ES2350188T3 - Estructura multicapa y su procedimiento de fabricación. - Google Patents

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ES2350188T3 ES05708852T ES05708852T ES2350188T3 ES 2350188 T3 ES2350188 T3 ES 2350188T3 ES 05708852 T ES05708852 T ES 05708852T ES 05708852 T ES05708852 T ES 05708852T ES 2350188 T3 ES2350188 T3 ES 2350188T3
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Abstract

Estructura multicapa (1) de resina sintética delimitada por una cara superior (2), unos bordes (3, 5) y una cara inferior (4) de superficie sustancialmente idéntica a la de la cara superior (2), comprendiendo dicha estructura (1): - una primera capa (6) que define dichas caras (2, 4) y dichos bordes (3, 5), -una segunda capa (7), dispuesta entre dichas caras (2, 4) y dichos bordes (3, 5), de superficie por lo menos igual a la de dichas caras (2, 4) caracterizada porque la segunda capa (7) forma por lo menos un pliegue doble (8, 9) en forma de zig-zag.

Description

CAMPO DE LA INVENCIÓN
La presente invención se refiere al campo de los objetos multicapas de material plástico. La misma se refiere en particular, pero no exclusivamente, al campo del embalaje, en particular a las cabezas de tubos flexibles y los tapones.
ESTADO DE LA TÉCNICA
La patente US nº 4.876.052 describe un objeto multicapa (figura 1) caracterizado porque una primera resina sintética 7 está completamente aprisionada en el interior de una segunda resina sintética 6. Este objeto multicapa se obtiene por compresión y moldeo de una dosis compuesta en la cual la primera resina está totalmente aprisionada en la segunda resina. La estructura multicapa descrita en la patente US nº 4.876.052 es particularmente interesante para unos objetos tales como unos recipientes o unas tapas. Sin embargo, el procedimiento de obtención de estos objetos multicapas plantea varias dificultades. La fabricación de la dosis compuesta con una primera resina totalmente aprisionada en la segunda necesita la extrusión intermitente de la primera resina en el interior de la segunda. Como se describe en la patente US nº 4.876.052, un dispositivo de coextrusión con un mecanismo de válvula de obturación para la primera resina sintética, controla el flujo intermitente de dicha primera resina. Sin embargo, estos mecanismos de válvula de obturación son complicados y onerosos; no permiten controlar el flujo intermitente de forma bastante precisa, repetitiva y fácil. También, la realización de objetos multicapas según la patente US nº 4.876.052 conduce a unos precios comparativamente elevados debido al coste del equipo de producción.
Para evitar los inconvenientes de la patente US nº 4.876.052, la patente japonesa JP 2098415 propone realizar un objeto multicapa por comprensión y moldeo partiendo de una dosis compuesta caracterizada porque la segunda resina sintética cubre solamente las caras laterales de la primera resina sintética. El moldeo por compresión de esta dosis según su eje de simétrica conduce a un objeto que presenta una estructura multicapa (figura 2) caracterizada porque una primera resina 6 aprisiona parcialmente una segunda resina 7. Sin embargo, los objetos multicapas realizados a partir de dos resinas según la patente JP 2098415 adolecen de dos inconvenientes principales; siendo el primero tener la resina de barrera 7 expuesta en la superficie central del objeto en aproximadamente 5% de la superficie total del objeto, y siendo el segundo la necesidad de una cantidad de resina de barrera 7 en el objeto de por lo menos 30% de la cantidad total de resina. Esto conduce, por una parte, a unos objetos que tienen un coste prohibitivo, y, por otra parte, a unos objetos que presentan unas propiedades mecánicas muy modificadas, principalmente en el centro del objeto. Otro inconveniente de la patente JP 2098415 reside en el hecho de que sólo se puede ajustar muy poco la cantidad respectiva de las resinas 6 y 7, estando fijadas estas cantidades por la geométrica del objeto y los flujos cuando tiene lugar la compresión de la dosis.
Se ha propuesto en la patente JP 2098415 que divulga el preámbulo de las reivindicaciones 1 y 8, utilizar una dosis tricapa para evitar en parte los inconvenientes citados. Esta dosis está constituida por una primera resina 11 que forma la parte central de la dosis, por una segunda resina 7 que cubre las caras laterales de la primera resina, y por una tercera resina 6 que cubre solamente las caras laterales de la segunda resina. El aplastamiento de esta dosis compuesta según su eje de simetría conduce a un objeto multicapa (figura 3). La utilización de una dosis tricapa presenta la ventaja de reducir la cantidad de resina de barrera 7 utilizada y conduce a unos objetos que presentan unas propiedades mecánicas muy poco modificadas con respecto al mismo objeto que comprende una sola resina 6. Sin embargo, la segunda resina 7 no cubre la parte central del objeto multicapa lo que conduce a unos objetos multicapas sin propiedad de barrera próxima al eje de simetría. Esta zona central del objeto no cubierta por la capa de resina de barrera 7 disminuye las prestaciones de barrera del objeto y hace esta solución menos rendible.
