BR112019005193B1

BR112019005193B1 - Filme revestido e artigo

Info

Publication number: BR112019005193B1
Application number: BR112019005193-7A
Authority: BR
Inventors: Juan Carlos Casarrubias; Claudia Hernandez; Zair Dominguez Trinidad; Jie Wu
Original assignee: Dow Global Technologies Llc; Rohm And Haas Company; Dow Quimica Mexicana S.A. De C.V
Priority date: 2016-09-29
Filing date: 2017-09-27
Publication date: 2023-02-28
Also published as: CN109715713A; EP3519483A1; BR112019005193A2; US11135817B2; TW201819557A; AR109555A1; JP7377711B2; EP3519483B1; WO2018064123A1; ES2902847T3; MX2019003049A; TWI757341B; US20190218354A1; JP2019530594A

Abstract

A presente invenção fornece filmes revestidos e embalagens formadas desses filmes. Em um aspecto um filme revestido compreende (a) um filme polimérico de camadas múltiplas tendo superfícies faciais opostas, em que uma primeira superfície facial tem uma rugosidade de superfície média quadrática de pelo menos 80 nm, quando medida usando análise de imagem com um microscópio de força atômica e em que uma segunda superfície facial tem uma rugosidade média quadrática inferior a 80 nm quando medida usando análise de imagem com um microscópio de força atômica e (b) um revestimento em pelo menos uma porção da primeira superfície facial, em que o revestimento compreende poliuretano, em que o filme compreende pelo menos um de polietileno, polipropileno, polietileno tereftalato ou poliamida e em que o filme revestido tem uma claridade Zebedee de pelo menos 2% quando medida de acordo com ASTM D1746/15 na porção revestida do primeira superfície facial.

Description

Campo

[0001] A presente invenção se refere a filmes revestidos que podem ser usados em artigos, tal como embalagens. Tais filmes revestidos podem ser particularmente úteis em embalagens em que uma janela transparente é desejada.

Introdução

[0002] Durante anos, muitos tipos de embalagens flexíveis criadas para proteger alimentos, líquidos, produtos de higiene pessoal e outros produtos foram fabricados com uma estrutura de filme que tipicamente combina vários materiais, tal como poliéster, polipropileno e polietileno. Um adesivo é frequentemente usado para fazer um laminado dessas camadas.

[0003] Muitas embalagens flexíveis incluem uma ou mais janelas transparentes a fim de exibir o produto contido na embalagem e/ou atrair a atenção de potenciais consumidores. A transparência de materiais de embalagem comuns, tal como polietileno, depende de propriedades, tal como cristalinidade. Em geral, uma melhoria na transparência levará a diminuição na rigidez, o que pode reduzir oportunidades para redução de calibre.

[0004] Seria, assim, desejável ter novos filmes e materiais relacionados para uso em embalagens que proporcionem transparência melhorada em locais desejados, embora fornecendo outros benefícios.

Sumário

[0005] A presente divulgação proporciona filmes revestidos que combinam com vantagem filmes à base de polímero com um revestimento de poliuretano que proporciona vantajosamente propriedades desejáveis, tal como transparência. Em algumas modalidades, a presente divulgação fornece embalagens flexíveis à base de polietileno com transparência melhorada. Em algumas modalidades, a presente divulgação fornece embalagens flexíveis à base de polietileno que incorporam uma ou mais janelas transparentes. A presente divulgação, em algumas modalidades, fornece filmes e embalagens que são facilmente recicláveis devido ao uso de materiais compatíveis.

[0006] Numa modalidade, a presente invenção proporciona um filme revestido que compreende (a) um filme polimérico de camadas múltiplas tendo superfícies faciais opostas, em que uma primeira superfície facial tem uma rugosidade de superfície média quadrática de pelo menos 80 nm, quando medida usando análise de imagem com um microscópio de força atômica e em que uma segunda superfície facial tem uma rugosidade média quadrática inferior a 80 nm quando medida usando análise de imagem com um microscópio de força atômica e (b) um revestimento em pelo menos uma porção da primeira superfície facial, em que o revestimento compreende poliuretano, em que o filme compreende pelo menos um de polietileno, polipropileno, polietileno tereftalato ou poliamida e em que o filme revestido tem uma claridade Zebedee de pelo menos 2% quando medida de acordo com ASTM D1746/15 na porção revestida da primeira superfície facial.

[0007] Em outra modalidade, a presente invenção proporciona um filme revestido que compreende (a) um filme de polietileno de múltiplas camadas tendo superfícies faciais opostas, em que uma primeira superfície facial tem uma rugosidade de superfície quadrática média de pelo menos 80 nm, quando medida usando análise de imagem com um microscópio de força atômica e (b) um revestimento em pelo menos uma porção da primeira superfície facial, em que o revestimento compreende poliuretano, em que o filme revestido tem uma névoa total inferior a 20% quando medida de acordo com ASTM D1003 na porção revestida da primeira superfície facial.

[0008] Modalidades da presente invenção também fornecem artigos (por exemplo, embalagens flexíveis, bolsas, bolsas de pé, sacos, etc.) formados a partir dos filmes revestidos divulgados aqui.

[0009] Estas e outras modalidades são descritas com mais detalhes na Descrição Detalhada.

Breve Descrição dos Desenhos

[00010] Figura 1 ilustra a aplicação de um revestimento em um filme. Descrição Detalhada

[00011] Salvo indicação em contrário, implícita do contexto, ou habitual na técnica, todas as partes e percentagens são baseadas em peso, todas as temperaturas estão em °C e todos os métodos de teste são atuais na data de depósito desta divulgação.

[00012] O termo "composição” como aqui usado se refere a uma mistura de materiais que compreende a composição, bem como produtos de reação e produtos de decomposição formados dos materiais da composição.

[00013] Os termos “compreendendo” e derivados dos mesmos não se destinam a excluir a presença de qualquer componente, etapa ou procedimento adicional, se ou não o mesmo é divulgado ou não aqui. A fim de evitar qualquer dúvida, todas as composições reivindicadas aqui através do uso do termo “compreendendo” podem incluir qualquer aditivo, adjuvante ou composto adicional, sejam poliméricos ou não, a menos que declarado em contrário. Em contraste, o termo “consistindo essencialmente em” exclui do escopo de qualquer recitação subsequente, qualquer outro componente, etapa ou procedimento, excetuando aqueles que não são essenciais à operabilidade. O termo “consistindo em” exclui qualquer componente, etapa ou procedimento que não especificamente delineado ou listado.

[00014] “Polímero” significa um composto polimérico preparado polimerizando monômeros, sejam do mesmo tipo ou de um tipo diferente. O termo genérico polímero abrange, desse modo, o termo homopolímero (empregado para se referir a polímeros preparados a partir de apenas um tipo de monômero, com o entendimento de que quantidades de traços de impurezas podem ser incorporadas à estrutura polimérica) e o termo interpolímero como definido a seguir. Quantidades de traços de impurezas (por exemplo, resíduos de catalisador) podem ser incorporadas a e/ou dentro do polímero. Um polímero pode ser um polímero único, uma mistura polimérica ou mescla polimérica.

[00015] O termo “interpolímero”, conforme usado no presente documento, se refere a polímeros preparados pela polimerização de pelo menos dois tipos diferentes de monômeros. O termo genérico interpolímero inclui, assim, copolímeros (empregados para se referir a polímeros preparados de dois tipos diferentes de monômeros) e polímeros preparados de mais de dois tipos diferentes de monômeros.

[00016] Os termos “polímero à base de olefina” ou “poliolefina”, conforme usados no presente documento, se referem a um polímero que compreende, em forma polimerizada, uma quantidade majoritária de monômero de olefina, por exemplo, etileno ou propileno (com base no peso do polímero) e, opcionalmente, pode compreender um ou mais comonômeros.

[00017] “Polietileno” significará polímeros compreendendo mais de 50% em peso de unidades que foram derivadas de monômero de propileno. Isso inclui homopolímeros ou copolímeros de polipropileno (significando unidades derivadas de dois ou mais comonômeros). Formas comuns de polipropileno conhecidas na arte incluem polipropileno de homopolímero (hPP), polipropileno de copolímero aleatório (rcPP), polipropileno de copolímero de impacto (hPP + pelo menos um modificador de impacto elastomérico) (ICPP) ou polipropileno de alto impacto (HIPP), polipropileno de alta resistência de fusão (HMS-PP), polipropileno isotático (iPP), polipropileno sindiotáctico (sPP) e combinações dos mesmos.

[00018] O termo “interpolímero de etileno/α-olefina”, conforme usado no presente documento, se refere a um interpolímero que compreende, em forma polimerizada, uma quantidade majoritária de monômero de etileno (com base no peso do interpolímero) e uma α-olefina.

[00019] O termo “copolímero de etileno/α-olefina”, conforme usado no presente documento, se refere a um copolímero que compreende, em forma polimerizada, uma quantidade majoritária de monômero de etileno (com base no peso do copolímero) e uma α-olefina como os dois únicos tipos de monômero.

[00020] O termo “em contato aderente”, e termos semelhantes, significa que uma superfície facial de uma camada e uma superfície facial de outra camada estão em contato de toque e de ligação entre si, de tal forma que uma camada não possa ser removida da outra camada sem danificar as superfícies entre as camadas (isto é, as superfícies faciais em contato) de ambas as camadas.

