistem, por exemplo, de copolímero aleatório de propileno e etileno. O termo “polipropileno”, quando utilizado no presente, é empregado genericamente para designar todo e qualquer dos polímeros que compreendem o propileno descritos acima.
[042] Homopolímeros e copolímeros aleatórios podem ser fabricados por meio de qualquer processo conhecido. Os polímeros de polipropileno, por exemplo, podem ser preparados na presença de sistemas catalisadores do tipo conhecido como Ziegler-Natta, com base em compostos organometálicos e em sólidos que contêm tricloreto de titânio.
[043] Copolímeros de bloco podem ser fabricados de forma similar, exceto pelo fato de que propileno é geralmente polimerizado em primeiro lugar por si próprio em primeira etapa e propileno e comonômeros adicionais tais como etileno são polimerizados em seguida, em segunda etapa, na presença do polímero obtido durante a primeira. Cada uma dessas etapas podem ser conduzidas, por exemplo, em suspensão em diluente de hidrocarboneto, em suspensão em propileno líquido ou de outra forma em fase gasosa, contínua ou descontinuamente, no mesmo reator ou em reatores separados.
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13/33 [044] Informações adicionais relativas a copolímeros de bloco e à sua fabricação podem ser encontradas particularmente nos capítulos 4.4 e 4.7 do trabalho Block Copolymers editado por D. C. Alport e W. H. Janes, publicado pela Applied Science Publishers Ltd. em 1973, que são incorporados como referência ao presente relatório descritivo.
[045] As poliolefinas apropriadas para uso na presente invenção podem também ser modificadas por meio da incorporação de baixos níveis (tipicamente menos de cerca de 3% em peso) de monômeros polares que incluem, por exemplo, mas sem limitação, acetato de vinila, acrilatos de alquila, monóxido de carbono, metacrilato de glicidila, ácido (meta)acrílico e anidrido maleico. A incorporação desses comonômeros polares pode ser realizada por meio de copolimerização ou de enxerto.
[046] Opcionalmente, o componente de poliolefina (c) pode ser enxertado, no todo ou em parte, com uma porção de ácido mono ou multicarboxílico (ou um derivado anidrido de porção de ácido carboxílico), por meio de polimerização de monômero de enxerto que possui funcionalidade vinila ou alílica e a porção ácido ou anidrido. Outros monômeros de enxerto, tais como estireno e/ou acetato de vinila, podem também ser utilizados no lugar ou além dos monômeros de enxerto carboxílicos.
[047] Desta forma, ampla variedade de polímeros e copolímeros olefínicos pode ser utilizada de acordo com a presente invenção.
[048] Misturas de duas ou mais poliolefinas podem ser utilizadas para fornecer o componente de poliolefina de acordo com a presente invenção. LLDPE, por exemplo, pode ser misturado com LDPE ou HDPE para fornecer misturas de polietileno apropriadas para uso na presente invenção. Outra mistura de poliolefina apropriada é uma mistura de polipropileno e poli(l-buteno) (PB).
Cargas [049] As composições de acordo com a presente invenção
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14/33 podem também conter opcionalmente componentes adicionais que incluem cargas. A adição de cargas pode funcionar como forma de aumento da resistência à temperatura e afetar as características de vedação descolável da composição.
[050] Uma carga compreende partículas de compostos inorgânicos, tais como minerais e sais. O percentual de carga que pode ser incluído na composição de acordo com a presente invenção com base em peso é principalmente em função da densidade da carga. O tamanho e formato das partículas da carga também terá efeito sobre as propriedades das misturas. Cargas com tamanho fino de partículas geralmente possuem tendência a resultar em viscosidades de mistura mais altas e também são mais caras. Branco n° 9 (cerca de 95% através de 325 mesh) representa ponto intermediário viável da aspereza, disponibilidade e custo. Cargas de maior preferência são carbonato de cálcio e talco (essencialmente Mg3SÍ40io(OH3)) e, de maior preferência, é o talco. A quantidade de carga presente na composição de acordo com a presente invenção é de cerca de 0,1 a cerca de 50 partes em peso.
[051] Dever-se-á apreciar que vários aditivos, conforme geralmente praticado na técnica, podem estar presentes na composição, desde que a sua presença não altere substancialmente as propriedades de termosselagem da composição. Desta forma, contempla-se que vários aditivos tais como antioxidantes e estabilizantes térmicos, estabilizantes de luz ultravioleta (UV), corantes, pigmentos e tinturas, cargas, deslustrantes, agentes antideslizantes, plastificantes, agentes antibloqueadores, compatibilizantes, componentes de modificação das características de superfície tais como Coeficiente de Fricção (COF), agentes antiestáticos e antinebulização, outros auxiliares de processamento e similares podem ser empregados convenientemente. Esses ingredientes convencionais podem estar presentes nas composições utilizadas na presente invenção em quantidades que são
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15/33 geralmente de 0,01 a 20% em peso, preferencialmente de 0,1 a 15% em peso, de forma a não prejudicarem a funcionalidade adesiva da composição (os percentuais em peso desses aditivos não são incluídos no total de partes em peso da composição conforme definido acima na Descrição Resumida da Invenção). Tipicamente, muitos desses aditivos podem estar presentes em 0,01 a 5% em peso. Merecem observação os antioxidantes que podem estar presentes em 0,01 a 1% em peso. Antioxidantes são disponíveis sob o nome comercial Irganox da Ciba Geigy Inc., Tarrytown, Nova Iorque, Estados Unidos. Antioxidantes fenólicos tais como Irganox E201, CAS n° 10191-41-0, por exemplo, ou seus derivados podem ser adicionados à composição. Irganox 1010, CAS N° 6683-19-8, é outro antioxidante apropriado para uso na presente invenção. Outro antioxidante importante é Anox® 20, antioxidante fenólico obstruído com catalisador não de organoestanho, disponível por meio da Great Lakes Chemical Corporation. Também merecem observação os aditivos para modificar características superficiais tais como coeficiente de fricção, para antibloqueio ou para liberação de rolos de resfriamento que podem estar presentes em quantidades de 0,01 a 5% em peso. Esse aditivo é, por exemplo, uma dispersão de dióxido de silício (2% em peso) em copolímero de etileno e ácido metacrílico utilizado como veículo concentrado para mistura em uma resina (disponível por meio da DuPont como Conpol® 20S2).
