ES2261211T3 - Peliculas de polimero utilizadas como envases termo-contraibles. - Google Patents
Peliculas de polimero utilizadas como envases termo-contraibles.Info
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Abstract
Una estructura de película de polímero de varias capas orientada que comprende: (a) una primera capa barrera, teniendo dicha capa barrera dos superficies opuestas; (b) una segunda capa adherida a una de dichas superficies de dicha capa barrera, comprendiendo la composición de dicha segunda capa una mezcla de dos copolímeros de etileno acetato de vinilo; (c) una tercera capa adherida a la otra superficie de dicha capa barrera que tiene la misma composición que la segunda capa. (d) una cuarta capa adherida a una entre dichas capas segunda o tercera, comprendiendo la composición de dicha cuarta capa una mezcla de dos copolímeros de etileno vinilo y aditivos de procesado. (e) una quinta capa adherida a la otra entre dicha segunda o tercera capa comprendiendo la composición de dicha quinta capa una mezcla de polietileno de baja densidad lineal y polietileno de baja densidad, siempre y cuando el índice de fundido para cada una de las mezclas de copolímero de etileno vinilo de cada capa de dicha estructura de película sea el mismo.
Description
Películas de polímero utilizadas como envases
termo-contraíbles.
Las películas de polímero
termo-contraíbles han ganado una sustancial
aceptación para su uso en los envases de carne. La presente memoria
descriptiva detallará el uso de películas para envasar carne,
entendiéndose que dichas películas son también adecuadas para
envasar otros productos. Las películas que enmarcan la presente
invención son útiles como bolsas termo-contraíbles
suministradas al envasador de carnes con un extremo abierto, para su
cierre y sellado tras la inserción de carne. Una vez insertado el
producto, normalmente se evacúa el aire, se cierra el extremo
abierto de la bolsa, por ejemplo por termo-sellado,
o aplicando una grapa de metal, y finalmente se aplica calor, por
ejemplo con agua caliente, para iniciar la contracción de la
película alrededor de la car-
ne.
ne.
En un procesado posterior de la carne, se puede
abrir la bolsa y sacar la carne para su cortado en trozos para el
consumidor, para venta al por menor, por ejemplo, o para uso
institucional.
Las bolsas contraíbles logradas deben satisfacer
varios requisitos impuestos tanto por el productor de las bolsas
como por los consumidores de la bolsa. Es de primordial importancia
para el usuario de la bolsa que la bolsa pueda sobrevivir
físicamente intacta al proceso de ser rellenada, evacuada, cerrada
por sellado y contraída por calor. La bolsa debe ser asimismo lo
suficientemente fuerte para sobrevivir al manejo de la carne que
implica el traslado de la carne contenida, que puede llegar a pesar
22,5 kg (50 libras) o más, además del sistema de distribución al
siguiente procesador, o al consumidor. Así pues, la bolsa debe
proteger físicamente la carne.
Es también altamente deseable para el consumidor
de la bolsa que ésta sirva como barrera a la infusión de materiales
gaseosos del entorno circundante. Es de particular importancia la
provisión de una barrera efectiva a la infusión de oxígeno, ya que
tal como se sabe perfectamente, el oxígeno estropea la carne.
El productor de la bolsa requiere un producto
que pueda producirse de manera competitiva al mismo tiempo que se
satisfacen las necesidades del consumidor. Por lo tanto, el material
de la bolsa deberá ser fácilmente extruible, y susceptible de
orientación, con una suficiente libertad en los parámetros de
proceso como para permitir una producción de la película eficiente.
El proceso deberá dar cabida a la extensión eficaz de las
operaciones de producción. En el proceso de orientación, la película
deberá ser lo bastante resistente como para soportar el estirado. La
temperatura de orientación deberá ser una temperatura que pueda ser
conseguida económicamente por el productor y que proporcione el uso
de procesos de contracción económicos para el consumidor de la
bolsa.
Las bolsas contraíbles convencionales se
construyen generalmente con copolímeros de etileno acetato de vinilo
(EVA). En algunos casos, las bolsas contienen una capa de copolímero
Saran que funciona como barrera al oxígeno. Se ha sugerido también
un copolímero de etileno alcohol vinílico como capa de barrera.
Independientemente de las ventajas, los envases
de bolsa contraíble para la carne no están exentos de dificultades,
muchas de las cuales se pueden atribuir las limitaciones de la
película. Tal como podrá apreciarse, el proceso para estirar la
película, y después contraerla, expone a la película a condiciones
bastante severas debidas al carácter de las operaciones.
Es especialmente importante apreciar que la
película es particularmente vulnerable a fallar en las condiciones
de operación debido a las temperaturas relativamente altas a las que
se expone en los procesos de orientación y contracción.
La película debe ser susceptible de orientación
sin distorsión o separación de las distintas capas que están
presentes normalmente en las películas de esta naturaleza. La
película debe ser lo suficientemente fuerte a la temperatura de
orientación como para soportar el estirado sin que se creen
agujeros, lágrimas o zonas no uniformes de esti-
rado.
rado.
En el caso de una película tubular soplada, la
película debe ser capaz de soportar la burbuja de estirado durante
el proceso de orientación. Finalmente, cada una de las capas de la
película deberá ser susceptible a la orientación sin fracturarse,
separarse o sin que se creen agujeros en la capa.
En el uso como envase, la película debe
responder al calor con la suficiente rapidez como para que sea
práctica a nivel comercial y, además, no deberá presentar un nivel
de energía de contracción que cause que la película se rompa o se
deslamine durante la contracción, en virtud de sus propias fuerzas
internas.
