ES2396867T5 - Películas multicapa antiestáticas basadas en polipropileno biaxialmente orientado con recubrimiento en línea - Google Patents

Películas multicapa antiestáticas basadas en polipropileno biaxialmente orientado con recubrimiento en línea Download PDF

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Description

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Ejemplo comparativo
Un ejemplo comparativo de un película multicapa recubierto en línea (A/B/C/D/E) que tiene propiedades antiestáticas excelentes comprende: (A) una capa de acabado de 1,0 μm que contiene 98,5 % en peso de homopolímero de propileno y 1,5 % en peso de mezcla madre antibloqueo basado en polipropileno (que contiene 5 % de aditivo 5 inorgánico basado en sílice), (B) una capa interna de 2,0 μm que contiene 100 % en peso de polipropileno, (C) una capa de núcleo de 22,0 μm que contiene 98 % en peso de polipropileno y 2 % en peso de mezcla madre antiestático basado en polipropileno (que contiene 15 % de aditivo de amina etoxilada), (D) una capa interna de 2,0 μm que contiene 100 % en peso de polipropileno, (E) una capa externa de superficie tratada en corona de 1,0 μm que contiene 97,5 % en peso de polipropileno y 2,5 % en peso de mezcla madre antibloqueo basado en polipropileno 10 (que contiene 5 % de aditivo inorgánico basado en sílice). Antes del estirado biaxial y el recubrimiento en línea, la capa de acabado (A) recibe dos tratamientos en corona o a la llama a fin de proporcionar la mejor adhesión entre la superficie del polímero matriz basado en polipropileno y el sistema recubierto en línea de base acrílica. La capa externa (E) se trata también en corona o a la llama para propósitos ulteriores de impresión y etiquetado. El película preparada utilizando el sistema de extrusión Tenter plano de doble tornillo con mezcladura excelente y capacidad de 15 estirado simultánea o secuencial, suministrado con una corona enfriada y co-extrusoras de 3 o 4 satélites, matriz
plana, rodillo de enfriamiento, vaporización de agua y líneas de reciclaje.
TABLA 1
Composiciones para las películas recubiertas en línea
Componentes Individuales
Ej-1 Ej-2 Ej-3 Ej-4 Ej-5 Ej-6 Película Comparativa
Contenido (% peso)
Contenido (% peso)
Contenido (% peso)
Contenido (% peso)
Contenido (% peso)
Contenido (% peso)
Contenido (% peso)
Polipropileno isotáctico (homopolímero)
99,635 85,334 99,635 99,635 99,635 84,926 99,745
Poli[propilenocoetileno(1,25,4 %)-co-1buteno(2,8-14,6 %)]
0,000 5,000 0,000 0,000 0,000 6,333 0,000
Carbonato de calcio -agente cavitante
0,000 8,289 0,000 0,000 0,000 0,000 0,000
Dióxido de titanio pigmento blanco
0,000 1,105 0,000 0,000 0,000 8,400 0,000
Tetrakismetano – antioxidante
0,004 0,004 0,004 0,004 0,004 0,004 0,004
Fosfuro de arilo -estabilizador
0,004 0,004 0,004 0,004 0,004 0,004 0,004
Agente antibloqueo basado en sílice
0,000 0,000 0,000 0,000 0,000 0,000 0,007
Aditivo basado en amina etoxilada
0,000 0,000 0,000 0,000 0,000 0,000 0,240
Material de recubrimiento 1
0,357 0,263 0,000 0,000 0,000 0,333 0,000
Material de recubrimiento 2
0,000 0,000 0,357 0,000 0,000 0,000 0,000
7
(continuación)
Composiciones para las películas recubiertas en línea
Componentes Individuales
Ej-1 Ej-2 Ej-3 Ej-4 Ej-5 Ej-6 Película Comparativa
Contenido (% peso)
Contenido (% peso)
Contenido (% peso)
Contenido (% peso)
Contenido (% peso)
Contenido (% peso)
Contenido (% peso)
Material de recubrimiento 3
0,000 0,000 0,000 0,357 0,000 0,000 0,000
Material de recubrimiento 4
0,000 0,000 0,000 0,000 0,357 0,000 0,000
Material de Recubrimiento 1: Mezcla de polímero de matriz acrílica y agente antiestático iónico sobre la base de los sistemas binarios complejos tales como poli(etilen-imina)s lineales o ramificadas PEI [LPEI o (BPEI)/oligo(ácido acrílico)] Material de Recubrimiento 2: Mezcla de copolímeros reticulables anhídrido maleico y agente antiestático iónico sobre la base de los sistemas binarios complejos tales poli(etilen-imina) lineal o ramificada (LPEI o BPEI/oligo(ácido acrílico) que tienen peso molecular promedio (Mn) que es igual a o mayor que 480 g/mol o 2000 g/mol, respectivamente. Material de Recubrimiento 3: Mezcla de PEIs/copolímeros solubles en agua de anhídrido maleico con ratio de unidades amina/ácido carboxílico equivalentes que tiene peso molecular promedio (Mn) que es igual a o mayor que 10.000 g/mol. Material de Recubrimiento 4: Mezcla de copolímero PEIs/(met)acrílico con ratio de unidades amina/ácido carboxílico equivalentes que tienen peso molecular promedio (Mw) que es igual a o mayor que 1500 g/mol.
