ES2290619T3 - Pelicula de embalaje de burbujas de polipropileno y procedimiento para su produccion. - Google Patents

Abstract

Película de embalaje de burbujas de aire de polipropileno que presenta dos componentes de película, estando el primer componente de película termoformado con unas impresiones cilíndricas o cónicas, siendo el segundo componente de película plano y soldado por cierre con el primer componente, siendo cada uno de los componentes de película una estructura multicapa, obtenida por coextrusión, en la que cada uno de los componentes de película es una estructura multicapa fabricada en coextrusión de tres capas, estando constituida la estructura coextruída de tres capas por una capa interna de homopolímero de PP y dos capas externas de copolímero de PP.

Description

Película de embalaje de burbujas de polipropileno y procedimiento para su producción.

La presente invención se refiere a una película de embalaje de burbujas de aire de polipropileno y al procedimiento para su preparación.

Las películas de embalaje de burbujas son productos que se suelen utilizar para el embalaje de artículos frágiles y/o objetos voluminosos (tales como, por ejemplo, artículos de vidrio, muebles, auxiliares de mobiliario, varias clases de máquinas) para impedir que sean deterioradas por un impacto accidental o más en general, para protección durante el transporte desde el lugar de fabricación al distribuidor seguido por los posteriores pasos hasta llegar al comprador final.

La técnica actual describe y utiliza películas de embalaje de burbujas general y universalmente fabricadas de LDPE (polietileno de baja densidad), o mezclas de LDPE o mezclas de LDPE y LLDPE (polietileno de baja densidad lineal) o de nuevo, estas películas de embalaje de burbujas son fabricadas por la coextrusión de multicapas de LDPE con un material barrera tal como PA6 (poliamida 6).

En particular, la película de embalaje de burbujas, según la técnica anterior, se obtiene mediante la formación de una primera película termoformada con impresiones cilíndricas o cónicas, más o menos grandes, más o menos profundas y más o menos próximas entre sí.

Una segunda película de cierre plana se suelda sobre la primera película termoformada con las anteriores impresiones, es decir, los embalajes de burbuja lo que hace a estos últimos herméticos y crea un efecto de "almohadillado", permitiendo, además, que la película de embalaje de burbujas ejerza su función que, según se indicó anteriormente, es absorber los impactos.

La resistencia mecánica de la película de embalaje de burbujas fabricada de este modo depende, evidentemente, de forma directa de la cantidad de material usado y en consecuencia, del peso por metro cuadrado de la película de polietileno que forma las dos capas.

La resistencia mecánica y efecto de absorción de impactos se puede mejorar todavía más añadiendo una tercera película de polietileno, por medio de un procedimiento de soldadura, sobre la parte superior de los embalajes de burbuja creando, de este modo, una zona de amortiguamiento. Además, en este caso, el producto final presentará una más o menos alta resistencia mecánica, en relación con el peso por metro cuadrado de la película añadida.

Si se desea obtener productos con mejores propiedades mecánicas, una mayor duración con el tiempo o una mayor hermeticidad al aire en el interior del embalaje de burbuja, la técnica anterior considera la posibilidad de fabricar y utilizar películas con estructuras multicapa que contengan una capa interna de nylon y capas externas de LDPE, formando dichas capas externas la soldadura entre los componentes de la película.

En general, sin embargo, estos productos fabricados de polietileno alcanzan, evidentemente, un valor de resistencia mecánica que está caracterizado por el propio polímero, por ejemplo véase la siguiente tabla que indica las características de un PE en relación con el límite elástico y el alargamiento límite, carga unitaria de rotura y alargamiento de rotura así como energía de rotura absorbida.

