Películas multicapa.

Una película recubierta de barrera multicapa que comprende:

i) al menos una capa de película polimérica soluble en agua,

y

ii) un recubrimiento de barrera en al menos un lado de la película polimérica soluble en agua, teniendo dichorecubrimiento de barrera una pluralidad de capas directamente adyacentes en las que los poros en cadacapa de dicho recubrimiento de barrera no se superponen entre sí por lo que dicho recubrimiento debarrera en capas está libre de poros.

Películas multicapa Campo de la invención La presente invención se refiere a películas multicapa libres de poros novedosas que consisten en películas parcial o 5 totalmente solubles en agua en capas con recubrimientos de barrera sustancialmente libres de poros que son parcial

o totalmente solubles en agua o dispersables y procedimientos de fabricación de las mismas. La invención se refiere además a películas multicapas basadas en sustrato con películas solubles en agua o parcialmente solubles en agua en capas con recubrimientos de barrera sustancialmente libres de poros y procedimiento de fabricación de las mismas.

Antecedentes y técnica anterior

Las películas solubles en agua fría o caliente se han usado para una variedad de aplicaciones de envasado incluyendo envoltorios, envases pequeños, bolsas y recipientes. Las películas solubles recubiertas con barrera también son conocidas en la industria del envasado. Una característica que es de importancia es la impresión clara, fácil, de palabras, figuras, imágenes, etc, en estas películas solubles para proporcionar información en los materiales 15 envasados. Las películas solubles en agua recubiertas con barrera tienen muchas aplicaciones y son muy conocidas en la industria. La producción de películas recubiertas con barrera libres de poros de un intervalo de grosor sigue planteando retos. Los poros en las películas de barrera conducen a efectos adversos en los productos envasados. También se debe evitar la migración de plastificantes desde la película soluble en agua a los materiales envasados. Por lo tanto, un recubrimiento de barrera libre de poros es de vital importancia. Normalmente, las películas solubles 20 en agua de este grosor por sí solas son muy difíciles de fabricar y manipular debido a sus propiedades variables de resistencia a la tensión. Por ejemplo, las propiedades físicas de las películas solubles en agua son muy sensibles a pequeñas variaciones en las condiciones ambientales durante el procedimiento de formación ya que son susceptibles al desarrollo de fragilidad en presencia de una ráfaga caliente de aire deshumidificado y se pueden romper fácilmente. De forma similar, cuando se somete a niveles de humedad altos, estas películas tienden a 25 volverse altamente extensibles. Por tanto, el procedimiento de fabricación de películas solubles en agua y sus posteriores procedimientos de conversión se han de llevar a cabo bajo condiciones del procedimiento muy rígidas. La producción de películas solubles en agua finas con un grosor de película de menos de 5 micrómetros es difícil de lograr debido a efectos de "quemado" antes de alcanzar la etapa de "formación de película". Además, evitar la formación de poros en los procedimientos convencionales para el recubrimiento con o sin barrera soluble en agua continúa siendo un problema.

Por tanto, en el campo de las películas solubles, se ha sentido durante mucho tiempo la necesidad de desarrollar películas con una protección de barrera selectiva que pudieran mantener una amplia variedad de materiales y al mismo tiempo que fueran susceptibles de una fácil manipulación sin verse afectadas durante el procesamiento o por el producto durante el almacenamiento de los productos. Las películas flexibles solubles en agua que están libres de 35 poros, con resistencia a la tensión, porcentaje de elongación y resistencia al impacto apropiados para soportar las tensiones mecánicas durante el procesamiento son las más adecuadas para una variedad de aplicaciones, incluyendo el envasado de detergentes, productos farmacéuticos, productos agroquímicos, productos alimentarios, etc. El reto ha sido producir películas de barrera multicapa que estén sustancialmente libres de poros para soportar las tensiones durante el procesamiento y al mismo tiempo que retengan su resistencia e integridad durante el

almacenamiento.

