PRODUCTOS DE ENVASADO DE MÚLTIPLES CAPAS.

Producto de envasado de múltiples capas que comprende una capa de barrera que consta de una composición que comprende una mezcla de:

(i) una resina de poliéster (ii) más del 40% en peso de material de poliamida, y (iii) 50-1000 ppm en peso de un material captor de oxígeno

En la industria del envasado existe un cambio progresivo hacia el uso de envases de material plástico. Esto se refiere tanto a los envases de bebidas, incluyendo bebidas carbonatadas, como a los envases de alimentos. En la técnica existe un deseo expreso, por lo que concierne a los alimentos, de poder emplear también los envases de material plástico para el almacenamiento de alimentos en conserva. En todos estos campos de aplicación, las insuficientes propiedades de barrera del material plástico y en particular su insuficiente capacidad de impedir el paso de gases, por ejemplo oxígeno y CO2, y de líquidos evaporados, tales como vapor de agua, etc., implican que serán demasiado cortas la duración útil de almacenaje y la durabilidad de los productos almacenados en los envases.

En la técnica se han propuesto diversas soluciones para resolver el problema anterior, pero las técnicas propuestas no han cumplido determinados requisitos de coste, en combinación con las propiedades de barrera, con el fin de que los envases de material plástico puedan emplearse satisfactoriamente en los sectores antes indicados. Los ejemplos de las soluciones propuestas en la técnica incluyen:

 materiales laminares en los que se combinan entre sí dos o más capas de material plástico y en los que el material de cada capa posee propiedades que reducen, por ejemplo, la penetración de los gases, la penetración de la luz o la penetración de la humedad;

 construcciones en las que, por ejemplo, un metal tal como aluminio se encapsula entre los materiales plásticos o forma, por ejemplo, la superficie interna del envase; y

 construcciones en las que se aplica interiormente, o en capas entre el material plástico, un material de barrera no metálico.

En la técnica también se conocen también soluciones en las que se mezclan materiales plásticos de tipos diferentes y después se moldean para formar envases. En este caso, por ejemplo, ya es conocido producir envases de material de plástico cuyo material plástico consiste en una mezcla de PET y poliamida. Véanse, por ejemplo, las patentes norteamericanas n.os 5.034.252, 5.281.360,

5.641.825 y 5.759.653. Lamentablemente, estos intentos han arrojado resultados insatisfactorios comercialmente.

Tras lo anterior se comprenderá que en la técnica se necesitan mejores envases de plástico que tengan aún mejores propiedades de barrera frente a gases tales como el oxígeno y el CO2. En la presente memoria se describen y reivindican tales envases y los materiales y métodos para preparar los mismos.

La presente invención se refiere a un producto de envasado de múltiples capas según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 13.

Las composiciones descritas en la solicitud son útiles como una capa de barrera en productos de envasado. Las composiciones comprenden generalmente una mezcla de (i) una resina de poliéster, preferiblemente una resina de poliéster aromática, tal como tereftalato de polietileno (PET) y (ii) un material poliamídico (por ejemplo, MXD6). La mezcla comprende además (iii) un material captor de oxígeno.

La presente invención se refiere también a envases (por ejemplo, envases formados por expansión de preformas) que tienen una parte de múltiples capas de formación del cuerpo, que incluye: una capa central, que comprende la mezcla antes mencionada; y capas interna y externa de una composición de polímero conformable. La presente solicitud describe también métodos de hacer tales envases.

La figura 1 es una vista en sección transversal de una preforma de tres capas, según esta invención;

La figura 2 es una vista en sección transversal de una preforma de cinco capas, según esta invención;

La figura 3 es una vista del alzado de un envase de tres capas de llenado en caliente, según esta invención;

La figura 4 es una vista fragmentaria ampliada y en sección, tomada a través de la pared lateral del envase de la figura 3, que muestra las tres capas;

La figura 5 una vista del alzado de un envase de cinco capas para salsa Ketchup, según esta invención; y

La figura 6 es una vista fragmentaria ampliada y en sección, tomada a través de la pared lateral del envase de la figura 5, que muestra las cinco capas.

Las composiciones descritas en la presente solicitud son útiles como una capa de barrera en productos de envasado. Las composiciones comprenden generalmente una mezcla de (i) una resina de poliéster, preferiblemente una resina de poliéster aromática, tal como tereftalato de polietileno (PET) y (ii) un material poliamídico. La mezcla comprende además (iii) un material captor del oxígeno.

La mezcla comprende, adecuadamente, un poliéster conformable. Los poliésteres conformables adecuados para usarlos en la presente invención incluyen PET (por ejemplo, PET primario de calidad para botellas, PET de posconsumo (PC-PET), etc.), copolímero de dimetanolciclohexano-PET (PETG), poli(naftalato de etileno) (PEN), poli(tereftalato de butileno) (PBT), etc.

Son convenientes y están disponibles comercialmente los poliésteres del ácido ftálico basados en el ácido tereftálico o el ácido isoftálico. Los compuestos hidroxilos adecuados para estos polímeros incluyen típicamente etilenglicol, propilenglicol, butilenglicol y 1,4-di-(hidroximetil)ciclohexano.

