ES2214769T3 - Procedimiento para la produccion de la hoja de poliolefina y su uso. - Google Patents
Procedimiento para la produccion de la hoja de poliolefina y su uso.Info
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Abstract
EL ANUNCIO DE PATENTE SE REFIERE A UNA LAMINA DE POLIOLEFINA DE CAPAS MULTIPLES, ORIENTADA BIAXIALMENTE, A BASE DE UNA CAPA BASICA Y AL MENOS UNA CAPA DE CUBIERTA D1. LA CAPA BASICA CONTIENE UNA AMIDA DE ACIDO GRASO Y LA CAPA DE CUBIERTA D1 AL MENOS 80 % EN PESO DE UN POLIMERO DE OLEFINA LINEAL. LA LAMINA ES APROPIADA PARA LA ELABORACION DE UNA LAMINADO DE LAMINA POR MEDIO DE EXTRUSION DE COLADA DE UNA CAPA DE POLIETILENO.
Description
Procedimiento para la producción de la hoja de
poliolefina y su uso.
La invención se refiere a una hoja de poliolefina
de varias capas, de una capa de base y por lo menos una de cubrición
para producción de una hoja mediante la extrusión de masas fundidas.
La invención se refiere además a un procedimiento para la producción
de la hoja de varias capas así como a su uso.
La industria del empaquetamiento provee
materiales de empaquetamiento para determinados objetivos de
aplicación, con propiedades que no se pueden realizar
simultáneamente en una sola hoja. Por esta razón se unen a menudo
diferentes tipos de hoja a un llamado producto laminado. Para esta
laminación, se necesitan pegamentos o adhesivos los cuales se
encargan de que las hojas laminadas se adhieran una a otra de manera
suficientemente firme.
Además, el material laminado de hojas que resulta
debe satisfacer ciertos requisitos, en particular exhibir
combinaciones de propiedades que por una parte no tiene la hoja sola
y que por otra parte incluso para un material laminado de diferentes
componentes son difíciles de realizar.
La selección de las hojas adecuadas para la
producción del material laminado junto con el hallazgo del adherente
correcto y los recursos para la producción favorable en cuanto a
costos son problemas constantemente repetitivos en el mundo técnico
de los materiales de empaquetamiento.
Un procedimiento favorable en cuanto costos para
la producción de materiales laminados de tal naturaleza es la
llamada laminación por extrusión. En este procedimiento, se aplica
una capa delgada de polietileno por medio de extrusión sobre una
hoja, la cual se produjo con anterioridad en un procedimiento
separado, y se alimenta esta hoja provista de polietileno refundido,
directamente con una hoja adicional. La capa de polietileno
refundida sirve, por decirlo así, de capa adherente entre las dos
hojas laminadas. Este procedimiento es ventajoso, ya que el
polietileno es valioso como capa adherente y se mejoran las
propiedades mecánicas del material laminado mediante la capa de
polietileno.
La solicitud de patente alemana P 41 35 096.0
expone hojas de varias capas de poliolefina de una capa de base de
polipropileno y una capa de cubrición de una mezcla de PEAD. Esta
mezcla de PEAD consta de PEAD y Copolímeros y/o terpolímeros de
\alpha-olefinas y eventualmente de polipropileno.
La capa de cubrición de la hoja de varias capas exhibe un brillo
mínimo y una turbidez máxima, con lo cual la hoja perderá una
apariencia mate característica.
Por la patente de E.U.A.
A-4419411, se conoce una hoja de poliolefina,
orientada biaxialmente, sellable por ambos lados, de tres capas. En
esas hojas, están incorporados en ambas capas de sellado
polisiloxano y bióxido de silicio como combinación aditiva. La capa
de base consta esencialmente de polipropileno y contiene una
cantidad reducida de amida de ácido monocarboxílico el cual migra en
parte de la capa de base a ambas capas de sellado. La hoja de varias
capas de poliolefina que se describe debe exhibir un coeficiente de
fricción especialmente bajo.
La patente US-4,692,380 describe
una hoja de polipropileno orientada biaxialmente que se caracteriza
por una buena adhesividad al metal y una buena capacidad de
corrimiento. La hoja se compone de una capa base de polipropileno,
con 0,03 - 0,15% amidas de ácido graso como agentes lubricantes. Las
capas de cubrición metalizadas se componen de copolimero de
propileno-etileno y están tratadas en su superficie
previamente de corona.
La EP 0 621 129 describe una película opaca de
TRANSFERMETALLISIERUNG. La hoja muestra una capa de cubrición
compuesta a base de polimeros de polipropileno y PEAD que muestra
una apariencia opaca. La capa de metal puede ser transferida a otro
sustrato tras la metalización de la superficie opaca.
Las poliolefinas lineales apropiadas para cumplir
los objetivos de la presente invención y su fabricación se describen
en la patente US-5,272,236, a las cuales se hace
aquí referencia explícita. De las poliolefinas lineales descritas en
la US 5,272,236 se prefieren aquellas que contienen el
99.5-92% en peso de etileno y del 0.5 al 8% en peso,
preferentemente del 1 al 6% en peso de unidades de octeno (C_{8}).
