ES2243705T3

ES2243705T3 - Procedimiento para preparar una pelicula laminada, termoformada.

Info

Publication number: ES2243705T3
Application number: ES02715569T
Authority: ES
Inventors: Paul John Duffield; Geoffrey Robert Hammond
Original assignee: Reckitt Benckiser UK Ltd
Current assignee: Reckitt Benckiser UK Ltd
Priority date: 2001-01-26
Filing date: 2002-01-24
Publication date: 2005-12-01
Anticipated expiration: 2022-01-24
Also published as: DE60205458T2; ATE301540T1; GB2372478A; EP1360059B1; EP1360059A1; WO2002058910A1; US20050056364A1; GB0201542D0; GB2372478B; US7219484B2; DE60205458D1

Abstract

Un procedimiento para preparar una película laminada, termomoldeada y soluble en agua que comprende: a. soplar una composición formadora de películas de poli(alcohol vinílico) para formar una burbuja; b. colapsar la burbuja para formar una pila de películas que comprende varias láminas; y c. calentar dicha pila de películas a una temperatura de 90 a 130ºC en un molde para termomoldear dicha pila de películas y adherir las láminas juntas.

Description

Procedimiento para preparar una película laminada, termoformada.

La presente invención se refiere a películas termomoldeadas y contenedores, en particular a un procedimiento para producir películas laminadas termomoldeadas y contenedores que contienen películas laminadas termomoldeadas.

Se sabe que las películas laminadas son adecuadas para su utilización en envasado. En algunos casos puede ser ventajoso utilizar un laminado de dos películas. Por ejemplo, el documento GB-A-2.224.258 muestra que una película laminada puede utilizarse para envasar un producto químico peligroso disuelto o disperso en un líquido o un gel. Mientras que una única película puede presentar poros, es improbable que dos películas en un laminado presenten poros que coincidan. Así se reduce el riesgo de fuga utilizando una película laminada. Según el documento GB-A-2.224.258, las láminas de la película laminada se elaboran adecuadamente por diferentes técnicas, tales como extrusión o moldeo, ya que las películas elaboradas por métodos diferentes pueden tener propiedades ventajosas. Sin embargo, las películas laminadas producidas utilizando técnicas diferentes tienen la desventaja de que son caras de producir.

Cuando se utiliza una película con una finalidad de envasado, puede ser apropiado utilizar una película razonablemente gruesa, particularmente cuando la película está termomoldeada ya que el grosor de la película se reduce en algunos lugares durante el procedimiento de termomoldeo. Sin embargo, tal película es difícil de producir mediante los procedimientos convencionales de soplado o moldeo. Las películas producidas por estos procedimientos carecen de al menos uno entre grosor uniforme, contenido de humedad y consistencia, y también pueden tener una gran proporción de ojos de pez.

Sería deseable tener un procedimiento para preparar una película que tiene un grosor adecuado que sea uniforme y consistente y que no tenga una gran proporción de ojos de pez, independientemente de su grosor.

El documento US-5.760.118 describe la preparación de una película de ácido poliláctico o glicólico mediante técnicas de soplado.

La presente invención proporciona un procedimiento para preparar una película laminada, termomoldeada y soluble en agua que comprende:

a.: soplar una composición formadora de películas de poli(alcohol vinílico) (PVOH) para formar una burbuja;

b.: colapsar la burbuja para formar una pila de películas que comprende varias láminas; y

c.: calentar dicha pila de películas a una temperatura de entre 90 a 130ºC en un molde para termomoldear dicha pila de películas y adherir las láminas juntas.

El procedimiento de la presente invención permite la producción de una película laminada termomoldeada en una etapa a partir de una pila de películas o a partir de una composición formadora de películas. Esto evita la utilización de una etapa adicional que utiliza calentamiento o adhesivos, junto con presión o vacío, para laminar las películas. Esto reduce el desembolso de capital y otros costes, así como reduce la complejidad y el tiempo de producción, en comparación con los procedimientos conocidos, proporcionando aún los beneficios previamente atribuidos a las películas laminadas. También es posible utilizar aparatos relativamente sencillos de soplado y termomoldeo.

