ES2263138T3

ES2263138T3 - Aglutinante y estratificado para envasado que comprende al aglutinante.

Info

Publication number: ES2263138T3
Application number: ES04710137T
Authority: ES
Inventors: Bertrand Jaccoud; Torsten Olofsson
Original assignee: Tetra Laval Holdings and Finance SA
Current assignee: Tetra Laval Holdings and Finance SA
Priority date: 2003-02-28
Filing date: 2004-02-11
Publication date: 2006-12-01
Anticipated expiration: 2024-02-11
Also published as: EP1599558B1; BRPI0407467A; JP2006520830A; US7459214B2; DE602004001223D1; CO5650171A2; KR20050105500A; ATE329981T1; AU2004215493A1; WO2004076580A1; DE602004001223T2; MXPA05008974A; US20060134355A1; EP1599558A1

Abstract

Un aglutinante para un estratificado para envasado, aglutinante que comprende una poliolefina injertada con un alcoxisilano insaturado, caracterizado porque dicha poliolefina injertada está mezclada con una poliolefina no injertada, en dicho aglutinante.

Description

Aglutinante y estratificado para envasado que comprende al aglutinante.

Campo técnico

La presente invención se refiere a un aglutinante que ha de usarse en un estratificado para envasado, especialmente un estratificado para envasado que comprende una capa de óxido de silicio. La invención también se refiere al estratificado para envasado que comprende el aglutinante y a un recipiente de envasado producido a partir del estratificado para envasado.

Técnica anterior y problemas

El documento US 5.731.092 describe un material para envasado que comprende una película cubierta con óxido de silicio y una película de poliolefina, en el que un aglutinante dispuesto entre el óxido de silicio y la película de poliolefina se selecciona del grupo que consiste en poliolefinas injertadas con alcoxisilanos insaturados, poliolefinas injertadas con epóxidos insaturados y copolímeros de etileno y al menos un epóxido insaturado. El aglutinante de poliolefina injertada se dispone como una capa de unión en contacto con la capa de óxido de silicio y que une a la misma a la película de poliolefina.

Aunque se ha observado que la poliolefina injertada como tal, de acuerdo con el documento US 5.731.092, proporciona buena adhesión al óxido de silicio, se ha encontrado ahora que la adhesión interna en un estratificado para envasado, entre una capa de óxido de silicio y una capa adyacente, tal como la película de poliolefina mencionada, cuando se usa la poliolefina injertada en una capa de unión entre ellas, no es tan buena como podía esperarse. De acuerdo con esto, puede producirse una desestratificación no deseable, a través del fallo de la capa de unión.

Estratificados para envasado que comprenden una capa voluminosa de papel o cartulina, una primera capa de barrera para los gases de SiOx, revestida sobre una primera capa portadora de polímero, una primera capa externa de una poliolefina termosellable y una segunda capa externa de una poliolefina termosellable sobre la cara opuesta del estratificado, se conocen de, por ejemplo, el documento WO 94/29103.

En los procedimientos de envasado continuos de alta velocidad bien conocidos para los envases de cartulina de tipo Tetra Brik®, una hoja del estratificado para envasado se forma continuamente como un tubo, se rellena con el contenido y se sella hasta recipientes de envasado con conformación de almohada mediante una operación de selladura térmica y corte simultáneos. A continuación, el recipiente para envasado con conformación de almohada normalmente se forma por plegamiento como un recipiente para envasado paralepípedo. La principal ventaja de este concepto de procedimiento de envasado continuo de formación de tubo, carga y selladura es que la hoja puede esterilizarse continuamente justo antes de formar el tubo, proporcionando así la posibilidad de un procedimiento de envasado aséptico, es decir un procedimiento en el que el contenido líquido que ha de cargarse en, así como el propio material para envasado se reducen en bacterias y el recipiente para envasado cargado se produce bajo circunstancias limpias de modo que el envase cargado puede almacenarse durante un tiempo prolongado incluso a temperatura ambiente, sin riesgo de crecimiento de microorganismos en el producto cargado. Un factor importante para el almacenamiento a largo plazo también es, por supuesto, las propiedades de barrera para los gases del recipiente de envasado cargado y sellado, lo que a su vez depende mucho de las propiedades de barrera para los gases del propio estratificado para envasado. Otra ventaja importante de los procedimientos de envasado de tipo Tetra Brik® es, según se indica anteriormente, la posibilidad de un envasado continuo de alta velocidad, que tiene un impacto considerable sobre la economía.

Las ventajas de una capa de barrera para los gases de SiOx en comparación con otros materiales de barrera para gases son en primer lugar que tiene un perfil medioambiental positivo, en segundo lugar, que no está afectada cuando está en contacto con humedad o líquido circundante y, puesto que se aplica en capas muy delgadas, también es flexible y resistente al agrietamiento cuando se curva o pliega. Por otra parte, permite que el contenido de un envase formado a par-
tir del estratificado para envasado se someta a calentamiento por microondas mientras el contenido está en el envase.

Sin embargo, para almacenamiento a largo plazo incluso a temperaturas ambientales, las propiedades de barrera para los gases del envase no solo dependen de las propiedades de barrera para los gases del estratificado para envasado sino que también dependen mucho de la calidad de las juntas del envase final. Si las juntas son de escasa calidad, el oxígeno penetrará en el contenido del envase independientemente de cuán buenas sean las propiedades de barrera para los gases del estratificado.

