ES2924822T3 - Materiales de lámina de poliéster moldeable y envases de barrera reciclables fabricados a partir de ellos - Google Patents

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Abstract

Los materiales laminares moldeables incluyen una primera capa que incluye un primer poliéster, una segunda capa que incluye un segundo poliéster y, opcionalmente, una tercera capa que incluye un tercer poliéster. El primer poliéster, el segundo poliéster y el tercer poliéster son iguales o diferentes entre sí del primer poliéster, el segundo poliéster y el tercer poliéster. Los materiales laminares excluyen uno o más de los adhesivos, alcohol etilenvinílico, alcohol polivinílico, cloruro de polivinilideno, poliamidas, poliolefinas, poliestirenos y similares. Los envases moldeados fabricados a partir de los materiales laminares exhiben propiedades deseables de barrera contra el oxígeno y el vapor de agua y, al mismo tiempo, son adecuados para reciclar en una corriente de reciclado de tereftalato de polietileno. (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)

Description

DESCRIPCIÓN
Materiales de lámina de poliéster moldeable y envases de barrera reciclables fabricados a partir de ellos REFERENCIA CRUZADA A SOLICITUDES RELACIONADAS
La presente solicitud reclama prioridad a la solicitud de patente estadounidense n.° 62/454.695 presentada el 3 de febrero de 2017 para "MATERIALES DE LÁMINA DE POLIÉSTER MOLDEABLES Y ENVASES DE BARRERA RECICLABLES FABRICADOS A PARTIR DE ELLOS ".
CAMPO DE LA INVENCIÓN
Esta invención se refiere a materiales de lámina de poliéster moldeable que pueden ser moldeados en envases para productos tales como productos alimenticios estables, congelados o refrigerados. Los materiales de lámina y los envases fabricados con ellos presentan propiedades de barrera deseables contra el oxígeno y el vapor de agua, al tiempo que son adecuados para el reciclaje en una corriente de reciclado de tereftalato de polietileno.
ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN
Existe una demanda de envases termoplásticos con propiedades de barrera, como las de barrera al oxígeno y al vapor de agua. Estas propiedades de barrera ayudan a preservar la frescura y a evitar la degradación o el deterioro del producto encerrado en el envase.
Normalmente, las propiedades de barrera pueden ser proporcionadas por estructuras multicapa termoplásticas convencionales que incluyen una o más capas de barrera hechas de materiales como el cloruro de polivinilideno (PVDC), el alcohol vinílico de etileno (EVOH), el alcohol polivinílico (PVOH), las poliamidas (por ejemplo, los nylons), las poliolefinas (por ejemplo, los polietilenos, los polipropilenos, los copolímeros de olefinas cíclicas, etc.), las películas de polímeros metalizados, las láminas metálicas y similares. Dichas estructuras multicapa también incluyen normalmente una o más capas estructurales hechas de materiales como poliestirenos, tereftalato de polietileno, poliolefinas (por ejemplo, polietilenos, polipropilenos, etc.), y similares. Además, debido a que las capas de barrera a menudo son químicamente diferentes a las capas estructurales, estas estructuras multicapa también suelen incluir una o más capas de unión para proporcionar adhesión entre las capas de barrera y las estructurales.
Los envases formados a partir de estructuras multicapa termoplásticas convencionales pueden cumplir los requisitos típicos de las propiedades de barrera para aplicaciones como el envasado de productos alimenticios estables, congelados o refrigerados. Además, estos envases pueden ser prácticos para los consumidores porque normalmente están diseñados para ser desechables.
Sin embargo, cada vez hay más demanda de envases termoplásticos que no sólo sean desechables, sino también reciclables. Sin embargo, es una desventaja que los envases formados a partir de estructuras multicapa termoplásticas convencionales, que contienen varias capas de materiales químicamente diferentes, como se ha descrito anteriormente, no puedan reciclarse fácilmente y de forma rentable en los flujos convencionales de reciclaje postconsumo.
El sistema Internacional ASTM de Códigos de Identificación de Resinas proporciona un conjunto de designaciones que pueden aplicarse a los productos de plástico para identificar el tipo de material plástico utilizado para fabricar el producto. Según el conjunto actual de designaciones, los plásticos fabricados con tereftalato de polietileno (PET) se designan con "1" y/o "PET" y/o "PETE". El PET, que suele utilizarse en las botellas de bebidas, es uno de los materiales plásticos más reciclados. El documento US 2010/272974 A1 divulga una lámina de poliéster multicapa que tiene una resistencia al calor, una resistencia a los disolventes y una conformabilidad mejoradas.
RESUMEN DE LA INVENCIÓN
En consecuencia, existe una necesidad de materiales de lámina moldeables que puedan formarse en envases que presenten propiedades de barrera deseables contra el oxígeno y el vapor de agua y que, al mismo tiempo, sean adecuados para el reciclaje en una corriente de reciclaje postconsumo, especialmente la corriente de reciclaje postconsumo de tereftalato de polietileno (PET).
Las necesidades mencionadas se satisfacen mediante uno o más aspectos de la presente invención.
