ES2841410T3 - Películas de múltiples capas orientadas en la dirección de la máquina y artículos que comprenden las mismas - Google Patents

Abstract

Una película orientada uniaxialmente que comprende: (a) una primera capa que comprende (i) una primera composición que comprende un polímero a base de etileno preparado en presencia de un catalizador de sitio único, en el que la primera composición tiene una densidad de 0,935 g/cm3 a 0,965 g/cm3, un índice de fusión (I2) de 0,5 a 6 g/10 minutos, y una MWD de 6,0 o menos, y (ii) un polietileno de densidad ultrabaja catalizado por Ziegler-Natta que tiene una densidad de 0,880 g/cm3 a 0,912 g/cm3, un índice de fusión (I2) de 0,5 a 6 g/10 minutos y una MWD de 6,0 o menos; (b) una segunda capa que comprende al menos una poliolefina; y (c) al menos una capa interna entre la primera capa y la segunda capa que comprende (i) un polietileno de alta densidad, o (ii) un polietileno de ultra baja densidad catalizado por Ziegler-Natta que tiene una densidad de 0,880 g/cm3 a 0,912 g/cm3 y un índice de fusión (I2) de 0,5 a 6 g/10 minutos, en la que la película está orientada en la dirección de la máquina a una relación de estiramiento de entre 4: 1 y 10: 1, y donde la película exhibe un módulo secante al 2% en la dirección de la máquina de 590 MPa (85.000 psi) o más cuando se mide según ASTM D882.

Description

DESCRIPCIÓN

Películas de múltiples capas orientadas en la dirección de la máquina y artículos que comprenden las mismas

Campo

La presente invención se refiere a películas de múltiples capas orientadas uniaxialmente y, en particular, a películas de múltiples capas orientadas en la dirección de la máquina. Tales películas pueden ser particularmente útiles en artículos tales como envases flexibles.

Introducción

Las películas de polietileno se usan ampliamente en empaques flexibles, tal como sacos de envío de alta resistencia, bolsas verticales, bolsas de detergente, sobres, etc. Dependiendo de la aplicación, se pueden necesitar una variedad de propiedades en términos de integridad y/o atractivo. Tales propiedades pueden incluir: (1) excelentes propiedades ópticas, tales como alto brillo, alta claridad y baja turbidez; (2) suficiente resistencia al abuso, tal como alta resistencia a la tracción, alta punción, rigidez y resistencia al impacto; y/o (3) buenas propiedades de sellado, tales como baja temperatura de inicio del sellado, amplia ventana de sellado, alta resistencia del sellado y alta adherencia en caliente.

Las películas de polietileno sopladas o fundidas convencionales se utilizaron ampliamente en envases flexibles, ya sea como envases independientes o como películas laminadas. Con las tendencias del mercado hacia la sostenibilidad, los envases flexibles continúan siendo reducidos en calibre. Las películas de polietileno utilizadas en aplicaciones de embalaje han sido reducidas en calibre utilizando diferentes procedimientos por convertidores de película y otros en busca de soluciones más delgadas, más resistentes, más rígidas y de menor costo para sus necesidades y las necesidades de sus clientes. Por ejemplo, se han utilizado resinas de polietileno lineal de baja densidad muy resistentes con índices de fusión fraccionados y resinas de polietileno rígidas de alta densidad en mezclas o combinaciones de coextrusión para hacer películas que buscan equilibrar la rigidez y la resistencia. Asimismo, los procesos de película soplada y película fundida se han optimizado para proporcionar películas que buscan equilibrar las propiedades ópticas con el calibre y la resistencia de la película. Sin embargo, existen límites sobre qué tan delgadas pueden ser las películas sin sacrificar la resistencia, la resistencia al desgarro y/o la rigidez requerida para los procesos de conversión, operaciones de embolsado y/o rendimiento funcional de uso final.

Se ha encontrado que las películas orientadas biaxialmente (por ejemplo, películas de polipropileno orientadas biaxialmente y películas de polietileno orientadas biaxialmente) y las películas de polipropileno moldeadas proporcionan buena rigidez y resistencia mientras se reducen en calibre en algunos casos.