Explicación de la invención

Por lo tanto, un objetivo de la invención es solucionar o aliviar el problema descrito anteriormente relativo a la adhesión de una capa de unión que comprende una poliolefina injertada, dispuesta entre una capa de óxido de silicio y una capa adyacente, en un estratificado para envasado.

También es un objetivo de la presente invención proporcionar un estratificado para envasado que alivie las desventajas y problemas analizados anteriormente referentes a las propiedades de barrera para los gases en las juntas de un envase que tiene una capa de barrera para los gases de SiOx.

De ahí que un objetivo de la presente invención sea proporcionar un estratificado para envasado que tenga propiedades de barrera para los gases, tanto con respecto al propio estratificado para envasado como a las juntas de un envase producido a partir de él, adecuado para el envasado aséptico y el almacenamiento a largo plazo, así como suficiente tenacidad a la curvatura para que sea adecuado para el envasado continuo a alta velocidad de alimentos líquidos por medio de un procedimiento continuo de formación de tubo.

La invención también se dirige a un recipiente de envasado cargado con alimento sólido, semisólido o líquido o bebida y producido a partir del estratificado para envasado de la invención. Un objetivo de la invención es proporcionar un aglutinante para un estratificado para envasado, aglutinante que comprende una poliolefina injertada con un alcoxisilano insaturado, en esencia de acuerdo con el documento US 5.731.092, aglutinante que proporciona sin embargo adhesión mejorada entre una capa de óxido de silicio y una capa adyacente, en un estratificado para envasado.

Otro objetivo es proporcionar un estratificado para envasado que comprende una capa de unión de tal aglutinante, dispuesta entre una capa de óxido de silicio y una capa adyacente, en el estratificado para envasado, estratificado para envasado que está mejorado con respecto a las propiedades de desestratificación, principalmente en condiciones húmedas, es decir, estratificado para envasado que no puede desestratificarse en la capa de unión en condiciones húmedas. El estratificado para envasado de acuerdo con la invención puede convertirse en un envase sellado para productos alimenticios, preferiblemente productos alimenticios líquidos.

Estos y otros objetivos se alcanzan mediante el aglutinante, el estratificado para envasado y el recipiente de envasado de acuerdo con las reivindicaciones adjuntas.

Más específicamente, se ha encontrado ahora que el aglutinante de poliolefina injertada del documento US 5.731.
092 puede mejorarse con respecto a sus propiedades de adhesión si se combina con una poliolefina no injertada.

Sorprendentemente, se ha encontrado que el número de puntos de adhesión entre los sitios injertados en el aglutinante y el óxido de silicio puede incrementarse enormemente si la poliolefina injertada se combina con una poliolefina no injertada, es decir, el número de puntos de adhesión se incrementa a pesar de menos sitios injertados en el polímero aglutinante.

La invención se basa en la revelación de que no solo el número de sitios injertados afecta al grado de adhesión, sino también su capacidad para entrar en contacto físicamente con el óxido de silicio. Se ha encontrado que el injerto de la poliolefina de acuerdo con el documento US 5.731.092 da como resultado una reticulación de la poliolefina, lo que hace a la poliolefina menos flexible que la poliolefina no injertada. Debido a la flexibilidad deteriorada de la poliolefina injertada, el número de puntos de contacto entre la capa de unión compuesta por la poliolefina injertada y el óxido de silicio será menor que para una capa de unión compuesta solamente por una poliolefina no injertada del mismo tipo. Sin embargo, en una capa de unión compuesta solamente por una poliolefina no injertada, la adhesión en un punto de adhesión individual de la pluralidad de puntos de adhesión no será tan buena como en un punto de adhesión individual de una capa de unión compuesta solamente por una poliolefina injertada.

La presente invención resuelve el problema relacionado con estos aspectos contradictorios de aglutinantes de poliolefina injertada y no injertada, proporcionando un aglutinante que es una combinación de una poliolefina injertada y una poliolefina no injertada. Aquí, la flexibilidad mejorada que se alcanza debido a la presencia de una poliolefina no injertada proporciona un número incrementado de puntos de adhesión, mientras que la poliolefina injertada proporciona adhesión mejorada en esos puntos, dando como resultado en resumen propiedades de adhesión que son mejores que las propiedades de adhesión de un aglutinante de poliolefina injertada de por sí y un aglutinante de poliolefina no injertada de por sí.

De acuerdo con un aspecto de la invención, las poliolefinas que están injertadas con alcoxisilanos se eligen del grupo que consiste en:

homopolímeros de etileno o de propileno;

copolímeros de etileno y de acetato de vinilo;

copolímeros de etileno y de al menos un (met)acrilato de alquilo. Los grupos alquilo del (met)acrilato de alquilo tienen hasta 10 átomos de carbono y pueden ser lineales, ramificados o cíclicos. Pueden mencionarse, a modo de ilustración del (met)acrilato de alquilo, en particular, acrilato de n-butilo, acrilato de metilo, acrilato de isobutilo, acrilato de 2-etilhexilo, acrilato de ciclohexilo, metacrilato de metilo o metacrilato de etilo. Se da preferencia, entre estos (met)acrilatos, al acrilato de etilo, acrilato de metilo, acrilato de n-butilo y metacrilato de metilo;

copolímeros de etileno y de una alfa-olefina tal como buteno o hexeno;

poli(alfa-olefina)s amorfas (APAO). Se hace uso preferiblemente de las APAOs derivadas de etileno, propileno, buteno o hexeno. Se hace uso ventajosamente de copolímeros de etileno-propileno-buteno con un alto contenido de buteno o de copolímeros de etileno-propileno-buteno con un alto contenido de propileno o de homo- o co-polímeros de buteno.

