ES2283026T3 - Pelicula de envasado flexible de alta resistencia. - Google Patents
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Abstract
ARTICULO COMO UNA BOLSA (10), BOLSO, CAJA O LAMINA FORMADO A PARTIR DE PIEZAS DE PELICULA UNIDAS Y QUE CONSTA DE UNA PELICULA SIN ESTRATIFICACION TRANSVERSAL. EL ARTICULO TIENE UNA RESISTENCIA AL ESTALLIDO DE PLACA PARALELA DE AL MENOS 300 PULGADAS DE AGUA, PREFERENTEMENTE, DE 300 A 2000 PULGADAS DE AGUA APROXIMADAMENTE. LA PELICULA CONSTA DE UNA O MAS VARIEDADES AMPLIAS DE POLIMEROS, SIENDO EL POLIMERO PREFERIBLE UN POLIETILENO LINEAL DE BAJA DENSIDAD. LA PELICULA SE SELLA CON CALOR SOBRE SI MISMA O SOBRE OTRA PELICULA (PREFERENTEMENTE UNA PELICULA SEMEJANTE O IDENTICA). PREFERENTEMENTE, LA PELICULA TIENE UN ESPESOR TOTAL DE APROXIMADAMENTE 3 A 20 MM. LA RESISTENCIA AL ESTALLIDO ES SORPRENDENTE TENIENDO EN CUENTA QUE LA PELICULA NO TIENE ESTRATIFICACION TRANSVERSAL.
Description
Película de envasado flexible de alta
resistencia.
La presente invención se refiere a un proceso
para producir artículos de tipo película o lámina que se han
convertido en bolsas, sobres, etc. y a artículos que pueden
obtenerse mediante dicho proceso que pueden proporcionar un envase
de alta resistencia para el envasado de una amplia variedad de
productos industriales y para el consumidor. Dichos productos están
sometidos a un alto riesgo de abrasión y/o pinchazo.
Hay una amplia variedad de productos que pueden
beneficiarse de ser envasados en una película de envasado flexible
de alta resistencia, es decir, una película de envasado flexible que
tiene una alta resistencia a desgarro, una alta resistencia al
estallido y/u otras características deseables que emanan de un
envasado de alta resistencia. Los envases de alta resistencia
pueden evitar pinchazos, desgarros en el envase, sellados que
fallan etc. Además, dicha película de envasado flexible de alta
resistencia, debido a la cantidad relativamente pequeña de material
usada en el envase, puede dar como resultado un residuo
significativamente menor y de esta manera un menor impacto
medioambiental (y un reciclado más fácil) que las alternativas más
voluminosas tales como cajones de madera, productos de papel (por
ejemplo productos de papel ondulado), espumas, etc. que son las
formas más habituales de envasado cuando se desea un envase de alta
resistencia resistente a maltrato. El peso ligero y el bajo volumen
de dicho material de película de envasado de alta resistencia
proporciona también ventajas significativas de transporte, respecto
a los materiales de envasado más voluminosos anteriores, aunque
sigue siendo resistente a manipulación. Además, dichos productos de
película de envasado flexible de alta resistencia que no están
reforzados con materiales no termoplásticos se reciclan más
fácilmente que los productos reforzados, por ejemplo se reciclan
más fácilmente que por ejemplo los materiales de película de
envasado de plástico reforzado con fibra de vidrio.
Un material de película de envasado flexible de
alta resistencia que se ha usado durante algún tiempo se
comercializa en Van Leer Flexibles, Inc. de Houston, Texas, es
decir película resistente VALERON®. La película resistente VALERON®
está hecha a partir de polietileno de alta densidad orientado y
laminado cruzado; y se indica como resistente a pinchazo,
resistente a desgarro y resistente a productos químicos. Se indica
también que la película resistente VALERON® es fuerte, con una
superficie suave, resistente a desgarro equilibrada, de espesor
uniforme y que puede imprimirse con tintas basadas en disolvente y
basadas en agua, y puede laminarse a papel, película y otros
sustratos. Se indica también que la película resistente VALERON®
mantiene sus propiedades en entornos rigurosos y que tiene un
intervalo de temperatura de operación de (-56,7ºC) -70ºF a más de
93,3ºC (200ºF), y que es útil en envasado flexible, transporte,
construcción, agricultura, fotografía e industrias de etiquetas y
marcas. Se indica que la película resistente VALERON® tiene una
resistencia a desgarro mucho mejor que la película de una sola capa
del mismo espesor global y del mismo polímero que se ha orientado
biaxialmente. Se indica también que la película resistente VALERON®
proporciona mejoras incluso sobre otras películas laminadas
cruzadas porque está atemperada, es decir, sometida a una
temperatura elevada (es decir, desde 35ºC hasta por debajo del
punto de fusión menor del material termoplástico presente,
excluyendo cualquier adhesivo o capa de unión). El proceso de
atemperado indicado proporciona la película resistente VALERON® con
una resistencia al impacto mayor respecto a las películas no
atemperadas
correspondientes.
correspondientes.
Sin embargo, la película resistente VALERON® es
un producto caro respecto a otras películas. Este gasto se debe sin
duda a los costes asociados con el laminado cruzado y el atemperado.
Sería deseable proporcionar una película de envasado flexible de
alta resistencia que tenga características de rendimiento
comparables a la película resistente VALERON® pero que sea menos
compleja de fabricar.
La presente invención se refiere a una película
de envasado flexible de alta resistencia que tiene características
comparables a los envases formados a partir de las películas
laminadas cruzadas analizadas anteriormente, pero que es
sustancialmente menos compleja de producir. Sorprendentemente, se ha
descubierto que una película laminada no cruzada que tiene un
espesor comparable a la película resistente VALERON® puede sellarse
para formar un envase que es altamente resistente al impacto y al
estallido, es decir tiene una resistencia al estallido entre placas
paralelas de al menos 7,6 m (300 pulgadas) de agua. Esta alta
resistencia al estallido es inesperada en vista de que la película
no es un laminado cruzado, e incluso no necesariamente está
atemperada. Otro resultado inesperado es que esta resistencia al
estallido comparable se obtiene a un espesor que es aproximadamente
el mismo que el espesor total de las películas laminadas cruzadas,
atemperadas. De esta manera, la película es sencilla y
relativamente barata de producir, mientras que proporciona una
resistencia al estallido comparable con materiales de envasado
laminados cruzados atemperados más complejos y caros. Además, se ha
descubierto también inesperadamente que el envase de acuerdo con la
presente invención puede utilizar copolímeros de polietileno, y de
esta manera ajustarse sustancialmente a la resistencia química,
intervalo de temperatura de operación e imprimibilidad asociada con
películas flexibles laminadas cruzadas, atemperadas.
\newpage
Como un primer aspecto, la presente invención se
refiere a un proceso para producir un artículo que es una bolsa
sellada en el extremo, una bolsa sellada en el lateral, una bolsa
sellada en forma de L, un sobre o una funda ribeteada que comprende
una primera película reticulada, orientada biaxialmente, laminada no
cruzada, en la que:
la película laminada no cruzada comprende al
menos un miembro seleccionado entre el grupo compuesto por
polietileno de baja densidad lineal, polietileno de alta densidad,
copolímero homogéneo de etileno/alfa-olefina,
copolímero de etileno/ácido, copolímero etileno/éster, copolímero
de etileno/acetato de vinilo, ionómero, copolímero de
etileno/monóxido de carbono, polietileno de muy baja densidad,
polietileno de baja densidad, homopolímero de olefina, copolímero
de etileno/propileno, terpolímero de etileno/propileno/dieno,
copolímero de etileno/norborneno y copolímero de
etileno/estireno;
dicho proceso comprende extruir la película de
polímero o copolímero como un fundido a través de un troquel anular
dando como resultado la formación de un tubo de película, refrigerar
o apagar el tubo; irradiar el tubo a un nivel para inducir la
reticulación y conferir la resistencia al estallido entre placas
paralelas necesaria; calentar el tubo a una temperatura de
orientación deseada y estirar el tubo transversalmente y
longitudinalmente para producir una película irradiada orientada
biaxialmente; y
sellar la película no laminada cruzada a sí
misma o a una segunda película que comprende al menos un miembro
seleccionado entre el grupo compuesto por polietileno de baja
densidad lineal; polietileno de alta densidad, copolímero homogéneo
de etileno/alfa-olefina, copolímero de
etileno/ácido, copolímero de etileno/éster, copolímero de
etileno/acetato de vinilo, ionómero, copolímero de etileno/monóxido
de carbono, polietileno de muy baja densidad, polietileno de baja
densidad, poliolefina, copolímero de etileno/propileno, terpolímero
de etileno/propileno/dieno, copolímero de etileno/norborneno y
copolímero de etileno/estireno; y
en la que el espesor total de la película de la
película no laminada cruzada es de 76 a 508 \mum (3 a 20 mils) y
el artículo tiene una resistencia al estallido entre placas
paralelas de al menos 7,6 m (300 pulgadas) de agua, que se mide
inflando el artículo entre placas paralelas separadas de 76 a 102 mm
(3 a 4 pulgadas) hasta que el artículo estalla.
Preferiblemente, la película comprende LLDPE;
más preferiblemente, al menos una capa comprende LLDPE en una
cantidad de al menos el 80 por ciento en peso, basado en el peso de
la capa; aún más preferiblemente, la película comprende una mezcla
de LLDPE y EVA; más preferiblemente todavía, una mezcla de
aproximadamente 80-95 por ciento de LLDPE,
5-19 por ciento de EVA y 1-5 por
ciento de un lote maestro antibloqueo. Si la película comprende
LLDPE, puede ser una película laminada cruzada y puede,
opcionalmente, estar atemperada).
La invención proporciona también un artículo que
puede obtenerse mediante un proceso de la invención.
La película puede comprender una capa reticulada
que comprende un potenciador de reticulación polimérico, en la que
el potenciador de reticulación polimérico comprende el producto de
reacción de un monómero de polieno y monómero olefínico C_{3} a
C_{8}. Opcionalmente, un tercer monómero diferente del monómero
olefínico C_{3} a C_{8}, puede incluirse también en el
potenciador de reticulación polimérico. Este tercer monómero se
selecciona entre el grupo compuesto por monómero olefínico, estireno
o un derivado de estireno, cicloolefina tal como norborneno, éster
insaturado tal como acetato de vinilo, acrilato de metilo, acrilato
de etilo y acrilato de butilo, ácido tal como ácido acrílico o
ácido metacrílico, y sal de ácido. El potenciador de reticulación
polimérico puede mezclarse opcionalmente con otro polímero. Como
alternativa, el polímero puede usarse solo. Más particularmente, el
potenciador de reticulación polimérico comprende al menos un miembro
seleccionado entre el grupo compuesto por terpolímero de
etileno/propileno/ENB, terpolímero de etileno/hexeno/ENB,
terpolímero de etileno/octeno/ENB, terpolímero de
etileno/hexeno/5-vinilnorborneno, y terpolímero de
etileno/octeno/5-vinilnorborneno.
Una película multicapa preferida comprende una
primera capa interna y una segunda capa interna, en la que cada una
de las capas internas comprende al menos un miembro seleccionado
entre el grupo compuesto por copolímero de etileno/éster de vinilo,
copolímero de etileno/ácido vinílico, ionómero, y copolímero
homogéneo de etileno/alfa-olefina que tiene una
densidad de aproximadamente 0,87 a 0,91 g/cc; más preferiblemente,
el copolímero de etileno/éster de vinilo, comprende al menos un
miembro seleccionado entre el grupo compuesto por copolímero de
etileno/acrilato de metilo y copolímero de etileno/acetato de
vinilo, y el copolímero de etileno/ácido vinílico comprende
copolímero de etileno/ácido metacrílico. La película multicapa
preferida comprende adicionalmente una primera capa externa y una
segunda capa externa, en la que cada una de las capas externas
comprende (a) al menos un miembro seleccionado entre el grupo
compuesto por polietileno de baja densidad lineal, polietileno de
alta densidad, polietileno de baja densidad, polietileno de muy
baja densidad, copolímero homogéneo de
etileno/alfa-olefina, homopolímero de olefina,
policarbonato, poliamida, copolímero de etileno/ácido, copolímero de
etileno/éster, homopolímero de éster, ionómero, copolímero de
etileno/monóxido de carbono, terpolímero de etileno/propileno/dieno,
copolímero de etileno/norborneno y copolímero de etileno/estireno,
así como (b) al menos un miembro seleccionado entre el grupo
compuesto por copolímero de etileno/éster de vinilo, copolímero de
etileno/ácido vinílico, ionómero y copolímero homogéneo de
etileno/alfa-olefina que tiene una densidad de
aproximadamente 0,87 a 0,91 g/cc. Al menos un miembro seleccionado
entre el grupo compuesto por la primera capa externa y la segunda
capa externa se sella a sí mismo o a la otra capa externa.
Preferiblemente, la película multicapa tiene un espesor total de
aproximadamente 76 a 178 \mum (3 a 7 mils) y en la que el artículo
tiene una resistencia al estallido entre placas paralelas de
aproximadamente 7,6 a 25,9 m (300 a 1000 pulgadas) de agua, más
preferiblemente, un espesor total de aproximadamente 102 a 127
\mum (4 a 5 mils) y una resistencia al estallido entre placas
paralelas de aproximadamente 10,2 a 17,8 m (40 a 700 pulgadas) de
agua.
La película puede ser una película
termo-retráctil orientada biaxialmente que tiene una
contracción libre a 85ºC (185ºF) de aproximadamente el 10 al 100 por
cien.
La película puede comprende adicionalmente una
capa de barrera para el O_{2} que comprende al menos un miembro
seleccionado entre el grupo compuesto por copolímero de
etileno/alcohol vinílico, cloruro de polivinilo, cloruro de
polivinilideno, poliamida, poliéster, poliacrilonitrilo, más
preferiblemente al menos un miembro seleccionado entre el grupo
compuesto por copolímero de etileno/alcohol vinílico, cloruro de
polivinilo, cloruro de polivinilideno, poliamida, poliéster y
poliacrilonitrilo.
Preferiblemente, la película está irradiada a un
nivel de aproximadamente 50-150 kGy; más
preferiblemente de aproximadamente 75 a 125 kGy; aún más
preferiblemente de aproximadamente 90-110 kGy, y más
preferiblemente todavía de aproximadamente 100 kGy.
Como un segundo aspecto, la presente invención
proporciona un proceso para producir un artículo que es una bolsa
con extremo sellado, una bolsa con lateral sellado, una bolsa
sellada en L, un sobre y una funda ribeteada que comprende:
(A) una primera película multicapa reticulada,
orientada biaxialmente, laminada no cruzada, que comprende al menos
un miembro seleccionado entre el grupo compuesto por polietileno de
baja densidad lineal, polietileno de alta densidad, polietileno de
baja de densidad, polietileno de muy baja densidad, copolímero
homogéneo de etileno/alfa-olefina, homopolímero de
olefina, copolímero de etileno/ácido, copolímero de etileno/éster,
ionómero, copolímero de etileno/monóxido de carbono, terpolímero de
etileno/propileno/dieno, copolímero de etileno/norborneno y
copolímero de etileno/estireno; y
(B) una segunda película multicapa reticulada,
orientada biaxialmente, laminada no cruzada, que comprende al menos
un miembro seleccionado entre el grupo compuesto por polietileno de
baja densidad lineal, polietileno de alta densidad, polietileno de
baja densidad, polietileno de muy baja densidad, copolímero
homogéneo de etileno/alfa-olefina, homopolímero de
olefina, copolímero de etileno/ácido, copolímero de etileno/éster,
ionómero, copolímero de etileno/monóxido de carbono, terpolímero de
etileno/propileno/dieno, copolímero de etileno/norborneno, y
copolímero de etileno/estireno.
dicho proceso comprende extruir la película de
polímero o copolímero de la primera película multicapa como un
fundido a través de un troquel anular dando como resultado un tubo
de película multicapa, refrigerar o apagar el tubo; irradiar el
tubo a un nivel para inducir la reticulación y aumentar la
resistencia al estallido entre placas paralelas, calentar el tubo a
una temperatura de orientación deseable y estirar el tubo
transversalmente y longitudinalmente para producir una primera
película irradiada orientada biaxialmente que tiene un espesor de
76 a 508 \mum (3 a 20 mils); extruir la película de polímero o
copolímero de la segunda película multicapa como un fundido a
través de un troquel anular, dando como resultado un tubo de
película multicapa, refrigerar o apagar el tubo; irradiar el tubo a
un nivel para inducir la reticulación y aumentar la resistencia al
estallido entre placas paralelas, calentar el tubo a una
temperatura de orientación deseada y estirar el tubo
transversalmente y longitudinalmente para producir una segunda
película irradiada orientada biaxialmente que tiene un espesor de
76 a 508 \mum (3 a 20 mils); y sellar la primera película
multicapa a la segunda película multicapa; y
en el que el artículo tiene una resistencia al
estallido entre placas paralelas de 7,6 a 50,8 m (300 a 2000
pulgadas) de agua, que se mide inflando el artículo entre placas
paralelas separadas de 76 a 102 mm (3 a 4 pulgadas) hasta que el
artículo estalla.
La invención proporciona también un artículo que
puede obtenerse mediante un proceso de la invención.
