ES2213156T3

ES2213156T3 - Pelicula termosellable orientada multicapa.

Info

Publication number: ES2213156T3
Application number: ES95904324T
Authority: ES
Inventors: Benoit Ambroise; Joseph Edward Brew; Jay Kin Keung; Karen A. Sheppard; Francis Tran The-Dzuy
Original assignee: ExxonMobil Oil Corp
Current assignee: ExxonMobil Oil Corp
Priority date: 1993-12-09
Filing date: 1994-12-12
Publication date: 2004-08-16
Anticipated expiration: 2014-12-12
Also published as: CZ285215B6; CA2175835A1; DE69433597D1; CZ285227B6; EP0797504A1; US6455150B1; HU9601063D0; ZA949712B; SK73696A3; HUT76514A; CA2175835C; WO1996018497A1; AU695752B2; CN1142211A; EP0797504B1; CZ160396A3; SG70964A1; AU1305995A; CZ32397A3; DE69433597T2

Abstract

UNA ESTRUCTURA DE PELICULA QUE COMPRENDE AL MENOS UNA CAPA DE UN HOMO-, CO- O TER-POLIMERO OLEFINICO QUE TIENE UNA SUPERFICIE EXTERNA TRATADA QUE SE PUEDE IMPRIMIR, SELLAR Y MECANIZAR. LA CAPA CONTIENE, COMO AGENTE COMBINADO DE DESLIZAMIENTO Y ANTIBLOQUEO UN POLISILOXANO SUSTITUIDO CON HIDROCARBILO RETICULADO Y PARTICULADO, PREFERENTEMENTE UN POLIMONOALQUILSILOXANO RETICULADO, Y/O POLIDIMETIL SILOXANO LIQUIDO. TAMBIEN SE PRESENTA UN METODO DE PRODUCCION DE UNA ESTRUCTURA DE PELICULA MULTICAPA TERMOSELLABLE DE MECANIZABILIDAD MEJORADA.

Description

Película termosellable orientada multicapa.

Esta invención se refiere al campo de las películas de polímero de material compuesto de características de fricción superficial reducidas y a un método de preparar dichas películas. Más particularmente se refiere a una estructura de película de material compuesto orientada biaxialmente que tiene propiedades mejoradas, que incluyen la capacidad de sellado térmico, buena capacidad de trabajado y un coeficiente de fricción reducido.

En el envasado de ciertos tipos de alimentos, tales como los alimentos tipo aperitivos que incluyen caramelos, patatas "chips" (en tiras largas) y galletas, es una práctica común emplear una película multi-capas. Las películas de polipropileno se usan ampliamente en la industria del envase y embalaje debido a sus propiedades físicas superiores, tales como, su transparencia, rigidez bajo carga, características barrera para la humedad y otras. A pesar de estas propiedades altamente deseables, la película de polipropileno sin modificar tiene la propiedad desventajosa de tener un coeficiente inherente de fricción elevado y una adherencia película a película destructiva durante su almacenamiento. Este coeficiente de fricción película a película elevado hace que las películas de polipropileno sean difíciles de ser utilizadas de manera satisfactoria en el equipo de envasado automático en su forma sin modifi-
car.

En el pasado, las características del coeficiente de fricción de las películas de polipropileno y de otros termoplásticos se han modificado de un modo beneficioso mediante la inclusión en el polímero de amidas de ácidos grasos, tales como, la erucamida y la oleamida. La eficacia de este tipo de material depende de su capacidad para migrar a la superficie de la película con el fin de reducir el coeficiente de fricción. Ambas de las amidas antes mencionadas se usan comúnmente para reducir el coeficiente de fricción. El desarrollo del valor del coeficiente de fricción bajo deseado depende fuertemente del tipo y de las cantidades de las amidas, y de los efectos sobre el envejecimiento del tiempo y de la temperatura. Incluso la historia térmica de la película mientras permanece en almacenamiento y en venta y durante los procedimientos de conversión subsiguientes, afecta significativamente al coeficiente de fricción. Además, la presencia de estos tipos de amidas de ácidos grasos sobre la superficie de la película da lugar a efectos de aspectos visibles adversos, manifestados por un incremento en la turbiedad, una disminución del brillo y la presencia de vetas. Estos materiales afectan también adversamente a la capacidad de humectación y a la adhesión de las tintas, revestimientos y adhesivos a base de agua y de disolventes.