La patente de los EE. UU. 5.296.282 describe una invención relacionada con un artículo conformado caracterizado por un sustrato que comprende un material polimérico sintético, degradable o parcialmente degradable, que se degrada por medio de hidrólisis y/o que es biodegradable y una o más superficies del sustrato que se recubren con un material hidrófobo y/u oleófobo repelente discontinuo. De forma más específica, la invención en la patente de los 45 EE. UU. 5.296.282 se refiere a artículos conformados, en particular en forma de película, fabricados a partir de materiales poliméricos sintéticos que son degradables por líquidos hidrófilos y/o oleófilos, en la que estos artículos están protegidos frente a la degradación prematura por estos líquidos. Esta protección se logra incorporando sobre la superficie del artículo que se va a proteger una capa de superficie discontinua de un material hidrófobo y/u oleófobo que repelerá los líquidos agresivos o degradantes (es decir, líquidos hidrófilos y/o oleófilos) . La superficie 50 repelente es suficientemente discontinua, normalmente en forma de una capa de partículas diferenciada, de modo que pueden penetrar gases, vapores y bacterias degradantes en la superficie repelente, accediendo, de este modo, al sustrato degradable e iniciando la degradación del sustrato. Sin embargo, debido a la composición y a la naturaleza física (por ejemplo, tensión de superficie) de la superficie repelente, el líquido agresivo no puede establecer contacto ni degradar el sustrato. Por lo tanto, se pueden usar los artículos conformados de la invención 55 como un recipiente para un líquido agresivo y además degradarse finalmente en productos ambientalmente benignos.

La patente de los EE. UU. 5.300.358 divulga una invención que se refiere a estructuras absorbentes no rígidas compostables que comprenden un núcleo fibroso degradable absorbente y una lámina posterior que es soluble en agua fría y contiene en ambos lados de la lámina posterior una capa discontinua de material repelente acuoso. Una especie preferida se puede eliminar tirándola por el inodoro.

La patente de los EE. UU. N.º 4.057.537 divulga laminados fabricados a partir de ácido polihidróxico (PHA) , matriz fibrosa de copolímero, que se consolida en una estructura laminada, no porosa, rígida haciendo fluir el polímero fundido a través del material fibroso y curándolo mientras en un molde o prensa hidráulica. Se divulgan fibras sintéticas o naturales, tales como fibras de celulosa, como la matriz.

La solicitud de patente WO 90/01521 divulga laminados rígidos no porosos fabricados a partir de una estera fibrosa consolidada haciendo fluir polímero PHA fundido a través del material fibroso y curando el polímero en un molde o prensa hidráulica. Las fibras pueden incluir celulosa derivada de madera.

La solicitud de patente publicada WO 64667 describe una invención con película soluble multicapa, un procedimiento de producción de dicha película, un procedimiento de envasado de un producto químico en dicha película. La película multicapa comprende una capa continua de material soluble en agua adecuado para formar la capa externa de una bolsa, y un recubrimiento de barrera fijado a zonas diferenciadas de la capa continua, dejando una pluralidad de intervalos sin recubrir producidos a distancias repetidas sobre la capa continua. El recubrimiento de barrera se lleva a cabo por una etapa de recubrimiento con rodillo que se logra por un procedimiento de recubrimiento de flexograbado directo. El grosor del recubrimiento de barrera está en el intervalo de entre 0, 025 micrómetros a 25 micrómetros. El grosor de la capa soluble en agua está en el intervalo de 12 micrómetros a 200 micrómetros.

Los procedimientos descritos en la técnica anterior podrían dar como resultado productos con poros de varios tamaños y números, ya que la película soluble en agua (WSF) es altamente susceptible • a factores ambientales/climáticos exteriores como calor, humedad, HR, temperatura, agrietamiento por frío,

• migración del plastificante que afecta al flujo fácil de la red de la WSF durante el procedimiento de conversión en procedimientos como impresión, corte longitudinal, sobre recubrimiento o reacción con gases exteriores y con productos envasados.

Durante el procesamiento de la WSF en la máquina de impresión o de recubrimiento por impresión, los estiramientos de la película provocan estrés y tensión en la película. Esto conduce a la formación de poros ya que recoge los materiales de barrera en forma estirada, a pesar de poner el mejor de los controles de tensión en la máquina. Después de la impresión o del recubrimiento por impresión de los materiales de barrera, la película estirada se enrolla sobre un núcleo. Durante el procedimiento de envejecimiento en esta forma enrollada, la WSF tiende... [Seguir leyendo]

1. Una película recubierta de barrera multicapa que comprende:

i) al menos una capa de película polimérica soluble en agua, y

ii) un recubrimiento de barrera en al menos un lado de la película polimérica soluble en agua, teniendo dicho recubrimiento de barrera una pluralidad de capas directamente adyacentes en las que los poros en cada capa de dicho recubrimiento de barrera no se superponen entre sí por lo que dicho recubrimiento de barrera en capas está libre de poros.

