ES2289757T3 - Pelicula polimerica de capas multiples termoformable. - Google Patents
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Abstract
UNA PELICULA POLIMERICA TRANSPARENTE MULTICAPA ADECUADA PARA APLICACIONES DE TERMOFORMACION. LA PELICULA, EN SUS DIVERSAS REALIZACIONES, INCLUYE DOS CAPAS INTERNAS DE NYLON Y/O UNA CAPA DE NUCLEO DE ALCOHOL DE ETILEN VINILO O UN COPOLIMERO DE ALCOHOL DE ETILEN VINILO COMPRENDIDO ENTRE LAS DOS CAPAS DE NYLON INTERNAS. LA PELICULA TIENE, ASIMISMO, UNA CAPA EXTERNA DE UN POLIMERO TERMOSELLABLE Y PUEDE INCLUIR TAMBIEN UNA CAPA EXTERNA DE NYLON. LA PELICULA SE COEXTRUYE, SE SOPLA EN FORMA TUBULAR, SE ORIENTA Y SE ENFRIA MEDIANTE EL METODO DE ENFRIAMIENTO TUBULAR EN AGUA. DICHA PELICULA PRESENTA VARIAS PROPIEDADES FISICAS MEJORADAS RESPECTO AL ESTADO ANTERIOR DE LA TECNICA, INCLUYENDO PROPIEDADES DE "MEMORIA", CLARIDAD, BRILLO Y BAJA TURBIDEZ.
Description
Película polimérica de capas múltiples
termoformable.
Esta invención se inscribe en el campo de las
películas de polímeros termoplásticos que pueden usarse para el
embalaje de productos, especialmente de productos alimenticios,
tales como carne y queso. Más específicamente, la invención se
inscribe en el campo de las películas de polímeros termoplásticos
que son termoformables, es decir, que pueden reblandecerse por la
acción del calor, deformarse hasta una forma deseada y volver a
enfriarse.
Las películas poliméricas se utilizan
ampliamente en el campo del embalaje para el envasado de productos,
especialmente de la industria alimenticia. Las películas usadas
para el envasado de alimentos generalmente contienen múltiples
capas, en las cuales cada una de las cuales confiere al conjunto de
la película una determinada propiedad física o química deseable.
Por ejemplo, una "capa barrera de oxígeno" sirve para impedir
que el alimento envasado se eche a perder. Las propiedades de la
barrera de oxígeno son necesarias para proteger a muchos alimentos
envasados durante un almacenamiento prolongado. Adicionalmente,
una "capa antimaltrato" puede servir para proteger al producto
envasado del maltrato físico o de las tensiones causadas por la
manipulación normal del producto durante el embalaje, la expedición
o la comercialización.
Aunque cada una de las capas de una película
polimérica sirve para un fin determinado, la propia película debe
ser estable y las capas deben mantenerse unidas y sin
laminarse.
Los copolímeros de
etileno-alcohol vinílico (EVOH en sus siglas en
inglés), también conocidos como copolímeros
etileno-acetato de vinilo hidrolizados o
saponificados, se incluyen entre los polímeros típicamente usados
como capa de barrera. Además de sus propiedades deseables como
barrera de oxígeno y otros gases, el EVOH también es una barrera
efectiva contra los olores, las fragancias, los disolventes y los
aceites. El EVOH también tiene buenas propiedades de procesamiento,
es decir que en comparación con otros polímeros resulta
relativamente fácil de procesar en forma de película de una o
varias capas. El EVOH y los copolímeros de EVOH se clasifican
generalmente según su contenido de etileno, por ejemplo en
porcentaje de moles. Normalmente, a medida que aumenta el
porcentaje de etileno en aplicaciones de humedad relativamente
baja, disminuyen sus propiedades como barrera contra gases,
aumentan las de barrera contra la humedad y la resina presenta una
mayor capacidad de procesamiento. Con mayores niveles de humedad,
por ejemplo con los niveles comunes en el envasado de carne, del 90
al 92% de humedad, un mayor contenido de etileno se traduce en un
aumento de las propiedades como barrera contra la humedad.
