ES2207446T3

ES2207446T3 - Sustratos estructurados y recubiertos de poliolefina y procedimiento para su preparacion.

Info

Publication number: ES2207446T3
Application number: ES00117876T
Authority: ES
Inventors: Leroy Herbert Keiser; Kurt Henry Mather
Original assignee: Loparex Inc
Current assignee: Loparex Inc
Priority date: 2000-04-12
Filing date: 2000-08-19
Publication date: 2004-06-01
Anticipated expiration: 2020-08-19
Also published as: EP1146170B1; ATE252661T1; US6893707B2; EP1146170A1; US20030091791A1; DE60006066T2; DE60006066D1

Abstract

Sustrato recubierto de poliolefina, estructurado, que comprende un sustrato y un recubrimiento de polilolefina sobre una superficie del mismo, caracterizado porque el recubrimiento de polilolefina tiene de acabado superficial con un Ra que va de aproximadamente 1, 52 m a aproximadamente 3, 81 m y comprende una pluralidad de picos que sobresalen externamente de la misma que tienen un Ra que va de aproximadamente 10 m a aproximadamente 30 m.

Description

Sustratos estructurados y recubiertos de poliolefina y procedimiento para su preparación.

Campo de la invención

Esta invención se refiere a materiales en hojas, y más particularmente a materiales en hojas recubiertos de poliolefina y a procedimientos para la preparación de los mismos.

Fundamento de la invención

Los sustratos recubiertos de poliolefina, tales como el papel recubierto de polietileno, son conocidos para una variedad de aplicaciones. Los sustratos se pueden preparar con una variedad de acabados superficiales, tales como acabados brillantes, acabados satinados, acabados mates y acabados estructurados con picos o resaltes que sobresalen externamente de la superficie.

Los sustratos recubiertos de poliolefina se preparan típicamente extrusionando un polímero de poliolefina fundido sobre la superficie de un sustrato y haciendo pasar el sustrato recubierto resultante a través de la línea de contacto entre un rodillo de enfriamiento y un rodillo de prensado. El aspecto superficial deseado se imparte al recubrimiento de polilolefina por selección de un rodillo de enfriamiento que tiene las características de superficie apropiadas, esto es, un acabado especular para conferir un aspecto glaseado al recubrimiento de polilolefina, un rodillo con alveolos para conferir picos a la superficie recubierta de poliolefina, y análogos.

El documento EP-A-0396256 se refiere a un proceso para recubrir un sustrato de papel muy liso con una poliolefina. El documento US-A-4.546.029 se refiere a una película termoplástica que tiene un dibujo grabado en relieve de manera aleatoria.

Los diversos acabados superficiales pueden ser de naturaleza funcional, estética, o de ambas. Por ejemplo, un aspecto superficial glaseado puede ser deseable en aplicaciones de empaquetado flexible. En algunas aplicaciones, sin embargo, un acabado dado es perjudicial para la función intencional del producto. Por ejemplo, los sustratos recubiertos de poliolefina que tienen un aspecto glaseado tienen típicamente un coeficiente de fricción muy elevado. Esto puede causar dificultades de manejo. Por ejemplo, las hojas tienden a pegarse al alimentar un equipo de impresión con una montón de hojas glaseadas.

Para reducir el coeficiente de fricción de un sustrato recubierto de poliolefina glaseado, la superficie polimérica se puede "estructurar" para impartir una pluralidad de pequeños picos que sobresalen por encima de la superficie del recubrimiento de polilolefina. La superficie resultante conserva un aspecto superficial glaseado, mientras que la creación de numerosos picos sobre la superficie puede hacer disminuir las características friccionales para mejorar el manejo en operaciones subsiguientes.

Para muchas utilizaciones finales, un aspecto glaseado es indeseable. Por ejemplo, muchas aplicaciones finales requieren un aspecto superficial semejante al del papel, resultante de un acabado mate del recubrimiento de polilolefina. Sin embargo, los sustratos que tienen un acabado mate pueden tener un coeficiente de fricción demasiado bajo, lo que también puede traducirse en dificultades de manejo, particularmente al hacer pasar tales productos a través del equipo de fabricación, impresoras láser y/o de chorro de tinta, y análogos. Por ejemplo, si bien un montón de hojas recubiertas de poliolefina de acabado mate se puede separar más fácilmente que las hojas glaseadas, las características friccionales de las hojas pueden ser tan bajas que las hojas no puedan ser adecuadamente "agarradas" por los rodillos guía u otros mecanismos de alimentación; como resultado de ello, las hojas pueden atascar el equipo.