En la patente EE.UU. Nº 4.457.960 se describen
películas poliméricas de varias capas orientadas que comprenden una
capa barrera que tiene dos superficies opuestas; una segunda capa
que se adhiere a una de las superficies de la primera capa,
consistiendo dicha segunda capa en 10% a 90% de polietileno de baja
densidad lineal y de 90% a 10% de copolímero de etileno acetato de
vinilo; y una tercera capa que se adhiere a la otra superficie de la
primera capa, consistiendo la composición de dicha tercera capa en
etileno acetato de vinilo o una mezcla de 10% a 90% de polietileno
de baja densidad lineal con 90% a 10% de etileno acetato de vinilo.
En la patente ‘960 se describe además una estructura de película de
cinco capas que tiene una capa barrera; una segunda y tercera capa
que tienen esencialmente la misma composición y una cuarta y quinta
capa que tienen esencialmente la misma composición, consistiendo al
menos uno de dichos pares en al menos un 50% de copolímero de
etileno acetato de vinilo, siendo el resto polietileno de baja
densidad lineal y consistiendo al menos uno de dichos pares en al
menos un 10% de polietileno de baja densidad lineal, siendo el resto
copolímero de etileno acetato de vinilo.
En la patente EE.UU. Nº 4.853.265 se describe
una película para envasado de varias capas, orientada,
termo-contraíble que tiene al menos dos capas que
comprenden un copolímero de etileno acetato de vinilo. Una de las
capas de copolímero de etileno acetato de vinilo tiene una
diferencia de índice de fundido de aproximadamente 0,3 g/minuto en
comparación con el índice de fundido de la otra capa de copolímero
de etileno acetato de vinilo.
En la patente EE.UU. Nº 4.894.107 se describe un
proceso para la obtención de películas poliméricas de varias capas.
Dichas películas tienen una capa de copolímero de cloruro de
vinilideno entre al menos las otras dos capas que contienen etileno
acetato de vinilo y, opcionalmente, polietileno de baja densidad
lineal.
En la patente EE.UU. Nº 5.030.511 se describen
películas hechas de composiciones de copolímero de cloruro de
vinilideno que comprenden de aproximadamente 0,01% a 6% en peso de
un auxiliar de proceso teniendo dicho auxiliar de proceso un peso
molecular de menos de aproximadamente 700. Las películas tienen
también una primera y segunda capa, comprendiendo cada una de dichas
primera y segunda capa un copolímero de etileno acetato de vinilo
que tiene un índice de fundido superior a aproximadamente 1,2.
En la patente EE.UU. Nº 5.538.770, se describe
una película polimérica que comprende capas de primera y segunda
superficie comprendiendo dichas primera y segunda superficies un
polímero o copolímero olefínico y una capa polimérica de cloruro de
vinilideno dispuesta entre dichas capas primera y segunda
comprendiendo dicha capa polimérica de cloruro de vinilideno 100
partes en peso de al menos un copolímero de cloruro de vinilideno;
entre 4 y 15 partes en peso de un plastificante y entre 4 y 15
partes en peso de un copolímero de acrilato /esti-
reno.
reno.
A pesar de la tecnología conocida en torno a las
películas termo-contraíbles, existe aún la necesidad
de mejorar la película con el fin de satisfacer las exigencias de la
industria de envasado de carne.
Por consiguiente, el objeto de la presente
invención consiste en proporcionar mejores estructuras de película
para su uso en bolsas contraíbles, de manera que las bolsas
contraíbles sean capaces de soportar los procesos de producción y
contracción.
La presente invención proporciona una película
polimérica de varias capas orientada útil para el envasado de carne.
La presente invención proporciona también un proceso para la
fabricación de la película polimérica de varias capas orientada de
la presente invención. La presente invención proporciona además
bolsas termo-contraíbles que están hechas de la
película polimérica de varias capas orientada de la invención y que
son útiles para el envasado de car-
ne.
ne.
En uno de los modos de realización de la
presente invención, la película polimérica de varias capas orientada
tiene una primera capa barrera, presentando la primera capa dos
superficies opuestas; una segunda capa que se adhiere a una de las
superficies de la primera capa; una tercera capa que se adhiere a la
otra superficie de la primera capa, una cuarta capa que se adhiere a
una de dichas capas segunda o tercera; y una quinta capa que se
adhiere a la otra segunda o tercera capa.
En este modo de realización, la capa barrera
comprende una mezcla de policloruro de vinilideno y acrilato de
metilo, las capas segunda y tercera comprenden independientemente
una mezcla de dos copolímeros de etileno vinilo, siendo el índice de
fundido de la mezcla para cada una de las capas segunda y tercera el
mismo; la cuarta capa comprende una mezcla de dos copolímeros de
etileno vinilo y aditivos de procesado, siendo el índice de fundido
para la mezcla EVA de dicha cuarta capa el mismo que el índice de
fundido para las capas segunda y tercera; y una quinta capa que
comprende una mezcla de polietileno de baja densidad lineal (LLDPE)
y un polietileno de baja densidad (LDPE).