En el caso de las películas de polipropileno orientado que se emplean ampliamente en la industria del envase y embalaje de alimentos, es común estratificar esta película consigo misma o con otras películas termoplásticas o con películas de papel. Cuando se usan la oleamida o la erucamida en las películas de polipropileno se ha observado un incremento significativo en el coeficiente de fricción después de su estratificación con dichas películas. Se teoriza acerca de que esto se debe a la migración de la amida de vuelta a la película de polipropileno o a la pérdida de la capa de aditivo en la superficie de la película. Por lo tanto, estos tipos de películas de polipropileno orientado estratificadas tienen un uso limitado para los procedimientos de conversión en particular. Los intentos para reemplazar estas amidas para proporcionar un coeficiente de fricción consistente no han tenido éxito.

Se conoce mejorar el coeficiente de fricción mediante la inclusión de resina de silicona reticulada en la capa superficial de una película de poliolefina y se conoce también mejorar el coeficiente de fricción mediante la inclusión de silicona líquida en una capa superficial de una película de poliolefina. Véase por ejemplo los Documentos US-A-4.966.933, US-A-5.110.671 y el Documento EP-A-0.242.055. Ciertas películas que usan dichas capas superficiales sobre una capa base de polietileno de alta densidad se describen en el Documento WO 95/15256 (publicado el 8 de Junio de 1995).

El propósito de la presente invención es proporcionar la estructura de película que tiene una combinación mejorada de capacidad de impresión, capacidad de sellado térmico y capacidad de trabajado.

De acuerdo con la invención se proporciona una estructura de película multi-capas sellable térmicamente y trabajable que comprende:

(a) una capa superior sellable térmicamente que comprende un homopolímero, copolímero o terpolímero olefínico que tiene una superficie externa tratada en su superficie que es imprimible, sellable y trabajable, conteniendo la capa, como un agente de deslizamiento y de antiadherencia combinados, un polisiloxano sustituido con hidrocarbilo reticulado en partículas;

(b) una capa intermedia que comprende una matriz de polímero termoplástico formado de polímeros seleccionados de polímeros de propileno, polímeros de butileno, copolímeros olefínicos, terpolímeros olefínicos y poliésteres; y

(c) una capa inferior sellable térmicamente que comprende un homopolímero, copolímero o terpolímero olefínico que tiene una superficie externa que es sellable y trabajable, conteniendo la capa, como un agente de deslizamiento y de antiadherencia combinados, un polisiloxano sustituido con hidrocarbilo en partículas y en la que la capa (c) comprende además un polisiloxano sustituido con hidrocarbilo líquido.

Al decir que la película es trabajable, se quiere significar que la película exhibe un coeficiente de fricción consistentemente bajo y tiene buenas características de antideslizamiento y de antiadherencia. Las capas A y C exteriores se pueden sellar térmicamente y la capa exterior A se puede imprimir.

Se usa preferiblemente un polimonoalquilsiloxano reticulado como un polisiloxano sustituido con hidrocarbilo reticulado.

Aunque la capa intermedia se puede formar de poliésteres tales como el poli(tereftalato de etileno) ella se forma preferiblemente de un polímero, copolímero o mezcla de poliolefinas según se definió anteriormente. Las estructuras de películas básicas de la presente invención encuentran utilidad cuando se soportan o se estratifican sobre otra película con el fin de acomodarse a un uso final en particular. Así, capas de película de polímero diferentes de la capa intermedia se pueden estratificar a la capa intermedia de la estructura para propósitos en particular. Dichas películas poliméricas incluyen cualquier película termoplástica diferente de la capa intermedia de la película.

Los polímeros particularmente preferidos empleados como la capa intermedia de la película de la presente invención son los polipropilenos que son altamente isotácticos. Los polipropilenos preferidos se conocen bien en la técnica y se forman mediante la polimerización de propileno en presencia de un sistema catalítico estereoespecífico. Pueden tener un índice de fluidez a 230ºC desde 0,1 a 25. El punto de fusión cristalino es de 160ºC. El peso molecular medio numérico es desde 25000 a 100000. La densidad es desde 0,90 a 0,91.

Para el propósito de su descripción sólo, las estructuras de película de la presente invención se describirán como que tienen una capa superficial superior (a), una capa intermedia (b) y una capa superficial inferior (c). Como se puede apreciar por aquellas personas especializadas en la técnica, el uso de los términos superior e inferior para referirse a las capas superficiales en particular es meramente relativo. Además, aunque se denominan capas superficiales, las capas superior e inferior pueden tener estructuras adicionales unidas a las mismas, basadas en los requerimientos funcionales de la estructura global.

Los materiales polímeros que se contemplan como el material para su uso en la formación de las capas superficiales (a) y (c) se ponen de ejemplo adecuadamente por los homopolímeros, copolímeros y terpolímeros olefínicos. Cuando se van a usar homopolímeros, ellos se pueden formar mediante polimerización de los respectivos monómeros. Esto se puede efectuar de una manera convencional mediante la polimerización en masa o en disolución, como se entenderá plenamente por aquellas personas medianamente especializadas en esta técnica. Los copolímeros se ponen de ejemplo mediante e incluyen los copolímeros de bloques, por ejemplo de etileno y propileno, los copolímeros al azar, por ejemplo de etileno y propileno, y otros homopolímeros, copolímeros, y terpolímeros de etileno, o mezclas de los mismos.