Sumario de la invención

La presente invención es un sustrato recubierto de poliolefina en el que el recubrimiento de polilolefina se ha estructurado para conferir propiedades físicas y de aspecto superficial deseables al mismo. El recubrimiento de polilolefina tiene un acabado superficial mate, y específicamente un acabado superficial con un R_{a} (media aritmética) que va de alrededor de 1,52 \mum a alrededor de 3,81 \mum, preferentemente de alrededor de 1,80 \mum a alrededor de 3,04 \mum y, lo más preferentemente, de alrededor de 2,10 \mum a alrededor de 2,79 \mum. Además, el recubrimiento de polilolefina incluye una pluralidad de picos que sobresalen externamente de la superficie del mismo, teniendo los picos un R_{a} que va de alrededor de 10 \mum a alrededor de 30 \mum, más preferentemente de alrededor de 13 \mum a alrededor de 22 \mum y, lo más preferentemente, de alrededor de 15 \mum a alrededor de 20 \mum.

El sustrato recubierto de poliolefina presenta varias propiedades deseables pero contradictorias. El acabado mate contribuye a dar al sustrato un aspecto semejante al del papel. Sin embargo, en contraste con los sustratos recubiertos de poliolefina con un acabado mate convencional, la superficie estructurada confiere al sustrato propiedades friccionales deseables de la superficie, lo que, a su vez, mejora el manejo del producto, por ejemplo, cuando un montón de hojas se hace pasar a través de los mecanismos de alimentación asociados con impresoras láser, impresoras digitales, y análogos. Se ha hallado que la superficie estructurada del recubrimiento de polilolefina con un acabado mate puede mejorar las características friccionales y la efectividad de alimentación del material en hojas. Esto es sorprendente en vista de la práctica de la industria de estructurar sustratos recubiertos de poliolefina con un acabado glaseado para disminuir las características friccionales de los mismos.

Los sustratos recubiertos de poliolefina de la invención generalmente incluyen un recubrimiento de polilolefina sobre una superficie de un sustrato soporte adecuado. Se puede utilizar cualquiera de los tipos de resinas de poliolefina de los que se sabe en el estado de la técnica que son útiles para cubrir un sustrato, y preferentemente se trata de una resina de polietileno o de polipropileno. Análogamente, el sustrato soporte puede ser cualquiera de los tipos de materiales conocidos en el estado de la técnica, pero preferentemente es un sustrato de papel. El sustrato soporte puede tener un recubrimiento de polilolefina sobre una o sobre las dos superficies opuestas del mismo. Cuando el sustrato soporte incluye un recubrimiento de polilolefina sobre cada una de las superficies, el recubrimiento puede estar formado del mismo o de diferente material de poliolefina y/o puede tener las mismas o diferentes características de superficie, dependiendo de las propiedades deseadas del producto. Además, una superficie del sustrato estructurado se puede tratar para que la superficie sea receptiva a signos impresos, por ejemplo, por tratamiento por descarga corona, por aplicación de un recubrimiento receptivo para la tinta, y análogos.

Los sustratos recubiertos de poliolefina estructurados resultantes son útiles en una variedad de aplicaciones. Por ejemplo, se puede aplicar un recubrimiento separable a una superficie del sustrato opuesta al recubrimiento de polilolefina estructurado a fin de proporcionar un revestimiento desprendible. Las hojas también son útiles en aplicaciones de impresión que utilizan impresoras láser o de chorro de tinta, de alta velocidad, porque con dichas hojas se puede alimentar fácilmente el equipo de impresión de alta velocidad con un mínimo de atascos o fallos en la alimentación. En todavía otra aplicación, los sustratos recubiertos de poliolefina estructurados se pueden combinar con otro sustrato, tal como una película de cloruro de polivinilo (PVC).

Los sustratos recubiertos de poliolefina estructurados de la invención se pueden preparar utilizando un proceso de recubrimiento por extrusión. Específicamente, una resina de poliolefina adecuada se calienta y se extrusiona en forma de una película o una hoja fundida sobre una superficie de un sustrato soporte. El sustrato soporte recubierto resultante se hace pasar luego a través de la línea de contacto formada por los rodillos de prensado y de enfriamiento, que trabajan conjuntamente, para depositar el recubrimiento de polilolefina fundido y adherirlo al sustrato soporte. El rodillo de enfriamiento se selecciona para conferir las características de superficie deseadas al recubrimiento de polilolefina. A este respecto, una pluralidad de alveolos se extiende por el rodillo de enfriamiento. Además, la superficie exterior del rodillo de enfriamiento se trata para impartir el acabado mate deseado. Como resultado de ello, cuando el recubrimiento de polilolefina fundida sobre el sustrato soporte se envía contra la superficie del rodillo de enfriamiento, el rodillo de enfriamiento transfiere sus características de superficie al recubrimiento de polilolefina, esto es, imparte una pluralidad de picos y un acabado superficial, que rodea los picos, que tiene un acabado mate. El producto se puede enviar luego a un rodillo arrollador o inmediatamente se puede dirigir al procesamiento ulterior (tal como la aplicación en línea de un agente de desmoldeo, etc.).

