ES2283572T3 - Peliculas opacas hechas de acidos polilacticos. - Google Patents
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Abstract
Una película opaca de orientación biaxial con por lo menos una capa contentiva de COC, que se caracteriza porque esta capa tiene por lo menos un polímero I de por lo menos un ácido hidroxicarboxílico alifático y de 0, 5 hasta 30% por peso referido a esta capa, un copolímero de cicloolefina (COC) con una temperatura de transición vítrea en un rango de 70 hasta 270° C, mostrando la película espacios vacíos en forma de vacuolas y una densidad inferior a 1, 25 g/cm3.
Description
Películas opacas hechas de ácidos
polilácticos.
La presente invención se refiere a una película
de PHC opaca, con orientación biaxial, que tiene por lo menos una
capa con polímeros a base de ácidos hidroxicarboxílicos y un
copolímero de cicloolefina (COC). La invención se refiere además a
un procedimiento para la fabricación de las películas de PHC y a la
utilización de las mismas.
Las películas opacas con orientación biaxial ya
son conocidas en la técnica. Estas películas se distinguen por su
óptica brillante y anacarada, conveniente para determinados usos.
Además, estas películas también tienen una densidad reducida, lo
que facilita su amplia utilización.
En la EP 1 068 949 se describe una película de
poliéster blanca de orientación biaxial con por lo menos una capa
que tiene un copolímero de cicloolefina (COC) con una concentración
de 2 hasta 60% por peso de esta capa. La temperatura de transición
vítrea del copolímero de cicloolefina (COC) está dentro de un rango
de 70ºC hasta 270ºC. El poliéster es un poliéster aromático. Se
describe que el COC forma vacuolas en la película de poliéster.
En la DE 198 11 773 se describe una película con
orientación biaxial, opaca, biodegradable y formadora de compost
con materiales de relleno inorgánicos, así como con agentes de
nucleación de un 5% por peso como máximo y con estabilizadores y
agentes de neutralización usuales de un 5% por peso como máximo y
con agentes de desmoldeo y antiadherentes usuales de un 5% por peso
como máximo, así como con agentes separadores usuales de un 5% por
peso como máximo. En este sentido, los agentes de nucleación o los
agentes separadores pueden contarse entre los materiales de relleno
inorgánicos y pueden también formar una superficie opaca. La
densidad de estas películas no está reducida.
El objetivo de esta invención radica en poner a
la disposición de los interesados embalajes no contaminantes que,
por un lado, puedan fabricarse a partir de materiales regenerativos
y, por otro lado, puedan eliminarse sin contaminar el
medioambiente. Además, la película también debe mostrar una
apariencia opaca y una densidad por debajo de 1,25 g/cm^{3}.
Este objetivo se alcanza con una película opaca,
de orientación biaxial, con por lo menos una capa cuyas
características más marcadas son que esta capa tiene por lo menos
un polímero 1 de por lo menos un ácido hidroxicarboxílico
alifático (PHC) y un copolímero de cicloolefina (COC) de 0,5
hasta 30% por peso con respecto a la capa, con una temperatura de
transición vítrea dentro de un rango de 70 hasta 270ºC, donde la
película muestra espacios vacíos en forma de vacuolas y una
densidad menor que 1,25 g/cm^{3}.
Desde el punto de vista de la presente
invención, se entiende por película de PHC opaca, de orientación
biaxial, una película que muestra un grado de blancura del 10% como
mínimo, preferentemente superior al 20%, y una opacidad superior al
20%, preferentemente superior al 25%. En general, de acuerdo con
ASTM-D 1003-77, la transparencia de
estas películas opacas es inferior al 95%, preferentemente inferior
al 75%.
Para lograr la óptica deseada y una densidad
reducida, la cantidad de copolímeros de cicloolefina (COC) de la
capa de base tiene que ser mayor que el 0,5% por peso de la capa de
base. Si, por otro lado, el contenido del copolímero de
cicloolefina (COC) es superior al 30%, entonces la película no puede
eliminarse sin contaminar el medioambiente.
