PL207071B1

PL207071B1 - Wielowarstwowa struktura w postaci elastycznej folii

Info

Publication number: PL207071B1
Application number: PL362075A
Authority: PL
Inventors: Thomas Andrew Schell; Gregory Robert Pockat; Andrew John Lischefski
Original assignee: Curwood
Priority date: 2002-09-09
Filing date: 2003-09-09
Publication date: 2010-10-29
Also published as: ES2347140T3; JP2004148804A; EP1396337B1; NZ527966A; AU2003244597B2; ES2347140T5; DE60332901D1; DK1396337T3; MXPA03008153A; US6964816B2; DK1396337T4; CA2439578C; AU2003244597A1; CA2439578A1; EP1396337A1; ATE470566T1; BR0303488A; PL362075A1; EP1396337B2; US20040048080A1

Description

Opis wynalazku

Przedmiotem wynalazku jest wielowarstwowa struktura w postaci elastycznej folii, nadająca się do kształtowania na ciepło, do stosowania jako folie opakowaniowe. Wynalazek dotyczy w szczególności struktur z poliestru i nylonu uformowanych w postaci folii opakowaniowej.

Wielowarstwowe struktury, nadające się do kształtowania na ciepło, w postaci elastycznych folii stosowane są do pakowania żywności i wyrobów medycznych, w celu ochrony tych wyrobów przed zanieczyszczeniem z zewnątrz i niewłaściwym użyciem oraz do zapewnienia atrakcyjnego opakowania dla wyrobu przy jego ewentualnej sprzedaży.

W przemyś le opakowań istnieje wielkie zapotrzebowanie na struktury folii, które zapewniają doskonałą wytrzymałość mechaniczną, lepsze własności optyczne i barierowe dla gazu oraz ulepszoną podatność do formowania na ciepło.

Wielowarstwowa struktura w postaci elastycznej folii, zgodnie z wynalazkiem charakteryzuje się tym, że obejmuje:

a) pierwszą warstwę z poliestru, wybranego z grupy składającej się z homopolimerów lub kopolimerów tereftalanu etylenu, naftalanu etylenu i ich mieszaniny;

b) drugą warstwę stanowiącą klej, wybrany z grupy składającej się z modyfikowanych lub niemodyfikowanych homopolimerów lub kopolimerów etylenu, akrylanów alkilowych, estrów winylowych, etyleno-alfa-olefin i ich mieszanin;

c) trzecią warstwę obejmującą nylon, wybrany z grupy składającej się z nylonu 4,6 (poli(tetrametylenoadypinoamidu)), nylonu 6 (polikaprolaktamu), nylonu 6,6 (poli(heksametylenoadypinoamidu)), nylonu 6,9 (poli(heksametylenononanodiamidu)), nylonu 6,10 (poli(heksametylenosebacynoamidu)), nylonu 6,12 (poli(heksametylenododekanodiamidu)), nylonu 6/12 (poli(kaprolaktam-ko-dodekanodiamid)), nylonu 6,6/6 (poli(heksametylenoadypinoamid-ko-kaprolaktam)), nylonu 11 (polien-dekanolaktamu), nylonu 12 (polilaurylolaktamu) oraz ich stopów lub mieszanin;

przy czym pierwsza warstwa, druga warstwa i trzecia warstwa są uformowane do postaci elastycznej folii w procesie współwytłaczania, a folia jest niezorientowana.

Korzystnie, folia wytwarzana jest metodą współwytłaczania przez wylewanie przez szczelinę lub współwytłaczania z pojedynczego rękawa z rozdmuchiwaniem.

Korzystnie, pierwsza warstwa jest zewnętrzną warstwą powierzchniową folii.

Korzystnie, druga warstwa przylega bezpośrednio do pierwszej warstwy.

Korzystnie, folia ma grubość mniejszą niż około 0,406 mm.

Bardziej korzystnie, folia wykazuje grubość mniejszą niż około 0,254 mm.

Najbardziej korzystnie, folia ma grubość od około 0,076 mm do około 0,178.

Korzystnie, folia wykazuje wielkość skurczu pod wpływem ciepła mniejszą niż około 5% w kierunku zgodnym z pracą maszyny w 90°C i mniejszą niż około 5% w kierunku prostopadłym do pracy maszyny w 90°C.

Bardziej korzystnie, folia wykazuje wielkość skurczu pod wpływem ciepła mniejszą niż około 2% w kierunku zgodnym z pracą maszyny w 90°C i mniejszą niż okoł o 2% w kierunku prostopadł ym do pracy maszyny w 90°C.

Korzystnie, folia zawiera mniej niż 500 ppm soli metalu przejściowego wybranego z grupy składającej się z manganu(II), manganu(III), żelaza(II), żelaza(III), kobaltu(II), kobaltu(III), niklu(II), niklu(III), miedzi(I), miedzi(II), rodu(II), rodu(III), rodu(IV) i rutenu.

Korzystnie, folia wykazuje wartość połysku większą niż około 65 jednostek Huntera (HU).

Korzystnie, pierwsza warstwa wybrana jest z grupy składającej się z homopolimerów lub kopolimerów estrów aromatycznych i ich mieszaniny.

Korzystnie, folia zawiera dodatki dla przetwórstwa. Korzystnie, klej wybrany jest z grupy składającej się z modyfikowanych lub niemodyfikowanych homopolimerów lub kopolimerów etylenu, akrylanu metylu, akrylanu etylu, akrylanu n-butylu, kopolimerów etylen-octan winylu, etylen-alfa-olefiny i ich mieszanin.

Korzystnie, trzecia warstwa jest mieszaniną zawierającą około 71% wagowych do około 100% wagowych nylonu wybranego z grupy składającej się z nylonu 4,6 (poli (tetrametylenoadypinoamidu)), nylonu 6 (polikaprolaktamu), nylonu 6,6 (poli(heksametylenoadypinoamidu)), nylonu 6,9 (poli(heksametylenononanodiamidu)), nylonu 6,10 (poli (heksametylenosebacynoamidu)), nylonu 6,12 (poli(heksametylenododekanodiamidu)), nylonu 6/12 (poli(kaprolaktam-ko-dodekanodiamid)), nylonu 6,6/6 (poli(heksametylenoadypinoamid-ko-kaprolaktam)), nylonu 11 (poliundekanolaktamu), nylonu 12 (polilauryPL 207 071 B1 lolaktamu) oraz ich stopów lub mieszanin i około 0% wagowych do około 29% wagowych bezpostaciowego nylonu.

Korzystnie, wielowarstwowa struktura dodatkowo obejmuje czwartą warstwę stanowiącą barierę dla tlenu lub warstwę kleju.

Bardziej korzystnie, bariera dla tlenu jest wybrana z grupy składającej się z kopolimeru etylenalkohol winylowy, poli(chlorku winylidenu), kopolimerów poli(chlorku winylidenu), poliakrylonitrylu, kopolimerów akrylonitrylu i ich mieszanin.

Najbardziej korzystnie, bariera dla tlenu wykazuje szybkość przenikania tlenu mniejszą niż około 15,5 cm³/m² przez 24 godziny pod ciśnieniem 0,98 x 10⁵ Pa.

Bardziej korzystnie, klej wybrany jest z grupy składającej się z modyfikowanych lub niemodyfikowanych homopolimerów lub kopolimerów etylenu, akrylanów alkilowych, estrów winylowych lub etylen-alfa-olefin, i ich mieszanin.

Najbardziej korzystnie, klej wybrany jest z grupy składającej się z modyfikowanych lub niemodyfikowanych homopolimerów lub kopolimerów etylenu, akrylanu metylu, akrylanu etylu, akrylanu n-butylu, kopolimerów etylen-octan winylu, etylen-alfa-olefiny i ich mieszanin.

Korzystnie, wielowarstwowa struktura dodatkowo obejmuje piątą warstwę zawierającą nylon lub mieszaninę nylonów.

