ES2248571T3

ES2248571T3 - Pelicula biodegradable estirada biaxialmente con una resistencia al desgarramiento controlada.

Info

Publication number: ES2248571T3
Application number: ES02743130T
Authority: ES
Inventors: Sonja Rosenbaum; Detlef Busch
Original assignee: Treofan Germany GmbH and Co KG
Current assignee: Treofan Germany GmbH and Co KG
Priority date: 2001-06-06
Filing date: 2002-05-31
Publication date: 2006-03-16
Anticipated expiration: 2022-05-31
Also published as: US20130079455A1; WO2002098982A1; MXPA03011287A; US20040209073A1; ZA200308952B; EP1421142B1; DE10127314A1; ATE302238T1; AU2002344368B2; CA2448378C; CA2448378A1; EP1421142A1; DE50203979D1; IL158935A0; IL158935A

Abstract

Una película estirada biaxialmente, caracterizada porque la película incluye por lo menos una capa de base, la cual comprende al menos un polímero I, el cual comprende por lo menos un ácido hidroxicarboxílico y 0, 1 - 15% en peso, basándose en el peso de la capa, de aditivos inorgánicos.

Description

Película biodegradable estirada biaxialmente con una resistencia al desgarramiento controlada.

El éxito de las películas plásticas orientadas biaxialmente, en particular las películas que están hechas de polímeros termoplásticos, se basan esencialmente en sus excelentes propiedades de resistencia mecánica en combinación con un peso comparativamente bajo, buenas propiedades de barrera y buena soldabilidad. La película protege el contenido del producto envasado contra una rápida resecación y/o contra la pérdida de aroma utilizando una cantidad muy pequeña de material.

La necesidad del usuario de un envasado higiénico, visualmente atractivo, herméticamente sellado y robusto, se opone al deseo de poder abrirlo de una manera fácil y controlable. Esto último se ha vuelto el objeto de las quejas del consumidor en el caso de los envases hechos de películas de poliolefina, y se considera una desventaja en comparación con los envases de papel.

Las películas orientadas uniaxialmente, como por ejemplo los productos de cinta, exhiben una resistencia al desgarramiento inicial distintivamente baja y/o una alta tendencia a dividirse en la dirección de la orientación y, por lo tanto, se pueden rasgar fácilmente al principio y rasgarse adicionalmente sin problemas en esta dirección. Sin embargo, las películas orientadas uniaxialmente no son adecuadas en muchas áreas, entre otras cosas, debido a la deficiente resistencia mecánica en la dirección transversal.

El procedimiento de la orientación biaxial genera las deseadas altas resistencias (módulos) en ambas dimensiones; sin embargo las direcciones preferenciales también se nivelan parcialmente como consecuencia del procedimiento. Esto trae como consecuencia que, para abrir el envase de película que comprende una película orientada biaxialmente (por ejemplo las bolsas de galletas), se tiene que ejercer inicialmente una gran fuerza para desgarrar la película. Sin embargo, una vez que la película ha sido dañada y/o parcialmente abierta, el desgarramiento se propaga de una manera incontrolable, aunque se le apliquen fuerzas de tracción muy bajas. Estas deficientes propiedades de uso, de una resistencia al desgarramiento inicial excesivamente alta en conjunción con un comportamiento adicional de desgarramiento incontrolable, reducen la aceptación del envase de película en el mercado del consumidor final, a pesar de las ventajas que se mencionaron al principio.

Para resolver este problema, el documento EP 0781 652, propuso, por ejemplo, el uso de una capa desprendible en combinación con una estructura de capa especial. Esto hace posible volver a abrir el envase de película de una manera controlada por donde se selló originalmente, es decir por la costura. Este punto de ruptura predeterminado provisto, pretende evitar que los desgarramientos se propaguen en la película de una manera no controlada durante la abertura.

Una solución que se ha propuesto adicionalmente es una estructura de capas múltiples con un punto de ruptura predeterminado en forma de una capa que tiene una resistencia mecánica particularmente baja. Al abrirla, la película se desgarra inicialmente en este punto de ruptura predeterminado. El desgarramiento solamente se propaga en la capa débil. Este principio se implementa tanto en el caso de películas coextruidas como en el caso de laminados de capas múltiples.

Otra solución potencial conocida es la subsiguiente incorporación mecánica de un punto de ruptura predeterminado en forma de una perforación o muesca, o el debilitamiento mecánico por medio de un láser, como un procedimiento térmico para la retirada parcial capa por capa, y/o el desplazamiento como consecuencia de la deformación plástica.

En otros casos, se utiliza una cinta de rasgado (normalmente de poliéster) para facilitar la apertura controlada del envase. Esta solución es muy costosa y por lo tanto no se ha establecido por completo en el mercado.