La porción de octeno se incorpora de tal manera a la matriz en
cadena de etileno que se caracteriza el polímero de olefina lineal
por una especial ramificación de cadena larga. En el GPC, el
polimero de olefina lineal preferente muestra solamente un máximo en
pico, cuya posición depende del peso molecular. En contraste con
ello, los copolímeros de C_{2}-C_{8} habituales
producidos con catalizadores Ziegler-Natta, exhiben
un pico doble, el cual consta de un máximo de absorción de LDPE y
uno de PEAD.
El polímero de olefina lineal se caracteriza por
sus ramificaciones de cadena larga. La longitud de cadena de la
ramificación corresponde a la fórmula
---[
\delm{C}{\delm{\para}{R}}---C]_{n}---
con R > 6 átomos de carbono para la
poliolefina lineal, preferentemente de 8 a 15 átomos de carbono. Los
copolímeros de C2-C8 tienen según el estado de la
técnica cadenas ramificadas más cortas, siendo correspondientemente
en éstos R = 6 átomos de
carbono.
Medida en el viscosímetro dinámico, la alta
ramificación de cadena larga del polímero de olefina lineal origina
una alta viscosidad de estructura a proporciones pequeñas de efecto
cortante con una marcada disminución a una velocidad de efecto
cortante de 100 1/s a través del efecto de lubricación que tiene
lugar de la alta ramificación de cadena larga contra la matriz de
cadena de C_{2}. El intervalo de cristalización, determinado en el
DSC en la curva de calentamiento y de enfriamiento a 20 K/min de
proporción de variación de temperatura, se encuentra a
90-120ºC, preferentemente
100-110ºC.
Se ha hallado que la capa de cubrición de
poliolefina lineal exhibe una adhesión extraordinaria en comparación
con el polietileno como capa de extrusión. Esta buena adhesión es
afectada tan sólo significantemente de manera sorprendente a través
de la adición de amidas de ácidos de grasos. De esta manera es
posible reducir el coeficiente de fricción de manera conocida de por
sí por medio de la adición de amidas de ácidos grasos en la capa de
base, sin que se afecte de esa manera la extraordinaria adhesión de
la capa de cubrición en comparación con el polietileno y la
laminación por extrusión.
Esto es mucho más sorprendente que si se
verificara una y otra vez en una multitud de ensayos con otros
materiales de capa cubrición, que se provee una buena adhesión en
comparación con la capa de extrusión solamente cuando la hoja queda
libre de amidas de ácidos grasos que disminuyen la fricción.
Solamente con la selección de la poliolefina lineal anteriormente
descrita como capa de cubrición es posible obtener simultáneamente
por una parte el reducido coeficiente de fricción mediante la
adición de amidas de ácidos grasos y por otra parte una buena
adhesión de esta capa de cubrición en el revestimiento por extrusión
con polietileno.
Adicionalmente, se encontró que la poliolefina
lineal está muy bien adecuada también para una coextrusión con la
capa de base de polipropileno y que no se deslamina imprevistamente
de la capa de base de polipropileno orientada, en los pasos de
procedimientos subsiguientes. Se descubrió con la presente invención
un polímero, el cual exhibe como capa de cubrición D1 por una parte
la alta adhesión requerida en comparación con la capa de polietileno
y al mismo tiempo una buena adhesión sobre la capa de base, es decir
junto a las altas resistencias está contemplada también
absolutamente el necesario estado de equilibrio de las fuerzas de
adhesión. Este estado de equilibrio es un requisito importante
adicional, el cual garantiza en el empaquetamiento terminado de
bolsas del material laminado que la bolsa se rompe en la superficie
de separación prevista, a saber en la capa de sellado. No es
adecuada una capa de cubrición D1 que exhiba por un lado solamente
una alta fuerza de adhesión en comparación con la capa de extrusión.
Una unión de tal naturaleza da lugar a que la capa de cubrición D1
se deslamine de la capa de base al abrir la bolsa y se continúe
desgarrando entonces la unión de manera completamente descon-
trolada.
trolada.
En una modalidad preferida, la capa de cubrición
D1 contiene un agente de separación, en general en una cantidad del
0.05 al 1% en peso, preferentemente del 0.1 al 0.5% en peso y con un
tamaño de partícula medio entre 1 y 6 \mum, en particular de 2 a 5
\mum. Son agentes de separación adecuados los aditivos inorgánicos
como bióxido de silicio, carbonato de calcio, silicato de magnesio,
silicato de aluminio, fosfato de calcio y similares, y/o materiales
polimerizados orgánicos incompatibles como poliamidas, poliéster,
polimetilmetacrilato, policarbonatos y similares, entre los cuales
es preferido el dióxido de silicio. La adición de agente de
separación en D1 contribuye a un comportamiento de enrollamiento sin
problemas de la hoja durante su elaboración.
Además, es preferible someter la superficie D1 a
un procedimiento para la elevación de la tensión superficial. Para
esto son preferibles los procedimientos de llama y de corona
descritos posteriormente, en relación con el procedimiento de
producción. La tensión superficial elevada mejora la imprimibilidad
de la hoja.
Sorprendentemente, ni el agente de saturación y
ni el procedimiento de superficie altera la buena adhesión esencial
de la invención de la capa de cubrición D1 en comparación con la
capa de extrusión de polietileno.