Los preferidos para su uso en la formación de la capa superficial superior (a) y la capa superficial inferior (b) son los materiales poliméricos sellables térmicamente seleccionados del grupo que consiste en terpolímero de etile-nopropileno-buteno-1 (EPB), copolímero al azar de etileno-propileno (EP), polietileno de baja densidad lineal (LDPE), polietileno de media densidad (MDPE), polietileno de alta densidad (HDPE) o mezclas de los mismos.

Los terpolímeros de EPB adecuados son los obtenidos a partir de la inter-polimerización al azar de 1 a 8 por ciento en peso de etileno, y preferiblemente desde 3 a 6 por ciento en peso de etileno con 65 a 95 por ciento en peso de propileno, y preferiblemente desde 86 a 93 por ciento en peso de propileno, representando el buteno-1 el resto. Los terpolímeros de EPB anteriores se caracterizan en su mayor parte por un índice de fluidez a 230ºC de 2 a 16 y ventajosamente de 3 a 7, un punto de fusión cristalino de 100ºC a 140ºC, un peso molecular medio de 25000 a 100000 y una densidad dentro del intervalo de 0,89 a 0,92 g/cm^{3}.

Los copolímeros al azar de EP contienen generalmente desde 2 a 7 por ciento en peso de etileno, estando constituido el resto de propileno. Los copolímeros pueden tener un índice de fluidez a 230ºC generalmente desde 2 a 15 y preferiblemente desde 3 a 8. El punto de fusión cristalino es usualmente de 125ºC a 150ºC y el peso molecular medio numérico está en el intervalo desde 25000 a 100000. La densidad estará usualmente en el intervalo desde 0,89 a 0,92 g/cm^{3}.

En general, cuando se usan mezclas de terpolímero de EPB y copolímero al azar de EP, dichas mezclas contendrán desde 10 a 90 por ciento en peso de terpolímero de EPB y preferiblemente desde 40 a 60 por ciento en peso de terpolímero de EPB, estando el resto constituido de copolímero al azar de EP.

Las mezclas sellables térmicamente de homopolímero que se pueden utilizar para proporcionar las capas (a) y/o (c) incluyen 1 a 99 por ciento en peso de homopolímero de polipropileno, por ejemplo uno que es el mismo que, o diferente del, homopolímero de polipropileno que constituye la capa intermedia (b) mezclado con 99 a 1 por ciento en peso de un polietileno de baja densidad lineal (LDPE).

Con anterioridad a la extrusión, de acuerdo con la presente invención, ambas capas superficiales (a) y (c) se mezclan con una cantidad eficaz de un agente combinado de deslizamiento y de antiadherencia. Los agentes de deslizamiento y de antiadherencia combinados preferidos se seleccionan del grupo de polisiloxanos sustituidos con hidrocarbilo reticulados en partículas. Particularmente preferidos son los polimonoalquilsiloxanos reticulados en partículas. Los más particularmente preferidos son los polimonoalquilsiloxanos no fundibles caracterizados por tener un tamaño medio de partícula de 0,5 a 20,0 \mum y una estructura de tres dimensiones de enlaces de siloxano. Dichos materiales se disponen comercialmente de Toshiba Silicone Co, Ltd., en todo el mundo, y en los Estados Unidos de General Electric Co., y se comercializan bajo el nombre comercial Tospearl. Se conoce también que existen otras fuentes comerciales de materiales adecuados similares.

Aunque el polímero a partir del cual se forma la capa superficial (a) no se mezcla con un aceite de silicona, esta capa en última instancia adquiere una cantidad de aceite de silicona que mejora la capacidad de trabajado y que reduce el coeficiente de fricción. Así, cuando el estratificado de película acabado que contiene el aceite de silicona sobre la superficie expuesta de la capa superficial (c) se recoge sobre un bobina de bobinado, algo del aceite de silicona se transferirá desde esta superficie a la superficie expuesta de la capa superficial (a), principalmente a las superficies expuestas de las partículas del agente de antiadherencia y de deslizamiento combinados que sobresalen de la capa (a). Sin embargo, puesto que el interior de la capa (a) no contiene una cantidad de aceite de silicona que pudiera interferir con la propiedades de sellado térmico de esta capa (y ordinariamente no contiene en modo alguno aceite de silicona), la presencia en la misma del aceite de silicona transferido sirve para mejorar adicionalmente el coeficiente de fricción de la capa, mejora su capacidad de trabajado, sin deteriorar significativamente su capacidad de sellado térmico.

