ES2906201T3 - Envase de porción individual - Google Patents
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Abstract
Envase de porción individual que comprende una estructura de película multicapa (1), comprendiendo dicha estructura de película multicapa (1) una capa protectora (2), una impresión (3), una capa de base (4) y una capa de sellado desprendible (5), estando dicha impresión (3) situada entre dicha capa protectora (2) y dicha capa de base (4), en donde dicha capa protectora (2) es una capa a base de poli(tereftalato de alquileno), caracterizado por un valor de tensión al 20 % de deformación comprendido entre 5 y 20 MPa, preferiblemente entre 5 y 15 MPa, medido con un analizador mecánico dinámico de esfuerzos controlados a 90 °C, en donde muestras de 10 mm de largo y 5 mm de ancho están sujetas en la dirección de la máquina con una fuerza de precarga de 0,025 N, después de un período de equilibrio de 5 minutos a 90 °C, un incremento constante de la fuerza de 1 N/min se aplica sobre la muestra hasta que se alcanza una deformación del 20% y se registra el valor de tensión resultante.
Description
DESCRIPCIÓN
Envase de porción individual
Campo de la Invención
La presente invención se refiere a envases de porciones individuales y, en particular, a una estructura de película multicapa con características mejoradas en un procedimiento de producción particular.
Para el empaquetado de envases de porciones que contienen productos líquidos o viscosos, tales como salsa, queso blando o jabón líquido, se utilizan actualmente láminas rígidas multicapa de 100 a 500 gm de espesor.
Estas láminas se basan generalmente en polímeros de embutición profunda, de los cuales son ejemplos indicativos poliestireno (PS), poli(cloruro de vinilo) (PVC), poli(tereftalato de etileno) amorfo (APET), polipropileno (PP), generalmente combinado con polietileno (PE) o sus copolímeros para proporcionar el sellado o con formulaciones de pelado de polietileno bien conocidas por los expertos en la técnica para una fácil apertura.
En el caso de que se necesiten propiedades de barrera contra el oxígeno para la protección del producto durante su vida útil, se incluye en la estructura una capa de barrera contra gases tal como una capa de poli(etileno alcohol vinílico) (EVOH). Ejemplos de combinaciones multicapa existentes en el estado de la técnica son:
- impresión / PP / capa adhesiva / pelado de PE
- impresión / PVC / capa adhesiva / pelado de PE
- impresión / APET / capa adhesiva / pelado de PE
- impresión / PS / capa adhesiva / PE / capa de unión / EVOH / capa de unión / pelado de PE. Los tipos de polímeros utilizados en esta memoria son bien conocidos por los expertos en la técnica.
Estas estructuras se producen habitualmente mediante laminación adhesiva, laminación térmica, revestimiento por extrusión, co-extrusión o una combinación de las mismas y pueden considerarse como una entidad completa.
En una etapa final, las láminas se imprimen sobre la cara de la entidad multicapa (PVC, PP, APET o PS) con el fin de ofrecer al cliente información relevante sobre el producto de envasado y/o por motivos decorativos.
Sin embargo, el problema con la impresión exterior es el riesgo de contacto directo de la tinta con el alimento y la boca. Dado que solo un número limitado de tintas están aprobadas para los alimentos, lo que limita fuertemente la elección de las tintas para el convertidor, la impresión por contacto directo implica un riesgo considerable para el usuario final, en particular en el caso de los envases para alimentos.
Otro problema con las estructuras existentes de la técnica anterior es la procesabilidad en líneas de envasado de alta velocidad que producen envases de porciones a velocidades iguales o superiores a 25 ciclos/min. o incluso a 40 ciclos/min. Estas velocidades son difíciles de gestionar para las estructuras de película de la técnica anterior.
A estas velocidades, el factor limitante es siempre la transmisión de calor a la lámina multicapa. Por esa razón, se utilizan altas temperaturas de sellado y generalmente se requiere una resistencia a la temperatura superior a 150-160 °C. La consecuencia es que se daña la capa impresa exterior, dando como resultado deformaciones irregulares de la película y un mal transporte en la línea de envasado.
Un problema adicional es que durante las situaciones de arranque y parada en las líneas de envasado de alta velocidad, en las que la estructura de lámina se somete a calor adicional, las estructuras de la técnica anterior se adhieren a las placas de calentamiento.
La bibliografía de patentes es muy pobre en envases de porciones individuales y, en particular, en envases de porciones individuales que contienen líquidos y alimentos blandos.
El documento JP 9057919 describe un envase de porciones con un material de tapa y un cuerpo principal laminado. Se aplica un barniz de sobreimpresión para proteger la cara impresa. Se mejoran las propiedades de quemado e impresión.
