IT9022078A1 - Contenitori multistrato con resistenza a trattamenti termici migliorata - Google Patents
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Description
DESCRIZIONE
La presente invenzione riguarda una struttura di contenitore quale ad es. un sacchetto, formata da pellicole multistrato termoplastiche con migliorate prestazioni della saldatura e con rasitenza a trattamenti termici migliorata.
Nel campo degli imballaggi, vengono utilizzare sempre di più pellicole multistrato termoplastiche per conseguire una combinazione di proprietà richieste quali resistenza meccanica e all’usura, proprietà di barriera ai gas, aspetto attraente, buone proprietà ottiche e buone caratteristiche di termosaldatura
Un'ulteriore proprietà spesso richiesta, particolarmente per imballaggi per prodotti alimentari, è la termoretraibilità che viene fornita sottoponendo la pellicola a orientamento mediante stiro mono- o bi-assiale.
Fra i molti riferimenti della tecnica nota riguardanti le pellicole multistrato per imballaggi, 1 seguenti possono essere menzionati come di un certo interesse in rapporto alla presente invenzione:
Il brevetto U.S.A. N. 4495 249 rilasciato a nome Ohya et al. descrive una pellicola multistrato laminata con un strato centrale di un copolimero idrolizzato di etilene-vlnil acetato e due strati esterni di una miscela di un copolimero di etilene-vinil acetato e di un copolimero di propilene e etilene o di polietilene lineare a bassa densità. La pellicola multistrato laminata oggetto di questa anteriorità può essere resa termo-retraibile e ha proprietà di barriera al gas.
Il brevetto U.S.À. N. 4182 457 (Yamada et al.) descrive un contenitore con un’anima di EVOH, strati adesivi, e strati addizionali, per esempio di polipropilene o di copolimero etilene propilene.
Il brevetto U.S.A. N. 4511 610 (Yazakl et al.) descrive un contenitore con uno strato centrale di EVOH, strati adesivi, e strati addizionali, per esempio di polipropilene o di copolimero dì etilene propilene.
Il brevetto U.S.A. N. 4405667 concesso a Christensen et al. sembra descrivere un sacchetto termo-trattabile avente uno strato termosaldante di polietilene lineare a bassa densità, un secondo strato di una miscela di polietilene lineare a bassa densità e di un copolimero propilene etilene, facoltativamente un terzo, quarto e quinto strato di copolimero propilene etilene, un sesto strato di polipropilene modificato con anidride, un settimo strato di nylon, un ottavo strato di EVOH ed un nono strato di nylon.
Il brevetto U.S.A. N. 4532 189 concesso a nome Mueller descrive una pellicola retraibile avente due strati esterni comprendenti ciascuno per esempio una miscela di polipropilene e di copolimero etilene propilene.
Dì interesse è anche il brevetto U.S.A. H. 4400 428 concesso a Rosenthal et al. che descrive una pellìcola composita avente una pellicola a base di polipropilene orientata bi-assialmente (BOFF) laminate su almeno una superficie con una struttura multistrato includente una barriera ai gas di un copolimero idrolizzato dì etllene-vinil acetato ed uno strato adiacente alla pellicola di base, ed uno strato esterno termosaldante che può essere, per esempio, un copolimero propilene/etilene modificato.
La domanda di brevetta Europeo N. 0149 321 (Ohya et al.) descrive una pellicola tubolare termoretraibile avente uno strato di barriera al gas di copolimero di cloruro di vinilidene, strati esterni di polioleflna come ad esempio di copolimero di etilene propilene, di polipropilene e di loro miscele, almeno uno strato intermedio, per esemplo di una poliammide, e strati adesivi disposti tra qualsivoglia degli strati di sopra.
