ES2637090T3 - Film multicapa de barrera activa al oxígeno que comprende múltiples microcapas - Google Patents

Film multicapa de barrera activa al oxígeno que comprende múltiples microcapas Download PDF

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Richard M. Dayrit
Scott W. Beckwith
Drew Speer
Cynthia L. Ebner
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Abstract

Film multicapa de barrera al oxígeno que consta de: a) una sección compuesta por una serie de microcapas, donde al menos una de ellas incluye una barrera pasiva al oxígeno formada por copolímero de etileno/alcohol vinílico y al menos una de ellas incluye una segunda barrera al oxígeno, y b) una capa masiva, en la cual cada microcapa tiene un espesor inferior al de la capa masiva; caracterizado porque la segunda barrera al oxígeno lleva una barrera activa al oxígeno formada por un mezcla de una resina termoplástica (a) que tiene dobles enlaces carbono-carbono, sobre todo en su cadena principal, una sal de metal de transición (b) y un polímero de barrera al oxígeno (c), donde la resina termoplástica (a) lleva al menos una de las unidades representadas por la fórmula (I) y la fórmula (II):**Fórmula** en las cuales R1, R2, R3 y R4, iguales o distintos, representan un átomo de hidrógeno, un grupo alquilo que puede estar sustituido, un grupo arilo que puede estar sustituido, un grupo alquilarilo que puede estar sustituido, -COOR5, -OCOR6, un grupo ciano o un átomo de halógeno, y R3 y R4 pueden formar conjuntamente un anillo por medio de un grupo metileno o un grupo oximetileno, donde R5 y R6 son un grupo alquilo que puede estar sustituido, un grupo arilo que puede estar sustituido o un grupo alquilarilo que puede estar sustituido; la sal de metal de transición (b) se elige del grupo constituido por una sal de hierro, una sal de níquel, una sal de cobre, una sal de manganeso, una sal de cobalto y combinaciones de las mismas, y el polímero de barrera al oxígeno (c) se elige del grupo constituido por poli(alcohol vinílico), copolímero de etileno y alcohol vinílico, poliamida, poli(cloruro de vinilo) y sus copolímeros, poli(dicloruro de vinilideno) y sus copolímeros, poliacrilonitrilo y sus copolímeros, poli(etilen naftenato) y sus copolímeros, poli(etilen tereftalato) y sus copolímeros, y combinaciones de las mismos.

