Láminas de polímero revestidas con propiedades de barrera frente a oxígeno.

Lámina de polímero revestida, que puede fabricarse mediante el revestimiento de una lámina de polímero con una composición acuosa

, que contiene

A) un polímero obtenido mediante polimerización por radicales, que se compone del 10 al 80 % en peso de al menos un compuesto, seleccionado de anhídridos de ácido etilénicamente insaturados y ácidos dicarboxílicos etilénicamente insaturados, cuyos grupos ácido carboxílico pueden formar un grupo anhídrido, y

B) al menos una alcanolamina con al menos dos grupos hidroxilo.

Tipo: Patente Internacional (Tratado de Cooperación de Patentes). Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: PCT/EP2012/061547.

Solicitante: BASF SE.

Nacionalidad solicitante: Alemania.

Dirección: 67056 LUDWIGSHAFEN ALEMANIA.

Inventor/es: PIETSCH, INES, DR., MICHL,KATHRIN, PREISHUBER-PFLUGL,PETER, WEISS,AXEL, SMIT,THEO.

Fecha de Publicación: .

Clasificación Internacional de Patentes:

  • SECCION B — TECNICAS INDUSTRIALES DIVERSAS; TRANSPORTES > PRODUCTOS ESTRATIFICADOS > PRODUCTOS ESTRATIFICADOS, es decir, HECHOS DE VARIAS... > Productos estratificados compuestos esencialmente... > B32B27/08 (de una resina sintética de una clase diferente)
  • SECCION C — QUIMICA; METALURGIA > COLORANTES; PINTURAS; PULIMENTOS; RESINAS NATURALES;... > COMPOSICIONES DE REVESTIMIENTO, p. ej. PINTURAS,... > C09D133/00 (Composiciones de revestimiento a base de homopolímeros o copolímeros de compuestos con uno o varios radicales alifáticos insaturados, con un solo enlace doble carbono-carbono y uno al menos terminado por un solo radical carboxilo, o sus sales, anhídridos, ésteres, amidas, imidas o nitrilos; Composiciones de revestimiento a base de derivados de tales polímeros)
  • SECCION B — TECNICAS INDUSTRIALES DIVERSAS; TRANSPORTES > TRANSPORTE; EMBALAJE; ALMACENADO; MANIPULACION DE... > RECIPIENTES PARA EL ALMACENAMIENTO O EL TRANSPORTE... > Recipientes, elementos de embalaje o paquetes para... > B65D81/34 (para embalar alimentos que deben ser cocinados o calentados dentro del embalaje)
  • SECCION B — TECNICAS INDUSTRIALES DIVERSAS; TRANSPORTES > PRODUCTOS ESTRATIFICADOS > PRODUCTOS ESTRATIFICADOS, es decir, HECHOS DE VARIAS... > Productos estratificados compuestos esencialmente... > B32B27/36 (teniendo poliésteres)
  • SECCION C — QUIMICA; METALURGIA > COLORANTES; PINTURAS; PULIMENTOS; RESINAS NATURALES;... > COMPOSICIONES DE REVESTIMIENTO, p. ej. PINTURAS,... > Composiciones de revestimiento, p. ej. pinturas,... > C09D4/06 (En combinación con un compuesto macromolecular distinto a un polímero insaturado de los grupos C09D 159/00 - C09D 187/00)

PDF original: ES-2538854_T3.pdf

 

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Fragmento de la descripción:

Láminas de polímero revestidas con propiedades de barrera frente a oxígeno La invención se refiere a láminas de polímero revestidas, que pueden fabricarse mediante revestimiento de láminas de polímero con una composición acuosa, que contiene (A) un polímero obtenido mediante polimerización por radicales, que se compone hasta del 10 al 80 % en peso de anhídridos de ácido etilénicamente insaturados o ácidos dicarboxílicos etilénicamente insaturados, cuyos grupos ácido carboxílico pueden formar un grupo anhídrido, y (B) una alcanolamina con al menos dos grupos hidroxilo. El revestimiento confiere a la lámina de polímero una barrera frente a oxígeno y puede usarse en particular para la producción de embalajes.

Al embalarse productos sensibles a la oxidación o sensibles al oxígeno es importante que los materiales de embalaje usados tengan propiedades de barrera frente a oxígeno, es decir que presenten una transmisión lo más baja posible o una permeabilidad lo más baja posible para oxígeno. Dado que las láminas de polímero usadas como materiales de embalaje, por ejemplo de poliolefinas tal como polietileno o polipropileno orientado o de poliésteres tal como por ejemplo de poli (tereftalato de etileno) por regla general en forma pura, no revestida, muestran una permeabilidad relativamente alta para oxígeno, se han propuesto distintas medidas para aumentar las propiedades de barrera frente a oxígeno de los materiales de embalaje.

