ES2227533T3 - Pelicula multicapas poliolefinica no sellable y orientada, procedimiento de fabricacion y su uso. - Google Patents
Pelicula multicapas poliolefinica no sellable y orientada, procedimiento de fabricacion y su uso.Info
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Abstract
SE DESCRIBE UNA LAMINA ESTRATIFICADA DE POLIOLEFINA ORIENTADA. ABARCA UNA CAPA BASICA DE POLIOLEFINA Y AL MENOS UNA CAPA DE CUBIERTA NO SELLABLE. LA CAPA DE CUBIERTA NO SELLABLE CONTIENE 0,01 HASTA 1 % EN PESO CON REFERENCIA EL PESO DE LA CAPA DE CUBIERTA CON PARTICULAS CERAMICAS DE FORMA APROXIMADAMENTE ESFERICA. SE DESCRIBE TAMBIEN UN PROCESO PARA LA ELABORACION DE LA LAMINA ASI COMO SU UTILIZACION.
Description
Película multicapas poliolefínica no sellable y
orientada, procedimiento de fabricación y su uso.
Esta invención se refiere a una película de capa
de poliolefina de capas múltiples orientada que comprende una capa
de base poliolefínica y por lo menos una capa externa no sellable.
Las películas se distinguen por su baja turbidez, alto brillo y un
bajo coeficiente de fricción.
Se emplean películas de polipropileno orientadas,
transparentes, por ejemplo, en la laminación de vidrio con papel o
cartón. Las películas son generalmente sellables sin calor, ya que
la laminación tiene lugar mediante unión adhesiva de la película y
el papel/cartón.
Esta solicitud tiene altas demandas en la
apariencia de la película y propiedades de procesamiento. Las
propiedades ópticas de la película son principalmente descritas por
el brillo de la superficie y 1a turbidez. Para las propiedades de
procesamiento, son de gran importancia la fricción, el
comportamiento antiestático, el comportamiento de abrasión, el
perfil de espesor, la confección en rollo y el tendido plano de la
película.
La técnica anterior describe películas que tienen
bajos coeficientes de fricción. Las demandas en las propiedades de
procesamiento de las películas y su paso uniforme a través de
máquinas automáticas se han incrementando constantemente durante los
años. Por esta razón, se requieren coeficientes aún más bajos de
fricción, con el término valores de fricción "bajos" en la
actualidad cubriendo un orden de magnitud de 0.3 mientras que una
fricción de 0.4 a 0.5 se consideró muy marcadamente baja hace
algunos años.
EP-A-0 124 310
describe películas que tienen bajos coeficientes de fricción que
comprenden una capa de base espesa y una capa externa delgada que
contienen partículas inorgánicas finamente divididas. Como las
partículas inorgánicas, se mencionan SiO_{2}, silicatos de
aluminio, silicatos de sodio-aluminio y negro de
humo. El tamaño de partícula está en la escala de 0.2 a 5.0 \mum.
Las partículas tienen un efecto ventajoso sobre el coeficiente de
fricción de la película. Sin embargo, la película sigue siendo
altamente insatisfactoria con respecto a su confección en rollo y
tendido plano.
EP-A-0 350 168
describe una película que tiene características de deslizamiento de
superficie diferenciadas de las dos superficies. Las capas externas
se sellan con calor y contienen SiO2 como agente antibloqueador.
EP-A-0 234 758
describe una película de poliolefina de capas múltiples que tiene
una buena capacidad de absorción para revestimientos a base de agua.
La capa externa de polipropileno contiene un agente antibloqueador y
un agente de silicona. Como agentes antibloqueadores adecuados, se
describen SiO_{2}, silicatos, greda, arcilla y similares, sin la
información detallada en el tamaño de partícula de los varios
agentes antibloqueadores.
DE-A-35 17 795
describe películas de polipropileno de capas múltiples cuya capa
externa contiene una combinación de aminas, polidialquilsiloxano y
pigmento inorgánico con forma de piquete. La película se distingue
por sus buenas características antibloqueadoras y de deslizamiento
en la superficie. El pigmento con forma de plaqueta tiene una
estructura de hoja. Los pigmentos adecuados son silicatos y
carbonatos.
