MXPA97007751A - Peliculas polimericas - Google Patents

Abstract

La presente invención se refiere a se describen las películas de poliolefina axialmente orientadas que consisten de una capa de núcleo de polímero de propileno, una capa intermedia de un polímero de propileno sustancialmente no pigmentada, sin huecos, sobre la capa nuclear, y una capa superficial exterior de una poliolefina que incluye dióxido de titanio como un pigmento. Tales películas tienen buen lustre.

Description

PELÍCULAS POLIMERICAS DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN Esta invención se refiere a las películas poliméricas, y más particularmente a las películas de polipropileno que tienen buen lustre. Se ha propuesto a la fecha en la patente europea EP0004633-A el producir películas de polipropileno opacas, resultando la opacidad de los microhuecos dentro de una capa de núcleo de una estructura de película de tres capas. Las capas sellables por calor, exteriores, de estas películas imparten un grado de luz de las películas. No obstante, han sido buscados en la técnica lo más altos grados de opacidad combinados con valores de alto lustre. Una propuesta para incrementar la opacidad de las películas de polipropileno ha sido el utilizar dióxido de titanio como un rellenador. La Patente Británica GB2195947-A, por ejemplo, describe las películas de polipropileno biaxial ente orientadas que tienen una capa base de un homopolímero de propileno con huecos, con una capa polimérica sellada por calor, exterior, que contiene dióxido de titanio sobre la misma. El dióxido de titanio en la capa exterior REF: 25615 imparte opacidad mejorada a las películas, en comparación con las películas análogas con huecos tales, co o se describe en la Patente Europea EP 0004633-A, pero el lustre superficial de la película es reducido. Se ha propuesto en la Patente Europea EP 0517109-A el utilizar una capa de un homopolímero de propileno que contiene dióxido de titanio finamente dividido entre una capa de núcleo de homopolímero de propileno y una capa exterior polimérica que no contiene . rellenador, y se dice que tales películas tienen alto lustre. De acuerdo a la presente invención, se proporcionan películas de poliolefina y biaxialmente orientadas que comprenden una capa de propileno, una capa intermedia de un polímero de propileno sustancialmente no pigmentado, sin huecos, sobre la capa de núcleo y de una capa superficial exterior de una poliolefina que incluye dióxido de titanio como un pigmento . Se ha encontrado sorprendentemente que mediante la inclusión de dióxido de titanio en la capa superficial exterior, pueden ser logradas películas con lustre particularmente alto en comparación, por ejemplo, con las películas que tienen dióxido de titanio en la capa intermedia y no tienen dióxido de titanio en la capa superficial exterior. Esto también es particularmente sorprendente ya que las películas análogas a las películas de la presente invención, pero sin la capa intermedia entre la capa de núcleo y una capa superficial que comprende dióxido de titanio, muestran bajo lustre. El bajo lustre o brillo de estas últimas películas no es sorprendente ya que el uso del dióxido de titanio en la superficie exterior de las películas de poliolefina ha sido propuesto hasta la fecha para la elaboración de papeles sintéticos con superficies susceptibles de ser escritas, por ejemplo las Patentes Japonesas No. J49012815 y J61228053. La capa de núcleo de las películas de la presente invención es de un polímero de propileno, y es preferentemente de un homopolímero de propileno o un copolímero de propileno, y es preferentemente de un homopolímero de propileno o un copolímero de propileno con bajas propiedades, por ejemplo, de hasta 2% en peso de etileno. La capa de núcleo puede tener huecos o no tenerlos, y los agentes orgánicos o inorgánicos para la formación de huecos, conocidos, pueden ser utilizados para efectuar la formación de huecos, utilizando métodos conocidos, por ejemplo la utilización de partículas poliméricas, por ejemplo poliésteres tales como tereftalato de polietileno o tereftalato de poliebutileno, o poliamidas tales como naílones o particulados inorgánicos tales como yeso. El agente para la formación de huecos debe de ser de un tamaño tal que éste pueda iniciar huecos cuando las películas de la presente invención están biaxialmente orientadas. Además de o alternativamente a un agente de formación de huecos, las capas del núcleo de las películas de la presente invención pueden incluir uno o más pigmentos, un pigmento particularmente preferido es el dióxido de titanio. La capa de núcleo incluirá usualmente uno o más aditivos, los cuales imparten propiedades antiestáticas y de deslizamiento a las películas, ejemplos de