LAMINA MULTICAPA Y PROCEDIMIENTO PARA SU FABRICACION.

Lámina multicapa, en particular para finalidades de embalaje, comprendiendo al menos una primera capa A y al menos una segunda capa B, conteniendo la capa B almidón termoplástico y conteniendo la capa A poliéster termoplástico y al menos un adyuvante de procesamiento en una cantidad de hasta el 5% en peso referido a la composición total de la capa A, siendo elegido el adyuvante de procesamiento a partir de polímeros que contienen un esqueleto polimérico y al menos un grupo reactivo que modifica el esqueleto polimérico, pudiéndose mezclar el polímero del esqueleto polimérico con al menos un componente polimérico de al menos una capa de la lámina multicapa y siendo apropiado para reaccionar químicamente el grupo reactivo con al menos un componente polimérico de al menos una capa de la lámina multicapa

Lámina multicapa y procedimiento para su fabricación.

La invención se refiere a una lámina multicapa, en particular para finalidades de embalaje, que comprende al menos dos capas A y B. La invención se refiere además a un procedimiento para la fabricación de la lámina multicapa, así como los materiales de embalaje fabricados a partir de ésta.

Láminas multicapa del tipo mencionado al inicio son conocidos en general y se usan, por ejemplo, para el embalaje de alimentos y otros bienes. Además, para el embalaje de alimentos sensibles al oxígeno es necesario que las láminas presenten una baja permeabilidad al oxígeno. Las láminas de este tipo se designan también como "láminas de barrera". Se usan, por ejemplo, en el embalaje de carne fresca o fruta y verdura, cuya conservación puede alargarse considerablemente mediante la colocación orientada de la barrera de gases, en particular la barrera al oxígeno y/o vapor de agua. La parte predominante de las láminas de barrera usadas hoy en la industria del embalaje están hechas de plásticos que se extraen de bases petroquímicas.

Debido a consideraciones económicas y ecológicas existe una necesidad creciente de láminas apropiadas que estén fabricadas a partir de materias primas renovables y/o que puedan degradarse biológicamente.

La presente invención tiene por ello el objetivo de preparar una lámina multicapa del tipo mencionado al inicio, que posea buenas propiedades de barrera y que esté fabricada a partir de materias primas renovables y/o que pueden degradarse biológicamente. Además, la lámina debe presentar una resistencia mecánica suficiente y más allá ser económica e insensible a la humedad, y según la aplicación debe presentar una buena transparencia.

Este objetivo se resuelve según la invención por una lámina multicapa del tipo definido en la reivindicación 1.

Configuraciones ventajosas de la invención se describen en las reivindicaciones dependientes.

Una característica esencial de la lámina multicapa según la invención es que su estructura de capas contiene, por un lado, poliéster termoplástico (capa A) y, por otro lado, almidón termoplástico (capa B). Ha sido constatado sorprendentemente que las láminas multicapa que contienen esta combinación de materiales presentan propiedades extraordinariamente adecuadas como láminas de embalaje.

Las láminas según la invención se destacan por excelentes propiedades de barrera y presentan en particular una baja permeabilidad al oxígeno y al dióxido de carbono. Las láminas presentan además una resistencia mecánica sobresaliente, así como una baja sensibilidad a la humedad. Siempre y cuando se desee pueden fabricarse además láminas actas para la embutición profunda con excelente transparencia y con la estructura de capas según la invención.

La lámina multicapa según la invención se destaca por una resistencia mecánica excelente y puede procesarse de forma sobresaliente para la fabricación de embalajes. Así pueden conseguirse con una estructura de capas según la invención, por ejemplo, valores de resistencia a la tracción según la norma DIN 53455 en el rango de 10 a 40 N/mm², en particular de 15 a 30 N/mm².

