Película multicapa.

Una película multicapa que comprende una capa central (C) y dos capas externas

(O-1, O-2) intercalando la capa central, en donde

(i) la capa central (C) comprende un terpolímero bimodal de etileno/1-buteno/alfa-olefina de C6-C12,

(ii) una capa externa (O-1) que comprende

(ii-1) un polietileno de baja densidad o

(ii-2) un terpolímero bimodal, como se definió para la capa central (C) o

(ii-3) un polietileno lineal de baja densidad producido por metaloceno y opcionalmente un polietileno de baja densidad.

(iii) la otra capa externa (O-2) que comprende

(iii-1) un polietileno lineal de baja densidad producido por metaloceno y opcionalmente un polietileno de baja densidad.

Tipo: Patente Europea. Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: E10172102.

Solicitante: BOREALIS AG.

Nacionalidad solicitante: Austria.

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

Inventor/es: SCHUSTER, GERHARD, AARNIO,MINNA.

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... > B32B27/32 (teniendo poliolefinas)

PDF original: ES-2455694_T3.pdf

 

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Fragmento de la descripción:

Película multicapa Campo de la invención La presente invención se refiere a una película multicapa con excelentes propiedades mecánicas, especialmente 5 rigidez y tenacidad, así como procesabilidad, que es adecuada para aplicaciones de empaquetado y se puede preparar mediante procedimientos de coextrusión.

En particular, la invención se refiere a una película multicapa que comprende al menos una capa de un terpolímero multimodal, por ejemplo, un terpolímero bimodal de etileno lineal de baja densidad /1-buteno/alfa olefina de C6-C12.

La invención además se refiere al uso de dichas películas multicapas en el empaquetado, preferiblemente en el 10 empaquetado flexible, especialmente en el empaquetado para alimentos congelados.

Descripción de la técnica anterior

Hoy en día se usan varios tipos de películas. Las películas monocapa, principalmente combinaciones de, por ejemplo, etileno vinil acetato (EVA) o polietileno de baja densidad (LDPE, del inglés low density polyethylene) con polietileno lineal de baja densidad (LLDPE, del inglés linear low density polyethylene) , aún dominan el volumen de ventas en el mercado. Las películas co-extrudidas, en particular, las películas de 3 o más capas, con combinaciones fabricadas a medida proporcionan propiedades funcionales, tales como reducción del espesor y flexibilidad mecánica, y están reemplazando cada vez más a las películas monocapa.

La industria del empaquetado aún tiene una fuerte necesidad de encontrar soluciones de empaquetado económicas, eficaces e innovadoras. Por lo tanto, los fabricantes de películas poliméricas buscan películas que tengan excelentes propiedades mecánicas, por ejemplo, alta resistencia al impacto, resistencia al desgarramiento, resistencia a la perforación, tenacidad y rigidez. Los polímeros usados para fabricar las películas también deben tener buena procesabilidad, es decir, durante el procedimiento de extrusión la burbuja formada debe ser estable y las películas extrudidas deben tener una distribución uniforme del espesor de la película.

Lamentablemente, los expertos en la técnica se enfrentan al problema que cuando se mejora una propiedad parece 25 inevitable que otra propiedad se vea adversamente afectada.

Por ejemplo, el polietileno de baja densidad (LDPE) da lugar a películas que tienen buenas propiedades ópticas y se pueden procesar a temperaturas y presiones bajas, al tiempo que, mantienen la resistencia en masa fundida y excelente procesabilidad, aunque las películas fabricadas a partir de LDPE contribuyen muy poco a mejorar las propiedades mecánicas.

Los polietilenos lineales de baja densidad producidos por Ziegler-Natta unimodales convencionales (znLLDPE) , tienen propiedades mecánicas moderadas pero no tan excelente procesabilidad, refiriéndose tanto a la estabilidad de la burbuja como a la presión de extrusión.

Las propiedades ópticas y la resistencia a la perforación se han mejorado mediante el uso de polietilenos lineales de baja densidad, pero aún más a expensas de la procesabilidad. Estos polímeros son sensibles a condiciones de procesamiento de películas y falta de resistencia en masa fundida.

Se han propuesto diversas combinaciones de estos materiales en la técnica, para tratar de maximizar el rendimiento de la película combinando las propiedades ventajosas de ciertos polímeros. Así, por ejemplo, se han combinado LDPE y mLLDPE para formar películas aunque dichas películas tienen mala rigidez. El polietileno de densidad media fabricado mediante catálisis de metaloceno se ha mezclado con LDPE (EP-A-1108749) para formar películas.

