PT86551B

PT86551B - Pelicula composita em camadas multiplas contendo um pelicula de polipropileno orientada biaxialmente

Info

Publication number: PT86551B
Application number: PT86551A
Authority: PT
Inventors: Lothar Bothe; Gunther Crass; Siegfried Janocha; Gunter Schlogel
Original assignee: Hoechst Ag
Priority date: 1987-01-17
Filing date: 1988-01-14
Publication date: 1991-12-31
Also published as: AU1060288A; AU602384B2; EP0275889A3; EP0275889A2; US4883698A; DE3701307A1; PT86551A; ZA88241B

Description

A presente invenção refere-se a uma película multicamada contendo uma película de polipropileno orientada biaxialmente, como camada de base que suporta uma camada metálica, depositada por metalizaçao, numa das superfícies.

Da Patente alema 2 756 497 é conheci^ da uma película compósita para fins de embalagem que contém duas películas de poliolefinas e uma camada metálica situada intermediariamente, tendo pelo menos uma das películas de po^ liolefina sido orientada por estiramento e sendo constituída por polipropileno isotático. A camada metálica é formada por metalizaçao de uma ou de duas películas e tem uma resistência específica de 1 a 5 -Ω. .cm. A outra das duas películas é cons. tituída por polietileno, polipropileno, um copolímero cristalino de etileno/propileno ou misturas dos mesmos e foi igual mente estirada. Pelo menos uma das duas películas e revestida com uma camada de selagem pelo calor. A finalidade de uma tal pelícu la compósita ê conseguir obter o resultado de obtenção de propriedades de barreira perfeita e permanente, mesmo sob tensão devida à dobragem e aos vincos.

A publicação EP-B1-0 021 672 descreve um processo para a preparação de uma película de polipropile no orientada, revestida de metal, no qual se faz a extrusao conjunta de um substrato de película contendo uma camada nu clear de polipropileno e uma camada exterior de copolímero de etileno/polipropileno pelo menos numa das faces da camada nuclear, não contendo nem a camada nuclear nem a camada exterior qualquer lubrificante. Segue-se uma orientação biaxial ou estiramento biaxial da película, um tratamento por descarga de efeito de coroa de pelo menos a superfície exterior tratada pela descarga de efeito de coroa. A camada exterior contém 2 a 4%, em peso, de etileno e 96 a 98%, em peso, de propileno. A camada de metal é constituída por alumínio, cobre, prata ou crómio. A omissão de lubrificante reforça a ad. são entre a camada nuclear ou a camada exterior e a camada metálica que, num domínio particular, desenvolve uma acçao de barreira relativamente ao oxigénio, ao vapor de água e ao dióxido de carbono.

Da publicação EP-AL-0 038 022, é conh£ cida uma película compósita de duas camadas e uma camada intermédia adesiva, sendo uma das duas camadas constituída por uma película de poliolefina e a outra camada de cartao constituída por uma película de poliolefina e a outra camada de cartão ou de papel. A camada de poliolefina e metalizada pelo menos de um dos lados, tendo a camada metálica uma resistência na gama de 1 a 5 11. A película de poliolefina e orientada por estiramento e é constituída por polipropileno iso. tático, polietileno, copolímeros de propileno/etileno ou de uma mistura dos referidos materiais, enquanto que se usa o alumínio para a camada metálica. Ha uma camada de selagem pelo calor em pelo menos um dos lados da película compósita.

A publicação EP-B1-0 069 642 descreve uma película compósita constituída por duas camadas de um polímero termoplástico metalizado num dos lados que estão unidas entre si por uma camada de adesivo. Uma das duas camadas do polímero termoplástico é constituída por politereftalato de etileno glicol. As duas camadas de polímero termoplástico metalizado metalizado podem unir-se entre si por meio das suas superfícies metalizadas. É igualmente possível unir as duas camadas de polímero termoplástico metalizadas por meio de uma superfície metalizada e a superfície de termoplástico.

Para a metalização usa-se alumínio. 0 polímero termoplástico da segunda camada é escolhida, por exemplo, do grupo constituído por politetraftalato de etileno glicol e polipropilenos, Uma outra camada exterior constituída por um polímero termoplástico pode ser depositada na camada metálica. Pode usar-se um poliuretano como adesivo en tre as duas camadas metálicas.