El comportamiento de propagación no controlada del desgarre en las películas orientadas biaxialmente, resulta particularmente desventajoso en los envases que contienen productos en piezas. Aunque el consumidor generalmente preferiría retirar pieza a pieza los productos envasados, uno después del otro, las galletas, las gominolas o las patatas fritas se caen de una manera descontrolada después de la rotura inicial. Un problema similar surge en el caso de los productos en piezas que no están envasados en forma suelta, sino de una manera ordenada, como es el caso, por ejemplo, de los paquetes de cigarrillos, Weetabix, pan crujiente, cilindros de galletas y similares. Estos tipos de envase son particularmente preferidos debido al hecho de que al consumidor le gustaría inicialmente retirar sólo piezas individuales, y le gustaría almacenar el resto en el paquete para retirar más piezas en un punto posterior en el tiempo. Para esta aplicación, la propagación adicional no controlada del desgarramiento del envase de película resulta particularmente molesta para el consumidor.

Por lo tanto, desde hace algún tiempo existe la necesidad de un material de envase que exhiba un comportamiento controlado de desgarramiento y que sea adecuado para los fabricantes de envases agradables para el consumidor.

Además de las propiedades de uso de los materiales de envasado, están jugando un papel cada vez más importante el desecho de los mismos y las fuentes de materia prima. Los sistemas de reciclado se desarrollan muy lentamente, y tienen una efectividad cuestionable y con frecuencia solamente se ponen en práctica en una forma regionalmente, por ejemplo en Alemania. Además, el petróleo es limitado como material de partida natural para los termoplásticos poliolefínicos. Estas circunstancias dan como resultado el requerimiento básico de materiales de envase adecuados que estén hechos de materias primas renovables y que también se puedan desechar de una manera cuidadosa con el entorno.

Esta necesidad ha dado como resultado el desarrollo de polímeros cuya cadena de producción se inicia con materias primas renovables. Ejemplos de los mismos son los polímeros y copolímeros de ácidos lácticos y otros ácidos hidroxicarboxílicos, a los cuales se hace referencia más adelante como PLA. Éstos se hidrolizan a cierto nivel de humedad ambiental y a una temperatura elevada, y por último se descomponen en agua y CO_{2}. Por esta razón, a estos polímeros se les conoce como polímeros degradables y se pueden producir a partir de materias primas renovables vegetales. Los PLA se producen a una gran escala industrial mediante la polimerización con abertura de anillo de un dímero de ácido láctico cíclico, al cual se le conoce como lactida. Se conocen procedimientos correspondientes de la técnica anterior y se describen, por ejemplo, en los documentos US-A-1,995,970 o US-A-2,362,511.

Además de las materias primas per se, también se conocen los productos de película hechos de PLA de la técnica anterior. Por ejemplo, el documento US 5,443,780 describe la producción de películas orientadas de PLA. El procedimiento se dirige a un PLA fundido, que es extruído y enfriado rápidamente. Esta pre-película puede someterse subsecuentemente a un procedimiento de estiramiento uniaxial o se puede someter a estiramiento biaxial secuencial o simultáneo. La temperatura de estiramiento está entre la temperatura de transición de vidrio y la temperatura de cristalización del PLA. El estiramiento produce una resistencia incrementada y un módulo de Young más alto en la película final. Si se desea, después del estiramiento puede seguir el termofraguado.

El objetivo de la presente invención es proveer una película que tenga un comportamiento de desgarramiento inicial y de propagación del desgarramiento controlados.

Este objetivo se logra con una película estirada biaxialmente que incluye por lo menos una capa de base, la cual contiene por lo menos un polímero I hecho de al menos un ácido hidroxicarboxílico y \geq 0,1% en peso, en relación al peso de la capa, de un polímero de propileno o de un polímero de polietileno.

Además, este objetivo se logra con una película estirada biaxialmente que incluye por lo menos una capa de base, la cual contiene por lo menos un polímero I hecho de al menos un ácido hidroxicarboxílico y \geq 0,1 - 15% en peso, en relación al peso de la capa, de un relleno inorgánico.

Un logro adicional del objetivo se especifica en la reivindicación independiente 3. El método, usos y materia de las reivindicaciones dependientes son modalidades preferidas de la presente invención.

De acuerdo con la presente invención, la película orientada biaxialmente incluye por lo menos una capa de base que comprende por lo menos un polímero I, el cual comprende por lo menos un ácido hidroxicarboxílico y 0,1 - 15% en peso del polímero II, y/o otros rellenos inorgánicos., en particular de 0.5 a 10% en peso cada uno, basándose en la capa de base. Con respecto a la compostabilidad del envase, resulta ventajoso mantener lo más bajo posible el contenido del polímero II. Para las modalidades compostables de este tipo, la cantidad del polímero II deberá ser de 0.2 a 5% e peso, de preferencia de 0.2 a 3% en peso, con relación a la capa de base.