La presente invención produce una película mediante una técnica convencional de soplado, que es bien conocida para los expertos en la técnica. Sin embargo, en la técnica anterior, la burbuja se corta y se abre para producir una única lámina de película. Generalmente se usan etapas para asegurar que las superficies interiores de la burbuja no se pegan entre ellas, por ejemplo introduciendo una pequeña cantidad de almidón, tal como almidón de maíz, talco o estearato de magnesio dentro de la burbuja. Por el contrario, en la presente invención, la película se colapsa para formar una burbuja aplastada quedando los lados de la burbuja aplastada uno sobre el otro para formar una pila de películas (denominada "lámina aplanada"). La pila de películas puede pasarse opcionalmente a través de rodillos de laminación para asegurar que la pila no se deshaga inmediatamente. Generalmente, la pila de películas constará de dos láminas, pero si la burbuja se pliega apropiadamente la pila de películas puede constar de más de dos láminas, por ejemplo cuatro o seis láminas. Los lados de la burbuja colapsada se pueden recortar o se dejan si no interfieren en el procesamiento posterior de la pila de películas. Debido a que la pila de películas se produce a partir de una burbuja colapsada, las láminas son idénticas entre sí, teniendo la misma composición. Cada lámina de película puede ser sin orientación, estar orientada monoaxialmente u orientada biaxialmente. Las láminas en la pila tienen generalmente la misma orientación, aunque sus planos de orientación pueden ser diferentes, dependiendo del plegado de la burbuja cuando colapsa.

Generalmente se utiliza una composición única para formar la burbuja. Sin embargo, se pueden extrudir conjuntamente dos o más composiciones, en cuyo caso cada lámina en la pila de películas será un laminado por sí mismo.

La pila de películas se calienta entonces durante el procedimiento de termomoldeo para adherir las láminas entre ellas para formar una película laminada termomoldeada. La pila de películas se puede almacenar y ser laminada en un momento posterior. La pila de películas también se puede calentar y laminar inmediatamente después de que se forme la pila de películas. En particular, la burbuja se puede conformar, colapsar, por ejemplo mediante rodillos de arrastre e inmediatamente ser alimentada en una máquina de termomoldeo. Tal procedimiento tiene la ventaja de que no se necesita una etapa separada de calentamiento para formar la película laminada. En cambio, la película laminada se conforma durante una de las etapas necesarias en el procedimiento de termomoldeo. Por ejemplo, el laminado se puede conformar por acción del calor y presión o vacío de la placa calefactora o del molde de conformado, o una combinación de los dos, durante el procedimiento de termomoldeo. Sin embargo, es deseable que la laminación ocurra mientras que la pila de películas esté siendo estirada o abatida en el molde. Así, por ejemplo, la pila de películas se calienta a una temperatura de termomoldeo utilizando un conjunto normal de placa calefactora de termomoldeo y luego se estira a vacío o se abate a presión en el molde. La temperatura, presión o vacío y tiempo de permanencia del termomoldeo depende del polímero o mezcla de polímeros utilizada.

Una temperatura de conformado preferida para el PVOH o el PVOH etoxilado es de 90 a 120ºC.

Una presión de conformado adecuada es, por ejemplo, 60 a 138 kPa (10 a 20 psi), especialmente 69 a 103 kPa (10 a 15 psi). Un vacío de conformado adecuado es 0 a 4 kPa (0 a 20 mbares), especialmente 0 a 2 kPa (0 a 20 mbares). Un tiempo de permanencia adecuado es, por ejemplo, 0,4 a 2,5 segundos, especialmente 2 a 2,5 segundos.

Un experto en la técnica puede elegir una temperatura, presión o vacío y tiempo de residencia adecuados para obtener un laminado de la integridad deseada. La cantidad utilizada de vacío o de presión depende del grosor y de la porosidad de la película. Mientras que las condiciones adecuadas se elijan dentro de los intervalos anteriores es posible utilizar uno o más de estos parámetros fuera de los intervalos anteriores, aunque pueda ser necesario compensarlo cambiando los valores de los otros dos parámetros.

El grosor de cada lámina de película en la pila de películas es preferiblemente 20 a 125 \mum, más preferiblemente 20 a 80 \mum, especialmente 25 a 75 \mum. El grosor de la pila de películas es preferiblemente 40 a 250 \mum, más preferiblemente 40 a 160 \mum, especialmente 50 a 150 \mum.

Cuando la pila de películas se termomoldea de forma que pueda producirse adelgazamiento, el grosor de cada lámina de película es preferiblemente 50 a 75 \mum, especialmente 60 a 75 \mum y el grosor de la pila de películas es preferiblemente 100 a 150 \mum, especialmente 120 a 150 \mum. Este es el caso especialmente cuando se termomoldea y simultáneamente se lamina para producir un contenedor por el procedimiento de la presente invención. Cuando la pila de películas no se procesa de esta manera, el grosor de cada lámina de película es preferiblemente 20 a 40 \mum, especialmente 25 a 30 \mum, y el grosor de la pila de películas es preferiblemente 40 a 80 \mum, especialmente 50 a 60 \mum. Este es el caso especialmente cuando se prepara una película colocada sobre la parte superior de una bolsa rellena para producir un contenedor por el procedimiento de la presente invención.