[052] A incorporação opcional desses ingredientes convencionais nas composições pode ser conduzida por meio de qualquer processo conhecido. Essa incorporação pode ser conduzida, por exemplo, por meio de mistura seca, por meio de extrusão de uma mistura dos diversos componentes, pela técnica convencional de batelada mestre ou similares.
[053] A composição de resina adesiva de acordo com a presente invenção pode ser produzida por meio de mistura de quantidades previamente determinadas do componente copolímero de etileno/acetato de vinila (a), do
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16/33 aglutinante (b), opcionalmente da poliolefina (c) e opcionalmente da carga (d) por um misturador tal como misturador Henschel, misturador em V, misturador de fita ou misturador por tombamento; ou, após a mistura, amassamento por fusão da mistura por um extrusor de rosca única, extrusor de roscas gêmeas, amassador, misturador Banbury etc. e, em seguida, peletização, extrusão fundida, granulação ou pulverização da mistura.
[054] Mediante mistura por fusão ou mistura por aquecimento apropriada, a composição pode ser extrudada através de um molde por meio de coextrusão. A espessura do vedante extrudado é preferencialmente cerca de 1 a 400 microns, de maior preferência 5 a 100 microns, de preferência ainda maior de 10 a 30 microns.
[055] Alternativamente, as composições de acordo com a presente invenção podem ser extrudadas em filme que possui espessura de cerca de 1 a 100 microns, de maior preferência 5 a 100 microns e, de preferência ainda maior, 10 a 75 microns e laminadas em seguida em papel, folha metálica ou filme como parte da estrutura de múltiplas camadas.
[056] A composição de resina adesiva de acordo com a presente invenção pode ser utilizada para unir vários substratos ou polímeros entre si. Tipicamente, os artigos são unidos ou aderidos por meio de termosselagem.
[057] A composição adesiva final pode ser utilizada diretamente, tal como em coextrusão por fusão, ou pode ser extrudada em forma de pelotas ou corda ou reduzida em forma de flocos ou pó para uso em aplicador apropriado. Ela pode ser moldada ou extrudada na forma de filme ou teia para uso subsequente. Nessas formas moldadas, ela pode ser colocada entre as substâncias a serem unidas e ativada em seguida por meio de calor e pressão. Dever-se-á observar que os adesivos de acordo com a presente invenção podem ser aplicados por meio de qualquer dos aplicadores de fusão a quente comumente utilizados pelos técnicos no assunto.
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17/33 [058] Embora estas composições possam ser aplicadas em qualquer espessura que os técnicos no assunto considerarem conveniente, prefere-se empregar espessura de camada de 5,08 x 10'6 mm a 0,254 mm (0,0002 mils a 10 mils).
[059] A presente invenção fornece ainda vedação ou laminado apropriado para aplicação a recipientes, embalagens, filmes e similares que compreendem fluoropolímeros de PCTFE por meio de termosselagem, que possui boas propriedades de termosselagem e pode ser facilmente descolado.
[060] Conforme indicado acima, filmes e revestimentos podem ser fabricados a partir das composições descritas no presente e laminados ou revestidos sobre outros filmes ou estruturas. Alternativamente, a composição de acordo com a presente invenção pode ser simultaneamente coextrudada com outros materiais. Em resumo, as composições de resina adesiva de acordo com a presente invenção possuem utilidade notável devido às suas propriedades físico-químicas exclusivas como agentes de união e adesivos para fornecer os chamados adesivos de vedação e descolamento e podem ser utilizadas em formas tais como folhas adesivas, fitas ou produtos laminados.
[061] Desta forma, a presente invenção é adicionalmente dirigida à estrutura monocamada ou multicamadas coextrudada ou laminada que envolve o adesivo descrito no presente na forma de camada, tipicamente camada de termosselagem, para união a fluoropolímeros de PCTFE. A resistência de vedação ao descolamento desta composição para PCTFE para permitir a união de vários substratos de fechamento, incluindo substratos fabricados com etileno/acetato de vinila, polietileno, poliestireno, polipropileno, tereftalato de polietileno, cloreto de polivinila, metais tais como alumínio, poliolefinas spunbond tais como TYVEK® (disponível comercialmente por meio da E. I. du Pont de Nemours and Company), poliésteres orientados tais como MYLAR® (disponível comercialmente por meio da E. I. du Pont de Nemours and
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Company) e similares, pode ser ajustada por meio de variação da quantidade e do tipo de copolímero de etileno/acetato de vinila, aglutinante e/ou teor de poliolefina na composição adesiva.
[062] Conforme indicado acima, a presente invenção fornece uma estrutura de múltiplas camadas que compreende pelo menos uma camada da composição de aglutinante de etileno/acetato de vinila descrita acima e pelo menos uma camada adicional que compreende um material selecionado a partir do grupo que consiste de folha metálica, papel, poliésteres, poliamidas, poliolefinas, álcool polietileno vinílico, acetato de polietileno vinila, copolímeros de etileno e ácido (meta)acrílico e seus ionômeros, cloreto de polivinila, cloreto de polivinilideno e poliolefinas modificadas por anidrido para termosselagem a fluoropolímeros de policlorotrifluoroetileno. Estruturas de múltiplas camadas importantes compreendem pelo menos uma camada das composições importantes definidas acima. As estruturas preferidas compreendem pelo menos uma camada das composições preferidas conforme definido acima.
