MX2009000442A

MX2009000442A - Material compuesto, procesado para su produccion y su uso como material de empaque.

Info

Publication number: MX2009000442A
Application number: MX2009000442A
Authority: MX
Inventors: Lambert Nekula; Adolf Schedl; Martin Kornfeld; Alfred Wegenberger
Original assignee: Teich Ag
Priority date: 2006-07-13
Filing date: 2007-07-05
Publication date: 2009-01-27
Also published as: EP2040915A1; WO2008006123A1; DK2040915T3; AT9750U1; JP2009542479A; EP2040915B1; NO20090693L; JP5211047B2; US20090311475A1; RU2009104929A; PL2040915T3; NO338180B1; BRPI0714210A2

Abstract

La invención se refiere a un material compuesto (1) que comprende una capa portadora (2) y una capa de sello (3), la capa portadora se conecta en forma desprendible a la capa de sello. De acuerdo con la invención, una zona (5) de separación se forma entre la capa portadora y la capa de sello, en donde al menos la región de superficie (2') de la capa portadora (2) que limita la capa de sello (3) comprende sustancias no polares y al menos la región de superficie (3') de la capa de sello (3) que limita la capa portadora (2), comprende sustancias polares o al menos la región de superficie (2') de la capa portadora (2) que limita la capa de sello (3), comprende sustancias polares y al menos la región de superficie (3') de la capa de sello (3) que limita la capa portadora (2) comprende sustancias no polares.

Description

MATERIAL COMPUESTO, PROCESO PARA SU PRODUCCIÓN Y SU USO COMO MATERIAL DE EMPAQUE La invención se refiere a un material compuesto que comprende una capa portadora y una capa de sello, la capa portadora se conecta en forma desprendible a la capa de sello. La invención igualmente se refiere a un proceso para producir el material compuesto de acuerdo con la invención. Además, la invención se refiere al uso de material compuesto de acuerdo con la invención, como material de empaque. Materiales compuestos del tipo inicialmente mencionado son adecuados para una serie de aplicaciones, en especial para empaques de sello tales como recipientes para alimentos. Convencionalmente , recipientes para alimentos tales como vasos de yogurt se sellan con papel metalizado en mono-capa, asi denominado placa de cubierta. En esta conexión, la placa de cubierta se une en el borde del recipiente mediante una capa de sello. Durante abertura, es necesario superar las fuerzas de sello entre la placa de cubierta y el borde del recipiente, de manera tal que la placa de cubierta pueda retirarse completamente del recipiente. Este mecanismo de abertura procede sin dificultad en material de empaque relativamente sólido; por el contrario, material de empaque liquido, tal como bebidas de suero de leche, se derrama fácilmente. Por lo tanto ha habido una transición para hacer placas de cubierta de capa dual disponibles que comprendan una capa portadora y una capa de sello. Si estas dos capas se separan entre si, pueden formarse aberturas que facilitan la remoción del material empacado. En cualquier caso, en esta forma de empaque, debe encontrarse un compromiso por una parte, entre la capacidad de desprendimiento de las capas entre si y por otra parte, la capacidad de desprendimiento de la capa de sello del borde del recipiente. Por lo tanto, el objetivo de esta invención es hacer disponible un material compuesto que comprende una capa portadora y una capa de sello, la capa portadora se conecta en forma desprendible con la capa de sello, pero la capa de sello a pesar del desprendimiento y la fuerza aplicada al hacerlo continua adherida al borde del recipiente . De acuerdo con la invención, se propone un material compuesto del tipo inicialmente mencionado, que se caracteriza en que la forma de una zona de separación entre la capa portadora y la capa de sello, al menos la región superficial de la capa portadora que limita la capa de sello, comprende substancias no polares y al menos la región de superficie de la capa de sello que limita la capa portadora, comprende substancias polares o que al menos la región de superficie de la capa portadora que limita la capa de sello comprende substancias polares y al menos la región de superficie de la capa de sello que limita la capa de capa portadora, comprende sustancia no polares. Esta selección de substancias de acuerdo con la invención resulta en que basado en la diferente polaridad, hay limitada compatibilidad entre las substancias de la capa portadora por una parte, y la capa de sello por otra parte. Esto produce un compuesto que puede ser desprendido a su vez al aplicar fuerza, por ejemplo cuando se desprende la capa portadora de la capa de sello. Las capas se desprenden entre si dentro de una zona de separación, de manera tal que cuando se aplica fuerza, se lleva a cabo una separación clara entre la capa portadora por una parte y la capa de sello por otra parte, sin que los materiales utilizados se destruyan o la capa de sello se desprenda prematuramente del borde del recipiente. Otras modalidades del material compuesto de acuerdo con la invención se describen de acuerdo con las reivindicaciones dependientes. De esta manera, la capa portadora, de preferencia tiene una capa exterior que consiste de una capa de adhesivo y una capa de separación. En esta modalidad, la capa de separación comprende substancias polares o no polares.

