ES2263776T3

ES2263776T3 - Pelicula de varias capas coextruida que puede tratarse en autoclave.

Info

Publication number: ES2263776T3
Application number: ES02717635T
Authority: ES
Inventors: Richard M. Dayrit; Steven T. Calvert; Stephen J. Schwarz; Daniel L. Mckamy; Brian Rivers; Bobby Avers
Original assignee: Cryovac LLC
Current assignee: Cryovac LLC
Priority date: 2001-03-16
Filing date: 2002-03-12
Publication date: 2006-12-16
Anticipated expiration: 2022-03-12
Also published as: DE60212816D1; DE60212816T2; ATE331614T1; EP1377450B1; AU2002248623B2; WO2002074537A1; NZ528146A; US20030017352A1; US6599639B2; CA2441018C; CA2441018A1; EP1377450A1

Abstract

Un método para envasar un producto alimenticio, que comprende: a) proporcionar una película que puede tratarse en autoclave, coextruida, de varias capas, en forma de rollo, comprendiendo la película i) una capa nuclear que comprende un copolímero de etileno/alcohol vinílico; ii) dos capas intermedias, dispuestas sobre superficies opuestas de la capa nuclear, que comprenden una poliamida; iii) dos capas de adhesivo, cada una dispuesta sobre una superficie de la capa intermedia respectiva, que comprenden un adhesivo polímero; y iv) dos capas externas, comprendiendo cada una un material seleccionado del grupo que consiste en polietileno de baja densidad, polietileno de media densidad, polietileno de alta densidad, copolímero de etileno/alfa-olefina, homopolímero de propileno y copolímero de propileno/alfa-olefina; b) formar la película como un tubo en un procedimiento de formación/relleno/selladura vertical; c) rellenar el tubo con un producto alimenticio; d) cerrar el tubo para formar una bolsa sellada que contiene el producto alimenticio; y e) someter la bolsa sellada que contiene el producto alimenticio a condiciones esterilizantes de entre 121, 1ºC (250ºF) y 149ºC (300ºF), durante un período de tiempo de entre 10 minutos y 60 minutos, en presencia de agua, vapor de agua o vapor de agua presurizado.

Description

Película de varias capas coextruida que puede tratarse en autoclave.

Campo de la invención

La presente invención se refiere a película termoplástica coextruida que puede tratarse en autoclave.

Antecedentes de la invención

Las bolsas hechas de película o estratificado, incluyendo polímeros tales como polietileno o polipropileno, han encontrado uso en una variedad de aplicaciones. Por ejemplo, tales bolsas se usan para contener fluidos de baja viscosidad (por ejemplo, zumo y soda), fluidos de alta viscosidad (por ejemplo, condimentos y salsas), mezclas de fluidos/sólidos (por ejemplo, sopas), geles, polvos y materiales pulverulentos. El beneficio de tales bolsas está, al menos en parte, en el hecho de que tales bolsas son fáciles de almacenar antes de rellenar y producen muy poco residuo cuando se descartan. Las bolsas pueden formarse en una variedad de tamaños y conformaciones.

Las bolsas pueden ensamblarse a partir de películas, estratificados o materiales textiles usando máquinas de formación-relleno-selladura verticales (VFFS). Tales máquinas reciben la película, el estratificado o el material textil y manipulan el material para formar la conformación deseada. Por ejemplo, una o más películas, estratificados y/o materiales textiles pueden plegarse y disponerse para producir la conformación deseada. Una vez formada, los bordes de la bolsa se sellan y la bolsa se rellena. Típicamente, la película, el estratificado o el material textil tiene al menos una capa o superficie adhesiva termosellable que permite que los bordes se sellen mediante la aplicación de calor. Durante el procedimiento de selladura, una porción de al menos un borde de la bolsa se deja sin sellar hasta después de que la bolsa se rellene. La bolsa se rellena a través de la porción no sellada y la porción no sellada se sella a continuación. Alternativamente, la bolsa puede rellenarse y la porción no sellada cerrarse simultáneamente para proporcionar una bolsa sellada con espacio libre mínimo. El procedimiento VFFS es conocido por los expertos en la técnica y se describe, por ejemplo, en la Patente de EE.UU. Nº 4.589.247 (Tsuruta y otros). Un producto fluido se introduce a través de un tubo de relleno vertical central en una película tubular formada que se ha sellado transversalmente en su extremo inferior, y longitudinalmente. La bolsa se completa a continuación sellando el extremo superior del segmento tubular y separando la bolsa de la película tubular por encima de ella.

Se ha usado copolímero de etileno/alcohol vinílico (EVOH) en aplicaciones de VFFS de altas propiedades de barrera para el oxígeno para proporcionar un envase con una vida útil relativamente prolongada. Surge un problema cuando la bolsa rellena se somete a condiciones de autoclave. En tales casos, las estructuras de película que contienen EVOH convencional sufren degradación estructural, cosmética y funcional.

