MXPA98000203A - Composiciones de poliolefina para peliculas sellables con calor que tienen resistencia controlada ala peladura - Google Patents

Abstract

Las composiciones de poliolefina para sellar películas penables, que comprenden (en por ciento en peso):de 20 a 50%de HDPE, LDPE o EVA que tiene MFR mayor que 0.3 g/10 min;B) de 30 a 80%de un copolímero aleatorio de propileno con etileno y/o una alfa-olefina de C4-C8, o de una composición de poliolefinas que comprende no menos de 20%de dicho copolímero aleatorio de propileno;C) de 0 a 20%de un polimero de olefina elastomérico o termoplástico elastomérico.

Description

COMPOSICIONES DE POLIOFELINA PARA PELÍCULAS SELLABLES CON CALOR QUE TIENEN RESISTENCIA CONTROLADA A LA PELADURA MEMORIA DESCRIPTIVA La presente invención se refiere a composiciones de poliolefina adecuadas para usarse en la preparación de películas sellables con calor que tienen resistencia controlada a la peladura. La resistenci a la peladura, que corresponde a la fuerza requerida para desprender la película en la zona de sello cuando la película ha sido sellada a sí misma o a otro substrato (fuerza de peladura), es un aspecto que puede determinar el valor de las películas sellables con calor en ciertas aplicaciones. De hecho, es bien sabido que las películas sellables con calor usadas en el campo de empaque, especialmente en el campo de empaque de alimentos, en muchos casos debe ser desprendible a lo largo de los sellos, para ser removidas o para permitir la abertura de la envoltura. En dichos casos, la resistencia a la peladura debe corresponder a una fuerza de fácil abertura por el consumidor. Para lograr dicho efecto, se han propuesto películas sellables con calor de materiales de poliolefina, que comprenden generalmente una capa de soporte y una capa de sellado.

Dichas películas por lo regular denominadas películas selladas contra peladura. La capa de soporte a menudo está hecha de resina de Poliolefina, mientras que la capa de sellado está hecha de mezclas de polímeros de olefina oportunamente seleccionados. Los aspectos del sello, en particular la resistencia del sello, están determinados por la elección y cantidades relativas de polímeros de olefina que componen la capa de sellado. En particular, la solicitud de patente japonesa abierta al público No. 63-179741 descubre películas sellables con calor en donde la capa de sellado comprende una mezcla entre: un copolímero aleatorio de propileno/etileno y/o terpolímero de propileno/etileno/buteno-1, y un polietileno de baja densidad y/o polietileno lineal de baja densidad. En el caso del terpolímero de propileno/etileno/ buteno-1 se recomienda no exceder 6% en peso de buteno, para evitar efectos indeseables relacionados con la capacidad de peladura. El mismo límite de 6% en peso con respecto a la cantidad máxima de a-olefina de C4-C10, se encuentra en la patente de E.U.A. 5,451,468. De hecho, esa patente describe una película sellable con calor que también es fácil de pelar, en donde la capa de sellado está hecha de una mezcla de: (I) un terpolímero aleatorio de propileno que contiene de 2% a 6% en peso de etileno y de 1% a 6% en peso de a-olefina de C4-C10, con (II) por lo menos un polímero de etileno (por este término entendiéndose tanto homopolímeros como copolímeros de etileno). Por lo tanto, en la técnica existente se establece que las composiciones sellables con calor para las películas de capas múltiples que han de ser desprendidas después del sellado no deben contener, en mezcla con un polietileno, terpolímeros aleatorios de propileno con más de 6% en peso de a-olefina de Gj-Cio, a fin de evitar problemas cuando se pelan dichas películas. Además, en la solicitud de patente europea publicada No. 556815 se muestra que cuando se usan copolímeros cristalinos de propileno con altas cantidades de a-olefinas de C4-C10 (mayor que 6% en peso en los ejemplos) en mezcla con LLDPE como materiales sellables con calor en películas de capas múltiples, la temperatura de iniciación de sello (S.I.T.) resulta ser inusualmente baja. En otras palabras, la solicitud de patente europea muestra que incluso a temperaturas de sellado muy bajas la resistencia a la peladura se incrementa cuando se usan copolímeros cristalinos de propileno con un alto contenido de a-olefina de C4-C10 en mezcla con LLDPE.

