MX2013001600A - Lamina de varias capas y metodo de la misma. - Google Patents

Lamina de varias capas y metodo de la misma.

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Abstract

La presente invención provee una lámina de varias capas que comprende un alcohol polivinílico (PVOH) capa sólo como una capa de barrera de oxígeno: la lámina de múltiples capas comprende una capa exterior y una capa interior en donde se intercala la capa de alcohol polivinílico (PVOH); la presente invención provee también un método no contaminante para fabricar una lámina de varias capas que comprende preparar una emulsión acuosa del alcohol polivinílico y aplicar sobre la lámina exterior y secar la misma a aproximadamente 100-120°C; se puede reaprovechar esta lámina de varias capas muy eficientemente, ya que el porcentaje de polietileno es mayor al 90%.

Description

LÁMINA DE VARIAS CAPAS Y MÉTODO DE LA MISMA CAMPO DE LA INVENCIÓN La presente invención se refiere a una lámina de varias capas y particularmente a una lámina estratificada de varias capas que se utiliza para preservar productos de la categoría de los alimentos y a un procedimiento de la misma.
ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN Se utilizan las láminas de varias capas para fabricar tubo asi como bolsas para productos de pasta, crema, gel y polvo que son sensibles a la humedad y al oxígeno.
Generalmente, una lámina estratificada de varias capas comprende una capa termoplástica exterior, una capa de barrera y capa termoplástica interior.
Tradicionalmente, se utiliza una hoja metálica tal como papel de aluminio como capa de barrera.
Sin embargo, una capa de barrera de hoja metálica con menor calibre (inferior a 20 mieras) tiene más número de hoyos de alfiler que causan una deficiente barrera de gas. Además, la hoja metálica es susceptible de agrietamientos por flexión que causan el deterioro adicional de las propiedades de barrera.
Actualmente, se utilizan los polímeros tereftalato de polietileno (poliéster), poliamida (PA), alcohol etilenvinílico (EVOH) como capas de barrera. Sin embargo, una capa de barrera de tereftalato de polietileno (poliéster), poliamida (PA) es adecuada solamente para la aplicación del medio de barrera (más de 10 cm3/m2). Además, aunque el EVOH es una buena barrera, se necesita un grosor mínimo (10 mieras o más) para lograr una barrera de gas efectiva.
Además, una mayor desventaja común de las láminas de varias capas actualmente disponibles está en el reprocesamiento y reciclaje, ya que estas láminas de varias capas están hechas de polímeros distintos y polímero con hoja metálica.
BREVE DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN Por consiguiente hay una necesidad de una lámina de varias capas que sea favorable al medio ambiente y reciclable y de un método para producir dicha lámina de varias capas.
En una modalidad, la presente invención provee una lámina de varias capas, que comprende una capa exterior de polímero termoplástico, una capa de barrera de oxígeno y una capa interior de polímero termoplástico, en donde se aplica una capa de alcohol polivinílico (PVOH) como la capa de barrera de oxigeno sólo para permitir sustancialmente más del 90% de reaprovechamiento del polímero termoplástico de la lámina de varias capas.
En otra modalidad, la presente invención provee un método para fabricar una lámina de varias capas que comprende los pasos de aplicar un alcohol polivinílico como barrera de oxígeno sólo sobre la capa termoplástica exterior, extrudiendo una capa de estratificación sobre la capa de alcohol ' polivinílico y coextrudiendo una capa sellante de polímero termoplástico.
La lámina de varias capas de la presente invención es favorable al medio ambiente y tiene una tasa de transmisión del vapor de agua (WVTR) menor a uno (<1.0/m2/24 h/38°C/100%rh) y la tasa de transmisión de oxígeno (OTR) es menor a uno (<1.0/m2/24 h/23°C/0%rh).
BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS Se describirán ahora las varias modalidades de la presente invención con referencia a los dibujos adjuntos, que están dados a manera de ejemplo y no se deben considerar como limitativos de ninguna manera. Los dibujos adjuntos están concebidos para hacer la invención más fácil de entender, en los cuales: La figura 1 muestra una lámina de varias capas que tiene una sola película de cada capa de acuerdo con la presente invención; y Las figuras 2 y 3 muestran una lámina de varias capas de acuerdo con la presente invención que tiene capas interiores y exteriores que comprenden más de una capa de película.
