ES2928643T3 - Cargas con tratamiento superficial para películas de poliéster biaxialmente orientadas - Google Patents

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Abstract

La presente invención se refiere a una película de poliéster orientado biaxialmente de una o varias capas, un proceso para producir la película de poliéster orientado biaxialmente de una o varias capas, el uso de un producto de material de relleno con tratamiento superficial como agente de formación de huecos en la película mono o multicapa. capa de película de poliéster orientado biaxialmente, un artículo que comprende la película de poliéster monocapa o multicapa biaxialmente orientada, así como el uso de la película de poliéster monocapa o multicapa biaxialmente orientada en productos de embalaje, revestimientos de papel y vidrio, materiales aislantes, energía solar, marina y aplicaciones de aviación, aplicaciones científicas, electrónicas y acústicas, alambres, cables, identificaciones de radiofrecuencia, circuitos flexibles, artes gráficas, productos de filtrado, productos cosméticos, productos para el hogar, medios de imagen y grabación, o productos industriales. (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)

Description

DESCRIPCIÓN
Cargas con tratamiento superficial para películas de poliéster biaxialmente orientadas
La presente invención se refiere a una película de poliéster biaxialmente orientada, monocapa o multicapa, a un procedimiento para producir la película de poliéster biaxialmente orientada, monocapa o multicapa, al uso de un producto de material de carga con tratamiento superficial como agente de formación de huecos en la película de poliéster biaxialmente orientada, monocapa o multicapa, a un artículo que comprende la película de poliéster biaxialmente orientada, monocapa o multicapa, así como al uso de la película de poliéster biaxialmente orientada, monocapa o multicapa, en productos de embalaje, revestimientos de papel y vidrio, materiales aislantes, aplicaciones solares, marinas y aeronáuticas, aplicaciones científicas, electrónicas y acústicas, alambres, cables, identificaciones de radiofrecuencia, circuitos flexibles, artes gráficas, productos de filtrado, productos cosméticos, productos para el hogar, medios de imagen y grabación, o productos industriales.
Las películas de poliéster biaxialmente orientadas, como las películas de poli(tereftalato de etileno) biaxialmente orientadas (BOPET), que también se conocen como películas de poliéster orientado, se usan en una gran variedad de aplicaciones técnicas, como productos de embalaje, revestimientos de papel y vidrio, materiales aislantes, aplicaciones solares, marinas y aeronáuticas, aplicaciones científicas, electrónicas y acústicas, alambres, cables, identificaciones de radiofrecuencia, circuitos flexibles, artes gráficas, productos de filtrado, productos cosméticos, productos para el hogar, medios de imagen y grabación, o productos industriales.
Es bien sabido que se pueden producir artículos de baja densidad mediante la adición de agentes espumantes (químicos o gaseosos) o agentes de formación de huecos. Por ejemplo, el artículo conformado puede tener microhuecos en toda la película mezclando agentes de formación de huecos, es decir, pequeñas cantidades de partículas o polímeros incompatibles que forman huecos al estirarse. Este procedimiento se denomina «formación de huecos» y también puede denominarse «cavitación» o «formación de microhuecos». Los huecos se obtienen mediante la incorporación de aproximadamente el 5 % a aproximadamente el 50 %, en peso, de pequeñas partículas orgánicas o inorgánicas o «inclusiones» (referidas en la técnica como agentes de «formación de huecos» o «cavitación») en un polímero de matriz y orientando el polímero estirando en al menos una dirección. Durante el estiramiento, se forman pequeñas cavidades o «microhuecos» alrededor del agente de formación de huecos. Cuando se introducen huecos en las películas de polímero, la película con huecos resultante no solo tiene una densidad más baja que la película sin huecos, sino que también se vuelve opaca y desarrolla una superficie similar al papel. Esta superficie también tiene la ventaja de una mayor aptitud a la impresión; es decir, la superficie puede aceptar muchas tintas con una capacidad sustancialmente mayor que una película sin huecos. En cualquier caso, la creación de pequeños huecos/agujeros en el artículo conduce a una disminución de la densidad, un aumento en la opacidad y las propiedades aislantes, y un bloqueo UV inherente sin la necesidad de un absorbente UV separado debido a la dispersión de la luz por los huecos. Los artículos con microhuecos tienen el beneficio adicional de un menor coste total de la película y una mayor facilidad de separación/reciclaje, especialmente cuando dichos artículos se usan en aplicaciones de embalaje como, por ejemplo, etiquetas (ver, por ejemplo, el documento US 7297755 B2).
En principio, la formación de huecos se basa en la generación de microfisuras en la interfase entre el polímero y el agente de formación de huecos durante el estiramiento longitudinal. Durante el estiramiento transversal posterior, estas finas fisuras longitudinales se abren para formar espacios huecos llenos de aire. Por lo tanto, parece plausible que la generación de huecos durante la orientación simultánea es desproporcionadamente más difícil que durante la orientación secuencial. De hecho, se hace evidente en la práctica que las partículas incompatibles en polipropileno que son comunes, como CaCO3 o PBT, no generan huecos en absoluto o los generan solo con una forma o tamaño de partícula selectivos (ver, por ejemplo, el documento WO03/033574) durante la orientación simultánea. Para este procedimiento se desarrolló, por tanto, una tecnología alternativa de generación de huecos mediante agentes espumantes.
Se conocen problemas similares sobre la producción de películas que contienen huecos hechas de poli(tereftalato de etileno). Con estas películas, la generación de huecos en una orientación secuencial también es técnicamente mucho más difícil que con las películas de polipropileno. Por lo tanto, no se recomienda explícitamente el procedimiento LISIM (tecnología de estiramiento simultáneo de motor lineal, que está disponible en Brückner Maschinenbau GmbH & Co. KG, Alemania) para producir películas de PET con huecos (ver, por ejemplo, el documento EP 1068949).
Se aprecia que las películas de poliéster con huecos normalmente comprenden una mezcla de polímeros de poliéster y un agente de formación de huecos (material orgánico o cargas inorgánicas como carbonato de calcio) y se producen formando una película a partir de dicha mezcla mediante colada o soplado con estirado o extensión subsiguiente de la película en dos direcciones ortogonales, a dos temperaturas diferentes.
En la técnica, se han hecho varios intentos para mejorar las propiedades mecánicas y ópticas de las películas de poliéster añadiendo materiales de carga inorgánicos y especialmente materiales de carga que comprenden carbonato de calcio. Por ejemplo, en el documento EP 0554 654 A1 se hace referencia a una película de resina de poliéster, que está biaxialmente orientada y, nuevamente, orientada en la dirección de la máquina, y tiene una capa de recubrimiento formada en al menos una superficie de la película, en la que la capa de recubrimiento contiene al menos el 50 % en peso de una resina de poliéster soluble en agua o dispersable en agua que tiene una temperatura de transición vítrea de al menos 20 °C. Para evitar la adhesión de la capa de recubrimiento al rodillo de calentamiento durante el reestiramiento, la capa de recubrimiento puede contener partículas inorgánicas u orgánicas. Se describe que dichas partículas actúan mejorando las propiedades antibloqueo o antideslizamiento. Igualmente, en el documento DE 4313510 A1 se hace referencia a una película monocapa o multicapa, orientada, que tiene un espesor total <4 pm y una rugosidad en al menos una superficie de la película de Ra < 30 nm, donde la resistencia al flujo de gas superficial en al menos una superficie de la película es t < adb [s], donde a = 0 a 10000 [s/pm], b = 3,0 a 0 y d (espesor total de la película) < 4 pm. La película puede contener partículas primera (I) y segunda (11). Las primeras partículas son monodispersas y tienen una relación de aspecto de 1,0-1,2.
En el documento EP 1 052 269 A1 se hace referencia a una película biaxialmente orientada con un espesor de (1-500) pm y con un termoplástico cristalizable como componente principal y que además contiene estabilizador(es) UV y pigmento(s) blanco(s).
En el documento US 2013331493 A1 se describe una película tipo poli(ácido láctico) que contiene resina tipo poli(ácido láctico) como resina (A), una resina termoplástica distinta de la resina tipo poli(ácido láctico) como resina (B) y un compuesto tratado con un agente de tratamiento superficial como carga (C).
En el documento EP 1612237 A1 se hace referencia a una película termoplástica biaxialmente orientada que contiene al menos 500 ppm de pigmento, se añade al menos el 20 % en peso de material reciclado del mismo tipo. La película puede ser monocapa o multicapa y preferiblemente tiene un espesor de 10 pm a 300 pm.
En el documento JP 2015086241 A se hace referencia a una película de poliéster blanca cuya densidad es de 1,00 g/cm3 o menor que consiste en resinas de poliéster y contiene partículas de carbonato de calcio como agente de formación de huecos.
K. Nevalainen et al., «Voiding behaviour and microstructure of a filled polyester film»; Materials Chemistry andPhysics 92 (2005) 540-547 se refieren al comportamiento de formación de huecos de una película de poliéster cargada de poli(tereftalato de etileno). La carga utilizada fue sulfato de bario que tenía un tamaño de partícula medio entre 1 pm y 2 pm.
K. Nevalainen et al., «The microstructure of polyethylene terephthalate matrix near to a void under uniaxial draw» Materials Chemistry and Physics 101 (2007) 103-111 describen la caracterización de la matriz inmediatamente adyacente a un hueco. En particular, se hace referencia a una película de PET extendida uniaxialmente y el hueco formado alrededor de una carga de perlas de vidrio esféricas de 5 pm de tamaño.
A. Sudár et al., «The mechanism and kinetics of void formation and growth in particulate filled PE composites»; Polymer letters, vol. 1, núm. 11 (2007), 763-772 describen que la formación de huecos en PE depende especialmente de la naturaleza de la matriz, es decir, en matrices blandas el número de huecos es menor y su tamaño es mayor para la misma deformación y contenido de carga que en polímeros con mayor módulo inherente.
Sin embargo, las películas descritas tienen la desventaja de que difícilmente se pueden preparar huecos adecuados durante el estiramiento de películas de poliéster biaxialmente orientadas para crear películas microporosas que tengan una baja densidad y una alta opacidad sin rotura de la película durante el procedimiento de estiramiento.
Así, la provisión de películas de poliéster biaxialmente orientadas con una estructura microporosa a baja densidad y alta opacidad sigue siendo de interés para el experto en la materia. Además, se desea mantener las propiedades mecánicas y ópticas en un alto grado y proporcionar películas respetuosas con el medio ambiente que, por un lado, se produzcan a partir de materias primas que se regeneren y, por otro lado, se puedan desechar de forma respetuosa con el medio ambiente.
En consecuencia, es un objeto de la presente invención proporcionar una película de poliéster biaxialmente orientada que tenga una estructura microporosa. También sería deseable proporcionar una película de poliéster biaxialmente orientada o una capa correspondiente, que tuviera una estructura microporosa a baja densidad, especialmente una densidad por debajo de la densidad normalmente alcanzada para películas biaxialmente orientadas o capas correspondientes usando sulfato de bario o dióxido de titanio como agentes de formación de huecos. Así, sería deseable proporcionar una película o capa de poliéster biaxialmente orientada que tuviera una densidad menor que 1,4 g/cm3 (especialmente para PET). También sería deseable proporcionar una película o capa de poliéster biaxialmente orientada que tuviera un aspecto opaco. También sería deseable proporcionar una película o capa de poliéster biaxialmente orientada que pueda prepararse sin que se rompa la película/capa. También sería deseable proporcionar una película o capa de poliéster biaxialmente orientada que tuviera buenas propiedades mecánicas y ópticas. También sería deseable proporcionar una película o capa de poliéster biaxialmente orientada que fuera respetuosa con el medio ambiente, que, por un lado, se produjera a partir de materias primas que se regeneraran y, por otro lado, se pudiera desechar de manera respetuosa con el medio ambiente.
Otro objeto de la presente invención es proporcionar un agente de formación de huecos inorgánico para películas o capas de poliéster biaxialmente orientadas. También sería deseable proporcionar un agente de formación de huecos inorgánico para películas o capas de poliéster biaxialmente orientadas, que muestre buenas propiedades de dispersión y rendimiento de aditivación en aplicaciones de películas/capas de poliéster. También sería deseable proporcionar un agente de formación de huecos inorgánico para películas o capas de poliéster biaxialmente orientadas, que confiera baja densidad a la película o capa. También sería deseable proporcionar un agente de formación de huecos inorgánico que no provoque la rotura de la película/capa cuando se prepare la película o capa de poliéster orientado biaxialmente. También sería deseable proporcionar un agente de formación de huecos inorgánico para películas o capas de poliéster biaxialmente orientadas, que imparta buenas propiedades mecánicas tales como resistencia a la tracción, alargamiento a la rotura o módulo de elasticidad. También sería deseable proporcionar un agente de formación de huecos inorgánico para películas o capas de poliéster biaxialmente orientadas que imparta un aspecto opaco a la película o capa. También sería deseable proporcionar un agente de formación de huecos inorgánico para películas o capas de poliéster biaxialmente orientadas que permita el procesamiento en un concentrado de color (masterbatch, en inglés) o un compuesto, usando un procedimiento continuo. También es un objeto de la presente invención proporcionar un agente de formación de huecos inorgánico para películas o capas de poliéster biaxialmente orientadas que permita el procesamiento en un concentrado de color con un valor de presión de filtro bajo.
Los objetos anteriores y otros objetos se resuelven mediante la materia como se define en la presente memoria en las reivindicaciones independientes.
Según un aspecto de la presente invención, se proporciona una película de poliéster biaxialmente orientada, monocapa o multicapa. La película de poliéster biaxialmente orientada, monocapa o multicapa, comprende al menos una capa que comprende al menos un poliéster en una cantidad del 70 % al 99,9 %, en peso, y un producto de material de carga con tratamiento superficial en una cantidad del 0,1 % al 30 %, en peso, basado en el peso total de la capa, en donde el producto de material de carga con tratamiento superficial comprende:
A) al menos un material de carga que comprende carbonato de calcio molido que tiene un tamaño de partícula mediano en peso, c/50, de 0,5 gm a 2,5 gm; y
B) una capa de tratamiento sobre la superficie de al menos un material de carga que comprende carbonato de calcio molido que comprende:
i. al menos un aldehído alifático y/o sus sales productos de reacción, y/o
ii. al menos un anhídrido succínico monosustituido que consiste en anhídrido succínico monosustituido con un grupo seleccionado de un grupo lineal, ramificado, alifático y cíclico con una cantidad total de átomos de carbono de al menos C2 a C30 en el sustituyente y/o sus sales productos de reacción, y/o
iii. al menos un polidialquilsiloxano, y/o
iv. mezclas de los materiales según i. a iii.,
en donde el producto de material de carga tratado superficialmente comprende la capa de tratamiento en una cantidad del 0,1 % al 2,3 %, en peso, basado en el peso seco total del al menos un material de carga que comprende carbonato de calcio molido.
Según otro aspecto, se proporciona un procedimiento para producir una película de poliéster biaxialmente orientada, monocapa o multicapa, como se define en la presente memoria, que comprende las siguientes etapas:
a) proporcionar una composición que comprende al menos un poliéster y un producto de material de carga con tratamiento superficial, y
b) formar una película a partir de la composición de la etapa a), y
c) estirar la película obtenida en la etapa b) en la dirección de la máquina (DM) y en la dirección transversal (DT) en cualquier orden, en donde el estiramiento en la dirección de la máquina (DM) y en la dirección transversal (DT) se lleva a cabo secuencial o simultáneamente, en donde el producto de material de carga con tratamiento superficial comprende:
A) al menos un material de carga que comprende carbonato de calcio molido que tiene un tamaño de partícula mediano en peso, d50, de 0,5 gm a 2,5 gm; y
B) una capa de tratamiento sobre la superficie del al menos un material de carga que comprende carbonato de calcio molido que comprende:
i. al menos un aldehído alifático y/o sus sales productos de reacción; y/o
ii. al menos un anhídrido succínico monosustituido que consiste en anhídrido succínico monosustituido con un grupo seleccionado de un grupo lineal; ramificado; alifático y cíclico que tiene una cantidad total de átomos de carbono de al menos C2 a C30 en el sustituyente y/o sus sales productos de reacción; y/o
iii. al menos un polidialquilsiloxano; y/o
iv. mezclas de los materiales según i. a iii.;
en donde el producto de material de carga tratado superficialmente comprende la capa de tratamiento en una cantidad del 0,1 % al 2,3 %, en peso, basado en el peso seco total de al menos un material de carga que comprende carbonato de calcio molido.
Según otro aspecto más de la presente invención, se proporciona un uso de un producto de material de carga con tratamiento superficial como agente de formación de huecos en una película de poliéster biaxialmente orientada, monocapa o multicapa, como se define en la presente memoria, en donde el producto de material de carga con tratamiento superficial comprende:
A) al menos un material de carga que comprende carbonato de calcio molido que tiene un tamaño de partícula mediano en peso, d50,de 0,5 gm a 2,5 gm; y
B) una capa de tratamiento sobre la superficie de al menos un material de carga que comprende carbonato de calcio molido que comprende:
i. al menos un aldehido alifático y/o sus sales productos de reacción; y/o
ii. al menos un anhídrido succínico monosustituido que consiste en anhídrido succínico monosustituido con un grupo seleccionado de un grupo lineal, ramificado, alifático y cíclico que tiene una cantidad total de átomos de carbono de al menos C2 a C30 en el sustituyente y/o sus sales productos de reacción; y/o
iii. al menos un polidialquilsiloxano; y/o
iv. mezclas de los materiales según i. a iii.;
en donde el producto de material de carga tratado superficialmente comprende la capa de tratamiento en una cantidad del 0,1 % al 2,3 %, en peso, basado en el peso seco total de al menos un material de carga que comprende carbonato de calcio molido.
Según otro aspecto más de la presente invención, un artículo que comprende una película de poliéster biaxialmente orientada, monocapa o multicapa, como se define en la presente memoria, en donde el artículo se selecciona del grupo que consiste en productos de embalaje, preferiblemente productos de embalaje flexibles, aplicaciones en contacto con alimentos, revestimientos de papel y vidrio, materiales aislantes, láminas delanteras y traseras solares, preferiblemente fotovoltaicas, aplicaciones marinas y aeronáuticas, aplicaciones científicas, electrónicas y acústicas, preferiblemente pantallas, alambres, cables, identificaciones de radiofrecuencia, circuitos flexibles, artes gráficas, preferiblemente etiquetas, reemplazo de papel y hologramas, productos filtrantes, productos cosméticos, productos para el hogar, soportes de imágenes y grabación, preferiblemente papel fotográfico, película de rayos X y productos industriales y de imágenes de transferencia térmica, preferiblemente condensadores, láminas de liberación, paneles de fibra de vidrio, películas laminadas, hojas de estampación en caliente y cubierta de aislamiento.
Según otro aspecto más de la presente invención, el uso de una película de poliéster biaxialmente orientada, monocapa o multicapa, como se define en la presente memoria, en productos de embalaje, preferiblemente productos de embalaje flexibles, aplicaciones en contacto con alimentos, revestimientos de papel y vidrio, materiales aislantes, láminas delanteras y traseras solares, preferiblemente fotovoltaicas, aplicaciones marinas y aeronáuticas, aplicaciones científicas, electrónicas y acústicas, preferiblemente pantallas, alambres, cables, identificaciones de radiofrecuencia, circuitos flexibles, artes gráficas, preferiblemente etiquetas, reemplazo de papel y hologramas, productos de filtro, productos cosméticos, productos domésticos, medios de imagen y grabación, preferiblemente papel fotográfico, película de rayos X y productos industriales o de imágenes de transferencia térmica, preferiblemente condensadores, láminas de liberación, paneles de fibra de vidrio, películas de laminación, hojas de estampado en caliente y cubierta de aislamiento.
Las realizaciones ventajosas de la presente invención se definen en la presente memoria y también en las reivindicaciones subordinadas correspondientes.
Según una realización de la presente invención, la capa de la película que comprende al menos un poliéster y producto de material de carga con tratamiento superficial comprende el producto de material de carga con tratamiento superficial en una cantidad del 1 % al 28 %, en peso, basado en el peso total de la capa, preferiblemente del 2 % al 26 %, en peso, más preferiblemente del 3 % al 25 %, en peso, aún más preferiblemente del 4,5 % al 23 %, en peso, y lo más preferiblemente del 4 % al 20 %, en peso.
Según otra realización, al menos un poliéster se selecciona del grupo que consiste en poli(ácido glicólico) (PGA), poli(ácido láctico)(PLA), policaprolactona (PCL), polihidroxibutirato (PHB), poli(tereftalato de etileno) (PET), poli(tereftalato de butileno) (PBT), poli(tereftalato de trimetileno) (PTT), poli(naftalato de etileno) (PEN), poli(furanoato de etileno) (PEF), poliésteres de base biológica, materiales de reciclaje de PET y mezclas de estos.
Según otra realización más, la capa de la película que comprende al menos un poliéster y producto de material de carga tratado superficialmente comprende al menos un poliéster en una cantidad que se encuentra en el intervalo del 80 % al 99,9 % en peso, más preferiblemente del 80 % al 96 % en peso, basado en el peso total de la capa.
Según una realización, al menos un material de carga que comprende carbonato de calcio molido es un material de carga que comprende carbonato de calcio molido en húmedo o seco. Se contempla específicamente o se prefiere usar materiales de carga que comprendan carbonato de calcio molidos en húmedo en relación con los aspectos anteriores de la presente invención.
Según otra realización, al menos un material de carga que comprende carbonato de calcio molido es carbonato de calcio molido natural, carbonato de calcio precipitado, carbonato de calcio modificado, carbonato de calcio tratado superficialmente o una mezcla de estos, y preferiblemente carbonato de calcio molido natural.
Según otra realización más, al menos un material de carga que comprende carbonato de calcio molido tiene a) un tamaño de partícula mediano en peso, ab, de 0,5 gm a 2 gm; preferiblemente de 0,5 gm a 1,8 gm; y lo más preferiblemente de 0,6 gm a 1,8 gm; y/o b) un tamaño de partícula de corte superior, afes, de <15 gm; preferiblemente de <10 gm, más preferiblemente de <7,5 gm, aún más preferiblemente de <7 gm y lo más preferiblemente de <6,5 gm; y/o c) una finura tal que al menos el 15 % en peso; preferiblemente al menos el 20 % en peso; incluso más preferiblemente al menos el 25 % en peso y lo más preferiblemente del 30 % al 40 %, en peso, de todas las partículas tienen un tamaño de partícula de <0,5 gm; y/o d) una superficie específica (BET) de 0,5 m2/g a 150 m2/g, preferiblemente de 0,5 m2/g a 50 m2/g ; más preferiblemente de 0,5 m2/g a 35 m2/g; y lo más preferiblemente de 0,5 m2/g a 15 m2/g; medido con nitrógeno y el método BET según ISO 9277.
Según una realización, la capa de tratamiento sobre la superficie de al menos un material de carga que comprende carbonato de calcio molido comprende al menos un ácido carboxílico alifático, lineal o ramificado, saturado y sus sales productos de reacción, preferiblemente al menos un ácido carboxílico alifático, lineal o ramificado, saturado, se selecciona del grupo que consiste en ácidos carboxílicos que consisten en ácido pentanoico, ácido hexanoico, ácido heptanoico, ácido octanoico, ácido nonanoico, ácido decanoico, ácido undecanoico, ácido láurico, ácido tridecanoico, ácido mirístico, ácido pentadecanoico, ácido palmítico, ácido heptadecanoico, ácido esteárico, ácido nonadecanoico, ácido araquídico, ácido heneicosílico, ácido behénico, ácido tricosílico, ácido lignocérico y mezclas de estos, y al menos un anhídrido succínico monosustituido que consiste en anhídrido succínico monosustituido con un grupo seleccionado de un grupo alifático lineal, ramificado, y cíclico que tiene una cantidad total de átomos de carbono de al menos C2 a C30 en el sustituyente y/o sus sales productos de reacción.
Según otra realización, el producto de material de carga tratado superficialmente comprende la capa de tratamiento en una cantidad del 0,2 % al 2,0 %, en peso, preferiblemente del 0,4 % al 1,9 %, en peso, y lo más preferiblemente del 0,5 % al 1,8 %, en peso, basado en el peso seco total de al menos un material de carga que comprende carbonato de calcio molido.
Según otra realización más, la capa de la película que comprende al menos un poliéster y producto de material de carga tratado superficialmente comprende, además, un polímero termoplástico, preferiblemente reticulado con un agente de reticulación, seleccionado del grupo que consiste en una poliolefina, preferiblemente seleccionado del grupo que consiste de polipropileno, polietileno, polibutileno y mezclas de estos, un copolímero de olefina cíclica (COC), una policetona, una polisulfona, un fluoropolímero, un poliacetal, un ionómero, una resina acrílica, una resina de poliestireno, un poliuretano, una poliamida, un policarbonato, un poliacrilonitrilo y una resina copolimerizada y mezclas de estos.
Según una realización, la capa de la película que comprende al menos un poliéster y producto de material de carga tratado superficialmente comprende el polímero termoplástico en una cantidad del 0,1 % al 29,9 % en peso; preferiblemente del 1 % al 28 % en peso; más preferiblemente del 2 % al 26 % en peso; aún más preferiblemente del 3 % al 25 % en peso; aún más preferiblemente del 4,5 % al 23 % en peso y lo más preferiblemente del 4 % al 20 % en peso; basado en el peso total de la capa.
Según otra realización, la película, preferiblemente al menos una capa que comprende el producto de material de carga tratado superficialmente, tiene a) una densidad de 0,8 g/cm3 a 1,4 g/cm3; preferiblemente de 0,8 g/cm3 a 1,38 g/cm3; más preferiblemente de 0,85 g/cm3 a 1,35 g/cm3; incluso más preferiblemente de 0,85 g/cm3 a 1,32 g/cm3 y lo más preferiblemente de 0,85 g/m2 a 1,28 g/m2 y/o b) una opacidad >50 %; preferiblemente >55 % y lo más preferiblemente >60 %.
Según otra realización más, la capa de la película que comprende al menos un poliéster y producto de material de carga con tratamiento superficial comprende, además, un material de carga inorgánico diferente del producto de material de carga con tratamiento superficial y preferiblemente seleccionado del grupo que consiste en alúmina, sílice, dióxido de titanio, sales de metales alcalinos, tales como carbonato de bario, sulfato de calcio, sulfato de bario y mezclas de estos, preferiblemente en una cantidad del 1 % al 10 % en peso basado en el peso total de la capa.
Según una realización, la película, preferiblemente la capa que comprende al menos un poliéster y producto de material de carga tratado superficialmente, comprende un aditivo seleccionado del grupo que consiste en estabilizadores de la luz, preferiblemente 2-hidroxibenzofenonas, 2-hidroxibenzotriazoles, compuestos de organoníquel, ésteres salicílicos, derivados de ésteres cinámicos, monobenzoatos de resorcinol, oxanilidas, ésteres hidroxibenzoicos, aminas estéricamente impedidas y triazinas, más preferiblemente los 2-hidroxibenzotriazoles y triazinas, lo más preferiblemente hidroxi-fenil-triazina, abrillantadores ópticos, colorantes azules, preferiblemente colorantes azules solubles en poliéster, agentes antibloqueo, pigmentos blancos y mezclas de estos.
Según una realización, la composición proporcionada en la etapa a) del procedimiento inventivo es un concentrado de color obtenido mezclando y/o amasando al menos un poliéster y el producto de material de carga tratado superficialmente para formar una mezcla y granulando continuamente la mezcla obtenida.