Una u otra o ambas capas (a) y (c) pueden contener también pigmentos, cargas, estabilizadores, agentes de protección de la luz u otros ingredientes de modificación adecuados si se desea. Además, las capas superficiales (a) y (c) pueden contener opcionalmente una pequeña cantidad de un material de anti-adherencia adicional, tal como sílice, arcillas, talco y vidrio. Estos materiales de antiadherencia se pueden usar solos, o se pueden mezclar diferentes tamaños y formas para optimizar su capacidad de trabajado. La proporción más importante de estas partículas, por ejemplo, en cualquier parte desde más de la mitad a tan elevada como 90 por ciento en peso o más, será de un tamaño tal que una parte significativa de su superficie específica, se extenderá más allá de la superficie expuesta de dicha capa superficial.

Con el fin de mejorar su receptividad para los revestimientos a base de agua, la capa superficial superior se puede tratar ventajosamente mediante un tratamiento a la llama.

La capa superficial inferior (c) del estratificado de película puede ser de sustancialmente la misma composición que la de la capa superficial superior (a), excepto que el polímero que constituye la capa (c) se mezcla con un aceite de silicona. El aceite de silicona posee ventajosamente una viscosidad desde 350 mm^{2}/s a 10^{5} mm^{2}/s prefiriéndose especialmente desde 10^{4} mm^{2}/s a 6 x 10^{4} mm^{2}/s. Ejemplos de aceites de silicona adecuados son polidialquilsiloxanos, polialquilfenilsiloxanos, aceites de silicona modificados con olefina, aceites de silicona modificados con poliéter, aceites de silicona modificados con olefina/poliéter, aceites de silicona modificados con epoxi y aceites de silicona modificados con alcohol, polidialquilsiloxanos que preferiblemente tienen desde aproximadamente 1 a aproximadamente 4 átomos de carbono en el grupo alquilo, en particular los polidimetilsiloxanos. De los precedentes, los polidialquilsiloxanos, en particular, un polidimetilsiloxano, se prefieren para su uso en la presente invención.

El aceite de silicona se añade a la capa (c) generalmente en la forma de una dispersión o emulsión, estando presente la silicona dentro, así como también sobre la superficie expuesta de esta capa como microglóbulos discretos, frecuentemente de un tamaño medio desde 1 a 2 \mum. El aceite de silicona, que está generalmente distribuido de manera sustancialmente uniforme sobre la superficie expuesta de la capa (c), es responsable de la mejora de la capacidad de trabajado y de impartir una reducción adicional en el coeficiente de fricción a esta superficie así como también a la superficie expuesta de la capa (a) cuando algo del aceite se transfiere a la misma después de que estas superficies han sido colocadas en contacto mutuo, por ejemplo, como tendrá lugar cuando la película estratificada ha sido bobinada sobre una bobina de bobinado.

El polidimetilsiloxano o cualesquiera otros aceites de silicona pueden estar presentes desde 0,15 a 1,5 por ciento en peso, y preferiblemente menos de 0,5 por ciento en peso, de la capa inferior (c). Algo de este aceite de silicona, estará presente, por supuesto, sobre la superficie expuesta de la capa (c). La cantidad seleccionada deberá ser en cualquier caso suficiente para proporcionar un coeficiente de fricción de las capas (a) y (c) (después de la transferencia de los microglóbulos de aceite de silicona a la última) de 0,4 o inferior, y preferiblemente entre 0,25 y 0,3 hasta al menos 60ºC. Debido a la singular manera en la que el aceite de silicona se aplica a justo la superficie expuesta de la capa superior (a), dicha capa exhibe un coeficiente de fricción mejorado pero no al coste de su receptividad a los revestimientos a base de agua, su capacidad de sellado térmico o su claridad óptica.

El aceite de silicona se debe incorporar tan homogéneamente como sea posible en el polímero que constituye la capa (c). Esto se puede conseguir mediante bien incorporar el aceite de silicona como una dispersión o emulsión a temperatura ambiente y a continuación calentar la mezcla con la aplicación de fuerzas de cizallamiento o mediante la incorporación del aceite mientras la mezcla está siendo fundida. La temperatura de mezcla debe ser bastante elevada para ablandar la mezcla y permitir que se forme una mezcla muy uniforme. La temperatura requerida en un amasador o extrusor es generalmente desde 170ºC a 270ºC.

La capa intermedia (b) puede contener también agentes anti-estáticos, por ejemplo, cocoamina o N,N bis(2-hidroxietil)esterilamina. Las aminas adecuadas incluyen mono-, di- o terc-aminas.

