ES2217877T3 - Procedimiento para la fabricacion de una pelicula termoplastica de multiples capas, altamente biaxialmente orientada, contraible por calor. - Google Patents
Procedimiento para la fabricacion de una pelicula termoplastica de multiples capas, altamente biaxialmente orientada, contraible por calor.Info
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Abstract
Un procedimiento para la fabricación de una película termoplástica de múltiples capas, altamente bi-axialmente orientada, contraíble por calor, que comprende una capa núcleo (A), la cual comprende un co-polímero de etileno-alcohol vinílico (EVOH), una primera capa exterior (B) que comprende un homo- ó co-polímero de etileno, y una segunda capa exterior (C), la cual puede ser igual o diferente de la primera capa (B), que comprende un homo- o co- polímero de etileno, procedimiento éste que comprende la extrusión de las resinas de la película, a través de una matriz de extrusión plana, y la orientación bi-axial de la hoja colada obtenida, simultáneamente, en las dos direcciones perpendiculares, a un valor de relación de orientación, en la dirección longitudinal, mayor de 4:1, de una forma preferible, mayor de 4, 5:1, de una forma incluso más preferible, de por lo menos 5:1, y un valor de relación de estirado, en la dirección transversal, mayor de 4:1, de una forma preferible, mayor de 4, 5:1,de una forma más preferible, de por lo menos 5:1.
Description
Procedimiento para la fabricación de una película
termoplástica de múltiples capas, altamente biaxialmente orientada,
contraíble por calor
La presente invención, se refiere a procedimiento
para la fabricación de una película termoplástica de múltiples
capas, altamente bi-axialmente orientada, contraíble
por calor.
De una forma más particular, la presente
invención, se refiere a un procedimiento para la fabricación de una
película termoplástica de múltiples capas, altamente
bi-axialmente orientada, contraíble por calor, la
cual comprende una capa núcleo (A), la cual comprende un
co-polímero de etileno - alcohol vinílico (EVOH),
una primera capa exterior (B) que comprende un homo- o
co-polímero de etileno, y una segunda capa exterior
(C), la cual puede ser igual o diferente de la primera capa (B), que
comprende un homo- o co-polímero de etileno,
biaxialmente orientado, a un valor de relación de orientación, en la
dirección longitudinal, mayor de 4:1, de una forma preferible, mayor
de 4,5:1 y, de una forma incluso más preferible, de un valor de
relación de por lo menos 5:1, y un valor de orientación en la
dirección transversal, mayor de 4:1, de una forma preferible, mayor
de 4,1:1, de una forma incluso más preferible, de un valor de
relación de por lo menos 5:1.
Las películas termoplásticas de capa múltiple (de
múltiples capas) bi-axialmente orientadas,
contraíbles por calor, son películas que se han orientado
procediendo a estirar en dos direcciones perpendiculares, de una
forma típica, en la dirección longitudinal o de máquina (MD) y en la
dirección transversal (TD), a una temperatura mayor que la mayor Tg
(temperatura de transición vítrea), de las resinas que forman las
capas de la película, y menor que el mayor punto de fusión de por lo
menos uno de los polímeros de las capas de la película, a saber, a
una temperatura en donde, las resinas, o por lo menos una de las
resinas, no se encuentran en el estado fundido.
Las películas termoplásticas multicapa (de
múltiples capas) bi-axialmente orientadas,
contraíbles por calor, se realizan procediendo a extrusionar
polímeros, a partir de un fundente, para convertirlos en una hoja o
lámina gruesa, la cual se enfría rápidamente para evitar o retardar
la cristalización del polímero y, a continuación, se orienta,
procediendo a estirar, en unas condiciones de temperatura, tal y
como se indica anteriormente, arriba, en donde acontece la
orientación molecular de la película, y no se produce un rasgado de
la película. Mediante un re-calentamiento
subsiguiente, a una temperatura cercana a la de orientación, la
película orientada, contraíble por calor, tenderá a contraerse, al
buscar el recuperar su estado original dimensional. De hecho, cuando
la película, en la cual las moléculas del polímero se encuentran
alineadas en la dirección de la fuerza de tracción de estirado, y se
encuentran bloqueadas en su configuración, mediante enfriamiento, se
calienta a una temperatura cercana a la de orientación, se restaura
la movilidad en las moléculas del polímero y, éstas, se relajan de
vuelta a la configuración de la bobina, manifestando físicamente la
citada relajación, con una contracción a lo largo de la dirección de
la orientación.
La orientación, proporciona la máxima resistencia
y rigidez inherentes al sistema polímero, incrementando con ello las
propiedades del estirado de la película.
La orientación, induce también un mayor nivel de
cristalinidad, de tal forma que, las propiedades tales como las de
la barrera de vapor, se mejoran adicionalmente, en las películas
orientadas.
En general, la orientación, conduce a una
estructura cristalina, la cual dispersa mucho menos luz que los
dominios cristalinos formados en películas no orientadas y, por lo
tanto, la orientación, conduce a unas propiedades ópticas,
superiores en su generalidad.
Las películas termoplásticas multicapa (de
múltiples capas) bi-axialmente orientadas,
contraíbles por calor, son por lo tanto altamente apreciadas y
altamente utilizadas en envasados, particularmente, en el envasado
de alimentos. En términos generales, el envasado de alimentos y de
artículos no alimenticios, por mediación de una película
termoplástica, contraíble por calor, orientada, comprende la
configuración de un material de envasado, contraíble por calor, bien
ya sea parcialmente o completamente, alrededor de un producto, la
eliminación del exceso de aire, en caso que sea necesario, el
sellado de éste a él mismo, o a los bordes o cantos de un soporte
que contiene el producto a ser envasado o, de otra forma, dejar que
los dos bordes de los materiales de envasado se traslapen y
adhieran, el uno con el otro, sin proceder a sellarlos por calor y,
a continuación de ello, la exposición del envase a una fuente de
calor, provocando con ello el que la película contraíble por calor,
se contraiga y se conforme, con los contornos del artículo envasado,
o que se vuela estanca entre los cantos o bordes a los cuales éste
se ha sellado.
Las películas contraíbles por calor, se utilizan
tanto para proporcionar el envase con una apariencia estéticamente
atractiva, como también para garantizar el hecho de que, el producto
envasado, se encuentra protegido del entorno medioambiental.
Las películas termoplásticas de múltiples capas,
bi-axialmente orientadas, contraíbles por calor, que
comprenden una capa núcleo (A) la cual comprende un copolímero de
etileno - alcohol vinílico, una primera capa exterior (B) que
comprende un homo- o co-polímero de etileno, y una
segunda capa exterior (C), que comprende un homo- o
co-polímero de etileno, son ya conocidas.
Así, como un ejemplo de ello, el documento de
solicitud de patente europea EP - A - 141 555, da a conocer una
película orientada, provista de cinco capas, con una capa núcleo de
una mezcla de etileno - alcohol vinílico y una poliamida, dos capas
exteriores de una mezcla de etileno - acetato de vinilo y
polietileno lineal de baja densidad, y dos capas de unión sobre las
dos superficies de la capa núcleo, adhiriendo tales superficies de
la capa núcleo a una capa exterior respectiva. El documento de
solicitud de patente europea EP - A - 141 555, describe, como la
forma más práctica de extrusionar y orientar la película, la técnica
de "burbuja - burbuja", en concordancia con la cual, se procede
a extrusionar la película, en dirección hacia abajo, como un tubo,
el cual se forma mediante una matriz anular, éste se enfría
rápidamente mediante una cascada de agua y un baño de agua, se
vuelve a calentar a la temperatura de orientación apropiadamente
seleccionada y, a continuación, se orienta mediante estirado. El
estirado en la dirección de máquina, se lleva a cabo mediante dos
juegos de rodillos, los cuales de hacen girar de tal forma que se
establezca un diferencial de relación lineal entre ellos, al mismo
tiempo que se lleva a cabo la orientación simultánea en la dirección
transversal, procediendo a inflar la burbuja atrapada entre los
pinzamientos de los rodillos. Los valores de relación convenientes
que en dicho documento de solicitud de patente se describen, se
encuentran comprendidos dentro de unos márgenes que van de 2:1 a
4:1, en ambas direcciones.
El documento de solicitud de patente europea EP -
A - 217 596, describe una película reticulada, orientada, contraíble
por calor, que tiene una capa núcleo, la cual comprende un
copolímero de etileno - alcohol vinílico, dos capas exteriores que
comprenden una mezcla de etileno - acetato de vinilo, polietileno
lineal de baja densidad y polietileno lineal de densidad medida, y
dos capas de unión, las cuales adhieren las superficies de la capa
núcleo a una capa exterior respectiva. El procedimiento allí
descrito, involucra la extrusión de una hoja o lámina gruesa, en
forma de tubo, el enfriado de éste, su reticulación mediante
re-calentamiento a la temperatura de orientación
apropiadamente seleccionada, y su orientación, de una forma muy
similar a la que se describe en el documento de solicitud de patente
europea EP - A - 141 555. Los valores de relación de orientación,
que se describen en el documento de solicitud de patente europea EP
- A - 217 596, son de aproximadamente 3,5:1, en cada dirección.
La solicitud de patente europea WO - A - 95 / 13
187, describe un procedimiento alternativo para la fabricación de
películas de múltiples capas, biaxialmente orientadas, contraíbles
por calor, que incluyen a aquéllas que se han descrito en los
documentos de solicitud de patente anteriormente citadas, arriba, y
que tienen por lo menos un co-polímero de
etileno-\alpha-olefina, y que
muestra más de un punto de fusión en la DSC. El citado
procedimiento, proporciona la extrusión de los polímeros, a través
de una matriz de extrusión plana, en forma de una hoja o lámina y,
después de una etapa de enfriamiento rápido, y una etapa adicional
de irradiación, el calentamiento de la hoja o lámina plana, a la
temperatura de orientación y el estirado de ésta, en primer lugar,
de una forma longitudinal, procediendo a hacer avanzar la hoja o
lámina por encima de por lo menos dos series de rodillos de
tracción, en donde, el segundo juego, avanza a una velocidad mayor
que el primero y, a continuación, transversalmente, mediante el
agarre de los bordes de la lámina u hoja mediante sujetadores,
portados por dos cadenas continuas, que avanzan en dos pistas, y las
cuales van distanciándose entre ellas, a medida que se produce su
movimiento de avance.
Las películas obtenidas mediante este último
procedimiento, se distingan, con respecto aquéllas que pueden
obtenerse mediante la técnica de la burbuja atrapada, en la
variación del espesor, el cual es siempre inferior a un 10%, y en la
planaridad, la cual se controla de una forma significativamente
mayor.
