ES2782823T3

ES2782823T3 - Composición de película flexible para sellos térmicos y recipiente con la misma

Info

Publication number: ES2782823T3
Application number: ES13826806T
Authority: ES
Inventors: Claudia Hernandez; Nicolas C Mazzola; Dun Jozef Van; Kurt Brunner; Villan Maria Isabel Arroyo
Original assignee: Dow Global Technologies LLC
Current assignee: Dow Global Technologies LLC
Priority date: 2012-12-19
Filing date: 2013-12-19
Publication date: 2020-09-16
Anticipated expiration: 2033-12-19
Also published as: MX2015008186A; US20150328865A1; EP2934887A1; JP6424169B2; JP2016506324A; EP2934887B1; WO2014100386A1; BR112015014702A2; CN104918784B; CN104918784A; BR112015014702B1; AR094096A1; US10137671B2; WO2014099305A1

Abstract

Una estructura de película flexible termosellable que comprende: una capa (A) que comprende de 35 a 80 por ciento en peso de la capa (A) de un plastómero o elastómero a base de propileno ("PBPE") que comprende un copolímero de propileno/etileno que consiste en unidades derivadas de propileno y etileno y de 20 a 65 por ciento en peso de la capa (A) de un polietileno de baja densidad que tiene una densidad en el intervalo de 0,915 g/cm3 a 0,935 g/cm3; donde la densidad está medida de acuerdo con la norma ASTM D792; una capa (B), adyacente a la capa (A), que comprende un polímero a base de poliolefina seleccionado del grupo que consiste en (i) un copolímero de etileno catalizado por Ziegler-Natta que comprende unidades derivadas de etileno y una o más α-olefinas que tienen de 3 a 10 átomos de carbono; (ii) un copolímero de etileno catalizado con metaloceno que comprende unidades derivadas de etileno y una o más α-olefinas que tienen de 3 a 10 átomos de carbono; (iii) un homopolímero de etileno catalizado por Ziegler-Natta; (iv) un homopolímero de etileno catalizado con metaloceno, (v) un polietileno de baja densidad y combinaciones de los mismos; y una capa más externa (C) que comprende un material que tiene un punto de fusión mayor de 140°C medido según el método descrito en la descripción, donde el material está seleccionado del grupo que consiste en poli(tereftalato de etileno) (PET), poliamida, homopolímero de propileno, lámina de aluminio y combinaciones de los mismos.

Description

DESCRIPCIÓN

Composición de película flexible para sellos térmicos y recipiente con la misma

Campo

La presente descripción está dirigida a estructuras de película termosellable para la producción de un recipiente flexible con sellos frangibles y sellos duros.

Antecedentes

Se conocen películas termosellables para la producción de envases flexibles con sellos frangibles. Los recipientes flexibles con sellos frangibles encuentran utilidad como contenedores de almacenamiento temporal para artículos. El sello frangible se puede abrir manualmente (a mano) para liberar o mezclar el contenido del recipiente flexible. El documento JP-A-2003/103727 describe un estratificado, una película sellante y un recipiente. El estratificado incluye una capa (A) que contiene una composición de resina que comprende 30-60% en masa de (a) un terpolímero de propileno/etileno/buteno, 5-25% en masa de (b) un polietileno de baja densidad y 20-40% en masa de (c) polietileno lineal de baja densidad fabricado por medio de un catalizador de metaloceno o un catalizador de sitio único y una capa (B) que comprende (a) polietileno lineal de baja densidad fabricado por medio de un catalizador de metaloceno o un catalizador de sitio único.

El documento WO-A-2007/044159 se refiere a un sello termosellable y desprendible a base de poliolefina. El sello desprendible comprende de 5 a 98 por ciento en peso de un plastómero o elastómero a base de propileno y de 2 a 95 por ciento en peso de un segundo polímero seleccionado del grupo que consiste en polietileno, polibutileno y polímero estirénico y mezclas de los mismos.

El documento EP-A-2,204,409 se refiere a un sello termosellable y desprendible a base de poliolefina. El sello desprendible comprende de 45 a 55 por ciento en peso de un plastómero o elastómero a base de propileno y de 45 a 55 por ciento en peso de polietileno de baja densidad.

La técnica reconoce la necesidad de películas termosellables mejoradas para usos más versátiles de recipientes flexibles. Por lo tanto, la técnica reconoce la necesidad de películas termosellables capaces de producir tanto sellos frangibles como sellos duros y procesos de producción simplificados para las mismas.

Compendio

La presente descripción está dirigida a composiciones y películas para producir sellos térmicos. Las composiciones y películas descritas en el presente documento se usan ventajosamente para producir estructuras con sellos térmicos frangibles, sellos térmicos duros, o una combinación de sellos térmicos frangibles y sellos térmicos duros. La presente descripción se dirige además a recipientes flexibles que contienen sellos térmicos frangibles y/o sellos térmicos duros. La presente descripción proporciona una estructura de película flexible que es termosellable. La estructura de película flexible termosellable comprende:

una capa (A) que comprende de 35 a 80 por ciento en peso de la capa (A) de un plastómero o elastómero a base de propileno ("PBPE") que comprende un copolímero de propileno/etileno que consiste en unidades derivadas de propileno y etileno y de 20 a 65 por ciento en peso de la capa (A) de un polietileno de baja densidad que tiene una densidad en el intervalo de 0,915 g/cm3 a 0,935 g/cm3;

una capa (B), adyacente a la capa (A), que comprende un polímero a base de poliolefina seleccionado del grupo que consiste en (i) un copolímero de etileno catalizado por Ziegler-Natta que comprende unidades derivadas de etileno y una o más a-olefinas que tienen de 3 a 10 átomos de carbono; (ii) un copolímero de etileno catalizado con metaloceno que comprende unidades derivadas de etileno y una o más a-olefinas que tienen de 3 a 10 átomos de carbono; (iii) un homopolímero de etileno catalizado por Ziegler-Natta; (iv) un homopolímero de etileno catalizado con metaloceno, (v) un polietileno de baja densidad y combinaciones de los mismos; y

una capa más externa (C) que comprende un material que tiene un punto de fusión mayor de 140°C donde el material está seleccionado del grupo que consiste en poli(tereftalato de etileno) (PET), poliamida, homopolímero de propileno, lámina de aluminio y combinaciones de los mismos.

Los porcentajes en peso están basados en el peso total de la capa respectiva.

La estructura de película flexible termosellable es capaz de formar un sellado térmico. Se forma un sello duro cuando dos capas (A) se ponen en contacto entre sí y se exponen a un primer intervalo de temperatura de sellado y (ii) se forma un sello frangible cuando dos capas (A) se ponen en contacto entre sí y se exponen a un segundo intervalo de temperatura de sellado, siendo el segundo intervalo de temperatura más bajo que el primer intervalo de temperatura. La presente descripción proporciona un recipiente flexible. El recipiente flexible incluye una primera película y una segunda película. Cada película incluye la estructura de película flexible termosellable de acuerdo con la reivindicación 1, donde la capa base (B) comprende un polímero a base de etileno seleccionado del grupo que consiste en polietileno de alta densidad (HDPE), polietileno lineal de baja densidad (LLDPE), polietileno de baja densidad (LDPE) y combinaciones de los mismos; y

donde las películas están dispuestas de tal manera que la capa (A) de cada película está en contacto entre sí y la segunda película está superpuesta a la primera película para formar un borde periférico común; y

está localizado un sellado térmico a lo largo de al menos una porción del borde periférico común. Los porcentajes en peso se basan en el peso total de la capa respectiva.

Breve descripción de los dibujos

La Figura 1 es una vista en alzado de un recipiente flexible de acuerdo con una forma de realización de la presente descripción.

La Figura 2 es una vista en alzado de un recipiente flexible de acuerdo con una forma de realización de la presente descripción.

La Figura 3 es una vista en alzado de un recipiente flexible de acuerdo con una forma de realización de la presente descripción.

