ITUB20151242A1 - Film barriera estensibile per il confezionamento di prodotti alimentari e suo metodo di ottenimento - Google Patents
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Description
Descrizione dell?invenzione avente per titolo:
?FILM BARRIERA ESTENSIBILE PER IL CONFEZIONAMENTO DI PRODOTTI ALIMENTARI E SUO METODO DI OTTENIMENTO?
DESCRIZIONE
La presente invenzione si riferisce ad un film estensibile con propriet? barriera ai gas, in particolare all?ossigeno, adatto al confezionamento di prodotti alimentari, il quale presenta anche elevate propriet? meccaniche quali resistenza alla punturazione, resistenza alla lacerazione, resistenza alla trazione.
Pi? in particolare, la presente invenzione si riferisce ad un tale film barriera estensibile, con una struttura multistrato asimmetrica, avente un lato esterno di polimero adesivo mentre l?altro lato esterno ? in polimero non adesivo, in cui ? previsto almeno uno strato interno in polimero avente propriet? barriera quale ad esempio EVOH.
Detto film, che deriva da una bolla estrusa ma non collassata, ? particolarmente adatto ad essere avvolto in bobina senza alcuna difficolt? di svolgimento grazie al fatto che solo uno dei lati mostra propriet? di tipo ?appiccicoso? mentre l?altro non ha alcun tipo di propriet? adesive.
Una delle soluzioni pi? diffuse nell?ambito del confezionamento dei prodotti alimentari ? l?utilizzo di film termoplastico estensibile che pu? essere usato da solo per avvolgere completamente il prodotto alimentare oppure usato in combinazione con contenitori rigidi e semirigidi.
La sua praticit? d?uso, la sua versatilit? nell 'adattarsi alle pi? varie forme, dimensioni e soprattutto alla tipologia del contenitore attorno cui ? avvolto, nonch? il basso costo della tecnica stessa di confezionamento, giustificano sicuramente la larga diffusione di questa soluzione di imballaggio.
Questi film estensibili sono solitamente dotati di una combinazione di caratteristiche quali:
- basso modulo elastico (modulo di Young) (quindi scarsa resistenza opposta dal film nella sua fase elastica, vale a dire scarsa rigidit?);
- elevato sforzo a rottura (che indica il massimo sforzo che il film pu? sostenere quando ? portato al massimo prestiro);
- elevato sforzo di snervamento (indica il limite oltre il quale il film perde le proprie caratteristiche elastiche per cui, una volta allungato, non ritorna pi? alla sua dimensione originaria);
- elevata elongazione a rottura (quindi elevata capacit? di allungarsi durante la trazione prima di arrivare a rottura).
Poich? nel confezionamento alimentare ? ormai ampliamente assodato che la conservazione dell?alimento ? tanto migliore quanto pi? si riesce a controllare l?atmosfera che circonda l?alimento stesso, ? diventata ampliamente diffusa la realizzazione di imballaggi in atmosfera modificata in cui viene creata, all?interno della confezione, una combinazione di aeriformi inerti capaci di preservare l?alimento da degradazioni ossidative dovute, per es. all?ossigeno, per far s? che il prodotto stesso mantenga integrit? e salubrit? per un tempo decisamente pi? lungo.
Anche nel caso del film estensibile si ? iniziato a realizzare pellicole che siano barriera all?ossigeno, per esempio realizzando un film co-estruso contenente EVOH.
Un film estensibile barriera ? quindi altamente desiderabile nell?arte in quanto:
- assicura una maggiore protezione dell?alimento sia in termini di shelf-life primaria (periodo di tempo nel quale un prodotto alimentare, in specifiche condizioni di confezionamento, stoccaggio e distribuzione, mantiene caratteristiche igienicosanitarie, nutrizionali e/o sensoriali accettabili dopo il confezionamento nell?imballo che lo avvia alla vendita) sia di shelf-life secondaria (periodo di tempo nel quale un prodotto alimentare, in specifiche condizioni di conservazione, mantiene caratteristiche igienico-sanitarie, nutrizionali e/o sensoriali accettabili dopo l?apertura della confezione).
