ES2225551T3 - Pelicula de multiples capas, de alto modulo. - Google Patents
Pelicula de multiples capas, de alto modulo.Info
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Abstract
Una película de múltiples capas, la cual comprende, en el siguiente orden: a. una primera capa, consistente esencialmente en poliamida amorfa; b. una segunda capa, adherida a una superficie de la primera capa; y c. una tercera capa, adherida a la superficie de la segunda capa, comprendiendo, la citada tercera capa, por lo menos un miembro seleccionado entre copolímero de etileno / alcohol vinílico, poliamida MXD6, poliamida MXD6 / MXDI, poli(cloruro de vinilideno) y poliacrilonitrilo, en donde, la citada segunda capa, se adhiere a cada una de las citadas primera y tercera capas, a una resistencia de unión de por lo menos 87, 6 N/m (0, 5 libras / pulgada) y, la citada película, tiene un módulo de almacenaje de un valor mayor a 207 MPa (30.000 libras / pulgada2), a una temperatura de 120°C.
Description
Película de múltiples capas, de alto módulo.
La presente invención, se refiere a materiales de
envasado de un tipo que emplea películas poliméricas flexibles. De
una forma más particular, la invención, pertenece a las películas de
envasado de múltiples capas, utilizadas en aplicaciones que
requieren un alto grado de estabilidad dimensional, a saber, tanto
una reducida contracción como un reducido estiramiento, a elevadas
temperaturas, y también una tasa de transmisión de oxígeno,
relativamente baja.
Las aplicaciones de envasado que requieren
películas dimensionalmente estables, por ejemplo, de hasta
aproximadamente 120ºC y, a veces, tan altas como 130ºC, incluye el
envasado mediante el sellado de llenado de forma vertical (VFFS, del
inglés, vertical form-fill-seal),
para productos de "llenado en caliente", tales como sopas,
salsas, gelatinas, bebidas y otros productos alimenticios
licuefactados, los cuales de mantienen normalmente a una temperatura
que va desde aproximadamente 80ºC hasta aproximadamente 100ºC,
durante el envasado. Tal y como se conoce bien, en el envasado en
VFFS, se procede a introducir un producto favorable a través de un
tubo de llenado central, vertical, y en el interior de una película
tubular formada la cual se ha sellado transversal en su final
inferior y longitudinalmente. Después de haberse llenado, el envase,
en forma de una bolsa, se completa procediendo a sellar por calor
transversalmente el final superior de un segmento tubular, y
cortando la bolsa con respecto a la película tubular que se
encuentra por encima de ésta, usualmente, procediendo a aplicar un
calor suficiente como para fundir a través del tubo que se encuentra
por encima del sellado por calor superior, nuevamente formado. Si la
película a partir de la cual está fabricado el envase no tiene una
estabilidad dimensional suficiente, el envase, se distorsiona tanto
por causa del producto calentado, como por el sellado por calor. La
distorsión, no únicamente arruina por distorsión las calidades
estéticas del envase, por ejemplo, mediante la distorsión de
cualquier información impresa o cualquier otro tipo de etiquetado en
el envase, sino que, ésta, puede provocar el que el envase adquiera
una posición desalineada en la máquina de envasado, dando como
resultado envases arruinados y costosos tiempos no productivos en la
producción, a medida que los envases mal alineados se atasquen entre
las piezas de la maquinaria o cuando el equipo de sellado por calor
/ corte, contacta de una forma inapropiada y se funda a través de
las paredes del envase, en lugar de sellar y cortar en la periferia
del envase, como se pretende.
Unas consideraciones similares, se aplican en el
envasado del tipo VFFS y del tipo de sellados de llenado en forma
horizontal (HFFS, del inglés, horizontal / fill / seal), de
productos fluibles en forma de partículas, por ejemplo, queso rayado
o en fragmentos, alas de pollo congeladas y pepitas, etc. Si bien
estos productos, generalmente, no se llenan mientras se encuentran
en estado caliente, ya sólo el sellado por calor, transversal y
longitudinal, son suficientes como para provocar la deformación del
envase, por lo cual, es altamente deseable el producir una película
que sea dimensionalmente estable a elevadas temperaturas, para tales
tipos de aplicaciones de envasado.
Otra aplicación de envasado, para la cual, sería
deseable una alta estabilidad de la película a altas temperaturas,
es cuando, las películas, se utilizan en materiales de cobertura,
para envases flexibles, tales como bolsas termoconformados para,
por ejemplo, "perritos calientes", carnes para almuerzos, etc.;
envases semi-rígidos para envasados al vacío y / o
en atmósfera de gas, para carnes y volatería, contenidos en bandejas
de espuma o de otros tipos de materiales
semi-rígidos; y enveses semi-rígidos
para, por ejemplo, yogurt, natillas y otros productos de derivados
lácteos contenidos en un recipiente contenedor del tipo parecido a
una copa o taza. Cuando, las películas de cobertura se aplican en
tales tipos de envases, se utiliza generalmente calor, para sellar
la película al recipiente contenedor termoconformado, bandeja o
copa, en la cual se encuentra contendido el producto. Sin una
estabilidad dimensional suficiente, las películas de cobertura,
pueden, o bien estirarse, o bien contraerse, durante los procesos de
cobertura, dando como resultado unos envases incompletamente
sellados e imágenes impresas deformadas en las películas.
Otro proceso que necesita una estabilidad
dimensional a elevadas temperaturas, es el de la impresión. El
mantenimiento de los registros de color a color, en la impresión de
color, es importante, así como la consistencia de su "longitud de
repetición" para cada imagen impresa. Las temperaturas de secado
en el túnel, alcanzan comúnmente unos niveles de temperatura de 200
grados F (93 grados C). Se prefiere, por lo tanto, el que la
película, tenga una suficiente resistencia al estirado, al retorcido
y a otros tipos de deformación, a estas temperaturas, de tal forma
que, no se pierda el registro, y que, la longitud de repetición de
las imágenes, se mantenga de un equipo de envasado aguas abajo, en
donde, ésta, pueda hacer frente, otra vez, a elevadas temperaturas,
tal y como se ha apuntado anteriormente, arriba.
Las películas que son dimensionalmente estables a
altas temperaturas, tenderán generalmente a ser relativamente
rígidas, a las temperaturas ambiente. Este atributo, es altamente
deseable cuando la película se convierte en una bolsa de posición
vertical, para por ejemplo sopas, salsas, bebidas y productos en
forma de partículas, cuando ésta se termoconforma en forma de una
bolsa y se provee de cobertura, y cuando ésta se utiliza como
película de cobertura. Así, de este modo, una película que tenga una
alta estabilidad dimensional a altas temperaturas, no únicamente
será capaz de resistir los rigores de los procesos de envasado, sin
deformaciones, sino que, además, el envase resultante, sería rígido,
lo cual es ventajoso en ciertas aplicaciones de envasado, tales como
aquéllas que se han incluido en la lista que se ha facilitado
inmediatamente arriba.
Otro requerimiento de las películas utilizadas en
varias de las aplicaciones de envasado anteriormente mencionadas,
arriba, es el de una tasa reducida de transmisión de oxígeno, con
objeto de preservar y extender el tiempo de duración de conservación
de los productos alimenticios envasados. Para muchos productos
alimenticios, la tasa de transmisión de oxígeno (OTR), debe ser
únicamente del orden de 40 cc/m^{2}, por 24 horas, a 1 atmósfera,
o menos.
