Estructura de múltiples capas y procedimiento para producir la misma.

Una composicion de resina de copolimero de etileno-alcohol vinilico que contiene de 100 a 5.

000 ppm, enterminos del peso de acido borico (H3BO3), de un compuesto de boro, de 100 a 1.000 ppm, en terminos del peso deacido libre, de un acido carboxilico y/o su sal, y de 50 a 300 ppm, en terminos del peso de metal, de una sal de metalalcalino, que tiene un contenido en etileno de un 25 a un 45 % en moles y un grado de saponificacion de al menosun 99 %, y el punto de descomposicion (JISK 7120) de la cual se encuentra entre 350 y 400 oC, en la que loscontenidos de dicho compuesto de boro, de dicho acido carboxilico y/o su sal y de dicha sal de metal alcalino semiden de acuerdo con los metodos descritos en los parrafos [0094] a [0096] de la solicitud tal como se publica.

Tipo: Patente Europea. Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: E10158467.

Solicitante: KURARAY CO., LTD..

Nacionalidad solicitante: Japón.

Dirección: 1621 SAKAZU KURASHIKI-SHI, OKAYAMA 710 JAPON.

Inventor/es: KAWAI,HIROSHI.

Fecha de Publicación: .

Clasificación Internacional de Patentes:

  • B32B27/08 SECCION B — TECNICAS INDUSTRIALES DIVERSAS; TRANSPORTES.B32 PRODUCTOS ESTRATIFICADOS.B32B PRODUCTOS ESTRATIFICADOS, es decir, HECHOS DE VARIAS CAPAS DE FORMA PLANA O NO PLANA, p. ej. CELULAR O EN NIDO DE ABEJA. › B32B 27/00 Productos estratificados compuestos esencialmente de resina sintética. › de una resina sintética de una clase diferente.
  • B32B27/18 B32B 27/00 […] › caracterizada por el empleo de aditivos particulares.
  • B32B27/28 B32B 27/00 […] › teniendo copolímeros de resinas sintéticas no completamente cubiertas por los siguientes subgrupos.
  • B32B27/32 B32B 27/00 […] › teniendo poliolefinas.
  • C08K3/38 SECCION C — QUIMICA; METALURGIA.C08 COMPUESTOS MACROMOLECULARES ORGANICOS; SU PREPARACION O PRODUCCION QUIMICA; COMPOSICIONES BASADAS EN COMPUESTOS MACROMOLECULARES.C08K UTILIZACION DE SUSTANCIAS INORGANICAS U ORGANICAS NO MACROMOLECULARES COMO INGREDIENTES DE LA COMPOSICION (colorantes, pinturas, pulimentos, resinas naturales, adhesivos C09). › C08K 3/00 Utilización de ingredientes inorgánicos. › Compuestos que contienen boro.
  • C08K5/09 C08K […] › C08K 5/00 Utilización de ingredientes orgánicos. › Acidos carboxílicos; Sus sales metálicas; Sus anhídridos.
  • C08K5/55 C08K 5/00 […] › Compuestos que contienen boro.

PDF original: ES-2386667_T3.pdf

 


Fragmento de la descripción:

Estructura de múltiples capas y procedimiento para producir la misma

5 Campo técnico

La presente invención se refiere a estructuras de múltiples capas que se producen a través de la coextrusión de una masa fundida de múltiples capas que comprende una capa de una composición de resina de copolímero de etileno– alcohol vinílico (al que se hace referencia a continuación en el presente documento a menudo como EVOH) y una capa de una resina de poliolefina modificada con ácido carboxílico adyacente a la misma y que tienen las ventajas de una estabilidad térmica mejorada (labrabilidad a largo plazo) en su producción, especialmente al producir las mismas a través de la coextrusión a unas temperaturas elevadas, una estabilidad de moldeo por coextrusión mejorada especialmente en líneas de moldeo de alta velocidad, y una adherencia entre capas mejorada, y también se refiere a un procedimiento para producir las mismas, y a unas composiciones de resina adecuadas para las

mismas.

Antecedentes de la técnica

El EVOH es un material de polímero útil que tiene unas buenas propiedades de barrera de oxígeno, resistencia de aceite, propiedades antiestáticas y resistencia mecánica, y se usa ampliamente para varios materiales de envoltura y empaquetado tal como películas, láminas, recipientes, etc. En el caso en el que se usa EVOH para varios materiales de envoltura y empaquetado, han de tomarse en consideración no sólo su capacidad para las aplicaciones previstas sino también sus condiciones macroscópicas, incluyendo una ligera decoloración, pequeñas perforaciones, ojos de pez, estrías y rugosidad superficial, así como su transparencia.