Preferiblemente, la primera película multicapa
comprende una primera capa interna, una segunda capa interna, una
primera capa externa, y una segunda capa externa. Preferiblemente,
cada una de las capas internas comprende al menos un miembro
seleccionado entre el grupo compuesto por copolímero de
etileno/éster de vinilo, copolímero de etileno/ácido vinílico,
ionómero y copolímero homogéneo de
etileno/alfa-olefina que tiene una densidad de
aproximadamente 0,87 a 0,91 g/cc. Preferiblemente, cada una de las
capas externas comprende (a) al menos un miembro seleccionado entre
el grupo compuesto por polietileno de baja densidad lineal,
polietileno de alta densidad, polietileno de baja densidad,
polietileno de muy baja densidad, copolímero homogéneo de
etileno/alfa-olefina, homopolímero de olefina,
policarbonato, poliamida, copolímero de etileno/ácido, copolímero de
etileno/éster, homopolímero de éster, ionómero, copolímero de
etileno/monóxido de carbono, terpolímero de etileno/propileno/dieno,
copolímero de etileno/norborneno y copolímero de etileno/estireno,
así como (b) al menos un miembro seleccionado entre el grupo
compuesto por copolímero de etileno/éster de vinilo, copolímero de
etileno/ácido vinílico, ionómero y copolímero homogéneo de
etileno/alfa-olefina que tiene una densidad de
aproximadamente 0,87 a 0,91 g/cc. Preferiblemente, la segunda
película multicapa comprende la primera y segunda capas internas y
la primera y segunda capas externas, estando estas capas internas y
externas de acuerdo con las capas internas y externas de la primera
película multicapa. En el artículo, al menos un miembro seleccionado
entre el grupo compuesto por la primera capa externa de la primera
película multicapa y la segunda capa externa de la primera película
multicapa se sella a al menos un miembro seleccionado entre el grupo
compuesto por la primera capa externa de la segunda película
multicapa y la segunda capa externa de la segunda película
multicapa. El espesor de película preferido, resistencia al
estallido entre placas paralelas, nivel de irradiación, etc. están
de acuerdo con el artículo de acuerdo con el primer aspecto de la
presente invención.
Preferiblemente, las dos capas externas de la
primera película multicapa son sustancialmente idénticas con
respecto a la composición química y espesor; las dos capas internas
de la primera película multicapa son sustancialmente idénticas con
respecto a la composición química y espesor; las dos capas externas
de la segunda película multicapa son sustancialmente idénticas con
respecto a composición química y espesor; y las dos capas internas
de la segunda película multicapa son sustancialmente idénticas con
respecto a la composición química y espesor. Preferiblemente, la
primera película multicapa es sustancialmente idéntica a la segunda
película multicapa, con respecto a composición química y espesor.
Preferiblemente, las dos capas externas de la primera película
multicapa son sustancialmente idénticas con respecto a composición
química y espesor; las dos capas internas de la primera película
multicapa son sustancialmente idénticas con respecto a composición
química y espesor; las dos capas externas de la segunda película
multicapa son sustancialmente idénticas con respecto a composición
química y espesor; y las dos capas internas de la segunda película
multicapa son sustancialmente idénticas con respecto a composición
química y espesor.
Preferiblemente, el artículo comprende al menos
un miembro seleccionado entre el grupo compuesto por un sobre y una
funda ribeteada sellada a tope que tiene una cinta de sellado a
tope.
Opcionalmente, y para algunos usos
preferiblemente, la primera película multicapa comprende
adicionalmente una capa de barrera para el O_{2} que comprende al
menos un miembro seleccionado entre el grupo compuesto por
copolímero de etileno/alcohol vinílico, cloruro de polivinilo,
cloruro de polivinilideno, poliamida, poliéster, poliacrilonitrilo;
y la segunda película multicapa comprende adicionalmente una capa de
barrera para el O_{2} que comprende al menos un miembro
seleccionado entre el grupo compuesto por copolímero de
etileno/alcohol vinílico, cloruro de polivinilo, cloruro de
polivinilideno, poliamida, poliéster, poliacrilonitrilo.
Preferiblemente, la capa de barrera para el O_{2} en la primera
película multicapa tiene una composición química que es idéntica a
la composición química en la segunda película multicapa.
Como un tercer aspecto, la presente invención se
refiere a un producto envasado, que comprende un envase y un
producto rodeado por el envase. El envase comprende un artículo de
acuerdo con la presente invención, preferiblemente un artículo
preferido de acuerdo con la presente invención. El producto
comprende al menos un miembro seleccionado entre el grupo compuesto
por herramientas y armamento (tanto civil como militar), piezas de
maquinaria, aparatos, elementos para marina (por ejemplo anclas,
escoras, etc.), productos metálicos corrosivos, piezas industriales
que contienen inhibidores de oxidación, productos químicos en polvo
y concentrados (especialmente productos químicos fotográficos a
granel), fardos de cartucho industrial, juguetes, rodamientos,
alimento para mascotas seco, artículos envasados actualmente en
cubos, especialmente cubos pesados de tipo de 5 galones, productos
de madera no ensamblados precortados, productos actualmente
envasados en sacos tejidos, productos que requieren un envase que
sea una barrera sustancial al oxígeno atmosférico, café, lúpulo,
camarones, cacahuetes, paquetes para enviar por correo, sobres de
retortas, fluidos viscosos, explosivos, productos congelados
(especialmente productos alimentarios congelados, tales como zumo
congelado, concentrado de zumo congelado, puré alimentario,
especialmente puré congelado de frutas y/o verduras), carga
balística, productos textiles (aparatos y mobiliario doméstico),
muebles, productos peligrosos para los niños (por ejemplo, envases
flexibles resistentes a niños), fertilizantes y granos
(especialmente para transporte al extranjero), plantas
(especialmente plantas en macetas), insecticidas y otros productos
químicos, venenosos y peligrosos, para bolsas de arena para control
de riadas, agua, semillas, esquís, antigüedades y obras de arte,
leña, maderos, neumáticos, y muestras de hemocultivo.
La Figura 1 ilustra una vista esquemática de una
bolsa sellada en el extremo preferida de acuerdo con la presente
invención, en una vista plana.
La Figura 2 ilustra una vista esquemática de una
bolsa sellada en el lateral preferida de acuerdo con la presente
invención, en una vista plana.
La Figura 3 ilustra una vista esquemática de un
sobre preferido de acuerdo con la presente invención, en una vista
plana.
La Figura 4 ilustra una vista de sección
transversal de una primera película multicapa preferida adecuada
para usar en los artículos ilustrados en las Figuras
1-3.
La Figura 5 ilustra una vista de sección
transversal de una segunda película multicapa preferida adecuada
para usar en los artículos ilustrados en la Figura
1-3.
La Figura 6 ilustra una vista esquemática de un
proceso preferido para preparar las películas multicapa ilustradas
en las Figura 4 y 5.
Como se usa en este documento, la expresión
"película plana" se refiere a una película que se ha extruido
en forma de un tubo circular ancho, de pared fina, normalmente
soplado, enfriado y después vuelto a unir mediante conjuntos
convergentes de rodillos y enrollado en forma plana. La expresión
"anchura plana" se refiere a la mitad de la circunferencia del
tubo de película inflado.
Como se usa en este documento, el término
"película" se usa en un sentido genérico para incluir malla de
plástico, independientemente de si es una película o una lámina.
Preferiblemente, las películas de y usadas en la presente invención
tienen un espesor de 0,25 mm o menos. Como se usa en este documento,
el término "envase" se refiere a materiales de envasado
configurados alrededor de un producto a envasar. La expresión
"producto envasado" como se usa en este documento se refiere a
la combinación de un producto que está rodeada por un material de
envasado.
Como se usa en este documento, el término
"sellado" se refiere a cualquier sellado de una primera región
de una superficie de película a una segunda región de una
superficie de película, en la que el sellado se forma calentando
las regiones a al menos sus temperaturas de inicio de sellado
respectivas, es decir, un termosellado. El sellado puede realizarse
mediante una o más de una amplia variedad de maneras tal como usando
una barra calentada, aire caliente, un cable caliente, radiación
infrarroja, sellado ultrasónico, sellado de radiofrecuencia,
etc.
El termosellado es el proceso de unión de dos o
más láminas o películas termoplásticas calentando áreas en contacto
entre sí a la temperatura a la que ocurre la fusión, normalmente con
ayuda de presión. Cuando el calor se aplica mediante troqueles o
ruedas rotatorias mantenidas a una temperatura constante, el proceso
se denomina sellado térmico. En el sellado con perlas fundidas, una
hebra estrecha de polímero fundido se extruye a lo largo de una
superficie, arrastrada por una rueda que comprime las dos
superficies juntas. En el sellado por impulso, el calor se aplica
mediante elementos de resistencia que se aplican al trabajo cuando
están relativamente fríos, después se calientan rápidamente. De esta
manera, puede realizarse el sellado y corte simultáneo. El sellado
dieléctrico puede conseguirse con materiales polares induciendo
calor dentro de las películas mediante ondas de radiofrecuencia.
Cuando se realiza el calentamiento con vibraciones de ultrasonido,
el proceso se denomina sellado ultrasónico.
Como se usa en este documento, las expresiones
"capa en contacto con el alimento" y "capa en contacto con
la carne" se refiere a una capa de una película multicapa que
está en contacto directo con el alimento/carne en el envase que
comprende la película. En una película multicapa, una capa en
contacto con el alimento es siempre una capa de película externa,
puesto que la capa en contacto con el alimento está en contacto
directo con el producto alimentario dentro del envase. La capa en
contacto con el alimento es una capa interior en el sentido de que
con respecto al producto alimentario envasado, la capa en contacto
con el alimento es la capa interior (es decir, la capa más interna)
del envase, estando está capa interior en contacto directo con el
alimento. Como se usa en este documento, las expresiones
"superficie de contacto con el alimento" y "superficie de
contacto con la carne" se refiere a una superficie externa de una
capa en contacto con el alimento, estando esta superficie externa
en contacto directo con el alimento que está dentro del envase.
Como se usa en este documento "EVOH" se
refiere a copolímero de etileno y alcohol vinílico. EVOH incluye
copolímeros de etileno y acetato de vinilo saponificado o
hidrolizado, y se refiere a un copolímero de alcohol vinílico que
tiene un comonómero de etileno y que se prepara por ejemplo mediante
hidrólisis de copolímeros de acetato de vinilo, o mediante
reacciones químicas con alcohol polivinílico. El grado de hidrólisis
es preferiblemente entre aproximadamente el 50 al 100 por cien en
moles; más preferiblemente de aproximadamente el 85 al 100 por cien
en moles.
Como se usa en este documento, el término
"barrera" y la expresión "capa de barrera" como se aplica
a películas y/o capas de películas se usan con referencia a la
capacidad de una película o capa película para servir para barrera
para uno o más gases. En la técnica de envasado, las capas de
barrera para el oxígeno (es decir O_{2} gaseoso) han incluido,
por ejemplo, copolímero de etileno/acetato de vinilo hidrolizado
(denominado mediante las abreviaturas "EVOH" y "HEVA" y
denominado también "copolímero de etileno/alcohol vinílico"),
cloruro de polivinilideno, poliamida, poliéster, poliacrilonitrilo,
etc., como saben los especialistas en la técnica.
Como se usa en este documento, la expresión
"capa de maltrato" así como la expresión "capa resistente a
pinchazos", se refieren a una capa de película externa y/o una
capa de película interna, siempre y cuando la capa de película
sirva para resistir la abrasión, pinchazos y otras causas
potenciales de reducción de la integridad del envase, así como
causas potenciales de reducción de la calidad de la apariencia del
envase.
Como se usa en este documento, los términos
"laminación", "laminado" así como la expresión "película
laminada" se refieren al proceso y al producto resultante,
preparado mediante la unión de dos o más capas de película juntas u
otros materiales. El laminado puede conseguirse uniendo capas con
adhesivos, uniendo con calor y presión, con tratamiento corona e
incluso recubrimiento por dispersión y recubrimiento por extrusión.
El término laminado incluye también películas multicapa
co-extruidas que comprenden una o más capas de
unión.
Como se usa en este documento, el término
"orientado" se refiere a un material que contiene polímero que
ha alargado, (generalmente a una temperatura elevada denominada
temperatura de orientación), seguido de "ajuste" en la
configuración alargada refrigerando el material mientras que se
retienen sustancialmente las dimensiones alargadas. Esta
combinación de alargamiento a temperatura elevada seguida de
refrigeración provoca una alineación de las cadenas poliméricas a
una configuración más paralela mejorando de esta manera las
propiedades mecánicas de la película. Después de calentar
posteriormente el material sin restricciones, no atemperado, que
contiene polímero orientado a su temperatura de orientación, se
produce la contracción térmica casi a las dimensiones originales,
es decir, a las dimensiones previas al alargamiento. El término
"orientado" se usa en este documento con referencia a
películas orientadas que pueden experimentar orientación en una
cualquiera o más de diversas maneras.
La orientación en una dirección se refiere en
este documento como "orientación uniaxial" mientras que la
orientación en dos direcciones se refiere en este documento como
"orientación biaxial". En películas de plástico orientadas,
puede haber tensiones internas que permanecen en la lámina de
plástico que pueden aliviarse recalentando la película a una
temperatura por encima a la que se orientó. Después de recalentar
dicha película, la película tiende a volver a contraerse a las
dimensiones originales que tenía cuando se orientó. Las películas
que se contraen después de calentar generalmente se denominan
películas de contracción térmica.
Como se usa en este documento, la expresión
"proporción de orientación" se refiere al producto de
multiplicación de la extensión a la que el material de película
plástica se orienta en varias direcciones, normalmente dos
direcciones perpendiculares entre sí. La orientación en la dirección
de mecanizado se denomina en este documento "embutido"
mientras que la orientación en la dirección transversal se denomina
en este documento "estirado". Para películas extruidas a
través de un troquel anular, el estirado se obtiene por
"soplado" de la película para producir una burbuja. Para
dichas películas, el embutido se obtiene haciendo pasar la película
a través de dos conjuntos de rodillos de presión, teniendo el
conjunto aguas abajo una velocidad superficial mayor que el
conjunto aguas arriba, siendo la proporción de embutido resultante
la velocidad superficial del conjunto aguas abajo de los rodillos
de presión dividida por la velocidad superficial del conjunto aguas
arriba de rodillos de presión. El grado de orientación se denomina
también proporción de orientación, conocido también como
"proporción de estirado".
Como se usa en este documento, el término
"monómero" se refiere a un compuesto relativamente sencillo,
que normalmente contiene carbono y de bajo peso molecular, que
puede reaccionar para formar un polímero combinando consigo mismo o
con otras moléculas o compuestos similares.
Como se usa en este documento, el término
"comonómero" se refiere a un monómero que se está
copolimerizado con al menos un monómero diferente en una reacción
de copolimerización, el resultado de la cual es un copolímero.
Como se usa en este documento, el término
"polímero" se refiere al producto de una reacción de
polimerización e incluye homopolímeros, copolímeros, terpolímeros,
tetrapolímeros, etc. En general, las capas de una película pueden
estar compuestas esencialmente por un único polímero, o pueden tener
polímeros adicionales juntos en la misma, es decir, mezclados en la
misma.
Como se usa en este documento, el término
"homopolímero" se usa con referencia a un polímero resultante
de la polimerización de un único monómero, es decir, polímeros
compuestos esencialmente por un único tipo de unidad de
repetición.
Como se usa en este documento, el término
"copolímero" se refiere a polímeros formados por la reacción de
polimerización de al menos dos monómeros diferentes. Por ejemplo,
el término "copolímero" incluye el producto de reacción de
copolimerización de etileno y una alfa-olefina tal
como 1-hexeno. El término "copolímero" incluye
también por ejemplo la copolimerización de una mezcla de etileno,
propileno, 1-hexeno y 1-octeno. Como
se usa en este documento, el término "copolimerización" se
refiere a la polimerización simultánea de dos o más monómeros. El
término "copolímero" incluye también copolímeros aleatorios,
copolímeros de bloque y copolímeros de
injerto.
injerto.
Como se usa en este documento el término
"polimerización" incluye homopolimerizaciones,
copolimerizaciones, terpolimerizaciones, etc., e incluye todos los
tipos de copolimerizaciones tales como aleatoria, de injerto, de
bloque, etc. En general, los polímeros en las películas usados de
acuerdo con la presente invención pueden prepararse de acuerdo con
cualquier proceso de polimerización adecuado, incluyendo
polimerización en suspensión, polimerización en fase gaseosa y
procesos de polimerización a alta presión.
Como se usa en este documento, un copolímero
identificado en términos de un pluralidad de monómeros, por ejemplo,
"copolímero de propileno/etileno", se refiere a un copolímero
en el que cualquier monómero puede copolimerizar en un porcentaje
en peso o en moles mayor que el otro monómero o monómeros. Sin
embargo, el primer monómero mencionado polimeriza preferiblemente
con un mayor porcentaje en peso que el segundo monómero mencionado
y, para copolímeros que son terpolímeros, cuadripolímeros, etc.,
preferiblemente en primer monómero copolimeriza con un mayor
porcentaje en peso que el segundo monómero y el segundo monómero
copolimeriza en un mayor porcentaje en peso que el tercer monómero,
etc.
Como se usa en este documento, la terminología
que emplea una "/" con respecto a la identidad química de un
copolímero (por ejemplo "un copolímero de
etileno/alfa-olefina"), identifica los
comonómeros que están copolimerizados para producir el copolímero.
Como se usa en este documento "copolímero de etileno
alfa-olefina" es equivalente a "copolímero de
etileno/alfa-olefina".
Como se usa en este documento, los copolímeros
se identifican, es decir, se nombran, en términos de los monómeros
a partir de los cuales se producen los copolímeros. Por ejemplo, la
expresión "copolímero de propileno/etileno" se refiere a un
copolímero producido mediante la copolimerización de ambos propileno
y etileno, con o sin comonómero o comonómeros adicionales. Como se
usa en este documento la expresión "mero" se refiere a una
unidad de un polímero derivada de un monómero usado en la reacción
de polimerización. Por ejemplo, la expresión "mero de
alfa-olefina" se refiere a una unidad, por
ejemplo, en un copolímero de etileno/alfa-olefina,
siendo la unidad de polimerización este "residuo" que procede
de un monómero de alfa-olefina después de que
reacciona para convertirse en una porción de la cadena polimérica,
es decir, la porción del polímero aportada por un monómero de
alfa-olefina individual después de que reacciona
para convertirse en una porción de la cadena polimérica.