La degradación estructural se expresa como desestratificación, durante el ciclo de tratamiento en autoclave, de la capa de película que contiene el EVOH, desde las capas adyacentes de la estructura pelicular. Este fallo estructural puede conducir a fallo en el envase si es suficientemente substancial.

La degradación cosmética se expresa como blanqueamiento de la película durante temperaturas elevadas, especialmente con una humedad relativa alta. La apariencia estética de las bolsas rellenas a menudo es importante para el procesador de alimentos así como para el cliente final.

La degradación funcional se expresa como una degradación en la función de barrera para el oxígeno del EVOH, o, expresado de forma diferente, un incremento no deseable en la velocidad de transmisión de oxígeno. Esta degradación está provocada por la caída en el comportamiento de barrera del EVOH a todas las humedades relativas ya que el EVOH realmente se daña durante el tratamiento en autoclave. Se formarán huecos en el EVOH durante el tratamiento en autoclave y las propiedades de barrera caen significativamente a todos los niveles de humedad.

En la mayoría de las estructuras peliculares que contienen EVOH, es el EVOH lo que controla principalmente la velocidad de transmisión de oxígeno de la película global. Por lo tanto, un fallo en las propiedades de barrera del EVOH se traduce en un fallo de las propiedades de barrera de la película global. Como resultado, no se alcanza una duración de almacenaje buscada y puede producirse la degradación rápida del producto.

Debido a estas deficiencias, los productos alimenticios que requieren tratamiento en autoclave típicamente todavía se envasan en recipientes rígidos tales como latas. Estos recipientes voluminosos crean problemas medioambientales acerca de la eliminación de residuos. Sería beneficioso proporciona una película que pudiera rellenarse y sellarse en una máquina de formación, relleno, selladura, y usarse en aplicaciones en autoclave, sin una degradación no deseable significativa durante el ciclo de tratamiento en autoclave.

La invención se dirige a una película coextruida que puede tratarse en autoclave para el envasado de productos tales como alimentos líquidos (sopas, salsas, carne para tacos, etc.), con o sin materiales en partículas, que requieran tratamiento en autoclave. El aspecto coextruido de la invención es una característica importante, debido a que sería beneficioso producir una película coextruida para usar en aplicaciones de VFFS en autoclave. Estratificar películas o substratos separados entre sí es prolongado y costoso.

WO-A-9533621 describe un método para elaborar una bolsa partiendo de un estratificado coextruido que comprende (i) una capa nuclear que comprende un copolímero de etileno-alcohol vinílico, (ii) dos capas intermedias dispuestas sobre superficies opuestas de dichas capa nuclear y que comprenden una poliamida, (iii) dos capas de adhesivo ligadas a dichas capas intermedias y que comprenden un adhesivo polímero, y (iv) dos capas externas que comprenden copolímeros de etileno-alfa-olefina, usando un procedimiento de VFFS.

EP-A-322891 describe un material ramificado, tal como una tapa o una bolsa, que comprende una capa externa de poliamida/etileno-alcohol vinílico y una capa interna de polipropileno, que se rellena con alimento antes de someterse a condiciones de autoclave. Las condiciones de autoclave se describen en el intervalo de 105 a 135ºC, lo más especialmente 120ºC durante 30 minutos.

Sumario de la invención

En un primer aspecto, un método para envasar un producto alimenticio comprende proporcionar una película coextruida de varias capas que puede tratarse en autoclave, comprendiendo la película una capa nuclear que comprende un copolímero de etileno/alcohol vinílico; dos capas intermedias, dispuestas sobre superficies opuestas de la capa nuclear, que comprenden una poliamida; dos capas de adhesivo, cada una dispuesta sobre una superficie de la capa intermedia respectiva, que comprenden un adhesivo polímero; y dos capas externas, comprendiendo cada una un material seleccionado del grupo que consiste en polietileno de baja densidad, polietileno de media densidad, polietileno de alta densidad, copolímero de etileno/alfa-olefina, homopolímero de propileno y copolímero de propileno/alfa-olefina; formar la película como un tubo en un procedimiento de formación/relleno/selladura vertical; rellenar el tubo con un producto alimenticio; cerrar el tubo para formar una bolsa sellada que contiene producto alimenticio; y someter la bolsa sellada que contiene el producto alimenticio a condiciones esterilizantes de entre 121,1ºC (250ºF) y 143ºC (300ºF), durante un período de tiempo de entre 10 minutos y 60 minutos, en presencia de agua, vapor de agua o vapor de agua presurizado.

En un segundo aspecto, una película coextruida de varias capas que puede tratarse en autoclave comprende una primera capa que comprende un primer material seleccionado del grupo que consiste en polietileno de baja densidad, polietileno de media densidad, polietileno de alta densidad, copolímero de etileno/alfa-olefina, homopolímero de propileno y copolímero de propileno/alfa-olefina; una segunda capa que comprende un adhesivo polímero; una tercera capa que comprende un copolímero de etileno/alcohol vinílico; una cuarta capa que comprende un adhesivo polímero; una quinta capa que comprende una poliamida; una sexta capa que comprende un adhesivo polímero; y una séptima capa que comprende un material seleccionado del grupo que consiste en polietileno de baja densidad, polietileno de media densidad, polietileno de alta densidad, copolímero de etileno/alfa-olefina, homopolímero de propileno y copolímero de propileno/alfa-olefina.