La capa de base de la hoja de varias capas de
acuerdo con la invención contiene polímeros de propileno en general
en una cantidad por lo menos del 80% en peso, preferentemente del 90
al 100% en peso, en particular del 95 al 98% en peso, en cada caso
en relación con el peso de la capa de base. El polímero de propileno
contiene en general por lo menos el 90% en peso, preferentemente del
95 al 100% en peso, en particular del 98 al 100% en peso de
propileno, en cada caso en relación con el peso de polímero. Como
comonómeros en la cantidad correspondiente a lo mucho del 10% en
peso, o bien a lo mucho del 5 al 2% en peso son adecuadas
fundamentalmente las olefinas con 2 ó 4 y hasta 10 átomos de
carbono, en donde son preferidos el etileno o el butileno. Los
polipropilenos adecuados de la capa de base poseen en general un
punto de fusión de 140ºC o más alto, preferentemente de 150 a 170ºC
y el índice de baño fundido de 0.5 a 10 g/min, preferentemente de
1.5 a 4 g/min, a 230ºC y con una fuerza del 2.16 kg (DIN 53 735).
Es preferido el polipropileno isotáctico con más del 98% en peso de
propileno y una porción soluble en n-heptano a lo
mucho del 10% en peso, preferentemente del 1 al 5% en peso, en
relación con el propileno isotáctico.
Es esencial en la invención que la capa de base
contenga amidas de ácidos grasos, preferentemente en una cantidad
del 0.01 al 0.5% en peso, en relación con el peso de la capa de
base. Se descubrió que con menos del 0.01% es demasiado alto el
coeficiente de fricción del material laminado del lado de la capa de
cubrición D2. En una cantidad de más del 0.5% en peso, la adhesión
de la hoja se hace deficiente en comparación con la capa de
extrusión de polietileno.
\newpage
Las amidas de ácidos grasos son en el sentido de
la presente invención compuestos de la fórmula
R---
\uelm{C}{\uelm{\dpara}{O}}---NH_{2}
en donde R significa un residuo de alquilo
alifático de cadena larga con 10 a 20, preferentemente con 12 a 16
átomos de carbono. El residuo de alquilo R es de preferencia
esencialmente no ramificado y esencialmente saturado. Las amidas de
ácidos grasos especialmente adecuadas son la amida de ácido erúcico
y la amida de ácido
esteárico.
Como se explica anteriormente, es sorprendente
que la amida de ácido graso en la capa de cubrición, a la cual migra
de manera conocida, no afecta desventajosamente la adhesión de esta
capa de cubrición en la laminación por extrusión.
En una modalidad preferida, la hoja de varias
capas de acuerdo con la invención exhibe una capa de cubrición D2
adicional del lado opuesto. Esta capa de cubrición D2 contiene una
mezcla descrita más detalladamente a continuación de dos componentes
AID, en general en una cantidad por algunos del 80% en peso,
preferentemente del 90 al 100% en peso, en particular del 95 al 100%
en peso, en cada caso en relación con el peso de la capa de
cubrición D2, y verter además aditivos usuales en cada caso en
cantidades eficaces.
Las mezclas en el sentido de la presente
invención son mezclas o combinaciones mecánicas de los componentes
individuales. Se producen las mezclas de los polímeros individuales.
Para ello se vierte juntos en general los ingredientes individuales
como cuerpos de molde comprimidos de magnitud más pequeña, por
ejemplo material granulado en forma de lentejas o esferas, y se
mezclan mecánicamente con un dispositivo adecuado.
Una combinación es una unión en forma de aleación
de los componentes individuales, la cual ya no se puede descomponer
en los componentes originales. Una combinación exhibe propiedades
como un material homogéneo y pude caracterizarse
correspondientemente por medio de parámetros adecuados. Para la
producción de la combinación se mezclan los componentes uno con otro
en estado fundido y a continuación se enfría nuevamente esta mezcla
y se granula.
El componente A de la mezcla o fin de la
combinación es un homopolímero de propileno, el cual contiene por lo
menos el 98% en peso, preferentemente el 100% en peso de propileno,
en cada caso en relación con el peso del polímero. Se prefiere un
homopolímero de propileno isotáctico con una porción soluble en
n-heptano a lo mucho del 10% en peso,
preferentemente del 1 al 5% en peso, en relación con el homopolímero
isotáctico de propileno. Los homopolímeros de propileno adecuados
poseen en general un punto de fusión de 140ºC o más alto,
preferentemente de 150 a 170ºC, tienen índice de baño fundido (MFI)
de 3 a 10g/10 min, preferentemente de 5 a 8g/10min, a 230ºC y con
una fuerza de 2.16 kg (DIN 53 735). En este caso, este MFI debe ser
por lo menos el 30%, preferentemente del 40 al 60% más alto que el
MFI del polipropileno de la capa de base.
El componente B de la mezcla o fin de la
combinación es un copolimero y/o del polímero de propileno el cual
está formado en su mayor parte de unidades de propileno. Son
preferidos
Los copolímeros de:
Propileno y etileno o
Propileno y butileno o
Propileno y alguna otra olefina con 5 ó 10 átomos
de carbono o terpolímeros de
Propileno y etileno y butileno o
Propileno y etileno y alguna otra olefina con 5 ó
10 átomos de carbono o
Mezclas o combinaciones de los citados
copolímeros y terpolímeros.
Preferiblemente, los copolímeros y los
terpolímeros contienen una porción de propileno más del 50% en peso,
en relación con el peso del polímero, en donde son preferidos.
