BRPI0620471A2

BRPI0620471A2 - pelìcula encolhìvel orientada multicamada e rótulo encolhìvel

Info

Publication number: BRPI0620471A2
Application number: BRPI0620471-6A
Authority: BR
Inventors: Rajen M Patel; Debra H Niemann; Pak-Wing Chum; Moris Amon; Evgueni Rozenbaoum; Chia-Hsi Chu
Original assignee: Dow Global Technologies Inc
Priority date: 2005-11-15
Filing date: 2006-11-02
Publication date: 2011-11-08
Also published as: WO2007058783A1; AU2006315832A1; US20090220757A1; KR20080074177A; EP1951524A1; CA2628427A1; RU2008123819A; US8541077B2; ATE477113T1; EP1951524B1; ZA200804210B; CN101304876A; JP5427411B2; CN103692746B; RU2415014C2; CN103692746A; JP2009515733A; EP1951524B2; DE602006016160D1; AR057578A1

Abstract

PELìCULA ENCOLHìVEL ORIENTADA MULTICAMADA E RóTULO ENCOLHìVEL. A presente invenção relaciona-se com uma película encolhível orientada multicamada compreendendo pelo menos uma camada de casca compreendendo um material de poliestireno e pelo menos uma camada de núcleo compreendendo uma camada de poliolefina. As películas são preferivelmente primariamente orientadas na direção ou da máquina ou transversal. Estas películas são idealmente adequadas para uso como um rótulo encolhível que pode ser aplicado ou como uma luva encolhível na DT ou aplicada usando um processo de laminação contínua. As películas idealmente tem uma densidade global menor que 1,0 g/cm^ 3^, para facilitar os esforços de reciclagem.

Description

"PELÍCULA ENCOLHÍVEL ORIENTADA MULTICAMADA E RÓTULO ENCOLHÍVEL"

Campo da invenção

A presente invenção relaciona-se com rótulo encolhível multicamada orientado compreendendo pelo menos uma camada de casca compreendendo um material polimérico vítreo amorfo tal como materiais de poliestireno e pelo menos uma camada de núcleo compreendendo uma camada de poliolefina. As películas são preferivelmente orientadas primariamente na direção da máquina ou na direção transversal. Estas películas são idealmente adequadas para uso como um rótulo encolhível que pode ser aplicado ou como uma luva ["sleeve"] encolhível na DT ou aplicada usando um processo de laminação contínua. As películas idealmente têm uma densidade global menor que 1,0 g/cm3, para facilitar os esforços de reciclagem usando técnicas de separação por flotação aquosa.

Antecedentes e sumário da invenção

Rótulos encolhíveis geralmente caem em duas categorias: rótulos enrolados e termo-encolhíveis ["Roll-on shrink- on"] (ROSO) e rótulos tipo luva. Os rótulos ROSO são folhas de película que se enrolam ao redor de um recipiente. Rótulos-luva são de configuração tubular e se encaixam ao redor de um recipiente por colocação sobre o recipiente. A aplicação de calor a um rótulo encolhível que está ao redor de um recipiente faz o rótulo encolher e se conformar ao recipiente.

Para se conformar a um recipiente, cada tipo de rótulo deve encolher preferencialmente (isto é, em uma extensão maior em uma direção do que em uma outra direção) na direção se estendendo circunferencialmente ao redor do recipiente. Películas ROSO residem sobre um recipiente com a direção da máquina (DM) da película se estendendo circunferencialmente ao redor do recipiente. Logo, as películas ROSO se encolhem primariamente na direção da máquina (DM) da película devido à orientação preferencial da direção da máquina (ODM). Em contraste, rótulos-luva tipicamente residem sobre um recipiente com a direção transversal do rótulo (DT) (também conhecida como a direção cruzada ou "DC") se estendendo circunferencialmente ao redor do recipiente. Logo, os rótulos-luva se encolhem primariamente na direção transversal (DT) da película devido à orientação na direção transversal (ODT) preferencial.

Rótulos ROSO são particularmente desejáveis em relação a rótulos-luva porque eles requerem menos processamento e são menos caros para produzir. Os rótulos ROSO são tipicamente na forma de rolos resultando da impressão sobre uma película orientada em um processo de folha contínua. Em contraste, rótulos-luva, embora também disponíveis na forma de rolo, requerem impressão, corte e colagem em luvas antes de laminação na forma de rolos, complicando o processo de fabricação e aumentando os custos de fabricação para rótulos-luva em relação a rótulos ROSO. Adicionalmente, as películas orientadas na DT para rótulos-luva tendem a ser mais caras devido ao custo relativamente mais alto dos equipamentos que películas orientadas na DM para rótulos ROSO. Adicionalmente, a aplicação ROSO de rótulos ROSO a recipientes é tipicamente um processo mais rápido do que a aplicação de rótulos-luva.