También resulta necesario que la temperatura de
transición vítrea del copolímero de cicloolefina (COC) utilizado
sea superior a 70°C. Se constató que con un COC con una temperatura
de transición vítrea inferior a 70°C no se logran los efectos
deseados en relación con la reducción de la densidad de la película
ni tampoco en relación con la óptica de la película. Por otro lado,
con una temperatura de transición vítrea inferior a 70°C, la mezcla
de materiales es de difícil procesamiento (extrusión mala), no se
logra el grado de blancura que se desea y el regenerado empleado da
lugar a una película que tiende a una coloración marcadamente
amarillenta. Si por otro lado, la temperatura de transición vítrea
del copolímero de cicloolefina (COC) seleccionado es superior a
270°C, la mezcla de materiales en la extrusora no se dispersa de
manera suficientemente homogénea. Esto da lugar a una película con
propiedades no homo-
géneas.
géneas.
Una forma de realización preferida para la
película a la que se refiere esta invención, tendría la temperatura
de transición vítrea del COC empleado en un rango de 90 hasta 250°C,
pero en una forma de realización mejor el rango sería de 110 hasta
220°C.
De manera sorpresiva se constató que al añadir
un copolímero de cicloolefina (COC) a una matriz de polímero PHC se
puede fabricar una película opaca, brillante, con densidad
reducida.
La película a la que se refiere la invención
está formada por una capa o por varias capas. En las formas de
realización con una sola capa se procede como con la capa contentiva
de COC que se describe a continuación. En las formas de realización
de varias capas hay por lo menos dos capas y estas formas de
realización muestran siempre la capa contentiva de COC y por lo
menos otra capa más, pudiendo ser entonces la capa contentiva de
COC la capa de base, dado el caso, la capa intermedia o la capa de
recubrimiento de la película multicapa puede ser también la capa
contentiva de COC. En una forma de realización preferida, la capa de
COC conforma la capa de base de la película con por lo menos una
capa de recubrimiento, preferentemente, con capas de recubrimiento
a ambos lados, pudiendo existir, dado el caso, una capa intermedia
por un lado o una capa intermedia por cada lado.
En otra forma de realización preferida, la capa
de COC conforma una capa intermedia de la película multicapa. Otras
formas de realización con capas intermedias de COC presentan cinco
capas y tienen, dado al caso, junto a la capa de base contentiva de
COC, capas intermedias de COC a ambos lados. En otra forma de
realización, la capa contentiva de COC puede conformar
una(s) capa(s) de recubrimiento sobre la capa de base
o la capa intermedia. Dado el caso, ambas capas de recubrimiento
pueden contener COC. Desde el punto de vista de la presente
invención, la capa de base es aquella capa que constituye más del
30% y hasta el 100%, preferentemente del 50 al 90% del grosor de
toda la película y muestra el mayor grosor. Las capas de
recubrimiento son las capas que conforman las capas exteriores de
la película. Las capas intermedias están situadas, naturalmente,
entre la capa de base y las capas de recubrimiento.
La capa contentiva de COC que, dado el caso, es
la única capa de la película a la que se refiere la invención,
contiene un polímero 1 de por lo menos un ácido hidroxicarboxílico,
por lo menos un COC, así como, dado el caso, otros aditivos
adicionales cada uno en cantidades efectivas. En general, esta capa
contiene por lo menos de 50 hasta 99.5% por peso, preferentemente
de 60 hasta 98% por peso, especialmente de 70 hasta 98% por peso de
un polímero 1 de por lo menos un ácido hidroxicarboxílico, en
relación con el peso de la capa.
La capa de base de la película contiene por lo
menos un polímero 1 de por lo menos un ácido hidroxicarboxílico
alifático, de ahora en adelante PHC (ácidos
polihidroxicarboxílicos), por lo general en una cantidad que va de
50 hasta 99.5% por peso, preferentemente de 70 hasta 95% por peso.
Se entiende que son homopolímeros o polímeros mixtos, formados por
unidades polimerizadas de ácidos hidroxicarboxílicos, alifáticos.
Entre los PHC adecuados para la presente invención, los ácidos
polilácticos son especialmente convenientes. De ahora en adelante,
éstos se denominarán PLA (ácido poliláctico). Aquí también se
entiende bajo este concepto tanto los homopolímeros que están
constituidos sólo por unidades de ácido láctico como los polímeros
mixtos que contienen principalmente unidades de ácido láctico (>
50%) junto con otras unidades de ácido hidroxiláctico
alifáticas.