Soprattutto quest?ultima merita attenzione e, conseguentemente, studio per il potenziamento delle prestazioni dell? imballaggio perch? la sua breve durata ? causa di notevole spreco di cibo nelle nostre case. In pratica, se fino ad oggi la nota pellicola trasparente utilizzata dal consumatore finale per riavvolgere cibi era considerata come una protezione valida per 24-48h (in quanto non barriera all?ossigeno) possiamo attenderci che la corrispondente versione barriera conservi l?alimento per molto pi? tempo (a patto, naturalmente che il cibo venga avvolto con cura) riducendo pertanto sprechi di cibo.
La realizzazione pratica di questa soluzione si scontra per? con la difficolt? di conciliare le caratteristiche distintive del film estensibile (vale a dire la sua elasticit?) con l?utilizzo delle tradizionali resine atte a conferire le propriet? barriera (che sono normalmente rigide e dotate di scarsa capacit? di allungamento).
Soluzioni a tale problematica possono essere l?aggiunta di componenti che aumentano l?elasticit? dell?EVOH (si veda ad esempio US2004/0052991), oppure l?utilizzo di resine maggiormente elastiche e diverse dal poco elastico EVOH, rinunciando per?, almeno in parte, alle propriet? barriera.
Tuttavia in questa domanda di brevetto le propriet? barriera sono valutate attraverso misure di valori di permeabilit? all?ossigeno determinati secondo la norma ASTM DI 434: questa norma che si basa su procedure volumetrica o barometrica, non ? un metodo accurato (si veda quanto riportato nell?articolo di Ayman Abdellatief e Bruce A. Welt, apparso per la prima volta online in Wiley Online Library relativamente alla rivista Packaging Technology and Science (2012)- e pubblicato sulla stessa nel 2013, August/September -Volume 26, Issue 5, Pages 281-288) oltre ad essere sperimentalmente difficoltoso, con misurazioni effettuate in condizioni (a 23 ?C e 0%RH) poco realistiche per i film per imballaggi alimentari, contrariamente ad altri metodi quali quello previsto da ASTM D3985 e ASTM1927 che sono pi? diffusi e sono di tipo ?coulometrico? dove le misurazioni possono essere effettuate in condizioni pi? realistiche per i film per imballaggi, ad esempio a 65%RH (Relative Humidity).
Sono stati anche proposti nell?arte film barriera per alimenti, con struttura simmetrica in quanto ottenuti dal collassamento di una bolla estrusa. Si veda ad esempio US 4,939,076. Tali film soffrono tuttavia dell? inconveniente di essere poco versatili strutturalmente poich? i due skin layer (i due strati esterni) sono sempre uguali in spessore e materiale, vista la simmetria del film, e di non essere svolgibili facilmente da bobina quando i due strati esterni contrapposti sono realizzati con un materiale adesivo e/o appiccicoso.
Di fatto, se le bobine di tali film simmetrici rimangono esposte per lungo tempo al calore, il film risulta difficile da svolgere poich? i polimeri ?appiccicosi? di una spira si sono saldati al lato della spira sottostante, come ad esempio nel caso in cui si utilizzino ?VA a contenuto di VA (vinilacetato) a partire da 10% i quali hanno una temperatura di rammollimento che, partendo da 90?C (per i copolimeri con VA<10%) possono scendere fino a 75?C (nel caso di VA di 30%): di fatto maggiore ? il contenuto di VA e minore ? la temperatura di rammollimento dell ? VA.
Scopo della presente invenzione ? quello di superare, almeno in parte, gli svantaggi della tecnica nota fornendo un film estensibile (stretch) per alimenti che sia barriera ai gas, in particolare all?ossigeno, ma anche altamente estensibile senza l?ausilio di plastificanti, altamente versatile nella struttura, facilmente svolgibile da bobina, con elevate propriet? di resistenza meccanica.
Un altro scopo ? quello di fornire un tale film che sia facile da produrre ed economico.
Questi scopi sono raggiunti dal film barriera stretch asimmetrico in accordo all?invenzione avente le caratteristiche elencate nella annessa rivendicazione indipendente 1.
Realizzazioni vantaggiose dell?invenzione appaiono dalle rivendicazioni dipendenti.
Un oggetto della presente invenzione riguarda l?utilizzo di particolari resine o polimeri barriera, come strato interno di un film estensibile asimmetrico avente un lato esterno di polimero adesivo mentre l?altro lato esterno ? in polimero non adesivo.