Bardziej korzystnie, piątą warstwą jest nylon wybrany jest z grupy składającej się z nylonu 4,6 (poli(tetrametylenoadypinoamidu)), nylonu 6 (polikaprolaktamu), nylonu 6,6 (poli(heksametylenoadypinoamidu)), nylonu 6,9 (poli(heksametylenononanodiamidu)), nylonu 6,10 (poli(heksametylenosebacynoamidu)), nylonu 6,12 (poli(heksametylenododekanodiamidu)), nylonu 6/12 (poli(kaprolaktamko-dodekanodiamid)), nylonu 6,6/6 (poli(heksametylenoadypinoamid-ko-kaprolaktam)), nylonu 11 (poliundekanolaktamu), nylonu 12 (polilaurylolaktamu) oraz ich stopów lub mieszanin.

Najbardziej korzystnie, piąta warstwa jest mieszaniną zawierającą około 71% wagowych do około 100% wagowych nylonu wybranego z grupy składającej się z nylonu 4,6 (poli(tetrametyleno adypino-amidu)), nylonu 6 (polikaprolaktamu), nylonu 6,6 (poli(heksa-metylenoadypinoamidu)), nylonu 6,9 (poli(heksametyleno-nonanodiamidu)), nylonu 6,10 (poli(heksametylenosebacyno-amidu)), nylonu 6,12 (poli (heksametylenododekanodiamidu)), nylonu 6/12 (poli(kaprolaktam-ko-dodekanodiamid)), nylonu 6,6/6 (poli(heksametylenoadypinoamid-ko-kaprolaktam)), nylonu 11 (poliundekanolaktamu), nylonu 12 (polilaurylolaktamu) oraz ich stopów lub mieszanin i między około 0% wagowych do około 29% wagowych bezpostaciowego nylonu.

Korzystnie, wielowarstwowa struktura dodatkowo obejmuje szóstą warstwę stanowiącą klej.

Bardziej korzystnie, klej wybrany jest z grupy składającej się z modyfikowanych lub niemodyfikowanych homopolimerów lub kopolimerów etylenu, akrylanów alkilowych, estrów winylowych lub etylen-alfa-olefiny, i ich mieszanin.

Najbardziej korzystnie, klej wybrany jest z grupy składającej się z modyfikowanych lub niemodyfikowanych homopolimerów lub kopolimerów etylenu, akrylanu metylu, akrylanu etylu, akrylanu n-butylu, kopolimerów etylen-octan winylu, etylen-alf a-olefiny i ich mieszanin.

Korzystnie, wielowarstwowa struktura dodatkowo obejmuje siódmą warstwę zgrzewalną.

Bardziej korzystnie, warstwa zgrzewalna wybrana jest z grupy składającej się z jonomeru, heterogenicznego kopolimeru etylenu z alfa-olefiną, homogenicznego kopolimeru etylenu z alfa-olefiną, kopolimeru etylen-octan winylu, kopolimeru etylen-akrylan metylu, kopolimeru etylen-propylen, homopolimeru lub kopolimeru butylenu i ich mieszanin.

Korzystnie, pierwsza warstwa, druga warstwa i trzecia warstwa tworzą podjednostkę strukturalną współwytłaczanej folii o większej ilości warstw.

Korzystnie, folia wykazuje wydłużenie przy zerwaniu w temperaturze pokojowej większe niż 250 procent w kierunku wzdłużnym i większe niż 250 procent w kierunku poprzecznym.

Folie, w których łączy się różne warstwy w pojedynczą strukturę, można wytwarzać za pomocą współwytłaczania przez wylewanie przez dyszę szczelinową lub współwytłaczania pojedynczego rękawa z rozdmuchiwaniem. Sposób wylewania przez dyszę płaską lub dyszę szczelinową obejmuje wytłaczanie materiału polimerowego przez dyszę na chłodzoną rolkę i nawijanie folii na rolkę przed dalszą obróbką. W procesie współwytłaczania pojedynczego rękawa z rozdmuchiwaniem, polimer przetłaczany jest przez dyszę i dokoła trzpienia, a następnie wychodzi w postaci rury. Rura, lub inaczej rękaw, ekspandowana jest przez wdmuchiwanie powietrza przez środek trzpienia do określonej grubości, a następnie szybkie schłodzenie lub hartowanie. Folie wytwarzane albo sposobem wylewania przez szczelinę albo przez rozdmuchiwanie pojedynczego rękawa, jak to opisano wyżej, nie są

PL 207 071 B1 zorientowane, w przeciwieństwie do sposobów wytwarzania, w których uzyskuje się duży stopień zorientowania w foliach, takich jak sposoby z podwójnym rękawem lub sposób z ramą rozszerzarki.

Ewentualnie pierwsza i trzecia warstwa bezpośrednio stykają się z przeciwległymi stronami warstwy drugiej.

W jednej postaci wykonania, struktura z pierwszą, drugą i trzecią warstwą stosowana jest do wytworzenia elastycznej folii siedmiowarstwowej.

Odpowiednie folie według niniejszego wynalazku można określić, jako folie niezorientowane i/lub jako wykazujące wydłużenie przy zerwaniu w temperaturze pokojowej wyższe niż około 250 procent zarówno w kierunku pracy maszyny (MD) jak i w kierunku prostopadłym (TD) i/lub wykazujące wielkość skurczu pod wpływem ciepła mniejszą niż około 5% w 90°C (MD i TD).

Na fig. 1 przedstawiono widok przekroju wielowarstwowej struktury zawierającej trzy warstwy według niniejszego wynalazku.

Na fig. 2 przedstawiono widok przekroju wielowarstwowej struktury zawierającej siedem warstw według niniejszego wynalazku.

Na fig. 3 przedstawiono widok przekroju wielowarstwowej struktury zawierającej siedem alternatywnych warstw według niniejszego wynalazku.

Na fig. 4 przedstawiono widok przekroju wielowarstwowej struktury zawierającej siedem innych alternatywnych warstw według niniejszego wynalazku.

W nawiązaniu do rysunków, na fig. 1 widoczna jest wielowarstwowa struktura 10 składająca się z trzech warstw, mająca pierwszą warstwę 11, drugą warstwę 12 i trzecią warstwę 13, uformowane do postaci folii przez współwytłaczanie. Pierwsza warstwa 11 wielowarstwowej struktury 10 obejmuje poliester, druga warstwa 12 obejmuje klej, a trzecia warstwa 13 obejmuje nylon lub ewentualnie mieszankę nylonową, w której trzecia warstwa zawiera nie więcej niż 25% (wagowych) bezpostaciowego nylonu.

Na fig. 2 pokazana jest wielowarstwowa struktura 20 z siedmiu warstw, obejmująca pierwszą warstwę 21, druga warstwę 22, trzecią warstwę 23, czwartą warstwę 24, piątą warstwę 25, szóstą warstwę 26 i siódmą warstwę 27. Wielowarstwowa struktura 20 może zawierać pierwszą warstwę 21 obejmującą poliester; drugą warstwę 22 i piątą warstwę 25 obie obejmujące klej; trzecią warstwę 23 i piątą warstwę 25 obejmującą nylon lub ewentualnie mieszankę nylonową, przy czym trzecia warstwa zawiera nie więcej niż 25% (wagowych) bezpostaciowego nylonu; czwartą warstwę 24 stanowiącą warstwę barierową dla tlenu lub ewentualnie klej; oraz siódmą warstwę 27 stanowiącą warstwę zgrzewalną.

Na fig. 3 pokazana jest wielowarstwowa struktura 30 z siedmiu warstw, obejmująca pierwszą warstwę 31, drugą warstwę 32, trzecią warstwę 33, czwartą warstwę 34, piątą warstwę 35, szóstą warstwę 36 i siódmą warstwę 37. Struktura 30 może zawierać pierwszą warstwę obejmującą poliester; drugą warstwę 32, trzecią warstwę 3 i szóstą warstwę 36, z których każda obejmuje klej; czwartą warstwę 34 obejmującą nylon lub ewentualnie mieszankę nylonów, przy czym trzecia warstwa zawiera nie więcej niż 25% (wagowych) bezpostaciowego nylonu; piątą warstwę 35 obejmującą warstwę barierową dla tlenu i siódmą warstwę zgrzewalną.

