WO2015039203A1 - Método de produção de uma estrutura laminada flexível, estrutura laminada flexível assim obtida, filme de polietileno mono estirado e embalagem formada pela estrutura laminada flexível - Google Patents

Método de produção de uma estrutura laminada flexível, estrutura laminada flexível assim obtida, filme de polietileno mono estirado e embalagem formada pela estrutura laminada flexível Download PDF

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    • C08J2323/06—Polyethene

Definitions

  • the present invention relates to a method of producing a multilayer flexible laminate structure for use in miscellaneous opening-oriented packaging, in particular for food packaging, personal care and hygiene and cleaning.
  • the invention also relates to the laminate structure containing orientation of one of the layers to provide the final product (packaging) with a directed opening, which can be opened at any point chosen by the consumer or at a point defined by a perforation, without risk of loss. contents of said package in the machine direction (longitudinal to the coil).
  • the packaging industry aims to reach the directed opening system (easy opening) which aims to help the consumer gain access to the internal product, resulting in an open packaging without the loss of the internal product, or better, enabling the consumer may open his packaging at any point chosen by the consumer or from a predefined perforation as mentioned above.
  • EP 0777573 in the name of Mobil Plastics Europ Inc, which discloses a material composed of a high density polyethylene (HDPE) film, the film being exclusively composed of a single HDPE resin, a blend of HDPE or HDPE resins containing up to 10 weight percent microcrystalline wax, providing the consumer with directional opening control.
  • HDPE resin blending gives better processing characteristics in the extruder, reducing the rotation effort to extrude.
  • This application has the drawback of using additional materials (resin mixtures) which make the process more expensive and time consuming to perform, for example.
  • This application has the disadvantage of using heat-sealable film, which requires the use of other machines for processing, as well as the use of directional tape, which makes the final product more expensive.
  • the above referenced and other applications consist of laminate materials having an opening system, but which are not capable of ensuring directed opening at any time of the package for use in, for example, the food industry.
  • the object of the present invention is to develop a layered material having opening properties directed to flexible packaging by providing that the package can be opened in any longitudinal position to the sense of filling due to mono-oriented stretching of the polymer (polyethylene), with lower cost when compared to the other easy opening systems as it does not require any additional structure defined in the packaging engineering in relation to the easy opening systems or devices described in state of the art.
  • the required polyethylene layer results from the method of producing the 90 to 340 micron polyethylene film processed in a blow or cast extruder, where the resulting product will be heated and in the passage of the film there are cylinders of different diameters, but with the same speed, thus occurring a longitudinal stretch, aiming to orient the polymer chains in the longitudinal direction in a ratio of 1: 3 to 1: 6 times.
  • FIG. 2 is a detail view of its layers (bi-layer) as follows: a) 1 Bopp or Printed Polyester / 2 metallization / 3 adhesive / 4 Mono drawn polyethylene or b) 1 Mono printed polyethylene / 2 adhesive / 3 metallization / 4 Bopp or Polyester.
  • FIG. 3 is a detail view of its layers (tri-laminate) as follows: c) 1 Printed Bopp or Polyester / 2 Adhesive / 3 Mono Drawn Polyethylene / 4 Adhesive / 5 Metallization / 6 Bopp or d) 1 Bopp or Printed Polyester 12 adhesive / 3 metallization / 4 Bopp / 5 adhesive / 6 Mono drawn polyethylene.
  • Figure 4 is a view of the package being opened.
  • the laminated flexible structure object of the present invention is formed from the presence of a layer of Bopp or Polyester laminated with a mono-stretched polyethylene film and laminated with a metallised Bopp film (fig. 3).
  • the laminate structure is comprised of a Bopp or Polyester layer, a second layer of mono-drawn Polyethylene and a third layer of a metallised Bopp film.
  • only one layer of metallised Bopp is used, and laminated with a printed mono stretched polyethylene film.
  • These layers are laminated by conventional processes such as: with adhesives, which may be with or without solvents, mono- or bi-component and / or via extrusion-coating, resulting in a flexible laminated packaging coil. usable in automatic or non-automatic filling equipment.
  • the temperatures used in the extrusion-coating process are of the conventional type, and the polymer used is Polyethylene itself.
  • the bobbins are cut and refined according to the defined cutting plan of the final product.
  • the required polyethylene layer is the result of the production method of 90 to 340 micron polyethylene film processed in blow or cast extruder, where the resulting product will be heated and in the passage of the film there are cylinders of different diameters but with the same velocity, thus occurring a longitudinal stretching, aiming to orient the polymeric chains in the longitudinal direction in a ratio of 1: 3 to 1: 6 times.
  • a 90 to 340 micron polyethylene film is produced in blow or cast extruder. After this process, this film is stretched longitudinally, which varies depending on the degree. desired tear ratio in a ratio of 1: 3 to 1: 6 times (Ex. 200u lengthwise stretched film 5 times becomes 40u).
  • This film is laminated with one or more layers of printed or metallised Bopp or Polyester, forming a flexible laminated structure with the easy-open feature.

