ES2913632T3 - Laminado de embalaje fácil de reciclar con buen efecto de barrera, así como baja densidad y procedimiento para su fabricación - Google Patents
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Abstract
Procedimiento para fabricar un laminado de embalaje (1) que comprende las etapas - coextrusión de una primera capa de laminado (2) que se compone de una capa de sustrato (4) de al menos un 60 % en peso, preferentemente al menos un 70 % en peso y muy especialmente preferentemente al menos un 80 % en peso, de polietileno y un 5 - 30 % en peso, preferentemente un 15 - 25 % en peso, de agente de cavitación, una capa de unión (5) y una capa de barrera (6) de un polímero de barrera, preferentemente de poliamida o copolímero de etileno-alcohol vinílico, con un espesor de como máximo un 20 % del espesor total de la primera capa de laminado (2), donde la capa de unión (5) se dispone entre la capa de sustrato (4) y la capa de barrera (6) y la capa de sustrato (4) está construida en varias capas con una capa de polietileno cavitada con un agente de cavitación, que está unida en un lado con una capa de polietileno no cavitada, donde la capa de polietileno cavitada está dirigida hacia la segunda capa de laminado (3), o está unida en ambos lados con una capa de polietileno no cavitado, - estirado de la primera capa de laminado coextruida (2), - coextrusión de una segunda capa de laminado (3) con una proporción de polietileno de al menos un 80 % en peso, donde la segunda capa de laminado (3) está construida en varias capas con una capa de polietileno cavitada, que está unida en un lado con una capa de polietileno no cavitada, donde la capa de polietileno cavitada está dirigida hacia la primera capa de laminado (2), o está unida en ambos lados con una capa de polietileno no cavitada, - estirado de la segunda capa de laminado coextruida (3) - unión de la primera capa de laminado así estirada (2) con la segunda capa de laminado estirada (3), donde la segunda capa de laminado (3) se une con la capa de barrera (6) de la primera capa de laminado (2).
Description
DESCRIPCIÓN
Laminado de embalaje fácil de reciclar con buen efecto de barrera, así como baja densidad y procedimiento para su fabricación
La presente invención se refiere a un laminado de embalaje con una primera capa de laminado y una segunda capa de laminado, donde la primera capa de laminado es un compuesto coextruido y estirado de una capa de sustrato con una proporción de PE de al menos un 60 % en volumen, una capa de unión y una capa de barrera de un polímero de barrera, preferentemente de poliamida o copolímero de etileno-alcohol vinílico, con un espesor de como máximo un 20 % del espesor total de la primera capa de laminado, y la segunda capa de laminado contiene al menos un 80 % en peso de PE, donde la capa de unión está dispuesta entre la capa de sustrato y la capa de barrera y la primera capa de laminado está unida en su capa de barrera con la segunda capa de laminado.
En la industria del embalaje se utilizan laminados de embalaje, que deben presentar distintas propiedades dependiendo de la aplicación. Tales laminados de embalaje son por lo general láminas de plástico de varias capas que se fabrican en el procedimiento de extrusión, procedimiento de coextrusión (en ambos casos tanto en el procedimiento de lámina plana como también en el procedimiento de lámina soplada) o procedimiento de laminación (unión de capas individuales por medio un adhesivo de laminación), también mezclas de los mismos. En el laminado de embalaje también pueden estar integradas capas no hechas de plástico, por ejemplo, una capa de aluminio o papel. El laminado de embalaje presenta por lo general también una capa de sellado exterior para procesar el laminado de embalaje mediante sellado térmico en un embalaje deseado, como por ejemplo una bolsa, un saco, etc.
Un requisito típico para un laminado de embalaje es una función de barrera contra el vapor de agua, oxígeno y aroma. Con esta finalidad, el laminado de embalaje contiene por lo general una capa de barrera de aluminio o un polímero de barrera adecuado, como por ejemplo copolímero de etileno-alcohol vinílico (EVOH) o poliamida (PA). Además, pueden estar contenidas otras capas para dar al laminado de embalaje las propiedades deseadas, tales como tenacidad, rigidez, capacidad retráctil, resistencia al desgarro, etc. Una capa de sellado está realizada típicamente de una poliolefina, por lo general polipropileno (PP) o polietileno (PE) en las distintas densidades de LLDPE, LDPE, MDPE o HDPE.
Por supuesto, para poder procesar fácilmente el laminado de embalaje, el laminado de embalaje tampoco se debe combar o enrollar (el llamado curling), por lo que habitualmente se utilizan estructuras de capas simétricas.
Además, se conoce modificar las propiedades del laminado de embalaje mediante una orientación monoaxial o biaxial. Una orientación semejante se puede realizar mediante el proceso de extrusión, por ejemplo, en un procedimiento de extrusión de burbujas múltiples (multiple bubble process), o solo después del proceso de extrusión mediante una elongación del laminado de embalaje en la dirección de la máquina (en la dirección longitudinal del laminado de embalaje) y/o en la dirección transversal (normalmente en la dirección longitudinal). Debido a la orientación del laminado de embalaje se puede mejorar sobre todo la rigidez, la resistencia a la tracción y la tenacidad. Además, mediante la orientación se puede modificar la cristalización del laminado de embalaje, de modo que incluso los materiales más turbios, como el HDPE, logran una mayor transparencia después del estirado.