Una variante de proceso de acuerdo con la invención para producir la estructura compuesta de acuerdo con la invención, consiste en que la capa de sello se aplica a una capa portadora por laminación, aplicación de laca o extrusión. Otra variante de proceso posible consiste en que la capa portadora se forma como una estructura pre-compuesto que consiste de material portador y una capa exterior, la capa exterior se forma de una capa de adhesivo y una capa de separación. Después, la capa de sello se aplica a la capa exterior mediante laminación, aplicación de laca o extrusión. Aquí, en la capa de sello, puntos de ruptura predeterminados pueden producirse mediante punzonado, punzonado de superficie, presión de sello o láser. Los puntos de ruptura predeterminados, sin embargo también pueden producirse en el producto de terminado, cuando el material compuesto de acuerdo con la invención se sella sobre el recipiente mediante herramientas de sello. Al aplicar presión elevada y temperatura elevada con la selección controlada de las substancias utilizadas en la capa de sello, es posible que se corten en forma pasante, en la región de las mordazas de sello de la herramienta de sello en una forma controlada, de manera tal que cuando la capa portadora se desprende de la capa de sello, se forma una abertura de remoción definida que es dictada por las dimensiones de la herramienta de sello. Otras modalidades ventajosas del proceso de acuerdo con la invención, se describen de acuerdo con las reivindicaciones dependientes. La invención además se refiere al uso del material compuesto de acuerdo con la invención como material de empaque, en especial para sellar recipientes. En este caso, el material compuesto se une a un recipiente mediante la capa de sello. La capa portadora da frente al consumidor y puede opcionalmente tener un auxiliar de desprendimiento, tal como lengüetas. Mediante este auxiliar de desprendimiento, el consumidor ahora puede separar (desprender) la capa portadora de la capa de sello, de manera tal que las dos capas se separen entre si limpiamente en términos de material dentro de la zona de separación. Las fuerzas aplicadas desgarran la capa de sello sobre los puntos de ruptura predeterminados, de manera tal que se forma una abertura para retirar el material empacado. Además, el material compuesto de acuerdo con la invención igualmente puede utilizarse como empaque de envoltura, por ejemplo para chocolate. En este uso, pueden estar presentes puntos de ruptura predeterminados en la forma de tiras de desgarre de borde en la región de sello del empaque de chocolate, de manera tal que aquí también se asegura una abertura facilitada para el consumidor . La invención se presenta con más detalle a continuación con base en modalidades posibles para implementación de la invención. Estas modalidades posibles se ilustran en las Figuras 1 a 5, la Figura 1 muestra el material compuesto de acuerdo con la invención que consiste de una capa portadora y una capa de sello, las Figuras 2 a 4 por el contrario muestran estructuras compuestas posibles para la capa portadora y la capa de sello, y la Figura 5 muestra un uso posible del material compuesto de acuerdo con la invención. Modalidad 1: De acuerdo con la modalidad 1, que se explica con más detalle con base en la Figura 1, la capa portadora 2 consiste de un mono-material o material de monocapa, por ejemplo aluminio con un espesor de aproximadamente 40 mieras. En esta modalidad, la capa portadora en su región de superficie 2' por lo tanto tiene una naturaleza polar, ya que está presente óxido de aluminio. El óxido de aluminio se concentra por correspondiente pre-tratamiento de la hoja delgada de aluminio, tal como por ejemplo mediante pre-calentamiento y/o tratamiento corona. De acuerdo con esta modalidad, la capa de sello 3 tiene una naturaleza no polar. Para este propósito, polímeros no polares, tales como polietileno o polipropileno, son