Dicho efecto es obviamente benéfico cuando no se desea peladura fácil, ya que permite obtener una resistencia a la peladura suficientemente alta incluso a temperaturas de sellado bajas pero, por otra parte, hace difícil obtener películas que puedan ser fácilmente peladas después del sellado. De hecho, el solicitante ha afirmado por medio de pruebas experimentales que, a las temperatura de sellado usadas en la práctica de la invención, el uso de LLDPE en mezcla con un terpolímero aleatorio de propileno con etileno y l-buteno, que contiene aproximadamente 5% de l-buteno, conduce a valores de resistencia a la peladura muy por arriba de 20 N/15 mm (medida con el método de prueba que se describe más adelante), que es el valor máximo usualmente aceptado para películas que no se desprenden después de la peladura. Ahora se ha encontrado sorprendentemente que los valores de resistencia a la peladura de alrededor de 1 a 20 N/15 mm, que es la escala de valores generalmente aceptados en la práctica industrial para películas que se han de desprender, se obtienen a lo largo de un intervalo inusualmente amplio de temperaturas de sellado usando, para la capa de sellado de películas de capas múltiples de materiales poliméricos, en particular materiales de poliolefina, LDPE, HDPE o EVA en mezcla con (1) copolímeros aleatorios de propileno con 7% en peso o más de a-olefinas de C4-C10, y opcionalmente unn polímero olefínico elastomérico o termoplástico elastomérico o con (2) un copolímero aleatorio de propileno/etileno y un polímero olefínico elastomérico o termoplástico elastomérico. La propiedad de mantener dentro de la escala de valores de resistencia a la peladura a lo largo de un amplio intervalo de temperaturas de sellado es lo que se entiende por "resistencia controlada a la peladura". De hecho, esa propiedad permite mantener la resistencia a la peladura bajo control. En ausencia de dicho polímero elastomérico o termoplástico elastomérico, los valores de resistencia a la peladura varían de alrededor de 1 a 4 N/15 mm en el caso de películas que tienen un espesor total de aproximadamente 4 a 20 N/15 mm en el caso de películas que tienen mayor espesor. En presencia del polímero elastomérico o termoplástico elastomérico, los valores de resistencia a la peladura se incrementan, por lo que pueden ser mayores que 4 N/15 mm también en el caso de películas que tienen un espesor total de aproximadamente 50 µ o menos. Por lo tanto, la presente invención provee composiciones de poliolefina (I) que comprenden (en por ciento en peso) : A) de 20 a 50% de LDPE, HDPE o EVA que tienen una velocidad de flujo de baño fundido (MFR) mayor que 0.3 g/10 min; B) de 50 a 80% de un copolímero aleatorio (copolímero Bl) de propileno con a-olefina de Ct, -Cs , que contiene opcionalmente de 0.5 a 6% de etileno como comonómero adicional, la cantidad de a-olefina de O, -Ce en el copolímero Bl siendo de 7 a 40%, preferiblemente de 7 a 30%, muy preferiblemente de 8 a 30%, o la misma cantidad (es decir, de 50 a 80%) de una composición de un copolímero Bl, además del copolímero Bl, un copolímero aleatorio (copolímero B2) de propileno con etileno y/o con una a-olefina de C? -Cs , que contiene hasta 10% de etileno cuando está presente y de 1 a 6% de dicha a-olefina de O, -Cs cuando está presente, o un homopolímero de propileno, o una mezcla de copolímero B2 y un homopolímero de propileno, en donde la cantidad relativa de copolímero Bl con respecto al peso total de la composición B es no menor que 20%, preferiblemente de 25 a 80%; C) de 0 a 20% de un polímero olefínico elastomérico o termoplástico elastomérico. La presente invención también provee composiciones de poliolefina (II) que comprenden (en por ciento en peso): A) de 20 a 50% de LDPE, HDPE o EVA que tienen una velocidad de flujo de baño fundido (MFR) mayor que 0.3 g/10 min; B) de 30 a 79%, en particular de 30 a 78% de un copolímero aleatorio (copolímero B2) de propileno con etileno y opcionalmente con a-olefina de C,-Cs, que contiene hasta 10% de etileno y de 1 a 6% de dicha a-olefina de Ct, -Cs cuando está presente, o la misma cantidad (es decir, de 30 a 79%, en particular de 30 a 78%) de una composición que comprende el copolímero B2 y un homopolímero de propileno, en donde la cantidad relativa de copolímero B2 con respecto al peso total de la composición B es no menor que 20%, preferiblemente de 25 a 80%; C) de 1 a 30%, preferiblemente de 1 a 20%, de un polímero olefínico elastomérico o termoplástico elastomérico, con la condición de que cuando es un copolímero de propileno con una a-olefina de C4 -Cs , que contiene opcionalmente de 0.5 a 6% de etileno como monómero adicional, contiene más del 40%, en particular de 45 a 60% de a-olefina de C, -Cs . Como es evidente a partir de las definiciones anteriores, el término "copolímero" se usa aquí para comprender generalmente polímeros que contienen dos o más tipos de monómeros en la cadena principal. La MFR para LDPE, HDPE o EVA se mide de acuerdo con el ISO normal 1133 a 190°C/2.16 kg. Una ventaja adicional y remarcable de las composiciones de la presente invención es que permiten obtener los valores aceptables mínimos de resistencia a la peladura a temperaturas de sellado remarcablemente más bajas que para las composiciones de la técnica anterior que contienen terpolímeros de propileno con no más de 6% en peso de olefinas de C -C10, o copolímeros de propileno con etileno en ausencia del componente C. Cuando el componente C está presente en las composiciones de poliolefina (I), la cantidad de componente A en dichas composiciones es preferiblemente de 20 a 49% en peso, en particular de 20 a 48% en peso, y la cantidad de componente B es preferiblemente de 50 a 79% en peso, en particular de 50 a 78% en peso, el límite inferior para la cantidad de C siendo preferiblemente de 1% en peso. Muy preferiblemente la composición de poliolefina I y II comprende de 25 a 35% en peso de A. La cantidad más preferida de B es de 65 a 75% cuando C está ausente (en composiciones I), o de 50 a 73%, en particular de 50 a 64%, cuando C está presente (en ambas composiciones II. La cantidad más preferida de C es de 2 a 15% en las composiciones I y II. En el caso de las composiciones I, se prefiere que, cuando C es un copolímero de propileno con una a-olefina de d -Cs. El LDPE (polietileno de baja densidad) que se ha de usar como componente A es un homopolímero de etileno o un copolímero de etileno que contiene cantidades menores de otros componentes, como acrilato de butilo, preparado por polimerización de alta presión usando iniciadores de radicales libres. La densidad de dicho LDPE típicamente varía de 0.918 a 0.925 g/cm3, medido de acuerdo con la norma ISO 1183. El MFR de dicho LDPE es preferiblemente de 0.5 a 15 g/10 min, muy preferiblemente de 1 a 10 g/10 min. Esos tipos de LDPE son bien conocidos en la técnica y están disponibles en el mercado. Ejemplos específicos son polímeros disponibles bajo los nombres comerciales Escorene y Lupolen. El HDPE (polietileno de alta densidad) que se ha de usar como componente A es un polímero de etileno, típicamente un homopolímero, que tiene una densidad de 0.94 g/cm3 o más, en particular de 0.94 a 0.96 g/cm3, medido de acuerdo con la norma ISO 1183. El MFR de dicho HDPE es preferiblemente de 0.5 a 15 g/10 min, muy preferiblemente de 1 a 10 g/10 min. Esos tipos de HDPE son bien conocidos en la técnica y están disponibles en el mercado. Ejemplos específicos son polímeros disponibles bajo los nombres comerciales Hostalen y Finathene. Entre las composiciones II, las que contienen HDPE como componente A son particularmente preferidas, ya que pueden resistir altas temperaturas y por lo tanto se pueden usar para aplicaciones de empaque esterilizable. El copolímero de EVA (etileno-acetato de vinilo) que se ha de usar como componente A es un copolímero que contiene de 2 a 20%, preferiblemente de 4 10% en peso de acetato de vinilo. Esos tipos de EVA son bien conocidos en la técnica y están disponibles en el mercado. Ejemplos específicos son los polímeros disponibles disponibles bajo el nombre comercial Evatane. Los copolímeros aleatorios Bl y B2 que han de usarse para el componente