ES2297847T3 - Laminado plastico. - Google Patents

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ES2297847T3 ES97660110T ES97660110T ES2297847T3 ES 2297847 T3 ES2297847 T3 ES 2297847T3 ES 97660110 T ES97660110 T ES 97660110T ES 97660110 T ES97660110 T ES 97660110T ES 2297847 T3 ES2297847 T3 ES 2297847T3
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Jarmo Junnila
Pentti Koivisto
Esko Saaristo
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Abstract

LA PRESENTE INVENCION SE REFIERE A LAMINADOS PLASTICOS QUE SE UTILIZAN PARA EMBALAJE Y EN LOS CUALES UNA CAPA EXTERNA (1), QUE COMPRENDE UNA CAPA DE POLIESTER ESPUMADO Y, OPCIONALMENTE, NO ESPUMADO, SE LAMINA O COEXTRUYE O SE UNE DE CUALQUIER OTRA FORMA, SI SE DESEA A TRAVES DE UNA CAPA INTERMEDIA (3), A UNA CAPA INTERNA (2), QUE COMPRENDE UNA O MAS PELICULAS PLASTICAS COEXTRUIDAS. LOS LAMINADOS PLASTICOS SEGUN LA INVENCION SON ESPECIALMENTE ADECUADOS PARA EMBALAJES ALIMENTARIOS, PREVISTOS PARA PRESENTAR BUENAS PROPIEDADES DE BARRERA FRENTE AL GAS Y LA HUMEDAD, FACILES DE SELLAR Y, SI FUESE NECESARIO, FACILES DE ABRIR, POR EJEMPLO, MEDIANTE PELADO.

Description

Laminado plástico.
La presente invención se refiere a laminados que se producen de material plástico que tienen altas propiedades de barrera y se usan para envasado, comprendiendo los laminados una capa de poliéster espumado como una parte de la estructura del laminado. Los laminados plásticos de acuerdo con la invención son particularmente adecuados para envases de alimentos que se espera que queden bien sellados y, cuando sea necesario, puedan abrirse por ejemplo por desgarro, así como que tengan altas propiedades de barrera para gas y humedad. En la práctica, se espera que estos envases conocidos como envases de atmósfera modificada (MAP) tengan una permeabilidad a oxígeno de menos de 15 cm^{3}/m^{2}, preferiblemente de 4,0 a 9,0 cm^{3}/m^{2} (24 h, 23ºC, HR 50%).
En la producción de envases MAP, se usan materiales de película flexibles como tales o en combinación con películas formables gruesas, semi-rígidas o láminas usadas como parte del envase, dependiendo de los requisitos establecidos por el uso del envase en cuestión. Pueden conseguirse unas propiedades de barrera suficientes con mono películas, aunque la película es entonces demasiado gruesa por lo que la solución no es práctica.
Cuando se usan películas o láminas rígidas como producto final, el envase es fácil de manipular, tiene buenas propiedades de trasporte y almacenamiento y es visualmente agradable. Se sabe que los envases MAP rígidos se producen usando láminas termoplásticas a las que se adhieren una o más capas de película cuando es necesario. Las capas adhesivas y/o de enlace pueden usarse también entre estas capas. Las láminas se producen por ejemplo de láminas de poliéster/polietileno, cloruro de polivinilo/polietileno o poliestireno/EVOH/polietileno. Las resinas de poliéster termoplásticas tales como polietilentereftalato (PET), polietilentereftalato amorfo (APET), polietilentereftalato modificado con glicol, polibutilentereftalato, ciclohexilenmetilentereftalato o isoftalato o mezclas de los mismos, son particularmente útiles en la industria de envasado debido a sus excelentes propiedades mecánicas, resistencia al calor en forma cristalizada, estabilidad dimensional y propiedades termoplásticas. Las estructuras de lámina como estas, sin embargo, tienen una alta densidad y por lo que la materia prima, el transporte y los costes residuales son altos. Además, se necesitan equipos especiales caros, tales como un medio para precalentar la lámina anterior y posterior y un equipo de pistón o "pisiforme" para termoformar las láminas. Adicionalmente, se necesitan herramientas especiales tales como cuchillos de perforación para separar unos envases de otros, cortando. Los envases rígidos tales como éstos no son fáciles de comprimir a mano, por lo que utilizan mucho espacio en el procesado de residuos.