Se hace uso ventajosamente de copolímeros de etileno-(met)acrilato de alquilo.

Lo más preferiblemente, dicha poliolefina injertada y dicha poliolefina no injertada son poliolefinas del mismo tipo, de acuerdo con lo anterior, preferiblemente poliolefinas de tipo polietileno.

Pueden mencionarse, entre los alcoxisilanos que tienen una insaturación:

CH_{2}=CH-Si(OR)_{3}, viniltrialcoxisilanos

CH_{2}=CH-CH_{2}-Si(OR)_{3}, alquiltrialcoxisilanos

CH_{2}=CR_{1}-CO-O-Y-Si(OR)_{3} (met)acriloxialquiltrialcoxisilanos (o (met)acrilsilanos) en los que:

R es un alquilo que tiene de 1 a 15 átomos de carbono o un alcoxi -R_{2}OR_{3} en el que R_{2} y R_{3} son alquilos que tienen como mucho 5 átomos de carbono para la unidad combinada R_{2} y R_{3};

R_{1} es hidrógeno o metilo;

Y es un alquileno que tiene de 1 a 5 átomos de carbono.

Se hace uso, por ejemplo, de vinilsilanos, tales como trimetoxivinilsilano, trietoxivinilsilano, tripropoxivinilsilano, tributoxivinilsilano, tripentoxivinilsilano o tris(\beta-metoxietoxi)vinilsilano, alilsilanos, tales como trimetoxialilsilano, trietoxialilsilano, tripropoxialilsilano, tributoxialilsilano o tripentoxialilsilano, o acrilsilanos, tales como acriloximetiltrimetoxisilano, metacriloximetilmetoxisilano, acriloxietiltrimetoxisilano, metacriloxietiltrimetoxisilano, acriloxipropiltrimetoxisilano, metacriloxipropiltrimetoxisilano, acriloxibutiltrimetoxisilano, metacriloxibutilmetoxisilano, acriloxietiltrietoxisilano, metacriloxietiltrietoxisilano, metacriloxietiltripropoxisilano, acriloxipropiltributoxisilano o metacriloxipropiltripentoxisilano.

También es posible usar mezclas de estos productos.

Preferiblemente, se hace uso de:

CH_{2}=CH-Si(OCH_{3})_{3}, viniltrimetoxisilano (VTMO)

CH_{2}=CH-Si(OCH_{2}CH_{3})_{3}, viniltrietoxisilano (VTEO)

CH_{2}=CH-Si(OCH_{2}OCH_{2}CH_{3})_{3} viniltrimetoxietoxisilano (VTMOEO)

y (3-(metacriloxi)propil)trimetoxisilano CH_{2}=C(CH_{3})-CO-O-(CH_{2})_{3}-Si(OCH_{3})_{3}.

Las poliolefinas pueden injertarse en estado fundido en presencia de un iniciador o iniciadores de radicales.

La reacción de injerto se lleva a cabo en una extrusora de un solo tornillo o de doble tornillo alimentada con poliolefinas en una tolva de alimentación, por ejemplo en forma de gránulos. Las poliolefinas se funden al calentar en una primera región de la extrusora y, en una segunda región, los reaccionantes se introducen en la masa fundida de las poliolefinas.

Los iniciadores de radicales pueden elegirse de peróxidos, perácidos, perésteres o peracetales. Se usan generalmente en la proporción de 0,01% a 0,5% en masa con respecto a las poliolefinas que han de injertarse.

Pueden mencionarse, a modo de ejemplo:

peróxido de dicumilo (DICUP),

2,5-dimetil-2,5-di(terc-butilperoxi)hexano (DHBP), \alpha,\alpha'-(di-terc-butilperoxiisopopil)benceno (Y1490).

Es preferible disolver el iniciador de radicales en el vinilalcoxisilano líquido antes de introducirlo, por ejemplo por medio de una bomba dosificadora, en las poliolefinas en estado fundido.

Es preferible que la región para la introducción de los reaccionantes sea suficientemente larga y esté a una temperatura suficientemente baja para asegurar una buena dispersión de los reaccionantes y la menor descomposición térmica posible del iniciador de radicales.

La reacción de injerto propiamente dicha tiene lugar en una tercera región de la extrusora a una temperatura capaz de proporcionar la descomposición completa del iniciador de radicales; antes de la salida de la masa fundida en el cabezal de la extrusora, se proporciona una región de desgasificación donde los productos de descomposición procedentes del iniciador y el vinilsilano sin reaccionar se desgasifican, por ejemplo bajo vacío.

Las poliolefinas injertadas se recuperan a la salida de la extrusora, por ejemplo en forma de cilindros granulados, después de enfriar bajo aire frío.

La relación en peso de los injertos al polímero injertado está generalmente entre 0,1 y 5% y preferiblemente 0,15 y 2,5%.

De acuerdo con un aspecto de la invención, el aglutinante comprende 30-70%, preferiblemente 40-60% y aún más preferiblemente 45-55%, en peso de la poliolefina injertada.

De acuerdo con otro aspecto de la invención, el aglutinante puede estar constituido por una combinación seca de la poliolefina injertada y la poliolefina no injertada. Esto puede conseguirse, por ejemplo, al combinar en seco gránulos de poliolefina injertada con gránulos de poliolefina no injertada, de modo que se fundirán entre sí en relación con la fusión cuando el aglutinante se aplica como una capa de unión en el estratificado para envasado, por ejemplo mediante extrusión.