La domanda di brevetto GB 2139 948 (Dobbie) descrive una pellicola multistrato, preferibilmente coestrusa a cinque strati, termosaldabile, avente uno strato superficiale di un polimero termosaldabile come un polietilene lineare a bassa densità o LLDPE miscelato con altri polimeri come ÈVA, uno strato EVOE, e uno strato di polipropilene. Tali strati possono essere collegati mediante strati polimerici adesivi leganti.
La domanda di brevetto inglese GB 2221 649 (Okura) descrive una pellicola composita con proprietà di termoretraibilità migliorate comprendente uno strato centrale formato da polietilene lineare a bassa densità con una densità da 0.890 a 0.905 g/cc e/o da un copolimero di propilene con una o più alfa-olefine e due strati esterni formati da resina polipropilenica cristallina avente un punto di fusione di 135-150° C in cui la resina polipropilenica cristallina può essere un copolimero di etilene-propilene o un copolimero di etilene-propilene-butene.
Nessuno di tali riferimenti della tecnica nota sembra riferirsi ad urna pellicola multistrato termoplastica avente prestazioni migliorate della saldatura sia in condizioni a freddo che a caldo come quelle conseguite dal contenitore della presenta invenzione.
Uno scopo della presente Invenzione è quello di fornire una struttura di contenitore, quale una struttura a sacchetto, avente almeno un'area saldata e avente caratteristiche migliorate della saldatura sia in termini di resistenza della saldatura a freddo sia in termini di resistenza termica.
Un altro scopo della presente invenzione è quello di fornire una struttura di contenitore avente un insieme unico di proprietà di resistenza all'impatto e all’usura, lavorabilità, saldabilità e resistenza ai trattamenti termici.
Un ulteriore scopo della presente invenzione è quello di fornire una struttura di contenitore adatto per l’uso in imballaggi termoresistenti.
Questi ed altri scopi vengono raggiunti da un contenitore termotrattabile formato da una pellicola multistrato comprendente almeno uno strato esterno termosaldante ed uno strato centrale di barriera ai gas, detto strato termosaldante comprendendo polimeri di propilene copolimerizzato con dall’1Z al 2QZ in peso di due o più alfa-olefine aventi da 2 a 8 atomi di carbonio.
Lo strato termosaldante secondo la presente Invenzione comprende preferibilmente un polimero di propilene polimerizzato con da 3 a 10Z in peso di dette alfa-olefine.
Benché possa essere utilizzato un polimero di propilene con qualsiasi due o più alfa-olefine aventi fino a 8 atomi di carbonio, un polimero preferito è un terpolimero di propilene con etilene e butene. il rapporto in peso tra comonomeri di etilene e butene è compreso preferibilmente tra 1 e 6. Una forma di realizzazione specifica del terpolimero consiste ad es. in 94/4/2 parti in peso di propilene/etilene/butene.
In un’ulteriore forma di realizzazione di questa invenzione lo strato termosaldante comprende una miscela di detto terpolimero o polimero superiore di propilene con un copolimero addizionale di propilene in ima proporzione da 99 a 50Z in peso di terpolimero e da 1 a 50Z in peso di copolimero addizionale, detta percentuale essendo relativa alla miscela totale.
Il copolimero addizionale di polipropilene comprende da 99 a 80Z in peso di propilene e da 1 a 20Z in peso di un comonomero scelto fra alfaolefine con da 2 a 8 atomi di carbonio, preferibilmente fra etilene e butene.
Nella maggior parte delle applicazioni per imballaggi la pellicola di cui è fatto il contenitore della presente invenzione comprende preferibilmente, in aggiunta allo strato esterno termosaldante e allo strato centrale di barriera ai gas, un ulteriore strato strutturale esterno.
Lo strato di barriera ai gas è costituito da polimeri convenzionali con proprietà di barriera ai gas quali copolimeri etilene-alcol vinilico (EVOH) aventi per esempio un contenuto di etilene da 30 a 47Z, copolimeri di cloruro di polivinilidene (PVDC) con comonomeri di cloruro di vinile o acrilato di metile, o entrambi, poliammidi o copoliammidi o loro miscele con EVOH.