Especialmente los ácidos monohidoxicarbónicos,
dihidroxicarboxílicos y trihidroxicarboxílicos alifáticos y/o su
éster cíclico dimérico son monómeros apropiados del ácido
polihidroxicarboxílico alifático (PHC), y entre éstos el preferido
es el ácido láctico en su forma D o L. Por ejemplo, un PLA adecuado
es el ácido poliláctico de Fa. Cargill Dow (NatureWorks®). El
desarrollo actual de la técnica conoce de la fabricación del ácido
poliláctico. En esta fabricación se utiliza la polimerización
catalítica con ruptura de anillo de lactida
(3,6-dimetil-2,5-dion-1,4-dioxano),
el éster cíclico dimérico del ácido láctico, por esta razón, a
menudo, el PLA también se denomina polilactida. En US 5,208,297, US
5,247,058 , o US 5,357,035 se describe la fabricación del PLA.
Se prefieren los ácidos polilácticos formados
exclusivamente por unidades de ácido láctico. En este sentido se
prefieren sobre todo los homopolímeros PLA que contienen de 80 hasta
100% por peso de las unidades de ácido láctico L, o sea, de 0 hasta
20% por peso de las unidades de ácido láctico D. Para disminuir la
cristalinidad, como comonómeros puede haber concentraciones aun más
altas de unidades de ácido láctico D. Dado el caso, como
comonómeros, el ácido láctico puede mostrar, además del ácido,
diferentes unidades de ácido hidroxicarboxílico alifáticas, por
ejemplo, unidades de ácido glicólico, 3-unidades de
ácido hidroxipropánico,
2,2-dimetil-3-unidades
de ácido hidroxipropánico u homólogos mayores de los ácidos
hidroxicarboxílicos con hasta 5 átomos de carbono.
Se prefieren polímeros de ácido láctico (PLA)
con un punto de fusión de 110 hasta 170ºC, preferentemente de 125
hasta 165ºC y un índice de punto de fusión (medición DIN 53 735 con
2.16 N de carga y 190ºC) de 1 hasta 50 g/10 min, preferentemente de
1 hasta 30 g/10 min. El peso molecular del PLA está en un rango de
por lo menos 10.000 hasta 500.000, preferentemente de 50.000 hasta
300.000. La temperatura de transición vítrea Tg oscila entre 40 y
100ºC, preferentemente entre 40 y 80ºC.
De acuerdo con la invención, en las formas de
realización con una sola capa, la capa contentiva de COC y/o la
película contiene un copolímero de cicloolefina (COC) en una
cantidad no inferior al 0,5% por peso, preferentemente de 1 hasta
30% por peso y mejor aun de 2 hasta 10% por peso de la capa y/o por
peso de la película, cuando se trata de formas de realización de
una sola capa.
Los polímeros de cicloolefina son homopolímeros
o copolímeros que se forman como comonómeros a partir de unidades
de cicloolefinas polimerizadas y, dado el caso, a partir de olefinas
acíclicas. Para la presente invención son adecuados los polímeros
de cicloolefina que contienen de 0,1 hasta 100% por peso,
preferentemente de 10 hasta 99% por peso e incluso mejor de 50
hasta 95% por peso en relación con la masa total del polímero de
cicloolefina, unidades de cicloolefina polimerizadas. En EP 1 068
949 se describen de manera detallada e individual los polímeros de
cicloolefina especialmente adecuados, a los cuales se hace
referencia expresa aquí.
Entre los copolímeros de cicloolefina
anteriormente descritos y descritos en EP 1 068 949 se prefieren
sobre todo aquellos que contienen unidades polimerizadas de
olefinas policíclicas con estructura básica Norborneno, se
prefieren especialmente Norborneno o tetraciclododeceno. También se
prefieren los copolímeros de cicloolefina (COC) que contienen
unidades polimerizadas de olefinas acíclicas, especialmente etileno.
Nuevamente se prefieren copolímeros Norborneno/etileno y
tetraciclododeceno/etileno que contienen de 5 hasta 80% por peso,
preferentemente de 10 hasta 60% por peso de etileno (en relación con
el peso del copolímero).