Tali particolari resine o polimeri barriera possono essere ad esempio EVOH, Poliammidi, co-poliammidi, ter-poliammidi, PVDC, detti polimeri non contenendo plastificanti ma potendo essere opzionalmente additivati, preferibilmente con nanocompositi o nanofiller e/o anche con componenti aventi funzioni di assorbitori di ossigeno (oxygen scavangers).
Preferibilmente tali particolari resine o polimeri barriera sono resine di etilenvinil alcool (EVOH) come definite successivamente.
Con il termine ? resine o pol?meri barriera ? qui si intende identificare quei materiali che, grazie alla loro struttura chimica, (normalmente contenente gruppi funzionali polari per la diversa elettronegativit? degli atomi costituenti il legame) sono in grado di formare legami a ponte di idrogeno generando in tal modo una sorta di rete che ostacola il passaggio di molecole anche piccole quali quelle dei gas (siano essi O2, N2, CO2, e altri).
Tale barriera pu? essere un? ?alta barriera? o una ? bassa barriera?, come definita, ad esempio, dalla Norma UNI 10534: ovviamente per l?uso previsto nella presente invenzione, come imballaggi per alimenti, ? preferibile utilizzare polimeri ad alta barriera cos? da garantire una maggiore conservazione nel tempo degli alimenti freschi.
In particolare l?oggetto della presente invenzione riguarda un film estensibile asimmetrico con propriet? barriera ai gas, in particolare un?alta barriera all?ossigeno, comprendente
un primo lato esterno costituito da uno strato di un polimero adesivo o miscela di polimeri adesivi,
un secondo lato esterno, contrapposto a detto primo lato esterno, formato da uno strato di un polimero non adesivo o miscela di polimeri non adesivi,
caratterizzato dal fatto di comprendere almeno uno strato interno di un polimero barriera, in particolare avente un?alta barriera all?ossigeno, quale ad esempio EVOH, Poliammidi, co-poliammidi, ter-poliammidi, PVDC, opzionalmente additivati con nanocompositi o nanofiller, detto strato interno barriera non contenente alcun plastificante, e
di comprendere uno o pi? strati tie-layer per legare saldamente detto primo lato esterno e detto secondo lato esterno a detto strato interno.
Pur essendo le propriet? barriera, in particolare la permeabilit? all?ossigeno (quantificata come Oxygen Transmission Rate OTR), dipendenti anche dallo spessore dello strato di polimero utilizzato e dalla percentuale di cristallinit? raggiunta durante l?estrusione, i suddetti polimeri barriera mostrano valori di OTR inferiori 10, preferibilmente inferiori a 2,5 cc/(m2 24h) misurati a 20?C e 65% RH secondo ASTM D3985 e ASTM D 1927.
Come detto in precedenza, il metodo ASTM D3985, in combinazione con la ASTM DI 927, consente di operare in condizioni pi? realistiche per un film estensibile per imballaggio alimentare, per esempio a 65%RH rispetto alle misurazioni di OTR effettuate a 23?C e 0%RH secondo le norma ASTM D1434 prevista da US 2004/0052991.
Come strato barriera ? preferito un EVOH di tipo morbido ed estensibile, con un contenuto di E (etilene) in moli inferiore al 48%, preferibilmente inferiore al 45% in moli, pi? preferibilmente compreso tra 27 e 44%.
Questo particolare tipo di EVOH preferito ? particolarmente indicato in quanto mostra inoltre valori di OTR inferiori a 2,5 cc/(m 24h) misurati a 20?C e 65% RH secondo ASTM D3985 e ASTM D 1927.
Il film coestruso in accordo alla presente invenzione deriva da una bolla coestrusa i cui lati interni non sono saldati tra loro, perch?, anche quando la bolla viene collassata, detti lati interni, dopo raffreddamento della bolla, si trovano semplicemente a contatto tra loro e sono facilmente separabili.
Detto film presenta preferibilmente anche un ? blown up ratio ? (rapporto di gonfiaggio) di almeno 1:2, preferibilmente di almeno 1:3 o anche 1:4, 1:5: il termine ? blown up ratio ? (BUR) si riferisce al rapporto numerico tra il diametro del film in bolla (nel suo punto pi? largo) e il diametro della testa di estrusione anulare da cui si origina la bolla.