\bullet Los copolímeros estadísticos de
propileno y etileno con un contenido de etileno del 2 al 10% en
peso, preferentemente del 3 al 6% en peso, o
\bullet Los copolímeros estadísticos de
propileno y butileno-1 con un contenido de butileno
del 20 al 50% en peso, preferentemente del 25 al 45% en peso o
\bullet Los terpolímeros estadísticos de
etileno, propileno y butileno con un contenido de etileno del 1 al
10% en peso, preferentemente del 2 al 6% en peso, y con un contenido
de butileno del 2 al 20% en peso, preferentemente del 3 al 10% en
peso o
\bullet Una combinación de un terpolímero de
etileno, propileno y butileno y un copolímero de propileno y
butileno con un contenido de etileno del 0.1 al 7% en peso y un
contenido de butileno-1 del 10 al 30% en peso (resto
propileno).
Los copolímeros y los terpolímeros descritos
anteriormente exhiben en general una lista de baño fundido de 1.5 a
30g/10min, preferentemente de 3 a 15g/10min, y un punto de fusión de
la escala de 115-135ºC. La combinación descrita
anteriormente de copolímeros y terpolímeros tiene un inicio de baño
fundido de 5 a 9g/10min, en donde se miden los índices de baño
fundido indicados a 230ºC y con una fuerza de 2.16 kg (DIN 53 735).
Este caso, deben ser el MFI de los copolímeros y los terpolímeros
por lo menos al 30%, preferentemente del 40 al 60% más alto que el
MFI de polipropileno de la capa de base. Para asegurar en
entremezclado de los copolímeros y los terpolímeros con el
homopolímero de la capa de cubrición D2, no deben variar los MFI de
los componentes A y B uno de otro en general más del 20%.
La relación (porción en peso) de ambos
componentes A y B o viendo la combinación puede variar dentro de
ciertos límites y de para el objetivo de aplicación previsto de la
hoja de varias capas. De preferencia, la mezcla contiene del 50 al
90% en peso, preferentemente del 60 al 80% en peso del componente A
entre el 10 y el 50% en peso, preferentemente del 20 al 40% en peso
del componente B.
Si se emplea como combinación la mezcla de capas
de cubrición de los componentes A y B, entonces esta combinación
tiene en general un inicio de baño fundido (DIN 53 735 a 230ºC y con
2.16 kg de carga) de 1.5 g/10min a 12g/10min, preferentemente de
2.5g/10min a 6g/10min, en donde también el inicio de baño fundido de
la combinación es preferentemente más alto que el del polímero de
propileno de la capa de base. La escala de fusión de la combinación
se encuentra entre 100 y 160ºC, preferentemente entre 120 y
150ºC.
En una modalidad preferida, la capa de cubrición
D2 contiene adicionalmente agente de separación. Eventualmente, se
pueden ampliar el mismo agente de separación en cantidades
comparables como para la capa de cubrición D1 descrita. De
preferencia, se emplean sin embargo tales agentes de separación, los
cuales reducen a un más el coeficiente de fricción de manera
sorprendente. Con este propósito, en particular las partículas de
polimetilmetacrilato (PMMA) y los silicatos alcalinos o
alcalinotérreos con un tamaño medio de partícula de 2 a 6 \mum han
probado su eficacia. Se emplean estos agentes de separación
preferidos en general en una cantidad del 0.01 al 0.5% en peso,
preferentemente del 0.3% en peso, en relación con el peso de la capa
de cubrición.
Eventualmente, la capa de conversión D2 puede
contener adicionalmente a los agentes de separación un agente
antifricción, preferentemente las amidas de ácidos grasos descritos
anteriormente para la capa de base, en general en una cantidad del
0.1 al 0.5% en peso, en relación con el peso de la capa de
cubrición.
Como en la capa de cubrición D1, se puede someter
la D2 aún procedimiento para la elevación de la tensión superficial.
También para esto se refieren los procedimientos de llano o de
corona que se describen posteriormente, en relación con el
procedimiento de producción. La tensión superficial elevada mejora
la incredibilidad de la hoja también sobre está superficie.
La composición de acuerdo con la invención de la
capa de cubrición D2 en relación con la composición de la capa de
base garantiza que el coeficiente de defección de base garantiza que
el coeficiente de defección dinámico y el coeficiente de defección
estático de la capa de cubrición D2 se diferencia por no más de 0.2,
preferentemente por no más de 0.1 unidades.
La hoja de varias capas de acuerdo con la
invención incluyen cuando menos la capa de base descrita
anteriormente y por lo menos la capa de cubrición D1,
preferentemente de más la capa de cubrición D2 sobre el lado
opuesto. Correspondientemente de acuerdo con su objetivo de empleo
previsto, se puede introducir adicionalmente una o capas intermedias
entre la capa de base y la capa o las capas de cubrición.
El grosor total de la hoja de varias capas de
parafina de acuerdo con la invención ha siendo en general 5 y hasta
40 \mum, en particular al 10 y hasta 30 \mum, en la de capa de
base constituye aproximadamente del 50 al 90% del grosor total de la
hoja. La capa de cubrición D1 es en general de 0.3 a
2-0 \mum del grosor. El grosor de la capa de
cubrición D2 se encuentra en general para la escala de 0.2 a 2.0
\mum.
La densidad de la hoja de acuerdo con la
invención así por lo menos a 0.8g/cm^{3} y se encuentra de
preferencia la escala de 0.9 a 0.92g/cm^{3}.
