BRPI0709982A2

BRPI0709982A2 - pelìcula de embalagem e método para fabricação do mesmo

Info

Publication number: BRPI0709982A2
Application number: BRPI0709982-7A
Authority: BR
Inventors: Harald Schmidt; Christoph Hess; Johannes Mathar; Ralf Hackfort
Original assignee: Biotec Gmbh & Co Kg
Priority date: 2006-04-14
Filing date: 2007-04-11
Publication date: 2011-08-02
Also published as: HRP20100135T4; EP2010380B1; EP2010380A1; DE502007002422D1; US20090179069A1; KR20090005185A; HK1125336A1; DK2010380T3; MX2008013224A; HRP20100135T1; KR101123381B1; SI2010380T1; RS51344B2; DK2010380T4; SI2010380T2; IL194687A; DE102007017321A1; EP2010380B2; CN101460302A; CN104802481A

Abstract

<B>PELìCULA DE EMBALAGEM E MéTODO PARA FABRICAçãO DO MESMO<D>A presente invenção refere-se a uma película de embalagem que é mostrada e descrita, o qual é usado em particular em embalagens e compreende pelo menos uma primeira camada A e pelo menos uma segunda camada B, em que a camada A contém poliéster termoplástico e a camada B contém amido termoplástico. A película de embalagem de acordo com a invenção é caracterizada por excelentes propriedades de barreira, baixa sensibilidade à umidade e boa resistência mecânica.

Description

Relatório Descritivo da Patente de Invenção para "PELÍCULADE EMBALAGEM E MÉTODO PARA FABRICAÇÃO DO MESMO".

A presente invenção refere-se a uma película de embalagem,em particular para empacotamento, a qual compreende pelo menos duascamadas A e Β. A invenção refere-se ainda a um método para a fabricaçãoda película de embalagem e materiais de embalagem produzidas a partirdessa.

Películas de embalagem do tipo referida no preâmbulo são ge-ralmente conhecidas e são usadas, por exemplo, para embalar gêneros ali-mentícios e outros produtos. Para embalar gêneros alimentícios sensíveis aooxigênio, é necessário ainda que a película tenha baixa permeabilidade aooxigênio. Tais películas também são referidas como "películas de barreira".Elas são usadas, por exemplo, na embalagem de carne fresca ou frutas evegetais, cujos tempos de armazenamento podem ser substancialmenteaumentados pelo ajuste específico das barreiras de gás em particular barrei-ras de oxigênio e/ou vapor d'água. A parte preponderante das películas debarreira usados atualmente na indústria de embalagens consiste de plásticosque são obtidos baseando-se em petroquímica.

Devido as considerações econômicas e ecológicas, há uma de-manda crescente por películas adequados que sejam produzidos a partir dematérias-primas renováveis e/ou sejam biologicamente degradáveis.

A presente invenção, portanto, dirige-se ao fornecimento de umapelícula de embalagem do tipo referida no preâmbulo, a qual possui boaspropriedades de barreira e a qual é fabricada a partir de matérias-primasrenováveis e/ou é biologicamente degradável.

Além disso, a película deverá ter uma resistência mecânica ade-quada, não ser sensível à umidade e ser econômica. Dependendo de seuuso pretendido, a película deverá ter boa transparência, se desejada.

De acordo com a invenção, isso é obtido por uma película deembalagem, em particular para finalidades de embalagem, a qual compre-ende pelo menos uma primeira camada A e pelo menos uma segunda ca-mada B, em que a camada A contém pelo menos um poliéster termoplásticoθ a camada B contém amido termoplástico.

Modalidades vantajosas para a invenção estão descritas nas rei-vindicações anexas.

Uma característica substancial da película de embalagem de a-cordo com a invenção é que sua estrutura em camadas contém, por um la-do, poliéster termoplástico (camada A) e, por outro lado, amido termoplástico(camada B). Surpreendentemente foi descoberto que películas de embala-gem que contêm essa combinação de materiais têm propriedades extraordi-nariamente boas com películas para embalagem.

As películas, de acordo com a invenção, são caracterizadas porexcelentes propriedades de barreira e, em particular, tem baixa permeabili-dade ao oxigênio e ao dióxido de carbono. As películas ainda têm excelenteresistência mecânica e baixa sensibilidade à umidade. Se desejado, com aestrutura em camadas de acordo com a invenção, também podem ser pro-duzidas películas que são capazes de sofrer embutimento profundo e temexcelente transparência.

A película de embalagem de acordo com a invenção é caracteri-zado por excelente resistência mecânica e pode ser processado excepcio-nalmente na fabricação de elementos de embalagem. Assim, por exemplo,com a estrutura em camadas de acordo com a invenção, os valores de resis-tência à tração de acordo com DIN 53455 podem ser obtidos na faixa entre10 a 40 N/mm2, em particular 15 a 30 N/mm2.

As películas de embalagem de acordo com a invenção são aindacaracterizadas por excelentes propriedades de barreira. Assim, por exemplo,a película de embalagem de acordo com a invenção tem preferivelmenteuma permeabilidade ao oxigênio de acordo com ASTM F 1927-98 a 23-C50% de r.h e 400 μιτι de espessura da película de 1 a 50 cm3/m2 d, em parti-cular 1,5 a 20 cm3/m2 d, e mais particularmente 2 a 10 cm3/m2 d. Além disso,a película de embalagem de acordo com a invenção tem preferivelmenteuma permeabilidade ao vapor d'água de acordo com ASTM F 1249 a 235C,75% r.h. e 400 pm de espessura da película de 1 a 100, em particular 1 a 10cm3/m2 d. Finalmente, a película de embalagem de acordo com a invençãotem preferivelmente uma permeabilidade ao dióxido de carbono, de acordocom ASTM D 1434 a 23-C, 50% de r.h. e 400 μm de espessura da película,de 0,5 a 5, em particular de 1 a 2,5 cm3/m2 d. Graças às propriedades debarreira indicadas acima, a película de embalagem de acordo com a inven-ção é excepcionalmente adequado como uma película de barreira para fina-lidades de empacotamento.

