ES2332475T3

ES2332475T3 - Hoja de poliolefina termoplastica soldable por ultrasonido.

Info

Publication number: ES2332475T3
Application number: ES07005788T
Authority: ES
Inventors: Markus Pfeiffer
Original assignee: Rheinische Kunststoffwerke GmbH
Current assignee: Rheinische Kunststoffwerke GmbH
Priority date: 2006-03-21
Filing date: 2007-03-21
Publication date: 2010-02-05
Anticipated expiration: 2027-03-21
Also published as: ATE409576T1; EP1837162B1; DE502007000134D1; EP1837162A1

Abstract

Uso de una hoja que contiene un copolímero de propileno con una proporción de 1 a 30% en peso de monómeros de etileno, en la que a la proporción de propileno le corresponde en la DSC un pico que supera al de la proporción de etileno en al menos 13 K, o de una hoja formada por una mezcla de 50 a 90% en peso de un polipropileno y de 10 a 50% en peso de un polietileno, en la que al polipropileno le corresponde en la DSC un pico que supera al del polietileno en al menos 20 K, o de una hoja coextrudida que comprende al menos una primera capa de polietileno y una segunda capa de polipropileno, en la que al polipropileno le corresponde en la DSC un pico que supera al del polietileno en al menos 20 K, para la fabricación de embalajes mediante la técnica de soldeo por ultrasonido.

Description

Hoja de poliolefina termoplástica soldable por ultrasonido.

La presente invención se refiere al uso de hojas de poliolefina para la fabricación de embalajes y a embalajes formados por hojas de poliolefina.

Los embalajes flexibles en forma de bolsas están desplazando las cajas plegables, las latas de hojalata, los botes de vidrio y los recipientes de plástico rígidos que todavía son usuales. Pues los embalajes en forma de bolsas son ligeros, gastan poco material de embalar y son aceptados por el consumidor final. Garantizan el menor gasto de material de embalar, tanto desde el punto de vista del peso como de la cantidad, así como un alto grado de estanqueidad y esterilidad con un elevado rendimiento de empaquetado. Además, los embalajes en forma de bolsas son más fáciles de reciclar.

La mayor parte de los embalajes comerciales en forma de bolsas la constituyen las bolsas tubulares que se producen en máquinas de conformación, llenado y sellado verticales ("cllsv"). Para ello, la banda de material de embalar plana se retira del rollo, se guía por un hombro de conformación, se conforma en un tubo flexible, se cierra en sentido longitudinal, se llena, a continuación se cierra en sentido transversal y al mismo tiempo se separa. El sellado de la soldadura superior y de la soldadura inferior de la bolsa siguiente se lleva a cabo en el mismo paso de producción. Con herramientas de sellado adaptadas y mediante la configuración individual de los perfiles de las herramientas se pueden fabricar con el procedimiento de "cllsv" bolsas con las más diversas formas. Es sobre todo el módulo de sellado transversal el que influye decisivamente en la calidad de la soldadura y en todo el proceso de empaquetado. Según la experiencia es aquí donde se produce la mayoría de los defectos, fundamentalmente derrames. Las causas más frecuentes de ellos son restos de producto en la zona de la soldadura, hojas dañadas por la herramienta o la guía, así como parámetros de sellado que se encuentran fuera del intervalo de tolerancia. En vista de los tiempos de contacto cada vez más cortos, que son una consecuencia del aumento de las velocidades de producción, los constructores de máquinas de embalaje se centran cada vez más en la calidad de la soldadura transversal. Pues los defectos en las bolsas por derrames suponen en ocasiones unos costes elevados para el empaquetador y deterioran la imagen ante el cliente.

Para el cierre de las bolsas se usa crecientemente la técnica de soldeo por ultrasonido en lugar del termosellado habitual hasta ahora. La razón de ello reside en los incrementos de hasta un 40% en la eficacia de las máquinas de embalaje equipadas correspondientemente. El principio del ultrasonido posee algunas ventajas adicionales frente a los procedimientos de termosoldeo: ausencia de carga térmica en la zona de unión y en el material de relleno, menos tiempos de parada por limpieza, ausencia de una fase de calentamiento y menor consumo de energía. En los productos en polvo se puede garantizar una alta calidad de sellado pese a la carga estática de la hoja. En el caso de líquidos es posible igualmente realizar una rápida secuencia de ciclos con una alta fiabilidad, incluso en el caso de contenidos problemáticos con una elevada proporción de grasa, aceite o proteína, tales como grasas y salsas. Incluso en el caso de medios fibrosos, por ejemplo de col fermentada y sopas de verduras, queda garantizada la alta calidad de la soldadura puesto que el procedimiento de ultrasonido prácticamente "suelda a través" del producto. Por el contrario, una hebra de col fermentada, por ejemplo, en la zona de sellado de un dispositivo de termosoldeo conllevaría irremisiblemente la pérdida de estanqueidad de la bolsa. Además, las unidades de sellado por ultrasonido son compactas y bajas. El módulo de soldadura longitudinal de soldeo continuo constituye una solución para ahorrar espacio, especialmente en el caso de soldaduras longitudinales de diferentes longitudes. También se pueden agregar por ultrasonido aplicaciones adicionales tales como válvulas y boquillas.