As películas compósitas conhecidas resolvem um ou outro problema, tais como, por exemplo, aumentando a metalizabilidade da película compósita, tendo boas características de selagem pelo calor, em particular uma tejn peratura de selagem pelo calor baixa,ou melhorando as características de processamento depois da metalizaçao, tais como por exemplo, a impressão, o corte e o processamento numa máquina de embalagem.

objecto da presente invenção consiste em melhorar a metalizaçao com uma película de polipropileno como camada de base para uma película compósita, reduzir a susceptibilidade aos riscos ou arranhões, proporcionar uma boa aparência óptica da película em consequência do elevado brilho da camada metálica, assegurar boas características de

selagem pelo calor e melhorar as características de mento depois da metalizaçao, e o processamento ulterior tais como a impressão, numa máquina de embalagem.

processao corte objecto ê conseguido por uma pelícom as caracteristuicas descritas caracterizada por a pelícuanti-estática, orgânicos e que foi tais como luexposta a uma

Este cuia multicamada de acordo no preâmbulo da reivindicação 1, la ser formada assimetricamente a partir de camadas que sao umas diferentes das outras, sendo a superfície voltada para a camada metálica isenta de aditivos brificantes e agentes descarga de efeito de coroa antes da metalizaçao e por se ter depositado uma camada binaçao aditiva constituída por um pigmento inorgânico e polidiorganossiloxano como camada de cobertura na superfície selável pelo calor e nao metalizada da camada de base.

de selagem pelo calor contendo uma comOutros desenvolvimentos vantajosos da presente invenção resultam das características descritas nas reivindicações secundárias.

A película segundo a presente invenção satisfaz os requisitos máximos do perfil de requisitos enumerados quando se definiram os objectivos de uma maneira exemplificativa.

Uma camada metálica com um brilho elevado é obtida por metalização como consequência da estrutura assimétrica que implica uma superfície lisa de polipropileno nao modificado tratado por uma descarga de efeito de coroa. A temperatura de selagem baixa de 100°C e inferior consegue-se pela composição especial da resina poliolefínica, a adiçao de resina de polipropileno e/ou de hidrocarbonetos, o que tem como consequência aumentar a resistência aos riscos. Gomo consequência da pigmentação de um dos lados em conjunção com a modificação do siloxano, consegue-se obter uma boa processabilidade durante o corte, a metalização, e optativamente, a impressão, e uma excelente processabilidade nas máquinas de embalagem que funcionam a grande velocidade.

A partir da película multicamada sao feitos sacos, embalagens tubulares, invólucros, recipientes de várias formas e outros recipientes que sao usados, em pajr ticular, para a embalagem de produtos alimentícios, incluindo a embalagem no vácuo de produtos alimentícios. Ê igualmente apropriada para a produção de um papel para embrulhar pre^ sentes.

A estrutura de uma película multicamada segundo a presente invenção está explicada resumidamente na descrição seguinte com referência aos desenhos anexos, cujas figuras representam;

A figura 1, uma denominada estrutura ABC de uma película multicamada, em corte; e

A figura 2, a chamada estrutura AB da película multicamada segundo a presente invenção.

Uma película multicamada (1) segundo a presente invenção é constituída por uma camada de cobertura (2) que nao é susceptível de selagem pelo calor, uma película de polipropileno orientada biaxialmente, como camada de base (4), e uma camada de selagem pelo calor (3). Na camada de cobertura (2) há uma camada metálica (5). As camadas (2), (3) e (4) diferem entre si na sua composição e no seu tratamento prévio. Por estas razoes, a estrutura da película multicamada é descrita como sendo uma estrutura ABC assimétrica. A camada metálica (5) é preparada por metalização da superfície da camada de cobertura (2), não sendo a referida superfície pigmentada e estando isenta de aditivos orgânicos tais como lubrificantes e agentes anti-estática. A metalizaçao ê de preferência feita com alumínio. A resistência específica superficial da camada metálica é neste caso, em particular, de 1 a 5 .cm. Para melhjo

