JUNTAS DE ESTANQUIDAD DE MATERIAL MULTICAPA PARA UN SISTEMA PARA TAPAR, PARTICULARMENTE PARA UN TAPÓN DE CÁPSULA.
Junta de estanquidad (1, 1', 1'') de un material multicapa (2) destinado a utilizarse en un sistema para tapar (4) recipientes diseñados para contener un producto alimentario,
siendo dicho recipiente típicamente una botella destinada a contener una bebida alcohólica y siendo dicho sistema para tapar típicamente un tapón de cápsula (1), con una capa C apta para soportar una compresión axial elástica, y una capa B que actúa como barrera contra el oxígeno, en la cual: a) la capa B forma o comprende un depósito de material inorgánico, b) la junta (1, 1', 1'') comprende una capa S que sirve de soporte de la capa B; la capa de soporte S puede estar en contacto o no con la capa C, de manera que se obtenga una estructura consistente en una sucesión de capas C, B y S, estructura representada simbólicamente por C/B/S en el caso en que las capas C, B y S son adyacentes, en cuyo caso la capa S estará entonces destinada a estar en contacto con el producto alimentario, o una sucesión de capas C, S y B, estructura representada simbólicamente por C/S/B en el caso en que las capas C, S y B son adyacentes, en cuyo caso será la capa B la que estará en contacto con el producto alimentario. c) la capa C está formada por un material Mc constituido por o con una capa de poliolefina expandida, típicamente de PE expandido o EPE
Tipo: Patente Internacional (Tratado de Cooperación de Patentes). Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: PCT/FR2005/001426.
Solicitante: ALCAN PACKAGING CAPSULES.
Nacionalidad solicitante: Francia.
Dirección: 7 PLACE DU CHANCELLIER ADENAUER 75218 PARIS CEDEX 16 FRANCIA.
Inventor/es: GRANGER, JACQUES.
Fecha de Publicación: .
Fecha Solicitud PCT: 9 de Junio de 2005.
Clasificación Internacional de Patentes:
- B32B27/06 TECNICAS INDUSTRIALES DIVERSAS; TRANSPORTES. › B32 PRODUCTOS ESTRATIFICADOS. › B32B PRODUCTOS ESTRATIFICADOS, es decir, HECHOS DE VARIAS CAPAS DE FORMA PLANA O NO PLANA, p. ej. CELULAR O EN NIDO DE ABEJA. › B32B 27/00 Productos estratificados compuestos esencialmente de resina sintética. › como único componente o componente principal de una capa adyacente a otra capa de una sustancia específica.
- B65D41/04D2
- B65D53/04 B […] › B65 TRANSPORTE; EMBALAJE; ALMACENADO; MANIPULACION DE MATERIALES DELGADOS O FILIFORMES. › B65D RECIPIENTES PARA EL ALMACENAMIENTO O EL TRANSPORTE DE OBJETOS O MATERIALES, p. ej. SACOS, BARRILES, BOTELLAS, CAJAS, LATAS, CARTONES, ARCAS, BOTES, BIDONES, TARROS, TANQUES; ACCESORIOS O CIERRES PARA RECIPIENTES; ELEMENTOS DE EMBALAJE; PAQUETES. › B65D 53/00 Elementos de estanqueidad o de embalaje; Estanqueidad realizada por materiales líquidos o plásticos. › Discos.
Clasificación PCT:
- B32B27/06 B32B 27/00 […] › como único componente o componente principal de una capa adyacente a otra capa de una sustancia específica.
- B32B5/18 B32B […] › B32B 5/00 Productos estratificados caracterizados por la heterogeneidad o estructura física de una de las capas (B32B 9/00 - B32B 29/00 tienen prioridad). › caracterizados por el hecho de que una de las capas contiene un material en forma de esponja o esencialmente poroso.
- B65D53/04 B65D 53/00 […] › Discos.
Clasificación antigua:
- B32B27/06 B32B 27/00 […] › como único componente o componente principal de una capa adyacente a otra capa de una sustancia específica.
- B32B5/18 B32B 5/00 […] › caracterizados por el hecho de que una de las capas contiene un material en forma de esponja o esencialmente poroso.
- B65D53/04 B65D 53/00 […] › Discos.
