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Desarrollo de nuevos barnices libres de Bi f l A li t iBisfenol A para envases alimentarios
BPA‐FREERetos de la Sociedad 2014
ANTECEDENTESANTECEDENTESANTECEDENTESANTECEDENTES
La utilización de barnices se inicio en la industria metalográfica como respuesta alataque interno de los envases sobre los alimentos y de estos sobre el metal de losataque interno de los envases sobre los alimentos y de estos sobre el metal de losenvases. Los recubrimientos empleados tienen la función de barrera protectora conlas siguientes finalidades:
b i i i iRecubrimientos interiores:
•Proteger al metal de su contenidoP t l d t d d l
Interior coating• Proteger al producto envasado de lacontaminación por iones metálicosprocedentes del envase
Recubrimientos exteriores:
• Facilitar su fabricación
Exterior coating
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Facilitar su fabricación• Proporcionar una base para la decoración
AN C N SAN C N S
Los barnices para conservas más universales, que se vienen usando de forma
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generalizada en las últimas décadas, están formulados en base a resinas epoxi. Estasresinas se obtienen de la reacción de condensación entre la epiclorhidrina y elbisfenol A:
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AN C N SAN C N S
El bisfenol A (BPA) es un compuesto orgánico que contiene dos grupos funcionales
ANTECEDENTESANTECEDENTES
fenol, sospechoso de ser perjudicial para la salud desde que, en 1998, un informe delinvestigador Fredrick Vom Saal lo mostrara como un disruptor endocrino en dosisbajas. Un informe de la FDA en el año 2010 generó incluso mayor conciencia a la
i ió d iñ f Y d í f dexposición de niños y fetos a este componente. Y aunque todavía no forma parte dela lista de compuestos tóxicos, el 12 de octubre de 2011, la Asamblea Nacional deFrancia aprobó su prohibición en cualquier envase alimentario a partir del 1 deno iembre de 2014 ini iati a q e s pone na amplia ión de la a t al normati anoviembre de 2014, iniciativa que supone una ampliación de la actual normativaeuropea.
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O J IVO L OY C OO J IVO L OY C OOBJETIVO DEL PROYECTOOBJETIVO DEL PROYECTO
El principal objetivo del proyecto BPA FREE es el desarrollo e implementación de unanueva gama de resinas de poliéster y/o acrílicas que permitan la formulación denueva gama de resinas de poliéster y/o acrílicas que permitan la formulación derecubrimientos industriales para sustratos metálicos totalmente libres de BPA.
Concretamente se prevé la obtención de:Concretamente se prevé la obtención de:
• 4 nuevas resinas libres de BPA para formulación de recubrimientos depackaging metálico alimentariopackaging metálico alimentario.
Resinas de poliéster Resinas acrílicas
• 8 nuevos barnices y pinturas basados en las resinas desarrolladas. Barnices y pinturas de interior Barnices y pinturas de exterior
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LAN A AJOLAN A AJOPLAN DE TRABAJOPLAN DE TRABAJO
• Diagrama de PERT:
Actividaresultad
Actividad A1. Búsqueda bibliográfica y vigilancia tecnológica
ad A5. Trados y esca
Actividad A3. Desarrollo de nuevos barnices
libres de BPA
Actividad A2. Desarrollode nuevas resinas libres de BPA ansferenc
lado indu
libres de BPAlibres de BPA
ia de ustrialActividad A4. Caracterización de las resinas y barnices
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Actividad A6. Estudio de viabilidad
LAN A AJOLAN A AJOPLAN DE TRABAJOPLAN DE TRABAJO
Actividad A1. Búsqueda bibliográfica y vigilancia tecnológicaActividad A1. Búsqueda bibliográfica y vigilancia tecnológica• Estado del arte general para resinas, barnices y pinturas
Actividad A2. Desarrollo de nuevas resinas libres de BPA• Resinas de poliéster• Resinas Acrílicas
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LAN A AJOLAN A AJOPLAN DE TRABAJOPLAN DE TRABAJO
Actividad A3. Desarrollo de nuevos barnices libres de BPAActividad A3. Desarrollo de nuevos barnices libres de BPA• Resinas desarrolladas en A2• Resinas de Melamina • Resinas Fenólicas• Poliisocianatos
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Melamina Fenólica Poliisocianato
LAN A AJOLAN A AJOPLAN DE TRABAJOPLAN DE TRABAJO
Actividad A4. Caracterización de resinas y barnices obtenidosActividad A4. Caracterización de resinas y barnices obtenidos• Resistencia a la corrosión• Resistencia a la esterilización• Flexibilidad• Universalidad
Actividad A5. Transferencia de resultados y escalado industrial• Lote industrial de la resina con mejores prestaciones• Lote industrial del barniz con mejores prestaciones
Actividad A6. Estudio de viabilidad• Viabilidad técnica• Viabilidad medioambiental
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• Viabilidad económica
C/ de la Innovació, 2 - 08225 Terrassa (Barcelona) - Tel. +34 93 788 23 00 - Fax +34 93 789 19 06 - [email protected] - http://www.leitat.org
Título Desarrollo nuevos barnices libres de Bisfenol A para envases metálicos alimentarios. Acrónimo: BPA FREE
Introducción
El Bisfenol A exhibe propiedades similares a las hormonas en niveles altos de dosis, hecho que lo convierte en un disruptor del sistema endocrino. Desde que en los 90 el profesor Fredrick Vom Saal, del grupo de investigación en disruptores endocrinos de la Universidad de Missouri‐Columbia levantara la sospecha sobre este compuesto, varios gobiernos han investigado su seguridad. Claro ejemplo de ello es la aprobación por parte de la Asamblea Nacional Francesa de la prohibición del uso de derivados de BPA para envases alimentarios a partir del 1 de Enero de 2014, adelantándose así a la regulación europea.
