ES2275210T3 - Pelicula opaca metalizada. - Google Patents
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Abstract
Una película opaca de capas múltiples de polipropileno metalizada, biaxialmente orientada que tiene por lo menos tres capas que incluyen una capa base y por lo menos una primera capa de cubierta metalizada sobre una superficie de la capa base y una segunda capa de cubierta sellable y en el lado diametralmente opuesto, caracterizada por que la primera capa de cubierta contiene al menos 80 por ciento en peso de un copolímero de propileno-etileno, el cual tiene un contenido de etileno de 1.2 a < 2.8 por ciento en peso y un contenido de propileno de 97.2 - 98.8 por ciento en peso y un punto de fusión en la escala de 145 a 160°C y una entalpía de fusión de 80 a 110 J/g y la primera capa de cubierta tiene un grosor de 4 mum y la película se metaliza sobre la superficie de la primera capa de cubierta y la capa base contiene vacuolas.
Description
Película opaca metalizada.
La presente invención se refiere a una película
de polipropileno opaca metalizada y su uso en productos laminados,
como también a un método para fabricar paquetes de bolsa a partir de
estos productos laminados.
Las películas de polipropileno biaxialmente
orientadas (boPP) se utilizan en la actualidad como películas de
empaque en aplicaciones altamente variadas. Las películas de
polipropileno se distinguen por muchas propiedades de uso útiles
tales como alta transparencia, brillo, barrera de vapor de agua,
buena capacidad de estampado, rigidez, resistencia a la
perforación, etc. Además de las películas transparentes, las
películas de polipropileno opacas han sido desarrolladas con mucho
éxito en el pasado. La apariencia especial (opacidad y grado de
blancura) de estas películas es especialmente conveniente para
ciertas aplicaciones. Además, las películas opacas ofrecen un
rendimiento superior para el usuario debido a la densidad reducida
de estas películas.
A pesar de estas propiedades favorables
múltiples, existen aún áreas en donde la película de polipropileno
debe combinarse con otros materiales con el fin de compensar los
déficits específicos. En particular para productos a granel que son
sensibles a la humedad y oxígeno, las películas de polipropileno no
han sido exitosas hasta la fecha como el único material de empaque.
Por ejemplo, en el campo de empaque de botanas, tanto la barrera de
vapor de agua como también la barrera de oxígeno juegan un papel
decisivo. Con absorción de agua de únicamente el 3%, las hojuelas
de papas fritas y otros artículos de botanas se vuelven tan
pegajosos que el consumidor las encuentra incomibles. Además, la
barrera de oxígeno debe asegurar que las grasas contenidas en las
botanas no desarrollen un sabor rancio a través de la fotooxidación.
Esos requerimientos no son cumplidos por la película de
polipropileno sola como el material de empaque.
Las propiedades de barrera de las películas de
polipropileno, con una capa base que contiene vacuolas son aún más
problemáticas, ya que en estos tipos de películas las vacuolas en la
capa base afectan además la barrera de vapor de agua. Por ejemplo,
la barrera de vapor de agua de una película de polipropileno
biaxialmente orientada transparente de 25 \mum es aproximadamente
4.4 g/m^{2}* día a 38ºC. Un valor comparable únicamente se logra
en una película opaca que tiene una capa base que contiene vacuolas
a partir de un espesor de 35 \mum. La barrera de oxígeno es
completamente insuficiente para muchas aplicaciones tanto en
películas de polipropileno transparentes como en opacas.
Es conocida la mejora de las propiedades de
barrera de boPP mediante metalización, por medio de lo cual tanto
la permeabilidad de vapor de agua como también la permeabilidad al
oxígeno se reduce significativamente. Las películas opacas no se
utilizan típicamente en metalización, ya que su barrera es
significativamente peor sin metalización que la de una película
transparente. La barrera de las películas metalizadas es mejor
mientras mejor sea la barrera de la película base antes de la
metalización. Por ejemplo la permeabilidad al oxígeno de una
película de boPP de 20 \mum transparente puede reducirse a través
de la metalización y laminación con una película transparente
adicional de 20 \mum a aproximadamente 40 cm^{3}/m^{2}*día*bar
(véase VR Interpack 99 Special D28 "Der gewisse Knack [the
special snap]"). Naturalmente, la apariencia especial de las
películas opacas ya no juega más un papel después de la
metalización, ya que el revestimiento metálico es opaco y cubre la
apariencia de la película. Por lo tanto, las películas opacas no
ofrecen ninguna ventaja como un substrato para metalización.
En aplicaciones para productos especialmente
sensibles, aún la barrera de las películas de boPP metalizadas es
insuficiente. En dichos casos, la laminación de un substrato con una
película de aluminio se prefiere. Este empaque es mucho más
complejo y costoso que los materiales mixtos elaborados de películas
de boPP metalizadas, pero ofrece una barrera de oxígeno notable
debido a la laminación con la película de aluminio de alta densidad.
Por ejemplo, las láminas de este tipo con una película de aluminio
se utilizan para sopas en bolsa y salsas preparadas (por ejemplo,
los productos Maggi-Fix) y productos a granel en
polvo similares, que deben ser protegidos especialmente en forma
efectiva de la luz y del oxígeno debido a su alto contenido de grasa
y la gran área superficial del polvo.
Un problema adicional en un paquete de bolsa
para polvos de este tipo es la contaminación del área de sello.
Para fabricar el paquete de bolsa (sellado de cuatro bordes), tres
bordes se sellan primero y una bolsa abierta en la parte superior
se fabrica de este modo. La bolsa entonces se llena con el polvo,
las partículas del polvo también sedimentándose en el área de la
cuarta línea de unión del sello. El sello de las áreas así
contaminado se daña significativamente. En el pasado, este problema
podía únicamente resolverse al laminar el material mixto particular
con una película de sello especial. Por lo tanto, los materiales del
material mixto actuales para polvos de este tipo comprenden una
película de sello especial, que sella aún en caso de contaminación,
y una película de aluminio, que asegura la barrera, como también
componentes adicionales si es necesario.
En algunas aplicaciones, las películas de boPP
también se metalizan únicamente en consideración al estampado
visual. En este caso, el estampado de un paquete de alta calidad
debe darse al consumidor, sin una barrera mejor actualmente
existente. En estos casos, los requerimientos para la película
metalizada no son comparativamente críticos. La película metalizada
debe únicamente tener una apariencia uniforme y una adhesión al
metal adecuada.
El documento EP 0 361 280 describe una lámina
multicapas metalizable, orientada biaxialmente, que puede sellar;
dicha lámina comprende una capa base de polipropileno, una primera
capa superficial de poliolifeno que puede sellar y una segunda capa
superficial de poliolifeno metalizable, donde la segunda capa
superficial de poliolifeno metalizable contiene un copolímero
propileno-etileno, con un contenido de etileno de
1,2 a 2,8% de peso, y posee una entalpía de fundido de 95 a 110
J/g, y la segunda capa superficial tiene un grosor de 0,5 a 1
\mum.
DE 39 33 695 describe una película no sellable
elaborada de una capa base hecha de polipropileno y por lo menos
una capa de cubierta, que se sintetiza a partir de un copolímero de
etileno-propileno especial. Este copolímero se
distingue por un contenido de etileno de 1.2 a 2.8 por ciento en
peso y un factor de distribución de >10 y una entalpia de fusión
de >80 J/g y un índice de flujo de fusión de 3 a 12 g/10 minutos
(21.6 N y 230ºC). De acuerdo con la descripción, las propiedades
del copolímero deben mantenerse dentro de estos límites estrechos
para mejorar la capacidad de estampado y las propiedades visuales.