DESCRIPCIÓN DETALLADA DE LA INVENCIÓN La presente invención provee en general una lámina de varias capas que comprende un alcohol polivinilico (PVOH) capa sólo corno una capa de barrera de oxígeno. La lámina de múltiples capas comprende una capa exterior y una capa interior en donde se intercala la capa de alcohol polivinilico (PVOH).
La presente invención provee también un método para fabricar una lámina de varias capas que comprende preparar emulsión acuosa del alcohol polivinilico y aplicar sobre la lámina exterior y secar la misma a aproximadamente 100-120°C. Después de la aplicación del alcohol polivinilico sobre la capa termoplástica exterior, una capa de estratificación es extrudida sobre la capa de alcohol polivinilico lo cual es seguido por la coextrusión de una capa sellante. Se puede aplicar la capa sellante con capa de polivinilo antes de coextrudir sobre la capa de estratificación.
De acuerdo con la presente invención, emulsión acuosa del alcohol polivinilico (PVOH) se elabora con una formulación a base de agua. La formulación a base de agua del alcohol polivinilico (PVOH) es bien conocida en la técnica y la entenderán los expertos en la técnica.
De acuerdo con la presente invención, la capa exterior de la capa termoplástica es una capa termoplástica conocida, tal como polietileno de baja densidad (LDPE), polietileno de densidad media (MDPE), polietileno de alta densidad (HDPE), polietileno lineal de baja densidad (LLDPE), mezcla de polietileno de alta densidad y lineal de baja densidad (HDPE + LLDPE), mezcla de polietileno lineal de baja densidad y de baja densidad (LLDPE + LDPE).
De acuerdo con la presente invención, la capa interior comprende una capa de extrusión/revestimiento/estratificación (a la cual se hace referencia en lo sucesivo como 'capa de estratificación') y una capa sellante.
De acuerdo con la presente invención, se selecciona la capa de estratificación de una familia de polímeros con mayor índice de masa fundida (MFI), tal como polietileno de baja densidad, copolimero acrilico de polietileno y polímeros injertados de anhídrido maleico. La necesidad de aplicación de capa de estratificación es bien conocida en la técnica y será entendida por los expertos en la técnica.
De acuerdo con la presente invención, el polímero sellante es una capa de polietileno seleccionado de un grupo de polietileno de baja densidad (LDPE), polietileno de densidad media (MDPE), polietileno de alta densidad (HDPE), polietileno lineal de baja densidad (LLDPE), mezcla de polietileno de alta densidad y lineal de baja densidad (HDPE + LLDPE), mezcla de polietileno lineal de baja densidad y de baja densidad (LLDPE + LDPE).
De acuerdo con la presente invención, no se requiere tiempo de cura para la lámina estratificada y está lista para la operación secundaria inmediatamente después del procedimiento de laminación.
De acuerdo con la presente invención, el grosor de la lámina de varias capas de la presente invención que comprende una individual o única de cada película puede tener un mínimo de 25 mieras y el peso en seco de la capa de revestimiento (c) de alcohol polivinílico de peso (PVOH) puede ser de 0.5 a 2.0 gramos por m2.
La lámina de varias capas de la presente invención tiene una tasa de transmisión del vapor de agua (WVTR) menor a uno (<1.0/m2/2 h/38°C/100%rh) y la tasa de transmisión de oxigeno (OTR) es menor a uno (<1.0/m2/24 h/23°C/0%rh).
De acuerdo con la presente invención, se puede formar una combinación variada de la lámina de varías capas de acuerdo con lo requerido.
Se muestra en la figura 1 un ejemplo de la película que tiene una solo película de cada capa. La lámina consiste en una capa de película (a) revestida con imprimador de alcohol polivinílico con base de agua (PVOH) (c), una extrusión revestida y laminada (d) con película sellante (b). Las capas de película (a), (b) y (d) son por igual de la familia de los polietilenos termoplásticos. La estructura de varias capas así producida tiene una configuración de capas (a-c-d-b).