La Figura 4 muestra curvas de termosellado para estructuras de película flexible termosellable de acuerdo con formas de realización de la presente descripción.

La Figura 5 muestra curvas de sellado térmico para estructuras de película flexible termosellable de acuerdo con formas de realización de la presente descripción.

La Figura 6 muestra curvas de sellado térmico para estructuras de película flexible termosellable de acuerdo con formas de realización de la presente descripción.

La Figura 7 muestra curvas de sellado térmico para una película flexible termosellable de acuerdo con formas de realización de la presente descripción.

Descripción detallada

La presente descripción proporciona una estructura de película flexible termosellable. En una forma de realización, la estructura de película flexible termosellable incluye una capa (A), una capa (B), una capa más externa (C) y una o más capas adicionales opcionales.

Una "estructura de película termosellable", como se usa en el presente documento, es una estructura de película que forma un sellado térmico cuando se somete a un procedimiento de sellado térmico. Un procedimiento de sellado térmico incluye mordazas de sellado de metal caliente que se mueven de una posición abierta a una posición cerrada. En la posición cerrada, las mordazas de metal caliente entran en contacto directo con las capas más externas de una película durante un período de tiempo (tiempo de permanencia), una presión de sellado predeterminada y una temperatura de sellado predeterminada. Durante el tiempo de permanencia, se transfiere calor a través de la capa más externa de la película para fundir y fusionar las capas de sellado internas opuestas para formar un sello térmico. Generalmente, la capa más externa tiene una temperatura de fusión más alta que la capa de sellado. Como tal, mientras que la capa de sellado se funde para formar un sello, la capa más externa de la película no se funde y no se pega, o no se pega sustancialmente, a las mordazas de sellado. Se pueden aplicar tratamientos superficiales a las barras de las mordazas de sellado para reducir aún más los efectos de pegajosidad de las películas. Después de que se vuelvan a abrir las mordazas de sellado, la película se enfría hasta temperatura ambiente. El procedimiento de sellado térmico se puede usar para formar la película en la forma deseada, como una bolsa, un saco, una bolsita y una bolsa de pie, por ejemplo.

En una forma de realización, las mordazas de metal caliente son un componente de un dispositivo de conformado, llenado y sellado.

El sello térmico puede ser un sello frangible o un sello duro. Un "sello frangible", como se usa en el presente documento, es un sello térmico que es manualmente separable (o desprendible) sin destruir la película. Un "sello duro", como se usa en este documento, es un sello térmico que no es manualmente separable sin la destrucción de la película. En general, un sello frangible está diseñado para que sea separable o abrible con la aplicación de presión con los dedos o la mano con el sello. Un sello duro está diseñado para permanecer intacto con la aplicación de presión con los dedos o la presión de la mano al sello.

La presente estructura de película flexible termosellable incluye:

la capa (A) que incluye una mezcla de un copolímero de propileno/etileno y un polietileno de baja densidad; la capa (B), que incluye un polímero a base de etileno seleccionado de un polietileno de alta densidad, un polietileno lineal de baja densidad y combinaciones de los mismos; y

la capa más externa (C) que incluye un material con una temperatura de fusión mayor de 140°C.

I. Capa (A)

La capa (A) incluye una mezcla de un plastómero o elastómero a base de propileno ("PBPE") y un polietileno de baja densidad (LDPE). En una forma de realización, la capa (A) es una capa de sellado (A). Un "plastómero o elastómero a base de propileno" (o "PBPE") comprende al menos un copolímero con al menos 50 por ciento en peso de unidades derivadas de propileno y al menos aproximadamente 5 por ciento en peso de unidades derivadas de un comonómero que distinto de propileno.

El PBPE está caracterizado por tener secuencias de propileno sustancialmente isotácticas. "Secuencias de propileno sustancialmente isotácticas" significa que las secuencias tienen una tríada isotáctica (mm) medida por RMN de 13C mayor de 0,85, o mayor de 0,90, o mayor de 0,92, o mayor de 0,93. Las tríadas isotácticas son conocidas en la técnica y se describen, por ejemplo, en la patente de Estados Unidos 5,504,172 y el documento WO 2000/01745, que se refieren a la secuencia isotáctica en términos de una unidad de tríada en la cadena molecular del copolímero determinada por espectros de RMN de 13C.

El PBPE tiene una Velocidad de Flujo del Fundido (MFR) en el intervalo de 0,1 a 25 g/10 minutos (min), medido de acuerdo con la norma ASTM D-1238 (a 230°C/2,16 Kg). Todos los valores individuales y subintervalos de 0,1 a 25 g/10 min están incluidos y descritos en el presente documento; por ejemplo, el MFR puede ser desde un límite inferior de 0,1,0,2 o 0,5, hasta un límite superior de 25, 15, 10, 8 o 5, g/10 min. Por ejemplo, cuando el PBPE es copolímero de propileno/etileno, puede tener un MFR en el intervalo de 0,1 a 10, o como alternativa, 0,2 a 10, g/10 min.

El PBPE tiene una cristalinidad en el intervalo de al menos 1 a 30% en peso (un calor de fusión de al menos 2 a menos de 50 julios/gramo (J/g)), todos los valores individuales y subintervalos de los mismos están incluidos y descritos en el presente documento. Por ejemplo, la cristalinidad puede ser desde un límite inferior de 1, 2,5 o 3% en peso (respectivamente, al menos 2, 4 o 5 J/g) hasta un límite superior de 30, 24, 15 o 7% en peso (respectivamente, menos de 50, 40, 24,8 u 11 J/g). Por ejemplo, cuando el PBPE es copolímero de propileno/etileno, puede tener una cristalinidad en el intervalo de al menos 1 a 24, 15, 7 o 5% en peso (respectivamente, al menos 2 a menos de 40, 24,8, I I , o 8,3 J/g). La cristalinidad se mide mediante el método DSC, como se describe a continuación en la sección de métodos de ensayo. El copolímero de propileno/etileno comprende unidades derivadas de propileno y unidades poliméricas derivadas de comonómero de etileno y a-olefina C⁴-C¹⁰opcional. Los comonómeros ejemplo son aolefinas C², y C⁴a C¹⁰; por ejemplo, a-olefinas C², C⁴, C⁶y C^s(el etileno se considera una a-olefina en esta descripción).

En una forma de realización, el PBPE comprende de 1% en peso a 40% en peso de comonómero de etileno. Todos los valores y subintervalos individuales del 1% en peso al 40% en peso están incluidos y descritos en este documento; por ejemplo, el contenido de comonómero puede ser desde un límite inferior de 1, 3, 4, 5, 7 o 9% en peso hasta un límite superior de 40, 35, 30, 27, 20, 15, 12 o 9% en peso. Por ejemplo, el copolímero de propileno/etileno comprende de 1 a 35% en peso, o, como alternativa, de 1 a 30, de 3 a 27, de 3 a 20, o de 3 a 15 % en peso, de comonómero de etileno.

En una forma de realización, el PBPE tiene una densidad de 0,850 g/cm3, o 0,860 g/cm3, o 0,865 g/cm3 a 0,900 g/cm3.

En una forma de realización, el PBPE tiene una distribución de peso molecular (MWD), definida como el peso molecular promedio en peso dividido por el peso molecular promedio en número (Mw/Mn) de 3,5 o menos; en la alternativa 3,0 o menos; o en otra alternativa de 1,8 a 3,0.

Tales tipos de polímeros PBPE se describen adicionalmente en las patentes de Estados Unidos 6,960,635 y 6,525,157. Tal PBPE está disponible comercialmente de The Dow Chemical Company, bajo el nombre comercial VERSIFY, o de ExxonMobil Chemical Company, bajo el nombre comercial VISTAMAXX.