Se ha visto que la adición de los polímeros termoplásticos II y/o los aditivos inorgánicos accesorios que se describen con mayor detalle a continuación, mejora de manera significativa el comportamiento de desgarramiento de la película estirada biaxialmente hecha de ácido polihidroxicarboxílico. Se ha visto que las películas que comprenden mezclas de este tipo se pueden rasgar de una manera muy controlada en la capa de base. Sin ayudas adicionales, como el debilitamiento mecánico, la perforación o las tiras adheridas de rasgado, es posible rasgar la película en tiras delgadas a lo largo de una línea imaginaria. En consecuencia, el envase que está hecho de la película de acuerdo con la invención se puede abrir como si estuviera presente una tira de rasgado, sin que tal tira de rasgado haya sido colocada.

En el ámbito de la presente invención, la capa de base de la película significa la capa que comprende por lo menos un polímero I, hecho de por lo menos un ácido hidroxicarboxílico y \geq 1-15% en peso, basándose en el peso de la capa, de un polímero termoplástico II que es diferente del polímero I y/o aditivos inorgánicos, y que tiene el espesor de capa más grande y comprende por lo menos el 40% del espesor total de la película. En el caso de las modalidades de una sola capa, la película consiste solamente en esta capa de base. En el caso de las modalidades de capas múltiples, la película tiene capas superiores adicionales aplicadas a esta capa de base, y opcionalmente capas intermedias adiciona-
les.

Como se define en la presente invención, el término "película" denota tanto una película de una sola capa que consiste solamente de esta capa de base, como las películas de capas múltiples que incluyen la capa de base y capas adicionales.

En el ámbito de la presente invención, los polímeros I hechos de al menos un ácido hidroxicarboxílico son denominados "PHC" (ácidos polihidroxicarboxílicos). Éstos deben entenderse como homopolímeros o polímeros mezclados sintetizados a partir de unidades polimerizadas de ácidos hidroxicarboxílicos. De los PHC que son adecuados para la presente invención, los ácidos polilácticos son particularmente adecuados. En adelante se hará referencia a éstos como PLA (ácido poliláctico). El término debe también entenderse aquí como incluyendo tanto homopolímeros que están sintetizados solamente a partir de unidades de ácido láctico como polímeros que comprende predominantemente unidades de ácido láctico (>50%) en combinación con otros comonómeros, en particular otras unidades de ácido hidroxiláctico.

La película de acuerdo con la invención exhibe el comportamiento deseado de propagación de desgarramiento tanto en la modalidad de una sola capa como en una modalidad de capas múltiples. Las películas de capas múltiples se construyen generalmente con una capa de base y por lo menos una capa superior. Para las capas superiores, se pueden utilizar en principio las mezclas del polímero I y II que se describen para la capa de base. También en principio es posible aplicar capas superiores sintetizadas solamente con PHC. Si se desea, también es posible emplear materia prima de PLA modificado en la capa superior. La(s) capa(s) superior(es) es/son aplicada(s) tanto en la superficie de la capa de base como en la superficie de una capa intermedia que esté presente adicionalmente.

La capa de base de la película comprende generalmente por lo menos de 85 a 99.5% en peso, en particular de 90 a <99.5% en peso, en cada caso basándose en la capa, de un polímero con base de ácido hidroxicarboxílico y de 0.1 a 15% en peso, de preferencia de 0.5 a 10% en peso, en particular de 0.5 a 5% en peso de un polímero termoplástico II y/o aditivos inorgánicos, y opcionalmente aditivos convencionales adicionales en cantidades efectivas en cada
caso.

Los monómeros adecuados de los polímeros con base de ácidos hidroxicarboxílicos son en particular ácidos mono-, di- o trihidroxicarboxílicos alifáticos, y / o ésteres cíclicos diméricos de los mismos, de los cuales es preferible el ácido láctico en su forma D o L. Un PLA particularmente adecuado es el ácido poliláctico de Cargill Dow (NatureWorks®). La preparación de ácido poliláctico se describe en la técnica anterior y se lleva a cabo por polimerización catalítica con abertura de anillo de lactida (1,4-dioxan-3,6-dimetil-2,5-diona), el éster cíclico dimérico de ácido láctico, y por esta razón se hace referencia con frecuencia al PLA como polilactida. La preparación de PLA se describe en las siguientes publicaciones: U.S. 5,208,297, U.S. 5,247,058 y U.S. 5,357,035.

Son preferibles los ácidos polilácticos que están sintetizados exclusivamente de unidades de ácido láctico. Se tiene particular preferencia por los homopolímeros de PLA que comprende 80-100% en peso de unidades de ácido L-láctico, que corresponden de 0 a 20% en peso de unidades de ácido D-láctico. Para reducir la cristalinidad, también es posible que estén presentes como comonómero unidades de ácido D-láctico en concentraciones todavía más altas. Si es necesario, el ácido poliláctico puede comprender unidades adicionales de ácido mono- o polihidroxicarboxílico alifático diferentes del ácido láctico como comonómero, por ejemplo unidades de ácido glicólico, unidades de ácido 3-hidroxipropanoico, unidades de ácido 2,2-dimetil-3-hidroxipropanoico u homólogos superiores de ácidos hidroxicarboxílicos que tienen hasta 5 átomos de carbono.