Las películas orientadas en la dirección de la máquina (MDO) son otro enfoque para proporcionar rigidez y propiedades ópticas a las películas. Sin embargo, cuando se orientan significativamente en la dirección de la máquina (por ejemplo, en relaciones de estiramiento de 6: 1 a 10 : 1 ), tales películas pueden debilitarse en la resistencia al desgarro en la dirección de la máquina debido a la orientación unidireccional. Dado que las películas se estiran a altas relaciones en la dirección de la máquina, es más probable que las películas muestren fibrilación en la dirección de la máquina y/o caídas significativas en la resistencia al desgarro en la dirección de la máquina.

El documento EP 2875948 A1 describe una película orientada en la dirección de la máquina.

El documento EP 1941 999 A1 describe una película de múltiples capas orientada uniaxialmente.

Por tanto, sería deseable tener nuevas películas orientadas en la dirección de la máquina que proporcionen una reducción significativa en el calibre al tiempo que proporcionen propiedades mecánicas deseables.

Sumario

La presente invención proporciona una película orientada uniaxialmente, un envase de alimentos y un laminado como se define en las reivindicaciones adjuntas.

La presente invención proporciona películas orientadas uniaxialmente que comprenden una pluralidad de capas con combinaciones de poliolefinas que, en algunos aspectos, se pueden procesar (por ejemplo, orientar) de manera más eficaz y proporcionar propiedades mecánicas deseables. Por ejemplo, en algunos aspectos, las películas de la presente invención exhiben una disminución limitada en la resistencia al desgarro después de la orientación en la dirección de la máquina. Como otro ejemplo, en algunos aspectos, las películas de la presente invención pueden exhibir valores altos de módulos secantes del 2% mientras mantienen la resistencia al desgarro deseable en la dirección de la máquina.

En un aspecto, la presente invención proporciona una película orientada uniaxialmente que comprende (a) una primera capa que comprende (i) una primera composición que comprende un polímero a base de etileno preparado en presencia de un catalizador de sitio único, en el que la primera composición tiene un densidad de 0,935 g/cm3 a 0,965 g/cm3, un índice de fusión (I2) de 0,5 a 6 g/10 minutos, y una MWD de 6,0 o menos, y (ii) un polietileno de densidad ultrabaja catalizado por Ziegler-Natta que tiene una densidad de 0,880 g/cm3 a 0,912 g/cm3, un índice de fusión (I2) de 0,5 a 6 g/10 minutos y una MWD de 6,0 o menos; (b) una segunda capa que comprende al menos una poliolefina; y (c) al menos una capa interna entre la primera capa y la segunda capa que comprende un polietileno de alta densidad, en la que la película está orientada en la dirección de la máquina en una relación de estiramiento de entre 4: 1 y 10: 1, y en la que la película exhibe un módulo secante del 2% en la dirección de la máquina de 590 MPa (85.000 psi) o más cuando se mide según ASTM D882.

En otro aspecto, la presente invención proporciona una película orientada uniaxialmente que comprende (a) una primera capa que comprende (i) una primera composición que comprende un polímero a base de etileno preparado en presencia de un catalizador de sitio único, en el que la primera composición tiene un densidad de 0,935 g/cm3 a 0,965 g/cm3, un índice de fusión (I2) de 0,5 a 6 g/10 minutos, y una MWD de 6,0 o menos, y (ii) un polietileno de densidad ultrabaja catalizado por Ziegler-Natta que tiene una densidad de 0,880 g/cm3 a 0,912 g/cm3, un índice de fusión (I2) de 0,5 a 6 g/10 minutos y una MWD de 6,0 o menos; (b) una segunda capa que comprende al menos una poliolefina; y (c) al menos una capa interna entre la primera capa y la segunda capa que comprende un polietileno de densidad ultrabaja catalizado por Ziegler-Natta que tiene una densidad de 0,880 g/cm3 a 0,912 g/cm3 y un índice de fusión (I2) de 0,5 a 6 g/10 minutos, en el que la película está orientada en la dirección de la máquina con una relación de estiramiento de entre 4: 1 y 10: 1, y en el que la película presenta un módulo secante al 2% en la dirección de la máquina de 590 MPa (85.000 psi) o más cuando se mide según ASTM D882.

