ES2581296T3 - Película termocontraible de barrera a los gases - Google Patents

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ES2581296T3 ES14169253.3T ES14169253T ES2581296T3 ES 2581296 T3 ES2581296 T3 ES 2581296T3 ES 14169253 T ES14169253 T ES 14169253T ES 2581296 T3 ES2581296 T3 ES 2581296T3
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Abstract

Una película de envasado termocontraible de barrera a los gases coextrudida que comprende - una capa núcleo (A) que comprende un copolímero de etileno/alcohol vinílico, - dos capas poliolefínicas exteriores (B) y (C), que pueden ser iguales o diferentes, estando dicha película caracterizada por una tensión de contracción máxima en la dirección transversal no superior a 40 kg/cm2 y, adicionalmente, por i) una tensión de contracción en frío residual a 5 ºC en la dirección transversal comprendida entre 10 and 27 kg/cm2, o ii) una relación entre la tensión de contracción máxima en la dirección transversal y la tensión de contracción en frío residual a 5 ºC en la dirección transversal comprendida entre 0,6 y 1,9.

Description

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DESCRIPCION
PeKcula termocontraible de barrera a los gases Campo tecnico
La presente invencion se refiere a una peKcula termoplastica termocontraible multicapa de barrera a los gases coextrudida que tiene propiedades de contraccion particularmente adecuadas para su aplicacion en la fabricacion de envases mediante embolsado en maquinas de conformado-rellenado-sellado horizontales, denominandose estos envases comunmente "flowpack", o como pelfcula de sellado para recipientes termoplasticos. Para una mayor simplicidad, el envasado en maqunas de conformado-rellenado-sellado se denominara "el denominado envasado flowpack" y la tecnica correspondiente se denominara "la denominada aplicacion flowpack" o "el denominado procedimiento flowpack'.
Antecedentes de la invencion
Las pelfculas multicapa termoplasticas termocontraibles se han usado para el envasado de diversos productos alimentarios y no alimentarios para protegerlos del entorno durante su almacenamiento y su distribucion.
Dichas pelfculas necesitan normalmente combinar una serie de diferentes propiedades para que sean adecuadas para su uso en las aplicaciones de envasado deseadas.
Para el envasado de productos alimentarios, a menudo es necesario que la pelfcula tenga caractensticas de barrera al oxfgeno para retrasar o evitar la oxidacion o la degradacion del producto durante su vida en almacenamiento. Tambien para el envasado de productos no alimentarios puede ser a veces deseable o necesario evitar lo mas posible el contacto de los productos envasados con la atmosfera convencional y en tal caso se usa una pelfcula termocontraible de barrera a los gases. Se han usado diferentes materiales para reducir la permeabilidad al oxfgeno de pelfculas termoplasticas. Entre estos materiales, el EVOH (copolfmero de etileno/alcohol vimlico) es un material de barrera a los gases muy bueno y varias pelfculas termoplasticas de barrera a los gases que comprenden una capa de EVOH se describen asf en la literatura de patente.
Tambien se requiere una buena termosellabilidad dado que es esencial, en particular para pelfculas de barrera a los gases usadas en aplicaciones en las que el producto contenido debe mantenerse o bien al vacfo o bien en una atmosfera modificada, que los sellados que cierran el envase tengan la resistencia adecuada para garantizar la hermeticidad del envase. Para algunas aplicaciones tales como la denominada aplicacion flowpack, la pelfcula debena poder termosellarse consigo misma. En dichas denominadas aplicaciones flowpack se hace pasar una banda de pelfcula desde una bobina a traves de un conformador que crea un tubo en el que los productos se insertan a una distancia adecuada uno de otro y normalmente se lavan con gas, y un sistema de sellado proporciona un sellado longitudinal para obtener el tubo y sellados transversales al comienzo y al final de cada envase.
Para otras aplicaciones, tales como, por ejemplo, aplicaciones de sellado de bandeja, la pelfcula debena poder sellarse a los bordes del soporte inferior, normalmente en forma de bandeja, o a una pelfcula que a su vez se sellara a los bordes del soporte inferior, y por lo tanto, la composicion de la capa que se usara como capa sellante se seleccionara de forma adecuada dependiendo de la composicion de la bandeja o de la capa de pelfcula a la que se va a sellar.
En general, la capacidad de contraccion termica es una caractenstica apreciada de la pelfcula dado que permite obtener un envase hermetico y atractivo en el que el exceso de material de envasado o cualquier flojedad del mismo puede desaparecer debido a la contraccion del material mismo. La capacidad de contraccion termica se imparte a la pelfcula mediante orientacion en estado solido o estiramiento de la pelfcula, o bien monoaxialmente o bien biaxialmente, durante la fabricacion de la pelfcula. En un procedimiento tfpico, la estructura gruesa, que se extrude a traves de una boquilla de extrusion o bien redonda o bien plana, se enfna de forma brusca rapidamente, despues se calienta a una temperatura adecuada, denominada temperatura de orientacion, que es superior a la temperatura de transicion vftrea (Tg) de las resinas usadas en la pelfcula misma pero inferior a la temperatura de fusion (Tf) de al menos una de dichas resinas, y se estira en una cualquiera o en las dos direcciones longitudinal (direccion denomina LD) y transversal (denominada TD) de la maquina. Cuando la pelfcula asf obtenida se calienta, la orientacion impartida permitira que la pelfcula se contraiga o, si esto se impide, se cree tension de contraccion.
No obstante, en algunos casos, las propiedades de contraccion de pelfculas orientadas en estado solido deben controlarse cuidadosamente, para evitar que la etapa de contraccion dane o incluso rompa por compresion el envase o el producto. Esto ha tenido una importancia particular en los ultimos anos, dado que el espesor de los recipientes de envasado (por ejemplo, bandejas o, mas en general, soportes) se ha reducido significativamente para hacerlos mas sostenibles, a menudo alterando sus propiedades mecanicas, en particular su resistencia a la deformacion.
Ejemplos de aplicaciones de envasado para las que ha sido deseable controlar las propiedades de contraccion de la pelfcula son las denominadas aplicaciones flowpack y de sellado de bandeja en las que se usan pelfculas termocontraibles como pelfculas de envoltorio o de sellado o para la fabricacion de bolsitas en los denominados
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procedimientos de envasado flowpack horizontal (HFFS) o vertical (VFFS) llevados a cabo en maquinas de conformado-rellenado-seNado.
En los denominados procedimientos de envasado flowpack el producto se dispone a menudo dentro de un recipiente, generalmente una bandeja, que puede deformarse cuando se envuelve con una pelfcula de barrera a los gases con una fuerza de contraccion demasiado alta. En el caso de recipientes rectangulares, esta deformacion tiene lugar principalmente a lo largo de los lados mas largos, que generalmente son los lados mas debiles, del recipiente. Dado que la pelfcula se envuelve generalmente alrededor de la bandeja manteniendo su direccion LD paralela a su lado mas largo, la fuerza de contraccion desarrollada por la pelfcula en TD es la principal responsable de la deformacion de la bandeja cuando tiene lugar la contraccion de la pelfcula.
Tambien en aplicaciones de sellado de bandeja, una pelfcula de barrera a los gases que tiene una contraccion libre elevada con una fuerza de contraccion reducida, al menos en la direccion transversal, ha sido preferente dado que proporciona un envase hermetico sin producir una deformacion en la bandeja ni un esfuerzo demasiado elevado sobre el sellado que pongan en riesgo la hermeticidad del envase. De forma similar, dado que la pelfcula se sella sobre la bandeja manteniendo su direccion LD paralela al lado mas largo de la misma, la fuerza de contraccion desarrollada por la pelfcula en TD es la principal responsable de la deformacion de la bandeja y, ademas, de la deformacion del reborde.
Se han desarrollado para estas aplicaciones pelfculas espedficas conocidas en la tecnica del envasado como pelfculas "de contraccion suave". Normalmente, estas pelfculas orientadas en estado solido, tal como las descritas en los documentos EP729900, EP797507 y WO2011029950, ofrecen una contraccion libre relativamente alta combinada con una tension de contraccion maxima relativamente baja.
En la tecnica anterior mencionada anteriormente, se han aplicado tres estrategias principales diferentes para controlar las fuerzas de contraccion de la pelfcula.
En un enfoque, el espesor total de las pelfculas se redujo, disminuyendo asf la fuerza ejercida sobre el envase durante la fase de contraccion. Este enfoque ha tenido, de hecho, limitaciones tecnicas, dado que las pelfculas usadas normalmente para estas aplicacioens son ya muy finas (habitualmente inferiores a 30 micrometres) y una reduccion adicional de su espesor habna sido perjudicial para su resistencia al rasgadoy al maltrato, haciendo su procesamiento, su conversion y su uso mas cnticos.
Otro enfoque se centro en la modificacion de las composiciones de pelreula, tal como se informa en el documento WO2011029950.
Las pelfculas del documento WO 2011029950 son pelfculas de envasado termocontraibles, de barrera a los gases, recocidas, coextrudidas, adecuadas para las denominadas aplicaciones flowpack o de sellado de bandeja que comprenden una capa nucleo de EVOH, una primera y una segunda capas poliolefrnicas exteriores y al menos una capa interior de un copolfmero de propileno con buteno y opcionalmente con etileno. La presencia del copolfmero de propileno con buteno y opcionalmente con etileno permite controlar la fuerza de contraccion maxima en la direccion transversal y la fuerza de contraccion residual a temperatura ambiente. Las propiedades de contraccion resultantes de la pelreula son adecuadas para evitar la deformacion de la bandeja y garantizar una buena apariencia hermetica a temperatura ambiente.
Una tercera posibilidad para modular fuerzas de contraccion se basa en variaciones introducidas en el procedimiento de fabricacion. En particular, se ha encontrado que era posible reducir el valor maximo de la tension de contraccion ejercida por la pelreula durante la fase de contraccion, en particular en la direccion transversal, aplicando una etapa de recocido inmediatamente despues de la etapa de orientacion, tal como informa el documento EP881966.
El solicitante ha advertido que incluso las pelreulas divulgadas de la tecnica anterior mencionada que tienen una tension de contraccion maxima limitada (adecuada para minimizar la deformacion de la bandeja durante un ciclo de envasado estandar) y una tension de contraccion residual suficiente para proporcionar envases lo suficientemente hermeticos a temperatura ambiente no consideran ni resuelven algunas desventajas que pueden aparecer cuando estos envases se almacenan a temperaturas bajas (es decir, temperaturas de frigonfico, en general de aproximadamente 4-5 °C).
Una desventaja comun mostrada por los denominados envases flowpack y obtenidos por sellado de bandeja mantenidos durante un momento en el refrigerador es la denominada "relajacion del envase", es decir, la aparicion de arrugas y pliegues antiesteticos en la pelreula de envasado. La relajacion del envase es no solo no deseable por razones puramente esteticas (la presencia de arrugas en la pelreula del envase no es atractiva de por sf), sino tambien porque altera la inspeccion visual del producto envasado. Especialmente en el caso de productos alimentarios, es particularmente importante que el cliente sea capaz de comprobar la apariencia del artreulo envasado y cualquier alteracion en la evaluacion visual del contenido (arrugas, turbidez, etc.) puede desalentar la adquisicion del envase.
El fenomeno de relacion del envase, despues de almacenamiento del envase en el frigonfico, esta provocado principalmente por una tension de contraccion residual insuficiente de la pelreula de envasado pero, ademas, se
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empeora por medio de determinas conformaciones de bandeja.
En los envases actualmente en el mercado, la relajacion del envase a temperatures bajas es incluso mas recurrente debido a una remodelacion de las bandejas usadas en dichos envases.
En los ultimos anos, la reduccion del espesor de los recipientes se ha asociado con nuevos disenos y composiciones que permite una rigidez superior a pesar del menor espesor. Por ejemplo, los recipientes se proporcionan con nervaduras de refuerzo o rebordes dobles o irregulares, como los descritos en los documentos WO2010003497 y EP2025596. Para esta clase de recipientes que tienen rebordes irregulares, que se han disenado para resistir las fuerzas de contraccion ejercidas por la contraccion de la pelfcula sin proporcionar una deformacion de la bandeja significativa, es mas probable que tenga lugar la relajacion del envase.
Asf, para evitar la relajacion del envase sena deseable aumentar la tension de contraccion en fno residual de la pelfcula, pero debe considerarse que, por otra parte, si la pelfcula de envase muestra una tension de contraccion en fno residual demasiado elevada, despues de almacenamiento en el frigonfico se deformara el envase.
El solicitante ha entendido que los valores de tension de contraccion en fno residual y de la tension de contraccion maxima de una pelfcula contraible son realmente cnticos para obtener envases que sean hermeticos y que no se deformen incluso despues de un almacenamiento en el frigonfico. Si estos parametros de contraccion no se seleccionan cuidadosamente, dentro de intervalos optimos, el envase no sera atractivo al cliente debido a que esta flojo, deformado y en el peor de los casos incluso no es ya hermetico.
Lo que estos valores optimos de los parametros anteriores son y, principalmente, como impartir los mismos en dicha combinacion equilibrada a una pelfcula termocontraible de envasado convencional, no se ensena ni se menciona en la tecnica de envasado.
Por lo tanto, existe aun la necesidad en la tecnica de pelfculas de barrera a los gases que permitan una buena hermeticidad y que tengan propiedades opticas muy buenas, caracterizandose dichas pelfculas por unas propiedades de contraccion optimas, es decir valores de contraccion libre elevados apropiados y una tension de contraccion maxima y una tension de contraccion en fno residual equilibradas. De forma ideal, el comportamiento de contraccion de estas pelfculas debena disenarse en base a la rigidez y al diseno del recipiente y a la blandura del producto envasado.
Dichas pelfculas cuando se usan en las denominadas aplicaciones flowpack o de sellado de bandeja dan como resultado envases que carecen de defectos tales como la deformacion de la bandeja y la relajacion del envase, en la totalidad del intervalo de condiciones de temperatura de envasado y de almacenamiento.
Se ha encontrado ahora que es posible obtener pelfculas dotadas de estas propiedades mediante la fabricacion de una estructura de pelfcula que comprende una capa nucleo de barrera a los gases de EVOH y dos capas exteriores poliolefrnicas en condiciones de enfriamiento, orientacion y recocido particularmente controladas, tal como se describe mas adelante en el presente documento.
Sumario de la invencion
En un primer aspecto, la presente invencion se refiere a una pelfcula de envasado termocontraible de barrera a los gases coextrudida que comprende
- una capa nucleo (A) que comprende un copolfmero de etileno/alcohol virnlico,
- dos capas poliolefrnicas exteriores (B) y (C), que pueden ser iguales o diferentes,
caracterizandose dicha pelfcula por una tension de contraccion maxima en la direccion transversal no superior a 40 kg/cm2 y adicionalmente por
i) una tension de contraccion en fno residual a 5 °C en la direccion transversal comprendida entre 10 and 27 kg/cm2, o
ii) una relacion entre la tension de contraccion maxima en la direccion transversal y la tension de contraccion en fno residual a 5 °C en la direccion transversal comprendida entre 0,6 y 1,9.
En otro aspecto, la presente invencion se refiere a una pelfcula de envasado termocontraible de barrera a los gases coextrudida que comprende
- una capa nucleo (A) que comprende un copolfmero de etileno/alcohol virnlico,
- dos capas poliolefrnica exteriores (B) y (C), que pueden ser iguales o diferentes,
caracterizandose dicha pelfcula por una tension de contraccion maxima en la direccion transversal no superior a 40 kg/cm2 y adicionalmente por
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i) una tension de contraccion en fno residual a 5 °C en la direccion transversal comprendida entre 10 and 27 kg/cm2, y/o
ii) una relacion entre la tension de contraccion maxima en la direccion transversal y la tension de contraccion en fno residual a 5 °C en la direccion transversal comprendida entre 0,6 y 1,9.
En una realizacion de la pelfcula segun la invencion, la tension de contraccion maxima en la direccion transversal esta comprendida entre 17 kg/cm2 y 40 kg/cm2 y, adicionalmente, i) la tension de contraccion residual a 5 °C en la direccion transversal esta comprendida entre 10 kg/cm2 y 27 kg/cm2.
En una realizacion de la pelfcula segun la invencion, la tension de contraccion maxima en la direccion transversal no es superior a 40 kg/cm2 y, adicionalmente, i) la tension de contraccion residual a 5 °C en la direccion transversal esta comprendida entre 10 kg/cm2 y 27 kg/cm2 y/o ii) la relacion entre la tension de contraccion maxima en la direccion transversal y la tension de contraccion en fno residual a 5 °C en la direccion transversal esta comprendida entre 0,8 y 1,9.
En una realizacion de la pelfcula segun la invencion, la tension de contraccion maxima en la direccion transversal no es superior a 40 kg/cm2 y, adicionalmente, i) la tension de contraccion residual a 5 °C en la direccion transversal esta comprendida entre 10 kg/cm2 y 27 kg/cm2 y ii) la relacion entre la tension de contraccion maxima en la direccion transversal y la tension de contraccion en fno residual a 5 °C en la direccion transversal esta comprendida entre 0,8 y 1,9.
En una realizacion de la pelfcula segun la invencion, la tension de contraccion maxima en la direccion transversal esta comprendida entre 23 kg/cm2 y 31 kg/cm2 y, adicionalmente, i) la tension de contraccion en fno residual a 5 °C en la direccion transversal esta comprendida entre 10 kg/cm2 y 27 kg/cm2 y/o ii) la relacion entre la tension de contraccion maxima en la direccion transversal y la tension de contraccion en fno residual a 5 °C en la direccion transversal esta comprendida entre 0,6 y 1,9.
En una realizacion de la pelfcula segun la invencion, la tension de contraccion maxima en la direccion transversal esta comprendida entre 18 kg/cm2 y 30 kg/cm2 y, adicionalmente, i) la tension de contraccion residual a 5 °C en la direccion transversal esta comprendida entre 10 kg/cm2 y 27 kg/cm2.
En una realizacion de la pelfcula segun la invencion, la tension de contraccion maxima en la direccion transversal no es superior a 30 kg/cm2 y, adicionalmente, i) la tension de contraccion residual a 5 °C en la direccion transversal esta comprendida entre 14 kg/cm2 y 24 kg/cm2 y/o ii) la relacion entre la tension de contraccion maxima en la direccion transversal y la tension de contraccion en fno residual a 5 °C en la direccion transversal esta comprendida entre 0,9 y 1,9.