EP-A-0 242 055
describe el uso de un polvo de resina de
órgano-siloxano infusible que tiene una estructura
de red de tres dimensiones como agente antibloqueador en las
películas. Tanto la resina de silicona como el polímero de propileno
se emplean en la forma de un polvo que comprende partículas que
tienen una forma virtualmente esférica, esta forma de partícula
estando caracterizada por una ecuación apropiada para el grado real
de esfericidad. Las películas se dice que se han mejorado comparadas
con la técnica anterior con respecto a sus propiedades de
transparencia, antibloqueadoras, características de deslizamiento en
la superficie y en apariencia. La mezcla de propileno/agente
antibloqueador puede ser empleada también como un material de capa
externa para películas de capas múltiples coextruidas. Sin embargo,
estas películas de capas múltiples coextruidas siguen siendo
insatisfactorias con respecto a su transparencia y a sus valores de
brillo, en particular cuando las capas externas son aplicadas en
espesores de capas convencionales mayores que 0.5 \mum. Además,
este agente antibloqueador es mucho más costoso que los agentes
antibloqueadores convencionales.
La solicitud de patente Alemana P 43 06 154.0
describe el uso de un SiO2 orgánicamente revestido como agente
antibloqueador en películas sellables con calor. El coeficiente de
fricción y las propiedades de procesamiento de la película se
mejoran. Esta publicación no hace mención de la forma espacial de
las partículas antibloqueadoras.
EP-A-0 353 368
describe el uso del polvo de resina de siloxano descrito en
EP-A-0 242 055, en combinación con
un glicérido de ácido hidroxi-graso. Estas películas
son particularmente adecuadas para deposición de vapor al vacío,
pero son muy pobres con respecto a su brillo y transparencia.
EP 0 612 613 describe una lámina de polipropileno
orientada biaxialmente de una capa base y una capa exterior, que
contiene una combinación de partículas orgánicas y/o inorgánicas y
aminas terciarias alifáticas. Esta película muestra muy buenas
propiedades antiestáticas.
EP 0 402 100 describe una película de
polipropileno, que contiene partículas SiO2 esféricas y
monoestearato de glicerina. La película muestra una muy buena
transparencia, un buen brillo y buenas propiedades de
deslizamiento.
DE 38 01 535 describe partículas esféricas de
dióxido de silicio o de dióxodo de silicio y dióxido de aluminio que
en esencia muestran una estructura amorfa. Las partículas tienen una
forma esférica y una superficie rugosa.
Aplicando la enseñanza conocida, se ha encontrado
que algunos agentes antibloqueadores conocidos tienen efectos
adversos sobre ciertas propiedades de la película. El agente
antibloqueador daña la transparencia y el brillo de la película. Por
el agente antibloqueo se ven afectadas la transparencia y el brillo
de la lámina. La mejora en la fricción está acompañada generalmente
por un incremento de la rugosidad de las superficie. Durante la
producción de las películas, Sio2, como agente antibloqueador
ocasiona depósitos sobre el labio delgado y abrasión sobre los
rodillos. Esto significa que el labio del dado y los rodillos deben
ser limpiados frecuentemente, ya que la película de otra forma corre
pobremente durante la producción y los depósitos sobre el labio del
dado dan como resultado rayaduras sobre la película. Además, los
problemas ocurren durante el tratamiento por corona. El tratamiento
por corona se rompe en las áreas del rodillo en donde la abrasión
por SiO_{2} ha ocurrido y da como resultado un fenómeno indeseado
conocido como efecto del reverso.
Esto ocasiona efectos inaceptables durante el
procesamiento ulterior de la película, tal como, por ejemplo, la
impresión o metalización.
El objeto de la presente invención fue evitar las
desventajas de las películas previamente descritas en la técnica
anterior, en particular, el objeto es proveer una película de capas
múltiples, la cual se distinga por una combinación de las siguientes
propiedades.
- alto brillo
- baja turbidez
- baja abrasión
- un bajo coeficiente de fricción
- una baja rugosidad de superficie.
El objeto de la invención se obtiene mediante una
película de capas múltiples de poliolefína, que comprende una capa
base poliolefínica, y por lo menos una capa exterior no sellable,
que contiene de 0.01 a 1% en peso, basado en el peso de la capa
externa, de partículas de cerámica aproximadamente esféricas,
caracterizada porque las partículas muestran un recubrimiento
orgánico y/o inorgánico que cumple con las siguiente condición:
f =
A/(\Pi/4)D_{max}
en donde f es mayor que 0,7, A es
el área transversal en mm y D_{max} es el diámetro máximo del área
transversal en mm de la superficie
transversal.
Sorprendentemente, la incorporación a la capa
exterior de homopolímero de partículas de cerámica aproximadamente
esféricas ocasiona muy poco daño a la excelente transparencia de la
película. Se conoce a partir de la técnica anterior, que la
incorporación de llenadores en partículas a una capa de base de
homopolímero durante el estiramiento da como resultado la formación
de cavidades de tipo de vacuola en la capa (EP-A 0
183 495). Cuanto más grande sea el tamaño de la partícula de los
llenadores, mayores son las vacuolas resultantes. Estas películas
que contienen llenador son virtualmente no transparentes debido a
las vacuolas y tienen una apariencia opaca característica. Por lo
tanto, fue extremadamente sorprendente que la transparencia de las
películas novedosas esté virtualmente no dañada, ya que una persona
experta en la técnica podría esperar la formación de vacuolas en la
capa externa del homopolímero debido a las partículas esféricas y de
esta forma una considerable turbidez de la película. Además se ha
encontrado, totalmente inesperadamente, que la película novedosa no
exhibe virtualmente ningún fenómeno de abrasión durante la
producción o procesamiento ulterior.