Breve descripción de los dibujos

Habiéndose descrito algunos de los rasgos y ventajas de la invención, otros se harán evidentes a partir de la descripción detallada que sigue y a partir de los dibujos adjuntos en los que:

La Figura 1 es una vista en perspectiva esquemática de un sustrato recubierto de poliolefina estructurado, de acuerdo con la presente invención, con las capas respectivas del mismo descubiertas para claridad de ilustración;

La Figura 1A es una vista en perspectiva muy ampliada que ilustra una porción de la superficie del sustrato recubierto de poliolefina estructurado de la Figura 1, tomada dentro del anillo 1A de la Figura 1;

La Figura 2 es una vista transversal muy ampliada del sustrato recubierto de poliolefina estructurado de la Figura 1;

La Figura 3 es una fotomicrografía con una ampliación de 35 aumentos de un sustrato de papel recubierto de polipropileno, estructurado, de acuerdo con una realización de la invención;

La Figura 4 es una vista en perspectiva esquemática de un revestimiento desprendible de acuerdo con la presente invención, que incluye un sustrato recubierto de poliolefina estructurado como un componente; y

La Figura 5 es una representación esquemática de un ejemplo de un proceso para la preparación de sustratos recubiertos de poliolefina estructurados de la invención.

Descripción detallada de la invención

La presente invención se describirá ahora más plenamente a partir de aquí haciendo referencia a los dibujos adjuntos, en los que se muestran realizaciones preferidas de la invención. Sin embargo, esta invención se puede realizar de muchas formas diferentes y no debe considerarse como limitada a las realizaciones expuestas aquí; más bien, estas realizaciones se aportan para que esta descripción sea total y completa, y esclarezca totalmente el alcance de la invención a los expertos en la materia. Números iguales se refieren a elementos semejantes en todas partes.

La Figura 1 es una vista en perspectiva esquemática de un sustrato recubierto de poliolefina estructurado, de acuerdo con la presente invención, designado de una manera general como (10). En La Figura 1, las capas respectivas del material recubierto de poliolefina estructurado (10) están cortadas o descubiertas para claridad de ilustración. Generalmente, el sustrato recubierto de poliolefina estructurado (10) incluye un sustrato soporte (12) y un recubrimiento de polilolefina (14) sobre una superficie del mismo.

Tal como se ilustra en la Figura 1, en la invención, la topografía de la superficie del sustrato recubierto de poliolefina (10) se modifica para incluir una pluralidad de picos o resaltes (16) que sobresalen externamente desde la superficie del recubrimiento de polilolefina. La Figura 1A es una vista en perspectiva muy ampliada de un pico o resalte tal (16) tomada dentro del anillo 1A de la Figura 1. La Figura 2 es una vista transversal muy ampliada del sustrato recubierto de poliolefina estructurado de la Figura 1 y también ilustra picos (16) que sobresalen ascendentemente desde la superficie exterior del recubrimiento de polilolefina (14). Hay que destacar que la topografía de la superficie del recubrimiento de polilolefina (14), tal como viene ilustrada en las Figuras 1, 1A, 2 y 4, está muy ampliada con propósitos ilustrativos, y no está a escala.

Los picos (16) pueden variar en altura y generalmente tienen un R_{a} que va de alrededor de 10 \mum a alrededor de 30 \mum, preferentemente de alrededor de 13 \mum a alrededor de 22 \mum y, lo más preferentemente, de alrededor de 15 \mum a alrededor de 20 \mum. Tal como se utiliza aquí, la altura media de los picos o resaltes se determina utilizando cualquiera de los diversos dispositivos de determinación del perfil de una superficie bien conocidos, tales como los asequibles de WYKO o Tencor. La altura de los picos individuales puede variar pero, preferentemente, las variaciones de altura están distribuidas de manera aleatoria para que varios picos más cortos o más altos no formen agrupaciones.

La superficie reversa del sustrato recubierto de poliolefina opuesta al recubrimiento de polilolefina (14) también podría incluir una pluralidad de picos que sobresaliesen externamente desde la superficie reversa. Por ejemplo, ambas superficies del sustrato soporte (12) se pueden recubrir con un recubrimiento de poliolefina, y cada uno de los recubrimientos de poliolefina puede, a su vez, estructurarse o modificarse topográficamente.

El espaciado de los picos (16) también puede variar, y preferentemente los picos están separados entre sí de manera que proporcionen una superficie de contacto de los picos de alrededor del 0,5 a alrededor del 8 por ciento, preferentemente de alrededor del 1,5 a alrededor del 4 por ciento, del área superficial total del recubrimiento de poliolefina (14), y un área superficial mate del recubrimiento de polilolefina entre los picos de alrededor del 92 por ciento, o más, de la capa de recubrimiento de polilolefina total.

