Una estructura multiestratificada que comprende:

a) una primera capa de poliéster;

b) una segunda capa de un adhesivo;

c) una tercera capa que comprende un nilón o mezcla de nilones;

dicha primera capa, dicha segunda capa y dicha tercera capa son formadas en una película flexible mediante un proceso de coextrusión, en el que

(i) dicha película tiene un valor de contracción por calor resultante de dicho proceso de coextrusión menor que 5% en la dirección de la máquina a 90ºC y menor que 5% en la dirección transversal a 90ºC medido de acuerdo con el método de Ensayo de Contracción por Calor; y

(ii) dicha película tiene un porcentaje de alargamiento hasta rotura a temperatura ambiente resultante de dicho proceso de coextrusión mayor que 250 en la dirección de la máquina y/o mayor que 250 en la dirección transversal medido de acuerdo con el protocolo de ensayo del Método A de la ASTM D-882

Películas de envasado que contienen capas coextruídas de poliéster y nilón.

Antecedentes de la invención

La presente invención se refiere a estructuras multicapa termoformables para aplicaciones como película para envasar. Particularmente, la invención se refiere a estructuras de poliéster y nilón formadas en películas de embalaje.

Estructuras multicapa de termoformación conformadas en películas flexibles se usan para envasar artículos alimenticios y medicinales, para proteger los artículos frente a contaminación y maltrato externos y para proporcionar al artículo un atractivo envase para su venta final.

Hay gran interés comercial en la industria del envasado por una estructura de película que proporcione una mayor resistencia mecánica, mejores propiedades ópticas y de barrera a los gases, y una termoformabilidad mejorada.

Sumario de la invención

La presente invención se refiere a una estructura multicapa termoformable que comprende una primera capa de poliéster; una segunda capa de un adhesivo; una tercera capa de nilón que consiste preferiblemente, esencialmente, en una mezcla de nilón en el que la mezcla contiene no más de aproximadamente 25% (en peso) de nilón amorfo; y donde la primera capa, la segunda capa y la tercera capa se forman en una película flexible mediante un proceso de coextrusión. Películas que combinan diferentes capas en una única estructura pueden fabricarse por coextrusión del fundido por ranura o de soplado de burbuja simple. El proceso por matriz plana o de fundido por ranura incluye extruir un material polímero a través de una matriz sobre un rodillo frío y enrollar la película en un rodillo para su procesado posterior. En el proceso de coextrusión por soplado de burbuja simple, el material polímero es empujado por una matriz y alrededor de un mandril, y luego sale con forma tubular. El tubo o burbuja se expande soplando aire a través del centro del mandril hasta un espesor deseado y, después, se refrigera o se enfría rápidamente. Las películas fabricadas por el método de fundido por ranura o por el de soplado de burbuja simple, como se ha descrito anteriormente, son no orientadas en contraposición a los métodos de fabricación que inducen altos niveles de orientación en películas tales como el proceso de doble burbuja o de marco de tender.

Opcionalmente, la primera y tercera capas contactan directamente con los lados opuestos de la segunda capa.

En una realización, la primera, segunda y tercera estructura estratificada se usan para formar una película flexible de siete capas.

Las películas adecuadas de la presente invención pueden caracterizarse de ser no orientadas y/o de tener un porcentaje de alargamiento hasta rotura a temperatura ambiente mayor que aproximadamente 250º en cualquiera o en ambas dirección máquina (MD) y dirección transversal (TD), y/o de tener un valor de contracción por calor menor que aproximadamente 5% a 90ºC (MD y TD).

Breve descripción de los dibujos

La Fig. 1 es una vista en sección transversal de una estructura multicapa que tiene tres capas de acuerdo con la presente invención.

La Fig. 2 es una vista en sección transversal de una estructura multicapa que tiene siete capas de acuerdo con la presente invención.

La Fig. 3 es una vista en sección transversal de una estructura multicapa que tiene siete capas alternativas de acuerdo con la presente invención.