Tale BUR ? un indice quindi della capacit? del film estruso in bolla di essere gonfiato senza danni, e non ? da confondere con la capacit? di sopportare lo stiro a cui pu? essere successivamente sottoposto il film dopo l?estrusione.
Poich? il BUR influenza l?orientamento delle molecole del polimero, se si lavora con un alto BUR, il film viene esteso o tirato nella direzione trasversale per raggiungere il diametro finale della bolla. Nello stesso tempo viene tirato nella direzione della macchina (MD) dal movimento del traino superiore (zona di stiro). Spingendo il film nelle due direzioni, le molecole vengono orientate in entrambe le direzioni. Ci? determina una migliore combinazione di propriet? meccaniche cosicch? i film sono tipicamente pi? resistenti.
Invece film che lavorano con bassi BUR hanno nella direzione trasversale solo un piccolo orientamento.
Ulteriori caratteristiche dell?invenzione risulteranno pi? chiare dalla descrizione dettagliata che segue, riferita ad una sua forma puramente esemplificativa, e quindi non limitativa, di realizzazione illustrata nei disegni annessi, in cui:
la figura 1 ? una vista in sezione trasversale di un film multistrato a 5 strati in accordo all?invenzione;
la figura 2 ? una vista schematica in verticale illustrante un impianto idoneo per realizzare il film di fig. 1 ;
la figura 3 ? una vista in pianta della testa anulare di estrusione;
la figura 4 ? una vista in sezione trasversale di un film multistrato con un numero di strati maggiore di 5 in accordo all?invenzione.
In figura 1 ? illustrata una prima forma di realizzazione di un film barriera stretch multistrato, in accordo all?invenzione, indicato complessivamente con il riferimento numerico 100, il quale ? formato da almeno cinque strati anche se tale numero non ? vincolante ai fini della presente invenzione.
Il film estensibile asimmetrico 100 con propriet? barriera ai gas, in particolare all?ossigeno, comprende:
- un primo lato esterno (skin layer) costituito da uno strato 1 di polimero adesivo (o miscela di polimeri adesivi),
- un secondo lato esterno (skin layer), contrapposto a detto primo lato esterno 1, formato da uno strato 5 di polimero non adesivo (o miscela di polimeri non adesivi),
- almeno uno strato interno 3 di un polimero barriera, in particolare ad alta barriera all?ossigeno, quale ad esempio EVOH di tipo morbido ed estensibile, e - uno o pi? strati di tie-layer 2, 4, per legare saldamente tra loro detti strati. I lati esterni 1 e 5 del film 100 costituiscono i cosiddetti strati ?skin? di un film multistrato.
Lo strato 1 ? uno strato adesivo costituito da uno o pi? polimeri estrudibili aventi di per s? propriet? adesive che si manifestano gi? al tatto a temperatura ambiente.
Con il termine ? propriet? adesive ? qui si intende infatti identificare quei film polimerici che al tatto presentano, anche a temperatura ambiente, una sensazione di appiccicosit?, e/o che mostrano la capacit? di incollarsi saldamente sulla superficie di un altro materiale, per effetto di una pressione, grazie alla creazione, all?interfaccia di contatto, di legami chimici tali da avere una adeguata forza di legame: tale grandezza, nel caso di film estensibili, ? misurabile, ad esempio, secondo la norma ASTM D 5458 ( Standard test method far peel cling of stretch wrap film).
Un metodo pratico per misurare le propriet? adesive di tali film polimerici pu? essere il seguente: si tratta di misurare l?adesione del film stesso a una placchetta rigida di materiale plastico (es lastrina di PMMA oppure PVC in spessore da 3 a 5 mm); il film viene fatto aderire alla placchetta attraverso una calandra capace di assicurare una pressione costante (tipicamente 3 bar) mentre il film viene fatto passare sotto il rullo della calandra; una volta ottenuto l?accoppiamento, dopo un tempo di riposo standardizzato, normalmente 15 minuti, il film viene rimosso dalla lastra trascinando un lembo dello stesso tramite dinamometro che misura la forza necessaria per rimuovere la pellicola dalla placchetta su cui ? adeso; si valuta normalmente la forza media per il deppellicolamento .
I polimeri idonei per realizzare lo strato 1 possono essere scelti tra resine polari, resine non polari ma appiccicose per bassa densit? e/o peso molecolare, poliolefine additivate di agenti tackifying o da resine tackifying tali da essere appiccicose, o loro combinazioni.
