ES2240585T3 - Peliculas de capas multiples. - Google Patents
Peliculas de capas multiples.Info
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Abstract
Una película de capas múltiples que comprende a) una capa A que está compuesta de polietileno, b) una capa C que comprende una composición (ii) de uno o más copolímeros de propileno c) una capa intermedia B, caracterizada porque la capa intermedia B comprende una composición (i) de 10-90% en peso de un polietileno lineal de baja densidad con una densidad de menos de 920 kg/m3 y 90-10% en peso de un copolímero de propileno que comprende de 0.3-18% en peso de etileno y/o al menos una alfa-olefina C4-C12 y 82.0-97.7% en peso de propileno y/o una composición (iii) de 60-90% en peso de un polietileno lineal de baja densidad con una densidad de menos de 920 kg/m 3 y 10-40% en peso de un copolímero etileno vinilacetato que comprende 5.0-35.0% en peso de vinilacetato y de 65.0- 95.0% en peso de etileno.
Description
Películas de capas múltiples.
La invención se relaciona con una película de
capas múltiples y, más particularmente, con una película
termoencogible aplicable para el empaque de artículos y para la
producción de coberturas no adherentes útiles para
sobre-envolver artículos empacados en bolsas de
polietileno. Más particularmente, la invención se relaciona con una
película de capas múltiples que comprende una capa A que está
compuesta de polietileno, una capa C que comprende una composición
(ii) de uno o más copolímeros de propileno y una capa intermedia
B.
Un aspecto diferenciador de una película
encogible es la capacidad de la película, por exposición a una
cierta temperatura, de encogerse, o, si se reprime su encogimiento,
de generar una tensión de encogimiento dentro de la película. La
manufactura de las películas de encogimiento, según se conoce en la
técnica, puede lograrse, en general, por extrusión de materiales
resinosos, que han sido calentados hasta su punto de flujo o de
fusión, desde de un molde de extrusión de forma tubular o planar.
Después de enfriar el extruído por congelamiento, se recalienta
hasta su intervalo de temperatura de orientación. El intervalo de
temperatura de orientación para una película dada variará con las
diferentes películas resinosas y mezclas de las mismas que comprenda
la película. En general, la temperatura de orientación puede
establecerse de manera que esté por encima de la temperatura
ambiente y por debajo del punto de fusión de la película.
Los términos "orientada" y
"orientación" se usan aquí para describir las características
del proceso y del producto resultante obtenidas por el estiramiento
e inmediato enfriamiento de un material polimérico resinoso que ha
sido calentado hasta su intervalo de temperatura de orientación de
modo que se rehaga la configuración molecular del material por
alineamiento físico de las moléculas para mejorar las propiedades
mecánicas de la película, tales como, por ejemplo, la tensión de
encogimiento y la tensión de liberación de la orientación. Cuando la
fuerza de estiramiento se aplica en una dirección, se produce
orientación uniaxial. Cuando la fuera de estiramiento se aplica en
dos direcciones, se produce orientación biaxial.
El proceso de estiramiento de una película y su
intervalo de temperatura de orientación pueden lograrse de diversas
maneras, tales como, por ejemplo, un proceso de soplado de la
película. Ésta y otras técnicas son bien conocidas en el arte e
involucran estiramiento de la película en la dirección cruzada o
transversa (TD) y/o en la dirección longitudinal o de máquina (MD).
Después de ser estirada, la película se enfría rápidamente para
congelar y así establecer o asegurar la orientación molecular
orientada. Se dice que tal película orientada y congelada es
"encogible por calentamiento", esto es, la película tenderá a
regresar a sus dimensiones originales, no orientada (no estirada),
cuando subsecuentemente se calienta hasta una temperatura apropiada
por debajo de su intervalo de temperatura de fusión.
Después de asegurar la configuración molecular
orientada mediante congelamiento, la película puede ser almacenada
en rollos y utilizada para empacar apretadamente una variedad de
artículos. En este aspecto, el producto que se va a empacar se
envuelve primero en el material termoencogible sellando sobre sí
misma con calor la película encogible donde sea necesario para
formar un cierre. Después de ello, el producto envuelto se somete a
temperaturas, por ejemplo, pasando el producto envuelto a través de
un túnel. Esto hace que la película se encoja para producir una
envoltura apretada que rodea muy cercanamente los contornos del
producto.
