Artículo multicapa.

Artículo multicapa que comprende, como mínimo, una capa (b) que comprende polímeros polares seleccionados de poliamida

(PA), copolímeros de alcohol polivinílico (PVOH), copolímeros de etileno y alcohol vinílico (EVOH) o mezclas de los mismos y, como mínimo, una capa (a) que comprende una composición de polipropileno que comprende

(A) un copolímero de propileno, en el que el componente (A) tiene un IF (230°C, 2,16 Kg) igual o superior a 10 g/10 min; y

(B) un homopolímero o copolímero de propileno que incluye, como mínimo, un monómero polar en una cantidad del 1 al 30% en peso de la composición de polipropileno, en el que el componente (B) tiene un IF (190°C, 2,16 Kg) de 300 g/10 min a 1000 g/10 min.

Tipo: Patente Internacional (Tratado de Cooperación de Patentes). Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: PCT/EP2010/005910.

Solicitante: BOREALIS AG.

Nacionalidad solicitante: Austria.

Dirección: IZD Tower Wagramerstrasse 17-19 1220 Vienna AUSTRIA.

Inventor/es: JOHANSEN, GEIR, MORTEN, ØYSÆD,HARRY, KONA,RAO BALAKANTHA.

Fecha de Publicación: .

Clasificación Internacional de Patentes:

  • SECCION B — TECNICAS INDUSTRIALES DIVERSAS; TRANSPORTES > PRODUCTOS ESTRATIFICADOS > PRODUCTOS ESTRATIFICADOS, es decir, HECHOS DE VARIAS... > Productos estratificados compuestos esencialmente... > B32B27/08 (de una resina sintética de una clase diferente)
  • SECCION B — TECNICAS INDUSTRIALES DIVERSAS; TRANSPORTES > PRODUCTOS ESTRATIFICADOS > PRODUCTOS ESTRATIFICADOS, es decir, HECHOS DE VARIAS... > Productos estratificados compuestos esencialmente... > B32B27/32 (teniendo poliolefinas)
  • SECCION B — TECNICAS INDUSTRIALES DIVERSAS; TRANSPORTES > PRODUCTOS ESTRATIFICADOS > PRODUCTOS ESTRATIFICADOS, es decir, HECHOS DE VARIAS... > Productos estratificados compuestos esencialmente... > B32B27/28 (teniendo copolímeros de resinas sintéticas no completamente cubiertas por los siguientes subgrupos)
  • SECCION C — QUIMICA; METALURGIA > COMPUESTOS MACROMOLECULARES ORGANICOS; SU PREPARACION... > COMPOSICIONES DE COMPUESTOS MACROMOLECULARES (composiciones... > Composiciones de homopolímeros o copolímeros de... > C08L23/14 (Copolímeros de propileno (C08L 23/16 tiene prioridad))

PDF original: ES-2531557_T3.pdf

 

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Fragmento de la descripción:

Artículo multicapa

La presente invención se refiere a un artículo multicapa que comprende una capa (a) que comprende polímeros polares seleccionados de poliamida (PA), copolímeros de alcohol polivinílico (PVOH), copolímeros de etileno y alcohol vindico (EVOH) y una capa de polipropileno (b) en el que un copolímero de propileno (A) se mezcla con un polímero de propileno (B) químicamente modificado con, como mínimo, un monómero polar que tiene un índice de fluidez con una carga de 2,16 Kg a una temperatura H de 1912 de 3-1 g/1 min.

Los envases basados en plástico, por ejemplo envases médicos o de alimentos y bebidas, se pueden fabricar de poliolefinas.

Las poliolefinas, tales como polipropileno, proporcionan una excelente resistencia al calor y son fácilmente moldeables para proporcionar recipientes rígidos que ofrecen buena resistencia al impacto. Estos materiales muestran además una excelente resistencia al agua y al vapor de agua, evitando la absorción de humedad de los productos envasados.

Sin embargo, un Inconveniente de los envases de polipropileno es que proporcionan una protección limitada contra el oxígeno, dióxido de carbono, la permeación de hidrocarburos líquidos y volátiles, lo que a su vez puede conducir a un rápido deterioro de los productos perecederos, tales como medicinas y alimentos y bebidas contenidos en los mismos.

Este problema normalmente se supera al proporcionar construcciones de polipropileno con capas de barrera adicionales, construidas generalmente con otros polímeros, que proporcionan una función de barrera contra el oxígeno, dióxido de carbono, y contra la permeabilidad de hidrocarburos líquidos y volátiles.