Como se usa en este documento, la expresión
"polímero heterogéneo" se refiere a productos de la reacción de
polimerización de una variación relativamente amplia en peso
molecular y una variación relativamente amplia en distribución de
composición, es decir polímeros obtenidos por ejemplo usando
catálisis convencional de Ziegler-Natta. Los
polímeros heterogéneos son útiles en diversas capas de la película
usada en la presente invención. Dichos polímeros típicamente
contienen una variedad relativamente amplia de longitudes de cadena
y porcentajes de comonómero.
Como se usa en este documento, la expresión
"catalizador heterogéneo" se refiere a un catalizador adecuado
para usar en la polimerización de polímeros heterogéneos, como se ha
definido anteriormente. Los catalizadores heterogéneos están
compuestos por diversas clases de sitios activos que difieren en
acidez de Lewis, y entorno estérico. Los catalizadores de
Ziegler-Natta son catalizadores heterogéneos, los
ejemplos de sistemas heterogéneos de Ziegler-Natta
incluyen haluros metálicos activados mediante un
co-catalizador organometálico, tal como cloruro de
titanio, que contiene opcionalmente cloruro de magnesio, complejado
con trialquil aluminio y que puede encontrarse en Patentes tales
como la Patente de Estados Unidos Nº 4.302.565, de GOEKE, et
al., y la Patente de Estados Unidos Nº 4.302.566, de KAROL,
et al.
Como se usa en este documento, la expresión
"polímero homogéneo" se refiere a productos de la reacción de
polimerización de una distribución de peso molecular relativamente
estrecha y una distribución de composición relativamente estrecha.
Los polímeros homogéneos pueden usarse en diversas capas de
películas multicapa útiles en la presente invención. Los polímeros
homogéneos son estructuralmente diferentes de los polímeros
heterogéneos, en que los polímeros homogéneos presentan una
secuencia relativamente uniforme de comonómeros dentro de una
cadena, una imagen especular de distribución de secuencia en todas
las cadenas y una similitud de longitud de todas las cadenas, es
decir, una distribución de peso molecular más estrecha. Además, los
polímeros homogéneos se preparan típicamente usando metaloceno u
otro catalizador de tipo de sitio único, en lugar de usar
catalizadores de Ziegler Natta.
Más particularmente, los copolímeros homogéneos
de etileno/alfa-olefina pueden estar caracterizados
por uno o más métodos conocidos por los especialistas en la
técnica, tales como distribución de peso molecular
(P_{m}/M_{n}), índice de amplitud de distribución de la
composición (CDBI), intervalo de punto de fusión estrecho, y
comportamiento de punto de fusión único. La distribución de peso
molecular (P_{m}/M_{n}) conocida también "polidispersidad"
puede determinarse por cromatografía de permeación en gel. Los
copolímeros homogéneos de etileno/alfa-olefina que
pueden usarse en la presente invención tienen preferiblemente una
P_{m}/M_{n} de menos de 2,7; más preferiblemente de
aproximadamente 1,9 a 2,5; aún más preferiblemente de
aproximadamente 1,9 a 2,3. El índice de amplitud de distribución de
la composición (CDBI) de dichos copolímeros homogéneos de
etileno/alfa-olefina generalmente será mayor de
aproximadamente el 70 por ciento. El CDBI se define como el
porcentaje en peso de las moléculas de copolímero que tienen un
contenido de comonómero dentro del 50 por ciento (es decir, más o
más 50%) del contenido medio total de comonómero molar. El CDBI de
polietileno lineal, que no contiene un comonómero, se define como
el 100%. El Índice de Amplitud de Distribución de Composición (CDBI)
se determina mediante la técnica de Fraccionamiento del Elución de
Elevación de Temperatura (TREF). La determinación del CDBI
distingue claramente copolímeros homogéneos (es decir, distribución
de composición estrecha como se evalúa mediante valores de CDBI
generalmente por encima de 70%) a partir de los VLDPE disponibles en
el mercado que generalmente tienen una amplia distribución de
composición como se evalúa mediante valores de CDBI generalmente
menores del 55%. Los datos de TREF y los cálculos a partir de los
mismos para la determinación del CDBI y de un copolímero se calcula
fácilmente a partir de los datos obtenidos por tecnologías conocidas
en la técnica tales como por ejemplo fraccionamiento de elución de
elevación de temperatura como se describe por ejemplo en Wild et
al., J. Poly Sci. Poly. Phys. Ed., Vol. 20, pág. 441 (982).
Preferiblemente, los copolímeros homogéneos de
etileno/alfa-olefina tienen un CDBI mayor de
aproximadamente el 70%, es decir un CBDI de aproximadamente el 70%
al 99%. En general, los copolímeros homogéneos de
etileno/alfa-olefina útiles en la presente invención
presentan también un intervalo de punto de fusión relativamente
estrecho, en comparación con los "copolímeros heterogéneos",
es decir, polímeros que tienen un CDBI de menos del 55%.
Preferiblemente, los copolímeros homogéneos de
etileno/alfa-olefina presentan características de
punto de fusión esencialmente singulares, con un pico de punto de
fusión (T_{f}), determinado mediante Colorimetría de Exploración
Diferencia (DSC), de aproximadamente 60ºC a 105ºC. Preferiblemente
el copolímero homogéneo tiene un pico DSC de T_{f} de
aproximadamente 80ºC a 100ºC. Como se usa en este documento, la
expresión "punto de fusión esencialmente único" significa que
al menos aproximadamente el 80% en peso del material corresponde a
un único pico de T_{f} a una temperatura dentro del intervalo de
aproximadamente 60ºC a 105ºC y esencialmente no hay fracción
sustancial del material que tenga un pico de punto de fusión mayor
de aproximadamente 115ºC, determinado mediante análisis DSC. Las
medidas de DSC se realizan en un sistema Perkin Elmer de Sistema de
Análisis Térmico 7. La información de fusión presentada son los
segundos datos de fusión, es decir, la muestra se calienta una
velocidad programada de 10ºC/minuto a una temperatura por debajo de
su
intervalo crítico. La muestra se recalienta después (2ª fusión) a una velocidad programada de 10ºC/minuto.
intervalo crítico. La muestra se recalienta después (2ª fusión) a una velocidad programada de 10ºC/minuto.
Un copolímero homogéneo de
etileno/alfa-olefina puede prepararse, en general,
mediante copolimerización de etileno y una cualquiera o más
alfa-olefinas. Preferiblemente, la
alfa-olefina es una alfa
mono-olefina C_{3}-C_{20} más
preferiblemente una alfa-monoolefina
C_{4}-C_{12} aún más preferiblemente una
alfa-monoolefina C_{4}-C_{8}.
Aún más preferiblemente, la alfa-olefina comprende
al menos un miembro seleccionado entre el grupo compuesto por
buteno-1, hexeno-1 y
octeno-1, es decir, 1-buteno,
1-hexeno y 1-octeno,
respectivamente. Más preferiblemente la alfa-olefina
comprende octeno-1, y/o una mezcla de
hexeno-1 y buteno-1.
Los procesos para preparar y usar polímeros
homogéneos se describen en la Patente de Estados Unidos Nº 5.241.031
de MEHTA, y la Solicitud Internacional PCT WO 93/03093. Detalles
adicionales respecto a la producción y utilización de copolímeros
homogéneos de etileno/alfa-olefina se describen en
la Publicación Internacional PCT Nº WO 90/03414, y Publicación
Internacional PCT Nº WO 93/03093, designando ambos Patentes de Exxon
Chemical, Inc. como Solicitante.
Aún otra especie de copolímeros homogéneos de
etileno/alfa-olefina se describe en la Patente de
Estados Unidos Nº 5.272.236 de LAI, et al., y en la Patente
de Estados Unidos Nº 5.278.272 de LAI, et al.
Como se usa en este documento, el término
"poliolefina" se refiere a cualquier olefina polimerizada, que
puede se lineal, ramificada, cíclica, alifática, aromática,
sustituida o no sustituida. Más específicamente, en el término
poli-olefina se incluyen los homopolímeros de
olefina, copolímeros de olefina, copolímeros de una olefina y
comonómero no olefínico, copolimerizable con la olefina tal como
monómeros de vinilo, polímeros modificados del mismo y similares.
Los ejemplos específicos incluyen homopolímero de polietileno,
homopolímero de polipropileno, polibuteno, copolímero de
etileno/alfa olefina, copolímero de
propileno/alfa-olefina, copolímero de
buteno/alfa-olefina, copolímero de etileno/acetato
de vinilo, copolímero de etileno/acrilato de etilo, copolímero de
etileno/acrilato de butilo, copolímero de etileno/acrilato de
metilo, copolímero de etileno/ácido acrílico, copolímero de
etileno/ácido metacrílico, resina de poliolefina modificada,
copolímero de etileno/ácido metacrílico, resina de poliolefina
modificada, resina ionomérica, polimetilpenteno, etc. La resina de
poliolefina modificada incluye polímero modificado preparado
polimerizando el homopolímero de la olefina o el copolímero del
mismo con un ácido carboxílico insaturado por ejemplo, ácido
maleico, ácido fumárico o similares o un derivado del mismo tal
como el anhídrido, el éster o la sal metálica o similares. Puede
obtenerse también incorporando en el homopolímero o copolímero de
olefina un ácido carboxílico insaturado, por ejemplo, ácido
maleico, ácido fumárico o similares o un derivado del mismo tal como
el anhídrido, el éster o la sal metálica o similares.
Como se usa en este documento, los términos que
identifican polímeros tales como "poliamida", "poliéster",
"poliuretano", etc. incluyen no sólo polímeros que comprenden
unidades repetidas derivadas de monómeros que se sabe que
polimerizan para formar un polímero del tipo mencionado, sino que
incluyen también comonómeros, derivados, etc. que puede
copolimerizar con monómeros que se sabe que polimerizan para
producir el polímero mencionado. Por ejemplo, el término
"poliamida" incluye tanto polímeros que comprenden unidades
repetidas derivadas de monómeros tales como caprolactama, que
polimeriza para formar una poliamida, así como copolímeros
derivados de la copolimerización de caprolactama con un comonómero
que cuando polimerizan solo no da como resultado la formación de
una poliamida. Además, los términos que identifican polímeros
incluyen también "mezclas" de dichos polímeros con otros
polímeros de un tipo diferente.
Como se usa en este documento, las expresiones
"copolímero de etileno/alfa-olefina" y
"copolímero de etileno/alfa-olefina" se
refieren a materiales heterogéneos tales como polietileno de baja
densidad (LDPE), polietileno de media densidad (MDPE), polietileno
de baja densidad lineal (LLDPE) y polietileno de muy baja y
ultrabaja densidad (VLDPE y ULDPE); así como a dichos copolímeros
homogéneos de etileno/alfa-olefina tales como:
resinas de copolímero homogéneo lineal de
etileno/alfa-olefina catalizadas por metaloceno
EXACT (TM) que pueden obtenerse en Exxon Chemical Company, de
Baytown, Texas, copolímeros homogéneos sustancialmente lineales de
etileno/alfa-olefina que tienen ramificaciones de
cadena larga (por ejemplo copolímeros conocidos como resinas
AFFINITY (TM), y resinas ENGAGE (TM), disponibles en Dow Chemical
Company, de Midland, Michigan), así como resinas de copolímero
homogéneo lineal de etileno/alfa-olefina TAFMER (TM)
que pueden obtenerse en Mitsui Petrochemical Corporation. Tanto los
polímeros heterogéneos como los polímeros homogéneos mencionados
anteriormente incluyen en general copolímeros de etileno con uno o
más comonómeros seleccionados entre alfa-olefina
C_{4} a C_{10} tal como buteno-1 (es decir
1-buteno), hexeno-1,
octeno-1, etc. Aunque LDPE y MDPE están más
ramificados que LLDPE, VLDPE, ULDPE, la resina EXACT (TM) y la
resina TAFMER (TM), este último grupo de resinas tiene un número
relativamente mayor de ramificaciones cortas en lugar de las largas
ramificaciones presentes en LDPE y MDPE. Las resinas AFFINITY (TM)
y las resinas ENGAGE (TM) tienen un número relativamente grande de
ramificaciones cortas en combinación con un número relativamente
pequeño de ramificaciones de cadena larga. LLDPE tiene una densidad
normalmente en el intervalo de aproximadamente 0,91 gramos por
centímetro cúbico a aproximadamente 0,94 gramos por centímetro
cúbico.
En general, el copolímero de
etileno/alfa-olefina comprende un copolímero
resultante de la copolimerización de aproximadamente el 80 al 99
por ciento en peso de etileno y del 1 al 20 por ciento en peso de
alfa-olefina. Preferiblemente, el copolímero de
etileno alfa-olefina comprende un copolímero
resultante de la copolimerización de aproximadamente el 85 al 95
por ciento en peso de etileno y del 5 a 15 por ciento en peso de
alfa-olefina.
Como se usa en este documento, la expresión
"capa interna" se refiere a cualquier capa de una película
multicapa que tenga sus dos superficies principales adheridas
directamente a otra capa de la película.
Como se usa en este documento, la expresión
"capa interior" se refiere a una capa de película externa, de
una película multicapa de envasado de un producto, que es la que
está más próxima al producto, respecto a las otras capas de la
película multicapa. La "capa interior" se usa también con
referencia a la capa más interna de una pluralidad de capas
dispuestas concéntricamente o extruidas simultáneamente a través de
un troquel anular.
\newpage
Como se usa en este documento, la expresión
"capa externa" se refiere a cualquier capa de una película que
tenga menos dos de sus superficies principales adheridas
directamente a otra capa de la película. La expresión incluye
películas monocapa y multicapa. Todas las películas multicapa tienen
dos, y únicamente dos, capas externas cada una de las cuales tiene
una superficie principal adherida únicamente a otra capa de la
película multicapa. En películas monocapa, sólo hay una capa que
por supuesto es una capa externa y ninguna de sus dos superficies
principales está adherida a otra capa de la película.
Como se usa en este documento, la expresión
"capa exterior" se refiere a la capa externa de una película
multicapa para el envasado de un producto, que está más alejada del
producto respecto a las otras capas de la película multicapa. La
"capa exterior" se usa también con referencia a la capa más
externa de una pluralidad de capas dispuestas concéntricamente
extruidas simultáneamente a través de un troquel anular.
Como se usa en este documento, la expresión
"adherido directamente" como se aplica a capas de película, se
define como adhesión de la capa de película sujeto a la capa de
película objeto, sin una capa de unión, adhesivo, u otra capa entre
ellas. En contraste, como se usa en este documento, la palabra
"entre", como se aplica a una capa de película que se expresa
que está entre otras dos de las capas especificadas, incluye tanto
adherencia directa de la capa sujeto entre las otras dos capas
entre las que se encuentra, así como que incluye una carencia de
adherencia directa a cualquiera o ambas de las otras dos capas de la
capa sujeto entre las que se encuentra, es decir, pueden imponerse
una o más capas adicionales entre la capa sujeto y una o más de las
capas entre las que se encuentra la capa sujeto.
Como se usa en este documento, el término
"núcleo" y la expresión "capa de núcleo" como se aplica a
películas multicapa, se refiere a cualquier capa de película
interna que tiene una función primaria distinta de servir como
adhesivo o compatibilizador para adherir dos capas entre sí.
Normalmente, la capa o capas de núcleo proporcionan a la película
multicapa un nivel deseado de resistencia es decir, módulo y/o
óptica, y/o añaden resistencia a maltrato y/o impermeabilidad
específica.
Como se usa en este documento, las expresiones
"capa sellada", "capa de sellado", "capa de
termosellado" y "capa de sellante" se refieren a una capa
de película externa, o capas, implicadas en el sellado de la
película a sí misma, a otra capa de película de la misma u otra
película y/u a otro artículo que no es una película. Debe
reconocerse que en general, hasta los 76 \mum (3 mils) externos de
una película pueden estar implicados en el sellado de la película a
sí misma o a otra capa. Con respecto a los envases que sólo tienen
sellados por aleteado, opuesto a los sellados por solapado, la
expresión "capa de sellante" se refiere en general a la capa
de película interior de un envase, así como a las capas de soporte
dentro de los 76 \mum (3 mils) de la superficie interior de la
capa de sellante, sirviendo frecuentemente también la capa interior
como capa de contacto con el alimento en el envasado de alimentos.
En general, las capas de sellante empleadas en la técnica de
envasado han incluido polímeros termoplásticos tales como
poliolefina, poliéster y cloruro de polivinilo.
Como se usa en este documento, la expresión
"capa de unión" se refiere a una capa de película interna que
tiene el propósito primario de adherir dos capas entre sí. Las capas
de unión pueden comprender cualquier polímero que tenga un grupo
polar en su interior, o cualquier otro polímero que proporcione una
adhesión intercapa suficiente a las capas adyacentes que comprenden
por lo demás polímeros no adherentes.
Como se usa en este documento, la expresión
"capa superficial" se refiere a una capa exterior de una
película multicapa en el envasado de un producto, estando sometida
esta capa superficial a maltrato.
Como se usa en este documento, la expresión
"capa voluminosa" se refiere a cualquier capa de una película
que está presente para el propósito de aumentar la resistencia a
maltrato, la dureza, el módulo, etc. de una película multicapa. Las
capas voluminosas generalmente comprenden polímeros que no son caros
respecto a otros polímeros en la película, que proporcionan algún
propósito específico no relacionado con resistencia a maltrato,
módulo, etc.
Los nombres "primera capa", "segunda
capa", como se usan en este documento, son generalmente
indicativos de la manera en la que está construida una estructura
de película multicapa. Es decir, en general, la primera capa puede
estar presente sin ninguna de las capas adicionales descritas, o la
primera y segunda capas pueden estar presentes sin ninguna de las
capas adicionales descritas, etc.
Como se usa en este documento, el término
"extrusión" se usa con referencia al proceso de formación de
formas continuas forzando un material plástico fundido a través de
un troquel, seguido de refrigeración o endurecimiento químico.
