ES2260485T3 - Pelicula de sellado despegable. - Google Patents

Pelicula de sellado despegable.

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ES2260485T3
ES2260485T3 ES02779507T ES02779507T ES2260485T3 ES 2260485 T3 ES2260485 T3 ES 2260485T3 ES 02779507 T ES02779507 T ES 02779507T ES 02779507 T ES02779507 T ES 02779507T ES 2260485 T3 ES2260485 T3 ES 2260485T3
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Tony Malfait
Patrick Rosseau
Erik Bogels
Luc Veys
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Amcor Flexibles Transpac BVBA
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Abstract

Película para embalaje multicapa termosellable coextrudada y despegable en una variedad de sustratos incluyendo polietileno, polipropileno, poliéster, cloruro de polivinilo, poliamida, poliacrilonitrilo y papel que comprende por lo menos una capa despegable de una formulación precursora precompuesta que contiene: - del 50 al 80% en peso de un homo y/o copolímero de etileno - del 15 al 25% en peso de un homo o/y copolímero de estireno - del 5 al 20% en peso de un copolímero en bloque elastómero termoplástico de estireno-butadieno-estireno caracterizada porque, dicha capa despegable comprende además del 5 al 25, y preferentemente del 10 al 20% en peso de LLDPE homogéneamente ramificado con el fin de modificar la fuerza de despegamiento en dicha película de sellado despegable.