La capa de base de la película de capas múltiples
novedosas comprende esencialmente una poliolefina, aditivos
adicionales, en cantidades efectivas en cada cápsula. En general, la
capa de base comprende por lo menos 50% en peso, preferiblemente de
75 a 100% en peso, en particular de 90 a 100% en peso, del polímero
de propileno.
El polímero de propileno comprende generalmente
de 90 a 100% en peso, de preferencia de 95 a 100% en peso, en
particular de 98 a 100% en peso, de propileno y tiene
preferentemente un punto de fusión de 120ºC o más, de preferencia de
150 a 170ºC, y generalmente tiene un índice de flujo bajo fusión de
0.5 g/10 min a 8 g/10 min, preferiblemente de 2 g/10 min a 5 g/10
min, a 230ºC y una fuerza de 21.6 N (DIN 53 735). El homopolímero de
propileno isotáctico que tiene un contenido isotáctico f 15% en peso
o menor, los copolímeros de etileno y propileno que tienen un
contenido de etileno de 10% en peso o menor, los copolímeros de
propileno con \alpha-olefinas de
C4-8, que tienen un contenido de
\alpha-olefina de 10% en peso o menor, los
terpolímeros de propileno, etileno y butileno que tienen un
contenido de etileno de 10% en peso o menor, y un contenido de
butileno de 15% en peso o menor son polímeros de propileno
preferidos para la copa de núcleo, teniendo particular preferencia
para el homopolímero de propileno isotáctico. Los porcentajes en
peso establecidos se basan en el polímero particular.
En general, la capa de base puede contener
lubricantes, aintiestáticos, estabilizadores y/o neutralizadores,
en cantidades efectivas en cada caso, y, si se desea, una resina de
hidrocarburo.
La película de capas múltiples novedosa, puede,
si se desea, contener una(s) capa(s)
intermedia(s) adicional(es) entre las capas de base y
la externa. Estas capas intermedias que puede(n) estar
presente(s) comprende(n) esencialmente polímeros de
propileno o mezclas de polipropileno como se describió anteriormente
para la capa de base. En principio, la capa de base y las capas
intermedias pueden hacerse de polímeros de propileno o mezclas de
los mismos o de diferentes. Los índices de flujo bajo fusión de los
polímeros para la capa de núcleo y las capas intermedias MFI de las
capas intermedias puede ser un poco mayor, pero la diferencia no
debe exceder a 20%. Si se desea, se pueden añadir aditivos en
cantidades efectivas en cada caso a las capas intermedias.
En una modalidad preferida de la película
novedosa el polímero de propileno de la capa de base y/o la capa
intermedia es peroxídicamente degradado.
Una medida del grado de degradación del polímero
es el factor de degradación A, el cual da el cambio relativo del
índice de flujo bajo fusión, medido de acuerdo con DIN 53 735 del
polipropileno, basado en el polímero de partida.
A =
\frac{MFI_{2}}{MFI_{1}}
MFI_{1} =
\hskip0,5cmíndice de flujo bajo fusión del polímero de propileno antes de la adición del peróxido orgánico.
MFI_{2} =
\hskip0,5cmíndice de flujo bajo fusión del polímero de propileno peroxídicamente degradado.
En general, el factor de degradación A del
polímero de propileno empleado está en la escala de 3 a 15, de
preferencia de 6 a 10.
Los peróxidos orgánicos particularmente
preferidos son peróxidos de dialquilo, en donde el término radical
alquilo se toma para que signifique un radical alquilo inferior de
cadena recta ramificada, saturado, convencional que tiene hasta un
6 átomos de carbono. Se le concede una particular preferencia al 2,5
dimetil-2,5-di-(t-butilperoxi)hexano
y peróxido de di-t-butilo.
La película de poliolefina novedosa contiene
además por lo menos una capa externa no sellable. Esta capa externa
comprende esencialmente un homopolímero de propileno y partículas
de cerámica aproximadamente esféricas y, si se desea, aditivos
adicionales en cantidades efectivas en cada caso. En general, la
capa externa comprende de 75 a aproximadamente 100% en peso, en
particular de 90 a 99.5% en peso del homopolímero de propileno.