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Abstract

O presente pedido de patente se refere a um produto laminado em camadas, constituído por duas ou mais camadas, proporcionando que a embalagem possa ser aberta em qualquer posição longitudinal ao sentido de envase escolhido pelo consumidor, característica esta para o uso em embalagens de produtos em geral.

Description

Método de produção de uma estrutura laminada flexível, estrutura laminada flexível assim obtida, filme de polietileno mono estirado e embalagem formada pela estrutura laminada flexível.
A presente invenção refere-se a um método de produção de uma estrutura laminada flexível multicamadas para a utilização em embalagens diversas, com abertura direcionada, em especial, para embalagens de alimentos, cuidados pessoais e higiene e limpeza. A invenção refere-se também a estrutura laminada contendo orientação de uma das camadas para proporcionar ao produto final (embalagem) abertura direcionada, podendo esta ser aberta em qualquer ponto escolhido pelo consumidor ou em um ponto definido por um picote, sem risco de perda do conteúdo da dita embalagem, no sentido de máquina (longitudinal em relação à bobina).
Estado da Técnica
O mercado de embalagens flexíveis sofreu inúmeras transformações desde sua criação para suprir necessidades em constantes mutações e que se movem em função de alterações sociais e culturais em todo o mundo.
Estas modificações começaram a surgir devido à necessidade de se conservar os produtos alimentícios por mais tempo, muitas vezes sem refrigeração, transportados por grandes distâncias. A nova estrutura familiar, onde a mulher saiu para trabalhar fora de casa; o aparecimento de uma parcela enorme de pessoas que moram sozinhas; a população mundial que está ficando com um número de idosos cada vez maior; as crianças que hoje tem um maior poder de decisão na hora da compra; os grupos étnicos influenciando cada vez mais os desenvolvimentos de novos produtos conforme suas necessidades.
Todos estes fatores fizeram com que as indústrias de transformação de embalagens flexíveis multicamadas desenvolvessem estruturas mais complexas, com menor peso, ergonomia mais adequada, sistemas de abertura fácil, refechamentos, entre outros adventos. Todos estes desenvolvimentos tinham como objetivo satisfazer as necessidades dos consumidores e, cada vez mais a indústria de embalagem tenta alcançar os anseios de seus consumidores melhorando o uso das embalagens. Uma das formas que se identifica como um obstáculo para a boa aceitação das embalagens é sistema de abertura que possibilita o acesso ao produto interno sem que a embalagem fique totalmente inutilizável e ocorra desperdício de produto.
Para solucionar os problemas de abertura sem resultar na inutilização das embalagens flexíveis proporcionando ainda a possibilidade da embalagem ser aberta em qualquer ponto escolhido pelo consumidor no sentido longitudinal a bobina, a indústria de embalagens objetiva alcançar o sistema de abertura direcionada (abertura fácil), que visa auxiliar o consumidor a conseguir acesso ao produto interno, resultando em uma embalagem aberta sem a perda do produto interno, ou melhor, possibilitando que o consumidor possa abrir sua embalagem em qualquer ponto escolhido pelo consumidor ou a partir de um picote pré definido como mencionado anteriormente.
Desta forma, foram feitos alguns pedidos de patente no sentido de proporcionar embalagens com sistemas de abertura fácil.
Um exemplo disso é o pedido de patente EP 0777573, em nome dé Mobil Plastics Europ Inc que apresenta um material composto por uma película de polietileno de alta densidade (PEAD), sendo que a película pode ser composta exclusivamente por uma única resina de HDPE, uma mistura de resinas de HDPE, ou de HDPE contendo até 10 por cento em peso de cera microcristalina, fornecendo ao consumidor o controle direcional de abertura. A mistura de resinas HDPE dá melhores características de processamento na extrusora, reduzindo o esforço de rotação para extrusar.
Este pedido tem o inconveniente de utilizar materiais adicionais (misturas de resinas) que encarecem o processo e o tornam mais demorado para ser executado, por exemplo.
Outro exemplo é o pedido de patente EP 2598326, em nome de Toray Plastics America Inc, que se refere a um filme termosselável com excelentes características de vedação, incluindo fita direcional para fácil abertura, sem o uso de esquemas mecânicos ou a laser de perfuração ou rugosidades na superfície e / ou métodos de pontuação são utilizados.
Este pedido tem o inconveniente de utilizar filme termosselável, que requer o uso de outras máquinas para seu processamento, assim como o uso da fita direcional, que encarece o produto final.
Outra forma de embalagem com abertura direcionável está descrita no pedido EP 1243523, em nome de Amcor Flexibles, onde define uma embalagem multilaminada que entre as laminas encontra-se uma substância adesiva interposta entre elas, sendo que para que haja o direcionamento da abertura, é realizado um tratamento mecânico de enfraquecimento na primeira lamina compreendendo uma série de perfurações através da mesma (pré corte a laser). Somente com a combinação da substância adesiva, e pré enfraquecimento da lamina exterior é que será possível a abertura da embalagem, resultando em um processo de fabricação mais custoso e demorado.
Como se pode observar, os pedidos acima referenciados e outros são constituídos por materiais laminados, com sistema de abertura, mas que não são capazes de garantir a abertura direcionada em qualquer altura da embalagem para seu uso, por exemplo, na indústria alimentícia.