A película de embalagem de acordo com a invenção pode terqualquer espessura desejada, em que a espessura da película depende sig-nificativamente do propósito de aplicação pretendido e das propriedades de-sejadas da película. Para finalidades de embalagem, a película preferivel-mente tem uma espessura total de 10 a 2000 μm, em particular de 100 a2000 μm e, mais preferivelmente de 200 a 800 μm, em que cada uma dascamadas individuais tem, preferivelmente, uma espessura de 5 a 1000 μm,em particular 10 a 1000 μm, preferivelmente 20 a 700 μm e mais preferivel-mente 10 a 700 μm. Películas de embalagem soprados têm, preferivelmente,uma espessura total de 30 a 100 μm.

Os elementos de embalagem fabricados a partir de películas deembalagem de acordo com a invenção podem ter qualquer espessura dese-jada. Bandejas fabricadas a partir de películas de embalagem de acordocom a invenção para o empacotamento de gêneros alimentícios têm, preferi-velmente, uma espessura total de 350 a 400 μm e as películas de coberturacorrespondentes, preferivelmente, uma espessura de 30 a 100 μm.

A película de embalagem de acordo com a invenção compreendepelo menos uma camada A e uma camada B. Além disso, a película de a-cordo com a invenção pode compreender um número arbitrário de camadasadicionais. De acordo com uma modalidade particularmente preferida dainvenção, a película de embalagem de acordo com a invenção compreendepelo menos uma camada A e uma camada B, em que a camada B está pre-ferivelmente disposta entre as duas camadas A. Tal Película de embalagemtem a seguinte estrutura de camadas: camada A - camada B - camada A.

Com tal estrutura de camadas, a camada A pode ser imediata-mente adjacente à camada B. Também é possível, entretanto, que uma oumais camadas adicionais sejam fornecidas como camadas intermediárias,tais como, por exemplo, uma ou mais camadas adesivas H. Tais camadasde adesivo H são conhecidas da pessoa versada na técnica e consistempreferivelmente de copolímeros em bloco. A camada de adesivo H é preferi-velmente delimitada em um dos lados de superfície diretamente pela cama-da A e, no outro lado da superfície, diretamente pela camada B e serve paramelhorar a aderência entre as camadas AeB. Como um exemplo de umapelícula de embalagem de acordo com a invenção que contém camadas deadesivo, a seguinte estrutura de camadas pode ser indicada: camada A - camada de adesivo H - camada B - camada de adesivo H - camada A.

Dependendo do uso pretendido, a película pode compreender a-inda camadas A e/ou B. Também é possível, por exemplo, uma película deembalagem com a seguinte estrutura de camadas: camada A - camada B -camada A - camada B - camada A. Devido a camada B ser fornecida emdobro, tal película tem propriedades de barreira ainda melhores. Além disso,uma camada adesiva H também pode estar disposta entre as camadas indi-viduais.

De acordo com a invenção, a camada A da película de embala-gem contém pelo menos um poliéster termoplástico. A seleção do poliéstertermoplástico nessa situação não é restrita. Ambos os poliésteres alifáticos earomáticos e seus copolímeros e/ou misturas são possíveis.

Poliésteres termoplásticos são geralmente conhecidos na técnicae descritos, por exemplo, em Oberbach et ai, "Saechtling KunstoffTaschen-buch", 29g Ed., Hanser publishinq house, Munique (2004).

De acordo com uma modalidade preferida da invenção, o poliés-ter termoplástico contido na camada A é um poliéster termoplástico biologi-camente degradável de acordo com EN 13432.

Em particular, o poliéster termoplástico pode ser um biopolímerobaseado em um ou mais ácidos hidróxi carboxílicos.

Poliésteres termoplásticos que são particularmente bem adequa-dos de acordo com a invenção são poli[hidroxialcanoatos] (PHA), po-li[alquileno succinatos] (PAS) tais como poli[butileno succinato] (PBS), po-li[alquileno tereftalatos] (PAT) tal como polifetileno tereftalato] (PET)1 copoli-ésteres alifático-aromático e/ou poli[p-dioxanona] (PPDO), assim como copo-límeros e misturas desses. Também é concebível o uso de poliéster de bio-propano diol (bio-PDO) sozinho ou combinado com outros poliésteres ter-moplásticos.

De acordo com uma modalidade particularmente preferida da in-venção, a camada A contém pelo menos um poli[hidroxialcanoato] (PHA)como um poliéster termoplástico. Exemplos de poli[hidroxialcanoatos] ade-quados são poli[hidroxietanoato] tal como ácido poliglicólico (PGA), po-li[hidroxipropanoato] tal como ácido polilático ou polilactídeo (PLA), po-li[hidroxibutanoato] tal como ácido poliidroxi butírico (PHB), po-li[hidroxipentanoato] tal como poliidroxivalerato (PHV) e/ou po-li[hidroxiexanoato] tal como policaprolactona (PCL), assim como copolímerose misturas desses.

Um poliéster termoplástico especialmente bem adequado de a-cordo com a invenção é o ácido polilático ou polilactídeo (PLA). PLA é umpoliéster biologicamente degradável que pode ser fabricado a partir de açú-car por meio de uma síntese multi-estágios. Em tal síntese multi-estágios, oaçúcar é tipicamente fermentado em ácido lático e então polimerizado paraPLA através do estágio intermediário do dilactídeo. O PLA é transparente,cristalino, rígido, tem resistência mecânica alta e pode ser processado atra-vés de termoplástico convencional. Polímeros adequados com base em PLAestão descritos, por exemplo, nos documentos US 6 312 823, US 5 142 023,US 5 274 059. US 5 274 073, US 5 258 488. US 5 357 035. US 5 338 822 eUS 5 359 026. De acordo com a invenção, PLA pode ser usado tanto comomaterial virgem assim como na forma de reciclado.