Las realizaciones de la presente invención también proporcionan artículos (por ejemplo, envases flexibles, bolsitas, bolsitas verticales, etc.) formados a partir de las películas descritas en este documento. Las realizaciones de la presente invención también proporcionan laminados que comprenden una o más de las películas descritas en este documento.

Estas y otras realizaciones se describen con más detalle en la Descripción Detallada.

Breve descripción de los dibujos

La Figura 1 es un gráfico que muestra los resultados de las pruebas de desgarro de Elmendorf en los Ejemplos.

La Figura 2 es otro gráfico que muestra los resultados de las pruebas del desgarro de Elmendorf en los Ejemplos.

La Figura 3 es un gráfico que muestra los resultados de las pruebas de módulo secante al 2% en los Ejemplos.

La figura 4 es un gráfico que muestra la relación entre el desgarro de Elmendorf y el módulo secante al 2% de las pruebas de los ejemplos.

La figura 5 es otro gráfico que muestra la relación entre el desgarro de Elmendorf y el módulo secante al 2% de las pruebas de los ejemplos.

La Figura 6 es un gráfico que muestra la relación entre los valores de desgarro de Elmendorf normalizados y los valores del módulo secante al 2% de las pruebas de los Ejemplos.

Descripción detallada

A menos que se especifique lo contrario en el presente documento, los porcentajes son porcentajes en peso (% en peso) y las temperaturas están en °C.

El término "composición", como se usa en el presente documento, incluye material/es que comprenden la composición, así como productos de reacción y productos de descomposición formados a partir de los materiales de la composición.

El término "que comprende" y los derivados del mismo no pretende excluir la presencia de ningún componente, paso o procedimiento adicional, se describa o no en el presente documento. Para evitar cualquier duda, todas las composiciones reivindicadas en el presente documento mediante el uso del término "que comprende" pueden incluir cualquier aditivo, adyuvante o compuesto adicional, ya sea polimérico o de otro tipo, a menos que se indique lo contrario. Por el contrario, el término "que consiste esencialmente en" excluye del alcance de cualquier recitación subsiguiente cualquier otro componente, paso o procedimiento, excepto aquellos que no son esenciales para la operatividad. El término "que consiste en" excluye cualquier componente, paso o procedimiento que no sea específicamente delineados o listados.

El término "polímero", como se usa en este documento, se refiere a un compuesto polimérico preparado polimerizando monómeros, ya sean del mismo tipo o de un tipo diferente. Por tanto, el término genérico polímero abarca el término homopolímero (empleado para referirse a polímeros preparados a partir de un solo tipo de monómero, en el entendido de que pueden incorporarse trazas de impurezas en la estructura del polímero) y el término interpolímero como se define a continuación. Pueden incorporarse trazas de impurezas en y/o dentro del polímero.

El término "interpolímero", como se usa en este documento, se refiere a un polímero preparado mediante la polimerización de al menos dos tipos diferentes de monómeros. El término genérico interpolímero incluye así copolímeros (empleados para referirse a polímeros preparados a partir de dos tipos diferentes de monómeros) y polímeros preparados a partir de más de dos tipos diferentes de monómeros. El término "polímero", como se usa en este documento, se refiere a un compuesto polimérico preparado polimerizando monómeros, ya sean del mismo tipo o de diferente tipo. El término genérico polímero abarca así el término "homopolímero", normalmente empleado para referirse a polímeros preparados a partir de un solo tipo de monómero, así como "copolímero" que se refiere a polímeros preparados a partir de dos o más monómeros diferentes.