Sin embargo, en general existen algunas
dificultades con el uso del copolímero de EVOH en películas
poliméricas. Por ejemplo, en comparación con otras resinas los
copolímeros de EVOH presentan poca resistencia al impacto,
deficiente resistencia al agrietado por flexión y escasa aptitud
para el estirado.
A fin de proteger la capa de EVOH, que como
acaba de indicarse ofrece escasa resistencia al impacto y al
agrietado por flexión, es necesario añadir capas adicionales para
recubrir la capa de EVOH. Una de las capas que pueden usarse para
proteger la capa de EVOH es una capa que incluye una poliamida. Una
poliamida es un polímero con un elevado peso molecular que tiene
enlaces amida a lo largo de la estructura de la cadena molecular.
Las poliamidas de tipo nailon, que son poliamidas sintéticas,
presentan propiedades físicas favorables en lo que respecta a
elevada resistencia, rigidez y resistencia a la abrasión.
En la fabricación de películas poliméricas es
conocida la técnica de obtener una película de capas múltiples con
una capa barrera de copolímero de EVOH en medio de dos capas que
comprenden una poliamida de tipo nailon. Las siguientes patentes
resultan de interés para ilustrar sobre la elaboración anterior de
las películas poliméricas con una capa central de EVOH entre dos
capas de un nailon.
La Patente N° 4.284.674, propiedad de Sheptak,
describe un producto polimérico para aislamiento térmico con una
capa central de EVOH adherida a cada lado de una capa de nailon. La
capa de nailon está adherida a otra capa de una poliolefina, como
por ejemplo un polipropileno orientado.
La Patente N° 4.355.721, propiedad de Knotr,
describe en la columna 5, líneas 44 a 52, una película polimérica
de capas múltiples para el envasado de alimentos con una capa de
barrera central de EVOH en medio de dos capas de nailon. En un lado
de una de las capas de nailon están dispuestas una capa adhesiva y
una capa selladora de polietileno de alta densidad (HDPE).
La Patente N° 4.640.852, propiedad de Ossian,
describe una película polimérica de capas múltiples con una capa
central de EVOH en medio de dos capas de nailon. La película puede
tener una cuarta y quinta capas adicionales de un adhesivo y un
polímero sellable al calor (termosellable), dispuestas en un lado
de las capas de nailon, y una sexta y séptima capas de un adhesivo
y un polietileno lineal de baja densidad (LLDPE) o un copolímero
propileno-etileno dispuestas sobre la otra capa de
nailon.
La Patente Nº 4.695.491, propiedad de Kondo,
describe una película para el embalaje de un compuesto
termocontraíble. La película tiene una capa central de EVOH rodeada
en un lado por una primera capa de un polímero de baja
permeabilidad al agua caliente y en el lado opuesto una capa
externa de un polímero antibloqueante. La capa externa puede ser un
nailon.
La Patente Nº 4.729.926, propiedad de Koteles,
describe en la columna 4 una película polimérica con la siguiente
estructura:
unión/nailon/EVOH/nailon/unión/LDPE/imprimador/capa
externa.
La capa externa puede ser cualquiera entre los
distintos productos poliméricos aptos para actuar como barrera
contra materiales.
La Patente N° 4.735.855, propiedad de Wofford,
describe un laminado polimérico termoformable de siete capas, con
la estructura siguiente:
capa
antimaltrato/unión/nailon/EVOH/nailon/unión/sellador.
La capa selladora puede ser cualquiera de los
distintos selladores, incluido un ionómero. La capa antimaltrato
también sirve como capa de barrera contra la humedad.
La Patente N° 4.746.562, propiedad de Fant,
describe una película polimérica de siete capas con la siguiente
estructura:
LLDPE/unión/nailon/EVOH/nailon/unión/LLDPE.
Cada una de las capas de LLDPE externas
comprende también un agente antibloqueante.
La Patente N° 4.755.419, propiedad de Shah,
describe una película termocontraíble de siete capas orientadas con
barrera de oxígeno de la siguiente estructura:
mezcla/unión/nailon/EVOH/nailon/unión/mezcla.
