BR112020020605A2

BR112020020605A2 - Recipiente de acondicionamento para produtos alimentícios

Info

Publication number: BR112020020605A2
Application number: BR112020020605-9A
Authority: BR
Inventors: Kazuya Ono
Original assignee: Tetra Laval Holdings & Finance S.A.
Priority date: 2018-04-11
Filing date: 2019-04-09
Publication date: 2021-01-12
Also published as: WO2019198695A1; EP3778420A4; US20210032001A1; EP3778420A1; CN111971235A; BR112020020605B1; JP6530101B1; CN111971235B; JP2019182486A; US11097880B2

Abstract

recipiente de acondicionamento para produtos alimentícios. [problema] prover um recipiente de acondicionamento com excelentes propriedades repelentes à água na superfície externa ou interna do recipiente de acondicionamento. [solução] é provido um recipiente de acondicionamento de alimentos incluindo pelo menos uma camada de resina externa, uma camada de núcleo de papel e uma camada de resina interna, em que pequenas protuberâncias são formadas na superfície da camada de resina externa ou da camada de resina interna, a estrutura da pequena protuberância tem uma dimensão fractal de 1,08 a 1,17, sendo a dita dimensão fractal um valor numérico calculado pelo método de contagem de caixa em uma resolução na qual o comprimento por um pixel é de 0,5 a 1,0 µm.

Description

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RECIPIENTE DE ACONDICIONAMENTO PARA PRODUTOS ALIMENTÍCIOS CAMPO TÉCNICO

[001] A presente invenção se refere a um recipiente de acondicionamento para ser preenchido com um produto alimentício líquido, alimento em pó ou semelhante. Fundamentos da técnica

[002] Em recipientes de acondicionamento, a água de resfriamento usada durante a produção do recipiente normalmente adere à superfície do recipiente. É, portanto, desejável que a superfície do recipiente de acondicionamento tenha a característica de não ser adesiva, de modo que a água não adira facilmente à mesma, ou a característica de que as gotículas de água presas à mesma sejam facilmente removidas.

[003] Materiais poliolefínicos, como polietileno e polipropileno, são amplamente usados em recipientes de acondicionamento. Os materiais de acondicionamento normalmente têm uma estrutura de multicamadas, incluindo folha de alumínio, película de PET, papelão e semelhantes, mas as poliolefinas têm excelentes propriedades de impermeabilização e propriedades de termovedação e são, portanto, usadas para a superfície mais externa e a superfície mais interna do recipiente.

[004] Polímeros de polietileno e polipropileno usados em materiais de recipiente de acondicionamento são polímeros não polares e, consequentemente, têm uma energia livre de superfície inferior do que o poliéster e semelhantes e exibem repelência à água, tendo um ângulo de contato com a água pelo menos igual a 90°.

[005] No entanto, se a superfície no exterior do recipiente (superfície externa do recipiente) for revestida com uma camada de resina de poliolefina, como polietileno ou polipropileno, a água de resfriamento usada durante a produção do recipiente forma gotículas de água que permanecem aderidas à

2 / 23 superfície externa do recipiente e podem adversamente afetar a impressão da data ou algo semelhante no produto finalizado do recipiente, ou análise de imagem durante uma inspeção de aparência.

[006] Além disso, se a superfície no interior do recipiente (superfície interna do recipiente) for revestida com uma camada de resina de poliolefina, como polietileno ou polipropileno, conteúdos como iogurte de alta viscosidade, suco de tomate ou semelhantes podem permanecer aderidos na superfície interna do recipiente por um longo período de tempo. Existe, portanto, um desejo de maior repelência à água e não adesão, de modo que as gotículas de água não sejam facilmente retidas.

[007] Como um método para aumentar a repelência à água da superfície do recipiente, pode-se mencionar um método em que a tensão superficial é reduzida usando politetrafluoroetileno ou semelhante tendo uma tensão superficial crítica mais baixa do que polietileno ou polipropileno, por exemplo.

[008] No entanto, esses materiais são mais caros do que as resinas de poliolefina de uso geral e têm capacidade de processamento de laminação e propriedades de termovedação insuficientes, por exemplo, que são necessárias para materiais de acondicionamento para recipientes de alimentos. Portanto, é difícil usar esses materiais para recipientes de alimentos.

[009] Como outros métodos para aumentar a repelência à água da superfície interna do recipiente, ou uma superfície interna de uma tampa provida em um recipiente, existem, por exemplo, métodos nos quais o formato da superfície é alterado para reduzir a área de superfície de contato em relação às gotículas de água.

[0010] Exemplos de tais métodos incluem um método em que a repelência à água é aperfeiçoada reduzindo a área de superfície de contato em relação às gotículas de água, fazendo com que partículas finas hidrofóbicas adiram à superfície (ver artigo de literatura de patente 1), um método no qual

3 / 23 a rugosidade da superfície é controlada para conferir irregularidade durante a moldagem do polietileno (consulte o artigo de literatura de patente 2) e um método no qual é realizado o arrepelamento parcial da superfície (consulte o artigo de literatura de patente 3). Literatura da técnica anterior Literatura de patente

[0011] Artigo de literatura de patente 1: Patente Japonesa nº 5647774 Artigo de literatura de patente 2: Publicação de Pedido de Patente Japonês não examinado 2016-150769 Artigo de literatura de patente 3: Publicação de Pedido de Patente Japonês não examinado 2014-218008 Sumário da Invenção Problemas a serem resolvidos pela Invenção

[0012] Os tipos de produtos alimentícios armazenados no recipiente podem ser limitados quando métodos convencionais são empregados, nos quais modificações são feitas no material de resina da superfície interna do recipiente ou na superfície externa do recipiente, ou em materiais aditivos, como partículas finas. Além disso, em métodos convencionais em que a rugosidade da superfície interna ou externa do recipiente é controlada, mesmo se a rugosidade da superfície for ajustada para ficar dentro de uma faixa desejada, o efeito repelente de água antecipado pode não ser obtido, dependendo do formato da superfície. Em particular, a última questão é uma observação verificada pela primeira vez pelos inventores da presente invenção.