Na fig. 4 pokazana jest wielowarstwowa struktura 40 z siedmiu warstw, obejmująca pierwszą warstwę 41, drugą warstwę 42, trzecią warstwę 43, czwartą warstwę 44, piątą warstwę 45, szóstą warstwę 46 i siódmą warstwę 47. Struktura 40 może zawierać pierwszą warstwę 41 obejmującą poliester; drugą warstwę 42, czwartą warstwę i szóstą warstwę 46, z których każda obejmuje klej; trzecią warstwę 43 obejmującą homopolimer lub kopolimer poliolefiny; piątą warstwę obejmującą nylon lub ewentualnie mieszankę nylonową, przy czym trzecia warstwa zawiera nie więcej niż 25% (wagowych) bezpostaciowego nylonu oraz siódmą warstwę 47 warstwę zgrzewalną.

Stosowane tu określenie „poliester dotyczy syntetycznych homopolimerów lub kopolimerów zawierających wiązania estrowe między jednostkami monomerowymi, które mogą być utworzone sposobem polimeryzacji przez kondensację. Polimerami tego typu są korzystnie aromatyczne poliestry, a bardziej korzystnie homopolimery i kopolimery tereftalanu etylenu, naftalanu etylenu i ich mieszaniny. Odpowiednie aromatyczne poliestry mogą wykazywać lepkość graniczną w zakresie 0,60 do 1,0, korzystnie 0,60 do 0,80.

W nawiązaniu do wielowarstwowej struktury 10, pierwsza warstwa 11 zapewnia folii doskonałą trwałość wymiarów podczas procesu formowania na ciepło i może służyć jako warstwa powierzchniowa w strukturze folii. Grubość pierwszej warstwy może być większa lub mniejsza niż 0,127 mm, lub mniejsza niż 0,076 mm i typowo wynosi od około 0,006 mm do około 0,127 mm,

PL 207 071 B1 korzystnie około 0,006 mm do około 0,076 mm. Przykłady korzystnych poliestrów są dostępne pod nazwami handlowymi EASTAPAK© Polyester 9663, EASTPAK® Polymer 9921 i EASTAR® Copolyester 6763, z firmy Eastman Chemical Comapany, Kingsport, Tennessee, USA.

Druga warstwa 12 jest materiałem klejącym, wybranym np., z grupy składającej się z modyfikowanych lub niemodyfikowanych homopolimerów lub kopolimerów, zwłaszcza kopolimerów etylenu, akrylanów alkilowych, takich jak metakrylan metylu, akrylan etylu, akrylan n-butylu lub estrów winylowych, takich jak octan winylu, zwłaszcza kopolimerów etylen-octanu winylu, etylen-alfa-olefina (EAO), olefin i ich mieszanin.

Określenie „olefina stosowane jest w niniejszym opisie szeroko, obejmując polimery, takie jak polietylen, kopolimery etylenu o małej zawartości komonomeru, takiego jak octan winylu, kopolimery etylen-alfa-olefina (LLDPE), polipropylen, polibuten i inne żywice polimerowe, które w klasyfikacji wchodzą w zakres rodziny „olefin.

Stosowane tu określenie „modyfikowany odnosi się do pochodnej chemicznej, np. substancji zawierającej dowolną postać bezwodnikowej grupy funkcyjnej, takiej jak bezwodnik kwasu maleinowego, kwasu krotonowego, kwasu cytrakonowego, kwasu itakonowego, kwasu fumarowego itd., która jest albo szczepiona na polimerze, kopolimeryzowana z polimerem lub mieszana z jednym lub więcej polimerami i obejmuje także pochodne takich grup funkcyjnych, jak kwasy, estry i sole z metalami pochodzące od tych grup.

Jedną z głównych funkcji warstwy drugiej 12, jest funkcja warstwy wiążącej, tzn. wiązanie warstwy pierwszej 11 z warstwą trzecią 13. Korzystnie warstwa pierwsza i trzecia bezpośrednio stykają się z przeciwległymi stronami warstwy drugiej, lecz między pierwszą a trzecią warstwą może ewentualnie znajdować się jedna lub więcej dodatkowych współwytłaczanych warstw, o ile te warstwy pośrednie w połączeniu z laminowaniem za pomocą kleju mają wystarczającą przyczepność i odpowiednią odporność na rozwarstwianie dla przewidywanego zastosowania, np. jako folii do formowania na ciepło. Grubość drugiej warstwy wynosi około 0,004 mm do około 0,127 mm, korzystnie około 0,008 mm do około 0,010 mm. Przykłady odpowiednich dostępnych klejów przemysłowych sprzedawane są przez firmę Rohm and Haas, Filadelfia, Pensylwania USA pod nazwą handlową TYMOR® 72X06; Mitsui Petrochemical Industries, Ltd. Tokio, Japonia pod nazwą handlową ADMER™SF700 i DuPont Chemical Company, Wilmington, Delaware, USA pod nazwą handlową BYNEL®41E687.

Trzecia warstwa 13 zawiera nylon lub mieszankę nylonów. Odpowiednie nylony obejmują homopolimery i kopolimery nylonu, takie jak wybrane z grupy składającej się z nylonu 4,6 (poli (tetrametylenoadypinoamidu)), nylonu 6 (polikaprolaktamu), nylonu 6,6 (poli(heksametylenoadypinoamidu)), nylonu 6,9 (poli(heksametylenononanodiamidu)), nylonu 6,10 (poli(heksametylenosebacynoamidu)), nylonu 6,12 (poli(heksametylenododekanodiamidu)), nylonu 6/12 (poli(kaprolaktam-ko-dodekanodiamid)), nylonu 6,6/6 (poli(heksametylenoadypino-amid-ko-kaprolaktam)), nylonu 11 (poliundekanolaktamu), nylonu 12 (polilaurylolaktamu) oraz ich stopów lub mieszanin.

Korzystnie trzecia warstwa zawiera około 71% wagowych do około 100% wagowych nylonu wybranego z grupy składającej się z nylonu 4,6 (poli(tetrametylenoadypinoamidu)), nylonu 6 (polikaprolaktamu), nylonu 6,6 (poli(heksametylenoadypinoamidu)), nylonu 6,9 (poli(heksametylenononanodiamidu)), nylonu 6,10 (poli(heksametylenosebacynoamidu)), nylonu 6,12 (poli(heksametylenododekanodiamidu)), nylonu 6/12 (poli(kaprolaktam-ko-dodekanodiamid)), nylonu 6,6/6 (poli(heksametylenoadypinoamid-ko-kaprolaktam)), nylonu 11 (poliundekanolaktamu), nylonu 12 (polilaurylolaktamu) oraz ich stopów lub mieszanin zmieszanego z około 0% wagowych do około 29% wagowych bezpostaciowego nylonu.

W nazewnictwie polimerów i kopolimerów nylonu stosowanym wyżej zastosowano źródłową rodzajową konwencję nomenklaturową. Patrz „Generic Source-Based Nomenclature for Polymers Pure Applied Chemistry, tom 73, Nr 9, strony 1511-1519 (International Union of Pure and Applied Chemistry/Międzynarodowa Unia Chemii Czystej i Stosowanej, 2001).

Trzecia warstwa typowo ma grubość od około 0,013 mm do około 0,102 mm i korzystnie stanowi około 5% do około 20% całkowitej grubości połączonych warstw pierwszej, drugiej i trzeciej. Przykłady nylonów dostępnych w handlu sprzedawane są pod nazwą handlową ULTRAMID® C35 lub ULTRAMID® B36 z firmy BASF, Mount Olive, New Jersey, USA i 66 ZYTEL®42A NC010 z firmy DuPont Chemical Company, Wilmington, Delaware, USA. Handlowy przykład bezpostaciowego nylonu sprzedawany jest pod nazwą handlową SELAR® PA 3426 z firmy DuPont Chemical Company, Wilmington, Delaware, USA.