Países PCT: Austria, Bélgica, Suiza, Alemania, Dinamarca, España, Francia, Reino Unido, Grecia, Italia, Liechtensein, Luxemburgo, Países Bajos, Suecia, Mónaco, Portugal, Irlanda, Eslovenia, Finlandia, Rumania, Chipre, Lituania.
Fragmento de la descripción:
Juntas de estanquidad de material multicapa para un sistema para tapar, particularmente para un tapón de cápsula.
Campo de la invención
La invención hace referencia al ámbito de las juntas asociadas a los sistemas para tapar recipientes, típicamente el ámbito de las juntas para tapones, capuchones o cápsulas.
Estado de la técnica
Se conoce una junta de material multicapa, tal como se describe en la patente EP 0 970 893 A1, en el cual se utiliza copolímero de etileno-alcohol vinílico (EVOH) como material barrera.
Se conocen también juntas que contienen PVDC como material barrera.
Así, por ejemplo, se conoce una junta de material multicapa con la estructura siguiente:
LDPE/EVA/PVDC/EVA/LDPE/EPE/LDPE/EVA/PVDC/EVA/LDPE
En esta estructura, utilizada concretamente como junta de tapón de cápsula, el EVA sirve de capa adhesiva para unir el LDPE al PVDC, y el EPE es PE expandido.
WO 96/05055 A describe una junta de estanquidad formada por una capa base, por ejemplo de poliéster, una capa barrera de SiOx, AlOx o de carbono amorfo y una capa de poliolefina.
Problemas planteados
Los problemas planteados son de varios tipos:
- por un lado, para que resulten económicas, las juntas se suelen elaborar a partir de un material enrollado en forma de cinta, normalmente cortándolo con troquel, de manera que una parte nada despreciable de dicho material, normalmente del orden del 20% en el caso de las juntas redondas cortadas sin márgenes entre ellas, forma un esqueleto o unos recortes que se desperdician. Ahora bien, cuando el material en cinta destinado a elaborar estas juntas incorpora un material con cloro, típicamente PVDC, el reciclaje del esqueleto, y eventualmente el reciclaje de las juntas una vez utilizadas, plantea ciertos problemas, en particular problemas de corrosión por formación de ácido clorhídrico,
- asimismo, la presencia de PVDC no permite conservar una junta de estructura homogénea,
- por otro lado, la solicitante ha realizado ensayos de taponado de botellas de vino de guarda con tapones de cápsula dotados de juntas, aunque tradicionalmente las botellas de los vinos de guarda se cierran con tapones de corcho, y ha observado que, en muchos casos, la junta utilizada en los tapones de cápsula para vinos de crianza interfiere en la evolución del vino con el tiempo, es decir, en su envejecimiento. Además, la solicitante ha comprobado que las juntas que incorporan EVOH, a pesar de funcionar bien como barrera, a priori resistente o adaptada al envejecimiento del vino, no se pueden utilizar porque se muestran inestables durante el almacenamiento,
- asimismo, la invención pretende obtener juntas que, con una capacidad de barrera comparable, tengan un coste de producción menor,
- finalmente, la solicitante ha observado que, en términos de nivel de barrera contra el oxígeno o el vapor de agua, las cápsulas dotadas de juntas estándar no son aptas para la conservación de vinos, ya que cada vino requiere un cierto nivel de barrera, o una barrera situada en un intervalo de valores determinado. Efectivamente, el envejecimiento de algunos vinos requiere un intercambio controlado con la atmósfera y, por lo tanto, un nivel de barrera predeterminado.
Las juntas según la invención pretenden resolver estos problemas, garantizando además la estanquidad necesaria, es decir, la ausencia de fugas de líquido.
Descripción de la invención
Según la invención, la junta de estanquidad de material multicapa destinada a utilizarse en un sistema para tapar recipientes pensados para contener un producto alimentario, siendo dicho recipiente típicamente una botella destinada a contener una bebida alcohólica y siendo dicho tapón típicamente un tapón de cápsula, consta de una capa C de material termoplástico con una densidad entre 200 y 500 kg/m3, y una capa B que actúa como barrera contra el oxígeno.