En una forma de realización, el PBPE está caracterizado además por comprender (A) entre 60 y menos de 100, entre 80 y 99, o entre 85 y 99,% en peso de unidades derivadas de propileno, y (B) entre más de cero y 40, o entre 1 y 20, 4 y 16, o entre 4 y 15% en peso de unidades derivadas de etileno y opcionalmente una o más a-olefina C4-10; y que contiene un promedio de al menos 0,001, al menos 0,005, o al menos 0,01, ramificaciones de cadena larga/1000 carbonos totales, donde el término ramificación de cadena larga se refiere a una longitud de cadena de al menos un (1) carbono más que una ramificación de cadena corta, y donde ramificación de cadena corta se refiere a una longitud de cadena de dos (2) carbonos menor que el número de carbonos en el comonómero. Por ejemplo, un interpolímero de propileno/1-octeno tiene cadenas principales con ramificaciones de cadena larga de al menos siete (7) carbonos de longitud, pero estas cadenas principales también tienen ramificaciones de cadena corta de solo seis (6) carbonos de longitud. El número máximo de ramificaciones de cadena larga en el interpolímero de copolímero de propileno/etileno no excede de 3 ramificaciones de cadena larga/1000 carbonos totales.

En una forma de realización, el copolímero de PBPE tiene una temperatura de fusión (T m) de 55°C a 146°C.

Un ejemplo no limitante de un copolímero de propileno/etileno adecuado es VERSIFY 3200, disponible de The Dow Chemical Company.

La mezcla de la capa (A) también incluye polietileno de baja densidad (LDPE). El LDPE tiene un índice de fluidez (MI) de 0,2 g/10 min, o 0,5 g/10 min a 10 g/10 min, o 20 g/10 min, o 50 g/10 min.

El LDPE tiene una densidad de 0,915 g/cm³, a 0.,25 g/cm³, o 0,930 g/cm³, 0,935 g/cm³, o 0,940 g/cm³.

En una forma de realización, el LDPE se fabrica en un proceso de polimerización de alta presión en autoclave, un proceso de polimerización tubular de alta presión, o combinaciones de los mismos. En una forma de realización adicional, el LDPE excluye el polietileno lineal de baja densidad y el polietileno de alta densidad.

La combinación de la capa (A) incluye de 35% en peso a 80% en peso de PBPE y de 20% en peso a 65% en peso de LDPE. El porcentaje en peso está basado en el peso total de la capa (A).

En una forma de realización, la capa (A) incluye 75% en peso de PBPE y 25% en peso de LDPE. La mezcla 75/25 además tiene una densidad de 0,89 g/cm³a 0,90 g/cm³, y un índice de fluidez de 3,0 g/10 min a 4,0 g/10. En una forma de realización adicional, la mezcla 75/25 tiene una densidad de 0,895 g/cm³y un índice de fluidez de 3,8 g/10 min.

En una forma de realización, la capa (A) incluye 50% en peso de PBPE y 50% en peso de LDPE. La mezcla 50/50 tiene además una densidad de 0,90 g/cm³a 0,91 g/cm³, y un índice de fluidez de 1,0 g/10 min a 2,0 g/10 min. En una forma de realización adicional, la mezcla 50/50 tiene una densidad de 0,902 g/cm³y un índice de fluidez de 1,2 g/10 min.

El presente PBPE puede comprender dos o más formas de realización descritas en este documento.

La presente capa (A) puede comprender dos o más formas de realización descritas en este documento.

2. Capa (B)

Cada película incluye una capa (B). En una forma de realización, la capa (B) es una capa base (B). La capa (B) incluye al menos el 50% en peso de la capa (B) de un polímero a base de olefina seleccionado de: (i) un copolímero de etileno catalizado por Ziegler-Natta que comprende unidades repetidas derivadas de etileno y una o más a-olefinas que tienen de 3 a 10 átomos de carbono; (ii) un copolímero de etileno catalizado con metaloceno que comprende unidades repetidas derivadas de etileno y una o más a-olefinas que tienen de 3 a 10 átomos de carbono; (iii) un homopolímero de etileno catalizado por Ziegler-Natta; (iv) un homopolímero de etileno catalizado con metaloceno; (v) un polietileno de baja densidad (LDPE); y combinaciones de los mismos. En una forma de realización, la capa (B) está seleccionado de un polietileno de alta densidad (HDPE), un polietileno lineal de baja densidad (LLDPE), polietileno de baja densidad (LDPE) y combinaciones de los mismos.

En una forma de realización, la capa (B) es un polietileno lineal de baja densidad. El polietileno lineal de baja densidad ("LLDPE") comprende, en forma polimerizada, un porcentaje en peso mayoritario de unidades derivadas de etileno, basado en el peso total del LLDPE. En una forma de realización, el LLDPE es un interpolímero de etileno y al menos un comonómero etilénicamente insaturado. En una forma de realización, el comonómero es una a-olefina C³-C²⁰. En otra forma de realización, el comonómero es una a-olefina C³-C⁸. En otra forma de realización, la a-olefina C³-C⁸está seleccionada de propileno, 1 -buteno, 1 -hexeno o 1 -octeno. En una forma de realización, el LLDPE está seleccionado de los siguientes copolímeros: copolímero de etileno/propileno, copolímero de etileno/buteno, copolímero de etileno/hexeno y copolímero de etileno/octeno. En una forma de realización adicional, el LLDPE es un copolímero de etileno/octeno.

En una forma de realización, el LLDPE tiene una densidad en el intervalo de 0,865 g/cm³a 0,940 g/cm³, o de 0,90 g/cm³a 0,94 g/cm³. El LLDPE preferiblemente tiene un índice de fluidez (MI) de 0,1 g/10 min a 10 g/10 min, o 0,5 g/10 min a 5 g/10 min.

El LLDPE se puede producir con catalizadores Ziegler-Natta, o catalizadores de sitio único, tales como catalizadores de vanadio y catalizadores de metaloceno. En una forma de realización, el LLDPE se produce con un catalizador de tipo Ziegler-Natta. El LLDPE es lineal y no contiene ramificaciones de cadena larga y es diferente del polietileno de baja densidad ("LDPE") que es polietileno ramificado o heterogéneamente ramificado. El LDPE tiene un número relativamente grande de ramificaciones de cadena larga que se extienden desde la estructura principal del polímero. El LDPE se puede preparar a alta presión usando iniciadores de radicales libres, y típicamente tiene una densidad de 0,915 g/cm³a 0,940 g/cm³.

En una forma de realización, el LLDPE es un copolímero de etileno y octeno catalizado por Ziegler-Natta y tiene una densidad de 0,90 g/cm³a 0,93 g/cm³, o 0,92 g/cm³. Ejemplos no limitantes de LLDPE catalizado por Ziegler-Natta adecuados son los polímeros vendidos con el nombre comercial DOWLEX, disponible de The Dow Chemical Company, Midland, Michigan.

Ejemplos no limitantes de LLDPE adecuado para la capa (B) incluyen DOWLEX 2045B y DOWLEX 2107B disponibles de The Dow Chemical Company.

En una forma de realización, la capa (B) es un polietileno de alta densidad (HDPE). El HDPE es un homopolímero de etileno o un interpolímero a base de etileno. El interpolímero a base de etileno comprende, en forma polimerizada, un porcentaje en peso mayoritario de etileno basado en el peso del interpolímero, y uno o más comonómeros. El HDPE tiene una densidad de 0,940 g/cm³, o mayor de 0,940 g/cm³. En una forma de realización, el HDPE tiene una densidad de 0,940 g/cm³a 0,970 g/cm³, o de 0,950 g/cm³a 0,960 g/cm³, o 0,956 g/cm³. En una forma de realización, el HDPE tiene un índice de fluidez de 0,1 g/10 min a 10 g/10 min o de 0,5 g/10 min a 5 g/10 min. El HDPE puede incluir etileno y uno o más comonómeros de a-olefina C³-C²⁰. El comonómero(s) puede ser lineal o ramificado. Ejemplos no limitantes de comonómeros adecuados incluyen propileno, 1-buteno, 1-penteno, 4-metil-1-penteno, 1-hexeno y 1-octeno. El HDPE puede prepararse con catalizadores de Ziegler-Natta, basados en cromo, de geometría restringida o de metaloceno en reactores en suspensión, reactores en fase gaseosa o reactores en solución.