El EVOH presenta algunos problemas. Cuando se moldea en fundido, éste está a menudo decolorado, y sus piezas moldeadas a menudo tienen pequeñas perforaciones, ojos de pez y estrías y sus superficies se vuelven a menudo rugosas. Para solucionar los problemas, varios procedimientos tal como los que se mencionan a continuación se han propuesto hasta la fecha.

En general, el EVOH se obtiene saponificando un copolímero de etileno–acetato de vinilo con un metal alcalino cáustico añadido al mismo. Sin embargo, cuando el producto saponificado resultante se moldea directamente en fundido, éste se piroliza fácilmente. Como resultado, su viscosidad en fundido se reduce en gran medida y, además, éste se decolora perceptiblemente. Por lo tanto, usar directamente el producto saponificado es imposible. Para solucionar el problema, se han propuesto muchos procedimientos. Por ejemplo, el EVOH podría mejorarse en cierto

grado lavando éste completamente con agua o sumergiendo el mismo en un ácido o una disolución ácida, del modo que se describe en la publicación de patente de Japón con n.o 37664/ 1971, las patentes de Japón abiertas a inspección pública con n.os 25048/ 1973, 88544/ 1976, 88545/ 1976, la publicación de patente de Japón con n.o 19242/ 1980, etc.

Algunos tipos de sales de metal son extremadamente efectivos para mejorar la estabilidad térmica del EVOH, y se da a conocer la adición de una sal de metal a EVOH para mejorar la moldeabilidad en fundido del EVOH, por ejemplo, en las patentes de Japón abiertas a inspección pública con n.os 954/ 1977, 955/ 1977, 41204/ 1981, etc.

La adición de olefinas, poliolefinas copolimerizadas con compuesto de tipo vinilsilano y similar a EVOH para eliminar

45 estrías de las piezas moldeadas de EVOH debido a su efecto elástico se da a conocer en la patente de Japón abierta a inspección pública con n.o 197138/ 1991.

En la patente de Japón abierta a inspección pública con n.o 66262/ 1989 (USP 5.118.743) , se describe una composición de resina de EVOH que contiene de 5 a 500 ppm, en términos del metal, de una sal de un metal del grupo 2 de la tabla periódica, de 20 a 2.000 ppm de una sustancia ácida que tiene un punto de ebullición de no menos de 180 ºC, y de 100 a 2.000 ppm de una sustancia ácida que tiene un punto de ebullición de no más de 120 ºC.

En dicha publicación de patente, se hace referencia al ácido bórico para la sustancia ácida que tiene un punto de

55 ebullición de no menos de 180 ºC, y al ácido acético para la sustancia ácida que tiene un punto de ebullición de no más de 120 ºC. Sin embargo, éstos se encuentran entre un gran número de compuestos que se ejemplifican en la publicación. El contenido de la sal de un metal del grupo 2 de la tabla periódica en la composición de resina que se muestra en los ejemplos es 100 ppm o más, en términos del metal, y éste es mucho más grande que el contenido de la misma que puede preferirse para la composición de la presente invención.

Cuando la composición de EVOH procesada de acuerdo con el procedimiento propuesto se moldea en un procedimiento de extrusión en fundido ordinario (a una temperatura de extrusión más alta en aproximadamente 20 ºC que el punto de fusión de EVOH) , su moldeabilidad podría mejorarse en cierto grado. Sin embargo, cuando ésta se moldea con unas condiciones severas, por ejemplo, a una temperatura más alta en 30 ºC o más, especialmente 65 en 50 ºC o más, que el punto de fusión de EVOH, ésta se deteriora perceptiblemente en la máquina de moldeo por extrusión. Como resultado, las películas moldeadas tendrán muchos ojos de pez y estrías, y sus apariencias son

malas. Después de todo, podrían no obtenerse unas piezas moldeadas practicables.

Se ha popularizado la coextrusión de EVOH con otras resinas termoplásticas para producir estructuras de múltiples capas. Las estructuras de múltiples capas requieren una adherencia entre capas entre la capa de EVOH y la capa

de resina adyacente, por lo que, por lo tanto, se necesita un EVOH capaz de garantizar la adherencia entre capas y que tenga un alto nivel de estabilidad en fundido, especialmente una estabilidad en fundido de larga duración mejorada incluso a unas temperaturas elevadas. A partir de este punto de vista, las propiedades de varios tipos de EVOH que se mencionan anteriormente son poco satisfactorias.

En el caso en el que se extruye y se moldea EVOH a alta velocidad con el fin de garantizar una buena productividad, es a menudo ventajoso reducir su viscosidad en fundido. Esto se hace para aumentar la producción de resina a un nivel predeterminado de energía aplicada. En una extrusión de alta velocidad de este tipo, la resina tendrá que fundirse y moldearse a unas temperaturas elevadas, a las que, no obstante, la masa fundida de resina se deteriorará en gran medida.

