IT9022560A1 - Film multistrato trasparente, termosaldabile, sterilizzabile e relativi articoli formati e metodi di fabbricazione. - Google Patents

Description

DESCRIZIONE

a corredo di una domanda di brevetto per invenzione industriale dal titolo: "FILM MULTISTRATO TRASPARENTE, TERMOSALDABILE, STERILIZZABILE E RELATIVI ARTICOLI FORMATI E METODO DI FABBRICAZIONE"

Riassunto

Film multistrato coestruso trasparente termosaldabile, sterilizzabile, particolarmente adatto alla formatura di sacche per liquidi consistente di almeno due strati uno dei quali a spessore maggioritario, è a base poliolefinica, caratterizzato dal fatto di comprendere:

- uno strato esterno a base poliammidica, di spessore da 10 a 60 meglio da 20 a 50 micron, la poliammide essendo scelta dal gruppo consistente di poliammidi 6, 6.6, 6.9, 6.11 e 6.12;

- uno strato intermedio legante formato da materiale scelto tra: resine adesive a base LLDPE copolimero; resine ionomeriche, copolimeri C4/C8 (EVA/EBA), e terpolimeri etilene-esteri-acrilici-anidride maleica di spessore da 5 a 25 micron;

- uno strato interno maggioritario a base di poliolefina a bassa o media densità, di spessore da 100 a 160 micron.

Descrizione

La presente invenzione concerne film pluristrato per la preparazione di sacche, contenitori, buste e simili, sostanzialmente trasparenti, flessibili, sterilizzatili e destinate ad essere riempite di sostanze liquide.

E' nota la tendenza attuale a sostituire bottiglie, flaconi, contenitori in vetro, con sacche in materiale plastico, altrettanto trasparenti.

I contenitori in vetro presentano a fianco ai grandi vantaggi della trasparenza, sterilizzabilità, incontaminazione ecc. anche non pochi inconvenienti derivanti ad esempio dal loro peso, rigidità, fragilità,ecc.

Si sono perciò recentemente affermate sacche in materiale sintetico, flessibili, leggere, sterilizzabili, aventi anche l'ulteriore vantaggio di poter essere formate e riempite in una stessa unica macchina, alimentata contemporaneamente da bobine di film formatore di sacche, e da liquido di riepimento.

Dopo le primissime sacche in cloruro di polivinile'che sono state però ora abbandonate per la sospetta cessione di composti alogenati da parte del polimero, si sono affermate le sacche da film multistrato, che uniscono alle caratteristiche di base della flessibilità, trasparenza, sterilizzabilità ecc.ecc. anche quelle, di ottime barrriere e di una scarsa contaminazione.

Questi film compositi sono però generalmente ottenuti per laminazione di più film elementari tra i quali devono però essere inseriti degli adesivi complessi.

Questi ultimi sono oggigiorno a base di più componenti spesso (Co)-polimerizzabili, ed hanno elevate caratteristiche adesive, per cui la quantità richiesta non è mai eccessiva. Ciononostante anche i migliori adesivi possono, col tempo e/o in particolari condizioni ambientali o di lavoro, subire fenomeni di degradazione che, anche se molto blanda e a volte addirittura non rintracciabile e quantizzabile con normali o sofisticati mezzi di rivelazione, può pur sempre tradursi in cessioni magari infinitesimali ma pur sempre indesiderabili e proibite.

Primo scopo della presente invenzione è quello di provvedere un film che non presenti gli inconvenienti sopra menzionati e che abbia ottime caratteristiche di trasparenza, flessibilità, termosaldabilità, sterilizzabilità, formabilità ecc.ecc. abbinate , ora ad assenza di rischi di cessione di elementi o composti contaminanti ad es.di alogeni.

Questo ed altri scopi sono ottenuti con un film che si caratterizza per il fatto di comprendere:

-uno strato, esterno a base poliammidica, di spessore da 10 a 60 meglio da 20 a 50 micron, la poliammide essendo scelta dal gruppo consistente di poliammidi 6, 6.6, 6.9, 6.11 e 6.12;

-uno strato intermedio legante formato da materiali scelto tra: resine adesive a base LLDPE copolimero; resine ionomeriche, copolimento C4/C8 (EVA-EBA), e terpolimeri etilene-esteri acrilici- anidride maleica di spessore da 5 a 25 micron;

-uno strato interno maggioritario a base di poliolefina a bassa o media densità, di spessore da 100 a 160 micron.

