ES2612177T3 - Composiciones de recubrimiento, sustratos recubiertos y sellados herméticos preparados a partir de ellos, que tienen mejores propiedades de sellado a baja temperatura y de adherencia en caliente - Google Patents

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Abstract

Una composición de recubrimiento, que comprende: a) un primer líquido, b) un primer polímero dispersado en el primer líquido que comprende una mezcla de un primer copolímero de etileno y un segundo copolímero de etileno, estando el tamaño medio de partícula de la mezcla en el intervalo de 400 a 1200 nanómetros; y c) un segundo polímero dispersado en el primer líquido, siendo seleccionado dicho segundo polímero del grupo que consiste en un copolímero de etileno-ácido acrílico, una sal ionizada del copolímero de etileno-ácido acrílico, un copolímero de etileno-ácido metacrílico, una sal ionizada del copolímero de etileno-ácido metacrílico, y mezclas de los mismos, que tiene un tamaño medio de partícula menor que 50 nanómetros y que comprende al menos 5 % en peso del peso total combinado del primer polímero y del segundo polímero.

Description

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DESCRIPCION
Composiciones de recubrimiento, sustratos recubiertos y sellados hermeticos preparados a partir de ellos, que tienen mejores propiedades de sellado a baja temperatura y de adherencia en caliente
Campo de la invencion
La presente invencion se refiere a nuevas composiciones de recubrimiento, a sustratos recubiertos con las composiciones de recubrimiento, y a sellados hermeticos hechos a partir de los sustratos recubiertos. Los sellados hermeticos de esta invencion presentan mejores propiedades de sellado a baja temperatura y de adherencia en caliente (hot tack) asf como mejores caractensticas de antibloqueo. Esta invencion se refiere tambien a envases que comprenden dichos sellados hermeticos, asf como a metodos para fabricar los sellados hermeticos.
Antecedentes de la invencion
El envasado de los productos de consumo se utiliza para controlar el aire, la humedad, la luz ambiental, y para proteger la integridad de un producto. En el caso de un producto alimenticio, dicho envasado se utiliza para conservar la frescura, proporcionando una barrera para el paso del aire, vapor de agua u otros contaminantes, especialmente contaminantes gaseosos. Este tipo de envasado de los productos de consumo, tales como bolsas y envases, se produce comunmente mediante un equipo de envasado de alta velocidad a partir de papel, papel de aluminio, pelfculas de capa unica y de multiples capas.
En el caso de pelfculas multicapa para aplicaciones de envasado de productos de consumo, es importante que estas pelfculas tengan propiedades optimas de barrera y que produzcan un sellado hermetico cuando se formen utilizando equipo de envasado de alta velocidad, tal como equipo de envasado de formado/llenado/sellado horizontal (HFFS) y equipo de envasado de formado/llenado/sellado vertical (VFFS). Se han desarrollado dichas pelfculas multicapa, que emplean polipropileno orientado (OPP) como una capa central y tipicamente incluyen una o mas capas adicionales, tales como recubrimientos, co-extrusiones, laminados y combinaciones de los mismos.
Estas capas adicionales se anaden a la capa central de una pelfcula de OPP en un esfuerzo para mejorar las propiedades de barrera y las caractensticas de sellado con respecto a las obtenidas con la capa central de una pelfcula de OPP sola. Se pueden anadir aditivos a estas capas para mejorar ademas otras caractensticas de la pelfcula, tales como antibloqueo, deslizamiento antiestatico, y coeficiente de friccion. Cuando se procesa una pelfcula en equipos de envasado de alta velocidad, las caractensticas de antibloqueo y de deslizamiento de la pelfcula son muy importantes. Cuando una pelfcula se desenrolla de un rollo, puede haber una adhesion indeseable entre capas adyacentes de la pelfcula, que se denomina bloqueo. El coeficiente de friccion entre la pelfcula y las superficies del equipo de envasado de alta velocidad puede ser demasiado alto. Por lo tanto, es deseable una pelfcula que presente buenas caractensticas de antibloqueo y un bajo coeficiente de friccion para una buena procesabilidad en el equipo de envasado de alta velocidad.
Tambien, las caractensticas de sellado de una pelfcula procesada en un equipo de envasado a alta velocidad son muy importantes. El equipo HFFS y VFFS, por ejemplo, incluye las operaciones de sellado en varias etapas. En el equipo HFFS, se forman los envases plegando la pelfcula a traves de una caja de moldeado y sellandola en toda su longitud mediante ruedas calientes, barras calientes u otros dispositivos, y despues sellando en ambos extremos en una direccion transversal mediante mordazas de sellado. Las cuchillas de corte situadas en las mordazas de sellado se utilizan para separar los envases individuales. En el equipo VFFS, se forman envases individuales moldeando la pelfcula alrededor de un collar moldeador y la banda continua creada de este modo se sella inmediatamente a la vez mediante una mordaza de sellado longitudinal. En adicion, hay una segunda operacion de sellado en el equipo VFFS que consiste en una seccion de sellado superior y una seccion de sellado inferior combinadas, con una operacion de corte del envase entre ellas. La seccion de sellado superior sella la parte inferior de un envase vacfo suspendido del collar moldeador mientras que la seccion inferior sella la parte superior de un envase lleno. La operacion de corte del envase separa los envases individuales.
En aplicaciones de envasado con termosellado para equipo HFFS y VFFS, el sellado se forma por la aplicacion de calor y presion. En las operaciones de sellado en fno, el sellado se forma aplicando en primer lugar un "adhesivo" a la zona de la pelfcula a ser sellada, seguido por la aplicacion de presion mediante las mordazas de sellado.
Las pelfculas termoplasticas no recubiertas, tales como pelfculas de OPP coextruidas, por ejemplo, tienen temperaturas de termosellado mas altas que las deseadas y unos intervalos de termosellado mas estrechos que los deseados para las aplicaciones de envasado de muy alta velocidad. Dichas pelfculas presentan a menudo una tendencia a desorientarse y encogerse cuando se calientan para formar un sellado hermetico. En un esfuerzo para abordar estos problemas, se han desarrollado recubrimientos de pelfcula que proporcionan mejores caractensticas de sellado por calor, tales como reduccion de las temperaturas de sellado, para dichas pelfculas termoplasticas.
Los esfuerzos actuales en la industria del envasado con termosellado se han centrado en el desarrollo de pelfculas termoplasticas que proporcionan buena resistencia de sellado inmediatamente despues de que se ha formado un sellado hermetico a temperaturas cada vez mas bajas y a velocidades de las maquinas cada vez mas rapidas en equipo HFFS y VFFS. Una propiedad por la cual se evaluan dichos sellados hermeticos inmediatamente despues de
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la formacion del sellado es la "adherencia en caliente (hot tack)." La adherencia en caliente ha sido definida como la capacidad de una junta de termosellado para colgar unida cuando se tensiona, mientras todavfa esta caliente de la operacion de sellado, o hablando mas tecnicamente, la suma de la fuerza de cohesion de un material sellante, asf como de su fuerza adhesiva a los restantes elementos de la estructura de multiples capas, mientras esta en el intervalo de temperatura de termosellado segun un arffculo titulado "Sealing in Brand Equity with Hot Tack", por James R. De Garavilla, DuPont Packaging, de fecha 10 de septiembre de 2005 (
http://www.dupont.com/packaging/knowledge/tech0004.html). La adherencia en caliente se diferencia de la "temperatura de iniciacion del termosellado” que mide la temperatura a la cual un termosellado empieza a formarse con una resistencia minima definida de dicho sellado.
A mayores velocidades de la maquina, el envasado por termosellado puede competir con el envasado por sellado en fno de coste mas alto y mas complejo. Las innovaciones hasta la fecha se han ocupado principalmente de los recubrimientos que forman buenos sellados hermeticos a bajas temperaturas cuando se aplican a peffculas termoplasticas. Aunque los recubrimientos basados en copoffmeros de etileno y acido acnlico presentan buenas propiedades de sellado a baja temperatura y de adherencia en caliente, dichos recubrimientos no presentan caractensticas de sellado suficientemente buenas a una velocidad de la maquina aumentada significativamente para que coincida con el rendimiento de la peffcula recubierta con sellado en fno. Aunque los recubrimientos de base acnlica y a base de poliuretano presentan buenas caractensticas de sellado, bloqueo y deslizamiento, dichos recubrimientos presentan a menudo propiedades inaceptables de adherencia en caliente.
Las composiciones de recubrimiento que comprenden un primer poffmero dispersado en un ffquido y que tiene un tamano medio de parffcula inferior o igual a 5000 nanometros se recubrieron sobre sustratos (por ejemplo, peffculas multicapa) y se moldearon en envases. Los sellados hermeticos producidos presentaron buenas propiedades de sellado a baja temperatura, pero caredan de las propiedades deseadas de adherencia en caliente. Similarmente, las composiciones de recubrimiento que comprenden un segundo poffmero dispersado en un ffquido y que tiene un tamano medio de parffcula inferior o igual a 50 nanometros se recubrieron sobre sustratos (por ejemplo, peffculas multicapa) y se moldearon en envases. Los sellados hermeticos producidos presentaban buenas propiedades de sellado a baja temperatura y de adherencia en caliente, pero caredan de las propiedades de antibloqueo deseadas.
Por lo tanto, existe la necesidad de composiciones de recubrimiento que, cuando recubran sustratos (por ejemplo, peffculas multicapa) presenten mejores caractensticas antibloqueo. Cuando se utilizan los sustratos recubiertos para formar sellados hermeticos, los sustratos recubiertos presentan mejores propiedades de sellado a baja temperatura. Cuando los sellados hermeticos constituyen un envase para un producto, los sellados hermeticos presentan mejores propiedades de adherencia en caliente. La invencion descrita en esta memoria cumple estas y otras necesidades.
Patentes y publicaciones anteriores
Las siguientes referencias pueden ser pertinentes para esta invencion descrita aqrn.
La patente de Estados Unidos 5.419.960 de Touhsaent de la Mobil Oil Corporation describe recubrimientos de sellado a baja temperatura en donde una peffcula de poffmero, tal como polipropileno isotactico orientado, esta recubierta con una composicion que comprende un copoffmero de 65 a 95 % en peso de etileno y de 5 a 35 % en peso de acido acnlico o metacnlico, basado en el peso del poffmero, en el cual 2 a 80 % de los grupos de carboxilato estan neutralizados con iones de un metal del grupo IA, IIA o IIB de la tabla periodica, preferiblemente iones sodio.
La publicacion PCT WO 2005/026275 de Gringoire et al. de la ExxonMobil Oil Corporation describe nuevos sustratos recubiertos en donde un sustrato esta recubierto con una composicion de recubrimiento que forma buenos sellados hermeticos a temperaturas muy bajas y presenta buenas caractensticas de bloqueo y de deslizamiento. Dicha composicion de recubrimiento comprende una dispersion acuosa de un copoffmero sustancialmente no polar de etileno y una alfa-olefina que tiene menos de 20 atomos de carbono, y un aditivo seleccionado del grupo que consiste en un agente anti-bloqueo y de deslizamiento, un agente coalescente y humectante, y mezclas de los mismos.
La publicacion de Estados Unidos 2005/0100754 A1 de Moncla et al. de The Dow Chemical Company describe dispersiones acuosas que comprenden al menos una resina termoplastica, al menos un agente dispersante y agua, en donde la dispersion tiene un pH inferior a 12, incluyendo las dispersiones acuosas que tienen un promedio de tamano de parffcula en volumen menor que aproximadamente 5 micras (5000 nanometros). Algunas dispersiones acuosas descritas tienen un promedio de tamano de parffcula inferior a aproximadamente 1,5 micras (1500 nanometros) y en el intervalo de 0,05 a 1,5 micras (de 50 a aproximadamente 1500 nanometros). Las resinas termoplasticas descritas incluyen interpoffmeros alfa-oleffnicos de etileno con al menos un comonomero seleccionado del grupo que consiste en dienos C4-C20 lineales, ramificados o dclicos, o un compuesto de etilenvinilo y otros. Las resinas termoplasticas descritas incluyen tambien interpoffmeros alfa-oleffnicos de propileno con al menos un comonomero seleccionado del grupo que consiste en dienos C4-C20 lineales, ramificados o dclicos, y otros. Se describen algunos agentes dispersantes adecuados, incluyendo poffmeros de etileno-acido carboxflico, y sus sales, tales como copoffmeros de etileno-acido acnlico o copoffmeros de etileno-acido metacnlico, y otros. Se describe que los agentes dispersantes pueden estar combinados y comprenden menos de aproximadamente 4 % en
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peso basado en el peso de la resina termoplastica. Se describe tambien en el documento US2005/0100754 que las dispersiones acuosas pueden recubrir un sustrato, incluyendo las peKculas termoplasticas tales como tereftalato de polietileno, polietileno y otros.
La publicacion PCT 2005/085331 A1 de Moncla et al. de The Dow Chemical Company describe dispersiones acuosas que comprenden al menos una resina termoplastica, al menos un agente dispersante y agua, en donde la dispersion tiene un pH inferior a 12, incluyendo las dispersiones acuosas que tienen un promedio de tamano de partfcula en volumen inferior a aproximadamente 5 micras (5000 nanometros). Algunas dispersiones acuosas descritas tienen un promedio de tamano de partfcula inferior a aproximadamente 1,5 micras y en el intervalo de 0,05 micras a 1,5 micras. Las resinas termoplasticas descritas incluyen interpolfmeros alfa-olefrnicos de etileno con al menos un comonomero seleccionado del grupo que consiste en dienos C4-C20 lineales, ramificados o dclicos, o un compuesto de etilenvinilo y otros. Las resinas termoplasticas descritas incluyen tambien interpolfmeros alfa- olefrnicos de propileno con al menos un comonomero seleccionado del grupo que consiste en dienos C4-C20 lineales, ramificados o dclicos, y otros. Los agentes dispersantes descritos, incluyen polfmeros de etileno-acido carboxflico, y sus sales, tales como copolfmeros de etileno-acido acnlico o copolfmeros de etileno-acido metacnlico, y otros. El agente dispersante comprende menos de aproximadamente 4 % en peso basado en el peso de la resina termoplastica.
Tambien se describe en el documento WO 2005/085331 A1 un metodo para formar un recubrimiento termosellable sobre un sustrato, en donde el sustrato se forma a partir de al menos un polfmero orientado. Los sustratos descritos incluyen pelfculas termoplasticas, tales como homopolfmeros de propileno y copolfmeros aleatorios y nilon orientado. El metodo incluye depositar una dispersion polimerica acuosa sobre el sustrato, en donde la dispersion polimerica acuosa incluye al menos una resina termoplastica, al menos un agente dispersante y agua, en donde la dispersion tiene un pH inferior a 12, y secar la dispersion para formar una primera capa. La dispersion tiene un promedio de tamano de partfcula de diametro en volumen menor que aproximadamente 5 micras. Se describen temperaturas de iniciacion del termosellado de 80 °C o menos, 75 °C o menos, 70 °C o menos, y 65 °C o menos.
Sumario de la invencion
La presente invencion se refiere a nuevas composiciones de recubrimiento, a sustratos recubiertos con las composiciones de recubrimiento, y a envases que tienen sellados hermeticos hechos a partir de los sustratos recubiertos. Los sellados hermeticos de esta invencion presentan mejores propiedades de sellado a baja temperatura y de adherencia en caliente. Esta invencion se refiere tambien a metodos para fabricar los sellados hermeticos.
Aspectos de esta invencion relativos a composiciones de recubrimiento que comprenden:
a) un primer lfquido, b) un primer polfmero dispersado en el primer lfquido que comprende una mezcla de un primer copolfmero de etileno y un segundo copolfmero de etileno, estando la media del tamano de partfcula de la mezcla en el intervalo de 400 a 1200 nanometros; y c) un segundo polfmero dispersado en el primer lfquido, siendo seleccionado dicho segundo polfmero del grupo que consiste en un copolfmero de etileno-acido acnlico, una sal ionizada del copolfmero de etileno-acido acnlico, un copolfmero de etileno-acido metacnlico, una sal ionizada del copolfmero de etileno-acido metacnlico, y mezclas de los mismos, teniendo un tamano medio de partfcula menor que 50 nanometros y comprendiendo al menos 5 % en peso del peso total combinado del primer polfmero y el segundo polfmero.
En una o mas realizaciones, el primer polfmero comprende un primer copolfmero, y el segundo polfmero comprende un segundo copolfmero.
En una o mas realizaciones, las composiciones de recubrimiento comprenden ademas un agente dispersante. Cuando el lfquido comprende agua, las composiciones de recubrimiento comprenden una dispersion acuosa.
En otra realizacion, el primer polfmero de las composiciones de recubrimiento se dispersa en una primera dispersion acuosa y el segundo copolfmero se dispersa en una segunda dispersion acuosa.
En otra realizacion, las composiciones de recubrimiento comprenden ademas un agente de deslizamiento. El agente de deslizamiento tiene un tamano medio de partfcula menor que 130 nanometros, o menor que 100 nanometros, o menor que 70 nanometros, o menor que 50 nanometros. El agente de deslizamiento puede comprender una cera de polietileno, una cera de parafina, una cera microcristalina, una cera de abejas, una cera de carnauba, una cera montana, una cera de candelilla, una cera sintetica, o mezclas de las mismas.
Otros aspectos de esta invencion son sustratos recubiertos con una composicion de recubrimiento descrita en la presente memoria para formar sustratos recubiertos. En una realizacion de esta invencion, el sustrato se selecciona del grupo que consiste en una pelfcula de poliolefina, una pelfcula de polipropileno, una pelfcula de tereftalato de polietileno, una pelfcula de celofan, una pelfcula de polietileno, papel, papel de aluminio, una pelfcula termoplastica de una sola capa, una pelfcula termoplastica multicapa, y una pelfcula de poliamida. Los sustratos pueden ser recubiertos con las composiciones de recubrimiento descritas aqrn sobre una o ambas superficies exteriores de los sustratos. Los sustratos con pelfcula multicapa que pueden ser recubiertos con las composiciones de recubrimiento
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descritas en esta memoria, pueden estar constituidos por una capa central, una o mas capas de union (es dedr, una primera capa de union y/o una segunda capa de union), una o mas capas de piel (es dedr, una primera capa de piel y/o una segunda capa de piel), y pueden incluir aditivos. Dichas pelmulas multicapa pueden ser orientadas en una o mas direcciones y ser sometidas a tratamientos de superficie y tratamiento de metalizacion. Una o ambas superficies de dicha pelmula multicapa pueden recibir un recubrimiento superior o imprimacion. Estas pelmulas multicapa se pueden utilizar como mono-bandas o se pueden utilizar en laminaciones.
Todavfa otros aspectos de esta invencion son sustratos recubiertos con una composicion de recubrimiento descrita en la presente memoria para formar sustratos recubiertos, en donde una primera porcion de la superficie recubierta se sella en condiciones adecuadas de sellado con una segunda porcion de la superficie recubierta para formar un sellado hermetico. Dichas condiciones adecuadas de sellado incluyen las temperaturas mmimas de sellado y los intervalos de temperatura de la adherencia en caliente, descritos en esta memoria.
