ES2246357T3

ES2246357T3 - Lamina blanca orientada de forma biaxial de un termoplastico cristalizable con buena cortabilidad.

Info

Publication number: ES2246357T3
Application number: ES02005256T
Authority: ES
Inventors: Ursula Dr. Murschall; Ulrich Dr. Kern; Klaus Dipl.-Ing. Oberlander; Thorsten Dr. Kiehne
Original assignee: Mitsubishi Polyester Film GmbH
Current assignee: Mitsubishi Polyester Film GmbH
Priority date: 2001-03-15
Filing date: 2002-03-11
Publication date: 2006-02-16
Anticipated expiration: 2022-03-11
Also published as: EP1245618A2; DE50203805D1; DE10112492A1; DK1245618T3; EP1245618B1; EP1245618A3

Abstract

Lámina blanca, orientada de forma biaxial, con buena cortabilidad, con un grosor en el intervalo de 10 a 500 ìm, cuyo componente principal es al menos un termoplástico cristalizable, caracterizado porque el termoplástico cristalizable presenta = 1, 0% en peso de dietilenglicol y/o = 1, 0% en peso de polietilenglicol y/o 3% en peso a 10% en peso de ácido isoftálico y porque la lámina contiene al menos un dióxido de titanio del tipo anatasa, como pigmento blanco, al menos un blanqueador óptico y, dado el caso, otros aditivos.

Description

Lámina blanca orientada de forma biaxial de un termoplástico cristalizable con buena cortabilidad.

La invención se refiere a una lámina blanca orientada de forma biaxial, con buena cortabilidad, constituida por un termoplástico cristalizable, cuyo grosor se encuentra en el intervalo de 10 a 500 \mum. Contiene al menos un dióxido de titanio del tipo anatasa como pigmento, y un blanqueador óptico, y se destaca por un elevado grado de blancura. Todas las láminas de este tipo se destacan por una moldeabilidad térmica económica, por una buena estirabilidad y por muy buenas propiedades ópticas y mecánicas, en combinación con una buena cortabilidad. La invención se refiere además a un procedimiento para la fabricación de esta lámina y a su uso.

Las láminas blancas con un grosor de entre 10 y 500 \mum son suficientemente conocidas. El grado de blancura de estas láminas conocidas normalmente se encuentra en \leq 80%. Sin embargo, las láminas presentan un matiz amarillento indeseado, es decir, las láminas no son de un color blanco brillante. Por ejemplo, en el caso de láminas de grosores de 10 a 100 \mum, el índice de amarilleo, que depende del grosor, se encuentra en > 45. Las herramientas cortantes que se usan en el procesamiento de la lámina, en general, se desgastan rápidamente.

En el documento WO 96/15906 se describe una lámina de dos capas, blanca, orientada de forma biaxial, que es apropiada para laminados de metal-polímero para la fabricación de latas. En particular, los laminados equipados con una lámina de polímero deben reducir el desgaste de moldes para latas. Como materia prima para la lámina se usa un tereftalato de polietileno, que preferentemente es un homopolímero de 100% en moles de unidades de tereftalato de etileno, y como material de carga contiene dióxido de titanio del tipo rutilo o anatasa. Adicionalmente al dióxido de titanio, la lámina polimérica, dado el caso, contiene bajas cantidades de blanqueadores ópticos y colorantes.

El documento WO 95/10563 muestra una lámina polimérica blanca mate que presenta un efecto de color blanco mejorado, así como un matiz amarillento reducido, y es especialmente apropiada para la fabricación de tarjetas de crédito y tarjetas magnéticas. Esta lámina polimérica está constituida preferentemente por tereftalato de polietileno o naftalato de de polietileno, orientado de forma biaxial, que para estabilizar la forma es sometido a un tratamiento térmico que promueve la cristalización. Como material de carga, esencialmente sirve dióxido de titanio del tipo rutilo o anatasa. Adicionalmente, a la lámina polimérica se añaden mica y, dado el caso, otros aditivos funcionales, como blanqueadores ópticos, en bajas cantidades.

Por ello, era el objetivo de la presente invención crear una lámina blanca de termoplástico, orientada de forma biaxial, con un grosor de 10 a 500 \mum, con moldeabilidad térmica mejorada, cuyo matiz amarillento pueda reducirse a bajo coste.

Por ello, es objeto de la invención una lámina blanca orientada de forma biaxial, con una buena cortabilidad, con un grosor en el intervalo de 10 a 500 \mum, cuyo componente principal es al menos un termoplástico cristalizable, caracterizada porque el termoplástico cristalizable presenta \geq 1,0% en peso de dietilenglicol y/o \geq 1,0% en peso de polietilenglicol y/o 3% en peso a 10% en peso de ácido isoftálico, y porque la lámina contiene al menos un dióxido de titanio del tipo anatasa como pigmento blanco, al menos un blanqueador óptico y, dado el caso, otros aditivos.

La invención se refiere además a un procedimiento para la fabricación de esta lámina y a su uso.

Todas las láminas de este tipo, además de destacarse por una buena estirabilidad, buenas propiedades mecánicas, así como buenas propiedades ópticas, se destacan ante todo por un elevado grado de blancura, en combinación con un bajo índice de amarilleo y una moldeabilidad térmica económica y, en particular, por una buena cortabilidad.

A las buenas propiedades ópticas pertenecen, por ejemplo, una coloración homogénea sin estrías, a lo largo y a lo ancho de la lámina, una baja transparencia (\geq 40%) y un brillo aceptable de superficie (\geq 10).

Un bajo índice de amarilleo (YID) significa que el índice de amarilleo de las láminas según la invención, a un grosor de lámina en el intervalo de 10 a 500 \mum, se encuentra en \leq 40, preferentemente, en \leq 35, en particular,
en \leq 30.

Un elevado grado de blancura significa que el grado de blancura de las láminas se encuentra en \geq 80%, preferentemente, en \geq 83%, en particular, en \geq 85%.