OBJETIVO DE LA INVENCIÓN
Para evitar los inconvenientes de las patentes US nº 4.876.052 y JP 2 098 415, se ha propuesto un objeto multicapa según la reivindicación 1 y su modo de realización por compresión y moldeo según la reivindicación 8. Este objeto está caracterizado porque presenta una estructura multicapa única, diferente de la técnica anterior, que confiere a dicho objeto unas propiedades de barrera particularmente ventajosas.
DESCRIPCIÓN DETALLADA DE LA INVENCIÓN
La invención se comprenderá mejor a continuación por medio de una descripción detallada de los ejemplos ilustrados por las figuras siguientes.
La figura 1 muestra un objeto multicapa de la técnica anterior realizado según la patente US nº 4.876.052. Este objeto multicapa comprende una capa de resina de barrera 7 completamente encapsulada en la resina 6 que forma el objeto.
La figura 2 ilustra un objeto multicapa de la técnica anterior realizado según la patente JP 2098415. Este objeto multicapa comprende una resina de barrera 7 parcialmente encapsulada en la resina 6 que forma el objeto. La resina 7 es visible en la superficie de la parte central del objeto.
La figura 3 ilustra un objeto multicapa de la técnica anterior realizado según la patente JP 2098415. Este objeto multicapa comprende una capa de resina de barrera 7 encapsulada entre las resinas 6 y 11 que forman el objeto. La capa de resina de barrera 7 no se extiende en la parte central del objeto.
La figura 4 muestra un objeto multicapa que forma parte de la invención. Este objeto comprende una capa de resina de barrera 7 que forma un zig-zag y se extiende en todo el objeto. La capa de resina de barrera 7 está aprisionada o parcialmente aprisionada en una capa de resina 6.
La figura 6 muestra un objeto multicapa según la invención que presenta un orificio
10. Este objeto está caracterizado porque una capa de resina de barrera 7 que forma un zig-zag y se extiende en todo el objeto desde la pared 3 que forma la periferia del objeto hasta la pared 5 que forma el orificio.
La figura 7 ilustra el hecho de que la capa central que forma zig-zag puede estar constituida por varias capas 12, 7, y 12’. En general, las capas 12 y 12’ son unas capas de resinas adhesivas que permiten ensamblar las resina 7 que forma la capa de barrera con la resina 6 que forma la estructura del objeto.
Las figuras 8 y 9 muestran que la capa de resina 7 comprende por lo menos un zig-zag. La figura 8 muestra una geometría de la capa de resina 7 que puede ser obtenida por unos escalonados de tubo.
La figura 10 ilustra un escalonado de tubo realizado según la invención, y un ejemplo de repartición de la capa de resina de barrera 7 en el objeto.
Las figuras 11 a 15 presentan unas dosis multicapas utilizadas para realizar unos objetos multicapas por compresión y moldeo.
La figura 11 muestra una dosis de la técnica anterior utilizada para realizar unos objetos multicapas según la patente US nº 4.876.052. Esta dosis está caracterizada porque la resina de barrera 7 está totalmente aprisionada en la resina 6.
La figura 12 muestra una dosis de la técnica anterior, descrita en la patente JP 2098415. Esta dosis comprende una resina de barrera 7 encapsulada lateralmente por una segunda resina 6.
La figura 13 ilustra una dosis multicapa descrita en la patente JP 2 098 415. Esta dosis comprende tres capas, estando la capa de barrera 7 lateralmente aprisionada entre las capas de resinas 6 y 11.
La figura 14 muestra una dosis multicapa tubular utilizada en el marco de la invención. Esta dosis presenta un orificio central, una capa interna 6’, una capa intermedia 7 y una capa externa 6. Los extremos 13 y 13’ de la capa de resina de barrera 7 no están generalmente encapsulados en las resinas 6 y 6’.
La figura 15 presenta una dosis multicapa que presenta un orificio. Esta dosis comprende 5 capas de las que dos son capas son de resina adhesiva 12 y 12’ que crean una cohesión entre la capa de resina de barrera 7 y las capas de resinas 6 y 6’.
Las figuras 16 a 18 muestran un primer procedimiento de realización de objetos multicapas según la invención.
La figura 16 muestra el posicionado de una dosis que comprende tres capas 6, 7 y 6’ en un dispositivo de compresión que comprende una placa superior 14, una placa inferior 15 y un punzón 16.
La figura 17 muestra la deformación de la dosis cuando tiene lugar la compresión.
La figura 18 muestra el objeto multicapa obtenido después de compresión de dicha dosis.