Un modo de realización preferible de la presente
invención presenta también una primera capa barrera con dos
superficies opuestas, comprendiendo dicha primera capa barrera una
mezcla de policloruro de vinilideno acrilato de metilo. Las capas
segunda y tercera se adhieren a las superficies de dicha capa
barrera y comprenden una mezcla de dos copolímeros de etileno
acetato de vinilo diferentes (EVA), siendo el índice de fundido para
la mezcla de EVA de cada una de las capas segunda y tercera el
mismo; estando presente para cada una de las capas segunda y tercera
el EVA en un intervalo de aproximadamente 65% a 85%, preferiblemente
aproximadamente 74%, en función del peso total de la capa; y estando
presente el otro EVA en un intervalo de aproximadamente 15% a 35%,
preferiblemente aproximadamente 26%, en función del peso total de la
capa. Otra cuarta capa se adhiere a una entre la segunda o tercera
capa y comprende una mezcla de dos EVAs diferentes y aditivos de
procesado siendo el índice de fundido de la mezcla de EVA de dicha
cuarta capa igual al índice de fundido de dichas capas segunda y
tercera, y estando presente los EVAs de la mezcla de EVAs en
aproximadamente 65 a 85%, preferiblemente aproximadamente 72,5%, y
estando el otro EVA presente en aproximadamente
15-35%, preferiblemente aproximadamente 25%, en
función del peso total de la capa, y estando presentes los aditivos
de procesado en aproximadamente 0,1% a 0%, preferiblemente
aproximadamente 2,5% en función del peso de la capa. Una quinta capa
se adhiere a la otra capa segunda o tercera y comprende una mezcla
de LLDPE y LDPE, estando presente el LLDPE en aproximadamente 80 a
100%, preferiblemente aproximadamente 90% y estando presente el LDPE
en aproximadamente 0 a 20% preferiblemente aproximadamente 10% en
función del peso total de la capa.
Otro modo de realización más de la presente
invención presenta una primera capa barrera con dos superficies
opuestas que comprenden una mezcla de policloruro de vinilideno
acrilato de metilo. Una segunda y tercera capa se adhiere a las
superficies de dicha capa barrera comprendiendo cada una de las
capas segunda y tercera una mezcla de dos EVAs diferentes, siendo el
punto de fundido de la mezcla de EVA de cada una de las capas
segunda y tercera el mismo, entendiéndose que una de dichas capas
segunda o tercera puede contener aditivos de procesado adicionales.
Una cuarta capa se adhiere a la superficie de dicha segunda o
tercera capa que contiene una mezcla de dos EVAs diferentes y
aditivos de procesado, siendo el índice de fundido para la mezcla de
EVA de dicha cuarta capa el mismo que el índice de fundido para
dicha segunda y tercera capa. Una quinta capa se adhiere a la capa
de dicha segunda o dicha tercera capa y contiene solamente una
mezcla de dos EVA, comprendiendo dicha quinta capa una mezcla de
LLDPE y LDPE.
Un modo de realización aún más preferible de la
presente invención tiene una primera capa barrera con dos
superficies opuestas que comprende una mezcla de policloruro de
vinilideno acrilato de metilo; una segunda y tercera capa que se
adhieren a las superficies de dicha capa barrera, comprendiendo una
entre dichas segunda o tercera capa una mezcla de EVAs, estando
presente uno de los EVA en aproximadamente 65 a 85%, preferiblemente
aproximadamente 74%, y estando presente el otro EVA en
aproximadamente un 15 a 35%, preferiblemente aproximadamente 26%; la
otra segunda o tercera capa comprende una mezcla de dos EVAs
diferentes, y aditivos de procesado, estando presente uno de los
EVAs de la mezcla de EVAs en aproximadamente 65 a 85%,
preferiblemente aproximadamente 72,5%, y estando presente el otro
EVA en aproximadamente 15 a 35%, preferiblemente aproximadamente 25%
en función del peso total de la capa, y estando presentes los
aditivos de procesado en aproximadamente 0,1 a 10%, preferiblemente
aproximadamente 2,5% en función del peso de la capa; una cuarta capa
que se adhiere a la superficie de dicha segunda o tercera capa y
contiene una mezcla de dos EVAs diferentes y aditivos de procesado,
comprendiendo dicha capa una mezcla de dos EVAs diferentes y
aditivos de procesado, estando presente uno de los EVA de la mezcla
de EVA en aproximadamente 65 a 85%, preferiblemente aproximadamente
72,5% y estando presente el otro EVA en aproximadamente 15 a 35%,
preferiblemente aproximadamente 25%, y estando presentes los
aditivos de procesado en aproximadamente 0,5 a 10%, preferiblemente
aproximadamente 2,5%; una quinta capa que se adhiere a la capa de
dicha segunda o tercera capa y comprende una mezcla de dos EVAs
diferentes, comprendiendo dicha quinta capa una mezcla de LLDPE y
LDPE, estando presente el LLDPE en aproximadamente 80 a 100%,
preferiblemente aproximadamente 90%, y estando presente el LDPE en
aproximadamente 0 a 20%, preferiblemente aproximadamente 10% en
función del peso total de la capa.
Un modo de realización más preferible aún de la
presente invención tiene una primera capa barrera con dos
superficies opuestas, comprendiendo dicha primera capa barrera una
mezcla de policloruro de vinilideno y acrilato de metilo. Una
segunda y tercera capa que se adhiere a las superficies de dicha
capa barrera y comprende una mezcla de dos copolímeros de etileno
acetato de vinilo (EVA) diferentes, siendo el índice de fundido para
la mezcla de EVA de cada una de las capas segunda y tercera el
mismo; estando presente para cada una de las capas segunda y tercera
el EVA en aproximadamente 65 a 85%, preferiblemente aproximadamente
74% en función del peso total de la capa; estando presente el otro
EVA en un intervalo de aproximadamente 15 a 35%, preferiblemente
aproximadamente 26% en función del peso total de la capa. Una
cuarta capa que se adhiere a una de las capas segunda o tercera y
comprende una mezcla de dos EVAs diferentes y aditivos de procesado,
comprendiendo dichos aditivos un agente de deslizamiento y un agente
antibloqueo y pudiendo consistir dicho agente antibloqueo en una
mezcla de dos o más agentes antibloqueo y estando presentes los
aditivos de procesado en aproximadamente 0,1 a 10%, preferiblemente
aproximadamente 3%, en función del peso de la capa; una quinta capa
que se adhiere a la otra entre dichas capas segunda o tercera y
comprende una mezcla de LLDPE estando presente el LLDPE en
aproximadamente 80 a 100%, preferiblemente aproximadamente 90%, y
estando presente el LDPE en aproximadamente 0% a 20%,
preferiblemente aproximadamente 10%, en función del peso total de la
capa.
