ES2314081T3

ES2314081T3 - Material de envasado revestido de polimero termosellable, procedimiento para su manufacturacion y envase sellado fabricado con el mismo.

Info

Publication number: ES2314081T3
Application number: ES02755027T
Authority: ES
Inventors: Tapani Penttinen; Kimmo Nevalainen; Jalliina Jarvinen
Original assignee: Stora Enso Oyj
Current assignee: Stora Enso Oyj
Priority date: 2001-06-28
Filing date: 2002-06-27
Publication date: 2009-03-16
Anticipated expiration: 2022-06-27
Also published as: CN101081559A; CN100439095C; US20040157516A1; EP1404519A1; FI20011388A0; FI20011388A7; EP1404519B1; CN1522200A; DE60229638D1; WO2003002343A1; FI20011388L; US20070264453A1; US7344759B2; JP2004530583A; JP4452918B2; ATE412512T1

Abstract

Un procedimiento para manufacturar un material termosellable de envasado, en el que se extruden capas superpuestas de revestimiento polimérico sobre una base (3) de fibras, comprendiendo dichas capas una capa polimérica externa (8) termosellable y al menos una capa polimérica interna (7) de barrera para el vapor de agua, cuya penetración de vapor de agua es inferior a la de la capa termosellable, que se caracteriza porque una combinación de capas de revestimiento que consta de una capa (4, 5) de barrera para el oxígeno, una capa (6) de unión, una capa (7) de barrera para el vapor de agua que incorpora copolímero de cicloolefina (COC) y una capa externa (8) termosellable, en dicho orden, se ponen sobre una base (3) de fibras en un único paso mediante coextrusión, adheriéndose las capas de dicha combinación directamente entre sí, sin capas adicionales entre ellas, y la capa de barrera para el vapor de agua tal como se obtiene mediante extrusión es amorfa sin que se produzca cristalización posterior en el polímero.

Description

Material de envasado revestido de polímero termosellable, procedimiento para su manufacturación y envase sellado fabricado con el mismo.

La invención se refiere a un procedimiento para manufacturar un material de envasado, en el que capas superpuestas de revestimiento polimérico son extrudidas sobre una base de fibras, comprendiendo las capas una capa polimérica externa termosellable y al menos una capa polimérica interna de barrera, cuya permeabilidad al vapor de agua es menor que la de la capa termosellable. Además, la invención se refiere al material revestido de polímero suministrado por el procedimiento y al envase sellado final manufacturado mediante plegado y termosellado.

Los envases de productos para líquidos e incluso para muchos alimentos secos requieren impermeabilidad tanto para evitar el deterioro prematuro del producto como para proteger el propio material de envasado. La impermeabilidad al vapor de agua del material evita que el producto líquido escape del envase y que la base de fibras del material se empape de agua debido a la humedad que absorbe del producto. La impermeabilidad al vapor de agua también evita el acceso de la humedad externa que daña el producto seco envasado. Además, a menudo se requiere que el material de envasado sea impermeable al oxígeno para evitar la oxidación del producto envasado y para conservar los aromas.

El polietileno de baja densidad (LDPE) generalmente usado en la capa externa de sellado de los materiales de envasado revestidos de polímeros basados en fibras ofrece también protección contra la penetración del vapor de agua. Sin embargo, el LDPE no es un material muy eficaz a este respecto y para conseguir una buena barrera para el vapor de agua se ha tenido que usar una capa relativamente gruesa. El polietileno de alta densidad (HDPE) se utiliza en materiales de envasado basados en fibras como un polímero considerablemente más eficaz en la formación de una barrera para el vapor de agua, colocándose típicamente la capa que contiene el HDPE dentro del envase entre la capa termosellable y la base de fibras y la posible capa de barrera para el oxígeno de forma que, además de la base de fibras, la barrera para el vapor de agua proteja también la barrera para el oxígeno de la humedad provocada por el producto envasado.

Sin embargo, el inconveniente de la utilización del HDPE en los materiales de envasado basados en fibras ha sido la ondulación del material provocado por este. La razón de ello es la cristalización posterior que tiene lugar en la capa de HDPE después de su extrusión.

