ES2299743T3 - Pelicula para etiquetas para metodos en molde. - Google Patents
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Abstract
Una película de capas múltiples de polipropileno opaca orientada biaxialmente hecha a partir de una capa base y por lo menos una primera capa intermedia colocada sobre la misma y una primera capa de superficie colocada sobre la primera capa intermedia, caracterizada porque la primera capa intermedia esencialmente no tiene vacuolas y la primera capa de superficie contiene por lo menos 80% en peso de un copolímero de propileno-etileno, el cual tiene un contenido de etileno de 1,2 a <2,8% en peso y un contenido de propileno de 97,2 - 98,8% en peso y un punto de fusión en la escala de 145 a 160ºC y una entalpía de fusión de 80 a 110 J/g y la capa base contiene vacuolas y tiene una densidad en la escala de 0,35 a 0,6 g/cm 3 y no contiene aditivos cuya densidad sea superior a la densidad del polipropileno y la densidad de la película total está en la escala de 0,4 a 0,7 g/cm 3 .
Description
Película para etiquetas para métodos en
molde.
La presente invención se refiere a una película
de polipropileno que tiene una densidad baja y a su uso como una
etiqueta en molde, así como también a un método para fabricar esta
película.
Las películas para etiquetas comprenden un campo
extenso y técnicamente complejo. Varias tecnologías de etiquetaje
están diferenciadas con respecto a las condiciones y sitio de
proceso que varían los requerimientos técnicos sobre los materiales
de etiquetaje. Todos los procedimientos de etiquetaje comparten la
característica de que los contenedores etiquetados visualmente
atractivos deben ser el resultado del producto final, en el cual se
debe asegurar la buena adhesión de la etiqueta al contenedor.
En el proceso de etiquetaje, se utilizan
tecnologías que varían enormemente en cuanto a la aplicación de la
etiqueta. Existe una diferencia entre etiquetas autoadhesivas,
etiquetas enrollables, etiquetas contraíbles, etiquetas en molde,
etiquetaje de parches, etc. El uso de una película hecha a partir de
un termoplástico como una etiqueta es posible en principio en todos
estos métodos de etiquetaje diferentes.
Todos los métodos de etiquetaje en molde
comparten la característica de que la etiqueta participa en el
método de moldeo actual del contenedor y que se aplica durante el
mismo. En conexión con esto, se utilizan métodos de moldeo
diferentes, tales como por ejemplo, métodos de moldeo por inyección,
métodos de moldeo por soplado y métodos de estiraje profundo.
En el método de moldeo por inyección, se coloca
una etiqueta en el molde de inyección y se inyecta un plástico
fundido detrás de ésta. Debido a las temperaturas y presiones altas,
la etiqueta se une a la parte moldeada por inyección y llega a ser
un componente no removible, integral de la moldura. Por ejemplo, las
copas y cubiertas para helados o envases de margarinas se fabrican
de conformidad con este método.
Para este propósito, etiquetas individuales,
típicamente preimpresas se toman de un paquete o se cortan a partir
de un rollo y se colocan en el molde de inyección. El molde está
diseñado en este caso de tal manera que el flujo fundido se inyecta
detrás de la etiqueta y la parte frontal impresa de la película se
presiona contra la pared del molde de inyección. Durante la
inyección, el material fundido caliente se une a la etiqueta.
Después de la inyección, el molde se abre, y la moldura con la
etiqueta se expulsa y se enfría. Como resultado, la etiqueta debe
adherirse al contenedor sin pliegues y de manera perfecta
visualmente.
La presión de inyección está en una escala de
300 a 600 bar durante la inyección. Los plásticos utilizados tienen
un índice de flujo fundido de aproximadamente 40 g/10 minutos. Las
temperaturas de inyección van en función del plástico utilizado. En
muchos casos, el molde se enfría adicionalmente para evitar la
adhesión de la moldura etiquetada al molde.
En el estiraje profundo, placas de plástico
gruesas no orientadas, usualmente PP (polipropileno) o PS
(poliestireno) fundidos, con un espesor de aproximadamente 200
\mum, se calientan y se estiran o presionan dentro de una
herramienta de moldeo correspondiente que utiliza vacío o
herramientas de estampado. También en este caso, la etiqueta
individual se coloca en el molde y se une al contenedor presente
durante el procedimiento de moldeo. Se utilizan temperaturas
significativamente bajas, de manera que la adhesión de la etiqueta
al contenedor pueda ser un factor crítico. También debe asegurarse
una buena adhesión a estas temperaturas de procesamiento bajas. Las
velocidades de procesamiento de este método son menores que en el
moldeo por inyección.
El etiquetaje en molde directo también es
posible en el moldeo por soplado de contenedores o cuerpos huecos.
En este método, un tubo fundido se extruye verticalmente hacia abajo
a través de una boquilla anular. Una herramienta de moldeo dividida
verticalmente mueve y encierra de manera conjunta al tubo, el cual
es apretado en el extremo inferior al mismo tiempo. En el extremo
superior, se introduce un pasador de soplado, a través del cual se
implementa la abertura de la moldura. Se suministra aire al tubo
fundido caliente por medio de un pasador de soplado, de manera que
éste se expanda y se presione contra las paredes interiores de la
herramienta de moldeo. En este momento, la etiqueta debe unirse al
plástico viscoso del tubo fundido. De manera subsecuente, el molde
se abre y se corta el exceso de la abertura moldeada. El contenedor
moldeado y etiquetado se expulsa y se enfría.
Para este método de moldeo por soplado, la
presión al inflar el tubo fundido es de aproximadamente 4 a 15 bar
y las temperaturas son significativamente menores que en el moldeo
por inyección. Los materiales plásticos tienen un MFI menor que en
el moldeo por inyección con el fin de formar un tubo fundido
dimensionalmente estable y por lo tanto funcionan de manera
diferente que los materiales de viscosidad baja para moldeo por
inyección.
En este método de moldeo por soplado, hay
también un creciente número de películas orientadas biaxialmente
hechas a partir de termoplásticos que se usan para etiquetar
contenedores durante el moldeo. Las películas deben tener un perfil
de propiedades seleccionado para este propósito, para asegurar que
la película para etiqueta y el cuerpo moldeado por soplado hagan
contacto entre sí suavemente y se unan sin burbujas entre sí.
\newpage
Actualmente, aunque las películas de
polipropileno se utilizan exitosamente en los métodos diferentes de
etiquetaje en molde, todavía surgen problemas, para los cuales aún
no se ha encontrado una solución satisfactoria. Por ejemplo,
algunas veces la parte exterior de la película para etiqueta se pega
al molde en el cual se coloca la etiqueta y de esta manera ocurre
una interferencia en el ciclo de producción. Esta adherencia puede
ocurrir debido a la adhesión de las tintas de imprimir a la
superficie del molde de inyección en la región impresa de la
etiqueta o si la impresión no logra cubrir el área completa debido
a una adhesión demasiado fuerte de la superficie de película no
impresa al molde. La película se pega al molde y más o menos se
desprende al abrirse. Los residuos de etiqueta permanecen
suspendidos en el molde y el contenedor moldeado no se etiqueta
correctamente y se debe desechar.
Los errores de este tipo son provocados
parcialmente por la contaminación de los moldes, la cual puede
surgir después de ciclos de producción muy largos. Por ejemplo, los
componentes de las tintas de imprimir se acumulan sobre la
superficie del molde, lo cual favorece indeseablemente esta
adherencia. Este problema está relacionado parcialmente con las
condiciones concretas durante el moldeo. De esta manera, las
temperaturas y presión de inyección durante el moldeo por inyección
en molde son especialmente altas, de manera que la película completa
se caliente mucho en poco tiempo en la región del punto de
inyección y se presione simultáneamente contra el molde en esta
región por medio de una presión de inyección alta. Debido a estas
condiciones, surgen cada vez más problemas precisamente en esta
región debido a la adherencia al molde. La película se desprende en
la región del punto de inyección, se deslamina y finalmente se pega
en tiras, parcialmente sobre el interior del molde y parcialmente
sobre la superficie del contenedor.