"Polietileno" o "polímero a base de etileno" significará polímeros que comprenden más del 50% en peso de unidades que se han derivado del monómero de etileno. Esto incluye homopolímeros o copolímeros de polietileno (es decir, unidades derivadas de dos o más comonómeros). Las formas comunes de polietileno conocidas en la técnica incluyen polietileno de baja densidad (LDPE); Polietileno lineal de baja densidad (LLDPE); Polietileno de densidad ultrabaja (ULDPE); Polietileno de muy baja densidad (VLDPE); polietileno lineal de baja densidad catalizado en un sitio único, que incluye resinas lineales y sustancialmente lineales de baja densidad (m-LLDPE); Polietileno de densidad media (MDPE); y polietileno de alta densidad (HDPE). Estos materiales de polietileno son generalmente conocidos en la técnica; sin embargo, las siguientes descripciones pueden ser útiles para comprender las diferencias entre algunas de estas diferentes resinas de polietileno.

El término "LDPE" también puede denominarse "polímero de etileno de alta presión" o "polietileno altamente ramificado" y se define en el sentido de que el polímero está parcial o totalmente homopolimerizado o copolimerizado en autoclave o reactores tubulares a presiones superiores a 100 MPa (14.500 psi) con el uso de iniciadores de radicales libres, como peróxidos (ver por ejemplo US 4.599.392, que se incorpora aquí como referencia). Las resinas de LDPE normalmente tienen una densidad en el intervalo de 0,916 a 0,935 g/cm3.

El término "LLDPE" incluye tanto la resina elaborada usando los sistemas catalíticos tradicionales de Ziegler-Natta como los catalizadores de sitio único, que incluyen, entre otros, catalizadores de bis-metaloceno (a veces denominados "m-LLDPE") y catalizadores de geometría restringida, e incluye copolímeros u homopolímeros de polietileno lineales, sustancialmente lineales o heterogéneos. Los LLDPE contienen menos ramificaciones de cadena larga que los LDPE e incluyen los polímeros de etileno sustancialmente lineales que se definen con más detalle en la Patente Estadounidense 5.272.236, Patente Estadounidense 5.278.272, Patente Estadounidense 5.582.923 y Patente Estadounidense 5.733.155; las composiciones poliméricas de etileno lineales homogéneamente ramificadas como las de la Patente Estadounidense No. 3.645.992; los polímeros de etileno heterogéneamente ramificados, tales como los preparados de acuerdo con el proceso descrito en la Patente Estadounidense No.

4.076.698; y/o mezclas de los mismos (como los descritos en Us 3.914.342 o US 5.854.045). Los LLDPE se pueden preparar mediante polimerización en fase gaseosa, en fase de solución o en suspensión o cualquier combinación de los mismos, utilizando cualquier tipo de reactor o configuración de reactor conocida en la técnica, siendo los reactores de fase gaseosa y en suspensión los más preferidos.

El término "MDPE" se refiere a polietilenos que tienen densidades de 0,926 a 0,935 g/cm3. El "MDPE" se elabora típicamente utilizando catalizadores de cromo o Ziegler-Natta o utilizando catalizadores de sitio único que incluyen, entre otros, catalizadores de bis-metaloceno y catalizadores de geometría restringida, y normalmente tienen una distribución de peso molecular ("MWD") superior a 2,5.

El término "HDPE" se refiere a polietilenos que tienen densidades superiores a aproximadamente 0,935 g/cm3, que se preparan generalmente con catalizadores de Ziegler-Natta, catalizadores de cromo o catalizadores de sitio único que incluyen, pero no se limitan a, catalizadores de bis-metaloceno y catalizadores de geometría restringida.

El término "ULDPE" se refiere a polietilenos que tienen densidades de 0,880 a 0,912 g/cm3, que se preparan generalmente con catalizadores de Ziegler-Natta, catalizadores de cromo o catalizadores de sitio único que incluyen, pero no se limitan a, catalizadores de bis-metaloceno y catalizadores de geometría restringida.

"Multimodal" significa composiciones de resina que pueden caracterizarse por tener al menos dos picos distintos en un cromatograma de GPC que muestra la distribución del peso molecular. Multimodal incluye resinas que tienen dos picos, así como resinas que tienen más de dos picos. Las resinas multimodales generalmente tienen un MWD (como se define en este documento) superior a 6,0. Relacionado con esto, las resinas multimodales también generalmente tienen valores I10/I2 superiores a 10. En contraste, el término "unimodal" se refiere a composiciones de resina que pueden caracterizarse por tener un pico en un cromatograma de GPC que muestra la distribución del peso molecular. Las resinas unimodales generalmente tienen una MWD de 6,0 o menos y valores I10/I2 de 12 o menos.