[00021] “Mescla”, “mescla de polímeros” e termos semelhantes significam uma composição de dois ou mais polímeros. Tal mescla pode ou não ser miscível. Essa mescla pode ou não ser separada por fases. Essa mescla pode ou não conter uma ou mais configurações de domínio, conforme determinado a partir de espectroscopia eletrônica de transmissão, espalhamento de luz, espalhamento de raios-X e qualquer outro método conhecido na técnica. Mesclas não são laminados, mas uma ou mais camadas de um laminado podem conter uma mescla.

[00022] “Polietileno” ou “polímero à base de etileno” significará polímeros compreendendo mais de 50% em peso de unidades que foram derivadas do monômero de etileno. Isso inclui homopolímeros ou copolímeros de polietileno (significando unidades derivadas de dois ou mais comonômeros). Formas comuns de polietileno conhecidas na técnica incluem, mas não estão limitadas a, Polietileno de Baixa Densidade (LDPE); Polietileno de Baixa Densidade Linear (LLDPE); Polietileno de Densidade Ultrabaixa (ULDPE); Polietileno de Média Densidade (MDPE); e Polietileno de Alta Densidade (HDPE). Estes materiais de polietileno são geralmente conhecidos na técnica; no entanto, as seguintes descrições podem ser úteis na compreensão das diferenças entre algumas destas diferentes resinas de polietileno.

[00023] O termo “LDPE” também pode ser denominado como “polímero de etileno de alta pressão” ou “polietileno altamente ramificado” e é definido como significando que o polímero é parcialmente ou totalmente homopolimerizado ou copolimerizado em autoclave ou reatores tubulares a pressões acima de 14.500 psi (100 MPa) com o uso de iniciadores de radicais livres, tal como peróxidos (ver, por exemplo, US 4.599.392 que é por meio deste incorporada por referência). Resinas de LDPE tipicamente têm uma densidade na faixa de 0,916 a 0,935 g/cm3.

[00024] O termo “LLDPE” inclui tanto a resina feita através do uso dos sistemas de catalisador Ziegler-Natta tradicionais, assim como catalisadores de sítio único, incluindo, mas não limitados a, catalisadores bis-metaloceno (às vezes chamados de “m-LLDPE”) e catalisadores de geometria restrita e inclui copolímeros ou homopolímeros de polietileno lineares, substancialmente lineares ou heterogêneos. LLDPEs contêm menos ramificações de cadeia longa do que LDPEs e incluem os polímeros de etileno substancialmente lineares que são adicionalmente definidos na Patente US 5.272.236, Patente US 5.278.272, Patente US 5.582.923 e Patente US 5.733.155; as composições poliméricas de etileno linear homogeneamente ramificado, tal como aquelas da Patente US 3.645.992; os polímeros de etileno heterogeneamente ramificado, tal como aqueles preparados de acordo com o processo divulgado na Patente US 4.076.698; e/ou mesclas dos mesmos (tal como aqueles divulgados em US 3.914.342 ou US 5.854.045). Os LLDPEs podem ser feitos através de polimerização de fase de gás, fase de solução ou pasta ou qualquer combinação das mesmas, usando qualquer tipo de reator ou configuração de reator conhecida na técnica.

[00025] O termo “MDPE” se refere a polietilenos tendo densidades de 0,926 a 0,935 g/cm3. “MDPE” é tipicamente feito usando catalisadores de cromo ou Ziegler-Natta ou usando catalisadores de sítio único incluindo, mas sem limitação, catalisadores de bis-metaloceno e catalisadores de geometria restrita e tipicamente têm uma distribuição de peso molecular (“MWD”) maior que 2,5.

[00026] O termo “HDPE” se refere a polietilenos tendo densidades maiores que cerca de 0,935 g/cm3, os quais são geralmente preparados com catalisadores Ziegler-Natta, catalisadores de cromo ou catalisadores de sítio único incluindo, mas sem limitação, catalisadores de bis-metaloceno e catalisadores de geometria restrita.

[00027] O termo “ULDPE” se refere a polietilenos tendo densidades de 0,880 a 0,912 g/cm3, que são geralmente preparados com catalisadores Ziegler-Natta, catalisadores de cromo ou catalisadores de sítio único incluindo, mas sem limitação, catalisadores bis-metaloceno e catalisadores de geometria restrita.

[00028] Numa modalidade, a presente invenção se refere a um filme revestido que compreende (a) um filme polimérico de camadas múltiplas tendo superfícies faciais opostas, em que uma primeira superfície facial tem uma rugosidade de superfície média quadrática de pelo menos 80 nm, quando medida usando análise de imagem com um microscópio de força atômica e em que uma segunda superfície facial tem uma rugosidade média quadrática inferior a 80 nm quando medida usando análise de imagem com um microscópio de força atômica e (b) um revestimento em pelo menos uma porção da primeira superfície facial, em que o revestimento compreende poliuretano, em que o filme compreende pelo menos um de polietileno, polipropileno, polietileno tereftalato ou poliamida e em que o filme revestido tem uma claridade Zebedee de pelo menos 2% quando medida de acordo com ASTM D1746/15 na porção revestida da primeira superfície facial. Em algumas modalidades, uma segunda superfície facial de um filme revestido tem uma rugosidade de superfície média quadrática de 40 nm, ou menos, quando medida usando análise de imagem com um microscópio de força atômica.

[00029] Em outra modalidade, a presente invenção se refere a um filme revestido que compreende (a) um filme de polietileno de múltiplas camadas tendo superfícies faciais opostas, em que uma primeira superfície facial tem uma rugosidade de superfície quadrática média de pelo menos 80 nm, quando medida usando análise de imagem com um microscópio de força atômica e (b) um revestimento em pelo menos uma porção da primeira superfície facial, em que o revestimento compreende poliuretano, em que o filme revestido tem uma névoa total inferior a 20% quando medida de acordo com ASTM D1003 na porção revestida da primeira superfície facial. Em algumas modalidades, uma segunda superfície facial de um filme revestido tem uma rugosidade de superfície média quadrática de 40 nm, ou menos, quando medida usando análise de imagem com um microscópio de força atômica.

[00030] Informações relativas à medição da rugosidade quadrática média, como esse termo é usado aqui, são fornecidas na seção Métodos de Teste abaixo.

[00031] Em algumas modalidades, uma camada do filme que forma a primeira superfície facial compreende um polietileno de alta densidade tendo um índice de fusão (I2) de 1,0 g/10 minutos ou menos.

[00032] Em algumas modalidades, o poliuretano é formado de: (a) um poliol ou uretano terminado em hidroxila; e (b) um pré-polímero funcional de isocianato. Em algumas modalidades, o pré-polímero funcional de isocianato compreende um isocianato aromático. O pré-polímero funcional de isocianato, em algumas modalidades, compreende um isocianato alifático. Em algumas modalidades, o uretano terminado em hidroxila compreende pelo menos um de um uretano à base de poliéter terminado em hidroxila, um uretano à base de poliéter terminado em hidroxila e um uretano à base de poliéster-poliéter terminado em hidroxila. Detalhes adicionais relativos ao poliuretano que pode ser usado no revestimento em várias modalidades da presente invenção são aqui fornecidos.

[00033] O filme de camadas múltiplas usado no filme revestido é não pigmentado em algumas modalidades.

[00034] Em algumas modalidades, a quantidade de revestimento na primeira superfície facial do filme é de 0,1 a 7,0 g/m2.

[00035] Em algumas modalidades, o revestimento está em menos de 50% da primeira superfície facial com base na área de superfície da primeira superfície facial e o filme revestido exibe um brilho inferior a 28 unidades de brilho na região da primeira superfície facial onde o revestimento está ausente quando medido de acordo com ASTM D2457.

[00036] Modalidades da presente invenção também fornecem artigos formados de qualquer dos filmes revestidos aqui descritos. Em algumas dessas modalidades, o filme revestido tem uma espessura de 20 a 250 mícrons. Exemplos de tais artigos podem incluir embalagens flexíveis, bolsas, bolsas de pé, sacos e embalagens ou bolsas pré-fabricadas. Em algumas modalidades, filmes revestidos da presente invenção podem ser usados em processos de formação, enchimento e vedação para fazer embalagens ou outros artigos.

Filme Polimérico de Múltiplas Camadas

[00037] Os filmes revestidos compreendem um filme polimérico de múltiplas camadas tendo superfícies faciais opostas. Uma primeira superfície facial tem uma rugosidade de superfície média quadrática de pelo menos 80 nm quando medida usando análise de imagem com um microscópio de força atômica. Uma segunda superfície facial tem uma rugosidade de superfície média quadrática inferior a 80 nm quando medida usando análise de imagem com um microscópio de força atômica.

[00038] Uma primeira camada do filme de múltiplas camadas fornece a rugosidade de superfície da primeira superfície facial e uma segunda camada fornece ao filme de múltiplas camadas a rugosidade de superfície da segunda superfície facial.