Con objeto de lograr las propiedades
anteriormente mencionadas, arriba, se han laminado muchas películas
de envases convencionales, utilizadas para tales tipos de
aplicaciones, es decir, dos o más componentes de película, los
cuales se unen conjuntamente, por mediación de un adhesivo, por
ejemplo, películas de poliéster o películas de poliamida,
biaxialmente orientadas y estabilizadas (estiradas) por calor, la
cuales se laminan de forma adhesiva, para convertidas en películas
sellables por calor, en donde, uno de los componentes de las
películas laminadas, contiene un material de bajo valor de OTR, tal
como el poli(cloruro de vinilideno). No obstante, la
laminación con adhesivo, es cara, debido al costo, relativamente
alto, de los adhesivos y a las etapas de producción extraordinarias
requeridas para producir el laminado, y la fiabilidad de tales tipos
de adhesivos, es a menudo sospechosa, por ejemplo, los disolventes
procedentes de las tintas de impresión, pueden reducir la
resistencia de la unión de los adhesivos, conduciendo a un
deslaminado. Además, ciertos tipos de adhesivos, contienen
componentes migratorios que pueden migrar a través de las películas,
y contactar con los productos alimenticios envasados.
En lugar de utilizar laminados, sería preferible
el utilizar una película, la cual se encuentre completamente
coextrusionada, es decir, formada mediante la extrusión de dos o más
materiales poliméricos a través de una matriz individual, con dos o
más orificios, dispuesta en un orden de disposición de tal forma
que, los extrusionados, emerjan y se suelden conjuntamente, para
convertirse en una estructura de múltiples capas.
Una película coextrusionada que se propone, la
cual tiene una estabilidad dimenensionada de altas temperaturas y
una reducida OTR, incluye a una capa núcleo de copolímero de etileno
/ alcohol vinílico (EVOH), unida en ambas superficies, a capas que
comprenden nylon amorfo, el cual puede encontrarse mezclado, o no,
con poliamida cristalina, tal como la poliamida 12, 612, 6/66, etc.
Mientras que, la poliamida amorfa, es ventajosa debido al hecho de
que ésta proporciona un módulo relativamente alto, a altas
temperaturas, impartiendo con ello una estabilidad dimensional a las
altas temperaturas, a una película en la cual ésta se incorpora, la
poliamida amorfa, exhibe una pobre adherencia al EVOH, dando como
resultado una película la cual se deslaminará muy fácilmente.
Procediendo a mezclar poliamida cristalina con poliamida amorfa, se
mejora la resistencia a la unión del EVOH, pero al costo de que
decrezca en gran forma el módulo de las capas de poliamida amorfa y,
por lo tanto, de la película entera, a altas temperaturas.
En concordancia con lo anteriormente expuesto,
existe una necesidad en el arte de esta técnica especializada, en
cuanto a disponer de una película multicapa (de múiltiples capas),
completamente coextrusionada, la cual tenga una combinación de
estabilidad dimensional a altas temperaturas, una baja OTR, y una
resistencia a la unión inter-laminar suficiente,
como para que sea de utilidad en aplicaciones de envasado.
La patente estadounidense US 5.491.009, da a
conocer una película de capa múltiple (de múltiples capas), de
utilidad en el envasado al vacío, la cual incluye una capa núcleo de
un material de barrera al oxígeno, y una capa o capas de nylon
amorfo, con un material polimérico de reducido módulo de flexión, o
exento de éste, tal como el nylon.
La patente estadounidense US 5.194.306, da a
conocer una película, la cual incorpora una mezcla, consistente
esencialmente en una porción mayor de una poliamida amorfa, y una
porción menor de un copolímero de etileno alcohol vinílico, el cual
tiene unas propiedades de barrera de gas, menormente dependiente de
la humedad, que aquéllas de ambos de los componentes polímeros.
La presente invención, proporciona una película
de múltiples capas, la cual comprende, en el siguiente orden:
a. una primera capa, consistente esencialmente en
poliamida amorfa;
b. una segunda capa, adherida a una superficie de
la primera capa; y
c. una tercera capa, adherida a la superficie de
la segunda capa, comprendiendo, la tercera capa, por lo menos un
miembro seleccionado entre copolímero de etileno / alcohol vinílico,
poliamida MXD6, poliamida MXD6 / MXDI, poli(cloruro de
vinilideno) y poliacrilonitrilo, en donde, la citada segunda capa,
se adhiere a cada una de las citadas primera y tercera capas, a una
resistencia de unión de por lo menos 87,6 N/m (0,5 libras / pulgada)
y, la citada película, tiene un módulo de almacenaje de un valor
mayor a 207 MPa (30.000 libras / pulgada^{2}), a una temperatura
de 120ºC. Los materiales utilizados en las películas, pueden
proporcionar una reducida tasa de transmisión de oxígeno, es decir,
inferior o igual a 20 cm^{3} de oxígeno por metro cuadrado de la
película, durante un transcurso de tiempo de 24 horas, a una presión
de 1 atmósfera, y a una temperatura de 23ºC (73ºC) (a un 0% de
humedad relativa), así como también una resistencia a la unión y una
excelente estabilidad dimensional, a elevadas temperaturas.
La figura 1, es una vista en sección transversal
de una película de múltiples capas, en concordancia con la presente
invención.
La figura 2, es una vista en sección transversal
de otra película de múltiples capas, en concordancia con la presente
invención; y
La figura 3, es un gráfico que muestra el módulo
de almacenaje versus temperatura, para dos películas en concordancia
con la presente invención.
La figura 1, muestra una película de múltiples
capas 10, en concordancia con la presente invención, la cual tiene,
en el orden indicado, una primera capa 12, la cual consiste
esencialmente en poliamida amorfa, una segunda capa 14, adherida a
una superficie 16 de la primera capa 12, y una tercera capa 18,
adherida a una superficie 20 de la segunda capa 14. Tal y como se
utiliza aquí, en este documento, el término "película de múltiples
capas", se refiere a un material termoplástico, generalmente, en
forma de hoja o lámina, el cual tiene una o más capas formadas a
partir de materiales poliméricos u otros tipos de materiales, los
cuales se unen conjuntamente, mediante cualquier procedimiento
convencional o apropiado, incluyendo uno o más de los siguientes
procedimientos: coextrusión, recubrimiento mediante extrusión,
laminación, recubrimiento por deposición al vapor, recubrimiento con
disolventes, recubrimiento en emulsión, o recubrimiento en
suspensión, pero, de una forma preferible, por coextrusión.