La superficie exterior del recubrimiento de polilolefina (14) entre los picos (16) se caracteriza por tener un acabado mate. Tal como se utiliza aquí, el término "acabado mate" se refiere a una propiedad de la superficie caracterizada por tener un acabado superficial con un R_{a} (media aritmética) que va de alrededor de 1,52 \mum a alrededor de 3,81 \mum, yendo preferentemente de alrededor de 1,80 \mum a alrededor de 3,04 \mum y, más preferentemente, de alrededor de 2,10 \mum a alrededor de 2,79 \mum. El acabado superficial R_{a} o aspereza del área superficial del recubrimiento de polilolefina entre los picos 16 se determina mediante cualquiera de los diversos dispositivos bien conocidos para la determinación del perfil de una superficie, tales como los dispositivos WYKO o Tencor. La topografía de la superficie mate no se ilustra en las figuras a causa de la pequeñez de la escala.

Así pues, tal como se ilustra en las Figuras 1, 1A y 2, los recubrimientos de polilolefina estructurados de los sustratos recubiertos, de la invención, en las realizaciones actualmente preferidas de la misma incluyen picos sobresalientes que típicamente tienen formas irregulares y están situados de manera aleatoria por toda la superficie del recubrimiento de polilolefina. Dicho de otro modo, la superficie de poliolefina estructurada se puede describir como poseedora de una topografía superficial generalmente aleatorizada, caracterizada por una pluralidad de picos que sobresalen ascendentemente de la misma y un acabado superficial mate entre los picos. Tal como se utiliza aquí, el término "situado de manera aleatoria por toda la superficie del recubrimiento de polilolefina" significa que los picos que sobresalen no están necesariamente alineados en ordenaciones regulares de picos (por ejemplo en forma de columnas y filas lineales de picos). Asimismo, tal como se utiliza aquí, el término "de forma irregular" significa que los picos generalmente no tienen una configuración transversal simétrica (tal como una sección transversal cónica).

La Figura 3 es una fotomicrografía de un sustrato recubierto de poliolefina de acuerdo con un aspecto de la invención. Específicamente, la Figura 3 ilustra una vista en planta desde arriba de un sustrato de papel recubierto de polipropileno a una ampliación de 35 aumentos. Tal como se ilustra en dicha figura, la superficie de polipropileno incluye una pluralidad de picos y alrededor un área superficial mate.

El sustrato soporte (12) puede ser cualquiera de los tipos de sustratos que son conocidos en el estado de la técnica, incluyendo, sin limitación, sustratos poliméricos tales como películas de polímeros (incluidas películas metalizadas y con alveolos), espumas poliméricas, hojas formadas de fibras y/o filamentos discontinuas/os sintéticas/os, y análogos; sustratos celulósicos, tales como sustratos de papel (incluido el papel metalizado); sustratos que incluyen componentes tanto poliméricos como celulósicos, como por ejemplo, hojas formadas de una combinación o mezcla de fibras y/o filamentos discontinuas/os sintéticas/os y celulósicas/os; hojas metálicas; y análogos.

Preferentemente, el sustrato soporte (12) es un sustrato celulósico y, más preferentemente, un sustrato de papel. En la invención se puede utilizar cualquiera de los tipos de papeles convencionalmente conocidos en el estado de la técnica para preparar papeles recubiertos, tales como, pero no limitados a, papel kraft, papel de pasta natural o sintética, cartón, cartón para forros, y análogos. El papel puede contener adicionalmente adyuvantes de papel convencionales, tales como, pero no limitados a, agentes acrecentadores de la resistencia, aprestos, colorantes, agentes blanqueantes fluorescentes, conservantes, cargas, agentes antiestáticos, arcilla, caolín, talco, sulfato de bario, carbonato de calcio, dióxido de titanio, óxido de cinc, y análogos.

El espesor del papel puede ir de alrededor de 25,4 \mum (1 milésima de pulgada) a alrededor de 635 \mum (25 milésimas de pulgada), preferentemente de alrededor de 64 \mum (2,5 milésimas de pulgada) a alrededor de 381 \mum (15 milésimas de pulgada) y, más preferentemente, de alrededor de 102 \mum (4 milésimas de pulgada) a alrededor de 254 \mum (10 milésimas de pulgada). El peso base de la hoja de papel por lo general va de aproximadamente 20 gramos por metro cuadrado a aproximadamente 400 gramos por metro cuadrado, aunque de nuevo, tal como apreciará el artesano experimentado, también se pueden utilizar sustratos de papel que tengan un peso base fuera de este intervalo. El papel puede ser papel no recubierto o recubierto, acabado a máquina, satinado a máquina, calandrado flojo, supercalandrado, blanqueado, semiblanqueado, natural o coloreado, tal como se conocen en el estado de la técnica.

