PT737566E - Um material multi-camada susceptivel de ser selado multiplas vezes e que contem uma camada que actua como barreira - Google Patents
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DESCRIÇÃO
UM MATERIAL MULTI-CAMADA SUSCEPTÍVEL DE SER SELADO MÚLTIPLAS VEZES E QUE CONTÉM UMA CAMADA QUE ACTUA COMO BARREIRA
ÂMBITO DA INVENÇÃO A presente invenção refere-se a materiais multi-camada apropriados à formação de embalagens flexíveis. Mais especificamente, a presente invenção refere-se a materiais multi-camada que resistem à acção agressiva dos produtos contendo um branqueador à base de hipocloreto.
ANTECEDENTES DA INVENÇÃO É conhecida uma grande variedade de materiais de embalagem. Vários destes materiais de embalagem são constituídos por diferentes camadas. As referidas diferentes camadas permitem que se obtenha um material compósito com uma combinação desejada de propriedades que de outro modo não estariam disponíveis com uma única camada de um único material.
Um material multi-camada disponível comercialmente e com uma boa relação custo-eficiência contém tereftalato de polietileno (=PET) laminado com um adesivo a uma camada de polietileno. De preferência, a referida camada de polietileno é feita de polietileno de baixa densidade (=LDPE). Usualmente o PET é a camada externa e o LDPE é a camada interna quando este material multi-camada é moldado numa embalagem, de preferência numa bolsa flexível ou num saco. Numa execução muito comum, as bolsas ou os sacos têm paredes rectangulares paralelas e opostas completamente unidas por vedação por acção do calor à volta dos seus extremos periféricos. Mais especificamente, as camadas internas das paredes opostas feitas de LDPE são seladas intimamente. A bolsa ou saco resultante é estanque e suficientemente resistente a furos, e por consequência completamente adequada para conter produtos líquidos.
Foi descoberto que tal embalagem se degrada quando contém um produto líquido com um branqueador à base de hipocloreto. De facto, a migração do referido branqueador à 1 base de hipocloreto, ou dos componentes do referido branqueador, através da referida camada de LDPE em direcção ao exterior dessa embalagem não é evitada, especificamente em direcção à camada de adesivo da referida embalagem. Por consequência, o referido adesivo que está entre a camada de LDPE e a camada de PET exterior é exposto ao referido branqueador ou ao(s) referido(s) componente(s) do branqueador. Como resultado, o referido adesivo pode ser decomposto, perdendo assim as suas propriedades de robustez. Por consequência, a camada de PET pode separar-se parcialmente ou completamente da camada de LLDPE. Eventualmente, as propriedades de armazenagem da referida embalagem são degradas, se não completamente perdidas.
As embalagens existentes tal como descritas nos documentos WO-A-9526268 ou EP-0119703 protegem a camada de adesivo com uma camada que actua como barreira. Contudo, isto torna a estrutura mais complexa. É por consequência um objectivo da presente invenção proporcionar um material multi-camada, cujas propriedades de armazenagem quando moldado numa embalagem não se degradem, quando a referida embalagem contém um produto líquido com um branqueador à base de hipocloreto.
SUMÁRIO DA INVENÇÃO A presente invenção é um material multi-camada para embalagem de produtos líquidos contendo um branqueador à base de hipocloreto. Este material multi-camada contém uma camada interior, uma camada de adesivo e uma camada exterior. A referida camada interna é feita de uma poliolefina susceptível de ser selada sob a acção do calor, e a referida camada externa é feita de material plástico susceptível de ser impresso. O referido material multi-camada contém ainda um meio que impede que o referido material multi-camada se degrade sob a acção agressiva do referido branqueador à base de hipocloreto ou dos componentes do referido branqueador de acordo com a reivindicação 1. De preferência, o referido material multi-camada de acordo com a presente invenção contém uma camada que actua como barreira e uma camada de adesivo resistente ao branqueador.