In particolare, le suddette resine dello strato 1 mostrano una Tg (temperatura di transizione vetrosa) ben al di sotto della temperatura ambiente e un punto di rammollimento (Vicat softening point) almeno leggermente inferiore ai materiali che compongono gli altri strati del film barriera stretch 100 come risulter? evidente dalla descrizione dettagliata qui di seguito riportata.
Come resine polari si possono citare, ad esempio, ?VA (copolimero etilenevinilacetato), copolimeri etilene- esteri acrilici quali ad esempio EMA (copolimero etilen-metilacrilato), EBA (copolimero etilen-butilacrilato), EEHA (copolimero etilen-2-etilesilacrilato), EEA (copolimero etilen etilacrilato), copolimeri etileneacidi acrilici quali EAA (copolimero etilene-acido acrilico) EMAA (copolimero etilene-acido metacrilico), dove il contenuto di comonomero polare (VA, MA, BA EHA, EA, AA, MAA) ? variabile, tenendo conto che quanto maggiore ? il suo contenuto, tanto maggiore sar? l?appiccicosit? risultante; terpolimeri etilene/esteri acrilici/anidride maleica, terpolimeri etilene/vinilacetato/anidride maleica, terpolimeri etilene/acido acrilico/anidride maleica, terpolimeri etilene/acido acrilico/tertbutilacrilato, ionomeri e simili, dove il contenuto di comonomeri polari (e.g. esteri acrilici, anidride maleica, vinilacetato) ? variabile, tenendo conto che quanto maggiore ? il suo contenuto, tanto maggiore sar? l?appiccicosit? risultante. Preferita come resina polare ? l?EVA o TEMA o 1???.
Come resina non polare ma appiccicosa si possono citare, ad esempio, elastomeri e plastomeri tipo poliolefine aventi generalmente una densit? uguale o inferiore a 0,910 g/cm3, quali ad esempio VLD-PE (very low density polyethylene), mVLD-PE (metallocene very low density polyethylene), elastomeri e plastomeri copolimeri propilene-etilene e simili.
Come poliolefine additivate di agenti tackifying, idonee per lo strato 1, si possono citare, ad esempio, poliolefme a densit? superiore a 0.910 g/cm , tipo LLD-PE, anche metalloceni, LD-PE, MD-PE, ma additivati con tackifier.
Come resine tackifying o ?tackifier? da additivare alle poliolefme per renderle appiccicose si possono citare ad esempio le resine idrocarboniche (alifatiche, aromatiche, e alifatiche-aromatiche) e il poliisobutilene.
Quando come strato 1 si utilizza l?EVA, ? preferibile utilizzare un ?VA in cui il contenuto in percentuale di VA ? uguale o maggiore all? 8% in peso fino ad un massimo del 70%, preferibilmente tra il 10% e il 40%, pi? preferibilmente avente un contenuto di VA maggiore del 12%.
Come strato 1 preferiti sono gli elastomeri e plastomeri tipo poliolefme aventi generalmente una densit? uguale o inferiore a 0,910 g/cm , quali ad esempio VLD-PE (very low density polyethylene), mVLD-PE (metallocene very low density polyethylene), elastomeri e plastomeri copolimeri propilene-etilene e simili.
Al di sotto dello strato esterno 1 vi ? uno strato 2 costituito da resine leganti (tie-layer), tipicamente LLD-PE o LD-PE o ?VA contenenti anidride maleica, graffata o copolimerizzata, capace di legare LLD-PE o LD-PE con l?EVOH. Dette resine possono essere le stesse impiegate per realizzare lo strato legante 4 anche se ci? non ? vincolante ai fini della presente invenzione.
Lo strato intermedio barriera 3 ? preferibilmente costituito da un EVOH del tipo sopra indicato, che ? estensibile fino ad elevati blow-up ratio senza l?impiego di plastificanti.
Di fatto il suddetto specifico EVOH consente un ?blown up ratio? di almeno 1:2, preferibilmente di almeno 1:3 o anche 1:4, 1:5, ottenuti con tecnologia tale da assicurare elevatissima barriera all'ossigeno tipica dell'EVOH pur garantendo caratteristiche meccaniche indispensabili per questo tipo di applicazione, come elasticit?, resistenza alla punturazione e alla lacerazione, elevate propriet? meccaniche.