Mientras que, como línea de principio, podrían
emplearse mayores valores de relación de estirado, utilizando la
extrusión plana y la orientación plana, con respecto a aquéllos
valores de relación obtenibles con la técnica de la burbuja
atrapada, en el documento de solicitud de patente internacional WO -
A - 95 / 13 187, para la fabricación de una película que comprende
una capa núcleo a base de una mezcla de etileno - alcohol vinílico,
y un 20% de una poliamida 6/12, se reportan unos valores de relación
de estirado, correspondientes a un valor de relación de estirado en
la dirección de máquina (MD) de 2,4 a 1, y un valor de relación de
estirado, en la dirección transversal (TD), de 4,5 a 1.
El polímero de etileno - alcohol vinílico, es de
hecho un polímero altamente cristalino, que es difícil de
orientarse. De una forma particular, en el estirado secuencial que
se describe en el documento de solicitud internacional de patente WO
- A - 95 / 13 187, la primera etapa de orientación, induce algo de
cristalización en el polímero, que incrementa la resistencia de la
película a un estirado adicional. El etileno - alcohol vinílico, por
lo tanto, de una forma típica, se mezcla con una poliamida u otros
plastificantes, en el proceso de orientación.
La utilización de altas temperaturas de
orientación, de una forma particular, para el estirado transversal,
sería de ayuda para incrementar los valores de relación de estirado.
De hecho, la orientación de las películas con una capa núcleo de
etileno - alcohol vinílico y capas exteriores de
co-polímeros de polipropileno o de propileno -
etileno, a altos valores de relación de estirado, en una línea de
bastidor de extensión, utilizando equitativas temperaturas de
orientación, se describen en el arte anterior de esta técnica
especializada (EP - A - 311 293). Tales altas temperaturas de
orientación, no obstante, no serían compatibles con la presencia de
un homo- o co-polímero de etileno, en las capas
exteriores. Además de ello, la utilización de altas temperaturas de
orientación, perjudican a las propiedades de contracción y las
propiedades mecánicas de la película final, debido al hecho de que,
cuanto más alta es la temperatura de orientación, menos orientada se
encuentra la película final. De hecho, se obtienen, de una forma
típica, las denominadas películas termo-estables (a
saber, películas estables al calor, las cuales no se contraerían
cuando se calientan a una temperatura cercana a la temperatura de
orientación).
El estirado simultáneo de una hoja o lámina plana
que avanza de forma continua, en las direcciones longitudinal y
transversal, es una técnica conocida en la literatura
correspondiente a la bibliografía especializada de este arte de la
técnica. El documento de solicitud de patente estadounidense US - A
- 2 923 966, publicada en el año 1960, describe un aparato para
llevar a cabo tal tipo de estirado plano simultáneo. El aparato en
ella reivindicado, comprende dos transportadores sinfín,
posicionados sobre los lados de la lámina, y dispuestos a lo largo
de trayectorias divergentes, estando formados, dichos
transportadores, por una pluralidad de conexiones, interconectados
de una forma giratoria, en sus finales, para proporcionar una
estructura de lengua co-lineal, y portar una serie
de grapas espaciadas, para agarrar a los bordes de la lámina.
La utilización de sistemas lineales sinfín de
motores, en bucle, para el estirado simultáneo de una hoja o lámina
plana de avance continuo, se ha descrito, posteriormente, por
ejemplo, en la solicitud de patente estadounidense
US - A - 3 890 421, y mejoras de ésta, con una particular referencia al problema al control del sincronismo, se han descrito, por ejemplo, en las solicitudes de patente estadounidenses US - A - 4 825 111, US - A - 4 853 602 y
US - A - 3 890 421, y mejoras de ésta, con una particular referencia al problema al control del sincronismo, se han descrito, por ejemplo, en las solicitudes de patente estadounidenses US - A - 4 825 111, US - A - 4 853 602 y
\hbox{US - A - 5 051 225.}
Actualmente, hay varios sistemas de unidades de
estirado bi-axial simultáneo, comercialmente
obtenibles en el mercado.
Éstos se emplean, no obstante, para la
fabricación de películas, generalmente monocapa, estables al calor,
particularmente, tereftalato de polietileno,
bi-axialmente orientado, (BO-PET), y
poliamida bi-axialmente orientada,
(BO-PA).
(BO-PA).
Ninguno de estos aparatos, se ha empleado o
sometido a test de ensayo, para la fabricación de películas
multicapa, contraíbles por calor.
Se ha encontrado ahora el hecho de que es posible
el obtener una película altamente bi-axialmente
orientada, contraíble por calor, que comprende una capa núcleo (A),
la cual comprende un co-polímero de etileno -
alcohol vinílico (EVOH), una primera capa exterior (B) que comprende
un homo- o co-polímero de etileno, y una segunda
capa exterior (C), la cual puede ser igual o diferente de la primera
capa (B), que comprende un homo- o co-polímero de
etileno, procediendo a llevar a cabo la etapa de estirado,
simultáneamente, en ambas direcciones, por mediación de un bastidor
de estirado simultáneo, y utilizando valores de relación de
orientación, correspondientes a 4:1, de una forma preferible,
mayores de 4,5:1 y, de una forma incluso más preferible, a unos
valores de relación de por lo menos 5:1, en ambas direcciones de
estirado, es decir, de dirección longitudinal y de dirección
transversal.
La película de esta forma obtenida, no únicamente
tiene una variación de espesor inferior a un 10%, y una buena
planaridad, sino que, éste, tiene también unas altas propiedades de
contracción, equitativamente equilibradas.
En el envasado de un producto relativamente
rígido, el cual no se deforme por el efecto de las fuerzas
producidas por una película que se contrae, se desea, de una forma
generalizada, el proporcionar una película de envasado, contraíble
por calor, con una contracción libre tan alta como sea posible, con
objeto de proporcionar el envasado más estanco, por encima del
producto y / o proporcionar la deseada contracción, a una reducida
temperatura. Las películas altamente orientadas, que comprenden
EVOH, obtenidas en concordancia con la presente invención, tienen
una alta contracción libre, permitiendo con ello una apariencia
mejorada del producto, sobre una película que tiene una reducida
contracción libre.
Es por lo tanto un primer objeto de la presente
invención, un procedimiento para la fabricación de una película
termoplástica de múltiples capas, altamente
bi-axialmente orientada, contraíble por calor, que
comprende una capa núcleo (A), la cual comprende un
co-polímero de etileno - alcohol vinílico (EVOH),
una primera capa exterior (B) que comprende un homo- o
co-polímero de etileno, y una segunda capa exterior
(C), la cual puede ser igual o diferente de la primera capa (B), que
comprende un homo- o co-polímero de etileno,
procedimiento éste que comprende la extrusión de las resinas de la
película, a través de una matriz de extrusión plana, y la
orientación bi-axial de la hoja colada obtenida,
simultáneamente, en las dos direcciones perpendiculares, a un valor
de relación de orientación, en la dirección longitudinal, mayor de
4:1, de una forma preferible, mayor de 4,5:1, de una forma incluso
más preferible, de por lo menos 5:1, y un valor de relación de
estirado, en la dirección transversal, mayor de 4:1, de una forma
preferible, mayor de 4,5:1, de una forma más preferible, de por lo
menos 5:1.
La película multicapa, biaxialmente orientada,
contraíble por calor, de esta forma obtenida, puede emplearse en el
envasado de productos alimenticios o no alimenticios.
Tal y se utiliza aquí, en este documento, el
término "película", se utiliza, en un sentido genérico, para
incluir una tela o lámina de plástico, independientemente del hecho
de si ésta se trate de una película o de una hoja. De una forma
típica, las películas de utilidad en la presente invención, tienen
un espesor de 150 \mum o inferior, de una forma preferible, éstas
tienen un espesor de 100 \mum o inferior, de una forma más
preferible, éstas tienen un espesor de 75 \mum o inferior,
teniendo, de una forma todavía más preferible, un espesor de 50
\mum o inferior y, teniendo, de una forma aún todavía más
preferible, un espesor de 30 \mum o inferior.
Tal y como se utiliza aquí, en este documento, la
frase "capa interior", y "capa interna", se refiere a
cualquier capa de película que tiene ambas de sus superficies
principales directamente adheridas a otra capa de la película.
Tal como se utiliza aquí, la frase "capa
exterior", se refiere a cualquier capa de película, que tiene
únicamente una de sus superficies principales directamente adherida
a otra capa de la película.
Tal y como se utiliza aquí, la frase, "película
en el interior", se refiere a la capa de película exterior, la
cual se encuentra más cercana al producto, con relación a las otras
capas de la película de capa múltiple.
Tal y como se utiliza aquí, la frase, "película
en el exterior", se refiere a la capa de película exterior, de
una película de múltiples capas, que envasa un producto, la cual se
encuentra más lejana con respecto al producto, con relación a las
otras capas de la película de capa múltiple.
Tal y como se utiliza aquí, las frases "capa de
sellado", "capa sellante", "capa de sellado por calor",
y "capa selladora", se refiere a una capa exterior, involucrada
en el sellado de una película a ella misma, a otra capa de la misma
película o de otras películas, y / o a otro artículo, el cual no es
una película. Con respecto a los envases que tienen únicamente
sellados del tipo aleta, de forma opuesta a sellados del tipo
solapa, la frase "capa sellante", se refiere, de una forma
generalizada, a la capa interior de un envase.
Tal y como se utiliza aquí, el término
"núcleo", y la frase "capa núcleo"; se refiere a
cualquier capa de película interna, la cual tiene, de una forma
preferible, una función distinta que la que sirve como una capa de
adhesivo o compatibilizador, para adherir dos capas, la una con la
otra.
Tal y como se utiliza aquí, en este documento, la
frase "capa de unión", se refiere a cualquier capa interna que
tiene el propósito de adherir dos capas la una con la otra. Los
polímeros preferidos, para su uso en capas de unión, incluyen,
aunque no se de una forma limitada a ellos, al copolímero de etileno
- ácido insaturado, copolímero de etileno - éster insaturado,
poliolefina injertada con anhídrido, y mezclas de éstos.
Tal y como se utiliza aquí, la frase "variación
de espesor", se refiere al valor en porcentaje, obtenido mediante
la medición de los espesores máximo y mínimo de una película,
calculando el valor medio del espesor, y aplicando dichos números a
la siguiente fórmula:
V. \ de \ es. \ (%)
\text{*} = \frac{Espesor \ de \ película_{(máx)}-Espesor \ de \
película_{(mín)}}{Espesor \ de \ película_{(medio)}} \ x \
100
* = Variación de espesor (%)
Los espesores máximo y mínimo, se determinan
tomando un total de 10 mediciones, a intervalos de distancia
regulares, a lo largo de la totalidad de la dirección transversal de
una muestra de película, registrando los valores de espesor más alto
y más bajo, como los valores de espesor máximo y mínimo,
respectivamente, mientras que, el valor medio, se determina
procediendo a sumar las 10 mediciones de espesor y dividiendo el
resultado por diez. La variación de espesor, se computa, a
continuación (como un valor en porcentaje), utilizando la fórmula
que se ha presentado anteriormente, arriba. La variación de espesor
de un 0%, representa una película con diferencias no mesurables en
el espesor. Una variación de espesor superior a 20%, es inaceptable,
desde el punto de vista industrial, mientras que, una variación
inferior a un 10%, es un buen resultado.