El documento EP-A-0468864 describe una película multicapa que comprende una película de poliéster transparente, una primera capa de tinta con un barniz de protección en una primera cara de la película de poliéster, comprendiendo dicha película, además, una capa de metal aplicada sobre la primera capa de tinta, y una segunda capa de tinta con un barniz sobre la capa de metal, teniendo la película impresiones visibles en ambas caras.
El documento US 2008/0053608 describe un material termo-conformable rígido preimpreso que es adecuado para su uso en la fabricación de envases para el consumidor al por menor. El material incluye dos capas o películas rígidas termo-conformables adheridas entre sí. La impresión se incluye en cualquiera de las superficies enfrentadas de las
películas o en ambas, de manera que la impresión queda protegida entre las capas adheridas. Materiales adecuados incluyen poli(cloruro de vinilo) (PVC), poli(tereftalato de etilenglicol) (PETG), poli(tereftalato de etileno) amorfo (APET), poli(tereftalato de etileno) reciclado (RPET), polipropileno (PP) o poliestireno orientado (OPS).
El documento US 6.861.125 describe un laminado de película de envasado termo-conformable y flexible que incluye una capa exterior que comprende una película de poliéster orientada biaxialmente; una capa de tinta sobre una superficie de dicha capa exterior; una capa adhesiva adyacente a dicha capa de tinta; y una película co-extrudida con contenido en poliamida flexible adherida a dicha capa adhesiva, conteniendo dicha película co-extrudida con contenido en poliamida una capa exterior de poliolefina opuesta a dicha película de poliéster orientada biaxialmente, en donde dicha capa de poliolefina es una capa superficial exterior de dicho laminado. El laminado de película ofrece una mejora en el rendimiento de termo-conformación de una película de envasado con impresión de registro.
El documento EP-A-1 525979 describe un envase de una porción, que comprende una capa protectora impresa en el reverso, una capa base y una capa despegable, comprendiendo dicha capa protectora una capa de revestimiento reticulada encima de la capa protectora, seleccionándose dicha capa protectora de poli(tereftalato de etileno), poli(tereftalato de etileno) modificado con dimetanolciclohexano y poliamida.
Hoy en día, los envases de porciones individuales tienen diseños atractivos para envasar comida para llevar (Figura 1). Todo tipo de formas elegantes están hechas con diseños de colores llamativos y figuras atractivas para los niños. Las formas redondas originales de tipo huevo de los envases en porciones se reemplazan por formas mucho más complicadas, curvas y con bordes afilados. En pequeñas dimensiones, estas formas y bordes imponen exigencias desafiantes a la termo-conformabilidad de las láminas termoplásticas aplicadas.
Un inconveniente de la técnica anterior es la presencia de la película orientada para la protección de la tinta que tiene una capacidad limitada para termo-conformarse. Se podrían utilizar películas más blandas con menos cristalinidad, pero estas películas muestran limitaciones en términos de resistencia a la temperatura en la operación de sellado. Además, estas películas más blandas tienen una estabilidad dimensional insuficiente en una operación de impresión de alta calidad, tal como la impresión heliográfica.
Objetivo de la invención
La presente invención tiene como objetivo proporcionar una estructura multicapa que no presente los inconvenientes de la técnica anterior.
Otro objetivo de la presente invención es proporcionar una estructura multicapa que permita la producción de envases de porciones individuales que tienen formas curvas complicadas y formas con bordes afilados en combinación con una impresión de alta calidad, estando dichos envases de porciones individuales libres de cualquier defecto.
Sumario de la invención
La presente invención describe un envase de porciones individuales que comprende una estructura de película multicapa, comprendiendo dicha estructura de película multicapa una capa protectora, una impresión, una capa base y una capa de sellado despegable, estando dicha impresión situada entre dicha capa protectora y dicha capa base, en donde dicha capa protectora es una capa a base de poli(tereftalato de alquileno) caracterizada por un valor de tensión al 20 % de deformación, comprendido entre 5 y 20 MPa, preferiblemente entre 5 y 15 MPa, medido con un analizador mecánico dinámico de tensión controlada a 90 °C.