Por otra parte, el aglutinante puede estar constituido por una mezcla compuesta de la poliolefina injertada y la poliolefina no injertada, es decir combinándose íntimamente entre sí las poliolefinas injertada y no injertada, a nivel molecular, ya antes de que el aglutinante se funda en relación con la aplicación del aglutinante como una capa de unión en el estratificado para envasado. Esto puede conseguirse, por ejemplo, mediante gránulos individuales que se producen, que están compuestos por una mezcla de la poliolefina injertada y la poliolefina no injertada.

La invención también se refiere a un estratificado para envasado que comprende una película cubierta por un óxido de silicio, estratificado para envasado que comprende un aglutinante de acuerdo con lo anterior, aglutinante que está dispuesto como una capa de unión, para unir el óxido de silicio a una capa adyacente, en el estratificado.

La película (capa portadora) cubierta por óxido de silicio es preferiblemente una película de poliéster o poliamida, preferiblemente una película de un polímero seleccionado de poli(tereftalato de etileno) (PET) mono- o bi-axialmente orientado, poli(naftenato de etileno) (PEN) mono- o bi-axialmente orientado, poliamida (PA) mono- o bi-axialmente orientada o poli(tereftalato de butileno) (PBT) mono- o bi-axialmente orientado.

La capa adyacente, a la que el óxido de silicio se une mediante el aglutinante, puede ser una película poliolefínica, hecha de, por ejemplo, polietileno, polipropileno o copolímeros de etileno, tales como, por ejemplo, copolímeros de etileno-propileno, etileno-buteno, etileno-hexeno, etileno-(met)acrilato de alquilo o etileno-acetato de vinilo. La elección del material para esta capa puede proporcionar un estratificado para envasado transparente, que ha de usarse, por ejemplo, en una bolsa transparente para alimentos. Sin embargo, de acuerdo con otra realización del estratificado para envasado, la capa adyacente puede estar compuesta alternativamente esencialmente por papel o cartulina.

De acuerdo con un aspecto de la invención, la capa de unión en el estratificado para envasado, compuesta por el aglutinante de la invención, asciende a 2-35 g/m^{2}, preferiblemente 5-30 g/m^{2} y aún más preferiblemente 10-25 g/m^{2}, calculado sobre la materia seca.

De acuerdo con una realización del estratificado para envasado, la capa de unión compuesta por el aglutinante de la invención puede extruirse para constituir una única capa de unión entre el óxido de silicio y la capa adyacente, en cuyo caso la capa de unión asciende preferiblemente a al menos 10 g/m^{2}, preferiblemente 10-35 g/m^{2}, más preferiblemente 10-30 g/m^{2} y aún más preferiblemente 10-25 g/m^{2}, calculado sobre la materia seca.

De acuerdo con otra realización del estratificado para envasado, la capa de unión compuesta por el aglutinante de la invención puede coextruirse junto con una capa poliolefínica que está libre de dicha poliolefina injertada, estando dispuesta la capa de unión en contacto con el óxido de silicio. En este caso, puede ser suficiente tener una capa de unión compuesta por el aglutinante de la invención, que asciende a 2-20 g/m^{2}, preferiblemente 2-15 g/m^{2} y aún más preferiblemente 2-10 g/m^{2}, calculado sobre la materia seca. La poliolefina que se coextruye junto con la capa de unión compuesta por el aglutinante de la invención es preferiblemente una poliolefina del mismo tipo que la poliolefina injertada y no injertada del aglutinante, lo más preferiblemente una poliolefina polietilénica.

Por otra parte, se ha encontrado que al proporcionar un estratificado para envasado de acuerdo con la introducción con una segunda capa externa de una poliolefina termosellabe que comprende un material de metaloceno-polietileno, sobre la cara del estratificado que está destinada a hacer frente al interior del recipiente para envasado que ha de formarse a partir del mismos, las propiedades de barrera para los gases de las juntas del recipiente para envasado pueden mejorarse para ajustarse a las propiedades de barrera para los gases muy buenas de la capa de barrera para los gases de SiOx.

Adecuadamente, dicho material de metaloceno-polietileno es un material de metaloceno-polietileno de baja densidad, preferiblemente un material de metaloceno-polietileno lineal de baja densidad.

De acuerdo con un aspecto de la invención, el peso base de la capa de metaloceno-polietileno es de 5 a 30 g/m^{2}, preferiblemente de 8 a 25 g/m^{2}, más preferiblemente de 10 a 20 g/m^{2}, calculado en seco.

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De acuerdo con otro aspecto de la invención, una tercera capa de una poliolefina termosellable, preferiblemente un material polietilénico, está dispuesta en contacto directo con la capa de metaloceno-polietileno y preferiblemente coextruida junto con ella. Adecuadamente, esta tercera capa se extruye a una temperatura superior que la capa de metalocene-polietileno. La diferencia en la temperatura de extrusión proporciona un adhesión mejorada por la tercera capa de poliolefina termosellable (extruida a alta temperatura) y para evitar problemas de sabor desagradable por la segunda capa de metaloceno-polietileno (extruida a baja temperatura). Típicamente, la tercera capa se extruye a temperaturas muy por encima de 300ºC, preferiblemente por encima de 310ºC y aún más preferiblemente a 320ºC o más, mientras que la segunda capa se extruye a temperaturas muy por debajo de 300ºC, preferiblemente por debajo de 290ºC y aún más preferiblemente a 280ºC o menos.