A se preparan polimerizando los monómeros en presencia de catalizadores estereoespecífieos de Ziegler-Natta soportados sobre dihalogenuros de magnesio. Dichos catalizadores contienen, como un elemento esencial, un componente catalizador sólido que comprende un compuesto de titanio que tiene por lo menos un enlace de halogenuro de titanio y un compuesto donador de electrones, ambos soportados sobre dihalogenuro de magnesio. Como catalizadores por lo general se puede usar un compuesto de Al-alquilo y opcionalmente un compuesto donador de electrones. Los catalizadores preferidos se caracterizan porque son capaces de producir polipropileno que tiene un índice isostático mayor que que el 90%, preferiblemente mayor que 95%. Los catalizadores que tienen las características anteriores son bien conocidos en la literatura de patentes. Particularmente útiles son catalizadores decritos en la patente de E.U.A. No. 4,339,054 y la patente europea No. 45,977. Otros ejemplos de catalizadores se describen en las patentes de E.U.A. Nos. 4,472,524 y 4,473,660. La a-olefina de O, -Cs , para el copolímero Bl y para el copolímero B2, se selecciona preferiblemente de l-buteno, 1-penteno, 1-hexeno, 4-metil-l~penteno y 1-octeno. Particularmente preferido es el l-buteno. La cantidad de etileno en el copolímero Bl, cuando está presente en dicho copolímero, es preferiblemente de 1 a 4% en peso. La cantidad de etileno en el copolímero B2 es preferiblemente de 2 a 10% en peso cuando no está presente la a-olefina de Ct, -Cs , y de 0.5 a 5%, muy preferiblemente de 1 a 4% en peso, cuando está presente la a-olefina de Ct, -Ce . Cuando el copolímero Bl se usa como componente B (es decir, en ausencia del copolímero B2) , muy preferiblemente cotiene de 8 a 25% en peso de a-olefina de C, -Cs , en particular l-buteno, y opcionalmente de 0.5 a 6%, en particular de 1 a 4% en peso de etileno. Un ejemplo preferido de copolímero Bl es un copolímero que contiene de 7 a 15% en peso de a-olefina de Ct, -Cs, en particular l-buteno. Los copolímeros aleatorios Bl y B2 por lo general tienen un punto de fusión, medido con DSC, de 120°C o más, en particular de 125 a 150°C, y un MFR, medido bajo las condiciones anteriores, de 0.5 g/10 min o más. Las composiciones de los copolímeros Bl y B2 que han de usarse como componente B se pueden obtener mezclando mecánicamente los copolímeros que derivan de los procedimientos de polimerización separados, o se pueden obtener directamente en un procedimiento de polimerización secuencial. Ejemplos preferidos de las composiciones anteriores de copolímeros que se han de usar como componente B son las composiciones que comprenden (por ciento en peso): Bl 30-65%, preferiblemente 35-65%, de un copolímero aleatorio de propileno con una a-olefina de Ct, -Cs , que contiene de 7 a 20%, preferiblemente de 8 a 15% de a-olefina de Ct, -Cs ; B2 35-70%, preferiblemente 35-65%, de un copolímero aleatorio de propileno con etileno y opcionalmente de 2 a 6% de una a-olefina de Ct, -Cs , dicho copolímero conteniendo de 2 a 10%, preferiblemente de 7 a 9% de etileno cuando no está presente la a-olefina de Ct, -Cs , y de 0.5 a 5% cuando está presente la a-olefina de Ct, -Cs . La a-olefina de Ct, -Cs preferida es l-buteno. Además, las composiciones anteriores tienen preferiblemente las siguientes propiedades: punto de fusión de aproximadamente 125° a 140°C; S.I.T. (que se define más adelante) 100° a 110°C; fracción soluble en xileno a 25°C menor que 20%, preferiblemente menor que 15%, muy preferiblemente menor que 10% en peso; fracción soluble en n-hexano a 50°C menor que 5.5% en. peso. El S.I.T. es la temperatura de sello mínima a la cual el sello de una película multiestratificada que tiene por lo menos una capa de polipropileno y una capa de la composición no se rompe cuando se aplica una carga de 200 g a la película. Ejemplos específicos de las composiciones anteriores y de los procedimientos para prepararlas se describen en la solicitud de patente europea publicada No. 483523, a la cual se hace referencia en detalle. Otros ejemplos preferidos de composiciones de copolímeros que han de usarse como componente B son las composiciones que comprenden (en por ciento en peso): Bl 40-80%, preferiblemente 50-70%, de un copolímero aleatorio de propileno con una a-olefina de CA -Cs y etileno, el contenido de a-olefina de Ct, -Cs siendo de 7 a 15%, preferiblemente de 8 a 12%, y el etileno siendo de 1 a 5%, preferiblemente de 2 a 4%; B2 20-70%, preferiblemente 30-50%, de un copolímero aleatorio de propileno con etileno, que contiene de 1 a 5%, preferiblemente de 2 a 4% de etileno; siendo el contenido de etileno en las composiciones de 1 a 5%, preferiblemente de 2 a 4%, y el contenido total de a-olefina de Ct, -Cß en la composición de 2.4 a 12%, preferiblemente de 3.5 a 8.4%. La a-olefina de Ct, -Cs preferida es l-buteno. Además, las composiciones anteriores tienen preferiblemente las siguientes propiedades: punto de fusión de aproximadamente 126° a 147°C; S.I.T. y una fracción soluble en n-hexano a 50°C menor que 5.5% en peso. Ejemplos específicos de las composiciones anteriores y de los procedimientos para prepararlas se describen en la solicitud de patente europea publicada No. 674 991, a la cual se hace referencia en detalle. Otros ejemplos preferidos de composiciones de copolímeros que han de usarse como componente B son las composiciones que comprenden (en por ciento en peso): Bl 40-80%, preferiblemente 50-75%, de un copolímero aleatorio de propileno con una a-olefina de Ct, -Cs que contiene de 15 a 40%, preferiblemente de 20 a 30%, de a-olefina de Ct, -Cs ; B2 20-60%, preferiblemente 25-50%, de un copolímero aleatorio de propileno con una a-olefina de Ct, -Ce , que contiene de 1 a 6% de a-olefina de Ct, -Cs , el mismo o diferente del que está presente en Bl; en donde el por ciento en peso de copolímero Bl (%B1), con reespecto a la composición total, y el por ciento en peso de a-olefina de Ct, -Cs en el copolímero Bl (C/;B1) satisface la siguiente relación: %B-C4B1>1200. La a-olefina de Ct, -Cs preferida es l-buteno. Además, las composiciones anteriores tienen preferiblemente las siguientes propiedades: punto de fusión de aproximadamente 135" a 140°C; fracción soluble en xileno a 25*C menor que 20% en peso; S.I.T. de 90° a 105°. Ejemplos específicos de las composiciones anteriores y de los procedimientos para prepararlas se describen en la solicitud de patente europea publicada No. 560 326, a la cual se hace referencia en detalle. El homopolímero de propileno que puede estar presente en las composiciones de poliolefina I y II es preferiblemente polipropileno isotáctico. Preferiblemente el polímero de poliolefina elastomérico o termoplástico elastomérico C se selecciona del grupo que consiste de: Cl copolíme ros de propileno con una o más a-olefinas de C« -Cs y opcionalmente con etileno como comonómero adicional, que contiene más de 40%, en particular de 45 a 60% en peso de a-olefinas de Ct, -Cs y hasta 6% en peso de etileno cuando está presente; C2 Copolímeros de etileno con una o más a-olefinas de C3-C8 que contienen de 15 a 90% en peso, preferiblemente de 20 a 80% en peso de etileno y opcionalmente de 20 a 80% en peso de un dieno, y que contienen de 0 a 60%, preferiblemente de 0 a 50% en peso, en particular de 0 a 30% en peso, de una fracción insoluble en xileno a 25°C (y de 100 a 40%, preferiblemente de 100 a 50%, en particular de 100 a 70% en peso de una fracción totalmente soluble en xileno a 25°C); C3 copolímeros de bloque saturados o insaturados, lineales o ramificados, que contienen por lo menos un comonómero seleccionado de butadieno, butileno, etileno y neopreno. Ejemplos de a-olefina de C3 -Cs para los copolímeros Cl y C2 son propileno, l-buteno, 1-penteno, 1-hexeno, 4-metil-1-penteno y 1-octeno. Los copolímeros Cl se pueden preparar usando los mismos catalizadores que para la preparación del componente B. Los copolímeros C2 se pueden preparar usando catalizadores de Ziegler-Natta (a base de Ti o V) o catalizadores de metaloceno. Cuando se preparan con catalizadores de metaloceno, por lo general se caracterizan por una relación de Mw/Mñ menor que 4, en particular menor que 3.