Se da preferencia a los ácidos polílácticos (PLA) que tienen un punto de fusión de 110 a 170ºC, de preferencia de 125 a 165ºC, y un índice de flujo de materia fundida (medición DIN 53 735 a una carga de 2.16 N y 190ºC) de 1 a 50 g/10 min, de preferencia de 1 a 30 g/10 min. El peso molecular del PLA generalmente está en la escala de por lo menos 10,000 a 500,000 (número promedio), de preferencia de 50,000 a 300,000 (número promedio). La temperatura de transición de vidrio Tg está de preferencia en la escala de 40 a 100ºC, de preferencia de 40 a 80ºC.

Los polímeros termoplásticos II que se agregan a la capa de base mejoran el comportamiento de desgarramiento inicial y de propagación de desgarramiento de la película, en comparación con las películas que tienen una capa de base de PLA sin los polímeros termoplásticos. Se ha visto esta acción ventajosa en particular, en mezclas hechas de PHC, de preferencia de PLA, y polipropilenos, mezclas hechas de PHC, de preferencia de PLA, y polietilenos, y mezclas hechas de PHC, de preferencia PLA, y poliésteres.

Los polipropilenos que son adecuados para las mezclas son los polímeros que comprenden por lo menos 50% en peso de unidades de propileno. Ejemplos de polímeros de propileno adecuados como el polímero termoplástico II, son los homopolímeros de propileno, copolímeros de etileno y propileno o propileno y 1-butileno o terpolímeros de etileno y propileno y 1-butileno, o una mezcla o una combinación de dos o más de dichos homopolímeros, copolímeros y terpolímeros.

Son particularmente adecuados los copolímeros aleatorios de etileno-propileno que tienen un contenido de etileno de 1 a 20% en peso, de preferencia de 2.5 a 10% en peso, o los copolímeros aleatorios de propileno-1-butileno que tienen un contenido de butileno de 2 a 25% en peso, de preferencia de 4 a 20% en peso, en cada caso basándose en el peso total del copolímero, o

terpolímeros aleatorios de etileno-propileno-1-butileno que tienen un contenido de etileno de 1 a 20% en peso, de preferencia de 2 a 6% en peso, y un contenido de 1-butileno de 2 a 20% en peso, de preferencia de 4 a 20% en peso, en cada caso basándose en el peso total del terpolímero, o

una mezcla o combinación de un terpolímero de etileno-propileno-1-butileno y un copolímero de propileno-1-butileno que tiene un contenido de etileno de 0.1 a 7% en peso y un contenido de propileno de 50 a 90% en peso y un contenido de 1-butileno de 10 a 40% en peso, en cada caso basándose en el peso total de la mezcla o combinación.

Los polímeros, copolímeros y/o terpolímeros de propileno adecuados que se describieron anteriormente, generalmente tienen un índice de flujo de materia fundida de 1.5 a 30 g/10 min, de preferencia de 3 a 15 g/10 min. El punto de fusión está en la escala de 100 a 140ºC. La mezcla anteriormente descrita de polímeros, copolímeros y terpolímeros de propileno tiene un índice de flujo de materia fundida de 5 a 9 g/10 min y un punto de fusión de 100 a 150ºC. Todos los índices de materia fundida indicados anteriormente se miden a 230ºC y una fuerza de 21.6 N (DIN 53 735).

Los homopolímeros de propileno adecuados tiene generalmente un índice de flujo de materia fundida de 1.5 a 30 g/10 min, de preferencia de 3 a 15 g/10 min. El punto de fusión de los homopolímeros está en la escala de 150 a 170ºC, de preferencia de 155 a 165ºC. Se da preferencia a los homopolímeros de propileno isotácticos cuya isotacticidad es de más del 92%, de preferencia en la escala de 94 a 98%. El contenido soluble en n-heptano de los homopolímeros de propileno isotácticos es de menos del 10% en peso, de preferencia de 1 a 8% en peso, basándose en el peso de los homopolímeros. Todos los índices de flujo de materia fundida indicados anteriormente se miden a 230ºC y a fuerza de 21.6 N (DIN 53 735).

Los polietilenos que son adecuados para la mezcla incluyen básicamente todos los homopolímeros o copolímeros que comprenden predominantemente, es decir, por lo menos el 50% en peso, de preferencia de 80 a 100% en peso, de unidades de etileno, por ejemplo LDPE, MDPE y HDPE.