Realizaciones preferidas de la presente invención describen una o más de las siguientes características:
- el poli(tereftalato de alquileno) se caracteriza por una temperatura pico de fusión, medida por calorimetría diferencial de barrido, de acuerdo con la Norma ISO 11357, con un gradiente de calentamiento de 10 °C/min, comprendida entre 190 y 240 °C, preferiblemente entre 200 y 230 °C;
- el poli(tereftalato de alquileno) se caracteriza por un índice de fluidez a 250 °C, de acuerdo con la Norma ISO 1133, utilizando un pistón accionado por un peso de 2,16 kg, comprendido entre 5 y 20 g/10 min., preferentemente entre 5 y 15 g/10 mín.;
- el poli(tereftalato de alquileno) se selecciona del grupo que consiste en poli(tereftalato de butileno) y poli(tereftalato de etileno) modificado con diácido;
- la capa de sellado despegable comprende entre 1.000 y 4.000 ppm, preferiblemente entre 2.000 y 3.000 ppm de un agente de separación;
- la capa desprendible comprende entre 5.000 y 10.000 ppm, preferiblemente entre 6.000 y 9.000 ppm de un agente de separación;
- el agente de separación es un éster de ácido graso de un alcohol polihídrico que tiene al menos un radical éster de ácido graso por alcohol polihídrico, teniendo dicho ácido graso 18 o más átomos de carbono;
- el agente de separación se selecciona del grupo que consiste en monoestearato de glicerol, monobehenato de glicerol, monolignocerato de glicerol, monoaraquinato de glicerol, monocerotinato de glicerol y monooleato de glicerol;
- la capa de sellado despegable comprende una capa de barrera seleccionada del grupo que consiste en poli(etileno alcohol vinílico), poli(alcohol vinílico), poli(cloruro de vinilideno), poliamida, poliéster y combinaciones de los mismos;
- la capa base comprende una o más capas de polímero seleccionado del grupo que consiste en poliamida, poliéster, policarbonato, poli(cloruro de vinilo), polipropileno, polietileno, poliestireno, copolímero de poliéster-glicol y etileno-acetato de vinilo;
- la estructura multicapa comprende una capa adicional encima de la capa protectora en la otra cara de la impresión, siendo dicha capa adicional una capa de revestimiento reticulado;
- el grosor total de la estructura de película multicapa es de al menos 100 pm, preferiblemente de al menos 150 pm, más preferiblemente de al menos 200 pm, lo más preferiblemente de al menos 250 pm;
- el espesor de la capa protectora está comprendido entre 5 y 60 pm, preferiblemente entre 10 y 50 pm, más preferiblemente entre 10 y 40 pm;
- el grosor de la capa de sellado despegable está comprendido entre 20 y 80 pm, preferiblemente entre 30 y 70 pm, más preferiblemente entre 30 y 60 pm.
La presente invención describe, además, un método para la producción del envase de porciones individuales, que comprende las siguientes etapas:
a) co-extrusión, laminación por extrusión o revestimiento por extrusión y/o laminación de la capa base, la capa de sellado despegable, opcionalmente una capa de barrera de gas y capa(s) de unión;
b) impresión en el reverso de la capa protectora;
c) laminación adhesiva de la estructura que comprende la capa base, la capa de sellado despegable, la capa de barrera de gas opcional y la o las capas de unión, formadas en a) y la capa protectora, que comprende la impresión, formada en b), puesta en contacto de la impresión con la capa base para formar la estructura de película multicapa;
d) termo-conformación de la estructura de película multicapa producida en c) para formar una estructura de cavidad;
e) sellar la estructura de la cavidad, realizada en d), contra sí misma o contra otra estructura multicapa sellable;
siendo las etapas a) y b) etapas separadas o simultáneas.
En una realización preferida del método de la presente invención, la impresión en b) es una impresión heliográfica.
La presente invención describe, además, el uso del envase individual para envasar queso blando, salsa, jabón y productos líquidos similares.
Breve descripción de los dibujos
La Figura 1 muestra un envase de porciones individuales obtenido a partir de la estructura de película multicapa de la presente invención.
La Figura 2 muestra una sección a través de la estructura de película multicapa de acuerdo con la invención.
Clave
1. estructura de película multicapa
2. capa protectora
3. impresión
4. capa base
5. capas de sellado desprendible
6. revestimiento (opcional)
7. capa adhesiva
8. capa de laminación exterior de película de sellado desprendible
9. capa de unión
10. capa barrera
11 capa desprendible
Descripción detallada de la Invención
La presente invención proporciona una estructura de película multicapa 1 para la producción de envases de porciones individuales que tienen formas complicadas, curvas y formas con bordes afilados en combinación con una impresión de alta calidad, estando dichos envases de porciones individuales libres de defectos, tales como grietas, falta de homogeneidad del color o impresiones fuera de registro.
La estructura de película multicapa 1 de la presente invención comprende una capa protectora 2, una capa base 4 y una capa de sellado despegable 5, en donde:
- la capa protectora 2 comprende una impresión 3;
- la capa base 4 está emparedada entre la capa protectora 2 que comprende la impresión 3, y la capa de sellado despegable 5; y
- la impresión 3 de la capa protectora 2 entra en contacto con la capa base 4.
La capa protectora 2 es una capa a base de poli(tereftalato de alquileno) caracterizada por una tensión al 20 % de deformación, a 90 °C, comprendida entre 5 y 20 MPa, preferiblemente entre 5 y 15 MPa y un módulo elástico, a 25 °C, comprendido entre 2200 y 3300 MPa, preferiblemente entre 2400 y 3200 MPa.