Las figuras 19 a 22 muestran un segundo procedimiento de realización de objetos multicapas según la invención partiendo de una dosis multicapa cilíndrica.
La figura 19 ilustra el posicionado de la dosis que comprende tres capas 6, 7 y 6’ en un dispositivo de compresión que comprende una placa superior 14, una placa inferior 15 y un punzón 16.
La figura 20 ilustra la primera fase del procedimiento que consiste en comprimir la
parte central de la dosis entre el punzón 16 y la placa inferior 15.
La figura 21 muestra una fase ulterior del procedimiento de compresión. La dosis es comprimida entre las placas 14 y 15 creando un flujo de resina hacia la periferia, mientras que el movimiento del punzón 16 hacia arriba crea un aumento del entrehierro y el flujo de resina hacia el centro.
La figura 22 muestra el objeto multicapa obtenido al final de compresión.
Las figuras 23 a 26 muestran un procedimiento general para controlar una deformación de la dosis hacia el centro y hacia la periferia de forma secuencial o simultánea. El procedimiento ilustra la fabricación de objetos sin orifico a partir de una dosis que presenta un orificio.
La figura 23 muestra el posicionado inicial de la dosis en el molde de compresión.
La figura 24 ilustra el procedimiento para crear la deformación de la dosis hacia el centro a fin de llenar la cavidad 18.
La figura 25 ilustra el procedimiento de llenado de la cavidad periférica 17.
La figura 26 muestra el objeto en el molde después de compresión de la dosis.
Las figuras 27 a 30 ilustran un procedimiento de fabricación de un objeto que presenta un orificio.
La figura 27 muestra el posicionado de la dosis en el molde de compresión.
La figura 28 ilustra el procedimiento para crear la deformación de la dosis hacia el centro a fin de llenar la cavidad 18 y formar el orificio del objeto.
La figura 29 muestra el flujo de la dosis en la cavidad periférica 17.
La figura 30 muestra la disposición de la capa de resina funcional 7 en el objeto al final de la compresión.
Las figuras 31 y 32 muestran una geometría particularmente ventajosa de un objeto que permite la utilización de un dispositivo de compresión simplificado. El objeto moldeado presenta una protuberancia axial en su parte central.
La figura 31 muestra la alimentación de la dosis tubular compuesta de las capas de resina 6, 7 y 6’ entre el molde superior 14 y el molde inferior 15.
La figura 32 ilustra la compresión de la dosis y la deformación de la capa de resina de barrera 7 durante el flujo. La capa de resina 7 es arrastrada conjuntamente hacia la periferia y hacia el centro.
Las figuras 33 a 35 ilustran un procedimiento que permite controlar la posición en el espesor de la doble capa de resina funcional 7. Este procedimiento permite aproximar dicha doble capa 7 a la pared superior o inferior del objeto.
La figura 33 muestra la primera etapa del flujo según este procedimiento. El flujo de la dosis se realiza en la dirección A.
La figura 34 muestra una etapa sucesiva del flujo y el desplazamiento de la doble capa 7 hacia la pared inferior del objeto debido al aumento del entrehierro entre la placa inferior 15 y el anillo 19.
La figura 35 muestra la doble capa 7 desplazada en el espesor del objeto al final de moldeo.
Las figuras 36 a 38 ilustran la dependencia entre la posición de la capa funcional 57 en la dosis y la geometría de la dosis.
Un primer ejemplo de objeto multicapa según la invención está representado en vista en sección en la figura 4. Este objeto 1 presenta una cara superior 2, una cara inferior 4, y un borde 3. Una primera resina 6 forma las superficies superior, inferior y el borde de dicho objeto. Una segunda resina 7 forma una capa dispuesta entre la cara superior e inferior del objeto y se extiende en todo el objeto. Dicha capa de resina 7 forma por lo menos un doble pliegue, estando dicho primer pliegue situado próximo al borde 3 y estando dicho segundo pliegue 9 situado próximo al eje de simetría del objeto. La capa de resina 7 que forma un doble pliegue característico en forma de zig-zag presenta dos extremos libres, estando el primer extremo libre situado próximo a la superficie superior 2 y estando la segunda superficie libre situada cerca de la superficie inferior 4. Los extremos de la capa de resina 7 pueden ser enrrasantes en la superficie del objeto o totalmente aprisionadas en el objeto dependientemente de las regulaciones del procedimiento.
Un segundo ejemplo de objeto multicapa según la invención está representado en vista en sección en la figura 6. Este objeto presenta un orificio 10, una cara superior 2, una cara inferior 4, y unos bordes 3 y 5. En este objeto multicapa, la capa de resina de barrera 7 forma por lo menos un doble pliegue, estando situado un primer pliegue próximo al borde 3 que forma la periferia del objeto, y estando situado un segundo pliegue próximo al borde 5 que forma el orificio. Se encuentra de nuevo en este objeto que presenta un orificio la disposición característica de la capa aprisionada 7 que forma una geometría de tipo “zig-zag” y que tiene unos extremos libres próximos a las caras superior 2 e inferior 4 del objeto.