Um poliéster termoplástico adicional particularmente adequado éo ácido poliidroxi butírico (PHB). PHB é formado na natureza a partir de vá-rias bactérias como uma substância de armazenamento e reserva. Conse-qüentemente, a fabricação técnica de PHB pode ser efetuada por bactérias.Polímeros adequados baseados em PHB são descritos, por exemplo, nosdocumentos US 4 393 167. US 4 880 592 e US 5 391 423.Como um material para a camada A da presente invenção, os"polímeros de poliéster alifático" descritos no documento US 6 312 823 sãolevados em consideração em particular, e é feita referência aqui expressa-mente quanto a sua descrição, o que constitui o objeto da presente descri-ção.

Copolímeros adequados ou misturas dos ditos poliésteres termo-plásticos são, por exemplo, misturas ou copolímeros de policaprolacto-na/succinato de polibutileno (PCL7PBS), copolímeros de ácido poliidroxi butí-rico/poliidroxi valerato (PHB/PHV), valerato de poliidroxi butirato (PHBV),misturas ou copolímeros de succinato de polibutileno/adipato de polibutileno(PBS/PBA), copolímeros de tereftalato de polietileno/succinato de polietileno(PET/PES) e/ou copolímeros de tereftalato de polibutileno/adipato de polibu-tileno (PBT/PBA).

A camada A pode conter ainda componentes além dos poliéste-res termoplásticos. Em particular, a camada A pode consistir em uma mistu-ra de polímeros diferentes. Além disso, a camada A pode conter aditivosconvencionais tais como agentes de processamento, plastificantes, estabili-zantes, agentes anti-chama e/ou agentes de carga. Um adesivo tambémpode ser adicionado à camada A, o que pode servir, em particular, para me-Ihorar a aderência entre as camadas AeB. Preferivelmente, a camada Acontem poliéster termoplástico em uma quantidade de pelo menos 20% empeso, em particular pelo menos 30% em peso ou pelo menos 40% em peso,mais preferivelmente pelo menos 50% em peso ou pelo menos 60% em pe-so e ainda mais preferivelmente pelo menos 80% em peso e o mais preferi-velmente pelo menos 90% em peso ou pelo menos 95% em peso, baseadono peso total da camada A. Mais preferivelmente, a camada A consiste es-sencialmente de poliéster termoplástico.

Agentes de processamento que podem ser usados de acordocom a invenção são geralmente conhecidos da pessoa versada na técnica.Em princípio, nessa situação, todos os agentes de processamento são leva-dos em consideração, os quais são adequados para melhorar o comporta-mento de processamento dos polímeros usados e, em particular, seu com-portamento de fluxo na extrusora.

De acordo com a invenção, agentes de processamento particu-larmente bem adequados são polímeros que têm uma estrutura de polímeroque é funcionalizado ou modificado com grupos reativos. Tais polímerostambém são referidos como "polímeros funcionalizados". Os agentes de pro-cessamento usados de acordo com a invenção têm preferivelmente um pesomolecular de até 200.000, em particular até 100.000.

Como a estrutura de polímero para o agente de processamento,em princípio todos os polímeros são levados em consideração, os quais sãomiscíveis com pelo menos um componente polimérico (por exemplo, PLA)de pelo menos uma camada da película de embalagem (por exemplo, ca-mada A). Estruturas poliméricas adequadas para o agente de processamen-to são, por exemplo, etileno vinil acetato (EVA), polietileno (PE), polipropile-no (PP), acrilatos de etileno, poliéster (por exemplo, PLA) e misturas e/oucopolímeros desses (por exemplo, copolímero de metilacrilato de polietilenoou copolímero de butilacrilato de polietileno).

Como um grupo reativo para o agente de processamento usadode acordo com a invenção, em princípio todos os grupos reativos são leva-dos em consideração, os quais são adequados para reagir quimicamentecom pelo menos um componente polimérico (por exemplo, TPS) de pelomenos uma camada de uma película de embalagem (por exemplo, camadaB). Grupos reativos adequados são, por exemplo, anidrido de ácido maleicoe/ou outros anidridos de ácidos carboxílicos ou ácidos dicarboxílicos ade-quados ou outros ácidos de multibases.

Preferivelmente, a estrutura polimérica é modificada com gruposreativos em uma quantidade entre 0,01 a 7% em peso, em particular 0,1 a5% em peso, mais preferivelmente 0,3 a 4% em peso, baseado na composi-ção total do agente de processamento. Preferivelmente, os grupos reativossão enxertadas na estrutura do polímero.

Agentes de processamento desse tipo estão comercialmente dis-poníveis, por exemplo, sob os nomes comerciais de Lotader® e Orevac®(Arkema Inc., EUA), Fusabond®, Biomax strong® e Bynel® (Dupont, EUA) ePlexar® (Equistar Chemical Company, EUA).

O agente de processamento é preferivelmente usado em umaquantidade de até 5% em peso, em particular 0,01 a 2% em peso, mais pre-ferivelmente 0,1 a 1,5% em peso, ainda mais preferivelmente 0,2 a 1% empeso e o mais preferivelmente em uma quantidade de menos do que 1% empeso. De acordo com uma modalidade particularmente preferida da inven-ção, um polímero baseado em etileno modificado com anidrido de ácido ma-leico, em particular um copolímero de polietileno/acrilato de alquila modifica-do com anidrido de ácido maleico, é usado como agente de processamentopara a camada A.

De acordo com a invenção, foi descoberto que, pelo uso dos a-gentes de processamento mencionados, não apenas a capacidade de pro-cessamento dos polímeros usados pode ser melhorada (comportamento defluxo na extrusora, homogeneidade da mistura), mas também uma ligaçãoadesiva substancialmente melhorada pode ser obtida entre as camadas.

De acordo com a invenção, a camada B da película de embala-gem contém amido termoplástico.