Un caso especial es el aseguramiento de paletas
con envolturas encogidas donde los artículos paletizados ya están
empacados con películas encogidas basadas en polietileno. Cuando la
envoltura encogible se somete a temperaturas elevadas, no puede
evitarse una adhesión parcial de la envoltura al empaque de los
artículos, si la envoltura encogible también tiene base de
polietileno. La película interior, esto es, la película encogible
con base de polietileno, se estropearía o destruiría si se removiera
la película exterior, esto es, la envoltura encogida. Para evitar
este problema es necesario usar "envolturas no pegajosas",
cuando la interior está compuesta de una poliolefina que no se
adhiere al polietileno. Antes de que se desarrollaran envolturas no
adherentes, era necesario usar una envoltura no intermedia de, por
ejemplo, polipropileno. Esto implica un considerable esfuerzo
adicional y resulta costoso.
La primera generación de envolturas no
adherentes, producidas por coextrusión, comprendían una capa externa
de polietileno, una capa más interna basada en polipropileno y una
capa adherente intermedia, con base en un copolímero de vinilacetato
de etileno (EVA). Esta primera generación de envolturas no
adherentes tenía algunas serias desventa-
jas:
jas:
- \bullet
- Fuerte efecto de entorchamiento, el cual causaba problemas con los equipos automáticos desde envoltura encogible
- \bullet
- comportamiento no homogéneo en el encogimiento de las diferentes capas
- \bullet
- debido a la técnica de coextrusión y al polipropileno usado, se requería una temperatura de encogimiento más alta, lo que también implicaba un incremento en el consumo de energía y/o un descenso en el rendimiento.
- \bullet
- mal sellado;
- \bullet
- inadecuada fuerza de sellado debido a la inadecuada adhesión de las diferentes capas, Frecuentemente esto producía apertura de la envoltura y destrucción de la cubierta protectora de la paleta.
Una primera mejora fue aportada usando polímeros
basados en ionómeros en lugar de polipropileno para la capa
interior. La capa exterior con base de polipropileno y la capa
adherente con base de EVA usualmente se mantenían sin cambios.
En comparación con la primera generación las
envolturas no adherentes de esta segunda generación tiene las
siguientes ventajas:
- \bullet
- efecto de entorchamiento reducido
- \bullet
- comportamiento de encogimiento mejorado
- \bullet
- fuerza de sellamiento mejorada
- \bullet
- adhesion de capas mejorada
Sin embargo, también se observaron las siguientes
desventajas:
- \bullet
- inadecuado comportamiento de relajación. Esto significa que las envolturas encogidas pierden fuerza de encogimiento cuando se someten a temperaturas incrementadas, esto es, durante el transporte en verano.
- \bullet
- Alto costo de los ionómeros.
El siguiente desarrollo con envolturas no
adherentes fue una composición de polipropileno, especialmente un
copolímero "rico en etileno" (5-15% mol de
etileno) para la capa interior. La capa exterior con base en
polietileno y la capa adherente basada en EVA generalmente se
mantienen sin cambios.
En comparación con la segunda generación, las
envolturas no adherentes de esta tercera generación tienen las
ventajas de un comportamiento de relajamiento mejorado (esto es,
reducido) y de tener coste reducido. Además, las envolturas no
adherentes de la tercera generación tienen un efecto de
entorchamiento aceptable y un comportamiento de encogimiento
aceptable.
Tienen sin embargo la desventaja de una baja
fuerza de sellado y una baja adhesion de las capas. Las envolturas
no adherentes de esta tercera generación no son, por tanto,
completamente capaces de asegurar los artículos ya empacados y
palatizados.
Es por tanto evidente de que existe aún la
necesidad de películas de capas múltiples que puedan ser utilizadas
para la producción de envolturas mejoradas no adherentes.
Es por lo tanto el objeto de la presente
invención proveer nuevas películas de capas múltiples que puedan ser
utilizadas como películas termoencogibles y para la producción de
envolturas no adherentes que tengan las ventajas de las envolturas
no adherentes de la técnica anterior a la vez que evitan sus
desventajas.
En particular, las envolturas no adherentes
producidas a partir de las nuevas películas de capa múltiple
mostrarán buen comportamiento de relajamiento y tendrán excelentes
propiedades mecánicas para permitir la disminución del calibre de
las películas y una reducción en costes.
En US 5,093,188 se describe una película de
envoltura estirada de tres capas con una estructura AIB/C, en donde
la capa A tiene una elevada fuerza de adhesión a la capa B, la capa
B es una capa central que tiene alta fuerza ténsil y la capa C tiene
propiedades de adhesión despreciables.
Las películas de US 5,093,188 no tienen
propiedades termoencogibles. También, las propiedades de adhesión de
la capa A son desventajosas para la presente invención.