Si se desea producir una película laminada soluble en agua, cada una de las láminas debe ser soluble en agua. El PVOH puede alcoholizarse o hidrolizarse parcial o totalmente. Por ejemplo, puede alcoholizarse o hidrolizarse de 40 a 100%, preferiblemente de 70 a 92%, de forma más preferida aproximadamente 88%. Se sabe que el grado de hidrólisis influye en la temperatura a la que el PVOH comienza a disolverse en agua. También se puede utilizar PVOH etoxilado.

La presente invención también proporciona un procedimiento para producir un contenedor soluble en agua que contiene una composición, que comprende:

a.: soplar una composición de poli(alcohol vinílico) formadora de película para formar una burbuja;

b.: colapsar la burbuja para formar una pila de películas que comprende varias láminas;

c.: termomoldear a una temperatura de 90 a 130ºC y simultáneamente laminar la pila de películas para formar una bolsa;

d.: llenar la bolsa con la composición;

e.: colocar una película sobre la parte superior de la bolsa llena; y

f.: sellar las películas juntas.

El PVOH puede estar parcial o totalmente alcoholizado o hidrolizado. Por ejemplo, puede estar alcoholizado o hidrolizado de 40 a 100%, preferiblemente de 70 a 92%, de forma más preferida aproximadamente 88%. También puede utilizarse PVOH etoxilado. Si se desea, la película de PVOH puede ser esencialmente anhidra, por ejemplo con un contenido en agua de menos que 5% en peso.

La composición puede ser un sólido. Por ejemplo, puede ser un sólido en partículas o granulado, o un comprimido. También puede ser un líquido, que puede estar espesado o gelificado si se desea. La composición líquida puede ser acuosa o no acuosa, por ejemplo comprendiendo menos que o más que 5% de agua. La composición puede tener una o más de una fase. Por ejemplo, puede comprender una composición acuosa y una composición líquida que sea inmiscible en la composición acuosa. También puede comprender una composición líquida y una composición sólida separada, por ejemplo en forma de una bola, pastillas o partículas.

La composición puede ser cualquier composición que se pretenda liberar en un medio acuoso si el contenedor es soluble en agua. Así, por ejemplo, puede ser una composición agroquímica, tal como un agente para la protección de plantas, por ejemplo un pesticida, tal como un insecticida, fungicida, herbicida, acaricida o nematocida, un regulador del crecimiento de las plantas o un nutriente de las plantas. Tales composiciones se envasan generalmente en cantidades de 0,1 g a 7 kg, preferiblemente de 1 kg a 5 kg, cuando están en forma sólida. Cuando están en forma líquida o gelificada, tales composiciones se envasan generalmente en cantidades de 1 mL a 10 litros, preferiblemente de 0,1 a 6 litros, especialmente de 0,5 a 1,5
litros.

La composición también puede ser un detergente de lavavajillas, para el ablandamiento del agua, composición para la colada o detergente, o un coadyuvante para el aclarado. Tales composiciones pueden ser adecuadas para utilizarse en una lavadora doméstica. La composición también puede ser un desinfectante, composición antibacteriana o antiséptica, o una composición de relleno para una pistola pulverizadora. Tales composiciones se envasan generalmente en cantidades de 5 a 100 g, especialmente de 15 a 40 g. Por ejemplo, una composición para lavavajillas puede pesar de 15 a 20 g, una composición para el ablandamiento del agua puede pesar de 25 a 35 g, y una composición para la colada puede pesar de 30 a
40 g.

No es necesario que la película colocada sobre la bolsa llena esté laminada. Puede, por ejemplo, ser una película de una sola lámina. Adecuadamente, sin embargo, también se lamina para reducir la posibilidad de poros que posibiliten fugas a través de la película. La película puede pre-laminarse o puede laminarse durante la etapa (c) o (d). Así, por ejemplo, puede laminarse simplemente por acción del calor dentro de la máquina de termomoldeo antes o durante la etapa de colocación de la película encima de la bolsa llena. También puede laminarse durante la etapa en la que las películas se sellan juntas para encerrar completamente la composición, si se utiliza sellado térmico. La laminación puede ocurrir por el calor de la placa calefactora y/o la presión aplicada a través de la cabeza de sellado. Las películas pueden introducirse separadamente en la máquina de termomoldeo sobre dos o más rodillos, y conformar el laminado dentro de la máquina. El (los) rodillo(s) se regulan preferiblemente para controlar la tensión de la película. Cuando las películas se introducen juntas, se prefiere presionarlas juntas antes de la laminación para expulsar el aire entre las películas que podría interferir, en caso contrario, con el procedimiento de laminación. Por ejemplo, las películas se pueden pasar a través de una serie de rodillos de arrastre.