Las láminas multicapa según la invención se destacan además por propiedades de barrera excelentes. Así la lámina multicapa según la invención posee, a una temperatura de 23ºC, 50% r.F y un espesor de lámina de 400 µm, preferiblemente una permeabilidad al oxígeno según la norma ASTM F 1927-98 de 1 a 50, en particular de 1,5 a 20 cm³/m²d, más en particular de 2 a 10 cm³/m²d. Además, la lámina multicapa según la invención presenta, a una temperatura de 23ºC, 75% HR y un espesor de lámina de 400 µm, una permeabilidad al vapor de agua según la norma ASTM F 1249 de 1 a 100, en particular de 2 a 10 cm³/m²d. Finalmente, la lámina multicapa según la invención posee, a una temperatura de 23ºC, 50% HR y un espesor de lámina de 400 µm, una permeabilidad al dióxido de carbono según la norma ASTM D 1434 de 0,5 a 5, en particular de 1 a 2,5 cm³/m²d. Debido a las propiedades de barrera mencionadas anteriormente, la lámina multicapa según la invención es apropiada de forma sobresaliente como lámina de barrera para finalidades de embalaje.

La lámina multicapa según la invención puede presentar un espesor cualesquiera, dependiendo el espesor de la lámina de forma decisiva de la finalidad pretendida de uso y las propiedades deseadas de la lámina. Para las finalidades de embalaje la lámina presenta preferiblemente un espesor total de 10 a 2.000 µm, en particular de 100 a 2.000 µm, todavía más preferiblemente de 200 a 800 µm, poseyendo las capas individuales preferiblemente un respectivo espesor de 5 a 1.000 µm, en particular de 10 a 1.000 µm, preferiblemente de 20 a 700 µm, todavía más preferiblemente de 10 a 700 µm. Las láminas por soplado de base multicapa presentan preferiblemente un espesor total de 30 a 100 µm.

Los embalajes fabricados a partir de láminas multicapa según la invención pueden presentar un espesor cualesquiera. Las envolturas fabricadas de láminas multicapa según la invención para el embalaje de alimentos presentan preferiblemente un espesor total de 350 a 400 µm, las láminas cobertoras correspondientes preferiblemente un espesor de 30 a 100 µm.

La lámina multicapa según la invención comprende al menos una capa A y al menos una capa B. Más allá la lámina según la invención puede comprender otras capas cualesquiera. Según una forma de realización especialmente preferida de la invención, la lámina multicapa según la invención comprende al menos dos capas A así como una capa B, estando dispuesta la capa B preferiblemente entre las dos capas A. Una lámina multicapa semejante posee la siguiente estructura de capas: capa A - capa B - capa A.

En el caso de una estructura de capas semejante la capa A puede limitar directamente con la capa B. No obstante, también pueden preverse una o varias otras capas como capa intermedia, como por ejemplo, una o varias capas adhesivas H. Las capas adhesivas H de este tipo son conocidas para el especialista y están hechas preferiblemente de copolímeros en bloque. La capa adhesiva H limita en su un lado superficial preferiblemente directamente con la capa A y sobre su otro lado superficial directamente con la capa B y sirve para la mejora de la adherencia entre las capas A y B. Como por ejemplo para una lámina multicapa según la invención que contiene capas adhesivas puede indicarse la siguiente estructura de capas: capa A - capa adhesiva H - capa B - capa adhesiva H - capa A.

Según la finalidad pretendida de uso, la lámina todavía puede comprender otras capas A y/o B. Es posible, por ejemplo, también una lámina multicapa con la siguiente estructura de capas: capa A - capa B - capa A - capa B - capa A. Debido a la capa B prevista de forma doble, una lámina semejante tiene todavía otras propiedades de barrera mejoradas. Entre las capas individuales puede estar dispuesta además una capa adhesiva H.

Según la invención está previsto que la capa A de la lámina multicapa contenga al menos un poliéster termoplástico. La selección del poliéster termoplástico no está limitada en este caso. Vienen al caso tanto poliésteres alifáticos como aromáticos, así como sus copolímeros y/o mezclas.

Los poliésteres termoplásticos son conocidos en general y se describen, por ejemplo, en Oberbach et al. "Saechtling Kunststoff Taschenbuch", 29^a edición, Hanser-Verlag, Munich (2004).

Según una forma de realización preferida de la invención, el poliéster termoplástico contenido en la capa A es un poliéster termoplástico biológicamente degradable según la norma EN 13432.

En particular el poliéster termoplástico puede ser un biopolímero en base a uno o varios ácidos hidroxicarboxílicos.