En los objetos realizados según la invención, el espesor de la capa de resina de barrera 7 es fino y regular y puede ser ajustado. Generalmente, una capa de resina de barrera de espesor inferior a 100 micrones es suficiente, y se selecciona preferentemente un espesor inferior a 50 micrones. El espesor de la capa de resina de barrera 7 puede ser controlado y modificado en función de las propiedades de barrera requeridas y de las resinas utilizadas.
Generalmente, no hay adhesión entre la resina de barrera 7 y la resina 6 que forma el objeto. Es el caso en particular cuando la resina de barrera es una resina EVOH y que la resina que forma el objeto 6 forma parte de la familia de las poliolefinas (PE; PP). En ciertos casos, esta mala adhesión no es perjudicial para la utilización y las prestaciones globales de dicho objeto. Sin embargo si la adhesión es necesaria para asegurar las propiedades mecánicas y de barrera de dicho objeto, una primera solución consiste en añadir una adhesivo en mezcla en la resina 6. Una segunda solución consiste en añadir una capa de adhesivo a uno y otro lado de la capa de barrera como se realiza de forma clásica en las estructuras multicapas. La figura 7 muestra un objeto multicapa que comprende dos capas 12 y 12’ de resina adhesiva situadas a uno y otro lado de la capa de resina de barrera 7 y aprisionadas en la resina 6 que forma el objeto. Estas estructuras multicapas son particularmente ventajosas.
Los objetos realizados según la invención no se limitan a las estructuras multicapas que presentan dos pliegues de la capa de resina de barrera 7. La figura 8 muestra un objeto correspondiente a la invención y que comprende una capa de resina de barrera 7 que forma 3 pliegues, anotados respectivamente 8, 9, 9’. Asimismo, la figura 9 ilustra un objeto cuya capa de barrera 7 forma 5 pliegues anotados respectivamente 8, 8’, 9, 9’, 9’’. Estos ejemplos no son exhaustivos.
Los objetos realizados según la invención presentan unas propiedades de barrera particularmente ventajosas. Esto puede explicarse en parte destacando que la mayor parte de los objetos realizados según la invención presentan por lo menos una doble capa de barrera. Esta doble protección aporta a la vez unas propiedades superiores así como una cierta seguridad en el caso en que la capa fuera localmente defectuosa.
Las resinas utilizadas en el marco de la invención corresponden a las resinas termoplásticas corrientemente utilizadas, y más particularmente las utilizadas en el sector del embalaje. Entre las resinas de barrera, se pueden citar los copolímeros de etilenvinilalcohol (EVOH), las poliamidas tales como el Nylon-MXD6, los copolimeros acrilonitrilo metilacrilato (BAREX), los polímeros fluorados tales como el PVDF. Se citan también algunas resinas que pueden ser utilizadas para formar el cuerpo 6 del objeto: polietileno (PA), polipropileno (PP), poliestireno (PS), poliamida (PA), poliéster (PET). Esta lista no es exhaustiva. Cuando tiene lugar la elección de las resinas, es importante seleccionar unos productos que tengan unas viscosidades próximas. En general, es preferible utilizar unas resinas que a la temperatura de trabajo presenten una relación de viscosidad inferior a 10, y preferentemente se elegirá una relación de viscosidad inferior a
3.
Un primer procedimiento de realización de los objetos multicapas según la invención comprende una primera operación de extrusión de una dosis multicapa de geometría tubular, seguida de una operación de moldeo del objeto por compresión de dicha dosis en un molde. La figura 14 muestra una dosis tricapa, que puede servir para la realización de objetos multicapas tales como los ilustrados en las figuras 4, 6, 8 y 9. En esta dosis, la materia de barrera 7 está presionada lateralmente entre dos capas de resina 6 y 6’. Generalmente, los extremos superiores 13 e inferiores 13’ de la capa de barrera 7 no están aprisionados. El procedimiento utilizado en la invención para desplazar la capa de resina de barrera durante la compresión de la dosis descansa en la explotación cuidadosa de los mecanismos de flujo y en particular de los gradientes de velocidad. En general, se considera que la velocidad de flujo es más baja cerca de la pared del molde que en el centro del flujo. Utilizando estas diferencias de velocidad de flujo y controlando estos mecanismos por un procedimiento de compresión adecuado, es posible controlar la propagación de dicha capa de barrera 7, y controlar, de este modo, la posición final de dicha capa 7 en el objeto moldeado. Una dosis de geometría tubular es particularmente ventajosa, puesto que esta geometría facilita la propagación de la capa de barrera 7 en toda la pieza, tanto en la periferia como en la parte central. En efecto, la geometría tubular de dicha dosis, permite cuando tiene lugar la compresión según el eje de simetría de la dosis en un dispositivo adecuado, provocar un flujo de material hacia el eje de simetría del objeto y hacia la periferia del objeto. Este flujo de resina desplaza la capa de barrera 7. El flujo hacia la periferia arrastra dicha capa de barrera 7 hasta el borde exterior del objeto 3; y el flujo hacia el centro arrastra la capa de barrera 7 hasta el eje de simetría para un objeto sin orificio, y hasta el borde 5 para un objeto que presenta un orificio. La realización de objetos multicapas según la invención necesita una optimización de la geometría de la dosis (diámetro interior, diámetro exterior, altura, de la cantidad de material en cada capa, y de los parámetros de compresión).