En particular, en el caso en el que una masa fundida de múltiples capas que contiene EVOH se reviste sobre un sustrato tal como papel o similar, la capa de EVOH que va a formarse ha de ser delgada y uniforme, con el fin de reducir los costes de producción y garantizar las propiedades de barrera de gas de las estructuras en capas. En ese caso, la resina se deteriorará mucho y sus piezas moldeadas tendrán muchos defectos.

En la patente de Japón abierta a inspección pública con n.o 192564/ 1984, se da a conocer una estructura laminada que comprende una capa de EVOH que contiene ácido bórico y una capa de una poliolefina modificada con ácido carboxílico. En el presente caso, se añade ácido bórico a EVOH con el fin de mejorar la adherencia entre capas de la estructura laminada. No se hace referencia alguna en la publicación de patente, en relación con la estabilidad en

fundido del EVOH. Además, no se hace referencia alguna en la misma, en relación con cualesquiera otros componentes menores excepto al ácido bórico que puede añadirse al EVOH.

2. Técnica anterior citada

2.1 Documento EP–A–0 930 339 (D1)

D1 se refiere a una composición de resina que comprende (A) un copolímero de etileno–acetato de vinilo (EVOH) saponificado con un contenido en etileno de un 20 a un 60 por ciento en moles y un grado de saponificación de no menos de un 90 por ciento en moles, y que contiene en su interior (B) un compuesto de boro como un componente

esencial, (C) ácido acético como un componente opcional, y al menos un compuesto seleccionado de entre (D) una sal de ácido acético y (E) un compuesto de ácido fosfórico como un componente esencial, en el que el contenido de los componentes aditivos respectivos por 100 partes en peso de EVOH (A) son tal como sigue: compuesto de... [Seguir leyendo]

 


Reivindicaciones:

1. Una composición de resina de copolímero de etileno–alcohol vinílico que contiene de 100 a 5.000 ppm, en términos del peso de ácido bórico (H3BO3) , de un compuesto de boro, de 100 a 1.000 ppm, en términos del peso de

ácido libre, de un ácido carboxílico y/o su sal, y de 50 a 300 ppm, en términos del peso de metal, de una sal de metal alcalino, que tiene un contenido en etileno de un 25 a un 45 % en moles y un grado de saponificación de al menos un 99 %, y el punto de descomposición (JISK 7120) de la cuál se encuentra entre 350 y 400 ºC, en la que los contenidos de dicho compuesto de boro, de dicho ácido carboxílico y/o su sal y de dicha sal de metal alcalino se miden de acuerdo con los métodos descritos en los párrafos [0094] a [0096] de la solicitud tal como se publica.

2. La composición de resina de acuerdo con la reivindicación 1, el contenido en agua de la cuál se encuentra entre un 0, 02 y un 0, 15 % en peso.

3. Una estructura de múltiples capas que tiene al menos una capa de la composición de resina de cualquiera de las

reivindicaciones 1 ó 2, y al menos una capa de resina de poliolefina modificada con ácido carboxílico adyacente a la capa de composición de resina.

4. La estructura de múltiples capas de acuerdo con la reivindicación 3, en la que el espesor de la capa de

composición de resina se encuentra entre 2 y 30 µm. 20

5. La estructura de múltiples capas de acuerdo con la reivindicación 3 o 4, en la que la resina de poliolefina modificada con ácido carboxílico tiene una densidad de 0, 88 a 0, 94 g/ cm3, y un índice de fusión (a 190 ºC con una carga de 2.160 g) que se encuentra entre 3 y 15 g/ 10 min.

6. La estructura de múltiples capas tal como se reivindica en las reivindicaciones 3 a 5, a través de la que la velocidad de transmisión de oxígeno a 20 ºC y un 65 % de HR se encuentra entre 1 y 10 cc/ m2•día•atm.

7. Un procedimiento para producir la estructura de múltiples capas de cualquiera de las reivindicaciones 3 a 6, que

comprende la coextrusión de una masa fundida de múltiples capas que comprende la capa de composición de 30 resina.

8. El procedimiento de acuerdo con la reivindicación 7, en el que la temperatura de la boquilla para la coextrusión es de al menos 240 ºC.

9. El procedimiento tal como se reivindica en las reivindicaciones 7 u 8, que comprende el revestimiento por coextrusión de la masa fundida de múltiples capas sobre un sustrato.

10. El procedimiento de acuerdo con la reivindicación 9, en el que el sustrato es papel.

11. El procedimiento tal como se reivindica en las reivindicaciones 7 a 10, en el que la velocidad de enrollado para la coextrusión es de al menos 100 m/ min.


 

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