El homopolímero de propileno contiene
generalmente de 95 a 100% en peso, de preferencia de 98 a 100% en
peso, de propileno y generalmente tiene un punto de fusión de 140ºC
o mayor, de preferencia de 150 a 170ºC, y tiene generalmente un
índice de flujo bajo fusión de 0.5 g/10 min a 8 g/10 min,
preferiblemente de 2 g/10 min a 5 g/10 min, a 230ºC y una fuerza de
21.6 N (DIN 53 735). El homopolímero de propileno isotáctico que
tiene un contenido atáctico de 15% en peso o menor, los copolímeros
de etileno y propileno que tienen un contenido de etileno de 3% en
peso o menor, los copolímeros de propileno con
\alpha-olefinas de
C_{4}-C_{8}, que tienen un contenido de
\alpha-olefina de 3% en peso, son polímeros de
propileno preferidos para la capa externa, teniendo particular
preferencia por el homopolímero de propileno isotáctico. Los
porcentajes en peso se dan con base en el polímero particular.
Si se desea, todos los polímeros de capa externa
descritos anteriormente no pueden ser peroxídicamente degradados en
la misma forma como se describió anteriormente para la capa A de
base, básicamente se pueden utilizar los mismos peróxidos. El factor
de degradación para los polímeros de capa externa está generalmente
en la escala de 3 a 15, de preferencia de 6 a 10.
De acuerdo con la invención, la capa externa
contiene partículas aproximadamente esféricas que comprenden
esencialmente un material de cerámica y, si se desea, tienen un
revestimiento de una sustancia orgánica y/o inorgánica. Para los
propósitos de la presente invención, las partículas aproximadamente
esféricas son partículas que satisfacen la siguiente ecuación:
f = A/(\Pi/4)
D_{max}
en donde f es mayor que 0,7,
preferiblemente de 0,8 a 1, en particular de 0.9 a 1, A es el área
transversal en mm^{2} y D_{max} es el diámetro máximo del área
transversal en mm. El factor f es una medida del grado de
esfericidad de las partículas, cuanto más cerca este f de 1, más
cerrada está la forma de las partículas la cual es la forma esférica
ideal.
El material de cerámica es preferiblemente
silicato de sodio, silicato de aluminio o silicatos mixtos
correspondientes. El diámetro de partícula medio está generalmente
en la escala de 0.5 a 10 \mum, de preferencia de 1 a 5 \mum, las
partículas del agente antibloqueo están esencialmente libres de
aleaciones de resinas de siloxano. En su caso, las partículas
esféricas tienen un revestimiento orgánico y/o inorgánico, el cual
también está esencialmente libre de siloxano.
Los revestimientos inorgánicos particularmente
adecuados incluyen los óxidos, de aluminio, silicio, zinc o magnesio
o mezclas de dos o más de, estos compuestos. Se precipitan a partir
de compuestos solubles en agua, por ejemplo, aluminatos de metal
alcalino, en particular aluminato de sodio, hidróxido de aluminio,
sulfato de aluminio, nitrato de aluminio, silicato de sodio o ácido
silícico, en suspensión acuosa.
Si se desea, el revestimiento puede comprender o
contener también compuestos orgánicos que contienen grupos polares y
no polares. Los compuestos orgánicos preferidos son alcanoles de
ácidos grasos que tienen 8 a 30 átomos de carbono en el grupo
alquilo, en particular ácidos grasos y n-alcanoles
primarios que tienen de 12 a 24 átomos de carbono, y anhídrido
maléico, cera de polipropileno y cera de polietileno.
Sorprendentemente, existe una interacción de
estructura y sustancia de las partículas del agente antibloqueador
en las partículas de cerámica esféricas utilizadas de acuerdo con la
invención. Se ha encontrado que las películas que contienen
partículas esféricas conocidas de resina de silicón en la capa
externa tienen una turbidez peor y un brillo peor. Comparado con las
partículas de agente antibloqueador conocidas que tienen un
revestimiento orgánico, se ha encontrado en la película novedosa una
mejora enteramente inesperada en el brillo, turbidez, fricción y
rugosidad de la superficie de la película.
La película de capas múltiples novedosa comprende
la capa de base descrita anteriormente y por lo menos una capa
externa y, si se desea, capas adicionales. Se da preferencia a
modalidades de tres capas que contienen capas externas sobre ambos
lados de la capa de base; estas capas externas pueden tener el mismo
espesor y composiciones o diferentes espesores composiciones. Se da
también preferencia a modalidades de capas que contienen una capa de
base, capas intermedias aplicadas a ambas lados de la capa de base y
capas externas sobre ambos lados.
