BR112012019415B1

BR112012019415B1 - processo de abertura fácil de uma tampa termoselada sobre o bocal de um recipiente em vidro e recipiente correspondente

Info

Publication number: BR112012019415B1
Application number: BR112012019415A
Authority: BR
Inventors: Chauvet Boris; Martin Eric; Mertz Frédéric
Original assignee: Saint Gobain Emballage
Priority date: 2010-02-03
Filing date: 2011-01-26
Publication date: 2020-04-22
Also published as: RU2566311C2; FR2955844A1; RU2012137208A; AR080053A1; US9302837B2; FR2955844B1; ES2441812T3; EP2531419B1; CL2012002176A1; WO2011095726A1; BR112012019415A2; PT2531419E; UA106648C2; US20130036715A1; EP2531419A1

Abstract

processo de abertura fácio de uma tampa termochumbada sobre o bocal de um recipiente em vidro e recipiente correspondente. a presente invenção tem por objeto: - um processo de abertura de uma tampa que compreende uma folha metálica e uma curva de resina termoplástica por intermediário da qual a tampa é termochumbada oferecendo um fechamento estanque do pote ou do recipiente equivalente em vidro, caracterizado pelo fato de as forças de arrancamento inicial e final serem de no máximo 28n, quando de uma retirada da tampa a 90ºc a uma velocidade de 300 mm/min;- um pote ou recipiente equivalente em vidro apto à aplicação desse processo, caracterizado pelo fato de o revestimento de primário de termochumbamento compreender um material orgânico e/ou mineral ao qual são incorporadas cargas minerais e/ou orgânicas; e - a aplicação desse processo ou desse pote ou recipiente equivalente em vidro à embalagem de produtos agroalimentícios.

Description

(54) Tftulo: PROCESSO DE ABERTURA FÁCIL DE UMA TAMPA TERMOSELADA SOBRE O BOCAL DE UM RECIPIENTE EM VIDRO E RECIPIENTE CORRESPONDENTE (51) Int.CI.: B65D 77/20.

(30) Prioridade Unionista: 03/02/2010 FR 1050738.

(73) Titular(es): SAINT-GOBAIN EMBALLAGE.

(72) Inventor(es): ERIC MARTIN; BORIS CHAUVET; FREDERIC MERTZ.

(86) Pedido PCT: PCT FR2011050148 de 26/01/2011 (87) Publicação PCT: WO 2011/095726 de 11/08/2011 (85) Data do Início da Fase Nacional: 02/08/2012 (57) Resumo: PROCESSO DE ABERTURA FÁCIO DE UMA TAMPA TERMOCHUMBADA SOBRE O BOCAL DE UM RECIPIENTE EM VIDRO E RECIPIENTE CORRESPONDENTE. A presente invenção tem por objeto: - um processo de abertura de uma tampa que compreende uma folha metálica e uma curva de resina termoplástica por intermediário da qual a tampa é termochumbada oferecendo um fechamento estanque do pote ou do recipiente equivalente em vidro, caracterizado pelo fato de as forças de arrancamento inicial e final serem de no máximo 28N, quando de uma retirada da tampa a 90°C a uma velocidade de 300 mm/min;- um pote ou recipiente equivalente em vidro apto à aplicação desse processo, caracterizado pelo fato de o revestimento de primário de termochumbamento compreender um material orgânico e/ou mineral ao qual são incorporadas cargas minerais e/ou orgânicas; e - a aplicação desse processo ou desse pote ou recipiente equivalente em vidro à embalagem de produtos agroalimentícios.

1/7 “PROCESSO DE ABERTURA FÁCIL DE UMA TAMPA TERMOSELADA SOBRE O BOCAL DE UM RECIPIENTE EM VIDRO E RECIPIENTE CORRESPONDENTE” [0001] A presente invenção se refere às embalagens em vidro (potes, frascos de boca larga, garrafa, jarros,...) que possuem bocais constituindo uma superfície de geometria qualquer (anelar, oval, aproximadamente retangular ou outras) e sobre a qual é termoselada uma tampa metálica proporcionando um fechamento estanque. [0002] O bocal é inicialmente revestido de uma camada de primer de termo selagem, enquanto que a tampa compreende uma camada de resina termoplástica que permite a termo selagem pela aplicação de uma temperatura suficiente e de uma pressão.