Para mejorar aún más propiedades determinadas de
la hoja de polipropileno de acuerdo con la invención, tanto la capa
de base como la capa o las capas de cubrición pueden contener otros
adictivos en una cantidad correspondientemente eficaz,
preferentemente antiestéticos, estabilizadores y/o medios de
neutralización, los cuales son compatibles con los polímeros de la
capa de base y de la capa o de las capas de cubrición. Todas las
especificaciones de datos en la siguiente realización en porciento
en peso se refieren respectivamente a la capa o las capas, a la cual
o a las cuales se puede añadir el aditivo.
Como estabilizadores se pueden emplear los
compuestos usuales estabilizadoramente activos para polímeros de
etileno, propileno y otras olefinas. Su cantidad de adición se
encuentra entre 0.05 y el 2% en peso. Son especialmente adecuados
los estabilizadores fenólicos, los estearatos
alcalinos/alcalinotérreos y/o los carbonatos
alcalinos/alcalinotérreos. Se prefieren los estabilizadores
fenólicos en una cantidad del 0.1 al 0.6% en peso en particular del
0.15 al 0.3% en peso, y con una maza molar de más de 500 g/mol. Son
especialmente ventajosos
pentaeritritil-tetrakis-3(3,5-di-tertiarbutil-4-hidroxifenil)-propionato
o
1,3,5-trimetil-2,4,6-tris(3,5-di-tertiarbutil-4-hidroxibenzil)benceno.
Los agentes de neutralización son preferentemente
dihidrotalcita (DHT), estearato de calcio y/o carbonato de calcio de
un tamaño medio de partícula a lo mucho de 0.7 \mum de un tamaño
absoluto de partícula de menos de 10 \mum y de una superficie
específica por lo menos de 40 m^{2}/g.
Los antiestéticos preferidos son alcansulfonatos
alcalinos, polidiorexolisanos (polidiorfanosilanos,
polialquifenilsiloxanos y similares) modificados por poliéteres, es
decir etoxilados y/o propoxilados y/o las aminas terciarias
alifáticas esencialmente de cadena recta y saturados, con un residuo
alifático con 10 a 20 átomos de carbono, los cuales están
substituidos con grupos
w-hidroxi-(C_{1}-C_{4})-alquilo,
en donde son de preferencia especialmente adecuados en el residuo
alquilo las
N,N-bis-(2-hidroxietil)-alquilaminas
con 10 a 20 átomos de carbono, preferentemente de 12 a 18 átomos de
carbono. La cantidad eficaz de antiestético se encuentra en la
escala del 0.05 al 0.7% en peso.
La invención se refriere además aún procedimiento
para la producción de la hoja de varias capas de acuerdo con la
invención segura el procedimiento de coextrusión en sí conocido.
En el marco de este procedimiento, se comprimen y
licuan usualmente en el procedimiento de coextrusión el polímero o
bien la mezcla de polímeros de las capas individuales en un
extrusor, en donde pueden estar contenidos ya eventualmente los
aditivos añadidos en el polímero o bien en la mezcla de polímeros.
Se construyen entonces los daños fundidos juntos y simultáneamente a
través de la boquilla plana (boquilla de herradura ancha) y se
retira la hoja de varias capas extraída por presión de uno o varios
cilindros de extracción, con la cual se enfría y se solidifica.
Ha demostrado ser especialmente provechoso
mantener el rodillo o los rodillos de extracción a través del
circuito de calentamiento y enfriamiento a una temperatura de 10 a
80ºC, preferentemente de 20 a 50ºC.
Se extiende la hoja así obtenida y
transversalmente a la dirección de la extrusión, lo cual da origen a
una orientación de las cadenas de moléculas. Se puede llevar a cabo
este estiramiento biaxial (orientación) simultáneamente, por ejemplo
en el procedimiento de soplado o de hojas planas, consecutivamente,
es preferido el estiramiento biaxial consecutivo, en el cual se
estira primero mente (en la dirección de la máquina) (y después
transversalmente perpendicularmente a la dirección de máquina). Si
se lleva acabo el estiramiento longitudinal convenientemente con la
ayuda de dos cilindros que funcionan de manera diferentemente rápida
en correspondencia en relación de estiramiento procurada y el
estiramiento transversal con ayuda de una correspondiente rana
tesoro de pinzas.
En la dirección longitudinal, se estira
perfectamente de 4:1 a 11:1, en particular de 4:1 a 7:1 en el
procedimiento secuencial de estiramiento y la dirección transversal
preferentemente de 4:1 a 11:1, en particular de 6:1 a 10:1 en
procedimiento secuencial de estiramiento. Las temperaturas, a las
cuales se lleva acabo el estiramiento longitudinal y transversal,
pueden variar y se rige para la composición respectiva de la mezcla
de capas de cubrición. En general, se lleva a cabo el estiramiento
longitudinal preferentemente a 100 y hasta 140ºC y el estiramiento
transversal preferentemente a 155 y hasta 170ºC.
Al estiramiento biaxial de la hoja sigue
inmediatamente la termofijación (tratamiento térmico) con lo cual se
mantiene la hoja durante aproximadamente 0.5 al 10s a una
temperatura de 140 a 165ºC. A continuación, se enrolla la hoja de la
pared usual con un dispositivo de enrollamiento.