Embora rótulos ROSO ofereçam vantagens em velocidade de produção, rótulos-luva historicamente têm aproveitado uma vantagem na extensão de encolhimento ao redor de um recipiente. Rótulos-luva tipicamente se encolhem em até 70 por cento (%) ao redor da circunferência de um recipiente. Em contraste, películas ROSO típicas historicamente demonstram somente cerca de 20 por cento de encolhimento ao redor da circunferência de um recipiente. Para rótulos ROSO, é desejado que o encolhimento na DM seja maior do que 2 5 por cento, mais pref erivelmente maior do que cerca de 50 por cento. 0 encolhimento menor em rótulos ROSO típicos é principalmente devido a: (1) uso predominante de polipropileno orientado (PPO), um polímero cristalino, para a película e (2) uma limitação na tensão permitida sobre uma soldadura de cola mantendo o rótulo no lugar (enrolado) ao redor de um recipiente - tensão demasiada sobre a soldadura de cola pode fazer o rótulo se deslocar sobre o recipiente ou, em um caso extremo, fazer a soldadura de cola cair e o rótulo se desenrolar do redor do recipiente. Logo a tensão de encolhimento observada para uma película é um fator importante para determinar se ela é adequada para uso como um rótulo ROSO, com tensão de encolhimento mais baixa sendo geralmente preferida. Rótulos-luva, que ou não têm junção de cola ou têm uma junção de cola que é extensivamente curada antes da aplicação a um recipiente, podem tolerar uma extensão maior de tensão durante o encolhimento.

Rótulos-luva historicamente desfrutam de encolhimento mais extensivo e portanto se conformam melhor a recipientes com contornos do que rótulos ROSO. Entretanto, em vista das vantagens de produção de rótulos ROSO, é desejável identificar uma película orientada adequada para preparar um rótulo ROSO que possa se encolher circunferencialmente ao redor de um recipiente em uma extensão maior do que rótulos ROSO atuais (isto é, mais comparáveis com rótulos-luva) mas sem detrimento da falha na junção de cola do rótulo.

Poliestireno (PS) é algumas vezes usado para produzir películas para uso em rótulos encolhíveis uma vez que PS retém uma energia superficial mais alta após tratamento corona (necessário para tornar a superfície de uma película polimérica adequada para impressão) por períodos prolongados de tempo em relação a PP. Portanto, ao contrário de películas PP, o tratamento corona de películas PS pode ocorrer durante a fabricação ao invés de logo antes da impressão em rótulos.

Películas de rótulo encolhível baseadas em poliestireno freqüentemente incluem um componente de poliestireno de alto impacto (PSAI) para melhorar a resistência do rótulo (por exemplo, resistência a rasgamento). Entretanto, partículas de borracha em uma faixa de PSAI típico têm um tamanho médio de partícula maior do que um micrômetro (veja, por exemplo, a patente dos Estados Unidos (USP) 6897260, coluna 4, linhas 26-27. Partículas de borracha grandes tendem a diminuir a limpidez de uma película de rótulo, interferindo com o uso da película para impressão no lado reverso (impressão sobre o lado de uma película de rótulo próximo ao recipiente tal que ele seja lido através da película) bem como com a visão do recipiente ou produto através do rótulo. PSAI típico também contém mais do que 7 por cento de borracha baseado no peso de PSAI total. Altas concentrações de borracha podem impedir a imprimibilidade de uma película, diminuir a limpidez de uma película, reduzir a estabilidade dimensional e aumentar indesejavelmente o teor de gel em uma película final.

Em contraste com películas de copoliéster e poli (cloreto de vinila) (PVC) , o uso de películas PS facilita a reciclabilidade da garrafa e rótulo, uma vez que a densidade mais baixa permite o rótulo ser mais facilmente separado das garrafas de densidade mais alta (por exemplo, poliéster). Seria ainda mais benéfico para a reciclabilidade se a densidade da película encolhível fosse menor que 1,0 g/cm3 uma vez que isto permitiria técnicas de separação por flotação.

Adicionalmente, películas de densidade mais baixa vantajosamente provêem um rendimento mais alto de película, ou mais área/libra de película. Matéria-prima de rótulo de densidade mais alta, tal como películas de copoliéster ou PVC, não provêem vantagens similares. É desejável ter uma película multicamada orientada que seja adequada para aplicações de rótulo ROSO ou de luva encolhível.

0 pedido de patente US provisória 60/703385 depositado em 28 de julho de 2005, e aqui incorporado por referência em sua totalidade, ensina uma película baseada em poliestireno orientada adequada para uso como um rótulo ROSO que continha PSAI com um tamanho de partícula de borracha e concentração de borracha abaixo daquele de PSAI típico. Seria desejável fornecer uma película encolhível exibindo tensão de encolhimento ainda menor do que as películas ensinadas no 60/703385. Também seria desejável se a densidade global da película encolhível fosse menor do que cerca de 1 g/cm3 para facilitar a separação do rótulo da garrafa usando técnicas de flotação no processo de reciclagem.

Conseqüentemente, em um primeiro aspecto, a presente invenção é uma película encolhível multicamada orientada compreendendo pelo menos uma camada de casca compreendendo um polímero vítreo amorfo tal como um material de poliestireno e pelo menos uma camada de núcleo compreendendo uma película de poliolefina. A película multicamada pode ser orientada preferencialmente na direção da máquina, por exemplo usando um conjunto de cilindros ODM, ou na direção transversal, por exemplo o processo de estrutura de tenda. Os materiais poliméricos vítreos amorfos são preferivelmente materiais de poliestireno que podem ser poliestireno de propósito geral (GPPS) ou podem incluir outros materiais estirênicos para impor durabilidade e resistência como é geralmente conhecido na técnica. Estes outros materiais incluem materiais tais como poliestireno de alto impacto, copolímeros de blocos estirênicos tais como resina-K (de Chevron Phillips), SBS (copolímero tribloco de estireno butadieno estireno), SIS (estireno isopreno estireno), SEBS (copolímeros tribloco de estireno etileno-butileno estireno), e/ou combinações dos mesmos. Quando poliestireno de alto impacto for desejado, é preferido que a película contenha um poliestireno de alto impacto de um tipo que tenha partículas de borracha menores e concentrações de borracha mais baixas do que aqueles de PSAI típico para conseguir resistência da película sem impedir imprimibilidade, limpidez ou limpidez de contato da película. A poliolefina usada na pelo menos uma camada de núcleo preferivelmente pode ser selecionada para controlar a tensão de encolhimento da película e o encolhimento da película dependendo dos requisitos da aplicação pretendida.