En el alcance de la presente invención, se ha
encontrado que esta deslaminación indeseable se da más
frecuentemente en películas opacas, cuya resistencia mecánica es
muy débil debido a las vacuolas dentro de la película, en
comparación con modalidades transparentes o pigmentadas con blanco.
Más aún, se ha encontrado que especialmente las películas opacas
que tienen una densidad particularmente baja no pueden contrarrestar
las tensiones mecánicas durante el etiquetaje en molde y se
deslaminan con especial frecuencia. Esto parece que se puede
entender, ya que la resistencia mecánica de la matriz polimérica
llega a ser muy débil si se reduce adicionalmente la densidad por
todavía más vacuolas. Sin embargo, las películas que tienen una
densidad muy baja son requeridas por los usuarios precisamente en
el campo del etiquetaje, ya que la densidad reducida ofrece un
rendimiento de superficie alto y por lo tanto costos bajos.
EP 0 715 951 describe una película opaca de
varias capas que tiene una tendencia mejorada a dividirse. La
película tiene una construcción de por lo menos tres capas hecha de
una capa base y por lo menos una capa intermedia aplicada a la capa
base y una capa de superficie que está sobre la misma. La capa base
contiene de 2 a 30% en peso de partículas iniciadoras de vacuolas
para reducir la densidad. La capa intermedia contiene
adicionalmente de 1 a 25% en peso de partículas iniciadoras de
vacuolas y por lo menos 2% en peso de TiO_{2}. La película se
distingue por estructuras diferentes de la capa intermedia y de la
capa base, a través de las cuales se obtiene un alto grado de
blancura en relación con la tendencia baja a dividirse y con el peso
por área bajo. Sin embargo, estas películas están sujetas a la
desventaja de que la capa intermedia que contiene vacuolas
influencia negativamente el brillo de la película.
EP 0 321 843 describe una película que tiene una
estabilidad de deslaminación inherente mejorada, que se construye a
partir de una capa base y dos capas de superficie transparentes. La
capa base contiene una mezcla de polipropileno, rellenadores para
generar las vacuolas y de 5 a 30% en peso de una resina de
hidrocarburo. De conformidad con esta enseñanza, la adición de la
resina mejora la estabilidad a la deslaminación de las películas.
Sin embargo, estas películas están sujetas a la desventaja de que
la resina es un componente problemático. En primer lugar, el uso de
resinas eleva los costos de materia prima. Los componentes volátiles
de la resina pueden vaporizarse y conducir a depósitos sobre los
rodillos durante la fabricación o procesamiento de la película.
Finalmente, la resina aumenta la tendencia de bloqueo de la película
y conduce a problemas cuando no hay apilamiento durante el
procesamiento.
DE 39 33 695 describe una película que no se
puede sellar que comprende una capa base a partir de polipropileno
y por lo menos una capa de superficie, que está construida a partir
de un copolímero de etileno-propileno especial.
Este copolímero se distingue por un contenido de etileno de 1,2 a
2,8% en peso y un factor de distribución de >10 y una entalpía
de fusión de >80 J/g y un índice de flujo fundido de 3 a 12 g/10
minutos (21,6 N y 230ºC). De conformidad con la descripción, las
propiedades del copolímero se deben mantener dentro de estos
límites estrechos para mejorar la capacidad de impresión y las
propiedades visuales.
La presente invención se basa en el objeto de
proveer una película opaca que tiene densidad baja la cual tiene
que ser mejorada a la estabilidad mecánica durante el etiquetaje en
molde. Tomando en consideración un buen rendimiento, la película
tiene que tener una densidad baja, generalmente menor de 0,7
g/cm^{3}, pero se tiene que usar de manera confiable en los
métodos diferentes de etiquetaje en molde, sin la deslaminación de
la película que ocurre cuando se abre el molde. En el alcance de la
presente invención, se encontró que para este propósito la
tendencia a la división de la película se debe reducir y/o se debe
aumentar la resistencia al desprendimiento inicial. Por lo tanto,
el objeto también es proveer una película que tenga una densidad
baja y resistencia al desprendimiento inicial alta. Por supuesto,
las propiedades de uso deseadas de la película con respecto a su
uso como película para etiquetas deben por otra parte mantenerse. De
esta manera, por ejemplo, la película todavía debe tener una
apariencia buena, un grado alto de blancura, capacidad de impresión
buena, y propiedades antiestáticas buenas en consideración a la
capacidad de no apilarse, etc.
El objeto subyacente a la presente invención se
obtiene mediante una película de capas múltiples de polipropileno
opaca orientada biaxialmente hecha a partir de una capa base, que
contiene polipropileno y rellenadores iniciadores de vacuolas, y
por lo menos una primera capa intermedia colocada sobre la misma y
una primera capa de superficie colocada sobre la primera capa
intermedia, la película teniendo una densidad de menos de 0,7
g/cm^{3}, distinguida en que la primera capa intermedia
esencialmente no tiene vacuolas y en que la primera capa de
superficie contiene por lo menos 80% en peso de un copolímero de
propileno-etileno aleatorio, que tiene un contenido
de etileno de 1,2 a 2,8% en peso y un contenido de propileno de
97,2 a 98,8% en peso y un punto de fusión en la escala de 145 a
160ºC y una entalpía de fusión en la escala de 80 a 110 J/g.
Se ha encontrado que la modificación de los
polímeros de capa de superficie tiene una influencia sobre la
resistencia al desprendimiento inicial de la película.
Sorprendentemente, las películas comparables que tienen una capa de
superficie de copolímero de polipropileno, cuyo contenido de etileno
es superior al 3% en peso y cuyo punto de fusión está por debajo de
145ºC y cuya entalpía de fusión está por debajo de 80 J/g, tienen
resistencias al desprendimiento inicial significativamente bajas.
Convencionalmente, las películas para etiquetas que tienen capas de
superficie hechas a partir de copolímeros de propileno están
provistas con un contenido de etileno alto, para asegurar una
capacidad de impresión buena que dure durante un largo tiempo. Estos
copolímeros que tienen un contenido de etileno entre 3 y 6% en peso
se han consolidado por sí mismos como el estándar para todas las
aplicaciones en las que se requiere capacidad de impresión y/o
capacidad de sellado de la película.
La relación entre el copolímero especial de la
capa de superficie de conformidad con la presente invención y la
resistencia al desprendimiento inicial de la película no es
completamente entendida científicamente. Sin embargo, se ha
demostrado de manera reproducible que los parámetros citados del
copolímero se deben conservar dentro de estos límites estrechos
para obtener una resistencia al desprendimiento inicial mejorada. Si
el contenido de etileno está por debajo de 1,2% en peso, la
capacidad de impresión se daña, ya que posteriormente el efecto del
tratamiento de superficie, el cual es necesario para una capacidad
de impresión buena, ya no es estable durante un largo tiempo. Con
un contenido de etileno menor de 1,2% en peso, la tensión
superficial baja por más de 6 mN/m dentro de 12 semanas, en valores
de inicio típicos de aproximadamente 40 mN/m. Posteriormente, las
películas se manifiestan debido a la adhesión pobre de tintas de
imprimir. Si el contenido de etileno está por debajo de 3% en peso
y el punto de fusión está por debajo de 145ºC, las películas
despliegan una conservación de efecto corona buena, la cual
comienza desde 40 mN/m, estando todavía a aproximadamente 37 mN/m
después de 12 semanas, pero la resistencia al desprendimiento
inicial empeora significativamente comparado con las películas de
conformidad con la presente invención. Las películas de conformidad
con la presente invención tienen valores para la resistencia al
desprendimiento inicial en la escala de 3,0 a 4,5 N/15 mm. El
aumento del contenido de etileno a 4% en peso y la reducción del
punto de fusión a aproximadamente 136ºC, por ejemplo, empeora la
resistencia al desprendimiento inicial a aproximadamente 1,0 a 2,5
N/15 mm.