El documento WO 2013/032932 A1 describe un laminado de embalaje de este tipo, por ejemplo, con la estructura HDPE/capa de unión/EVOH/capa de unión/capa de sellado, como lámina retráctil. Para la producción de la propiedad retráctil, el laminado de embalaje se estirará biaxialmente como un todo. Pero, por lo tanto, el estirado solo se puede llevar a cabo después de que las capas individuales del laminado de embalaje hayan alcanzado una adherencia de compuesto suficiente. El documento WO 2009/017588 A1 muestra lo similar. Pero, el documento WO 2013/032932 A1 y el documento WO 2009/017588 A1 se refiere prioritariamente a un material adecuado para la capa de unión.
El documento WO 2018/202479 A1 describe un laminado de embalaje fácil de reciclar con una primera capa de laminado y una segunda capa de laminado de PE, donde la primera capa de laminado es un compuesto coextruido y estirado en la dirección de la máquina a partir de una capa de sustrato de HDPE, una capa de unión y una capa de barrera de un polímero de barrera, preferentemente de poliamida o copolímero de etileno-alcohol vinílico, con un espesor de como máximo un 20 % del espesor total de la primera capa de laminado, donde la capa de unión está dispuesta entre la capa de sustrato y la capa de barrera y la primera capa de laminado está unida en su capa de barrera con la segunda capa de laminado.
También se conocen láminas de las denominadas poliolefinas cavitadas, en particular polipropileno. Para la preparación de tales láminas se agrega un agente de cavitación a la poliolefina utilizada antes de la extrusión. Después de la extrusión, la lámina se estira (en la dirección de la máquina y/o dirección transversal), por lo que se configuran las microcavidades en la lámina a través del agente de cavitación embebido. Las láminas cavitadas a base de PP tienen una buena rigidez y baja permeabilidad al agua (una alta barrera contra agua / vapor de agua), pero una pobre permeabilidad al oxígeno y aroma (baja barrera al oxígeno y barrera a aroma).
El documento US 2012/0135256 A1 describe un laminado de embalaje compuesto de una primera capa de laminado de copolímero de etileno-alcohol vinílico (EVOH) y una segunda capa de laminado de un Pp cavitado o una mezcla
de PP y HDPE cavitado (polietileno de alta densidad). Las dos capas de laminado están coextruidas y se estiran en la dirección de la máquina y dirección transversal después de la extrusión.
También el documento WO 2010/141232 A1 describe el uso de un agente de cavitación en un laminado de embalaje, pero no explica en qué lugares en el laminado de embalaje se utiliza el agente de cavitación.
Un objetivo de la presente invención es especificar un laminado de embalaje fácil de reciclar con una baja densidad y, sin embargo, una alta barrera contra el agua, oxígeno y aroma, que además se pueda utilizar de forma flexible y presente buenas propiedades de sellado. Además, un objetivo es especificar un procedimiento de fabricación para un laminado de embalaje semejante.
Este objetivo se logra mediante un procedimiento para fabricar un laminado de embalaje según la reivindicación 1 y mediante un laminado de embalaje según la reivindicación 3.
Mediante el estirado de la primera capa de laminado antes de la laminación con la segunda capa de laminado se aumenta claramente el efecto de barrera de la primera capa de laminado. Adicionalmente, la fabricación se simplifica considerablemente gracias a la estructura simple y asimétrica de la primera capa de laminado en comparación con las estructuras simétricas habituales, lo que también reduce claramente los costes de fabricación. Además, mediante el agente de cavitación se puede reducir la densidad de la capa cavitada, por lo que se puede reducir el peso por unidad de superficie del laminado de embalaje. De esta manera, se pueden fabricar embalajes muy ligeros y también de pared delgada sin tener que aceptar rebajas en las propiedades de barrera.
Según la invención, también la segunda capa de laminado estirada presenta una capa de polietileno con un agente de cavitación, por lo que el peso por unidad de superficie del laminado de embalaje se puede reducir aún más. En este caso, está previsto que la segunda capa de laminado presente una capa de polietileno con un agente de cavitación, que está conectada en uno o ambos lados con una capa de polietileno sin agente de cavitación.
Mediante metalización o revestimiento con óxido de aluminio u óxido de silicio y/o barnices de barrera adicionales sobre la capa de barrera antes de otra laminación se puede aumentar adicionalmente el efecto de barrera.
Para ciertas aplicaciones es ventajoso si la primera capa de laminado se una en la capa de sustrato con otra capa de laminado de una o varias capas. A este respecto, la primera capa de laminado puede estar impresa, metalizada o recubierta en la capa de barrera y/o en la capa de sustrato. Asimismo, al menos una capa de la otra capa de laminado puede estar impresa, metalizada o recubierta.
Para ciertas aplicaciones es ventajoso si la primera capa de laminado se une en su capa de sustrato con una cuarta capa de laminado estirada unidireccionalmente (en la dirección de la máquina) o bidireccionalmente, que presenta una capa de sustrato con una proporción de PE de al menos un 60 % en peso, una capa de barrera de un polímero de barrera y una capa de unión dispuesta entre ellas. Un laminado de embalaje de este tipo presenta propiedades de barrera especialmente buenas.
