MX2009006817A - Material de envase para productos sensibles a oxigeno, luz visible y rayos ultravioleta. - Google Patents

Abstract

La presente investigación esta relacionada con la industria de los compuestos plásticos para el empaque que contienen alimento Iiquido, bebidas, lácteos, leche y derivados con características organolépticas, larga vida de anaquel sin refrigeración, y mas específicamente con la industria de alimentos líquidos. La ventaja de los envases de la presente investigación es que pueden ser llenados en ambientes estériles y sin contaminaciones y pueden garantizar esta condición por periodos largos sin refrigeración. Nuestro compuesto esta formado por compuestos petroquímicos mediante la mezcla de distintas resinas derivadas del etileno (polietilenos) con una relación de densidades 0.915 a 0.970 grs/cm3 y un índice de fluidez de 0.1 a 3.0 grs/10min de acuerdo con la prueba basada en la norma ASTM D1238 en color blanco con base a dióxido de titanio, dispersantes, aditivos y el color negro en base a negro de humo (negro carbón) dispersantes y aditivos.

Description

MATERIAL DE ENVASE PARA PRODUCTOS SENSIBLES A OXIGENO, LUZ VISIBLE Y RAYOS ULTRAVIOLETA CAMPO DE INVENCIÓN La presente investigación esta relacionada con la industria de los compuestos plásticos para el empaque que contienen alimento líquido, bebidas, lácteos, lecha y derivados con características organolépticas, larga vida de anaquel sin refrigeración.

ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN Se entiende como compuestos petroquímicos la mezcla de distintas resinas derivadas del etileno (polietilenos) con las siguientes características: 1. Una resina derivada del etileno con una relación de densidad de 0.940 a 0.970 grs/cm3 y un índice de fluidez de 0.1 a 3.0 grs/10 min de acuerdo con la prueba basada en la norma ASTM D1238 en una proporción de 88 al 98%. 2. Un compuesto llamado también pigmento o masterbatch for-mado por una resina base con relación de densidad de 0.910 a 0.945 grs/cm3 y un índice de fluidez de 15.0 a 35.0 grs/10 min en una proporción de 25 al 45%, un elemento llamado Dióxido de Titanio ( T i O 2 ) tipo Anatase en proporción de 45 al 55%, un elemento llamado Antioxidante tipo Pentaerythritol Tetrakis(3-(3,5-di-tert-butyl-4-Hydroxyphenyl)Propionate con fórmula química C73H 108O12 en proporción de 2.0 a 4.5%, un elemento llamado Estabilizador de proceso (Protector térmico) tipo Tris(2,4-di-tert-Butylphenyl) Phosphite con fórmula química C42H63O3P en proporción de 3.5 a 5.5%, un elemento llamado Absorbedor de Ultravioleta tipo Phenol, 5Chloro-2H-Benzotr iazole- 2- yl)-6-(1,1-dimethylethyl)-4Methyl en proporción de 3.5 a 5.5% y un elemento llamado Dispersante tipo Estearato de Zinc en proporción de 1.0 a 3.5%.

Todos estos compuestos como un solo compuesto en una propor-ción de 2.0 a 12.0%.

E¾tos compuestos ya sean como una sola resina o como la mezcla de los elementos arriba mencionados con o sin uno o más componentes.

Por otro lado la mezcla de distintas resinas derivadas del etileno (polietilenos) con las siguientes características: 1. Una resina derivada del etileno con una relación de densidad de 0.940 a 0.970 grs/cm3 y un índice de fluidez de 0.1 a 3.0 grs/10 mi'n de acuerdo con la prueba basada en la norma ASTM D1238 en una proporción de 90 al 99% 2. Un elemento llamado Negro de humo (negro carbón) en una proporción de 1 al 10%.

E^tos compuestos ya sean como una sola resina o como la mezcla de los elementos arriba mencionados con o sin uno o más componentes.