[063] Tipicamente, a folha polimérica de múltiplas camadas envolverá pelo menos três camadas categóricas que incluem, mas sem limitarse a camada estrutural externa ou de abuso, camada de barreira interna, camada de formação de volume e/ou camada adesiva e camada mais interna que faz contato com o conteúdo pretendido da embalagem e com ele é compatível e é capaz de formar as vedações necessárias (por exemplo, de maior preferência termosselável) a si própria e às outras partes da embalagem. Outras camadas podem também estar presentes para servir de camadas adesivas ou de “união” para auxiliar na união dessas camadas entre si.
[064] A camada estrutural externa ou de abuso é tipicamente poliéster orientado ou polipropileno orientado ou não orientado, mas pode também incluir poliamida orientada ou não orientada (nylon) ou polietileno, tal como polietileno de alta densidade ou papel ou folha metálica. Esta camada,
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19/33 quando oticamente transparente, é preferencialmente imprimível em reverso e convenientemente não afetada pelas temperaturas de vedação utilizadas para a fabricação da embalagem, pois a embalagem é vedada ao longo de toda a espessura da estrutura de múltiplas camadas. Quando a camada estrutural externa ou de abuso não for oticamente transparente, esta camada pode ser impressa na superfície e opcionalmente revestida em seguida com revestimento protetor ou verniz. A espessura desta camada é tipicamente selecionada para controlar a rigidez do filme e pode variar de cerca de 10 a cerca de 100 pm, preferencialmente cerca de 12 pm a cerca de 50 pm.
[065] A camada interna pode incluir uma ou mais camadas de barreira, dependendo de quais condições atmosféricas (oxigênio, umidade, luz e similares) podem potencialmente afetar o produto no interior da embalagem. Camadas de barreira podem ser, por exemplo, polipropileno (PP) metalizado ou tereftalato de polietileno (PET), álcool polietileno vinílico (EVOH), álcool polivinílico (PVOH), cloreto de polivinilideno, poliolefinas, folha de alumínio, nylon, suas misturas ou compostos, bem como seus copolímeros relacionados. A espessura da camada de barreira dependerá de fatores tais como a sensibilidade do produto e a vida útil desejada.
[066] A camada interna pode incluir uma ou mais camadas formadoras de volume. Esta camada normalmente é adicionada para criar estrutura que possui espessura final previamente definida utilizando um polímero comum que seja de baixo custo. As camadas formadoras de volume podem ser, por exemplo, poliolefinas, copolímeros polares de poliolefina, poliéster e/ou misturas de vários componentes de camadas formadoras de volume. Uma camada formadora de volume também é apropriada para incorporação de remoagem e detritos gerados no processo de fabricação. Os detritos gerados de material que, por uma razão ou outra, não é apropriado para venda, por exemplo, ou material que é gerado por corte das extremidades
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20/33 de rolo semi-acabado, podem ser moídos de volta e incorporados à camada interna, fornecendo volume com custo relativamente baixo.
[067] A camada interna pode incluir uma ou mais camadas adesivas. Esta camada adesiva normalmente é projetada para aderir à camada estrutural externa à camada interna, a camada interna à camada externa ou, caso a camada interna possa estar agindo somente como adesivo, unir a camada externa diretamente à camada mais interna.
[068] A estrutura e as camadas de barreira podem ser combinadas para compreender várias camadas de polímeros que fornecem barreiras eficazes à umidade e oxigênio e propriedades mecânicas de volume apropriadas para o processamento e/ou embalagem do produto, tais como clareza, rigidez e resistência a punções. Em algumas aplicações, as funções de camadas de barreira e estrutura podem ser combinadas em uma única camada de resina apropriada. Nylon ou PET, por exemplo, são apropriados para funções de barreira e estrutura.
[069] Poliamidas (nylon) apropriadas para uso no presente incluem poliamidas alifáticas, poliamidas amorfas ou sua mistura. “Poliamidas alifáticas”, da forma em que a expressão é utilizada no presente, pode indicar poliamidas alifáticas, copoliamidas alifáticas e suas misturas ou combinações. Poliamidas alifáticas preferidas para uso na presente invenção são poliamida 6, poliamida 6.66, suas misturas e combinações. Poliamidas 6.66 são disponíveis comercialmente sob os nomes comerciais “Ultramid® C4” e “Ultramid® C35” por meio da BASF, ou sob o nome comercial “Ube® 5033FXD27” da Ube Industries Ltd. Poliamida 6 é disponível comercial mente sob o nome comercial Capron® por meio da Honeywell International, por exemplo.
[070] O filme pode ainda compreender outras poliamidas tais como as descritas nas Patentes US 5.408.000, US 4.174.358, US 3.393.210, US 2.512.606, 2.312.966 e 2.241.322, que são incorporadas ao presente como
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21/33 referência.
[071] O filme pode também compreender poliamidas parcialmente aromáticas. Algumas copoliamidas parcialmente aromáticas apropriadas para uso na presente invenção são as resinas de nylon amorfo 6I/6-T disponíveis comercialmente sob o nome comercial Selar® PA da Ε. I. du Pont de Nemours and Company e disponíveis comercialmente sob o nome comercial Grivory® G 21 da EMS-Chemie AG, por exemplo.