Otra configuración ventajosa resulta cuando la segunda capa de laminado es un laminado coextruido, estirado en la dirección de la máquina o bidireccionalmente, de una capa de sustrato cavitada con una proporción de PE de al menos un 60 % en peso, preferentemente al menos un 70 % en peso y muy especialmente preferentemente al menos un 80 % en peso, de una capa de unión, una capa de barrera de un polímero de barrera, preferentemente de poliamida o copolímero de etileno-alcohol vinílico, con un espesor de como máximo un 20 % del espesor total de la segunda capa de laminado y una capa de sellado, donde la capa de unión de la segunda capa de laminado está dispuesta entre la capa de sustrato y la capa de barrera de la segunda capa de laminado y la capa de sellado está dispuesta en la capa de sustrato y la capa de barrera de la segunda capa de laminado está unida con la capa de barrera de la primera capa de laminado. También un laminado de embalaje semejante presenta propiedades de barrera especialmente buenas. Adicionalmente, la capa de sellado se integra de este modo ventajosa en la segunda capa de laminado coextruida, con lo que no se necesitan otras etapas de fabricación para el laminado de embalaje.
La presente invención se explica con más detalle a continuación en referencia a las figuras 1 a 4, que muestran a modo de ejemplo, esquemática y no limitativa configuraciones ventajosas de la invención. A este respecto muestra
Fig. 1 una primera configuración de un laminado de embalaje según la invención,
Fig. 2 una segunda configuración ventajosa de un laminado de embalaje según la invención,
Fig. 3 una tercera configuración ventajosa de un laminado de embalaje según la invención y
Fig.4 una cuarta configuración ventajosa de un laminado de embalaje según la invención.
La fig. 1 muestra un laminado de embalaje 1 según la invención con una primera capa de laminado 2 y una segunda capa de laminado 3 unida a la misma.
La primera capa de laminado 2 en el laminado de embalaje 1 está estirada en la dirección de la máquina (MDO) y/o en la dirección transversal (TDO), es decir, unidireccionalmente (en MDO) o bidireccionalmente, y tiene una estructura
de capas asimétrica con una capa de sustrato 4 y una capa de barrera 6, que están unidas entre sí mediante una capa de unión 5. El espesor de la primera capa de laminado 2 es preferentemente de 10 a 40 |jm.
La capa de sustrato 4 es un polietileno (PE), donde se pueden usar distintos tipos de polietileno, tal como, por ejemplo, HDPE (polietileno de alta densidad con una densidad entre 0,94-0,97 g/cm3), MDPE (polietileno de densidad media), LDPE (polietileno de baja densidad con una densidad entre 0,915-0,935 g/cm3), LLDPE (polietileno lineal de baja densidad con una densidad entre 0,87-0,94 g/cm3) o mLLDPE (polietileno metaloceno lineal de baja densidad). Se usa preferiblemente HDPE o MDPE. A la capa de sustrato 4 se pueden añadir aditivos habituales (tales como aditivos de deslizamiento, aditivos antibloqueo, cargas, etc.). En la capa de sustrato 4 también se pueden utilizar distintos tipos de polietileno, como mezcla o coextruido. Asimismo, la capa de sustrato 4 puede comprender un material de poliolefina compatible. Como material de poliolefina compatible entran en consideración básicamente todo tipo de polietilenos, en particular también copolímeros de etileno, tal como, por ejemplo, copolímero de etileno-acetato de vinilo (EVA), éster de etil metacrilato (EMA), copolímero de etileno/ácido acrílico (EAA) o copolímero de etileno-acrilato de butilo (EBA). Asimismo, como material de poliolefina compatible también se puede utilizar polipropileno (PP) o un copolímero de cicloolefina (COC) en la medida de como máximo un 20 % en peso. En el caso del p P se utiliza preferentemente un copolímero aleatorio de polipropileno con etileno como comonómero (habitualmente un 5 a 15 %), un copolímero de polipropileno con etileno o un homopolímero de polipropileno que es suficientemente compatible con tipos de PE lineales, tal como mLLDPE, LLDPE o HDPE, para lograr una capacidad de reciclaje al menos limitada. Si están contenidos materiales de poliolefina compatibles, entonces la proporción de polietileno (PE) en la capa de sustrato es preferentemente de al menos un 60 % en peso, preferentemente al menos un 70 % en peso y muy especialmente preferentemente al menos un 80 % en peso, para mejorar la capacidad de reciclaje.
El PE y el material de poliolefina compatible pueden estar presentes a este respecto en la capa de sustrato 4 como mezcla. Sin embargo, la capa de sustrato 4 también puede estar construida en varias capas (de forma extruida o coextruida) con una (o también varias) capa(s) de PE y una (o también varias) capa(s) del material de poliolefina compatible. El espesor de la capa de sustrato 4 es preferentemente de 5 a 35 jm .
Al PE de la capa de sustrato 4 se añade un agente de cavitación, donde el agente de cavitación se añade en una cantidad de un 5 - 30 % en peso, preferentemente un 15 - 25 % en peso, de la capa de sustrato 4. Como agente de cavitación entra en consideración un polímero incompatible con PE (es decir, un polímero que permanece aislado en la matriz de PE), por ejemplo, poliamidas (PA), poliéster (por ejemplo PET o PBT), poliláctidos (PLA). Asimismo, se puede utilizar un agente de cavitación mineral, tal como, por ejemplo, carbonato de calcio o mica. El agente de cavitación está presente habitualmente como polvo fino, que antes de la extrusión se embebe como masterbatch en una matriz de PE y se mezcla con el granulado de PE.