La mezcla usada para las capas exteriores puede
ser una mezcla de LLDPE, LMDPE y etilén-acetato de
vinilo (EVA). Alternativamente, las capas externas pueden incluir
una mezcla de copolímero de etileno-propileno o
polipropileno.
La Patente N° 4.788.105, propiedad de Mueller,
describe una película barrera de oxígeno que se adhiere mediante
una capa adhesiva a una segunda película que incluye nailon. La
película también contiene una capa externa de LLDPE.
La Patente N° 4.816.304, propiedad de Nohara,
describe un recipiente barrera contra gases de capas múltiples, con
una capa central de EVOH en medio de dos capas de nailon, una capa
externa de poliéster y una capa interna de poliéster.
La Patente N° 4.815.592, propiedad de Ossian,
describe una capa central de EVOH en medio de dos capas de nailon.
La película también puede incluir una cuarta capa de un adhesivo y
una quinta capa de un polímero termosellable. En una aplicación
alternativa la película también puede incluir una sexta capa de un
adhesivo y una séptima capa de un polímero termosellable dispuestas
sobre la quinta capa.
La Patente N° 4.833.696, propiedad de Iwanami,
describe un laminado con mejor resistencia al agrietado por flexión
y aptitud para el estirado y el moldeado, y excelente
impermeabilidad a los gases. El laminado incluye una primera capa
de un copolímero EVOH y un poliéster termoplástico y una segunda
capa de una composición que consta de un grupo que contiene
nailon.
La Patente N° 4.855.178, propiedad de Langley,
describe un tejido barrera química en el que un material textil se
encuentra laminado en una película de capas múltiples de una capa
de EVOH en medio de dos capas de nailon. Sobre la parte externa del
material laminado se dispone una capa de polietileno
termosellable.
La Patente N° 4.909.726, propiedad de Bekele,
describe una película polimérica de capas múltiples para el envasado
de pescado ahumado con la siguiente estructura de capas:
sellado térmico/capa
antimaltrato/unión/nailon/EVOH/nailon/unión.
La capa de sellado térmico puede seleccionarse
entre un grupo compuesto por copolímeros
etileno-alfaolefina, polietileno de baja densidad
(LDPE), y copolímero etileno-éster y puede incluir un agente
antiadherente. La capa antimaltrato puede ser un polietileno de muy
baja densidad o, alternativamente, un ionómero.
La Patente N° 4.983.431, propiedad de Gibbons,
describe en la figura 3 una película polimérica de cinco capas que
está laminada a un substrato como el cartón. La película tiene la
siguiente estructura de capas:
ionómero/nailon/EVOH/nailon/ionómero.
\newpage
Una capa de ionómero está laminada al substrato
mientras que la segunda capa de ionómero está revestida con una
capa de LDPE.
La Patente N° 4.937.112, propiedad de Schirmer,
describe una película polimérica extruida de capas múltiples para
uso en el envasado de pescado ahumado. La película tiene una
primera capa externa de una resina polimérica sellable al calor,
como los LLDPE, una primera capa interna que incluye un material
polimérico de elevado peso molecular como LDPE, HDPE o EVA, una
segunda capa interna que incluye un nailon y una segunda capa
externa que incluye un material polimérico autosoldable.
La Patente Nº 4.999.229, propiedad de Moritani,
describe una película polimérica barrera contra gases de capas
múltiples, con una capa intermedia cuya composición tiene del 50 al
97 por ciento en peso de EVOH y del 45 al 3 por ciento en peso de
nailon. Como se enuncia en el Ejemplo 1, es posible disponer una
capa de nailon en contacto con la capa intermedia.
La Patente N° 5.068.077, propiedad de Negi,
describe una película polimérica de capas múltiples con una capa
barrera del 70 al 95 por ciento en peso de EVOH y del 5 al 30 por
ciento en peso de nailon. La capa barrera puede colocarse en medio
de dos capas de nailon.