En una forma de realización, el HDPE es un copolímero de etileno/ a-olefina con una densidad de aproximadamente 0,95 g/cm³a 0,96 g/cm³, un índice de fluidez de 1,5 g/10 min a 2,5 g/10 min.

En una forma de realización, el HDPE es un copolímero de etileno/ a-olefina y tiene una densidad de 0,940 g/cm³a 0,970 g/cm³, o 0,956 g/cm³, un índice de fluidez de 0,1 g/10 min a 10 g/10 min .

En una forma de realización, el HDPE tiene una densidad de 0,94 g/cm³a 0,962 g/cm³y un índice de fluidez de 0,5 g/10 min a 1,0 g/10 min.

Un ejemplo no limitante de HDPE adecuado para la capa base (B) incluye ELITE 5960G disponible de The Dow Chemical Company.

El HDPE puede comprender dos o más de las formas de realización anteriores.

En una forma de realización, la capa (B) es un polietileno de baja densidad (LDPE). El LDPE puede tener ventajosamente un índice de fluidez (MI) de 0,2 g/10 min, o 0,5 g/10 min a 10 g/10 min, o 20 g/10 min, o 50 g/10 min.

El LDPE puede tener ventajosamente una densidad de 0,915 g/cm³a 0,925 g/cm³o 0,930 g/cm³, 0,935 g/cm³o 0,940 g/cm³.

En una forma de realización, el LDPE se elabora en un proceso de polimerización a alta presión en autoclave, un proceso de polimerización a alta presión tubular, o combinaciones de los mismos. En una forma de realización adicional, la capa (B) puede excluir el polietileno lineal de baja densidad y el polietileno de alta densidad.

En una forma de realización, la capa (B) es directamente adyacente a la capa (A). El término "directamente adyacente", como se usa en el presente documento, es el contacto íntimo de la capa (A) con la capa (B) por lo que no hay localizadas capas intermedias o estructuras intermedias entre la capa (A) y la capa (B).

3. Capa más externa (C)

La estructura de película flexible termosellable incluye una capa más externa (C). La capa más externa (C) está compuesta de un polímero u otro material que tiene una temperatura de fusión mayor de 140°C. En una forma de realización, la capa más externa (C) tiene una temperatura de fusión de más de 150°C a 200°C.

En una forma de realización, la capa más externa (C) se añade como un revestimiento, o se puede añadir como una segunda película usando un proceso de estratificación con un adhesivo opcional para crear una estructura de película única cohesiva.

En una forma de realización, la capa más externa (C) se forma usando un proceso de coextrusión donde las capas A, B y C se coextruden en un único proceso. Puede usarse una capa adhesiva de coextrusión ventajosamente como una capa adyacente a la capa más externa (C), creando así una estructura de película flexible termosellable con al menos 4 capas.

En una forma de realización, la capa más externa (C) es un revestimiento, tal como un revestimiento por pulverización, un revestimiento por inmersión o un revestimiento con brocha. Ejemplos no limitantes de revestimiento adecuado para la capa más externa (C) incluyen un barniz o una laca con resistencia a altas temperaturas (es decir, temperatura de fusión mayor que 140 °C).

Materiales adecuados para la capa más externa (C) incluyen poli(tereftalato de etileno) (PET), poliamida, homopolímero de propileno y lámina de aluminio.

En una forma de realización, la capa más externa (C) es una película de PET.

4. Capa interna (D)

La estructura de película flexible termosellable puede incluir una o más capas internas opcionales. Se entiende que la estructura de película flexible termosellable puede incluir una, dos, tres o más capas internas (D), siendo las capas (D) iguales o diferentes. En una forma de realización, la estructura de película flexible termosellable incluye una capa interna (D). La capa interna (D) está dispuesta entre la capa base (B) y la capa más externa (C) con la capa (A) directamente adyacente a la capa (B). En una forma de realización, la capa interna (D) incluye un polímero a base de etileno seleccionado de un polietileno de alta densidad (HDPE), un polietileno lineal de baja densidad (LLDPE), un polietileno de baja densidad (LDPE) y combinaciones de los mismos. La capa interna (D) puede ser cualquier HDPE o LLDPE como se describe para la capa base (B) anterior.

La capa (B) y la capa interna (D) pueden ser iguales o diferentes. En una forma de realización, la capa (B) y la capa interna (D) son la misma composición. En una forma de realización alternativa, la capa (B) y la capa interna (D) están compuestas de composiciones diferentes.

En una forma de realización, la capa interna (D) es una capa de barrera. Los polímeros adecuados para la capa de barrera incluyen HDPE, LLDPE, LDPE, copolímero de etileno y alcohol vinílico (EVOH), polietileno modificado con anhídrido maleico, poliamida (PA), copolímero de olefina cíclica (COC), etileno y acetato de vinilo (EVA), homopolímero de propileno (PP) y polímero de cloruro de vinilideno, y combinaciones de los mismos.

En muchas aplicaciones comerciales, se usan juntas dos películas flexibles termosellables de manera que la segunda película está superpuesta a la primera película de modo que la capa de sellado (A) de la primera película esté en contacto con la capa de sellado (A) de la segunda película. En otras aplicaciones, una sola película o una sola lámina pueden estar plegadas de modo que dos superficies de la misma capa de sellado (A) estén en contacto entre sí. La estructura de película flexible termosellable forma (i) un sello duro cuando dos capas (A) se ponen en contacto entre sí y se exponen a un primer intervalo de temperatura de sellado y (ii) un sello frangible cuando dos capas (A) se ponen en contacto entre sí y se exponen a un segundo intervalo de temperatura de sellado, siendo el segundo intervalo más bajo que el primer intervalo. En una forma de realización, la diferencia entre un extremo superior del segundo intervalo de temperatura de sellado y un extremo inferior del segundo intervalo de temperatura de sellado es de al menos 30°C.

La estructura de película flexible termosellable forma un sello rígido cuando se cumplen al menos dos de los tres parámetros siguientes (preferiblemente los tres): (i) una presión de sellado mayor o igual a 3,0 N/mm2; (ii) un tiempo de permanencia mayor o igual a 1,5 segundos; y (iii) una temperatura de sellado mayor o igual a 120°C.

En una forma de realización, el sello frangible se forma cuando se cumplen al menos dos de los tres parámetros siguientes: (i) una presión de sellado menor de 3,0 N/mm2, (ii) un tiempo de permanencia menor de 1,5 segundos y una temperatura de sellado menor de 120°C.

De esta manera, la estructura de película flexible termosellable permite ventajosamente la producción de un sello frangible o un sello duro dependiendo de las condiciones de procesamiento.

En una forma de realización, las capas (A), (B) y la capa (D) se forman por medio de coextrusión. La capa más externa (C) se estratifica posteriormente a la estructura coextrudida A/B/(opcional D). Esto forma una estructura de película flexible termosellable A/B/D/C con una estructura de capas coextrudidas A/B/D y una capa exterior (C) estratificada. En una forma de realización, las capas (A), (B), (D) y la capa más externa (C) se forman por medio de coextrusión. Esto forma una estructura de película flexible termosellable con una estructura de capas coextrudidas A/B/D/C. En una forma de realización, las capas (A), (B) y la capa (D) se forman por medio de coextrusión. La capa más externa (C) se reviste sobre la capa (D). Esto forma una estructura de película flexible termosellable A/B/D/C con una estructura de capas coextrudidas A/B/D y un revestimiento de la capa más externa (C).