Particularmente preferidos son los copolímeros C2 preparados que usan catalizadors de Ziegler-Natta, a base de Ti, del mismo tipo que aquellos usados para la preparación del componente B y que contienen cuando mucho 2%, en particular de a 50% en peso, por ejemplo de 4 a 30% en peso, de una fracción insoluble en xileno a 25°C. Dicha fracción insoluble en xileno a 25°C, generalmente contiene 50% en peso o más, en particular de 65 a 95% en peso, de etileno. El contenido total de etileno en los copolímeros C2 es preferiblemente de 20 a 70% en peso. Por lo general, la fracción insoluble en xileno a 25°C es un copolímero esencialmente lineal de etileno con a-olefinas de C3 -Cs . Ejemplos específicos de copolímeros C2 preparados con catalizadores de metaloceno son los copolímeros de etileno/1-octeno Engage 8200 y 8150 (Dow Chemical) y el copolímero de etileno/1-buteno Exact 4033 (Exxon Chemical). Ejemplos de dienos que pueden estar presentes en los copolímeros C2 son butadieno, 1,4-hexadieno, 1,5-hexadieno, etiliden-1-norborneno. Es particularmente preferido añadir los copolímeros C2 en forma de composiciones de lote maestro que comprenden de 30 a 90%, preferiblemente de 40 a 60% en peso de un homopolímero de propileno o un copolímero aleatorio del mismo tipo que el homopolímero de propileno o copolímeros aleatorios del componente B. Por lo general, dichas composiciones de lote maestro tienen un MFR de 0.1 g/10 min o más. En los ejemplos, dichas composiciones de lote maestro se indicarán con C1. Dichas composiciones de lote maestro se pueden preparar por un procedimiento de polimerización secuencial en presencia de los mismos catalizadores que se usan para la preparación del componente B, dicho procedimiento comprendiendo una etapa de polimerización del propileno, o sus mezclas con etileno y/0 a-olefinas de Ct, -Cs , en donde se forma el homopolímero de propileno o copolímero aleatorio, y una o más etapas de polimerización de etileno con una o más a-olefinas de C3-C8 y opcionalmente un dieno, en donde se forma el copolímero C2. Ejemplos específicos de dichas composiciones que se han de usar de conformidad con la presente invención y de los procedimientos para prepararlos se describen en las solicitudes de patente europea No. 400 333 y No. 470 946, a las cuales se hace referencia para detalles. Otros ejemplos de copolímeros C2 son los llamados hules EPR y EPDM. Ejemplos de copolímeros C3 son los copolímeros de bloque de esti reno-isopreno-esti reno (SIS), como Kraton D-l- 112, y copolímeros de cloque de esti reno-etileno-butileno-estireno (SEBS) como Kraton G-1652 (Shell). Las composiciones de poliolefina de la presente invención se pueden preparar mezclando entre sí los componentes A, B y C anteriores en el estado fundido o ablandado usando aparatos bien conocidos para mezclar y extruir polímeros, como extrusores deun solo tornillo o de dos tornillos. Como se dijo anteriormente, las películas de empaque sellables con calor que han de ser pelables después del sellado comprenden por lo menos una capa de sellado compuesta de las composiciones de la presente invención o que las comprende, y por lo menos una capa de soporte compuesta de un material polimérico o que lo comprende, en particular un material poliolefínico. En particular, la capa o capas de soporte pueden estar compuestas de uno o más polímeros o copolímeros o comprenderlos, o sus mezclas, de olefinas de R-CH=CH_ en donde R es un átomo de hidrógeno o un radical alquilo de Ci -Ce . Particularmente preferidos son los siguiientes polímeros: 1) homopolímeros de propileno isotácticos o principalmente isotácticos; 2) copolímeros aleatorios de propileno con etileno y/o a-olefinas de Cu -Cs , tales co o, por ejemplo, l-buteno, 1-hexeno, 1-octeno, 4-metil-l-penteno, en donde el contenido total de comonómero varía de 0.05% a 20% en peso, o mezclas de dichos copolímeros con homopolímeros de propileno isotácticos o principalmente isotácticos; 3) copolímeros heterofásicos que comprenden a) un homopolímero de propileno y/o los copolímeros del punto 2, y una fracción elastomérica b) que comprende copolímeros de etileno con propileno y/o una a-olefinas de C, -Ce , que contiene opcionalmente cantidades menores de un dieno, tal como butadieno, 1,4-hexadieno, 1,5-hexadieno, etiliden-1-norbo meneo. Preferiblemente, la cantidad de dieno en (b) es de 1% a 10% en peso. Los copolímeros heterofásicos (3) se preparan de acuerdo con métodos conocidos mezclando los componentes en el estado fundido, o por copolimerización secuencial, y generalmente contienen la fracción de copolímero (b) en cantidades que varían de 5% a 80% en peso. Otros polímeros de olefina empleables para las capas de soporte son polietilenos HDPE, LDPE y LLPDE. Ejemplos de materiales poliméricos diferentes de las poliolefinas, empleables para las capas de soporte, son poliesti renos, cloruros de polivinilo, poliamidas, poliésteres y policarbonatos. Tanto las capas de soporte como las capas de composiciones sellables con calor de la presente invención pueden comprender aditivos comúnmente empleados en la técnica, como estabilizadores, pigmentos, llenadores, agentes nucleadores, agentes de resbalamiento, agentes lubricantes y antiestáticos, retardadores de llama, plastificadores y agentes biocidas. Las estructuras preferidas para dichas películas son del tipo A/B y A/B/A, en donde A es la capa de composición sellable con calor de conformidad con la presente invención y B es la capa de soporte. Independientemente de la estructura de la película, para las películas de BOPP, el espesor de las capas de composición sellable con calor de conformidad con la presente invención es preferiblemente de 1 a 5 µ, muy preferiblemente de 1 a 3 µ, mientras que el espesor de la capa de soporte es preferiblemente de 15 a 45 µ, muy preferiblemente de 15 a 25 µ. Para películas que tienen un espesor más grande, como por ejemplo las películas coladas, el espesor de las capas de la composición sellable con calor de conformidad con la presente invención es preferiblemente de 10 a 100 µ, muy preferiblemente de 25 a 50 µ, mientras que el espesor de la capa de soporte es preferiblemente de 80 a 500 µ. Las películas de empaque se producen usando procedimientos bien conocidos en la técnica. En particular, se pueden usar procedimientos de extrusión. En dichos procedimientos de extrusión, los materiales poliméricos que han de usarse para las capas de sellado con calor y las que se han de usar para las capas de soporte se funden en diferentes extrusores y se extruyen a través de una ranura estrecha. El material fundido extruido es llevado hacia afuera de la ranura y enfriado antes de ser enrollado. Ejemplos específicos de procedimientos de extrusión son los procedimientos de película soplada, película colada y BOPP que se explican a continuación.