El recubrimiento de polilolefina (14) se puede formar de cualquiera de los tipos de materiales de resina de poliolefina conocidos en el estado de la técnica, útiles para recubrir un sustrato. Ejemplos de resinas de poliolefina incluyen homopolímeros, copolímeros y terpolímeros de etileno, tales como el polietileno de alta densidad, el polietileno de baja densidad y el polietileno lineal de baja densidad; homopolímeros de propileno; homopolímeros de polimetilpenteno; y copolímeros, terpolímeros y mezclas de los mismos. Ejemplos de monómeros copolimerizables incluyen alfa-olefinas tales como el estireno, el acetato de vinilo, el ácido acrílico, el acrilato de metilo, el acrilato de etilo, la acrilamida, el ácido metacrílico, el metacrilato de metilo, el metacrilato de etilo, la metacrilamida, el 1-buteno, el 1-hexeno, el 1-octeno, y compuestos diénicos tales como el butadieno y el isopreno. La resina de poliolefina se puede emplear sola o en combinación en forma de un recubrimiento coextrusionado. El peso de material de recubrimiento de la capa de recubrimiento de polilolefina (14) puede variar, y típicamente va de alrededor de 3,5 gramos por metro cuadrado a alrededor de 47 gramos por metro cuadrado, preferentemente de alrededor de 16 gramos por metro cuadrado a alrededor de 28 gramos por metro cuadrado, aunque también se pueden utilizar pesos de recubrimiento fuera de estos intervalos.

La poliolefina puede contener, además, una variedad de aditivos conocidos en el estado de la técnica, tales como, pero no limitados a, agentes fluorescentes, agentes blanqueantes, agentes antioxidantes, agentes antiestáticos, agentes de desmoldo, colorantes, agentes dispersantes, pigmentos, cargas, y análogos. El espesor del recubrimiento de polilolefina puede variar, yendo típicamente de alrededor de 10 \mum (0,4 milésimas de pulgada) a alrededor de 51 \mum (2 milésimas de pulgada), y preferentemente de alrededor de 18 \mum (0,7 milésimas de pulgada) a alrededor de 31 \mum (1,2 milésimas de pulgada).

Volviendo ahora a la Figura 4, en ella se ilustra otro aspecto de la invención, específicamente, un revestimiento desprendible designado de manera general como (20). El revestimiento desprendible (20) incluye un sustrato soporte o portador, tal como el sustrato recubierto de poliolefina estructurado (10) de la Figura 1. El revestimiento desprendible (20) también incluye una o más capas de poliolefina adicionales y opcionales, tales como la capa de poliolefina (24) en la Figura 4 y una capa desprendible (26) sobre una superficie del sustrato opuesta al recubrimiento de polilolefina estructurado. Como se indica anteriormente, tales recubrimientos de polilolefina adicionales, como la capa (24), se pueden estructurar o modificar topográficamente, aunque no se requiere.

La capa desprendible (26) puede incluir cualquiera de los tipos de agentes conocidos en el estado de la técnica que confieren propiedades de desmoldeo a un sustrato. Por ejemplo, la capa desprendible (26) puede ser un recubrimiento de un agente de desmoldeo, tal como un fluoropolímero, silicona, complejos de cromo con ácidos grasos de cadena larga, y análogos. Típicamente, tales agentes de desmoldeo se curan por medio de cualquiera de varias técnicas, tales como por el calor, por radiación electromagnética, como la luz ultravioleta (UV), un haz de electrones, y análogos, por la humedad, y análogos, como resulta conocido en el estado de la técnica. La capa desprendible 26 también se puede curar por procesos evaporatorios, tal como resulta conocido en el estado de la técnica, esto es, por secado para eliminar el disolvente. Ejemplos de agentes de desmoldeo incluyen, sin limitación, el SYL-OFF® 294 con Catalizador Dow Corning 176, comercialmente asequible en Dow Coming; el UV9315 con el catalizador UV9310C, comercialmente asequible en General Electric Silicones, y el Quilon®, comercialmente asequible en E.I. DuPont. El tratamiento por descarga corona se puede utilizar ventajosamente para promover la adherencia del agente de desmoldeo a la superficie del sustrato recubierto de poliolefina estructurado. La capa desprendible (26) tiene un espesor suficiente para impartir las propiedades de separación deseadas a la hoja del revestimiento desprendible (20) de la invención, y típicamente va de aproximadamente 0,1 micrómetros a aproximadamente 1,6 micrómetros.

Los revestimientos desprendibles de la invención se pueden utilizar en combinación con otros materiales en hojas, como es conocido en el estado de la técnica. Por ejemplo, el adhesivo se puede aplicar a la capa de desprendimiento de la hoja del revestimiento desprendible para formar una capa adhesiva adherida de manera separable al revestimiento desprendible. La estructura compuesta capa adhesiva/revestimiento desprendible se puede disponer luego en una relación cara a cara con un sustrato adecuado (que puede ser cualquiera de los tipos de sustratos anteriormente descritos) para formar una estructura revestimiento desprendible/adhesivo/sustrato, tal que la capa adhesiva está intercalada entre el sustrato y la hoja del revestimiento desprendible. La capa adhesiva se puede formar de varios adhesivos convencionales adecuados conocidos en el estado de la técnica, y preferentemente es un adhesivo piezosensible. Ventajosamente, una superficie de la misma opuesta a la capa adhesiva se vuelve receptiva a los signos impresos utilizando técnicas conocidas en el estado de la técnica, tales como el tratamiento por descarga corona, la aplicación de una capa adicional a la superficie del sustrato que sea receptiva para los signos impresos, y análogos. Alternativamente, el adhesivo se puede intercalar entre dos revestimientos desprendibles para formar una construcción adhesiva sin soporte.