Inmediatamente antes de la expresión a través de un troquel, el
material polimérico de viscosidad relativamente alta se suministra
a un tornillo rotatorio de inclinación variable, es decir, una
extrusora que fuerza al material polimérico a través del
troquel.
Como se usa en ese documento, el término
"coextrusión" se refiere al proceso mediante el cual las
salidas de dos o más extrusoras se unen juntas en un bloque de
suministro para formar una corriente multicapa que se suministra a
un troquel para producir un extruido laminado. La coextrusión puede
emplearse en el soplado de película, extrusión de lámina y película
plana, moldeo por soplado y recubrimiento por extrusión.
Como se usa en este documento, la expresión
"dirección de mecanizado" en ese documento abreviado "DM"
se refiere a una dirección "a lo largo de la longitud" de la
película, es decir en la dirección de la película según la película
se forma durante la extrusión y/o recubrimiento. Como se usa en este
documento, la expresión "dirección transversal", en este
documento abreviado "DT" se refiere a una dirección a través de
la película perpendicular a la dirección de mecanizado o
longitudinal.
Como se usa en este documento la expresión
"contracción libre" se refiere al porcentaje de cambio
dimensional en una muestra de ensayo de 10 cm x 10 cm de película,
cuando se contrae a 85ºC (185ºF) realizándose la determinación
cuantitativa de acuerdo con ASTM D 2732 como se indica en 1990
Annual Book of ASTM Standards, Vol. 08.02, pág.
368-371.
Aunque la película útil en el artículo de la
presente invención tiene al menos 1 capa (más preferiblemente, de 1
a 20 capas), más preferiblemente la película tiene de 1 a 12 capas,
más preferiblemente 1-8 capas, y aún más
preferiblemente 1-4 capas. Sin embargo, mientras la
película multicapa tenga al menos 3 capas, la película multicapa
puede tener cualquier número adicional de capas adicionales deseadas
siempre y cuando la película proporcione las propiedades deseadas
para la operación de envasado particular en la que se usa la
película, por ejemplo características de barrera para O_{2},
contracción libre, tensión de contracción, óptica, módulo,
resistencia a sellado, etc. La película multicapa ilustrada en la
Figura 2 tiene cuatro capas. Sin embargo, como la capa del medio
preferiblemente se forma a partir del colapso de una película
tubular de dos capas sobre sí misma, la capa del medio realmente
son dos capas distintas, de manera que la película en realidad
contiene cuatro capas.
La película usada en la presente invención tiene
un espesor de 76 a 508 \mum (3 a 20 mils), aún más preferiblemente
de aproximadamente 76 a 178 \mum (3 a 7 mils) y más
preferiblemente todavía de aproximadamente 102 a 127 \mum (4 a 5
mils). Por supuesto, el espesor preferido varía dependiendo de las
propiedades deseadas para la operación de envasado particular en la
que se usa la película.
La Figura 1 es una ilustración de vista lateral
de un artículo preferido (una bolsa sellada en el extremo) de
acuerdo con la presente invención. En la Figura 1, la bolsa sellada
en el extremo 10 está ilustrada en una posición plana. La bolsa
sellada en el extremo 10 está hecha de una película 12, teniendo la
bolsa sellada en el extremo 10 una parte superior 14 abierta y un
sellado en el extremo 16.
La Figura 2 es una ilustración de vista lateral
de otro artículo preferido (en una bolsa sellada en el lateral) de
acuerdo con la presente invención. En la Figura 2, la bolsa sellada
en el lateral 20 se ilustra en una posición plana. La bolsa sellada
en el lateral 20 está hecha también a partir de película 12, y la
bolsa sellada en el lateral tiene la parte superior 22 abierta y
sellados laterales 24 y 26.
La Figura 3 es una ilustración de vista lateral
de otro artículo preferido (un sobre) de acuerdo con la presente
invención. La Figura 3, el sobre 30 se ilustra en una posición
plana. El sobre 30 está hecho también a partir de la película 12,
tiene una parte superior 32 abierta y sellados laterales 34 y 36 y
al menos un sellado final 38.
La Figura 4 ilustra una vista de sección
transversal de una película de cuatro capas 12 preferida para usar
como material de reserva a partir del cual se preparan las bolsas de
las Figuras 1 y 2 y el sobre de la Figura 3. La película 12 tiene
una primera capa 42, que es una primera capa de película externa,
capas de película interna 44 y 46, y una segunda capa de película
externa 48. La sección transversal de la película 12 es
preferiblemente simétrica, es decir, con respecto a espesor y
composición química. Las capas externas son preferiblemente mucho
más gruesas que las capas internas. Preferiblemente, la película 12
está hecha colapsando un tubo de dos capas sobre sí mismo para dar
como resultado una película de cuatro capas simétrica. Como las
capas de película interna están hechas realmente a partir de la
misma capa de una película tubular que se colapsa, las dos capas de
película interna son, para todos los propósitos prácticos,
una sola capa. La línea de puntos en la Figura 4 representa la unión de la capa interna del tubo que se une a sí misma.
una sola capa. La línea de puntos en la Figura 4 representa la unión de la capa interna del tubo que se une a sí misma.
La Figura 5 ilustra una vista de sección
transversal de una película multicapa alternativa 50 que puede
usarse como material de reserva para preparar un artículo de acuerdo
con la presente invención. La película multicapa 50 es una película
de siete capas, y se describe en detalle en la Película Nº 19 a
continuación. La película multicapa 50 está compuesta por la capa
externa 52, la capa voluminosa 54, la capa de unión 56, la capa de
barrera para oxígeno 58, la capa de unión 60, la capa voluminosa 62
y la capa externa 64.
La Figura 6 ilustra un esquema de un proceso
preferido para producir las películas multicapa de las Figuras 4 y
5. En el proceso ilustrado en la Figura 6, perlas de polímero
sólidas (no ilustradas) se suministran a una pluralidad de
extrusoras 66 (por simplicidad, sólo se ilustra una extrusora).
Dentro de las extrusora 66, las perlas de polímero se introducen
hacia delante, se funden y desgasifican, después de lo cual el
fundido sin burbujas resultante se suministra hacia delante hacia el
cabezal de troquel 68 y se extruye a través del troquel anular dando
como resultado un tubo 70 que tiene un espesor de 127 a 1020 \mum
(5-40 mils), más preferiblemente un espesor de 510 a
760 \mum (20-30 mils), aún más preferiblemente
aproximadamente 635 \mum de espesor (25 mils).
Después de enfriar o apagar mediante
pulverización con agua el anillo de refrigeración 72, el tubo 70 se
colapsa mediante rodillos de pellizco 74 y posteriormente se
suministra a través de un bóveda de irradiación 76 rodeada de
protecciones 78 donde el tubo 70 se irradia con electrones de alta
energía (es decir, radiación ionizante) desde el acelerador
transformador de núcleo de hierro 80. El tubo 70 se guía a través de
la bóveda de irradiación 76 sobre rodillos 82. Preferiblemente, la
irradiación del tubo 70 es a un nivel de aproximadamente 2 a 10
megarads (en lo sucesivo en este documento "MR"); más
preferiblemente, de aproximadamente 3,5-4 MR.
Después de la irradiación, el tubo irradiado 84
se dirige sobre el rodillo de guía 86, después de lo cual el tubo
irradiado 84 pasa a un tanque de baño de agua caliente 88 que
contiene agua 90. El tubo irradiado 84 ahora colapsado se sumerge
en el agua caliente durante un tiempo de retención de al menos
aproximadamente 5 segundos, es decir, durante un periodo de tiempo
para llevar a la película hasta la temperatura deseada después de
lo cual un medio de calentamiento complementario (no ilustrado) que
incluye una pluralidad de rodillos de vapor alrededor de los cuales
el tubo irradiado 84 se enrolla parcialmente y opcionalmente
soplantes de aire caliente elevan la temperatura del tubo irradiado
84 a una temperatura de orientación deseada de aproximadamente 116
a 121ºC (240ºF-250ºF). Posteriormente, la película
irradiada 84 se dirige a través de rodillos de presión 92 y se
soplan burbujas 94, estirando de esta manera transversalmente el
tubo irradiado 84 para formar una película de tubo 96 soplada
orientada. Además, mientras se sopla, es decir, se estira
transversalmente, el tubo irradiado 84 se embute (es decir en la
dirección longitudinal entre los rodillos de presión 88 y los
rodillos de presión 98, puesto que los rodillos de presión 98 tienen
una mayor velocidad superficial que la velocidad superficial de los
rodillos de presión 92. Como resultado del estiramiento transversal
y el embutido longitudinal, se produce la película de tubo soplada
96 irradiada, orientada biaxialmente, habiéndose estirado este tubo
soplado preferiblemente a una proporción de aproximadamente 1:1,5 -
1:6, y embutido a una proporción de aproximadamente
1:1,5-1:6. Más preferiblemente, el estirado y
embutido se realiza cada uno a una proporción de aproximadamente
1:2-1:4. El resultado es una orientación biaxial de
aproximadamente 1:2,25-1,36, más preferiblemente
1:4-1:16.
Aunque la burbuja 94 se mantiene entre los
rodillos de presión 92 y 98, la película de tubo de soplado 96 se
colapsa mediante rodillos convergentes 100, y posteriormente se
transporta a través de rodillos de presión 98 y a través del
rodillo de guía 102 y después se lamina sobre un rodillo de
enrollado 104. El rodillo más lento 106 asegura un buen
enrollado.
Diversas películas adecuadas para usar en el
artículo de la presente invención se ilustran mediante los
siguientes ejemplos. A menos que se indique otra cosa, todos los
porcentajes, partes, etc. están en peso.
(Referencia)
Una cinta tubular co-extruida de
dos capas se moldeó, la cinta tenía un espesor de 736 \mum (29
mils), la cinta tenía una capa A que constituía hasta el 85 por
ciento del espesor de la cinta y una capa B que constituía hasta el
15 por ciento del espesor de la cinta. La capa A estaba compuesta
por: (a) 87 por ciento en peso de polietileno de baja densidad
lineal DOWLEX 2045 (TM) que tenía una densidad de 0,920 g/cc,
obtenido en The Dow Chemical Company, de Midland, Michigan (en lo
sucesivo en este documento "LLDPE Nº 1"), (b) 10 por ciento en
peso de copolímero de etileno/acetato de vinilo ELVAX 3128 (TM) que
tenía un contenido de acetato de vinilo del 10 por ciento obtenido
en DuPont de Wilmington, Delaware, en lo sucesivo en este documento
"EVA Nº 1", y (c) el 3 por ciento en peso de agente
antibloqueo TEKNOR EPE-9621C (TM) obtenido en Teknor
Apex Plastics Division de Pawtucket, R.I; en lo sucesivo en este
documento "Antibloqueo Nº 1". La capa B contenía el 100 por
cien en peso de plastómero homogéneo lineal
etileno/alfa-olefina EXACT SLP 4008 que tenía una
densidad de 0,885 g/cc, obtenido en Exxon Chemical Company, de
Baytown, Texas (en lo sucesivo en este documento
"etileno/alfa-olefina homogéneo lineal Nº
1").
El tubo de dos capas se enfrió a una fase sólida
en un baño de agua y después se reticuló electrónicamente con un
rayo de 500 Kev a un nivel de aproximadamente 2 a 10 MR. El tubo de
dos capas reticulado resultante se calentó mediante cartuchos de
vapor y aire caliente a aproximadamente 99 a 104ºC
(210-220ºF) y se orientó posteriormente mediante
embutido y estirado aproximadamente al 350%, en cada una de las
direcciones de mecanizado y transversal, respectivamente, usando
una burbuja de aire atrapada mantenida entre dos rodillos de
presión. La orientación produjo una película de 57 \mum (2,25
mils) de dos capas en forma de un tubo.
Después del embutido, el tubo resultante de
película plana que puede contraerse en agua caliente se hizo pasar
a través de un par de rodillos de presión provocando que la capa
interna B se uniera a sí misma después del colapso de tubo,
creándose una película final de cuatro capas, siendo las capas
"del medio" la capa B interior unida a sí misma (es decir,
dando como resultado una película de "4-capas"
que tiene un espesor de 119 \mum (4,5 mils)) de la siguiente
manera:
A/ | B/ | B/ | A |
Mezcla A | SLP 4008 | SLP 4008 | Mezcla A |
La Tabla 1, inmediatamente a continuación
incluye la composición química y espesor de cada una de las capas,
junto con la función que la capa tiene en la película.
La película Nº 1 estaba compuesta por las tres
capas anteriores, la capa del medio estaba compuesta por la capa de
tubo interior adherida a sí misma. Se determinó que la película Nº 1
tenía una contracción libre a 85ºC (185ºF) (mediante ASTM 2732) y
un impacto instrumentado como se indica a continuación en la Tabla
II. El instrumentado se midió mediante un procedimiento
sustancialmente equivalente a ASTM D 3763. ASTM D 3763 se describe
en 1990 Annual Book of ASTM Standards, Sección 8, Plastics,
Vol. 08.03, pág. 174-178, que se incorpora a este
documento como referencia al mismo en su totalidad.
Una alternativa a la película Nº 1 es una
película de dos capas que tiene un espesor de aproximadamente 119
\mum (4,5 mils) con aproximadamente el 85 por ciento en peso de
esta película que tiene una composición correspondiente a la capa
38 descrita en la Tabla I anterior, y con el 15 por ciento en peso
de la película que tiene una composición que corresponde a la capa
40 anterior. Esta película puede producirse usando un troquel plano
en lugar de un troquel circular.
(Referencia)
La película Nº 2 se preparó mediante el mismo
proceso empleado para producir la película Nº 1, con la excepción
de que en la película Nº 2, la capa A estaba compuesta por una
mezcla de: (a) 87 por ciento en peso de LLDPE Nº 1, (b) 10 por
ciento peso de plastómero homogéneo lineal de
etileno/alfa-olefina EXACT 3032 (TM) que tiene una
densidad de 0,900 g/cc, obtenido también en Exxon Chemical Company
(en lo sucesivo en este documento ``copolímero homogéneo lineal de
etileno/alfa-olefina Nº 2), y (c) 3% en peso de
Antibloqueo Nº 1. En la película Nº 2, la capa B permaneció
idéntica a la capa B de la película Nº 1. Además, como con la
película Nº 1, en la película Nº 2 la capa A constituía hasta el 85
por ciento del espesor de la cinta y la capa B constituía hasta el
15 por ciento del espesor de la cinta. En la siguiente Tabla III se
proporcionan la contracción libre y el impacto instrumentado de la
película Nº 2.
La película Nº 3 se preparó mediante el mismo
proceso empleado para producir la película Nº 1 excepto que en la
película Nº 3 la irradiación se realizó a de 3,5 a 4 MR
(aproximadamente la mitad del nivel que la irradiación usada para
preparar todas las demás películas descritas en este documento; este
bajo nivel de irradiación potencia la estabilidad térmica de las
capas de la película externa), y la capa A estaba compuesta por una
mezcla de: (a) 87 por ciento en peso de LLDPE Nº 1, (b) 10 por
ciento en peso de copolímero de etileno/acetato de vinilo ELVAX
3128 (TM) que tiene un contenido de acetato de vinilo del 9 por
ciento y una densidad de 0,928 g/cc, y un índice de fusión de 2,0;
obtenido en DuPont, Chemical Co., de Wilmington, Delaware (en lo
sucesivo en este documento denominado EVA Nº 2), y (c) 3 por ciento
en peso de Antibloqueo Nº 1. En la película 3, la capa B estaba
compuesta por 100 por cien en peso de copolímero de etileno/acetato
de vinilo ELVAX 3175 (TM) que tenía un contenido de acetato de
vinilo de 28 por ciento y una densidad de 0,950 g/cc, y un índice
de fusión de 6,0 obtenido a partir de DuPont Chemical Co., de
Wilmington, Delaware. Además, como con la película Nº 1, en la
película Nº 3 la capa A constituía hasta el 85 por ciento del
espesor de la cinta y la capa B constituía hasta el 15 por ciento
del espesor de la cinta. En la siguiente Tabla III se proporcionan
la contracción libre y el impacto instrumentado de la película Nº
3.
La película de acuerdo con el ejemplo 3 anterior
se usó para preparar una bolsa de sellado lateral que tenía las
dimensiones de aproximadamente 178 mm (7 pulgadas) de ancho por
aproximadamente 305 mm (12 pulgadas de alto). Los sellados se
produjeron sometiendo la película a un sellador de impulso VERTROD®
(modelo 84 EPCS) que utilizaba un elemento de sellado de tipo
ribete que tenía una anchura de aproximadamente 6,3 mm (0,25
pulgadas) con la mandíbula superior aplicando una fuerza a la
película (doblado sobre) contra sí misma y el elemento de sellado,
durante un tiempo de aproximadamente 5 segundos, y con una presión
de aproximadamente de 345 kPa (50 psi). La bolsa de sellado lateral
resultante se llenó con aproximadamente 2,2 kg (5 libras) de harina
de maíz, sellándose posteriormente la parte superior de la bolsa de
una manera similar a la manera en que se habían realizado los
sellados laterales. Se prepararon aproximadamente 10 envases.
Posteriormente, los envases se dejaron caer desde aproximadamente
10,7 m (35 pies) sobre hormigón. Seis de los envases sobrevivieron
a la caída sin que el sellado o la película fallaran.
Sorprendentemente, los cuatro envases que fallaron no
experimentaron fallo del sellado. En lugar de ello, hubo fallo de la
película en la zona de la película inmediatamente adyacente al
sellado. Esta región inmediatamente adyacente al sellado era
realmente más gruesa que el resto de la bolsa porque durante el
sellado térmico la región de película inmediatamente adyacente al
sellado se calentó mediante la barra de sellado y se contrajo, es
decir se agrandó su espesor. Sin embargo, esta región experimentó
también una reducción en la orientación durante la contracción y el
espesado. Esta reducción de orientación se cree que es la razón por
la que se produce el fallo a impacto de la película en esta región.