Un estratificado de acuerdo con la invención está especialmente bien adaptado para usarse en relación con termoselladura por vibración ultrasónica. Una característica de la técnica de termoselladura por vibración ultrasónica es que todo el material bajo presión entre la bocina ultrasónica y la mordaza del yunque es calentado por las vibraciones al mismo tiempo. Para que tenga lugar una junta resistente, es suficiente que la capa externa (es decir, la capa externa sobre la cara del estratificado que hace frente hacia el interior del recipiente) alcance el punto de fusión. Como consecuencia, es suficiente proporcionar solo un estrato de selladura delgado del material de metaloceno-polietileno en la capa interna, para disminuir la sensibilidad del procedimiento de termoselladura por vibración ultrasónica y para alcanzar juntas resistentes, herméticas al aire y herméticas a los líquidos.

La capa de SiOx se deposita preferiblemente sobre la capa portadora mediante la técnica PECVD, en la que x = 1,7-2,0, a un grosor de aproximadamente 50 a aproximadamente 500 \ring{A}, preferiblemente de aproximadamente 80 a aproximadamente 300 \ring{A}. Existen métodos alternativos para depositar capas inorgánicas, tales como SiOx, sobre películas de polímero, que, sin embargo, generalmente dan como resultado capas del SiOx más gruesas y menos flexibles. Esto, a su vez, debido a la formación de grietas en la capa de SiOx, generalmente da como resultado estratificados de menor calidad con respecto a las propiedades de barrera para el oxígeno. Así, se prefiere de acuerdo con la invención que las capas de barrera para los gases de SiOx se apliquen por medio del método continuo de deposición química en fase de vapor activada por plasma, PECVD, de SiOx a partir de un plasma de un compuesto de silicio orgánico, tal como hexadimetilsiloxano (HDMSO).

Preferiblemente, la capa portadora de polímero orientado es una película prefabricada de poliéster o poliamida, tal como una película colada o preferiblemente una película mono- o bi-axialmente orientada de poli(tereftalato de etileno) (PET), poli(naftenato de etileno) (PEN), poliamida (PA) o poli(tereftalato de butileno) (PBT). Usando películas de polímero orientadas prefabricadas como las capas portadoras, se asegura que haya alguna tenacidad a la curvatura inherente con relación a otras capas del estratificado que se estratifican por extrusión o coextrusión.

Preferiblemente, el grosor de la capa de polímero portadora es de aproximadamente 7 a aproximadamente 30 \mum, más preferiblemente de aproximadamente 8 a aproximadamente 20, lo más preferiblemente de aproximadamente 8 a aproximadamente 15 \mum. Se sabe que el procedimiento de PECVD funciona óptimamente con el grosor anterior de la capa portadora, lo que también se prefiere desde el punto de vista económico.

La capa voluminosa de papel o cartulina está dispuesta para proporcionar la mayor contribución a la rigidez a la flexión del estratificado.

De acuerdo con la invención, el estratificado para envasado comprende la capa de unión de la invención en contacto directo con la capa de barrera para los gases de SiOx, capa de unión que comprende una poliolefina injertada con un alcoxisilano insaturado.

Descripción de los dibujos

Ventajas adicionales y rasgos característicos favorables de la presente invención se harán evidentes a partir de la siguiente descripción detallada, con referencia a las figuras adjuntas, en las que:

la Fig. 1 es una vista en sección transversal de un material de envasado estratificado preferido de acuerdo con la presente invención, y

la Fig. 2 es una vista en sección transversal de otra realización de un material de envasado estratificado de acuerdo con la presente invención,

la Fig. 3 es una vista en sección transversal de un material de envasado estratificado transparente de acuerdo con la presente invención,

la Fig. 4 es una vista en sección transversal de otra realización de un material de envasado estratificado de acuerdo con la presente invención,

la Fig. 5 es una vista en sección transversal de otra realización de un material de envasado estratificado de acuerdo con la presente invención, y

la Fig. 6 muestra un ejemplo preferido de un recipiente para envasado producido a partir del estratificado para envasado de acuerdo con la invención.

La Fig. 1 muestra así un estratificado 10 para envasado, que comprende una primera capa 11a portadora de polímero que es una película de un poliéster preferiblemente orientado, tal como, por ejemplo, poli(tereftalato de etileno) (PET), o una película de una poliamida (PA) preferiblemente orientada, sobre la cual se reviste una capa de barrera para los gases delgada de SiOx 13a por medio de deposición química en fase de vapor activada por plasma (PECVD).

La capa más gruesa del estratificado es una capa 15 voluminosa de papel o cartulina. Está unida directamente a la capa 13a de SiOx, por medio de una capa 18a de unión. En la capa 18a de unión, en contacto con la capa de SiOx 13a y la capa 15 de papel o cartulina, se usa una combinación de un injerto de polímero a base de polietileno modificado por un compuesto de alcoxisilano insaturado y un polímero de polietileno no injertado correspondiente, que proporciona una adhesión excepcionalmente buena entre la capa 13a de SiOx y la capa 15 de papel o cartulina. La capa 18a de unión tiene típicamente un peso base de 5-30 g/m^{2}, en esta realización de la invención.

Sobre el exterior de la capa 15 de papel o cartulina, que constituirá la pared exterior de un recipiente para envasado producido a partir del estratificado para envasado, se aplica una primera capa 16 externa de una poliolefina termosellable, preferiblemente un polietileno de baja densidad (LDPE) o un polietileno lineal de baja densidad (LLDPE), que incluyen también los llamados LLDPE's catalizados con metaloceno (m-LLDPE), es decir, polímeros de LLDPE catalizados por medio de un catalizador unilocal. Otros ejemplos de polímeros alternativos para la capa de la pared de envasado externa pueden ser polietileno de media densidad (MDPE) o polipropileno (PP).