La tercera capa 18, funciona como una capa de
barrera de oxígeno y, de una forma preferible, tiene una tasa de
transmisión de oxígeno (OTR, del inglés, oxigen transmisión rate),
menor o igual a 30 cm^{3} de oxígeno por metro cuadrado de
película, para un período de tiempo de 24 horas, y a una presión de
1 atmósfera, a la temperatura de 23ºC (73ºF), (a un 0% de humedad
relativa). Así, de esta forma, la película 10, en su totalidad,
tiene tal nivel de valor de OTR. De una forma más preferible, la
capa 18 y, por lo tanto, la película 10, tienen una OTR de menos de
23 cm^{3}/m^{2}, por 24 horas, a 1 atmósfera de presión y, de
una forma preferible, de menos de 20, de una forma todavía más
preferible, de menos de 15 y, incluso de una forma más preferible,
de menos de 10, tal como menos de 8, menos de 7, o menos de 6
cm^{3}, por 24 horas, a una presión de 1 atmósfera (23ºC [73ºF] y
0% de RH - humedad relativa). Los ejemplos de materiales apropiados
para la tercera capa, incluyen, por lo menos, un miembro
seleccionado entre copolímero de etileno / alcohol vinílico (EVOH),
poliamida MXS6, poliamida MXD6/MXDI, poli(cloruro de vinilo)
(PVDC), y poliacrilonitrilo (PAN), incluyendo copolímeros de PVDC y
PAN. Se prefiere el EVOH.
En virtud de la capa 12, la cual consiste
esencialmente en poliamida amorfa, la película 10, tiene un módulo
de almacenaje mayor de 207 MPa (30.000 libras/pulgada^{2}), a una
temperatura de 120ºC (determinándose, el módulo almacenaje, en
concordancia con la norma ASTM 5026-95a). Debido a
este módulo de almacenaje relativamente alto, a temperaturas de
hasta 120ºC, la película 10, tiene una excelente estabilidad
dimensional a las altas temperaturas. De una forma preferible, la
película 10, tiene un módulo de almacenaje mayor de 276 Pas (40.000
libras / m^{2}), a una temperatura de 120ºC.
En la primera capa de 12, pueden añadirse
pequeñas cantidades de aditivos, tales como agentes de
deslizamiento o antibloqueo (antiapelmazantes), pigmentos,
adyuvantes de procesado, y por el estilo, siempre y cuando, éstos,
no afecten de una forma material a las características de la
película 10, por ejemplo, provocando el que, el módulo de almacenaje
de la película, caiga a un valor por debajo de 207 MPa (30,000
libras / pulgada^{2}), a una temperatura de 120ºC, o afectando de
una forma adversa a la resistencia de la unión
inter-laminar de la película. De una forma
específica, la poliamida cristalina o
semi-cristalina, no se encuentra presente, en la
primera capa 12, debido al hecho de que, ésta, afecta, de una forma
perjudicial, al módulo de la poliamida amorfa, tal y como se
demuestra en los ejemplos que se facilitan más abajo, a
continuación, (véase, a dicho efecto, el Ejemplo 3).
Tal y como se utiliza aquí, en este documento, el
término "poliamida amorfa", se refiere a aquéllas poliamidas
las cuales carecen de cristalinidad, tal y como se muestra mediante
la ausencia de un pico de fusión cristalino endotérmico en un test
de ensayo (ASTM D-3417), realizado con un
calorímetro de exploración diferencial (DSC, del inglés Differential
Scanning Calorimeter). Ejemplos de tales tipos de poliamidas,
incluyen a aquéllos polímeros amorfos preparados a partir de las
siguientes diamidas: hexametilendiamina,
2-metilpentamtilendiamina,
2,2,4-trimetilhexametilendiamina,
2,4,4,-trimetilhexametilen-diamina,
bis(4-aminociclohexil)metano,
2,2-bis(4-aminociclohexil)isoprolididina,
1,4-diaminociclohexano,
1,3-diaminociclohexano,
meta-xililendiamina,
1,5-diaminopentano,
1,4-diaminobutano,
1,3-diaminopropano,
2-etildiaminobutano,
1,4-diaminometilciclohexano,
p-xililendiamina, m-fenilendiamina,
p-fenilendiamina, y
m-fenilendiamina y p-fenilendiamina
sustituidas con alquilo. Los ejemplos de poliamidas amorfas que
pueden utilizarse, incluyen también a aquéllos polímeros amorfos
preparados a partir de los siguientes ácidos policarboxílicos: ácido
isoftálico, ácido tereftálico, ácido iso- y tereftálico
alquilsustituidos, ácido adípico, ácido sebásico, ácido
butanodicarboxílico, y por el estilo. Las diaminas y ácidos
dicarboxílicos mencionados anteriormente, arriba, pueden combinarse,
de la forma que se desee, siempre y cuando, la poliamida resultante,
sea amorfa. Así, por ejemplo, una diamina alifática, puede
combinarse, de una forma general, con un ácido dicarboxílico
aromático, o una diamina alifática, puede generalmente combinarse
con un ácido diacarboxílico aromático, para proporcionar poliaminas
amorfas apropiadas. Las poliamidas amorfas preferidas, son aquéllas
en la cuales, o bien la diamina, o bien la porción de ácido
dicarboxílico, es aromática, y la otra porción, es alifática. Los
grupos alifáticos de estas poliaminas, contienen, de una forma
preferible, entre 4 y 12 átomos de carbono, en una cadena, o un
anillo cíclico alifático, que tenga hasta 15 átomos de carbono. Los
grupos aromáticos de las poliamidas, tienen, de una forma
preferible, anillos aromáticos mono o bi-cíclicos,
los cuales pueden contener sustituyentes alifáticos de hasta
aproximadamente 6 átomos de carbono.
La poliamida amorfa, en la primera capa 12, tiene
preferiblemente una temperatura de transición vítrea, de por lo
memos aproximadamente 120ºC, y puede comprender, por ejemplo, por lo
menos un miembro seleccionado entre poliamida 61/6T, poliamida
6/69/6I, y poliamida 66/610 MXD6. Los ejemplos de polímeros de
poliamida 61/6T, comercialmente obtenibles en el mercado, incluyen a
los nylon Grivory® G21 procedente de la firma EMS, Selar® procedente
de la firma DuPOnt, y Novatec® X21, procedente de la firma
Mitsubishi Chemical.
Otro aspecto de la presente invención, reside en
el hecho de que, la segunda capa 14, se adhiere a cada una de la
primera y tercera capas 12 y 18, respectivamente, a una resistencia
de unión de por lo menos 87,6 M/m (0,5 libras / pulgada) (ASTM F
904). De una forma más preferible, la resistencia de unión entre la
segunda capa 14 y la primera capa 12, y entre la segunda capa 14 y
la tercera capa 18, es de por lo menos 122,6 N/m (0,7 libras /
pulgada).
Una de las funciones primarias aportadas por la
segunda capa 14. es la de una capa de unión, es decir, para unir la
primera capa 12, con la tercera capa 18. Cuando la tercera capa (de
barrera) 18, comprende EVOH, por ejemplo, los inventores han
determinado el hecho de que, la resistencia de unión entre el EVOH y
la poliamida amorfa, es insuficiente, para aplicaciones de envasado
comerciales, (véase, a dicho efecto, el Ejemplo 3). La selección del
material utilizado en la segunda capa 14, para mantener una
resistencia de unión inter-laminar de por lo menos
876 N/m (0,5 libras / pulgada), dependerá del material seleccionado
para la tercera capa 18. Esto significa que, el material
seleccionado para la segunda capa 14, debe ser capaz de unirse a
ambos, la poliamida amorfa (primera capa 12) y el material de
barrera presente en la tercera capa 18, a unas resistencias de unión
respectivas de por lo menos 876 N/m (0,5 libras / pulgada).