Para lograr una mejor impresión y también una mejor adherencia de la capa cavitada en la capa de unión 5, la capa de sustrato 4 también puede estar construida en varias capas. Para ello, la capa de PE cavitada está rodeada en uno o ambos lados por una capa de PE no cavitada. Una estructura concebible de la capa de sustrato 4 de la primera capa de laminado 3 sería, por ejemplo, una capa de PE cavitada que está unida en un lado con una capa de PE no cavitada (por ejemplo, coextruida), donde la capa de PE cavitada en el laminado de embalaje 1 está dirigida hacia la segunda capa de laminado 3. Otra estructura preferida de la capa de sustrato 4 sería, por ejemplo, una capa de PE cavitada, que está unida en ambos lados con una capa de PE no cavitada (por ejemplo, coextruida). Una estructura semejante de la capa de sustrato 4 también puede mejorar las propiedades de sellado del laminado de embalaje 1.
Por supuesto, la suma de polietileno, agente de cavitación, posibles aditivos y posibles materiales de poliolefina compatibles en la capa de sustrato 4 solo puede dar como resultado en conjunto un 100 % en peso. A este respecto es determinante la proporción de polietileno, a la que se deben dirigir las otras proporciones.
La capa de barrera 6 se compone de un polímero de barrera, es decir, un polímero con una propiedad de barrera suficiente, en particular contra oxígeno, agua y/o aroma. El polímero de barrera es preferentemente una poliamida (PA) o un copolímero de alcohol de etileno-alcohol vinílico (EVOH). Se prefiere EVOH como polímero de barrera. La capa de barrera 6 tiene un espesor de como máximo un 20 %, preferentemente un 5 a 10 %, del espesor total de la primera capa de laminado 2, es decir, como máximo de 2 a 8 jm . Debido al pequeño espesor de la capa de barrera 6 no se menoscaba por ello la facilidad de reciclaje.
La capa de unión 5 sirve para unir la capa de barrera 6 y la capa de sustrato 4. En este caso se debe lograr una adherencia de compuesto suficiente, en particular para evitar de forma segura una delaminación indeseada de la primera capa de laminado 2. Las capas de compuesto 5 adecuadas se componen preferentemente de polímeros con una polaridad elevada, por ejemplo, a base de poliolefinas modificadas con anhídrido maleico (tal como PE o PP), copolímero de etileno-acetato de vinilo (EVA), copolímero de etileno/ácido acrílico (EAA), copolímero de etilenoacrilato de butilo (EBA) o copolímeros de poliolefina similares. El espesor de una capa de unión 5 es de como máximo un 10 % del espesor total de la primera capa de laminado 2, típicamente de 1 a 5 jm .
La segunda capa de laminado 3 se compone principalmente de un PE, donde la proporción de PE en la cantidad total de polímero de la segunda capa de laminado 3 debe ser de al menos un 80 % en peso sin eventuales cargas minerales u otras cargas añadidas. Aquí se pueden usar diferentes tipos de PE, es decir, LDPE, LLDPE, MDPE, HDPE de tipo
puro o también como mezcla o en forma de copolímeros o también en varias capas. El espesor de la segunda capa de laminado 3 es, según la aplicación del laminado de embalaje 1, típicamente entre 20 y 200 |jm y configura preferentemente una capa de sellado en el laminado de embalaje 1.
Una forma de realización especialmente ventajosa de la invención consiste en el uso de una capa de PE delgada preferentemente de 20 a 40 jm , coextruida, y estirada, así como cavitada igualmente al menos en una capa como segunda capa de laminado 3. Una estructura concebible de la segunda capa de laminado 3 sería, por ejemplo, una capa de PE cavitada que está unida en un lado con una capa de PE no cavitada (por ejemplo, coextruida), donde la capa de PE cavitada en el laminado de embalaje está dirigida hacia la primera capa de laminado 2. Otra estructura preferida de la segunda capa de laminado sería, por ejemplo, una capa de PE cavitada, que está unida en ambos lados con una capa de PE no cavitada (por ejemplo, coextruida).
También en la segunda capa de laminado 3, para la facilidad de reciclaje pretendida, el resto restante se compone naturalmente de PE o de un material de poliolefina compatible, tal como se describió anteriormente.
Debido al uso de principalmente PE y materiales compatibles en el laminado de embalaje 1 se puede producir un laminado especialmente fácil de reciclar, que se puede reciclar de forma sencilla y económica con métodos habituales en el reciclaje mecánico, así como dispone de una densidad muy baja.
La primera capa de laminado 2 se produce por coextrusión, ya que esto permite una fabricación especialmente sencilla y económica. Preferentemente se utiliza el conocido procedimiento de extrusión de lámina soplada o lámina plana.
La primera capa de laminado 2 se estira después de la coextrusión de forma unidireccional o bidireccional, es decir, en la dirección de la máquina (por lo general la dirección longitudinal o de extrusión) y/o en la dirección transversal (90° girado con respecto a la dirección de la máquina). El grado de estirado en la dirección de la máquina y en la dirección transversal no tiene que ser el mismo. A este respecto, el grado de estirado en la dirección de la máquina es preferentemente de al menos 4:1 a 8:1. A este respecto, el grado de estirado en la dirección transversal es preferentemente de al menos 5:1 a 10:1. A este respecto, el estirado se puede realizar en línea (es decir, inmediatamente después de la coextrusión) o fuera de línea (es decir, en un momento posterior después de la coextrusión). A este respecto, en primer lugar se puede estirar en la dirección de la máquina y a continuación en la dirección transversal, o asimismo es concebible estirar al mismo tiempo en ambas direcciones. El estirado tiene lugar típicamente aproximadamente de 10 °C a 30 °C, típicamente aproximadamente 20 °C, por debajo de la temperatura de fusión más baja (en HDPE aproximadamente 128 °C a 130 °C) en la primera capa de laminado 2.
