ES2320629T3

ES2320629T3 - Lamina de varias capas parcialmente espumada termoformada.

Info

Publication number: ES2320629T3
Application number: ES01902308T
Authority: ES
Inventors: Gregorio Di Cesare; Marzia Cominetti
Original assignee: Cryovac LLC
Current assignee: Cryovac LLC
Priority date: 2000-01-26
Filing date: 2001-01-11
Publication date: 2009-05-27
Anticipated expiration: 2021-01-11
Also published as: AU2001230178A1; EP1120241A1; EP1252013A1; WO2001054894A1; EP1252013B1; ATE425869T1; DE60138008D1

Abstract

Una lámina termoformable de varias capas que comprende una capa espumada (s) a base de polipropileno, una capa termosellable externa básicamente no espumada (c) y una capa espumada (b) que comprende un polietileno dispuesto entre las capas (a) y (c).

Description

Lámina de varias capas parcialmente espumada termoformada.

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La presente invención se refiere a una hoja o lámina de varias capas, parcialmente espumada, termoformada o formada en caliente para la producción de material de envasado.

En particular, la presente invención se refiere a una lámina a base de múltiples capas rígidas o semi-rígidas de un material termoplástico que comprende una lámina espumada que consta de polipropileno, una capa espumada que comprende un polietileno, y una capa sustancialmente no espumada para el sellado en caliente, de manera que la lámina se puede moldear en caliente para dar artículos de distintas formas para el envasado.

La termoformación es un método frecuente para formar cubetas o moldes que se utilizarán en la técnica del envasado para alojar los productos que van a ser envasados. En algunos casos, las cubetas preformadas se introducen en una máquina de llenado que inserta o deja el producto que va a ser envasado sobre la cubeta y luego o bien lo cierra con una tapa o bien empaqueta la cubeta cargada. Sin embargo, en la mayoría de casos, se emplea una máquina horizontal de termoformar, llenar y sellar. Dicha máquina requiere normalmente dos telas o bandas del material separadas, una banda inferior o de base y una banda superior. La banda inferior debe ser diseñada para ser fácilmente termoformada en línea a medida que la máquina va creando una cubeta más o menos plana a partir de ella, estirándola a través de una cavidad calentada por un proceso de termoformación con presión suministrada por vacío. Puesto que una tapa o banda superior cierra la cubeta así formada, la banda inferior debe ser también termosellable y en algunos casos se requiere que tenga una permeabilidad mínima a los gases, en particular al oxígeno, para prolongar la caducidad de los productos sensibles al oxígeno, por ejemplo, la mayoría de productos alimenticios.

Otras máquinas de envasado donde se requiere una banda inferior termoformable en línea son las que se emplean para el envasado tipo "skin". En estas máquinas la banda inferior es termoformada en una cubeta, se carga en ella el producto que va a ser envasado y la banda superior se estira por acción del vacío alrededor del producto hasta que la película se adapta tan adecuadamente a los contornos del producto que parece que sea su piel. También en el caso de la banda inferior, se requiere una hoja o lámina que pueda ser fácilmente termoformada y tenga buena capacidad de sellado térmica y preferiblemente unas propiedades protectoras ante el gas.

Por lo tanto las láminas a base de múltiples capas se emplean donde se estudia la elección de las resinas y la combinación de diferentes capas para conseguir la estructura final con las propiedades deseadas.

Las láminas de múltiples capas se emplean habitualmente pero más recientemente se han introducido en el mercado las láminas parcialmente espumadas ya que el aspecto del material espumado es muy apreciado por los usuarios finales.

Además el uso de un material al menos parcialmente espumado aumenta el grosor y la rigidez de la lámina y del artículo termoformado con la misma cantidad en peso de material plástico.

El polipropileno es un polímero frecuentemente utilizado para la capa espumada de una estructura termoformable parcialmente espumada. De hecho el polipropileno puede ser termoformado, es barato y suficientemente rígido para impartir algo de rigidez a la lámina parcialmente espumada.

Se conocen las láminas termoformables formadas por una capa de polipropileno espumada, laminada o coextruida con una lámina de varias capas que comprende una capa protectora del gas, que suele ser poliamida o alcohol etilenvinilico y una capa externa termosellada. Sin embargo, las láminas o bien hojas conocidas, en las que la masa de la estructura está hecha de una capa de polipropileno espumada, tienen el inconveniente de una formabilidad alterada, incluso cuando se emplea un módulo bajo de polipropileno. Termoformar estas estructuras requiere de hecho temperaturas muy elevadas (en general alrededor de 150ºC) y tiempos de moldeado o conformado largos (alrededor de 5 segundos). Además solamente se obtienen resultados óptimos en cuanto a la definición de la forma cuando en el proceso de termoformación se utilizan herramientas convencionales (por ejemplo, con no muchas ranuras o ranuras no demasiado profundas, con pendientes suaves, etc.)