Tal y como se utiliza aquí, en este documento, la
frase "dirección de máquina", que aquí, se abrevia con las
siglas "MD" (del inglés, machine direction), se refiere a una
dirección "a lo largo de la longitud" de la película, es decir,
en la dirección de la película, a medida que la película se forma,
durante la extrusión y / o recubrimiento.
Tal y como se utiliza aquí, en este documento, la
frase "dirección transversal", que aquí, se abrevia con las
siglas "TD" (del inglés, transverse direction), se refiere a
una dirección a través de la película, perpendicularmente a la
dirección de máquina o dirección longitudinal.
Tal y como se utilizan aquí, en este documento,
las frases "valor de relación de orientación" y "valor de
relación de estirado", se refieren al producto de la
multiplicación de la extensión a la cual se expande el material de
película plástica, en las dos direcciones, perpendiculares la una
con la otra, a saber, la dirección de máquina y la dirección
transversal.
Tal y como se utilizan aquí, las frases
"contraíble por calor", "contracción por calor", y por el
estilo, se refieren a la tendencia de la película, a contraerse, al
aplicarse calor, es decir, a contraerse al procederse a su
calentamiento, de tal forma que, el tamaño de la película, decrece,
mientras que, la película, se encuentra en una situación no
retenida. Tal y como se utiliza aquí, en este documento, dicho
término, se refiere a películas, con una contracción libre total (es
decir, la contracción libre en la dirección de máquina, más la
contracción libre en la dirección transversal), al procederse a su
medición, en concordancia con lo establecido por la norma ASTM D
2732, de por lo menos un porcentaje de 30%, a una temperatura de
120ºC, de una forma más preferible, de un porcentaje de por lo menos
un 40%, de una forma todavía más preferible, de un porcentaje de por
lo menos un 50% y, de una forma todavía mucho más preferible, a un
porcentaje de por lo menos un 60%.
Tal y como se utiliza aquí, el término
"monómero", se refiere a un compuesto relativamente simple el
cual, de una forma usual, contiene carbono, y es de bajo peso
molecular, y el cual puede reaccionar para formar un polímero,
mediante la combinación consigo mismo, o con otras moléculas o
compuestos similares.
Tal y como se utiliza aquí, el término
"co-monómero", se refiere al producto de una
reacción de polimerización, e incluye a
homo-polímeros, y co-polímeros.
Tal y como se utiliza aquí, en este documento, el
término "polímero", se refiere al producto de una reacción de
polimerización, y éste incluye a los homo-polímeros
y a los co-polímeros.
Tal y como se utiliza aquí, el término
"homo-polímero", se utiliza con referencia a un
polímero resultante de la polimerización de un monómero individual,
es decir, un polímero que consiste esencialmente en un "mero"
de tipo individual, es decir, una unidad repetitiva.
Tal y como se utiliza aquí, en esta solicitud de
patente, el término "co-polímero", se refiere a
polímeros formados por la reacción de polimerización de por los
menos dos monómeros diferentes. Así, por ejemplo, el término
"co-polímero", incluye el producto de la
reacción de co-polimerización de etileno y una
\alpha-olefina, tal como el
1-hexeno. No obstante, el término
"co-polímero", incluye, también, por ejemplo,
la co-polimerización de una mezcla de etileno,
propileno, 1-hexeno, y 1-octeno. El
término "co-polímero", incluye, también, a los
co-polímeros aleatorios,
co-polímeros de bloque, y
co-polímeros de injerto.
Tal y como se utiliza aquí, la terminología que
emplea el signo "-", con respecto a la identidad química de un
copolímero (por ejemplo," un co-polímero de
etileno \alpha-olefina"), identifica a los
co-polímeros, los cuales se copolimerizan, para
producir el co-polímero.
Tal y como se utiliza aquí, la frase "polímero
heterogéneo", se refiere a los productos de reacción de
polimerización de una relativamente amplia variación en el peso
molecular, y una relativamente amplia variación en la distribución
de la composición, es decir, preferidos polímeros típicos, por
ejemplo, que utilizan catalizadores convencionales del tipo
Ziegler-Natta. Los polímeros heterogéneos, son de
utilidad en varias capas de la película, utilizada en la presente
invención. Si bien existen algunas pequeñas excepciones (tales como
los co-polímeros homogéneos lineales de
etileno-\alpha-alfaolefina de la
marca TAFMER®, producidos por la firma Mitsui, utilizando
catalizadores Ziegler Natta), los polímeros heterogéneos, contienen
típicamente una variedad relativamente amplia de longitudes de
cadena y porcentajes de co-monómeros.
Tal y como se utiliza aquí, en este documento, la
frase "polímero homogéneo", se refiere a los productos de
reacción de polimerización de una distribución de peso molecular
relativamente estrecha, y una distribución de composición
relativamente estrecha. Los polímeros homogéneos, son
estructuralmente diferentes de los polímeros heterogéneos,
consistiendo, dicha diferencia, en el hecho de que, los polímeros
homogéneos, exhiben una secuenciación relativamente uniforme de
co-monómeros, en una cadena, una simetría especular
de la distribución de la secuencia, en todas las cadenas, y una
similitud de longitud, en todas las cadenas, es decir, una
distribución del peso molecular más estrecha. Además de ello, los
polímeros homogéneos, se preparan, de una forma típica, utilizando
metaloceno, u otros tipos de catalizadores del tipo de sitio
individual, más bien que utilizando catalizadores del tipo Ziegler
Natta.
De una forma más particular, los
co-polímeros de
etileno-\alpha-olefina, pueden
caracterizarse mediante uno o más procedimientos conocidos por parte
de aquéllas personas especializadas en el arte de esta técnica,
tales como la distribución del peso molecular (M_{w}/M_{n}),
índice de amplitud de la distribución de la composición (CDBI)
(CDBI, del inglés, composition distribution breadth index), y unos
estrechos márgenes del punto de fusión y comportamiento del punto de
fusión individual. La distribución del peso molecular
(M_{w}/M_{n}), también conocida con el nombre de
poli-dispersión, puede determinarse mediante
cromatografía de permeabilización en gel. Los
co-polímeros homogéneos de
etileno-\alpha-olefina que son de
utilidad en la presente invención, tienen generalmente una
(M_{w}/M_{n}) inferior a 2,7; de una forma preferible, de
aproximadamente 1,9 a aproximadamente 2,5; de una forma más
preferible, de aproximadamente 1,9 a aproximadamente 2,3. El índice
de amplitud de la distribución de la composición (CDBI) de tales
tipos co-polímeros de
etileno-\alpha-olefina, serán, de
una forma típica, mayor de aproximadamente un porcentaje del 70%. El
CDBI del polietileno lineal, el cual no contiene un
co-monómero, se define como siendo de un valor del
100%. El índice de amplitud de la distribución de la composición
(CDBI), se determina mediante la técnica de Fraccionamiento de
Elución con Temperatura Creciente (TREF), (TREF, el inglés
Temperature Rising Elution Fraccionation). La determinación del
CDBI, distingue, de una forma clara, a los
co-polímeros homogéneos utilizados en la presente
invención (una estrecha distribución de la composición, según se
valora mediante los valores de CDBI, generalmente mayores de un
70%), con respecto a los VLDPEs, comercialmente obtenibles en el
comercio, los cuales tienen, de una forma general, una amplia
distribución de la composición, tal y como se valora mediante
valores de CDBI, generalmente inferiores a un 55%. EL CDBI de un
copolímero, se calcula rápida y fácilmente, a partir de los datos
obtenidos mediante técnicas conocidas en el arte de esta técnica
especializada, tales como, por ejemplo, el fraccionamiento de la
elución con temperatura creciente, tal y como se describe, por
ejemplo, en Wild y colegas, J. Poly. Sci. Poly. Phys. Ed.,
volumen 20, página 441 (1982). De una forma preferible, los
co-polímeros de
etileno-\alpha-olefina, tienen un
CDBI, mayor de un porcentaje del 70%, a saber, un CDBI comprendido
dentro de unos márgenes que van desde aproximadamente un 70% hasta
aproximadamente un 99%. De una forma general, los
co-polímeros de
etileno-\alpha-olefina, en las
películas multicapa de la presente invención, exhiben también unos
márgenes de punto de fusión, relativamente estrechos, en comparación
con los "co-polímeros heterogéneos", a saber,
polímeros que tienen un CDBI de un porcentaje inferior a un 55%. De
una forma preferible, los co-polímeros homogéneos
de eitileno-\alpha-olefina,
exhiben una característica del punto de fusión, esencialmente
singular, con un pico de punto de fusión (T_{m}), según se
determina por Calorimetría diferencial de exploración (DSC), de unos
valores comprendidos dentro unos márgenes que van desde
aproximadamente 60ºC a aproximadamente 110ºC. De una forma
preferible, el co-polímero homogéneo, tiene un pico
de DCS, T_{m}, a una temperatura comprendida dentro de unos
márgenes que van de aproximadamente 80ºC a aproximadamente 105ºC.
Tal y como s utiliza aquí, la frase "un punto de fusión
esencialmente individual", significa que, por lo menos un
porcentaje de aproximadamente un 80%, en peso, del material,
corresponde a un pico T_{m} individual, a una temperatura
comprendida dentro de unos márgenes que van desde aproximadamente
60ºC hasta aproximadamente 110ºC, y esencialmente, ninguna fracción
substancial del material, tiene un punto de fusión pico, en exceso,
de aproximadamente 115ºC, según se determina mediante análisis de
DSC. La información de fusión reportada, son datos de fusión
secundarios, a saber, la muestra, se calienta a una tasa programada
de 10ºC/minuto, a una temperatura por debajo del los márgenes
críticos. La muestra, a continuación, se calienta (2ª fusión), a una
tasa programada de 10ºC. La presencia de mayores picos de fusión, es
perjudicial para las propiedades de la película, tales como neblina
o vaho, y compromete las posibilidades en cuanto a una reducción
significativa de la temperatura de iniciación del sellado de la
temperatura final.
Un co-polímero de
etileno-\alpha-olefina, puede
prepararse, en general, mediante la
co-polimerización de etileno y cualquiera o más
\alpha-olefinas. De una forma preferible, la
\alpha-olefina, es una
\alpha-mono-olefina
C_{4}-C_{12}, de una todavía más preferible,
una \alpha-mono-olefina
C_{4}-C_{8}. De una forma todavía mucho más
preferible, la \alpha-olefina, comprende por lo
menos un miembro seleccionado de entre el grupo consistente en
buteno-1, hexeno-1, y
octeno-1, a saber, 1-buteno,
1-hexeno, y 1-octeno,
respectivamente. De una forma mayormente preferible, la
\alpha-olefina, comprende
octeno-1, y /o una mezcla de
hexeno-1 y buteno-1.