PL 207 071 B1

Stosowane w niniejszym opisie określenie „nylon bezpostaciowy oznacza nylon nie zawierający regularnych trójwymiarowych uporządkowanych struktur cząsteczkowych lub podjednostek cząsteczek rozciągniętych na długości dużo większej niż wymiary atomowe. Jednak w lokalnej skali występuje regularność struktury. Patrz, „Amorphous Polymers Encyclopedia of Polymer Science and Engineering, wyd. 2-gie, strony 789-842 (J. Wiley & Sons, Inc., 1985). W szczególności określenie bezpostaciowy poliamid, stosowane w odniesieniu do niniejszego wynalazku, odnosi się do materiału uważanego przez fachowców z dziedziny skaningowej kalorymetrii różnicowej (DSC), jako nie wykazującego mierzalnej temperatury topnienia (mniejszej niż 0,5 kalorii, g) lub nie wykazującego ciepła topnienia mierzonego metodą DSC według ASTM 3417-83. Takie nylony obejmują nylony bezpostaciowe wytwarzane w reakcji kondensacji diamin z kwasami dikarboksylowymi. Na przykład, alifatyczną diaminę łączy się z aromatycznym kwasem dikarboksylowym, lub też aromatyczną diaminę łączy się z alifatycznym kwasem dikarboksylowym otrzymując odpowiedni bezpostaciowy nylon.

Pierwszą, drugą i trzecią warstwę łączy się w wielowarstwową folię metodą pojedynczego rękawa z rozdmuchiwaniem lub wytłaczania przez wylewanie przez dyszę szczelinową. Gdy polimery wytłacza się do postaci jedno- lub wielowarstwowych folii przez wylewanie, takie jak wylewanie przez szczelinę, wówczas obserwuje się tendencję do powstawania „zgrubień, które są wąskim pasmami o większej grubości przebiegającymi w sposób sposób cią gły w kierunku pracy maszyny. „Zgrubienia zbierają się, gdy folia nawija się na rolkę, co powoduje zmiany grubości folii i w końcu prowadzi do wytworzenia niewłaściwej folii. Z tego powodu, korzystnie wielowarstwową strukturę według niniejszego wynalazku współwytłacza się do wielowarstwowej folii metodą pojedynczego rękawa z rozdmuchiwaniem. Stosowane tu określenie „współwytłaczanie odnosi się do procesu wytłaczania dwóch lub więcej materiałów przez pojedynczą dyszę z dwoma lub więcej otworami ułożonymi tak, że wytłaczany materiał łączy się i zgrzewa razem w strukturę folii przed ochłodzeniem i zestaleniem, np. wodą, chłodzonym metalem lub przez hartowanie powietrzem. Zgodnie z niniejszym wynalazkiem, korzystna folia nie jest zorientowana.

Wielowarstwowa struktura 10 jest formowana do postaci elastycznej folii w procesie współwytłaczania i korzystnie metodą pojedynczego rękawa z rozdmuchiwaniem lub współwytłaczania przez wylewanie przez szczelinę, najbardziej korzystnie metodą pojedynczego rękawa z rozdmuchiwaniem.

Zgodnie z niniejszym wynalazkiem, wielowarstwowa struktura 10 o trzech warstwach, uformowana w postaci elastycznej folii ma grubość mniejszą niż około 0,406 mm, bardziej korzystnie mniejszą niż około 0,254 mm, a najbardziej korzystnie od około 0,076 mm do około 0,178 mm. Wielowarstwowa struktura 20 o siedmiu warstwach według niniejszego wynalazku, uformowana w postaci elastycznej folii, ma grubość mniejszą niż około 0,406 mm, bardziej korzystnie mniejszą niż około 0,254 mm, a najkorzystniej od około 0,076 mm do około 0,178 mm.

Ponadto wielowarstwowa struktura 10 uformowana w postaci elastycznej folii wykazuje wielkość skurczu pod wpływem ciepła mniejszą niż około 5% w 90°C, korzystnie mniejszą niż około 2% w 90°C. Test skurczu pod wpływem ciepła określa wielkość skurczu mierzoną dla nie naprężonej próbki w 90°C przez 5 sekund. Cztery próbki tnie się na paski o długości 10 cm w kierunku pracy maszyny na 10 cm w kierunku prostopadłym. Każdą próbkę zanurza się na 5 sekund w kąpieli wodnej o temperaturze 90°C (lub innej określonej nie reaktywnej cieczy). Mierzy się odległości między końcami skurczonej próbki. Różnicę w odległości skurczonej próbki i początkowego 10 cm mnoży się przez dziesięć, w celu otrzymania skurczu w procentach dla próbki w każdym kierunku. Skurcz M.D. dla czterech próbek jest uśredniany dla wielkości skurczu w kierunku pracy maszyny dla danej próbki folii, a skurcz M.D. dla czterech próbek jest uśredniany dla wielkości skurczu w kierunku prostopadłym do pracy maszyny.

Korzystnie także wielowarstwowa struktura 10 uformowana do postaci elastycznej folii wykazuje procent wydłużenia przy zerwaniu w temperaturze pokojowej większy niż około 250, zarówno w kierunku pracy maszyny jak i w kierunku prostopadłym. Procent wydłużenia przy zerwaniu można mierzyć zgodnie z procedurą podaną w normie ASTM D-882, metoda A, którą powołuje się przez odniesienie.

Zgodnie z niniejszym wynalazkiem, wielowarstwowa struktura 10 może być korzystnie uformowana do postaci elastycznej folii zawierającej mniej niż 500 ppm soli metalu przejściowego wybranego z grupy składającej się z manganu(II), manganu(III), żelaza(II), żelaza(III), kobaltu(II), kobaltu(III), niklu(II), niklu(III), miedzi(I), miedzi(II), rodu(II), rodu(III), rodu(IV) i rutenu.

PL 207 071 B1

W dowolnej z warstw wielowarstwowej struktury 10 lub w dowolnych warstwach dodanych póź niej do tej struktury, uformowanej w postaci elastycznej folii, mogą być zawarte niewielkie ilości dodatków, takich jak środki poślizgowe lub antyblokingowe, pigmenty, środki dla przetwórstwa i podobne.

Jedną z godnych zanotowania własności elastycznych folii formowanych z wielowarstwowej struktury 10 według niniejszego wynalazku są ich doskonałe własności optyczne, tzn. duży połysk. Połysk można mierzyć metodą badania opisaną w normie ASTM D-2457 pod kątem 45°, którą powołuje się niniejszym przez odniesienie. Według niniejszego wynalazku, wielowarstwowa struktura 10 uformowana do postaci folii wykazuje połysk większy niż około 65 jednostek Hunter'a (HU).

Wielowarstwowa struktura 10 może być stosowana sama, tzn. jako folia trójwarstwowa. Dla pewnych zastosowań do pakowania, może być korzystne włączenie trójwarstwowej struktury 10 jako podstruktury w wielowarstwowej folii o większej ilości warstw. W takiej konfiguracji, wielowarstwowa folia o większej ilości warstw, zawierająca strukturę 10 jako podstrukturę może korzystnie wykazywać własności i korzyści uzyskiwane z trójwarstwowe j struktury 10, jak to omówiono wyżej, lecz może też wykazywać dodatkowe własności i korzyści wynikające z warstw dodatkowych.

Struktury folii z większą ilością warstw, do których wprowadzona została struktura 10 jako podstruktura, mogą mieć przynajmniej jedną dodatkową warstwę dołączoną do struktury 10 różnymi sposobami znanymi dla fachowców, które obejmują laminowanie na ciepło, laminowanie za pomocą kleju, powlekanie przez współwytłaczanie, laminowanie przez współwytłaczanie.

Współwytłaczanie przez wylewanie przez szczelinę lub współwytłaczanie pojedynczego rękawa z rozdmuchiwaniem struktury 10 z dodatkowymi warstwami polimeru daje wielowarstwową strukturę 20. Wielowarstwowa struktura 20 uformowana do postaci elastycznej folii obejmuje czwartą warstwę 24, która może być barierą dla gazu lub drugą warstwą kleju.