Los copolímeros de propileno que tienen un
contenido de etileno bajo y un punto de fusión alto utilizados de
conformidad con la presente invención son conocidos per se.
De esta manera, enseñanzas diferentes describen el uso ventajoso de
estas materias primas. Por ejemplo, en EP 0 361 280 se especifica
que este material es ventajoso como capa de superficie en películas
que pueden ser revestidas con metal. DE 39 33 695 describe las
propiedades adhesivas mejoradas de estas capas de superficie. Sin
embargo, no fue conocido ni predicho que estos copolímeros como
capas de superficie tendrían un efecto favorable sobre la demasiado
baja resistencia al desprendimiento inicial en una película opaca
con una densidad baja.
Para el propósito de la presente invención, se
prefieren especialmente copolímeros de
propileno-etileno que tienen un contenido de
etileno de 1,2a 2,8% en peso, particularmente de 1,5 a 2,3% en peso.
El punto de fusión preferiblemente está en la escala de 150 a 155ºC
y la entalpía de fusión preferiblemente está en la escala de 90 a
100 J/g. El índice de flujo fundido generalmente es de 3 a 15 g/10
minutos, preferiblemente de 3 a 9 g/10 minutos (230ºC; 21,6 N DIN
53735).
En general, la primera capa de superficie
contiene por lo menos 80% en peso, preferiblemente de 95 a 100% en
peso, particularmente de 98 a <100% en peso de los copolímeros
descritos. Además de este compuesto principal, la capa de
superficie puede contener aditivos típicos tales como agentes
antibloqueo, lubricantes, agentes antiestáticos, estabilizadores,
y/o agentes de neutralización en las cantidades efectivas
particulares. Posiblemente se pueden incluir cantidades pequeñas de
un segundo polímero de propileno diferente, cuya proporción sin
embargo, está preferiblemente por debajo de 20% en peso. Las
modalidades de este tipo no son preferentes, pero se concibe, por
ejemplo, que se incorporen aditivos a los concentrados que están
hechos a base de otros polímeros, tales como homopolímero de
propileno u otros polímeros de propileno mezclados.
El espesor de esta primera capa de superficie
está generalmente en una escala de 0,5 a 5 \mum, preferiblemente
de 0,5 a 3 \mum. Para mejorar las propiedades adhesivas,
particularmente la capacidad de impresión, la primera capa de
superficie generalmente se somete a un método para aumentar la
tensión superficial de una manera conocida per se utilizando
un tratamiento de corona, de flama o de plasma. Típicamente, la
tensión superficial en la primera capa de superficie de esta manera
tratada posteriormente está en una escala de 35 a 45 mN/m.
La película de conformidad con la presente
invención se distingue adicionalmente por una densidad reducida,
que es provocada por vacuolas en la capa base, lo cual provee
simultáneamente la película con una apariencia opaca. "Película
opaca" en el contexto de conformidad con la presente invención,
significa una película opaca cuya permeabilidad a la luz
(ASTM-D1003-77) es de a lo sumo 70%,
preferiblemente como máximo 50%.
La capa base de la película de capas múltiples
contiene poliolefina, preferiblemente un polímero de propileno,
rellenadores iniciadores de vacuolas, y posiblemente aditivos
típicos en cantidades efectivas particulares. En general, la capa
base contiene por lo menos 50% en peso, preferiblemente de 60 a 95%
en peso, particularmente de 70 a 98% en peso, de la poliolefina, en
cada caso con relación al peso de la capa. En una modalidad
adicional, la capa base puede contener pigmentos adicionales,
particularmente TiO_{2}.
Los polímeros de propileno se prefieren como
poliolefinas de la capa base. Estos polímeros de propileno contienen
de 90 a 100% en peso, preferiblemente de 95 a 100% en peso,
particularmente de 98 a 100% en peso de unidades de propileno y
tienen un punto de fusión de 120ºC o mayor, preferiblemente de 150 a
170ºC, y generalmente un índice de flujo fundido de 1 a 10 g/10
min, preferiblemente de 2 a 8 g/10 min, a 230ºC y una fuerza de
21,6 N (DIN 53735). Los homopolímeros de propileno isotácticos que
tienen una proporción atáctica de 15% en peso o menos, los
copolímeros de etileno y propileno que tienen un contenido de
etileno de 5% en peso o menos, los copolímeros de propileno con
olefinas de C_{4}-C_{8} que tienen un contenido
olefínico de 5% en peso o menos, los terpolímeros de propileno,
etileno, y butileno que tienen un contenido de etileno de 10% en
peso o menos y que tienen un contenido de butileno de 15% en peso o
menos, representan los polímeros de propileno preferidos para la
capa base, siendo especialmente preferidos los homopolímeros de
propileno isotácticos. Los porcentajes en peso especificados se
refieren a los polímeros apropiados.
Más aún, una mezcla hecha a partir de los
homopolímeros y/o copolímeros y/o terpolímeros de propileno y otras
poliolefinas, particularmente hechas a partir de monómeros que
tienen de 2 a 6 átomos de C, es adecuada, la mezcla conteniendo por
lo menos 50% en peso, particularmente por lo menos 75% en peso de
polímeros de propileno.
Otras poliolefinas adecuadas en la mezcla
polimérica son polietilenos, particularmente HDPE, MDPE, LDPE,
VLDPE, y LLDPE, la proporción de estas poliolefinas no excede 15%
en peso con relación a la mezcla polimérica en cada caso.
La capa base opaca de la película contiene
rellenadores iniciadores de vacuolas en una cantidad de a lo sumo
30% en peso, preferiblemente de 5 a 25% en peso, particularmente de
8 a 20% en peso, con relación al peso de la capa base opaca.
De conformidad con la presente invención, los
rellenadores iniciadores de vacuolas son partículas sólidas las
cuales son incompatibles con la matriz polimérica y conducen a la
formación de cavidades similares a las vacuolas cuando la película
se estira, el tamaño, el tipo y el número de las vacuolas estando en
función de la cantidad y tamaño de las partículas sólidas y de las
condiciones de estiramiento tales como la relación de estiramiento
y la temperatura de estiramiento. Las vacuolas reducen la densidad y
proveen la película con una característica de apariencia opaca,
nacarada, la cual se origina debido a la dispersión ligera en los
contornos "matriz polímero/vacuola". La dispersión ligera en
las propias partículas sólidas generalmente contribuye
comparativamente poco a la opacidad de la película. Por norma, los
rellenadores iniciadores de vacuolas tienen un tamaño mínimo de 1
\mum, para conducir a una cantidad de vacuolas efectiva, es decir,
que sirva para opacar. En general, el diámetro de partícula
promedio de las partículas es de 1 a 6 \mum, preferiblemente de
1,5 a 5 \mum. El carácter químico de las partículas juega un papel
subordinado.
