ESPA ˜NA
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TRADUCCION DE PATENTE EUROPEA
T3
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86 N´umero de solicitud europea: 94105987.5 k
86 Fecha de presentaci´on : 18.04.1994 k
87 N´umero de publicaci´on de la solicitud: 0 622 182 k
87 Fecha de publicaci´on de la solicitud: 02.11.1994
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54 T´ıtulo: L´amina de reciclaje con varias capas, sellable, embutible, a base de poliamida y poliolefinas
con un porcentaje elevado de reciclado.
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30 Prioridad: 30.04.1993 DE 43 14 214 k
73 Titular/es: WOLFF WALSRODE
AKTIENGESELLSCHAFT D-29699 Walsrode, DE
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45 Fecha de la publicaci´on de la menci´on BOPI:
16.12.1999
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72 Inventor/es: Gasse, Andreas S.;
Klein, Rudi y Reiners, Ulrich
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45 Fecha de la publicaci´on del folleto de patente:
16.12.1999
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74 Agente: D´avila Baz, Angel
Aviso:
En el plazo de nueve meses a contar desde la fecha de publicaci´on en el Bolet´ın europeo de patentes, de la menci´on de concesi´on de la patente europea, cualquier persona podr´a oponerse ante la Oficina Europea de Patentes a la patente concedida. La oposici´on deber´a formularse por escrito y estar motivada; s´olo se considerar´a como formulada una vez que se haya realizado el pago de la tasa de oposici´on (art◦ 99.1 del Convenio sobre concesi´on de Patentes Europeas).ES
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5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 DESCRIPCION
L´amina de reciclaje con varias capas, sellable, embutible, a base de poliamida y poliolefinas con un
porcentaje elevado de reciclado.
La presente invenci´on se refiere a una l´amina reciclada a base de productos residuales de poliamida
y de poliolefina, como se producen, por ejemplo, en la producci´on de l´aminas compuestas. La invenci´on
tiene que verse en el marco del uso de productos de desperdicios de la producci´on y por consiguiente de
un valor elevado desde el punto de vista ecol´ogico y econ´omico. Como l´amina embutible puede emplearse
en aut´omatas de embutici´on profunda para el embalaje de aparatos medicinales-t´ecnicos, productos
se-miacabados y piezas acabadas as´ı como productos alimenticios. La l´amina obtenida seg´un a invenci´on
puede reciclarse por completo.
Seg´un el estado de la t´ecnica se conocen diferentes formas de l´aminas, que contienen material de
deshecho a base de poliamida y poliolefinas. El termino material de deshechos se refiere en este caso a
productos residuales de l´aminas, como se producen, por ejemplo, en la obtenci´on de l´aminas compuestas.
Estos pueden ser recortes de bordes, rollos de arranque, desperdicios de recortes en general, etc..., que
entonces se aglomeran y, en caso dado, se granulan otra vez. La mayor parte de las l´aminas, que se
obten´ıan con material de deshechos, son l´aminas de una capa (v´ease, por ejemplo, las JP 04119809 y JP
03-237143), que no tienen que considerarse en este caso con m´as detalle.
La EP-A-0,622 183 se refiere a una l´amina de reciclaje sellable y de varias capas, consistiendo en al
menos una capa de deshechos, una capa sellable y una capa acompa˜nante.
En el ´ambito de las l´aminas con varias capas se produce la incorporaci´on de material de deshechos
de la idea, reciclar recortes de bordes, como se producen en el proceso de producci´on obligatoriamente,
en lo m´as posible al proceso. Se hable en este caso de un reciclaje de recortes de bordes. La idea es en
este caso de incorporar el material de deshechos de tal manera, que se influye en lo menos posible sobre
las propiedades de la l´amina (propiedades mec´anicas y ´opticas, permeabilidad, etc...). Esto tiene como
consecuencia, que pueden incorporarse tan solo peque˜nas cantidades de material de deshechos de esta
manera. El material de deshechos se agrega bien en cantidades peque˜nas generalmente a una capa situada
en el centro de la l´amina o se coloca como capa individual entre capas existentes. Las capas de deshechos,
formadas por poliamida y poliolefinas, son inhomog´eneas desde el punto de vista morfol´ogico y seg´un el
estado de la t´ecnica no pueden embutirse a profundidad por s´ı solas. Por esta incompatibilidad de las
fases que se forman, se producen ya en el estado sin tensiones microgrietas. En el caso de solicitaciones
de tracci´on tiene que producirse en este caso una rotura temprana (Braun, D.: Chemische Prozesse bei
der Herstellung und Verarbeitung von Polymerblends; in Aufbereiten von Polymerblends, VDI-Verlag,
D¨usseldorf (1989), p´aginas 129 y siguientes).