Amido termoplástico ou amido termoplasticamente processável(TPS) é geralmente conhecido e descrito em detalhes, por exemplo, nos do-cumentos EP 0 397 819 B1, WO 91/16375 A1. EP 0 537 657 B1. e EP 0 702698 B1. Com uma participação no mercado de aproximadamente 80 porcento, amido termoplástico constitui o mais importante e mais amplamenteusado representante de bioplásticos. Amido termoplástico é fabricado emgeral a partir de amido nativo tal como, por exemplo, amido de batata. A fimde tornar o amido nativo capaz de processamento termoplástico, plastifican-tes tais como sorbitol e/ou glicerina são adicionados a ele. Amido termoplás-tico é caracterizado por um pequeno conteúdo de água que totaliza, preferi-velmente, menos do que 6% em peso baseado no peso total do amido ter-moplástico. Amido termoplástico também é caracterizado preferivelmente, por sua estrutura essencialmente amorfa.

De acordo com uma modalidade preferida da invenção, a cama-da B é obtida começando, pelo menos em parte, a partir de um amido ter-moplasticamente processável com um conteúdo de água menor do que 6%em peso, preferivelmente menor do que 4% em peso, em particular menordo que 3% em peso baseado na composição total de amido.

Foi descoberto que, com o uso de amido termoplasticamente processável com os conteúdos de água indicados (< 6% em peso), um com-portamento de fluxo melhorado pode ser obtido na extrusora, assim comoformação de microbolhas na camada.

Preferivelmente, entretanto, o amido termoplasticamente proces-sável usado tem um conteúdo de água de pelo menos 1% em peso, em par- ticular pelo menos 1,5% em peso, já que processos de oxidação termica-mente induzida podem ocorrer facilmente, e, portanto, também descoloraçãoindesejável do produto. De forma contrária, com um conteúdo de água demais do que aproximadamente 6% em peso, formação aumentada de micro-bolhas pode ocorrer facilmente, o que é da mesma forma indesejável. O amido termoplástico contido na camada B é preferivelmentecaracterizado em que uma película fabricado a partir do amido termoplásticotem uma resistência à ruptura de acordo com DIN 53455 de 2 a 10 N/mm2,em particular de 4 a 8 N/mm2 e/ou um alongamento na ruptura de acordocom DIN 53455 de 80 a 200%, em particular de 120 a 180%. De acordo com uma modalidade preferida adicional da invenção,o amido termoplástico pode ser obtido por: (a) misturar amido e/ou um deri-vado de amido com pelo menos 15% em peso de um plastificante, tal comoglicerina e/ou sorbitol; (b) aplicação de energia térmica e/ou mecânica e (c)remoção pelo menos parcial do conteúdo de água natural do amido ou deri- vado de amido para um conteúdo de água de menos do que 6% em peso.

Além de amido termoplástico, a camada B pode conter tambémcomponentes adicionais. Em particular, a camada B pode consistir em umamistura de diferentes polímeros. A camada B pode, além disso, conter aditi-vos convencionais tais como plastificantes, agentes de processamento, es- tabilizantes, agentes antiinflamáveis, e/ou substâncias de carga. Como des-crito acima para a camada A. Em particular, a camada B pode conter agen-tes de processamento adequados, conforme descrito em maior detalhe aci-ma em relação à camada A. Um adesivo também pode ser adicionado à ca-mada Β, o qual pode servir em particular para melhorar a aderência entre ascamadas BeA.

Preferivelmente, a camada B contém amido termoplástico emuma quantidade de pelo menos 20% em peso, em particular pelo menos30% em peso ou pelo menos 40% em peso, mais preferivelmente pelo me-nos 50% em peso ou pelo menos 60% em peso, ainda mais preferivelmentepelo menos 80% em peso, e o mais preferivelmente pelo menos 90% empeso ou pelo menos 95% em peso, com base no peso total da camada B. mais preferivelmente, a camada B consiste essencialmente em amido ter-moplástico.

De acordo com uma modalidade da invenção, a camada Aeacamada B consistem essencialmente em poliéster termoplástico e amidotermoplástico, respectivamente.

Mais preferivelmente, a camada B consiste essencialmente emuma mistura de polímeros a qual contém amido termoplástico e pelo menosum material termoplástico adicional, em particular, poliéster termoplástico.Como material termoplástico adicional, é possível adicionar em particularpolímeros biologicamente degradáveis tais como poliésteres, poliéster ami-das, poliéster uretanos e/ou álcool polivinílico. O material termoplástico adi-cional, em particular o poliéster termoplástico, pode estar contido adicional-mente na mistura de polímero na forma de reciclado da película de embala-gem. Portanto é possível que a camada B seja fabricada a partir de amidotermoplástico e uma proporção específica de reciclado da película de emba-lagem, em que o reciclado pode ser obtido, por exemplo, a partir de resíduosde corte que se acumulam durante a fabricação da película de acordo com ainvenção. O material termoplástico adicional, em particular o poliéster termo-plástico, está contido na mistura de polímero preferivelmente em uma quan-tidade de 1 a 80% em peso, em particular 5 a 30% em peso, com base no peso total da mistura de polímero.

Uma película de embalagem particularmente preferido de acordocom a invenção é uma película de três camadas do tipo A-B-A1 em que acamada A consiste em um polímero baseado em PHA (em particular PLA) ea camada B consiste em um polímero baseado em amido termoplástico (ouuma mistura de polímero contendo amido termoplástico).

A fabricação da película de embalagem de acordo com a inven-ção pode ser realizada de acordo com qualquer processo de fabricação de-sejado, tal como calandragem, extrusão, ou por fundição. Tais processos defabricação são geralmente conhecidos dos versados na técnica, e são des-critos, por exemplo, em J. Nentwiq. "Plastic Films", 2- Ed., Hanser Verlaq.Berlin (2000). páginas 39 a 63.