El objeto de la invención es obtener una solución, con la que pueda evitarse dicho problema de ondulación del material de envasado basado en fibras sin que sea necesario comprometer la capa de barra para el vapor de agua dispuesta en el material. Es característico del procedimiento de manufacturación del material de envasado de la invención que se disponga una combinación de capas de revestimiento que consta de una capa de barrera para el oxígeno, una capa de unión, una capa de barrera para el vapor de agua que incorpora copolímero de cicloolefina (COC) y una capa de sellado exterior, en dicho orden, sobre la base de fibras en un sólo paso mediante coextrusión, las capas en dicha combinación se adhieren entre sí sin capas adicionales entre ellas, y la capa de barrera para el vapor de agua según se obtiene mediante la extrusión es amorfa sin producirse cristalización posterior en el polímero.

Los copolímeros de cicloolefina (COC) son polímeros que se producen copolimerizando eteno y cicloolefina y que se desvelan, por ejemplo, en la publicación impresa del documento EP 0 773 102 A1, que se incorpora por referencia como parte de la presente memoria descriptiva. Es característico del (COC) tener buenas propiedades de barrera para el vapor de agua; además, es amorfo. Así, no se produce ni cristalización posterior ni la ondulación provocada por ella en la capa de (COC) extrudida. Como barrera para el vapor de agua resuelve los problemas antes mencionados relacionados con el HDPE utilizado de acuerdo con la técnica actual.

Los ejemplos en la publicación del documento EP 0 773 102 A1 describen específicamente copolímeros de cicloolefina, que son tetracíclicos. Además, están disponibles polímeros de COC comerciales manufacturados mediante la copolimerización de eteno y norborneno que tienen una alta densidad y propiedades de barrera para el vapor de agua por lo menos similares a las del HDPE. La compañía Ticona GmbH que fabrica dichos COC informa que sus productos tienen una densidad de 1,02 g/m^{3}, un módulo de elasticidad de 2.600-3.500 N/mm^{2} y una permeabilidad al agua de 0,02-0,04 g \cdot mm/m^{2} \cdot 24 horas. Los COC se han comercializado como materiales impermeables al vapor de agua para envases poliméricos tipo blíster y para películas de envasado, pero por lo que sabe el solicitante, el COC no se ha utilizado para materiales de envasado basados en fibras, tales como papel o cartón de envasado, como capa de barrera para ser extrudida de acuerdo con la invención, cuyo propósito es evitar los problemas de ondulación de los materiales anteriores.

La capa de barrera que comprende el COC puede unirse directamente en la extrusión con la capa termosellable de LDPE sin ser necesario aplicar un agente de unión entre las capas. El COC como tal no es termosellable, pero pude termosellarse combinado con el LDPE. La invención hace posible una realización de un material de envasado en la que el que un lado de la base de fibras está provisto de una combinación de capas de revestimiento de acuerdo con la invención, al mismo tiempo que el lado opuesto de la base de fibras puede dejarse totalmente sin revestimiento polimérico. La manufacturación de un material similar usando HDPE como barrera para el vapor de agua no sería posible a causa del problema de la ondulación. El material es útil para envases para productos secos, en los que las capas poliméricas se trasladan a la superficie exterior del envase para proteger la base de fibras y el producto envasado de la humedad externa.

Alternativamente, la invención puede aplicarse ventajosamente extrudiendo las capas superpuestas de COC y de termosellado en ambos lados de la base de fibras del material de envasado.

De acuerdo con la invención, la capa de barrera para el vapor de agua puede constar únicamente de COC o, alternativamente, de una mezcla de COC y de algún otro polímero, tal como LDPE. El propio COC es un material polimérico relativamente rígido y plegándolo con el LDPE es posible reducir el riesgo de las rupturas que afectan a la barrera para el vapor de agua cuando el material de envasado se pliega para formar envases.