materiales para impartir tales propiedades, que son conocidos en la técnica. La capa intermedia es de un polímero intermedio de propileno substancialmente no pigmentado, sin hueco. Los polímeros de propileno preferidos son homopolímeros de propileno o copolímeros de propileno con bajas cantidades, por ejemplo, de hasta 2% en peso de etileno. Se prefiere también que los polímeros de propileno tengan un contenido isotáctico de al menos 90%. La capa superficial exterior es de una poliolefina, y preferentemente un polímero de propileno. No obstante, se prefiere en general, que la capa superficial exterior deba de ser sellable por calor, por ejemplo, a sí misma, y se prefiere por lo tanto, el utilizar copolímeros derivados de dos o más a-olefinas incluyendo etileno. Por ejemplo, la poliolefina de la capa exterior puede ser un copolímero que contenga unidades derivadas de propileno, y una o más de etileno, 1-buteno y a-olefinas que contengan de 5 a 10 átomos de carbono. La capa exterior puede también estar formada a partir de mezclas de poliolefinas . No obstante, cuando se utilizan mezclas, se prefiere en general que los componentes de la mezcla sean compatibles, de modo que éstos no reduzcan el brillo o lustre superficial de la capa exterior. La cantidad de dióxido de titanio en la capa superficial exterior será usualmente de al menos 2.5% en peso de la capa superficial, con el fin de pigmentar las películas. No obstante, se prefiere en general que las capas superficiales deban contener más de 25% en peso del dióxido de titanio con base en el peso de la capa superficial, ya que los niveles muy altos de dióxido de titanio pueden reducir el brillo o lustre superficial de las películas, y después de reducir el brillo o lustre superficial de las películas, y puede reducir la resistencia mecánica de la capa superficial superior, por ejemplo puede reducir la resistencia del sellado de los sellos térmicos formados por las películas. Las películas de acuerdo a la presente invención, pueden ser elaboradas en una variedad de espesor. No obstante, se prefiere en general que la capa superficial exterior que contiene dióxido de titanio esté en el intervalo de aproximadamente 0.5 a 8.0 µm de espesor, y más preferentemente de 1.0 a 3.0 µm de espesor. La capa intermedia de polímero de propileno no pigmentado sin huecos, se hará usualmente más gruesa que la capa superficial exterior, siendo preferidos espesores de 2 a 15 µm, con los espesores de 3 a 8 µm que son particularmente preferidas. El pigmento de dióxido de titanio utilizado en la capa exterior de las películas de acuerdo con la presente invención, deben de ser de un tamaño de partícula que no inicie la formación de huecos del polímero en el cual éste está presente, el tamaño de partículas medio es preferentemente menor de 1 µm. Las partículas de dióxido de titanio de este tamaño son usualmente insuficientes para provocar la formación de hueco de ho opolímeros de propileno. La capa de núcleo y cualesquiera otras capas presentes, pueden ser de un espesor que proporciona una película con el espesor deseado, por ejemplo, en el intervalo de 25 a 80 µm. Aunque las películas de acuerdo a la presente invención tienen las tres capas especificadas, se prefiere en general que éstas incluyan al menos una capa adicional sobre la superficie de la capa de núcleo, lejos de las capas intermedia y superficial exterior especificadas. Tal capa o capas adicionales son preferentemente de una o más poliolefinas, la superficie exterior formada por tal capa o capas adicionales es preferentemente de una poliolefina sellable por calor. De este modo, las películas de acuerdo con la presente invención consisten preferentemente de cuatro o cinco capas, la capa o capas adicionales se seleccionan para proporcionar las películas con propiedades preferidas para ese lado de las películas. Una estructura de película particularmente preferida consiste de cinco capas, una capa de núcleo central con dos capas intermedias de polímero o polímero de propileno pigmentado sin huecos, y dos capas superficiales superiores de polímero de propileno, con al menos una conteniendo dióxido de titanio. Los polímeros utilizados para las dos capas intermedias para las dos capas superficiales exteriores, pueden ser las mismas o diferentes sobre cada lado de la capa del núcleo, y la cantidad de dióxido de titanio en las capas superficiales exteriores, puede también ser la misma o diferente . En general, además del dióxido de titanio presente en la capa o capas superficiales exteriores, las películas de acuerdo con la presente invención incluirán usualmente un agente antibloqueo en sus dos superficies exteriores. Los agentes antibloqueo apropiados, son conocidos en la técnica, por ejemplo, sílice.