Description

Película de sellado despegable.
Campo de la invención
La presente invención se refiere a una película multicapa termosellable coextrudada que produce una unión de sellado como cierre de seguridad despegable con unas fuerzas de despegamiento bajas y en particular a unos embalajes que comprenden dichas películas. Además se da a conocer un procedimiento para la elaboración de dichas películas de sellado despegables.
Informe del problema y estado de la técnica
En las últimas décadas se han desarrollado varias combinaciones de despegado/sellado para películas para embalaje. Para las aplicaciones de películas de despegamiento de alta calidad, los criterios de calidad son extremadamente selectivos y la fuerza de abertura debería ser considerablemente menor que la fuerza de cohesión interna de la película que despega y que el sustrato en el que se apoya dicha película para evitar la separación en láminas. Además, la fuerza de despegamiento debe ser operativa en una amplia horquilla de temperatura de sellado por calor especialmente para líneas de embalajes completamente automatizadas en las que la velocidad de sellado es de suma importancia.
El documento EP0024270 daba a conocer en 1980 una película monocapa para embalaje termosellable que produce un sellado despegable para una amplia gama de películas para embalaje. Dicho documento da a conocer una composición que comprende un polímero de etileno, poliestireno y un elastómero termoplástico basado en estireno-butadieno-estireno o estireno-butadieno-estireno en una película monocapa que está sellada por calor en una variedad de sustratos incluyendo polietileno, polipropileno poliéster, cloruro de polivinilo, poliamida, poliacrilonitrilo y papel.
Dicho tipo de película para embalaje que se despega ya no responde a las necesidades de las películas multicapa coextrudadas modernas que requieren unas propiedades como inclusiones de barreras de oxígeno o combinaciones de película/papel despegable libre de desgarro, sello de garantía, una amplia ventana de despegado/sellado cohesiva, posibilidad de esterilización mediante irradiación o con óxido de etileno y una sellabilidad en caliente.
En particular, para aplicaciones médicas, la película que se despega requiere que sea un cierre de seguridad y que el mecanismo de pérdida de cohesión durante la abertura del embalaje debe darse sin cierre, ni desgarros y ni formación de hilillos. Esto significa que el trazado de despegamiento debería ser suave y exento de cualquier forma de disrupción visual. Además, la película debe ser despegable en varios sustratos incluyendo poliéster, cloruro de polivinilo y poliamida.
Con el fin de conseguir dichos criterios, los diferentes polímeros incompatibles en la composición de la mezcla para despegar deben ser altamente dispersados y homogeneizados durante una fase de extrusión para la formación de la composición. Se puede alcanzar un nivel de cizallamiento elevado que conduce a una mayor dispersión mediante por ejemplo, la mezcla los componentes en un extrusor de doble tornillo durante una sesión de precomposición.
Sin embargo, el problema de una operación de composición industrial fuera de línea es principalmente económico y las altas tasas de producción de la maquinaria para la composición en sí misma, unas cuantas toneladas por hora, requiere grandes volúmenes.
La operación a gran escala de esta etapa restringe inevitablemente la flexibilidad requerida para pedidos más pequeños de por ejemplo, varios productos para despegar específicos hechos a medida. El desafío de la presente invención era, por lo tanto, encontrar una solución a este problema, sin la necesidad de tener que invertir en maquinaria cara de composición en línea.
El documento EP-A-0 0240 270 da a conocer una película para embalaje adecuada para la laminación en unos soportes para los embalajes de artículos que deben ser esterilizados según el documento US-A-6.080.456. Ninguno de estos dos documentos da a conocer la utilización de LLDPE homogéneamente ramificado y/o 1-polibuteno en la etapa final de extrusión de la presente invención para el ajuste de la fuerza de despegamiento tal como se presentará en la siguiente descripción.
Objetivos de la invención
El objetivo de la presente invención es proporcionar un método para la producción de una película de sellado despegable hecha a medida, finalmente con unas propiedades de fuerza de sellado en caliente mejoradas, mediante la modificación de una formulación precompuesta en una etapa final de la extrusión y en particular para aplicaciones de embalaje de alta calidad con criterios muy selectivos.
Sumario de la invención
La presente invención se refiere a una película para embalaje multicapa termosellable coextrudada y despegable en una variedad de sustratos incluyendo polietileno, cloruro de polivinilo, poliamida, poliacrilonitrilo y papel, que comprende por lo menos una capa despegable de una formulación precursora precompuesta que contiene del 50 al 80% en peso de un homo y/o copolímero de etileno, del 15 al 25% en peso de un homo o/y copolímero de estireno, del 5 al 20% en peso de un copolímero en bloque elastómero termoplástico de estireno-butadieno-estireno que se caracteriza porque la fuerza de despegamiento en dicha película de sellado despegable elaborada por dicho precursor precompuesto se modifica mediante la adición de dicho precursor en la etapa final de la extrusión del 5 al 25, y preferentemente del 10 al 20% en peso de LLDPE homogéneamente ramificado.
Un aspecto clave de la presente invención es que la cantidad de formulación precursora precompuesta representa del 70 al 90% en peso en relación con el peso total de los polímeros presentes en la capa despegable. El peso total de la película contiene hasta el 4% en peso de aditivos del procedimiento seleccionados de entre el grupo consistente en elastómeros de flúor en la capa despegable.
Otro aspecto clave de la presente invención es que la capa que se despega en la película multicapa coextrudada se puede situar en la superficie o en el interior del complejo multicapa para aplicaciones de despegamiento con crujido y representa como máximo el 15% del espesor total de la película multicapa.
Un aspecto adicional de la presente invención da a conocer un procedimiento para la elaboración de una película para embalaje multicapa termosellable coextrudada y despegable que se caracteriza porque la formulación precursora para la capa despegable, tal como se define en la reivindicación 1, está precompuesta, en una etapa inicial, en una máquina de extrusión con una tasa cizallamiento y dispersión elevadas, porque dicha formulación precursora precompuesta se extruda en una segunda etapa a través de máquina de extrusión de un solo tornillo mientras se añade LLDPE homogéneamente ramificado para modificar la fuerza de despegamiento y la fuerza de sellado en caliente de la película para embalaje.
Resulta particularmente sorprendente e inesperado que tales niveles elevados de más del 25% en peso de LLDPE se podrían dispersar perfectamente entre la formulación precursora en una máquina de extrusión de un solo tornillo en la segunda etapa de extrusión. Esto prueba una excelente compatibilidad con la formulación precursora.
Otro aspecto de la presente invención es que el área de superficie de dicha película se modifica ópticamente mediante la aplicación de una presión de laminado y temperatura externos durante la manufacturación.