[00039] A rugosidade de superfície da primeira superfície facial facilita o fornecimento de transparência a pelo menos uma porção do filme quando revestida com certos revestimentos de acordo com algumas modalidades. Uma primeira superfície facial tem uma rugosidade de superfície média quadrática de pelo menos 80 nm quando medida usando análise de imagem com um microscópio de força atômica. Em algumas modalidades, a primeira superfície facial tem uma rugosidade de superfície média quadrática de até 350 nm quando medida usando análise de imagem com um microscópio de força atômica. Uma variedade de polímeros pode ser usada para formar a primeira camada a qual fornece a primeira superfície facial tendo uma rugosidade de superfície média quadrática de pelo menos 80 nm. Por exemplo, em várias modalidades, a primeira camada pode ser formada de polietileno, polipropileno, polietileno tereftalato ou poliamida, desde que essa camada tenha a rugosidade de superfície especificada. Em algumas modalidades em que a primeira camada é formada de polipropileno, o filme pode ser um filme de polipropileno fosco orientado biaxialmente. Em algumas modalidades em que a primeira camada é formada de polietileno tereftalato, o filme pode ser um filme de polietileno tereftalato fosco.

[00040] As primeiras camadas formadas de polietileno são particularmente bem adequadas para filmes de múltiplas camadas usados em algumas modalidades da presente invenção. Em algumas modalidades, a primeira camada compreende um polietileno de alta densidade tendo um índice de fusão (I2) de 1,0 g/10 minutos ou menos. O polietileno de alta densidade pode ser um polietileno de alta densidade (HDPE) convencional, um polietileno de alta densidade e alto peso molecular (HDPE-HMW), ou um polietileno de alta densidade e peso molecular ultra-alto (HDPE-UHMW).

[00041] O polietileno de alta densidade pode ter uma densidade de pelo menos 0,935 g/cm3. Além disso, em diversas modalidades, o polietileno de alta densidade pode incluir uma densidade de 0,935 g/cm3 a 0,975 g/cm3 ou 0,935 g/cm3 a 0,965 g/cm3 ou 0,935 g/cm3 a 0,960 g/cm3 ou 0,935 g/cm3 a 0,955 g/cm3.

[00042] Como afirmado acima, o polietileno de alta densidade pode ter um índice de fusão (I2) de 1,0 g/10 minutos ou menos quando medido de acordo com ASTM D1238 a 190°C e 2,16 kg de carga. Em algumas modalidades, o polietileno de alta densidade tem um índice de fusão (I2) de 0,5 g/10 minutos ou menos. Em algumas modalidades, o polietileno de alta densidade tem um índice de fusão (I2) de 0,1 g/10 minutos ou menos. De acordo com modalidades adicionais, o polietileno de alta densidade pode ter um valor de I2 de 0,001 g/10 minutos a 1,0 g/10 minutos, ou 0,001 g/10 minutos a 0,5 g/10 minutos ou 0,001 g/10 minutos a 0,1 g/10 minutos ou 0,01 g/10 minutos a 0,5 g/10 minutos ou 0,01 g/10 minutos a 0,1 g/10 minutos. Em algumas modalidades, tal como onde é utilizado um UHMW-HDPE, o índice de fusão (I2) pode ser tão baixo quanto 0,08 g/10 minutos ou menos.

[00043] Uma série de polietilenos de alta densidade comercialmente disponíveis pode ser usada na primeira camada incluindo, por exemplo, DOW™ DGDC-2100 NT 7, que é um polietileno de alto peso molecular alta densidade (HMW-HDPE); UNIVAL™ DMDA-6200 NT 7; UNIVAL™ DMDA- 6400 NT 7; CONTINUUM™ DGDA-2490 NT; CONTINUUM™ DGDD-2480 NT; DOWLEX™ 2050B; DOW™ MDPE NG6995, os quais embora sejam referidos como um polietileno de média densidade, têm uma densidade de 0,939 g/cm3; ELITE™ 5960G e ELITE™ 5960G1, os quais são polietilenos intensificados tendo uma densidade de 0,962 g/cm3. Cada uma destas resinas está comercialmente disponível na The Dow Chemical Company. Outro exemplo de um polietileno de alto peso molecular alta densidade comercialmente disponível que pode ser usado na primeira camada é polietileno de alta densidade BF4810 da Braskem.

[00044] Em algumas modalidades, o polietileno de alta densidade é o único polietileno na primeira camada. Em outras modalidades, um ou mais polietilenos adicionais podem ser incluídos para fornecer uma mescla de polietilenos na primeira camada. Em modalidades em que a primeira camada compreende uma mescla de polietilenos, a primeira camada pode incluir mais de 50% em peso do polietileno de alta densidade, ou mais de 55% em peso do polietileno de alta densidade, ou mais de 60% em peso do polietileno de alta densidade, ou mais de 65% em peso do polietileno de alta densidade. Em algumas modalidades, a primeira camada pode incluir cerca de 51% a cerca de 90% em peso do polietileno de alta densidade, ou cerca de 55% a cerca de 80% em peso do polietileno de alta densidade, ou cerca de 65% a cerca de 75% em peso do polietileno de alta densidade.

[00045] Para facilitar a referência, quando uma mescla de polietilenos é usada na primeira camada, o polietileno de alta densidade será chamado de “primeiro polietileno” e os polietilenos adicionais serão chamados de “segundo polietileno”, “terceiro polietileno”, etc. Uma variedade de polietilenos pode ser combinada com o polietileno de alta densidade tendo o índice de fusão (I2) de 1,0 g/10 minutos ou menos para proporcionar uma superfície facial da primeira camada (e do filme de múltiplas camadas) tendo uma rugosidade de superfície quadrática média de pelo menos 80 nm.

[00046] O segundo polietileno pode compreender um ou mais outros polietilenos incluindo, por exemplo, um segundo polietileno de alta densidade, polietileno de baixa densidade (LDPE), polietileno linear de baixa densidade (LLDPE), polietileno de densidade média (MDPE), polietileno de densidade muito baixa (VLDPE) e polietileno de densidade ultra baixa (ULDPE) e misturas dos mesmos. Numa modalidade exemplar, o segundo polietileno compreende um LLDPE.

[00047] O segundo polietileno pode ter um índice de fusão (I2) de 20 g/10 minutos ou menos quando medido de acordo com ASTM D1238 a 190°C e 2,16 kg de carga. Em outras modalidades, o segundo polietileno pode ter um índice de fusão (I2) de 0,5 g/10 minutos a 20 g/10 minutos, ou 0,75 g/10 minutos a 10 g/10 minutos, ou 0,75 g/10 minutos a 5 g/10 minutos, ou 0,75 g/10 minutos a 2 g/10 minutos.

[00048] Em algumas modalidades, o segundo polietileno é um polietileno linear de baixa densidade tendo um índice de fusão de 0,5 a 1,5 g/10 minutos. Exemplos de tais polietilenos lineares de baixa densidade incluem DOWLEX™ 2645G e DOWLEX™ 2045.01G, cada um dos quais está comercialmente disponível de The Dow Chemical Company.

[00049] Adicionalmente, várias quantidades do segundo polietileno são contempladas dentro da mescla de polietileno na primeira camada. Por exemplo, e não como limitação, a mescla de polietileno na primeira camada pode incluir menos de 50% em peso do segundo polietileno, ou menos de 45% em peso do segundo polietileno, ou menos de 40% em peso do segundo polietileno ou menos de 35% em peso do segundo polietileno. Mais ainda, a mescla de polietileno na primeira camada pode incluir 10% a 49% em peso do segundo polietileno, ou 20% a 40% em peso do segundo polietileno, ou 25% a cerca de % em peso do segundo polietileno.

[00050] Na primeira camada do filme de múltiplas camadas, a primeira camada pode compreender pelo menos cerca de 80% em peso de polietileno, ou pelo menos cerca de 90% em peso de polietileno. Dito de outro modo, a percentagem em peso total do polietileno de alta densidade, do segundo polietileno e, opcionalmente, de quaisquer polietilenos adicionais pode estar presente em pelo menos cerca de 80% em peso da primeira camada, ou pelo menos cerca de 90% em peso da primeira camada, ou pelo menos 95% em peso da primeira camada, ou pelo menos 99% em peso da primeira camada.

[00051] Passando agora para a segunda superfície facial do filme de múltiplas camadas, uma segunda camada do filme de múltiplas camadas fornece a segunda superfície facial. Em algumas modalidades, a segunda superfície facial tem uma rugosidade de superfície média quadrática inferior a 80 nm quando medida usando análise de imagem com um microscópio de força atômica. A segunda superfície facial, em algumas modalidades, tem uma rugosidade de superfície média quadrática de 40 nm, ou menos, quando medida usando análise de imagem com um microscópio de força atômica.

[00052] Quando a segunda superfície facial tem uma rugosidade de superfície quadrada média inferior a 80 nm, ou inferior a 40 nm, acredita-se que uma melhoria na transparência e nas propriedades ópticas relacionadas seja obtida quando a primeira superfície facial é revestida com certos revestimentos.