DESCRIÇÃO DETALHADA DA INVENÇÃO 2
No texto que se segue, o termo "agressiva” descreve a acção de decomposição exercida por pelo menos um componente do referido branqueador à base de hipocloreto numa camada do material multi-camada de acordo com a presente invenção, como a camada de adesivo. Em adição, no texto que se segue, “degradação” é o resultado da acção agressiva de pelo menos um componente do referido branqueador à base de hipocloreto numa camada do material multi-camada de acordo com a presente invenção, tal como a separação da camada externa da camada interna. O termo “degradação da embalagem” pode também significar que a embalagem perde o seu carácter estanque como consequência da acção agressiva do referido branqueador à base de hipocloreto. O material multi-camada de acordo com a presente invenção compreende uma camada externa, uma camada interna e uma camada de adesivo. A camada externa deverá ser susceptível de ser impressa. De facto, a referida camada externa é a camada mais exterior do referido material multi-camada quando o referido material multi-camada é moldado numa embalagem. Por consequência, materiais apropriados para a camada externa são materiais plásticos susceptíveis de serem impressos, como o polipropileno (=PP), o tereftalato de polipropileno (=PET), a poliamida, o poliestireno, o álcool etilvinílico (=EVOH), o policarbonato, o poli(cloreto de vinilo) (=PVC) ou o celofane. Os materiais plásticos susceptíveis de serem impressos mais adequados para a referida camada externa são o PP ou o PET.
Para facilitar o processo de impressão e/ou para assegurar uma deposição adequada das tintas de impressão na superfície plástica, a superfície do plástico susceptível de ser impressa é usualmente tratada com revestimentos electrostáticos ou pelo tratamento Corona. Quer o revestimento electrostático quer o tratamento Corona são métodos que são capazes de orientar as cargas eléctricas na superfície externa da camada. A orientação das cargas eléctricas dá origem a forças electrostáticas atractivas para a subsequente adesão das tintas. Mais especificamente, o revestimento electrostático é a aplicação de uma solução contendo iões metálicos na superfície exterior da camada externa. Por outro lado, o tratamento Corona é um método electrostático actuando também na superfície exterior da camada externa. A referida camada interna é feita de uma poliolefina susceptível se ser selada sob acção do calor. Uma poliolefina susceptível se ser selada sob acção do calor facilita a formação de uma embalagem. De facto, para formar uma embalagem é suficiente selar juntamente 3 a camada interior de uma primeira folha à referida camada interior de uma segunda folha através de um processo de vedação por acção do calor, sendo ambas as folhas feitas do material multi-camada de acordo com a presente invenção. De preferência, a referida poliolefina susceptível se ser selada sob acção do calor é o polietileno, mais preferentemente o polietileno de baixa densidade (=LDPE) ou o polietileno linear de baixa densidade (=LLDPE). Como uma opção preferível, o acetato de etilvinilo (=EVA) é adicionado à referida camada interna para baixar o seu ponto de fusão e facilitar consequentemente o processo de vedação sob acção de calor. De preferência, a referida camada interna feita de LDPE e LLDPE tem uma densidade de pelo menos 0,9 g/cm3 (grama por centímetro cúbico), estando mais preferentemente na gama entre 0,910 g/cm3 e 0,925 g/cm3. A espessura da referida camada interna é de preferência superior a 80 pm, estando mais preferentemente entre 95 pm e 105 pm.
Uma terceira camada a ser incluída neste contexto é uma camada de adesivo. A referida camada de adesivo fixa a referida camada externa à referida camada interna. De preferência, a referida camada de adesivo pode fixar a referida camada externa à referida camada interna através de um processo de laminação. Descobriu-se que as referidas camadas adesivas nas bolsas da técnica anterior são sensíveis ao branqueador à base de hipocloreto ou ao(s) componente(s) do referido branqueador à base de hipocloreto que são capazes de migrar através da referida camada interna. A referida camada de adesivo, exposta à acção agressiva do(s) referido(s) componente(s) do branqueador à base de hipocloreto, sofre decomposição. Por consequência, a camada exterior separa-se da camada interior. Assim sendo, o material multi-camada de acordo com a presente invenção contém ainda um meio que impede que o referido material multi-camada se degrade com a acção agressiva do referido branqueador à base de hipocloreto ou dos componentes do referido branqueador à base de hipocloreto.
