Películas de poliolefina que previenen la turbidez de las gotas de agua.

Una película de poliolefina para prevenir la turbidez de las gotas de agua que comprende una capa central y doscapas de cobertura,

comprendiendo las capas una poliolefina como componente principal, caracterizada porque almenos una capa comprende un 2,2'-iminobisetanol sustituido con alquilo C8-C18 como agente de prevención de laturbidez de las gotas de agua, teniendo dicho 2,2'-iminobisetanol sustituido con alquilo C8-C18 una temperatura desolidificación inferior a 35 ºC.

Películas de poliolefina que previenen la turbidez de las gotas de agua La presente invención se refiere a películas de poliolefina adecuadas para prevenir la turbidez de las gotas de agua. Más concretamente, la invención se refiere a estructuras peliculares que contienen uno o más agentes que suprimen la formación de gotas mientras el vapor se está condensando sobre la superficie de la película.

Las películas de este tipo son conocidas y ampliamente usadas con fines de envasado, por ejemplo para envasar alimentos húmedos tales como carne, queso, ensalada, frutas frescas y hortalizas. Normalmente, en el mercado del envasado se usan bolsas de envoltura y bandejas de alimentos selladas, envueltas o cubiertas con una tapa.

Las poliolefinas son materiales muy hidrófobos y sus películas fabricadas son relativamente resistentes a la penetración del vapor de agua con una energía de superficie baja. En consecuencia, cuando estas películas entran en contacto con una humedad que las rodea que está saturada con vapor de agua, el condensado no impregna o se extiende sobre la superficie. Si la temperatura desciende por debajo de su punto de rocío se forman pequeñas gotas independientes. Esto se produce especialmente cuando hay cambios bruscos y claros de temperatura, por ejemplo si los envases alimentarios se exponen a refrigeración.

Las consecuencias son pérdida de transparencia, goteo de agua y un considerable efecto de enfoque de la lente para la luz solar incidente. Por tanto, la calidad del alimento envasado se reduce estéticamente y ya no es atractivo para los posibles clientes. Además, puede que el alimento se estropee. Particularmente, las gotas de agua que gotean desde el interior del envase pueden causar, por ejemplo, mildiu y deterioro por pudrimiento de las hortalizas.

Con el fin de prevenir la condensación del agua en gotas a menudo se aplican aditivos para reducir el ángulo de contacto y formar una película de agua fina uniforme y transparente.

Por un lado se puede alcanzar el efecto deseable mediante procedimientos de recubrimiento bien conocidos sobre la superficie de la película, tales como rociado, huecograbado, aplicaciones en cilindro y rodillo o similares. En estos procedimientos se pueden usar, según se desee, disolventes, diluyentes y adyuvantes. Los agentes aplicados son inmediatamente activos tras el procesamiento.

Por otro lado y de forma alternativa, los aditivos se pueden incorporar en la propia película combinando, mezclando, mediante inyección u otros medios adecuados. El procedimiento más preferido es la fabricación de concentrados de aditivos, por ejemplo usando un extrusor de doble husillo. Posteriormente, estos lotes maestros se mezclan con el o los polímeros antes o durante de las etapas de extrusión de la producción de la película.

Después de la fabricación de la película, los aditivos aplicados migran hacia la superficie y proporcionan el efecto deseado tras un periodo de almacenamiento.

Debido a los menores costes de producción se aplica ampliamente la incorporación de lotes maestros. El procedimiento de recubrimiento es de uso limitado debido a los requisitos de la película. Los agentes externos aplicados mediante el procesamiento de recubrimiento se eliminan rápidamente de la superficie mediante lavado o abrasión. Solo proporcionan un efecto a corto plazo, mientras que los agentes incorporados pueden proporcionar un funcionamiento más consistente y duradero por su migración continua.

Los aditivos adecuados, incorporados en matrices de poliolefina, para la prevención de la turbidez de las gotas de agua, son tensioactivos no iónicos con una cadena de hidrocarburo hidrófoba más o menos apolar y grupos funcionales hidrófilos. Con respecto a una clase selectiva de dichos compuestos químicos, la parte hidrófoba de la molécula regula la compatibilidad con el polímero y el comportamiento de migración. Esta parte hidrófoba también es el principal factor que influye sobre las propiedades de deposición que determinan el efecto duradero. Los grupos funcionales proporcionan una determinada incompatibilidad con el sustrato de poliolefina y tienen un efecto sobre la migración. Se autoorientan fuera de la superficie de la película e interaccionan con el agua mediante disolución parcial en las gotas.