A las buenas propiedades mecánicas pertenece, entre otras, un elevado módulo E (E_{MD} > 3300 N/mm^{2}; E_{TD} > 4800 N/mm^{2}), así como buenas propiedades de resistencia al desgarre (en MD > 130 N/mm^{2}; en TD > 180 N/mm^{2}) y buenos valores de alargamiento de rotura en dirección longitudinal y transversal (en MD > 120%; en TD > 70%).

La buena capacidad de ser estirada significa que la lámina pueda orientarse durante su fabricación de forma sobresaliente tanto en dirección longitudinal como transversal, sin roturas.

La moldeabilidad térmica significa que la lámina puede moldearse en máquinas de embutición profunda habituales en el mercado, sin el secado previo antieconómico, para formar cuerpos moldeados complejos y de amplia superficie, por embutición profunda o moldeo térmico.

La expresión "buena cortabilidad" significa que la duración de las herramientas cortantes es elevada, es decir, de las cuchillas que se usan para el recorte de la lámina, y de las herramientas de troquelado.

Además, según la invención, la lámina es reciclable, es decir, que durante la fabricación de la lámina, el material recortado durante el funcionamiento puede devolverse al procedimiento, en particular, sin pérdida de la cortabilidad de la lámina, así como de las propiedades ópticas y mecánicas, por ejemplo, sin influir negativamente en el índice de amarilleo de la lámina.

La lámina contiene como componente principal al menos un termoplástico cristalizable. Termoplásticos cristalizables, o parcialmente cristalinos, apropiados, son, por ejemplo, tereftalato de polietileno (PET), naftalato de polietileno (PEN), tereftalato de polibutileno (PBT), tereftalato de polietileno modificado mediante dibenceno (PETBB), tereftalato de polibutileno modificado mediante dibenceno (PBTBB), naftalato de polietileno modificado con dibenceno (PENBB) o mezclas de éstos, prefiriéndose el tereftalato de polietileno y el naftalato de polietileno.

Para la preparación de los termoplásticos, además de los monómeros principales, por ejemplo, tereftalato de dimetilo (DMT), etilenglicol (EG), propilenglicol (PG), 1,4-butanodiol, ácido tereftálico (TA), ácido bencenodicarboxílico, 2,6-dicarboxilato de naftaleno (NDC) y/o ácido 2,6-naftalenodicarboxílico (NDA), también pueden usarse ácido isoftálico (IPA), trans- y/o cis-1,4-ciclohexanodimetanol (c-CHDM, t-CHDM o c/t-CHDM).

Conforme a la invención, por termoplástico cristalizable se entienden homopolímeros cristalizables, copolímeros cristalizables, materiales compuestos cristalizables, material reciclado cristalizable y otras variaciones de termoplásticos cristalizables.

Los materiales de partida preferidos para la fabricación de la lámina son termoplásticos cristalizables que presentan un punto de fusión de cristalita Tm, medido mediante DSC (calorimetría diferencial de barrido) con una velocidad de calentamiento de 20ºC/min, de 180ºC hasta más de 365ºC, preferentemente, de 180ºC hasta 310ºC, un intervalo de temperaturas de cristalización TC de 75ºC a 280ºC, una temperatura de transición vítrea Tg de 65ºC a 130ºC, una densidad, medida según la norma DIN 53479, de 1,10 a 1,45, y una cristalinidad del 5% al 65%, preferentemente, del 20% al 65%.

Para la moldeabilidad térmica es importante que el termoplástico cristalizable presente un contenido de dietilenglicol \geq 1,0% en peso, preferentemente, \geq 1,2% en peso, en particular, \geq 1,3% en peso y/o un contenido de polietilenglicol \geq 1,0% en peso, preferentemente, \geq 1,2% en peso, en particular, \geq 1,3% en peso y/o un contenido de ácido isoftálico de 3% en peso a 10% en peso.

Componente principal significa que la cantidad de termoplástico preferentemente se encuentra en el intervalo de 50 a 98% en peso, en particular, de 75 a 95% en peso. La cantidad restante hasta 100%, además del pigmento inorgánico y del blanqueador óptico, puede ser de otros aditivos habituales para láminas orientadas de forma biaxial.

La lámina según la invención puede ser monocapa como multicapas. También puede estar revestida por diversos copoliésteres o mediadores de adherencia. En general, contiene los antiadherentes y deslizantes habituales para las láminas, con el fin de una fabricación económica.

En la realización de multicapas, la lámina está construida a partir de al menos una capa central y al menos una capa de cobertura, prefiriéndose en particular una construcción en tres capas A-B-A o A-B-C.

Para esta realización es esencial que el termoplástico de la capa central posea una viscosidad estándar similar a la del termoplástico de la(s) capa(s) de cobertura que limita(n) con la capa central.

En una realización particular, las capas de cobertura pueden estar constituidas por un tereftalato de polietileno, un polímero de tereftalato de polietileno, modificado con dibenceno, por un polímero de naftalato de polietileno, modificado con dibenceno y/o no modificado, o por un copolímero o material compuesto de tereftalato de polietileno-naftalato de polietileno, modificado con dibenceno y/o no modificado.

En esta realización, los termoplásticos de las capas de cobertura también tienen viscosidades estándar similares a la del termoplástico de la capa central.

Los componentes de la lámina añadidos al termoplástico pueden añadirse tanto a la capa básica, como a una o ambas capas de cobertura. Para esto se ofrece el proceso de extrusión, preferentemente, con la inclusión del procedimiento de la mezcla madre.

En la tecnología de mezcla madre es importante que el tamaño de partículas y el peso a granel de la mezcla madre sean similares a los del termoplástico, de manera que pueda lograrse una distribución homogénea de los componentes y con ello alcanzar las propiedades deseadas de la lámina de forma homogénea, por ejemplo, la buena cortabi-
lidad.

En la tecnología de mezcla madre, los aditivos se dispersan en primer lugar en un material portador sólido. Como material portador, entran en consideración el mismo termoplástico, por ejemplo, el tereftalato de polietileno, o también otros polímeros que sean suficientemente compatibles con el termoplástico. Para la fabricación de las láminas, se mezcla la mezcla madre con el termoplástico previsto como materia prima para la lámina y se tratan juntos en un extrusor, fusionándose los componentes unos con otros y disolviéndose así en el termoplástico.

