Material de envase recubierto con polímero termosellable y envase sellado fabricado con el mismo.

Material de envase recubierto con polímero termosellable que consta de una capa base de material de fibra,

capas poliméricas que forman una barrera para el oxígeno, y por lo menos una capa polimérica termosellable,caracterizado porque, para proporcionar la barrera para el oxígeno, el material de envase incluye por lo menos doscapas de copolímero de etileno-alcohol vinílico (EVOH) que tienen diferentes contenidos de monómero etileno,dichas capas de EVOH están colocadas directamente una contra la otra, sin una capa de anclaje entre ellas.

Material de envase recubierto con polímero termosellable y envase sellado fabricado con el mismo

La invención se refiere al sector de los materiales de envase recubiertos con polímero termosellable, cuya estructura contiene una capa que forma una barrera para el oxígeno. Otro objeto de la invención es un envase sellado formado por dicho material de envase por termosellado. La invención se refiere además al uso de un copolímero de etilenoalcohol vinílico (EVOH) en un material de envase dotado de fibras en la capa polimérica que forma la barrera para el oxígeno.

La aportación de un material de envase dotado de fibras con una capa de recubrimiento de polímero, que se reblandece o se funde por acción del calor, permite utilizar este material en envases, por ejemplo los recipientes y cajas de cartón empleados como envases, que se sellan térmicamente. El envase puede hacerse también impermeable a los líquidos gracias al recubrimiento de polímero termosellable. En función del producto, en especial los envases alimentarios, puede ser también necesario proteger el producto de la luz y el envase deberá ser impermeable al oxígeno y a los aromas, lo cual se consigue con materiales de recubrimiento escogidos de modo apropiado, que se disponen en forma de capas sobre una base de fibras.

En los procedimientos convencionales, el material de envase dotado de fibras se proporciona con una lámina de aluminio, que convierte el envase en estanco a los líquidos, estanco al oxígeno y estanco a los aromas y proporciona además una protección eficaz contra la penetración de la luz visible y de la radiación UV. Sin embargo, dado que la lámina de aluminio no es biodegradable y se somete a esfuerzos mecánicos, el reciclado del material es complicado y constituye además una solución cara, se está sustituyendo cada vez más por materiales poliméricos de recubrimiento, siendo los más importantes entre ellos los copolímeros de etileno-alcohol vinílico (EVOH) , la poliamidas (PA) y el poli (tereftalato de etileno) (PET) . Combinando estos polímeros con ligantes y polímeros termosellables, se han conseguido cartones multicapa, que tienen propiedades barrera a los líquidos, al oxígeno y a los aroma, casi equivalentes a las del aluminio y al mismo tiempo incluso con mejor resistencia al impacto, al deterioro y a la suciedad que las láminas de aluminio.

Debido a la tendencia a materiales de envase cada vez más delgados, las láminas de aluminio se han reemplazado por capas de polímeros de recubrimiento, pero existe el inconveniente de la mayor permeabilidad del material de envase al oxígeno y otros gases. La exposición de los productos envasados al oxígeno del aire, p.ej. la oxidación de los alimentos, se traduce en una disminución de su conservabilidad y diluye su calidad.

Como ejemplo de cartones de envases alimentarios recubiertos con polímero según la técnica anterior cabe mencionar la solicitud de patente EP 0630745. En ella se describen cartones con una base de fibra, que se fabrican con un recubrimiento de polímero termosellable por ambas caras, su material es p.ej. polietileno de baja densidad LDPE o polietileno lineal de baja densidad LLDPE y tiene una capa barrera de EVOH o PET colocada entre la base de fibras y la capa termosellable.

Para envasar zumo de naranja, en particular, la técnica anterior presenta varias soluciones de capas sin la lámina de aluminio. En la solicitud de patente US 4977004 se describe una estructura formada por dos capas de EVOH. La primera capa impide la penetración del oxígeno exterior en el producto. La segunda capa de EVOH constituye la capa interior del envase, que está en contacto con el producto envasado, en este caso el zumo de naranja, y actúa como barrera a los disolventes, que impide que los componentes aromáticos del producto puedan escapar del envase. Como materiales barrera apropiados para el oxígeno, en esta patente se sugieren los tipos de EVOH que contienen el 44 o el 32 % molar de polietileno, o una mezcla de los mismos. Sin embargo, las capas de EVOH propuestas en este documento son todas del mismo tipo y están separadas entre sí por lo menos por una capa de adhesivo.

Inspirándose en esta misma solicitud, en la solicitud de patente EP 0857103 B1 se describe una estructura sandwich con una capa de EVOH. El grosor de esta capa se sitúa entre 0, 8 y 8, 1 g/m2 y emplea un EVOH con un contenido de etileno del 27 al 32 % molar, su barrera para el oxígeno es mejor que la de la capa de referencia que contiene un 44 % molar de etileno, según dicha patente. La capa de EVOH descrita en esta solicitud está unida a las capas que la envuelven con capas de anclaje por ambas caras.

En la solicitud de patente US 5093164 se describe también una estructura sandwich para mejorar las propiedades barrera del envase frente al oxígeno, para ello se proporciona una capa eficaz entre la capa sellado, fabricada con una mezcla de polipropileno y polietileno, y la capa de sustrato. En un ejemplo, utilizado en una estructura formada por papel, un EVOH del 31 % molar actúa como barrera para el oxígeno y se rodea de una capa de anclaje por ambas caras.

