ES2243758T3 - Evoh y evm en productos con una o varias capas. - Google Patents

Evoh y evm en productos con una o varias capas.

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ES2243758T3 ES02762403T ES02762403T ES2243758T3 ES 2243758 T3 ES2243758 T3 ES 2243758T3 ES 02762403 T ES02762403 T ES 02762403T ES 02762403 T ES02762403 T ES 02762403T ES 2243758 T3 ES2243758 T3 ES 2243758T3
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Abstract

Artículo con una o varias capas según la reivindicación 1, en la que el artículo es una lámina, que contiene copolímeros de -olefina-alcohol vinílico y al menos un copolímero de -olefina-acetato de vinilo, caracterizado porque el copolímero de -olefina-acetato de vinilo contiene unidades recurrentes de acetato de vinilo en el intervalo desde 35 hasta 99, 99 % en peso y porque la -olefina se elige entre etileno, propeno, n-buteno, i- buteno, penteno, hexeno, 1-hexeno, hepteno, octeno, 1- octeno y sus mezclas.

Description

EVOH y EVM en productos con una o varias capas.
La presente invención se refiere a artículos con una o varias capas que contienen copolímeros de \alpha-olefinas-alcohol vinílico y, al menos, un copolímero de \alpha-olefina-acetato de vinilo, caracterizados porque el copolímero de \alpha-olefina-acetato de vinilo contiene unidades recurrentes de acetato de vinilo en el intervalo desde 35 hasta 99,99% en peso, que presentan una buena flexibilidad, que permiten la transformación para dar películas u otros artículos de pared delgada, que son transparentes tras estirado o embutición, a un procedimiento para su obtención y a su empleo como láminas para el envasado.
Para las películas destinadas al envasado se emplean, especialmente, procesos de envasado por contracción, procesos con el sistema "skin-pack" (paquete plastificado) y procesos por estirado. El EVOH es un material muy quebradizo y las películas correspondientes tienen malas propiedades flexibles. Por otro lado las películas de EVOH tienen excelentes propiedades de barrera contra los gases, con lo cual el EVOH es el material preferente para las capas limitadoras en películas constituidas por varias capas. El EVOH ha sido propuesto, también, para tubos flexibles para combustibles.
La publicación WO-99/28124-A1 muestra que las curvas tensión-dilatación dependen en alto grado de la constitución de la película. Los valores elevados de dilatación pueden conseguirse con construcciones de varias capas con hasta 61 capas inclusive, que se comparan con tres capas. Sin embargo los requisitos técnicos para la fabricación de una película de este tipo son demasiado exigentes y, por lo tanto, es difícil realizar películas que contengan EVOH.
Se han descrito modificaciones de resinas de EVOH con polímeros de tipo nylon por ejemplo en las publicaciones Ahn, Tae Oan, Kim, Chang Kee; Kim, Byung Kyu; Jeong, Han MO; Huh, Jung. Dep. Chem. Technol., Seoul National. Univ, Seoul, S. Korea, Polym. English. Sci. (1990), 30(6), 341-9. En la publicación de Ahn, So-Bong; Jeong, Han Mo, Department of Chemistry, University of Ulsan, Ulsan, S. Korea, Polymer (Korea) (1999), 23(6), 837-843 se describe la incorporación de PVPST (copolímeros de vinilpiridina-estireno) con EVOH. Sin embargo no ha sido estudiado el efecto sobre la flexibilidad. En la publicación de Ahn, So-Bong, Jeong, Han MO, Department of Chemistry, University of Ulsan, Ulsan, S. Korea, Korea Polym. J. (1998), 6(5), 389-395 se divulgan mezclas miscibles de EVOH-/poli-vinil-pirrolidona.
La publicación EP-A1-0 309 095 describe mezclas de EVOH con determinadas poliamidas amorfas, sin embargo no se ha descrito en dicha publicación el aumento de la flexibilidad de estas mixturas en comparación con el EVOH puro.
La publicación EP-A2-0 820 381 describe mezclas constituidas por EVOH y por copolímeros polares tales como copolímero de etileno-acrilato y copolímero de etileno, que han sido modificados con anhídrido del ácido maleico.
La publicación EP-A1-0 440 535 describe mezclas constituidas por EVOH, por un PE con una densidad de 0,900 hasta 0,940 y el producto de reacción de una poliolefina injertada con ácidos carboxílicos y una poliamida oligómera.
La publicación EP-A1-1 022 309 describe mezclas constituidas por EVOH, copolímero de etileno-acrilato y copolímero de etileno-acrilato-anhídrido de ácido, que se han hecho reaccionar con poliamidas para la finalidad de aplicación constituida por la coinyección con PET para el acabado del conformado de botellas biorientadas.
La publicación WO-98/45367-A1 reivindica mezclas constituidas por EVOH y por copolímeros de etileno-acetato de vinilo para la fabricación de artículos con una mayor resistencia contra la rotura provocada por acción del medio ambiente (environmental stress crack resistance) presentando el copolímero empleado de etileno-acetato de vinilo contenidos en VA de hasta aproximadamente un 30%. En dicha publicación no se han planteado exigencias especiales en cuanto a la permeabilidad al oxígeno o bien a la transparencia.
La publicación US-A-5,993,977 describe materiales compuestos de varias capas, que presentan, además de una capa de PE, hermética al agua, y de una capa de papel, también una capa hermética a los gases, que está constituida por una mixtura de EVOH y de un polímero polar de etileno. Este polímero polar de etileno es considerado como PE modificado. El componente de la mixtura, reivindicado según la invención es, sin embargo, un polímero de acetato de vinilo, que ha sido modificado de manera apolar (con etileno). En modo alguno puede compararse con el polímero reivindicado en la publicación US 5,993,977.
En la publicación EP-A 0 333 443 se divulgan artículos con varias capas, cuya constitución de las capas contiene tres capas diferentes de copolímeros de etileno-acetato de vinilo (capas de EVM), una capa de barrera, una capa de adhesivo y una capa de copoliamida.
La publicación DE-A 26 44 209 divulga una lámina compuesta, constituida por una lámina de base de polipropileno (PP), una capa intermedia constituida por polietileno modificado (PE) y, finalmente, una capa externa constituida por copolímero de etileno-alcohol vinílico (EVOH). En dicha publicación se obvian las dificultades conocidas para estirar una capa de EVOH, puesto que la capa de EVOH y la capa intermedia únicamente pueden estirarse en una dirección, mientras que la lámina de PP puede estirarse de manera biaxial. Esto requiere la fabricación de una lámina colada de PP con estirado monoaxial subsiguiente, su laminación con EVOH y una capa intermedia y, a continuación, el estirado monoaxial de este material compuesto. Este procedimiento tiene el inconveniente de estar constituido por varias etapas de trabajo. Un estirado biaxial no es posible por medio de este procedimiento.
La publicación US-A 4 400 428 divulga películas compuestas, que contienen películas de poliamida biaxiales así como capas de copolímeros de etileno-alcohol vinílico y capas de sellado.
Las láminas orientadas con varias capas, que se fabrican mediante coextrusión de películas de poliamida y de copolímeros de etileno-alcohol vinílico y subsiguiente estirado monoaxial, se divulgan en la publicación EP-A 132 565.
En la publicación JP-A 2001 277 419 se describen películas empleables para la industria del envasado, que contienen películas de nylon 6, orientadas biaxialmente y una composición constituida por poliuretanos, un componente de poliuretano con dos capas y una película de LLDPE. Éstas se caracterizan por una buena elasticidad y por una baja permeabilidad.
Las películas de nylon 6 orientadas de manera biaxial, que se pegan con polipropileno no estirado y que presentan una baja permeabilidad al oxígeno, han sido divulgadas en la publicación JP-A 2001 277 417.
Otros sistemas, muy complicados, se divulgan en la publicación JP-A 2001 294 279, en la que se dota a una capa de nylon, estirada de manera biaxial, con una capa de anclaje de poliuretano con alcohol polivinílico y con capa protectora.
En la publicación JP-A 09039172 se somete el EVOH, en primer lugar, a un estirado biaxial y a continuación a un tratamiento superficial de corona, se lamina por ambos lados con PE y se dota con una capa de poliamida, estirada de manera biaxial.
La publicación JP-A 09 039 182 divulga la coextrusión de poliamida (PA) con PE para dar láminas estiradas de manera biaxial y la laminación con EVOH, que contiene todavía algo de poliamida, con lo que no se requieren capas de anclaje, pero la capa de barrera tiene que tratarse, además, por el sistema corona.
La publicación WO 9 703 822 divulga láminas de elevada resistencia y baja permeabilidad a la humedad, que están constituidas por una capa, estirada de manera monoaxial, constituida por poliamida y por EVOH y por una capa de LLDPE, estirada de manera biaxial, teniéndose que unir las dos capas por medio de una capa intermedia de poliuretano.
En la publicación JP-A 08 207 927 se divulgan láminas compuestas con carácter de papel sin lámina de aluminio, uniéndose una capa de termoplasto con una poliamida, orientada de manera biaxial, con PET o con capa de polipropileno. A continuación se lleva a cabo un recubrimiento por evaporación de SiO_{2}. La constitución ulterior de la capa contiene una capa de EVOH o de PVOH que, finalmente, se une con varias capas de papel.
En la publicación JP-A 01 255 535 se lamina una película de poliamida, orientada de manera biaxial, con una película, coextrudida, constituida por copolímero de etileno-alcohol vinílico y por un iónomero (capa de pegamento), para obtener una película encogible.
La publicación JP-A 06255054 divulga láminas con 3 capas, conteniendo la primera capa poliamida 6, la segunda una mixtura constituida por poliamida parcialmente aromática del tipo MXD-nylon 6007 con copolímero de etileno-acetato de vinilo y la tercera capa contiene una mezcla de los materiales de las dos primeras. En este caso se añade a las capas de poliamida también una pequeña cantidad de copolímero de etileno injertado con anhídrido del ácido maleico-propileno para mejorar la resistencia a la rotura por plegado.