En todas las películas de varias capas de la
presente invención, la capa barrera consiste preferiblemente en una
mezcla de policloruro de vinilideno y acrilato de metilo. Serían
adecuadas también en la práctica de la presente invención otras
resinas de barrera como policloruro de vinilo, copolímero de etileno
alcohol vinílico.
Las películas de la presente invención pueden
ser sometidas opcionalmente a irradiación una vez completada la
fabricación de la estructura de película de varias capas, pero antes
o después de la orientación de dicha estructura de película.
Se emplean dosis de irradiación de 2MR a
aproximadamente 10RM para irradiar las películas de la presente
invención. Una dosis de irradiación más preferible para las
películas de la invención es la comprendida entre aproximadamente
4MR y 6MR.
Un uso final sustancial de la invención es el de
bolsas termo-contraíbles sellables para su
utilización en particular en el envasado de carne. Las películas
obtenidas con arreglo a la invención encuentran una especial
utilidad en la formación de envases que son sometidos a procesos de
contracción a baja temperatura.
La figura 1 es una bolsa obtenida con arreglo a
la invención.
La figura 2 es una vista transversal de la bolsa
de la figura 1 que presenta una estructura de bolsa de 5 capas.
Se ha descubierto que las bolsas
termo-contraíbles que consisten en estructuras de
película de 5 capas de la presente invención presentan mejoras con
respecto a las bolsas contraíbles conocidas. Dichas mejoras
consisten en una mayor contracción a temperatura más baja y un
mejor coeficiente de fricción que tiene como resultado un mejor uso
final gracias al uso de menos almidón.
La figura 1 muestra una bolsa obtenida con
arreglo a la invención. La bolsa vacía mostrada es un tubo
molecularmente orientado aplastado con uno de los extremos cerrado
mediante un termo-sello 2 a lo largo de uno de los
extremos del tubo. El otro extremo de la bolsa está abierto para la
inserción de carne, y normalmente se cierra y se sella cuando se
mete la carne dentro de la bolsa.
La figura 2 muestra una estructura en la que la
bolsa está hecha a partir de una estructura de película de 5 capas
según la presente invención. La capa 6 es la capa barrera que reduce
al mínimo la transmisión de oxígeno a través de la película. La capa
4 es la capa de enlace interior que sirve para mejorar la
adherencia. La capa 8 es la capa de enlace exterior que sirve
también para mejorar la adherencia. La capa 10 es la capa exterior
que sirve para proteger la bolsa y su producto del abuso. La capa 2
es la capa de termo-sellado. Debe advertirse que los
componentes de la capa 4 y la capa 8 contribuyen a una mejora en la
mayor contracción a temperatura más baja según la presente
invención. En un modo de realización preferible de la presente
invención, la capa 6 consiste en un 100% de mezcla de policloruro de
vinilideno acrilato de metilo; la capa 4 consiste en una mezcla de
74% de copolímero de etileno acetato de vinilo que tiene un
contenido en acetato de vinilo de 18% y un índice de fundido típico
de 0,7 g/10 min y un 26% de un copolímero de etileno acetato de
vinilo que tiene un contenido en acetato de vinilo de 18% y un
índice de fundido típico de 2,1 g/10 min. La capa 8 es idéntica a la
capa 4. La capa 10 consiste en una mezcla de un 72,5% de copolímero
de etileno acetato de vinilo que tiene un contenido en acetato de
vinilo de 18% y un índice de fundido típico de 0,7 g/10 min y un 25%
de un copolímero de etileno acetato de vinilo que tiene un contenido
en acetato de vinilo de 18% y un índice de fundido típico de 2,1
g/10 min; la capa 10 comprende además 1,5% de un auxiliar de
procesado para el deslizamiento y 1,0% de un agente antibloqueo. La
capa 2 es una mezcla de 90% de polietileno de baja densidad lineal y
10% de polietileno de baja densidad.
En otro modo de realización preferible de la
presente invención la capa barrera consiste en 100% de mezcla de
policloruro de vinilideno y acrilato de metilo. La capa de enlace
exterior es una mezcla de 72,5% de un copolímero de etileno acetato
de vinilo que tiene un contenido en acetato de vinilo de 18% y un
índice de fundido típico de 0,7 g/10 min; 26% de un copolímero de
etileno acetato de vinilo que tiene un contenido en acetato de
vinilo de 18% y un índice de fundido típico de 2,1 g/10 min, 1,5% de
un auxiliar de procesado para el deslizamiento y 1,0% de un agente
antibloqueo. La capa de enlace interior consiste en una mezcla de
74% de un copolímero de etileno acetato de vinilo que tiene un
contenido en acetato de vinilo de 18% y un índice de fundido típico
de 0,7 g/10 min y un copolímero de etileno acetato de vinilo que
tiene un contenido en acetato de vinilo de 18% y un índice de
fundido típico de 2,1 g/10 min. La capa exterior es idéntica a la
capa de enlace exterior. La capa de sellado consiste en una mezcla
de 90% de polietileno de baja densidad lineal y 10% de polietileno
de baja densidad.