Lo strato strutturale esterno può essere costituito dallo stesso polimero di propilene dello strato termosaldante o da polimeri tradizionali diversi, noti per impartire resistenza meccanica alla pellicola. Tali polimeri possono essere scelti per esempio da polietileni a densità molto bassa (VLDPE), ad alta densità (HDPE) o lineari a bassa densità (LLDPE); copolimeri di etilene-vinil acetato (ÈVA) con un contenuto di VA da 2 a 30 Z, preferibilmente da 6 a 12Z; copolimeri di etilene con comonomeri acrilici o metacrilici; lonomeri; polimeri e copolimeri olefinici modificati con gruppi funzionali; poliammidi; poliesteri, copoliesteri; e loro miscele.
Esempi di comonomeri acrilici e metacrilici utilizzabili in tali copolimeri di etilene sono acidi acrilico e metacrillco, e alchll acrilati e metacrilati con gruppi C1-C4 alchile, quali acrilato di butile, acrilato di metile e acrilato di etile, modificati o no con gruppi funzionali, come ad es. con anidridi, in particolare anidride maleica. 1 succitati polimeri e copolimeri olefinici modificati possono essere scelti tra ÈVA, polietilene e polipropilene, mentre le dette poliammidi possono essere scelte da Nylon 6, Nylon 6-66, Nylon 6-12 e Nylon 6-69.
Come polimero ionomerico si può impiegare quello disponibile presso la E.Z. duPont de Nemours (USA) sotto il marchio di impresa Surlyn.
Le pellicole multistrato di cui sono fatti i contenitori della presente invenzione sono prodotti preferibilmente mediante coestrusione simultanea o sequenziale dei vari strati componenti con interposizione tra loro di strati adesivi leganti. Per produrre strati leganti, si possono utilizzare polimeri convenzionali come per esempio polimeri e copolimeri di etilene modificati o no con gruppi funzionali, in particolare copolimeri di etilene modificati con anidridi. Illustrativi di tali polimeri e copolimeri sono i copolimeri ÈVA modificati mediante gruppi funzionali e aventi un contenuto di VA da 6 a 25Z in peso; polimeri di polietilene e polipropilene modificati mediante gruppi funzionali; LLDPE; VLDPE; capolinieri di etilene-acrilato di butile (EBA), etilene-acrilato di metile (EMA), etilene-acido metacrilico (EMAA) o etilene-acido acrilico (EAA); lonomeri; modificati o no con gruppi funzionali; e loro miscele.
Preferibilmente la pellicola multistrato di cui è fatta la struttura di contenitore della presente invenzione comprende una struttura ad almeno 5 strati del tipo seguente:
Saldante/Adesivo/Barriera/Adesivo/Strutturale Tipicamente, la pellicola multistrato utilizzata nella presente invenzione comprende una struttura come la seguente:
Saldante/Strutturale interno/Adesivo/Barriera/Adesivo/Strutturale esterno in cui gli strati strutturali interno ed esterno possono essere simili o differenti e sono scelti dai polimeri menzionati sopra per lo strato strutturale esterno.
Il contenitore della presente invenzione viene preparato realizzando prima la pellicola multistrato, mediante laminazione, o preferibilmente, mediante coestruaione in una forma tubolare. Quando si utilizza questa ultima tecnica o vengono coestrusi tutti gli strati e poi tutta la pellicola multistrato viene reticolata mediante irradiazione, utilizzando tecniche di irradiazione convenzionali, oppure si coestrude dapprima un substrato contenente alcuni degli strati previsti, poi questo viene irradiato per reticolare tali strati e alla fine, sul substrato reticolato viene estruso un rivestimento. Un’altra alternativa è quella di reticolare l’intera struttura dopo l’orientamento.