Como material de embalar para la técnica de soldeo por ultrasonido se usan en la actualidad casi exclusivamente materiales compuestos, típicamente laminados de hojas plásticas sellables con papel, aluminio u hojas plásticas de muy alto punto de fusión, por ejemplo de poli(tereftalato de etileno). Estos materiales son costosos y, por lo tanto, de fabricación cara. Las monohojas basadas, por ejemplo, en mezclas de etileno/acetato de vinilo y polietileno lineal de baja densidad y las hojas coextrudidas, por ejemplo de polietileno lineal de baja densidad como capa central y polietileno de baja densidad como capa exterior, habituales en el campo de la técnica de termosoldeo no son adecuadas para la técnica de soldeo por ultrasonido debido al diferente principio de acción. Mientras que en el procedimiento de contacto térmico la energía necesaria para un sellado o un soldeo se suministra desde el exterior mediante elementos calentadores, en el soldeo por ultrasonido la energía se genera en la interfase entre las caras internas que se han de sellar.

En el procedimiento de soldeo por ultrasonido ya se usan laminados de hojas de poliolefina coextrudidas forradas con papel, aluminio, etc., en los que la hoja de poliolefina se basa, por ejemplo, en copolímeros de etileno tales como polietileno lineal de baja densidad, dado el caso en combinación con polietileno de alta densidad. Sin embargo, estas hojas no son aptas como embalaje sin una capa resistente al termomoldeo.

En el caso de los embalajes que, por ejemplo, debido a la necesidad de una hermeticidad a gases o a vapor de agua sólo se pueden fabricar a partir de laminados con, por ejemplo, aluminio, la limitación de los materiales de embalar no constituye ningún inconveniente en la técnica de soldeo por ultrasonido. No obstante, muchos productos no requieren un embalaje tan costoso. Bastaría con las hojas de poliolefina o las hojas compuestas de poliolefina considerablemente más baratas y habituales en el procedimiento de contacto térmico. Así, por motivos de coste y por la mayor facilidad de reciclado también sería deseable usar como material en el campo de la técnica de soldeo por ultrasonido hojas que se puedan fabricar en una sola operación, es decir, monohojas u hojas coextrudidas.

Por lo tanto, existía el objetivo de indicar hojas que fueran adecuadas como material de embalar para la técnica de soldeo por ultrasonido.

Sorprendentemente se ha descubierto que las hojas de poliolefina formadas por determinados copolímeros de propileno o por mezclas de al menos dos poliolefinas diferentes, así como las hojas coextrudidas con al menos una capa de polipropileno, mezclado dado el caso con hasta 50% de polietileno, y una segunda capa de polietileno, dan como resultado embalajes sellables mediante el procedimiento de soldeo por ultrasonido.

Por el documento WO 03/008190 se conocen hojas de múltiples capas en las que los polipropilenos y/o polietilenos de las capas presentan una diferencia en el punto de fusión de al menos 10ºC. Estos materiales se proponen, sin embargo, para la fabricación de cintas o hilo, lo que no permite deducir nada acerca de la sellabilidad por ultrasonido.

El objetivo anterior se alcanza, pues, mediante el uso de hojas formadas por un copolímero de propileno con una proporción de 1 a 30% en peso de monómeros de etileno, en las que a la proporción de propileno le corresponde en la DSC un pico que supera al de la proporción de etileno en al menos 13 K, o mediante hojas formadas por una mezcla de 50 a 90% en peso de un polipropileno y 10 a 50% en peso de un polietileno, en las que al polipropileno le corresponde en la DSC un pico que supera al del polietileno en al menos 20 K, o de hojas coextrudidas que comprenden al menos una primera capa de polietileno y una segunda capa de polipropileno, en las que al polipropileno le corresponde en la DSC un pico que supera al del polietileno en al menos 20 K.

