MXPA98000734A - Peliculas polimericas - Google Patents

Abstract

La presente invención se refiere a las películas poliméricas orientadas biaxialmente tienen una capa central de un homopolímero de propileno hueco con una densidad no mayor de 0.70 g/cmü, y al menos una capa sustancialmente no-hueca sobre cada superficie de la capa central, la relación de los espesores combinados de las capas no-huecas en las superficies respectivas de la capa central es desde 2:1 a 1:1. Las películas según la presente invención tienen poco enrollamiento, particularmente después de que han sido estampadas.

Description

TITULO PELÍCULAS POLIMERICAS, Esta invención concierne a películas poliméricas y mas particularmente a películas poliméricas que tienen capas centrales huecas. Las películas poliméricas que tienen capas centrales huecas, consisten típicamente de una capa central de un homopolímero de propileno hueco con una o mas películas no-huecas en cada una de las superficies de la capa central. Tales películas tienen una amplia aceptación como materiales empacadores y como surtido de etiquetas, por ejemplo para etiquetas autoadhesivas y etiquetas que pueden ser aplicadas a artículos por métodos tales como etiquetado en-molde. En general, la formación de huecos de la capa central de tales películas los hace opacos, lo cual puede ser por sí mismo una propiedad deseable para muchos usos finales tales como etiquetar, y este aumenta el rendimiento de la película a partir de una REr.: 26673 cantidad dada de homopolímero de propileno ya que una porción significativa de la capa central consiste de vacuolos los cuales se forman durante el proceso de formación de huecos. Se pueden lograr por lo tanto reducciones significativas en la densidad de la película comparadas con las que se calculan a partir de los materiales usados para formar las películas. Como con otras películas poliméricas, los usos finales para las películas polímericas que tienen capas centraleshuecas frecuentemente incluyen el estampado de una de sus superficies exteriores. Sin embargo, se ha encontrado que puede provocar el enrollado de la película. Mientras que esto no puede originar problemas con las películas que son usadas para empacar por los así llamados sellar-en forma- apada, se pueden ' originar serios problemas con las películas que son usadas para etiquetar. Esto puede ser especialmente con películas las cuales son usadas para etiquetar en-molde donde las etiquetas individuales están sujetas dentro de un molde y contra una superficie del molde mientras un artículo se forma dentro del molde y la etiqueta se incorpora por medio de esto dentro de la superficie del artículo. El enrollar origina dobleces en la etiqueta y/o falla de la etiqueta a ser incorporada correctamente dentro de los artículos, por ejemplo tapas de contenedores y otras superficies. De acuerdo a la presente invención, se proporcionan películas poliméricas orientadas bíaxialmente que comprenden una capa central de un homopolímero de propileno hueco que tiene una densidad no mayor a 0.70 g/cm , y al menos una capa sustancialmente no hueca sobre cada una de las superficies de la capa central, la relación del espesor combinado de las capas no huecas sobre las superficies respectivas de la capa central son de 2:1 a 1:1. El enrollado es un problema particular de las películas poliméricas con centros huecos que tienen densidades menores de 0.70 g/cm3, y especialmente con películas relativamente gruesas como son frecuentemente usadas para etiquetar. Por lo tanto, para controlar el espesor relativo de las capas no-huecas sobre cualquier lado de la capa central, el enrollar después de estampado puede ejecutarse con límites aceptables para usos finales como en el etiquetar en molde. En general, debido a que la densidad de la capa central hueca de películas huecas de la técnica anterior disminuye como un resultado del incremento de la formación de huecos , el problema con el enrollamiento tiende a incrementarse. Sin embargo, para controlar el espesor relativo de las capas sobre cada lado de la capa central deacuerdo con la presente invención, puede lograrse reducir significativamente la tendencia a enrollar después de que las películas han sido estampadas. Por ejemplo las películas según la presente invención pueden tener centros con densidades menores de 0.70 g/cm , preferiblemente menores de 0.60 g/cm , mas particularmente menores de 0.55 g/cm , y especialmente menores de 0.50 g/cm y a nivel menor, por ejemplo menor de 0.48 g/cm3. Aunque la relación de los espesores combinados de las capas no huecas sobre las superficies respectivas de la capa central hueca debe estar en el rango de 2:1 a 1.1, es preferiblemente desde 1.8:1 a 1:1, mas preferiblemente desde 1.6:1 a 1:1, especialmente desde 1.5:1 a 1:1, y mas especialmente desde 1.2:1 a 1:1. Las películas según la presente invención pueden ser de una variedad completa de espesores. Por lo tanto, los beneficios de la presente invención tienden a ser