En concordancia con lo anteriormente expuesto,
cuando la tercera capa 18 comprende por lo menos un miembro
seleccionado entre copolímero de etileno / alcohol vinílico,
poliamida MXD6, y poliamida MXD6/MXDI, la segunda capa 14,
comprende, de una forma preferible, por lo menos un miembro
seleccionado entre homopolímero o copolímero de poliamida, el cual
tiene una cantidad mayor de un 50 por ciento molar de poliamida 6,
homopolímero o copolímero de poliamida, el cual tenga un porcentaje
molar mayor de un 50 por ciento molar de poliamida 66, poliolefinas
modificadas con ácidos, y poliolefinas modificadas con anhídridos.
Las poliamidas preferidas, en concordancia con lo anteriormente
expuesto, incluyen a la poliamida 6, poliamida 66, poliamida 6/66,
poliamida 66/6, poliamida 6/69, poliamida 6/12, poliamida 66/610, y
poliamida 66/69. Ejemplos preferidos de poliolefinas modificadas con
ácidos, incluyen al copolímero de etileno / ácido acrílico, y
copolímero de etileno / ácido metacrílico. Las poliolefinas
modificadas con anhídridos, preferidas, incluyen al copolímero de
etileno / 1-buteno, injertado con anhídrido,
copolímero de etileno / 1-hexeno, modificado con
anhídrido, copolímero de etileno / 1 octeno injertado con
anhídrido, copolímero de etileno / acetato de vinilo, injertado con
anhídrido, y polipropileno injertado con anhídrido.
Tal y como se utiliza aquí, en este documento, el
término "modificado con anhídrido", se refiere a cualquier
forma de funcionalidad de anhídrido, tal como el anhídrido del ácido
maléico, del ácido fumárico, etc., bien ya sea injertada en un
polímero, copolimerizada con un polímero, o mezclada con uno o
varios polímeros, e incluye, también, a derivados de tales tipos de
funcionalidades, tales como ácidos, ésteres, y sales metálicas
derivadas de éstas.
Cuando la capa 18, comprende por lo menos un
miembro seleccionado entre el poli(cloruro de vinilo) y
poliacrilonitrilo, la segunda capa 14, comprende, de una forma
preferible, un copolímero o terpolímero de etileno, el cual tiene un
porcentaje molar comprendido entre un 5 y 30 por ciento molar de
unidades "mero" de éster.
Tales tipos de unidades mero, incluyen, por
ejemplo, a los metacrilato, acrilato de n-butilo,
acrilato de iso-butilo, acrilato de etilo, acetato
de vinilo (por ejemplo, copolímero de etileno / metacrilato, etc.).
Un ejemplo de terpolímero apropiado, puede comprender un porcentaje
del 80% de etileno, un 10% de acrilato de
iso-butilo, un 10% de ácido metacrílico.
La película de múltiples capas 10, puede
fabricarse mediante cualquier procedimiento conocido de fabricación
de películas, por ejemplo, mediante procedimiento de colada o
mediante procedimiento de soplado, a través de, bien ya sea una
matriz anular, o bien ya sea una matriz plana y, de una forma
preferible, se coextrusiona completamente. Tal y como se utiliza
aquí, en este documento, el término "coextrusionado", se
refiere al proceso de extrusionar dos o más materiales, a través de
una matriz longitudinal, con uno o más orificios distribuidos en un
orden de disposición, de tal forma que, los extrusionados, emerjan y
se suelden conjuntamente, convirtiéndose en una estructura laminar,
antes de enfriarse y solidificarse, por ejemplo, vía agua, rodillo
de metal enfriado, o enfriado mediante aire. La película de capa
múltiple 10, tiene preferiblemente un porcentaje de menos del 5% de
contracción, en por lo menos una dirección, a una temperatura de
120ºC. Así, de este modo, es prefiere el que la película no se
oriente después de la contracción o, en caso de que sí que se
oriente, que ésta se estabilice (se estire), por calor, con objeto
de eliminar substancialmente la totalidad de la capacidad de
contracción, de la película. Esta propiedad, es decir, un porcentaje
de contracción inferior a un 5%, a una temperatura de 120ºC,
conjuntamente con un módulo de almacenaje de un valor mayor de 207
MPa (30.000 libras/m^{2}), a una temperatura de 120ºC, da como
resultado una película con excelente estabilidad dimensional, tanto
a la temperatura ambiente como a temperaturas mayores, por ejemplo,
a una temperatura de hasta aproximadamente 120ºC, tal y como se
encuentran, en muchos procedimientos de envasado de productos
alimenticios.
La película de múltiples capas 10, puede tener
cualquier espesor deseado, por ejemplo, comprendido dentro de unos
márgenes que van desde aproximadamente 0,5 hasta aproximadamente 50
milésimas de pulgada. De una forma preferible, el espesor, se
encuentra comprendido dentro de unos márgenes de aproximadamente 0,5
- 40 milésimas de pulgada, de una forma todavía más preferible,
dentro de unos márgenes de aproximadamente 0,5 - 30 milésimas de
pulgada, de una forma aún todavía más preferible, dentro de unos
márgenes de aproximadamente 0,5 - 20 milésimas de pulgada, de una
forma aún todavía mucho más preferible, de aproximadamente 1 - 15
milésimas de pulgada, de una forma aún todavía muchísimo más
preferible, de aproximadamente 1 - 10 pulgadas y, de una forma
mayormente preferible, de aproximadamente 1 - 5 pulgadas, tal como
por ejemplo, de 1,5 - 4 milésimas de pulgadas (1 milésima de
pulgada = 25,4 \mum).
Con referencia, ahora, a la Figura 2, se
procederá ahora a describir una forma de presentación de una
película de múltiples capas, correspondiente a una película de nueve
capas en concordancia con la presente invención. La película de
múltiples capas 10, puede utilizarse sola, a saber, como una
película de tres capas. Para ciertas aplicaciones de envasado, puede
ser beneficioso el incluir la película de tres capas 10, como una
subestructura, en una película de múltiples capas más grande. En una
configuración de este tipo, la película de múltiples capas más
grande 10, como un substrato, poseería todas las propiedades y
beneficios resultantes de la estructura de tres capas de la película
10, tal y como se ha discutido anteriormente, arriba, pero también
poseería una propiedades y beneficios adicionales que afloran de las
capas adicionales.
La película de múltiples capas 22, en la figura
2, es un ejemplo de tal tipo de película de múltiples capas más
grande, la cual contiene las capas 12, 14 y 18, como capas
interiores. Esto significa que, en la película 22, la segunda capa
14, se encuentra adherida a la superficie 16, de la primera capa 12
(consistente esencialmente en poliamida amorfa), y la tercera capa
(de barrera) 18, se encuentra adherida a la superficie 20 de la
segunda capa 14. En la película 22, no obstante, la totalidad de las
tres capas 12, 14 y 18, son capas interiores. Tal y como se utiliza
aquí, en este documento, la frase "capa interior", se refiere a
cualquier capa de una película de múltiples capas, la cual tenga
ambas de sus superficies, directamente adheridas a otra capa de la
película.