Gdy wielowarstwowa struktura 20 obejmuje barierę dla gazu jako czwartą warstwę 24, korzystnie jest to bariera dla tlenu. Korzystne bariery dla tlenu obejmują kopolimer etylen alkohol winylowy, kopolimery chlorku winylidenu, poliakrylo-nitryl, kopolimery akrylonitrylu i ich mieszaniny. Bardziej korzystną barierą dla tlenu jest kopolimer etylen-alkohol winylowy, dostępny w handlu pod handlową nazwą SOARNOL ET3803 firmy The Nippon Synthetic Chemical Industry Company, Ltd. (Nippon Gohsei), Osaka, Japonia.

Cenną własnością elastycznej folii uformowanej z wielowarstwowej struktury 20, w której czwarta warstwa 24 jest barierą dla tlenu, są jej doskonałe własności barierowe. Odporność na przenikanie tlenu lub własności barierowe można mierzyć stosując procedurę według normy ASTM D-3985, którą powołuje się niniejszym przez odniesienie. Zgodnie z tym, wielowarstwowa struktura 10, uformowana w postaci elastycznej folii, w której czwarta warstwa 24 jest barierą dla tlenu, wykazuje szybkość przenikania tlenu mniejszą niż około 15,5 cm³/m² przez 24 godziny pod ciśnieniem 0,98·10⁵ Pa.

Gdy wielowarstwowa struktura 20 obejmuje klej jako czwartą warstwę 24, funkcją czwartej warstwy 24 jest związanie warstwy 23 i warstwy 25 ze sobą. Odpowiednie materiały, które mogą być stosowane jako klej, wybrane są z grupy składającej się z modyfikowanych lub niemodyfikowanych homopolimerów lub kopolimerów akrylanów alkilowych, takich jak akrylan metylu, akrylan etylu, akrylan n-butylu lub estry winylowe, takie jak octan winylu, i stanowią zwłaszcza kopolimery etylen-octan winylu (EVA), etylen-alfa-olefina (EAO), olefiny i ich mieszaniny. Korzystne kleje są podobne do klejów nadających się na warstwę drugą i mogą obejmować polimery EVA lub EAO modyfikowane bezwodnikami i/lub kauczukami.

Wielowarstwowa struktura 20 uformowana w postaci elastycznej folii korzystnie zawiera piątą warstwę 25 obejmującą nylon lub mieszaninę nylonów. Piąta warstwa obejmuje nylon wybrany z grupy składającej się z nylonu 4,6 (poli(tetrametylenoadypinoamidu)), nylonu 6 (polikaprolaktamu), nylonu 6,6 (poli(heksametylenoadypinoamidu)), nylonu 6,9 (poli(heksametylenononanodiamidu)), nylonu 6,10 (poli(heksametylenosebacynoamidu)), nylonu 6,12 (poli(heksametylenododekanodiamidu)), nylonu 6/12 (poli(kaprolaktam-ko-dodekanodiamid)), nylonu 6,6/6 (poli (heksametylenoadypinoamid-ko-kaprolaktam)), nylonu 11 (poliundekanolaktamu), nylonu 12 (polilaurylolaktamu) oraz ich stopów lub mieszanin.

Korzystnie piąta warstwa jest mieszaniną zawierającą około 71% wagowych do około 100% wagowych nylonu wybranego z grupy składającej się z nylonu 4,6 (poli(tetrametylenoadypinoamidu)), nylonu 6 (polikaprolaktamu), nylonu 6,6 (poli(heksametylenoadypinoamidu)), nylonu 6,9 (poli (heksametylenononanodiamidu)), nylonu 6,10 (poli(heksametylenosebacynoamidu)), nylonu 6,12 (poli(heksametylenododekanodiamidu)), nylonu 6/12 (poli(kaprolaktam-ko-dodekanodiamid)), nylonu 6,6/6 (poli(heksametylenoadypinoamid-ko-kaprolaktam)), nylonu 11 (poliundekanolaktamu), nylonu 12 (polilau8

PL 207 071 B1 rylolaktamu) oraz ich stopów lub mieszanin i około 0% wagowych do około 29% wagowych bezpostaciowego nylonu.

Przykłady nylonów dostępnych w handlu sprzedawane są pod nazwą handlową Ultramid® C35 lub Ultramid® B36 z firmy BASF, Mount Olive, New Jersey, USA i 66 Zytel®42A NC010 z firmy DuPont Chemical Company, Wilmington, Delaware, USA. Handlowy przykład bezpostaciowego nylonu sprzedawany jest pod nazwą handlową Selar® PA 3426 z firmy DuPont Chemical Company, Wilmington, Delaware, USA.

Wielowarstwowa struktura 20 uformowana w postaci elastycznej folii może zawierać jeszcze szóstą warstwę 26 będącą klejem. Szósta warstwa 26 działa jak klej, w celu związania warstwy 25 i warstwy 27 ze sobą. Odpowiednie materiały, które mogą być stosowane jako klej, wybrane są z grupy składającej się z modyfikowanych lub niemodyfikowanych homopolimerów lub kopolimerów akrylanów alkilowych, takich jak akrylan metylu, akrylan etylu, akrylan n-butylu lub estrów winylowych, takich jak octan winylu, zwłaszcza kopolimerów etylen-octan winylu (EVA), etylen-alfa-olefina (EAO), olefin i ich mieszanin. Korzystne kleje są podobne do klejów nadających się na warstwę drugą i mogą obejmować polimery EVA lub EAO modyfikowane bezwodnikami i/lub kauczukami.

Przykładem materiału dostępnego w handlu jest materiał sprzedawany pod nazwą handlowa Bynel® 41E687 z firmy DuPont Chemical Comapany, Wilmington, Delaware, USA. Gdy warstwy są laminowane ze sobą jako część struktury obejmującej wymagane współwytłaczanie, to klej dla połączenia laminatu jednej lub więcej dodanych warstw może być także wybrany spośród klejów chemicznych, takich jak kleje uretanowe lub izocyjanianowe.

Wielowarstwowa struktura 20 uformowana w postaci elastycznej folii może zawierać dalej siódmą warstwę 27 zgrzewalną. Stosowane tu określenie „warstwa zgrzewalna odnosi się do warstwy, która daje się zgrzewać pod wpływem ciepła ze sobą, tzn. jest zdolna do łączenia przez stopienie za pomocą konwencjonalnych środków do pośredniego ogrzewania, które wytwarzają wystarczającą ilość ciepła przynajmniej na jednej powierzchni kontaktowej folii dla przewodzenia go do ciągłej powierzchni kontaktowej i tworzy wiązanie międzyfazowe między nimi bez utraty integralności folii. Korzystnie wiążąca powierzchnia międzyfazowa musi być wystarczająco odporna na działanie ciepła, aby zapobiec wyciekom cieczy lub gazu przez nią.

Przykłady odpowiednich materiałów na warstwę siódmą 27 w wielowarstwowej strukturze 20 obejmują materiał zgrzewalny wybrany z grupy składającej się z jonomeru, heterogenicznego kopolimeru alfa-olefiny i etylenu, homogenicznego kopolimeru etylenu z alfa-olefiną, kopolimeru etylen-octan winylu, kopolimeru etylen-akrylan metylu, kopolimeru etylen-propylen, homopolimeru lub kopolimeru butylenu i ich mieszanin.

Wynalazek zostanie teraz bliżej opisany w następujących przykładach.

P r z y k ł a d y 1 do 4

Jest zrozumiałe, że zakresu wynalazku nie jest ograniczony do następujących dalej przykładów.