particularmente benéficos con las películas que tienen al menos 30µm de espesor, y mas particularmente con películas que tienen al menos 50µm de espesor. Aunque las películas con un espesor de 50µm y mayores pueden ser usadas como materiales empacadores, éstas frecuentemente se usan como etiquetas, por ejemplo como etiquetas autoadhesivas cuando un adhesivo adecuado se ha aplicado o como etiquetas en-molde. El espesor de las capas no huecas en la capa central puede también variarse dentro de límites amplios, pero se prefiere generalmente que el espesor total de la capa no hueca o capas sobre un lado de la capa central sea al menos de 3.0µm. Capas gruesas pueden usarse, pero esto generalmente origina un aumento en la densidad de la película debido a la capa central hueca que representa una porción relativamente pequeña del espesor de la película. Las reducciones en la densidad central pueden ser afectadas para mantener la densidad de la película total, pero esto no puede ser posible si las capas centrales huecas representan solo una pequeña porción del espesor de la película total . La capa central hueca se forma a partir de un homopolímero de propileno, el cual para los propósitos de la presente invención incluye polímeros que contienen pequeñas cantidades de otras alfa-olefinas, por ejemplo hasta 2% en peso de etiieno, el cual tiene huecos o vacuolas formadas dentro. Los materiales y los métodos que pueden usarse para formar la estructura hueca de la capa central de las películas de la presente invención son bien conocidas en la técnica de películas de poliolefinas, los materiales adecuados para el propósito incluyen partículas orgánicas o inorgánicas con un tamaño de partícula promedio dentro del rango de 1.0 a lOµm. Ejemplo particulares de materiales que pueden ser usados para efectuar la formación de huecos incluyen poliamidas, como nilons, poliésteres, por ejemplo tereftalatos de polietileno y tereftalato de polibutileno y tiza. Las varias capas no-huecas sobre la capa central hueca pueden en general ser seleccionadas para usos finales particulares deseados de las películas. Estos están formados preferiblemente de poliolefinas, que incluyen mezclas de poliolefinas, y estos pueden ser formados de homopolímeros, por ejemplo polietileno o polipropileno, o copolímeros, que incluyen terpolímeros, que contienen unidades derivadas de dos o mas poliolefinas. Ejemplos de copolímeros que pueden ser usados incluyen estos derivados de una cantidad mayor de propileno y cantidades relativamente menores de etiieno y/o 1-buteno. Si se desea, al menos una capa exterior puede ser de un polímero polar, por ejemplo un copolímero de etileno/acetato de vinilo, para mejorar el estampado de las películas. Aunque una sola capa no hueca puede estar presente sobre cada superficie de la capa central hueca, puede usarse mas de una capa. Mas particularmente, se prefiere particularmente el uso de una capa intermedia de un polímero relativamente barato como un homopolímero de propileno debajo de una capa exterior de un copolímero relativamente caro el cual es usado para impartir propiedades de sellado en caliente y/o impresión a las películas, y esto posibilita al espesor total de las capas no-huecas sobre un lado particular de la capa central ara incrementar un valor el cual sirve para ayudar a reducir el enrollamiento de la película. Aunque solo la capa central de películas de la presente invención debe ser hueca, las otras capas de las películas de la presente invención pueden incluir aditivos mejorados estos no llevan a la formación de huecos sustancial. Por ejemplo, uno o más de tales capas pueden incluir a pigmento, por ejemplo, dióxido de titanio sub-micrónico, y estos Dueden. s^ se desea, contener uno o más aditivos propuestos hasta ahora en la técnica de películas de poliolefinas, por ejemplo, -> agentes de anti-obstrucción agentes antiestáticos, y agentes deslizantes. Ejemplos de agentes anti-obstrucción que pueden ser usados incluyen silicio y carbonato de calcio. Agentes deslizantes que pueden ser usados migratoriamente y no-migratoriamente, por ejemplo amidas de ácidos grasos, por ejemplo erucamida, en particular poliamidas, por ejemplo nilones, y en particular elastómeros de sílice. Como pueden también apreciarse, la capa central puede contener pigmentos y/o otros aditivos. Las películas según la presente invención pueden ser producidas por métodos conocidos. Sin embargo, se prefieren particularmente coextruidos los productos fundidos de los polímeros respectivos más aditivos a través de un orificio de un dado y después se enfría para estirar el polímero resultante de la red secuencialmente, primero en la dirección de extrusión y después en la dirección transversal. Ya que es de particular importancia para la presente invención, los rollos de las películas que son usadas en forma impresa, estos pueden ser tratados usualmente para mejorar su impresión, por ejemplo por tratamiento de la descarga de la corona ó de la flama.