El principal objeto que se alcanza mediante la
invención son películas con fuerza de sellamiento y adhesión entre
capas mejoradas.
Este objeto de la invención ha sido logrado
mediante una capa intermedia que bien comprende una composición 8i)
de 10-90% en peso de polietileno lineal de de baja
densidad con una densidad de menos de 920 kg/m^{3} y
90-10 en peso de un copolímero de polipropileno que
comprende de 0.3 a 18% en peso de etileno y/o al menos una olefina
C4-C12 y 82.0-97.7% en peso de
propileno y/o una composición (iii) de 60-90% en
peso de un polietileno lineal de baja densidad con una densidad de
menos de 920 kg/m^{3} y 10-40% en peso de
copolímero de vinilacetato de etileno que comprende de
5.0-35.0% en peso de acetato de vinilo y de
65.0-95.0% en peso de etileno.
El copolímero de propileno de la composición (i)
o el copolímero de vinilacetato de etileno de la composición (iii)
junto con la respectiva cantidad de polietileno lineal de baja
densidad, comprende una capa adherente intermedia que efectúa una
adhesión superior entre el polietileno que forma la capa A y la
composición que forma la capa C (ii). Con el fin de lograr esto, el
polietileno de la composición (i) o (iii) debe exhibir cierta
"pegajosidad" la cual se expresa mejor como una densidad máxima
920 kg/m^{3}. "La pegajosidad" también podría describirse con
los parámetros de temperatura de fusión y contenido de comonómero,
pero la densidad es más apropiada para definir la propiedad
deseada.
Un polietileno lineal de baja densidad preferido
A de composición (i) o (iii) es un polietileno de metaloceno
catalizado, preferiblemente con una densidad menor de 900
kg/m^{3}, más preferiblemente con una densidad menor de 880
kg/m^{3}, más preferiblemente menor de 870kg/m^{3}.
El polietileno catalizado lineal de baja densidad
de metaloceno puede escogerse a partir de productos comerciales
típicos, por ejemplo, AFFINITY™ EG8150 ó EG8100, ambos de Dow
Chemical o Exact 0203 de Exxon Mobile.
De acuerdo con una modalidad preferida la capa
intermedia B comprende una composición (i) de 20-80%
en peso, más preferiblemente de 40-80% en peso. Más
preferiblemente de 65-75% en peso de polietileno
lineal de baja densidad y de 20-80% en peso,
preferiblemente 20-60 en peso, más preferiblemente
de 25-35% en peso del copolímero de propileno.
Un amplio rango de copolímeros de propileno son
aplicables para la capa intermedia B.
De acuerdo con una modalidad de la presente
invención el copolímero de propileno de composición (i) comprende de
0.3-3.0% en peso, preferiblemente
0.8-2.0% en peso de etileno,
2.0-15% en peso, preferiblemente
4.0-12.0% en peso de al menos una
\alpha-olefina C4-C12 y
82.0-97.7% en peso de propileno.
La al menos una \alpha-olefina
C4-C12 puede ser una cualquiera o mezclas de
1-buteno, 1-penteno,
4-metil-1-penteno,1-hexeno,
1-hepteno o 1-octeno, donde se
prefiere 1-buteno.
De acuerdo con una modalidad adicional de la
presente invención el copolímero de propileno de composición (i)
comprende 2.0-8.0% en peso, preferiblemente 4.0 -6.0
en peso de etileno y 92.0-98.0% en peso,
preferiblemente 94.0-96% en peso de propileno.
De acuerdo aun con una modalidad adicional de la
presente invención, el copolímero de propileno de composición (i)
comprende 2.0-15.0% en peso, preferiblemente
4.0-10.0% en peso de 1-buteno y
85.0-98.0% en peso, preferiblemente
90.0-96% en peso de propileno.
De acuerdo con una modalidad preferida la
composición (iii) de la cual puede estar compuesta la capa
intermedia B alternativa o adicionalmente a la composición (i),
comprende 60-85% en peso, preferiblemente
60-80% en peso del polietileno lineal de baja
densidad y 15-40% en peso, preferiblemente
20-40% en peso del copolímero de acetato de vinilo
etileno.
Para el copolímero de vinilacetato de etileno de
composición (iii) se prefiere que comprenda de
15-35% en peso, preferiblemente
18-33% en peso de acetato de vinilo y de
65-85% en peso, preferiblemente
67-82% en peso de
etileno.
etileno.