Las curvas de tensión-deformación se miden con un analizador mecánico dinámico Q800 de TA Instruments de tensión controlada, en el que se sujetan muestras de 10 mm de largo y 5 mm de ancho en la dirección de la máquina con una fuerza de precarga de 0,025 N. Después de un período de equilibrio de 5 minutos a 90 °C, un aumento constante de la fuerza de 1 N/min se aplica sobre la muestra hasta que se alcanza una deformación de al menos el 20 % y se registra el valor de tensión resultante.
El módulo elástico se mide de acuerdo con la Norma ASTM D882.
La capa protectora 2 se caracteriza, además, por una temperatura pico de fusión, medida por calorimetría diferencial de barrido, de acuerdo con la Norma ISO 11357, con un gradiente de calentamiento de 10 °C/min, comprendida entre 190 y 240 °C, preferiblemente entre 200 y 230 °C; y un índice de fluidez a 250 °C, de acuerdo con la Norma ISO 1133, utilizando un pistón accionado por un peso específico, habitualmente de 2,16 kg, comprendido entre 5 y 20 g/10 min, preferiblemente entre 5 y 15 g/10 min.
Estructuras de película multicapa 1 que comprenden capas protectoras basadas en poli(tereftalato de alquileno) 2, que responden a las características anteriores combinadas,
- pueden termo-conformarse en formas complicadas, curvas y formas afiladas sin defectos;
- proporcionan estabilidad dimensional, permitiendo la aplicación de un cierto número de capas de impresión con un espesor de capa suficiente para garantizar impresiones en el registro y homogeneidad de la profundidad del color en la termo-conformación;
- proporcionan resistencia a la temperatura durante la operación de sellado.
La capa basada en poli(tereftalato de alquileno) se selecciona del grupo que consiste en poli(tereftalato de butileno) y poli(tereftalato de etileno) modificado con diácido.
El diácido de poli(tereftalato de etileno) modificado con diácido se selecciona del grupo que consiste en ácido isoftálico, ácido 2,6-naftalenodicarboxílico y mezclas de los mismos.
El poli(tereftalato de etileno) modificado con diácido comprende de 1 a 40 % en moles de isoftalato y/o unidades de poliéster de 2,6-naftalenodicarboxilato y de 99 a 60 % en moles de unidades de poliéster de tereftalato; preferiblemente, el poli(tereftalato de etileno) modificado comprende de 5 a 20 % en moles de unidades de poliéster de isoftalato y/o 2,6 naftalenodicarboxilato y de 95 a 80 % en moles de unidades de poliéster de tereftalato.
Preferiblemente, la capa protectora (2) es una capa a base de poli(tereftalato de butileno).
La impresión 3 sobre la capa protectora 2 puede obtenerse a partir de un proceso de impresión convencional, tal como, por ejemplo, impresión offset, flexografía, huecograbado o un proceso de impresión digital.
La impresión 3 sobre la capa protectora 2 se obtiene preferiblemente de procesos de impresión de flexografía y huecograbado, y más preferiblemente se obtiene de huecograbado.
Las composiciones de tinta a utilizar en la presente invención se pueden secar y/o curar y son tintas que contienen disolventes, a base de agua o sin disolventes, que comprenden uno o más polímeros y/u oligómeros seleccionados del grupo que consiste en poliolefinas, compuestos poli(met)acrílicos, copolímeros de estireno-(met)acrílicos, poliésteres, poliamidas, poli(cloruro de vinilo), látex, policarbonatos, poliuretanos, poliéteres, resinas alquídicas, resinas de colofonia, resinas maleicas, resinas hidrocarbonadas, nitrocelulosa, polivinilbutiral y mezclas de los mismos; y uno o más colorantes y/o pigmentos.
Por "composición de tinta curable", la presente invención significa la reticulación bajo la influencia del calor o bajo la influencia de la radiación actínica.
La capa base 4 comprende una o más capas de polímero seleccionadas del grupo que consiste en poliamida, poliéster, policarbonato, poli(cloruro de vinilo), polipropileno, polietileno, poliestireno, poliacrilonitrilo, copolímero de poliésterglicol y etileno y acetato de vinilo.
Preferiblemente, la capa base 4 comprende uno o más polímeros seleccionados del grupo que consiste en polietileno, polipropileno, poli(tereftalato de etileno), poliamida, poliestireno y ácido poliláctico.
Una cara de la capa base 4 está laminada con adhesivo a la capa protectora 2 impresa, estando la impresión 3 en contacto con la capa base 4; la otra cara de la capa base 4 está laminada con adhesivo a la capa de sellado despegable 5.
Las superficies para la laminación adhesiva en general son tratadas con plasma, preferiblemente tratadas con plasma corona.