Para producir envases más ligeros pueden utilizarse materiales plásticos espumados por separado como parte de la estructura laminada. En envases para alimentos se usan típicamente poliestireno espumado (PS) y poliolefina, tales como polipropileno (PP). El grado de espumación usado es muy alto, por lo que la densidad puede caer a 0,1 a
0,3 g/m^{3}. Estos envases, que se usan por ejemplo para envasar carne y carne procesada para supermercados son agradables de manipular. Un problema con dichos envases de baja densidad es que su rigidez, y por lo tanto su resistencia, se ven afectadas considerablemente. Debido a esto, el espesor de la capa de material de envasado debe ser notable para proporcionar una rigidez suficiente. El notable espesor de la capa y la estructura "aireada", sin embargo, provocan problemas en el termoformado, ya que el calor se transfiere al material lentamente. Por consiguiente, el termoformado requiere moldes hechos de forma especial y calentar a ambos lados en diversas etapas de manera que las inversiones necesarias en la maquinaria de envasado son altas. El notable espesor de la capa da como resultado también menor número de metros cuadrados de material por unidad de venta, de manera es necesario que se vendan muchas más unidades por unidad de bienes, que a su vez eleva los costes de transporte, almacenamiento y envasado elevando el número de cambios de rodillo necesarios, reduciendo la producción.
La Solicitud de Patente Europea 440.713 muestra un laminado flexible que comprende una capa de espuma, destinada en particular para envases de alimentos, y más particularmente para alimentos que contienen por ejemplo material duro tal como huesos. En la estructura descrita en el documento, la capa más cerca del material a envasar es una capa de espuma y la siguiente capa es una capa que no es de espuma del mismo material. Al laminado se une también una capa externa mediante capas adhesivas, siendo típicamente la capa externa de poliamida o poliéster. La capa de espuma se indica que es de poliolefina espumada, preferiblemente polietileno. La capa de espuma más cerca del material a envasar tiene que funcionar como "tampón", es decir, para proteger las capas externas, por ejemplo contra la carga que se pone sobre ellas, por ejemplo mediante huesos.
Además de poliestireno y poliolefinas, se sabe cómo usar poliéster espumado, tal como PET, como material de envasado. Como resultado se obtiene una lámina que es fácil de termoformar y que puede cristalizarse, con lo que las capas formadas tendrán una alta resistencia al calor. Los platos, copas, etc., hechos de poliéster espumado por termoformado se usan habitualmente, por ejemplo en la producción de envases resistentes a microondas para alimentos procesados. En ellos, las láminas de espuma deben ser bastante gruesas de manera que se consiga una rigidez suficiente. La superficie de los materiales plásticos espumados, y por lo tanto también la del poliéster, no es uniforme, y no puede conseguirse una resistencia suficiente al laminado por métodos de laminado habituales a un coste razonable. Además, el sellado térmico del poliéster espumado es difícil, debido a la baja resistencia a enlace provocada por la baja adhesión de la superficie de la espuma. El sellado requiere un largo tiempo de sellado o una alta presión de sellado, que a menudo confiere la resistencia del envase. Además, el largo tiempo de sellado eleva los costes de envasado. Además, las películas mono-capa espumadas no son suficientemente herméticas a oxígeno, por ejemplo para alimentos o productos fácilmente perecederos que necesitan un periodo de validez largo.
Las Solicitudes de Patente Europea 372.846, 547.032, y 547.033 (Sekisui Kasehin Kogyo) describen envases para alimentos producidos laminado al menos un lado de una capa de espuma de poliéster espumado, una capa de plástico no espumada tal como polipropileno recubierto con una película de EVA, polipropileno, poliéster o poliestireno. En el documento, la capa de espuma tiene una densidad de como máximo 0,7 g/cm^{3}, preferiblemente menor de 0,5 g /cm^{3}. Debido a la baja densidad, el espesor de la capa de espuma en este documento está también por encima de 1,5 mm, incluso aproximadamente 5,0 mm. Los materiales de envasado descritos en el documento están destinados a usarse particularmente como envases resistentes al calor, especialmente como envases resistentes al microondas. Este documento no menciona nada sobre las propiedades de barrera de la estructura.
La Solicitud de Patente Europea mencionada anteriormente 372.846 describe también el laminado de capas mediante un método de termolaminado. En el método, los polímeros con un alto punto de fusión, por ejemplo polipropileno y poliéster se usan como componentes no espumados (como el lado de sellado) en la capa interna, y se usa vinilacetato de etileno como la capa laminada contra el poliéster espumado. Las temperaturas de laminado son por ejemplo de aproximadamente 125ºC para polipropileno y 155ºC para PET en el lado no espumado, y la temperatura ambiente en el lado del poliéster espumado. Las temperaturas de sellado de los laminados de PP y PET en el método descrito en el documento son bastante altas, de hasta 160 a 200ºC. Se sabe habitualmente que los alimentos fácilmente perecederos tales como carne, pescado, y queso normalmente no soportan las temperaturas de sellado que son tan altas. Los enva-
ses descritos en el documento no son suficientemente impermeables a oxígeno para productos fácilmente perecederos.