Em um outro aspecto, as películas multicamadas da presente invenção também compreendem uma ou mais camadas de ligação entre a camada de poliolefina e a camada de casca de poliestireno.

Em um outro aspecto, a presente invenção é um rótulo encolhível compreendendo uma película multicamada do primeiro ou segundo aspectos sendo que a película tem impressão em um ou ambos os lados.

Descrição resumida dos desenhos

A fig. 1 é um gráfico mostrando os dados de encolhimento na DM para as películas das Amostras 3-1 e 3-2.

A fig. 2 é um gráfico mostrando os dados de encolhimento na DT para as películas das Amostras 3-1 e 3-2.

A fig. 3 é um gráfico mostrando os dados de encolhimento na DM para as películas das Amostras 4-1 até 4-4 e 5.

A fig. 4 é um gráfico mostrando os dados de encolhimento para as películas das Amostras 4-1 a 4-4 e 5.

Descrição detalhada da invenção

Películas encolhíveis multicamada orientadas da presente invenção compreendem pelo menos uma camada de casca compreendendo um polímero vítreo amorfo e pelo menos uma outra camada compreendendo uma camada de poliolefina. Os materiais poliméricos vítreos amorfos preferidos são materiais de poliestireno. As películas multicamada da presente invenção preferivelmente contêm uma segunda camada de casca no lado oposto compreendendo um material polimérico vítreo amorfo com a camada de poliolefina compreendendo uma camada de núcleo. Os materiais preferidos para a segunda camada de casca são os mesmos que para a primeira camada de casca. Opcionalmente, as películas multicamada podem compreender uma ou mais camadas de ligação entre a camada de casca e a camada de poliolefina.

A. Camada de casca

A camada de casca compreende um polímero vítreo amorfo. Polímeros vítreos amorfos são aqueles que têm uma temperatura de transição vítrea (como determinada a partir do pico apropriado em curva de tg(delta) medida usando análise termomecânica dinâmica) acima da temperatura ambiente e são substancialmente amorfos (isto é uma cristalinidade menor que cerca de 10 por cento em peso, como determinada por, por exemplo, difração de raios X de ângulo amplo). Os polímeros vítreos amorfos incluem materiais de poliestireno (por exemplo GPPS, PSAI, RESINA K, SIS, SBS, SEBS) bem como PETG, PET amorf o, PLA ou PVC amorf o. Quando GPPS é usado como o material polimérico vítreo amorfo, o GPPS desejavelmente tem um Mw (peso molecular médio ponderado) de mais que 100.000 g/mol, preferivelmente 150,000 g/mol ou maior, mais preferivelmente 200.000 g/mol ou maior. 0 GPPS também desejavelmente tem um Mw (peso molecular médio ponderado) menor que cerca de 3 50.0 00 g/mol, preferivelmente menor que cerca de 320.000 g/mol. 0 Mw pode ser determinado de acordo com cromatografia de permeação em gel como conhecido na técnica. O GPPS dese j avelmente tem uma taxa de fluxo de fundido (MFR) de um ou maior, preferivelmente 1,2 grama por 10 minutos (g/10 min) ou maior e desejavelmente 20 g/10 min ou menor, preferivelmente 10 g/10 min ou menor. A MFR para materiais de poliestireno é determinada de acordo com o método ASTM D1238 (peso de 5 kg a 200°C).

Exemplos de GPPS adequado incluem poliestireno de uso geral STYRON® 663 (STYRON é uma marca registrada de The Dow Chemical Company). STYRON 668 e STYRON 685d. Se maior ductilidade e/ou resistência forem desejadas, então uma ou ambas as camadas de casca podem compreender outros materiais tais como PSAI, SBS, resina-K, SIS, SEBS e similares. Preferivelmente estes materiais adicionais são selecionados de modo a manter limpidez óptica. Uma classe particularmente útil de PSAI para uso em uma ou mais camadas de casca da presente invenção é descrita no pedido de patente US 11/191817 depositado em 28 de julho de 2005, intitulado: IMPROVED RUBBER MODIFIED MONOVINYLIDENE AROMATIC P0LYMERS AND THERMOFORMED ARTICLES [Polímeros aromáticos de monovinilideno modificados com borracha melhorada e artigos termoconformados] que é aqui incorporado por referência em sua totalidade.

