Fuerza de adhesión del aluminio sobre películas plásticas metalizadas utilizadas en envases flexibles - Desarrollo y validación de un procedimiento de ensayo

Adhesion Strength of Aluminum on Metallized Plastic Films Used in Flexible Packages – Development and Validation of a Test Procedure

Las películas metalizadas OPP y OPET se utilizan ampliamente como sustratos en envases multicapa, ya que reúnen buenas propiedades mecánicas y de barrera a los gases y al vapor de agua, que se ven perjudicadas con la delaminación de las capas de la película, junto con el aspecto visual y la integridad del envase. Uno de los principales factores que afectan a la delaminación del envase es la fuerza de adhesión de la capa de aluminio al sustrato polimérico, parámetro para el que no existe un procedimiento estándar que permita cuantificarlo. El objetivo de este trabajo fue establecer y validar un procedimiento para determinar la fuerza de adhesión del aluminio al polímero. Este procedimiento de ensayo se llevó a cabo utilizando un diseño experimental con parámetros fijos y variables con dos niveles para cada variable. El procedimiento de ensayo fue estable, robusto y replicable. Consistía básicamente en el sellado térmico de una película de plástico a la superficie metalizada de la muestra, bajo condiciones específicas de temperatura/tiempo/presión y la medición de la fuerza de adhesión de la metalización en una máquina de ensayo universal funcionando a un ángulo y velocidad específicos.

INTRODUCCIÓN

Las películas fabricadas con BOPP (polipropileno biorientado) y PET (tereftalato de polietileno metalizado) tienen buenas propiedades mecánicas, así como propiedades barrera frente a gases y humedad, lo que las convierte en excelentes opciones para proporcionar propiedades barrera a materiales con un grosor total reducido. Según Mueller & Weisser[1], la metalización, que consiste básicamente en la deposición de aluminio evaporado sobre el sustrato en forma de una capa delgada (de 40 a 100 nm), aumenta las propiedades barrera del material entre 20 y 100 veces. Además, las películas de BOPP y PET se consideran sustratos ideales para la metalización debido a sus propiedades de superficie para recibir y anclar la capa metálica, así como por su estabilidad dimensional.

Sin embargo, las propiedades barrera, la integridad y la apariencia de este tipo de empaques pueden comprometerse cuando ocurre la delaminación (separación de capas) de la estructura multicapa. La delaminación puede afectar la vida útil y la imagen del producto, además de generar pérdidas económicas. La resistencia a la delaminación de un material de empaque, es decir, la fuerza requerida para separar las capas de una estructura, depende de la capacidad de adhesión de las dos superficies.