La lámina según la invención como pigmento contiene al menos un dióxido de titanio del tipo anatasa, encontrándose la cantidad de pigmento preferentemente en el intervalo de 2 a 25% en peso, en particular, de 3 a 20% en peso, respecto al peso del termoplástico cristalizable. Conforme a la invención, en la fabricación de las láminas se añade el dióxido de titanio mediante la llamada tecnología de la mezcla madre.

Además, la lámina contiene al menos un blanqueador óptico, añadiéndose el blanqueador óptico en cantidades de 10 a 50000 ppm, preferentemente, de 20 a 30000 ppm, en particular, de 50 a 25000 ppm, respecto al peso del termoplástico cristalizable. El blanqueador óptico también se añade mediante la llamada tecnología de la mezcla madre.

Los blanqueadores ópticos apropiados son derivados de benzoxazol, triazinas, fenilcumarinas y bis-estirilbifenilos; de ellos se prefieren ®Tinopal (Ciba-Geigy, Basilea, Suiza), ®Hostalux KS (Clariant, Alemania), así como ®Eastobrite OB-1 (Eastman Chemicals, Alemania).

A veces es conveniente añadir colorantes azules solubles en el termoplástico, además de los blanqueadores ópticos. Por ejemplo, ®Sudanblau 2 (BASF, Ludwigshafen) demostró ser apropiado como colorante azul.

Estos colorantes se añaden en cantidades de 10 ppm a 10000 ppm, preferentemente, de 20 ppm a 5000 ppm, en particular, de 50 ppm a 1000 ppm, respecto al peso del termoplástico cristalizable.

Los blanqueadores ópticos usados según la invención son capaces de absorber rayos UV del intervalo de 360 a 380 nm y emitirlos nuevamente en forma de luz azul-violeta de onda larga, visible.

Las partículas de dióxido de titanio están constituidas predominantemente por anatasa, que en comparación con el rutilo presenta una dureza MOHS menor. En una realización preferida, las partículas de dióxido de titanio están constituidas por al menos el 95% en peso por anatasa. Pueden prepararse mediante un procedimiento habitual, por ejemplo, mediante el procedimiento del cloruro o del sulfato. Su cantidad en la capa central convenientemente asciende de 2 hasta 25% en peso, respecto al peso de la capa central. El tamaño medio de partículas es relativamente pequeño y preferentemente se encuentra en el intervalo de 0,1 a 0,5 \mum, en particular, de 0,1 a 0,3 \mum (procedimiento por sedimentación).

Mediante el dióxido de titanio del tipo descrito, no se forman vacuolas dentro de la matriz polimérica durante la fabricación de las láminas.

Las partículas de dióxido de titanio pueden poseer un revestimiento por óxidos inorgánicos, como el que se usa habitualmente como revestimiento para pigmento blanco de TiO_{2} en papeles o pinturas, para mejorar la estabilidad frente a la luz.

Se sabe que el TiO_{2} es fotoactivo. Por la acción de los rayos UV se forman radicales libres en la superficie de las partículas. Estos radicales libres pueden migrar hacia la matriz polimérica, lo que conduce a reacciones de degradación y al amarilleo. Para evitar esto, pueden revestirse las partículas de TiO_{2} por óxidos. A los óxidos particularmente apropiados para el revestimiento pertenecen los óxidos de aluminio, silicio, cinc o magnesio, o mezclas de dos o varios de estos compuestos. Por ejemplo, en los documentos EP-A-0044515 y EP-A-0078633 se describen partículas de TiO_{2} con un revestimiento de varios de estos compuestos. Además, el revestimiento puede contener compuestos orgánicos con grupos polares y no polares. Los compuestos orgánicos deben ser suficientemente termoestables para la fabricación de la lámina por extrusión de la masa fundida de polímeros. Son grupos polares, por ejemplo, -OH; -OR; -COOX; (X = R; H o Na, R = alquilo con 1 a 34 átomos de C). Los compuestos orgánicos preferidos son alcanoles y ácidos grasos, con 8 a 30 átomos de C en el grupo alquilo, en particular, ácidos grasos y n-alcanoles primarios con 12 a 24 átomos de C, así como polidiorganosiloxanos y/o poliorganohidrogenosiloxanos como, por ejemplo, polidimetilsiloxano y polimetilhidrogenosiloxano.

El revestimiento para las partículas de dióxido de titanio está constituido en general por 1,0 a 12,0 g, preferentemente, 2,0 a 6,0 g de óxidos inorgánicos y/o 0,5 a 3,0 g, preferentemente, 0,7 a 1,5 g de compuestos orgánicos, respecto a 100,0 g de partículas de dióxido de titanio. El revestimiento se aplica habitualmente sobre las partículas en suspensión acuosa. Los óxidos inorgánicos pueden precipitarse a partir de compuestos hidrosolubles como, por ejemplo, compuestos de metales alcalinos, en particular, nitrato de sodio, silicato de sodio (vidrio soluble) o ácido silícico en la suspensión acuosa.

Por óxidos inorgánicos, como Al_{2}O_{3} o SiO_{2}, también deben entenderse los hidróxidos o las diversas etapas de deshidratación como, por ejemplo, hidratos de óxido, sin que se conozcan su composición y estructura exactas. Sobre el pigmento TiO_{2}, después de recocer y moler, se precipitan los hidratos de óxido, por ejemplo, del aluminio y/o del silicio, en suspensión acuosa, luego se lavan y se secan los pigmentos. Esta precipitación por tanto puede ocurrir directamente en una suspensión como la que se forma en el proceso de preparación después del recocido y del posterior molido en húmedo. La precipitación de los óxidos y/o hidratos de óxidos de los respectivos metales se lleva a cabo a partir de las sales metálicas hidrosolubles en el intervalo de pH conocido. Para el aluminio, por ejemplo, se usa sulfato de aluminio en solución acuosa (pH \leq 4) y se precipita el hidrato de óxido por adición de disolución acuosa de amoníaco o sosa cáustica en el intervalo de pH de entre 5 y 9, preferentemente, de entre 7 y 8,5. Si se parte de una disolución de vidrio soluble o de sal de alúmina alcalina, el valor del pH de la suspensión de TiO_{2} debería encontrarse en el intervalo alcalino (pH \geq 8). La precipitación se efectúa entonces por adición de un ácido mineral como ácido sulfúrico, en el intervalo de pH de 5 a 8. Después de la precipitación de los óxidos metálicos, se agita la suspensión durante 15 min a aproximadamente 2 horas, con lo que las capas precipitadas experimentan un
envejecimiento.