Eventualmente, se puede o pueden tratar, como se
menciona anteriormente según el estiramiento biaxial, una o ambas
superficies de la hoja, según de los métodos conocidos por corona o
llama. La intensidad de tratamiento se encuentra usualmente de la
escala de 38 a 42 mN/m.
En el tratamiento de corona, se procede tan
convenientemente que se hace pasar una hoja entre los dos elementos
conductores que sirven de electrodos, con lo cual se aplica estos
dos electrodos una alta tensión, en la mayoría de los casos tensión
alterna (aproximadamente de 5 a 20 kV y de 5 a 30 kHz), de modo que
puede tener lugar descarga de chisporroteo o de corona. Por medio de
la descarga de chisporroteo o de corona, se inicia el aire arriba de
la superficie de la hoja y reacciona con las moléculas de la
superficie de la hoja, de modo que se originan almacenamientos
polares de la matriz de polímero esencialmente no polar.
Para un tratamiento de llama con llama polarizada
(consúltese en la patente E.U.A. A-4,622,237) se
aplica una tensión continua eléctrica entre un quemador (polo
negativo) y un cilindro de enfriamiento. La magnitud de la tensión
aplicada asciende a 500 y hasta 3000 V, preferentemente se encuentra
en la escala de 1500 a 2000 V. Mientas la tensión aplicada, los
átomos lisados alcanzan una celebración elevada y hacer colisión con
mayor energía cinética sobre la superficie del polímero. Se rompen
más fácilmente los enlaces químicos dentro de la molécula del
polímero y se efectúan más rápidamente la formación de radical. La
carga técnica del polímero es en este caso mucho más reducida que el
tratamiento de llama normal y se puede obtener hojas en las cuales
propiedades de sellado del lado tratado son o mejores que las de
lado no tratada.
Se explicará ahora la invención aún más
detalladamente compuesto el ejemplo de realización.
Después del procedimiento de coextrursión, se
exprimió de una boquilla de ranura ancha a una temperatura de
extrusión de 260ºC como suma una hoja de tres capas de 1mm de grosor
con una estructura de D1/B/D2.
La capa de base constaba esencialmente de un
material homopolímerizado de propileno con una porción soluble en
n-heptano del 4.5% en peso y un punto de fusión de
165ºC y una esencia de baño fundido de 3.2 g/10min a 230ºC y con
2.16 kg de carga (DN 53 735). Adicionalmente, la capa de base
contenía el 0.15% en peso de una N, N-bis
(hidroxietil).-alquilamina de C_{10}-C_{20} y el
0.14% en peso de anima de ácido erúcico.
La capa de cubrición D1 consistía esencialmente
en un polietileno con un MF1 de 3.0 g/10min (a 190ºC y 2.16 kg) y
con un punto de reblandecimiento de Vicat de 101ºC (según
ASTM-D1525) y un punto de fusión según DSC de 122ºC
(poliolefina lineal de Fa. Dow Chemicals Europe). Además, la capa de
cubrición D1 contenía el 0.2% en peso, en relación con la capa, de
SiO_{2}con un tamaño medio de partícula de 4 \mum como agente de
separación.
La capa de cubrición D2 consistía esencialmente
de una mezcla de dos componentes A y B en la relación A:B = 66:34
(relación en peso). Además, la capa de cubrición D2 contenía el 0.3%
en peso, en relación con la capa, de polimetilmetacrilato (PMMA) con
un tamaño medio de partícula de 4 \mum como agente de
separación.
El componente A era un material homopolimerizado
de propileno con una porción soluble n-heptano del
4.5% en peso y con un punto de fusión de 165ºC y con un índice de
baño fundido MFI de 6.0 g/10min a 230ºC y 2.16 Kg de carga (DIN 53
735).
El componente B era un copolímero de propileno y
etileno con un contenido de etileno del 3.5% en peso, en relación
con el peso del copolímero y con un punto de fusión de 138ºC según
la medición DSC y con un índice de baño fundido de 6.0g/10min a
230ºC y 2.16 kg de carga (DIN 53 735).
Se mezclaron los componentes A y B mecánicamente
en la relación A:B = 34:66 Henschel durante dos minutos a 500/min,
de modo que resultara una mezcla homogénea de material
granulado.
Todas las capas contenían para la estabilización
del 0.12% en peso de
Pentaeritritil-Tetrakis-4-(3,5-ditertiäbutil-4-hidroxifenil)-propionato
(®Irganox 1010) así como el 0.06% en peso de estearato de calcio
como agente de neutralización.
Se extrajo y se enfrió la hoja extruida de tres
capas a través de los correspondientes pasos de procedimiento
después de la coextrusión a través de un primer cilindro de
extracción y una triada adicional de cilindros, a continuación se
estiró longitudinalmente, se estiró transversalmente, se fijo y se
trató con corona, en donde se seleccionaron en particular las
siguientes condiciones:
Extrusión: | Temperatura de extrusión: 260ºC |
Temperatura del primer cilindro de extracción: | |
30ºC. | |
Temperatura de la triada de cilindros: 30ºC. | |
Estiramiento longitudinal: | Temperatura del cilindro de estiramiento=115ºC |
Estiramiento alrededor del factor 5. | |
Estiramiento transversal: | Temperatura de los campos de |
calentamiento=175ºC. | |
Temperatura de los campos de | |
estiramiento=165ºC. | |
Estiramiento transversal alrededor del factor 10 | |
Fijación: | Temperatura T=155ºC |
Tratamiento con corona: | Tensión: 10.000 v |
Frecuencia: 10.000 Hz |
La hoja de varias capas que se produjo exhibió
inmediatamente después de la producción una tensión superficial de
40 a 41 mN/m. La hoja era de aproximadamente 20 \mum de grosor,
con lo cual cada capa de cubrición tenía aproximadamente 0.8 \mum
de grosor.