Las películas de acuerdo a la presente invención pueden ser producidas mediante métodos conocidos, por ejemplo mediante coextrusión de las capas respectivas, seguido por es estiramiento biaxial simultáneo o secuencial. Donde los agentes de formación de huecos, pigmentos, por ejemplo el dióxido de titanio utilizado en la capa o capas exteriores u otros aditivos, tales aditivos antiestáticos o de deslizamiento, son incorporados o una o más capas de las películas, éstos son preferentemente introducidos en la forma de uno o más lotes maestros.

Se prefiere particularmente formar películas de la presente invención mediante la coextrusión a través de un zumbido de troquel ranurado de los polímeros para las capas respectivas, utilizando preferentemente lotes maestros para introducir • aditivos para las capas respectivas, y luego efectuar el estiramiento secuencial de coextruido. El estiramiento en la dirección de la extrusión es preferentemente efectuado de 4:1 a 7:1 mediante el paso del coextruido sobre rodillos calientes que giran a diferentes velocidades periféricas, y luego en la dirección transversal, por ejemplo de 5:1 a 10:1 utilizando un horno estrícador. La película biaxialmente estirada es luego preferentemente la recocida con algún encogimiento dimensional, y la capa superficial exterior que contiene dióxido de titanio es luego preferentemente tratada para incrementar su energía superficial, por ejemplo mediante tratamiento de descarga en la flama o corona, antes desarrollada.

Los siguientes ejemplos se dan a manera de ilustración únicamente. En todos los casos, las mediciones del lustre o brillo son registradas para la superficie de las películas que contienen dióxido de titanio o la superficie que tiene una capa- intermedia que contiene dióxido de titanio por debajo de la capa exterior, para la cual se realiza la medición.

E emplo 1 Una red poli érica de cuatro capas fue coextruida a través de un bloqueo de ranura utilizando fundidos de los polímeros respectivos, consistiendo la red de una primera capa exterior de un copolímero propileno/etileno (4% en peso de etileno) que contiene el 15% en peso de dióxido de titanio de tamaño de partícula medio <1 µm, y 0.1% en peso de sílice que tiene un tamaño de partícula medio de aproximadamente 3.5 µm, una capa intermedia de un homopolímero de propileno. Una capa del mismo como homopolímero de propileno que la capa intermedia, pero contiendo 10.6% en peso de yeso con un tamaño de partícula medio de 3 µm, y una segunda capa exterior del copolímero de propileno/etileno como la primera capa exterior, que comprende la misma cantidad de la misma sílice pero sin dióxido de titanio. La red coextruida fue inflada para solidificar los sólidos mediante el paso de ésta sobre un rodillo frío, y se estiró luego 4.5 veces en la dirección de extrusión de entre el paso de éstas sobre rodillos calentados a 110°C, girando los rodillos de diferentes velocidades periféricas. Después de ésto, la red monoaxialmente estirada fue estirada 10 veces en la dirección transversal utilizando un horno estricador a 163°C, y la película resultante biaxialmente estirada fue recocida. La película enfriada fue luego sujeta a tratamiento de descarga en corona sobre ambas superficies exteriores y la película fue arrollada. La película resultante tuvo un espesor total de 82 µm, las dos capas superficiales exteriores son de 2.5 µm de espesor y la capa intermedia simple es de 8 µm de espesor. El resto de la película forma una capa de núcleo de homopolímero de propileno con huecos. La película tuvo una densidad de 0.62 g/cm3. La capa superficial se adhirió bien a la capa intermedia como fue evaluado por una prueba de cinta adhesiva. El lustre o brillo RB3 de la película fue medida a 20° utilizando un reflectrómetro del Dr. Lange, y el valor obtenido se da en la Tabla I. La Tabla I también muestra la densidad óptica de la película.

Ejemplo 2 (Comparación) Se produjo una película polimérica de tres capas utilizando el método del Ejemplo 1 pero con la omisión de la capa intermedia. El espesor de la película final fue de 80 µm, siendo cada una de las dos capas exteriores de 2.5 µm de espesor.

El lustre RB3 de la película fue medido a 20° utilizando el método deseado en el Ejemplo 1, el valor obtenido se da en la Tabla I, con la densidad óptica de la película y la adhesión de la capa exterior a la capa de núcleo. La densidad de la película fue 0.62 g/cm3. La capa superficial no se adhirió perfectamente a la capa nuclear como se evaluó mediante una prueba de cinta adhesiva.

Ejemplo 3 (Comparación) Se produjo una película de cuatro capas utilizando el método descrito en el Ejemplo 1, pero con la capa de dióxido de titanio desde la primera capa exterior, que es incluida en la capa intermedia por -una cantidad de 14% en peso de la capa intermedia, en vez de en la primera capa exterior. La densidad de la película fue de 0.62 g/cm3.