Los siguientes ejemplos son dados como guía para ilustración únicamente.

En varios ejemplos, el enrollado de la película fue provada al colocar la película sobre una superficie extendida y hacer dos cortes de intersección perpendiculares sobre una muestra de la película, los cortes son a 45° de la película en dirección a la máquina, cada una de ellas bisectando a la otra.

Por la colocación de los cortes de esta manera, el enrollado puede ser evaluado en ambas direcciones, de la máquina y la transversal, el grado en que el enrollado se evalúa por medio de la altura por la que varios puntos formados por los cortes crecen desde la superficie plana. Si los puntos formados por la intersección de loas cortes apuntan ó son contrarios a la dirección de la máquina de la película enrollada, se indica la dirección del enrollado en la máquina. Si los puntos formados por la intersección de los cortes apuntan en la dirección transversal de la película enrollada, se indica la dirección transversal del enrollado. La muestra de la película se voltea y la película se coloca plana nuevamente. El grado del enrollado en las direcciones transversal y de la máquina pueden ser evaluados como se describe arriba.

Ejemplo 1 Una red de cinco capas de polímero fue producido por coextrusión a través del hueco de un dado fundido de un hoopo1 ímero de propUeno aue contiene 15-° % en Peso de tiza con un tamaño de partícula promedio de 3µm la cual forma la capa central de la red, capas intermedias del homopolímero de propileno sobre cualquier lado de la capa que contiene tiza pero sin tiza, y dos capas exteriores, una consiste de un copolímero de propileno/etileno que incluye 15% de dióxido de titanio sub-micrónico, y la otra que consiste de una mezcla de un copolímero de propileno/etileno 67.5% en peso (4% en peso de etiieno) y 32.5% en peso de polietileno.

La red de cinco capas se enfrió usando un enfriador cilindrico y después fue secuencialmente estirado, primero 5:1 veces en la dirección de extrusión al pasar este sobre calentadores cilindricos que tienen diferentes velocidades periféricas, y después 9.5:1 veces en la dirección transversal usando un horno estricador, el alargamiento biaxial que resulta en la capa central inicia la formación de huecos . La película orientada biaxialmente fue enfriada, sujeta a un tratamiento de la descarga de la corona sobre ambas superficies, y éstas Jas enrrollaron. La película tiene un espesor total de 75µm con la capa central que tiene 66.5µm de grueso. La capa intermedia debajo de la capa que contiene el dióxido de titanio fue de 3. Oµm de grueso, la capa de polietileno tiene 1.5µm de grueso. La otra capa fue de 2. Oµm de grueso, y la capa exterior sobre esta capa intermedia fue de 2. Oµm de grueso.

La densidad de la capa central fue de 0.50g/cm3, y la relación de grosor de las capas no-huecas sobre las dos superficies de la capa central fue de 1.125. Una superficie de la película después se estampo usando un tratamiento con tinta espesa. El grado de evaluación del enrollado usando el método de prueba del enrollado descrito arriba fue cero.

EJEMPLO 2 Una película orientada biaxialmente con cinco capas fue producida como se describe en el ejemplo 1 pero con 16% en peso de tiza en la capa central, la capa de polietileno se reemplazo por un copolímero de propileno/etileno y el grosor relativo de las capas respectivas han sido insignificantemente cambiadas. La película orientada biaxialmente resultante tiene una capa central que fue de 64µm de grueso con una densidad de 0.47g/cm3, la capa intermedia debajo de la capa exterior vacia con un copolímero de propileno/etileno que contiene 7.2 % en peso de dióxido de titanio sub-micrón fue de 6. Oµm de grueso y la capa vacia con el copolímero de propileno/etileno fue de l.Oµm de grueso. La relación relativa del grosor combinado de capas no huecas sobre la capa central hueca fue de 1.75:1. Después estampar como en el ejemplo 1 esta película no muestra ningún enrollamiento en la prueba de enrollamiento descrita arriba.

EJEMPLO 3. Una película de cinco capas fue producida como se describe en el ejemplo 2 excepto que las dos capas intermedias ambas fueron de 6. Oµm de grueso y las dos capas exteriores ambas fueron de l.Oµm de grueso, la capa central es de 61µm de grueso. El grosor total de la película fue nuevamente de 75µm de grueso. La densidad de la capa central fue de 0.49g/cm , y la relación del espesor combinado respectivo de las capas no huecas sobre cada uno de los lados de la capa central fue de 1:1.

La película fue estampada como se describe en el ejemplo 1, siguiendo la prueba de enrollado en la cual exhibe cero en el enrollado.