El espesor total de la película de poliolefina de
múltiples capas de acuerdo con la invención puede variar dentro de
ambos límites y depende de la aplicación pretendida. Se prefiere de
3 a 100 \mum en particular de 5 a 60 \mum, la capa de base
confeccionándose de aproximadamente 50 a 97% del espesor total de la
película.
El espesor de las capas externas sellables sin
calor es generalmente mayor que 0.1 \mum y está preferiblemente en
la escala de 0.3 a 2 \mum en particular de 0.5 a 1.5 \mum, en
donde las capas externas sobre ambos lados pueden tener el mismo
espesor o diferentes espesores.
El espesor de cualquier capa intermedia presente
es generalmente, en cada caso independientemente de cualquier otro,
de 1 a 12 \mum, preferiblemente de 2 a 8 \mum, en particular de
3 a 6 \mum. Los valores indicados son en cada caso basados en una
capa intermedia.
Además de este aditivo de capa externa
seleccionado, la película de capas múltiple de acuerdo con la
invención puede contener además neutralizadores, estabilizadores,
lubricantes, resinas de hidrocarburo y/o antiestáticos, en una o más
capas. Los porcentajes en peso dados mas adelante se refieren al
peso de la capa respectiva a la cual se ha añadido el aditivo.
Los neutralizadores son preferiblemente
dihidrotalcita, estearato de calcio. y/o carbonato de calcio
teniendo un tamaño de partícula medio de por lo menos 0.7 \mum un
tamaño de partícula absoluto menor que 10 \mum y una superficie de
área específica de por lo menos 40 m^{2}/g. En general, el
neutralizador se añade en una cantidad de 0,02 a 0,1% en peso.
Los estabilizadores que pueden ser añadidos con
los compuestos de estabilización convencionales para polímeros de
etileno, propileno y otras \alpha-olefínas. La
cantidad en la cual se añaden es de entre 0.05 y 2% en peso.
Particularmente adecuados son los estabilizadores fenólicos,
estearatos de metal alcalino/alcalinotérreo y/o carbonatos de metal
alcalino o alcalinotérreo. Los estabilizadores fenólicos son
preferidos en una cantidad de 0.1 a 0.6% en peso, en particular de
0.15 a 0.3% en peso y tienen un peso molecular mayor que 500 g/mol.
Los particularmente ventajosos son
tetraquis[3-(3,5-di-ter-butil-4-hidroxifenil)propionato
de pentaheritritilo y 1,3,5
trimetil-2,4-6-t-ris(3,5-di-ter-butil-4-hidroxibencil)benceno.
Los lubricantes son amidas de ácido alifático
superior, ésteres de ácido alifático superior, ceras y jabones de
metal, y polidimetilsiloxanos. La cantidad efectiva de lubricante
está en la escala de 0.1 a 3% en peso. Es particularmente adecuada
la adición de amidas de ácido alifático superior y está en la escala
de 0.15 a 0.25% en peso a la capa de base y/o las capas externas.
Una amida de ácido alifático particularmente adecuada es
erucamida.
Las resinas de hidrocarburo son polímeros de bajo
peso molecular, cuyo peso molecular está generalmente en la escala
de 300 a 8000, de preferencia de 400 a 5000, y en particular de 500
a 2000. El peso molecular de las resinas es así significativamente
menor que aquel de los polímeros de propileno que forman el
componente principal de las capas de película individuales, las
cuales generalmente tienen un peso molecular mayor que 100,000. Las
resinas de hidrocarburo se añaden preferiblemente a la capa de base
y/o las capas intermedias. La cantidad efectiva de las resinas de
bajo peso molecular es de 1 a 20%, de preferencia de 2 a 10% en peso
basado en la capa.
La resina de bajo peso molecular recomendada es
una resina natural o sintética que tiene un punto de ablandamiento
de 60 a 180ºC, de preferencia de 80 a 150ºC, determinado de acuerdo
con ASTM E-28. De las numerosas resinas de bajo peso
molecular, se da preferencia a las resinas de hidrocarburo,
específicamente en la forma de resinas de petróleo, resinas de
estireno, resinas de ciclopentadieno y resinas de terpeno (estas
resinas se describen en la Ullmanns Encyclopedia of Industrial
Chemistry, cuarta edición, volumen 12, paginas 525 a 555. Las
resinas de petróleo adecuadas se describen en numerosas
especificaciones, tales como, por ejemplo,
EP-A-0 180 087 la cual esta
incorporada aquí por referencia.