La Patente N° 5.194.306, propiedad de Blatz,
describe una mezcla polimérica formada en su mayor parte por un
nailon amorfo y minoritariamente por EVOH para usar como barrera
contra gases en una película polimérica de capas múltiples. Como
aplicación alternativa en la columna 6, líneas 8 a 11, la
invención puede incluir una estructura de dos capas con una de
ellas sensiblemente de EVOH y la otra sensiblemente de nailon
amorfo. En la columna 8, el ejemplo 20 muestra una estructura de
tres capas que incluye una capa central de EVOH en medio de dos
capas de
nailon.
nailon.
El documento
DE-A-41 30 486 describe una
envoltura estirada biaxialmente de 5 capas coextruidas, que cuenta
al menos con 3 capas de poliamida.
Se ha descubierto que una película polimérica
transparente de capas múltiples de una única estructura, incluyendo
una capa central de EVOH en medio de dos capas de nailon, o dos
capas internas de nailon y una capa externa de nailon, constituye
una película polimérica termoformable de capas múltiples mejorada.
Las películas de la invención se coextruyen y luego se procede a
soplarlas en forma tubular. A continuación, las películas se
enfrían bruscamente por medio de agua.
Las películas de la invención presentan
propiedades físicas de "contracción" o "memoria"
mejoradas respecto de anteriores técnicas de películas. Las
propiedades físicas mejoradas significan que después de que la
película se haya usado en el embalaje de un producto, ésta se
retrae o se enrolla firmemente alrededor del producto. Las
películas de la invención forman un envoltorio mucho más tenso y
mantienen la tensión durante un período de tiempo más prolongado
que el obtenido con las anteriores técnicas de películas.
Las películas también presentan mejores
propiedades de brillo, mayor transparencia y menos turbidez que las
obtenidas con las técnicas anteriores. La película resultante de la
invención produce un material de embalaje con una estructura y un
aspecto superiores. Las ventajas de las películas de la invención
son especialmente evidentes en aplicaciones termoformadas.
Se cree que las propiedades físicas y el aspecto
mejorados de las películas de la invención se deben al método de
enfriamiento rápido con agua utilizado para la formación de las
películas. Las películas se enfrían mediante la aplicación de aire
mientras la película coextruida sale por la boquilla del molde.
Después del enfriado por aire, la película vuelve a enfriarse
mediante la aplicación de agua en contacto directo con la
película.
La película incluye una primera y una segunda
capas centrales de nailon. Las capas de nailon preferentemente
contienen del 5 al 35 por ciento en peso de un copolímero de nailon
amorfo mezclado con uno o más de otros náilones distintos. Tanto la
primera como la segunda capa de nailon puede incluir también un
agente nucleante.
Dispuesta entre la primera y la segunda capas de
nailon se encuentra una tercera capa de un adhesivo o resina de
unión. La resina adhesiva puede ser una poliolefina modificada por
anhídrido, como por ejemplo adhesivos basados en EVA o LLDPE, o
cualquier otro de los distintos adhesivos poliméricos comúnmente
usados en la técnica de elaboración de películas de capas
múltiples. Las capas cuarta y quinta del adhesivo están dispuestas
en contacto con la primera y la segunda capas de nailon,
respectivamente.
Se dispone una sexta capa externa de nailon en
contacto con la cuarta capa de un adhesivo. La sexta capa, de forma
similar a la primera y segunda capas de nailon, contiene
preferentemente del 5 al 35 por ciento en peso de un copolímero de
nailon amorfo que se mezcla con uno o más náilones distintos y
puede incluir un agente nucleante y un agente antibloqueante.
\newpage
La séptima capa de la película, la capa
selladora, contiene preferentemente una mezcla de LLDPE y LPDE. La
capa selladora también puede incluir EVA, el polietileno lineal de
densidad ultrabaja (ULDPE), EMA, EAA, EMAA, un ionómero o mezclas
de cualquiera de estos polímeros.
Esta película polimérica de capas múltiples
termoformable no contiene una capa central de EVOH.
Las películas de la invención pueden ser de
cualquier espesor, aunque comprendido preferentemente en el
intervalo de 50,8 \mum a 254 \mum (2 a 10 milésimas de pulgada)
y más preferentemente aún entre 63,5 \mum y 190 \mum (2,5 a 7,5
milésimas de pulgada).