Los polímeros de cigoolefina descritos
anteriormente y en EP 1 068 949 desde el punto de vista genérico,
muestran en general temperaturas de transición vítrea entre 100ºC y
400ºC. Para la invención se pueden utilizar copolímeros de
cicloolefina (COC) con temperatura de transición vítrea mayor que
70ºC, preferentemente mayor que 90°C e incluso mejor con temperatura
superior a 110ºC. El índice de viscosidad (decalina 135 DEG C, DIN
53 728) es conveniente que esté entre 0,1 y 200 ml/g,
preferentemente entre 50 y 150 ml/g.
La fabricación del copolímero de cicloolefina
(COC) se lleva a cabo a través de una catálisis heterogénea u
homogénea con compuestos organometálicos y aparece descrita en
diversos documentos. En DD 109 224, DD 237 070 y
EP-A-0 156 464 se describen diversos
sistemas catalizadores adecuados basados en catalizadores mixtos de
titanio y/o compuestos de vanadio junto con organoaluminio.
EP-A-0 283 164,
EP-A-0 407 870,
EP-A-0 485 893 y
EP-A-0 503 422 describen la
fabricación de los copolímeros de cicloolefina (COC) con
catalizadores, sobre la base de complejos metalocenos solubles. En
este sentido se hace referencia directa al procedimiento de
fabricación de los copolímeros de cicloolefina descrito en los
documentos anteriormente citados.
Los copolímeros de cicloolefina se incorporan a
la película ya sea como granulado puro, ya sea como concentrado
granulado (masterbatch), mezclándose previamente el granulado de
PHC, preferentemente de PLA, con el copolímero de cicloolefina
(COC) y/o con el masterbatch del copolímero de cicloolefina y a
continuación se lleva a la extrusora. En la extrusora se siguen
mezclando los ingredientes y se calientan a la temperatura de
trabajo. En este sentido resulta conveniente para el procedimiento
al que se refiere la invención que la temperatura de extrusión esté
por encima de la temperatura de transición vítrea Tg del copolímero
de cicloolefina (COC), por lo general, 10ºC, preferentemente de 15
hasta 100ºC, pero incluso mejor de 20 hasta 150ºC por encima de la
temperatura de transición vítrea del copolímero de cicloolefina
(COC).
La película muestra preferentemente además de la
capa contentiva de COC otras capas adicionales que pueden conformar
una capa de base, una capa intermedia o una capa de recubrimiento.
Estas otras capas están constituidas por el ácido
polihidroxicarboxílico (PHC) descrito anteriormente para la capa
contentiva de COC. Para estas otras capas se prefiere también
PLA.
La capa contentiva de COC y las otras capas
pueden contener además aditivos usuales como agentes
neutralizadores, estabilizadores, agentes separadores, agentes de
desmoldeo y otros materiales de relleno. Se le adicionan al
polímero y/o a la mezcla polímera inmediatamente antes de la fusión.
Como estabilizadores se pueden emplear, por ejemplo, compuestos a
base de fósforo como ácido fosfórico o éster de ácido fosfórico.
Los agentes separadores típicos son partículas
orgánicas y/o inorgánicas como carbonato de calcio, ácido silícico
amorfo, talco, carbonato de magnesio, carbonato de bario, sulfato de
calcio, sulfato de bario, fosfato de litio, fosfato de calcio,
fosfato de magnesio, óxido de aluminio, negro de carbono, dióxido de
titanio, caolín o partículas polímeras reticuladas, por ejemplo,
partículas de poliestireno o acrilato.
Como aditivos pueden emplearse mezclas de dos o
más agentes separadores diferentes o mezclas de agentes separadores
de igual composición pero diferente tamaño de partículas. Durante la
extrusión, en las concentraciones convenientes para cada caso, a
los polímeros de las distintas capas de la película se les pueden
añadir las partículas, de manera directa o a través de los
masterbatch. Se han evidenciado como muy convenientes las
concentraciones de agentes separadores de 0 hasta 10% por peso
(referido al peso de la correspondiente capa). En
EP-A-0 602 964 aparece una
descripción detallada de los agentes separadores.