La película de cobertura tiene preferiblemente un grosor que es menor que el de la pila de películas porque generalmente no se termomoldeará de forma que no se producirá adelgazamiento localizado de la hoja. El grosor de la película será generalmente de 20 a 160 \mum, preferiblemente de 20 a 100 \mum, especialmente de 40 a 70 \mum, más especialmente de 50 a 60 \mum.

Las películas pueden sellarse juntas por cualquier medio adecuado, por ejemplo por medio de un adhesivo o por sellado térmico.

Una temperatura de sellado adecuada es, por ejemplo, 120 a 195ºC, por ejemplo 140 a 150ºC. Una presión de sellado adecuada es, por ejemplo, de 250 a 600 kPa. Ejemplos de presiones de sellado son 276 a 414 kPa (40 a 60 psi) o 400 a 600 kPa (4 a 6 mbares). Tiempos de permanencia para el sellado adecuados son 0,4 a 2,5 segundos.

Un experto en la técnica puede utilizar una temperatura, presión y tiempo de permanencia adecuados para obtener un sellado con la integridad deseada. Mientras que las condiciones adecuadas se elijan dentro de los intervalos anteriores es posible utilizar uno o más de estos parámetros fuera de los intervalos anteriores, aunque puede ser necesario compensarlo cambiando los valores de los otros dos paráme-
tros.

Los contenedores producidos por el procedimiento de la presente invención tienen la ventaja ya enunciada de reducir el riesgo de fuga por los poros. Además, se ha encontrado que los contenedores solubles en agua almacenados en un medio en el que puede ocurrir un daño debido al agua tienen ventajas adicionales. Por ejemplo, los contenedores que contienen detergentes u otros productos domésticos a menudo se almacenan debajo del desagüe donde puede gotear o correr el agua. Además las gotas de agua pueden entrar en contacto con los contenedores si una persona con las manos mojadas los cogen. Si la parte exterior del contenedor se humedece, los contenedores tenderán a pegarse entre sí. Si el contenedor está formado a partir de una película monolámina, el material de la película se romperá cuando se separen los contenedores. Se ha descubierto ahora sorprendentemente que la utilización de una película laminada reduce o puede incluso eliminar este riesgo. Aunque las láminas de la película están laminadas juntas, solo la lámina exterior se romperá cuando se separan dos contenedores que se han pegado. Así, el contenedor todavía contendrá completamente la composición, que no fugará.

La presente invención se explica adicionalmente en los siguientes ejemplos.

Ejemplo 1 Producción de contenedores para lavavajillas

Se extrudió un homopolímero de PVOH, Aquafilm L337D, obtenido de Aquafilm Limited, y se sopló para formar una burbuja que tenía un grosor de película de 75 \mum. Entonces se colapsó la película y se laminó en plano sin cortar la película para producir dos láminas, teniendo cada una de ellas un grosor de 75 \mum, extendiéndose una encima de la otra de forma que el grosor total era de 150 \mum. Las dos láminas se termomoldearon luego en un molde para producir pequeñas bolsas utilizando una máquina de termomoldeo Tiromat 470 con una temperatura de conformado de 115 a 125ºC en condiciones normales de vacío de 2 kPa (20 mbares) con un tiempo de permanencia de 2 segundos. Esta etapa de termomoldeo también laminó las dos películas juntas de forma que no podían separarse por exfoliación.

Las bolsas producidas se llenaron con una composición de lavavajillas en gel. Una segunda película consistente en una burbuja aplanada de Aquafilm L337D similar, excepto que cada lámina tenía un grosor de 25 \mum produciendo un grosor total de 50 \mum, se colocó sobre la parte superior de las bolsas rellenas y se selló con un ajuste de temperatura a 140 a 150ºC a una presión normal de sellado de 600 kPa (6 bares) actuando a través de pistones de 220 mm. La placa calefactora utilizada durante el sellado térmico reblandece las dos películas y la presión aplicada por el conjunto de sellado comprime las películas juntas para laminarlas.