Las características del compuesto deben ser tales que permitan su procesamiento de manera consistente manteniendo las características de resistencia, rigidez y bajo peso permitiendo su adherencia a otras capas de un compuesto que tenga la misma base de resinas, bajo ciertos parámetros de temperatura.

El compuesto es generalmente fabricado de acuerdo a los productos que los contienen siendo estos los de fácil descomposición si no son guardados dentro de materiales que permitan protegerlos ante penetración rápida de oxigeno y de rayos ultravioleta o que no mantengan la ascepcia correspondiente eliminando la generación de bacterias, siendo esta el principal elemento para la descomposición de los alimentos. Igualmente la gran ventaja de este compuesto es la eliminación al máximo de odor y olor que pudiera afectar el producto a contener.

Las ventajas en la utilización de este tipo de compuestos permite el guardar productos de fácil descomposición por un periodo de más de 90 días sin refrigeración bajo el llamado aséptico y/o ambiente limpio.

Estos compuestos requieren de un control exacto en su formula que permita la fácil procesabilidad en distintos tipos de maquinaria, manteniendo la consistencia en su fluidez bajo un consistente perfil de temperaturas en el proceso, manteniendo la rigidez y sellabi-üdad en el producto final siendo estos contenedores, botellas, recipientes y/o cualquier otro tipo de empaque incluyendo películas.

Existen otros materiales que se aplican a este tipo de productos siendo únicamente resinas las cuales no mantienen su consistencia en el proceso y presentan alto grado de olor y odor en los producios finales. Además son fabricadas bajo otros principios de polimerización que son de alto costo.

En la industria actualmente se utilizan distintos materiales como son laminaciones de cartón con plástico que aseguran el manejo aséptico pero con un alto costo de operación que encarecen el producto final.

Los productos actuales son en base a celulosa igualmente re I a c i o-nando con el uso de árboles para la producción de papel, que es una industria que además de consumir árboles necesarios para preservar la ecología, genera productos contaminantes, al ser estos laminados con películas plásticas y aluminio altamente contaminante ya que no permiten la reciclabilidad y el reuso es muy li-mitado.

Esta característica de los envases de celulosa/plástico/aluminio esta siendo considerada ya en muchos países como residuo peligroso.

En nuestro caso, al ser productos 100% plásticos y 100% aprobados para la industria alimenticia son 100% reciclables, lo que man-tiene la protección al medio ambiente.

OBJETIVOS DE LA INVENCION Uno de los objetivos de la presente invención es lograr un compuesto de polietileno que pueda ser controlado en cualquier proce-so de extrusión, inyección y/o soplado, dando consistencia en su rigidez; bajo peso y sellabilidad, al igual de ser altamente ergonó-mica y organoléptico.

Otro de los objetivos es que al sellar el producto, se mantienen sus características de barrera al oxigeno y a rayos ultravioletas orotegiendo la entrada o generación de bacterias, permitiendo el llenado en un proceso aséptico y/o en un ambiente limpio.

DESCRIPCION DE LA INVENCION Después de múltiples pruebas, se pudo determinar que unas de las cualidades que debía de tener el compuesto con el cual se manufacturaran los envases son: 1) consistencia en proceso EB 2) rigidez 3) peso adecuado 4) nivel de barrera a) mínimo odor y olor Esta rigidez permitirá un fácil llenado del contenedor al no formar dobleces que entorpezcan el flujo del material hasta el fondo del contenedor. asimismo esta rigidez le permitirá conservar la forma una vez lleno, evitando que se redondee con el producto en su interior y manteniendo por lo tanto su rigidez antes y después del proceso de llenado permitiendo su acomodo en la transportación: 1) con peso: el mantener un índice de fluidez adecuado permite que la procesabilidad del compuesto sea óptima en maquinas de alta productividad. 2) Rigidez: El tener una densidad adecuada permite mantener la óptima rigidez del envase para poder llenarse en maquinas de alta velocidad. 3) La adecuada densidad en el compuesto permite mantener bajo peso en el producto, lo que beneficia en el costo al utilizar el mínimo de compuesto requerido. 4) La unión de nuestros compuestos bajo el proceso de laminación y sellado nos permite mantener un alto nivel de barrera al oxigeno y rayos ultravioleta evitando la entrada y/o generación de bacterias evitando la descomposición de los productos a contener. 5) Mínimo odor / mínimo olor. El uso de resinas adecuadas en la adecuada conformación del compuesto es importante para re-ducir al máximo el olor u odor en el producto.