[0003] Os problemas que o utilizador desta técnica confronta são de várias ordens. [0004] É sabido que é primordial garantir um fechamento estanque durável nas condições de utilização do produto embalado, podendo compreender variações de temperatura, até mesmo transformações biológicas de fermentação... A conservação do produto no respeito das condições prescritas para esse efeito também deve ser garantida.

[0005] O problema maior causado por esta técnica reside na força frequentemente muito grande a ser exercida para abrir a embalagem por ruptura da tampa. Esta grande força pode tornar a operação difícil para uma jovem criança ou uma pessoa relativamente fraca. Além disso, esta dificuldade de abertura gera frequentemente o rasgo da tampa em vários pedaços, acompanhado de resíduos de resina termoplástica da tampa deixados pela adesão sobre a superfície de termo selagem. [0006] Pode-se pensar em implementar tampas complexas de múltiplas camadas poliméricas integrando uma camada com ruptura coesa, mas a superfície de termo selagem da embalagem aberta apresenta também resíduos aderentes de resina termoplástica provenientes da tampa.

[0007] Os inventores têm, portanto, como objetivo resolver esses problemas. [0008] Foi conseguido pela invenção que tem como objeto um método de abertura de uma tampa compreendendo uma folha metálica e uma camada de resina termoplástica por meio da qual a tampa é termoselada sobre o bocal de um pote ou

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2/7 um recipiente equivalente em vidro, o bocal estando previamente revestido de um primer de termo selagem, a tampa termoselada visando um fechamento estanque do pote de vidro ou recipiente equivalente; esse método se distingue pelo fato de que as forças de ruptura inicial e final são no máximo de 30N, no momento da abertura da tampa à 90° a uma velocidade de 300mm/min.

[0009] Assim, a abertura da embalagem é fácil, mesmo para pessoas relativamente fracas, e evita-se o rasgamento da tampa em vários pedaços no momento da ruptura. Esta abertura fácil é agora obtida satisfazendo as exigências de estanqueidade durável requisitadas para todos os conteúdos, particularmente alimentares.

[0010] De acordo com as características preferidas do método da invenção:

- as forças de ruptura inicial e final são no máximo 28, de preferência 25N;

- a abertura da tampa não deixa nenhum resíduo de sua camada de resina termoplástica sobre o bocal do recipiente de vidro.

[0011] A invenção possui também como objeto um pote ou recipiente equivalente (frasco, garrafa, jarro...) em vidro apto à implantação do método acima descrito, caracterizado pelo fato de que o revestimento do primer de termo selagem compreende um material orgânico e/ou inorgânico ao qual são incorporadas cargas inorgânicas e/ou orgânicas.

[0012] Em uma implementação particularmente interessante, o dito material orgânico é o produto de secagem de uma dispersão aquosa de copolímero etilenoácido acrílico cujas funções ácido carboxílico são parcialmente ou totalmente neutralizadas. Este material orgânico pode estar puro ou associado a, pelo menos, outro material orgânico e/ou inorgânico - além das cargas - no primer de termo selagem. Este copolímero é solido e estável na suspensão à temperatura ambiente; a execução por via aquosa é vantajosa.

[0013] Além disso, o pote revestido de um primer de termo selagem assim obtido pode ser entregue a seu utilizador-preenchedor imediatamente, o que elimina a necessidade de estocagem de volumes mais ou menos grande de potes antes da entrega.

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3/7 [0014] 0 primer de termo selagem pode conter cargas inorgânicas ou orgânicas de uma só ou de várias naturezas químicas, unicamente cargas inorgânicas ou orgânicas ou as duas associadas.