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a) tecnología de película de polipropileno mono-o multicapa biaxialmente orientado,
b) un sistema de extrusión Tenter plano de doble tornillo provisto de capacidad de mezcladura y estirado simultáneo o secuencial excelente, un extrusor principal con co-extrusoras de 3 o 4 satélites, matriz plana, rodillo de enfriamiento y baño de agua, unidades de orientación en dirección de la máquina y en dirección transversal, línea de reciclo, unidades corona y/o de tratamiento a la llama, unidad de enrollamiento,
c) un sistema de aplicación de recubrimiento en línea provisto de rodillos de tensión, rodillo de grabado, unidades corona enfriadas dobles y línea de vaporización de agua para la modificación/hidrofilización eficaz de la superficie y para mejorar significativamente las propiedades antiestáticas y de tensión superficial de las películas.
Alternativamente, la capa externa (E) de las películas biaxialmente orientados preparadas puede tratarse de manera conocida tal como plasma o llama o, más preferentemente, por descarga eléctrica en corona. El esquema general para la tecnología de producción y el procesamiento mejorado de las películas se representan en la Figura 2.
Otro aspecto de la presente invención consiste en utilizar nuevos sistemas de copolímeros funcionales utilizando como polímeros básicos, es decir, copolímeros solubles en agua que contienen anhídrido y sus macrocomplejos PEI en las composiciones de los recubrimientos de superficie y agentes antiestáticos polímeros; las PEI lineales y ramificadas tienen las características medias siguientes: peso molecular promedio Mn = 425 g/mol, viscosidad η = 200 cP a 25 ºC y densidad d = 1,07 g/cm3 (para PEI lineales) y Mn = 1800, Mw = 2000 g/mol y densidad d = 1,08 g/cm3 (para PEI ramificadas). La utilización de copolímeros que contienen anhídrido y homo-y copolímeros de ácido (met)acrílico reticulados fácilmente por poli(etilenglicol) (PEG) en el medio acuoso a 85-110 ºC sin catalizador alguno y a la temperatura ambiente en presencia de catalizador de tipo carbamida soluble en agua (como en Devrim Y., Rzaev Z.M.O. y col. Macromol. Chem. Phys. 2007; 208:175). El estado físico de los PEG utilizados cambia de líquido a cristalino en polvo; teniendo los pesos moleculares diferentes (Mn = 200, 420, 950 y 8000 g/mol) se utilizan como reticulador, cuyos eslabones intermoleculares mejoran también las propiedades antiestáticas de Las películas. Ambos sistemas copolímeros reticulables citados y los macrocomplejos hiperramificados copolímero/PEIs (Figura 1) exhiben mejores propiedades de formación de película y actividad antiestático excelente, respectivamente. Los adhesivos acrílicos convencionales pueden integrarse también para ser utilizados en el proceso de recubrimiento de superficies en línea.