Aquí cabe señalar que en la extrusión de lámina soplada y la extrusión de lámina plana, el intersticio de extrusión (en la lámina soplada 1,5 a 2,5 mm) o el intersticio de la boquilla de extrusión es significativamente mayor que el espesor final de la lámina extruida (típicamente entre 10 y 200 jm ). Para ello, la masa fundida extruida se elonga a temperaturas claramente por encima del punto de fusión del polímero extruido, por lo que adquiere el espesor definitivo. En la extrusión de lámina soplada, por ejemplo, la masa fundida se elonga típicamente en la dirección transversal en aproximadamente el factor 2 a 3 (la llamada relación de inflado) y en la dirección longitudinal en el factor 1:10 a 1:100 (la llamada relación de extracción). Sin embargo, esta elongación durante la extrusión no se puede comparar con el estirado de una lámina de plástico, ya que el estirado se realiza habitualmente a temperaturas justo por debajo del punto de fusión del polímero, para orientar los polímeros desordenados y las zonas parcialmente cristalinas de forma permanente a través del estirado en la dirección de estirado.
Mediante el estirado unidireccional o bidireccional se originas microcavidades de manera conocida debido al agente de cavitación en el PE de la capa de sustrato 4 de la primera capa de laminado 2. A este respecto se ha determinado que a través de las microcavidades se podía reducir significativamente la densidad de la capa de sustrato 4, a valores entre 0,4 - 0,85 g/cm3. La primera capa de laminado 2 se vuelve por lo tanto más ligera. Lo mismo es válido naturalmente de forma análoga también para la segunda capa de laminado 3, si ésta contiene un polietileno cavitado.
Una estructura asimétrica de la primera capa de laminado 2 estirada de principalmente polietileno (en particular PE, EVOH) es atípica y se ha evitado hasta ahora, en particular en el caso de la lámina soplada, en la práctica, ya que se asumió que una estructura semejante se enrolla (curling), en particular mediante la absorción de agua de la capa de barrera polar 6 situada en el exterior de la primera capa de laminado 2, lo que dificultaría o haría imposible el procesamiento posterior. Pero se ha demostrado que el enrollamiento en la configuración concreta de la estructura se produce en una medida aceptable que no es un obstáculo para el procesamiento posterior. Para ello, es ventajoso que la primera capa de laminado 2 se conecte muy pronto después de la fabricación con la segunda capa de laminado 3, para reducir de este modo sobre todo la absorción de agua de la capa de barrera 6. Eventualmente también puede ser necesario o razonable proteger el rollo de lámina coextruido con la primera capa de laminado 2 hasta el laminado mediante un embalaje adecuado frente a la absorción de agua.
Pero la ventaja de la estructura asimétrica atípica de la primera capa de laminado 2 consiste sobre todo en el hecho de que solo se necesita una única capa de unión 5 cara y poco rígida. Por lo tanto se pueden reducir los costes de la primera capa de laminado 2 y se puede conseguir una primera capa de laminado 2 más rígida. La mayor rigidez es ventajosa sobre todo en el uso del laminado de embalaje 1 para la fabricación de una bolsa.
Mediante el estirado de la capa de barrera 6, en comparación con el polímero de barrera homogéneo no estirado, también se consiguen valores de barrera aumentados aproximadamente de tres a cuatro veces, por lo que se puede utilizar polímero de barrera menos costoso con el mismo efecto de barrera. De este modo se pueden reducir claramente los costes de la primera capa de laminado 2. Aparte de esto, se necesita menos polímero de barrera para un mismo efecto de barrera, lo que mejora adicionalmente la capacidad de reciclaje.
Preferiblemente, la primera capa de laminado 2 se fabrica con el procedimiento de extrusión de lámina soplada de varias etapas (por ejemplo, procedimiento de triple o doble burbuja), ya que con ello resulta menos sección de borde debido a la producción, lo que conduce sobre todo en el caso de los polímeros de barrera más caros a costes más bajos del laminado de embalaje 1. En la extrusión de lámina soplada también se pueden utilizar materiales de HDPE más viscosos con un MFI (índice de flujo másico) de menos de 3. Tales materiales de HDPE tienen un mayor peso molecular y mejores propiedades mecánicas, lo que es favorable para el uso en un laminado de embalaje 1. Sin embargo, un material semejante se desgarraría especialmente fácilmente en la dirección longitudinal e incluso se produciría un deshilachado no deseado en la dirección longitudinal. Esta propiedad indeseada se puede eliminar mediante la incorporación del material de HDPE con una MFI de menos de 3 en una primera capa de laminado 2, tal como se describe, e incluso se puede lograr un desgarro uniforme en ambas direcciones.
Para la producción del laminado de embalaje 1, la primera capa de laminado estirada 2 y la segunda capa de laminado 3, preferentemente mediante laminación por extrusión, recubrimiento por extrusión o laminación adhesiva, se unen entre sí, donde la segunda capa de laminado 3 está unida con la capa de barrera 6 de la primera capa de laminado 2. En el recubrimiento de extrusión, la segunda capa de laminado 3 se extruye sobre la capa de barrera 6 de la primera capa de laminado 2, donde debería estar previsto entremedio preferentemente también un agente adhesivo. En la laminación, la segunda capa de laminado 3 se une con la capa de barrera 6 por medio de un adhesivo de laminación adecuado, por ejemplo, a base de adhesivos de poliuretano o también copolímeros de poliolefina en la laminación por extrusión. El espesor del adhesivo de laminación es preferentemente de 2 a 5 g/m2 en el caso de adhesivos habituales a base de poliuretano o de 5 a 20 g/m2 en el caso de laminación por extrusión.