utilizados. Con base en la diferente polaridad en regiones superficiales 2' y la capa de sello 3, la compatibilidad de las substancias se limita de manera tal que una zona 5 de separación se forma al aplicar una fuerza. Por supuesto, también se concibe el ajusta las propiedades no polares por modificación correspondiente o pre-tratamiento solo en la región de superficie 3'. En cualquier caso, es decisivo que las propiedades polares y no polares estén presentes al menos en la superficie 2' o 3', de manera tal que la zona 5 de separación pueda formarse. Modalidad 2: La modalidad 2 explica con más detalle con base en la Figura 2, con lo que para formación de la capa portadora 2, una hoja delgada de aluminio que se proporciona en el exterior, con una capa imprimadora de impresión 10, se elige como el material portador 9. Esta capa imprimadora de impresión se utiliza como un adhesivo entre la capa de impresión 11 y el material portador 9. La laca de impresión 11 puede aplicarse por métodos convencionales, tales como por ejemplo impresión offset, y se utiliza para proporcionar al consumidor con información respecto al tipo y contenidos del material empacado. Para formar la capa exterior 6, ahora se aplica un adhesivo 7 al lado no impreso del material portador 9, por ejemplo por aplicación de laca, en donde una capa de separación 8 de estireno butadieno se aplica, igualmente por laca. Las propiedades polares se producen por alineamiento o concentración de grupos moleculares individuales o al agregar aditivos primordialmente en la región de superficie 8 ' , de manera tal que se forma una zona 5 de separación. Independientemente de esto, la capa exterior 6 deberá de proteger el material portador 9 de aluminio contra corrosión posible. Las propiedades no polares de la capa de sello 3 se producen en la región 3' en donde de acuerdo con este ejemplo, polipropileno modificado está presente como una capa compuesta 13. La capa compuesta 13, mediante una capa adhesiva, limita la capa barrera 13' por ejemplo poliamida, que mediante otra capa de adhesivo 7, limita una segunda capa compuesta 13 de polipropileno modificado. Ya que, en el almacenamiento de materiales compuestos, una capa de sello lisa convencionalmente hace difícil adicional manejo tal como por ejemplo, desenrollado o separación de apilado, debido al efecto de panel de vidrio así denominado, la capa de sello 3 se proporciona convencionalmente con separadores 12, por ejemplo en la forma de una impresión. En lugar de los espaciadores 12, la capa de sello también puede calentarse y realzarse superficialmente de manera tal que se formen puentes realzados 12' que puedan corresponder en forma y dimensión a los espaciadores 12. Al circunscribir aire entre los puentes de realzado 12', se facilita enormemente la separación de apilado del material compuesto. A fin de facilitar una remoción parcial de material empacado, punzonado superficial proporciona puntos de ruptura predeterminados 4. Modalidad 3: La modalidad 3 se explica con más detalle con base en la Figura 3. Para producir el material compuesto de acuerdo con la invención como se ilustra en la Figura 3, un poliéster, específicamente polietilen tereftalato, en un espesor de capa de 7-50 mieras, de acuerdo con el ejemplo 36 mieras, se utiliza como el material portador 9 para formar la capa portadora 2. Este material portador se proporciona en su interior, es decir esencialmente en el lado que da frente a la capa de sello 3, con una laca imprimadora de impresión 10 y una laca de laminación 11, de manera tal que la capa portadora 2 se forme. En este caso, un sistema de laca puede utilizarse como la capa de separación 8 que, debido a su naturaleza polar, a su vez provoca la interacción que se desea de acuerdo con la invención, con la capa de sello no polar 3 por ejemplo para formar la zona de separación 5. Para este propósito, se forma la capa exterior 6 que consiste de la