Sin embargo, dado que estos otros polímeros, ejemplos típicos son el etileno alcohol vinílico (EVOH), la poliamida (nylon, PA), son mucho más polares que el polipropileno, las capas carecen de compatibilidad y se requieren capas adhesivas adicionales para adherir el polipropileno y las capas de barrera.

En consecuencia, con el fin de proporcionar envases de polipropileno aptos para medicinas y alimentos y bebidas, deben adherirse conjuntamente varias capas de polipropileno y capas de barrera, mediante la aplicación de capas adicionales separadas de adhesivo.

Por ejemplo, si es necesario que las dos superficies exteriores de una construcción multicapa final sean polipropileno - como es el caso de los envases de alimentos o médicos - la construcción multicapa que incluye una capa de barrera tiene, como mínimo, cinco capas separadas (polipropileno/adhesivo/barrera/adhesivo/polipropileno).

Los adhesivos utilizados en estos sistemas multicapa son normalmente poliolefinas, tales como polipropileno o polietileno, injertadas con monómeros polares, tales como ácido acrílico o anhídrido maleico.

Un ejemplo de una construcción multicapa se da a conocer en el documento JP 2-14398, en el que se describe una composición de polipropileno que comprende una resina en base propileno modificado con un ácido carboxílico insaturado y sus derivados y que tiene un IF (2,16 Kg, 1812) de 1. a 1. g/1 min y otros polímeros olefínicos que incluyen una resina en base polipropileno que tiene, como mínimo, el 95% en peso de contenido de propileno y un IF (2,16 Kg, 2312) de ,5 a 5 g/1 min, para su utilización como capa de polipropileno que se lamina sobre la capa de barrera mediante un agente de recubrimiento de anclaje.

Sin embargo, este tipo de envases es susceptible de inestabilidad de flujo durante el procesamiento -lo que conduce a inestabilidad- del producto y a delaminación en el producto final.

Además, dichas construcciones multicapa no son adecuadas para el moldeo por inyección.

Tres construcciones de capas se dan a conocer en los documentos JP 24-82499 A2, EP 115163 y WO /6385. Específicamente, el documento WO /6385 describe tres construcciones de capas que comprenden dos capas de piel (skin) que comprenden polipropileno y una cantidad menor de un compatibilizador y/o adhesivo, y una capa de núcleo de un polímero polar que tiene buenas propiedades de barrera de oxígeno. Aunque proporciona una barrera de oxígeno aceptable, estas construcciones sufren de un inconveniente importante, en que las capas no se adhieren bien la una a la otra, dando como resultado la delaminación y la inestabilidad del sistema de envasado resultante.

Se da a conocer en el documento WO 96/22328 una composición de polipropileno que comprende una resina a base de propileno y del 1 al 1% en peso de un material de polipropileno funcionalizado, que incluye además un material de relleno mineral y una gel de sílice amorfa tratada con una amida de ácido graso, que es adecuada para artículos con una mejor dureza superficial y resistencia al rayado.

Además, el documento WO 2/59196 da a conocer una composición de polipropileno que comprende un polímero de propileno altamente cristalino con una tacticidad de RMN, como mínimo, de 94, fibra de madera y, opcionalmente, un polímero de olefina funcionalizado tal como polipropileno maleado, que es útil para el suministro de componentes extruldos de construcción al aire libre tales como cubiertas.

Es un objetivo de la presente invención superar los problemas indicados anteriormente y proporcionar un artículo multicapa, especialmente para envases de alimentos y médicos, que sea adecuado para el moldeo por inyección y moldeo por inyección, soplado y estiramiento, y que proporcione buenas propiedades de barrera de oxígeno y una elevada fuerza adhesiva entre la capa de polipropileno (a) y la capa de barrera (b), que comprende polímeros polares seleccionados de poliamida (PA), copolímeros de alcohol polivinílico (PVOH), copolímeros de etileno y alcohol vinílico (EVOH).

La presente invención reside en el descubrimiento de que las propiedades de adhesión de un artículo multicapa que comprende una capa (b) que comprende polímeros polares seleccionados de poliamida (PA), copolímeros de alcohol polivinílico (PVOH), copolímeros de etileno y alcohol vinílico (EVOH) y una capa de polipropileno (a) se puede mejorar mediante la mezcla del copolímero de propileno (A) usado para la capa de polipropileno (a) con un polímero de propileno modificado químicamente con, como mínimo, un polímero polar (B) que tiene un índice de fluidez a una carga de 2,16 Kg a una temperatura de 19 de 3-1 g/1 min.

Por lo tanto, la presente invención se refiere a un artículo multicapa, según la reivindicación 1.