Por la AU 8826-473-A se describe un laminado, que puede acoger en una capa intermedia material
de deshechos, que procede de la misma l´amina (por ejemplo, recortes de bordes). Las desmoldeabilidad
t´ermica de la totalidad del material compuesto puede conseguirse en este caso obviamente tan solo por
el hecho, que se apoya la capa de deshechos inhomog´enea con una tendencia a la rotura por ambos
la-dos. Las posibilidades de aparatos para la encapsulaci´on de capas de deshechos se describen por la GB
2075-914.
Por la US 4 668 571 se describe una formaci´on de tres capas, que puede acoger en la capa central
material de deshechos de la misma l´amina. Para la consecuci´on de las propiedades deseadas tiene que
incorporarse por mezcla en este caso en la capa de deshechos exclusivamente material de las capas adya-centes.
La US 4 647 509 describe una estructura de varias capas, que contiene poliestireno, concebida en una primera y en una segunda capa de tal manera, que puede reciclarse material de deshechos, consistiendo de ambas capas como reciclado a la segunda capa.
Todas estas l´aminas tienen el inconveniente, que puede reciclarse en este caso tan solo material de
deshechos, que procede de la misma l´amina, otra vez a la l´amina y no puede acogerse ning´un material
extra˜no como material de deshechos. Adem´as no se ha conseguido actualmente elaborar un material
compuesto de l´aminas con una capa de deshechos, que muestre tan solo una capa de apoyo adyacente
y un porcentaje de reciclado superior a un 50 % en peso, referido a la totalidad de la l´amina, y que sea
embutible.
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butible y sellable y que contenga grandes cantidades de reciclado a base de poliamida y poliolefinas.
El reciclado puede contener en este caso todos los desperdicios de l´aminas de poliamida/poliolefina
sin clasificar, como se produzcan, por ejemplo, en la producci´on de l´aminas de poliamida/poliolefina. La
estructura de lamina a inventar debe poder acoger, pues, adem´as de su misma propiedad de ser
comple-tamente reciclable, en una capa de deshechos desperdicios de l´aminas de otras estructuras de l´aminas de
poliamida-poliolefina.
La l´amina tiene que ser embutible y sellable y por consiguiente utilizable en aut´omatas de embutici´on
profunda modernos, tanto como l´amina de tapa como tambi´en como l´amina de cubeta para aplicaciones
de embalaje. La l´amina tiene que poseer, por consiguiente, tambi´en buenas propiedades de deslizamiento.
La l´amina tiene que dar tanto en el estado embutido a profundidad como tambi´en en el estado sin
deformar una imagen ´opticamente homog´enea.
Sorprendentemente se consigui´o esto mediante una l´amina de reciclaje de varias capas y sellable,
consistiendo en al menos una capa de deshechos y una capa sellable, caracterizada porque
- la l´amina es embutible,
- la capa de deshechos consiste en reciclado de poliamida/poliolefina y un [favorecedor de adherencia], ascendiendo el porcentaje de reciclado de la capa de deshechos a un 60 hasta un 98 % en peso y el porcentaje del favorecedor de adherencia a un 2 hasta un 40 % en peso,
- el reciclado muestra un porcentaje de poliamida de un 3 hasta un 45 % en peso, y
- la capa sellable est´a formada por una o varias capas consistiendo en un pol´ımero o copol´ımero
poliolef´ınico, siendo las capas, en caso dado, iguales o diferentes.
El reciclado de poliamida/poliolefina puede ser un regenerado (granulado con aditivos despu´es de un
proceso de refusi´on), un regranulado (granulado sin aditivos despu´es de un proceso de refusi´on) o un
aglomerado (sin aditivos), que se obtuvieron de desperdicios de l´aminas. El porcentaje de poliamida en el
reciclado asciende a un 3 hasta un 45 % en peso. La poliamida es bien una poliamida alif´atica, como PA 6,
PA 11, PA 12, PA 66, PA 6.66, PA 6.8, PA 6.9, PA 6.10, PA 6.11, PA 6.12, o un copol´ımero, formado por
las unidades mon´omeras contenidas en el mismo, o una mezcla, constituida por las poliamidas alif´aticas
citadas. El porcentaje poliolef´ınico se compone de pol´ımeros, tales como polietileno de alta densidad, de mediana densidad, de baja densidad y de baja densidad lineal, polipropileno y copol´ımeros de poli-propileno, copol´ımeros de etileno/acetato de vinilo, copol´ımeros de etileno/alcohol vin´ılico, copol´ımeros
de etileno/acetato de acrilo, copol´ımeros de etileno/acetato de metilacrilo, ion´omeros as´ı como restos de
pegamentos de materiales compuestos de l´aminas forrados.