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La técnica actual ofrece, por lo tanto, varios tipos de productos, por ejemplo, películas de embalaje de burbujas de aire, que sustancialmente están todos fabricados de LDPE o mezclas de LDPE y LLDPE, que se pueden soldar con facilidad y por lo tanto, son fáciles de fabricar. Aunque estos productos son más o menos válidos con respecto a la hermeticidad al aire, duración con el tiempo, etc., son muy frágiles desde un punto de vista mecánico según puede observarse por los valores de carga límite y carga unitaria de rotura antes indicados y en consecuencia, son productos que se desgarran fácilmente a no ser que se alcancen altos pesos base que comprometen la flexibilidad del producto y al mismo tiempo, el coste de la materia prima resulta prohibitivo.

Para poder encontrar una solución a este problema, se realizaron intentos orientados hacia una evolución constante en las técnicas de fabricación de estas películas de polietileno, una técnica que ha sido constantemente mejorada y adaptada a las propiedades siempre en evolución de las materias primas permitiendo, de este modo, alcanzar altos niveles de producción, utilizando sistemas tales como los indicados en la Figura 1.

Estos sistemas permiten que se controle la temperatura de las películas mediante la extracción o adición de calor, con la finalidad de obtener condiciones ideales con respecto a la termo-formabilidad, estabilidad y soldadura.

Todo lo expuesto anteriormente se puede conseguir con facilidad cuando la materia prima utilizada (LDPE) presenta una gama de cristalización muy amplia y por lo tanto, se puede manipular con cilindros de soporte, estirado y transporte termo-regulados.

A pesar de la optimización de las técnicas de fabricación, las películas de embalaje de burbujas de la técnica anterior descrita, todavía tienen el gran inconveniente de una alta fragilidad.

En consecuencia, resulta imposible, por ejemplo, utilizar las anteriores películas para el embalaje de objetos particularmente voluminosos y pesados, tales como muebles, una vez envasados, de hecho, estos objetos ya no se pueden desplazar debido a la falta de agarres puesto que, si se desplaza agarrando la película de embalaje de burbujas, esta última se desgarraría con facilidad. Por lo tanto, es necesario dar a conocer un sistema de agarre para desplazar el artículo, con un consiguiente incremento en los costes y tiempos de embalaje.

Para poder superar este inconveniente, las películas de embalaje de burbujas fueron fabricadas en un material diferente que permitiría obtener un producto con una resistencia mecánica mucho mayor, con el mismo peso base, que la obtenida a partir del polietileno. Por lo tanto, se utilizó el polipropileno (PP). Sin embargo, el polipropileno presenta una gama de cristalización muy estrecha y en consecuencia, en la fabricación de películas de embalaje de burbujas de aire, resulta muy difícil efectuar la soldadura entre la película termoformada y la película de cierre. En consecuencia, se obtiene un producto, que no presenta una hermeticidad al aire suficiente. Por lo tanto, la película de embalaje de burbujas de aire presenta una duración muy limitada en el tiempo y en consecuencia, no es de interés para las aplicaciones consideradas. Por ejemplo, los documentos JP-2001-129907 y JP-2001-130638 dan a conocer un material amortiguador de espuma compuesto por una película conformadora de parte convexa que presenta partes convexas abiertas en un lado y una película de cierre pegada con la película conformadora de parte convexa con el fin de bloquear el lado de apertura de las partes convexas. En particular, la película conformadora de parte convexa y la película de cierre son una resina de polipropileno de una sola capa o multicapas.

El solicitante ha descubierto ahora sorprendentemente que la película de embalaje de burbujas de polipropileno particular, según la presente invención, supera los inconvenientes de la técnica anterior.

Por lo tanto, un objetivo de la presente invención se refiere a una película de embalaje de burbujas de polipropileno, que comprende dos componentes de películas, el primer componente de película está termoformado con impresiones cilíndricas o cónicas, siendo el segundo componente de película plano y soldado en cierre con el primer componente, siendo cada uno de los componentes de película una estructura multicapa, fabricada por coextrusión, con por lo menos dos capas de homopolímero o copolímero de polipropileno.

En particular, cada uno de los componentes de película es una estructura multicapa fabricada en coextrusión con tres capas, en la que la estructura coextruída de tres capas consiste en una capa interna de homopolímero de PP y dos capas externas fabricadas de copolímero de PP.