Detto EVOH ha generalmente un contenuto di E inferiore al 48% in moli, preferibilmente inferiore al 45% in moli.
Un esempio di tale polimero ? rappresentato da Soamol SG611B.
? possibile modulare le propriet? barriera del film 100 modificando lo spessore dello strato 3 in EVOH, oppure, in alternativa e/o in aggiunta, includendo ulteriori strati barriera 3, uguali o diversi tra loro per materiale e/o spessore.
Lo strato 5, che risulta contrapposto allo strato adesivo 1, ? uno strato non adesivo n? appiccicoso costituito polimeri quali ad esempio LD-PE o LLD-PE, ottenuti con catalisi tradizionali (Ziegler Natta oppure anche con catalisi metalloceniche, single-site, e simili), oppure copolimeri quali ad esempio ?VA o EMA o EBA con un contenuto di monomero (VA, MA, BA) inferiore a 8-10% in peso, in modo da non essere appiccicosi, in particolare al tatto a temperatura ambiente.
Resta inteso che ? possibile funzionalizzare uno o entrambi gli strati esterni 1 e 5 con l?aggiunta di additivi atti a conferire al film 100 ulteriori propriet? quali ad esempio propriet? antifog, antibatteriche, antistatiche, antiUV e simili, incluse nanocariche formate da nanocompositi.
Resta inoltre inteso che nel presente film 100 possono essere previsti ulteriori strati interni barriera 3 disposti tra i due strati esterni contrapposti 1 e 5, in EVOH oppure in altri materiali quali poliammidi, copoliammidi, terpoliammidi, oppure, o in aggiunta, ulteriori N strati interni con una funzione differente dal barriera, ad esempio strati aventi la funzione di aumentare la resistenza meccanica, aumentare la capacit? di elongazione, ma anche strati aventi lo scopo di carrier di additivi quali antiUV, assorbitori di ossigeno, antibatterici, antifog, antistatici, nanocompositi (nanocariche).
Il film in accordo alfinvenzione ha la seguente combinazione di propriet?: - elevate propriet? barriera ai gas, in particolare all?ossigeno, in generale almeno valori di OTR inferiori a 10 cc/(m 24h) misurati a 20?C e 65%RH secondo ASTM D-3985 e ASTM D-1927, ma modulabili senza difficolt? in funzione dello spessore di EVOH e cristallinit? fino a raggiungere valori inferiori a 2,5 cc/(m 24h);
- elevate propriet? meccaniche quali resistenza alla punturazione, resistenza alla lacerazione, resistenza alla trazione, adatto al confezionamento di prodotti alimentari;
- elevata estensibilit?.
Il film 100 della presente invenzione deriva da una bolla estrusa non collassata, ottenuta con impianti convenzionali di estrusione in bolla, e non richiede l?aggiunta di componenti in fase solida o liquida (tipo plastificanti) per aumentare l?elasticit? dell?EVOH.
In particolare, il film 100 della presente invenzione ? ottenuto mediante soffiaggio in bolla, co-estrudendo con una testa anulare di estrusione i materiali che formano gli strati del film, ad esempio quelli da 1 a 5 come illustrati in fig. 1, dove i due strati esterni contrapposti 1 e 5 definiscono la faccia esterna e quella interna della bolla coestrusa.
In particolare, lo strato appiccicoso 1 andr? a costituire la faccia esterna della bolla coestrusa mentre lo strato non appiccicoso 5 costituir? la faccia interna.
Dopo la creazione della bolla mediante soffiaggio, la bolla stessa verr? schiacciata, tagliata ai bordi dei due lati cos? da ottenere due film sovrapposti, ciascuno destinato ad essere avvolto in una rispettiva bobina.
Con riferimento alle figure 2-3, verr? ora descritto, come esempio non limitativo, il processo per realizzare il film barriera estensibile multistrato 100 di figura 1 in accordo all?invenzione.
L?impianto di coestrusione in bolla, indicato in figura con il riferimento numerico 200, si compone di una serie di estrusori El, E2, E3, E4, E5, ciascuno alimentato con un materiale polimerico prescelto per formare il rispettivo strato da 1 a 5.