De acuerdo con la invención, el peso de la capa de COC que forma la barrera para el vapor de agua puede ser 5-50 g/m^{2}, preferiblemente 7-30 g/m^{2}, y más preferiblemente 10-20 g/m^{2}. El peso de la capa termosellable, que preferiblemente está hecha de LDPE, puede ser 5-50 g/m^{2}, preferiblemente 50-30 g/m^{2}, y más preferiblemente 7-20 g/m^{2}. Mezclando algún otro polímero adecuado, tal como polipropileno o polibuteno, con el LDPE de la capa termosellable, es posible conseguir un sellado de junta separable, es decir un sellado de junta que se abre cuando tira del mismo.

En el material de envasado de la invención se incorpora al menos una capa de polímero que forma una barrera para el oxígeno. Cuando, por ejemplo, se envasan alimentos líquidos, el material de envasado típicamente se pliega de forma que la barrera para el oxígeno se traslade al interior de la base de fibras. Además, las capas de barrera para el vapor de agua de COC puede disponerse ventajosamente en ambos lados del material de manera que la base de fibras y la barrera para el oxígeno queden entre las dos capas de COC. Las capas de polímero dentro del envase forman entonces la barrera para el oxígeno y para el vapor de agua que protege el producto envasado del aire libre y, simultáneamente, la base de fibras del material del envase del producto envasado. La capa de barrera para el vapor de agua de COC fuera del envase protege de nuevo la base de fibras y la barrera para el oxígeno de la humedad que penetra desde el exterior y asegura que el envase mantendrá sus propiedades de barrera durante el periodo de conservación necesario para ello.

Materiales poliméricos adecuados que forman la barrera para el oxígeno son el copolímero de alcohol de etileno vinilo (EVOH), la poliamida (PA) y sus compuestos. El peso de la capa de barrera para el oxígeno a incorporar en el material puede ser 3-5 g/m^{2}, preferiblemente 5-10 g/m^{2}.

El material de envasado que se fabrica de acuerdo con la invención puede estar formado de cartón de envasado (cartón/cartulina), cuyo peso de la base de fibras puede variar entre 130 y 500 g/m^{2}, más preferiblemente 170-300 g/m^{2}. Un cartón de tres capas usado generalmente, por ejemplo, en cartones de envasado revestidos de polímero es aplicable como base de fibras, estando situada una capa más gruesa de pulpa quimio-termomecánica (CTMP) del cartón entre dos capas más finas de pulpa de sulfato. Además la invención cubre los papeles de envasado, en los cuales el peso de la base de fibras es generalmente 20-120 g/m^{2}, preferiblemente 40-100 g/m^{2}.

El envase sellado de acuerdo con la invención se forma mediante el plegado y el termosellado de algún material de envasado anteriormente descrito y manufacturado de acuerdo con la invención de manera que la base de fibras del envase es una combinación de capas de revestimiento que consta de una capa de barrera para el oxígeno, una capa de unión, una capa de barrera para el vapor de agua que incorpora copolímero de cicloolefina (COC) y una capa termosellable exterior, en el orden mencionado, estando adheridas las capas en dicha combinación directamente entre sí sin un agente de unión entre ellas, y siendo amorfa la capa de barrera para el vapor de agua, tal como se obtiene mediante extrusión, sin que ocurra una cristalización posterior en el polímero.

La superficie exterior del envase puede contener una capa de barrera para el vapor de agua que contiene COC y una capa externa termosellable. De esta forma, sobre todo, se ha resuelto en el envase el problema de la humedad de la base de fibras y del producto, provocado por la humedad que penetra desde el exterior.

El envase de la invención puede ser especialmente una caja de cartón o un envase en forma de caja formado de cartón revestido con polímero o un envase en forma de bolsa formado de papel revestido con polímero. Especialmente pueden mencionarse los alimentos secos o líquidos como los productos a ser envasados.

A continuación la invención se explicará con más detalle con ayuda de ejemplos, que se refieren a los dibujos adjuntos en los que:

Las figuras 1-13 presentan estructuras de capas de materiales de envasado, representando la invención las figuras 5, 6, 7, 10 y 12 y siendo las figuras 1-4, 8, 9, 11 y 13 materiales comparativos fuera del alcance de las reivindicaciones.

La figura 14 presenta un envase en forma de caja de cartón de la invención, fabricado de cartón de envasado mediante plegado y termosellado.