El polímero de menor punto de fusión y/o la proporción de menor punto de fusión presenta preferentemente una temperatura de fusión de 100ºC a 130ºC, preferentemente de 110ºC a 120ºC.

Las temperaturas de fusión se determinan por DSC (Differential Scanning Calorimetry, calorimetría diferencial de barrido) conforme a la norma DIN 53765. La DSC es un procedimiento termoanalítico en el que se mide la diferencia entre las corrientes térmicas de una muestra y de una referencia en función de la temperatura y del tiempo cuando la muestra y la referencia se someten a un programa controlado de temperatura/tiempo. Por lo tanto, en el marco de la invención una temperatura de fusión se define como pico endotérmico en la DSC.

Las mediciones de las temperaturas de fusión se realizan en las hojas. Para ello se punzonan aproximadamente 2 a 4 mg de un trozo de hoja mediante unas tenazas perforadoras de muestras y se pesan en un crisol de aluminio (40 \mul). A continuación, el crisol de aluminio con la hoja se cierra con una tapa de aluminio perforada. Para medir el polietileno y/o el polipropileno la muestra primero se calienta en el crisol de 40ºC a 220ºC con un incremento constante de 100ºC/min, luego permanece durante un minuto a 220ºC y después se enfría a razón de 10ºC/min hasta que la temperatura haya vuelto a bajar a 40ºC. La muestra se mantiene ahora durante 5 minutos a 40ºC. A continuación se vuelve a aumentar la temperatura de 40ºC a 220ºC pero a una velocidad de 10ºC/min, y la muestra se deja reposar durante 1 minuto en el máximo. Las mediciones se realizan en aire ambiental. La temperatura de fusión se halla a partir de la dependencia de la temperatura medida en la muestra de la energía suministrada (curva "endotérmica") durante el segundo calentamiento.

Las hojas proporcionan junturas soldadas con resistencias \geq 10 N/15 mm, preferentemente \geq 12 N/15 mm, determinadas según "Verpackungs-Rundschau", (9) 1978, pág. 72-73, Hoja Informativa 33 FHG, o la juntura soldada se alarga bajo las fuerzas correspondientes o se desgarra.

Las hojas de acuerdo con la invención son fáciles y, por lo tanto, económicas de fabricar. Puesto que sólo se usan poliolefinas, el reciclado es posible y/o la eliminación no es problemática. En el procedimiento de ultrasonido se pueden usar hojas más delgadas que en el procedimiento de contacto térmico, de manera que se pueden ahorrar adicionalmente costes reduciendo el gasto de materia prima.

El grosor de las hojas se rige sobre todo por la finalidad de uso. Por una parte viene determinado por las propiedades mecánicas necesarias y, por otra, debe ser lo más reducido posible, aunque sólo sea por motivos de coste. En el caso de las bolsas de embalaje es habitualmente de aproximadamente 30 a 150 \mum. En el caso de embalajes para productos congelados, especialmente cuando éstos poseen aristas vivas, se usan hojas con unos grosores de 25 a 200 \mum adaptados al material de relleno, al peso del relleno y al tamaño de la bolsa.

En las hojas de acuerdo con la invención los materiales se eligen de tal manera que el componente principal del copolímero o el componente principal de la mezcla presente un punto de fusión, es decir, un pico en la DSC, que supere en 13 K o en 20 K, respectivamente, al del componente minoritario. Se ha observado que sólo en estas circunstancias se obtienen hojas que proporcionan junturas soldadas suficientemente resistentes en el procedimiento de soldeo por ultrasonido. Además, las hojas de acuerdo con la invención presentan un mejor comportamiento cuando alcanzan el límite de carga; la hoja se desgarra por la juntura soldada o se alarga y no se desprende (peel).

Las diferencias decisivas entre los puntos de fusión de acuerdo con la invención se pueden realizar de tres maneras: primero, en los copolímeros, segundo, en las mezclas de polímeros y tercero, en las hojas coextrudidas mediante diferentes polímeros en las capas individuales.

En el caso de los copolímeros se trata de acuerdo con la invención de copolímeros de propileno con etileno como comonómero. La proporción de etileno asciende a entre 1 y 30% en peso, preferentemente a entre 5 y 20% en peso.