Ejemplo comparativo
1
Se produjo una hoja como en el ejemplo 1. A
diferencia del ejemplo 1 se empleó para la capa de cubrición D1, en
lugar de la poliolefina lineal, un copolímero estadístico de etileno
y propileno, el cual correspondía al componente B de la capa de
cubrición 2 del ejemplo 1. Este copolímero de propileno y etileno
tenia por lo tanto un contenido de etileno del 3.5% en peso, en
relación con el peso del copolímero, y un punto de fusión de 138ºC
según la medición DSC y un índice de baño fundido de 6.0 g/10min a
230ºC y 2.16 kg de carga (DIN 53 735). Como se describe en el
ejemplo 1, la capa de cubrición D1 contenía el 0.2% en peso del
mismo SiO_{2} como agente de separación.
Ejemplo comparativo
2
Se produjo una hoja como se describe en el
ejemplo 1. A diferencia del ejemplo 1, se empleó por la capa de
cubrición D1, en lugar de la poliolefina lineal, un terpolímero
estadístico de etileno, propileno y butileno el cual tenia un
contenido de etileno del 4.0% en peso y un contenido de butileno del
2% en peso y un contenido de propileno del 94% en peso, en cada casa
en relación con el peso del terpolímero. El terpolímero tenia un
punto de fusión de 125ºC según la medición DSC y un índice de baño
fundido de 6.0 g/10min a 230ºC y 2.16 kg de carga (DIN 53735). Como
se describe en el ejemplo 1, la capa de cubrición D1 contenía el
0.2% en peso del mismo SiO_{2} como agente de separación.
Ejemplo comparativo
3
Se produjo una aguja como se describe en el
ejemplo 1. A diferencia del ejemplo 1, se empleó para la capa de
cubrición D1, en lugar de la poliolefina lineal, un polietileno de
densidad más baja (LDPE) según estado de la técnica. El LDPE tenia
una densidad de 0.916 g/cm^{3} y tenia un punto de
reblandecimiento de Vicat de 85ºC y un índice de baño fundido de 8.0
g/10min a 190ºC y 2.16 kg de carga (DIN 53735). Como se describe en
el ejemplo 1, la capa de cubrición D1 contenía el 0.2% en peso del
mismo SiO_{2} como agente de separación.
Ejemplo comparativo
4
Se produjo una hoja como se describe en el
ejemplo 1. A diferencia del ejemplo 1, se uso para la capa de
cubrición D1, en lugar de la poliolefina lineal, un polietileno
lineal de densidad más baja (LLDPE) según estado de la técnica. El
LLDPE tenia una densidad de 0.921 g/cm^{3} y un punto de fusión de
119ºC según la medición DSC y un índice de baño fundido de 5.5
g/10min a 190ºC y 2.16 kg de carga (DIN 53 735). Como se describe en
el ejemplo 1, la capa de cubrición D1 contenía el 0.2% en peso del
mismo SiO_{2} como agente de separación.
Ejemplo comparativo
5
Se produjo una hoja como se describe en el
ejemplo1. A diferencia del ejemplo 1, se emplea para la capa de
cubrición D2 en lugar de la mezcla de polímeros de homopolímero de
propileno y copolímero, solamente el homopolímero de propileno, con
una porción soluble en n-heptano del 4.5% en peso y
un punto de fusión de 165ºC y un índice de baño fundido MF1 de 6.0
g/10min a 230ºC y 2.16 kg de carga (DIN 53 735). Como se describe en
el ejemplo 1, la capa de cubrición D2 contenía el 0.2% en peso del
mismo SiO_{2} como agente de separación.
Ejemplo comparativo
6
Se produjo una hoja como se describe en el
ejemplo comparativo 1.
A diferencia del ejemplo 1, la capa de base no
contenía ahora ninguna amida de ácido erúcico.
Se produjo una hoja como se describe en el
ejemplo 1. A diferencia del ejemplo 1, se empleó en la capa de
cubrición D2, en lugar de PMMA como agente de separación, un
silicato de sodio y aluminio con un diámetro medio de partícula de 4
\mum y en una cantidad del 0.3% en peso.
Para la caracterización de los materiales de
partida y de las hojas, se utilizaron los siguientes métodos de
medición:
Se midió el índice de baño fundido con base en
DIN 53 735 a 2.16 kg de carga y 230ºC o bien a 5.0 kg de carga y
190ºC.
Medición DSC- máximo de la curva de fusión,
velocidad de calentamiento, o bien velocidad de enfriamiento 10
K/min (Perkin Elmer DSC 7).
Se determinó el punto de reblandecimiento de
Vicat según DIN 63 460.
Se determinó la densidad según DIN 53 479,
procedimiento A.
Se determinó el coeficiente de fricción estático
y el dinámico según DIN 53 375.
Se determinó la tensión superficial por medio del
llamado método de tintas (DIN 53 364).