Por ejemplo, se pueden emplear los polietilenos que tienen una densidad en la escala de 0.88 a 0.93 y un punto de fusión cristalino en la escala de 100 a 120ºC. El índice de flujo de materia fundida es de preferencia de 0.1 a 10 g/10 min (190/2.16). Los polietilenos de baja densidad de este tipo son conocidos per se en la técnica anterior como LDPE, LLDPE o VLPE. Estos polietilenos de baja densidad tienen ramas moleculares con cadenas laterales de varias longitudes y por lo tanto se conocen como polietilenos ramificados.

También son adecuados los polietilenos de densidad alta y media como el polímero II. También son adecuados para este propósito los homopolímeros de etileno y los copolímeros de etileno. Estos polímeros generalmente tienen pocas y cortas cadenas laterales, y en correspondencia cristalinidades más grandes. El grado de cristalización está en la escala de 50 a 90%. La densidad para MDPE es > 0.93 a 0.945 g/cm^{3}, el índice de flujo de materia fundida (190/2.16) es de 0.1 a 1 g/10 min, y el punto de fusión cristalino es de 110 a 130ºC. Para HDPE, la densidad es de >0.945 a 0.96 g/cm^{3}, el índice de flujo de materia fundida (190/2.16) es de 0.1 a 1 g/10 min, y el punto de fusión cristalino es de 130 a 150ºC.

Los comonómeros que se emplean en polietilenos generalmente son monómeros olefínicos, de los cuales son preferibles las olefinas de cadena corta que tienen de 3 a 6 átomos de carbono, en particular propileno y/o butileno.

Los polietiilenos antes mencionados son conocidos per se en la técnica anterior y ya han sido descritos como componentes de películas de polipropileno orientadas biaxialmente. Para los propósitos de la presente invención, es particularmente preferido HDPE.

Los poliésteres termoplásticos adecuados son los poliésteres aromáticos que están hechos de ácidos dicarboxílicos aromáticos y alcoholes multivalentes que son conocidos per se. Los ácidos dicaboxílicos aromáticos son, por ejemplo, ácido tereftálico, ácido bencenodicarboxílico, ácido naftaleno-2,6-dicarboxílico o ácido isoftálico, y los alcoholes multivalentes son, por ejemplo, dietilenglicol, trietilenglicol, etanodiol o butanodioles. Son particularmente preferibles los poliésteres que están hechos de etilenglicol o butilenglicol y ácido tereftálico, los cuales con conocidos como PET o PBT.

Además, los copoliésteres conocidos per se, a los cuales también se les conoce como PET G y que tienen base en tres monómeros diferentes, generalmente por lo menos dos alcoholes multivalentes diferentes y un ácido dicarboxílico, se pueden emplear de manera ventajosa. Los copoliésteres de este tipo que son particularmente adecuados para los propósitos de la presente invención se describen en el documento EP 0 418 836, página 2, línea 42, hasta la página 3, línea 1. Esta descripción se incorpora expresamente en la presente descripción como referencia.

Estos polipropilenos, polietilenos o poliésteres, que son conocidos para fabricar los citados polímeros, o en películas orientadas biaxialmente hechas de los citados polímeros son usados de manera especialmente ventajosa como polímero termoplástico II.

En una realización adicional pueden estar presentes aditivos inorgánicos en la capa de base en vez de los polímeros II, o además de estos polímeros II. En el ámbito de la presente invención, los aditivos inorgánicos incluyen materiales tales como, por ejemplo, óxido de aluminio, sulfato de aluminio, sulfato de bario, carbonato de calcio, carbonato de magnesio, silicatos como silicato de aluminio (arcilla de caolín) y silicato de magnesio (talco), dióxido de silicio y dióxido de titanio, de los cuales se emplean de preferencia el carbonato de calcio, dióxido de silicio, dióxido de titanio y sulfato de bario En general, el diámetro de partícula promedio de los aditivos inorgánicos es de 0,1 a 6 \mum, de preferencia de 1,0 a 5 \mum. Estos aditivos inorgánicos son conocidos per se en la técnica anterior y se utilizan, por ejemplo, en películas de polipropileno como pigmentos blanqueadores o colorantes o como rellenos iniciadores de vacuola. En el ámbito de la presente invención, no se ha observado la formación de vacuolas por causa de estos aditivos inorgánicos en una matriz de polímero hecha de PLA. Sin embargo, sorprendentemente estas sustancias en la matriz de polímero de PLA contribuyen a un comportamiento bueno y controlable de desgarramiento de la película.

Además, de dichos polímeros I y II o de los aditivos inorgánicos, la capa de base puede comprender aditivos convencionales, como neutralizadores, estabilizadores, antiestáticos y/o lubricantes, en cantidades efectivas en cada caso.