El favorecedor de adherencia es una poliolefina modificada con anh´ıdrido o un copol´ımero de etile-no/acetato de vinilo modificado con anh´ıdrido. Preferentemente es esto un favorecedor de adherencia a
base de etileno, propileno o etileno/acetato de vinilo injertado con anh´ıdrido del ´acido maleico.
Como material para la capa sellable se emplea una materia prima habitual y sellable. Esta puede ser un polietileno, polipropileno, copol´ımero de polipropileno, un copol´ımero de etileno/acetato de vinilo, un
copol´ımero de etileno/´acido acr´ılico, un copol´ımero de etileno-´acido metilenacr´ılico o un ion´omero o, sin
embargo una mezcla, constituida por los pol´ımeros citados.
La invenci´on puede contener, en caso dado, una capa intermedia, que consta de poliamida o
poliole-fina, o que muestra la formaci´on de poliamida/EVOH/poliamida o que consta de una mezcla enriquecida
con un favorecedor de adherencia, constituida por poliamida y poliolefina. Existe, en caso dado, adem´as
la posibilidad de una capa cubriente en el lado apartado de la capa sellable. En este caso entran en
consideraci´on los mismos materiales como para la capa intermedia. En ambos casos existe otra vez la
posibilidad de obtener la l´amina a trav´es del forrado por pegado y/o la coextrusi´on.
Ya que ambas capas no son necesarias para la aptitud de embutici´on profunda de la l´amina, ofrecen
la capa intermedia y la capa cubriente la posibilidad de una variaci´on del perfil de propiedades de la
l´amina (por ejemplo, la ´optica, las propiedades de barrera, etc...). Puede emplearse particularmente
po-liamida (para la consecuci´on de una ´optica brillante, una excelente solidez mec´anica), poliolefina (para la
consecuci´on de una excelente barrera contra el vapor de agua), una mezcla enriquecida, constituida por
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de poliamida/ EVOH/ poliamida (excelente barrera contra el ox´ıgeno).
Sorprendentemente se consigui´o por la formaci´on seg´un la invenci´on de la l´amina cumplir con las
particulares exigencias a la embutici´on profunda y la sellabilidad. No era de esperar, que una mezcla,
constituida por pol´ımeros incompatibles entre s´ı, y elaborada con adici´on de peque˜nas cantidades de
favorecedores de adherencia en una capa y tan solo con una capa de soporte adyacente, puede embutirse
en un material compuesto con varias capas. Es adem´as sorprendente, que la capa de deshechos puede
contener un reciclado a base de poliamida y poliolefinas, que no debe proceder de la misma l´amina.
Sor-prendentemente ofrece la l´amina en el estado inicial como tambi´en en el estado embutido a profundidad
una imagen ´optica comparablemente homog´enea.
La obtenci´on de la l´amina reivindicada se lleva a cabo convenientemente mediante coextrusi´on. Si no
existe la posibilidad de la coextrusi´on, entonces tienen que elaborarse las capas individuales como l´aminas
de una sola capa para unirlas a continuaci´on a trav´es de un forrado adhesivo. Puede pensarse tambi´en
en una combinaci´on de maneras de proceder. Se emplean plantas habituales y conocidas del estado de la
t´ecnica.
Para la valoraci´on de la invenci´on se eligi´o como caracter´ıstica b´asica la aptitud de embutici´on
pro-funda. Para la determinaci´on de la aptitud de embutici´on profunda se ensayaron las muestras de l´aminas
anteriormente obtenidas en aut´omatas de embutici´on profunda modernos, como se emplean en la
indus-tria de embalaje (por ejemplo Tiromat, Multivac). En este caso se calentaron cintas de l´aminas montadas
en la m´aquina sectorialmente a trav´es de una paca calentadora. El calentamiento puede realizarse en
este caso bien del lado sellable o tambi´en del lado apartado del lado sellable de la l´amina. Las l´aminas
calentadas previamente con temperaturas de la placa calentadora de 100 hasta 110◦C se embutieron a
continuaci´on por la aplicaci´on de un vac´ıo en una cubeta con las dimensiones de marco de 185 x 115 mm.
La profundidad de la cubeta se vari´o entre 20 y 70 mm.