El documento WO-A-9515257 se refiere a un laminado que comprende dos o tres capas, que están conectadas directamente entre sí. Cuando dicho material comprende tres capas, dichas capas son una capa de núcleo polimérico (1) compuesta por un termoplástico espumado y capas protectoras (2) y (3) compuestas por termoplástico no espumado y la capa de núcleo (1) está entre las capas protectoras (2) y (3). Todas estas tres capas pueden estar basadas en el mismo termoplástico, tal como poliéster.
El documento EP-A-626255 describe una lámina de laminado de resina termoplástica espumada separable que comprende una lámina de resina termoplástica espumada y una película de resina termoplástica, en la que la resistencia a desgarro entre la lámina de resina termoplástica espumada y la película de reina termoplástica es de 5 a 400 g/ 25 mm de anchura. Dicha película de resina termoplástica puede ser una película de barrera para gases que comprende por ejemplo poliamida o poliéster. Una capa adhesiva puede estar entre la lámina de resina termoplástica espumada y la película de reina termoplástica.
Adicionalmente, las máquinas de termoformado, es decir, las máquinas denominadas de Formar, Llenar y Sellar (FFS) que producen envases de lámina semi-rígida con forma de rollo típicamente usan una temperatura de sellado de 100 a 150ºC en el envasado de alimentos frescos, por lo que no pueden usarse homopolipropileno y poliéster como capas de sellado. Por otro lado, estos polímeros no proporcionan una barrera para gas suficiente con el espesor de capa típicamente usado por ejemplo en los envases MAP.
En la técnica anterior, los envases MAP rígidos se producían por lo tanto de un material no espumado semi-rígido. Los problemas encontrados en los envases como este incluyen la cantidad de material necesario, el peso de los envases y la cantidad de espacio que requieren en forma no comprimida en el procesado de residuos. El uso de los materiales espumados como parte del laminado hace que el envase sea más ligero, aunque para hacer que el envase sea lo suficientemente rígido, se necesitan capas de espuma gruesa. Es problemático también proporcionar el envase con propiedades de barrera suficientes de manera que el material a envasar no se daña por calor, por ejemplo durante el sellado.
Un objeto de la presente invención es proporcionar un material de envasado que sea fácil de termoformar y tenga buenas propiedades de barrera para gas y humedad.
Otro objeto de la invención es proporcionar material de envasado ligero con capas finas y también con buena rigidez y otras propiedades mecánicas.
Otro objeto más de la invención es proporcionar un material de envasado que sea fácil de sellar, es decir, que pueda sellarse a bajas temperaturas en un corto tiempo de sellado.
Otro objeto más de la invención es proporcionar un material que pueda forzarse hacia un pequeño espacio después del uso y que sea fácil de manejar como residuo y requiera poco espacio.
Otro objeto más de la invención es reducir la cantidad de poliéster usado y de esta manera proporcionar un material de envasado más económico.
Otro objeto de la invención es proporcionar métodos para producir los materiales de envasado descritos anteriormente.
Otro objeto más de la invención es proporcionar un método para usar un material con las propiedades anteriores como envase con altas propiedades de barrera, particularmente para productos fácilmente perecederos o productos que necesitan un largo periodo de validez. La presente invención puede usarse también por ejemplo en envases para productos médicos, donde puede sustituir a otros materiales de envasado semi-rígidos.
La práctica ha demostrado que la permeabilidad al oxígeno del laminado en un envase MAP tiene que estar por debajo de 15 cm^{3}/m^{2}, preferiblemente de 4,0 a 9,0 cm^{3}/m^{2} (24 h, 23ºC, HR 50%). Además, particularmente cuando se envasan productos frescos, el envase tiene que poder cerrarse herméticamente, es decir tiene que ser fácil de sellar a bajas temperaturas, es decir, a 100 o 140ºC, preferiblemente a 110 a 125ºC, en un corto tiempo de sellado, en aproximadamente 0,5 a 1,5 segundos y la unión tiene que ser suficientemente fuerte.
Sorprendentemente, se ha descubierto ahora que las propiedades anteriores pueden conseguirse con una estructura laminada que se caracteriza por lo que se indica en la reivindicación 1.
El laminado de acuerdo con la invención se describirá con mayor detalle con referencia a las figuras adjuntas. La invención, sin embargo no debe limitarse a las soluciones ilustradas en las figuras, aunque debe considerarse que las soluciones ilustran realizaciones típicas o preferidas de un laminado de acuerdo con la invención.
La Figura 1 muestra una vista esquemática de una estructura básica de un laminado de acuerdo con la invención.
La Figura 2 muestra una vista esquemática de una realización preferida de un laminado de acuerdo con la invención.