El grosor global de las películas de la presente
invención es nominalmente el mismo que el grosor de las películas
convencionales. Las películas tienen un grosor generalmente de
aproximadamente 50 \mum (2,0 mils), siendo un intervalo normal de
37,5 a 75 \mum (1,5 a 3,0 mils). Las capas individuales de la
estructura de película tienen un grosor comprendido entre 3,75 y
37,5 \mum (0,15 y 1,5 mils).
Los copolímeros de etileno acetato de vinilo
adecuados para su uso en la presente invención son aquellos que
tienen un 18% de contenido en acetato de vinilo y un índice de
fundido típico de 0,7 g/10 min o un índice de fundido típico de 2,1
g/10 min. Los copolímeros de etileno acetato de vinilo preferibles
son los fabricados por Exxon Chemical of Baytown, Texas.
Estos copolímeros de etileno acetato de vinilo
están ilustrados en Exxon LD-730.09 y Exxon
LD-725.36.
En Dow Chemical Co. Ma, Saran X U 32019.09 se
expone un ejemplo de una mezcla de policloruro de vinilideno
acrilato de metilo adecuada para su uso en la presente invención.
Dicho copolímero de cloruro de vinilideno acrilato de metilo
comprende 92,5% en peso de cloruro de vinilideno, 7,75% en peso de
acrilato de metilo; PM 90.000-92.000; y de 2 a 3% de
auxiliares de procesado, tales como estabilizantes, plastificantes y
lubricantes.
Entre los ejemplos de dichos auxiliares de
procesado se incluyen compuestos epoxidados como aceite de linaza
epoxidado, aceite de soja epoxidado, epiclorohidrina/bisfenol,
talato de octilo epoxidado, dioleato de glicol epoxidado, éster
butílico de ácido graso de aceite de linaza epoxidado y similares.
Otros auxiliares de procesado adecuados pueden incluir un aditivo
como fosfato de 2-etil hexildifenilo, pirofosfato
tetrasódico, polietileno oxidado, antioxidante, óxido de magnesio, o
polietileno clorado.
Un polietileno de baja densidad lineal adecuado
para la práctica de la presente invención es el que se expone como
ejemplo en Dowlex 2247 A-1 fabricado por Dow
Plastics que es un grupo empresarial de Dow Chemical Company of
Midland, Michigan.
Un polietileno de baja densidad adecuado para la
práctica de la presente invención es Quantum NA
204-000 fabricado por Millennium Petrochemicals of
Cincinnati, Ohío.
Un auxiliar de deslizamiento adecuado para la
práctica de la invención es el que se expone como ejemplo en 1080823
U Slip fabricado por Spectrum Colors of Minneapolis, Minnesota.
Un agente antibloqueo adecuado para la práctica
de la invención es el que se expone como ejemplo en Spectratech CM
12124 fabricado por Equistar Chemical Coroporation of Cincinnati,
Ohío y en Ampacet 10579 fabricado por Ampacet Corporation of Mount
Vernor, Nueva York.
La capa barrera de la estructura de película de
la presente invención es preferiblemente una mezcla de policloruro
de vinilideno acrilato de metilo. Las propiedades de barrera de este
copolímero en particular están bien documentadas en la especialidad.
Las mezclas de etileno acetato de vinilo para las diferentes capas
de las estructuras de película de la presente invención proporcionan
capacidad de procesado en la fabricación. La adición de un auxiliar
antibloqueo a la capa exterior de la estructura de película para un
modo de realización preferible mejora además la capacidad de
procesado de la estructura de película. Si bien los componentes
individuales de la estructura de película contribuyen cada uno de
ellos con sus propiedades individuales, es la combinación concreta
de estos distintos componentes lo que proporciona la superioridad de
las estructuras de película de la presente invención.
Tal como se utilizan aquí, los términos que se
exponen a continuación tienen los significados que se indican:
"Polímero" se refiere al producto de
polimerización e incluye, sin limitarse sólo a ellos, homopolímeros,
monopolímeros, copolímeros, interpolímeros,
terc-polímeros, copolímeros de bloque, copolímeros
de injerto y copolímeros de adición.
"Auxiliar de procesado" se refiere a una
sustancia o material que se incorpora en una película o capa de
película para aumentar la flexibilidad, trabajado o capacidad de
extrusión de la película. Estas sustancias incluyen tanto
plastificantes monoméricos como plastificantes poliméricos y
generalmente, son los materiales que funcionan reduciendo las
fuerzas intermoleculares normales de la resina permitiendo así que
se deslicen las macromoléculas unas encima de otras de manera más
libre. La técnica se refiere a muchos plastificantes como
estabilizantes. Por consiguiente, se pretende que los términos
"plastificante" y "estabilizante" se utilicen
indistintamente en el presente documento.
"Orientado" u "orientación" se
refieren al proceso de estirar un artículo plástico caliente seguido
del enfriado rápido mientras continúa en estado estirado para
realinear la configuración molecular y mejorar así las propiedades
mecánicas. El estirado en una dirección se denomina orientación
uniaxial y, en dos direcciones se denomina orientación biaxial. En
las películas flexibles termoplásticas que han sido orientadas
existe una tensión interna que permanece en la lámina plástica que
se puede liberar recalentando la lámina a una temperatura por encima
de la temperatura a la que fue orientada. El material tenderá
entonces a volverse a contraer a las dimensiones originales que
tenía antes de ser orientado por estirado. Por lo tanto, las
películas flexibles "orientadas" son películas flexibles
"termo-contraíbles" y los términos
"orientado" y "termo-contraíble" se
utilizan indistintamente en el presente documento. Por razones de
claridad, debe advertirse que se considera que las películas
obtenidas a través de un proceso tubular tienen una orientación a lo
largo de su longitud llamada dirección longitudinal y/o a lo largo
del ancho del tubo denominada dirección transversal.