Pelicula soplada Los materiales poliméricos fundidos son forzados a través de una ranura de forma circular. El producto extruido que sale tiene la forma de un tubo, que es inflado por aire para formar una burbuja tubular. La burbuja es enfriada y aplastada antes de enrollarse.

Pelicula colada Los materiales poliméricos fundidos son forzados a través de una ranura larga y delgada de forma rectangular. El producto extruido tiene la forma de una película delgada. La película es enfriada antes de enrollarse.

BOPP Los materiales poliméricos fundidos son forzados continuamente a través de una ranura estrecha. El material fundido extruido es llevado hacia afuera de la ranura y enfriado, después se calienta de nuevo y se estira tanto en la dirección de la máquina (DM) como en la dirección transversal (DT). Después del procedimiento de estiramiento, la película se enfría y después se enrolla. Otros procedimientos útiles son los procedimientos de revestimiento por extrusión y de laminación que se explican a continuación.

Revestimiento por extrusión La capa de sellado con calor es revestida a una tira de soporte. El revestimiento se efectúa con una película de fusión que se funde en diferentes extrusores y es extruida a través de un dado de ranura y puede constar de una o más capas poliméricas. La unidad laminar resultante después se enfría y se enrolla.

Laminación La capa de sellado con calor y la capa de soporte son laminadas juntas por medio de calor, despuée de lo cual se lleva a cabo el enfriamiento y enrollamiento. La capa de sellado también se puede laminar a la capa de soporte por medio de un pegamento, después de lo cual se lleva a cabo el enfriamiento y enrollamiento. Los siguientes ejemplos se dan para ilustrar, más no limitar, la presente invención.

EJEMPLO 1 Una película de dos capas de 320 µ se produce por extrusión de película colada en una línea de extrusión. El extrusor principal se llena con el polímero que se ha de usar para la capa de soporte (polímero de soporte) y el co-extrusor con la composición de poliolefina sellable con calor. El polímero de soporte es un copolímero de propileno con 6.6% en peso de etileno, que tiene MFR de 2 g/10 min a 230<>C y 2.16 kg de acuerdo con ISO 1133. La composición de poliolefina sellable con calor se puede obtener mezclando en el estado fundido en un extrusor los siguientes componentes (por ciento en peso): A) 30% de homopolímero de LDPE que tiene una densidad de 0.923 de acuerdo con ISO 1183 y un MFR de 4 g/10 min. B) 70% de una composición que contiene: Bl) 65% de un copolímero aleatorio de propileno con 9% de l-buteno y 3.5% de etileno; B2) 35% de un copolímero aleatorio de propileno con 3.5% de etileno. La composición B se ha preparado por un procedimiento de polimerización secuencial en presencia de un catalizador este reoespecífico de Ziegler-Natta soportado sobre dicloruro de magnesio y tiene un MFR de 5 g/10 min a 230ßC y 2.16 kg de acuerdo con ISO 1133. Los polímeros se funden en el extrusor principal y el co-extrusor. Las corrientes fundidas que emergen de ambos extrusores se combinan a través del sistema, se aplican una sobre la otra en forma de capas y se exrtuyen a través de un dado de ranura. Se obtiene una película de dos capas que se enfría con una cuchilla de aire y después se recoge en rollos. La capa de soporte tiene un espesor de 290 µ.

