PT1885559E - Película de polipropileno para utilizações esh - Google Patents

Description

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DESCRIÇÃO

PELÍCULA DE POLIPROPILENO PARA UTILIZAÇÕES ESH O presente invento refere-se à utilização de uma pelicula opaca de polipropileno num processo VFFS.

Películas de polipropileno com orientação biaxial (boPP) são actualmente aplicadas como películas de embalagem nas utilizações mais diversas. As películas de polipropileno caracterizam-se por muitas e vantajosas propriedades de utilização, como uma elevada transparência, brilho, barreira contra vapor de água, boa capacidade de impressão, rigidez, resistência à perfuração, etc.. Para além das películas transparentes, as películas de polipropileno opacas desenvolveram-se com grande sucesso nos últimos anos. Por um lado a óptica especial (opacidade e grau de brancura) destas películas é especialmente desejável em algumas aplicações. Por outro lado as películas opacas oferecem ao utilizador um elevado rendimento devido à reduzida densidade destas películas.

Apesar desta diversidade de características favoráveis, a película de polipropileno tem, frequentemente, que ser combinada com outros materiais para compensar determinados défices. Para muitas utilizações são exigidas diferentes características que nem todas podem ser concretizadas numa única película. Por esta razão juntam-se, frequentemente, diversos tipos de películas num denominado laminado. Para a laminagem são necessárias colas ou agentes de colagem que providenciam que as películas laminadas tenham uma suficiente fixação entre si. 2

Também tem lugar com frequência um revestimento ou envernizamento da película base para assegurar as características de utilização pretendidas. Os revestimentos melhoram, por exemplo, as resistências a riscos, o brilho ou as características de barreira das películas ou conferem melhores ou outras características de selagem, por exemplo, através de colas de selagem a frio.

Essencial na purificação da película base para embalagem é a impressão da película. Muitos processos de impressão são, entretanto, utilizados. Em algumas utilizações a impressão tem que ser protegida através de contra-colagem contra uma película transparente ou através de um lacre final, através do que e se necessário, também é evitado o contacto entre a tinta de impressão e o produto de enchimento.

Em todas estas fases de tratamento, como laminagem, contra-colagem, envernizamento, impressão, revestimento é essencial que seja assegurada uma boa fixação entre os diversos materiais. Por isso, são utilizados em diferentes processos de tratamento diferentes técnicas e meios auxiliares de produção, os quais devem melhorar a fixação. Por exemplo, na laminagem ou contra-colagem são necessárias colas, antes do revestimento é, muitas vezes aplicado, primeiro, um preparo. Depois da aplicação de uma camada de verniz ou de impressão é necessário secar ou reticular estas camadas de verniz ou de impressão. 0 mesmo também se aplica para colas ou camadas do preparo. A película base e o processo de tratamento têm que ser ajustados entre si, de modo que no final da cadeia de enobrecimento se obtém uma embalagem que satisfaça as elevadas exigências ópticas e técnicas. 3

Em tempos mais recentes foram desenvolvidos novos processos para endurecimento e secagem de tintas de impressão, envernizamento e camadas de cola, por exemplo, o endurecimento por radiação de UV e de electrões. 0 endurecimento por UV é um processo fotoquímico, no qual através de fotoiniciadores sob influência de luz UV as tintas de impressão e os aglutinantes formam, no espaço de apenas alguns segundos, uma pelicula colorida seca e consistente. Ao contrário dos sistemas convencionais não existem quaisquer vaporizações de diluentes ou solventes. Todos os componentes fazem parte da reacção. Isto torna o endurecimento por UV uma tecnologia muito limpa.

Como alternativa a isto existem, entretanto, processos, nos quais o endurecimento ou secagem de camadas é processado por meio de electrões, ou seja, os denominados endurecimentos por radiação de electrões (EHS). Este processo oferece novas possibilidades para endurecimento ou secagem de tintas de impressão, revestimentos, vernizes e colas de contra-colagem livres de solventes que não contêm quaisquer fotoiniciadores. Com isto abrem-se novas possibilidades no campo das tintas flexográficas e de offset como alternativa às tintas de impressão aquosas e de UV, bem como para endurecimento de envernizamentos finais que podem substituir parcialmente as contra-colagens de brilho. A energia dos electrões no endurecimento por radiação de electrões pode variar e determinar a profundidade de penetração no material e, com isto, a espessura do revestimento que pode ser endurecido ou seco. Problemáticas nestes processos ESH são as interacções indesejadas com o material de suporte. Em geral não é possível, durante a radiação, controlar exactamente a profundidade de penetração 4 dos electrões, de modo que possa ser evitada completamente uma penetração dos electrões no material de suporte. Devido a isto podem verificar-se reacções em cadeia no material de suporte, por vezes resultam disto amarelecimentos, fragilidades ou deficiências na resistência.

Interacções negativas semelhantes entre radiação rica em energia e as caracteristicas de utilização são também conhecidas no campo das películas oPP. Para aumento da tensão de superfície, a superfície da película é "bombardeada" com iões que são produzidos através de uma descarga eléctrica (tratamento de coroa) ou também da ionização de chama do ambiente. Neste caso verifica-se frequentemente uma influência directa sobre o polímero das camadas da película. Adicionalmente também as interacções entre aditivos, polímeros e radiações influenciam as caracteristicas das películas. Assim, por exemplo, é de conhecimento geral que os processos de tratamento da chama prejudicam fortemente a capacidade de selagem de uma película oPP. Também a interacção negativa da radiação de coroa sobre películas com teor de óleo de silicone é entretanto conhecida dos especialistas em geral. Neste caso e devido à reacção em cadeia, verifica-se igualmente a perda de caracteristicas de selagem e de vedação a quente da película.