[072] Resinas ionoméricas (“ionômeros”) são copolímeros de olefina tal como etileno e um ácido carboxílico insaturado, tal como ácido acrílico ou ácido metacrílico e opcionalmente monômeros amolecedores em que pelo menos um ou mais cátions de metais alcalinos, metais de transição ou metais alcalino-terrosos, tais como sódio, potássio ou zinco, são utilizados para neutralizar alguma parte dos grupos ácidos no copolímero, resultando em resina termoplástica que exibe propriedades aprimoradas. “Etileno e ácido (meta)acrílico (abreviado E/(M)AA)”, por exemplo, indica um copolímero de etileno (abreviado E) e ácido acrílico (abreviado AA) e/ou etileno e ácido metacrílico (abreviado MAA), que são ao menos parcialmente neutralizados por um ou mais cátions de metais alcalinos, metais de transição ou metais alcalinoterrosos para formar um ionômero. Terpolímeros podem também ser fabricados a partir de olefina tal como etileno, ácido carboxílico insaturado e outros comonômeros, tais como (meta)acrilatos de alquila, para fornecer resinas “mais moles” que podem ser neutralizadas para formar ionômeros mais moles. Os ionômeros são conhecidos convencionalmente e o seu método de preparação é descrito, por exemplo, na Patente US 3.344.014.
[073] Homo e copolímeros de etileno e propileno modificados com ácido ou anidrido podem ser utilizados como camadas adesivas que podem ser extrudadas (também conhecidas como camadas “de união”) para melhorar a união de camadas de polímeros entre si quando os polímeros não
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22/33 se aderirem bem entre si, de forma a aumentar a adesão entre camadas em estrutura de múltiplas camadas. As composições das camadas de união serão determinadas de acordo com as composições das camadas de junção que necessitam ser unidas em estrutura de múltiplas camadas. Os técnicos no assunto de polímeros podem selecionar a camada de união apropriada com base nos outros materiais utilizados na estrutura. Diversas composições de camadas de união são disponíveis comercialmente sob o nome comercial Bynel® da E. I. du Pont de Nemours and Company, por exemplo.
[074] Álcool polietileno vinílico (“EVOH”) que contém cerca de 20 a cerca de 50% molar de etileno pode ser apropriado para uso no presente. Copolímeros de álcool polietileno vinílico apropriados são disponíveis comercialmente sob o nome comercial EVAL® da Kuraray ou disponíveis comercialmente sob o nome comercial Soamol® na Nippon Goshei, por exemplo.
[075] Polímeros e copolímeros de cloreto de polivinilideno (PVDC) apropriados para uso no presente como revestimentos ou filmes podem ser obtidos comercialmente por meio da Dow Chemical sob o nome comercial Saran®, por exemplo.
[076] A camada mais interna é a camada vedante. A camada vedante de acordo com a presente invenção é preparada a partir das composições de etileno/acetato de vinila descritas acima.
[077] A fabricação de filme utilizado na presente invenção a partir das composições descritas acima pode ser conduzida de acordo com qualquer método conhecido. É possível, por exemplo, fabricar um filme primário por meio de extrusão das mencionadas composições utilizando os chamados métodos de “filme soprado” ou “molde plano”. Filme soprado é preparado por meio da extrusão da composição polimérica através de molde anular e expansão do filme tubular resultante com corrente de ar para fornecer filme soprado. Os filmes planos moldados são preparados por meio de extrusão da composição através de molde
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23/33 plano. O filme que deixa o molde é resfriado por pelo menos um rolo que contém fluido em circulação interna (rolo de resfriamento) ou por banho de água para fornecer filme moldado. O filme pode ser dimensionado por meio de métodos convencionais tais como corte em linha reta para fornecer filme de embalagem.
[078] Filme útil na presente invenção pode ser orientado adicionalmente além do resfriamento imediato ou moldagem do filme. O processo compreende as etapas de extrusão de fluxo laminar de polímero fundido, resfriamento do extrudado e orientação do extrudado resfriado em pelo menos uma ou mais direções. “Resfriado”, da forma em que o termo é utilizado no presente, descreve um extrudado que tenha sido substancialmente resfriado abaixo do seu ponto de fusão, a fim de obter material de filme sólido.
[079] O filme pode não ser orientado, orientado em direção uniaxial (tal como direção da máquina) ou orientado em direção biaxial (tal como na direção da máquina e direção transversal).
[080] O filme é preferencialmente orientado biaxialmente por meio de deposição em duas direções mutuamente perpendiculares no plano do filme para atingir combinação satisfatória de propriedades físicas e mecânicas.
[081] Aparelho de orientação e estiramento para estirar uniaxial ou biaxialmente o filme é conhecido na técnica e pode ser adaptado pelos técnicos no assunto para produzir filmes de acordo com a presente invenção. Exemplos desse aparelho e processos incluem, por exemplo, os descritos nas Patentes US 3.278.663, US 3.337.665, US 3.456.044, US 4.590.106, US 4.760.116, US 4.769.421, US 4.797.235 e US 4.886.634.
[082] Filme soprado útil na presente invenção pode ser orientado utilizando processo de extrusão de bolhas duplas, em que orientação biaxial simultânea pode ser efetuada por meio da extrusão de tubo primário que é subseqüentemente resfriado, reaquecido e expandido em seguida por pressão de gás interna para induzir orientação transversal e depositado por
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24/33 rolos de condução ou estreitamento com velocidades diferenciais em velocidade que induzirá a orientação longitudinal.