Resumo da Invenção
O objetivo da presente invenção é o de desenvolver um material em camadas, com propriedades de abertura direcionada para embalagens flexíveis proporcionando que a embalagem possa ser aberta em qualquer posição longitudinal ao sentido de envase devido ao estiramento mono orientado do polímero (polietileno), com custo inferior quando comparado com os outros sistemas de abertura fácil por não necessitar de nenhuma estrutura adicional, definidas na engenharia da embalagem em relação aos sistemas ou dispositivos de abertura fácil descritos no estado da técnica.
Estes objetivos são alcançados por meio de uma estrutura em camadas, constituída por uma camada de polietileno e uma ou mais camadas de poliéster (Pet) ou polipropileno (PP) ou polipropileno bi orientado (Bopp), impressas ou não.
Mais especificamente, a camada de polietileno necessária é resultante do método de produção do filme de polietileno com 90 a 340 micra processado em extrusora do tipo blow ou cast, onde o produto resultante sofrerá um aquecimento e na passagem do filme existem cilindros de diâmetros diferentes, mas com mesma velocidade, ocorrendo desta forma um estiramento longitudinal, objetivando orientar as cadeias poliméricas no sentido longitudinal em uma proporção de 1 :3 a 1 :6 vezes.
Breve Descrição dos Desenhos
A presente invenção será melhor compreendida à luz das figuras em anexo, dadas a título meramente exemplificativo, mas não limitativo, nas quais
- Figura 1 é vista em sua forma no ponto de venda
- Figura 2 é uma vista em detalhe suas camadas (bi camada) sendo: a) 1 Bopp ou Poliéster impresso/ 2 metalização/3 adesivo/4 Polietileno mono estirado ou b) 1 Polietileno mono estirado impresso/ 2 adesivo/3 metalização/4 Bopp ou Poliéster.
- Figura 3 é uma vista em detalhe de suas camadas (tri laminado) sendo: c) 1 Bopp impresso ou Poliéster/2 adesivo/3 Polietileno mono estirado/4 adesivo/5 metalização/6 Bopp ou d) 1 Bopp ou Poliéster impresso 12 adesivo/3 metalização/4 Bopp/5 adesivo/6 Polietileno mono estirado.
- Figura 4 é uma vista da embalagem sendo aberta.
Descrição de uma Realização Preferencial da Invenção
Conforme pode ser observado através das figuras, a estrutura flexível laminada objeto da presente invenção, é constituída a partir da presença de uma camada de Bopp ou Poliéster, laminada com um filme de Polietileno mono estirado e laminado com um filme de Bopp metalizado (fig. 3).
Preferencialmente, a estrutura laminada é constituída por uma camada de Bopp ou Poliéster, uma segunda camada de Polietileno mono estirado e uma terceira camada de um filme de Bopp metalizado.
Em outra configuração alternativa, é utilizada apenas uma camada de Bopp metalizado, e laminada com um filme de Polietileno mono estirado impresso.
Estas camadas são laminadas por processos convencionais tais como: com adesivos, que podem ser com ou sem solventes, mono ou bi componentes e/ou via extrusion-coating, resultando numa bobina de embalagem laminada flexível utilizável em equipamentos de envase automáticos ou não.
As temperaturas utilizadas no processo via extrusion-coating são do tipo convencional, sendo que o polímero utilizado é o próprio Polietileno.
Para a confecção do laminado multicamadas, é realizada a impressão em um equipamento de Rotogravura ou Flexografia ou com sistema de impressão híbrido (Ex. offset com flexografia), um filme de Bopp ou Poliéster transparente em reversão ou na frente com reserva de ponto de selagem depois é laminado o produto resultante com um filme de Polietileno mono estirado, (extrusar o filme de Polietileno em um equipamento blow ou cast com Θ0 a 340 micra, dependendo da estrutura e grau de rasgo, e levar a um equipamento de estiro onde este filme de Polietileno ira ser processado a quente sendo o puxador da máquina com velocidade de 3 a 6 vezes maior que o desbobinador), em uma laminadora com ou sem solvente ou via coating, na última operação, laminar esta estrutura de Bopp ou Poliéster impresso e laminado com o filme de Polietileno mono estirado com um filme de Bopp metalizado em uma laminadora com ou sem solvente ou coating.
Após as operações de impressão e laminação cortam-se e refilam-se as bobinas conforme plano de corte definido do produto final.
Especificamente a camada de polietileno necessária é resultante do método de produção do filme de polietileno com 90 a 340 micra processado em extrusora do tipo blow ou cast, onde o produto resultante sofrerá um aquecimento e na passagem do filme existem cilindros de diâmetros diferentes mas com mesma velocidade, ocorrendo desta forma um estiramento longitudinal, objetivando orientar as cadeias poliméricas no sentido longitudinal em uma proporção de 1 :3 a 1:6 vezes.
A seguir é apresentado um dos exemplos de estruturas em camadas conforme o objeto da presente invenção.
Exemplo
Para solucionar/facilitar a abertura para o consumo de produtos contidos em embalagens flexíveis, é produzido um filme de polietileno com 90 a 340 micra em extrusora blow ou cast, após este processo, estira-se este filme no sentido longitudinal que varia dependendo do grau de rasgo desejado, em uma proporção de 1 :3 a 1 :6 vezes (Ex. filme de 200u estirado longitudinalmente 5 vezes passa a ter 40u).
Este filme é laminado com uma ou mais camadas de Bopp ou Poliéster impressas ou metalizadas, formando uma estrutura flexível laminada com a característica de abertura fácil.
Qualquer outra embalagem flexível laminada com duas ou mais camadas sem este filme mono estirado não possui esta característica.