[0013] O objetivo da presente invenção é prover um recipiente de acondicionamento com o qual a repelência à água da superfície externa do recipiente de acondicionamento é aumentada, de modo que a adesão e a retenção de gotículas de água durante a fabricação do recipiente de acondicionamento sejam reduzidas, e prover um recipiente de

4 / 23 acondicionamento com o qual a repelência à água da superfície interna do recipiente de acondicionamento é aumentada, de modo que os conteúdos de alta viscosidade não sejam facilmente retidos na superfície do interior do recipiente após o produto alimentar ter sido bebido. Em particular, o objetivo é prover um recipiente de acondicionamento em que uma camada de resina provida na superfície interna ou na superfície externa do recipiente de acondicionamento não inclui um agente de liberação, um aditivo para aumentar a repelência à água ou partículas finas para ajustar a rugosidade da superfície, por exemplo, e em que a repelência à água é intensificada à base de um novo indicador, independentemente de um parâmetro da rugosidade da superfície da camada de resina. [Meios de solucionar os problemas]

[0014] Um recipiente de acondicionamento de acordo com uma modalidade da presente invenção é um recipiente de acondicionamento para alimentos, em que protuberâncias finas são formadas sobre uma superfície de uma camada de resina interna ou uma camada de resina externa incluída no recipiente de acondicionamento e uma dimensão fractal da estrutura das protuberâncias finas são pelo menos iguais a 1,08. Além disso, o recipiente de acondicionamento de acordo com uma modalidade da presente invenção é um recipiente de acondicionamento para alimentos, provido com um corpo principal do recipiente, uma porção de resina sintética provida em uma porção superior do corpo principal do recipiente e uma tampa provida em uma porção superior da porção de resina sintética, em que protuberâncias finas são formadas em uma superfície interna ou externa da porção de resina sintética e a dimensão fractal da estrutura das protuberâncias finas é pelo menos igual a 1,08.

[0015] Além disso, no recipiente de acondicionamento de acordo com uma modalidade da presente invenção, a camada de resina externa ou a camada de resina interna inclui uma resina de poliolefina.

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[0016] Além disso, no recipiente de acondicionamento de acordo com uma modalidade da presente invenção, a resina de poliolefina inclui polietileno.

[0017] Adicionalmente, no recipiente de acondicionamento de acordo com uma modalidade da presente invenção, a dimensão fractal da estrutura das protuberâncias finas é 1,08 ou mais a 1,17 ou menos.

[0018] Adicionalmente, no recipiente de acondicionamento de acordo com uma modalidade da presente invenção, a dimensão fractal é um valor numérico obtido por meio de análise em uma resolução na qual o comprimento por um pixel é de 0,5 a 1,0 μm.

[0019] Em seguida, um método para fabricar um material de acondicionamento de acordo com uma modalidade da presente invenção é um método para fabricar um material de acondicionamento para uso em um recipiente de acondicionamento, incluindo uma etapa de laminação de uma camada de resina externa, uma camada de núcleo de papel e uma camada de resina interna e uma etapa de formação de protuberâncias finas na superfície da camada de resina externa ou da camada de resina interna usando uma matriz ou um rolo com orifícios finos, em que uma dimensão fractal da estrutura das protuberâncias finas é pelo menos igual a 1,08.

[0020] Além disso, no método para fabricar um recipiente de acondicionamento de acordo com uma modalidade da presente invenção, a dimensão fractal da estrutura das protuberâncias finas é de 1,08 ou mais a 1,17 ou menos.

[0021] Além disso, no método para fabricar um recipiente de acondicionamento de acordo com uma modalidade da presente invenção, a dimensão fractal é um valor numérico obtido por meio de análise em uma resolução na qual o comprimento por um pixel é de 0,5 a 1,0 μm. Vantagens da invenção

[0022] De acordo com a presente invenção, conforme descrito acima,

6 / 23 é possível prover um recipiente de acondicionamento com o qual a repelência à água da superfície é aumentada, de modo que a adesão e a retenção de gotículas de água durante a fabricação do recipiente de acondicionamento sejam reduzidas e prover um recipiente de acondicionamento com o qual os conteúdos de alta viscosidade não são facilmente retidos na superfície no interior do recipiente.

BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS

[0023] [Figura 1] é uma vista externa que ilustra recipientes de acondicionamento de acordo com uma modalidade da presente invenção.

[0024] [Figura 2] é um desenho que ilustra um material de acondicionamento para uso em um recipiente de acondicionamento de acordo com uma modalidade da presente invenção.

[0025] [Figura 3] é um desenho que ilustra uma porção de um recipiente de acondicionamento de acordo com uma modalidade da presente invenção.

[0026] [Figura 4] é um desenho que ilustra um método para fabricar um material de acondicionamento para uso em um recipiente de acondicionamento de acordo com uma modalidade da presente invenção.

[0027] [Figura 5] é um desenho que ilustra um método para medir um ângulo de queda de um material de acondicionamento para uso em um recipiente de acondicionamento de acordo com uma modalidade da presente invenção.

[0028] [Figura 6] é uma fotografia de SEM em corte transversal da modalidade exemplar 1 de um material de acondicionamento para uso em um recipiente de acondicionamento de acordo com uma modalidade da presente invenção.