Por tanto se necesita una lámina de varias capas que tenga un aspecto espumado, que pueda ser termoformada en un recipiente de forma rígida o semirígida, como una cubeta a temperaturas bajas y tiempos de conformado cortos.

También se necesita una lámina de varias capas que tenga un aspecto espumado, que pueda ser termoformada en una variedad de recipientes de forma rígida o semirígida, con herramientas de uso frecuente.

Se ha observado que es posible cumplir estas necesidades con una lámina parcialmente espumada, de varias capas, que comprenda una capa espumada que conste de polietileno, una capa interior espumada que conste de un polietileno, y una capa exterior, termosellable no espumada.

Resumen de la invención

Uno de los primeros objetivos de la presente invención es una lámina termoformable de varias capas, que comprenda una capa espumada (a) a base de polipropileno, una capa externa termosellada esencialmente no espumada (c) y una capa espumada (b) que conste de un polietileno, situado entre las capas (a) y (c).

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El polipropileno utilizado en la presente invención para la capa de espuma (a) es generalmente polipropileno cristalino, por ejemplo, polipropileno isotáctico. Mientras que se podrían utilizar resinas de polipropileno HMS, no sería necesario o recomendable utilizarlas porque el polipropileno isotáctico de uso general es perfectamente adecuado para esta aplicación.

El módulo flexural del polipropileno usado para la capa de espuma (a) se encuentra entre unas 1200 MPa y unas 2150 MPa. Preferiblemente se emplean resinas de polipropileno con un módulo flexural \geq 1300 MPa, y más preferiblemente \geq 1500 MPa. Ejemplos de resinas de polipropileno apropiados son por ejemplo las disponibles en el comercio de Montell como el Polipropileno KF 6100 (Módulo Flexural, evaluado por el método Standard ISO 178, de unos 1300 MPa), como Adstif^{TM} 680 ADXP (Módulo flexural de 2150 MPa) y Adstif^{TM} 699 ADXP (Módulo flexural de 1950 MPa). También se pueden emplear mezclas de resinas de polipropileno con diferente módulo flexural. El índice de fusión del polipropileno medido por ASTM 1238 Condición E puede ser de hasta 20 g/10 minutos y generalmente es de hasta 15 g/10 minutos, comprendido típicamente entre 1 y 12 g/10 minutos.

La capa de polipropileno espumada (a) se obtiene preferiblemente a través de un proceso de espumación químico, mediante la extrusión de la resina mezclada con la cantidad adecuada de un agente soplador químico, es decir, un compuesto que reacciona o se descompone a elevadas temperaturas, como las empleadas en la extrusión, para dar lugar a un producto que normalmente es un gas a presión atmosférica. Sin embargo también sería posible emplear un proceso de espumación físico donde la espumación se obtiene por el uso de un agente soplador como un hidrocarburo, un hidrocarburo clorado o clorofluorado, un gas inerte o una mezcla de los mismos.

La capa espumada de polipropileno (a) es preferiblemente, si no necesariamente, una capa externa y más preferiblemente es la capa más externa de la lámina termoformable multicapa, es decir, la capa que en el recipiente termoformado será la que esté más lejos del producto envasado.

Alternativamente dicha capa espumada (a) puede ser una capa interna y una o más capas adicionales de material o mezcla de materiales termoplásticos, espumados o sólidos se pueden adherir a la superficie de dicha capa espumada (a) que es opuesta a la capa de polietileno espumada (b). Dicha o dichas capas adicionales pueden ser útiles por ejemplo para mejorar el aspecto o las propiedades de la lámina termoformable, por ejemplo, dándole un aspecto tipo papel y un toque o aspecto coloreado/metalizado, o bien mejorando las propiedades de lámina termoformable con, por ejemplo, propiedades absorbentes de rayos UV, propiedades antiestáticas o propiedades protectoras ante el gas, y se deberían seleccionar de manera que resistan el contacto directo con la cavidad calentada durante la termoformación.

La capa de termosellado externa (c), es decir, la capa que en el envase final estará en contacto directo con el producto envasado y se verá implicada en el sellado de la lámina termoformable de la invención a la lámina superior, es una capa sólida, básicamente no espumada de una resina termosellable o de una mezcla de resinas.

El término "básicamente no espumada" se utiliza aquí para identificar una capa que no se ha sometido a una espumación, es decir, que no se ha mezclado con un agente de espumación físico o químico antes o durante la extrusión. Sin embargo, este término no excluye, en particular para la capa o capas que están directamente adheridas a las superficies de las capas espumadas, que la evolución del gas en la capa adyacente pueda dar lugar a una cierta espumación no sustancial incluso en estas capas.