La figura 15 es un diagrama de los resultados de las mediciones efectuadas sobre la ondulación.

El cartón de envasado revestido con polímero mostrado en la figura 1 (comparativo) comprende en el orden mencionado la capa 1 termosellable de LDPE, la capa 2 de barrera para el vapor de agua de COC, la base 3 de fibras que es, por ejemplo, un cartón de tres capas que consta de dos capas de fibras de sulfato y una capa de pulpa quimio-termomecánica entre ellas, la capa 7 de barrera para el vapor de agua y la capa 8 termosellable de LDPE. Las capas de LDPE y de COC (1, 2; 7, 8) se han aplicado a ambos lados de la base (3) de fibras en un solo paso mediante coextrusión. El peso de la base de fibras es, por ejemplo, 250 g/m^{2}, el peso de ambas capas 2, 7 de COC es, por ejemplo, 15 g/m^{2} y el peso de ambas capas 1, 8 de LDPE es, por ejemplo, 15 g/m^{2}. Así, el cartón tiene una estructura completamente simétrica de manera que cualquiera de las capas 1, 8 de LDPE pueda ser la superficie exterior del envase plegado a partir del cartón y cualquiera de ellas pueda ser la superficie interior. Debido a la barrera para el vapor de agua sobre ambos lados, el cartón es especialmente adecuado para envasar alimentos secos en países en los que el clima sea templado y húmedo.

El cartón de envasado de la figura 2 (comparativo) comprende en el mencionado orden la capa 1 termosellable de LDPE, la capa 2 de barrera para el vapor de agua de COC, la base 3 de fibras, la capa 5 de barrera para el oxígeno de EVOH, la capa 6 de agente aglutinante de, por ejemplo, polietileno injertado, y la capa 8 termosellable de LDPE. Las capas de revestimiento superpuestas (1, 2; 5, 6, 8) sobre ambos lados de la base (3) de fibras se producen mediante coextrusión. La base 3 de fibras puede constar del cartón de tres capas antes mencionado cuyo peso es 250 g/m^{2}. El peso de la primera capa de LDPE y de la capa 2 de COC puede ser 15 g/m^{2}. El peso de la capa 5 de EVOH puede ser, por ejemplo, 5 g/m^{2} y el peso de la capa 6 de agente aglutinante puede ser también 5 g/m^{2}. El peso de la segunda capa 8 de LDPE es, por ejemplo, 40 g/m^{2}. El cartón está destinado a ser plegado para formar un envase de manera que la primera capa 1 más fina de LDPE será la superficie exterior del envase y la segunda capa 8 mas gruesa de LDPE será su superficie interior de forma que la capa 5 de barrera para el oxígeno de EVOH quede dentro de la base 3 de fibras del envase. El cartón es útil para envases para alimentos secos o líquidos en los que la capa 2 de COC protege las superficies interiores del material y, cuando sea necesario, el producto de la humedad externa, y la capa 5 de EVOH y la capa interna 8 más gruesa de LDPE del envase protegen el producto de la oxidación y la base 3 de fibras del material de la humedad provocada por el producto.

El cartón de envasado de acuerdo con la figura 3 (comparativo) se diferencia del mostrado en la figura 2 solamente porque en vez de EVOH, se utiliza la capa 4 de PA como barrera para el oxígeno, cuyo grosor es, por ejemplo, 7 g/m^{2}.

En la figura 4 se muestra adicionalmente un cartón (comparativo), en el cual la barrera de oxígeno consta de capas superpuestas 4, 5 de PA y EVHO. El peso de estas capas 4, 5 puede ser, por ejemplo, 5 g/m^{2}.