Un aspecto de la invención es un material de lámina moldeable según la reivindicación 1.
Otro aspecto de la invención es un material de lámina moldeable. El material de lámina moldeable comprende una primera capa que consiste en tereftalato de polietileno (PET), y, opcionalmente, uno o más ingredientes adicionales seleccionados del grupo que consiste en antioxidantes, agentes antiniebla, colorantes, agentes espumantes, relleno inorgánico, secuestradores de oxígeno, rejilla del material de lámina, agentes de bloqueo de luz ultravioleta, y combinaciones de los mismos. El material de lámina moldeable comprende además una segunda capa que consiste en naftalato de polietileno (PEN) y, opcionalmente, uno o más ingredientes adicionales seleccionados del grupo que consiste en antioxidantes, agentes antiniebla, colorantes, agentes espumantes, relleno inorgánico, secuestradores de oxígeno, remanentes del material de lámina, agentes de bloqueo de la luz ultravioleta y combinaciones de los mismos. El material de lámina moldeable comprende además una tercera capa que consiste en tereftalato de polietileno (PET) y, opcionalmente, uno o más ingredientes adicionales seleccionados del grupo que consiste en antioxidantes, agentes antiniebla, colorantes, agentes espumantes, relleno inorgánico, eliminadores de oxígeno, triturado del material de lámina, agentes de bloqueo de la luz ultravioleta y combinaciones de los mismos. La primera capa, la segunda capa y la tercera capa están coextruidas y la segunda capa está dispuesta entre la primera capa y la tercera capa. La proporción entre el grosor de la primera capa y el grosor de la segunda capa y el grosor de la tercera capa es de aproximadamente 1:2: 1, el material de la lámina excluye los adhesivos, el alcohol vinílico de etileno, el alcohol polivinílico, el cloruro de polivinilideno, las poliamidas, las poliolefinas y los poliestirenos, y el material de la lámina, cuando se moldea en una copa que tiene una superficie, tiene una tasa de transmisión de oxígeno igual o inferior a una tasa de transmisión de oxígeno comparativa, y una tasa de transmisión de vapor de agua igual o inferior a una tasa de transmisión de vapor de agua comparativa, para una copa comparativa que tiene la misma superficie y que comprende aproximadamente 73,1 por ciento en volumen de poliestireno (PS), alrededor de 2,4 por ciento en volumen de alcohol vinílico de etileno (EVOH), y alrededor de 7,7 por ciento en volumen de polietileno (PE), por volumen de la copa comparativa.
Otro aspecto de la invención son los envases moldeados formados a partir de materiales de lámina como los descritos en el presente documento.
Otro aspecto de la invención son los conjuntos de envase para encerrar un producto. Los conjuntos de envase incluyen el envase moldeado tal como se describe en el presente documento y una lámina de cubierta que se sella de forma removible al envase moldeado.
Los envases moldeados hechos con materiales de lámina de la presente invención propiedades de barrera deseables contra el oxígeno y el vapor de agua, siendo al mismo tiempo adecuados para el reciclaje en una corriente de reciclaje de tereftalato de polietileno.
Las características de la invención se harán evidentes con referencia a las siguientes realizaciones. Existen varios refinamientos de las características señaladas en relación con los aspectos mencionados de la presente invención. También pueden incorporarse características adicionales a los aspectos mencionados de la presente invención. Estos refinamientos y características adicionales pueden existir individualmente o en cualquier combinación. Por ejemplo, varias características discutidas a continuación en relación con cualquiera de los aspectos descritos de la presente invención pueden incorporarse a cualquiera de los aspectos descritos de la presente invención solos o en cualquier combinación.
DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS
La figura 1 es una primera realización de un material de lámina moldeable que tiene una composición de capas y una estructura de A/B, que no forma parte de la invención.
La figura 2 es una segunda realización de un material de lámina moldeable que tiene una composición de capas y una estructura de A/A/A, que no forma parte de la invención.
La figura 3 es una tercera realización de un material de lámina moldeable que tiene una composición de capas y una estructura de A/B/A.
La figura 4 es una cuarta realización de un material de lámina moldeable que tiene una composición de capas y una estructura de A/B/C.
REALIZACIONES DE LA INVENCIÓN
En algunas realizaciones, la presente invención está dirigida a materiales de lámina moldeables.
En otras realizaciones, la presente invención se dirige a envases moldeados formados a partir de los materiales de lámina.
En otras realizaciones, la presente invención está dirigida a conjuntos de envase que incluyen los envases moldeados.
Se describen las características necesarias y opcionales de estas y otras realizaciones de la presente invención. Materiales de lámina moldeables
Los materiales de lámina moldeables incluyen una primera capa que incluye un primer poliéster, una segunda capa que incluye un segundo poliéster y una tercera capa que incluye un tercer poliéster. La segunda capa está dispuesta entre la primera capa y la tercera capa.
Los materiales de lámina de la presente invención pueden comprender, consistir esencialmente en, o consistir en, la primera capa, la segunda capa, y la tercera capa, como se describe en el presente documento.