Los polímeros termosellables adecuados para la capa (c) son las poliolefinas que tienen preferiblemente un punto de fusión <140ºC, y más preferiblemente <130ºC. Una capa de termosellado comprende habitualmente homopolímeros de polietileno; copolímeros de etileno-(C_{4}-C_{8})-alfa-olefina que tienen una densidad \leq 0,915 g/cm^{3}; mezclas de los mismos con una cantidad mínima de homopolímeros de polietileno; copolímeros de etileno-acetato de vinilo; copolímeros de ácido acrílico o metacrílico y etileno que incluyen ionómeros; copolímeros de etileno-(C_{4}-C_{8})-alfa-olefina que tienen una densidad entre 0,915 g/cm^{3} y 0,930 g/cm^{3}; mezclas de los mismos con copolímeros de etileno-acetato de vinilo o bien copolímeros de etileno-(met)acrilato de alquilo; terpolímeros de etileno-propileno-buteno; terpolímeros de etileno-acrilato de alquilo-anhídrido maleico; y polímeros similares.

Para la finalidad de la presente aplicación los copolímeros de etileno pueden ser "heterogéneos" o bien "homogéneos", donde la frase "polímero heterogéneo" se refiere a los polímeros convencionales que se obtienen normalmente por la copolimerización en fase heterogénea usando catalizadores Ziegler-Natta y la frase "polímero homogéneo" se refiere a los productos de reacción de polimerización de distribución de peso molecular relativamente estrecha y de distribución de composición relativamente estrecha, que se han preparado en general por la polimerización en fase homogénea usando típicamente metaloceno u otros catalizadores tipo lugar único.

La lámina termoformable de varias capas de la presente invención se caracteriza por la presencia de una capa espumada (b) que comprende un polietileno situado entre capas (a) y (c).

Tal como se utiliza aquí la palabra "entre", aplicándose a una capa de láminas, expresada como entre dos capas específicas, incluye tanto una adherencia directa de la capa sujeto a las otras dos capas entre las que se encuentra, sin una capa de unión, adhesiva, o bien otra capa entre ellas y la falta de adherencia directa a una o ambas de las otras dos capas entre las que se encuentra, es decir, una o más capas adicionales se puede imponer entre la capa sujeto y una o más de las capas entre las que se encuentra la capa sujeto.

El polietileno de la capa espumada (a) puede ser un homopolímero de etileno o bien un copolímero de etileno con una o más olefinas y/o con un comonómero no olefínico copolimerizable con el etileno, como los monómeros vinílicos, los polímeros modificados de los mismos, y similares. Los ejemplos específicos de los copolímeros de etileno incluyen copolímeros de etileno-(C_{4}-C_{8})-alfa-olefina, copolímeros de etileno-acetato de vinilo, copolímeros de etileno-acrilato de etilo, copolímeros de etileno-ácido acrílico, copolímeros de etileno-ácido metacrílico, resinas de ionómeros, terpolímeros de etileno-acrilato de alquilo-anhídrido maleico, etc.Puede tratarse de un homo o copolímero de etileno modificado o bien de una mezcla de un homopolímero de etileno o bien de un copolímero con un homo- o copolímero de etileno modificado, en la que tal como se utiliza aquí el término "modificado", cuando se refiere a cualquier poliolefina, incluye el polímero modificado preparado por copolimerización del homopolímero de la olefina o del copolímero con un ácido carboxílico insaturado, por ejemplo, el ácido maleico, ácido fumárico o similares, o bien un derivado del mismo como el anhídrido, éster o sal metálica o similar; o bien por su incorporación en el homopolímero o copolímero de olefina, un ácido carboxílico insaturado, por ejemplo, ácido maleico, ácido fumárico o similar, o bien un derivado de los mismos como el anhídrido, éster o sal metálica o similar. Ejemplos de los polietilenos modificados preferidos son en particular los copolímeros de etileno que tienen una funcionalidad anhídrido, tal como se ha definido antes, injertada en ellos y/o copolimerizada con ellos, y/o mezclada con ellos, en la que más preferiblemente los polietilenos modificados tienen la funcionalidad anhídrido injertada o polimerizada.

Preferiblemente, el polietileno de capa espumada (b) es un homopolímero de etileno o un copolímero de etileno con una o más (C_{4}-C_{8}) -alfa-olefinas, y más preferiblemente el polietileno de capa espumada (b) es un homopolímero de etileno.

En una configuración preferida el polietileno es un homopolímero de etileno con una densidad inferior a
0,94 g/cm^{3}, preferiblemente inferior a 0,93 g/cm^{3}, comprendida entre 0,91 y 0,93 g/cm^{3}, o bien un copolímero de etileno-(C_{4}-C_{8})-alfa-olefina con una densidad inferior a 0,94 g/cm^{3}, preferiblemente inferior a 0,93 g/cm^{3} e incluso inferior a 0,92 g/cm^{3}, comprendida en general entre 0,89 g/cm^{3} y 0,91 g/cm^{3}.

En otra de las configuraciones preferidas el polietileno es un polietileno de alta densidad, es decir un homopolímero de etileno con una densidad comprendida entre 0,94 y 0,985 g/cm^{3}.