Todavfa otros aspectos mas de esta invencion son los sustratos recubiertos de esta invencion que se moldean en envases adaptados para contener un producto; en donde el envase comprende al menos un sellado hermetico constituido por una primera porcion del sustrato recubierto sellada en condiciones adecuadas de sellado con una segunda porcion del sustrato recubierto. Dichas condiciones adecuadas de sellado incluyen las temperaturas mmimas de sellado y los intervalos de temperatura de la adherencia en caliente, descritos en esta memoria.
Todavfa otros aspectos mas de esta invencion son metodos para preparar un sellado hermetico que comprenden las etapas de: (a) alimentar un sustrato que tiene al menos una superficie recubierta con una composicion descrita en la presente memoria a una maquina de envasado; (b) formar al menos un sellado hermetico en condiciones adecuadas de sellado. Dichas condiciones adecuadas de sellado incluyen las temperaturas mmimas de sellado y los intervalos de temperatura de la adherencia en caliente, descritos en esta memoria.
En una o mas realizaciones de esta invencion, las condiciones de sellado incluyen la temperatura minima de sellado de un sellado hermetico formado a partir de un sustrato que tiene al menos una superficie cubierta con una composicion de recubrimiento, descrita en la presente memoria.
En una o mas realizaciones de esta invencion, la temperatura minima de sellado es inferior a 70 °C con una fuerza de pelado superior a 118 g/cm; inferior a 75 °C con una fuerza de pelado superior a 197 g/cm; inferior a 80 °C con una fuerza de pelado superior a 276 g/cm; inferior a 85 °C con una fuerza de pelado superior a 315 g/cm, todas las cuales se miden de acuerdo con los metodos de ensayo descritos aqrn.
En una o mas realizaciones de esta invencion, las condiciones de sellado de esta invencion incluyen el intervalo de temperatura de la adherencia en caliente de un sellado hermetico formado a partir de un sustrato que tiene al menos una superficie cubierta con una composicion de recubrimiento, descrita en la presente memoria.
En una o mas realizaciones de esta invencion, el intervalo de temperatura de la adherencia en caliente es mayor que 70 °C con un peso del resorte de 20 g/cm; es mayor que 50 °C con un peso de resorte de 40 g/cm; es mayor que 40 °C con un peso de resorte de 60 g/cm, todos los cuales se miden de acuerdo con los metodos de ensayo descritos aqrn.
Breve descripcion de los dibujos
La Figura 1 muestra la ventana de operacion para una pelmula termoplastica recubierta con una composicion de recubrimiento de esta invencion, asf como la de una pelmula recubierta de la tecnica anterior, cuando tales pelmulas son procesadas en el equipo de HFFS de alta velocidad.
Descripcion de realizaciones preferidas
Se describiran ahora diversos aspectos espedficos, realizaciones, ejemplos y formulaciones de esta invencion, incluyendo las realizaciones ejemplares y las definiciones que se adoptan en la presente memoria para la comprension de la invencion reivindicada. Aunque la siguiente descripcion detallada indica realizaciones espedficas preferidas, los expertos en la tecnica apreciaran que estas realizaciones son solamente a modo de ejemplo, y que esta invencion se puede practicar de otras maneras. Con el fin de determinar las violaciones, el alcance de esta invencion se referira a las reivindicaciones adjuntas, incluyendo sus equivalentes, y los elementos o limitaciones que sean equivalentes a los que se indican.
Definiciones
Como se usa en la presente memoria, el termino "dispersion acuosa" es una dispersion (definida mas adelante) en la que la fase continua se compone de agua lfquida.
Como se usa en la presente memoria, la expresion "coeficiente de friccion" o "COF" se define como el coeficiente de friccion cinetico de una pelmula para una superficie especificada.
Como se usa en la presente memoria, el termino "dispersion" cuando se utiliza en conexion con las composiciones empleadas en esta invencion, se define como una mezcla de al menos dos componentes, teniendo la mezcla una
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fase continua y una fase dispersa. Las dispersiones se pueden formar, por ejemplo, de: (1) una emulsion de dos o mas materiales esencialmente lfquidos con o sin uno o mas agentes dispersantes, o (2) dispersiones de partfculas solidas, con o sin uno o mas agentes dispersantes.
Como se usa en la presente memoria, "elastomero" se define como un copolfmero basado en etileno o basado en propileno que, a temperatura ambiente, puede ser extendido o estirado repetidamente con fuerza hasta al menos 100 % de su longitud original (es decir, el doble de su longitud original), e inmediatamente despues de la retirada de la fuerza, rapidamente (por ejemplo, antes de 5 segundos) vuelve a su longitud original aproximada.
Como se usa en la presente memoria, "adherencia en caliente" se define como la capacidad de un material sellante (por ejemplo, material de recubrimiento o capa sellante de una pelfcula multicapa) para auto-adherirse por encima de su punto de fusion y para generar un sellado hermetico entre dichos materiales sellantes donde la fuerza de sellado se mide inmediatamente despues de una operacion de sellado, cuando los materiales de sellado estan todavfa en un estado semi-fundido, determinado de acuerdo con los metodos descritos en la presente memoria.
Como se usa en la presente memoria, el termino "intervalo de temperatura de la adherencia en caliente significa el intervalo de temperaturas en el cual menos del 50 % de un sellado se abre por medio de un peso con resorte unido.
Como se usa en la presente memoria, "intermedio" se define como la posicion de una capa de una pelfcula multicapa en donde dicha capa descansa entre otras dos capas identificadas. En algunas realizaciones, la capa intermedia puede estar en contacto directo con una o ambas de las dos capas identificadas. En otras realizaciones, tambien pueden estar presentes capas adicionales entre la capa intermedia y una o ambas de las dos capas identificadas.
Como se usa en la presente memoria, "isotactico" se define como la estereorregularidad polimerica que tiene al menos 40 % de pentadas isotacticas de grupos metilo derivados de propileno de acuerdo con analisis por 13C-NMR.
Como se usa en la presente memoria, el termino "micras" " significa micrometros (es decir, 1 x 10-6 metros) y puede ser representado como "pm."
Como se usa en la presente memoria, el termino "temperatura minima de sellado" significa la temperatura alcanzada cuando una temperatura produce un valor de sellado menor que una fuerza de pelado especificada en g/cm y la siguiente temperatura produce un valor de sellado mayor o igual que la fuerza de pelado especificada en g/cm.
Como se usa en la presente memoria, un "plastomero a base de etileno" se define como un copolfmero basado en etileno que tiene una densidad en el intervalo de 0,850 a 0,920 g/cm3, preferiblemente en el intervalo de 0,86 a 0,90 g/cm3, y un punto de fusion por calorimetna diferencial de barrido (DSC) mayor que o igual a 40 °C.
Como se usa en la presente memoria, el termino "phr" significa partes en peso por cien partes de una composicion en base seca, solamente solidos.
Como se usa en la presente memoria, "plastomero a base de propileno" se define para incluir los homopolfmeros, copolfmeros, o mezclas de polfmeros que tienen al menos uno de los siguientes grupos de propiedades:
(a) densidad en el intervalo de 0,850 a 0,920 g/cm3, un punto de fusion por DSC en el intervalo de 40 a 160 °C, y un mdice de fusion en el intervalo de 2 a 100 g/10 min;
(b) un copolfmero de propileno-etileno que incluye de 75 % en peso a 96 % en peso de propileno, de 4 a 25 % en peso de etileno y que tiene una densidad en el intervalo de 0,850 a 0,900 g/cm3;
(c) un modulo flexural de no mas de 2100 MPa y una elongacion de al menos 300 %;
(d) estereorregularidad isotactica, de 84 a 93 % en peso de propileno, de 7 a 16 % en peso de etileno, un punto de fusion por DSC en el intervalo de 42 a 85 °C, un calor de fusion inferior a 75 J/g, cristalinidad de 2 a 65 %, y una distribucion de peso molecular de 2,0 a 3,2;
(e) una mezcla de polfmeros, que comprende al menos un polfmero (A) y al menos un polfmero (B), comprendiendo el polfmero (A) de 60 a 98 % en peso de la mezcla, y comprendiendo el polfmero (A) de 82 a 93 % en peso de unidades derivadas de propileno y de 7 a 18 % en peso de unidades derivadas de un comonomero seleccionado del grupo que consiste en etileno y un monomero insaturado distinto de etileno, y el polfmero (A) se caracteriza ademas porque comprende secuencias de propileno cristalizable, y comprendiendo el polfmero (B) un polfmero termoplastico isotactico distinto del polfmero (A); y
(f) una mezcla de polfmeros, que comprende al menos un polfmero (A) y al menos un polfmero (B), comprendiendo el polfmero (A) de 60 a 98 % en peso de la mezcla, y comprendiendo el polfmero (A) de 65 a 96 % en peso de unidades derivadas de propileno y de 4 a 35 % en peso de unidades derivadas de un comonomero seleccionado del grupo que consiste en etileno y un monomero insaturado distinto de etileno, y el polfmero (A) se caracteriza ademas porque comprende secuencias de propileno cristalizable, y comprendiendo el polfmero (B) un polfmero termoplastico isotactico distinto del polfmero (A).
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Como se usa en la presente memoria, "poKmero" se puede usar para referirse a homopoUmeros, copoUmeros, interpoKmeros, terpoUmeros. Asimismo, un "copolfmero" se puede referir a un polfmero que comprende dos o mas monomeros, asf como a un poKmero que comprende tres o mas monomeros.
Como se usa en la presente memoria, "estereorregular" se define para significar que el numero predominante, p. ej., mayor que 80 %, de los residuos de propileno en el polipropileno o en la fase continua de polipropileno de una mezcla, tal como un copolfmero de impacto excluyendo cualquier otro monomero tal como etileno, tiene la misma insercion 1,2 y la orientacion estereoqmmica del grupo metilo colgante es la misma, o meso o racemica.
Como se usa en la presente memoria, "sustancialmente libre" se define para significar que la capa de pelfcula a la que se hace referencia esta en gran parte, pero no necesariamente en su totalidad, libre de un componente particular (p. ej., el plastomero a base de etileno y/o el plastomero a base de propileno). En una o mas realizaciones, pequenas cantidades del componente pueden estar presentes dentro de la capa de referencia como resultado de los metodos de fabricacion estandar, incluyendo el reciclado de restos de pelfculas y ribetes de los bordes durante el proceso.
Composicion de recubrimiento
Se ha descubierto que cuando se dispersan un primer polfmero que tiene un tamano medio de partfcula menor que o igual a 5000 nanometros y un segundo polfmero que tiene un tamano medio de partfcula menor que o igual a 50 nanometros en un lfquido, en donde el segundo polfmero comprende al menos 5 % en peso del peso total combinado del primer polfmero y del segundo polfmero, se produce una nueva y mejor composicion de recubrimiento. Cuando las composiciones de recubrimiento recubren los sustratos (p. ej., pelfculas multicapa), los sustratos recubiertos presentan mejores caractensticas anti-bloqueo. Cuando se utilizan los sustratos recubiertos para formar sellados hermeticos y envases, los sellados hermeticos presentan mejores propiedades de sellado a baja temperatura. Cuando los sellados hermeticos constituyen un envase para un producto, los sellados hermeticos presentan mejores propiedades de adherencia en caliente.
Se cree que estas propiedades mejoradas se deben en parte a la optimizacion de los tamanos de partfcula del primer polfmero y del segundo polfmero. El primer polfmero tiene un tamano de partfcula relativamente mas grande en comparacion con el tamano de partfcula relativamente mas pequeno del segundo polfmero. Cuando la composicion de recubrimiento de esta invencion, constituida por el primer polfmero de tamano de partfcula mas grande y el segundo polfmero de tamano de partfcula mas pequeno, se aplica o recubre sobre un sustrato, las partfculas compactan de manera optima de modo que las partfculas mas pequenas encajan dentro de los intersticios formados por las partfculas mas grandes. Esto produce un recubrimiento de densidad mas alta con una mejor deposicion y adhesion del recubrimiento para proporcionar las propiedades presentadas de sellado a baja temperatura combinado con mejores propiedades de adherencia en caliente.
En algunas realizaciones, la distribucion del tamano de partfcula de la composicion de recubrimiento, definida como el diametro medio de partfcula en volumen (Dv) dividido por el diametro medio de partfcula en numero (Dn), es mayor que o igual a aproximadamente 2,0; preferiblemente, mayor que o igual a 5; mas preferiblemente, mayor que o igual a 10.
Aspectos de esta invencion relativos a composiciones de recubrimiento que comprenden:
(a) un primer lfquido,
(b) un primer polfmero dispersado en el primer lfquido, teniendo dicho primer polfmero un tamano medio de partfcula menor que o igual a 5000 nanometros;
(c) un segundo polfmero dispersado en el primer lfquido, teniendo dicho segundo polfmero un tamano medio de partfcula menor que o igual a 50 nanometros, comprendiendo dicho segundo polfmero al menos el 5 % en peso del peso total combinado del primer polfmero y del segundo polfmero.
El lfquido es cualquier lfquido adecuado para dispersar el primer copolfmero y/o el segundo copolfmero. Preferiblemente, el lfquido es agua. Preferiblemente, el primer polfmero dispersado en el primer lfquido es una primera dispersion de polfmero.
El primer polfmero es cualquier polfmero adecuado que tiene un tamano medio menor que o igual a 5000 nanometros. El tamano medio de partfcula del primer polfmero puede ser menor que o igual a 4000 nanometros, o menor que o igual a 3000 nanometros, o menor que o igual a 2000 nanometros, o menor que o igual a 1500 nanometros. Preferiblemente, el tamano medio de partfcula del primer polfmero es menor que o igual a 1200 nanometros. Preferiblemente, el primer polfmero es un primer copolfmero. Preferiblemente, el segundo polfmero dispersado en el primer lfquido es una segunda dispersion de polfmero.
El segundo polfmero es cualquier polfmero adecuado que tiene un tamano medio menor que o igual a 50 nanometros. El tamano medio de partfcula del segundo polfmero es menor que 45 nanometros, o menor que 40
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nanometros, o menor que 35 nanometros, o menor que 30 nanometros. Preferiblemente, el segundo poUmero es un segundo copolfmero.
En una realizacion, el lfquido comprende agua y el primer polfmero y el segundo polfmero se dispersan con al menos un agente dispersante para formar al menos una dispersion acuosa.
En otra realizacion, el primer polfmero de la composicion de recubrimiento se dispersa en una primera dispersion acuosa y el segundo copolfmero se dispersa en una segunda dispersion acuosa.
En otra realizacion, el tamano medio de partmula de la primera dispersion acuosa de las composiciones de recubrimiento es menor que o igual a 1000 nanometros, o menor que o igual a 800 nanometros, o menor que o igual a 600 nanometros, o menor que o igual a 400 nanometros.
Preferiblemente, el primer copolfmero comprende etileno y una alfa-olefina que tiene menos de 20 atomos de carbono. Mas preferiblemente, el primer copolfmero comprende etileno y la alfa-olefina es 1-octeno.
Preferiblemente, el mdice de fusion del primer copolfmero es menor que o igual a 35 g/10 min, o menor que o igual a 25 g/10 min, o menor que o igual a l5 g/10 min, o menor que o igual a 10 g/10 min medido de acuerdo con los metodos de ensayo descritos en la presente memoria.
El primer copolfmero de la primera dispersion acuosa de las composiciones de recubrimiento es una mezcla, que comprende un primer copoifmero de etileno y un segundo copolfmero de etileno. En esta realizacion, el primer copolfmero de etileno tiene un primer tamano medio de partfcula y comprende etileno y una primera alfa-olefina. El segundo copolfmero de etileno tiene un segundo tamano medio de partmula y comprende etileno y una segunda alfa-olefina. La primera alfa-olefina y la segunda alfa-olefina tienen menos de 20 atomos de carbono. En algunas realizaciones, la primera alfa-olefina y la segunda alfa-olefina son iguales. Preferiblemente, la primera alfa-olefina y la segunda alfa-olefina son 1-octeno. En esta realizacion, el tamano medio de partmula del primer copolfmero de etileno es menor que 1100 nanometros y el tamano medio de partmula del segundo copolfmero de etileno es menor que 700 nanometros. El mdice de fusion del primer copolfmero de etileno y del segundo copolfmero es menor que 10 g/10 min medido de acuerdo con los metodos de ensayo descritos en esta memoria.
En otra realizacion, la primera dispersion acuosa puede ser una mezcla del primer copolfmero de etileno y del segundo copolfmero de etileno. El tamano medio de partmula de la mezcla esta en el intervalo de 400 a 1200 nanometros, o de 400 a 1000 nanometros, o de 400 a 800 nanometros, o de 400 a 700 nanometros, o de 400 a 600 nanometros.
En otra realizacion, el primer copolfmero de etileno comprende etileno y 1-octeno, tiene un tamano medio de partmula menor que 1100 nanometros y un mdice de fusion menor que 10 g/10 min medido de acuerdo con los metodos de ensayo descritos en esta memoria. El segundo copolfmero de etileno comprende etileno y 1-octeno, tiene un tamano medio de partmula menor que 850 nanometros y un mdice de fusion menor que 35 g/10 min medido de acuerdo con los metodos de ensayo descritos en esta memoria.
En algunas realizaciones, la primera alfa-olefina y la segunda alfa-olefina son diferentes.
En algunas realizaciones, el agente dispersante de la composicion de recubrimiento comprende un copolfmero seleccionado del grupo que consiste en un copolfmero de etileno-acido acnlico, una sal ionizada del copolfmero de etileno-acido acnlico, un copolfmero de etileno-acido metacnlico, una sal ionizada del copolfmero de etileno-acido metacnlico, un acido graso, una sal ionizada de un acido graso, y mezclas de los mismos.
En una realizacion preferida, el agente dispersante es copolfmero de etileno-acido acnlico ionizado con hidroxido de potasio o acido montanico ionizado con hidroxido de potasio.
En otra realizacion, el segundo copolfmero se selecciona del grupo que consiste en un copolfmero de etileno-acido acnlico, una sal ionizada del copolfmero de etileno-acido acnlico, un copolfmero de etileno-acido metacnlico, una sal ionizada del copolfmero de etileno-acido metacnlico, y mezclas de los mismos.
El tamano medio de partmula de la segunda dispersion acuosa es menor que 50 nanometros, o menor que 40 nanometros, o menor que 30 nanometros, o menor que 20 nanometros.
En una o mas realizaciones, el segundo polfmero comprende al menos 10 % en peso del peso total combinado del primer polfmero y el segundo polfmero, o al menos 15 % en peso del peso total combinado del primer polfmero y el segundo polfmero.
En una o mas realizaciones, el segundo polfmero comprende al menos 10 % en peso del peso total combinado del primer copolfmero y el segundo copolfmero, o al menos 15 % en peso del peso total combinado del primer copolfmero y el segundo copolfmero.
En una o mas realizaciones, las composiciones de recubrimiento comprenden ademas un agente de deslizamiento. El agente de deslizamiento tiene un tamano medio de partmula menor que 130 nanometros, o menor que 100
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nanometros, o menor que 70 nanometros, o menor que 50 nanometros. El agente de deslizamiento puede comprender una cera de polietileno, una cera de parafina, una cera microcristalina, una cera de abejas, una cera de carnauba, una cera montana, una cera de candelilla, una cera sintetica, o mezclas de las mismas.