Esta publicación se refiere en su totalidad a películas
transparentes.
La presente invención se basa en el objetivo
especial de proporcionar un paquete de bolsa para productos a
granel en polvo que proteja a los productos a granel de la humedad y
oxígeno especialmente bien y que simultáneamente tenga una
apariencia de estampado atractiva.
Adicionalmente el objetivo de la presente
invención es proporcionar una película metalizada con propiedades
de sellado notables, que simultáneamente tenga propiedades de
barrera notables, particularmente en relación con el oxígeno y
vapor de agua, después de la metalización. Desde luego, deben
también de otra manera retenerse las propiedades de uso típicas de
la película con respecto a su uso como un componente de productos
laminados. La película, por ejemplo debe tener aún buena
procesabilidad.
El objetivo en el cual se basa la presente
invención se logra mediante una película de capas múltiples de
polipropileno opaca biaxialmente orientada, metalizada que comprende
una capa base que contiene un vacuola y por lo menos una capa de
cubierta, la primera capa de cubierta contiene al menos 80 por
ciento en peso de copolímero de propileno-etileno,
que tiene un contenido de etileno de 1.2 a <2.8 por ciento en
peso y un contenido de propileno de 97.2 - 98.8 por ciento en peso
y un punto de fusión en la escala de 145 a 160ºC y una entalpia de
fusión de 80 a 110 J/g, y la primera capa de cubierta tiene un
espesor de 4 \mum y se metaliza en su superficie.
El objetivo también se logra mediante una
película de capas múltiples de polipropileno opaca biaxialmente
orientada, metalizada, que comprende una capa base que contiene una
vacuela y por lo menos una primera capa intermedia y una primera
capa de cubierta en el lado externo de la primera capa intermedia,
la primera capa de cubierta y la primera capa intermedia cada una
con al menos 80 por ciento en peso de un copolímero de
propileno-etileno, que tiene un contenido de
etileno de 1.2 a <2.8 por ciento en peso y un contenido de
propileno de 97.2 - 98.8 por ciento en peso y un punto de fusión en
la escala de 145 a 160ºC y una entalpia de fusión de 80 a 110 J/g,
y la primera capa de cubierta tiene un espesor de 0.5 \mum y la
primera capa intermedia tiene un espesor de por lo menos 3.5 \mum
y la película siendo metalizada en la superficie exterior de la
primera capa de cubierta.
El objetivo también se logra mediante productos
laminados que se fabrican a partir de estas películas.
Como se define en la presente invención, la capa
base es la capa de película que conforma más del 50%,
preferiblemente más de 65% del espesor total de la película. Las
capas intermedias son capas que yacen entre la capa base y una capa
de poliolefina adicional. Las capas de cubierta forman las capas
externas de la película co-extruída no metalizada.
Las capas de cubierta pueden aplicarse directamente a la capa base.
Además, existen modalidades en donde las capas de cubierta se
aplican a la capa o capas intermedias de la película.
La presente invención se basa en las películas
co-extruídas transparentes metalizadas, que son bien
conocidas por tener buenas propiedades de barrera requeridas. Se ha
encontrado que estas películas metalizadas que tienen capas de
poliolefina transparentes no pueden utilizarse de manera conveniente
para paquetes de bolsa, ya que las propiedades de sellado son
insuficientes, en particular, contaminantes debido a que los
productos a granel pulverizados afectan significativamente la
calidad de la línea de unión del sello. Se han investigado
diferentes modificaciones de la capa de sello
co-extruída en la estructura de la presente
invención. Sin embargo, el objetivo no ha sido capaz de lograrse
satisfactoriamente de esta manera. Sorprendentemente, se ha
encontrado que las propiedades de sellado pueden mejorarse al
utilizar una capa de base opaca que tiene vacuolas (en lugar de una
base transparente). Utilizando una capa base que contiene vacuolas,
la calidad de la línea de unión del sello se afecta
significativamente menos debido a los contaminantes en polvo. Sin
embargo, también se ha demostrado que la barrera de la película
(aún después de la metalización) se afecta simultáneamente por esta
medida de tal manera que como resultado no se pudo implementar una
calidad aceptable para el paquete de bolsa. Sorprendentemente, la
barrera afectada por una capa base que contiene vacuolas puede
compensarse a través de una modificación de la capa de película a
ser metalizada. Se ha encontrado que la película con una capa base
opaca tiene una barrera notable después de la metalización si la
capa a metalizarse tiene un espesor de al menos 4 \mum y se
sintetiza a partir del copolímero de
propileno-etileno con bajo contenido de etileno,
que se define con mayor detalle en las reivindicaciones 1 y 2.
Esta capa opaca a metalizarse puede
implementarse a través de una sola capa de cubierta de espesor
adecuado en la capa base opaca. Una capa intermedia también puede
combinarse de manera conveniente con la capa de cubierta, el
espesor total de las capas de cubierta e intermedia también tiene un
espesor mínimo de 4 \mum en este caso y, desde luego ambas capas
se elaboran de los copolímeros nombrados. Esta modalidad es
especialmente favorable con respecto a aditivos, ya que los
aditivos particulares pueden seleccionarse independientemente para
la capa de cubierta y para la capa intermedia. Por ejemplo, agentes
antibloqueo pueden añadirse en una manera dirigida a la capa de
cubierta, en donde pueden evitar efectivamente el bloqueo en
pequeñas cantidades.
Sorprendentemente, esta medida mejora la barrera
de la película opaca significativamente después de la metalización,
aunque ninguna de las propiedades de barrera especiales puede
detectarse en la película opaca no metalizada.
Las películas opacas metalizadas de conformidad
con la presente invención ofrecen propiedades de sellado mejoradas
sobre las películas metalizadas transparentes y simultáneamente - en
lugar de la capa base que contiene vacuolas, una barrera muy buena
después de la metalización tanto en relación con el vapor de agua
como también en relación con el oxígeno. Esta película puede por lo
tanto utilizarse especialmente de manera conveniente para fabricar
paquetes de bolsa para productos a granel en polvo que son sensibles
al vapor de agua y oxígeno.
Los copolímeros de propileno utilizados de
conformidad con la presente invención en la capa a metalizarse, con
un bajo contenido de etileno, y un alto punto de fusión, son
conocidos per se y también se mencionarán en la estructura
de la presente invención como "minicopo" debido a su contenido
de etileno comparativamente bajo. De este modo, diferentes
enseñanzas describen el uso útil de estas materias primas. Por
ejemplo, se especifica en EP 0 361 280 que este material es útil
como una capa de cubierta en películas que pueden metalizarse. DE
39 33 695 describe propiedades de adhesión mejoradas de estas capas
de cubierta. Sin embargo, no se sabe ni es previsible que estos
copolímeros especiales puedan tener un efecto favorable en las
propiedades de barrera después de la metalización como la capa de
cubierta en una capa base que contiene vacuolas si el espesor de la
capa es al menos de 4 \mum.
Para los propósitos de la presente invención,
los copolímeros de propileno-etileno con un
contenido de etileno de 1.2 a 2.8 por ciento en peso,
particularmente 1.2 a 2.3 por ciento en peso, preferiblemente 1.5 a
< 2 por ciento en peso, se prefieren especialmente. El punto de
fusión preferiblemente se encuentra en la escala de 150 a 155ºC, y
la entalpia de fusión preferiblemente se encuentra en la escala de
90 a 100 J/g. El índice de flujo de fusión generalmente es 3 a 15
g/10 minutos, preferiblemente 3 a 9 g/10 minutos (230ºC, 21.6 N DIN
53 735). Además, es especialmente útil si una proporción superior de
las unidades de etileno se incorpora en la cadena de propileno
aislada entre los dos componentes de propileno. Esta característica
puede describirse por medio de un factor de distribución, que
generalmente se encuentra por arriba de 5, preferiblemente por
arriba de 10, particularmente > 15. Determinar el factor de
distribución se describe, por ejemplo, en DE 39 33 695 (página 2),
cuya referencia se hace expresamente en la presente.