[083] O processamento para obter filme soprado orientado é conhecido na técnica como método de bolhas duplas e pode ser conduzido conforme descrito por Pahlke na Patente US 3.456.044. Mais especificamente, um tubo primário é extrudado por fusão a partir de molde anular. Este tubo primário extrudado é rapidamente resfriado para minimizar a cristalização. Ele é aquecido em seguida à sua temperatura de orientação (tal como por meio de banho de água). Na zona de orientação da unidade de fabricação de filme, é formado tubo secundário inflado, por meio do quê o filme é expandido radialmente na direção transversal e puxado ou estirado na direção da máquina sob temperatura tal que ocorra expansão nas duas direções, de preferência simultaneamente; em que a expansão da tubulação é acompanhada por redução súbita e aguda da espessura no ponto de deposição. O filme tubular é novamente aplainado em seguida através de rolos de estreitamento. O filme pode ser reinflado e passado através de etapa de combinação (termofixação) e, durante esta etapa, ele é aquecido uma vez mais para ajustar as propriedades de contração.
[084] Em uma realização, o filme é formado por meio de processo de extrusão que faz com que as cadeias de polímero no filme sejam geralmente alinhadas na direção de extrusão. Os polímeros lineares, após serem altamente orientados uniaxialmente, possuem resistência considerável na direção da orientação, mas menos resistência na direção transversal. Este alinhamento pode aumentar a resistência do filme na direção da extrusão.
[085] Os filmes de acordo com a presente invenção podem ser tratados por meio de descarga de corona, ozônio ou outro meio padrão na indústria, embora não seja necessário tratamento para boa adesão.
[086] A resistência de vedação da estrutura de múltiplas camadas para o recipiente depende tipicamente da espessura da camada de
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25/33 termosselagem de etileno/acetato de vinila. A espessura da camada de termosselagem é preferencialmente de cerca de 10 a 40 microns e, de maior preferência, cerca de 10 a 30 microns.
[087] Durante a utilização, a estrutura de múltiplas camadas é pressionada contra um material de superfície de substrato, de forma a unir a estrutura de múltiplas camadas ao substrato de PCTFE.
[088] Tipicamente, uma camada de PCTFE adere-se diretamente a segunda camada de PVC ou PET para criar a estrutura da qual é formado o recipiente. O PVC ou PET é utilizado como superfície de vedação, pois possuem alta afinidade para muitos materiais termosseláveis. A segunda camada de PVC ou PET também fornece volume à estrutura, pois elas são muito menos caras que PCTFE. Os dois materiais fornecem alta claridade e capacidade de formação. Entretanto, estes materiais possuem propriedades de barreira contra oxigênio e umidade insuficientes quando utilizadas como superfície de vedação. Quando a teia vedante de barreira superior for termosselada ao PVC ou PET, as propriedades de barreira do PCTFE não podem ser totalmente realizadas. Oxigênio e umidade permeiam através do PVC ou PET entre o material de cobertura termosselável e o PCTFE, gerando meia vida reduzida.
[089] A presente invenção permite que o PCTFE torne-se a camada mais interna e substrato de vedação para a teia superior termosselável, o que permite que a embalagem final realize as propriedades de barreira completas do PCTFE, gerando vida útil mais longa. Além disso, não ocorre tanto estreitamento do PCTFE no processo de formação por tornar o PCTFE à camada interna em vez da camada externa. A presente invenção permite alta barreira, cobertura descolável que fornece embalagem transparente facilmente aberta com maior vida útil.
[090] Espera-se que os materiais vedantes aprimorados de acordo com a presente invenção sejam muito úteis para a indústria
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26/33 farmacêutica em embalagens de blister.
[091] Desta forma, a presente invenção é útil, por exemplo, em embalagens tais como embalagens de blister para medicamentos e não medicamentos que são atraentes para os usuários pacientes e outros usuários da embalagem. Ela fornece embalagem atraente e barata para a comercialização de produtos farmacêuticos e outros que é construída de maneira a facilitar a produção em massa.
[092] As embalagens de acordo com a presente invenção podem conter de um a uma série de artigos, tais como alimentos, medicamentos na forma de cápsulas, pastilhas, instrumentos médicos, seringas, pastilhas expectorantes, pílulas e/ou similares, ou não medicamentos, tais como venenos, catalisadores, composições de limpeza, pilhas e outros produtos que necessitam ser protegidos contra o oxigênio e a umidade.
[093] Formas de embalagens diferentes de embalagens de blister também são contempladas no presente. As estruturas de múltiplas camadas descritas no presente são úteis em ampla variedade de aplicações de embalagem como materiais de embalagem. Elas podem também ser utilizadas como filmes industriais tais como filmes de máscara, em que um filme é laminado termicamente a um substrato, tal como folha metálica, poliéster ou acrílico, e descolado quando a proteção da superfície não for mais necessária.
[094] Os materiais de embalagem podem também ser adicionalmente processados, por exemplo mas sem limitações, por meio de impressão, gravação e/ou coloração para fazer com que o material de embalagem forneça informações ao consumidor sobre o produto no seu interior e/ou fornecer aparência agradável à embalagem.
[095] Alguns exemplos de estruturas de filmes de múltiplas camadas de acordo com a presente invenção são relacionados abaixo, em que a camada vedante é preparada a partir de composição de etileno/acetato de
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27/33 vinila de acordo com a presente invenção e em que “adesivo” designa um sistema adesivo conforme descrito acima, “união” indica adesivo extrudável ou camada de união e “tinta” designa a impressão descrita acima.
[096] As estruturas de filmes com múltiplas camadas de acordo com a invenção incluem filmes soprados que possuem as estruturas indicadas:
- poliamida (nylon)/união/EVOH/união/vedante; ou
- PP/união/EVOH/união/vedante.