[0029] [Figura 7] é uma fotografia de SEM em corte transversal do exemplo comparativo 1 de um material de acondicionamento para uso em um recipiente de acondicionamento de acordo com uma modalidade da presente

7 / 23 invenção. Modos de concretizar a invenção [Uma modalidade] (Recipiente de acondicionamento)

[0030] Um recipiente de acondicionamento de acordo com uma modalidade da presente invenção será descrito com referência às Figuras 1 a

3. A Figura 1 é um desenho que ilustra a aparência dos recipientes de acondicionamento de acordo com a presente modalidade, a Figura 2 é um desenho que ilustra um material de acondicionamento para uso no recipiente de acondicionamento de acordo com a presente modalidade e a Figura 3 é um desenho que ilustra uma porção do recipiente de acondicionamento de acordo com a presente modalidade.

[0031] Um recipiente de acondicionamento 10 na presente modalidade tem um formato de gable top, como ilustrado na Figura 1(A), por exemplo. Um corpo principal do recipiente de acondicionamento 12 acomodando um produto alimentar líquido ou alimento em pó, por exemplo, é provido com uma tampa 14. Além disso, o recipiente de acondicionamento na presente modalidade também pode ser em formato de tijolo, conforme ilustrado na Figura 1(B).

[0032] Outro formato que pode ser adotado pelo recipiente de acondicionamento na presente modalidade é um compósito de resina sintética (um recipiente de acondicionamento provido com um corpo principal do recipiente, uma poção de resina sintética provida em uma porção superior do corpo principal do recipiente e uma tampa provida na porção superior da porção de resina sintética.).

[0033] A Figura 2 ilustra um exemplo de um material de acondicionamento 20 formando o recipiente de acondicionamento 10 na presente modalidade.

[0034] O material de acondicionamento 20 na presente modalidade é

8 / 23 obtido por laminação, da superfície superior, uma camada de resina externa 21, uma camada de núcleo de papel 22, uma camada de resina adesiva 23, uma camada de barreira 24, uma camada de revestimento interna 25 e uma camada de resina interna 26.

[0035] Na Figura 2, a camada de resina externa 21 tem as funções de prover propriedades de termovedação, durante a moldagem do recipiente, e resistência à água, compreende uma resina de poliolefina, inclui polietileno de baixa densidade, por exemplo, e tem uma espessura de 10 a 30 μm, por exemplo.

[0036] A camada de núcleo de papel 22 tem a função de manter a resistência mecânica como um recipiente, é formada a partir de papelão de camada única ou multicamadas, por exemplo, e tem um peso base de 100 a 400 g/m², por exemplo.

[0037] A camada de resina adesiva 23 tem a função de ligar a camada de barreira à camada de núcleo de papel, é formada por etileno de baixa densidade, por exemplo, e tem uma espessura de 5 a 30 μm, por exemplo.

[0038] A camada de barreira 24 tem a função de uma barreira de gás, é formada por folha de alumínio, por exemplo, e tem uma espessura de 5 a 15 μm, por exemplo.

[0039] A camada de revestimento interna 25 tem a função de ligar a camada de barreira à camada de resina da superfície interna, é formada a partir de um copolímero de etileno e ácido acrílico, por exemplo, e tem uma espessura de 5 a 30 μm, por exemplo.

[0040] A camada de resina interna 26 tem a função de vedação por calor durante a moldagem do recipiente, compreende uma resina de poliolefina, inclui polietileno de baixa densidade, por exemplo, e tem uma espessura de 10 a 50 μm, por exemplo.

[0041] Além disso, a camada de resina externa 21 e a camada de resina interna 26 podem incluir resina diferente de polietileno de baixa

9 / 23 densidade (LDPE). Por exemplo, é possível incluir um, dois ou mais tipos de polímero selecionados a partir de polietileno linear de baixa densidade (LLDPE), polietileno de baixa densidade linear catalisado por metaloceno (mLLDPE), polietileno de média densidade, polietileno de alta densidade, polipropileno, naftalato de polietileno e copolímeros de olefinas cíclicas.

[0042] O recipiente de acondicionamento na presente invenção inclui pelo menos a camada de resina externa 21, a camada de núcleo de papel 22 e a camada de resina interna 26 e a camada de barreira 24, a camada de resina adesiva 23, a camada de revestimento interna 25 estão opcionalmente incluídas em de acordo com o uso e função do recipiente. (Estrutura fractal da superfície externa ou interna do recipiente de acondicionamento)

[0043] A Figura 3 ilustra uma porção do recipiente de acondicionamento 10 na presente modalidade.

[0044] Na Figura 3, o lado esquerdo do material de acondicionamento 20 formando o recipiente de acondicionamento 10 é o lado da superfície interna do recipiente de acondicionamento 10 (a superfície interna do recipiente de acondicionamento), isto é, o lado em contato com o produto alimentício preenchido ou semelhantes, e o lado direito do material de acondicionamento 20 é o lado da superfície externa do recipiente de acondicionamento 10 (a superfície externa do recipiente de acondicionamento), isto é, o lado exposto ao ar externo.

[0045] O recipiente de acondicionamento 10 na presente modalidade é distinguido por protuberâncias com uma estrutura fractal serem formadas na superfície do lado da superfície externa que é exposta ao ar externo, aumentando assim a repelência à água e reduzindo a adesão e retenção de gotículas de água durante fabricação do recipiente de acondicionamento.

[0046] As protuberâncias com uma estrutura fractal são formadas na superfície da camada de resina externa 21 no lado direito do material de

10 / 23 acondicionamento 20 ilustrado na Figura 3. A dimensão fractal da estrutura fractal na superfície da camada de resina externa 21 é desejavelmente de aproximadamente 1,08 ou mais, medida usando o método de contagem de caixa. Além disso, a dimensão fractal da estrutura fractal na superfície da camada de resina externa 21 mais desejavelmente fica em uma faixa de aproximadamente 1,08 a aproximadamente 1,17, medida usando o método de contagem de caixa. A estrutura fractal e a dimensão fractal são discutidas a seguir.