Definiciones

"Capa nuclear" se refiere aquí a la capa central de una película con un número impar de capas, o una de las dos capas centrales de un número par de capas.

"Copolímero de etileno/alfa-olefina" (EAO) se refiere aquí a copolímeros de etileno con uno o más comonómeros seleccionados de alfa-olefinas C_{3} a C_{10} tales como propeno, buteno-1, hexeno-1, octeno-1, etc., en los que las moléculas de los copolímeros comprenden cadenas de polímero largas con relativamente pocas ramificaciones de cadena lateral que surgen de la alfa-olefina que se hacía reaccionar con etileno. Esta estructura molecular ha de contrastarse con polietilenos de densidad baja o media de alta presión convencionales que están altamente ramificados con respecto a AEOs, polietilenos de alta presión que contienen ramas tanto de cadena larga como de cadena corta. El EAO incluye materiales heterogéneos tales como polietileno lineal de media densidad (LMDPE), polietileno lineal de baja densidad (LLDPE) y polietileno de densidad muy baja y ultrabaja (VLDPE y ULDPE), tales como resinas DOWLEX™ o ATTANE™ suministradas por Dow, resinas ESCORENE™ o EXCEED™ suministradas por Exxon; así como copolímeros de etileno/alfa-olefina homogéneos (HEAO) lineales tales como resinas TAFMER™ suministradas por Mitsui Petrochemical Corporation, resinas EXACT™ suministradas por Exxon o resinas AFFINITY™ ramificadas de cadena larga (HEAO) suministradas por Dow Chemical Company, o resinas ENGAGE™ suministradas por DuPont Dow Elastomers.

Las películas de la presente invención no están orientadas en estado sólido y exhiben una contracción libre (ASTM D 2732-83) de menos de 8%, preferiblemente menos de 5%, a 200º en cada una de las direcciones longitudinal y transversal. Por lo tanto, estas películas no son contraibles térmicamente.

"Polietileno de baja densidad" (LDPE) se refiere aquí a un polietileno que tiene una densidad de entre 0,915 y 0,925 gramos por centímetro cúbico.

"Polietileno de media densidad" (MDPE) se refiere aquí a un polietileno que tiene una densidad de entre 0,926 y 0,939 gramos por centímetro cúbico.

"Polietileno de alta densidad" (HDPE) se refiere aquí a un polietileno que tiene una densidad de entre 0,94 y 0,965 gramos por centímetro cúbico.

"Intermedia" se refiere aquí a una capa de una película de varias capas que está entre una capa externa y una capa interna de la película.

"Capa interna" se refiere aquí a una capa que no es una capa externa o superficial, y es típicamente una capa central o nuclear de una película.

"Polietileno lineal de baja densidad" (LLDPE) se refiere aquí a polietileno que tiene una densidad entre 0,917 y 0,925 gramos por centímetro cúbico, elaborado mediante catálisis de Ziegler/Natta.

"Polietileno lineal de media densidad" (LMDPE) se refiere aquí a polietileno que tiene una densidad entre 0,96 gramos por centímetro cúbico y 0,939 gramos por centímetro cúbico, elaborado mediante catálisis de Ziegler/Natta.

"Capa externa" se refiere aquí a la que es una capa exterior, habitualmente superficial, o una capa de envuelta de una película de varias capas, aunque pueden adherirse a ella capas adicionales, revestimientos y/o películas.

"Polímero" se refiere aquí a un homopolímero, copolímero, terpolímero, etc. "Copolímero" incluye aquí copolímero, terpolímero, etc.

"Que puede tratarse en autoclave" se refiere aquí a una película que puede formarse como una bolsa, rellenarse con un producto sensible al oxígeno y sellarse y someterse a condiciones esterilizantes de alta temperatura (entre 121,1ºC (250ºF) y 143ºC (300ºF)), durante un período de tiempo de entre 10 minutos y 60 minutos, en presencia de agua, vapor de agua o vapor de agua presurizado, sin desestratificación de la capa de EVOH de las capas adyacentes de la película, o formación de huecos del EVOH y pérdida de barrera al oxígeno subsiguiente. Condiciones de autoclave típicas son 121,1ºC (250ºC) durante 30 minutos.

"Orientadas en estado sólido" se refiere aquí a películas obtenidas mediante coextrusión de las resinas de las diferentes capas para obtener una lámina o un tubo espeso principal que se enfría rápidamente hasta un estado sólido, a continuación se recalienta hasta una temperatura de orientación, a continuación se estira uniaxialmente o biaxialmente usando, por ejemplo, un procedimiento de burbujas atrapadas o marco tensor y a continuación se enfría rápidamente.