Description

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incluir un material que facilite la soldadura del tubo consigo mismo, p.ej. una capa de mPE, ionómero, EAA, EMA, EMAA, EBA, EPC, EVA o un adhesivo, p.ej. polímero injertado de anhídrido, que puede dirigirse a través de la placa 32a de la matriz 12, formando las capas masivas 90 y 98 a partir de las placas 32b y 32c, respectivamente. Los films descritos más abajo en los ejemplos 72 y 74-76 se prepararon de este modo.
Si se desea, puede agregarse a la matriz 12 un segundo dispositivo montador de microcapas 34 que forme una segunda sección de microcapas en el film resultante. Así, otra manera de formar un film que tenga una sección de microcapas en ambas superficies del film consiste en configurar la matriz 12 de modo que las placas distribuidoras 32 estén intercaladas entre ambos dispositivos montadores de microcapas 34. Esta configuración producirá un film con pieles microlaminadas y una o más capas masivas en el centro, sin necesidad de plegar y soldar el tubo inflado tal como se ha descrito arriba.
Una configuración alternativa de la matriz 12 también dará como resultado un film 104 como el representado en la fig. 8. En esta configuración el suministro de polímero fluidificado a la matriz 12 se puede organizar de manera que la masa fluida microlaminada 60 se deposite sobre el vástago principal conformador 30 antes que la capa masiva 90 sobre el vástago principal conformador 30. De este modo la masa fluida microlaminada 60 se interpone entre la capa masiva 90 y el vástago principal conformador 30. En este caso, haciendo referencia a la fig. 2, no se suministraría ningún polímero fluidificado a las placas distribuidoras 32a-c. En cambio, la capa masiva 90 se formaría enviando polímero fluidificado hacia la placa distribuidora 32e y la capa masiva intermedia 98 se formaría enviando polímero fluidificado hacia la placa distribuidora 32d. Por consiguiente en el tubo resultante 22 que sale de la matriz 12 la capa masiva 90 sería la capa más externa del tubo, mientras que la microcapa 102 sería la capa más interna. Después este tubo 22 se orienta por tracción del modo arriba descrito, p.ej. mediante el proceso de burbuja soplada o marco tensor, para obtener el film 104.
La presente invención se describe a continuación en los ejemplos siguientes.
Formas de ejecución del film según la presente invención
Una estructura representativa del film en algunas formas de ejecución de la presente invención es la siguiente:
primera capa externa
capa de unión microcapas capa de unión segunda capa externa
A
B C D E
La capa central C de la anterior estructura del film es una sección de microcapas que incluye, consta básicamente o se compone de una serie de microcapas. En algunas formas de ejecución cada una de las microcapas de la capa central C puede incluir, constar esencialmente o estar compuesta de BAO. La BAO puede ser de un solo tipo o se pueden usar diferentes barreras activas al oxígeno en distintas microcapas. Por ejemplo, la sección de microcapas se puede formar con capas alternantes de BAO1 y BAO2, siendo ambas BAO1 y BAO2 de barrera activa al oxígeno, pero de composición diferente.
En otras formas de ejecución algunas de las microcapas pueden incluir, constar esencialmente o estar compuestas de BAO y otras pueden incluir, constar básicamente o estar compuestas de barrera pasiva al oxígeno. Por ejemplo, la sección de microcapas se puede formar con capas alternantes de BAO y de barrera pasiva al oxígeno.
Pero en otras formas de ejecución algunas de las microcapas pueden comprender, constar esencialmente o estar compuestas de BAO y otras pueden incluir, constar básicamente o estar compuestas de una mezcla de BAO1 con BAO2 o con EVOH. Por ejemplo, la sección de microcapas se puede formar con capas alternantes de BAO y BAO + EVOH.
En las formas de ejecución donde hay mezclas en una o más de las microcapas, los componentes de la mezcla se encuentran en cualquier proporción adecuada, como porcentaje de la mezcla total. Por ejemplo, donde la BAO está mezclada con EVOH, la BAO puede ser el 20% de la mezcla, tal como 30%, 40%, 50%, 60%, 70% o 80% y todos los porcentajes intermedios de estos valores. Las capas intermedias C y E pueden comprender o constar esencialmente de barrera pasiva al oxígeno.