En la figura 5 se muestra un cartón de envasado de acuerdo con la invención, que comprende en el mencionado orden la capa 1 termosellable de LDPE, la capa 2 de barrera para el vapor de agua de COC, la base 3 de fibras, la capa 5 de barrera para el oxígeno de EVOH, la capa 6 de agente aglutinante de, por ejemplo, polietileno injertado, la capa 7 de barrera para el vapor de agua de COC y la capa 8 termosellable de LDPE. Las capas de revestimiento superpuestas (1, 2; 5-8) sobre ambos lados de la base (3) de fibras se producen mediante coextrusión. La base 3 de fibras puede estar hecha del cartón de tres capas antes mencionado y el peso de cada una de las capas 1, 2, 7, 8 de LDPE y de COC puede ser 15 g/m^{2} y el peso de las capas de EVOH y de agente aglutinante 5 g/m^{2}. El cartón está destinado a ser plegado para formar un envase de manera que la capa 1 de LDPE mencionada en primer lugar será la superficie externa del envase y la capa 8 de LDPE mencionada en último lugar será la superficie interna, en cuyo caso la capa 5 de EVOH queda dentro de la base 3 de fibras del envase. El cartón es especialmente adecuado para el envasado de alimentos secos o líquidos, en cuyo caso las capas 2, 7 de COC sobre ambos lados de la base de fibras proporcionan la necesaria protección contra la humedad para las otras capas del cartón al mismo tiempo que la capa 5 de EVOH forma la barrera para el oxígeno que protege el producto.

El cartón de envasado de acuerdo con la presente invención mostrado en la figura 6, se diferencia del mostrado en la figura 5 solamente en que, en vez de EVOH, la capa 4 de PA con un peso, por ejemplo, de 7 g/m^{2} se usa como barrera para el oxígeno. En la figura 7, se muestra adicionalmente una realización de la invención, en la cual la barrera para el oxígeno consta de capas superpuestas 4, 5 de barrera para el oxígeno de PA y EVOH, cuyo peso, en conjunto, es, por ejemplo, 5 g/m^{2}.

En la figura 8 se muestra un material de envasado (comparativo), que se diferencia del mostrado en la figura 1 solamente en que, en vez del cartón de tres capas, se usa como base de fibras el papel de envasado 3' con un peso, por ejemplo, de 80 g/m^{2}.

La figura 9 presenta un cartón (comparativo) en el cual capas de revestimiento polimérico que constan de la capa 7 de barrera para el vapor de agua de COC y de la capa externa 8 termosellable de LDPE son coextrudidas sólo en un lado de la base 3 de fibras. En otras palabras, el otro lado de la base 3 de fibras se deja sin revestimiento polimérico. La base 3 de fibras puede estar hecha del cartón de 3 capas antes mencionado que consta de capas de sulfato y de CTMP. Después de plegar el cartón 9 de envasado para formar un envase, las capas 7, 8 de revestimiento polimérico pueden constituir bien la superficie exterior o bien la superficie interior del envase.

El cartón de envasado de acuerdo con la invención mostrado en la figura 10 comprende la base 3 de fibras, que está revestida mediante extrusión con la capa 5 de EVOH, la capa 6 de agente aglutinante, la capa 7 de COC y la capa 8 termosellable de LDPE, en el orden mencionado. Un lado de la base 3 de fibras se deja sin revestimiento. En la figura 11, se muestra adicionalmente un cartón de envasado (comparativo) revestido por un lado, en el cual la base 3 de fibras tiene como revestimiento la capa 10 de COC, la capa 11 de agente aglutinante, la capa 5 de EVOH, la capa 6 de agente aglutinante y la capa 8 de LDPE, en el orden mencionado. En las realizaciones de las figuras 10 y 11 las capas extrudidas 7, 10 de barrera para el vapor de agua de COC no ondulan el cartón, a diferencia de la barrera para el vapor de agua de HDPE. En ambas realizaciones, las capas de revestimiento superpuestas están destinadas a permanecer dentro de la base 3 de fibras después del plegar el envase. En la estructura de la figura 11, la capa 10 de COC protege la capa 5 de barrera para el oxígeno de EVOH de la humedad que penetra desde el exterior del envase.

En la figura 12, se muestra un cartón de envasado de acuerdo con la invención, en el que un lado de la base 3 de fibras está provisto de una combinación de capas de revestimiento coextrudidas, que consta de la capa 9 de LDPE, la capa 10 de COC, la capa 11 de agente aglutinante, la capa 5 de EVOH, la capa 6 de agente aglutinante, la capa 7 de COC y la capa 8 de LDPE, en el orden mencionado. Excluida la base 3 de fibras, la estructura de capas es simétrica, con lo que se consiguen ventajas en la extrusión simultánea de las capas. Además, en esta estructura, las capas 10, 7 de COC protegen la capa 5 de barrera para el oxígeno de EVOH de la humedad que penetra desde ambas direcciones. El uso del HDPE haría esta estructura inutilizable debido a su fuerte tendencia a la ondulación.