La capa intermedia (b) usualmente representará desde 70 a 95 por ciento del espesor del estratificado de la película global o incluso un porcentaje más elevado del mismo. La capa superficial superior (a) y la capa superficial inferior (c) se aplican de manera co-extensiva a cada una de la superficie más importante de la capa intermedia (b), usualmente al ser co-extruida directamente en las mismas. Por ejemplo, las capas (a), (b) y (c) se pueden coextruir a partir de un extrusor convencional a través de una boquilla de lámina lisa, combinándose las corrientes en masa fundida en un adaptador con anterioridad a ser extruidas desde la boquilla. Cada una de las capas superficiales (a), (b) y (c) pueden comprende, por ejemplo, aproximadamente 6,0% del espesor total del estratificado. Después de dejar el orificio de la boquilla, la estructura del estratificado se enfría y la lámina enfriada rápidamente a continuación se calienta y se estira, por ejemplo, cinco veces en la dirección de la máquina (MD) y a continuación posteriormente, por ejemplo, ocho veces en la dirección transversal (TD). Los bordes de la película pueden ser recortados. A continuación el estratificado de la película se enrolla sobre una bobina con el fin de efectuar la transferencia de aceite de silicona desde la superficie expuesta de la capa (c) a la superficie expuesta de la capa (a) según se explicó previamente.

Como una consecuencia de la orientación biaxial de la estructura de película de la presente invención, se mejoran varias propiedades físicas de las capas de material compuesto, tales como: resistencia al agrietamiento por flexión, resistencia al desgarramiento Elmendorff, alargamiento, resistencia a la tracción, resistencia al impacto y las propiedades de resistencia en frío. La película que se obtiene puede tener características de velocidad de transmisión del vapor de agua bajas y características de velocidad de transmisión del oxígeno bajas. Estas propiedades físicas mejoradas hacen a la película idealmente adecuada para el envasado de productos alimenticios, incluso aquellos que comprenden líquidos. El espesor global del estratificado no es crítico y ventajosamente puede ser desde 9 a 51 \mum.

Cuando el producto de esta invención se va a usar como una etiqueta para artículos, el que la etiqueta sea opaca o transparente es una función de los objetivos a conseguir. Cuando se desea ocultar los contenidos del envase a etiquetar, será preferible el uso de una etiqueta opaca. Sin embargo, cuando es más deseable exponer los contenidos del envase al examen del cliente, la etiqueta debe ser transparente.

Un material de etiquetado despegable adecuado se pone a menudo arriba como un montaje de los componentes. En un montaje tal, los componentes incluyen: un revestimiento base, una capa de liberación dispuesta sobre el revestimiento base, y un material de etiquetado, con un adhesivo sensible a la presión adecuado dispuesto sobre el mismo, adherido de manera liberable a la capa de liberación sobre el revestimiento base. En los casos en los que el adhesivo es un adhesivo sensible a la presión, una capa de liberación está dispuesta sobre el revestimiento base. En otros casos el adhesivo puede ser uno capaz de ser activado por otros medios, tales como, calor y disolvente. Cuando el adhesivo no es sensible a la presión, pero se puede activar por algún otro medio, no es necesario un revestimiento de liberación.

Como se indicó anteriormente, en vez de un adhesivo sensible a la presión, los adhesivos capaces de ser activados se pueden emplear para ciertas técnicas de etiquetado. Por ejemplo, cuando una etiqueta se va a aplicar alrededor de la circunferencia completa de un envase o botella, el agua u otro disolvente pueden activar una tira de adhesivo o la tira aplicada a un extremo de la etiqueta. A continuación la etiqueta se fija en su lugar mediante un ligero solape del otro extremo de la etiqueta. Se ha descubierto también que el troquelado de las etiquetas se mejora materialmente mediante la inclusión de partículas inorgánicas, tales como carbonato de calcio en la capa superficial de la etiqueta próxima al adhesivo y/o a la capa de liberación. Estas partículas pueden dar lugar también como resultado alguna cavitación.

Cuando se desea una etiqueta o estructura de película opaca, la capa núcleo o intermedia de la estructura de película de la presente invención se puede formar de acuerdo con el Documento US 4.377.616.

Cuando se desean agentes de opacificación, ellos se pueden incorporar en la composición intermedia de esta invención, en una proporción de hasta 10%, preferiblemente al menos del 1%, en peso. Los agentes de opacificación convencionales adecuados se pueden añadir a la mezcla en masa fundida del polímero intermedio antes de la extrusión de la misma en una película. Los compuestos de opacificación se conocen generalmente bien en esta área. Se pueden poner de ejemplo mediante los óxidos de hierro, negro de carbono, aluminio, óxido de aluminio, dióxido de titanio, y talco.