Los procedimientos para la preparación y la
utilización de polímeros homogéneos, se dan a conocer en los
documentos de patente estadounidenses US nº 5.206.075 y US nº
5.241.031, y en el documento PCT internacional de solicitud de
patente WO 93 / 03 093, cada uno de los cuales, se incorpora, aquí,
a título de referencia, en su integridad. Detalles adicionales
referentes a la producción y la utilización de
co-polímeros homogéneos de
etileno-\alpha-olefina, se revelan
en los documentos de solicitud de patente internacional WO - A - 90
/ 03414 y WO - A - 93 /03 093.
Todavía otro género de
co-polímeros homogéneos de
etileno-\alpha-olefina, es el que
se da a conocer en los documentos de patente estadounidense US nº
5.272.236, adjudicada a Lai y colegas, y US nº 5.278.272, adjudicada
a Lai y colegas.
Tal y como se utiliza aquí, el término
"poliolefina", se refiere a cualquier olefina polimerizada, la
cual puede ser lineal, ramificada, cíclica, aromática, sustituida o
insustituida. De una forma más específica, en el término
poliolefina, se encuentran incluidos los
homo-polímeros de olefina, los
co-polímeros de olefina, los
co-polímeros de una olefina, y un
co-monómero no olefínico,
co-polimerizable con la olefina, tal como los
monómeros vinílicos, los polímeros modificados de éstos, y por el
estilo. Los ejemplos específicos, incluyen a los
homo-polímeros de etileno, los
homo-polímeros de polipropileno, los
homo-polímeros de polibuteno, los
co-polímeros de
etileno-\alpha-olefina, los
co-polímeros de
propileno-\alpha-olefina, los
copolímeros de
buteno-\alpha-olefina, los
co-polímeros de etileno-éster insaturado, los
co-polímeros de etileno-ácido insaturado (por
ejemplo, los co-polímeros de acrilato de etilo, lo
co-polímeros de etileno-acrilato de
etilo, los co-polímeros de
etileno-acrilato de metilo, los copolímeros de
etileno-ácido acrílico, y los co-polímeros de
etileno-ácido metacrílico), resinas isómeras, polimetilpenteno,
etc.
Tal y como se utiliza aquí, el término
"poliolefina modificada", incluye al polímero modificado
mediante la co-polimerización del
homo-polímero de la olefina o
co-polímero de ésta, con un ácido carboxílico
insaturado, por ejemplo, ácido maléico, ácido fumárico ó por el
estilo, o derivados de éstos, tales como el anhídrido, éster o sal
metálica de éstos, o por el estilo. Éste incluye, también, a los
polímeros modificados, obtenidos mediante la incorporación, en el
homo-polímero o co-polímero de
olefina, por mediación de mezclado o, de una forma preferible, por
mediación de injertado, de un ácido carboxílico insaturado, por
ejemplo, ácido maleico, ácido fumárico o por el estilo, o un
derivado de éstos, tal como el anhídrido, éster o sal metálico de
éstos, o por el estilo.
Tal y como se utiliza aquí, la frase
"co-polímero de
etileno-\alpha-olefina", se
refiere a tipos de materiales tales, como el polietileno lineal de
baja densidad (LLDPE), el polietileno lineal de densidad media
(LMDPE), y los polímeros de baja densidad y de densidad
ultra-baja (VLDPE y ULDPE) y los polímeros
homogéneos tales como los polímeros catalizados de metaloceno tales
como los correspondientes al tipo EXACT®, materiales éstos
consistentes en resinas de co-polímeros de
etileno-\alpha-olefina
comercialmente obtenibles en el mercado, que son fabricados y
suministrados por la firma Exxon, las resinas de sitio individual
AFFINITY®, resinas éstas de co-polímeros de
homogéneos de
etileno-\alpha-olefina,
comercialmente obtenibles en el mercado, de procedencia de la firma
Dow, y resinas TAFMER®, resinas co-polímeras éstas
consistentes en co-polímeros de homogéneos de
etileno-\alpha-olefina,
comercialmente obtenibles en el mercado y suministrados por la firma
Mitsui. Todos estos materiales, incluyen generalmente a
co-polímeros de etileno, con uno o más
co-monómeros seleccionados de entre
\alpha-olefinas C_{4} a C_{10}, tales como
buteno-1, hexeno-1,
octeno-1, etc., en los cuales, las moléculas de
co-polímeros, comprenden cadenas largas, con
relativamente pocas ramificaciones de cadenas, o estructuras
reticuladas. Los co-polímeros de
etileno-\alpha-olefina, comúnmente
conocidos como LLDPE, tienen una densidad comprendida, de una forma
general, dentro de unos márgenes que van desde aproximadamente 0,915
g/cm^{3}hasta aproximadamente 0,930 g/cm^{3}, el comúnmente
conocido como LMDPE, tiene una densidad usualmente comprendida
dentro de unos márgenes que van desde aproximadamente 0,930
g/cm^{3} hasta aproximadamente 0,945 g/cm^{3}, mientras que, los
que se identifican comúnmente como VLDPE y ULDPE, tienen una
densidad inferior a la de 0,915 g/cm^{3}.
Tal y como se utiliza aquí, la frase
"adherida", incluye a películas que se encuentran directamente
adheridas la una con la otra, utilizando un sellado por calor u
otros medios, así como también a películas que se encuentran
adheridas la una con la otra, utilizando un adhesivo que se
encuentra situado entre ambas películas. Tal y como se utiliza aquí,
la frase "directamente adherida", al aplicarse a capas de
película, se define como la adherencia de la capa de película
sujeto, a la capa de película objeto, sin ningún tipo de capa de
unión, capa adhesiva u otro tipo de capa entre ellas. Como contraste
de ello, tal y como se utiliza aquí, la palabra "entre", al
aplicarse a una capa de película, expresando como encontrándose
entre otras dos capas especificadas, incluye tanto la adherencia
directa a la capa sujeto, a las otras dos capas entre las que estas
se encuentra situada, así como también la ausencia de adherencia
directa a una o a ambas de las otras dos capas, entre las cuales se
encuentra situada la capa sujeto, es decir que, pueden imponerse dos
o más capas adicionales entre la capa sujeto, y una o más de las
capas entre las cuales se encuentra situada la capa sujeto.
Tal y como se usa aquí, en este documento, la
frase "contracción libre", se refiere al porcentaje de cambio
dimensional en un espécimen de película, de unas dimensiones de 10
cm x 10 cm, cuando dicha película se somete a un calor seleccionado
(a saber, a un calentamiento a una determinada temperatura),
llevándose a cabo, la determinación cuantitativa, en concordancia
con lo establecido por la norma ASTM D 2732, tal y como se expone en
1990 Annual Book of ASTM Standards, - Patrones standard
correspondientes al anuario de 1990 de las normas ASTM -, volumen
08.02, páginas 368-371. La "contracción libre
total", se determina procediendo a la suma del porcentaje de
contracción libre, en la dirección de máquina, con el porcentaje de
contracción libre, en la dirección transversal.
Tal y como se utiliza aquí, en este documento, la
palabra "EVOH", se refiere a copolímeros de etileno / alcohol
vinílico. EVOH, incluye a los co-polímeros
saponificados de etileno hidrolizado / acetato de vinilo, y se
refiere a copolímeros de alcohol vinílico, que tienen un comonómero
de etileno, y que están preparados, por ejemplo, mediante la
hidrólisis de co-polímeros de acetato de vinilo, o
mediante reacciones químicas con poli(alcohol vinílico). El
grado de hidrólisis, de una forma preferida, es de un porcentaje de
por lo menos un 50% y, de una forma más preferible, de un porcentaje
de por lo menos un 85%. De una forma preferible, el EVOH, comprende
un porcentaje de etileno que se encuentra comprendido dentro de unos
márgenes que van desde aproximadamente el 28% molar, hasta
aproximadamente el 48% molar de etileno, de una forma más
preferible, desde aproximadamente el 32% molar hasta aproximadamente
el 44% molar de etileno y, de una forma todavía más preferible,
desde aproximadamente el 38% molar hasta aproximadamente el 44%
molar de etileno.
El término "poliamida", tal y como se
utiliza aquí, en este documento de solicitud de patente, se refiere
tanto a las homo-polímeros de poliamida, como a los
co-polímeros de poliamida, también denominados
co-poliamidas.
Tal y como se utiliza aquí, el término
"co-poliamida", por otro lado, identifica un
producto de poliamida, construido a partir de por lo menos dos
materiales de partida, a saber, lactamas, ácidos aminocarboxílicos,
cantidades equimolares de diaminas y ácidos dicarboxílicos, en
cualesquiera proporciones; este término, por lo tanto, abarca
también a las ter-poliamidas y, en general, a las
multi-poliamidas.
En el procedimiento en concordancia con la
presente invención, la capa núcleo (A), comprende uno o dos
co-polímeros de etileno - alcohol vinílico. De una
forma preferible, y con objeto de garantizar un mínimo de
propiedades de barrera contra los gases de la película obtenida, la
citada capa núcleos, comprende por lo menos un porcentaje del 60%,
en peso, de una forma preferible, por lo menos un porcentaje del
70%, en peso, de una forma todavía más preferible, por lo menos un
porcentaje del 80%, en peso y, todavía de una forma mucho más
preferible, por lo menos un porcentaje de 90%, en peso, de un EVOH
individual o de una mezcla de dos o más EVOHs. Son ejemplos de EVOH
que pueden utilizarse en la producción de películas en concordancia
con la presente invención, los EVAL® EC F141A o EVAL® EC F 101A,
comercialmente obtenibles en el mercado, de procedencia de la firma
Marubeni.
El complemento a un 100%, en la citada capa (A),
comprende uno o más poliamidas, tales como las comúnmente indicadas,
a base de nylon 6, nylon 66, nylon 6/66, nylon 12, nylon 6,12, y por
el estilo. En tal caso, una poliamida preferida, es el nylon 6/12,
un copolímero de caprolactama con laurolactama, tal como GRILON® CF
6S o GRILON® W8361, fabricados por la firma EMS. Otros
plastificantes y/o otras resinas compatibles con EVOH, tal y como se
conoce en este arte especializado de la técnica, pueden no obstante
estar presentes, adicionalmente a la poliamida, o alternativamente a
ésta.
En una forma mayormente preferida de
presentación, no obstante, la capa núcleo (A), consistirá
esencialmente en EVOH.
Preferiblemente, la capa núcleo (A), tiene un
espesor comprendido dentro de unos márgenes que van desde
aproximadamente 2 \mum hasta aproximadamente 15 \mum, de una
forma más preferible, desde aproximadamente 2,5 \mum hasta
aproximadamente 10 \mum y, de una forma todavía mucho más
preferible, desde aproximadamente 2,8 \mum hasta aproximadamente 8
\mum.