La capa (b) puede comprender también otros polímeros mezclados con el polietileno. A modo de ejemplo, una composición adecuada para la capa (b) comprende una mezcla de una proporción importante de un polietileno modificado opcionalmente con una proporción pequeña, por ejemplo, el 10% en peso, 20% en peso, 30% en peso del peso total de la mezcla polimérica, de un polímero a base de propileno, como el polipropileno, el copolímero de etileno-propileno, el polipropileno modificado, el copolímero de etileno-propileno modificado y polímeros similares.

Para la capa espumada (b) que comprende un polietileno se prefiere la espumación química.

Preferiblemente, la capa espumada de polipropileno (a), la capa espumada de polietileno (b) y la capa termosellable (c) serán extruidas conjuntamente.

En uno o ambos laterales de la capa espumada de polietileno (b) pueden aparecer capas de enlace para mejorar la unión entre las diversas capas. Las capas de enlace adecuadas comprenderán preferiblemente poliolefinas modificadas y más preferiblemente polietileno modificado, copolímeros de etileno modificado, como los copolímeros de etileno-(C_{4}-C_{8})-alfa-olefina y copolímeros de éster insaturado y etileno, por ejemplo, copolímeros de acetato de vinilo-etileno modificados, y polipropileno modificado.

Si se desean propiedades protectoras frente al gas, la lámina parcialmente espumada de múltiples capas comprenderá también una capa (d) protectora de gas básicamente no espumada, es decir, una capa de un material polimérico seleccionado de forma apropiada y del grosor adecuadamente elegido para tener una lámina de varias capas con una permeabilidad al oxígeno inferior a 200 cm^{3}/m^{2}.día.atm, preferiblemente inferior a 150 cm^{3}/m^{2}.día.atm, más preferiblemente inferior a 125 cm^{3}/m^{2}.día.atm, e incluso más preferiblemente inferior a 100 cm^{3}/m^{2}.día.atm. Las resinas apropiadas para dicha capa funcional son preferiblemente copolímeros de etileno-alcohol de vinilo (EVOH), copolímeros de cloruro de vinilideno (PVDC), poliamidas, y mezclas de los mismos, como mezclas de uno o más EVOH con una o más poliamidas.

Tal como se utiliza aquí, el término EVOH incluye copolímeros de etileno-acetato de vinilo saponificados o hidrolizados, y se refiere a copolímeros de alcohol de vinilo que tienen un contenido en comonómero de etileno que consta preferiblemente de 28 a 48% molar, más preferiblemente de 32 a 44% molar de etileno e incluso más preferiblemente entre un 36 y un 42% molar de etileno y un grado de saponificación de cómo mínimo un 85%, preferiblemente al menos un 90%.

Tal como aquí se utiliza, el término PVDC se refiere a un copolímero de cloruro de vinilideno en el que una cantidad importante de copolímero comprende cloruro de vinilideno y una cantidad mínima de copolímero comprende uno o más monómeros insaturados copolimerizables con la misma, en particular, el cloruro de vinilo y los acrilatos o metacrilatos de alquilo (por ejemplo, acrilato o metacrilato de metilo) o bien hasta una mezcla de los mismos en distintas proporciones. En general dicho PVDC contiene plastificantes y/o estabilizantes convencionales.

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Tal como aquí se utiliza, el término poliamida se refiere tanto a poliamidas como a co- o terpoliamidas. Este término incluye específicamente poliamidas o copoliamidas alifáticas, poliamidas o copoliamidas aromáticas, y poliamidas o copoliamidas parcialmente aromáticas, modificaciones y mezclas de las mismas.

En una configuración preferida de la invención la capa protectora de gas (d) se sitúa entre la capa espumada de polipropileno (a) y la capa espumada de polietileno (c) y se emplean capas de unión preferiblemente para aumentar el vínculo entre dicha capa (d) y las que se adhieren a ambos lados.

En otra configuración, se reviste una capa protectora de gas (d) de PVDC por la superficie externa de la capa de polipropileno espumada (a).

En una configuración preferida de la presente invención, la lámina termoformable a base de múltiples capas comprende también un medio de apertura simple que se puede obtener o bien seleccionando de forma apropiada los tipos de polímeros o mezclas de polímeros utilizadas para la capa de termosellado (c) o mediante el uso de una capa interna que tenga unas características específicas, que se adhiera directamente a una capa delgada de termosellado (c).

Como un ejemplo, la capa de termosellado (c) puede comprender una mezcla denominada "exfoliable". Cuando la banda inferior termoformada que lleva dicha mezcla exfoliable en la capa termosellable, se pega a una banda superior determinada, la abertura fácil del envoltorio final se consigue separando las dos bandas por la zona intermedia del sellado mediante un mecanismo de exfoliación.

Alternativamente, una capa termosellable delgada (c) se puede adherir directamente a una capa interna de un polímero con el cual dicha capa termosellable (c) tiene un vínculo mínimo. En este caso, la abertura fácil del envoltorio se consigue rompiendo primero el espesor de la capa delgada termosellable y luego deslaminando dicha capa termosellable del soporte o película subyacente.