Es decir, se cree que la orientación del polímero en el resto de la
película proporciona una película más fuerte que la región
adyacente al sellado, experimentando dicha región una reducción de
orientación durante el proceso de sellado. De esta manera, se
descubrió que una película relativamente gruesa puede sellarse de
una manera que produce un sellado que es más fuerte que una región
de la película inmediatamente adyacente al sellado. El factor
limitante de resistencia a estallido convirtió en la resistencia de
la película en el área inmediatamente adyacente al sellado, en
lugar de la resistencia del propio sellado. Se realizaron ensayos
similares con 9,1 kg (20 libras) de comida para perros seca de marca
TRAILBLAZER®, 11,3 kg (25 libras) de arena para gatos de marca
CLEAN PAW® (excepto que el sellado se realizó con un cable curvado
como se describe a continuación) y 6,8 kg (15 libras) de alpiste de
marca FEEDERS CHOICE® (excepto que el sellado se realizó con un
cable curvado como se describe a continuación) que produjo
resultados similares, es decir, aproximadamente el 60% sobrevivió a
la caída.
Se realizaron otros ensayos preparando bolsas de
sellado lateral, esta vez usando un sellado convencional
VERTROD® modificado para simular bolsas con condiciones de 2,38 mm (0,0937 pulgadas) de cable curvado en lugar del ribete de 6,35 mm (pulgadas) descrito anteriormente usando una presión de aproximadamente 345 kPa (50 psi) durante una tiempo de aproximadamente 0,9 segundos de periodo de calentamiento seguido de un periodo de refrigeración de 0,3 segundos, siendo 38 voltios el potencial de la corriente que pasa a través del cable calentado. Las bolsas resultantes se pusieron entre paredes paralelas separadas de aproximadamente 76 a 102 mm (3-4 pulgadas), es decir, un "ensayo de estallido entre placas paralelas" con las bolsas posteriormente inflándolas hasta que una de los sellados laterales falló. Como con los resultados del ensayo de caída presentados anteriormente, el fallo siempre ocurrió en la región adyacente al sellado. El sellado no falló. La cantidad de presión dentro de la bolsa en el punto de fallo era una medida de resistencia. Las bolsas hechas de la película de acuerdo con el Ejemplo 3, anterior en el ensayo de estallido entre placas paralelas tenían resistencias de estallido medias de 13,26 m (522 pulgadas) de agua y eran muy consistentes en resistencia, es decir, variaban de un punto inferior de aproximadamente 10,92 m (430 pulgadas) de agua a un punto superior de aproximadamente 10,26 m (640 pulgadas) de agua. En contraste, las películas laminadas no cruzadas de menor espesor que mostraban una menor resistencia a estallido entre placas paralelas, por ejemplo, de aproximadamente 2,54 a 3,81 m (100 a 150 pulgadas) de agua, para una película que tenía un espesor total de aproximadamente 50 \mum (2 mils).
VERTROD® modificado para simular bolsas con condiciones de 2,38 mm (0,0937 pulgadas) de cable curvado en lugar del ribete de 6,35 mm (pulgadas) descrito anteriormente usando una presión de aproximadamente 345 kPa (50 psi) durante una tiempo de aproximadamente 0,9 segundos de periodo de calentamiento seguido de un periodo de refrigeración de 0,3 segundos, siendo 38 voltios el potencial de la corriente que pasa a través del cable calentado. Las bolsas resultantes se pusieron entre paredes paralelas separadas de aproximadamente 76 a 102 mm (3-4 pulgadas), es decir, un "ensayo de estallido entre placas paralelas" con las bolsas posteriormente inflándolas hasta que una de los sellados laterales falló. Como con los resultados del ensayo de caída presentados anteriormente, el fallo siempre ocurrió en la región adyacente al sellado. El sellado no falló. La cantidad de presión dentro de la bolsa en el punto de fallo era una medida de resistencia. Las bolsas hechas de la película de acuerdo con el Ejemplo 3, anterior en el ensayo de estallido entre placas paralelas tenían resistencias de estallido medias de 13,26 m (522 pulgadas) de agua y eran muy consistentes en resistencia, es decir, variaban de un punto inferior de aproximadamente 10,92 m (430 pulgadas) de agua a un punto superior de aproximadamente 10,26 m (640 pulgadas) de agua. En contraste, las películas laminadas no cruzadas de menor espesor que mostraban una menor resistencia a estallido entre placas paralelas, por ejemplo, de aproximadamente 2,54 a 3,81 m (100 a 150 pulgadas) de agua, para una película que tenía un espesor total de aproximadamente 50 \mum (2 mils).
Se realizaron también ensayos de caída en los
que ocho resmas de papel (cada una de las resmas se había envasado
individualmente en papel) se sobreenvolvieron en la película del
Ejemplo 3, que se selló a sí misma y se contrajo con una pistola
térmica. El peso del envase era de aproximadamente 21,3 kg (47
libras). La película se selló con un sellador de barra Weldotron
6402® "L" con el selector de tapa ajustado a "6" y el
hueco compensador ajustado a 6,35 mm (1/4 pulgadas). Después de la
contracción el "envase maestro" se dejó caer desde una altura
de aproximadamente 1,22 m (4 pies). Ninguna de las películas ni de
los sellados se rompió incluso aunque el papel sobreenvuelto sobre
los envases individuales se escindió.
Se prepararon sobres a partir de una película
sobre-doblada. Los sellados se realizaron usando el
sellador de barra WELDOTRON^{TM} 6402® "L". Los selladores
resultantes tenían una resistencia a sellado media mayor de 2980
N/m (17 libras por pulgada lineal) medida mediante un sistema de
ensayo de materiales Instron Series IX. El "exceso" sobre 2980
N/m (17 libras por pulgada) era debido a la incapacidad de las
mandíbulas para mantener la muestra en las mordazas.
La Película Nº 3 se produjo en tres versiones
diferentes que variaban únicamente con respecto al nivel de
irradiación utilizada. La primera versión no estaba irradiada en
absoluto. La segunda versión está irradiada a un nivel de 25
miliamperios (3,5 MR, es decir 49 kilograys). La tercera versión
estaba irradiada a un nivel de 49,5 miliamperios (7 MR, 98 KGy).
Cada una de estas versiones de la película se convirtió en bolsas de
sellado lateral que tenían una anchura plana de 140 mm
(5^{1}/_{2} pulgadas) y una longitud de 330 mm (13 pulgadas)
usando una máquina VERTROD® modificada (descrita a
continuación).
Las películas (y bolsas) de cada una de las tres
versiones de Película Nº 3 se compararon después con películas
laminadas cruzadas VALERON® (y bolsas formadas de manera similar)
producidas de acuerdo con la Patente de Estados Unidos Nº 4.355.076
de Duggan J. Gash y/o la Patente de Estados Unidos Nº 2.243.463,
también de Duggan J. Gash. Dos películas laminadas cruzadas
VALERON® se compararon con artículos de acuerdo con la presente
invención. Una tenía un espesor de aproximadamente 102 \mum (4
mils) mientras que la otra tenía un espesor de aproximadamente 152
\mum (6 mils).
Se realizaron tres tipos diferentes de ensayos
comparativos incluyendo: (1) un ensayo de estallido entre placas
paralelas; (2) un ensayo de resistencia de sellado VERTROD® y (3) un
ensayo de Resistencia de Sellado de Reborde Transversal. El ensayo
de estallido entre placas paralelas se realizó confinando una bolsa
de sellado lateral de 140 x 330 mm (5'' x 13'') (hecha del material
a ensayar, estando formada la bolsa mediante sellado del material a
sí mismo usando máquina de sellado VERTROD y posteriormente inflando
la bolsa hasta que se rompió. El nivel de presión dentro de la
bolsa en el punto de ruptura se consideró que era una medida de la
calidad de sellado. Los resultados se presentaron en pulgadas de
presión de agua (IOWP).
El ensayo de resistencia a sellado VERTROD® se
realizó en una bolsa que tenía un sellado hecho usando la máquina
de sellado VERTROD® (obtenida en Vertrod Corporation of Brooklyn,
Nueva York), que se había modificado para realizar el proceso de
sellado de forma más precisa. Es decir, la máquina de sellado
VERTROD® se había modificado para proporcionar un período de
precalentamiento de 0,6 segundos, seguido de un período de sellado
de 0,6 segundos, seguido de un tiempo de refrigeración de 0,2
segundos. Aunque se utilizaron tensiones de 20, 30, 35, 40 y 45,
para el sellado de las películas ensayadas, la máquina de sellado
VERTROD® funcionó a 40 y 45 voltios, las tensiones encontradas que
eran más eficaces para la preparación de los sellados deseados (es
decir para ambos artículos de acuerdo con la invención así como el
sellado de las películas comparativas VALERON®). Después de
realizar el sellado, una muestra de 25 mm (1,0 pulgadas) por
aproximadamente 102 a 127 mm (4 a 5 pulgadas) se cortó a partir de
la película sellada, teniendo esta muestra un sellado térmico a su
través. La muestra se sometió a una fuerza de "desgarrado" en
una máquina de ensayo de tracción INSTRON® (preparada en la Instron
Corporation of Canton, MA). Los dos pares de mandíbulas de la
máquina de ensayo de tensión INSTRON® estaban separados 51 mm (2
pulgadas). Cuanto mayor sea la cantidad de fuerza que se necesitaba
para provocar que la película se rompa mayor es el sellado. Los
resultados se presentan en la siguiente Tabla II.
El Ensayo de Resistencia de Sellado de Reborde
Transversal WELDOTRON® se realizó usando un aparato de sellado
térmico WELDOTRON® 6402. El aparato de sellado térmico WELDOTRON®
6402 formó un sellado térmico calentando un cable que se fundió a
través de las películas que se querían sellar térmicamente juntas,
con el resultado de que se formó un sellado térmico. Más
particularmente, el aparato de sellado térmico WELDOTRON® 6402 se
hizo funcionar a un ajuste de tapa de 6 y un hueco compensador de
aproximadamente 6,35 mm (^{1}/_{4} pulgadas). Después de que se
formara el sellado, una muestra de 25 mm (1,0 pulgadas) por
aproximadamente 102 a 127 mm (4 a 5 pulgadas) se cortó de la
película sellada. Como en el ensayo de resistencia a sellado
VERTROD® descrito anteriormente, la muestra se cortó de la película
sellada tenía el sellado transversalmente a través del punto medio
de la misma. Esta muestra posteriormente se sometió a una fuerza de
"desgarro" en una máquina de ensayo de tracción INSTRON®.
Cuanto mayor sea la cantidad de fuerza necesaria para provocar que
la película se rompa, más fuerte será el sellado.
La Tabla II a continuación proporciona los
resultados para las diversas películas de acuerdo con la Película
Nº 3, así como los resultados para la Película Nº 20, descritos con
detalle a continuación. La Película Nº 20 era similar a la Película
Nº 3 excepto que la capa A de la Película Nº 20 no contenía ningún
copolímero de etileno/acetato de vinilo. Además la Tabla II
proporcionaba resultados para dos películas laminadas cruzadas
VALERON® comparativas.
\vskip1.000000\baselineskip
Como resulta evidente a partir de los resultados
mostrados en la Tabla II, la Resistencia a Estallido en Placa
Paralela de las bolsas con sellado lateral de la Película Nº 3 y
Película Nº 20 (cada una de las cuales utilizaba una película
multicapa laminada no cruzada de 114 \mum (4,5 mils)) se
compararon favorablemente con la Resistencia a Estallido en Placa
Paralela de las bolsas de sellado lateral hechas de película
laminada cruzada VALERON®. Comparando los mejores resultados del
Ensayo de Estallido en Placa Paralela para las bolsas de sellado
lateral preparadas de acuerdo con los Ejemplos 3 y 20 con los
mejores resultados del Ensayo de Estallido en Placa Paralela de las
bolsas de sellado lateral hechas de película laminada cruzada
VALERON® (es decir de acuerdo con la Película comparativa Nº 21) es
sorprendente e inesperado que las bolsas de 114 \mum (4,5 mils) de
acuerdo con la presente invención que selladas a 45 voltios en la
máquina de sellado VERTROD® e irradiadas a 25 Ma (miliamperios)
presentaron una resistencia a estallido entre placas paralelas mucho
mayor que la película laminada cruzada 4.0 VALERON® (es decir 9,91
m (390 pulgadas) de agua y 9,68 m (381 pulgadas) de agua para la
película laminada no cruzada de 114 \mum (4,5 mils) frente a 4,55
m (179 pulgadas) de agua para la película laminada cruzada^{1}
VALERON® de 102 \mum (4,0 mil)). Es aún más sorprendente e
inesperado que las bolsas de 114 \mum (4,5 mils) de acuerdo con
la presente invención hechas de la Película Nº 3 laminada no cruzada
y la película Nº 20 presentaban una resistencia a estallido entre
placas paralelas que era incluso mayor que una película laminada
cruzada VALERON® de 152 \mum (6,0 mils) (es decir 9,91 m (390
pulgadas) de agua y 9,68 m (381 pulgadas) de agua para las bolsas
de 114 \mum (4,5 mils), frente a 8,91 m (351 pulgadas) de agua
para la película laminada cruzada^{2} de VALERON® de 152 \mum
(6,0 mil).
Se muestran resultados adicionales sorprendentes
para el ensayo de resistencia a sellado VERTROD®, resultados
presentados en la Tabla II. Esto es, después de realizar un ensayo
de resistencia de sellado VERTROD® de las bolsas de acuerdo con la
presente invención, es decir un Ensayo de Resistencia a Sellado
VERTROD® de las bolsas de sellado lateral preparadas usando la
Película Nº 3 o la Película Nº 20 frente a las bolsas de sellado
lateral hechas de película laminada cruzada VALERON®, de nuevo fue
sorprendente e inesperado que las bolsas de 114 \mum (4,5 mils)
hechas de Película Nº 3 y Película Nº 20 de acuerdo con la presente
invención, selladas a 45 voltios en una máquina de sellado VERTROD®
e irradiadas o no irradiadas a 25 Ma o 49,5 Ma, presentaron una
resistencia a sellado de 8,4, 11,8, 8,8, 8,7, 8,2 y 11,9
libras/pulgada (* 1 libra/pulgada = 175 N/m) frente a 7,1 y 11,6
libras/pulgada para los sellados formados usando la película
laminada cruzada 4,0 y 6,0 VALERON®. Los resultados del Ensayo de
Resistencia a Sellado VERTROD® para las películas de 114 \mum (4,5
mils) adecuadas para usar en el artículo de la presente invención
es sorprendentemente alto, respecto a los resultados del Ensayo de
Resistencia a Sellado VERTROD® para las películas laminadas cruzadas
VALERON® de 102 \mum (4,0 mils) y 152 \mum (6,0 mil). Las
películas de 114 \mum (4,5 mils) adecuadas para usar en el
artículo de la presente invención mostraron resultados de ensayo de
resistencia al sellado VERTROD® que variaban del 108% al 156% de la
resistencia de la película laminada cruzada VALERON® de 102 \mum
(4,0 mils) y de aproximadamente del 71% al 103% de la resistencia
de la película laminada cruzada VALERON® de 152 \mum (6,0 mil).
Normalizando los resultados del ensayo de resistencia a sellado
VERTROD® a partir de la película de 114 \mum (4,5 mils) para
comparación con la película laminada cruzada VALERON® de 152 \mum
(6,0 mil), la película de 114 \mum (4,5 mils) presentaba una
resistencia a sellado VERTROD® de aproximadamente el 94% al 137% de
la resistencia a sellado de la película laminada cruzada VALERON® de
152 \mum (6,0 mil). De esta manera, resulta evidente que las
resistencias de sellado de las películas laminadas no cruzadas
adecuadas para usar en el artículo de la presente invención son
sorprendentemente altas respecto a la película laminada cruzada
VALERON® del mismo espesor.
De manera similar, se muestran resultados
adicionales sorprendentes para los resultados del Ensayo de
Resistencia a Sellado Transversal WELDOTRON® presentados en la
Tabla II. Los sellados WELDOTRON® se realizaron usando la
descripción indicada anteriormente. A diferencia del Ensayo de
Resistencia a Sellado VERTROD®, la Resistencia a Sellado WELDOTRON®
se realizó usando sellado a través de un tubo de película para
producir una bolsa de sellado en el extremo. Sin embargo, el ensayo
de resistencia a sellado INSTRON® posterior se realizó como en los
Ensayos de Resistencia a Sellado VERTROD. Los resultados del Ensayo
de Resistencia a Sellado Transversal WELDOTRON® se proporcionan en
la columna derecha de la Tabla II anterior. Sorprendentemente e
inesperadamente, las películas de 114 \mum (4,5 mils) de las
bolsas de acuerdo con la presente invención, es decir, preparadas
usando la Película Nº 3 y la Película Nº 20, mostraron una
resistencia a sellado WELDOTRON® de 2360 a 3050 N/m (13,5 a 17,4
libras/pulgada) frente a las películas laminadas cruzadas VALERON®
4,0 y 6,0, cuyos sellados presentaron una resistencia a sellado
WELDOTRON® de sólo 1730 a 1770 N/m^{2} (9,9 y 10,2 libra/pulgada)
respectivamente. En otras palabras, las películas de sellado de 114
\mum (4,5 mils) de acuerdo con la presente invención presentaron
una resistencia a sellado WELDOTRON® de aproximadamente 136% a 176%
de la resistencia a sellado WELDOTRON® de la película laminada
cruzada VALERON® de 102 \mum (4,0 mils) y la resistencia a
sellado WELDOTRON® de aproximadamente 132% a 171% de la resistencia
a sellado WELDOTRON® de la película laminada cruzada VALERON® de 152
\mum (6,0 mil).
(Referencia)
La Película Nº 4 se preparó mediante el mismo
proceso empleado para producir la Película Nº 1 excepto que en la
Película Nº 4, la Capa A estaba compuesta por una mezcla de: (a) 82
por ciento en peso de LLDPE Nº 1, (b) 15 por ciento en peso de EVA
Nº 1 y (c) 3 por ciento en peso de Antibloqueo Nº 1. En la Película
Nº 4, la Capa B estaba compuesta por el 100% en peso de EVA Nº 2.