La Figura 3 muestra una vista esquemática de un laminado que no está dentro del alcance de la presente invención.
La Figura 4 muestra una vista esquemática de un laminado que no está dentro del alcance de la presente invención.
Las Figuras 5a y 5b respectivamente muestran una vista lateral esquemática y una vista superior de un envase producido del laminado de acuerdo con la invención.
La Figura 1 muestra una estructura potencial de un laminado de acuerdo con la invención. El laminado comprende una capa interna 2 que comprende una o más capas de película coextruidas, que en la Figura 1 son las capas 2.1 a 2.7, siendo la capa interna la capa más cercana al material a envasar; y una capa externa 1 que comprende una estructura formada por una capa de poliestireno espumado 1.1 y una capa de poliestireno no espumado 1.2 por coextrusión. Entre la capa interna 2 y la capa externa 1 puede disponerse una capa intermedia 3 que funciona como capa adhesiva o de enlace.
La capa interna 2 comprende varias capas dependiendo de para qué se requiera el laminado: se espera fundamentalmente que tenga una barrera para gas excelente, una baja temperatura de sellado, una unión "de desgarro" que sea fácil de abrir, y alta resistencia a pinchado o posiblemente todas estas al mismo tiempo. Las propiedades deseadas pueden conseguirse modificando la superficie a sellar y las capas intermedias. El espesor de la capa interna normalmente varía entre 0,05 y 0,1 mm.
La función de la capa 2.4 en la solución de la Figura 1 es hacer que el laminado sea suficientemente hermético a gas. Las propiedades protectoras deseadas se consiguen seleccionando el polímero adecuadamente. Los polímeros que típicamente hacen al envase suficientemente herméticos a gas, incluyen poliamida (PA) y un copolímero de etileno y alcohol vinílico (EVOH). Las capas 2.3 y 2.5 funcionan como capas de enlace entre la capa protectora 2.4 y las otras capas de la capa interna 2. La función de la capa más externa 2.7 de la capa interna 2 es dar a las otras capas de la estructura las características de enlace deseadas. Las capas 2.2 y 2.6, por ejemplo son capas de polio-
lefina.
La capa externa 1 del laminado de acuerdo con la invención comprende una capa de poliéster no espumado 1.2 con una superficie uniforme. La capa de poliéster no espumado es siempre la más cercana a la capa interna 2, unida a ella directamente o mediante la capa intermedia 3. Debido a la capa uniforme 1.2, la adhesión entre la capa de espuma y la capa interior o intermedia es buena.
La Figura 2 ilustra una realización de la estructura laminada de la invención en la que hay también una capa de poliéster no espumado 1.3 fuera de la capa de poliéster espumado 1.1. Esta es una solución preferida cuando una superficie uniforme y brillante externa tiene que proporcionarse por ejemplo para imprimir o para formar una marca o código de identificación. La función principal de la capa externa 1 comprende una capa espumada o una capa no espumada para dar al envase acabado una forma y resistencia mecánica.
Las Figuras 3 y 4 son para propósitos ilustrativos y describen únicamente algunos aspectos de la invención. El asunto de las Figuras 3 y 4 no está dentro del alcance de las presentes reivindicaciones.
La Figura 3 muestra un laminado en el que la capa interna 2 no comprende una capa protectora separada que proporciona una barrera para gas, aunque la capa interna comprende una capa 2.1 a sellar y/o varias capas de poliolefina coextruidas tales como la capa 2.2.
La Figura 4 muestra un laminado en el que la capa exterior comprende solo la capa de poliéster espumado 1.1 al que se une la capa interna mediante la capa intermedia 3 que funciona como una capa de enlace o adhesiva. El laminado se produce usando un método de coextrusión.
\newpage
La Figura 5 muestra un recipiente 4 hecho de una película de laminado de acuerdo con la invención por termoformando, uniéndose el recipiente a una cubierta 5 por encima del mismo por sellado, siendo por ejemplo la cubierta de un laminado de película adecuado.