Quindi, secondo una forma di realizzazione specifica, un substrato può essere prima formato coestrudendo il termosaldante con uno strato strutturale interno e facoltativamente con un primo strato adesivo, sottoponendo quindi tale substrato a reticolazione mediante irradiazione e rivestendo alla fine sul substrato reticolato gli strati rimanenti quali un secondo strato adesivo (facoltativo)/strato barriera/terzo strato adesivo/strato strutturale esterno. I vari strati adesivi possono essere simili o differenti secondo anche la natura degli strati che devono essere fatti aderire con essi.
Per preparare sacchetti termoretraibili, la pellicola multistrato tubolare coestrusa, ottenuta come specificato sopra, viene sottoposta a orientamento mediante stiro mono- o bi-assiale nella direzione della macchina oppure nella direzione ad essa trasversale, in entrambe le direzioni, mediante tecniche ben note di stiro. Per esempio lo stiro bi-assiale viene eseguito mediante il metodo di insufflamento a "bolla d’aria", inlinea o fuori-linea col processo di estrusione.
In seguito, vengono formati sacchetti tagliando tratti di pellicola tubolare e saldando tali tratti trasversalmente alla direzione assiale della pellicola tubolare fornendo così sacchetti con una saldatura sul fondo, oppure fornendo sacchetti con due saldature laterali.
Si deve notare che tali ultimi sacchetti con saldature laterali non sono ottenibili su apparecchiature di produzione su scala industriale da pellicole multistrato tradizionali aventi strati saldanti diversi da quelli secondo la presente invenzione, a causa delle caratteristiche di lavorabilità scadenti di tali strati saldanti tradizionali.
Gli strati secondo la presente Invenzione mostrano qualità straordinarie in termini di resistenza della saldatura a freddo e a caldo. Quindi, quando tali sacchetti vengono utilizzati per applicazioni nell'imballaggio dei prodotti alimentari, 1 prodotti alimentari vengono inseriti nel sacchetto, nella confezione si crea il vuoto e poi la confezione è chiusa mediante saldatura a caldo o con fermagli o graffette e, poi, l'intera confezione può essere sottoposta a vari trattamenti termici come una cottura ad una temperatura fino a circa 85°C per alcune ore, per esemplo 5-6 ore, o un trattamento di pasteurizzazione a 95-100°C per circa da 1/2 a 1 ora. I sacchetti resistono a tali trattamenti senza rivelare danni o indebolimento della saldatura o danni all’integrità del pacco intero, per esempio mediante delaminazione. Tali proprietà sono molto importanti per preservare l’integrità dell’alimento imballato che altrimenti, in presenza di confezioni danneggiate, dovrebbe essere scartato. Inoltre, le confezioni fatte con i sacchetti della presente invenzione resistono senza rompersi e senza danni dell’area saldata ad un trattamento elettrico "corona" destinata a migliorare l’adesione del sacchetto alla superficie dell’alimento, in particolare quando viene imballata la carne, in modo da preservare meglio l’alimento sballato e migliorare l’aspetto della confezione.
Gli esempi che seguono sono intesi come puramente illustrativi delle caratteristiche mostrate dal sacchetto dell’invenzione.
Esempio 1
Una pellicola multistrato per produrre sacchetti secondo la presente Invenzione e una pellicola multistrato di controllo furono preparate mediante coestrusione simultanea di tutti i rispettivi strati in forma tubolare e successiva reticolazione della pellicola coestrusa mediante irradiazione. Le due pellicole hanno la struttura seguente:
Controllo:
Saldante 1 /ÈVA l/Adesivo/EVOH/Adesivo/EVA 2
Pellicola della presente invenzione:
Saldante 2/EVA l/Adesivo/EVOH/Adesivo/EVA 2
in cui:
Saldante 1: è un copolimero di 96,5 parti in peso propilene e 3,5 parti in peso etilidene
Saldante 2: è un terpolimero di 94/4/2 propilene/etilene/butene
ÈVA 1 : è uno strato strutturale interno con un contenuto di VA di 12% in peso
ÈVA 2 : é una strato strutturale esterno con un contento di VA di 6% in peso
Adesivo : è un copolimero ÈVA con un contenuto di VA di 14% modificato con anidride malelca
Le proprietà fisiche e meccaniche tipiche delle due pellicole, sono riportate nella tabella 1.