En algunas realizaciones, la primera capa, la segunda capa y la tercera capa están coextruidas o laminadas.
En algunas realizaciones, una relación de un grosor de la primera capa con respecto a un grosor de la segunda capa con respecto a un grosor de la tercera capa oscila entre aproximadamente 1:1:0 y aproximadamente 1:18:1, o entre aproximadamente 1:1:1 y aproximadamente 1:18:1. En otras realizaciones, la misma relación de grosores de capa oscila entre aproximadamente 1:1,5:0 y aproximadamente 1:3:1, o entre aproximadamente 1:1,5:1 y aproximadamente 1:3:1. En otras realizaciones, la misma proporción de grosores de capa es de aproximadamente 1:2:1.
En algunas realizaciones, los materiales de lámina tienen un grosor total que oscila entre unos 7 y unos 70 milímetro (entre unos 0,1778 y unos 1,778 mm). En otras realizaciones, los materiales de lámina tienen un grosor total que oscila entre unos 14 y unos 20 milímetro (entre unos 0,3556 y unos 0,508 mm).
Según la presente invención, los materiales de lámina excluyen uno o más de los ingredientes convencionales de la capa de unión, por ejemplo, adhesivos, y/o uno o más de los ingredientes convencionales de la capa de barrera, por ejemplo, alcohol vinílico de etileno (EVOH), alcohol polivinílico (PVOH), cloruro de polivinilideno (PVDC), poliamidas, poliolefinas (por ejemplo, polietilenos (PE), polipropilenos (PP), copolímeros de olefinas cíclicas (COC), etc.), poliestirenos (PS) (por ejemplo, poliestireno de alto impacto, poliestireno de uso general o cristalino, etc.), y similares. Por ejemplo, en algunas realizaciones, los materiales de lámina excluyen todos los ingredientes de la capa de unión convencionales antes mencionados y/o los ingredientes de la capa de barrera convencionales.
No obstante, a pesar de que los materiales de lámina de la presente invención excluyen uno o más de los ingredientes convencionales de la capa de unión y/o los ingredientes convencionales de la capa de barrera, los envases moldeados, tales como tazas, bandejas y recipientes fabricados con los materiales de lámina presentan propiedades de barrera deseables contra el oxígeno y el vapor de agua.
De hecho, según la presente invención, los materiales de lámina, cuando se moldean en un vaso (o una bandeja o un recipiente) que tiene una superficie, tienen una tasa de transmisión de oxígeno (según la norma ISO 15105-2) igual o menor que una tasa de transmisión de oxígeno comparativa para un vaso (o bandeja o recipiente) comparativo que tiene la misma superficie y que incluye aproximadamente 73,1 por ciento en volumen de poliestireno (PS), alrededor del 2,4 por ciento en volumen de alcohol vinílico de etileno (EVOH) y alrededor del 7,7 por ciento en volumen de polietileno (PE), por volumen del vaso comparativo. Asimismo, los materiales de lámina, cuando se moldean en un vaso (o una bandeja o un recipiente) que tiene una superficie, tienen un índice de transmisión de vapor de agua (según la norma ISO 15106-2) igual o inferior a un índice de transmisión de vapor de agua comparativo para un vaso (o bandeja o recipiente) comparativo que tiene la misma superficie y que incluye aproximadamente un 73,1 por ciento en volumen de poliestireno (PS), alrededor de 2,4 por ciento en volumen de alcohol vinílico de etileno (EVOH), y alrededor de 7,7 por ciento en volumen de polietileno (PE), por volumen de la copa comparativa.
En algunas realizaciones, la copa comparativa se define para tener una superficie de unos 42 cm2 y un grosor total de unos 25 milímetros (0,635 mm) y se moldea a partir de una lámina que tiene una composición y estructura como se resume en la Tabla 1.
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(continuación)
Figure imgf000005_0001
Además, en las realizaciones preferidas, los materiales de lámina, cuando se moldean en un vaso (o una bandeja o un recipiente) que tiene una superficie, por ejemplo, de unos 42 cm2, tienen una tasa de transmisión de oxígeno que es inferior a una tasa de transmisión de oxígeno comparativa, y una tasa de transmisión de vapor de agua que es inferior a una tasa de transmisión de vapor de agua comparativa, para un vaso (o bandeja o recipiente) comparativo que tiene la misma superficie y que incluye alrededor del 73. 1 por ciento en volumen de poliestireno (PS), alrededor del 2,4 por ciento en volumen de alcohol vinílico de etileno (EVOH), y alrededor del 7,7 por ciento en volumen de polietileno (PE), por volumen del vaso comparativo, por ejemplo, el vaso comparativo de la Tabla 1.