PreferiveImente, as películas de embalagem de acordo com a in-venção são formados por extrusão, em particular por extrusão de películasoprada, extrusão de película plana, extrusão de película fundida (cast), e/oumoldagem a sopro. Esses processos de fabricação são geralmente conheci-dos dos versados na técnica. Uma descrição detalhada desses processos defabricação pode ser encontrada, por exemplo, em J. Nentwiq, "Plastic Films",2- Ed., Hanser Verlaq, Berlin (2000), páginas 45 a 60, ao qual referência éfeita expressamente e o qual é tornado um objeto desta descrição. Os e-xemplos de fabricação descritos aqui também podem ser transferidos para afabricação da película de embalagem de acordo com a invenção. Nesta situ-ação, tanto as camadas individuais assim como todas as camadas da pelícu-la podem ser formadas por extrusão. Preferivelmente todas as camadas dapelícula são formadas por extrusão.

De acordo com uma modalidade particularmente preferida da in-venção, a película de embalagem de acordo com a invenção é formado porcoextrusão. Tais processos de co-extrusão ou extrusão de multicamadassão geralmente conhecidos do versado na técnica. Uma descrição do pro-cesso de co-extrusão deve ser encontrado, por exemplo, em J. Nentwiq,"Plastic Films", 2a Ed., Hanser Verlao, Berlin (2000). páginas 58 a 60, aoqual é feito referência expressamente e o qual é tornado um objeto destainvenção. Os exemplos de fabricação descritos nele também podem sertransferidos para a fabricação da película de embalagem de acordo com ainvenção.Conseqüentemente, a presente invenção ainda refere-se a ummétodo para a fabricação de uma película de embalagem, em que a películade embalagem compreende pelo menos uma camada A, pelo menos umacamada B, e camadas adicionais, se apropriado, e em particular, se apropri-ado, pelo menos uma camada adicional A, caracterizado pelas seguintesetapas:

(a) Extrusão de um material que contém pelo menos um po-liéster termoplástico para formar uma película, através do qual pelo menosuma camada A é formada;

(b) Extrusão de um material que contém amido termoplasti-camente processável para formar uma película, através do qual pelo menosuma camada B é formada; e

(c) Adesão pelo menos parcial da superfície das camadasindividuais, através da qual uma película de embalagem é formado.

As etapas (a) a (c) individuais do método são executadas preferi-velmente simultaneamente no processo de co-extrusão, em particular porextrusão de película soprado, extrusão de película plana (flat), extrusão depelícula fundida (cast), e/ou moldagem a sopro.

Após sua fabricação, a película de embalagem pode ser cortadaem partes com as dimensões desejadas, dependendo do seu uso pretendi-do. Os restos do corte que se acumulam durante processo de corte, são adi-cionados pelo menos em parte ao material para a extrusão da camada B naetapa (b) e podem, portanto servir como reciclado.

Finalmente, a invenção refere-se a um elemento de embalagempara gêneros alimentícios, em particular para carne fresca, queijo, frutas ouvegetais frescos, produtos assados, bebidas e/ou café, o qual contém a pelí-cula de embalagem de acordo com a invenção.

A invenção é descrita em maior detalhe a seguir com base emexemplos que representam as modalidades da invenção.

A única figura mostra um exemplo de uma visão seccional deuma película de embalagem de acordo com a invenção com uma estruturade camadas do tipo A-B-A.Exemplo 1

Fabricação de amido termoplástico para a camada intermediá-ria (camada B)

Uma mistura de amido termoplástico nativo (63% em peso), gli-cerina (23% em peso) e sorbitol (14% em peso) foi preenchida em uma ex-trusora de fuso duplo. A mistura foi misturada intensamente na extrusora emuma faixa de temperatura de 120 a 160-C, na qual a mistura foi simultanea-mente desgaseificada a fim de extrair a água da mistura. Isso resulta emuma mistura homogênea que pode ser recolhida e granulada. O conteúdo deágua do composto termoplasticamente processável, homogeneizado da for-ma descrita, está entre 3 e 4% em peso.

Devido à mistura e homogeneização do amido nativo com glice-rina e sorbitol, estruturas cristalinas do amido são quebradas, tal que o ami-do termoplástico derivado esteja presente amplamente em estado amorfo.Ao contrário disso, amido desestruturado, o qual pode ser fabricado a partirde amido nativo, por exemplo, por aquecer em água, ainda tem certo graude cristalinidade.

Exemplo 2

Fabricação de uma película de três camadas (película plana)

Uma película de três camadas (A-B-A) foi fabricada, consistindoem ácido polilático (PLA)/amido termoplástico (TPS)/PLA. Como amido, foifeito uso do amido termoplástico glicerina/sorbitol fabricado no Exemplo daModalidade 1, com um conteúdo de água de 3 a 4% em peso. O ácido polilá-tico usado (granulado de PLA, Nature Works) tem um conteúdo-D de 1,4%.

Os dois materiais (PLA e TPS) foram passados simultaneamen-te em uma máquina de co-extrusão para formar uma película de três cama-das. Para se obter isso, o TPS foi derretido em uma extrusora de fuso únicocom uma razão L/D de 33 em uma faixa de temperatura de 140 a 190QC. Aextrusora foi executada em uma velocidade de 100 rev./min e produziu, comuma capacidade de produção de 25 kg/h, e uma pressão de 1,3 x107 Pa(130 bar). Em paralelo a isto, PLA foi derretido (temperatura de fusão de177-C) em uma segunda extrusora de fuso único (L/D = 30, temperatura de2009C, velocidade de 20 rev./min., pressão de fusão 1,0 χ 107 Pa (100 bar),capacidade de produção de 10 kg/h). Ambos os fundidos foram combinadosem um adaptador-coex, no qual o fluxo do fundido de PLA foi dividido e con-duzido metade acima e metade abaixo da camada de amido (-> camadasexternas A). O sistema de três camadas produzido desta forma foi retiradoatravés de uma placa perfurada (T = 190QC) por meio de cilindros controlá-veis pela temperatura (T = 25-C, V = 3m/min), cortado na largura, e enroladoem um rolo.