Se ha descrito también una gran variedad de películas multicapa, que deberían resolver los problemas anteriores de equilibrio no satisfactorio de las propiedades mecánicas, especialmente rigidez y tenacidad y procesabilidad.

Por ejemplo, en el documento WO 2008/104371 se describe un laminado de película multicapa que comprende una película multicapa, en el orden de capas dado, con una capa interna (A) , una capa central (B) y una capa externa (C) , la cual se estratifica a un sustrato.

La capa interna (A) comprende una composición de polietileno multimodal, es decir, un polietileno lineal de baja densidad bimodal (LLDPE) , que tiene una densidad de 940 kg/m3 o inferior y una distribución de peso molecular Mw/Mn de al menos 8 y un índice de fluidez MFR2 de 0, 01 a 20 g/10 min, como se determinó según la norma ISO 1133 (a una temperatura de 190ºC y a una carga de 2, 16 kg) .

Preferiblemente, el LLDPE comprende un copolímero de etileno y hexeno, un copolímero de etileno y octeno o un 50 copolímero de etileno y buteno.

La capa (C) comprende LLDPE que puede ser LLDPE unimodal o multimodal. Además, el LLDPE puede ser znLLDPE o el LLDPE se puede obtener por polimerización usando un catalizador de sitio único (mLLDPE) . Ambas alternativas znLLDPE y mLLDPE son preferidas. También, preferiblemente, la capa (C) puede comprender una composición de homo o copolímero de polietileno de baja densidad (LDPE) obtenida mediante polimerización a alta presión.

La capa (B) puede comprender o consistir en la misma composición polimérica, como la comprendida o formada en la capa (A) o la capa (C) . Borstar® FB2310 o Borstar® FB2230, como calidades comerciales de LLDPE, se proporcionan como ejemplos de calidades de LLDPE multimodal factibles para al menos la capa (A) , y si están presentes, para capa o capas opcionales, tal como la capa (B) .

El documento WO 2008/074493 describe una película multicapa orientada uniaxialmente que comprende al menos una capa (A) y una capa (B) , en la que dicha capa (A) comprende un polietileno lineal de baja densidad (LLDPE) que comprende (por ejemplo, seleccionado de) :

- un LLDPE multimodal producido usando un catalizador Ziegler Natta (znLLDPE) , o

- un LLDPE producido usando un catalizador de sitio único (mLLDPE) o

- una mezcla de un mLLDPE y un znLLDPE multimodal, comprendiendo dicha capa (B) LLDPE multimodal y estando dicha película multicapa en forma de película estirada la cual está orientada uniaxialmente en la dirección de la máquina (DM) en una relación de estiramiento de al menos 1:3.

La capa (A) y la reivindicación (i) puede comprender opcionalmente uno o más componentes poliméricos adicionales distintos al LLDPE, tal como un polietileno de densidad media (MDPE, del inglés medium density 20 polyethylene) , un polietileno de alta densidad (HDPE, del inglés high density polyethylene) , ambos producidos por polimerización a baja presión, o un polietileno de baja densidad (LDPE) producido por polimerización a alta presión, tal como homopolímero de LDPE o copolímero de LDPE, tal como copolímero de etileno y acrilato. En una realización particularmente preferida (ii) de la invención, una capa (A) comprende, más preferiblemente consiste en, mLLDPE y LDPE. La capa (B) comprende preferiblemente al menos 50% en peso, preferiblemente al menos 60% en 25 peso, más preferiblemente al menos 70% en peso de un LLDPE multimodal. En algunas realizaciones se prefiere incluso aproximadamente 80% en peso o más de LLDPE. El LLDPE multimodal es preferiblemente una composición de znLLDPE multimodal. La película puede comprender además (iii) una capa (C) . Dicha capa (C) , cuando está presente, tiene preferiblemente una composición como se describió con respecto a la capa (A) mencionada previamente. El LLDPE usado para la capa (B) , preferiblemente un znLLDPE multimodal, comprende preferiblemente un copolímero de etileno y hexeno, un copolímero de etileno y octeno o un copolímero de etileno y buteno.

En el documento WO 2006/037603 se describe una estructura de 3 capas, en la que las capas externas comprenden LLDPE,... [Seguir leyendo]

 


Reivindicaciones:

1. Una película multicapa que comprende una capa central (C) y dos capas externas (O-1, O-2) intercalando la capa central, en donde (i) la capa central (C) comprende un terpolímero bimodal de etileno/1-buteno/alfa-olefina de C6-C12,

(ii) una capa externa (O-1) que comprende (ii-1) un polietileno de baja densidad o (ii-2) un terpolímero bimodal, como se definió para la capa central (C) o (ii-3) un polietileno lineal de baja densidad producido por metaloceno y opcionalmente un polietileno de baja densidad.