En una realizacion de la pelfcula segun la invencion, la tension de contraccion maxima en la direccion transversal no es superior a 30 kg/cm2 y, adicionalmente, i) la tension de contraccion residual a 5 °C en la direccion transversal esta comprendida entre 14 kg/cm2 y 24 kg/cm2 o ii) la relacion entre la tension de contraccion maxima en la direccion transversal y la tension de contraccion en fno residual a 5 °C en la direccion transversal esta comprendida entre 0,9 y 1,9.
En una realizacion de la pelfcula segun la invencion, la tension de contraccion maxima en la direccion transversal no es superior a 32 kg/cm2 y, adicionalmente, i) la tension de contraccion residual a 5 °C en la direccion transversal esta comprendida entre 10 kg/cm2 y 27 kg/cm2 y/o ii) la relacion entre la tension de contraccion maxima en la direccion transversal y la tension de contraccion en fno residual a 5 °C en la direccion transversal esta comprendida entre 0,8 y 1,9.
En una realizacion de la pelfcula segun la invencion, la tension de contraccion maxima en la direccion transversal no es superior a 32 kg/cm2 y, adicionalmente, i) la tension de contraccion residual a 5 °C en la direccion transversal esta comprendida entre 10 kg/cm2 y 27 kg/cm2 y ii) la relacion entre la tension de contraccion maxima en la direccion transversal y la tension de contraccion en fno residual a 5 °C en la direccion transversal esta comprendida entre 0,8 y 1,9.
En una realizacion de la pelfcula segun la invencion, i) la tension de contraccion residual a 5 °C en la direccion transversal esta comprendida entre 10 kg/cm2 y 27 kg/cm2 y ii) la relacion entre la tension de contraccion maxima en la direccion transversal y la tension de contraccion en fno residual a 5 °C en la direccion transversal esta comprendida entre 0,8 y 1,9 o la tension de contraccion maxima en la direccion transversal esta comprendida entre 17 kg/cm2 y 20 kg/cm2.
En una realizacion de la pelfcula segun la invencion, la tension de contraccion maxima en la direccion transversal esta comprendida entre 38 kg/cm y 10 kg/cm , mas preferentemente entre 36 kg/cm y 12 kg/cm , aun mas preferentemente entre 34 kg/cm2 y 14 kg/cm2, de nuevo mas preferentemente entre 30 kg/cm2 y 18 kg/cm2 y por ultimo mas preferentemente entre 25 kg/cm2 y 20 kg/cm2, y/o la relacion entre la tension de contraccion maxima en la direccion transversal y la tension de contraccion en fno residual a 5 °C en la direccion transversal esta entre 0,7 y 1,4, entre 0,8 y 1,3 y/o la tension de contraccion en fno residual a 5 °C en la direccion transversal esta entre 14 y 25
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kg/cm2 o entre 20 y 27 kg/cm2
En una realizacion de la pelmula segun la invencion, la contraccion libre total a 120 °C es al menos el 30 %, preferentemente al menos el 50 % y aun mas preferentemente al menos el 60 %.
En una realizacion de la pelmula segun la invencion, la contraccion libre total a 120 °C es inferior al 45 %, preferentemente inferior al 40 %.
En una realizacion de la pelmula segun la invencion, el porcentaje de contraccion libre a 120 °C es al menos el 40 %, preferentemente al menos el 50 % en cada una de las direcciones transversal y longitudinal.
En una realizacion de la pelmula segun la invencion, el mdice de turbidez esta entre el 1 % y el 15 %, preferentemente la turbidez no excede el 8 %, medida segun la norma ASTM D 1003, y el mdice del brillo (angulo de 60°) esta entre 100 unidades de brillo y 140 unidades de brillo, preferentemente entre 105 y 130 unidades de brillo, medido segun la norma ASTM D 2457.
En una realizacion de la pelmula segun la invencion:
- la capa de barrera a los gases (A) comprende al menos el 50 % en peso, preferentemente al menos el 70 % en peso, aun mas preferentemente al menos el 90 % en peso, con respecto al peso total de dicha capa, de una o mas resinas de copolfmero de etileno/alcohol vimlico (EVOH);
- las capas exteriores (B) y (C) comprenden independientemente en al menos el 50 % en peso, preferentemente en al menos el 70 % en peso, aun mas preferentemente en al menos el 90 % en peso, con respecto al peso total de cada una de dichas capas, aun mas preferentemente consisten esencialmente en, una o mas poliolefinas.
En una realizacion de la pelmula segun la invencion, las capas exteriores (B) y (C) tienen la misma composicion y comprenden una o mas poliolefinas seleccionadas de entre homopolfmeros de etileno, copolfmeros de etileno, homopolfmeros de propileno, copolfmeros de propileno y mezclas de los mismos, preferentemente en una cantidad de al menos el 50 % en peso, preferentemente al menos el 70 % en peso, aun mas preferentemente al menos el 90 % en peso, con respecto al peso total de cada una de dichas capas, aun mas preferentemente consisten esencialmente en dichas poliolefinas.
En una realizacion de la pelmula segun la invencion, las capas exteriores (B) y (C) tienen una composicion de poliolefinas diferente en la que las poliolefinas para la segunda capa exterior se seleccionan de entre homopolfmeros de etileno, tales como polietileno de densidad media MDPE y polietileno de alta densidad HDPE, copolfmeros de etileno-a-olefina que tienen una densidad de aproximadamente 0,895 a aproximadamente 0,935 g/cm3, copolfmeros de etileno-acetato de vinilo, ionomeros, homopolfmeros de polipropileno, copolfmeros de propileno-etileno, copolfmeros de propileno-etileno-buteno, copolfmeros de propileno-buteno-etileno, copolfmeros de acrilato y sus mezclas
En un segundo aspecto, la presente invencion se refiere a un procedimiento de produccion de las pelmulas segun el primer aspecto de la presente invencion que comprende las etapas de:
a) coextrudir las resinas y/o las mezclas de resinas de las diversas capas a traves de una boquilla de extrusion redonda o plana, obteniendo asf un tubo o una lamina;
b) enfriar bruscamente el tubo o la lamina a una temperatura comprendida entre 5 y 25 °C;
c) reticular opcionalmente el tubo o la lamina, preferentemente mediante tratamiento con haz electronico a una dosis de radiacion en el intervalo de 5 a 150 kGy;
d) calentar el tubo o la lamina a una temperatura de orientacion comprendida entre 100 °C y 125 °C;
e) simultaneamente estirar el tubo o la lamina a una relacion de estiramiento de al menos 2,5:1 y como maximo de 5:1 en cada una de las direcciones transversal (TD) y longitudinal (LD);
f) recocer el tubo estirado, o la lamina estirada, calentandolo a una temperatura comprendida entre 50 y 95 °C;
g) enfriar el tubo recocido, o la lamina recocida, a una temperatura inferior a 35 °C.
En este segundo aspecto, el procedimiento puede comprender las etapas siguientes:
- el enfriamiento rapido b) se realiza a temperaturas comprendidas entre 10 °C y 20 °C, preferentemente a temperaturas inferiores a 15 °C;
- la orientacion d) se realiza a temperaturas comprendidas entre 110 y 120 °C,
- la relacion de estiramiento e) se realiza a una relacion de estiramiento de al menos 3:5 y como maximo 4:1 en cada una de las direcciones transversal (TD) y longitudinal (LD), preferentemente con una relacion de estiramiento
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comprendida entre 3,5 y 3,9 en cada una de las direcciones tranversal (TD) y longitudinal (LD),
- el recocido se realiza calentando la pelfcula a una temperatura comprendida entre 60 y 90 °C y conduciendo a una reduccion de la anchura de la pelfcula del 5 % al 25 %, preferentemente del 6 % al 20 %.
En un tercer aspecto, la presente invencion se refiere a un procedimiento de envasado en una maquina de conformado-rellenado-sellado HFFS horizontal que comprende:
(a) proporcionar una pelfcula segun la presente invencion
(b) hacer pasar la pelfcula a traves de un conformador conformando as^ un tubo
(c) insertar un producto, opcionalmente dispuesto en un recipiente, en el tubo,
(d) sellar el tubo longitudinalmente,
(e) sellar y cortar el tubo transversalmente al comienzo y al final del envase, opcionalmente lavar con gas el tubo antes de cerrarlo, y
(f) contraer termicamente el envase.
En un cuarto aspecto, la presente invencion se refiere a un procedimiento de envasado por sellado de bandeja que comprende:
(I) proporcionar una bandeja con bordes termosellables,
(II) cargar dicha bandeja con el producto que se va a envasar,
(III) aplicar una tapa sobre la parte superior de dicha bandeja y
(IV) termosellar dicha tapa a los bordes de la bandeja, opcionalmente con una atmosfera modificada entre dicha tapa y dicha bandeja, proporcionando un envase y
(V) termocontraer el envase simultaneamente o subsiguientemente a la etapa de sellado, en la que una pelfcula de envasado termocontraible de barrera a los gases coextrudida segun la presente invencion se usa como tapa.
En un quinto aspecto, la presente invencion se refiere a un envase embolsado en maquinas de conformado- rellenado-sellado horizontales o a un envase obtenido por sellado de bandeja que comprende la pelfcula de envasado del primer aspecto.
En un sexto aspecto, la presente invencion se refiere al uso de la pelfcula segun el primer aspecto en un procedimiento de envasado, preferentemente en un procedimiento de envasado en una maquina de conformado- rellenado-sellado HFFS horizontal o en un procedimiento de envasado en bandeja usando un sellado, en el que la pelfcula se usa opcionalmente en combinacion con una pelfcula de envasado permeable a los gases mas interna.
Breve descripcion de las figuras
La figura 1 ilustra una posible disposicion de rodillos adecuada para recocer la pelfcula segun la presente invencion
La figura 2 es un esquema que representa la deformacion de una bandeja y los parametros relevantes tomados en consideracion en el presente procedimiento de ensayo para evaluar el efecto de la contraccion de la pelfcula sobre las dimensiones y la forma de la bandeja.
Definiciones
Tal como se usa en el presente documento, el termino "film" incluye una banda de plastico, independientemente de si es una pelfcula, una lamina o un tubo.
Tal como se usan en el presente documento, las expresiones "capa interior" y "capa interna" se refieren a cualquier capa de pelfcula que tenga sus dos superficies principales adheridas directamente a otra capa de la pelfcula.
Tal como se usa en el presente documento, las expresiones "capa exterior" y "capa externa" se refieren a cualquier capa de pelfcula que tenga solo una de sus superficies principales adherida directamente a otra capa de la pelfcula.
Tal como se usa en el presente documento "capa de sellado", "capa que sella", "capa de termosellado" y "capa sellante" se refieren a la capa exterior de la pelfcula que estara implicada en el sellado de la pelfcula bien consigo misma o bien con otra pelfcula o lamina para cerrar el envase y que estara asf en contacto con, o mas proxima a, el producto envasado.
Tal como se usa en el presente documento, la expresion "capa adhesiva" o "capa de union" se refiere a cualquier
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capa de peKcula interior que tenga el proposito principal de adherir dos capas entre sf.
Tal como se usa en el presente documento, las expresiones "direccion longitudinal" y "direccion de la maquina", en el presente documento abreviadas como "MD" o "LD", se refieren a una direccion "a lo largo de la longitud" de la pelfcula, es decir, en la direccion de la pelfcula segun se forma la pelfcula durante la coextrusion.
Tal como se usa en el presente documento, la expresion "direccion transversal", en el presente documento abreviada como "TD", se refiere a la direccion transversal a la pelfcula, perpendicular a la maquina o la direccion longitudinal
Tal como se usa en el presente documento, el termino "coextrusion" se refiere al procedimiento de extrusion de dos o mas materiales a traves de una unica boquilla con dos o mas orificios dispuestos de modo que los extrudidos se fusionen o se suelden entre sf dando una estructura laminar antes de refrigerarlos, es decir, de enfriarlos bruscamente. La coextrusion puede usarse en procedimientos de soplado de pelfcula, de extrusion de pelfcula libre y de recubrimiento por extrusion.
Tal como se usa en el presente documento, la expresion "orientacion en estado solido" se refiere a un procedimiento de estiramiento de la pelfcula colada llevado a cabo a una temperatura superior a las Tg (temperaturas de transicion vttrea) de todas las resinas que constituyen las capas de la estructura e inferior a la temperatura a la que todas las capas de la extructura estan en estado fundido. La orientacion en estado solido puede ser monoaxial, transversal o, preferentemente, longitudinal, o, preferentemente, biaxial.
Tal como se usan en el presente documento, las expresiones "relacion de orientacion" y "relacion de estiramiento" se refieren al producto de la multiplicacion de la magnitud a la que se expande el material de pelfcula de plastico en las dos direcciones perpendiculares entre sf, es decir, la direccion de la maquina y la direccion transversal. Asf, si la pelfcula se ha orientado a tres veces su tamano original en la direccion longitudinal (3:1) y tres veces su tamano original en la direccion transversal (3:1), entonces la pelfcula total tiene una relacion de orientacion de 3x3 o 9:1.
Tal como se usan en el presente documento, los terminos "termocontraible", "termocontraccion" y similares, se refieren a la tendencia de la pelfcula orientada en estado solido a contraerse despues de la aplicacion de calor, es decir, para contraerse despues de ser calentada, de modo que el tamano de la pelfcula se reduce mientras que la pelfcula se encuentre en un estado no limitado. Tal como se usa en el presente documento, dicho termino se refiere a pelfculas orientadas en estado solido con una contraccion libre en al menos una de las direcciones de la maquina y transversal, medida mediante la norma ASTM D 2732, de al menos el 10 %, preferentemente al menos el 15 % a 120 °C.
Tal como se usa en el presente documento, la expresion "contraccion libre total" significa un valor determinado anadiendo el porcentaje de la contraccion libre en la direccion de la maquina (longitudinal) al porcentaje de la contraccion libre en la direccion transversal.
Tal como se usa en el presente documento, la expresion "tension de contraccion maxima" se refiere al valor maximo de tension desarrollada por las pelfculas durante el procedimiento de calentamiento/contraccion realizado segun el procedimiento de ensayo descrito en la seccion experimental del presente documento.
Tal como se usa en el presente documento, la expresion "tension de contraccion en frio residual" se refiere a la tension de contraccion que la pelfcula muestra a la temperatura de 5 °C despues de que se haya realizado el ciclo de calentamiento-enfriamiento completo del procedimiento de ensayo tal como se describe en la seccion experimental del presente documento.
Tal como se usa en el presente documento, el termino "recocido" se refiere a un procedimiento de tratamiento termico cuyo objetivo es la eliminacion parcial o completa de esfuerzos y tensiones establecidas en el material durante sus operaciones de conformacion y de fabricacion.
Tal como se usa en el presente documento, el termino "homopolfmero" se usa con referencia a la polimerizacion de un unico monomero, es decir, un polfmero que consiste esencialmente en un unico tipo de mero, es decir, de unidad de repeticion.
Tal como se usa en el presente documento, el termino "copolfmero" se refiere a polfmeros formados mediante una reaccion de polimerizacion de al menos dos monomeros diferentes. Cuando se usa en terminos genericos, el termino "copolfmero" tambien incluye, por ejemplo, terpolfmeros. El termino "copolfmero" tambien incluye copolfmeros aleatorios, copolfmeros de bloque y copolfmeros de injerto.
Tal como se usan en el presente documento, los terminos "(co)polfmero" y "polfmero" incluyen homopolfmeros y copolfmeros.
Tal como se usa en el presente documento, la expresion "polfmero heterogeneo" se refiere a productos de una reaccion de polimerizacion de variacion relativamente amplia en peso molecular y variacion relativamente amplia en distribucion de la composicion, es decir, polfmeros tfpicos preparados, por ejemplo, usando catalizadores de Ziegler-
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Natta convencionales.
Tal como se usa en el presente documento, la expresion "poUmero homogeneo" se refiere a productos de una reaccion de polimerizacion de distribucion de peso molecular relativamente estrecha y distribucion de la composicion relativamente estrecha. Esta expresion incluye los polfmeros homogeneos preparados usando metaloceno, u otros catalizadoes de tipo de sitio unico.
Tal como se usa en el presente documento, el termino "poliolefina" se refiere a cualquier olefina polimerizada, que puede ser lineal, ramificada, dclica, alifatica, aromatica, sustituida o no sustituida, que incluye "poliolefina modificada". Mas espedficamente, en el termino poliolefina estan incluidos homopoKmeros de olefina, copolfmeros de olefina, copoUmeros de una olefina y un comonomero no olefrnico copolimerizable con la olefina, tal como monomeros de vinilo, polfmeros modificados de los mismos y similares. La expresion "poliolefina modificada" incluye polfmero modificado preparado mediante copolimerizacion del homopolfmero de la olefina o el copolfmero de la misma con un acido carboxflico insaturado, por ejemplo, acido maleico, acido fumarico o similar, o un derivado del mismo tal como un anddrido, un ester o una sal metalica o similar. Tambien incluye polfmeros modificados obtenidos mediante incorporacion en el homopolfmero o copolfmero de olefina, mediante mezclado o preferentemente mediante injerto, de un acido carboxflico insaturado, por ejemplo, acido maleico, acido fumarico o similar, o un derivado del mismo tal como un anddrido, un ester o una sal metalica o similar. Los ejemplos espedficos incluyen homopolfmero de polietileno, homopolfmero de polipropileno, homopolfmero de polibuteno, copolfmero de etileno-a-olefina, copolfmero de propileno-a-olefina, copoUmero de buteno-a-olefina, copoKmero de etileno-ester insaturado, copolfmero de etileno-acido insaturado (por ejemplo copolfmero de etileno-acrilato de etilo, copolfmero de etileno-acetato de butilo, copolfmero de etileno-acrilato de metilo, copolfmero de etileno-acido acnlico y copolfmero de etileno-acido metacnlico), copolfmero de etileno-acetato de vinilo, resinas ionomericas, polimetilpenteno, etc., y los polfmero modificados correspondientes.