Todos los porcentajes de composiciones usados aquí se presentan sobre una base "en peso", a no ser que se indique otra cosa.

Breve descripción de los dibujos

Sigue una descripción detallada de modalidades preferidas de la invención, con referencia a los dibujos adjuntos, en los que:

la Fig. 1 es una vista en sección transversal de una película de siete capas;

la Fig. 2 es una vista en sección transversal de una película de ocho capas.

Descripción detallada de la invención

En referencia a la Fig. 1, que es una vista en sección transversal de una modalidad de siete capas de la presente invención, una película 10 comprende una capa 12 nuclear, dos capas 14 y 16 intermedias, dos capas 18 y 20 de adhesivo polímero y dos capas 22 y 24 externas. Las capas 22 y 24 externas son preferiblemente capas superficiales.

La capa 12 nuclear comprende un copolímero de etileno/alcohol vinílico, es decir, un EVOH, de una clase que puede tratarse en autoclave que no se desestratificará de cualquier capa adyacente después de que la película se haya expuesto a condiciones de autoclave. Estas condiciones son entre 121,1ºC (250ºF) y 143ºC (300ºF) durante un período de tiempo entre 10 minutos y 60 minutos, en presencia de agua, vapor de agua o vapor de agua presurizado. Condiciones de autoclave típicas son 121,1ºC (250ºF) durante 30 minutos. Resinas de EVOH preferidas incluyen XEP-334™ de Evalca y SG372B™ de Soarus. El EVOH de la capa 12 nuclear puede estar combinado opcionalmente con pequeñas cantidades de aditivos tales como agentes deslizantes o antibloqueo, pigmentos, adyuvantes del procesamiento y similares. El EVOH puede combinarse con nailon u otras resinas para mejorar la capacidad de procesamiento. Las combinaciones de EVOH con hasta 50%, en peso de la combinación, de nailon pueden usarse en la capa 12 nuclear. Cualquiera de los tipos de nailon descritos aquí para las capas 14 y 16 intermedias puede usarse como el material de combinación para la capa 12 nuclear.

Las capas 14 y 16 intermedias comprenden cada una poliamida. Poliamidas preferidas incluyen nailon 6, nailon 9, nailon 11, nailon 12, nailon 66, nailon 69, nailon 610, nailon 612, nailon 6/12, nailon 6/66, nailon 6/69, nailon 66/610, nailon 66/6, nailon 6T y nailon 12T. Nailones amorfos tales como MXD6 (un copolímero de m-xililendiamina y ácido adípico), nailon 6I/6T, etc.; y combinaciones de cualquiera de los anteriores, en cualesquiera proporciones adecuadas de cada componente de combinación.

Las capas 18 y 20 de adhesivo polímero (a veces denominadas aquí capas "de ligazón") comprenden cada una un adhesivo polímero y más preferiblemente un polímero o copolímero olefínico que tiene una funcionalidad anhídrido injertada en el mismo y/o copolimerizada con el mismo y/o combinada con el mismo. Adhesivos polímeros preferidos son copolímero de etileno/1-buteno injertado con anhídrido, copolímero de etileno/1-hexeno injertado con anhídrido, copolímero de etileno/1-octeno injertado con anhídrido, polipropileno injertado con anhídrido, polietileno de alta densidad injertado con anhídrido y copolímero de etileno/acetato de vinilo injertado con anhídrido.

Las capas 22 y 24 externas comprenden cada una un polímero seleccionado del grupo que consiste en polietileno de baja densidad, polietileno de media densidad, polietileno de alta densidad, copolímero de etileno/alfa-olefina, homopolímero de propileno y copolímero de propileno/alfa-olefina, y combinaciones de cualquiera de los anteriores, en cualesquiera proporciones adecuadas de cada componente de la combinación. Materiales preferidos, dependiendo de la aplicación de uso final deseada, son polietileno de media densidad, polietileno de alta densidad, polietileno lineal de baja densidad (copolímero de etileno/alfa-olefina C_{4}-C_{10} lineal), copolímero de etileno/alfa-olefina C_{4}-C_{10} catalizado con metaloceno, polipropileno y copolímero de propileno/etileno.

Las dos capas externas están dispuestas cada una preferiblemente sobre una superficie de una capa de adhesivo respectiva. En referencia a la Figura 2, en una modalidad alternativa, una película es exactamente como la descrita y mostrada en la Figura 1, excepto que se incluye una capa 46 adicional. Así, la elección de materiales para las capas 32, 34 y 36, 38 y 40 y 42 y 44 es la misma que para los materiales descritos anteriormente para las capas 12, 14 y 16, 18 y 20 y 22 y 24, respectivamente. Una función de la capa 46 es proporcionar una barrera funcional en el caso de que los requisitos legales requieran el control de la migración de materiales desde la película hasta un producto alimenticio contenido. Se prefieren polímeros y copolímeros olefínicos para la capa 46, y se prefieren más polietileno de media densidad y polietileno de alta densidad, y combinaciones de cualesquiera de los anteriores, en cualesquiera proporciones adecuadas de cada componente de la combinación.