Según otra realización del procedimiento, el concentrado de color tiene un valor de presión de filtro de 1 kPa/g (0,01 bar/g) a 50 kPa/g (0,5 bar/g); preferiblemente de 1 kPa/g (0,01 bar/g) a 15 kPa/g (0,15 bar/g) y lo más preferiblemente de 1 kPa/g (0,01 bar/g) a 10 kPa/g (0,1 bar/g).
Según otra realización más del procedimiento, el concentrado de color comprende el producto de material de carga con tratamiento superficial en una cantidad de >(30 a 85) % en peso, preferiblemente del 35 % al 80 % en peso y lo más preferiblemente del 40 % al 70 % en peso, en base al peso total del concentrado de color.
Según una realización del procedimiento, las etapas a) y b) del procedimiento, si la composición proporcionada en la etapa a) es un concentrado de color, se llevan a cabo simultáneamente, preferiblemente por que al menos un poliéster y el producto de material de carga tratado superficialmente se añaden directamente en una extrusora para llevar a cabo la etapa b).
Según otra realización del procedimiento, la composición que comprende al menos un poliéster y un material de carga tratado superficialmente, producto de la etapa a), si se trata de un concentrado de color, se obtiene añadiendo el producto de material de carga tratado superficialmente, preferiblemente antes o después, al procedimiento de policondensación de al menos un poliéster.
Según otra realización más del procedimiento, la composición proporcionada en la etapa a) del procedimiento inventivo es un compuesto obtenido mezclando y/o amasando al menos un poliéster y el producto de material de carga tratado superficialmente para formar una mezcla y granulando continuamente la mezcla obtenida.
Según una realización del procedimiento, el compuesto tiene un valor de presión de filtro de 1 kPa/g (0,01 bar/g) a 50 kPa/g (0,5 bar/g), preferiblemente de 1 kPa/g (0,01 bar/g) a 15 kPa/g (0,15 bar/g) y lo más preferiblemente de 1 kPa/g (0,01 bar/g) a 10 kPa/g (0,1 bar/g).
Según otra realización del procedimiento, las etapas a) y b) del procedimiento, si la composición proporcionada en la etapa a) es un compuesto, se llevan a cabo simultáneamente, preferiblemente por que al menos un poliéster y el producto de material de carga tratado superficialmente se añaden directamente en una extrusora para llevar a cabo la etapa b).
Según otra realización del procedimiento, la composición que comprende al menos un poliéster y un producto de material de carga con tratamiento superficial de la etapa a), si es un compuesto, se obtiene añadiendo el producto de material de carga con tratamiento superficial, preferiblemente antes o después, al procedimiento de policondensación de al menos un poliéster.
Al menos un poliéster y el producto de material de carga con tratamiento superficial y, si hay, otros aditivos opcionales, pueden mezclarse mediante el uso de una mezcladora adecuada, por ejemplo, una mezcladora Henschel, una supermezcladora, una mezcladora tipo vaso o similar. Según otra realización, las etapas a) y b) del procedimiento se llevan a cabo simultáneamente, preferiblemente por que al menos un poliéster y el producto de material de carga tratado superficialmente se añaden directamente a una extrusora para llevar a cabo la etapa b). Según otra realización más, la composición que comprende al menos un poliéster y un material de carga tratado superficialmente, producto de la etapa a), se obtiene añadiendo el producto de material de carga tratado superficialmente, preferiblemente antes o después, al procedimiento de policondensación de al menos un poliéster.
Debe entenderse que, para los fines de la presente invención, los siguientes términos tienen los siguientes significados:
El término película de poliéster «biaxialmente orientada» indica que la película es una película biaxialmente orientada, es decir, la película se ha sometido a un procedimiento de estiramiento en la dirección de la máquina (DM) y en la dirección transversal (DT) obteniéndose, de ese modo, un polímero orientado biaxialmente.
Una «película» en el sentido de la presente invención es una lámina o capa de material que tiene un espesor mediano que es pequeño en comparación con su longitud y con su anchura. Por ejemplo, el término «película» puede referirse a una lámina o capa de material que tiene un espesor mediano de 0,5 gm a 500 gm, preferiblemente de 4 gm a 400 gm, más preferiblemente de 5 gm a 300 gm y lo más preferiblemente de 6 gm a 250 gm, por ejemplo, de 8 gm a 150 gm. La película tiene la forma de una película monocapa o multicapa.
Una película «monocapa» se refiere a una película que consiste en una sola capa. Una película «multicapa» se refiere a una película que consiste en dos o más capas, como dos a diez capas, preferiblemente tres capas, que son adyacentes entre sí. Si la película multicapa es una película de tres capas, la película puede tener la estructura de película A-B-A o A-B-C. En la película multicapa, la capa central está preferiblemente vacía.
El término «carga que comprende carbonato de calcio molido» en la esencia de la presente invención significa una carga que comprende carbonato de calcio que se ha fabricado mediante un procedimiento que incluye al menos una etapa de molienda. Las cargas que comprenden carbonato de calcio molido pueden ser «molidas en húmedo» o «molidas en seco», en donde una «carga que comprende carbonato de calcio molido en húmedo» en el sentido de la presente invención es una carga que comprende carbonato de calcio molido que se ha fabricado por un procedimiento que incluye al menos una etapa de molienda en suspensión acuosa con un contenido de sólidos entre el 20 % y el 80 %, en peso, y una «carga que comprende carbonato de calcio molido en seco» es una carga que comprende carbonato de calcio molido que se ha fabricado mediante un procedimiento que incluye al menos una etapa de molienda en suspensión acuosa con un contenido de sólidos de más del 80 % y hasta el 100 %, en peso.
El término «película microporosa» o «capa microporosa» en el sentido de la presente invención se refiere a una película de poliéster o una capa correspondiente que permite el paso de gases y vapor de agua debido a la presencia de microporos. La presencia de «microporos» de una película o capa de poliéster orientado biaxialmente se puede medir por su tasa de transmisión de vapor de agua (TTVA), que se especifica en g/(m2 día). Por ejemplo, una película o capa de polímero puede considerarse «microporosa» si tiene una TTVA menor que 100 g/(m2 día). La TTVA se puede determinar con un dispositivo de medición Lyssy L80-5000 según ASTM E398.
El término «baja densidad» en el sentido de la presente invención se refiere a una película de poliéster biaxialmente orientada, monocapa o multicapa, o una capa correspondiente que tiene una densidad de 0,8 g/cm3 a 1,4 g/cm3; preferiblemente de 0,8 g/cm3 a 1,38 g/cm3; más preferiblemente de 0,85 g/cm3 a 1,35 g/cm3; incluso más preferiblemente de 0,85 g/cm3 a 1,32 g/cm3 y lo más preferiblemente de 0,85 g/m2 a 1,28 g/m2.
Para los fines de la presente invención, el término «material de carga que comprende carbonato de calcio» se refiere a un material que comprende al menos el 80 % en peso de carbonato de calcio, basado en el peso seco total del material de carga que comprende carbonato de calcio.
«Carbonato de calcio molido natural» (GCC) en el sentido de la presente invención es un carbonato de calcio obtenido de fuentes naturales, como piedra caliza, mármol, dolomita o tiza, y procesado a través de un tratamiento húmedo como molienda, tamizado y/o fraccionamiento, por ejemplo, por un ciclón o clasificador.
«Carbonato de calcio modificado» (MCC) en el sentido de la presente invención puede presentar un carbonato de calcio natural molido o precipitado con una modificación de la estructura interna o un producto de reacción superficial, es decir, «carbonato de calcio que reacciona en la superficie». Un «carbonato de calcio que reacciona en la superficie» es un material que comprende carbonato de calcio y sales de calcio insolubles, preferiblemente al menos parcialmente cristalinas, de aniones de ácidos en la superficie. Preferiblemente, la sal de calcio insoluble se extiende desde la superficie de al menos una parte del carbonato de calcio. Los iones de calcio que forman dicha sal de calcio al menos parcialmente cristalina de dicho anión se originan, en gran parte, del material de carbonato de calcio de partida. Los MCC se describen, por ejemplo, en los documentos US 2012/0031576 A1, WO 2009/074492 A1, EP 2264 109 A1, EP 2070991 A1, o EP 2264 108 A1.
El término «producto de material de carga con superficie tratada» en el sentido de la presente invención se refiere a un material de carga que comprende carbonato de calcio que se ha puesto en contacto con un agente de tratamiento de superficie para obtener una capa de recubrimiento en al menos una parte de la superficie del material de carga que comprende carbonato de calcio.
El término material de carga que comprende carbonato de calcio «seco» se entiende como un material de carga que tiene menos del 0,3 % en peso de agua en relación con el peso del material de carga. El porcentaje de agua (igual al «contenido de humedad total residual») se determina según el método de medición culombimétrico de Karl Fischer, en donde el material de carga se calienta a 220 °C y el contenido de agua se libera como vapor y se aísla usando una corriente de gas nitrógeno (a 100 ml/min) se determina en una unidad culombimétrica Karl Fischer.
El término «composición polimérica» se refiere a un material compuesto que comprende al menos un aditivo (por ejemplo, al menos una carga) y al menos un material de poliéster que puede usarse en la producción de un producto polimérico.
El término «concentrado de color polimérico» (= o «concentrado de color») se refiere a una composición con un contenido de carga relativamente alto, es decir, al menos o igual al 30 % en peso (basado en el peso total de la composición). Se puede añadir un «concentrado de color polimérico» a un poliéster sin carga o con poca carga durante el procesamiento para lograr un mayor contenido de carga. Sin embargo, una «composición de polímero» (= o «composición») como se definió anteriormente que tiene un contenido de carga relativamente bajo, es decir, por debajo del 30 % en peso (basado en el peso total de la composición), y que a menudo también se denomina un «compuesto polimérico» (= o «compuesto»), también puede usarse directamente en la producción de un producto polimérico. En consecuencia, el término «composición polimérica» (= composición) como se usa en la presente memoria comprende tanto «concentrados de color poliméricos» como «compuestos poliméricos».
El término «superficie específica» (en m2/g) de la carga mineral en el sentido de la presente invención se determina usando el método BET con nitrógeno como gas adsorbente, que es bien conocido por el experto (ISO 9277:2010). La superficie total (en m2) de la carga mineral se obtiene luego multiplicando la superficie por la masa (en g) de la carga mineral antes del tratamiento.
A lo largo de la presente memoria, el «tamaño de partícula» de una carga que comprende carbonato de calcio se describe por su distribución de tamaños de partícula. El valor dx representa el diámetro con respecto al cual x % en peso de las partículas tienen diámetros menores que dx. Esto significa que el valor dar es el tamaño de partícula en el que el 20 % en peso de todas las partículas es más pequeño, y el valor dgs es el tamaño de partícula en el que el 98 % en peso de todas las partículas es más pequeño. El valor d98 también se designa como «corte superior». El valor d50 es, así, el tamaño de partícula mediano en peso, es decir, el 50 % en peso de todos los granos es más pequeño que este tamaño de partícula. Para los fines de la presente invención, el tamaño de partícula se especifica como tamaño mediano de partícula en peso, d50, a menos que se indique lo contrario. Para determinar el valor d50 de tamaño mediano de partícula en peso o el valor c¿8 de tamaño de partícula de corte superior se puede usar un dispositivo Sedigraph 5100 o 5120 de la empresa Micromeritics, EE. UU. El método y el instrumento son conocidos por los expertos y se usan comúnmente para determinar el tamaño de grano de cargas y pigmentos. La medición se lleva a cabo en una solución acuosa al 0,1 % en peso de Na4 P2Ü7. Las muestras se dispersan usando un agitador de alta velocidad y supersónica.
Para los fines de la presente invención, el «contenido de sólidos» de una composición líquida es una medida de la cantidad de material que queda después de que se haya evaporado todo el disolvente o el agua.
Una «suspensión» o «lechada» en el sentido de la presente invención comprende sólidos insolubles y agua, y opcionalmente otros aditivos, y generalmente contiene grandes cantidades de sólidos y, así, es más viscoso y puede tener una densidad mayor que el líquido a partir del que se forma.
Una «capa de tratamiento» en la esencia de la presente invención se refiere a una capa, preferiblemente una monocapa de un agente de tratamiento superficial sobre la superficie de al menos un material de carga que comprende carbonato de calcio molido. La «capa de tratamiento» comprende como agente de tratamiento superficial, es decir, i. una mezcla de ésteres de ácido fosfórico de uno o más monoésteres de ácido fosfórico y sus sales productos de reacción y/o uno o más diésteres de ácido fosfórico y sus sales productos de reacción, y/o ii. al menos un ácido carboxílico alifático, lineal o ramificado, saturado, y sus sales productos de reacción, y/o iii. al menos un aldehído alifático y/o sus sales productos de reacción, y/o iv. al menos un anhídrido succínico monosustituido que consiste en anhídrido succínico monosustituido con un grupo seleccionado de un grupo alifático lineal, ramificado, y cíclico que tiene una cantidad total de átomos de carbono de al menos C2 a C30 en el sustituyente y/o sus sales productos de reacción, y/o v. al menos un polidialquilsiloxano, y/o vi. mezclas de los materiales según i. a v.
Cuando el término «que comprende» se usa en la presente descripción y en las reivindicaciones, no excluye otros elementos no especificados de importancia funcional mayor o menor. A los efectos de la presente invención, el término «que consiste en» se considera una realización preferida del término «que comprende». Si en adelante se define un grupo para que comprenda al menos un cierto número de realizaciones, también debe entenderse que describe un grupo, que preferiblemente consiste en solo estas realizaciones.
Siempre que se utilicen los términos «que incluye» o «que tiene», se debe entender que estos términos son equivalentes a «que comprende» como se definió anteriormente.
Cuando se usa un artículo definido o indefinido cuando se hace referencia a un sustantivo singular, por ejemplo, «un», «una» o «el», «la», esto incluye un plural de ese sustantivo a menos que se indique específicamente algo más.
Términos como «obtenible» o «definible» y «obtenido» o «definido» se usan indistintamente. Esto, por ejemplo, significa que, a menos que el contexto indique claramente lo contrario, el término «obtenido» no significa que, por ejemplo, una realización deba obtenerse, por ejemplo, por la secuencia de las etapas que siguen al término «obtenido» aunque dicha comprensión limitada siempre se incluya en los términos «obtenido» o «definido» como una realización preferida.
La película de poliéster biaxialmente orientada, mono o multicapa, de la invención, comprende al menos una capa que comprende al menos un poliéster en una cantidad del 70 % al 99,9 %, en peso, y un producto material de carga con tratamiento superficial en una cantidad del 0,1 % al 30 %, en peso, en base al peso total de la película. El producto material de carga con tratamiento superficial comprende (A) al menos un material de carga que comprende carbonato de calcio molido con un tamaño de partícula mediano en peso, d50,de 0,5 gm a 2,5 gm, y (B) una capa de tratamiento sobre la superficie de al menos un material de carga que comprende carbonato de calcio molido que comprende i. una mezcla de ésteres de ácido fosfórico de uno o más monoésteres de ácido fosfórico y sus sales productos de reacción y/o uno o más diésteres de ácido fosfórico y sus sales de productos de reacción, y/o ii. al menos un ácido carboxílico alifático, lineal o ramificado, saturado, y sus sales productos de reacción, y/o iii. al menos un aldehído alifático y/o sus sales productos de reacción, y/o iv. al menos un anhídrido succínico monosustituido que consiste en anhídrido succínico monosustituido con un grupo seleccionado de un grupo alifático lineal, ramificado, y cíclico que tiene una cantidad total de átomos de carbono de al menos C2 a C30 en el sustituyente y/o sus sales productos de reacción, y/o v. al menos un polidialquilsiloxano, y/o vi. mezclas de los materiales según i. a v. El producto material de carga tratado superficialmente comprende la capa de tratamiento en una cantidad del 0,1 % al 2,3 %, en peso, basado en el peso seco total de al menos un material de carga que contiene carbonato de calcio molido.
A continuación, se expondrán detalles y realizaciones preferidas del producto inventivo con más detalle. Debe entenderse que estos detalles técnicos y realizaciones también se aplican al procedimiento inventivo para producir dicha película de poliéster biaxialmente orientada, monocapa o multicapa, y el uso inventivo de la película de poliéster biaxialmente orientada, monocapa o multicapa, y el producto de material de carga tratado superficialmente.
Poliéster
La película de poliéster biaxialmente orientada, monocapa o multicapa, de la presente invención comprende al menos una capa que comprende al menos un poliéster. Se aprecia que al menos un poliéster no se restringe a un material específico siempre que el polímero sea adecuado para la preparación de una película de poliéster biaxialmente orientada, monocapa o multicapa. El experto en la materia seleccionará el poliéster según la aplicación deseada de la película de poliéster biaxialmente orientada, monocapa o multicapa.
Es un requisito de la presente invención que al menos un poliéster y el producto material de carga tratado superficialmente estén presentes en la misma capa. Así, el producto material de carga tratado superficialmente se dispersa en al menos un poliéster.
En consecuencia, una película de poliéster biaxialmente orientada, multicapa, comprende al menos una capa que comprende al menos un poliéster y el producto material de carga tratado superficialmente. Si la película de poliéster orientado biaxialmente, multicapa, comprende dos o más capas que comprenden poliéster y productos de material de carga tratado superficialmente, se aprecia que las dos o más capas pueden ser iguales o diferentes, por ejemplo, pueden diferir en las cantidades de al menos un poliéster y el producto material de carga tratado superficialmente.
Se aprecia que la expresión «al menos un» poliéster significa que el poliéster comprende uno o más tipos de poliéster(es), preferiblemente consiste en uno o más tipos de poliéster(es).
En consecuencia, cabe señalar que al menos un poliéster puede ser un tipo de poliéster. Alternativamente, al menos un poliéster puede ser una mezcla de dos o más tipos de poliésteres. Por ejemplo, al menos un poliéster puede ser una mezcla de dos o tres tipos de poliésteres, como dos tipos de poliéster.
En una realización de la presente invención, al menos un poliéster comprende un tipo de poliéster, preferiblemente consiste en un tipo de poliéster.
En general, el término «poliéster» significa un polímero obtenido por polimerización por condensación, al menos en parte, de un diol y un ácido dicarboxílico. Como ácido dicarboxílico, se pueden utilizar ácido tereftálico, ácido isoftálico, ácido ftálico, ácido naftalenodicarboxílico, ácido adípico o ácido sebácico. Como diol, se pueden utilizar etilenglicol, trimetilenglicol, tetrametilenglicol o ciclohexanodimetanol.
Adicional o alternativamente, al menos un poliéster puede ser un poliéster parcial o totalmente de base biológica, es decir, un poliéster en el que los monómeros proceden de fuentes de biomasa renovable. Los ejemplos de monómeros incluyen aquellos que se pueden producir usando compuestos bioderivados. Por ejemplo, los monómeros incluyen, entre otros, etilenglicol (EG), ácido furandicarboxílico (FDCA), poli(furanoato de etileno) (PEF), que se puede producir usando fructosa y mezclas de estos. Otros monómeros que son adecuados para preparar el poliéster de base biológica se describen, por ejemplo, en el documento WO2014/100265 A1, que, así, se incorpora en la presente memoria por referencia.
Adicional o alternativamente, al menos un poliéster es un material de reciclaje de PET tal como desechos de botellas de PET de la corriente de reciclaje de PET.
Así, el poliéster inventivo es preferiblemente poli(ácido glicólico), poli(ácido láctico), policaprolactona, polihidroxibutirato (PHB), poli(tereftalato de etileno), poli(tereftalato de trimetileno), poli(tereftalato de butileno), poli(tereftalato de 1,4-ciclohexanodimetileno), poli(naftaleno-2,6-dicarboxilato de etileno), poli(naftaleno-1,5-dicarboxilato de etileno), poli(naftalato de trimetileno), poli(naftalato de etileno) / bibenzoato, u otra combinación derivada de los monómeros mencionados anteriormente, o bien una mezcla de estos poliésteres. Por ejemplo, los poliésteres que se pueden usar se seleccionan del grupo que consiste en poli(ácido glicólico) (PGA), poli(ácido láctico) (PLA), policaprolactona (PCL), polihidroxibutirato (PHB), poli(tereftalato de etileno) (PET), poli(tereftalato de butileno) (PBT), poli(tereftalato de trimetileno) (PTT), poli(naftalato de etileno) (PEN), poli(furanoato de etileno) (PEF), poliésteres de base biológica, materiales de reciclaje de PET y mezclas de estos.
Se da preferencia a poli(tereftalato de etileno) (PET) y poli(naftalato de etileno) (PEN), poli(furanoato de etileno) (PEF) y mezclas de estos. Lo más preferiblemente, al menos un poliéster es poli(tereftalato de etileno) (PET).
Estos poliésteres pueden ser homopolímeros o copolímeros. Como componente para copolimerizar se puede utilizar un componente diol como dietilenglicol, neopentilglicol o polialquilenglicol y un ácido dicarboxílico como ácido adípico, ácido sebácico, ácido ftálico, ácido isoftálico o ácido 2,6-naftalenodicarboxílico.
En una realización preferida, el poliéster también contiene al menos el 0,5 % en peso, preferiblemente al menos el 1 % en peso y más preferiblemente al menos el 2 % en peso, basado en el peso total del poliéster, de unidades originadas a partir del ácido isoftálico monómero por condensación con un diol.
El poliéster inventivo tiene preferiblemente una viscosidad intrínseca medida según ISO 1628-1 (a 135 °C en decalina) de 0,5 dl/g a 1,4 dl/g; más preferiblemente de 0,65 dl/g a 1,0 dl/g y lo más preferiblemente de 0,65 dl/g a 0,85 dl/g. Por ejemplo, el poliéster de la invención tiene una viscosidad intrínseca medida según ISO 1628-1 (a 135 °C en decalina) de 0,78 dl/g a 0,82 dl/g.
En una realización, el poliéster tiene una temperatura de cristalización (Tc) medida por calorimetría diferencial de barrido (DSC) de al menos 120 °C, preferiblemente de al menos 140 °C, por ejemplo, de 140 °C a 180 °C.
Adicional o alternativamente, el poli(tereftalato de etileno) (PET) preferiblemente comprende dietilenglicol en una cantidad de <3 % en peso, más preferiblemente de <1,5 % en peso y lo más preferiblemente de <1,2 % en peso, basado en el peso total del poli(tereftalato de etileno) (PET).
Se aprecia que al menos un poliéster es preferiblemente poliéster amorfo o cristalino, por ejemplo, poli(tereftalato de etileno) (PET) cristalino.
Al menos un producto de poliéster y material de carga tratado superficialmente que comprende una capa de la película de poliéster biaxialmente orientada, monocapa o multicapa, comprende al menos un poliéster en una cantidad del 70 % al 99,9 % en peso, basado en el peso total de la capa.
Según una realización, la capa de la película de poliéster biaxialmente orientada, monocapa o multicapa, que comprende al menos un poliéster y producto de material de carga tratado superficialmente comprende al menos un poliéster en una cantidad del 80 % al 99,9 % en peso, más preferiblemente del 80 % al 96 % en peso, basado en el peso total de la capa.
En el caso de que al menos una capa de la película de poliéster biaxialmente orientada, monocapa o multicapa, comprenda, además, un polímero termoplástico, la capa de la película que comprende al menos un poliéster y producto de material de carga tratado superficialmente comprende al menos un poliéster en una cantidad del 70 % al 99,8 % en peso, preferiblemente del 80 % al 99,8 % en peso, más preferiblemente del 80 % al 96 % en peso, basado en el peso total de la capa.
Producto de material de carga con tratamiento superficial
Al menos una capa de la película de poliéster biaxialmente orientada, monocapa o multicapa, de la presente invención también comprende un producto material de carga tratado superficialmente, en donde el producto material de carga tratado superficialmente comprende al menos un material de carga que comprende carbonato de calcio molido. El producto material de carga con tratamiento superficial tiene varias características esenciales, que se definen en la reivindicación 1 y se describirán con más detalle a continuación.
Al menos un material de carga que comprende carbonato de calcio molido es un material de carga que comprende carbonato de calcio molido en húmedo o en seco. Preferiblemente, al menos un material de carga que comprende carbonato de calcio molido es un material de carga que comprende carbonato de calcio molido en húmedo.
En general, la etapa de molienda se puede llevar a cabo con cualquier dispositivo de molienda convencional, por ejemplo, en condiciones tales que el refinamiento resulte predominantemente de impactos con un cuerpo secundario, es decir, en uno o más de los siguientes: un molino de bolas, un molino de barras, un molino vibratorio, una trituradora de rodillos, un molino de impacto centrífugo, un molino de bolas vertical, un molino de desgaste, un molino de púas, un molino de martillos, un pulverizador, una trituradora, un desaglutinador, un cortador de cuchillas u otro equipo similar conocido por el experto.
En caso de que al menos un material de carga que comprenda carbonato de calcio molido sea un material de carga que comprenda carbonato de calcio molido en húmedo, la etapa de molienda en húmedo puede realizarse en condiciones tales que tenga lugar una molienda autógena y/o por trituración de bolas horizontal, y/u otros procedimientos de este tipo conocidos por el experto. El material de carga que comprende carbonato de calcio molido procesado, así obtenido, se puede lavar y deshidratar mediante procedimientos bien conocidos, por ejemplo, por floculación, filtración o evaporación forzada antes del secado. La etapa posterior de secado puede llevarse a cabo en una sola etapa, como el secado por pulverización, o en al menos dos etapas, por ejemplo, aplicando una primera etapa de calentamiento al material de carga que comprende carbonato de calcio molido en húmedo para reducir el contenido de humedad asociado a una concentración que no sea mayor que aproximadamente el 0,5 % en peso, basado en el peso seco total de al menos un material de carga que comprende carbonato de calcio molido en húmedo. El contenido de humedad total residual de la carga se puede medir mediante el método de titulación coulométrica de Karl Fischer, desorbiendo la humedad en un horno a 195 °C y pasándola continuamente al coulómetro KF (Mettler Toledo Coulometric KF Titrator C30, combinado con el horno Mettler DO 0337) usando N2 seco a 100 ml/min durante 10 min. El contenido de humedad total residual se puede determinar con una curva de calibración y también se puede tener en cuenta un blanco de flujo de gas de 10 min sin una muestra. El contenido de humedad total residual puede reducirse adicionalmente aplicando una segunda etapa de calentamiento a al menos un material de carga que comprende carbonato de calcio molido en húmedo. En caso de que dicho secado se lleve a cabo mediante más de una etapa de secado, la primera etapa puede llevarse a cabo calentando en una corriente de aire caliente, mientras que la segunda y posteriores etapas de secado se llevan a cabo preferiblemente mediante un calentamiento indirecto en el que la atmósfera en el recipiente correspondiente comprende un agente de tratamiento superficial. También es común que al menos un material de carga que comprenda carbonato de calcio molido en húmedo se someta a una etapa de beneficio (tal como una etapa de flotación, blanqueo o separación magnética) para eliminar las impurezas.
En otra realización preferida, al menos un material de carga que comprende carbonato de calcio molido es un material que se muele en un molino de bolas horizontal y se seca posteriormente usando el conocido procedimiento de secado por pulverización.
Al menos un material de carga que comprende carbonato de calcio molido en el sentido de la presente invención se refiere a un material de carga seleccionado entre carbonato de calcio molido natural (GCC), carbonato de calcio precipitado (PCC), carbonato de calcio modificado (MCC), carbonato de calcio tratado, o mezclas de estos.