La capa externa 1 del laminado de acuerdo con la invención con altas propiedades de barrera y que se usa para envasado comprende de esta manera una capa de poliéster espumado y una capa de poliéster no espumado. El poliéster usado puede ser por ejemplo polietilentereftalato (PET), polietilentereftalato amorfo (APET), polietilentereftalato modificado con glicol, polibutilentereftalato, ciclohexilenmetilentereftalato o isoftalato o mezclas de los mismos. Para producir un poliéster espumado, se usan agentes espumantes disponibles en el mercado, preferiblemente agentes espumantes que reaccionan endotérmicamente durante el procesado. Mediante la acción del calor, las partículas espumantes se evaporan y forman poros en el material. Típicamente los agentes disponibles en el mercado, tales como Safoam RPC 40 (Reedy International, EE.UU.), Supercell EN-3 (Americhem, U. K), 100209 MB (Ampacet Corporation, EE.UU.) y Hydrocerol HK40B (Boehringer Ingelheim KG; Alemania) se usan en una cantidad del 0,5 al 3% en peso, preferiblemente del 1 al 2,5% en peso del poliéster a espumar. Con estas cantidades, se produce una lámina espumada que es suficientemente rígida debido a los poros microscópicos de la estructura de espuma. Si se usa una cantidad demasiado grande de agente espumante, la estructura celular se rompe y el espumado no es uniforme. Una cantidad demasiado pequeña de un agente espumante, por otro lado, no espuma suficientemente el material plástico. La densidad de la capa externa 1 del laminado de acuerdo con la invención, es decir, la densidad de la capa contenida en el poliéster espumado final y poliéster no espumado está por encima de 0,7 g/cm^{3}, aunque por debajo de 1,0 g/cm^{3}, con lo que el espesor de la capa externa puede ser bajo, es decir de 0,15 a 1,5 mm, siendo el espesor de la capa preferiblemente de 0,20 a 1,0 mm. La proporción de la capa de poliéster no espumado a espesor total de la capa externa es del 5 al 40%, preferiblemente del 10% al 25%. La capa externa que comprende una capa espumada y una capa no espumada puede comprender también otros aditivos habituales tales como colorantes, agentes antiadhesivos, agentes de nucleación, aditivos de deslizamientos y/o cargas, etc.
El laminado fino, ligero de acuerdo con la invención con altas propiedades de barrera, sustituye a los envases MAP rígidos o semi-rígidos no espumados producidos por ejemplo de poliéster y usados anteriormente en este campo. Con la solución de la invención, se ahorra una notable cantidad de material. Por ejemplo, el PET amorfo no espumado usado habitualmente tiene una densidad de 1,34 g/cm^{3} mientras que la densidad de la capa externa 1 en el laminado de la invención es de 0,7 a 1,0 g/cm^{3} de manera que la materia prima puede usarse mucho más eficazmente en el laminado de la invención que comprende una capa espumada. Como un envase acabado puede hacerse suficientemente fuerte usando una capa que es más fina que los productos espumados conocidos anteriormente, es decir, tiene un espesor de capa de 0,15 a 1,5 mm, el laminado de la invención es ventajoso respecto a la cantidad de material necesario que a su vez reduce los costes resultantes de la pérdida de transporte, almacenamiento, residuos, etc. Naturalmente, un envase que necesita menos materia prima, es también ecológicamente más preferible. Otra característica particularmente importante es que el laminado fino y ligero de la invención con una estructura fina de poliéster es fácil de sellar y puede formarse fácilmente en un envase con las propiedades deseadas de barrera para gas y humedad sin que el producto a envasar se vea afectado. Además, las propiedades mecánicas del laminado son tales que el laminado satisface los otros requisitos indicados por los diferentes usos.
El laminado semi-rígido de acuerdo con la invención es fácil y sencillo de usar en las máquinas de envasado conocidas de por sí. No se necesita un equipo especial caro, tal como estaciones de precalentamiento en ambos lados, sistemas de formación de pistón o "pisiformes" o cuchillos de corte especiales para separar unos envases de otros por corte en las máquinas de envasado. Como el material es fácil de moldear, sellar y cortar, aumenta la producción de la sala de envasado.
El envase de la invención es fácil de comprimir a mano después del uso, y mantiene la forma comprimida. Además, el envase es fácil de desgarrar en trozos, lo que significa que puede forzarse en un espacio más pequeño que los materiales espumados o no espumados habituales, por ejemplo, en receptáculos para residuos.
Un laminado de la invención que comprende una capa espumada se produce de las maneras descritas a continuación.