Para ello, la capa de barrera 6 también puede ser tratada superficialmente, por ejemplo, mediante un tratamiento de corona o llama, para mejorar las propiedades adhesivas.
A este respecto, la segunda capa de laminado 3 forma preferentemente una capa de sellado 7, que en un embalaje del laminado de embalaje 1 está dirigida por lo general hacia el producto embalado. El embalaje se fabrica a este respecto mediante corte, plegado y sellado térmico del laminado de embalaje 1, capa de sellado contra capa de sellado o capa de sellado contra otra pieza de embalaje. Los posibles embalajes son bolsas, sacos, etc.
La segunda capa de laminado 3 también puede estar realizada en varias capas, por ejemplo, extruida o coextruida, como se indica en la figura 2 y se describe en detalle a continuación. Pero, la segunda capa de laminado 3 también puede estar equipada con una función de barrera y también puede estar estirada, como se indica en la figura 4 y se describe en detalle a continuación.
En otra configuración del laminado de embalaje 1, como se representa en la fig. 2, la primera capa de laminado 2 está unida en el lado de la capa de barrera 6 con la segunda capa de laminado 3 y en el lado de la capa de sustrato 4 con otra capa de laminado 10, aquí una tercera capa de laminado 8. La tercera capa de laminado 8 es preferentemente una lámina de polímero de una o varias capas, por ejemplo, una lámina de principalmente PE (al menos un 80 % en peso de PE), como se describe en referencia a la segunda capa de laminado 3. La tercera capa de laminado 8 se puede recubrir de nuevo sobre la primera capa de laminado 2 mediante extrusión o laminación adhesiva, tal como se explica en referencia a la capa de sellado 7 en la fig. 1. Un laminado de embalaje 1 según la fig. 2 se puede utilizar, por ejemplo, para la fabricación de tubos. En este caso, el espesor de la segunda capa de laminado 3 y de la tercera capa de laminado 8 se sitúa típicamente en el intervalo de 150 |jm.
Además, en la fig. 2 se indica que también la segunda capa de laminado 3 puede estar construida en varias capas, aquí, por ejemplo, con dos capas 7a, 7b que configuran la capa de sellado 7, por ejemplo, también con una capa de un polietileno cavitado como se ha descrito anteriormente. Lo mismo es válido para la tercera capa de laminado 8. Una estructura semejante de la segunda capa de laminado 3 también puede estar prevista naturalmente en una realización según la fig. 1.
Además, es posible metalizar y/o recubrir la primera capa de laminado estirada 2 después del estirado en la capa de barrera 6 (por ejemplo con óxido de aluminio u óxido de silicio), antes de que se una la primera capa de laminado 2 con la segunda capa de laminado 3. Preferentemente se metaliza con aluminio. La capa de barrera 6 se puede someter también a un tratamiento previo, por ejemplo, a un tratamiento de corona o de llama, con el fin de recubrir o para aumentar la adhesión a la segunda capa de laminado 3. Pero, la capa de sustrato 4 también se puede imprimir o recubrir en el lado exterior en el laminado de embalaje 1, dado el caso, de nuevo después de un tratamiento de superficie. En este caso se pueden utilizar procedimientos de impresión habituales, por ejemplo, un procedimiento de impresión en huecograbado o un procedimiento de impresión flexográfica.
También la tercera capa de laminado 8 podría estar impresa, metalizada o recubierta, adicional o alternativamente a la primera capa de laminado 2, en uno o ambos lados.
En una configuración ventajosa del ejemplo de realización de la fig. 2, la capa de barrera 6 de la primera capa de laminado 2 está metalizada, preferentemente con aluminio, para aumentar el efecto de barrera. Adicionalmente, la tercera capa de laminado 8 podría estar impresa en el lado exterior, o en la contrapresión también en el lado opuesto.
Con la fig. 3 se describe otro ejemplo de realización de un laminado de embalaje 1 según la invención, que se puede usar preferentemente para la fabricación de tubos. En este caso, la primera capa de laminado 2 está unida en la capa de barrera 6, como en el ejemplo de la fig. 1, con la segunda capa de laminado 3. La primera capa de laminado 2 está unida en su capa de sustrato 4 con otra capa de laminado 10, aquí una cuarta capa de laminado estirada 2', que tiene la misma estructura que la primera capa de laminado 2. La cuarta capa de laminado 2' comprende por lo tanto de nuevo una capa de sustrato 4', que está unida gracias a una capa de unión 5' con una capa de barrera 6'. En este caso, la capa de barrera 6' de la cuarta capa de laminado 2' está unida con la capa de sustrato 4 de la primera capa de laminado 2, preferentemente con un adhesivo de laminado adecuado como se ha descrito anteriormente. Estas capas de la cuarta capa de laminado 2' están construidas y ensambladas tal como ya se describió anteriormente. Pero, la capa de sustrato 4' de la cuarta capa de laminado 2' no tiene que estar provista necesariamente de un agente de cavitación. La cuarta capa de laminado 2' se compone principalmente de materiales de PE con al menos un 80 % en peso de PE. Sin embargo, los espesores y las composiciones o materiales exactos de las capas individuales de la primera capa de laminado 2 y de la cuarta capa de laminado 2' no tienen que coincidir a este respecto.