2. Una película recubierta de barrera multicapa como se reivindica en la reivindicación 1 que comprende además un sustrato, opcionalmente un sustrato desmontable, y el sustrato se selecciona preferentemente de papel

sencillo o recubierto, telas sencillas o estampadas, películas de poliéster sencillas, laminadas, estampadas o tratadas, películas de LDPE / HDPE / HIPS / HMHDPE sencillas o estampadas o laminaciones de las mismas, lámina de aluminio sencilla, laminada o estampada.

3. Una película recubierta de barrera multicapa como se reivindica en una cualquiera de las reivindicaciones precedentes en la que el material de barrera se selecciona de polímeros de ácido acrílico, polímeros de éster

acrílico, copolímeros de ácido acrílico solubles, copolímeros de éster acrílico solubles, copolímeros solubles de ácidos y ésteres acrílicos, alcoholes polivinílicos reticulados, derivados de celulosa reticulados, etilcelulosa, nitrocelulosa, butirato de celulosa, acetato butirato de celulosa, polialcohol etilenvinílico, acetato de etilenvinilo, PVDC, emulsión acrílica, emulsión de PVC, emulsión de PVDC, PVB, ceras naturales y sintéticas, poliuretanos, alcoholes polivinílicos modificados y polímeros de base silicona.

4. Una película recubierta de barrera multicapa como se reivindica en una cualquiera de las reivindicaciones precedentes en la que el grosor de la película es de 3 micrómetros a 300 micrómetros y el grosor del recubrimiento de barrera es de 0, 20 micrómetros a 50 micrómetros.

5. Una película recubierta de barrera multicapa como se reivindica en una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en la que el recubrimiento de barrera y la película polimérica son solubles en agua a 25 diferentes temperaturas.

6. Un procedimiento para la preparación de una película recubierta de barrera multicapa que comprende una película soluble en agua y un recubrimiento de barrera en la que el recubrimiento de barrera se aplica en una pluralidad de capas directamente adyacentes de modo que los poros en cada capa no se superponen entre si, por lo que se produce un recubrimiento de barrera en capas libre de poros.

7. Un procedimiento como se reivindica en la reivindicación 6, en el que el recubrimiento de barrera se aplica usando múltiples estaciones de recubrimiento de grabado.

8. Un procedimiento como se reivindica en la reivindicación 7, en el que el recubrimiento de barrera se aplica usando múltiples estaciones de recubrimiento flexo.

9. Un procedimiento como se reivindica en la reivindicación 7, en el que cada estación de recubrimiento de 35 grabado emplea un cilindro usando varias combinaciones de profundidades de células, formas de células.

10. Un procedimiento como se reivindica en la reivindicación 8, en el que cada estación de recubrimiento flexo emplea una flexoplaca usando varias combinaciones de profundidades de células, formas de células.

11. Un procedimiento como se reivindica en la reivindicación 9, en el que el cilindro se diseña con

combinaciones de células que son de diferentes tamaños y formas y la capa de barrera se forma pasando 40 secuencialmente las combinaciones de modo que se llenen los poros previos.

12. Un procedimiento como se reivindica en una cualquiera de las reivindicaciones 6 a 11, en el que se aplica el recubrimiento de barrera a la película soluble en agua en un sustrato, opcionalmente un sustrato desmontable que se puede retirar en línea o fuera de línea, por ejemplo, en el uso de películas multicapa para producir un producto envasado tal como fabricación de envases pequeños, impresión o durante el uso del producto 45 envasado final.

