ES2198466T3 - Peliculas polimericas. - Google Patents

Abstract

SE PRESENTA UNA PELICULA DE POLIOLEFINA BIAXIALMENTE ORIENTADA QUE TIENE UNA CAPA DE BASE DE POLIMERO DE PROPILENO CON UNA CAPA EXTERNA, IMPRIMIBLE SOBRE LA MISMA, LA CAPA DE BASE CONTIENE AL MENOS UN AMIDO DE ACIDO GRASO Y LA CAPA EXTERNA INCLUYE UNA MEZCLA DE AGENTE ANTIBLOQUEO DE SILICONA ENLAZADA Y UN AGENTE ANTIBLOQUEO INORGANICO. EL AMIDO DE ACIDO GRASO ESTA PRESENTE EN LA CAPA DE BASE EN UNA CANTIDAD SUFICIENTE PARA MODIFICAR LAS PROPIEDADES DE DESLIZAMIENTO DE LA CAPA EXTERNA. LAS PELICULAS TIENEN BUENAS CARACTERISTICAS DE DESLIZAMIENTO COMBINADAS CON LA CAPACIDAD DE SER IMPRESAS.

Description

Películas poliméricas.

Esta invención es concerniente con las películas poliméricas y en particular las películas de polipropileno, que tienen buenas características de resbalamiento combinadas con imprimibilidad.

Se conoce en la técnica de las películas de polipropileno la posibilidad de modificar las características de resbalamiento de tales películas mediante una variedad de métodos. Uno de tales métodos es incorporar a las películas uno o más aditivos en una capa del núcleo o central de las películas, los aditivos son de tal manera que migran desde la capa central a través de las capas de película externas de tal manera que forman una capa superficial sobre las capas externas de las películas. Comunes de tales aditivos son las amidas de ácido graso y gliceril ésteres de ácidos grasos de cadena larga.

Las películas de poliolefina que contienen aditivos migrantes pueden en general ser impresas, especialmente si la superficie de las películas a ser impresa se somete a un tratamiento el cual incremente la energía superficial de las películas, tales métodos son bien conocidos en la técnica de las películas de polipropileno.

Sin embargo, una desventaja principal de utilizar aditivos migrantes para modificar las características de resbalamiento de las películas de polipropileno es que las características de resbalamiento tienden a cambiar con el tiempo. Así, inmediatamente después que las películas han sido fabricadas, cuando, poco o nada del aditivo de resbalamiento ha migrado a la superficie de la película, las películas tienen propiedades de resbalamiento relativamente pobres, mientras que después del almacenamiento de las películas por algún tiempo, las películas se pueden volver excesivamente resbalosas con las dificultades consecuentes en el uso de las películas en la maquinaria de empaque. Además, las cantidades incrementadas de aditivos emigrados la superficie de la película por un período de tiempo pueden reducir las propiedades ópticas de las películas.

Un procedimiento alternativo al problema de modificar las características de resbalamiento de las películas de polipropileno ha sido incluir agentes de resbalamiento no migrantes en las superficies externas de tales películas. Mientras que los agentes antibloqueo los cuales son usualmente incluidos en las capas de la superficie externa de las películas de polipropileno modifican las propiedades de resbalamiento inherentemente pobres de los polímeros de los cuales las superficies externas se fabrican, tales agentes en general no pueden ser usados solos para proveer el grado de resbalamiento el cual es requerido para tales películas. De aquí, el uso de agentes de resbalamiento migrantes separados.

Alternativamente, un agente de resbalamiento puede ser recubierto sobre la superficie externa de las películas en lugar de incorporarlo dentro del cuerpo de la película.

Las siliconas y en particular los polidiorganosiloxanos, han sido frecuentemente propuestos hasta ahora como aditivos de resbalamiento no migrantes, que imparten resbalamiento, para agregarse a las capas externas de las películas de polipropileno. También se han utilizado como recubrimientos que imparten resbalamiento, los cuales se aplican a las superficies externas de las películas de polipropileno.

El uso de estos materiales tiene la ventaja de que las propiedades de resbalamiento de las películas en general no cambian con el tiempo, sus propiedades de resbalamiento son sustancialmente constantes desde la fabricación y en todo el almacenamiento sobre períodos sustanciales de tiempo. Una desventaja principal de usar siliconas para modificar las características de resbalamiento de las películas es que tienden a reducir la capacidad de impresión de las películas, especialmente cuando se utilizan tintas a base de agua. Además, el tratamiento de las películas para mejorar su energía superficial y de aquí su capacidad de impresión, no puede en general ser usado sobre las superficies de la película las cuales contienen silicona compuesta o tienen un recubrimiento de silicona, ya que el tratamiento tiende a tener un efecto altamente adverso sobre la silicona, por ejemplo que conduce a una reducción en las características de resbalamiento de la superficie de la película y/o la capacidad de sellado térmico de la superficie de la película cuando tal superficie es de otra manera sellable térmicamente.