Aunque el sustrato recubierto de poliolefina estructurado de la invención se ha descrito anteriormente como un sustrato soporte útil en una aplicación de revestimiento desprendible, los sustratos recubiertos de poliolefina estructurados de la invención también se pueden utilizar en otras aplicaciones, y son particularmente ventajosos en aplicaciones de impresión. A este respecto, la superficie del sustrato opuesta a la superficie recubierta de poliolefina estructurada se puede volver receptiva a los signos impresos, tal como se ha descrito anteriormente. El sustrato estructurado tiene un aspecto superficial semejante al del papel como resultado del acabado mate dado al recubrimiento de polilolefina. Sin embargo, tal como se ha discutido anteriormente, un acabado mate puede tener características friccionales que pueden causar problemas de alimentación a partir de montones de hojas o dentro de varios tipos de impresoras. Impartiendo una pluralidad de picos que sobresalen externamente de una superficie del recubrimiento de polilolefina del sustrato, el aspecto semejante al papel del sustrato recubierto por extrusión se puede conservar al tiempo que proporcionando también características friccionales deseables, por ejemplo, para alimentar a través de impresoras láser y de chorro de tinta.

Volviendo ahora a la Figura 5, en ella se representa esquemáticamente un ejemplo del proceso para la preparación de los sustratos recubiertos de poliolefina estructurados de la invención. Tal como se muestra en la Figura 5, una hoja continua de un sustrato adecuado, como un sustrato de papel (30), se dirige desde un rodillo (no mostrado) y es guiada por los rodillos (32) y (34) hacia una línea de contacto formada por un rodillo de enfriamiento (36) y un rodillo de prensado (38). Una resina de poliolefina se extrusiona, desde una extrusionadora (40), en forma de una hoja o película (42) y se deposita sobre la hoja continua de papel (30). La hoja continua de papel (30), que tiene una capa de resina recubierta por extrusión sobre la misma, se hace pasar entre la línea de contacto formada por el rodillo de enfriamiento (36) y el rodillo de prensado (38). El rodillo de enfriamiento (36) se puede enfriar utilizando técnicas convencionales, como por ejemplo haciendo pasar un medio refrigerante (por ejemplo agua) a través del interior del mismo. La temperatura del rodillo de enfriamiento (36) por lo general se mantiene a desde aproximadamente 12,8ºC (55º) hasta aproximadamente 23,9ºC (75ºF).

El rodillo de enfriamiento (36) es típicamente un rodillo de enfriamiento cilíndrico, de metal, con un recubrimiento de cromo aplicado a la superficie exterior del mismo. El rodillo cilíndrico se puede formar de una variedad de metales, como los diversos aceros, aluminio, y análogos, así como aleaciones de los mismos. El recubrimiento de cromo de la invención tiene inicialmente una superficie áspera por lo menos a una escala microscópica, esto es, tiene una superficie porosa o microporosa o, si no, una superficie físicamente discontinua. Dicho de otro modo, la superficie cromada incluye picos del material de cromo rodeados por alveolos o cavidades. El recubrimiento de cromo se puede aplicar utilizando técnicas de deposición electrolítica y condiciones, apropiadas, como resulta conocido en el estado de la técnica para producir una superficie áspera tal, con un dibujo deseado o una pluralidad de alveolos que se extienden por el recubrimiento electrolítico de cromo. La superficie exterior del recubrimiento electrolítico de cromo se puede pulir luego para eliminar picos que sobresalen ascendentemente de la superficie del recubrimiento electrolítico de cromo. El rodillo cromado resultante incluye una pluralidad de alveolos que típicamente tienen una profundidad que va de alrededor de 10 a alrededor de 30, preferentemente de alrededor de 13 a alrededor de 22 y, más preferentemente, de alrededor de 15 a alrededor de 20 \mum. Además de los alveolos, el rodillo de enfriamiento se trata también para impartir una aspereza superficial deseada a la superficie cilíndrica exterior pulida del mismo; en este caso, para impartir un acabado mate del mismo, tal como se ha definido anteriormente. Por ejemplo, el rodillo se puede tratar con un chorro de granalla de aristas cortantes para producir un acabado mate de R_{a} de aproximadamente 2,10 \mum a 2,79 \mum. También se pueden utilizar técnicas alternativas para formar alveolos que se extienden por el rodillo, por ejemplo, el grabado con láser de un rodillo de cerámica o de metal.