Tal como se usa en el presente documento, "EVOH" se refiere a copolfmero de etileno/alcohol vidlico. EVOH incluye copolfmeros de etileno/acetato de vinilo saponificados o hidrolizados con un grado de hidrolisis preferentemente de al menos el 50 % y mas preferentemente de al menos el 85 %. Preferentemente, el EVOH comprende de aproximadamente el 28 a aproximadamente el 48 % en moles de etileno, mas preferentemente de aproximadamente el 32 a aproximadamente el 44 % en moles de etileno.
Tal como se usa en el presente documento, el termino "poliamida" se refiere a polfmeros de alto peso molecular que tienen enlaces amida a lo largo de la cadena molecular y se refiere mas espedficamente a poliamidas sinteticas tales como nailon. Dicho termino abarca tanto homopoliamidas como co-(o ter-)poliamidas. Tambien incluye espedficamente poliamidas o copoliamidas alifaticas, poliamidas o copoliamidas aromaticas y poliamidas o copoliamidas parcialmente aromaticas, modificaciones de las mismas y mezclas de las mismas. Las homopoliamidas se derivan de la polimerizacion de un unico tipo de monomeros que comprenden las funciones qdmicas que son tfpicas de poliamidas, es decir, grupos amino y acido, siendo dichos monomeros tfpicamente lactamas o aminoacidos, o de la policondensacion de dos tipos de monomeros funcionales, es decir, poliaminas con acidos polibasicos. Las co-, ter- y multi-poliamidas se derivan de la copolimerizacion de monomeros precursores de al menos dos (tres o cuatro) poliamidas diferentes. Como ejemplo en la preparacion de las copoliamidas, pueden usarse dos lactamas diferentes o dos tipos de poliaminas y poliacidos, o una lactama por un lado y una poliamina o un poliacido por el otro lado.
Tal como se usa en el presente documento, el termino "EVA" se refiere a copolfmeros de etileno y acetato de vinilo. La unidad monomerica de acetato de vinilo puede representarse con la formula general: [CH3COOCH=CH2].
Tal como se usa en el presente documento, el termino "adherido", aplicado a capas de la pelfcula, se refiere ampliamente a la adhesion de la primera capa a una segunda capa con o sin un adhesivo, una capa de union o cualquier otra capa entre las mismas, y la palabra "entre", aplicada a una capa que esta entre dos capas espedficas adicionales, incluye tanto la adherencia directa de la capa sujeto a las otras dos capas entre las que esta, asf como tambien una carencia de adherencia directa a una cualquiera o a las otras dos capas entre las que esta la capa sujeto, es decir, pueden disponerse una o mas capas adicionales entre la capa sujeto y una o mas de las capas entre las que esta la capa sujeto.
Por el contrario, tal como se usa en el presente documento, la expresion "adherida directamente" se define como la adhesion de la capa sujeto a la capa objeto, sin una capa de union, adhesiva u otra capa entre las mismas.
Tal como se usa en el presente documento, la expresion "barrera a los gases" cuando se refiere a una capa, a una resina contenida en dicha capa o a una estructura de pelfcula general, se refiere a la propiedad de la capa, resina o estructura para limitar a una magnitud determinada el paso a traves de la misma de gases. Cuando se refiere a una capa o a una estructura general, la expresion "barrera a los gases" se usa en el presente documento para identificar capas o estructuras caracterizadas por una tasa de transmision de oxfgeno (OTR evaluada a 23 °C y el 0 % de humedad relativa segun la norma ASTM D-3985) de menos de 100 cm7m2.dfa.atm, incluso mas preferentemente menos de 50 cm3/m2.dfa.atm.
Tal como se usan en el presente documento, las expresiones "capa de EVOH", "capa poliolefmica" o "capa de
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copoUmero de propileno" se refiere a capas que comprenden una proporcion principal, es dedr, superior al 50 % en peso, preferentemente superior al 60 % en peso, superior al 70 % en peso, superior al 80 % en peso, superior al 90 % en peso, superior al 95 % en peso, de hasta aproximadamente el 100 % en peso, de una o mas de las resinas correspondientes, es dedr, una o mas resinas EVOH, una o mas poliolefinas o uno o mas copolfmeros de propileno respectivamente, calculada sobre el peso total de la capa considerada.
Tal como se usa en el presente documento, el termino "envase" se refiere a la combinacion de todos los diversos componentes usados en el envasado de un producto, es decir, todos los componentes del producto envasado diferentes del producto dispuesto dentro del envase. El envase incluye, por ejemplo, un elemento de soporte ngido, todas las pelfculas usadas para rodear el producto y/o el elemento de soporte ngido, un componente absorbente tal como un almohadilla de empapado e incluso la atmosfera dentro del envase, junto con cualquier componente usado en el envasado del producto.
Tal como se usa en el presente documento, el termino "recipiente" o la expresion "elementos de soporte" se refieren a un componente de un envase en el que se dispone directamente un producto, es decir, que se encuentra inmediatamente por debajo del producto y que esta en contacto directamente con el producto. Los producto alimentarios se apoyan normalmente sobre un componente de envase de tipo bandeja, que puede estar termoconformado en forma de bandeja o en otra forma, para soportar el producto. Con el termino recipiente, se quiere decir generalmente bandejas o laminas planas semirngidas o ngidas, espumadas o sin espumar.
Tal como se usa en el presente documento, el termino "ngido" cuando se refiere a los elementos de soporte o recipientes se pretende que se refiera a soportes planos o con forma de bandeja que son capaces de soportarse a sf mismos y tienen una forma, un tamano y, si son bandejas, un volumen espedfico. Los elementos de soporte pueden ser planos y tener cualquier forma deseada, por ejemplo cuadrada, rectangular, circular, ovalada, etc., o preferentemente tienen forma de bandeja con una base o porcion del fondo que puede tener cualquier forma deseada tal como se ha visto anteriormente y paredes laterales que se extienden hacia arriba y posiblemente tambien hacia el exterior de la periferia de dicha porcion de base, y finalizan con un reborde que rodea la abertura superior. Los elementos de soporte para su uso en el procedimiento de envasado de la presente invencion pueden ser estructuras monocapa o multicapa, estar espumados, parcialmente espumados o ser solidos.
Descripcion detallada de la invencion
En un primer aspecto, la presente invencion se refiere a una pelfcula de envasado termocontraible de barrera a los gases coextrudida que comprende
- una capa nucleo (A) que comprende un copolfmero de etileno/alcohol vimlico,
- dos capas poliolefrnicas exteriores (B) y (C), que pueden ser iguales o diferentes,
caracterizandose dicha pelfcula por una tension de contraccion maxima en la direccion transversal no superior a 40 kg/cm2 y, adicionalmente, por
i) una tension de contraccion residual a 5 °C en la direccion transversal comprendida entre 10 and 27 kg/cm2, o
ii) una relacion entre la tension de contraccion maxima en la direccion transversal y la tension de contraccion residual a 5 °C en la direccion transversal comprendida entre 0,6 y 1,9.
Las pelfculas segun la presente invencion se caracterizan por una tension de contraccion maxima en la direccion transversal inferior a 40 kg/cm2.
Valores de la tension de contraccion maxima mas elevados, especialmente en la direccion transversal, dan como resultado generalmente la deformacion de la bandeja o el producto, especialmente cuando se usan recipientes o productos blandos.
Preferentemente, la pelfcula segun la invencion se refiere a una pelfcula de envasado termocontraible de barrera a los gases coextrudida que comprende
- una capa nucleo (A) que comprende un copolfmero de etileno/alcohol vimlico,
- dos capas de poliolefina exteriores (B) y (C), que pueden ser iguales o diferentes,
caracterizandose dicha pelfcula por una tension de contraccion maxima en la direccion transversal no superior a 40 kg/cm2 y adicionalmente por
i) una tension de contraccion en fno residual a 5 °C en la direccion transversal comprendida entre 10 and 27 kg/cm2, y/o
ii) una relacion entre la tension de contraccion maxima en la direccion transversal y la tension de contraccion en fno residual a 5 °C en la direccion transversal comprendida entre 0,6 y 1,9.
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Preferentemente, dicha tension de contraccion maxima en la direccion transversal esta comprendida entre 17 kg/cm2 y 40 kg/cm2 y, adicionalmente, i) la tension de contraccion residual a 5 °C en la direccion transversal esta comprendida entre 10 kg/cm2 y 27 kg/cm2.
Preferentemente, dicha tension de contraccion maxima en la direccion transversal no es superior a 40 kg/cm2 y, adicionalmente, i) dicha tension de contraccion residual a 5 °C en la direccion transversal esta comprendida entre 10 kg/cm2 y27 kg/cm2 y/o ii) dicha relacion entre la tension de contraccion maxima en la direccion transversal y la tension de contraccion en fno residual a 5 °C en la direccion transversal esta comprendida entre 0,8 y 1,9.
Mas preferentemente, dicha tension de contraccion maxima en la direccion transversal no es superior a 40 kg/cm2 y, adicionalmente, i) dicha tension de contraccion residual a 5 °C en la direccion transversal esta comprendida entre 10 kg/cm2 y 27 kg/cm2 y ii) dicha relacion entre la tension de contraccion maxima en la direccion transversal y la tension de contraccion en fno residual a 5 °C en la direccion transversal esta comprendida entre 0,8 y 1,9. Preferentemente, dicha tension de contraccion maxima en la direccion transversal esta comprendida entre 23 kg/cm2 y 31 kg/cm2 y adicionalmente i) dicha tension de contraccion en fno residual a 5 °C en la direccion transversal esta comprendida entre 10 kg/cm2 y 27 kg/cm2 y/o ii) dicha relacion entre la tension de contraccion maxima en la direccion transversal y la tension de contraccion en fno residual a 5 °C en la direccion transversal esta comprendida entre 0,6 y 1,9.
Preferentemente, dicha tension de contraccion maxima en la direccion transversal esta comprendida entre 18 kg/cm2 y 30 kg/cm2 y, adicionalmente, i) dicha tension de contraccion residual a 5 °C en la direccion transversal esta comprendida entre 10 kg/cm2 y 27 kg/cm2.
Preferentemente, dicha tension de contraccion maxima en la direccion transversal no es superior a 30 kg/cm2 y, adicionalmente, i) dicha tension de contraccion residual a 5 °C en la direccion transversal esta comprendida entre 14 kg/cm2 y 24 kg/cm2 y/o ii) dicha relacion entre la tension de contraccion maxima en la direccion transversal y la tension de contraccion en fno residual a 5 °C en la direccion transversal esta comprendida entre 0,9 y 1,9.
Mas preferentemente, dicha tension de contraccion maxima en la direccion transversal no es superior a 30 kg/cm2 y, adicionalmente, i) dicha tension de contraccion residual a 5 °C en la direccion transversal esta comprendida entre 14 kg/cm2 y 24 kg/cm2 o ii) dicha relacion entre la tension de contraccion maxima en la direccion transversal y la tension de contraccion en fno residual a 5 °C en la direccion transversal esta comprendida entre 0,9 y 1,9.
Preferentemente, dicha tension de contraccion maxima en la direccion transversal no es superior a 32 kg/cm2 y, adicionalmente, i) dicha tension de contraccion residual a 5 °C en la direccion transversal esta comprendida entre 10 kg/cm2 y 27 kg/cm2 y/o ii) dicha relacion entre la tension de contraccion maxima en la direccion transversal y la tension de contraccion en fno residual a 5 °C en la direccion transversal esta comprendida entre 0,8 y 1,9.
Mas preferentemente, dicha tension de contraccion maxima en la direccion transversal no es superior a 32 kg/cm2 y, adicionalmente, i) dicha tension de contraccion residual a 5 °C en la direccion transversal esta comprendida entre 10 kg/cm2 y 27 kg/cm2 y ii) dicha relacion entre la tension de contraccion maxima en la direccion transversal y la tension de contraccion en fno residual a 5 °C en la direccion transversal esta comprendida entre 0,8 y 1,9.
Mas preferentemente, i) dicha tension de contraccion residual a 5 °C en la direccion transversal esta comprendida entre 10 kg/cm2 y 27 kg/cm2 y ii) dicha relacion entre la tension de contraccion maxima en la direccion transversal y la tension de contraccion en fno residual a 5 °C en la direccion transversal esta comprendida entre 0,8 y 1,9 o dicha tension de contraccion maxima en la direccion transversal esta comprendida entre 17 kg/cm2 y 20 kg/cm2.
Preferentemente, dicha tension de contraccion maxima en la direccion transversal no es superior a 38 kg/ cm2, mas preferentemente no superior a 36 kg/ cm2 e incluso mas preferentemente no superior a 34 kg/ cm2, incluso mas

preferentemente no superior a 32 kg/cm2, aun mas preferentemente no superior a 30 kg/ cm2, del modo mas
preferente no superior a 25 kg/ cm2.

Preferentemente, dicha tension de contraccion maxima en la direccion transversal no es inferior a 10 kg/ cm2, mas

preferentemente no inferior a 12 kg/ cm2 e incluso mas preferentemente no inferior a 14 kg/ cm2, incluso mas
preferentemente no inferior a 16 kg/cm2, aun mas preferentemente no inferior a 18 kg/ cm2, del modo mas preferente no inferior a 20 kg/ cm2.
Preferentemente, dicha tension de contraccion maxima en la direccion transversal esta entre 38 y 10 kg/cm2, mas preferentemente esta comprendida entre 36 y 12 kg/cm2 e incluso mas preferentemente esta comprendida entre 34 y 14 kg/cm2, aun mas preferentemente esta comprendida entre 30 y 18 kg/ cm2, del modo mas preferente esta comprendida entre 25 y 20 kg/cm2.
Como se ha indicado anteriormente, los presentes envases mantienen una apariencia optima incluso despues de un almacenamiento a baja temperatura si la pelfcula de envasado se caracteriza por un equilibrio peculiar entre tensiones de contraccion maxima y en fno residual en TD, equilibrio que puede representarse por la relacion entre dichas tensiones de contraccion tD.
Una tension de contraccion en fno residual demasiado baja dara como resultado la flojedad de la pelfcula contrafda
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y el envase final no estara lo suficientemente hermetico (no hay efecto de tambor). El "efecto de tambor" se refiere al sonido que un envase con una pelmula contrafda muy tensionada enrollada alrededor de, o sellada a, una bandeja emite cuando se golpea con la mano como un tambor. Este sonido representa un indicador sencillo pero fiable de la hermeticidad de un envase: solo las pelmulas tensionadas emiten un sonido como un tambor, de otro modo no se produce ningun sonido o solo se produce un tono amortiguado cuando se golpea la pelmula. Una tension de contraccion en fno residual demasiado elevada sera responsable de la deformacion del envase.
Preferentemente, en las pelmulas de la presente invencion, la relacion entre la tension de contraccion maxima en la direccion transversal y la tension de contraccion en fno residual (a 5 °C) en la direccion transversal esta entre 0,7 y 1,4, mas preferentemente entre 0,8 y 1,3.
En una realizacion, dicha relacion esta comprendida entre 0,6 y 1,4 y dicha tension de contraccion maxima en la direccion transversal esta comprendida entre 14 y 36 kg/cm2
En otra realizacion, dicha relacion esta comprendida entre 0,6 y 0,9 y dicha tension de contraccion maxima en la direccion transversal esta comprendida entre 14 y 25 kg/cm2.
En una realizacion adicional, dicha relacion esta comprendida entre 1,0 y 1,4 y dicha tension de contraccion maxima en la direccion transversal esta comprendida entre 14 y 36 kg/cm2.
En otra realizacion, dicha relacion esta comprendida entre 1,0 y 1,4 y dicha tension de contraccion maxima en la direccion transversal esta comprendida entre 25 y 36 kg/cm2.
En una realizacion adicional, dicha relacion esta comprendida entre 0,9 y 1,1 y dicha tension de contraccion maxima en la direccion transversal esta comprendida entre 20 y 40 kg/cm2.
En una realizacion preferente, dicha relacion esta comprendida entre 0,9 y 1,1 y dicha tension de contraccion maxima en la direccion transversal esta comprendida entre 26 y 37 kg/cm2.
Las pelmulas segun la presente invencion tambien se caracterizan por una tension de contraccion en fno residual (a 5 °C) en la direccion transversal entre 10 y 27 kg/cm2 o entre 14 y 24 kg/cm2 o entre 20 y 27 kg/cm2.
Las pelmulas segun la presente invencion muestran normalmente una contraccion libre elevada, habitualmente superior al 15 %, preferentemente superior al 20 % en cada una de las direcciones TD y LD, a temperaturas en el intervalo entre 100 y 150 °C (es decir, las temperaturas que se alcanzan normalmente por el entorno en los denominados procedimientos flowpack y de sellado de bandeja).
Preferentemente, las pelmulas segun la presente invencion muestran una contraccion libre total a 120 °C de al menos aproximadamente el 15 %, 30 %, 50 %, 60 %, 70 % o el 80 %. Las pelmulas pretendidas para su uso como material de envoltorio para las denominadas aplicaciones flowpack tienen en general una contraccion libre total a 120 °C superior al 30 %, preferentemente superior al 50 %, incluso mas preferentemente superior al 60 %.
En una realizacion preferente, las pelmulas segun la presente invencion especialmente adecuadas para las denominadas aplicaciones flowpack muestran una contraccion libre a 120 °C de al menos el 30 %, 40 %, 50 %, 60 % en cada una de las direcciones TD y LD.
En caso de la presente pelmula se use para la fabricacion de tapas contrafbles para aplicaciones de sellado de bandeja, es preferente una contraccion libre total a 120 °C inferior al 45 %, siendo mas preferente inferior al 40 %. Preferentemente, para aplicaciones de sellado de bandeja, la contraccion libre total a 120 °C es superior al 15 %, mas preferentemente superior al 20 %.
Las pelmulas segun la presente invencion muestran propiedades opticas muy buenas, en particular un mdice de turbidez entre el 1 % y el 15 % medido segun la norma ASTM D 1003, preferentemente una turbidez no superior al 10 %, mas preferentemente una turbidez no superior al 8 % y un mdice de brillo (angulo de 60°) entre 100 g.u. (unidades de brillo) y 140 g.u. medido segun la norma ASTM D 2457, preferentemente entre 105-130 g.u.
Las pelmulas segun la presente invencion comprenden una capa nucleo de barrera a los gases de EVOH (A), una primera capa poliolefmica exterior (B) y una segunda capa poliolefmica exterior (C) que pueden ser iguales o diferentes.