Figura 1: muestra una tipificación de las
películas de la invención; y
Figura 2: muestra un método para la realización
de películas de la invención.
La Figura 1 muestra una tipificación de las
películas de la invención. En esta tipificación, no existe una capa
central de EVOH.
En esta tipificación, la película puede tener
cualquier espesor, aunque preferentemente dicho espesor es de 50,8
\mum a 254 \mum (2 a 10 milésimas de pulgada) y más
preferentemente aún de 63,5 \mum a 190 \mum (2,5 a 7,5
milésimas de pulgada).
Las capas 21 y 22 de la película son de nailon,
preferentemente un copolímero de nailon amorfo mezclado con un
homopolímero nucleado de nailon y, más preferentemente aún, con un
5 a un 35 por ciento de un copolímero de nailon amorfo. Los
copolímeros de nailon amorfo de las capas 21 y 22 están mezclados
con otros diversos náilones.
Un copolímero de nailon amorfo es un tipo
particular de polímero de nailon que difiere de los náilones
cristalinos o semicristalinos. Los copolímeros de nailon amorfo se
caracterizan por su falta de cristalinidad, que puede manifestarse
por la ausencia de punto de fusión cristalino endotérmico en un
ensayo realizado según la norma ASTM D-3417 con un
Calorímetro de Barrido Diferencial (DSC).
Un menor grado de cristalinidad indica la
facilidad con la que ulteriormente puede fabricarse una película,
como por ejemplo por termoformado, orientación en el estado sólido,
laminado o procedimiento similar. El grado de cristalinidad
también se relaciona con la fragilidad de la película y, por lo
tanto, con la tendencia de la misma a romperse o agrietarse cuando
es sometida a choques físicos o térmicos. Choques físicos o
térmicos generalmente tienen lugar durante operaciones de
conversión ulteriores, como en el termoformado y en la manipulación
implicada en la fabricación de envoltorios, el llenado y el sellado
de los mismos, y el envío de los envoltorios al sistema de
distribución del producto una vez llenados y sellados.
Por lo general, un copolímero de nailon amorfo
es un polímero semicristalino que adopta una estructura amorfa
gracias al enfriamiento brusco de la mezcla, lo cual impide el
desarrollo de una estructura cristalina y produce un sólido
transparente. Alternativamente, pueden realizarse modificaciones
químicas en la estructura química del polímero para reducir de
forma significativa o eliminar la capacidad de las cadenas del
polímero para disponerse en una estructura cristalina organizada
sin necesidad de realizar el enfriamiento brusco del producto
fundido.
En la técnica de fabricación de películas
poliméricas se sabe que los copolímeros de nailon amorfo, como
otros náilones, son ineficaces como capas de barrera contra la
humedad.
Un ejemplo de un copolímero de nailon amorfo
adecuado para el uso en las películas de la invención es el
Grivory® G21, fabricado por EMS - American Grillon, Inc. de Sumter,
Carolina del Sur. El Grivory® G21 tiene una temperatura de
vitrificación de aproximadamente 125ºC, por el método de DSC; un
peso específico de 1,18 aproximadamente, determinado según la
Norma ASTM D792; una absorción de humedad al cabo de 24 horas de
inmersión del 1,29%, medida según la Norma ASTM D570; y un índice
del flujo de fusión de 90 ml/10 min., medido según la Norma DIN
53735.
Las propiedades físicas del Grivory® G21
incluyen una resistencia a la tracción de 10.400 psi (72 MPa),
determinada según la Norma ASTM D638; una elongación a la ruptura
del 15%, medida según la Norma ASTM D638; una resistencia a la
flexión de 17.300 psi (119 MPa), según la Norma ASTM D790; un
módulo de flexión de 416.000 psi (2.868 MPa), de acuerdo con la
Norma ASTM D790; y una dureza Shore de 80 en la escala D.
En una tipificación preferente, el copolímero de
nailon amorfo de las capas 21 y 22 se mezcla con un homopolímero
nucleado de nailon.