Le pellicole tubolari furano trasformate in sacchetti da 300 x 500 non avente ciascuno una saldatura alla base. 75 sacchetti di ogni tipo di pellicola multistrato furono provati per la resistenza della saldatura a freddo mediante misurazione della resistenza a scoppio a temperatura ambiente di sacchetti appena preparati e di sacchetti invecchiati per due settimane. 1 risultati, sotto forma di valore medio della pressione dell'acqua allo scoppio, in pollici, sono dati nella Tabella 2.
Inoltre, la resistenza della saldatura a caldo di tali sacchetti fu misurata mediante l'immersione della saldatura in un bagno di acqua calda a 85°C e l'applicazione successiva di una pressione interna fino al verificarsi dello scoppio. I sacchetti prodotti con la pellicola dell'invenzione e quelli podotti con la pellicola di controllo mostrano resistenze della saldatura a caldo buone, paragonabili.
Esempio 2
I sacchetti dell’invenzione e di controllo dell'Esempio 1 furono utilizzatl in prove di cottura e di pasteurizzazione i cui risultati vengono riportati nelle Tabelle 3 e 4 che seguono.
Come si può osservare 1 sacchetti della presente invenzione hanno prestazioni migliori a temperature elevate e/o per tempi di trattamento prolungati, mantenendo l’integrità della confezione.
Esempio 3
Il sacchetto di controllo e quello dell’invenzione dell’Esempio 1, dopo essere stati sottoposti al trattamento di scariche corona furono sottoposti ad una prova di "adesione alla carne"» il trattamento corona migliora infatti l’adesione dei sacchetti alla carne imballata migliorane do in questo modo la presentazione del prodotto e l'aspetto dell’imballaggio.
I sacchetti con pezzi di carne inseriti in essi furono trattati termicamente a 70°C per 90’ e alla fine provati mediante misurazione della resistenza richiesta per strappare una striscia di 25mm tagliata dal sacchetto aderito alla carne dal contatto con la carne. I risultati mostrati nella Tabella 5 indicano le caratteristiche migliorate del sacchetto del-1’invenzione.
Claims (1)
- RIVENDICAZIONI 1. Contenitore termotrattabile formato da una pellicola multistrato comprendente almeno uno strato termosaldante esterno ed uno strato centrale di barriera ai gas, detto strato termosaldante comprendendo polimeri di propilene copolimerizzato con dall’lZ al 20Z in peso di due o più alfe-olefine aventi da 2 a 8 atomi di carbonio, 2. Contenitore secondo la rivendicazione 1 in cui lo strato termosaldantB comprende polimeri di propilene copolimerizzato con da 3 a 10Z in peso di dette due o più alfa-olefine. 3. Contenitore secondo la rivendicazione 1 o 2 in cui detto strato termosaldante comprende terpolimeri di propilene con etilene e butene. 4. Contenitore secondo la rivendicazione 1 in cui detto strato termosaldante comprende una miscela da 99 a 50Z in peso di detti polimeri di propilene con da 1 a 50% in peso di almeno un copolimero addizionale di propilene con un comonomero scelto da alfa-olefine aventi da 2 a 8 atomi di carbonio. 5. Contenitore secondo la rivendicazione 4 in cui detto copolimero addizionale di propilene comprende da 1 a 20% in peso di detti camonomeri di alfa-olefine. 6 . Contenitore secondo la rivendicazione 4 o 5 in cui detto copolimero addizionale di propilene comprende un comonomero scelto fra etilene e butene. 7. Contenitore secondo la rivendicazione 1 in cui detto strato di barriera ai gas è scelto da polimeri PVDC e EVOH, e loro miscele con altri polimeri. 