Se muestra en la figura 2 otro ejemplo de la lámina de varias capas de acuerdo con la presente invención, en que se ha elaborado la película exterior y la película sellante con combinación de tres (3) capas, es decir (a-e-a) y (b-f-b). La introducción de la película de tres capas a ambos lados del revestimiento de alcohol polivinílico (PVOH) aumenta aún más las propiedades de barrera de humedad y de gas de la lámina. La estructura de varias capas así producida tiene una configuración de capas a-e-a-c-b-f-b. La construcción de la lámina de varias capas que se muestra en la figura 2 se puede construir mediante tecnología de coextrusión de varias capas que tiene película exterior y sellante y relación de capa a partir e 1 :1 : 1 hasta 1 :8:1.
Se muestra en la figura 3 otro ejemplo de la lámina de varias capas película, en donde la película exterior y la película sellante comprenden ina combinación de tres (3) capas, es decir (a-e-a) y (b-f-b). Se aplica una primera capa de revestimiento de alcohol polivinílico sobre la capa (c) y se aplica un segundo revestimiento de alcohol polivinílico (PVOH) sobre la capa (g) sobre la película sellante. Dos capas del revestimiento de alcohol polivinílico (PVOH) (c) y (g) aumenta aún más las propiedades de barrera de humedad y de gas de la lámina mixta. La estructura de varias capas así producida tiene la configuración de capas (a-e-a-c-d-g-b-f-b).
La construcción de varias capas de la lámina que se muestra en la figura 3 se puede construir con una permutación y una combinación de película exterior de una sola capa y una película sellante (a), (b) o película de varias capas (a-e-a) y (b-f-b), dos (2) capas del revestimiento de alcohol polivinílico (PVOH) (c) y (g), ya sea capa revestida por extrusión única o revestida en tándem (d).
De acuerdo con la presente invención se puede fabricar una lámina de varias capas que tiene el grosor 50 a 500 mieras, en donde el grosor de la capa exterior y el grosor de la capa sellante puede variar de 40-225 mieras y el grosor de la capa revestida por extrusión puede estar entre 0.5-50 mieras.
Una lámina de varias capas de la presente invención asi fabricada exhibe excelente barrera de humedad y gas. Esto ayuda a mantener el producto empacado fresco durante más tiempo. Además, se puede reaprovechar la lámina muy eficientemente, ya que el porcentaje de polietileno es mayor al 90%. Además, la presente invención elimina completamente el uso de EVOH y otras capas de barrera de oxígeno para hacer la lámina de varias capas. Además, la capa de barrera de oxígeno es alcohol polivinílico que es una sustancia química de la categoría de los alimentos y la lámina es segura para almacenar los materiales alimenticios. Otro atributo de la lámina de barrera de varias capas revestida por extrusión es que el método entero de fabricación es sin solventes. Por lo tanto, el método puede ser considerado no contaminante.
Se puede entender mejor la presente invención con la ayuda del siguiente ejemplo descriptivo e ilustrativo: Se producen varias películas de políetileno (PE) con la mezcla de LDPE/LLPE/MDPE/HDPE de 40-200 mieras es producido, utilizando una máquina de película soplada por coextrusión de capa única o de varias capas con anchura de película de 0.6-2.2 m. Se revisten luego estas películas con material de revestimiento de barrera de alcohol polivinílico como material de recubrimiento de barrera a razón de 0.5-2.0 g/m2 de peso en seco. Las películas asi revestidas se secan luego en horno y se toman para un procedimiento adicional de laminación por extrusión. Se estratifica luego la capa única asi revestida de las películas de PE con otra película de polietileho para producir una película de varias capas de acuerdo con la presente invención. Toda la lámina de varias capas comprende más de 90% de polietíleno que se puede recuperar utilizando la tecnología de recuperación. Se explica a continuación una configuración típica con la ayuda de la figura 3 como explicación: Se hace referencia a los sustantivos capa interior y exterior en la descripción con propósitos de comprensión y en ningún lugar limita la invención. El procedimiento de extrusión, el procedimiento de coextrusión y el procedimiento de aplicación de la capa de emulsión sobre una capa son bien conocidos en la técnica y serán entendidos por los expertos en la técnica y, por consiguiente, no requieren ser descritos con detalle. Aunque se ha descrito la presente invención con respecto a ciertas modalidades preferidas, será evidente para los expertos en la técnica que se pueden realizar diversos cambios y modificaciones sin alejarse del alcance de la invención que está definida en las siguientes reivindicaciones.