En una tipificación preferente, se añade un
agente nucleante al copolímero de nailon amorfo, o el copolímero
de nailon amorfo se mezcla con un homopolímero nucleado de nailon.
En una tipificación aún más preferente, el homopolímero nucleado es
un homopolímero nucleado de elevada viscosidad, con una viscosidad
de aproximadamente 120 o superior. Uno de esos agentes nucleantes
es un homopolímero de alta viscosidad, como el 3909 FN, fabricado
por la Allied Signal Chemical Company.
La capa 20, dispuesta entre las capas 21 y 22,
es un adhesivo polimérico. Adicionalmente, y en contacto con las
capas 21 y 22, se disponen las capas 23 y 24 de un adhesivo
polimérico. Las capas 20, 23 y 24 puede ser uno de los distintos
adhesivos poliméricos comúnmente usados en esta técnica, por
ejemplo un adhesivo poliolefínico con anhídrido injertado.
La capa 25 incluye una capa externa de nailon,
que preferiblemente puede contener un copolímero de nailon amorfo.
Como las capas 21 y 22, en una tipificación preferente, la capa 25
contiene del 5 al 35 por ciento aproximadamente del copolímero de
nailon amorfo. El copolímero de nailon amorfo de la capa 25 se
mezcla con otros diversos náilones. En una tipificación
preferente, el copolímero de nailon amorfo se mezcla con un
homopolímero nucleado de nailon. La capa también puede incluir un
agente antibloqueante que incluye agentes antibloqueantes comunes
en la técnica de obtención de películas poliméricas, como por
ejemplo esferas inorgánicas (especialmente aquéllas derivadas de
una combinación de sílice y aluminio), talco, tierra de diatomeas,
sílice, carbonato cálcico u otro material formado por partículas, o
combinaciones de cualquiera de estos agentes. El agente
antibloqueante sirve para aumentar la aspereza de la superficie de
la película, disminuyendo por consiguiente el coeficiente de
fricción entre películas. El agente antibloqueante de la capa 25
puede estar contenido en una composición portadora de nailon. En la
Patente Nº 5.109.049 se describe una composición portadora de
nailon de este tipo. Esta descripción se incluye aquí como
referencia. Como se describe de la columna 2, línea 61 a la columna
3, línea 6, de la patente de referencia, las composiciones
portadoras de nailon son especialmente efectivas cuando se usan en
la formación de una capa externa de una película de capas múltiples
para envasado. En una tipificación preferente, la composición
portadora de nailon se usa en una capa externa y una segunda capa
externa es capaz de formar un sellado térmico.
En un tipo de película realizado con la
composición portadora de nailon, un material polimérico que
contiene del 20 al 85 por ciento de nailon se combina con una
composición portadora de nailon en un porcentaje que oscila entre
el 80 y el 15 por ciento; dicha composición incluye también un
agente antibloqueante. La composición portadora de nailon, que
puede contener cualquiera de los distintos tipos de nailon,
incluido nailon 6, nailon 6,6 o nailon 6,66, comprende entre el 35 y
el 80 por ciento de un agente antibloqueante y del 65 al 30 por
ciento del polímero de nailon.
Alternativamente, la película de la composición
portadora de nailon puede ser una mezcla del 95 al 99,5 por ciento
del polímero de nailon y del 5 al 0,5 por ciento de un aditivo
concentrado, en el cual se incluye el agente antibloqueante
incorporado en una segunda composición de polímero de nailon.
Un agente antibloqueante específico preferente
para incluir en la composición portadora de nailon es el fabricado
por Zeelan Industries de St. Paul, Minnesota, con el nombre de
"Zeeospheres". Las Zeeospheres son esferas inorgánicas
cerámicas que contienen sílice y alúmina. Por ejemplo, se incorpora
Zeeospheres como agente antibloqueante en la composición portadora
de nailon Reed Spectrum antibloqueante N° 1081274. La capa 25 no es
una barrera contra la humedad.