Para la fabricación, el procesamiento y el uso práctico de dichas películas, los aditivos aplicados tienen que cumplir muchos requisitos, tales como una adecuada estabilidad térmica, baja volatilidad con el fin de prevenir la formación de vapor durante la producción de la película, ausencia de efecto de amarilleamiento y ausencia de influencias negativas sobre la transparencia y el olor de las películas terminadas. Para las películas de envasado no se deben ver afectadas las propiedades de impresión, termosellado y laminación, ni tampoco a tiempos de almacenamiento más largos.

Además se deben tener en cuenta los reglamentos para las aprobaciones de los alimentos y para el uso comercial el nivel de dosis requerido y el precio de la materia prima de los agentes aplicados son importantes.

Se ha sugerido un gran número de agentes para prevenir la turbidez de las gotas de agua como aditivos para las películas de olefina. Las clases químicas preferidas son ésteres de glicerol y de poliglicerol, esteres de sorbitano y sus etoxilatos, alcoholes etoxilados y etoxilatos de fenol.

Por ejemplo, el documento US 3.048.263 A divulga el uso de varios ésteres de glicerilo de ácidos grasos para las películas de poliolefina. El documento EP 0 254 236 A se refiere a alquilfenoles alcoxilados para polímeros de etileno lineal y el documento WO 84/03296 A reivindica mezclas de alquilfenoles alcoxilados, ésteres de glicerilo y ésteres de ácidos grasos polialcoxilados para las películas de polietileno.

El documento WO 98/44030 A divulga una mezcla de varios compuestos de ésteres de alcoholes polihídricos, aminas mono y dialcoxiladas y alquilfenoles alcoxilados o derivados de los mismos, mientras que en el documento WO 97/13640 A se divulgan combinaciones de varios mono y diésteres de glicerol con éteres de polioxietileno de alcoholes grasos para las películas de poliolefina.

Asimismo, estructuras peliculares de múltiples capas especiales que comprenden aditivos son la materia objeto de las divulgaciones.

En el documento WO 97/13640 A se divulgan compuestos de varios grupos químicos para el uso en una de las capas externas de las películas fabricadas con homo y copolímeros de polietileno fabricados a partir de ésteres de alcoholes alifáticos, poliéteres, alcoholes aromáticos polietoxilados, alcoholes alifáticos polihídricos y ésteres de los mismos.

En el documento WO 2002/074 535 A se describe la adición de mezclas únicamente a la capa intermedia de una película de múltiples capas. La mezcla consiste en al menos dos compuestos seleccionados de las clases de sustancia de ésteres de ácidos grasos, alcoholes alifáticos, alcoholes aromáticos etoxilados, éster de sorbitano mono o poliesterificado, ésteres de glicerol mono o poliesterificados, ésteres de sorbitano etoxilados y aminas etoxiladas. Se ha comunicado que las películas fabricadas muestran una prevención continua de la turbidez de las gotas de agua tras varios periodos de conservación. También se ha indicado que las propiedades de imprimibilidad y de adhesividad en caliente de estas películas mejoran.

El documento WO 2004/080 715 A describe una película de poliolefina de múltiples capas orientada biaxialmente que comprende al menos una capa base, una capa intermedia y dos capas de cobertura. Para conseguir una buena eficacia a corto y a largo plazo, los aditivos solo se añaden a la base y a la primera capa de cobertura.

Las películas de poliolefina que se conocen de la técnica anterior muestran desventajas con respecto al grado de prevención de la turbidez de las gotas de agua inmediatamente después de la fabricación de la película y/o después de un almacenamiento más largo de varios meses. Asimismo se observa florecimiento sobre la superficie de la película seguido de una alteración de la imprimibilidad y sellabilidad térmica, especialmente cuando la eficiencia de los aditivos aplicados y/o la estructura de la película requiere un nivel de dosificación alto. Además, algunas mezclas solo proporcionan un efecto inestable dependiente del tiempo causado por la competición continua de los componentes individuales en la migración a la superficie de la película con el fin de formar y reconstruir capas moleculares.