Detti estrusori vanno ad alimentare la testa anulare di estrusione 20 da cui uscir? la bolla 21 formata dai cinque strati sopradescritti: la bolla 21 viene poi convogliata verso la zona di collasso 22 in cui sono presenti opportuni mezzi (noti nell?arte) idonei a manipolare la bolla in modo da avvicinare le pareti della stessa verso una coppia di rulli motorizzati di traino 23 che vanno a sovrapporre le due pareti del film appiattendo la bolla, cos? da formare due film multistrato sovrapposti.
Lo strato non appiccicoso 5 andr? preferibilmente a formare il lato interno della bolla mentre lo strato appiccicoso 1 andr? a formare quello esterno della bolla.
Il lato interno della bolla ? realizzato di norma, come detto sopra, con un polimero non adesivo n? appiccicoso tra quelli indicati per lo strato 5 al fine di evitare che i due lati sovrapposti della bolla schiacciata si saldino tra loro, come potrebbe accadere nel caso in cui si usasse uno dei polimeri appiccicosi dello strato 1 per realizzare il lato interno della bolla.
Dopodich?, i due film sovrapposti vengono convogliati verso la zona di avvolgimento in bobina a monte della quale sono previsti mezzi di taglio (non illustrati) che hanno lo scopo di tagliare i bordi longitudinali della bolla schiacciata cos? da ottenere due film separabili tra loro ed avvolgibili, autonomamente uno dall?altro, su rispettive bobine di avvolgimento.
La zona di avvolgimento ? formata da una calandra di avvolgimento 24, la quale ? composta a sua volta da due rulli contrapposti rotanti 25 che operano lo stiro del film, e da due rispettive postazioni di avvolgimento 26, 27 per la bobinatura dei due film, formatisi una volta aperta la bolla schiacciata.
Dalla descrizione sopra riportata appare evidente che il film 100 della presente invenzione non ? ottenuto da una bolla di co-estrusione collassata, cio? da una bolla schiacciata i cui lati interni si saldano in modo da formare un unico film da sottoporre ad un unico avvolgimento in bobina.
Di fatto il presente film ? ottenuto da una bolla co-estrusa schiacciata e non collassata i cui lati interni non sono saldati tra loro.
La presente invenzione non ? limitata alle particolari forme di realizzazione precedentemente descritte e illustrate nei disegni annessi, ma ad essa possono essere apportare numerose modifiche di dettaglio, alla portata del tecnico del ramo, senza per questo fuoriuscire dall?ambito dell?invenzione stessa, come definito nelle rivendicazioni annesse.
Claims (10)
- RIVENDICAZIONI EMENDATE 1. Film estensibile asimmetrico (100) con propriet? barriera ai gas, in particolare all?ossigeno, particolarmente adatto al confezionamento e/o imballaggio di prodotti alimentari, detto film comprendente un primo lato esterno (skin layer) costituito da uno strato (1) di un polimero adesivo o miscela di polimeri adesivi, un secondo lato esterno (skin layer), contrapposto a detto primo lato esterno, formato da un strato (5) di un polimero non adesivo o miscela di polimeri non adesivi, uno o pi? strati tie-layer interni (2, 4), caratterizzato dal fatto di comprendere almeno uno strato interno (3) di un polimero barriera all?ossigeno avente un valore di OTR (Oxygen Transmission Rate) inferiore a 10 cc/(m2 24h) misurati a 20?C e 65% RH secondo ASTM D3985 e ASTM D 1927, detto polimero essendo scelto tra EVOH, Poliammidi, copoliammidi, ter-poliammidi, PVDC, detto strato interno barriera (3) non essendo additivato con uno o pi? plastificanti e potendo essere opzionalmente additivato, preferibilmente con nanocompositi o nanofiller, e/o altri componenti con funzione di assorbitori di ossigeno, detti strati tie-layer (2, 4) legando saldamente tra loro almeno i detti strati (1,3,5).
- 2. Film (100) secondo la rivendicazione 1, in cui detto strato interno (3) ? in EVOH di tipo morbido ed estensibile, con un contenuto di etilene (E) inferiore al 48% in moli.
- 3. Film (100) secondo la rivendicazione 1 o 2 in cui detto film deriva da una bolla non collassata i cui lati interni non sono saldati tra loro, detta bolla essendo ottenuta con un ?blown up ratio? (BUR) di almeno 1:2, preferibilmente di almeno 1:3 o anche 1:4, 1:5.