Para lo anterior se encontró que el material adecuado para esto son la combinación de dos o más resinas derivadas del etileno (po-¡ i e filenos) con las siguientes características: i ; Una resina derivada del etileno con una relación de densidad de 0.940 a 0.970 grs/cm3 y un índice de fluidez de 0.1 a 3.0 grs/10 min de acuerdo con la prueba basada en la norma ASTM D1238 en una proporción de 88 al 98%. 2. Un compuesto llamado también pigmento o masterbatch fornido por una resina base con relación de densidad de 0.910 a 0.945 grs/cm3 y un índice de fluidez de 15.0 a 35.0 grs/10 min en una proporción de 25 al 45%, un elemento llamado Dióxido de Tita-nio ( T i O 2 ) tipo Anatase en proporción de 45 al 55%, un elemento llamado Antioxidante tipo Pentaerythritol Tetrakis(3-(3,5-di-tert-buty ?-4-Hydroxyphenyl) Propionate con fórmula química C73H 108O12 en proporción de 2.0 a 4.5%, un elemento llamado Estabilizador de ¡noceso (Protector térmico) tipo Tris(2,4-di-tert-Butylphenyl)Phosphite con fórmula química C 2H63O3P en proporción de 3.5 a 5.5%, un elemento llamado Absorbedor de Ultravioleta tipo Phenol,2(5Chloro-2H-Benzotriazole-2-yl)-6-(1 ,1-dimethyl-ethyl)-4Methyl en proporción de 3.5 a 5.5% y un elemento llamado Dispersante tipo Estearato de Zinc en proporción de 1.0 a 3.5%. Todos estos compuestos como un solo compuesto en una proporción de 2.0 a 12.0%.

Estos compuestos ya sean como una sola resina o como la mezcla de los elementos arriba mencionados con o sin uno o más compo-n en tes.

Por otro lado la mezcla de distintas resinas derivadas del etileno (polietilenos) con las siguientes características: 1. Una resina derivada del etileno con una relación de densidad de 0.940 a 0.970 grs/cm3 y un índice de fluidez de 0.1 a 3.0 grs/10 min de acuerdo con la prueba basada en la norma ASTM D1238 en una proporción de 90 al 99% 2. Un elemento llamado Negro de humo (negro carbón) en una proporción de 1 al 10%.

Estos compuestos ya sean como una sola resina o como la mezcla ía los elementos arriba mencionados con o sin uno o más componentes.

Las características del compuesto deben ser tales que permitan su procesamiento de manera consistente manteniendo las característi-cas de resistencia, rigidez y bajo peso permitiendo su adherencia a otras capas de un compuesto que tenga la misma base de resinas, bajo ciertos parámetros de temperatura.

Cuando el compuesto de poli etileno se emplea en combinación con otros materiales, esta combinación puede llevarse a cabo mezclando previamente las resinas y posteriormente se llevaría a cabo la extrusión y soplado. Pero también se tiene la opción de co-extruir i a s resinas para formar capas concéntricas unidas entre sí a través del paso por un cabezal de co-extrusion.

Otro proceso existente que se puede tomar en cuenta es la fabricación de una Resina de polietileno que iguale las características del compuesto desde un reactor.

Los envases fabricados con nuestros compuestos son reciclables de manera eficiente. Cuando se reciclan los envases de nuestro compuesto, las materias primas que lo forman son recuperados y utilizados de nuevo. Las partículas de Polietileno utilizadas en nuestro compuesto pueden ser reutilizadas infinitamente y se pue-den convertir en diferentes productos de plástico dentro y fuera de la industria de los alimentos.