Método de laminado A) Producción de una capa externa 1 que comprende una capa de poliéster espumado y una capa de poliéster no espumado
Un poliéster usado como materia prima básica, preferiblemente polietilentereftalato (PET), polietilentereftalato amorfo (APET), polietilentereftalato modificado con glicol, polibutilentereftalato, ciclohexilenmetilentereftalato o isoftalato o mezclas de los mismos se suministra a una secadora en la que el punto de rocío del aire de secado está por debajo de -30ºC. La temperatura del aire de secado es del al menos 165ºC y el poliéster se seca en la secadora durante de 5 a 7 horas, es decir, hasta que el contenido de humedad del poliéster secado está por debajo del 0,005%, preferiblemente por debajo del 0,002%. El poliéster secado se suministra a una extrusora con cualquier aditivo necesario. Además del poliéster, a la entrada de la extrusora de la capa 1.1 a espumar se suministra del 0,5 al 3% en peso, preferiblemente del 1 al 2,5% en peso de un agente espumante y cualquier otro aditivo necesario tal como colorantes, agentes anti-adhesivos, aditivos de deslizamiento, cargas, agentes de nucleación, etc. Por acción de la gravedad, fluyen hacia la extrusora donde se funden y mezclan por la acción de presión y calor, es decir, una temperatura de aproximadamente 230 a 300ºC, preferiblemente de aproximadamente 250 a 290ºC. La capa de fusión no espumada y espumada se combinan y se suministran a un troquel plano a lo largo de conductos de fusión. Para generar una presión de suministro uniforme y minimizar la variación de espesor en el producto final, las bombas de masa se disponen preferiblemente después de las extrusoras. Después de una bomba de masa, la presión se mantiene por encima de 5000 kPa (50 bar), preferiblemente por encima de 6000 kPa (60 bar), para evitar la espumación prematura en el troquel. La temperatura se mantiene entre 230 y 300ºC en el troquel, preferiblemente entre 250 y 290ºC. La masa fundida se enfría mediante un sistema de rodillos que pueden refrigerarse y después se enrolla. El espesor del producto final puede regularse ajustando la presión de bombeo, la abertura del labio del troquel, la velocidad de enrollado y la eficacia de refrigeración de manera que el espesor de la lámina final es de 0,15 a 1,5 mm y la densidad está por encima de 0,7 g/cm^{3}, aunque por debajo de 1,0 g/cm^{3}. El espesor de la capa no espumada es de aproximadamente el 5 al 40%, preferiblemente de aproximadamente el 10 al 25% del espesor total de la lámina.
B) Combinación de la capa interna 2 y la capa externa 1
De la capa externa 1 producida de la manera descrita anteriormente y la capa interna 2 producida de una o más de capas de películas coextruidas se produce un laminado por adhesión: una capa de adhesivo funciona como capa intermedia que se aplica sobre la capa externa o interna, y las capas se combinan entre rodillos de prensado en un proceso continuo. Una vez que el adhesivo se ha curado, el laminado puede cortarse en piezas que tienen la anchura requerida, por ejemplo mediante la máquina de envasado usada. También es posible unir las capas entre sí por energía térmica de comprensión o por otros métodos de unión conocidos.
Método de coextrusión
El laminado de la invención puede producirse también mediante un método de coextrusión. En este método la capa interna 2 puede unirse a la capa de poliéster no espumado 1.2 de la capa externa 1 mediante la capa intermedia 3 que funciona como capa de enlace o adhesiva. La capa externa puede comprender opcionalmente una capa de poliéster no espumado 1.3 como capa más externa. La capa de poliéster espumado 1.1 y la capa de poliéster no espumado 1.2 se extruyen como se ha descrito anteriormente y la capa intermedia 3 se extruye junto con la capa interna 2 a la capa exterior. La capa más interna de la capa interior se hace preferiblemente de poliolefina, preferiblemente de un homopolímero o copolímero de etileno, un copolímero de etileno y acetato de vinilo o etileno o ácido metacrílico, o un polímero modificado con iones metálicos. Si se usa polietileno, entonces es posible usar como capa de polímero adhesiva por ejemplo polímeros típicamente usados entre poliéster y polietileno, tales como un copolímero de etileno y ácido metacrílico modificado con anhídrido. En la invención, la capa interna 2 puede comprender un gran número de capas para proporcionar las propiedades de barrera deseadas para el laminado acabado.
Los siguientes ejemplos describen con gran detalle la presente invención.
Ejemplo 1
La lámina espumada se coextruyó a partir de polietilentereftalato amorfo junto con una capa no espumada de la manera descrita anteriormente (punto A). El espesor total de la lámina coextruida era de 0,45 mm y la densidad 0,82 g/cm^{3} y el espesor de la parte no espumada era de aproximadamente 0,08 mm. La lámina se laminó por laminado adhesivo con una película de polietileno de 0,05 mm de espesor que contenía una capa protectora. El espesor total del laminado era de 0,5 mm.
Del laminado, se preparó un envase por termoformado usando una máquina de termoformado Tiromat 3000 con los siguientes valores fijados:
Profundidad de formación
50 mm
Temperatura de formación inicial
Lado superior
105ºC
Lado inferior
105ºC
Periodo de calentamiento
3,5 s
Temperatura de sellado
125ºC
Tiempo de sellado
1,5 s
La formación se realizó por la acción de una subpresión sin ninguna ayuda mecánica del pistón. El laminado producido era suficientemente termoplástico y se selló herméticamente.