[0015] De preferência, as ditas cargas inorgânicas são incorporadas às dispersões do primer de termo selagem na forma de agregados ou de pós de partículas sólidas de tamanhos compreendidos entre 1nm e 20pm, de preferência entre 150 nm e 10 pm, de um ou vários materiais escolhidos entre argilas, caulina, mica, talco, silica, carbonates ou sulfatos de alcalino-terrosos, óxidos metálicos.

[0016] Quando as cargas orgânicas são empregadas, elas são de natureza química diferente daquela do primer de termo selagem (ou seja, do material o constituindo com exceção das cargas) assim como da resina termoplástica da tampa, apresentando uma temperatura de fusão superior àquela desses dois constituintes e consistem de partículas de tamanhos compreendidos entre 1nm e 20pm, de preferência entre 150nm e 10pm. As referidas cargas orgânicas compreendem de preferência um ou vários polímeros montados na forma de copolímeros, de polímero de enxerto, de liga ou de estrutura casca-núcleo escolhidos entre polietileno de alta densidade (PEAD), polipropileno (PP), poliestireno (PS), poliamida (PA), poliéster, fluoreto de polivinilideno (PVDF), politetrafluor etileno (PTFE), poli(etileno glicol) (PEG), poli(tereftalato de etileno) (PET), polimetachlato de metila (PMMA), poliéter éter cetona (PEEK).

[0017] A espessura do revestimento do primer de termo selagem seco sobre o bocal do recipiente em vidro é convenientemente

- no mínimo igual a 0,2, de preferência 0,9 e de maneira particularmente preferida 1,5pm;

- no máximo igual a 4, de preferência 3 e de maneira particularmente preferida 2pm.

[0018] Outro objeto da invenção reside na aplicação de um método, ou de um pote ou de um recipiente equivalente em vidro descrito anteriormente, à embalagem de produtos agroalimentares, como laticínios ou a base de frutas, de carne (patê...). De fato, a invenção permite assegurar a conservação do conteúdo respeitando as

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4/7 condições particularmente de temperaturas prescritas para este efeito, e a estanqueidade da embalagem nas referidas condições de conservação do conteúdo. [0019] A invenção é agora ilustrada pelos exemplos seguintes.

[0020] EXEMPLO 1 COMPARATIVO [0021] Utiliza-se

- um pote em vidro padronizado de tipo pote de iogurte possuindo um diâmetro do anel externo de 54.4mm e uma largura de bocal de 4.2mm, e

- uma tampa composta de uma folha de alumínio de 47pm de espessura e de uma camada de resina termoplástica depositada a 30g/m², comercializada pela sociedade Alcan Packaging sob a referência Aluthène® 50 II E 114/2.

[0022] Deposita-se no rolo um revestimento de primer de termo selagem sobre o bocal do pote. Qualquer outro método por contato, como por imersão, pincel, estampa... ou sem contato, como projeção, pulverização ... podem ser empregados.

[0023] O primer de termo selagem é orgânico e consiste em uma dispersão aquosa de copolímero linear aleatório etileno-ácido acrílico de peso molecular médio em peso Mwde aproximadamente 33000g/mol expresso em equivalente poliestireno. O copolímero compreende 9,1% unidades de ácido acrílico, 90,9% de unidades de etileno. As funções ácido carboxílico do ionômero poli(etileno-ácido carboxílico) são neutralizadas a 100% ao amoníaco. O pH da suspensão é ajustado entre 8,5 e 9. Seguindo o método de aplicação utilizado, o extrato seco do primer de termo selagem implementado varia de 0,2 a 10% em massa; aqui é de 9,5% em massa.

[0024] Este material apresenta um grande pico de fusão entre 70 e 95°C (Differential Scanning Calorimetry - DSC - 15°C/min). O perfil infravermelho de um extrato seco deste material apresenta uma razão de picos C-H (3 020 - 2 736 cm’¹) sobre C=O (1 772 - 1 633 cm’¹) de 3,2.