Las mezclas contienen polipropileno y polietileno, ascendiendo la proporción de polipropileno a entre 50 y 90% en peso, preferentemente a entre 65 y 85% en peso. La proporción de polietileno asciende preferentemente a entre 20 y 50% en peso, en especial a entre 20 y 30% en peso. Tanto el polipropileno como el polietileno puede ser un homopolímero o un copolímero. De este modo también se consideran, además de los homopolímeros de propileno, copolímeros de propileno con, por ejemplo, etileno. Como polietileno se pueden usar polietilenos de alta o baja densidad, polietilenos lineales de baja densidad, con especial preferencia polietilenos lineales de baja densidad fabricados con un catalizador metaloceno, o etileno/acetato de vinilo. Tanto en el caso del polipropileno como en el del polietileno se puede tratar de mezclas de los polímeros mencionados.

Las hojas coextrudidas presentan al menos dos capas, una de polipropileno y otra de polietileno. Como materiales para las capas de las hojas coextrudidas se consideran los polipropilenos y polietilenos antes descritos como componentes de la mezcla. La capa de polipropileno puede contener adicionalmente hasta 50% en peso, preferentemente hasta 30% en peso, en especial entre 10 y 30% en peso, de polietileno. En el caso del polietileno se trata, por ejemplo, de polietileno de alta o baja densidad o de polietileno lineal de baja densidad, en especial de polietileno lineal de baja densidad fabricado por catálisis de metaloceno. La segunda capa contiene preferentemente hasta 40% en peso, en especial hasta 20% en peso, de polietileno de baja densidad y/o de etileno/acetato de vinilo.

La hoja de acuerdo con la invención puede contener, además del polímero, uno o varios aditivos conocidos en sí, como, por ejemplo, productos antisolares, absorbentes de UV, absorbentes de IR, retardantes a la llama, antioxidantes, termoestabilizadores, desactivadores de metal, coadyuvantes de procesamiento, coadyuvantes de extrusión, captadores de ácido, estabilizadores del proceso, lubricantes, agentes de desmoldeo, agentes deslizantes, agentes antideslizantes, agentes antiestáticos, anticondensantes, agentes antivaho, agentes de nucleación, clarificadores, agentes germinantes, agentes separadores, agentes adherentes, propelentes, principios activos antimicrobianos, cargas, generadores de opacidad, sensibilizantes a láser, aceleradores de la degradación polimérica, agentes compatibilizantes, agentes antiadherentes, agentes desecantes, avivadores, blanqueadores ópticos, coadyuvantes de reticulación, agentes de hidrofilización, agentes hidrófugos, tintes, pigmentos, colorantes. Los aditivos se añaden preferentemente en forma de mezcla básica. Se usan las cantidades habituales, típicamente de hasta 10% en peso. Las hojas de color blanco contienen habitualmente hasta 30% en peso, preferentemente hasta 25% en peso, de mezcla básica del colorante.

En el caso de las hojas que deben ser impresas se prefiere tratar la superficie de la hoja con una descarga corona. También es adecuado un tratamiento previo con plasma o a la llama.

El tratamiento previo corona, con plasma o a la llama también resulta conveniente en el caso de usar las hojas en laminados.

En una primera forma de realización preferida se usa una hoja formada por un copolímero aleatorio de 70 a 90% en peso de propileno y de 10 a 30% en peso de etileno con hasta 20% en peso de aditivos. Se entiende que las proporciones suman el 100%. El copolímero presenta preferentemente un índice de fluidez (IF) (230ºC, 2,16 kg, ISO 1133) de 1,0 a 2,0 g/10 min, preferentemente de 1,5 g/10 min. La densidad se encuentra preferentemente entre 0,90 y 0,91 g/cm^{3}, preferentemente en 0,905 g/cm^{3}. Puede tratarse de polímeros nucleados. Como aditivos se pueden añadir al copolímero, por ejemplo, agentes separadores, agentes deslizantes y/o coadyuvantes de procesamiento.