En una o mas realizaciones, las composiciones de recubrimiento pueden comprender ademas uno o mas agentes anti-bloqueo. Los agentes anti-bloqueo se pueden seleccionar del grupo que consiste en partfculas de polimetilmetacrilato, partfculas de silicona, sflice coloidal, partfculas de sflice de pirolisis, goma de silicona, talco, arcilla finamente dividida y mezclas de los mismos. El tamano medio de partfcula del agente anti-bloqueo es de 0,5 a 10 micras.
En una o mas realizaciones, las composiciones de recubrimiento pueden comprender ademas uno o mas agentes coalescentes y humectantes. Los agentes coalescentes y humectantes se pueden seleccionar del grupo que consiste en un eter hexflico o bendlico de etilenglicol, un eter hexflico de dietilenglicol, un alcohol butflico, un alcohol hexflico, un alcohol octflico, diacetona alcohol, un tensioactivo no ionico, un tensioactivo anionico y mezclas de los mismos.
En una o mas realizaciones, las composiciones de recubrimiento pueden comprender ademas uno o mas imprimadores. El imprimador se puede seleccionar del grupo que consiste en resina de polietilenimina (PEI), una resina epoxi reticulada, y una resina de poliuretano.
Sustratos recubiertos
Otros aspectos de esta invencion son sustratos que son recubiertos con las composiciones de recubrimiento de esta invencion, descritas aqrn, para formar sustratos recubiertos. Los sustratos se pueden seleccionar del grupo que consiste en una pelfcula de poliolefina, una pelfcula de polipropileno, una pelfcula de tereftalato de polietileno, una pelfcula de celofan, una pelfcula de polietileno, papel, papel de aluminio, una pelfcula termoplastica de una sola capa, y una pelfcula de poliamida.
Los sustratos tambien pueden ser cualquier superficie de una capa de las pelfculas termoplasticas de multiples capas descritas en esta memoria.
En una realizacion, las composiciones de recubrimiento se aplican al menos a una superficie mas externa de la pelfcula termoplastica multicapa. En otras realizaciones, las composiciones de recubrimiento se aplican a ambas capas de piel mas exteriores de la pelfcula termoplastica multicapa.
La composicion de recubrimiento se aplica al sustrato a un peso de recubrimiento de 0,1 a 6,0 g/m2 o 0,5 a 5,0 g/m2, o 1,0 a 3,0 g/m2, o 2,0 a 2,5 g/m2 de sustrato.
Pelfeulas multicapa como sustratos recubiertos
Los sustratos de pelfcula multicapa que pueden ser recubiertos con las composiciones de recubrimiento de esta invencion, pueden estar compuestos de una capa central, una o mas capas de union (es decir, una primera capa de union y/o una segunda capa de union), una o mas capas de piel (es decir, una primera capa de piel y/o una segunda capa de piel), y pueden incluir uno o mas aditivos. Dichos sustratos de pelfcula multicapa pueden ser orientados en una o mas direcciones, y pueden ser sometidos a uno o mas tratamientos de superficie y/o tratamientos de metalizacion. Una de las superficies de dichos sustratos de pelfcula multicapa pueden recibir un recubrimiento superior. La superficie de los sustratos de pelfcula multicapa que no sera recubierta con las composiciones de recubrimiento de esta invencion puede recibir otro recubrimiento superior. Estos sustratos de pelfculas multicapa se pueden utilizar como mono-bandas o se pueden utilizar en laminaciones.
Capa central de pelfculas multicapa
Como es conocido por los expertos en la tecnica, la capa central de una pelfcula multicapa es lo mas comunmente la capa mas gruesa y proporciona la base de la estructura multicapa. La capa central de la pelfcula multicapa que se puede usar como un sustrato para la presente invencion comprende cualquier poliolefina formadora de pelfcula conocida en la tecnica.
En algunas realizaciones de esta invencion, la capa central comprende al menos un polfmero seleccionado del grupo que consiste en polfmero de butileno, polfmero de etileno, polfmero de polietileno de alta densidad (HDPE), polfmero de polietileno de densidad media (MDPE), polfmero de polietileno de baja densidad (LDPE), polfmero de propileno (Pp), polfmero de polipropileno isotactico (iPP), polfmero de polipropileno de alta cristalinidad (HCPP), copolfmeros de etileno-propileno (EP), terpolfmeros de etileno-propileno-butileno (EPB), copolfmero de propileno- butileno (PB), un elastomero de etileno, un plastomero a base de etileno, un elastomero de propileno y combinaciones o mezclas de los mismos.
En algunas realizaciones, la capa central comprende el plastomero a base de propileno, como se define en esta memoria, y, opcionalmente, uno o mas de otros polfmeros. Preferiblemente, el plastomero a base de propileno comprende copolfmeros aleatorios de etileno-propileno (EP), terpolfmeros aleatorios de etileno-propileno-butileno
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(EPB), copoUmeros aleatorios heterofasicos, poKmeros de butileno, polipropilenos con metaloceno, elastomeros a base de propileno o a base de etileno y/o plastomeros a base de etileno, o combinaciones de los mismos. En realizaciones preferidas, el plastomero a base de propileno tiene una densidad en el intervalo de 0,850 a 0,920 g/ cm3, un punto de fusion por DSC en el intervalo de 40 a 160 °C, y un mdice de fusion en el intervalo de 2 a 100 g/10 min. Mas preferiblemente, el plastomero a base de propileno es un grado de polfmero VISTAMAXX™ (comercialmente disponible de ExxonMobil Chemical Company of Baytown, TX). Los grados preferidos de VlSTAMAXX™ son VM6100 y VM3000. Alternativamente, el plastomero a base de propileno puede ser un grado adecuado de los polfmeros de alto rendimiento VERSIFY™ (comercialmente disponible de The Dow Chemical Company of Midland, Michigan), resinas Basell CATALLOY™ tales como ADFLEX™ T100F, SOFTELL™ Q020F, CLYRELL™ SM1340 (comercialmente disponibles de Basell Polyolefins of The Netherlands), copolfmeros aleatorios PB (propileno-buteno-1) tales como Basell PB 8340 (comercialmente disponible de Basell Polyolefins of The Netherlands), Borealis BORSOFT™ SD233CF, (comercialmente disponible de Borealis of Denmark), polietilenos con metaloceno EXCEED™ 1012CA y 1018CA, plastomeros a base de etileno EXACT™ 5361, 4049, 5371, 8201, 4150, 3132, polietileno de baja densidad (LDPE) EMCC 3022.32 (comercialmente disponible de ExxonMobil Chemical Company of Baytown, TX), homopolfmero de polipropileno Total polipropileno 3371 (comercialmente disponible de Total Petrochemicals of Houston, TX) y terpolfmero JPP 7500 C2C3C4 (comercialmente disponible de Japan Polypropylene Corporation of Japan).
En las realizaciones mas preferidas, el plastomero a base de propileno es un copolfmero de propileno-etileno y la primera capa de union comprende al menos 10 % en peso del plastomero a base de propileno en la primera capa de union, preferiblemente al menos 25 % en peso del plastomero a base de propileno en la primera capa de union, mas preferiblemente al menos 50 % en peso del plastomero a base de propileno en la primera capa de union, y lo mas preferiblemente al menos 90 % en peso del plastomero a base de propileno en la primera capa de union. En algunas realizaciones preferidas, la primera capa de union comprende aproximadamente 100 % en peso del plastomero a base de propileno.
En algunas realizaciones, el plastomero a base de propileno tiene un contenido de propileno que vana de 75 a 96 % en peso, preferiblemente que vana de 80 a 95 % en peso, mas preferiblemente que vana de 84 a 94 % en peso, lo mas preferiblemente que vana de 85 a 92 % en peso, y un contenido de etileno que vana de 4 a 25 % en peso, preferiblemente que vana de 5 a 20 % en peso, mas preferiblemente que vana de 6 a 16 % en peso, lo mas preferiblemente que vana de 8 a 15 % en peso.
El plastomero a base de propileno preferiblemente tiene una densidad que vana de 0,850 a 0,920 g/cm3, mas preferiblemente que vana de 0,850 a 0,900 g/cm3, lo mas preferiblemente de 0,870 a 0,885 g/cm3.
El punto de fusion por DSC del plastomero a base de propileno preferiblemente vana de 40 °C a 160 °C, mas preferiblemente de 60 °C a 120 °C. Lo mas preferiblemente, el punto de fusion por DSC es inferior a 100 °C.
En algunas realizaciones, el plastomero a base de propileno tiene un mdice de fusion que vana de 2 a 100 g/10 min, preferiblemente que vana de 5 a 50 g/10 min, mas preferiblemente que vana de 5 a 25 g/10 min, lo mas preferiblemente de 5 a 10 g/10 min.
El plastomero a base de propileno puede tener ademas una distribucion de peso molecular (MWD) por debajo de 7,0, preferiblemente que vana de 1,8 a 5,0, mas preferiblemente que vana de 2,0 a 3,2, lo mas preferiblemente, menor que o igual a 3,2.
El plastomero a base de propileno tiene un modulo flexural preferiblemente de no mas de 2100 MPa, mas preferiblemente no mas de 1500 MPa, lo mas preferiblemente que vana de 20 MPa a 700 MPa.
La elongacion del plastomero a base de propileno es preferiblemente al menos 300 %, mas preferiblemente al menos 400 %, aun mas preferiblemente al menos 500 %, y lo mas preferiblemente mayor que 1000 %. En algunos casos, son posibles elongaciones de 2000 % o mas.
El calor de fusion del plastomero a base de propileno es preferiblemente menor que 75 J/g.
En algunas realizaciones, el plastomero a base de propileno tiene una cristalinidad estereorregular isotactica. En otras realizaciones, el plastomero a base de propileno tiene una cristalinidad que vana de 2 a 65 %.
El plastomero a base de propileno puede ser producido mediante un procedimiento de polimerizacion con un unico catalizador de sitio. En algunas realizaciones, el catalizador de sitio unico incorpora hafnio.
La capa central puede comprender tambien uno o mas polfmeros adicionales. Cuando estan presentes uno o mas polfmeros adicionales, el plastomero a base de propileno esta presente preferiblemente en una cantidad de al menos 25 a 75 % en peso de la capa central. Tambien son permisibles cantidades del plastomero a base de propileno menores que 25 % en peso (p. ej., 10 % en peso) o mayores que 75 % en peso (p. ej., 90 % en peso o mas), dependiendo de las propiedades deseadas para el producto de pelmula multicapa. Los polfmeros adicionales opcionales pueden comprender uno o mas homopolfmeros C2-C8, copolfmeros, o terpolfmeros.
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En una realizacion preferida, la capa central es un homopoUmero iPP. Un ejemplo de un iPP apropiado es ExxonMobil PP4712E1 (comercialmente disponible de ExxonMobil Chemical Company of Baytown, tX). Otro iPP apropiado es polipropileno Total 3371 (comercialmente disponible de Total Petrochemicals of Houston, TX). Un ejemplo de HCPP es polipropileno Total 3270 (comercialmente disponible de Total Petrochemicals of Houston, TX).
La capa central puede incluir ademas una resina de hidrocarburos. Las resinas de hidrocarburos pueden servir para mejorar o modificar el modulo flexural, mejorar la procesabilidad, o mejorar las propiedades de barrera de la pelfcula. La resina puede ser un hidrocarburo de bajo peso molecular que sea compatible con el polfmero del nucleo. Opcionalmente, la resina puede ser hidrogenada. La resina puede tener un promedio de peso molecular en numero menor que 5000, preferiblemente menor que 2000, lo mas preferiblemente en el intervalo de 500 a 1000. La resina puede ser natural o sintetica y puede tener un punto de reblandecimiento en el intervalo de 60 a 180 °C.
Las resinas de hidrocarburos adecuadas incluyen, pero no se limitan a resinas de petroleo, resinas de terpeno, resinas de estireno, y resinas de ciclopentadieno. En algunas realizaciones, la resina de hidrocarburos se selecciona del grupo que consiste en resinas de hidrocarburos alifaticos, resinas de hidrocarburos alifaticos hidrogenadas, resinas de hidrocarburos alifaticos/aromaticos, resinas de hidrocarburos alifaticos-aromaticos hidrogenadas, resinas de hidrocarburos cicloalifaticos, resinas cicloalifaticas hidrogenadas, resinas de hidrocarburos cicloalifaticos/aromaticos, resinas de hidrocarburos cicloalifaticos/aromaticos hidrogenadas, resinas de hidrocarburos aromaticos hidrogenadas, resinas de politerpeno, resinas de terpeno-fenol, colofonias y esteres de colofonia, colofonias hidrogenadas y esteres de colofonia, y combinaciones de las mismas.
Las resinas de hidrocarburos que pueden ser adecuadas para uso como se describe en la presente memoria incluyen EMPR 120, 104, 111, 106, 112, 115, EMFR 100 y 100A, ECR-373 y ESCOREZ™ 2101, 2203, 2520, 5380, 5600, 5618, 5690 (comercialmente disponibles de ExxonMobil Chemical Company of Baytown, TX); esteres de colofonia ARKON™ M90, M100, M115 y M135 y SUPER ESTER™ (comercialmente disponibles de Arakawa Chemical Company of Japan); estireno modificado con fenol, resinas de metil-estireno, resinas de terpeno estirenado SYLVARES™, resinas de terpeno-aromaticas, y resinas de terpeno fenolicas ZONAtAc™ (comercialmente disponibles de Arizona Chemical Company of Jacksonville, FL); esteres de colofonia SYLVATAC™ y SYLVALITE™ (comercialmente disponibles de Arizona Chemical Company of Jacksonville, FL); resinas alifaticas aromaticas NORSOLENE™ (comercialmente disponibles de Cray Valley of France); resinas fenolicas de terpeno DERTOPHENE™ (comercialmente disponibles de DRT Chemical Company of Landes, France); resinas EASTOTAC™, resinas PICCOTAC™ C5/C9, resinas aromaticas REGALlTE™ y REGALREZ™ y resinas cicloalifaticas/aromaticas REGALITE™ (comercialmente disponibles de Eastman Chemical Company of Kingsport, TN); WINGTACK™ ET y EXTRA™ (comercialmente disponibles de Sartomer de Exton, PA); colofonias y esteres de colofonia FORAL™, pEnTALYN™, y PERMALYN™ (comercialmente disponibles de Hercules, ahora Eastman Chemical Company of Kingsport, TN); resinas C5 modificadas por acido, resinas C5/C9, y resinas C5/C9 modificadas por acido, QUINTONE™ (comercialmente disponibles de Nippon Zeon of Japan); y mezcla de resinas aromaticas/cicloalifaticas LX™ (comercialmente disponibles de Neville Chemical Company of Pittsburgh, PA); resinas aromaticas de terpeno hidrogenadas CLEARON™ (comercialmente disponibles de Yasuhara of Japan); y PICCOLYTE™ (comercialmente disponible de Loos & Dilworth, Inc. de Bristol, PA). Otras resinas de hidrocarburos adecuadas se pueden encontrar en la patente de Estados Unidos 5.667.902. Los ejemplos precedentes son solamente ilustrativos y de ningun modo limitantes.
Las resinas de hidrocarburos preferidas para uso en las pelfculas de esta invencion incluyen resinas alidclicas saturadas. Dichas resinas, si se utilizan, pueden tener un punto de reblandecimiento en el intervalo de 85 a 140 °C, o preferiblemente en el intervalo de 100 a 140 °C, medido por la tecnica de anillo y bola. Ejemplos de resinas alidclicas saturadas adecuadas, comercialmente disponibles son ARKON-P® (comercialmente disponibles de Arakawa Forest Chemical Industries, Ltd., of Japan).
La cantidad de dichas resinas de hidrocarburos, ya sea solas o en combinacion, en la capa central es preferiblemente menos de 20 % en peso, mas preferiblemente en el intervalo de 1 a 5 % en peso, basado en el peso total de la capa central.
La capa central puede comprender ademas uno o mas aditivos tales como agentes opacificantes, pigmentos, colorantes, agentes de cavitacion, agentes de deslizamiento, antioxidantes, agentes anti-niebla, agentes anti- estaticos, cargas, aditivos de barrera contra la humedad, aditivos de barrera contra los gases, y combinaciones de los mismos, como se expone con detalle mas adelante. Un agente anti-estatico adecuado es ARMOSTAT™ 475 (comercialmente disponible de Akzo Nobel of Chicago, IL).
Los agentes de cavitacion pueden estar presentes en la capa central en una cantidad menor que 30 % en peso, preferiblemente menor que 20 % en peso, lo mas preferiblemente en el intervalo de 2 a 10 % en peso, basado en el peso total de la capa central. Alternativamente, la capa central puede ser cavitada por beta nucleacion.
Preferiblemente, la cantidad total de aditivos en la capa central comprende hasta aproximadamente 20 % en peso de la capa central, pero algunas realizaciones pueden comprender aditivos en la capa central en una cantidad de hasta aproximadamente 30 % en peso de la capa central.
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La capa central preferiblemente tiene un espesor en el intervalo de 5 a 100 micras, mas preferiblemente de 5 a 50 micras, lo mas preferiblemente de 5 a 25 micras.
Primera capa de union de peliculas multicapa
Como es sabido por los expertos en la tecnica, la capa de union de una pelfcula multicapa se utiliza tfpicamente para conectar otras dos capas, parcial o totalmente incompatibles, de la estructura de pelfcula multicapa, p. ej., una capa central y una capa de piel, y esta en posicion intermedia entre estas otras capas.
En algunas realizaciones de esta invencion, la primera capa de union esta en contacto directo con la superficie de la capa central. En otras realizaciones, otra capa o capas pueden ser intermedias entre la capa central y la primera capa de union.
En algunas realizaciones de esta invencion, la pelfcula descrita puede ser una pelfcula multicapa metalizada de 4 capas, incluyendo una capa central, una primera capa de piel, y una capa metalizada, todo como se describe en la presente memoria, y una capa de union localizada aqu ya sea (a) intermedia entre la capa central y la primera capa de piel o (b) intermedia entre la capa central y la capa metalizada. En otras realizaciones, la pelfcula multicapa descrita en esta memoria puede ser una pelfcula multicapa metalizada de 5 capas, que incluye una capa central, una primera capa de piel, una capa metalizada, una primera capa de union en posicion intermedia entre la capa central y la capa de sellado y una segunda capa de union en posicion intermedia entre la capa central y la capa metalizada. Las capas de union de la presente invencion preferiblemente comprenden al menos un polfmero seleccionado del grupo que consiste en polfmero de butileno, polfmero de etileno, polfmero de polietileno de alta densidad (HDPE), polfmero de polietileno de media densidad (MDPE), polfmero de polietileno de baja densidad (LDPE), polfmero de propileno (PP), polfmero de polipropileno isotactico (iPP), polfmero de polipropileno de alta cristalinidad (HCPP), copolfmeros de etileno-propileno (EP), terpolfmeros de etileno-propileno-butileno (EPB), copolfmero de propileno-butileno (PB), un elastomero de etileno, un plastomero a base de etileno, un elastomero de propileno y combinaciones o mezclas de los mismos.