Todavía de forma alternativa la propiedad de fácil abertura se puede lograr utilizando una capa a base de una mezcla de polímeros que tienen una cohesión interna mínima. Dicha capa de cohesión mínima puede ser la capa termosellable (c) o bien puede ser una capa que se adhiera directamente a una capa delgada termosellable (c). En ese caso la abertura del envoltorio se logra mediante la ruptura interna de la capa de cohesión mínima (y si existe de la primera capa de termosellado). Ejemplos de mezclas útiles en este sistema alternativo de fácil abertura se han descrito por ejemplo en EP-B-192, 131 o bien PCT/EP99/02411.

En la estructura global pueden estar presentes otras capas para aumentar la masa de las mismas o mejorar otras propiedades de la estructura final. Como un ejemplo de ello, la lámina parcialmente espumada de varias capas puede comprender capas de polipropileno espumadas adicionales (a) o bien capas de polietileno (b).

El grosor de la lámina termoformable de la presente invención se sitúa entre 400 y unos 1200 \mum. Para la mayoría de las aplicaciones convencionales el grosor referido se encuentra entre 450 y 1000 \mum, con un grosor especialmente preferido en el intervalo entre 500 y 900 \mum

El grosor global de las capas de polipropileno espumadas (a) puede oscilar entre 35 y aproximadamente un 80% del grosor de toda la lámina, preferiblemente entre un 40 y un 75%, e incluso más preferiblemente entre un 45 y un 70%, dependiendo del módulo flexural del polipropileno empleado, es decir, grosores de porcentaje inferior se han empleado típicamente cuando el polipropileno se utiliza con un módulo flexural superior.

El grosor global de las capas espumadas de polietileno (b) está comprendido generalmente entre un 15 y un 40% del grosor de toda la lámina, preferiblemente entre un 20 y un 35%, dependiendo de la densidad del polietileno, es decir, se emplean grosores de porcentaje inferior cuando se utiliza polietileno de mayor densidad.

En una configuración preferida de la presente invención el porcentaje entre el grosor de las capas de polietileno espumadas (b) y el de las capas de polipropileno (a) es el valor máximo que permite un módulo flexural de la última lámina de varias capas \geq 550 MPa, preferiblemente \geq 650 MPa, y más preferiblemente \geq 700 MPa.

En general el grosor de la capa de termosellado está comprendido entre unos 3 \mum y 100 \mum, preferiblemente entre 5 \mum y 80 \mum, y más preferiblemente entre 8 \mum y 50 \mum. Las capas más gruesas se pueden emplear si es necesario para tener una estructura con algo de volumen mientras que las capas más finas pueden ser necesarias cuando el envoltorio comprende un método de abertura fácil que implica la rotura de una capa delgada de termosellado como primera etapa.

Si existe una capa protectora ante gas (d), su grosor se sitúa generalmente entre unos 3 y 40 \mum, preferiblemente entre 4 y 30 \mum e incluso más preferiblemente entre 5 y 25 \mum.

El grosor de las posibles capas de enlace es el necesario para lograr la unión deseada, y generalmente está comprendido entre unas pocas micras y 40 \mum, y preferiblemente entre 10 y 30 \mum.

Las resinas utilizadas en la fabricación de las películas conforme a la invención actual se podrán añadir del modo apropiado para mejorar las propiedades de la película o bien del proceso de fabricación de la misma o bien para modificar su aspecto. Como un ejemplo de ello, las resinas pueden contener estabilizadores, antioxidantes, pigmentos, absorbedores de rayos UV, inhibidores o estimuladores de la reticulación, agentes anti-niebla, agentes antibloqueantes, etc.tal como se conoce en este campo.

En una configuración preferida, la presente invención se refiere a una capa termoformable, espumada químicamente que comprende láminas de varias capas (a) que comprende polipropileno, una capa (c) externa termosellable básicamente no espumada y una capa de polietileno espumada químicamente (b) situada entre las capas (a) y (c).