La película de capas múltiples 22, incluye, de
una forma preferible, una cuarta capa exterior 24 que comprende un
material que sea capaz de formar un sellado por calor. Tal y como se
utiliza aquí, en este documento, la frase "capa exterior", se
refiere a cualquier tipo de capa de una película de múltiples capas,
la cual tenga únicamente una de sus superficies principales,
directamente adherida a otra capa de la película. En una película de
múltiples capas, existen dos capas exteriores, cada una de las
cuales tiene una superficie principal adherida a únicamente otra
capa de la película. La otra superficie principal de cada una de las
dos capas exteriores, forma las dos superficies exteriores
principales de la película.
Tal y como se utiliza aquí, en este documento, el
término "sellado por calor", se refiere a la unión de dos
películas, procediendo a poner en contacto las películas, o por lo
menos en una cercana proximidad, la una con la otra y, a
continuación, aplicando un calor y una presión suficientes, a un
área (o áreas) predeterminada(s) de la película, para
provocar el que las superficies en contacto de las películas en el
área predeterminada, se fundan y se intermezclen la una con la
otra, formando con ello una unión esencialmente inseparable entre
las dos películas, en el área predeterminada, cuando el calor y la
presión se eliminan de éstas, y se deja que el área se enfríe.
Los ejemplos de materiales apropiados, para la
cuarta capa exterior 24, incluyen a los inómeros (por ejemplo,
SURLYN de la firma DuPont), copolímero heterogéneo (catalizado con
catalizadores del tipo Zeiger-Natta) de etileno /
alfaolefina, tal como un polietileno lineal de baja densidad,
copolímero homogéneo (catalizado con metaloceno o con activador de
emplazamiento individual) de etileno / alfa - olefina, un copolímero
de etileno / acetato de vinilo, un copolímero de etileno / acrilato
de metilo, un copolímero de etileno / propileno, un homopolímero o
copolímero de polibutileno, y otros materiales similares que sean
capaces de formar un sellado por calor.
La película de múltiples capas 22, de una forma
preferible comprende adicionalmente una quinta capa, exterior, 26,
la cual comprende un material que tiene una energía superficial de
por lo menos 36 dinas / cm^{2}. Una energía superficial de este
nivel de valor, permite el que pueda imprimirse una imagen, sobre
una superficie exterior 28 de la quinta capa 26. Los materiales
apropiados para la quinta capa 26, incluyen por lo menos un material
seleccionado entre poliamidas, poliésteres, policarbonatos,
poliuretanos, y poliacrilatos. Las superficies de poliolefinas que
hayan sido modificadas, siguiendo un tratamiento de modificación
mediante corona, tratamiento mediante plasma, tratamiento a la
llama, o tratamiento de ataque ácido, de tal forma que, la energía
superficial, exceda de 36 dinas / cm^{2}, son también apropiadas
para la impresión. La quinta capa 26, proporciona, también, de una
forma preferible, una resistencia al calor y al abuso o maltrato, a
la película. Se prefiere una poliamida
semi-cristalina, tal como una poliamida 6.
La película de múltiples capas 22, puede
adicionalmente comprender una sexta capa interior 30, posicionada,
generalmente, entre la tercera y la cuarta capa 18, 24, por ejemplo
contigua a la cuarta capa 24, tal y como se muestra. Se prefiere el
incluir una sexta capa 30, con objeto de equilibrar cualquier
tendencia de la quinta capa 26, a provocar el que la película 22 se
rice, lo cual puede ocurrir si la capa 26 se contrae a un grado
mayor o inferior que las otras capas de la película, al enfriarse.
Así, por ejemplo, cuando la quinta capa 26 es un material cristalino
o semicristalino, tal como una poliamida
semi-cristalina, ésta se contrae en un grado mayor,
al enfriarse, que la otras capas de la película y, al ser una capa
exterior, ejerce una fuerza de rizado u ondulado sobre la película,
de tal forma que, la película, tiende a rizarse u ondularse hacia la
quinta capa. Esta tendencia, puede contrarrestarse, procediendo a
incluir, en la sexta capa 30, un material que equilibra la
cristalinidad de la quinta capa 26, es decir, un material cristalino
o semicristalino. Así, de esta forma, la capa 30, comprende, de una
forma preferible, por lo menos un material seleccionado de entre el
polietileno de alta densidad, el polietileno de baja densidad, el
polietileno lineal de baja densidad, el polipropileno, la poliamida,
y poliésteres. Se prefiere el polietileno de alta densidad, debido
al hecho de que, éste, tiene una suficiente cristalinidad como para
equilibrar un polímero semi-cristalino en la capa
26, tal como la poliamida 6, y se adhiere, también, bien, a los
materiales a partir de los cuales se puede construir la cuarta capa
(de sellado por calor) 24.
La película de múltiples capas 22, puede
comprender adicionalmente una séptima capa 32, adherida a una
superficie 34 de la tercera capa 18. La séptima capa 32, puede estar
formada del mismo (o de los mismos) material(es) que los de
la segunda capa 14 y, así, de éste modo, ésta puede comprender por
lo menos un miembro seleccionado entre homopolímero o copolímero de
poliamida, que tenga un porcentaje molar, mayor de un 50 por ciento
molar, de poliamida 6, homopolímero o copolímero de poliamida, que
tenga un porcentaje molar, mayor de un 50 por ciento molar, de
poliamida 66, poliolefinas modificadas con ácidos, poliolefinas
modificadas con anhídridos, copolímero de etileno / ácido acrílico,
copolímero de etileno / ácido metacrílico, y copolímero o
terpolímero de etileno, el cual tenga un porcentaje molar de
unidades meros de éster, comprendido dentro de márgenes situados
entre un 5 y un 30 por ciento, molar. Los materiales preferidos,
incluyen por lo menos a un miembro seleccionado entre la poliamida
6, la poliamida 66, la poliamida 6/66, y la poliamida 66/6.
En la película de múltiples capas 22, pueden
incluirse capas adhesivas poliméricas, allí en donde sea necesario,
o cuando se desee. Así, de esta forma, entre la primera capa 12 y la
quinta capa 26, puede incluirse una primera capa adhesiva polimérica
36 y, entre la sexta capa 30 y la séptima capa 32, puede incluirse
una segunda capa polimérica adhesiva 38. Las capas 36 y 38, pueden
comprender cualquier adhesivo polimérico apropiado, tal como un
polímero o copolímero de olefina, que tanga una funcionalidad
anhídrido injertada en éste y / o copolimerizada con éste y / o
mezclada con éste. Los ejemplos de adhesivos poliméricos apropiados,
incluyen a los siguientes polímeros injertados con anhídridos:
copolímero de etileno / 1-bueno, copolímero de
etileno / 1-hexeno, copolímero de etileno /
1-octeno, copolímero de etileno / acetato de vinilo,
polipropileno, y polietileno de baja densidad.
La invención, se describirá ahora adicionalmente
en los ejemplos que se facilitan a continuación.
Los materiales utilizados en estos ejemplos, se
identifican abajo:
1. PA6-1: CAPRON B100WP;
una resina de poliamida 6, la cual tiene una densidad de 1,135
g/cm^{3} (ASTM 1505), y un punto de fusión de 220ºC; comprada de
procedencia de la firma Honeywell de Hopewell, VA.
2. aPA: GRYVORY G21; una poliamida amorfa
con una temperatura de transición vitrea de 125ºC, y una densidad de
1,18 g/cm^{3} (ASTM 1505); obtenida de la firma EMS ó Sumter,
SC.