En esta junta:
a) la capa B forma o comprende un depósito de material inorgánico,
b) la junta tiene una capa S que sirve de soporte de la capa B; la capa de soporte S puede estar en contacto o no con la capa C, de manera que se obtenga una estructura consistente en una sucesión de capas C, B y S, estructura representada simbólicamente por C/B/S en el caso en que las capas C, B y S son adyacentes, en cuyo caso la capa S estará entonces destinada a estar en contacto con el producto alimentario, o una sucesión de capas C, S y B, estructura representada simbólicamente por C/S/B en el caso en que las capas C, S y B son adyacentes, en cuyo caso será la capa B la que estará en contacto con el producto alimentario.
Las juntas según la invención resuelven los problemas planteados, garantizando además la estanquidad necesaria, es decir, la ausencia de fugas de líquido.
Efectivamente, estas juntas se elaboran a partir de un material exento de cloro suministrado en forma de cinta. La capa barrera B no contiene PVDC, de modo que el reciclaje del esqueleto, y eventualmente el reciclaje de las juntas una vez utilizadas, no supone ningún problema, en concreto el de la corrosión debido a la formación de ácido clorhídrico. Asimismo, la capa barrera B es una capa que, a pesar de su escaso grosor relativo respecto a la capa C, presenta un nivel de barrera elevado, de modo que el reciclaje del esqueleto en la capa C se puede llevar a cabo sin inconvenientes. La capa C es, típicamente, al menos 1.000 veces más gruesa que la capa barrera B, y a veces incluso 10.000 veces más gruesa.
La solicitante ha realizado ensayos de taponado de botellas de vino de guarda con tapones de cápsula dotados de juntas según la invención y ha comprobado que permiten un envejecimiento correcto de los vinos, sin modificar las propiedades de la junta con el tiempo, y sin provocar los problemas de taponado que pueden surgir más o menos aleatoriamente con los tapones de corcho tradicionales.
La invención permite, además, obtener toda una serie de juntas con un coste de producción menor, concretamente gracias a que puede tener una estructura multicapa más sencilla con un nivel de barrera comparable.
Finalmente, la invención permite obtener una gama de juntas en términos de nivel de barrera contra el oxígeno o el vapor de agua para poder adaptar el nivel de barrera a cada tipo de vino en función de su envejecimiento.
Descripción de los dibujos
Todos los dibujos son relativos a la invención.
El dibujo 1a es un corte transversal de un tapón de cápsula (4) dotado de una junta (1, 1') multicapa según la invención. Esta cápsula (4) está formada por una pieza interior roscada (40) y un casquillo metálico (41).
La estructura de la junta multicapa (1,1') del dibujo 1a se representa en el dibujo 1b y pertenece a la representación simbólica C/B/S, correspondiente a la sucesión de capas A, B y S, donde S es la capa que está en contacto con el líquido.
Los dibujos 2a a 8d son análogos al dibujo 1b e ilustran una variedad de estructuras de juntas multicapa (1, 1', 1'') según la invención. La siguiente tabla indica la estructura de la junta multicapa para cada dibujo:
En los dibujos 2a a 8d, sólo se han plumeado las capas C, C', B y S. Las demás capas I, Ad, Ad', M, etc., no se han plumeado por motivos de claridad.
El dibujo 9 es una representación esquemática de la fabricación de un material multicapa en cinta (2) del tipo "C/B/E", con una capa C (20) formada por extrusión sobre una película bicapa B/E en cinta (23), suministrada en bobinas (24), así como de la fabricación de las juntas correspondientes (1, 1', 1'') mediante troquelado de la cinta (2) de material multicapa C/B/E formada de esta manera. A continuación, el esqueleto (3) se envía a la tolva de alimentación (22) de la extrusora (21) y se recicla en la capa C.
El dibujo 10a es una vista desde abajo de una porción de cinta de material multicapa (2) después de troquelar las juntas redondas (1, 1'), denominada "esqueleto" (3).
El dibujo 10b es un corte...