capa de separación 8 y una capa adhesiva 7. La capa de sello no polar 3 consiste de polipropileno y de nuevo ventajosamente tiene separadores 12 o puentes de realce 12' a fin de facilitar el desapilado. Los puntos de ruptura predeterminados ilustrados 4 pueden hacerse como un elemento de cubierta cuando se utiliza el material compuesto, con lo que un resultado de las herramientas de sello especiales cuando el material compuesto se sella en la copa o vaso, el desplazamiento de material dentro de la capa de polipropileno se lleva a cabo de manera tal que se forman puntos de ruptura predeterminados 4. Modalidad 4: De acuerdo con la modalidad 4, para formar la capa portadora 2, se utiliza una estructura compuesta como el material portador 9 y consiste de una película de tereftalato de polietileno 9', un cemento de laminación 9' ' y una capa de papel 9' ' ' . En un lado que se encuentra en el exterior, la capa de polietilen tereftalato 9' se proporciona con una laca de imprimador de impresión 10 en donde se aplica una impresión informal utilizando la laca de impresión 11. La capa de papel 9' ' ' se proporciona con un adhesivo 7 en el que la capa de separación no polar 8, por ejemplo un revestimiento de polietileno, se aplica, formándose la capa exterior 6. De acuerdo con esta modalidad, la capa de sello 3 consiste de una estructura compuesta, específicamente una capa 14 de copolímero de polietileno modificado y una capa 15 de copolímero de polietileno no modificado. Aquí, las propiedades polares de la capa de sello se producen por el copolímero de polietileno modificado utilizado en la capa 14, con lo que espaciadores 12 o puentes de realce 12' se conectan a la capa 15. Independientemente de las modalidades anteriormente mencionadas, además es posible ajusfar las propiedades polares de la capa de sello 3 y la capa portadora 2 al agregar aditivos. Estos aditivos primordialmente son compuestos de bajo peso molecular que tienen un extremo no polar y un extremo polar. Si este aditivo, por ejemplo amida de ácido oleico o amida de ácido erúcico, se mezcla con un polietileno no polar, el aditivo no polar permanece anclado en el polietileno; por el contrario, el extremo polar debido a su incompatibilidad con el polietileno, se conecta en la superficie en un grado incrementado y de esta manera reducida adhesión. La adición de agentes antibloqueo, tales como, por ejemplo ácido silícico, también influencia la compatibilidad entre los plásticos respectivos en la capa de sello 3 y la capa portadora 2. Además, es posible ajusfar las propiedades polares de la capa portadora 2 y la capa de sello 3 por modificación de superficie, tal como por tratamiento de flama o tratamiento corona. En ambos procesos, al agregar energía, procesos de oxidación que por ejemplo, provocan mejor adhesión, son activados en la superficie plástica . Igualmente, es posible procesar plásticos tales como polietileno a temperaturas sobre 300 grados C. Cuando la película de fusión emerge de la boquilla de extrusión, ocurre oxidación a altas temperaturas, con base en la reacción con oxígeno atmosférico que puede ser suficiente de manera tal que el polietileno se adhiera al aluminio sin adhesivo. En este caso, la superficie de aluminio tiene una capa de óxido polar (ver modalidad 1 en este aspecto) a la cual se enlaza o liga el polietileno oxidado. Para uso adicional del material compuesto 1 de acuerdo con la invención, ahora es posible producir en la capa de sello 3 mediante láser, los puntos de ruptura predeterminados 4 que están presentes como separaciones de material en la capa de sello en la forma de orificios. Después, el material compuesto 1 de acuerdo con la invención, como se ilustra en la Figura 5, puede emplearse como una placa de cubierta 16 para sellar el recipiente 17. En esta conexión, después de llenar el recipiente 17 con el material empacado, tal como por ejemplo, yogurt, la placa de cubierta 16 se une al