Para mejorar el grado de blancura de la
película, la capa contentiva de COC o por lo menos una de las otras
capas puede contener un pigmento. En este sentido se ha mostrado que
resulta muy conveniente seleccionar como aditivos adicionales
sulfato de bario con un tamaño medio de las partículas entre 0,3 -
0,8 \mum, preferentemente 0,4 - 0,7 \mum, o dióxido de titanio
con un tamaño medio de las partículas entre 0,05 - 1 \mum. De esta
manera, la película adquiere una blancura brillante. En general,
con esta forma de realización, la capa contentiva de COC y/o alguna
otra capa contiene de 1 hasta 25% por peso, preferentemente más de 1
y hasta el 20% por peso e incluso mejor, de 1 hasta el 15% por peso
de pigmentos, en relación con el peso de la capa.
El grosor total de la película puede variar
dentro de otros límites y se rige según el uso para el cual está
prevista. Las formas de realización que se prefieren para la
película a la que se refiere la invención tienen un grosor total
que oscila de 4 hasta 200 \mum, prefiriéndose de 8 hasta 150
\mum y, sobre todo, de 10 hasta 100 \mum. El grosor de
la(s)
capa(s) intermedia(s) que, dado el caso, pudieran existir independientemente la una de las otras, es, en general, de 0,5 hasta 15 \mum, prefiriéndose grosores de capa intermedia de 1 hasta 10 \mum e incluso mejor de 1 hasta 8 \mum. Los valores dados se refieren respectivamente a cada capa intermedia. El grosor de la(s) capa(s) de recubrimiento se selecciona independientemente del grosor de las otras capas y ha de hallarse preferentemente en un rango de 0,1 hasta 5 \mum, pero incluso mejor de 0,2 hasta 3 \mum, pudiendo ser iguales o diferentes el grosor y la composición de las capas de recubrimiento que aparecen a ambos lados. El grosor de la capa de base resulta por lo tanto de la diferencia entre el grosor total de la película y el grosor de la(s) capa(s) de recubrimiento o intermedia(s) y dentro de otros límites puede variar de manera análoga al grosor total.
capa(s) intermedia(s) que, dado el caso, pudieran existir independientemente la una de las otras, es, en general, de 0,5 hasta 15 \mum, prefiriéndose grosores de capa intermedia de 1 hasta 10 \mum e incluso mejor de 1 hasta 8 \mum. Los valores dados se refieren respectivamente a cada capa intermedia. El grosor de la(s) capa(s) de recubrimiento se selecciona independientemente del grosor de las otras capas y ha de hallarse preferentemente en un rango de 0,1 hasta 5 \mum, pero incluso mejor de 0,2 hasta 3 \mum, pudiendo ser iguales o diferentes el grosor y la composición de las capas de recubrimiento que aparecen a ambos lados. El grosor de la capa de base resulta por lo tanto de la diferencia entre el grosor total de la película y el grosor de la(s) capa(s) de recubrimiento o intermedia(s) y dentro de otros límites puede variar de manera análoga al grosor total.
Las diferentes formas de realización de la
película a la que se refiere esta invención descritas anteriormente
pueden emplearse a modo de sustrato para la subsiguiente
metalización. En este sentido se han mostrado como muy ventajosas
aquellas formas de realización en las que se puede metalizar sobre
la superficie de una capa contentiva de COC, es decir, formas de
realización con una sola capa y aquellas con la correspondiente capa
contentiva de COC a modo de capa de recubrimiento. Se constató que
las capas de COC y los polímeros de por lo menos un ácido
hidroxicarboxílico presentan una adherencia metálica muy buena.
Por lo demás, la película opaca ya descrita
puede emplearse como película para etiquetas, así como película
para embalar productos alimenticios y diversos artículos de consumo.
A causa de las magníficas propiedades para doblarse que se le
conocen a las películas de PLA y que además no resultan dañadas al
añadirse los COCs que forman vacuolas, la película es muy apropiada
para envolver bombones y otros productos semejantes.
La invención también se remite a un
procedimiento para fabricar la película a la que se refiere la
invención empleando el ya conocido procedimiento mediante extrusión
y coextrusión. Con este procedimiento se procede de manera que la
correspondiente masa en fusión de la película de una sola capa o la
de las capas de la película se extrude(n)/coextru-
de(n) en una tobera plana, la película así obtenida pasa por uno o varios cilindros para que se solidifique, a continuación la película se estira (se orienta) de forma biaxial, la película estirada de forma biaxial se fragua mediante calor y, dado el caso, la capa superficial prevista para el tratamiento se somete a tratamiento por flameado o corona.
de(n) en una tobera plana, la película así obtenida pasa por uno o varios cilindros para que se solidifique, a continuación la película se estira (se orienta) de forma biaxial, la película estirada de forma biaxial se fragua mediante calor y, dado el caso, la capa superficial prevista para el tratamiento se somete a tratamiento por flameado o corona.