El polietileno de la capa A preferiblemente es un
polietileno de baja densidad. Para el polietileno de la capa A se
prefiere que tenga una densidad de 910 a 940 kg/m^{3}, un punto de
fusión de 106 a 125ºC y un MFR (190ºC/2.16 kg) de 0.1 a 1.0 g/10
min.
Para que las películas de la presente invención
sean aplicables como películas termoencogibles es importante que las
capas A y C tengan similar comportamiento de encogimiento. Se
prefiere por lo tanto que la diferencia entre las temperaturas de
fusión del polietileno que forma la capa A y la composición (ii) que
forma la capa C sea menor de 40ºC, preferiblemente menor de 35ºC y
aun más preferiblemente menor de 30ºC.
La capa C comprende una composición (ii) de uno o
más copolímeros de propileno seleccionados de la lista consistente
de copolímeros propileno/etileno con 2.0-8.0% en
peso, preferiblemente 4.0-6.0% en peso de etileno y
92.0-98.0% en peso, preferiblemente
94.0-96% en peso de propileno, copolímeros de
propileno/1-buteno con 2.0-15.0% en
peso, preferiblemente 4.0-10.0% en peso de
1-buteno y 85.0-98.0% en peso,
preferiblemente 90.0-96% en peso y copolímeros de
propileno/etileno/\alpha-olefina con
0.3-3.0% en peso, preferiblemente,
0.8-2.0% en peso de etileno, 2.0-15%
en peso, preferiblemente 4.0-12.0% en peso de al
menos una \alpha-olefina C4-C12 y
82.0-97.7% en peso, preferiblemente
85.0-95.2% en peso de propileno.
La capa C comprende una composición (ii) con un
MFR (230ºC/2.16 kg) de 0.5-10 g/10 min y una
temperatura de fusión de 128-145ºC.
Las películas de acuerdo con la invención se usan
ventajosamente como películas termoencogibles en aplicaciones de
empaque.
Las películas de acuerdo con la invención se usan
especialmente para la producción de envolturas no adherentes.
El proceso de polimerización para la producción
de terpolímeros de propileno de acuerdo con la invención puede ser
un proceso continuo o un proceso por lotes utilizando métodos
conocidos y operando en fase líquida, opcionalmente en presencia de
un diluyente inerte, o en fase gaseosa o por técnicas mixtas
líquido-gas. El proceso se lleva a cabo
preferiblemente en presencia de un sistema catalizador
estereoespecífico.
Como catalizador, puede usarse cualquier
catalizador Ziegler-Natta estereoespecífico
ordinario. Un componente esencial en esos catalizadores son
componentes catalizadores sólidos que comprenden un compuesto de
titanio que tiene al menos un enlace
titanio-halógeno, un compuesto donador de electrones
internos y un haluro de magnesio en forma activa como portador tanto
para el compuesto de titanio como para el compuesto donador. Los
catalizadores pueden contener -como donador de electrones internos-
compuestos seleccionados entre éteres, cetonas, lactosas, compuestos
que contienen átomos de N, P y/o S y ésteres de ácidos mono y
dicarboxílicos.
Un compuesto esencial adicional del catalizador
es un compuesto organoalumínico, tal como un compuesto
alquilaluminio. Adicionalmente, se usa en general un donador de
electrones externos.
Para obtener el terpolímero de propileno, se
prefiere usar un proceso de polimerización basado en al menos un
reactor y una segunda etapa opcional de polimerización que comprende
al menos un reactor en fase gaseosa.
Antes de que el sistema catalizador sea utilizado
en el propio proceso de polimerización se prepolimeriza
opcionalmente con pequeñas cantidades de
\alpha-olefinas con el fin de incrementar el
rendimiento del catalizador y para mejorar la morfología del
producto final.
En la primera etapa del proceso, se alimentan en
el reactor el sistema catalizador opcionalmente prepolimerizado y
una mezcla de monómero compuesta de propileno, etileno y al menos
una \alpha-olefina C4-C12. La al
menos una \alpha-olefina C4-C12 es
preferiblemente una cualquiera o mezclas de
1-buteno, 1-penteno,
4-metil-1-penteno,
1-hexeno, 1-hepteno ó
1-octeno. Particularmente, se prefiere el
1-buteno. La cantidad de propileno puede ser de 57 a
89.7% en peso, la cantidad de etileno puede ser de 0.3 a 3.0% en
peso y la cantidad de \alpha-olefina
C4-C12 puede ser de 10 a 40% en peso.
La polimerización puede llevarse a cabo en
presencia del compuesto organoaluminio previamente mencionado y un
compuesto donador de electrones externo a temperaturas inferiores a
90ºC y presiones en el intervalo de 10 a 90 bar, preferiblemente de
30 a 70 bar. La polimerización se lleva a cabo en condiciones tales
que del 50 al 100% en peso, preferiblemente del 75 al 99% en peso
del producto final se polimeriza en el primer reactor.