Se imprimieron las hojas tratadas con corona 14
días después de su producción (apreciación de duración corta) o bien
6 meses después de su producción. (apreciación de duración larga).
Se apreció la adhesión de color por medio de la prueba de banda
adhesiva. Si se podría desprender poco color por medio de la banda
adhesiva, se presiona entonces la adhesión de color como regular y
en el caso de desprendimiento marcado de color como deficiente.
Se determinó la fuerza de adhesión en un aparato
verificador de tracción o en un aparato verificador de fricción
según el método de T-Peladura. Para esto se sujetan
los extremos separados de una muestra de material laminado de 2.54
mm de ancho al aparato verificador y estiran a continuación con una
velocidad de 100 mm por minuto durante un intervalo de 24 s. Después
de un tiempo de avance de 4s, comienza la medición de la fuerza de
peladura, la cual se determina como valor medio durante el tiempo de
medición de 20 s en g/2.54 mm. Para facilitar la separación de los
extremos de las hojas, se sumerge un extremo de la muestra de
material laminado (hasta 20 min) en un solvente orgánico, como por
ejemplo tolueno,
Claims (12)
1. Uso de una hoja de poliolefina de varias
capas, orientada biaxialmente, de para la fabricación de un laminado
mediante extrusión de masas fundidas caracterizado además
porque la hoja de poliolefina comprende una capa de base y por lo
menos una capa de cubrición D1, conteniendo la capa de base una
amina de ácido graso y la capa de cubrición D1 por lo menos el 80%
en peso de un polímero de olefina lineal, y conteniendo el polímero
de olefina lineal el 99.5-92% en peso de etileno y
el 0.5-8% peso de unidades de octeno y el intervalo
de cristalización (determinado por medio de DSC a 20K/min) se
encuentra en la escala de la 90-120ºC.
2. Uso según la reivindicación 1,
caracterizado porque la capa de extrusión aplicada para la
laminación es de polietileno.
3. Uso según la reivindicación 1 ó 2,
caracterizado porque el polímero de olefina lineal exhibe un
MFI (5.0 kg/190ºC) de 0.2 a 20g/10min (medido según DIN 53 735) y
un punto de fusión de 100 a 150ºC según la medición DSC.
4. Uso según una o varias de las reivindicaciones
1 a 3, caracterizado además porque la capa de cubrición D1
contiene un agente de separación con un tamaño medio de partícula de
entre 1 a 6 \mum en una cantidad del 0.05 al 1% en peso.
5. Uso según una o varias de las reivindicaciones
1 a 4, caracterizado además porque la capa de cubrición D1 se
somete a un procedimiento para la elevación de la tensión
superficial.
6. Uso según una o varias de las reivindicaciones
1 a 5, caracterizado además porque la capa de base contiene
amina de ácido graso, preferentemente amina de ácido erúcico, en una
cantidad del 0.01 al 0.5% peso, en relación con el peso de la capa
de base.
7. Uso según una o varias de las reivindicaciones
1 a 6, caracterizado además porque el polímero de propileno
de la capa de base contiene por lo menos el 90% en peso de propileno
y posee un punto de fusión por lo menos 140ºC y el índice de baño
fundido se encuentra en la escala de 0.5 a 10g/10min.
8. Uso según una o varias de las reivindicaciones
1 a 7, caracterizado además porque la hoja exhibe sobre el
lado opuesto una capa de cubrición D2 adicional, la cual contiene
por lo menos el 80% en peso de una mezcla de los componentes A y B,
en donde el componente A es un homopolímero de propileno y el
componente B es un copolímero y/o terpolímero de propileno.
9. Uso según la reivindicación 8,
caracterizado además porque el componente A exhibe un punto
de fusión de 150-170ºC y un MFI de
5-8 g/10min y está contenido en una cantidad del 50
al 90% en peso y el componente B exhibe un punto de fusión de
115-135ºC y un MFI de 3-15 g/10min y
está contenido en una cantidad del 50 al 10% en peso, en donde la
especificación en % en peso está relacionada en cada caso con el
peso de la capa de cubrición.
10. Uso según la reivindicación 9,
caracterizado además porque la capa de cubrición D2 contiene
agente de separación, preferentemente polimetilmetacrilato, en una
cantidad del 0.01-0.5% en peso, en relación con el
peso de la capa de cubrición D2.
11. Uso según la reivindicación 8, 9 y/o 10,
caracterizado además porque el coeficiente de fricción
dinámico y el estático de la capa de cubrición de D2 se diferencian
uno de otro por no más de 0.2 unidades.
12. Procedimiento para la producción de un
laminado de hojas en el cual se lamina una hoja de poliolefina de
varias capas con una hoja adicional, caracterizado porque en
él la hoja de poliolefina de varias capas se reviste con varias
capas y este recubrimiento se efectúa por medio de extrusión y la
hoja de poliolefina de varias capas muestra por lo menos una capa
externa D1, en lo que la capa base contiene un amida de ácido graso
y la capa D1 comprende por lo menos un 80% en peso de un polimero
lineal de olefina, y el polimero lineal de olefina contiene 99,5 a
92% en peso de etileno y 0,5 a 8% en peso de unidades de octeno y el
intervalo de cristalización que se determina mediante DSC a 20K/min
se sitúa en el rango de entre los 90 y 120ºC.
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