We wszystkich przykładach, wszystkie struktury folii były wytwarzane z wykorzystaniem urządzenia i sposobu współwytłaczania pojedynczego rękawa z rozdmuchiwaniem. Aparatura do wytłacznia pojedynczego rękawa z rozdmuchiwaniem obejmuje wielopierścieniową okrągłą głowicę z ustnikiem do rozdmuchiwania rękawa folii, przez którą kompozycja folii jest przeciskana i formowana w okrągły rękaw. Rękaw jest bezpośrednio hartowany, np. za pomocą wodnej kąpieli chłodzącej, powierzchni stałej i/lub powietrza, a następnie ostatecznie składany i formowany do postaci folii.

P r z y k ł a d 1

W przykładzie 1, pierwsza warstwa 11 obejmuje poliester i dodatki do poliestru, które suszy się przed ich zmieszaniem ze sobą. Poliester obejmuje kopolimer poliestru tereftalanowego o deklarowanej gęstości około 1,27 g/cm³ i lepkości istotnej 0,70, połysku pod kątem 45° wynoszącego 108 jednostek Huntera (HU), dostępny pod nazwą handlową EASTAR Copolyester 6763 z firmy Eastman Chemical Company, Kingsport, Tennessee USA. Drugą warstwą 12 jest żywica klejowa o gęstości 0,941 g/cm³, wskaźniku płynięcia 5,0 g/10 minut, temperaturze mięknienia według Vicata 48°C i dostępna pod nazwą handlową TYMOR® 72X06 z firmy Rohm and Haas Company, Filadelfia, Pensylwania, USA. Trzecią warstwę stanowi mieszanina nylonu 6 o gęstości 1,12 g/cm³, temperaturze topnienia 220°C, temperaturze rekrystalizacji (mierzonej metodą skaningowej kalorymetrii różnicowej (DSC)) wynoszącej 176°C, dostępna pod nazwą handlową ULTRAMID® B36 z firmy BASF Corporation, Mount Olive, New Jersey, USA i nylon bezpostaciowy o gęstości 1,19 g/cm³, temperaturze zeszklenia 127°C, temperaturze ugięcia pod obciążeniem 4,55·10⁵ Pa wynoszącej 126°C, sprzedawana pod nazwą handlową SELAR® PA 3426 przez firmę DuPont Chemical Company, Wilmington, Delaware, USA.

PL 207 071 B1

Zgodnie z niniejszym wynalazkiem, w przykładzie 1, wielowarstwową strukturę, którą można formować na ciepło do postaci folii, wytwarza się w następujący sposób.

Każdą warstwę plastyfikuje się w stopie w oddzielnej wytłaczarce połączonej z pierścieniową dyszą do współwytłaczania, przez którą plastyfikowane na gorąco warstwy współwytłacza się wytwarzając rurę lub rękaw. Rękaw zawiera pierwszą warstwę, druga warstwę i trzecią warstwę. Pierwsza warstwa i trzecia warstwa są połączone bezpośrednio z przeciwległymi stronami drugiej warstwy rdzeniowej.

W celu wytworzenia każdej z warstw, żywicę lub mieszaninę żywic podaje się z leja zasypowego do podłączonej wytłaczarki jednoślimakowej, gdzie żywicę lub mieszaninę żywic plastyfikuje się działaniem ciepła i wytłacza się przez trójwarstwową dyszę do współwytłaczania do postaci rury lub pojedynczego rękawa. Temperatura korpusu wytłaczarki dla pierwszej warstwy wynosi 260°C (500°F), a dla drugiej i trzeciej warstwy wynosi okoł o 271°C (520°F). Utrzymuje się szerokość rę kawa mniejszą niż 1,35 metra. Wytłaczany wielowarstwowy rękaw hartuje się przez zetknięcie z zimną powierzchnią stałą. Schłodzony rękaw spłaszcza się przez przepuszczenie między parą rolek ściskających, a uzyskana folia z przykładu 1 wykazuje przeciętną grubość około 0,127 mm.

W nawią zaniu do fig. 1, wielowarstwowa struktura 10, formowana jest do postaci folii według niniejszego wynalazku zawierającej trzy następujące warstwy:

warstwa 1: 97,5% poli(tereftalanu etylenu) + 1,5% dodatku antyblokingowego + 1,0% środka poślizgowego (20% całkowitej masy warstw 1-3);

warstwa 2: klej (55% całkowitej masy warstw 1-3).

warstwa 3: 85% nylonu 6 + 15% bezpostaciowego nylonu (25% całkowitej masy warstw 1-3).

P r z y k ł a d y 2-4

W przykładzie 2, pierwsza warstwa 21 obejmuje homopolimer poliestru tereftalanowego o deklarowanej gęstości w stanie krystalicznym około 1,4 q/cm³ i lepkości istotnej 0,80, połysku pod kątem 45° wynoszącego 108 jednostek Huntera (HU), dostępny pod nazwą handlową EASTAPAK Polimer 9921 z firmy Eastman Chemical Comapany, Kingsport, Tennessee USA.

W przykładach 3-4, pierwsza warstwa 21 obejmuje kopolimer poliestru tereftalanowego i dodatki do poliestru, które suszy się przed ich zmieszaniem ze sobą. Kopolimer poliestru tereftalanowego wykazuje deklarowaną gęstość około 1,27 g/cm³ i lepkość istotną 0,70, połysk pod kątem 45° wynoszący 108 jednostek Huntera (HU), i jest dostępny pod nazwą handlową Eastar Copolyester 6763 z firmy Eastman Chemical Comapany, Kingsport, Tennessee USA.

Druga warstwa 22 i szósta warstwa 26 w przykładach 2-4 były identycznym materiałem klejowym o deklarowanej gęstości 0,88 g/cm³, wskaźniku płynięcia w 190°C wynoszącym 1,0 g/10 minut, dostępnym pod nazwą handlową ADMER™ SF700 z firmy Mitsui Petrochemical Industries, Ltd., Tokio, Japonia. Trzecią warstwę 23 i piątą warstwę 25 stanowiły identyczne mieszaniny nylonu 6 o gęstości 1,12 g/cm³, temperaturze topnienia 220°C, temperaturze rekrystalizacji (mierzonej metodą skaningowej kalorymetrii różnicowej (DSC)) wynoszącej 176°C, dostępnego pod nazwą handlową ULTRAMID® B36 z firmy BASF Corporation, Mount Olive, New Jersey, USA i nylonu bezpostaciowego o gęstości 1,19 g/cm°, temperaturze zeszklenia 127°C, temperaturze ugięcia pod obciążeniem 4,55·10⁵ Pa wynoszącej 126°C, sprzedawanego pod nazwą handlową SELAR® PA 3426 przez firmę DuPont Chemical Company, Wilmington, Delaware, USA.

Czwarta warstwa 24 w przykładach 2-3 zawierała kopolimer etylen-alkohol winylowy (EVOH) o deklarowanej gęstości nasypowej 0,64-0,74 g/cm³, gęstości właściwej 1,13-1,22 g/cm³, temperaturze mięknienia 164-168°C, dostępny pod nazwą handlową SOARNOL® ET3803 z firmy Nippon Synthetic Chemical Industry Company, Ltd., (Nippon Gohsei), Osaka, Japonia.

Czwartą warstwą 24 w przykładzie 4 był materiał klejowy o gęstości 0,941 g/cm³, wskaźniku płynięcia 5,0 g/10 minut, temperaturze mięknięcia według Vicata 48°C, dostępny pod nazwą handlową Tymor® 72X06 z firmy Rohm and Haas Company, Filadelfia, Pensylwania, USA.

Siódma warstwa 27 w przykładach 2-4 obejmowała częściową sól cynkową kopolimerów etylenkwas metakrylowy o gęstości 0, 940 g/cm³, wskaźniku płynięcia w 190°C wynoszącym 1,30 g/10 minut, temperaturze mięknięcia według Vicata 165°C (73,9°C) dostępną pod nazwą handlową SULRYN® 1601 z firmy DuPont Chemical Company, Wilmington, Delaware, USA.

W przykładach 2-4 dla każdej warstwy wykorzystano jedną wytłaczarkę. Każda wytłaczarka połączona była z pierścieniową dyszą do współwytłaczania, przez którą uplastycznione przez ogrzewanie żywice współwytłacza się z utworzeniem pojedynczej rury lub rękawa zawierającego siedem warstw.