\newpage
Ejemplo 2
Del polietilentereftalato amorfo se produjo una lámina con un espesor total de 0,26 mm, una densidad de 0,86 g/cm^{3}, de la manera descrita en el Ejemplo 1. El espesor de la parte no espumada era de 0,04 mm. Se produjo también un laminado de 0,03 mm espesor de acuerdo con el Ejemplo 1. Una copa de 20 mm de profundidad se formó mediante una máquina de termoformado y una película superior se unió a ella por sellado usando los mismos valores fijados que en Ejemplo 1.
Ejemplo 3
Del polietilentereftalato amorfo se produjo una lámina con un espesor total de 0,8 mm, una densidad de 0,81 g/cm^{3}, de la manera descrita en el Ejemplo 1. El espesor de la parte no espumada era de 0,13 mm. Un laminado de 0,85 mm espesor se produjo también de acuerdo con el Ejemplo 1. Una copa de 60 mm de profundidad se formó mediante una máquina de termoformado y una película superior se unió a ella por sellado usando los mismos valores fijados que en Ejemplo 1.
Ejemplo 4
(Que no está dentro del alcance de las reivindicaciones)
Del polietilentereftalato amorfo se coextruyó una capa espumada junto con una capa de polietileno. Un copolímero modificado con anhídrido de etileno y ácido metacrílico se usó entre la capa espumada y la capa de polietileno como una capa de adhesivo. El espesor total de la lámina coextruida era de 0,5 mm y la densidad 0,82 g/cm^{3}. Se formó una copa con una profundidad de 50 mm mediante una máquina de termoformado y una película superior se unió a ella por sellado usando los mismos valores fijados que en el Ejemplo 1.
Los laminados de acuerdo con la invención que contenían una capa de espuma de poliéster se compararon con los laminados transparentes correspondientes (no espumados) y con los laminados espumados en los que el material espumado era polipropileno. En la Tabla 1 se presentan los valores mecánicos, resistencia final, alargamiento final y resistencia a desgarro medidos de los laminados.
De los laminados se forman también copas de una profundidad idéntica que tenían un tamaño de 114 x 223 mm y una profundidad de 25 mm. La fuerza necesaria para comprimir una copa como esta se determinó comprimiendo una copa formada en la dirección de formación entre dos láminas que se extienden pasados los bordes de la copa durante un periodo predefinido. La velocidad de compresión era de 50 mm/min y la fuerza máxima conseguida se determinó mediante una máquina de ensayo de tracción INSTRON a una distancia de comprensión de 1 cm. El resultado indica la fuerza necesaria para comprimir un producto formado, describiendo la fuerza la rigidez y resistencia mecánica del producto.
Las muestras ensayadas fueron las siguientes:
1.
un laminado de acuerdo con el Ejemplo 1
2.
un laminado de PET/PE no espumado transparente.
3.
un laminado de PET/PE no espumado transparente.
4.
un laminado de acuerdo con el Ejemplo 2.
5.
un laminado de PP/PE espumado
6.
un laminado de acuerdo con el Ejemplo 3.
1
\newpage
En base a los resultados, puede decirse que el recipiente espumado de acuerdo con la invención es al menos igualmente rígido o incluso más rígido que un laminado de PET/PE no espumado del mismo o casi del mismo espesor, y mucho más rígido que un laminado de PP/PE espumado.
El alargamiento final y la resistencia a desgarro describen la dureza y fragilidad del material. Cuando se comparan los resultados, se observa que el material espumado de acuerdo con la invención tiene un menor alargamiento final, es decir el material se romperá a una menor tensión y por lo tanto es más fácil de cortar en una máquina de envasado. Por otro lado, una menor resistencia a desgarro indica que el material es fácil de desgarrar, por ejemplo a mano, y por lo tanto más fácil de desechar.
Las muestras de laminado se midieron también para permeabilidad de oxígeno (cm^{3}/m^{2}/24h/50%HR) mediante el método Oxtran. En los laminados de la invención (muestras 1, 4 y 6), la medida se realizó en la capa interna 2 usada en el laminado.
Los resultados se muestran en la Tabla 2.
TABLA 2
2

Claims (18)

1. Un laminado plástico que comprende una capa espumada, usándose dicho laminado para envasado y comprende una capa externa (1) de un material plástico, una capa interna (2) compuesta por más de una capa de película plástica y opcionalmente una capa intermedia (3) entre la capa interna (2) y la capa externa (1) que funcionan como capa de enlace o capa adhesiva caracterizado porque
la capa externa (1) comprende una capa externa (1.1) de poliéster espumado y una capa interna (1.2) de poliéster no espumado, y opcionalmente una segunda capa más externa (1.3) de poliéster no espumado en el lado opuesto de la capa externa (1.1), y
la capa interna (2) comprende una capa de película plástica que proporciona una barrera para gas, estando la capa de poliéster no espumado (1.2) más cerca de la capa interna (2) unida a ella directamente o mediante la capa intermedia (3), y porque
la densidad de la capa externa (1) en el laminado es mayor de 0,7 g/cm^{3} aunque menor de 1,0 g/cm^{3},
el espesor de la capa externa (1) en el laminado es de 0,15 a 1,5 mm, preferiblemente 0,2 a 1,0 mm y
el laminado tiene una permeabilidad a oxígeno menor de 15 cm^{3}/m^{2}, preferiblemente de 4,0 a 9,0 cm^{3}/m^{2}.