Las condiciones del procesamiento de extrusión son las siguientes: Extrusor principal diámetro de tornillo: 80 mm vel . de la bomba de fusión 45.1 rpm velocidad del tornillo: 54.1 rpm Co-extrusor diámetro de tornillo: 45 mm velocidad del tornillo: 61.1 rpm Salida: 89 kg/h Ancho del dado: 0.4-1 mm Fijación de temperatura del extrusor ppal: zona 1: 190°C zona 2: 200°C zona 3-13: 200ßC Fijación de temperatura del co-extrusor: zona 1: 180°C zona 2: 200°C zona 3 220°C zona 4-6:230ßC Fijación de temperatura del dado: Temperaturas del rollo: rollo 2: 60°C rollo 3: 50°C Velocidad del rollo: rollo 1: 12.65 m/min rollo 2: 12.65 m/min rollo 3: 12.65 m/min en la película así obtenida se lleva a cabo una prueba de sellado/peladura de acuerdo con el siguiente procedimiento. 1. Sellado La película que se ha de someter a prueba se corta (dirección DM) a muestras que tienen una anchura de 150 mm y una longitud de 200 mm. Segmentos de película de 400 µ de espesor del mismo polímero usado para la capa de soporte se cortaron en las mismas dimensiones, obteniendo así segmentos de substrato. Ambas muetras de películas se sometieron a prueba y los segmentos de substrato se pusieron entre las barras de sellado de una máquina de sellado de laboratorio KOPP SPGE 20, con las muestras sobre la parte superior. La barra de sellado superior se calienta hasta la temperatura de sellado. Las barras de sellado se cierran durante 1 segundo bajo presión de 1.6 barias y se producen los sellos (100 mm de longitud, 10 mm de traslape de soldadura) en la di rección (DT) . Las temperaturas a las cuales las muestras se sellan a los segmentos de substrato se reportan en el cuadro 1. 2. Prueba de peladura Después de acondicionar las muestras selladas durante 24 horas a 23°C, se probó la resistencia a la peladura con una máquina Instron. Las muestras y los segmentos de substrato a los cuales están selladas se cortan primero a muestras de prueba que tienen una anchura de 15 mm y después son sujetadas entre pinzas con una distancia de pinza de 50 mm. Se registró la fuerza necesaria para abrir mediante tiro el sello con una velocidad constante de*50 mm/min. Dicha fuerza, expresada en N/15 mm, corresponde a la resistencia a la peladura y se reporta, para cada muestra, en el cuadro 1.

EJEMPLO COMPARATIVO 1 Se usaron las mismas condiciones de procedimiento y prueba que en el ejemplo 1, con la única diferencia de que para la composición sellable con calor se usó 70% en peso de un copolímero aleatorio de propileno con 6% en peso de etileno como el componente B en mezcla con 30% en peso del mismo componente A que en el ejemplo 1, La MFR de dicho copolímero aleatorio de propileno con etileno, medida de acuerdo con ISO 1133 a 230°C y 2.16 kg, es de 7.5 g/10 min. Las temperaturas de sellado y los resultados de Prueba de Peladura correspondientes se reportan en el cuadro 1.

CUADRO 1 Temperatura de Fuerza de peladura Fuerza de peladura sellado ('•c) para las muestras para las muestras del ejemplo 1 del ejemplo compa(N/15 min) rativo 1 (N/15 min) 210 2 220 3 230 4 2 24400 5 1 250 5 5 260 7 6 270 8 7 280 8 7 2 29900 - 8 300 - 8 Los resultados reportados en el cuadro 1 muestran que las composiciones de poliolefina de la presente invención (ejemplo 1) se pueden sellar a temperaturas significativamente menores con respecto a composiciones de la técnica anterior que contienen un copolímero aleatorio de propileno con etileno en mezcla con LDPE (Ejemplo comparativo 1). Además, las composiciones de poliolefina de la presente invención presentan un incremento moderado de la resistencia a la peladura a lo largo de un amplio intervalo de temperaturas de sellado, evitando así una ventana operacional inusualmente amplia.

EJEMPLO 2 Se obtiene una película de dos capas operando bajo las mismas condiciones que en el ejemplo 1, pero sin usar una composición de poliolefina obtenida mezclando en el estado fundido en un extrusor los siguientes componentes (por ciento en peso) : A) 30% del mismo LDPE del ejemplo 1; B) 60% de la misma composición que la composición B del ejemplo 1; C? ) 10% de una composición de lote maeestro que tiene una MFR de 6 g/10 min y que contiene: 50% de un copolímero aleatorio de propileno con etileno, que contiene aproximadamente 3.2% de etileno; 50% de un copolímero elastomérico de propileno con etileno, que contiene aproximadamente 28% de etileno. El copolímero elastomérico en la composición de lote maestro C1 contiene 6% en peso de una fracción insoluble en xileno a 25°C, que consta de un copolímero de etileno-propileno que contiene aproximadamente 80% de etileno, y 94% en peso de un copolímero de etileno-propileno totalmente soluble en xileno a 25°C, que contiene aproximadamente 25% de etileno. Las fuerzas de peladura medidas sobre la película así obtenida se incrementan con respecto a los valores de fuerza de peladura reportados en el cuadro 1, por ejemplo, el ejemplo 1. Es decir, la fuerza de peladura promedio es de 8 N/15 min, medida bajo las mismas condiciones de prueba que en el ejemplo 1.

EJEMPLO 3 Se produce una película de tres capas de 50 µ por la técnica de película soplada en una línea de coextrusión. El extrusor principal se llena del polímero que se ha de usar para la capa de soporte (polímero de soporte) y los dos extrusores laterales con la composición de poliolefina sellable con calor. El polímero de soporte es el mismo que en el ejemplo 1. La composición de poliolefina sellable con calor se obtiene mezclando en el estado fundido en un extrusor los siguientes componentes (por ciento en peso a menos que se especifique otra cosa): A) 30% de un homopolímero de etileno (HDPE) que tiene una densidad de 0.94 g/cm3 de acuerdo con ISO 1183 y una MFR de 11 g/10 min; B) 60% de un copolímero aleatorio de propileno con etileno que contiene aproximadamente 3.5% de etileno y que tiene una MFR de 18 g/10 min; C* ) 10% de la misma composición de lote maestro que la composición C1 en el ejemplo 2.