Sobre el exterior de la capa 11a portadora de polímero, que constituirá la pared interna de un recipiente para envasado producido a partir del estratificado para envasado, se aplica una segunda capa 17a de una poliolefina termosellable, que comprende preferiblemente un material de metaloceno-polietileno. Preferiblemente, una tercera capa 17b de una poliolefina termosellable se dispone en contacto directo con la segunda capa 17a de una poliolefina termosellable y preferiblemente se coextruye junto con ella, pero beneficiosamente a una temperatura superior. De ahí que la tercera capa 17b de una poliolefina termosellable se disponga entre la capa 11a portadora de polímero y la segunda capa 17a de metaloceno-poliolefina termosellable. Preferiblemente, la tercera capa de una poliolefina termosellable es una capa de LDPE, opcionalmente LLDPE.

Para la adhesión óptima entre las diversas capas del estratificado para envasado, se usan preferiblemente capas de unión de polímeros adhesivos, capas de ligazón e imprimaciones, conocidas en la técnica. Tales capas de unión e imprimaciones se adaptan a las selecciones específicas del polímero en las diversas capas y pueden seleccionarse de poliolefinas y poliolefinas modificadas, preferiblemente polímeros basados en polietileno, tales como, por ejemplo, LDPE y LDPE modificado.

Otros ejemplos de capas de unión son homo- o co-polímeros de LDPE o copolímeros de injerto de polietileno, injertados con monómeros que comprenden grupos funcionales carboxílicos o glicidílicos, tales como monómeros acrílicos o monómeros de anhídrido maleico (MAH), por ejemplo copolímero de etileno-ácido (met)acrílico (E(M)AA), copolímero de etileno-(met)acrilato de glicidilo (EG(M)A) o polietileno injertado con MAH (MAH-g-PE).

Cualquiera de los polímeros analizados anteriormente también puede usarse en una capa 20a de unión opcional entre las capas 17a, 17b poliolefínicas termosellables externas y la capa 11a portadora de polímero.

La Fig. 2 muestra un estratificado 30 para envasado de acuerdo con otra realización de la invención. La única diferencia en relación con el estratificado 10 para envasado de la Fig. 1 es que la capa 18a de unión, que comprende una combinación de un polímero injertado y uno no injertado, es más delgada (típicamente 3-15 g/m^{2}) y en cambio está complementada por una capa 22 de unión complementaria de polímero de poliolefina no injertada. Preferiblemente, las dos capas 18a y 22 de unión se han coextruido. De este modo, la capa 18a de unión de mezcla injertada y no injertada proporciona una adhesión excepcionalmente buena a la capa 13a de SiOx, a la que hace frente directamente, mientras que la capa 22 de unión complementaria ahorra costes y sin embargo asegura que esté presente una capa de unión total suficiente.

La Fig. 3 muestra un estratificado 50 para envasado transparente, que comprende una capa 11a, 11b portadora primera y segunda de acuerdo con lo anterior, sobre las cuales hay capas de barrera para los gases delgadas revestidas de SiOx 13a, 13b. Las dos capas de SiOx preferiblemente están dirigidas hacia el interior del estratificado, dando así una a la otra. Entre las dos capas portadoras revestidas con capas de barrera para los gases, se estratifica una capa 23 intermedia y un polímero olefínico relativamente tenaz, tal como, por ejemplo, polietileno de alta densidad (HDPE) o polipropileno (PP). La capa intermedia es más gruesa que cualquiera de las capas circundantes del estratificado para envasado, y proporciona como tal un elemento separador entre las dos películas de capa portadora de polímero orientado. Las películas de polímero orientado preferidas tienen un cierto grado de tenacidad inherente ya que están orientadas y así pueden tener un grado de cristalinidad relativamente superior que las películas de polímero no orientadas. El polímero olefínico de la capa intermedia también contribuye con un cierto grado de tenacidad por sí mismo al estratificado para envasado como un todo. La llamada disposición de haz en I de dos capas portadoras relativamente tenaces estratificadas sobre cada cara de una capa de polímero intermedia más gruesa y relativamente tenaz proporciona un estratificado que tiene una tenacidad a la curvatura sorprendentemente buena en relación con su grosor. Además, la disposición de las dos capas de SiOx depositadas mediante PECVD ha dado como resultado una barrera para los gases más de dos veces incrementada, en comparación con un estratificado o una película que contiene meramente una capa de SiOx. Así, la disposición de una capa intermedia que también actúa como un "amortiguador" para la penetración del gas, en particular oxígeno gaseoso, proporciona propiedades de barrera para los gases sorprendentemente mejorada, lo que indica un efecto sinérgico resultante de esta disposición particular.

Las capas 16, 17a, 17b, 20a y 20b corresponden a las capas que tienen el mismo número de referencia en la Fig. 1 y la Fig. 2. (La capa 20b es del mismo tipo que la capa 20a). Las capas 18a y 18b de unión corresponden a la capa 18a de unión en la Fig. 1. También puede concebirse, aunque no se muestra, que una o ambas de estas capas 18a y 18b de unión se coextruyan entre sí con una capa de unión complementaria de polímero poliolefínico no injertado, según se muestra en la Fig. 2.