La Tabla 1 identifica los materiales usados en los ejemplos.

TABLA 1

Código del Material	Nombre Comercial o Denominación	Fuente
A1	ALATHON™ M-5040	Equistar
A2	AMPACET™ 10850	Ampacet
A3	TYMOR™ 1203	Rohm \amp{1} Haas
A4	ULTRAMID™ B4	BASF
A5	XEP-334™	Evalca
A6	FORTIFLEX™ T60-500-119	Solvay
A7	DOWLEX™ 2037	Dow
A1 \begin{minipage}[t]{155mm}es un polietileno de alta densidad con una densidad de 0,950 gramos/cc y un índice del fundido de 4,0.\end{minipage}
A2 \begin{minipage}[t]{155mm}es una combinación de aproximadamente 90% de polietileno de baja densidad con aproximadamente 10% de una combinación de sílice diatomácea y cera de erucamida.\end{minipage}
A3 \begin{minipage}[t]{155mm}es un polietileno lineal de baja densidad injertado con anhídrido con un caudal de 1,6 y una densidad de 0,910 gramos/cc.\end{minipage}
A4 es una policaprolactama (nailon 6).
A5 es un copolímero de etileno/alcohol vinílico de una clase para autoclave.
A6 \begin{minipage}[t]{155mm}es un polietileno de alta densidad con una densidad de 0,961 gramos/cc y un índice del fundido de 6,2.\end{minipage}
A7 \begin{minipage}[t]{155mm}es un polietileno lineal de media densidad con una densidad de 0,935 gramos/cc, un índice del fundido de 2,5 y un contenido de comonómero de 1-octeno de 2,5% en peso del copolímero.\end{minipage}

Ejemplo 1

Una película de varias capas se coextruyó mediante métodos convencionales como un tubo a partir de una boquilla anular, mediante un método de colada descendente, se extinguió, se irradió mediante irradiación de haz electrónico a una dosificación de entre 20 y 35 kiloGrays y se dividió para producir una película plana en forma de rollo. La película tenía la estructura de la Tabla 1:

TABLA 1

95% de A1 + 5% de A2	A3	A4	A5	A4	A3	95% de A1 + 5% de A2
25	7,5	12,5	10	12,5	7,5	25

La película tenía un grosor total de entre 88,9 y 139,7 \mum (3,5 y 5,5 milésimas de pulgada). Los valores debajo de cada capa de película de la Tabla 1 indican el porcentaje del calibre de la película total atribuible a esa capa particular. Por ejemplo, 10% del grosor de la película era la capa de resina A5.

Ejemplos adicionales

La Tabla 2 muestra ejemplos adicionales de acuerdo con la invención.

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TABLA 2

Ejemplo	Capa 1	Capa 2	Capa 3	Capa 4	Capa 5	Capa 6	Capa 7	Capa 8
Ej. 2	LLDPE + LMDPE	ahLLDPE	nailon	EVOH	nailon	ahLLDPE	MDPE	LLDPE + LMDPE
Ej. 3	LLDPE + LMDPE	ahLLDPE	nailon	EVOH	nailon	ahLLDPE		LLDPE + HDPE
Ej. 4	LLDPE + HDPE	ahLLDPE	nailon	EVOH	nailon	ahLLDPE	HDPE	LLDPE + HDPE
Ej. 5	HDPE	ahLLDPE	nailon	EVOH	nailon	ahLLDPE		HDPE
Ej. 6	PP + LMDPE	AhPP	nailon	EVOH	nailon	ahPP		PP + LMDPE
Ej. 7	PP + HDPE	AhPP	nailon	EVOH	nailon	ahPP		PP + HDPE
Ej. 8	PP	AhPP	nailon	EVOH	nailon	ahPP		PP
Ej. 9	EPC + LMDPE	AhPP	nailon	EVOH	nailon	ahPP		EPC + LMDPE
Ej. 10	EPC + HDPE	AhPP	nailon	EVOH	nailon	ahPP		EPC + HDPE
Ej. 11	EPC	AhPP	nailon	EVOH	nailon	ahPP		EPC
Notas a la Tabla 2:
1. \begin{minipage}[t]{155mm}Excepto para los ejemplos 2 y 4, el calibre total y los calibres de las capas individuales son como se describen para el Ejemplo 1. Los Ejemplos 2 y 4 tienen el mismo calibre total que en el Ejemplo 1.\end{minipage}
2. \begin{minipage}[t]{155mm}Las combinaciones indicadas en la Tabla 2 son 50% de cada resina, en peso de la combinación, a no ser que se apunte otra cosa, por ejemplo, el Ej. 2 tiene capas externas que tienen cada una una combinación de 50% de LLDPE y 50% de LMDPE, siendo cada porcentaje en peso de la combinación global. Cada uno de los componentes de la combinación indicados puede estar presente en el intervalo de entre 1% y 99% en peso de la combinación.\end{minipage}
3. "PP" se refiere a homopolímero de propileno.
\hskip0.3cm "LMDPE" se refiere a polietileno lineal de media densidad.
\hskip0.3cm "ahLLDPE" se refiere a polietileno lineal de baja densidad injertado con anhídrido.
\hskip0.3cm "ahPP" se refiere a polipropileno injertado con anhídrido.
4. "nailon" puede ser uno o más de nailon 6, nailon 66, nailon 6/66, nailon 6/69 y nailon 6/12.