[097] As estruturas de filme com múltiplas camadas de acordo com a presente invenção incluem filmes laminados adesivos que possuem as estruturas indicadas:
- tinta/folha metálica/adesivo/PE/PE/vedante; ou
- PET/ti nta/adesivo/PE/u nião/EVO H/u n ião/vedante.
[098] As estruturas de filme com múltiplas camadas de acordo com a presente invenção incluem filmes revestidos por extrusão que possuem as estruturas indicadas:
- tinta/folha metálica/união/vedante;
- PET/PVDC/tinta/união/vedante;
- tinta/PET/união/vedante;
- tinta/papel/PE/vedante.
[099] As estruturas de filme com múltiplas camadas de acordo com a presente invenção incluem filmes laminados por extrusão que possuem as estruturas indicadas.
- PET/PVDC/tinta/união/vedante;
- PET/adesivo/vedante; ou
- PET/adesivo/nylon/u n ião/vedante.
[0100] As estruturas com múltiplas camadas descritas acima podem ser incorporadas a embalagens, tais como recipientes com cobertura, por meio de métodos padrão bem conhecidos na técnica. As estruturas com
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28/33 múltiplas camadas são particularmente úteis como materiais de cobertura para recipientes que compreendem fluoropolímeros de PCTFE. Consequentemente, a presente invenção fornece embalagens que compreendem as composições de etileno/acetato de vinila e/ou estruturas com múltiplas camadas descritas acima. Embalagens importantes compreendem as composições importantes definidas acima. As embalagens preferidas compreendem as composições preferidas conforme definido acima.
[0101] Embora a presente invenção tenha sido especificamente exibida e descrita com referência às suas realizações preferidas, os técnicos no assunto compreenderão que diversas mudanças de forma e detalhes podem ser realizadas sem abandonar o espírito e o escopo da presente invenção.
[0102] Os Exemplos a seguir são meramente ilustrativos e não se destinam a ser compreendidos como limitadores do escopo da invenção descrita e/ou reivindicada no presente.
Exemplos [0103] Foram preparadas composições a partir dos materiais relacionados abaixo, utilizando métodos de mistura padrão para fornecer os Exemplos 1 a 13, composições úteis na presente invenção, resumidas na Tabela 1 abaixo.
Materiais utilizados [0104] EVA-1: copolímero de etileno/acetato de vinila (7% em peso) com Ml de 7 disponível por meio da DuPont.
[0105] EVA-2: copolímero de etileno/acetato de vinila (17% em peso) com Ml de 30 disponível por meio da DuPont.
[0106] EVA-3: copolímero de etileno/acetato de vinila (12% em peso) com Ml de 8 disponível por meio da DuPont.
[0107] EVA-4: copolímero de etileno/acetato de vinila (10% em peso) com Ml de 3 disponível por meio da DuPont.
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29/33 [0108] PE-1: copolímero de etileno e 1-buteno com Ml de 3,5 (disponível como Exact® 3035 da Exxon Mobil.
[0109] PE-2: copolímero de etileno e 1-octeno (12% em peso de octano) com Ml de 3,5 (disponível como Engage® 8450 da DuPont Dow Elastomers).
[0110] Aglutinante 1: resina aglutinante derivada de poli-limoneno disponível como Piccolyte® C115 da Loos & Dilworth, Inc.
[0111] Aglutinante 2: resina aglutinante disponível como Regalite R1125 da Eastman.
[0112] Antioxidante 1: antioxidante Irganox® 1010.
[0113] Antioxidante 2: antioxidante Anox® 20.
[0114] As composições encontram-se resumidas nas Tabelas 1 a
3, com as quantidades relacionadas como partes em peso. indica que um componente não está presente na composição.
TabelaI
Exemplo EVA (% em peso) PE (% em peso) Aglutinante (% em peso) Antioxidante (% em peso)
1 EVA-1 (40) PE-1 (40) Aglut. 2 (20) -
2 EVA-1 (40) PE-2 (40) Aglut. 2 (20) -
3 EVA-1 (52) + EVA-2 (3) PE-1 (35) Aglut. 1 (10)
4 EVA-1 (52) + EVA-2 (3) PE-2 (35) Aglut. 1 (10)
5 EVA-1 (49,95) + EVA-2 (5) PE-1 (30) Aglut. 1 (15) Antiox. 1 (0,05)
6 EVA-1 (49,95) + EVA-2 (5) PE-2 (30) Aglut. 1 (15) Antiox. 1 (0,05)
7 EVA-3 (54,95) PE-1 (30) Aglut. 1 (15) Antiox. 1 (0,05)
8 EVA-3 (54,95) PE-2 (30) Aglut. 1 (15) Antiox. 1 (0,05)
9 EVA-1 (39,95) PE-2 (35) Aglut. 2 (25) Antiox. 2 (0,05)
10 EVA-1 (49,95) + EVA-2 (5) PE-2 (32,5) Aglut. 1 (12,5) Antiox. 2 (0,05)
11 EVA-3 (54,95) PE-2 (26,25) Aglut. 1 (18,75) Antiox. 2 (0,05)
12 EVA-1 (49,95) + EVA-2 (5) PE-2 (26,25) Aglut. 1 (18,75) Antiox. 2 (0,05)
13 EVA-3 (24) + EVA-4 (59,5) + EVA-2 (4) Aglut. 1 (12,5)
Petição 870180142394, de 18/10/2018, pág. 38/46 [0115] A Tabela 2 resume algumas propriedades físicas das composições de termosselagem descritas no presente.