En una forma de realización, la estructura de película flexible termosellable incluye:

Capa (A) que es una capa de sellado (A) que comprende de 70% en peso a 80% en peso de copolímero de propileno/etileno y de 30% en peso a 20% en peso de polietileno de baja densidad;

Capa (B) que es una capa base (B) que comprende un polímero a base de etileno seleccionado de un polietileno de alta densidad, un polietileno lineal de baja densidad y un polietileno de baja densidad;

Capa (D) que es una capa interna (D) que comprende un polímero a base de etileno seleccionado de un polietileno de alta densidad y un polietileno lineal de baja densidad; y

Capa (C) que es una capa más externa (C) compuesta de una película de poli(tereftalato de etileno).

En una forma de realización, cada estructura de película flexible termosellable tiene la siguiente configuración: una capa de sellado (A) con un espesor de 5 pm (micrómetros), o 10 pm (micrómetros), o menos de 15 pm (micrómetros), a 20 pm (micrómetros), o 25 pm (micrómetros), o más de 30 pm (micrómetros);

una capa base (B) con un espesor de 10 pm (micrómetros) a 100 pm (micrómetros);

una capa interna (D) con un espesor de 10 pm (micrómetros) a 100 pm (micrómetros); y

una capa más externa (C) con un espesor de 10 pm (micrómetros) a 40 pm (micrómetros). En una forma de realización adicional, el espesor total para la estructura de película flexible termosellable es de 60 pm (micrómetros) a 80 pm (micrómetros), o 70 pm (micrómetros).

En una forma de realización, la estructura de película flexible termosellable se procesa mediante un proceso de extrusión por colada o un proceso de extrusión de película soplada.

En una forma de realización, la estructura de película flexible termosellable incluye una o más capas A, B, C o D que están espumadas.

En una forma de realización, se proporciona un recipiente flexible, comprendiendo el recipiente flexible la estructura de película flexible termosellable.

La presente estructura de película flexible termosellable puede comprender dos o más formas de realización descritas en el presente documento.

5. Recipiente flexible

La presente descripción proporciona un recipiente flexible. En una forma de realización, el recipiente flexible incluye una primera película y una segunda película. Alternativamente, el recipiente flexible se puede formar a partir de una única lámina que se pliega, definiendo el pliegue la primera película y la segunda película. Cada una de la primera película y la segunda película incluye la estructura de película flexible termosellable como se describe anteriormente. En particular, la primera película y la segunda película incluyen:

una capa de sellado (A) que comprende una mezcla de un PBPE y un polietileno de baja densidad;

una capa base (B) que comprende un polímero a base de etileno seleccionado de un polietileno de alta densidad, un polietileno lineal de baja densidad y un polietileno de baja densidad; y

una capa más externa (C) que comprende un material que tiene una temperatura de fusión mayor de 140°C seleccionada del grupo que consiste en poli(tereftalato de etileno) (PET), poliamida, homopolímero de propileno, lámina de aluminio y combinaciones de los mismos. Las películas están dispuestas de modo que la segunda película está superpuesta a la primera película para formar un borde periférico común y la capa de sellado (A) de cada película está en contacto entre sí. El recipiente flexible incluye un sello térmico a lo largo de al menos una porción del borde periférico común. El recipiente flexible puede ser una bolsa, una bolsita, una bolsa de pie y una bolsa de formado, llenado y sellado.

En una forma de realización, la capa de sellado (A) del recipiente flexible incluye de 35 a 80% en peso del "PBPE" y de 20 a 65% en peso de un polietileno de baja densidad que tiene una densidad en el intervalo de 0,915 g/cm3 hasta 0,935 g/cm3. El porcentaje en peso está basado en el peso total de la capa (A).

En una forma de realización, la capa base (B) incluye al menos 50% en peso de un polímero a base de etileno seleccionado de LLDPE, HDPE y LDPE. El porcentaje en peso está basado en el peso total de la capa (B).

En una forma de realización, el recipiente flexible incluye un sello duro y un sello frangible. En una forma de realización adicional, el sello duro está localizado a lo largo de al menos un borde periférico y el sello frangible está localizado en un área diferente a lo largo del borde periférico.

En una forma de realización, todo el borde periférico del recipiente flexible es un sello duro. El recipiente flexible también incluye un sello frangible localizado en un área distinta del borde periférico.

En una forma de realización, el recipiente flexible está realizado en una sola hoja. La primera película y la segunda película son cada una un componente de la misma lámina flexible única. La lámina flexible única está plegada para superponer la segunda película sobre la primera película, uniendo las capas de sellado (A) y formando un borde periférico común como se describió anteriormente. El recipiente flexible de una sola lámina puede producirse mediante un proceso de formado, llenado y sellado.

El sello térmico periférico del recipiente flexible define el interior de un recipiente. En una forma de realización, el recipiente flexible incluye además un sello frangible que atraviesa el interior del recipiente. El sello frangible define dos compartimentos. En una forma de realización, el recipiente flexible incluye dos o más sellos frangibles que atraviesan el interior del recipiente para definir tres o más compartimentos.

En una forma de realización como se muestra en la Figura 1, se muestra un recipiente flexible 10. El recipiente flexible 10 está formado con la primera película y la segunda película como se describió anteriormente. El recipiente flexible 10 incluye un sello térmico periférico 12. El sello térmico periférico 12 es un sello duro formado cuando se cumplen al menos dos de las siguientes tres (preferiblemente las tres) condiciones de sello térmico siguientes: (i) una presión de sellado mayor igual o igual a 3,0 N/mm2, (ii) un tiempo de permanencia mayor o igual a 1,5 segundos, y (iii) una temperatura de sellado mayor o igual a 120°C.

En una forma de realización y como se muestra en la Figura 2, se muestra un recipiente flexible 20. El recipiente flexible 20 está formado con la primera película y la segunda película como se describe anteriormente. El recipiente flexible 20 incluye una porción de sello periférico 22 y una porción de sello periférico frangible 24. La porción de sello periférico frangible 24 se forma cuando se cumplen al menos dos de las siguientes condiciones de sello térmico: (i) una presión de sellado menor que 3,0 N/mm2, (ii) un tiempo de permanencia menor de 1,5 segundos, y (iii) una temperatura de sellado menor de 120°C y combinaciones de los mismos.

En una forma de realización, el recipiente flexible 20 tiene dos o más sellos periféricos frangibles en los dos o más lados respectivos del recipiente.

En una forma de realización, el recipiente flexible 20 tiene una forma rectangular. La porción de sello frangible 24 está localizada en una esquina 26 del recipiente flexible 20. La porción de sello frangible 24 se puede separar con presión manual o con presión del dedo mientras que la porción periférica del sello duro 22 permanece intacta. De esta manera, el contenido del recipiente flexible 20 puede extraerse del interior 28 del recipiente mediante una salida a través de una porción de sello frangible 24 separada (o abierta). El tamaño y la posición de la porción de sello frangible 24 puede estar localizada en una o más localizaciones a lo largo del sello térmico periférico 12.

En una forma de realización, la porción de sello frangible 24 puede conformarse o formarse de otro modo en una boquilla.

En una forma de realización, el recipiente flexible 20 puede incluir un sello frangible secundario próximo a la porción de sello frangible 24 para evitar que la porción de sello frangible se abra durante el transporte y manipulación.

En una forma de realización, se proporciona un recipiente flexible 30 como se muestra en la Figura 3. El recipiente flexible 30 incluye un sello térmico periférico 32 que es un sello duro y puede incluir opcionalmente una porción de sello frangible periférica 34. El sello térmico periférico 32 como sello duro el sellado se forma cuando se cumplen al menos dos (preferiblemente las tres) condiciones de sello térmico: (i) una presión de sellado mayor o igual que 3,0 N/mm2 (ii) para un tiempo de permanencia mayor o igual que 1,5 segundos, y (iii) una temperatura de sellado mayor de 120°C. El sello térmico periférico 32 define el interior 36 del recipiente. Un sello frangible 38 se extiende a través del interior 36 del recipiente. La forma y el tamaño del interior 36 del recipiente pueden variar según el tipo de contenido y el diseño del paquete.