Para la capa de barrera a los gases (A), puede usarse una unica resina EVOH o una mezcla de dos o mas resinas EVOH, asf como una mezcla de una o mas resinas EVOH con una o mas poliamidas.
En una realizacion preferente, la capa de barrera a los gases comprende una mezcla de una o mas resinas EVOH con una o mas poliamidas.
En este caso, las poliamidas adecuadas son las indicadas comunmente como nailon 6, nailon 9, nailon 10, nailon 11, nailon 66, nailon 6/66, nailon 6,9 nailon 12, nailon 6,12, nailon 6,10, poliamidas parcialmente aromaticas tales como MXD6 y MXD6/MD1 y similares, siendo una poliamida preferente nailon 6/12, un copolfmero de caprolactama con
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laurolactama con una temperatura de fusion baja, tal como Grilon™ CF 6S o Grilon™ CA6E fabricados y comercializados por la empresa EMS. En general, si se necesita una barrera al oxfgeno alta, la cantidad de poliamida, si esta presente, mezclada con EVOH no sera superior al 20 % del peso total de la mezcla, preferentemente no superior al 15 % e incluso mas preferentemente no superior al 10 %. Preferentemente, el contenido de poliamida en dicha mezcla de la capa de barrera es aproximadamente el 5 %.
En una realizacion mas preferente se mezcla nailon 6/12 con EVOH.
En la realizacion mas preferente, el 5 % de nailon 6/12 se mezcla con el 95 % de una resina de EVOH que comprende de aproximadamente el 28 a aproximadamente el 48 % en moles de etileno, mas preferentemente de aproximadamente el 32 a aproximadamente el 44 % en moles de etileno, del modo mas preferente el 44 % en moles de etileno.
La capa de barrera a los gases (A) de la presente pelmula comprende al menos el 50 % en peso con respecto al peso total de dicha capa, preferentemente al menos el 70 %, mas preferentemente al menos el 90 %, de una o mas resinas de EVOH.
En una realizacion la capa de barrera a los gases (A) de la presente pelmula consiste en una o mas resinas de EVOH.
El espesor de la capa de barrera puede variar, dependiendo en parte del espesor total de la pelmula y de su uso, entre 1 y 6 pm. Un espesor preferente esta entre 1,5 y 5 pm, y mas preferentemente esta comprendido entre 2,0 y 4 pm.
La pelmula de la presente invencion comprende una primera capa poliolefmica exterior (B) y una segunda capa poliolefmica exterior (C). Como alternativa, estas capas exteriores pueden indicarse como una capa termosellable exterior (B) y una capa resistente a maltratos exterior (C). Esto se realiza solo para distinguir entre las dos superficies exteriores de la estructura final, incluso si no tienen necesariamente los dos capas una composicion diferente e incluso si deben estar implicadas ambas en un sellado (por ejemplo, si en el denominado procedimiento flowpack el sellado longitudinal es un sellado solapado en el que la capa exterior poliolefmica (B) esta sellada a la capa exterior poliolefmica (C)), simplemente debido a que en la mayor parte de las aplicaciones solo una de las capas poliolefmicas exteriores de la pelmula estara implicada en un sellado mientras que la otra capa exterior sera la superficie esterior del envase final y, como tal, mas sujeta a "maltrato".
Cada una de estas capas exteriores (B) y (C) puede comprender una o mas poliolefinas.
Preferentemente, las capas B y C comprenden independientemente en al menos el 50 % en peso con respecto al peso total de cada de dichas capas, preferentemente en al menos el 70 %, mas preferentemente en al menos el 90 %, incluso mas preferentemente consisten esencialmente en, una o mas poliolefinas.
Las poliolefinas preferentes para la capa (B) y/o la capa (C) termosellables seran homopolfmeros de etileno, copolfmeros de etileno, homopolfmeros de propileno, copolfmeros de propileno y mezclas de los mismos, mas preferentemente homopolfmeros de etileno, copolfmeros de etileno y mezclas de los mismos.
Homopolfmeros y copolfmeros de etileno particularmente adecuados par la capa termosellable (B) se seleccionan del grupo que consiste en homopolfmeros de etileno (polietileno), copolfmeros de etileno-a-olefina heterogeneos u homogeneos, preferentemente copolfmeros de etileno-olefina (C4-C10), copolfmeros de etileno-olefina dclica, tales como copolfmeros de etileno-norborneno, copolfmeros de etileno-acetato de vinilo, copolfmeros de etileno-acrilato o metacrilato de alquilo (C1-C4), tales como copolfmeros de etileno-acrilato de etilo, copolfmeros de etileno-acrilato de butilo, copolfmeros de etileno-acrilato de metilo y copolfmeros de etileno-metacrilato de metilo, copolfmeros de etileno-acido acnlico, copolfmeros de etileno-acido metacnlico, ionomeros y mezclas de los mismos en cualquier proporcion.
Las resinas preferentes son materiales heterogeneos tal como polietileno lineal de baja densidad (LLDPE) con una densidad habitualmente en el intervalo de aproximadamente 0,910 g/cm3 a aproximadamente 0,930 g/cm3, polietileno lineal de densidad media (LMDPE) con una densidad habitualmente en el intervalo de aproximadamente 0,930 g/cm3 a aproximadamente 0,945 g/cm3 y polietileno de densidad muy baja y ultrabaja (VLDPE y ULDPE) con una densidad inferior a aproximadamente 0,910 g/cm3; y polfmeros homogeneos tales como resinas homogeneas EXACT™ y EXCEE™ catalizadas con metaloceno que pueden obtenerse de Exxon, resinas AFFINITY™ de un unico sitio que pueden obtenerse de Dow y resinas de copolfmero de etileno-alfa-olefina homogeneas TAFMER™ que pueden obtenerse de Mitsui. Todos estos materiales incluyen en general copolfmeros de etileno con uno o mas comonomeros seleccionados de alfa-olefina (C4-C10) tal como buteno-1, hexeno-1, octeno-1, etc., en los que las moleculas de los copolfmeros comprenden cadenas largas con relativamente pocas ramificaciones de cadena lateral o estructuras reticuladas.
Resinas particularmente preferentes para la capa termosellable (B) son Dowlex 2045 S de Dow Chemical, Eltex PF6220AA de Ineos, Affinity PL 1880G, Affinity PL1845G, Affinity PL1850G de Dow y Exceed 2018CA, Exceed 2018HA, Exact 0210 de Exxon Mobil.
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Los poUmeros de propileno adecuados para dicha capa exterior termosellable (B) se seleccionan del grupo que consiste en homopoUmeros de propileno y copoUmeros y terpoKmeros de propileno con etileno y/o una a-olefina (C4- C10), y mas preferentemente del grupo que consiste en polipropileno, copolfmeros de propileno-etileno, copolfmeros de propileno-etileno-buteno, copolfmeros de propileno-buteno-etileno y mezclas de los mismos en cualquier proporcion.
Resinas basadas en polipropileno particularmente preferentes para la capa termosellable son Eltex PKS399, PKS359 y PKS607 de Ineos Polyolefins, Adsyl 5C37F de Basell y Borsoft SD233CF de Borealis.
Dicha capa poliolefrnica termosellable exterior (B) tambien puede comprender una mezcla de una proporcion principal de uno o mas polfmeros del grupo de homopolfmeros y copolfmeros de etileno y homopolfmeros y copolfmeros de propileno, con una proporcion secundaria de una o mas poliolefinas y/o poliolefinas modificadas adicionales, tales como homopolfmeros de polibuteno, copolfmeros de buteno-a-olefina (C5-C10), copolfmeros de etileno injertado con antudrido-a-olefina, copolfmeros de etileno injertado con antudrido-acetato de vinilo, copolfmeros de etileno modificado con caucho-acetato de vinilo, copolfmeros de etileno/propileno/dieno (EPDM) y similares.
La composicion de dicha capa poliolefrnica termosellable exterior (B) dependera principalmente de la aplicacion final prevista para la estructura final. Por ejemplo, cuando la pelfcula segun la presente invencion se usa para las denominadas aplicaciones flowpack, en las que se sellara consigo misma, normalmente la composicion de la capa exterior (B) se basara en polfmeros de etileno dado que estas resinas normalmente tienen una temperatura de iniciacion del sellado mas baja y pueden sellarse mas facilmente entre sr Por otra parte, si la pelfcula se usa en aplicaciones de sellado de bandeja y el recipiente al que se van a sellar es de polipropileno, la capa termosellable exterior (B) sera preferentemente de un polfmero de propileno.
Preferentemente, la capa termosellante (B) comprende uno o mas aditivos antivaho.
La expresion "pelfcula antivaho" significa una pelfcula de plastico que tiene al menos una superficie cuyas propiedades se han modificado o adaptado para que tengan caractensticas antivaho, es decir, una tendencia a reducir o minimizar los efectos negativos de la condensacion de humedad. La pelfcula antivaho puede incorporar o tener dispersado en cantidades eficaces uno o mas agentes antivaho en la resina de pelfcula de plastico antes de conformar la resina dando uma pelfcula. Los agentes antivaho son conocidos en la tecnica y entran dentro de clases tales como esteres de alcoholes alifaticos, polieteres, alcoholes polihidroxflicos, esteres de alcoholes alifaticos polihidroxflicos, alcoholes aromaticos polietoxilados, etoxilatos no ionicos y esteres de acidos grasos hidrofilos.
Habitualmente, el agente antivaho se combina previamente con una resina vehfculo obteniendose una mezcla maestra, que se anade subsiguientemente a la capa (B) y/o C durante la extrusion de las pelfculas segun la presente invencion.
Preferentemente, se usa un agente antivaho basado en esteres de acidos grasos. Los agentes antivaho disponibles comercialmente adecuados para las pelfculas segun el primer objeto de la presente invencion son, por ejemplo, Cesa Nofog PEA 0050597 de Clariant, Polybatch AF1026Sc de Schulman y 103697AF de Ampacet.
Normalmente el agente antivaho se incorpora a la capa (B) en una cantidad del 0,5 al 10 % en peso en base al peso total de la capa, preferentemente del 1 al 5 %, incluso mas preferentemente del 1 al 4 % en peso.
La segunda capa exterior (C) puede tener la misma composicion que la capa termosellable exterior (B), o puede tener una composicion de poliolefinas diferente
En este ultimo caso, las poliolefinas preferentes para la segunda capa exterior (C) son homopolfmeros de etileno, tales como polietileno de densidad media MDPE y polietileno de densidad alta HDPE, copolfmeros de etileno-a- olefina, en particular aquellos con una densidad de aproximadamente 0,895 a aproximadamente 0,935 g/cm3, y mas preferentemente de aproximadamente 0,900 a aproximadamente 0,930 g/cm3, copolfmeros de etileno-acetato de vinilo, en particular aquellos con un contenido de acetato de vinilo de aproximadamente el 4 a aproximadamente el 14 % en peso, ionomeros, homopolfmeros de polipropileno, copolfmeros de propileno-etileno, copolfmeros de propileno-etileno-buteno, copolfmeros de propileno-buteno-etileno, copolfmeros de acrilatos tales como EBA, EAA o EMA y sus mezclas.
En la realizacion preferente, la segunda capa exterior (C) tiene la misma composicion que la capa termosellable exterior (B).
En la realizacion mas preferente, la segunda capa exterior (C) comprende un agente antivaho que puede ser el mismo o diferente que el incorporado a la capa (B).
En una realizacion preferente, tanto la segunda capa exterior (C) como la capa termosellable exterior (B) comprenden un polietileno lineal de baja densidad, preferentemente en una cantidad principal.
El espesor de la capa termosellable exterior (B) puede ser de hasta aproximadamente el 40 % del espesor general
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de la estructura, preferentemente de hasta aproximadamente el 35 % y mas preferentemente de hasta aproximadamente el 30 %. Preferentemente su espesor es superior a aproximadamente el 8 % y mas preferentemente superior a aproximadamente el 10 % del espesor total de la pelfcula o la lamina, por ejemplo, normalmente esta comprendido entre aproximadamente el 15 y aproximadamente el 30 %.
El espesor de la capa poliolefrnica resistente a maltratos exterior (C) puede encontrarse en el mismo intervalo que se indica para la capa exterior termosellable (B). En una realizacion preferente, en particular cuando la secuencia de capas en la pelfcula de la invencion es simetrica, el espesor de las dos capas exteriores es el mismo.
La pelfcula segun el primer aspecto de la presente invencion puede comprender adicionalmente una o mas capas interiores (D) adicionales.
Por ejemplo, la pelfcula de la presente invencion puede comprender una unica capa (D) o dos capas (D) dispuestas a ambos lados de la capa nucleo de EVOH (A), es decir, una entre la capa nucleo (A) y la capa termosellable (B) y la otra entre la capa nucleo (A) y la capa resistente a maltratos (C).
El espesor de la unica capa (D) o el espesor total de las dos capas (D), en caso de que haya dos de dichas capas, estara comprendido normalmente entre aproximadamente el 8 y aproximadamente el 40 % del espesor total de la pelfcula, preferentemente hasta aproximadamente el 35 %, por ejemplo, hasta aproximadamente el 30 %. Normalmente estara comprendido entre aproximadamente el 10 y aproximadamente el 30 % del espesor total de la pelfcula y mas preferentemente entre aproximadamente el 15 y aproximadamente el 25 %.
Dicha capa puede incluir uno o mas polfmeros que incluyen unidades mericas derivadas de al menos uno de a- olefina (C2-C12), estireno, amidas, esteres y uretanos. Preferentemente entre los mismos se encuentran aquellos homopolfmeros y heteropolfmeros que incluyen unidades mericas derivadas de etileno, propileno y 1-buteno, incluso mas preferentemente un heteropolfmero de etileno tal como, por ejemplo, heteropolfmero de etileno/a-olefina C3-C8, heteropolfmero de etileno/ester etilenicamente insaturado (por ejemplo copolfmero de etileno/acrilato de butilo), heteropolfmero de etileno/acido etilenicamente insaturado (por ejemplo, copolfmero de etileno/acido (met)acnlico) y heteropolfmero de etileno/acetato de vinilo. Los heteropolfmeros de etileno/acetato de vinilo preferentes son aquellos que incluyen de aproximadamente el 2,5 a aproximadamente el 27,5 % en peso, preferentemente de aproximadamente el 5 a aproximadamente el 20 %, incluso mas preferentemente de aproximadamente el 5 a aproximadamente el 17,5 % de unidades mericas derivadas de acetato de vinilo. Dicho polfmero tienen preferentemente un mdice de fusion de aproximadamente 0,3 a aproximadamente 25, mas preferentemente de aproximadamente 0,5 a aproximadamente 15, aun mas preferentemente de aproximadamente 0,7 a aproximadamente 5 y del modo mas preferente de aproximadamente 1 a aproximadamente 3.
Dicha capa (D) puede comprender alternativamente un copolfmero de propileno con buteno y opcionalmente tambien con etileno, indicado en lo sucesivo como el "copolfmero de propileno".
En el copolfmero de propileno de la capa (D), el propileno puede ser el comonomero presente en la proporcion principal. Esta presente preferentemente en una cantidad en peso de al menos el 60 %, al menos el 65 %, al menos el 70 %, al menos el 75 % o al menos el 80 %.
La cantidad total de comonomeros (buteno o buteno mas etileno) estara comprendida preferentemente entre aproximadamente el 4 % en peso y aproximadamente el 20 %, 22 %, 24 %, 26 %, 28 %, 30 %, 32 %, 34 %, 36 %, 38 % o el 40 %. Las cantidades totales en peso preferentes de los comonomeros seran al menos el 5 %, al menos el 8 %, al menos el 10 %, al menos el 12 %, al menos el 14 %, al menos el 16 % o al menos el 18 %. Los copolfmeros adecuados de propileno con buteno comprenderan de aproximadamente el 4 a aproximadamente el 20 % en peso de buteno, normalmente de aproximadamente el 4 a aproximadamente el 14 % en peso de buteno-1. Los ejemplos de copolfmeros de propileno con buteno y etileno contendran por ejemplo del 0,5 al 5 % en peso de etileno y del 2,5 al 10 % en peso de buteno, o del 2 al 5 % en peso de etileno y del 6 al 12 % en peso de buteno, o del 2 al 10 % en peso de etileno y del 2 al 10 % en peso de buteno. Los copolfmeros de propileno de la capa (D) pueden obtenerse usando o bien sistemas cataltticos basados en titanio (sistemas Ziegler-Natta) o bien sistemas cataltticos basados en metaloceno, siendo estos ultimos, no obstante, preferentes. Preferentemente, la distribucion de peso molecular, Mw/Mn, en los copolfmeros de propileno de la capa (D) sera inferior a 4 y mas preferentemente inferior a 3,5.
En una realizacion, la capa (D) consiste en uno o mas copolfmeros de propileno como se han indicado anteriormente. En otra realizacion, el copolfmero de propileno representa al menos aproximadamente el 60 %, preferentemente al menos el 70 %, mas preferentemente se encuentra entre el 80 y el 90 %, representando aun mas preferentemente aproximadamente el 85 % en peso de la capa (D), mientras que el resto hasta el 100 % es un copolfmero de etileno. Preferentemente, en dicho caso, el copolfmero de etileno es un copolfmero de etileno-a- olefina con una densidad inferior a 0,915 g/cm3, tfpicamente un copolfmero de etileno de un unico sitio-a-olefina con una densidad comprendida entre 0,895 y 0,910 g/cm3. En otra realizacion preferente alternativa el copolfmero de propileno de la capa (D) se mezclara con una poliolefina modificada, para proporcionar una union mejorada de dicha capa (D) a las capas adyacentes en la estructura, y en particular para mejorar la union con la capa nucleo (A), debiendo estar adheridas dichas dos capas directamente una a otra.
Las pelfculas de la presente invencion comprenden preferentemente una o mas capas de union o adhesivas E.