[0047] Ao formar a superfície externa do recipiente de acondicionamento 10 desta forma, a água de resfriamento usada durante a fabricação do recipiente de acondicionamento pode ser impedida de formar gotículas de água que aderem e permanecem na superfície externa, afetando adversamente a impressão da data ou semelhante no produto acabado do recipiente ou análise de imagem durante uma inspeção de aparência.

[0048] Além disso, outra modalidade do recipiente de acondicionamento 10 da presente modalidade é distinguida por protuberâncias com uma estrutura fractal serem formadas na superfície interna que está em contato com o produto alimentício preenchido ou semelhante, produzindo assim o conteúdo, tal como o produto alimentício menos susceptível de permanecer na superfície do interior do recipiente.

[0049] As protuberâncias com uma estrutura fractal são formadas na superfície da camada de resina interna 26 no lado esquerdo do material de acondicionamento 20 ilustrado na Figura 3. A dimensão fractal da estrutura fractal na superfície da camada de resina interna 26 é desejavelmente de aproximadamente 1,08 ou mais, medida usando o método de contagem de caixa. Além disso, a dimensão fractal da estrutura fractal na superfície da camada de resina interna 26, mais desejavelmente fica em uma faixa de aproximadamente 1,08 a aproximadamente 1,17, medida usando o método de contagem de caixa.

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[0050] A formação da superfície interna do recipiente de acondicionamento 10 desta forma possibilita evitar problemas como a retenção de iogurte de alta viscosidade, suco de tomate ou semelhantes, aderidos à superfície interna do recipiente de acondicionamento 10, por um período prolongado de tempo após o produto alimentar no recipiente da acondicionamento ter sido bebido. (Estrutura fractal)

[0051] Um fractal é um conceito introduzido na análise de formas com estruturas complexas. Na geometria, um objeto do qual o todo e uma parte, em particular, têm autossimilaridade é conhecido como um fractal autossimilar, a estrutura sendo tal que o formato autossimilar aparece e nunca se torna plano mesmo quando a parte é ampliada. Além disso, uma figura com formato fractal adota uma dimensão não inteira.

[0052] Por exemplo, a dimensão fractal de uma curva de Koch, que é uma figura fractal autossimilar simples, é aproximadamente 1,26, que é maior do que uma linha reta simples, que é unidimensional. No mundo natural, os litorais das costas de ria são fractais autossimilares, e sua dimensão fractal é dita ser de aproximadamente 1,3. Enquanto isso, embora as cadeias de montanhas em uma cadeia de montanhas tenham grandes ondulações, as linhas do cume se tornam mais planas quando vistas de longe. O formato de uma peça, portanto, muda quando ampliado ou reduzido em tamanho e, portanto, não é autossimilar. No entanto, formatos semelhantes podem ser obtidos variando-se arbitrariamente a razão de aspecto, e esse caso é conhecido como fractal autoafim.

[0053] Métodos para obter a dimensão fractal incluem o método de contagem de caixa, um método de divisor, um método de conversão de escala, um método baseado em cobertura, um método de ampliação do campo de visão, um método de raio de viragem e um método de função de correlação de densidade, por exemplo. Na presente modalidade, a dimensão fractal é

12 / 23 medida usando o método de contagem de caixa.

[0054] Uma superfície interna ou externa do recipiente incluindo múltiplas protuberâncias finas das quais a seção transversal é um fractal autoafim, como na presente modalidade, exibe boa não adesão (repelência à água). A dimensão fractal é desejavelmente 1,08 ou mais, e do ponto de vista da fabricação do recipiente de acondicionamento, mais preferencialmente está dentro de uma faixa de aproximadamente 1,17 ou menos.

[0055] Os inventores da presente invenção verificaram experimentalmente que uma boa não adesão (repelência à água) não é exibida com uma estrutura fractal tendo uma dimensão fractal menor que 1,08.

[0056] Além disso, os inventores da presente invenção verificaram experimentalmente que embora uma estrutura fractal tendo uma dimensão fractal maior que 1,17 exiba boa não adesão, é difícil separar a resina dos rolos ou matrizes durante a moldagem. Portanto, do ponto de vista da produção em massa de recipientes de acondicionamento usando uma máquina de preenchimento, a dimensão fractal é de preferência 1,17 ou menos.

[0057] Em fractais autoafins, a dimensão fractal também depende da escala usada para análise de imagem. A dimensão fractal na invenção do presente pedido é desejavelmente um valor numérico obtido pela análise de uma imagem digital em uma resolução na qual o comprimento por um pixel é de 0,5 a 1,0 μm. Embora a dimensão fractal também possa ser obtida por análise em resolução com ampliação reduzida, uma pequena quantidade de erro pode estar contida no valor numérico da dimensão fractal, dependendo da resolução, devido ao impacto do tamanho da estrutura fractal. De acordo com uma análise realizada pelos inventores da presente invenção, verificou-se que quase não havia erros com uma resolução na qual o comprimento por um pixel é de 0,5 a 1,0 μm.

[0058] Deve-se notar que embora o ângulo de contato aumente se a não adesão for boa, nenhuma correlação clara entre os dois foi verificada.

13 / 23 Com uma superfície de polietileno, o ângulo de contato aumenta conforme a área de superfície aumenta, conforme explicado pela teoria de Wenzel.

[0059] No entanto, mesmo se o ângulo de contato for muito grande, fenômenos contraditórios, a saber, o efeito de lótus e o efeito pétala, são observados e, portanto, o ângulo de contato não é preferível como um indicador de não adesão. Consequentemente, é preferível avaliar a não adesão a partir do ângulo em que uma gotícula desliza ao longo de uma plataforma inclinada (ângulo de queda). Um método de medição específico será discutido a seguir. (Método para fabricar recipiente de acondicionamento)

[0060] Um método para fabricar um recipiente de acondicionamento de acordo com uma modalidade da presente invenção será descrito. Figura 4 é um desenho que ilustra um método para fabricar um material de acondicionamento para uso no recipiente de acondicionamento de acordo com a presente modalidade.