Ciertos polímeros se caracterizan por prepararse en presencia de un "catalizador de sitio único" o como "catalizados por sitio único". Se han utilizado comercialmente tres familias principales de catalizadores de sitio único (SSC) de alta eficacia para la preparación de copolímeros de polietileno. Estos son el catalizador de metaloceno de sitio único de bis-ciclopentadienilo (también conocido como catalizador de Kaminsky), un catalizador de sitio único de monociclopentadienilo de geometría restringida de medio sándwich (conocido como Catalizador de geometría restringida, CGC, bajo la marca comercial de la tecnología INSITE™ de The Dow Chemical Company) y catalizadores postmetaloceno. Debe entenderse que los polímeros caracterizados por prepararse en presencia de un catalizador de sitio único o como catalizados de sitio único se prepararon en presencia de uno o más de tales catalizadores.

A menos que se indique lo contrario en el presente documento, los siguientes procedimientos analíticos se utilizan en los aspectos descriptivos de la presente invención:

La "densidad" se determina de acuerdo con ASTM D792.

"Índice de fusión": índices de fusión I2 (o 12) y I10 (o 110) se miden de acuerdo con ASTM D-1238 a 190 °C y a 2,16 kg y 10 kg de carga, respectivamente. Sus valores se expresan en g/10 min. El "índice de fluidez" se usa para resinas a base de polipropileno y se determina de acuerdo con ASTM D1238 (230 °C a 2,16 kg).

El "punto de fusión máximo" se determina mediante un calorímetro de barrido diferencial (DSC) en el que la película se acondiciona a 230 °C durante 3 minutos antes de enfriarla a una velocidad de 10 °C por minuto a una temperatura de -40 °C. Después de que la película se mantiene a -40 °C durante 3 minutos, la película se calienta hasta 200 °C a una velocidad de 10 °C por minuto.

El "punto de ablandamiento VICAT" se mide de acuerdo con ASTM D 1525

El "porcentaje de cristalinidad en peso" se calcula de acuerdo con la Ecuación 1:

Cristalinidad (% en peso) = AH / AHo x 100% (Ecuación 1)

en la que el calor de fusión (AH) se divide por el calor de fusión para el cristal de polímero perfecto (AHo) y luego multiplicado por 100%. Para la cristalinidad del etileno, se considera que el calor de fusión para un cristal perfecto es 290 J/g. Por ejemplo, un copolímero de etileno-octeno que tras la fusión de su cristalinidad de polietileno se mide para tener un calor de fusión de 29 J/g; la cristalinidad correspondiente es del 10% en peso. Para la cristalinidad del propileno, se considera que el calor de fusión para un cristal perfecto es de 165 J/g. Por ejemplo, un copolímero de propileno-etileno que tras la fusión de su cristalinidad de propileno se mide para tener un calor de fusión de 20 J/g; la cristalinidad correspondiente es 12,1% en peso. El "calor de fusión" se obtiene usando un termograma DSC obtenido por el modelo Q1000 DSC de TA Instruments, Inc. (New Castle, Delaware). Las muestras de polímero se prensan en una película delgada a una temperatura inicial de 190 °C (denominada "temperatura inicial"). Se pesan aproximadamente de 5 a 8 mg de muestra y se colocan en la bandeja de DSC. La tapa está engarzada en la bandeja para asegurar una atmósfera cerrada. La bandeja DSC se coloca en la celda DSC y luego se calienta a una velocidad de aproximadamente 100 °C/minuto a una temperatura (To) de aproximadamente 60 °C por encima de la temperatura de fusión de la muestra. La muestra se mantiene a esta temperatura durante aproximadamente 3 minutos. Luego, la muestra se enfría a una velocidad de 10 °C/minuto hasta -40 °C y se mantiene isotérmicamente a esa temperatura durante 3 minutos. Luego, la muestra se calienta a una velocidad de 10 °C/minuto hasta que se derrita por completo. Las curvas de entalpía resultantes de este experimento se analizan para determinar la temperatura máxima de fusión, las temperaturas de inicio y pico de cristalización, el calor de fusión y el calor de cristalización, y cualquier otro análisis de DSC de interés.