Reivindicaciones:
1. Junta de estanquidad (1, 1', 1'') de un material multicapa (2) destinado a utilizarse en un sistema para tapar (4) recipientes diseñados para contener un producto alimentario, siendo dicho recipiente típicamente una botella destinada a contener una bebida alcohólica y siendo dicho sistema para tapar típicamente un tapón de cápsula (1), con una capa C apta para soportar una compresión axial elástica, y una capa B que actúa como barrera contra el oxígeno, en la cual:
2. Junta según la reivindicación 1 en la que dicho depósito de la capa barrera B forma o comprende un depósito inorgánico constituido por un depósito de SiOx.
3. Junta según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 2 en la que dicho depósito de la capa barrera B forma o comprende un depósito de óxido de aluminio.
4. Junta según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3 en la que dicho depósito de la capa barrera B forma o comprende un depósito de carbono.
5. Junta según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4 en la que la capa barrera B forma o comprende una dispersión de nanopartículas de escamas exfoliadas de una arcilla del tipo de los filosilicatos.
6. Junta según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5 en la que la capa barrera B tiene el grosor escogido o el contenido escogido de dicho material inorgánico, de forma que la junta tenga una permeabilidad al oxígeno inferior a 5 cm3/m2/día.
7. Junta según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5 en la que la capa barrera B tiene el grosor escogido o el contenido escogido de dicho material inorgánico, de forma que la junta tenga una permeabilidad al oxígeno entre 5 y 10 cm3/m2/día.
8. Junta según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5 en la que la capa barrera B tiene el grosor escogido o el contenido escogido de dicho material inorgánico, de forma que la junta tenga una permeabilidad al oxígeno entre 10 y 20 cm3/m2/día.
9. Junta según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5 en la que la capa barrera B tiene el grosor escogido o el contenido escogido de dicho material inorgánico o comprende dicho material inorgánico, de forma que la junta tenga una permeabilidad al oxígeno entre 20 y 40 cm3/m2/día.
10. Junta según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5 en la que la capa barrera B tiene el grosor escogido o el contenido escogido de dicho material inorgánico, de forma que la junta tenga una permeabilidad al oxígeno superior a 40 cm3/m2/día y, típicamente, hasta 80 cm3/m2/día.
11. Junta según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 10 en la que la capa barrera B tiene un grosor entre 10 y 250 nm cuando dicho material inorgánico sea un depósito de SiOx, o un depósito de óxido de aluminio o un depósito de carbono.
12. Junta según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 10 en la que la capa barrera B está formada por una dispersión de nanopartículas exfoliadas en una capa de resina o de plástico con un grosor entre 1 y 30 μm.
13. Junta según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 12 en la que la capa C presenta un grosor EC típicamente entre 0,5 y 2,5 mm.
14. Junta según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 13 en la que la capa C está constituida por o comprende una capa de material termoplástico con una densidad entre 200 y 500 kg/m3.
15. Junta según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 14 en la que la capa C está constituida por o comprende una capa de elastómero, típicamente de SEBS o silicona.
16. Junta según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 15 en la que la capa de soporte S está hecha de un material MS que puede ser una poliolefina, típicamente un PP, un PET, un PA, de grosor ES típicamente entre 10 y 50 μm.
17. Junta según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 16 en la que, entre la capa C y la capa barrera B, se intercala una capa intermedia I de poliolefina y, típicamente, una capa de PE, de grosor EI típicamente entre 10 y 50 μm, de forma que dicho material multicapa tenga una estructura representada simbólicamente por C/I/B/S o por C/I/S/B.
18. Junta según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 17 en la que, entre la capa B y la capa C o la capa I, se intercala una capa de adhesivo Ad con un grosor EA típicamente inferior a 5 μm de forma que dicho material multicapa tenga una estructura representada simbólicamente por C/Ad/B/S o C/I/Ad/B/S o C/Ad/S/B o C/I/Ad/S/B o C/Ad/I/B/S o C/Ad/I/S/B.
19. Junta según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 18 en la que la capa C es una capa central C que típicamente forma un plano de simetría para dicho material multicapa, de forma que dicho material multicapa tenga una de las siguientes estructuras:
20. Junta según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 19 en la que la capa C está formada por las capas C/Ad''/C, donde Ad'' es otra capa adhesiva. La capa adhesiva Ad'' y las capas adhesivas Ad y Ad' pueden estar formadas por un adhesivo del mismo tipo o de tipos diferentes.