El sello frangible 38 se forma cuando se cumplen al menos dos (preferiblemente las tres) condiciones de sellado térmico: (i) presión de sellado menor de 3,0 N/mm2, (ii) un tiempo de permanencia menor de 1,5 segundos, y (iii) una temperatura de sellado menor de 120°C. La Figura 3 muestra el sello frangible 38 que se extiende desde un lado del sello térmico periférico 32 hasta un lado opuesto del sello térmico periférico 32 atravesando así el interior del recipiente y definiendo un primer compartimento 40 y un segundo compartimento 42. El sello frangible 38 puede formarse en diferentes formas y configuraciones. El recipiente flexible 30 puede incluir uno o más sellos frangibles adicionales opcionales, cada uno similar al sello frangible 38 para definir compartimentos adicionales.

Los compartimentos 40, 42 están sellados para almacenar contenidos respectivos aislados o separados de otro modo del otro compartimento. Cuando está listo para su uso, un usuario separa o desprende el sello frangible 38 para combinar o mezclar el contenido del compartimento 40 con el contenido del compartimento 42. La mezcla puede extraerse del interior 30 del recipiente rompiendo el sello frangible periférico 34.

En una forma de realización, el recipiente flexible tiene la forma de uno o más de los siguientes: una bolsa, una bolsita y una bolsa de pie, y el sello térmico periférico es una combinación de un sello rígido y un sello frangible.

En una forma de realización, el recipiente flexible tiene la forma de una bolsa, una bolsita, una bolsa de pie y el sello térmico periférico define el interior del recipiente. El recipiente flexible incluye además un sello frangible interno al sello térmico periférico y define un primer compartimento y un segundo o más compartimentos.

Ejemplos no limitativos de contenidos adecuados para la contención por los recipientes flexibles 10, 20, 30 incluyen comestibles (bebidas, sopas, quesos, cereales), líquidos, champús, aceites, ceras, emolientes, lociones, humectantes, medicamentos, pastas, tensioactivos, geles, adhesivos, suspensiones, soluciones, enzimas, jabones, cosméticos, linimentos, partículas fluidas y combinaciones de los mismos.

El presente recipiente flexible puede comprender dos o más formas de realización descritas aquí.

Definiciones

A menos que se indique lo contrario, implícito en el contexto, o habitual en la técnica, todas las partes y porcentajes están basados en peso, y todos los métodos de ensayo son actuales a la fecha de presentación de esta descripción.

El término "composición", como se usa en el presente documento, incluye una mezcla de materiales que comprende la composición, así como productos de reacción y productos de descomposición formados a partir de los materiales de la composición.

El término "que comprende" y sus derivados no pretende excluir la presencia de ningún componente, etapa o procedimiento adicional, se describa o no el mismo en el presente documento. Para evitar cualquier duda, todas las composiciones reivindicadas en el presente documento mediante el uso del término "que comprende" pueden incluir cualquier aditivo, adyuvante o compuesto adicional, ya sea polimérico o de otro tipo, a menos que se indique lo contrario. Por el contrario, el término "que consiste esencialmente en" excluye del alcance de cualquier relación posterior cualquier otro componente, etapa o procedimiento, excepto aquellos que no son esenciales para la operabilidad. El término "que consiste en" excluye cualquier componente, etapa o procedimiento que no sea específicamente definido o listado. El término "o", a menos que se indique lo contrario, se refiere a los miembros enumerados individualmente, así como en cualquier combinación.

El término "polímero a base de etileno", como se usa en este documento, se refiere a un polímero que comprende, en forma polimerizada, una cantidad mayoritaria de monómero de etileno (basado en el peso del polímero), y opcionalmente puede comprender uno o más comonómeros.

El término "polímero a base de propileno", como se usa en el presente documento, se refiere a un polímero que comprende, en forma polimerizada, una cantidad mayoritaria de monómero de propileno (basado en el peso del polímero), y opcionalmente puede comprender uno o más comonómeros.

El término "copolímero de propileno/etileno", como se usa en el presente documento, se refiere a un polímero que comprende, en forma polimerizada, una cantidad mayoritaria de monómero de propileno (basado en el peso del polímero) y una cantidad minoritaria de comonómero de etileno y opcionalmente puede comprender uno o más comonómeros adicionales.

Métodos de ensayo

La densidad se mide de acuerdo con la norma ASTM D792.

Cromatografía de exclusión por tamaño (GPC)

Se usan mediciones de GPC convencionales para determinar el peso molecular promedio en peso (Mw) y promedio en número (Mn) del polímero, y para determinar la MWD (= Mw/Mn). "Las muestras se analizan con un instrumento GPC de alta temperatura (Polymer Laboratories, Inc. modelo PL220).

El método emplea el conocido método de calibración universal, basado en el concepto de volumen hidrodinámico, y la calibración se realiza usando patrones de poliestireno de estrecha distribución (PS), junto con cuatro columnas A mixtas de 20 pm (PLgel Mixed A de Agilent (anteriormente Polymer Laboratory Inc)) que operan a una temperatura del sistema de 140°C. Las muestras se preparan a una concentración de "2 mg/ml" en disolvente de 1,2,4-triclorobenceno. El caudal es de 1,0 ml/min, y el tamaño de la inyección es de 100 microlitros.

Como se discutió, la determinación del peso molecular se deduce usando patrones de poliestireno de estrecha distribución de peso molecular (de Polymer Laboratories) junto con sus volúmenes de elución. Los pesos moleculares de polietileno equivalentes se determinan usando los coeficientes de Mark-Houwink apropiados para polietileno y poliestireno (como se describe en Williams and Ward en Journal of Polymer Science, Polymer Letters, vol. 6, (621) 1968) para derivar la siguiente ecuación:

Mpolietileno = a * (Mpoliestireno)b.

En esta ecuación, a = 0,4316 y b = 1,0 (como se describe en Williams and Ward, J. Polym. Sc., Polym. Let., 6, 621 (1968)). Los cálculos de peso molecular equivalente de polietileno se realizaron usando el software VISCOTEK T riSEC Versión 3.0.

Calorimetría de barrido diferencial (DSC)

La calorimetría de barrido diferencial (DSC) se usa para medir la cristalinidad en los polímeros (por ejemplo, polímeros basados en etileno (PE)). Se pesan aproximadamente 5 a 8 mg de muestra de polímero y se colocan en una cubeta de DSC. La tapa está engarzada en la cubeta para garantizar una atmósfera cerrada. La cubeta de muestra se coloca en una celda DSC y luego se calienta, a una velocidad de aproximadamente 10°C/min, a una temperatura de 180°C para PE (230°C para PP). La muestra se mantiene a esta temperatura durante tres minutos. Luego, la muestra se enfría a una velocidad de 10°C/min hasta -60°C para PE (-40°C para PP), y se mantiene isotérmicamente a esa temperatura durante tres minutos. La muestra se calienta luego a una velocidad de 10°C/min, hasta la fusión completa (segundo calentamiento). El porcentaje de cristalinidad se calcula dividiendo el calor de fusión (Hf), determinado a partir de la segunda curva de calor, por un calor de fusión teórico de 292 J/g para PE (165 J/g, para PP), y multiplicando esta cantidad por 100 (por ejemplo, % crist. = (Hf/292 J/g) x 100 (para PE)).

A menos que se indique lo contrario, el punto de fusión (Tm) de cada polímero se determina a partir de la segunda curva de calentamiento (pico Tm), y la temperatura de cristalización (Tc) se determina a partir de la primera curva de enfriamiento (pico Tc).

La velocidad de flujo del fundido o MFR se mide de acuerdo con la norma ASTM D 1238, condición 230°C/2,16 kg.