El resultado de la embutici´on profunda se valor´o en este caso de la manera siguiente:
1. El resultado de la embutici´on profunda es insuficiente, cada intento de formar una cubeta conduce
a roturas en la l´amina:
Caracter´ıstica “–”
2. El resultado de la embutici´on profunda es defectuoso, un n´umero inaceptable de ensayos de formar
una cubeta, conduce a roturas en la l´amina:
Caracter´ıstica “-”
3. El resultado de la embutici´on profunda es bueno, no se producen roturas y el modelado de la cubeta
es bueno:
Caracter´ıstica “+”
Paralelamente a la valoraci´on de la aptitud de embutici´on profunda mediante un ensayo de embutici´on
profunda se determin´o el alargamiento a la rotura seg´un DIN 53 455. Bajo alargamiento a la rotura se
entiende la alteraci´on en la longitud de la muestra en mm en el caso de una fuerza de rotura referida a la
longitud medida inicialmente, en mm (v´ease la definici´on en la DIN 53 455). En este caso se realizaron
ensayos de tracci´on seg´un la DIN citada. Se investigaron muestras con una anchura de 15 mm a 23◦C y
a una humedad del aire relativa del 50 %. La velocidad de ensayo ascendi´o a 100 mm/min.
El objeto de la invenci´on tiene que explicarse mediante los ejemplos siguientes.
Ejemplos y ejemplos comparativos
A. Ejemplo 1
L´amina de dos capas con la formaci´on Desperdicios / EVA
120 / 50µm
Se obten´ıa la l´amina mediante coextrusi´on. La capa de deshechos mostr´o un porcentaje de favorecedor
de adherencia de un 20 % en peso y un porcentaje de reciclado de un 80 % en peso. El favorecedor de
adherencia era un pol´ımero injertado sobre anh´ıdrido del ´acido maleico a base de LLDPE. El porcentaje
de poliamida en el reciclado ascendi´o a un 33 % en peso. EVA es un copol´ımero de etileno/acetato de
5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 B. Ejemplo 2
L´amina de dos capas con la formaci´on Desperdicios / PE
70 / 70 µm
La l´amina se obten´ıa por forrado adhesivo, habi´endose extrusionado la capa de desperdicios y a capa
PE anteriormente como l´amina de una sola capa. La capa de desperdicios mostr´o un porcentaje de
favorecedor de adherencia de un 15 % en peso y un porcentaje de reciclado de un 85 % en peso. El
favorecedor de adherencia era un pol´ımero injertado con anh´ıdrido del ´acido maleico a base de LLDPE.
El porcentaje de poliamida en el reciclado ascendi´o a un 33 % en peso. El PE es un polietileno de baja
densidad corriente en el comercio. C. Ejemplo comparativo 1
L´amina de una capa con la formaci´on Desperdicios
70µm
Se extrusion´o la l´amina como l´amina de una sola capa. La capa de desperdicios mostr´o un porcentaje
de favorecedor de adherencia de un 15 % en peso y un porcentaje de reciclado de un 85 % en peso. El
favorecedor de adherencia era un pol´ımero injertado con anh´ıdrido del ´acido maleico a base de LLDPE.
El porcentaje de poliamida en el reciclado ascendi´o a un 33 % en peso.
D. Ejemplo comparativo 2
L´amina de una capa con la formaci´on Desperdicios
70µm
La l´amina se extrusion´o como l´amina de una sola capa. La capa de desperdicios mostr´o un
porcen-taje de favorecedor de adherencia de <1 % en peso y un porcentaje de reciclado de<99 % en peso. El
porcentaje de poliamida en el reciclado ascendi´o a un 33 % en peso.
Para las l´aminas A, B, C y D descritas se determin´o el alargamiento a la rotura seg´un DIN 53 455 y
se valor´o el comportamiento de embutici´on profunda, como anteriormente descrito. La tabla 1 muestra
e resultado.