Según la invención los poliésteres termoplásticos especialmente apropiados son poli[hidroxialcanoato] (PHA); poli[alquileno succianatos] (PAS), como por ejemplo, poli[butileno succianato] (PBS), poli[alquilentereftalatos] (PAT), como por ejemplo, poli[etilentereftalato] (PET), copoliésteres alifáticos aromáticos y/o poli[p-dioxanona] (PPDO), así como copolímeros y mezclas de ellos. Puede concebirse también el uso de poliésteres de propandiol biológico (bio-PDO) solos o en combinación con otros poliésteres termoplásticos.

Según una forma de realización especialmente...

1. Lámina multicapa, en particular para finalidades de embalaje, comprendiendo al menos una primera capa A y al menos una segunda capa B, conteniendo la capa B almidón termoplástico y conteniendo la capa A poliéster termoplástico y al menos un adyuvante de procesamiento en una cantidad de hasta el 5% en peso referido a la composición total de la capa A, siendo elegido el adyuvante de procesamiento a partir de polímeros que contienen un esqueleto polimérico y al menos un grupo reactivo que modifica el esqueleto polimérico, pudiéndose mezclar el polímero del esqueleto polimérico con al menos un componente polimérico de al menos una capa de la lámina multicapa y siendo apropiado para reaccionar químicamente el grupo reactivo con al menos un componente polimérico de al menos una capa de la lámina multicapa.

2. Lámina multicapa según la reivindicación 1, caracterizada porque el poliéster termoplástico contenido en la capa A es un poliéster termoplástico degradable biológicamente según la norma EN 13432.

3. Lámina multicapa según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizada porque el poliéster termoplástico es un biopolímero a base de uno o varios ácidos polihidroxicarboxílicos.

4. Lámina multicapa según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizada porque el poliéster termoplástico se selecciona del grupo compuesto por los poli[hidroxialcanoatos] (PHA); los poli[alquilensuccinatos] (PAS), como por ejemplo, poli[butilensuccianato] (PBS), poli[alquilentereftalatos] (PAT), como por ejemplo, poli[etilentereftalato] (PET), copoliésteres alifáticos aromáticos y poli[p-dioxanona] (PPDO) así como copolímeros y mezclas de e-llos.

5. Lámina multicapa según la reivindicación 4, caracterizada porque el poli[hidroxialcanoato] (PHA) se selecciona del grupo compuesto por poli[hidroxietanoato] (por ejemplo ácido poliglicólico, PGA), poli[hidroxipropanoato] (por ejemplo, ácido poliláctico, poliláctido PLA), poli[hidroxibutanoato] (por ejemplo, ácido polihidroxibutírico, PHB), poli[hidroxipentanoato] (por ejemplo, polihidroxivalerato, PHV) y poli[hidroxihexanoato] (por ejemplo, policaprolactona, PCL), así como copolímeros y mezclas de ellos.

6. Lámina multicapa según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizada porque la capa B se obtiene al menos parcialmente partiendo de almidón que puede procesarse termoplásticamente con un contenido en agua menor del 6% en peso, preferiblemente menor del 3% en peso, referido a la composición total del almidón.

7. Lámina multicapa según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizada porque la capa B contiene un almidón termoplástico, que se caracteriza porque una lámina fabricada del almidón termoplástico presenta una resistencia a la tracción según la norma DIN 53455 de 2 a 10 N/mm², en particular de 4 a 8 N/mm² y/o un alargamiento a la rotura según la norma DIN 53455 del 80 al 200%, en particular del 120 al 180%.

8. Lámina multicapa según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizada porque el almidón termoplástico puede obtenerse por (a) mezcla de almidón y/o un derivado del almidón con al menos un 15% en peso de un plastificante, como por ejemplo, glicerina y/o sorbitol, (b) suministro de energía térmica y/o mecánica y (c) eliminación al menos parcial del contenido natural de agua del almidón o del derivado del almidón hasta un contenido de agua menor del 6% en peso.

9. Lámina multicapa según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizada porque la capa A está hecha esencialmente de poliéster termoplástico y/o la capa B esencialmente de almidón termoplástico.

10. Lámina multicapa según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizada porque la capa B está hecha esencialmente de una combinación de polímeros que contiene almidón termoplástico y al menos otro material termoplástico, en particular poliéster termoplástico.