De acuerdo a la presente invención, se provee una película de poliolefina orientada biaxialmente, que comprende una capa base que comprende un polímero de propileno con una capa externa, que se puede imprimir, sobre la misma, la capa base contiene por lo menos una amida de ácido graso y la capa externa incluye una mezcla de un agente antibloqueo de silicona entrecruzada y un agente antibloqueo orgánico, la amida de ácido graso está presente en la capa base en una cantidad suficiente para modificar las propiedades de resbalamiento de la capa externa.

Las películas de acuerdo con la presente invención han mostrado buenas propiedades de resbalamiento desde la fabricación, tales propiedades se obtienen con mucho menos de un cambio en las propiedades de resbalamiento durante un período de tiempo. Además, un control particularmente bueno de las propiedades de resbalamiento puede ser obtenido en comparación con las películas las cuales utilizan una silicona en una capa externa en lugar de una amida de ácido graso que migra, como un agente de resbalamiento. Además de estas ventajas, las películas de acuerdo con la presente invención han mostrado buenas propiedades ópticas y buena maquinabilidad. Estas propiedades han sido también observadas en combinación con una buena capacidad de impresión, especialmente con las tintas a base de agua.

La capa base se forma a partir de un polímero de propileno el cual es de preferencia un homopolímero de propileno o un polímero de propileno y en una cantidad menor, de preferencia menos del 2% en peso, de un comonómero, por ejemplo etileno.

La cantidad de amida de ácido graso en la capa base es de preferencia no mayor de 5000 ppm en base al peso de la capa, ya que las cantidades más altas pueden afectar adversamente la capacidad de la capa externa para sellar térmicamente a bajas presiones cuando es de un polímero sellable térmicamente. Ventajosamente, la cantidad de amida de ácido graso en la capa externa es de menos de 4000 ppm y más especialmente de 1000 a 3750 ppm en base al peso de la capa base. Si la cantidad de amida de ácido graso se reduce excesivamente, los efectos benéficos de su presencia pueden no ser observados.

Las amidas de ácido graso y derivados de las mismas, los cuales se pueden usar como el agente de resbalamiento en la capa base de las películas de acuerdo con la presente invención, incluyen amidas de ácidos grasos, de 10 a 40 átomos de carbono y de los correspondientes ácidos hidroxi-grasos y derivados de los mismos, por ejemplo erucamida, oleamida, etilen bis-esteramida, estearil erucamida y oleil palmitamida. También se pueden usar mezclas de dos o más amidas de ácido graso o sus derivados.

La capa base también puede contener uno o más agentes anti-estáticos migrantes conocidos. Ejemplos de tales agentes son bis-(hidroxialquil)-alquil(de 10 a 20 átomos de carbono)aminas, de preferencia derivadas de una alquilamina que contiene de 12 a 18 átomos de carbono, el grupo hidroxialquilo de tales compuestos es de preferencia un grupo 2-hidroxietilo. Un ejemplo de un agente antiestático específico el cual se puede usar en la capa base es bis -(2-hidroxietil)- sebo amina.

La cantidad del agente antiestático migrante utilizado en la capa base es de preferencia de 0.01 a 0.20% en peso de la capa base.

Otros aditivos migrantes los cuales se pueden incluir en la capa base incluyen gliceril ésteres de ácidos grasos, aunque la presencia de estos ésteres es en general no preferida, debido a que pueden afectar adversamente las propiedades ópticas de las películas. Ejemplos de tales ésteres los cuales se pueden usar incluyen monoestearato de glicerilo, glicéridos de ácido behénico y glicéridos de ácidos hidroxi-grasos, por ejemplo tri-(12-hidroxi)estearato de glicerilo.

La capa externa se forma preferiblemente de una poliolefina la cual es o se puede volver imprimible, por ejemplo mediante un tratamiento superficial adecuado. La capa externa es también de preferencia sellable térmicamente. Ejemplos de poliolefinas las cuales se pueden usar para formar la capa externa incluyen copolímeros de propileno con por lo menos uno de etileno y 1-buteno, por ejemplo copolímeros de propileno/etileno y terpolímeros de propileno/etileno/1-buteno. La capa externa también puede ser formada a partir de una mezcla de dos o más polímeros de olefina.