La Fig. 4 muestra un estratificado 40 para envasado de acuerdo con otra realización más de la invención. La diferencia en relación con el estratificado 10 para envasado de la Fig. 1 es que la capa 11a portadora de polímero, con su revestimiento 13a de SiOx, hace frente al otro sentido en el estratificado. De ahí que la capa 13a de SiOx esté directamente unida a la segunda capa 17a de una poliolefina termosellable que comprende un material de metaloceno-polietileno por medio de la capa 18a de unión de mezcla de polímeros injertado y no injertado. La imprimación 20a está dispuesta sin embargo en contacto con la capa 11a portadora de polímero y opcionalmente existe una capa 23 de unión de polietileno, por ejemplo entre la imprimación 20a y la capa 15 de papel o cartulina.

La Fig. 5 muestra un estratificado 50 para envasado de acuerdo con otra realización más de la invención. Aquí, las capas 18a, 13a, 11a y 20a mostradas en la Fig. 1 están "reflejadas" en la capa 15 voluminosa de papel o cartulina, para formar capas 18b, 13b, 11b y 20b correspondientes sobre la cara de la capa 15 voluminosa de papel o cartulina que está destinada a hacer frente al exterior del recipiente de envasado que ha producirse a partir del estratificado. Por supuesto, las capas 23, 20a, 11a, 13a y 18a mostradas en la Fig. 4 también podían estar reflejadas en la capa 15 de una manera correspondiente, para proporcionar otra realización más de la invención. Además, pueden concebirse realizaciones donde solo una de las capas de SiOx hace frente hacia el exterior en la estructura del estratificado.

Debe entenderse que las realizaciones de acuerdo con la Fig. 4 y 5 también pueden abarcar que la capa o las capas 18a, 18b de unión se reemplace o reemplacen por una capa 18a, 18b de unión más delgada que está coextruida con una capa 22 de unión complementaria de polímero poliolefínico no injertado, justo como se muestra en la Fig 2., en cuyo caso la capa 18a, 18b de unión combinada hace frente directamente a la capa 13a, 13b de SiOx.

La capa 15 intermedia de la Fig. 5 es más gruesa que cualquiera de las capas circundantes en el estratificado para envasado, y proporciona como tal un elemento separador entre las dos películas 11a, 11b de capa portadora de polímero orientado. Las películas de polímero orientado preferidas tienen un cierto grado de tenacidad inherente ya que están orientadas y así pueden tener un grado de cristalinidad relativamente superior que películas de polímero no orientadas. El papel o la cartulina de la capa 15 intermedia también contribuye a la tenacidad del estratificado para envasado como un todo. La llamada disposición de haz en I de dos capas portadoras relativamente tenaces estratificadas sobre cada cara de una capa de papel o cartulina intermedia más gruesa y relativamente tenaz proporciona un estratificado que tiene tenacidad a la curvatura sorprendentemente buena en relación con su grosor. Además, la disposición de las capas de SiOx depositadas mediante PECVD ha dado como resultado una capa de barrera incrementada más de dos veces, en comparación con un estratificado o una película que contiene meramente una capa de SiOx. Así, la disposición de una capa intermedia que también actúa como un "amortiguador" para la penetración de gas, en particular oxígeno gaseoso, proporciona propiedades de barrera a los gases sorprendentemente mejoradas, lo que indica un efecto sinérgico resultante de esta disposición particular.

Si se usan dos capas de SiOx, las dos películas de polímero portadoras correspondientes tienen preferiblemente aproximadamente o exactamente el mismo grosor.

El estratificado 10, 30, 40, 50 para envasado de acuerdo con la invención puede producirse de acuerdo con cualquier principio de la técnica anterior adecuado conocido por los expertos. Por ejemplo, con referencia al estratificado 10 mostrado en la Fig. 1, la capa 10a de unión puede extruirse en un rodillo laminador, entre la capa 15 voluminosa de papel o cartulina y una película prefabricada de la capa 13a, 11a portadora de polímero revestida con SiOx. La capa de SiOx se trata mediante tratamiento a la llama, con plasma o en corona antes de estratificarse a la capa voluminosa de papel o cartulina.

A continuación, la imprimación 20a se aplica mediante extrusión o revestimiento y finalmente la primera capa 16 externa de una poliolefina termosellable se extruye sobre la capa 15 voluminosa de papel o cartulina y la segunda capa 17a externa de una poliolefina termosellable que comprende un material de metaloceno-polietileno se coextruye junto con la tercera capa 17b de una poliolefina termosellable sobre la cara opuesta del estratificado.

La Fig. 6 muestra un ejemplo preferido de un recipiente 60 de envasado producido a partir del estratificado 10, 30, 40, 50 para envasado de acuerdo con la invención. El recipiente de envasado es particularmente adecuado para bebidas, salsas, sopas o similares. Es especialmente ventajoso que el recipiente de envasado pueda tratarse en microondas, si contiene salsa o sopa o similares, después de haberse perforado. Típicamente, tal envase tiene un volumen de aproximadamente 330 ml o menos, preferiblemente de aproximadamente 100 a aproximadamente 250 ml, por ejemplo de aproximadamente 150 ml, 200 ml o aproximadamente 250 ml. Puede ser de cualquier configuración, pero está conformado preferiblemente como un cuña 61, de modo que sea fácil de manejar y dimensionalmente estable cuando se deposita sobre un estante en el almacén de alimentos o sobre una mesa o similares. Para obtener tal "conformación de cuña", la parte 62 inferior del envase se forma por plegamiento de modo que la junta 64 térmica transversal del fondo se oculte bajo las aletas 63 de esquina triangulares, que se pliegan y se sellan contra el fondo del envase.