Las condiciones del extrusor son las siguientes: Extrusor principal: diámetro del tornillo: 90 mm Extrusores laterales: diámetro del tornillo: 65 mm Salida total: 215 kg/hr Espesor total de la película: 50 µ Distribución del espesor: 5/40/5 µ Abertura del dado: 1 mm Relación de soplado: 3 Fijaciones de temperatura: la temperatura se fijó a 230*C para todas las zonas del extrusor, incluyendo la cabeza del dado. La distribución de espesor anteriormente reportada significa que la película comprende una capa de soporte que tiene un espesor de 40 µ y dos capas de sellado externas de dicha composición sellable con calor, que tienen un espesor de 5 µ cada una. 1. Sellado La película que se ha de someter a prueba se corta (dirección DM) a muestras que tienen una anchura de 150 mm y una longitud de 200 mm. Las muetras de películas que han de ser sometidas a prueba se pusieron entre las barras de sellado de una máquina de sellado de laboratorio KOPP SPGE 20, y la capa de sellado se sella contra la capa de sellado. Ambas barras de sellado se calientan a temperaturas de sellado iguales. Las barras de sellado se cierran durante 0.5 segundos bajo una presión de 3 barras y se producen sellos (100 mm de longitud, 10 mm de traslape de soldadura) en la dirección DT. Las temperaturas a las cuales se sellan las muestras se reportan en el cuadro 2. 2. Prueba de peladura Las condiciones de prueba son las mismas que en el ejemplo 1, excepto que la velocidad de prueba es de 100 mm/min. Los valores de fuerza de peladura resultantes se reportan en el cuadro 2.

EJEMPLO 4 Se obtiene una película de dos capas operando bajo las mismas condiciones que en el ejemplo 3, pero usando una composición sellable con calor obtenida mezclando en el estado fundido en un extrusor los siguientes componentes (por ciento en peso) : A) 30% del mismo HDPE del ejemplo 3; B) 60% del mismo copolímero aleatorio de propileno con etileno que en el ejemplo 3. C1 ) 10% de una composición de lote maeestro que tiene una MFR de 0.6 g/10 min y que contiene: 36% de un copolímero aleatorio de propileno con etileno, que contiene aproximadamente 3.2% de etileno; 64% de un copolímero elastomérico de propileno con etileno, que contiene aproximadamente 28% de etileno. El copolímero elastomérico en la composición de lote maestro C1 contiene 6% en peso de una fracción insoluble en xileno a 25°C, que consta de un copolímero de etileno-propileno que contiene aproximadamente 80% de etileno, y 94% en peso de un copolímero de etileno-propileno totalmente soluble en xileno a 25ßC, que contiene aproximadamente 25% de etileno. Las fuerzas de peladura medidas sobre la película así obtenida bajo las mismas condiciones de prueba que en el ejemplo 3, se reportan en el cuadro 2.

EJEMPLO COMPARATIVO 2 Se obtiene una película de dos capas operando bajo las mismas condiciones que en el ejemplo 3, pero usando una composición sellable con calor obtenida mezclando en el estado fundido en un extrusor los siguientes componentes (por ciento en peso) : A) 30% del mismo HDPE del ejemplo 3; B) 70% del mismo copolímero aleatorio de propileno con etileno que en el ejemplo 3. Los valores de fuerza de peladura medidos sobre la película así obtenida bajo las mismas condiciones de prueba que en el ejemplo 3, se reportan en el cuadro 2.

CUADRO 2 Temperatura Fuerza de Fuerza de Fuerza de de sellado peladura peladura peladura (ßC) Ej. 3 Ej. 4 Ej. Exp. 2 (N/15 imm) (N/15 m) (N/15 mm) 130 3.5 6.5 1.5 135 5.0 7.0 2.0 140 7.0 9.0 3.2 145 7.5 9.0 3.4 150 8.0 9.9 4.0 Nota 1 Las composiciones del lote maestro C1 usadas en los ejemplos se preparan por un procedimiento de polimerización secuencial en presencia de un catalizador estereoespecífico de Ziegel-NAtta soportado sobre dicloruro de magnesio.

Nota 2 DETERMINACIÓN DEL PORCENTAJE DE LA FRACCIÓN INS0LUBLE EN XILENO 2.5 g de polímero se disuelven en 250 ml de xileno a 135°C bajo agitación. Después de 20 minutos, la solución se enfría a 25°C con agitación y luego se deja reposar durante 30 minutos. El precipitado se filtra con papel filtro; la solución se evapora bajo una corriente de nitrógeno y el residuo se seca bajo vacío a 80ßC hasta que alcanza un peso constante. Después se calcula el porcentaje en peso de la fracción insoluble en xileno a 25°C.

Claims (10)

NOVEDAD DE LA INVENCIÓN REIVINDICACIONES

1.- Composiciones de poliolefina que comprenden (en por ciento en peso): A) de 20 a 50% de LDPE, HDPE o EVA que tienen una velocidad de flujo de baño fundido (MFR) mayor que 0.3 g/10 min; B) de 50 a 80% de un copolímero aleatorio (copolímero Bl) de propileno con a-olefina de Ct, -Ce , que contiene opcionalmente de 0.5 a 6% de etileno como comonómero adicional, la cantidad de a-olefina de Ct, -Cs en el copolímero Bl siendo de 7 a 40%, o de una composición de un copolímero Bl, además del copolímero Bl, un copolímero aleatorio (copolímero B2) de propileno con etileno y/o con una a-olefina de Ct, -Cs , que contiene hasta 10% de etileno cuando está presente y de 1 a 6% de dicha a-olefina de Ct, -Cs cuando está presente, o un homopolímero de propileno, o una mezcla de copolímero B2 y un homopolímero de propileno, en donde la cantidad relativa de copolímero Bl con respecto al peso total de la composición B es no menor que 20%; C) de 0 a 20% de un polímero olefínico elastomérico o termoplástico elastomérico.