Sorprendentemente, se ha descubierto que el artículo multicapa de la presente invención proporciona una adhesión mejorada de la capa de polipropileno (a) y la capa de barrera (b) y, al mismo tiempo, proporciona buenas propiedades de barrera de oxígeno sin necesidad de capas adhesivas separadas.

La capa (b) comprende polímeros polares seleccionados de poliamida (PA), copolímeros de alcohol polivinílico (PVOH), copolímeros de etileno y alcohol vinílico (EVOH) o mezclas de los mismos que, debido a su elevada polaridad, forman una barrera contra el oxígeno (O2), el dióxido de carbono (C2), hidrocarburos líquidos o volátiles (HC). La capa (b) comprende preferentemente estos polímeros polares. Debido a las propiedades de barrera al oxígeno de la capa (b), el artículo multicapa de la presente invención tiene preferentemente una permeabilidad al oxígeno máxima de 7,5 ml*mm / (m2* día * bar). De este modo, la capa (b) se puede abreviar como capa de barrera de oxígeno.

La capa de polipropileno (a) forma una barrera contra el agua en forma líquida o de vapor.

El "homopolímero o copolímero de propileno que incluye, como mínimo, un monómero polar" (B) pueden designarse con el término "polímero de propileno modificado químicamente". Un monómero polar se define como un monómero... [Seguir leyendo]

 


Reivindicaciones:

1. Artículo multicapa que comprende, como mínimo, una capa (b) que comprende polímeros polares seleccionados de pollamida (PA), copolímeros de alcohol polivlnílico (PVOH), copolímeros de etileno y alcohol vinílico (EVOH) o mezclas de los mismos y, como mínimo, una capa (a) que comprende una composición de polipropileno que comprende

(A) un copolímero de propileno, en el que el componente (A) tiene un IF (2313, 2,16 Kg) igual o superior a 1 g/1 min; y

(B) un homopolímero o copolímero de propileno que incluye, como mínimo, un monómero polar en una cantidad del 1 al 3% en peso de la composición de polipropileno, en el que el componente (B) tiene un IF (1913, 2,16 Kg) de 3 g/1 min a 1 g/1 min.

2. Artículo multicapa, según la reivindicación 1, en el que el componente (A) tiene una densidad de 88 a 93 Kg/m3

3. Artículo multicapa, según las reivindicaciones 1 ó 2, en el que el componente (A) es un copolímero de propileno aleatorio.

4. Artículo multicapa, según la reivindicación 3, en el que el copolímero aleatorio de propileno tiene una cantidad de unidades de comonómero del ,1 al 1,% en peso.

5. Artículo multicapa, según las reivindicaciones 3 ó 4, en el que las unidades de comonómero se seleccionan de entre el grupo que comprende etileno y alfa-olefinas que tienen de 4 a 12 átomos de carbono.

6. Artículo multicapa, según las reivindicaciones 1 ó 2, en el que el componente (A) es un copolímero de propileno heterofásico que comprende una fase de matriz de homopolímero o copolímero de propileno y una fase de etileno- propileno elastomérica dispersada en la fase de matriz.

7. Artículo multicapa, según la reivindicación 6, en el que el copolímero de propileno heterofásico tiene una cantidad de solubles en xileno frío del 5 al 3% en peso.

8. Artículo multicapa, según las reivindicaciones 6 ó 7, en el que el copolímero de propileno heterofásico tiene una cantidad de unidades de comonómero de etileno del 5 al 3% en peso.

9. Artículo multicapa, según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que el componente (B) tiene una cantidad de unidades de monómero polar del ,2 al 1% en peso.

1. Artículo multicapa, según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que el monómero polar en el componente (B) es anhídrido maleico.

11. Artículo multicapa, según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que el polímero comprendido en la, como mínimo, una capa (b) se selecciona de poliamida-6 (PA-6), poliamida-6-6 (PA-66), poliamida-12 (PA-12), poli- m-xililen adipamida (nylon MXD6), poli-m-xililen pimelamida (nylon MXD7), copolímeros de alcohol polivinílico (PVOH), copolímeros de etileno y alcohol vinílico (EVOH) o mezclas de los mismos.

12. Artículo multicapa, según las reivindicaciones anteriores, que comprende dos capas (a) intercalando la capa (b).

13. Artículo multicapa, según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 11, que comprende una capa (c) que comprende una composición de polipropileno que difiere de la composición de polipropileno de la capa (a) de manera que las capas (a) y la capa (c) intercalan a la capa (b).

14. Proceso para la producción del artículo multicapa, según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, por medio de moldeo por inyección, moldeo por inyección y soplado o moldeo por inyección, estiramiento y soplado.