2. Un laminado plástico de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado porque la capa interna (2) se une a la capa externa (1) mediante la capa intermedia (3).
3. Un laminado plástico de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 y 2 caracterizado porque la capa de película contenida en la capa interna (2) y que proporciona una barrera para gas es de poliamida o un copolímero de etileno y alcohol vinílico.
4. Un laminado plástico de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque la capa de la capa interna (2) que proporciona una barrera para gas se une a cualquier otra de las capas de la capa interna (2) mediante capas de enlace.
5. Un laminado plástico de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque la capa interna (2) comprende una capa de sellado (2.1) como capa más interna.
6. Un laminado plástico de acuerdo con la reivindicación 5, caracterizado porque la capa de sellado (2.1) es una capa de película denominada de desprendimiento que es fácil de abrir.
7. Un laminado plástico de acuerdo con la reivindicación 5 caracterizado porque la capa de sellado (2.1) es de poliolefina, preferiblemente de un homopolímero o copolímero de etileno.
8. Un laminado plástico de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el poliéster usado en la capa externa (1) es polietilentereftalato (PET), polietilentereftalato amorfo (APET), polietilentereftalato modificado con glicol, polibutilentereftalato, ciclohexilenmetilentereftalato o isoftalato o una mezcla de los mismos, preferiblemente polietilentereftalato o polietilentereftalato amorfo.
9. Un laminado plástico de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque la capa externa (1) comprende un agente espumante y opcionalmente otros aditivos tales como colorantes, agentes antiadhesivos, aditivos de deslizamiento, agentes de nucleación y/o cargas.
10. Un laminado plástico de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el espesor del laminado es de 0,2 a 1,6 mm, preferiblemente de 0,2 a 1,1 mm.
11. Un laminado plástico de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el espesor total de las capas no espumadas (1.2 o 1.2 y 1.3) de la capa exterior es del 5 al 40%, preferiblemente del 10 al 25% del espesor total de la capa externa (1).
12. Un método de producción de un laminado plástico de acuerdo con la reivindicación 1 que comprende una capa espumada, usándose dicho laminado espumado para envasado y comprende una capa externa (1) de un material plástico, una capa interna (2) compuesta de más de una capa de película plástica y opcionalmente una capa intermedia (3) entre la capa interna (2) y la capa externa (1) que funcionan como capa de unión o capa adhesiva caracterizado porque la capa externa (1) está formada coextruyendo a través de un troquel plano una capa externa (1.1) de material espumado y una capa interior (1.2) de poliéster no espumado y opcionalmente una segunda capa más externa (1.3) de poliéster no espumado en el lado opuesto de la capa externa (1.1) como capa externa (1) y porque la capa interna (2) se une a la capa no espumada interna (1.2) de la capa exterior directamente o mediante la capa inter-
media (3).
13. Un método de acuerdo con la reivindicación 12 caracterizado porque la capa externa (1) se une a la capa interna (2) usando laminado por adhesión.
14. Un método de producción de un laminado plástico de acuerdo con la reivindicación 2, usado para envasado, comprendiendo el laminado una capa externa (1) de un material plástico, una capa interna (2) compuesta por más de una capa de película plástica y una capa intermedia (3) entre la capa interna (2) y la capa externa (1), que funcionan como capa de enlace o capa adhesiva caracterizado porque la capa externa (1) se coextruye con la capa interna (2) y la capa intermedia (3).
15. Un método de acuerdo con la reivindicación 14, caracterizado porque la capa de película más interna (2.1) en la capa interna es una capa de sellado hecha de un homopolímero o copolímero de etileno, y porque la capa intermedia (3) está hecha de un copolímero de etileno y ácido metacrílico, modificado con anhídrido.
16. Uso de un laminado plástico de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 11 como material de envasado para alimentos, particularmente para alimentos fácilmente perecederos.
17. Uso de un laminado plástico de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 11 como material de envasado para productos médicos.
18. Un envase particularmente para envasar alimentos, caracterizado porque un recipiente (4) de una forma deseada se ha hecho de un laminado plástico como se ha definido en una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 11 por termoformado, y porque el recipiente se ha unido a una cubierta superior (5) por sellado.
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