La película que se obtiene mediante la presente invención se utiliza para despegar contra papel, y para aplicaciones de embalajes esterilizables y de cierre de seguridad.
Breve descripción de los dibujos
La Figura 1 representa una gráfica de una curva de despegamiento sellado de la formulación coextrudada de 50 \mum (A) y una formulación que contiene un 10% de LLDPE homogéneamente ramificado (B) y la formulación que contiene un 10% de PB1 (C) frente a la temperatura de sellado en las abscisas. Sellado: parte de despegamiento no tratada contra sí misma.
La Figura 2 representa una gráfica de unas curvas de despegamiento sellado de la formulación coextrudada de 50 \mum (A), una formulación que contiene un 10% de LLDPE homogéneamente ramificado (B) y la formulación que contiene un 10% de PB1 (C) frente a la temperatura de sellado en las abscisas. Sellado: corona de la parte de despegamiento tratada contra 300 \mum PVC como soporte de la capa de despegamiento.
La Figura 3 representa unas curvas de la fuerza de sellado en caliente para la formulación coextrudada de 50 \mum (A) y una formulación que contiene un 10% de LLDPE homogéneamente ramificado (B).
La Figura 4 representa el efecto de la adición de LLDPE homogéneamente ramificado (B) y de PB-1 (C) en la fuerza de depegamiento de la formulación precursora coextrudada de 50 \mum. Sellado a una temperatura de 140ºC: parte de despegamiento no tratada contra sí misma.
Descripción detallada de la invención
La idea de la presente invención fue desarrollar una formulación estándar precompuesta que se pueda componer en grandes volúmenes y su utilización como precursora de la película de sellado despegable final.
Durante la extrusión final de la película dicha formulación específica se puede adaptar rápidamente a las necesidades específicas de los usuarios mediante la adición de componentes adicionales no presentes en la formulación precompuesta. De esta forma, las fuerzas de despegamiento y las propiedades de sellabilidad en caliente de una formulación precursora precompuesta se pueden ajustar durante la etapa de extrusión final de la película sin que cambie la composición de la mezcla que debe ser pre extrudada.
Más específicamente, mediante la mezcla directa de LLDPE homogéneamente ramificado en una formulación precursora precompuesta durante la extrusión de la película, se pueden proporcionar fuerzas de despegamiento más bajas y también más elevadas y una fuerza de sellado en caliente más elevada a la película de sellado que se despega sin una pérdida de las propiedades de despegamiento/sellado esenciales como el sello de garantía, fractura cohesiva, rastros de despegamiento suaves, sin cierres ni desgarro en la fibra y despegabilidad en los diferentes sustratos incluyendo poliéster, cloruro de polivinilo, poliamida, poliacrilonitrilo y papel.
Descripción de una forma de realización preferida de la invención
Se han extrudado y ensayado varias formulaciones según las condiciones descritas a continuación. La máquina de extrusión de películas habitual de un solo tornillo no es capaz de dispersar homogéneamente un precursor tal como se ha descrito en la formulación A. En consecuencia dicha etapa debe realizarse en una máquina de extrusión para composición como por ejemplo una máquina de extrusión de doble tornillo. No se esperaba que el LLDPE y PB-1 se pudieran homogeneizar durante una segunda etapa de extrusión con un solo tornillo.
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Formulación A
La presente formulación es un ejemplo de la formulación precursora precompuesta:
62% de polietileno (LPDE)
20% de poliestireno (PS)
13% de estireno-butadieno-estireno (SBS)
2,5% de elastómero de flúor o polímero basado en una mezcla madre
2,5% de antioxidante basado en mezcla madre
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Ejemplos para las materias primeras para la formulación precursora LPDE
Escorene LD150BW (Exxon Mobil, \rho = 0,923, MI = 0,923), Lacqtène (Atofina, \rho = 0,923, MI = 0, 3), Novex LD5307AA (BP Chemicals, \rho = 0,921, MI = 0,7)
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PS
Lacqrene 1240 (Atofina, MI =2), Lacqrene 1320 (Atofina, MI =3,5).
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SBS
Finaprene 411 (Atofina, MI < 0,5, butadieno/estireno 69/31), Finapreno 417 (Atofina, MI = 1,7, butadieno/estireno 71/29).
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Elastómero de flúor o polímero basado en una mezcla madre
Ampacet 10562-A (Vehículo PE)
Schulman AMF 705 (vehículo PE)
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Antioxidante basado en mezcla madre
Ampacet 10886 (Vehículo PE)
Schulman AO 25 (vehículo PE)
Dicha formulación se introduce en una segunda etapa en una máquina de extrusión de película de un solo tornillo. Las formulaciones siguientes (B y C) solo se refieren a la capa despegable del complejo multicapa coextrudado.
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Formulación B
Ésta es la modificación que apunta a una fuerza de despegamiento aumentada y un mejor comportamiento de sellabilidad en caliente.
Formulación B = Formulación A + del 5 al 25% en peso de LLDPE homogéneamente ramificado. Los ejemplos de tal LLDPE son: Exact 0203 (Dex Plastomers, \rho = 0,902, MI = 3,0), Exceed 2518 CB (Exxon Mobil, \rho = 0,918, MI = 2,5), Evolue SP2020 (Mitsui, \rho = 0,916, MI = 1,5), mPact D143 (Philips Petroleum (\rho = 0,916, MI = 1,3).
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Formulación C
Ésta es la modificación que apunta a una fuerza de despegamiento disminuida.
Formulación C = Formulación A + del 5 al 25% de polibuteno-1.
Los ejemplos de tal polibuteno-1 son:
PB8340 (Basell, \rho = 0,908, MI = 4,0), PB8310 (Basell, \rho = 0,895, MI = 3,0), Tafmer BL3110 (Mitsui, \rho = 0,910, MI = 1,0), Tafmer BL 4000 (Mitsui, \rho = 0,915, MI = 1,8).
Los valores de la fuerza de despegamiento experimentales observados en las películas extrudadas depende de las condiciones de medición y por lo tanto se deben comparar las unas con las otras en las mismas condiciones experimentales. Ésta es la razón por la cual las formulaciones A, B y C se representan en las mismas gráficas.
Condiciones experimentales de sellado
Las curvas de sellado, despegamiento contra despegamiento y contra 300 \mum de PVC, se realizaron con sellador Kopp. EL brazo superior se calentó mientras que el inferior contenía un caucho de dureza 60 a temperatura ambiente. El sellado se realizó a una presión de 2 bares con un tiempo de permanencia de 1 segundo. Las fuerzas de despegamiento se midieron a un ángulo de despegamiento de 90º. Antes del ensayo de despegamiento sellado se laminaron unas películas de 50 \mum contra OPET de 19 \mum para evitar los efectos elásticos que proporcionan unos resultados mejores relacionados con los reales.
Mediciones de la fuerza de sellado en caliente
La fuerza de sellado en caliente se midió utilizando un probador de sellabilidad en caliente DTC. Las películas de 50 \mum se laminaron con OPET 19 \mum y se sellaron durante 0,5 segundos a una presión de 5 bares. Los brazos calentados se abrieron después de 0,1 segundos de sellado.
La calidad óptica de la película despegable se puede modificar durante la etapa de extrusión mediante la aplicación de varias presiones de laminado o temperaturas.