A espessura total de 400 pm da película de três camadas assimproduzido é composta de 2 χ 50 pm (camadas externas A) e 300 pm (cama-da intermediária B).

Para a película de três camadas os seguintes valores de per-meabilidade de gás foram determinados:

Oxigênio (O2): 15,5cm3/m2d

Dióxido de carbono (CO2): 2,1 cm3/m2 d

Exemplo 3

Fabricação de uma película de três camadas de acordo com oExemplo 2 com uma camada intermediária pré-misturada (camada B).

De forma análoga ao procedimento descrito no Exemplo 2, umapelícula de três camadas A-B-A foi fabricado com PLA como a camada ex-terna (A). Para a camada intermediária (B), uma pré-mistura foi preparada apartir do granulado de TPS (90% em peso), fabricado de acordo com o E-xemplo 1, e granulado de PLA (10% em peso), introduzida na extrusora defuso único, e fundida a 150 a 190QC. A extrusora para a camada intermediá-ria foi executada a 100 rev/min em uma capacidade de produção de 25 Kg/he uma pressão de fusão de 1,2 χ 107 Pa (120 bar). Em paralelo a isto, nasegunda extrusora de fuso único (temperatura de 185 - 200QC, velocidadede 20 rev./min, pressão de fusão de 1,3 χ 107 Pa (130 bar), capacidade deprodução de 10 kg/h) PLA foi fundido (temperatura de fusão de 175QC). Am-bos os fundidos foram combinados no adaptador-coex, no qual, como descri-to no Exemplo 2, o fluxo do fundido de PLA foi divido e conduzido metadeacima e metade abaixo da camada de amido (-> camadas externas A). Osistema de três camadas produzido desta forma foi retirado através de umaplaca perfurada (T = 190°C) por meio de cilindros controláveis pela tempera-tura (T = 359C, V = 2,7 m/min), cortados na largura e enrolados em um rolo.

A espessura total de 400 pm da película de três camadas assimproduzido é composta de 2 χ 50 μιτι (camadas externas A) e 300 pm (cama-da intermediária B).

A película de três camadas mostrou mais turvação substancialem comparação com o exemplo 2, mas uma adesividade mais estável foiobtida entre as camadas externas (A) e a camada intermediária (B) em com-paração com o exemplo 2.

Exemplo 4

Fabricação de um amido termoplástico modificado para a ca-mada intermediária (camada B)

Uma mistura de amido de batata nativo (56,5% em peso), glice-rina (20,5%), sorbitol (13%) e PLA (10%) foi preenchida em uma extrusorade duplo fuso. A mistura foi misturada intensamente na extrusora em umafaixa de temperatura de 130 a 160-C, em que o fundido foi simultaneamentedesgaseificado a fim de retirar a água da mistura. De forma semelhante aoExemplo 1, um fundido homogêneo foi produzido, o qual pode ser retirado egranulado. O conteúdo de água do composto termoplasticamente processá-vel homogeneizado da maneira descrita encontra-se entre 3 e 4% em peso.

Exemplo 5

Fabricação de uma película de três camadas de acordo com oExemplo 2 com amido termoplástico modificado na camada intermediária(camada B).

De forma análoga ao procedimento descrito nos Exemplos 2 e3, uma película de três camadas A-B-A com PLA como a camada externa(A) foi fabricado. Para a camada intermediária (Β), o composto de amidotermoplasticamente processável/PLA descrito na modalidade do Exemplo 4foi introduzido na extrusora e fundido a 140 a 195QC. A extrusora para a ca-mada intermediária foi executada a 90 rev./min com uma capacidade deprodução de 25 kg/h e uma pressão de fusão de 115 bar (1,15 χ 107 Pa).Em paralelo a isto, PLA foi fundido (temperatura de fusão de180-C) na segunda extrusora de fuso único (temperatura de 190 - 2009C,velocidade de 25 rev./min, pressão de fusão de 120 bar (1,2 χ 107 Pa), capa-cidade de produção de 10 kg/h).

Ambos os fundidos foram combinados no adaptador-coex, noqual, como descrito nos Exemplos 2 e 3, o fluxo do fundido de PLA foi dividi-do e conduzido metade acima e metade abaixo da camada de amido (->camadas externas A). O sistema de três camadas produzido desta maneirafoi retirado através de uma placa perfurada (T = 185'C) por meio de cilindroscontroláveis por temperatura (T = 359C, V = 3,1 m/min), cortado na largura, eenrolado em um rolo.

A espessura total de 400 pm da película de três camadas assimproduzido é composta de 2 χ 50 μm (camadas externas A) e 300 pm (cama-da intermediária B).

A película de três camadas mostrou mais turvação substancialem comparação com as amostras fabricadas de acordo com os Exemplos 2e 3, mas uma adesividade mais estável foi obtida entre as camadas externas(A) e a camada intermediária (B) em comparação com os exemplos 2 e 3.

Exemplo 6

Semelhante ao Exemplo 2, mas foi adicionado ao ácido poliláti-co (PLA) para a camada externa um polímero de etileno/metil acrilato fun-cionalizado com aproximadamente 3% em peso de anidrido de ácido maléi-co, em uma quantidade de aproximadamente 1% em peso com base nacomposição total da camada de PLA. A película de três camadas obtido des-ta forma tinha uma adesividade aumentada entre as camadas individuais emcomparação com o produto descrito no Exemplo 2.

Exemplo 7

Fabricação de uma película de três camadas (película soprada)

Uma película de três camadas (A-B-A) consistindo em ácido po-lilático (PLA)/amido termoplástico (TPS)/PLA foi fabricado. Foi usado comoamido o amido de glicerina/sorbitol termoplástico fabricado no Exemplo 1,com um conteúdo de água de 3 a 4% em peso. O ácido polilático usado(granulado de PLA, Nature Works) tinha um conteúdo-D de 1,4%.

