PELÍCULAS DE POLIETILENO DE BAJA DENSIDAD RESISTENTES AL AGRIETAMIENTO POR FLEXIÓN.

Una película selladora para el uso en una estructura de película para contener materiales fluidos,

la capa selladora comprendiendo 1) de un 2,0 a un 9,5 % en peso en base a un 100% en peso de la composición total, de un interpolímero C4-C10-alfa-olefina de etileno que tiene una densidad de de 0,850 a 0,890 g/cc y un índice de fusión de 0,3 a 5 g/10min, el interpolímero estando presente en una cantidad tal que la estructura de película desarrolla 10 o menos poros por 300cm 2 en 20.000 ciclos de la prueba Gelbo Flex, medido usando un probador Gelbo Flex configurado para probar de acuerdo con el ASTM F392, y tiene una resistencia térmica a temperaturas justo por encima de 100º C, medido usando Calorimetría Diferencial de Barrido (DSC) (ASTM E794/E793) DSC que determina la temperatura y el flujo de calor asociados con las transiciones materiales como una función del tiempo y la temperatura, y un módulo de elasticidad mínimo de 1,38·10 8 Pa (20.000 psi) medido usando el Módulo de Elasticidad de las películas de polietileno medido de acuerdo con el Método ASTM D882; 2) de un 70,5% en peso a un 98% en peso, en base a un 100% en peso de la composición total, de uno o más polímeros seleccionados de homopolímeros de etileno e interpolímeros de C4-C10-alfa-olefina de etileno que tienen una densidad entre 0,915 g/cc y 0,935 g/cc y un índice de fusión de 0,2 a 2g/10min; 3) de un 0% en peso a un 20,0% en peso, en base a un 100% en peso de la composición total, de aditivos de procesamiento seleccionados de agentes deslizantes, agentes antibloqueo, colorantes y ayudantes de procesamiento; y la película selladora tiene un espesor de 2 a 60 μm

Peliculas de polietileno de baja densidad resistentes al agrietamiento por flexion [0001] La invención se refiere a una película selladora usada en una estructura de película para contener material fluido. La película está hecha de polietileno de baja densidad y puede formarse en una monopelícula o una película multiestrato que puede ser usada para producir envases que muestran una resistencia al agrietamiento por flexión mejorada.

La resistencia al agrietamiento por flexión es una propiedad extremadamente importante para las películas usadas en sacos o en bolsas que están formadas en envases para materiales fluidos, particularmente para líquidos, y más particularmente para líquidos no viscosos como el agua, la leche y zumos. Estos líquidos pueden agitarse considerablemente durante la fabricación, manejo y transporte del envase causando flexión en la película y agrietamiento por flexión en la mayoría de los materiales de película comúnmente usados.

El agrietamiento por flexión es causado por el movimiento del líquido dentro de la bolsa o saco, y es más probable que ocurra donde la película está en cercana proximidad a la superficie superior del líquido. El agrietamiento por flexión puede ocurrir durante el transporte y el manejo de incluso las bolsas más pequeñas que contienen fluidos. Los poros del agrietamiento por flexión producen al menos perdida de oxigeno y de barrera contra la humedad, reduciendo la vida útil del producto, y a menudo la pérdida del sellado hermético, haciendo el producto no seguro para su uso si es un producto alimenticio. Generalmente una Película Resistente al Agrietamiento por Flexión es uno que debe desarrollar 10 o menos poros por 300 cm2 en 20.000 ciclos de la prueba Gelbo Flex, y preferiblemente 5 o menos poros por 300 cm2 en 20.000 ciclos.

Es bien conocido que la película hecha de polietileno de menor densidad tendrá una mejor resistencia al agrietamiento por flexión que la película hecha de un polietileno de densidad más alta. A este respecto, puede hacerse referencia a las divulgaciones de la WO 95/26268. También es bien conocido que la película hecha de un polietileno de densidad menor tendrá una resistencia térmica y una rigidez inferior que la película hecha de un polietileno de mayor densidad. En este caso se puede hacer referencia a las divulgaciones de la US 2005/0131160 publicada el 16 de Junio del 2005.

Sin embargo, lo que no se entiende bien es como modificar la composición de una película de polietileno para maximizar la mejora en la resistencia a los poros por agrietamiento por flexión, mientras que al mismo tiempo se minimiza el efecto negativo en la resistencia térmica y la rigidez, que son por lo general unas propiedades deseables.

Las películas con una resistencia térmica inadecuada pueden estirarse y deformarse inaceptablemente en proximidad cercana a las partes calientes de máquinas como las mordazas de sellado que se encuentran en máquinas de formado, llenado y sellado. El área estirada o deformada de la película se puede convertir en el punto débil de la bolsa o saco, en donde fallará prematuramente en el posterior transporte y manejo. Los productos acuosos son una mayor parte de los productos envasados en bolsas y sacos. Como el agua hierve a 100º C, la estabilidad térmica a temperaturas justo por encima de 100º C es por lo tanto deseable en una película de bolsa o saco.