En realizaciones preferidas, los materiales de lámina incluyen una primera capa que incluye tereftalato de polietileno (PET), una segunda capa que incluye naftalato de polietileno (PEN), y una tercera capa que incluye tereftalato de polietileno (PET). La primera capa, la segunda capa y la tercera capa están coextruidas y la segunda capa está dispuesta entre la primera capa y la tercera capa. La relación entre el grosor de la primera capa y el grosor de la segunda capa y el grosor de la tercera capa es de aproximadamente 1:2:1. Cada capa incluye también, opcionalmente, uno o más ingredientes adicionales seleccionados entre antioxidantes, agentes antiniebla, colorantes, agentes espumantes, cargas inorgánicas, secuestradores de oxígeno, rejilla del material de lámina, agentes bloqueadores de la luz ultravioleta y combinaciones de los mismos. Además, los materiales de lámina excluyen los adhesivos, el alcohol vinílico de etileno, el alcohol polivinílico, el cloruro de polivinilideno, las poliamidas, las poliolefinas, los poliestirenos y similares.
Por ejemplo, en las realizaciones preferidas, los materiales de lámina, cuando se moldean en un vaso que tiene una superficie de unos 42 cm2, tienen una tasa de transmisión de oxígeno según la norma ISO 15105-2 de menos de 0,601 cc/kg/día, y una tasa de transmisión de vapor de agua según la norma ISO 15106-2 de menos de 0,0273 g/kg/día.
Poliésteres
Según la presente invención, la primera capa incluye un primer poliéster, la segunda capa incluye un segundo poliéster y la tercera capa incluye un tercer poliéster.
El primer poliéster es diferente del segundo poliéster, y el tercer poliéster es igual o diferente de cada uno de los primeros y segundos poliésteres.
En otras realizaciones, el tercer poliéster es el mismo que el primer poliéster (es decir, capas A/B/A), como se muestra en la figura 3, o diferente de cada uno de los primeros poliésteres y del segundo poliéster (es decir, capas A/B/C), como se muestra en la figura 4.
También se contempla que, en algunas realizaciones, los materiales de lámina moldeable incluyan una o más capas adicionales más allá de dos o tres capas (por ejemplo, 4, 5, 6, 7, 8, 9, etc.), cada una de las cuales incluye un poliéster adicional y está dispuesta en cualquier configuración de capas adecuada, siempre que los materiales de lámina moldeable resultantes mantengan las propiedades de barrera deseables y sigan siendo adecuados para el reciclaje en un flujo de reciclaje de tereftalato de polietileno.
Ejemplos no limitantes de poliésteres adecuados para su uso como cualquiera de los primeros y terceros poliésteres (así como cualquier poliéster adicional incluido en cualquier capa adicional) incluyen el tereftalato de polietileno (PET), el tereftalato de polibutileno (PBT), el naftalato de polietileno (PEN), el furanoato de polietileno (PEF), y mezclas de dos o más de ellos.
En algunas realizaciones, el primer poliéster es tereftalato de polietileno (PET).
En algunas realizaciones, el tercer poliéster es el mismo que el primer poliéster. Por ejemplo, en algunas realizaciones, el tercer poliéster es tereftalato de polietileno (PET).
En algunas realizaciones, el tereftalato de polietileno (PET) es un homopolímero o un copolímero de tereftalato de polietileno.
En algunas realizaciones, el tereftalato de polietileno (PET) adecuado tiene al menos una de las siguientes propiedades: una densidad según la norma ISO 1183 de aproximadamente 1,35 g/cm3; un punto de fusión según la norma ISO 3146 de aproximadamente 242 °C; y una viscosidad intrínseca según la norma iSo 1628 que oscila entre aproximadamente 0,60 y aproximadamente 1,40 dL/g, o entre aproximadamente 0,82 y aproximadamente 0,86 dL/g. Por ejemplo, en algunas realizaciones, el PET adecuado tiene todas las propiedades mencionadas.
Entre los ejemplos de PET adecuados disponibles en el mercado se encuentran los grados LASER+ 7000 (B92A), LASER+ C 9921 (F65A) y LASER+ C (C60A) de resina de tereftalato de polietileno de DAK Américas.
En algunas realizaciones, el tereftalato de polibutileno (PBT) adecuado tiene al menos una de las siguientes propiedades: una densidad según la norma ISO 1183 de aproximadamente 1,30 g/cm3; un punto de fusión según la norma ISO 3146 de aproximadamente 223 °C; una viscosidad intrínseca según la norma ISO 1628 de aproximadamente 1,6 dL/g; y una tasa de volumen de fusión (250 °C / 2,16 kg) según la norma ISO 1133 de aproximadamente 9,5 cc / 10 min.
Por ejemplo, en algunas realizaciones, el PBT adecuado tiene todas las propiedades mencionadas.
En otras realizaciones, el tereftalato de polibutileno (PBT) que es especialmente adecuado tiene un índice de transmisión de oxígeno según la norma ISO 15105-2 que es aproximadamente la mitad del del PET y un índice de transmisión de vapor de agua según la norma ISO 15106-2 que es aproximadamente la mitad del del PET.
Entre los ejemplos de PBT adecuados disponibles en el mercado se encuentra la resina de tereftalato de polibutileno de grado ULTRADUR B 6550 LN de BASF.