Claims

Reivindicações
1. Método de produção de uma estrutura laminada flexível contendo a impressão de um dos filmes em um equipamento de Rotogravura ou Flexografia ou com sistema de impressão híbrido, um filme de Bopp ou Poliéster transparente em reversão ou na frente com reserva de ponto de selagem, caracterizado pelo fato de que o produto resultante é laminado com um filme de Polietileno mono estirado, resultante do estiramento do filme de Polietileno de 90 a 340 micra em extrusora, no sentido longitudinal numa proporção de 1 :3 a 1 :6 vezes, dependendo da estrutura e grau de rasgo, levando o produto resultante a um equipamento de estiro onde este filme de Polietileno é processado a quente sendo o puxador da máquina com velocidade de 3 a 6 vezes maior que o desbobinador, laminar esta estrutura de Bopp ou Poliéster, impresso ou não, e laminado com o filme de Polietileno mono estirado com um filme de Bopp metalizado em uma laminadora com ou sem solvente ou via coating, sendo que após a impressão e laminação da estrutura laminada flexível, cortam-se e refilam-se as bobinas conforme plano de corte definido do produto final.
2. Estrutura laminada flexível obtida pelo método da reivindicação 1 , formada por uma ou mais camadas de poliéster ou polipropileno ou polipropileno bi orientado, impressos ou não, caracterizada por conter uma camada formada pelo filme de polietileno de 90 a 340 micra estirado no sentido longitudinal orientando as cadeias poliméricas em uma proporção de 1 :3 a 1 :6 vezes.
3. Filme de Polietileno mono estirado, caracterizado pelo fato do filme de Polietileno com 90 a 340 micra ser processado em extrusora, que sofre aquecimento com a passagem do filme por cilindros de diâmetros diferentes, mas com mesma velocidade, ocorrendo desta forma um estiramento longitudinal numa proporção de 1 :3 a 1 :6 vezes, de acordo com a estrutura e grau de rasgo.
4. Embalagem formada pela estrutura laminada flexível descrita na reivindicação 2 caracterizada pelo fato de conter uma estrutura em camadas, constituída por uma camada de polietileno e uma ou mais camadas de poliéster ou polipropileno ou polipropileno bi orientado (Bopp), impressas ou não, sendo que filme de Polietileno com 90 a 340 micra é processado em extrusora, que sofre aquecimento com a passagem do filme por cilindros de diâmetros diferentes, mas com mesma velocidade, ocorrendo o estiramento longitudinal numa proporção de 1 :3 a 1 :6 vezes, de acordo com a estrutura e grau de rasgo.
PCT/BR2014/000339 2013-09-20 2014-09-18 Método de produção de uma estrutura laminada flexível, estrutura laminada flexível assim obtida, filme de polietileno mono estirado e embalagem formada pela estrutura laminada flexível WO2015039203A1 (pt)

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