Além disso é conhecido que o "Hot-Tack" de películas boPP é fortemente prejudicado devido aos tratamentos de radiação de electrões. 0 "Hot-Tack" de películas é característica essencial na utilização das películas em máquinas de embalagem e selagem automática vertical (VFFS). Infelizmente o "Hot-Tack" é, em parte, de tal forma prejudicado que, segundo ESH, a utilização da película deixa de ser possível nos processos VFFS. De acordo com a situação da Técnica, tenta-se solucionar este problema através da 5 radiação com electrões de baixa energia ou através de doses mais reduzidas. Como alternativa tenta-se descobrir matérias primas de selagem novas ou estabilizadas que não sejam influenciadas pela radiação de electrões (I. Rangwalla ESI US Wilmington "Influence of Electron Beam on some Polymeric Substrates used in Flexible Packaging 29, Simpósio em Munique sobre adesivos e seu enobrecimento 2004; P. 113-116).

Era, por isso, um objectivo do presente invento disponibilizar um material para peliculas, o qual pode ser aplicado no processo de radiação de electrões para secagem ou endurecimento de camadas adicionais, sem que, neste caso, sejam prejudicadas caracteristicas de utilização importantes do material de suporte. Principalmente o produto de película revestido ou impresso e seco ou endurecido por meio de radiação de electrões deve poder ser aplicado em utilizações de selagem e de "Hot-Tack". A tarefa que é o motivo do presente invento será solucionada através da utilização de uma películaDmulticamadas de polipropileno coextrudado de multi-camadas com orientação biaxial em endurecimento de radiação de electrões, a qual apresenta, pelo menos, uma primeira camada de cobertura com capacidade de selagem e uma camada com teor de vacúolos com uma espessura de, pelo menos, 5ym. A camada da película com teor de vacúolos é, em geral, a camada base ou uma camada intermédia da película. Eventualmente podem também estar disponíveis em ambos os lados camadas intermédias com teor de vacúolos que podem ser combinadas como opção adicional com uma camada base com teor de vacúolos. 6

De forma surpreendente a camada opaca com teor de vacúolos evita o danificar da camada de selagem devido à radiação de electrões, de modo que característicasDde selagem e principalmente o "Hot-Tack" da pelicula são muito bons. Podem, com surpresa, ser seleccionadas elevadas intensidades de radiação ou energias, sem que o "Hot-Tack" da pelicula seja deteriorado. A comparação em relação a películas transparentes ou brancas coloridas só com Ti02 mostra que as camadas de selagem são danificadas pela radiação de electrões. Com a entrada de energia aumentando devido à radiação de electrões, no caso destas películas os valores de "Hot-Tack" da película vão ficando sempre piores.

No âmbito do presente invento a camada base é a camada da película que representa, pelo menos, 40%, de preferência mais de 50% da espessura global da película. Numa forma possível de execução a primeira camada de cobertura pode ser aplicada directamente na camada base. Numa outra forma de execução podem, adicionalmente, entre esta primeira camada de cobertura com capacidade de selagem e a camada base, ser aplicadas outras camadas, as quais formam então uma ou várias primeiras camadas intermédias. As camadas de cobertura são, no âmbito do presente invento, as camadas exteriores das películas coextrudadas. Uma segunda camada de cobertura opcional no lado oposto da camada base pode ser aplicada directamente na camada base. Também são possíveis formas de execução, nas quais, ambas as camadas de cobertura são aplicadas em camadas intermédias da película. Películas no âmbito do presente invento podem, assim, basicamente compreender formas de execução com duas até 7 camadas. Essencial é que a estrutura das películas compreenda, pelo 7 menos, uma camada com teor de vacúolos e, pelo menos, uma camada de cobertura com capacidade de selagem. A película opaca de acordo com o invento caracteriza-se por excelentes valores de "Hot-Tack" após a radiação de electrões, os quais não podem ser alcançados com películas transparentes ou brancas com estrutura comparável. É especialmente muito surpreendente que os valores "Hot-Tack" se mantêm praticamente sem alteração antes e depois da radiação de electrões, enquanto que em contrapartida, os valores de "Hot-Tack", no caso das películas transparentes e brancas, são claramente piores depois da radiação do que antes da radiação. A primeira camada de cobertura com capacidade de selagem coextrudada da película opaca é construída, em geral, a partir de polímeros normais olefínicos, por exemplo a partir de polímeros de etileno ou de propileno. Em geral a primeira camada de cobertura com capacidade de selagem contém, pelo menos, 80% do peso, de preferência 85 até <100% do peso, principalmente 95 até 99% do peso do polímeros referidos ou de misturas destes, bem como eventualmente aditivos correntes em quantidades efectivas correspondentes.