(iii) la otra capa externa (O-2) que comprende (iii-1) un polietileno lineal de baja densidad producido por metaloceno y opcionalmente un polietileno de baja densidad.

2. Una película multicapa según la reivindicación 1, en donde la capa central (C) comprende un terpolímero bimodal de etileno/1-buteno/alfa-olefina de C6-C12, que puede comprender

(A-1) un homopolímero de menor peso molecular de etileno y

(A-2) un terpolímero de mayor peso molecular de etileno, 1-buteno y una alfa-olefina de C6-C12 o (B-1) un copolímero de menor peso molecular de etileno y 1-buteno o una alfa-olefina de C6-C12 y

(B-2) un copolímero de mayor peso molecular de etileno y 1-buteno, si el polímero de menor peso molecular de (B-1) es un copolímero de etileno y una alfa-olefina de C6-C12, o un terpolímero de etileno, 1-buteno y una alfa-olefina de C6-C12.

3. Una película multicapa según las reivindicaciones 1 ó 2, en donde las alfa-olefinas de C6-C12 se seleccionan del grupo de 1-hexeno, 4-metil-1-penteno, 1-octeno y 1-deceno.

4. Una película multicapa según las reivindicaciones 2 ó 3, en donde el terpolímero de etileno/1-buteno/alfa-olefina de C6-C12 comprende una fracción de menor peso molecular de un homopolímero de etileno o un copolímero de etileno y 1-buteno y una fracción de mayor peso molecular de un terpolímero de etileno, 1-buteno y una alfa-olefina de C6-C12,

el terpolímero bimodal que tiene un índice de fluidez en masa fundida MFR21 según la norma ISO 1133 (190ºC) ,

preferiblemente de 7 a 60 g/10 min, más preferiblemente de 10 a 50 g/10 min y lo más preferiblemente de 15 a 45 g/10 min, una densidad según la norma ISO 1183, (método A) de 910 a 950 kg/m3, preferiblemente de 915 a 940 kg/m3 y un contenido de comonómero de 1 a 7% por mol, preferiblemente de 2 a 6% por mol, conforme a lo cual

la fracción de menor peso molecular del terpolímero bimodal tiene un índice de fluidez en masa fundida MFR2 según la norma ISO 1133 (190ºC) , de 200 a 800 g/10 min, preferiblemente de 300 a 600 g/10 min, una densidad según la norma ISO 1183 (método A) de 940 a 980 kg/m3, preferiblemente de 945 a 975 kg/m3 y un contenido de comonómero de 0 a 2, 5% por mol, preferiblemente de 0 a 2% por mol, y la cantidad de la fracción de menor peso molecular en el terpolímero bimodal está en el intervalo de 30 a 60% en peso, preferiblemente de 35 a 50% en peso y lo más preferiblemente de 38 a 45% en peso.

5. Una película multicapa según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4 anteriores, en donde la capa externa (O-1) comprende (ii-1) un homopolímero de polietileno de baja densidad producido en un procedimiento de polimerización a alta presión con un MFR2 según la norma ISO 1133 (190ºC) de 0, 1 a 20 g/10 min, preferiblemente de 0, 3 a 10 g/10 min y más preferiblemente de 0, 4 a 5 g/10 min, y una densidad según la norma ISO 1183, (método A) de 905 a 940 kg/m3, preferiblemente de 910 a 935 kg/m3.

6. Una película multicapa según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4 anteriores, en donde la capa externa 45 (O-1) comprende (ii-1) un terpolímero bimodal como se definió en las reivindicaciones 2 a 4.

7. Una película multicapa según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4 anteriores, en donde la capa externa (O-1) comprende (ii-3) un polietileno lineal de baja densidad producido por metaloceno y opcionalmente un polietileno de baja densidad como se definió en la reivindicación 5.

8. Una película multicapa según la reivindicación 7, en donde el polietileno lineal de baja densidad producido por metaloceno puede ser unimodal o multimodal, o una mezcla de un polietileno lineal de baja densidad unimodal y un polietileno lineal de baja densidad bimodal, por lo que el polietileno lineal de baja densidad producido por metaloceno es un copolímero de etileno y alfa-olefina de C3-C20 que tiene una densidad según la norma ISO 1183, (método A) de 905 a 940 kg/m3, preferiblemente de 910 a 937 kg/m3, un MFR2 según la norma ISO 1133 (190ºC) en el intervalo de 0, 01 a 20 g/10 min, preferiblemente de 0, 2 a 10 g/10 min, más preferiblemente de 0, 3 a 6, 0 g/10 min y lo más preferiblemente de 0, 4 a 4, 0 g/10 min.