Existe una necesidad percibida en el mercado de películas de poliolefina con fines de envasado con mejor funcionamiento.

Con el fin de superar las desventajas citadas,... [Seguir leyendo]

1. Una película de poliolefina para prevenir la turbidez de las gotas de agua que comprende una capa central y dos capas de cobertura, comprendiendo las capas una poliolefina como componente principal, caracterizada porque al menos una capa comprende un 2, 2’-iminobisetanol sustituido con alquilo C8-C18 como agente de prevención de la turbidez de las gotas de agua, teniendo dicho 2, 2’-iminobisetanol sustituido con alquilo C8-C18 una temperatura de solidificación inferior a 35 ºC.

2. La película de la reivindicación 1 que comprende adicionalmente un oleato de polioxietilensorbitano y/u oleato de poliglicerilo como dichos agentes.

3. La película de la reivindicación 1 o 2, en la que el componente principal es un polietileno o un polipropileno.

4. La película de cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, en la que la cantidad de dicho 2, 2’-iminobisetanol está en el intervalo del 0, 1 % al 2, 0 % del peso total de la película.

5. La película de cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, en la que la cantidad de dicho 2, 2’-iminobisetanol-oleato de polioxietilensorbitano y/u oleato de poliglicerilo combinados está en el intervalo del 0, 1% al 3, 0 % del peso total de la película.

6. La película de cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en la que al menos una de las capas de cobertura consiste en polietileno, copolímero de polipropileno, terpolímero de polipropileno o una resina de metaloceno.

7. La película de cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en la que al menos una capa de cobertura contiene un agente de deslizamiento no migrante.

8. La película de cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en la que la tensión superficial de al menos una de las capas de cobertura es superior a 38 mN/m.

9. La película de la reivindicación 8, en la que la tensión superficial de ambas capas de cobertura es mayor que 38 mN/m y la tensión superficial de una capa de cobertura es al menos 4 mN/m superior a la de la otra.

10. La película de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en la que el agente de prevención de la turbidez de las gotas de agua se añade a la capa central o a la capa central y a una de las capas de cobertura.

11. La película de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, que además incluye una o más capas intermedias que comprenden dichos agentes al menos en la capa central y en esa capa intermedia que está adyacente a la capa de cobertura sobre el lado de la película resistente al empañamiento, en la que se ha de prevenir la turbidez de las gotas de agua.

12. La película de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en donde la película está orientada biaxialmente.

13. La película de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en la que el 2, 2’-iminobisetanol sustituido con alquilo C8-C18 tiene un punto de escurrimiento inferior a 45 ºC, preferentemente inferior a 40 ºC.

14. El uso de 2, 2’-iminobisetanol sustituido con alquilo C8-C18 solo o en combinación con oleato de polioxietilenosorbitano y/u oleato de poliglicerilo como agentes de prevención de la turbidez de las gotas de agua en películas de una o múltiples capas que contienen homopolímeros de poliolefina, copolímeros de poliolefina y terpolímeros de poliolefina como principal constituyente, teniendo dicho 2, 2’-iminobisetanol sustituido con alquilo C8-C18 una temperatura de solidificación inferior a 35 ºC.

15. El uso de la reivindicación 14, en el que el punto de escurrimiento de dicho 2, 2’-iminobisetanol es menor de 45°C, preferentemente menor de 40°C.

16. Un procedimiento para la producción de una película de poliolefina orientada biaxialmente y resistente al empañamiento de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 13, que comprende la etapa de añadir un 2, 2’iminobisetanol sustituido con alquilo C8-C18 solo o en combinación con oleato de polioxietilensorbitano y/u oleato de poliglicerilo como agentes anti-empañamiento en forma de un lote maestro, un concentrado o mediante equipo de dosificación líquida a la película que forma poliolefina y las sucesivas formación y procesamiento de la película, teniendo dicho 2, 2’-iminobisetanol sustituido con alquilo C8-C18 una temperatura de solidificación inferior a 35 ºC.