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En dos modalidades alternativas de la invención, las estructuras de película que pueden tratarse en autoclave son como sigue:

Ejemplo 12

Capa 1	Capa 2	Capa 3	Capa 4	Capa 5	Capa 6	Capa 7
Sellador	Ligazón	EVOH	Ligazón	Nailon	Ligazón	Sellador

Ejemplo 13

Capa 1	Capa 2	Capa 3	Capa 4	Capa 5	Capa 6	Capa 7	Capa 8
Sellador	Ligazón	EVOH	Ligazón	Nailon	Ligazón	HDPE	Sellador

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Para los ejemplos tanto 12 como 13, la elección de las resinas, el calibre de las capas, las condiciones y opciones de procesamiento y reticulación, y similares, son como se describen anteriormente.

Así, los ejemplos 12 y 13 son algo parecidas a los ejemplos previos, pero forman películas asimétricas en vez de simétricas. Cada uno de estos dos ejemplos tiene solo una capa de nailon según se describe en los ejemplos.

La capa 7 del ejemplo 13 es una capa opcional comparable en la función a la capa 46 de la figura 2.

Los inventores han encontrado que ciertos selladores funcionan mejor que otros cuando se usan como capas externas en relación con la presente invención.

Se encontró que 100% de polietileno de alta densidad, cuando se usaba como un sellador, impartía fragilidad no deseable a la película, especialmente después de que la película se elaborara como una bolsa, se rellenara con un fluido y se expusiera al ciclo en autoclave.

También se encontró que 100% de polietileno lineal de media densidad, cuando se usaba como un sellador, daba como resultado arrugas en el material de la película cuando una bolsa elaborada a partir de este material se exponía al procedimiento en autoclave. La película se soldaba indeseablemente a sí misma así como a bolsas adyacentes. El pegado también puede producirse sobre las bandejas usadas para mantener las bolsas rellenas en una cámara de vapor de agua presurizado para el tratamiento en autoclave. Se cree que el punto de reblandecimiento de Vicat compuesto de las capas de sellador puede representar un papel en la selección de selladores óptimos para la película que puede tratarse en autoclave de la invención. Por "punto de reblandecimiento de Vicat compuesto" se entiende los porcentajes relativos de cada componente de la combinación polímera de las capas selladoras, multiplicados por el punto de reblandecimiento de Vicat de cada componente. Por ejemplo, una combinación preferida de las capas externas de una película de la invención es una combinación de 80% de LMDPE (DOWLEX™ 2037) y 20% de HDPE (FORTIFLEX™ T60-500-119). Con puntos de reblandecimiento de Vicat de 117ºC (242ºF) y 123ºC (264ºF), respectivamente, para estos materiales, un punto de reblandecimiento de Vicat compuesto para cada capa externa es 113ºC (246,4ºF), calculado como sigue:

0,8 (242) + 0,2 (264) = 246,4ºF

Composiciones selladoras preferidas tienen un punto de reblandecimiento de Vicat compuesto de entre 118ºC (245ºF) y 127ºC (260ºF), más preferiblemente entre 121,1ºC (250ºF) y 124ºC (255ºF).

Composiciones selladoras preferidas para cada una de las capas externas varían entre 20% y 80% de LMDPE y entre 80% y 20% de HDPE. Otras combinaciones preferidas están entre 30% y 70% de LMDPE y entre 70% y 30% de HDPE, tal como entre 40% y 60% de LMDPE y entre 60% y 40% de HDPE, tal como 50% de LMDPE y 50% de HDPE. Si un aditivo tal como una mezcla madre deslizante/antibloqueo se añade a la composición de cada capa externa, entonces típicamente estará presente de aproximadamente 4% a 5%, en peso de la capa, de un LLDPE u otro portador polímero. El % en peso y el punto de reblandecimiento de Vicat de tal material también se tendrán en cuenta al computar el punto de reblandecimiento de Vicat.

El análisis anterior del punto de reblandecimiento de Vicat compuesto se dirige a polímeros y copolímeros de etileno. Una lista de materiales típicos útiles en las capas externas de la película de la presente invención aparece en la Tabla 3.