También puede usarse cualquier catalizador de
metaloceno capaz de catalizar la formación de un terpolímero de
propileno. Un catalizador de metaloceno apropiado comprende un
producto de reacción metaloceno/activador impregnado en un soporte
poroso con máximo volumen interno de poro. El complejo catalizador
comprende un ligando que típicamente está unido por un puente, y un
metal de transición del grupo IVa ... Via, y un compuesto de
organoaluminio. El compuesto metálico catalítico es típicamente un
haluro metálico.
En la primera etapa de polimerización se produce
un terpolímero, en el cual el contenido de monómero de etileno está
en el intervalo de 0.2 a 3.0% en peso, preferiblemente 0.3 a 1.5% en
peso y el contenido de \alpha-olefina
C4-C12 está en el intervalo de 2 a 15% en peso,
preferiblemente 3 a 12% en peso. Se añade hidrógeno, cuando se
desea, en el primer reactor para ajustar el peso molecular del
polímero según convenga.
Después de la polimerización en el primer
reactor, el medio de reacción opcionalmente se transfiere a un
Segundo reactor, el cual puede ser un reactor en fase gaseosa.
En el Segundo reactor opcional, se forma de 0 a
50% en peso, preferiblemente de 1 a 25% en peso del terpolímero
final. En el segundo reactor, la polimerización puede llevarse a
cabo a una temperatura de 60 a 90ºC y a una presión superior a 5
bar, preferiblemente superior a 10 bar. Opcionalmente, el propileno
y otros monómeros pueden ser añadidos en el segundo reactor. También
puede añadirse hidrógeno en el reactor de fase gaseosa, si se
desea.
desea.
El control preciso de las condiciones de
polimerización y de los parámetros de reacción está dentro de la
experiencia de la técnica. Después de que se termina la
polimerización en el primero y en el segundo reactor opcional, el
polímero producido se recupera mediante procedimientos
convencionales.
Las partículas de polímeros resultantes pueden
ser peletizadas en un extrusor de composición convencional con
diversos aditivos, los que generalmente se utilizan en composiciones
de polímero termoplástico.
Los copolímeros de propileno de composición (ii)
ó (i) -si la mezcla comonomérica es binaria- se producen
principalmente de la misma forma que un terpolímero de propileno de
composición (i), excepto que la mezcla comonomérica sea binaria.
Para producir un copolímero de composición (i) y (ii) las mezclas
comonoméricas preferidas son propileno/etileno y
propileno/1-buteno. En los párrafos siguientes la
producción de un copolímero de propileno se describe a manera de
ejemplo para un copolímero propileno-etileno.
Para obtener el copolímero
propileno-etileno, se prefiere de nuevo usar un
proceso de polimerización basado en al menos un reactor y una
segunda etapa opcional de polimerización que comprende al menos un
reactor en fase gaseosa.
En la primera etapa del proceso, el sistema
catalizador opcionalmente prepolimerizado y una mezcla de monómeros
compuesta de propileno y etileno es alimentada en el reactor. La
cantidad de propileno va de 92.0 a 98.0% mol, la cantidad de etileno
es de 2.0 8.0% en peso. La polimerización se lleva a cabo en
condiciones tales que de 50 a 100% en peso, preferiblemente de 75 a
99% en peso del producto final se polimeriza en el primer reactor.
En la primera etapa de polimerización se produce un copolímero en el
cual el contenido del comonómero etileno está en el intervalo de 1.5
a 8% en peso, preferiblemente de 3 a 7%mol.
Se añade hidrógeno, cuando se desee, en el primer
reactor, para ajustar el peso molecular del polímero, según
convenga.
Después de la polimerización en el primer
reactor, el medio de reacción se transfiere opcionalmente a un
Segundo reactor, el cual puede ser un reactor en fase gaseosa.
En el Segundo reactor opcional, se forma de 0 a
50% en peso, preferiblemente de 1 a 25% en peso del copolímero
final. En el segundo reactor la polimerización puede llevarse a cabo
a una temperatura de 60 a 90ºC y a una presión superior a 5 bar,
preferiblemente superior a 10 bar. Opcionalmente, el propileno y
otros monómeros pueden ser añadidos en el segundo reactor. También
puede añadirse hidrógeno en el reactor en fase gaseosa, si se
desea.