La película incluye opcionalmente una(s) capa(s) hechas de ácidos polihidroxicarboxílicos en uno o en ambos lados, que es (son) aplicada(s) a la capa de base o a capas intermedias adicionales. La(s) capa(s) superior(es) compren-
de(n) de 85 a 100% en peso de polihidroxi ácidos, de preferencia de 90 a <100% en peso de polihidroxi ácidos, y de 0 a 15% en peso o de > 0 a 10% en peso de aditivos convencionales, en cada caso basándose en el peso de la(s)
capa(s) superior(es).

Ejemplos de polihidroxi ácidos adecuados en la(s) capa(s) superior(es) son los ácidos polilácticos que están sintetizados exclusivamente de unidades de ácido láctico. Se da particular preferencia para este propósito a los homopolímeros de PLA que comprenden de 80-100% en peso de unidades de ácido L-láctico, y por consiguiente a 0 a 20% en peso de unidades de ácido D-láctico. Para reducir la cristalinidad, también pueden estar presentes incluso a concentraciones más altas unidades de ácido D-láctico como comonómero. Si es necesario, el ácido poliláctico puede comprender unidades adicionales de ácido polihidroxicarboxílico alifático diferentes a ácido láctico como comonómero, como se describe para la capa de base.

Para la(s) capa(s) superior(es), son preferibles los polímeros de ácido láctico que tiene un punto de fusión de 110 a 170ºC, de preferencia de 125 a 165ºC, y un índice de flujo de materia fundida, (medido DIN 53 735 a una carga de 2.16 N y 190ºC) de 1 a 50 g/10 min, de preferencia de 1 a 30 g/10 min. El peso molecular del PLA está en la escala de por lo menos 10.000 a 500.000 (promedio de número), de preferencia de 50.000 a 300.000 (promedio de número). La temperatura de transición de vidrio Tg está en la escala de 40 a 100ºC, de preferencia de 40 a 80ºC.

En una realización adicional, la(s) capa(s) superior(es) también se puede sintetizar con mezclas hechas de polímeros I con base de ácido hidroxicarboxílico y polímeros termoplásticos II y/o aditivos inorgánicos que se describieron anteriormente para la capa de base. En principio, todas las mezclas del polímero I y II y/o los aditivos inorgánicos que se describieron antes para la capa de base también son adecuadas para la capa superior.

Si se desea, se pueden añadir a la(s) capa(s) superior(es) los aditivos que se describieron antes para la capa de base, como los agentes antiestáticos, agentes neutralizantes, lubricantes y/o estabilizadores, y, si se desea, también agentes adicionales contra la formación de bloques.

El espesor de la(s) capa(s) superior(es) es de más de 0,1 \mum y de preferencia está en la escala de 0,1 a 5 \mum, en particular de 0,5 a 3 \mum, en donde las capas superiores en ambos lados pueden tener espesores idénticos o diferentes. El espesor total de la película de acuerdo con la presente invención puede variar y de preferencia es de 5 a 80 \mum, en particular de 8 a 50 \mum, con la capa de base comprendiendo de aproximadamente 40 a 98% del grosor total de la película en las modalidades de capas múltiples. Para un envase que sea particularmente cuidadoso con el medio ambiente, es preferible emplear películas particularmente delgadas que tengan un espesor de 5 a 20 \mum de preferencia de 5-15 \mum. Sorprendentemente las películas que tiene este espesor siguen exhibiendo el comportamiento de desgarre deseado.

La película orientada biaxialmente de una sola capa o de capas múltiples se produce por el procedimiento de ensanchamiento, que se conoce per se. En el marco de este procedimiento, los materiales fundidos que corresponden a las capas individuales de la película se extruyen o coextruyen a través de un dado plano de película, la película resultante se retira del dado sobre uno o más rodillos para la solidificación, subsecuentemente la película es estirada (orientada), y la película estirada es fraguada con calor.

El estiramiento (orientación) biaxial se lleva a cabo secuencialmente, siendo preferible el estiramiento biaxial consecutivo, en el cual se lleva a cabo el estiramiento primero en forma longitudinal (en la dirección de la máquina) y después transversalmente (perpendicular a la dirección de la máquina). Se ha visto que el estiramiento simultáneo en las dos direcciones da como resultado fácilmente el desgarramiento de la película o incluso la rotura. Por lo tanto no es adecuado un procedimiento simultáneo o procedimiento de soplado para la producción de la película. La producción de la película se describe adicionalmente utilizando el ejemplo de la extrusión de película plana con el subsiguiente estiramiento secuencial.

En este procedimiento, como es normal en el procedimiento de extrusión, el polímero o la mezcla polimérica de las capas individuales se comprime y se licua en un extrusor, siendo posible añadir cualquier aditivo que esté presente en el polímero o en la mezcla polimérica. Si se desea, los polímeros termoplásticos II y/o los aditivos inorgánicos se pueden incorporar en la capa de base como una mezcla madre. Estas mezclas madre tiene una base de PLA y comprenden polímero termoplástico, como PP, PE o PET, o los aditivos inorgánicos en una concentración de 5 a 40% en peso, basándose en el lote. En una modalidad adicional del procedimiento, los componentes de la mezcla en las correspondientes concentraciones se mezclan por extrusión de materia fundida en un paso separado de granulación.