TABLA 1
Comparaci´on de las formulaciones de l´aminas A, B, C y D
Alargamiento a la Resultado de la Porcentaje del
rotura embutici´on favorecedor de
[%] profunda adherencia en los
desperdicios
A. Ejemplo 1 485 +/- 19 + un 20 %
B. Ejemplo 2 436 +/- 12 + un 15 %
C. Comparaci´on 1 336 +/- 37 - un 15 %
D. Comparaci´on 2 36 +/- 24 – <1 %
Se ve claramente, que la l´amina de una sola capa D, que se obten´ıa pr´acticamente sin favorecedor de
adherencia, no es embutible. La l´amina C demuestra, que la adici´on de compatibilizante solo tampoco
provoca ninguna aptitud de embutici´on profunda suficiente. Las l´aminas A y B, que se obten´ıan seg´un
la invenci´on, proporcionaban sorprendentemente l´aminas embutibles a profundidad. El alargamiento a
la rotura determinado subraya una vez m´as el resultado de embutici´on profunda obtenido. Las l´aminas
embutibles a profundidad A y B muestran alargamientos a la rotura claramente m´as elevados, que las
5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 REIVINDICACIONES
1. L´amina de reciclaje sellable de varias capas formada por una capa de desperdicios y una capa
sellable,caracterizada porque
- la l´amina es embutible,
- la l´amina de desperdicios consiste en reciclado de poliamida/poliolefina y en un favorecedor de
adherencia, ascendiendo el porcentaje de reciclado de la capa de desperdicios a un 60 hasta un 98 % en peso y el porcentaje de favorecedor de adherencia a un 2 hasta un 40 % en peso,
- el reciclado muestra un porcentaje de poliamida de un 3 hasta un 45 % en peso, y
- la capa sellable est´a formada por una o varias capas y consta de un pol´ımero poliolef´ınico o
co-pol´ımero, siendo las capas, en caso dado, iguales o diferentes.
2. L´amina seg´un la reivindicaci´on 1, caracterizada porque se obtiene la l´amina mediante forrado
adhesivo, extrusi´on, coextrusi´on, forrado por extrusi´on y/o recubrimiento por extrusi´on, conteniendo la
l´amina, en caso dado, capas intermedias adicionales, formadas por favorecedores de adherencia.
3. L´amina seg´un la reivindicaci´on 1 y 2, caracterizada porque el pol´ımero poliolef´ınico o
co-pol´ımero de la capa sellable es un polietileno, polipropileno, coco-pol´ımero de polipropileno, coco-pol´ımero
de etileno/acetato de vinilo, copol´ımero de etileno/´acido acr´ılico, copol´ımero de etileno/´acido
metile-nacr´ılico o ion´omero o, sin embargo, una mezcla, constituida por los pol´ımeros citados.
4. L´amina seg´un las reivindicaciones 1 a 3, caracterizada porque el reciclado es un regenerado un
regranulado o un aglomerado a base de desperdicios de l´aminas de poliamida/poliolefina o una mezcla,
constituida por dos o bien tres de las modificaciones de reciclado citadas.
5. L´amina seg´un las reivindicaciones 1 a 4,caracterizada porque la poliamida consta de las
polia-midas alif´aticas PA 6, PA 11, PA 12, PA 66, PA 6.66, PA 6.8, PA 6.9, PA 6.10, PA 6.11, PA 6.12, un
copol´ımero de las unidades mon´omeras contenidas en este mismo o de una mezcla, constituida por las
poliamidas alif´aticas citadas.
6. L´amina seg´un las reivindicaciones 1 a 5, caracterizada porque el favorecedor de adherencia es
una poliolefina modificada con anh´ıdrido o un copol´ımero de etileno/acetato de vinilo modificado con anh´ıdrido.
7. L´amina seg´un las reivindicaciones 1 a 6, caracterizadaporque la capa de desperdicios muestra
un 30 hasta un 90 %, preferentemente un 50 hasta un 70 %, la capa sellable un 10 hasta un 70 %,
prefe-rentemente un 30 hasta un 50 % del espesor de la l´amina, formada por la capa de desperdicios y la capa
sellable.
8. L´amina seg´un las reivindicaciones 1 a 7,caracterizadaporque la l´amina muestra un espesor total
de 0,050 hasta 0,500 mm, preferentemente de 0,080 hasta 0,400 mm.
9. L´amina seg´un las reivindicaciones 1 a 8,caracterizada porque al menos una capa esta coloreada
y/o impresa.
10. Empleo de la l´amina seg´un una de las reivindicaciones 1 a 9,caracterizadoporque se emplea la
l´amina para el embalaje de aparatos medicinales-t´ecnicos, productos semiacabados y piezas acabadas o
para el embalaje de productos alimenticios.
NOTA INFORMATIVA:Conforme a la reserva del art. 167.2 del Convenio de Patentes Europeas (CPE) y a la Disposici´on Transitoria del RD 2424/1986, de 10 de octubre, relativo a la aplicaci´on del Convenio de Patente Europea, las patentes europeas que designen a Espa˜na y solicitadas antes del 7-10-1992, no producir´an ning´un efecto en Espa˜na en la medida en que confieran protecci´on a productos qu´ımicos y farmac´euticos como tales.
Esta informaci´on no prejuzga que la patente est´e o no inclu´ıda en la mencionada reserva.
