ES2283039T3 - Pelicula multi-estratificada antiadherente. - Google Patents
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Abstract
UNA PELICULA MULTICAPA QUE TIENE UN SUSTRATO CON AL MENOS UNA CAPA (CAPA A), CON UN COPOLIMERO ETILENICO/ AL - OLEFINICO CON UN COEFICIENTE VARIACIONAL DE DISTRIBUCION MOLECULAR DE LA ESTRUCTURA, DADA POR LA SIGUIENTE FORMULA CX = SI / SCB SUB,AVE (1), DE 0.5 O MENOS, DONDE SI ES UNA DESVIACION TIPICA DE LA DISTRIBUCION MOLECULAR DE LA ESTRUCTURA DEL COPOLIMERO ETILENICO / AL - OLEFINICO CALCULADO A PARTIR DE LAS CANTIDADES DE LOS COMPONENTES ELUIDOS EN CADA RANGO PREDETERMINADO DE TEMPERATURAS, Y EL GRADO DE RAMIFICACION DE CADA COMPONENTE, OBTENIDO POR EL FRACCIONAMIENTO DE ELUSION, QUE AUMENTA LAS TEMPERATURAS Y EL SCBAVE. ES UN PROMEDIO DE LAS CIFRAS DE LAS RAMIFICACIONES DE CADENA CORTA, POR CADA MIL ATOMOS DE CARBONO EN EL COPOLIMERO ETILENICO / AL - OLEFINICO; Y SE EXPONE UNA CAPA ANTI-ADHESIVA QUE ESTA DISPUESTA SOBRE EL SUSTRATO Y QUE CONSTITUYE AL MENOS UNA, ENTRE DOS CAPAS DE FUERA DE LA PELICULA MULTICAPA.
Description
Película multi-estratificada
antiadherente.
La presente invención se refiere a películas
multi-estratificadas que son excelentes en
propiedades anti-adherencia y en durabilidad de la
propiedad de anti-adherencia.
Frecuentemente se requieren películas agrícolas
y películas para envolver alimentos con propiedades de
anti-adherencia. Como tales películas
anti-adherentes se han utilizado las películas de
poli cloruro de vinilo. Estas, sin embargo, dan origen a
contaminación medioambiental, por ejemplo, debido a la generación de
gas tóxico que contiene cloro cuando se queman. Por esta razón se
ha promovido actualmente la substitución de películas de poli
cloruro de vinilo por películas de poliolefina. Como películas de
poliolefina que tienen propiedad anti-adherencia,
se han comercializado películas multi-estratificadas
que tienen una capa de superficie que comprende copolímero de
etileno/acetato de vinilo que contiene un agente
anti-adherencia.
Sin embargo, las películas en las que está
presente el agente anti-adherencia en la resina no
pueden mantener su propiedad anti-adherencia
durante un período de tiempo prolongado.
Ha sido propuesta una película de poliolefina
que tiene una capa anti-adherente formada por
aplicación de partículas coloidales inorgánicas sobre una
superficie de una película substrato, como técnica para mantener,
durante un período prolongado de tiempo, la propiedad de
anti-adherencia de la película
anti-adherente. En tal película convencional, sin
embargo, la resistencia adhesiva de las partículas inorgánicas
coloidales a la película substrato no es satisfactoria. Por
ejemplo, cuando se utiliza una película
anti-adherente convencional en la que la película
substrato está cubierta con partículas coloidales inorgánicas como
película de cubrimiento para un invernadero de protección
hortícola, la capa anti-adherente frecuentemente se
desprende de la película substrato al extender la película o
después de extenderla. Por lo tanto, la durabilidad de la propiedad
anti-adherencia de tales películas
anti-adherentes no ha sido aún satisfactoria. La
misma propiedad de anti-adherencia tampoco es
satisfactoria en el uso en la práctica.
Además, cuando se utiliza la película
anti-adherente convencional como película de
cubrimiento de un invernadero durante un tiempo prolongado, en su
superficie, especialmente en la superficie de cara al exterior del
invernadero, sufre el ataque de arena y polvo y de formaciones de
algas y mohos, y como resultado de ello, decrece la iluminación en
el invernadero. Las manchas de suciedad en la superficie de la
película causan a veces el deterioro de esa película. Y el lavado
de las manchas empleando detergente también da lugar al deterioro y
enrojecimientos de la película.
El copolímero de etileno/acetato de vinilo no es
satisfactorio en resistencia mecánica tal como resistencia a la
tracción. Por tanto, una película anti-adherente que
contenga este copolímero se rasgará fácilmente cuando se utilice
como película en agricultura o se use para envolver alimentos
empleando una máquina de envolver automática.
Un objeto de la presente invención es
proporcionar una película que tenga una buena propiedad de
anti-adherencia.
Otro objeto de la presente invención es
proporcionar una película que sea excelente en cuanto a propiedad
de anti-adherencia y en durabilidad de la propiedad
anti-adherencia.
Según la presente invención, la película
multi-estratificada comprende:
un substrato que comprende al menos una capa
(capa A) que consiste en un copolímero de
etileno/\alpha-olefina, obtenible por
polimerización en presencia de un catalizador de un solo lugar,
teniendo el copolímero un coeficiente de variación de distribución
estructural molecular dado por la siguiente fórmula (1) de 0,5 o
menos
(1)Cx =
\sigma /SCBavo
donde \sigma es la desviación
típica de la distribución estructural molecular del copolímero
etileno/\alpha-olefina, calculado a partir de
cantidades de los componentes eluidos a cada intervalo de
temperatura predeterminado y el grado de ramificación de cada
componente, obtenido por el fraccionamiento de elución de elevación
de la temperatura, y SCBavo es la media de los números de ramas de
cadena corta por cada mil átomos de carbono en el copolímero
etileno/\alpha-olefina,
y
una capa de superficie
anti-adherente, que contiene un compuesto inorgánico
coloidal, estando la capa de superficie
anti-adherente dispuesta sobre el substrato y
constituyendo al menos una de las dos capas más externas de la
película multiestratificada, donde la al menos una capa A va
unida a la capa de superficie anti-adherente. La
película multi-estratificada de la presente
invención puede conseguir una buena resistencia de película así
como una buena propiedad anti-adherencia, cuando la
capa A constituye la otra capa más externa de la película
multi-estratificada opuesta a la capa de superficie
anti-adherente. Además, la película
multiestratificada de la presente invención puede resultar
excelente en la propiedad anti-adherencia, la
durabilidad de la propiedad anti-adherencia y la
resistencia de la película.
En la especificación, la propiedad
anti-adherencia evita que el vapor condensado se
suspenda y empañe entonces la película. El agente
anti-adherencia es un material que tiene la
propiedad de anti-adherencia, que aclara
rápidamente el vapor condensado sobre la película. La propiedad
anti-empañamiento evita la formación de neblina
dentro del "invernadero". El agente
anti-empañamiento es un material que tiene la
propiedad de anti-empañamiento.
La película multi-estratificada
de la presente invención comprende un substrato que tiene al menos
una capa (capa A) que contiene un copolímero
etileno/\alpha-olefina y una capa de superficie
anti-adherente puesta sobre el substrato. Uno de
los monómeros que constituyen el copolímero de
etileno/\alpha-olefina, la
\alpha-olefina, tiene normalmente
3-18, preferiblemente 4-12 átomos de
carbono. Entre los ejemplos de tales
\alpha-olefinas se incluyen propileno,
1-buteno, 1-penteno,
1-hexeno,
4-metil-1-penteno,
1-octeno, 1-deceno,
1-dodeceno, 1-ciclohexeno y
ciclohexiletileno.
El copolímero de
etileno/\alpha-olefina puede ser un copolímero de
etileno y una clase de \alpha-olefina o un
copolímero de etileno y dos o más clases de
\alpha-olefinas. El contenido de
\alpha-olefina en el copolímero de
etileno/\alpha-olefina (el contenido total de
\alpha-olefinas, cuando hay dos o más
\alpha-olefinas están en el copolímero) es
normalmente de aproximadamente 0,5-25% en moles,
preferiblemente aproximadamente 0,5-10% en moles,
más preferiblemente, aproximadamente 1-7% en moles.
En una capa A puede haber dos o más clases de copolímeros de
etileno/\alpha-olefina. La capa A contiene
el copolímero de etileno/\alpha-olefina en la
mayor cantidad entre los ingredientes contenidos en la capa
A. La cantidad de copolímero de
etileno/\alpha-olefina es normalmente de
aproximadamente 50% en peso o más, preferiblemente aproximadamente
60-99% en peso basado en el peso total de la capa
A.
Con el fin de alcanzar una buena propiedad
anti-adherencia y una buena durabilidad de la
propiedad anti-adherencia de la película
multi-estratificada, se requiere que el copolímero
de etileno/\alpha-olefina tenga un coeficiente de
variación de distribución estructural molecular dado por la
siguiente fórmula (1) de 0,5 o menos. Con el fin de obtener una
película multi-estratificada con excelentes
propiedades de anti-adherencia, de durabilidad de
la misma, de propiedad anti-bloqueo y propiedad
repelente del polvo, el Cx es, preferiblemente, de aproximadamente
0,1 a 0,4.
(1)Cx = \sigma
/SCBavo
donde \sigma es la desviación
típica de la distribución estructural molecular del copolímero
etileno/\alpha-olefina, calculada a partir de
cantidades de los componentes eluidas a cada intervalo de
temperatura predeterminado y el grado de ramificación de cada
componente, obtenido por el fraccionamiento de elución al elevar la
temperatura. SCBavo es la media de los números de ramas de cadena
corta por mil átomos de carbono en el copolímero
etileno/\alpha-olefina.
\sigma y SCBavo se determinan,
respectivamente, como sigue:
SCBavo puede determinarse a partir del espectro
FT-IR del copolímero
etileno/\alpha-olefina por el mismo método
convencional con el que se mide las ramas de cadena corta de, por
ejemplo, polietileno. Tal como aquí se emplea, rama de cadena corta
significa normalmente una rama que tiene aproximadamente
1-4-átomos de carbono, típicamente
1-4 átomos de carbono. \sigma se determina por el
método convencional de fraccionamiento de elución al elevar la
temperatura. En este método, el copolímero
etileno/\alpha-olefina se disuelve primero en un
disolvente calentado previamente a una temperatura predeterminada y
la solución se coloca entonces en una columna de una estufa de
columnas. La temperatura de la estufa se rebaja de una vez, seguido
de su incremento hasta una temperatura predeterminada y se mide la
concentración relativa y el grado de ramificación del componente
eluido a esa temperatura por FT-IR conectado a la
columna. La temperatura de la estufa se eleva gradualmente hasta
alcanzar la temperatura final a la que eluye el copolímero completo
sometido a ensayo. Las concentraciones relativas y el grado de
ramificación de cada uno de los componentes eluídos se tratan
estadísticamente para obtener la desviación típica de la
distribución estructural molecular.