3. PA6-2: ULTRAMID
KR-4407; una resina de poliamida 6, la cual tiene
una densidad de 1,14 g/cm^{3} (ASTM 1505), y un punto de fusión de
220ºC, la cual contiene un porcentaje inferior a un 1% de talco y
aceite de silicona combinados; comprada en el mercado, de
procedencia de la firma BASF de Mount Olive, NJ.
4. PA666: ULTRAMID C35; una copolímero de
poliamida 6/66, el cual tiene una densidad de 1,14/cm^{3},
comprado en el mercado, de procedencia de la firma BASF de Mount
Olive, NJ.
5. MB1: GRILON XE3361; un masterbatch
(mezcla madre) de poliamida 6, el cual contiene unos porcentajes del
5% de talco (silicato magnesio), del 5% de carbonato cálcico, y del
5% de n,n'-etilenbisesteramida, con una densidad de
1,140 g/cm^{3} (ASTM 1505) y un punto de fusión de 220ºC; obtenido
de la firma EMS ó Sumter, SC.
6. MB2: CLARIANT 10808648; un masterbatch
(mezcla madre), de poliamida 6, el cual contiene unos porcentajes
del 20% de tierra de diatomeas y del 10% de erucamida, con una
densidad de 1,20 g/cm^{3} (ASTM 1505) y un punto de fusión de
220ºC; obtenido de la firma Clariant de Minneapolis, MN.
7. MB3; AMPACET 10853; un masterbatch
(mezcla madre), a base de polietileno lineal de baja densidad, el
cual contiene un porcentaje del 19,4% de tierra de diatomeas, con un
índice de fluidez de 1,5 g / minuto (ASTM 1238) y una densidad de
1,00 g/cm^{3} (ASTM 1505); obtenido de la firma Ampacet de De
Ridder, LA.
8. MB4: FSU 255E; un masterbatch (mezcla
madre), a base de LDPE, el cual contiene unos porcentajes del 25% de
sílice de diatomeas y del 5% de erucamida; obtenido de la firma
Schulmer.
9. EVBOH: SOARANOL ET; un copolímero de
etileno / alcohol vinílico, el cual tiene un porcentaje del 38% de
etileno, un índice de fluidez de 3,2 g / minuto (ASTM 1238) y una
densidad de 1,17 g/cm^{3} (ASTM 1505); obtenido de la firma Nippon
Goshei, suministrado por la firma Soarus de Arlington Heghts,
IL.
10. TIE-1: TYMOR 1228B;
una resina de poliolefina, injertada con anhídrido, la cual tiene un
índice de fluidez de 2,1 g / minuto (ASTM 1238) y una densidad de
0,921 g/cm^{3} (ASTM 1505); comprado de procedencia de la firma
Rohm and Haas de Philadelphia, PA.
11. TIE-2 BYNEL
CXA39E660; una poliolefina, injertada con anhídrido en etileno /
acetato de vinilo, la cual tiene un índice de fluidez de 2,4 g /
minuto (ASTM 1238) y una densidad de 0,943 g/cm^{3} (ASTM 1505);
obtenida de la firma SuPont de Wilmington, DE.
12. HDPE: PORTIFLEX
J60-500-119; un polietileno de alta
densidad, con un índice de fluidez de 6,2 g/minuto (ASTM 1238) y una
densidad de 0,961 g/cm^{3} (ASTM 1505); obtenida de la firma
Solvay Polymers de Houston, TX.
13. LLDPE: EXCEED 361C33; un copolímero
homogéneo de etileno - hexeno, el cual tiene un índice de fluidez de
4,5 g / minuto (ASTM 1238) y una densidad de 0,917 g/cm^{3} (ASTM
1505); comprado en el mercado, de procedencia de la firma Exxon
Mobil de Houston, TX.
14. LDPE: ESCORENO LD200.48; un
polietileno de baja densidad, con un índice de fluidez de 7,5 g /
minuto (ASTM 1238) y una densidad de 0,917 g/cm^{3} (ASTM 1505);
obtenido de la firma Exxon Mobil de Houston, TX.
Con referencia a la Figura 2, una película de
capas múltiples, en concordancia con la presente invención, tenía la
siguiente estructura de nueve capas (espesor total de película,
comprendido entre unos márgenes de 3,3 - 3,5 milésimas de pulgada)
(1 milésima de pulgada = 25,4 \mum):
Capa 24: 80% LLDE + 10% LDPE + 2% MB3 (20% del
espesor total de las capas 1-9)
Capa 30: HDPE (19% del espesor total de las capas
1 - 9).
Capa 38: TIE - 1 (8% del espesor total de las
capas 1 - 9).
Capa 32: PA6 - 1 (6,5% del espesor total de las
capas 1 - 9).
Capa 18: EVOH (6% del espesor total de las capas
1 - 9).
Capa 14: PA6 - 1 (6,5% del espesor total de las
capas 1 - 9).
Capa 12: aPA (10% del espesor total de las capas
1 - 9).
Capa 36: TIE-2 (11% del espesor
total de las capas 1 - 9).
Capa 26: 96% PA 6-2 + 2% MB1 + 2%
MB2 (13% del espesor total de las capas 1 - 9).
La película, se coextrusionió completamente y se
produjo mediante un procedimiento de coextrusión, utilizando una
matriz anular, seguido de enfriamiento por agua, después de salir de
la matriz.
Otra vez, con referencia a la Figura 2, se
procedió a fabricar una película de múltiples capas, en concordancia
con la presente invención, tal y como se describe en el Ejemplo 1, y
tenía la siguiente estructura de nueve capas (espesor total de
película, comprendido entre unos márgenes de 3,6 - 3,7 milésimas de
pulgada) (1 milésima de
\hbox{pulgada = 25,4
\mu m):}
Capa 24: 96% LLDE + 4% MB4 (15% del espesor total
de las capas 1-9)
Capa 30: HDPE (18% del espesor total de las capas
1 - 9).
Capa 38: TIE-1 (6% del espesor
total de las capas 1 - 9).
Capa 32: PA6 - 1 (6,5% del espesor total de las
capas 1 - 9).
Capa 18: EVOH (6% del espesor total de las capas
1 - 9).
Capa 14: PA6 - 1 (6,5% del espesor total de las
capas 1 - 9).
Capa 12: aPA (18% del espesor total de las capas
1 - 9).
Capa 36: TIE-2 (14% del espesor
total de las capas 1 - 9).
Capa 26: 96% PA 6-2 + 2% MB1 + 2%
MB2 (10% del espesor total de las capas 1 - 9).
Las películas de los Ejemplos 1 y 2, se
sometieron a los siguientes tests de ensayo:
1) Energía total de impacto, normalizada (NITE);
sometida a test de ensayo, según la norma ASTM D 3763; expresado en
ft-lb/mil (pies - libras por milésimas de pulgada)
del espesor de la película.
2) Módulo de almacenaje; sometida a test de
ensayo, en ambas, la dirección de máquina (MD) y la dirección
transversal (TD), en concordancia con la norma ASTM D 5026 - 90;
expresado en psi (libras / pulgada^{2})
3) Índice de rizado: una observación subjetiva de
cada tendencia de la película a rizarse, o a permanecer en posición
plana, cuando se emplaza sobre una superficie plana, a la
temperatura ambiente; se utilizó, en este tets de ensayo, una escala
del 1 al 5, indicando "1" una planaridad excelente e,
indicando, "5", un rizado altamente problemático.