También se divulgan en la publicación EP-A 0 540 293 mixturas de poliamida orientadas de manera biaxial (nylon 66 y MXD6), puesto que presentan una aptitud mejorada a la confección por corte.
La publicación JP-A 04 169 231 divulga una construcción de láminas con 3 capas con una capa de copoliamida, una capa de copolímero de etileno-alcohol vinílico y con otra capa de copoliamida. Esta lámina puede estirarse de manera biaxial, sin embargo únicamente en la proporción de 3:1. Cuando se emplea poliamida del tipo nylon 6 la lámina se vuelve rugosa después del estirado. Por lo tanto no pueden estirarse de manera biaxial combinaciones constituidas por poliamida de elevado punto de fusión y por EVOH, sin que se presenten separaciones entre las fases.
La JP-A 04 131 237 divulga láminas constituidas por copolímero de etileno-alcohol vinílico y por mixturas de poliamida 6/12 con inclusión de una cantidad de LiCl, que se laminan con poliamida 6, orientada de manera biaxial, y con polipropileno no estirado para obtener láminas impermeables al vapor de agua.
En la publicación JP-A 01 221 241 se estira, en primer lugar, de manera biaxial una película de PET y a continuación se lamina con una lámina compuesta por EVA/EVOH/nylon/EVA, sometiéndose la lámina compuesta además a un tratamiento corona.
En este caso se entenderá por EVA un copolímero de etileno-acetato de vinilo, que presente un contenido en acetato de vinilo del 35% en peso como máximo.
La publicación JP-A 62 083 144 divulga una lámina para envasado constituida por una película de copolímero de etileno-alcohol vinílico, estirado de manera biaxial, que se lamina, tras un tratamiento térmico, con una película de polipropileno estirada de manera biaxial, siendo necesaria además una capa de poliuretano a modo de capa de pegamento.
La publicación JP-A 09 220 761 divulga láminas estiradas de PA/EVOH/PA, teniéndose que respetar un programa especial de temperaturas como paso previo a la etapa del estirado.
La publicación JP-A 1998 003 5669 divulga extrusiones de láminas constituidas por PA y por EVOH, obteniéndose, sin embargo, tan sólo capas dobles, que únicamente pueden estirarse después de un tratamiento en agua.
Los autores Nir et al. describen en la publicación Polym. Networks Blends, 7 (4), 139-46 (1997) mixturas constituidas por copolímero de etileno-alcohol vinílico y por un copolímero de etileno-acetato de vinilo con un contenido en acetato de vinilo del 9% en peso.
El estado de la técnica muestra que un artículo con varias capas, que contengan un elastómero termoplástico, tal como poliamida o polipropileno y copolímero de etileno-alcohol vinílico (EVOH), únicamente puede ser estirado o sometido a embutición tras un tratamiento previo especial. Ciertamente el estirado biaxial de láminas, que únicamente contienen poliamida, es un procedimiento perfectamente conocido, por otro lado es difícil el estirado del EVOH, puesto que es muy quebradizo y únicamente puede estirarse en una ventana de transformación muy estrecha debido a su rápida cristalización. El acabado de construcciones laminares delgadas, estiradas, puede garantizarse por lo tanto hasta ahora únicamente de manera insuficiente o únicamente por medio de un procedimiento con varias etapas, que está constituido por muchas etapas de trabajo. El gran número de etapas de trabajo conduce a inconvenientes económicos.
La tarea de la presente invención consistía en encontrar componentes de mixtura para EVOH, que posibilitasen un estirado de la mezcla, que contenga un componente de mixtura EVOH, debiéndose respetar las propiedades mecánicas básicas del EVOH y su buena propiedad de barrera.
Se entenderá por una buena propiedad de barrera, en primer lugar, que el artículo no presente una buena permeabilidad al oxígeno. Sin embargo se entenderá por una buena propiedad de barrera también la aptitud para mantener tan alejadas como sea posible otras moléculas tales como componentes aromatizantes y medios químicos, del producto a ser protegido
En general deben mejorarse, simultáneamente, las propiedades de adherencia de las láminas de EVOH para obtener de este modo opciones para el acabado de láminas con varias capas más sencillas. Por lo tanto otra tarea de la presente invención consiste en poner a disposición un artículo con varias capas, que sea transparente sin otros tratamientos previos, después del estirado y que presente, además, una baja permeabilidad al oxígeno.
La tarea se resuelve por medio de un artículo con una o varias capas, que contiene uno o varios copolímeros de \alpha-olefina-alcohol vinílico y, al menos, un copolímero de \alpha-olefina-acetato de vinilo, caracterizado porque el copolímero de \alpha-olefina-acetato de vinilo contiene unidades recurrentes de acetato de vinilo en el intervalo desde un 35 hasta un 99,99% en peso.
En el artículo monocapa según la invención se emplearán láminas que contengan copolímeros de \alpha-olefina-alcohol vinílico y al menos un copolímero de \alpha-olefina-acetato de vinilo, que contenga unidades recurrentes de acetato de vinilo en el intervalo desde un 35 hasta un 99,99% en peso.
Las láminas del artículo con varias capas, según la invención, contienen etileno, propeno, n-buteno, i-buteno, penteno, hexeno, 1-hexeno, hepteno, octeno, 1-octeno y sus mezclas, a modo de \alpha-olefina.
Las láminas del artículo con varias capas, según la invención, contienen, preferentemente, copolímero de \alpha-olefina-acetato de vinilo con al menos un 45% en peso en unidades recurrentes de acetato de vinilo.
Las láminas del artículo con varias capas, según la invención, contienen, de forma especialmente preferente, copolímero de \alpha-olefina-acetato de vinilo con al menos un 65% en peso en unidades recurrentes de acetato de vinilo.
Ventajosamente se mezclará en el procedimiento para la obtención de un artículo con varias capas, el copolímero en un órgano mezclador con los restantes componentes.
Ventajosamente el artículo con varias capas según la invención contiene, al menos, una capa A y, al menos, una capa B,
\newpage
donde
A
contiene un polímero termoplástico y
B
contiene un copolímero de \alpha-olefina-alcohol vinílico y un copolímero de \alpha-olefina-acetato de vinilo con un contenido en acetato de vinilo en el intervalo desde un 35 hasta un 95% en peso.
En el artículo con varias capas, según la invención, el polímero termoplástico es, preferentemente, poliamida o polipropileno.
En el artículo con varias capas se empleará, a modo de copolímero de \alpha-olefina-alcohol vinílico, un copolímero de etileno-alcohol vinílico con un contenido en etileno en el intervalo desde un 20 hasta un 75% en moles.
Preferentemente se empleará en el artículo con varias capas, según la invención, un copolímero de etileno-acetato de vinilo a modo de copolímero de \alpha-olefina-acetato de vinilo.
El orden preferente de las capas, en el artículo con varias capas según la invención, es A, B, A.
Preferentemente el orden de las capas del artículo con varias capas, según la invención, es el de poliamida capa-B poliamida.
Preferentemente el orden de las capas del artículo con varias capas, según la invención, es el de propileno capa-B polipropileno.
Ventajosamente el artículo con varias capas, según la invención, tiene un orden de las capas que es el de polipropileno capa-B polipropileno, estando incorporado entre las capas respectivamente además otra capa de un polímero, que sirve para mejorar la unión del material compuesto.
Ventajosamente el artículo con varias capas, según la invención, se fabricará mediante coextrusión o mediante laminación.
Preferentemente el artículo con una o varias capas, según la invención, se empleará como material para el envasado.
El artículo con varias capas puede estirarse perfectamente para dar láminas delgadas y presenta, tras el estirado, una elevada barrera al oxígeno, así como una elevada resistencia al desgarro, una elevada resistencia a la perforación y una elevada resistencia a los productos químicos. El artículo con varias capas presenta, en este caso, una resistencia a los productos químicos tanto frente a las grasas y aceites animales y vegetales, como también frente a los combustibles y a los productos lubrificantes. Además se observan buenas propiedades mecánicas con elevadas resistencias a la tracción, dilataciones, módulos de elasticidad y resistencias a la flexión.
Del mismo modo es ventajoso en los artículos con varias capas el que son posibles otras posibilidades de transformación tales como moldeo en vacío, elaboración de láminas por soplado y embutición, de manera que pueden moldearse también cuerpos tridimensionales a partir de los artículos según la invención. La capa de barrera según la invención puede extrudirse de manera sencilla junto con las otras capas, puesto que se consigue una distribución homogénea a través de las boquillas planas. El artículo según la invención presenta una fragilidad disminuida de la capa de barrera con lo cual se consigue una estabilidad mejorada a la rotura por plegado.
Se entenderán por copolímeros de \alpha-olefina-alcohol vinílico del artículo con una o varias capas, según la invención, copolímeros constituidos por \alpha-olefinas y por alcohol vinílico. Éstos se obtienen preferentemente mediante saponificación de copolímeros de \alpha-olefina-acetato de vinilo. La elección del copolímero de \alpha-olefina-alcohol vinílico se lleva a cabo preferentemente de acuerdo con las exigencias requeridas con respecto a la propiedad de barrera del artículo fabricado. Los copolímeros de \alpha-olefina-alcohol vinílico presentan, preferentemente, contenidos en \alpha-olefina desde un 20 hasta un 75% en moles, de forma especialmente preferente desde un 25 hasta un 60% en moles y de forma muy especialmente preferente desde un 25 hasta un 50% en moles.
La mayoría de las veces se pretende un elevado grado de saponificación, encontrándose éste preferentemente entre un 90 y un 99,9%.
Las \alpha-olefinas adecuadas son todas las \alpha-olefinas conocidas por el técnico en la materia, tales como eteno, propeno, n-buteno, i-buteno, penteno, hexeno, 1-hexeno, hepteno, octeno, 1-octeno y sus homólogos superiores. Éstos pueden portar también substituyentes, especialmente hidrocarburos con 1 a 5 átomos de carbono. Las \alpha-olefinas especialmente preferentes serán el eteno y el propeno.