Tabela 2
30/33
Composição índice de fusão Ponto de fusão Ponto de amolecimento Vicat
Ex. 1 8 94 68
Ex. 2 8 97 67,7
Ex. 3 6,9 95 72
Ex. 4 6,0 95,5 70,7
Ex. 5 8,6 93 66
Ex. 6 9,7 94 67,5
Ex. 7 8,6 93 66
Ex. 8 10,3 91 65,9
Testes empregados nos exemplos [0116] O índice de Fusão (Ml) foi medido de acordo com ASTM D-1238, condição E, a 190°C, utilizando peso de 2160 gramas, com valores de Ml relatados em gramas por dez minutos. A densidade foi determinada de acordo com ASTM D-792. O ponto de fusão (mp) foi determinado por meio de calorimetria de varrimento diferencial (DSC) de acordo com ASTM D-3418. O ponto de amolecimento Vicat foi determinado de acordo com ASTM D-1525.
[0117] Resistência ao descolamento: as camadas de vedação foram vedadas a substratos utilizando equipamento de vedação padrão e condições para fornecer fitas vedadas com 2,54 cm de largura. As camadas foram separadas na interface entre a camada de vedação e substrato a menos que indicado em contrário e puxadas em aparelho de teste de tensão à temperatura ambiente em configuração de “descolamento T” em velocidade de separação de 30,5 cm por minuto. A força média necessária para separar as camadas dividida pela largura é relatada como resistência ao descolamento (g/pol). Tipicamente, a média de três a cinco determinações separadas foi calculada e relatada nas Tabelas. Vide ASTM F904.
[0118] O modo de falha relatado na Tabela 3 é caracterizado por uma ou mais das possíveis abreviaturas a seguir e, quando apropriado, é
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31/33 precedido pela quantidade de amostras que envolvem esse modo de falha:
“P”: descolamento de forma limpa do substrato;
“FT”: rasgo do filme (corte em pedaços);
“FB”: quebra do filme;
“CL”: erguimento do revestimento;
“ZP”: descolamento do fecho;
“T”: adesão;
“NT”: sem adesão;
“D”: delaminação.
Exemplos 14 a 16 [0119] Os filmes que compreendem as composições dos Exemplos 1, 3 e 5 foram preparados e termosselados a um filme que compreende PCTFE. Os filmes possuíam estrutura que compreende (da camada externa para a camada de vedação) 0,0508 mm de folha metálica/0,0127 mm de copolímero de ácido de etileno (2 mils de folha metálica/0,5 mil de copolímero de ácido de etileno) (8,7% em peso de ácido metacrílico, Ml de 10) como camada de união/0,0254 mm (1 mil) de composição de teste. As vedações foram preparadas utilizando vedador Sentinel a 40 psi com tempo de permanência de um segundo para promover largura de vedação de 2,54 cm.
[0120] A Tabela 3 fornece dados de descolamento (média de cinco repetições relatada em gramas por polegada de largura) à temperatura ambiente e umidade relativa de 50%. Os Exemplos Comparativos na Tabela 3 são materiais de cobertura de folha metálica com base em revestimentos de solvente. O Exemplo Comparativo C17 utiliza revestimento de solvente com base em estireno butadieno e o Exemplo Comparativo C18 utiliza revestimento de solvente com base em poliéster amorfo. Os dois materiais são disponíveis por meio da Hueck Folien da Alemanha. O Exemplo Comparativo C19 é uma
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32/33 estrutura de filme de folha metálica que compreende mistura de 95% em peso de copolímero de etileno e acrilato de metila (20% em peso de comonômero acrilato de metila; Ml de 8) e 5% em peso de ionômero de zinco muito altamente neutralizado de um copolímero de etileno e ácido metacrílico (Ml de 0,7) como a camada de vedação.
Tabela 3
Exemplo Composição do filme Temperatura Modo de falha
Resist ência média de vedação (g/pol)
121 °C (250 °F) 149 °C (300 °F) 177 °C (350 °F) 204 °C (400 °F)
14 Ex. 1 888 991 1177 1271 25P
15 Ex. 3 733 869 895 980 25P
16 Ex. 5 1510 1808 1879 1590 25P
C17 0 0 227 372 25P
C18 1328 1669 1719 1781 23P, 2D
C19 982 953 950 1051 25P
[0121] A inspeção dos dados na Tabela 3 demonstra que o
Exemplo Comparativo C17 fornece vedações descoláveis com baixa resistência. O Exemplo Comparativo C18 fornece vedações com resistência adequada, mas as incidências de delaminação indicam o potencial de contaminação do produto com material de embalagem. Os Exemplos 14 a 16 fornecem vedações com resistência boa a excelente com desempenho de descascamento consistentemente limpo.
Exemplos 21 a 23 [0122] Os filmes que compreendem as composições dos Exemplos 1, 3 e 5 foram preparados de acordo com a descrição dos Exemplos 14 a 16 e termosselados a um filme que compreende PCTFE. O filme de PCTFE foi termoformado anteriormente em modelos de embalagem de blister utilizando uma máquina de embalagem Medipak Modelo CP-2I (temperaturas de formação superior e inferior de 115°C). Os exemplos de filmes foram termosselados à face de PCTFE do filme formado sob várias temperaturas e pressão de vedação de 2500 psi e 25 embalagens por minuto.
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33/33 [0123] A Tabela 4 fornece dados de descascamento (média de cinco repetições) à temperatura ambiente e 50% de umidade relativa. O Exemplo Comparativo C20 utiliza um filme que compreende a mistura utilizada no Exemplo Comparativo C16. Embora a Tabela 3 indique que C16 vedasse adequadamente a PCTFE utilizando temperaturas mais altas, ele não vedou ao filme de PCTFE nessas baixas temperaturas de vedação. Os filmes de Exemplos de acordo com a presente invenção termosselaram e descascaram em seguida limpamente do filme de PCTFE, mesmo utilizando baixas temperaturas de vedação.