De una forma preferible, el espesor de la capa
(A), es de un porcentaje comprendido dentro de unos márgenes que van
desde aproximadamente el 5% hasta aproximadamente el 50%, con
respecto al espesor total de la película de capas múltiples, de una
forma más preferible, desde aproximadamente un 8% hasta
aproximadamente un 40% y, de una forma todavía más preferible, desde
aproximadamente un 10% hasta aproximadamente un 30%.
Los homo-polímeros y
co-polímeros de etileno que pueden emplearse de una
forma apropiada, para la primera capa exterior (B) y para la segunda
capa exterior (C), se seleccionan de una forma independiente de
entre el grupo consistente en homo-polímeros de
polietileno, co-polímeros heterogéneos u homogéneos
de etileno-\alpha-olefina,
co-polímeros etileno-acetato de
vinilo, copolímeros de etileno-acrilato de etilo,
co-polímeros de etileno-acrilato de
butilo, co-polímeros de
etileno-acrilato de metilo, copolímeros de
etileno-ácido acrílico, y copolímeros de etileno-ácido metacrílico,
y mezclas de entre ellos, en cualesquiera proporciones.
Los homo-polímeros y
co-polímeros de etileno, para la primera capa
exterior (B), y para la segunda capa exterior (C), se seleccionan,
de una forma independiente, de entre el grupo consistente en
homo-polímeros de polietileno, que tienen una
densidad comprendida dentro de unos márgenes que van desde 0,900
g/cm^{3} hasta 0,935 g/cm^{3}, co-polímeros de
heterogéneos y homogéneos de
etileno-\alpha-olefina que tienen
una densidad comprendida dentro de unos márgenes que van desde 0,890
g/cm^{3} hasta 0,945 g/cm^{3}, de una forma más preferible,
desde 0,895 g/cm^{3} hasta 0,940 g/cm^{3}, de una forma todavía
mucho más preferible, desde 0,900 g/cm^{3} hasta 0,935 g/cm^{3},
y co-polímeros de etileno-acetato de
vinilo, que comprenden unos porcentajes de acetato de vinilo,
comprendidos dentro de unos márgenes que van desde aproximadamente
un 3% hasta aproximadamente un 28%, de una forma preferible, desde
aproximadamente un 4% hasta aproximadamente un 20%, siendo, de una
forma más preferible, dichos porcentajes de
co-monómero de acetato de vinilo, de un valor
comprendido dentro de unos márgenes que van desde un 4,5% hasta un
18%, y mezclas de entre éstos.
Los homo-polímeros y
co-polímeros de etileno que son todavía mucho más
preferidos, para la primera capa exterior (B), y para la segunda
capa exterior (C), se seleccionan, de una forma independiente, de
entre el grupo consistente en co-polímeros
heterogéneos y homogéneos de
etileno-\alpha-olefina, que tienen
una densidad comprendida dentro de unos márgenes que van desde 0,900
g/cm^{3} hasta 0,935 g/cm^{3}, co-polímeros de
etileno-acetato de vinilo que comprenden un
porcentaje de co-monómero de acetato de vinilo
comprendido dentro de unos márgenes que van desde un 4,5% hasta un
18%, y mezclas de entre éstos.
De una forma preferible, los
homo-polímeros y co-polímeros de
etileno, de la primera capa exterior (B) y de la segunda capa
exterior (C), de una forma independiente, tienen un índice de
fluidez comprendido dentro de unos márgenes que van desde
aproximadamente 0,3 hasta aproximadamente 10 g/10 minutos, de una
forma más preferible, comprendido dentro de unos márgenes que van
desde aproximadamente 0,5 hasta aproximadamente 8 g/10 minutos, de
una forma todavía mucho más preferible, comprendido dentro de unos
márgenes que van desde aproximadamente 0,8 hasta aproximadamente 7
g/ 10 minutos, y de una forma aún todavía mucho más preferible,
comprendido dentro de unos márgenes que van desde aproximadamente 1
hasta aproximadamente 6 g/ 10 minutos, (según se mide mediante lo
establecido por la norma ASTM D 1238).
Pueden mezclarse, a éstos, polímeros adicionales,
en una cantidad que corresponda a un porcentaje de hasta
aproximadamente un 30%, en peso, de una forma preferible,
correspondiendo a un porcentaje de hasta aproximadamente un 20%, en
peso, de una forma más preferible, correspondiendo a un porcentaje
de hasta aproximadamente un 10%, en peso, y de una forma todavía más
preferible, correspondiendo a un porcentaje de hasta aproximadamente
un 5%, en peso. Los polímeros adicionales preferidos, incluyen a los
homo-polímeros de polibuteno,
co-polímeros de propileno-etileno,
ter-polímeros de
propileno-etileno-buteno,
ter-polímeros de
propileno-buteno-etileno,
co-polímeros de
buteno-\alpha-olefina, ionómeros,
y poliolefinas modificadas.
En una forma preferida de presentación de la
presente invención, la composición de resina de la primera capa
exterior (B) y la de la segunda capa exterior (C), corresponden a la
misma composición. Todavía, en la citada forma preferida de
presentación, estas dos capas exteriores, pueden no obstante diferir
en la presencia, y posiblemente, en la cantidad, de aditivos
mezclados con las resinas.
En todas las capas de película, no únicamente en
las capas exteriores, los componentes del polímero, pueden contener,
de hecho, cantidades apropiadas de aditivos normalmente incluidos en
tales tipos de composiciones. Éstos incluyen a agentes de
deslizamiento y anti-bloqueo, tales como el talco,
ceras, sílice y por el estilo, antioxidantes, cargas, pigmentos y
colorantes, inhibidores de reticulación, mejoradores de
reticulación, absorbentes UV, agentes antiestáticos, agentes o
composiciones anti-neblina
(anti-vaho), y aditivos por el estilo, conocidos por
las personas especializadas en el arte de la técnica de las
películas de envasado.
De una forma preferible, cada una de la primera
capa exterior (B) y la segunda capa exterior (C), de una forma
independiente la una con respecto a la otra, tienen un espesor
comprendido dentro de unos márgenes que van desde aproximadamente 2
hasta aproximadamente 30 \mum, de una forma más preferible, desde
aproximadamente 3 hasta aproximadamente 20 \mum y, de una forma
todavía más preferible, desde aproximadamente 4 hasta
aproximadamente 15 \mum.
De una forma preferible, el espesor de cada una
de la primera capa exterior (B) y la segunda capa exterior (C), de
una forma independiente la una con respecto a la otra, es de un
porcentaje comprendido dentro de unos márgenes que van desde
aproximadamente un 5% hasta aproximadamente un 50%, con respecto al
espesor total de la película de múltiples capas, de una forma
preferible, de un porcentaje comprendido dentro de unos márgenes que
van desde aproximadamente un 8% hasta aproximadamente un 40%, de una
forma todavía más preferible, de un porcentaje comprendido dentro de
unos márgenes que van desde aproximadamente un 10% hasta
aproximadamente un 30% y, de una forma todavía mucho más preferible,
de un porcentaje comprendido dentro de unos márgenes que van desde
aproximadamente un 15% hasta aproximadamente un 25%.
En una forma preferible de presentación de la
presente invención, la primera capa exterior (B) y la segunda capa
exterior (C), comprenden ambas una mezcla de diferentes
co-polímeros de
etileno-\alpha-olefina, con una
densidad comprendida dentro de unos márgenes que van desde
aproximadamente 0,900 g/cm^{3}hasta aproximadamente 0,935
g/cm^{3}, opcionalmente mezclados con co-polímero
de etileno-acetato de vinilo.
Entre la capa núcleo (A) y cada una de las capas
exteriores (B) y (C), se encuentra presente una capa de unión. Estas
capas de unión, tienen el propósito primario de adherir dos capas,
la una con la otra, por ejemplo, para mejorar la adherencia de la
capa núcleo (A) a la primera capa exterior (B), y/o la segunda capa
exterior (C). Los polímeros preferidos para su utilización en capas
de unión, incluyen, aunque no de una forma restringida a ellos, a
los copolímeros de etileno-acetato de vinilo,
etileno-acrilato de etilo, poliolefina injertada con
anhídrido, y mezclas de entre éstos. Los polímeros mayormente
preferidos, son los co-polímeros de etileno
injertado con anhídrido-acetato de vinilo, y los
co-polímeros de etileno injertado con
anhídrido-\alpha-olefina, los
cuales pueden estar mezclados con una o más poliolefinas.
Pueden encontrarse presentes capas interiores en
la estructura final para por ejemplo incrementar la masa de la
estructura total y/o mejorar adicionalmente las propiedades de
contracción y/o mecánicas de la película, etc., tal y como se conoce
en el arte de esta técnica.
Las resinas apropiadas, para las citadas capas
adicionales intermedias, incluyen, por ejemplo, a los
homo-polímeros y co-polímeros de
etileno, de una forma particular, a los
co-polímeros de etileno-acetato de
vinilo, a los co-polímeros de
etileno-acrilato de alquilo o de
etileno-metacrilato de alquilo, a los ionómeros, a
los co-polímeros de
etileno-\alpha-olefina de baja
densidad, o de densidad ultra-baja, a las
poliamidas, y a resinas por el estilo.
En una forma preferida de presentación, el
procedimiento en concordancia con la presente invención, es para
fabricación de una película con cinco capas, con capas de unión
posicionadas entre la capa núcleo (A) y las capas exteriores (B) y
(C).
En otra forma preferida de presentación, el
procedimiento en concordancia con la presente invención, es para
fabricación de una película con siete capas, con una capa de
poliamida directamente adherida a cada una de las dos superficies
opuestas de la capa núcleo (A), y capas de unión posicionadas entre
las capas de poliamida y las capas exteriores (B) y (C).
De una forma general, las capas de la película,
pueden consistir en una polímero individual o pueden tener todavía
polímeros adicionales, conjuntamente con éste, por ejemplo,
mezclados con éste.
Las películas termoplásticas de múltiples capas,
bi-axialmente orientadas, contraíbles por calor,
fabricadas mediante el procedimiento de la presente invención,
pueden tener cualquier espesor total que se desee, siempre y cuando
que, la película, proporcione las propiedades deseadas, para la
operación particular de envasado en la cual la película se va a
utilizar, como por ejemplo, las propiedades ópticas, los módulos, la
resistencia del sellado, etc. En la forma de presentación mayormente
preferida, no obstante, el espesor de la película, es inferior a 35
\mum; de una forma típica, éste se encuentra comprendido dentro de
unos márgenes situados entre aproximadamente 7 y aproximadamente 30
\mum; y de una forma más preferible, éste se encuentra comprendido
dentro de unos márgenes que se encuentran situados entre
aproximadamente 8 \mum y aproximadamente 25 \mum.