En algunas realizaciones, la primera capa de union comprende el plastomero a base de propileno, como se define en esta memoria, y, opcionalmente, uno o mas de otros polfmeros. Preferiblemente, el plastomero a base de propileno comprende copolfmeros aleatorios de etileno-propileno (EP), terpolfmeros aleatorios de etileno-propileno- butileno (EPB), copolfmeros aleatorios heterofasicos, polfmeros de butileno, polipropilenos con metaloceno, elastomeros a base de propileno o a base de etileno y/o plastomeros a base de etileno, o combinaciones de los mismos.
La primera capa de union puede comprender tambien uno o mas polfmeros adicionales. Cuando estan presentes uno o mas polfmeros adicionales, el plastomero a base de propileno esta presente preferiblemente en una cantidad de al menos 25 a 75 % en peso de la primera capa de union. Tambien son permisibles cantidades del plastomero a base de propileno menores que 25 % en peso (p. ej., 10 % en peso) o mayores que 75 % en peso (p. ej., 90 % en peso o mas), dependiendo de las propiedades deseadas para el producto de pelfcula multicapa. Los polfmeros adicionales opcionales pueden comprender uno o mas homopolfmeros C2-C8, copolfmeros, o terpolfmeros. Preferiblemente, el polfmero adicional esta constituido por al menos uno entre un homopolfmero iPP, un copolfmero EP, y combinaciones de los mismos. Un ejemplo de un homopolfmero iPP adecuado es polipropileno Total 3371 (comercialmente disponible de Total Petrochemicals of Houston, TX).
En algunas realizaciones, la primera capa de union puede comprender ademas uno o mas aditivos tales como agentes opacificantes, pigmentos, colorantes, agentes de cavitacion, agentes de deslizamiento, antioxidantes, agentes anti-niebla, agentes anti-estaticos, agentes anti-bloqueo, cargas, aditivos de barrera contra la humedad, aditivos de barrera contra los gases, y combinaciones de los mismos, como se expone con detalle mas adelante.
El espesor de la primera capa de union esta tfpicamente en el intervalo de 0,50 a 25 micras, preferiblemente de 0,50 a 12 micras, mas preferiblemente de 0,50 a 6 micras, y lo mas preferiblemente de 2,5 a 5 micras. Sin embargo, en algunas pelfculas mas finas, el espesor de la primera capa de union puede ser de 0,5 a 4 micras, o de 0,5 a 2 micras, o de 0,5 a 1,5 micras.
Primera capa de piel de peliculas multicapa
En algunas realizaciones de esta invencion, la primera capa de piel es contigua a la primera capa de union. En otras realizaciones, una o mas de otras capas pueden ser intermedias entre la primera capa de union y la primera capa de piel.
En algunas realizaciones, la primera capa de piel incluye un polfmero que es adecuado para el termosellado o para unirse a sf mismo, cuando se pliega entre las mordazas de engarce-sellado en caliente. Comunmente, los polfmeros adecuados de la capa de piel incluyen copolfmeros o terpolfmeros de etileno, de propileno, y de butileno y pueden tener puntos de fusion por DSC mas bajos o mas altos que el punto de fusion por DSC del plastomero a base de propileno. En algunas realizaciones preferidas, la primera capa de piel comprende al menos un polfmero seleccionado del grupo que consiste en homopolfmero de propileno, copolfmero de etileno-propileno, homopolfmero y copolfmero de butileno, terpolfmero de etileno-propileno-butileno (EPB), acetato de etilen-vinilo (EVA),
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homopoUmero de propileno catalizado con metaloceno, y combinaciones de los mismos. Un ejemplo de un terpoKmero EPB adecuado es Chisso XPM-7794 (comercialmente disponible de Japan Polypropylene Corporation, originalmente conocida como Chisso Corporation of Japan).
Se pueden utilizar mezclas sellables por calor para proporcionar la primera capa de piel. Por lo tanto, junto con el polfmero de la capa de piel identificado anteriormente puede haber, por ejemplo, otros polfmeros, tales como homopolfmero de polipropileno, p. ej., uno que es igual o diferente del iPP de la capa central. La primera capa de piel puede tener un aspecto mate y adicional o alternativamente, puede incluir materiales seleccionados del grupo que consiste en copolfmeros aleatorios de etileno-propileno, polietileno de baja densidad (LDPE), polietileno lineal de baja densidad (LLDPE), polietileno de densidad media (MDPE), polietileno de alta densidad (HDPE), y combinaciones de los mismos.
En una realizacion preferida, la primera capa de piel es un sustrato para cualquiera de las composiciones de recubrimiento de esta invencion.
La primera capa de piel puede comprender tambien aditivos de ayuda al proceso, tales como agentes anti-bloqueo, agentes anti-estaticos, agentes de deslizamiento y combinaciones de los mismos, como se expone en mayor detalle mas adelante.
El espesor de la primera capa de piel esta tipicamente en el intervalo de 0,10 a 7,0 micras, preferiblemente aproximadamente 0,10 a 4 micras, y lo mas preferiblemente 0,10 a 3 micras. En algunas realizaciones, el espesor de la primera capa de piel puede ser de 0,10 a 2 micras, 0,10 a 1 micras, o 0,10 a 0,50 micras. En algunas realizaciones de pelfcula comunmente preferidas, la primera capa de piel tiene un espesor en el intervalo de 0,5 a 2 micras, 0,5 a 3 micras, o 1 a 3,5 micras.
Segunda capa de piel de peliculas multicapa
Una segunda capa de piel es opcional y cuando esta presente se proporciona en el lado opuesto de la capa central de la primera capa de piel. La segunda capa de piel puede ser contigua a la capa central o contigua a una o mas de otras capas que estan en posicion intermedia entre la capa central y la segunda capa de piel. La segunda capa de piel se puede proporcionar para mejorar las propiedades de barrera de la pelfcula, la procesabilidad, la capacidad de impresion, y/o la compatibilidad para la metalizacion, recubrimiento, y laminacion con otras pelfculas o sustratos.
En algunas realizaciones, la segunda capa de piel comprende al menos un polfmero seleccionado del grupo que consiste en un polfmero o copolfmero PE, un polfmero o copolfmero PP, un copolfmero de etileno-propileno, un terpolfmero EPB, un copolfmero PB, un copolfmero de etileno-alcohol vimlico (EVOH), y combinaciones de los mismos. Preferiblemente, el polfmero PE es polietileno de alta densidad (HDPE), tal como HD-6704.67 (comercialmente disponible de ExxonMobil Chemical Company of Baytown, TX), M-6211 y HDPE M-6030 (comercialmente disponible de Equistar Chemical Company of Houston, TX). Un copolfmero de etileno-propileno adecuado es Fina 8573 (comercialmente disponible de Fina Oil Company of Dallas, TX). Los terpolfmeros EPB preferidos incluyen Chisso 7510 y 7794 (comercialmente disponibles de Chisso Corporation of Japan). Para las funciones de recubrimiento y de impresion, la segunda capa de piel puede comprender preferiblemente un copolfmero que ha sido tratado en superficie. Para las propiedades de metalizacion o de barrera, pueden ser preferidos un HDPE, un copolfmero PB, PP o EVOH. Un copolfmero EVOH adecuado es EVAL™ G176B (comercialmente disponible de Kuraray Company Ltd. of Japan).
La segunda capa de piel puede comprender tambien aditivos de ayuda al proceso, tales como agentes anti-bloqueo, agentes anti-estaticos, agentes de deslizamiento y combinaciones de los mismos, como se expone en mayor detalle mas adelante.
El espesor de la segunda capa de piel depende de la funcion prevista de la segunda capa de piel, pero esta tipicamente en el intervalo de 0,50 a 3,5 micras, preferiblemente de 0,50 a 2 micras, y en muchas realizaciones lo mas preferiblemente de 0,50 a 1,5 micras. Tambien, en realizaciones de pelfcula mas fina, el espesor de la segunda capa de piel puede variar desde 0,50 a 1,0 micras, o de 0,50 a 0,75 micras.
Segunda capa de union de peliculas multicapa
Una segunda capa de union es opcional y cuando esta presente se localiza como intermedia entre la capa central y la segunda capa de piel. En una realizacion, la segunda capa de union comprende una mezcla de homopolfmero de propileno y, opcionalmente, al menos un plastomero a base de propileno, como se ha descrito antes. El homopolfmero de propileno es preferiblemente un iPP. El plastomero a base de propileno comprende preferiblemente al menos 10 % en peso de la segunda capa de union, mas preferiblemente al menos 90 % en peso de la segunda capa de union. En algunas realizaciones preferidas, la segunda capa de union es un material promotor de la adhesion tal como ADMER™ AT1179A (comercialmente disponible de Mitsui Chemicals America Inc. of Purchase, NY), un polipropileno modificado con anhfdrido maleico.
La segunda capa de union puede comprender ademas uno o mas aditivos tales como agentes opacificantes, pigmentos, colorantes, agentes de cavitacion, agentes de deslizamiento, antioxidantes, agentes anti-niebla, agentes
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anti-estaticos, agentes anti-bloqueo, cargas, aditivos de barrera contra la humedad, aditivos de barrera contra los gases, y combinaciones de los mismos, como se expone en mayor detalle mas adelante.
El espesor de la segunda capa de union esta en el intervalo de 0,5 a 25 micras, preferiblemente de 1 a 12 micras, y lo mas preferiblemente de 1 a 10 micras. Tambien, el espesor puede ser de 0,5 a 8 micras, o de 1 a 6 micras, o de 1 a 4 micras.
Aditivos para peliculas multicapa
Los aditivos que pueden estar presentes en una o mas capas de las pelfculas multicapa de esta invencion, incluyen, pero no se limitan a agentes opacificantes, pigmentos, colorantes, agentes de cavitacion, agentes de deslizamiento, antioxidantes, agentes anti-niebla, agentes anti-estaticos, agentes anti-bloqueo, cargas, aditivos de barrera contra la humedad, aditivos de barrera contra los gases, y combinaciones de los mismos. Dichos aditivos se pueden usar en cantidades eficaces, que vanan dependiendo de la propiedad requerida.
Son ejemplos de agentes opacificantes, pigmentos o colorantes adecuados, oxido de hierro, negro carbon, aluminio, dioxido de titanio (TO2), carbonato de calcio (CaCO3), talco, y combinaciones de los mismos.
Los aditivos de cavitacion o inciadores de huecos pueden incluir cualquier material organico o inorganico adecuado que sea incompatible con el material o materiales polimericos de la capa o capas a las que se anade, a la temperatura de orientacion biaxial, con el fin de crear una pelfcula opaca. Son ejemplos de partfculas adecuadas iniciadoras de huecos, esferas de tereftalato de polibutileno (PBT), de nilon, esferas de vidrio preformadas solidas o huecas, perlas o esferas de metal, esferas de ceramica, carbonato de calcio, talco, carbon, copolfmeros olefmicos dclicos (COC), o combinaciones de los mismos. La cavitacion se puede introducir tambien por beta-cavitacion, que incluye crear cristales de forma beta de polipropileno y convertir al menos alguno de los beta-cristales en cristales de polipropileno de forma alfa y crear un pequeno hueco permanente despues de la conversion. Las realizaciones beta- cavitadas preferidas de la capa central pueden comprender tambien un agente de nucleacion beta-cristalino. Sustancialmente se puede usar cualquier agente de nucleacion beta-cristalino (“agente de beta nucleacion" o "beta nucleador"). El diametro medio de las partfculas iniciadoras de huecos tfpicamente puede ser de aproximadamente 0,1 a 10 micras.
Los agentes de deslizamiento pueden incluir amidas de acidos alifaticos superiores, esteres de acidos alifaticos superiores, ceras, aceites de silicona, y jabones metalicos. Dichos agentes de deslizamiento se pueden usar en cantidades que vanan de 0,1 a 2 % en peso basado en el peso total de la capa a la que se anaden. Un ejemplo de un aditivo de deslizamiento que puede ser util para esta invencion es erucamida.
Los agentes de deslizamiento no migratorios, utilizados en una o mas capas de piel de las pelfculas multicapa de esta invencion, pueden incluir metacrilato de polimetilo (PMMA). El agente de deslizamiento no migratorio puede tener un tamano medio de partfcula en el intervalo de aproximadamente 0,5 a 8 micras, o de 1 a 5 micrones, o 2 a 4 micras, dependiendo del espesor de la capa y de las propiedades de deslizamiento deseadas. Alternativamente, el tamano de las partfculas en el agente de deslizamiento no migratorio, tal como PMMA, puede mas de un 20 % mayor que el espesor de la capa de piel que contiene el agente de deslizamiento, o mas de un 40 % mayor que el espesor de la capa de piel, o mas de un 50 % mayor que el espesor de la capa de piel. El tamano de las partfculas de dicho agente de deslizamiento no migratorio puede ser tambien al menos 10 % mayor que el espesor de la capa de piel, o al menos 20 % mayor que el espesor de la capa de piel, o al menos 40 % mayor que el espesor de la capa de piel. En general se contemplan, agentes de deslizamiento no migratorios particulados, esfericos, que incluyen las resinas PMMA, tales como EPOSTAR™ (comercialmente disponible de Nippon Shokubai Co., Ltd. of Japan). Es conocido tambien que existen otras fuentes comerciales de materiales adecuados. No migratorio significa que estos agentes particulados generalmente no cambian de localizacion a traves de las capas de la pelfcula de la manera que lo hacen los agentes de deslizamiento migratorios. Se contempla tambien, un polidialquil siloxano convencional, tal como aceite de silicona o aditivo de goma que tiene una viscosidad de 10.000 a 2.000.000 centistokes.
Los anti-oxidantes adecuados pueden incluir antioxidantes fenolicos, tales como IRGANOX® 1010 (comercialmente disponible de Ciba-Geigy Company of Switzerland). Dicho anti-oxidante se utiliza en general en cantidades que vanan de 0,1 a 2 % en peso, basado en el peso total de la capa o capas a las que se anade.
Los agentes anti-estaticos pueden incluir sulfonatos de metales alcalinos, polidiorganosiloxanos modificados con polieter, polialquilfenilsiloxanos y aminas terciarias. Dichos agentes anti-estaticos se pueden usar en cantidades que vanan de aproximadamente 0,05 a 3 % en peso, basado en el peso total de la capa o capas.
Los ejemplos de agentes anti-bloqueantes adecuados pueden incluir productos a base de sflice tales como SYLOBLOC® 44 (comercialmente disponible de Grace Davison Products of Colombia, MD), partfculas PMMA tales como EPOSTAR™ (comercialmente disponible de Nippon Shokubai Co., Ltd. of Japan), o polisiloxanos tales como TOSPEARL (comercialmente disponible de GE Bayer Silicones of Wilton, CT). Dicho agente anti-bloqueante comprende una cantidad efectiva de hasta aproximadamente 3000 ppm del peso de la capa o capas a las que se anade.
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Las cargas utiles en esta invencion pueden incluir materiales solidos inorganicos finamente divididos, tales como s^lice, s^lice de pirolisis, tierra de diatomeas, carbonato de calcio, silicato de calcio, silicato de aluminio, caolm, talco, bentonita, arcilla y pulpa.
Los aditivos adecuados de barrera contra la humedad y contra los gases pueden incluir cantidades eficaces de resinas de bajo peso molecular, resinas de hidrocarburos, particularmente resinas de petroleo, resinas de estireno, resinas de ciclopentadieno y resinas de terpeno.
Opcionalmente, una o mas capas de piel pueden tener en su composicion una cera o estar recubiertas con un recubrimiento que contiene cera, para lubricidad, en cantidades que vanan de 2 a 15 % en peso basado en el peso total de la capa de piel. Se contempla cualquier cera convencional, tal como, pero sin limitarse a, cera Carnauba™ (comercialmente disponible de Michelman Corporation of Cincinnati, OH) que es util en pelfculas termoplasticas.
Orientacion de la pelicula para peliculas multicapa
Las realizaciones de esta invencion incluyen una posible orientacion uniaxial o biaxial de las pelfculas multicapa. La orientacion en la direccion de extrusion es conocida como orientacion en la direccion de la maquina (MD). La orientacion perpendicular a la direccion de extrusion es conocida como orientacion en direccion transversal (TD). La orientacion se puede conseguir estirando o tirando de una pelfcula en primer lugar en la orientacion MD seguida por la orientacion TD. Las pelfculas sopladas o pelfculas fundidas se pueden orientar tambien por una orientacion de estiramiento transversal posterior al proceso de extrusion de la pelfcula, de nuevo en una o en ambas direcciones. La orientacion puede ser secuencial o simultanea, dependiendo de las caractensticas de pelfcula deseadas. Las relaciones de orientacion preferidas estan normalmente entre aproximadamente tres a aproximadamente seis veces en la direccion de la maquina y entre aproximadamente cuatro a aproximadamente diez veces la anchura de extrusion en la direccion transversal. Los procedimientos de orientacion comerciales tfpicos son el procedimiento de estiramiento BOPP, la pelfcula por soplado, y la tecnologfa LISIM.
Aplicacion de los recubrimientos
Las composiciones de recubrimiento de la presente invencion se pueden aplicar a un sustrato utilizando metodos bien conocidos por los expertos en la tecnica. Dichos metodos de aplicacion de recubrimiento de la tecnica anterior incluyen, pero no se limitan a, recubrimiento por grabado, recubrimiento con brocha, inmersion, recubrimiento por flujo de cortina, recubrimiento con rodillo, o pulverizacion. En el caso de sustratos de una sola capa, tal como una pelfcula termoplastica, las composiciones de recubrimiento se pueden aplicar al menos a una superficie del sustrato de una sola capa. En el caso de pelfcula coextruida multicapa, se puede aplicar a una capa coextruida de la pelfcula multicapa. Preferiblemente, las composiciones de recubrimiento se pueden aplicar a las pelfculas de una sola capa y de multiples capas despues de que se hayan formado, preferiblemente, despues de que las pelfculas se hayan orientado por estiramiento en al menos una direccion. Un procedimiento de recubrimiento por grabado es el metodo preferido de aplicacion de recubrimientos, ya que puede aplicar un recubrimiento incluso fino sobre pelfculas.
Otro metodo para la aplicacion de las composiciones de recubrimiento de esta invencion incluye un procedimiento de recubrimiento por dispersion. En este procedimiento, la pelfcula base se desenrolla de un mandril y el recubrimiento se aplica con el espesor deseado. Una vez que se ha secado el recubrimiento, la estructura de pelfcula recubierta se enrolla de nuevo en un rollo uniforme.
Tratamiento de superficie para sustratos
Se puede aplicar un tratamiento de superficie a una o ambas de las superficies exteriores de los sustratos (p. ej., pelfculas multicapa) para aumentar la energfa de superficie para hacer que la pelfcula sea receptiva a la metalizacion, recubrimientos, tintas de impresion, y/o laminacion. El tratamiento de superficie se puede llevar a cabo segun uno de los metodos conocidos en la tecnica, incluyendo tratamiento de descarga de corona, tratamiento con llama, plasma, tratamiento qmmico o tratamiento por medio de una llama polarizada.
Metalizacion para sustratos
Se pueden metalizar una o ambas de las superficies exteriores de los sustratos (p. ej., pelfculas multicapa). Dichas superficies se pueden metalizar utilizando metodos convencionales, tales como metalizacion al vacfo por deposicion de una capa de metal, tal como aluminio, cobre, plata, cromo, o mezclas de los mismos.