Żywicę lub mieszaninę żywic podawano z leja zasypowego do podłączonej wytłaczarki jednoślimakowej, gdzie żywicę lub mieszaninę żywic plastyfikuje się pod wpływem ciepła i wytłacza się

PL 207 071 B1 przez siedmiowarstwową dyszę do współwytłaczania do postaci rury lub pojedynczego rękawa. Temperatura korpusu wytłaczarki dla pierwszej warstwy wynosi 260°C (500°F), dla drugiej warstwy około 266°C (510°F), a dla warstw od trzeciej do siódmej około 271°C (520°F). Utrzymuje się szerokość rękawa mniejszą niż 1,35 metra. Wytłaczany wielowarstwowy rękaw hartuje się przez zetknięcie z zimną powierzchnią stałą. Schłodzony rękaw spłaszcza się przez przepuszczenie między parą rolek ściskających, a uzyskana folia z przykładów 2-4 wykazuje przeciętną grubość między 0,102 a 0,152 mm.

W nawiązaniu do fig. 2, wielowarstwowa struktura 20, formowana jest do postaci folii według niniejszego wynalazku zawierającej siedem następujących warstw:

P r z y k ł a d 2 warstwa 21: poli(tereftalan etylenu) (20% całkowitej masy warstw 1-7); warstwa 22: klej (13% całkowitej masy warstw 1-7);

warstwa 23: 85% nylonu 6 + 15% bezpostaciowego nylonu (14% całkowitej masy warstw 1-7); warstwa 24: bariera dla tlenu (9% całkowitej masy warstw 1-7);

warstwa 25: 85% nylonu 6 + 15% bezpostaciowego nylonu (14% całkowitej masy warstw 1-7);

warstwa 26: klej (12% całkowitej masy warstw 1-7);

warstwa 27: warstwa zgrzewalną (18% całkowitej masy warstw 1-7);

Folia wykazywała całkowitą grubość około 0,127 mm.

P r z y k ł a d 3 warstwa 21: 98,5% poli(tereftalanu etylenu) + 1,0% dodatku antyblokingowego + 0,5% środka poślizgowego (25% całkowitej masy warstw 1-7);

warstwa 22: klej (11% całkowitej masy warstw 1-3);

warstwa 23: 85% nylonu 6 + 15% bezpostaciowego nylonu (14% całkowitej masy warstw 1-3); warstwa 24: bariera dla tlenu (9% całkowitej masy warstw 1-7);

warstwa 26: klej (10% całkowitej masy warstw 1-7);

warstwa 27: warstwa zgrzewalna (17% całkowitej masy warstw 1-7);

Folia wykazywała całkowitą grubość około 0,102 mm.

P r z y k ł a d 4 warstwa 24: 97,5% poli(tereftalanu etylenu) + 1,5% dodatku antyblokingowego + 1,0% środka poślizgowego (25% całkowitej masy warstw 1-7);

warstwa 22: klej (11% całkowitej masy warstw 1-3);

warstwa 23: 85% nylonu 6 + 15% bezpostaciowego nylonu (9% całkowitej masy warstw 1-3); warstwa 24: klej (9% całkowitej masy warstw 1-7);

warstwa 25: 85% nylonu 6 + 15% bezpostaciowego nylonu (9% całkowitej masy warstw 1-7);

warstwa 26: klej (21% całkowitej masy warstw 1-7);

warstwa 27: warstwa zgrzewalną (26% całkowitej masy warstw 1-7);

Folia miała całkowitą grubość około 0,102 mm.

W tabeli 1 zamieszczono porównanie wielkości wydłużenia w kierunku pracy maszyny i kierunku prostopadłym dla folii o różnej grubości z siedmiowarstwową strukturą. Tabela 2 pokazuje porównanie wielkości skurczu w kierunku biegu maszyny i kierunku prostopadłym dla folii o różnej grubości z siedmiowarstwową strukturą.

T a b e l a 1

Porównanie wielkości wydłużenia w % dla przykładu 1

0,076 mm	0,127 mm	0,254 mm
wzdłuż	w poprzek	wzdłuż	w poprzek	wzdłuż	w poprzek
386,8	484,4	519,6	575,0	643,6	612,9
469,1	434,1	516,8	529,8	630,8	600,4
412,1	459,3	513,4	579,2	615,2	599,2
429,3	458,7	518,9	562,3	637,1	639,0
406,1	427,1	484,0	551,8	605,1	590,2
Średnio 420,7	452,7	510,5	559,6	626,4	608,3

PL 207 071 B1

T a b e l a 2

Porównanie wielkości skurczu w % dla przykładu 1

grubość	w kierunku wzdłużnym	w kierunku poprzecznym
0,076 mm	0,0%	0,0%
0,127 mm	1,5%	0,5%
0,254 mm	1,0%	0,0%

W podanych wyżej przykładach przedstawiono różne wykonania rozwiązania według wynalazku; przykłady te stanowią ilustrację zakresu ochrony.

Claims

Zastrzeżenia patentowe

1. Wielowarstwowa struktura w postaci elastycznej folii, znamienna tym, że obejmuje:

a) pierwszą warstwę z poliestru, wybranego z grupy składającej się z homopolimerów lub kopolimerów tereftalanu etylenu, naftalanu etylenu i ich mieszaniny;

b) drugą warstwę stanowiącą klej, wybrany z grupy składającej się z modyfikowanych lub niemodyfikowanych homopolimerów lub kopolimerów etylenu, akrylanów alkilowych, estrów winylowych, etyleno-alfa-olefin i ich mieszanin;

c) trzecią warstwę obejmującą nylon, wybrany z grupy składającej się z nylonu 4,6 (poli(tetrametylenoadypinoamidu)), nylonu 6 (polikaprolaktamu), nylonu 6,6 (poli(heksametyleno adypinoamidu)), nylonu 6,9 (poli(heksametylenononanodiamidu)), nylonu 6,10 (poli(heksametylenosebacynoamidu)), nylonu 6,12 (poli (heksametylenododekanodiamidu)), nylonu 6/12 (poli(kaprolaktam-ko-dodekanodiamid)), nylonu 6,6/6 (poli(heksametylenoadypinoamid-ko-kaprolaktam)), nylonu 11 (poliundekanolaktamu), nylonu 12 (polilaurylolaktamu) oraz ich stopów lub mieszanin;

przy czym pierwsza warstwa, druga warstwa i trzecia warstwa są uformowane do postaci elastycznej folii w procesie współwytłaczania, a folia jest niezorientowana.
2. Wielowarstwowa struktura według zastrz. 1, znamienna tym, że folia wytwarzana jest metodą współwytłaczania przez wylewanie przez szczelinę lub współwytłaczania z pojedynczego rękawa z rozdmuchiwaniem.
3. Wielowarstwowa struktura według zastrz. 1, znamienna tym, że pierwsza warstwa jest zewnętrzną warstwą powierzchniową folii.
4. Wielowarstwowa struktura według zastrz. 1, znamienna tym, że druga warstwa przylega bezpośrednio do pierwszej warstwy.
5. Wielowarstwowa struktura według zastrz. 1, znamienna tym, że folia ma grubość mniejszą niż około 0,406 mm.
6. Wielowarstwowa struktura według zastrz. 5, znamienna tym, że wspomniana folia wykazuje grubość mniejszą niż około 0,254 mm.
7. Wielowarstwowa struktura według zastrz. 6, znamienna tym, że folia ma grubość od około 0,076 mm do około 0,178.
8. Wielowarstwowa struktura według zastrz. 1, znamienna tym, że folia wykazuje wielkość skurczu pod wpływem ciepła mniejszą niż około 5% w kierunku zgodnym z pracą maszyny w 90°C i mniejszą niż około 5% w kierunku prostopadłym do pracy maszyny w 90°C.
9. Wielowarstwowa struktura według zastrz. 8, znamienna tym, że folia wykazuje wielkość skurczu pod wpływem ciepła mniejszą niż około 2% w kierunku zgodnym z pracą maszyny w 90°C i mniejszą niż około 2% w kierunku prostopadłym do pracy maszyny w 90°C.
10. Wielowarstwowa struktura według zastrz. 1, znamienna tym, że folia zawiera mniej niż 500 ppm soli metalu przejściowego wybranego z grupy składającej się z manganu(II), manganu(III), żelaza(II), żelaza(III), kobaltu(II), kobaltu(III), niklu(II), niklu(III), miedzi(I), miedzi(II), rodu(II), rodu(III), rodu(IV) i rutenu.
11. Wielowarstwowa struktura według zastrz. 1, znamienna tym, że folia wykazuje wartość połysku większą niż około 65 jednostek Huntera (HU).
12. Wielowarstwowa struktura według zastrz. 1, znamienna tym, że pierwsza warstwa wybrana jest z grupy składającej się z homopolimerów lub kopolimerów estrów aromatycznych i ich mieszaniny.