En las realizaciones de acuerdo con las figuras 10-12, la capa 5 de barrera para el oxígeno de EVOH puede ser sustituida por una capa de poliamida o las capas de EVOH y poliamida colocadas una contra otra pueden actuar como barrera para el oxígeno, tal como en la estructura mostrada en la figura 7.

El cartón de acuerdo con la figura 13 (comparativo) comprende sobre un lado de la base 3 de fibras las capas coextrudidas 7, 8 de COC y LDPE que se corresponden con la figura 13 y únicamente la capa 1 de LDPE sobre el lado opuesto. Después del plegar el cartón de envasado de acuerdo con la figura 13, la capa 7 de COC puede estar bien sobre el exterior de la base 4 de fibras o bien sobre el interior, dependiendo de la protección necesaria del producto y de la base de fibras en cualquier momento dado. Debido al carácter amorfo del COC, el material no tiene tendencia a ondularse.

En la figura 14 se ve un ejemplo del envase 12 de la invención en forma de caja de cartón, que se forma mediante el plegado y el termosellado de una plancha troquelada de envase hecha del cartón de envasado de acuerdo con la figura 12. El cartón se sitúa en el envase 12 de forma que la superficie exterior de la base 3 de fibras fuera del envase esté provista de capas superpuestas 1, 2 de COC y LDPE de manera que el revestimiento de cuatro capas 5-8 que contiene la capa 5 de EVOH permanezca dentro de la base 3 de fibras del envase. En las juntas 13 del envase 12, los bordes de la plancha troquelada se han hecho de manera que se superpongan y las capas 1, 8 de LDPE de las superficies opuestas del cartón se han termosellado fuertemente entre sí.

Los siguientes ejemplos presentan además los ensayos realizados con cartones revestidos con COC. El COC usado en los ensayos fue TOPAS 8007 D 50, un producto comercializado por TICONA GmbH.

Ejemplo 1 Capacidad de termosellado del cartón

Se ensayó la capacidad de adhesión del COC con el cartón y el LDPE y su comportamiento en el termosellado manufacturando un cartón revestido de polímero correspondiente con la figura 9, en el que el peso del cartón acopado que formaba la base 3 de fibras fue de 210 g/m^{2} y el peso de ambas capas 7, 8 de revestimiento fue de 10 g/m^{2}. No se produjeron problemas en la adhesión de las capas 7, 8 de COC y LDPE ni entre sí ni con la base 3 de fibras. Además, se manufacturó un cartón revestido para los ensayos de termosellado en el que sólo se suministró una capa de LDPE con un peso de 18 g/m^{2} sobre la misma base de cartón acopado. En los ensayos estos dos cartones revestidos fueron termosellados entre sí en diferentes circunstancias, las capas de LDPE una contra la otra. Los resultados de los ensayos se muestran en la siguiente tabla 1.

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TABLA 1

1

De acuerdo con la tabla, los tiempos de unión fueron 0,5, 1,0 ó 2,0 segundos y la temperatura de unión fue 200º, 250º ó 275ºC. La presión utilizada fue 0,8 N/mm^{2}. De los resultados se desprende que con tiempos de unión de 0,5 y 1,0 segundos, la unión fue insuficiente en todas las temperaturas de unión ensayadas. Con el tiempo de unión de 2,0 segundos, sin embargo, se consiguió la unión completa (100%) en temperaturas de 225º y 275ºC. El resultado muestra que aumentando el tiempo de unión puede conseguirse una junta sellada más fuerte a prueba de escapes. Es evidente que puede hacerse más rápido aumentando la presión de unión.