A medida que la resina de poliolefina se va extrusionando desde la extrusionadora (40) sobre la hoja continua de papel (30) y el papel recubierto pasa a través de la línea de contacto formada por los rodillos (36) y (38), la película de poliolefina se adhiere al papel y simultáneamente la superficie de la película forma una réplica del dibujo del rodillo de enfriamiento. Específicamente, se forma una pluralidad de picos que sobresalen externamente de la superficie del recubrimiento de polilolefina, cuya altura corresponde a la profundidad de los alveolos del rodillo de enfriamiento. Además, el área superficial del recubrimiento de polilolefina que rodea los picos sobresalientes habrá impartido al mismo un acabado mate que corresponde al de la superficie del rodillo de enfriamiento.

La presión de laminación entre el rodillo de prensado (38) y el rodillo de enfriamiento (36) se ajusta y se mantiene poniendo en contacto un rodillo de prensado de respaldo (50) contra el rodillo de prensado (38). El rodillo de prensado (38) es típicamente un rodillo de caucho o recubierto de caucho que tiene una dureza del durómetro Shore A que va de aproximadamente 70 a aproximadamente 95. Opcionalmente, para formar el rodillo de prensado (38) se pueden utilizar otros materiales que tengan una dureza y una resiliencia similares a las del caucho. El rodillo de prensado de respaldo (50) empuja el rodillo de prensado (38) hacia el rodillo de enfriamiento (36) y, asimismo, se puede enfriar haciendo pasar un medio refrigerante, tal como agua, a través del interior del mismo. La presión entre el rodillo de prensado (38) y el rodillo de enfriamiento (36) aplicada por el rodillo de prensado de respaldo (50) generalmente va de alrededor de 14 kN/m a alrededor de 140 kN/m, y preferentemente va de alrededor de 17,5 kN/m a alrededor de 52,5 kN/m.

El contacto con el rodillo de enfriamiento enfría y deposita el recubrimiento de polilolefina y después de esto el papel recubierto de poliolefina se retira del rodillo de enfriamiento mediante el rodillo (44), y se guía por medio de los rodillos (46) y (48) a una
bobinadora (no mostrada).

La resina de poliolefina se extrusiona desde la extrusionadora (40) utilizando condiciones convencionales. Por ejemplo, como apreciará el artesano experimentado, la temperatura de la resina de poliolefina variará dependiendo de la resina específica utilizada, pero típicamente va de alrededor de 260ºC (500ºF) a alrededor de 345ºC (650ºF). La resina se extrusiona a una velocidad tal para que se forme una capa de poliolefina sobre la hoja continua de papel (30) que tenga un espesor comprendido entre aproximadamente 13 \mum (0,5 milésimas de pulgada) y aproximadamente 51 \mum (2,0 milésimas de pulgada). La velocidad de extrusión desde la extrusionadora 40 se coordina con la velocidad de avance de la hoja continua de papel, que típicamente va desde alrededor de 120 metros por minuto hasta alrededor de 460 metros por minuto.

Los expertos en la materia valorarán variaciones en las condiciones del proceso de extrusión, tales como aumentar o disminuir la temperatura de extrusión o la velocidad de la hoja continua, variar el espesor del recubrimiento de polilolefina, modificar la presión de la línea de contacto y/o la dureza del rodillo de prensado, y otras condiciones del proceso.

La presente invención se describirá adicionalmente por medio de los ejemplos no limitativos siguientes.

Un rollo de papel kraft blanqueado con un peso base de 115 gramos por metro cuadrado (70 libras/3000 pies cuadrados) se monta sobre la desbobinadora de la máquina de recubrir por extrusión. El papel se hace pasar a través de la máquina de recubrir por extrusión esencialmente tal como se muestra en el diagrama esquemático. La velocidad de línea es de 245 mpm y la tensión de la hoja continua es de aproximadamente 0,6 kN/m. En la primera operación de recubrimiento por extrusión, polietileno de baja densidad (LDPE) se extrusiona desde la primera boquilla, a una temperatura de 320ºC, en la línea de contacto de laminación donde se pone en contacto con el papel. La presión en la línea de contacto entre los rodillos es de 26 kN/m. El LDPE caliente se enfría poniendo en contacto un rodillo de enfriamiento que tiene la superficie estructurada de la invención. La superficie estructurada es reproducida por el LDPE.

El papel recubierto se sigue transportando a través de la máquina, se le da la vuelta utilizando barras volteadoras de aire y se hace pasar a través de una segunda línea de contacto entre los rodillos de laminación de una máquina de recubrir por extrusión. El. LDPE a 320ºC se aplica al lado no recubierto de la hoja continua. La presión de la línea de contacto es de 26 kN/m. El segundo rodillo de enfriamiento es un rodillo de enfriamiento glaseado, con un acabado superficial de R_{a} de aproximadamente 0,05 micrómetros que imparte una superficie glaseada lisa al LDPE. El papel se enrolla luego en un roldillo en la bobinadora.