La rigidez al doblado puede o no puede ser importante para el rendimiento de la bolsa o saco, dependiendo del uso final. Las bolsas, que van a mantenerse en una jarra y verterse sin dejarse caer para restringir el flujo de fluido, necesitan un nivel mínimo de rigidez al doblado. La película también requiere una cierta cantidad de rigidez al doblado para correr a través del equipo de formado-llenado-sellado efectivamente, sin ajustarse demasiado alrededor de los collares de formado, las guías estacionarias y los rodillos de tal forma que se estire y se deforme. La rigidez al doblado depende del espesor de la película y su módulo de elasticidad. Como la economía lleva a la industria a reducir el espesor de las películas más y más, el módulo de elasticidad se vuelve más y más importante para conseguir la rigidez al doblado adecuada. El módulo de elasticidad mínimo de una película de bolsa o saco delgada que se usa para equipos de formado-llenado-sellado debe ser de 1, 38·108 Pa (20.000 psi) y también se puede usar 1, 72·108 Pa (25.000 psi) .

Sorprendentemente, se ha descubierto que mezclando polietileno de ultra baja densidad (ULDPE) como un componente muy pequeño en una variedad de homopolímeros e interpolímeros de etileno de baja densidad, lleva a una película con un rendimiento al agrietamiento por flexión particularmente bueno. Este efecto deseable es conseguido con un impacto negativo muy pequeño en la resistencia térmica y rigidez de la película.

Hay muchas divulgaciones de combinaciones de polímeros de polietileno de ultra baja densidad (ULPDE) con polímeros de polietileno de baja densidad lineal. Un ejemplo se puede encontrar en la Patente U.S. Nº 5.508.051 que revela tal combinación. Sin embargo, la combinación propuesta requiere al menos un 10% por peso del componente ULDPE y además, no se ocupa del problema del agrietamiento por flexión.

El estado de la técnica proporciona poca dirección de cómo controlar o eliminar el agrietamiento por flexión en películas usadas para el envasado de materiales fluidos, en particular líquidos. La presente invención aunque utilizando una combinación conocida de polímeros proporciona ahora una dirección específica de cómo deben ser combinado para tratar con el agrietamiento por flexión en las películas resultantes. Además es sorprendente que esta combinación ofrece el equilibrio adecuado de propiedades con respecto al agrietamiento por flexión, resistencia térmica y rigidez que nos sólo permite su uso en la fabricación de bolsas o sacos para contener materiales fluidos, sin o que también permite que a la película se le reduzca el espesor. Por lo tanto, la película posee una resistencia deseable al agrietamiento por flexión, buen rendimiento en los requisitos típicos de sacos y bolsas y una ventaja en el coste comercial debido a la capacidad de reducir el espesor. La película puede ser usada por si sola como una monopelícula o puede ser incorporada en una estructura multiestrato o en una estructura de película multicapa, donde su resistencia al agrietamiento por flexión es proporcionada a la película completa con esta propiedad a un nivel adecuado.

En un aspecto de la invención se proporciona una película selladora para el uso en una estructura de película para contener materiales fluidos, la película selladora comprendiendo 1) de 2, 0 a 9, 5 de % en peso en base a un 100 % en peso de la composición total; de un interpolímero C4-C10-alfa-olefina de etileno que tiene una densidad de de 0, 850 a 0, 890 g/cc y un índice de fusión de 0, 3 a 5 g/10min, el interpolímero estando presente en una cantidad tal que la estructura de película desarrolla 10 o menos poros por 300 cm2 en 20.000 ciclos de la prueba de Gelbo Flex medido usando un probador Gelbo Flex configurado para probar de acuerdo con el ASTM F392, y tiene una resistencia térmica a temperaturas justo por encima de 100º C, medidas usando DSC (ASTM E494/E793) Calorimetría Diferencial de Barrido (DSC) que determina la temperatura y el flujo de calor asociados con las transiciones materiales como una función del tiempo y de la temperatura y un módulo de elasticidad mínimo de 1, 38·108 Pa (20.000 psi) medido usando el Módulo de Elasticidad de las películas de polietileno medidas de acuerdo con el Método ASTM D882; 2) de 70, 5 % en peso a 98, 0 % en peso en base al 100% en peso de la composición total, de uno o más polímeros seleccionados de homopolímeros de etileno e interpolímeros C4-C10-alfa-olefina de etileno, teniendo una densidad entre 0, 915 g/cc y 0, 935 g/cc y un índice de fusión de 0, 2 a 2 g/10min; 3) del 0% en peso al 20, 0% en peso en base al 100 % en peso de la composición total, de procesar aditivos seleccionados de agentes deslizantes, agentes antibloqueo, colorantes y ayudantes de procesamiento; y la película selladora tiene un espesor de 2 a 60 !m.