rar a aderência da camada metálica â camada de base, expoem-se esta a uma descarga de efeito de coroa antes da metalizaçao. A camada de selagem pelo calor (3) depositada sobre a superfície nao metalizada oposta da camada de base (4) contém uma combinação aditiva de um pigmento inorgânico e siloxano. Neste contexto, a camada de selagem pelo calor (3) pode ser constituída pelos materiais C^, 0₂4» 4^4’ ^2^3^4 ^{0U raisturas} d°^s mesmos. 0 pigmento inorgânico na camada de selagem pelo calor é, por exemplo, silicato de alumínio sob a forma de plaquetas, enquanto que o siloxano na camada de selagem pelo calor pode ser um polidialquilsiloxano. Além disso, a camada de selagem pelo calor (3) pode ser modificada também com um homopolímero de polipropileno e/ou uma resina de hidrocarbonetos. A temperatura de selagem pelo calor é menor que ou igual a 100°C, por conseguinte, inferior à temperatura de selagem pelo calor de camadas de selagem pç, lo calor comparáveis.

A camada de selagem pelo calor é, por exemplo,,constituída por uma resina de olefinas que compreende um terpolímero de etileno/propileno/butileno e um copolímero de propileno/butileno com um teor de 0,1 a 77o, em peso, de etileno, 53 a 89,9%, em peso, de propileno e 10 a 40%, em peso, de butileno.

siloxano é, por exemplo dimetilpolissiloxano com uma viscosidade de 1 000 a 50 000 mrn^/s a 25°C numa concentração de 0,2 a 0,8%, em peso.

A camada de cobertura (2) que não é sus; ceptível de ser selada pelo calor é constituída por polipropileno tratado por descarga de efeito de coroa e contém 0,1 a 0,7% em peso, de um pigmento inorgânico. Optativamente, em vez da camada de cobertura de propileno (2), que nao é susceptível de ser selada pelo calor, pode também usar-se uma camada de cobertura selável pelo calor tratada por descarga de efeito de coroa constituída por um copolímero.

A espessura total da película multicamada está entre 10 e 35 um, em particular uma espessura entre 15 e 30 pm. A espessura das duas camadas de cobertura (3) e (2) é cada uma de 0,1 a 1,5 um, em particular de 0,3 a 1,0 pm.

A figura 2, representa uma película multicamada que é constituída pela camada de base (4) e a camada de selagem pelo calor (3), tendo estas duas camadas a mesma composição descrita com referência à figura 1, de modo que se torna supérfluo repetir a descrição. A camada de base (4) suporta uma camada metálica (5), por exemplo de alumínio. A superfície nao metalizada da camada de selagem pelo calor (3) pode ser sujeita a uma descarga por efeito de coroa para aumentar a processabilidade da película multicamada durante a impressão.

A presente invenção é explicada com mais pormenor a seguir, com referência a formas de realizaçao dadas como exemplos.

Forma de realizaçao exemplificativa 1

As espessuras das camadas da estrutura ABC representada na figura 1 para as várias camadas sao:

Camada C = 1 pm Camada B = 23 pm Camada A = 1 pm donde resulta uma espessura total de 25 pm, se se desprezar a espessura da camada metálica na figura 1. Na fig. 1, a camada (A) tem a referência numérica (3), a camada (B) a referência numérica (4) e a camada C a referência numérica (2).

Camada C - a matéria prima da camada C é um copolímero aleatório C₂Cg contendo 4,5%, em peso, de etileno e

lado da camada C a metalizar é tratado por uma descarga de efeito de coroa com uma tensão superficial de 39 nM/m.

Camada B - é um homopolímero PP a 100%, com um índice de fluência em fusão de 3g/10min. a 230°C e uma carga de 21,19 N (2,16 Kgf).

Camada A - é constituída por uma matéria prima de selagem pelo calor contendo 50%, em peso de terpolímero ^2^3^4 contendo 1,4% em peso, de Cg, 2,8% em peso de C^ e 95,8% em peso, de e também 50%, em peso de copolímero C^C^ contendo 66,8%, em peso de e 33,2%, em peso, de C^. A matéria prima de selagem pelo calor contém 0,4% de silicato de alumínio com dimensões médias das partículas de 0,55 jum, 0,5% de polidimetilsiloxano com uma viscosidade de ciclopentanodieno hidrogenado, com uma temperatura de amolecimento de 125°C. 0 índice. 0 índice de fluência em fusão é 8g/10 min.