Los antiestáticos preferidos son alcansulfonatos
de metal. alcalino, poliéter modificado, es decir, Etoxilado y/o
propoxilado, polidiorganosiloxanos (polidialquilsiloxanos,
polialquilfenilsilóxanos y similares), y/o las aminas terciarias,
alifáticas esencialmente de cadena recta y saturadas que contienen
un radical alifático que tiene de 10 a 20 átomos de carbono, los
cuales están sustituidos por grupos
w-hidroxi-alquilo
(C_{1}-C_{12}),
N,N--bis(2-hidroxietil)alquilaminas
que tienen de 10 a 20 átomos de carbono, preferiblemente de 12 a 18
átomos de carbono en el radical alquilo siendo particularmente
adecuados. La cantidad efectiva de un antiestático está en la escala
de 0.05 a 3% en peso. Un antiestático adicionalmente preferido es
monoestearato de glicerol.
La invención se refiere además a un procedimiento
para la producción de la película de capas múltiples de acuerdo con
la invención, mediante el procedimiento de coextrusión conocido por
ser, en el cual, como es usual en el procedimiento de coextrusión,
el polímero o mezcla de polímero de capas individuales se comprime y
se licua en un extrusor, siendo posible para cualesquiera aditivos
que estén presentes en el polímero o en la mezcla de polímero o
puede ser añadida vía el método de carga maestra. Los baños de
fusión que corresponden a las capas individuales de la película son
coextruidos después simultáneamente a través de un dado plano de
película, y la película de capas múltiples extruida se coloca
después sobre uno o mas rollos de separación, durante lo cual se
enfría y se solidifica.
La película resultante se estira después
longitudinal- y transversalmente en la dirección de extrusión, lo
cual da como resultado la orientación de las cadenas moleculares. El
estiramiento es preferiblemente de 4:1 a 7:1 en la dirección
longitudinal y de 7:1 a 11:1 en la dirección transversal. El
estiramiento longitudinal se lleva a cabo convenientemente con la
ayuda de dos rollos girando a diferentes velocidades correspondiendo
a la relación de estiramiento deseada, y el estiramiento
transversal se lleva a cabo con la ayuda de un bastidor tendedor
apropiado.
El estiramiento biaxial de la película es seguido
por fijación con calor, durante lo cual la película se mantiene a
una temperatura de 100 a 160ºC durante aproximadamente de 0.5 a 10
segundos. La película se devana subsecuentemente del modo
convencional utilizando una unidad devanadora.
Se ha probado particularmente favorable mantener
el rollo o rollos de separación, lo cual también enfría y solidifica
la película extruida, a una temperatura de 20 a 90ºC.
Las temperaturas a las cuales se lleva a cabo el
estiramiento longitudinal y transversal pueden variar. En general,
el estiramiento longitudinal se lleva a cabo de preferencia de 100 a
150ºC y el estiramiento transversal de 150 a 180ºC.
Como se mencionó anteriormente, una o ambas
superficies de la película pueden, si se desea, ser tratadas por
corona o por llamas mediante uno de los métodos conocidos después
del estiramiento biaxial.
En el caso de tratamiento por corona, es
conveniente pasar la película entre dos elementos conductores que
sirven como electrodos, con un alto voltaje, usualmente un voltaje
alterno, (de aproximadamente 10 a 20 kV y 20 a 40 kHz) siendo
aplicado entre los electrodos de manera que puede ocurrir la
aspersión o descargas de corona. La aspersión o descarga de corona
ioniza el aire por arriba de la superficie de la película, haciendo
que ésta reaccione con las moléculas dé la superficie de la
película, de manera que se forman inclusiones polares en la matriz
de polímero esencialmente no polar.
Para el tratamiento por llamas, con una llama
polarizada (cf. US-A-4,622,237), es
aplicado un voltaje eléctrico directo entre un quemador (polo
negativo) y un rodillo enfriador. El nivel del voltaje aplicado es
de entre 500 y 3000 V, preferiblemente en la escala de 1500 a 2000
V. Debido al voltaje aplicado, los átomos ionizados se aceleran y
golpean la superficie de polímero con una energía cinética mayor.
Los enlaces químicos dentro de la molécula de polímero se rompen mas
rápidamente, y la formación de radical libre procede más
rápidamente. La carga térmica sobre el polímero durante esto es
significativamente menor que en el caso de tratamiento por llamas
normal, y se pueden obtener películas en donde las propiedades de
sellado con calor del lado tratado son aún mejores que aquellas del
lado no tratado.