La Fig. 4 es una vista en sección transversal de una estructura multicapa que tiene otras siete capas alternativas de acuerdo con la presente invención.

Descripción detallada de la invención

Con referencia a los dibujos, se ha visto en la Fig. 1 una estructura 10 multicapa de tres capas que tiene una primera capa 11, una segunda capa 12, y una tercera capa 13 conformadas en una película mediante coextrusión. La primera capa 11 de la estructura multicapa 10 comprende un poliéster; una segunda capa 12 de un adhesivo; y una tercera capa 13 que comprende nilón u, opcionalmente, una mezcla de nilón en la que la tercera capa contiene no más del 25% (en peso) de nilón amorfo.

En la Fig. 2 se muestra una estructura 20 multicapa de siete capas que tiene una primera capa 21, una segunda capa 22, una tercera capa 23, una cuarta capa 24, una quinta capa 25, una sexta capa 26 y una séptima capa 27. La estructura multicapa 20 puede tener una primera capa 21 que comprende poliéster, una segunda capa 22 y una quinta capa 25, comprendiendo cada una de ellas un adhesivo; una tercera capa 23 y una quinta capa 25 que comprende nilón u, opcionalmente, una mezcla de nilón en la que la tercera capa contiene no más del 25% (en peso) de nilón amorfo; una cuarta capa 24 que comprende una barrera contra el oxígeno u, opcionalmente, un adhesivo; y una séptima capa 27 que comprende un sellante.

En la Fig. 3, se muestra una estructura 30 multicapa de siete capas que tiene una primera capa 31, una segunda capa 32, una tercera capa 33, una cuarta capa 34, una quinta capa 35, una sexta capa 36 y una séptima capa 37. La estructura 30 puede tener una primera capa que comprende poliéster; una segunda capa 32, una tercera capa 33 y una sexta capa 36, comprendiendo cada una de ellas un adhesivo; una cuarta capa 34 que comprende nilón u, opcionalmente, una mezcla de nilón en la que la tercera capa contiene no más de 25% (en peso) de nilón amorfo; una quinta capa 35 que comprende una barrera contra el oxígeno; y una séptima capa que comprende un sellante.

En la Fig. 4, se muestra una estructura 40 multicapa de siete capas que tiene una primera capa 41, una segunda capa 42, una tercera capa 43, una cuarta capa 44, una quinta capa 45, una sexta capa 46 y una séptima capa 47. La estructura 40 puede tener una primera capa 41 que comprende un poliéster; una segunda capa 42 una cuarta capa 44 y una sexta capa 46, comprendiendo cada una de ellas un adhesivo; una tercera capa 43 que comprende un homopolímero o copolímero de una poliolefina; una quinta capa de nilón u, opcionalmente, una mezcla de nilón en la que la tercera capa contiene no más del 25% (en peso) de nilón amorfo; y una séptima capa 47 que comprende un sellante.

Como aquí se utiliza, el término "poliéster" se refiere a unos homopolímeros y copolímeros sintéticos que tienen enlaces éster entre unidades de monómeros que pueden formarse por métodos de polimerización por condensación. Los polímeros de este tipo son preferiblemente poliésteres aromáticos y, más preferiblemente, homopolímeros y copolímeros de poli(tereftalato de etileno), poli(naftalato de etileno) y mezclas de los mismos. Los poliésteres aromáticos adecuados pueden tener una viscosidad intrínseca entre 0,60 y 1,0, preferiblemente entre 0,60 y 0,80.

Con referencia a la estructura multicapa 10, la primera capa 11 proporciona una superior estabilidad dimensional a la película durante el proceso de termoformado y puede servir como una capa superficial en la estructura de la película. El espesor de la primera capa puede ser mayor que o menor que 127 µm (5 mil) o menor que 76 µm (3 mil) y está típicamente entre 6,35 µm (0,25 mil) y aproximadamente 127 µm (5 mil), preferiblemente entre aproximadamente 6,35 µm (0,25 mil) y aproximadamente 76 µm (3,0 mil). Ejemplos de poliésteres preferidos están disponibles bajo las marcas comerciales EASTAPAK® PET Polyester 9663, EASTAPAK® Polymer 9921 y EASTAR® Copolyester 6763, todos de Eastman Chemical Company, Kingsport, Tennesse, EE.UU.