Se separa el producto revestido de la dispersión acuosa y después de lavarlo, se seca a temperatura elevada, preferentemente, a 70 hasta 100ºC.

En una realización preferida, según la invención, la lámina contiene dióxido de titanio del tipo anatasa, de la empresa Sachtleben (®Hombitan LW-S-U).

Por el efecto sinérgico del dióxido de titanio del tipo anatasa y del blanqueador óptico, la lámina presenta un grado de blancura de \geq 80%, preferentemente, \geq 83%, en particular, \geq 85%, en combinación con un índice de amarilleo
\leq 45, preferentemente, \leq 40, en particular, \leq 35, para un grosor en el intervalo de 10 \mum a 500 \mum. De forma visual, presenta un aspecto sumamente blanco, sin ningún matiz amarillento.

Conforme a la invención, la lámina puede estar revestida en al menos una de sus superficies, de manera que el revestimiento en la lámina terminada presente un grosor de 5 a 100 nm, preferentemente, de 20 a 70 nm, en particular, de 30 a 50 nm. El revestimiento preferentemente se aplica en línea, es decir, durante el procedimiento de fabricación de la lámina, convenientemente, después de la extrusión. También se prefiere la aplicación mediante el procedimiento del "Revestimiento por rodillo de grabado inverso", con el que pueden aplicarse los revestimientos de manera sumamente homogénea con los grosores de capa mencionados. Los revestimientos se aplican como solución, emulsión o dispersión diluidas en forma acuosa, sobre al menos una superficie de la lámina y, a continuación, se evapora el disolvente. Si los revestimientos se aplican en línea antes del estiramiento transversal, el tratamiento térmico en el estiramiento transversal y la posterior fijación térmica es suficiente para volatilizar el disolvente y secar el revestimiento. Le confieren una nueva función a la superficie de la lámina, por ejemplo, de esta manera la lámina se vuelve de sellado, capaz de ser impresa, metalizable, esterilizable, antiestática o, por ejemplo, mejoran la barrera a los aromas o posibilitan la adherencia a los materiales que de otra manera no se adherirían a la superficie de la lámina (por ejemplo, emulsiones fotográficas). Ejemplos de sustancias/composiciones que confieren funcionalidad adicional
son:

Acrilatos (documento WO 94/13476), alcoholes etilvinílicos, dicloruro de polivinilideno, vidrio soluble (Na_{2}SiO_{4}), poliésteres hidrófilos, [poliésteres PET/IPA que contienen ácido 5-Na-sulfoisoftálico (documentos EP-A-0144878, US-A-4.252.885 o EP-A-0296620)], acetatos de vinilo como en el documento WO 94/13481, acetatos de polivinilo, poliuretanos, sales alcalinas y alcalinotérreas de ácidos grasos C_{10}-C_{18}, copolímeros de butadieno con acrilonitrilo o metacrilato de metilo, ácido metacrílico, ácido acrílico o sus ésteres. Las sustancias/composiciones que confieren la funcionalidad adicional pueden contener aditivos habituales, por ejemplo, agentes antiadherentes, estabilizantes del pH, en cantidades en el intervalo de 0,05 a 5,0% en peso, preferentemente, de 0,1 a 3,0% en peso.

La lámina también puede ser tratada al menos por un lado mediante el procedimiento corona y/o ser revestida por un copoliéster o por un mediador de adherencia y/o ser revestida mediante evaporación en vacío por copolímeros de alcohol etilenvinílico, alcohol etilvinílico, alcohol polivinílico o dicloruro de polivinilideno.

El procedimiento de termomoldeo normalmente comprende los pasos de secado previo, calentamiento, moldeado, enfriamiento, desmoldeo, maleabilización. En el procedimiento de termomoldeo se constató que las láminas según la invención sorprendentemente pueden conformarse por embutición profunda sin secado previo. Esta ventaja reduce drásticamente los costes del proceso de transformación, en comparación con láminas de policarbonato y de metacrilato de polimetileno que pueden embutirse a profundidad, para las que son necesarios tiempos de secado previo de 10 a 15 horas, según el grosor, a temperaturas de 100ºC a 120ºC. Además también fue muy sorprendente que la reproducción de detalles del cuerpo moldeado sea excelente. La lámina, por ejemplo, también puede conducirse en forma de rollo al proceso de termomoldeo.

Fue más que sorprendente que las láminas según la invención, gracias a un contenido mayor de dietilenglicol y/o polietilenglicol y/o IPA en comparación con los termoplásticos estándar, puedan termomoldearse de forma económica en instalaciones de embutición profunda habituales en el mercado y proporcionen una excelente reproducción de detalles.

Para el termomoldeo, en general, demostraron ser apropiados los siguientes parámetros de procedimiento:

\newpage

Etapa de procedimiento	lámina según la invención

Secado previo	no es necesario
Temperatura del molde	100 a 140ºC
Tiempo de calentamiento por 10 \mum de grosor de lámina	< 5 s por 10 \mum de grosor de lámina
Temperatura de la lámina en el moldeo	100 a 160ºC
Posible factor de estiramiento	1,0 a 2,5
Reproducción de detalles	sobresaliente
Contracción	< 1,5%

La lámina según la invención además, en particular, destaca por una excelente cortabilidad, es decir, la erosión del material en el filo de las cuchillas (profundidad máxima del cráter de erosión en el filo) que se usan para recortar los bordes de las láminas, sorprendentemente se encuentra en < 100 \mum, preferentemente, en < 80 \mum y, en particular, en < 75 \mum por m^{2} de superficie de lámina cortada (superficie de lámina = longitud de recorrido de la lámina x grosor de la lámina). De esta manera se logra una elevada duración de las herramientas de corte. Por ejemplo, para esto demostraron ser apropiadas las hojas cortantes de la empresa Herkenrath, tipo hojas Stanley trapeciales.