A camada de casca de polímero vítreo amorfo pode conter outros aditivos tais como óleo mineral ou outros plastificantes, bem como outros aditivos como é geralmente conhecido na técnica. Isto inclui materiais tais como cargas inorgânicas, cargas condutivas, pigmentos, antioxidantes, expulsores de ácido, retardantes de chama, absorvedores de ultravioleta, auxiliares de processamento tais como estearato de zinco, auxiliares de extrusão, aditivos de deslizamento, modificadores de permeabilidade, agentes antiestática, aditivos antibloqueio e outros polímeros termoplásticos. Também é contemplado que as camadas de casca possam compreender outros polímeros vítreos amorfos tais como PETG (poli(tereftalato de etileno) G, PET amorfo (poli(tereftalato de etileno)), PLA amorfo (ácido poliláctico). Poli(cloreto de vinila) (PVC) e/ou combinações dos mesmos. Estes materiais tendem a ter densidades mais altas que podem resultar na densidade global da película ser maior do que 1 g/cm3, o que pode tornar a película menos preferida devido a considerações de reciclagem.

Também é contemplado que combinações de dois ou mais polímeros amorfos possam ser usadas em uma ou ambas as camadas de casca.

As camadas de casca preferivelmente compreenderão de 10 por cento em peso a 80 por cento, mais preferivelmente de 10 a 70 por cento, mais pref erivelmente de 20 a 50 por cento e o mais pref erivelmente de 30 a 50 por cento em peso das películas multicamada da presente invenção. B) Camada de poliolefina

As películas multicamada da presente invenção também contêm uma segunda camada que compreende um material poliolefínico. Materiais de poliolefina preferidos incluem homo- e copolímeros de polietileno e homo- e copolímeros de polipropileno. Estes incluem polietileno de baixa densidade, polietileno de baixa densidade linear, polietileno de muito baixa (ou ultra baixa) densidade, plastômeros e elastômeros de polietileno tais como polímero de etileno homogeneamente ramificado e polímero de etileno substancialmente linear, polietileno de média densidade e polietileno de alta densidade) , polipropileno de homopolímero ("hPP"), polipropileno de copolímero randômico ("RCP"), e plastômeros e elastômeros baseados em propileno tais como aqueles divulgados no WO02/04 0442, que é aqui incorporado por referência em sua totalidade, e combinações dos mesmos. Plastômeros e elastômeros de poliolefina são os mais preferidos, particularmente plastômeros e elastômeros de polietileno e plastômeros e elastômeros de polipropileno, incluindo os plastômeros e elastômeros baseados em propileno descritos na W003/040442, e pedido de patente US 60/709688 depositado em 19 de agosto de 2005 (cada um dos quais é aqui incorporado por referência em sua totalidade - alguns destes materiais são comercialmente disponíveis da The Dow Chemical Company sob marca comercial Versify®), e os plastômeros e elastômeros baseados em propileno vendidos por ExxonMobil Chemical Company sob a marca comercial de Vistamaxx®. A densidade da camada de núcleo de poliolefina é preferivelmente menor que 0,920 g/cm3, mais pref erivelmente menor que 0,90 g/cm3, mais pref erivelmente menor que cerca de 0,89 g/cm3 e o mais preferivelmente menor que cerca de 0,88 g/cm3. O componente de poliolefina pode ser escolhido para prover um ponto de fusão e cristalinidade apropriados para controlar a tensão de encolhimento da película. Preferivelmente, a resina (ou mistura) de poliolefina escolhida terá um ponto de fusão abaixo de 150°C, mais preferivelmente menor que 1350C e ainda mais preferivelmente menor que 120°C, e o mais preferivelmente menor que 100°C.

O componente de poliolefina também pode vantajosamente conter vários aditivos como é geralmente conhecido na técnica. Isto inclui materiais tais como cargas inorgânicas, cargas condutivas, pigmentos, antioxidantes, expulsores de ácido, retardantes de chama, absorvedores de ultravioleta, auxiliares de processamento, auxiliares de extrusão, aditivos de deslizamento, modificadores de permeabilidade, agentes antiestática, aditivos

antibloqueio e outros polímeros termoplásticos. As camadas de poliolefina preferivelmente compreenderão de 20 por cento em peso a 90 por cento, mais pref erivelmente de 30 a 90 por cento, ainda mais pref erivelmente de 50 a 80 por cento, e ainda mais pref erivelmente de 50 a 70 por cento em peso das películas multicamada da presente invenção.

C) Camadas de ligação

As películas multicamada da presente invenção podem opcionalmente também compreender uma ou mais camadas de ligação. As camadas de ligação podem ser benéficas auxiliando a garantir boa adesão entre as camadas de polímero amorfo vítreo e as camadas de poliolefina interiores ou de núcleo. Os polímeros adequados para uso como uma camada de ligação quando usando materiais de poliestireno nas camadas de casca incluem SEBS e copolímero em blocos de SEBS em suas formulações, EVA, SBS, SIS, resina-K, e combinações dos mesmos. As camadas de ligação também podem vantajosamente compreender vários aditivos como é geralmente conhecido na técnica. Isto inclui materiais tais como cargas inorgânicas, cargas condutivas, pigmentos, antioxidantes, expulsores de ácido, retardantes de chama, absorvedores de ultravioleta, auxiliares de processamento, auxiliares de extrusão, aditivos de deslizamento, modificadores de permeabilidade, agentes antiestática, aditivos

antibloqueio e outros polímeros termoplásticos.