El número de capas, tampoco es crítico, pero, de
una forma preferible, la película, comprenderá hasta un total de 9
capas, de una forma preferible, hasta un total de 7 capas y, de una
forma todavía más preferible, hasta un total de 5 capas.
En el procedimiento en concordancia con la
presente invención, la película, se obtiene procediendo a
extrusionar, en forma fundida, los polímeros, o las mezclas de
polímeros, utilizados para cada capa de la película, a través de una
matriz de extrusión, enfriando rápidamente la hoja o lámina
multicapa saliente de la matriz de extrusión, por mediación de un
rodillo de enfriamiento, opcionalmente, irradiando la hoja o lámina
de colada de esta forma obtenida, para obtener reticulación,
volviendo a calentar esta cinta plana, a la apropiada temperatura de
orientación seleccionada, estirando simultáneamente la cinta
calentada en ambas direcciones, es decir, la dirección de máquina
(MD) y la dirección transversal (TD), a un valor de relación mayor
de 4:1, de una forma preferible, a un valor de relación mayor de
4,5:1, de una forma mayormente preferible, a un valor de relación de
por lo menos 5:1, en ambas direcciones, mediante cualquier tipo de
aparato de extensión por estirado simultáneo, opcionalmente,
procediendo a estabilizar la película bi-axialmente
orientada, contraíble por calor, mediante una etapa de reasociación
(recocido) y, finalmente, enfriando la película orientada altamente
orientada, contraíble por calor, de esta forma obtenida.
Se ha encontrado ahora, de hecho, que, la técnica
de orientación simultánea, mediante un bastidor de extensión por
estirado, permite el aplicar valores de relación de estirado,
mayores que aquéllos que son aplicables, bajo las mismas
condiciones, con la técnica secuencial de bastidor de extensión por
estirado, y que, la presencia de un plastificante en la capa de EVOH
(A), no es estrictamente necesaria, así como también, las cintas que
comprenden una capa núcleo (A), consistentes esencialmente en EVOH,
pueden estirarse fácilmente.
De una forma más particular, el procedimiento en
concordancia con la presente invención, involucra el introducir las
perlas de los polímeros sólidos, para por lo menos la capa núcleo
(A), y la primera y segunda capas exteriores (B) y (C), en las
extrusionadoras, en donde, las perlas de polímero, se funden y, a
continuación, se hacen avanzar hacia el interior de la matriz de
extrusión plana, en donde, las resinas fundidas, se combinan, para
proporcionar la secuencia deseada. La hoja o lámina de fundición o
colada de plástico obtenida, la cual es, de una forma preferible, de
un espesor comprendido dentro de unos márgenes que van desde
aproximadamente 0,2 mm hasta aproximadamente 3 mm, se enfría, a
continuación, sobre un rodillo de enfriamiento, de una forma típica,
con la ayuda de una cuchilla de aire, la cual mantiene a la hoja o
lámina en contacto con el rodillo de enfriamiento. De una forma
preferible, el rodillo de enfriamiento, se sumerge parcialmente en
un baño de agua, a una baja temperatura (por ejemplo, a una
temperatura comprendida dentro de unos márgenes que van desde
aproximadamente 5 hasta aproximadamente 60ºC). De una forma
alternativa, la etapa de enfriamiento, puede llevarse a cabo
mediante la utilización de una cuchilla de líquido, tal y co o se
describe en el documento de solicitud de patente internacional WO -
A - 95 / 26 867, en donde, una capa continua y substancialmente
uniforme de agua, o de cualquier otro líquido de enfriamiento o
refrigeración, fluye sobre la superficie de la hoja, la cual no
entra en contacto con el rodillo de enfriamiento. Pueden no obstante
emplearse cualesquiera otros medios conocidos, para enfriar la
lámina de fundición de plástico.
La hoja o lámina enfriada, se introduce, a
continuación, opcionalmente, a través de una unidad de irradiación,
la cual comprende, de una forma típica, una cámara de irradiación,
rodeada por un blindaje, la hoja plana, se irradia con electrones de
alta energía (por ejemplo, radiación ionizante) procedentes de un
acelerador transformador con núcleo de hierro. La irradiación, se
lleva a cabo para inducir reticulación. La hoja plana, se guía, de
una forma preferente, a través de cámaras de irradiación, sobre
rodillos. Es de esta forma posible, combinando apropiadamente el
número de rodillos y la trayectoria de la lámina en movimiento de
avance, en el interior de la unidad de irradiación, el obtener más
de una exposición de la hoja a la radiación ionizante. De una forma
preferible, la hoja, se irradia a un nivel comprendido dentro de
unos márgenes que van desde aproximadamente 10 hasta aproximadamente
200 kGy, de una forma más preferible, a un nivel comprendido dentro
de unos márgenes que van desde aproximadamente 15 hasta
aproximadamente 150 kGy y, de una forma todavía mucho más
preferible, a un nivel comprendido dentro de unos márgenes que van
desde aproximadamente 20 hasta aproximadamente 120 kGy, en donde, la
cantidad de irradiación mayormente preferida, es dependiente de los
polímeros empleados y la utilización final de la película. Mientras
que, la irradiación se lleva a cabo, de una forma preferible, en la
hoja de la fundición de plástico extrusionada, justo antes de la
irradiación, tal y como se ha descrito anteriormente, arriba, ésta
podría no obstante también realizarse, de una forma alternativa o
adicionalmente, durante la orientación o después de ella.
La hoja o lámina de fundición de plástico,
opcionalmente irradiada, se introduce, a continuación, en la zona de
pre-calentamiento del aparato de extensión de
estirado simultáneo, mediante un paso previo, o sin él, a través de
un horno calentado por IR. Haciendo ahora referencia a la figura 1,
la zona de pre-calentamiento, se indica como (a). La
temperatura del horno, en la citada zona de
pre-calentamiento, la longitud de ésta, y el tiempo
empleado por la lámina u hoja, en el movimiento de avance, en la
citada zona (es decir, la velocidad de la hoja o lámina), puede
variarse, de una forma apropiada, con objeto de conducir la hoja
hasta la temperatura deseada para la orientación
bi-axial. En una forma preferida de presentación, la
temperatura de orientación, se encuentra comprendida dentro de unos
márgenes que van desde los 100ºC, hasta los 140ºC y, la temperatura
de la zona de pre-calentamiento se mantiene a un
nivel comprendido dentro de unos márgenes que van desde los 110ºC
hasta los 150ºC. En la citada zona de
pre-calentamiento, la hoja o lámina, se encuentra
sujetada, pero todavía no se encuentra estirada. A continuación
de ello, la hoja o lámina resultante, opcionalmente irradiada y
sujetada, se dirige hacia la zona de extensión por estiramiento
simultáneo, indicada en la figura 1, con el número (2). Pueden
utilizarse cualesquiera medios, en la citada zona, siempre y cuando
se obtenga un estirado simultáneo de la hoja o lámina, en la
dirección de máquina y en la dirección transversal. No obstante, de
una forma preferible, las grapas de sujeción, se impulsan a través
de los rizos opuestos del bastidor de extensión por estirado, por
mediación de un motor sincrónico lineal. Una línea apropiada para el
estirado simultáneo, con tecnología de motor lineal, es la que se ha
sido diseñada por parte de la firma Brueckner GmbH y promocionada
como línea LISIM®. La configuración de la extensión de estirado,
pueden variarse en dependencia de los valores de relación de
estirado. Utilizando una unidad de extensión por estirado, lineal, a
motor, los valores de relación de estirado que pueden aplicarse, se
encuentran generalmente comprendidos dentro de unos márgenes que van
desde aproximadamente 3:1 hasta aproximadamente 10:1, para el
estirado en la dirección de máquina (MD), y comprendidos dentro de
unos márgenes que van desde aproximadamente 3:1 hasta
aproximadamente 10:1, para el estirado en la dirección transversal.
De una forma preferible, no obstante, los valores de los valores de
relación de estirado mayores de 4:1, en ambas direcciones, son los
que se aplican, en donde, los valores de relación de estirado,
correspondientes a 4,5:1, son los que se prefirieren y, los valores
de relación de por lo menos 5:1, se prefieren todavía mucho más. La
temperatura, en la zona de estirado, se mantiene a un nivel cercano
al de la temperatura de orientación seleccionada. La película
orientada, se transfiere, a continuación, al interior de una zona de
relajación o de reasociación, indicado en la figura 1, como (3),
calentado a una temperatura comprendida dentro de unos márgenes de
70 - 90ºC. A Continuación de la etapa de reasociación, la película,
se transfiere a una zona de enfriamiento, zona ésta indicada en la
figura 1, como zona (4), en donde, generalmente, se emplea aire,
bien ya sea enfriado, o bien ya sea a la temperatura ambiente, para
enfriar la película a la temperatura ambiente. La temperatura de la
citada zona de enfriamiento, se encuentra por lo tanto comprendida
dentro de unos márgenes que van desde aproximadamente 20 hasta
aproximadamente 40ºC. Al final de la línea, los bordes de la
película, que se habían agarrado mediante las grapas de sujeción, y
que no se habían orientado, se recortan y, a continuación, la
película bi-axialmente orientada, contraíble por
calor, se bobina, mediante un cortado previo a tiras, o no, de la
hoja o lámina de película, a la anchura apropiada.
La película bi-axialmente
orientada, contraíble por calor, que comprende por lo menos una capa
núcleo (A), la cual comprende un co-polímero de
etileno - alcohol vinílico, una primera capa exterior (B) que
comprende un homo- ó co-polímero de etileno, y una
segunda capa exterior (C), la cual puede ser igual o diferente de
(B), que comprende un homo- o co-polímero de
etileno, obtenido mediante el procedimiento anteriormente descrito,
arriba, tiene un porcentaje de contracción libre total, a una
temperatura de 120ºC, que corresponde un valor comprendido dentro
unos márgenes que van desde aproximadamente un 50% hasta
aproximadamente un 170%, de una forma preferible, comprendido dentro
de unos márgenes que van desde aproximadamente un 40% hasta
aproximadamente un 160%, de una forma más preferible, desde
aproximadamente un 50% hasta aproximadamente un 150%, de forma
todavía más preferible, desde aproximadamente un 60% hasta
aproximadamente un 140% y, de una forma aún todavía mucho más
preferible, desde aproximadamente un 70% hasta aproximadamente un
130%. Las propiedades de contracción libre de la película de esta
forma obtenida, se encuentran equitativamente equilibradas en las
dos direcciones, y se obtienen unas diferencias inferiores a un
porcentaje del 15%, entre el porcentaje de contracción libre en la
dirección de máquina (MD) y el porcentaje de contracción libre en la
dirección transversal, siendo, dichas diferencias de porcentaje, de
una forma preferible, inferiores a un 10% y, de una forma incluso
todavía mucho más preferible, interiores a un 5%.