El brillo de superficie de las láminas según la invención, medido según la norma DIN 67530 (ángulo de medición: 20º) es \geq 15, preferentemente, \geq 20 y la transmisión de luz L', medida según la norma ASTM D 1003, asciende a \leq 85%, preferentemente, a \leq 80%, lo que para la coloración blanca lograda es sorprendentemente bueno.

Cuando se exige una buena sellabilidad y no puede alcanzarse esta propiedad en un revestimiento en línea, la lámina según la invención está construida al menos a partir de tres capas y entonces en una realización especial como capas comprende la capa básica B, la capa de cobertura de sellado A y la capa de cobertura C, que puede ser de sellado o no. En la realización en la que la capa de cobertura C es de sellado, las capas de cobertura A y C son idénticas.

Capa de cobertura de sellado A

La capa de cobertura de sellado A, aplicada sobre la capa básica B mediante coextrusión, está sintetizada a partir de copolímeros de poliéster y está constituida esencialmente por copoliésteres, que predominantemente están compuestos por unidades de ácido isoftálico y unidades de ácido tereftálico y unidades de etilenglicol. Las unidades monoméricas restantes provienen de otros dioles o, en su caso, ácidos dicarboxílicos alifáticos, cicloalifáticos o aromáticos, como los que también pueden existir en la capa básica. Los copoliésteres preferidos que proveen las capacidades de ser sellado deseadas son aquéllos que están sintetizados a partir de unidades de tereftalato de etileno e isoftalato de etileno y están sintetizados a partir de unidades de etilenglicol. La proporción de tereftalato de etileno asciende a 40 hasta 95% en moles y la proporción correspondiente de isoftalato de etileno asciende a 60 hasta 5% en moles. Se prefieren copoliésteres, en los que la proporción de tereftalato de etileno asciende a 50 hasta 90% en moles y la proporción correspondiente de isoftalato de etileno asciende a 50 hasta 10% en moles y, en particular, copoliésteres, en los que la proporción de tereftalato de etileno asciende a 60 hasta 85% en moles y la proporción correspondiente de isoftalato de etileno asciende a 40 hasta 15% en moles.

Capa de cobertura no sellable C

Para la otra capa de cobertura, no sellable, C, o para capas intermedias eventualmente presentes, en principio pueden usarse los mismos polímeros como los que se han descrito antes para la capa básica.

Las propiedades de sellado deseadas y las propiedades de procesamiento deseadas de la lámina según la invención se obtienen a partir de la combinación de las propiedades del copoliéster usado para la capa de cobertura de sellado y las topografías de la capa de cobertura de sellado A y de la capa de cobertura de sellado o no sellable C.

Se alcanzan la temperatura de arranque del sellado de 130ºC y la resistencia de la costura de sellado de al menos 0,6 N/15 mm, cuando para la capa de cobertura de sellado A se usan los copolímeros descritos anteriormente en mayor detalle. Las mejores propiedades de sellado de la lámina se alcanzan cuando al copolímero no se añaden otros aditivos, en particular, no se añaden materiales de carga inorgánicos u orgánicos. Para este caso, con el copoliéster indicado se obtienen la temperatura de arranque del sellado más baja y las resistencias mayores de la costura de sellado. Por cierto, en este caso son malas las condiciones del manejo de la lámina, porque la superficie de la capa de cobertura de sellado A tiende fuertemente al bloqueo. La lámina casi no puede enrollarse y no es apropiada para un procesamiento posterior en máquinas empaquetadoras de funcionamiento rápido. Para mejorar las condiciones de manejo de la lámina y la procesabilidad, es necesario modificar la capa de cobertura de sellado A. Esto se efectúa de la mejor manera con la ayuda de agentes antiadherentes apropiados de una magnitud seleccionada, que se añaden en una determinada concentración a la capa de sellado, de tal manera que por un lado, se reduzca al mínimo el bloqueo y por el otro lado, las propiedades de sellado sólo se deterioren de una manera que no tiene importancia.

Para ajustar otras propiedades deseadas, también puede tratarse la lámina mediante el procedimiento corona o por llama. La intensidad del tratamiento está seleccionada de tal manera que la tensión superficial de la lámina en general se encuentre por encima de 45 mN/m.

La fabricación de la lámina según la invención, por ejemplo, puede efectuarse mediante un procedimiento por extrusión en un tren extrusor.

A la fabricación económica contribuye que las materias primas o los componentes de materia prima que se necesitan para la fabricación de la lámina puedan secarse en secadores industriales habituales en el mercado, como secadores al vacío (es decir, a presión reducida), de lecho fluidizado, de lecho circulante o de lecho fijo (secador de cuba). Es esencial que los aditivos añadidos según la invención no se evaporen o formen depósitos en las paredes de los secadores, que las materias primas no se pegoteen y no sean degradadas térmicamente. Los secadores nombrados en general trabajan a presión normal con temperaturas de entre 100 y 170ºC.

En un secador al vacío, que permite las condiciones más moderadas de secado, la materia prima recorre un intervalo de temperaturas de aproximadamente 30ºC a 130ºC, a una presión reducida de 5,0 kPa. Después es necesario un llamado secado posterior en una tolva, a temperaturas de 100 a 130ºC y un tiempo de espera de 3 a 6 horas.