[0025] A superfície de termo selagem do pote em vidro é recoberta ao rolo de uma camada uniforme de primer de uma espessura seca média de 1,8 pm.

[0026] A termo selagem é realizado de acordo com as definições padrão aplicadas em condições industriais, por meio de um termo selador de cabeça flexível proporcionando um impulso de cerca de 1560N. A cabeça é aquecida a 250°C, de

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5/7 forma que a temperatura na interface pote/tampa atinja 149 a 155°C para uma duração de aplicação de pressão pela cabeça aquecida de 1,5s.

[0027] O sistema assim montado é estanque.

[0028] As forças de ruptura são medidas pela ruptura a 90°C a uma velocidade de 300 mm/min. O perfil típico conhecido de ruptura sobre esse tipo de sistema pode ser descrito de acordo com três forças: a força de ruptura inicial (Al), a força de escoamento (FE) e a força de ruptura final (AF).

[0029] Os valores indicados a seguir são, como nos exemplos seguintes, os valores médios de seis potes:

AI=39N

FE=26N

AF=50.6N.

A média de Al e AF é de 44,8N. A ruptura da tampa é, portanto, relativamente difícil.

[0030] EXEMPLO 2 [0031] Reproduz-se o exemplo 1, com a diferença de que o primer de termo selagem é misturado a uma suspensão de cloisite Na⁺ previamente dispersada em um desfloculador em água deionizada a uma velocidade compreendida entre 500 e 1000rpm durante 10 minutos. Os extratos secos na mistura obtida são de 9,5% em massa de primer e de 0,6% em massa de cloisite Na⁺.

[0032] Deposita-se no rolo uma camada homogênea de espessura seca média de 1.8pm.

Mede-se

Al = 20,6 N

FE = 10,5 N

AF = 17,2 N.

[0033] A média de Al e AF é de 18,9 N, correspondendo a uma ruptura de tampa relativamente fácil, a adição de cloisite Na⁺ tendo permitido diminuir em mais de 50% a força necessária para este propósito (a comparar com a do exemplo comparativo 1). [0034] A tampa não rasga na ruptura, depois do qual não se observa sobre o pote

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Q/7 nenhum resíduo de resina termoplástica originária da tampa. Logo, a abertura da embalagem pode ser descrita como limpa.

[0035] Exemplo 3 [0036] O exemplo 1 é repetido com a diferença que o primer de termo selagem é misturado sob agitação magnética a uma suspensão aquosa de pH 8,5 de politetrafluoretileno (PTFE) cujas partículas têm um tamanho médio de 155nm e contendo um tensoativo que não interfere com a adesão sobre o vidro. Os extratos secos obtidos na mistura são de 9,5% em massa de primer e de 4,5% em massa de PTFE.

[0037] Deposita-se no rolo um revestimento homogêneo de espessura média seca idêntica a dos exemplos precedentes.

Mede-se

Al = 26 N

FE = 9,1 N

AF = 24,6 N.

[0038] A média de Al e AF é de 25,3 N, correspondendo a uma ruptura da tampa relativamente fácil, a adição de PTFE tendo permitido diminuir em mais de 40% a força necessária para este fim.

[0039] Os mesmos comentários que os do exemplo 2 se aplicam.

[0040] EXEMPLO 4 [0041] O exemplo 1 é repetido com a diferença de que o primer de termo selagem é misturado sob agitação magnética às suspensões de cloisite Na⁺ e de PTFE dos exemplos 2 e 3. Os extratos secos obtidos na mistura são de 9,5% em massa de primer, 0,38% em massa de cloisite Na⁺ e de 3% em massa de PTFE.

[0042] A formulação é depositada de acordo com o mesmo método e a mesma espessura que os exemplos precedentes.

Mede-se

Al = 13,5 N

FE = 4,7 N

AF = 16 N.

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7/7 [0043] A média de Al e AF é de 14,8 N, correspondendo a uma ruptura de tampa muito fácil, a adição conjunta de cloisite Na⁺ e de PTFE tendo permitido diminuir em mais de 65% a força necessária para esta finalidade.