El control preciso de las condiciones de
polimerización y de los parámetros de reacción está dentro del
conocimiento de la técnica. Después de que se termina la
polimerización en el primer y en el segundo reactor opcional, el
polímero producido se recupera por procedimientos
convencionales.
Las partículas de polímero resultantes pueden ser
peletizadas en un extrusor de composición convencional con varios
aditivos, los que generalmente se usan en composiciones poliméricas
termoplásticos, tales como estabilizadores, antioxidantes, agentes
neutralizadores de ácido, absorbedores de ultravioleta, agentes
clarificantes, agentes antibloqueo, agentes antiestáticos, agentes
antiespumantes, etc.
La composición polimérica (i) se produce
preferiblemente mezclando el polímero de etileno catalizado por
metaloceno con el copolímero de propileno de composición (i)
añadiendo opcionalmente estabilizadores convencionales.
Como composición polimérica (ii) puede usarse un
copolímero simple de propileno como el descrito anteriormente.
Alternativamente, la composición polimérica (ii) se produce
mezclando dos o más polímeros de propileno como se describió
anteriormente y añadiendo opcionalmente aditivos y/o estabilizantes
y/o material de relleno convencionales.
Preferiblemente, la mezcla se hace por fusión en
un extrusor u otra unidad de mezclado por fusión, preferiblemente en
un extrusor simple de tornillo con una longitud de tornillo
>20D.
Las películas termoencogibles de la invención
pueden ser producidas convenientemente por coextrusión de un
polímero de etileno y las composiciones (i) y (ii) a través de un
sistema extrusor con al menos tantos extrusores como capas
distinguibles tenga la película, esto es, al menos tres. Se prefiere
utilizar el método de soplado de película el cual es conocido en la
técnica.
Los ratios de flujo del fundido se
midieron con una carga de 2.16 kg y a 230ºC (190ºC para polímeros
de etileno).
El ratio de flujo del fundido (MFR) es la
cantidad del polímero en gramos que el aparato de prueba
estandarizado a ISO 1133 extruye en 1o minutos a una temperatura de
230 ºC (190 ºC, respectivamente) bajo un peso de 2.16 kg.
Los contenidos de comonómeros (etileno y
buteno) se midieron mediante espectroscopia de infrarrojo con
Transformadas de Fourier (FTIR) calibrada con
13C-NMR.
La densidad fue determinada de acuerdo con
ISO 1183.
La temperatura de fusión se determine por
DSC de acuerdo con EN ISO 11357-01.
La prueba ténsil se llevó a cabo de
acuerdo con ISO 527-3 y los datos fueron medidos
como se muestra en la tabla 3. El módulo ténsil (módulo E) también
se determine de acuerdo con ISO 527-3.
La resistencia al rasgado y la elongación a la
ruptura se determinaron usando la disposición experimental y
geometría de muestra según ISO 527-3.
Fuerza de sellamiento: ASTM F 88
La Tabla 1 muestra los polímeros que se usaron
para producir las películas de los ejemplos.
\dotable{\tabskip\tabcolsep#\hfil\tabskip0ptplus1fil\dddarstrut\cr}{
ELVAX 3170 y Surlyn® AS01 están disponibles comercialmente en
DuPont Company.\cr AFFINITY™ EG8150 está disponible comercialmente
en The Dow Chemical Company.\cr FT3200, Borseal™ TD120BF, RE239CF y
RD208CF están disponibles comercialmente en Borealis A/S.\cr
\begin{minipage}{150mm} Borseal™ TD120BF es un terpolímero de
propileno con 92% en peso de propileno y 8% en peso (etileno +
1-buteno).\end{minipage} \cr
\begin{minipage}{150mm} RE239CF y RD208CF son copolímeros de
propileno/etileno con 95% en peso de propileno y 5% en peso de
etileno.\end{minipage} \cr}
Un cierto número de ejemplos fue preparado y
caracterizado mediante un conjunto de propiedades físicas y
mecánicas. La Tabla 2 muestra la composición de los ejemplos.
\newpage
Se incluyen conjuntos de datos de dos ejemplos de
la invención con composición aparentemente y espesores de película
idénticos, con el fin de mostrar la variación en los datos
medidos.
Los valores de espesor son valores nominales y se
establecen para la producción de las películas. Los valores de
espesor reales pueden diferir de los valores nominales. Dependiendo
del espesor nominal de la capa, la diferencia puede ser de
aproximadamente \pm 2 mm (espesor nominal de 10 mm) o de
aproximadamente \pm 7 mm con un espesor nominal de
90-110 mm.