As camadas de ligação, se presentes, preferivelmente compreenderão de 5 por cento em peso a 15 por cento em peso de toda a película multicamada. Película global

É preferido que as resinas para cada uma das camadas presentes na película multicamada tal que a densidade global da película seja menor que 1,0 g/cm3, mais preferivelmente menor que 0,99 g/cm3, como determinada pela ASTM D-792.

As películas da presente invenção são orientadas o que significa que elas têm orientação monoaxial ou orientação biaxial com orientação preferencial ou na direção da máquina (DM) ou na direção transversal (DT). Orientação preferencial significa que a orientação é maior na direção da máquina ou transversal do que na outra direção. O grau de orientação é pelo menos 2x, pref erivelmente pelo menos 3x e o mais pref erivelmente pelo menos 4x em ou a DM ou a DT dependendo da direção de encolhimento desejada. As películas encolhíveis orientadas da presente invenção geralmente terão uma tensão de encolhimento maior do que cerca de 50 psi, pref erivelmente maior que 100 psi a 135°C. Não existe limite superior claro para a razão de ODM, embora as películas tipicamente tenham uma razão de ODM de 20 ou menor. As películas tendo uma razão ODM maior que 2 0 arriscam o encolhimento ao redor de um recipiente em uma aplicação de rótulo ROSO com tal alta força que uma junção de cola que aparece prendendo o rótulo ao redor da garrafa pode se enfraquecer ou falhar. Isto também é verdadeiro para a razão de ODT em aplicações de luva encolhível.

Meça a razão ODM para um rótulo ROSO orientado na DM usando uma amostra que tem 10 cm de comprimento na DM e 2,5 cm na DT. Coloque a amostra em um banho de óleo quente (ASTM D2732) mantido acima do ponto de fusão para a resina de ponto de fusão mais alto e acima da temperatura de transição vítrea das camadas de casca por 30 segundos. Então meça a dimensão na DM novamente. A razão da dimensão na DM pré- para pós-aquecida corresponde à razão ODM.

Meça a razão ODT para um rótulo de luva encolhível orientado na DT usando uma amostra que tenha 10 cm de comprimento na DT e 2,5 cm na DM. Coloque a amostra em um banho de óleo quente (ASTM D2732) mantido acima do ponto de fusão da resina de fusão mais alta e acima da temperatura de transição de vidro das camadas de casca por 30 segundos. Então meça a dimensão na DT novamente. A razão da dimensão pré- para pós-aquecida corresponde à razão ODT.

As películas multicamada da presente invenção podem ser convenientemente produzidas antes da etapa de orientação usando o processo de película fundida, o processo de película soprada, o processo de revestimento por extrusão ou processo de laminação, com o processo de película fundida sendo preferido.

A temperatura da película durante a extração/orientação usada no processo de fabricação da película pode ser escolhida para auxiliar a controlar a tensão de encolhimento. Preferivelmente a temperatura de extração da película está entre 100°C e 150°C, mais preferivelmente entre 120°C e 135°C.

Quando a orientação na DM é desejada ela pode ser convenientemente conseguida usando um conjunto de cilindros de ODM. Quando orientação na DC é desejada, ela pode ser convenientemente conseguida usando o processo de estrutura de tenda. Estes procedimentos e outros para conseguir orientação são bem conhecidos na técnica. Particularmente quando as películas multicamada da presente invenção devem ser usadas em um rótulo ROSO, a película deve ter uma tensão de encolhimento menor que cerca de 500 psi, mais preferivelmente menor que 400 psi, mais preferivelmente menor que 300 psi e o mais preferivelmente menor que cerca de 250 psi. Rótulos-luva podem tolerar tensão de encolhimento mais alta, por exemplo, maior que 1100 psi ou ainda maior que 1400 psi.

A tensão de encolhimento é determinada de acordo com a ASTM D-2838.

As películas da presente invenção desejavelmente demonstram um encolhimento sob temperaturas de aplicação de rótulo encolhível normais (por exemplo de 110°C a 140 °C para ROSO ou de 110°C a 130°C para luva) na direção de orientação preferida (quando orientada a uma temperatura de 120°C a 130°C) de 20 por cento ou maior, preferivelmente 30 por cento ou maior, mais preferivelmente 40 por cento ou maior, ainda mais preferivelmente 50 por cento ou maior, ainda mais preferivelmente 60 por cento ou maior, até mesmo ainda mais preferivelmente 70 por cento ou maior na direção orientada. O encolhimento abaixo de 20 por cento tende a limitar indesejavelmente a extensão na qual uma película pode se conformar a um contorno de recipiente. Embora um limite superior na extensão de encolhimento seja desconhecido, ele estará abaixo de 100 por cento. Desejavelmente, as películas demonstram um encolhimento sob temperaturas de aplicação de rótulo encolhível normais (por exemplo de 110°C a 140°C para ROSO ou de 110°C a 130°C para luva) na direção oposta daquela da orientação preferencial (quando orientada a uma temperatura de 120°C a 130°C) de 30 por cento ou menor, preferivelmente 20 por cento ou menor, mais preferivelmente 10 por cento ou menor, ainda mais preferivelmente 5 por cento ou menor. Deve ser entendido que encolhimento "menor que 5 por cento" também inclui crescimento, embora o crescimento deva ser minimizado. Limpidez (especialmente limpidez de contato) e transparência são desejáveis na indústria de rótulos em algumas aplicações para prover uma vista não obscurecida de um produto ao redor do qual o rótulo reside. Alta limpidez e transparência também são desejáveis para impressão "reversa" de rótulos onde a impressão reside entre o rótulo e o recipiente e um consumidor vê a impressão através do rótulo. Tipicamente, as películas da 5presente invenção têm valores de limpidez em uma espessura de película de 50 μm de 10 ou maior, preferivelmente 15 ou maior, mais preferivelmente 20 ou maior, ainda mais preferivelmente 25 ou maior, ainda mais preferivelmente 30 ou maior. A limpidez é determinada de acordo com o método ASTM D-1746.