PL 207 071 B1
13. Wielowarstwowa struktura według zastrz. 1, znamienna tym, że folia zawiera dodatki dla przetwórstwa.
14. Wielowarstwowa struktura według zastrz. 1, znamienna tym, że klej wybrany jest z grupy składającej się z modyfikowanych lub niemodyfikowanych homopolimerów lub kopolimerów etylenu, akrylanu metylu, akrylanu etylu, akrylanu n-butylu, kopolimerów etylen-octan winylu, etylen-alfa-olefiny i ich mieszanin.
15. Wielowarstwowa struktura według zastrz. 1, znamienna tym, że trzecia warstwa jest mieszaniną zawierającą około 71% wagowych do około 100% wagowych nylonu wybranego z grupy składającej się z nylonu 4,6 (poli(tetrametylenoadypinoamidu)), nylonu 6 (polikaprolaktamu), nylonu 6,6 (poli(heksametylenoadypinoamidu)), nylonu 6,9 (poli(heksametylenononanodiamidu)), nylonu 6,10 (poli(heksametylenosebacynoamidu)), nylonu 6,12 (poli(heksametylenododekanodiamidu)), nylonu 6/12 (poli(kaprolaktam-ko-dodekanodiamid)), nylonu 6,6/6 (poli(heksametylenoadypinoamid-ko-kaprolaktam)), nylonu 11 (poliundekanolaktamu), nylonu 12 (polilaurylolaktamu) oraz ich stopów lub mieszanin i około 0% wagowych do około 29% wagowych bezpostaciowego nylonu.
16. Wielowarstwowa struktura według zastrz. 1, znamienna tym, że dodatkowo obejmuje czwartą warstwę stanowiącą barierę dla tlenu lub warstwę kleju.
17. Wielowarstwowa struktura według zastrz. 16, znamienna tym, że bariera dla tlenu jest wybrana z grupy składającej się z kopolimeru etylen-alkohol winylowy, poli(chlorku winylidenu), kopolimerów poli(chlorku winylidenu), poliakrylonitrylu, kopolimerów akrylonitrylu i ich mieszanin.
18. Wielowarstwowa struktura według zastrz. 17, znamienna tym, że bariera dla tlenu wykazuje szybkość przenikania tlenu mniejszą niż około 15,5 cm³/m² przez 24 godziny pod ciśnieniem 0,98 x 10⁵ Pa.
19. Wielowarstwowa struktura według zastrz. 16, znamienna tym, że klej wybrany jest z grupy składającej się z modyfikowanych lub niemodyfikowanych homopolimerów lub kopolimerów etylenu, akrylanów alkilowych, estrów winylowych lub etylen-alfa-olefin, i ich mieszanin.
20. Wielowarstwowa struktura według zastrz. 19, znamienna tym, że klej wybrany jest z grupy składającej się z modyfikowanych lub niemodyfikowanych homopolimerów lub kopolimerów etylenu, akrylanu metylu, akrylanu etylu, akrylanu n-butylu, kopolimerów etylen-octan winylu, etylen-alfa-olefiny i ich mieszanin.
21. Wielowarstwowa struktura według zastrz. 1, znamienna tym, że dodatkowo obejmuje piątą warstwę zawierającą nylon lub mieszaninę nylonów.
22. Wielowarstwowa struktura według zastrz. 21, znamienna tym, że piątą warstwą jest nylon wybrany jest z grupy składającej się z nylonu 4,6 (poli(tetrametylenoadypinoamidu)), nylonu 6 (polikaprolaktamu), nylonu 6,6 (poli(heksametylenoadypinoamidu)), nylonu 6,9 (poli(heksametylenononanodiamidu)), nylonu 6,10 (poli(heksametylenosebacynoamidu)), nylonu 6,12 (poli(heksametylenododekanodiamidu)), nylonu 6/12 (poli(kaprolaktam-ko-dodekanodiamid)), nylonu 6,6/6 (poli(heksametylenoadypinoamid-ko-kaprolaktam)), nylonu 11 (poliundekanolaktamu), nylonu 12 (polilaurylolaktamu) oraz ich stopów lub mieszanin.
23. Wielowarstwowa struktura według zastrz. 22, znamienna tym, że piąta warstwa jest mieszaniną zawierającą około 71% wagowych do około 100% wagowych nylonu wybranego z grupy składającej się z nylonu 4,6 (poli(tetrametylenoadypinoamidu)), nylonu 6 (polikaprolaktamu), nylonu 6,6 (poli(heksametylenoadypinoamidu)), nylonu 6,9 (poli(heksametylenononanodiamidu)), nylonu 6,10 (poli(heksametylenosebacynoamidu)), nylonu 6,12 (poli(heksametylenododekanodiamidu)), nylonu 6/12 (poli(kaprolaktam-ko-dodekanodiamid)), nylonu 6,6/6 (poli(heksametylenoadypinoamid-ko-kaprolaktam)), nylonu 11 (poliundekanolaktamu), nylonu 12 (polilaurylolaktamu) oraz ich stopów lub mieszanin i między około 0% wagowych do około 29% wagowych bezpostaciowego nylonu.
24. Wielowarstwowa struktura według zastrz. 1, znamienna tym, że dodatkowo obejmuje szóstą warstwę stanowiącą klej.
25. Wielowarstwowa struktura według zastrz. 24, znamienna tym, że klej wybrany jest z grupy składającej się z modyfikowanych lub niemodyfikowanych homopolimerów lub kopolimerów etylenu, akrylanów alkilowych, estrów winylowych lub etylen-alfa-olefiny, i ich mieszanin.
26. Wielowarstwowa struktura według zastrz. 25, znamienna tym, że klej wybrany jest z grupy składającej się z modyfikowanych lub niemodyfikowanych homopolimerów lub kopolimerów etylenu, akrylanu metylu, akrylanu etylu, akrylanu n-butylu, kopolimerów etylen-octan winylu, etylen-alfa-olefiny i ich mieszanin.
27. Wielowarstwowa struktura według zastrz. 1, znamienna tym, że dodatkowo obejmuje siódmą warstwę zgrzewalną.

PL 207 071 B1
28. Wielowarstwowa struktura według zastrz. 27, znamienna tym, że warstwa zgrzewalna wybrana jest z grupy składającej się z jonomeru, heterogenicznego kopolimeru etylenu z alfa-olefiną, homogenicznego kopolimeru etylenu z alfa-olefiną, kopolimeru etylen-octan winylu, kopolimeru etylenakrylan metylu, kopolimeru etylen-propylen, homopolimeru lub kopolimeru butylenu i ich mieszanin.
29. Wielowarstwowa struktura według zastrz. 1, znamienna tym, że pierwsza warstwa, druga warstwa i trzecia warstwa tworzą podjednostkę strukturalną współwytłaczanej folii o większej ilości warstw.
30. Wielowarstwowa struktura według zastrz. 1, znamienna tym, że folia wykazuje wydłużenie przy zerwaniu w temperaturze pokojowej większe niż 250 procent w kierunku wzdłużnym i większe niż 250 procent w kierunku poprzecznym.