También en esta realización, la cuarta capa de laminado 2' puede estar impresa, metalizada o recubierta en la capa de sustrato 4' y/o en la capa de barrera 6', adicional o alternativamente a la primera capa de laminado 2. En una configuración especialmente ventajosa, la cuarta capa de laminado 2' está impresa, preferentemente en su capa de barrera 6', y la primera capa de laminado 2 está metalizada, preferentemente en su capa de barrera 6 o capa de sustrato 4. Por lo tanto, se puede aumentar el efecto de barrera del laminado de embalaje 1. Pero, también puede estar previsto un recubrimiento de óxido de aluminio u óxido de silicio sobre la capa de barrera 6 o capa de sustrato 4 de la primera capa de laminado 2 para un nuevo aumento del efecto de barrera.
Con la fig. 4 se describe otra realización ventajosa de la invención. En este caso, la segunda capa de laminado 3 está realizada de nuevo de varias capas y comprende una capa de sustrato 4", una capa de barrera 6" y una capa de unión 5", de forma similar a como en la primera capa de laminado 2. Para estas capas y también para la fabricación de la segunda capa de laminado 3 en esta configuración es válido análogamente lo realizado anteriormente en las figuras 1 a 3 con respecto a la primera capa de laminado 2 o a la cuarta capa de laminado 2'. Pero, la capa de sustrato 4" no tiene que estar provista necesariamente de un agente de cavitación. Adicionalmente, la segunda capa de laminado 3 comprende en esta configuración una capa de sellado 7. La capa de sellado 7 está hecha preferentemente de un material PE, tal como, por ejemplo, mLLDPE, LLDPE, o de otro termoplástico adecuado, por ejemplo, polipropileno (PP). Sin embargo, para esta segunda capa de laminado 3 con la capa de sellado 7 sigue siendo válido que esta se compone de al menos un 80 % en peso de PE. La capa de sellado 7 de la segunda capa de laminado 3 se coextruye con las otras capas de la segunda capa de laminado 3. La segunda capa de laminado 3 de la fig. 4 está estirada, tal como la primera capa de laminado 2 y tal como se ha descrito anteriormente. Por lo tanto, la capa de sellado 7 está integrada en esta realización en una lámina de barrera estirada multicapa, que está construida de forma similar a la primera capa de laminado 2.
En esta configuración, la primera capa de laminado estirada 2 estirada y la segunda capa de laminado estirada 3 están unidas entre sí en las capas de barrera 6, 6" que chocan entre sí, preferentemente mediante laminado adhesivo por medio de una capa adhesiva 9. Un adhesivo de laminación adecuado es, por ejemplo, un adhesivo a base de poliuretano o un copolímero de poliolefina. El espesor de la capa de laminación 9 es preferentemente de 2 a 5 g/m2
En esta realización también puede estar impresa, metalizada o recubierta una (o también varias) de las capas del laminado de embalaje 1.
En la realización, naturalmente, también en la primera capa de laminado 2 podría estar prevista adicionalmente otra capa de laminado 10 (por ejemplo, una tercera capa de laminado 8 o una cuarta capa de laminado 2' como se ha descrito anteriormente), tal como se indica en la fig. 4.
Por lo tanto, el laminado de embalaje 1 según la invención presenta al menos una primera capa de laminado 2 asimétrica, estirada, de al menos un 60 % en peso de PE con una capa de sustrato 4 con agente de cavitación, una capa de barrera 6 y una capa de unión 5 y una segunda capa de laminado 3 conectada con ella con una proporción de PE de al menos un 80 % en peso. En este laminado de embalaje 1, tal como se describió anteriormente, en el lado de la primera capa de laminado 2 alejado la segunda capa de laminado 3 puede estar dispuesta otra capa de laminado 10 de una o varias capas (por ejemplo, una tercera capa de laminado 8 o una cuarta capa de laminado 2') con una proporción de PE de al menos un 80 % en peso. Esta capa de laminado 10 adicional de una o varias capas está unida por lo tanto con la capa de sustrato 4 de la primera capa de laminado 2.
En un embalaje de un laminado de embalaje 1 según la invención, la capa de sellado 7 del laminado de embalaje 1
está dirigida de manera ventajosa hacia el lado interior del embalaje.
Mediante la impresión de al menos una capa de la primera capa de laminado 2, de la segunda capa de laminado 3 o de la otra capa de laminado 10 de un laminado de embalaje 1 según la invención con una laca de barrera, por ejemplo, alcohol de polivinilo (PVOH), de esta manera también se puede aumentar aún más el efecto de barrera del laminado de embalaje 1. Tales capas de laca se pueden aplicar muy delgadamente, típicamente en el intervalo de 0,5 a 2,0 g/m2, y por lo tanto no menoscaban la facilidad de reciclaje del laminado de embalaje 1.
Por último, cabe señalar que cada una de las capas individuales descritas anteriormente también puede estar construida de nuevo en varias capas en la primera capa de laminado 2, la segunda capa de laminado 3 o la otra capa de laminado 10 misma.
También cabe señalar que la segunda capa de laminado 3 del laminado de embalaje 1 no tiene que configurar sin falta la capa de sellado del laminado de embalaje 1. Del mismo modo, la capa de sustrato 4 de la primera capa de laminado 2 u otra capa de laminado 10 también podría configurar la capa de sellado y la segunda capa de laminado 3 podría configurar el lado exterior del laminado de embalaje 1.