El lustre RB3 de la película se midió a 20° utilizando el método usado en el Ejemplo 1, el valor obtenido se da en la Tabla I con la densidad óptica de la película.

Tabla 1 El lustre se midió a 20°, ya que éste da los valores más representativos del lustre como se evaluó a simple vista. La película de la presente invención mostró alto lustre combinado con una resistencia a la ruptura del dióxido de titanio blanco, conteniendo la capa en la prueba de cinta adhesiva. La película de la presente invención también tuvo una densidad óptica más alta que aquélla de los Ejemplos de comparación.

Ejemplos 4-8 Se produjeron cinco películas de cuatro capas, siendo cada una de 40 µm de espesor, del método descrito en el Ejemplo 1, los espesores respectivos de las diversas capas de las películas resultantes se da en la Tabla 2. No obstante, las capas nucleares de estas películas contenían 3.5% en peso de yeso teniendo el tamaño de una partícula media de 1 µm. La densidad de cada una de las películas fue de 0.75 g/cm3.

Ejemplo 9 (Comparación) Una película de cuatro capas fue producido de una manera similar a aquélla descrita en el Ejemplo 3, pero utilizando 3.5% en peso de yeso que tiene un medio de tamaño de partícula y que tiene dióxido de titanio en la capa intermedia en vez de en la capa exterior. La película tuvo una densidad de 0.75 g/cm3.

Tabla 2 Ejemplo 10 (Comparación) Una red polimérica de tres capas fue producida mediante la coextrusión de una capa nuclear como homopolímero de polipropileno que contenía 11.5% en peso de dióxido de titanio teniendo un tamaño de partícula medio de <1 µm, con dos capas exteriores de un copolímero de propileno/etileno (5% mol de etileno) sobre cada superficie de la capa nuclear. Después de ésto, la red fue biaxialmente estirada como se describe en el Ejemplo 1. La película resultante biaxialmente estirada tuvo un espesor total de 35 µm, con cada capa exterior que era de 0.8 µm de espesor. El lustre de 20° del Dr. Lange y la densidad óptica de esta película se da en la Tabla 3.

Ejemplo 11 Una película de cuatro capas fue producida sustancialmente como se describe en el Ejemplo 1, excepto que la capa nuclear conteniendo 11.5% en peso de dióxido de titanio teniendo un tamaño de partícula medio de <1 µm y sin yeso.

Después del estiramiento biaxial de la red de cuatro capas, la película tuvo un espesor total de 35 µm, con cada capa exterior que era de 1 µm de espesor. La capa intermedia tuvo un espesor de 5 µm, y la capa exterior sobre la misma contenía 15% en peso del dióxido de titanio.

El lustre a 20° del Dr. Lange de la película y su densidad óptica, se dan en la Tabla 3.

Tabla 3 Se hace constar que con relación a esta fecha, el mejor método conocido por la solicitante para llevar a la práctica la citada invención, es el convencional para la manufactura de los objetos a que la misma se refiere .

Habiéndose descrito la invención como antecede, se reclama como propiedad lo contenido en las siguientes :

Claims (10)

REIVINDICACIONES

1 • Películas de poliolefina biaxialiaepte r¡rientada, caracterizadas ; porque comprenden una capa de núcleo de un polímero propileno, una capa intermedia de un polímero de propileno sustancialmente no pigmentado, sin huecos, sobre la capa nuclear, y una capa superficial exterior de una poliolefina que incluye dióxido de titanio como un pigmento.

2. Las películas de conformidad con la reivindicación 1, caracterizadas porque la capa nuclear comprende un homopolímero de propileno.

3. Las películas de conformidad con la reivindicación 1 o con la reivindicación 2, caracterizadas , porque la capa nuclear presenta huecos.

4. Las películas de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizadas porque la capa nuclear incluye un pigmento no formador de huecos.

5. Las películas de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizadas porque la capa intermedia comprende un homopolímero de propileno.

6. Las películas de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizadas porque la capa superficial exterior comprende un polímero de olefina.

7. Las películas de conformidad con la reivindicación 6, caracterizadas porque el polímero de olefina comprende un copolímero de propileno y al menos otra a-olefina.

8. Las películas de conformidad con la reivindicación 7, caracterizadas porque al menos otra a-olefina se selecciona de etileno y 1-buteno.

9. Las películas de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, • caracterizadas porque la capa superficial contiene al menos 5% en peso de dióxido de titanio.

10. Las películas de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizadas porque la capa superficial contiene hasta 25% en peso de dióxido de titanio.