La capa externa de las películas de la presente invención contiene una mezcla de un agente de antibloqueo de silicona entrecruzada y un agente antibloqueo inorgánico. La cantidad total de estos dos tipos de agente antibloqueo presentes en la capa externa, en base al peso de la capa externa, es de preferencia no más de 5000 ppm, las cantidades mayores tienden a reducir la capacidad de sellado térmico de la capó externa cuando tal capa es fabricada de un polímero sellable térmicamente. La cantidad total de estos agentes antibloqueo es de preferencia menor de 4000 ppm, en base al peso de la capa externa y más de preferencia de 1000 a 3750 ppm. Si una cantidad insuficiente del agente antibloqueo está presente, las películas exhibirán bloqueo.

Se prefiere en general que la mezcla de los agentes antibloqueo en la capa externa contenga de 25 a 75% en peso, de preferencia de 40 a 60% en peso, de silicona entrecruzada y de 75 a 25% en peso, de preferencia de 60 a 40% en peso, de un agente antibloqueo inorgánico.

El agente antibloqueo de silicona entrecruzada es de preferencia como se describe en la patente EP0242055-A. El agente antibloqueo inorgánico se puede seleccionar de los agentes antibloqueo propuestos hasta ahora en la técnica de las películas de polipropileno, por ejemplo sílice y silicatos.

El tamaño de partícula promedio de cada agente antibloqueo usualmente estará en el rango de 1 a 6 micras. En general, los tamaños relativos de los dos tipos diferentes de agente antibloqueo no son significativos para lograr el efecto alcanzado mediante la presente invención y por consiguiente un agente antibloqueo puede tener un tamaño de partícula promedio relativamente pequeño, mientras que el otro tenga un tamaño de partícula promedio relativamente grande. Sin embargo, si los tamaños de partícula promedio de los dos tipos de agente antibloqueo son significativamente diferentes, los efectos adversos provocados por tales diferencias pueden ser reducidos al ajustar la cantidad de amida de ácido graso en la capa base, ya que esto puede reducir los efectos de tales diferencias en el tamaño de partícula promedio.

Las películas de acuerdo con la presente invención pueden consistir solamente de las dos capas especificadas. Sin embargo, se prefiere en general que la capa base tenga una capa adicional sobre la misma, lejana de la capa externa especificada, mediante lo cual se fabrican las películas de tres capas. También pueden estar presentes capas adicionales, por ejemplo entre la capa externa especificada y la capa base o entre la capa base y una capa o capas adicionales sobre el lado de la capa base lejano de la capa externa especificada.

La capa externa adicional es de preferencia de un polímero de olefina, por ejemplo de la misma composición como la capa externa especificada. Sin embargo, es de preferencia de una composición diferente de aquella de la capa externa particularmente especificada, debido a que esto puede permitir que sean obtenidas propiedades de resbalamiento diferenciales entre las superficies externas de las películas, aún si las dos capas externas contienen mezclas sustancialmente idénticas de un agente antibloqueo de silicona entrecruzada y un agente antibloqueo inorgánico. Las películas particularmente preferidas de acuerdo con la presente invención tienen una superficie externa formada de un copolímero de propileno/etileno con la otra superficie formada de una mezcla de un copolímero de propileno/etileno y un terpolímero de propileno/etileno/1-buteno. Tales películas han mostrado resbalamiento superficial, lo cual las hace de particular ventaja en la envoltura de artículos en donde el resbalamiento de película al artículo es deseablemente más bajo que el resbalamiento de película a película para los artículos envueltos.

Se prefiere en general no agregar una amida de ácido graso en la capa o capas externas de las películas de la presente invención, diferente a aquella la cual puede por necesidad estar presente como un agente dispersante para los agentes antibloqueo los cuales están incluidos en estas capas.

La capa o capas externas de las películas de la presente invención pueden incluir un agente antiestático, de preferencia un alquil sulfonato.

Se prefiere en general someter a la capa externa que contiene la mezcla del agente antibloqueo de silicona entrecruzada y al agente antibloqueo inorgánico a un tratamiento el cual incremente su energía superficial, por ejemplo tratamiento de descarga en corona o tratamiento a la flama.

Si se desea, una o más capas de las películas de la presente invención pueden incluir partículas orgánicas o inorgánicas las cuales inducen la formación de microhuecos cuando se estiran biaxialmente. En general, la capa hueca será la capa base, pero otras capas las cuales pueden estar presentes que se pueden ahuecar, estas son normalmente aquellas que consisten de un polímero de propileno con sustancialmente todas las unidades derivadas de propileno. Ejemplos de los materiales en partículas los cuales pueden ser usados para inducir la formación de huecos incluyen poliamidas, por ejemplo nylons, poliésteres, por ejemplo tereftalato de polietileno y tereftalato de polibutileno, creta, talco, sulfato de bario y sulfuro de zinc. En general, estos materiales en partículas deben tener un tamaño de partícula promedio de 1 a 10 micras, con el fin de efectuar la formación de huecos.

Cualquiera de las varias capas de las películas de la presente invención puede, si se desea, contener un pigmento, por ejemplo dióxido de titanio.