Polímeros de propileno são misturas de polímeros ou copolímeros que contêm, maioritariamente, unidades de polipropileno. Copolímeros de Propileno ou terpolímeros são, em geral, preparados com, pelo menos 50% de peso de propileno e etileno e/ou unidades de butileno como comonómeros. Copolímeros preferidos para a camada de cobertura com capacidade de selagem são copolímeros estáticos de etileno-propileno com um teor de etileno de 2 até 10% de peso, de preferência, 5 até 8% de peso ou copolímeros estáticos de propileno-butileno-1 com um teor de butileno de 4 até 25% de 8 peso, de preferência 10 até 20% de peso resDpectivamente referido ao peso global dos copolimeros, ou terpolimeros estáticos de etileno-propileno-butileno-1 com um teDor de etileno de 1 até 10% de peso, de preferência 2 até 6% de peso e um teor de butileno-1 de 3 até 20% de peso, de prefeDrência 8 até 10% de peso relativamente ao peso global dos terpoDlimeDros. Estes copolimeros e terpolimeros têm, geralmente, um indice de massa fundida de 3 até 15g/10 min, de preferência 3 até 9g/10min (230°C, 21,6N DIN 53735) e um ponto de fusão de 70 até 145°C, de preferência 90 até 140°C (DSC).

Os polietilenos adequados são, por exemplo, HDPE, MDPE, LDPE, VLDPE entre os quais os tipos HDPE e MDPE são especialmente preferidos. O HDPE tem, em geral, um MFI(50 N/190 C) de grandeza 0,1 até 50g/10min, de preferência 0,6 até 20g/10min, medida de acordo com DIN 53 735 e um indice de viscosidade, medido em conformidade com DIN 53728, Parte 4, ou ISO 1191, na ordem de 100 até 450 cm3/g, de preferência 120 até 280 cm3/g. A cristalinidade comporta 35 até 80%, de preferência 50 até 80%. A densidade, medida a 23°C de acordo com DIN 53479, Processo A ou ISO 1183, situa-se na ordem de >0,94 até 0,96 g/cm3. O ponto de fusão, medido com DSC (máximo da curva de fusão, velocidade de aquecimento 20 C/min) , situa-se entre 120 e 140 C. Um MDPE adequado tem, geralmente, um MFI (50 N/190C) de grandeza 0,1 até 50g/10 min, de preferência 0,6 até 20 g(/10min, medido de acordo com DIN 53735. A densidade medida com 23 C de acordo com DIN 53479, processo A, ou ISO 1183, situa-se na ordem de >0,925 até 0,94g/cm3. O ponto de fusão medido com DSC (máximo da curva de fusão, velocidade de aquecimento 20 C/min) situa-se entre 115 e 130 C). 9

Para além dos polímeros antes descritos a primeira camada de cobertura com capacidade de selagem pode conter aditivos normais, como agentes deslizantes, anti-estáticos, meios de anti-bloqueio, estabilizadores e/ou meios de neutralização em quantidades respectivas eficazes. Para melhorar as características de aderência ou capacidade de impressão, a superfície da primeira camada de cobertura e de forma já conhecida por meio do processo de coroa, de chama ou de plasma, pode ser submetida a um processo para aumento da tensão da superfície. De forma típica a tensão da superfície da camada de cobertura assim tratada situa-se, então, numa ordem de 35 até 45 mN/m. 0 pré-tratamento e aplicação de aditivos têm que estar ajustadas entre si, de modo que as características de selagem e de "Hot-Tack" não sejam influenciadas negativamente. É essencial em termos de invento que a película tenha, pelo menos, uma camada, eventualmente várias camadas com vacúolos. Estes vacuólos dão à película um aspecto opaco e reduzem a densidade da película em comparação com a densidade dos materiais iniciais. "Película opaca" significa no âmbito do presente invento uma película com teor de vacúolos, cuja translucidez (ASTM-D 1003-77) comporta no máximo 70%, de preferência no máximo de 50%. A camada com teor de vacúolos contém poliolefina, de preferência um polipropileno e aditivos iniciadores de vacúolos, bem como eventualmente outros aditivos normais em quantidades respectivas eficazes. Em geral, a camada com teor de vacúolos contém, pelo menos, 70% de peso, de preferência 75 até 98% de peso, principalmente 85 até 95% de peso da poliolefina, respectivamente em relação ao peso da camada. Numa outra forma de execução a camada com teor de vacúolos 10 pode conter, adicionalmente em relação aos aditivos iniciadores de vacúolos, pigmentos, principalmente Ti02.

Como poliolefinas da camada com teor de vacúolos são preferidos os polipropilenos. Estes polipropilenos contêm 90 até 100% de peso, de preferência 95 até 100% de peso, principalmente 98 até 100% de peso de unidades de propileno e possuem um ponto de fusão de 120°C ou superior, de preferência 150 até 170°C e em geral um indice de massa fundida de 1 até lOg/lOmin, de preferência 2 até 8 g/lOmin, a 230 °C e uma força de 21,6 N (DIN 53735). Homopolimeros de polipropileno isotácticos com uma percentagem atáctica de 15% de peso e inferior, copolímeros de etileno e de propileno com um teor de etileno de 5% de peso ou inferior, copolímeros de propileno com olefinas Ca e Cs com um teor de olefina de 5% de peso ou inferior, terpolímeros de propileno, etileno e butileno com um teor de butileno de 15% ou inferior representam polipropilenos preferidos para a camada com teor de vacúolos, embora seja especialmente preferido o homopolímero de polipropileno isotáctico. As percentagensDde peso indicadas referem-se ao polímero correspondente.