Por consiguiente, en varias solicitudes de patente se describe estas capas de EVOH de bajo contenido de polietileno aportan valores bajos de permeabilidad al oxígeno. Sin embargo, dado que las propiedades de la barrera para el oxígeno se debilitan de forma crítica, cuando la capa se expone a la humedad, esta capa de EVOH con un contenido de etileno del 27 al 32 % molar tiene que protegerse también contra un posible mojado. En la técnica anterior, esta resistencia a la humedad se aportaba normalmente añadiendo otros polímeros, con preferencia polímeros barrera para la humedad, en forma de capas adicionales y utilizando las capas de anclaje para pegarlos a ambas caras de la capa barrera para el oxígeno. Esto implica aumentar el número total de capas, lo cual a su vez se traduce en un incremento de los costes de fabricación y de materias primas.

El objetivo de la presente invención consiste en encontrar una solución que evite el problema recién descrito. La idea de la invención es, pues, utilizar de modo óptimo las excelentes propiedades para el oxígeno del copolímero de etileno-alcohol vinílico con un bajo contenido de etileno, como máximo del 32 % molar, sin que el producto sufra los inconvenientes de la escasa resistencia de este material a la humedad. De modo sorprendente ahora se ha observado que la permeabilidad al oxígeno de la barrera para el oxígeno, que se forma con las capas de EVOH, que contienen varios porcentajes del monómero etileno es muy baja, pero no es sensible a la humedad. La interacción entre dichas capas es especialmente ventajosa. Sin embargo, la interfase formada entre estas capas de EVOH tiene un rol más importante en el efecto de la barrera para el oxígeno. Si se emplean dos capas de EVOH superpuestas, entonces se forma en la estructura una interfase de este tipo; si se colocan tres capas de EVOH directamente una sobre la otra, entonces hay dos interfases en la estructura sandwich, etc. Dichas capas de EVOH de tal estructura se adhieren una a la otra y a la capa base formada por un cartón sin necesidad de añadir una capa de anclaje, con lo cual además la estructura total resultante es más delgada. En cambio, entre la capa barrera para el oxígeno y una posible capa de polietileno que actúe como capa barrera interior para la humedad, se requiere colocar una capa de anclaje para asegurar que la adherencia será suficiente.

Es característico del material de envase termosellable basado en fibras de la invención que proporciona la barrera para el oxígeno, el material de envase incluye por lo menos dos capas de copolímero de etileno-alcohol vinílico (EVOH) con diferentes fracciones del monómero etileno. Se aporta un efecto especialmente ventajoso cuando dichas capas de EVOH se sobreponen, es decir, se adhieren directamente la una a la otra, formando una interfase o varias interfases. En otras palabras, las capas de EVOH se colocan una contra otra sin mediar adhesivo ni otra capa entre ellas. Sin asumir ninguna teoría, se cree que la discontinuidad o la diferenciación en cuanto a cristalinidad u orientación se traducen en una interfase de la capas de EVOH con diferentes propiedades barrera, que tiene un efecto ventajoso en la prevención de la permeabilidad al oxígeno.

El envase sellado según la invención, formado por un material de envase de este tipo, se caracteriza por contener una capa base de material de fibra, por lo menos dos capas de copolímero de etileno-alcohol vinílico (EVOH)... [Seguir leyendo]

1. Material de envase recubierto con polímero termosellable que consta de una capa base de material de fibra, capas poliméricas que forman una barrera para el oxígeno, y por lo menos una capa polimérica termosellable, caracterizado porque, para proporcionar la barrera para el oxígeno, el material de envase incluye por lo menos dos capas de copolímero de etileno-alcohol vinílico (EVOH) que tienen diferentes contenidos de monómero etileno, dichas capas de EVOH están colocadas directamente una contra la otra, sin una capa de anclaje entre ellas.

2. Material de envase según la reivindicación 1, caracterizado por estar dotado, por lo menos por una de sus caras, de una capa polimérica termosellable exterior.

3. Material de envase según la reivindicación 1 ó 2, caracterizado por estar dotado, por ambas caras, de una capa polimérica termosellable exterior.

4. Material de envase según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque la capa de EVOH que tiene la fracción menor de monómero etileno contiene como máximo un 32 % molar de monómero etileno.

5. Material de envase según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque la capa de EVOH que tiene la fracción mayor del monómero etileno contiene por lo menos un 32 % molar de monómero etileno.

6. Material de envase según la reivindicación 5, caracterizado porque la capa de EVOH que tiene la fracción mayor del monómero etileno contiene del 35 al 48 % molar de monómero etileno.

7. Un envase sellado formado por el material de envase según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque contiene una capa de material de fibras, por lo menos dos capas de copolímero de etilenoalcohol vinílico (EVOH) con diferentes fracciones del monómero etileno dentro de las mismas, y una capa polimérica termosellable interior.

8. Un envase según la reivindicación 7, caracterizado por estar dotado, por lo menos por una de sus caras, de una capa polimérica termosellable exterior.

9. Un envase según la reivindicación 7 ú 8, caracterizado por ser un recipiente o una caja de cartón de envase, fabricado con cartón de envase recubierto con un polímero.

10. Un envase según una cualquiera de las reivindicaciones de 7 a 9, caracterizado por ser un envase alimentario, que está sellado en un modo estanco al oxígeno.

11. El uso de por lo menos dos copolímeros diferentes de etileno-alcohol vinílico (EVOH) , que tienen diferentes fracciones de monómero etileno, en un material de envase dotado de fibras, como capas de polímero que proporcionan una barrera para el oxígeno, dichas capas de EVOH están dispuestas directamente una contra la otra sin una capa de anclaje entre ellas.