Ejemplo 2 Ondulación del cartón

Para los ensayos se fabricaron tres series diferentes de cartones de envasado, de los que el cartón acopado con el peso de 190 g/m^{2} fue revestido mediante extrusión (1) con una capa simple de LDPE, cuyo peso varió entre 10 y 60 g/m^{2}; (2) con una capa de COC y una capa externa de LDPE de manera que el peso de la capa de COC varió entre 10 y 40 g/m^{2} y el peso de la capa de LDPE fue en cada caso 20 g/m^{2}; y (3) con una estructura de tres capas que constaba de una capa de COC, una capa de HDPE y una capa de LDPE, en la que el peso de la capa de COC varió entre 10 y 40 g/m^{2}; el peso de la capa de HDPE fue 10 ó 15 g/m^{2} y el peso de la capa de LDPE fue en cada caso 10 g/m^{2}. Se midieron las ondulaciones a partir de piezas de ensayo en forma de disco desde sus lados opuestos de acuerdo con el estándar ISO 11556. Los resultados pueden verse en la figura 15 adjunta.

Cuando se compara la ondulación del cartón revestido con las capas de COC y LDPE con los cartones revestidos con LDPE solamente, puede verse que el COC no añade ondulación, en comparación con el LDPE, sino que la reduce cuando la cantidad total de los polímeros de revestimiento es la misma. Mientras que en el caso en el que la combinación de revestimiento contenía también una capa de HDPE, el cartón evidentemente se onduló más. Considerando la falta de ondulación del material sobre la base de los ensayos son evidentes la ventajas del COC como polímero de barrera para el vapor de agua en sustitución del HDPE.

Ejemplo 3 Permeación del vapor de agua

Se midió la permeación del vapor de agua (WVTR) a partir de una serie de cartones de envasado que comprendían la capa de COC a una temperatura de 38º C con una humedad relativa del 90%. En cada caso se usó como base 3 de fibras un cartón acopado con un peso de 190 g/m^{2} y los revestimientos de capas múltiples extrudidos incluían, aparte de COC, una mezcla de COC y LDPE, HDPE y LDPE de alta densidad (HD) y de densidad media (MD) en capas de diferentes grosores.

Las estructuras investigadas, en las que los valores numéricos son los pesos de las capas (g/m^{2}) y las permeaciones al vapor de agua detectadas (g/m^{2}/d) fueron de acuerdo con la siguiente tabla 2.

Como referencia, se han incluido en la tabla los valores de permeación del vapor de agua de unos pocos cartones revestidos con HDPE/LDPE, que no contenían COC (cartones de base de 190, 250 y 270 g/m^{2}).

TABLA 2

2

A partir de estos resultados, puede verse que las propiedades de barrera para el vapor de agua del COC son al menos equivalentes a las del HDPE y puede utilizarse por sí solo o mezclado con LDPE.

Es obvio para cualquier experto en la materia que las posibilidades de realizaciones de la invención no están restringidas a aquellas mostradas anteriormente como ejemplos sino que pueden variar dentro del alcance de las reivindicaciones de patente adjuntas.

Claims

1. Un procedimiento para manufacturar un material termosellable de envasado, en el que se extruden capas superpuestas de revestimiento polimérico sobre una base (3) de fibras, comprendiendo dichas capas una capa polimérica externa (8) termosellable y al menos una capa polimérica interna (7) de barrera para el vapor de agua, cuya penetración de vapor de agua es inferior a la de la capa termosellable, que se caracteriza porque una combinación de capas de revestimiento que consta de una capa (4, 5) de barrera para el oxígeno, una capa (6) de unión, una capa (7) de barrera para el vapor de agua que incorpora copolímero de cicloolefina (COC) y una capa externa (8) termosellable, en dicho orden, se ponen sobre una base (3) de fibras en un único paso mediante coextrusión, adheriéndose las capas de dicha combinación directamente entre sí, sin capas adicionales entre ellas, y la capa de barrera para el vapor de agua tal como se obtiene mediante extrusión es amorfa sin que se produzca cristalización posterior en el
polímero.

2. Un procedimiento de acuerdo con la reivindicación 1, que se caracteriza porque sólo se reviste con el polímero un lado de la base (3) de fibras.

3. Un procedimiento de acuerdo con la reivindicación 1, que se caracteriza porque la base (3) de fibras está provista en ambos lados de una capa (1, 8) termosellable y de una capa interna (2, 7) de barrera que contiene COC.