La velocidad del flujo del fundido (MFR) del
etileno/\alpha-olefina es preferiblemente de
aproximadamente 0,1-50 g/10 minutos, más
preferiblemente de aproximadamente 0,3-20 g/10
minutos que se mide a 190ºC a una carga de 2,16 kg según ASTM
D1238-65T. Cuando MFR es demasiado pequeña, resulta
pobre la capacidad de procesado en la producción de la película
muti-estratificada. Una MFR demasiado grande puede
dar una pobre resistencia de la película
milti-estratificada. La densidad del copolímero
etileno/\alpha-olefina medida según el método
dado en JIS K7112 es, preferiblemente, 0,89-0,94
g/cm^{3}, más preferiblemente 0,92-0,94
g/cm^{3}, y lo más preferiblemente 0,925-0,94
g/cm^{3}. La distribución de pesos moleculares (Mw/Mn) medida por
Cromatografía de Permeación de Gel (GPC) es preferiblemente de
aproximadamente 1,5-4, más preferiblemente
aproximadamente 2 - 3,5 desde el punto de vista de la capacidad de
procesado y de resistencia.
El índice de agrietado, por esfuerzos a los que
le somete el medio ambiente, del copolímero
etileno/\alpha-olefina es preferiblemente de
aproximadamente 1000 horas o más, preferiblemente aproximadamente
2000 horas o más. El índice de agrietado por esfuerzo
medioambiental se determina por el ensayo para agrietado por
esfuerzo medioambiental bajo deformación constante dado en JI
K6760. Cuando el índice de agrietado por esfuerzo medioambiental es
de aproximadamente 1000 horas o más, mejoran la propiedad de ser a
prueba de detergentes y la propiedad
anti-incrustaciones de la película
multi-estratificada. Un ejemplo preferido del
copolímero etileno/\alpha-olefina que tiene el
índice de agrietado de esfuerzo medioambiental de aproximadamente
1000 horas o más es un polietileno lineal de baja densidad con
pocas ramas largas comparativamente. Especialmente los preferidos
son, en particular, los que tienen unidad de
\alpha-olefina con un gran número de átomos de
carbono. Sin embargo, cuando el número de átomos de carbono
incluidos en la unidad de \alpha-olefina es ocho o
más, entonces difícilmente se podrá encontrar gran diferencia en la
influencia del número de átomos de carbono sobre el índice de
agrietamiento por esfuerzo medioambiental. Según esto, el número de
átomos de carbono de la unidad de \alpha-olefina
es, preferiblemente 3-8 y, más preferiblemente 6.
En cuanto a copolímeros de etileno/\alpha-olefina
que tienen aproximadamente el mismo peso molecular se prefiere el
que tenga menor densidad. En lo que se refiere a copolímeros de
etileno/\alpha- olefina que tienen aproximadamente la misma
densidad, se prefiere el que tenga un peso molecular mayor.
Más concretamente, para un copolímero de
etileno/1-buteno que tiene una densidad de 0,925
g/cm^{3}, su MFR es preferiblemente de aproximadamente 2 g/10
minutos o menos. En cuanto a un copolímero de
etileno-1-buteno que tiene una
densidad de 0,930 g/cm^{3} su MFR es, preferiblemente, de
aproximadamente 1g/10 minutos o menos. Además, para un copolímero
de etileno/1-hexeno que tiene una densidad de 0,925
g/cm^{3}, su MFR es preferiblemente de aproximadamente 10g/10
minutos o menos. En el caso de un copolímero de
etileno/1-hexeno que tenga una densidad de 0,930
g/cm^{3}, la MFR es preferiblemente aproximadamente 2 g/10 minutos
o menos.
El copolímero
etileno/\alpha-olefina tiene preferiblemente una
temperatura máxima de fusión de 110ºC o más, más preferiblemente
115ºC o más.
El etileno/\alpha-olefina
utilizado en la película multi-estratificada de la
presente invención se puede producir, por ejemplo, por
polimerización de etileno y una \alpha-olefina que
tiene 3-18 átomos de carbono utilizando el llamado
catalizador de un solo lugar, tal como un catalizador complejo de un
metal de transición, por ejemplo, paladio y níquel y un catalizador
de metaloceno, en la presencia de un disolvente, o sin disolvente,
en un sistema de fases vapor/sólido, líquido sólido o líquido
homogéneo. La temperatura de polimerización es normalmente de
aproximadamente 30-300ºC. La presión de
polimerización es, normalmente, de aproximadamente la presión
atmosférica a aproximadamente 3.000 kg/cm^{2}. Por ejemplo, el
copolímero etileno/\alpha-olefina se puede
producir por copolimerización de etileno y una
\alpha-olefina que tiene 3-18
átomos de carbono en presencia de un catalizador tipo metaloceno
para polimerización de olefinas que contiene el componente de
catalizador metaloceno señalado en las Patentes
JP-A-6.9724,
6-136195, 6-136196 y
6-207057.
Además, por el procedimiento descrito en
JP-A-8.276542 se pueden producir
también copolímeros etileno/\alpha-olefina en los
que el grado medio de ramificación de moléculas en el lado de alto
peso molecular respecto al pico de la curva de elución de GPC es
igual o mayor que el de las moléculas en el lado de bajo peso
molecular, que se pueden emplear adecuadamente en la presente
invención. Cuando se utilizan tales copolímeros de
etileno/\alpha-olefina, se puede obtener una
película multi-estratificada excelente en cuanto a
la propiedad anti-adherente y la durabilidad de la
misma.
En la presente invención, la capa A puede
contener un polietileno de alta densidad que tiene una densidad de
0,94 g/cm^{3} o más, preferiblemente 0,945-0,955
g/cm^{3} con el fin de mejorar la transparencia de la película
multi-estratificada. Cuando se emplea un polietileno
de alta densidad, es dificil mezclar un polietileno de alta
densidad que tenga una MFR demasiado pequeña con el copolímero de
etileno/\alpha-olefina y causa a "ojos de
pez" que deteriorar el aspecto y genera minúsculos orificios en
la película multi-estratificada. Por otra parte,
utilizando un polietileno de alta densidad que tenga una MFR
demasiado grande resulta una película
multi-estratificada de baja resistencia. Según esto,
la MFR del polietileno de alta densidad utilizado es,
preferiblemente, de aproximadamente 0,1 - 20 g/10 minutos,
preferiblemente aproximadamente 0,3 -10 g/10 minutos. La relación
en peso de polietileno de alta densidad a copolímero de
etileno/\alpha-olefina contenidos en cada capa
A es, normalmente, de aproximadamente 20/80, preferiblemente
aproximadamente 1/99 -10/90.
Desde un punto de vista de la mejora de la
transparencia, el valor de [g]* dado por la siguiente fórmula (2)
varía preferiblemente de aproximadamente 0,2 a aproximadamente 0,8,
más preferiblemente de aproximadamente 0,3 a aproximadamente
0,6.
(2)[g]* =
[\eta] /
[\eta]_{I}
[\eta] es la viscosidad limitativa del
polietileno de alta densidad medida utilizando solución de tetralina
a 135ºC. [\eta]_{I}
es la viscosidad limitativa de un polietileno lineal de alta densidad que tiene el mismo peso molecular de media de pesos que el polietileno de alta densidad ensayado. Los pesos moleculares de media de pesos se miden por el método GPC-LALLS (método de Cromatografía de Permeación de Gel-Dispersión de Luz de Laser de Bajo Angulo). [\eta]_{I} se puede calcular utilizando la siguiente fórmula (3) descrita en J. Polim. Sci., Física de Polímeros 17 edición 1211(1979) escrito por H. Rachapudy, G. G Smith, V. R. Raju y W.W. Glassley:
es la viscosidad limitativa de un polietileno lineal de alta densidad que tiene el mismo peso molecular de media de pesos que el polietileno de alta densidad ensayado. Los pesos moleculares de media de pesos se miden por el método GPC-LALLS (método de Cromatografía de Permeación de Gel-Dispersión de Luz de Laser de Bajo Angulo). [\eta]_{I} se puede calcular utilizando la siguiente fórmula (3) descrita en J. Polim. Sci., Física de Polímeros 17 edición 1211(1979) escrito por H. Rachapudy, G. G Smith, V. R. Raju y W.W. Glassley:
(3)[\eta]_{I}^{} =
4,86 x 10^{-4} x
[Mw]0,705
Con el fin de mejorar la moldeabilidad de la
película multi-estratificada de la presente
invención, la capa A puede contener un polietileno de baja
densidad de alta presión que es un homopolímero de etileno
producido por polimerización a alta presión y un copolímero de
etileno y un monómero de vinilo polar tal como un copolímero
etileno/acetato de vinilo. Cuando se incorpora el polietileno de
baja densidad de alta presión y el copolímero de etileno y monómero
vinílico polar, su MFR es normalmente de aproximadamente
0,1-100 g/10 minutos, preferiblemente de
aproximadamente 0,2-10 g/10 minutos, más
preferiblemente de aproximadamente 0,5-5 g/10
minutos y su densidad es, normalmente de aproximadamente
0,915-0,935 g/cm^{3}, preferiblemente
aproximadamente 0,920-0,930 g/cm^{3}, más
preferiblemente 0,922-0,928 g/cm^{3}.
Además, la relación de hinchamiento del
polietileno de baja densidad de alta presión y el copolímero de
etileno y el monómero vinílico polar es preferiblemente 60% o
menos, más preferiblemente 50% o menos, y lo más preferiblemente
45% o menos. La relación de hinchamiento se calcula según la
siguiente fórmula (4):
(4)Relación de
hinchamiento (%) = [(L1/L0) - 1] x
100
donde L1 es el díámetro (mm) de
una cordón medido en una porción de 5 mm desde la punta, habiéndose
obtenido el cordón en la medida de la MFR. El diámetro se mide con
un micrómetro. L0 es el diámetro de un orificio que es de
2,0955 mm.
2,0955 mm.
Cuando se emplea un polietileno de baja densidad
de alta presión o un copolímero de etileno y el monómero vinílico
polar para la capa A, la relación de pesos del polietileno de
baja densidad de alta presión o el copolímero a copolímero de
etileno/\alpha-olefina es normalmente de hasta
aproximadamente 40/60, preferiblemente de aproximadamente 5/95 a
aproximadamente 30/70, más preferiblemente de aproximadamente 10/90
a aproximadamente 20/80.
Se prefiere un copolímero de etileno/acetato de
vinilo que contiene una unidad de monómero de acetato de vinilo en
una cantidad de 2-30% en moles como el copolímero
de etileno y monómero vinílico polar. El contenido de la unidad de
monómero acetato de vinilo es, preferiblemente 2-20%
en moles, más preferiblemente 2-10% en moles. Por
ejemplo, se puede utilizar un polietileno que se produce por
polimerización de radicales de por debajo de
1.000-2.000 átomos a 200-300ºC como
tal polietileno de baja densidad de alta presión.
La capa A puede contener preferiblemente
un compuesto amida de ácido alifático, partículas orgánicas finas y
partículas inorgánicas finas que se pueden utilizar como absorbentes
de infrarrojo, como se menciona luego, desde el punto de vista de
la propiedad anti-bloqueo, la propiedad de
resistente al polvo y la resistencia a la fricción de la película
multi-estratificada y el evitar que se arrugue la
capa de anti-adherente. Especialmente, cuando la
capa A tiene un copolímero de
etileno/\alpha-olefina con un Cx de
0,2-0,4, la amida de ácido alifático y las
partículas finas inorgánicas y/o las partículas finas orgánicas se
usan preferiblemente juntas.