La capacidad de tratamiento y la capacidad de trabajado de la película se pueden mejorar adicionalmente mediante la inclusión en el material polimérico usado para formar una o ambas de las capas superficiales de un pequeño porcentaje de material inorgánico finamente subdividido. Dicho material inorgánico no sólo puede impartir características de anti-adherencia a la estructura de película multi-capas de la presente invención, sino que también puede reducir el coeficiente de fricción de la película que se obtiene.

Los materiales inorgánicos finamente divididos contemplados, a los que se hace referencia anteriormente se pueden poner de ejemplo mediante: siloide, un gel de sílice amorfa sintético, que tiene una composición de 99,7% de SiO_{2}; tierra de diatomeas que tiene una composición de, por ejemplo, 92% de SiO_{2}, 3,3% de Al_{2}O_{3}, y 1,2% de Fe_{2}O_{3} que tiene un tamaño medio de partícula de 5,5 \mum, las cuales partículas son porosas e irregularmente conformadas; caolinita deshidratada (Kaopolita SF) que tiene una composición de 55% de SiO_{2}, 44% de Al_{2}O_{3} y 0,14% de Fe_{2}O_{3}, que tiene un tamaño medio de partícula de 0,7 \mum, y las cuales partículas son plaquetas lisas finas; y silicatos precipitados, sintéticos, por ejemplo Sipernat 44, un material que tiene una composición de 42% de SiO_{2}, 36% de Al_{2}O_{3}, y 22% de Na_{2}O, que tiene un tamaño medio de partícula de 3-4 \mum, y en el que las partículas son porosas e irregularmente conformadas.

Las mezclas de poliolefinas usadas para coextruir las estructuras de película de elevada opacidad multi-capas contempladas en la presente invención se forman adecuadamente mediante el empleo de mezcladores intensivos disponibles comercialmente, tales como aquellos del tipo Bolling o Banbury.

Si se desea, la superficie expuesta de las capas superficiales (a) y/o (c) pueden tener aplicadas a ellas, composiciones o substratos de revestimiento tales como otra película de polímero o un estratificado; una lámina delgada de metal, tal como una lámina de aluminio; bandas celulósicas, por ejemplo numerosas variedades de papel, tales como cartulina, papel Kraft, glasina, plancha de cartón, tisú no tejido, por ejemplo fibra de poliolefina trabada mediante hilado y microfibras sopladas en masa fundida. La aplicación puede emplear un adhesivo adecuado, por ejemplo un adhesivo de fusión en caliente, tal como un polietileno de baja densidad, y un copolímero de etileno-metacrilato; y un adhesivo a base de agua tal como un látex de poli(cloruro de vinilideno).

Los Ejemplos siguientes ilustran esta invención. A menos que se indique que sean sobre alguna otra base, todas las partes y porcentajes son en peso.

Los valores del coeficiente de fricción a los que se hace referencia en la presente invención se han determinado de acuerdo con el procedimiento de ASTM D 1894-78. Los valores de la turbiedad y del brillo a los que se hace referencia en la presente invención se determinaron de acuerdo con los procedimientos de ASTM D 1003-61 y D 2457-70, respectivamente.

En los ejemplos comparativos siguientes, Ejemplos 1-3, el Ejemplo 1 ilustra un estratificado de película que contiene erucamida, un agente de deslizamiento de amida de ácido graso, y como tal, es representativo de un tipo conocido de película de material compuesto. El Ejemplo 2 demuestra el efecto de deterioro de la capacidad de sellado térmico de un estratificado en el que se ha mezclado aceite de silicona en los polímeros que constituyen ambas capas (a) y (c). El Ejemplo 3 es ilustrativo de una película de estratificado y de un método de formación de la película en el que se mezcla aceite de silicona en el polímero que constituye la capa (c).

Ejemplo 1

(Comparativo)

Una capa intermedia (b) de aproximadamente 20 \mum de espesor obtenida a partir de un homopolímero de propileno de elevada estereorregularidad que contiene 750 ppm de erucamida se fundió y se coextruyó con una capa superficial superior (a) de aproximadamente 0,61 \mum de espesor obtenida a partir de un terpolímero de etileno-propileno-buteno-1 o de un copolímero al azar de etileno-propileno y con una capa superficial inferior (c) de aproximadamente 1,2 \mum de espesor del terpolímero de etileno-propileno-buteno-1 antes citado. Los componentes del terpolímero de EPB de las capas (a) y (c) contienen cada uno 0,2 por ciento en peso de sílice amorfa sintética en la forma de partículas aproximadamente esféricas que tienen como media 3 \mum de diámetro. A continuación el artículo extruído se enfría, se vuelve a calentar y se estira biaxialmente 4-6 veces en la dirección de la máquina y 8-10 veces en la dirección transversal. Posteriormente, la capa superficial superior (a) se somete a un tratamiento corona de una manera convencional y se bobina en una forma de rodillo de laminado. Después de 1-3 días de envejecimiento en cámara caliente a 38-52ºC, el coeficiente de fricción (COF) de las capas (a) y (c) es de 0,26 y 0,29 respectivamente.