4) Contracción; sometida a test de ensayo, según
la norma ASTM D 2732, a una temperatura de 150ºC.
5) Tasa de transmisión de oxígeno; sometida a
test de ensayo, según la norma ASTM D 3985; expresado como cm^{3}
de oxígeno por metro cuadrado de película, durante un transcurso de
tiempo de 24 horas, a una presión de 1 atmósfera, y a una
temperatura de 23ºC (73ºF) (a una humedad relativa del 0%).
Los resultados, se recopilan en la Tabla, la cual
se facilita a continuación.
TABLA 1
(continuación)
* Ft-lb/mil = pies - libra /
milésima de pulgada = 0,0533 J/\mum
** 1000 psi = 6,89 MPa
Tal y como se indica en la tabla 1, las
películas de los ejemplos 1 y 2, mantienen un alto módulo, es decir,
un módulo superior a 207 MPa (30.000 psi), a temperaturas que
exceden de 120ºC, es decir, hasta 130ºC. Esto se ilustra
gráficamente en la Figura 3 (únicamente la dirección de máquina).
Adicionalmente a ello, ambas películas, exhibían un porcentaje de
contracción del 0%, a una temperatura de 120ºC, etc. Estas
propiedades, a saber, alto módulo y ninguna contracción, a elevadas
temperaturas, tienen como resultado una excelente estabilidad
dimensional a elevadas temperaturas, tal y como se ha experimentado
durante varias operaciones de envasado, tal y como se ha discutido
anteriormente, más arriba, en este documento. Mientras que, las
películas que tienen un alto módulo de este tipo, pueden sufrir del
inconveniente de ser extremadamente frágiles o quebradizas, los
resultados del test de ensayo de impacto (NITE), indican el hecho de
que, las películas, son lo suficientemente dúctiles, en la totalidad
de la gama de temperaturas aplicadas durante el test de ensayo, como
para ser aptas para aplicaciones comerciales de envasado.
Los datos indicados en la tabla 1, indican
también el hecho de que, las películas, tienen una excelente
planaridad, es decir, una muy reducida tendencia a rizarse. Esto
facilita de una gran forma, la manipulación y el procesado de las
películas, durante el envasado, particularmente, cuando las
películas se están moviendo y manipulando en la máquina de envasado.
Finalmente, las películas, exhiben una muy baja OTR, una propiedad
altamente beneficiosa para el envasado de artículos que caducan,
tales como los productos alimenticios.
Con objeto de determinar los efectos de mezclar
poliamida amorfa con poliamida cristalina, en ambos (1) resistencia
a la unión con EVOH y (2) módulo, se fabricaron, mediante
procedimiento de colada por coextrusión, varias películas de dos
capas que contenían una capa de 25 \mum (1 milésima de pulgada) de
espesor de EVOH, unida a un capa de 102 \mum (4 milésimas de
pulgada) de espesor, de bien ya fuere poliamida amorfa, ó copolímero
de poliamida 6/6, ó bien ya fuere mezclas de éstos. La estructura de
dichas películas, se resume de la forma que sigue a continuación (en
donde, a"/", indica la interfase de las dos capas y todos los
porcentajes, en porcentajes en peso):
Muestra 1: 100% de PA/EVOH
Muestra 2: 90% aPA + 10% N666/EVOH
Muestra 3: 75% aPA + 25% N666/EVOH
Muestra 4: 50% aPA + 50% N666/EVOH
Muestra 5: 100% N666/EVOH
Cada una de las muestras de la película, se
sometieron a test de ensayo de la resistencia a de la unión
intercapas ASTM F 904), del módulo de Young, a una temperatura de
25ºC (ASTM D 882), y del módulo de almacenaje (ASTM 5026 - 90), a
varias temperaturas. La resistencia de la unión y el módulo de
Young, se recopilan en la Tabla 2 que se facilita a
continuación.
* 1 lb /inch = 1 libra por pulgada = 175 N/m
* 1 psi = 6,89 kPa.
Las películas que tenían unas resistencias de la
unión intercapas de menos de aproximadamente 87,6 N/m (0,5 libras /
pulgada), se consideran generalmente como inapropiadas para
aplicaciones comerciales de envasado. Así, de esta forma, las
películas de las muestras 1, 2 y 3, las cuales tienen unos
porcentajes del 100%, del 90% y del 75% de poliamida amorfa,
respectivamente, no serían apropiadas para uno uso comercial de
envasado, tanto si dichas películas se utilizaran solas o como un
subcomponente de una película de múltiples capas más grande. En
otras palabras, los solicitantes, han encontrado el hecho de que,
las capas de películas que contienen un porcentaje de más de un 50%
de poliamida amorfa, en una mezcla con poliamida 4/66 u otra
poliamida cristalina, tienen una resistencia inadecuada de la unión
con EVOH. Únicamente, cuando la poliamida amorfa, decrece a un valor
por debajo de un porcentaje de aproximadamente el 50%, la
resistencia de la unión, se incrementa suficientemente como para que
sea aceptable en usos comerciales.
No obstante, tal y como viene también indicado en
la Tabla 2, el módulo de Young de las películas, decrece con
cantidades crecientes de poliamida 6/66, mezclada con la poliamida
amorfa. Este fenómeno, se mostró de una forma más clara, cuando las
muestras de películas, se sometieron a tests de ensayo del módulo de
almacenaje, a temperaturas crecientes, en una gama comprendida
dentro de unos márgenes que van de 0ºC a 146ºC, tal y como se indica
en la Tabla 3 que se facilita abajo, a continuación.
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\vskip1.000000\baselineskip
(Tabla pasa a página
siguiente)
* 1 psi = 6,89
kPa
Tal y como se muestra en la Tabla 3, el módulo de
almacenaje de las muestras 2 - 5, decrece drásticamente con relación
a la muestra 1, a medida que la temperatura de la película aumenta.
Esto es particularmente notable, en una comparación de la muestra 1
(100 PA amorfa / EVOH), con la muestra 2, la cual es la misma que la
muestra 1, excepto en cuanto a lo referente a la adición de un
copolímero de un 10% de PA 6/66, con la capa de PA amorfa. A una
temperatura comprendida dentro de unos márgenes situados entre
aproximadamente 116 y 121ºC, el módulo de la muestra 2, caía,
gradualmente, a 380 MPa (55.095 psi) y, después, a 96 MPa (13.945
psi), a una temperatura comprendida dentro de unos márgenes situados
entre 121 y 126ºC. Como contraste de ello, el módulo de la muestra
1, permanecía bien por encima de 689 MPa (100.000 psi), incluso
cuando la temperatura se incrementaba a un nivel por encima de los
130ºC. Incluso la adición de una cantidad tan pequeña como la
correspondiente a un porcentaje del 10% de poliamida cristalina,
tiene un drástico efecto perjudicial en la propiedad del módulo de
alta temperatura de la capa de PA amorfa.