El término distribución de peso molecular o "MWD" se define como la relación entre el peso molecular promedio en peso y el peso molecular medio en número (Mw/Mn). Mw y Mn se determinan de acuerdo con procedimientos conocidos en la técnica usando cromatografía de permeación en gel convencional (GPC).

El módulo secante al 2% se mide de acuerdo con ASTM D882.

La resistencia al desgarro de Elmendorf se mide de acuerdo con ASTM D1922.

Las propiedades y procedimientos de prueba adicionales se describen con más detalle en este documento.

En un aspecto, la presente invención proporciona una película orientada uniaxialmente que comprende (a) una primera capa que comprende (i) una primera composición que comprende un polímero a base de etileno preparado en presencia de un catalizador de sitio único, en el que la primera composición tiene un densidad de 0,935 g/cm3 a 0,965 g/cm3, un índice de fusión (I2) de 0,5 a 6 g/10 minutos, y una MWD de 6,0 o menos, y (ii) un polietileno de densidad ultrabaja catalizado por Ziegler-Natta que tiene una densidad de 0,880 g/cm3 a 0,912 g/cm3, un índice de fusión (I2) de 0. 5 a 6 g/10 minutos y una MWD de 6,0 o menos; (b) una segunda capa que comprende al menos una poliolefina; y (c) al menos una capa interna entre la primera capa y la segunda capa que comprende un polietileno de alta densidad, en la que la película está orientada en la dirección de la máquina en una relación de estiramiento de entre 4: 1 y 10: 1, y en la que la película exhibe un módulo secante al 2% en la dirección de la máquina de 590 MPa (85.000 psi) o más cuando se mide según ASTM D882. En algunas realizaciones, la película se puede orientar en la dirección de la máquina en una relación de estiramiento de 5: 1 a 9: 1. En algunas realizaciones, la primera composición comprende además un polímero a base de etileno preparado en presencia de un catalizador de Ziegler-Natta.

En otro aspecto, la presente invención proporciona una película orientada uniaxialmente que comprende (a) una primera capa que comprende (i) una primera composición que comprende un polímero a base de etileno preparada en presencia de un catalizador de sitio único, en el que la primera composición tiene un densidad de 0,935 g/cm3 a 0,965 g/cm3, un índice de fusión (I2) de 0,5 a 6 g/10 minutos, y una MWD de 6,0 o menos, y (ii) un polietileno de densidad ultrabaja catalizado por Ziegler-Natta que tiene una densidad de 0,880 g/cm3 a 0,912 g/cm3, un índice de fusión (I2) de 0,5 a 6 g/10 minutos y una MWD de 6,0 o menos; (b) una segunda capa que comprende al menos una poliolefina; y (c) al menos una capa interna entre la primera capa y la segunda capa que comprende un polietileno de densidad ultrabaja catalizado por Ziegler-Natta que tiene una densidad de 0,880 g/cm3 a 0,912 g/cm3 y un índice de fusión (I2) de 0,5 a 6 g/10 minutos, en el que la película está orientada en la dirección de la máquina con una relación de estiramiento de entre 4: 1 y 10: 1, y en el que la película presenta un módulo secante al 2% en la dirección de la máquina de 590 MPa (85.000 psi) o más cuando se mide según ASTM D882. En algunas realizaciones, la película se puede orientar en la dirección de la máquina en una relación de estiramiento de 5: 1 a 9: 1. En algunas realizaciones, la primera composición comprende además un polímero a base de etileno preparado en presencia de un catalizador Ziegler-Natta. La al menos una capa interna comprende el 100% en peso del polietileno de densidad ultrabaja catalizado por Ziegler-Natta en algunas realizaciones. En otras realizaciones, la al menos una capa interna comprende además un polietileno lineal de baja densidad que tiene una densidad de 0,912 g/cm3 a 0,935 g/cm3 y un índice de fusión (I2) de 0,5 a 4 g/10 minutos en algunas realizaciones. En algunas realizaciones, la al menos una capa interna comprende además una segunda composición que comprende un polímero a base de etileno preparado en presencia de un catalizador de sitio único, en el que la segunda composición tiene una densidad de 0,935 g/cm3 a 0,965 g/cm3 y un índice de fusión (I2) de 0,5 a 6 g/10 minutos. En algunas de tales realizaciones, la al menos una capa interna comprende más del 50% en peso del polietileno de densidad ultrabaja catalizado por Ziegler-Natta y menos del 50% en peso de la segunda composición. En algunas realizaciones, la segunda composición comprende además un polímero a base de etileno preparado en presencia de un catalizador Ziegler-Natta.