Os dois materiais (PLA e TPS) foram passados simultaneamenteem uma máquina de co-extrusão para formar a película de três camadas.Para se obter isso, o TPS foi fundido em uma extrusora de fuso único (Dr.Collin, dia. 45 χ 25 D) em uma faixa de temperatura de 140 a 1609C. A ex-trusora foi executada em uma velocidade de 20 rev./min e produziu, comuma capacidade de produção de aproximadamente 7 kg/h, uma pressão defusão de 1,3 χ 107 Pa (130 bar). Em paralelo a isto, PLA foi fundido em umasegunda extrusora de fuso único (Dr. Collin, dia. 30 χ 25 D, temperatura de1 60 - 1909C, velocidade de 60 rev./min, pressão de fusão de 1,4 χ 107 Pa(140 bar), capacidade de produção de aproximadamente 15 kg/h). Ambos osfundidos foram combinados em uma matriz anelar (matriz de película sopra-da de três camadas, dia. 80 mm, fenda anelar de 1,1 mm), em que o fluxo dofundido de PLA foi dividido e conduzido metade acima e abaixo da camadade amido (-> camadas externas A). O sistema de três camadas assim pro-duzido foi retirado com uma razão de sopro de 3,5 e uma velocidade de a-proximadamente 4,5 m/min. como um tubo com espessura total da películade aproximadamente 50 pm e uma largura de deposição de 325 mm sobreum cilindro coberto com cromo e um cilindro emborrachado (largura em cadacaso de 400 pm) e enrolados em um rolo. A razão da porcentagem da es-pessura da película de embalagem A-B-A obtida foi determinada como sen-do 20-60-20.

Exemplo 8

De forma análoga ao Exemplo 7, mas foi adicionado ao ácidopolilático (PLA) para a camada externa um polímero de etileno/metil acrilatofuncionalizado com aproximadamente 3% em peso de anidrido de ácido ma-léico em uma quantidade de aproximadamente 1% em peso com base nacomposição total da camada de PLA. A película de três camadas assim obti-da tinha uma adesividade aumentada entre as camadas individuais em com-paração com o produto descrito no Exemplo 7.

Exemplo 9

De forma análoga ao exemplo 8, mas foi adicionado ao ácido po-lilático (PLA) para a camada externa um copoliéster alifático/aromático (E-COFLEX® da BASF AG) em uma quantidade de 5% em peso com base nacomposição total da camada de PLA. O sistema assim obtido tinha melhorcapacidade de processamento em comparação com a formulação de acordocom o Exemplo 7.

ExempIoIO

De forma análoga ao exemplo 7, mas foi usado um amido de gli-cerina/sorbitol termoplástico fabricado de acordo com o Exemplo 1 tendo umconteúdo de água de aproximadamente 2,5% em peso. O sistema assimobtido tinha uma capacidade de processamento melhorada na extrusora emcomparação com o Exemplo 7 e menos formação de bolhas na camada in-termediária.

A invenção foi descrita previamente com base em exemplos demodalidades. Entende-se aqui que a invenção não está restrita aos exem-pios de modalidade descritos. Ao contrário, há várias possibilidades paraderivações e modificações abertas aos versados na técnica dentro da estru-tura da invenção e o escopo de proteção da invenção é determinado em par-ticular pelas seguintes reivindicações.

Claims

1. Película de embalagem, em particular para finalidades deempacotamento, que compreende pelo menos uma primeira camada A epelo menos uma segunda camada B, em que a camada A contém poliéstertermoplástico e a camada B contém amido termoplástico.

2. Película de embalagem de acordo com a reivindicação 1,caracterizada em que o poliéster termoplástico contido na camada A é umpoliéster termoplástico biodegradável de acordo com EN 13432.

3. Película de embalagem de acordo com qualquer uma dasreivindicações anteriores, caracterizada em que o poliéster termoplástico éum biopolímero a base de um ou mais ácidos poliidroxi carboxílicos.

4. Película de embalagem de acordo com qualquer uma dasreivindicações anteriores, caracterizada em que o poliéster termoplástico éselecionado do grupo que consiste empoli[hidroxialcanoatos] (PHA),polifalquileno succinatos] (PAS) tal comopoli[butileno succinato] (PBS),poli[alquileno tereftalatos] (PAT) tal comopoli[etileno tereftalato] (PET), co-poliésteres alifáticos-aromáticos e poli[p-dioxanona] (PPDO), assim como copolímeros e misturasdestes.

5. Película de embalagem de acordo com a reivindicação 4,caracterizada em que o poli[hidroxialcanoatos] (PHA) é selecionado do gru-po que consiste em poli[hidroxietanoatos] (PHA), (por exemplo, ácido poligli-cólico, PGA) poli[hidroxipropanoato] (por exemplo, ácido poli-lático, polilactí-deo, PLA), poli[hidroxibutanoato] (por exemplo, ácido poliidroxi butírico,PHB), poli[hidroxipentanoato] (por exemplo, poliidroxivalerato, PHV) e po-li[hidroxihexanoato] (por exemplo, policaprolactona, PCL).

6. Película de embalagem de acordo com qualquer uma dasreivindicações anteriores, caracterizada em que a camada B é obtida come-çando pelo menos em parte a partir do amido termoplasticamente processá-vel que tem um conteúdo de água de menos do que 6% do peso, e preferi-velmente menos do que 3% do peso, com base na composição total de ami-do.

7. Película de embalagem de acordo com qualquer uma dasreivindicações anteriores, caracterizado em que a camada B contém um a-mido termoplástico que é caracterizado pelo fato de que uma película produ-zido a partir do amido termoplástico tem uma resistência à tração de acordocom DIN 53455 de 2 a 10 N/mm2, em particular de 4 a 8 N/mm2 e/ou um a-Iongamento na ruptura de acordo com DIN 53455 de 80 a 200%, em particu-lar de 120 a 180%.