La película de esta forma obtenida, exhibe
también una tensión de contracción, en cualquiera de ambas
direcciones, de por lo menos 40 psi y, de una forma preferible, de
por lo menos 50 psi. La tensión de contracción, se mide en
concordancia con lo establecido por la norma ASTM D 2838.
La película de esta forma obtenida, tiene una
variación de espesor inferior a un porcentaje de un 10 por ciento,
de una forma preferente, inferior a un porcentaje del 8 por ciento
y, de una forma más preferible, inferior a un porcentaje del 5 por
ciento.
La película obtenida, puede entonces someterse a
tratamiento de descarga de corona, para mejorare las características
de receptividad a la impresión de la superficie de la película. Tal
y como se utilizan aquí, en este documento, las frases
"tratamiento de corona" y "tratamiento de descarga de
corona", se refieren al sometimiento de las superficies
exteriores de la película, a un tratamiento de descarga de corona, a
saber, la ionización de un gas, tal como el aire, en cercana
proximidad a una superficie de película, iniciándose, la ionización,
mediante un alto voltaje, que se hace pasar a través de electrodo
próximo, y que provoca la oxidación y otros cambios de la superficie
de la película, tal como la desigualdad o tosquedad de la
superficie. El tratamiento de corona de los materiales poliméricos,
se da a conocer, por ejemplo, en el documento de solicitud de
patente estadounidense US - A - 4.120.716.
La invención, se ilustra adicionalmente mediante
los ejemplos que se facilitan a continuación, los cuales se
proporcionan para el propósito de representación, y no deben
interpretarse como limitativos del alcance o ámbito de la invención.
A menos que se especifique de otra forma, todos los porcentajes,
partes, etc., se refieren a peso.
Se procede a producir una película, contraíble
por calor, de cinco capas, con el siguiente orden de disposición:
(C)/(D)/(A)/(D)/(B), y unos valores de relación de espesores
correspondientes a 2 / 2 / 1 / 2 / 2, mediante el procedimiento
general descrito anteriormente, arriba, en este documento. De una
forma particular, la temperatura del rodillo de enfriamiento, se
mantiene a un nivel de 15 - 25ºC y, la hoja extrusionada, se
mantiene mediante pernos, en el rodillo de enfriamiento, por
mediación de una cuchilla de aire. El espesor de la fundición de
plástico extrusionada, antes de la orientación, es de
aproximadamente 0,5 mm y, a la velocidad lineal de la hoja o lámina,
rápidamente enfriada, es de un valor de aproximadamente 8 m/minuto.
La hoja o lámina, se irradia, antes de la orientación, a un valor de
irradiación de 4 KGray, por mediación de una unidad de haz de
exploración, que se acciona a una potencia de 500 kVolt. La hoja o
lámina, se hace pasar dos veces bajo la ventana de irradiación, para
proporcionar una reticulación uniforme. La temperatura, en la zona
de pre-calentamiento, se mantiene a un nivel
comprendido dentro de unos márgenes que van desde aproximadamente
120ºC hasta aproximadamente 130ºC. Los valores de relación de
estirado que se aplican, son los correspondientes a 4,5:1, en la
dirección de máquina (MD), y de 4,5:1, en la dirección transversal
(TD) y, la temperatura, en la zona de estirado, se mantiene a un
nivel comprendido dentro de unos márgenes que van desde
aproximadamente 120 hasta aproximadamente 130ºC. La etapa de
reasociación (de calentamiento), se lleva a cabo a una temperatura
situada dentro de unos márgenes de 80 - 85ºC y, la etapa de
enfriado, se lleva a cabo a una temperatura situada dentro de unos
márgenes de 30 - 35ºC. Después del enfriamiento, los bordes de la
película, se recortan y, la película, se bobina sobre una bobina, a
una velocidad de aproximadamente 36 m/minuto.
Las resinas empleadas para las varias capas, eran
las siguientes:
(A) 90%, en peso, de co-polímero
de etileno - alcohol vinílico, que contiene un porcentaje del 44% de
etileno (EVAL® EC F 151 A, procedente de la firma Marubeni), y un
porcentaje del 10% de nylon 6,12 (Grillon® CF 6S, procedente de la
firma EMS);
(B) 50,1%, en peso, de
co-polímero heterogéneo de
etileno-octeno, con una densidad de 0,920
g/cm^{3}, y un índice de fluidez de 1,0 g/10 minutos (Dowlex®
2045, procedente de la firma Dow);
24,8%, en peso, de co-polímero
heterogéneo de etileno-octeno, con una densidad de
0,935 g/cm^{3}, y un índice de fluidez de 2,6 g/10 minutos
(Dowlex® SC 2101, procedente de la firma Dow);
\newpage
24,6%, en peso, de co-polímero
heterogéneo de etileno-acetato de vinilo, con una
densidad de 0,926 g/cm^{3}, y un índice de fluidez de 2,0 g/10
minutos (Escorene® LD 362 BW, procedente de la firma Exxon); y
(C) tal como (B), anteriormente descrita,
arriba;
(D) anhídrido maléico, injertado con
co-polímero
heterogéneo de etileno - buteno, injertado con
ácido maléico con una densidad d = 0,920 g/cm^{3}, y un valor de
MFI (índice de fluidez) = 1,2 g/10 minuto (Bynel® 4101, de la firma
DuPont).
La película de esta forma obtenida, tiene un
espesor de 25 \mum.
La variación de espesor, es inferior a un
porcentaje del 10% y, la contracción libre, es mayor de un
porcentaje del 120%.
Se procede a producir una película, contraíble
por calor, de cinco capas, con el mismo orden de disposición que el
presentado en el ejemplo 1 anterior, pero con unos valores de
relación de espesores correspondientes a
\hbox{3 / 2 / 2 / 2 / 3,}mediante el mismo procedimiento descrito anteriormente, arriba, en el ejemplo 1, con la única diferencia de que, el valor de relación, en la dirección transversal es de 5:1.
La película de esta forma obtenida, tiene un
espesor de 22 \mum.
La variación de espesor, es inferior a un
porcentaje del 10% y, la contracción libre, es mayor de un
porcentaje del 120%.
Se procede a producir una película, contraíble
por calor, de cinco capas, con el mismo orden de disposición, y los
mismos valores de relación de relación de espesores, que los
correspondientes al ejemplo 1, mediante el mismo procedimiento
descrito anteriormente, arriba, en el ejemplo 1, con la única
diferencia de que, las capas exteriores (B) y (C), comprenden,
también, un porcentaje del 2%, en peso, con respecto al peso total
de las capas, de una composición anti-neblina
(anti-vaho), que comprende
mono-oleato de glicerol y alcoholes grasos
polietoxilados.
Se procede a repetir el ejemplo 1, con la única
diferencia de que se elimina la etapa de irradiación.
Se procede a producir una película, contraíble
por calor, de cinco capas, con el mismo orden de disposición y los
mismos valores de relación de espesores, de las capas, que los
especificados en el ejemplo 1, mediante el mismo procedimiento allí
descrito. Las resinas empleadas para las varias capas, eran las
siguientes:
(A) 100%, en peso, de co-polímero
de etileno - alcohol vinílico, que contiene un porcentaje del 44% de
etileno (EVAL® EC F 151 A, procedente de la firma Marubeni);
(B) 46,6%, en peso, de
co-polímero heterogéneo de
etileno-\alpha-olefina, con una
densidad d = 0,920 g/cm^{3}, y un índice de fluidez (MFI) = de
1,0 g/10 minutos (Dowlex® 2045 E, procedente de la firma Dow);
25%, en peso, de co-polímero
heterogéneo de
etileno-\alpha-olefina, con una
densidad d = 0,935 g/cm^{3}, y un índice de fluidez (MFI) = 2,6
g/10 minutos (Dowlex® SC 2102, procedente de la firma Dow);
25%, en peso, de co-polímero
heterogéneo de
etileno-\alpha-olefina, con una
densidad d = 0,902 g/cm^{3}, y un índice de fluidez (MFI) = 3,0
g/10 minutos (Teamex® 1000F, procedente de la firma DSM);
3% de una composición antineblina
(anti-vaho);
un porcentaje de aproximadamente un 0,4% de
sílice;
(C) tal como (B), anteriormente descrita,
arriba;
(D) co-polímero homogéneo de
etileno-\alpha-olefina (del tipo
semejante al Tafmer®), con un diámetro d = 0,906 g/cm^{3}, y un
valor de MFI (índice de fluidez) = 1,5 g/10 minuto, modificado con
anhídrido maléico (de un punto de fusión correspondiente a 120ºC)
(ADMER® AT 1094E, de la firma Mitsui).
La película de esta forma obtenida, tiene un
espesor de 25 \mum.
La variación de espesor, es inferior a un
porcentaje del 10% y, la contracción libre, es mayor de un
porcentaje del 120%.
Se procede a producir una película, contraíble
por calor, de cinco capas, con el mismo orden de disposición y los
mismos valores de relación de espesores de las capas, que los
especificados en el ejemplo 5, mediante el mismo procedimiento allí
descrito. Las resinas empleadas para las varias capas, eran las
mismas que las del ejemplo 5, con la única diferencia de que, el
co-polímero heterogéneo de
etileno-\alpha-olefina, con una
densidad d = 0,902 g/cm^{3}, y un índice de fluidez (MFI) = 3,0
g/10 minutos (Teamex® 1000F, procedente de la firma DSM), en las
capas (B) y (C), se reemplaza por un ter-polímero
homogéneo de
etileno-\alpha-olefina, con una
densidad d = 0,902 g/cm^{3}, y un índice de fluidez (MFI) = 1,0
g/10 minutos (Affinity® PL 1880, procedente de la firma Dow).
Se procede a producir una película, contraíble
por calor, de cinco capas, con el mismo orden de disposición y los
mismos valores de relación de espesores de las capas, que los
especificados en el ejemplo 5, mediante el mismo procedimiento allí
descrito. Las resinas empleadas para las varias capas, eran las
mismas que las del ejemplo 5, con la única diferencia de que, el
co-polímero heterogéneo de
etileno-\alpha-olefina, con una
densidad d = 0,902 g/cm^{3}, y un índice de fluidez (MFI) = 3,0
g/10 minutos (Teamex® 1000F, procedente de la firma DSM), en las
capas (B) y (C), se reemplaza por un ter-polímero
homogéneo de
etileno-\alpha-olefina, con una
densidad d = 0,900 g/cm^{3}, y un índice de fluidez (MFI) = 1,2
g/10 minutos (Exact® 3033, procedente de la firma Exxon).