Es un objeto adicional de la presente invención ampliar el campo de aplicación de dichas películas de dichas películas recubiertas útiles para las aplicaciones convencionales que incluyen la industria alimentaria e industrias no alimentarias tales como empaquetamiento de alimentos, agricultura, aplicaciones de envolvimiento industrial, medicina, farmacia, industria de material eléctrico y electrónico, y análogas.
Algunas propiedades importantes de las películas preparadas de acuerdo con la presente invención se resumen en la Tabla 3.
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Los ejemplos y la película comparativa han sido ensayados en relación a la tensión superficial y la calidad de adhesión frente a tintas de base acuosa y de base UV dado que ambos sistemas de tinta se utilizan ampliamente en la industria y las películas estándar BOPP carecen de adhesión adecuada a estos sistemas de tinta.
Tabla -4 Resultados del Test de Adhesión de Tinta (Adhesión de tinta: 1-5, siendo "5" la adhesión óptima)
Tipo de Película
TINTA FLEXO WB TINTA FLEXO UV
Inmediatamente
24 horas Inmediatamente 24 horas
Ejemplo -1, 2 y 6
5 5 1 1
Ejemplo -3
4 5 1 2
Ejemplo -4
4 5 1 1
Ejemplo – 5
4 5 1 1
Película Comparativa
2 3 0 0
Tipo de Película
TINTA OFFSET UV TINTA DE IMPRESIÓN TIPOGRÁFICA UV
Inmediatamente
24 horas Inmediatamente 24 horas
Ejemplo -1, 2 y 6
4 4,5 3 3,5
Ejemplo – 3
3 4 2 2,5
Ejemplo – 4
4 4 3 3
Ejemplo – 5
3 3,5 2 3
Película Comparativa
1 3 1 1,5
Otro aspecto de la presente invención es el uso de las diversas combinaciones de los aditivos orgánicos e inorgánicos para hacer posible la producción de tipos diferentes de películas recubiertas en superficie mono-o multicapa basadas en polipropileno biaxialmente orientado tales como transparentes no termosellables para etiquetas, blancas cavitadas no termosellables, blancas cavitadas termosellables, y análogas utilizando la versión mejorada arriba descrita de tecnología de producción y procesamiento de películas delgadas antiestáticos mono-o multicapa y recubiertas en la superficie con inclusión de modificación química de la superficie de las películas por un método de recubrimiento en línea.
Ventajas de las películas antiestáticos de base maleica descritas en esta presente invención y su tecnología de fabricación y procesamiento son:
(1)
se proporciona una estructura ensamblada de macrocomplejos con mayor grado de cargas positivas en las macromoléculas con propiedades antiestáticas excelentes durante largo tiempo de explotación combinada con otras propiedades importantes de las películas tales como capacidad de deslizamiento, antibloqueo, tensión superficial mejorada, adhesión de sellado en frío y para tipos de adhesivos de laminación diferentes, etc.,
(2)
todos los componentes de los polímeros funcionales descritos en las composiciones recubiertas en la superficie con relación a la clase de sistemas polímeros de bioingeniería solubles en agua, y por consiguiente, la tecnología de producción y procesamiento de las películas es tecnología química ecológica,
(3)
la tecnología mejorada de procesamiento del recubrimiento permite aplicar este método a la fabricación de una amplia gama de películas basadas en poliolefinas mono-o multicapa biaxialmente orientadas y sus laminados con diversos materiales polares termoplásticos y termoendurecibles,
(4)
la posibilidad de ampliar el campo de las aplicaciones convencionales. Las películas descritas son útiles también para la aplicación especial como una nueva generación de películas antibacterianas y antiempañamiento debidas a la superficie de las partículas cargada positivamente.
La película antiestática recubierta en línea de base maleica desarrollada en esta invención puede ser antibacteriana
o antiempañamiento o antimicrobiano o degradable o biodegradable o de bajo SIT o su combinación.
La película antiestática recubierta en línea de base maleica desarrollada puede ser una película basada en polipropileno monocapa biaxialmente orientado (BOPP) que comprende: una sola capa con un polipropileno o la mezcla de polipropileno con copolímero poli(etileno-co-propileno) o terpolímero poli(etileno-co-propileno-co-butileno) y una capa antiestático delgada recubierto en línea en la superficie .
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Claims (1)

  1. imagen1
    imagen2
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