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Las capas de union tienen el proposito principal de mejorar la adherencia de dos capas entre su Las capas de union pueden incluir polfmeros que tienen grupos polares injertados de modo que el polfmero sea capaz de unirse covalentemente a poKmeros polares tales como EVOH. Los polfmeros utiles para capas de union incluyen copolfmero de etileno/acido insaturado, copoKmero de etileno/ester insaturado, poliolefina modificada con antudrido, poliuretano y mezclas de los mismos. Los polfmeros preferentes para capas de union incluyen uno o mas de copolfmero de etileno/acetato de vinilo que tiene un contenido de acetato de vinilo de al menos el 15 % en peso, copolfmero de etileno/acrilato de metilo que tienen un contenido de acrilato de metilo de al menos el 20 % en peso, copolfmero de etileno modificado con antudrido/acrilato de metilo que tiene un contenido de acrilato de metilo de al menos el 20 % y copolfmero de etileno modificado con antudrido/alfa-olefina tal como un LLDPE injertado con antudrido. Los polfmeros modificados o los polfmeros modificados con antudrido incluyen polfmeros preparados copolimerizando un acido carboxflico insaturado (por ejemplo, acido maleico, acido fumarico) o un derivado tal como el antudrido, el ester o una sal metalica del acido carboxflico insaturado con, o si no incorporando el mismo a, un homopolfmero o copolfmero olefrnico. Asf, los polfmeros modificados con antudrido tienen una funcionalidad antudrido conseguida mediante injerto o copolimerizacion.
Estas capas adhesivas pueden tener la misma composicion o una diferente y comprenderan una o mas poliolefinas modificadas tal como se ha indicado anteriormente posiblemente mezcladas con una o mas poliolefinas. Tambien puede variar el espesor de la capa adhesiva dependiendo del espesor de la pelfcula total y del tipo de resina usado. En general, no obstante, las capas adhesivas adecuadas tendran normalmente un espesor de 1 a 4 pm, por ejemplo 2-3 pm. Pueden estar presentes capas adhesivas adicionales dependiendo de la estructura espedfica de la pelfcula.
Las resinas de union comercialmente disponibles particularmente preferentes para las pelfculas de la presente invencion son ADMER AT2146E, Admer NF518E, Admer NF911E de Mitsui, Bynel 4104, Bynel 3861 de Dupont y Plexar PX3227 de Equistar.
Pueden estar presentes otras capas en la estructura general, tales como capas de apertura facil o capas de asistencia a sellado (F) que se adhieren directamente a la capa termosellable (B), si esto es necesaria para proporcionar a la pelfcula las propiedades de apertura facil deseada.
El espesor total de la pelfcula puede variar dependiendo del uso final de la misma normalmente de aproximadamente 7 a aproximadamente 40 pm, y preferentemente de aproximadamente 10 a aproximadamente 35 pm, generalmente aproximadamente 15, 20, 22, 24, 26, 28, 30 pm.
En la realizacion mas preferente, la pelfcula segun la presente invencion tiene un espesor total de aproximadamente 20 a 25 pm.
La pelfcula de barrera a los gases segun la presente invencion puede comprender de 2 a 20 capas, preferentemente de 3 a 12 capas y mas preferentemente de 4 a 9 capas.
En la realizacion mas preferente, la pelfcula segun la presente invencion es una estructura de 5 o 7 capas.
Los ejemplos no limitantes de posibles secuencias de capas de la pelfcula de la presente invencion son las siguientes:
B/A/C, B/A/E/C, B/E/A/C, B/E/A/E/C, B/D/A/C, B/D/A/D/C, B/D/E/A/C, B/D/E/A/D/C, B/D/E/A/E/D/C, B/F/A/C, B/F/A/E/C, B/F/E/A/C, B/F/E/A/E/C, B/F/D/A/C, B/F/D/A/D/C, B/F/D/E/A/C, B/F/D/E/A/D/C, B/F/D/E/A/E/D/C, B/E/D/A/C, B/E/D/A/D/C, B/E/D/E/A/C, B/E/D/E/A/D/C, B/E/D/E/A/E/D/C, B/E/A/E/D/E/C, B/E/A/E/D/C, B/E/A/E/D/E/C, B/E/D/A/E/C, B/E/D/E/A/E/C, B/E/D/E/A/E/D/E/C, B/E/D/E/A/D/E/C, B/E/D/E/A/E/D/C, B/E/D/E/A/E/D/E/C, en las que, en caso de repeticion de la misma letra en una secuencia, las composiciones de las capas relativas pueden ser las mismas o diferentes.
En la realizacion mas preferente, la pelfcula de la presente invencion tiene la secuencia B/E/A/E/C.
En la realizacion preferente, la pelfcula de la presente invencion tiene la secuencia B/E/A/E/C, en la que se usa la misma resina de union para las dos capas (E) y las capas (B) y (C) tienen las mismas composiciones de resina.
En una realizacion, la pelfcula de la presente invencion tiene la secuencia B/E/A/E/C, en la que se usa la misma resina adhesiva para las dos capas (E) y las capas (B) y (C) tienen las mismas composiciones de resina, pero solo la capa (B) comprende un aditivo antivaho.
En una realizacion adicional, la pelfcula de la presente invencion tiene la secuencia B/E/A/E/C, en la que se usa la misma resina de union para las dos capas (E) y las capas (B) y (C) tienen las mismas composiciones de resina y ambas comprenden el mismo o diferente aditivo antivaho.
En una realizacion preferente, la pelfcula de la presente invencion tiene la secuencia B/E/A/E/C, en la que se usa la misma resina de union para las dos capas (E), las capas (B) y (C) tienen las mismas composiciones de resina y comprenden el mismo o diferente aditivo antivaho, estando comprendido el espesor total de la pelfcula entre 20 y 25 pm y/o la capa de barrera comprende una mezcla de una poliamida y EVOH.
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En una realizacion mas preferente, la pelfcula de la presente invencion tiene la secuencia B/E/A/E/C, en la que se usa la misma resina de union para las dos capas (E), las capas (B) y (C) tienen las mismas composiciones de resina y comprenden el mismo o diferente aditivo antivaho, encontrandose el espesor total de la pelfcula entre 20 y 25 pm y/o la capa de barrera comprende una mezcla de nailon 6/12 y EVOH.
En una realizacion mas preferente, la pelfcula de la presente invencion tiene la secuencia B/E/A/E/C, en la que se usa la misma resina de union para las dos capas (E), las capas (B) y (C) tienen las mismas composiciones de resina y comprenden el mismo o diferente aditivo antivaho, el espesor total de la pelfcula esta comprendido entre 20 y 25 pm y/o la capa de barrera comprende una mezcla de nailon 6/12 y de una resina de EVOh que comprende de aproximadamente el 28 a aproximadamente el 48 % en moles de etileno, mas preferentemente de aproximadamente el 32 a aproximadamente el 44 % en moles de etileno, del modo mas preferente el 44 % en moles de etileno.
En una realizacion aun mas preferente, la pelfcula de la presente invencion tiene la secuencia B/E/A/E/C, en la que se usa la misma resina de union para las dos capas (E), las capas (B) y (C) tienen las mismas composiciones de resina y comprenden el mismo aditivo antivaho o diferentes aditivos antivaho, el espesor total de la pelfcula esta comprendido entre 20 y 25 pm y/o la capa de barrera comprende una mezcla de nailon 6/12 y de una resina de EVOH que comprende de aproximadamente el 28 a aproximadamente el 48 % en moles de etileno, mas preferentemente de aproximadamente el 32 a aproximadamente el 44 % en moles de etileno, del modo mas preferente el 44 % en moles de etileno y el espesor de la capa de barrera esta comprendido entre 1 y 6 pm, preferentemente entre 1,5 y 5 pm y mas preferentemente entre 2,0 y 4 pm.
En una realizacion aun mas preferente, la pelfcula de la presente invencion tiene la secuencia B/E/A/E/C, en la que se usa la misma resina de union para las dos capas (E), las capas (B) y (C) tienen las mismas composiciones de resina y comprenden el mismo o diferente aditivo antivaho, el espesor total de la pelfcula esta comprendido entre 20 y 25 pm, la capa de barrera consiste en una mezcla del 5 % de nailon 6/12 y del 95 % de una resina de EVOH que comprende de aproximadamente el 28 a aproximadamente el 48 % en moles de etileno, mas preferentemente de aproximadamente el 32 a aproximadamente el 44 % en moles de etileno, del modo mas preferente el 44 % en moles de etileno y el espesor de la capa de barrera esta comprendido entre 1 y 6 pm, preferentemente entre 1,5 y 5 pm y mas preferentemente entre 2,0 y 4 pm.
En una realizacion aun mas preferente, la pelfcula de la presente invencion tiene la secuencia B/E/A/E/C, en la que se usa la misma resina de union para las dos capas (E), las capas (B) y (C) tienen las mismas composiciones de resina y comprenden el mismo o diferente aditivo antivaho, el espesor total de la pelfcula esta comprendido entre 20 y 25 pm, la capa de barrera consiste en una mezcla del 5 % de nailon 6/12 y del 95 % de una resina de EVOH que comprende de aproximadamente el 28 a aproximadamente el 48 % en moles de etileno, mas preferentemente de aproximadamente el 32 a aproximadamente el 44 % en moles de etileno, del modo mas preferente el 44 % en moles de etileno, el espesor de la capa de barrera esta comprendido entre 1 y 6 pm, preferentemente entre 1,5 y 5 pm y mas preferentemente entre 2,0 y 4 pm.
En la realizacion mas preferente, la pelfcula de la presente invencion tiene la secuencia B/E/A/E/C, en la que se usa la misma resina de union para las dos capas (E), las capas (B) y (C) comprenden una proporcion principal de LLDPE y comprenden el mismo o diferente aditivo antivaho, el espesor total de la pelfcula esta comprendido entre 20 y 25 pm, la capa de barrera consiste en una mezcla del 5 % de nailon 6/12 y del 95 % de una resina de EVOH que comprende de aproximadamente el 28 a aproximadamente el 48 % en moles de etileno, mas preferentemente de aproximadamente el 32 a aproximadamente el 44 % en moles de etileno, del modo mas preferente el 44 % en moles de etileno, el espesor de la capa de barrera esta comprendido entre 1 y 6 pm, preferentemente entre 1,5 y 5 pm y mas preferentemente entre 2,0 y 4 pm.
Una o mas de las capas de la pelfcula de la presente invencion puede contener cualquiera de los aditivos usados de forma convencional en la fabricacion de pelfculas polimericas. Asf, pueden incorporarse segun sea apropiado agentes tales como pigmentos, lubricantes, antioxidantes, captadores de radicales, captadores de oxfgeno, absorbentes UV, absorbentes del olor, agentes antimicrobianos, estabilizantes termicos, agentes antibloqueo, agentes tensioactivos, coadyuvantes del deslizamiento, abrillantadores opticos, mejoradores del brillo, modificantes de la viscosidad. En particular, para mejorar el procesamiento de la pelfcula en un equipo de envasado de alta velocidad pueden anadirse agentes deslizantes y/o antibloqueo a una o mas de las capas exteriores. Los aditivos pueden anadirse en forma de un concentrado, preferentemente en una resina vetuculo de polietileno. Mas preferentemente, la misma mezcla maestra incorpora tanto agentes antibloqueo como agentes antivaho. Como alternativa, pueden anadirse agentes deslizantes mediante recubrimiento, por ejemplo mediante recubrimiento por plasma o mediante pulverizacion. La cantidad de aditivo se encuentra tfpicamente en el intervalo del 0,2 al 5 % en peso del peso total de la capa.
Las pelfculas de la presente invencion estan preferentemente reticuladas, como se describe mas adelante en el presente documento.
Finalmente, las pelfculas de la presenta invencion pueden imprimirse usando tecnicas bien conocidas en la tecnica. En un segundo aspecto, la presente invencion se refiere a un procedimiento de produccion de las pelfculas segun el
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primer aspecto de la presente invencion que comporende las etapas de:
a) coextrudir las resinas y/o las mezclas de resinas de las diversas capas a traves de una boquilla de extrusion redonda o plana, obteniendo as^ un tubo o una lamina;
b) enfriar bruscamente el tubo o la lamina a una temperatura comprendida entre 5 y 25 °C;
c) reticular opcionalmente el tubo o la lamina, preferentemente mediante tratamiento con haz electronico a una dosis de radiacion en el intervalo de 5 a 150 kGy;
d) calentar el tubo o la lamina a una temperatura de orientacion comprendida entre 100 °C y 125 °C;
e) simultaneamente estirar el tubo o la lamina a una relacion de estiramiento de al menos 2,5:1 en cada direccion TD y LD y como maximo de 5:1 en cada direccion TD y LD;
f) recocer mediante calentamiento el tubo estirado o la lamina estirada a una temperatura comprendida entre 50 y 95 °C;
g) enfriar el tubo recocido o la lamina recocida a una temperatura inferior a 35 °C.
Las pelmulas segun la presente invencion pueden obtenerse mediante coextrusion de las resinas y/o mezclas de resinas de las diversas capas a traves de una boquilla de extrusion redonda o plana (etapa a), seguida rapidamente de enfriamiento brusco (etapa b).
Preferentemente se usa una boquilla redonda y la distancia entre la salida de la boquilla y la zapata de conformacion debe mantenerse entre 5 y 15 cm, preferentemente entre 8 y 10 cm. En la zapata de conformacion, el tubo se enfna bruscamente mediante tratamiento con agua y/o aire, a temperaturas comprendidas entre 5 y 25 °C, preferentemente entre 10 °C y 20 °C, incluso mas preferentemente a temperaturas inferiores a 15 °C.
El tubo grueso o la lamina gruesa se reticula despues (etapa c) para mejorar la resistencia de la pelmula, mejorar la orientabilidad de la pelmula y ayudar a evitar el quemado durante operaciones de termosellado. La reticulacion puede lograrse usando aditivos qmmicos o, preferentemente, sometiendo las capas de la pelmula a uno o mas tratamientos de radiacion energetica tales como ultravioleta, rayos X, rayos gamma, rayos beta y tratamiento con haz electronico de alta energfa para inducir la reticulacion entre moleculas del material irradiado. La pelmula puede exponerse a dosis de radiacion de al menos 5, preferentemente al menos 7, mas preferentemente al menos 10, del modo mas preferente al menos 15 kGy (kiloGrays). La dosis de radiacion tambien puede variar de 5 a 150, preferentemente de 10 a 100, mas preferentemente de 15 a 75 kGy e incluso mas preferentemente de 20 a 65 kGy.
Despues de ello, el tubo grueso, o la lamina gruesa, debe calentarse a una temperatura de orientacion (etapa d), comprendida entre aproximadamente 100 °C y aproximadamente 125 °C, preferentemente entre 110 °C y 120 °C, haciendolo pasar a traves de un tunel de aire caliente, en el que el tubo se calienta adicionalmente mediante contacto con rodillos calientes calentados internamente, o un horno IR y despues se estira monoaxialmente o biaxialmente (etapa e). Cuando se usa una boquilla de extrusion redonda, el estirado se lleva a cabo en general mediante la tecnica de burbuja atrapada. En esta tecnica la presion interior de un gas tal como aire se usa para expandir el diametro del tubo grueso obtenido a partir de la extrusion para proporcionar una burbuja mas grande estirada transversalmente y la velocidad diferencial de los rodillos compresores que mantienen la burbuja se usa para obtener el estirado longitudinal. La relacion de estirado es de al menos 2,5:1 en cada una de las direcciones TD y LD, preferentemente de al menos 3,5. Preferentemente, la relacion de estirado es como maximo de 5:1 en cada una de las direcciones TD y LD, preferentemente como maximo de 4:1 en cada una de las direcciones TD y LD. Mas preferentemente, la relacion de estirado esta comprendida entre 3,5 y 3,9 en cada una de las direcciones TD y LD.
Preferentemente, se aplica la misma relacion de estirado en la direccion de la maquina y en la transversal.
En algunos casos, podna ser ventajoso aplicar diferentes relaciones de estirado, para obtener propiedades de contraccion bastante desequilibradas en las dos direcciones de las pelmulas.
Como alternativa, cuando se usa una boquilla plana en la etapa de extrusion, la orientacion se lleva a cabo por medio de un marco de tender simultaneo.
La pelmula obtenida de este modo puede someterse despues a un tratamiento termico en condiciones estrictamente controladas (recocido) (etapa f). En particular, dicho tratamiento termico implica el calentamiento de la pelmula a una temperatura comprendida entre 50 y 95 °C, preferentemente comprendida entre 60 y 90 °C y despues se enfna a temperatura ambiente o por debajo de la misma.
El tratamiento termico segun la presente invencion puede llevarse a cabo fuera de lmea, pero preferentemente se realiza directamente en la lmea de todas las demas operaciones de procesamiento.
Puede usarse cualquier tecnica de recocido conocida en la tecnica que elija de forma adecuada la temperatura en el intervalo anterior y ajuste el tiempo de recocido, que generalmente vana de 1 a 5 s, teniendo en cuenta tambien la
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velocidad de la lmea, para cumplir el objetivo mencionado.
Preferentemente, la etapa de recocido se realiza permitiendo una reduccion de la anchura de la pelmula del 5 % al 25 %, preferentemente del 6 % al 20 %, pero tambien estan incluidos en la presente invencion procedimientos de fabricacion en los que la etapa de recocido no cambia la anchura de la pelmula (sujetando de forma adecuada la pelmula).
En particular, dicho tratamiento termico puede ser parte del procedimiento general o ser una etapa anadida al mismo.
En el caso anterior, el recocido puede obtenerse, por ejemplo, usando la tecnologfa de la "triple burbuja". En la tecnologfa de la triple burbuja en primer lugar se extrude una burbuja hacia abajo en agua de enfiamiento brusco, despues el tubo se recalienta y se hincha en una estacion de orientacion ("segunda burbuja") y finalmente se lleva a una estacion de recocido ("tercera burbuja").
En el ultimo caso, antes de enrollarse, la pelmula obtenida en la etapa de orientacion en estado solido, o bien como una pelmula tubular aplanada o bien como una pelmula monocapa, se transporta a una estacion de recocido convencional o se calienta a una temperatura seleccionada adecuadamente.
Dado que la capacidad termica de las pelmulas segun la presente invencion es tal que alcanzan rapidamente la temperatura del entorno, para los fines de la presente invencion la temperatura del tratamiento termico se define como la temperatura de los elementos calentados con los que se pone en contacto la pelmula o la temperatura ambiente a la que se expone la pelmula durante el tratamiento. En la practica la pelmula puede calentarse a la temperatura de recocido seleccionada adecuadamente mediante tecnicas convencionales, tales como, mediante exposicion de la pelmula a elementos radiantes, haciendo pasar la pelmula a traves de un horno de aire calentado o un horno IR, o mediante contacto de la pelmula con la superficie de una o mas placas calentadas o rodillos calentados.