En una segunda forma de realización preferida la hoja contiene una mezcla (blend) de 50 a 90% en peso de polipropileno y de 50 a 10% en peso de polietileno, así como, dado el caso, hasta 10% de aditivos. Las proporciones de nuevo suman el 100%. Como polipropileno son adecuados los homopolímeros de propileno con, por ejemplo, un IF (230ºC, 2,16 kg, ISO 1133) de 1,0 a 2,5 g/10 min, preferentemente de 1,2 a 2,0 g/10 min, y una densidad de 0,900 a 0,910 g/cm^{3}, preferentemente de 0,905 g/cm^{3}. Preferentemente se trata de copolímeros aleatorios de polipropileno con, por ejemplo, un IF (230ºC, 2,16 kg, ISO 1133) de 0,3 a 3,0 g/10 min, preferentemente de 1,5 g/10 min, y una densidad de 0,900 a 0,910 g/cm^{3}, preferentemente de 0,905 g/cm^{3}. Asimismo se prefieren los copolímeros de propileno heterofásicos (heco-PP) con, por ejemplo, un IF (230ºC, 2,16 kg, ISO 1133) de 0,3 a 3,0 g/10 min, preferentemente de 0,8 g/10 min, y una densidad de 0,900 a 0,910 g/cm^{3}, preferentemente de 0,905 g/cm^{3}. También resultan muy útiles los copolímeros de impacto de polipropileno con y sin agentes de nucleación, con un IF (230ºC, 2,16 kg, ISO 1133) de 0,3 a 3,0 g/10 min, preferentemente de 3,0 g/10 min, y una densidad de 0,900 a 0,910 g/cm^{3}, preferentemente de 0,905 g/cm^{3}.

El polietileno es preferentemente un polietileno lineal de baja densidad, LLDPE. Los LLDPE son copolímeros de etileno y \alpha-olefinas, en particular \alpha-olefinas con 4 a 10 átomos de C. De acuerdo con la invención se prefieren buteno, hexeno y octeno como comonómero, en especial octeno. Con especial preferencia se usa un LLDPE fabricado con un catalizador metaloceno (denominado m-LLDPE). El IF (190ºC, 2,16 kg, ISO 1133) se encuentra típicamente entre 1 y 1,3 g/10 min, y la densidad, en el intervalo de 0,880 a 0,940 g/cm^{3}, preferentemente de 0,918 a 0,922 g/cm^{3}.

Como aditivos se pueden añadir a la mezcla, por ejemplo, agentes separadores, agentes deslizantes y/o coadyuvantes de procesamiento.

En una tercera forma de realización preferida la hoja es una hoja de múltiples capas con al menos una primera capa de polietileno y una segunda capa de polipropileno.

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Como polipropileno son adecuados los homopolímeros de propileno con, por ejemplo, un IF de 1,0 a 2,5 g/10 min, preferentemente de 1,2 a 2,0 g/10 min, y una densidad de 0,900 a 0,910 g/cm^{3}, preferentemente de 0,905 g/cm^{3}. Preferentemente se trata de copolímeros aleatorios de polipropileno con, por ejemplo, un IF (230ºC, 2,16 kg, ISO 1133) de 0,3 a 3,0 g/10 min, preferentemente de 1,5 g/10 min, y una densidad de 0,900 a 0,910 g/cm^{3}, preferentemente de 0,905 g/cm^{3}, o de copolímeros de impacto de polipropileno con y sin agentes de nucleación, con un IF (230ºC, 2,16 kg, ISO 1133) de 0,3 a 3,0 g/10 min, preferentemente de 3,0 g/10 min, y una densidad de 0,900 a 0,910 g/cm^{3}, preferentemente de 0,905 g/cm^{3}. Asimismo se prefieren los copolímeros de propileno heterofásicos (heco-PP) con, por ejemplo, un IF (230ºC, 2,16 kg, ISO 1133) de 0,3 a 3,0 g/10 min, preferentemente de 0,8 g/10 min, y una densidad de 0,900 a 0,910 g/cm^{3}, preferentemente de 0,905 g/cm^{3}. Se puede añadir al propileno hasta 50% en peso, preferentemente hasta 30% en peso, de polietileno. Se prefieren los polipropilenos con 10 a 30% en peso de polietileno, en especial de polietileno lineal de baja densidad fabricado por catálisis de metaloceno.

El polietileno es preferentemente un polietileno lineal de baja densidad, LLDPE. Los LLDPE son copolímeros de etileno y \alpha-olefinas, en particular \alpha-olefinas con 4 a 10 átomos de C. De acuerdo con la invención se prefieren buteno, hexeno y octeno como comonómero, en especial octeno. Con especial preferencia se usa un LLDPE fabricado mediante un catalizador metaloceno. El IF (190ºC, 2,16 kg, ISO 1133) se encuentra típicamente entre 1 y 1,3 g/10 min, y la densidad, en el intervalo de 0,880 a 0,947 g/cm^{3}, preferentemente de 0,918 a 0,927 g/cm^{3}. Otro polietileno preferido es el etileno/acetato de vinilo con 2,5 a 15% en peso, en especial 4 a 9% en peso, de acetato de vinilo y un IF (190ºC, 2,16 kg, ISO 1133) de, preferentemente, 0,6 a 2,0 g/10 min. Como aditivos se pueden añadir al polietileno, por ejemplo, agentes separadores, agentes deslizantes y/o coadyuvantes de procesamiento.