[0044] Os mesmos comentários do exemplo 2 se aplicam.

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Claims

REIVINDICAÇÕES

1. Processo de abertura de uma tampa, compreendendo uma folha metálica e uma camada de resina termoplástica por intermédio da qual a tampa é termoselada sobre o bocal de um pote de vidro ou recipiente equivalente, bocal esse previamente revestido de um primer de termo selagem, a tampa termoselada oferecendo um fechamento estanque do pote de vidro ou recipiente equivalente, caracterizado pelo fato de as forças de ruptura inicial e final serem de no máximo 30 N, quando de uma retirada da tampa a 90 °C a uma velocidade de 300 mm/min, em que o primer de termo selagem compreende um material orgânico e/ou inorgânico ao qual são incorporadas cargas inorgânicas e/ou orgânicas.
2. Processo, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de as forças de ruptura inicial e final serem de no máximo 28.
3. Processo, de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes, caracterizado pelo fato de a abertura da tampa não deixar nenhum resíduo dessa camada de resina termoplástica sobre esse bocal.
4. Pote de vidro ou recipiente equivalente apto à implementação de um processo como definido em qualquer uma das reivindicações precedentes, no qual o dito bocal é revestido com um primer de termo selagem, caracterizado pelo fato de o primer de termo selagem compreender um material orgânico e/ou inorgânico ao qual são incorporadas cargas inorgânicas e/ou orgânicas.
5. Pote de vidro ou recipiente equivalente, de acordo com a reivindicação 4, caracterizado pelo fato de esse material orgânico ser o produto de secagem de uma dispersão aquosa de copolímero etileno-ácido acrílico, cujas funções ácido carboxílico são parcial ou totalmente neutralizadas.
6. Pote de vidro ou recipiente equivalente, de acordo com uma das reivindicações 4 ou 5, caracterizado pelo fato de essas cargas inorgânicas serem incorporadas às dispersões de primer de termo selagem sob a forma de agregados ou de pó de partículas sólidas de tamanhos compreendidos entre 1 nm e 20 pm, de um ou vários materiais escolhidos dentre as argilas, caulim, mica, talco, sílicas, carbonatos ou sulfatos de alcalino- terroso, óxidos metálicos.

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7. Pote de vidro ou recipiente equivalente, de acordo com qualquer uma das reivindicações 4 a 6, caracterizado pelo fato de essas cargas orgânicas serem de natureza química diferente daquela do primer de termo selagem e da resina termoplástica da tampa, apresentarem uma temperatura de fusão superior àquela desses dois constituintes e consistirem em partículas de tamanhos compreendidos entre 1 nm e 20 pm.
8. Pote de vidro ou recipiente equivalente, de acordo com a reivindicação

7, caracterizado pelo fato de essas cargas orgânicas compreenderem um ou vários polímeros montados sob a forma de copolímeros, de polímero enxertado, de liga ou de estrutura core-shell escolhidos dentre os polietilenos alta densidade (PEHD), polipropileno (PP), poliestireno (PS), poliamida (PA), poliéster, polifluoreto de vinilideno (PVDF), politetrafluoro etileno (PTFE), poli(etileno glicol) (PEG), poli(tereftalato de etileno) (PET), polimetacrilato de metila (PMMA), poliéter éter cetona (PEEK).
9. Pote de vidro ou recipiente equivalente, de acordo com qualquer uma das reivindicações 4 a 8, caracterizado pelo fato de a espessura de revestimento de primer de termo selagem seco sobre o bocal ser pelo menos igual a 0,2.
10. Pote de vidro ou recipiente equivalente, de acordo com qualquer uma das reivindicações 4 a 9, caracterizado pelo fato de a espessura de revestimento de primer de termo selagem seco sobre o bocal ser no máximo igual a 4.
11. Pote de vidro ou recipiente equivalente, de acordo com qualquer uma das reivindicações 4 a 10, caracterizado pelo fato de ser uma embalagem de produtos agroalimentícios.

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