Adicionalmente como en la Película Nº 1, en la Película Nº 4 la
Capa A constituye hasta el 85 por ciento del espesor de la cinta y
la Capa B constituye hasta el 15 por ciento del espesor de la
cinta. La contracción libre y el impacto instrumental de la Película
Nº 4 se proporcionan en la siguiente Tabla III.
(Referencia)
La Película Nº 5 se preparó mediante el mismo
proceso empleado para producir la Película Nº 1 excepto que en la
Película Nº 5 la Capa A estaba compuesta por una mezcla de 2: (a) 67
por ciento en peso de LLDPE Nº 1; (b) 30 por ciento en peso de
XU59220.01, un copolímero homogéneo de
etileno/alfa-olefina ramificado de cadena larga
experimental patentado (en lo sucesivo en este documento denominada
"etileno/alfa-olefina homogéneo Nº 3") que
tiene una densidad de 0,901 g/cc y un índice de fusión de 0,9,
obtenido bajo el acuerdo de desarrollo con The Dow Chemical Company
de Midland, Michigan; y (c) 3 por ciento en peso de Antibloqueo Nº
1. La información relacionada con XU59220.01 y los resultados de
evaluación de la película/bolsa que contenía el polímero
experimental que se muestra en este ejemplo se han aprobado para
liberación por Dow.
En la Película Nº 5, la Capa B estaba compuesta
por el 100 por cien en peso de EVA Nº 2. Adicionalmente, como con
la película Nº 1 en la Película Nº 5 la Capa A constituía hasta el
85 por ciento del espesor de la cinta y una Capa B constituía hasta
el 15 por ciento del espesor de la cinta.
La contracción libre y el impacto instrumentado
de la Película Nº 5 se proporcionan en la Tabla III, a
continuación.
Como puede observarse en la Tabla III, se
descubrió que la resistencia a impacto de diversas películas de
acuerdo con la presente invención, por ejemplo las Películas Nº 1, 2
y 5 era comparable con la resistencia al impacto presentada por la
Película Nº 3 y la Película Nº 4, ambas de las cuales se utilizan
LLDPE como polímero que proporciona a la película una alta
resistencia a impacto. De esta manera, se ha descubierto que el uso
de copolímeros homogéneos de etileno/alfa-olefina de
acuerdo con la presente invención puede dar como resultado una
película que tiene una resistencia a impacto sustancialmente
equivalente a, y en algunos casos incluso mejor que la resistencia a
impacto de las películas basadas en LLDPE.
(Referencia)
Una cinta tubular coextruida, de dos capas, se
moldeó, la cinta tenía un espesor de 228 \mum (9 mils) la cinta
tenía una capa A que constituía hasta el 85 por ciento del espesor
de la cinta y una capa B que constituía hasta el 15 por ciento del
espesor de la cinta. La capa A estaba compuesta por una mezcla de:
(a) 50 por ciento en peso de una composición de resina denominada
copolímero homogéneo lineal de etileno/hexeno ECD 103, obtenido
también en Exxon Chemical Company (en lo sucesivo en este documento
denominado "etileno/alfa-olefina homogéneo lineal
Nº 4"), (b) 37 por ciento en peso de copolímero de etileno/hexeno
homogéneo lineal ECD 106, que tiene una densidad de aproximadamente
0,917 g/cc y un índice de fusión de aproximadamente 3, que puede
obtenerse también en Exxon Chemical Co. (denominado en lo sucesivo
en este documento "etileno/alfa-olefina homogéneo
lineal Nº 5"), (c) 10 por ciento en peso de polietileno de baja
densidad LD 200,48 (TM) que tiene una densidad de 0,917 g/cc y un
índice de fusión de 6,7, este polietileno de baja densidad puede
obtenerse también en Exxon Chemical Co., y (d) 3 por ciento en peso
de Antibloqueo Nº 1. En la Película Nº 6, la Capa B estaba compuesta
por 100 por cien en peso de EVA Nº 2.
La lámina de dos capas se enfrió a una fase
sólida usando un rodillo refrigerado y después se reticuló
electrónicamente con un chorro de 500 Kev a un nivel de
aproximadamente 2 a 10 MR. La lámina de dos capas reticuladas
resultante se calentó con aire caliente a 99 a 104ºC
(210-220ºF) y se orientó posteriormente mediante
embutido y estirado aproximadamente al 300 por ciento en cada una
de las direcciones de mecanizado y transversal respectivamente
usando un marco de tender para producir una película orientada
biaxialmente que tiene un espesor de aproximadamente 25 \mum (1
mil). La resistencia a impacto de la Película Nº 6 resultante se
proporciona en la siguiente Tabla IV.
(Referencia)
Una lámina de dos capas coextruida se moldea, la
lámina tiene un espesor de 457 \mum (18 mils) teniendo la lámina
una capa A que constituye hasta el 85 por ciento del espesor de la
lámina, y una capa B que constituye hasta el 15 por ciento del
espesor de la lámina. La capa A está compuesta por una mezcla de:
(a) 97 por ciento en peso de etileno/alfa-olefina
homogéneo lineal Nº 4 y (b) 3 por ciento en peso de de Antibloqueo
Nº 1. En la Película Nº 7, la Capa B está compuesta por el 100 por
cien en peso de EVA Nº 2.
La lámina de dos capas se enfrió a una fase
sólida usando un rodillo refrigerado y después se reticuló
electrónicamente con un chorro de 500 Kev a un nivel de
aproximadamente 2 a 10 MR. La lámina de dos capas reticulada
resultante se calienta con aire caliente (a 99 a 104ºC o
210-220ºF) y se orienta posteriormente mediante
embutido y estirado aproximadamente al 300 por ciento en cada una
de las direcciones de mecanizado y transversal respectivamente
usando un marco de tender para producir una película orientada
biaxialmente que tiene un espesor de aproximadamente 51 \mum (2
mil).
(Referencia)
Una lámina de una sola capa se moldea, la lámina
tiene un espesor de 457 \mum (18 mil), la lámina está compuesta
por una mezcla de: (a) 97 por ciento en peso de
etileno/alfa-olefina Nº 4 lineal homogénea y (b) 3
por ciento en peso de Antibloqueo Nº 1. Después de que la cinta se
moldee, se enfría a una fase sólida utilizando un rodillo
refrigerado y después reticulando electrónicamente con un chorro de
500 Kev a un nivel de aproximadamente 2 a 10 MR. La lámina de dos
capas reticulada resultante se calienta con aire caliente a 99 a
104ºC (210-220ºF) y se orienta posteriormente
usando un marco de tender para conferir una orientación longitudinal
en una cantidad de aproximadamente el 300 por ciento y una
orientación transversal en una cantidad de aproximadamente el 300%
para dar como resultado una película orientada biaxialmente que
tiene un espesor de aproximadamente 51 \mum (2 mil).
(Referencia)
Una cinta tubular de una sola capa se moldea, la
cinta tiene un espesor de 685 \mum (27 mil), la cinta está
compuesta por una mezcla de: (a) 97 por ciento en peso de
etileno/alfa-olefina homogéneo lineal Nº 4 y (b) 3
por ciento en peso de Antibloqueo Nº 1. Después de que la cinta se
moldee, la cinta se enfría a una fase sólida usando aire enfriado o
agua enfriada, y después se reticula electrónicamente con un chorro
de 500 Kev a un nivel de aproximadamente 2 a 10 MR. La cinta
reticulada resultante se calienta después con aire caliente a 99 a
104ºC (210-220ºF) y se orienta posteriormente por
embutido y estirado aproximadamente al 300 por ciento en cada una
de las direcciones de mecanizado y transversal respectivamente
usando un proceso de burbuja atrapada para producir una película
orientada biaxialmente que tiene un espesor de aproximadamente 76
\mum (3 mils). La película tubular se escinde posteriormente para
formar una película plana.
(Referencia)
La Película Nº 10 se prepara mediante el mismo
proceso empleado para producir la Película Nº 6 excepto que en la
Película Nº 10, la Capa A estaba compuesta por una mezcla de: (a) 67
por ciento en peso de LLDPE Nº 1, (b) 30 por ciento en peso de
copolímero homogéneo de etileno/alfa-olefina
ramificada de cadena larga ENGAGE EG 8100 (TM), que se obtiene
también en The Dow Chemical Company (denominado en lo sucesivo en
este documento "etileno/alfa-olefina homogéneo Nº
6") y (c) 3 por ciento en peso de Antibloqueo Nº 1. En la
Película Nº 10, la Capa B estaba compuesta por el 100 por cien en
peso de EVA Nº 2. Adicionalmente, como con la Película Nº 6 en la
Película Nº 10 la Capa A constituye el 85 por ciento del espesor de
la cinta y la Capa B constituye el 15 por ciento del espesor de la
cinta. El impacto instrumentado de la Película Nº 10 se proporciona
en la siguiente Tabla IV.
(Referencia)
La Película Nº 11 se preparó mediante el mismo
proceso empleado para producir la Película Nº 6, excepto que en la
Película Nº 11, la Capa A estaba compuesta por una mezcla de: (a) 67
por ciento en peso de LLDPE Nº 1, (b) 30 por ciento en peso de
copolímero homogéneo de etileno/alfa-olefina de
cadena larga ENGAGE EG 8150 (TM), que puede obtenerse también en
The Dow Chemical Company (denominado en lo sucesivo en este
documento "etileno/alfa-olefina Nº 7
homogéneo") y (c) 3 por ciento en peso de Antibloqueo Nº 1. En la
Película Nº 11, la Capa B estaba compuesta por el 100 por cien en
peso de EVA Nº 2. Adicionalmente, como con la Película Nº 6, en la
Película Nº 11, la Capa A constituía hasta el 85 por ciento del
espesor de la cinta y una Capa B constituía hasta el 15 por ciento
del espesor de la cinta. El impacto instrumentado de la Película Nº
11 se proporciona en la siguiente Tabla IV.
(Referencia)
La Película Nº 12 se preparó mediante el mismo
proceso empleado para producir la Película Nº 6 excepto que en la
Película Nº 12 la Capa A estaba compuesta por una mezcla de: (a) 50%
en peso de una resina denominada copolímero homogéneo de
etileno/alfa-olefina SLP 9042 lineal, obtenida en
Exxon Chemical Company (en lo sucesivo en este documento denominada
"etileno/alfa-olefina homogéneo lineal Nº 8"),
(b) 47 por ciento en peso de LLDPE Nº 1 y (c) 3 por ciento en peso
de Antibloqueo Nº 1. En la Película Nº 12, la Capa B estaba
compuesta por el 100 por cien en peso de EVA Nº 2. Adicionalmente,
como con la Película Nº 6, en la Película Nº 12 la Capa A
constituía el 85 por ciento del espesor de la cinta y la capa B
constituía el 15 por ciento del espesor de la cinta. El impacto
instrumentado de la Película Nº 12 se proporciona en la siguiente
Tabla IV.
(Referencia)
La Película Nº 13 se preparó mediante el mismo
proceso empleado para producir la Película Nº 6, excepto que la
Película Nº 13 era una película tubular de tres capas en la que la
Capa A constituía el 35 por ciento del espesor de la película, la
Capa B constituía el 50 por ciento del espesor de la película y la
capa C constituía el 15 por ciento del espesor de la película. La
Capa A estaba compuesta por una mezcla de (a): 94 por ciento en
peso de etileno/alfa-olefina homogéneo ramificado de
cadena larga AFFINITY HF 1031 (TM) que puede obtenerse también en
The Dow Chemical Company (denominado en lo sucesivo en este
documento "copolímero de etileno/alfa-olefina
homogéneo ramificado de cadena larga Nº 9") y (d) 6 por ciento de
Antibloqueo Nº 1. La Capa B estaba compuesta por 100 por cien de
copolímero de etileno/alfa-olefina homogéneo
ramificado de cadena larga AFFINITY 1570 (TM) obtenido en The Dow
Chemical Company (en lo sucesivo en este documento
"etileno/alfa-olefina Nº 10"). La Capa C
estaba compuesta por 100 por cien en peso de EVA Nº 2. El impacto
instrumentado de la Película Nº 13 se proporciona en la siguiente en
la siguiente Tabla IV.
(Referencia)
La Película Nº 14 era una película de tres capas
preparada mediante el mismo proceso empleado para producir la
Película Nº 13, excepto que en la Película Nº 14 la Capa A estaba
compuesta por una mezcla: (a) 67 por ciento en peso de LLDPE Nº 1,
(b) 30 por ciento en peso de etileno/alfa-olefina
homogéneo Nº 7 y (c) 3 por ciento de Antibloqueo Nº 1. La Capa B
estaba compuesta por 100 por cien de
etileno/alfa-olefina homogéneo Nº 7 y la Capa C
estaba compuesta por 100 por cien en peso de EVA Nº 2. El impacto
instrumentado de la Película Nº 14 se proporciona en la siguiente en
la siguiente Tabla IV.
(Referencia)
La Película Nº 15 era una película de dos capas
preparada mediante el mismo proceso empleado para producir la
Película Nº 6 excepto que en la Película Nº 15 la Capa A estaba
compuesta por una mezcla de (a) 87 por ciento en peso de LLDPE Nº
1, (b) 10 por ciento en peso de EVA Nº 1 y (c) 3 por ciento de
Antibloqueo Nº 1. La Capa B estaba compuesta por 100 por cien en
peso de EVA Nº 2. El impacto instrumentado de la Película Nº 15 se
proporciona en la siguiente Tabla IV.
Como puede observarse en la Tabla IV la
resistencia a impacto de los diversos ejemplos de películas
adecuadas para usar en el artículo de la presente invención tienen
una resistencia a impacto de un nivel inferior de aproximadamente
57,8 N (13 libras) a un nivel superior de aproximadamente 84,5 N (19
libras).
(Referencia)
La Película Nº 16 se preparó mediante un proceso
similar al proceso empleado en la producción de la Película Nº 1.
La Película Nº 16 se preparó mediante coextrusión de una película
tubular que tenía una estructura A/B/C en la proporción de espesor
de 15/70/15 respectivamente. La Capa A era una capa externa
compuesta por: (a) 87 por ciento en peso de LLDPE Nº 1; (b) 10 por
ciento en peso de EVA Nº 1 y (c) 3 por ciento de Antibloqueo Nº 1.
La Capa B era una capa de núcleo compuesta por (a) 97 por ciento en
peso de copolímero homogéneo de
etileno/alfa-olefina Nº 10 y (b) 3 por ciento en
peso de Antibloqueo Nº 1. La Capa C era una capa interna compuesta
de 100 por cien en peso de EVA Nº 2.
La cinta tubular de tres capas coextruida se
moldeó, la cinta tenía un espesor de 508 \mum (20 mils). El tubo
de dos capas se enfrió a una fase sólida en un baño de agua y
después se reticuló electrónicamente con un rayo de 500 Kev a un
nivel de aproximadamente 12 MR.
El tubo de dos capas reticulado resultante se
calentó por inmersión en un baño de agua caliente que tenía una
temperatura de aproximadamente 96ºC (210ºF) y se orientó
posteriormente por embutido y estirado aproximadamente al 370%, en
cada una de las direcciones de mecanizado y transversal,
respectivamente, usando una burbuja de aire atrapada mantenida
entre dos rodillos de presión, dando como resultado una película de
tres capas que tenía un espesor de aproximadamente 37 \mum (1,46
mils) en forma de un tubo.
Después del embutido, el tubo resultante de
película plana que puede contraerse en agua caliente se hizo pasar
a través de un par de rodillos de presión que provocaron que la capa
interna C se uniera a sí misma tras el colapso del tubo, creando
una película final de seis capas que tenía un espesor de
aproximadamente 74 \mum (2,9 mil). Se determinó que la Película
Nº 16 tenía una contracción libre a 85ºC (185ºF) (determinada usando
ASTM 2732) de aproximadamente el 48 por ciento y el impacto
instrumentado de la Película Nº 16 (determinado usando ASTM D 3763)
se determinó que era de aproximadamente 489 N (110 libras).
(Referencia)
La Película Nº 17 se preparó mediante un proceso
similar al proceso empleado en la producción de la Película Nº 16.
La Película Nº 17 se preparó por coextrusión de una película tubular
que tenía una estructura A/B/C con una proporción de espesor de
35/50/15, respectivamente. La Capa A era una capa externa compuesta
por: (a) 87 por ciento en peso de LLDPE Nº 1; (b) 10 por ciento en
peso de EVA Nº 1 y (c) 3 por ciento de Antibloqueo Nº 1. La Capa B
era una capa de núcleo compuesta por (a) 97 por ciento en peso de
copolímero homogéneo de etileno/alfa-olefina
ramificado de cadena larga Nº 3 y (b) 3 por ciento en peso de
Antibloqueo Nº 1. La Capa C era una capa interna compuesta de 100
por cien en peso de EVA Nº 2. La cinta tubular coextruida de tres
capas se moldeó, la cinta tenía un espesor de 510 \mum (20 mil).
El tubo de dos capas se enfrió a una fase sólida en un baño de agua
y después se reticuló electrónicamente con un rayo de 500 Kev a un
nivel de aproximadamente 2 a 10 MR.
El tubo de dos capas reticulado resultante se
calentó por inmersión en un baño de agua caliente que tenía una
temperatura de aproximadamente 98ºC (208ºF) y se orientó
posteriormente mediante embutido a aproximadamente 340ºC en la
dirección de la máquina y se estiró aproximadamente al 370% en la
dirección transversal usando una burbuja de aire atrapada mantenida
entre dos rodillos de presión, dando como resultado una película de
tres capas que tenía espesor de aproximadamente 40 \mum (1,6 mils)
en forma de un tubo.