A veces es deseable que la mezcla madre sea previamente cristalizada o secada previamente. Este secado previo comprende un calentamiento gradual de la mezcla madre a presión reducida (2,0 a 8,0 kPa, preferentemente, 3,0 a 6,0 kPa, en particular, 4,0 a 5,0 kPa), con agitación y, dado el caso, un secado posterior a temperatura elevada constante, también a presión reducida. La mezcla madre preferentemente se llena a temperatura ambiente desde un recipiente dosificador en la mezcla deseada, junto con el polímero de las capas básica y/o de cobertura y, dado el caso, con otros componentes de materias primas en forma de lotes, en un secador al vacío, que en el transcurso del tiempo de secado y de espera recorre un espectro de temperaturas de 10ºC hasta 160ºC, preferentemente, de 20ºC a 150ºC, en particular, de 30ºC a 130ºC. Durante el tiempo de espera de aproximadamente 6 horas, preferentemente, de 5 horas, en particular, de 4 horas, se agita la mezcla de materias primas a 10 hasta 70 rpm, preferentemente, a 15 hasta 65 rpm, en particular, a 20 hasta 60 rpm. La mezcla de materias primas así cristalizada previamente o, en su caso, secada previamente, se seca posteriormente en un recipiente conectado a continuación, también evacuado, a 90ºC hasta 180ºC, preferentemente, a 100ºC hasta 170ºC, en particular, a 110ºC hasta 160ºC, durante 2 a 8 horas, preferentemente, 3 a 7 horas, en particular, 4 a 6 horas.

En la fabricación de una lámina según la invención, se constató que la lámina puede fabricarse sin adherencia en el secador, dado el caso, mediante la tecnología de la mezcla madre, un secado previo o una cristalización previa apropiados de la respectiva mezcla madre usada. Además, no se encontraron evaporaciones ni depósitos en el proceso de producción.

En la fabricación de la lámina también se constató que puede orientarse de forma excelente en dirección longitudinal y transversal sin roturas.

Las láminas pueden fabricarse mediante procedimientos conocidos, tanto como láminas de una capa, como láminas de varias capas, dado el caso, extrudidas con superficies iguales o configuradas de manera diferente, a partir de una materia prima termoplástica, el dióxido de titanio del tipo anatasa, el blanqueador óptico, dado el caso, el colorante azul y/o, dado el caso, otros aditivos habituales, en cantidades habituales de 0,1 hasta un máximo de 10,0% en peso, estando una superficie, por ejemplo, pigmentada y no conteniendo pigmento la otra superficie. También una o ambas superficies de la lámina pueden proveerse de un revestimiento funcional habitual, mediante procedimientos
conocidos.

En la realización de varias capas, tanto el dióxido de titanio, como el blanqueador óptico y, dado el caso, el colorante azul, preferentemente están contenidos en la capa central. Si fuera necesario, también pueden estar equipadas las capas de cobertura.

A diferencia de las realizaciones de una capa, la cantidad de aditivos aquí se refiere al peso de los termoplásticos en la capa provista del (de los) aditivo(s).

En el procedimiento preferido por extrusión, para la fabricación de la lámina se conducen los polímeros o las mezclas de materias primas a un extrusor o, en su caso, para láminas de varias capas, se conducen a varios extrusores. Cuerpos extraños o impurezas eventualmente presentes pueden eliminarse de la masa fundida de polímero por filtración. La(s) masa(s) fundida(s) se moldean después con una tobera para una capa, o en el caso de una lámina de varias capas, con una tobera para varias capas, formando películas planas de masa fundida y en el caso de una película de varias capas, se apilan las capas. A continuación, se enfría la película simple o la película de varias capas con la ayuda de un cilindro refrigerante y se solidifican como lámina muy amorfa, es decir, no orientada. A continuación, se calienta nuevamente esta lámina y se estira en dirección longitudinal y transversal o en dirección transversal y longitudinal o, en su caso, en dirección longitudinal, transversal y nuevamente en dirección longitudinal y/o transversal. Las temperaturas de estiramiento en general se encuentran en T_{g} + 10ºC hasta T_{g} + 60ºC (T_{g} = temperatura de transición vítrea), la relación de estiramiento longitudinal habitualmente se encuentra en 2 a 6, preferentemente, en 2,5 a 4,5, la del estiramiento transversal se encuentra en 2 a 5, preferentemente, en 3 a 4,5, y la del segundo estiramiento longitudinal, dado el caso, efectuado, se encuentra en 1,1 a 3. El primer estiramiento longitudinal, dado el caso, puede efectuarse al mismo tiempo que el estiramiento transversal (estiramiento simultáneo). A continuación, se realiza la termofijación de la lámina, a temperaturas de estufa de 200 a 280ºC, preferentemente, de 220 a 270ºC. A continuación, se enfría la lámina y se enrolla.

En la fabricación de la lámina según la invención, se constató que puede fabricarse la lámina de manera segura para el procedimiento. Tampoco se encontraron evaporaciones en el proceso de producción, lo que es esencial para la invención.

Por la combinación sorprendente de propiedades excelentes, la lámina según la invención es apropiada de forma sobresaliente para una gran cantidad de diferentes aplicaciones, por ejemplo, para revestimientos de interiores, en la construcción para ferias y artículos para ferias, para exhibidores, para letreros, para etiquetas, en la construcción de tiendas y estantes, como letreros de publicidad de corta duración, rótulos u otros artículos de publicidad, como medio de recubrimiento y para aplicaciones para alimentos, para aplicaciones medicinales, en el sector de la construcción, como lámina para muebles, como lámina para envases o en el sector de la refrigeración a baja temperatura.

En los siguientes ejemplos de realización se efectúa la medición de las propiedades individuales, conforme las siguientes normas o procedimientos.

Contenido de DEG/contenido de PEG/contenido de IPA

Se determina el contenido de DEG/PEG/IPA por cromatografía gaseosa, después de la saponificación en KOH metanólico y neutralización con HCl acuoso.

Brillo de superficie

Se mide el brillo de superficie con un ángulo de medición de 20º, según la norma DIN 67530.

Transmisión de luz/transparencia

Por transmisión de luz/transparencia debe entenderse la relación de la luz que puede pasar, respecto al total de luz incidente. Se mide con el instrumento de medición "Hazegard plus" según la norma ASTM D 1003.

Defectos de la superficie, coloración homogénea

Los defectos de la superficie y la coloración homogénea se determinan de forma visual.

Propiedades mecánicas

Se miden el módulo E, la resistencia al desgarre y el alargamiento de rotura en dirección longitudinal y transversal, según ISO 527-1-2.