Ejemplos de amida de ácido alifático incluyen
amidas de ácido alifático saturado, amidas de ácido alifático
insaturado y amidas de ácido bis-alifático que
tienen un punto de fusión de aproximadamente
50-200ºC. Entre los ejemplos concretos de las
mismas se incluyen amida de ácido behénico, amida de ácido
esteárico, amida de ácido palmítico, amida de ácido láurico, amida
de ácido erúcico, amida de ácido oleico, amida de ácido
metilenbisesteárico, amida de ácido metilenbisbehénico, amida de
ácido metilenbis-oleico, amida de ácido
etilenbisesteárico, amida de ácido etilenbisbehénico, amida de
ácido etilenbis-oleico, amida de ácido
hexametilenbisesteárico, amida de ácido hexametilenbisbehénico,
amida de ácido hexametilenbisoleico, y amida de ácido
octametilenbiserúcico.
Cuando se incorpora una amida de ácido alifático
tal, la cantidad de la misma incorporada a la capa A es,
preferiblemente, de aproximadamente 0,01 partes en peso o mayor, más
preferiblemente aproximadamente 0,03 partes en peso o más basado en
100 partes en peso de todos los componentes de resina que incluyen
los anteriormente mencionados copolímero
etileno/\alpha-olefina, polietileno de alta
densidad, polietileno de baja densidad de alta presión y el
copolímero de etileno y monómero vinílico polar. Se prefiere,
además, que sea aproximadamente 1 parte en peso o menos, más
preferiblemente aproximadamente 0,5 partes en peso o menos desde el
punto de vista económico.
Las partículas orgánicas finas contenidas en la
capa A pueden ser partículas de polímero reticulado que
tienen un diámetro de aproximadamente 0,5-20
\mum, que tienen preferiblemente un índice de refracción próximo
al del (de los) componente(s) de resina incluidos en la capa
A. Por ejemplo, se emplean preferiblemente perlas de
polietileno reticulado o poli metacrilato de metilo.
Cuando se incorporan estas partículas orgánicas
finas, la cantidad de las mismas incorporadas a la capa A
es, preferiblemente, de aproximadamente 0,1 partes en peso o más,
más preferiblemente aproximadamente 0,3 partes en peso o más basado
en 100 partes en peso de todos los componentes de resina que
incluyen el copolímero etileno/\alpha-olefina
antes mencionado, el polietileno de alta densidad, el polietileno de
baja densidad de alta presión y el copolímero de etileno y
monómero vinílico polar.
Se prefiere, además, aproximadamente 20 partes
en peso o menos, más preferiblemente aproximadamente 10 partes en
peso o menos desde el punto de vista económico.
Las partículas finas inorgánicas contenidas en
la capa A pueden ser los absorbentes de infrarrojo dados
después cuyo contenido en la capa A es, preferiblemente, de
aproximadamente 0,1 partes en peso o más, más preferiblemente
aproximadamente 0,3 partes en peso o más, basado en 100 partes en
peso de todos los componentes de resina que incluyen los antes
mencionados copolímero etileno/\alpha-olefina,
polietileno de alta densidad, polietileno de baja densidad de alta
presión y copolímero de etileno y monómero vinílico polar. Además,
es preferible de aproximadamente 20 partes en peso o menos, más
preferiblemente de aproximadamente10 partes en peso o menos.
La capa A puede contener algicidas. El
tipo de algicida no está limitado siempre que pueda controlar el
crecimiento de algas y mohos. Se utilizan preferiblemente agentes
tensioactivos no-iónicos. Cuando está contenido tal
algicida en la capa A, la cantidad del mismo contenida en la
capa A es de aproximadamente 0,01-5% en peso
basado en el peso de la capa A en la que está contenido el
algicida. La película multi-estratificada que
contiene el algicida puede evitar que haya deterioro de la
iluminancia en las instalaciones agrícolas, tales como un
invernadero y un túnel, durante un largo período de tiempo, cuando
se emplea como material de cubrimiento de las citadas instalaciones
agrícolas.
Entre los Ejemplos de agente tensioactivo
no-iónico utilizado como algicida se incluyen
agentes tensioactivos tipo éster de ácido alifático y sorbitano
tales como monoestearato de sorbitano, monopalmitato de sorbitano,
monobehenato de sorbitano, monomontanato de sorbitano y monooleato
de sorbitano; agentes tensioactivos de ésteres glicerílicos de
ácido alifático tales como monolaurato de glicerina, monopalmitato
de glicerina, monoestearato de glicerina, monobehenato de
glicerina, monomontanato de glicerina, monooleato de glicerina,
diestearato de diglicerina, monoestearato de triglicerina,
triestaearato de de tetraglicerina, y monomontanato de
tetraglicerina; agentes tensioactivos tipo polietilen glicol tales
como monopalmitato de etilen glicol, monoestearato de polietilen
glicol, monobehenato de polietilen glicol y monomontanato de
polietilenglicol; aductos de alquilfenol con óxido de alquileno; y
ésteres de ácido orgánico de productos de condensación de
sorbitano-glicerina.
En la película
multi-estratificada de la presente invención, el
substrato tiene al menos una capa A. El substrato puede
incluir solo al menos una capa A. Alternativamente, puede
incluir al menos una capa A y al menos otra capa junto a la
capa A. En este último caso, la otra capa distinta a la capa
A contiene normalmente una resina, representativamente una
resina de poliolefina, como componente base. Entre los ejemplos de
resina de poliolefina se incluyen homopolímeros de
\alpha-olefina tales como polietileno y
polipropileno; copolímeros de
etileno/\alpha-olefina que incluyen unidades de
\alpha-olefina como componente principal tales
como copolímero de etileno/propileno, copolímero de
etileno/1-buteno, copolímero de
etileno/4-metil-1-penteno,
copolímero de etileno/1-hexeno y copolímero de
etileno/1-octeno; compolímeros de etileno y un
monómero vinílico polar tal como copolímero de etileno/ acetato de
vinilo, copolímero de etileno/ácido acrílico, copolímero de
etileno/metacrilato de metilo, copolímero de etileno/acetato de
vinilo/metacrilato de metilo y resinas de ionómeros. Entre estas
resinas poliolefínicas, las preferibles son los copolímeros de
etileno/\alpha-olefina, un polietileno de baja
densidad y copolímeros de etileno y monómero vinílico polar
representado por etileno/acetrato de vinilo, debido a que pueden
proporcionar películas multi-estratificadas que
tienen buena transparencia y flexibilidad, a bajo costo. Entre los
copolímeros de etileno y monómero vinílico polar, el copolímero de
etileno/acetato de vinilo que tiene un contenido en unidades de
acetato de vinilo de 30% en peso o menos puede producir películas
multi-estratificadas que son excelentes en
transparencia y flexibilidad y difíciles de arrugarse cuando se
extienden.
La capa de superficie
anti-adherente que es el componente esencial de la
película multi-estratificada de la presente
invención proporciona la propiedad anti-adherente a
la película. La capa de superficie anti-adherente
es una capa que incluye, como ingrediente efectivo, compuestos
inorgánicos coloidales representados por sílice coloidal y alúmina
coloidal.
Desde el punto de vista de la durabilidad de la
propiedad anti-adherente, la capa de superficie
anti-adherente contiene preferiblemente partículas
coloidales inorgánicas como agente anti-adherente.
Las partículas coloidales inorgánicas son partículas de un
compuesto inorgánico que puede estar disperso en forma de coloide
en un medio de dispersión tal como agua. Estas partículas
coloidales inorgánicas pueden ser, por ejemplo, partículas
coloidales metálicas, partículas coloidales de óxido, partículas
coloidales de hidróxido, partículas coloidales de carbonato o
partículas coloidales de sulfato. Los ejemplos de partículas
coloidales de metal incluyen partículas coloidales de oro, paladio,
platino, plata y azufre. Entre los ejemplos de partículas coloidales
de óxido, partículas coloidales de hidróxido, partículas coloidales
de carbonato y partículas coloidales de sulfato se incluyen,
respectivamente, partículas coloidales de óxido, partículas
coloidales de carbonato y partículas coloidales de sulfato de
metales tales como silicio, aluminio, zinc, magnesio, calcio, bario,
titanio, zirconio, manganeso, hierro, cerio, níquel, y estaño.
Entre estas partículas coloidales de óxido, partículas coloidales
de hidróxido, partículas coloidales de carbonato y partículas
coloidales de sulfato, se prefieren las partículas coloidales de
óxido y las partículas coloidales de hidróxido. Se pueden emplear
juntos dos o más tipos de partículas coloidales inorgánicas. En
particular se prefieren las partículas coloidales de óxido y las
partículas coloidales de hidróxido de aluminio y las partículas
coloidales de óxido o las partículas coloidales de hidróxido de
silicio. Es preferible utilizar juntas las partículas coloidales de
óxido o las partículas coloidales de hidróxido de aluminio o
partículas coloidales de óxido o partículas coloidales de hidróxido
de silicio.
El tamaño de las partículas coloidales
inorgánicas es normalmente de 3 - 200 nm. Desde el punto de vista de
la transparencia de la película multi estratificada, se prefieren
partículas coloidales que tengan un diámetro inferior a la longitud
de onda de la radiación visible, en particular un diámetro en el
intervalo de aproximadamente 5 - 200 nm. Estas partículas
coloidales inorgánicas se pueden producir, por ejemplo, por el
método señalado en Gypsum & Lime, No. 211, página 46
(1987).
El peso de la capa de superficie
anti-adherencia por área unidad de la película
multi-estratificada está preferiblemente en el
intervalo de aproximadamente 0,01-10 g/m^{2} por
razones de la propiedad anti-adherencia y
transparencia. El peso de la capa de superficie
anti-adherente que entra dentro del intervalo
anterior da lugar a una película
multi-estratificada que tiene una resistencia de
adhesión satisfactoria entre la capa de superficie
anti-adherente y la capa que se adjunta a la misma
y es excelente en transparencia. El peso de la capa de superficie
anti-adherente está más preferiblemente en el
intervalo de aproximadamente 0,02-2 g/m^{2}, y lo
más preferiblemente en el intervalo de aproximadamente
0,05-0,5 g/m^{2}.
Con el fin de reforzar la interacción de las
partículas coloidales inorgánicas, la capa de superficie
anti-adherente puede contener, por ejemplo, varios
agentes tensioactivos, electrolitos orgánicos y aglutinantes, junto
con las partículas coloidales inorgánicas. La capa de superficie
anti-adherente puede contener también minerales de
arcilla que se añaden a una dispersión de las partículas coloidales
inorgánicas para dar tixotropía a la dispersión en el proceso de
producción de la capa.
Entre los agentes superficialmente activos
utilizados junto con las partículas coloidales inorgánicas, ejemplos
de agente tensioactivo aniónico incluyen agentes tensioactivos
aniónicos tipo hidrocarburo tales como sales metálicas y sales de
amonio de ácido carboxílico que tienen una cadena alquílica de
6-24 átomos de carbono, por ejemplo, caprilato de
sodio, caprilato de potasio, decanoato de sodio, caproato de sodio,
miristato de sodio, oleato de potasio, estearato de
tetrametilamonio, estearato de sodio, y behenato de potasio; sales
de metal y sales de amonio de ácido sulfónico que tiene una cadena
de alquilo de 6-24 átomos de carbono, por ejemplo
octilsulfonato de sodio, dodecilsulfonato de sodio,
dodecilbencenosulfonato de sodio y dodecilsulfonato de amonio,
sales de metal y sales de amonio de ésteres de ácido fosfórico que
tienen una cadena de alquilo de 6 -24 átomos de carbono; y sales de
metal y sales de amonio de ésteres de ácido bórico que tienen una
cadena de alquilo de 6-24 átomos de carbono;
agentes tensioactivos aniónicos que contienen flúor tales como
perfluorodecanoato de sodio y perfluorooctilsulfonato de sodio y
agentes tensioactivos aniónicos que tienen un grupo
polidimetisiloxano y un grupo aniónico tal como grupo carboxilato
de metal. En particular, se prefieren las sales de metal alcalino
de ácido carboxílico que tiene una cadena de alquilo de
6-10 átomos de carbono.