En el caso de los copolímeros de etileno-alcohol vinílico pueden estar contenidas también otras \alpha-olefinas o monómeros derivados, además de las unidades de etileno y de alcohol vinílico, desde luego en cantidades situadas por debajo del 10% en moles.
El peso molecular del copolímero de \alpha-olefina-alcohol vinílico se determinará preferentemente de manera indirecta a través de las mediciones de MFI y es importante para el comportamiento a la transformación. La fluidez del producto, expresada como MFI (ASTM D1238, 190ºC, carga de 2,16 kg), se encuentra comprendida, preferentemente, entre 0,5 y 100 g/10 min, de forma especialmente preferente entre 1 y 50 g/10 min.
La elección de los copolímeros de \alpha-olefina-acetato de vinilo, según la invención, depende de las exigencias planteadas con respecto a la permeabilidad al oxígeno. Ésta será menor cuando se utilice un copolímero de etileno-acetato de vinilo con elevado contenido en VA. Se conseguirá una flexibilidad especialmente elevada y, por lo tanto, una aptitud al estirado o idoneidad para la embutición cuando el contenido en VA no sea demasiado elevado. De manera ejemplificativa puede revelarse un homopolímero de acetato de vinilo puro como demasiado quebradizo para algunas aplicaciones.
Puede conseguirse una hermeticidad a los aromas especialmente elevada con los copolímeros de etileno-acetato de vinilo según la invención a modo de componente de la mixtura cuando se utilicen tipos que contengan preferentemente una elevada proporción en VA. Éstos presentan una baja aptitud al hinchamiento y, por lo tanto, también una baja permeabilidad para los compuestos apolares o bien poco polares.
Ventajosamente se emplearán aquellos copolímeros de \alpha-olefina-acetato de vinilo, que únicamente presenten una baja cristalinidad residual o que no presenten cristalinidad residual de las secuencias de poli-\alpha-olefina.
Los copolímeros de \alpha-olefina-acetato de vinilo del artículo con una o varias capas, según la invención, contienen, preferentemente, desde un 35 hasta un 98% de unidades recurrentes de acetato de vinilo.
Las \alpha-olefinas adecuadas son todas las \alpha-olefinas conocidas por el técnico en la materia, tales como etileno, propeno, n-buteno, i-buteno, penteno, hexeno, 1-hexeno, hepteno, octeno, 1-octeno y sus homólogos superiores. Evidentemente éstos pueden portar también substituyentes, especialmente hidrocarburos con 1 a 5 átomos de carbono. El etileno y el propeno serán especialmente preferentes.
Los copolímeros de etileno-acetato de vinilo preferentes pueden ser adquiridos, por ejemplo bajo el nombre comercial LEVAPREN® o Levamelt® de la firma Bayer AG.
Los copolímeros de \alpha-olefina-acetato de vinilo preferentes son Levapren® 500 HV, Levapren® 600 HV, Levapren® 700 HV y Levapren® 800 HV. Estos polímeros contienen respectivamente 50 \pm 1,5% en peso de acetato de vinilo o bien 60 \pm 1,5% en peso de acetato de vinilo o bien 70 \pm 1,5% en peso de acetato de vinilo, o bien 80 \pm 2,0% en peso de acetato de vinilo.
Los copolímeros de etileno-acetato de vinilo, empleables según la invención, tienen valores de MFI desde 0,5 hasta 150, preferentemente desde 1 hasta 100, de forma especialmente preferente desde 1 hasta 50, medidos según DIN 53 735 a 130ºC y bajo una carga de 2,16 kg. La elección del valor MFI depende de los requisitos para la transformación.
Los copolímeros de \alpha-olefina-acetato de vinilo preferentes tienen un peso molecular medio (promedio en número) (determinado por medio de GPC) en el intervalo desde 50 kg/mol hasta 500 kg/mol y viscosidades Mooney según DIN 53 523 ML 1+4 a 100ºC en el intervalo desde 3 hasta 50, especialmente desde 4 hasta 35 unidades Mooney.
Los copolímeros de \alpha-olefina-acetato de vinilo pueden emplearse también en forma de una mezcla constituida por dos o varios copolímeros de \alpha-olefina-acetato de vinilo diferentes de los que se han citado.
Los copolímeros de \alpha-olefina-acetato de vinilo a ser empleados para las mixturas, según la invención, de copolímero de \alpha-olefina-alcohol vinílico-\alpha-olefina-acetato de vinilo, se preparan preferentemente según el procedimiento en disolución como el que se ha descrito en las publicaciones EP 341 499, EP 510 478 y DE 3 825 450. Se trata de un procedimiento en disolución a presiones comprendidas entre 100 y 700 bares y a temperaturas comprendidas entre 50 y 150ºC, empleándose iniciadores en forma de radicales. Este procedimiento tiene la ventaja de proporcionar productos exentos de gel que tampoco contienen otros productos auxiliares tales como emulsionantes.
Las mixturas de copolímero de \alpha-olefina-alcohol vinílico-copolímero de \alpha-olefina-acetato de vinilo del artículo con una o varias capas, según la invención, contienen, preferentemente, desde 50 hasta 95% en peso de copolímeros de \alpha-olefina-alcohol vinílico y desde 5 hasta 50% en peso de copolímero de \alpha-olefina-acetato de vinilo.
Los copolímeros de \alpha-olefina-acetato de vinilo en la capa B del artículo según la invención contienen, preferentemente, desde 35 hasta 98% de unidades recurrentes de acetato de vinilo.
La obtención de los copolímeros de \alpha-olefina-acetato de vinilo se lleva a cabo con los procedimientos de copolimerización, usuales en la industria, por ejemplo mediante copolimerización a alta presión con ayuda de iniciadores que se descomponen en radicales, mediante copolimerización con catalizadores de Ziegler o bien con catalizador de Ziegler-Natta o con catalizadores Phillips, o también mediante copolimerización con catalizadores que contengan metalocenos. La copolimerización puede llevarse a cabo en este caso en fase gaseosa, en solución o en una suspensión tanto de manera continua como también de manera discontinua.
Tales procedimientos de obtención son conocidos por el técnico en la materia que trabaje en la industria del caucho y están descritos, por ejemplo, en la publicación de V.E. Rohde, 141. Meeting at the ACS, Louisville 1992, así como también en las publicaciones EP-A-0 341 499, DE-A-3 825 450 y EP-A-0 510 478. La polimerización en solución, sin adición de otros productos auxiliares, es el procedimiento preferente para los copolímeros de etileno-acetato de vinilo, a ser empleados según la invención.
Los copolímeros de \alpha-olefina-acetato de vinilo/copolímeros de \alpha-olefina-alcohol vinílico se emplearán preferentemente en forma pura. Sin embargo pueden emplearse también mezclas con otros polímeros, tales como poliamidas. Pueden citarse resinas de poliamida del tipo nylon 6, nylon 66, nylon 46, nylon 11, nylon 12, nylon 610, nylon 612, copolímero de nylon 6/66, copolímero de nylon 6/66/610, nylon MXD6, nylon 6T, copolímero de nylon 6/6T, copolímero de nylon 66/PP y nylon 66/PPS. También pueden imaginarse aditivos de poliésteres adecuados, por ejemplo del tipo ftalato.
Estos aditivos pueden constituir hasta un 30% de la mixtura según la invención.
De acuerdo con el estado de la técnica pueden añadirse también elastómeros a los copolímeros de \alpha-olefina-acetato de vinilo/copolímeros de \alpha-olefina-alcohol vinílico, que deben disponer de la menor permeabilidad a los gases posible. Éstos pueden ser, por ejemplo, caucho de butilo, caucho de butilo con p-alquilestireno y sus derivados halogenados. El contenido no debe sobrepasar en la mezcla del 30%. Puede ser necesario emplear otros compatibilizantes como los que se han descrito, por ejemplo, en la publicación EP-A1-0 722 850.
Igualmente pueden emplearse aditivos para poner a disposición artículos con una o varias capas con aplicaciones finales específicas. Tales aditivos pueden abarcar pigmentos, colorantes, plastificantes, cargas, agentes estabilizantes, agentes para la absorción de la irradiación UV, antioxidantes, aceites para el procedimiento y similares. Las cantidades empleadas de aditivos pueden oscilar según el empleo final previsto, dentro de amplios límites desde 0,1 hasta 50% en peso, preferentemente ninguno de los aditivos empleados deberá absorber, de manera significativa, la irradiación próxima a la longitud de onda de la absorción máxima de un agente fotorreticulante contenido, eventualmente, también en la lámina.
El artículo con una o varias capas, según la invención, puede contener, además, también cargas usuales tales como por ejemplo talco, espato pesado o caolín u hollín.
Evidentemente es posible modificar las propiedades del artículo con una o varias capas, según la invención, mediante la adición de partículas en forma de laminillas tales como muscovita o hidrotalcita como se ha citado en la publicación EP-A1-0 309 095. Estas cargas en forma estratificada reducen la permeabilidad al oxígeno. Los copolímeros de \alpha-olefina-acetato de vinilo empleados permiten un mezclado más fácil de tales pigmentos minerales. Éstos pueden añadirse a los copolímeros de \alpha-olefina-acetato de vinilo/copolímeros de \alpha-olefina-alcohol vinílico también en cantidades mayores en una etapa de mezcla conectada aguas arriba.
En el caso del empleo de capas de barrera basadas en EVOH en las láminas encogibles se llevarán a cabo frecuentemente irradiaciones como paso previo al encogido. Con las mixturas según la invención puede llevarse a cabo de una manera especialmente buena una reticulación por irradiación de este tipo, tal como se ha descrito en la publicación DE-A1-198 34 580.
Las propiedades de barrera de las láminas según la invención pueden mejorarse mediante la aplicación de un recubrimiento basado en siloxano, como se ha descrito en la publicación EP-A1-0 476 202.