La capa adhesiva 7 se obtiene a partir de un adhesivo seleccionado del grupo que consiste en dispersiones de poliuretano, emulsiones acrílicas, poli(alcohol vinílico) de base acuosa, copolímeros de acetato de vinilo, poliolefinas modificadas, poliésteres, caucho sintético o natural, compuestos acrílicos basados en disolvente, poliuretanos de uno o dos componentes basados en disolvente y adhesivos curables por radiación.
Preferiblemente, la capa adhesiva 7 se obtiene de un adhesivo de poliuretano basado en disolvente.
La capa de sellado 5 desprendible comprende una poliolefina seleccionada del grupo que consiste en homopolímero de polietileno, homopolímero de propileno, homopolímero de 1-butileno, un copolímero de etileno, un copolímero de propileno, un copolímero de 1-butileno y mezclas de los mismos.
- los comonómeros de los copolímeros de etileno se seleccionan del grupo que consiste en acetato de vinilo, acrilato de metilo, alfa olefinas C3-C8 y mezclas de los mismos;
- los comonómeros de los copolímeros de propileno se seleccionan del grupo que consiste en acetato de vinilo, acrilato de metilo, etileno, alfa olefinas C4-C8 y mezclas de los mismos;
- los comonómeros de los copolímeros de 1-butileno se seleccionan del grupo que consiste en acetato de vinilo, acrilato de metilo, etileno, propileno, alfa olefinas C5-C8 y mezclas de los mismos.
La capa de sellado despegable 5, utilizable en la estructura multicapa de la presente invención, se describe, por ejemplo, en los documentos US 4.666.778 y US 2005/0147812.
La capa de sellado despegable 5 comprende opcionalmente una capa de barrera 10, preferiblemente una capa de barrera de gas, comprendiendo dicha capa de barrera 10 un polímero seleccionado del grupo que consiste en poli(etileno y alcohol vinílico), poli(alcohol vinílico), poli(cloruro de vinilideno), poliamida, poliéster y combinaciones de los mismos, opcionalmente en una mezcla con una resina de poliuretano y un mineral estratificado inorgánico.
El mineral estratificado inorgánico es preferiblemente un compuesto inorgánico en el que capas de cristales unitarios muy delgadas se superponen para formar una partícula laminar, tal como filosilicatos que incluyen minerales arcillosos de caolinita, minerales arcillosos de antigorita, minerales arcillosos de esmectita, minerales arcillosos de vermiculita y micas o minerales de arcilla de mica.
La capa de barrera opcional 10 es preferiblemente poli(etileno y alcohol vinílico) o poli(alcohol vinílico).
Para una capa de sellado despegable 5 que comprende una capa de barrera 10, dicha capa de barrera 10 está emparedada entre capas de unión 9, habiendo capas de transición entre ambas, la capa despegable 11 y la capa de laminación exterior 8.
Las capas de unión 9 comprenden preferentemente una poliolefina C2-C8 modificada, (co)polímero, preferiblemente un polietileno modificado o un polipropileno modificado.
Las expresiones "polietileno modificado", "polipropileno modificado' y "(co) polímero poliolefínico C2-C8 modificado" han de entenderse como polietileno, polipropileno o (co)polímero poliolefínico C2-C8 modificado con grupos funcionales, preferiblemente obtenidos a partir de la incorporación de uno o más componentes seleccionados del grupo que consiste en anhídrido maleico, acetato de vinilo, alcohol vinílico, ácido acrílico, ácido metacrílico, acrilato de alquilo, metacrilato de alquilo y mezclas de los mismos.
El polietileno modificado, polipropileno y (co)polímero de poliolefina C2-C8 son preferiblemente polietileno modificado con anhídrido maleico, polipropileno modificado con anhídrido maleico y (co)polímero de poliolefina C2-C8 modificado con anhídrido maleico.
Preferiblemente, las capas de unión 9 son de polietileno modificado con anhídrido maleico o polipropileno modificado con anhídrido maleico.
Con el fin de evitar de la manera más eficaz posible, y preferiblemente de forma permanente, la adherencia de productos alimenticios grasos y especialmente pastosos al interior de los envases de porciones individuales, se puede incorporar un agente de separación en la capa de sellado despegable (5).
El agente de separación, cuyo objetivo es evitar la adherencia de los alimentos envasados al envase, es un éster de ácido graso de un alcohol polihídrico, es decir un mono-, di- o en su caso tri-éster de un mono-, di- o tri-ol . Se da preferencia al uso del monoéster, en particular de glicerol. El radical de ácido graso tiene preferiblemente al menos 18 átomos de carbono. En realizaciones preferidas, los ésteres con radicales de ácido graso de C18 a C30 se proporcionan, más preferiblemente con radicales de ácido graso de C18 a C26. Especialmente, realizaciones preferidas incluyen estearato (C18), oleato (C18), araquinato (C20), behenato (C22), lignocerato (C24) y cerotinato (C26).