A película multicamada é preparada peusual de extrusao usando um estiramento em duas la técnica fases e uma temperatura de fusão de 260°C. 0 estiramento loii gitudinal é feito a 130°C com uma relação alongamento/tracção A ^=5,0, e o estiramento transversal é feito relação alongamento/tracçao de Aq = 10.

a 165°C com uma

Forma de realização exemplificativa 2

A película multicamada tem a estrutura AB representada na figura 2, que corresponde à do exemplo 1 com omissão da camada C. 0 lado da camada B a metalizar e tra^ tada por uma descarga de efeito de coroa com uma tensão superficial de 39 mN/m.

VÁForma de realizaçao exemplificativa 3

A película multicamada é formada de ma_ neira análoga à do exemplo 1, com a diferença que a camada C é constituída por homopollmero PP com um índice de fluência em fusão de 4g/10 min a 230°C e uma carga de 21,29 N (2,16 Kgf).

Em cada uma das formas de realizaçao dos exemplos, a superfície da camada B ou C a metalizar é prjL meiramente exposta a uma descarga de efeito de coroa e depois metalizada usando o vácuo, sendo de preferência usado o alumí nio. A escolha da espessura da camada metálica é tal que se produz uma resistência da superfície de 3,5 . Alguns dos parâmetros característicos das películas não metalizadas e metalizadas dos exemplos 1, 2, e 3 estão ligadas a seguir.

Películas nao metalizadas

EXEMPLO			1	2	3
ESPESSURA	(pm)		25	25	25
BRILHO	SUPERFÍCIE TRATADA CARGA DE EFEITO DE	POR DES- COROA	115	125	130
SUPERFÍCIE NÃO TRATADA POR DESCARGA DE EFEITO DE COROA	95	95	95
TURVAÇÃO,	4 CAMADAS (%)		22	14	16

RESISTÊNCIA AOS RISCOS %

NÃO TRATADA POR DESCARGA DE EFEITO

DE COROA	18	18	18
RESISTÊNCIA Ã	TRATADA POR DESCARGA
SELAGEM PELO	DE EFEITO DE COROA 2,5	0	0
CALOR	NÃO TRATADA POR DESCARGA	POR
	EFEITO DE COROA 2,5	2,5	2,5

EXEMPLOS

PERMEABILIDADE AO OXIGÉNIO

24 h . Kg/3m²

PERMEABILIDADE AO VAPOR

DE ÁGUA

ADERÊNCIA DO METAL g/m² . 24 h .

Muito boa, o metal nao pode ser retirado no ensaio de separaçao do adesivo

Da-se a seguir uma curta explicação da determinação dos parâmetros característicos brilho, turv£ çao, resistência aos riscos e resistência da selagem pelo ca lor.

brilho é determinado de acordo com a norma DIN 67 530, usando um reflectómetro RB fabricado pelo Dr. Lange (RFA) .

A turvaçao ê determinada de acordo com a norma ASTM-D 1003-52, sendo usazdo um diafragma com uma feii da de 1 grau em vez de um diafragma de orifício de 4 graus, sendo a turvaçao medida com quatro camadas de película colocadas umas em cima das outras (escolheram-se 4 camadas porque isso dá a gama de medição óptima).

A resistência ao risco de uma película significa a resistência da película a alterar-se em consequência de uma tensão mecânica, em particular no caso de uma tensão de atrito, a produção de uma destruição linear (risco ou rasgao).

aumento da turvaçao L· T que é produzido pelos riscos é, em regra, usado para medida da resis10

tência de uma película aos riscos:

deve

T a o ginal nao modificada, sendo a turvaçao da camada da película em cada caso determinada aos riscos.

Aqui T ’ v turvaçao da película riscada e entender-se turvaçao da como sendo a película orino quadro da medição da resistência

A medição da resistência aos riscos resultantes de atrito é feita de acordo com a norma DIN 53 754. As medições fizeram-se com um aparelho de medição do atrito do tipo 1161 tipo CALIBRASE^ Cs-10 F, fabricado por Teledyne (USA) que foi carregado com 250 Kg.