Frecuentemente es ventajoso que la lámina contenga también un agente fotorreticulante, que se active mediante irradiación actínica, de manera típica tras el recubrimiento del polímero. Los agentes fotorreticulantes adecuados abarcan, pero no están limitados a (a) aldehídos tales como benzaldehído, acetaldehído substituido con cromóforo y sus derivados substituidos, (b) cetonas tales como acetofenona, benzofenona y sus derivados substituidos, por ejemplo Sandoray^{TM} 1000 (Sandoz Chemicals, Inc., Charlotte, NC), (c) quinonas tales como benzoquinona, antraquinona y sus derivados substituidos, (d) tioxantonas tales como la 2-isopropiltioxantona y la 2-dodeciltioxantona y (e) determinadas halógenometil-sim-triazinas substituidas con un cromóforo tales como la 2,4-bis(triclorometil)-6-4'-metoxifenil-s-triazina y la 2,4-bis(triclorometil)-6-3',4'-dimetoxifenil-s-triazina. Puesto que muchas de tales triazinas generan HCl durante la activación, puede ser útil además la adición de un compuesto básico a la composición polímera. El agente reticulante fotoactivo está presente por regla general en un intervalo desde 0,005 hasta 2% en peso, preferentemente desde 0,01 hasta 0,5% en peso y de una manera más preferente desde 0,05 hasta 0,15% en peso del copolímero.
Sin embargo, puede llevarse a cabo también una reticulación, eventualmente necesaria, por medio de irradiación rica en energía, tal como irradiación \alpha, \beta o \gamma en ausencia de un reticulante.
Otro objeto de la invención es un procedimiento para la obtención del artículo con una o varias capas según la invención, caracterizado porque en una primera etapa se mezcla el copolímero de \alpha-olefina-acetato de vinilo con el copolímero de \alpha-olefina-alcohol vinílico en un órgano mezclador con los componentes restantes.
Las mezclas adecuadas constituidas por copolímeros de \alpha-olefina-acetato de vinilo y copolímeros de \alpha-olefina-alcohol vinílico pueden obtenerse con cualquier método de mezcla adecuado, en tanto en cuanto se obtengan mezclas macroscópicas, homogéneas. Ejemplos de los aparatos mezcladores adecuados son mezcladores Banbury, cilindros y, preferentemente, extrusoras. En este caso son especialmente ventajosos los procesos de mezcla en línea por ejemplo en la zona de mezclado de una extrusora para láminas sin otras medidas especiales. Mediante ensayos previos correspondientes debe verificarse en caso dado la adecuación de la etapa de mezcla planificada. Para asegurar una proporción de mezcla constante es ventajosa una mixtura en seco de los materiales en forma de granulado.
El artículo con una o varias capas, según la invención, es adecuado para la aplicación sobre un substrato adecuado para la fabricación de láminas para envasado, especialmente películas de barrera. De manera ejemplificativa puede extrudirse una lámina con 5 capas, como se ha descrito en la publicación EP-A1-0 545 312, cuya capa situada en el lado más interno esté constituida por el artículo monocapa según la invención, que esté rodeada por ambos lados respectivamente por otra capa intermedia y por una capa externa.
Las capas pueden estar constituidas por ejemplo por copolímeros de etileno-acetato de vinilo que no correspondan a la invención con contenidos en VA desde un 5 hasta un 30%.
Los substratos adecuados comprenden películas de poliolefina (por ejemplo películas de polietileno y de polipropileno), ante todo películas de poliolefina sometidas al tratamiento de corona y películas de \alpha-olefina-alcohol vinílico, especialmente películas de etilenoalcohol vinílico (EVOH).
La mezcla de copolímeros, según la invención, a modo de capa de barrera tiene una adherencia mayor sobre tales capas intermedias o bien externas de manera que es posible simplificar la construcción de la lámina mediante la eliminación de una etapa.
Una lámina con varias capas complicada puede estar constituida por 9 capas como se ha descrito en la publicación EP-A1-0 792 740 a modo de ejemplo de una lámina para el envasado de queso. El artículo monocapa, según la invención, permite la posibilidad de conseguir una adherencia suficiente sobre la lámina de soporte y otras funcionalidades de transformación tales como aptitud al sellado con un número de capas claramente menor.
En las láminas con varias capas pueden emplearse los artículos según la invención también en forma de capas junto a la capa de barrera. Mediante la elevada pegajosidad pueden fabricarse materiales compuestos especialmente buenos con láminas de soporte apolares tales como de PP o de poliolefinas en general.
También es posible emplear el artículo monocapa según la invención como capa de pegamento. Ésta puede emplearse como capa intermedia entre EVOH y, por ejemplo, una capa de soporte de poliolefina. En este caso se aprovecha la elevada pegajosidad de la lámina según la invención. Para este aspecto de aplicación puede modificarse la proporción de mezcla hacia el copolímero de etileno-acetato de vinilo (EVM), por ejemplo desde 20/80 hasta 80/20 EVM/EVOH. Esta capa de pegamento contribuye entonces igualmente a un efecto de barrera más pronunciado que el de las capas de pegamento típicas de EVA con contenidos en VA de hasta el 30%.
El intervalo de aplicación del artículo con una o varias capas, según la invención, se extiende también, en general, a las capas con efecto de barrera. A estas pertenecen también tubos flexibles, o bien conductos para medios orgánicos tales como combustibles. A modo de ejemplo podrían fabricarse tubos para combustibles, como los que se han citado en la publicación EP-A1-0 878 509 con una capa del artículo con una o varias capas. Ventajosamente puede llevarse a cabo una reticulación ulterior mediante irradiación para conseguir mayores fuerzas de recuperación y una mayor aptitud a la dilatación.
Además el artículo con una o varias capas, según la invención, puede emplearse para la fabricación de forros para tanques.
En este caso el artículo monocapa preferente se dispondrá, antes que un reticulante eventual, sobre la superficie, preferentemente tratada con una capa de imprimación, de un soporte adecuado (es decir de un substrato).
El artículo monocapa, preferente, puede aplicarse sobre un substrato por medio de muchos procedimientos diferentes (por ejemplo una base para cinta adhesiva), entre los cuales se encuentran los procedimientos de recubrimiento mediante disolución, de pulverización en solución, de recubrimiento en emulsión, de recubrimiento por embutición u otros procedimientos conocidos por el técnico en la materia.
Otro método especialmente preferente para la obtención del artículo con una o varias capas consiste en el recubrimiento por coextrusión, usualmente en una instalación de recubrimiento, con una película en fusión del copolímero de \alpha-olefina-acetato de vinilo/copolímero de \alpha-olefina-alcohol vinílico, que se funde en una extrusora y se descarga, a través de una boquilla de ranura ancha, sobre un substrato, que puede estar constituido por una o varias capas polímeras. El material compuesto, formado en este caso, se enfría y se alisa a continuación en una unidad de refrigeración-cilindros de compresión. A continuación se lleva a cabo el bobinado de la banda compuesta en una estación bobinadora correspondiente.
En el procedimiento de forrado, también preferente, se llevan a cabo igualmente, de manera análoga a la del procedimiento de recubrimiento, las etapas de trabajo consistentes en la aplicación de la masa de revestimiento sobre la banda de soporte, el alisado y la refrigeración, el estirado y el bobinado. En el caso del forrado por extrusión propiamente dicho se deja circular una banda de soporte, fabricada de antemano, a través de un banco de cilindros alisadores, que presenta 4 cilindros. En este caso se recubre la banda de soporte por delante del primer intersticio entre los cilindros, con una película en fusión, que se funde en una extrusora y que se aplica a través de una boquilla de ranura ancha. Por delante del segundo intersticio entre los cilindros se deja penetrar una segunda banda fabricada previamente. El conjunto del material compuesto, formado en este caso, se alisa durante su paso a través del segundo intersticio entre los cilindros, a continuación se refrigera, se estira y se bobina en una estación bobi-
nadora.
De acuerdo con el procedimiento de soplado-/extrusión a través de boquilla ancha, también preferente, se funden en general, en primer lugar, el copolímero de \alpha-olefina-acetato de vinilo/copolímero de \alpha-olefina-alcohol vinílico y diversos polímeros en extrusoras diversas bajo condiciones adecuadas y, a continuación, se reúnen en forma de flujos en fusión con formación de una corriente fundida constituida por varias capas en el útil de extrusión. A continuación se lleva a cabo la descarga, el estirado y la refrigeración de la banda en fusión, con varias capas, que contiene la lámina y el bobinado del material compuesto. De este modo se obtiene una lámina compuesta. En este caso se emplea preferentemente el procedimiento de extrusión a través de ranura ancha.
Los polímeros adecuados para este procedimiento abarcan, especialmente, mixturas de copolímero de \alpha-olefina-alcohol vinílico-copolímero de \alpha-olefina-acetato de vinilo con polímeros termoplásticos. El artículo con varias capas según la invención contiene en este caso al menos una capa A y una capa B, conteniendo A un polímero termoplástico. Los polímeros termoplásticos son polímeros de cualquier tipo, preferentemente aquellos que puedan estirarse de manera biaxial.
Los polímeros termoplásticos especialmente preferentes son poliamidas, polipropileno, poliestireno, policarbonato, poliésteres, tereftalato de polietileno y tereftalato de polibutileno.
De manera muy especialmente preferente se emplearán poliamidas o polipropileno. Será preferente una capa A con más de un 50% en peso de poliamida y con más de un 50% en peso de polipropileno. Será especialmente preferente una capa A con 60 hasta 100% en peso de poliamida o 60 hasta 100% en peso de polipropileno. La capa A contiene preferentemente polipropileno con una temperatura de fusión en el intervalo desde 130ºC hasta 165ºC. Es especialmente preferente el polipropileno isotáctico con una proporción cristalina mayor que el 50%.
La capa A contiene preferentemente poliamidas con un punto de fusión en el intervalo desde 170 hasta 230ºC.
Se entenderá por poliamidas aquellos polímeros que están enlazados entre sí a través de grupos de amida de ácido -NH CO-, (véase también la publicación Kunststoff-Handbuch tomo VI, Polyamide, Carl Hanser Verlag München 1966). Se distinguen dos grupos de poliamidas:
1)
constitución a partir de un monómero mediante policondensación de ácidos \alpha-aminocarboxílicos o polimerización de sus lactamas para dar el tipo de poliamida 6
2)
constitución a partir de dos monómeros (diaminas y ácidos dicarboxílicos) mediante policondensación para dar el tipo de poliamida 66 (Gnauck, Fründt: Einstieg in die Kunststoffchemie. Carl Hanser Verlag München 1991).