17. El procedimiento de la reivindicación 16 que comprende la formación de película mediante un molde plano o un molde tubular.

18. El procedimiento de la reivindicación 16 o 17, que comprende la orientación biaxial de la película formada en equipo de estirado secuencial o simultáneo.

19. Uso de la película de cualquiera de las reivindicaciones 1 a 13 para envasar alimentos.

20. Uso de la película de cualquiera de las reivindicaciones 1 a 13 para la fabricación de artículos de termoconformado.

21. Uso de la película de cualquiera de las reivindicaciones 1 a 13 en una película compuesta o una película de barrera contra vapor de agua, varios gases o luz UV.

Tabla 2a: Película de BOPP coextruida de tres capas Tabla 2b: Película de BOPP coextruida de tres capas

Ejemplo Nº Formulación de la capa de cobertura externa A Formulación de la capa de cobertura interna C Formulación de la capa central B Clasificación de la turbidez de las gotas de agua a 4 ºC (tiempo de almacenamiento 1 semana) 1 hora 1 día 10 días Clasificación de la turbidez de las gotas de agua a 4 ºC (tiempo de almacenamiento 1 mes) 1 hora 1 día 10 días

1 1.500 ppm AB 1 1.500 ppm AB 1, 3.000 ppm IBE 4 2.500 ppm IBE 4 4 6 6 9 10 10

2 2.500 ppm AB 2 2.500 ppm AB 2, 4.000 ppm IBE 4 4.000 ppm IBE 4 10 9 10 10 10 10

3 1.500 ppm AB 1 1.500 ppm AB 1, 1.000 ppm IBE 4, 14.000 ppm pGO 1.000 ppm IBE 4, 14.000 ppm PGO 10 8 5 10 9 10

4 1.500 ppm AB 1 1.500 ppm AB 1, 18.000 ppm PGO 18.000 ppm PGO 8 8 10 8 10 10

5 1.500 ppm AB 1 1.500 ppm AB 1, 14.000 ppm PGO 18.000 ppm GMS 7.200 ppm PGO 2 2 4 2 4 6

AB 1: Sílice sintético (SiO2) como agente antibloqueo que tiene un tamaño medio de partícula de 4 !m y un volumen de poro de 1, 0 cm3/g. AB 2: Trimetacrilato de 1, 1, 1-trimetilolpropano IBE 4: N-alquil (C14-C18) -2, 2’-iminobisetanol, punto de solidificación 0°C PGO: Oleato de poliglicerilo-3 GMS: Monoestearato de glicerol (contenido del monoéster 90 %, min) . POE-STO : Polioxietileno (20) trioleato sorbitano SMS : Monoestearato de sorbitano PGO: Oleato de policlicerilo-3 GMS: Monoestearato de glicerol (contenido del monoéster 90 %, min) . IBE 1: N-alquil (C8-C18) -2, 2’-iminobisetanol (tipo de coco) , punto de solidificación -7°C IBE 2: N-alquil (C13-C15) -2, 2’-iminobisetanol, punto de solidificación +2°C IBE 3: N-alquil (C14-C18) -2, 2’-iminobisetanol (tipo de sebo) , punto de solidificación +15°C IBE 4: N-alquil (C14-C18) -2, 2’-iminobisetanol (tipo de oleílo refinado) , punto de solidificación 0°C IBE 5: N-alquil (C14-C18) -2, 2’-iminobisetanol (tipo de sebo saturado) , punto de solidificación +39°C IBE 6: N-alquil (C16-C18) -2, 2’-iminobisetanol (tipo de estearilo saturado) , punto de solidificación +46°C

Ejemplo Nº Formulación de la capa de cobertura externa A Formulación de la capa de cobertura interna C Formulación de la capa central B Clasificación de la turbidez de las gotas de agua a 60 ºC (tiempo de almacenamiento 1 semana) 0, 5 hora 1 hora 2 horas Clasificación de la turbidez de las gotas de agua a 60 ºC (tiempo de almacenamiento 1 mes) 0, 5 hora 1 hora 2 horas