Segun una realizacion preferente en este caso, el tratamiento termico puede llevarse a cabo haciendo pasar en primer lugar la pelmula sobre, y en contacto con, la superficie de una serie, por ejemplo de 2 a 8, preferentemente 4 o 6, de rodillos giratorios calentados a una temperatura seleccionada adecuadamente y despues sobre, y en contacto con, la superficie de unos pocos de otros, por ejemplo de 2 a 4, rodillos enfriados a una temperatura inferior a la temperatura ambiente.
Los rodillos se disponen normalmente (tal como se ilustra en la figura 1) en dos filas verticales, mientras que los rodillos (1), (3), (5) y (7) se montan sobre un elemento de soporte (9) por medio de barras de soporte (11), (l3), (15) y (17) y los rodillos (2), (4), (6) y (8) se montan sobre un elemento de soporte similar (10) por medio de barras de soporte (12), (14), (16) y (18). Aunque el soporte (10) esta fijado, el elemento de soporte (9) y los rodillos (1), (3), (5) y (7) conjuntamente al mismo, pueden moverse a lo largo del eje (19) para aproximarse al elemento de soporte (9). En cada elemento de soporte, la distancia entre dos rodillos subsiguientes es mas grande que el diametro del rodillo y los rodillos montados en un elemento de soporte se desplazan con respecto a los montados en el otro elemento de soporte de modo que reduciendo la distancia entre los dos elementos de soporte la fila de rodillos (1), (3), (5) y (7) pueden acercarse, alinearse o incluso ir mas alla de los rodillos (2), (4), (6) y (8).
La pelmula (20) se conduce a traves de esta unidad a una velocidad que corresponde en general a la velocidad de la lmea de produccion. El tiempo de contacto de la pelmula con los rodillos de calentamiento y de enfriamiento y, por lo tanto, la duracion del tiempo de calentamiento y la del tiempo de enfriamiento dependera de los diametros de los rodillos, de la velocidad de la lmea y de la distancia entre las dos filas de rodillos. De hecho, para una velocidad de lmea y un diametro de rodillo dados, cuando mas proximas esten las dos filas, mayor sera el tiempo de contacto. Las dimensiones de los rodillos pueden variarse ampliamente en diametro, mientras que su longitud se determina mediante la anchura de la pelmula que se debe someter al tratamiento termico. Normalmente, para evitar la dispersion de calor en los lados de los rodillos y, por lo tanto, un tratamiento termico no exitoso en los bordes de la pelmula, la longitud de los rodillos sera superior a la anchura de la pelmula. El diametro de los rodillos vana normalmente de 10 a 100 cm, y generalmente esta comprendido entre 10 y 40 cm. Los rodillos estan hechos normalmente de acero inoxidable, pero podna usarse, en teona, cualquier material que sea muy conductor del calor y resistente al calor y que no se adhiera al material termoplastico. El sistema de calentamiento o de enfriamiento puede proporcionarse, por ejemplo, usando espirales internas en las que se hace circular un medio de calentamiento o de enfriamiento. La temperatura de calentamiento esta comprendida normalmente entre 50 y 95 °C, preferentemente esta comprendida entre 60 y 90 °C. El periodo durante el que se mantiene la pelmula a la temperatura del tratamiento termico no debena exceder 7,5 s, dado que un periodo prolongado a la temperatura del tratamiento termico sena de hecho perjudicial para las caractensticas de la pelmula, reduciendose de forma inaceptable la contraccion libre de la pelmula a 120 °C. El periodo mmimo de tratamiento termico de la pelmula, para lograr los resultados deseados puede ser tan bajo como 0,5 s, en funcion del espesor de la pelmula, la composicion espedfica y las propiedades de contraccion de la pelmula de partida. Normalmente se usa un periodo de tiempo de al menos 1 s y no superior a 5, preferentemente no superior a 4 s.
Al tratamiento termico le sigue inmediatamente una etapa de enfriamiento (etapa g) y se lleva a cabo lo mas
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rapidamente posible. En general, la temperatura de la peKcula necesita que se lleve a un valor inferior a 35 °C en menos de 2 s, preferentemente en menos de 1 s. Aunque la temperatura de los rodillos de enfriamiento podna ser lo mas baja posible, usando fluidos apropiados con un punto de congelacion inferior a 0 °C, es generalmente preferente, para evitar la condensacion en los rodillos, enfriar los rodillos a una temperatura de entre 1 y 35 °C, preferentemente entre 10 y 30 °C.
Durante el tratamiento termico anterior, la pelfcula generalmente no necesita estar limitada con respecto a la contraccion. Usando de hecho el sistema preferente para llevar a cabo el tratamiento termico en el que la banda de pelfcula esta casi tensionada mediante el procedimiento mismo al hacerla pasar a traves del sistema de rodillos a una velocidad relativamente alta, tiene lugar una reduccion tolerable de la anchura de la pelfcula de no mas del 25 %. Preferentemente, para las pelfculas de la presente invencion, esta reduccion esta comprendida entre el 5 y el 25 %, mas preferentemente entre el 6 y el 20 %. Esta reduccion puede calcularse en funcion de la temperatura del tratamiento termico y la velocidad de la lmea y teniendo en cuentra la extrusion y la orientacion de la pelfcula de partida de modo que se obtenga despues del tratamiento termico una pelfcula que tenga la anchura y el espesor requeridos.
Algunas veces y principalmente cuando el tratamiento termico se lleva a cabo haciendo pasar la pelfcula a traves de un horno calentado, tambien es posible evitar la contraccion de la pelfcula durante el tratamiento manteniendo la pelfcula en dimensiones lineales sustancialmente constantes, por ejemplo mediante una serie de aprietes moviles que sujetan los bordes de la pelfcula, o usando un marco de las dimensiones adecuadas.
Las pelfculas recocidas obtenidas mediante cualquiera de los procedimientos descritos anteriormente pueden someterse despues a postratamientos convenciones, por ejemplo exposicion a un tratamiento de descarga de corona para mejorar las caractensticas de union y receptoras de impresion de la superficie de la pelfcula.
En un tercer y un cuarto aspecto, la presente invencion se refiere a un denominado procedimiento flowpack y a un procedimiento de sellado de bandeja en los que se usa la pelfcula de envasado segun el primer aspecto de la presente invencion.
En particular, la presente invencion se refiere a un denominado procedimiento de envasado flowpack en una maquina HFFS que comprende:
(a) proporcionar una pelfcula segun la presente invencion
(b) hacer pasar la pelfcula a traves de un conformador conformando asf un tubo
(c) insertar un producto, opcionalmente dispuesto en un recipiente, en el tubo,
(d) sellar el tubo longitudinalmente,
(e) sellar y cortar el tubo transversalmente al comienzo y al final del envase, opcionalmente lavar con gas el tubo antes de cerrarlo, y
(f) contraer termicamente el envase.
Como ejemplo, una aplicacion tfpica de las pelfculas termocontraibles de la presente invencion es en el envasado en atmosfera modificada (MAP) de productos dispuestos preferentemente en un recipiente, por ejemplo una bandeja o un elemento de soporte flexible.
En este sistema de envasado, tambien denominado flowpack, el producto presente en la bandeja se envuelve en un envoltorio de pelfcula realizado alrededor del producto, normalmente en una atmosfera adecuada y predeterminada. Para crear el envoltorio la pelfcula plana se dobla en primer lugar alrededor de un conformador y se sella longitudinalmente para conformar un tubo. La bandeja con el producto se dispone en dicho tubo en el que el lado principal se ha cerrado y se ha lavado con gas con el gas, o la mezcla de gases, seleccionado adecuadamente. El gas en exceso se elimina normalmente realizando una ligera presion sobre la parte superior del envase y el extremo abierto del envoltorio se sella despues y el envase se retira del tubo. El envase flojo se hace pasar despues a un tunel de contraccion, normalmente uno de aire caliente ajustado a una temperatura adecuada para la contraccion tal como una temperatura de 100-150 °C, para lograr la contraccion de la pelfcula y asf un envase hermetico.
En estas condiciones es muy importante que la pelfcula de envasado tenga una fuerza de contraccion controlada al menos en la direccion transversal dado que una fuerza de contraccion demasiado elevada conducira a una deformacion mas o menos grave de la bandeja que en cualquier caso alterana la apariencia del envase final. Dicha fuerza de contraccion adecuada se necesita en al menos la direccion transversal debido a que es particularmente en la direccion transversal en la que el material en exceso esta limitado y controlado por el tamano del conformador, mientras que en la direccion longitudinal los dos sellados transversales que cierran el envoltorio pueden realizarse a una distancia seleccionada adecuadamente de los bordes de la bandeja. Ademas, los lados largos de la bandeja son mas susceptibles a la deformacion que los cortos.
Las maquinas de termosellado que pueden ser adecuadas para el denominado procedimiento flowpack incluyen
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Ilapak Delta 2000 y 3000 o Ulma Baltic, Artic o Pacific.
Una aplicacion similar para las peKculas de la presente invencion se encuentra en el envasado MAP de productos, como por ejemplo una pizza, en el que el producto mismo, por ejemplo, en este caso la base de una pizza, actua como soporte del envase y en el que es el producto mismo el que puede distorsionarse si se usan pelfculas con una fuerza de contraccion demasiado elevada en el denominado procedimiento flowpack.
En una realizacion del presente procedimiento denominado envasado flowpack en una maquina HFFS, la pelfcula de la presente invencion se usa en combinacion con una pelfcula de envasado permeable al gas mas interior, para proporcionar envases tales como los descritos por ejemplo en el documento EP0755875.
En un cuarto aspecto, la presente invencion se refiere a un procedimiento de envasado de sellado de bandeja que comprende:
(I) proporcionar una bandeja con bordes termosellables,
(II) cargar dicha bandeja con el producto que se va a envasar,
(III) aplicar una tapa sobre la parte superior de dicha bandeja y
(IV) termosellar dicha tapa a los bordes de la bandeja, opcionalmente con una atmosfera modificada entre dicha tapa y dicha bandeja, proporcionando un envase y
(V) termocontraer el envase simultaneamente o subsiguientemente a la etapa de sellado en la que una pelfcula de envasado termocontraible de barrera a los gases coextrudida segun la presente invencion se usa como tapa.
El sellado de bandejas termoconformadas o prefabricadas es otro procedimiento de envasado en el que es deseable una pelfcula termocontraible con una fuerza de contraccion controlada en la direccion transversal.
En este caso la bandeja con el producto cargado en la misma se lleva a una estacion de sellado de tapa que comprende una camara inferior y una camara inferior, y se proporciona una banda de la pelfcula de la invencion sobre la parte superior de la bandeja. La camara inferior y la camara superior se cierran despues conjuntamente, se reemplaza el aire presente entre la bandeja y la pelfcula de sellado por el gas, o la mezcla de gases, adecuado, con o sin evacuacion previa de aire, y despues la pelfcula de sellado se sella al borde o al reborde periferico de la bandeja por medio de la combinacion de un marco, o platina, calentado o por encima de la pelfcula de sellado y un yunque estructurado similarmente que soporta el borde o el reborde periferico de la bandeja, que se prensan conjuntamente. La pelfcula de sellado se corta casi en el mismo momento que la tapa se sella y la contraccion de la tapa en el envase tiene lugar normalmente en el mismo momento que el calor de los elementos de sellado en la estacion de sellado sea suficiente para lograr la contraccion deseada. No obstante, en caso necesario, puede anadirse una etapa de termocontraccion adicional.
Las maquinas de sellado que pueden ser adecuadas para el procedimiento de sellado de bandeja son, por ejemplo, Multivac 400 y Multivac T550 de Multivac Sep. GmbH, Mondini Trave, E380, E390 o E590 de Mondini S.p.A., Ross A20 o Ross S45 de RossReiser, Meca-2002 o Meca-2003 de Mecaplastic, las maquinas de sellado de bandeja fabricadas por Sealpac y las maquinas similares.
En una realizacion del presente procedimiento de envasado por sellado de bandeja, la pelfcula de la presente invencion se usa en combinacion con una pelfcula de tapa permeable al gas mas interior.
La presente pelfcula de barrera a los gases tambien puede usarse en combinacion con una pelfcula permeable al oxfgeno termosellable adecuada, tanto en el denominado procedimiento flowpack tal como el descrito en el documento EP0755875A1 o en el procedimiento de sellado de bandeja para el envasado de carne descrito en el documento EP-B-690012 o en el documento WO2006/87125, en los que una pelfcula de sellado doble compuesta por una pelfcula permeable al oxfgeno mas interior y por una pelfcula de barrera a los gases mas exterior se usa para cerrar un envase de carne con un contenido de oxfgeno elevado mediante termosellado de dicha pelfcula de sellado doble al borde de la bandeja para que se asocie a un volumen confinado dentro del envase que contiene al menos una cantidad de oxfgeno eficaz para inhibir la decoloracion de la carne.
En un quinto aspecto, la presente invencion se refiere a un denominado envase flowpack o a un envase de sellado de bandeja que comprende la pelfcula de envasado del primer aspecto.
Debido al equilibrio optimo de las propiedades de contraccion de la pelfcula, los presentes envases tienen una apariencia muy atractiva, no estando deformados por la pelfcula contrafda y simultaneamente estando suficientemente tensionados incluso despues de almacenamiento a temperaturas de frigonfico.
La bandeja util para la invencion puede tener una forma rectangular o cualquier otra forma adecuada, tal como redonda, cuadrada, elfptica, etc.
Las bandejas comercialmente disponibles se fabrican mediante tecnicas comunes tales como termoconformacion o
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moldeo por inyeccion.
La bandeja puede fabricarse de una unica capa o, preferentemente, de un material polimerico multicapa.
En caso de un material monocapa, los polfmeros adecuados son, por ejemplo, poliestireno, polipropileno, poliesteres, polietileno de alta densidad, poli(acido lactico), PVC y similares, bien espumados o solidos.
Tambien pueden usarse recipientes basados en papel o carton en combinacion con las pelfculas segun la presente invencion.
Preferentemente la bandeja se proporciona con propiedades de barrera a los gases. Tal como se usa en el presente documento, dicha expresion se refiere a una pelfcuia o una lamina de material que tiene una tasa de transmision de
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oxfgeno inferior a 200 cm /m -dfa-bar, inferior a 150 cm /m -dfa-bar, inferior a 100 cm /m -dfa-bar medido segun la norma ASTM D-3985 a 23 °C y el 0 % de humedad relativa.
Materiales adecuados para bandejas termoplasticos monocapa de barrera a los gases son, por ejemplo, poliesteres, poliamidas y similares.
No obstante, en general, la bandeja esta fabricada de un material multicapa. Polfmeros adecuados son, por ejemplo, homopolfmero y copolfmeros de etileno, homopolfmero y copolfmeros de propileno, poliamidas, poliestireno, poliesteres, poli(acido lactico), PVC y similares. Parte del material multicapa puede ser solido y parte puede estar espumado.
Por ejemplo, la bandeja puede comprender al menos una capa de un material polimerico espumado elegido del grupo que consiste en poliestireno, polipropileno, poliesteres, poli(acido lactico) y similares.
El material multicapa puede producirse o bien mediante coextrusion de todas las capas usando tecnicas de coextrusion bien conocidas o mediante laminacion con adhesivo o con calor de, por ejemplo, un sustrato espumado ngido o solido con una pelfcula fina, habitualmente denominado "revestimiento".
La pelfcula fina puede laminarse bien en el lado de la bandeja en contacto con el producto o en el lado opuesto al producto o en ambos lados. En el ultimo caso las pelfculas laminadas en los dos lados de la bandeja pueden ser la misma o diferentes. Esta opcionalmente presente un material de barrera al oxfgeno, por ejemplo copolfmero de etileno-co-alcohol vimlico, para aumentar la vida en almacenamiento del producto envasado.
Los polfmeros de barrera a los gases que pueden usarse para la capa de barrera a los gases son PVDC, EVOH, poliamidas, poliesteres y mezclas de los mismos.
El PVDC es cualesquiera copolfmeros de cloruro de vinilideno en los que una cantidad principal del copolfmero comprende cloruro de vinilideno y una cantidad secundaria del copolfmero comprende uno o mas monomeros insaturados copolimerizables con el mismo, normalmente cloruro de vinilo, y acrilatos o metacrilatos de alquilo (por ejemplo acrilato o metacrilato de metilo) y las mezclas de los mismos en diferentes porciones. Generalmente, una capa de barrera de PVDC contendra plastificantes y/o estabilizantes como se sabe en la tecnica.
El termino poliesteres tal como se usa en el presente documento se refiere a polfmeros obtenidos mediante la reaccion de policondensacion de acidos dicarboxflicos con alcoholes dihidroxflicos. Acidos dicarboxflicos adecuados son, por ejemplo, acido tereftalico, acido isoftalico, acido 2,6-naftaleno-dicarboxflico y similares. Alcoholes dihidroxflicos adecuados son, por ejemplo, etilenglicol, dietilenglicol, 1,4-butanodiol, 1,4-ciclohexanodimetanol y similares. Los ejemplos de poliesteres utiles incluyen poli(tereftalato de etileno) y copoliesteres obtenidos haciendo reaccionar uno o mas acidos dicarboxflicos con uno o mas alcoholes dihidroxflicos.
El espesor de la capa de barrera a los gases se ajustara con el fin de proporcionar a la bandeja una velocidad de transmision de oxfgeno adecuada para el producto envasado espedfico.
En general, la capa termosellable se seleccionara entre las poliolefinas, tales como homopolfmeros o copolfmeros de etileno, homopolfmeros o copolfmeros de propileno, copolfmeros de etileno/acetato de vinilo, ionomeros y los homopolfmeros y copolfmeros, por ejemplo, pEtG, un poli(tereftalato de etileno) modificado con glicol. Tal como se usa en el presente documento, el termino "copolfmero" se refiere a un polfmero derivado de dos o mas tipos de monomeros, e incluye terpolfmeros. Los homopolfmeros de etileno incluyen polietileno de alta densidad (HDPE) y polietileno de baja densidad (LDPE). Los copolfmeros de etileno incluyen copolfmeros de etileno/alfa-olefina y copolfmeros de etileno/ester insaturado. Los copolfmeros de etileno/alfa-olefina incluyen en general copolfmeros de etileno y uno o mas comonomeros seleccionados de alfa-olefinas que tienen de 3 a 20 atomos de carbono, tales como 1-buteno, 1-penteno, 1-hexeno, 1-octeno, 4-metil-1-penteno y similares.