Las poliamidas preferentes son las poliamidas usuales, especialmente la poliamida-6 así como también copoliamidas tales como mezclas constituidas por poliamida 6 y copoliamidas, que pueden obtenerse mediante policondensación o bien mediante polimerización de productos de partida formadores de poliamida.
Los productos de partida formadores de poliamida, preferentes, son además de la caprolactama, otras lactamas tales como la laurinlactama, los ácidos \omega-aminocarboxílicos, el ácido 11-aminoundecanoico así como mezclas formadas por cantidades equivalentes de uno o varios ácidos dicarboxílicos, especialmente el ácido adípico, el ácido sebácico, el ácido azelaico, el ácido dodecanodioico, el ácido isoftálico o el ácido tereftálico y una o varias diaminas tales como la hexametilendiamina, el 1,4-diaminobutano, la 3-aminometil-3,5,5-trimetilciclohexilamina (isoforona-diamina), el 4,4'-diaminodiciclohexilmetano, la 4,4'-diaminodiciclohexilpropano-(2,2), la m-xililendiamina, el 1,6-diamino-2,2,4-trimetilhexano, la 2,2,4-trimetilhexametilendiamina o la 2,4,4-trimetilhexametilendiamina.
La obtención de tales poliolefinas puede llevarse a cabo mediante tipos de polimerización conocidos por el técnico en la materia, por ejemplo mediante polimerización Ziegler-Natta, mediante polimerización con ayuda de catalizadores Phillips, mediante polimerización a alta presión o mediante polimerización con ayuda de catalizadores que contengan metalocenos.
Los procedimientos de recubrimiento-/extrusión se llevarán a cabo, por regla general, a temperaturas en el intervalo desde 170 hasta 300ºC, a presiones desde 250 hasta 400 bares y con tiempos medios de paso desde 5 hasta 20 minutos. Puesto que los copolímeros de \alpha-olefina-acetato de vinilo/copolímeros de \alpha-olefina-alcohol vinílico presentan en fusión y en el artículo con una o varias capas, según la invención, una elevada tendencia al pegado con respecto a todas las superficies de contacto, podrá ser ventajoso recubrir los cilindros para la fabricación del material compuesto, así como los cilindros de descarga, con un material antiadhesivo frente a los copolímeros, por ejemplo con politetraflúoretileno. De este modo pueden mantenerse las tensiones de la banda correspondientes, entre otras cosas, para un bobinado perfecto del material compuesto.
Las láminas, obtenibles de este modo, pueden emplearse ventajosamente como láminas para el envasado con propiedades de barrera frente al aire, frente al oxígeno, frente a la atmósfera, etc.
Para la fabricación de láminas transparentes las láminas son estiradas. Además del estirado biaxial, preferentemente simultáneo, puede realizarse un estirado secuencial.
Para el procedimiento de estirado, especialmente para el estirado biaxial del artículo según la invención, podrá procederse como se ha descrito en las memorias descriptivas de las patentes DE 3 529 586, DE 3 042 884 y DE 2 845 793.
Los artículos estirados, según la invención, pueden someterse también a una etapa subsiguiente de tratamiento térmico para minimizar la contracción (especialmente la contracción provocada por el agua caliente). Esta etapa puede llevarse a cabo también bajo una atmósfera inerte, como se ha descrito en la publicación DE-A 3 042 884 para evitar un amarilleado.
Los controles del encogido pueden conseguirse, en el caso de un artículo estirado de manera biaxial, por medio de un programa especial de refrigeración, como el que se ha descrito en la publicación DE-A 2 845 793.
Para el material de envasado constituido por el artículo según la invención puede llevarse a cabo también un estirado a partir de la manguera ("double-bubble" -doble burbuja-).
Es ventajoso aplicar sobre el procedimiento con varias capas, según la invención, también otra etapa C, que posibilite un sellado. La capa C contiene, preferentemente, un copolímero constituido por etileno y por otro monómero elegido del grupo formado por \alpha-olefinas, acetato de vinilo y ácido acrílico. Serán preferentes los copolímeros de etileno-\alpha-olefina que tengan una densidad por debajo de 0,92 g/cm^{3}. Como copolímeros de etileno-acetato de vinilo serán preferentes aquellos que tengan un contenido en acetato de vinilo no mayor que el 20% en peso. Los copolímeros preferentes de etileno-ácido acrílico tienen un contenido en ácido acrílico no mayor que el 10% en peso. Las capas de sellado pueden aplicarse ulteriormente, preferentemente por laminación pero pueden introducirse también desde el principio mediante coextrusión y, a continuación, recorrerán el proceso de estirado.
Ejemplos 1. Materiales
EVOH copolímero de etileno-alcohol vinílico con un 44% en moles de etileno de la firma Kuraray
Levapren® 400, copolímero de etileno-acetato de vinilo con un 40% en peso de acetato de vinilo, valor Mooney ML 1+4, 100ºC aproximadamente 23, MFI 1,5 de la firma Bayer AG
Levapren® 600 HV, copolímero de etileno-acetato de vinilo con un 60% en peso de acetato de vinilo, valor Mooney ML 1+4, 100ºC aproximadamente 27, MFI 3 de la firma Bayer AG
Levapren® 800 HV, copolímero de etileno-acetato de vinilo con un 80% en peso de acetato de vinilo, valor Mooney ML 1+4, 100ºC aproximadamente 25, MFI 4 de la firma Bayer AG
Levapren® 700 HV, versión KA 8865, copolímero de etileno-acetato de vinilo con un 70% en peso de acetato de vinilo, MFI 3,5 de la firma Bayer AG
EVM 95, copolímero de etileno-acetato de vinilo con 95% en peso de acetato de vinilo, MFI aproximadamente 8, preparado según el ejemplo 1.
AZDN V64 azoiniciador, 2,2-azo-bis-isobutironitrilo, de la firma Elf-Atochem.
El MFI se midió según DIN 53735 bajo las condiciones de 190ºC y 2,16 kp.
Obtención de EVM 95
Se polimerizan etileno y acetato de vinilo en un reactor por tandas en solución con iniciación por medio de radicales.
Para ello se cargó un reactor de 5 litros con solución de 1.114 g de acetato de vinilo (VA) en 890 g de t-butanol y una solución de 1 g de ADZN V64 azoiniciador en 50 ml de t-butanol, inertizándose mediante la introducción a presión, varias veces, de nitrógeno y a continuación descompresión. A continuación se introdujo a presión etileno hasta una presión de 6 bares. La mezcla se llevó a continuación hasta una temperatura de reacción de 58ºC y se mantuvo la presión en 8 bares, dosificándose el etileno de acuerdo con su consumo.
Al cabo de 5 horas, desde el inicio de la polimerización, se determinó una cantidad de materia sólida del 24,6% mediante la toma de muestras, el reactor se llevó hasta la temperatura ambiente, el etileno en exceso se descargó mediante descompresión y la mezcla se descargó. El polímero se obtuvo mediante secado en el armario para el secado en vacío hasta constancia de peso. El producto tenía una temperatura de transición vítrea de 34,3ºC determinada por DSC. El contenido en VA fue del 95% (determinado por medio de ^{1}H-NMR).
Ejemplos 1 a 13
(Ejemplos de extrusión)
Extrusora (Brabender Plasti-Corder y extrusora graduada) con una relación L/D de 30/25 D con boquilla de ranura ancha. Los materiales empleados se dosificaron en forma de granulado y se estableció un perfil de temperaturas de 165ºC, 170ºC, 175ºC y 180ºC y se establecieron presiones desde 45 hasta 60 bares. El espesor de la lámina se ajustó mediante el caudal y por medio de la velocidad de estirado. La lámina se refrigeró sobre un cilindro de refrigeración (refrigeración con agua) y se bobinó a través de varios cilindros de transmisión o se recogió como tiras individuales.
Las mixturas de polímeros se prepararon a modo de mezclas de granulados y se alimentaron directamente a la extrusora. Pudieron obtenerse mixturas suficientemente homogéneas por el simple efecto de mezcla en la extrusora proyectada en forma de órgano de transporte.
Las láminas obtenidas en este caso se ensayaron mecánicamente y en cuanto a la permeabilidad del oxígeno.
TABLA 1 Valores mecánicos de las láminas
Ejemplo Material Espesor Tensión Máxima F min D F max D
1 EVOH 31 \mum 35 hasta 50 37 MPa 46 MPa
comparativo MPa 85% 190%
2 EVOH 205 \mum 45-50 MPa 49 MPa 62 MPa
comparativo 300% 330%
3 Mixtura 55 \mum 23 MPa 17 MPas 26 MPa
85% EVOH 170% 220%
15% Levapren® 800HV
4 Mixtura 80 \mum 25 MPa 29 MPa 34 MPa
70% EVOH 280% 290%
30% Levapren® 800HV
5 Mixtura 130 \mum 33 MPa 40 MPa 47 MPa
70% EVOH 325% 360%
30% Levapren® 400
6 Mixtura 122 \mum 34 MPa 40 MPa 46 MPa
85% EVOH 320% 360%
15% Levapren® 400
7 Mistura constituida por 70% 5 \mum 20 MPa 20 MPa 20MPa
EVOH y 30% EVM 95 26% 37%
8 EVOH 70% 65 \mum 34 MPa 35 MPa 42 MPa
30% EVM 95 240% 280%
Los ensayos de tracción muestran que las películas constituidas por EVOH puro se caracterizan por resistencias o bien por dilataciones difícilmente reproducibles. De este modo pueden oscilar ampliamente las resistencias a la rotura de muestras de la misma película, siendo esto mismo válido también para las dilataciones. De este modo es difícil la obtención de películas estiradas simplemente o estiradas de manera biaxial.