- 4. Film (100) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti in cui il primo strato esterno (1) adesivo ? costituito da uno o pi? polimeri estrudibili aventi di per s? propriet? adesive, preferibilmente scelti tra resine polari, resine non polari ma appiccicose per bassa densit?, poliolefine additivate di agenti tackifying o resine tackifying tali da essere appiccicosi, o loro combinazioni.
- 5. Film secondo una qualsiasi delle rivendicazioni in cui i polimeri dello strato (1) sono scelti tra - resine polari quali, ad esempio, EVA (copolimero etilene-vinilacetato), copolimeri etilene-esteri acrilici quali ad esempio EMA (copolimero etilenmetilacrilato), EBA (copolimero etilen-butilacrilato), EEHA (copolimero etilen-2-etilesilacrilato), EEA (copolimero etilen etilacrilato), copolimeri etilene-acidi acrilici quali EAA (copolimero etilene-acido acrilico), EMAA (copolimero etilene-acido metacrilico), dove il contenuto di co-monomero polare (VA, MA, BA, EHA, EA, AA, MAA) ? variabile, tenendo conto che quanto maggiore ? il suo contenuto, tanto maggiore sar? l?appiccicosit? risultante; terpolimeri etilene/esteri acrilici/anidride maleica, terpolimeri etilene/vinilacetato/anidride maleica, terpolimeri etilene/acido acrilico/anidride maleica, terpolimeri etilene/acido acrilico/tertbutilacrilato, ionomeri e simili, dove il contenuto di comonomeri polari (e.g. esteri acrilici, anidride maleica, vinilacetato) ? variabile, tenendo conto che quanto maggiore ? il suo contenuto, tanto maggiore sar? l?appiccicosit? risultante. Preferita come resina polare ? l?EVA o l?EMA o l?EAA; - resina non polare ma appiccicosa si possono citare, ad esempio, elastomeri e plastomeri tipo poliolefine aventi generalmente una densit? uguale o inferiore a 0,910 g/cm3 quali, ad esempio, VLD-PE (very low density polyethylene), mVLD-PE (metallocene very low density polyethylene), elastomeri e plastomeri copolimeri propilene-etilene e simili; - poliolefine a densit? superiore a 0.910 g/cm3 quali LLD-PE, anche metalloceni, LD-PE, MD-PE, ma additivate con tackifier come ad esempio le resine idrocarboniche (alifatiche, aromatiche, e alifatiche-aromatiche) e il poliisobutilene.
- 6. Film (100) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti in cui gli strati tie-layer (2,4), sono polimeri scelti tra LLD-PE o LD-PE o EVA contenente anidride maleica, graffata o copolimerizzata.
- 7. Film (100) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti in cui tra detti strati esterni (1,5) sono inclusi ulteriori strati barriera (3), uguali o diversi tra loro per materiale e/o spessore.
- 8. Film (100) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti in cui lo strato non appiccicoso (5) ? costituito da polimeri quali ad esempio LD-PE o LLD-PE, ottenuti con catalisi tradizionali (Ziegler-Natta oppure anche con catalisi metalloceniche, single-site, e simili), oppure da copolimeri quali ad esempio EVA o EMA o EBA con un contenuto di monomero (VA, MA, BA) inferiore a 8-10% in peso, in modo da non essere appiccicosi, in particolare al tatto a temperatura ambiente.
- 9. Film (100) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti in cui uno o entrambi gli strati esterni (1,5) contengono inoltre uno o pi? additivi atti a conferire al film (100) ulteriori propriet? quali ad esempio propriet? antifog, antibatteriche, antistatiche, antiUV e simili, incluse nanocariche formate da nanocompositi.
- 10. Film (100) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti in cui tra i due strati esterni contrapposti (1,5) sono inoltre previsti ulteriori strati interni barriera (3) in EVOH oppure in altri materiali quali poliammidi, copoliammidi, terpoliammidi; e/o ulteriori strati interni (N) aventi una funzione differente dal barriera, ad esempio strati aventi la funzione di aumentare la resistenza meccanica, aumentare la capacit? di elongazione, ma anche strati aventi lo scopo di carrier di additivi quali antiUV, assorbitori di ossigeno, antibatterici, antifog, antistatici, nanocompositi (nanocariche).
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