Entre los ejemplos de agentes tensioactivos
catiónicos que se pueden utilizar, se incluyen cloruro de
cetiltrimetilamonio, cloruro de dioctadecildimetilamonio, bromuro
de N-octadecilpiridinio, bromuro de
cetiltrietilfosfonio.
Ejemplos de agentes tensioactivos
no-iónicos que se pueden utilizar incluyen agentes
tensioactivos tipo éster de sorbitano de ácido alifático tal como
monoestearato de sorbitano, monopalmitato de sorbitano y
monobehenato de sorbitano; agentes tensioactivos de tipo éster de
glicerina de ácido alifático, tales como monolaurato de glicerina,
monopalmitato de glicerina, monoestearato de glicerina, diestearato
de diglicerina y monoestearati de triglicerina; agentes
tensioactivos del tipo polietilen glicol tales como monopalmitato de
polietilen glicol y monoestearato de polietilen glicol, aductos de
alquilfenol con óxido de alquileno; ésteres de ácido orgánico de
productos de condensación sorbitano-glicerina;
agentes tensioactivos no-iónicos que contienen flúor
tales como éster diglicerílico de ácido perfluorodecanoico y
agentes tensioactivos no-iónicos que contienen
silicio tales como los productos de condensación de un grupo
polidimetilsiloxano y aductos de óxido de alquileno. Además, se
pueden emplear agentes tensioactivos anfóteros.
Cuando se emplea tal agente tensioactivo con las
partículas coloidales inorgánicas, la cantidad del mismo es
normalmente de aproximadamente 0,5 partes en peso o menos,
preferiblemente de aproximadamente 0,1 partes en peso o menos,
basado en 100 partes en peso de las partículas coloidales
inorgánicas. Si la cantidad de este agente tensioactivo es
demasiado pequeña, no puede conseguirse el efecto deseado. Por lo
tanto, la cantidad del mismo es normalmente de aproximadamente
0,001 partes en peso o más, preferiblemente de aproximadamente 0,01
partes en peso o más.
Un electrolito orgánico preferido puede ser, por
ejemplo, p-toluensulfonato de sodio,
bencenosulfonato de sodio, butilsulfonato de potasio,
fenilfosfinato de sodio y dietilfosfato de sodio. En particular se
prefiere el bencenosulfonato de sodio. Cuando se emplea tal
electrolito orgánico con las partículas coloidales inorgánicas, la
cantidad del mismo es habitualmente de aproximadamente 0,1 partes en
peso o menos, preferiblemente de aproximadamente 0,05 partes en
peso, basado en 100 partes en peso de partículas coloidales
inorgánicas. Si la cantidad de tal electrolito orgánico utilizada
es demasiado pequeña, puede no alcanzarse el efecto deseado. Por
tanto, la cantidad del mismo es normalmente de aproximadamente
0,0001 partes en peso o más, preferiblemente de aproximadamente
0,001 partes en peso o más.
El aglutinante utilizado con las partículas
coloidales inorgánicas puede ser, por ejemplo, resina de
tereftalato. Entre los ejemplos de la resina termoplástica se
incluye resina acrílica, resina de etileno/acetato de vinilo,
resina de polietileno, resina de cloruro de vinilo, resina de
cloruro de vinilideno, resina de poliuretano, resina de
policarbonato, resina de estirol, resina de acetato de vinilo y
resina de poliéster insaturado. En particular se prefiere resina
acrílica. Estas resinas termoplásticas se pueden reticular y pueden
contener los aditivos que se dan después. Además, se pueden emplear
adecuadamente aglutinantes que pueden formar una emulsión en la que
el aglutinante está disperso en forma de partículas en un medio tal
como agua o disuelto en un medio similar, ya que pueden interactuar
bien con las partículas coloidales inorgánicas. Los ejemplos
preferidos de estas emulsiones de aglutinantes incluyen una emulsión
acuosa de resina acrílica y una emulsión acuosa de resina de
poliuretano. Un ejemplo adecuado de tal solución de aglutinantes
incluye una solución acuosa de
poli-2-hidroxietilmetacrilato.
Los minerales de arcilla que pueden estar
contenidos en la capa de superficie anti-adherente
se clasifican en dos tipos. Un tipo de los minerales tiene una
estructura bi-capa donde una capa octaédrica que
tiene aluminio, magnesio o similar como átomo central está colocada
sobre una capa tetraédrica de silicio. El otro tipo de minerales
tiene una estructura en tres capas donde una capa octaédrica que
tiene aluminio, magnesio o similar como átomo central está colocada
en sandwich entre dos capas tetraédricas de silicio.
Entre los ejemplos del primer tipo se incluyen
los grupos de caolinita y antigorita. Ejemplos del último tipo son
los grupos de esmectita, vermiculita y mica. Entre ellos, se
prefieren los compuestos de capa inorgánica que pueden hincharse en
un medio de dispersión para exhibir tixotropía. En particular, el
grupo de esmectita y el grupo de vermiculita que se caracterizan
por el hecho de que sus dispersiones acuosas presentan tixotropía
son los preferidos.
\newpage
Cuando las partículas coloidales inorgánicas son
los ingredientes efectivos de la capa de superficie de
anti-adherencia, se puede aplicar un recubrimiento
de resina hidrófila sobre la superficie de la capa
anti-adherente. El espesor de la capa hidrófila es
normalmente de aproximadamente 0,01-10 \mum. La
capa hidrófila puede evitar que la capa de superficie
anti-adherente se deteriore cuando se extiende la
película multiestratificada sobre la armadura de un invernadero.
Aunque la resina hidrófila no está limitada en particular con tal
de que tenga grupos polares de elevada hidrofilicidad en la
molécula, se emplean preferiblemente las que tienen una relación de
grupos polares de 25-70%. Entre los ejemplos de
tales resinas hidrófilas se incluyen resina vinílica, resina
acrílica, resina de poliéster, resina epoxídica, resina de uretano,
resina de melanina, resina fenólica, polisacárido y sacárido
modificado. El sacárido y el poli alcohol vinílico, solubles en
agua, son los preferiblemente utilizados en particular. El
recubrimiento de la resina hidrófila puede contener las partículas
coloidales inorgánicas antes mencionadas.
La película multi-estratificada
de la presente invención puede contener al menos un tipo de
absorbente de infrarrojo. El absorbente de infrarrojo no está
limitado en particular siempre que su capacidad absorbente de
infrarrojo sea superior a la de otros componentes de la resina
contenidos en la capa A y las otras capas. Entre los
ejemplos de un absorbente de infrarrojo inorgánico se incluyen
hidróxidos complejos tales como hidróxidos complejos de litio y
aluminio y compuestos de hidrotalcita; óxidos metálicos tales como
óxido de magnesio, óxido de calcio, óxido de aluminio, óxido de
silicio y óxido de titanio; hidróxidos tales como hidróxido de
litio, hidróxido de magnesio, hidróxido de calcio e hidróxido de
aluminio; carbonatos tales como carbonato de magnesio, carbonato de
calcio y carbonatos básicos de aluminio, por ejemplo, sales
complejas de carbonato básico de aluminio descritas en la Patente
JP-A-9.279.131; sulfatos tales como
sulfato de potasio, sulfato de magnesio, sulfato de calcio, sulfato
de zinc y sulfato de aluminio, fosfatos tales como fosfato de litio,
fosfato de sodio, fosfato de potasio, fosfato de calcio y fosfato
de zirconio, por ejemplo, fosfato de zirconio
tipo-H descrito en la Patente
JP-A-6-67774;
silicatos tales como silicato de magnesio, silicato de calcio,
silicato de aluminio y silicato de titanio; aluminatos tales como
aluminato de sodio, aluminato de potasio y aluminato de calcio;
aluminosilicatos, tales como aluminosilicato de sodio,
aluminosilicato de potasio y aluminosilicato de calcio; minerales
de arcilla tales como caolín, arcilla y talco; y óxidos complejos.
Entre los ejemplos de un absorbente orgánico de infrarrojo se
incluyen poliacetal, poli alcohol vinílico y derivados de ellos y
copolímero de etileno/alcohol vinílico.
Entre estos absorbentes de infrarrojo se
prefieren emplear los que tienen una densidad de aproximadamente 3
g/cm^{3} o menos, en particular aproximadamente 2,4 g/cm^{3} o
menos, por razones de eficacia de reciclado de la película
multi-estratificada, Desde el punto de vista de la
capacidad absorbente de infrarrojo, se prefieren los absorbentes de
infrarrojo inorgánicos.
Cuando el absorbente de infrarrojo es un
absorbente de infrarrojo inorgánico, se prefiere que, por razones
de transmitancia luminosa, el índice de refracción del mismo esté lo
más cercano posible al de los materiales de resina utilizados y,
desde el punto de vista de la propiedad de retención del calor,
pueda exhibir una capacidad absorbente en un amplio intervalo de
longitudes de onda. Desde estos puntos de vista, se prefieren los
compuestos hidrotalcita, hidróxidos complejos de litio y aluminio,
silicatos de aluminio y sales complejas de carbonato de
aluminio.
Los compuestos de hidrotalcita son compuestos
representados por la siguiente fórmula (I):
(I)M^{2}^{+}_{1-x}
Al^{3+}_{x} (OH^{-})_{2}
(A_{1}^{n-})_{x/n} .
mH_{2}O
donde M^{2+} es un ión de metal
divalente; A_{1}^{n-} es un anión n-valente y x,
m y n son números respectivamente definidos por las fórmulas 0<
x <0,5, 0 \leq m \leq 2 y 1 \leq n \leq 3. M^{2+} puede
ser Mg^{2+}, Ca^{2+}, Zn^{2+}, etc. El anión
n-valente no está limitado en particular y puede
consistir en aniones tales como Cl, Br, I, NO^{-}_{3},
ClO^{-}_{4}, SO_{4}^{2-}. CO_{3}^{2-},
SiO_{3}^{3-},HPO_{4}^{3-}, HBO_{4}^{3-},
PO_{4}^{3-}, Fe(CN)_{6}^{3-},
Fe(CN)_{6}^{4-}, CH_{3}COO^{-},
C_{6}H_{4}(OH)COO, (COO)_{2}^{2}, ión
tereftalato e ión naftalensulfonato; e ión polisilicato e ión
polifosfato que están descritos en la Patente
JP-A-217912. Concretamente, por
ejemplo, se puede emplear hidrotalcita natural e hidrotalcita
sintética de nombre comercial Alkamizer DHT-4A
fabricada por KYOWA Chemical Industries, Ltd. Los compuestos de
hidrotalcita se pueden utilizar con hidróxido de calcio o hidróxido
de calcio complejo de calcio y aluminio:
CaAl_{x}(OH)_{2+3x}.