2.- Composiciones de poliolefina de conformidad con la reivindicación 1, caracterizadas además porque comprenden (en por ciento en peso): A) de 20 a 50% de LDPE, HDPE o EVA que tienen una velocidad de flujo de baño fundido (MFR) mayor que 0.3 g/10 min; B) de 50 a 80% de un copolímero aleatorio con 50 a 80% de una a-olefina de Ct, -Cs y opcionalmente de 0.5 a 6% de etileno.

3.- Composiciones de poliolefina de conformidad con la reivindicación 1, caracterizadas además porque comprenden (en por ciento en peso): A) de 20 a 50% de LDPE, HDPE o EVA que tienen una velocidad de flujo de baño fundido (MFR) mayor que 0.3 g/10 min; B) de 50 a 80% de una composición que comprende: Bl 30-65% de un copolímero aleatorio de propileno con una a-olefina de Cu -Cs , que contiene de 7 a 20% de a-olefina de Ct, -Cs; B2 35-70% de un copolímero aleatorio de propileno con etileno y opcionalmente de 2 a 6% de una a-olefina de Ct, -Ce , dicho copolímero conteniendo de 2 a 10% de etileno cuando no está presente la a-olefina de Ct, -Cs , y de 0.5 a 5% cuando está presente la a-olefina de Ct, -Cs .

4.- Composiciones de poliolefina de conformidad con la reivindicación 1, caracterizadas además porque comprenden (en por ciento en peso): A) de 20 a 50% de LDPE, HDPE o EVA que tienen una velocidad de flujo de baño fundido (MFR) mayor que 0.3 g/10 min; B) de 50 a 80% de una composición que comprende: Bl 40-80% de un copolímero aleatorio de propileno con una a-olefina de Ct, -Cs y etileno, el contenido de a-olefina de Ct, -Ca siendo de 7 a 15% y el contenido de etileno siendo de 1 a 5%; B2 20-60% de un copolímero aleatorio de propileno con etileno, que contiene de 1 a 5% de etileno; el contenido total de etileno en la composición B siendo de 1 a 5% y el contenido total de a-olefina de Ct, -Cs siendo de 2.4 a 12%.

5.- Composiciones de poliolefina de conformidad con la reivindicación 1, caracterizadas además porque comprenden (en por ciento en peso): A) de 20 a 50% de LDPE, HDPE o EVA que tienen una velocidad de flujo de baño fundido (MFR) mayor que 0.3 g/10 min; B) de 50 a 80% de una composición que comprende: Bl 40-80% de un copolímero aleatorio de propileno con una a-olefina de Ct, -Cs que contiene de 15 a 40% de a-olefina de Ct, -Cs; B2 20-60% de un copolímero aleatorio de propileno con una a-olefina de Ct, -Cs , que contiene de 1 a 6% de a-olefina de Ct> -C& , el mismo o diferente del que está presente en Bl; en donde el por ciento en peso de copolímero Bl (%B1), con reespecto a la composición total B, y el por ciento en peso de a-olefina de Ct, -Cs en el copolímero Bl (CiB1) satisface la siguiente relación: %B- C B1 >1200.

6.- Composiciones de poliolefina de conformidad con la reivindicación 1, caracterizadas además porque el polímero de poliolefina elastomérico o termoplástico elastomérico C se selecciona del grupo que consiste de: Cl copolímeros de propileno con una o más a-olefinas de Ct, -Cs y opcionalmente con etileno como comonómero adicional, que contiene más de 40% de a-olefinas de CA -Cs y hasta 6% en peso de etileno cuando está presente; C2 Copolímeros de etileno con una o más a-olefinas de C3-C8 que contienen de 15 a 90% en peso, preferiblemente de 20 a 80% en peso de etileno y opcionalmente de 1 a 10% en peso de un dieno, y que contienen de 0 a 60% de una fracción insoluble en xileno a 25°C; C3 copolímeros de bloque saturados o insaturados, lineales o ramificados, que contienen por lo menos un comonómero seleccionado de butadieno, butileno, etileno y neopreno.

7.- Una película de capas múltiples para empacar que comprende por lo menos una capa de sellado compuesta de las composiciones poliméricas de la reivindicación 1 o que las comprende y por lo menos una capa de soporte compuesta de un material polimérico o que lo comprende.

8.- Composiciones de poliolefina que comprenden (en por ciento en peso): A) de 20 a 50% de LDPE, HDPE o EVA que tienen una velocidad de flujo de baño fundido (MFR) mayor que 0.3 g/10 min; B) de 30 a 79% de un copolímero aleatorio (copolímero B2) de propileno con etileno y opcionalmente con a-olefina de CA -Cs , que contiene hasta 10% de etileno y de 1 a 6% de dicha a-olefina de CA -Cs cuando está presente, o de una composición que comprende el copolímero B2 y un homopolímero de propileno, en donde la cantidad relativa de copolímero B2 con respecto al peso total de la composición B es no menor que 20%; C) de 1 a 30% de un polímero olefínico elastomérico o termopláetico elastomérico, con la condición de que cuando es un copolímero de propileno con una a-olefina de CA -Cs , que contiene opcionalmente de 0.5 a 6% de etileno como monómero adicional, contiene más del 40%, en particular de 45 a 60% de a-olefina de CA -Cs .

9.- Composiciones de poliolefina de conformidad con la reivindicación 1, caracterizadas además porque el polímero de poliolefina elastomérico o termoplástico elastomérico C se selecciona del grupo que consiste de: Cl copolímeros de propileno con una o más a-olefinas de CA -Cs y opcionalmente con etileno como comonómero adicional, que contiene más de 40% en peso de a-olefinas de CA -Cs y hasta 6% en peso de etileno cuando está presente; C2) copolímeros de etileno con una o más a-olefinas de C3 -Cs que contienen de 15 a 90% en peso de etileno y opcionalmente de 1 a 10% en peso de un dieno, y que contienen de 0 a 60% de una fracción insoluble en xileno a 25°C; C3) copolímeros de bloque saturados o insaturados, lineales o ramificados, que contienen por lo menos un comonómero seleccionado de butadieno, butileno, etileno y neopreno.

10.- Película de capas múltiples para empaque que comprenden por lo menos una capa de sellado compuesta de las composiciones de poliolefina de la reivindicación 8 o que comprende las mismas y por lo menos una capa de soporte de un material polimérico o que comprende el mismo.