SV (DCE), IV (DCE)

Se mide la viscosidad estándar SV (DCE) según la norma DIN 53726 en ácido dicloroacético. Se calcula la viscosidad intrínseca (IV) de la siguiente manera, a partir de la viscosidad estándar (SV): IV (DCE) = 6,67 \cdot 10^{-4} SV (DCE) + 0,118.

Índice de amarilleo

El índice de amarilleo (YID) es la desviación del incoloro hacia el "amarillo" y se mide según la norma DIN 6167.

Grado de blancura

El grado de blancura se determina según Berger, para lo que en general se apilan más de 20 láminas. Se realiza la determinación del grado de blancura con la ayuda del fotómetro eléctrico de remisión ®ELREPHO de la empresa Zeiss, Oberkochem (DE), tipo de luz normal C, 2º observador normal. El grado de blancura se define como WG = RY + 3RZ -3RX. WG = grado de blancura, RY, RZ, RX = factores de reflexión correspondientes al usar los filtros de medición de color Y, Z y X. Como patrón blanco se usa una pieza prensada de sulfato de bario (según la norma DIN 5033, parte 9). Por ejemplo, en Hanel Loos "Farbmessung", editorial Beruf und Schule, Itzehoe (1989) se encuentra una descripción detallada de esto.

Erosión de material en el filo de la cuchilla

Mediante microscopio óptico, se determina la erosión de material en el filo de la cuchilla y se lee la profundidad de la barba del filo. Se calcula la duración de la cuchilla con la superficie cortada de lámina. Como hojas cortantes se usaron hojas de la empresa Herkenrath, tipo hojas trapeciales Stanley.

Determinación de la temperatura de arranque del sellado (temperatura mínima de sellado)

Con el aparato sellador HSG/ET de la empresa Brugger se fabrican muestras selladas en caliente (costura de sellado: 20 mm x 100 mm), sellándose la lámina a diferentes temperaturas con la ayuda de dos mordazas sellantes calentadas, con una presión de sellado de 200 kPa y una duración de sellado de 0,5 segundos. De las muestras selladas se recortaron bandas para examen de 15 mm de anchura. En la determinación de la resistencia de la costura de sellado se determinó la resistencia de la costura de sellado en T. La temperatura de arranque del sellado es la temperatura a la que se alcanza una resistencia de la costura de sellado de al menos 0,5 N/15 mm.

Resistencia de la costura de sellado

Para la determinación de la resistencia de la costura de sellado, se superponen dos bandas de lámina de 15 mm de anchura y se sellan a 130ºC, a un tiempo de sellado de 0,5 segundo y una presión de sellado de 200 kPa (aparato: Brugger, tipo NDS, mordaza de sellado calentada de forma unilateral). Se determina la resistencia de la costura de sellado mediante el procedimiento T-Peel.

Ejemplos

En los siguientes ejemplos y ejemplos comparativos se trata respectivamente de láminas de una capa o de varias capas, blancas, orientadas de forma biaxial, de grosores diferentes, que fueron fabricadas en el tren extrusor
descrito.

El tereftalato de polietileno (materia prima transparente), a partir del cual se fabricaron las láminas y el tereftalato de polietileno que se usó para la preparación de la mezcla madre, tenía una viscosidad estándar SV (DCE) de 810, lo que corresponde a una viscosidad intrínseca de 0,658 dl/g.

Ejemplo 1

Se fabricó una lámina blanca de 75 \mum de grosor, que contenía: como componente principal, tereftalato de polietileno (tipo RT49, KoSa, Alemania), 7% de dióxido de titanio del tipo anatasa (Hombitan LW-S-U, empresa Sachtleben, Alemania), 196 ppm de blanqueador óptico (Hostalux KS, empresa Clariant, Alemania), así como 30 ppm de colorante azul Sudanblau 2 (empresa BASF, Alemania).

Los aditivos dióxido de titanio, blanqueador óptico y colorante azul se añadieron como mezclas madre.

La mezcla madre (1) está compuesta por 50% de dióxido de titanio, 0,14% de blanqueador óptico, así como de 49,86% de materia prima transparente. La mezcla madre (2), además de materia prima transparente, contiene 1500 ppm de colorante azul.

Antes de la extrusión, se secaron 14,0% en peso de mezcla madre (1), 2,0% en peso de mezcla madre (2), así como 84,0% en peso de materia prima transparente, a una temperatura de 150ºC y, a continuación, se fundieron en el extrusor.

Ejemplo 2

Análogamente al ejemplo 1, se fabricó una lámina de 75 \mum de grosor. Contenía 14% en peso de mezcla madre (1) y 86% en peso de materia prima transparente, pero no contenía colorante azul.

Ejemplo 3

Se fabricó por coextrusión una lámina blanca A-B-A de 23 \mum de grosor, denominando A las capas de cobertura y B la capa central. La formulación de la capa central de 20 \mum de grosor correspondía a la formulación del ejemplo 2. Las capas de cobertura de 1,5 \mum de grosor contenían 93% en peso de materia prima transparente, así como 7% en peso de una mezcla madre, que además de materia prima transparente contenía 10000 ppm de dióxido de silicio (®Sylobloc 44 H, empresa Grace, Alemania). Esta lámina destacó por un elevado brillo de superficie.

Ejemplo comparativo V1

Se fabricó una lámina de una capa de 75 \mum de grosor, que correspondía al ejemplo 2. La lámina no contenía blanqueador óptico.

Ejemplo comparativo V2

Se fabricó una lámina blanca de una capa de 75 \mum de grosor, según el ejemplo 2. Sin embargo, además de materia prima transparente, contenía 7,0% en peso de dióxido de titanio del tipo rutilo (®Tronox RFK2, empresa Kerr McGee, Alemania). La lámina además no contenía blanqueador óptico. Este ejemplo comparativo es inferior a los ejemplos según la invención, tanto en cuanto a la coloración, como en cuanto a la erosión de material.