En general, la primera capa de cubierta contiene
al menos 80 por ciento en peso, preferiblemente 95 a 100 por ciento
en peso, particularmente 98 a <100 por ciento en peso de los
copolímeros descritos. Además de este componente principal, la capa
de cubierta puede contener aditivos típicos tales como agentes
antibloqueo, estabilizadores, y/o agentes de neutralización en las
cantidades efectivas particulares. Si es necesario, pueden
contenerse pequeñas cantidades de una segunda poliolefina diferente,
preferiblemente polímeros de propileno, si su proporción se
encuentra por debajo de 20 por ciento en peso, preferiblemente por
debajo de 5 por ciento en peso, y la capacidad para metalizar la
capa no se afecta. Las modalidades de este tipo no se prefieren,
pero se conciben si, por ejemplo, los agentes antibloqueo se
incorporan por medio de concentrados que se basan en un polímero
diferente, tal como homopolímeros de propileno u otros polímeros
mezclados de propileno. Con respecto a la metalización, los
aditivos que afectan la capacidad de ser metalizados no deben ser
contenidos en la capa de cubierta. Esto aplica los lubricantes de
migración o agentes antiestáticos, por ejemplo.
En una segunda modalidad de conformidad con la
presente invención, la capa metalizable es una combinación de una
primera capa de cubierta D y una primera capa intermedia Z, que se
fija entre la primera capa de cubierta citada y la capa base B, es
decir, una superficie de esta capa intermedia se une a la capa base
y la segunda superficie diametralmente opuesta se une a la capa de
cubierta, de conformidad con una construcción BZD.
Para estas modalidades, ambas capas, es decir,
la primera capa de cubierta y la primera capa intermedia, se
sintetizan a partir del mismo minicopolo descrito anteriormente.
Ambas capas cada una contiene al menos 80 por ciento en peso,
preferiblemente 95 a 100 por ciento en peso, particularmente 98 a
< 100 por ciento en peso del polímero, la composición precisa de
las capas individuales no tiene que ser idéntica, desde luego.
Estas modalidades con una combinación de capa intermedia y capa de
cubierta son útiles con respecto a diferentes aditivos posibles de
las capas individuales. De este modo, por ejemplo, es posible añadir
agentes antibloqueo únicamente a la capa de cubierta y mantener la
capa intermedia libre de otros aditivos. En general, sin embargo,
ambas capas tendrán estabilizadores y agentes de neutralización. En
particular, se prefieren las capas intermedias transparentes que no
contienen llenadores que contienen vacuolas. TiO_{2} puede
añadirse sin inconvenientes técnicos importantes, aunque el grado
más elevado de blancura de la película así logrado mediante la
aplicación puede ser reconocible, si es del todo, únicamente como
una apariencia más blanca del interior después de abrir la
bolsa.
Para la primera modalidad escrita, el espesor de
la primera capa de cubierta generalmente es de al menos 4 \mum,
preferiblemente 5 a 10 \mum. Para modalidades con una capa
intermedia, las especificaciones se aplican correspondientemente
para el espesor total de la capa intermedia y la capa de cubierta,
el espesor de la capa intermedia generalmente siendo de al menos
2.5 \mum, preferiblemente 4.5 - 8 \mum, y el espesor de la capa
de cubierta generalmente siendo de 0.5 a 4 \mum, preferiblemente
0.5 a 2 \mum.
Para mejorar la adhesión al metal, la superficie
de la primera capa de cubierta generalmente se somete en una manera
conocida per se a un método para elevar la tensión
superficial utilizando corona, llama, o plasma. Típicamente, la
tensión superficial de la capa de cubierta así tratada, que no se ha
metalizado, se encuentra en la escala de 35 a
45 mN/m.
45 mN/m.
La película de conformidad con la presente
invención también se distingue por vacuolas en la capa base, que
proporciona a la película con una apariencia opaca. "Película
opaca" como se define en la presente significa una película
opaca, cuya transmisión de luz (ASTM-D
1003-77) es a lo sumo 70%, preferiblemente a lo sumo
50%.
La capa base que contiene vacuolas de la
película de capas múltiples contiene poliolefina, preferiblemente
un polímero de propileno, y llenadores iniciadores de vacuolas, como
también aditivos típicos adicionales según sea necesario en las
cantidades particulares efectivas. En general, la capa base contiene
al menos 70 por ciento en peso, preferiblemente 75 a 98 por ciento
en peso, particularmente 85 a 95 por ciento en peso de la
poliolefina, en relación con el peso de la capa en cada caso. En una
modalidad adicional, la capa base puede contener adicionalmente
pigmentos, particularmente TiO_{2}.
Los polímeros de propileno son preferidos como
las poliolefinas de la capa base. Estos polímeros de propileno
contienen 90 a 100 por ciento en peso, preferiblemente 95 a 100 por
ciento en peso, particularmente 98 a 100 por ciento en peso de
unidades de propileno y tienen un punto de fusión de 120ºC o
superior, preferiblemente 150 a 170ºC, y generalmente tienen un
índice de flujo de fusión de 1 a 10 g/10 minutos, preferiblemente 2
a 8 g/10 minutos, a 230ºC y una fuerza de 21.6 N (DIN 53735). Los
homopolímeros de propileno isotácticos tienen una proporción
atáctica de 15 por ciento en peso o menor, copolímeros de etileno y
propileno con un contenido de etileno de 5 por ciento o menor,
copolímeros de propileno con olefinas de
C_{4}-C_{8} con un contenido de olefina de 5
por ciento en peso o menor, terpolímeros de propileno, etileno y
butileno con un contenido de etileno de 10 por ciento en peso o
menor y con un contenido de butileno de 15 por ciento en peso o
menor son los polímeros de propileno preferidos para la capa base,
el homopolímero de propileno isotáctico siendo especialmente
preferido. Los porcentajes en peso especificados se relacionan con
el polímero particular.
Además, es adecuada una mezcla de los
homopolímeros y/o copolímeros y/o terpolímeros de propileno citados
y otra poliolefinas, particularmente elaboradas de monómeros con 2 a
6 átomos de carbono, la mezcla teniendo al menos 50 por ciento en
peso, particularmente al menos 75 por ciento en peso de polímero de
propileno. Otras poliolefinas adecuadas en la mezcla de polímero
son polietilenos, particularmente HDPE, MDPE, LDPE, VLDPE, y LLDPE,
la proporción de estas poliolefinas no excediendo el 15 por ciento
en peso cada una, en relación con la mezcla de polímero.
La capa base opaca de la película generalmente
contiene llenadores iniciadores de vacuolas en una cantidad de a lo
sumo 30 por ciento en peso, preferiblemente 2 a 25 por ciento en
peso, particularmente 2 a 15 por ciento en peso, con relación al
peso de la capa base opaca.