Como se ha indicado antes, la espumación química se obtiene mediante la extrusión de las resinas mezcladas con la cantidad adecuada de un agente soplador químico, preferiblemente un agente soplador químico endotérmico. Un agente espumante químico es un compuesto o una sustancia química que reacciona o se descompone a temperaturas elevadas como las empleadas en la extrusión, para obtener un producto que normalmente es un gas a una presión atmosférica. El agente espumante químico más frecuente es el bicarbonato sódico con una pequeña cantidad de ácido cítrico o tartárico como coagente. Estos agentes se encuentran normalmente en forma de polvo seco y son suspendidos o espolvoreados en los gránulos termoplásticos previamente a su introducción en el equipo de extrusión. Las mezclas patentadas de carbonato adecuadas como agentes químicos de espumación son las comercializadas por Boehringer Ingelheim bajo la marca Hydrocerol^{TM} o bien por Hoechst Celanese bajo el nombre de Hostatron^{TM}. En general, estos productos se venden en forma de lotes matriz o mezclas madre que contienen distintas cantidades de agentes espumantes (normalmente entre un 10 y un 70% o incluso más) y dichas mezclas madre se añaden a los gránulos de las resinas en una cantidad comprendida entre un 0,1 y un 4,0% en peso. En el proceso de fabricación de una lámina termoformable de la presente invención, las resinas utilizadas para las capas espumadas no necesitan contener el mismo agente espumante o la misma cantidad de agente espumante. Habitualmente la cantidad de mezcla madre espumante en cualquier capa espumada está comprendida entre un 0,2 y un 3,5% en peso y preferiblemente entre un 0,5 y un 2,5% en peso.

La densidad de la lámina termoformable de la presente invención es normalmente \leq 0,8 g/cm^{3}, preferiblemente \leq 0,7 g/cm^{3}.

Una de las ventajas de la lámina termoformable conforme a la presente invención es que se puede obtener por co-extrusión, usando una boquilla o troquel plano. El uso de una boquilla plana y de una tecnología de láminas planas que permite el laminado de la hoja plana de varias capas tras la extrusión y el templado, facilita un mejor control del grosor de la lámina final. En este caso también se podría emplear una boquilla o troquel anular, tal como el que se precisa en los procesos de espumación físicos.

En una configuración preferida de la presente invención la lámina parcialmente espumada y de múltiples capas es co-extruida por completo.

La invención se podrá entender además como referencia a los ejemplos siguientes aportados con la finalidad de una representación y no limitando el objetivo de la invención. A menos que se establezca lo contrario, todos los porcentajes, partes etc. son en peso.

Ejemplo 1

Las siguientes resinas ha sido co-extruidas a través de una boquilla plana en la secuencia indicada seguidamente. El número de capa 1 es la capa de la lámina terminal que en el proceso de termoformación está en contacto con la boquilla de la cavidad calentada. El grosor de cada capa en la lámina parcialmente espumada también se indica entre paréntesis:

1. Polipropileno (Polipropileno KF 6100 vendido por Montell - módulo flexural de unos 1300 MPa) mezclado con 1% en peso de Hydrocerol^{TM} CF 40 E(lote matriz que contiene aproximadamente un 40% de agente espumante)
(50 \mum);

2. Polipropileno (Polipropileno KF 6100 vendido por Montell - MI=3,0 medido por ASTM D1238 a 230ºC y
2,16 kg; módulo flexural de unos 1300 MPa) mezclado con 0,7% en peso de Hydrocerol^{TM} CF 40 E y 1,5% de un lote matriz de un pigmento verde en LDPE(220 \mum);

3. Copolímero de etileno-alfa-olefina modificado por caucho injertado con anhídrido maleico (Admer^{TM} 1335E vendido por Mitsui)(25 \mum);

4. Copolímero de etileno-alcohol de vinilo con 38% molar de etileno (Soarnol ET3803 vendido por Nipón
Goshei)(25 \mum);

5. Copolímero de etileno-alfa-olefina modificado por caucho injertado con anhídrido maleico (Admer^{TM} 1335E vendido por Mitsui)(25 \mum);

6. Polietileno de baja densidad (Escorene LD 158 BW vendido por Exon; d=0,925 g/cm^{3}; MI=2 medido por ASTM D1238 a 190ºC y 2,16 kg) mezclado con un 0,7% en peso de Hydrocerol^{TM} CF 40 E y un 1,5% de un lote matriz de un pigmento verde en LDPE (220 \mum);

7. Copolímero de etileno-alfa-olefina modificado por caucho injertado con anhídrido maleico (Admer^{TM} 1335E vendido por Mitsui)(25 \mum);

8. Mezcla de un 58% en peso de ionómero (Surlyn^{TM} 1601 vendido por DuPont), 22% en peso de copolímero de etileno-acetato de vinilo modificado (Elvaloy^{TM} 741A vendido por DuPont), y un 20% de polibuteno (Polibuteno 8640 vendido por Shell)(12 \mum);

9. Copolímero de etileno-acetato de vinilo 9,4% VA (Escorene^{TM} UL00909 vendido por Exxon; MI=9 medido por ASTM D1238 a 190ºC y 2,16 kg) (5 \mum).

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La lámina coextruida se templaba en un proceso de extrusión en coquilla y se laminaba.

El módulo flexural de la lámina final era de unos 700 MPa en MD (la dirección de la máquina) y de unos 600 MPa en la TD (dirección transversal).

La densidad de la lámina final era de unos 0,7 g/cm^{3}.

La permeabilidad del oxígeno de la estructura obtenida era de unos 1-2 cm^{3}/m^{2}.day.atm, cuando se mide a 23ºC y un 0% H.R., conforme a ASTM D3985.