La película novedosa tiene brillo y turbidez
mejorados comparado con las películas conocidas que tienen un bajo
coeficiente de fricción y se distinguen también por un coeficiente
muy bajo de fricción y por una baja rugosidad de superficie. EL
coeficiente de fricción deslizante de modalidades libres de
lubricante de las películas está generalmente en la escala de 0.3 a
0.7, preferiblemente de 0.3 a 0.5. Las películas que contienen
además un lubricante, tal como, por ejemplo, una amida de ácido
graso, en particular erucamida, tienen un coeficiente aún más
reducido de fricción deslizante. En el caso de películas que
contienen erucamida en la capa de base, ésta está generalmente en la
escala de 0.0.5 a 0.3, de preferencia de 0.1 a 0.2. El brillo de
la película novedosa está en la escala de 100 a 150, de preferencia
de 110 a 140. La turbidez de modalidades transparente está en la
escala de 0.2 a 2.5, de preferencia en la escala de 0.5 a 2.0.
La invención se describe ahora con mayor detalle
haciendo referencia a los ejemplos de trabajo.
Ejemplo comparativo
B1
Una película de tres capas que tiene un espesor
total de 12 \mum y una estructura de capa ABA, es decir, la capa
de base B está rodeada por dos capas externas idénticas A, se
produjo mediante coextrusión y subsecuente orientación escalonada en
las direcciones longitudinal y transversal.
La película se sometió a tratamiento por corona
sobre un lado (el lado del rollo) antes de enrolIar. El lado del
rollo es el lado de la película que está en contacto con el primer
rollo de separación. La tensión de la superficie sobre este lado
como consecuencia de este tratamiento fue de 39 a 40 mN/m. Todas las
capas contuvieron 0.13% en peso de tetraquis
(4-(3,5-di-ter-butil-4-hidroxifenil)propionato)
de penta-eritritilo (®Irganox 1010) como
estabilizador y 0.06% en peso de estearato de calcio como
neutralizador.
La capa de base B comprendió esencialmente un
homopolímero de propileno que tiene un contenido soluble en
n-heptano de 4% en peso y una escala de baño bajo
fusión de 160 a 162ºC. El índice de flujo bajo fusión del
homopolímero de polipropileno fue de 3.4 g/10 min a 230ºC y una
carga de 21.6 N (DIN 53 735). La capa de base contuvo 0.12% en peso
de erucamida teniendo una escala de baño bajo fusión de 78 a 82ºC y
0.12% en peso de N,N-bisetoxialquilamina (®Armostat
300).
Las capas externas poliolefínicas comprendieron
esencialmente un homopolímero de propileno isostático teniendo un
contenido soluble en n-heptano de 4.0% en peso y un
punto de fusión de 160ºC. EL índice de flujo bajo fusión del
homopolímero fue de 3.6 g/10 min (DIN 53 735). Las capas externas
contuvieron 0.33% en peso de un agente antibloqueador esférico de
cerámica teniendo un diámetro de partícula medio de 2 \mum. dada
una de las capas externas tuvo un espesor 0,4 \mum.
Ejemplo comparativo
1
Se repitió el ejemplo B1, pero el agente
antibloqueador utilizado fue 0.33% en peso de un polvo de resina de
silicón entrelazado teniendo un diámetro de partícula medio de 2
\mum (®Tospearl 20 de Toshiba Silicone Co., Ltd.).
Ejemplo comparativo
2
Se repitió el ejemplo B1, pero se aplicaron
0,33& en peso de un dióxido de silicio revestido orgánicamente
con una diámetro medio de partícula de 2 \mum (® Sylobloc 44 de la
empresa Grace).
Ejemplo comparativo
B2
Se repitió el ejemplo comparativo 1, pero la capa
de base no contuvo erucamida.
Ejemplo comparativo
3
Se repitió el ejemplo comparativo 1, pero la capa
de base no contuvo nada de erucamida.
Ejemplo comparativo
4
Se repitió el ejemplo comparativo 2, pero la capa
de base no contuvo nada de erucamida.
Las propiedades de las películas de los ejemplos
y ejemplos comparativos se muestran en el cuadro siguiente.
Los materiales de partida y película se
caracterizaron utilizando los siguientes métodos de medición:
El índice de flujo bajo fusión se midió de
acuerdo con DIN 53 735 a una carga de 21.6 N y a 230ºC.
Medición de DSC, máximo de la curva de fusión,
velocidad de calentamiento 20ºC/min.
La fricción se determinó de acuerdo con DIN 53
375. El coeficiente de fricción deslizante se midió 14 días después
de la producción.
La tensión de la superficie se determinó mediante
el método de tinta (DIN 53 364).
La rugosidad se determinó de acuerdo con DIN 4769
a un corte de 0.25 mm.
La turbidez de la película se midió da acuerdo
con ASTM-D 1003-52. Se llevó a cabo
también la medición de turbidez de Hölz de acuerdo con
ASTM-D 1003-52, pero, con el fin de
utilizar la escala óptima de medición, la medición se realizó sobre
4 capas de película tendidas una sobre la otra y se empleó un
diafragma de ranura de 1º en lugar de un diafragma de agujero
pequeño de 4º.