Las películas de acuerdo con la presente invención se pueden producir mediante métodos conocidos, por ejemplo mediante coextrusión de la capa base y la capa externa especificada y con cualesquier capas adicionales las cuales se deseen y luego estirar biaxialmente el coextrudado. El estiramiento biaxial puede ser efectuado simultáneamente en la dirección de extrusión y en la dirección transversal al utilizar el llamado proceso burbuja. Sin embargo, se prefiere efectuar el estiramiento secuencialmente al estirar primero la cinta en la dirección de extrusión y luego en la dirección transversal. El estiramiento secuencia es particularmente preferido cuando se desea fabricar películas que tienen una o más capas las cuales incluyen microhuecos.

El siguiente ejemplo se da a manera de ilustración solamente.

Ejemplo

Una cinta polimérica de tres capas se produce mediante coextrusión de una capa base de homopolímero de propileno que contiene 0.07% en peso de amina bis-etoxilada y 0.16% en peso de erucamida con una composición que forma la primera capa externa sobre una superficie de la capa base y una composición que forma la segunda capa externa sobre la otra superficie de la misma. La composición que forma la primera capa externa consistía. de un copolímero de propileno/etileno (4.7% en peso de etileno) que contenía 0.15% en peso de una silicona entrecruzada (Tospearl 120, ex GE Silicones - tamaño de partícula promedio 2 micras) y 0.165% en peso de sílice con un tamaño de partícula promedio de 4 micras. La composición que forma la segunda capa externa consistió de una mezcla de 40% en peso del copolímero de propileno/etileno utilizado para la primera capa con 60% en peso de un copolímero de propileno (83% en peso), etileno (2% en peso) y 1-buteno (15% en peso), la mezcla incluyó 0.15% en peso de una silicona entrecruzada (Tospeari 145, ex GE Silicones - tamaño de partícula promedio 4.5 micras) y 0.20% en. peso de sílice con un tamaño de partícula promedio de 4 micras.

Luego la cinta de tres capas coextruida fue estirada 4.5 veces en la dirección de extrusión al hacer pasar sobre la misma una serie de rodillos a 120°C que giran a velocidades periféricas diferenciales y luego 10 veces en la dirección transversal en un horno con banda sin fin a 160°C.

Luego la primera capa externa de la película estirada biaxialmente fue sometida a tratamiento de descarga en corona y la película fue finalmente enrollada.

La película tuvo buenas propiedades de resbalamiento y la superficie tratada fue imprimible.

Se hace constar que con relación a esta fecha, el mejor método conocido por la solicitante para llevar a la práctica la citada invención, es el convencional para la manufactura de los objetos a que la misma se refiere.

Habiéndose descrito la invención como antecede, se reclama como propiedad lo contenido en las siguientes

Claims (10)

1. Una película de poliolefina orientada biaxialmente que comprende una capa base que consiste de un polímero de propileno con una capa externa, que se puede imprimir, sobre la misma, caracterizada porque la capa base contiene por lo menos una amida de ácido graso y la capa externa incluye una mezcla de un agente de antibloqueo de silicona entrecruzada y un agente de antibloqueo inorgánico, la amida de ácido graso está presente en la capa externa ,en una cantidad suficiente para modificar las propiedades de resbalamiento de la capa externa.

2. Una película de conformidad con la reivindicación 1, caracterizada porque la capa base contiene por lo menos 1000 ppm en peso de la amida de ácido graso.

3. Una película de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizada porque la capa base contiene no más de 5000 ppm en peso de la amida de ácido graso.

4. Una película de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizada porque la capa externa contiene por lo menos 1000 ppm en peso de la mezcla de agentes antibloqueo.

5. Una película de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizada porque la capa externa contiene no más de 5000 ppm en peso de la mezcla de agentes antibloqueo.

6. Una película de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizada porque la capa externa contiene de 1000 a 3750 ppm en peso de la mezcla de agentes antibloqueo.

7. Una película de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizada porque la mezcla de agentes antibloqueo en la capa externa contiene de 25 a 75% en peso del agente de antibloqueo de silicona entrecruzada y de 75 a 25% en peso del agente antibloqueo inorgánico.

8. Una película de conformidad con la reivindicación 7, caracterizada porque la mezcla de agentes antibloqueo en la capa externa contiene de 40 a 60% en peso del agente antibloqueo de silicona entrecruzada y de 60 a 40% en peso del agente antibloqueo inorgánico.

9. Una película de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizada porque el tamaño de partícula promedio de los respectivos agentes antibloqueo en la capa externa es de 1 a 6 micras.

10. Una película de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizada porque tiene por lo menos una capa polimérica adicional sobre la capa base lejana de la capa externa.