Una posible estructura ventajosa de un laminado de embalaje 1 comprende una primera capa de laminado estirada 2 y una segunda capa de laminado estirada 3. La primera capa de laminado 2 se compone de una capa de sustrato 4 de al menos tres capas, que comprende al menos una capa central de PE cavitada (preferentemente HDPE o MDPE o una mezcla de los mismos), que está rodeada en cada lado por al menos una capa de PE no cavitada (preferentemente HDPE o MDPE o una mezcla de los mismos). Esta capa de sustrato 4 está unida gracias a la capa de unión 5 con la capa de barrera 6. Para ello, la capa de barrera 6 aún puede estar metalizada (por ejemplo, aluminio) o recubierta (por ejemplo, óxido de aluminio u óxido de silicio). La segunda capa de laminado 3 está construida al menos en tres capas, con una capa central de PE cavitada (preferentemente HDPE o MDPE o una mezcla de los mismos), que está rodeada en cada lado por al menos una capa de PE no cavitada (preferentemente HDPE o MDPE o una mezcla de los mismos). La primera capa de laminado 2 y la segunda capa de laminado 3 se unen entre sí mediante laminación con un medio de laminación. Si la capa de sustrato 4 de la primera capa de laminado 2 se utiliza como capa de sellado, entonces el lado exterior de la segunda capa de laminado 3 puede estar impreso. Si la capa de sellado está configurada por la segunda capa de laminado 3, entonces la capa de sustrato 4 puede estar impresa.
Claims (5)
1. Procedimiento para fabricar un laminado de embalaje (1) que comprende las etapas
- coextrusión de una primera capa de laminado (2) que se compone de una capa de sustrato (4) de al menos un 60 % en peso, preferentemente al menos un 70 % en peso y muy especialmente preferentemente al menos un 80 % en peso, de polietileno y un 5 - 30 % en peso, preferentemente un 15 - 25 % en peso, de agente de cavitación, una capa de unión (5) y una capa de barrera (6) de un polímero de barrera, preferentemente de poliamida o copolímero de etileno-alcohol vinílico, con un espesor de como máximo un 20 % del espesor total de la primera capa de laminado (2), donde la capa de unión (5) se dispone entre la capa de sustrato (4) y la capa de barrera (6) y la capa de sustrato (4) está construida en varias capas con una capa de polietileno cavitada con un agente de cavitación, que está unida en un lado con una capa de polietileno no cavitada, donde la capa de polietileno cavitada está dirigida hacia la segunda capa de laminado (3), o está unida en ambos lados con una capa de polietileno no cavitado,
- estirado de la primera capa de laminado coextruida (2),
- coextrusión de una segunda capa de laminado (3) con una proporción de polietileno de al menos un 80 % en peso, donde la segunda capa de laminado (3) está construida en varias capas con una capa de polietileno cavitada, que está unida en un lado con una capa de polietileno no cavitada, donde la capa de polietileno cavitada está dirigida hacia la primera capa de laminado (2), o está unida en ambos lados con una capa de polietileno no cavitada, - estirado de la segunda capa de laminado coextruida (3)
- unión de la primera capa de laminado así estirada (2) con la segunda capa de laminado estirada (3), donde la segunda capa de laminado (3) se une con la capa de barrera (6) de la primera capa de laminado (2).
2. Procedimiento según la reivindicación 1, caracterizado porque la primera capa de laminado (2) se metaliza o recubre antes de la unión con la segunda capa de laminado (3) en la capa de barrera (6).
3. Laminado de embalaje con una primera capa de laminado (2) y una segunda capa de laminado (3), donde la primera capa de laminado (2) es un compuesto coextruido y estirado de una capa de sustrato (4) con una proporción de PE de al menos un 60 % en volumen, una capa de unión (5) y una capa de barrera (6) de un polímero de barrera, preferentemente de poliamida o copolímero de etileno-alcohol vinílico, con un espesor de como máximo un 20 % del espesor total de la primera capa de laminado (2), y la segunda capa de laminado (3) contiene al menos un 80 % en peso de PE, donde la capa de unión (5) está dispuesta entre la capa de sustrato (4) y la capa de barrera (6) y la primera capa de laminado (2) está unida en su capa de barrera (6) con la segunda capa de laminado (3), caracterizado porque la capa de sustrato (4) es una capa de sustrato cavitada (4) con un 5 - 30 % en peso, preferentemente un 15 - 25 % en peso, de agente de cavitación y está construida en varias capas con una capa de PE cavitada con un agente de cavitación, que está unida en un lado con una capa de PE no cavitada, donde la capa de PE cavitada está dirigida hacia la segunda capa de laminado (3), o está unida en ambos lados con una capa de PE no cavitada y porque la segunda capa de laminado (3) está construida en varias capas con una capa de PE cavitada que está unida en un lado con una capa de PE no cavitada, donde la capa de PE cavitada está dirigida hacia la primera capa de laminado (2), o está unida en ambos lados con una capa de PE no cavitada.
4. Laminado de embalaje según la reivindicación 3, caracterizado porque la capa de barrera (6) de la primera capa de laminado (2) está metalizada o recubierta.
5. Laminado de embalaje según la reivindicación 3, caracterizado porque la segunda capa de laminado (3) o la capa de sustrato (4) de la primera capa de laminado (2) u otra capa de laminado (10) unida con la primera capa de laminado (2) configura una capa de sellado del laminado de embalaje (1).
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