El agente de separación incorporado en la capa de sellado desprendible 5 de la estructura de película multicapa 1 de la presente invención es preferiblemente monoestearato de glicerol o monobehenato de glicerol.
Preferiblemente, el agente de separación se incorpora en la capa que mira a los alimentos, es decir, la capa desprendible 11 de la capa de sellado 5 desprendible, mientras que la capa de laminación exterior 8 que mira hacia la capa de base 4 está libre de agente de separación.
La capa de sellado 5 desprendible comprende entre 1.000 y 4.000 ppm, preferiblemente entre 2.000 y 3.000 ppm de agente de separación.
La capa desprendible 11 comprende entre 5.000 y 10.000 ppm, preferiblemente entre 6.000 y 9.000 ppm de agente de separación.
La capa desprendible 11 comprende entre 5.000 y 10.000 ppm, preferiblemente entre 6.000 y 9.000 ppm de un agente de liberación, siendo dicho agente de separación preferiblemente un éster de ácido monograso de un alcohol polihídrico, teniendo dicho ácido graso 18 o más átomos de carbono, siendo dicho agente de separación más preferiblemente monoestearato de glicerol o monobehenato de glicerol.
La estructura de película multicapa 1 de la presente invención puede comprender, además, una capa de revestimiento reticulada 6, generalmente proporcionada por razones estéticas, tal como un aspecto mate o muy brillante, o una sensación suave al tacto, y si se requiere, para proporcionar protección adicional.
La capa de revestimiento reticulada 6 se basa, en general, en resinas seleccionadas del grupo que consiste en poliuretano, poliéter, poliéster, poliamida, poli(acetato de vinilo), (co)polímero (met)acrílico, resinas epoxídicas, nitrocelulosa, acetato-propionato de celulosa , acetato-butirato de celulosa y mezclas de los mismos.
Por "reticulación", la presente invención significa reticulación con oxígeno, reticulación con humedad, reticulación por radicales a base de peróxido, reticulación por radicales iniciada por irradiación actínica, reticulación catiónica iniciada por irradiación actínica y reticulación a través de la reacción de grupos funcionales co-reaccionables que incluyen auto-condensación.
Preferiblemente, la reticulación de la capa de revestimiento 6 opcional se activa por temperatura o se inicia mediante irradiación actínica.
Por "activado térmicamente", la presente invención significa que la conversión tiene lugar a temperatura ambiente o temperatura más elevada dentro de un espacio de tiempo razonable, compatible con el procedimiento de producción global de la secuencia de película multicapa.
Por “irradiación actínica", la presente invención significa irradiación ultravioleta (UV) y por haz de electrones (EB). La capa de revestimiento 6 se aplica de acuerdo con métodos bien conocidos por los expertos en la técnica, tales como revestimiento por pulverización o rodillo.
El grosor total de la estructura de película multicapa 1 es de al menos 100 gm, preferiblemente de al menos 150 gm, más preferiblemente de al menos 200 gm, lo más preferiblemente de al menos 250 gm.
El grosor de la capa protectora 2 está comprendido entre 5 y 60 gm, preferiblemente entre 10 y 50 gm, más preferiblemente entre 10 y 40 gm.
El grosor de la capa de sellado 5 despegable está comprendido entre 20 y 80 gm, preferiblemente entre 30 y 70 gm, más preferiblemente entre 30 y 60 gm.
El grosor de capa de la impresión 3 está comprendido entre 0,5 y 5 gm, preferiblemente entre 0,5 y 4 gm, más preferiblemente entre 0,8 y 3 gm.
El envase de una sola porción puede fabricarse utilizando métodos conocidos en la técnica.
Preferiblemente, el envase de porción individual se prepara en un procedimiento de múltiples etapas, que comprende:
a) coextrusión, laminación por extrusión o revestimiento por extrusión, y/o laminación de la capa de base 4, comprendiendo la capa de sellado 5 desprendible opcionalmente una capa de barrera de gas 10 y capa o capas de unión 9;
b) impresión en el reverso de la capa protectora 2;
c) laminación adhesiva de la estructura que comprende la capa de base 4, la capa de sellado 5 desprendible, la capa de barrera de gas 10 opcional y la o las capas de unión 9, formadas en a) y la capa protectora 2 que comprende la impresión 3, formada en b), la impresión 3 en contacto con la capa de base 4, para formar la estructura de película multicapa 1;
d) termo-conformación de la estructura de película multicapa 1 producida en c) para formar una estructura de cavidad;
e) sellado de la estructura de la cavidad realizada en d) contra sí misma o contra otra estructura multicapa sellable.