La Resistencia al Agrietamiento por Flexión es evaluada por medio del Probador Gelbo Flex mencionado anteriormente. La optimización significa que los poros son 10 o menos por 300C2 en 20.000 ciclos para la prueba Gelbo Flex. Los poros de 5 o menos son más óptimos. Para minimizar la reducción de la resistencia térmica, idealmente esta resistencia es a temperaturas... [Seguir leyendo]

1. Una película selladora para el uso en una estructura de película para contener materiales fluidos, la capa selladora comprendiendo 1) de un 2, 0 a un 9, 5 % en peso en base a un 100% en peso de la composición total, de un interpolímero C4-C10-alfa-olefina de etileno que tiene una densidad de de 0, 850 a 0, 890 g/cc y un índice de fusión de 0, 3 a 5 g/10min, el interpolímero estando presente en una cantidad tal que la estructura de película desarrolla 10 o menos poros por 300cm2 en 20.000 ciclos de la prueba Gelbo Flex, medido usando un probador Gelbo Flex configurado para probar de acuerdo con el ASTM F392, y tiene una resistencia térmica a temperaturas justo por encima de 100º C, medido usando Calorimetría Diferencial de Barrido (DSC) (ASTM E794/E793) DSC que determina la temperatura y el flujo de calor asociados con las transiciones materiales como una función del tiempo y la temperatura, y un módulo de elasticidad mínimo de 1, 38·108 Pa (20.000 psi) medido usando el Módulo de Elasticidad de las películas de polietileno medido de acuerdo con el Método ASTM D882;

2) de un 70, 5% en peso a un 98% en peso, en base a un 100% en peso de la composición total, de uno o más polímeros seleccionados de homopolímeros de etileno e interpolímeros de C4-C10-alfa-olefina de etileno que tienen una densidad entre 0, 915 g/cc y 0, 935 g/cc y un índice de fusión de 0, 2 a 2g/10min;

3) de un 0% en peso a un 20, 0% en peso, en base a un 100% en peso de la composición total, de aditivos de procesamiento seleccionados de agentes deslizantes, agentes antibloqueo, colorantes y ayudantes de procesamiento; y la película selladora tiene un espesor de 2 a 60 !m.

2. Una película selladora como se reivindica en la reivindicación 1, en donde el homopolímero de etileno o el interpolímero C4-C10-alfa-olefina de etileno de 2) tiene una densidad de hasta 0, 926 g/cc.

3. Una película selladora como se reivindica en la reivindicación 2, en donde el homopolímero de etileno o el interpolímero C4-C10-alfa-olefina de etileno de 2) tiene una densidad de al menos 0, 820 g/cc.

4. Una película selladora como se reivindica en las reivindicaciones 1, 2 ó 3, en donde el interpolímero C4-C10-alfaolefina de etileno de 1) tiene una densidad de hasta 0, 870 g/cc.

5. Una película selladora como se reivindica en la reivindicación 4, en donde el interpolímero C4-C10-alfa-olefina de etileno de 1) , tiene una densidad de al menos 0, 863 g/cc.

6. Una película selladora como se reivindica en cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5, en donde el interpolímero C4-C10-alfa-olefina de etileno en 1) y 2) son cada uno interpolímeros de etileno-octeno.

7. Una película selladora como se reivindica en cualquiera de las reivindicaciones 1 a 6, en donde 3) está presente en una cantidad de de alrededor de un 3 a un 5% en peso en base a un 100% en peso de la composición total.

8. Una película selladora de cualquiera de las reivindicaciones 1 a 7 en donde la película es un componente de una monopelícula.

9. Una película selladora de cualquiera de las reivindicaciones 1 a 7 en donde la película es un componente de una estructura de película multiestrato que comprende al menos una de las mencionadas películas selladoras, y en donde la película selladora preferiblemente forma o uno o el otro o ambos de los estratos exteriores de la estructura.

10. Una película selladora de cualquiera de alza reivindicaciones 1 a 7 en donde la película es una capa de una estructura de película multicapa que comprende al menos una capa intermedia o interior.

11. Una bolsa para contener material fluido que comprende una película como se reivindica en cualquiera de las reivindicaciones 1 a 7, en donde la bolsa puede comprender una estructura de película multiestrato como se define en la reivindicación 9 o una estructura de película multicapa como se define en la reivindicación 10.

12. Un saco para contener material fluido hecho de una estructura de película multicapa como se define en la reivindicación 10.