El índice de fluidez, o MI, se mide de acuerdo con la norma ASTM D 1238, Condición 190°C/2,16 kg. Resistencia del sello térmico

La resistencia del sello térmico es una medida de la fuerza requerida para separar un sello térmico. Las mediciones de sello térmico en la película se realizan en una máquina de ensayo de tracción comercial de acuerdo con la norma ASTM F-88 (Técnica A). La fuerza requerida para separar una tira de ensayo de material identifica el modo de falla de la probeta. La resistencia del sello térmico es relevante para la fuerza de apertura y la integridad del paquete.

Antes del corte, la primera película y la segunda película se acondicionan durante un mínimo de 40 horas a 23°C (± 2°C) y 50% (± 5%) de HR (humedad relativa) de acuerdo con la norma ASTM D-618 (procedimiento A). Las películas se cortan luego de la película estratificada coextrudida de tres capas en la dirección de la máquina a una longitud de aproximadamente 27,9 cm (11 pulgadas) y una anchura de aproximadamente 21,6 cm (8,5 pulgadas). La primera película se sella con calor a la segunda película a través de la dirección de la máquina en una máquina de ensayos de Adherencia en Caliente J&B Hot Tack Tester en un intervalo de temperaturas en las siguientes condiciones: Presión de sellado: 0,275 N/mm2

Tiempo de permanencia de sellado: 0,5 segundos

El intervalo de temperatura viene dado aproximadamente por el intervalo de Adhesividad en Caliente (es decir el intervalo de temperatura sobre el cual se logra al menos un sello de adhesividad en caliente mínimo y antes de la temperatura de combustión).

Las películas selladas se acondicionan durante un mínimo de 3 horas a 23° (± 2°C) y 50% de HR (± 5%) antes de cortar en tiras de 2,54 cm (una pulgada) de anchura. Estas tiras se acondicionan luego durante un mínimo de 21 horas a 23° (± 2°C) y 50% de h R (± 5%) antes del ensayo.

Para el ensayo, las tiras se cargan en los agarres de una máquina de ensayo de tracción a una separación inicial de 50,8 mm (2 pulgadas) y se estiran a una velocidad de separación del agarre de 25,4 cm (10 pulgadas)/min a 23° (± 2 °C ) y 50% de HR (± 5%). Las tiras se ensayan sin soporte. Se realizan seis ensayos repetidos para cada temperatura de sellado. Los datos informados son carga máxima, deformación a la carga máxima y modo de falla.

Algunas formas de realización de la presente descripción se describirán ahora en detalle en los siguientes Ejemplos.

Ejemplos

1. Materiales

Los materiales para ejemplos de la invención y muestras comparativas se proporcionan en la Tabla 1 a continuación. Tabla 1: Resinas de poliolefina.

Las resinas de la Tabla 1 se coextruden para formar estructuras coextrudidas que se preparan por extrusión de película soplada. La extrusión de película soplada consiste en cuatro etapas principales:

1. El material polimérico empieza en forma de gránulos, que se compactan y funden sucesivamente para formar un líquido continuo y viscoso. Este plástico fundido es luego forzado, o extrudido, a través de una boquilla anular.

2. Se inyecta aire a través de un orificio en el centro de la boquilla, y la presión hace que la masa fundida extrudida se expanda en una burbuja. El aire que entra en la burbuja reemplaza al aire que la deja, de modo que se mantiene una presión uniforme y constante para garantizar un espesor uniforme de la película.

3. La burbuja se estira continuamente hacia arriba desde la boquilla y un anillo de enfriamiento sopla aire sobre la película. La película también se puede enfriar desde el interior mediante enfriamiento interno de las burbujas. Esto reduce la temperatura dentro de la burbuja, mientras se mantiene el diámetro de la burbuja.

4. Después de la solidificación en la línea de enfriamiento, la película se desplaza en un conjunto de rodillos de presión que colapsan la burbuja y la aplanan en dos capas de película plana. Los rodillos de estiramiento estiran la película sobre los rodillos de enrolladlo. La película pasa a través de rodillos locos durante este proceso para asegurar que haya una tensión uniforme en la película. Entre los rodillos de presión y los rodillos de enrollado, la película puede pasar a través de un centro de tratamiento, según la aplicación. Durante esta etapa, la película puede cortarse para formar una o dos películas, o tratarse en la superficie.

Las estructuras coextrudidas se muestran en la Tabla 2 a continuación.

Tabla 2: Estructuras coextrudidas

Las estructuras de película flexible termosellable se producen estratificando una película de PET (es decir, capa más externa C) sobre cada una de las estructuras coextrudidas de la Tabla 2 (distinta de la muestra 4). La película de PET de 12 gm (micrómetros) (capa C más externa) se estratifica a la capa D de la estructura coextrudida usando 2 a 3 g/m2 de una capa adhesiva compuesta de poliuretano (MORFREE MF 970/Cr-137).

(En el caso de la muestra n.° 4, la película se selló a sí misma (es decir, no un estratificado). Los estratificados se curaron en horno hasta curar completamente el adhesivo y formar las estructuras de película flexible termosellable con configuración de capa A/B/D/C. Las estructuras de película flexible termosellable final con estructura A/B/D/C se designan como F1, F2, F3, F5 y F6 (números que corresponden al número de muestra de la Tabla 2). Los estratificados F1, F2, F3, F5, y F6 tienen un espesor total de 82 gm (micrómetros). Una vez que la película de PET más externa se estratifica a las estructuras coextrudidas, se forman las estructuras de película flexible termosellable finales. La capa más externa (C) permite aplicar una temperatura de sellado más alta (120°C a 170 °C) a las estructuras sin quemar ni pegarse al dispositivo de termosellado.

La Tabla 3 proporciona tres condiciones de sello térmico separadas usadas para evaluar las estructuras.

Tabla 3 Condiciones de termosellado

La figura 4 muestra curvas de termosellado para sellos térmicos producidos de acuerdo con la Condición ASTM F-88 para estratificados F1, F2, F3, F5 y F6.

Las curvas en la Figura 4 muestran que los estratificados F1, F2, F3 y F6, producidos usando la resina 5 como capa sellante (A) y las resinas 1,2 y 3 como capa base (B) exhiben características similares. El estratificado F5 (usando la resina 6 como capa sellante) muestra la menor resistencia del sello. Los cinco estratificados, F1, F2, F3, F5 y F6 exhiben una falla cohesiva (sello frangible) dentro de las capas de sellador. A una temperatura de termosellado menor de 120°C, la capa de sellado (A) produce sellos frangibles. La Figura 4 también muestra que incluso a temperaturas mayores de 120°C, la capa de sellado (A) continúa produciendo sellos frangibles cuando se aplica una presión de sellado de 0,275 N/mm2.

La Figura 5 muestra curvas de termosellado para sellos térmicos producidos de acuerdo con la Condición 1 y usando estructuras de película flexible termosellable F1 y F2. Los estratificados F1 y F2 forman sellos térmicos usando un tiempo de sellado (permanencia) de 0,5 segundos. y una presión de sellado de 3,0 N/mm2.

Las formulaciones de los estratificados F1 y F2 difieren solo en el espesor de la capa de sellado (A). Para F1, la capa de sellado (A) tiene un espesor de 23 gm (micrómetros). Para F2, la capa de sellado (A) tiene un espesor de 10 gm (micrómetros). El estratificado F1 presenta una falla cohesiva (sello frangible) a temperaturas de sellado de 80°C, 100°C, 120°C y 140°C.

El estratificado F2 presenta una falla cohesiva (sello frangible) a temperaturas de sellado de 80°C, 100°C y 120°C. Estos resultados indican que, a 140°C, la capa de sellado más delgada en F2 está total o parcialmente eliminada de algunas áreas del sello y se forman algunas áreas de sello duro, incluso con un tiempo de permanencia de 0,5 segundos.

La Figura 6 muestra curvas de sellado térmico para sellos térmicos producidos de acuerdo con la condición 2. Los estratificados F1, F2, F3, F5 y F6 se sellan a una presión de sellado de 3,0 N/mm2 y tiempo de sellado (permanencia) de 1,5 segundos.