Las propiedades de las láminas fabricadas se desprenden de la siguiente tabla:

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Propiedades	Ejemplos
	1	2	3	V1	V2
Grosor [\mum]	75	75	23	75	75
Brillo de superficie	1^{er} lado	50	55	160	45	50
(Ángulo de medición: 20º)	2º lado	50	50	160	50	50
Transmisión de luz/ transparencia [%]	33	31	43	33	29
Grado de blancura (según Berger) [%]	89	90	84	82	85
Índice de amarilleo (YID)	21	23	13	41	31
Módulo E longitudinal [N/mm^{2}]	4450	4300	4400	4300	4400
Módulo E transversal [N/mm^{2}]	5700	5450	5400	5650	5600
Resistencia al desgarre longitudinal [N/mm^{2}]	210	200	200	255	200
Resistencia al desgarre transversal [N/mm^{2}]	260	270	265	265	260
Alargamiento de rotura longitudinal [%]	135	140	125	140	135
Alargamiento de rotura transversal [%]	95	100	100	100	90
Coloración	Blanco	Blanco	Blanco	Blanco	Blanco
	brillante	brillante	brillante
Erosión de material en el filo de la cuchilla [\mum/m^{2}]	67	68	70	70	>200

Claims

1. Lámina blanca, orientada de forma biaxial, con buena cortabilidad, con un grosor en el intervalo de 10 a 500 \mum, cuyo componente principal es al menos un termoplástico cristalizable, caracterizado porque el termoplástico cristalizable presenta \geq 1,0% en peso de dietilenglicol y/o \geq 1,0% en peso de polietilenglicol y/o 3% en peso a 10% en peso de ácido isoftálico y porque la lámina contiene al menos un dióxido de titanio del tipo anatasa, como pigmento blanco, al menos un blanqueador óptico y, dado el caso, otros aditivos.

2. Lámina según la reivindicación 1, caracterizada porque el termoplástico cristalizable presenta \geq1,2% en peso, en particular, \geq 1,3% en peso de dietilenglicol y/o \geq 1,2% en peso, en particular, \geq 1,3% en peso de polietilenglicol y/o de 3 a 10% en peso de ácido isoftálico.

3. Lámina según la reivindicación 1, caracterizada porque el termoplástico cristalizado es un tereftalato de polietileno, tereftalato de polibutileno, naftalato de polietileno, tereftalato de polietileno modificado con dibenceno o mezclas de éstos, preferentemente, tereftalato de polietileno o naftalato de polietileno.

4. Lámina según la reivindicación 1, caracterizada porque el pigmento blanco está contenido en una concentración en el intervalo de 2,0 a 25,0% en peso, preferentemente, de 2,0 a 23,0% en peso, en particular, de 3,0 a 20,0% en peso, respecto al peso del termoplástico.

5. Lámina según la reivindicación 1, caracterizada porque como blanqueador óptico está contenido al menos un derivado de benzoxazol, triazina, fenilcumarina y bis-estirilbifenilo, en cantidades de 10 a 50000 ppm, preferentemente, de 20 a 30000 ppm, en particular, de 50 a 25000 ppm, respecto al peso del termoplástico cristalizable, y como otro aditivo está presente un colorante soluble, en una concentración en el intervalo de 10 a 10000 ppm, preferentemente, de 20 a 5000 ppm, en particular, de 50 a 1000 ppm.

6. Lámina según la reivindicación 5, caracterizada porque el colorante soluble es azul.

7. Lámina según una o varias de las reivindicaciones 1 a 6, caracterizada porque la erosión del material en el filo de la cuchilla asciende a < 100 \mum, preferentemente, a < 80 \mum y, en particular, a < 75 \mum por m^{2} de superficie de lámina cortada.

8. Lámina según la reivindicación 1, caracterizada porque las partículas de dióxido de titanio poseen un revestimiento de óxidos inorgánicos.

9. Lámina según una o varias de las reivindicaciones 1 a 8, caracterizada porque está contenido un regenerado.

10. Lámina según una o varias de las reivindicaciones 1 a 9, caracterizada porque está constituida por una capa.

11. Procedimiento para la preparación de una lámina blanca, orientada de forma biaxial, con buena cortabilidad, con un grosor en el intervalo de 10 a 500 \mum, cuyo componente principal es al menos un termoplástico cristalizable, caracterizado porque el termoplástico cristalizable que contiene \geq 1,0% en peso de dietilenglicol y/o \geq 1,0% en peso de polietilenglicol y/o de 3% en peso a 10% en peso de ácido isoftálico, se moldea mediante un procedimiento de extrusión con al menos un dióxido de titanio del tipo anatasa como pigmento blanco y al menos un blanqueador óptico, formando una película plana de masa fundida, se enfría con la ayuda de un cilindro refrigerante y se solidifica para formar una lámina previa altamente amorfa, a continuación, se calienta nuevamente esta lámina y se estira al menos una vez en dirección longitudinal y en dirección transversal, y luego se fija térmicamente a temperaturas de 200 a 280ºC y, finalmente, se enfría y se enrolla.

12. Procedimiento según la reivindicación 11, caracterizado porque la lámina está provista de al menos una capa de sellado y/o en una o ambas superficies está revestida y/o en uno o ambos lados está tratada mediante el procedimiento corona, y además del blanqueador óptico está provista de un colorante soluble.

13. Procedimiento según las reivindicaciones 11 ó 12, caracterizado porque el dióxido de titanio del tipo anatasa, el blanqueador óptico y, dado el caso, las otras sustancias, se añaden al extrusor durante la fabricación de la lámina, siendo preferida la adición mediante la tecnología de mezcla madre.

14. Uso de una lámina según una o varias de las reivindicaciones 1 a 10, para revestimientos de interiores, para la construcción para ferias y artículos de feria, para exhibidores, para letreros, para etiquetas, en la construcción de tiendas y estantes, como letreros publicitarios de corta duración, rótulos u otros artículos publicitarios, como medio de recubrimiento y para aplicaciones en alimentos, para aplicaciones en medicina, en el sector de la construcción, como lámina para muebles, como lámina para envases o en el sector de la refrigeración a baja temperatura.