El documento WO 03/068869 describe un procedimiento para la producción de medios de embalaje con propiedades de barrera frente a oxígeno, en el que se reviste un material de soporte con un compuesto polimerizable y a continuación se polimeriza el compuesto sobre el material de soporte. El documento EP 2 014 730 describe una composición de revestimiento para la formación de una película de barrera frente a gases a base de un polímero de ácido policarboxílico, que se reticula por medio de un compuesto de zinc. El documento WO 07/002322 describe películas de polímero revestidas con propiedades de barrera frente a oxígeno. La composición de revestimiento es una solución de un copolímero de ácido maleico/ácido acrílico y de un copolímero de alcohol vinílico/vinilamina. De acuerdo con el revestimiento los dos copolímeros de la composición de revestimiento reticulan sobre la película de polímero. El documento WO 98/31719 describe composiciones de revestimiento para revestimientos de barrera. Las composiciones contiene un monómero ácido etilénicamente insaturado y una poliamina, que contiene un agente reticulante incorporado. De acuerdo con el revestimiento tiene lugar una reticulación desencadenando una polimerización inducida por radicales. Los revestimientos con propiedades de barrera frente a oxígeno o frente a gases también se describen el documento EP 890432 (WO 98/09813) y el documento EP 1683825 (WO 2005/037898) .

Las láminas de embalaje conocidas hasta el momento con propiedades de barrera frente a oxígeno no son aún satisfactorias en todos los aspectos. Con frecuencia, las permeabilidades para oxígeno no son aún suficientemente bajas para todas las aplicaciones o los revestimientos de barrera con películas a base de polímero son demasiado frágiles y no suficientemente flexibles, de modo que no está garantizado un efecto de barrera duradero debido al riesgo de formación de grietas. Entonces, al doblarse o plegarse en la zona de sitios de plegado, puede producirse un daño de la película de barrera y efectos de barrera insuficientes debidos a esto. Las capas de barrera frente a oxígeno a base de polímeros libres de cloro con grupos ácido muestran con frecuencia, efectos de barrera aceptables a baja humedad del aire, el efecto de barrera disminuye con frecuencia claramente en cambio con una humedad el aire superior (superior al 80 % de humedad del aire relativa) . Algunas de las capas de barrera conocidas necesitan para su formación sales de metales pesados, lo que es indeseado con frecuencia por motivos sanitarios para aplicaciones en el sector de los embalajes para alimentos. Otras composiciones de revestimiento conocidas son sistemas de 2 componentes, en los que deben mantenerse separados dos componentes hasta la aplicación sobre el sustrato, dado que de lo contrario reticularían de forma prematura, es decir no son estables en almacenamiento como sistema de 1-componente.

Era objetivo de la presente invención proporcionar composiciones adicionales y un procedimiento que permita la producción de embalajes con buenas propiedades de barrera frente a oxígeno, en particular también con mayor humedad del aire y en la zona de pliegues, dobleces y esquinas. Los embalajes deberán ser a este respecto lo más adecuadamente posible resistentes a la temperatura, flexibles y antiadherentes y contendrán en la medida de lo posible ninguna sustancia perjudicial para la salud, tal como por ejemplo metales. Se desea en particular la aplicación de una composición de revestimiento en forma de un sistema de 1 componente libre de cloro, libre de sales metálicas, estable en almacenamiento.

Es objeto de la invención una lámina de polímero revestida, que puede fabricarse mediante revestimiento de una lámina de polímero con una composición acuosa, que contiene A) un polímero obtenido mediante polimerización por radicales, que se compone hasta del 10 al 80 % en peso de al menos un compuesto, seleccionado de anhídridos de ácido etilénicamente insaturados y ácidos dicarboxílicos etilénicamente insaturados, cuyos grupos ácido carboxílico pueden formar un grupo anhídrido, y

B) al menos una alcanolamina con al menos dos grupos hidroxilo.

Es también objetivo de la invención el uso de la composición acuosa mencionada anteriormente, para generar o reforzar sobre láminas de polímero una barrera frente a oxígeno.

El revestimiento producido de acuerdo con la invención presenta propiedades de barrera frente a oxígeno. Las propiedades de barrera pueden medirse con el ensayo de permeabilidad descrita en los ejemplos. La expresión propiedad de barrera frente a oxígeno significa una transmisión o permeabilidad con respecto a oxígeno, reducida con respecto a un sustrato no revestido. Preferentemente, la permeabilidad al oxígeno para láminas de polímero revestidas de acuerdo con la invención asciende a menos del 30 %, en particular menos del 20 % o menos del 10 %, por ejemplo entre el 1 % y el 3 % del valor de la lámina de polímero no revestida (medido a 23 °C y 0 % de humedad del aire relativa) .