Tipo de Resina	Marca Comercial	Fabricante	Punto de
			Reblandecimiento
			de Vicat (^{o}C/^{o}F)
polietileno de alta densidad	FORTIFLEX™ T60-500	Solvay	129/264
LLDPE (densidad media >0,93)	DOWLEX™ 2037	Dow	117/242
LLDPE (densidad <0,93)	DOWLEX™ 2045	Dow	106/223
copolímero de hexeno (metaloceno)	EXCEED™ 363C32	Exxon	- - -
copolímero de etileno/acetato de vinilo	ELVAX™ 3120	Dupont	84/183
plastómero poliolefínico	AFFINITY™ PL1840	Dow	97/207
polietileno de densidad ultrabaja	ATTANE™ 4701	Dow	94/201

(Continuación)

Tipo de Resina	Marca Comercial	Fabricante	Punto de
			Reblandecimiento
			de Vicat (^{o}C/^{o}F)
copolímero de polietileno	ELITE™ 5400	Dow	102/216
polietileno de baja densidad	LDPE™ 4005	Dow	88/190
copolímero de etileno-acrilato de butilo	EBAC™ 1802	Chevron	59/138
etileno-acrilato de metilo	OPTEMA™ TC-020	Exxon	102/215

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También son útiles en las capas selladoras polímeros y copolímeros de propileno, tales como:

copolímero aleatorio	MOPLEN™ EP2 S 29B	Montell	140/284
de polipropileno
homopolímero de	PP 4553 F2™	ExxonMobil	156/313
polipropileno
copolímero de polipropileno	PP 7023 P1™	ExxonMobil	151/304
resistente a impactos

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Combinaciones adecuadas para usar como capas externas en películas de la presente invención pueden así incluir

100% de copolímero aleatorio de polipropileno

100% de homopolímero de polipropileno

100% de copolímero de polipropileno resistente a impactos

95% de copolímero aleatorio de polipropileno + 5% de A2

95% de homopolímero de polipropileno + 5% de A2

95% de copolímero de polipropileno resistente impactos + 5% de A2

80% de homopolímero de polipropileno + 20% de plastómero

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La mayoría de las películas que pueden tratarse en autoclave no pueden sellarse por solapamiento debido a que son de construcción asimétrica, y las capas externas diferentes normalmente no son termosellables entre sí cuando la película se forma como un tubo en un formato de formación/relleno/selladura vertical. Estas películas de la técnica anterior también tienen típicamente una velocidad de transmisión de vapor de humedad (MVTR) relativamente alta sobre una cara del envase y una velocidad de transmisión de vapor de humedad (MVTR) relativamente baja sobre el lado opuesto del envase. La alta MVTR está proporcionada típicamente por el nailon. La cara opuesta del envase tendrá típicamente un material, tal como polipropileno, con una MVTR relativamente baja.

La capacidad de selladura por solapamiento proporciona típicamente una mayor resistencia al abuso que las bolsas selladas con lengüetas.

La presente invención ofrece en algunas modalidades estructuras peliculares simétricas que beneficiosamente pueden sellarse por solapamiento.

Las películas de la presente invención pueden elaborarse mediante coextrusión y se elaboran preferiblemente mediante coextrusión con colada tubular, tal como se muestra en la Patente de EE.UU. 4.551.380 [Schoenberg]. Las películas también pueden elaborarse mediante colada en plano y procedimientos de soplado en caliente bien conocidos en la técnica.

Las películas de la presente invención pueden tener cualquier grosor total deseado, con tal de que la película proporcione las propiedades deseadas para la operación de envasado particular en la que se usa la película. Los grosores de la película finales pueden variar, dependiendo del procedimiento, la aplicación de uso final, etc. Los grosores típicos varían de 7,72 a 508 \mum (de 0,3 a 20 milésimas de pulgada), preferiblemente de 25,4 a 381 \mum (de 1 a 15 milésimas de pulgada), más preferiblemente (para aplicaciones VFFS) de 76,2 a 254 \mum (de 3 a 10 milésimas de pulgada) tal de como 76,2 a 177,8 \mum (de 2 a 7 milésimas de pulgada).

Los componentes polímeros usados para fabricar películas de acuerdo con la presente invención también pueden contener cantidades apropiadas de otros aditivos normalmente incluidos en o combinados con tales composiciones. Estos incluyen agentes deslizantes, antioxidantes, cargas, colorantes, pigmentos, estabilizantes frente a la radiación, agentes antiestáticos, elastómeros y otros aditivos conocidos por los expertos en la técnica de las películas para envasado.

La película de varias capas de la presente invención preferiblemente está reticulada, por medios químicos o, preferiblemente por irradiación, tal como por irradiación de haz electrónico a una dosificación de entre 10 y 200, más preferiblemente entre 15 y 150, más preferiblemente entre 20 y 150 y lo más preferiblemente entre 20 y 100 kiloGray. Aunque la invención no tiene que irradiarse, en una modalidad preferida, la irradiación puede usarse para mejorar la capacidad de tratamiento en autoclave de la película. La reticulación mejora la resistencia al abuso y la resistencia a las grasas de la película y el envase resultante.