El estiramiento biaxial se hace sucesivamente.
Primero es preferible hacerlo en dirección longitudinal (es decir,
en la dirección de la máquina, =dirección MD) y a continuación en
dirección transversal (es decir, perpendicular a la dirección de la
máquina, =dirección TD). Esto hace que se orienten las cadenas
moleculares. El estiramiento en sentido longitudinal se produce
preferentemente con ayuda de dos cilindros que trabajan a diferente
velocidad en correspondencia con la relación de estiramiento que se
requiera. Para el estiramiento transversal se utiliza por lo
general un marco calibrador adecuado. Mediante el ejemplo de una
extrusión de lámina plana con la subsiguiente secuencia de
estiramiento se hace otra descripción de la fabricación de la
película.
La(s) masa(s) en fusión se
prensa(n) con una tobera plana (boquilla de ranura ancha o
lineal) y la película prensada se lleva, con una temperatura de 10
hasta 100ºC, preferentemente de 30 a 80ºC, a uno o varios de los
cilindros que entregan a la extendedora. Aquí se enfrían y se
solidifican.
La película así obtenida se estira longitudinal
y transversalmente en el sentido de extrusión. El estiramiento
longitudinal se hace ahora preferentemente a una temperatura de 40
hasta 120ºC, preferentemente de 50 hasta 80ºC, según convenga, con
ayuda de dos cilindros que trabajan a distinta velocidad en
correspondencia con la relación de estiramiento que se requiera, y
el estiramiento transversal se hace preferentemente a una
temperatura de 50 hasta 150ºC, preferentemente de 70 a 100ºC con
ayuda de un marco calibrador adecuado. Las relaciones de
estiramiento longitudinal se hallan dentro de un rango de 1.5 hasta
8, preferentemente de 2 hasta 5.5. Las relaciones de estiramiento
transversal se hallan en un rango de 3 hasta 10, preferentemente de
4 hasta 7.
Una vez estirada la película se pasa a su
fraguado mediante calor (tratamiento térmico), manteniéndose la
película de 0,1 hasta 10 s a una temperatura de 60 hasta 150ºC. A
continuación, la película se enrolla mediante un dispositivo de
enrollamiento.
Dado el caso, para otorgarle a la película más
propiedades, ésta se puede recubrir. Los recubrimientos típicos se
hacen con capas que faciliten la adhesión, con capas antiestáticas,
con capas que mejoren la capacidad de deslizamiento. Dado el caso,
a estas capas adicionales pueden aplicarse antes del estiramiento
transversal un recubrimiento en línea o fuera de línea mediante
dispersiones acuosas. La película a la que se refiere la invención
se distingue por un buen grado de blancura y por una buena opacidad.
Es muy conveniente para embalar productos alimenticios en general
sensibles a la luz y/o al aire. Además, también puede emplearse en
el sector industrial, por ejemplo, para fabricar láminas u hojas
para gofrar y etiquetas. Se constató que al añadir COC en la
película aparecen espacios vacíos en forma de vacuolas que reducen
la densidad de la película en comparación con la correspondiente
densidad de los materiales. De acuerdo con la invención, la densidad
se halla en un rango de 0,6 hasta 1 g/cm^{3}.
También se constató que al añadir COC mejora la
capacidad de estiramiento de la película. En comparación con las
películas que sólo tienen PLA, que no pueden contener otros
aditivos, los factores de estiramiento longitudinal y transversal
pudieron incrementarse considerablemente.
Para caracterizar los materiales y las películas
se utilizaron los siguientes valores de medición:
El grado de blancura y la opacidad se determinan
con ayuda del fotómetro de reflectancia eléctrico
"EL-REPHO" de la firma Zeiss, Oberkochem (DE),
iluminante normalizado C, observador de referencia colorimétrica 2
DEG. La opacidad se determina según DIN 53 146. El grado de
blancura se define como WG = RY + 3RZ - 3 RX. WG = grado de
blancura, Rx, Ry, Rz = los correspondientes factores de reflexión al
emplear el filtro triestímulo Y, Z y X. Como blancura estándar se
emplea una pieza moldeada de sulfato de bario (DIN 5033, parte 9).