Los rellenadores iniciadores de vacuolas típicos
son materiales orgánicos y/o inorgánicos que son incompatibles con
el polipropileno, tal como óxido de aluminio, sulfato de aluminio,
sulfato de bario, carbonato de calcio, carbonato de magnesio,
silicatos tales como silicato de aluminio (arcilla de caolín) y
silicato de magnesio (talco) y dióxido de silicio, de los cuales
preferiblemente se utilizan el carbonato de calcio y el dióxido de
silicio. Como rellenadores orgánicos se prefieren los polímeros
utilizados convencionalmente, los cuales son incompatibles con los
polímeros de la capa base tenidos en consideración, particularmente
copolímeros de olefinas cíclicas (COC) como se describe en
EP-A-0 623 463, poliésteres,
poliestirenos, poliamidas y polímeros orgánicos halogenados,
poliésteres tales como teraftalato de polibutileno y copolímeros de
ciclo-olefinas. Materiales incompatibles y/o
polímeros incompatibles significa, de conformidad con la presente
invención, que el material y/o los polímeros existen en la película
como partículas separas y/o como una fase separada.
En una modalidad adicional, la capa base puede
contener pigmentos adicionales, en una cantidad de por ejemplo 0,5
a 10% en peso, preferiblemente de 1 a 8% en peso, particularmente de
1 a 5% en peso. Las especificaciones se relacionan con el peso de
la capa base.
De conformidad con la presente invención, los
pigmentos son partículas incompatibles que esencialmente no dan
como resultado la formación de vacuolas al estirarse la película. El
efecto colorante de los pigmentos es causado por las propias
partículas. El término "pigmentos" generalmente está
relacionado con un diámetro de partícula promedio en la escala de
0,01 a lo sumo 1 \mum y comprende tanto "pigmentos blancos",
los cuales colorean a las películas de blanco, así como también
"pigmentos de color", los cuales proveen a la película con un
coloreado o color negro. En general, el diámetro de partícula
promedio de los pigmentos está en la escala de 0,01 a 1 \mum,
preferiblemente de 0,01 a 0,7 \mum, particularmente de 0,01 a 0,4
\mum.
Los pigmentos típicos son materiales tales como
óxido de aluminio, sulfato de aluminio, sulfato de bario, carbonato
de calcio, carbonato de magnesio, silicatos tales como silicato de
aluminio (arcilla de caolín) y silicato de magnesio (talco),
dióxido de silicio, y dióxido de titanio, de los cuales se utilizan
preferiblemente los pigmentos blancos tales como carbonato de
calcio, dióxido de silicio, dióxido de titanio, y sulfato de bario.
Se prefiere especialmente el dióxido de titanio. Varias
modificaciones y revestimientos de TiO_{2} se conocen per
se en la técnica relacionada.
En una modalidad preferida de la presente
invención, solamente la capa base de la película tiene vacuolas y
la capa base no contiene pigmentos tal como TiO_{2}. Para estas
modalidades, la densidad de la capa base está correlacionada
únicamente con el "grado de vacuidad" o volumen de cavidad de
la capa base, es decir, cuanto más baja es la densidad de la capa
base, más o más grandes son las vacuolas y por lo tanto más
inestable se hace la capa base con respecto a la deslaminación. La
densidad total de la película es, por supuesto, adicionalmente una
función de la descomposición de las capas convencionales, de manera
que la densidad de la película como un todo puede variar dentro de
los límites relativamente amplios y sin embargo puede existir una
capa base fuertemente espumada que tiene una densidad baja. Para
estas modalidades, la densidad de la capa base está en la escala de
0,35 a 0,6 g/cm^{3}, preferiblemente de 0,4 a
0,5 g/cm^{3}.
0,5 g/cm^{3}.
Para modalidades que, además de las partículas
iniciadoras de vacuolas, contienen pigmentos tales como TiO_{2}
en la capa base, la densidad de la película será comparativamente
más alta. En este caso, la densidad sola no es una medida única del
grado de vacuidad, ya que no obstante una capa base espumada
fuertemente, la densidad puede estar en un alcance típico debido a
la influencia del peso específico mayor del TiO_{2} (densidad de
4,2 g/cm^{3}). En general, la densidad de la capa base para estas
modalidades blanco-opaca está en la escala de 0,4 a
0,9 g/cm^{3}, preferiblemente de 0,45 a 0,8 g/cm^{3}. Para estas
modalidades especiales, la densidad de la película como un todo,
dependiendo del contenido de TiO_{2} en la capa base, puede ser
mayor que 0,65 g/cm^{3}. En ambos casos (capa base opaca y
blanco-opaca) la enseñanza de conformidad con la
presente invención permite la tendencia a la deslaminación de la
película, la cual es provocada por una capa base inestable, a ser
mejorada, en el sentido de que la resistencia al desprendimiento
inicial se aumente por medio de la capa de la superficie
seleccionada descrita anteriormente.
De conformidad con la presente invención, la
densidad de la película para las modalidades
blanco-opacas descritas puede variar en una escala
significativamente grande y generalmente está en una escala de 0,4 a
0,95 g/cm^{3}, preferiblemente de 0,6 a 0,9 g/cm^{3}.
Para las modalidades preferidas sin TiO_{2} en
la capa base, la densidad de la película es especialmente baja y
está en la escala de 0,4 a 0,7 g/cm^{3}, preferiblemente de 0,45 a
0,65 g/cm^{3}, particularmente de 0,5 a 0,55 g/cm^{3}. Estas
densidades bajas ofrecen un rendimiento de superficie mayor y costos
menores al usuario final.
De conformidad con la presente invención, una
primera capa intermedia se une entre la primera capa de superficie
y la capa base, es decir, una superficie de esta capa intermedia se
une a la capa base y la segunda superficie, opuesta, se une a la
capa de superficie.
Esta capa intermedia de la película de capas
múltiples contiene generalmente una poliolefina, preferiblemente un
polímero de propileno, y esencialmente no contiene rellenadores
iniciadores de vacuolas, pero si es necesario contiene aditivos
adicionales en las cantidades efectivas particulares y si es
necesario pigmentos como TiO_{2}. En general, la primera capa
intermedia contiene por lo menos 85% en peso, preferiblemente de 90
a <100% en peso, particularmente de 95 a <100% en peso de la
poliolefina, cada uno en relación con el peso de la capa. Debido a
esta estructura, la densidad de la primera capa intermedia es por lo
menos 0,9 g/cm^{3} y está en la escala 0,95 a 1,2g/cm^{3} para
modalidades modificadas con TiO_{2}.
Se prefieren los polímeros de propileno como las
poliolefinas para la primera capa intermedia. Estos polímeros de
propileno contienen de 90 a 100% en peso, preferiblemente de 95 a
100% en peso, particularmente de 98 a 100% en peso de unidades de
propileno y tienen un punto de fusión de 120ºC o mayor,
preferiblemente de 150 a 170ºC, y generalmente un índice de flujo
fundido de 0,5 a 8 g/10 minutos, preferiblemente de 2 a 5 g/10
minutos, a 230ºC y una fuerza de 21,6 N (DIN 53735). Los
homopolímeros de propileno isotácticos que tienen una proporción
atáctica de 15% en peso o menos, copolímeros de etileno y propileno
que tienen un contenido de etileno de 5% en peso o menos,
copolímeros de propileno con olefinas de
C_{4}-C_{8} que tienen un contenido olefínico
de 5% en peso o menos, terpolímeros de propileno, etileno, y
butileno que tienen un contenido de etileno de 10% en peso o menos
y que tienen un contenido de butileno de 15% en peso o menos,
representan los polímeros de propileno preferidos para la capa de
núcleo, siendo especialmente preferidos los homopolímeros de
propileno isotácticos. Los porcentajes en peso especificados se
refieren a los polímeros en cada caso.
Más aún, una mezcla hecha a partir de los
homopolímeros y/o copolímeros y/o termopolímeros de propileno
citados y otras poliolefinas, particularmente hechas a partir de
monómeros que tienen de 2 a 6 átomos de C, es adecuada, la mezcla
conteniendo por lo menos 50% en peso, particularmente por lo menos
75% en peso de polímeros de propileno. Otras poliolefinas adecuadas
en la mezcla polimérica, son polietilenos, particularmente HDPE,
MDPE, LDPE, VLDPE, y LLDPE, la proporción de estas poliolefinas no
excediendo el 15% en peso con relación a la mezcla polimérica en
cada caso.