Claims (12)

1. Película para embalaje multicapa termosellable coextrudada y despegable en una variedad de sustratos incluyendo polietileno, polipropileno, poliéster, cloruro de polivinilo, poliamida, poliacrilonitrilo y papel que comprende por lo menos una capa despegable de una formulación precursora precompuesta que contiene:
-
del 50 al 80% en peso de un homo y/o copolímero de etileno
-
del 15 al 25% en peso de un homo o/y copolímero de estireno
-
del 5 al 20% en peso de un copolímero en bloque elastómero termoplástico de estireno-butadieno-estireno
caracterizada porque, dicha capa despegable comprende además del 5 al 25, y preferentemente del 10 al 20% en peso de LLDPE homogéneamente ramificado con el fin de modificar la fuerza de despegamiento en dicha película de sellado despegable.
2. Película para embalaje según la reivindicación 1, caracterizada porque la cantidad de formulación precursora precompuesta representa del 70 al 90% en peso relacionada con el peso total de polímeros presentes en la capa despegable.
3. Película para embalaje según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizada porque dicha película contiene hasta el 4% en peso de aditivos del procedimiento seleccionados de entre el grupo constituido por elastómeros de flúor en la capa despegable.
4. Película para embalaje según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizada porque la capa de despegamiento en la película multicapa coextrudada se puede situar en la superficie o en el interior del complejo multicapa para las aplicaciones de despegado con crujido.
5. Película para embalaje según la reivindicación 3, caracterizada porque la capa de despegamiento en la película multicapa coextrudada representa como máximo el 15% del espesor total de la película multicapa.
6. Película para embalaje según la reivindicación 3 caracterizada porque la capa de despegamiento en la película multicapa coextrudada representa preferentemente el 10% del espesor total de la película multicapa.
7. Procedimiento para la preparación de una película para embalaje multicapa termosellable coextrudada y despegable caracterizada porque una formulación precursora para la capa despegable tal como se define en la reivindicación 1 está precompuesta, en una primera etapa, en una máquina de extrusión con una tasa de cizallamiento y dispersión elevadas, porque dicha formulación precursora precompuesta se extruda a continuación en una segunda etapa a través de una máquina de extrusión de un solo tornillo, mientras se le añade LLDPE homogéneamente ramificado para modificar la fuerza de despegamiento y la fuerza de sellado en caliente de la película para embalaje.
8. Procedimiento según la reivindicación 7, caracterizada porque el área de superficie de dicha película para embalaje se modifica ópticamente mediante la aplicación de una presión de laminado y temperatura externas durante la manufacturación.
9. Utilización de una película multicapa de sellado coextrudada y despegable según la reivindicación 1 para aplicaciones de despegamiento contra papel.
10. Utilización de una película multicapa de sellado coextrudada y despegable según la reivindicación 1 que comprende HDPE como polímero de etileno para las aplicaciones para embalajes esterilizables.
11. Utilización de una película multicapa de sellado coextrudada y despegable según la reivindicación 1 para aplicaciones para embalaje con cierre de seguridad.
12. Embalajes que comprenden una película según las reivindicaciones 1 a 6.
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