Después del embutido, el tubo resultante de
película plana que puede contraerse en agua caliente se hizo pasar
a través de un par de rodillos de presión provocando que el interior
de la capa C se uniera a sí mismo tras el colapso del tubo,
haciendo una película final de seis capas que tenía un espesor de
aproximadamente 81 \mum (3,2 mils). Se determinó que la Película
Nº 17 tenía una contracción libre a 85ºC (185ºF) (determinada
usando ASTM 2732) de aproximadamente el 57 por ciento y el impacto
instrumentado de la Película Nº 17 (determinado usando ASTM D 3763)
se determinó que era de aproximadamente 280,4 N (63 libras). Se cree
que la Película Nº 17 hubiera sido considerablemente mayor si la
orientación se hubiera realizado a una temperatura de
aproximadamente 91ºC (196ºF) puesto que la densidad del polímero
homogéneo de 0,9016 permitía la menor temperatura de
orientación.
(Referencia)
La Película Nº 18 se preparó mediante un proceso
similar al proceso empleado en la producción de las Películas Nº 16
y 17. La Película Nº 18 se preparó coextruyendo una película tubular
que tenía una estructura A/B/C con una proporción de espesor de
15/70/15, respectivamente. La Capa A tenía una capa exterior
compuesta por: (a) 87 por ciento en peso de LLDPE Nº 1; (b) 10 por
ciento en peso de EVA Nº 1 y (c) 3 por ciento de Antibloqueo Nº 1.
La Capa B era idéntica en composición química a la capa A. La Capa C
era una capa interna compuesta de 100 por cien en peso de EVA Nº 2.
La cinta tubular coextruida de tres capas se moldeó, la cinta tenía
un espesor de 510 \mum (20 mil). El tubo de dos capas se enfrió
hasta una fase sólida en un baño de agua y después se reticuló
electrónicamente con un rayo de 500 Kev a un nivel de
aproximadamente 2 a 10 MR.
El tubo reticulado de dos capas resultante se
calentó por inmersión en un baño de agua caliente que tenía una
temperatura de aproximadamente 99ºC (210ºF) y se orientó
posteriormente embutiéndolo a aproximadamente el 360% por ciento en
la dirección del mecanizado y estirándolo aproximadamente el 370% en
la dirección transversal usando una burbuja atrapada de aire
mantenida entre dos rodillos de presión, dando como resultado una
película de tres capas que tenía un espesor de aproximadamente 38
\mum (1,5 mils) en forma de un tubo.
Después del embutido, el tubo resultante de
película plana que puede contraerse con agua caliente se hizo pasar
a través de un par de rodillos de presión, provocando que capa
interna C se uniera a sí misma tras el colapso del tubo, creando
una película final de seis capas con un espesor de aproximadamente
76 \mum (3,0 mil). Se determinó que la Película Nº 18 tenía una
contracción libre a 85ºC (185ºF) (determinada usando ASTM 2732) de
aproximadamente el 50 por ciento y el impacto instrumentado de la
Película Nº 18 (determinado usando ASTM D 3763) se determinó que era
de aproximadamente 445 N (100 libras).
(Referencia)
Una cinta tubular coextruida de siete capas se
moldeó, la cinta tenía un espesor de 472 \mum (18,6 mil), la
cinta tenía una capa A que constituía el 85 por ciento del espesor
de la cinta y una capa B que constituía el 15 por ciento del
espesor de la cinta. El tubo de tres capas se enfrió a una fase
sólida en un baño de agua y después se reticuló electrónicamente
con un chorro de 500 Kev a un nivel de aproximadamente 2 a 10 MR.
El tubo de tres capas reticulado resultante se recubrió por
extrusión con cuatro capas de polímero adicionales extruido a
través de un troquel anular, en un proceso como se ilustra en la
Figura 6. La cinta recubierta por extrusión resultante de 673
\mum (26,5 mils) se sumergió posteriormente en un baño de agua
caliente que tenía una temperatura de aproximadamente 89ºC (192ºF)
y se orientó embutiendo aproximadamente al 300% en la dirección de
mecanizado y estirándola aproximadamente al 325% en la dirección
transversal usando una burbuja de aire atrapada mantenida entre dos
rodillos de presión. La orientación produjo una película de dos
capas de aproximadamente 69 \mum (2,7 mils) en forma de un tubo.
La Figura 3C es una vista de sección transversal esquemática de la
película Nº 19. La Tabla V a continuación incluye la composición
química y el espesor de cada una de las capas, junto con la función
que cada capa tiene en la película.
EVA Nº 3 era copolímero de etileno/acetato de
vinilo PE 3507-2 (TM) que tenía un contenido de
acetato de vinilo del 6,2%, un índice de fusión de 2,5 y una
densidad de 0,93 g/cc y se obtuvo de DuPont. EVA Nº 4 era copolímero
de etileno/acetato de vinilo EP 4062-2 (TM) que
tenía un contenido de acetato de vinilo del 15%, un índice de
fusión de 2,5 y una densidad de 0,938 g/cc y que se obtuvo también
en DuPont. EVA Nº 5 era un copolímero de etileno/acetato de vinilo
LD-318.92 (TM) que tenía un contenido de acetato de
vinilo del 9%, un índice de fusión de 2,0 y una densidad de 0,93
g/cc y que se obtuvo en Exxon. La mezcla PVDC Nº 1 era una
composición que comprendía (a) aproximadamente 96 por ciento en
peso de copolímero de cloruro de vinilideno/acrilato de metilo DOW
MA134 (TM) que tenía un contenido de acrilato de metilo del 8,5%,
obtenido en The Dow Chemical Company de Midland, Michigan; (b)
aproximadamente el 2 por ciento en peso de aceite de soja epoxidado
PLAS CHEK 775 (TM) obtenido en Ferro Chemicals, de Bedford, Ohio,
y, (c) aproximadamente el 2 por ciento en peso de mezcla de
acrilato METABLEN L1000 (TM) obtenido en Elf Atochem, de
Philadelphia, Pennsylvania. METABLEN L1000 (TM) comprende
aproximadamente el 53 por ciento en peso de metacrilato de metilo
("MMA"), el 29 por ciento en peso de metacrilato de butilo
("BMA") y el 19 por ciento en peso de acrilato de butilo
("BA").
Para la Película Nº 19, que estaba compuesta por
dos películas que tenía cada una un espesor de aproximadamente 69
\mum (2,7 mils), es decir, un espesor total de aproximadamente 137
\mum (5,4 mils) y cada una de las cuales estaba compuesta por las
siete capas descritas anteriormente, la contracción libre a 85ºC
(185ºF) (determinada usando ASTM 2732) era de aproximadamente el 75
por ciento y el impacto instrumentado era de aproximadamente 498 N
(112 libras de fuerza) y una energía de rotura de aproximadamente
6,78 Nm (5 pies/libra).
La Películas Nº 20 se preparó mediante un
proceso por lo demás similar al proceso empleado para producir la
Película Nº 3, excepto que en la Película Nº 20, la Capa A estaba
compuesta por una mezcla de: (a) 95,5 por ciento en peso de LLDPE
Nº 1, (b) 4, 5 por ciento en peso de un lote maestro antibloqueo
similar al Antibloqueo Nº 1, comercializado como agente antibloqueo
TEKNOR 10183ACP (TM) obtenido en Teknor Apex Plastics Division, de
Pawtucket, R.I.; y la capa B estaba compuesta por el 100 por cien en
peso de copolímero de etileno/acetato de vinilo ESCORENE®
LD-761,36 (TM) que tiene un contenido de acetato de
vinilo del 28 por ciento y una densidad de 0,950 g/cc y un índice
de fusión de 5,7, obtenido en Exxon Chemical Company, de Houston,
Texas. Adicionalmente, como con la Película Nº 3, en la Película Nº
20 la Capa A constituía hasta al 85 por ciento del espesor de la
cinta y una capa B constituía hasta el 15 por ciento del espesor de
la cinta. La Película Nº 20 se selló como se ha descrito
anteriormente para la Película Nº 3 ensayando los sellados
resultantes para resistencia a sellado y las bolsas con sellado
lateral resultantes ensayadas para resistencia a estallido entre
placas paralelas. Los resultados de estos ensayos se muestran en la
Tabla II anterior.
Se realizaron otros ensayos preparando bolsas de
sellado lateral, usando esta vez un sellador VERTROD® convencional
modificado para simular condiciones de preparación de bolsa con un
cable curvado de 2,38 \mum (0,0937 pulgadas) (en lugar del ribete
de 6,35 mm (^{1}/_{4} pulgadas) descrito anteriormente) usando
una presión de aproximadamente 345 kPa (50 psi) durante un tiempo
de aproximadamente 0,9 segundos de período de calentamiento seguido
de un período de refrigeración de 0,3 segundos, siendo 38 voltios
la tensión de la corriente que pasa a través del cable calentado.
Las bolsas resultantes se pusieron entre paredes paralelas separadas
de aproximadamente 76 a 102 mm (3-4 pulgadas) es
decir un "ensayo de estallido entre placas paralelas" inflando
después las bolsas hasta que uno de los sellados laterales falló.
Como con los resultados del ensayo de caída presentados
anteriormente, el fallo siempre ocurrió en la región adyacente al
sellado. El propio sellado no falló. La cantidad de presión dentro
de la bolsa en el punto de fallo era una medida de resistencia. Las
bolsas preparadas a partir de la película de acuerdo con el Ejemplo
3, anterior, en el ensayo de estallido de placa paralela tenían
resistencias de sellado medias de 13,26 m (522 pulgadas) de agua y
eran muy consistentes en resistencia es decir variaban de un punto
mínimo de aproximadamente 10,92 m (430 pulgadas) de agua a un punto
máximo de 16,26 m (640 pulgadas) de agua. En contraste, las
películas laminadas no cruzadas de menor espesor presentaban una
resistencia a estallido entre placas paralelas menor, por ejemplo
de aproximadamente 2,54 a 3,81 m (100 a 150 pulgadas) de agua para
una película que tenía un espesor total de aproximadamente 5,7
\mum (2 mils).
En el artículo de acuerdo con la presente
invención, preferiblemente la película de reserva a partir de la
cual se forma la bolsa tiene un espesor total de aproximadamente
38,1 a 127 \mum (1,5 a 5 mils); más preferiblemente de
aproximadamente 63,5 \mum (2,5 mils). Aunque la reserva de
película a partir de la cual se forma la bolsa puede ser una
película monocapa, preferiblemente, la reserva de película a partir
de la que se forma la bolsa es una película multicapa que tiene de 3
a 7 capas; más preferiblemente 4 capas.
Los componentes poliméricos usados para fabricar
películas útiles en artículos de acuerdo con la presente invención
pueden contener también las cantidades apropiadas de otros aditivos
incluidos normalmente en dichas composiciones. Estos incluyen
agentes de deslizamiento tales como talco, antioxidantes, cargas,
colorantes, pigmentos y colorantes, estabilizadores de radiación,
agentes antiestáticos, elastómeros y aditivos similares conocidos
por los especialistas en la técnica de películas de envasado.
Las películas usadas para preparar el artículo
de la presente invención se irradian para inducir la reticulación y
preferiblemente se tratan mediante corona para desbastar la
superficie de las películas que tienen que adherirse entre sí. En
el proceso de irradiación, la película se somete a un tratamiento de
radiación energético tal como una descarga a corona, plasma, llama,
ultravioleta, rayos X, rayos gamma, rayos beta y tratamiento con
electrones de alta energía que induce la reticulación entre las
moléculas de un material irradiado. La irradiación de películas
poliméricas se describe en la Patente de Estados Unidos Nº 4.064.296
de BORNSTEIN, et al. BORNSTEIN et al., describe en el
uso de radiación de ionización para reticular el polímero presente
en la película.
Para producir reticulación se aplica a la
película una dosificación de radiación adecuada de electrones de
alta energía. Preferiblemente, la irradiación se realiza mediante un
acelerador de electrones y el nivel de dosificación se determina
mediante métodos de dosimetría convencionales. Pueden usarse otros
aceleradores tales como Van der Graff o transformador de
resonancia. La radiación no se limita a electrones de un acelerador
sino que puede usarse cualquier radiación de ionización. La
radiación de ionización reticula los polímeros en la película.
Preferiblemente, la película se irradia a un nivel de
2-15 MR, más preferiblemente 2-10
MR. Como puede observarse a partir de las descripciones de
películas preferidas para usar en la presente invención, la
cantidad más preferida irradiación depende de la película y de su
uso final.
El tratamiento corona de una película se realiza
sometiendo las superficies de la películas a descargas corona es
decir la ionización de un gas tal como aire en proximidad a la
superficie de la película, la ionización se inicia mediante una
alta tensión que pasa a través de un electrodo cercano que provoca
la oxidación y otros cambios de la superficie de la película tal
como rugosidad superficial. El tratamiento corona de materiales
poliméricos se describe en la Patente de Estados Unidos Nº 4.120.716
de BONET, expedida el 17 de octubre de 1978, describe
características de adherencia mejoradas de la superficie de
polietileno mediante tratamiento corona para oxidar la superficie
del polietileno. La Patente de Estados Unidos Nº 4.879.430 de
HOFFMAN describe el uso de descarga corona para el tratamiento de
redes de plástico para usar en envases de comida cocinada, con el
tratamiento corona de la superficie interior de la red para aumentar
la adhesión de la carne al material proteico. Aunque el tratamiento
corona es un tratamiento preferido de las películas multicapa usadas
para preparar la bolsa de la presente invención, puede usarse
también el tratamiento con plasma de la película.
En general, el sellado de la película para
producir una bolsa puede realizarse usando una barra caliente
(sellado térmico) o un cable de nicromo fijado a una barra metálica
refrigerada (sellado por impulso) como conocen los especialistas en
la técnica, o cualquier otro medio de sellado conocido por los
especialistas en la técnica, tal como radiación ultrasónica,
radiación por radiofrecuencia y láser. El medio de sellado preferido
es un sellado por impulso. Las películas que son predominantemente
de polietileno generalmente se sellan usando sellado por impulso o
sellado con barra caliente. Pueden realizarse sellados lineales y
con forma, como saben los especialistas en la técnica. En general,
el sellado y corte del tubo para producir bolsas se describe en la
Patente de Estados Unidos Nº 3.552.090, Patente de Estados Unidos Nº
3.383.746 y Nº de Estados Unidos Nº 844.883, expedida el 25 de
julio de 1969 a OWEN, cada una de estas dos Patentes de Estados
Unidos así como la solicitud de Patente de Estados Unidos.
El artículo de la presente invención es útil en
una amplia variedad de aplicaciones de envasado en una amplia
variedad de áreas tales como agricultura, industria no alimentaria,
industria de películas de envoltura médica, consumo al por menor,
envase de alimentos, doméstica, industrial y construcción entre
otros usos. Más particularmente, el artículo de la presente
invención puede usarse para el envasado de herramientas y armamento
(tanto civil como militar), piezas de maquinaria, aparatos,
elementos para marina (por ejemplo anclas, escoras, etc.),
productos metálicos corrosivos, piezas industriales que contienen
inhibidores de oxidación, productos químicos en polvo y
concentrados (especialmente productos químicos fotográficos a
granel), fardos de cartucho industrial, ladrillos (especialmente
ladrillos refractarios), juguetes, rodamientos, alimento para
mascotas seco, artículos envasados actualmente en cubos,
especialmente cubos pesados de tipo de 5 galones, productos de
madera no ensamblados precortados, productos actualmente envasados
en sacos tejidos, productos que requieren un envase que sea una
barrera sustancial al oxígeno atmosférico, café, lúpulo, camarones,
cacahuetes, paquetes para enviar por correo, sobres de retortas,
fluidos viscosos, explosivos, productos congelados, carga balística,
productos textiles (aparatos y mobiliario doméstico), muebles,
productos peligrosos para los niños (por ejemplo, envases flexibles
resistentes a niños), fertilizantes y granos (especialmente para
transporte al extranjero), plantas (especialmente plantas en
macetas), insecticidas y otros productos químicos, venenosos y
peligrosos, para bolsas de arena para control de riadas, agua,
semillas, esquís, antigüedades y obras de arte, leña, maderos,
neumáticos, papel y película de plástico y artículos laminares
(especialmente papel fotográfico y película fotográfica,
especialmente en rodillos de 4,5 a 45 kg (10-100
libras), especialmente cuando la película de envasado multicapa
tiene una capa de negro de humo embebida, es decir, mezclada con el
polímero, para evitar que el papel y/o la película se expongan a la
luz), muestras de hemocultivo, sobres a prueba de niños, y envases
que comprenden una pluralidad de artículos (es decir,
multienvases).
Además del artículo de acuerdo con la presente
invención puede usarse en el envasado de productos cárnicos frescos
que comprenden hueso. Entre los productos cárnicos que pueden
envasarse en los artículos de acuerdo con la presente invención
están pollo, cerdo, ternera, cordero, cabra, caballo y pescado. Más
específicamente, los productos cárnicos preferidos a envasar en el
artículo de la presente invención incluyen jamón, costillas de
cerdo, picnic, lomo de cerdo, chuleta de lomo, chuletillas, pavo
entero y lomo de cerdo. El artículo de la presente invención es
especialmente útil para el envasado de un par de lomos de cerdo
entero con hueso.