Ejemplo 2 Producción de contenedores para lavavajillas

Se repitió la primera parte del ejemplo 1 excepto que la temperatura de termomoldeo fue de 115 a 118ºC. Después de que se llenaron las bolsas con la composición para lavavajillas en gel, se colocó sobre la parte superior de las bolsas una película moldeada de una sola lámina de 75 \mum de grosor de copolímero Monosol M8534, y las películas se sellaron juntas con un ajuste de temperatura de 140 a 150ºC a una presión normal de sellado de 600 kPa (6 bares) actuando a través de pistones de 220 mm con un tiempo de permanencia de 2,5 segundos.

Ejemplo 3 Producción de contenedores para composiciones para la colada

Se extrudió un homopolímero de PVOH, Aquafilm LX7D, obtenido de Aquafilm Limited, y se sopló para formar una burbuja que tenía un grosor de película de 60 \mum. La película se colapsó luego y se laminó en plano sin cortar la película para producir dos láminas, teniendo cada una de ellas un grosor de 60 \mum, extendiéndome una sobre de la otra de forma que el grosor total era de 120 \mum. Las dos láminas se termomoldearon luego en un molde para producir pequeñas bolsas utilizando una máquina de termomoldeo Doyen MT 2500 con una temperatura de conformado de 115 a 120ºC en condiciones de presión normal de 69 a 103 kPa (10 a 15 psi) y un tiempo de permanencia de 2 segundos. Esta etapa de termomoldeo también laminó las dos películas juntas de forma que no podían separarse por exfoliación.

Las bolsas conformadas se llenaron con una composición líquida para la colada y se colocó en la parte superior de las bolsas una película moldeada de una sola lámina de 75 \mum de grosor de copolímero Monosol M8534. Las películas se sellaron juntas a una temperatura de 165ºC utilizando una presión de sellado de 352 kPa (51 psi) y un tiempo de permanencia de 1,5 segundos.

Ejemplo 4 Producción de contenedores composición para composiciones para la colada

Se repitió la primera parte del ejemplo 3 excepto que la película tenía un grosor total de 150 \mum, estando formada por dos láminas de 75 \mum de grosor.

Después de llenar las bolsas con la composición líquida para la colada, se colocó sobre la parte superior de las bolsas rellenas una segunda película consistente en una burbuja aplanada de Aquafilm LX7D similar, excepto que cada lámina tenía un grosor de 25 \mum produciendo un grosor total de 50 \mum, y se selló a una temperatura de 160 a 185ºC a una presión normal de sellado de 352 kPa (51 psi) y un tiempo de permanencia de 2,3 segundos. La placa calefactora utilizada durante el sellado térmico reblandece las dos películas y la presión aplicada por el conjunto de sellado comprime las películas juntas para laminarlas.

El examen por microscopio óptico de los contenedores llenos producidos en todos los ejemplos anteriores mostró que se había producido la laminación de las dos películas en cada pila de películas. Fue posible observar una línea distintiva o discontinuidad entre las láminas que demostraba que la integridad de cada película individual se había mantenido. Sin embargo, las películas no podían separarse durante la utilización normal o con una cantidad razonable de uso indebido que pudiera ocurrir durante la utilización normal del producto. En particular, fue imposible exfoliar las dos películas, demostrando así que se había producido la laminación.

Claims

1. Un procedimiento para preparar una película laminada, termomoldeada y soluble en agua que comprende:

a.: soplar una composición formadora de películas de poli(alcohol vinílico) para formar una burbuja;

c.: calentar dicha pila de películas a una temperatura de 90 a 130ºC en un molde para termomoldear dicha pila de películas y adherir las láminas juntas.

2. Un procedimiento según la reivindicación 1, en el que el grosor de cada lámina de película en la pila de películas es preferiblemente de 20 a 125 \mum.

3. Un procedimiento según la reivindicación 2, en el que se aplica una presión de conformado de 60 a 130 kPa o una vacío de conformado de 0 a 4 kPa.

4. Un procedimiento según una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en el que la pila de películas consta de dos láminas.

5. Un procedimiento según una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en el que la pila de películas se termomoldea para producir una bolsa; y las etapas subsiguientes adicionales comprenden:

a.: llenar la bolsa con una composición;

b.: colocar una película soluble en agua sobre la parte superior de la bolsa llena; y

c.: sellar las películas juntas.

6. Un procedimiento según la reivindicación 5, en el que la composición es una composición líquida.

7. Un procedimiento según la reivindicación 6, en el que la composición es una composición para lavavajillas, para el ablandamiento del agua, para la colada o detergente, o un coadyuvante para el aclarado.

8. Un procedimiento según la reivindicación 6, en el que la composición es un desinfectante, una composición antibacteriana o antiséptica, o una composición de relleno para una pistola pulverizadora.

9. Un procedimiento según las reivindicaciones 6 a 8, en el que la composición es una composición agroquímica.