La segunda capa 12 es un material adhesivo, por ejemplo seleccionado del grupo constituido por un homopolímero o copolímero, modificado o no modificado, especialmente copolímeros de etileno, acrilatos de alquilo tal como acrilato de metilo, acrilato de etilo, acrilato de n-butilo, o ésteres vinílicos tal como etileno-acetato de vinilo, especialmente copolímeros de etileno-acetato de vinilo, etileno-alfa olefina (EAO), olefina y mezclas de las mismas.

"Olefina" se usa aquí, en general, para incluir polímeros tal como polietileno, copolímeros de etileno con una pequeña cantidad de un copolímero tal como acetato de vinilo, copolímeros de etileno-alfa olefina (LLDPE), polipropileno, polibuteno y otras resinas polímeras que caen dentro de la clasificación de la familia de las "olefinas".

Como aquí se utiliza, el término "modificado" se refiere a un derivado químico por ejemplo uno que tiene cualquier forma de funcionalidad anhídrido tal como anhídrido de ácido maleico, ácido crotónico, ácido citracónico, ácido itacónico, ácido fumárico, etc.; injertado...

1. Una estructura multiestratificada que comprende:

a) una primera capa de poliéster;

b) una segunda capa de un adhesivo;

c) una tercera capa que comprende un nilón o mezcla de nilones;

dicha primera capa, dicha segunda capa y dicha tercera capa son formadas en una película flexible mediante un proceso de coextrusión, en el que

2. Una estructura multiestratificada de acuerdo con la reivindicación 1, en la que dicha película se produce mediante una coextrusión en fundido por ranura o soplado de burbuja simple.

3. Una estructura multiestratificada de acuerdo con la reivindicación 1 o con la reivindicación 2, en la que dicha primera capa es una capa de la superficie externa de dicha película.

4. Una estructura multiestratificada de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en la que dicha segunda capa se adhiere directamente a la primera capa.

5. Una estructura multiestratificada de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en la que dicha película tiene un espesor menor que 406 µm (16 mil).

6. Una estructura multiestratificada de acuerdo con la reivindicación 5, en la que dicha película tiene un espesor menor que 254 µm (10 mil).

7. Una estructura multiestratificada de acuerdo con la reivindicación 6, en la que dicha película tiene un espesor entre 76 µm (3 mil) a 178 µm (7 mil).

8. Una estructura multiestratificada de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en la que dicha película tiene un valor de contracción por calor resultante de dicho proceso de coextrusión de menos que 2% en la dirección de la máquina a 90ºC y menor que 2º en la dirección transversal a 90ºC medido de acuerdo con el método de Ensayo de contracción con calor.

9. Una estructura multiestratificada de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en la que dicha película contiene menos que 500 ppm de una sal de un metal de transición seleccionado del grupo constituido por manganeso II, manganeso III, hierro II, hierro III, cobalto II, cobalto III, níquel II, níquel III, cobre I, cobre II, rodio II, rodio III, rodio IV y rutenio.

10. Una estructura multiestratificada de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en la que dicha película un valor de brillo resultante de dicho poliéster de más que 65 Unidades Hunter (HU) medido de acuerdo con el método de ensayo ASTM D-2457.

11. Una estructura multiestratificada de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en la que dicha primera capa se selecciona del grupo constituido por un homopolímero o copolímero de un éster aromático, y una mezcla de los mismos.

12. Una estructura multiestratificada de acuerdo con la reivindicación 11, en la que dicha primera capa se selecciona del grupo constituido por un homopolímero o copolímero de tereftalato de etileno, naftalato de etileno y una mezcla de los mismos.

