Película termo-retráctil de barrera frente a gases.

Una película para envasado termo-retráctil atemperada y sometida a co-extrusión que comprende una capa nuclear (A) que comprende un copolímero de etileno/alcohol vinílico,

una primera capa (B) de poliolefina externa, una segunda capa (C) de poliolefina externa y al menos una capa interna (D) de un copolímero de propileno con buteno y opcionalmente también con etileno, caracterizándose dicha película por una fuerza de retracción máxima en la dirección transversal ≤ 0,35 N/cm y por un % de retracción libre a 120 ºC de al menos 20 % en al menos una dirección.

Película termo-retráctil de barrera frente a gases Campo técnico

La presente Invención se refiere a una película termo-retráctil de multicapa de barrera frente a gases atemperada y sometida a co-extrusión que tiene propiedades de retracción, particularmente apropiada para su aplicación en la fabricación de envases flowpack en máquinas de conformación-relleno-sellado horizontales o como película de cierre para recipientes termoplásticos.

Técnica Anterior

Las películas termoplásticas, termo-retráctiles de multicapa se usan para envasar diversos productos alimentarlo y productos no alimentarios ya que protegen los propios objetos del entorno durante el almacenamiento y la distribución. Normalmente, dichas películas requieren la combinación de un número diferente de propiedades con el fin de resultar apropiadas para su uso en las aplicaciones de envasado deseadas.

Con frecuencia, para el envasado de productos alimentarios resulta necesario que la película tenga unas características de barrera frente a oxígeno que retarden o eviten la oxidación del producto o la degradación durante su vida de anaquel. En ocasiones, para el envasado de productos que no son alimentarios puede resultar deseable o necesario evitar, tanto como resulte posible, el contacto de los productos envasados con la atmósfera convencional, y en tal caso se emplea una película termo-retráctil de barrera frente a gases. Se han usado diversos materiales para disminuir la permeabilidad frente a oxígeno de las películas termoplásticas. Entre estos materiales, EVOH (copolímero de etileno/alcohol vinílico) es un buen material de barrera frente a gases y, de este modo, se describen diversas películas termoplásticas de barrera frente a gases que comprenden una capa de EVOH, en la bibliografía de patentes.

También se requiere una buena aptitud de sellado térmico ya que resulta esencial, en particular para películas de barrera frente a gases en aplicaciones en las cuales el producto envasado tiene que mantenerse a vacío o en una atmósfera modificada, en los casos en los que el sellado que cierra el envase tenga una resistencia adecuada y, como consecuencia de ello, se mantenga la hermeticidad del envase. Para determinadas aplicaciones, tales como por ejemplo las aplicaciones flowpack, la película debería ser termo-retráctil por sí misma. En dichas aplicaciones, de hecho, generalmente existe una red pelicular que avanza desde un carrete a través de un dispositivo de conformación, que crea un conducto en el que se insertan los productos a una distancia apropiada uno de otro y normalmente se lava de forma instantánea con gas, y un sistema de sellado que proporciona un sellado longitudinal para fijar el conducto y para los sellados transversales al comienzo y al final de cada envase.

Para otras aplicaciones, tales como por ejemplo las aplicaciones de cierre de bandejas, la película debe ser apta para sellado en los bordes del soporte inferior, normalmente con forma de bandeja, o para una película que a su vez se sella contra los bordes del soporte inferior, y por tanto la composición de la capa que se emplea como capa sellante se selecciona de forma apropiada dependiendo de la composición de la capa contra la cual se produce el sellado.

En general, la aptitud de termo-retracción es una característica apreciada ya que se encuentra en consonancia con el principio de que debería permitir la obtención de un envase estanco y apto en el cual el exceso de material de envasado o cualquier aflojamiento en el interior puede desparecer debido a la retracción del propio material. Se imparte aptitud de termo-retracción a la película por medio de orientación en estado sólido o estirado de la película, ya sea en sentido mono-axial o bi-axial, durante la fabricación. En un proceso típico, la estructura gruesa que se somete a extrusión a través de una boquilla de extrusión, ya sea redonda o plana, se enfría de forma rápida, posteriormente se calienta hasta una temperatura apropiada, denominada temperatura de orientación, que es más elevada que la temperatura de transición vitrea (Tg) de las resinas usadas en la propia película pero menor que la temperatura de fusión (Tm) de al menos una de dichas resinas, y se estira en cualquiera de las direcciones transversal y de la máquina (longitudinal). Tras la exposición de la película obtenida de este modo al calor, dicha característica permite la retracción de la película o, si se encuentra impedida, la creación de tensión de retracción.