[00053] Uma variedade de polímeros pode ser usada para formar a segunda camada a qual fornece a segunda superfície facial tendo uma rugosidade de superfície média quadrática inferior a 80 nm ou inferior a 40 nm. Se a primeira camada for formada de polietileno, pode ser desejável também formar a segunda camada de polietileno. Em algumas modalidades, a segunda camada é camada selante. Qualquer número de polietileno conhecido dos versados na técnica pode ser selecionado para fornecer a rugosidade de superfície da segunda superfície facial. Em algumas modalidades, uma segunda camada compreendendo apenas um polietileno de baixa densidade (por exemplo, um LDPE tendo uma densidade de 0,922 g/cm3 e um I2 de 2 g/10 minutos ou um LDPE tendo uma densidade de 0,924 g/cm3 e um I2 de 2 g/10 minutos) pode fornecer a rugosidade de superfície média quadrática de alvo. Uma segunda camada compreendendo apenas um polietileno linear de baixa densidade (por exemplo, um LDPE tendo uma densidade de 0,920 g/cm3 e um I2 de 1 g/10 minutos) pode fornecer a rugosidade de superfície média quadrática de alvo em algumas modalidades. Em algumas modalidades, uma mescla de polietileno linear de baixa densidade e polietileno de baixa densidade na segunda camada pode fornecer a rugosidade de superfície média quadrática de alvo. Por exemplo, em algumas modalidades, a segunda camada pode compreender uma mescla de 80% de polietileno linear de baixa densidade tendo uma densidade de 0,920 g/cm3 e um I2 de 1 g/10 minutos e 20% de polietileno de baixa densidade tendo uma densidade de 0,922 g/cm3 e um I2 de 2 g/10 minutos. Em algumas modalidades, um plastômero de poliolefina (por exemplo, um plastômero de poliolefina tendo uma densidade de 0,909 g/cm3 e um I2 de 1 g/10 minutos) na segunda camada pode fornecer a rugosidade de superfície média quadrática de alvo.

[00054] Em algumas modalidades, um filme de múltiplas camadas que pode ser usado em filmes revestidos da presente invenção pode compreender 3 ou mais camadas. Um filme de múltiplas camadas que pode ser utilizado em filmes revestidos da presente invenção pode compreender até 7 camadas em algumas modalidades. O número de camadas no filme pode depender de uma série de fatores incluindo, por exemplo, a espessura desejada do filme de múltiplas camadas, as propriedades desejadas do filme de múltiplas camadas, o uso pretendido do filme de múltiplas camadas e outros fatores.

[00055] Da mesma forma, várias estruturas de camada são contempladas com base no artigo ou na aplicação que utiliza o filme de múltiplas camadas. Por exemplo, o filme de múltiplas camadas pode incluir uma pluralidade de camadas, em que outras camadas têm a mesma composição que a segunda camada, como descrito acima. Nesta modalidade, é contemplado que a pluralidade de camadas de polietileno pode ser a mesma ou pode variar em composição e razão em peso entre respectivas camadas.

[00056] Em outras modalidades, os filmes de múltiplas camadas podem ter uma estrutura híbrida em que uma ou mais das camadas de núcleo ou internas (isto é, camadas não externas) não têm a mesma composição que a primeira camada ou a segunda camada descritas acima. Por exemplo, as uma ou mais camadas internas ou de núcleo podem incluir poliolefinas, poliamidas, etileno vinil álcool, etileno vinil acetato, ácido etileno acrílico, anidrido etileno maleico ou combinações dos mesmos. Em uma modalidade exemplar, os filmes de múltiplas camadas incluem uma camada interna compreendendo uma ou mais poliolefinas e uma segunda camada interna compreendendo uma segunda poliolefina, uma poliamida, etileno vinil álcool, etileno vinil acetato, ácido etileno acrílico, anidrido etileno maleico ou combinações dos mesmos. Dependendo da aplicação, outros componentes são contemplados para as camadas internas (por exemplo, camadas de núcleo ou internas), tal como adesivos, camadas de amarração, camadas de barreira, impressões ou outros componentes, podem ser usados.

[00057] Além disso, os filmes de monocamada ou de múltiplas camadas presentes podem também ser laminados ou ligados a outros substratos para proporcionar diferentes características necessárias para as embalagens flexíveis. Por exemplo, e não como limitação, os filmes de monocamada ou de múltiplas camadas presentes podem ser laminados a outro filme de polietileno para selagem. Além disso, os filmes de monocamada ou de múltiplas camadas presentes podem ser coextrusados com poliamida ou etileno vinil álcool (EVOH) para produzir um filme de barreira.

[00058] Em algumas modalidades, pelo menos uma porção do filme pode não ser impressa. Todo o filme de múltiplas camadas pode ser não impresso em algumas modalidades. Em tais modalidades, as porções não impressas do filme podem proporcionar transparência quando revestidas com o revestimento. Quaisquer porções impressas podem ser usadas para cor ou outras informações de embalagem. A inclusão de porções não impressas dentre porções impressas pode, por exemplo, fornecer janelas transparentes na embalagem em algumas modalidades.

[00059] Deve ser entendido que qualquer uma das camadas precedentes pode ainda compreender um ou mais aditivos conhecidos pelos versados na técnica, tal como, por exemplo, antioxidantes, estabilizadores de luz ultravioleta, estabilizadores térmicos, agentes deslizantes, antibloqueio, pigmentos ou corantes, auxiliares de processamento, catalisadores de reticulação, retardantes de chama, enchimentos e agentes de espumação.

[00060] O filme de múltiplas camadas pode ter uma variedade de espessuras dependendo, por exemplo, da aplicação desejada ou de outros fatores conhecidos pelos versados na técnica. Em uma modalidade, o filme de múltiplas camadas tem uma espessura entre 15 e 300 mícrons.

[00061] Os filmes de múltiplas camadas aqui descritos podem ser coextrusados como filmes soprados ou filmes fundidos usando técnicas conhecidas por aqueles versados na técnica com base nos ensinamentos deste documento. Em particular, com base nas composições das diferentes camadas de filme aqui reveladas, as linhas de fabricação de filme soprado e as linhas de fabricação de filme fundido podem ser configuradas para coextrusar filmes de múltiplas camadas da presente invenção em uma única etapa de extrusão usando técnicas conhecidas dos versados na técnica com base nos ensinamentos do presente documento. É preferível que os filmes usados nas modalidades da presente invenção sejam formados em um processo de filme soprado ou de filme fundido como é geralmente conhecido na técnica, embora possam ser usados outros métodos, tal como laminação.

Revestimento de Poliuretano

[00062] A presente invenção fornece um revestimento à base de poliuretano na superfície facial do filme de múltiplas camadas (a superfície facial externa da primeira camada discutida acima) tendo uma rugosidade de superfície média quadrática de pelo menos 80 nm quando medida usando análise de imagem com um microscópio de força atômica.

[00063] O termo “revestimento à base de poliuretano” é usado para indicar que, mediante cura, o revestimento compreende principalmente poliuretano, mas que o revestimento também pode incluir, em algumas modalidades, reagentes não reagidos (por exemplo, polióis, isocianatos, etc.) bem como outros aditivos.

[00064] Em algumas modalidades, o poliuretano é formado de: (a) um poliol ou uretano terminado em hidroxila; e (b) um pré-polímero funcional de isocianato. O pré-polímero funcional de isocianato, em algumas modalidades, compreende um isocianato aromático. Exemplos de isocianatos aromáticos que podem ser usados em algumas modalidades da presente invenção incluem todos e quaisquer isômeros de tolueno di-isocianato (TDI) e/ou todos e quaisquer isômeros de metileno difenil di-isocianato (MDI). Em algumas modalidades, o pré-polímero funcional de isocianato compreende um isocianato alifático. Exemplos de isocianatos alifáticos que podem ser usados em algumas modalidades da presente invenção incluem todos e quaisquer isômeros de isoforona di-isocianato (IPDI), todos e quaisquer isômeros de hexametileno di-isocianato (HDI), todos e quaisquer isômeros de xilileno di- isocianato (XDI), todos e quaisquer isômeros de xilileno di-isocianato hidrogenados (H6XDI), e todos e quaisquer isômeros de meta-tetrametilxilileno di-isocianato (TMXDI). O uretano terminado em hidroxila compreende pelo menos um de um uretano à base de poliéter terminado em hidroxila, um uretano à base de poliéter terminado em hidroxila e um uretano à base de poliéster-poliéter terminado em hidroxila, em algumas modalidades.

[00065] O poliuretano pode ser formado misturando juntos dois componentes separados a uma taxa de mistura prescrita e, então, curando mediante reação entre os dois componentes. Em algumas modalidades, os dois componentes reagentes podem ser preparados de modo a proporcionar uma razão de mistura de 1:1 (razão de poliol ou uretano terminado em hidroxila para pré-polímero funcional de isocianato) para facilitar a medição e a mistura. Em algumas modalidades, essa razão de mistura pode estar na faixa de 1:0,2 a 1:2. Em tais razões de mistura, em algumas modalidades, o índice de isocianato está na faixa de ~1:1 a ~3:3. Em algumas modalidades, o poliuretano pode ser um pré-polímero terminado em isocianato de um componente que reage com umidade ou a umidade ambiente para completar sua cura.