Um meio que impede que o referido material multi-camada se degrade com a acção agressiva do referido branqueador à base de hipocloreto ou dos componentes do referido branqueador à base de hipocloreto de acordo com a presente invenção é um adesivo resistente ao branqueador à base de hipocloreto. O referido adesivo resistente ao branqueador é feito de um poliuretano de dois componentes. Estes adesivos feitos de poliuretano exibem um bom equilíbrio entre o desempenho e o custo. O adesivo de poliuretano de dois componentes contém como primeiro componente uma mistura de poliuretano, poliéster e outros ingredientes em menor quantidade. O segundo componente 4 contém isocianato como um co-reagente. Este co-reagente actua como um catalisador quando misturado com o primeiro componente do adesivo de poliuretano de dois componentes. A referida mistura do referido co-reagente com o referido primeiro componente melhora as propriedades de robustez do referido adesivo graças à formação controlada de ligações transversais na estrutura polimérica. Em adição, a mistura do referido co-reagente com o referido primeiro componente melhora a flexibilidade da camada de adesivo, reduzindo a possibilidade de quebras na própria camada de adesivo.
De preferência, o referido primeiro componente é primeiro misturado com o referido segundo componente do referido adesivo de poliuretano de dois componentes antes de o aplicar no referido material multi-camada. Uma vez aplicado no referido material multi-camada, tais adesivos requerem usualmente pelo menos 10 dias de envelhecimento para uma reticulação e polimerização apropriadas dos componentes do adesivo antes do referido material multi-camada ser processado e moldado numa embalagem. Um exemplo de um adesivo disponível comercialmente, que se descobriu ser apropriado, é o ET-691 produzido pela Morton GmbH, Beim Struckenberge 11, D-28239 Bremen, Alemanha. Descobriu-se que este adesivo é suficientemente resistente à acção agressiva do(s) componente(s) do branqueador à base de hipocloreto a serem aplicados no material multi-camada de acordo com a presente invenção.
Descobriu-se que a resistência do adesivo à acção agressiva do referido branqueador à base de hipocloreto ou do(s) componente(s) do referido branqueador pode ser aumentada quando o adesivo é aplicado acima de um determinado limiar de densidade superficial. A densidade superficial do referido adesivo é a quantidade de adesivo numa dada unidade de superfície, a partir daqui expressa em g/m2 (grama de adesivo por metro quadrado de camada de plástico). Consequentemente, a referida densidade superficial define também a espessura da referida camada de adesivo. O referido limiar de densidade superficial do referido adesivo depende principalmente do próprio tipo de adesivo e da difusividade dos referidos componentes do branqueador à base de hipocloreto do referido produto através da referida camada interna. Como um exemplo, usando um adesivo de poliuretano, uma camada interna tendo uma espessura de cerca de 100 pm e tendo um produto contendo branqueador à base de hipocloreto com uma concentração de cloro livre de até cerca de 5 150 g/l (gramas por litro), determinou-se um limiar de densidade superficial de pelo menos 2,5 g/m2, mais preferentemente de cerca de 4 g/m2.
Este limiar de densidade superficial foi determinado experimentalmente. Na prática, vários materiais multi-camada com camadas adesivas de densidades superficiais diferentes foram imersos num produto contendo o branqueador à base de hipocloreto. Após 3 semanas, o material multi-camada com a camada de adesivo de mais baixa densidade superficial não mostrando qualquer separação, determina o referido limiar de densidade superficial da referida camada de adesivo. Por consequência, como uma opção preferível para melhorar adicionalmente a resistência do referido material multi-camada ao branqueador à base de hipocloreto, a referida camada de adesivo pode ser aplicada acima do referido limiar de densidade superficial.
Em adição, foi descoberto que outro melhoramento diminuindo a sensibilidade do adesivo à acção agressiva do referido branqueador à base de hipocloreto ou ao(s) componente(s) do referido branqueador é obtido quando se atinge uma distribuição uniforme do referido adesivo. Daqui para a frente, uma distribuição uniforme significa que a espessura da camada é constante com um desvio permitido de menos de 50%, mais preferentemente de cerca de 10%. A uniformidade da referida camada de adesivo pode ser determinada experimentalmente. Uma forma possível é cortando o referido material multi-camada através da sua espessura para obter um corte transversal do referido material multi-camada ao longo da sua espessura. O referido corte transversal pode então ser analisado ao microscópio óptico. Pelo contrário, a microscopia laser confocal permite que se analise o mesmo corte transversal sem cortar previamente o referido material multi-camada através da sua espessura.