Los estratificados F1, F2, F3, F5 y F6 presentan fallas cohesivas (sello frangible) dentro de las capas de sellado a temperaturas de 80°C, 100°C y 120°C.

Los estratificados F1, F2, F3, F5 y F6 exhiben sellos duros a 140°C. El estratificado F5 que usa la resina 6 como capa sellante muestra la menor resistencia de sellado a lo largo de todo el intervalo de temperatura.

Para los estratificados F1, F2, F3, F5 y F6, se puede concluir que, cuando la temperatura de sellado es 120°C o mayor, el tiempo de permanencia es mayor o igual a 1,5 segundos, y la presión de sellado es mayor o igual de 0,275 N/mm2, las películas producen un sello duro.

Usando una combinación de (i) una presión de sellado mayor o igual de 3 N/mm2, y (ii) un tiempo de sellado (permanencia) mayor o igual a 1,5 segundos, es posible aumentar ligeramente la resistencia del sello a temperaturas inferiores a 120°C, lo que indica que una combinación de dos de las tres condiciones de sellado podría crear al menos un sello frangible con mayor resistencia de sellado.

Limitado por ninguna teoría en particular, se cree que una temperatura de sellado mayor o igual a 120°C durante un tiempo de permanencia mayor o igual a 1,5 segundos disminuye la viscosidad de la capa de sellado (A) de tal manera que la aplicación de una presión de sellado mayor o igual de 3,0 N/mm2 empuja o exprime la capa de sellado (A) fuera de algunas partes del área del sello. Con parte, sustancialmente la totalidad, o la totalidad de, la capa de sellado (A) fuera del área del sello, las respectivas capas de base (B) de la primera película y la segunda película son empujadas una contra otra. Las condiciones de sellado funden y fusionan la capa base (B) de la primera película con la capa base (B) de la segunda película para formar un sello duro. La capacidad de formar sellos frangibles con la capa (A) y sellos duros con la capa (B) mientras se protegen las películas de quemaduras con la capa más externa (C) durante el proceso de termosellado es sorprendente e inesperado.

La Fig. 7 muestra la curva de termosellado de la película S4 de acuerdo con las condiciones enumeradas en la Tabla 4. La película S4 muestra falla cohesiva (sello frangible) hasta temperaturas de 120°C pero exhibe un sello duro a 140°C.

La Tabla 4 proporciona las condiciones de termosellado usadas para evaluar la Película S4.

Tabla 4-Condiciones de termosellado

Para la película S4 se puede concluir que, cuando la temperatura de sellado es de 120°C o mayor, el tiempo de permanencia es mayor o igual a 0,5 segundos, y la presión de sellado es mayor o igual a 1,0 N/mm2, el estratificado produce un sello duro.

Claims

REIVINDICACIONES

1. Una estructura de película flexible termosellable que comprende:

una capa (A) que comprende de 35 a 80 por ciento en peso de la capa (A) de un plastómero o elastómero a base de propileno ("PBPE") que comprende un copolímero de propileno/etileno que consiste en unidades derivadas de propileno y etileno y de 20 a 65 por ciento en peso de la capa (A) de un polietileno de baja densidad que tiene una densidad en el intervalo de 0,915 g/cm3 a 0,935 g/cm3; donde la densidad está medida de acuerdo con la norma ASTM D792;

una capa más externa (C) que comprende un material que tiene un punto de fusión mayor de 140°C medido según el método descrito en la descripción, donde el material está seleccionado del grupo que consiste en poli(tereftalato de etileno) (PET), poliamida, homopolímero de propileno, lámina de aluminio y combinaciones de los mismos.

2. La estructura de película flexible termosellable de la reivindicación 1, donde la estructura de película forma (i) un sello duro cuando dos capas (A) se ponen en contacto entre sí y se exponen a un primer intervalo de temperatura de sellado y (ii) un sello frangible cuando dos capas (A) se ponen en contacto entre sí y se exponen a un segundo intervalo de temperatura de sellado, siendo el segundo intervalo más bajo que el primer intervalo.

3. La estructura de película flexible termosellable de la reivindicación 2, donde la diferencia entre un extremo superior del segundo intervalo de temperatura de sellado y un extremo inferior del segundo intervalo de temperatura de sellado es de al menos 30°C.

4. La estructura de película flexible termosellable de la reivindicación 1, donde la capa (A) es una capa de sellado y tiene un espesor menor de 30 pm (micrómetros).

5. La estructura de película flexible termosellable de la reivindicación 1, donde la capa (A) comprende de 50% en peso a 80% en peso de copolímero de propileno/etileno y de 50% en peso a 20% en peso de polietileno de baja densidad.

6. La estructura de película flexible termosellable de la reivindicación 1, donde la capa (B) comprende un polietileno de alta densidad que tiene una densidad de 0,940 g/cm3 a 0,965 g/cm3 y un índice de fluidez menor de 5,0 g/10 min.

7. La estructura de película flexible termosellable de la reivindicación 1 que comprende además una capa interna (D) dispuesta entre la capa (B) y la capa más externa (C).

8. La estructura de película flexible termosellable de la reivindicación 7, donde la capa interna (D) comprende un polímero seleccionado del grupo que consiste en un polietileno de alta densidad, un polietileno lineal de baja densidad, un polietileno de baja densidad, copolímero de etileno y alcohol vinílico, polietileno modificado con anhídrido maleico, poliamida, copolímero de olefina cíclica, etileno - acetato de vinilo, homopolímero de propileno, polímero de cloruro de vinilideno y combinaciones de los mismos.

9. La estructura de película flexible termosellable de la reivindicación 1 que comprende:

capa (A) que es una capa de sellado que comprende de 70% en peso a 80% en peso de copolímero de propileno/etileno y de 30% en peso a 20% en peso de polietileno de baja densidad;

capa (B) que es una capa base que comprende un polímero a base de etileno seleccionado del grupo que consiste en un polietileno de alta densidad y un polietileno lineal de baja densidad o combinaciones de los mismos; al menos una capa interna (D) que comprende un polímero seleccionado del grupo que consiste en un polietileno de alta densidad, un polietileno lineal de baja densidad; un polietileno de baja densidad, copolímero de etileno y alcohol vinílico, polietileno modificado con anhídrido maleico, poliamida, copolímero de olefina cíclica, etileno -acetato de vinilo, homopolímero de propileno, polímero de cloruro de vinilideno y combinaciones de los mismos; y una capa más externa (C) que comprende poli(tereftalato de etileno).

10. La estructura de película flexible termosellable de la reivindicación 1, donde una o más de las capas están espumadas.

11. Un recipiente flexible que comprende:

una primera película y una segunda película, comprendiendo cada película la estructura de película flexible termosellable de la reivindicación 1

donde la capa (B) es una capa base y comprende un polímero a base de etileno seleccionado del grupo que consiste en polietileno de alta densidad (HDPE), polietileno lineal de baja densidad (LLDPE), polietileno de baja densidad (LDPE) y combinaciones de los mismos; y

está localizado un sello térmico a lo largo de al menos una porción del borde periférico común.

12. El recipiente flexible de la reivindicación 11 donde el recipiente comprende un sello duro y un sello frangible.

13. El recipiente flexible de la reivindicación 11 donde un sello duro está localizado a lo largo de al menos un borde periférico y donde un sello frangible está localizado en un área distinta del borde periférico.

14. El recipiente flexible de la reivindicación 11 donde la primera película y la segunda película son componentes de una única lámina flexible, estando la única lámina flexible plegada para superponer la segunda película sobre la primera película.

15. El recipiente flexible de la reivindicación 11 donde el sello térmico periférico define el interior de un recipiente, comprendiendo además el recipiente flexible un sello frangible que atraviesa el interior del recipiente y define dos compartimentos.