Como se define en la presente invención, los
llenadores iniciadores de vacuolas son partículas sólidas que son
incompatibles con la matriz de polímero y dan como resultado la
formación de cavidades similares a las vacuolas cuando la película
se estira, el tamaño, tipo, y número de vacuolas siendo una función
de la cantidad y tamaño de las partículas sólidas y las condiciones
de estiramiento tales como relación de estiramiento y temperatura
de estiramiento. Las vacuolas reducen la densidad y proporcionan a
las películas con una característica nacarada, una apariencia
opaca, que surge debido a la dispersión de la luz en los límites de
"matriz de la vacuola/polímero". La dispersión de la luz en
las partículas sólidas por sí misma generalmente contribuye
comparativamente un poco a la opacidad de la película. Típicamente,
los llenadores iniciadores de vacuolas tienen un tamaño mínimo de 1
\mum con el fin de dar como resultado una cantidad efectiva de
vacuolas, es decir, de fabricación opaca. En general, el diámetro
de partícula promedio de las partículas es 1 a 6 \mum,
preferiblemente 1 a 4 \mum. El carácter químico de las partículas
juega un papel subordinado.
Los llenadores iniciadores de vacuolas típicos
son materiales inorgánicos y/u orgánicos que son incompatibles con
el polipropileno, tal como óxido de aluminio, sulfato de aluminio,
sulfato de bario, carbonato de calcio, carbonato de magnesio,
silicatos tales como silicato de aluminio (arcilla de caolín) y
silicato de magnesio (talco) y dióxido de silicio, del cual el
carbonato de dióxido de silicio se utiliza preferiblemente. Los
polímeros típicamente utilizados que son incompatibles con los
polímeros de la capa base entran en consideración como llenadores
orgánicos, particularmente copolímeros de olefinas cíclicas (COC)
como se describe en EP-A-0 623 463,
poliésteres, poliestirenos, poliamidas, y polímeros orgánicos
halogenados, con poliésteres tales como tereftalato de polibutileno
y copolímeros cicloolefínicos siendo los preferidos. Los materiales
incompatibles y/o polímeros incompatibles, como se define en la
presente invención, significa que el material y/o el polímero
existe en la película como partículas separadas y/o como una base
separada.
En una modalidad adicional, la capa base puede
contener adicionalmente pigmentos, por ejemplo, en una cantidad de
0.5 a 10 por ciento en peso, preferiblemente 1 a 8 por ciento en
peso, particularmente 1 a 5 por ciento en peso. Las
especificaciones se relacionan con el peso de la capa base.
Como se define en la presente invención, los
pigmentos son partículas incompatibles que esencialmente no dan
como resultado la formación de vacuolas al estirar la película. El
efecto de color de los pigmentos es provocado por las propias
partículas. El término "pigmentos" generalmente se conecta con
un diámetro de partícula promedio en la escala de 0.01 hasta a lo
sumo 1 \mum e incluye tanto "pigmentos blancos" que pintan la
película en blanco, y también los "pigmentos de color", que
proporcionan a la película con un color o color negro. En general,
el diámetro de partícula promedio de los pigmentos se encuentra en
la escala de 0.01 a 1 \mum, preferiblemente 0.01 a 0.7 \mum,
particularmente 0.01 a 0.4 \mum.
Los pigmentos típicos son materiales tales como
óxido de aluminio, sulfato de aluminio, sulfato de bario, carbonato
de calcio, carbonato de magnesio, silicatos tales como silicato de
aluminio (arcilla de caolín) y silicato de magnesio (talco),
dióxido de silicio y dióxido de titanio, de los cuales los pigmentos
blancos tales como carbonato de calcio, dióxido de silicio, dióxido
de titanio, y sulfato de bario se utilizan preferiblemente. El
dióxido de titanio se prefiere especialmente. Varias modificaciones
y revestimientos de TiO_{2} son conocidos per se en la
técnica relacionada.
La densidad de la película se determina
esencialmente por la densidad de la capa base. La densidad de la
capa base que contiene vacuolas, generalmente se reduce mediante
las vacuolas, si grandes cantidades de TiO_{2} no compensan el
efecto reductor de densidad de las vacuolas. En general, la densidad
de la capa base opaca se encuentra en la escala de 0.45 - 0.85
g/cm^{3}. La densidad de la película puede variar en una escala
amplia para las modalidades blancas-opacas descritas
y generalmente se encuentra en la escala de 0.5 a 0.95 g/cm^{3},
preferiblemente 0.6 a 0.9 g/cm^{3}. La densidad se eleva en
principio al añadir TiO_{2}, pero se reduce simultáneamente
mediante los llenadores iniciadores de vacuolas en la capa base.
Para una capa base que no contiene ningún TiO_{2} elevador de
densidad, la densidad de la capa base opaca preferiblemente se
encuentra en la escala de 0.45 a 0.75 g/cm^{3}, mientras en
contraste la escala de 0.6 a 0.9 g/cm^{3} se prefiere para la capa
base blanca-opaca.
El espesor total de la película generalmente se
encuentra en la escala de 20 a 100 \mum, preferiblemente 25 a 60
\mum, particularmente 30 a 50 \mum. El espesor de la capa base
es correspondientemente 10 a 50 \mum, preferiblemente 10 a
40 \mum.
40 \mum.
En una modalidad adicional preferida, la
película incluye capas adicionales iguales, que se aplican al lado
diametralmente opuesto de la capa base. A través de una segunda capa
de cubierta, resultan películas de tres capas o cuatro capas. Las
modalidades que tienen adicionalmente una segunda capa intermedia y
una segunda capa de cubierta aplicada a la misma dan como resultado
películas de cuatro capas o cinco capas. En estas modalidades, el
espesor de la segunda capa de cubierta generalmente es 0.5 - 3
\mum, las capas intermedias se encuentran en la escala de 1 a 8
\mum.
Las combinaciones elaboradas de la capa
intermedia y la capa de cubierta tienen de manera conveniente un
espesor total de 2 a 8 \mum. Las capas sellables se prefieren
como capas adicionales, ambas capas que pueden sellarse por calor y
aquellas que pueden sellarse por frío se entienden en la presente.
Los revestimientos de sello en frío también pueden aplicarse
directamente a la superficie de la capa base. En general, sin
embargo, se prefiere cubrir primero la capa base con la capa de
cubierta de polímero y aplicar el revestimiento de sello en frío a
esta capa de cubierta de polímero.
La capa o capas adicionales generalmente
contienen al menos 80 por ciento en peso, preferiblemente 90 a
<100 por ciento en peso de polímeros olefínicos o mezclas de los
mismos. Las poliolefinas adecuadas son, por ejemplo, polietilenos,
copolímeros de propileno, y/o terpolímeros de propileno, como
también homopolímeros de propileno ya descritos en conexión con la
capa base.
Los copolímeros de propileno adecuados o
terpolímeros generalmente se sintetizan a partir de al menos 50 por
ciento en peso de propileno y etileno y/o unidades de butileno, como
los comonómeros. Los polímeros mezclados preferidos son copolímeros
de etileno-propileno aleatorios con un contenido de
etileno de 2 a 10 por ciento en peso, preferiblemente 5 a 8 por
ciento en peso, o copolímeros de
propileno-butileno-1 aleatorios, con
un contenido de butileno de 4 a 25 por ciento en peso,
preferiblemente 10 a 20 por ciento en peso, cada uno en relación
con el peso total de los copolímeros, o terpolímeros de
etileno-propileno-butileno-1
aleatorios, con un contenido de etileno de 1 a 10 por ciento en
peso, preferiblemente 2 a 6 por ciento en peso, y un contenido de
butileno-1 de 3 a 20 por ciento en peso,
preferiblemente 8 a 10 por ciento en peso, cada uno en relación con
el peso total de los terpolímeros. Estos copolímeros y terpolímeros
generalmente tienen un índice de flujo de fusión de 3 a 15 g/10
minutos, preferiblemente 3 a 9 g/10 minutos (230ºC, 21.6 N, DIN
53735) y un punto de fusión de 70 a 145ºC, preferiblemente 90 a
140ºC (DSC).