8. Contenitore secondo la rivendicazione 1 formato da una pellicola multistrato comprendente almeno un detto strato termosaldante, un detto strato centrale di barriera al gas, ed un ulteriore strato strutturale esterno . 9. Contenitore secondo la rivendicazione 8 comprendente detto ulteriore strato esterno scelto da detti polimeri di propilene copolimerizzato con da 1 a 2QZ in peso di due o più alfa-olefine aventi da 2 a 8 atomi di carbonio, polietileni a densità molto bassa (VLDPE), ad alta densità (HDPE) e polietileni lineari a bassa densità (LLDPE), copolimeri di etilene-acetato di vinile (ÈVA) con contenuto di VA da 2 a 30Z in peso, copolimeri di etilene con comonomeri acrilici e metacrilici, ionomeri, polimeri e copolimeri olefinici modificati con gruppi funzionali, poliammldi, poliesteri, copoliesteri, e loro miscele. 10. Contenitore secondo la rivendicazione 9 in cui detti comonomeri acrilici e metacrilici sono scelti da acidi acrilica e metacrilico, e acrilati e metacrilati di alchili C1-C4, modificati o no con gruppi funzionali; detti polimeri e copolimeri olefinici modificati sono scelti da ÈVA, polietilene e polipropilene modificati; e dette poliammidi sono scelte da Nylon 6, Nylon 6-66, Nylon 6-12 e Nylon 6-69. 11. Contenitore secondo la rivendicazione 8 comprendente anche strati adesivi interposti tra detti strati esterni e detto strato centrale che sono scelti da polimeri e copolimeri di etilene, modificati o no con gruppi funzionali. 12. Contenitore secondo la rivendicazione 1 o la rivendicazione 8 formato da detta pellicola multistrato prodotta in forma tubolare e avente una saldatura alla base, trasversale alla direzione assiale di detta pellicola tubolare. 13. Contenitore secondo la rivendicazione 1 o la rivendicazione 8 formato da detta pellicola multistrato prodotta in forma tubolare e avente due saldature laterali parallele alla direzione assiale di detta pellicola tubolare. 1A. Contenitore secondo una qualunque delle rivendicazioni precedenti che è stato reso termoretraibile mediante uno stiro almeno mono-assiale di detta pellicola multistrato. 15. Contenitore seconda una qualunque delle rivendicazioni precedenti in cui detta pellicola multistrato ha almeno uno strato che è stato reticolato. 16. Contenitore secondo la rivendicazione 15 in cui detta pellicola multistrato è reticolata completamente mediante irradiazione. 17. Contenitore secondo una qualunque delle rivendicazioni da 12 a 16 in cui detto strato termosaldante è stato sottoposto ad un trattamento corona per conferirgli proprietà di adesione a proteine. 18. Contenitore secondo una qualunque delle rivendicazioni precedenti per l’uso in imballaggi resistenti a trattamenti termici. 19. Confezione resistente a trattamenti termici comprendente un contenitore secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 1 a 18. 20. Metodo per imballare prodotti termotrattabili comprendente l’inserimento di detto prodotto in un contenitore secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 1 a 18 e l’assoggettamento della confezione ad un trattamento termico a secco o a timido. 21. Uso di polìmeri di propilene copolimerizzato con da 1 a 20Z in peso dì due o più alfa-olefine aventi da 2 a 8 atomi dì carbonio, per produrre uno strato termosaldante esterno in un contenitore multistrato termotrattablle . 22. Uso secondo la rivendicazione 21 di terpolimeri di propilene con etilene e butene.
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| 0001 | Granted | ||
| TA | Fee payment date (situation as of event date), data collected since 19931001 |
Effective date: 19971129 |