Según una realización preferida, al menos un material de carga que comprende carbonato de calcio molido es un carbonato de calcio molido natural (GCC), más preferiblemente la carga que comprende carbonato de calcio molido es un carbonato de calcio natural molido en húmedo.
Se entiende por CCG una forma natural de carbonato de calcio, extraído de rocas sedimentarias como la piedra caliza o la tiza, o de rocas metamórficas de mármol y procesado mediante un tratamiento como trituración, cribado y/o fraccionamiento en forma húmeda, por ejemplo, mediante un ciclón o clasificador. En una realización de la presente invención, el GCC se selecciona del grupo que comprende mármol, tiza, dolomita, piedra caliza y mezclas de estos.
«Carbonato de calcio precipitado» (PCC) en el sentido de la presente invención es un material sintetizado, generalmente obtenido por precipitación después de la reacción de dióxido de carbono y cal en un ambiente acuoso o por precipitación de una fuente de iones de calcio y carbonato en agua o por precipitación de iones calcio y carbonato, por ejemplo, CaCl2 y Na2CO3, de la solución. Otras formas posibles de producir PCC son el procedimiento de cal sodada o el procedimiento Solvay en el que el PCC es un subproducto de la producción de amoníaco. El carbonato de calcio precipitado existe en tres formas cristalinas primarias: calcita, aragonito y vaterita, y hay muchos polimorfos (hábitos de cristal) diferentes para cada una de estas formas cristalinas. La calcita tiene una estructura trigonal con hábitos cristalinos típicos como escalenoédrico (S-PCC), romboédrico (R-PCC), prismático hexagonal, pinacoidal, coloidal (C-PCC), cúbico y prismático (P-PCC). El aragonito es una estructura ortorrómbica con hábitos cristalinos típicos de cristales prismáticos hexagonales maclados, así como una variedad diversa de cristales prismáticos alargados delgados, de hojas curvas, piramidales empinados, en forma de cincel, de árbol ramificado y forma de coral o gusano. La vaterita pertenece al sistema de cristales hexagonales. La suspensión de PCC obtenida se puede deshidratar y secar mecánicamente.
Un carbonato de calcio modificado puede presentar un GCC o PCC con una modificación de la estructura interna o un GCC o PCC con reacción superficial. Se puede preparar un carbonato de calcio que haya reaccionado en la superficie proporcionando un GCC o PCC en forma de una suspensión acuosa y añadiendo un ácido a dicha suspensión. Los ácidos adecuados son, por ejemplo, ácido sulfúrico, ácido clorhídrico, ácido fosfórico, ácido cítrico, ácido oxálico o una mezcla de estos. En una etapa siguiente, el carbonato de calcio se trata con dióxido de carbono gaseoso. Si se usa un ácido fuerte como el ácido sulfúrico o el ácido clorhídrico para la etapa de tratamiento con ácido, el dióxido de carbono se formará automáticamente en el lugar. Como alternativa o adicionalmente, el dióxido de carbono puede ser suministrado desde una fuente externa. Los carbonatos de calcio que reaccionan en la superficie se describen, por ejemplo, en los documentos US 2012/0031576 A1, WO 2009/074492 A1, EP 2 264 109 A1, EP 2 070 991 A1, o EP 2264 108 A1.
En una realización preferida, al menos un material de carga que comprende carbonato de calcio molido es mármol, más preferiblemente un mármol molido en húmedo.
Se aprecia que la cantidad de carbonato de calcio molido en al menos un material de carga que comprende carbonato de calcio es al menos el 80 % en peso, por ejemplo, al menos el 95 % en peso, preferiblemente entre el 97 % y el 100 % en peso, más preferiblemente entre el 98,5 % y el 99,95 % en peso, basado en el peso seco total de al menos un material de carga que comprende carbonato de calcio molido.
Al menos un material de carga que comprende carbonato de calcio molido está preferiblemente en forma de material en forma de partículas y puede tener una distribución de tamaño de partícula como la empleada convencionalmente para el material o los materiales involucrados en el tipo de producto para producir. En general, es un requisito específico de la presente invención que al menos un material de carga que comprenda carbonato de calcio molido tenga un valor de tamaño de partícula mediano en peso, ate, de 0,5 pm a 2,5 pm. Por ejemplo, al menos un material de carga que contiene carbonato de calcio molido tiene un tamaño de partícula mediano en peso, ate, de 0,5 pm a 2 pm, preferiblemente de 0,5 pm a 1,8 pm, y lo más preferiblemente de 0,6 pm a 1,8 pm, tal como de aproximadamente 0,8 pm o aproximadamente 1,7 pm.
Se prefiere que al menos un material de carga que comprenda carbonato de calcio molido tenga un corte superior (ate) de <15 pm. Por ejemplo, al menos un material de carga que comprende carbonato de calcio molido tiene un corte superior (ate) de <10 pm, preferiblemente de <7,5 pm, más preferiblemente de <7 pm y lo más preferiblemente de <6,5 pm.
Se aprecia que el valor de tamaño de partícula mediano en peso, ate, y el corte superior (ate) de al menos un material de carga que comprende carbonato de calcio molido cumplen una relación específica. Por ejemplo, al menos un material de carga que comprende carbonato de calcio molido tiene una relación de valor de tamaño de partícula mediano en peso, ate, y el corte superior (ate) [ate/ate] de 0,1 a 0,4; preferiblemente de 0,1 a 0,3 y lo más preferiblemente de 0,2 a 0,3.
Adicional o alternativamente, al menos un material de carga que comprende carbonato de calcio molido tiene una finura tal que al menos el 15 % en peso, preferiblemente al menos el 20 % en peso, aún más preferiblemente al menos el 25 % en peso y lo más preferiblemente del 30 % al 40 % en peso de todas las partículas tiene un tamaño de partícula <0,5 gm.
En una realización, al menos un material de carga que comprende carbonato de calcio molido tiene:
i) un tamaño de partícula mediano en peso, d50, de 0,5 gm a 2,5 gm; preferiblemente de 0,5 gm a 2 gm; más preferiblemente de 0,5 gm a 1,8 gm; y lo más preferiblemente de 0,6 gm a 1,8 gm; y
ii) un tamaño de partícula de corte superior, afes, de <15 gm; preferiblemente de <10 gm; más preferiblemente de <7,5 gm; aún más preferiblemente de <7 gm y lo más preferiblemente de <6,5 gm; y
iii) una finura tal que al menos el 15 % en peso, preferiblemente al menos el 20 % en peso, incluso más preferiblemente al menos el 25 % en peso y lo más preferiblemente del 30 % al 40 % en peso de todas las partículas tienen una partícula tamaño de <0,5 gm.
Por ejemplo, al menos un material de carga que comprende carbonato de calcio molido tiene:
i) un tamaño de partícula mediano en peso, c/50, de 0,6 gm a 1,8 gm; y
ii) un corte superior (a9 s) de <6,5 gm; y
iii) una finura tal que del 30 % al 40 % en peso de todas las partículas tienen un tamaño de partícula <0,5 gm.
Se aprecia, además, que al menos un material de carga que comprende carbonato de calcio molido tiene preferiblemente una superficie específica BET de 0,5 m2/g y 150 m2/g; medido usando nitrógeno y el método BET según ISO 9277. Por ejemplo, al menos un material de carga que comprende carbonato de calcio molido tiene una superficie específica (BET) de 0,5 m2/g a 50 m2/g; más preferiblemente de 0,5 m2/g a 35 m2/g y lo más preferiblemente de 0,5 m2/g a 15 m2/g, medido con nitrógeno y el método BET según ISO 9277.
En una realización de la presente invención, al menos un material de carga que comprende carbonato de calcio molido es preferiblemente un mármol que tiene un valor de diámetro de tamaño de partícula mediano; d50, de 0,5 gm a 2,5 gm; preferiblemente de 0,5 gm a 2 gm; más preferiblemente de 0,5 gm a 1,8 gm; y lo más preferiblemente de 0,6 gm a 1,8 gm; tal como de aproximadamente 0,8 gm o aproximadamente 1,7 gm. En este caso, al menos un material de carga que comprende carbonato de calcio molido presenta una superficie específica BET de 0,5 m2/g a 150 m2/g; preferiblemente de 0,5 m2/g a 50 m2/g; más preferiblemente de 0,5 m2/g a 35 m2/g y lo más preferiblemente de 0,5 m2/g a 15 m2/g; medido con nitrógeno y el método BET según ISO 9277.
Según la presente invención, al menos un material de carga que comprende carbonato de calcio molido tiene un contenido de humedad residual <1 % en peso, basado en el peso seco total de al menos un material de carga que comprende carbonato de calcio molido. Dependiendo de al menos un material de carga que comprende carbonato de calcio molido, al menos un material de carga que comprende carbonato de calcio molido tiene un contenido de humedad total residual del 0,01 % al 1 % en peso; preferiblemente del 0,01 % al 0,2 % en peso; más preferiblemente del 0,02 % al 0,15 % en peso y lo más preferiblemente del 0,04 % al 0,15 % en peso, basado en el peso seco total de al menos un material de carga que comprende carbonato de calcio molido.
Por ejemplo, en el caso de que se utilice mármol molido y secado por pulverización como al menos un material de carga que comprende carbonato de calcio molido, el contenido de humedad total residual de al menos un material de carga que comprende carbonato de calcio molido es preferiblemente del 0,01 % al 0,1 % en peso; más preferiblemente del 0,02 % al 0,08 % en peso y lo más preferiblemente del 0,04 % al 0,07 % en peso basado en el peso seco total de al menos un material de carga que comprende carbonato de calcio molido. Si se usa un PCC como al menos un material de carga que comprende carbonato de calcio molido, el contenido de humedad total residual de al menos un material de carga que comprende carbonato de calcio molido es preferiblemente del 0,01 % al 0,2 % en peso, más preferiblemente del 0,05 % al 0,17 % en peso y lo más preferiblemente del 0,05 % al 0,10 % en peso, basado en el peso seco total de al menos un material de carga que comprende carbonato de calcio molido.
Según la presente invención, el producto material de carga tratado superficialmente comprende, además, una capa de tratamiento sobre la superficie de al menos un material de carga que comprende carbonato de calcio molido.
La capa de tratamiento comprende:
i. al menos un aldehído alifático y/o sus sales productos de reacción, y/o
ii. al menos un anhídrido succínico monosustituido que consiste en anhídrido succínico monosustituido con un grupo seleccionado de un grupo lineal, ramificado, alifático y cíclico que tiene una cantidad total de átomos de carbono de al menos C2 a C30 en el sustituyente y/o sales productos de reacción de estos, y/o
iii. al menos un polidialquilsiloxano, y/o
iv. mezclas de los materiales según i. a iii.
El producto material de carga tratado superficialmente puede comprender una capa de tratamiento en una parte de la superficie de al menos un material de carga que comprende carbonato de calcio molido, en donde la capa de tratamiento comprende una mezcla de éster de ácido fosfórico de uno o más monoésteres de ácido fosfórico y sales productos de reacción de estos y/o uno o más diésteres de ácido fosfórico y sales productos de reacción de estos.
El término «monoéster de ácido fosfórico» se refiere a una molécula de ácido o-fosfórico monoesterificada con una molécula de alcohol seleccionada entre alcoholes insaturados o saturados, ramificados o lineales, alifáticos o aromáticos, que tienen una cantidad total de átomos de carbono de C6 a C30, preferiblemente de C8 a C22, más preferiblemente de C8 a C20 y lo más preferiblemente de C8 a C18 en el sustituyente alcohol.
El término «diéster de ácido fosfórico» se refiere a una molécula de ácido o-fosfórico diesterificada con dos moléculas de alcohol seleccionadas entre alcoholes iguales o diferentes, insaturados o saturados, ramificados o lineales, alifáticos o aromáticos, que tienen una cantidad total de átomos de carbono de C6 a C30, preferiblemente de C8 a C22, más preferiblemente de C8 a C20 y lo más preferiblemente de C8 a C18 en el sustituyente alcohol.
El término «sales productos de reacción de una mezcla de ésteres de ácido fosfórico de uno o más monoésteres de ácido fosfórico y/o uno o más diésteres de ácido fosfórico» se refiere a los productos obtenidos poniendo en contacto un material de carga que comprende carbonato de calcio con uno o más monoésteres de ácido fosfórico y uno o más diésteres de ácido fosfórico y, opcionalmente, ácido fosfórico. Dichas sales, productos de reacción, se forman entre uno o más monoésteres de ácido fosfórico aplicados y uno o más diésteres de ácido fosfórico y, opcionalmente, ácido fosfórico y moléculas reactivas situadas en la superficie del material de carga, preferiblemente al menos un material de carga que comprende carbonato de calcio molido.
Los ésteres alquílicos de ácido fosfórico son bien conocidos en la industria, especialmente como tensioactivos, lubricantes y agentes antiestáticos (Die Tenside; Kosswig und Stache, Carl Hanser Verlag München, 1993).
La síntesis de ésteres alquílicos de ácido fosfórico por diferentes métodos y el tratamiento superficial de minerales con ésteres alquílicos de ácido fosfórico son bien conocidos por el experto, por ejemplo, de Pesticide Formulations and Application Systems: volumen 15; Collins HM, Hall FR, Hopkinson M, STP1268; publicado: 1996, US 3,897,519 A, US 4,921,990 A, US 4,350,645 A, US 6,710,199 B2, US 4,126,650 A, US 5,554,781 A, EP 1092000 B1 y WO 2008/023076 A1.
Se aprecia que la expresión «uno o más» monoésteres de ácido fosfórico significa que uno o más tipos de monoésteres de ácido fosfórico pueden estar presentes en la mezcla de ésteres de ácido fosfórico.
Por consiguiente, debe señalarse que uno o más monoésteres de ácido fosfórico pueden ser un tipo de monoéster de ácido fosfórico. Alternativamente, uno o más monoésteres de ácido fosfórico pueden ser una mezcla de dos o más tipos de monoésteres de ácido fosfórico. Por ejemplo, uno o más monoésteres de ácido fosfórico pueden ser una mezcla de dos o tres tipos de monoésteres de ácido fosfórico, como dos tipos de monoésteres de ácido fosfórico.
Uno o más monoésteres de ácido fosfórico pueden consistir en una molécula de ácido o-fosfórico esterificada con un alcohol seleccionado entre alcoholes insaturados o saturados, ramificados o lineales, alifáticos o aromáticos, que tienen una cantidad total de átomos de carbono de C6 a C30 en el sustituyente alcohol. Por ejemplo, uno o más monoésteres de ácido fosfórico consisten en una molécula de ácido o-fosfórico esterificada con un alcohol seleccionado entre alcoholes insaturados o saturados, ramificados o lineales, alifáticos o aromáticos, que tienen una cantidad total de átomos de carbono de C8 a C22, más preferiblemente de C8 a C20 y lo más preferiblemente de C8 a C18 en el sustituyente alcohol.
Uno o más monoésteres de ácido fosfórico pueden consistir en una molécula de ácido o-fosfórico esterificada con un alcohol seleccionado entre alcoholes saturados y lineales o ramificados y alifáticos que tienen una cantidad total de átomos de carbono de C6 a C30 en el sustituyente alcohol. Por ejemplo, uno o más monoésteres de ácido fosfórico consisten en una molécula de ácido o-fosfórico esterificada con un alcohol seleccionado entre alcoholes saturados y lineales o ramificados y alifáticos que tienen una cantidad total de átomos de carbono de C8 a C22, más preferiblemente de C8 a C20 y lo más preferiblemente de C8 a C18 en el sustituyente alcohol.
Uno o más monoésteres de ácido fosfórico pueden consistir en una molécula de ácido o-fosfórico esterificada con un alcohol seleccionado entre alcoholes saturados, lineales y alifáticos que tienen una cantidad total de átomos de carbono de C6 a C30, preferiblemente de C8 a C22, más preferiblemente de C8 a C20 y lo más preferiblemente de C8 a C18 en el sustituyente alcohol. Alternativamente, uno o más monoésteres de ácido fosfórico pueden consistir en una molécula de ácido o-fosfórico esterificada con un alcohol seleccionado entre alcoholes saturados, ramificados y alifáticos que tienen una cantidad total de átomos de carbono de C6 a C30, preferiblemente de C8 a C22, más preferiblemente de C8 a C20 y lo más preferiblemente de C8 a C18 en el sustituyente alcohol.
Uno o más monoésteres de ácido fosfórico se pueden seleccionar del grupo que comprende monoéster de ácido hexilfosfórico, monoéster de ácido heptilfosfórico, monoéster de ácido octilfosfórico, monoéster de ácido 2-etilhexilfosfórico, monoéster de ácido nonilfosfórico, monoéster de ácido decilfosfórico, monoéster de ácido undecilfosfórico, monoéster de ácido dodecilfosfórico, monoéster de ácido tetradecilfosfórico, monoéster de ácido hexadecilfosfórico, monoéster de ácido heptilnonilfosfórico, monoéster de ácido octadecilfosfórico éster, monoéster de ácido 2-octil-1 -decilfosfórico, monoéster de ácido 2-octil-1-dodecilfosfórico y mezclas de estos.
Por ejemplo, uno o más monoésteres de ácido fosfórico se seleccionan del grupo que comprende monoéster de ácido 2-etilhexilfosfórico, monoéster de ácido hexadecilfosfórico, monoéster de ácido heptilnonilfosfórico, monoéster de ácido octadecilfosfórico, monoéster de ácido 2-octil-1 -decilfosfórico, monoéster de ácido 2-octil-1 -dodecilfosfórico y mezclas de estos. Uno o más monoésteres de ácido fosfórico pueden ser monoésteres de ácido 2-octil-1-dodecilfosfórico.
Se aprecia que la expresión «uno o más» diésteres de ácido fosfórico significa que uno o más tipos de diésteres de ácido fosfórico pueden estar presentes en la capa de tratamiento del material producto tratado superficialmente y/o la mezcla de éster de ácido fosfórico.
En consecuencia, debe señalarse que uno o más diésteres de ácido fosfórico pueden ser un tipo de diésteres de ácido fosfórico. Alternativamente, uno o más diésteres de ácido fosfórico pueden ser una mezcla de dos o más tipos de diésteres de ácido fosfórico. Por ejemplo, uno o más diésteres de ácido fosfórico pueden ser una mezcla de dos o tres tipos de diésteres de ácido fosfórico, como dos tipos de diésteres de ácido fosfórico.
Uno o más diésteres de ácido fosfórico pueden consistir en una molécula de ácido o-fosfórico esterificada con dos alcoholes seleccionados entre alcoholes insaturados o saturados, ramificados o lineales, alifáticos o aromáticos, que tienen una cantidad total de átomos de carbono de C6 a C30 en el sustituyente alcohol. Por ejemplo, uno o más diésteres de ácido fosfórico consisten en una molécula de ácido o-fosfórico esterificada con dos alcoholes grasos seleccionados entre alcoholes insaturados o saturados, ramificados o lineales, alifáticos o aromáticos, que tienen una cantidad total de átomos de carbono de C8 a C22, más preferiblemente de C8 a C20 y lo más preferiblemente de C8 a C18 en el sustituyente alcohol.
Se aprecia que los dos alcoholes usados para esterificar el ácido fosfórico pueden seleccionarse independientemente entre alcoholes iguales o diferentes, insaturados o saturados, ramificados o lineales, alifáticos o aromáticos, que tienen una cantidad total de átomos de carbono de C6 a C30 en el sustituyente alcohol. En otras palabras, uno o más diésteres de ácido fosfórico pueden comprender dos sustituyentes derivados de estos alcoholes o la molécula de diéster de ácido fosfórico puede comprender dos sustituyentes derivados de alcoholes diferentes.
Uno o más diésteres de ácido fosfórico pueden consistir en una molécula de ácido o-fosfórico esterificada con dos alcoholes seleccionados entre alcoholes iguales o diferentes, saturados y lineales o ramificados y alifáticos que tienen una cantidad total de átomos de carbono de C6 a C30 en el sustituyente alcohol. Por ejemplo, uno o más diésteres de ácido fosfórico consisten en una molécula de ácido o-fosfórico esterificada con dos alcoholes seleccionados entre alcoholes iguales o diferentes, saturados y lineales o ramificados y alifáticos que tienen una cantidad total de átomos de carbono de C8 a C22, más preferiblemente de C8 a C20 y lo más preferiblemente de C8 a C18 en el sustituyente alcohol.
Uno o más diésteres de ácido fosfórico pueden consistir en una molécula de ácido o-fosfórico esterificada con dos alcoholes seleccionados entre alcoholes iguales o diferentes, saturados y lineales y alifáticos que tienen una cantidad total de átomos de carbono de C6 a C30, preferiblemente de C8 a C22, más preferiblemente de C8 a C20 y lo más preferiblemente de C8 a C18 en el sustituyente alcohol. Alternativamente, uno o más diésteres de ácido fosfórico pueden consistir en una molécula de ácido o-fosfórico esterificada con dos alcoholes seleccionados entre alcoholes iguales o diferentes, saturados y ramificados y alifáticos que tienen una cantidad total de átomos de carbono de C6 a C30, preferiblemente de C8 a C22, más preferiblemente de C8 a C20 y lo más preferiblemente de C8 a C18 en el sustituyente alcohol.
Uno o más diésteres de ácido fosfórico pueden seleccionarse del grupo que comprende diéster de ácido hexilfosfórico, diéster de ácido heptilfosfórico, diéster de ácido octilfosfórico, diéster de ácido 2-etilhexilfosfórico, diéster de ácido nonilfosfórico, diéster de ácido decilfosfórico, diéster de ácido undecilfosfórico, diéster de ácido dodecilfosfórico, diéster de ácido tetradecilfosfórico, diéster de ácido hexadecilfosfórico, diéster de ácido heptilnonilfosfórico, diéster de ácido octadecilfosfórico, diéster del ácido 2-octil-1 -decilfosfórico, diéster del ácido 2-octil-1 -dodecilfosfórico y mezclas de estos.
Por ejemplo, uno o más diésteres de ácido fosfórico se seleccionan del grupo que comprende diéster de ácido 2-etilhexilfosfórico, diéster de ácido hexadecilfosfórico, diéster de ácido heptilnonilfosfórico, diéster de ácido octadecilfosfórico, diéster de ácido 2-octil-1 -decilfosfórico, diéster de ácido 2-octil-1-dodecilfosfórico y mezclas de estos. Uno o más diésteres de ácido fosfórico pueden ser diésteres de ácido 2-octil-1-dodecilfosfórico.
Uno o más monoésteres de ácido fosfórico se seleccionan del grupo que comprende monoéster de ácido 2-etilhexilfosfórico, monoéster de ácido hexadecilfosfórico, monoéster de ácido heptilnonilfosfórico, monoéster de ácido octadecilfosfórico, monoéster de ácido 2-octil-1 -decilfosfórico, monoéster de ácido 2-octil-1 -dodecilfosfórico y mezclas de estos y uno o más diésteres de ácido fosfórico pueden seleccionarse del grupo que comprende diéster de ácido 2-etilhexilfosfórico, diéster de ácido hexadecilfosfórico, diéster de ácido heptilnonilfosfórico, diéster de ácido octadecilfosfórico, diéster de ácido 2-octil-1 -decilfosfórico, diéster de ácido 2-octil-1-dodecilfosfórico y mezclas de estos.
Por ejemplo, una parte de la superficie del material de carga que comprende carbonato de calcio comprende una mezcla de éster de ácido fosfórico de un monoéster de ácido fosfórico y sus sales productos de reacción y un diéster de ácido fosfórico y sus sales productos de reacción. En este caso, el monoéster de ácido fosfórico se selecciona del grupo que comprende monoéster de ácido 2-etilhexilfosfórico, monoéster de ácido hexadecilfosfórico, monoéster de ácido heptilnonilfosfórico, monoéster de ácido octadecilfosfórico, monoéster de ácido 2-octil-1 -decilfosfórico y monoéster de ácido 2-octil-1-dodecilfosfórico, el diéster de ácido fosfórico se selecciona del grupo que comprende diéster de ácido 2-etilhexilfosfórico, diéster de ácido hexadecilfosfórico, diéster de ácido heptilnonilfosfórico, diéster de ácido octadecilfosfórico, diéster de ácido 2-octil-1 -decilfosfórico y diéster de ácido 2-octil-1 -dodecilfosfórico.
Si una parte de la superficie de al menos un material de carga que comprende carbonato de calcio molido comprende una mezcla de éster de ácido fosfórico de un monoéster de ácido fosfórico y sus sales productos de reacción y un diéster de ácido fosfórico y sus sales productos de reacción, se aprecia que el sustituyente alcohol del monoéster de ácido fosfórico y el diéster de ácido fosfórico son preferiblemente iguales. Por ejemplo, una parte de la superficie de al menos un material de carga que comprende carbonato de calcio molido comprende una mezcla de éster de ácido fosfórico de monoéster de ácido 2-etilhexilfosfórico y sus sales, productos de reacción, y diéster de ácido 2-etilhexilfosfórico y sales productos de reacción de estos. Alternativamente, una parte de la superficie de al menos un material de carga que comprende carbonato de calcio molido puede comprender una mezcla de éster de ácido fosfórico de monoéster de ácido 2-octil-1 -decilfosfórico y sus sales, productos de reacción, y diéster de ácido 2-octil-1 -decilfosfórico y sus sales productos de reacción. Alternativamente, una parte de la superficie de al menos un material de carga que comprende carbonato de calcio molido puede comprender una mezcla de ésteres de ácido fosfórico de monoéster de ácido hexadecilfosfórico y sales productos de reacción de estos y diéster de ácido hexadecilfosfórico y sales productos de reacción de estos. Alternativamente, una parte de la superficie de al menos un material de carga que comprende carbonato de calcio molido puede comprender una mezcla de éster de ácido fosfórico de monoéster de ácido octadecilfosfórico y sus sales, productos de reacción, y diéster de ácido octadecilfosfórico y sus sales, productos de reacción. Alternativamente, una parte de la superficie de al menos un material de carga que comprende carbonato de calcio molido puede comprender una mezcla de ésteres de ácido fosfórico de monoéster de ácido 2-octil-1-dodecilfosfórico y sus sales, productos de reacción, y diéster de ácido 2-octil-1-dodecilfosfórico y sus sales, productos de reacción.
Una parte de la superficie de al menos un material de carga que comprende carbonato de calcio molido puede comprender una mezcla de ésteres de ácido fosfórico de dos o más monoésteres de ácido fosfórico y sus sales, productos de reacción, y dos o más diésteres de ácido fosfórico y sus sales productos de reacción. En este caso, los dos o más monoésteres de ácido fosfórico se seleccionan del grupo que comprende monoéster de ácido 2-etilhexilfosfórico, monoéster de ácido hexadecilfosfórico, monoéster de ácido heptilnonilfosfórico, monoéster de ácido octadecilfosfórico, monoéster de ácido 2-octil-1 -decilfosfórico y monoéster de ácido 2-octil-1-dodecilfosfórico, los dos o más diésteres de ácido fosfórico se seleccionan del grupo que comprende diéster de ácido 2-etilhexilfosfórico, diéster de ácido hexadecilfosfórico, diéster de ácido heptilnonilfosfórico, diéster de ácido octadecilfosfórico, diéster de ácido 2-octil-1 -decilfosfórico y diéster de ácido 2-octil-1 -dodecilfosfórico.