En algunas realizaciones, el polietileno naftalato (PEN) adecuado tiene al menos una de las siguientes propiedades: una densidad según la norma ISO 1183 de aproximadamente 1,33 g/cm3; un punto de fusión según la norma ISO 3146 de aproximadamente 265 °C; una viscosidad intrínseca según la norma iSo 1628 de aproximadamente 0,50 a aproximadamente 0,68 dL/g; y una tasa de volumen de fusión (300 °C / 1,2 kgf) según la norma ISO 1133 de 5 a 18 g / 10 min.
Por ejemplo, en algunas realizaciones, el PEN adecuado tiene todas las propiedades mencionadas.
En otras realizaciones, el polietileno naftalato (PEN) que es especialmente adecuado tiene un índice de transmisión de oxígeno según la norma ISO 15105-2 que es aproximadamente un tercio del del PET y un índice de transmisión de vapor de agua según la norma ISO 15106-2 que es aproximadamente un cuarto del del PET.
Entre los ejemplos de PEN adecuados disponibles en el mercado se encuentran los grados TECONEX TN-8050SC o TN-8065S de polietileno naftalato de Teijin.
Los poliésteres adecuados incluyen poliésteres vírgenes, reutilización de poliésteres y/o poliésteres reciclados postconsumo.
Ingredientes adicionales
En algunas realizaciones, al menos una de la primera capa, la segunda capa y la tercera capa, incluye además uno o más ingredientes adicionales que se añaden (por ejemplo, mezclados por fusión, compuestos, extruidos, etc.) con el poliéster.
Ejemplos no limitativos de ingredientes adicionales adecuados son los antioxidantes, los agentes antiniebla, los colorantes, los agentes espumantes, las cargas inorgánicas, los secuestradores de oxígeno, el triturado de los materiales de lámina, los agentes bloqueadores de la luz ultravioleta y sus combinaciones.
Los aditivos plásticos adecuados pueden seleccionarse sin necesidad de experimentación excesiva, pero con referencia a tratados como la Base de Datos de Aditivos Plásticos (2004) de la Biblioteca de Diseño de Plásticos (elsevier.com).
En algunas realizaciones, los ingredientes adicionales incluyen el remolido. El remolido se refiere a las partes recicladas de los materiales de lámina de la presente invención que permanecen como residuos o desechos después de varias etapas del proceso de fabricación (por ejemplo, extrusión, formación, llenado, sellado, etc.) que implican a los materiales de lámina. También se contempla que el remolido puede incluir porciones recicladas de lámina de cubierta (por ejemplo, lámina de polímero metalizado) que permanecen como chatarra o desecho después de varios pasos del proceso de fabricación (por ejemplo, sellado, etc.) que involucran la lámina de cubierta que se utiliza para sellar un envase moldeado formado a partir de los materiales de lámina para proporcionar un conjunto de envase (como se describe más adelante).
Rangos de ingredientes en las capas
Cada capa, independientemente de las demás, puede comprender, consistir esencialmente en, o consistir en, el poliéster, y, opcionalmente, uno o más ingredientes adicionales como se describe en el presente documento.
En algunas realizaciones, una capa, independiente de cada otra capa, incluye el 100 por ciento en peso del poliéster, en peso de la capa.
En otras realizaciones, una capa, independiente de cada otra capa, incluye desde aproximadamente el 50 hasta aproximadamente el 99,9 por ciento en peso del poliéster y desde aproximadamente el 0,1 hasta aproximadamente el 50 por ciento en peso de uno o más de los ingredientes adicionales, en peso de la capa.
En otras realizaciones, una capa, independiente de las demás, incluye de un 70 a un 99 por ciento en peso del poliéster y de un 1 a un 30 por ciento en peso de uno o más de los ingredientes adicionales, en peso de la capa. En otras realizaciones, una capa, independiente de cada una de las otras capas, incluye de un 85 a un 97,5 por ciento en peso del poliéster y de un 2,5 a un 15 por ciento en peso de uno o más de los ingredientes adicionales, en peso de la capa.
Cualquier número entre los extremos de los rangos también se contempla como un extremo de un rango, de manera que todas las combinaciones posibles se contemplan dentro de las posibilidades de las realizaciones de la presente invención. A menos que se indique expresamente lo contrario en el presente documento, cualquier número divulgado pretende referirse exactamente al número divulgado, "alrededor" del número divulgado, o tanto exactamente el número divulgado como "alrededor" del número divulgado.
Envases moldeados
En algunas realizaciones, la presente invención se dirige a envases moldeados formados a partir de los materiales de lámina moldeables descritos en el presente documento.
Los envases moldeados formados a partir de los materiales de lámina moldeables pueden comprender, consistir esencialmente en, o consistir en, los materiales de lámina moldeables.
En algunas realizaciones, los envases moldeados son termoformados o formados al vacío.
También se contempla que los envases moldeados basados en los principios de la presente invención pueden formarse mediante procesos como el moldeo por soplado, el moldeo por inyección y similares, que no implican la extrusión de materiales de lámina moldeables en forma de lámina o rollo que se somete posteriormente a un proceso de conformación como el termoformado, el conformado al vacío y similares.