Los hidróxidos complejos de litio y aluminio
pueden ser, por ejemplo, compuestos representados por la siguiente
fórmula (II) dada en la Patente
JP-A-5-179052:
(II)Li^{+}(Al^{3+})_{2}
(OH^{-})_{6} .(A_{2}^{n-})_{1/n} .
mH_{2}O
donde A_{2}^{n-} es un anión
n-valente y m y n son números definidos por las
fórmulas: 0 \leq m \leq 3 y 1 \leq n \leq 3. El anión
n-valente no está limitado en particular y puede
consistir en aniones similares a A1^{n-} en los compuestos de la
fórmula
(I).
Hidróxidos complejos distintos a los dos tipos
antes mencionados pueden ser, por ejemplo, los hidróxidos complejos
con grupo hidroxilo que contienen Li, Al y al menos un elemento
seleccionado del grupo consistente en metales
alcalino-térreos, metales de transición, Zn y Si.
Entre los metales alcalinotérreos, se prefieren el magnesio y el
calcio. Entre los metales de transición, se prefieren hierro di- o
tri-valente, cobalto, níquel y manganeso, en
particular hierro. La relación molar de Al a Li (Al/Li) es,
normalmente, de 1,5/1 a 2,5/1, preferiblemente de 1,8/1 s
2,5/1.
La relación molar (a) del elemento seleccionado
del grupo consistente en metales alcalino-térreos,
metales de transición, Zn y Si basada en una mol de Li normalmente
satisface la fórmula 0<a<1, preferiblemente 0,1 \leq a
\leq 1,4, más preferiblemente 0,2 \leq a \leq 1,2. La porción
aniónica distinta al grupo hidroxilo en estos hidróxidos complejos
puede ser, por ejemplo, iones polisilicato tales como ión
pirosilicato, ión ciclosilicato, ión isosilicato, ión filosilicato,
ión tectsilicato, ión de ácido inorgánico tal como ión carbonato,
ión haluro, ión sulfato, ión sulfito, ión nitrato, ión nitrito, ión
fosfato, ión fosfito, ión hipofosfito, ión polifosfato, ión
aluminato, ión silicato, ión perclorato e ión borato; complejos de
metal de transición tales como Fe(CN)_{6}^{3-} y
Fe(CN)_{6}^{4-}; iones de ácido orgánico tales
como ión acetato, ión benzoato, ión formiato, ión tereftalato e ión
alquilsulfonato. Entre ellos, los preferidos son ión carbonato, ión
haluro, ión sulfato, ión fosfato, ión polifosfato, ión silicato,
iones polisilicato e ión perclorato. Uno de los ejemplos
específicos de tales hidróxidos complejos es un hidróxido complejo
que contiene Al, Li y Mg y que tiene la relación molar (Al/Li/Mg)
de aproximadamente 2,3/1/0,28 (Nombre comercial: LMA, fabricado por
Fuji Chemical Co., Ltd) y un hidróxido complejo que contiene Al, Li
y Mg y que tiene la relación molar (Al/Li/Mg) de aproximadamente
2/1/1,2 (nombre comercial FUJIREIN LS; fabricado por Fuji Chemical
Co., Ltd).
Los compuestos representados por la siguiente
fórmula (III) que se da en la patente WO97/00828:
(III)[(Li^{+}{}_{1-x}M^{2+}{}_{x})(Al)^{3+}){}_{2}(OH^{-}){}_{6}]_{2}(Si_{y}O_{(2y
+ 1)}{}^{2})_{(1 + x)}
.mH_{2}O
donde M^{2+} es un metal
divalente y m, x e y son números definidos por las siguientes
fórmulas: 0 \leq m < 5,0 \leq x < 1 y 2 \leq y \leq 4
y compuestos representados por la siguiente fórmula dada en la
Patente
JP-A-8.217912:
(IV)[(Li^{+}{}_{1-x}M^{2+}{}_{x})(Al)^{3+}){}_{2}(OH^{-})_{6}]_{2}(A^{n-})_{2(1
+ x)})_{n}
.mH_{2}O
donde M^{2+} es un metal
divalente, A^{n} es un ión n-valente y m, x y n
son números definidos por las siguientes fórmulas: 0 \leq m <
5, 0,01 \leq x < 1 y 1 \leq n \leq 3 son ejemplos
preferibles del óxido complejo antes mencionado. M^{2+} en las
fórmulas (III) y (IV) pueden ser Mg^{2+}, Ca^{2+}, Zn^{2+}
etc.
Además, entre los ejemplos preferibles de
absorbentes de infrarrojo se incluyen también las sales complejas
de carbonato básico de aluminio representadas por la siguiente
fórmula (V):
(V)mAl_{2}O_{3}.(n/p)M_{2/p}.X.kH_{2}O
donde X es un anión carbonato, M es
un metal alcalino o un metal alcalino-térreo, p es
el número de valencia de M, y m n y k son números definidos por las
siguientes fórmulas: 0,3 \leq m \leq1, 0,3 \leq n \leq 2 y
0,5 \leq k \leq 4, se incluyen entre los ejemplos preferibles
de absorbentes de
infrarrojo.
Junto con las anteriormente mencionadas sales
complejas de carbonato básico de aluminio se pueden emplear sales
complejas representadas por una fórmula similar a la fórmula (V)
excepto en que X es un anión inorgánico derivado, por ejemplo, de
oxiácidos de azufre tales como ácido sulfúrico y ácido sulfuroso,
oxiácidos de nitrógeno tales como ácido nítrico y ácido nitroso,
ácido clorhídrico, oxiácidos de cloro tales como ácido perclórico,
oxiácidos de fósforo tales como ácido fosfórico, ácido fosforoso y
ácido metafosfórico e iones orgánicos derivados, por ejemplo, de
ácido acético, ácido propiónico, ácido adípico, ácido benzoico,
ácido ftálico, ácido tereftálico, ácido maleico, ácido fumárico,
ácido succínico, ácido p-oxibenzoico, ácido
salicílico, ácido pícrico y ácido toluensulfónico. Estas sales
complejas se pueden preparar por el método descrito en la Patente
JP-A-9.279131. Cuando se emplean
los hidróxidos complejos antes mencionados o las sales complejas de
carbonato básico de aluminio como absorbente de infrarrojo, el
diámetro medio de partícula de las mismas es habitualmente de
aproximadamente 5 \mum o menos, preferiblemente de
aproximadamente 0,05-3 \mum, más preferiblemente
de aproximadamente 0,1-1 \mum. El área
superficial de los mismos medida por el método BET es normalmente de
aproximadamente 1-30 m^{2}/g, preferiblemente de
aproximadamente 2-20 ^{2}/g. Cuando la película
multi-estratificada se emplea en una aplicación que
requiere alta transparencia, el índice de refracción de los
absorbentes de infrarrojo está preferiblemente próximo al de los
materiales de resina utilizados y es, preferiblemente,
1,47-1,55, más preferiblemente
1,48-1,54, y lo más preferiblemente
1,49-1,53, medido por el método descrito en JIS
K0062. Con el fin de mejorar la dispersabilidad del absorbente de
infrarrojo en la película multi-estratificada, esta
puede someterse a acabado de superficie con ácidos grasos
superiores o sales metálicas de los mismos.
La cantidad de absorbente de infrarrojo
contenida en la película multi-estratificada se
determina de forma adecuada teniendo en cuenta el índice de
transmisión de radiación deseado de la película
multi-estratificada a 23ºC, el tipo de absorbente
de infrarrojo que se va a utilizar y la estructura de capas de la
película multi-estratificada. Por ejemplo, cuando
se emplea el hidróxido complejo antes mencionado como absorbente de
infrarrojo, la cantidad del mismo es de aproximadamente
6-13% en peso de película
multi-estratificada.
El índice de transmisión de radiación de la
película multi-estratificada a 23ºC, que es un
criterio para la propiedad de retención del calor de la película
cuando se usa ésta como material de cubrimiento de un invernadero y
similar, e influye en el crecimiento del cultivo, se determina
siguiendo el método dado después. Cuanto más pequeño es el valor,
mejor será la propiedad de retención de calor de la película
multi-estratificada. En la presente invención, el
índice de transmisión de radiación de la película
multi-estratificada a 23ºC es, preferiblemente, 25
o menos. Cuando la película multi-estratificada
tiene un índice de transmisión de radiación de 25 o menos, la
película tiene una propiedad de retención del calor similar o
superior a la de la película de poli cloruro de vinilo
convencional. Además, la utilización de tal película
multi-estratificada para un invernadero con
calentamiento reduce el gasto de calentamiento y contribuye a
mejorar el rendimiento económico. Es preferible que el índice de
transmisión de radiación esté tan próximo a cero como sea posible.
Es preferiblemente de 20 o menos, más preferiblemente 15 o
menos.
El índice de transmisión de radiación a 23ºC se
mide con el método siguiente. El espectro infrarrojo de la película
multi-estratificada se mide en un intervalo de
número de ondas de 400-4000 cm^{-1} por un método
de transmisión utilizando un espectrofotómetro de infrarrojo (Modelo
1640 FT-IR, fabricado por
Perkin-Elmer Corp.) y se obtiene una transmitancia,
T(v)%, a número de ondas v. Por otra parte, la
intensidad e(v), de un espectro de radiación de cuerpo negro
a número de ondas v a 23ºC se calcula de acuerdo con la
siguiente fórmula (4) derivada de la ley de Planck. El producto de
la intensidad, e(v), del espectro de radiación de cuerpo
negro y la transmitancia, T(v), es la intensidad de
transmisión de cuerpo negro, f(v), obtenida por la fórmula
(5). La energía de transmisión de radiación, F, se calcula por
integración de la intensidad de transmisión de radiación,
f(v), en un intervalo de número de ondas de
400-4000 cm^{-1}. La energía de radiación del
cuerpo negro, E, se calcula por integración de la intensidad,
e(v), del espectro de radiación del cuerpo negro en un
intervalo de números de onda de 400-4000 cm^{-1}.
El índice de transmisión de radiación, G, se define por la fórmula:
G = 100 x F/E. En la integración real, se divide el intervalo de
número de ondas antes mencionado en intervalos de 2 cm^{-1} y se
lleva a cabo la integración para cada intervalo parcial por
aproximación trapezoidal. Cuanto más pequeño es el índice de
transmisión de radiación, mejor es la propiedad de retención del
calor por la película.
(4)e(v)
=
(A/\lambda^{5})/[exp(B/(\lambdaxT)-1]
En la fórmula (4), A y B se definen como
sigue:
A= 2\pihC^{2} = 3,74 x
10^{16}(W-m^{2})
B = hC/k = 0,01439 (m.K)
donde T(K) es temperatura
absoluta, \lambda es una longitud de onda cuyo recíproco es el
número de ondas, v, h es la constante de Planck, C es la
velocidad de la luz y k es la constante de
Boltzmann.
(5)f(v)
= e(v)xT(v) /
100
Desde el punto de vista de la eficacia de
reciclado, la densidad de la película
multi-estratificada es preferiblemente inferior a
1,0 g/cm^{3} medida a 23ºC, determinada por un método dado en JIS
K7112(1980), y más preferiblemente es 0,99 g/cm^{3} o
menos, aún más preferiblemente 0,98 g/cm^{3} o menos, y lo más
preferiblemente 0,97 g/cm^{3} o menos. La eficacia de reciclado
significa la facilidad de separación de una película de cloruro de
vinilo que es de una amplia utilización en agricultura.