Além disso, é especialmente indicada uma mistura de homo e/ou copolímeros de polipropileno e/ou de terpolímeros e de outras poliolefinas, principalmente de monómeros com 2 até 6 átomos, sendo que a mistura contém, pelo menos, 50% de peso, principalmente, pelo menos 75% de peso. Outras poliolefinas adequadas na mistura de polímeros são os polietilenos, principalmente HDPE, MDPE, LDPE, VLDPE e LLDPE, sendo que a percentagem destas poliolefinas não ultrapassa, respectivamente 15% de peso em relação à mistura dos polímeros. 11 A camada da película opaca com teor de vacúolos contém aditivos iniciadores de vacúolos, em geral, numa quantidade máxima de 30% de peso, de preferência 2 até 25% de peso, principalmente 2 até 15% de peso, em relação ao peso da camada com teor de vacúolos.

No âmbito do presente invento os aditivos iniciadores de vacúolos são partículas consistentes que são incompatíveis com a matriz dos polímeros e no estirar da película, dão origem à formação de espaços ocos semelhantes a vacúolos, em que a dimensão, tipo e quantidade dos vacúolos estão dependentes da quantidade e do tamanho das partículas consistentes e das condições de estiramento, como relação de estiramento e temperatura de estiramento. Os vacúolos reduzem a densidade e dão às películas um aspecto característico semelhante a madrepérola opaca, o qual se forma através de dispersão de luz nas superfícies limite "vacúolos/matriz de polímeros". A dispersão de luz nas próprias partículas consistentes contribui geralmente menos para a opacidade da película, em termos comparativos. Normalmente os aditivos iniciadores de vacúolos têm um tamanho mínimo de 1 ym, para conduzir uma quantidade efectiva de vacúolos, ou seja causadores da opacidade. Geralmente o diâmetro médio das partículas comporta entre 1 e 6ym, de preferência 1 até 4ym. O carácter químico das partículas tem uma importância secundária.

Aditivos normais iniciadores de vacúolos são inorgânicos e/ou orgânicos com materiais incompatíveis com polipropileno, como alumínio, sulfato de alumínio, sulfato de bário, carbonato de cálcio, carbonato de magnésio, silicatos como silicato de alumínio (caulino) e silicato de magnésio (talco) e dióxido de silício, de entre os quais, o carbonato de cálcio e o dióxido de silício são preferencialmente 12 aplicados. Como aditivos orgânicos são considerados os polimeros normalmente utilizados, incompatíveis com os polímeros da camada base, principalmente os copolímeros de olefinas cíclicas (COC), conforme descrito em EP-A-0623 463, poliéster, poliéstiróis, poliamida, polímeros orgânicos halogenados, em que são preferidos poliéster, como por exemplo, politereftalato de butileno e copolímeros de olefinas cíclicas. Materiais incompatíveis ou polímeros incompatíveis no âmbito do presente invento, significa que o material, ou o polímero está presente na película como partícula separada ou como fase separada.

Numa outra forma de execução a camada com teor de vacúolos pode conter pigmentos adicionais, por exemplo numa quantidade de 0,5 até 10% de peso, de preferência 1 até 8% de peso, principalmente 1 até 5% de peso. As indicações referem-se ao peso da camada com teor de vacúolos.

Pigmentos são, no âmbito do presente invento, partículas incompatíveis que essencialmente não dão origem à formação de vacúolos durante o estirar da película. O efeito corante dos pigmentos é provocado pelas próprias partículas. O termo "Pigmentos" é, em geral, ligado a um diâmetro médio de partícula na ordem de 0,01 até ao máximo de lym e abrange tanto os denominados "pigmentos brancos", os quais causam uma coloração branca na película, como também "pigmentos coloridos", os quais provocam na película uma cor colorida ou negra. Em geral o diâmetro médio de partícula dos pigmentos é da ordem de 0,01 até lym, de preferência 0,01 até 0,7ym, principalmente de 0,01 até 04ym.

Os pigmentos normais são materiais como p. ex., óxido de alumínio, sulfato de alumínio, sulfato de bário, carbonato de cálcio, carbonato de magnésio, silicatos como silicato de 13 alumínio (caulino) e silicato de magnésio (talco) e dióxido de silício e óxido de titânio, de entre os quais são aplicados, preferencialmente, pigmentos brancos como carbonato de cálcio dióxido de silício, óxido de titânio e sulfato de bário. 0 dióxido de titânio é especialmente preferido. Diferentes modificações e revestimentos de Ti02 são em si conhecidos na situação da Técnica. A densidade da película é determinada, essencialmente, pela densidade da camada com teor de vacúolos. A densidade da camada com teor de vacúolos será reduzida geralmente através dos vacúolos, desde que grandes quantidades de Ti02 não compensem o efeito de redução de densidade dos vacúolos. Geralmente a densidade da camada opaca com teor de vacúolos situa-se numa zona de 0,45-0, 85g/cm3 . A densidade das películas pode variar num sector de grande amplitude para as diferentes formas de execução e situa-se geralmente numa zona de 0,5 até 0,95g/cm3, de preferência 0,6 até 0,9g/cm3. A densidade é basicamente aumentada através da adição de Ti02, mas simultaneamente também é reduzida na camada com teor de vacúolos através dos aditivos iniciadores de vacúolos. Para uma camada com teor de vacúolos, a qual não contém nenhum Ti02 que provoca o aumento da densidade, a densidade da camada opaca com teor de vacúolos situa-se, de preferência, numa região de 0,45 até 0,75g/cm3, enquanto que, em contrapartida, para a camada branca e opaca com teor de vacúolos com Ti02 se prefere a região de 0,6 até 0,9g/cm3.