A modo de conclusión, debe observarse que la presente invención que se ha descrito anteriormente con referencia particular a los dibujos adjuntos no está restringida a estas realizaciones descritas y mostradas exclusivamente a modo de ejemplo, y que son posibles modificaciones y alteraciones obvias para un experto en la técnica sin apartarse del concepto de la invención según se describe en las reivindicaciones adjuntas.

Claims

1. Un aglutinante para un estratificado para envasado, aglutinante que comprende una poliolefina injertada con un alcoxisilano insaturado, caracterizado porque dicha poliolefina injertada está mezclada con una poliolefina no injertada, en dicho aglutinante.

2. Un aglutinante de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado porque dicha poliolefina injertada y dicha poliolefina no injertada son poliolefinas del mismo tipo, preferiblemente poliolefinas de tipo polietileno.

3. Un aglutinante de acuerdo con la reivindicación 1 ó 2, caracterizado porque comprende 30-70%, preferiblemente 40-60% y aún más preferiblemente 45-55%, en peso de la poliolefina injertada.

4. Un aglutinante de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque dicho aglutinante está constituido por una mezcla seca de dicha poliolefina injertada y dicha poliolefina no injertada.

5. Un aglutinante de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque dicho aglutinante está constituido por una mezcla compuesta de dicha poliolefina injertada y dicha poliolefina no injertada.

6. Un estratificado (10, 30, 40, 50) para envasado que comprende una película (11a) cubierta con óxido de silicio (13a), caracterizado porque comprende una capa (18a) de unión de un aglutinante de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1-5, aglutinante que está dispuesto para unir el óxido de silicio a una capa adyacente, en el estratificado.

7. Un estratificado para envasado de acuerdo con la reivindicación 6, caracterizado porque dicho aglutinante está presente en la capa (18a) de unión en 2-35 g/m^{2}, preferiblemente 5-30 g/m^{2} y aún más preferiblemente 10-25 g/m^{2}, calculado sobre la material seca.

8. Un estratificado para envasado de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 6 y 7, caracterizado porque dicha capa (18a) de unión está coextruida junto con una capa (22) poliolefínica que está libre de dicha poliolefina injertada, estando dispuesta la capa (18a) de unión en contacto con el óxido de silicio (13a).

9. Un estratificado para envasado de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 6-8, caracterizado porque comprende una capa (15) voluminosa de papel o cartulina, una primera capa (16) externa de una poliolefina termosellable y una segunda capa (17a) externa de una poliolefina termosellable sobre la cara opuesta del estratificado, segunda capa (17a) externa que comprende un material de metaloceno-polietileno.

10. Un estratificado para envasado de acuerdo con la reivindicación 9, caracterizado porque dicho material de metaloceno-polietileno es un material de metaloceno-polietileno de baja densidad, preferiblemente un material de metaloceno-polietileno lineal de baja densidad.

11. Un estratificado para envasado de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 9-10, caracterizado porque el peso base de la segunda capa (17a) externa es de 5 a 30 g/m^{2}, preferiblemente de 8 a 25 g/m^{2}, más preferiblemente de 10 a 20 g/m^{2}, calculado en seco.

12. Un estratificado para envasado de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 9-11, caracterizado por una tercera capa (17b) de una poliolefina termosellable, dispuesta en contacto directo con la segunda capa (17a) de una poliolefina termosellable y preferiblemente coextruida junto con ella.

13. Un estratificado para envasado de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 6-12, caracterizado porque la capa (13a) de barrera para los gases de SiOx está depositada mediante PECVD, en donde x = 1,7-2,0, y tiene un grosor de 5-50 nm (50-500 \ring{A}), preferiblemente 8-30 nm (80-300 \ring{A}).

14. Un estratificado para envasado de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 9-13, caracterizado porque la capa (13a) de barrera para los gases de SiOx, sobre la película (11a), hace frente a la capa (15) voluminosa de papel o cartulina y está situada entre la capa voluminosa de papel o cartulina y la segunda capa (17a) externa de una poliolefina termosellable.

15. Un estratificado para envasado de acuerdo con la reivindicación 14, caracterizado porque la capa (13a) de barrera para los gases de SiOx está unida directamente a la capa (15) voluminosa de papel o cartulina, mediante dicha capa (18a) de unión.

16. Un estratificado para envasado de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 9-13, caracterizado porque la capa (13a) de barrera para los gases de SiOx, sobre la película (11a), da la espalda a la capa (15) voluminosa de papel o cartulina y está situada entre la capa voluminosa de papel o cartulina y la segunda capa (17a) externa de una poliolefina termosellable.

\newpage

17. Un estratificado para envasado de acuerdo con la reivindicación 16, caracterizado porque la capa (13a) de barrera para los gases de SiOx está unida directamente a la segunda capa (17a) externa de una poliolefina termosellable, mediante dicha capa (18a) de unión.

18. Un estratificado para envasado de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 9-17, caracterizado porque comprende una segunda capa de barrera para los gases de SiOx (13b), revestida sobre una capa (11b) portadora de polímero, estando dispuestas las capas de barrera para los gases primera y segunda de SiOx sobre caras opuestas de la capa (15) voluminosa de papel o cartulina.

19. Un estratificado para envasado de acuerdo con la reivindicación 18 y una cualquiera de las reivindicaciones 9-15, caracterizado porque las capas (13a, 13b) de barrera para los gases de SiOx están situadas en el estratificado de modo que dan una a la otra.

20. Un recipiente (60) de envasado fabricado de un estratificado (10, 30, 40, 50) para envasado de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 6-19.