Altro scopo del trovato sono gli articoli formati da detto film, in particolare le sacche per liquidi, specialmente per soluzioni ad uso terapeutico e/o nutritivo.

Alcune ulteriori caratteristiche del film secondo l'invenzione e dei relativi articoli formati sono desumibili dàlie sotto-rivendicazioni. I diversi aspetti e vantaggi dell'invenzione appariranno meglio dalla descrizione seguente di qualche forma di realizzazione particolarmente semplice ed efficace e perciò preferita (anche se non limitativa). Per coestrusione si è preparato un film consistente di:

l)uno strto Poliammidico PA, 2) uno strato molto piccolo di legante LE, 3)uno strato poliolefinico PE.

1)Strato Poliammidico.

La poliammide del primo strato è scelta tra le poliammidi 6, 6.6, 6.9,11 e 12 o miscele di queste, di preferenza si è utilizzata poliammide 6.12 a media viscosità adatta alla estrusione tubolare per avere film trasparente nonostante la scarso raffreddamento. A titolo di esempio si è usata una poliammide 6.12 tipo Grilon CR9 di produzione EMS.

Lo spessore dello strato poliammidico và da 10 a 60, preferibilmente da 20 a 50 micron. Il suo valore ottimale si stabilisce intorno a 40 micron .

La barriera all'ossigeno di un tale strato poliammidico è di circa 80 CC3/m2 24 1 Bar.

2)Strato Legante

II composto formatore di questo strato è scelto dal gruppo comprendente: resine adesive a base di LLDPE copolimero; resine ionomeriche; copolimeri 04/C8; terpolimeri etilene-esteri acrilici-anidride maleica.

In una forma di realizzazione preferita lo strato legante consiste di resina adesiva estruditele a base di LLDPE (linear low density polyethylene) in particolare LLDPE Copolimero C8 modificato, avente densità di circa 0,923 Kg/m e MFI (melf flow index) di 2,3 dg/min. I polimeri a base di LLDPE copolimerico permettono di ottenere una buona adesione fra lo strato poliammidico 1) sopradescritto e lo strato poliolefinico 3) precisato nel paragrafo seguente.

Come resina ionomerica si è trovato vantaggioso utilizzare una resina disponibile sul mercato, in particolare quella così largamente nota con la denominazione commerciale "SURLYN" da non richiedere qui ulteriori precisazioni e dettagli.

Al posto o anche in combinazione col LLPDE e/o SURLYN si può usare un copolimero EVA/EBA, etilenevinilacetato/etilene butil acetato.

Infine come terpolimero etile-estere acrilico-anidride maleica si possono impiegare i prodotti "LOTADER" della C.d.F.

Lo spessore dello strato legante è in genere compreso tra 5 e 25 micron; preferibilmente è di circa 20 micron.

3)Strato Interno Poliolefinico

Questo strato è costituito da materiali poliolefinici a bassa densità, ad esempio a densità inferiore a 0,935, preferibilmente inferiore a 0,925 e meglio ancora una densità di 0,922-0,923. Poiché gli spessori di questo strato sono notevolmente più elevati di quelli degli altri strati e vanno ad esempio da 100 a 160, preferibilmente da 130 a 150 micron, questo stesso strato deve avere le peculiarità essenziali di: x) mantenere buone proprietà ottiche pur con i suddetti elevati spessori; y) avere un punto di Vicat intorno ai 100°C che permetta la sterilizzazione degli articoli formati, in particolare delle sacche riempite di soluzioni infusionali, in autoclave a 120-125°C per 30 minuti.

ESEMPIO

Si utilizza un'apparecchiatura di co-estrusione di tipo fisso (non rotante) dotata di tre estrusori con le caratteristiche precisate qui di seguito.

I flussi dei tre diversi materiali sono laminati attraverso una filiera anulare a tre strati di coestruzione Battenfeld di piccolo diametro (100mm) ed un gap {intraferro) di Imm, mantenuta a 220°C, per tre strati a congiunzione interna.

Gli estrusori dei tre strati avevano le caratteristiche seguenti. Estrusione A per lo strato poliammidico esterno del film coestruso.

Diametro L/D = 25

Temperatura = 190-220°C

Come poliammide si utilizza il prodotto di produzione EMS del tipo GRILON CR 9; con questa poliammide 6.12 a media viscosità si riusciva ad avere un film molto trasparente nonostante lo scarso raffreddamento nell'estrusione tubolare. Lo strato di 40 micron aveva barriera di circa 80 cc3/m2 24 I Bar.