La estructura coextruída de tres capas pueden presentar una estructura de ABA que consiste en una capa interna de homopolímero de PP (B) y dos capas externas de co-polímero de PP (A) o puede presentar una estructura de ABC constituida por una capa interna de homopolímero de PP (B) y dos capas externas de copolímero de PP (A) y (C).

Las dos capas de copolímero de polipropileno, que forman la estructura coextruída de tres capas puede constar, por lo tanto, en el mismo material o materiales diferentes.

En particular, el homopolímero de polipropileno presenta una densidad igual a aproximadamente 0,90 \div 0,91 kg/dm^{3} y está constituido por monómeros de propileno.

El copolímero de polipropileno presenta una densidad igual a aproximadamente 0,90 \div 0,91 kg/dm^{3}.

El copolímero de polipropileno es un copolímero de bloque o aleatorio constituido por unidades estructurales repetitivas de propileno y monómeros de etileno y/o polibuteno.

De hecho, puede ser un copolímero de bloque o aleatorio indiferentemente con tal de que se mantenga excelentes propiedades mecánicas básicas, debido a las fuerzas de enlace presentes entre las unidades estructurales (propileno) y entre los otros monómeros (etileno y/o polibuteno).

Otro objetivo de la presente invención se refiere a un procedimiento para la fabricación de una película de embalaje de burbujas de aire de polipropileno, que comprende las etapas siguientes:

a)

verter un primer componente de película de polipropileno o película termoformadora directamente en el cilindro modelado bajo vacío;

b)

termoformar la película termoformadora con impresiones cilíndricas o cónicas;

c)

soldar un segundo componente de película de cierre subyacente de polipropileno en el primero.

La ventaja básica del producto, según la presente invención, consiste en el hecho de que presenta una hermeticidad al aire mucho mayor que las películas de embalaje de burbujas de polietileno existentes y en consecuencia, presenta características óptimas con respecto a la duración con el tiempo y las propiedades mecánicas, tales como resistencia mecánica, lo que permite su empleo, por ejemplo, en el embalaje de objetos voluminosos y pesados, con resultados especialmente ventajosos en comparación con las películas de embalaje de burbujas de polietileno.

La película de embalaje de burbujas de polipropileno según la presente invención, presenta, en realidad, valores mucho más altos de límite elástico y carga unitaria de rotura que la película de PE.

Otro objetivo de la presente invención se refiere al uso de la película de embalaje de burbujas de polipropileno como un elemento protector o elemento de embalaje.

Las características y ventajas de un procedimiento según la presente invención se pondrán más claramente de manifiesto a partir de la siguiente descripción ilustrativa, pero no limitativa, con referencia al dibujo esquemático adjunto (Figura 2), que representa una vista lateral en alzado de un detalle de un aparato para la fabricación de una película de embalaje de burbujas de polipropileno, según la presente invención.

Una simple comparación entre la disposición general de la Figura 1, que representa la técnica anterior, y la disposición general realizada en la Figura 2, que representa el procedimiento según la presente invención, demuestra las principales diferencias existentes. En efecto, la técnica normal que, aunque es más compleja en una escala mecánica/productiva, no permite la obtención de un producto válido, desde el punto de vista tecnológico, con material completamente de PP, ha sido completamente modificada.

Haciendo referencia a la Figura 2, ésta indica con la referencia numérica 3 el cilindro termoformador, con la referencia 4 el cilindro de enfriamiento final, con la referencia 5 el cilindro de soldadura, con la referencia 6 el cilindro de enfriamiento por contacto, con la referencia 7 la película termoformadora, con la referencia 8 la película de cierre subyacente y con la referencia 9, el ángulo de variación del punto de soldadura efectuado mediante la regulación realizada por el propio grupo de soldadura.

El procedimiento para la fabricación de una película de embalaje de burbujas de polipropileno, según la presente invención, considera, además, la posibilidad de que la variación en la posición de soldadura de la película de cierre subyacente esté relacionada con el nivel de actividad y el peso base del producto.