[00066] Os componentes de poliuretano podem ser compreendidos de poliéter polióis, poliéster polióis ou uma combinação de ambos. Esses polióis podem ser lineares ou ramificados em algumas modalidades. Poliésteres com componentes aromáticos podem ser usados para conferir propriedades de desempenho alternativas, tal como resistência química ou térmica, para uma aplicação de alvo em algumas modalidades. Em algumas modalidades, o revestimento é formado de polióis tendo pesos moleculares entre 100 e 4.700 Daltons e usando reagentes multifuncionais que conferem ramificação, tal como tri-isopropanolamina e trimetilolpropano. Tais materiais selecionados, quando reagidos juntos e combinados com certos aditivos não reativos, podem proporcionar, de um modo vantajoso, resistência ao calor desejável, carácter antibloqueio, coeficiente de atrito de alvo e níveis de brilho de alvo a filmes revestidos de acordo com algumas modalidades da presente invenção.

[00067] O revestimento pode ser aplicado à superfície externa do filme usando uma variedade de técnicas pelas quais revestimentos são tipicamente aplicados a filmes incluindo, mas não se limitando a, por exemplo, revestimento de gravura e revestimento flexográfico. Outras técnicas de revestimento fino também podem ser usadas. Versados na técnica com equipamento para aplicar revestimentos e adesivos à base de solvente e/ou à base de água podem adaptar prontamente seu processo para aplicar um revestimento de poliuretano a um filme para obter os filmes revestidos da presente invenção. Para conseguir viscosidade dinâmica adequada, os sólidos alvos na aplicação dependerão do revestimento particular, mas em algumas modalidades, podem estar na faixa de 15% a 80%.

[00068] A quantidade de revestimento aplicada ao filme, em algumas modalidades, pode ser de pelo menos 1 grama por metro quadrado. Como aqui utilizado, a quantidade de revestimento é determinada medindo a diferença do peso do filme antes do revestimento e depois de o revestimento ser aplicado e seco. Em algumas modalidades, a quantidade de revestimento aplicado ao filme é de até 7 gramas por metro quadrado. A quantidade de revestimento aplicada ao filme, em algumas modalidades, é de 1 a 7 gramas por metro quadrado. Todos os valores individuais e subfaixas de 0,1 a 7,0 gramas por metro quadrado são aqui incluídos e aqui divulgados; por exemplo, a quantidade de revestimento pode ser de um limite inferior de 0,1, 0,2, 0,3, 0,4, 0,5, 0,6, 0,7, 0,8, 0,9, 1,0, 2,0, 3,0, 4,0, 5,0 ou 6,0 gramas por metro quadrado a um limite superior de 0,5, 1,0, 2,0, 3,0, 4,0, 5,0, 6,0 ou 7,0 gramas por metro quadrado. Por exemplo, a quantidade de revestimento pode ser de 3 a 5 gramas por metro quadrado em algumas modalidades.

[00069] Em algumas modalidades, o revestimento só pode ser aplicado a uma porção da superfície externa do filme. Isto proporciona vantajosamente várias combinações de padrões ópticos. A capacidade de fornecer diferentes padrões ópticos ou propriedades em diferentes regiões dos filmes revestidos oferece oportunidades para embalagens criativas quando os filmes revestidos são formados em embalagens ou outros artigos. No contexto de uma embalagem, por exemplo, pode ser desejável fornecer uma janela transparente para permitir a um consumidor ou potencial comprador visualizar o conteúdo da embalagem. Em tais modalidades, o revestimento só pode ser aplicado à porção do filme que corresponderá à janela.

[00070] Em várias modalidades, os filmes revestidos podem ter regiões que são opacas (regiões não revestidas) e uma ou mais regiões que têm alta transparência (regiões revestidas). Como outro exemplo, os filmes revestidos podem ter regiões que têm um acabamento fosco (brilho muito baixo) (regiões não revestidas) e uma ou mais regiões com alto brilho (regiões revestidas).

[00071] Em tais modalidades, o revestimento de poliuretano pode ser aplicado apenas a uma certa região, ou certas regiões, da primeira superfície facial usando técnicas conhecidas dos versados na técnica. Por exemplo, um acabamento fosco na primeira superfície facial do filme de múltiplas camadas pode ser obtido mediante extrusão devido ao uso de uma resina ou mescla de resinas que proporcione uma alta rugosidade de superfície média quadrática dessa superfície. O filme de múltiplas camadas pode, então, ser impresso de forma inversa e, opcionalmente, laminado. O revestimento de poliuretano pode, então, ser aplicado na primeira superfície facial em coincidência para fornecer janelas transparentes onde desejado.

[00072] Várias modalidades de filmes revestidos da presente invenção podem ter uma ou mais propriedades desejáveis. Filmes revestidos, em algumas modalidades, podem proporcionar transparência melhorada em regiões onde o revestimento de poliuretano é aplicado ao filme de múltiplas camadas. Tal transparência pode ser exibida por valores de claridade de Zebedee e/ou névoa total.

[00073] Em algumas modalidades, filmes revestidos da presente invenção têm uma claridade Zebedee de pelo menos 2% quando medida de acordo com ASTM D1746/15 na porção revestida da primeira superfície facial. Filmes revestidos da presente invenção, em algumas modalidades, têm uma claridade Zebedee de pelo menos 4% quando medida de acordo com ASTM D1746/15 na porção revestida da primeira superfície facial.

[00074] Em algumas modalidades, filmes revestidos da presente invenção têm uma claridade de pelo menos 65 quando medida de acordo com ASTM D1746 na porção revestida da primeira superfície facial. Filmes revestidos da presente invenção, em algumas modalidades, têm uma claridade de pelo menos 85 quando medida de acordo com ASTM D1746 na porção revestida da primeira superfície facial.

[00075] Em algumas modalidades, filmes revestidos da presente invenção têm uma névoa total inferior a 20% quando medida de acordo com ASTM D1003 na porção revestida da primeira superfície facial. Filmes revestidos da presente invenção, em algumas modalidades, têm uma névoa total inferior a 15% quando medida de acordo com ASTM D1003 na porção revestida da primeira superfície facial. Em algumas modalidades, filmes revestidos da presente invenção têm uma névoa total inferior a 10% quando medida de acordo com ASTM D1003 na porção revestida da primeira superfície facial.

[00076] Em algumas modalidades, filmes revestidos da presente invenção têm uma claridade Zebedee de pelo menos 2% quando medida de acordo com ASTM D1746/15 na porção revestida da primeira superfície facial e uma névoa total inferior a 20% quando medida de acordo com ASTM D1003 na porção revestida da primeira superfície facial.

[00077] Em algumas modalidades, em que o revestimento está em menos de 50% da primeira superfície facial com base na área de superfície da primeira superfície facial do filme de múltiplas camadas, o filme revestido exibe um brilho inferior a 28 unidades de brilho na região da primeira superfície facial onde o revestimento está ausente quando medido de acordo com ASTM D2457 a 45°. Em algumas modalidades, em que o revestimento está em menos de 50% da primeira superfície facial com base na área de superfície da primeira superfície facial do filme de múltiplas camadas, o filme revestido exibe um brilho inferior a 18 unidades de brilho na região da primeira superfície facial onde o revestimento está ausente quando medido de acordo com ASTM D2457 a 45°. Em algumas modalidades, em que o revestimento está em menos de 50% da primeira superfície facial com base na área de superfície da primeira superfície facial do filme de múltiplas camadas, o filme revestido exibe um brilho inferior a 13 unidades de brilho na região da primeira superfície facial onde o revestimento está ausente quando medido de acordo com ASTM D2457 a 45°.

[00078] Em algumas modalidades em que o filme de múltiplas camadas é um filme de polietileno, o filme revestido pode, com vantagem, ser reciclado em sistemas de polietileno flexíveis atuais.

[00079] Em algumas modalidades, os filmes revestidos da presente invenção têm uma ampla faixa de resistência térmica. Filmes revestidos, de acordo com algumas modalidades da presente invenção, são termicamente resistentes através de uma faixa de temperaturas de 80°C a 200°C. Como aqui utilizado, a temperatura mais baixa da faixa de resistência térmica é a temperatura à qual o filme revestido exibe uma resistência de selagem térmica de pelo menos 1 lbf/in quando medida de acordo com ASTM 1921-98. Como aqui utilizado, a temperatura superior da faixa de resistência térmica é a temperatura à qual o filme revestido exibe queima, de modo que a resistência de selagem térmica não possa ser medida de acordo com ASTM 1921-98 devido a deformação no filme revestido.

[00080] Modalidades da presente invenção também se referem a artigos formados a partir de qualquer um dos filmes revestidos aqui divulgados. Em algumas modalidades, o artigo é uma embalagem flexível. Em algumas modalidades, a embalagem flexível compreende um primeiro filme revestido de acordo com a presente invenção e um segundo filme revestido de acordo com a presente invenção. Em algumas modalidades, a embalagem flexível compreende um primeiro filme revestido de acordo com a presente invenção e um segundo filme revestido de acordo com a presente invenção e um terceiro filme revestido de acordo com a presente invenção. Em algumas modalidades, o primeiro filme revestido de acordo com a presente invenção é selado a quente usando o lado selável a outra superfície selável a quente, seja um filme ou uma folha ou um recipiente formado de qualquer construção adequada que possa ou não possa ter um revestimento da presente invenção no lado não selável a quente do filme ou da folha ou do recipiente formado. Alternativamente, a embalagem flexível pode ser formada de um único filme revestido da presente invenção que é dobrado.