11. Lámina multicapa según la reivindicación 10, caracterizada porque el otro material termoplástico está contenido en la combinación de polímeros en una cantidad del 1 al 80% en peso, en particular del 5 al 30% en peso, referido al peso total de la combinación de polímeros.

12. Lámina multicapa según la reivindicación 10 u 11, caracterizada porque el otro material termoplástico está contenido en la combinación de polímeros en forma de un producto de reciclaje de la lámina multicapa.

13. Lámina multicapa según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizada porque la lámina posee un espesor total de 100 a 2.000 µm, en particular de 200 a 800 µm.

14. Lámina multicapa según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizada porque las capas individuales poseen respectivamente un espesor de 10 a 1.000 µm, en particular de 10 a 700 µm.

15. Lámina multicapa según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizada porque la lámina es una lámina de tres capas con la siguiente estructura de capas: capa A - capa B - capa A.

16. Lámina multicapa según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizada porque entre la capa A y la capa B hay prevista al menos una capa adhesiva H, en particular una capa adhesiva H de copolímero en bloques.

17. Lámina multicapa según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizada porque la lámina es una lámina de tres capas con la siguiente estructura de capas: capa A - capa adhesiva H - capa B - capa adhesiva H - capa A.

18. Lámina multicapa según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizada porque la lámina presenta una resistencia a la tracción según la norma DIN 53455 de 10 a 40, en particular de 15 a 30 N/mm².

19. Lámina multicapa según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizada porque la lámina presenta, a una temperatura de 23ºC, 50% HR y un espesor de lámina de 400 µm, una permeabilidad al oxígeno según la norma ASTM F 1927-98 de 1 a 50, en particular de 1,5 a 20 cm³/m²d.

20. Lámina multicapa según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizada porque la lámina presenta, a una temperatura de 23ºC, 75% HR y un espesor de lámina de 400 µm, una permeabilidad al vapor de agua según la norma ASTM F 1249 de 1 a 100, en particular de 2 a 10 cm³/m²d.

21. Lámina multicapa según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizada porque la lámina presenta, a una temperatura de 23ºC, 50% HR y un espesor de lámina de 400 µm, una permeabilidad al dióxido de carbono según la norma ASTM D 1434 de 0,5 a 5, en particular de 1 a 2,5 cm³/m²d.

22. Lámina multicapa según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizada porque al menos una capa de la lámina está formada por extrusión, en particular por extrusión de película soplada, extrusión de lámina plana, extrusión de lámina colada y/o conformación por soplado.

23. Lámina multicapa según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizada porque todas las capas de la lámina están formadas por extrusión, en particular por extrusión de película soplada, extrusión de lámina plana y/o conformación por soplado.

24. Lámina multicapa según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizada porque la lámina se forma por coextrusión.

25. Procedimiento para la fabricación de una lámina multicapa según una de las reivindicaciones precedentes, comprendiendo la lámina multicapa al menos una capa A, al menos una capa B así como dado el caso otras capas, en particular dado el caso al menos otra capa A, caracterizado por:

(a) extrusión de un material que contiene al menos un poliéster termoplástico para formar una lámina por lo que se forma al menos una capa A;
(b) extrusión de un material que contiene almidón que puede procesarse termoplásticamente para formar una lámina por lo que al menos se forma una capa B; y
(c) unión superficial al menos parcial de las capas individuales por lo que se forma una lámina multicapa.

26. Procedimiento según la reivindicación 25, caracterizado porque los pasos del procedimiento (a) a (c) se realizan simultáneamente en el procedimiento de coextrusión, en particular por extrusión de película soplada, extrusión de lámina plana, extrusión de lámina colada y/o conformación por soplado.

27. Procedimiento según la reivindicación 25 ó 26, caracterizado porque la lámina multicapa se corta según la finalidad de uso después de su fabricación en piezas con las dimensiones deseadas.

28. Procedimiento según la reivindicación 27, caracterizado porque los restos del corte que se producen durante el corte se suministran al menos parcialmente al material para la extrusión de la capa B en el paso (b).

29. Embalaje para alimentos, en particular para carne fresca, productos de panificación y pastelería, queso, fruta o verdura fresca, bebidas y/o café, que comprende una lámina multicapa según una de las reivindicaciones 1 a 24.