Se prefiere que la hoja sea una hoja de tres capas, con una capa central de polipropileno y dos capas exteriores de polietileno. Las relaciones entre los grosores ascienden preferentemente a entre 1:8:1 y 1:1:1.

Para la fabricación de los embalajes de acuerdo con la invención se elabora una bolsa de manera conocida en sí a partir de una hoja de acuerdo con la invención como la que se ha descrito anteriormente. Preferentemente se trata de un embalaje "clls" vertical en el que en primer lugar se suelda un tubo flexible a partir de la hoja plana. Esto se puede llevar a cabo mediante el procedimiento de contacto térmico o, preferentemente, mediante la técnica de soldeo por ultrasonido. A continuación se suelda una primera soldadura transversal mediante la técnica de soldeo por ultrasonido, se introduce el material de relleno y el embalaje se cierra mediante la técnica de soldeo por ultrasonido y se separa del resto de la hoja tubular. El soldeo para formar el tubo flexible y todos los pasos posteriores se realizan preferentemente de forma sucesiva. No obstante, también es perfectamente posible realizar la fabricación de la hoja tubular por separado. Asimismo es posible usar la hoja en una instalación de bolsas tubulares horizontal con un módulo de soldeo transversal. En este caso, la hoja pasa por una cuchilla plegadora y se conforma en un tubo flexible, el producto se alimenta en sentido "horizontal" y después se sueldan las soldaduras transversales.

Una ventaja especial de las hojas de acuerdo con la invención, y por lo tanto también de los embalajes correspondientes, reside en la fácil fabricación en un solo paso de trabajo. Las hojas también son adecuadas para el laminado con otras capas, como, por ejemplo, aluminio, poli(tereftalato de etileno), polipropileno, poliamida o papel.

La invención se explica con más detalle mediante los ejemplos siguientes sin estar limitada a las formas de realización descritas en concreto. Salvo que se indique lo contrario, todos los datos en porcentaje y las partes se refieren al peso. Los datos relativos a la densidad y al IF así como, dado el caso, a los comonómeros provienen de las hojas de datos de los fabricantes.

Ejemplos Procedimientos de medición 1. Punto de fusión

Los puntos de fusión se determinaron en muestras de las hojas como se ha descrito anteriormente. Se realizaron 3 mediciones y se calculó la media.

2. Resistencia de la juntura soldada

La hoja se cortó en dirección longitudinal en tiras de 15 mm de ancho que se proveyeron por todo el largo de una juntura soldada mediante el procedimiento de soldeo por ultrasonido. Ajustes: tiempo de soldeo 150 ms, amplitud 100%, 1,2 bar, radio 2,5º, tiempo de mantenimiento 20 ms. Las resistencias de las junturas soldadas se hallaron conforme a las instrucciones de la Hoja Informativa 33 FHG. Se indican las medias de 5 mediciones respectivamente.

3. Claridad óptica

La transparencia es una propiedad muy importante para los embalajes. Sorprendentemente, las hojas de acuerdo con la invención también muestran ventajas en este aspecto. Como medida de la transparencia se determinó la claridad óptica conforme a la norma ASTM D 1003 (M57D Spherical Hazemeter).

4. Índice de fluidez

El índice de fluidez (IF) según ISO 1133 se tomó de los datos del fabricante; en el caso de los polipropilenos la medición se lleva a cabo a 230ºC y 2,16 kg, en el caso de los polietilenos, a 190ºC y 2,16 kg.

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Ejemplo 1

Se extruyó por soplado una hoja a partir de 70% en peso de un copolímero aleatorio de propileno (IF a 230ºC, 2,16 kg = 1,5 g/10 min; densidad 0,905 g/cm^{3}) y 30% en peso de m-LLDPE (comonómero: hexeno, IF a 190ºC, 2,16 kg = 1,0 g/10 min; densidad 0,918 g/cm^{3}). La proporción de hinchado ascendió a 1:2, la ranura se ajustó a 1,0 mm, la temperatura del polipropileno se encontraba entre 210 y 240ºC durante la extrusión. El grosor ascendió a 50 \mum.