Los polietilenos adecuados son, por ejemplo,
HDPE, MDPE, LDPE, VLDPE, y LLDPE, de los cuales los tipos HDPE y
MDPE son especialmente preferidos. El HDPE generalmente tiene un MFI
(50 N/190ºC) de >0.1 a 50 g /10 minutos, preferiblemente 0.6 a
20 g/10 minutos, medido de conformidad con DIN 53 735, y un
coeficiente de viscosidad, medido de conformidad con DIN 53728,
parte 4, o ISO 1191, en la escala de 100 a 450 cm^{3}/g,
preferiblemente 120 a 280 cm^{3}/g. La cristalinidad es 35 a 80%,
preferiblemente 50 a 80%. La densidad, medida a 23ºC de conformidad
con DIN 53 479, método A, o ISO 1183, se encuentra en la escala de
>0.94 a 0.96 g/cm^{3}. El punto de fusión, medido utilizando
DSC (máximo de curva de fusión, velocidad de calentamiento
20ºC/minutos), se encuentra entre 120 y 140ºC. El MDPE adecuado
generalmente tiene un MFI (50 N/190ºC) de > 0.1 a 50 g/10
minutos, preferiblemente 0.6 a 20 g/10 minutos, medido de
conformidad con DIN 53 735. La densidad, medida a 23ºC de
conformidad con DIN 53 479, método A, o ISO 1183, se encuentra en la
escala de > 0.925 a 0.94 g/cm^{3}. El punto de fusión, medido
utilizando DSC (máximo de la curva de fusión, velocidad de
calentamiento 20ºC/minuto), se encuentra entre 115 y 130ºC.
Con respecto al uso de la película como un
paquete de bolsa para productos a granel en polvo, una mezcla
elaborada a partir de los copolímeros de propileno descritos y/o
terpolímeros y los polietilenos citados es especialmente preferida
para la segunda capa de cubierta y, si es necesario, para la segunda
capa intermedia. Estas mezclas de capa de cubierta son
especialmente útiles con respecto a las propiedades de sellado de la
película si la bolsa se utiliza para empacar productos a granel en
polvo. Utilizando los métodos actuales para empacar polvos, la
contaminación de las regiones de sellado no puede evitarse
efectivamente. Estas contaminaciones con frecuencia dan como
resultado problemas durante el sellado. Las líneas de unión del
sello tienen resistencia reducida o incluso no tienen en las
regiones contaminadas, y la tensión de la línea de unión del sello
también se afecta. Sorprendentemente, las contaminaciones
interfieren únicamente en forma ligera y no del todo durante el
sellado si las capas del sello se sintetizan a partir de una mezcla
de polímeros de propileno y polietilenos. Las mezclas de capa de
cubierta que contienen HDPE y/o MDPE, con una proporción HDPE o MDPE
de 10 a 50 por ciento en peso, particularmente 15 a 40 por ciento
en peso, son especialmente útiles para este propósito. Para estas
aplicaciones especialmente útiles, el espesor de la capa de la
segunda capa de cubierta, y/o el espesor total de la segunda capa
intermedia y la segunda capa de cubierta debe ser a lo sumo de 4
\mum, preferiblemente 4 a 8 \mum, particularmente 4 a 6
\mum.
Se sospecha que la capacidad de compresión de la
capa base que contiene vacuolas trabaja junta sinergísticamente con
la mezcla de la capa de cubierta especial elaborada de polímero
mezclado con polipropileno y HDPE o MDPE. Se ha encontrado que una
mezcla de capa de cubierta de este tipo tiene propiedades de sellado
comparativamente peores en una capa base transparente.
Como ya se notó, todas las capas de la película
contienen preferiblemente agentes de neutralización y
estabilizadores en cantidades particularmente efectivas.
Los compuestos estabilizadores típicos para
etileno, propileno, y otros polímeros de olefina pueden utilizarse
como estabilizadores. La cantidad añadida se encuentra entre 0.05 y
2 por ciento en peso. Los estabilizadores fenólicos, estearatos
alcalinos/alcalinotérreos, y carbonatos alcalinos/alcalinotérreos
son especialmente adecuados. Los estabilizadores fenólicos se
prefieren en una cantidad de 0.1 a 0.6 por ciento en peso,
particularmente 0.15 a 0.3 por ciento en peso, y con una masa molar
de más de 500 g/mol. Son especialmente ventajosos
pentaeritritil-tetrakis-3-(3,5-di-butil
terciario-4-hidroxifenil)-propionato
o
1,3,5-trimetil-2,4,6-tris(3,5-di-butil
terciario-4-hidroxibencil)benceno.
Preferiblemente, los agentes de neutralización
son estearato de calcio, y/o carbonato de calcio y/o dihidrotalcita
sintética (SHYT) de un tamaño de partícula promedio máximo de 0.7
\mum, un tamaño de partícula absoluto de menos de 10 \mum, y un
área superficial específica de al menos 40 m^{2}/g. En general,
los agentes de neutralización se utilizan en una cantidad de 50 a
1000 ppm, con relación a la capa.
En una modalidad preferida, se añaden los
agentes antibloqueo tanto a la capa de cubierta que será metalizada
así como a la capa de cubierta diametralmente opuesta.
Los agentes antibloqueo adecuados son aditivos
inorgánicos tales como dióxido de silicio, carbonato de calcio,
silicato de magnesio, silicato de aluminio, fosfato de calcio, y
similares, y/o polímeros incompatibles tales como poliamidas de
polimetilmetacrilato (PMMA), poliésteres, policarbonatos,
prefiriéndose polimetilmetacrilato (PMMA), dióxido de silicio, y
dióxido de carbono. La cantidad efectiva de agente antibloqueo está
en la escala de 0.1 a 2 por ciento en peso, de preferencia 0.1 a
0.5 por ciento en peso, con relación a la capa de cubierta
particular. El tamaño de partícula promedio está entre 1 y 6 \mum,
particularmente 2 y 5 \mum, siendo especialmente conveniente
partículas que tienen una forma esférica, según lo descrito en los
documentos EP-A-0 236 945 y
DE-A-38 01 535.
Además, la presente invención se refiere a
métodos para fabricar la película de capas múltiples de acuerdo con
la presente invención de conformidad con métodos de coextrusión
conocidos per se, prefiriéndose particularmente el método de
tensión.
Durante este método, los materiales fundidos que
corresponden a las capas individuales de la película son
coextruidos a través de una boquilla de lámina, la película así
obtenida es extraída para solidificar sobre uno o más
rodillo(s), la película es posteriormente estirada
(orientada), y la película estirada es térmicamente fijada y
posiblemente tratada con plasma, corona o llama sobre la capa de
superficie provista para tratamiento.
Específicamente, para este propósito, como es
habitual en los métodos de extrusión, los polímeros y/o la mezcla
de polímeros de las capas individuales se comprime en un extrusor y
se licua, los llenadores iniciadores de vacuola y otros aditivos
posiblemente agregados siendo capaces de estar contenidos en el
polímero y/o en la mezcla de polímeros. De manera alternativa,
estos aditivos también pueden ser incorporados a través de un lote
maestro.