En respuesta a esta problemática y con claro espíritu innovador, nace el proyecto BPA Free: Desarrollo nuevos barnices libres de Bisfenol A para envases metálicos alimentarios, englobado en las convocatorias de RETOS DE LA SOCIEDAD 2014
El proyecto BPA FREE abordará el desarrollo de nuevas tecnologías en síntesis de resinas y formulación de barnices y pinturas para el sector del packaging alimentario metálico, en el que los productos derivados del BPA han dominado el mercado con autoridad en las últimas décadas.
Mediante previo screening del estado del arte del sector se elegirán las tecnologías mas innovadoras para sintetizar nuevas resinas libres de BPA que satisfagan los requisitos y exigencias planteados para estos recubrimientos. Se contemplará además el factor medioambiental, tratando de reducir al máximo, y eliminar si es posible, el contenido en compuestos volátiles orgánicos VOC de las formulaciones finales. Las tecnologías que a priori se abordarán para alcanzar el éxito en este reto son las resinas de poliéster y las resinas acrílicas, en solución o dispersión acuosa, que formuladas con resinas de melamina y fenólicas conformarán los recubrimientos para la aplicación final en productos de packaging metálico alimentario.
Gracias al escalado industrial previsto se podrá realizar una caracterización completa de estos polímeros y recubrimientos permitiendo validar la tecnología, que deberá estar lista para salir a mercado al finalizar el proyecto.
El principal objetivo del proyecto BPA FREE es el desarrollo e implementación de una nueva gama de resinas de poliéster y/o acrílicas que permitan la formulación de recubrimientos industriales para sustratos metálicos totalmente libres de BPA. Este hito se llevará a cabo gracias a técnicas de polimerización radicalaria y policondensación, que permitirán la obtención de binders de altas prestaciones que puedan sustituir a las tradicionales tecnologías de los derivados de BPA. De esta manera, el proyecto permitirá resolver un gran reto en seguridad alimentaria que afecta al consumidor y a su vez abrir un nuevo abanico de mercado internacional para la empresa solicitante.
Objetivos
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Los resultados esperados derivados del proyecto BPA FREE son los siguientes: ‐ Estado del arte y vigilancia tecnológica actualizada del sector Can Coatings. ‐ Obtención de una nueva familia de resinas para barnices y pinturas industriales de sustratos
metálicos. ‐ Obtención de una nueva gama de barnices y pinturas industriales para el sector del
packaging metálico alimentario. ‐ Escalado industrial de las tecnologías y obtención de nueva familia de productos
comercializables. ‐ Caracterización completa de los desarrollos realizados y validación de tecnología.
Resultados esperados
Work plan / Work packages
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Partner Actividades
CROMOGENIA Escalado industrial nuevas resinas para recubrimientos
Can Coatings
Escalado industrial nuevos barnices Can Coatings
Caracterización de nuevos compuestos
LEITAT Desarrollo de nuevas resinas para recubrimientos Can
Coatings escala laboratorio.
Formulación de nuevos barnices Can Coatings escala
laboratorio.
Caracterización de nuevos compuestos
Consorcio
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Leitat y Cromogenia Units se alían para desarrollar barnices libres de Bisfenol A
para envases alimentarios El proyecto BPA FREE, financiado por el Ministerio de Economía y ejecutado por
Cromogenia Units S.A. y Leitat (miembro de TECNIO), desarrollará nuevos barnices libres de Bisfenol A (BPA) para el interior de envases alimentarios. El objetivo es conseguir un producto seguro para el contacto alimentario y respetuoso con el medioambiente.