EL brillo se determinó de acuerdo con DIN 65 530.
El valor reflector se midió como un parámetro óptico para la
superficie de una película. De acuerdo con la normas de
ASTM-D 523-78 y ISO 2813, el ángulo
de incidencia se fijó en 20º a 60º. Un rayo de luz golpea la
superficie de prueba plana en el ángulo fijado de incidencia y se
refleja o se disipa por el mismo. Los rayos de luz que golpean el
receptor fotoeléctrico son indicados como una cantidad eléctrica
proporcional. El valor de medición no tiene dimensión y debe ser
dado junto con el ángulo de incidencia.
| E | = | Ejemplo | |
| CE | = | Ejemplo comparativo | |
| A | = | Lado de rollo | |
| H | = | Lado de aire |
Claims (15)
1. Una película de polímero de olefina de capas
múltiples, orientada, que comprende una capa de base que contiene
polímero de olefina, y por lo menos una capa externa no sellable que
contiene de 0.01 a 1% en peso, respecto al peso de la capa externa,
de partículas de cerámica caracterizada porque las partículas
de cerámica muestran un recubrimiento orgánico y/o inorgánico y
cumplen con la siguiente condición:
f = A/(\Pi/4)
D_{max}
en donde f es mayor a 0.7 y A es el
área transversal de las partículas en mm y D_{max} es el diámetro
máximo de este área transversal en
mm.
2. Película de polímero de olefina de capas
múltiples de conformidad con la reivindicación 1,
caracterizada además porque las partículas esféricas de
cerámica muestran un diámetro de partícula medio desde 0,5 a 10
\mum, preferentemente de 1 a 5 \mum.
3. Película de polímero de olefina de capas
múltiples de conformidad con una de las reivindicaciones 1 a 2,
caracterizada además porque las partículas de cerámica
esencialmente esféricas fundamentalmente se componen de silicatos de
sodio, aluminio o silicatos mixtos correspondientes.
4. Película de polímero de olefina de capas
múltiples de conformidad con la reivindicación 1,
caracterizada además porque las partículas de cerámica
esféricas esencialmente no comprenden ninguna resina de silicón
entrelazada.
5. Película de polímero de olefina de capas
múltiples de conformidad con una de las reivindicaciones 1 a 4,
caracterizada además porque f varía de 0,8 a 1, especialmente
de 0,9 a 1.
6. Película de polímero de olefina de capas
múltiples de conformidad con una de las reivindicaciones 1 a 5,
caracterizada además porque la capa exterior muestra un
grosor de 0,1 a 2 \mum.
7. Película de polímero de olefina de capas
múltiples de conformidad con una cualquiera de las reivindicaciones
1 a 6, caracterizada además porque la capa exterior es de
homopolímero de propileno isotáctico.
8. Película de polímero de olefina de capas
múltiples de conformidad con una cualquiera de las reivindicaciones
1 a 7, caracterizada además porque la capa base es de
homopolímero de propileno isotáctico.
9. Película de polímero de olefina de capas
múltiples de conformidad con una de las reivindicaciones 1 a 7,
caracterizada además porque la capa base contiene amidas
ácidos alifáticos y amina alifática terciaria.
10. Película de polímero de olefina de capas
múltiples de conformidad con una de las reivindicaciones 1 a 7,
caracterizada además porque la película muestra en la cara
opuesta otra capa de revestimiento.
11. Película de polímero de olefina de capas
múltiples de conformidad con una de las reivindicaciones 1 a 7,
caracterizada además porque entre la capa de base y
la(s) capa(s) exterior(es) se ha(n)
dispuesto una(s) capa(s) intermedia(s) por
ambos lados.
12. Procedimiento de fabricación de una película
de polímero de olefina de capas múltiples de conformidad con la
reivindicación 1, en el cuál son coextruídas las capas individuales
a través de una rodillo cuya temperatura se sitúa entre 20 y 90ºC,
luego se estira la película biaxialmente con una proporción de
estiramiento longitudinal de 4:1 a 7:1 y una proporción de
estiramiento transversal de 11:1, se termofija esta película
biaxialmente orientada, en su caso se trata con corona y
seguidamente se enrolla.
13. Uso de la película de polímero de olefina de
capas múltiples de conformidad con una de las reivindicaciones 1 a
7, como película de empaque.
14. Uso de la película de polímero de olefina de
capas múltiples de conformidad con una o varias de las
reivindicaciones 1 a 7 para impresión y laminación.
15. Lámina que comprende una película de
múltiples capas de poliolefína según una o varios de las
reivindicaciones 1 a 7 y papel y cartón u otra lámina de material
termoplástico.
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