Las películas del ejemplo fueron coextruídas en
una planta de soplado de películas convencional Baumeister. En la
Tabla 3 se dan detalles de las condiciones de operación de extrusión
y soplado.
La caracterización de las películas coextruídas
se reporta en la Tabla 4.
Las propiedades ténsiles de acuerdo con DIN 53455
y DIN 53457 se determinaron con especimenes de 2 cm de anchura y 10
cm de longitud.
Los especimenes de prueba sellados para la
medición de la fuerza de sellamiento se prepararon por: a)
Superponiendo dos tiras de película de 17 cm de longitud en la
dirección de la extrusión y 20 cm de anchura; b) haciendo un sellado
a lo largo de los lados cortos de las tiras usando un dispositivo de
sellado por barra caliente Brugger HSG, operando a 130ºC, con una
presión de 1.5 kp/cm2, para un tiempo de calentamiento de 1.5
segundos; y c) cortando dos especimenes de 17 cm de longitud en la
dirección de extrusión y 1.5 cm de anchura de cada pareja de tiras
selladas. La fuerza necesaria para separar las dos tiras de los
especimenes sellados se determina con la misma disposición y
procedimiento experimental como para la prueba ténsil de acuerdo con
ISO 527-3. Se registra esa fuerza y se muestra en la
tabla 4 como "fuerza de sellado".
La fuerza de sellado se determine una segunda
vez, peor con especimenes de 1.5 cm de anchura y 10 cm de longitud y
se calculó la relación entre la fuerza ténsil (N/15mm) y la fuerza
de sellado. Esta relación también se muestra en la tabla 4. Esta
relación es importante para el practicante por indicar las fuerzas
relativas de la película con respecto a las del sellado.
Debe anotarse que el término "fuerza de
sellado" puede llevar a equívocos, pues en la mayoría de los
casos no es el sellado el que se rompe. En la mayoría de los casos
las diferentes capas se separan cuando las dos tiras son sometidas a
fuerza y se separan, mientras que el sellado mismo se mantiene. Así,
la "fuerza de sellado" es más bien una indicación de la calidad
de la adhesión entre las capas A, B y C.
Este comportamiento se observó en todos los
ejemplos comparativos. Mientras para el ejemplo 1 la fuerza de
sellado (N/15mm) es casi tan elevada como la fuerza ténsil (N/15mm),
pero juntos en un nivel más bien bajo, los ejemplos 4 y 5 mostraron
más elevadas fuerzas ténsiles pero valores aun más bajos para la
fuerza de sellado.
Así como para los ejemplos de acuerdo con la
invención, el valor "no ruptura" significa que ni el sello ni
las capas A, B, o C se separaron, sino que más bien una de las tiras
mismas se separó. Esto significa que por primera vez es posible
producir películas en donde la fuerza de sellado y por tanto la
fuerza adherente de las capas no sólo excede la fuerza ténsil de la
película misma, sino que el incremento en la fuerza de sellado no es
afectada con un descenso en cualquiera de los demás parámetros
mecánicos de las películas.
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Claims (15)
1. Una película de capas múltiples que
comprende
- a)
- una capa A que está compuesta de polietileno,
- b)
- una capa C que comprende una composición (ii) de uno o más copolímeros de propileno
- c)
- una capa intermedia B,
caracterizada porque la capa intermedia B
comprende una composición (i) de
10-90% en peso de un polietileno
lineal de baja densidad con una densidad de menos de 920 kg/m^{3}
y
90-10% en peso de un copolímero
de propileno que comprende de 0.3-18% en peso de
etileno y/o al menos una \alpha-olefina
C4-C12 y 82.0-97.7% en peso de
propileno
y/o una composición (iii) de
60-90% en peso de un polietileno
lineal de baja densidad con una densidad de menos de 920 kg/m^{3}
y
10-40% en peso de un copolímero
etileno vinilacetato que comprende 5.0-35.0% en peso
de vinilacetato y de 65.0-95.0% en peso de
etileno.
2. Una película de acuerdo con la reivindicación
1, caracterizada porque el polietileno lineal de baja
densidad de composición (i) o (iii) es un polietileno catalizado por
metaloceno, preferiblemente con una densidad menor de 900
kg/m^{3}, más preferiblemente con una densidad de menos de 880
kg/m^{3}, más preferiblemente menor de
870 kg/m^{3}.
870 kg/m^{3}.
3. Una película de acuerdo con una de las
reivindicaciones 1 ó 2, caracterizada porque la capa
intermedia B comprende una composición (i) de 20-80%
en peso, más preferiblemente 40-80% en peso, más
preferiblemente de 65-75% en peso del polietileno
lineal de baja densidad y de 20-80% en peso,
preferiblemente 20-60% en peso, más preferiblemente
25-35% en peso del copolímero de propileno.