borde del recipiente mediante sellado en caliente. Para este proceso de sellado, debe asegurarse que la capa unida al recipiente, específicamente la capa de sello 3, produzca una conexión fuerte, no desprendible . Al mismo tiempo, sin embargo en la región de la zona de separación 5, la capa portadora 2 deberá ser capaz de ser desprendida de la capa de sello 3. Esto se lleva a cabo ya que el consumidor sujeta la placa de cubierta 16 en la región de lengüeta 19 y aplicando fuerza, la desprende en la dirección de la flecha F. Ya que el material compuesto 1 de acuerdo con la invención se proporciona en su producción con puntos de ruptura predeterminados 4 como se describe en las modalidades, ahora puede hacerse una abertura de desprendimiento 18 producida por las fuerzas aplicadas. La región desprendida 18' que corresponde a la abertura de desprendimiento 18 por el contrario continua adhiriéndose a la capa portadora 2. De esta manera, en la región de los puntos de ruptura predeterminados 4, que también pueden producirse por láser, puede formarse una abertura de desprendimiento 18 que hace fácil que el usuario pueda retirar el material empacado en su totalidad o incluso solo parcialmente. En este caso, la selección de material de sustancias polares o no polares de acuerdo con la invención, debe hacerse de manera tal que la capa portadora se retira de la capa de sello, pero la capa de sello continua adherida al borde del vaso. En resumen, puede establecerse que el material compuesto de acuerdo con la invención, con base en la selección especifica de substancias polares o no polares, consiste de dos capas que se separan entre si en términos de material y que durante producción y también en uso, constituyen una estructura compuesta de material fuerte, pero este material compuesto puede ser fácilmente desprendido cuando se aplican fuerzas, asi denominadas de desprendimiento, por lo cual la capa portadora se retira de otra capa, ya sea la capa de sello o una capa de separación. Cuando hay una capa de separación que adquiere una de las funciones como un material de capa no polar o polar, se asegura adicionalmente que los puntos de ruptura predeterminados en la capa de sello, se protejan por una capa continua de manera tal que el material portador, por ejemplo aluminio se proteja contra corrosión .

Claims

REIVINDICACIONES 1. Material compuesto, que comprende una capa portadora y una capa de sello, la capa portadora se conecta en forma desprendible con la capa de sello, caracterizado porque para formar una zona de separación entre la capa portadora y la capa de sello, al menos la región de superficie de la capa portadora que limita la capa de sello, comprende sustancias no polares y al menos la región de superficie de la capa de sello que limita la capa portadora comprende sustancias polares o al menos la región de superficie de la capa portadora que limita la capa de sello, comprende sustancias polares y al menos la región de superficie de la capa de sello- que limita la capa portadora comprende sustancias no polares.
2. Material compuesto de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque el material portador para formar la capa portadora está presente como un mono-material con un espesor de capa de 7-150 mieras, de preferencia 20-70 mieras.
3. Material compuesto de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque el material portador para formar la capa portadora está presente como un compuesto con un espesor de capa de 20-150 mieras, de preferencia 50-70 mieras.
4. Material compuesto de conformidad con una de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizado porque la capa portadora se imprime en un lado y/o ambos lados.
5. Material compuesto de conformidad con una de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizado porque la capa de sello está presente como un mono-material con un espesor de capa de 15-150 mieras, de preferencia 30-70 mieras .