En algunos casos, no obstante, las propiedades de retracción de las películas orientadas en estado sólido se debe controlar con precaución para evitar que la etapa de retracción pueda dañar o incluso romper el envase. En particular para el envasado de artículos que son sensibles, o cuyo aspecto de envasado sufre defectos, tales como distorsión, a una película con tensión de retracción demasiado elevada, se han desarrollado las películas conocidas en la técnica de envasado como películas "de retracción suave". Normalmente, estas películas orientadas en estado sólido ofrecen una retracción libre relativamente elevada combinada con una tensión de retracción relativamente baja. Históricamente, se han desarrollado para el envasado de artículos de papel, objetos que no requieren materiales de envasado de barrera frente a gases sino objetos que se rizan de forma sencilla y experimentan distorsión por medio de una tensión de retracción demasiado elevada. Originalmente, se han desarrollado PVC y otros materiales de envasado de poliolefinas para el uso final de retracción suave.

No obstante, para determinadas aplicaciones de envasado en las cuales se requieren películas de barrera frente a gases, se precisa una película de retracción suave.

Ejemplos de estas aplicaciones de envasado son las aplicaciones de flowpack y de cierre de bandejas. En el proceso de envasado flowpack el producto que se somete a envasado con frecuencia se coloca de hecho en una bandeja, generalmente una bandeja de mono-material sólido de un espesor muy limitado que se puede deformar de manera sencilla cuando se enrolla en una película de barrera frente a gases con una fuerza de retracción elevada en la dirección transversal. De igual forma, en aplicaciones de cierre de bandejas se prefiere una película de barrera frente a gases con una fuerza de retracción reducida al menos en la dirección transversal, pero todavía una retracción libre elevada, ya que proporciona un envase estanco sin proporcionar deformación de la bandeja o una tensión demasiado elevada sobre el sellado.

Resulta necesario que las películas apropiadas para estas aplicaciones, además de una retracción libre elevada a la temperatura seleccionada para la etapa de retracción y una fuerza de retracción máxima controlada, tengan una fuerza de retracción residual moderada, en particular a temperatura ambiente o cuando se mantienen bajo condiciones frías. Esto evita la relajación del envase y mantiene el aspecto hermético sin distorsión.

El documento EP1563990 se refiere a películas de multlcapa, de barrera frente a gases y termo-retráctiles, que comprenden una capa Interna que comprende terpolímeros de a-olefina (C4-C8) de propileno-etileno, fabricadas de acuerdo con un proceso de burbuja atrapada. Estas películas no se someten a ningún tratamiento térmico final adicional o etapa de atemperado, sino simplemente se enfrían de forma rápida, generalmente a temperatura ambiente, una vez que se ha producido la orientación.

El documento EP797507 describe una película de barrera frente a gases de retracción suave y un método para la fabricación de la misma. La película descrita tiene una capa nuclear de barrera frente a gases que comprende EVOH, capas externas de mezclas de EVA con copolímeros de etileno- a-olefina, dos capas adhesivas intermedias y se caracteriza por una retracción libre de al menos 40 % en ambas direcciones a 120 °C y una fuerza de retracción máxima en la dirección transversal no mayor de 0,5 N/cm. El método usado para obtener dicha fuerza de retracción reducida es por medio de atemperado de la película sometida a extrusión convencional. La fuerza de retracción de la película final dependió de las condiciones de atemperado, en las cuales un atemperado a temperatura elevada proporcionó una película con una fuerza de retracción más reducida. En los ejemplos de la Tabla II del documento EP797507 el menor valor presentado para la fuerza de retracción en la dirección transversal fue de 0,36 N/cm y se obtuvo la película correspondiente llevando a cabo la etapa de atemperado bajo condiciones de temperatura muy elevada (es decir, 100 °C para los primeros rodillos de atemperado) que podrían generar un número de problemas... [Seguir leyendo]

1. Una película para envasado termo-retráctil atemperada y sometida a co-extruslón que comprende una capa nuclear (A) que comprende un copolímero de etlleno/alcohol vlnílico, una primera capa (B) de poliolefina externa, una segunda capa (C) de poliolefina externa y al menos una capa interna (D) de un copolímero de propileno con buteno y opcionalmente también con etileno, caracterizándose dicha película por una fuerza de retracción máxima en la dirección transversal á 0,35 N/cm y por un % de retracción libre a 120 °C de al menos 20 % en al menos una dirección.