Una parte de la superficie de al menos un material de carga que comprende carbonato de calcio molido puede comprender una mezcla de ésteres de ácido fosfórico de dos monoésteres de ácido fosfórico y sus sales, productos de reacción, y dos diésteres de ácido fosfórico y sus sales productos de reacción. Por ejemplo, una parte de la superficie de al menos un material de carga que comprende carbonato de calcio molido comprende una mezcla de ésteres de ácido fosfórico de monoéster de ácido hexadecilfosfórico, monoéster de ácido octadecilfosfórico, diéster de ácido hexadecilfosfórico, diéster de ácido octadecilfosfórico y sus sales productos de reacción y sus sales productos de reacción.
La mezcla de ésteres de ácido fosfórico en una parte de la superficie de al menos un material de carga que comprende carbonato de calcio molido puede comprender uno o más monoésteres de ácido fosfórico y sus sales, productos de reacción, para dar uno o más diésteres de ácido fosfórico y sus sales, productos de reacción, en una relación molar específica. En particular, la relación molar de uno o más monoésteres de ácido fosfórico y sus sales, productos de reacción, a uno o más diésteres de ácido fosfórico y sus sales productos de reacción en la capa de tratamiento y/o la mezcla de ésteres de ácido fosfórico puede ser de 1:1 a 1 :100.
La expresión «relación molar de uno o más monoésteres de ácido fosfórico y sus sales productos de reacción a uno o más diésteres de ácido fosfórico y sus sales productos de reacción» se refiere a la suma del peso molecular de las moléculas de monoéster de ácido fosfórico y la suma del peso molecular de las moléculas de monoéster de ácido fosfórico en sus sales, productos de reacción, a la suma del peso molecular de las moléculas de diéster de ácido fosfórico y la suma del peso molecular de las moléculas de diéster de ácido fosfórico en sus sales, productos de reacción.
La relación molar de uno o más monoésteres de ácido fosfórico y sus sales productos de reacción a uno o más diésteres de ácido fosfórico y sus sales productos de reacción en la mezcla de ésteres de ácido fosfórico puede ser de 1:1 a 1 :100, preferiblemente de 1 :1,1 a 1:80; más preferiblemente de 1 :1,1 a 1:60; aún más preferiblemente de 1:1,1 a 1:40; aún más preferiblemente de 1:1,1 a 1:20; y lo más preferiblemente de 1:1,1 a 1:10.
Adicional o alternativamente, la mezcla de éster de ácido fosfórico de la capa de tratamiento comprende uno o más monoésteres de ácido fosfórico y sus sales, productos de reacción, en una cantidad del 1 % al 50 % en moles, basado en la suma molar de uno o más monoésteres de ácido fosfórico y sus sales productos de reacción y uno o más diésteres de ácido fosfórico y sus sales productos de reacción. Por ejemplo, la mezcla de ésteres de ácido fosfórico de la capa de tratamiento comprende uno o más monoésteres de ácido fosfórico y sus sales, productos de reacción, en una cantidad del 10 % al 45 % en moles, basado en la suma molar de uno o más monoésteres de ácido fosfórico y sus sales, productos de reacción, y uno o más diésteres de ácido fosfórico y sus sales productos de reacción.
I) Uno o más monoésteres de ácido fosfórico pueden consistir en una molécula de ácido o-fosfórico monoesterificada con una molécula de alcohol seleccionada entre alcoholes insaturados o saturados, ramificados o lineales, alifáticos o aromáticos que tienen una cantidad total de átomos de carbono de C6 a C30, preferiblemente de C8 a C22, más preferiblemente de C8 a C20, y lo más preferiblemente de C8 a C18 en el sustituyente alcohol, y/o
II) uno o más diésteres de ácido fosfórico pueden consistir en una molécula de ácido o-fosfórico diesterificada con dos moléculas de alcohol seleccionadas entre alcoholes grasos iguales o diferentes, insaturados o saturados, ramificados o lineales, alifáticos o aromáticos que tienen una cantidad total de átomos de carbono de C6 a C30, preferiblemente de C8 a C22, más preferiblemente de C8 a C20 y lo más preferiblemente de C8 a C18 en el sustituyente alcohol.
La mezcla de ésteres de ácido fosfórico de la capa de tratamiento puede comprender, además, uno o más triésteres de ácido fosfórico y/o ácido fosfórico y sus sales, productos de reacción.
El término «triéster de ácido fosfórico» se refiere a una molécula de ácido o-fosfórico triesterificada con tres moléculas de alcohol seleccionadas entre alcoholes iguales o diferentes, insaturados o saturados, ramificados o lineales, alifáticos o aromáticos que tienen una cantidad total de átomos de carbono de C6 a C30, preferiblemente de C8 a C22, más preferiblemente de C8 a C20 y lo más preferiblemente de C8 a C18 en el sustituyente alcohol.
Se aprecia que la expresión «uno o más» triésteres de ácido fosfórico significa que uno o más tipos de triésteres de ácido fosfórico pueden estar presentes en una parte de la superficie de al menos un material de carga que comprende carbonato de calcio molido.
En consecuencia, debe señalarse que uno o más triésteres de ácido fosfórico pueden ser un tipo de triéster de ácido fosfórico. Alternativamente, uno o más triésteres de ácido fosfórico pueden ser una mezcla de dos o más tipos de triésteres de ácido fosfórico. Por ejemplo, uno o más triésteres de ácido fosfórico pueden ser una mezcla de dos o tres tipos de triésteres de ácido fosfórico, como dos tipos de triésteres de ácido fosfórico.
Uno o más triésteres de ácido fosfórico pueden consistir en una molécula de ácido o-fosfórico esterificada con tres alcoholes seleccionados entre alcoholes iguales o diferentes, insaturados o saturados, ramificados o lineales, alifáticos o aromáticos que tienen una cantidad total de átomos de carbono de C6 a C30 en el sustituyente alcohol. Por ejemplo, uno o más triésteres de ácido fosfórico consisten en una molécula de ácido o-fosfórico esterificada con tres alcoholes seleccionados entre alcoholes grasos iguales o diferentes, insaturados o saturados, ramificados o lineales, alifáticos o aromáticos que tienen una cantidad total de carbono átomos de C8 a C22, más preferiblemente de C8 a C20 y lo más preferiblemente de C8 a C18 en el sustituyente alcohol.
Se aprecia que los tres alcoholes usados para esterificar el ácido fosfórico pueden seleccionarse independientemente de alcoholes insaturados o saturados, ramificados o lineales, alifáticos o aromáticos que tienen una cantidad total de átomos de carbono de C6 a C30 en el sustituyente alcohol. En otras palabras, una o más moléculas de triéster de ácido fosfórico pueden comprender tres sustituyentes que se derivan de los mismos alcoholes o la molécula de triéster de ácido fosfórico puede comprender tres sustituyentes que se derivan de diferentes alcoholes.
Uno o más triésteres de ácido fosfórico pueden consistir en una molécula de ácido o-fosfórico esterificada con tres alcoholes seleccionados entre alcoholes iguales o diferentes, saturados y lineales o ramificados y alifáticos con una cantidad total de átomos de carbono de C6 a C30 en el sustituyente alcohol. Por ejemplo, uno o más triésteres de ácido fosfórico consisten en una molécula de ácido o-fosfórico esterificada con tres alcoholes seleccionados entre alcoholes iguales o diferentes, saturados y lineales o ramificados y alifáticos con una cantidad total de átomos de carbono de C8 a C22, más preferiblemente de C8 a C20 y lo más preferiblemente de C8 a C18 en el sustituyente alcohol.
Uno o más triésteres de ácido fosfórico pueden consistir en una molécula de ácido o-fosfórico esterificada con tres alcoholes seleccionados entre alcoholes saturados y lineales y alifáticos con una cantidad total de átomos de carbono de C6 a C30, preferiblemente de C8 a C22, más preferiblemente de C8 a C20 y lo más preferiblemente de C8 a C18 en el sustituyente alcohol. Alternativamente, uno o más triésteres de ácido fosfórico pueden consistir en una molécula de ácido o-fosfórico esterificada con tres alcoholes seleccionados entre alcoholes saturados y ramificados y alifáticos con una cantidad total de átomos de carbono de C6 a C30, preferiblemente de C8 a C22, más preferiblemente de C8 a C20 y lo más preferiblemente de C8 a C18 en el sustituyente alcohol.
Uno o más triésteres de ácido fosfórico pueden seleccionarse del grupo que comprende triéster de ácido hexilfosfórico, triéster de ácido heptilfosfórico, triéster de ácido octilfosfórico, triéster de ácido 2-etilhexilfosfórico, triéster de ácido nonilfosfórico, triéster de ácido decilfosfórico, triéster de ácido undecilfosfórico, triéster de ácido dodecilfosfórico, triéster de ácido tetradecilfosfórico, triéster de ácido hexadecilfosfórico, triéster de ácido heptilnonilfosfórico, triéster de ácido octadecilfosfórico, triéster de ácido 2-octil-1 -decilfosfórico, triéster de ácido 2-octil-1-dodecilfosfórico y mezclas de estos.
Por ejemplo, uno o más triésteres de ácido fosfórico se seleccionan del grupo que comprende triéster de ácido 2-etilhexilfosfórico, triéster de ácido hexadecilfosfórico, triéster de ácido heptilnonilfosfórico, triéster de ácido octadecilfosfórico, triéster de ácido 2-octil-1 -decilfosfórico, triéster de ácido 2-octil-1-dodecilfosfórico y mezclas de estos.
Una parte de la superficie de al menos un material de carga que comprende carbonato de calcio molido puede comprender una mezcla de ésteres de ácido fosfórico de uno o más monoésteres de ácido fosfórico y sus sales productos de reacción y uno o más diésteres de ácido fosfórico y sus sales productos de reacción y uno o más triésteres de ácido fosfórico y, opcionalmente, ácido fosfórico y sus sales productos de reacción. Por ejemplo, una parte de la superficie de al menos un material de carga que comprende carbonato de calcio molido comprende una mezcla de ésteres de ácido fosfórico de uno o más monoésteres de ácido fosfórico y sus sales productos de reacción y uno o más diésteres de ácido fosfórico y sus sales productos de reacción y uno o más triésteres de ácido fosfórico y ácido fosfórico y sus sales productos de reacción.
Alternativamente, una parte de la superficie de al menos un material de carga que comprende carbonato de calcio molido comprende una mezcla de éster de ácido fosfórico de uno o más monoésteres de ácido fosfórico y sus sales productos de reacción y uno o más diésteres de ácido fosfórico y sus sales productos de reacción y, opcionalmente, ácido fosfórico y sus sales productos de reacción. Por ejemplo, una parte de la superficie de al menos un material de carga que comprende carbonato de calcio molido comprende una mezcla de ésteres de ácido fosfórico de uno o más monoésteres de ácido fosfórico y sus sales productos de reacción y uno o más diésteres de ácido fosfórico y sus sales productos de reacción y ácido fosfórico y sus sales productos de reacción.
Si una parte de la superficie de al menos un material de carga que comprende carbonato de calcio molido comprende una mezcla de ésteres de ácido fosfórico que comprende uno o más triésteres de ácido fosfórico, se prefiere que la mezcla de ésteres de ácido fosfórico comprenda uno o más triésteres de ácido fosfórico en una cantidad de <10 % en moles, basado en la suma molar de uno o más monoésteres de ácido fosfórico y sus sales productos de reacción y uno o más diésteres de ácido fosfórico y sus sales productos de reacción y uno o más triésteres de ácido fosfórico y el ácido fosfórico y sus sales productos de reacción. Por ejemplo, la mezcla de ésteres de ácido fosfórico comprende uno o más triésteres de ácido fosfórico en una cantidad de <8 % en moles, preferiblemente de <6 % en moles, y más preferiblemente de <4 % en moles, como de 0,1 % en moles a 4 % en moles, basado en la suma molar de uno o más monoésteres de ácido fosfórico y sus sales productos de reacción y uno o más diésteres de ácido fosfórico y sus sales productos de reacción y uno o más triésteres de ácido fosfórico y el ácido fosfórico y sus sales productos de reacción.
Adicional o alternativamente, si una parte de la superficie de al menos un material de carga que comprende carbonato de calcio molido comprende una mezcla de ésteres de ácido fosfórico que comprende ácido fosfórico y sus sales productos de reacción, se prefiere que la mezcla de ésteres de ácido fosfórico comprenda el ácido fosfórico y sus sales productos de reacción en una cantidad de <10 % en moles, basado en la suma molar de uno o más monoésteres de ácido fosfórico y sus sales productos de reacción y uno o más diésteres de ácido fosfórico y sus sales productos de reacción y uno o más triésteres de ácido fosfórico y el ácido fosfórico y sus sales productos de reacción. Por ejemplo, la mezcla de ésteres de ácido fosfórico comprende el ácido fosfórico y sus sales productos de reacción en una cantidad de <8 % en moles, preferiblemente de <6 % en moles, y más preferiblemente de <4 % en moles, como de 0,1 % en moles a 4 % en moles, basado en la suma molar de uno o más monoésteres de ácido fosfórico y sus sales productos de reacción y uno o más diésteres de ácido fosfórico y sus sales productos de reacción y uno o más triésteres de ácido fosfórico y el ácido fosfórico y sus sales productos de reacción.
Si la mezcla de ésteres de ácido fosfórico comprende, además, ácido fosfórico y sus sales productos de reacción y uno o más triésteres de ácido fosfórico, se prefiere, así, que la relación molar del ácido fosfórico y sus sales productos de reacción a uno o más monoésteres de ácido fosfórico y sus sales productos de reacción a uno o más diésteres de ácido fosfórico y sus sales productos de reacción a uno o más triésteres de ácido fosfórico en la mezcla de ésteres de ácido fosfórico es <10 % en moles : <40 % en moles : >40 % en moles : <10 % en moles, basado en la suma molar de uno o más monoésteres de ácido fosfórico y sus sales productos de reacción y uno o más diésteres de ácido fosfórico y sus sales productos de reacción y uno o más triésteres de ácido fosfórico y el ácido fosfórico y sus sales productos de reacción.
La expresión «relación molar del ácido fosfórico y sus sales productos de reacción a uno o más monoésteres de ácido fosfórico y sus sales productos de reacción a uno o más diésteres de ácido fosfórico y sus sales productos de reacción a uno o más triésteres de ácido fosfórico» se refiere a la suma del peso molecular del ácido fosfórico y la suma del peso molecular de las moléculas de ácido fosfórico en sus sales productos de reacción a la suma del peso molecular de las moléculas de monoéster de ácido fosfórico y la suma del peso molecular de las moléculas de monoéster de ácido fosfórico en sus sales productos de reacción a la suma del peso molecular de las moléculas de diéster de ácido fosfórico y la suma del peso molecular de las moléculas de diéster de ácido fosfórico en sus sales productos de reacción a la suma del peso molecular de las moléculas de triéster de ácido fosfórico.
Se aprecia que la mezcla de ésteres de ácido fosfórico puede comprender sales productos de reacción obtenidos al poner en contacto al menos un material de carga, preferiblemente al menos un material de carga que comprende carbonato de calcio molido, con uno o más monoésteres de ácido fosfórico y uno o más diésteres de ácido fosfórico y, opcionalmente, ácido fosfórico. En tal caso, la mezcla de ésteres de ácido fosfórico comprende preferiblemente sales productos de reacción tales como una o más sales de calcio, magnesio y/o aluminio de monoésteres de ácido fosfórico y una o más sales de calcio, magnesio y/o aluminio de diésteres de ácido fosfórico y opcionalmente una o más sales de calcio, magnesio y/o aluminio de ácido fosfórico. Preferiblemente, la mezcla de ásteres de ácido fosfórico comprende sales, productos de reacción, tales como una o más sales de calcio y/o magnesio de monoásteres de ácido fosfórico y una o más sales de calcio y/o magnesio de diáster de ácido fosfórico y opcionalmente una o más sales de calcio y/o magnesio de ácido fosfórico.
Uno o más monoásteres de ácido fosfórico y/o uno o más diásteres de ácido fosfórico y opcionalmente el ácido fosfórico pueden neutralizarse al menos parcialmente por uno o más hidróxidos de un catión mono- y/o bi- y/o trivalente y/o una o más sales de un ácido dábil de un catión mono- y/o bi- y/o trivalente antes de que se prepare al menos un material de carga, preferiblemente al menos un material de carga que comprende carbonato de calcio molido. Uno o más hidróxidos de un catión bi- y/o trivalente pueden seleccionarse de Ca(OH)2 , Mg(OH)2 , Al(OH)3 y mezclas de estos.
Adicional o alternativamente, si uno o más monoásteres de ácido fosfórico y/o uno o más diásteres de ácido fosfórico y opcionalmente el ácido fosfórico se neutralizan al menos parcialmente por uno o más hidróxidos y/o una o más sales de un ácido dábil de un catión monovalente, la cantidad de cationes monovalentes es preferiblemente <10 % en moles, en base a la suma molar de grupos ácidos en uno o más monoásteres de ácido fosfórico y uno o más diásteres de ácido fosfórico y opcionalmente el ácido fosfórico, uno o más hidróxidos y/o una o más sales de un ácido dábil de un catión monovalente para neutralizar pueden seleccionarse entre LiOH, NaOH, KOH, Na2CO3 , U2CO3 , K2CO3 y mezclas de estos.
Los cationes bivalentes usados para la neutralización parcial de uno o más monoásteres de ácido fosfórico y/o uno o más diásteres de ácido fosfórico y opcionalmente el ácido fosfórico se derivan de sales de ácidos dábiles de tales cationes, preferiblemente de carbonatos y/o boratos, tales como carbonato de calcio.
El tármino «ácido dábil» en el sentido de la presente solicitud se refiere a un ácido de Bronsted-Lowry, es decir, un proveedor de iones H3O+ , con un pKa > 2, preferiblemente de 4 a 7.
En consecuencia, la mezcla de ásteres de ácido fosfórico de la capa de tratamiento puede comprender, además, sales productos de reacción tales como una o más sales de calcio y/o magnesio de monoásteres de ácido fosfórico y una o más sales de calcio y/o magnesio de diásteres de ácido fosfórico y opcionalmente una o más sales de calcio y/o magnesio de ácido fosfórico. Adicional o alternativamente, la mezcla de ásteres de ácido fosfórico de la capa de tratamiento comprende, además, sales, productos de reacción, tales como una o más sales de aluminio de monoásteres de ácido fosfórico y una o más sales de aluminio de diásteres de ácido fosfórico y opcionalmente una o más sales de aluminio de ácido fosfórico. Adicional o alternativamente, la mezcla de ásteres de ácido fosfórico de la capa de tratamiento comprende, además, sales, productos de reacción, tales como una o más sales de litio de monoásteres de ácido fosfórico y una o más sales de litio de diásteres de ácido fosfórico y opcionalmente una o más sales de litio de ácido fosfórico. Adicional o alternativamente, la mezcla de ásteres de ácido fosfórico de la capa de tratamiento comprende, además, sales, productos de reacción, tales como una o más sales de sodio de monoásteres de ácido fosfórico y una o más sales de sodio de diásteres de ácido fosfórico y opcionalmente una o más sales de sodio de ácido fosfórico. Adicional o alternativamente, la mezcla de ásteres de ácido fosfórico de la capa de tratamiento comprende, además, sales, productos de reacción, tales como una o más sales de potasio de monoásteres de ácido fosfórico y una o más sales de potasio de diásteres de ácido fosfórico y opcionalmente una o más sales de potasio de ácido fosfórico.
Si uno o más monoásteres de ácido fosfórico y/o uno o más diásteres de ácido fosfórico y opcionalmente el ácido fosfórico se neutralizan al menos parcialmente por uno o más hidróxidos y/o una o más sales de un ácido dábil de un catión monovalente, la capa de tratamiento y/o la mezcla de ásteres de ácido fosfórico comprende preferiblemente una cantidad de cationes monovalentes de <10 % en moles, en base a la suma molar de grupos ácidos en uno o más monoásteres de ácido fosfórico y uno o más diásteres de ácido fosfórico y opcionalmente el ácido fosfórico.
La mezcla de ásteres de ácido fosfórico de la capa de tratamiento puede comprender, además, agentes de tratamiento de superficie adicionales que no se corresponden con uno o más monoásteres de ácido fosfórico, uno o más diásteres de ácido fosfórico y uno o más triásteres de ácido fosfórico opcionales y/o ácido fosfórico.
La relación molar de uno o más monoásteres de ácido fosfórico y/o uno o más diásteres de ácido fosfórico a sus sales, productos de reacción, puede ser de 99,9 : 0,1 a 0,1 : 99,9; preferiblemente de 70 : 30 a 90 : 10.
La expresión «relación molar de uno o más monoásteres de ácido fosfórico y/o uno o más diásteres de ácido fosfórico a sus sales productos de reacción» se refiere a la suma del peso molecular de las moláculas de monoásteres de ácido fosfórico y/o la suma del peso molecular de las moláculas de diásteres de ácido fosfórico a la suma del peso molecular de las moláculas de monoásteres de ácido fosfórico en sus sales productos de reacción y/o la suma de las moláculas de diáster de ácido fosfórico en sus sales productos de reacción.
Se describen mátodos para preparar el producto material de carga con tratamiento superficial tratado con al menos una mezcla de ásteres de ácido fosfórico y compuestos adecuados para el recubrimiento, por ejemplo, en el documento EP 2770017 A1.
El producto material de carga con tratamiento superficial puede comprender una capa de tratamiento en una parte de la superficie de al menos un material de carga que comprende carbonato de calcio molido, en donde la capa de tratamiento comprende al menos un ácido carboxílico alifático, lineal o ramificado, saturado y sus sales productos de reacción.
Por ejemplo, la capa de tratamiento comprende un ácido carboxílico alifático, lineal o ramificado, saturado, que tiene una cantidad total de átomos de carbono de C4 a C24 y/o sus sales productos de reacción.
El término «sales productos de reacción» del ácido carboxílico alifático, lineal o ramificado, saturado, se refiere a productos obtenidos poniendo en contacto al menos un material de carga que comprende carbonato de calcio molido con al menos un ácido carboxílico alifático, lineal o ramificado, saturado. Dichos productos de reacción se forman entre al menos una parte de al menos un ácido carboxílico alifático, lineal o ramificado, saturado, aplicado y moléculas reactivas situadas en la superficie de al menos un material de carga que comprende carbonato de calcio molido.
El ácido carboxílico alifático se puede seleccionar de uno o más ácidos carboxílicos de cadena lineal, de cadena ramificada, saturados, insaturados y/o alicíclicos. Preferiblemente, el ácido carboxílico alifático es un ácido monocarboxílico, es decir, el ácido carboxílico alifático se caracteriza por que hay un solo grupo carboxilo. Dicho grupo carboxilo se sitúa en el extremo de la cadena carbonada.
El ácido carboxílico alifático, lineal o ramificado, se puede seleccionar de ácidos carboxílicos saturados no ramificados, es decir, el ácido carboxílico alifático se selecciona preferiblemente del grupo de ácidos carboxílicos que consiste en ácido pentanoico, ácido hexanoico, ácido heptanoico, ácido octanoico, ácido nonanoico, ácido decanoico, ácido undecanoico, ácido láurico, ácido tridecanoico, ácido mirístico, ácido pentadecanoico, ácido palmítico, ácido heptadecanoico, ácido esteárico, ácido nonadecanoico, ácido araquídico, ácido heneicosílico, ácido behénico, ácido tricosílico, ácido lignocérico y mezclas de estos.
El ácido carboxílico alifático, lineal o ramificado, se puede seleccionar del grupo que consiste en ácido octanoico, ácido decanoico, ácido láurico, ácido mirístico, ácido palmítico, ácido esteárico, ácido araquídico y mezclas de estos. Preferiblemente, el ácido carboxílico alifático, lineal o ramificado, se selecciona del grupo que consiste en ácido octanoico, ácido mirístico, ácido palmítico, ácido esteárico y mezclas de estos.
Por ejemplo, el ácido carboxílico alifático, lineal o ramificado, es ácido octanoico o ácido esteárico. Preferiblemente, el ácido carboxílico alifático, lineal o ramificado, es ácido esteárico.
En una realización, la relación molar de al menos un ácido carboxílico alifático, lineal o ramificado, saturado a su(s) sal(es) producto(s) de reacción es de 99,9 : 0,1 a 0,1 : 99,9; preferiblemente de 70 : 30 a 90 : 10.
La expresión «relación molar de al menos un ácido carboxílico alifático, lineal o ramificado, saturado a su(s) sal(es) producto(s) de reacción» se refiere a la suma del peso molecular del ácido carboxílico alifático, lineal o ramificado, saturado a la suma del peso molecular peso del ácido carboxílico alifático, lineal o ramificado, saturado en las sales productos de reacción.
Según otra realización de la presente invención, el material de carga tratado superficialmente comprende una capa de tratamiento en al menos una parte de la superficie de al menos un material de carga que comprende carbonato de calcio molido, en donde la capa de tratamiento comprende al menos un aldehído alifático y/o sus sales productos de reacción.
A este respecto, al menos un aldehído alifático representa un agente de tratamiento superficial y puede seleccionarse de cualquier aldehído alifático lineal, ramificado o alicíclico, sustituido o no sustituido, saturado o insaturado. Dicho aldehído se selecciona preferiblemente de modo que el número de átomos de carbono sea mayor o igual que 6 y más preferiblemente mayor o igual que 8. Además, dicho aldehído tiene generalmente un número de átomos de carbono menor o igual que 14, preferiblemente menor o igual que 12 y más preferiblemente menor o igual que 10. En una realización preferida, el número de átomos de carbono del aldehído alifático está entre 6 y 14, preferiblemente entre 6 y 12 y más preferiblemente entre 6 y 10.
En otra realización preferida, al menos un aldehído alifático se selecciona preferiblemente de modo que el número de átomos de carbono esté entre 6 y 12, más preferiblemente entre 6 y 9, y lo más preferiblemente 8 o 9.