Valores de embaçamento também provêem uma medida de limpidez de uma película com baixo embaçamento correspondendo à alta limpidez. Os valores de embaçamento para películas da presente invenção podem variar para qualquer valor concebível. Entretanto, uma vantagem da presente invenção é a capacidade para obter películas orientadas com alta limpidez e baixo embaçamento. Valores de embaçamento típicos para as presentes películas em uma espessura de película de 50 μηι são 20 ou menor, pref erivelmente menor que 15, mais pref erivelmente 10 ou menor, ainda mais preferivelmente 8 ou menor, até mesmo mais preferivelmente 6 ou menor, o mais preferivelmente 4 ou menor. O embaçamento é determinado de acordo com o método ASTM D-1003.

A rigidez das películas multicamada da presente invenção é importante entre outras razões, para a dispensa correta de rótulos ROSO em altas velocidades de linha. A rigidez das películas multicamada orientadas na direção de orientação preferida deve ser pelo menos cerca de 5

Gurley, e geralmente pode ser tão alta quanto 150 Gurley. Mais freqüentemente, a rigidez das películas multicamada orientadas está na faixa de 2 0 a 70 Gurley como medida de acordo com o teste de rigidez Gurley TAPPI T543pm. Embora as películas possam ter qualquer espessura desejada, as películas da presente invenção geralmente terão uma espessura global de 25 μηη (um mil) ou mais, pref erivelmente 38 μπι (1,5 mil) ou mais e geralmente 100 μm (4 mils) ou menor, preferivelmente 76 μm (3 mils) ou menor. Em uma espessura de menos que 2 5 μm, as películas tendem a ser indesejavelmente difíceis para cortar durante o processamento e manuseio. Espessuras maiores que 100 μπι são tecnicamente conseguíveis, mas geralmente economicamente indesejáveis. As películas da presente invenção desejavelmente têm uma tensão de encolhimento ou tensão de liberação de orientação (ORS) de 2758 kPa (500 psi) ou menor, mais pref erivelmente menor que 400 psi, mais pref erivelmente menor que 300 psi e o mais preferivelmente menor que cerca de 250 psi. A tensão de encolhimento é determinada de acordo com a ASTM D-2838. ORS é uma medida da tensão que a película experimenta durante o encolhimento mediante aquecimento. Reduzir os valores de ORS em uma película ROSO é desejável. As películas ROSO tipicamente têm pelo menos uma extremidade colada a um recipiente ao redor do qual a película está aplicada. Rótulos com valores de ORS altos podem aplicar tensão suficiente a uma soldadura de cola mantendo o rótulo ao redor de um recipiente durante o encolhimento de modo a danificar ou romper a soldadura. Reduzir os valores de ORS diminui a probabilidade que a linha de soldadura (película sobre película) se torne danificada ou rompida durante o encolhimento. As películas da presente invenção têm utilidade em qualquer aplicação que se beneficie de encolhimento disparado por calor na DM ou DT. As películas têm uma utilidade particular como rótulos ROSO. Para converter uma película da presente invenção em um rótulo ROSO da presente invenção corte a película para uma largura desejável e trate com corona um lado da película (em qualquer ordem) e então imprima sobre o lado tratado com corona da película. A impressão pode residir no lado "reverso" da película para criar um rótulo impresso no reverso. O lado reverso da película reside contra um recipiente e a impressão no lado reverso é vista através da película quando a película está ao redor de um recipiente em uma aplicação de rótulo ROSO. Estas etapas são tipicamente feitas em um processo de folha contínua por qualquer método útil na técnica.

As películas e rótulos da presente invenção também podem vantajosamente possuir perfurações através da película ou rótulo. As perfurações são o mais desejavelmente localizadas na porção de uma película próxima à porção ou porções mais estreitas de um recipiente ao redor do qual a película é aplicada em uma aplicação ROSO. As perfurações permitem gás que de outra forma tenderia a ficar aprisionado entre o rótulo e o recipiente escapar, permitindo dessa forma que o rótulo se conforme mais apertadamente ao recipiente. As películas e rótulos da presente invenção podem conter perfurações uniformemente distribuídas através de uma superfície da película ou conter perfurações localizadas especificamente próximas às áreas da película (ou rótulo) que coincidirão com as porções mais estreitas de um recipiente ao redor do qual a película (ou rótulo) residirá. As perfurações das películas e rótulos da presente invenção podem ser perfuradas a qualquer momento, entretanto, para facilitar a impressão de rótulos ROSO, desejavelmente perfure as películas e rótulos após a impressão.

0 exemplo seguinte serve como uma ilustração da presente invenção e não serve para estabelecer o escopo completo da presente invenção.