1 1.500 ppm AB 1.500 ppm AB 1, 3.000 ppm IBE 4 2.500 ppm IBE 4 6 4 2 8 6 5

2 2.500 ppm AB 2 2.500 ppm AB 2, 4.000 ppm IBE 4 4.000 ppm IBE 4 8 6 4 8 7 6

3 1.500 ppm AB 1 1.500 ppm AB 1, 1.000 ppm IBE 4, 14.000 ppm PGO 1.000 ppm IBE 4, 14.000 ppm PGO 8 8 10 8 10 9

4 1.500 ppm AB 1 1.500 ppm AB 1, 18.000 ppm PGO 18.000 ppm PGO 8 8 10 9 10 10

5 1.500 ppm AB 1 1.500 ppm AB 1, 14.000 ppm PGO 18.000 ppm GMS 7.200 ppm PGO 6 6 7 5 6 8

Tabla 2c: Película de BOPP coextruida de tres capas Tabla 3: Películas de CPP monocapa (Ejemplos 6 a 11)

Ejemplo Nº Formulación de la capa de cobertura externa A Formulación de la capa de cobertura interna C Formulación de la capa central B Opacidad 1 semana 1 mes 3 meses Cinética COF (Lado A de la película/Lado C de la película) 1 semana 1 mes 3 meses

1 1.500 ppm AB 1.500 ppm AB 1, 3.000 ppm IBE 4 2.500 ppm IBE 4 1, 98 1, 96 2, 02 0, 55 0, 57 0, 57

2 2.500 ppm AB 2 2.500 ppm AB 2, 4.000 ppm IBE 4 4.000 ppm IBE 4 1, 91 1, 95 2, 10 0, 34 0, 35 0, 33

3 1.500 ppm AB 1 1.500 ppm AB 1, 1.000 ppm IBE 4, 14.000 ppm PGO 1.000 ppm IBE 4, 14.000 ppm PGO 1, 97 2, 05 2, 15 0, 52 0, 52 0, 49

4 1.500 ppm AB 1 1.500 ppm AB 1, 14.000 ppm PGO 18.000 ppm PGO 2, 67 2, 70 2, 76 0, 55 0, 57 0, 57

5 1.500 ppm AB 1 1.500 ppm AB 1, 14.000 ppm PGO 18.000 ppm GMS 7.200 ppm PGO 2, 07 2, 25 2, 48 0, 45 0, 48 0, 43

Ejemplo Nº Formulación Clasificación de la turbidez de las gotas de agua a 4 ºC (tiempo de almacenamiento 2 semanas) 1 hora 1 día 10 días Clasificación de la turbidez de las gotas de agua a 60 ºC (tiempo de almacenamiento 2 semanas) 0, 5 horas 1 hora 2 horas

6 1, 5 % POE-STO 7 8 8 9 8 8

7 1, 2 % POE-SO + 0, 3 % IBE 4 9 9 10 8 8 8

8 0, 9 % POE-STO + 0, 3 % IBE 4 + 0, 3 % SMS 5 6 6 9 8 8

9 0, 9 % POE-STO + 0, 3 % IBE 4 + 0, 3 % PGO 9 10 10 10 10 9

10 0, 9 % POE-STO + 0, 3 % IBE 4 + 0, 3 % SMS + 0, 3 % PGO 7 6 6 9 10 10

11 1, 2 % SMS + 0, 3 % IBE 4 4 6 6 9 9 9

Tabla 4: Películas de PE por soplado (Ejemplos 12 a 18)

Ejemplo Nº Activación Clasificación de la turbidez de las gotas de agua a 4 ºC (tiempo de almacenamiento 1 semana) 1 hora 1 día 10 días Clasificación de la turbidez de las gotas de agua a 4 ºC (tiempo de almacenamiento 3 meses) 1 hora 1 día 10 días

12 2.500 ppm IBE1 9 10 10 10 9 10

13 2.500 ppm IBE2 10 9 10 10 9 9

14 2.500 ppm IBE3 10 9 10 10 9 10

15 2.500 ppm IBE5 4 5 6 1 2 3

16 2.500 ppm IBE 4 10 10 10 10 10 9

17 2.500 ppm IBE 6 1 2 3 1 2 2

18 2.225 ppm IBE 1 3750 ppm GMS 2 3 5 2 4 5