4. Una película de acuerdo con cualquiera de las
reivindicaciones 1 a 3, caracterizada porque el copolímero de
propileno de composición (i) comprende 0.3-3.0% en
peso, preferiblemente 0.8-2.0% en peso de etileno,
2.0-15% en peso, preferiblemente
4.0-12.0% en peso de la al menos una
\alpha-olefina C4-C12 y
82.0-97.7% en peso, preferiblemente
85.0-95.2% en peso de propileno.
5. Una película de acuerdo con la reivindicación
4, caracterizada porque la al menos una
\alpha-olefina C4-C12 puede ser
cualquiera o mezclas de 1-buteno.
1-penteno,
4-metil-1-1penteno,
1-hexeno, 1-hepteno o
1-octeno, en donde se prefiere
1-buteno.
6. Una película de acuerdo con cualquiera de las
reivindicaciones 1-3, caracterizada porque el
copolímero de propileno de la composición (i) comprende
2.0-8.0% en peso, preferiblemente 4.0 -6.0% en peso
de etileno y 92.0-98.0% en peso, preferiblemente
94.0-96% en peso de propileno.
7. Una película de acuerdo con cualquiera de las
reivindicaciones 1-3, caracterizada porque el
copolímero de propileno de composición (i) comprende
2.0-15.0% en peso, preferiblemente 4.0 -10.0% en
peso de 1-buteno y 85.0-98.0% en
peso, preferiblemente 90.0-96% en peso de
propileno.
8. Una película de acuerdo con una de las
reivindicaciones 1 ó 2, caracterizada porque la capa
intermedia B comprende una composición (iii) de
60-85% en peso, preferiblemente
60-80% en peso del polietileno lineal de baja
densidad y 15-40% en peso, preferiblemente
20-40% en peso del copolímero etileno vinil
acetato.
9. Una película de acuerdo con la reivindicación
8, caracterizada porque el copolímero etileno vinil acetato
de composición (iii) comprende de 15-35% en peso,
preferiblemente 18-33% en peso de vinil acetato y de
65-85% en peso, preferiblemente
67-82% en peso de etileno.
10. Una película de acuerdo con cualquiera de las
reivindicaciones 1-9, caracterizada porque la
capa A está constituida por un polietileno de baja densidad que
tiene una densidad de 910 a 940 kg/m^{3}, un punto de fusión de
106 a 125ºC y un MFR (190ºC/ 2.16 kg) de 0.1 a 1.0 g/10 min.
11. Una película de acuerdo con las
reivindicaciones 1-10, caracterizada porque
la diferencia entre la temperatura de fusión del polietileno que
forma la capa A y la composición (ii) que forma la capa C es menor
de 40ºC, preferiblemente menor de 35ºC, más preferiblemente menor de
30ºC.
12. Una película de acuerdo con cualquiera de las
reivindicaciones 1-11, caracterizada porque
la capa C comprende una composición (ii) de uno o más copolímeros de
polipropileno seleccionados de la lista consistente de copolímeros
propileno/etileno con 2.0-8.0% en peso,
preferiblemente 4.0-6.0% en peso de etileno y
92.0-98.0% en peso, preferiblemente
94.0-96% en peso de copolímeros propileno,
propileno/1-buteno con 2.0-15.0% en
peso, preferiblemente 4.0-10.0% en peso de
1-buteno y 85.0-98.0% en peso,
preferiblemente 90.0-96% en peso de propileno y
copolímeros de propileno y
propileno/etileno/\alpha-olefina con
0.3-3.0% en peso, preferiblemente
0.8-2.0% en peso de etileno, 2.0-15%
en peso, preferiblemente 4.0-12.0% en peso de al
menos una \alpha-olefina C4-C12 y
82.0-97.7% en peso, preferiblemente
85.0-95.2% en peso de propileno.
13. Una película de acuerdo con cualquiera de las
reivindicaciones 1-12, caracterizada porque
la capa C comprende una composición (ii) con un
MFR(230ºC/2.16 kg) de 0.5-10 g/10 min y una
temperatura de fusión de 128-145ºC.
14. Uso de las películas de acuerdo con
cualquiera de las reivindicaciones 1 a 13 como películas
termoencogibles en aplicaciones de empaque.
15. Uso de las películas de acuerdo con
cualquiera de las reivindicaciones 1 a 13 para la producción de
envolturas no adherentes.
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