Muchas modificaciones y otras realizaciones de la invención se le ocurrirán a un experto en la materia a la que pertenece esta invención teniendo el beneficio de las enseñanzas presentadas en las descripciones anteriores y los dibujos asociados. Por consiguiente, hay que entender que la invención no está limitada a las realizaciones específicas dadas a conocer y que se pretende que modificaciones y otras realizaciones estén incluidas dentro del alcance de las reivindicaciones adjuntas. Aunque aquí se empleen términos específicos, se utilizan sólo en un sentido genérico y descriptivo y no con propósitos de limitación.

Claims

1. Sustrato recubierto de poliolefina, estructurado, que comprende un sustrato y un recubrimiento de polilolefina sobre una superficie del mismo, caracterizado porque el recubrimiento de polilolefina tiene de acabado superficial con un R_{a} que va de aproximadamente 1,52 \mum a aproximadamente 3,81 \mum y comprende una pluralidad de picos que sobresalen externamente de la misma que tienen un R_{a} que va de aproximadamente 10 \mum a aproximadamente 30 \mum.

2. Sustrato según la reivindicación 1, en el que dicha superficie del recubrimiento de polilolefina tiene un acabado superficial con un R_{a} que va de aproximadamente 1,80 \mum a aproximadamente 3,04 \mum.

3. Sustrato según la reivindicación 2, en el que dicha superficie del recubrimiento de polilolefina tiene un acabado superficial con un R_{a} que va de aproximadamente 2,10 \mum a aproximadamente 2,79 \mum.

4. Sustrato según la reivindicación 1, en el que dichos picos tienen un R_{a} que va de aproximadamente 13 \mum a aproximadamente 22 \mum.

5. Sustrato según la reivindicación 4, en el que dichos picos tienen un R_{a} que va de aproximadamente 15 \mum a aproximadamente 20 \mum.

6. Sustrato según la reivindicación 1, en el que dichos picos constituyen entre aproximadamente el 0,5 y aproximadamente el 8% del área superficial total de dicha superficie del sustrato.

7. Sustrato según la reivindicación 1, en el que dichos picos comprenden una pluralidad de picos de forma irregular distribuidos substancialmente al azar por toda la superficie de dicho recubrimiento de polilolefina.

8. Sustrato según la reivindicación 1, en el que dicho sustrato es un sustrato de papel recubierto de poliolefina.

9. Sustrato según la reivindicación 8, en la que dicho sustrato de papel tiene un espesor que va de aproximadamente 25,4 \mum (1 milésima de pulgada) a aproximadamente 635 \mum (25 milésimas de pulgada) y un peso base que va de aproximadamente 20 gramos por metro cuadrado a aproximadamente 400 gramos por metro cuadrado.

10. Sustrato según la reivindicación 8, en el que dicha poliolefina se selecciona del grupo consistente en polietileno, polipropileno, polimetilpenteno, y copolímeros, terpolímeros y mezclas de los mismos.

11. Sustrato según la reivindicación 1, en el que dicho recubrimiento de polilolefina tiene un peso de recubrimiento que va de aproximadamente 3,5 gramos por metro cuadrado a aproximadamente 47 gramos por metro cuadrado.

12. Sustrato según la reivindicación 11, en el que dicho recubrimiento de polilolefina tiene un peso de recubrimiento que va de aproximadamente 16 gramos por metro cuadrado a aproximadamente 28 gramos por metro cuadrado.

13. Revestimiento desprendible que comprende:

un sustrato recubierto de poliolefina estructurado que comprende un sustrato y un recubrimiento de polilolefina sobre una superficie del mismo, teniendo dicho recubrimiento de polilolefina un acabado superficial con un R_{a} que va de aproximadamente 1,52 \mum a aproximadamente 3,81 \mum y comprende una pluralidad de picos que sobresalen exteriormente del mismo que tienen un R_{a} que va de aproximadamente 10 \mum a aproximadamente 30 \mum; y

un recubrimiento desprendible sobre una superficie de dicho sustrato opuesta a dicha superficie recubierta de poliolefina.

14. Procedimiento para la preparación de un sustrato de superficie estructurada, que comprende las etapas siguientes:

aplicar un perfil extrusionado de poliolefina fundida sobre una superficie de un sustrato para formar un sustrato recubierto de poliolefina; y

hacer pasar dicho sustrato recubierto de poliolefina a través de la línea de contacto de unos rodillos que trabajan conjuntamente, comprendiendo uno de dichos rodillos una pluralidad de alveolos que tienen una profundidad media que va de aproximadamente 10 \mum a aproximadamente 30 m\mu y un acabado superficial con un R_{a} de aproximadamente 1,52 \mum a aproximadamente 3,81 \mum, bajo condiciones suficientes para impartir a una superficie de dicho recubrimiento de polilolefina una pluralidad de picos que tienen una altura media que corresponde a la profundidad de dichos alveolos y un acabado superficial que corresponde al acabado superficial con el R_{a} de dicho rodillo.