El aldehído alifático se puede seleccionar del grupo de aldehídos alifáticos que consisten en hexanal, (E)-2-hexenal, (Z)-2-hexenal, (E)-3-hexenal, (Z)-3-hexenal, (E)-4-hexenal, (Z)-4-hexenal, 5-hexenal, heptanal, (E)-2-heptenal, (Z)-2-heptenal, (E)-3-heptenal, (Z)-3-heptenal, (E)-4-heptenal, (Z)-4-heptenal, (E)-5-heptenal, (Z)-5-heptenal, 6-heptenal, octanal, (E)-2-octenal, (Z )-2-octenal, (E)-3-octenal, (Z)-3-octenal, (E)-4-octenal, (Z)-4-octenal, (E)-5-octenal, (Z)-5-octenal, (E)-6-octenal, (Z)-6-octenal, 7-octenal, nonanal, (E)-2-nonenal, (Z)-2-nonenal, (E)-3-nonenal, (Z)-3-nonenal, (E)-4-nonenal, (Z)-4-nonenal, (E)-5-nonenal, (Z)-5-nonenal, (E)-6-nonenal, (Z)-6-nonenal, (E)-6-nonenal, (Z)-6-nonenal, (E)-7-nonenal, (Z)-7-nonenal, 8-nonenal, decanal, (E)-2-decenal, (Z)-2-decenal, (E)-3-decenal, (Z)-3-decenal, (E)-4-decenal, (Z)-4-decenal, (E)-5-decenal, (Z)-5-decenal, (E)-6-decenal, (Z)-6-decenal, (E)-7-decenal, (Z)-7-decenal, (E)-8-decenal, (Z)-8-decenal, 9-decenal, undecanal, (E)-2-undecenal, (Z)-2-undecenal, (E)-3-undecenal, (Z)-3-undecenal, (E)-4-undecenal, (Z)-4-undecenal, (E)-5-undecenal, (Z)-5-undecenal, (E)-6-undecenal, (Z)-6-undecenal, (E)-7-undecenal, (Z)-7-undecenal, (E)-8-undecenal, (Z)-8-undecenal, (E)-9-undecenal, (Z)-9-undecenal, 10- undecenal, dodecanal, (E)-2-dodecenal, (Z)-2-dodecenal, (E)-3-dodecenal, (Z)-3-dodecenal, (E)-4-dodecenal, (Z)-4-dodecenal, (E)-5-dodecenal, (Z)-5-dodecenal, (E)-6-dodecenal, (Z)-6-dodecenal, (E)-7-dodecenal, (Z)-7-dodecenal, (E)-8-dodecenal, (Z)-8-dodecenal, (E)-9-dodecenal, (Z)-9-dodecenal, (E)-10-dodecenal, (Z)-10-dodecenal, 11- dodecenal, tridecanal, (E)-2-tridecenal, (Z)-2-tridecenal, (E)-3- tridecenal, (Z)-3-tridecenal, (E)-4-tridecenal, (Z)-4-tridecenal, (E)-5-tridecenal, (Z)-5-tridecenal, (E)-6-tridecenal, (Z)-6-tridecenal, (E)-7-tridecenal, (Z)-7-tridecenal, (E)-8tridecenal, (Z)-8-tridecenal, (E)-9-tridecenal, (Z) )-9-tridecenal, (E)-10-tridecenal, (Z)-10-tridecenal, (E)-11-tridecenal, (Z)-11-tridecenal, 12-tridecenal, butadecanal, (E)-2-butadecenal, (Z)-2-butadecenal, (E)-3-butadecenal, (Z)-3-butadecenal, (E)-4-butadecenal, (Z)-4-butadecenal, (E)-5-butadecenal, (Z)-5-butadecenal, (E)-6-butadecenal, (Z)-6-butadecenal, (E)-7-butadecenal, (Z)-7-butadecenal, (E)-8-butadecenal, (Z)-8-butadecenal, (E)-9-butadecenal, (Z)-9-butadecenal, (E)-10-butadecenal, (Z)-10-butadecenal, (E)-11-butadecenal, (Z)-11-butadecenal, (E)-12-butadecenal, (Z)-12-butadecenal, 13-butadecenal y mezclas de estos. En una realización preferida, el aldehído alifático se selecciona del grupo que consiste en hexanal, (E)-2-hexenal, (Z)-2-hexenal, (E)-3-hexenal, (Z)-3-hexenal, (E)-4-hexenal, (Z)-4-hexenal, 5-hexenal, heptanal, (E)-2-heptenal, (Z)-2-heptenal, (E)-3-heptenal, (Z)-3-heptenal, (E)-4-heptenal, (Z)-4-heptenal, (E)-5-heptenal, (Z)-5-heptenal, 6-heptenal, octanal, (E)-2-octenal, (Z)-2-octenal, (E)-3-octenal, (Z)-3-octenal, (E)-4-octenal, (Z)-4-octenal, (E)-5-octenal, (Z)-5-octenal, (E)-6-octenal, (Z)-6-octenal, 7-octenal, nonanal, (E)-2-nonenal, (Z)-2-nonenal, (E)-3-nonenal, (Z)-3-nonenal, (E)-4-nonenal, (Z)-4-nonenal, (E)-5-nonenal, (Z)-5-nonenal, (E)-6-nonenal, (Z)-6-nonenal, (E)-7-nonenal, (Z)-7-nonenal, 8-nonenal y mezclas de estos.
En otra realización preferida, al menos un aldehído alifático es un aldehído alifático saturado. En este caso, el aldehído alifático se selecciona del grupo que consiste en hexanal, heptanal, octanal, nonanal, decanal, undecanal, dodecanal, tridecanal, butadecanal y mezclas de estos. Preferiblemente, al menos un aldehído alifático en forma de aldehído alifático saturado se selecciona del grupo que consiste en hexanal, heptanal, octanal, nonanal, decanal, undecanal, dodecanal y mezclas de estos. Por ejemplo, al menos un aldehído alifático en forma de aldehído alifático saturado se selecciona de octanal, nonanal y mezclas de estos.
Si una mezcla de dos aldehídos alifáticos, por ejemplo, dos aldehídos alifáticos saturados tales como octanal y nonanal se usan según la presente invención, la relación en peso de octanal y nonanal es de 70 : 30 a 30 : 70 y más preferiblemente de 60 : 40 a 40 : 60. En una realización especialmente preferida de la presente invención, la relación en peso de octanal y nonanal es de aproximadamente 1 : 1.
El término «sales productos de reacción» de al menos un aldehído alifático en el sentido de la presente invención se refiere a productos obtenidos poniendo en contacto al menos un material de carga que comprende carbonato de calcio molido con al menos un aldehído alifático. Dichos productos de reacción se forman entre al menos una parte del aldehído alifático aplicado y moléculas reactivas situadas en la superficie de al menos un material de carga, preferiblemente al menos un material de carga que comprende carbonato de calcio molido.
En una realización, la relación molar de al menos un aldehído alifático a sus sales productos de reacción es de 99,9 : 0,1 a 0,1 : 99,9; preferiblemente de 70 : 30 a 90 : 10.
La expresión «relación molar de al menos un aldehído alifático a su(s) sal(es) producto(s) de reacción» en el sentido de la presente invención se refiere a la suma del peso molecular del aldehído alifático a la suma del peso molecular del aldehído alifático en las sales productos de reacción.
Se describen métodos para preparar el producto material de carga con tratamiento superficial tratado con al menos un aldehído alifático y compuestos adecuados para el recubrimiento, por ejemplo, en el documento EP 2390285 A1, que se incorpora así en la presente memoria como referencia.
Según otra realización de la presente invención, el material de carga tratado superficialmente comprende una capa de tratamiento en al menos una parte de la superficie de al menos un material de carga que comprende carbonato de calcio molido, en donde la capa de tratamiento comprende al menos un anhídrido succínico monosustituido que consiste en anhídrido succínico monosustituido con un grupo seleccionado de un grupo lineal, ramificado, alifático y cíclico que tiene una cantidad total de átomos de carbono de al menos C2 a C30 en el sustituyente y/o sus sales productos de reacción.
El término «anhídrido succínico», también llamado dihidro-2,5-furandiona, anhídrido de ácido succínico u óxido de succinilo, tiene la fórmula molecular C4H4O3 y es el anhídrido de ácido del ácido succínico.
El término anhídrido succínico «monosustituido» en el sentido de la presente invención se refiere a un anhídrido succínico en donde un átomo de hidrógeno está sustituido por otro sustituyente.
El término ácido succínico «monosustituido» en el sentido de la presente invención se refiere a un ácido succínico en donde un átomo de hidrógeno está sustituido por otro sustituyente.
El término «sales productos de reacción» de al menos un anhídrido succínico monosustituido se refiere a productos obtenidos poniendo en contacto al menos un material de carga que comprende carbonato de calcio molido con uno o más anhídridos succínicos monosustituidos. Dichas sales productos de reacción se forman entre el ácido succínico monosustituido que se forma a partir del anhídrido succínico monosustituido aplicado y las moléculas reactivas situadas en la superficie de al menos un material de carga que comprende carbonato de calcio molido. Alternativamente, dichas sales productos de reacción se forman entre el ácido succínico monosustituido, que puede estar presente opcionalmente con al menos un anhídrido succínico monosustituido, y moléculas reactivas situadas en la superficie de al menos un material de carga que comprende carbonato de calcio molido.
Por ejemplo, la capa de tratamiento en la superficie de al menos un material de carga que comprende carbonato de calcio molido comprende al menos un anhídrido succínico monosustituido que consiste en anhídrido succínico monosustituido con un grupo seleccionado de un grupo lineal, ramificado, alifático y cíclico que tiene una cantidad total de átomos de carbono de al menos C2 a C30 en el sustituyente y/o sus sales productos de reacción. Más preferiblemente, la capa de tratamiento en la superficie de al menos un material de carga que comprende carbonato de calcio molido comprende al menos un anhídrido succínico monosustituido que consiste en anhídrido succínico monosustituido con un grupo seleccionado de un grupo lineal, ramificado, alifático y cíclico que tiene una cantidad total de átomos de carbono de al menos C2 a C30, preferiblemente de C3 a C20 y lo más preferiblemente de C4 a C18 en el sustituyente y/o sus sales productos de reacción.
Métodos para preparar el producto material de carga con tratamiento superficial tratado con al menos un anhídrido succínico monosustituido que consiste en anhídrido succínico monosustituido con un grupo seleccionado de un grupo lineal, ramificado, alifático y cíclico que tiene una cantidad total de átomos de carbono de al menos C2 a C30 en el sustituyente y se describen compuestos adecuados para el recubrimiento, por ejemplo, en el documento WO 2016/023937 A1, que se incorpora así en la presente memoria como referencia.
Según otra realización de la presente invención, el producto material de carga con tratamiento superficial comprende una capa de tratamiento sobre al menos una parte de la superficie de al menos un material de carga que comprende carbonato de calcio molido, en donde la capa de tratamiento comprende al menos un polidialquilsiloxano.
Los polidialquilsiloxanos preferidos se describen, por ejemplo, en el documento US 2004/0097616 A1. Los más preferidos son los polidialquilsiloxanos seleccionados del grupo que consiste en polidimetilsiloxano, preferiblemente dimeticona, polidietilsiloxano y polimetilfenilsiloxano y/o mezclas de estos.
Por ejemplo, al menos un polidialquilsiloxano es preferiblemente un polidimetilsiloxano (PDMS).
Al menos un polidialquilsiloxano está preferiblemente presente en una cantidad tal que la cantidad total de dicho polidialquilsiloxano en al menos una parte de la superficie de al menos un material de carga que comprende carbonato de calcio molido es menor que 1000 ppm, más preferiblemente menor que 800 ppm y lo más preferiblemente menor que 600 ppm. Por ejemplo, la cantidad total de polidialquilsiloxano en al menos una parte de la superficie de al menos un material de carga que comprende carbonato de calcio molido es de 100 ppm a 1000 ppm, más preferiblemente de 200 ppm a 800 ppm y lo más preferiblemente de 300 ppm a 600 ppm, por ejemplo, de 400 ppm a 600 ppm.
La capa de tratamiento en la superficie de al menos un material de carga que comprende carbonato de calcio molido comprende preferiblemente al menos un ácido carboxílico alifático, lineal o ramificado, saturado y sus sales productos de reacción, y/o al menos un anhídrido succínico monosustituido que consiste en anhídrido succínico monosustituido con un grupo seleccionado de un grupo lineal, ramificado, alifático y cíclico que tiene una cantidad total de átomos de carbono de al menos C2 a C30 en el sustituyente y/o sus sales productos de reacción. Más preferiblemente, la capa de tratamiento sobre la superficie de al menos un material de carga que comprende carbonato de calcio molido comprende al menos un ácido carboxílico alifático, lineal o ramificado, saturado y sus sales productos de reacción.
En una realización, la capa de tratamiento sobre al menos una parte de la superficie de al menos un material de carga que comprende carbonato de calcio molido comprende una mezcla de los materiales anteriores, preferiblemente una mezcla de dos materiales.
Así, puede haber una capa de tratamiento posterior en la capa de tratamiento.
Una «capa de tratamiento posterior» en el sentido de la presente invención se refiere a una capa, preferiblemente una monocapa de un agente de tratamiento superficial que puede ser diferente de la capa de tratamiento, la «capa de tratamiento posterior» se encuentra en la «capa de tratamiento».
En una realización preferida, el tratamiento superficial de al menos un material de carga que comprende carbonato de calcio molido se lleva a cabo en dos etapas, comprendiendo la primera etapa un tratamiento con una mezcla de ésteres de ácido fosfórico de uno o más monoésteres de ácido fosfórico y/o uno o más diésteres de ácido fosfórico o al menos un ácido carboxílico alifático, lineal o ramificado, saturado, o al menos un aldehído alifático o al menos un anhídrido succínico monosustituido que consiste en anhídrido succínico monosustituido con un grupo seleccionado de un grupo lineal o ramificado, alifático y cíclico con una cantidad total de átomos de carbono de al menos C2 a C30 en el sustituyente para formar una capa de tratamiento y comprendiendo la segunda etapa un tratamiento por al menos un polidialquilsiloxano para formar una capa de tratamiento posterior.
En otra realización, el tratamiento superficial se lleva a cabo tratando al menos un material de carga que comprende carbonato de calcio molido simultáneamente con una mezcla de ésteres de ácido fosfórico de uno o más monoésteres de ácido fosfórico y/o uno o más diésteres de ácido fosfórico o al menos un ácido carboxílico alifático, lineal o ramificado, saturado, o al menos un aldehído alifático o al menos un anhídrido succínico monosustituido que consiste en anhídrido succínico monosustituido con un grupo seleccionado de un grupo lineal, ramificado, alifático y cíclico que tiene una cantidad total de átomos de carbono de al menos C2 a C30 en el sustituyente y al menos un polidialquilsiloxano para formar una capa de tratamiento.
Además, el tratamiento superficial se puede llevar a cabo tratando al menos un material de carga que comprende carbonato de calcio molido primero con un polidialquilsiloxano y luego con una mezcla de ásteres de ácido fosfórico de uno o más monoásteres de ácido fosfórico y/o uno o más diásteres de ácido fosfórico o al menos un ácido carboxílico alifático, lineal o ramificado, saturado o al menos un aldehido alifático o al menos un anhídrido succínico monosustituido que consiste en anhídrido succínico monosustituido con un grupo seleccionado de un grupo lineal, ramificado, alifático y cíclico que tiene una cantidad total de átomos de carbono de al menos C2 a C30 en el sustituyente.
Preferiblemente, la capa de tratamiento posterior comprende al menos un polidialquilsiloxano.
Así, la capa de tratamiento sobre al menos una parte de la superficie de al menos un material de carga que comprende carbonato de calcio molido comprende preferiblemente una mezcla de ásteres de ácido fosfórico de uno o más monoásteres de ácido fosfórico y sus sales productos de reacción y/o uno o más diásteres de ácido fosfórico y sus sales productos de reacción y la capa de tratamiento posterior comprende al menos un polidialquilsiloxano.
Alternativamente, la capa de tratamiento en al menos una parte de la superficie de al menos un material de carga que comprende carbonato de calcio molido comprende al menos un ácido carboxílico alifático, lineal o ramificado, saturado y sus sales productos de reacción y la capa de tratamiento posterior comprende al menos un polidialquilsiloxano.
Alternativamente, la capa de tratamiento sobre al menos una parte de la superficie de al menos un material de carga que comprende carbonato de calcio molido comprende al menos un aldehído alifático y/o sus sales productos de reacción y la capa de tratamiento posterior comprende al menos un polidialquilsiloxano.
Alternativamente, la capa de tratamiento sobre al menos una parte de la superficie de al menos un material de carga que comprende carbonato de calcio molido comprende al menos un anhídrido succínico monosustituido que consiste en anhídrido succínico monosustituido con un grupo seleccionado de un grupo lineal, ramificado, alifático y cíclico, que tiene una cantidad total de átomos de carbono de al menos C2 a C30 en el sustituyente y/o sus sales productos de reacción y la capa de tratamiento posterior comprende al menos un polidialquilsiloxano.
Más preferiblemente, la capa de tratamiento sobre al menos una parte de la superficie de al menos un material de carga que comprende carbonato de calcio molido comprende, lo más preferiblemente consiste en, al menos un ácido carboxílico alifático, lineal o ramificado, saturado y sus sales productos de reacción o al menos al menos un anhídrido succínico monosustituido que consiste en anhídrido succínico monosustituido con un grupo seleccionado de un grupo lineal, ramificado, alifático y cíclico que tiene una cantidad total de átomos de carbono de al menos C2 a C30 en el sustituyente y/o sus sales productos de reacción y la capa de tratamiento posterior comprende, más preferiblemente consiste en, al menos un polidialquilsiloxano. Por ejemplo, la capa de tratamiento en al menos una parte de la superficie de al menos un material de carga que comprende carbonato de calcio molido comprende, lo más preferiblemente consiste en, al menos un ácido carboxílico alifático, lineal o ramificado, saturado y sus sales productos de reacción y la capa de tratamiento posterior comprende, más preferiblemente consiste en, al menos un polidialquilsiloxano.
Según una realización, la o las sales productos de reacción del áster de ácido fosfórico, la mezcla de uno o más monoásteres de ácido fosfórico, uno o más diásteres de ácido fosfórico o al menos un ácido carboxílico alifático, lineal o ramificado, saturado, al menos un aldehído alifático, o al menos un anhídrido succínico monosustituido son una o más de sus sales de calcio y/o magnesio.
Así, se aprecia que al menos un producto material de carga que comprende carbonato de calcio molido comprende, y preferiblemente consiste en, al menos un material de carga que comprende carbonato de calcio molido y una capa de tratamiento que comprende:
i. al menos un aldehído alifático y/o sus sales productos de reacción, y/o
ii. al menos un anhídrido succínico monosustituido que consiste en anhídrido succínico monosustituido con un grupo seleccionado de un grupo lineal, ramificado, alifático y cíclico que tiene una cantidad total de átomos de carbono de al menos C2 a C30 en el sustituyente y/o sus sales productos de reacción, y/o
iii. al menos un polidialquilsiloxano, y/o
iv. mezclas de los materiales según i. a iii.
La capa de tratamiento se forma sobre la superficie de al menos dicho material de carga que comprende carbonato de calcio molido.
Es un requisito de la presente invención que el producto material de carga tratado superficialmente comprenda la capa de tratamiento en una cantidad del 0,1 % al 2,3 % en peso, basado en el peso seco total de al menos un material de carga que comprende carbonato de calcio molido.
Según una realización, el producto material de carga tratado superficialmente comprende la capa de tratamiento en una cantidad del 0,2 % al 2,0 % en peso, preferiblemente del 0,4 % al 1,9 % en peso y lo más preferiblemente del 0,5 % al 1,8 % en peso, basado en el peso seco total de al menos un material de carga que comprende carbonato de calcio molido.
La capa de tratamiento se caracteriza preferiblemente por que el peso total de la mezcla de ásteres de ácido fosfórico de uno o más monoásteres de ácido fosfórico y sus sales productos de reacción y/o uno o más diásteres de ácido fosfórico y sus sales productos de reacción, y/o o al menos un ácido carboxílico alifático, lineal o ramificado, saturado y sus sales productos de reacción, y/o al menos un aldehido alifático y/o sus sales productos de reacción, y/o al menos un anhídrido succínico monosustituido que consiste en anhídrido succínico monosustituido con un grupo seleccionado de un grupo lineal, ramificado, alifático y cíclico que tiene una cantidad total de átomos de carbono de al menos C2 a C30 en el sustituyente y/o sus sales productos de reacción, y/o al menos un polidialquilsiloxano, y/o mezclas de dichos materiales en la superficie del producto material de carga con tratamiento superficiales del 0,05 % al 1 % en peso/m2 , más preferiblemente del 0,1 % al 0,5 % en peso/m2 y lo más preferiblemente del 0,15 % al 0,25 % en peso/m2 de al menos un material de carga que comprende carbonato de calcio molido.
En una realización de la presente invención, la capa de tratamiento se caracteriza por que el peso total de al menos un aldehído alifático y/o sus sales productos de reacción, y/o al menos un anhídrido succínico monosustituido que consiste en anhídrido succínico monosustituido con un grupo seleccionado de un grupo lineal, ramificado, alifático y cíclico que tiene una cantidad total de átomos de carbono de al menos C2 a C30 en el sustituyente y/o sus sales productos de reacción, y/o al menos un polidialquilsiloxano, y/o mezclas de dichos materiales en la superficie del producto material de carga tratado superficialmente es de 0,1 mg/m2 a 5 mg/m2, más preferiblemente de 0,25 mg/m2 a 4,5 mg/m2 y lo más preferiblemente de 1,0 mg/m2 a 4,0 mg/m2 de al menos un material que comprende carbonato de calcio.
Se aprecia que el producto de material de carga tratado superficialmente presenta preferiblemente una temperatura de inicio de volatilización >250 °C. Por ejemplo, el producto de material de carga con tratamiento superficial presenta una temperatura de inicio de volatilización >260 °C o >270 °C. En una realización, el producto de material de carga tratado superficialmente presenta una temperatura de inicio de volatilización de 250 °C a 400 °C, preferiblemente de 260 °C a 400 °C y lo más preferiblemente de 270 °C a 400 °C.
Adicional o alternativamente, el producto de material de carga con tratamiento superficial presenta un total de componentes volátiles entre 25 °C y 350 °C de menos del 0,25 % en masa, y preferiblemente de menos del 0,23 % en masa, por ejemplo, del 0,04 % al 0,21 % en masa, preferiblemente del 0,08 % al 0,15 % en masa, más preferiblemente del 0,1 % al 0,12 % en masa.
Además, el producto de material de carga tratado superficialmente presenta una baja susceptibilidad a la absorción de humedad. Se prefiere que la susceptibilidad a la absorción de humedad del producto de material de carga tratado superficialmente sea tal que su concentración total de humedad superficial sea menor que 1 mg/g de material de carga que comprende carbonato de calcio seco, a una temperatura de aproximadamente 23 °C (±2 °C). Por ejemplo, el producto de material de carga con tratamiento superficial tiene una susceptibilidad a la absorción de humedad de 0,1 mg/g a 1 mg/g, más preferiblemente de 0,2 mg/g a 0,9 mg/g y lo más preferiblemente de 0,2 mg/g a 0,8 mg/g de material que comprende carbonato de calcio seco después a una temperatura de 23 °C (± 2 °C).
Adicional o alternativamente, el producto de material de carga tratado superficialmente tiene una hidrofilicidad por debajo de relación volumétrica 8 : 2 de agua : etanol medida a 23 °C (±2 °C) con el método de sedimentación. Por ejemplo, el producto de material de carga tratado superficialmente tiene una hidrofilicidad menor que 7 : 3 en una relación volumétrica de agua : etanol medida a 23 °C (±2 °C) con el método de sedimentación.
Con el fin de lograr una formación favorable de huecos, al menos una capa de la película de poliéster biaxialmente orientada, monocapa o multicapa, comprende el producto de material de carga tratado superficialmente en una cantidad del 0,1 % al 30 % en peso, basado en el peso total de la capa.
Según una realización, al menos una capa de la película de poliéster biaxialmente orientada, monocapa o multicapa, comprende el producto de material de carga tratado superficialmente en una cantidad del 1 % al 28 % en peso, basado en el peso total de la capa, preferiblemente del 2 % al 26 % en peso, más preferiblemente del 3 % al 25 % en peso, incluso más preferiblemente del 4,5 % al 23 % en peso, y lo más preferiblemente del 4 % al 20 % en peso.
Según un aspecto de la presente invención, el producto de material de carga tratado superficialmente descrito anteriormente se usa como agente de formación de huecos en una película de poliéster biaxialmente orientada, monocapa o multicapa.
Película de poliéster biaxialmente orientada, monocapa o multicapa
Según la presente invención, se proporciona una película de poliéster biaxialmente orientada, monocapa o multicapa, en donde al menos una capa de la película comprende al menos un poliéster en una cantidad entre el 70 % y el 99,9 % en peso y un producto de material de carga tratado superficialmente en una cantidad entre el 0,1 % y el 30 % en peso, basado en el peso total de la capa, en donde el producto de material de carga con tratamiento superficial comprende:
A) al menos un material de carga que comprende carbonato de calcio molido que tiene un tamaño de partícula mediano en peso, d50, de 0,5 gm a 2,5 gm; y
B) una capa de tratamiento sobre la superficie de al menos un material de carga que comprende carbonato de calcio molido que comprende:
i. al menos un aldehido alifático y/o sus sales productos de reacción, y/o
ii. al menos un anhídrido succínico monosustituido que consiste en anhídrido succínico monosustituido con un grupo seleccionado de un grupo lineal, ramificado, alifático y cíclico que tiene una cantidad total de átomos de carbono de al menos C2 a C30 en el sustituyente y/o sus sales productos de reacción, y/o
iii. al menos un polidialquilsiloxano, y/o
iv. mezclas de los materiales según i. a iii.,
en donde el producto de material de carga tratado superficialmente comprende la capa de tratamiento en una cantidad del 0,1 % al 2,3 % en peso, basado en el peso seco total de al menos un material de carga que comprende carbonato de calcio molido. Se aprecia que la película de poliéster biaxialmente orientada, monocapa o multicapa, presenta especialmente una baja densidad. Así, la película de poliéster biaxialmente orientada, monocapa o multicapa, especialmente la capa que comprende al menos un poliéster y producto material de carga tratado superficialmente tiene preferiblemente una densidad de 0,8 g/cm3 a 1,4 g/cm3 ; preferiblemente de 0,8 g/cm3 a 1,38 g/cm3 ; más preferiblemente de 0,85 g/cm3 a 1,35 g/cm3 ; incluso más preferiblemente de 0,85 g/cm3 a 1,32 g/cm3 y lo más preferiblemente de 0,85 g/m2 a 1,28 g/m2. Según una realización, el espesor mediano de la película de poliéster biaxialmente orientada, monocapa o multicapa, especialmente al menos una capa que comprende poliéster y el producto de material de carga tratado superficialmente, es de 0,5 pm a 500 pm, preferiblemente de 4 pm a 400 pm, más preferiblemente de 5 pm a 300 pm y lo más preferiblemente de 6 pm a 250 pm, por ejemplo, de 8 pm a 150 pm.
Según una realización, la película de poliéster biaxialmente orientada, monocapa o multicapa, especialmente la capa que comprende al menos un poliéster y producto de material de carga tratado superficialmente, tiene un espesor mediano de 0,5 pm a 500 pm, preferiblemente de 4 pm a 400 pm, más preferiblemente de 5 pm a 300 pm y lo más preferiblemente de 6 pm a 250 pm, por ejemplo, de 8 pm a 150 pm y una densidad de 0,8 g/cm3 a 1,4 g/cm3 ; preferiblemente de 0,8 g/cm3 a 1,38 g/cm3 ; más preferiblemente de 0,85 g/cm3 a 1,35 g/cm3 ; incluso más preferiblemente de 0,85 g/cm3 a 1,32 g/cm3 y lo más preferiblemente de 0,85 g/m2 a 1,28 g/m2.
Se aprecia que la película de poliéster biaxialmente orientada es una película monocapa o multicapa.
En el caso de una película de poliéster biaxialmente orientada, multicapa, la película consiste en dos o más capas, como de dos a diez capas, preferiblemente tres capas, que son adyacentes entre sí. Si la película multicapa es una película de tres capas, la película tiene preferiblemente la estructura de película A-B-A o A-B-C. En la película multicapa, la capa central preferiblemente está vacía, es decir, la capa que comprende al menos un poliéster y el producto de material de carga tratado superficialmente. En una realización, la película multicapa comprende una capa de barrera que se encuentra entre dos capas adyacentes. La «capa de barrera» en el sentido de la presente solicitud se refiere a una barrera de difusión, por ejemplo, una barrera de oxígeno y/o vapor de agua, que se utiliza para proteger los productos envasados de diversas influencias externas.