6. Material compuesto de conformidad con una de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizado porque la capa de sello está presente como una estructura compuesta con un espesor total de 20-250 mieras, de preferencia 30-70 mieras.
7. Material compuesto de conformidad con una de las reivindicaciones 1 a 6, caracterizado porque la capa de sello tiene aditivos, tales como colorantes y/o rellenos .
8. Material compuesto de conformidad con una de las reivindicaciones 1 a 7, caracterizado porque la capa de sello tiene puntos de ruptura predeterminados en la forma de punzonados de superficie, punzonados pasantes u orificios.
9. Material compuesto de conformidad con una de las reivindicaciones 1 a 8, caracterizado porque la capa de sello en su exterior tiene espaciadores con superficies rugosas.
10. Material compuesto de conformidad con una de las reivindicaciones 1 a 8, caracterizado porque la capa de sello tiene puentes de realzado en su exterior.
11. Material compuesto de conformidad con una de las reivindicaciones 1 a 10, caracterizado porque el material portador tiene una capa exterior con una capa de separación .
12. Material compuesto de conformidad con la reivindicación 11, caracterizado porque para formar la capa portadora, la capa de separación se conecta al material portador mediante un adhesivo.
13. Material compuesto de conformidad con la reivindicación 11 o 12, caracterizado porque la capa de separación en al menos la región de superficie que limita la capa de sello consiste de sustancias no polares y la capa de sello en al menos la región superficial que limita la capa de separación consiste de sustancias polares .
14. Material compuesto de conformidad con la reivindicación 11 o 12, caracterizado porque la capa de separación en al menos la región superficial que limita la capa de sello consiste de sustancias polares y la capa de sello en al menos la región superficial que limita la capa de separación consiste de sustancias no polares.
15. Material compuesto de conformidad con una de las reivindicaciones 1 a 14, caracterizado porque se eligen como sustancias no polares, polietileno, polipropileno y sus copolimeros no polares y derivados no polares .
16. Material compuesto de conformidad con una de las reivindicaciones 1 a 15, caracterizado porque como sustancias polares, se eligen polietilen tereftalato, poliamida y aluminio.
17. Proceso para producir un material compuesto de conformidad con la invención según una de las reivindicaciones 1 a 16, caracterizado porque la capa de sello se aplica a la capa portadora por aplicación de laca y/o laminación y/o extrusión.
18. Proceso para producir un material compuesto de conformidad con la invención según una de las reivindicaciones 1 a 16, caracterizado porque la capa portadora se forma como una estructura pre-compuesta que consiste de material portador y una capa exterior, la capa exterior se forma de una capa de adhesivo y una capa de separación y en donde la capa de sello se aplica a la capa exterior por laminación, aplicación de laca o extrusión .
19. Proceso de conformidad con la reivindicación 17 o 18, caracterizado porque dentro de la capa de sello, se producen puntos de ruptura predeterminados por punzonado, punzonado pasante o mediante láser.
20. Procedimiento de conformidad con la reivindicación 17 o 18, caracterizado porque los puntos de ruptura predeterminados se producen por herramientas de sello utilizando presión y temperatura elevada, desplazamiento de material de la capa de sello que se lleva a cabo en la región de los puntos de ruptura predeterminados .
21. Uso de un material compuesto de conformidad acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 16, para producción de materiales de empaque.
22. Uso de conformidad con la reivindicación 21, caracterizado porque el material de empaque es una placa de cubierta para sellar recipientes, tales como recipientes de yogurt.
23. Uso de conformidad con la reivindicación 22, caracterizado porque la placa de cubierta se proporciona con una lengüeta 19 con la cual se inicia el mecanismo de abertura de manera tal que una zona de separación se produce entre la capa portadora y la capa de sello, y los puntos de ruptura predeterminados se rasgan para formar una abertura de desprendimiento.