En una versión preferente de la tipificación,
cada una de las capas de nailon 21, 22 y 25 incluye una mezcla de
copolímero de nailon amorfo y un homopolímero nucleado de nailon 6.
En una tipificación más preferente, sólo dos de las capas, con
mayor preferencia las capas 22 y 25, comprenden la mezcla de un
copolímero de nailon amorfo y un homopolímero nucleado de
nailon.
La capa 26 es una capa selladora capaz de formar
un sellado térmico con otros varios materiales poliméricos. La
capa 26 puede incluir cualquiera de los distintos polímeros usados
en capas selladoras, como LLDPE, LDPE, EVA, EMA, EMAA, un ionómero o
una mezcla de tales polímeros. Un sellador preferente para esta
tipificación es una mezcla de LLDPE y LDPE.
Las películas de la invención pueden fabricarse
mediante alguno de los distintos métodos comunes en la técnica de
la fabricación de películas poliméricas. Preferentemente, las
películas de la invención se mezclan por extrusión conjunta a
través de una boquilla de coextrusión de capas múltiples según cada
una de las estructuras de las capas de las distintas
tipificaciones para formarse luego del modo general que se indica
en la Patente expirada Nº 3.337.663, propiedad de Taga, y también
en la Patente expirada N° 3.090.998, propiedad de Heisterkamp;
ambas patentes se han incorporado aquí como referencia. Las
películas se coextruyen en forma de tubo, donde la primera capa
externa de la película acabada es la capa interna de la forma
tubular o tubo. Luego, el tubo se infla mediante la admisión de
aire, se enfría, se desinfla y se enrolla para formar una o varias
bobinas.
La figura 2 muestra un método preferente para la
fabricación de las películas de la invención. Una película de
capas múltiples según cualquiera de las distintas tipificaciones de
la invención se coextruye a través del orificio 72 del molde de la
boquilla 71 en forma de material termoplástico fundido 75. El
material termoplástico fundido 75 es arrastrado hacia abajo a
través de las planchas de desinflado o aplastamiento 80, en la
dirección de las flecha A a B mediante los laminadores 73 y 74. El
rodillo 73 gira sobre su eje en el sentido de las agujas del reloj,
mientras que el rodillo 74 lo hace en sentido contrario. El material
termoplástico fundido 75 es expandido hasta que adopta una forma
tubular o de "burbuja" mediante el inflado provocado por la
inyección de un volumen de gas a través de la salida de gas 76. La
salida de gas 76 está ubicada en el molde de la boquilla 72 de modo
que el aire que sale a través de ella infla la burbuja.
Los anillos de aire 77 se localizan en el
exterior y/o el interior de la burbuja. A medida que el material
termoplástico fundido 75 va hinchándose para formar una burbuja, la
aplicación de aire de los anillos de aire 77 regula el enfriamiento
y estabiliza el material termoplástico fundido. Los anillos de aire
77 pueden aplicar aire a varias temperaturas y distintas
velocidades. Además de enfriarse por el aire de los anillos 77, el
material termoplástico fundido 75 también es enfriado por los
anillos de agua o mandriles 78, que también se sitúan en el
exterior y/o el interior de la burbuja. Como los anillos de aire,
los anillos de agua 78 pueden aplicar agua a distintas
temperaturas y velocidades.
Puede adicionarse a la boquilla un revestimiento
79 que envuelve a la burbuja que sale del molde. La longitud y las
dimensiones del revestimiento afectarán a las presiones relativas
de aire del interior y el exterior de la burbuja.
El método de fabricación de películas de la
invención descrito anteriormente produce películas poliméricas de
capas múltiples cuyas propiedades físicas son mejores que las
conseguidas anteriormente con las técnicas conocidas. Se cree que
estas mejoras son la consecuencia del grado de control sobre la
cristalinidad de la película polimérica obtenida por este método.
La cristalinidad se controla en primer lugar por la aplicación de
aire a través de los anillos de aire 77. La temperatura y la
velocidad del aire aplicado a través de los anillos de aire 77
controlan el grado de cristalinidad. A continuación, el
enfriamiento brusco provocado por el método de enfriamiento por
agua congela la cantidad de cristalización obtenida durante el
enfriamiento por aire en la película polimérica acabada.