Sin embargo, se debe advertir que puesto que la película de este ejemplo utiliza un agente de deslizamiento migratorio que requiere su envejecimiento en cámara caliente, su valor de COF es a menudo inconsistente e impredecible. También, como se muestra en la tabla más adelante, la capa (a) no era receptiva a un adhesivo de poli(cloruro de vinilideno) con base de agua.

Ejemplo 2

(comparativo)

Se repitió sustancialmente el Ejemplo 1 pero usando un polipropileno isotáctico como la resina que constituye la capa intermedia (b). La erucamida no estaba presente. Se mezcló polidimetilsiloxano a 0,6 por ciento en peso en las capas (a) y (c). Como se muestra a partir de los datos en la tabla que se acompaña, el comportamiento del coeficiente de fricción era aceptable y la tinta a base de agua y el empapado/adhesión de un adhesivo con base de agua eran aceptables. Sin embargo, la idoneidad para la capacidad de sellado en caliente de la capa (a) era esencialmente destruida debido a la presencia del aceite de silicona en la capa (a).

Ejemplo 3

(Comparativo)

Se repitió sustancialmente el Ejemplo 2 pero con 0,6 por ciento en peso de polidimetilsiloxano mezclado en la capa (c) sólo. La capa (a) no contenía aceite de silicona. La mejora del equilibrio del coeficiente de fricción, las buenas características de conversión del adhesivo de PVDC y la retención de la capacidad de sellado térmico se advierten a partir de los datos de la tabla que se acompaña. La película que se obtiene posee también buenas características de claridad óptica. Sin embargo, esta película no se trabajará adecuadamente sobre las máquinas de llenado y de sellado en forma horizontal o vertical.

Las propiedades de la película se comparan para las películas de los Ejemplos 1-3 en la Tabla 1, a continuación.

TABLA 1

1

Ejemplo 4

(Comparativo)

La estructura de película orientada biaxialmente coextruida de este ejemplo consiste en una capa intermedia de polipropileno con dos capas de sellado térmico exteriores que contienen el agente de antiadherencia y de deslizamiento combinado no migratorio de polimonoalquil-siloxano reticulado en partículas (GE Tospearl RS-344). Se usaron dos resinas de sellado de terpolímero, conteniendo cada una de ellas una carga de 2500 ppm del agente de deslizamiento no migratorio, con un tamaño de partícula de 4,5 \mum. El calibre total de esta estructura de película en particular era de 31,75 \mum, con espesores objetivos de las capas exteriores de 0,6 \mum (calibre 2,5) (la superior) y 1 \mum (calibre 4,0) (la inferior). La estructura de película era orientada biaxialmente y tratada a la llama sobre un lado para mejorar su capacidad de humectación y para optimizar la capacidad de impresión y las resistencias a la estratificación.

La estructura de película orientada biaxialmente que se obtiene tenía las propiedades siguientes ensayadas inmediatamente fuera de la línea de producción:

TABLA 2

2

\hskip0,5cm (1) Superficie tratada a superficie tratada

\hskip0,5cm (2) Superficie sin tratar a superficie sin tratar

Esta estructura de película tenía buenas propiedades de COF, sin embargo, su capacidad de trabajado era mala.

Ejemplo 5

La estructura de película del Ejemplo 5 tenía una resina idéntica que la capa intermedia (b) del Ejemplo 4, pero utilizaba resinas diferentes para la capa superficial superior (a) y la capa superficial inferior (c). La capa superficial superior (a) tenía 2000 ppm del agente de antiadherencia no migratorio (GE Tospearl RS-344), y la capa superficial inferior (c) tenía 1000 ppm, ambas de 4,5 \mum. La capa superficial inferior (c) tenía también la adición de 4000 ppm de aceite de silicona. La estructura de película se trató a la llama sobre un lado para mejorar su capacidad de humectación y para optimizar la capacidad de impresión y las resistencias a la estratificación.

La estructura de película orientada biaxialmente que se obtiene tenía las siguientes propiedades ensayadas inmediatamente fuera de la línea de producción:

TABLA 3

3

\hskip0,5cm (1) Superficie tratada a superficie tratada

\hskip0,5cm (2) Superficie sin tratar a superficie sin tratar

Esta estructura de película tenía buenas propiedades de COF y de deslizamiento en caliente, y también se trabajaba bien.