Los materiales fundidos son posteriormente
prensados de manera conjunta y simultánea a través de una boquilla
de lámina, y la película de capas múltiples extruida es extraída
sobre uno o más rodillos de extracción a una temperatura de 5 a
100ºC, preferiblemente 10 a 50ºC, para que se enfríe y
solidifique.
La película así obtenida es posteriormente
estirada longitudinal y transversalmente en la dirección de
extrusión, lo cual da como resultado la orientación de las cadenas
moleculares. El estiramiento longitudinal de preferencia se realiza
a una temperatura de 80 a 150ºC, convenientemente con la ayuda de
dos rodillos que corren a diferentes velocidades de acuerdo con la
relación de estiramiento deseada, y el estiramiento transversal de
preferencia se realiza a una temperatura de 120 a 170ºC con la
ayuda de un marco de tensión correspondiente. Las relaciones de
estiramiento longitudinal están en la escala de 4 a 8,
preferiblemente 4.5 a 6. Las relaciones de estiramiento transversal
están en la escala de 5 a 10, de preferencia 7 a 9.
El estiramiento de la película es seguido por su
fijación térmica (tratamiento térmico), la película siendo
mantenida aproximadamente durante 0.1 a 10 segundos a una
temperatura de 100 a 160ºC. Posteriormente, la película es devanada
de una manera habitual utilizando un dispositivo de devanado.
De preferencia, después del estiramiento
biaxial, una o ambas superficies de la película es/son
tratada(s) con plasma, corona, o llama de acuerdo con uno de
los métodos conocidos. La intensidad de tratamiento generalmente
está en la escala de 35 a 50 mN/m, preferiblemente 37 a 45 mN/m,
particularmente 39 a 40 mN/m.
Para el tratamiento de corona, la película es
guiada entre dos elementos conductores utilizados como electrodos,
aplicándose un voltaje tan entre los electrodos, normalmente voltaje
alternante (aproximadamente 10,000 V y 10,000 Hz), que pueden
ocurrir descargas de corona o aspersión. A través de la descarga de
corona o aspersión, el aire sobre la superficie de la película es
ionizado y reacciona con las moléculas de la superficie de la
película, de manera que surgen intercalaciones polares en la matriz
polimérica esencialmente no polar. Las intensidades de tratamiento
están dentro del alcance típico, de preferencia 37 a 45 mN/m.
La película de capas múltiples coextruida está
provista en la superficie externa de la primera capa de cubierta
con un revestimiento de metal, de preferencia hecho de aluminio, de
acuerdo con métodos conocidos per se. Esta metalización se
realiza en una cámara al vacío en la cual el aluminio es vaporizado
y depositado sobre la superficie de la película. En una modalidad
preferida, la superficie que será metalizada se somete a tratamiento
de plasma directamente antes de la metalización.
El grosor del revestimiento de metal
generalmente se correlaciona con la densidad óptica de la película
metalizada, es decir, mientras más grueso sea el revestimiento de
metal, mayor será la densidad óptica de la película metalizada. En
general, la densidad óptica de la película metalizada de acuerdo con
la presente invención será de al menos 2, particularmente 2.5 a 4.
La película así metalizada puede ser utilizada directamente para
fabricar paquetes de bolsa, tales como paquetes de hojuelas de puré
de papa, café en polvo, etc.
La película opaca de acuerdo con la presente
invención se distingue por valores de barrera notables, los cuales
no habían sido implementados anteriormente para películas opacas. La
permeabilidad de vapor de agua de la película metalizada opaca de
acuerdo con la presente invención es generalmente \leq 0.5
g/m^{2}*día a 38ºC y 90% de humedad ambiental relativa, de
preferencia en una escala de 0.05 a 0.3 g/m^{2}*día. La
permeabilidad de oxígeno de preferencia es de \leq 0.5
cm^{3}/m^{2}*día*bar, preferiblemente 5 a 30
cm^{3}/m^{2}*día*bar, particularmente 5 a 25
cm^{3}/m^{2}*día*bar.
En una modalidad preferida del paquete, la
película metalizada de acuerdo con la presente invención es laminada
con una película biaxialmente orientada adicional, la laminación se
realiza contra el lado metalizado de la película metalizada. La
película de boPP adicional de preferencia está estampada, de manera
que el paquete de bolsa tiene un aspecto atractivo. En principio,
se pueden utilizar películas de boPP transparentes o incluso opacas
para la película adicional. De preferencia, la película metalizada
se lamina contra una película de boPP de capas múltiples opaca la
cual tiene una capa base que contiene la vacuola y una capa de
cubierta con capacidad de estampado. Por ejemplo, son adecuadas
películas de cuatro capas que tienen una capa de cubierta sobre una
superficie de la capa base la cual es adecuada para laminación
contra el revestimiento de metal y una combinación de capa
intermedia de homopolímero, la cual es posiblemente modificada
utilizando TiO_{2}, y una capa de cubierta con capacidad de
estampado en la superficie diametralmente opuesta de la capa base
unida a la misma. Estos laminados se distinguen por un brillo
superficial especialmente atractivo del laminado acabado,
estampado.
Se utilizaron los siguientes métodos de medición
para caracterizar las materias primas y las películas:
Se midió el índice de flujo en estado fundido de
acuerdo con DIN 53735 a una carga de 21.6 N y 230ºC.
Se determinó la permeabilidad de vapor de agua
de acuerdo con DIN 53122 parte 2. Se determinó el efecto de barrera
al oxígeno de acuerdo con el proyecto de DIN 53380 parte 3 a una
humedad ambiental de aproximadamente 50%.
El contenido de etileno del copolímero se
determina utilizando espectroscopía de ^{13}C RMN. Las mediciones
se realizaron utilizando un espectrómetro de resonancia atómica de
Bruker Avance 360. El copolímero a caracterizar se disolvió en
tetracloroetano, de manera que se produjo una mezcla al 10%. Se
añadió tetrasiloxano de octametilo (OTMS) como un estándar de
referencia. El espectro de resonancia atómica se midió a 120ºC. Los
espectros se analizaron según lo descrito en J.C. Randall Polymer
Sequence Distribution (Academic Press, New York,
1977).
1977).
El punto de fusión y la entalpía de fusión se
determinaron utilizando medición de DSC (colorimetría de barrido
diferencial) (DIN 51 007 y DIN 53 765). Varios miligramos (3 a 5 mg)
de la materia prima a caracterizar se calentaron en un calorímetro
diferencial a una velocidad de calentamiento de 20ºC por minuto. El
flujo térmico se trazó contra la temperatura y se determinó el
punto de fusión como el máximo de la curva de fusión y la entalpía
de fusión se determinó como el área del pico de fusión
particular.
\vskip1.000000\baselineskip
La densidad se determinó de acuerdo con el DIN
53 479, método A.
\vskip1.000000\baselineskip
La tensión superficial se determinó a través del
método de tinta de acuerdo con DIN 53364.
\vskip1.000000\baselineskip
La densidad óptica es la medición de la
transmisión de un haz de luz definido. La medición se realizó
utilizando un densitómetro del tipo TCX de Tobias Associates Inc.
La densidad óptica es un valor relativo el cual es especificado sin
una dimensión.
La presente invención será explicada a
continuación a través de los siguientes ejemplos.
\vskip1.000000\baselineskip
Una película precursora de tres capas se extruyó
de acuerdo con el método de coextrusión a partir de una boquilla de
lámina desde 240 a 270ºC. Esta película precursora primero fue
extraída sobre un rodillo de enfriamiento y se enfrió.