La termoformabilidad en línea de la lámina obtenida se comprobaba en un Multivac CD 6000 y en una máquina de serie RCD para el envasado al vacío. Las condiciones de termoformación eran las siguientes:

-: temperatura de calentamiento: 130ºC(con placa intercalada)

-: presión de modelado o conformación: 1,8-2,2 bar

-: tiempo de calentamiento: 3 segundos

-: tiempo de modelado: 3 segundos

-: profundidad del modelado: 10 mm, 20 mm y 27 mm

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En las tres profundidades verificadas los resultados eran muy buenos y tanto las esquinas como las ranuras quedaban muy bien definidas sin grietas ni surcos.

El ensayo se repetía con una profundidad de moldeo de 20 mm usando el método de la placa intercalada pero solamente calentando la superficie más inferior de la lámina (la superficie que en el proceso de termoformación está en contacto directo con el troquel de la cavidad). También en este caso los resultados eran muy buenos y ambos cantos y ranuras quedaban muy bien definidas sin grietas ni surcos.

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Ejemplo 2

El procedimiento del ejemplo 1 se ha repetido sustancialmente pero variando el grosor de las capas 2 y 8, tal como se indica a continuación:

2. 380 \mum

6. 150 \mum

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La lámina así obtenida se termoformaba en las siguientes condiciones con unos resultados óptimos:

-: temperatura de calentamiento: 135ºC(con placa intercalada)

-: presión de modelado o conformación: 1,8-2,2 bar

-: tiempo de calentamiento: 4 segundos

-: tiempo de modelado: 4 segundos

-: profundidad del modelado: 20 mm y 27 mm

Ejemplo 3

El procedimiento del ejemplo 1 se ha repetido sustancialmente pero variando el grosor de las capas 2 y 6, tal como se indica a continuación:

2. 225 \mum

6. 110 \mum

La lámina así obtenida se termoformaba en las condiciones utilizadas para el ejemplo 2 con resultados óptimos.

Ejemplo 4

2. Polipropileno (Polipropileno KF 6100 vendido por Montell - MI=3,0 medido por ASTM D1238 a 230ºC y 2,16 kg; módulo flexural de unos 1300 MPa) mezclado con 0,7% en peso de Hydrocerol^{TM} CF 40 E y 1,5% de un lote matriz de un pigmento verde en LDPE(225 \mum);

4. Polipropileno (Adstif^{TM} 699ADXP vendido por Montell - módulo flexural de unos 1950 MPa)(25 \mum);

6. Polietileno de baja densidad (Escorene LD 158 BW vendido por Exon; d=0,925 g/cm^{3}; MI=2 medido por ASTM D1238 a 190ºC y 2,16 kg) mezclado con un 0,7% en peso de Hydrocerol^{TM} CF 40 E y un 1,5% de un lote matriz de un pigmento verde en LDPE (110 \mum);

La lámina así obtenida se termoformaba en las condiciones utilizadas para el ejemplo 2 con unos resultados óptimos.

Ejemplo 5

El procedimiento del ejemplo 1 se ha repetido sustancialmente pero variando el polietileno de baja densidad en la capa 6 por un polietileno de alta densidad (Rigidez HD6070FA vendido por BP; d=0,963 g/cm^{3}; MI=7,6 medido por ASTM D1238 a 190ºC y 2,16 kg).

Ejemplo comparativo 1

Las siguientes resinas ha sido co-extruidas a través de una boquilla plana en la secuencia indicada seguidamente.

1. Polipropileno de módulo flexural bajo (Montell YX37F vendido por Montell - módulo flexural de unos 1200 MPa) mezclado con 2% en peso de Hydrocerol^{TM} CF 40 E (320 \mum);

2. Copolímero de etileno-alfa-olefina modificado por caucho injertado con anhídrido maleico (Admer^{TM} 1335E vendido por Mitsui)(20 \mum);

3. Copolímero de etileno-alcohol de vinilo (EVALC F-101 BZ vendido por Kuraray)(21 \mum);

4. Copolímero de etileno-alfa-olefina modificado por caucho injertado con anhídrido maleico (Admer^{TM} 1335E vendido por Mitsui)(20 \mum);

5. Polipropileno de módulo flexural alto (Adstif^{TM} 699 ADXP vendido por Montell - módulo flexural de unos 1950 MPa) mezclado con un 1% en peso de Hydrocerol^{TM} CF 40 E (220 \mum);

6. Copolímero de etileno-alfa-olefina modificado por caucho injertado con anhídrido maleico (Admer^{TM} 1335E vendido por Mitsui)(25 \mum);

7. Mezcla de un 66% en peso de ionómero (Surlyn^{TM} 1601 vendido por DuPont), 24% en peso de copolímero de etileno-acetato de vinilo modificado (Elvaloy^{TM} 741A vendido por DuPont), y un 10% de polibuteno (Polibuteno 8640 vendido por Shell)(12 \mum);