Uma camada de adesivo usualmente tem algumas imperfeições, como fendas, vazios e porosidade indesejada, em que as propriedades de robustez podem ser facilmente quebradas através de pressões mecânicas ou químicas. Descobriu-se que as camadas finas de adesivo estão mais sujeitas a perder as suas propriedades de robustez do que as camadas mais grossas. De facto, os substratos do adesivo na camada interior contendo imperfeições podem não estar suficientemente contrabalançados pelos substratos sem imperfeições que o rodeiam. Pelo contrário, camadas mais grossas têm melhores hipóteses de contrabalançar as referidas imperfeições nos substratos maiores, isto é, mais finas camadas de adesivo são mais susceptíveis de perder as suas propriedades de 6 robustez do que as camadas mais grossas. Por consequência, como outra execução preferível para melhorar adicionalmente a resistência do referido material multi-camada ao referido branqueador à base de hipocloreto, a referida camada de adesivo é distribuída uniformemente no referido material multi-camada.
Como um meio adicional que impede que o referido material multi-camada se degrade com a acção agressiva do branqueador à base de hipocloreto ou dos componentes do referido branqueador tem-se uma camada que actua como barreira. A referida camada que actua como barreira está localizada entre a referida camada interna e a referida camada de adesivo. De preferência, a referida camada barreira é feita de um material de poliolefina cuja densidade e espessura é suficiente para impedir a migração do branqueador através da referida camada barreira em direcção à referida camada de adesivo. De preferência, a referida camada barreira é feita de polietileno de média densidade (=MDPE) ou de alta densidade (=HDPE), ou de álcool etilvinílico (=EVOH), ou de misturas destes. De preferência, a referida barreira tem uma densidade superior a 0,9 g/cm3, mais preferentemente na gama entre 0,926 g/cm3 e 0,97 g/cm3, mais preferentemente entre 0,926 g/cm3 e 0,965 g/cm3. De preferência, a espessura da referida camada barreira está entre 5 pm e 95 pm, mais preferentemente entre 30 pm e 60 pm. Descobriu-se que o referido material multi-camada contendo a referida camada barreira de acordo com a presente invenção reduz a migração do conteúdo de branqueador à base de hipocloreto ou do(s) componente(s) do branqueador em direcção à camada de adesivo.
De preferência, a referida camada barreira é co-extrudida com a referida camada interna, formando uma camada co-extrudida. Então a referida camada externa é fixada à referida camada co-extrudida pela referida camada de adesivo. De facto, o lado oposto feito da referida camada interna é mais adequado à vedação sob a acção do calor no que respeita à referida camada barreira, dado que uma mais baixa energia de vedação é necessária para a referida camada interna. Para melhorar a resistência do referido material multi-camada ao referido branqueador à base de hipocloreto, a referida camada de adesivo pode ser uma camada de adesivo resistente ao referido branqueador à base de hipocloreto tal como acima descrito, e/ou o referido adesivo é aplicado acima do limiar da densidade superficial tal como anteriormente descrito, e/ou o referido adesivo é distribuído uniformemente tal como acima descrito. 7
Tal como anteriormente descrito, a referida camada barreira está localizada entre a referida camada interna e a referida camada de adesivo do material multi-camada para proteger a referida camada de adesivo. Mais especificamente, a referida camada barreira protege a referida camada de adesivo quando o referido material multi-camada é moldado numa embalagem contendo um produto compreendendo um branqueador à base de hipocloreto. De facto, foi descoberto que o branqueador à base de hipocloreto ou o(s) componente(s) do branqueador compreendidos no referido produto são capazes de migrar através da referida camada interna feita de LDPE tal como acima descrito. Pelo contrário, a referida camada barreira é capaz de reduzir substancialmente a migração em direcção à referida camada de adesivo. Caso contrário, sem a referida camada barreira a referida camada de adesivo estaria exposta a grandes quantidades de branqueador à base de hipocloreto ou de componente(s) de branqueador à base de hipocloreto agressivos que são capazes de decompor o referido adesivo, e eventualmente destruir pelo menos parcialmente as propriedades de robustez do referido adesivo. Por consequência, a referida camada externa iria separar-se da referida camada barreira interior co-extrudida. A correspondente embalagem pode perder, por exemplo, o seu carácter estanque em poucos dias. Assim sendo, a referida camada barreira é capaz de aumentar substancialmente a resistência do referido material multi-camada ao referido branqueador à base de hipocloreto.