Posteriormente, la película precursora fue orientada en las
direcciones longitudinal y transversal y finalmente se fijó. La
superficie de la primera capa de cubierta se pretrató utilizando
corona para elevar la tensión superficial. La película de tres
capas tenía una estructura de capa de primera capa de cubierta/capa
base/segunda capa de cubierta. Las capas individuales de la película
tenían la siguiente composición:
\vskip1.000000\baselineskip
- 99.87 por ciento en peso
- copolímero de etileno-propileno que tiene un componente de etileno de 1.7 por ciento en peso (con relación al copolímero) y un punto de fusión de 155ºC; y un índice de flujo en estado fundido de 8.5 g/10 minutos a 230ºC y una carga de 2.16 kg (DIN 53 735) y una entalpía de fusión de 96.9 J/g
- 0.13 por ciento en peso
- polimetilmetacrilato (PMMA)
\vskip1.000000\baselineskip
- 91.3 por ciento en peso
- homopolímero de propileno (PP) que tiene un componente soluble en n-heptano de aproximadamente 4 por ciento en peso (con relación a 100% de PP) y un punto de fusión de 163ºC; y un índice de flujo en estado fundido de 3.3 g/10 minutos a 230ºC y una carga de 2.16 kg (DIN 53 735) y
- 4.0 por ciento en peso
- carbonato de calcio que tiene un diámetro de partícula promedio de 1.4 \mum
- 4.7 por ciento en peso
- dióxido de titanio que tiene un diámetro de partícula promedio de 0.1 a 0.3 \mum.
\vskip1.000000\baselineskip
- 99.7 por ciento en peso
- copolímero de etileno-propileno que tiene un componente de etileno de 4 por ciento en peso (con relación al copolímero) y un punto de fusión de 136ºC; y un índice de flujo en estado fundido de 7.3 g/10 minutos a 230ºC y una carga de 2.16 kg (DIN 53 735) y una entalpía de fusión de 64.7 J/g
- 0.3 por ciento en peso
- agente antibloqueo que tiene un diámetro de partícula promedio de aproximadamente 4 \mum (Sylobloc 45).
Todas las capas de la película contienen
adicionalmente estabilizadores y agentes de neutralización en
cantidades habituales.
De manera específica, se seleccionaron las
siguientes condiciones y temperaturas al momento de fabricar la
película:
- Extrusión:
- temperatura de extrusión aproximada 250-270ºC
- Rodillo de enfriamiento:
- temperatura 30ºC
- Estiramiento longitudinal:
- T = 125ºC
Estiramiento longitudinal por un factor de 5
- Estiramiento transversal:
- T = 165ºC
Estiramiento transversal por un factor de 9
- Fijación:
- T = 143ºC
La película se sometió a tratamiento superficial
sobre la superficie de la primera capa de cubierta utilizando
corona y tiene una tensión superficial de 38 mN/m. La película tiene
un grosor de 40 \mum y un aspecto opaco.
Se fabricó una película opaca de acuerdo con el
ejemplo 1. En contraste con el ejemplo 1, la composición de la
segunda capa de cubierta se alteró y se introdujo una segunda capa
intermedia:
- 65 por ciento en peso
- copolímero de etileno-propileno que tiene un componente de etileno de 4 por ciento en peso (con relación al copolímero) y un punto de fusión de 133ºC; y un índice de flujo en estado fundido de 7.3 g/10 minutos a 230ºC y una carga de 2.16 kg (DIN 53 735) y una entalpía de fusión de 64.7 J/g
- 34.8 por ciento en peso
- polietileno que tiene una densidad de 0.93 g/cm^{3} y un índice de flujo en estado fundido de (190ºC y 50 N) 0.8 g/10 minutos
- 0.2 por ciento en peso
- agente antibloqueo que tiene un diámetro de partícula promedio de aproximadamente 4 \mum (Sylobloc 45).
\vskip1.000000\baselineskip
- 65 por ciento en peso
- copolímero de etileno-propileno que tiene un componente de etileno de 4 por ciento en peso (con relación al copolímero) y un punto de fusión de 136ºC; y un índice de flujo en estado fundido de 7.3 g/10 minutos a 230ºC y una carga de 2.16 kg (DIN 53 735) y una entalpía de fusión de 64.7 J/g
- 34.8 por ciento en peso
- polietileno que tiene una densidad de 0.93 g/cm^{3} y un índice de flujo en estado fundido (190ºC y 50 N) de 0.8 g/10 minutos
- 0.2 por ciento en peso
- agente antibloqueo que tiene un diámetro de partícula promedio de aproximadamente 4 \mum (Sylobloc 45)
El grosor total de la segunda capa de cubierta y
segunda capa intermedia fue de 5 \mum.
Se fabricó una película opaca de acuerdo con el
ejemplo 2. En contraste con el ejemplo 2, se introdujo una primera
capa intermedia que tiene un grosor de 4 \mum entre la capa base y
la primera capa de cubierta. Además, el grosor de la primera capa de
cubierta se redujo de 5 \mum a 1.5 \mum, de manera que se obtuvo
un grosor total de la primera capa de cubierta y primera capa
intermedia de 5.5 \mum:
- 100 por ciento en peso
- copolímero de etileno-propileno que tiene un componente de etileno de 1.7 por ciento en peso (con relación al copolímero) y un punto de fusión de 155ºC; y un índice de flujo en estado fundido de 8.5 g/10 minutos a 230ºC y una carga de 2.16 kg (DIN 53 735) y una entalpía de fusión de 96. J/g.
Ejemplo comparativo
1
Se fabricó una película opaca de acuerdo con el
ejemplo 1. En contraste con el ejemplo 1, el grosor de la primera
capa de cubierta fue de solamente 0.5 \mum. El grosor total de la
película fue de 40 \mum.
\vskip1.000000\baselineskip
Ejemplo comparativo
2
Se fabricó una película opaca de acuerdo con el
ejemplo 1. En contraste con el ejemplo 1, el grosor de la primera
capa de cubierta se redujo de 5 \mum a 1 \mum y se incorporó una
primera capa intermedia de 4 \mum hecha de homopolímero de
propileno:
- 100 por ciento en peso
- homopolímero de propileno (PP) que tiene un componente soluble en n-heptano de 3.3 por ciento en peso (con relación a 100% de PP) y un punto de fusión de 161ºC; y un índice de flujo en estado fundido de 2.9 g/10 minutos a 230ºC y una carga de 2.16 kg (DIN 53 735).
\vskip1.000000\baselineskip
- 99.7 por ciento en peso
- copolímero de etileno-propileno que tiene un componente de etileno de 4 por ciento en peso (con relación al copolímero) y un punto de fusión de 136ºC; y un índice de flujo en estado fundido de 7.3 g/10 minutos a 230ºC y una carga de 2.16 kg (DIN 53 735) y una entalpía de fusión de 64.7 J/g
- 0.3 por ciento en peso
- agente antibloqueo que tiene un diámetro de partícula promedio de aproximadamente 4 \mum (Sylobloc 45).
\vskip1.000000\baselineskip
Ejemplo comparativo
3
Se fabricó una película según lo descrito en el
ejemplo comparativo 2. En contraste con el ejemplo comparativo 2, se
modificó la composición de la primera capa de cubierta:
- 99.87 por ciento en peso
- copolímero de etileno-propileno que tiene un componente de etileno de 1.7 por ciento en peso (con relación al copolímero) y un punto de fusión de 155ºC; y un índice de flujo en estado fundido de 8.5 g/10 minutos a 230ºC y una carga de 2.16 kg (DIN 53 735) y una entalpía de fusión de 96.9 J/g
- 0.13 por ciento en peso
- metacrilato de polímetilo (PMMA).