En algunas realizaciones, el envase moldeado es rígido o semirrígido. Por ejemplo, en algunas realizaciones, el envase moldeado tiene la forma de un vaso, una bandeja o un recipiente.
En algunas realizaciones, los envases moldeados son transparentes (es decir, claros) o sustancialmente transparentes y excluyen cualquier colorante. Por ejemplo, en algunas realizaciones, los envases moldeados tienen una transmitancia de luz (ASTM D1746) del 90% o superior y/o una niebla (ASTM D1003) del 10% o menos. En otras realizaciones, los envases moldeados son translúcidos o semitransparentes y opcionalmente incluyen al menos algún colorante en una o más capas del material de lámina moldeable. En otras realizaciones, los envases moldeados son opacos o sustancialmente opacos e incluyen al menos algún colorante en una o más capas de la lámina moldeable.
En algunas realizaciones, el envase moldeado tiene una superficie de unos 42 cm2 y un índice de transmisión de oxígeno según la norma ISO 15105-2 de menos de 0,601 cc/paquete/día, y un índice de transmisión de vapor de agua según la norma ISO 15106-2 de menos de 0,0273 g/paquete/día.
En algunas realizaciones, el envase moldeado es adecuado para el reciclaje en un flujo de reciclaje de tereftalato de polietileno para residuos postconsumo. Por ejemplo, el envase moldeado es adecuado para reciclar en un flujo de reciclaje postconsumo para plásticos designados "1" y/o "PET" y/o "PETE" según el Sistema Internacional ASTM de Códigos de Identificación de Resinas.
Conjuntos de envases
En algunas realizaciones, la presente invención se dirige a conjuntos de envases que incluyen los envases moldeados descritos en el presente documento.
Los conjuntos de envase incluyen el envase moldeado formado para tener una abertura para recibir un producto, y la lamina de cubierta (por ejemplo, PET metalizado). La lámina de la cubierta se sella de forma removible al envase moldeado sobre la abertura, que encierra el producto dentro del conjunto de envase.
En algunas realizaciones, los conjuntos de envase se proporcionan mediante un proceso de formación, llenado y sellado (FFS).
Elaboración
La preparación de los materiales de lámina moldeables de la presente invención no es complicada una vez que se han seleccionado los ingredientes adecuados como se describe en el presente documento. Los materiales de lámina moldeables pueden fabricarse en operaciones por lotes o continuas.
La mezcla en un proceso continuo ocurre normalmente en una extrusora que se eleva a una temperatura suficiente para fundir la matriz de poliéster con la adición de cualquier ingrediente adicional en la garganta de alimentación, o por inyección o alimentadores laterales aguas abajo.
Los materiales de lámina moldeables de la presente invención pueden proporcionarse mediante un proceso de coextrusión en el que una pluralidad de extrusoras están conectadas a un bloque de alimentación que incluye una matriz para extruir múltiples capas a la vez. Por ejemplo, pueden utilizarse de dos a nueve extrusoras, y el bloque de alimentación conectado a las extrusoras puede tener una matriz para extruir, por ejemplo, de 2 a 13 capas a la vez. También pueden utilizarse otras técnicas de coextrusión. Por ejemplo, se puede utilizar un troquel de múltiples pliegues en lugar de un bloque de alimentación.
También se contempla que grupos de capas múltiples pueden ser coextruidos por separado y luego laminados juntos para proporcionar materiales de lámina moldeables de la presente invención.
Generalmente, después de un proceso de coextrusión y/o laminación, los materiales de lámina moldeable de la presente invención se encuentran en forma de lámina o rollo que puede utilizarse para un procesamiento posterior, como el moldeo o la conformación.
Los ejemplos de posibles procesos de moldeo o formación incluyen el termoformado, la formación al vacío y similares.
Otros ejemplos de posibles procesos de moldeo o formación incluyen el moldeo por soplado, el moldeo por inyección y similares, que no implican la extrusión de láminas o rollos que se someten posteriormente a un proceso de formación, como el termoformado, la formación al vacío y similares.
Entre los ejemplos de procesos posteriores que pueden tener lugar después del moldeado o la formación se incluyen el llenado de los envases moldeados con el producto y/o el sellado de los envases llenos con una tapa. Cada uno de estos procesos posteriores puede tener lugar mediante procesos distintos. Alternativamente, cada uno de estos procesos posteriores puede ocurrir juntos como parte de un único proceso, por ejemplo, mediante un proceso de formación, llenado y sellado (FFS).
UTILIDAD DE LA INVENCIÓN
Los conjuntos de envase y/o los envases moldeados fabricados con materiales de lámina de la presente invención pueden utilizarse para envasar cualquier producto concebible que pueda beneficiarse de las deseables propiedades de barrera al oxígeno y al vapor de agua proporcionadas por los envases moldeados.