Un material "orientado" o
"termo-contraíble" se define en el presente
documento como un material que, al ser calentado a una temperatura
apropiada por encima de la temperatura ambiente (por ejemplo 96ºC),
tendrá una contracción libre de aproximadamente un 5% o más en al
menos una dirección lineal, con arreglo a ASTM D 2732.
"Índice de fundido" abreviado en el
presente documento como MI, significa índice de fundido medido a
190ºC, 2,16 kilogramos de carga, con arreglo a ASTM D 1238,
condición E.
Tal como se utiliza aquí, el término
"extrusión" o el término "extruir" incluye
co-extrución, recubrimiento por extrusión o
combinaciones de ellos, ya sea a través de métodos tubulares,
métodos planares o combinaciones de ellos.
Tal como se utiliza aquí, el término dos
copolímeros de etileno acetato de vinilo diferentes se refiere a
copolímeros de etileno acetato de vinilo que tienen diferentes
índices de fundido.
"Barrera" se refiere a una propiedad de los
materiales termoplásticos que indica que el material en particular
tiene una permeabilidad muy baja a los gases, como por ejemplo el
oxígeno. El material barrera preferible que se indica en la presente
invención es policloruro de vinilideno, acrilato de metilo.
"Mezcla de policloruro de vinilideno acrilato
de metilo" significa que la mezcla comprende \sim97% de
copolímero de cloruro de vinilideno acrilato de metilo y 2% a 3% de
auxiliares de procesado.
Las películas descritas en el presente documento
se pueden fabricar con arreglo a los procesos de orientación
convencionales. En el ejemplo que se expone a continuación, se
describen películas en detalle utilizando un equipo corriente para
el proceso de "doble burbuja".
Ejemplo
1
El ejemplo 1 consiste en una película que tiene
una capa barrera de mezcla de policloruro de vinilideno acrilato de
metilo que es Dow Chemical MA. Saran X U 32019.09; una capa de
enlace exterior y una capa de enlace interior, teniendo cada una de
ellas una mezcla de 74% de Exxon 730.09 y 26% de Exxon 725.36; una
capa exterior que tiene una mezcla de 72,5% de Exxon 730.09; 25% de
Exxon 725.36, 1,5% de 108082 U Slip y 1,07% de Ampacet 10579 y una
capa de sellado interior que tiene una mezcla de 90% de Dowlex
2247A-1 y 10% de Quantum NA 204-000.
Se plastificaron la mezcla de policloruro de vinilideno acrilato de
metilo; las mezclas de copolímero de etileno acetato de vinilo y la
mezcla de polietileno de baja densidad lineal y polietileno de baja
densidad y se extruyeron por fundido a través de cinco extrusoras
por separado hacia una boquilla de cinco capas y se configuraron en
una película tubular de cinco capas sobre un equipo de "doble
burbuja" convencional. Se orientó biaxialmente la película
resultante con un factor de estirado de aproximadamente 2,5 en la
dirección de la máquina y 3,8 en la dirección transversal a la
máquina. La película orientada tenía un grosor de 0,25 ml y estaba
compuesta da 2,25 ml de capa de agente de sellado; 1,05 ml de capa
de enlace interior; 0,20 ml de capa de enlace exterior, 0,55 ml de
capa exterior y 0,20 ml de capa barrera. Se irradió la estructura de
película del ejemplo 1 a 4 - 4,6 MR.
Se sometió a prueba la película del Ejemplo 1
para determinar su contracción libre a 82,2ºC y 93,3ºC (180ºF y
200ºF) aplicando el siguiente procedimiento:
Aparato: Baño a temperatura constante -
temperatura de 30º a 150ºC; incluye control de temperatura,
termómetro y bomba de circulación. Similar a Fischer Nº
13-874-115.
Pinzas – similar a Fischer Nº
10-316A
Papel milimetrado, graduado en mm, cerrado en
plástico.
Cronómetro o reloj de pared. Similar a Fischer
Nº 6-658 (cronómetro o 6-664
(reloj).
Calibre de alambre. Similar a Fischer Nº
15-585B.
Plantilla 100 mm x 100 mm ± 0,5 mm.
Toallitas de papel.
Cuchillas – de un solo filo de seguridad.
Reactivos: agua corriente.
Seguridad: Precaución. Evitar quemarse
por contacto con el baño de contracción.
Evitar un manejo imprudente de las
cuchillas.
Muestra: utilizar la plantilla 100 mm x
100 mm.
Colocar la plantilla en el centro de la red
paralela al borde de la bolsa. Cortar alrededor la parte exterior de
la plantilla.
Retener las dos muestras, una de ellas desde la
posición de arriba y la otra desde abajo.
Cortando la muestra 100 mm x 100 mm, se puede
determinar el porcentaje de contracción en ambas direcciones como
una lectura directa.
Marcar la dirección de la máquina para cada
muestra.
Procedimiento: Ajustar la temperatura del
baño de contracción a 93,3ºC (200ºF).
Colocar las muestras de 100 mm x 100 mm cortadas
previamente, entre las dos pantallas y sumergirlas en el ba-
ño.
ño.
Tiempo de inmersión: 60 segundos.