\vskip1.000000\baselineskip
Ejemplo comparativo
4
Se fabricó una película de acuerdo con el
ejemplo 1. En contraste con el ejemplo 1, el grosor de la primera
capa de cubierta fue de solamente 0.5 \mum. Además, se modificó la
composición de la capa base.
- 100 por ciento en peso
- homopolímero de propileno (PP) que tiene un componente soluble en n-heptano de 3.3 por ciento en peso (con relación a 100% de PP) y un punto de fusión de 161ºC; y un índice de flujo en estado fundido de 2.9 g/10 minutos a 230º C y una carga de 2.16 kg (DIN 53 735).
La película tuvo un grosor total de 35 \mum.
En contraste con el ejemplo 1, esta película era transparente.
\vskip1.000000\baselineskip
Ejemplo comparativo
5
Se fabricó una película según lo descrito en el
ejemplo comparativo 2. En contraste con el ejemplo comparativo 2, se
excluyó la capa intermedia. Además, se modificó la composición de la
capa base:
- 100 por ciento en peso
- homopolímero de propileno (PP) que tiene un componente soluble en n-heptano de 3.3 por ciento en peso (con relación a 100% de PP) y un punto de fusión de 161ºC; y un índice de flujo en estado fundido de 2.9 g/10 minutos a 230º C y una carga de 2.16 kg (DIN 53 735)
La película tuvo un grosor total de 35 \mum.
En contraste con el ejemplo 2, esta película era transparente.
Todas las películas de acuerdo con los ejemplos
y los ejemplos comparativos se revistieron con un revestimiento de
aluminio en una instalación de metalización al vacío. Para mejorar
la adhesión de metal, la superficie se sometió a un tratamiento de
plasma directamente antes del revestimiento. Las propiedades de las
películas metalizadas de acuerdo con los ejemplos y los ejemplos
comparativos se resumen en el cuadro 1. Se ha mostrado que las
películas de acuerdo con la presente invención con respecto a los
ejemplos1, 2, y 3 tienen valores de barrera notables contra oxígeno
y vapor de agua y de manera simultánea, buenas propiedades de
sellado a pesar de la contaminación cuando se utilizaron como
paquetes de bolsa para productos a granel en polvo.
** \hskip0.3cm sellado de la segunda capas de cubierta no metalizada contra sí misma | |
*** \hskip0.1cm después de metalización |
Claims (19)
1. Una película opaca de capas múltiples de
polipropileno metalizada, biaxialmente orientada que tiene por lo
menos tres capas que incluyen una capa base y por lo menos una
primera capa de cubierta metalizada sobre una superficie de la capa
base y una segunda capa de cubierta sellable y en el lado
diametralmente opuesto, caracterizada por que la primera
capa de cubierta contiene al menos 80 por ciento en peso de un
copolímero de propileno-etileno, el cual tiene un
contenido de etileno de 1.2 a < 2.8 por ciento en peso y un
contenido de propileno de 97.2 - 98.8 por ciento en peso y un punto
de fusión en la escala de 145 a 160ºC y una entalpía de fusión de
80 a 110 J/g y la primera capa de cubierta tiene un grosor de 4
\mum y la película se metaliza sobre la superficie de la primera
capa de cubierta y la capa base contiene vacuolas.
2. Una película opaca de capas múltiples de
polipropileno metalizada, biaxialmente orientada que tiene al menos
cuatro capas que incluyen una capa base y por lo menos una capa
intermedia y una primera capa de cubierta y una segunda capa de
cubierta sellable en el lado diametralmente opuesto,
caracterizada porque la primera capa de cubierta y la
primera capa intermedia se extienden una sobre la otra y cada una
contiene al menos 80 por ciento en peso de un copolímero de
propileno-etileno, el cual tiene un contenido de
etileno de 1.2 a < 2.8 por ciento en peso y un contenido de
propileno de 97.2 - 98.8 por ciento en peso y un punto de fusión en
la escala de 145 a 160ºC y una entalpía de fusión de 80 a 110 J/g
y el grosor total de la primera capa de cubierta y la primera capa
intermedia es de al menos
4 \mum y la película se metaliza sobre la superficie de la primera capa de cubierta y la capa base contiene vacuolas.
4 \mum y la película se metaliza sobre la superficie de la primera capa de cubierta y la capa base contiene vacuolas.
3. La película de conformidad con la
reivindicación 1 o 2 caracterizada además porque el
copolímero de propileno-etileno contiene 1.5 a 2.3
por ciento en peso de etileno y tiene un punto de fusión en la
escala de 150 a 155ºC y una entalpía de fusión de 90 a 100 J/g.
4. La película de conformidad con una de las
reivindicaciones 1 a 3, caracterizada además porque la
densidad óptica del revestimiento de metal es de por lo menos
2.5.
5. La película de conformidad con una de las
reivindicaciones 1 a 4, caracterizada además porque la capa
base es sintetizada a partir de homopolímero de propileno y contiene
2 a 25 por ciento en peso de llenadores iniciadores de vacuola.
6. La película de conformidad con una de las
reivindicaciones 1 a 5, caracterizada además porque la
segunda capa de cubierta sellable contiene por lo menos 80 a
<100 por ciento en peso de un polímero de propileno que tiene al
menos 80 por ciento en peso de unidades de propileno, de preferencia
copolímeros de propileno y/o terpolímeros de propileno que tienen
un contenido de propileno de al menos 90 a 97 por ciento en
peso.
7. La película de conformidad con una de las
reivindicaciones 1 a 5, caracterizada además porque la
segunda capa de cubierta contiene por lo menos 80 a <100 por
ciento en peso de una mezcla de polímeros, la mezcla comprende
polímeros de propileno que tienen al menos 80 por ciento en peso de
unidades de propileno y polietileno y la mezcla contiene 10 a 50
por ciento en peso del polietileno con relación al peso de la
mezcla.
8. La película de conformidad con la
reivindicación 7, caracterizada además porque el polietileno
es un HDPE o MDPE.
9. La película de conformidad con una de las
reivindicaciones 1 a 8, caracterizada además porque la
segunda capa de cubierta contiene un agente antibloqueo.
10. Un método para fabricar una película de una
de las reivindicaciones 1 a 9, caracterizado porque se
coextruyen capas poliolefínicas.
11. El método de conformidad con la
reivindicación 10, caracterizado además porque la película es
pretratada sobre la superficie de la primera capa de cubierta
durante la fabricación de la película utilizando corona, llama o
plasma.
12. El método de conformidad con la
reivindicación 11, caracterizado además porque la superficie
que será metalizada se trata utilizando plasma directamente antes
de la metalización.
13. Un uso de la película de una de las
reivindicaciones 1 a 9 para fabricar un paquete de bolsa.
14. El uso como el que se reclama en la
reivindicación 13, en donde el paquete de bolsa se fabrica al sellar
los cuatro bordes.
15. El uso como el que se reclama en la
reivindicación 13 o 14, en donde el producto a granel del paquete de
bolsa está en polvo.
16. Un uso de una película de una de las
reivindicaciones 1 a 9 para fabricar un laminado que tiene una
película de polipropileno adicional biaxialmente orientada.
17. El uso como el que se reclama en la
reivindicación 16, en donde la película metalizada se lamina con el
lado metalizado contra una segunda película de boPP.
18. El uso como el que se reclama en la
reivindicación 17, en donde la segunda película de boPP del laminado
tiene una capa base opaca.
19. El uso como el que se reclama en la
reivindicación 16 a 18, en donde la película de polipropileno
adicional biaxialmente orientada está estampada.
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