Las mixturas, indicadas en los ejemplos, con copolímero de etileno-acetato de vinilo proporcionaron, por el contrario, películas que presentaban una elevada reproductibilidad con relación a los valores de tracción-dilatación.
La película del ejemplo 4 (mixtura 70% EVOH y 30% Levapren® 400) tenía un tacto claramente pegajoso. La superficie de la película se ensayó por medio de IR y se determinó por comparación con los componentes individuales que se encontraba sobre la superficie casi exclusivamente Levapren® 400. De aquí se deduce que al menos para EVA con 40% de VA como componente de mixtura en EVOH se presenta una incompatibilidad parcial al menos bajo las condiciones de extrusión y, de este modo, esta mezcla no debe ser priorizada.
Determinación de la permeabilidad al oxígeno
Las medidas se llevaron a cabo con un dispositivo de medida de la firma Mocon, Tip Oxtran según DIN 53380 parte III.
La tabla 2 muestra, en primer lugar, la permeabilidad al oxígeno de diversos copolímeros de etileno-acetato de vinilo con diversas humedades relativas, variándose los contenidos en acetato de vinilo. Las permeabilidades del oxígeno caen a medida que aumenta el contenido en acetato de vinilo, aún cuando no se alcance el nivel del valor del EVOH.
TABLA 2 Determinación de la permeabilidad al oxígeno de láminas de etileno-acetato de vinilo, todas a 23ºC
Ensayo Tipo Espesor Humedad Permeabilidad al Normalizado a 100 \mu
relativa oxígeno cm^{3} 100 \mu/
cm^{3}/(m^{2} d bar) (m^{2} d bar)
9 EVM-95 272 \mum 0 104 282
50 159 432
100 298 810
10 Levapren®800HV 64,4 \mum 0 1200 775
50 1390 897
100 1880 1210
11 Levapren®700HV 42,5 \mum 0 5220 2220
50 5790 2460
100 7690* 3270
54,1 \mum 0 4080 2210
50 4300 2330
100 5710* 3090
12 Levapren®400 74,0 \mum 0 33600 24860
50 29800 22050
100 19500 14430
70,7 \mum 0 12400 8770
50 11900 8410
100 10300 7280
* continúa aumentando al cabo de un tiempo de medida de 7 días.
Los valores normalizados a 100 \mum se han representado gráficamente en la figura 2.
Figura 2: valores de la tabla 2 de la permeabilidad al oxígeno normalizada a 100 \mum con una humedad relativa del 0%.
TABLA 3 Determinaciones de la permeabilidad al oxígeno con láminas de EVOH, todas a 23ºC
Ensayo Tipo Espesor Humedad Permeabilidad al Normalizado
relativa oxígeno a 100 \mu
cm^{3}/(m^{2} d bar) cm^{3} 100 \mu/
(m^{2} d bar)
3 Mixtura 59,4 \mum 0 1,94 1,15
85% EVOH 56,1 \mum 0 1,76 0,99
15% Levapren®800HV
59,4 \mum 50 1,38 0,82
56,1 \mum 50 1,40 0,79
59,4 \mum 100 43,9 26,1
56,1 \mum 100 42,8 24,0
13 Mixtura 41,4 \mum 0 0,41 0,17
85% EVOH 34,7 \mum 0 0,53 0,18
15% EVM 95
41,4 \mum 50 0,29 0,12
34,7 \mum 50 0,39 0,14
41,4 \mum 100 8,48 3,51
34,7 \mum 100 9,75 3,38
De la publicación Comparativo 25 \mum 0 0,72 0,18
EP-A1-1 EVOH E 75 3,29 0,82
022 309 (38% en moldes de etileno) 75 3,1 0,78
De la publicación EVOH D 25 \mum 0 0,1 0,03
EP-A1-1 (29% en moldes de etileno) 75
022 309 75 1,41 0,35
De la publicación Mixtura 25 \mum 0 0,61 0,15
EP-A1-1 EVOH D 70% 75 6,79 1,70
022 309 etileno-acrilato 20% 75 5,6 1,4
producto de reacción de
terpolímero de etileno-
acrilato-ácido con 10%
de poliamida
Se observa que la permeabilidad al oxígeno de las láminas de EVOH y la del copolímero de etileno-acetato de vinilo eran próximas a las del EVOH puro.
Esto es especialmente sorprendente con relación a las propiedades de barrera, comparativamente malas, del copolímero de etileno-acetato de vinilo puro.
Se consiguen valores mejores con relación a una lámina más complicada, descrita en la publicación EP-A1-1 022 309, de EVOH con 1. un copolímero de etileno-acrilato de metilo y 2. con un producto de reacción constituido por un terpolímero de etileno, acrilato de metilo y poliamida, debiéndose tener en consideración que, en este caso, se empleó un EVOH con un mayor contenido en etileno, que proporcionó naturalmente valores algo peores que el EVOH con un contenido menor en etileno.
Las láminas según la invención permiten conseguir de una manera claramente más sencilla una ductilidad (stretchablity) que la que se ha dado por ejemplo en la publicación EP-A1-0 483 695, en la que tienen que emplearse láminas múltiples de EVOH con poliolefinas modificadas y productos de reacción con poliamida.
TABLA 4 Ejemplos 14 a 18 (extrusión)
Realización análoga a la de los ejemplos 1 hasta 13
Ensayo Material Espesor Humedad Permeabilidad al oxígeno
relativa cm^{3}/(m^{2} d bar)
14 EVOH 50 \mum
comparativo
20 \mum 0% 2 hasta 3
100% 70
15 EVOH 85% 20 \mum
Levapren®700HV 15%
16 EVOH 85% 50 \mum 0% 0,8 hasta 1,5
Levapren®800HV 15% 100% 35
20 \mum
17 EVOH 85% aprox. 50 \mum
EVM 95 15%
Mixtura laminada
20 \mum
18 EVOH 85% 50 \mum
L 800 HV 15%
Mezcla extrudida una
segunda vez
20 \mum
El ejemplo 16 es una repetición del ejemplo 3 y demuestra la permeabilidad al oxígeno encontrada.
TABLA 5 Ejemplos de extrusión 14 hasta 18: valores mecánicos en películas con un espesor de 20 \mum
Ejemplo Material Espesor Resistencia Tensión a la Dilatación
a la tracción rotura MPa %
14 comparativo EVOH 20 \mum 55 25
15 EVOH 85% 20 \mum 44 48 190
Levapren®700 HV 15%
16 EVOH 85% 20 \mum 55 47 168
Levapren®800 HV 15%
17 EVOH 85% 20 \mum 77 79 231
EVM 95 15%
Mixtura laminada
18 EVOH 85% 20 \mum 102 102 277
Levapren®800 HV 15%
Mezcla extrudida una segunda vez
Valores mecánicos: media formada por 3 hasta 5 muestras individuales.
Los resultados se han representado en la figura 1. En este caso se encuentran los valores mecánicos con láminas con un espesor de 20 \mum de los ejemplos 14 - 18:
14: EVOH puro
15: 75% Levapren®700 HV
16: 15% Levapren®800 HV
17: EVM 95 puro
18: 15% Levapren®800 HV, extrudido 2 veces
Además de la buena reproducción de las propiedades de barrera frente al oxígeno de las láminas según la invención constituidas por EVOH y por copolímeros de etileno-acetato de vinilo, los ensayos de dilatación a la tracción de estas láminas muestran de nuevo una aptitud al estirado claramente mejorada, sin que se pierda sensiblemente en el nivel de resistencia. También esto es sorprendente, puesto que los copolímeros de etileno-acetato de vinilo, empleados como participantes en la mixtura, apenas pueden ser considerados como elastómeros del tipo indicado en la literatura (EP-A1-0 722 850, EP-A1-0 761 477). Las clases de elastómeros, allí indicadas, tales como por ejemplo caucho de butilo, SEBS y EPDM son poco polares y presentan temperaturas de transición vítrea claramente por debajo de 30ºC.
Los EVM, empleados en las láminas según la invención pueden presentar perfectamente temperaturas de transición vítrea próximas a la temperatura ambiente y por encima de la misma, sin que se pierda la flexibilización y la aptitud mejorada al estirado de las láminas.
Las láminas de EVOH-EVM empleadas en este caso se ensayaron por DSC.
TABLA 6
Ejemplo Tg T fusión Fusión endotérmica
1 31 \mum 49ºC 165ºC 76 J/g
comparativo EVOH
3 Mixtura 39ºC 161ºC 51 J/g
85% EVOH
15% Levapren®
800 HV
12 Levapren®400 -31ºC 13ºC y 44ºC 30 J/g
6 Mixtura 44ºC 162ºC 62 J/g
85% EVOH
15%
Levapren®400
4 Mixtura 44ºC 162ºC 56 J/g
70% EVOH
30%
Levapren®800
HV
10 Levapren®800 0,7ºC - -
HV
9 EVM 95 34ºC - -
11 Levapren®700 -16ºC - -
HV
Algunas láminas, que contienen EVOH muestran una ligera endotermia a 100ºC que se debe a la liberación de agua enlazada.
Se observa que en el caso del empleo de EVM cristalino como componente de las láminas con EVOH, la endotermia en fusión de EVA está marcada todavía de una manera muy débil. Del mismo modo apenas pudieron encontrarse etapas vítreas del participante en la mixtura EVM.
Esto indica una cierta compatibilidad sin que sin embargo se presente una miscibilidad. Evidentemente se distribuyó de una manera fina el copolímero según la invención de etileno-acetato de vinilo en el EVOH, sin que se observasen enturbiamientos esenciales.
Además apenas queda influenciada la endotermia en fusión del EVOH mediante la adición de EVM. Evidentemente es ventajoso que el EVM según la invención aumenta en una magnitud deseada la flexibilidad, al mismo tiempo que no se minimiza la cristalinidad del EVOH de manera que se continúan obteniendo elevadas barreras a la permeación.
Ejemplos de ensayo para la obtención de láminas con varias capas Materiales empleados para los ensayos
Eval® L101B:
copolímero de etileno-alcohol vinílico con un contenido en etileno del 27% en moles y con un valor MFI de 3,9 según ASTM 1238 (210ºC, 2.160 g) (de la firma Kuraray).