Además, el artículo de la presente invención es
útil también como: revestimiento para basureros, piscinas, etc., en
envases de compresión, como lona alquitranada para botes
(especialmente, que puede contraerse), etc., dispositivo de
seguridad para el personal marino, tal y como etiquetas y marcas, en
la protección de viviendas móviles (especialmente, que puede
contraerse) para uso final en paisajes (especialmente, como sistema
de rejilla de plástico), en refugios temporales, tiendas de
campaña, recubrimientos de invernaderos, como sobreenrollado que
puede contraerse, como cincha para tapizado, como bolsa de presión
al vacío tal como, chapa de presión para bolsa de vacío, como
abertura de una cerca, como un sustrato para automóvil, en
aplicaciones de pavimentos y tejados, en asas para bolsas, etc.,
como soporte para bebidas, como una película para contener el
vertido de un aceite, en atuendo para la lluvia, como un
dispensador (por ejemplo, para adhesivos tales como epoxi, etc.),
tal como un silo horizontal, como un recubrimiento de panel solar,
para combinarlo con un material ondulado, para cordaje de paletas,
en envases antirrobo, en equipaje, bolsas de lona, etc., en envases
al vacío industriales, como una bolsa que puede contraerse no
adhesiva, como una colcha que puede contraerse, como una funda para
el polvo (especialmente para coches), como una bolsa de pruebas,
como una bolsa seca, como una película que se puede contraer para
paquetes de bandejas (especialmente latas), en material de envasado
de revestimiento industrial, como una lámina de liberación de
enrollado de curado de lámina de goma, como un trapo para el suelo
(para pintura, tiendas de campaña, etc.), como un sobre o bolsita
reutilizable para placas y películas fotográficas, etc., como
sustituto para materiales de envasado ondulados, como un dispositivo
recreativo para deslizarse sobre hielo, nieve, etc., como rodillos
de sobreenvoltura (para latas de bebida de aluminio, papel, etc.),
como bolsas médicas intravenosas, como un balón que puede
contraerse, en bolsas que pueden contraerse para envasado y
almacenamiento (especialmente para artículos pesados tales como
libros, platos, etc.), para usar en un descenso, viaje, y aparato
de protección como se describe en la Patente de Estados Unidos Nº
5.568.902, de Hurley, Jr., como un envoltorio a prueba de niños, un
sobre a prueba de niños, en una amplia variedad de aplicaciones
médicas, como material en cintas (por ejemplo, para envoltorio en
espiral, tuberías subterráneas, para contracción fuerte, etc.),
para usar como cinta (si se recubre con adhesivo), para
dispositivos de compresión (torniquetes, tablillas, etc.), como
material de refuerzo (por ejemplo, para hormigón, fibra de vidrio,
etc.), como un componente de un cable, como una camisa de fuerza,
como una cámara de eutanasia, en esposas y otros dispositivos de
control y sujeción, como una bolsa corporal, en tanques (por
ejemplo, tanques de combustible, tanques de disolvente, etc.), en
tuberías, como un sobre o bolsa para ostomía o colostomía, como una
cometa, en saltos de agua, en una diana de tiro con arco, como un
paracaídas de emergencia en un avión, en una rampa para travesía de
montaña, en tejidos (especialmente cortado, tejido), en cuerdas
para aplicaciones de alta tracción, como componente en la
construcción de carreteras, como un refuerzo para construir, en
buzones, como refuerzo para alfombras, como material de enmascarado,
como cinta o lámina transportadora, y en una bandolera.
Aunque la presente invención se ha descrito en
conexión con las realizaciones preferidas, debe entenderse que
pueden utilizarse modificaciones y variaciones sin alejarse de los
principios y el alcance de la invención, como entenderán fácilmente
los especialistas en la técnica. En consecuencia, dichas
modificaciones pueden realizarse dentro del alcance de las
siguientes reivindicaciones.
Claims (23)
1. Un proceso para producir un artículo que es
una bolsa de sellado final, una bolsa de sellado lateral, una bolsa
de sellado en L, un sobre o una funda ribeteada que comprende una
primera película reticulada orientada biaxialmente laminada no
cruzada, en la que:
la película laminada no cruzada comprende al
menos un miembro seleccionado entre el grupo compuesto por
polietileno de baja densidad lineal, polietileno de alta densidad,
copolímero homogéneo de etileno/alfa-olefina,
copolímero de etileno/ácido, copolímero de etileno/éster, copolímero
de etileno/acetato de vinilo, ionómero, copolímero de
etileno/monóxido de carbono, polietileno de muy baja densidad,
polietileno de baja densidad, homopolímero de olefina, copolímero de
etileno/propileno, terpolímero de etileno/propileno/dieno,
copolímero de etileno/norborneno y copolímero de
etileno/estireno;
dicho proceso comprende extruir la película de
polímero o copolímero como un fundido a través de un troquel anular
que da como resultado un tubo de película, refrigerar o apagar el
tubo, irradiar el tubo a un nivel para inducir la reticulación y
conferirle la resistencia a estallido entre placas paralelas
necesaria; calentar el tubo a una temperatura de orientación deseada
y estirar el tubo transversalmente y longitudinalmente para producir
una película irradiada orientada biaxialmente; y
sellar la película laminada no cruzada a sí
misma o a una segunda película que comprende al menos un miembro
seleccionado entre el grupo compuesto por polietileno de baja
densidad lineal, polietileno de alta densidad, copolímero homogéneo
de etileno/alfa-olefina, copolímero de
etileno/ácido, copolímero de etileno/éster, copolímero de
etileno/acetato de vinilo, ionómero, copolímero de etileno/monóxido
de carbono, polietileno de muy baja densidad, polietileno de baja
densidad, homopolímero de olefina, copolímero de etileno/propileno,
terpolímero de etileno/propileno/dieno, copolímero de
etileno/norborneno y copolímero de etileno/estireno; y
en el que el espesor de película total de la
película laminada no reticulada es de 76 a 508 \mum (3 a 20 mils)
y el artículo tiene una resistencia a estallido entre placas
paralelas de al menos 7,6 m (300 pulgadas) de agua que se mide
inflando el artículo entre placas paralelas separadas de 76 a 102 mm
(3 a 4 pulgadas) hasta que el artículo estalla.
2. Un proceso de acuerdo con la reivindicación
1, en el que el artículo tiene una resistencia a estallido entre
placas paralelas de 7,6 a 50,8 m (300 a 2000 pulgadas) de agua.
3. Un proceso de acuerdo con la reivindicación 1
ó 2 en el que la primera película tiene una película monocapa.
4. Un proceso de acuerdo con la reivindicación 1
ó 2, en el que la primera película es una película multicapa que
comprende:
(A) una primera capa interna y una segunda capa
interna donde cada una de las capas internas comprende al menos un
miembro seleccionado entre el grupo compuesto por copolímero de
etileno/éster de vinilo, copolímero de etileno/ácido vinílico,
ionómero y copolímero homogéneo de
etileno/alfa-olefina que tiene una densidad de
aproximadamente 0,87 a 0,91 g/cc; y
(B) una primera capa externa y una segunda capa
externa, en la que cada una de las capas externas comprende (a) al
menos un grupo seleccionado entre el grupo compuesto por polietileno
de baja densidad lineal, polietileno de alta densidad, polietileno
de baja densidad, polietileno de muy baja densidad, copolímero
homogéneo de etileno/alfa-olefina, homopolímero de
olefina, copolímero de etileno/ácido, copolímero de etileno/éster,
ionómero, copolímero de etileno/monóxido de carbono, terpolímero de
etileno/propileno/dieno, copolímero de etileno/norborneno y
copolímero de etileno/estireno así como (b) al menos un miembro
seleccionado entre el grupo compuesto por copolímero de
etileno/éster de vinilo, copolímero de etileno/ácido vinílico,
ionómero y copolímero homogéneo de
etileno/alfa-olefina que tiene una densidad de
aproximadamente 0,87 a 0,91 g/cc; y
en el que al menos un miembro seleccionado entre
el grupo compuesto por la primera capa externa y la segunda capa
externa se sella a sí mismo o a la otra capa externa.
5. Un proceso de acuerdo con la reivindicación
4, en el que la película multicapa tiene un espesor total del 76 a
178 \mum (3 a 7 mils) y en el que el artículo tiene una
resistencia a estallido entre placas paralelas de aproximadamente
7,6 a 25,4 m (300 a 1000 pulgadas) de agua.
6. Un proceso de acuerdo con la reivindicación
5, en el que la película multicapa tiene un espesor total de 101 a
127 \mum (4 a 5 mils) y en el que el artículo tiene una
resistencia a estallido entre placas paralelas de aproximadamente
10,2 a 17,8 (400 a 700 pulgadas) de agua.
7. Un proceso de acuerdo con una cualquiera de
las reivindicaciones 4 a 6 en el que la película multicapa puede
contraerse térmicamente y tiene una contracción libre a 85ºC
(185ºF), de aproximadamente 10 al 100 por cien.
\newpage
8. Un proceso de acuerdo con una de las
reivindicaciones 4 a 7 en el que la película multicapa comprende
adicionalmente una capa de barrera para el oxígeno que comprende al
menos un miembro seleccionado entre el grupo compuesto por
copolímero de etileno/alcohol vinílico, cloruro de polivinilo y
cloruro de polivinilideno.
9. Un proceso de acuerdo con una cualquiera de
las reivindicaciones anteriores, en el que la película se irradia a
un nivel de 50 a 150 kGy.
10. Un artículo que puede obtenerse mediante un
proceso de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones
anteriores.
11. Un proceso para producir un artículo que es
una bolsa de sellado final, una bolsa de sellado lateral, una bolsa
de sellado en L, un sobre o una funda ribeteada que comprende:
(A) una primera película multicapa reticulada
orientada biaxialmente laminada no cruzada que comprende al menos un
miembro seleccionado entre el grupo compuesto por polietileno de
baja densidad lineal, polietileno de alta densidad, polietileno de
baja densidad, polietileno de muy baja densidad, copolímero
homogéneo de etileno/alfa-olefina, homopolímero de
olefina, copolímero de etileno/ácido, copolímero de etileno/éster,
ionómero, copolímero de etileno/monóxido de carbono, terpolímero de
etileno/propileno/dieno, copolímero de etileno/norborneno y
copolímero de etileno/estireno; y
(B) una segunda película multicapa reticulada,
orientada biaxialmente, laminada no cruzada que comprende al menos
un miembro seleccionado entre el grupo compuesto por polietileno de
baja densidad lineal, polietileno de alta densidad, polietileno de
baja densidad, polietileno de muy baja densidad, copolímero
homogéneo de etileno/alfa-olefina, homopolímero de
olefina, copolímero de etileno/ácido, copolímero de etileno/éster,
ionómero, copolímero de etileno/monóxido de carbono, terpolímero de
etileno/propileno/dieno, copolímero de etileno/norborneno y
copolímero de etileno/estireno, comprendiendo dicho proceso extruir
el polímero o copolímero de la primera película multicapa a través
de un troquel anular dando como resultado un tubo de película
multicapa, refrigerar o apagar el tubo; irradiar el tubo a un nivel
para inducir reticulación y aumentar la resistencia a estallido
entre placas paralelas, calentar el tubo a una temperatura de
orientación deseable y estirar el tubo transversalmente y
longitudinalmente para producir una primera película irradiada
orientada biaxialmente que tiene un espesor de 75 a 508 \mum (3 a
20 mils); extruir el polímero o copolímero de la segunda película
multicapa a través de un troquel anular dando como resultado un tubo
de película multicapa, refrigerar o apagar el tubo; irradiar el tubo
a un nivel para inducir reticulación y aumentar la resistencia a
estallido entre placas paralelas, calentar el tubo a una temperatura
de orientación deseada y estirar el tubo transversalmente y
longitudinalmente para producir una segunda película irradiada
orientada biaxialmente que tiene un espesor de 76 a 508 \mum (3 a
20 mils) y sellar la primera película multicapa a la segunda
película multicapa; y
en el que el artículo tiene una resistencia a
estallido entre placas paralelas de 7,6 a 50,8 m (300 a 2000
pulgadas) de agua que se mide inflando el artículo entre placas
paralelas separadas de 76 a 102 mm (3 a 4 pulgadas) hasta que el
artículo explota.
12. Un proceso de acuerdo con la reivindicación
11, en el que:
(A) la primera película multicapa comprende:
- (i)
- una primera capa interna y una segunda capa interna, en la que cada una de las capas internas comprende al menos un miembro seleccionado entre el grupo compuesto por copolímero de etileno/éster de vinilo, copolímero de etileno/ácido vinílico, ionómero y copolímero homogéneo de etileno/alfa-olefina que tiene una densidad de aproximadamente 0,87 a 0,91 g/cc; y
- (ii)
- una primera capa externa y una segunda capa externa, en la que cada una de las capas externas comprende (a) al menos un miembro seleccionado entre el grupo compuesto por polietileno de baja densidad lineal, polietileno de alta densidad, polietileno de baja densidad, polietileno de muy baja densidad, copolímero homogéneo de etileno/alfa-olefina, homopolímero de olefina, copolímero de etileno/ácido, copolímero de etileno/éster, ionómero, copolímero de etileno/monóxido de carbono, terpolímero de etileno/propileno/dieno, copolímero de etileno/norborneno y copolímero de etileno/estireno, así como (b) al menos un miembro seleccionado entre el grupo compuesto por copolímero de etileno/éster de vinilo, copolímero de etileno/ácido vinílico, ionómero y copolímero homogéneo de etileno/alfa-olefina que tiene una densidad de aproximadamente 0,87 a 0,91 g/cc; y
(B) la segunda película multicapa comprende:
- (i)
- una primera capa interna y una segunda capa interna, en la que cada una de las capas internas comprende al menos un miembro seleccionado entre el grupo compuesto por copolímero de etileno/éster de vinilo, copolímero de etileno/ácido vinílico, ionómero y copolímero homogéneo de etileno/alfa-olefina que tiene una densidad de aproximadamente 0,87 a 0,91 g/cc de copolímero; y
- (ii)
- una primera capa externa y una segunda capa externa, en la que cada una de las capas externas comprende: (a) al menos un miembro seleccionado entre el grupo compuesto por polietileno de baja densidad lineal, polietileno de alta densidad, polietileno de baja densidad, polietileno de muy baja densidad, copolímero homogéneo de etileno/alfa-olefina, homopolímero de olefina, copolímero de etileno/ácido, copolímero de etileno/éster, ionómero, copolímero de etileno/monóxido de carbono, terpolímero de etileno/propileno/dieno, copolímero de etileno/norborneno y copolímero de etileno/estireno así como (b) al menos un miembro seleccionado entre el grupo compuesto por copolímero de etileno/éster de vinilo, copolímero de etileno/ácido vinílico, ionómero y copolímero homogéneo de etileno/alfa-olefina que tiene una densidad de aproximadamente 0,87 a 0,91 g/cc; y
en el que al menos la primera capa externa o la
segunda capa externa de la primera película multicapa se sella a la
primera capa externa o a la segunda capa externa de la segunda
película multicapa.
13. Un proceso de acuerdo con la reivindicación
12, en el que la primera película multicapa tiene un espesor total
de 76 a 178 \mum (3 a 7 mils), la segunda película multicapa tiene
un espesor total de 76 a 178 \mum (3 a 7 mils) y el artículo tiene
una resistencia a estallido entre placas paralelas de
aproximadamente 7,6 a 24,5 m (300 a 1000 pulgadas) de agua.
14. Un proceso de acuerdo con la reivindicación
13, en el que:
las dos capas externas de la primera película
multicapa son sustancialmente idénticas con respecto a composición
química y espesor;
las dos capas internas de la primera película
multicapa son sustancialmente idéntica con respecto a composición
química y espesor;
las dos capas externas de la segunda película
multicapa son sustancialmente idénticas con respecto a composición
química y espesor; y
las dos capas internas de la segunda película
multicapa son sustancialmente idénticas con respecto a composición
química y espesor.
15. Un proceso de acuerdo con la reivindicación
12, 13 ó 14, en el que la primera película multicapa es
sustancialmente idéntica a la segunda película multicapa, con
respecto a composición química y espesor.
16. Un proceso de acuerdo con una cualquiera de
las reivindicaciones 12 a 15 en el que:
la primera película multicapa comprende
adicionalmente una capa de barrera para el oxígeno que comprende al
menos un miembro seleccionado entre el grupo compuesto por
copolímero de etileno/alcohol vinílico, cloruro de polivinilo y
cloruro de polivinilideno;
la segunda película multicapa comprende
adicionalmente una capa de barrera para el oxígeno que comprende al
menos un miembro seleccionado entre el grupo compuesto por
copolímero de etileno/alcohol vinílico, cloruro de polivinilo y
cloruro de polivinilideno.
17. Un proceso de acuerdo con la reivindicación
16, en el que las capas de barrera para el oxígeno en la primera
película multicapa y la segunda película multicapa tienen la misma
composición química.
18. Un proceso de acuerdo con una cualquiera de
las reivindicaciones 11 a 17, en el que la primera y segunda
película multicapa son termo-retráctiles y tienen
una contracción libre a 85ºC (185ºF) del 10 al 100 por cien.
19. Un proceso de acuerdo con una cualquiera de
las reivindicaciones 12 a 18, en el que la primera y segunda
películas se irradiaron a un nivel de 50 a 150 kGy.
20. Un artículo que puede obtenerse mediante un
proceso de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 11 a
19.
21. Un artículo de acuerdo con la reivindicación
20, que es un sobre o una funda ribeteada que tiene una cinta con
sellado a tope.
22. Un producto envasado que comprende un
artículo de envasado y un producto rodeado por el artículo, en el
que:
el artículo de envasado es un artículo de
acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 10, 20 o 21;
el producto comprende al menos un miembro
seleccionado entre el grupo compuesto por herramientas, armamento,
piezas de maquinaria, aparatos, elementos para marina, productos
metálicos corrosivos, piezas industriales que contienen inhibidores
de oxidación, lata de pulverización en aerosol, cera, productos
químicos en polvo, producto químicos concentrados, fardos de
cartucho industrial, juguetes, rodamientos, ladrillos, alimento para
mascotas seco, adhesivo, calafateado, mezcla de yeso, productos de
madera no ensamblados precortados, café, lúpulo, camarones,
cacahuetes, sobres de retortas, fluidos viscosos, explosivos,
productos congelados, carga balística, productos textiles, muebles,
coches, botes, productos peligrosos para los niños, fertilizantes y
granos, plantas, insecticidas, bolsas de arena, agua, semillas,
esquís, obras de arte, madera no pulida, maderos, neumáticos, y
muestras de hemocultivo.
23. Un producto envasado de acuerdo con la
reivindicación 22 en el que una pluralidad de productos están en el
envase.
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