En la mayor parte de los ejemplos presentados en esta patente, por razones de
claridad de la exposición, se ha elegido utilizar unas dosis que comprenden solamente tres
capas de resina. La figura 15 muestra una dosis que comprende 5 capas. Siendo las resinas que forman las capas 12 y 12’ generalmente unas resinas llamadas adhesivas a fin de adherirse respectivamente sobre la capa de resina funcional 7 y las capas de resinas 6 y 6’ destinadas a formar la estructura del objeto. Un ejemplo de objeto obtenido a partir de la dosis de cinco capas citas está ilustrado en la figura 7.
Un ejemplo de realización de un objeto multicapas según el primer procedimiento está ilustrado en las figuras 16 a 18. Según este procedimiento, una dosis multicapa de geometría tubular es depositada en un molde (figura 16) esta dosis comprende una resina de barrera 7 parcialmente aprisionada entre las resinas 6 y 6’. El dispositivo de compresión está esquematizado por una placa superior 14, una placa inferior 15 y un punzón 16. En posición inicial, la separación entre el punzón 16 y la placa inferior 15 es inferior a la separación entre las placas superior 14 e inferior 15. La figura 17 ilustra el inicio de la compresión de la dosis entre las piezas del dispositivo 14, 15 y 16. La dosis llena progresivamente las cavidades 17 y 18; el flujo de la dosis en la cavidad 17 arrastra la capa de resina de barrera 7 hacia la periferia; el flujo de la dosis en la cavidad 18 arrastra la capa de barrera 7 hacia el centro. La figura 18 muestra la repartición de la capa de resina de barrera 7 cuando la compresión de la dosis ha terminado. El flujo de la dosis en la cavidad 17 ha permitido a la capa 7 extenderse hasta la periferia del objeto, y el flujo de la dosis en la cavidad 18 ha arrastrado la capa 7 hasta el eje de simétrica del objeto. Otros dispositivos pueden ser utilizados para la realización de objetos multicapas a partir de una dosis tubular. Estos dispositivos tienen en común que permiten el flujo de la dosis hacia la periferia y hacia el centro. Estos flujos pueden ser simultáneos o secuenciales según los dispositivos elegidos y las secuencias de pilotaje. Es generalmente necesario prever una evacuación del aire aprisionado en la cavidad 18. Esta evacuación del aire puede realizarse con unos aireadores u otros medios corrientemente empleados. Este procedimiento de realización de objetos multicapas a partir de una dosis tubular es particularmente interesante para realizar unos objetos que presentan un orificio. El procedimiento de realización es similar al presentado en las figuras 16 y 18, la geometría del molde está adaptada.
Un segundo procedimiento de realización de objetos multicapas según la invención consiste en partir de una dosis multicapa en forma de barra. El segundo procedimiento consiste en forzar un flujo de la dosis hacia el centro y la periferia del objeto; el flujo hacia a la periferia arrastra la capa de resina de barrera hacia el extremo del objeto; y el flujo de la dosis hacia el centro arrastra la capa de resina de barrera hacia el centro del objeto. La invención consiste principalmente en arrastrar la capa de resina de barrera hacia el centro del objeto, siendo este flujo difícil de crear con una dosis cuya geometría es una barra. El procedimiento consiste en crear un movimiento de compresión y después de descompresión en la parte central del objeto a fin de atraer la capa de resina de barrera 7 a la parte central.