Los copolfmeros de etileno/alfa-olefina tienen en general una densidad en el intervalo de aproximadamente 0,86 a aproximadamente 0,94 g/cm3.
La expresion polietileno lineal de baja densidad (LLDPE) se entiende en general que incluye el grupo de copolfmeros de etileno/alfa-olefina que entra dentro del intervalo de densidad de aproximadamente 0,910 a aproximadamente
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0,930 g/cm3 y en particular de aproximadamente 0,915 a aproximadamente 0,925 g/cm3. Algunas veces el polietileno lineal en el intervalo de densidad de aproximadamente 0,930 a aproximadamente 0,945 g/cm3 se denomina polietileno lineal de densidad media (LMDPE). Para una densidad inferior de aproximadamente 0,910 g/cm3, los copolfmeros de etileno/alfa-olefina pueden denominarse polietileno de densidad muy baja (VLDPE) y polietileno de densidad ultrabaja (ULDPE). Los copolfmeros de etileno/alfa-olefina pueden obtenerse mediante procedimiento de polimerizacion heterogeneos u homogeneos.
Otro copolfmero de etileno util es un copolfmero de etileno/ester insaturado, que es el copolfmero de etileno y uno o mas monomeros de ester insaturado. Los esteres insaturados incluyen esteres vimlicos de acidos carboxflicos alifaticos, teniendo los esteres de 4 a 12 atomos de carbono, tales como acetato de vinilo, y esteres alqmlicos de acido acnlico o metacnlico, teniendo los esteres de 4 a 12 atomos de carbono.
Los ionomeros son copolfmeros de un etileno y un acido monocarboxflico insaturado que tienen el acido carboxflico neutralizado con un ion metalico, tal como cinc o, preferentemente, sodio.
Los copolfmeros de propileno utiles incluyen copolfmeros de propileno/etileno, que son copolfmeros de propileno y etileno que tienen una mayor parte de porcentaje en peso de contenido de propileno, y terpolfmeros de propileno/etileno/buteno, que son copolfmeros de propileno, etileno y 1-buteno.
Pueden estar presentes capas adicionales, tales como capas adhesivas, para adherir mejor la capa de barrera a los gases a las capas adyacentes, en el material de barrera a los gases para la bandeja y estan presentes preferentemente en funcion, en particular, de las resinas espedficas usadas para la capa de barrera a los gases.
En el caso de un material multicapa usado para formar la bandeja, parte de esta estructura puede estar espumada y parte puede estar sin espumar. Por ejemplo, la bandeja puede comprender (desde la capa mas exterior a la capa en contacto con el alimento mas interior) una o mas capas estructurales, normalmente un material tal como poliestireno de espuma, poliester de espuma o polipropileno de espuma, o una lamina colada de, por ejemplo, polipropileno, poliestireno, poli(cloruro de vinilo), poliester o carton; una capa de barrera a los gases y una capa termosellable.
Preferentemente, la bandeja se obtiene a partir de una lamina de material polimerico espumado que tiene una pelfcula fina (denominada "lineal") que comprende al menos una capa de barrera al oxfgeno y al menos una capa de sellado de superficie laminada sobre la cara orientada al producto envasado, de modo que la capa de sellado de superficie de la pelfcula sea la capa de contacto con el alimento de la bandeja. Puede laminarse un segundo revestimiento, de barrera o no de barrera, sobre la superficie exterior de la bandeja. El espesor total tfpico para el revestimiento esta comprendido entre 10 y 60 pm, preferentemente de 15 a 40 pm.
En general, las bandejas tfpicas usadas para aplicaciones de sellado o de envasado skin que contiene partes espumadas tienen un espesor total inferior a 8 mm, y por ejemplo puede estar comprendido entre 0,5 mm y 7,0 mm y mas frecuentemente entre 2,0 mm y 6,0 mm.
En el caso de una bandeja ngida que no contiene partes espumadas, el espesor total del material termoplastico monocapa o multicapa es preferentemente inferior a 2 mm, y por ejemplo puede estar comprendido entre 0,2 mm y 1,2 mm y mas frecuentemente entre 0,3 mm y 1,0 mm.
Las bandejas particularmente preferentes para su uso en combinacion con las pelfculas de la presente invencion para la denominada aplicacion flowpack o de sellado de bandeja estan basadas en polipropileno, poliestireno o papel, espumados o sin espumar, que tienen un revestimiento de barrera. Preferentemente, la resina de barrera del revestimiento es EVOH.
Opcionalmente, el envase puede comprender adicionalmente una almohadilla de empapado para absorber perdidas por goteo del producto.
En un sexto aspecto, la presente invencion se refiere al uso de la pelfcula segun el primer aspecto en un procedimiento de envasado, preferentemente en un procedimiento de envasado flowpack en una maquina HFFS o en un procedimiento de sellado de bandeja, en el que la pelfcula se usa opcionalmente en combinacion con una pelfcula de envasado permeable a los gases mas interna.
Con el fin de evaluar las pelfculas segun la presente invencion, se han usado los procedimientos de ensayo siguientes. Contraccion libre (%): el % de contraccion libre, es decir, la reduccion irreversible y rapida, en porcentaje, de las dimensiones originales de una muestra sometida a una temperatura dada en condiciones en las que no hay presencia de ninguna limitacion para inhibir la contraccion, se midio segun la norma ASTM, procedimiento D 2732, sumergiendo durante 5 segundos especimenes de las pelfculas (100-mm por 100-mm) en un bano de aceite caliente a 120 °C. El % de contraccion libre se midio en ambas direcciones longitudinal (maquina) y tranversal de la pelfcula. Se midieron tres especimenes en LD y tres especimenes en TD para cada pelfcula.
El porcentaje de contraccion libre se define, para cada direccion, como la contraccion lineal no restringida de la pelfcula y se calcula mediante la formula [(Lo -Lf )/Lo] x 100 en la que Lo es la longitud inicial del especimen de pelfcula en mm antes del ensayo y Lf es la longitud del especimen de pelfcula en mm despues de la contraccion. Los
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resultados promedio de este ensayo se proporcionan en la tabla 4.
La tension de contraccion maxima (kg/cm2) y la tension de contraccion en fno residual a 5 °C (kg/cm2) se midieron por medio de un procedimiento interno.
La tension de contraccion maxima es el valor maximo de la tension desarrollada por los materiales durante el proceso de calentamiento/contraccion. Se cortan espedmenes de las pelfculas (2,54 cm x 14,0 cm, de los que 10 cm estan libres para el ensayo) en la direccion transversal (TD) de la pelfcula y se sujetan entre dos mordazas, una de las cuales esta conectada a una celda de carga. Las dos mordazas mantienen el especimen en el centro de un canal en el que un impulsor sopla aire calentado o fno y dos termopares miden la temperatura. Los termopares estan ubicados lo mas cerca posible (menos de 3 mm) del especimen y en el centro del mismo. La senal suministrada por los termopares (que es la temperatura de ensayo) y la senal suministrada por la celda de carga (que es la fuerza) se envfan a un ordenador en el que un programa informatico registra estas senales. El impulsor comienza a soplar aire caliente y la fuerza liberada por la muestra se registra en gramos. La temperatura se aumenta de 23 °C a 180 °C a una velocidad de aproximadamente 2,5 °C/segundo soplando aire calentado y despues se reduce de 180 °C a 5 °C a una velocidad de 1,5 °C/segundo soplando aire frio.
La tension de contraccion maxima se calcula dividiendo el valor de fuerza maximo en kg (fuerza en el maximo) por la anchura del especimen (expresada en cm) y por el espesor promedio del especimen (expresado en cm) y se expresa como kg/cm2.
La tension de contraccion en fno residual se calcula dividiendo la fuerza (en kg) ejercida por los espedmenes a 5 °C y la anchura del especimen (en cm) y el espesor promedio del especimen (en cm) y se expresa como kg/cm2. Se midieron tres espedmenes para cada pelfcula. Los resultados promedio de este ensayo se comunican en la tabla 4.
Deformacion de la bandeja (%) (Fig. 2).
La contraccion de la pelfcula durante el ciclo del denominado envasado flowpack habitualmente deforma la bandeja en la direccion transversal que corresponde al lado largo de la bandeja.
La deformacion de la bandeja se evaluo en 40 denominados envases flowpack fabricados segun el ensayo de envasado descrito mas adelante en el presente documento. Inmediatamente despues del ciclo de envasado, la anchura de la bandeja se midio en el punto del reborde en el que la deformacion fue superior. La deformacion de la bandeja fue la variacion en porcentaje de la anchura de la bandeja frente a la original y se calculo segun la formula siguiente:
imagen1
en la que Wi es la anchura maxima inicial en cm (por ejemplo 15 cm), Wf es la anchura minima de la bandeja medida en el envase despues del ciclo de envasado (por ejemplo 14 cm). El promedio de los valores de deformacion de la bandeja medidos en los 40 envases se calcularon despues. Un maximo del 10 % de deformacion de la bandeja se considero "bueno", valores inferiores al 5 % se consideraron "muy buenos".
Valores de deformacion de la bandeja superiores al 10 % se consideraron inaceptables y se indicaron como "malos". La tabla 6 informa de los resultados de estas evaluaciones.
Relajacion del envase
La relajacion del envase se evaluo mediante evaluacion visual del envase observando si eran visibles en la superficie de la pelfcula pliegues o arrugas o efecto de ondulado. La relajacion del envase se evaluo en 40 denominados envases flowpack fabricados segun el ensayo de envasado descrito mas adelante en el presente documento.
Los envases se dispusieron en un frigonfico a 4 °C y se observaron despues de 20 minutos, 1 hora y 24 horas.
Los envases se juzgaron como "buenos" si se observaron muy raramente pliegues o si no se observo ninguno y "malos" en el caso de pliegues que afectan a la superficie de la pelfcula del envase.
Para todos los envases analizados, las evaluaciones despues de 20 minutos, 1 hora y 24 horas proporcionaron resultados identicos. La tabla 6 proporciona el resultado de estas evaluaciones.
Efecto de tambor
El "efecto de tambor" se refiere al sonido que un envase con una pelfcula contrafda muy tensionada enrollada alrededor de, o sellada a, una bandeja emite cuando se golpea con la mano como un tambor.
Este ensayo representa una herramienta sencilla pero fiable para evaluar la hermeticidad de un envase e, indirectamente, la tension de contraccion en frio residual de la pelfcula: solo las pelfculas tensionadas emiten un sonido como un tambor, de otro modo no se produce ningun sonido o solo se produce un tono amortiguado cuando
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se golpea la pelteula. Los ensayos se realizaron sobre los envases despues de 20 minutes, 1 hora y 24 horas.
Este ensayo se evaluo en 40 denominados envases flowpack fabricados segun el ensayo de envasado descrito mas adelante en el presente documento.
Ensayo de envasado flowpack
Algunas pelteulas segun la presente invencion se usaron para fabricar algunos envases con el fin de evaluar tanto la deformacion de la bandeja como la relajacion del envase.
Se fabricaron 40 envases para cada pelteula analizada y cada bandeja, conteniendo cada una piezas de madera de 10 cm de ancho, 12 cm de longitud y 2 cm de espesor. La maquina usada fue ILAPAK DELTA LD (Long Dwell) con los ajustes siguientes:
- Longitud del tubo: 330 mm.
- Ajuste de temperatura de las barras de sellado transversales (inferior y superior) a 135 °C.
- Ajuste de temperatura de los pares de rodillos de sellado longitudinal: 120 °C para el primer par y 135 °C para el segundo par.
- Velocidad de la lmea: 40 epm (envases por minuto).
- Tunel de contraccion que tiene 3 estaciones a tres temperaturas crecientes, respectivamente: 130 °C, 140 °C, 145 °C.
- Tiempo de contraccion constante en las 3 estacioens y que corresponde a aproximadamente 16 m/min de la pelteula sin enrollar a partir del rodillo.
Las bandejas usadas para el ensayo fueron dos bandejas comerciales. La primera era una bandeja de espuma de barrera blanca (BFT) 1523-50 (en la que 15 representa al anchura en cm, 23 representa la longitud en cm y 50 representa la profundidad en mm) suministradas por Cryovac, poliestireno espumado con un revestimiento de 5 capas que tiene EVOH como capa nucleo de barrera, LLDpE como sellante y un espesor del reborde de aproximadamente 3 mm.
La segunda bandeja era 1826M-25 (en la que 18 representa al anchura en cm, 26 representa la longitud en cm y 25 representa la profundidad en mm) suministrada por Cryovac, una bandeja solida de PP con un revestimiento de 5 capas que tiene EVOH como capa nucleo de barrera, PE como sellante y un espesor del reborde de aproximadamente 650 micrometros. El diseno de esta bandeja se proporciona en el documento WO2010003497 (bandeja de doble reborde que tiene nervaduras de refuerzo que se extienden de forma sustancialmente vertical a lo largo del borde).
Ensayo de compresion para bandejas
La fuerza necesaria para deformar la bandeja en el lado largo se midio mediante un procedimiento interno.
La bandeja se posiciono verticalmente entre dos soportes, unido cada uno a una las dos mordazas de un dinamometro, sujetando la bandeja en los lados largos. De estas dos mordazas, la superior podfa moverse en modo compresion y la inferior estaba fija. Los soportes unidos a las mordazas teman una base cuadrada de 5 cm x 5 cm en los que se habfa obtenido un receso de 3 mm de anchura y 3 mm de profundidad en el centro de cada base. El reborde de cada uno de los dos lados largos se posiciono en el receso de cada uno de los dos soportes prestando atencion en centrar el punto medio del lado largo en el soporte y mantener la bandeja perfectamente vertical sobre el plano del instrumento. El instrumento se ajusto en modo de compresion (moviendo hacia abajo la mordaza superior) y la velocidad de compresion se mantuvo constante a 300 mm/min. Se aplico una precarga de 30 g antes de iniciar el ensayo. Se realizaron cuatro ensayos diferentes en trazos prefijados diferentes de, respectivamente, 8, 10, 12 y 14 mm, que corresponden a la deformacion de la bandeja en mm. El instrumento registro la fuerza (gf) aplicada por el instrumento para comprimir la bandeja. Se midieron seis bandejas para tipo de bandeja. Los valores de fuerza (gf) promedio se representaron despues en la tabla 5.
Ejemplos
Los ejemplos siguientes tienen el objetivo de ilustrar mejor algunas realizaciones representativas de la presente invencion. A menos de que se indique lo contrario, todas las partes y los porcentajes son en peso.
En los ejemplos siguientes se usaron las resinas indicadas en la tabla 1 siguiente:
Tabla 1
Parametros
Denominacion comercial / Proveedor
Naturaleza qrnmica Acronimo Analisis Valor Unidades
Mezcla maestra antivaho, antibloqueo interna, resina vehfculo Dowlex 2045S, Dow Chemical
Esteres de acidos grasos y sflice en polietileno lineal de baja densidad LDPE1 SiO2 1,6 %
Aditivo antivaho
8% %
Densidad de Dowlex 2045S
0,92 g/cm3
indice de fluidez de Dowlex 2045S (190 °C /02,16 kg de E)
g/10 min
Eltex PF6220AA / Ineos
Copolfmero de etileno lineal de baja densidad/hexeno LLDPE2 Densidad 0,92 g/cm3
indice de fluidez (Cond. 190°C / 02,16 kg de E)
2 g/10 min
ADMER AT 2146E / Mitsui Chemical
Copolfmero de etileno modificado con anhfdrido maleico/octeno LLDPEmod Densidad 0,915 g/cm3
indice de fluidez (Cond. 190°C / 02,16 kg de E)
1,3 g/10 min
SOARNOL AT4403 / Nippon Gohsei
Copolfmero de etileno hidrolizado/acetato de vinilo EVOH Contenido de comonomeros 44 %
Punto de cristalizacion
144 °C
Densidad
1,14 g/cm3
indice de fluidez (Cond. 210°C / 02,16 kg de E)
3,5 g/10 min
Punto de fusion
164 °C
GRILON CF6S / EMSGrivory
Poliamida - 6/12 - Poli (capro/lauril)lactama PA-6\12 Densidad 1,05 g/cm3
indice de fluidez (Cond. 190°C / 02,16 kg de E)
5,75 g/10 min
Punto de fusion 130 °C
Viscosidad de la solucion
1,79 mPA,s
Varias estructuras simetricas B/E/A/E/C, en las que B y C en cada estructura eran identicas y de identico espesor, y en las que tambien las capas E teman el mismo espesor y la misma composicion, se extrudieron a traves de una 5 boquilla redonda, se enfriaron de forma brusca rapidamente, ajustando la distancia entre la salida de la boquilla y la zapata de conformacion, se irradiaron, se orientaron biaxialmente sin aire caliente a una temperatura de orientacion seleccionada, se recocieron durante 3,5 segundos, permitiendo una reduccion de la anchura de la pelfcula en TD tal como se informa en la tabla 3. En esta tabla se muestran todas las condiciones de fabricacion espedficas aplicadas para cada ejemplo.
10 La etapa de recocido se llevo a cabo en una unidad de procesamiento tal como se ilustra en la figura 1 que consiste en una secuencia de seis rodillos calentados Gross Equatherm de acero inoxidable y dos rodillos enfriados, 16-cm de diametro y 203-cm de longitud, dispuestos de modo que el tiempo de calentamiento total para que la pelfcula pase a traves de, y contacte con, los rodillos calentados sea de aproximadamente 3,5 segundos. La temperatura fue la misma en las tres zonas de calentamiento, que comprende cada una dos rodillos, y corresponde a la temperatura 15 indicada en la tabla 3 a continuacion en "temperatura de recocido".
La tabla 2 siguiente informa de las resinas usadas para las capas de cada pelfcula y su relacion de capa (definiendose la relacion de capa como la relacion en porcentaje entre el espesor de cada capa y el espesor total de la pelfcula).