[0061] Um esboço do método para fabricar o recipiente de acondicionamento será descrito.

[0062] O material de acondicionamento 20 que forma o recipiente de acondicionamento 10 é formado por laminação da camada de resina externa 21, da camada de núcleo de papel 22, da camada de resina adesiva 23, da camada de barreira 24, da camada de revestimento interna 25 e da camada de resina interna 26.

[0063] Será descrito um caso no qual as protuberâncias com uma estrutura fractal são formadas na superfície da camada de resina externa 21 do material de acondicionamento 20.

[0064] A Figura 4 ilustra a etapa final para o material de acondicionamento 20 laminado desta forma. Nesta etapa final, a camada de resina externa 21 é laminada para completar o material de acondicionamento

20.

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[0065] Quando o material de acondicionamento 20 sendo transportado do lado direito na Figura 4 é provido entre os rolos 30, 32, o material de resina sintética fundido 36 é extrudado entre os rolos 30, 32 de uma matriz 34. O material de resina sintética de alta temperatura extrudado 36 é resfriado por meio do rolo 30 para formar a camada de resina externa 21. As porções rebaixadas que compreendem orifícios finos são formadas antecipadamente na superfície externa do rolo 30.

[0066] Por exemplo, a superfície externa do rolo 30, que é uma matriz, é tratada usando técnicas como asperização da superfície por meio de tratamento químico, usinagem de descarga elétrica, um processo de corte ou tratamento a jato de areia, por exemplo, individualmente ou em combinação, para usinar um formato para formar as protuberâncias tendo uma estrutura fractal no artigo moldado. Quando o material de resina sintética 36 está sendo resfriado pelos rolos 30, 32, a estrutura fractal na superfície externa do rolo 30 é transferida para a superfície externa do material de resina sintética laminado

36. Embora não haja nenhuma restrição particular ao método de fabricação do rolo 30, que é uma matriz, a fim de formar uma estrutura fractal desejada na superfície externa do rolo 30, é desejável prover irregularidades na superfície do rolo, e, em seguida, para polir e/ou gravar partes protuberantes para raspar parte de uma porção superior do formato das partes protuberantes, de modo a empregar um rolo com porções rebaixadas compreendendo orifícios finos na superfície do mesmo. Como resultado, apenas as partes protuberantes (partes do cume) são formadas na superfície do material de resina 36 após a transferência, e quase nenhuma parte rebaixada (partes do vale) são formadas. A adoção de um formato de superfície tendo apenas partes protuberantes, quase sem partes rebaixadas, como descrito acima, possibilita evitar um fenômeno em que as gotículas de água são capturadas pelas partes rebaixadas (partes do vale), e não deslizam facilmente ao longo da superfície.

[0067] O material de acondicionamento 20 para o qual a camada de

15 / 23 resina externa 21 foi laminada na etapa final é transportado para a esquerda na Figura 4 e é enrolado em forma de rolo.

[0068] Se as protuberâncias com uma estrutura fractal devem ser formadas na superfície da camada de resina interna 26 do material de acondicionamento 20, a camada de resina interna 26 é laminada na etapa final ilustrada na Figura 4 para finalizar o material de acondicionamento 20.

[0069] Quando o material de acondicionamento 20 sendo transportado do lado direito na Figura 4 é provido entre os rolos 30, 32, o material de resina sintética fundido 36 é extrudado entre os rolos 30, 32 da matriz 34.

[0070] O material de resina sintética de alta temperatura extrudado 36 é resfriado por meio do rolo 30 para formar a camada de resina interna 26. As porções rebaixadas que compreendem orifícios finos são formadas antecipadamente na superfície externa do rolo 30. Quando o material de resina sintética 36 está sendo resfriado pelo rolo 30, as protuberâncias com uma estrutura fractal são formadas na superfície externa do material de resina sintética laminado 36.

[0071] O material de acondicionamento 20 para o qual a camada de resina interna 26 foi laminada na etapa final é transportado para a esquerda na Figura 4 e é enrolado em forma de rolo.

[0072] Na presente invenção, a estrutura fractal desejada é implementada na superfície interna ou externa de um recipiente de acondicionamento, como um Tetra Brik (marca registrada) ou um Tetra Rex (marca registrada), por exemplo, usando um rolo, mas a estrutura fractal desejada pode ser implementada na superfície da superfície interna ou na superfície externa do recipiente de acondicionamento usando uma matriz ou semelhante, em vez de um rolo. Além disso, em um recipiente de acondicionamento, como um Tetra Top (marca registrada) em que uma porção de resina sintética é formada por moldagem por injeção em uma porção superior do corpo principal do recipiente do recipiente de

16 / 23 acondicionamento, uma estrutura fractal pode ser formada na superfície interna ou externa da porção de resina sintética formando porções rebaixadas compreendendo orifícios finos em uma matriz usada para a moldagem por injeção. (Método para esterilizar recipiente de acondicionamento)

[0073] Quando um recipiente de acondicionamento é usado para aplicações de produtos alimentícios, o material de acondicionamento é geralmente desinfetado ou esterilizado com uma solução de peróxido de hidrogênio antes do recipiente ser preenchido com o conteúdo. No entanto, com uma superfície repelente de água com uma superfície irregular, a solução de peróxido de hidrogênio pode não entrar em contato suficiente com a superfície e pode haver casos em que a desinfecção ou esterilização adequada não ocorra.