La capa de barrera puede ser de cualquier material conocido en la técnica como adecuado para este propósito. Por ejemplo, la capa de barrera puede ser una capa de aluminio, capa de AL O3 , capa de SiOx , capa de alcohol etilenvinílico, capa de poli(alcohol vinílico), capa de poli(cloruro de vinilideno), capa de polipropileno, preferiblemente una capa de polipropileno orientado, una capa de polietileno, preferiblemente una capa de polietileno orientado, una capa de barrera de poliéster, por ejemplo, los vendidos con la marca HOSTAPHAN® , y mezclas de estos.
Se aprecia que el espesor mediano de la película de poliéster biaxialmente orientada, monocapa o multicapa, especialmente de la capa que comprende el producto de material de carga tratado superficialmente, puede encontrarse en un amplio intervalo dependiendo del producto que se vaya a producir.
Por ejemplo, la capa que comprende al menos un poliéster y producto de material de carga con tratamiento superficial es preferiblemente de mayor espesor que las otras capas individuales, es decir, las capas que no contienen al menos un poliéster y/o producto de material de carga con tratamiento superficial. Alternativamente, la capa que comprende al menos un poliéster y producto de material de carga con tratamiento superficial tiene aproximadamente el mismo espesor que las otras capas juntas, es decir, las capas que no contienen al menos un poliéster y/o producto material de carga con tratamiento superficial, preferiblemente al menos un poliéster y producto material de carga con tratamiento superficial.
Preferiblemente, la película de poliéster biaxialmente orientada, monocapa o multicapa, especialmente la capa que comprende al menos un poliéster y producto de material de carga tratado superficialmente, tiene un espesor mediano de 0,5 pm a 500 pm, preferiblemente de 4 pm a 400 pm, más preferiblemente de 5 pm a 300 pm y lo más preferiblemente de 6 pm a 250 pm, por ejemplo, de 8 pm a 150 pm.
La película de poliéster biaxialmente orientada, monocapa o multicapa, especialmente la capa que comprende al menos un poliéster y producto de material de carga tratado superficialmente, es ventajosa ya que es una película/capa microporosa bien equilibrada. Es decir, se proporciona una película o capa microporosa, es decir, controlando la formación de huecos, que tiene baja densidad y apariencia opaca.
Así, la película de poliéster biaxialmente orientada, monocapa o multicapa, especialmente la capa que comprende al menos un poliéster y producto de material de carga tratado superficialmente, tiene preferiblemente
a) una densidad de 0,8 g/cm3 a 1,4 g/cm3; preferiblemente de 0,8 g/cm3 a 1,38 g/cm3; más preferiblemente de 0,85 g/cm3 a 1,35 g/cm3; incluso más preferiblemente de 0,85 g/cm3 a 1,32 g/cm3 y lo más preferiblemente de 0,85 g/m2 a 1,28 g/m2; y/o
b) una opacidad >50 %, preferiblemente >55 % y lo más preferiblemente >60 %.
Por ejemplo, la película de poliéster biaxialmente orientada, monocapa o multicapa, especialmente la capa que comprende al menos un poliéster y producto de material de carga tratado superficialmente, tiene preferiblemente
a) una densidad de 0,8 g/cm3 a 1,4 g/cm3; preferiblemente de 0,8 g/cm3 a 1,38 g/cm3; más preferiblemente de 0,85 g/cm3 a 1,35 g/cm3; incluso más preferiblemente de 0,85 g/cm3 a 1,32 g/cm3 y lo más preferiblemente de 0,85 g/m2 a 1,28 g/m2; o
b) una opacidad >50 %, preferiblemente >55 % y lo más preferiblemente >60 %.
Si no se indica lo contrario, las propiedades mecánicas y ópticas descritas en la presente memoria se refieren a una capa o película que comprende un poliéster y producto de material de carga tratado superficialmente preparada según la sección de ejemplo que se expone a continuación, es decir, usando un extensor de laboratorio biaxial (bastidor tensor de laboratorio biaxial modelo Maxi Grip 750S, de Dr. Collin GmbH, Alemania) en las condiciones descritas. Así, se aprecia que los resultados para una capa o película que comprende un poliéster y producto de material de carga tratado superficialmente preparada en diferentes condiciones pueden desviarse de las propiedades mecánicas y ópticas definidas en la presente memoria.
Además, la película de poliéster biaxialmente orientada, monocapa o multicapa, especialmente la capa que comprende al menos un poliéster y producto de material de carga tratado superficialmente, es ventajosa ya que las propiedades mecánicas de la película, especialmente la capa, se mantienen en un alto nivel.
Por ejemplo, a una densidad en el intervalo de 0,8 g/cm3 a 1,4 g/cm3; preferiblemente de 0,8 g/cm3 a 1,38 g/cm3; más preferiblemente de 0,85 g/cm3 a 1,35 g/cm3; incluso más preferiblemente de 0,85 g/cm3 a 1,32 g/cm3 y lo más preferiblemente de 0,85 g/m2 a 1,28 g/m2; la película de poliéster biaxialmente orientada, monocapa o multicapa, especialmente la capa que comprende al menos un poliéster y producto de material de carga con tratamiento superficial, tiene una resistencia a la tracción en la dirección de la máquina, medida según ISO 527-3, en el intervalo de 80 MPa a 200 MPa, más preferiblemente en el intervalo de 90 MPa a 190 MPa y lo más preferiblemente en el intervalo de 100 MPa a 180 MPa.
Adicional o alternativamente, a una densidad en el intervalo de 0,8 g/cm3 a 1,4 g/cm3; preferiblemente de 0,8 g/cm3 a 1.38 g/cm3; más preferiblemente de 0,85 g/cm3 a 1,35 g/cm3; incluso más preferiblemente de 0,85 g/cm3 a 1,32 g/cm3 y lo más preferiblemente de 0,85 g/m2 a 1,28 g/m2; la película de poliéster biaxialmente orientada, monocapa o multicapa, especialmente la capa que comprende al menos un poliéster y producto de material de carga con tratamiento superficial, tiene una resistencia a la tracción en dirección transversal, medida según ISO 527-3, en el intervalo de 80 MPa a 200 MPa, más preferiblemente en el intervalo de 90 MPa a 180 MPa y lo más preferiblemente en el intervalo de 100 MPa a 160 MPa.
En una realización, a una densidad en el intervalo de 0,8 g/cm3 a 1,4 g/cm3; preferiblemente de 0,8 g/cm3 a 1,38 g/cm3; más preferiblemente de 0,85 g/cm3 a 1,35 g/cm3; incluso más preferiblemente de 0,85 g/cm3 a 1,32 g/cm3 y lo más preferiblemente de 0,85 g/m2 a 1,28 g/m2; la película de poliéster biaxialmente orientada, monocapa o multicapa, especialmente la capa que comprende al menos un poliéster y producto de material de carga tratado superficialmente, tiene un módulo de elasticidad en la dirección de la máquina, medido según ISO 527-3, en el intervalo de 2000 MPa a 5000 MPa, más preferiblemente en el intervalo de 2200 MPa a 4500 MPa y lo más preferiblemente en el intervalo de 2400 MPa a 4000 MPa.
Adicional o alternativamente, a una densidad en el intervalo de 0,8 g/cm3 a 1,4 g/cm3; preferiblemente de 0,8 g/cm3 a 1.38 g/cm3; más preferiblemente de 0,85 g/cm3 a 1,35 g/cm3; incluso más preferiblemente de 0,85 g/cm3 a 1,32 g/cm3 y lo más preferiblemente de 0,85 g/m2 a 1,28 g/m2; la película de poliéster biaxialmente orientada, monocapa o multicapa, especialmente la capa que comprende al menos un poliéster y producto de material de carga tratado superficialmente, tiene un módulo de elasticidad en dirección transversal, medido según ISO 527-3, en el intervalo de 2000 MPa a 5000 MPa, más preferiblemente en el intervalo de 2200 MPa a 4500 MPa y lo más preferiblemente en el intervalo de 2400 MPa a 4000 MPa.
En una realización, a una densidad en el intervalo de 0,8 g/cm3 a 1,4 g/cm3; preferiblemente de 0,8 g/cm3 a 1,38 g/cm3; más preferiblemente de 0,85 g/cm3 a 1,35 g/cm3; incluso más preferiblemente de 0,85 g/cm3 a 1,32 g/cm3 y lo más preferiblemente de 0,85 g/m2 a 1,28 g/m2; la película de poliéster biaxialmente orientada, monocapa o multicapa, especialmente la capa que comprende al menos un poliéster y producto de material de carga con tratamiento superficial, tiene un alargamiento máximo a la rotura en la dirección de la máquina, medido según ISO 527-3, en el intervalo del 40 % al 90 %, más preferiblemente en el intervalo del 45 % al 80 % y más preferiblemente en el intervalo del 50 % al 70 %.
Adicional o alternativamente, a una densidad en el intervalo de 0,8 g/cm3 a 1,4 g/cm3, preferiblemente de 0,8 g/cm3 a 1,38 g/cm3, más preferiblemente de 0,85 g/cm3 a 1,35 g/cm3, incluso más preferiblemente de 0,85 g/cm3 a 1,32 g/cm3 y lo más preferiblemente de 0,85 g/m2 a 1,28 g/m2; la película de poliéster biaxialmente orientada, monocapa o multicapa, especialmente la capa que comprende al menos un poliéster y producto de material de carga con tratamiento superficial, tiene un alargamiento máximo a la rotura en la dirección transversal, medido según ISO 527-3, en el intervalo del 40 % al 90 %, más preferiblemente en el intervalo del 45 % al 80 % y lo más preferiblemente en el intervalo del 50 % al 75 %.
Además, se aprecia que la película de poliéster biaxialmente orientada, monocapa o multicapa, preferiblemente al menos una capa que comprende el producto de material de carga tratado superficialmente, es microporosa y tiene buenas propiedades ópticas.
La microporosidad de la película de poliéster biaxialmente orientada, monocapa o multicapa, especialmente la capa que comprende al menos un poliéster y producto de material de carga tratado superficialmente, puede medirse por su tasa de transmisión de vapor de agua. Según una realización, la película de poliéster biaxialmente orientada, monocapa o multicapa, especialmente la capa que comprende al menos un poliéster y producto de material de carga tratado superficialmente, tiene una tasa de transmisión de vapor de agua (TTVA) por debajo de 100 g/(m2día), preferiblemente de 20 g/(m2día) a 100 g/(m2 día), medido con un dispositivo de medición Lyssy L80-5000 según ASTM E398.
Según una realización, la película de poliéster biaxialmente orientada, monocapa o multicapa, especialmente la capa que comprende al menos un poliéster y producto de material de carga tratado superficialmente, preferiblemente a una densidad en el intervalo de 0,8 g/cm3 a 1,4 g/cm3; preferiblemente de 0,8 g/cm3 a 1,38 g/cm3; más preferiblemente de 0,85 g/cm3 a 1,35 g/cm3; incluso más preferiblemente de 0,85 g/cm3 a 1,32 g/cm3 y lo más preferiblemente de 0,85 g/m2 a 1,28 g/m2, tiene un brillo Ry, según DIN 53163, del 50 % al 100 %, preferiblemente del 60 % al 98 % y lo más preferiblemente del 70 % al 96 %.
Adicional o alternativamente, la película de poliéster biaxialmente orientada, monocapa o multicapa, especialmente la capa que comprende al menos un poliéster y producto de material de carga tratado superficialmente, preferiblemente a una densidad en el intervalo de 0,8 g/cm3 a 1,4 g/cm3; preferiblemente de 0,8 g/cm3 a 1,38 g/cm3; más preferiblemente de 0,85 g/cm3 a 1,35 g/cm3; incluso más preferiblemente de 0,85 g/cm3 a 1,32 g/cm3 y lo más preferiblemente de 0,85 g/m2 a 1,28 g/m2; tiene L*, según DIN 6174, de 60 a 100, preferiblemente de 70 a 100 y lo más preferiblemente de 80 a 98.
Adicional o alternativamente, la película de poliéster biaxialmente orientada, monocapa o multicapa, preferiblemente al menos una capa que comprende el producto de material de carga tratado superficialmente, preferiblemente a una densidad en el intervalo de 0,8 g/cm3 a 1,4 g/cm3; preferiblemente de 0,8 g/cm3 a 1,38 g/cm3; más preferiblemente de 0,85 g/cm3 a 1,35 g/cm3; incluso más preferiblemente de 0,85 g/cm3 a 1,32 g/cm3 y lo más preferiblemente de 0,85 g/m2 a 1,28 g/m2; tiene una opacidad, según DIN 53146, >50 %, preferiblemente >55 % y lo más preferiblemente >60 %.
Adicional o alternativamente, la película de poliéster biaxialmente orientada, monocapa o multicapa, especialmente la capa que comprende al menos un poliéster y producto de material de carga tratado superficialmente, preferiblemente a una densidad en el intervalo de 0,8 g/cm3 a 1,4 g/cm3; preferiblemente de 0,8 g/cm3 a 1,38 g/cm3; más preferiblemente de 0,85 g/cm3 a 1,35 g/cm3; incluso más preferiblemente de 0,85 g/cm3 a 1,32 g/cm3 y lo más preferiblemente de 0,85 g/m2 a 1,28 g/m2; tiene una transmisión, según ASTM D1003, del 2 % al 60 %, preferiblemente del 3 % al 40 % y lo más preferiblemente del 4 % al 25 %.
Según una realización, la capa que comprende al menos un poliéster y producto de material de carga tratado superficialmente de la película de poliéster biaxialmente orientada, monocapa o multicapa, comprende, además, un polímero termoplástico, preferiblemente reticulado con un agente de reticulación, seleccionado del grupo que consiste en una poliolefina, un copolímero de olefina cíclica (COC), una policetona, una polisulfona, un fluoropolímero, un poliacetal, un ionómero, una resina acrílica, una resina de poliestireno, un poliuretano, una poliamida, un policarbonato, un poliacrilonitrilo y una resina copolimerizada y mezclas de estos.
Así, si la película de poliéster biaxialmente orientada, monocapa o multicapa, comprende un polímero termoplástico, el polímero termoplástico está presente en la misma capa que al menos un poliéster y el producto de material de carga tratado superficialmente.
Se aprecia que la presencia del polímero termoplástico en la capa que comprende al menos un poliéster y producto de material de carga tratado superficialmente de la película de poliéster biaxialmente orientada, monocapa o multicapa, es ventajosa ya que actúa como agente orgánico de formación de huecos y, así, mejora la formación de huecos durante la preparación de la película o capa. Sin embargo, el polímero termoplástico normalmente no ayuda a aumentar la apariencia opaca de la película o capa.
Cabe señalar que el polímero termoplástico no es soluble en al menos un poliéster. Así, al menos un poliéster forma una fase continua, es decir, una matriz, y el polímero termoplástico está disperso en ella, es decir, forma una fase dispersa.
Las poliolefinas que se pueden usar se seleccionan preferiblemente del grupo que consiste en polipropileno, polietileno, polibutileno y mezclas de estos.
La poliolefina puede ser un copolímero o un homopolímero, prefiriéndose especialmente este último.
En caso de que la poliolefina sea un copolímero, la poliolefina se selecciona preferiblemente del grupo que comprende etileno - acetato de vinilo, copolímero de etileno - alcohol vinílico, copolímero de etileno - acrilato de metilo, copolímero de etileno - acrilato de butilo, copolímero de etileno - ácido acrílico y mezclas de estos.
En una realización, el polímero termoplástico es un polipropileno, preferiblemente un homopolímero de propileno.
El polímero termoplástico que es una poliolefina tiene preferiblemente un índice de fluidez, IF2, (230 °C; 2,16 kg) medido según ISO 1133 en el intervalo de 1 g/10 min a 20 g/10 min, preferiblemente de 1 g/10 min a 15 g/10 min, más preferiblemente de 1 g/10 min a 10 g/10 min y lo más preferiblemente de 1 g/10 min a 5 g/10 min.
Adicional o alternativamente, el polímero termoplástico que es una poliolefina tiene preferiblemente una densidad <920 g/cm3, más preferiblemente <910 g/cm3, incluso más preferiblemente en el intervalo de 800 g/cm3 a 920 g/cm3, aún más preferiblemente de 850 g/cm3 a 910 g/cm3 y lo más preferiblemente de 880 g/cm3 a 910 g/cm3.
Si se usan poliolefinas como el polipropileno como agente de formación de huecos, debe tenerse en cuenta que las poliolefinas a menudo no se dispersan bien y pueden requerir un compatibilizador como, por ejemplo, un polietileno carboxilado para obtener una distribución uniforme de los huecos. Cuando se usan con al menos un poliéster para producir películas con huecos, las poliolefinas también tienden a disminuir la tensión superficial de la película de poliéster y, de ese modo, reducen la aptitud de la película para la impresión. Las poliolefinas son más blandas que al menos un poliéster a temperatura ambiente, lo que a veces reduce el módulo total de la película a valores inaceptables. Finalmente, las poliolefinas son agentes de formación de huecos relativamente ineficientes y se requieren grandes cantidades para lograr la reducción necesaria de la densidad, lo que conduce a escasa rugosidad superficial y problemas de impresión, lo que dificulta el uso de poliolefinas en películas de una sola capa.
El copolímero de olefina cíclica (COC) en el sentido de la presente invención se refiere a un copolímero de etileno y al menos una olefina cíclica seleccionada del grupo que consiste en bicicloalqueno y tricicloalqueno.
Los ejemplos típicos del copolímero de olefina cíclica (COC) incluyen biciclo[2.2.1]hept-2-eno, 6-metilbiciclo[2.2.1]hept-2-eno, 5,6-dimetilbiciclo[2.2.1]hept-2-eno, 1-metilbiciclo[2.2.1]hept-2-eno, 6- etilbiciclo[2.2.,1]hept-2-eno, 6-n-butilbiciclo[2.2.1]hept-2-eno, 6-i-butilbiciclo[2.2.1]hept-2-eno, 7- metilbiciclo[2.2.1]hept-2-eno, triciclo[4.3.0.125]-3-deceno, 2-metil-triciclo[4.3.0.125]-3-deceno, 5-metiltriciclo[4.3.0.12-5]-3-deceno, triciclo[4.4.0.125]-3-deceno y 10-metil-triciclo[4.4.0.125]-3-deceno.
Una poliamida que se puede usar es preferiblemente una poliamida 6 (también llamada nailon 6) o poliamida 66 (también llamada nailon 66).
Por ejemplo, el polímero termoplástico es un polipropileno, preferiblemente un homopolímero de propileno.
La capa que comprende al menos un poliéster y producto de material de carga tratado superficialmente de la película de poliéster biaxialmente orientada, monocapa o multicapa, comprende el polímero termoplástico en una cantidad en el intervalo del 0,1 % al 29,9 % en peso, preferiblemente del 1 % al 28 % en peso, más preferiblemente del 2 % al 26 % en peso, incluso más preferiblemente del 3 % al 25 % en peso, aún más preferiblemente del 4,5 % al 23 % en peso, y lo más preferiblemente del 4 % en peso al 20 % en peso, en base al peso total de la capa.
En una realización, la capa que comprende al menos un poliéster y producto de material de carga tratado superficialmente de la película de poliéster biaxialmente orientada, monocapa o multicapa, comprende el polímero termoplástico en una cantidad menor que la cantidad del producto de material de carga tratado superficialmente. Por ejemplo, la capa que comprende al menos un poliéster y producto de material de carga tratado superficialmente de la película de poliéster biaxialmente orientada, monocapa o multicapa, comprende el polímero termoplástico en una cantidad de al menos el 20 % en peso, más preferiblemente al menos el 30 % en peso y lo más preferiblemente al menos el 50 % en peso, basado en el peso total del producto de material de carga tratado superficialmente, por debajo de la cantidad del producto de material de carga tratado superficialmente.
Adicional o alternativamente, la capa que comprende al menos un poliéster y producto de material de carga tratado superficialmente de la película comprende, además, un material de carga inorgánico diferente del producto de material de carga tratado superficialmente. Preferiblemente, el material de carga inorgánico diferente del producto de material de carga tratado superficialmente se selecciona del grupo que consiste en alúmina, sílice, dióxido de titanio, sales de metales alcalinos, tales como carbonato de bario, sulfato de calcio, sulfato de bario y mezclas de estos. El sulfato de bario es particularmente preferido como material de carga inorgánico.
Se aprecia que la presencia del material de carga inorgánico diferente del producto de material de carga tratado superficialmente en la capa que comprende al menos un poliéster y producto de material de carga tratado superficialmente de la película de poliéster biaxialmente orientada, monocapa o multicapa, es ventajosa ya que actúa como agente inorgánico de formación de huecos y, así, mejora aún más la formación de huecos durante la preparación de la película. Además, el material de carga inorgánico diferente del producto de material de carga tratado superficialmente aumenta aún más el aspecto opaco de la película o capa.
Sin embargo, si la capa que comprende al menos un poliéster y producto de material de carga tratado superficialmente de la película comprende, además, un material de carga inorgánico diferente del producto de material de carga tratado superficialmente, la cantidad del material de carga inorgánico es típicamente menor que la cantidad del producto de material de carga tratado superficialmente.
Por ejemplo, la capa que comprende al menos un poliéster y producto de material de carga tratado superficialmente de la película comprende el material de carga inorgánico diferente del producto de material de carga tratado superficialmente en una cantidad del 1 % al 10 % en peso, basado en el peso total de la capa.
En una realización, la capa que comprende al menos un poliéster y producto de material de carga tratado superficialmente de la película de poliéster biaxialmente orientada, monocapa o multicapa, comprende el material de carga inorgánico diferente del producto de material de carga tratado superficialmente en una cantidad de al menos el 20 % en peso, más preferiblemente al menos el 30 % en peso y lo más preferiblemente al menos el 50 % en peso, basado en el peso total del producto de material de carga tratado superficialmente, por debajo de la cantidad del producto de material de carga tratado superficialmente.
El tamaño mediano de las partículas en peso, ab, del material de carga inorgánico diferente del producto de material de carga tratado superficialmente es preferiblemente similar al tamaño mediano de partícula en peso, c/50, del producto de material de carga tratado superficialmente. Así, el material de carga inorgánico diferente del producto de material de carga tratado superficialmente tiene preferiblemente un tamaño de partícula mediano en peso, c/50, en el intervalo de 0,5 gm a 2,5 gm; preferiblemente de 0,5 gm a 2 gm; más preferiblemente de 0,5 gm a 1,8 gm; y lo más preferiblemente de 0,6 gm a 1,8 gm.
Adicional o alternativamente, la película de poliéster biaxialmente orientada, monocapa o multicapa, puede comprender adicionalmente aditivos que se usan típicamente como aditivos en las películas que se van a producir. Ventajosamente, ya se añaden al polímero o a la mezcla de polímeros antes de la fusión. Alternativamente, dichos compuestos se pueden añadir al concentrado de color.
Por ejemplo, la película de poliéster biaxialmente orientada, monocapa o multicapa, comprende un aditivo seleccionado del grupo que consiste en estabilizadores de luz, abrillantadores ópticos, colorantes azules, agentes antibloqueo, pigmentos blancos y mezclas de estos.
Preferiblemente, la capa que comprende al menos un poliéster y producto de material de carga tratado superficialmente comprende un aditivo seleccionado del grupo que consiste en estabilizadores de luz, abrillantadores ópticos, colorantes azules, agentes antibloqueo, pigmentos blancos y mezclas de estos.
Se aprecia que los estabilizadores de luz que son estabilizadores UV o absorbentes UV son aditivos químicos que pueden intervenir en los procedimientos físicos y químicos de degradación inducida por la luz. El negro de humo y otros pigmentos pueden proporcionar cierto grado de protección contra los efectos adversos de la luz, pero estas sustancias no son adecuadas para las películas blancas, ya que provocan decoloración o cambio de color. Los únicos aditivos adecuados para las películas blancas son compuestos orgánicos u organometálicos que no dan color o cambian de color a la película que se va a estabilizar, o lo hacen solo en un grado extremadamente bajo. Los estabilizadores de luz que son estabilizadores UV adecuados absorben al menos el 70 %, preferiblemente el 80 %, de manera particularmente preferible el 90 % de la luz UV en el intervalo de longitudes de onda de 180 nm a 380 nm, preferiblemente de 280 nm a 350 nm. Aquellos que son particularmente adecuados son aquellos que, en el intervalo de temperatura de 260 °C a 300 °C, son térmicamente estables, es decir, no se descomponen y no provocan la liberación de gases. Ejemplos de estabilizadores de luz que son estabilizadores UV adecuados son 2-hidroxibenzofenonas, 2-hidroxibenzotriazoles, compuestos de organoníquel, ésteres salicílicos, derivados de ésteres cinámicos, monobenzoatos de resorcinol, oxanilidas, ésteres hidroxibenzoicos, aminas estéricamente impedidas y triazinas, preferiblemente 2-hidroxibenzotriazoles y triazinas. Lo más preferiblemente, el estabilizador de luz es hidroxifeniltriazina (Tinuvin® 1577, BASF, Ludwigshafen, Alemania). Las cantidades de estabilizadores de luz usados son típicamente de 10 ppm a 50000 ppm, preferiblemente de 20 ppm a 30000 ppm, y lo más preferiblemente de 50 ppm a 25000 ppm, basado en el peso total de la película, preferiblemente la capa que comprende al menos un poliéster y producto de material de carga tratado superficialmente.
Otro aditivo presente en la película, preferiblemente la capa que comprende al menos un poliéster y producto de material de carga tratado superficialmente, si se desea, es un abrillantador óptico. Los abrillantadores ópticos según la invención pueden absorber radiación UV en el intervalo de longitudes de onda de aproximadamente 360 nm a 380 nm y emitirla de nuevo como luz azul-violeta, visible, de mayor longitud de onda. Los abrillantadores ópticos adecuados son bis-benzoxazoles, fenilcumarinas y bis-esterilbifenilos, en particular fenilcumarina, y de manera particularmente preferida triazina-fenilcumarina (Tinopal® , BASF, Ludwigshafen, Alemania). Las cantidades de los abrillantadores ópticos usadas son típicamente de 10 ppm a 50 000 ppm, preferiblemente de 20 ppm a 30 000 ppm, y lo más preferiblemente de 50 ppm a 25000 ppm, en base al peso total de la película, preferiblemente la capa que comprende al menos un poliéster y producto de material de carga tratado superficialmente.
Los pigmentos blancos adecuados son preferiblemente dióxido de titanio, sulfato de bario, carbonato de calcio, caolín y sílice, y se da preferencia al dióxido de titanio y sulfato de bario. Las partículas de dióxido de titanio pueden constar de anatasa o de brookita o de rutilo, preferiblemente de manera predominante de rutilo, que tiene un poder cubriente superior al de la anatasa. En una realización preferida, el 95 % en peso de las partículas de dióxido de titanio son rutilo. El tamaño mediano de las partículas en peso, afe, del pigmento blanco está típicamente por debajo del tamaño de partícula mediano en peso, d50, del producto de material de carga tratado superficialmente y, así, el pigmento blanco no actúa como un agente de formación de huecos. Preferiblemente, el tamaño de partícula mediano en peso, c/50, del pigmento blanco está en el intervalo de 0,10 gm a 0,30 gm. La cantidad de pigmento blanco en la película, preferiblemente la capa que comprende al menos un poliéster y producto de material de carga tratado superficialmente, es útil en el intervalo del 0,3 % al 25 % en peso, basado en el peso total de la película, preferiblemente la capa que comprende al menos un poliéster y producto de material de carga tratado superficialmente.