13. Una estructura multiestratificada de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en la que dicha película comprende aditivos de proceso.

14. Una estructura multiestratificada de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en la que dicho adhesivo se selecciona del grupo constituido por un homopolímero o copolímero, modificado o no modificado, de etileno, acrilatos de alquilo, ésteres de vinilo, etileno-alfaolefinas y mezcla de los mismos.

15. Una estructura multiestratificada de acuerdo con la reivindicación 14, en la que dicho adhesivo se selecciona del grupo constituido por un homopolímero o copolímero, modificado o no modificado, de etileno, acrilato de metilo, acrilato de etilo, acrilato de n-butilo, etileno-acetato de vinilo, copolímeros de etileno-acetato de vinilo, etileno-alfaolefinas y mezcla de los mismos.

16. Una estructura multiestratificada de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en la que dicha tercera capa es un nilón seleccionado del grupo constituido por nilón 4,6 (poli(tetrametilen-adipamida)), nilón 6 (policaprolactama), nilón 6,6 (poli(hexametilen-adipamida)), nilón 6,9 (poli(hexametilen-nonanodiamida)), nilón 6,10 (poli(hexametilen-sebacamida)), nilón 6,12 (poli(hexametilen-dodecanodiamida)), nilón 6/12 (poli(caprolactama-co-dodecanodiamida)), nilón 6,6/6 (poli(hexametilen-adipamida-co-caprolactama)), nilón 11 (poliundecanolactama), nilón 12 (poli(lauril-lactama) y aleaciones o mezcla de los mismos.

17. Una estructura multiestratificada de acuerdo con la reivindicación 16, en la que dicha tercera capa es una mezcla de entre aproximadamente 100% (en peso) hasta aproximadamente 71% (en peso) de un nilón seleccionado del grupo constituido por nilón 4,6 (poli(tetrametilen-adipamida)), nilón 6 (policaprolactama), nilón 6,6 (poli(hexametilen-adipamida)), nilón 6,9 (poli(hexametilen-nonanodiamida)), nilón 6,10 (poli(hexametilen-sebacamida)), nilón 6,12 (poli(hexametilen-dodecanodiamida)), nilón 6/12 (poli(caprolactama-co-dodecanodiamida)), nilón 6,6/6 (poli(hexametilen-adipamida-co-caprolactama)), nilón 11 (poliundecanolactama), nilón 12 (poli(lauril-lactama) y aleaciones o mezcla de los mismos; y entre aproximadamente 0% (en peso) hasta aproximadamente 29% (en peso) de un nilón amorfo.

18. Una estructura multiestratificada de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en las que al menos una capa adicional se adhiere a dicha película mediante estratificación térmica, estratificación adhesiva, revestimiento por coextrusión, o estratificación por coextrusión.

19. Una estructura multiestratificada de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, que comprende además una cuarta capa de una barrera contra el oxígeno o un adhesivo.

20. Una estructura multiestratificada de acuerdo con la reivindicación 19, en la que dicha barrera de oxígeno se selecciona del grupo constituido por un copolímero de etileno y alcohol vinílico, poli(cloruro de vinilideno), copolímeros de poli(cloruro de vinilideno), poliacrilonitrilo, copolímeros de acrilonitrilo, y mezcla de los mismos.

21. Una estructura multiestratificada de acuerdo con la reivindicación 20, en la que dicha barrera contra el oxígeno tiene una velocidad de transición de oxígeno resultante de dicha barrera contra el oxígeno de menos que 15,5 cc/m² durante 24 horas a 1 atmósfera medido de acuerdo con el método de ensayo ASTM D-3985.

22. Una estructura multiestratificada de acuerdo con la reivindicación 19 o con la reivindicación 20, en la que dicho adhesivo se selecciona del grupo constituido por un homopolímero o copolímero, modificado o no modificado, de etileno, acrilatos de alquilo, ésteres de vinilo, etileno-alfa olefinas y mezcla de los mismos.