[0074] É portanto desejável na presente invenção realizar a desinfecção e esterilização do material de acondicionamento por irradiação usando raios gama ou radiação de feixe de elétrons, por exemplo, em vez de desinfecção ou esterilização usando uma solução de peróxido de hidrogênio. [Modalidade modificada]

[0075] A presente invenção não está limitada às modalidades e exemplos descritos acima. Vários aperfeiçoamentos e alterações de projeto podem ser feitos à presente invenção com base no conhecimento de pessoas versadas na técnica, sem se desviar da essência da presente invenção, e tais vários aperfeiçoamentos e alterações de projeto estão incluídos na presente invenção. [Modalidades exemplares, exemplos comparativos]

[0076] As modalidades exemplares 1 a 10 da presente invenção e os exemplos comparativos 1 a 6 são mostrados. [Tabela 1]

17 / 23 Matriz MFR de Ângulo Ângulo Dimensão Facilidade de Polietileno de de queda fractal destaque da contato (°) matriz (°) Modalidade A 8,2 130 2 1,09 Fácil exemplar 1 Modalidade A 55 131 1 1,08 Fácil exemplar 2 Modalidade A 8,2 126 1 1,08 Fácil exemplar 3 Modalidade A 8,2 132 2 1,08 Fácil exemplar 4 Modalidade S 8,2 145 1 1,17 Fácil exemplar 5 Modalidade S 8,2 138 5 1,12 Fácil exemplar 6 Modalidade S 8,2 142 6 1,11 Fácil exemplar 7 Modalidade S 8,2 136 6 1,10 Fácil exemplar 8 Modalidade S 8,2 141 6 1,19 Difícil exemplar 9 Modalidade S 8,2 141 6 1,18 Um pouco exemplar 10 difícil Exemplo A 8,2 92 16 1,01 Muito fácil Comparativo 1 Exemplo A 55 95 16 1,00 Muito fácil Comparativo 2 Exemplo A 8,2 114 ＞16 1,01 Muito fácil Comparativo 3 Exemplo A 8,2 115 ＞16 1,02 Muito fácil Comparativo 4 Exemplo N 8,2 137 ＞16 1,06 Fácil Comparativo 5 Exemplo N 55 137 ＞16 1,07 Fácil Comparativo 6 Matriz A: Chapa de alumínio e gravação S: Chapa de aço inoxidável, pulverização térmica e polimento N: Molde de níquel (Modalidade exemplar 1)

[0077] Uma chapa de alumínio de 3 mm de espessura (feita de liga de alumínio (JIS5052P)) com parâmetros de rugosidade superficial Ra = 0,21 μm e Rz = 1,43 μm foi preparada e foi imersa por 20 minutos em uma solução aquosa de hidróxido de sódio 0,25 N em temperatura ambiente de 25°C para submeter a superfície da mesma a tratamento de gravação química para fabricar uma matriz.

[0078] Em seguida, usando uma máquina de prensa, polietileno de baixa densidade tendo uma densidade de 912 kg/m³ e um MFR de 8,2 foi fundido a 150°C e foi pressionado contra a matriz com uma pressão de 2 MPa

18 / 23 para transferir a microestrutura da matriz, produzindo um produto moldado em polietileno com uma espessura de aproximadamente 0,3 mm e incluindo múltiplas protuberâncias na superfície.

[0079] O ângulo de contato da água em relação à superfície do produto moldado de polietileno resultante com a microestrutura foi medido gotejando uma gotícula de água de 1 a 5 μL na superfície usando um instrumento de medição do ângulo de contato. O ângulo de queda (ângulo de deslizamento) θ foi medido conforme ilustrado na Figura 5. Primeiro, uma amostra 42 foi colocada em uma plataforma horizontal 40, e uma gotícula de água 46 de aproximadamente 0,1 mL foi gotejada na amostra 42 de uma agulha de injeção 44 (Figura 5(a)). Em seguida, a amostra 42 foi gradualmente inclinada e o ângulo θ no qual a gotícula de água 46 deslizou ao longo da amostra 42 foi definido como o ângulo de queda (Figura 5(b), (c)).

[0080] A dimensão fractal do produto moldado em polietileno foi obtida a partir de uma imagem SEM. Em primeiro lugar, imageamento de SEM de uma fatia de 30 μm de espessura, cortada usando um micrótomo de uma seção transversal através do produto moldado em polietileno, que foi resfriado com nitrogênio líquido, foi realizada. A seguir, o contorno da seção transversal do produto moldado foi extraído da imagem de SEM capturada, e a dimensão fractal foi obtida. Mais especificamente, foi usada uma imagem de SEM fotográfica em que um pixel correspondia a um quadrado de 0,75 μm (Figura 6(b)). Para avaliar o efeito das protuberâncias formadas aleatoriamente na superfície da amostra tendo profundidade, o contorno das protuberâncias foi extraído como um locus contínuo de um pixel (Figura 6(c)). A dimensão fractal foi calculada a partir do desenho extraído usando o método de contagem de caixa. Os resultados da medição para um produto moldado em polietileno empregando a matriz na modalidade exemplar 1 foram um ângulo de contato com a água de 130°, um ângulo de queda de 2° e uma dimensão fractal de 1,09. Deve-se notar que o número de pixels na

19 / 23 Figura 6(c) é 1.648 × 1.300. O mesmo método de medição foi usado a seguir. (Modalidade exemplar 2)

[0081] Usando a mesma matriz que na modalidade exemplar 1, um produto moldado de polietileno com uma estrutura de protuberância fina foi obtido sob as mesmas condições, usando polietileno de baixa densidade com uma densidade de 923 kg/m³ e um MFR de 55. O ângulo de contato com a água foi de 131°, o ângulo de queda foi de 1° e a dimensão fractal foi de 1,08. (Modalidade exemplar 3)