Como uma outra opção preferível de acordo com a presente invenção, o referido material barreira pode ser colocado entre a referida camada interna e uma camada intermédia. A referida camada intermédia é de preferência feita de poliolefina de baixa densidade. De preferência, a referida camada intermédia é feita do mesmo material que a referida camada interna. Esta camada intermédia aumenta ainda a espessura e as propriedades de barreira da camada interna e da camada barreira do referido material multi-camada de uma forma eficiente em termos de custo. A espessura da referida camada intermédia está entre 5 pm e 50 pm, mais preferentemente entre 20 pm e 40 pm.
Noutra opção preferível, a espessura da parede da camada interna feita de LDPE é aumentada. Desta forma, a permeabilidade da camada interna ao branqueador à base de hipocloreto pode ser mais reduzida, de modo a atingir a permeabilidade abaixo do limiar para a degradação da camada de adesivo. De preferência, a espessura da referida camada de LDPE está acima de 100 pm, e mais preferentemente entre 150 pm e 200 pm. 8 O referido material multi-camada da presente invenção é flexível. Isto significa que o referido material multi-camada pode ser significativamente dobrado sem se causarem quaisquer danos permanentes no próprio material multi-camada. Não obstante, foi descoberto que o material multi-camada de acordo com a presente invenção é mais resistente à formação de rugas e de furos que o material multi-camada da técnica anterior sem a referida camada barreira. Em adição, foi descoberto que a permeabilidade da água no referido material multi-camada de acordo com a presente invenção é reduzida com respeito ao material multi-camada da técnica anterior sem a referida camada barreira. Por consequência, o referido material multi-camada de acordo com a presente invenção proporciona melhores propriedades de armazenagem para produtos líquidos relativamente ao material multi-camada da técnica anterior sem a referida camada barreira.
Quando o referido material multi-camada de acordo com a presente invenção é moldado numa embalagem, a referida embalagem é capaz de conter um produto liquido contendo branqueador à base de hipocloreto. De preferência, o referido branqueador à base de hipocloreto tem uma concentração de cloro livre de até 150 g/l, mais preferentemente um branqueador à base de hipocloreto tem uma concentração de cloro livre na gama entre 25 g/l e 50 g/l.
De preferência, o referido produto liquido pode ser uma composição detergente. A referida composição detergente pode ser usada na limpeza de roupa, loiça ou superfícies duras. O material multi-camada da presente invenção pode ser moldado numa embalagem. A referida embalagem é formada através de vedação sob acção do calor. De preferência, a preparação de uma embalagem a partir do referido material multi-camada de acordo com a presente invenção compreende os seguintes passos: A) co-extrusão da referida camada barreira com a referida camada interna, ou como uma opção, co-extrusão da referida camada barreira entre a referida camada interna e a referida camada intermédia; B) laminação da referida camada co-extrudida de A) com uma camada externa interpondo uma camada de adesivo entre a referida camada externa e a referida camada co- 9 extrudida de A) para formar um material multi-camada de acordo com a presente invenção; C) depois de pelo menos 10 dias de envelhecimento de B), o referido material multi-camada de acordo com a presente invenção é cortado numa folha com as dimensões desejadas; D) pelo menos duas das referidas folhas de iguais dimensões são posicionadas uma contra a outra de modo a que as referidas camadas internas contactem entre si; E) as referidas folhas de D) são moldadas numa bolsa ou saco, selando pela acção do calor as referidas folhas ao longo dos seus extremos periféricos, com excepção da porção ao longo dos referidos extremos periféricos destinada ao enchimento, de modo a permitir o posterior enchimento da referida bolsa ou saco; F) procede-se ao enchimento da referida bolsa ou saco com o produto liquido contendo o branqueador à base de hipocloreto; G) a referida bolsa ou saco é fechada completamente por vedação por acção do calor ao longo da referida porção de enchimento.