Tabla 2
capa 1 (B) capa 2(E) capa 3 (A) capa 4(E) capa 5 (C)
composicion
LLDPE125 % LLDPE2 75 % LLDPEmod 100 % EVOH 95 % PA-6/12 5 % LLDPE-mod 100 % LLDPE125 % LLDPE 2 75 %
relacion de capa (%)
33 11 12 11 33
La composicion de todas las pelfculas extrudidas fue la misma que se proporciona en la tabla 2. La tabla 3 resume las condiciones aplicadas durante el procedimiento de fabricacion de las presentes pelfculas. El espesor total en micrometros para cada muestra se proporciona en la tabla 4.
Tabla 3
Ejemplo N°
Distancia boquilla/- zapata de confor- macion (cm) Enfriamie nto brusco T (°C) Reticulaci on kGrays Orient. T (°C) Relacion de estiramien to (LD, TD) Enfriamie nto T (°C) Recocido T (°C) Variacion en % de la anchura (TD)
1
10 10 45 111 3,5 30 80 20
2
10 10 75 111 3,9 10 60 6
3
10 20 45 115 3,5 10 60 6
4
10 20 45 111 3,9 30 60 6
5
10 10 75 115 3,5 30 60 6
6
10 10 45 115 3,9 10 80 20
7
8 20 45 115 3,5 30 80 20
8
10 20 75 115 3,9 30 80 20
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8 10 45 115 3,9 30 60 6
10
8 10 75 111 3,9 30 80 20
11
8 20 45 111 3,9 10 80 20
12
8 10 75 115 3,5 10 80 20
13
10 20 75 111 3,5 10 80 20
14
8 20 75 111 3,5 30 60 6
15
8 20 75 115 3,9 10 60 6
16
8 10 45 111 3,5 10 60 6
Las propiedades de las pelfculas de los ejemplos anteriores se han indicado en la tabla 4 siguiente.
Tabla 4
Direccion transversal
Ejemplo N°
Tension de contraccion maxima (kg/cm2) Tension de contraccion residual (kg/cm2) Relacion entre tensiones de contraccion maxima y residual (5 °C) Contraccion libre 120 °C LD - TD (%) Espesor total (micrometros)
1
15 24 0,6 67 -53 31
2
31 25 1,2 CD "3- (O 22
3
28 24 1,2 CD CD CD 28
4
34 27 1,3 CM CD LO CD 21
5
28 25 1,2 O) CD cn CD 26
6
23 26 0,9 CD LO OO CD 25
7
17 25 0,7 67 -54 30
8
18 26 0,7 lO LO OO CD 22
9
28 15 1,9 OO LO "3- CD 23
(continuacion)
Direccion transversal
Ejemplo N°
Tension de contraccion maxima (kg/cm2) Tension de contraccion residual (kg/cm2) Relacion entre tensiones de contraccion maxima y residual (5 °C) Contraccion libre 120 °C LD - TD (%) Espesor total (micrometros)
10
18 25 0,7 CO LO CO CD 26
11
17 25 0,7 O) CD cn cn 28
12
15 24 0,6 "3- LO CO CD 32
13
15 25 0,6 67 -55 34
14
27 23 1,2 CD LO CD CD 29
15
31 23 1,3 CO CD CD CD 25
16
26 14 1,8 63 -55 31
Algunas de las pelfculas de los ejemplos anteriores se usaron en un denominado procedimiento de envasado flowpack tal como se describe en la seccion de ensayo del denominado envasado flowpack.
5 Como puede observarse a partir de la tabla 5, las dos bandejas diferentes usadas para los ensayos de envasado teman una rigidez diferente segun los resultados del ensayo de compresion.
Tabla 5
trazo
8 mm 10 mm 12 mm 14 mm
fuerza (gf)
BFT 1523-50 488 645 788 928
1826M-25
922 1088 1255 1339
10 Los envases obtenidos de este modo se evaluaron en terminos de deformacion de la bandeja y de relajacion del envase cuyos resultados se proporcionan en la tabla 6 siguiente:
Tabla 6
BFT 1523-50 1825M-25
Ejemplo N°
deformacion de la bandeja relajacion del envase deformacion de la bandeja relajacion del envase
2
mala buena muy buena buena
6
buena buena muy buena buena
7
buena buena muy buena buena
9
mala buena muy buena buena
16
mala buena muy buena buena
15
Para las bandejas BFT mas blandas, los ejemplos 6 y 7 mostraron resultados muy buenos tanto en terminos de deformacion de bandeja como de ausencia de relajacion del envase. Los ejemplos 2, 9 y 16 proporcionaron una deformacion de bandeja inaceptable provocada por una tension de contraccion maxima demasiado elevada para esta bandeja BFT. Por el contrario, con la bandeja 1826M-25 mas ngida (que tiene un diseno particular del que se 20 informa en el documento WO2010003497), todas las pelfculas dieron resultados muy buenos en terminos de deformacion de la bandeja y de ausencia de relajacion del envase.
Todos los envases preparados con las pelfculas segun la presente invencion (tabla 6) tambien dieron resultados satisfactorios en el ensayo de efecto de tambor despues de almacenamiento en el frigonfico a 4 °C despues de 20 minutos, 1 hora y 24 horas, es decir, emitieron un sonido similar a un tambor cuando se golpearon con la mano
como los tambores debido a una hermeticidad suficiente de la pelfcula.
Las propiedades de contraccion de las pelfculas segun la presente invencion pueden disenarse de forma adecuada dependiendo de la rigidez del recipiente (influenciada por el material, el diseno y la profundidad del recipiente) o sobre la rigidez del producto que se va a envasar, modificando las condiciones de fabricacion de las pelfculas tal 5 como se describen en el presente documento.
Las pelfculas de la presente invencion estan dotadas de propiedades de tension de contraccion optimas, valores de contraccion libre elevados, buena procesabilidad a nivel de extrusion, orientacion y recocido, y propiedades opticas muy buenas.
Adicionalmente, su estructura preferente puede compararse de forma mas sencilla con las estructuras propuestas 10 por el documento WO 2011029950 y condiciones de recocido facilmente aplicables.
Estas pelfculas son utiles para aplicaciones de sellado de bandeja y "flowpack' y pueden garantizar una hermeticidad del envase muy buena.
Mediante el procedimiento segun el segundo objeto de la presente invencion, fue posible impartir a la pelfcula un equilibrio apropiado entre la tension de contraccion maxima y la tension de contraccion en fno residual que puede 15 personalizarse en rigidez/blandura y el diseno del recipiente o de los productos envueltos. El equilibrio preciso previene la relajacion del envase durante su almacenamiento en condiciones fnas y permite el mantenimiento de su apariencia hermetico sin incurrir en una deformacion excesiva de la bandeja o el producto.

Claims (24)

  1. 5
    10
    15
    20
    25
    30
    35
    40
    45
    50
    REIVINDICACIONES
    1. Una pelmula de envasado termocontraible de barrera a los gases coextrudida que comprende
    - una capa nucleo (A) que comprende un copoKmero de etileno/alcohol vimlico,
    - dos capas poliolefrnicas exteriores (B) y (C), que pueden ser iguales o diferentes,
    estando dicha pelmula caracterizada por una tension de contraccion maxima en la direccion transversal no superior a 40 kg/cm2 y, adicionalmente, por
    i) una tension de contraccion en fno residual a 5 °C en la direccion transversal comprendida entre 10 and 27 kg/cm2, o
    ii) una relacion entre la tension de contraccion maxima en la direccion transversal y la tension de contraccion en fno residual a 5 °C en la direccion transversal comprendida entre 0,6 y 1,9.
  2. 2. La pelmula segun la reivindicacion 1, en la que la tension de contraccion maxima en la direccion transversal esta comprendida entre 17 kg/cm2 y 40 kg/cm2 y, adicionalmente, i) la tension de contraccion residual a 5 °C en la direccion transversal esta comprendida entre 10 kg/cm2 y 27 kg/cm2.
  3. 3. La pelmula segun la reivindicacion 1 o 2, en la que la tension de contraccion maxima en la direccion transversal esta comprendida entre 18 kg/cm2 y 30 kg/cm2 y, adicionalmente, i) la tension de contraccion residual a 5 °C en la direccion transversal esta comprendida entre 10 kg/cm2 y 27 kg/cm2.
  4. 4. La pelmula segun la reivindicacion 1, en la que la tension de contraccion maxima en la direccion transversal esta comprendida entre 38 kg/cm2 y 10 kg/cm2, mas preferentemente entre 36 kg/cm2 y 12 kg/cm2, aun mas preferentemente entre 34 kg/cm2 y 14 kg/cm2, de nuevo mas preferentemente entre 30 kg/cm2 y 18 kg/cm2 y por ultimo mas preferentemente entre 25 kg/cm2 y 20 kg/cm2, y/o la relacion entre la tension de contraccion maxima en la direccion transversal y la tension de contraccion en fno residual a 5 °C en la direccion transversal esta entre 0,7 y 1,4, entre 0,8 y 1,3 y/o la tension de contraccion en fno residual a 5 °C en la direccion transversal esta entre 14 y 25 kg/cm2 o entre 20 y 27 kg/cm2.
  5. 5. La pelmula segun las reivindicaciones 1 o 2, en la que la tension de contraccion maxima en la direccion transversal no es superior a 40 kg/cm2 y, adicionalmente, i) la tension de contraccion residual a 5 °C en la direccion transversal esta comprendida entre 10 kg/cm2 y 27 kg/cm2 y ii) la relacion entre la tension de contraccion maxima en la direccion transversal y la tension de contraccion en fno residual a 5 °C en la direccion transversal esta comprendida entre 0,8 y 1,9.
  6. 6. La pelmula segun una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, ademas caracterizada por una contraccion libre total a 120 °C de al menos el 30 %, preferentemente al menos el 50 % y aun mas preferentemente al menos el 60 %.
  7. 7. La pelmula segun una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, ademas caracterizada por una contraccion libre total a 120 °C inferior al 45 %, preferentemente inferior al 40 %.
  8. 8. La pelmula segun una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, ademas caracterizada por un % de contraccion libre a 120 °C de al menos el 40 %, preferentemente al menos el 50 % en cada una de las direcciones transversal (TD) y longitudinal (LD).
  9. 9. La pelmula segun una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, ademas caracterizada por un mdice de turbidez entre el 1 % y el 15 %, preferentemente una turbidez no superior al 10 %, mas preferentemente una turbidez no superior al 8 %, medida segun la norma ASTM D1003 y un mdice de brillo (angulo de 60°) entre 100 g.u. y 140 g.u., preferentemente entre 105 y 130 g.u medido segun la norma ASTM D 2457.
  10. 10. La pelmula segun una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en la que la capa de barrera a los gases (A) comprende al menos el 50 % en peso, preferentemente al menos el 70 %, mas preferentemente al menos el 90 %, con respecto al peso total de dicha capa, de una o mas resinas de copolfmero de etileno/alcohol vimlico (EVOH); las capas exteriores B y C comprenden independientemente al menos el 50 % en peso, preferentemente al menos el 70 %, mas preferentemente al menos el 90 %, con respecto al peso total de dichas capas, incluso mas preferentemente consisten esencialmente en, una o mas poliolefinas.
  11. 11. La pelmula segun una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en la que la capa (B) y/o la capa (C) comprenden una o mas poliolefinas seleccionadas entre homopolfmeros de etileno, copolfmeros de etileno, homopolfmeros de propileno, copolfmeros de propileno y mezclas de los mismos, preferentemente en una cantidad de al menos el 50 % en peso, preferentemente al menos el 70 %, mas preferentemente al menos el 90 %, con respecto al peso total de cada una de dichas capas, incluso mas preferentemente consisten esencialmente en dichas poliolefinas.
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  12. 12. La peKcula segun una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en la que la capa (B) y/o la capa (C) comprenden una o mas poliolefinas seleccionadas entre homopoUmeros de etileno, copoUmeros de etileno y mezclas de los mismos, preferentemente en una cantidad de al menos el 50 % en peso, preferentemente al menos el 70 %, mas preferentemente al menos el 90 %, con respecto al peso total cada una de dichas capas, incluso mas preferentemente consisten esencialmente en dichas poliolefinas.
  13. 13. La pelfcula segun una de las reivindicaciones 1 a 12, en la que la capa (B) y la capa (C) tienen una composicion de poliolefinas diferente y en la que las poliolefinas de la segunda capa exterior (C) se seleccionan entre homopolfmeros de etileno, copolfmeros de etileno-a-olefina con una densidad de aproximadamente 0,895 a aproximadamente 0,935 g/cm3, copolfmeros de etileno-acetato de vinilo, ionomeros, homopolfmeros de polipropileno, copolfmeros de propileno-etileno, copolfmeros de propileno-etileno-buteno, copolfmeros de propileno- buteno-etileno, copolfmeros de acrilato y sus mezclas.
  14. 14. La pelfcula segun la reivindicacion 1, en la que la tension de contraccion maxima en la direccion transversal esta comprendida entre 23 kg/cm2 y 31 kg/cm2
  15. 15. La pelfcula segun la reivindicacion 1, en la que la tension de contraccion maxima en la direccion transversal no es superior a 30 kg/cm2 y, adicionalmente,
    i) dicha tension de contraccion residual a 5 °C en la direccion transversal esta comprendida entre 14 kg/cm2 and 24 kg/cm2, o
    ii) dicha relacion entre la tension de contraccion maxima en la direccion transversal y la tension de contraccion en fno residual a 5 °C en la direccion transversal esta comprendida entre 0,9 y 1,9.
  16. 16. La pelfcula segun la reivindicacion 1, en la que la tension de contraccion maxima en la direccion transversal no es superior a 32 kg/cm2 y, adicionalmente,
    i) la tension de contraccion residual a 5 °C en la direccion transversal esta comprendida entre 10 kg/cm2 and 27 kg/cm2, y
    ii) la relacion entre la tension de contraccion maxima en la direccion transversal y la tension de contraccion en fno residual a 5 °C en la direccion transversal esta comprendida entre 0,8 y 1,9.
  17. 17. La pelfcula segun la reivindicacion 1, en la que dicha tension de contraccion maxima en la direccion transversal esta comprendida entre 17 kg/cm2 y 20 kg/cm2 y i) dicha tension de contraccion residual a 5 °C en la direccion transversal esta comprendida entre 10 kg/cm2 y 27 kg/cm2.
  18. 18. Un procedimiento de produccion de las pelfculas segun la reivindicacion 1 a 17 que comprende las etapas de:
    a) coextrudir las resinas y/o las mezclas de resinas de las diversas capas a traves de una boquilla de extrusion redonda o plana, obteniendo asf un tubo o una lamina;
    b) enfriar bruscamente el tubo o la lamina a una temperatura comprendida entre 5 y 25 °C;
    c) reticular opcionalmente el tubo o la lamina, preferentemente mediante tratamiento con haz electronico a una dosis de radiacion en el intervalo de 5 a 150 kGy;
    d) calentar el tubo o la lamina a una temperatura de orientacion comprendida entre 100 °C y 125 °C;
    e) simultaneamente estirar el tubo caliente, o la lamina caliente, a una relacion de estiramiento de al menos 2,5:1 y como maximo de 5:1 en cada una de las direcciones transversal (TD) y longitudinal (LD);
    f) recocer el tubo estirado, o la lamina estirada, mediante calentamiento a una temperatura comprendida entre 50 y 95 °C;
    g) enfriar el tubo recocido, o la lamina recocida, a una temperatura inferior a 35 °C.
  19. 19. El procedimiento de la reivindicacion 18, en el que:
    - el enfriamiento brusco b) se realiza a temperaturas comprendidas entre 10 °C y 20 °C, preferentemente a temperaturas inferiores a 15 °C,
    - la orientacion d) se realiza a temperaturas comprendidas entre 110 °C y 120 °C,
    - la relacion de estiramiento e) se realiza a una relacion de estiramiento de al menos 3,5 y como maximo 4:1 en cada una de las direcciones transversal (TD) y longitudinal (LD), preferentemente a una relacion de estiramiento comprendida entre 3,5 y 3,9 en cada una de las direcciones tranversal (TD) y longitudinal (LD),
    - el recocido f) se realiza calentando la pelfcula a una temperatura comprendida entre 60 y 90 °C y permitiendo
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    una reduccion de la anchura de la pelfcula del 5 % al 25 %, preferentemente del 6 % al 20 %.
  20. 20. Un procedimiento de envasado flowpack en una maquina de conformado-rellenado-sellado HFFS horizontal que comprende:
    (a) proporcionar una pelfcula segun una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 13
    (b) hacer pasar la pelfcula a traves de un conformador conformando as^ un tubo
    (c) insertar un producto, opcionalmente dispuesto en un recipiente, en el tubo,
    (d) sellar el tubo longitudinalmente,
    (e) sellar y cortar el tubo transversalmente al comienzo y al final del envase, opcionalmente lavar con gas el tubo antes de cerrarlo, y
    (f) contraer termicamente el envase.
  21. 21. Un procedimiento de envasado por sellado de bandeja, que comprende:
    (I) proporcionar una bandeja con bordes termosellables,
    (II) cargar dicha bandeja con el producto a envasar,
    (III) aplicar una pelfcula segun una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 13 como una tapa sobre la parte superior de dicha bandeja,
    (IV) termosellar dicha tapa a los bordes de la bandeja, opcionalmente con una atmosfera modificada entre dicha tapa y dicha bandeja, proporcionando un envase y
    (V) simultanea o subsiguientemente termocontraer el envase.
  22. 22. Un envase flowpack o un envase obtenido por sellado de bandeja que comprende la pelfcula de envasado segun una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 17.
  23. 23. El procedimiento de una de las reivindicaciones 20 o 21 o los envases de la reivindicacion 22, en el que se usa la pelfcula segun una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 17 en combinacion con una pelfcula de envasado permeable al gas mas interna.
  24. 24. Uso de una pelfcula segun una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 17 en un procedimiento de envasado, preferentemente en un procedimiento de envasado en una maquina de conformado-rellenado-sellado HFFS horizontal o en un procedimiento de envasado por sellado de bandeja, en el que la pelfcula se usa opcionalmente en combinacion con una pelfcula de envasado permeable al gas mas interna.
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