8. Película de embalagem de acordo com qualquer uma dasreivindicações anteriores, caracterizada em que o amido termoplástico é ob-tenível por (a) misturar amido e/ou um derivado de amido com pelo menos-15% em peso de um plastificante tal como glicerina e/ou sorbitol, (b) aplica-ção de energia térmica e/ou mecânica e (c) remoção pelo menos parcial doconteúdo de água natural do amido ou do derivado de amido até um conteú-do de água de menos do que 6% do peso.

9. Película de embalagem de acordo com qualquer uma dasreivindicações anteriores, caracterizada em que a camada A consiste essen-cialmente em poliéster termoplástico e/ou a camada B consiste essencial-mente em amido termoplástico.

10. Película de embalagem de acordo com qualquer uma dasreivindicações anteriores, caracterizada em que a camada B consiste essen-cialmente em uma mistura de polímeros que contém amido termoplástico epelo menos um material termoplástico adicional, em particular poliéster ter-moplástico.

11. Película de embalagem de acordo com a reivindicação 10,caracterizada em que o material termoplástico adicional está contido na mis-tura de polímeros em uma quantidade de 1 a 80% do peso, em particular 5 a-30% do peso, com base no peso total da mistura de polímeros.

12. Película de embalagem de acordo com qualquer uma dasreivindicações 10 ou 11, caracterizada em que o material termoplástico adi-cional está contido na mistura de polímeros na forma de reciclado da pelícu-la de embalagem.

13. Película de embalagem de acordo com qualquer uma dasreivindicações anteriores, caracterizada em que a película tem uma espes-sura total de 100 a 2000 pm, em particular 200 a 800 pm.

14. Película de embalagem de acordo com qualquer uma dasreivindicações anteriores, caracterizada em que as camadas individuais têmcada uma espessura de 10 a 1000 pm, em particular 10 a 700 pm.

15. Película de embalagem de acordo com qualquer uma dasreivindicações anteriores, caracterizada em que a película é uma películacom três camadas com a seguinte disposição das camadas: camada A -camada B - camada A.

16. Película de embalagem de acordo com qualquer uma dasreivindicações anteriores, caracterizada em que é fornecida entre a camadaA e a camada B pelo menos uma camada de adesivo H, em particular umacamada de adesivo H feita de copolímero em bloco.

17. Película de embalagem de acordo com qualquer uma dasreivindicações anteriores, caracterizada em que a película é uma película detrês camadas com a seguinte disposição das camadas: camada A - camadade adesivo H - camada B - camada de adesivo H - camada A.

18. Película de embalagem de acordo com qualquer uma dasreivindicações anteriores, caracterizada em que a película tem uma resistên-cia à tração de acordo com DIN 53455 de 10 a 40, em particular 15 a 30N/mm2.

19. Película de embalagem de acordo com qualquer uma dasreivindicações anteriores, caracterizada em que a película tem uma permea-bilidade ao oxigênio de acordo com ASTM F 1927-98 a 23°C, 50% r.h e es-pessura da película de 400 μιτι de 1 a 50, em particular 1,5 a 20 cm3/m2 d.

20. Película de embalagem de acordo com qualquer uma dasreivindicações anteriores, caracterizada em que a película tem uma permea-bilidade ao vapor d'água de acordo com ASTM F 1249 a 23°C, 75% r.h. eespessura da película de 400 pm de 1 a 100, em particular 2 a 10 cm3/m2 d.

21. Película de embalagem de acordo com qualquer uma dasreivindicações anteriores, caracterizada em que a película tem uma permea-bilidade ao dióxido de carbono de acordo com ASTM D 1434 a 23°C, 50%r.h. e espessura da película de 400 μηη de 0,5 a 5, em particular 1 a 2,5cm3/m2 d.

22. Película de embalagem de acordo com qualquer uma dasreivindicações anteriores, caracterizada em que pelo menos uma camada dapelícula é formada por extrusão, em particular por extrusão de película so-prado, extrusão de película plana, extrusão de película plana (cast) e/oumoldagem a sopro.

23. Película de embalagem de acordo com qualquer uma dasreivindicações anteriores, caracterizada em que todas as camadas da pelí-cula são formadas por extrusão, em particular por extrusão de película so-prada, extrusão de película plana e/ou moldagem a sopro.

24. Película de embalagem de acordo com qualquer uma dasreivindicações anteriores, caracterizada em que a película é formada por co-extrusão.

25. Método para a fabricação de uma película de embalagemcomo definido em qualquer uma das reivindicações anteriores, em que apelícula de embalagem compreende pelo menos uma camada A, pelo me-nos uma camada B, e camadas adicionais, se apropriado, e em particular, seapropriado, pelo menos uma camada adicional A, caracterizada por:(a) extrusão de um material que contém pelo menos um poli-éster termoplástico para formar uma película, através da qual pelo menosuma camada A é formada;(b) extrusão de um material que contém amido termoplastica-mente processável para formar uma película, através da qual pelo menosuma camada B é formada; e(c) adesão pelo menos parcial da superfície das camadas in-dividuais, através da qual uma película de embalagem é formada.

26. Método de acordo com a reivindicação 25, caracterizadoem que as etapas (a) a (c) do método são executadas simultaneamente noprocesso de co-extrusão, em particular por extrusão de película soprado,extrusão de película plana (flat), extrusão de película plana (cast), e/ou mol-dagem a sopro.

27. Método de acordo com a reivindicação 25 ou 26, caracteri-zado em que, dependendo do uso pretendido, a película de embalagem écortado após sua fabricação em partes com as dimensões desejadas.

28. Método de acordo com a reivindicação 27, caracterizadoem que os restos do corte que se acumulam durante processo de corte nostamanhos desejados, são adicionados pelo menos em parte ao material paraa extrusão da camada B na etapa (b).

29. Elemento de embalagem para gêneros alimentícios, emparticular para carne fresca, assados, queijo, frutas ou vegetais frescos, be-bidas e/ou café, compreendendo uma película de embalagem como definidoem qualquer uma das reivindicações 1 a 24.