En el procedimiento para preparar el envase de porciones individuales, a) y b) se pueden realizar simultáneamente o por separado, en donde el orden en que se ejecutan a) y b) es irrelevante.
El método para formar la estructura de película multicapa 1 puede comprender una etapa adicional de revestimiento superior de la capa protectora en b) o en c).
Para la termo-conformación, la secuencia de películas multicapa 1 se alimenta a un horno precalentado y luego se presiona en un molde en una estación de formación utilizando presión, tapones y vacío. Luego se enfría para que mantenga su nueva forma mientras se endurece.
La multicapa 1 de la presente invención permite la producción de envases de porciones individuales a una velocidad de al menos 25 ciclos/minuto; en particular, la película multicapa permite la producción de envases de porciones individuales sin defectos en un proceso de 40 ciclos/minuto y más.
Ejemplos
Los siguientes ejemplos ilustrativos pretenden simplemente ejemplificar la presente invención, pero no pretenden limitar o definir de otro modo el alcance de la presente invención.
Ejemplo 1
Se produjo una estructura de película multicapa 1 con un espesor total de 300 pm y con la siguiente composición y se termoconformó para formar una cavidad compleja como en la Figura 1: capa protectora 2 // impresión 3 // capa adhesiva 7 // capa de base de poliestireno 4 // capa adhesiva 7 // capa de laminación exterior de polietileno 8 // capa de unión 9 // capa de barrera de poli(etileno y alcohol vinílico) 10 // capa de unión 9 // capa de polietileno 11 desprendible, en donde:
- la capa adhesiva 7 se obtiene a partir de un adhesivo de poliuretano basado en disolvente;
- la capa de base de poliestireno 4 es una mezcla de 80 % en peso de poliestireno de alto impacto y 20 % en peso de poliestireno de uso general;
- la capa de unión 9 es polietileno lineal de baja densidad injertado con anhídrido maleico;
- la capa de polietileno 11 desprendible es una mezcla de 85 % en peso de polietileno de baja densidad y 15 % en peso de poli-1-butileno;
- la capa protectora 2 tiene un espesor de 30 pm;
- la capa de sellado 5 desprendible tiene un espesor de 50 pm;
- la impresión 3 se obtiene por impresión heliográfica.
Ejemplos 2 y 3 - Ejemplos Comparativos 1 a 6
La capa protectora 2 se seleccionó entre los polímeros representados en la Columna 2 de la Tabla 1 que figura a continuación.
En la tabla, la tensión al 20 % de deformación, a 90 °C, y la temperatura pico de fusión se reproducen en las Columnas 3 y 4, respectivamente.
Tabla 1
Las películas multicapa de los Ejemplos 2 y 3, que tienen una capa protectora 2 caracterizada, además, por un índice de fluidez (2,16 kg) a 250 °C de 9 y 6,5 g/10 min, respectivamente, y un módulo elástico a 25 °C de 3200 y 2500 MPa respectivamente, fueron termo-conformados en una estructura compleja como en la Figura 1, sin mostrar grietas u otros defectos y con una impresión "en registro" con solidez e intensidad de color homogéneas en los bordes afilados de la estructura. Las películas multicapa no mostraron daño alguno tras el termosellado.
Las películas multicapa de los Ejemplos Comparativos 1 a 4 eran difíciles de termo-conformar en una estructura como la de la Figura 1, mostrando grietas en los bordes; la impresión era una impresión "en registro". Las películas multicapa no mostraron daño alguno tras el termosellado.
Las películas multicapa de los Ejemplos Comparativos 5 y 6 se termo-conformaron en una estructura como la de la Figura 1, sin mostrar grietas u otros defectos; la impresión era una impresión "fuera de registro" debido a una estabilidad dimensional insuficiente de las capas protectoras 2 durante el proceso de impresión. Las películas multicapa se dañaron tras el termosellado.
Claims (15)
1. Envase de porción individual que comprende una estructura de película multicapa (1), comprendiendo dicha estructura de película multicapa (1) una capa protectora (2), una impresión (3), una capa de base (4) y una capa de sellado desprendible (5), estando dicha impresión (3) situada entre dicha capa protectora (2) y dicha capa de base (4), en donde dicha capa protectora (2) es una capa a base de poli(tereftalato de alquileno), caracterizado por un valor de tensión al 20 % de deformación comprendido entre 5 y 20 MPa, preferiblemente entre 5 y 15 MPa, medido con un analizador mecánico dinámico de esfuerzos controlados a 90 °C, en donde muestras de 10 mm de largo y 5 mm de ancho están sujetas en la dirección de la máquina con una fuerza de precarga de 0,025 N, después de un período de equilibrio de 5 minutos a 90 °C, un incremento constante de la fuerza de 1 N/min se aplica sobre la muestra hasta que se alcanza una deformación del 20% y se registra el valor de tensión resultante.