4. Un procedimiento de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, que se caracteriza porque la capa (2, 7) de barrera para el vapor de agua está formada en su totalidad de COC.

5. Un procedimiento de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1-3, que se caracteriza porque la capa (2, 7) de barrera está formada de una mezcla de COC y polietileno de baja densidad (LDPE).

6. Un procedimiento de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, que se caracteriza porque el peso de la capa (2, 7) de barrera para el vapor de agua que contiene el COC es 5-50 g/m^{2}, preferiblemente 7-30 g/m^{2} y más preferiblemente 10-20 g/m^{2}.

7. Un procedimiento de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, que se caracteriza porque el material de la capa (1, 8) termosellable es polietileno de baja densidad (LDPE).

8. Un procedimiento de acuerdo con la reivindicación 7, que se caracteriza porque el peso de la capa (1, 8) termosellable es 5-50 g/m^{2}, preferiblemente 5-30 g/m^{2} y más preferiblemente 7-20 g/m^{2}.

9. Un procedimiento de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, que se caracteriza porque la capa (4, 5) de barrera para el oxígeno está formada de copolímero de alcohol de etil vinilo (EVOH), poliamida (PA) o una mezcla de estos.

10. Un procedimiento de acuerdo con la reivindicación 9, que se caracteriza porque el peso de la capa (4, 5) de barrera para el oxígeno es 3-15 g/m^{2}, preferiblemente 5-10 g/m^{2}.

11. Un procedimiento de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, que se caracteriza porque se manufactura un cartón de envasado en el que el peso de la base (3) de fibras es 130-500 g/m^{2}, preferiblemente 170-300 g/m^{2}.

12. Un procedimiento de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1-10, que se caracteriza porque se manufactura un papel de envasado en el que el peso de la base (3) de fibras es 20-120 g/m^{2}, preferiblemente 40-100 g/m^{2}.

13. Un material de envasado termosellable revestido con polímero, que se caracteriza porque se manufactura con el procedimiento de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones precedentes mediante la coextrusión de una combinación de capas superpuestas de revestimiento polimérico sobre una base (3) de fibras, constando la combinación de una capa (4, 5) de barrera para el oxígeno, una capa (6) de unión, una capa (7) de barrera para el vapor de agua que incorpora copolímero de cicloolefina (COC) y una capa externa (8) termosellable, en dicho orden, adheriéndose las capas de dicha combinación directamente entre sí, sin un agente aglutinante entre ellas, y la capa de barrera para el vapor de agua tal como se obtiene mediante extrusión es amorfa sin que se produzca cristalización posterior en el polímero.

14. Un envase sellado, que se caracteriza porque se forma plegando y termosellando un material de envasado manufacturado de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1-12 de forma que la base (3) de fibras del envase (12) es una combinación de capas de revestimiento que consta de una capa (4, 5) de barrera para el oxígeno, una capa (6) de unión, una capa (7) de barrera para el vapor de agua que incorpora copolímero de cicloolefina (COC) y una capa externa (8) termosellable, en dicho orden, adheriéndose las capas de dicha combinación directamente entre sí, sin un agente aglutinante entre ellas, y la capa de barrera para el vapor de agua tal como se obtiene mediante extrusión es amorfa sin que se produzca cristalización posterior en el polímero.

15. Un envase de acuerdo con la reivindicación 14, que se caracteriza porque las superficies tanto exterior como interior del envase (12) están provistas de una capa (2, 7) de barrera para el vapor de agua que contiene COC y de una capa (1, 8) termosellable.

16. Un envase de acuerdo con la reivindicación 14 ó 15, que se caracteriza porque es un envase en forma de caja formado de cartón revestido con polímeros para un alimento seco.

17. Un envase de acuerdo con la reivindicación 14 ó 15, que se caracteriza porque es un envase en forma de caja de cartón formado de cartón revestido con polímeros para un alimento líquido.

18. Un envase de acuerdo con la reivindicación 14 ó 15, que se caracteriza porque es un envase en forma de bolsa formada de papel revestido con polímeros.