El invento ha sido descrito suficientemente como para que una persona con conocimientos medio en la materia pueda reproducir y obtener los resultados que mencionamos en la presente invención. Sin embargo, cualquier persona hábil en el campo de la técnica que compete el presente invento puede ser capaz de hacer modificaciones no descritas en la presente solicitud, no obstante, si para ¡a aplicación de estas modificaciones en una estructura determina-da o en el proceso de manufactura del mismo, se requiere de la materia reclamada en las siguientes reivindicaciones, dichas estructuras deberán ser comprendidas dentro del alcance de la invención.

Claims (3)

R E I V I N D I C A C I O N E S Habiendo descrito suficientemente la invención, se considera como novedad y por lo tanto se reclama como propiedad lo expresado y contenido en las siguientes cláusulas reivindicatorías:

1. Material de envase para productos sensibles a oxigeno, luz visible y rayos ultravioleta caracterizado por comprender: a. Una resina derivada del etileno con una relación de densi-dad de 0.940 a 0.970 grs/cm3 y un índice de fluidez de 0.1 a 3.0 grs/10 min de acuerdo con la prueba basada en la norma ASTM D1238, en una proporción de 88 al 98%; y b. Un compuesto, llamado también pigmento o masterbatch, formado por a)una resina base con relación de densidad de 0.910 a ·.) 945 grs/cm3 y un índice de fluidez de 15.0 a 35.0 grs/10 min en una proporción de 25 al 45%; ß) Dióxido de Titanio (T1O2) tipo Ana-tase en proporción de 45 al 55% y e) Absorbedor de Ultravioleta tipo Phenol,2(5Chloro-2H-Benzotriazole-2-yl)-6-(1,1-dimethylethyl)-4 M et h y I en proporción de 3.5 a 5.5%.

2. Material de envase para productos sensibles a oxigeno, luz visible y rayos ultravioleta tal y como se reclama en la reivindicación anterior caracterizado porque el masterbatch comprende también: Y)Antioxidante tipo Pentaerythritol Tetrakis(3-(3,5-di-tert-butyl-4-Hydroxyphenyl)Propionate con fórmula química C73 H 1 oe012 en pro- porción de 2.0 a 4.5%; d ) E s t a i I i z a d o r de proceso (Protector térmico) tipo Tris(2,4-di-tert-Butilfenil)fosfito con fórmula química C42H63O3P en proporción de 3.5 a 5.5%; y un tipo 'fstearato de Zinc en proporción de 1.0 a 3.5%. Todos estos com-puestos como un solo compuesto en una proporción de 2.0 a 12.0%.

3. Material de envase para productos sensibles a oxigeno, luz visible y rayos ultravioleta, tal y como se reclama en la reivindicación 1 , caracterizado porque el masterbatch consiste en Negro de humo (negro carbón) en una proporción de 1 al 10%. R E S U M E La presente investigación esta relacionada con la industria de los compuestos plásticos para el empaque que contienen alimento li-quido, bebidas, lácteos, leche y derivados con características organolépticas, larga vida de anaquel sin refrigeración, y mas es-deíficamente con la industria de alimentos líquidos. La ventaja de los envases de la presente investigación es que pueden ser llenados en ambientes estériles y sin contaminaciones y pueden garan-tizar esta condición por periodos largos sin refrigeración. Nuestro compuesto esta formado por compuestos petroquímicos mediante la mezcla de distintas resinas derivadas del etileno (polietilenos) con una relación de densidades 0.915 a 0.970 grs/cm3 y un índice de ,\uidez de 0.1 a 3.0 grs/10min de acuerdo con la prueba basada en la norma ASTM D1238 en color blanco con base a dióxido de titanio, dispersantes, aditivos y el color negro en base a negro de humo (negro carbón) dispersantes y aditivos.