Em geral prefere-se que a presente camada com teor de vacúolos descrita é a camada base da película e que apresenta uma espessura mínima de 10 até 80ym, de preferência, 10 até 60ym. 14

Como alternativa a camada com teor de vacúolos pode também ser uma camada intermédia ou a pelicula apresenta adicionalmente, para a camada base com teor de vacúolos uma ou duas camadas intermédias com teor de vacúolos. Como camada intermédia, a camada com teor de vacúolos tem, geralmente, uma espessura minima de 5ym, de preferência, 7 até 15ym. A espessura global da pelicula situa-se, geralmente, numa região de 20 até lOOyrn, de preferência 25 até 60ym, principalmente de 30 até 50ym.

Numa forma de execução preferida a pelicula abrange ainda uma ou várias camadas adicionais que não tem ou não têm teor de vacúolos. Esta camada/ou camadas adicionais é, por exemplo, uma segunda camada de cobertura e/ou uma ou duas camadas intermédias adicionais. Num caso especial com duas camadas intermédias com teor de vacúolos, a camada livre de vacúolos pode também ser a camada base da pelicula. Estrutura e composição da camada adicional ou camada normal orienta-se pela funcionalidade pretendida, a qual deve ser aplicada na pelicula. A espessura da camada adicional como segunda camada de cobertura comporta, geralmente, 0,5 - 3ym, camadas intermédias livres do teor de vacúolos têm, geralmente uma espessura na ordem de 1 até 8ym. A camada ou camadas adicionais livres do teor de vacúolos contém, geralmente , pelo menos 80% de peso, de preferência 90 até <100% de peso de polímeros olefinicos ou misturas dos mesmos. Poliolefinas adequadas são, por exemplo, polietilenos, copolímeros de polipropileno e/ou polímeros de polipropileno, bem como os homopolímeros de polipropileno descritos anteriormente em conjugação com a camada com teor de vacúolos, bem como eventualmente aditivos adicionais normais. 15

Copolímeros de propileno ou terpolímeros adequados são constituídos, geralmente, com 50% de peso de propileno e de etileno e/ou unidades de butileno como comonómero. Misturas de polímeros preferidas são copolímeros estáticos de etileno-propileno com um teor de etileno de 2 até 10% de peso, e de preferência 5 até 8% de peso ou copolímeros estáticos de propileno-butileno-1 com um teor de butileno de 4 até 25% de peso, de preferência 10 até 20% de peso, resDpectivamente referido ao peso global dos copolímeros, ou terpolímeros estáticos de etileno-propileno-butileno-1 com um teQor de etileno de 1 até 10% de peso, de preferência 2 até 6% de peso e um teor de butileno-1 de 3 até 20% de peso, preDferido de 8 até 10% de peso, respectivamente relativo ao peso global do terpoDlímeQro. Estes copolímeros e terpolímeros têm, em geral, um índice de massa fundida de 3 até 15g/10min, de preferência 3 até 9 g/lOmin (230°C, 21, 6N DIN 53735) e um ponto de fusão de 70 até 145°C, de preferência 90 até 140°C (DSC).

Polietilenos adequados são, por exemplo, HDPE, MDPE, LDPE, LLDPE, VLDPE, de entre os quais, os tipos HDPE e MDPE são especialmente preferidos. 0 HDPE tem, geralmente, um MFI (50N/190 C) de grandeza 0,1 até 50g/10min, de preferência 0,6 até 20g/10min, medido de acordo com DIN 53735 e um índice de viscosidade medido de acordo com DIN 53728, Parte 4 ou ISO 1191, na região de 100 até 450 cm3/g, de preferência 120 até 280 cm3/g. A cristalinidade é da ordem de 35 até 80%, de preferência 50 até 80%. A densidade medida a 23 C de acordo com DIN 53479, Processo A ou ISO 1183, situa-se na região de 94 até 0,96g/cm3. O ponto de fusão medido de acordo com DSC (máximo da curva de fusão, velocidade de aquecimento 20 C/min) situa-se entre 115 e 130 C. 16

Para aperfeiçoamento da óptica, principalmente do grau de brancura, à camada ou camadas adicionais livres do teor de vacúolos podem ser adicionados os pigmentos antes descritos para a camada base, principalmente o Ti02 numa quantidade de 2 até 12% de peso, de preferência 3 até 8% de peso, relativamente ao peso da camada.

Conforme anteriormente referido, todas as camadas da película recebem preferencialmente meios de neutralização ou estabilizadores em quantidades eficazes, bem como eventualmente aditivos normais adicionais, como sejam agentes deslizantes, anti-estáticos ou elementos anti-bloqueio.