[0082] Usando a mesma chapa de liga de alumínio que na modalidade exemplar 1, processamento de concavidade foi realizado por tratamento a jato de areia. Os parâmetros de rugosidade de superfície após o tratamento a jato de areia foram Ra=2,86 μm e Rz=16,43 μm. Em seguida, o tratamento por gravação química foi realizado sob as mesmas condições que na modalidade exemplar 1 para obter uma matriz. Essa matriz foi usada para obter um produto moldado em polietileno da mesma maneira que na modalidade exemplar 1. O ângulo de contato com a água do produto moldado resultante foi de 126°, o ângulo de queda foi de 1° e a dimensão fractal foi de 1,08. (Modalidade exemplar 4)

[0083] Usando a mesma chapa de liga de alumínio que na modalidade exemplar 1, processamento de concavidade foi realizado por tratamento a jato de areia. Os parâmetros de rugosidade de superfície após o tratamento a jato de areia foram Ra= 6,32 μm, Rp=16,68 μm e Rz=30,41 μm. Em seguida, o tratamento por gravação química foi realizado sob as mesmas condições que nas modalidades exemplares para obter uma matriz. Essa matriz foi usada para obter um produto moldado em polietileno da mesma maneira que na modalidade exemplar 1. O ângulo de contato com a água do produto moldado resultante foi de 115°, o ângulo de queda foi de 2° e a dimensão fractal foi de 1,08. (Modalidade exemplar 5)

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[0084] Usando uma chapa de aço inoxidável de 3 mm de espessura (SUS360), a pulverização térmica de cerâmica porosa foi realizada, após a qual o polimento da superfície foi realizado para fabricar uma matriz com parâmetros de rugosidade de superfície Ra = 1,91 μm e Rz = 13,53 μm. Um produto moldado de polietileno foi obtido sob as mesmas condições que na modalidade exemplar 1. O ângulo de contato com a água do produto moldado resultante foi de 145°, o ângulo de queda foi de 1° e a dimensão fractal foi de 1,17. (Modalidades exemplares 6 a 9)

[0085] Matrizes com parâmetros de rugosidade de superfície mutuamente diferentes foram fabricadas usando o mesmo processo que na modalidade exemplar 5. Em seguida, os produtos moldados de polietileno foram obtidos nas mesmas condições que na modalidade exemplar 1. A matriz na modalidade exemplar 6 tinha parâmetros de rugosidade de superfície Ra = 2,28 μm e Rz = 16,14 μm, e o produto moldado resultante tinha um ângulo de contato com a água de 138°, um ângulo de queda de 5° e uma dimensão fractal de 1,12; a matriz na modalidade exemplar 7 tinha parâmetros de rugosidade de superfície Ra = 7,24 μm e Rz = 45,95 μm, e o produto moldado resultante tinha um ângulo de contato com a água de 142°, um ângulo de queda de 6° e uma dimensão fractal de 1,11; a matriz na modalidade exemplar 8 tinha parâmetros de rugosidade de superfície Ra = 3,01 μm e Rz = 23,16 μm, e o produto moldado resultante tinha um ângulo de contato com a água de 136°, um ângulo de queda de 6° e uma dimensão fractal de 1,10; e a matriz na modalidade exemplar 9 tinha parâmetros de rugosidade de superfície Ra = 5,35 μm e Rz = 30,56 μm, e o produto moldado resultante tinha um ângulo de contato com a água de 141°, um ângulo de queda de 1° e uma dimensão fractal de 1,19. (Modalidade 10)

[0086] Usando a mesma matriz que na modalidade exemplar 9,

21 / 23 polietileno de baixa densidade com uma densidade de 912 kg/m³ e um MFR de 8,2 foi fundido a 150°C e foi pressionado contra a matriz com uma pressão de 1 MPa para obter um produto moldado de polietileno. O ângulo de contato com a água do produto moldado resultante foi de 141°, o ângulo de queda foi de 1° e a dimensão fractal foi de 1,18. (Exemplo Comparativo 1)

[0087] A mesma chapa de liga de alumínio que na modalidade exemplar 1 foi usada como uma matriz, sem ter sido submetida ao tratamento de gravação química, e o formato da superfície foi transferido ao polietileno sob as mesmas condições que na modalidade exemplar 1. O ângulo de contato com a água do produto moldado resultante foi de 92°, o ângulo de queda foi de 16° e a dimensão fractal foi de 1,01. (Exemplo Comparativo 2)

[0088] A mesma chapa de liga de alumínio que na modalidade exemplar 1 foi usada como uma matriz, sem ter sido submetida ao tratamento de gravação química, e o formato da superfície foi transferido ao polietileno sob as mesmas condições que na modalidade exemplar 2. O ângulo de contato com a água do produto moldado resultante foi de 95°, o ângulo de queda foi de 16° e a dimensão fractal foi de 1,00. (Exemplo Comparativo 3)

[0089] A mesma chapa de liga de alumínio que na modalidade exemplar 3, submetida ao tratamento de jateamento, foi usada como uma matriz, sem ter sido submetida ao tratamento de gravação química, e um produto moldado de polietileno foi obtido sob as mesmas condições que na modalidade exemplar 1. O ângulo de contato com a água do produto moldado resultante foi de 114°, o ângulo de queda foi > 16° e a dimensão fractal foi de 1,01. (Exemplo Comparativo 4)

[0090] A mesma chapa de liga de alumínio que na modalidade

22 / 23 exemplar 4, submetida ao tratamento de jateamento, foi usada como uma matriz, sem ter sido submetida ao tratamento de gravação química, e um produto moldado de polietileno foi obtido sob as mesmas condições que na modalidade exemplar 1. O ângulo de contato com a água do produto moldado resultante foi de 115°, o ângulo de queda foi > 16° e a dimensão fractal foi de 1,02. (Exemplo Comparativo 5)