Se procede a producir una película, contraíble
por calor, de cinco capas, con el mismo orden de disposición y los
mismos valores de relación de espesores de las capas, que los
especificados en el ejemplo 5, mediante el mismo procedimiento allí
descrito. Las resinas empleadas para las varias capas, eran las
mismas que las del ejemplo 5, con la única diferencia de que, el
co-polímero heterogéneo de
etileno-\alpha-olefina, con una
densidad d = 0,902 g/cm^{3}, y un índice de fluidez (MFI) = 3,0
g/10 minutos (Teamex® 1000F, procedente de la firma DSM), en las
capas (B) y (C), se reemplaza por un ter-polímero
homogéneo de
etileno-\alpha-olefina, con una
densidad d = 0,902 g/cm^{3}, y un índice de fluidez (MFI) = 2,0
g/10 minutos (Exact® 9042, procedente de la firma Exxon).
Se procede a producir una película, contraíble
por calor, de cinco capas, con el mismo orden de disposición y los
mismos valores de relación de espesores de las capas, que los
especificados en el ejemplo 5, mediante el mismo procedimiento allí
descrito. Las resinas empleadas para las varias capas, eran las
mismas que las del ejemplo 5, con la única diferencia de que, el
co-polímero heterogéneo de
etileno-\alpha-olefina, con una
densidad d = 0,902 g/cm^{3}, y un índice de fluidez (MFI) = 3,0
g/10 minutos (Teamex® 1000F, procedente de la firma DSM), en las
capas (B) y (C), se reemplaza por un co-polímero
heterogéneo de
etileno-\alpha-olefina, con una
densidad d = 0,912 g/cm^{3}, y un índice de fluidez (MFI) = 3,2
g/10 minutos (Attane® 4202, procedente de la firma Dow).
Se procede a producir una película, contraíble
por calor, de siete capas, con el siguiente orden de disposición:
(C)/(D)/(E)/(A)/(E)/(D)(B), y unos valores de relación de espesores
de las capas, correspondientes a 3 / 2/ 1 / 2 / 1 / 2 / 3, mediante
el mismo procedimiento general que se ha descrito anteriormente,
arriba, en el ejemplo 1, utilizando unos valores de relación de
estirado de 5:1, en ambas direcciones.
Las resinas empleadas para las varias capas, eran
las siguientes:
(A) 90%, en peso, de co-polímero
de etileno - alcohol vinílico, que contiene un porcentaje del 44% de
etileno (EVAL® EC F 151 A, procedente de la firma Marubeni) y un 10%
de GRILLON® CF 6S, procedente de la firma EMS);
(B) 50,1%, en peso, de
co-polímero heterogéneo de
etileno-octeno, con una densidad d = 0,920
g/cm^{3}, y un índice de fluidez (MFI) = de 1,0 g/10 minutos
(Dowlex® 2045, procedente de la firma Dow);
24,8%, en peso, de co-polímero
heterogéneo de etileno-octeno, con una densidad d =
0,935 g/cm^{3}, y un índice de fluidez (MFI) = 2,6 g/10 minutos
(Dowlex® SC 2101, procedente de la firma Dow);
24,6%, en peso, de co-polímero de
etileno-acetato de etilo, con una densidad d = 0,926
g/cm^{3}, y un índice de fluidez (MFI) = 2,0 g/10 minutos
(Escorene® LD 362, procedente de la firma Exxon); y
0,5% de agentes deslizantes y antibloqueo;
(C) tal como (B), anteriormente descrita,
arriba;
(D) co-polímero homogéneo de
etileno-\alpha-olefina (del tipo
semejante al Tafmer®), con un diámetro d = 0,906 g/cm^{3}, y un
valor de MFI (índice de fluidez) = 1,5 g/10 minuto, modificado con
anhídrido maléico (de un punto de fusión correspondiente a 120ºC,
(ADMER® AT 1094E, procedente de la firma Mitsui);
(E) nylon 6,12 (GRILON® CF 6S, procedente de la
firma EMS).
La película de esta forma obtenida, tiene un
espesor de 25 \mum.
La variación de espesor, es inferior a un
porcentaje del 10% y, la contracción libre, es mayor de un
porcentaje del 120%.
Se procede a producir una película, contraíble
por calor, de cinco capas, con el siguiente orden de disposición:
(C)/(D)/(A)/(D)(B), y unos valores de relación de espesores de las
capas, correspondientes a 3 / 1 / 1 / 1 / 3, mediante el mismo
procedimiento general, que el que se ha descrito anteriormente,
arriba, en el ejemplo 1, con la única diferencia de que se emplea
co-polímero homogéneo de
etileno-\alpha-olefina (ADMER® AT
1094E, procedente en la firma Mitsui), en lugar del
co-polímero de etileno-bueno
injertado con ácido maléico (Bynel® 4104, procedente de la firma
DuPont), en las capas de unión (D), y que, la hoja o lámina
extrusionada, se irradia, antes de la orientación, a 65 kGray.
La película de esta forma obtenida, tiene un
espesor de 25 \mum.
La variación de espesor, es inferior a un
porcentaje del 10% y, la contracción libre, es mayor de un
porcentaje del 120%.
Las películas obtenidas en concordancia con la
presente invención, pueden utilizarse en el envasado de productos
alimenticios y productos no alimenticios, tal y como se conoce en el
arte de la técnica especializada. Con este propósito, éstas pueden
utilizarse en la forma plana, a ser envuelta alrededor del producto
a envasar, o éstas pueden, en primer lugar, convertirse en bolsas o
sacos, mediante técnicas convencionales que son bien conocidas por
parte de aquéllas personas especializadas en este arte de la
técnica. Éstas pueden también acoplarse o laminarse a otras
películas u hojas o láminas, para obtener un material de envasado de
prestaciones y comportamiento mejorados.
A pesar del hecho de que, la presente invención,
se ha descrito en conexión con las formas preferidas de
presentación, se entenderá el hecho de que pueden utilizarse
modificaciones y variaciones, sin por ello salirse de los principios
y alcance de la invención, tal y como aquéllas personas
especializadas en este arte de la técnica, comprenderán rápida y
fácilmente. En concordancia con ello, tales modificaciones, podrán
practicarse, dentro del ámbito y alcance de las reivindicaciones que
se facilitan a continuación.
Claims (9)
1. Un procedimiento para la fabricación de una
película termoplástica de múltiples capas, altamente
bi-axialmente orientada, contraíble por calor, que
comprende una capa núcleo (A), la cual comprende un
co-polímero de etileno - alcohol vinílico (EVOH),
una primera capa exterior (B) que comprende un homo- o
co-polímero de etileno, y una segunda capa exterior
(C), la cual puede ser igual o diferente de la primera capa (B), que
comprende un homo- o co-polímero de etileno,
procedimiento éste que comprende la extrusión de las resinas de la
película, a través de una matriz de extrusión plana, y la
orientación bi-axial de la hoja colada obtenida,
simultáneamente, en las dos direcciones perpendiculares, a un valor
de relación de orientación, en la dirección longitudinal, mayor de
4:1, de una forma preferible, mayor de 4,5:1, de una forma incluso
más preferible, de por lo menos 5:1, y un valor de relación de
estirado, en la dirección transversal, mayor de 4:1, de una forma
preferible, mayor de 4,5:1, de una forma más preferible, de por lo
menos 5:1.
2. El procedimiento de la reivindicación 1, en
donde, los homo-polímeros y
co-polímeros de etileno para la primera capa
exterior (B) y para la segunda capa exterior (C), se seleccionan de
una forma independiente de entre el grupo consistente en
homo-polímeros de polietileno,
co-polímeros heterogéneos u homogéneos de
etileno-\alpha-olefina,
co-polímeros etileno-acetato de
vinilo, copolímeros de etileno-acrilato de etilo,
co-polímeros de etileno-acrilato de
butilo, co-polímeros de
etileno-acrilato de metilo, copolímeros de
etileno-ácido acrílico, y copolímeros de etileno-ácido metacrílico,
y mezclas de entre ellos, en cualesquiera proporciones.
3. El procedimiento de la reivindicación 2, en
donde, los homo-polímeros y
co-polímeros de etileno, para la primera capa
exterior (B), y para la segunda capa exterior (C), se seleccionan,
de una forma independiente, de entre el grupo consistente en
homo-polímeros de polietileno, que tienen una
densidad comprendida dentro de unos márgenes que van desde 0,900
g/cm^{3} hasta 0,950 g/cm^{3}, co-polímeros de
heterogéneos y homogéneos de
etileno-\alpha-olefina que tienen
una densidad comprendida dentro de unos márgenes que van desde 0,890
g/cm^{3} hasta 0,945 g/cm^{3}, de una forma más preferible,
desde 0,895 g/cm^{3} hasta 0,940 g/cm^{3}, de una forma todavía
mucho más preferible, desde 0,900 g/cm^{3} hasta 0,935 g/cm^{3},
y co-polímeros de etileno-acetato de
vinilo, que comprenden unos porcentajes de acetato de vinilo,
comprendidos dentro de unos márgenes que van desde un 3% hasta un
28%, de una forma preferible, comprendidos dentro de unos márgenes
que van desde un 4% hasta un 20%, siendo, de una forma más
preferible, dichos porcentajes de co-monómero de
acetato de vinilo, los correspondientes a unos márgenes que van
desde un 4,5% hasta un 18%.
4. El procedimiento de la reivindicación 3, en
donde, los homo-polímeros y
co-polímeros de etileno, para la primera capa
exterior (B), y para la segunda capa exterior (C), se seleccionan,
de una forma independiente, de entre el grupo consistente en
co-polímeros heterogéneos y homogéneos de
etileno-\alpha-olefina, que tienen
una densidad comprendida dentro de unos márgenes que van desde 0,900
g/cm^{3} hasta 0,935 g/cm^{3}, y co-polímeros de
etileno - acetato de vinilo, que comprenden un porcentaje de acetato
de vinilo, que se encuentra comprendido dentro de unos márgenes que
van desde aproximadamente un 4,5% hasta un 18%.
5. El procedimiento de la reivindicación 1, en
donde, la capa núcleo (A), consiste esencialmente en uno o más
co-polímeros de etileno - alcohol vinílico.
6. El procedimiento de la reivindicación 1, en
donde, la película, se reticula mediante irradiación.
7. El procedimiento de la reivindicación 1, en
donde, la película, comprende por lo menos cinco capas, en donde, la
capa de unión, se encuentra posicionada entre la capa núcleo (A) y
cada una de las capas exteriores (B) y (C).
8. El procedimiento de la reivindicación 1, en
donde, el estirado, se realiza a una temperatura comprendida dentro
de unos márgenes que van desde los 100ºC hasta los 140ºC y, la hoja,
se calienta previamente a una temperatura comprendida dentro de unos
márgenes que van desde los 100ºC hasta los 150ºC.
9. El procedimiento de la reivindicación 2, en
donde, la película bi-axialmente orientada, se
somete a una etapa de relajación, a una temperatura comprendida
dentro de unos márgenes que van desde los 70ºC hasta los 90ºC.
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