Un ejemplo de realización de objetos multicapas según el segundo procedimiento está ilustrado en las figuras 19 a 22. La figura 19 muestra la alimentación de una dosis multicapa de geometría cilíndrica que comprende una primera resina 6’ que forma la parte central, una resina de barrera 7 que forma la capa intermedia y una resina 6 que forma la capa periférica de la dosis. Esta dosis es posicionada en un dispositivo de compresión que comprende una placa superior 14, una placa inferior 15 y un punzón 16. La figura 20 ilustra el descenso del punzón 20 que comprime la parte central de la dosis y que crea el flujo de la resina 6’ hacia la periferia. El movimiento relativo del punzón 16 y de la placa inferior 15 debe ser tal que el entrehierro resultante en la cavidad 18 debe ser inferior al espesor final del objeto. Este movimiento de compresión provoca la deformación de la capa de resina de barrera 7 hacia la periferia del objeto. La figura 21 muestra una etapa ulterior de la compresión de la dosis. El movimiento relativo de las placas superior 14 e inferior 15 crea un flujo de la dosis en la cavidad 17. Este flujo arrastra la capa de barrera 7 hacia la periferia del objeto. Paralelamente, el punzón 16 está animado con un movimiento hacia arriba, creando un aumento del entrehierro en la cavidad 18. Este movimiento relativo entre el punzón 16 y la placa inferior 15 crea un flujo de la dosis hacia el centro del objeto. Este flujo arrastra la capa de resina de barrerra 7 hacia el centro. La figura 22 muestra la repartición de la capa de resina de barrera 7 cuando la compresión de la dosis ha terminado. El flujo de la dosis en la cavidad 17 ha arrastrado la capa 7 hasta la periferia del objeto, y el flujo de la dosis en la cavidad 18 ha arrastrado la capa 7 hasta el eje de simetría del objeto. Otros dispositivos pueden ser utilizados para la realización de objetos multicapas a partir de una dosis multicapa cilíndrica. Estos dispositivos tienen en común que crean el flujo de la dosis hacia la periferia y hacia el centro; siendo el flujo hacia el centro creado por un movimiento de compresión-descompresión.
El primer procedimiento de realización de objeto multicapa que consiste en comprimir una dosis multicapa que presenta un orificio, y el segundo procedimiento de compresión que consiste en comprimir una dosis de geometría cilíndrica, pueden ser declinados en un gran número de procedimientos de moldeo por compresión que dependen del dispositivo de compresión utilizado y de los movimientos cuando tiene lugar la compresión. Estos procedimientos consisten en provocar de forma controlada el flujo de la dosis hacia la periferia o hacia el centro del molde, de forma secuencial o simultánea. Un procedimiento que permite controlar precisamente el flujo hacia el centro o hacia la periferia está ilustrado en las figuras 23 a 26. Según este procedimiento, es posible provocar un flujo hacia el centro impidiendo el flujo hacia la periferia, o inversadamente crear un flujo hacia el centro impidiendo un flujo hacia la periferia. Es posible también provocar un flujo simultáneo en las dos direcciones. Un modo de pilotaje está ilustrado en las figuras 23 a 26. La figura 23 muestra el posicionado de la dosis en un dispositivo que comprende una placa superior 14, una placa inferior 15, un punzón 16 y un anillo 19. La dosis comprende las capas de resina 6, 7 y 6’. La figura 24 muestra cómo es posible provocar un flujo de la dosis hacia el centro, reduciendo el entrehierro de la cavidad 17 entre la placa inferior 15 y el anillo 19. En función de la posición relativa del anillo 19 y de la placa inferior 15 es posible provocar un flujo únicamente en la cavidad 18, o unos flujos simultáneos en las cavidades 17 y 18. La figura 25 muestra un flujo de la dosis en la cavidad 17 consecuencia del aumento del entrehierro entre el anillo 19 y la placa inferior
15. La figura 26 muestra la repartición de la capa de resina de barrera 7 al final de moldeo. En función de los procedimientos de compresión elegidos, los flujos son más o menos complejos con eventualmente unas ida-vuelta de las resinas durante la compresión. Estos flujos complejos conducen a una repartición final de la capa de resina de barrera 7 más o menos difícil de describir como por ejemplo el ilustrado en la figura 9.
Los objetos que presentan un orificio pueden ser realizados según los procedimientos citados anteriormente. Sin embargo, para este tipo de objeto, es preferible utilizar el primer procedimiento que consiste a partir de una dosis multicapa de geometría tubular. Un ejemplo de fabricación en la pieza que presenta un orificio está ilustrado en las figuras 27 a 30. El dispositivo de moldeo representado en la figura 27 es idéntico al dispositivo ilustrado en la figura 23 y comprende además un vástago de orificio 20. El dispositivo descrito en la figura 16 podría también ser utilizado añadiendo un vástago de orificio 20. La figura 27 muestra el posicionado de la dosis multicapa tubular en el dispositivo. La figura 28 muestra cómo es posible provocar una deformación de la dosis en la cavidad 18 comprimiendo la dosis entre la placa superior 14 y la placa inferior 15, y estrangulando el flujo entre el anillo 19 y la placa inferior 15. En función del estrangulamiento creado, es posible provocar un flujo secuencial o simultáneo en las cavidades 18 y 17. Otro modo de pilotaje podría consistir en empezar la deformación de la dosis en la cavidad 17 estrangulando la dosis entre el punzón 16 y la placa superior 14, y después en llenar a continuación la cavidad 18. La figura 29 muestra la deformación de la dosis en la cavidad 17. La figura 30 ilustra la repartición de las diferentes resinas al final de moldeo. Las secuencias de pilotaje de las diferentes piezas del dispositivo dependen de la geometría del objeto, de la reología de las resinas, de la geometría de la dosis. Un procedimiento de regulación iterativo es a menudo necesario para obtener el posicionado correcto de la capa de resina de barrera 7 en el objeto.