[00081] Em algumas modalidades, a embalagem flexível está na forma de um ou mais dos seguintes: uma bolsa, uma bolsa tipo almofada, um saco, um sachê, um embrulho de fluxo, um saco de transporte de serviço pesado ou uma bolsa de pé que é formada usando técnicas conhecidas pelos versados na técnica com base na presente divulgação.

[00082] A espessura do filme revestido usado para formar a embalagem flexível pode ser selecionada dependendo de vários fatores incluindo, por exemplo, o tamanho da embalagem flexível, o volume da embalagem flexível, o conteúdo da embalagem flexível, as propriedades desejadas da embalagem flexível e outros fatores. Em algumas dessas modalidades, o filme revestido tem uma espessura utilizada em uma embalagem flexível da presente invenção e tem uma espessura de 15 a 400 mícrons. Todos os valores individuais e subfaixas de 15 a 300 micrômetros estão aqui incluídos e revelados; por exemplo, a espessura do filme revestido pode ser de um limite inferior de 20, 30, 40, 50, 60, 70, 80, 90, 100, 110, 120, 130, 140, 150, 160, 170, 180, ou 190 mícrons a um limite superior de 30, 40, 50, 60, 70, 80, 90, 100, 110, 120, 130, 140, 150, 160, 170, 180, 190, 200, 220, 250, 280 ou 300 mícrons.

[00083] Exemplos não limitativos de conteúdos adequados para contenção por embalagens flexíveis da presente invenção incluem produtos comestíveis (bebidas, sopas, queijos, cereais), líquidos, xampus, óleos, ceras, emolientes, loções, hidratantes, medicamentos, pastas, tensoativos, géis, adesivos, suspensões, soluções, enzimas, sabões, cosméticos, linimentos, partículas fluidas e combinações dos mesmos.

Métodos de Teste

[00084] A menos que de outro modo indicado aqui, os seguintes métodos analíticos são usados nos aspectos descritivos da presente invenção:

[00085] Índice de fusão: Índices de fusão I2 (ou I2) e I10 (ou I10) são medidos de acordo com ASTM D-1238 a 190°C e a 2,16 kg e 10 kg de carga, respectivamente. Seus valores são relatados em g/10 min. “Taxa de fluxo de fusão” é usada para resinas à base de polipropileno e outras resinas e determinada de acordo com ASTM D1238 (230°C a 2,16 kg).

[00086] Densidade: Amostras para medição de densidade são preparadas de acordo com ASTM D4703. Medições são feitas, de acordo com ASTM D792, Método B em até uma hora da prensagem da amostra.

[00087] Brilho é determinado de acordo com ASTM D2457.

[00088] Claridade é determinada de acordo com ASTM D1746.

[00089] Claridade Zebedee é determinada de acordo com ASTM D1746/15.

[00090] Névoa e névoa interna são medidas de acordo com D1003.

Rugosidade de Superfície

[00091] A rugosidade de superfície de várias superfícies de filme aqui divulgadas é caracterizada com base na rugosidade de superfície média quadrática quando medida usando análise de imagem com um microscópio de força atômica. Como aqui usada, a rugosidade de superfície média quadrática de uma superfície é medida usando análise de imagem com um microscópio de força atômica como a seguir.

[00092] Os parâmetros de instrumento são: 1) Um microscópio de força atômica (AFM) Brüker Dimension ICON usando um controlador Nanoscope V operando Nanoscope v8.15 operando software é operado no modo de derivação. O canal de detecção de fase está ligado como um barômetro qualitativo de qualidade de rastreamento. 2) Um tamanho de varredura de 90μm2 é escolhido para gerar dados de rugosidade como uma combinação razoável de tamanho de área, tempo de aquisição e resolução de característica. 3) A taxa de varredura está ajustada para 0,250 Hz. 4) Imagens consistem em pixels de 512 x 512. 5) A configuração de engate (razão de derivação) é ajustada para 0,90. 6) A amplitude de alvo é ajustada para 1.000 mV e deixada engatar automaticamente. 7) Sondas Mikro Masch NSC 16 (sem revestimento traseiro de Al) são usadas para todas as varreduras. Os cantilevers têm uma frequência de ressonância típica de cerca de 190 kHz e uma constante de mola típica de cerca de 40 N/m.

[00093] Os parâmetros de análise de imagem são: 1) Metrologia de Imagem SPIP v6 é usada para calcular dados de rugosidade de imagens de topografia de 90μm2. 2) Para remover os efeitos de superfícies não planares/inclinadas, todas as imagens são submetidas a uma rotina de nivelamento de: adequação de plano global de 3â ordem e adequação em linha de 3. 3) Para remover ondulações excessivas todas as imagens são filtradas com um filtro L ajustado para 1/5 relativo. Este é o filtro L Gaussiano ISO 16610 de acordo com a norma ISO 25178-2. 4) Caixas de exclusão de característica são usadas para excluir detritos de superfície estranhos das imagens conforme necessário. 5) O valor da rugosidade média quadrática é usado como o comparador de valor de rugosidade primária entre as amostras. Este é um parâmetro de amplitude (símbolo Sq) com uma referência 3D para ISO 25178-2.

[00094] Algumas modalidades da invenção serão agora descritas em detalhes nos Exemplos a seguir.

EXEMPLOS Exemplo 1 Preparação de Composições Reagentes para Revestimento de Poliuretano

[00095] Os Exemplos a seguir incluem um filme de múltiplas camadas revestido com um revestimento de poliuretano de acordo com uma modalidade da presente invenção. O revestimento de poliuretano utilizado nestes Exemplos é preparado de duas composições reagentes como se segue.

[00096] Composição Reagente A compreende um uretano terminado em hidroxila e é preparada dos seguintes ingredientes:

[00097] Para preparar a Composição Reagente A, a TIPA é fundida. O poliéter diol (peso molecular nominal de 425) é carregado a vácuo num reator. A TIPA fundida é carregada a vácuo no reator, seguida pelo poliéter poliol (VORANOL 220-110N). As linhas de vácuo são enxaguadas com acetato de etila e o conteúdo do reator é agitado a 75 rpm. Acetato de etila é carregado a vácuo no reator. O conteúdo do reator é resfriado por uma camisa de resfriamento. Depois de resfriar, o TDI é carregado no reator e as linhas de vácuo são enxaguadas com acetato de etila. Devido à natureza exotérmica da reação, o conteúdo do reator é resfriado até uma temperatura de 75°C. A temperatura no reator é mantida a 75°C sob agitação por 4 horas. O conteúdo do reator é, então, resfriado até 60°C e a viscosidade é medida. Se a viscosidade for <2500 cP, o conteúdo do reator é resfriado até 40°C e 0,339 por cento em peso de TDI (com base na carga de TDI original) é adicionado e o conteúdo do tanque de mistura é aquecido e mantido a 75°C por uma hora. Se a viscosidade for >2500 cP, uma mistura do antiespuma e do acetato de etila restante é carregada a vácuo para o reator. O conteúdo é, então, agitado por 30 minutos. O reator é, então, resfriado até 50°C e a Composição Reagente A é embalada para uso.

[00098] A Composição Reagente B compreende um pré-polímero funcional de isocianato e é preparada a partir dos seguintes ingredientes:

[00099] Para preparar a Composição Reagente B, o Aditivo e o Lubrificante são pré-misturados e mantidos a 50°C. O trimetilolpropano é carregado no reator seguido de acetato de etila. O TDI é carregado a vácuo no reator seguido pelo restante do acetato de etila como um enxágue. A batelada é mantida a 70°C por 3 horas. A batelada é, então, resfriada até 55°C. A viscosidade da batelada é medida. Se a viscosidade for <380 cP, a viscosidade da batelada é ajustada para >380 cP pela adição de trimetilolpropano. Se a viscosidade for >380cP, ou após o trimetilolpropano adicional ser adicionado, o reator é, então, resfriado até 55°C. O Aditivo/Lubrificante pré-misturado é carregado a vácuo no reator. O ciclo- hexano é, então, adicionado ao reator e o conteúdo é mantido a 45°C e agitado 45 minutos até o conteúdo estar transparente (por exemplo, Aditivo deve ser dissolvido). O cloreto de benzoíla é, então, carregado a vácuo no reator e o conteúdo é agitado por 15 minutos. A Composição Reagente B é, então, empacotada para uso.

[000100] A discussão anterior descreve a síntese de dois componentes (Composição Reagente A e Composição Reagente B) que poderiam ser fornecidos por um fornecedor de revestimento e que podem ser usados para formar um revestimento de poliuretano para algumas modalidades da presente invenção. Como discutido abaixo, a Composição Reagente A e a Composição Reagente B podem ser aplicadas a um filme e reagidas (por exemplo, por um conversor de filme) para formar o revestimento de poliuretano no filme. Em geral, uma parte da Composição Reagente A é misturada com uma parte da Composição Reagente B. As Composições são misturadas juntas para assegurar homogeneidade e são aplicadas num filme de alvo a um peso de revestimento alvo. Para alcançar viscosidade dinâmica adequada nestas Amostras, sólidos alvo na aplicação devem estar em torno de 30%. De acordo com uma das técnicas potenciais de revestimento, o revestimento é aplicado por rolo, seja gravura direta ou reversa, com ou sem uma barra de alisamento. Os solventes são, então, removidos por secagem forçada, ou secagem ao ar em forno aquecido. A reação de uretano da Composição Reagente A e da Composição Reagente B começa mediante remoção de solvente. Numa razão de mistura de 1:1, o índice de isocianato teórico é de ~ 1,4:1. Para fins dos Exemplos 3-5, um revestimento de poliuretano formado a partir da Composição Reagente A e da Composição Reagente B será referido como o “Revestimento de Poliuretano”.