La molécula BPA, presente en multitud de plásticos y recubrimientos de contacto alimentario, es sospechosa desde hace casi 20 años de causar disfunciones endocrinas en condiciones de larga exposición.
Los últimos estudios y sentencias judiciales tienden a relativizar el peligro del BPA, alegando que las exposiciones máximas a las que se puede someter una persona están por debajo del umbral de riesgo para la salud. Aun así, la mayoría de mercados exige el sello "Libre de Bisfenol A".
Barcelona, 16 de Noviembre de 2015. Cromogenia Units S.A. y Leitat desarrollan actualmente el proyecto BPA FREE, destinado al desarrollo de nuevos barnices para el interior de latas de conserva o de refresco libres de Bisfenol A (BPA). La molécula BPA fue un producto muy utilizado en plásticos y recubrimientos de uso común, como el policarbonato en biberones o los barnices epoxi del interior de latas de conserva, hasta que en 1998 ciertos estudios apuntaron a una posible relación entre el Bisfenol A y ciertas disfunciones del sistema endocrino. A pesar de que estudios y sentencias judiciales posteriores han indicado que el grado de exposición a esta sustancia se encuentra por debajo del umbral de riesgo para la salud humana, lo cierto es que muchos países han prohibido su uso en productos alimentarios y la marca BPA FREE es una exigencia cada vez más reclamada en el mercado del packaging alimentario. Está previsto que el proyecto conjunto de Cromogenia y Leitat obtenga durante 2016 los primeros barnices libres de BPA.
El proyecto BPA FREE se inició en 2014, en el marco de la convocatoria pública Retos Colaboración 2014 del Ministerio de Economía y Competitividad, con el objetivo de sustituir las tecnologías epoxi actuales basadas en derivados del BPA que se usan en los recubrimientos interiores de las latas de conserva o de refrescos. Para ello se está utilizando una novedosa tecnología híbrida de copolímeros acrílicos y de poliéster, fruto de la experiencia en ambos sectores de Cromogenia. "Estamos tratando de unir en un solo polímero las ventajas de ambas naturalezas químicas; la dureza de los acrílicos y la flexibilidad del poliéster", explica Antoni Torrelles, director técnico de la empresa.
Una vez desarrollados los polímeros, los investigadores del grupo de Surface Technologies de Leitat, liderados por Lorenzo Bautista, desarrollarán las mejores formulaciones para aplicar sobre
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superficies metálicas y analizarán su capacidad para resistir el proceso de producción de las latas y la corrosión producida por los alimentos. “Utilizaremos simulantes alimentarios, compuestos que recrean los agentes agresivos de los alimentos, para comprobar si los barnices desarrollados son aptos para su uso en latas de conserva", comenta David González, investigador del equipo.
En una segunda etapa, el proyecto abordará un reto mucho más elevado: la sustitución del disolvente orgánico de los barnices por sistemas acuosos respetuosos con el medio ambiente.
La crisis del BPA
En 1998, el profesor Frederick Vom Saal y su equipo de investigadores de la Universidad de Missouri-Columbia alertó acerca de las disfunciones endocrinas que el Bisfenol A (BPA) podría causar en humanos. Como consecuencia, las autoridades sanitarias de multitud de países occidentales prohibieron estos compuestos en el packaging alimentario destinado a niños. En 2011, la Organización Mundial de la Salud (OMS) y la Organización de las Naciones Unidas para la Alimentación y la Agricultura (FAO) publicaron un informe según el cual no se podía determinar con seguridad el riesgo asociado al BPA. En enero de 2015, una revisión europea de los efectos del BPA concluyó que se trata de un componente seguro para cualquier grupo de población, ya que los niveles de exposición máximos previstos están entre 3 y 5 veces por debajo del umbral aceptable para la salud.
A pesar de ello, muchos gobiernos han continuado legislando en contra del uso de este producto. El caso más extremo, que ha afectado significativamente al mercado europeo, fue la prohibición por parte de la Asamblea Nacional Francesa del uso de derivados de BPA para envases alimentarios de toda clase, que entró en vigor el 1 de enero de 2014. La Unión Europea, EEUU, Canadá y Turquía siguen prohibiendo el uso de BPA en biberones; Bélgica, Suecia y Dinamarca en productos para niños; y Francia en cualquier producto de contacto alimentario. La investigación en este campo es, por tanto, una necesidad tanto a nivel industrial como social.