La película multi-estratificada
de la presente invención puede contener al menos un estabilizante a
la luz. Aunque se pueden utilizar estabilizantes a la luz de tipo
complejo de níquel, se prefieren compuestos amina impedidos, en
particular los que tienen un peso molecular de aproximadamente 1500
o más. Entre los ejemplos de estos compuestos de amina impedidos se
incluyen los de la fórmula estructural dada en la Patente
JP-A-8-73667.
Concretamente, por ejemplo, pueden citarse TINUVIN
622-LD, CHIMASORB 944-LD, TINUVIV
123, fabricados por Ciba Specialty Chemicals K.K., HOSTAVIN N30, VP
Sanduvor PR-31, fabricado por Clariant K.K. y
Cyasorb UV3526 fabricado por Cytec Industries INC. Los ejemplos de
compuesto de amina impedida que contienen estabilizante incluyen
TINUVIN 492 y TINUVIN 494 (ambos fabricados por Ciba Specialty
Chemicals K.K.) que son composiciones descritas en la Patente
JP-A-63-286448.
Cuando se emplea un estabilizante a la luz, la
cantidad del mismo está normalmente en el intervalo de
aproximadamente 0,02-5% en peso, preferiblemente
aproximadamente 0,1-2% en peso, y más
preferiblemente aproximadamente 0,5-2% en peso
basado en el peso de la película multi-estratificada
desde el punto de vista de equilibrio entre mejora de la
resistencia a la intemperie y la supresión de floraciones. Desde el
punto de vista de la mejora de la durabilidad, el estabilizante a
la luz se emplea preferiblemente junto con los absorbentes de
ultravioneta que se dan a continuación.
La película multi-estratificada
de la presente invención puede contener al menos un absorbente de
ultravioleta. El absorbente de ultravioleta puede consistir en
compuestos orgánicos o compuestos inorgánicos. Entre los ejemplos
de absorbentes de ultravioleta aplicables se incluyen los de tipo
benzofenona, tipo benzotriazol, tipo benzoato y tipo cianoacrilato.
Los absorbentes de ultravioleta inorgánicos pueden ser óxidos de
metales tales como óxido de cerio y óxido de titanio. Por ejemplo,
se puede emplear un absorbente de ultravioleta que está disponible
comercialmente con el de nombre comercial Ceriguard, fabricado por
Nippon Inorganic Color & Chemical Co., Ltd.,
Cuando se utiliza absorbente de ultravioleta, la
cantidad del mismo está normalmente en el intervalo de
aproximadamente 0,01-3% en peso, preferiblemente de
aproximadamente 0,05-1% en peso basado en el peso de
la película multi-estratificada desde el punto de
vista del equilibrio de la mejora de la resistencia a la intemperie
y la supresión de floraciones.
El substrato de la película
multi-estratificada de la presente invención puede
contener agentes de anti-adherencia con el
propósito de conseguir buenas propiedades
anti-adherencia iniciales de la película
multi-estratificada. Cuando el substrato contiene
el agente anti-adherencia, la cantidad del mismo es
normalmente de aproximadamente 0,1-4% en peso,
preferiblemente de aproximadamente 0,5-3% en peso,
más preferiblemente de aproximadamente 1,5-3% en
peso, y lo más preferiblemente aproximadamente
2,2-2,8% en peso basado en el peso del substrato.
El agente anti-adherencia puede incorporarse a
cualquiera de las capas de la película
multi-estratificada. Cuando el agente
anti-adherencia está contenido en dos o más capas,
la cantidad contenida en cada capa puede ser la misma o diferente.
Un agente anti-adherente tal puede ser sólido o
líquido a temperatura ambiente (23ºC). El agente de
anti-adherencia sólido puede ser compuesto
tensioactivo no-iónico tal como agente tensioactivo
tipo éster de ácido alifático de sorbitano, tal como monoestearato
de sorbitano, monopalmitato de sorbitano, monobehenato de sorbitano
y monomontanato de sorbitano; agentes tensioactivos tipo éster de
ácido alifático de glicerina tal como monolaurato de glicerina,
monopalmitato de glicerina, monoestearato de glicerina, diestearato
de diglicerina, monoestearato de triglicerina y monomontanato de
triglicerina; agentes tensioactivos tipo polietilenglicol tales
como monopalmitato de polietilen glicol y monoestearato de
polietilen glicol; aductos de alquilfenol con óxido de alquileno;
ésteres de ácido orgánico de productos de condensación
sorbitano-glicerina; ésteres de ácido graso de
compuestos polioxietilenalquilamina tales como compuestos de
polioxi-etilenalquilamina por ejemplo polioxietilen
(2) estearilamina, polioxietilen (2) laurilamina y polioxietilen (4)
estearilamina, ésteres de ácido graso de compuestos de
polioxietilen alquilamina, por ejemplo monoestarato de polioxietilen
(2) estearilamina, diestearato de polioxietilen (2) estearilamina,
monoestearato de polioxietilen (4) estearilamina, diestearato de
polioxietilen (4) estearilamina, monoestearato de polioxietilen (8)
estearilamina, monobehenato de polioxietilen (2) estearilamina y
monoestearato de polioxietilen (2) laurilamina; y amida de ácido
graso de compuestos de polioxietilenalquilamina tal como amida de
ácido polioxietilen (2) esteárico. El agente
anti-adherencia líquido puede consistir en ésteres
de ácido alifático de glicerina tales como monooleato de glicerina,
monooleato de diglicerina, sesquioleato de diglicerina, monooleato
de tetraglicerina, monooleato de hexaglicerina, trioleato de
tetraglicerina, pentaoleato de hexaglicerina, monolaurato de
tetraglicerina y monolaurato de hexaglicerina; y ésteres de
sorbitano de ácido alifático tales como monooleato de sorbitano,
dioleato de sorbitano y monolaurato de sorbitano. Cuando se utiliza
tal agente de anti-adherencia líquido, la cantidad
del mismo está normalmente en el intervalo de aproximadamente
0,2-3% en peso, preferiblemente de aproximadamente
0,5-2% en peso basado en el peso de la película
multi-estratificada. La película multiestratificada
que contiene tal agente anti-adherente puede
suprimir la pérdida de transmitancia luminosa.
La película multi-estratificada
de la presente invención puede contener agentes
anti-empañamiento. Entre los ejemplos de agentes
anti-empañamiento aplicables se incluyen compuestos
flúor que tienen un grupo perfluoroalquilo, grupo
\omega-hidrofluoroalquilo o similar (en particular
agentes tensioactivos que contienen flúor) y compuestos tipo
silicona que tienen un grupo alquilsiloxano (en particular agentes
tensioactivos tipo silicona). Cuando la película contiene un agente
anti-empañamiento, la cantidad del mismo está
normalmente en el intervalo de aproximadamente
0,01-3% en peso, preferiblemente aproximadamente
0,02-1% en peso basado en el peso de la
película.
La película multi-estratificada
de la presente invención puede contener agentes de filtro de
infrarrojo próximo. La utilización de película estratificada que
contiene este agente de filtro de infrarrojo próximo como material
de cubrimiento de un invernadero puede controlar una caída de
temperatura en el invernadero en el tiempo diurno de la estación
cálida. Estos agentes de filtro de infrarrojo próximo pueden ser,
por ejemplo, compuestos orgánicos descritos en
JP-A-10-193522, por
ejemplo, compuestos nitrosos y complejos metálicos de los mismos,
compuestos de cianina, compuestos de squarrium, compuestos tipo sal
compleja de tioalcohol-níquel, compuestos de
ftalocianina, compuestos de trialilmetano, compuestos de imonio,
compuestos de diimonio, compuestos de naftoquinona, compuestos de
antraquinona, compuestos amino y compuestos de aminio; y compuestos
inorgánicos tales como negro de carbono, óxido de antimonio, óxido
de estaño con pequeñas cantidades de óxido de indio, óxido y
carbonato de metales que pertenecen a los grupos 4A, 5A y 6A de la
Tabla Periódica, y compuestos que contienen boro. Sobre la
superficie de las películas multi-estratificadas de
la presente invención, se puede formar una capa que tenga tales
agentes de filtro de infrarrojo próximo. Un método para formar tal
capa puede ser, por ejemplo el de aplicar un líquido de
recubrimiento que contiene un agente de filtro de infrarrojo próximo
y un aglutinante de resina soluble en agua a la película
multi-estratificada, seguido de secado del
mismo.
La estructura de capas de la película
multi-estratificada de la presente invención no está
limitada en particular, siempre que al menos estén incluidas al
menos una capa A y al menos una capa de superficie
no-adherente y que al menos la capa de superficie
no adherente forme al menos una de las capas más externas de la
película multi-estratificada. Cuando está presentes
una pluralidad de capas A en la película
multi-estratificada, no es necesario que la
composición y el espesor de todas las capas A sean los
mismos. Cuando está presente una pluralidad de capas de superficie
anti-adherente en la película
multi-estratificada, tampoco es necesario que la
composición y el espesor de todas las capas de superficie
antiadherente sean iguales. Las películas
multi-estratificadas de la presente invención en las
que al menos una capa A lleva unida al menos una capa de
superficie anti-adherente, que es la capa más
externa de la película multi-estratificada, son
superiores en la propiedad de anti-adherencia y en
la durabilidad de la propiedad anti-adherencia de la
película multi-estratificada. En este caso, es
también excelente la resistencia de adhesión entre la capa de
superficie anti-adherente y el substrato. Una
película multi-estratificada en la que una capa de
superficie anti-adherente y una capa A son,
respectivamente, las capas más externas de la película, opuestas
entre sí, resulta excelente en resistencia, especialmente en
resistencia a la fricción de la capa A más externa frente a
la rotura por fricción. La película
multi-estratificada de la presente invención de la
estructura más simple que tiene solamente una capa A es
superior en cuanto a propiedad anti-adeherente,
durabilidad de la propiedad anti-adherente y la
resistencia. La película multi-estratificada de la
presente invención tiene normalmente de tres a cinco capas. Cuando
la película multi-estratificada que tiene tres o
más capas se extiende para construir una instalación agrícola tal
como un invernadero, la capa de cara de la parte exterior de la
instalación, la capa de cara del interior de la instalación y
la(s) capa(s) que están entre estas dos capas citadas
se suelen llamar capa exterior, capa interior y capa(s)
intermedia(s), respectivamente. Con respecto a la película
multi-estratificada de la presente invención que se
utiliza en agricultura, la capa exterior puede someterse a un
tratamiento de resistencia al polvo y la capa interior se puede
someter a un tratamiento de anti-adherencia y/o
tratamiento anti-empañamiento.
El espesor de la película
multi-estratificada de la presente invención está,
normalmente, en el intervalo de aproximadamente
0,02-0,3 mm, preferiblemente de aproximadamente
0,05-0,25 mm por razones de procesabilidad y
capacidad de trabajado del cubrimiento. El espesor de la capa
A es de aproximadamente 10% o más del espesor de la película
multi-estratificada. Preferiblemente es de
aproximadamente 20% o más por razones de moldeabilidad de la
película y es preferiblemente de aproximadamente 30% o más a la
vista de la transparencia y la resistencia de la película.