[0091] Um produto moldado de polietileno foi obtido sob as mesmas condições que na modalidade exemplar 1, usando um molde de níquel de tipo de furo comercialmente disponível (período 3 μm, diâmetro 1,7 μm, profundidade 1,5 μm) O ângulo de contato com a água do produto moldado resultante foi de 137°, o ângulo de queda foi > 16° e a dimensão fractal foi de 1,06. (Exemplo Comparativo 6)

[0092] Um produto moldado de polietileno foi obtido sob as mesmas condições que na modalidade exemplar 2, usando a mesma matriz que na modalidade exemplar 5. O ângulo de contato com a água do produto moldado resultante foi de 137°, o ângulo de queda foi > 16° e a dimensão fractal foi de 1,07. (Resumo de modalidades exemplares e exemplos comparativos)

[0093] Conforme ilustrado na Tabela 1, as dimensões fractais de superfícies exibindo o mesmo ângulo de queda diferem dependendo do método usado para fabricar a matriz, e isso reflete as diferenças na estrutura da superfície. Com um produto moldado tendo protuberâncias formadas na superfície e tendo uma dimensão fractal, obtida pela análise da seção transversal, no mínimo igual a 1,08, pôde-se constatar que o ângulo de queda foi pequeno, sendo no máximo igual a 6°, independentemente do método usado para fabricar a matriz, e a não adesão foi boa. Além disso, a facilidade de destacamento ao remover o produto moldado da matriz era difícil se a

23 / 23 dimensão fractal do produto moldado fosse maior do que 1,17. Portanto, em consideração à facilidade de produção em massa do recipiente de acondicionamento, a dimensão fractal é desejavelmente no máximo igual a 1,17. Explicação dos códigos de referência

[0094] 10 Recipiente de acondicionamento 12 Corpo principal do recipiente de acondicionamento 14 Tampa 20 Material de acondicionamento 21 Camada de resina externa 22 Camada de núcleo de papel 23 Camada de resina adesiva 24 Camada de barreira 25 Camada de revestimento interna 23 Camada de resina interna 30, 32 Rolos 34 Matriz 36 Material de resina sintética 40 Plataforma 42 Amostra 44 Agulha de injeção 46 Gotícula de água

Claims

REIVINDICAÇÕES

1. Recipiente de acondicionamento para produtos alimentícios, caracterizado pelo fato de que: o recipiente de acondicionamento inclui pelo menos uma camada de resina externa, uma camada de núcleo de papel e uma camada de resina interna; a superfície da camada de resina interna não contém partículas finas para ajustar a rugosidade de superfície, e protuberâncias finas para fazer o produto alimentício menos susceptível de permanecer na superfície interna do recipiente de acondicionamento são formadas na superfície da camada de resina interna; e uma dimensão fractal da estrutura das protuberâncias finas é 1,08 e mais a 1,17 e menos, onde a dimensão fractal é um valor numérico obtido por meio de um método de contagem de caixa em uma resolução na qual o comprimento por um pixel é de 0,5 a 1,0 μm.

2. Recipiente de acondicionamento para produtos alimentícios, caracterizado pelo fato de que: o recipiente de acondicionamento inclui pelo menos uma camada de resina externa, uma camada de núcleo de papel e uma camada de resina interna; a superfície da camada de resina externa não contém partículas finas para ajustar a rugosidade de superfície, e protuberâncias finas para reduzir adesão e retenção de gotículas de água durante a fabricação do recipiente de acondicionamento são formadas na superfície da camada de resina externa; e uma dimensão fractal da estrutura das protuberâncias finas é 1,08 e mais a 1,17 e menos, onde a dimensão fractal é um valor numérico obtido por meio de um método de contagem de caixa em uma resolução na qual o comprimento por um pixel é de 0,5 a 1,0 μm.

3. Recipiente de acondicionamento para produtos alimentícios, caracterizado pelo fato de que: o recipiente de acondicionamento inclui um corpo principal do recipiente, uma poção de resina sintética provida em uma porção superior do corpo principal do recipiente e uma tampa provida em uma porção superior da porção de resina sintética; a superfície interna da porção de resina sintética não contém partículas finas para ajustar a rugosidade de superfície, e protuberâncias finas para fazer o produto alimentício menos susceptível de permanecer na superfície interna da porção de resina sintética são formadas na superfície interna da porção de resina sintética; e uma dimensão fractal da estrutura das protuberâncias finas é 1,08 e mais a 1,17 e menos, onde a dimensão fractal é um valor numérico obtido por meio de um método de contagem de caixa em uma resolução na qual o comprimento por um pixel é de 0,5 a 1,0 μm.

4. Recipiente de acondicionamento para produtos alimentícios, caracterizado pelo fato de que: o recipiente de acondicionamento inclui um corpo principal do recipiente, uma poção de resina sintética provida em uma porção superior do corpo principal do recipiente e uma tampa provida em uma porção superior da porção de resina sintética; a superfície externa da porção de resina sintética não contém partículas finas para ajustar a rugosidade de superfície, e protuberâncias finas para reduzir adesão e retenção de gotículas de água durante a fabricação do recipiente de acondicionamento são formadas na superfície externa da porção de resina sintética; e uma dimensão fractal da estrutura das protuberâncias finas é 1,08 e mais a 1,17 e menos, onde a dimensão fractal é um valor numérico obtido por meio de um método de contagem de caixa em uma resolução na qual o comprimento por um pixel é de 0,5 a 1,0 μm.

5. Recipiente de acondicionamento de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizado pelo fato de que a camada de resina externa ou a camada de resina interna inclui uma resina de poliolefina.

6. Recipiente de acondicionamento de acordo com a reivindicação 5, caracterizado pelo fato de que a resina de poliolefina inclui polietileno.