Como estabilizadores podem ser utilizadas as combinações actuantes como estabilizantes para polímeros de etileno, de propileno e de outras olefinas. A sua quantidade adicional situa-se entre 0,05 e 2% de peso. Especialmente indicados são os estabilizadores fenólicos, os estearatos alcalinos e alcalino-terrosos e/ou carbonatos alcalinos e alcalino-terrosos. Os estabilizadores fenólicos são preferidos numa quantidade de 0,1 até 0,6% de peso, principalmente de 0,15 até 0,3% de peso e com uma massa molecular superior a 500g/mol. Especialmente vantajosos são o pentaeritritil-tetrakis-3-(3,5-di-terc-butil-4-hidroxifenilo)-propionato ou 1,3,5-trimetil-2,4,6-tris(3,5-di-tert-butil-4-hidroxibenzil)benzeno.

Meios de neutralização são, preferencialmente, os estearatos de cálcio e/ou carbonatos de cálcio e/ou a dihidrotalcite sintética (SHYT) com uma dimensão média de partícula máxima de 0,7pm, com uma dimensão absoluta de partícula inferior a 10ym e com uma superfície específica de pelo menos de 40 m2. Em geral, os meios de neutralização são 17 aplicados numa quantidade de 50 até 1000 ppm, relativamente à camada.

Agentes antibloqueio adequados são os aditivos inorgânicos, como dióxido de silicio, carbonato de cálcio, siliDcato de magnésio, silicato de aluminio, fosfato de cálcio e semelhantes e/ou polímeros incompatíveis, como metacrilato de polimetilo (PMMA), poliamida, poliéster, policarbonatos e semelhantes, sendo preferidos o metacrilato de polimetilo (PMMA), dióxido de silicio e carbonato de cálcio. A quantidade eficaz em agentes antibloqueio situa-se na ordem de 0,1 até 2% de peso, de preferência 0,1 até 0,5% de peso, relativamente à respectiva camada de cobertura. A dimensão média de partícula situa-se entre 1 e 6ym, principalmente entre 2 e 5ym, sendo que partículas com uma concepção esférica, conforme descrito em EP-A-0 236 945 e em DE-A-38 01 535, são especialmente apropriadas. A película antes descrita é, de acordo com o invento, submetida a um processo de tratamento adequado em que entra em acção um endurecimento por radiação de electrões. A película pode, por exemplo, ser impressa, contra-colada, laminada, pintada, revestida ou ser dotada com uma cola de selagem a frio. Eventualmente estas fases de tratamento também podem ser combinadas entre si, por exemplo, primeiro com uma impressão seguida da lacagem final. Neste processo de tratamento as camadas adicionais ou películas são aplicadas no lado oposto à primeira camada de cobertura com capacidade de selagem. A secagem ou endurecimento das colas, tintas ou revestimentos processa-se por meio de um processo de endurecimento por radiação de electrões.

A película tratada pode ser aplicada como película com capacidade de selagem para produção de embalagens. A 18 película, apesar da secagem e do endurecimento através da radiação de electrões, apresenta excelentes capacidades de selagem e muito bons valores de "Hot Tack", que são essenciais no enchimento até ao bordo de selagem de um saco.

Processos de endurecimento por radiação de electrões apropriados são em si conhecidos e, por exemplo, descritos no seguinte catálogo do simpósio: I. Rangwalla ESI US Wilmington "Influence of Electron Beam on some Polymeric Substrates used in Flexible Packaging 29. Simpósio em Munique sobre colas e seu enobrecimento 2004, (páginas 7-13; 24-28; 29-34; 51-52, 113-116; 187-195). 0 invento refere-se também a um processo para produção da película multi-camadas de acordo com o invento de acordo com o processo de coextrusão já de si conhecido, em que é preferido principalmente o processo de "Stent" (=Manga adaptadora).

No âmbito deste processo as camadas individuais da película são coextrudadas por meio de um injector chato devido a fusão correspondente e a película assim obtida para fixação é passada num ou em vários cilindros, sendo seguidamente a película esticada (orientada) , a película estiOcada é fixada termicamente e, eventualmente, na camada prevista para tratamento, é tratada através de plasma, coroa ou de chama.

Em pormenor neste caso, como também é normal no processo de extrusão, o polímero ou a mistura de polímeros das camadas individuais é comprimido num extrusor e liquefeito, em que os aditivos iniciadores de vacúolos e outros aditivos eventuaimrnente adicionados já podem existir no polímero ou na 19 mistura de polímeros. Como alternativa estes aditivos podem ser tratados também por meio de uma mistura base.

As fusões são então comprimidas em conjunto e simultaneamente através de um injector chato (injector de fenda larga) e a película de multi-camadas prensada é estirada sobre um ou vários rolos de estirar a uma temperatura de 5 até 100 C, de preferência 10 até 50°C, em que ela arrefece e é compactada. A película assim obtida é então esticada longitudinal e transversalmente em relação ao sentido de extrusão, o que origina uma orientação das cadeias de moléculas. O esticar longitudinal é executado, de preferência, a uma temperatura de 80 até 150°C, de forma apropriada com o auxílio de dois cilindros diferentes de elevada rotação em conformidade com a relação de estiramento pretendida e o esticar transversal é executado, de preferência, a uma temperatura de 120 até 170°C com o auxílio de uma armação de pinças. As relações de esticar longitudinal situam-se numa região de 4 até 8, de preferência 4,5 até 6. As relações do esticar transversal situam-se numa região de 5 até 10, de preferência 7 até 9.