13. Un procedimiento como se reivindica en la reivindicación 12, en el que la película soluble en agua se forma por las etapas de :

i. preparar una solución de lote basada en la composición de la película soluble en agua ii. opcionalmente añadir aditivos bajo condiciones variables a la solución de lote 50 iii. alimentar la solución de lote a una cabeza de moldeo/recubrimiento

iv. moldear la película soluble en agua sobre un sustrato seleccionado

v. pre-curar la película soluble en agua basada en sustrato usando una fuente de calor

vi. opcionalmente enfriar la película soluble en agua basada en sustrato vii opcionalmente desmontar el sustrato de la película soluble en agua y

viii enrollar la película soluble en agua con o sin el sustrato en una enrolladora.

14. Un procedimiento como se reivindica en la reivindicación 13, en el que la etapa de pre-curado se lleva a cabo a una temperatura de entre 40 ºC a 220 ºC para el secado controlado de la película soluble en agua permitiendo la retirada controlada del disolvente, formación de semi-gel controlada, curado completo y retirada del disolvente evaporado incluyendo impurezas vaporizadas de dentro de la película.

15. Un procedimiento como se reivindica en la reivindicación 6, en el que se prepara la película multicapa usando un sustrato recubierto de liberación que se puede pre-recubrir con un material de barrera seguido de aplicación de película soluble en agua.

16. Un procedimiento como se reivindica en la reivindicación 6, en el que se incorpora una intercapa con materiales insolubles o parcial o totalmente solubles en agua en las películas multicapa.

17. Un procedimiento como se reivindica en la reivindicación 6, en el que el recubrimiento de barrera se aplica de forma continua usando recubrimiento total o de forma diferenciada usando recubrimiento en zona.

18. Un procedimiento como se reivindica en la reivindicación 6, en el que el recubrimiento de barrera se aplica a un sustrato recubierto de liberación seguido de moldeo de película soluble en agua y después extrusión de película soluble en agua, preferentemente como sigue:

• Desenrollado de un sustrato recubierto de liberación

• Aplicación del recubrimiento de barrera al sustrato pasando el sustrato recubierto de liberación a través de varias estaciones de grabado -Flexo-o estaciones de recubrimiento individualmente o en combinaciones

• Secado y curado después de cada estación, siendo la temperatura después de cada estación de desde

ºC hasta 200 ºC, preferentemente de desde 60 ºC hasta 160 ºC, más preferentemente de desde 55 ºC 25 hasta 150 ºC;

• Aplicación de película soluble en agua por el paso del sustrato recubierto de barrera a través de una estación de moldeo

• Secado y curado de la película, siendo la temperatura en los secadores de desde 50 ºC hasta 250 ºC, preferentemente de desde 60 ºC hasta 200 ºC, más preferentemente de desde 55 ºC hasta 170 ºC

• Extrusión de la película soluble en agua sobre la película soluble en agua moldeada previamente, siendo la temperatura en la cabeza de moldeo por extrusión de desde 350 ºC hasta aproximadamente 100 ºC, preferentemente de desde 300 ºC hasta 250 ºC, más preferentemente de desde 240 ºC hasta 150 ºC

• Enfriado del producto

• Enrollado o desmontado del sustrato y enrollado.

19. Un procedimiento como se reivindica en la reivindicación 6, en el que se aplica el recubrimiento de barrera a la película soluble en agua sobre un sustrato, preferentemente como sigue:

• Desenrollado del sustrato

• Moldeo de la película soluble en agua

• Secado y curado de la película, siendo la temperatura en los secadores de desde 50 ºC hasta 250 ºC, 40 preferentemente de desde 60 ºC hasta 200 ºC, más preferentemente de desde 55 ºC hasta 170 ºC

• Extrusión de la película soluble en agua en la película soluble en agua moldeada previamente.

• Aplicación del recubrimiento de barrera pasando la película a través de varias estaciones de grabado Flexo-o estaciones de recubrimiento individualmente o en combinaciones.

• Secado y curado después de cada estación, siendo la temperatura después de cada estación de desde

ºC hasta 200 ºC, preferentemente de desde 60 ºC hasta 160 ºC, más preferentemente de desde 55 ºC hasta 150 ºC;

• Enfriado opcional de la película

• Enrollado o desmontado del sustrato y enrollado.

20. Un procedimiento como se reivindica en la reivindicación 6, que comprende además proporcionar un sustrato y formar dicha película recubierta de barrera multicapa sobre dicho sustrato, en el que dicho sustrato proporciona control de la tensión durante la formación de dicha película recubierta de barrera multicapa.