2. La película de la reivindicación 1, en la que el copolímero de propileno de al menos una capa interna (D) es un copolímero de proplleno-buteno o un propileno-buteno-etlleno o propileno-etileno-buteno.

3. La película de la reivindicación 1, en la que dicha al menos una capa interna (D) de un copolímero de propileno con buteno comprende el copolímero de propileno en una cantidad de al menos aproximadamente 60 %, preferentemente al menos 70 %, más preferentemente entre 80 y 90 %, todavía más preferentemente de aproximadamente 85 % de la capa (D) al tiempo que el complemento hasta 100 % es un copolímero de etileno.

4. La película de cualquiera de las reivindicaciones anteriores en la que la película también comprende una o dos capas de unión (E) directamente adheridas a una o ambas superficies de la capa nuclear (A).

5. La película de cualquiera de las reivindicaciones anteriores que se caracteriza por una fuerza de retracción máxima en la dirección transversal < 0,34 N/cm, preferentemente 0,33 N/cm.

6. La película de cualquiera de las reivindicaciones anteriores caracterizada por una fuerza de retracción residual no menor que 0,08 N/cm pero no mayor que 0,30 N/cm, preferentemente comprendida entre 0,10 N/cm y 0,28 N/cm, más preferentemente entre 0,11 y 0,22 N/cm.

7. La película de cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizada por cualquiera de las siguientes

secuencias de capas: (B)/(D)/(E)/(A)/( E)/(D)/(C), (B)/(E)/(A)/( E)/(D)/(E)/(C), (B)/(D)/(E)/(A)/(E)/(D)/(E)/(C),

(B)/(E)/(D)/(E)/(A)/( E)/(D)/(C), o (B)/(E)/(D)/(E)/(A)/( E)/(D)/(E)/(C).

8. La película de cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en la que las poliolefinas para la primera capa externa (B) y para la segunda capa externa (C) están seleccionadas de forma Independiente entre el grupo que consiste en homopolímeros de etileno, co-polímeros de etileno, homopolímeros de propileno, co-polímeros de propileno y sus mezclas.

9. La película de la reivindicación 8, en la que las poliolefinas para la primera capa externa (B) están seleccionadas entre el grupo que consiste en homo-polímeros de etileno, copolímeros de etileno-a-olefina homogéneos o heterogéneos, copolímeros de etileno-olefina cíclica, co-polímeros de etileno-acetato de vinilo, co-polímeros de etileno-acrilato o metacrilato de alquilo (C1-C4), copolímeros de etileno-ácido acrílico, copolímeros de etileno-ácido metacrílico, ionómeros, polipropileno, co-polímeros de propileno-etileno, co-polímeros de propileno-etileno (C4-C10)- a-olefina, copolímeros de propileno (C4-Cio)-a-olefina-etileno y sus mezclas en cualquier proporción.

10. La película de cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en la que la primera capa externa (B) y la segunda capa externa (C) tienen la misma composición polimérica.

11. Un proceso para la fabricación de una película de las reivindicaciones 1 a 10, que comprende someter a coextrusión las resinas o mezclas de resinas de las diversas capas a través de una boquilla de co-extrusión, enfriar la cinta primaria obtenida de este modo, re-calentarla a la temperatura de orientación de estado sólido comprendida entre 110 y 125 °C, estirarla en sentido mono-axial o bi-axial, someter la película orientada a un tratamiento térmico a una temperatura de 70 a 90 °C durante un tiempo de al menos 0,5 y no más de 5 s, suficiente para inducir una disminución de su fuerza de retracción máxima en la dirección transversal hasta un valor que no supere 0,35 N/cm, y finalmente enfriar la película atemperada hasta temperatura ambiente.

12. El proceso de la reivindicación 11, en el que la cinta principal enfriada se irradia con electrones de alta energía antes del estiramiento.

13. El uso de una película de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores 1 a 10 en un proceso de envasado flowpack en una máquina HFFS o en un proceso de cierre de bandejas, en el que la película se usa de forma individual o en combinación con una película de cierre permeable a gases en la parte más interna.

14. En proceso de envasado de flowpack o de cierre de bandejas en el que se usa la película de envasado de cualquiera de las reivindicaciones 1 a 10.

15. Un envase de flowpack o un envase para el cierre de bandejas que comprende una película de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 10 anteriores, en forma de película envolvente o en forma de película de cierre o como un componente del sistema de cierre.