Eval® F101B:
copolímero de etileno-alcohol vinílico con un contenido en etileno del 32% en moles y con un valor MFI de 3,8 según ASTM 1238 (210ºC, 2.160 g) (de la firma Kuraray).
Eval® G156B:
copolímero de etileno-alcohol vinílico con un contenido en etileno del 47% en moles y con un valor MFI de 14,7 según ASTM 1238 (210ºC, 2.160 g) (de la firma Kuraray).
Soarnol® DT2903:
copolímero de etileno-alcohol vinílico con un contenido en etileno del 29% en moles y con un valor MFI de 3,2 según ASTM 1238 (a 210ºC) (de la firma Nippon Gohsei).
Soarnol® AT4403:
copolímero de etileno-alcohol vinílico de la firma Nippon Gohsei con un contenido en etileno del 44% en moles y con un valor MFI de 3 según ASTM 1238 (a 210ºC).
Soarnol® H4815:
copolímero de etileno-alcohol vinílico con un contenido en etileno del 48% en moles y con un valor MFI de 16 según ASTM 1238 (a 210ºC) (de la firma Nippon Gohsei).
EVOH-30:
copolímero de etileno-alcohol vinílico con un contenido en etileno del 30% en moles y un valor MFI de 10 según ASTM 1238 (a 210ºC).
Levamelt® 800:
copolímero de etileno-acetato de vinilo con un contenido en acetato de vinilo del 80% en peso y con un valor MFI de 4 hasta 5 según ASTM 1238.
Vestamelt® 722:
copolímero de poliamida con un MFI de 300 según ASTM 1238 (160ºC, 2,16 kg) y un punto de fusión de 107ºC (de la firma Degussa).
Vestamelt® 471:
copolímero de poliamida con un MFI de 20 según ASTM 1238 (160ºC, 2,16 kg) y un punto de fusión de 119ºC (de la firma Degussa).
Durethan® C131F:
copolímero de poliamida con un punto de fusión de 187-191ºC (de la firma Bayer AG).
Durethan® B38FKA:
poliamida con un punto de fusión de 222ºC (de la firma Bayer AG).
Serie de ensayos A Obtención de mixturas para la capa de barrera
Instalación para el ensayo:
amasador de dos husillos (ZSK) del tipo ZSK 53
\quad
número de revoluciones 165 revoluciones/minuto; la temperatura de la masa se ajusta por medio de las temperaturas en las zonas de extrusión (desde 200 hasta 215ºC)
Extrusión en barra, diámetro 2 mm, refrigeración en un baño de agua a temperatura ambiente, troceado con una cuchilla y granulado.
En la tabla 7 se entenderá por C2 el etileno.
TABLA 7
1
\newpage
Se obtuvieron granulados ligeramente opacos hasta blancos.
En el caso de las mixturas 5/1 hasta 5/3 de la tabla 7 se añadieron copoliamidas para ensayar si éstas pueden actuar en el sentido de la compatibilización. Los materiales para las mixturas se extrudieron, sin problemas, para dar barras y pudieron desmenuzarse para dar granulado después de su paso a través del baño de agua. La mixtura 8 de la tabla 7 presentó en caliente una pegajosidad superficial y mostró una plasticidad en frío durante el almacenamiento. Se refrigeraron las mixturas con una proporción mayoritaria de copolímero de etileno-acetato de vinilo para la transformación ulterior en el sentido de una dosificación en forma de granulado o se llevó a cabo a continuación una dosificación en línea en una extrusora para láminas, correspondiente.
Serie de ensayos B Obtención de láminas con tres capas mediante coextrusión
Se llevaron a cabo extrusiones de láminas con tres capas con un orden de las capas formado por poliamida-capa B-poliamida, representando la capa B la capa de barrera. Para B se emplearon productos comerciales de EVOH (ejemplos comparativos) así como las mixturas, según la invención, procedentes de la serie de ensayos A. La poliamida (PA) es Durethan® B38FKA, un material para láminas de poliamida 6 de la firma Bayer AG.
Se fabricaron respectivamente láminas con un espesor nominal de 135 \mum para el estirado biaxial, subsiguiente y láminas con un espesor de 48 \mum, que estaban destinadas a los procedimientos de embutición.
Datos relativos a la construcción del ensayo
4 extrusoras, que se conducen hasta un bloque de alimentación de 3 capas,
bloque de alimentación 270ºC, boquilla 280ºC en 3 puntos de medida diferentes.
Los espesores de las capas se determinaron por medio de una medida del espesor radiométrica en línea, llevándose a cabo la calibración por medio de una medida fuera de línea (micrómetro). Los espesores se modificaron fundamentalmente por el número de revoluciones de la extrusora y por la velocidad de estirado. El espesor de las capas individuales se influenció por medio de la supresión y de la aplicación específica de la capa correspondiente. El espesor de esta capa se determinó mediante la diferencia entre el espesor antes y el espesor después de la retirada o bien de la aplicación de la capa.
La medida del espesor en línea sirvió también para vigilar la homogeneidad del espesor de las capas. Las boquillas de ranura ancha se homogeneizaron del mejor modo posible al principio.
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip1.000000\baselineskip
(Tabla pasa a página siguiente)
TABLA 8
2
3
Las láminas se fabricaron con una temperatura de los cilindros de colada de 80 hasta 100ºC, se condujeron a través de la medición del espesor en línea, y tras el corte marginal, se bobinaron.
Viscosidades de los EVOH empleados o bien de las mixturas procedentes de la serie de ensayos A
La velocidad de cizalladura durante las extrusiones de las láminas o de los cuerpos moldeados delgados a través de las boquillas, se encontraba en el intervalo desde 1 hasta 100 s^{-1}. Para una buena extrusión son preferentes materiales con bajas viscosidades. Por lo tanto, según la tabla 9 se medirán las viscosidades de las mixturas con contenidos variables en EVM a velocidades de cizalladura opcionales para la extrusión.
Tal como muestra la tabla 9 se produce una reducción de la viscosidad cuanto mayor sea el porcentaje del granulado en EVM en la mixtura frente al EVOH puro.
TABLA 9
Mixtura Nr. Proporción en % de Levamelt® 800 en la mixtura con L101B Viscosidad \eta* a 300 s^{-1} en Pa\cdots
- 0 800
4 15 620
6 30 420
7 40 400
8 60 290
- 100 150
La viscosidad \eta* en Pa\cdots se mide frente a las velocidades de cizalladura (representada como la velocidad angular omega en 1/s).
Las muestras se secaron en primer lugar durante 16 horas a 80ºC en el armario de vacío y, a continuación, se prensaron con la prensa de laboratorio a 200ºC para dar probetas. Las dimensiones se llevaron a cabo en el reómetro de oscilación ARES de la firma Rheometric con la geometría de placa-placa PP25 en el intervalo de frecuencias desde 10 hasta 0,1 Hz y a temperaturas desde 180ºC hasta 260ºC.
\newpage
Serie de ensayos C
Ensayos de estirado para el acabado de láminas con varias capas (BOPA) de poliamida orientada de manera biaxial.
Estirados biaxiales simultáneos.
TABLA 10
4
TABLA 11
5
Permeabilidades al oxígeno
Estas permeabilidades frente al oxígeno se determinaron por medio del aparato OX-TRAN de la firma Mocon con detector electroquímico de O_{2}.
\newpage
Parámetros de medida: Presión: 1.000 mbares de O_{2}.
Humedad del gas: seco
Temperatura: 23 grados Celsius
TABLA 12
6
Puesto que durante el tiempo de la medida no puede determinarse de manera inequívoca una determinación exacta de la permeabilidad al oxígeno debido a la elevada barrera frente al oxígeno, se dieron los datos aproximadamente 1 en el caso de las muestras correspondientes. Sin embargo los valores reales se encontraron por debajo.
Idoneidad para la embutición
La idoneidad para la embutición de las láminas se determinó cualitativamente por medio de un aparato en el que se sujeta en un bastidor un trozo de lámina de aproximadamente 10 x 10 cm, se calienta por medio de una lámpara IR y a continuación se aspira en un molde por medio de vacío, que está constituido por una pirámide escalonada redonda (altura de los escalones 4 x 1,5 cm). En este caso se realizaron dilataciones diferentes.
Se encontró que las láminas según la invención pueden embutirse para dar capas delgadas, transparentes, mientras que las láminas comparativas tenían tendencia a la formación de heterogeneidades ópticas (separaciones entre las fases) a dilataciones elevadas.
Lámina 4: formación de tiras blancas, zonas turbias en la dirección de la dilatación.
Lámina 6: la lámina, originalmente turbia, se vuelve transparente en las zonas embutidas.
Las láminas 6, 8 y 14 se comportan de manera similar a la lámina 6.
Morfología de las láminas obtenidas
Ensayos por TEM (Microscopia de Transmisión Electrónica) tras contrastado con RuO_{4}.
En este caso se emplearon las láminas siguientes y se ensayó respectivamente la morfología de la capa de barrera interna con aumentos de 3.500 y de 10.000.
Lámina 4 (comparativa): no puede reconocerse una estructuración.
Capas de barrera con EVOH y EVM (80% en peso de acetato de vinilo)
Lámina 5:
partículas estiradas longitudinalmente (EVM, proporción 15% en peso) de aproximadamente 0,5 x 5 \mum y menores)
Lámina 7:
partículas estiradas longitudinalmente o bien laminillas de aproximadamente 1 \mum (proporción de EVM 30% en peso)
Lámina 8 tras estirado:
partículas ovales en parte con oclusiones de EVOH de hasta aproximadamente 2 \mum (proporción en EVM 30% en peso)
Lámina 9:
laminillas estiradas longitudinalmente con un espesor de hasta 2 \mum y partículas pequeñas con un diámetro desde 0,4 hasta 1 \mum (proporción en EVM 40% en peso).
Lámina 11:
el EVM forma la fase continua con partículas de EVOH con un tamaño de 2 \mum (proporción en EVM 60% en peso).