En una modalidad preferida, la primera capa
intermedia contiene pigmentos en una cantidad de a lo sumo 15% en
peso, preferiblemente de 1 a 10% en peso, particularmente de 2 a 8%
en peso, en relación con el peso de la primera capa intermedia.
Se han descrito pigmentos adecuados con detalle
en relación con la capa base. Éstos también se pueden utilizar en
la primera capa intermedia. TiO_{2} también es preferido como un
pigmento para esta capa intermedia. El espesor de la primera capa
intermedia generalmente es de 1 a 15 \mum, preferiblemente de 1 a
10 \mum.
El espesor total de la película generalmente
está en una escala de 20 a 120 \mum, preferiblemente de 30 a 100
\mum, particularmente de 50 a 90 \mum.
En una modalidad preferida, la película, que
está construida a partir de por lo menos tres capas, tiene incluso
capas adicionales. Las modalidades de cuatro capas y cinco capas son
especialmente ventajosas, conteniendo una segunda capa de
superficie (películas de cuatro capas) o una segunda capa intermedia
adicional y una segunda capa de superficie unida a la misma
(películas de cinco capas) sobre el lado diametralmente opuesto de
la capa base.
La segunda capa de superficie contiene
generalmente por lo menos 80% en peso, preferiblemente de 90 a
<100% en peso, de polímeros poliolefinicos o mezclas de los
mismos. Poliolefinas adecuadas son, por ejemplo, polietilenos,
homopolímeros de propileno (como se describió para la capa base),
copolímeros de propileno, y/o terpolímeros de propileno.
Copolímeros o terpolímeros de propileno
adecuados son hechos generalmente de por lo menos 50% en peso de
propileno y tienen unidades de etileno y/o butileno como los
comonómeros. Los polímeros mezclados preferidos son copolímeros de
etileno-propileno estáticos que tienen un contenido
de etileno de 2 a 10% en peso, preferiblemente de 5 a 8% en peso, o
copolímeros de propileno-butileno-1
estáticos que tienen un contenido de butileno de 4 a 25% en peso,
preferiblemente de 10 a 20% en peso, cada uno en relación con el
peso total de los copolímeros, o terpolímeros de
etileno-propileno-butileno-1
estáticos que tienen un contenido de etileno de 1 a 10% en peso,
preferiblemente de 2 a 6% en peso, y un contenido de
butileno-1 de 3 a 20% en peso, preferiblemente 8 a
10% en peso, cada uno en relación con el peso total del
terpolímero. Estos copolímeros y terpolímeros generalmente tienen
un índice de flujo fundido de 3 a 15 g/10 minutos, preferiblemente
de 3 a 9 g/10 minutos (230ºC, 21,6 N DIN 53735) y un punto de
fusión de 70 a 145ºC, preferiblemente de 90 a 140ºC (DSC).
Polietilenos adecuados son, por ejemplo, HDPE,
MDPE, LDPE, LLDPE, VLDPE, de los cuales se prefieren especialmente
los tipos HDPE y MDPE. HDPE generalmente tiene un MFI (50 N/190ºC)
mayor que 0,1 a 50 g/10 minutos, preferiblemente de 0,6 a 20 g/10
minutos, medido de conformidad con DIN 53735 y un número de
viscosidad medido de conformidad con DIN 53728, parte 4, o ISO
1191, en la escala de 100 a 450 cm^{3}/g, preferiblemente de 120 a
280 cm^{3}/g. La cristalinidad es de 35 a 80%, preferiblemente de
50 a 80%. La densidad, medida a 23ºC de conformidad con DIN 53479,
método A, o ISO 1183, está en la escala de >0,94 a 0,96
g/cm^{3}. El punto de fusión, medido utilizando DSC (valor máximo
de la curva de fusión, velocidad de calentamiento 20ºC/minutos), es
de entre 120 y 140ºC. El MDPE adecuado generalmente tiene un MFI
(50 N/190ºC) mayor que 0,1 a 50 g/10 minutos, preferiblemente de
0,6 a 20 g/10 minutos, medido de conformidad con DIN 53735. La
densidad, medida a 23ºC de conformidad con DIN 53479, método A, o
ISO 1183, está en la escala de >0,925 a 0,94 g/cm^{3}. El punto
de fusión, medido utilizando DSC (valor máximo de la curva de
fusión, velocidad de calentamiento 20ºC/minutos), es de entre 115 y
130ºC.
Con respecto al uso de la película como una
película para etiquetas en molde, una mezcla hecha a partir de
copolímeros y/o terpolímeros de propileno descritos y los
polietilenos citados, se prefiere especialmente para la segunda
capa de superficie. Estas mezclas de capa de superficie son
ventajosas para producir una rugosidad de superficie que influye
favorablemente en la aplicación libre de burbujas y la adhesión de
la etiqueta durante los procedimientos de moldeo por inyección o
moldeo por soplado. Para este propósito, mezclas de capa de
superficie que contienen HDPE y/o MDPE, que tienen una proporción
de HDPE o MDPE de 10 a 50% en peso, particularmente de 15 a 40% en
peso, son especialmente ventajosas.
Con respecto a los polímeros y aditivos, en
principio, la segunda capa intermedia puede, como la capa base
descrita, ser una capa de polipropileno que contiene vacuolas que
tiene rellenadores. La segunda capa intermedia también puede ser
construida como la primera capa intermedia descrita libre de
vacuolas o como la segunda capa de superficie descrita, modalidades
que utilizan mezclas que contienen HDPE o MDPE para reforzar la
rugosidad también son concebibles. En general, no se agrega
TiO_{2} a la segunda capa intermedia. Como este lado mira hacia
el contenedor en el uso como una película para etiquetas de
conformidad con la presente invención, la adición de TiO_{2} a
esta capa no provee ventajas. El espesor de la segunda capa
intermedia es de 1 a 15 m\mu, preferiblemente de 2 a 10
m\mu.
En una modalidad adicional de la presente
invención, la película puede ser un revestimiento de metal sobre la
superficie de la primera capa de superficie. Para este propósito, se
pueden utilizar los métodos típicos, tales como vaporización
térmica, chisporroteo, vaporización de haz de electrones, y métodos
similares. Preferiblemente una capa de aluminio, con un espesor de
10 a 200 nm, por ejemplo, se aplica de conformidad con uno de los
métodos citados. Estos métodos se distinguen por un brillo metálico
especial, que puede ser espacialmente deseable para aplicaciones de
alto valor de etiquetas.
Para mejorar incluso más las propiedades
específicas de la película de poliolefina de conformidad con la
presente invención, la capa base, la(s) capa(s)
intermedia(s) así como la capa de superficie(s)
puede(n) contener aditivos adicionales en las cantidades
efectivas particulares, preferiblemente agentes antiestáticos y/o
agentes antibloqueo y/o lubricantes y/o estabilizadores y/o agentes
de neutralización, los cuales son compatibles con los polímeros de
propileno de la capa base y de la capa de superficie(s), con
la excepción de los agentes antibloqueo, los cuales generalmente
son incompatibles y se utilizan preferiblemente en la capa de
superficie(s). Todas la especificaciones de porcentaje de
cantidades en peso en la siguiente modalidad se refieren a la capa o
capas a las cuales se puede agregar el aditivo en cada caso.