Recubrimientos superiores para sustratos
En algunas realizaciones, se pueden aplicar uno o mas recubrimientos superiores, tales como, para barrera, impresion y/o procesamiento, a una superficie mas externa de un sustrato (por ejemplo, pelfculas multicapa) que es opuesta a una superficie recubierta con una composicion de recubrimiento descrita en esta memoria. Tambien, se pueden aplicar recubrimientos superiores a una superficie que ha sido recubierta con una composicion de recubrimiento descrita en esta memoria. Dichos recubrimientos superiores pueden incluir polfmeros acnlicos, tales como copolfmeros de etileno-acido acnlico (EAA), copolfmeros de etileno-acrilato de metilo (EMA), cloruro de
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polivinilideno (PVdC), alcohol poli(vimlico) (PVOH) y EVOH. Los recubrimientos se aplican preferiblemente mediante una tecnica de recubrimiento en emulsion, pero tambien pueden ser aplicados por co-extrusion y/o laminacion.
Los recubrimientos de PVdC que son adecuados para uso con las pelfculas de multiples capas de esta invencion son cualquiera de las composiciones conocidas de PVdC empleadas hasta ahora como recubrimientos en las operaciones de fabricacion de pelfculas, p. ej., cualquiera de los materiales de PVdC descritos en la patente de Estados Unidos 4.214.039, patente de Estados Unidos 4.447.494, patente de Estados Unidos 4.961.992, patente de Estados Unidos 5.019.447, y patente de Estados Unidos 5.057.177.
Los recubrimientos, a base de alcohol vimlico conocidos, tales como PVOH y EVOH, que son adecuados para uso con la invencion de pelfculas multicapa incluyen VINOL™ 125 o VINOL™ 325 (ambos comercialmente disponibles de Air Products, Inc. of Allentown, PA). Otros recubrimientos de PVOH estan descritos en la patente de Estados Unidos 5.230.963.
Antes de aplicar una composicion de recubrimiento de esta invencion o recubrimientos superiores, a un sustrato, se puede tratar la superficie exterior de la pelfcula como se indica aqu para aumentar su energfa de superficie. Este tratamiento puede llevarse a cabo mediante el empleo de una o mas tecnicas conocidas, tales como tratamiento con llama, plasma, descarga de corona, cloracion de la pelfcula (por ejemplo, exposicion de la superficie de la pelfcula a cloro gaseoso), tratamiento con agentes oxidantes tales como acido cromico, aire caliente o tratamiento con vapor, tratamiento con llama. Aunque cualquiera de estas tecnicas se emplea eficazmente para pre-tratar la superficie de la pelfcula, un metodo preferido con frecuencia es la descarga de corona, un metodo de tratamiento electronico que incluye exponer la superficie de la pelfcula a una descarga de corona de alto voltaje a la vez que se pasa la pelfcula entre un par de electrodos separados. Despues del tratamiento de la superficie de la pelfcula, se aplica entonces la composicion de recubrimiento a la misma.
En una realizacion, se puede aplicar un recubrimiento de imprimacion como un recubrimiento superior a una o mas superficies de un sustrato (p. ej., pelfcula multicapa). La imprimacion se puede aplicar a una superficie de un sustrato antes de la aplicacion de una composicion de recubrimiento descrita en esta memoria, a dicha superficie. Tambien, se puede aplicar una imprimacion antes de la aplicacion de otro recubrimiento superior a una o ambas superficies de un sustrato. Cuando se va a aplicar una imprimacion, el sustrato puede ser la primera superficie tratada por uno o mas de los metodos citados antes.
En otra realizacion, el recubrimiento de imprimacion se puede anadir a cualquiera de las composiciones de recubrimiento de esta invencion.
Dichos materiales de imprimacion son bien conocidos en la tecnica e incluyen, por ejemplo, materiales de epoxi y poli(etilenimina) (PEI). La patente de Estados Unidos 3.753.769, patente de Estados Unidos 4.058.645 y patente de Estados Unidos 4.439.493, describen el uso y aplicacion de tales imprimaciones. La imprimacion proporciona una superficie adhesivamente activa global para la union completa y segura con la composicion de recubrimiento aplicada posteriormente y se puede aplicar a un sustrato por medios convencionales de recubrimiento de una solucion, por ejemplo, por aplicacion con rodillo.
La composicion de recubrimiento se puede aplicar a un sustrato como una solucion, una preparada con un disolvente organico tal como un alcohol, cetona, ester. Sin embargo, puesto que la composicion de recubrimiento puede contener materiales inorganicos insolubles, finamente divididos, que pueden ser diffciles de mantener bien dispersados en disolventes organicos, es preferible que la composicion de recubrimiento sea aplicada a la superficie tratada de cualquier manera conveniente, tal como mediante recubrimiento por grabado, recubrimiento con rodillo, inmersion, pulverizacion. El exceso de solucion acuosa se puede eliminar mediante rodillos escurridores, bistunes/cuchillas.
La pelfcula se puede estirar en la direccion MD, recubrir con la composicion de recubrimiento y despues estirar perpendicularmente en la direccion TD. En otra realizacion mas, el recubrimiento se puede llevar a cabo una vez que la orientacion biaxial sea completa.
La composicion de recubrimiento se puede aplicar en una cantidad tal que se deposite despues de secado una capa lisa, uniformemente distribuida. El recubrimiento se puede secar por aire caliente, calor radiante, o por cualquier otro medio conveniente. Los recubrimientos utiles en esta invencion pueden tener pesos de recubrimiento que vanan de 0,5 a 1,6 g/m2 para los recubrimientos convencionales de PVOH, 0,78 a 2,33 g/m2 para los recubrimientos convencionales de sellado acnlico y de baja temperatura, y 1,6 a 6,2 g/m2 para los recubrimientos convencionales de PVdC.
Laminaciones para sustratos
Los sustratos, tales como pelfculas multicapa, son utiles como bandas de pelfcula sustancialmente autonomas o pueden estar adheridos o laminados a otras estructuras de pelfcula. En el caso de pelfculas multicapa, se pueden preparar por cualquier metodo adecuado que comprende las etapas de co-extrusion de una pelfcula multicapa segun esta memoria descriptiva, orientacion y preparacion para los usos previstos, tal como por recubrimiento, impresion,
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hendidura, u otros metodos de conversion. Los metodos preferidos comprenden co-extrusion, despues fundido y orientacion de la pelmula multicapa, como se expone en esta memoria descriptiva.
Para algunas aplicaciones, puede ser deseable laminar las pelmulas multicapa de esta invencion con otra pelmula polimerica o productos de papel para fines tales como la decoracion del envase incluyendo impresion y metalizacion. Estas actividades se llevan a cabo normalmente por los usuarios finales o por los convertidores de la pelmula quienes procesan las pelmulas para el suministro a los ultimos usuarios finales.
Sellados hermeticos formados a partir de sustratos recubiertos
Otros aspectos de esta invencion son sellados hermeticos que se forman a partir de los sustratos recubiertos descritos aquf En una realizacion, un sustrato que tiene al menos una superficie recubierta con una composicion de recubrimiento descrita en esta memoria para formar un sustrato recubierto, en donde una primera porcion de la superficie recubierta se sella en condiciones de sellado adecuadas con una segunda porcion de la superficie recubierta para formar un sellado hermetico (p. ej., un sellado de aleta).
En otra realizacion, los sellados hermeticos de esta invencion comprenden un sustrato que tiene una primera superficie y una segunda superficie opuesta a la primera superficie. Al menos una porcion de la primera superficie se recubre con una composicion de recubrimiento descrita aqrn para formar un primer sustrato recubierto. Al menos una porcion de la segunda superficie se recubre con una composicion de recubrimiento descrita aqrn para formar un segundo sustrato recubierto. Una porcion del primer sustrato recubierto se sella en condiciones adecuadas de sellado con una porcion del segundo sustrato recubierto para formar un sellado hermetico (p. ej., un sellado de solapa).
Dichas condiciones adecuadas de sellado incluyen las temperaturas mmimas de sellado y los intervalos de temperatura de adherencia en caliente, descritos en esta memoria.
Envases que tienen sellados hermeticos formados a partir de sustratos recubiertos
Otros aspectos de esta invencion son envases que tienen uno o mas de los sellados hermeticos de esta invencion. En una realizacion, un sustrato que tiene al menos una superficie recubierta con una composicion de recubrimiento descrita aqrn para formar un sustrato recubierto. El sustrato recubierto se moldea en un envase adaptado para contener un producto. Al menos un sellado hermetico que comprende una primera porcion de la superficie recubierta se sella en condiciones adecuadas de sellado con una segunda porcion de la superficie recubierta para formar el envase que tiene el sellado hermetico (p. ej. un sellado de aleta). Dichas condiciones adecuadas de sellado incluyen las temperaturas mmimas de sellado y los intervalos de temperatura de adherencia en caliente, descritos aquf
En otra realizacion, los sellados hermeticos de esta invencion comprenden un sustrato que tiene una primera superficie y una segunda superficie opuesta a la primera superficie. Al menos una porcion de la primera superficie se recubre con una composicion de recubrimiento descrita aqrn para formar un primer sustrato recubierto. Al menos una porcion de la segunda superficie se recubre con una composicion de recubrimiento descrita aqrn para formar un segundo sustrato recubierto. El primero y el segundo sustratos recubiertos se moldean en un envase adaptado para contener un producto. Una porcion del primer sustrato recubierto se sella en condiciones adecuadas de sellado con una porcion del segundo sustrato recubierto para formar el envase que tiene un sellado hermetico (p. ej., un sellado de solapa).
Metodo de fabricacion de sellados hermeticos
Otros aspectos mas de esta invencion son metodos de fabricacion de los sellados hermeticos de esta invencion. En una realizacion, el metodo comprende las etapas de: (a) alimentar un sustrato que tiene al menos una superficie recubierta con una composicion descrita en la presente memoria, a una maquina de envasado; (b) formar al menos un sellado hermetico en condiciones adecuadas de sellado. Dichas condiciones adecuadas de sellado incluyen las temperaturas mmimas de sellado y los intervalos de temperatura de la adherencia en caliente, descritos en esta memoria.
Aplicabilidad industrial Temperaturas mmimas de sellado
Las condiciones de sellado de esta invencion incluyen la temperatura minima de sellado de un sellado hermetico formado a partir de un sustrato que tiene al menos una superficie recubierta con una composicion de recubrimiento, descrita en esta memoria. La temperatura minima de sellado es menor que 70 °C, o menor que 65 °C, o menor que 60 °C con una fuerza de pelado superior a 118 g/cm medida segun los metodos de ensayo descritos en esta memoria.
La temperatura minima de sellado es menor que 75 °C, o menor que 70 °C, o menor que 65 °C con una fuerza de pelado superior a 197 g/cm medida segun los metodos de ensayo descritos en esta memoria.
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La temperatura minima de sellado es menor que 80 °C, o menor que 75 °C, o menor que 70 °C con una fuerza de pelado superior a 276 g/cm medida de acuerdo con los metodos de ensayo descritos en esta memoria.
La temperatura minima de sellado es menor que 85 °C con una fuerza de pelado superior a 315 g/cm medida de acuerdo con los metodos de ensayo descritos en esta memoria.
Propiedades de adherencia en caliente
Las condiciones de sellado de esta invencion incluyen el intervalo de temperatura de la adherencia en caliente de un sellado hermetico formado a partir de un sustrato que tiene al menos una superficie recubierta con una composicion de recubrimiento, descrita en esta memoria. El intervalo de temperatura de la adherencia en caliente es superior a 90 °C, o superior a 85 °C, o superior a 80 °C, o superior a 75 °C, o superior a 70 °C con un peso de resorte de 20 g/cm medido de acuerdo con los metodos de ensayo descritos en esta memoria.
El intervalo de temperatura de la adherencia en caliente es superior a 80 °C, o superior a 75 °C, o superior a 70 °C, o superior a 65 °C, o superior a 60 °C, o superior a 55 °C, o superior a 50 °C con un peso de resorte de 40 g/cm medido de acuerdo con los metodos de ensayo descritos en esta memoria.
El intervalo de temperatura de la adherencia en caliente es superior a 80 °C, o superior a 75 °C, o superior a 70 °C, o superior a 60 °C, o superior a 50 °C, o superior a 40 °C con un peso de resorte de 60 g/cm medido de acuerdo con los metodos de ensayo descritos en esta memoria.
Ventanas de operacion HFFS y VFFS
Con referencia ahora a la figura 1, se muestra la ventana de operacion para un sustrato (por ejemplo, pelmula termoplastica), recubierto con una composicion de recubrimiento (sustrato recubierto) de esta invencion cuando se procesa en equipo HFFS, en la que la velocidad de la maquina (metros por min) se presenta como una funcion de la temperatura de las mordazas de sellado (°C). Se muestra tambien la ventana de operacion para una pelmula recubierta de la tecnica anterior (pelmula de la tecnica anterior). La lmea 1 representa la temperatura minima de sellado como una funcion de la velocidad de la maquina para el sustrato recubierto de esta invencion. La lmea 2 representa la temperatura minima de sellado como una funcion de la velocidad de la maquina para una pelmula de la tecnica anterior. La lmea 3 representa el lfmite de contraccion para sustratos, tales como pelmulas termoplasticas y se determina por una combinacion de la temperatura maxima de sellado y la velocidad de la maquina. La lmea 4 representa la velocidad maxima de la maquina. La lmea 6 representa la velocidad de la maquina de 76,20 metros/min (250 pies/min). La lmea 1, lmea 3 y lmea 4 definen en general una ventana de operacion para los sustratos recubiertos de esta invencion cuando se procesan en equipos HFFS de alta velocidad. La lmea 2, lmea 3 y lmea 4 definen en general la ventana de operacion para la pelmula de la tecnica anterior.
Como se puede ver en la figura 1, la ventana de operacion pera el sustrato recubierto de esta invencion es mucho mas grande que la de la pelmula de la tecnica anterior. Esto es porque la temperatura minima de sellado del sustrato recubierto de esta invencion es al menos 40 a 50 °C menor que la de la pelmula de la tecnica anterior. Esta ventana de operacion mas grande y la temperatura mas baja de sellado de la pelmula recubierta de esta invencion proporcionan varias ventajas. En primer lugar, las temperaturas de sellado mas bajas permiten que el equipo de alta velocidad HFFS y VFFS funcione a velocidades mas altas. La velocidad de la maquina se puede aumentar hasta el lfmite de la maquina de 80 metros por min sin alcanzar el Umite de contraccion para los sustratos, tales como pelmulas termoplasticas. En segundo lugar, la ventana de operacion mas grande permite una mayor flexibilidad para tratar dificultades operacionales con respecto al equipo HFFS y VFFS a alta velocidad. Por ejemplo, con las pelmulas de la tecnica anterior, si el equipo HFFS de alta velocidad opera cerca del lfmite de la maquina de 80 metros por minuto (como se muestra por el punto a), el lfmite de contraccion (lmea 3) se alcanza cuando la velocidad de la maquina cae por debajo de aproximadamente 30 metros/min (como se muestra por la lmea 5 de puntos hasta el punto B). Todo producto envasado producido por debajo de esta velocidad debe ser desechado. Para el sustrato recubierto de esta invencion, sin embargo, si el equipo HFFS de alta velocidad se hace funcionar en el lfmite de la maquina (como se muestra por la lmea 4), no se alcanza en absoluto el lfmite de contraccion (lmea 3) cuando la velocidad de la maquina se reduce a cero (como se muestra por la lmea 6 de puntos) y no tiene lugar ninguna perdida de producto envasado. De hecho, la velocidad de la maquina se puede aumentar a mas de 100 metros/min sin limitaciones de la ventana de operacion.
En algunas realizaciones, esta descripcion se refiere a:
Apartado 1. Una composicion de recubrimiento, que comprende:
a) un primer lfquido,
b) un primer polfmero dispersado en el primer lfquido, teniendo dicho primer polfmero un tamano medio de partmula menor que o igual a 5000 nanometros; y
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c) un segundo polfmero dispersado en el primer Ifquido, teniendo dicho segundo poKmero un tamano medio de partmula menor que 50 nanometros, comprendiendo dicho segundo polfmero al menos 5 % en peso del peso total combinado del primer polfmero y del segundo polfmero.
Apartado 2. La composicion de recubrimiento del apartado 1, que comprende ademas un agente dispersante, en donde el lfquido comprende agua,
en donde el primer polfmero comprende un primer copolfmero, y en donde el segundo polfmero comprende un segundo copolfmero.
Apartado 3. La composicion de recubrimiento del apartado 2, en donde el primer polfmero esta dispersado en una primera dispersion acuosa y el segundo copolfmero esta dispersado en una segunda dispersion acuosa.
Apartado 4. La composicion de recubrimiento del apartado 1, que comprende ademas un agente de deslizamiento.
Apartado 5. La composicion de recubrimiento del apartado 4, en donde el agente de deslizamiento tiene un tamano medio de partmula menor que 130 nanometros.
Apartado 6. La composicion de recubrimiento del apartado 4, en donde el agente de deslizamiento comprende una cera de polietileno, una cera de parafina, una cera microcristalina, una cera de abejas, una cera de carnauba, una cera montana, una cera de candelilla, o mezclas de las mismas.
Apartado 7. La composicion de recubrimiento del apartado 1, en donde el tamano medio de partmula del primer polfmero es menor que 1000 nanometros.
Apartado 8. La composicion de recubrimiento del apartado 2, en donde el primer copolfmero comprende etileno y una alfa-olefina que tiene menos de 20 atomos de carbono.
Apartado 9. La composicion de recubrimiento del apartado 8, en donde la alfa-olefina es 1-octeno.
Apartado 10. La composicion de recubrimiento del apartado 9, en donde el primer copolfmero comprende etileno y 1- octeno y tiene un mdice de fusion seleccionado del grupo que consiste en menos de 35 g/10 min medido de acuerdo con los metodos de ensayo descritos en esta memoria.
Apartado 11. La composicion de recubrimiento del apartado 2, en donde el primer copolfmero comprende una mezcla de un primer copolfmero de etileno y un segundo copolfmero de etileno,
en donde el primer copolfmero de etileno tiene un primer tamano medio de partmula y comprende etileno y una primera alfa-olefina,
en donde el segundo copolfmero de etileno tiene un segundo tamano medio de partmula y comprende etileno y una segunda alfa-olefina,
en donde la primera alfa-olefina y la segunda alfa-olefina tienen menos de 20 atomos de carbono.
Apartado 12. La composicion de recubrimiento del apartado 11, en donde la primera alfa-olefina y la segunda alfa- olefina son iguales.
Apartado 13. La composicion de recubrimiento del apartado 12, en donde la primera alfa-olefina y la segunda alfa- olefina son 1-octeno.
Apartado 14. La composicion de recubrimiento del apartado 13, en donde el primer copolfmero de etileno comprende etileno y 1-octeno y tiene un tamano medio de partmula menor que 1100 nanometros,
en donde el segundo copolfmero de etileno comprende etileno y 1-octeno y tiene un tamano medio de partmula menor que 700 nanometros, y
en donde el primer copolfmero de etileno y el segundo copolfmero de etileno tienen un mdice de fusion menor que 10 g/10 min medido de acuerdo con los metodos de ensayo descritos en esta memoria.