El procedimiento para la manufactura de la
película multi-estratificada de la presente
invención no está limitado en particular. Por ejemplo, la película
multi-estratificada se puede producir por el método
dado a continuación. Se añaden a los materiales de resina para el
substrato, los aditivos opcionalmente seleccionados y se mezclan y
amasan en una máquina de mezclado y amasado tal como una mezcladora
de cinta, una supermezcladora, una mezcladora Banbury y una
extrusora de un solo tornillo o de doble tornillo para producir una
composición de resina. Utilizando la composición de resina así
obtenida, se puede producir una película substrato por moldeo de la
película con boquilla en T, moldeo de la película por inflado o
similar. Se puede producir una película substrato
multi-estratificada por moldeo de película de
coextrusión de boquilla en T utilizando dos o más clases de
composiciones de resina. La capa de superficie
anti-adherencia puede ser formada sobre la película
substrato por, por ejemplo, un método de estratificado o un método
de recubrimiento. En el método de estratificado, se lamina una capa
de superficie anti-adherente sobre la película
substrato, o se lamina una capa de superficie
anti-adherente sobre la película substrato por
coextrusión. Antes del laminado de la capa de superficie
anti-adherente, la película substrato se puede
someter a, por ejemplo, un recubrimiento de anclaje, tratamiento
corona o tratamiento de llama. Con estos tratamientos, puede
mejorar la resistencia de adhesión y la capacidad de mojado entre
la película substrato y la capa de superficie
anti-adherente. El método de recubrimiento es un
método en el que se aplica una mezcla de dispersión que comprende
un medio de dispersión y un ingrediente efectivo disperso en él o
una solución del ingrediente efectivo a la película substrato,
seguido de secado de la mezcla o solución así aplicada y separando
el medio de dispersión o el disolvente para formar la capa de
superficie anti-adherente. El método de
recubrimiento se puede llevar a cabo por varios caminos tales como
el método de recubrimiento por huecograbado, método de inmersión y
método de pulverización. En el método de recubrimiento, se emplea
preferiblemente una película de substrato tubular por razones de
eficacia en la manufactura. Se utilizan partículas coloidales
inorgánicas como ingrediente efectivo (un agente
anti-adherencia) de la capa de superficie
anti-adherente. El medio de dispersión puede ser,
por tanto, agua, metanol, alcohol isopropílico, alcohol
n-butílico, alcohol isobutílico, etilen glicol,
xileno y mezclas de ellos. Se prefieren disolventes polares tales
como agua y alcohol y el más preferible es el agua. Las películas
multi-estratificadas de la presente invención se
pueden producir también por formación de una película para hacer
con ella una capa de superficie anti-adherente y
posterior estratificado de la película sobre la película substrato y
unión de las dos.
La película multi-estratificada
de la presente invención es excelente en cuanto a la propiedad de
anti-adherencia, la durabilidad de la propiedad
anti-adherencia, la adhesión entre la capa de
superficie anti-adherente y el substrato, la
resistencia mecánica y similar. Se puede utilizar convenientemente
como película de cubrimiento de invernaderos o túneles para
horticultura protegida y cortina en el interior que se pone en las
instalaciones. Los invernaderos hechos con la película
multi-estratificada de la presente invención son
adecuados para cultivos ya que las gotas de agua adheridas a su
superficie interior comienzan a fluir hacia abajo enseguida y la
luz solar ilumina bien el interior desde las primeras horas de la
mañana. La película multi-estratificada de la
presente invención se puede utilizar ampliamente como sustituto de
películas de cloruro de vinilo que se han utilizado en el uso
agrícola convencional.
La presente invención se explicará con más
detalle con los ejemplos que se dan a continuación, que no son
limitativos del alcance de la invención.
Los métodos de ensayo llevados a cabo en los
ejemplos y ejemplos comparativos son como sigue.
La MFR de los materiales de resina se midieron a
una temperatura de 190ºC y una carga de 2,16 kg según ASTM D
1238-65T.
La distribución de pesos moleculares se mide
utilizando aparato de GPC del Modelo 150C fabricado por Japan
Waters bajo las siguientes condiciones:
columna: TSK GMH.6 fabricada por TOSOH CORP;
disolvente: orto-diclorobenceno
(ODCB);
temperatura: 135ºC;
velocidad del flujo: 1 ml/minuto;
concentración: 10 mg/10 ml;
cantidad de muestra inyectada: 550 \mul.
El peso molecular de media de pesos, Mw, y el
peso molecular de media de número, Mn, se calculan basándose en una
curva de calibración utilizando poliestireno como patrón y se
calcula Mw/Mn.
La Cx se mide utilizando una LC multifuncional
fabricada por TOSOH CORP. Se disuelve copolímero de
etileno/\alpha-olefina en ODCB que ha sido
calentado a 140ºC, y la solución se vierte en una columna rellena
con arena del mar y que ha sido montada en una estufa de columnas.
Se rebaja la temperatura de la columna a -14ºC y después se eleva a
la temperatura prefijada. Se determinan la concentración relativa
y el grado de ramificación del copolímero eluido antes de que la
temperatura alcance esa temperatura, utilizando
FT-IR que se conecta a la columna. Se eleva después
gradualmente la temperatura a la temperatura prefijada y se
determinan la concentración relativa y el grado de ramificación del
copolímero eluido a cada temperatura prefijada. Por último, se
calienta la columna a la temperatura final.
Se traza una curva de distribución estructural
molecular sobre la base de las concentraciones relativas así
obtenidas y los grados de ramificación, y se obtiene la desviación
típica de la distribución estructural molecular, \sigma, por
tratamiento estadístico. Utilizando la \sigma así obtenida y
SCBavo, determinado por FT-IR, se calcula el
coeficiente de variación de la distribución estructural molecular,
Cx.
Se pega una película con cinta adhesiva
doblemente recubierta a un marco acrílico de 50 cm de longitud y
60 cm de anchura, y se coloca horizontalmente y con la superficie
de ensayo hacia abajo en un baño maría a temperatura constante de
40ºC colocado en una cámara termostática de 23ºC. Una vez que la
superficie de ensayo se había humedecido a fondo, se puso en
contacto agua con hielo con la parte exterior de la película. Se
observaron visualmente entonces la cantidad de niebla desarrollada
y el tiempo que transcurría hasta la desaparición de la niebla,
juzgándose los resultados con arreglo a los siguientes
criterios:
- O:
- la cantidad de neblina desarrollada es pequeña y el empañamiento desaparece enseguida;
- \Delta:
- la cantidad de neblina desarrollada es bastante grande, y lleva tiempo hasta que desaparece el empañamiento; y
- X:
- la cantidad de neblina desarrollada es muy grande y lleva tiempo hasta que desaparece el empañamiento.
Se pegó una película con cinta adhesiva de doble
cara de recubrimiento a un marco acrílico de 34 cm de longitud y 5
cm de anchura y se colocó con la superficie de ensayo hacia abajo y
con la inclinación de 15 grados respecto al plano horizontal en
baño de agua a temperatura constante colocado en una cámara de
ensayo ambiental de temperatura constante. Las condiciones de
temperatura (cámara de ensayo medioambiental/baño de agua a
temperatura constante) en el ensayo eran de 3ºC/20ºC en el
"ensayo a baja temperatura" y 20ºC/40ºC en el "ensayo a alta
temperatura". Se observó el estado de las gotas de agua sobre la
superficie de la película y los resultados se juzgaron según los
siguientes criterios:
- O:
- la superficie de película está humedecida uniformemente;
- \Delta:
- las gotas de agua se adhieren parcialmente a la superficie de la película y
- X:
- las gotas de agua se adhieren a toda la superficie y la película se cubre de una nube blanca.
Se cortaron piezas de ensayo empleando una
cuchilla de mayor sección en los extremos que en el centro JIS No.
1 y se expusieron durante un tiempo en un dispositivo medidor
Sunshine Weather-o-meter (un nombre
comercial fabricado por Suga, Shikenki K.K.) a una temperatura de
panel negro de 63ºC. Las piezas de ensayo así expuestas durante un
período de tiempo se sometieron a un ensayo de tracción, para
determinar el porcentaje de elongación (%) utilizando un Autógraph
DSS100 (nombre comercial, fabricado por Shimadzu Corp.) y se
determinó el tiempo de ensayo de resistencia a la intemperie al que
el porcentaje de elongación se hacía la mitad del de la pieza de
ensayo original. El mayor valor del tiempo indica una mejor
resistencia al tiempo atmosférico. Mil horas constituían la línea
de pasar este ensayo.
El ensayo se llevó a cabo según JIS K6760 (1981)
(Ensayo para agrietado por esfuerzo medioambiental bajo deformación
constante). Se utilizó una solución acuosa al 10% de un
alquilalilpolietilen glicol (nombre comercial: Igepal
Co-630; fabricado por GAF).
La temperatura del pico de fusión se midió según
JIS K7121 (1987). Las muestras se precalentaron a 150ºC durante 5
minutos y luego se enfriaron a 40ºC a una velocidad de 5ºC/minuto,
seguido de calentamiento a 150ºC a una velocidad de 5ºC/minuto. Se
tomó como temperatura del pico de fusión la temperatura a la cual
aparecía un pico de endoterma.
La capa exterior de la muestra se pegó a un
panel acrílico de 3 mm de grueso. Se pegó cinta de celofán sobre la
superficie de la capa anti-adherente. Se llevó a
cabo entonces un ensayo de desprendido con un ángulo de 90 grados
empleando una velocidad de tracción de 300 mm/minuto utilizando una
máquina de ensayo a la tracción.
A principios de julio se fijaron películas de
muestra a un invernadero agrícola de tuberías que tenía tuberías
con un intervalo de separación de 50 cm y que tenía una anchura de
5,7 m, una altura de 3,3 m y una longitud de 25 m y se dejó crecer
abono verde (cultivo: Chloretaria) durante aproximadamente un
mes. Por la mañana temprano de un día bueno de principios de
agosto, se evaluó el estado de flujo de las gotas de agua
condensadas por observación visual. Se juzgó la propiedad
anti-adherencia (facilidad de las gotas para
comenzar a fluir) según los siguientes criterios:
- O:
- hay cinco o más corrientes de gotas de agua por intervalo de 50 cm y se podía ver el interior del recinto;
- \Delta:
- hay menos de cinco corrientes de gotas de agua por intervalo de 50 cm y se podía ver poco del interior del recinto; y
- X:
- no hay ninguna corriente de gotas de agua y todo el recinto está tapado por una neblina que se debe a la adherencia de las gotas de agua y no puede verse el interior del recinto.
Ejemplos 1, 2 y Ejemplo Comparativo
1
Se preparó un tubo de tres capas (un substrato)
que tenía capas primera segunda y tercera y la segunda capa en
sandwich entre la primera capa y la tercera capa. La primera capa,
la segunda capa y la tercera capa eran, respectivamente, la capa
interior, la capa intermedia y la capa exterior del tubo. Las
composiciones de cada capa se dan en la Tabla 1. Cada valor puesto
entre paréntesis tras un símbolo que indica el ingrediente es el
porcentaje de la cantidad de cada ingrediente basado en la cantidad
total de ingredientes contenidos en la capa en que está presente el
ingrediente. Se amasaron primero los ingredientes que iban a formar
el contenido de cada capa a 150ºC durante 5 minutos utilizando una
mezcladora Banbury. Se granularon entonces las mezclas con un
granulador para producir composiciones de resina para formar cada
capa en forma de aglomerados. Se moldeó un tubo de tres capas con
una máquina de moldeo por inflado de película de tres capas
empleando aglomerados de composición de resina y, si era necesario,
aglomerados de resina para cada capa de manera que el espesor de
cada capa llegara a ser el espesor dado en la Tabla 1.