Capas de barrera con EVOH y EVM (80% en peso de acetato de vinilo) y copoliamida (Copa)
Lámina 13:
partículas en forma de esfera con un tamaño de 0,4 hasta 1 \mum (proporción en EVM 15% en peso, 5% en peso de Copa).
Capas de barrera con EVOH y EVM (45% en peso de acetato de vinilo)
Lámina 14:
partículas en forma de esferas con un tamaño de 0,2 hasta 0,8 \mum, distribución relativamente estrecha.
Evaluación de las láminas procedentes de la serie de ensayos B
Las láminas 1 hasta 4 (comparativas) eran transparentes y pudieron ser evaluadas a simple vista como las láminas de un espesor similar constituidas por poliamida pura.
Las láminas 5 a 14b son opacas hasta ligeramente turbias, siendo las láminas gruesas (destinadas para el estirado) evidentemente menos transparentes que las variantes más delgadas.
Las mayores proporciones en los componentes de la mixtura en la capa de barrera condujeron a un enturbiamiento más pronunciado.
Todas las láminas eran macroscópicamente homogéneas.
La lámina 8 se obtuvo únicamente con espesores irregulares de la capa de barrera debido a las heterogeneidades en la dosificación del granulado (pegajosidad del granulado).
La lámina 12 presentó agujeros, que pueden ser debidos a la humedad en el material de la mixtura.
La lámina 14 presentó motas en la zona marginal. Éstas pudieron ser eliminadas mediante variación de la temperatura.
Con las mixturas según la invención puede designarse una extrusión claramente mejor que la de las láminas comparativas. La adición de copolímero de etileno-acetato de vinilo tiene un efecto favorable sobre el comportamiento de la viscosidad en la fabricación de láminas por fusión.
Evaluación de la viscosidad de los EVOH empleados o bien de las mixturas según la invención
El copolímero de etileno-acetato de vinilo Levamelt® 800 presenta frente al EVOH puro, una disminución mucho más pronunciada de la viscosidad por cizalladura (shear thinning). La adición de Levamelt al EVOH (mixturas 3, 6, 7 y 8) condujo a una clara disminución de la viscosidad por cizalladura (shear thinning) en la mezcla, aún cuando el Levamelt estaba presente sólo como fase separada dispersado en la matriz de EVOH. Por este motivo se produjo un comportamiento a la extrusión de las mixturas según la invención más fácil que en el caso del EVOH puro, especialmente bajo las condiciones de la extrusión de las láminas, en el que el material tenía que pasar simultáneamente a través de intersticios muy delgados.
Evaluación del estirado de la serie de ensayos C
Una inspección más detallada de las láminas mostró que todas las láminas comparativas eran transparentes antes del estirado, sin embargo presentaban después del estirado una imagen estructural irregular. En este caso las superficies estiradas de las láminas comparativas eran turbias o presentaban grietas debido a la separación de las capas.
Las láminas con la capa de barrera según la invención se volvieron transparentes por medio del estirado. Para todos los ensayos de estirado se cumplió que el ajuste de las condiciones óptimas para el estirado requirió ensayos más prolongados y dependían en gran medida de la temperatura. La velocidad de estirado no se modificó en este caso. Las láminas según la invención con las mixturas de barrera no se habían estirado todavía intencionadamente, de manera que será posible todavía una optimación adicional para proporcionar relaciones mayores de estirado.
Las láminas comparativas se empeoraron ópticamente después del estirado, esto podría deberse a una separación de las fases, que no se observa en el caso de las láminas según la invención. El criterio de la transparencia por contacto se cumplió siempre.
Evaluación de la permeabilidad al oxígeno
Pudo observarse que las láminas estiradas tenían una permeabilidad al oxígeno, en comparación con las láminas de la misma composición, que puede calcularse a partir del espesor.
Las láminas según la invención presentan, en comparación con las láminas con las capas de barrera de EVOH puro, valores de barrera inesperados, excelentes. Solamente en el caso en que se añadan copolímeros de etileno-acetato de vinilo en un 60% en peso aumentan las permeabilidades frente al oxígeno. Por lo tanto la proporción en copolímeros de etileno-acetato de vinilo no debería sobrepasar esencialmente el 50% en peso en la capa de barrera.
Pudo deducirse que, en el caso de las mixturas constituidas por EVOH y por EVM con proporciones de hasta un 40% en peso como mínimo de EVM, éste se encontraba en forma de una fase discontinua. El EVM formó partículas en una matriz de EVOH, que presentan una forma longitudinalmente estirada. El aumento de la proporción en EVM condujo a estructuras parcialmente laminares, que son ventajosas para la obtención de propiedades de barrera. Tras el estirado, que estaba constituido por una etapa de recocido, se modificó la forma de las partículas de EVM, convirtiéndose las partículas laminares en partículas más bien esféricas. Para el artículo con varias capas según la invención, la formación de la fase discreta de EVM en la fase de EVOH muestra buenas condiciones previas para el estirado/embutición de la capa de barrera. La matriz constituida por EVOH determina en este caso las propiedades de barrera.
Si la proporción en EVM sobrepasa claramente a la de EVOH, como en el caso de la lámina 11, se producirá una inversión de las fases. Era de suponer que las capas de este tipo ya no dispusiesen de las propiedades de barrera típicas del EVOH.
En la lámina 13 pudo observarse el efecto de la adición de una copoliamida a modo de transmisor. Se obtuvieron partículas con una configuración esférica. Es de suponer que esta morfología de las fases permanece estable incluso durante el procedimiento de estirado y de recocido.
Finalmente se observó en la lámina 14 el efecto del empleo de EVM menos polar. En este caso el EVM está distribuido de una forma especialmente fina.
La adición de copoliamidas como tercer componente en la capa de barrera pudo servir especialmente para la estabilización de la distribución del EVM. De este modo pudo asegurarse la estabilidad de la morfología en el caso de una elaboración múltiple (empleo de material reciclado) y durante los recocidos. De este modo la dispersión del EVM permanece finamente dividida en la matriz de EVOH y, por lo tanto, se asegura la transparencia.
La aptitud al estirado, mejorada, de las láminas con las capas de barrera según la invención está especialmente marcada por medio del empleo del tipo EVM con un 80% en peso de acetato de vinilo y está menos marcada en el caso del empleo del tipo EVM con un 45% en peso de acetato de vinilo. Esto puede depender de la estructura fuertemente dilatada de la fase de EVM, que provoca una flexibilización especialmente pronunciada.
Para el técnico en la materia se produjo por lo tanto una posibilidad para la optimación de las propiedades en lo que respecta a la flexibilización, especialmente a la aptitud al estirado en unión con PA y, por otro lado, el establecimiento de tamaños menores de las partículas de la fase de EVM. De este modo pudieron controlarse la transparencia y la estabilidad de la morfología. En este caso deben considerarse como significativas la elección del EVM y la adición de las copoliamidas.

Claims (14)

1. Artículo con una o varias capas según la reivindicación 1, en la que el artículo es una lámina, que contiene copolímeros de \alpha-olefina-alcohol vinílico y al menos un copolímero de \alpha-olefina-acetato de vinilo, caracterizado porque el copolímero de \alpha-olefina-acetato de vinilo contiene unidades recurrentes de acetato de vinilo en el intervalo desde 35 hasta 99,99% en peso y porque la \alpha-olefina se elige entre etileno, propeno, n-buteno, i-buteno, penteno, hexeno, 1-hexeno, hepteno, octeno, 1-octeno y sus mezclas.
2. Lámina según la reivindicación 1, caracterizada porque el copolímero de \alpha-olefina-acetato de vinilo contiene al menos un 45% en peso de unidades recurrentes de acetato de vinilo.
3. Lámina según la reivindicación 2, caracterizada porque el copolímero de \alpha-olefina-acetato de vinilo contiene, al menos, un 65% en peso de unidades recurrentes de acetato de vinilo.
4. Procedimiento para la obtención del artículo monocapa según una de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizado porque el copolímero se mezcla, en un órgano mezclador, con los componentes restantes.
5. Un artículo con varias capas, que contiene al menos una capa A y al menos una capa B,
en el que
A
contiene un polímero termoplástico y
B
contiene un copolímero de \alpha-olefina-alcohol vinílico y un copolímero de \alpha-olefina-acetato de vinilo con un contenido en acetato de vinilo en el intervalo desde 35 hasta 95% en peso y siendo el copolímero de \alpha-olefina-alcohol vinílico un copolímero de etileno-alcohol vinílico con un contenido en etileno en el intervalo desde 20 hasta 75% en moles.
6. Artículo con varias capas según la reivindicación 5, en el que el polímero termoplástico es poliamida o polipropileno.
7. Artículo con varias capas según una de las reivindicaciones 5 y 6, en el que el copolímero de \alpha-olefina-acetato de vinilo es copolímero de etileno-acetato de vinilo.
8. Artículo con varias capas según una de las reivindicaciones 5 a 7, en el que el orden de las capas es A, B, A.
9. Artículo con varias capas según la reivindicación 8, en el que el orden de las capas es poliamida, capa B, poliamida.
10. Artículo con varias capas según la reivindicación 8, en el que el orden de las capas es polipropileno, capa B, polipropileno.
11. Artículo con varias capas según una de las reivindicaciones 5 a 10, en el que la capa B contiene, adicionalmente, hasta un 25% en peso de una copoliamida con un punto de fusión en el intervalo desde 70 hasta 200ºC.
12. Artículo con varias capas según la reivindicación 8, en el que el orden de las capas es propileno capa B polipropileno y se ha introducido entre las capas respectivamente, además, otra capa de un polímero, que sirve para mejorar la unión del material compuesto.
13. Procedimiento para la obtención del artículo con varias capas según una de las reivindicaciones 5 a 11 mediante coextrusión o mediante laminación.
14. Material para envasado que contiene el artículo monocapa o con varias capas según una de las reivindicaciones 1 a 12.
ES02762403T 2001-08-08 2002-07-26 Evoh y evm en productos con una o varias capas. Expired - Lifetime ES2243758T3 (es)

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