21. Junta según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 20 con una capa metálica M, típicamente en forma de una hoja metálica MF en Sn o Al o en forma de una capa metálica MD creada mediante deposición metálica al vacío, típicamente una capa de Cr o de Al.
22. Junta según la reivindicación 21 en la que, entre la capa barrera B y la capa C o la capa C' se intercala la capa metálica M, eventualmente gracias a una capa adhesiva Ad o una capa adhesiva Ad', distinta o no de la capa adhesiva Ad, de manera que una parte de dicha junta tenga una parte estructural multicapa a elegir entre las siguientes:
23. Junta según la reivindicación 21 en la que la barrera B está entre la capa metálica M y la capa C o C, eventualmente gracias a una capa adhesiva Ad o una capa adhesiva Ad', distinta o no de la capa adhesiva Ad, de manera que una parte de dicha junta comprenda una parte estructural multicapa a elegir entre las siguientes:
24. Junta según cualquiera de las reivindicaciones 20 a 23 en la que la hoja metálica MF está formada por una hoja de Sn o Al, de grosor EM entre 5 y 20 μm, típicamente 10 μm.
25. Junta según cualquiera de las reivindicaciones 20 a 23 en la que la capa metálica MD formada mediante deposición metálica al vacío es una capa de metalización al vacío con un grosor entre 10 y 1000 nm, depositada sobre el soporte S o sobre otro soporte S'.
26. Junta según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 20 en la que la capa S se ha sustituido por una capa M'. La capa M' puede ser una hoja metálica MF de Sn o Al o una capa metálica MD formada mediante deposición metálica al vacío, típicamente una capa de Cr o de Al, sobre una película de soporte S', de forma que dicho material multicapa tenga alguna de las estructuras siguientes:
27. Junta según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 20 en la que la capa S se ha sustituido por una capa M'. La capa M' puede ser una hoja metálica MF de Sn o Al o una capa metálica MD formada mediante deposición metálica al vacío, típicamente una capa de Cr o de Al, sobre una película de soporte S', de manera que una parte de dicha junta comprenda una parte de dicha estructura multicapa a elegir entre las siguientes:
28. Junta según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 27 en la que, cuando la capa B o la capa M o M' es una capa exterior destinada a estar en contacto con el producto alimentario, la capa B o la capa M o M' está recubierta por una capa de revestimiento V, típicamente un revestimiento alimentario, de manera que la junta presente una estructura formada exteriormente por "/B/V" o por "/M (M')/V".
29. Junta según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 27 en que, cuando la capa B o la capa M o M' es una capa exterior destinada a estar en contacto con el producto alimentario, la capa B o la capa M o M' está recubierta por una capa protectora P, típicamente de poliolefina, eventualmente unida mediante una capa adhesiva Ad''', de manera que la junta presente una estructura terminada por "/B/P" o por "/M (M')/P", o por "B/Ad'''/P" o por "/M (M')/Ad'''/P".
30. Junta según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 29 en la que el grosor EC de la capa C o de la capa C' representa del 70% al 99% del grosor total EJ de la junta.
31. Junta según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 30 que forma una junta plana (1') típicamente obtenida troquelando el material multicapa en cinta o en formato típicamente bidimensional.
32. Junta según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 30 que forma una junta de forma (1'') típicamente obtenida mediante termoformado del material multicapa en cinta o en formato bidimensional (2).
33. Sistema para tapar recipientes dotado de una junta (1, 1', 1'') según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 32.
34. Sistema para tapar consistente en un tapón de cápsula (4) dotado de una junta (1, 1', 1'') según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 32, siendo dicho recipiente típicamente una botella destinada a contener, como producto alimentario, una bebida alcohólica, típicamente vino.
35. Sistema para tapar según la reivindicación 34 en la que dicho tapón de cápsula (4) comprende una pieza interior de material plástico (40), normalmente con rosca, donde la junta (1, 1', 1'') está unida a dicha pieza interior (40), y un casquillo exterior (41), típicamente metálico de Al o Sn, o metaloplástico o plástico.
36. Uso de una junta según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 32 en un sistema para tapar recipientes.
37. Uso según la reivindicación 36 en que dicho recipiente es una botella destinada a contener una bebida alcohólica, típicamente vino.
38. Procedimiento de fabricación de una junta según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 32 en la que:
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