Conforme a las instrucciones de la Hoja Informativa 33 FHG se determinó una resistencia de la juntura soldada de 15 N/15 mm.

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Ejemplo 2

De forma análoga al ejemplo 1 se fabricó una hoja a partir de 80% en peso de un copolímero aleatorio de propileno (IF a 230ºC, 2,16 kg = 1,5 g/10 min; densidad 0,905 g/cm^{3}) y 20% en peso de m-LLDPE (comonómero: hexeno, IF a 190ºC, 2,16 kg = 1,0 g/10 min; densidad 0,918 g/cm^{3}). El grosor ascendió a 60 \mum, y la resistencia de la juntura soldada, a 19 N/15 mm.

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Ejemplo 3

De forma análoga al ejemplo 1 se fabricó una hoja a partir de un copolímero aleatorio de propileno (7% de etileno, IF a 230ºC, 2,16 kg = 1,5 g/10 min; temperatura de fusión 143-147ºC, densidad 0,905 g/cm^{3}). El grosor ascendió a 35 \mum, y la resistencia de la juntura soldada, a 16 N/15 mm.

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Ejemplo 4

De forma análoga al ejemplo 1 se fabricó una hoja a partir de un copolímero de propileno heterofásico (7% de etileno, IF a 230ºC, 2,16 kg = 0,8 g/10 min, densidad 0,905 g/cm^{3}). El grosor ascendió a 40 \mum, y la resistencia de la juntura soldada, a 15 N/15 mm.

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Ejemplo 5

De forma análoga al ejemplo 1 se coextruyó una hoja de tres capas. La primera y la tercera capa se componían en cada caso de una mezcla de 80% en peso de etileno/acetato de vinilo (IF a 190ºC, 2,16 kg = 2,0 g/10 min; < 5% en peso de acetato de vinilo) y 20% en peso de m-LLDPE (comonómero: hexeno, IF a 190ºC, 2,16 kg = 1,0 g/10 min; densidad 0,918 g/cm^{3}), y la capa central, de un copolímero aleatorio de propileno (IF a 230ºC, 2,16 kg = 1,5 g/10 min; densidad 0,905 g/cm^{3}). El grosor ascendió a 60 \mum, y la resistencia de la juntura soldada, a 16 N/15 mm.

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Ejemplo 6

De forma análoga al ejemplo 1 se coextruyó una hoja de tres capas. La primera y la tercera capa se componían en cada caso de m-LLDPE (comonómero: hexeno, IF a 190ºC, 2,16 kg = 1,0 g/10 min; densidad 0,918 g/cm^{3}), y la capa central, de un copolímero aleatorio de propileno heterofásico (IF a 230ºC, 2,16 kg = 3,0 g/10 min; densidad 0,905 g/cm^{3}). El grosor ascendió a 60 \mum, y la resistencia de la juntura soldada, a 17 N/15 mm.

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Ejemplo 7

(Comparativo)

De forma análoga al ejemplo 1 se fabricó una hoja a partir de una mezcla de 80% en peso de etileno/acetato de vinilo (IF a 190ºC, 2,16 kg = 2,0 g/10 min; < 5% en peso de acetato de vinilo) y 20% en peso de LLDPE (comonómero: octeno, IF a 190ºC, 2,16 kg = 0,9 g/10 min, densidad 0,919 g/cm^{3}). La resistencia de la juntura soldada ascendió a 7 N/15 mm. La soldadura se desprendió bajo esta fuerza.

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Ejemplo 8

(Comparativo)

De forma análoga al ejemplo 1 se fabricó una hoja a partir de un copolímero de etileno (LLDPE, comonómero: octeno, IF a 190ºC, 2,16 kg = 0,9 g/10 min, densidad 0,919 g/cm^{3}). La resistencia de la juntura soldada ascendió a 11 N/15 mm. La soldadura se desprendió bajo esta fuerza. En la DSC sólo se pudo medir un punto de fusión, es decir, que la diferencia entre los puntos de fusión debe de ser inferior a 5 K.