Adicional o alternativamente, también se pueden añadir a la película colorantes azules, preferiblemente colorantes azules solubles en poliéster, preferiblemente la capa que comprende al menos un poliéster y producto de material de carga tratado superficialmente, si esto es útil. Por ejemplo, los colorantes azules que han demostrado su eficacia se seleccionan entre los colorantes azul cobalto, azul ultramar y antraquinona, en particular, el azul de Sudán 2 (BASF, Ludwigshafen, Alemania). Las cantidades de colorantes azules usadas son normalmente de 10 ppm a 10000 ppm, preferiblemente de 20 ppm a 5000 ppm, y lo más preferiblemente de 50 ppm a 1000 ppm, en base al peso total de la película, preferiblemente la capa que comprende al menos un poliéster y producto de material de carga tratado superficialmente.
Adicional o alternativamente, también se pueden añadir a la película agentes antibloqueo, preferiblemente la capa que comprende al menos un poliéster y producto de material de carga tratado superficialmente, si esto es útil. Los agentes antibloqueantes típicos son partículas inorgánicas y/u orgánicas, por ejemplo, carbonato de calcio diferente del producto de material de carga tratado superficialmente, sílice amorfa, 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 humo, dióxido de titanio, caolín o partículas de polímero reticulado, por ejemplo, poliestireno, acrilato, partículas de PMMA o siliconas reticuladas. La mica moscovita que tiene un tamaño medio de partícula (media ponderada) de 4,0 gm a 12 gm, preferiblemente de 6 gm a 10 gm, también es particularmente adecuada. Como es generalmente conocido, la mica consta de silicatos similares a plaquetas, cuya relación de aspecto está preferiblemente en el intervalo de 5 a 50. Mezclas de dos o más agentes antibloqueantes diferentes o mezclas de agentes antibloqueantes con la misma composición, pero un tamaño de partícula diferente también se puede seleccionar como aditivos. Las partículas se pueden añadir directamente o por medio de concentrados de color a los polímeros de las capas individuales de la película en las respectivas concentraciones ventajosas durante la extrusión. Los agentes antibloqueo se añaden preferiblemente a la(s) capa(s) exterior(es), es decir, la capa está libre del producto de material de carga tratado superficialmente. Las cantidades del agente antibloqueo son generalmente del 0,01 % al 1 % en peso, basado en el peso total de la película, preferiblemente la capa que comprende al menos un poliéster y producto de material de carga tratado superficialmente.
Se aprecia que los compuestos que se usan como aditivos pueden estar presentes en la capa que comprende al menos un poliéster y producto de material de carga tratado superficialmente. En el caso de una película multicapa, los compuestos que se usan como aditivos pueden estar presentes en la capa que comprende al menos un poliéster y producto de material de carga tratado superficialmente y/o en al menos una de las capas adicionales.
La película de poliéster biaxialmente orientada, monocapa o multicapa, de la presente invención se puede producir mediante cualquier método conocido en la técnica. Según una realización, un procedimiento para producir una película de poliéster biaxialmente orientada, monocapa o multicapa, comprende las etapas siguientes:
a) proporcionar una composición que comprenda al menos un poliéster y un producto de material de carga tratado superficialmente, y
b) formar una película a partir de la composición de la etapa a), y
c) estirar la película obtenida en la etapa b) en la dirección de la máquina (DM) y en la dirección transversal (DT), en donde el estiramiento en la dirección de la máquina (DM) y en la dirección transversal (DT) se realiza secuencial o simultáneamente,
en donde el producto de material de carga tratado superficialmente comprende:
A) al menos un material de carga que comprende carbonato de calcio molido que tiene un tamaño de partícula mediano en peso, d50, en el intervalo de 0,5 gm a 2,5 gm; y
B) una capa de tratamiento sobre la superficie de al menos un material de carga que comprende carbonato de calcio molido que comprende:
i. al menos un aldehído alifático y/o sus sales productos de reacción, y/o
ii. al menos un anhídrido succínico monosustituido que consiste en anhídrido succínico monosustituido con un grupo seleccionado de un grupo lineal, ramificado, alifático y cíclico que tiene una cantidad total de átomos de carbono de al menos C2 a C30 en el sustituyente y/o sus sales productos de reacción, y/o
iii. al menos un polidialquilsiloxano, y/o
iv. mezclas de los materiales según i. a iii.,
en donde el producto de material de carga tratado superficialmente comprende la capa de tratamiento en una cantidad del 0,1 % al 2,3 % en peso, basado en el peso seco total de al menos un material de carga que comprende carbonato de calcio molido.
La composición de al menos un poliéster y el producto de material de carga tratado superficialmente proporcionado en la etapa a) del procedimiento puede ser un compuesto obtenido mezclando y/o amasando al menos un poliéster y el producto de material de carga tratado superficialmente para formar una mezcla. Al menos un poliéster y el producto de material de carga tratado superficialmente y, si hay, otros aditivos opcionales, se pueden mezclar y/o amasar mediante el uso de una mezcladora adecuada, por ejemplo, una mezcladora Henschel, una supermezcladora, una mezcladora tipo vaso o similar. La etapa de combinación se puede realizar con una extrusora adecuada, preferiblemente con una extrusora de doble husillo (co- o contrarrotatoria) o con cualquier otro equipo de combinación continuo adecuado, por ejemplo, una coamasadora continua (Buss), una mezcladora continua (Farrel Pomini), una extrusora de anillo (Extricom) o similar. La masa continua de polímero procedente de la extrusión puede granularse mediante granulación de cara de troquel (corte en caliente) con granulación bajo agua, granulación excéntrica y granulación con anillo de agua o por granulación de hebras (corte en frío) con granulación de hebras convencional y bajo agua para formar la masa de polímero extruido en gránulos. Así, el compuesto puede estar en forma de gránulos, perlas o bolitas.
Preferiblemente, la composición de al menos un poliéster y el producto de material de carga tratado superficialmente proporcionado en la etapa a) del procedimiento es un compuesto obtenido mezclando y/o amasando al menos un poliéster y el producto de material de carga tratado superficialmente para formar una mezcla y granulando continuamente la mezcla obtenida. Por ejemplo, la granulación continua se lleva a cabo bajo el agua.
Opcionalmente, la etapa de combinación también se puede realizar con un procedimiento discontinuo o por lotes usando una mezcladora interna (por lotes), por ejemplo, una mezcladora Banburry (HF Mixing Group) o una mezcladora Brabender (Brabender) o similar.
Según una realización, el compuesto comprende el producto de material de carga tratado superficialmente en una cantidad <30 % en peso, preferiblemente del 0,5 % al 30 % en peso y más preferiblemente del 5 % al 30 % en peso, basado en el peso total del compuesto.
Se aprecia que la composición proporcionada en la etapa a) del procedimiento se prepara preferiblemente usando copos de poliéster, tales como copos de PET. A este respecto, se prefiere que el poliéster se desmenuce, por ejemplo, los copos de PET, se secan previamente antes de preparar la composición de la etapa a) para eliminar la humedad. Por ejemplo, los copos de poliéster, como los copos de PET, se secan previamente a 90 °C durante 6 horas.
Según una realización opcional, la composición proporcionada en la etapa a) del procedimiento comprende, además, uno o más de los aditivos/compuestos descritos anteriormente.
Según una realización, la composición proporcionada en la etapa a) del procedimiento es un concentrado de color. Según una realización preferida, el concentrado de color comprende el producto de material de carga tratado superficialmente en una cantidad de >30 % al 85 % en peso, preferiblemente del 35 % al 80 % en peso y más preferiblemente del 40 % al 70 % en peso basado en el peso total del concentrado de color. El concentrado de color puede estar en forma de gránulos, perlas o bolitas.
Se aprecia que el concentrado de color se puede preparar por el mismo método que se describió para el compuesto anterior. Así, el concentrado de color se obtiene preferiblemente mezclando y/o amasando al menos un poliéster y el producto de material de carga tratado superficialmente para formar una mezcla. Preferiblemente, la composición de al menos un poliéster y el producto de material de carga tratado superficialmente proporcionado en la etapa a) del procedimiento es un concentrado de color obtenido mezclando y/o amasando al menos un poliéster y el producto de material de carga tratado superficialmente para formar una mezcla y granulando continuamente la mezcla obtenida.
Cabe señalar que el compuesto se diferencia del concentrado de color en que el compuesto no se diluye durante el procesamiento posterior. Es decir, el concentrado de color se diluye durante el procesamiento posterior.
Se realizó una prueba de presión del filtro para determinar la calidad de la dispersión. La prueba de presión del filtro se realizó en una prueba de filtro de presión Collin Teach-Line FT-E20T-MP-IS comercialmente disponible. El método de ensayo se realizó según la norma europea EN 13900-5 con cada una de las composiciones poliméricas correspondientes (11,2 g de carbonato de calcio efectivo por 200 g de muestra final, diluyente: PET) usando un tamiz de filtro como se describe en la mencionada norma europea EN 13900-5 capítulo 6.64 (tamaño de malla de aproximadamente 15 qm), en donde la bomba de fusión se usó a 1 rad/s (10 rpm), la velocidad de la extrusora se reguló para mantener una presión constante de 2 MPa (20 bar) antes de la bomba de fusión, y en donde la temperatura de fusión se ajustó a 290 °C. La calidad de la dispersión mineral en la matriz polimérica se juzgó con la clasificación: buena, media o baja que corresponde a los valores de presión del filtro obtenidos clasificados como bajo, medio o alto.
Según una realización, el concentrado de color tiene un valor de presión de filtro en el intervalo de 1 kPa/g a 50 kPa/g (0,01 bar/g a 0,5 bar/g), preferiblemente de 1 kPa/g a 15 kPa/g (0,01 bar/g a 0,15 bar/g) y lo más preferiblemente de 1 kPa/g a 10 kPa/g (0,01 bar/g a 0,1 bar/g).
Alternativamente, el compuesto tiene un valor de presión de filtro en el intervalo de 1 kPa/g a 50 kPa/g (0,01 bar/g a 0,5 bar/g), preferiblemente de 1 kPa/g a 15 kPa/g (0,01 bar/g a 0,15 bar/g) y lo más preferiblemente de 1 kPa/g a 10 kPa/g (0,01 bar/g a 0,1 bar/g).
Los autores de la presente invención descubrieron que el uso del producto de material de carga tratado superficialmente de la presente invención en el concentrado de color podía dar como resultado una película de poliéster biaxialmente orientada, monocapa o multicapa, muy fina y homogéneamente cargada. Otra ventaja del producto de material de carga tratado superficialmente es que el concentrado de color resultante proporciona un valor bajo de presión de filtro. Sin ánimo de apoyar ninguna teoría, se cree que las propiedades específicas del producto de material de carga tratado superficialmente según la presente invención pueden hacerlo especialmente adecuado para su aplicación en películas de poliéster biaxialmente orientadas, monocapa o multicapa, que requieren tener las cargas tan uniformemente distribuidas a través de la película como sea posible, para obtener una barrera de distribución uniforme y propiedades de transmisión de vapor en toda la película. Además, los autores descubrieron que el producto de material de carga tratado superficialmente de la presente invención hace posible preparar películas de poliéster biaxialmente orientadas sin rotura de la película y, además, que las películas resultantes tienen una baja densidad de película con una alta opacidad.
El concentrado de color se mezcla preferiblemente con el mismo o diferente poliéster (tal y como se usa como matriz en el concentrado de color) y/o uno o más aditivos descritos anteriormente antes de llevar a cabo la etapa b) del procedimiento. Según una realización preferida, el concentrado de color se mezcla con el mismo poliéster (tal y como se usa como matriz en el concentrado de color) antes de llevar a cabo la etapa b) del procedimiento.
En una realización, se añaden al concentrado de color los aditivos que se usan normalmente como aditivos, por ejemplo, estabilizadores de luz, abrillantadores ópticos, colorantes azules, agentes antibloqueo, pigmentos blancos y mezclas de estos.
Alternativamente, las etapas a) y b) del procedimiento se llevan a cabo simultáneamente. Preferiblemente, las etapas a) y b) del procedimiento se llevan a cabo simultáneamente en el sentido de que al menos un poliéster, más preferiblemente los copos de poliéster presecado, por ejemplo, copos de PET presecado y el producto de material de carga tratado superficialmente, más preferiblemente producto de material de carga tratado superficialmente y seco, se añaden directamente a una extrusora para llevar a cabo la etapa b) del procedimiento. Es decir, la composición de al menos un poliéster y el producto de material de carga tratado superficialmente proporcionado en la etapa a) del procedimiento se obtiene añadiendo directamente el producto de material de carga tratado superficialmente, preferiblemente el producto de material de carga tratado superficialmente y seco, y al menos un poliéster, más preferiblemente copos de poliéster presecado, por ejemplo, copos de PET presecado, en la extrusora para llevar a cabo la etapa b). Alternativamente, la composición que comprende al menos un poliéster y un producto de material de carga tratado superficialmente dela etapa a) se obtiene añadiendo el producto de material de carga tratado superficialmente al procedimiento de policondensación de al menos un poliéster. Es decir, la composición que comprende al menos un poliéster y un producto de material de carga tratado superficialmente de la etapa a) se obtiene añadiendo el producto de material de carga tratado superficialmente antes, durante o después del procedimiento de policondensación de al menos un poliéster. Por ejemplo, la composición que comprende al menos un poliéster y un producto de material de carga tratado superficialmente de la etapa a) se obtiene añadiendo el producto de material de carga tratado superficialmente antes o después, preferiblemente después, al procedimiento de policondensación de al menos un poliéster. Así, la composición que comprende al menos un poliéster y un producto de material de carga tratado superficialmente de la etapa a) se puede proporcionar como una composición lista para usar.
La etapa b) del procedimiento puede llevarse a cabo mediante cualquier técnica bien conocida usada para preparar películas poliméricas. Ejemplos de técnicas adecuadas de extrusión de película son la extrusión de película soplada o la extrusión de película fundida. Preferiblemente, la etapa b) del procedimiento se lleva a cabo mediante extrusión de película fundida.
Por consiguiente, la etapa b) del procedimiento es preferiblemente un procedimiento de extrusión.
En un procedimiento de extrusión preferido para formar la película, la composición fundida de al menos un poliéster y el producto de material de carga tratado en la superficie proporcionado en la etapa a) del procedimiento se extruye a través de una boquilla ranurada y, en forma de una prepelícula sustancialmente amorfa, enfriada rápidamente en un cilindro de fundición en coquilla.
En la etapa c) del procedimiento, la película obtenida en la etapa b) del procedimiento se estira en la dirección de la máquina (DM) y en la dirección transversal (DT) en cualquier orden.
Por ejemplo, la película obtenida en la etapa b) del procedimiento se recalienta y se estira en la dirección de la máquina (DM) y en la dirección transversal (DT), o en la dirección transversal (DT) y en la dirección de la máquina (DM), o en la dirección de la máquina (DM, en la dirección transversal (DT) y nuevamente en la dirección de la máquina (DM) y/o en la dirección transversal (DT). Preferiblemente, la película obtenida en la etapa b) del procedimiento se recalienta y se estira en la dirección de la máquina (DM) y en la dirección transversal (DT).
Así, el estirado en la etapa c) en la dirección de la máquina (DM) y en la dirección transversal (DT) puede realizarse de forma secuencial, simultánea o con un procedimiento LISIM o una combinación de estos. Preferiblemente, el estiramiento en la etapa c) en la dirección de la máquina (DM) y en la dirección transversal (DT) se lleva a cabo secuencialmente.
La etapa c) de estiramiento se puede realizar por cualquier medio conocido en la técnica. Dichos métodos y dispositivos para realizar el estiramiento de la etapa c) son conocidos en la técnica, por ejemplo, como método LISIM o MESIM (estiramiento mecánico simultáneo). Los procedimientos LISIM se describen en detalle en los documentos EP 1112167 y EP 0785858, que se incorporan en la presente memoria como referencia. Un método MESIM se describe en el documento US 2006/0115548, que también se incorpora en la presente memoria por referencia. Por ejemplo, el procedimiento de estiramiento biaxial simultáneo se puede realizar mediante una máquina de estiramiento biaxial de tipo discontinuo como el modelo Maxi Grip 750S (de Dr. Collin GmbH, Alemania) o el Brückner Karo IV (de Brückner Maschinenbau GmbH & Co. KG, Alemania)). Este procedimiento de estiramiento hace que la película sea anisótropa debido a la orientación molecular.
Si se desea, el primer estiramiento en la dirección de la máquina (DM) puede realizarse simultáneamente con el estiramiento en la dirección transversal (DT) (estiramiento simultáneo). Luego sigue el termofijado de la película a temperaturas de horno de 200 °C a 260 °C, en particular de 220 °C a 250 °C. A continuación, la película se enfría y se enrolla.
Durante la etapa de estirado, el poliéster puede deslaminarse de la superficie del producto de material de carga tratado superficialmente, por lo que se forman huecos en la película de poliéster biaxialmente orientada, monocapa o multicapa.
El estiramiento puede realizarse en una etapa o en varias etapas. Según una realización, la etapa c) del procedimiento se lleva a cabo de 1 a 10 veces.
El aumento del estiramiento determina la rotura de la película con un alto estiramiento, así como la transpirabilidad y la transmisión de vapor de agua de la película obtenida, por lo que se evitan deseablemente un aumento del estiramiento excesivamente alto y un aumento del estiramiento excesivamente bajo. Según una realización, en la etapa c) del procedimiento, la película obtenida en la etapa b) se estira a un aumento de estiramiento de 1,2 a 6 veces, más preferiblemente de 1,2 a 4 veces en cada dirección.
Preferiblemente, la etapa c) de estiramiento se lleva a cabo estirando la película obtenida en la etapa b):
a) en la dirección de la máquina (DM) con una relación de estiramiento de 2 a 6, preferiblemente de 3 a 4,5; y/o
b) en la dirección transversal (DT) con una relación de estiramiento de 2 a 5, preferiblemente de 3 a 4,5; y
c) opcionalmente para cualquier segundo estiramiento en la dirección de la máquina (DM) la relación de estiramiento de 1,1 a 3.
Por ejemplo, la etapa c) de estiramiento se lleva a cabo estirando la película obtenida en la etapa b):
a) en la dirección de la máquina (DM) con una relación de estiramiento de 2 a 6, preferiblemente de 3 a 4,5; y
b) en la dirección transversal (DT) con una relación de estiramiento de 2 a 5, preferiblemente de 3 a 4,5; y
c) opcionalmente para cualquier segundo estiramiento en la dirección de la máquina (DM) la relación de estiramiento de 1,1 a 3.
Según una realización, la etapa c) del procedimiento se lleva a cabo a una temperatura de estiramiento que se encuentra entre Tg 10 °C a Tg 60 °C (Tg = temperatura de transición vítrea).
En el caso de que la película de poliéster biaxialmente orientada sea una película de poliéster biaxialmente orientada, multicapa, la película se puede preparar por coextrusión o laminación de las capas antes o después de la etapa c) de estiramiento (laminación por extrusión). Preferiblemente, la película de poliéster biaxialmente orientada, multicapa, se prepara laminando las capas después de la etapa c) de estiramiento. En una realización, se introduce una capa de barrera entre las capas de la película de poliéster biaxialmente orientada, multicapa. Por ejemplo, la película de poliéster biaxialmente orientada, multicapa, comprende una capa de aluminio, capa de Al2O3, capa de SiOx, capa de alcohol etilenvinílico, capa de poli(alcohol vinílico), capa de cloruro de polivinilideno, capa de polipropileno, preferiblemente una capa de polipropileno orientado, una capa de polietileno, preferiblemente una capa de polietileno orientado, una capa de barrera de poliéster, por ejemplo, los vendidos con la marca HOSTAPHAN®, y mezclas de estos, que se encuentra(n) entre dos capas adyacentes. Así, la película de poliéster biaxialmente orientada se puede preparar añadiendo una capa de barrera en la etapa de laminación.
Los autores de la presente invención descubrieron que la película de poliéster biaxialmente orientada, monocapa o multicapa, según la presente invención, especialmente la capa que comprende al menos un poliéster y producto de material de carga tratado superficialmente, es altamente microporosa a baja densidad, especialmente la densidad está por debajo de la densidad normalmente alcanzada para películas o capas biaxialmente orientadas usando sulfato de bario o dióxido de titanio como agente de formación de huecos. Además, la película de poliéster biaxialmente orientada, especialmente la capa que comprende al menos un poliéster y producto de material de carga tratado superficialmente, tiene un aspecto opaco y se puede preparar sin rotura de película/capa. Además, la película de poliéster biaxialmente orientada, monocapa o multicapa, especialmente la capa que comprende al menos un poliéster y producto de material de carga tratado superficialmente, proporciona buenas propiedades mecánicas tales como resistencia a la tracción, alargamiento a la rotura o módulo de elasticidad y propiedades ópticas tales como brillo y transmitancia.
La película de poliéster biaxialmente orientada, monocapa o multicapa, según la presente invención se puede usar en muchas aplicaciones diferentes. Según una realización, la película de poliéster biaxialmente orientada, monocapa o multicapa, se usa en productos de embalaje, preferiblemente productos de embalaje flexible, aplicaciones de contacto con alimentos, revestimientos de papel y vidrio, materiales aislantes, láminas delanteras y traseras solares, preferiblemente fotovoltaicas, aplicaciones marinas y aeronáuticas, aplicaciones científicas, electrónicas y acústicas, preferiblemente pantallas, alambres, cables, identificaciones de radiofrecuencia, circuitos flexibles, artes gráficas, preferiblemente etiquetas, reemplazo de papel y hologramas, productos de filtro, productos cosméticos, productos para el hogar, medios de imagen y grabación, preferiblemente papel fotográfico, película de rayos X y productos industriales o de imágenes por transferencia térmica, preferiblemente condensadores, láminas de liberación, paneles de fibra de vidrio, películas de laminación, hojas de estampación en caliente y cubierta de aislamiento.
Según un aspecto adicional de la presente invención, se proporciona un artículo que comprende una película de poliéster biaxialmente orientada, monocapa o multicapa, según la presente invención, en donde el artículo se selecciona del grupo que consiste en productos de embalaje, preferiblemente productos de embalaje flexible, aplicaciones de contacto con alimentos, revestimientos de papel y vidrio, materiales aislantes, láminas delanteras y traseras solares, preferiblemente fotovoltaicas, aplicaciones marinas y aeronáuticas, aplicaciones científicas, electrónicas y acústicas, preferiblemente pantallas, alambres, cables, identificaciones de radiofrecuencia, circuitos flexibles, artes gráficas, preferiblemente etiquetas, reemplazo de papel y hologramas, productos de filtro, productos cosméticos, productos para el hogar, soportes de imágenes y grabación, preferiblemente papel fotográfico, película de rayos X y productos industriales y de imágenes de transferencia térmica, preferiblemente condensadores, láminas de liberación, paneles de fibra de vidrio, películas laminadas, hojas de estampación en caliente y cubierta de aislamiento.
El alcance y el interés de la invención se entenderán mejor en base a los siguientes ejemplos que ilustran ciertas realizaciones de la presente invención y no son limitativos.
Ejemplos
1. Métodos de medición y materiales
A continuación, se describen los métodos de medición y los materiales implementados en los ejemplos.
Viscosidad intrínseca
La viscosidad intrínseca se mide según DIN ISO 1628/1 y DIN ISO 1628/5, octubre de 1999 (en decalina a 135 °C).
IF2
El IF2 se mide según ISO 1133 (230 °C; 2,16 kg de carga).
Temperatura de cristalización, Tc
La temperatura de cristalización se mide mediante calorimetría diferencial de barrido (DSC, por sus siglas en inglés) en un instrumento Mettler-Toledo «Polymer DSC (Mettler-Toledo (Schweiz) GmbH, Suiza). La curva de cristalización se obtuvo durante escaneos de enfriamiento y calentamiento de 10 °C/min entre 30 °C y 225 °C. Las temperaturas de cristalización se tomaron como el pico de endotermas y exotermas.
Tamaño de partícula
La distribución de partículas del material de carga que comprendía carbonato de calcio molido sin tratar se midió usando un Sedigraph 5120 de la compañía Micromeritics, EE. UU. El método y los instrumentos son conocidos por los expertos y se usan comúnmente para determinar el tamaño de grano de cargas y pigmentos. La medición se llevó a cabo en una solución acuosa que contenía el 0,1 % en peso de Na4P2O7. Las muestras se dispersaron usando un agitador de alta velocidad y supersónica.
Superficie específica (BET)
A lo largo de la presente memoria, la superficie específica (en m2/g) del material de carga se determina usando el método BET (usando nitrógeno como gas adsorbente), que es bien conocido por el experto (ISO 9277:2010).
Valor de la presión del filtro
La prueba de presión del filtro se realizó en una prueba de filtro de presión Collin Teach-Line FT-E20T-MP-IS comercialmente disponible (Dr. Collin GmbH, Alemania). El método de ensayo se realizó según la norma europea EN 13900-5 con cada una de las composiciones poliméricas correspondientes (11,2 g de carbonato de calcio efectivo por 200 g de muestra final, diluyente: PET) utilizando un tamiz de filtro como se describe en la mencionada norma europea EN 13900-5, capítulo 6.64 (tamaño de malla de aproximadamente 15 pm), en donde se usó una bomba de fusión a 1 rad/s (10 rpm), se reguló la velocidad de la extrusora para mantener una presión constante de 2 MPa (20 bar) antes de la bomba de fusión, y en donde se ajustó la temperatura de fusión a 290 °C. La calidad de la dispersión mineral en la matriz polimérica se juzgó con la clasificación: buena, media o baja que correspondía a los valores de presión de filtro obtenidos clasificados como bajo, medio y alto.
Contenido de cenizas
El contenido de cenizas [% en peso] de los concentrados de color y las películas se determinó mediante la incineración de una muestra en un crisol de incineración que se puso en un horno de incineración a 570 °C durante 2 horas. El contenido de cenizas se midió como la cantidad total de residuos inorgánicos restantes.
Espesor de la película
El espesor de la película se determinó usando un portaobjetos de medición digital Mitutoyo IP 66 (Mitutoyo Europe GmbH, Neuss, Alemania). Los valores medidos se informaron en pm.
Densidad de una película o capa
La densidad se determinó a partir de una probeta mediante la cual se cortó un área precisa de película (100 mm x 100 mm) y se pesó en una balanza analítica. Se determinó un espesor de película medio tomando nueve medidas de espesor distribuidas sobre toda la superficie de la película. La densidad se calculó e indicó en g/cm3. También un rendimiento medio en m2/kg y el peso unitario en g/m2 pudieron calcularse a partir de estos valores.
Brillo, Ry
Los valores de color se midieron con un espectrómetro Datacolor Elrepho (Datacolor AG, Suiza), Ry se midió según DIN 53163 y las diferencias de color CIELAB L*, a* y b* se determinaron según DIN 6174.
Brillo 60° (20°, 85°)
El brillo se midió a 60°, además también se pudo medir a 20° o 85°. Todas las mediciones se realizaron según la norma ISO 2813 usando un medidor de brillo trigloss (Byk-Gardner GmbH, Alemania).
Opacidad
Las mediciones de opacidad se realizaron según DIN 53146 midiendo la blancura de una muestra de película sobre un sustrato blanco y uno negro usando un Byk-Gardner Spectro-Guide (Byk-Gardner GmbH, Alemania). La opacidad es la relación de contraste de las dos medidas. Las unidades son porcentajes y un material perfectamente opaco tendrá un valor de opacidad del 100 %.
Transmitancia
La transmitancia de luz (transparencia) es la relación entre la luz transmitida total y la cantidad de luz incidente. La transmitancia de la luz se midió usando un equipo de prueba Haze-Guard Plus (Byk Gardener, Alemania) según la norma ASTM D1003.