9. Una película multicapa según la reivindicaciones 7 y 8, en donde la cantidad de polietileno lineal de baja densidad producido por metaloceno está en el intervalo de 50 a 100% en peso de la cantidad total de la capa (O-1) .

10. Una película multicapa según la reivindicaciones 7 a 9, en donde la capa externa (O-1) comprende una mezcla de polietileno lineal de baja densidad producido por metaloceno y un polietileno de baja densidad, por lo que la cantidad de polietileno de baja densidad está en el intervalo de 1 a 50% en peso, preferiblemente en el intervalo de 5 a 35% en peso, y la cantidad de polietileno de baja densidad producido por metaloceno está en el intervalo de 50 a 99% en peso, preferiblemente de 65 a 95% en peso.

11. Una película multicapa según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4 anteriores, en donde la capa externa (O-2) comprende (iii-1) un polietileno lineal de baja densidad producido por metaloceno como se definió en la reivindicación 8 y opcionalmente un polietileno de baja densidad como se definió en la reivindicación 5, por lo que la cantidad de polietileno lineal de baja densidad producido por metaloceno está en el intervalo de 50 a 100% en peso de la cantidad total de la capa (O-2) .

12. Una película multicapa según la reivindicación 11, en donde la capa externa (O-2) comprende una mezcla de polietileno lineal de baja densidad producido por metaloceno y un polietileno de baja densidad, por lo que la cantidad de polietileno de baja densidad está en el intervalo de 1 a 50% en peso, preferiblemente en el intervalo de 5 a 35% en peso, y la cantidad de polietileno lineal de baja densidad producido por metaloceno está en el intervalo de 50 a 99% en peso, preferiblemente de 65 a 95% en peso.

13. Una película multicapa según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 12 anteriores, en donde las capas externas (O-1) y (O-2) pueden ser iguales, por lo que ambas comprenden un polietileno lineal de baja densidad producido por metaloceno opcionalmente en combinación con un polietileno de baja densidad, o pueden ser diferentes.

14. Una película multicapa según la reivindicación 13, en donde la película puede comprender una primera capa externa (O-1) que comprende un polietileno lineal de baja densidad y la otra capa externa (O-2) formada por una mezcla de polietileno lineal de baja densidad producido por metaloceno unimodal y un polietileno de baja densidad o una primera capa externa (O-1) que comprende un terpolímero bimodal y la otra capa externa (O-2) formada por una mezcla de un polietileno lineal de baja densidad producido por metaloceno unimodal y un polietileno de baja densidad.

15. Una película multicapa según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 13 anteriores, que tiene un espesor de 10 a 250 micrómetros, preferiblemente de 20 a 200 micrómetros, y lo más preferiblemente de 30 a 150 micrómetros, por lo que las capas externas y la capa central pueden tener todas igual espesor o, alternativamente, cada capa externa forma de 10% a 35%, preferiblemente de 15% a 30% del espesor total de la película multicapa y la capa central forma de 30% a 80% en peso, preferiblemente de 40% a 70% del espesor total de la película multicapa.

16. El uso de una estructura multicapa según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 15 para aplicaciones de empaquetado.

17. El uso según la reivindicación 16, por lo que la estructura multicapa según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 15 se puede estratificar con películas adicionales para producir películas de 5 o incluso de 7 capas, dependiendo de la aplicación final deseada.

18. El uso según las reivindicaciones 16 y 17, para aplicaciones de empaquetado flexible de alimentos, productos farmacéuticos y médicos, para el cuidado personal y cosméticos y del hogar.

19. El uso según la reivindicación 18, para aplicaciones de empaquetado flexible de alimentos seleccionados de frutas y vegetales frescos, frutas, vegetales, carnes, aves y pescados congelados y sus productos, cereales, pan y productos de panadería y queso.

20. El uso según las reivindicaciones 16 a 19, para aplicaciones de empaquetado de productos los cuales se congelan inmediatamente después de empaquetar para el consumo, tanto industrial como por parte del consumidor particular.

21. El procedimiento para empaquetar productos frescos seleccionados de frutas y vegetales, carnes, aves y pescados y sus productos, pan y productos de panadería y queso que comprende formar un paquete abierto, usando una película multicapa que comprende una estructura de tres capas como se definió en las reivindicaciones

a 15, llenar dicho paquete con dicho producto fresco, y termosellar el paquete y opcionalmente congelar el producto empaquetado.