Ao esticar da película junta-se a sua fixação térmica (traOtaQnento térmico), em que a película é mantida durante cerca de 0,1 até 10 s a uma temperatura de 100 até 160°C. Seguidamente a película é enrolada de forma conhecida num dispositivo bobinador.

De preferência, depois do estiramento biaxial é tratada uma ou são tratadas ambas as superfícies da película, de acordo com um dos métodos de tratamento de plasma, coroa ou chama. A intensidade do tratamento situa-se, geralmente, na 20 ordem de 35 até 50mN/m, de preferência 37 até 45mN/m, principalmente 39 até 40 mN/m.

Para caracterização dos materiais e das películas foram utilizados os seguintes métodos de medição: índice de massa fundida 0 índice de massa fundida foi medido de acordo com DIN 53735 com 21,6 N de carga e 230°C.

Densidade A densidade é determinada de acordo com DIN 53479, Processo A.

Tensão da superfície A tensão da superfície foi determinada através do método de tintas, de acordo com DIN 53364 "Hot-Tack" O "Hot-Tack" caracteriza a resistência mecânica de uma costura de selagem ainda quente imediatamente após a abertura do dispositivo de selar. Para sua determinação são colocados sobrepostos dois recortes de película com 530 mm e nos terminais são fixos com um peso de grampo G de 100 g. Uma espátula chata é encaixada entre as camadas das películas e a folha de medição é conduzida por meios de rolos de inversão entre as pinças de soldadura. Seguidamente é despoletada a selagem, em que a espátula entre as camadas é retirada, logo que as pinças de soldadura tenham fechado. Como condições de selagem são regulados 150°C para a temperatura de selagem, 0,5 s para o tempo de selagem e 30 N/cm2 para a pressão de 21 encosto. Depois de terminado o tempo de selagem de 0,5s as pinças de soldadura abrem (superfície: 20 cm2) automaticamente e a folha de medição selada é deslocada para a frente de forma intermitente até aos rolos de inversão, devido ao peso da carga e, neste caso, é separada sob um ângulo de separação de 180°. Como "Hot-Tack" é indicada a profundidade da descolagem da costura de selagem indicada em mm que é apurada no efeito de força predefinido. O invento será, agora, explicado através dos exemplos seguintes.

Exemplo 1:

Segundo o processo de co-extrusão foi extrudada uma pré-película com cinco camadas a partir de um injector de fenda larga com uma temperatura de extrusão de 240 até 270°C. Esta pré-película foi passada num cilindro de arrefecimento e arrefecida. Seguidamente a pré-película foi orientada em sentido longitudinal e transversal e seguidamente fixada. A superfície da segunda camada de cobertura foi pré-tratada através do processo de coroa para aumento da tensão de superfície. A película de cinco camadas tinha uma estrutura de camada de primeira camada de cobertura/primeira camada intermédia/camaDda base/segunda camada intermédia/segunda camada de cobertura. As camadas individuais da película tinham a seguinte composição:

Primeira camada de cobertura (0,5ym): 99,7% de peso de copolímeros de propileno-butileno com um teor de butileno de 4% de peso (relativamente ao copolímero) e um ponto de fusão de 136°C; e um índice de 22 massa fundida de 7,3 g/lOmin a 230°C e 2,16 Kg. de carga (DIN 53735), 0,1% de peso de agente antibloqueio com um diâmetro médio de partícula de ca. 4ym (Sylobloc 45),

Primeira camada intermédia 5pm) ~100%de peso de homopolímeros de propileno (PP) com uma percentagem de n-heptano solúvel de aproximadamente 4% de peso (relativamente a 100% de PP) e um ponto de fusão de 163°C; e um índice de massa fundida de 3,3g/10min a 230°C e 2.16 Kg de carga (DIN 53735),

Camada base: (29,5ym) 91,6 % de peso de homopolímeros de propileno (PP) com uma percentagem de n-heptano solúvel de aproximadamente 4% de peso (relativamente a 100% de PP) e um ponto de fusão de 163°C; e um índice de massa fundida de 3,3g/10min a 230°C e 2.16 Kg de carga (DIN 53735) e 6,0% de peso de carbonato de cálcio, diâmetro médio de partícula de ca. de 2,7ym 2,4% de peso de dióxido de titânio com diâmetro médio de partícula de 0,1 até 0,3pm

Segunda camada intermédia (4ym) 96,4% de peso de homopolímeros de propileno (PP) com uma percentagem de n-heptano solúvel de aproximadamente 4% de peso (relativamente a 100% de PP)e um ponto de fusão de 23 163°C; e um índice de massa fundida de 3,3g/10min a 230°C e 2,16 Kg de carga (DIN 53735) e 3,6% de peso de dióxido de titânio de diâmetro médio de partículas de 0,1 até 0,3ym,

Segunda camada intermédia (l,0ym): 99,7% de peso de copolímeros de etileno-propileno com uma percentagem de etileno de 4% de peso (relativamente ao copolímero) e um ponto de fusão de 136°C; e um índice de massa fundida de 7,3g/10min a 230 °C e 2,16kg de carga (DIN 53735) e uma entalpia da fusão de 64,7 J/g, 0,1% de peso de agente antibloqueio com um diâmetro médio de partícula de ca. de 4ym (Sylobloc 45),

Todas as camadas da película continham adicionalmente estabilizador e meios de neutralização em quantidades normais.