La composición acuosa que va a usarse de acuerdo con la invención contiene un polímero A) , que está construido hasta del 10 al 80 % en peso, preferentemente del 10 al 50 % en peso, de manera especialmente preferente del 15 al 40 % en peso de un anhídrido de ácido etilénicamente insaturado o de un ácido dicarboxílico etilénicamente insaturado, cuyos grupos ácido carboxílico pueden formar un grupo anhídrido (a continuación denominados monómeros a) ) . Como anhídridos de ácido se prefieren anhídridos de ácido dicarboxílico. Ácidos dicarboxílicos etilénicamente insaturados son en general aquéllos con grupos ácido carboxílico en átomos de carbono adyacentes. Los grupos ácido carboxílico pueden encontrarse también en forma de sus sales. Como monómeros a) se prefieren ácido maleico, anhídrido de ácido maleico, ácido itacónico, ácido 1, 2, 3, 6-tetrahidroftálico, anhídrido de ácido 1, 2, 3, 6tetrahidroftálico, sus sales de amonio y alcalinas o mezclas de los mismos. Se prefieren especialmente ácido maleico y anhídrido de ácido maleico.

Además de los monómeros a) , el polímero puede contener aún monómeros b) . Como monómeros b) pueden usarse por ejemplo: ácidos monocarboxílicos C3 a C10 monoetilénicamente insaturados,... [Seguir leyendo]

 


Reivindicaciones:

1. Lámina de polímero revestida, que puede fabricarse mediante el revestimiento de una lámina de polímero con una composición acuosa, que contiene

A) un polímero obtenido mediante polimerización por radicales, que se compone del 10 al 80 % en peso de al menos un compuesto, seleccionado de anhídridos de ácido etilénicamente insaturados y ácidos dicarboxílicos etilénicamente insaturados, cuyos grupos ácido carboxílico pueden formar un grupo anhídrido, y B) al menos una alcanolamina con al menos dos grupos hidroxilo.

2. Lámina de polímero de acuerdo con la reivindicación anterior, secándose la lámina de polímero revestida después del revestimiento con la composición acuosa y calentándose hasta al menos 100 °C.

3. Lámina de polímero de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, presentando la lámina de polímero un revestimiento, en el que el polímero está reticulado a través de enlaces éster entre grupos ácido del polímero A y grupos hidroxilo de la alcanolamina B.

4. Lámina de polímero de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, estando formado el polímero por del 10 al 80 % en peso de ácido maleico o anhídrido de ácido maleico.

5. Lámina de polímero de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, en la que en el caso de la alcanolamina se trata de un compuesto NR1R2R3, en el que R1 representa un átomo de H, un grupo alquilo C1-C10 o un grupo hidroxialquilo C1-C10 y R2 y R3 representan un grupo hidroxialquilo C1-C10.

6. Lámina de polímero de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, en la que en el caso de la alcanolamina se trata de trietanolamina.

7. Lámina de polímero de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, en la que la relación molar de los grupos carboxilo y grupos anhídrido de ácido (un grupo anhídrido de ácido calculado como dos grupos carboxilo) de A) con respecto a los grupos hidroxilo de B) asciende a de 20 : 1 a 1 : 1.

8. Lámina de polímero de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, en la que la composición acuosa después de secado y endurecimiento de 15 minutos a 130 °C tiene un contenido de gel superior al 50 % en peso.

9. Lámina de polímero de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, en la que el revestimiento presenta un grosor de al menos 0, 5 μm.

10. Lámina de polímero de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, en el que el material de soporte de la lámina de polímero se selecciona de poli (tereftalato de etileno) , polipropileno orientado, polietileno y copoliésteres alifáticos-aromáticos biológicamente degradables.

11. Lámina de polímero de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, siendo la lámina de polímero un embalaje o una parte de un embalaje.

12. Lámina de polímero de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, estando revestida la lámina de polímero adicionalmente con al menos una capa de adhesivo o de sellado.

13. Lámina de polímero de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, en la que el polímero A está formado por del 20 al 40 % en peso de ácido maleico o anhídrido de ácido maleico y por del 60 al 80 % en peso de ácido acrílico y/o ácido metacrílico y se han usado de 20 a 40 partes en peso de alcanolamina B sobre 100 partes en peso de polímero A.

14. Uso de una composición acuosa, que contiene

A) un polímero obtenido mediante polimerización por radicales, que se compone del 10 al 80 % en peso de al menos un compuesto, seleccionado de anhídridos de ácido etilénicamente insaturados y ácidos dicarboxílicos etilénicamente insaturados, cuyos grupos ácido carboxílico pueden formar un grupo anhídrido, y B) al menos una alcanolamina con al menos dos grupos hidroxilo para generar o reforzar sobre láminas de polímero una barrera frente a oxígeno.

15. Procedimiento para generar o reforzar un efecto de barrera frente a oxígeno sobre un sustrato de soporte, seleccionado de láminas de polímero, en donde el sustrato de soporte se reviste indirecta o directamente con una composición acuosa, que contiene

A) un polímero obtenido mediante polimerización por radicales, que se compone del 10 al 80 % en peso de al menos un compuesto, seleccionado de anhídridos de ácido etilénicamente insaturados y ácidos dicarboxílicos etilénicamente insaturados, cuyos grupos ácido carboxílico pueden formar un grupo anhídrido, y B) al menos una alcanolamina con al menos dos grupos hidroxilo, secándose la lámina de polímero revestida después del revestimiento con la composición acuosa y calentándose hasta al menos 130 °C.