Por ejemplo, en "Farbmessung" de Hans|Loos, editorial Beruf
und Schule, Itzehoe (1989), aparece una descripción más
detallada.
La transparencia se mide de acuerdo con
ASTM-D 1033-77.
La temperatura de transición vítrea Tg se
determinó mediante películas de ensayo con ayuda de la DSC
(Differential Scanning Calorimetry) (DIN 73 765). Se empleó una DSC
1090 de Fa. DuPont. La velocidad de calentamiento fue de 20 K/min y
la pesada fue de 12 mg. Durante el primer proceso de calentamiento
se determinó la transición vítrea Tg. Las pruebas mostraron con
eficacia una relajación por entalpía (un peak) al inicio de la
transición vítrea gradual. Como Tg se adoptó la temperatura con la
que la variación gradual de la capacidad de calentamiento alcanzó
su valor medio durante el primer proceso de calentamiento,
independientemente de la relajación por entalpía al formarse los
picos. Durante el primer calentamiento, en todos los casos se
observó un único grado de transición vítrea en el termograma.
A continuación, la invención se explica mediante
los ejemplos.
Ejemplo
1
Mediante extrusión y orientación gradual en
sentido longitudinal y transversal se fabricó una película de PLA
opaca y de una sola capa con un grosor de 30 \mum. Esta capa tenía
aproximadamente el 95% por peso de un ácido poliláctico con un
punto de fusión de 135ºC y un índice de fusión completa de
aproximadamente 3 g/10 min y una temperatura vítrea de 60ºC y
aproximadamente 5% por peso de COC (Ticona Topas 6013) con una Tg
de 140ºC. A la capa se le añadieron además estabilizadores y agentes
neutralizadores en las cantidades habituales. Las condiciones de
fabricación en los distintos pasos del procedimiento fueron:
De esta manera se obtuvo una película opaca con
una brillantez anacarada característica y una densidad reducida de
aproximadamente 0,75 g/cm^{3}.
Ejemplo
2
Se fabricó una película de una capa tal y como
se describió en el ejemplo 1, disminuyendo el contenido de COC en
aproximadamente 3% por peso y aumentando el contenido de PLA en
concordancia con esto. En cuanto a las condiciones del
procedimiento hay que decir que el factor de estiramiento
longitudinal se redujo a 3.5. De esta manera se obtuvo igualmente
una película opaca con brillantez anacarada característica y una
densidad reducida de aproximadamente 0,8 g/cm^{3}.
Ejemplo
3
Se fabricó una película tal y como se describió
en el ejemplo 1, pero a diferencia de lo hecho en este ejemplo 1,
sobre la capa contentiva de COC se colocó por ambos lados una capa
de recubrimiento de PLA. Estas dos capas de recubrimiento eran de
un ácido poliláctico con un índice de fusión completa de
aproximadamente 2.6 g/10 min. No se variaron las condiciones del
procedimiento del ejemplo 1. De esta manera se obtuvo una película
de PLA opaca de tres capas y simétrica. La densidad de esta película
fue de 0,77 g/cm^{3}.
Ejemplo de referencia
1
Se fabricó una película tal y como se describió
en el ejemplo 1, pero a diferencia de lo hecho en este ejemplo 1,
la película no contenía COC y estaba conformada casi por el 100% por
peso de PLA. Se tuvieron que modificar las condiciones del
procedimiento. El estiramiento longitudinal tuvo que realizarse sólo
con un factor de estiramiento longitudinal de 2.5. Los factores de
estiramiento longitudinal superiores provocaron roturas.
Ejemplo de referencia
2
Se fabricó una película tal y como se describió
en el ejemplo 1, pero a diferencia de lo hecho en este ejemplo 1,
en lugar de COC se empleó el 5% por peso de un CaCO_{3} con un
tamaño medio de sus partículas de 3 \mum. Esta composición
permitió en sentido longitudinal un factor máximo de estiramiento de
2.5. Aquí, los factores de estiramiento longitudinal superiores
también provocaron roturas. Esta película no tenía una apariencia
opaca. Sólo se logró cierto enturbiamiento lechoso. La densidad de
la película fue de 1,25 g/cm^{3} y por consiguiente no se
redujo.