[000101] Para os Exemplos 3-5 abaixo, 100 gramas da mistura de revestimento são preparados como se segue. 27 gramas de Composição Reagente A são misturados com 27 gramas de Composição Reagente B e 46 gramas de acetato de etila como um solvente diluente. A mistura é agitada por dois minutos para homogeneizar a mistura. A mistura de revestimento é aplicada ao filme de polietileno de cima para baixo utilizando uma barra Mayer 5, como mostrado na Figura 1, nos Exemplos 3-4, e aplicada automaticamente ao filme de polietileno no Exemplo 5. O revestimento é, então, aquecido ao ar para remover os solventes.

Exemplo 2 Preparação de Composições Reagentes Adicionais para Revestimentos de Poliuretano

[000102] A Composição Reagente C compreende um pré-polímero de metileno difenil di-isocianato (MDI) e é preparada a partir dos seguintes ingredientes:

[000103] Para preparar a Composição Reagente C, o Aditivo e o Lubrificante são pré-misturados e mantidos a 50°C. O trimetilolpropano é carregado no reator seguido de acetato de etila. O MDI é carregado a vácuo no reator seguido pelo restante do acetato de etila como um enxágue. A batelada é mantida a 70°C por 3 horas. A batelada é, então, resfriada até 55°C. A viscosidade da batelada é medida. Se a viscosidade for <380 cP, a viscosidade da batelada é ajustada para >380 cP pela adição de trimetilolpropano. Se a viscosidade for >380 cP, ou após o trimetilolpropano adicional ser adicionado, o reator é, então, resfriado até 55°C. O Aditivo/Lubrificante pré-misturado é carregado a vácuo no reator. O ciclo- hexano é, então, adicionado ao reator e o conteúdo é mantido a 45°C e agitado 45 minutos até o conteúdo estar transparente (por exemplo, Aditivo deve ser dissolvido). O cloreto de benzoíla é, então, carregado a vácuo no reator e o conteúdo é agitado por 15 minutos. A Composição Reagente B é, então, empacotada para uso.

[000104] A Composição Reagente A (do Exemplo 1) e a Composição Reagente C podem ser aplicadas a um filme e reagidas (por exemplo, por um conversor de filme) para formar um revestimento de poliuretano no filme. Em geral, uma parte da Composição Reagente A é misturada com uma parte da Composição Reagente C. As Composições são misturadas juntas para assegurar homogeneidade e são aplicadas num filme de alvo a um peso de revestimento alvo. Para alcançar viscosidade dinâmica adequada, os sólidos alvos na aplicação devem estar em torno de 30%. De acordo com uma das técnicas potenciais de revestimento, o revestimento é aplicado por rolo, seja gravura direta ou reversa, com ou sem uma barra de alisamento. Os solventes são, então, removidos por secagem forçada, ou secagem ao ar em forno aquecido. A reação de uretano da Composição Reagente A e da Composição Reagente C começa mediante remoção de solvente. Numa razão de mistura de 1:1, o índice de isocianato teórico é de ~ 1,4:1. Para fins destes exemplos, um revestimento de poliuretano formado a partir da Composição Reagente A e da Composição Reagente C será referido como Revestimento de PU 2.

[000105] A Composição Reagente D compreende um pré-polímero de isoforona di-isocianato (IPDI) e é preparada a partir dos seguintes ingredientes:

[000106] Para preparar a Composição Reagente D, o Aditivo e o Lubrificante são pré-misturados e mantidos a 50°C. O trimetilolpropano é carregado no reator seguido de acetato de etila. O IPDI é carregado a vácuo no reator seguido pelo restante do acetato de etila como um enxágue. A batelada é mantida a 70°C por 4 horas. A batelada é, então, resfriada até 55°C. A viscosidade da batelada é medida. Se a viscosidade for <380 cP, a viscosidade da batelada é ajustada para >380 cP pela adição de trimetilolpropano. Se a viscosidade for >380 cP, ou após o trimetilolpropano adicional ser adicionado, o reator é, então, resfriado até 55°C. O Aditivo/Lubrificante pré-misturado é carregado a vácuo no reator. O ciclo- hexano é, então, adicionado ao reator e o conteúdo é mantido a 45°C e agitado 45 minutos até o conteúdo estar transparente (por exemplo, Aditivo deve ser dissolvido). O cloreto de benzoíla é, então, carregado a vácuo no reator e o conteúdo é agitado por 15 minutos. A Composição Reagente B é, então, empacotada para uso.

[000107] A Composição Reagente A (do Exemplo 1) e a Composição Reagente D podem ser aplicadas a um filme e reagidas (por exemplo, por um conversor de filme) para formar um revestimento de poliuretano no filme. Em geral, uma parte da Composição Reagente A é misturada com uma parte da Composição Reagente D. As Composições são misturadas juntas para assegurar homogeneidade e são aplicadas num filme de alvo a um peso de revestimento alvo. Para alcançar viscosidade dinâmica adequada, os sólidos alvos na aplicação devem estar em torno de 30%. De acordo com uma das técnicas potenciais de revestimento, o revestimento é aplicado por rolo, seja gravura direta ou reversa, com ou sem uma barra de alisamento. Os solventes são, então, removidos por secagem forçada, ou secagem ao ar em forno aquecido. A reação de uretano da Composição Reagente A e da Composição Reagente D começa mediante remoção de solvente. Numa razão de mistura de 1:1, o índice de isocianato teórico é de ~ 1,4:1. Para fins destes exemplos, um revestimento de poliuretano formado a partir da Composição Reagente A e da Composição Reagente D será referido como Revestimento de PU 3.

Exemplo 3

[000108] Um filme de três camadas é preparado para avaliação. O filme é um filme de polietileno coextrusado em um arranjo A/B/C com a seguinte composição:

HDPE é DOW™ HDPE DGDC-2100 NT 7. LLDPE1 é DOWLEX™ 2685G. LLDPE2 é DOWLEX™ 2045.01G. LDPE é DOW™ LDPE 503A. Cada uma das resinas é comercialmente disponível da The Dow Chemical Company. O filme tem uma espessura total nominal de 55 mícrons.

[000109] O filme de 3 camadas coextrusado é produzido em uma passagem de filme soprado de 7 camadas Alpine 7 usando a mesma alimentação de polímero em duas das 7 camadas representadas como camadas A/A/B/B/B/C/C (conforme designado na tabela acima) com a camada “A” (inferior) estando no interior da bolha. A estrutura de 5 camadas é obtida combinando as camadas “B” e “C” e as camadas “D” e “e”. As linhas de alimentação individuais são todas extrusoras de alimentação ranhurada de 50 mm 30:1 L/D, em que cada extrusora foi alimentada a partir de um misturador de 4 componentes. As 7 extrusoras combinadas produzem uma alimentação para a matriz plana de 7 camadas de 75 mm (16/16/26/26/16) de 23 kg/h. A taxa de sopro é de 2,5:1. A altura da linha de congelamento padrão é de 30 cm. A espessura de filme é mantida usando um sistema de anel de ar de perfil automático e um IBC.

[000110] O Filme Comparativo A é o filme não revestido descrito acima. O Filme Inventivo 1 é preparado aplicando o Revestimento de Poliuretano descrito acima à camada superior (Camada A) da amostra de filme. Para o Filme Inventivo 1, a quantidade de Revestimento de Poliuretano aplicada é de 0,2 grama por metro quadrado.

[000111] O Filme Inventivo 1 é primeiro comparado ao Filme Comparativo A por inspeção visual. A névoa no Filme Inventivo 1 é melhorada, pois objetos atrás do Filme Inventivo 1 mantém melhor sua intensidade e contraste de cor do que quando colocados atrás do Filme Comparativo A. Além disso, o Filme Inventivo 1 exibiu claridade aprimorada pois detalhes mais nítidos são observados de uma imagem em preto e branco colocada aproximadamente 10 cm atrás do filme em comparação com o Filme Comparativo A.

[000112] O Filme Inventivo 1 e o Filme Comparativo A também são analisados sob um microscópio de varredura a laser (LSM). As imagens ilustram que a primeira superfície facial (Camada A) do filme não revestido (Filme Comparativo A) tem uma superfície rugosa com muitos picos e vales. No Filme Inventivo 1, a aplicação do Revestimento de Poliuretano suaviza a superfície. De acordo com dados obtidos do microscópio de varredura a laser, a rugosidade é reduzida de 1.231 nm para 188,76 nm.