Es posible realizar unos objetos multicapas según la invención con un dispositivo de compresión simplificado utilizando ventajosamente, cuando tiene lugar la compresión, unas particularidades geométricas del objeto que permiten un flujo adaptado de las resinas hacia el centro del objeto y hacia la periferia. Estos objetos presentan generalmente una protuberancia axisimétrica en el centro del objeto. Un ejemplo está ilustrado en las figuras 31 y 32. La figura 31 muestra la alimentación de la dosis multicapa tubular 6, 7 y 6’ en el dispositivo que comprende un molde superior 14 y un molde inferior
15. El aplastamiento de la dosis en la cavidad de dicho molde está ilustrado en la figura
32. La resina de barrera 7 es arrastrada conjuntamente hacia la periferia y hacia el centro del objeto.
El procedimiento conduce generalmente a unos objetos multicapas que comprenden una doble capa de barrera 7 posicionada de forma relativamente centrada y simétrica en el espesor del objeto, salvo a nivel de los extremos de dicha capa de barrera 7 que se sitúan cerca de la superficie del objeto. Puede desearse, para ciertos objetos aproximar la capa de barrera 7 a la superficie superior o inferior del objeto. Las figuras 33 a 35 ilustran una forma de controlar la posición en el espesor del objeto de la doble capa de resina de barrera 7. La figura 33 muestra la deformación de la dosis en la dirección A, cuando tiene lugar la compresión entre la placa superior 14 y la placa inferior 15. Un entrehierro reducido es utilizado entre el anillo 19 y la placa inferior 15. La figura 34 muestra la fase siguiente del procedimiento que consiste en aumentar el entrehierro entre el anillo 19 y la placa inferior 15 mientras que la dosis continua siendo comprimida entre la placa superior 14 y la placa inferior 15 provocando el flujo en la dirección A. se observa que la doble capa 7 se encuentra de nuevo entonces desplazada hacia la placa inferior 15.
La figura 35 ilustra el posicionado de la doble capa de barrera 7 al final del procedimiento. Esta doble capa está desplazada hacia la cara inferior del objeto moldeado.
Existe una relación compleja entre la geometría del objeto, la geometría de la dosis, la reología de las resinas, y el procedimiento de moldeo que permite obtener unos objetos multicapas según la invención. Las figuras 36 a 38 muestran el posicionado de diferentes dosis en un mismo molde 15 antes de compresión. La dosis está constituida por tres capas anotadas respectivamente 6, 7 y 6’. La capa 7 es una capa de resina funcional. Las figuras 36 a 38 muestran unas dosis de diámetro diferente para fabricar el mismo objeto. Es importante observar que la posición de la capa de resina funcional 7 en la dosis varía en función del diámetro de la dosis. En la figura 36, el diámetro de la dosis es pequeño y la capa de resina funcional 7 está próxima al orificio de dicha dosis, mientras que en la figura 38 el diámetro de la dosis es grande y la capa de resina funcional 7 está situada cerca de la superficie periférica de dicha dosis. La posición de la capa de resina funcional 7 en la dosis depende de las distancias de flujo respectivas de dicha dosis hacia el centro y hacia la periferia del objeto. Si la distancia de flujo hacia el centro es más pequeña que la distancia de flujo hacia la periferia, entonces la capa funcional 7 está posicionada cerca del eje de simetría de la dosis (figura 36); e inversamente cuando la distancia de flujo hacia el centro es mayor que la distancia de flujo hacia la periferia, entonces la capa funcional 7 está posicionada cerca de la superficie periférica de dicha dosis (figura 38). Para unas distancias a recorrer sustancialmente equivalentes, la capa funcional está posicionada sustancialmente de forma simétrica en dicha dosis (figura 37). Por una razón de claridad de la exposición, se ha elegido la longitud del flujo como parámetro, pero para una posición más exacta de dicha capa 7 en la dosis, sería necesario razonar en volumen de material y no en distancia de flujo.
Otros procedimientos podrán ser utilizados para fabricar unos objetos multicapas según la invención. La adición de volúmenes suplementarios en la cavidad llamados comúnmente mazarotas podrían ser utilizados para compensar un control impreciso del procedimiento y facilitar las regulaciones. Estas mazarotas son a continuación separadas del objeto y pueden ser recicladas. Las mazarotas pueden ser utilizadas para fabricar unos objetos que no son axisimétricos.