Estrusione B dello strato legante centrale

Diametro = 25 mm

L/D = 25

Temperatura = 200-240°C

Come materiale si estrudeva il legante prodotto e commercializzato dalla DSM con la denominazione PLEXAR 8102, che è una resina a base di LDPE copolimero C8 modificato a densità do 0,923 Kg/m e MFI di 2,3 dg/min.

Estrusione C per lo strato interno del film

Diametro = 30 mm

L/D = 25

Temperatura = 160-220°C

Come LDPE copolimero si estrudeva il materiale prodotto e commercializzato da dsm con la denominazione STAMYLAN 220 ΤΗ00 e avente densità di 0,923, melt flow index di 0,85, non additivato con scivolanti e antiossidanti.

Il tubolare che si otteneva veniva raffreddato a mezzo di soffio d'aria e veniva trainato, dopo schiacciamento, da due cilindri motorizzati (costruzione KUHNE').

Il film risultante (tubolare collassato) veniva avvolto in bobina: la sua larghezza poteva variare da 200 a 400 mm.

Svolgendo la bobina a tratti regolari si riempivano con soluzioni infusionali e si chiudevano con saldature pezzi di film tubolare. Le sacche erano quindi sterilizzate a circa 120°C per 30'. Prove eseguite anche dopo 8 mesi dal riempimento, sulle sacche così formate non rivelavano alcuna contaminazione per cessione.

Claims (7)

1. RIVENDICAZIONI 1) Film multistrato coestruso trasparente termosaldabile, sterilizzabile, particolarmente adatto alla formatura di sacche per liquidi consistente di almeno due strati uno dei quali a spessore maggioritario, è a base poliolefinica, caratterizzato dal fatto di comprendere: - uno strato esterno a base poliammidica, di spessore da 10 a 60 meglio da 20 a 50 micron, la poliammide essendo scelta dal gruppo consistente di poliammidi 6, 6.6, 6.9, 6.11 e 6.12; - uno strato intermedio legante formato da materiale scelto tra: resine adesive a base LLDPE copolimero; resine ionomeriche, copolimeri C4/C8 (EVA/EBA), e terpolimeri etilene-esteri-acrilici-anidride maleica di spessore da 5 a 25 micron; - uno strato interno maggioritario a base di poliolefina a bassa o media densità, di spessore da 100 a 160 micron.
2. 2) Film coestruso secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che lo strato esterno è formato da poliammide 6.12 adatta a dare in estrusione tubolare un film trasparente nonostante lo scarso raffreddamento, ed ha spessore di circa 40 micron.
3. 3) Film secondo la rivendicazione 1 o 2, caratterizzato dal fatto che lo strato intermedio legante consiste di LLDPE copolimero C8 modificato, avente densità di circa 0,923 Kg/m , MFF di circa 2,3 dg/min. e spessore di circa 20 micron.
4. 4) Film secondo almeno una delle rivendicazioni da 1 a 3, caratterizzata dal fatto che lo strato interno 8 è formato da LDPE a densità di circa 0,923 melt flow index di 0,85, punto di VICAT di circa 1Q0°C non additivato con scivolanti, di spessore da 130 a 150 micron.
5. 5) Metodo per la fabbricazione dei film secondo le rivendicazioni precedenti in cui da tre estrusori aventi diametro rispettivamente di 20, 25 e 30, rapporto L/D di circa 25, e temperature rispettivamente di 190°-220°C, 200°-240°C e 160°-220°C si estrudono rispettivamente: la poliammide 6.12; il legante a base di LLDPE copolimero C8 modificato a densità di 0,923 e MFI di 2,3 dg/min, e la poliolefina LDPE a densità di 0,923 e melt flow index di 0,85, non additivata; i tre flussi sono laminati in una filiera anulare a tre strati mantenuta a circa 200-220°C, si soffia il tubolare con aria e dopo schiacciamente lo si traina con cilindri motorizzati.
6. 6) Articoli formati quali sacche, buste, contenitori e simili, in particolare per liquidi, ottenuti con due saldature su pezzi di film secondo le rivendicazioni da 1 a 4.
7. 7) Articoli formati in particolare sacche per soluzioni infusionali, termosaldate, trasparenti, sterilizzate e non contaminanti.