Las películas con enfriamiento brusco por agua
de la invención presentan varias propiedades físicas mejoradas en
relación con las películas obtenidas con las técnicas anteriores,
enfriadas mediante métodos más convencionales. Por ejemplo, las
películas de la invención tienen una transparencia y una capacidad
de procesamiento mejoradas.
Claims (9)
1. Una película polimérica de capas múltiples
termoformable; dicha película comprende:
a) una primera y segunda capas; cada una de
dichas primera y segunda capas es de nailon;
b) una tercera capa; dicha tercera capa está
compuesta por un adhesivo y se halla dispuesta entre y en contacto
con cada una de dichas primera y segunda capas;
c) una cuarta capa; dicha cuarta capa está
compuesta por un adhesivo y se halla dispuesta en contacto con
dicha primera capa;
d) una quinta capa; dicha quinta capa está
compuesta por un adhesivo y se halla dispuesta en contacto con
dicha segunda capa;
e) una sexta capa; dicha sexta capa es una capa
externa de nailon y se halla dispuesta en contacto con dicha cuarta
capa;
f) una séptima capa; dicha séptima capa está
compuesta por un material polimérico sellador y se halla dispuesta
en contacto con dicha quinta capa;
con la condición de que dicha película
polimérica de capas múltiples termoformable no contenga una capa
central de EVOH,
y donde dichas primera, segunda y sexta capas
incluyen un copolímero de nailon amorfo.
2. La película polimérica de capas múltiples
termoformable según la reivindicación 1, en la que dichas primera,
segunda y sexta capas incluyen un copolímero de nailon amorfo
mezclado con un homopolímero nucleado de nailon.
3. La película polimérica de capas múltiples
termoformable según la reivindicación 2, en la que dichas primera y
segunda capas incluyen del 5 al 35 por ciento en peso de dicho
copolímero de nailon amorfo.
4. La película polimérica de capas múltiples
termoformable según la reivindicación 3, en la que dicha sexta capa
externa contiene del 5 al 35 por ciento en peso de dicho copolímero
de nailon amorfo.
5. La película polimérica de capas múltiples
termoformable según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, en la
que dicha séptima capa es una mezcla de LLDPE y LDPE.
6. La película polimérica de capas múltiples
termoformable según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5, en la
que la película tiene un espesor comprendido entre 50,8 y 254
\mum, preferentemente entre 63,5 \mum y 190,5 \mum.
7. Un método para la fabricación de una película
polimérica de capas múltiples termoformable, que comprende las
siguientes etapas:
a) coextrusión de una película que
comprende:
- i)
- primera y segunda capas; cada una de dichas primera y segunda capas es de nailon;
- ii)
- una tercera capa; dicha tercera capa está compuesta por un adhesivo y se halla dispuesta entre y en contacto con cada una de dichas primera y segunda capas;
- iii)
- una cuarta capa; dicha cuarta capa está compuesta por un adhesivo y se halla dispuesta en contacto con dicha primera capa;
- iv)
- una quinta capa; dicha quinta capa está compuesta por un adhesivo y se halla dispuesta en contacto con dicha segunda capa;
- v)
- una sexta capa; dicha sexta capa es una capa externa de nailon y se halla dispuesta en contacto con dicha cuarta capa; y
- vi)
- una séptima capa; dicha séptima capa está compuesta por un material polimérico sellador y se halla dispuesta en contacto con dicha quinta capa,
con la condición de que dicha película no
contenga una capa central de EVOH, y de que dichas primera,
segunda y sexta capas incluyan un copolímero de nailon amorfo;
\newpage
b) soplado de la estructura de la película hasta
obtener una burbuja; y
c) enfriado brusco de la burbuja para formar una
película.
8. El método según la reivindicación 7, en el
que la burbuja se enfría bruscamente mediante la aplicación de
aire sobre la misma.
9. El método según la reivindicación 8, en el
que la burbuja se enfría bruscamente mediante la aplicación de
agua sobre la misma.
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