EXEMPLOS

Para os Exemplos 1 e 2, duas películas fundidas multicamada são preparadas usando linha de película fundida multicamada. Cada película tem uma estrutura A/B/C/B/A onde as camadas A são as camadas de casca compreendendo materiais poliméricos vítreos amorfos, as camadas B são camadas de ligação e a camada C é a camada de poliolefina. As composições das películas são como segue:

Exemplo 1: - As camadas de casca, cada uma com cerca de 25 por cento em peso da estrutura de película global, são feitas de GPPS Styron® 668 (densidade = 1,05 g/cm3, MFR = 5,5 g/10 min (5 kg, 200°C)). As camadas de ligação, cada uma de cerca de 12 por cento em peso da estrutura de película global, são feitas de KRATON G1730M (densidade = 0,90 g/cm3; IF = 13 g/10 min (5 kg/230°C)). A camada de núcleo é um plastômero de propileno desenvolvente do tipo descrito no W003/040442 tendo 5 por cento em peso de etileno e uma taxa de fluxo de fundido de 8 g/10 min (AS TM D1238, 230°C, 2,16 kg) e uma densidade de 0,888 g/cm3. A camada de núcleo tem cerca de 26 por cento da estrutura total. A densidade calculada da película é cerca de 0,974 g/cm3. A espessura total média da película antes da etapa de orientação é cerca de 112 microns.

Exemplo 2: - As camadas de casca, cada uma com cerca de 21 por cento em peso da estrutura de película global, são feitas de GPPS Styron® 668. As camadas de ligação, cada uma com cerca de 12 por cento em peso da estrutura de película global, são feitas de KRATON G1730M. A camada de núcleo é um plastômero de propileno desenvolvente do tipo descrito no W003/040442 tendo 5 por cento em peso de etileno e uma taxa de fluxo de fundido de 8 g/10 min (ASTM D1238 230°C, 2,16 kg), e uma densidade de 0,888 g/cm3. A camada de núcleo tem cerca de 34 por cento da estrutura total. A densidade calculada da película tem cerca de 0,961 g/cm3. A espessura total média da película antes da etapa de orientação tem cerca de 124 microns. As condições de extrusão da película para cada Exemplos são mostradas na Tabela I: Tabela I

<table>table see original document page 19</column></row><table> Estas películas fundidas podem ser esticadas usando uma unidade Bruckner Karo IV sob as condições mostradas na Tabela II abaixo. As películas esticaram sem rasgar ou rupturas sob as condições de esticamento indicadas. As películas parecem muito rígidas (enrugadas) sob modo de flexão sugerindo que elas têm excelente rigidez à flexão necessária para aplicação de rótulo. As condições de esticamento e propriedades de encolhimento das películas de rótulo encolhível são descritas abaixo. O encolhimento é medido usando a ASTM D2732 (banho de óleo quente) usando tempo de imersão de cerca de 2 0 s. A tensão de encolhimento é medida usando a ASTM D2838.

Tabela II

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Os dados acima mostram que a película de rótulo encolhível com excelente encolhimento em qualquer das direções DM ou DT é conseguida usando a composição de película da atual invenção. A tensão de encolhimento das películas inventivas também são baixas em todos os exemplos, menores que 250 psi, como desejado. Exemplo 3: Uma outra estrutura de cinco camadas foi preparada. As camadas de casca são providas pelas Extrusoras AeC neste sistema de extrusão e têm cada uma 15 por cento em peso da estrutura de película global. Estas camadas são feitas de uma mistura seca de 70 por cento de GPPS STYRON 668 e 30 por cento de resina-K copolímero de estireno-butadieno DKll (disponível de Chevron Phillips). As camadas de ligação têm cada uma 10 por cento em peso da estrutura de película total e são providas pela Extrusora D. As camadas de ligação são feitas de KRATON G173 0M. A camada de núcleo tem 50 por cento em peso da estrutura de película total e é provida pela Extrusora B neste sistema. A camada de núcleo é um plastômero de propileno desenvolvente do tipo descrito no W003/040442 tendo 5 por cento em peso de etileno e uma taxa de fluxo de fundido de 8 g/10 in. (AS TM D1238, 230°C, 2,6 kg) e uma densidade de 0,888 g/cm3.

A orientação é feita na direção da máquina usando cilindros de velocidade variável para impor vários níveis de orientação como registrado nas Amostras 3-1 e 3-2. As condições do processo estão registradas na Tabela III:

Tabela III

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Os dados de encolhimento para as películas resultantes das Amostras 3-1 e 3-2 são mostrados nas figuras 1 e 2. As propriedades de película para estas amostras são apresentadas na Tabela IV.

Tabela IV

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Exemplos 4 e 5: Uma outra série de 5 estruturas de camadas foi preparada. As camadas de casca são providas pela Extrusora A e C neste sistema de extrusão e têm cada uma 15 por cento em peso da estrutura de película global. Estas camadas são feitas de uma mistura seca de 70 por cento de GPPS STYRON 668 e 30 por cento de copolímero de estireno butadieno resina-K DK11 (disponível de Chevron- Phillips). As camadas de ligação têm cada uma 10 por cento em peso da estrutura de película total e são providas pela Extrusora D. As camadas de ligação são feitas de KRATON G173 0M. A camada de núcleo tem 50 por cento em peso da estrutura de película total e é provida pela Extrusora B neste sistema. A camada de núcleo é um elastômero de propileno desenvolvente do tipo descrito no W003/040442 tendo 5 por cento em peso de etileno e uma taxa de fluxo de fundido de 8 g/10 min (ASTM D1238, 230°C, 2,6 kg) e uma densidade de 0,888 g/cm3.