Apartado 15. La composicion de recubrimiento del apartado 14, en donde el tamano medio de partmula de la mezcla del primer copolfmero de etileno y el segundo copolfmero de etileno esta en el intervalo de 400 a 1200 nanometros.
Apartado 16. La composicion de recubrimiento del apartado 13, en donde el primer copolfmero de etileno comprende etileno y 1-octeno, tiene un tamano medio de partmula menor que 1100 nanometros y un mdice de fusion menor que 10 g/10 min medido de acuerdo con los metodos de ensayo descritos en esta memoria,
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en donde el segundo copoUmero de etileno comprende etileno y 1-octeno, tiene un tamano medio de partfcula menor que 850 nanometros y un mdice de fusion menor que 35 g/10 min medido de acuerdo con los metodos de ensayo descritos en esta memoria.
Apartado 17. La composicion de recubrimiento del apartado 16, en donde el tamano medio de partfcula de la mezcla del primer copolfmero de etileno y el segundo copolfmero de etileno esta en el intervalo de 400 a 1200 nanometros.
Apartado 18. La composicion de recubrimiento del apartado 11, en donde la primera alfa-olefina y la segunda alfa- olefina son diferentes.
Apartado 19. La composicion de recubrimiento del apartado 2, en donde el agente dispersante comprende un copolfmero seleccionado del grupo que consiste en un copolfmero de etileno-acido acnlico, una sal ionizada del copolfmero de etileno-acido acnlico, un copolfmero de etileno-acido metacnlico, una sal ionizada del copolfmero de etileno-acido metacnlico, un acido graso, una sal ionizada de un acido graso, y mezclas de los mismos.
Apartado 20. La composicion de recubrimiento del apartado 19, en donde el agente dispersante es copolfmero de etileno-acido acnlico ionizado con hidroxido de potasio o acido montanico ionizado con hidroxido de potasio.
Apartado 21. La composicion de recubrimiento del apartado 2, en donde el segundo copolfmero se selecciona del grupo que consiste en un copolfmero de etileno-acido acnlico, una sal ionizada del copolfmero de etileno-acido acnlico, un copolfmero de etileno-acido metacnlico, una sal ionizada del copolfmero de etileno-acido metacnlico, y mezclas de los mismos.
Apartado 22. La composicion de recubrimiento del apartado 3, en donde el tamano medio de partfcula de la segunda dispersion acuosa se selecciona del grupo que consiste en menos de 40 nanometros.
Apartado 23. La composicion de recubrimiento del apartado 2, en donde el segundo copolfmero comprende al menos 10 % en peso del peso total combinado del primer copolfmero y el segundo copolfmero.
Apartado 24. La composicion de recubrimiento del apartado 2, en donde el segundo copolfmero comprende al menos 15 % en peso del peso total combinado del primer copolfmero y el segundo copolfmero.
Apartado 25. La composicion de recubrimiento del apartado 1, que comprende ademas un agente anti-bloqueo.
Apartado 26. La composicion de recubrimiento del apartado 25, en donde el agente anti-bloqueo se selecciona del grupo que consiste en uno de partfculas de polimetilmetacrilato, partfculas de silicona, sflice coloidal, partfculas de sflice de pirolisis, goma de silicona, talco, arcilla finamente dividida, y mezclas de los mismos.
Apartado 27. La composicion de recubrimiento del apartado 26, en donde el tamano medio de partfcula del agente anti-bloqueo es de 0,5 a 10 micras.
Apartado 28. La composicion de recubrimiento del apartado 1, que comprende ademas un agente coalescente y humectante.
Apartado 29. La composicion de recubrimiento del apartado 28, en donde el agente coalescente y humectante se selecciona del grupo que consiste en un eter hexflico o bendlico de etilenglicol, un eter hexflico de dietilenglicol, un alcohol butilico, un alcohol hexflico, un alcohol octflico, diacetona alcohol, un tensioactivo no ionico, un tensioactivo anionico, y mezclas de los mismos.
Apartado 30. La composicion de recubrimiento del apartado 1, que comprende ademas un agente de imprimacion.
Apartado 31. La composicion de recubrimiento del apartado 1, en donde el agente de imprimacion se selecciona del grupo que consiste en resina de polietilenimina (PEI), una resina epoxi reticulada, y una resina de poliuretano.
Apartado 32. Una composicion de recubrimiento, que comprende:
una primera dispersion acuosa que tiene un tamano medio de partfcula menor que 1200 nanometros, la primera dispersion acuosa comprende un primer copolfmero y un agente dispersante,
en donde el primer copolfmero comprende un copolfmero de etileno y una alfa-olefina que tiene menos de 20 atomos de carbono,
en donde el agente dispersante comprende un copolfmero seleccionado del grupo que consiste en un copolfmero de etileno-acido acnlico, una sal ionizada del copolfmero de etileno-acido acnlico, un copolfmero de etileno-acido metacnlico, una sal ionizada del copolfmero de etileno-acido metacnlico, un acido graso, una sal ionizada de un acido graso y mezclas de los mismos;
una segunda dispersion acuosa que tiene un tamano medio de partfcula menor que 50 nanometros,
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en donde la segunda dispersion acuosa comprende un segundo copoUmero seleccionado del grupo que consiste en un copolfmero de etileno-acido acnlico, una sal ionizada del copoKmero de etileno-acido acnlico, un copoUmero de etileno-acido metacnlico, una sal ionizada del copolfmero de etileno-acido metacnlico, y mezclas de los mismos; y
en donde el segundo copolfmero comprende al menos 5 % en peso del peso total combinado del primer copolfmero y del segundo copolfmero.
Apartado 33. Un sustrato recubierto, que comprende:
a sustrato seleccionado del grupo que consiste en una pelfcula de poliolefina, una pelfcula de polipropileno, una pelfcula de tereftalato de polietileno, una pelfcula de celofan, una peifcula de polietileno, papel, papel de aluminio, una pelfcula termoplastica de una sola capa, una pelfcula termoplastica multicapa, y una pelfcula de poliamida; y
la composicion de recubrimiento del apartado 1.
Apartado 34. El sustrato recubierto del apartado 33, en donde el sustrato es una pelfcula termoplastica multicapa.
Apartado 35. El sustrato recubierto del apartado 34, en donde la composicion de recubrimiento se aplica al menos a una superficie mas externa de la pelfcula termoplastica multicapa.
Apartado 36. El sustrato recubierto del apartado 35, en donde se aplica un recubrimiento de imprimacion antes de la aplicacion de la composicion de recubrimiento, en donde el recubrimiento de imprimacion se selecciona del grupo que consiste en resina de polietilenimina (PEI), una resina epoxi reticulada, y una resina de poliuretano.
Apartado 37. El sustrato recubierto del apartado 35, en donde la, al menos una superficie mas externa de la pelfcula termoplastica multicapa es una primera capa de piel.
Apartado 38. El sustrato recubierto del apartado 37, en donde la primera capa de piel comprende un polfmero o un copolfmero seleccionado del grupo que consiste en un polfmero de polietileno, un polfmero de polipropileno, copolfmero de etileno-propileno, copolfmero de propileno-butileno, terpolfmero de etileno-propileno-butileno y mezclas de los mismos.
Apartado 39. El sustrato recubierto del apartado 37, en donde la primera capa de piel es tratada antes de la aplicacion de la composicion de recubrimiento por un metodo seleccionado del grupo que consiste en un tratamiento con llama, un tratamiento de descarga de corona, un tratamiento con plasma, un tratamiento de cloracion, un tratamiento oxidante, un tratamiento con aire caliente, un tratamiento de vapor y combinaciones de los mismos.
Apartado 40. El sustrato recubierto del apartado 35, en donde la pelfcula termoplastica multicapa es una estructura de dos capas que comprende una primera capa de piel dispuesta sobre un primer lado de una capa central.
Apartado 41. El sustrato recubierto del apartado 40, en donde la composicion de recubrimiento del apartado 1 se aplica a una superficie mas externa de la primera capa de piel.
Apartado 42. El sustrato recubierto del apartado 41, en donde se aplica un recubrimiento de imprimacion antes de la aplicacion de la composicion de recubrimiento, en donde el recubrimiento de imprimacion se selecciona del grupo que consiste en resina de polietilenimina (PEI), una resina epoxi reticulada, y una resina de poliuretano.
Apartado 43. El sustrato recubierto del apartado 41, en donde la capa central comprende un polfmero o copolfmero seleccionado del grupo que consiste en un polfmero de polietileno, un polfmero de polipropileno, un copolfmero de etileno-propileno, un copolfmero de propileno-butileno, un terpolfmero de etileno-propileno-butileno, y mezclas de los mismos.
Apartado 44. El sustrato recubierto del apartado 41, en donde la capa central de la pelfcula termoplastica multicapa se selecciona del grupo que consiste en una pelfcula cavitada, una pelfcula no cavitada, una pelfcula opaca, una pelfcula coloreada, y combinaciones de las mismas.
Apartado 45. El sustrato recubierto del apartado 44, en donde la pelfcula opaca comprende un agente opacificante seleccionado del grupo que consiste en dioxido de titanio, carbonato de calcio, y mezclas de los mismos.
Apartado 46. El sustrato recubierto del apartado 44, en donde la pelfcula coloreada incluye un pigmento.
Apartado 47. El sustrato recubierto del apartado 35, en donde la pelfcula termoplastica multicapa es una estructura de tres capas que comprende una primera capa de union dispuesta entre un primer lado de una capa central y un primer lado de una primera capa de piel.
Apartado 48. El sustrato recubierto del apartado 47, en donde la composicion de recubrimiento del apartado 1 se aplica a una superficie mas externa de la primera capa de piel.
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Apartado 49. El sustrato recubierto del apartado 48, en donde se aplica un recubrimiento de imprimacion antes de la aplicacion de la composicion de recubrimiento, en donde el recubrimiento de imprimacion se selecciona del grupo que consiste en resina de polietilenimina (PEI), una resina epoxi reticulada, y una resina de poliuretano.
Apartado 50. El sustrato recubierto del apartado 48, en donde la primera capa de union comprende un polfmero o copolfmero seleccionado del grupo que consiste en un polfmero de polietileno, un polfmero de polipropileno, un copolfmero de etileno-propileno, un copolfmero de propileno-butileno, un terpolfmero de etileno-propileno-butileno, y mezclas de los mismos.
Apartado 51. El sustrato recubierto del apartado 35, en donde la pelfcula termoplastica multicapa es una estructura de tres capas que comprende una capa central, una primera capa de piel sobre un primer lado de la capa central, y una segunda capa de piel dispuesta sobre un segundo lado de la capa central.
Apartado 52. El sustrato recubierto del apartado 51, en donde la composicion de recubrimiento del apartado 1 se aplica a una superficie mas externa de la primera capa de piel o una superficie mas externa de la segunda capa de piel.
Apartado 53. El sustrato recubierto del apartado 52, en donde se aplica un recubrimiento de imprimacion antes de la aplicacion de la composicion de recubrimiento, en donde el recubrimiento de imprimacion se selecciona del grupo que consiste en resina de polietilenimina (PEI), una resina epoxi reticulada, y una resina de poliuretano.
Apartado 54. El sustrato recubierto del apartado 51, en donde la composicion de recubrimiento del apartado 1 se aplica a una superficie mas externa de la primera capa de piel, y un recubrimiento superior se aplica a una superficie mas externa de la segunda capa de piel, en donde el recubrimiento superior se selecciona del grupo que consiste en un copolfmero acnlico, un recubrimiento de cloruro de polivinilideno (PVdC), un recubrimiento de copolfmero de etileno y alcohol vimlico (EVOH), un recubrimiento de polfmero con alcohol polivimlico (PVOH), y mezclas de los mismos.
Apartado 55. El sustrato recubierto del apartado 35, en donde la pelfcula termoplastica multicapa es una estructura de cuatro capas que comprende ademas una primera capa de union dispuesta entre el primer lado de la capa central y un segundo lado de la primera capa de piel.
Apartado 56. El sustrato recubierto del apartado 55, en donde la composicion de recubrimiento del apartado 1 se aplica a una superficie mas externa de la primera capa de piel o una superficie mas externa de la segunda capa de piel.
Apartado 57. El sustrato recubierto del apartado 55, en donde la composicion de recubrimiento del apartado 1 se aplica a una superficie mas externa de la primera capa de piel, y un recubrimiento superior se aplica a una superficie mas externa de la segunda capa de piel, en donde el recubrimiento superior se selecciona del grupo que consiste en un copolfmero acnlico, un recubrimiento de cloruro de polivinilideno (PVdC), un recubrimiento de copolfmero de etileno y alcohol vimlico (EVOH), un recubrimiento de polfmero de alcohol polivimlico (PVOH), y mezclas de los mismos.
Apartado 58. El sustrato recubierto del apartado 55, en donde la composicion de recubrimiento del apartado 1 se aplica a una superficie mas externa de la primera capa de piel, y un recubrimiento superior se aplica a una superficie mas externa de la segunda capa de piel.
Apartado 59. El sustrato recubierto del apartado 35, en donde la pelfcula termoplastica multicapa es una estructura de cinco capas que comprende ademas una segunda capa de union dispuesta entre el segundo lado de la capa central y el primer lado de la segunda capa de piel.
Apartado 60. El sustrato recubierto del apartado 59, en donde la segunda capa de union es un polfmero o copolfmero seleccionado del grupo que consiste en un polfmero de polietileno, un polfmero de polipropileno, un copolfmero de etileno-propileno, un copolfmero de propileno-butileno, y mezclas de los mismos.
Apartado 61. El sustrato recubierto del apartado 59, en donde la composicion de recubrimiento del apartado 1 se aplica a una superficie mas externa de la primera capa de piel o una superficie mas externa de la segunda capa de piel.
Apartado 62. El sustrato recubierto del apartado 59, en donde la composicion de recubrimiento del apartado 1 se aplica a una superficie mas externa de la primera capa de piel, y un recubrimiento superior se aplica a una superficie mas externa de la segunda capa de piel, en donde el recubrimiento superior se selecciona del grupo que consiste en un copolfmero acnlico, un recubrimiento de cloruro de polivinilideno (PVdC), un recubrimiento de copolfmero de etileno y alcohol vimlico (EVOH), un recubrimiento de polfmero con alcohol polivimlico (PVOH), y mezclas de los mismos.
Apartado 63. El sustrato recubierto del apartado 35, en donde la pelfcula multicapa comprende seis o mas capas.
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Apartado 64. El sustrato recubierto del apartado 35, que comprende ademas un metal que se aplica a una superficie de la pelfcula multicapa que es opuesta a la superficie que esta recubierta con la composicion de recubrimiento para producir una superficie metalizada.
Apartado 65. El sustrato recubierto del apartado 64, en donde el metal se selecciona del grupo que consiste en aluminio, zinc, oro, plata, y mezclas de los mismos.
Apartado 66. El sustrato recubierto del apartado 65, en donde la superficie metalizada se trata antes de la aplicacion del metal por un metodo seleccionado del grupo que consiste en un tratamiento con llama, un tratamiento de descarga de corona, un tratamiento con plasma, un tratamiento de cloracion, un tratamiento oxidante, un tratamiento con aire caliente, un tratamiento de vapor y combinaciones de los mismos.
Apartado 67. El sustrato recubierto del apartado 62, en donde se aplica un recubrimiento de imprimacion antes de la aplicacion de la composicion de recubrimiento, en donde el recubrimiento de imprimacion se selecciona del grupo que consiste en resina de polietilenimina (PEI), una resina epoxi reticulada, y una resina de poliuretano.
Apartado 68. El sustrato recubierto del apartado 67, en donde la superficie de la pelfcula termoplastica se trata antes de la aplicacion de la composicion de recubrimiento por un metodo seleccionado del grupo que consiste en un tratamiento con llama, un tratamiento de descarga de corona, un tratamiento con plasma, un tratamiento de cloracion, un tratamiento oxidante, un tratamiento con aire caliente, un tratamiento de vapor y combinaciones de los mismos.
Apartado 69. El sustrato recubierto del apartado 64, en donde un recubrimiento superior se aplica al menos a una superficie mas externa de la pelfcula termoplastica multicapa que esta recubierta con la composicion de recubrimiento.
Apartado 70. El sustrato recubierto del apartado 69, en donde el recubrimiento superior se selecciona del grupo que consiste en un copolfmero acnlico, un recubrimiento de cloruro de polivinilideno (PVdC), un recubrimiento de copolfmero de etileno y alcohol vimlico (EVOH), un recubrimiento de polfmero con alcohol polivimlico (PVOH), y mezclas de los mismos.
Apartado 71. El sustrato recubierto del apartado 35, en donde se aplica una tinta de impresion a la, al menos una superficie mas externa que esta recubierta con la composicion de recubrimiento o a una superficie que es opuesta a la superficie que esta recubierta con la composicion de recubrimiento.
Apartado 72. El sustrato recubierto del apartado 35, en donde un adhesivo para laminacion a otra banda se aplica a la, al menos una superficie mas externa que esta recubierta con la composicion de recubrimiento o a una superficie que es opuesta a la superficie que esta recubierta con la composicion de recubrimiento.
Apartado 73. El sustrato recubierto del apartado 35, en donde la composicion de recubrimiento se aplica al sustrato a un peso de recubrimiento de 0,1 a 6,0 g/m2 de sustrato.
Apartado 74. El sustrato recubierto del apartado 35, en donde la composicion de recubrimiento se aplica al sustrato a un peso de recubrimiento de 0,6 a 1,5 g/m2 de sustrato.
Apartado 75. Un envase que tiene un sellado hermetico, que comprende:
un sustrato que tiene al menos una porcion recubierta con la composicion de recubrimiento del apartado 1 para formar un sustrato recubierto,
en donde el sustrato se moldea en un envase adaptado para contener un producto;
al menos un sellado hermetico que comprende una primera porcion de la superficie recubierta sellada en condiciones adecuadas de sellado con una segunda porcion de la superficie recubierta para formar el envase sellado hermeticamente.
Apartado 76. El envase sellado hermeticamente del apartado 75, en donde las condiciones de sellado incluyen una temperatura minima de sellado menor que 70 °C con una fuerza de pelado superior a 118 g/cm medida de acuerdo con los metodos de ensayo descritos en esta memoria.
Apartado 77. El envase sellado hermeticamente del apartado 75, en donde las condiciones de sellado incluyen una temperatura minima de sellado menor que 75 °C con una fuerza de pelado superior a 197 g/cm medida de acuerdo con los metodos de ensayo descritos en esta memoria.
Apartado 78. El envase sellado hermeticamente del apartado 75, en donde las condiciones de sellado incluyen una temperatura minima de sellado menor que 80 °C con una fuerza de pelado superior a 276 g/cm medido de acuerdo con los metodos de ensayo descritos en esta memoria.
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Apartado 79. El envase sellado hermeticamente del apartado 75, en donde las condiciones de sellado incluyen una temperatura minima de sellado menor que 85 °C con una fuerza de pelado superior a 315 g/cm medido de acuerdo con los metodos de ensayo descritos en esta memoria.
Apartado 80. El envase sellado hermeticamente del apartado 75, en donde las condiciones de sellado incluyen un intervalo de temperatura de adherencia en caliente de mas de 70 °C con un peso de resorte de 20 g/cm medido de acuerdo con los metodos de ensayo descritos en esta memoria.