Claims (10)

NOVEDAD DE LA INVENCIÓN REIVINDICACIONES
1 - Una lámina de varias capas, que comprende una capa exterior de polímero termoplástico, una capa de barrera de oxigeno y una capa interior de polímero termoplástico, en donde las capas termoplásticas están hechas de una o de varias capas de polietileno solamente y la capa de barrera de oxígeno está hecha de una capa de alcohol polivinílico (PVOH) solamente para permitir sustancialmente más del 90% de reaprovechamiento del polietileno.
2 - La lámina de varias capas de conformidad con la reivindicación 1 , caracterizada además porque la lámina de varias capas no contiene alcohol etilenvinílico.
3 - La lámina de varias capas de conformidad con la reivindicación 1 , caracterizada además porque el peso en seco del PVOH es de 0.5 a 2.0 g/m2
4 - La lámina de varias capas de conformidad con la reivindicación 1 , caracterizada además porque se ha seleccionado el polietileno del grupo que consiste en polietileno de baja densidad (LDPE), polietileno de densidad media (MDPE), polietileno de alta densidad (HDPE), polietileno lineal de baja densidad (LLDPE), mezcla de polietileno de alta densidad y lineal de baja densidad (HDPE + LLDPE), mezcla de polietileno lineal de baja densidad y de baja densidad (LLDPE + LDPE).
5 - La lámina de varias capas de conformidad con la reivindicación 1 , caracterizada además porque la capa interior comprende una capa de extrusión o revestimiento o estratificación, y una capa sellante.
6 - La lámina de varias capas de conformidad con la reivindicación 5, caracterizada además porque dicha capa de extrusión o revestimiento o estratificación puede ser una sola capa o varias capas de un polímero seleccionado de un grupo que consiste en un polímero con mayor índice de masa fundida (MFI) inclusive polietileno de baja densidad, copolímero acrílico de polietileno y de polímeros injertados de anhídrido maleico.
7 - La lámina de varias capas de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 1 -6, caracterizada además porque el grosor de la lámina de varias capas puede tener un mínimo de 50 mieras.
8- La lámina de varias capas de conformidad con las reivindicaciones precedentes 1 -6, caracterizada además porque el grosor preferible de la capa exterior y de la capa sellante puede variar de 40-225 mieras y el grosor preferible de capa revestida por extrusión puede estar entre 0.5-50 mieras.
9- Un método para fabricar una lámina de varias capas, que comprende los pasos de proveer una capa termoplástica exterior; aplicar un alcohol polivinílico como barrera de oxígeno solamente sobre la capa termoplástica exterior; extrudir una capa de estratificación sobre la capa de alcohol polivinílico; y coextrudir una capa sellante de polímero termoplástico sobre la capa de estratificación, en donde las capas termoplásticas están hechas de una o de varias capas de polietileno solamente y la capa de barrera de oxigeno está hecha de una capa de alcohol polivinílico (PVOH) solamente para permitir sustancialmente más del 90% de reaprovechamiento del polietileno.
10. - El método de conformidad con la reivindicación 9, caracterizado además porque se puede aplicar un alcohol polivinílico sobre la capa sellante del termoplástico antes de coextrudir sobre la capa de estratificación. 1 1. - El método de conformidad con la reivindicación 9 o 10, caracterizado además porque el paso de aplicar el alcohol polivinílico sobre la capa termoplástica exterior incluye el paso de preparar una emulsión acuosa por polimerización de un alcohol vinílico monomérico; aplicar la capa de alcohol polivinílico sobre la capa termoplástica exterior o sellante y secar la capa a aproximadamente 100-120°C. 12. - El método de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 9-1 1 , caracterizado además porque el peso en seco del alcohol polivinílico es de 0.5 a 2 g/m2. 13. - El método de conformidad con la reivindicación 9, caracterizado además porque se ha seleccionado el polietileno del grupo que consiste en polietileno de baja densidad (LDPE), polietileno de densidad media (MDPE), polietileno de alta densidad (HDPE), polietileno lineal de baja densidad (LLDPE), mezcla de polietileno de alta densidad y lineal de baja densidad (HDPE + LLDPE), mezcla de polietileno lineal de baja densidad y de baja densidad (LLDPE + LDPE). 14.- El método de conformidad con la reivindicación 9, caracterizado además porque dicha capa de estratificación puede ser una sola capa o varias capas de un polímero seleccionado de un grupo que consiste en un polímero con mayor índice de masa fundida (MFI) inclusive polietileno de baja densidad, copolímero acrílicode polietileno y de polímeros injertados de anhídrido maleico.
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