Se mezclaron sol de alúmina (fabricado por
Nissan Kagaku Kogyo K.K.; nombre comercial: Aluminasol 520;
contenido de sólidos 20%), sílice coloidal (fabricada por Nissan
Kagaku Kogyo K.K.; nombre comercial: Snowtex 20; contenido de
sólidos 20%), dodecilbencenosulfonato de sodio (fabricado por Kao
Corp.; nombre comercial: Neopelex F25) y decanoato de sodio
(fabricado por Nacalai Tesque Ltd.) con la adición de agua de manera
que el contenido de sólidos de cada ingrediente llegara a ser 1,6%,
0,4%, 0,08% y 0,08% para producir un líquido de recubrimiento. A la
superficie de la tercera capa del substrato, que había sido sometida
previamente a tratamiento corona, se aplicó líquido de
recubrimiento de manera que el espesor del sólido fuera de
aproximadamente 0,2 g/m^{2}, seguido por secado a temperatura
ambiente para formar una capa de superficie
anti-adherente sobre la tercera capa.
Los resultados de la evaluación de las
películas así obtenidas se dan en la Tabla 1. La propiedad
anti-adherencia se juzgó por el ensayo de propiedad
anti-adherencia (1). Las películas de los Ejemplos 1
y 2 eran superiores a la del Ejemplo comparativo 1 en cuanto a la
propiedad anti-adherente, propiedad
anti-empañamiento y resistencia a la intemperie.
Además, las películas de los ejemplos eran superiores al del
ejemplo comparativo en cuanto a propiedad de retención del calor,
transparencia, tenacidad, resistencia al polvo y propiedad
anti-bloqueo.
Ejemplos 3, 4 y Ejemplo comparativo
2
Se fabricó un tubo de tres capas (substrato) de
la misma forma descrita en el Ejemplo 1 excepto en que las
composiciones de cada capa se fijaron como las dadas en la Tabla
2.
La superficie de la tercera capa del substrato
así obtenido se sometió a tratamiento corona, seguido de formación
de una capa de superficie anti-adherente sobre la
tercera capa de la misma manera que se ha señalado en el Ejemplo
1.
Los resultados de la evaluación de las películas
así obtenidas se dan en la Tabla 2. La propiedad
anti-adherencia se juzgó por el ensayo de propiedad
anti-adherencia (1). Las películas de los Ejemplos 3
y 4 eran superiores a la del Ejemplo comparativo 2 en cuanto a
propiedad anti-adherencia, propiedad
anti-empañamiento y resistencia a la intemperie.
Además, las películas de los ejemplos eran superiores a las del
Ejemplo comparativo en cuanto a propiedad de retención del calor,
transparencia, tenacidad, resistencia al polvo, propiedad
anti-bloqueo, propiedad anti-algas
y propiedad de resistencia a detergentes.
\vskip1.000000\baselineskip
Ejemplos 5, 6 y Ejemplo comparativo
3
Se fabricó un tubo de tres capas (substrato) de
la misma manera que la descrita en el Ejemplo 1 excepto que las
composiciones de cada capa se dan en la Tabla 3.
\newpage
La superficie de la tercera capa del substrato
así obtenido se sometió a tratamiento corona, seguido de formación
de una capa de superficie anti-adherente sobre la
tercera capa de la misma manera que la señalada en el Ejemplo 1.
Además, se aplicó poli alcohol vinílico acuoso al 1% a la capa de
superficie anti-adherente de manera que el espesor
el sólido fuera de 0,1 g/m^{2}, seguido de secado para formar una
capa.
Los resultados de la evaluación de las películas
así obtenidas se dan en la Tabla 3. La propiedad
anti-adherencia se juzgó por el ensayo de propiedad
anti-adherencia (2). La película de los Ejemplos 5 y
6 eran superiores a la del Ejemplo comparativo 3 en cuanto a
propiedad anti-adherencia y resistencia de la
adhesión de la capa anti-adhe-
rente.
rente.
\vskip1.000000\baselineskip
\newpage
El significado de los símbolos de las Tablas
1-3 es el siguiente:
A1: un copolímero de etileno/hexeno (nombre
comercial Sumikathene E FV 402-0; contenido de
unidades de hexeno: 11,1% en peso; fabricado por Sumitomo Chemical
Co., Ltd.)
A2: un copolímero de etileno/hexeno (nombre
comercial: Sumikathene E FV 403-O; contenido de
unidades de hexeno: 8,6% en peso, fabricado por Sumitomo Chemical
Co. Ltd.)
A3: un copolímero de etileno/acetato de vinilo
(nombre comercial: Evatate D 2011; contenido de unidades de acetato
de vinilo: 5% en peso, fabricado por Sumitomo Chemical Co.,
Ltd.)
A4: un polietileno de baja densidad (nombre
comercial: Sumikathene F200; densidad: 0,923 g/cm^{3}, fabricado
por Sumitomo Chemical Co., Ltd.)
A5: un copolímero de etileno/acetato de vinilo
(nombre comercial: Evatate H 2021; contenido de unidades de acetato
de vinilo: 15% en peso, fabricado por Sumitomo Chemical Co,
Ltd.)
A6: un copolímero de etileno/hexeno (nombre
comercial: Sumikathene E FV202; densidad: 0,925 g/cm^{3}; MFR
(velocidad del flujo del fundido): 1,5 g/10 minutos; fabricado por
Sumitomo Chemical Cp., Ltd.)
A7: un copolímero de etileno/hexeno (nombre
comercial: Sumikathene E FV 401; densidad; 0,902 g/cm^{3}; MFR: 4
g/10 minutos, fabricado por Sumitomo Chemical Co., Ltd.)
A8: un polietileno de baja densidad (nombre
comercial: Sumikathene F208-1; densidad: 0,922
g/cm^{3}; MFR: 1,5 g/10 minutos; fabricado por Sumitomo Chemical
Co; Ltd.)
A9: un copolímero de etileno/hexeno (nombre
comercial: Sumikathene E FV201; densidad: 0,919 g/cm^{3}, MFR:
1,5 g/10 minutos; fabricado por Sumitomo Chemical Co. Ltd.)
A10: un copolímero de etileno/acetato de vinilo
(contenido de unidades de acetato de vinilo: 5% en peso; MFR: 0,5
g/10 minutos)
A11: un copolímero de etileno/acetato de vinilo
(nombre comercial: Evatate H2031; contenido de unidades de acetato
de vinilo: 19% en peso: MFR: 1,5 g/10 minutos; fabricado por
Sumitomo Chemical Co., Ltd.)
E1: un producto de nombre comercial: Irganox
HP2225; fabricado por Ciba Specialty Chemicals K.K.
E2: un producto de nombre comercial: Irganox
1010; fabricado por Ciba Specialty Chemicals K.K.
F1: compuesto tipo amina impedida (nombre
comercial Tinuvin 783; fabricado por Ciba Specialty Chemicals
K.K.)
F2: compuesto tipo amina impedida (nombre
comercial Tinuvin 462; fabricado por Ciba Specialty Chemicals
k.K.)
F3: compuesto tipo amina impedida (nombre
comercial: Hostavin N30; fabricado por Clariant K.K.)
G1: nombre comercial: Sumisorb 130; fabricado
por Sumitomo Chemical Co., Ltd.
H1: sesquiolato de diglicerilo
H2: diestearato de tetraglicerilo
J1: hidróxido complejo de litio y aluminio
(nombre comercial: Mizukalac; fabricado por Mizusawa Kagaku Kogyo
K.K.)
K1: compuesto de amida de ácido graso: amida de
ácido oleico
K2: compuesto de amida de ácido graso: amida de
ácido etilen-bis-esteárico
A1, A2, A6 y A9 son copolímeros de
etileno/hexeno polimerizados empleando catalizadores metaloceno
cuyas particularidades se muestran en la tabla 4.
Claims (14)
1. Una película
multi-estratificada que comprende:
un substrato que comprende al menos una capa
(capa A) que comprende un copolímero de
etileno/\alpha-olefina, que se puede obtener por
polimerización en presencia de un catalizador de un solo lugar,
teniendo el copolímero un coeficiente de variación de distribución
estructural molecular dado por la siguiente fórmula (1) de 0,5 o
menos
(1)Cx =
\sigma
/SCBavo
donde \sigma es la desviación
típica de la distribución estructural molecular del copolímero
etileno/\alpha-olefina calculada a partir de las
cantidades de los componentes eluidos a cada intervalo de
temperatura predeterminado y el grado de ramificación de cada
componente, ambos obtenidos por fraccionamiento de elución al elevar
la temperatura y SCBavo es una media de los números de
ramificaciones de cadena corta por cada mil átomos de carbono en el
copolímero de etileno/\alpha-olefina;
y
una capa de superficie
anti-adherente que contiene un compuesto inorgánico
coloidal, estando la capa de superficie
anti-adherente dispuesta sobre el substrato y
constituyendo al menos una de las dos capas más externas de la
película estratificada, donde la al menos una capa A va unida
a la capa de superficie anti-adherente.
2. La película
multi-estratificada según la reivindicación 1, donde
la capa A constituye la otra capa más externa de la
película multi-estratificada opuesta a la capa de
superficie anti-adherente.
3. La película
multi-estratificada según la reivindicación 1 que
consiste en al menos una capa A y la capa de superficie
anti-adherente.
4. La película multiestratificada según
cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, donde el coeficiente de
variación de la distribución molecular estructural, Cx, varía entre
0,1 y 0,4.
5. La película
multi-estratificada según cualquiera de las
reivindicaciones 1 a 4, donde el índice de transmisión de radiación
de la película multi-estratificada, a 23ºC, es de 25
o menos.
6. La película
multi-estratificada según cualquiera de las
reivindicaciones 1 a 5, donde la capa de superficie antiadherente
comprende un agente de anti-adherencia.
7. La película multiestratificada según la
reivindicación 6, donde el agente anti-adherencia
consiste en partículas coloidales inorgánicas.
8. La película
multi-estratificada según cualquiera de las
reivindicaciones 1 a 7 que comprende además al menos un ingrediente
seleccionado entre estabilizantes a la luz, absorbentes de
ultravioleta, agentes anti-empañamiento, agentes de
filtro de infrarrojo próximo y compuestos inorgánicos.
9. La película
multi-estratificada según la reivindicación 2 o la
3, donde el copolímero etileno/\alpha-olefina
contenido en la capa A que constituye una de las capas más
externas de la película multi-estratificada tiene
una resistencia al agrietado por esfuerzo medioambiental de al menos
1000 horas.
10. La película
multi-estratificada según la reivindicación 2 o la 3
donde la capa A que constituye una de las capas más externas
de la película multi-estratificada comprende además
un algicida.
11. La película
multi-estratificada según la reivindicación 10 donde
el algicida es un agente tensioactivo
no-iónico.
12. La película multiestratificada según
cualquiera de las reivindicaciones 1 a 11, donde el substrato
comprende además un agente anti-adherencias.
13. Utilización de la película
multi.estratificada según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 12
en agricultura protegida.
14. Utilización de la película
multi-estratificada según cualquiera de las
reivindicaciones 1 a 13 como material de cubrimiento de un
invernadero o túnel agrícola.
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