Los agentes antiestáticos preferidos son
sulfonatos alcano-alcalinos, poliéster modificado,
es decir, siloxanos polidiorgánicos etoxilados y/o propoxilados
(polidialquil siloxanos, polialquil fenil siloxanos y similares)
y/o aminas terciarias esencialmente de cadena ramificada y
alifáticas saturadas que tienen un residuo alifático que tiene de
10 a 20 átomos de carbono, las cuales están sustituidas con grupos
hidroxi-(C_{1}-C_{4})-alquilo,
N,N-bis-(2-hidroxietil)-alquil
aminas que tienen de 10 a 20 átomos de carbono, preferiblemente de
12 a 18 átomos de carbono, siendo especialmente adecuado en el
residuo alquilo. La cantidad efectiva de agente antiestático está
en la escala de 0,05 a 0,3% en peso. Más aún, el monoestearato de
glicerina se utiliza preferiblemente como un agente antiestático en
una cantidad de 0,03% a 0,2%.
Agentes antibloqueo adecuados son aditivos
inorgánicos tales como dióxido de silicio, carbonato de calcio,
silicato de magnesio, silicato de aluminio, fosfato de calcio y
similares, y/o polímeros orgánicos incompatibles tales como
poliamidas, poliésteres, policarbonatos y similares, polímeros de
formaldehído y benzoguanamina, dióxido de silicio y carbonato de
calcio son preferidos. La cantidad efectiva del agente antibloqueo
está en la escala de 0,1 a 2% en peso, preferiblemente de 0,1 a
0,5% en peso. El tamaño de partícula promedio es de entre 1 y 6
\mum, particularmente 2 y 5 \mum, tal como las partículas que
tienen una forma esférica, como se describe en
EP-A-0 236 945 y
DE-A-38 01 535, siendo especialmente
adecuadas. Los agentes antibloqueo preferiblemente se agregan a las
capas de
superficie.
superficie.
Los lubricantes son amidas de ácido alifático
mayores, ésteres de ácido alifático mayores, ceras y jabones
metálicos, así como también polidimetil siloxanos. La cantidad
efectiva de lubricante está en la escala de 0,1 a 3% en peso. Es
especialmente adecuada la adición de las amidas de ácido alifático
mayores en la escala de 0,15 a 0,25% en peso en la capa base y/o
las capas de superficie. Una amida de ácido alifático
particularmente adecuada es una amida de ácido erúcico. Se prefiere
la adición de los polidimetil siloxanos en la escala de 0,3 a 2,0%
en peso, particularmente polidimetil siloxanos que tienen una
viscosidad de 10.000 a 1.000.000 mm^{2}/s. Es especialmente
favorable la adición de los polidimetil siloxanos a una o ambas
capas de superficie.
Los compuestos estabilizadores típicos para
etileno, propileno y otros polímeros de olefina se pueden utilizar
como estabilizadores. La cantidad agregada es entre 0,05 y 2% en
peso. Son especialmente adecuados estabilizadores fenólicos,
estearatos de tierras alcalinas/alcalinas, y/o carbonatos de tierras
alcalinas/alcalinas. Los estabilizadores fenólicos se prefieren en
una cantidad de 0,1 a 0,6% en peso, particularmente de 0,15 a 0,3%
en peso y que tienen una masa molecular de más de 500 g/moles. Son
especialmente ventajosos:
pentaeritritil-tetraquis-3-(3,5-di-butilo
terciario-4-hidroxifenil)-propianato
o
1,3,5-trimetil-2,4,6-tris(3,5-di-butilo
terciario-4-hidroxibencil)benceno.
Los agentes de neutralización son
preferiblemente estearato de calcio y/o carbonato de calcio y/o
dihidrotalcita sintética (SHYT) de un tamaño de partícula promedio
de a lo sumo 0,7 \mum, un tamaño de partícula absoluto de menos
de 10 \mum, y un área de superficie específica de por lo menos 40
m^{2}/g. En general, los agentes de neutralización se utilizan en
una cantidad de 50 a 1.000 ppm en relación con la capa.
Más aún, la presente invención se refiere a un
método para fabricar la película de capas múltiples de conformidad
con la presente invención de conformidad con los métodos de
coextrusión conocidos per se, siendo preferido
particularmente el método de Stenter.
En el curso de este método, los materiales
fundidos que corresponden a las capas individuales de película se
coextruyen a través de un dado plano, la película de esta manera
obtenida se extiende sobre uno o más rodillo(s) para
solidificación, la película subsecuentemente se estira (orientada),
y la película estirada se fija de manera térmica y si es necesario
se trata con un método de plasma, de corona, o de flama sobre la
capa de superficie provista para tratamiento.
Especialmente, como es típico en el método de
extrusión, para este propósito el polímero y/o la mezcla polimérica
de las capas individuales se comprime en un extrusor y se licua, los
rellenadores iniciadores de vacuolas y otros aditivos añadidos si
es necesario ya pueden estar contenidos en el polímero y/o en la
mezcla polimérica. De manera alternativa, estos aditivos también se
pueden incorporar por medio de una concentración básica.
Posteriormente los materiales fundidos se
presionan simultáneamente a través de un dado plano (dado de hoja)
y la película de capas múltiples extraída se extiende sobre uno o
más rodillos desmontables a una temperatura de 5 a 100ºC,
preferiblemente de 10 a 50ºC, para que se enfríe y solidifique.
La película de esta manera obtenida
posteriormente se estira longitudinal y transversalmente hacia la
dirección de extrusión, lo cual conduce a una orientación de las
cadenas moleculares. El estiramiento longitudinal preferiblemente
se lleva a cabo a una temperatura 80 a 150ºC, convenientemente con
la ayuda de dos rodillos que avanzan a velocidades diferentes
correspondientes a la relación de estiramiento deseado, y el
estiramiento transversal se lleva a cabo preferiblemente a una
temperatura de 120 a 170ºC con la ayuda de una estructura de
bastidor. Las relaciones de estiramiento longitudinal están en la
escala de 4 a 8, preferiblemente de 4,5 a 6. Las relaciones de
estiramiento transversal están en la escala de 5 a 10,
preferiblemente 7 a 9.
El estiramiento de la película es seguido por la
unión térmica (tratamiento con calor), manteniéndose la película
aproximadamente de 0,1 a 10 s a una temperatura de 100 a 160ºC. De
manera subsecuente la película se enrolla de una forma típica
utilizando un dispositivo de enrollamiento.
Preferiblemente, una o ambas superficies de la
película son tratadas con un método de plasma, de corona o de flama
de conformidad con uno de los métodos conocidos después del
estiramiento biaxial. La intensidad de tratamiento generalmente
está en la escala de 35 a 50 mN/m, preferiblemente de 37 a 45 mN/m,
particularmente de 39 a 40 mN/m.
Para el tratamiento de corona alternativo, la
película se guía entre dos elementos conductores que sirven como
electrodos, siendo aplicado un voltaje alto entre los electrodos,
usualmente voltaje AC (aproximadamente 10.000 V y 10.000 Hz), de
modo que puedan darse aspersión o descargas de corona. A través de
la descarga de corona, el aire por encima de la superficie de
película se ioniza y reacciona con las moléculas de la superficie
de película, de manera que se originan intercalaciones polares en la
matriz polimérica esencialmente no polar. La intensidad de
tratamiento está en el alcance típico, siendo preferido de 37 a 45
mN/m.
Se utilizaron los siguientes métodos de medición
para caracterizar las materias primas y las películas:
El índice de flujo fundido se midió de
conformidad con DIN 53735 a una carga de 21,6 N y 230ºC.
La transmisión de lux se midió de conformidad
con ASTM-D 1003-77.
La turbidez de la película se midió de
conformidad con ASTM-D 1003-52.
El brillo se determinó de conformidad con DIN
67530. El valor reflector se midió como la característica óptica
para la superficie de una película. En base a las normas
ASTM-D 523-78 e ISO 2813, el ángulo
de incidencia se estableció en 20º (ó 60º para superficies mate). Un
haz e luz es incidente en el ángulo de incidencia establecido sobre
la superficie de prueba plana y se refleja o dispersa a partir de la
misma. Los haces de luz incidentes sobre el receptor
fotoelectrónico se despliegan como la variable eléctrica
proporcional. El valor medido es carente de dimensión y se debe
especificar con el ángulo de incidencia.