La importante funcionalidad de las propiedades de barrera deseables contra el oxígeno y el vapor de agua se une al beneficio añadido (por ejemplo, para los fabricantes, los consumidores y/o el medio ambiente) de la reciclabilidad de los envases moldeados. Por ejemplo, los envases moldeados son adecuados para reciclar en un flujo de reciclaje postconsumo para plásticos designados "1" y/o "PET" y/o "PETE" según el Sistema Internacional ASTM de Códigos de Identificación de Resinas.
Los conjuntos de envase y/o los envases moldeados de la presente invención pueden utilizarse para envasar una variedad de productos, por ejemplo, productos alimentarios o no alimentarios, productos estables en estantería o no estables en estantería, productos refrigerados o congelados. En algunas realizaciones, los envases moldeados y/o los conjuntos de envase de la presente invención pueden utilizarse para envasar productos, por ejemplo, en tamaños individuales, como tamaños de porción individual, tamaños de dosificación individual o tamaños de aplicación individual.
Dado que los materiales de lámina de la presente invención pueden convertirse en envases moldeados que presentan propiedades de barrera deseables contra el oxígeno y el vapor de agua y que, al mismo tiempo, son adecuados para el reciclaje en una corriente de tereftalato de polietileno, los envases moldeados son especialmente útiles para el envasado de productos alimenticios, tales como productos alimenticios estables en almacén, productos alimenticios refrigerados y productos alimenticios congelados, para su uso o consumo individual por parte de un consumidor.
Entre los ejemplos no limitativos de productos alimenticios o de aperitivos se encuentran la leche, la nata, la crema de leche, el yogur, el pudín, la compota de manzana, la ensalada de frutas, los productos de gelatina, el helado, los aperitivos de queso, la mantequilla de cacahuete, la salsa, el hummus, el guacamole, el kétchup, la mostaza, la salsa de barbacoa, la mayonesa, la salsa tártara, otras salsas para untar, salsas, condimentos y similares.
Los productos alimenticios o de aperitivo no se limitan a los productos alimenticios o de aperitivo para humanos, sino que también pueden incluir productos alimenticios o de aperitivo para animales no humanos, como alimentos para mascotas o productos de nutrición para mascotas u otros productos de nutrición para animales.
Entre los ejemplos no limitativos de productos no alimentarios se encuentran los productos médicos y farmacéuticos, así como los productos de consumo y/o profesionales para el cuidado de la salud, el cuidado personal, el cuidado de la belleza, el cuidado del hogar, el cuidado de la ropa, el cuidado de los bebés, el cuidado del césped y del jardín, el control de plagas, la edificación y la construcción, la mejora del hogar, el cuidado del automóvil, las novedades y el entretenimiento, y similares.
Sin necesidad de experimentación excesiva, los expertos en la materia pueden utilizar la descripción escrita de la presente invención para preparar materiales de lámina moldeables y envases moldeados hechos con ellos que presenten propiedades de barrera deseables y que, al mismo tiempo, sean adecuados para el reciclaje en un flujo de reciclaje de tereftalato de polietileno.

Claims (15)

REIVINDICACIONES
1. Un material de lámina moldeable que comprende:
una primera capa que comprende un primer poliéster; y
una segunda capa que comprende un segundo poliéster, que es naftalato de polietileno, (PEN), donde el segundo poliéster es diferente del primer poliéster; y
una tercera capa que comprende un tercer poliéster, donde el tercer poliéster es igual o diferente de cada uno de los primeros poliésteres y del segundo poliéster, y donde la segunda capa está dispuesta entre la primera capa y la tercera capa cuando la tercera capa está presente;
en donde el material de la lámina excluye uno o más de los adhesivos, el alcohol vinílico de etileno, el alcohol polivinílico, el cloruro de polivinilideno, las poliamidas, las poliolefinas y los poliestirenos; y
en donde el material de lámina, cuando se moldea en una copa que tiene una superficie, tiene una tasa de transmisión de oxígeno igual o menor que una tasa de transmisión de oxígeno comparativa, y una tasa de transmisión de vapor de agua igual o menor que una tasa de transmisión de vapor de agua comparativa, para una copa comparativa que tiene la misma superficie y que comprende alrededor del 73,1 por ciento en volumen de poliestireno (PS), alrededor del 2,4 por ciento en volumen de alcohol vinílico de etileno (EVOH), y alrededor del 7,7 por ciento en volumen de polietileno (PE), por volumen de la copa comparativa.
2. El material de lámina de la reivindicación 1, en donde el primer poliéster y el tercer poliéster se seleccionan del grupo que consiste en tereftalato de polietileno (PET), tereftalato de polibutileno (p Bt ), naftalato de polietileno (PEN), furanoato de polietileno (PEF), y mezclas de dos o más de ellos.
3. El material de lámina de la reivindicación 1 o de la reivindicación 2, en donde el primer poliéster es tereftalato de polietileno (PET).
4. El material de lámina de cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, en donde el tercer poliéster es el mismo que el primer poliéster.