[000113] O Filme Inventivo 1 e o Filme Comparativo A também são analisados sob um microscópio de força atômica (AFM). Os resultados de AFM também mostram que o Revestimento de Poliuretano sobre a Camada A do Filme Inventivo 1 realmente produz uma topografia muito suave. Em particular, quando a rugosidade de superfície média quadrática da camada de superfície é medida usando o AFM, a rugosidade de superfície média quadrática diminui de 155,7 nm (para a superfície facial da Camada A do Filme Comparativo A) para 13,2 nm (para o correspondente superfície revestida no Filme Inventivo A).

[000114] Os Filmes Inventivos 2 e 3 são também preparados da mesma maneira que o Filme Inventivo 1, exceto que o Revestimento de Poliuretano é aplicado ao Filme Inventivo 2 a 0,5 grama por metro quadrado e ao Filme Inventivo 3 a 1,0 grama por metro quadrado. O LSM e o AFM são, então, usados para medir as rugosidades de superfície da Camada revestida nos Filmes Inventivos 2 e 3. Os resultados são os seguintes:

[000115] Assim, mesmo uma pequena quantidade do Revestimento de Poliuretano (0,2 gsm) pode reduzir significativamente a rugosidade da superfície do filme.

[000116] A névoa total, a névoa interna, o brilho a 45° e a claridade Zebedee dos filmes são também medidas. Os resultados são os seguintes:

[000117] A névoa total mudou de 49% para 12% quando o Revestimento de Poliuretano é aplicado à superfície da Camada A do filme. O aumento adicional do peso do revestimento não melhorou a névoa total.

[000118] Os dados de névoa interna mostram que a aplicação do Revestimento de Poliuretano reduz a névoa de superfície (a diferença entre a névoa total e a névoa interna) de 41% no Filme Comparativo A para 4% no Filme Inventivo 1 quando 0,2 gsm do Revestimento de Poliuretano é aplicado. Esta é uma redução de 10X na névoa de superfície.

[000119] Os resultados do teste de brilho mostram que o brilho (45°) também é melhorado de 12 unidades para o Filme Comparativo A para uma média de 78 unidades para o Filme Inventivo.

[000120] Os resultados obtidos com o teste de claridade Zebedee também mostram uma melhoria dramática de 0,44 unidade para o Filme Comparativo A para uma média de 5,4 unidades para o Filme Inventivo.

Exemplo 4

[000121] O Filme Comparativo B é preparado da mesma maneira que o Filme Comparativo A acima. O Filme Comparativo C é preparado aplicando um Revestimento Comparativo à camada superior (Camada A) do Filme Comparativo B. O Revestimento Comparativo é um polímero não reativo à base de poliuretano que tem um baixo peso molecular e é diluído em álcool de modo que ele cure por evaporação. O Filme Inventivo 4 é preparado aplicando o Revestimento de Poliuretano descrito acima à camada superior do Filme Comparativo B. Para o Filme Comparativo C e o Filme Inventivo 4, a quantidade de revestimento aplicada é de 0,2 grama por metro quadrado.

[000122] A névoa total, a névoa interna, o brilho a 45° e a claridade dos filmes são medidas. Os resultados são os seguintes:

[000123] O Filme Inventivo 4 exibe claridade intensificada e névoa mais baixa que o filme não revestido (Filme Comparativo B) e o filme revestido com o Revestimento Comparativo (Filme Comparativo C). Observações semelhantes são feitas em uma comparação visual dos filmes, já que o Filme Inventivo 4 fornece melhor replicação de cores e definição mais alta de contornos.

Exemplo 5

[000124] Um filme de cinco camadas é preparado para avaliação. O filme é um filme de polietileno coextrusado em um arranjo A/B/C/D/E com a seguinte composição:

HDPE2 é um polietileno de alta densidade. LLDPE2 é DOWLEX™ 2045.01G.Selante é SEALUTION™ 140. DOWLEX™ 2045.01G e SEALUTION™ 140 são comercialmente disponíveis da The Dow Chemical Company. O filme tem uma espessura total nominal de 34 mícrons.

[000125] O filme de 5 camadas coextrusado é produzido em uma passagem de filme soprado de 7 camadas Alpine 7 usando a mesma alimentação de polímero em duas das 7 camadas representadas como camadas A/B/C/D/E/F/G (conforme designado na tabela acima) com a camada “A” (inferior) estando no interior da bolha. A estrutura de 5 camadas é obtida combinando as camadas “B” e “C” e as camadas “D” e “E” (A/B/B/C/C/D/E). As linhas de alimentação individuais são todas extrusoras de alimentação ranhurada de 50 mm 30:1 L/D, em que cada extrusora foi alimentada a partir de um misturador de 4 componentes. As 7 extrusoras combinadas produzem uma alimentação para a matriz plana de 7 camadas de 75 mm (16/16/26/26/16) de 23 kg/h. A taxa de sopro é de 2,5:1. A altura da linha de congelamento padrão é de 30 cm. A espessura de filme é mantida usando um sistema de anel de ar de perfil automático e um IBC.

[000126] O Filme Comparativo D é o filme não revestido descrito acima. O Filme Inventivo 5 é preparado aplicando automaticamente o Revestimento de Poliuretano descrito acima à camada superior (Camada A) da amostra de filme utilizando uma máquina de impressão flexográfica (estação de cor MIRAFLEX 10 Windmoller & Hoelscher). Para o Filme Inventivo 5, a quantidade de Revestimento de Poliuretano aplicada é de 1,7 gramas por metro quadrado.

[000127] A rugosidade de superfície média quadrática (medida usando AFM), a névoa total e o brilho a 60° são medidos. Os resultados são os seguintes:

[000128] O Filme Inventivo 5 exibe uma redução significativa na névoa total e uma melhoria no brilho total em comparação com o filme não revestido (Filme Comparativo D). Observações semelhantes são feitas em uma comparação visual dos filmes, já que o Filme Inventivo 5 oferece melhor replicação de cores e definição mais alta de contornos.

Claims

1. Filme revestido, caracterizado pelo fato de compreender: (a) um filme polimérico de camadas múltiplas tendo superfícies faciais opostas, sendo que uma primeira superfície facial tem uma rugosidade de superfície média quadrática de pelo menos 80 nm, quando medida usando análise de imagem com um microscópio de força atômica, sendo que uma segunda superfície facial tem uma rugosidade média quadrática inferior a 80 nm quando medida usando análise de imagem medido com um microscópio de força atômica, (AFM) Brüker Dimension ICON usando um controlador Nanoscope V operando um software Nanoscope v8.15 no modo de derivação; e (b) um revestimento sobre pelo menos uma porção da primeira superfície facial, sendo que o revestimento compreende poliuretano, sendo que o filme compreende pelo menos um de polietileno, polipropileno, polietileno tereftalato ou poliamida e sendo que o filme revestido tem uma claridade Zebedee de pelo menos 2% quando medida de acordo com ASTM D1746/15 na porção revestida da primeira superfície facial, sendo que o revestimento está sobre menos que 50% da primeira superfície facial com base na área superficial da primeira superfície facial, sendo que o filme revestido exibe um brilho menor que 28 unidades de brilho na região da primeira superfície facial onde o revestimento está ausente quando medido de acordo com ASTM D2457.

2. Filme revestido, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de uma segunda superfície facial ter uma rugosidade de superfície média quadrática de 40 nm, ou menos, quando medida usando análise de imagem com um microscópio de força atômica (AFM) Brüker Dimension ICON usando um controlador Nanoscope V operando um software Nanoscope v8.15 no modo de derivação.

3. Filme revestido, de acordo com qualquer das reivindicações 1 ou 2, caracterizado pelo fato de uma camada do filme formando a primeira superfície facial compreende um polietileno de alta densidade tendo um índice de fusão (I2) de 1,0 g/10 minutos ou menos como medido de acordo com ASTM D-1238 a 190°C e em 2,16 kg.

4. Filme revestido, de acordo com qualquer das reivindicações 1 a 3, caracterizado pelo fato de o poliuretano ser formado de: (a) um poliol ou uretano terminado em hidroxila; e (b) um pré-polímero funcional de isocianato.

5. Filme revestido, de acordo com a reivindicação 4, caracterizado pelo fato de o pré-polímero funcional de isocianato compreender um isocianato aromático.

6. Filme revestido, de acordo com a reivindicação 4, caracterizado pelo fato de o pré-polímero funcional de isocianato compreender um isocianato alifático.

7. Filme revestido, de acordo com qualquer uma das reivindicações 4 a 6, caracterizado pelo fato de o uretano terminado em hidroxila compreender pelo menos um de um uretano à base de poliéter terminado em hidroxila, um uretano à base de poliéster terminado em hidroxila e um uretano à base de poliéster-poliéter terminado em hidroxila.

8. Filme revestido, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 7, caracterizado pelo fato de o filme de camadas múltiplas ser não pigmentado.

9. Filme revestido, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 8, caracterizado pelo fato de a quantidade de revestimento na primeira superfície facial do filme ser de 0,1 a 7,0 g/m2.

10. Artigo, caracterizado pelo fato de ser formado a partir do filme revestido conforme definido em qualquer uma das reivindicações 1 a 9.

11. Artigo, de acordo com a reivindicação 10, caracterizado pelo fato de o artigo compreender uma embalagem.