Otro procedimiento podría consistir en favorecer el flujo hacia el centro o la periferia añadiendo una presión o depresión de gas en el molde.
En los ejemplos presentados en la presente memoria, las dosis y los objetos son de geometría simple, pero, desde luego, la invención se refiere a cualquier geometría de dosis y de objeto.
Existen numerosas disposiciones de la capa de barrera 7 en la dosis. Puede ser ventajoso acoplar a la invención una disposición particular de la capa de barrera 7; estando dicha disposición caracterizada porque la capa de barrera 7 forma la envolvente de un cuerpo de revolución centrado sobre el eje de simetría. Cuando la distancia de la capa de barrera 7 al eje de simetría es variable, el procedimiento de moldeo puede ser simplificado.
La invención ha sido descrita con una sola capa de barrera 7 repartida en la dosis. Unas dosis que comprenden varias capas de barrera 7 pueden también ser utilizadas; estando dichas capas de barrera todas centradas sobre el eje de simetría de dicha dosis. Los objetos multicapas obtenidos están caracterizados porque las capas de barrera se superponen por lo menos parcialmente, y forman por lo menos un pliegue doble en forma de zig-zag.
Otras geometrías de dosis pueden ser utilizadas. Se ha observado que unas dosis que presentan una parte de su superficie cóncava son particularmente ventajosas. Dichas geometrías de dosis facilitan una buena repartición de la capas de barrera en el objeto multicapa.
La realización de embalajes o componentes de embalajes para unos usos alimentarios necesita unas propiedades de higiene elevadas. De este modo, a menudo es deseable que la capa de barrera y las capas adhesivas no estén en contacto directo con el producto embalado. Puede ser ventajoso aprisionar totalmente las capas de barrera y adhesivas en la dosis, de manera que dichas capas de barrera y adhesivas se encuentren totalmente aprisionadas en el objeto. Alternativamente, solamente un extremo de la capa de barrera puede no estar aprisionado.

Claims (11)

  1. Reivindicaciones
    1. Estructura multicapa (1) de resina sintética delimitada por una cara superior (2), unos bordes (3, 5) y una cara inferior (4) de superficie sustancialmente idéntica a la de la cara superior (2), comprendiendo dicha estructura (1):
    -una primera capa (6) que define dichas caras (2, 4) y dichos bordes (3, 5), -una segunda capa (7), dispuesta entre dichas caras (2, 4) y dichos bordes (3, 5), de superficie por lo menos igual a la de dichas caras (2, 4)
    caracterizada porque la segunda capa (7) forma por lo menos un pliegue doble (8, 9) en forma de zig-zag.
  2. 2.
    Estructura multicapa (1) según la reivindicación 1, que posee un eje de simetría.
  3. 3.
    Estructura multicapa (1) según la reivindicación 1, que presenta un orificio central que atraviesa dicha estructura.
  4. 4.
    Estructura multicapa (1) según la reivindicación 3, caracterizada porque forma un escalonado de tubo.
  5. 5.
    Estructura multicapa (1) según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizada porque un extremo libre de la segunda capa (7) está en contacto con el exterior de la estructura a nivel de una de dichas caras (2, 4).
  6. 6.
    Estructura multicapa (1) según la reivindicación 5, en la que un extremo libre de la segunda capa (7) está en contacto con el exterior de la estructura a nivel de la cara superior (2), mientras que el otro extremo libre de la segunda capa (7) está en contacto con el exterior de la estructura a nivel de la cara inferior (4).
  7. 7.
    Estructura multicapa (1) según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizada porque la segunda capa (7) forma a su vez una estructura multicapa que
    comprende una capa de resina de barrera aprisionada entre dos capas de resina adhesiva.
  8. 8. Procedimiento de fabricación de una estructura multicapa (1) de resina
    5 sintética por compresión y moldeo de una dosis de resina fundida multicapa; que consiste en extruir de forma continua o discontinua una dosis multicapa de resinas termoplásticas que comprende por lo menos una capa de resina funcionales (7); en alimentar dicha dosis en un dispositivo de compresión (14, 15, 16); en comprimir dicha dosis en el dispositivo a fin de obtener el objeto; estando caracterizado el procedimiento porque se arrastra una
    10 parte de la capa funcional (7) hacia la periferia y otra parte hacia el centro; formando la capa funcional (7) obtenida de este modo en el objeto por dicho procedimiento que forma por lo menos un doble pliegue en forma de zig-zag.
  9. 9. Procedimiento según la reivindicación 8, que utiliza una dosis que presenta un 15 orificio.
  10. 10.
    Procedimiento según la reivindicación 8, que utiliza una dosis maciza.
  11. 11.
    Procedimiento según la reivindicación 8, que consiste en efectuar localmente
    20 un movimiento de compresión y después de la descompresión, para crear un flujo de la capa funcional (7) hacia el centro.
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