Ejemplo 6

La estructura de película del Ejemplo 6 era idéntica a la estructura del Ejemplo 5, excepto por los niveles de carga ligeramente más bajos del agente de antiadherencia no migratorio (de nuevo, se usó GE Tospearl RS-344) y la adición de 1000 ppm de agente de anti-adherencia de sílice, a ambas capas superficiales superior e inferior (a y c), de 4 \mum de tamaño. La estructura de película se trató a la llama sobre un lado para mejorar su capacidad de humectación y para optimizar la capacidad de impresión y las resistencias a la estratificación.

TABLA 4

4

\hskip0,5cm (1) Superficie tratada a superficie tratada

\hskip0,5cm (2) Superficie sin tratar a superficie sin tratar

La estructura de película de este ejemplo tenía buen COF y propiedades mejoradas de deslizamiento. La capacidad de trabajado se encontró también que era muy buena.

Ejemplo 7

(Comparativo)

Este ejemplo utiliza un polietileno de alta densidad como la capa superficial superior (a), que contiene 1600 ppm de agente de antiadherencia y de deslizamiento combinados no migratorio de polimonoalquilsiloxano reticulado en partículas (de nuevo, se usó GE Tospearl RS-344) y una mezcla de polietileno de baja densidad. La capa intermedia es idéntica a la descrita en los Ejemplos 4, 5 y 6. La resina de la capa superficial inferior (c) contenía 1600 ppm del mismo agente de antiadherencia y de deslizamiento combinados no migratorio. El calibre global de esta estructura de película era de 17,8 \mum, con espesores objetivos de las capas superficiales de calibre 3 para la capa superficial superior y de calibre 4 para la capa superficial inferior. La película se trató a la llama sobre un lado para mejorar su capacidad de humectación y para optimizar la capacidad de impresión y las resistencias a la estratificación.

TABLA 5

5

\hskip0,5cm (1) Superficie tratada a superficie tratada

\hskip0,5cm (2) Superficie sin tratar a superficie sin tratar

Esta película tenía buenas propiedades de COF, sobre el lado tratado, y una capacidad de trabajado marginal.

La tabla a continuación resume las propiedades de cada uno de los ejemplos ilustrados anteriormente.

TABLA 6

6

\hskip0,5cm (1) Superficie tratada a superficie tratada

\hskip0,5cm (2) Superficie sin tratar a superficie sin tratar

\hskip0,5cm (3) La capacidad de trabajado indica el comportamiento de la película tanto sobre las máquinas de

\hskip0,5cm envasado horizontales como verticales.

Claims

1. Una estructura de película multi-capas, trabajable y sellable térmicamente que comprende:

(a) una capa superior sellable térmicamente que comprende un homopolímero, copolímero o terpolímero olefínico que tiene una superficie externa tratada en la superficie que es imprimible, sellable y trabajable, conteniendo la capa, como un agente de deslizamiento y de antiadherencia combinados, un polisiloxano sustituido con hidrocarbilo reticulado en partículas;

(b) una capa intermedia que comprende una matriz de polímero termoplástico formada de polímeros seleccionados de polímeros de propileno, polímeros de butileno, copolímeros olefínicos, terpolímeros olefínicos y poliésteres; y

(c) una capa inferior sellable térmicamente que comprende un homopolímero, copolímero o terpolímero olefínico que tiene una superficie externa que es sellable y trabajable, conteniendo la capa, como un agente de deslizamiento y de adherencia combinados, un polisiloxano sustituido con hidrocarbilo reticulado en partículas y en la que la capa (c) comprende además un polisiloxano sustituido con hidrocarbilo líquido.

2. Una estructura de película multi-capas de acuerdo con la reivindicación 1, en la que el polisiloxano sustituido con hidrocarbilo reticulado en partículas de la capa (a) o (c) es un polimonoalquilsiloxano reticulado.

3. Una estructura de película multi-capas de acuerdo con una u otra reivindicación, en la que el polisiloxano sustituido con hidrocarbilo reticulado en partículas tiene un tamaño medio de partícula desde 0,5 a 20,0 \mum.

4. Una estructura de película multi-capas de acuerdo con cualquier reivindicación precedente, en la que la superficie exterior de la capa (a) ha sido tratada mediante tratamiento a la llama.

5. Una estructura de película multi-capas de acuerdo con cualquier reivindicación precedente, en la que la capa (b) comprende una matriz termoplástica formada de polipropileno isotáctico.

6. Una estructura de película multi-capas de acuerdo con la reivindicación 5, y que es una estructura de película coextruida, y estirada biaxialmente.