La opacidad y grado de blancura se determinaron
con la ayuda del fotómetro de relectancia electrónico. La opacidad
se determinó de conformidad con DIN 53146. El grado de blancura se
definió como WG= RY+ 3 RZ - 3RX, siendo WG el grado de blancura, y
RY, RZ y RX los correspondientes factores de reflexión cuando se
utilizan los filtros de medición de color Y, Z y X. Se utilizó un
gránulo hecho de sulfato de bario (DIN 5033 parte 9) como el
estándar blanco. Hay una descripción extensa, por ejemplo, en Hansl
Loos "Farbmessungen", Editorial Beruf und Schule, Itzehoe
(1989).
El contenido de etileno de los copolímeros se
determinó utilizando espectroscopia por NMR ^{13}C. Las mediciones
se llevaron a cabo utilizando un espectrómetro de resonancia nuclear
de Broker Avance 360. El polímero a ser caracterizado se disolvió
en tetracloroetano, de manera que resultó un 10% de mezcla. El
octametil tetrasiloxano (OMTS) se agregó como estándar de
referencia. El espectro de resonancia nuclear se midió a 120ºC. Los
espectros se analizaron como se describe en J. C. Randall,
Polymer Sequence Distribution (Academic Press, New York,
1977).
El punto de fusión y la entalpía de fusión se
determinaron utilizando la medición DSC (calorimetría de exploración
diferencial, por sus siglas en inglés) (DIN 51007 y DIN 53765).
Varios miligramos (3 a 5mg) de la materia prima a ser caracterizada
se calentaron en un calorímetro diferencial a una velocidad de
calentamiento de 20ºC por minuto. El flujo térmico se trazó contra
la temperatura y el punto de fusión se determinó como el valor
máximo de la curva de fusión y la entalpía de fusión se determinó
como el área del pico de fusión particular.
La densidad se determinó de conformidad con DIN
53479, método A.
Para determinar la resistencia al
desprendimiento inicial, la capa de superficie de conformidad con la
presente invención de la película se selló contra una película de
empaque sellable transparente (tipo Trespaphan GND 30). Para este
propósito, se colocaron dos tiras de película de 15 mm de ancho una
sobre la parte superior de la otra y se sellaron a una temperatura
de 130ºC y a un tiempo de sellado de 0,5 s y una presión de sellado
de 10 N/cm^{2} en un dispositivo de sellado HSG/ETK de Brugger. De
manera subsecuente, las dos tiras se separan de conformidad con el
método de pelado T. En este caso, el diagrama de
fuerza-distancia durante el pelado se midió de
forma convencional. La fuerza máxima antes del desprendimiento de la
muestra sellada se especificó como la resistencia al desprendimiento
inicial.
La tensión superficial se determinó por medio de
métodos de tintas de conformidad con DIN 53364.
Ahora se explicará la presente invención por
medio de los siguientes ejemplos.
Después del proceso de coextrusión, se extruyó
una película previa de cinco capas a partir de un dado de hoja a
una temperatura de extrusión de 240 a 250ºC.
Esta película previa primero se estiró sobre un
rodillo de enfriamiento y se enfrió. De manera subsecuente, la
película previa se orientó en las direcciones longitudinal y
transversal y finalmente se fijó. Las superficies de la primera
capa de superficie se pretrataron utilizando un método de corona
para aumentar la tensión superficial. La película de cinco capas
tuvo una construcción de capas de primera capa de superficie/primera
capa intermedia/capa base/segunda capa intermedia/segunda capa de
superficie. Las capas individuales de la película tuvieron la
siguiente
composición:
composición:
- 100%
- en peso de copolímero de etileno-propileno que tiene una proporción de etileno de 1,7% en peso (con relación al copolímero) y un punto de fusión de 155ºC; y un índice de flujo fundido de 8,5 g/10 minutos a 230ºC y una carga de 2,16 kg (DIN 53735) y una entalpía de fusión de 96,9 J/g.
- 100%
- en peso de homopolímero de propileno (PP) que tiene una proporción de n-heptano-soluble de 4,5% en peso (con relación a 100% de PP) y un punto de fusión de 165ºC; y un índice de flujo fundido de 3,2 g/10 minutos a 230ºC y una carga de 2,16 kg (DIN 53735).
- 86,6%
- en peso de homopolímero de propileno (PP) que tiene una proporción de n-heptano-soluble de 4,5% en peso (con relación a 100% de PP) y un punto de fusión de 165ºC; y un índice de flujo fundido de 3,2 g/10 minutos a 230ºC y una carga de 2,16 kg (DIN 53735).
- 10%
- en peso de carbonato de calcio que tiene un diámetro de partícula promedio de 3,5 \mum.
- 3%
- en peso de dióxido de titanio que tiene un diámetro de partícula promedio de 0,1 a 0,3 \mum.
- 0,2%
- en peso de amina alifática terciaria como un agente antiestático (Armostat 300).
- 0,2%
- en peso de amida de ácido erúcico como un lubricante (ESA).
- 100%
- en peso de homopolímero de propileno (PP) que tiene una proporción de n-heptano-soluble de 4,5% en peso (con relación a 100% de PP) y un punto de fusión de 165ºC; y un índice de flujo fundido de 3,2 g/10 minutos a 230ºC y una carga de 2,16 kg (DIN 53735).
- 65%
- en peso de copolímero de etileno-propileno que tiene una proporción de etileno de 4% en peso (con relación al copolímero) y un punto de fusión de 136ºC; y un índice de flujo fundido de 7,3 g/10 minutos a 230ºC y 2,16 kg de carga (DIN 53735) y una entalpía de fusión de 64,7 J/g.
- 34,8%
- en peso de polietileno que tiene una densidad de 0,93 g/cm^{3} y un índice de flujo fundido (190ºC y 50 N) de 0,8 g/10 minutos.
- 0,2%
- en peso de agente antibloqueo que tiene un diámetro de partícula promedio de aproximadamente 4 \mum (Sylobloc 45).
\global\parskip0.950000\baselineskip
Todas las capas de la película contenían
adicionalmente un estabilizador y un agente de neutralización en
cantidades típicas.
Las siguientes condiciones y temperaturas
específicas se seleccionaron durante la fabricación de la
película:
- Extrusión:
- temperatura de extrusión aprox. de 245ºC
- Rodillo(s) de enfriamiento:
- temperatura de 25ºC
- Estiramiento longitudinal:
- T = 105ºC
- Estiramiento longitudinal:
- por el factor 5
- Estiramiento transversal:
- T = 149ºC
- Estiramiento transversal por
- el factor 9
- Unión:
- T = 143ºC
La película se trató superficialmente utilizando
un método de corona sobre la superficie de la primera capa de
superficie y tuvo una tensión superficial de 38 mN/m. La película
tuvo un espesor de 60 \mum.
Se fabricó una película de conformidad con el
Ejemplo1. En contraste con el Ejemplo 1, la primera capa de
superficie contenía adicionalmente 0,1% en peso de agente
antibloqueo (Sylobloc 45). El contenido de copolímero de propileno
en la capa de superficie se redujo correspondientemente.
Ejemplo comparativo
1
Se fabricó una película como se describió en el
Ejemplo 1. En contraste al Ejemplo 2, se alteró la composición de la
primera capa de superficie. La primera capa de superficie ahora
contenía 99,9% en peso de un copolímero de
propileno-etileno estadístico que tiene una
proporción de etileno de 4% en peso (con relación al copolímero),
un punto de fusión de 136ºC; un índice de flujo fundido de 7,3 g/10
minutos a 230ºC y una carga de 2,16 kg (DIN 53735) y una entalpía de
fusión de 64,7 J/g.