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Ejemplo 9

(Comparativo)

De forma análoga al ejemplo 1 se coextruyó una hoja de tres capas. La primera capa se componía de LLDPE (comonómero: buteno, IF a 190ºC, 2,16 kg = 1,0 g/10 min, densidad 0,918 g/cm^{3}), la capa central, de polietileno de alta densidad (IF a 190ºC, 2,16 kg = 0,9 g/10 min, densidad 0,953 g/cm^{3}), y la tercera capa, de LLDPE (comonómero: octeno, IF a 190ºC, 2,16 kg = 0,9 g/10 min, densidad 0,919 g/cm^{3}). La resistencia de la juntura soldada ascendió a 5 N/15 mm. La soldadura se desprendió bajo esta fuerza.

En la tabla 1 se resumen de nuevo las temperaturas de fusión, determinadas mediante DSC, del componente principal o mayoritario (T_{m}1) y del segundo componente (T_{m}2) y las resistencias de las junturas soldadas para las hojas de todos los ejemplos y ejemplos comparativos. Adicionalmente se indica la claridad óptica y el comportamiento que mostraba la juntura soldada bajo la carga máxima posible.

TABLA 1

1

Se aprecia que las hojas de acuerdo con la invención siempre presentan junturas soldadas con unas resistencias claramente mayores y que, en caso de fallo, la juntura soldada no se desprende (peel) sino que la hoja se alarga. Con las hojas de la invención resulta posible asimismo mejorar adicionalmente la transparencia en comparación con las hojas usadas actualmente en el procedimiento de contacto térmico o como hoja para forrar, como lo demuestran los bajos valores de la claridad óptica. Como muestran los ejemplos, no sólo se trata de que haya una diferencia entre los puntos de fusión sino también de que el componente principal presente el punto de fusión más alto. La diferencia puede ser algo menor en el caso de los copolímeros que en el caso de las mezclas u hojas coextrudidas.

Claims

1. Uso de una hoja que contiene un copolímero de propileno con una proporción de 1 a 30% en peso de monómeros de etileno, en la que a la proporción de propileno le corresponde en la DSC un pico que supera al de la proporción de etileno en al menos 13 K, o de una hoja formada por una mezcla de 50 a 90% en peso de un polipropileno y de 10 a 50% en peso de un polietileno, en la que al polipropileno le corresponde en la DSC un pico que supera al del polietileno en al menos 20 K, o de una hoja coextrudida que comprende al menos una primera capa de polietileno y una segunda capa de polipropileno, en la que al polipropileno le corresponde en la DSC un pico que supera al del polietileno en al menos 20 K, para la fabricación de embalajes mediante la técnica de soldeo por ultrasonido.

2. Uso de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado porque el copolímero de propileno es un copolímero aleatorio formado por 70 a 90% en peso de propileno y 10 a 30% en peso de etileno.

3. Uso de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado porque la mezcla contiene como polipropileno un copolímero aleatorio de polipropileno o un copolímero de propileno heterofásico o un copolímero de impacto de propileno.

4. Uso de acuerdo con la reivindicación 3, caracterizado porque la mezcla contiene como polietileno un polietileno lineal de baja densidad.

5. Uso de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado porque la primera capa de la hoja contiene un copolímero aleatorio de propileno o un copolímero de propileno heterofásico o un copolímero de impacto de polipropileno.

6. Uso de acuerdo con la reivindicación 1 ó 5, caracterizado porque la primera capa de la hoja contiene un polipropileno en mezcla con hasta 50% en peso de polietileno.

7. Uso de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado porque la segunda capa de la hoja contiene un polietileno lineal de baja densidad.

8. Uso de acuerdo con la reivindicación 6, caracterizado porque la segunda capa de la hoja contiene hasta 40% en peso de polietileno de baja densidad y/o de etileno/acetato de vinilo.

9. Uso de acuerdo con la reivindicación 5, 6 ó 7, caracterizado porque la hoja es una hoja de dos capas.

10. Uso de acuerdo con la reivindicación 5, 6 ó 7, caracterizado porque la hoja es una hoja de tres capas, con una capa central de polipropileno y dos capas exteriores de polietileno.

11. Uso de acuerdo con la reivindicación 10, caracterizado porque la relación entre los grosores de las capas asciende a entre 1:8:1 y 1:1:1.

12. Uso de acuerdo con una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque el grosor de la hoja se encuentra en el intervalo de 30 a 200 \mum.

13. Uso de acuerdo con una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque la hoja o una o varias capas de la hoja contienen aditivos habituales.

14. Uso de acuerdo con una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque la temperatura de fusión del componente de menor punto de fusión asciende a al menos 100ºC, preferentemente a al menos 110ºC.

15. Bolsa de embalaje obtenida de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 14 mediante la técnica de soldeo por ultrasonido.