23. Una estructura multiestratificada de acuerdo con la reivindicación 22, en la que dicho adhesivo se selecciona del grupo constituido por un homopolímero o copolímero, modificado o no modificado, de etileno, acrilato de metilo, acrilato de etilo, acrilato de n-butilo, etileno y acetato de vinilo, copolímeros de etileno y acetato de vinilo, etileno-alfa olefinas y mezcla de los mismos.

24. Una estructura multiestratificada de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, que comprende además una quinta capa que comprende un nilón o una mezcla de nilones.

25. Una estructura multiestratificada de acuerdo con la reivindicación 24, en la que dicha quinta capa es un nilón seleccionado del grupo constituido por nilón 4,6 (poli(tetrametilen-adipamida)), nilón 6 (policaprolactama), nilón 6,6 (poli(hexametilen-adipamida)), nilón 6,9 (poli(hexametilen-nonanodiamida)), nilón 6,10 (poli(hexametilen-sebacamida)), nilón 6,12 (poli(hexametilen-dodecanodiamida)), nilón 6/12 (poli(caprolactama-co-dodecanodiamida)), nilón 6,6/6 (poli(hexametilen-adipamida-co-caprolactama)), nilón 11 (poliundecanolactama), nilón 12 (poli(lauril-lactama)) y aleaciones o mezcla de los mismos.

26. Una estructura multiestratificada de acuerdo con la reivindicación 25, en la que dicha quinta capa es una mezcla entre aproximadamente 100% (en peso) hasta aproximadamente 71% (en peso) de un nilón seleccionado del grupo constituido por nilón 4,6 (poli(tetrametilen-adipamida)), nilón 6 (policaprolactama), nilón 6,6 (poli(hexametilen-adipamida)), nilón 6,9 (poli(hexametilen-nonanodiamida)), nilón 6,10 (poli(hexametilen-sebacamida)), nilón 6,12 (poli(hexametilen-dodecanodiamida)), nilón 6/12 (poli(caprolactama-co-dodecanodiamida)), nilón 6,6/6 (poli(hexametilen-adipamida-co-caprolactama)), nilón 11 (poliundecanolactama), nilón 12 (poli(lauril-lactama)) y aleaciones o mezclas de los mismos; y entre aproximadamente el 0% (en peso) y aproximadamente el 29% (en peso) de un nilón amorfo.

27. Una estructura multiestratificada de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, que comprende además una sexta capa de un adhesivo.

28. Una estructura multiestratificada de acuerdo con la reivindicación 27, donde dicho adhesivo se selecciona del grupo constituido por un homopolímero o copolímero, modificado o no modificado, de etileno, acrilatos de alquilo, ésteres de vinilo, etileno-alfaolefinas y mezclas de los mismos.

29. Una estructura multiestratificada de acuerdo con la reivindicación 28, en la que dicho adhesivo se selecciona del grupo constituido por un homopolímero o copolímero, modificado o no modificado, de etileno, acrilato de metilo, acrilato de etilo, acrilato de n-butilo, etileno-acetato de vinilo, copolímeros de etileno-acetato de vinilo, etileno-alfa olefinas y mezclas de los mismos.

30. Una estructura multiestratificada de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, que comprenda además una séptima capa de un sellante.

31. Una estructura multiestratificada de acuerdo con la reivindicación 30, en la que dicho sellante se selecciona del grupo constituido por un ionómero, un copolímero heterogéneo de etileno-alfaolefina, un copolímero homogéneo de etileno-alfaolefina, un copolímero de etileno-acetato de vinilo, un copolímero de etileno-acrilato de metilo, un copolímero de etileno-propileno, un homopolímero o copolímero de polibutileno, y mezclas de los mismos.

32. Una estructura multiestratificada de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones precedentes en la que dicha primera capa, dicha segunda capa y dicha tercera capa forman una subestructura de un película multiestratificada mayor que está siendo coextruída.