Puesto que el punto de cristalización del polipropileno es muy estrecho, el acoplamiento de las dos películas y además, la soldadura debe tener lugar con el polímero bajo condiciones térmicas ideales. Por lo tanto, es necesario tener un bajo punto de soldadura para altos niveles o mayores espesores del producto y un alto punto de soldadura para bajos niveles o menores espesores del producto.

Además, existe una estricta regulación térmica del cilindro formador. De hecho, esto puede ser rigurosamente termoregulado, puesto que cada desplazamiento respecto al valor ideal puede causar un pegamento general o falta de soldadura entre las dos películas.

Según se especificó con anterioridad, otra importante condición para el procedimiento de fabricación, según la presente invención, es el "vertido" directo de la película termoformadora en el cilindro modelado bajo vacío con el fin de evitar caídas de temperatura o pegamento del producto fundido sobre los cilindros de paso suplementarios.

Claims (10)

1. Película de embalaje de burbujas de aire de polipropileno que presenta dos componentes de película, estando el primer componente de película termoformado con unas impresiones cilíndricas o cónicas, siendo el segundo componente de película plano y soldado por cierre con el primer componente, siendo cada uno de los componentes de película una estructura multicapa, obtenida por coextrusión, en la que cada uno de los componentes de película es una estructura multicapa fabricada en coextrusión de tres capas, estando constituida la estructura coextruída de tres capas por una capa interna de homopolímero de PP y dos capas externas de copolímero de PP.

2. Película según la reivindicación 1, caracterizada porque la estructura coextruída de tres capas presenta una estructura de ABA que está constituida por una capa interna de homopolímero de PP (B) y dos capas externas de copolímero de PP (A).

3. Película según la reivindicación 1, caracterizada porque la estructura coextruída de tres capas presenta una estructura de ABC que está constituida por una capa interna de homopolímero de PP (B) y dos capas externas de copolímero de PP (A) y (C).

4. Película según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizada porque el homopolímero de polipropileno presenta una densidad igual a aproximadamente 0,90 \div 0,91 kg/dm^{3}.

5. Película según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizada porque el copolímero de polipropileno presenta una densidad igual a aproximadamente 0,90 \div 0,91 kg/dm^{3}.

6. Película según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizada porque el copolímero de polipropileno es un copolímero de bloque o aleatorio que está constituido por unas unidades repetitivas de propileno y monómeros de etileno y/o polibuteno.

7. Procedimiento para la fabricación de una película de embalaje de burbujas de aire de polipropileno, en el que la película de embalaje de burbujas de aire de polipropileno presenta dos componentes de película, estando el primer componente de película termoformado con unas impresiones cilíndricas o cónicas, siendo el segundo componente de película plano y soldado por cierre con el primer componente, siendo cada uno de los componentes de película una estructura multicapa fabricada en coextrusión de tres capas, estando constituida la estructura coextruída de tres capas: por una capa interna de homopolímero de PP y dos capas externas de copolímero de PP, según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 6, que comprende las etapas siguientes:

a)

verter un primer componente de película de polipropileno o película termoformadora directamente en el cilindro modelado bajo vacío;

b)

termoformar la película termoformadora con impresiones cilíndricas o cónicas;

c)

soldar un segundo componente de película de cierre subyacente de polipropileno con el primer componente.

8. Procedimiento según la reivindicación 7, caracterizado porque considera la posibilidad de la variación en la posición de soldadura de la película de cierre subyacente en relación con el nivel de actividad y el peso base (ángulo de regulación), es decir, un punto de soldadura bajo para altos niveles o grandes espesores del producto y un punto de soldadura alto para niveles bajos o reducidos espesores del producto.

9. Procedimiento según la reivindicación 7, caracterizado porque el cilindro formador está regulado térmicamente.

10. Utilización de la película según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 6, como un elemento protector o elemento de embalaje.