5. El material de lámina de cualquiera de las reivindicaciones 2 a 4, en donde el tereftalato de polietileno (PET) es un homopolímero o un copolímero de tereftalato de polietileno y tiene al menos una de las siguientes características: una densidad según la norma ISO 1183 de aproximadamente 1,35 g/cm3;
un punto de fusión según la norma ISO 3146 de aproximadamente 242 °C; y
una viscosidad intrínseca según la norma ISO 1628 que oscila entre aproximadamente 0,60 y 1,40 dL/g, o entre aproximadamente 0,82 y 0,86 dL/g.
6. El material de lámina de cualquiera de las reivindicaciones 2 a 5, en donde el tereftalato de polibutileno (PBT) tiene al menos una de las siguientes características:
una densidad según la norma ISO 1183 de aproximadamente 1,30 g/cm3;
un punto de fusión según la norma ISO 3146 de aproximadamente 223 °C;
una viscosidad intrínseca según la norma ISO 1628 de aproximadamente 1,6 dL/g; y
un índice de volumen de fusión (250 °C / 2,16 kg) según la norma ISO 1133 de aproximadamente 9,5 cc / 10 min.
7. El material de lámina de cualquiera de las reivindicaciones 2 a 6, en donde el naftalato de polietileno (PEN) tiene al menos una de las siguientes características:
una densidad según la norma ISO 1183 de aproximadamente 1,33 g/cm3;
un punto de fusión según la norma ISO 3146 de aproximadamente 265 °C;
una viscosidad intrínseca según la norma ISO 1628 de aproximadamente 0,50 a aproximadamente 0,68 dL/g; y un índice de volumen de fusión (300 °C / 1,2 kgf) según la norma ISO 1133 de 5 a 18 g / 10 min.
8. El material de lámina de cualquiera de las reivindicaciones 1 a 7, en donde al menos una de la primera capa, la segunda capa, y la tercera capa, comprende además uno o más ingredientes adicionales seleccionados del grupo que consiste en antioxidantes, agentes antiniebla, colorantes, agentes espumantes, relleno inorgánico, eliminadores de oxígeno, remolinos que comprenden el material de lámina, agentes de bloqueo de la luz ultravioleta, y combinaciones de los mismos.
9. El material de lámina de cualquiera de las reivindicaciones 1 a 8, en donde la primera capa, la segunda capa y la tercera capa están coextruidas o laminadas y en donde una relación entre el grosor de la primera capa en relación con el grosor de la segunda capa en relación con el grosor de la tercera capa oscila entre aproximadamente 1:1:1 y aproximadamente 1:18:1, o entre aproximadamente 1:1,5:1 y aproximadamente 1:3:1.
10. El material de lámina de cualquiera de las reivindicaciones 1 a 9, en donde la primera capa consiste en tereftalato de polietileno (PET); y
la tercera capa consiste en tereftalato de polietileno (PET);
en donde la primera capa, la segunda capa y la tercera capa están coextruidas y la segunda capa está dispuesta entre la primera capa y la tercera capa;
en donde la relación entre el grosor de la primera capa y el grosor de la segunda capa y el grosor de la tercera capa es de aproximadamente 1:2:1; y
en donde la lámina de material excluye los adhesivos, el alcohol vinílico de etileno, el alcohol polivinílico, el cloruro de polivinilideno, las poliamidas, las poliolefinas y los poliestirenos.
11. El material de lámina de cualquiera de las reivindicaciones 1 a 10, en donde el material de lámina tiene un grosor que oscila entre unos 7 y unos 70 milímetros (entre unos 0,1778 y unos 1,778 mm), o entre unos 14 y unos 20 milímetros (entre unos 0,3556 y unos 0,508 mm).
12. Un envase moldeado formado a partir del material de lámina de cualquiera de las reivindicaciones 1 a 11, en donde el envase moldeado tiene la forma de un vaso, una bandeja o un recipiente, está formado por termoformado o por vacío, es rígido o semirrígido, y es adecuado para el reciclaje en un flujo de reciclaje de tereftalato de polietileno.
13. El envase moldeado de la reivindicación 12, en donde el envase moldeado es transparente y excluye cualquier colorante; o el envase moldeado es translúcido y opcionalmente incluye al menos algún colorante en al menos una de la primera capa, la segunda capa y la tercera capa; o el envase moldeado es opaco e incluye al menos algún colorante en al menos una de la primera capa, la segunda capa y la tercera capa.
14. El envase moldeado de la reivindicación 12 o de la reivindicación 13, en el que el envase moldeado tiene una superficie de unos 42 cm2 y un índice de transmisión de oxígeno según la norma ISO 15105-2 de menos de 0,601 cc/kg/día, y un índice de transmisión de vapor de agua según la norma ISO 15106-2 de menos de 0,0273 g/paquete/día.
15. Un conjunto de envase para encerrar un producto, comprendiendo el conjunto de envase:
el envase moldeado de cualquiera de las reivindicaciones 12 a 14, en el que el envase moldeado está formado para tener una abertura para recibir el producto; y una lámina de cubierta, en la que la lámina de cubierta se sella de forma removible al envase moldeado sobre la abertura, encerrando así el producto dentro del conjunto de envase.
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