Las capas de unión B y D pueden estar compuestas de cualquier adhesivo polimérico que sirva para unir dos capas entre sí. Los materiales utilizables en las formas de ejecución de la presente invención comprenden p.ej. copolímero de etileno/acetato de vinilo, copolímero de etileno/acetato de vinilo injertado con anhídrido, copolímero de etileno/alfa olefina injertado con anhídrido, polipropileno injertado con anhídrido, polietileno de baja densidad injertado con anhídrido, copolímero de etileno/acrilato de metilo, polietileno de alta densidad injertado con anhídrido, resina ionómera, copolímero de etileno/ácido acrílico, copolímero de etileno/ácido metacrílico y copolímero de etileno/ acrilato de metilo injertado con anhídrido. Un anhídrido adecuado puede ser el maleico. Las capas de unión B y D pueden ser iguales o diferentes. La elección de las capas de unión depende, al menos en parte, de la selección del polímero para las capas externas A y E respectivamente, así como para la microcapa de la sección de microcapas adyacente a la respectiva capa de unión.
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tal debe protegerse de una excesiva exposición al oxígeno hasta que el film multicapa de la presente invención se haya elaborado. El film multicapa de la presente invención también debe protegerse de una excesiva exposición al oxígeno hasta el momento de usarlo.
5 Ejemplos
A continuación se identifican varias estructuras de film conforme a la presente invención y otras comparativas. En la tabla 1 se indican los materiales empleados.
10 Tabla 1
Identificación de la resina
Código del material
Marca comercial o denominación Fuente(s)
AB1
10853® Ampacet
AB2
(ver descripción) --------------
AB3
EASTAR® 6763 CO235 Eastman Chemical
AD1
PLEXAR® PX 1007® LyondeIIBaseII
AD2
SPS-70® MSI Technology
AD3
PLEXAR® PX3227® LyondeIIBaseII
AD4
ADMER® AT 2146E® Mitsui Chemical
OB1
EVAL® F171B EVALCA/Kuraray
OB2
EVAL® L171B EVALCA/Kuraray
OB3
EVAL® E171B EVALCA/Kuraray
BAO1
EVAL® XEP-1070B EVALCA/Kuraray
BAO2
EVAL® XEP-1185 EVALCA/Kuraray
PE1
AFFINITY PL 1850G® Dow
PE2
PE1042CS15® Flint Hills Resources
PE4
SURPASS® FPs317-A Nova Chemical
PL1
EASTAPAK® 9921 Eastman Chemical
SX1
MB50-313® Dow Corning
AB1 es un concentrado que lleva aproximadamente 80% de polietileno lineal de baja densidad y aproximadamente 20% de un agente antibloqueo (tierra de diatomeas). AB2 es un concentrado que lleva aproximadamente 95,5% de EVA (3,3% de acetato de vinilo) (PE1335® de Flint Hills), aproximadamente 3% de cera amídica (KEMAMIDE E ULTRABEAD® de PMC-Biogenics) y aproximadamente 1,5% de un agente antibloqueo (tierra de diatomeas calcinada) (SUPERFINE SUPERFLOSS® de Celite). AB3 es un concentrado que lleva sílice cristalina en PETG (EASTAR® 6763 de Eastman Chemical) como resina vehicular. AD1 es una poliolefina injertada con anhídrido maleico en EVA del 9% al 11% de acetato de vinilo monómero, y un índice de fluidez de 3,2, utilizada como adhesivo o capa de unión. AD2 es una mezcla polimérica compuesta por aproximadamente 75% de EVA y aproximadamente 25% de PP, utilizada como capa pelable. AD3 es una poliolefina injertada con anhídrido maleico en polietileno lineal de baja densidad, utilizada como adhesivo o capa de unión. AD4 es un copolímero de etileno/octeno modificado con anhídrido maleico, utilizado como adhesivo o capa de unión. OB1 es un copolímero de etileno/alcohol vinílico con 32 por ciento molar de etileno. OB2 es un copolímero de etileno/alcohol vinílico con 27 por ciento molar de etileno. OB3 es un copolímero de etileno/alcohol vinílico con 44 por ciento molar de etileno. BAO1 es un EVOH captador de oxígeno. Incluye un EVOH (EVAL® F171 B) mezclado con una resina captadora de oxígeno que tiene dobles enlaces carbono-carbono, sobre todo en su cadena principal, y una sal de metal de transición (cobalto) como catalizador. BAO2 es un EVOH captador de oxígeno. Incluye un EVOH (EVAL® F171 B) mezclado con una resina captadora de oxígeno que tiene dobles enlaces carbono-carbono, sobre todo en su cadena principal, y una sal de metal de transición (cobalto) como catalizador. PE1 es un copolímero de etileno/1-octeno obtenido por catálisis de sitio único, con una densidad de 0,902 gramos/cc, un índice de fluidez de 3,0 y un contenido del comonómero octeno-1 del 12%. PE2 es una resina de polietileno de baja densidad, con una densidad de 0,922 gramos/cc. PE4 es un copolímero de etileno/octeno obtenido por catálisis de sitio único, con una densidad de 0,916 gramos/cc. PL1 es un copoliéster. SX1 es un concentrado de polisiloxano en una resina vehicular de LLDPE con una densidad de 0,94 gramos/cc.
Todos los porcentajes de composición aquí señalados se refieren a peso, a no ser que se indique lo contrario; con la excepción del contenido de etileno en las resinas de EVOH, el cual está expresado en % molar:
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Claims (1)

  1. imagen1
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