Este tiempo (6.2.1) permite suficiente tiempo
para completar la contracción de la película. Sacar la muestra del
baño y colocarla sobre la toallita de papel y escurrirla para
secarla.
Medir la película aplanada en mm en ambas
direcciones.
No estirar la muestra
Cálculos: Leer el porcentaje de
contracción directamente del papel milimetrado dado que la medida
inicial era 100 mm en ambas direcciones.
Leer el porcentaje de crecimiento desde el papel
milimetrado si la película presenta crecimiento el lugar de
contracción.
Registro: Registrar el porcentaje de
contracción o crecimiento tanto en la dirección de la máquina como
transversal.
Registrar la diferencia de contracción o
crecimiento entre las direcciones de la máquina y transversal.
Referencias: ASTM Método Normal
D-2838.
Método normal ACC M-721. Fischer
= Fischer Scientific Co.
Una bolsa de control que fue fabricada en
función de la descripción de la patente EE.UU. Nº 4.457.960 dio los
siguientes resultados en la prueba de contracción que se ha
descrito.
\vskip1.000000\baselineskip
Temperatura | % contracción en | % contracción en |
dirección a la máquina | dirección transversal a | |
la máquina | ||
180º | 23,5% | 35% |
200º | 45% | 54% |
Claims (20)
1. Una estructura de película de polímero de
varias capas orientada que comprende:
(a) una primera capa barrera, teniendo dicha
capa barrera dos superficies opuestas;
(b) una segunda capa adherida a una de dichas
superficies de dicha capa barrera, comprendiendo la composición de
dicha segunda capa una mezcla de dos copolímeros de etileno acetato
de vinilo;
(c) una tercera capa adherida a la otra
superficie de dicha capa barrera que tiene la misma composición que
la segunda capa.
(d) una cuarta capa adherida a una entre dichas
capas segunda o tercera, comprendiendo la composición de dicha
cuarta capa una mezcla de dos copolímeros de etileno vinilo y
aditivos de procesado.
(e) una quinta capa adherida a la otra entre
dicha segunda o tercera capa comprendiendo la composición de dicha
quinta capa una mezcla de polietileno de baja densidad lineal y
polietileno de baja densidad, siempre y cuando el índice de fundido
para cada una de las mezclas de copolímero de etileno vinilo de cada
capa de dicha estructura de película sea el mismo.
2. La película según la reivindicación 1,
pudiendo contener opcionalmente dicha segunda o dicha tercera capa
un aditivo de procesado siempre y cuando dicha capa esté adyacente a
la capa que comprende una mezcla de copolímeros de etileno vinilo y
aditivos de procesado.
3. La película según la reivindicación 1, en la
que dicha capa barrera comprende una mezcla de policloruro de
vinilideno y acrilato de metilo.
4. Una película orientada que comprende:
(a) una primera capa barrera, comprendiendo
dicha capa barrera una mezcla de policloruro de vinilideno acrilato
de metilo y teniendo la capa barrera dos superficies opuestas;
(b) una segunda capa comprendiendo dicha segunda
capa una mezcla de dos copolímeros de etileno acetato de vinilo y
adhiriéndose dicha segunda capa a una de dichas superficies de dicha
primera capa barrera;
(c) una tercera capa comprendiendo dicha tercera
capa una mezcla de dos copolímeros de etileno acetato de vinilo y
adhiriéndose dicha tercera capa a la otra superficie de dicha capa
barrera;
(d) una cuarta capa comprendiendo dicha cuarta
capa una mezcla de dos copolímeros de etileno acetato de vinilo, un
aditivo de deslizamiento y un aditivo antibloqueo adhiriéndose dicha
cuarta capa a una entre dichas segunda o tercera capa; y
(e) una quinta capa comprendiendo dicha quinta
capa una mezcla de polietileno de baja densidad lineal y polietileno
de baja densidad y adhiriéndose dicha quinta capa a la otra entre
dichas segunda o tercera capa siempre y cuando el índice de fundido
de cada mezcla de copolímero de etileno vinilo de cada capa de dicha
estructura de película sea el mismo.
5. La película según cualquiera de las
reivindicaciones anteriores teniendo los dos copolímeros de etileno
acetato de vinilo que comprenden la mezcla de la segunda capa
diferentes índices de fundido.
6. La película según cualquiera de las
reivindicaciones anteriores teniendo los dos copolímeros de etileno
acetato de vinilo que comprenden la mezcla de la tercera capa
distintos índices de fundido.
7. La película según cualquiera de las
reivindicaciones 4, 5 ó 6 comprendiendo dicha mezcla de copolímero
de etileno acetato de vinilo de dicha segunda capa 74% de copolímero
de etileno acetato de vinilo que tiene un índice de fundido de 0,7
g/10 min y 26% de un copolímero de etileno acetato de vinilo que
tiene un índice de fundido de 2,l g/10 min.
8. La película según cualquiera de las
reivindicaciones 4 a 7 comprendiendo dicha mezcla de copolímero de
etileno acetato de vinilo de dicha tercera capa 74% de copolímero de
etileno acetato de vinilo que tiene un índice de fundido de 0,7 g/10
min y 26% de un copolímero de etileno acetato de vinilo que tiene un
índice de fundido de 2,l g/10
min.
min.
9. La película según cualquiera de las
reivindicaciones 4 a 8 comprendiendo dicha mezcla de copolímero de
etileno acetato de vinilo de dicha cuarta capa 72,5% de copolímero
de etileno acetato de vinilo que tiene un índice de fundido de 0,7
g/10 min y 25% de un copolímero de etileno acetato de vinilo que
tiene un índice de fundido de 2,1 g/10
min.
min.