La(s) materia(s) fundida(s) se pasa(n) después a través de un dado de película plana (dado de ranura), y la película extraída se retira sobre uno o más rodillos recolectores a una temperatura de 10 a 100ºC, de preferencia de 20 a 60ºC, mientras se enfría y solidifica.

La película resultante después se estira en forma longitudinal y transversal a la dirección de extrusión, lo cual da como resultado la orientación de las cadenas de la molécula. El estiramiento longitudinal se lleva a cabo de preferencia a una temperatura de 50 a 150ºC, ventajosamente con la ayuda de dos rodillos que corren a diferentes velocidades correspondientes a la relación de estiramiento objetivo, y el estiramiento transversal se lleva a cabo de preferencia a una temperatura de 50 a 150ºC con el auxilio de un bastidor tensor correspondiente. Las relaciones de estiramiento longitudinal están en la escala de 1,5 a 6, de preferencia de 2 a 5. Las relaciones de estiramiento transversal están en la escala de 3 a 10, de preferencia de 4 a 7. Se ha visto que la adición del polímero termoplástico II y/o aditivos inorgánicos hace posible el uso de relaciones más altas de estiramiento longitudinal y transversal en comparación con la película de PLA sin dichos aditivos.

El estiramiento de la película es seguido por el termofraguado (tratamiento con calor) de la misma, en donde la película se somete a una temperatura de 60 a 150ºC durante aproximadamente 0,1 a 10 segundos. Subsecuentemente la película se enrolla de una manera convencional utilizando un dispositivo de devanado.

A continuación se explica la invención haciendo referencia a ejemplos de trabajo.

Ejemplo 1

Se produjo una película de una sola capa con un espesor de 15 \mum mediante extrusión y la subsiguiente orientación paso a paso en las direcciones longitudinal y transversal. La capa se construyó con aproximadamente 99% de un ácido poliláctico que tiene un punto de fusión de 135ºC y un índice de flujo de materia fundida de aproximadamente 3 g/10 min y una temperatura de transición de vidrio de aproximadamente 60ºC y aproximadamente 1% de un homopolímero de propileno (nombre comercial Escorene PP4352F1) y que comprendía estabilizadores y neutralizantes en cantidades convencionales. Las condiciones de producción en los pasos individuales en procedimiento son las siguientes:

Extrusión	Temperatura \hskip1cm Capa de base;	195ºC
	Temperatura el rodillo de levantamiento:	50ºC

Estiramiento longitudinal	Temperatura:	68ºC
	Relación de estiramiento longitudinal:	4,0

Estiramiento transversal	Temperatura:	88ºC
	Relación de estiramiento transversal (efectivo)	5,5

Fraguado	Temperatura:	100ºC
	Convergencia:	5%

Ejemplo 2

Se produjo una película de una sola capa con un espesor de 15 \mum mediante extrusión y la subsiguiente orientación paso a paso en las direcciones longitudinal y transversal como se describió en el ejemplo 1. En contraste con el ejemplo 1, la capa se construyó con aproximadamente 99% de ácido poliláctico teniendo un punto de fusión de 135ºC y un índice de flujo de materia fundida de aproximadamente 3 g/10 min y una temperatura de transición de vidrio de aproximadamente 60ºC, y aproximadamente 1% de un polietileno (nombre comercial LDPE PG 7004, producido por Dow) y comprendía estabilizadores y neutralizantes en cantidades convencionales.

Ejemplo 3

Se produjo una película de una sola capa con un espesor de 15 \mum mediante extrusión y la subsiguiente orientación paso a paso en las direcciones longitudinal y transversal como se describió en el ejemplo 1. En contraste con el ejemplo 1, la capa se construyó con aproximadamente 99% de ácido poliláctico teniendo un punto de fusión de 135ºC y un índice de flujo de materia fundida de aproximadamente 3 g/10 min y una temperatura de transición de vidrio de aproximadamente 60ºC, y aproximadamente 1% de un poliéster (Eastar PETG6763, producido por Eastman) y comprendía estabilizadores y neutralizantes en cantidades convencionales.