Para determinar a resistência da selagem pelo calor, coclocaram-se duas tiras com a largura de 15 mm uma em cima da outra e selaram-se a 100°c com um tempo de selagem pelo calor de 0,5 s e uma pressão de selagem pelo calor de 3 bar. A resistência da selagem pelo calor foi determji nada pelo processo ”T-peel”.

A permeabilidade ao oxigénio e ao vapor de água foi medida de acordo com as normas ASTM D-1434 ou ASTM E-96, respectivamente.

Claims

Película em camadas múltiplas que contém uma película de polipropileno orientado biaxialmente, como camada de base, que suporta uma camada metálica, depositada por metalização, numa superfície, caracterizada por a pelí. cuia (1) ser formada assimetricamente a partir de camadas (3, 4 ou 3,4,
2) umas diferentes das outras, por a superfície voltada para a camada de metal (5) estar isenta de aditivos orgâ. nicos tais como lubrificantes e agentes anti-estática e ter sido exposta a uma descarga por efeito de coroa antes da meta, lizaçao e por se ter depositado uma camada de selagem pelo calor (
3) contendo uma combinação aditiva de um pigmento inor. gânico e polidiorganossiloxano como camada de cobertura na superfície susceptivel de ser selada pelo calor não metalizada da camada de base (
4).

- 2^a -

Película de acordo com a reivindicação 1, caracterizada por a camada de selagem pelo calor (3) ser constituída por matérias primas C^, ^2^3’ θ2θ4* ^3^4’ ^2^3^4 ou misturas das mesmas e por o pigmento inorgânico na camada de selagem pelo calor ser silicato de alumínio sob a forma de plaquetas.

- 3^a -

Película de acordo com a reivindicação 1, caracterizada por o siloxano na camada de selagem pelo calor (3) ser polidialquilossiloxano.

- 4^a -

Película de acordo com a reivindicação 1, caracterizada por a camada de selagem pelo calor (3, que contém a combinação aditiva constituída pelo pigmento inorgâ12 nico e siloxano ser modificada com um homopolímero de polipropileno e/ou uma resina de hidrocarbonetos.

-
5^a Película de acordo com a reivindicação 1, caracterizada por a camada de selagem pelo calor ser constituída por uma resina de olefina que compreende um terpolímero de etileno/propileno/butileno e um copolímero de propileno/butileno com um teor de 0,1 a 7%, em peso, de etileno, 53 a 89%, em peso, de propileno e 10 a 40%, em peso, de butileno.
6^a

Película de acordo com qualquer das reivindicações 1 a 4, caracterizada por a temperatura de selagem pelo calor da camada de selagem pelo calor (3) ser menor ou igual a 100°C.
7^a

Película de acordo com a reivindicação siloxano ser um dimetilpolissiloxano

1 000 a 50 000 mm²/seg a 25°C com a

1, caracterizada por o com uma viscosidade de concentração de 0,2 a 0,8%, em peso.

a 25 C com a
8^a a reivindicação inorgânico nuPelícula de acordo com

1, caracterizada por a quantidade de pigmento ma outra camada de cobertura (2) que não é susceptível de selagem pelo calor, constituída por polipropileno tratado por descarga de tálica (5), efeito de coroa e depositada sobre a camada meser 0,1 a 0,7%, em peso.
9^a

Película de acordo com as reivindicapm, em caracterizada por a particular 15 a 30 pm.

sua espessura ser de 10 a 35

- 10^a Película de acordo com a reivindicação 1, caracterizada por as espessuras das duas camadas de cobe£ tura (2,3) serem, para cada uma, de 0,1 a 1,5 pm, em particular 0,3 a 1,0 pm.

- 11^a Película de acordo com as reivindicações 1 a 10, caracterizada por a camada metálica ser constituída por alumínio e por a resistência superficial específica da camada de metal ser de 1 a 5 Ώ cm.

A requerente declara que o primeiro pedido desta patente foi apresentado na República Federal Alemã em 17 de Janeiro de 1987, sob o n^a. P 37 01 307.6.