Lisboa, --:3 MAR. 2000
Por THE PROCTER & GAMBLE COMPANY
Agente Oficial da Propriedade Industriai Arco da Conceição. 3,1?- 1100 LISBOA 10
Claims (13)
- REIVINDICAÇÕES 1. Material multi-camada para embalagem de produtos líquidos contendo um branqueador à base de hipocloreto, sendo o referido material multi-camada constituído por uma camada interior, uma camada de adesivo e uma camada exterior, sendo a referida camada interna feita de uma poliolefina susceptível de ser selada sob acção do calor, e sendo a referida camada externa feita de material susceptível de ser impresso, contendo o referido material multi-camada ainda um meio que impede que o referido material multi-camada se degrade com a acção agressiva do referido branqueador à base de hipocloreto ou dos componentes do referido branqueador à base de hipocloreto, caracterizado pelo facto do referido meio conter a referida camada de adesivo que é feita de um adesivo resistente ao branqueador, em que o referido adesivo resistente ao branqueador à base de hipocloreto é um adesivo de poliuretano de dois componentes.
- 2. Material multi-camada de acordo com a reivindicação 1 caracterizado pelo facto do referido meio conter uma camada barreira que é feita de um material de poliolefina com uma densidade superior a 0,9 g/cm3 e da referida camada barreira ter uma espessura entre 5 pm e 95 μίτι que é suficiente para reduzir a migração do referido branqueador à base de hipocloreto através da referida camada barreira em direcção à referida camada de adesivo, e a referida camada barreira estar localizada entre a referida camada interna e a referida camada de adesivo.
- 3. Material multi-camada de acordo com a reivindicação 2 caracterizado pelo facto da referida camada barreira ser feita de um material seleccionado de entre o grupo consistindo do polietileno de média ou alta densidade, do álcool etilvinílico e de misturas destes.
- 4. Material multi-camada de acordo com qualquer das reivindicações precedentes caracterizado pelo facto da referida camada de adesivo estar uniformemente distribuída na referida camada de adesivo, tendo uma espessura com um desvio permitido inferior a 50%.
- 5. Material multi-camada de acordo com qualquer das reivindicações precedentes caracterizado pelo facto do referido adesivo ser aplicado acima do limiar de densidade superficial de 2,5 g/m2. 1
- 6. Material multi-camada de acordo com as reivindicações 2 a 5 caracterizado pelo facto do referido material multi-camada conter ainda uma ou mais camadas intermédias feitas de poliolefina, e da referida camada intermédia estar localizada entre a referida camada de adesivo e a referida camada barreira.
- 7. Material multi-camada de acordo com qualquer das reivindicações precedentes caracterizado pelo facto da referida camada externa ser feita de plástico susceptível de ser impresso.
- 8. Material multi-camada de acordo com a reivindicação 7 caracterizado pelo facto do referido plástico susceptível de ser impresso ser seleccionado de entre o grupo constituído por tereftalato de polietileno, polipropileno, poliamida, poliestireno, álcool etilvinílico, policarbonato, poli(cloreto de vinilo) e celofane.
- 9. Material multi-camada de acordo com qualquer das reivindicações precedentes caracterizado pelo facto da referida camada interna ser feita de polietileno de baixa densidade.
- 10. Material multi-camada de acordo com qualquer das reivindicações precedentes caracterizado pelo facto do referido branqueador à base de hipocloreto ter uma concentração de cloro livre até 150 g/l, estando de preferência na gama entre 25 g/l e 50 g/l.
- 11. Embalagem flexível feita de um material multi-camada de acordo com qualquer das reivindicações precedentes caracterizada pelo facto da referida embalagem conter pelo menos duas folhas do referido material multi-camada, sendo as referidas folhas seladas sob acção do calor ao longo dos seus extremos periféricos.
- 12. Embalagem flexível de acordo com a reivindicação 11 caracterizada pelo facto da referida embalagem se destinar ao enchimento com um produto contendo um branqueador à base de hipocloreto. 2
- 13. Embalagem flexível de acordo com as reivindicações 11 e 12 caracterizada pelo facto do referido branqueador à base de hipocloreto ter uma concentração de cloro livre de até 150 g/l, estando de preferência na gama entre 25 g/l e 50 g/l. Lisboa, '-;3 MAR, 2000 Por THE PROCTER & GAMBLE COMPANYArco da Conceição, 3,1?- 1100 LISBO/··. 3
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