Ejemplo 4

Se produjo una película de tres capas teniendo una estructura simétrica y un espesor total de 20 \mum, mediante coextrusión y la subsiguiente orientación paso a paso en las direcciones longitudinal y transversal. Cada una de las capas superiores tenía un espesor de 1,5 \mum. La capa de base, como se describe en el ejemplo 1, fue sintetizada de aproximadamente 99% de un ácido poliláctico que tiene un punto de fusión de 135ºC y un índice de flujo de materia fundida de aproximadamente 3 g/10 min y una temperatura de transición de vidrio de aproximadamente 60ºC, y aproximadamente 1% de un polipropileno (nombre comercial Escorene PP4352F1) y comprendía estabilizadores y neutralizantes así como lubricantes y antiestáticos en cantidades convencionales. Las capas superiores fueron sintetizadas de aproximadamente 99% de un ácido poliláctico que tiene un punto de fusión de 135ºC y un índice de flujo de materia fundida de aproximadamente 3 g/10 min y una temperatura de transición de vidrio de aproximadamente 60ºC, y aproximadamente 1% de un polipropileno (nombre comercial Escorene PP4352F1) y comprendía estabilizadores y neutralizantes así como lubricantes y antiestáticos en cantidades convencionales.

Las condiciones de producción de los pasos individuales del procedimiento fueron las siguientes.

Extrusión	Temperatura Capa de base:	195ºC
	\hskip1.8cm Capas superiores:	175ºC
	Temperatura del rodillo de levantamiento:	50ºC

Estiramiento longitudinal:	Temperatura	68ºC
	Relación de estiramiento longitudinal:	3

Estiramiento transversal:	Temperatura:	85ºC
	Relación de estiramiento transversal (efectivo)	5,5

Fraguado	Temperatura:	75ºC
	Convergencia:	5%

Ejemplo 5

Se produjo una película de tres capas que tenía una estructura simétrica y un espesor total de 20 \mum, mediante coextrusión y la subsiguiente orientación paso a paso en las direcciones longitudinal y transversal. Las capas superiores tenían cada una un espesor de 1,5 \mum. La capa de base se construyó con aproximadamente 99% de un ácido poliláctico que tiene un punto de fusión de 135ºC y un índice de flujo de materia fundida de aproximadamente 3 g/10 min y una temperatura de transición de vidrio de aproximadamente 60ºC, y aproximadamente 0.5% de un polipropileno (nombre comercial Eastar Escorene PP4352F1) y aproximadamente 0.5% de un poliéster (nombre comercial Eastar PETG6763, producido por Eastman) y comprende estabilizadores y neutralizantes así como lubricantes y antiestáticos en cantidades convencionales.

Las condiciones de producción en los pasos individuales del procedimiento fueron las siguientes:

Claims

1. Una película estirada biaxialmente, caracterizada porque la película incluye por lo menos una capa de base, la cual comprende al menos un polímero I, el cual comprende por lo menos un ácido hidroxicarboxílico y \geq 0,1 - 15% en peso, basándose en el peso de la capa, de aditivos inorgánicos.

2. Una película estirada biaxialmente, caracterizada porque la película incluye por lo menos una capa de base, la cual comprende al menos un polímero I, el cual comprende por lo menos un ácido hidroxicarboxílico y \geq 0,1 - 15% en peso, basándose en el peso de la capa, de un polímero de propileno o un polímero de etileno.

3. Una película estirada biaxialmente, caracterizada porque la película incluye por lo menos una capa de base, la cual comprende al menos un polímero I, el cual comprende por lo menos un ácido hidroxicarboxílico y \geq 0,1 - 15% en peso, basándose en el peso de la capa, de un polímero termoplástico II, que es diferente del polímero I, y aditivos inorgánicos

4. La película de conformidad con la reivindicación 1, 2 o 3, caracterizada porque el polímero I es un ácido poliláctico.

5. La película de conformidad con la reivindicación 1, 2 ó 3, caracterizada porque el polímero I es un ácido poliláctico que comprende 80-100% en peso de unidades de ácido L-láctico y de 0 a 20% en peso de unidades de ácido D-láctico u otras unidades de ácido polihidroxicarboxílico.

6. La película de conformidad con la reivindicación 2 o 3, caracterizada porque el polímero de propileno es un homopolímero de propileno o un copolímero de propileno, y el polietileno es un HDPE, un LDPE o un MDPE.

7. La película de conformidad con una de las reivindicaciones 1 a 6, caracterizada porque la capa de base comprende el polímero I en una cantidad de 90 a 99.5% en peso, y el polímero de propileno o el polímero de polietileno y/o los aditivos inorgánicos en una cantidad de 0,5 a 10% en peso, en cada caso basándose en la capa.

8. La película de conformidad con una de las reivindicaciones 1 a 7, caracterizada porque la película orientada biaxialmente tiene un espesor de 5 a 80 \mum, de preferencia de 5 a 20 \mum.

9. El uso de una película estirada biaxialmente de conformidad con una de las reivindicaciones 1 a 8, para la producción de envases que tienen un comportamiento controlado de propagación del desgarramiento.

10. Un hilo o cinta producida a partir de una película de conformidad con una de las reivindicaciones 1 a 8.

11. El uso de un hilo o cinta de conformidad con la reivindicación 10, como un hilo de desgarre o una cinta de desgarre.