Para o Exemplo 5, a camada de núcleo é um plastômero de propileno desenvolvente do tipo descrito no W003/040442 tendo 9 por cento em peso de etileno e uma taxa de fluxo de fundido de 8 g/10 min (ASTM D1238, 230°C, 2,6 kg) e uma densidade de 0,876 g/cm3.

A película primeiro passa através dos cilindros de ODM com pouca orientação intencionalmente induzida e então a orientação é feita na direção transversal da película por meio de uma estrutura de tenda. Vários níveis de orientação e temperaturas variadas de orientação também são estudadas.

As condições de processo para estes materiais estão presentes na Tabela V:

Tabela V

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As propriedades de encolhimento são apresentadas nas figuras 3 e 4.

As propriedades da película resultante para estes materiais são apresentadas na Tabela VI:

Tabela VI

<table>table see original document page 25</column></row><table> <table>table see original document page 26</column></row><table>

Como visto a partir dos Exemplos 4 e 5, mudar a temperatura de orientação no forno de estrutura de tenda impacta a tensão de encolhimento (as amostras 4-2 e 4-4 foram em temperaturas mais baixas).

Adicionalmente, mudar para materiais de densidade mais baixa no núcleo também pode reduzir a tensão de encolhimento (Amostra 5) .

Claims

1. Película encolhível orientada multicamada, caracterizada pelo fato de compreender pelo menos uma camada de casca compreendendo um material polimérico amorfo e pelo menos uma camada de núcleo compreendendo uma camada de poliolefina.

2. Película, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de o polímero vítreo amorfo ser um material de poliestireno.

3. Película, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de a densidade global da película ser menor que 1,0 g/cm3.

4. Película, de acordo com a reivindicação 3, caracterizada pelo fato de a densidade global da película ser menor que 0,98 g/cm3.

5. Película, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de ser orientada preferencialmente na direção ou da máquina ou transversal.

6. Película, de acordo com a reivindicação 5, caracterizada pelo fato de a orientação em uma direção ser pelo menos o dobro daquela na direção oposta.

7. Película, de acordo com a reivindicação 5, caracterizada pelo fato de a orientação em uma direção ser pelo menos três vezes aquela na direção oposta.

8. Película, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de ter uma tensão de encolhimento menor que 500 psi.

9. Película, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de ter uma tensão de encolhimento menor que 250 psi.

10. Película, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de adicionalmente compreender uma camada de ligação entre a pelo menos uma camada de casca e a pelo menos uma camada de núcleo.

11. Película, de acordo com a reivindicação 2, caracterizada pelo fato de o material de poliestireno compreender um ou mais de GPPS, PSAI; SBS; SIS; SEBS ou resina-K.

12. Película, de acordo com a reivindicação 11, caracterizada pelo fato de o material de poliestireno compreender PSAI tendo um tamanho médio de partícula de borracha menor que cerca de 1 mícron.

13. Película, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de o material polimérico vítreo amorfo compreender um ou mais de PETGf PET amorfo, PLA ou PVC amorfo.

14. Película, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de o material de poliolefina compreender um ou mais de polietileno de baixa densidade, polietileno de baixa densidade linear, polietileno de muito baixa (ou ultra baixa) densidade, plastômeros e elastômeros de polietileno tais como polímero de etileno linear homogeneamente ramificado e polímero de etileno substancialmente linear, polietileno de densidade média e polietileno de alta densidade, polipropileno de homopolímero ("hPP"), polipropileno de copolímero randômico ("RCP"), ou plastômeros e elastômeros baseados em propileno.

15. Película, de acordo com a reivindicação 14, caracterizada pelo fato de o material de poliolefina ser um plastômero ou elastômero.

16. Película, de acordo com a reivindicação 15, caracterizada pelo fato de o material de poliolefina ser um plastômero ou elastômero baseado em propileno.

17. Película, de acordo com a reivindicação 10, caracterizada pelo fato de a camada de ligação compreender uma ou mais de SEBS, SEPS, EVA, SBS, SIS ou resina-K.

18. Película, de acordo com a reivindicação 10, caracterizada pelo fato de as camadas de casca de polímero vítreo amorfo compreenderem 10 por cento a 80 por cento em peso de toda a película e a camada interior de poliolefina compreender de 20 a 90 por cento em peso de toda a película e a camada de ligação compreender de 0 a 15 por cento em peso de toda a película.

19. Rótulo encolhível, caracterizado pelo fato de compreender uma película multicamada como identificada em qualquer uma das reivindicações anteriores.

20. Rótulo, de acordo com a reivindicação 19, caracterizada pelo fato de ser um rótulo enrolado e termo-encolhível ["Roll-on shrink-on"] (ROSO).

21. Rótulo, de acordo com a reivindicação 19, caracterizado pelo fato de ser um rótulo tipo luva.

22. Rótulo, de acordo com a reivindicação 20, caracterizado pelo fato de encolher mais do que 40 por cento a 135°C na direção da orientação preferencial.

23. Rótulo, de acordo com a reivindicação 21, caracterizado pelo fato de encolher mais do que 40 por cento a 135°C na direção preferencial.