Claims

1. Un método para envasar un producto alimenticio, que comprende:

a): proporcionar una película que puede tratarse en autoclave, coextruida, de varias capas, en forma de rollo, comprendiendo la película

i): una capa nuclear que comprende un copolímero de etileno/alcohol vinílico;

ii): dos capas intermedias, dispuestas sobre superficies opuestas de la capa nuclear, que comprenden una poliamida;

iii): dos capas de adhesivo, cada una dispuesta sobre una superficie de la capa intermedia respectiva, que comprenden un adhesivo polímero; y

iv): dos capas externas, comprendiendo cada una un material seleccionado del grupo que consiste en polietileno de baja densidad, polietileno de media densidad, polietileno de alta densidad, copolímero de etileno/alfa-olefina, homopolímero de propileno y copolímero de propileno/alfa-olefina;

b): formar la película como un tubo en un procedimiento de formación/relleno/selladura vertical;

c): rellenar el tubo con un producto alimenticio;

d): cerrar el tubo para formar una bolsa sellada que contiene el producto alimenticio; y

e): someter la bolsa sellada que contiene el producto alimenticio a condiciones esterilizantes de entre 121,1ºC (250ºF) y 149ºC (300ºF), durante un período de tiempo de entre 10 minutos y 60 minutos, en presencia de agua, vapor de agua o vapor de agua presurizado.

2. El método de acuerdo con la reivindicación 1, que comprende formar la película como un tubo formando una junta longitudinal y una junta transversal en el tubo.

3. El método de acuerdo con la reivindicación 1 ó 2, que comprende instalar un soporte interno a una pared interior del tubo.

4. El método de acuerdo con cualquier reivindicación precedente, en el que el copolímero de etileno/alcohol vinílico es un copolímero de etileno/alcohol vinílico de una clase que puede tratarse en autoclave.

5. El método de acuerdo con cualquier reivindicación precedente, en el que una capa de barrera funcional está dispuesta entre una de las capas externas y una de las capas de adhesivo.

6. El método de acuerdo con cualquier reivindicación precedente, en el que la poliamida se selecciona del grupo que consiste nailon 6, nailon 9, nailon 11, nailon 12, nailon 66, nailon 69, nailon 610, nailon 612, nailon 6/12, nailon 6/66, nailon 6/69, nailon 66/610, nailon 66/6, nailon 6T, nailon 12T y nailon amorfo.

7. El método de acuerdo con cualquier reivindicación precedente, en el que las capas de adhesivo polímero comprenden cada una un adhesivo polímero seleccionado del grupo que consiste en copolímero de etileno/1-buteno injertado con anhídrido, copolímero de etileno/1-hexeno injertado con anhídrido, copolímero de etileno/1-octeno injertado con anhídrido, polipropileno injertado con anhídrido, polietileno de alta densidad injertado con anhídrido y copolímero de etileno/acetato de vinilo injertado con anhídrido.

8. Una película que puede tratarse en autoclave, coextruida, de varias capas, que comprende:

a): una primera capa que comprende un primer material seleccionado del grupo que consiste en polietileno de baja densidad, polietileno de media densidad, polietileno de alta densidad, copolímero de etileno/alfa-olefina, homopolímero de propileno y copolímero de propileno/alfa-olefina;

b): una segunda capa que comprende un adhesivo polímero;

c): una tercera capa que comprende un copolímero de etileno/alcohol vinílico;

d): una cuarta capa que comprende un adhesivo polímero;

e): una quinta capa que comprende una poliamida;

f): una sexta capa que comprende un adhesivo polímero; y

g): una séptima capa que comprende un material seleccionado del grupo que consiste en polietileno de baja densidad, polietileno de media densidad, polietileno de alta densidad, copolímero de etileno/alfa-olefina, homopolímero de propileno y copolímero de propileno/alfa-olefina.

9. La película de acuerdo con la reivindicación 8, en la que el copolímero de etileno/alcohol vinílico es un copolímero de etileno/alcohol vinílico de una clase que puede tratarse en autoclave.

10. La película de acuerdo con la reivindicación 8 ó 9, en la que una capa de barrera funcional está dispuesta entre la capa sexta y séptima.

11. La película de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 8 a 10, en la que la poliamida se selecciona del grupo que consiste nailon 6, nailon 9, nailon 11, nailon 12, nailon 66, nailon 69, nailon 610, nailon 612, nailon 6/12, nailon 6/66, nailon 6/69, nailon 66/610, nailon 66/6, nailon 6T, nailon 12T y nailon amorfo.

12. La película de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 8 a 11, en la que las capas de adhesivo polímero comprenden cada una un adhesivo polímero seleccionado del grupo que consiste en copolímero de etileno/1-buteno injertado con anhídrido, copolímero de etileno/1-hexeno injertado con anhídrido, copolímero de etileno/1-octeno injertado con anhídrido, polipropileno injertado con anhídrido, polietileno de alta densidad injertado con anhídrido y copolímero de etileno/acetato de vinilo injertado con anhídrido.

13. La película de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 8 a 11, en la que las capas primera y séptima tienen cada una un punto de reblandecimiento de Vicat compuesto de entre 118,4ºC (245ºF) y 126,7ºC (260ºF).