2. El envase de porción individual de acuerdo con la reivindicación 1, en donde el poli(tereftalato de alquileno) se caracteriza por un pico de temperatura de fusión, medido por calorimetría diferencial de barrido, de acuerdo con la Norma ISO 11357, con un gradiente de calentamiento de 10 °C/min comprendido entre 190 y 240 °C, preferiblemente entre 200 y 230 °C.
3. El envase de porción individual de acuerdo con la reivindicación 1 o 2, en donde el poli(tereftalato de alquileno) se caracteriza por un índice de fluidez a 250 °C, de acuerdo con la Norma ISO 1133, utilizando un pistón accionado por un peso de 2,16 kg, comprendido entre 5 y 20 g/10 min., preferiblemente entre 5 y 15 g/10 min.
4. El envase de porción individual de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, en donde el poli(tereftalato de alquileno) se selecciona del grupo que consiste en poli(tereftalato de butileno) y poli(tereftalato de etileno) modificado con diácido.
5. El envase de porción individual de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, en donde
- la capa de sellado (5) desprendible comprende entre 1.000 y 4.000 ppm, preferiblemente entre 2.000 y 3.000 ppm de un agente de liberación;
- la capa (11) desprendible comprende entre 5.000 y 10.000 ppm, preferiblemente entre 6.000 y 9.000 ppm de un agente de separación;
siendo dicho agente de separación un éster de ácido graso de un alcohol polihídrico que tiene al menos un radical éster de ácido graso por alcohol polihídrico, teniendo dicho ácido graso 18 o más átomos de carbono.
6. El envase de porción individual de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5, en donde la capa de sellado (5) desprendible comprende un agente de separación seleccionado del grupo que consiste en monoestearato de glicerol, monobehenato de glicerol, monolignocerato de glicerol, monoaraquinato de glicerol, monocerotinato de glicerol y monooleato de glicerol.
7. El envase de porción individual de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 6, en donde la capa de sellado (5) desprendible comprende una capa de barrera (10) seleccionada del grupo que consiste en poli(etileno y alcohol vinílico), poli(alcohol vinílico), poli(cloruro de vinilideno, poliamida, poliéster y combinaciones de los mismos.
8. El envase de porción individual de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 7, en donde la capa de base (4) comprende una o más capas de polímero seleccionado del grupo que consiste en poliamida, poliéster, policarbonato, poli(cloruro de vinilo), polipropileno, polietileno, poliestireno, copolímero de poliéster-glicol y etileno y acetato de vinilo.
9. El envase de porción individual de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 8, que comprende una capa adicional encima de la capa protectora (2), en la otra cara de la impresión (3), siendo dicha capa adicional una capa de revestimiento reticulado (6).
10. El envase de porción individual de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 9, en donde el grosor total de la estructura de película multicapa (1) es de al menos 100 pm, preferiblemente de al menos 150 pm, más preferiblemente de al menos 200 pm, lo más preferiblemente de al menos 250 pm.
11. El envase de porción individual de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 12, en donde el espesor de la capa protectora (2) está comprendido entre 5 y 60 pm, preferiblemente entre 10 y 50 pm, más preferiblemente entre 10 y 40 pm.
12. El envase de porción individual de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 13, en donde el espesor de la capa de sellado (5) desprendible está comprendido entre 20 y 80 pm, preferiblemente entre 30 y 70 pm, más preferiblemente entre 30 y 60 pm.
13. Método para la producción del envase de porción individual de las reivindicaciones 1 a 12, que comprende las siguientes etapas:
a) coextrusión, laminación por extrusión o revestimiento por extrusión, y/o laminación de la capa de base (4), comprendiendo la capa de sellado (5) desprendible opcionalmente una capa de barrera de gas (10) y capa o capas de unión (9);
b) impresión en el reverso de la capa protectora (2);
c) laminación adhesiva de la estructura que comprende la capa de base (4), la capa de sellado (5) desprendible, la capa de barrera de gas (10) opcional y la o las capas de unión (9), formadas en a) y la capa protectora (2) que comprende la impresión (3), formada en b), contactando la impresión (3) con la capa de base (4), para formar la estructura de película multicapa (1);
d) termo-conformación de la estructura de película multicapa (1) producida en c) para formar una estructura de cavidad;
e) sellado de la estructura de la cavidad realizada en d) contra sí misma o contra otra estructura multicapa sellable; siendo las etapas a) y b) etapas separadas o simultáneas.
14. El método de acuerdo con la reivindicación 13, en donde la impresión del reverso en b) es una impresión heliográfica.
15. Uso del envase de porción individual descrito en las reivindicaciones 1 a 12 para el envasado de quesos blandos, salsas, jabones y productos líquidos similares.
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