Los poliésteres adecuados para usarlos en la presente invención tienen, típicamente, una viscosidad intrínseca comprendida en el intervalo de 0,6 a 1,2 y más particularmente de 0,7 a 1,0 (para una mezcla 60/40 de disolvente de fenol/tetra-cloroetano). Para el PET un valor de 0,6 de viscosidad intrínseca corresponde aproximadamente a la viscosidad de un peso molecular medio de 36.000 y un valor de 1,2 de viscosidad intrínseca a la viscosidad de un peso molecular medio de 103.000.

En general, los poliésteres adecuados pueden incluir enlaces entre polímeros, cadenas laterales y grupos terminales no relacionados con los precursores esenciales de los poliésteres simples especificados anteriormente.

La mezcla también comprende, adecuadamente, un material poliamídico. Pueden usarse tanto poliamidas aromáticas como alifáticas. También pueden usarse copolímeros de poliamidas y otros polímeros.

Un polímero formado por la polimerización de meta-xililendiamina (H2NCH2-m-C6H4-CH2NH2) con ácido adípico (HO2C(CH2)4CO2H), por ejemplo un producto fabricado y vendido por Mitsubishi Chemicals, Japón, bajo la denominación MXD-6 (por ejemplo, grados 6001 y 6007), es una poliamida aromática preferida.

Otras poliamidas adecuadas incluyen, por ejemplo, nailon (por ejemplo, nailon-6,6), GRIVORY (por ejemplo, GRIVORY G16, G21, que son copoliamidas que tienen unidades alifáticas lineales y componentes similares a anillos aromáticos, comercializadas por EMS-Chemie Inc.) y VERSAMID (una poliamida alifática usada típicamente como resina de tintas y comercializada por Cognis Corporation).

La proporción de poliamida con relación al poliéster puede variarse, teniendo en cuenta sobre todo el uso al que vaya destinado el envase.

En una realización, la composición utilizada en la presente solicitud comprende una mezcla de un material de tereftalato de polietileno y un material poliamídico, en donde la mezcla comprende preferiblemente menos del 70% en peso de material de tereftalato de polietileno. Para esta realización, la mezcla comprende más preferiblemente entre el 10 y el 70% en peso de material de tereftalato de polietileno y, lo más preferiblemente, entre 20 y 60% en peso de material de tereftalato de polietileno. Asimismo, para esta realización, la mezcla comprende preferiblemente entre el 30 y el 60% en peso de material poliamídico y, lo más preferiblemente, entre 40 y 55% en peso de material poliamídico.

En otra realización, la composición utilizada en la presente solicitud comprende una mezcla de poliéster y una poliamida en donde la mezcla comprende preferiblemente más del 40% en peso de material poliamídico. Para esta realización, la mezcla comprende preferiblemente más del 30% en peso de poliéster, más preferiblemente entre el 40 y el 70% en peso de poliéster y, lo más preferiblemente, entre el 45 y el 70% en peso de poliéster. Asimismo, para esta realización, la mezcla comprende preferiblemente entre el 40 y el 55% en peso de material poliamídico.

La mezcla también comprende un material captor... [Seguir leyendo]

1. Producto de envasado de múltiples capas que comprende una capa de barrera que consta de una composición que comprende una mezcla de:

(i) una resina de poliéster

(ii) más del 40% en peso de material de poliamida, y

(iii) 50-1000 ppm en peso de un material captor de oxígeno.

2. Producto de envasado de múltiples capas según la reivindicación 1, en el que la resina de poliéster es un material de tereftalato de polietileno; y en el que la mezcla comprende menos del 60% en peso de material de tereftalato de polietileno.

3. Producto de envasado de múltiples capas según la reivindicación 2, en el que la composición comprende entre 40 a 55% en peso de material poliamídico.

4. Producto de envasado de múltiples capas según la reivindicación 1 o 2, en el que el material de poliamida es MXD6.

5. Producto de envasado de múltiples capas según la reivindicación 2, en el que la composición comprende entre 10 y menos del 60% en peso de PET.

6. Producto de envasado de múltiples capas según la reivindicación 2, en el que la composición comprende entre 20 y menos de 60% en peso de PET.

7. Producto de envasado de múltiples capas según la reivindicación 1, en el que el material captor de oxígeno forma complejos de metal activo que tienen la capacidad de ligase con oxígeno para conferir a la composición mejores propiedades de barrera frente al oxígeno.

8. Producto de envasado de múltiples capas según la reivindicación 1, en el que el material captor de oxígeno comprende cobalto.

9. Producto de envasado de múltiples capas según la reivindicación 1, en el que el material captor de oxígeno comprende nanopartículas de metal mezcladas.

10. Producto de envasado de múltiples capas según la reivindicación 2, que comprende además PEN.

11. Producto de envasado de múltiples capas según la reivindicación 1, en el que la mezcla comprende más del 30% en peso del poliéster.

12. Producto de envasado de múltiples capas según la reivindicación 1, en el que la mezcla presenta menos del 15% de pérdida de CO2 durante un período de 7,5 semanas cuando se forman botellas de bebida de 295 ml constituidas por tres capas (PET-Mezcla-PET) con un espesor total de pared de 0,051 cm y una capa central del 5% del espesor total de la pared.

13. Producto de envasado de múltiples capas según la reivindicación 1, en el que la mezcla presenta menos de 0,02 cm3/envase/día de transmisión de O2 cuando se forman botellas de bebida de 295 ml constituidas por tres capas (PET-Mezcla-PET) con un espesor total de pared de 0,051 cm y una capa central del 5% del espesor total de la pared.