Apartado 81. El envase sellado hermeticamente del apartado 75, en donde las condiciones de sellado incluyen un intervalo de temperatura de adherencia en caliente de mas de 50 °C con un peso de resorte de 40 g/cm medido de acuerdo con los metodos de ensayo descritos en esta memoria.
Apartado 82. El envase sellado hermeticamente del apartado 75, en donde las condiciones de sellado incluyen un intervalo de temperatura de adherencia en caliente de mas de 40 °C con un peso de resorte de 60 g/cm medido de acuerdo con los metodos de ensayo descritos en esta memoria.
Apartado 83. Un envase que tiene un sellado hermetico, que comprende:
un sustrato que tiene una primera superficie y una segunda superficie opuesta a la primera superficie, al menos una porcion de la primera superficie se recubre con la composicion de recubrimiento del apartado 1 para formar un primer sustrato recubierto,
(a) al menos una porcion de la segunda superficie se recubre con la composicion de recubrimiento del apartado 1 para formar un segundo sustrato recubierto.
(i) en donde el sustrato se moldea en un envase adaptado para contener un producto;
(ii) al menos un sellado hermetico que comprende el primer sustrato recubierto sellado en condiciones adecuadas de sellado con la porcion del segundo sustrato recubierto de la superficie recubierta para formar el envase que tiene un sellado hermetico.
Apartado 84. El envase sellado hermeticamente del apartado 83, en donde las condiciones de sellado incluyen una temperatura minima de sellado menor que 70 °C con una fuerza de pelado superior a 118 g/cm medido de acuerdo con los metodos de ensayo descritos en esta memoria.
Apartado 85. El envase sellado hermeticamente del apartado 83, en donde las condiciones de sellado incluyen una temperatura minima de sellado menor que 75 °C con una fuerza de pelado superior a 197 g/cm medido de acuerdo con los metodos de ensayo descritos en esta memoria.
Apartado 86. El envase sellado hermeticamente del apartado 83, en donde las condiciones de sellado incluyen una temperatura minima de sellado menor que 80 °C con una fuerza de pelado superior a 276 g/cm medido de acuerdo con los metodos de ensayo descritos en esta memoria.
Apartado 87. El envase sellado hermeticamente del apartado 83, en donde las condiciones de sellado incluyen una temperatura minima de sellado menor que 85 °C con una fuerza de pelado superior a 315 g/cm medido de acuerdo con los metodos de ensayo descritos en esta memoria.
Apartado 88. El envase sellado hermeticamente del apartado 83, en donde las condiciones de sellado incluyen un intervalo de temperatura de adherencia en caliente de mas de 70 a 90 °C con un peso de resorte de 20 g/cm medido de acuerdo con los metodos de ensayo descritos en esta memoria.
Apartado 89. El envase sellado hermeticamente del apartado 83, en donde las condiciones de sellado incluyen un intervalo de temperatura de adherencia en caliente de mas de 50 a 80 °C con un peso de resorte de 40 g/cm medido de acuerdo con los metodos de ensayo descritos en esta memoria.
Apartado 90. El envase sellado hermeticamente del apartado 83, en donde las condiciones de sellado incluyen un intervalo de temperatura de adherencia en caliente de mas de 40 a 80 °C con un peso de resorte de 60 g/cm medido de acuerdo con los metodos de ensayo descritos en esta memoria.
Apartado 91. Un metodo de fabricacion de un sellado hermetico que comprende las etapas de:
(a) alimentar el sustrato recubierto del apartado 33 a una maquina de envasado;
(b) formar al menos un sellado hermetico en condiciones adecuadas de sellado.
en donde las condiciones de sellado incluyen una temperatura minima de sellado menor que 150 °C medida de acuerdo con los metodos de ensayo descritos en esta memoria.
Apartado 92. El metodo del apartado 91, en donde la maquina de envasado es una maquina HFFS operada a una velocidad de al menos 76 metros/min.
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Apartado 93. El metodo del apartado 91, en donde la maquina de envasado es una maquina VFFS operada a una velocidad de al menos 76 metros/min.
Apartado 94. El metodo del apartado 92, en donde las condiciones de sellado incluyen una temperature minima de sellado menor que 145 °C medida de acuerdo con los metodos de ensayo descritos en esta memoria.
Apartado 95. El metodo del apartado 92, en donde las condiciones de sellado incluyen una temperatura minima de sellado menor que 140 °C medida de acuerdo con los metodos de ensayo descritos en esta memoria.
Parte experimental
Metodos de ensayo
El coeficiente de friccion (COF) se puede determinar siguiendo el metodo ASTM 1894 con 10 segundos de tiempo de medida utilizando un equipo Thwing-Albert (Modelo 225-1) de deslizamiento-pelado.
La densidad se puede medir segun el metodo de ensayo ASTM D-1505.
El procedimiento de calorimetna diferencial de barrido (DSC) se describe a continuacion. Se separan con un troquel de perforacion aproximadamente 6 a 10 mg de una hoja del polfmero prensada a aproximadamente 200 a 230 °C. Esto se recuece a temperatura ambiente durante al menos 2 semanas. Al final de este penodo, la muestra se coloca en un calonmetro diferencial de barrido (TA Instruments Modelo 2920 DSC) y se enfna a aproximadamente -50 a -70 °C. Se calienta la muestra a 20 °C/min para alcanzar una temperatura final de aproximadamente 200 a 220 °C. El flujo de calor se registra como el area bajo el pico de fusion de la muestra que normalmente alcanza un pico a aproximadamente 30 a 175 °C y se produce entre las temperaturas de aproximadamente 0 y 200 °C, es una medida del calor de fusion expresada en julios por gramo de polfmero. El punto de fusion se registra como la temperatura de la mayor absorcion de calor dentro del intervalo de fusion de la muestra.
El tamano medio de partmula se puede determinar a partir de las distribuciones estadfsticas en volumen obtenidas por un analizador de tamano de partmula tipo Beckman Coulter LS.
El mdice de fusion se puede medir a 2,16 kg, 190 °C con 1 min de precalentamiento de la muestra para proporcionar una temperatura estable durante el tiempo del experimento. El mdice de fusion se puede medir tambien a 2,16 kg, 190 °C segun ASTM D-1238.
Se pueden formar sellados hermeticos utilizando dispositivos de sellado tales como un sellador por calor LAKO™ (Modelo SL-10), un sellador por calor de RDM Laboratory (Modelo HT-1000), y un sellador por calor FUJI™ (Modelo Alpha V).
Los sellados hermeticos utilizando el sellador por calor HT-1000 de RDM Laboratory (comercialmente disponible de RDM Test Equipment Co. of Hertfordshire, United Kingdom) se pueden preparar como sigue: se calientan las mordazas planas del sellador por calor de RDM Laboratory a la temperatura especificada y las pelmulas a sellar se insertan en las mordazas planas y se forma el sellado a una presion de mordaza de 50 p.s.i. (0,345 MPa o 3,45 bares) durante 0,2 segundos.
La resistencia de sellado de los sellados hermeticos formados a partir de materiales de barrera flexibles se puede determinar segun el metodo de ensayo estandar ASTM F 88-06.
Se puede utilizar el sellador por calor LAKO™ (Modelo SL-10) (comercialmente disponible de Lako Tool & Manufacturing, Inc. of Perrysburg, Ohio) para formar un sellado y evaluar su resistencia de sellado. El sellador por calor LAKO™ es un dispositivo automatizado para ensayo de pelmulas que es capaz de formar un sellado de la pelmula, determinar la resistencia del sellado, y generar un perfil de sellado a partir de muestras de pelmula. El intervalo de operacion es desde temperatura ambiente hasta 199 °C, la presion de sellado de 0,04 a 2,69 MPa, y el tiempo de permanencia de 0,2 a 20 segundos.
La resistencia de sellado de un sellado formado utilizando una maquina selladora por calor FUJI™ (Alpha V) (comercialmente disponible de Fuji Packaging Co. Ltd. of Japan) se puede determinar como sigue: se pone un rollo de pelmula o laminado de pelmula en la maquina. La temperatura de engarce se fija en o por encima de la MST (temperatura minima de sellado) de la pelmula o laminado de pelmula. La temperatura del sellado de solapa y/o de aleta se fija por encima de la MST de la pelmula o laminado de pelmula. Se producen un total de veinte bolsas vacfas que miden aproximadamente 35,6 cm por 13,3 cm a la velocidad de 150 bolsas/min Se seleccionan aleatoriamente dos bolsas y se miden las resistencias del sellado en un analizador Suter. El intervalo preferido de la resistencia de sellado es mayor que 80 g/cm.
Se puede utilizar el dinamometro BRUGGER™ (Modelo HSG-C) (comercialmente disponible de Brugger Feinmechanix GmbH of Munich, Germany) para evaluar la resistencia de sellado en al metodo ASTM F88-06 como sigue: Se miden las resistencias de sellado sobre tiras de sellado de 25 mm de ancho. Se colocan las tiras en ambos lados de cada mordaza y se sujetan con abrazaderas. Las tiras tienen que ser colocadas en el lfmite de sellado, pero sin ninguna tension para empezar las lecturas al principio de la zona de sellado. Durante la lectura, se mantiene
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la muestra sin ninguna restriccion perpendicularmente a la direccion de las mordazas. Los valores de resistencia de sellado corresponden a los valores maximos "F-max".
La temperatura mmima de sellado (MST) se puede determinar como sigue: se forman termosellados utilizando uno de los selladores por calor anteriores a temperaturas que se aumentan incrementalmente. La temperatura minima de sellado se alcanza cuando una temperatura da un valor de sellado menor que una fuerza de pelado especificada en g/cm y la siguiente temperatura da un valor de sellado mayor que o igual a la fuerza de pelado especificada en g/cm. Utilizando el sellador por calor de RDM Laboratory Modelo HT-1000, por ejemplo, las temperaturas se pueden aumentar de 45 a 85 °C, en incrementos de 5 °C. La fuerza de pelado especificada del sellador por calor LAKO™ y del sellador por calor FUJI™ es de 80 g/cm. Para el sellador por calor Brugger, la fuerza de pelado especificada es de 300 g/cm.
La MST se puede evaluar tambien en una maquina de envasado HFFS que opera a una velocidad fija de envasado. La MST de un sellado formado utilizando una maquina de envasado Jaguar Record Modelo HFFS (comercialmente disponible de Jaguar Packaging Systems, Inc. of Lewiston, NY) se puede determinar como sigue: se pone una pelfcula o laminado de pelfcula sobre la maquina. Se hace funcionar la maquina Jaguar Record a 76 m/min (250 ft/min). La presion aplicada por las mordazas de la maquina Jaguar Record cuando hace los sellados aumenta a medida que aumenta el espesor de la pelfcula. Los envases se forman con uno o mas termosellados y pueden contener o no un producto. La temperatura minima de sellado de la forma de envases se determina de acuerdo con los metodos descritos en esta memoria.
El comportamiento de la adherencia en caliente se puede determinar utilizando una maquina de adherencia en caliente OTTO BRUGGER™ (Modelo HSG ETK) (comercialmente disponible de Brugger Feinmechanix GmbH de Munich, Germany) o un sellador por calor LAKO™ (Modelo SL-10), descrito antes, como sigue: se forman nuevos termosellados utilizando uno de los selladores por calor descritos antes a temperaturas que se aumentan incrementalmente.
Para medidas con el equipo de adherencia en caliente OTTO BRUGGER™, se determinaron las medidas de la adherencia en caliente en base al metodo ASTM D3706 como sigue: se forman sellados alrededor de resortes doblados. Los pesos tfpicos de los resortes son 20 g/cm, 40 g/cm, o 60 g/cm. El intervalo de temperatura de la adherencia en caliente se registra como la temperatura en la que se abre menos del 50 % del sellado por la fuerza del resorte doblado. Los intervalos preferidos de las temperaturas de adherencia en caliente son: mayor que 70 °C para un resorte de 20 g/cm, o mayor que 50 °C para un resorte de 40 g/cm o mayor que 20 °C para un resorte de 60 g/cm.
Para medidas con el sellador por calor LAKO™, inmediatamente despues de la formacion del sellado, se pela el sellado automaticamente mediante un dinamometro integrado (el tiempo entre sellado y pelado es inferior a 1 segundo). En este caso, el intervalo de temperatura de la adherencia en caliente se registra como el intervalo de temperatura en el cual la resistencia minima del sellado es de 59 g/cm.
Ejemplos
Formulacion 1 (comparativa)
La Formulacion 1 era una formulacion comparativa de una composicion de recubrimiento de sellado a baja temperatura, que se preparo anadiendo a una solucion acuosa o dispersion fina al 25 % en peso de una sal de amonio de un copolfmero de 80 % en peso de etileno y 20 % en peso de acido acnlico, (comercializado por Michelman, Inc. como MICHEM® 4983), 1,56 phr de hidroxido de sodio (NaOH), 4,16 phr de cera microcristalina que tiene un tamano medio de aproximadamente 0,12 a 0,2 micras (comercializada por Michelman, Inc. como ML 215), 0,15 phr de partfculas de PMMA con un tamano medio de partfcula de aproximadamente 4 a 5 micras (comercializado por Nippon Shokubai como Epostar MA1004) y 0,003 phr de agente antiespumante Dow 1510. Todos los componentes se anadieron como una dispersion o solucion acuosa. Se anadio entonces agua para llevar la composicion de recubrimiento final a un contenido de solidos de 16,03 % en peso.
Formulacion 2 (comparativa)
La Formulacion 2 era una formulacion comparativa de una composicion de recubrimiento de sellado a muy baja temperatura que se preparo de la misma manera que la Formulacion 1 (comparativa), excepto que el contenido de hidroxido de sodio era de 1,0 phr.
Formulacion 3
La Formulacion 3 era una composicion de recubrimiento de esta invencion, preparada mezclando 100 phr de una primera dispersion acuosa, 50 phr de una segunda dispersion acuosa, 50 phr de una tercera dispersion acuosa y 12 phr de una cuarta dispersion acuosa.
Para preparar una muestra de la primera dispersion acuosa utilizada en la Formulacion 3, se amasan en estado fundido a 170 °C en una extrusora de doble tornillo a una velocidad de 8,1 kg/h, 100 partes de un copolfmero
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termoplastico de etileno/1-octeno con un contenido de octeno de aproximadamente 38 % en peso, una densidad de aproximadamente 0,87 g/cc (ASTM D-792) y un mdice de fusion de aproximadamente 5 g/10 minutos (determinado segun ASTM D-1238 a 190 °C y 2,16 kg) una Mw/Mn de aproximadamente 2,0, y un punto de fusion de aproximadamente 63 °C (determinado por DSC a una velocidad de barrido de aproximadamente 10 °C por minuto), comercialmente disponible de The Dow Chemical Company como elastomero de poliolefina ENGAGE™ 8200, y 42,9 partes en peso de un copolfmero de etileno-acido acnlico (agente dispersante), disponible de The Dow Chemical Company bajo la marca comercial de PRIMACOR™ copolfmero 5980i, con un mdice de fusion de aproximadamente 15 g/10 minutos determinado segun ASTM D-1238 a 125 °C y 2,16 kg (que es equivalente a aproximadamente 300 g/10 min cuando se determina segun ASTM D-1238 a 190°C y 2,16 kg), un contenido de acido acnlico de aproximadamente 20,5 % en peso, y un punto de fusion por DSC de aproximadamente 77 °C.
Sobre el amasado en estado fundido de la resina/agente dispersante anterior, se alimenta de forma continua una solucion acuosa de hidroxido de potasio al 11,7 % en peso en un puerto de inyeccion aguas abajo a una velocidad de 3,0 kg/h (a una velocidad de 27,1 % en peso de la mezcla total). Esta dispersion acuosa se diluye posteriormente con agua adicional a una velocidad de 5,2 kg/h antes de salir de la extrusora. Para diluir aun mas la dispersion resultante, se anade agua adicional a una velocidad de 2,6 kg/h una vez que la mezcla ha salido de la extrusora. Se obtiene una dispersion acuosa que tiene un contenido de solidos de 44,4 % en peso a pH 10,0. La fase de polfmero dispersada medida por un analizador de partmulas Coulter LS230 consiste en un diametro medio de paiimula en volumen de 1,67 micras (1167 nanometros) y una distribucion de tamano de partmula (Dv/Dn) de 4,79. Otras muestras de la primera dispersion acuosa para la Formulacion 3 se prepararon de manera similar.
Para preparar una muestra de la segunda dispersion acuosa utilizada en la Formulacion 3, se amasan en estado fundido a 150 °C en una extrusora de doble tornillo a una velocidad de 10,0 kg/h, 50 partes en peso de un copolfmero termoplastico de etileno/1-octeno con un contenido de octeno de aproximadamente 38 % en peso, una densidad de aproximadamente 0,87 g/cc (ASTM D-792) y un mdice de fusion de aproximadamente 5 g/10 minutos (determinado segun ASTM D-1238 a 190 °C y 2,16 kg) una Mw/Mn de aproximadamente 2,0, y un punto de fusion de aproximadamente 63 °C (determinado por DSC a una velocidad de barrido de aproximadamente 10 °C por minuto), comercialmente disponible de The Dow Chemical Company como elastomero de poliolefina ENGAGE™ 8200, y 3,1 partes en peso de un acido carboxflico C26 (agente dispersante) que tiene un mdice de acidez de 115 mg KOH/g, fabricado por Baker-Petrolite como UNICID 350.
Sobre el amasado en estado fundido de la resina/agente dispersante anterior, se alimenta de forma continua una solucion acuosa de hidroxido de potasio al 13,5 % en peso en un puerto de inyeccion aguas abajo a una velocidad de 0,25 kg/h (que se equipara al 2,5 % en peso de la mezcla total). Esta dispersion acuosa se diluye a continuacion en un proceso de dos etapas con agua que contiene 1,5 % en peso de dioctilsulfosuccinato de sodio (Aerosol OT- 100 fabricado por Cytec Industries) a una velocidad de 5,6 kg/h, y en segundo lugar se anade agua adicional a una velocidad de 1,7 kg/h antes de salir de la extrusora. Para diluir aun mas la dispersion resultante, se anade agua adicional a una velocidad de 5,2 kg/h una vez que la mezcla ha salido de la extrusora. Se obtiene una dispersion acuosa que tiene un contenido de solidos de 51,2 % en peso a pH 9,7. La fase de polfmero dispersado medida por un analizador de partmulas Coulter LS230 consistfa en un diametro medio de partmula en volumen de 0,58 micras (580 nanometros) y una distribucion de tamano de partmula (Dv/Dn) de 1,60. Otras muestras de la segunda dispersion acuosa para la Formulacion 3 se prepararon de manera similar.
Las segundas dispersiones acuosas utilizadas en la Formulacion 3 teman un contenido de solidos que vario de 45 a 55 % en peso, un tamano medio de partmula que vario de 0,58 a 0,86 micras, y una distribucion de tamano de partmula (Dv/Dn) que vario de 1,60 a 1,94.