Em pormenor foram seleccionadas as seguintes condições e temperaturas na produção da película:

Extrusão: Temperatura de extrusão ca. de 250-270°C,

Cilindro de arrefecimento: Temperatura 30°C,

Estiramento longitudinal: T = 120°C,

Estiramento longitudinal próximo do factor 5,

Estiramento transversal: T = 160°C, 24

Estiramento transversal próximo do factor 9,

Fixação T = 100°C, A película recebeu um tratamento de superfície na segunda camada de cobertura do tipo coroa e apresentava uma tensão de superfície de 38mN/m. A película tinha uma espessura de 40ym e um aspecto opaco.

Exemplo de comparação 2

Foi produzida uma película opaca de acordo com o exemplo 1. Como diferença em relação ao exemplo 1 não foi adicionado CaCo3, a percentagem de homopolímeros de propileno foi aumentada em conformidade. A película tinha uma densidade de 0,96cm3,uma espessura de 30pm e um aspecto branco.

Exemplo de comparação 3

Foi produzida uma película descrita de acordo com o exemplo 1. Como diferença em relação ao exemplo 1 não foi adicionada a camada de Ti02 ou CaCo3. Deste modo foi obtida uma película transparente com uma densidade de 0,9g/cm3.

Todas as películas de acordo com os exemplos e com os exemplos de comparação foram dotadas na superfície da segunda camada de cobertura com um revestimento (detalhe) livre de solventes, o qual foi endurecido por radiação de electrões. A radiação de electrões foi executada por dosagens aumentadas por fases de 5 até 30 kGy. Assim, foi determinado o "Hot-Tack" e a selagem da primeira camada de cobertura numa amplitude de temperatura de 80 até 140°C. 25

Ficou demonstrado que os valores de "Hot-Tack" só se mantêm constantes nas películas opacas com vacúolos de acordo com o invento. Verifica-se apenas uma afectação marginal do "Hot-Tack" com o aumento da dosagem. As películas brancas ou transparentes de acordo com VB2 e VB3 apresentam, com o aumento da carga da pelicula com temperaturas de selagem elevadas, uma deterioração progressiva do "Hot-Tack". A pelicula opaca de acordo com o invento pode, assim, ser aplicada variável no processo ESH sem prejuizo do "Hot-Tack. A pelicula depois do tratamento da radiação por electrões pode posteriormente ser selada numa amplitude de temperatura muito vasta e apresenta de 90-140°C valores de "Hot-Tack" estáveis e muito bons. Nas películas transparentes e brancas a camada de selagem é danificada pela radiação. Esta danificação aumenta com a intensidade progressiva da radiação por electrões, de modo que esta pelicula só pode ser irradiada com electrões de energia mais reduzida ou tem que ser tomado em consideração um campo de tratamento muito reduzido. A pelicula apresenta então um "Hot-Tack" aceitável só com temperaturas de selagem de ca. de 120°C, o qual em comparação com uma pelicula sem tratamento, é apenas ligeiramente pior.

Lisboa, 12 de Outubro de 2012.

Claims (8)

1 REIVINDICAÇÕES 1 - Utilização de uma película de multi-camadas de polipropileno co-extrudada de multi-camadas com orientação bi-axial, a qual apresenta, pelo menos, uma primeira camada de cobertura com capacidade de selagem e, pelo menos, uma camada com teor de vacúolos com uma espessura de, pelo menos, 5ym, em que a película de camadas co-extrudadas é posteriormente tratada por meio de laminagem, contra-colagem, impressão, pintura e/ou revestimento, caracterizada por a secagem ou endurecimento durante o posterior tratamento se processar através de endurecimento por radiação de electrões e a camada com teor de vacúolos apresentar uma espessura mínima de 5ym e a película ser utilizada num processo de VFFS .

2 - Utilização de acordo com a reivindicação 1, caracterizada por a camada com teor de vacúolos ser a camada base da película.

3 - Utilização de acordo com a reivindicação 2, caracterizada por a película apresentar adicionalmente uma ou duas camadas intermédias com teor de vacúolos.

4 - Utilização de acordo com a reivindicação 1, caracterizada por a película apresentar uma ou duas camadas intermédias com teor de vacúolos e uma camada base sem vacúolos.

5 - Utilização de acordo com uma das reivindicações 1 a 4, caracterizada por a primeira camada de cobertura com capacidade de selagem apresentar, pelo menos, 80% de peso de polímeros olefínicos com capacidade de selagem. 2

6 - Utilização de acordo com uma das reivindicações 2, caracterizada por a pelicula apresentar uma ou várias camadas adicionais co-extrudadas sem vacúolos.

7 - Utilização de acordo com a reivindicação 6, caracterizada por a camada ou camadas adicionais é/são uma segunda camada de cobertura e/ou uma ou duas camadas intermédias.

8 - Utilização de acordo com uma das reivindicações 1 a 7, caracterizada por a camada com teor de vacúolos ser formada em homopolimeros de propileno e conter 2 até 15% de peso de aditivos iniciadores de vacúolos e a pelicula apresentar uma densidade de 0,45 -0,85 cm3/g. Lisboa, 12 de Outubro de 2012.