Puesto que, la capa de PA amorfa que contiene una
capa de PA, es principalmente responsable para proporcionar una
rigidez a alta temperatura, a las películas de múltiples capas de la
presente invención, efecto éste de rigidez, el cual disminuye
mediante las otras capas de la película, de módulo inferior, es
preferible no mezclar poliamida cristalina con la poliamida amorfa,
cuando se desea una alta estabilidad dimensional a las altas
temperaturas de tal tipo de película de múltiples capas. Al mismo
tiempo, puesto que se ha determinado el hecho de que, la poliamida
amorfa, exhibe una reducida unión con EVOH, es altamente ventajoso
el incluir una capa de unión apropiadamente fuerte, tal como
poliamida cristalina, entre las capas de PA amorfa y el EVOH, en
concordancia con la presente invención, para obtener una resistencia
a la unión mejorada, sin sacrificar un módulo de alta
temperatura.
Claims (20)
1. Una película de múltiples capas, la cual
comprende, en el siguiente orden:
- a.
- una primera capa, consistente esencialmente en poliamida amorfa;
- b.
- una segunda capa, adherida a una superficie de la primera capa; y
- c.
- una tercera capa, adherida a la superficie de la segunda capa, comprendiendo, la citada tercera capa, por lo menos un miembro seleccionado entre copolímero de etileno / alcohol vinílico, poliamida MXD6, poliamida MXD6 / MXDI, poli(cloruro de vinilideno) y poliacrilonitrilo,
en
donde,
la citada segunda capa, se adhiere a cada una de
las citadas primera y tercera capas, a una resistencia de unión de
por lo menos 87,6 N/m (0,5 libras / pulgada) y,
la citada película, tiene un módulo de almacenaje
de un valor mayor a 207 MPa (30.000 libras / pulgada^{2}), a una
temperatura de 120ºC.
2. La película de múltiples capas, según la
reivindicación 1, en donde, la citada poliamida amorfa, en la citada
primera capa, tiene un temperatura de transición vítrea, de por lo
menos 120ºC.
3. La película de múltiples capas, según la
reivindicación 1 ó 2, en donde, la citada poliamida amorfa, en la
citada primera capa, comprende por lo menos un miembro seleccionado
entre poliamida 61/6T, poliamida 66/69/6I, y poliamida 66/610
MXD6.
4. La película de múltiples capas, según la
reivindicación 1, 2 ó 3, en donde, la citada tercera capa, comprende
por lo menos un miembro seleccionado entre copolímero de etileno /
alcohol vinílico, poliamida MXD6, y poliamida MXDS6/MXDI.
5. La película de múltiples capas, según la
reivindicación 4, en donde, la citada segunda capa, comprende, de
una forma preferible, por lo menos un miembro seleccionado entre
homopolímero o copolímero de poliamida, el cual tiene una cantidad
mayor de un 50 por ciento molar de poliamida 6, homopolímero o
copolímero de poliamida, el cual tenga un porcentaje molar mayor de
un 50 por ciento molar de poliamida 66, poliolefinas modificadas con
ácidos, poliolefinas modificadas con anhídridos, copolímero de
etileno / ácido acrílico, y copolímero de etileno / ácido
metacrílico.
6. La película de múltiples capas, según la
reivindicación 5, en donde, la citada segunda capa, comprende por lo
menos un miembro seleccionado entre poliamida 66, poliamida 6/66,
poliamida 66/6, poliamida 6/69, poliamida 6/12, poliamida 66/610, y
poliamida 66/69.
7. La película de múltiples capas, según la
reivindicación 1, 2 ó 3, en donde, la citada tercera capa, comprende
por lo menos un miembro seleccionado entre poli(cloruro de
vinilideno y poliacrilonitrilo.
8. La película de múltiples capas, según la
reivindicación 7, en donde, la citada segunda capa, comprende
copolímero o terpolímero de etileno, el cual tiene un porcentaje
molar comprendido entre un 5% y un 30% molar, de unidades mero.
9. La película de múltiples capas, según una
cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en donde, la citada
película, tiene un porcentaje de contracción de menos de un 5%, en
por los menos una dirección, a una temperatura de 120ºC.
10. La película de múltiples capas, según una
cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en donde, la citada
película, tiene un módulo de almacenaje mayor de 276 MPa (40.000
libras / pulgada^{2}), a una temperatura de 120ºC.
11. La película de múltiples capas, según una
cualquiera de las reivindicaciones precedentes, la cual comprende
adicionalmente una cuarta capa exterior, que comprende un material
el cual es capaz de formar un sellado por calor.
12. La película de múltiples capas, según la
reivindicación 11, la cual comprende, adicionalmente una quinta
capa, exterior, que comprende un material que tiene una energía
superficial de por lo menos 36 dinas / cm^{2}.
13. La película de múltiples capas, según la
reivindicación 12, en donde, la citada quinta capa, comprende por lo
menos un material seleccionado entre poliamidas, poliésteres,
policarbonatos, poliuretanos, y poliacrilatos.
14. La película de múltiples capas, según la
reivindicación 12, la cual comprende adicionalmente una sexta capa,
posicionada entre las citadas tercera y cuarta capas, y de forma
contigua a la cuarta capa, comprendiendo, esta sexta capa, por lo
menos un material seleccionado entre polietileno de alta densidad,
polietileno de baja densidad, polietileno lineal de baja densidad,
polipropileno, poliamida, y poliésteres.
15. La película de múltiples capas, según la
reivindicación 14, la cual comprende adicionalmente una séptima
capa, adherida a la superficie de la citada tercera capa,
comprendiendo, la citada séptima capa, por lo menos un miembro
seleccionado entre homopolímero o copolímero de poliamida, que tenga
un porcentaje molar, mayor de un 50 por ciento molar, de poliamida
6, homopolímero o copolímero de poliamida, que tenga un porcentaje
molar, mayor de un 50 por ciento molar, de poliamida 66,
poliolefinas modificadas con ácidos, poliolefinas modificadas con
anhídridos, copolímero de etileno ácido acrílico, copolímero de
etileno / ácido metacrílico, y copolímero o terpolímero de etileno,
el cual tenga un porcentaje molar de unidades meros de éster,
comprendido dentro de márgenes situados entre un 5 y un 30 por
ciento, molar.
16. La película de múltiples capas, según la
reivindicación 15, en donde, la citada séptima capa, comprende por
lo menos un miembro seleccionado entre la poliamida 6, la poliamida
66, la poliamida 6/66, y la poliamida 66/6.
17. La película de múltiples capas, según una
cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en donde, la citada
película, está coextruisionada.
18. La película de múltiples capas, según una
cualquiera de las reivindicaciones precedentes, la cual tiene un
espesor que se encuentra comprendido dentro de una gama que va de
12,7 a 127 \mum (0,5 a 50 milésimas de pulgada).
19. La película de múltiples capas, según una
cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en donde, la citada
película, tiene una tasa de transmisión de oxígeno por lo menos
igual a 30 cm^{3} de oxígeno por metro cuadrado de película,
durante un período de 24 horas, a una presión de 1 atmósfera, y a
una temperatura de 23ºC (73ºF), y aun 0% de humedad relativa.
20. La película de múltiples capas, según la
reivindicación 19, en donde, la citada película, tiene una tasa de
transmisión de oxígeno por lo menos igual a 15 cm^{3} de oxígeno
por metro cuadrado de película, durante un período de 24 horas, a
una presión de 1 atmósfera, y a una temperatura de 23ºC (73ºF), y
aun 0% de humedad relativa.
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