Ejemplo comparativo
2
Se fabricó una película como se describió en el
Ejemplo 1. En contraste con el Ejemplo 1, se cambió la composición
de la primera capa de superficie. La primera capa de superficie
ahora contenía homopolímero de propileno (PP) que tiene una
proporción de n-heptano-soluble de
4,5% en peso (con relación al 100% de PP) y un punto de fusión de
165ºC; y un índice de flujo fundido de 3,2 g/10 minutos a 230ºC y
una carga de 2,16 kg (DIN 53735).
Las propiedades de las películas de conformidad
con los ejemplos y los ejemplos comparativos se enlistan en la Tabla
1. Se muestra que las películas de conformidad con los Ejemplos 1 y
2 de la presente invención tienen resistencias al desprendimiento
inicial sobresalientes y tienen simultáneamente todas las
propiedades esenciales para el uso de la película como una etiqueta
en molde, particularmente con una tensión superficial alta la cual
permanece por largo tiempo.
CUADRO
1
\global\parskip1.000000\baselineskip
Este listado de referencias citadas por el
solicitante tiene como único fin la conveniencia del lector. No
forma parte del documento de la Patente Europea. Aunque se ha puesto
gran cuidado en la compilación de las referencias, no pueden
excluirse errores u omisiones y la OEP rechaza cualquier
responsabilidad en este sentido.
- \bullet EP 0715951 A
- \bullet EP 0623463 A
- \bullet EP 0321843 A
- \bullet EP 0236945 A
- \bullet DE 3933695
- \bullet DE 3801535 A
\bullet EP 0361280 A
\bullet HANSL LOOS. Farbmessungen.
Verlag Beruf und Schule, 1989
\bullet J.C. RANDALL. Polymer Sequence
Distribution. Academic Press, 1977.
Claims (18)
1. Una película de capas múltiples de
polipropileno opaca orientada biaxialmente hecha a partir de una
capa base y por lo menos una primera capa intermedia colocada sobre
la misma y una primera capa de superficie colocada sobre la primera
capa intermedia, caracterizada porque la primera capa
intermedia esencialmente no tiene vacuolas y la primera capa de
superficie contiene por lo menos 80% en peso de un copolímero de
propileno-etileno, el cual tiene un contenido de
etileno de 1,2 a <2,8% en peso y un contenido de propileno de
97,2 - 98,8% en peso y un punto de fusión en la escala de 145 a
160ºC y una entalpía de fusión de 80 a 110 J/g y la capa base
contiene vacuolas y tiene una densidad en la escala de 0,35 a 0,6
g/cm^{3} y no contiene aditivos cuya densidad sea superior a la
densidad del polipropileno y la densidad de la película total está
en la escala de 0,4 a 0,7 g/cm^{3}.
2. Una película de capas múltiples de
polipropileno opaca orientada biaxialmente hecha a partir de una
capa base y por lo menos una primera capa intermedia colocada sobre
la misma y una primera capa de superficie colocada sobre la primera
capa intermedia, caracterizada porque la primera capa
intermedia esencialmente no tiene vacuolas y la primera capa de
superficie contiene por lo menos 80% en peso de un copolímero de
propileno-etileno, el cual tiene un contenido de
etileno de 1,2 a <2,8% en peso y un contenido de propileno de
97,2 - 98,8% en peso y un punto de fusión en la escala de 145 a
160ºC y una entalpía de fusión de 80 a 110 J/g y la capa base
contiene vacuolas y tiene una densidad en la escala de 0,4 a 0,9
g/cm^{3} y contiene adicionalmente TiO_{2} y la densidad de la
película total está en la escala de 0,45 a 0,95 g/cm^{3}.
3. La película de conformidad con la
Reivindicación 1 ó 2, caracterizada porque el copolímero de
propileno-etileno contiene de 1,5 a 2,3% en peso de
etileno y tiene un punto de fusión en la escala de 150 a 155ºC y una
entalpía de fusión de 90 a 100 J/g.
4. La película de conformidad con una de las
Reivindicaciones 1 a 3, caracterizada porque la capa de
superficie contiene adicionalmente homopolímero de propileno,
copolímero de propileno y/o terpolímero de propileno, estos
polímeros siendo diferentes del primer copolímero de propileno y el
contenido de propileno de estos polímeros siendo de por lo menos
80% en peso, y sus proporciones en la capa de superficie siendo de a
lo sumo 20% en peso, preferiblemente de 2 a 10% en peso.
5. La película de conformidad con una de las
Reivindicaciones 1 a 4, caracterizada porque el espesor de la
primera capa de superficie es de 0,5 a 3 \mum.
6. La película de conformidad con una de las
Reivindicaciones 1 a 5, caracterizada porque la superficie de
la primera capa de superficie es pretratada utilizando un método de
corona, de plasma o de flama.
7. La película de conformidad con una de las
Reivindicaciones 1 a 6, caracterizada porque la capa base
hecha a partir de homopolímero de propileno contiene de 5 a 30% en
peso de rellenadores iniciadores de vacuolas.
8. La película de conformidad con una de las
Reivindicaciones 1 a 7, caracterizada porque la primera capa
intermedia está hecha de por lo menos 50% en peso, preferiblemente
de 80 a 90% en peso de homopolímero de propileno y contiene
adicionalmente de 1 a 15% en peso de TiO_{2}.
9. La película de conformidad con una de las
Reivindicaciones 1 a 8, caracterizada porque la segunda capa
de superficie se aplica al lado opuesto de la capa base y la
película tiene cuatro capas.
10. La película de conformidad con una de las
Reivindicaciones 1 a 9, caracterizada porque la segunda capa
de superficie contiene por lo menos de 80 a <100% en peso de una
mezcla polimérica, comprendiendo la mezcla polímeros de propileno
que tienen por lo menos 80% en peso de unidades de propileno y un
polietileno, y conteniendo la mezcla de 10 a 50% en peso del
polietileno con relación al peso de la mezcla.
11. La película de conformidad con una de las
Reivindicaciones 1 a 10, caracterizada porque la primera y/o
la segunda capa de superficie contiene un agente antibloqueo.
12. La película de conformidad con una de las
Reivindicaciones 1 a 11, caracterizada porque una segunda
capa intermedia se aplica entre la capa base y la segunda capa de
superficie y porque la película es de cinco capas.
13. La película de conformidad con una de las
Reivindicaciones 1 a 12, caracterizada porque la segunda capa
intermedia contiene de 5 a 20% en peso de partículas iniciadoras de
vacuolas.
14. La película de conformidad con una de las
Reivindicaciones 1 a 13, caracterizada porque la capa base
contiene adicionalmente un agente antiestático y un lubricante.
15. La película de conformidad con una de las
Reivindicaciones 1 a 14, caracterizada porque la primera y/o
la segunda capa intermedia contiene un agente antiestático y/o
lubricante.
\newpage
16. La película de conformidad con una de las
Reivindicaciones 1 a 15, caracterizada porque la primera y/o
la segunda capa de superficie contiene adicionalmente un agente
antibloqueo y/o lubricante y/o agente antiestático.
17. La película de conformidad con una de las
Reivindicaciones 1 a 16, caracterizada porque la primera capa
de superficie está provista con una impresión que no cubre su área
completa.
18. El uso de la película como la que se reclama
en una de las Reivindicaciones 1 a 17, para el etiquetaje en molde
de contenedores moldeados por inyección hechos de materiales
sintéticos termoplásticos, preferiblemente polietileno o propileno,
caracterizado porque el lado de la película opuesto a la
primera capa de superficie mira hacia el contenedor durante el
proceso de etiquetaje y porque la primera capa de superficie forma
la parte exterior de la etiqueta.
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