Para preparar una muestra de la tercera dispersion acuosa utilizada en la Formulacion 3, se amasan en estado fundido a 140 °C en una extrusora de doble tornillo a una velocidad de 9,1 kg/h, 50 partes en peso de un copolfmero de etileno y acido acnlico (agente dispersante), disponible de The Dow Chemical Company con el nombre comercial de PRIMACOR™ 5980i copolfmero, con un mdice de fusion de aproximadamente 15 g/10 minutos determinado segun ASTM D-1238 a 125°C y 2,16 kg (que es equivalente a aproximadamente 300 g/10 min cuando se determina segun ASTM D-1238 a 190°C y 2,16 kg), un contenido de acido acnlico de aproximadamente 20,5 % en peso, y un punto de fusion por DSC de aproximadamente 77 °C.
Sobre el producto amasado en estado fundido anterior, se alimentan 49 partes en peso de una solucion acuosa de hidroxido de potasio al 26 % en peso de manera continua en un puerto de inyeccion aguas abajo a una velocidad de
4.5 kg/h (a una tasa de 33,1 % en peso de la mezcla total). Esta dispersion acuosa se diluye posteriormente con agua adicional a una velocidad de 27 kg/h antes de salir de la extrusora. Se obtiene la tercera dispersion acuosa que tiene un contenido de solidos de 26,5 % en peso a pH 10,0. La fase de polfmero dispersado medida por un analizador de cromatograffa hidrodinamica consistfa en un diametro medio en volumen de 30 nanometros. Otras muestras de la tercera dispersion acuosa para la Formulacion 3 se prepararon de manera similar.
Las terceras dispersiones acuosas utilizadas en la Formulacion 3 teman un contenido de solidos que vario de 25 a
26.5 % en peso, un tamano medio de partmula que vario de 20 a 30 micras, y una distribucion de tamano de partmula (Dv/Dn) que vario de 1,00 a 1,10.
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La cuarta dispersion acuosa (agente de deslizamiento) era una dispersion anionica que comprendfa una cera de polietileno con un pH de 8,2 a 9,2, un contenido de solidos de 24,5 a 25,5 % en peso, y un tamano medio de partmula de 45 nanometros, y comercialmente disponible de Michelman Inc. bajo el nombre comercial de MICHEM® emulsion 20325.E.
Formulacion 4
La Formulacion 4 era una composicion de recubrimiento de esta invencion que se prepara de manera diferente. Para preparar una muestra de la segunda dispersion acuosa utilizada en la Formulacion 4, se amasan en estado fundido a 110 °C en una extrusora de doble tornillo a una velocidad de 4,56 kg/h, 50 partes en peso de un copolfmero termoplastico de etileno/1-octeno que tiene una densidad de aproximadamente 0,87 g/cc (ASTM D-792) y un mdice de fusion de aproximadamente 30 g/10 minutos (determinado segun ASTM D-1238 a 190 °C y 2,16 kg) una Mw/Mn de aproximadamente 2,0, y un punto de fusion de aproximadamente 65 °C (determinado por DSC a una velocidad de barrido de aproximadamente 10 °C por minuto), comercialmente disponible de The Dow Chemical Company como elastomero de poliolefina ENGAGE™ 8407, y 3,1 partes en peso de un acido carboxflico C26 (85 %) (agente dispersante) que tiene un mdice de acidez de 165 mg de KOH/g, fabricado por Croda, Inc. como acido behenico 85 (90 % perlas).
Al amasado en estado fundido de la resina/agente dispersante anterior, se alimenta de forma continua una solucion acuosa de hidroxido de potasio al 25 % en peso en un puerto de inyeccion aguas abajo a una velocidad de 0,086 kg/h. Esta dispersion acuosa se diluye a continuacion en un proceso de dos etapas con agua a una velocidad de 0,15 kg/h, y en segundo lugar, se anade agua adicional a una velocidad de 3,75 kg/h antes de salir de la extrusora. Para diluir aun mas la dispersion resultante, se anade agua adicional que contiene 1,5 % en peso de dioctil sulfosuccinato de sodio (Aerosol OT-100 fabricado por Cytec Industries) a una velocidad de 0,18 kg/h una vez que la mezcla ha salido de la extrusora. Se obtiene una dispersion acuosa que tiene un contenido de solidos de 52,5 % en peso a pH 11,0. La fase de polfmero dispersado medida por un analizador de partmulas Coulter LS230 consistfa en un diametro medio de partmula en volumen de 0,92 micras (920 nanometros) y una distribucion de tamano de partmula (Dv/Dn) de 1,14. Otras muestras de la segunda dispersion acuosa para la Formulacion 4 se prepararon de manera similar.
Formulacion 5
La Formulacion 5 era una composicion de recubrimiento de esta invencion, preparada mezclando 100 phr de una primera dispersion acuosa, 50 phr de una segunda dispersion acuosa, 45 phr de una tercera dispersion acuosa y 12 phr de una cuarta dispersion acuosa.
La primera dispersion acuosa se prepara como se ha descrito antes para la Formulacion 3.
La segunda dispersion acuosa se prepara como se ha descrito antes para la Formulacion 3.
La tercera dispersion acuosa se prepara como se ha descrito antes para la Formulacion 4.
La cuarta dispersion acuosa (agente de deslizamiento) era una dispersion anionica que comprende una cera de carnauba con un pH de 9,5, un contenido de solidos de 20 % en peso, un tamano medio de partmula de 120 nanometros, y comercialmente disponible de Michelman Inc. bajo el nombre comercial de MICHEM® LUBE 215E.
Aplicacion de composiciones de recubrimiento a peliculas blancas opacas
Se aplicaron las formulaciones 1-2 (comparativas) asf como las formulaciones 3-5 a una pelmula blanca opaca, el sustrato se describe a continuacion, y se secaron a temperatura de 110 °C durante unos segundos, para dar un peso de recubrimiento de 2,44 g/m2.
El sustrato de la pelmula blanca opaca era de cinco capas, la pelmula OPP blanca opaca estaba compuesta de dos capas externas de piel que comprende cada una un terpolfmero de etileno-polipropileno-butileno, dos capas de union que comprende cada una un homopolfmero de propileno, y una capa central cavitada con tereftalato de polibutileno y que comprende homopolfmero de propileno. La pelmula OPP, blanca opaca, tema una densidad de 0,62 g/cm3 y un espesor de pelmula de 38 micras. Una primera capa de piel fue tratada con descarga de corona, pre-recubierta con una imprimacion de polietilenimina (PEI), y recubierta despues con las formulaciones 1-5, descritas antes. Se aplico un recubrimiento acnlico a la segunda capa de piel de la pelmula OPP blanca opaca.
Se formaron sellados hermeticos utilizando el sellador por calor de RDM Laboratory. Se determinaron la resistencia de sellado y las propiedades anti-bloqueantes de los sellados hermeticos utilizando el dinamometro Brugger. Se determino la temperatura minima de sellado utilizando el sellador por calor RDM y la maquina de envasado HFFS Jaguar de acuerdo con los metodos de ensayo descritos en la presente memoria. Se determinaron las propiedades de adherencia en caliente utilizando el equipo de adherencia en caliente OTTO BRUGGER™ de acuerdo con los metodos de ensayos descritos aqrn. Se determino el coeficiente de friccion utilizando el equipo de deslizamiento- pelado Thwing-Albert de acuerdo con los metodos de ensayos descritos aqrn.
5
10
15
20
25
30
35
40
45
La pelmula OPP blanca opaca de cinco capas, recubierta con las formulaciones 3-5 presento buena adhesion, buena impregnacion y buen deposito de recubrimiento.
Como se muestra en la Tabla 1A, las pelmulas blancas opacas recubiertas con las formulaciones 3-5 de esta invencion presentaron buenas propiedades de sellado a temperaturas muy bajas (esto es, temperaturas mmimas de sellado bajas) en comparacion con las formulaciones comparativas 1-2.
Como se muestra en la Tabla 2A, las pelmulas blancas opacas recubiertas con las formulaciones 3-5 de esta invencion presentaron buenas caractensticas de adherencia en caliente en comparacion con la Formulacion 1 (comparativa) y la Formulacion 2 (comparativa).
Como se muestra en la Tabla 3A, la pelmula blanca opaca recubierta con las formulaciones 3-5 presento buenas caractensticas de bloqueo en comparacion con los valores estimados esperados para la Formulacion 1 (comparativa) y la Formulacion 2 (comparativa). Tambien, la pelmula blanca opaca recubierta con las formulaciones 3-5 presento coeficientes de friccion significativamente mas altos sobre acnlico y sobre metal en comparacion con los valores de COF para la Formulacion 1 (comparativa) y la Formulacion 2 (comparativa). Esto indica la necesidad potencial de adicion de agentes de deslizamiento.
Aplicacion de composiciones de recubrimiento a una pelicula transparente
Se aplicaron la Formulacion 2 (comparativa) y la Formulacion 4 (comparativa) a un sustrato de pelmula transparente, descrito a continuacion, y se secaron a una temperatura de 110 °C durante unos segundos para dar un peso de recubrimiento de 2,44 g/m2.
El sustrato de la pelmula transparente era una pelmula OPP transparente de cinco capas, compuesta de dos capas de piel exteriores que comprenden cada una un terpolfmero de etileno-polipropileno-butileno, dos capas de union que comprenden cada una un homopolfmero de propileno, y una capa central transparente que comprende homopolfmero de propileno. La pelmula OPP transparente, de cinco capas, tema una densidad de pelmula de 0,91 g/cm3 y un espesor de pelmula de 29 micras. Una primera capa de piel fue tratada con descarga de corona, pre- recubierta con una imprimacion de polietilenimina (PEI), y recubierta despues con las formulaciones 2 y 4, como se ha descrito antes. Se aplico un recubrimiento acnlico a la segunda capa de piel de la pelmula OPP transparente.
Se formaron sellados hermeticos utilizando el sellador por calor de RDM Laboratory. Se determinaron la resistencia de sellado y las propiedades anti-bloqueantes de los sellados hermeticos utilizando el dinamometro Brugger. Se determino la temperatura minima de sellado utilizando el sellador por calor RDM Laboratory y la maquina de envasado HFFS Jaguar de acuerdo con los metodos de ensayo descritos en la presente memoria. Se determinaron las propiedades de adherencia en caliente utilizando el equipo de adherencia en caliente OTTO BRUGGER™ de acuerdo con los metodos de ensayos descritos aqrn. Se determino el coeficiente de friccion utilizando el equipo de deslizamiento-pelado Thwing-Albert de acuerdo con los metodos de ensayos descritos aqrn.
La pelmula OPP transparente de cinco capas, recubierta con la Formulacion 4 presento buena adhesion, buena impregnacion y buen deposito de recubrimiento.
Como se muestra en la Tabla 1B, la pelmula transparente recubierta con la Formulacion 4 de esta invencion presento buenas propiedades de sellado a temperaturas muy bajas (esto es, temperaturas mmimas de sellado bajas) en comparacion con la Formulacion 2 comparativa.
Como se muestra en la Tabla 2B, la pelmula transparente recubierta con la Formulacion 4 de esta invencion presento buenas caractensticas de adherencia en caliente en comparacion con la Formulacion 2 comparativa.
Como se muestra en la Tabla 3B, la pelmula transparente recubierta con la Formulacion 4 presento buenas caractensticas de bloqueo en comparacion con el valor estimado esperado para la Formulacion 2 (comparativa). Tambien, la pelmula transparente recubierta con la Formulacion 4 presento coeficientes de friccion mas altos sobre acnlico y sobre metal en comparacion con el valor de COF para la Formulacion 2 (comparativa). Esto indica la necesidad potencial de la adicion de agentes de deslizamiento.
Tabla 1A
Peliculas blancas opacas
Temperatura minima de sellado (RDM)
Formulacion
45 °C 50 °C 55 °C 60 °C 65 °C 70 °C 75 °C o o O 00 85 °C
Resistencia de sellado (g/in)
(g/in) (g/in) (g/in) (g/in) (g/in) (g/in) (g/in) (g/in) (g/in)
Formulacion 1 (comparativa)
0 0 0 0 0 35 177 634 561
Formulacion 2 (comparativa)
0 0 0 0 50 90 255 603 778
Formulacion 3
18 13 85 345 510 700 815 758 790
Formulacion 4
0 0 0 92 306 348 612 799 956
Formulacion 5
0 0 0 0 16 38 137 554 917
Tabla 1B
Peliculas transparentes
Temperatura minima de sellado (RDM)
Formulacion
45 °C 50 °C 55 °C 60 °C 65 °C 70 °C 75 °C o o O 00 85 °C
Resistencia de sellado (g/in)
(g/in) (g/in) (g/in) (g/in) (g/in) (g/in) (g/in) (g/in) (g/in)
Formulacion 2 (comparativa)
0 0 0 0 75 129 284 500 566
Formulacion 4
0 0 0 50 151 259 350 578 639
5 Tabla 2A
Peliculas blancas opacas
Propiedades de adherencia en caliente Otto Brugger® HSG-C Temperatura minima de sellado
Formulaciones
Resorte de 20 g/cm Resorte de 40 g/cm Resorte de 60 g/cm Jaguar HFFS a 76 m/min
(°C @ <50 % Op.) (°C @ <50 % Op.) (°C @ <50 % Op.) (°C)
Formulacion 1 (comparativa)
70-140 (70 A°C) 80-130 (50 A°C) 0 184
Formulacion 2 (comparativa)
70-130 (60 A°C) 70-110 (40 A°C) 90-110 (20 A°C)
Formulacion 3
60->150 (> 90 A°C) 70->150 (> 80 A°C) 70-110 (40 A°C) 136
Formulacion 4
70->150 (> 80 A°C) 70->150 (> 80 A°C) 70->150 (> 80 A°C) 139
Formulacion 5
80->150 (> 70 A°C) 90->150 (> 60 A°C) 90-100 (10 A°C)
Tabla 2B
Peliculas transparentes
Propiedades de adherencia en caliente Otto Brugger® HSG-C Temperatura minima de sellado
Formulaciones
Resorte de 20g/cm Resorte de 40 g/cm Resorte de 60 g/cm Jaguar HFFS a 76 m/min
(°C@<50% Op.) (°C@<50% Op.) (°C@<50% Op.) (°C)
Formulacion 2 (comparativa)
70-100 80 0 160
Formulacion 4
70->150 (> 80 A°C) 80 (0 A°C) 0 (0 A°C) 153
Tabla 3A
Formulacion de peliculas blancas opacas
Bloqueo sobre metal Dinamometro Brugger® HSG-C a 60 °C Coeficiente de friccion sobre acrilico Coeficiente de friccion sobre metal
(g/in) Sin unidad Sin unidad
Formulacion 1 (comparativa)
Estimacion: > 200-250 0,4 0,25
Formulacion 2 (comparativa)
Estimacion: > 200-250 0,4 0,25
Formulacion 3
55 1,44 0,87
Formulacion 4
36 1,04 0,67
Formulacion 5
12 0,77 0,57
5 Tabla 3B
Formulacion de peliculas transparentes
Bloqueo sobre metal Dinamometro Brugger® HSG-C a 60 °C Coeficiente de friccion sobre acrilico Coeficiente de friccion sobre metal
(g/in) Sin unidad Sin unidad
Formulacion 2 (comparativa)
Estimacion: > 200 0,4 0,2
Formulacion 4
93 0,54 0,63
Se hicieron medidas del coeficiente de friccion con un equipo de deslizamiento-pelado Thwing-Albert (Modelo 2251).

Claims (12)

  1. 5
    10
    15
    20
    25
    30
    35
    40
    45
    REIVINDICACIONES
    1. Una composicion de recubrimiento, que comprende:
    a) un primer Ifquido,
    b) un primer polfmero dispersado en el primer lfquido que comprende una mezcla de un primer copoUmero de etileno y un segundo copolfmero de etileno, estando el tamano medio de partmula de la mezcla en el intervalo de 400 a 1200 nanometros; y
    c) un segundo polfmero dispersado en el primer lfquido, siendo seleccionado dicho segundo polfmero del grupo que consiste en un copolfmero de etileno-acido acnlico, una sal ionizada del copolfmero de etileno-acido acnlico, un copolfmero de etileno-acido metacnlico, una sal ionizada del copolfmero de etileno-acido metacnlico, y mezclas de los mismos, que tiene un tamano medio de partmula menor que 50 nanometros y que comprende al menos 5 % en peso del peso total combinado del primer poifmero y del segundo polfmero.
  2. 2. La composicion de recubrimiento de la reivindicacion 1, en donde el primer copolfmero de etileno tiene un primer tamano medio de partmula y comprende etileno y una primera alfa-olefina, el segundo copolfmero de etileno tiene un segundo tamano medio de partmula y comprende etileno y una segunda alfa-olefina, teniendo la primera alfa-olefina y la segunda alfa-olefina menos de 20 atomos de carbono.
  3. 3. La composicion de recubrimiento de la reivindicacion 2, en donde la primera y la segunda alfa-olefinas son iguales.
  4. 4. La composicion de recubrimiento de la reivindicacion 3, en donde la primera alfa-olefina y la segunda alfa-olefina son 1-octeno.
  5. 5. La composicion de recubrimiento de la reivindicacion 4, en donde el primer copolfmero de etileno tiene un tamano medio de partmula menor que 1100 nanometros, y un mdice de fusion menor que 10 g/10 min (medido con ASTM D 1238) y el segundo copolfmero de etileno tiene un tamano medio de partmula menor que 850 nanometros y un mdice de fusion menor que 35 g/10 min.
  6. 6. La composicion de recubrimiento de la reivindicacion 1, que comprende ademas un agente de deslizamiento.
  7. 7. La composicion de recubrimiento de la reivindicacion 6, en donde el agente de deslizamiento comprende una cera de polietileno, una cera de parafina, una cera microcristalina, una cera de abejas, una cera de carnauba, una cera montana, una cera de candelilla, o mezclas de las mismas y tiene un tamano medio de partmula menor que 130 nanometros.
  8. 8. Un sustrato recubierto que comprende un sustrato seleccionado del grupo que consiste en una pelmula de poliolefina, una pelmula de polipropileno, una pelmula de tereftalato de polietileno, una pelmula de celofan, una pelmula de polietileno, papel, papel de aluminio, una pelmula termoplastica de una sola capa, una pelmula termoplastica multicapa, y una pelmula de poliamida y una composicion de recubrimiento de cualquiera de las reivindicaciones 1 a 7.
  9. 9. El sustrato recubierto de la reivindicacion 8, en donde la composicion de recubrimiento se aplica al sustrato a un peso de recubrimiento de 0,1 a 6,0 g/m2 de sustrato.
  10. 10. El sustrato recubierto de la reivindicacion 8, en donde la composicion de recubrimiento se aplica al sustrato a un peso de recubrimiento de 1,0 a 3,0 g/m2 de sustrato.
  11. 11. Un envase que tiene un sellado hermetico, que comprende:
    (a) un sustrato que tiene al menos una porcion recubierta con la composicion de recubrimiento de cualquiera de las reivindicaciones 1 a 8 para formar un sustrato recubierto, en donde el sustrato se moldea en un envase adaptado para contener un producto; y
    (b) al menos un sellado hermetico que comprende una primera porcion de la superficie recubierta sellada, en condiciones adecuadas de sellado, con una segunda porcion de la superficie recubierta, para formar el envase sellado hermeticamente.
  12. 12. El envase de la reivindicacion 11, en donde las condiciones de sellado incluyen una temperatura minima de sellado menor que 70 °C con una fuerza de pelado superior a 118 g/cm.
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