EJEMPLO 4 Una película orientada biaxialmente con cuatro capas fue producida por un método similar al que se describe en ejemplo 1, para una película de cinco capas pero sin una capa intermedia entre la capa central y una de las capas exteriores . Esta 'capa sencilla consiste de la mezcla de polímeros usados por una de las capas exteriores de la película producida en el ejemplo 2. La otra superficie de la capa central tuvo una capa intermedia que consiste de una mezcla de 92.8% en peso de un homopolímero de propileno y 7.2% en peso de dióxido de titanio sub-micrónico. La capa central hueca de la película orientada biaxialmente fue de 64µm de grueso ( densidad de 0.50g/cm ) , y la capa exterior sencilla sobre un lado de la capa central fue de 4. Oµm de grueso. La capa intermedia sobre la otra superficie de la capa central fue de 6µm de grueso y la capa exterior de esta capa fue de l.Oµm de grueso. La relación de grosores de las capas sobre las dos superficies de la capa central fue de 1.75:1. La película fue estampada como se describió en el ejemplo 1, seguido de la prueba de enrollamiento en la cual exhibe cero en el enrollado.

EJEMPLO 5 (COMPARACIÓN) Una red polimérica de cuatro capas que consiste de una capa central de homopolímero de propileno que contiene 8.5% en peso de tiza (tamaño promedio de partícula de 3µm) con una capa intermedia de un homopolímero de propileno que contiene 10.8% en peso de dióxido de titanio y una capa exterior de un copolímero propileno/etileno (4% en peso de etiieno) sobre una superficie y una mezcla de 67.5% del mismo copolímero sobre la otra superficie con 32.5% en peso de polietilen , fue producido de una manera similar al que se describe para la red de cinco capas en el Ejemplo 1 y después alargado secuencialmente para formar una película orientada biaxialmente que fue de 8Oµm de grueso. La capa central fue 67µm de grueso (densidad de 0.56g/cm ), la capa exterior que consiste del copolímero fue de l.Oµm de grueso, con una capa intermedia que es de 8µm de grueso, y la otra capa formada con la mezcla de polímero fue de 4µm de grueso. La relación de los espesores de las dos capas no huecas sobre la capa central hueca fue de 2.25:1. Después del tratamiento -de un efecto corona y estampado sobre la superficie de una manera similar a la que se uso para la película del ejemplo 1 la película muestra un enrollamiento hacia la superficie estampadas de 6 a lOmm en ambas direcciones la transversal y la de la máquina bajo condiciones sustancialmente similares.

Claims (12)

REIVINDICACIONES .

1. Películas poliméricas orientadas biaxialmente que comprenden una capa central de un homopolímero de propileno hueco que tiene una densidad no mayor de 0.70 g/cm3, y al menos una capa substanc i al mente no hueca sobre cada superficie de la capa central, caracterizado porque la relación de los espesores combinados de las capas no huecas sobre las superficies respectivas de la capa central es desde 2:1 a 1:1.

2. Las películas según la reivindicación 1, caracterizado porque la densidad de la capa hueca no es mayor de 0.60g/cm3.

3. Las películas según la reivindicación 2, caracterizado porque la densidad de la capa hueca no es mayor de 0.55g/cm .

4. Las películas según la reivindicación 3, caracterizado porque la densidad de la capa hueca * no es mayor de 0.50g/cm3.

5. Las películas según la reivindicación 4, caracterizado porque la densidad de la capa hueca no es mayor de 0.48g/cm3.

6. Las películas según cualquiera de las reivindicaciones que preceden, caracterizado porque la relación de los espesores combinados de las capas no huecas sobre las superficies respectivas de la capa central es desde 1.8:1 a 1:1.

7. Las películas según la reivindicación 6, caracterizado porque la relación de los espesores combinados de las capas no huecas sobre las superficies respectivas de la capa central es desde 1.6:1 a 1:1.

8. Las películas según la reivindicación 7, caracterizado porque la relación de los espesores combinados de las capas no huecas sobre las superficies respectivas de la capa central es desde 1.5:1 a 1:1.

9. Las películas según la reivindicación 8, caracterizado porque la relación de los espesores combinados de las capas no huecas sobre las superficies respectivas de la capa central es desde 1.2:1 a 1:1.

10. Las películas según cualquiera de las reivindicaciones que precede, caracterizado porque al menos una capa no hueca sobre la capa central hueca comprende una poliolefina.

11. Las películas según cualquiera de las reivindicaciones que preceden, caracterizado porque una superficie exterior se estampo sobre esta.

12. Las películas según cualquiera de las reivindicaciones que preceden, caracterizadas porque tienen un en-rrollado de substancialmente cero en ambas direcciones, la transversal y de la máquina como se evalúa por el método descrito aquí.