Tabela4
Exemplo Comparativo C20 Ex. 21 Ex. 22 Ex. 23
Composição da camada de termosselagem C16 Ex. 1 Ex. 3 Ex. 5
Temperatura de vedação °C Resistência média de vedação (gramas/0,75 pol)1
125 17,7 sem vedação 844 524 164
150 17,7 903 638 332
175 17,7 1000 674 285
200 17,7 983 645 429
1 Largura nominal de termosselagem de embalagem de blister.
[0124] Após descrever e exemplificar a presente invenção com certo grau de particularidade, dever-se-á apreciar que as reivindicações a seguir não são limitadas a tanto, mas deve ser considerado escopo compatível com a redação de cada elemento da reivindicação e seus equivalentes.

Claims (14)

  1. Reivindicações
    1. MÉTODO DE FABRICAÇÃO DE TERMOSSELAGEM HERMÉTICA RESISTENTE, com característica de abertura facilmente destacável, caracterizado por compreender as etapas de:
    (I) seleção de composição que compreende:
    (a) de 10 a 90% em peso de pelo menos um copolímero de etileno/acetato de vinila;
    (b) de 5 a 35% em peso de pelo menos uma resina aglutinante;
    (c) de 0 a 45% em peso de pelo menos uma poliolefina; e (d) de 0 a 30% em peso de carga;
    (ii) contato da mencionada composição da etapa (i) com fluoropolímeros de policlorotrifluoroetileno; e (iii) aplicação de calor e pressão suficientes por tempo suficiente para termosselar a mencionada composição da etapa (i) aos mencionados fluoropolímeros de policlorotrifluoroetileno da etapa (ii).
  2. 2. MÉTODO, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pela mencionada composição compreender:
    (a) de 30 a 60% em peso de pelo menos um copolímero de etileno/acetato de vinila;
    (b) de 5 a 25% em peso de pelo menos uma resina aglutinante; e (c) de 5 a 45% em peso de pelo menos uma poliolefina.
  3. 3. MÉTODO, de acordo com a reivindicação 2, caracterizado pela mencionada composição compreender:
    (a) de 35 a 60% em peso de pelo menos um copolímero de etileno/acetato de vinila;
    (b) de 5 a 25% em peso de pelo menos uma resina aglutinante; e (c) de 25 a 45% em peso de pelo menos uma poliolefina.
  4. 4. MÉTODO, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado
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    2/3 pelo componente (a) da mencionada composição compreender uma mistura de dois ou mais copolímeros diferentes de etileno/acetato de vinila.
  5. 5. MÉTODO, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pela mencionada composição compreender uma mistura de três copolímeros de etileno/acetato de vinila para o componente (a) e um aglutinante.
  6. 6. MÉTODO, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pela mencionada composição compreender uma mistura de dois copolímeros de etileno/acetato de vinila para o componente (a), um aglutinante e uma poliolefina para termosselagem para fluoropolímeros de policlorotrifluoroetileno.
  7. 7. MÉTODO, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por apresentar, entre as etapas (i) e (ii), uma etapa de seleção de pelo menos um material adicional selecionado a partir do grupo que consiste em folha metálica, papel, poliésteres, poliamidas, poliolefinas, álcool polietileno vinílico, acetato de polietileno vinila, copolímeros de etileno/ácido (meta)acrílico e seus ionômeros, cloreto de polivinila, cloreto de polivinilideno e poliolefinas modificadas por anidrido, para preparar uma estrutura de múltiplas camadas compreendendo pelo menos uma camada da composição da etapa (i) e pelo menos uma camada do material da etapa (ii).
  8. 8. MÉTODO, de acordo com a reivindicação 7, caracterizado pela mencionada composição compreender:
    (a) de 30 a 60% em peso de pelo menos um copolímero de etileno/acetato de vinila;
    (b) de 5 a 25% em peso de pelo menos uma resina aglutinante; e (c) de 5 a 45% em peso de pelo menos uma poliolefina.
  9. 9. MÉTODO, de acordo com a reivindicação 8, caracterizado pela mencionada composição compreender:
    (a) de 35 a 60% em peso de pelo menos um copolímero de etileno/acetato de vinila;
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    3/3 (b) de 5 a 25% em peso de pelo menos uma resina aglutinante; e (c) de 25 a 45% em peso de pelo menos uma poliolefina.
  10. 10. MÉTODO, de acordo com a reivindicação 7, caracterizado pelo componente (a) da mencionada composição compreender uma mistura de dois ou mais copolímeros de etileno/ acetato de vinila diferentes.
  11. 11. MÉTODO, de acordo com a reivindicação 7, caracterizado pela mencionada composição compreender uma mistura de três copolímeros de etileno/acetato de vinila para o componente (a) e um aglutinante.
  12. 12. MÉTODO, de acordo com a reivindicação 7, caracterizado pela mencionada composição compreender uma mistura de dois copolímeros de etileno/acetato de vinila para o componente (a), um aglutinante e uma poliolefina para termosselagem para fluoropolímeros de policlorotrifluoroetileno.
  13. 13. EMBALAGEM, obtida pelo método conforme definido na reivindicação 1, caracterizada por compreender uma composição que compreende:
    (a) de 10 a 90% em peso de pelo menos um copolímero de etileno/acetato de vinila;
    (b) de 5 a 35% em peso de pelo menos uma resina aglutinante;
    (c) de 0 a 45% em peso de pelo menos uma poliolefina; e (d) de 0 a 30% em peso de carga;
    e um fluoropolímero de policlorotrifluoroetileno.
  14. 14. EMBALAGEM, de acordo com a reivindicação 13, caracterizada por ser uma embalagem de blister.
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