Resistencia a la tracción
Las muestras de película producidas se ensayaron en cuanto a su comportamiento a la tracción en un equipo Zwick/Roell Allround Z020 (Zwick GmbH & Co. KG, Alemania) según ISO 527-3. El ensayo de tracción se realizó en muestras tomadas en la dirección de la máquina (DM) y en la dirección transversal (DT). Se probaron al menos cinco muestras para cada formulación y se calcularon los valores medios. Se indicaron el módulo de tracción [MPa], la resistencia a la tracción [MPa] y el alargamiento a la rotura [%]. El tamaño de muestra de las muestras de película fue de 15 mm x 170 mm y la longitud de prueba fue de 5 cm.
Alargamiento máximo a la rotura
La determinación del alargamiento a la rotura se realizó según la norma ISO 527-3. El ancho del espécimen de película fue de 15 mm y la longitud de ensayo fue de 5 cm.
Módulo E de tracción (módulo de elasticidad)
La determinación del módulo E de tracción se realizó según la norma ISO 527-3. El ancho del espécimen de película fue de 15 mm y la longitud de ensayo fue de 5 cm. El módulo E correspondió a la inclinación de la curva de ensayo de tracción entre los puntos al 0,02 % y al 2 % de alargamiento.
Tasa de transmisión de vapor de agua (TTVA)
El valor de TTVA de las películas de poliéster se midió con un dispositivo de medición Lyssy L80-5000 (PBI-Dansensor A/S, Dinamarca) según la norma ASTM E398.
2. Materiales
CC1 (comparativo): Carbonato de calcio molido natural, piedra de alimentación comercialmente disponible de Omya International AG, Suiza (d50: 0,8 gm; dgs: 3 gm, contenido de partículas <0,5 gm = 35 %), superficie tratada con el 1.7 % en peso de ácido esteárico (disponible comercialmente de Sigma-Aldrich, Croda) basado en el peso total del carbonato de calcio molido natural. BET: 8,5 m2/g.
CC2 (inventivo): Carbonato de calcio molido natural, piedra de alimentación comercialmente disponible de Omya International AG, Suiza (d50: 1,7 gm; dgs: 6 gm, contenido de partículas <0,5 gm = 12 %), superficie tratada con 0,7 % en peso de anhídrido alquenilsuccínico (CAS [68784-12-3], concentración >93 %) basada en el peso total del carbonato de calcio molido natural. BET: 3,4 m2/g.
CC3 (comparativo): Carbonato de calcio molido natural, piedra de alimentación comercialmente disponible de Omya International AG, Suiza (d50: 3 gm; dgs: 12,5 gm; contenido de partículas <2 gm = 33 %), superficie tratada con el 0,5 % en peso de anhídrido alquenilsuccínico (CAS [68784-12-3], concentración >93 %) basado en el peso total del carbonato de calcio molido natural. BET: 2 m2/g.
CC4 (comparativo): Carbonato de calcio molido natural, piedra de alimentación comercialmente disponible de Omya International AG, Suiza (d50: 6,5 gm; dg8: 32 gm; contenido de partículas <2 gm = 20 %), superficie tratada con el 0,4 % en peso de ácido esteárico (disponible comercialmente de Sigma-Aldrich, Croda) basado en el peso total del carbonato de calcio molido natural. BET: 1 m2/g.
CC5 (comparativo): Carbonato de calcio molido natural, piedra de alimentación comercialmente disponible de Omya International AG, Suiza (d50: 0,8 gm; dg8: 3 gm; contenido de partículas <0,5 gm = 35 %), superficie tratada con el 2,4 % en peso de ácido esteárico (disponible comercialmente de Sigma-Aldrich, Croda) basado en el peso total del carbonato de calcio molido natural. BET: 8,5 m2/g.
CC6 (inventivo): Carbonato de calcio molido natural, piedra de alimentación comercialmente disponible de Omya International AG, Suiza (d50: 0,8 gm; dg8: 3 gm; contenido de partículas <0,5 gm = 35 %), superficie tratada con el 1.7 % en peso de anhídrido alquenilsuccínico (CAS [68784-12-3], concentración >93 %) basado en el peso total del producto natural carbonato de calcio molido. BET: 8,5 m2/g.
El tratamiento superficial de CC1 a CC6 se llevó a cabo usando los métodos descritos en el documento EP 2722368 A1.
CMB1: Concentrado de color blanco para PET, SUKANO® T cc S528, comercialmente disponible de Sukano AG, Suiza, sulfato de bario al 50 % en PET.
CMB2: Concentrado de color blanco para PET, SUKANO® T cc S204, comercialmente disponible de Sukano AG, Suiza, 65 % de dióxido de titanio en PET.
CMB3: Concentrado de color blanqueador óptico para PET, SUKANO® Tob S354-OB, comercialmente disponible de Sukano AG, Suiza.
P1: Poli(tereftalato de etileno) (PET), Plastiverd Global PET, comercialmente disponible de PLASTIVERD, PET Reciclado, SA, El Prat del Llobregat, España (viscosidad intrínseca: 0,78 dl/g a 0,82 dl/g, polímero cristalino, según ficha técnica).
P2: Polipropileno homopolímero, PPH 3060 (IF2: 1,8 g/10 min (230 °C; 2,16 kg); densidad: 0,905 g/cm3 (según ficha técnica); disponible comercialmente en Total Petrochemicals.
3. Ejemplos
Ejemplo 1. Preparación de concentrados de color
Se prepararon concentrados de color que contenían P1 y una de las cargas de carbonato de calcio, CC1 a CC6, en una extrusora de doble tornillo a escala de laboratorio (ZSE27HP-40D de Leistritz, Alemania). El polímero PET se presecó antes del procesamiento en un horno a 90 °C durante 6 horas. Las composiciones y los contenidos de carga de los concentrados de color preparados se recopilan en la tabla 1 a continuación. El contenido de carga preciso se determinó por el contenido de cenizas.
Tabla 1. Composición y contenido de carga de concentrados de color preparados
Figure imgf000037_0001
Los resultados que se muestran en la tabla 1 confirman que se produjeron concentrados de color de buena calidad y MB1, MB2 y MB6 con buena dispersión del mineral en el polímero.
Téngase en cuenta que MB1 es un Masterbatch de referencia.
Ejemplo 2. Preparación de películas fundidas de poliéster
Las películas fundidas se prepararon en una línea de película de laboratorio Collin (Dr. Collin GmbH, Alemania) con una extrusora de doble tornillo con un diámetro de 30 mm de ancho en troquel en T y un sistema de recogida, que tenía cilindros de fundición en coquilla de temperatura controlada. El cilindro de fundición en coquilla se mantuvo a 20 mm del troquel en T para producir una lámina de poliéster con un espesor de alrededor de 500 gm. Las temperaturas de la extrusora y del troquel fueron constantes durante todo el experimento. La temperatura del troquel se fijó en 270 °C; la velocidad de la línea era de 0,5 m/min. El concentrado de color o polímero se mezcló con el polímero, P1, neto y presecado para recibir películas fundidas con las concentraciones indicadas en la tabla 2.
Tabla 2. Composiciones y propiedades de películas fundidas preparadas
Figure imgf000037_0002
Téngase en cuenta que las muestras de película 5 a 8 son muestras de película de referencia
Todas las películas que se muestran en la tabla 2 son películas fundidas que se produjeron en buena calidad con buena apariencia visual.
Ejemplo 3. Preparación de películas de poliéster estiradas biaxialmente
Se usó una máquina de estiramiento biaxial de laboratorio (bastidor tensor de laboratorio biaxial modelo Maxi Grip 750S, de Dr. Collin GmbH, Alemania) para estirar las películas coladas. La película colada con unas dimensiones de 135 mm x 135 mm y un espesor de película de alrededor de 500 gm (los valores exactos se dan en la tabla 2) se sujetó con clips de 9 x 9 y se calentó mediante el sistema de infrarrojos hasta los 90 °C medidos en la superficie de la película colada. El tiempo de precalentamiento antes de la extensión se fijó en 2 minutos, luego la película se estiró estirando biaxialmente de manera simultánea hasta la relación de estiramiento final con una aceleración de 6000 mm/s2 x 6000 mm/s2 dando como resultado una velocidad de 345 mm/s x 345 mm/s. Después de estirarse hasta las dimensiones finales, la película se enfrió inmediatamente con aire a temperatura ambiente mediante un ventilador y luego se retiró de la máquina de estiramiento. Las películas se extendieron a la relación de extensión objetivo de 3,3 x 3,3 (230 % x 230 %). La relación de estiramiento y las temperaturas se mantuvieron constantes para todas las muestras.
Las propiedades físicas, ópticas y de barrera de las películas orientadas obtenidas se describen en la tabla 3.
Las propiedades mecánicas, como la resistencia a la tracción a la rotura, el módulo E, así como el alargamiento a la rotura en la dirección de la máquina (DM) y en la dirección transversal (DT), de las películas orientadas obtenidas se describen en la tabla 4.
Los resultados mostrados en las tablas 3 y 4 confirman que las películas de poliéster orientado de la invención tienen una buena calidad, una densidad reducida y una alta opacidad. Las películas inventivas también tienen un alto grado de blancura, buenas propiedades de barrera y buenas propiedades mecánicas.
Al comparar los resultados que se muestran en la tabla 3, la muestra de película 3 (comparativa, que contiene el 18 % de CMB1) con la muestra de película 8 (inventiva, 18 % de MB1), la muestra de película 12 (inventiva, 18 % de MB2) y la muestra de película 16 (inventiva, 18 % de MB2), 18 % de MB6), se observa que todas las películas orientadas contenían la misma cantidad (contenido de carga) del agente de formación de huecos. La densidad de las películas inventivas (muestras de película 8, 12 y 16) se reduce a 1,19 g/cm3 a 1,23 g/cm3; mientras que la densidad de la película comparativa (muestra de película 3) es de 1,38 g/cm3. Estas películas, aun cuando la formación de huecos es mucho más pronunciada, muestran la densidad reducida, una alta opacidad y baja transmisión de luz. La opacidad de las películas inventivas (muestras de película 8, 12 y 16) está entre el 92 % y el 97 %, que es comparable o mejor que la opacidad de la película comparativa (muestra de película 3) con el 92 %.
Al comparar los resultados que se muestran en la tabla 3, la muestra de película 2 (comparativa, que contenía el 10 % de CMB1) con la muestra de película 6 (inventiva, 10 % de MB1), la muestra de película 10 (inventiva, 10 % de MB2) y la muestra de película 14 (inventiva, 10 % de MB6), todas las películas orientadas contenían la misma cantidad (contenido de carga) del agente de formación de huecos. La densidad de las películas inventivas (muestras de película 6, 10 y 14) es de 1,26 g/cm3 a 1,32 g/cm3; mientras que la densidad de la película comparativa (muestra de película 2) es de 1,29 g/cm3; esto significa que son del mismo orden de magnitud. La opacidad de las películas inventivas (muestras de película 6, 10 y 14) está entre el 82 % y el 89 %, que es mucho más alta que la opacidad de la película comparativa (muestra de película 2) con solo el 44 %.
Tabla 3. Propiedades físicas, ópticas y de barrera de películas de poliéster biaxialmente estiradas preparadas
Figure imgf000038_0001
Figure imgf000039_0001
# Unidades de brillo
Tabla 4. Propiedades mecánicas de películas de poliéster estiradas biaxialmente preparadas: muestras de película tomadas en la dirección de la máquina (DM) y en la dirección transversal (DT)
Figure imgf000039_0002

Claims (21)

REIVINDICACIONES
1. Una película de poliéster biaxialmente orientada, monocapa o multicapa, en donde al menos una capa de la película comprende al menos un poliéster en una cantidad que se encuentra entre el 70 % y el 99,9 % en peso y un producto de material de carga tratado superficialmente en una cantidad que se encuentra en el intervalo del 0,1 % al 30 % en peso, basado en el peso total de la capa, en donde el producto de material de carga tratado superficialmente comprende:
A) al menos un material de carga que comprende carbonato de calcio molido que tiene un tamaño de partícula mediano en peso, afeo, en el intervalo de 0,5 pm a 2,5 pm; y
B) una capa de tratamiento sobre la superficie de al menos un material de carga que comprende carbonato de calcio molido que comprende:
i. al menos un aldehido alifático y/o sus sales productos de reacción; y/o
ii. al menos un anhídrido succínico monosustituido que consiste en anhídrido succínico monosustituido con un grupo seleccionado de un grupo lineal, ramificado, alifático y cíclico que tiene una cantidad total de átomos de carbono de al menos C2 a C30 en el sustituyente y/o sales productos de reacción; y/o
iii. al menos un polidialquilsiloxano; y/o
iv. mezclas de los materiales según i. a iii.;
en donde el producto de material de carga tratado superficialmente comprende la capa de tratamiento en una cantidad del 0,1 % al 2,3 % en peso, basado en el peso seco total de al menos un material de carga que comprende carbonato de calcio molido.
2. La película de poliéster biaxialmente orientada, monocapa o multicapa, de la reivindicación 1, en donde la capa de la película que comprende al menos un poliéster y producto de material de carga tratado superficialmente comprende el producto de material de carga tratado superficialmente en una cantidad que se encuentra en el intervalo del 1 % al 28 % en peso, basado en el peso total de la capa, preferiblemente del 2 % al 26 % en peso, más preferiblemente del 3 % al 25 % en peso, incluso más preferiblemente del 4,5 % al 23 % en peso; y lo más preferiblemente del 4 % al 20 % en peso.
3. La película de poliéster biaxialmente orientada, monocapa o multicapa, de la reivindicación 1o 2, en donde al menos un poliéster se selecciona del grupo que consiste en poli(ácido glicólico) (PGA), poli(ácido láctico) (PLA), policaprolactona (PCL), polihidroxibutirato (PHB), poli(tereftalato de etileno) (PET), poli(tereftalato de butileno) (PBT), poli(tereftalato de trimetileno) (PTT), poli(naftalato de etileno) (PEN), poli(furanoato de etileno) (PEF), poliésteres de base biológica, materiales de reciclaje de PET y mezclas de estos.
4. La película de poliéster biaxialmente orientada, monocapa o multicapa, de cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde la capa de la película que comprende al menos un poliéster y producto de material de carga tratado superficialmente comprende al menos un poliéster en una cantidad que se encuentra en el intervalo del 80 % al 99,9 % en peso, más preferiblemente del 80 % al 96 % en peso, basado en el peso total de la capa.
5. La película de poliéster biaxialmente orientada, monocapa o multicapa, de cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde al menos un material de carga que comprende carbonato de calcio molido es un material de carga que comprende carbonato de calcio molido en húmedo o seco y preferiblemente es una carga que comprende carbonato de calcio molido en húmedo.
6. La película de poliéster biaxialmente orientada, monocapa o multicapa, de cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde al menos un material de carga que comprende carbonato de calcio molido es carbonato de calcio molido natural, carbonato de calcio precipitado, carbonato de calcio modificado, carbonato de calcio tratado superficialmente, o una mezcla de estos, y preferiblemente carbonato de calcio molido natural.
7. La película de poliéster biaxialmente orientada, monocapa o multicapa, de cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde al menos un material de carga que comprende carbonato de calcio molido tiene:
a) un tamaño de partícula mediano en peso, afeo, de 0,5 pm a 2 pm; preferiblemente de 0,5 pm a 1,8 pm; y lo más preferiblemente de 0,6 pm a 1,8 pm; y/o
b) un tamaño de partícula de corte superior dg8 <15 pm; preferiblemente <10 pm; más preferiblemente <7,5 pm; aún más preferiblemente <7 pm y lo más preferiblemente <6,5 pm; y/o
c) una finura tal que al menos el 15 % en peso, preferiblemente al menos el 20 % en peso, aún más preferiblemente al menos el 25 % en peso y lo más preferiblemente del 30 % al 40 % en peso de todas las partículas tiene un tamaño de partícula <0,5 pm; y/o
d) una superficie específica (BET) de 0,5 m2/g a 150 m2/g, preferiblemente de 0,5 m2/g a 50 m2/g, más preferiblemente de 0,5 m2/g a 35 m2/g, y lo más preferiblemente de 0,5 m2/g a 15 m2/g, medido con nitrógeno y el método BET según ISO 9277.
8. La película de poliéster biaxialmente orientada, monocapa o multicapa, de una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde la capa de tratamiento en la superficie de al menos un material de carga que comprende carbonato de calcio molido comprende al menos un ácido carboxílico alifático, lineal o ramificado, saturado y sus sales productos de reacción, preferiblemente al menos un ácido carboxílico alifático, lineal o ramificado, saturado se selecciona del grupo que consiste en ácidos carboxílicos que consisten en ácido pentanoico, ácido hexanoico, ácido heptanoico, ácido octanoico, ácido nonanoico, ácido decanoico, ácido undecanoico, ácido láurico, ácido tridecanoico, ácido mirístico, ácido pentadecanoico, ácido palmítico, ácido heptadecanoico, ácido esteárico, ácido nonadecanoico, ácido araquídico, ácido heneicosílico, ácido behénico, ácido tricosílico, ácido lignocérico y mezclas de estos, y al menos un anhídrido succínico monosustituido que consiste en anhídrido succínico monosustituido con un grupo seleccionado de un grupo lineal, ramificado, alifático y cíclico que tiene una cantidad total de átomos de carbono de al menos C2 a C30 en el sustituyente y/o sus sales productos de reacción.
9. La película de poliéster biaxialmente orientada, monocapa o multicapa, de cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde el producto de material de carga tratado superficialmente comprende la capa de tratamiento en una cantidad del 0,2 % al 2,0 % en peso, preferiblemente del 0,4 % al 1,9 % en peso y lo más preferiblemente del 0,5 % al 1,8 % en peso, basado en el peso seco total de al menos un material de carga que comprende carbonato de calcio molido.
10. La película de poliéster biaxialmente orientada, monocapa o multicapa, de cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde la capa de la película que comprende al menos un poliéster y producto de material de carga tratado superficialmente comprende, además, un polímero termoplástico, preferiblemente reticulado con un agente de reticulación, seleccionado del grupo que consiste en una poliolefina, preferiblemente seleccionada del grupo que consiste en polipropileno, polietileno, polibutileno y mezclas de estos, un copolímero de olefina cíclica (COC), una policetona, una polisulfona, un fluoropolímero, un poliacetal, un ionómero, una resina acrílica, una resina de poliestireno, un poliuretano, una poliamida, un policarbonato, un poliacrilonitrilo y una resina copolimerizada y mezclas de estos, que se dispersa en al menos un poliéster, en donde la capa de la película que comprende al menos un poliéster y el producto de material de carga tratado superficialmente comprende el polímero termoplástico preferiblemente en una cantidad que se encuentra en el intervalo del 0,1 % al 29,9 % en peso, especialmente de manera preferible del 1% al 28 % en peso, más preferiblemente del 2 % al 26 % en peso, aún más preferiblemente del 3 % al 25 % en peso, aún más preferiblemente de 4,5 % al 23 % en peso, y lo más preferiblemente del 4 % al 20 % en peso, respecto al peso total de la capa.
11. La película de poliéster biaxialmente orientada, monocapa o multicapa, de cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde la película, preferiblemente al menos una capa que comprende el producto de material de carga tratado superficialmente, tiene:
a) una densidad en el intervalo de 0,8 g/cm3 a 1,4 g/cm3; preferiblemente de 0,8 g/cm3 a 1,38 g/cm3; más preferiblemente de 0,85 g/cm3 a 1,35 g/cm3; incluso más preferiblemente de 0,85 g/cm3 a 1,32 g/cm3 y lo más preferiblemente de 0,85 g/m2 a 1,28 g/m2, y/o
b) una opacidad >50 %, preferiblemente >55 % y lo más preferiblemente >60 %.
12. La película de poliéster biaxialmente orientada, monocapa o multicapa, de cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde la capa de la película que comprende al menos un poliéster y producto de material de carga tratado superficialmente comprende, además, un material de carga inorgánico diferente del producto de material de carga tratado superficialmente y preferiblemente seleccionado del grupo que consiste en alúmina, sílice, dióxido de titanio, sales de metales alcalinos, tales como carbonato de bario, sulfato de calcio, sulfato de bario y mezclas de estos, preferiblemente en una cantidad del 1 % al 10 % en peso basado en el total peso de la capa.
13. La película de poliéster biaxialmente orientada, monocapa o multicapa, de cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde la película, preferiblemente la capa que comprende al menos un poliéster y producto de material de carga tratado superficialmente, comprende un aditivo seleccionado del grupo que consiste en estabilizadores de luz, preferiblemente 2-hidroxibenzofenonas, 2-hidroxibenzotriazoles, compuestos de organoníquel, ésteres salicílicos, derivados de ésteres cinámicos, monobenzoatos de resorcinol, oxanilidas, ésteres hidroxibenzoicos, aminas estéricamente impedidas y triazinas, más preferiblemente los 2-hidroxibenzotriazoles y triazinas, lo más preferiblemente hidroxi-fenil-triazina, blanqueador óptico, colorantes azules, preferiblemente colorantes azules solubles en poliéster, agentes antibloqueo, pigmentos blancos y mezclas de estos.
14. Procedimiento para producir una película de poliéster orientada biaxialmente, monocapa o multicapa, que comprende las etapas siguientes:
a) proporcionar una composición que comprende al menos un poliéster y un producto de material de carga tratado superficialmente, y
b) formar una película a partir de la composición de la etapa a), y
c) estirar la película obtenida en la etapa b) en la dirección de la máquina (DM) y en la dirección transversal (DT) en cualquier orden, en donde el estiramiento en la dirección de la máquina (DM) y en la dirección transversal (DT) se lleva a cabo secuencial o simultáneamente, en donde el producto de material de carga tratado superficialmente comprende:
A) al menos un material de carga que comprende carbonato de calcio molido que tiene un tamaño de partícula mediano en peso, ab, en el intervalo de 0,5 pm a 2,5 pm; y
B) una capa de tratamiento sobre la superficie de al menos un material de carga que comprende carbonato de calcio molido que comprende:
i. al menos un aldehido alifático y/o sus sales productos de reacción; y/o
ii. al menos un anhídrido succínico monosustituido que consiste en anhídrido succínico monosustituido con un grupo seleccionado de un grupo lineal, ramificado, alifático y cíclico que tiene una cantidad total de átomos de carbono de al menos C2 a C30 en el sustituyente y/o sus sales productos de reacción; y/o
iii. al menos un polidialquilsiloxano; y/o
iv. mezclas de los materiales según i. a iii.;
en donde el producto de material de carga tratado superficialmente comprende la capa de tratamiento en una cantidad del 0,1 % al 2,3 % en peso, basado en el peso seco total de al menos un material de carga que comprende carbonato de calcio molido.
15. El procedimiento de la reivindicación 14, en donde la composición proporcionada en la etapa a) es un compuesto o un concentrado de color obtenido mezclando y/o amasando al menos un poliéster y el producto de material de carga tratado superficialmente para formar una mezcla y granulando continuamente la mezcla obtenida, en donde el compuesto o el concentrado de color tienen preferiblemente un valor de presión de filtro en el intervalo de 1 kPa/g (0,01 bar/g) a 50 kPa/g (0,5 bar/g); preferiblemente de 1 kPa/g (0,01 bar/g) a 15 kPa/g (0,15 bar/g) y lo más preferiblemente de 1 kPa/g (0,01 bar/g) a 10 kPa/g (0,1 bar/g).
16. El procedimiento de la reivindicación 15, en donde la composición proporcionada en la etapa a) es un concentrado de color que comprende el producto de material de carga tratado superficialmente en una cantidad de >30 % al 85 % en peso, preferiblemente del 35 % al 80 % en peso y más preferiblemente del 40 % al 70 % en peso, basado en el peso total del concentrado de color.
17. El procedimiento de la reivindicación 15, en donde las etapas a) y b) del procedimiento se llevan a cabo de manera simultánea, preferiblemente por que al menos un poliéster y el producto de material de carga tratado superficialmente se añaden directamente a una extrusora para llevar a cabo la etapa b).
18. El procedimiento de la reivindicación 15, en donde la composición que comprende al menos un poliéster y un producto de material de carga tratado superficialmente de la etapa a) se obtiene añadiendo el producto de material de carga tratado superficialmente, preferiblemente antes o después, al procedimiento de policondensación de al menos un poliéster.
19. Uso de un producto de material de carga tratado superficialmente como agente de formación de huecos en una película de poliéster biaxialmente orientada, monocapa o multicapa, en donde el producto de material de carga tratado superficialmente comprende:
A) al menos un material de carga que comprende carbonato de calcio molido que tiene un tamaño de partícula mediano en peso, d50, en el intervalo de 0,5 pm a 2,5 pm; y
B) una capa de tratamiento sobre la superficie de al menos un material de carga que comprende carbonato de calcio molido que comprende:
i. al menos un aldehído alifático y/o sus sales productos de reacción; y/o
ii. al menos un anhídrido succínico monosustituido que consiste en anhídrido succínico monosustituido con un grupo seleccionado de un grupo lineal, ramificado, alifático y cíclico que tiene una cantidad total de átomos de carbono de al menos C2 a C30 en el sustituyente y/o sus sales productos de reacción; y/o
iii. al menos un polidialquilsiloxano; y/o
iv. mezclas de los materiales según i. a iii.;
en donde el producto de material de carga tratado superficialmente comprende la capa de tratamiento en una cantidad del 0,1 % al 2,3 % en peso, basado en el peso seco total de al menos un material de carga que comprende carbonato de calcio molido.
20. Artículo que comprende una película de poliéster biaxialmente orientada, monocapa o multicapa, según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 13, en donde el artículo se selecciona del grupo que consiste en productos de embalaje, preferiblemente productos de embalaje flexible, aplicaciones en contacto con alimentos, revestimientos de papel y vidrio, materiales de aislamiento, láminas delanteras y traseras solares, preferiblemente fotovoltaicas, aplicaciones marinas y aeronáuticas, aplicaciones científicas, electrónicas y acústicas, preferiblemente pantallas, alambres, cables, identificaciones de radiofrecuencia, circuitos flexibles, artes gráficas, preferiblemente etiquetas, reemplazo de papel y hologramas, productos filtrantes, productos cosméticos, productos para el hogar, soportes de imágenes y grabación, preferiblemente papel fotográfico, película de rayos X y productos industriales y de imágenes de transferencia térmica, preferiblemente condensadores, láminas de liberación, paneles de fibra de vidrio, películas de laminación, láminas de estampación en caliente y cubierta de aislamiento.
21. Uso de una película de poliéster biaxialmente orientada, monocapa o multicapa, según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 13 en productos de embalaje, preferiblemente productos de embalaje flexibles, aplicaciones en contacto con alimentos, revestimientos de papel y vidrio, materiales aislantes, láminas delanteras y traseras solares, preferiblemente fotovoltaicas, aplicaciones marinas y aeronáuticas, aplicaciones científicas, electrónicas y acústicas, preferiblemente pantallas, alambres, cables, identificaciones de radiofrecuencia, circuitos flexibles, artes gráficas, preferiblemente etiquetas, reemplazo de papel y hologramas, productos de filtro, productos cosméticos, productos para el hogar, medios de grabación e imagen, preferiblemente papel fotográfico, película de rayos X y productos industriales o de imágenes por transferencia térmica, preferiblemente condensadores, láminas de liberación, paneles de fibra de vidrio, películas de laminación, láminas de estampación en caliente y cubierta de aislamiento.
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