Claims (16)
1. Una película opaca de orientación biaxial con
por lo menos una capa contentiva de COC, que se caracteriza
porque esta capa tiene por lo menos un polímero 1 de por lo menos un
ácido hidroxicarboxílico alifático y de 0,5 hasta 30% por peso
referido a esta capa, un copolímero de cicloolefina (COC) con una
temperatura de transición vítrea en un rango de 70 hasta 270ºC,
mostrando la película espacios vacíos en forma de vacuolas y una
densidad inferior a 1,25 g/cm^{3}.
2. Una película según la reivindicación 1
caracterizada porque el copolímero de cicloolefina es
polynorborneno, polimetiloctahidronaftalina, policiclopenteno o
poli(5-metil)norborneno.
3. Una película según la reivindicación 1 ó 2
caracterizada porque el copolímero de cicloolefina (COC)
tiene una temperatura de transición vítrea que está en el rango de
80 hasta 200ºC.
4. Una película según una o varias de las
reivindicaciones de la 1 hasta la 3 caracterizada porque el
polímero 1 está formado por lo menos por un ácido hidroxicarboxílico
de unidades de ácido hidroxicarboxílico alifático, preferentemente
de unidades de ácido láctico.
5. Una película según una o varias de las
reivindicaciones de la 1 hasta la 4 caracterizada porque el
polímero 1 de unidades de ácido hidroxicarboxílico alifático,
preferentemente de unidades de ácido láctico, tiene un punto de
fusión de 110 - 170ºC y un índice de fusión completa de 1 - 50 g/10
min.
6. Una película según una o varias de las
reivindicaciones de la 1 hasta la 5 caracterizada porque la
capa contentiva de COC contiene de 1 hasta 5% por peso de pigmentos,
preferentemente TiO_{2}, en cada caso en relación con el peso de
la capa.
7. Una película según una o varias de las
reivindicaciones de la 1 hasta la 6 caracterizada porque la
capa contentiva de COC forma la capa de base de la película y sobre
uno o ambos lados de esta capa de base se coloca(n)
adicionalmente una(s) capa(s) de recubrimiento de por
lo menos un polímero 1 de por lo menos un ácido
hidroxicarboxílico.
8. Una película según la reivindicación 7
caracterizada porque entre la capa de base contentiva de COC
y la capa o las capas de recubrimiento hay por un lado o a ambos
lados una(s) capa(s) intermedia(s).
9. Una película según una o varias de las
reivindicaciones de la 1 hasta la 8 caracterizada porque la
película tiene una sola capa y está integrada por la capa contentiva
de COC.
10. Película según una o varias de las
reivindicaciones de la 1 hasta la 9 caracterizada porque la
capa contentiva de COC forma una capa de recubrimiento o una capa
intermedia de la película.
11. Una película según una o varias de las
reivindicaciones de la 1 hasta la 10 caracterizada porque la
película muestra a ambos lados capas intermedias contentivas de
COC.
12. Una película según una o varias de las
reivindicaciones de la 1 hasta la 11 caracterizada porque la
película muestra una densidad de 0,6 hasta 1 g/cm^{3}.
13. Una película según una o varias de las
reivindicaciones de la 1 hasta la 11 caracterizada porque la
capa contentiva de COC forma una capa de recubrimiento de la
película y la superficie exterior de esta capa está metalizada.
14. El uso de una película según una de las
reivindicaciones de la 1 hasta la 13 como película para embalar,
película fácil de doblar y manipular o como película para
etiquetas.
15. Un procedimiento para fabricar una película
según una o varias de las reivindicaciones de la 1 hasta la 12
caracterizado porque se extrude la masa en fusión de PLA y
COC, estando esta temperatura de fusión por lo menos 10ºC por
encima de la Tg del COC y enfriándose la masa en fusión hasta
obtener una pre-película, estirándose esta
pre-película ya enfriada a una temperatura de 50
hasta 70ºC según el sentido de marcha de la máquina, estando el
factor de estiramiento longitudinal en un rango de 4 hasta 6.
16. Un procedimiento según la reivindicación 13
caracterizado porque después del estiramiento longitudinal
la película se estira transversalmente a una temperatura de 70 hasta
100ºC, estando el factor de estiramiento transversal en un rango de
5 a 8.
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