10. La película según cualquiera de las
reivindicaciones 4 a 9 comprendiendo dicha mezcla de polietileno de
baja densidad lineal y polietileno de baja densidad de dicha quinta
capa 90% de polietileno de baja densidad lineal y 10% de polietileno
de baja densidad.
11. Una estructura de películas de polímero de
varias capas orientadas que comprende:
(a) una primera capa barrera, teniendo dicha
capa barrera dos superficies opuestas;
(b) una segunda capa adherida a una de dichas
superficies de dicha capa barrera, comprendiendo la segunda capa una
mezcla de dos copolímeros de etileno acetato de vinilo;
(c) una tercera capa adherida a la otra
superficie de dicha capa barrera que comprende una mezcla de dos
copolímeros de etileno acetato de vinilo;
(d) una cuarta capa adherida a dicha segunda
capa, comprendiendo dicha cuarta capa una mezcla de dos copolímeros
de etileno vinilo y auxiliares de procesado;
(e) una quinta capa adherida a dicha tercera
capa comprendiendo dicha quinta capa una mezcla de polietileno de
baja densidad lineal y polietileno de baja densidad siempre y cuando
el índice de fundido para cada una de las mezclas de polímero de
etileno vinilo de cada capa de dicha estructura de película sea el
mismo.
12. Una estructura de película de polímero de
varias capas orientada según la reivindicación 11 en la que el
auxiliar de procesado es un agente antibloqueo.
13. Una estructura de película polimérica de
varias capas orientada según la reivindicación 11 ó 12, en la que el
auxiliar de procesado es un agente de deslizamiento.
14. Una estructura de película polimérica de
varias capas orientada según cualquiera de las reivindicaciones 11 ó
13 en la que los auxiliares de procesado están presentes en hasta un
4% del peso total de la cuarta capa.
15. Una película orientada que comprende:
(a) una primera capa barrera comprendiendo la
capa barrera una mezcla de policloruro de vinilideno acrilato de
metilo y teniendo dicha capa barrera dos superficies opuestas;
(b) Una segunda capa comprendiendo dicha segunda
capa una mezcla de dos copolímeros de etileno acetato de vinilo y
adhiriéndose dicha segunda capa a una de dichas superficies de dicha
primera capa barrera;
(c) una tercera capa comprendiendo dicha tercera
capa una mezcla de dos copolímeros de etileno acetato de vinilo y
adhiriéndose dicha tercera capa a la otra superficie de dicha
primera capa barrera;
(d) una cuarta capa comprendiendo dicha cuarta
capa una mezcla de dos copolímeros de etileno acetato de vinilo, un
aditivo de deslizamiento y un aditivo antibloqueo y adhiriéndose
dicha cuarta capa a dicha segunda capa; y
(e) una quinta capa comprendiendo dicha quinta
capa una mezcla de polietileno de baja densidad lineal y polietileno
de baja densidad y adhiriéndose la quinta capa a dicha tercera capa
siempre y cuando el índice de fundido de cada una de las mezclas de
copolímero de etileno vinilo de cada capa de dicha estructura de
película sea el mismo.
16. Una estructura de película polimérica de
varias capas orientada según la reivindicación 12 ó la
reivindicación 15, en la que la mezcla de agente antibloqueo está
presente en hasta un 3% del peso total de la cuarta capa.
17. Una película orientada según la
reivindicación 15 en la que el agente antibloqueo está presente en
hasta un 3% del peso total de la segunda capa.
18. Una película orientada que comprende:
(a) una primera capa barrera comprendiendo la
capa barrera una mezcla de policloruro de vinilideno acrilato de
metilo y teniendo dicha capa barrera dos superficies opuestas.
(b) una segunda capa adherida a una de dichas
superficies de dicha capa barrera comprendiendo dicha segunda capa
una mezcla de dos copolímeros de etileno acetato de vinilo
diferentes estando presente uno de los EVA en un 65 a 85%, en
función del peso total de la capa; y estando presente el otro EVA en
un 15 a 35% en función del peso total de la capa;
(c) una tercera capa adherida a la otra
superficie de dicha capa barrera, comprendiendo dicha tercera capa
una mezcla de dos copolímeros de etileno acetato de vinilo
diferentes estando presente uno de los EVA en un 65 a 85%, en
función del peso total de la capa; y estando presente el otro EVA en
un 15% a 35% en función del peso total de la capa;
(d) una cuarta capa adherida a dicha segunda
capa comprendiendo dicha cuarta capa una mezcla de dos EVAs
diferentes estando presente uno de dichos EVA en un 65 a 85% en
función del peso total de la capa y estando presente el otro EVA en
un 15% a 35% en función del peso total de la capa y aditivos de
procesado comprendiendo dichos aditivos un agente de deslizamiento y
agentes antibloqueo y pudiendo consistir dicho agente antibloqueo en
una mezcla de dos o más agentes antibloqueo y estando presentes
dichos aditivos de procesado en un 0,1 a 10% en función del peso
total de la capa, y
(e) una quinta capa que se adhiere a dicha
tercera capa comprendiendo dicha quinta capa una mezcla de LLDPE
estando presente el LLDPE en un 80 a 100% y estando presente el LDPE
en un 0% a 20% en función del peso total de la capa,
siempre y cuando el índice de fundido de cada
una de las mezclas de polímero de etileno vinilo de cada capa de
dicha estructura de película sea el mismo.
19. La película según cualquiera de las
reivindicaciones anteriores, irradiándose dicha película.
20. Una bolsa contraída hecha de una película
según cualquiera de las reivindicaciones anteriores.
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