8. Copolímero de etileno-acetato de vinilo 9,4% VA (Escorene^{TM} UL00909 vendido por Exxon) (5 \mum).

La termoformabilidad en línea de la lámina obtenida se comprobaba en un Multivac CD 6000 y en una máquina de serie RCD para el envasado al vacío con una profundidad del molde de 10 y 20 mm. La lámina obtenida en dicho Ejemplo Comparativo podía ser termoformada solamente con la placa intercalada y solamente en las condiciones siguientes:

-: temperatura de calentamiento: 150ºC

-: presión de modelado o conformación: 2,5 bar

-: tiempo de calentamiento: 4 segundos

-: tiempo de modelado: 5 segundos

Claims

1. Una lámina termoformable de varias capas que comprende una capa espumada (s) a base de polipropileno, una capa termosellable externa básicamente no espumada (c) y una capa espumada (b) que comprende un polietileno dispuesto entre las capas (a) y (c).

2. La lámina termoformable de varias capas de la reivindicación 1 en la que el módulo flexural del polipropileno utilizado para la capa de espuma (a) se encuentra entre 1200 MPa y unos 2150 MPa, y es preferiblemente \geq1300 MPa, y más preferiblemente \geq1500 MPa.

3. La lámina termoformable de varias capas de la reivindicación 1 en la que la capa termosellable externa (c) comprende una resina poliolefínica con un punto de fusión <140ºC y preferiblemente <130ºC.

4. La lámina termoformable de varias capas de la reivindicación 3 en la que la resina de poliolefina de la capa (c) termosellable externa se elige del grupo formado por los homopolímeros de polietileno, copolímeros de etileno-(C_{4}-C_{8})-alfa-olefina que tienen una densidad \geq0,915 g/cm^{3}, mezclas de los mismos con una cantidad mínima de homopolímeros de polietileno, copolímeros de etileno-acetato de vinilo, copolímeros de etileno-ácido acrílico o metacrílico que incluyen ionómeros, copolímeros de etileno-(C_{4}-C_{5})-alfa-olefina que tienen una densidad entre 0,915 g/cm^{3} y
0,930 g/cm^{3}, mezclas de los mismos con copolímeros de etileno-acetato de vinilo o bien etileno-(met)acrilato de alquilo, terpolímeros de etileno-propileno-buteno y terpolímeros de etileno-acrilato de alquilo-anhídrido maleico.

5. La lámina termoformable de múltiples capas de la reivindicación 1 en la que el polietileno de la capa espumada (b) es un copolímero de etileno o bien un homopolímero de etileno opcionalmente modificado con una o más olefinas y/o con un comonómero no olefínico copolimerizable con etileno.

6. La lámina termoformable de varias capas de la reivindicación 5 en la que el polietileno de la capa espumada (b) se elige del grupo formado por los polietilenos modificados opcionalmente, los copolímeros de etileno-(C_{4}-C_{8})-alfa-olefina, los copolímeros de etileno-acetato de vinilo, los copolímeros de etileno- acrilato de etilo, los copolímeros de etileno-acrilato de butilo, los copolímeros de etileno-acrilato de metilo, los copolímeros de etileno-ácido acrílico, los copolímeros de etileno-ácido metacrílico, las resinas ionoméricas y los terpolímeros de etileno-acrilato de alquilo-anhídrido maleico.

7. La lámina termoformable de varias capas de la reivindicación 6 en la que el polietileno de la capa espumada (b) se selecciona del grupo formado por homopolímeros de etileno y copolímeros de etileno con uno o más (C_{4}-C_{8})-alfa-olefinas.

8. La lámina termoformable de varias capas de la reivindicación 1 que comprende además una capa protectora del gas no espumada (d) que comprende un material polimérico seleccionado de los copolímeros de etileno-alcohol de vinilo (EVOH), copolímeros de cloruro de vinilideno (PVDC), poliamidas y mezclas de los mismos.

9. La lámina termoformable de varias capas de la reivindicación 1 en la que el espesor global de las capas de polipropileno espumadas (a) está comprendido entre un 35 y un 80% del espesor de la lámina completa, preferiblemente entre un 40 y un 75%, e incluso más preferiblemente entre un 45 y un 70%, y el espesor global de las capas de polietileno espumadas (b) está comprendido entre un 15 y un 40% del espesor de toda la lámina, preferiblemente entre un 20 y un 35%.

10. La lámina de varias capas termoformable de la reivindicación 1 en la que las capas espumadas (a) y (b) se han espumado químicamente.

11. La lámina termoformable de varias capas de la reivindicación 1 que ha sido coextruida.

12. La lámina termoformable de varias capas de alguna de las reivindicaciones anteriores que tiene un módulo flexural \geq550 MPa, preferiblemente \geq650 MPa, y más preferiblemente \geq700 MPa.

13. Un artículo termoformado obtenido de la lámina de cualquiera de las reivindicaciones anteriores.