En algunas realizaciones, la primera capa en las películas orientadas uniaxialmente comprende más del 50% en peso de la primera composición y menos del 50% en peso del polietileno de densidad ultrabaja catalizado por Ziegler-Natta. El polietileno de densidad ultrabaja en la primera capa, en algunas realizaciones, tiene un punto de fusión máximo de 100 °C o más. En algunas realizaciones, el polietileno de densidad ultrabaja en la primera capa tiene un punto de ablandamiento VICAT de 100 °C o menos.

La segunda capa comprende al menos una poliolefina. Como se expone con más detalle a continuación, la al menos una poliolefina en la segunda capa puede comprender una variedad de poliolefinas o combinaciones de poliolefinas en diversas realizaciones.

Con respecto a la al menos una capa interna, en algunas realizaciones, el polietileno de alta densidad es un polietileno de alta densidad catalizado por Ziegler-Natta. En otras realizaciones, el polietileno de alta densidad en la al menos una capa interna se prepara en presencia de un catalizador de sitio único. En algunas realizaciones, el polietileno de alta densidad en la al menos una capa interna es unimodal. En algunas realizaciones, la al menos una capa interna comprende además un polietileno lineal de baja densidad que tiene una densidad de 0,912 g/cm3 a 0,935 g/cm3 y un índice de fusión (I2) de 0,5 a 6 g/10 minutos.

En algunos aspectos, la primera y/o la segunda capa de las películas orientadas uniaxialmente pueden ser capas externas. En algunas realizaciones, las películas orientadas uniaxialmente de la presente invención tienen un espesor de 100 micrones o menos. En algunas realizaciones, las películas orientadas uniaxialmente de la presente invención tienen un espesor de 10 micrones o más. Las películas orientadas uniaxialmente de la presente invención pueden comprender más de 3 capas en algunas realizaciones. Por ejemplo, en algunas realizaciones, las películas orientadas uniaxialmente de la presente invención pueden comprender hasta nueve capas.

Las películas orientadas uniaxialmente de la presente invención, en algunas realizaciones, pueden exhibir una o más propiedades físicas que pueden ser deseables. En algunas realizaciones, las películas orientadas uniaxialmente de la presente invención exhiben una resistencia al desgarro Elmendorf normalizada en la dirección de la máquina de 5900 a 18000 g/mm (150 a 450 gramos/mil) cuando se mide según ASTM D1922. Las películas de la presente invención, en algunas realizaciones, exhiben un módulo secante al 2% en la dirección de la máquina de 1000 MPa (150.000 psi) o más cuando se miden según ASTM D882. En algunas realizaciones, el módulo secante al 2% puede ser 1400 MPa (200.000 psi) o más. Las películas orientadas uniaxialmente de la presente invención, en algunas realizaciones, pueden ser sustancialmente planas.

Las realizaciones de la presente invención también proporcionan artículos formados a partir de cualquiera de las películas orientadas uniaxialmente descritas en el presente documento. Ejemplos de tales artículos pueden incluir envases flexibles, bolsas, bolsas verticales y envases o bolsas prefabricados.

Algunas realizaciones de la presente invención comprenden laminados formados a partir de cualquier película orientada uniaxialmente descrita en el presente documento. En algunas realizaciones, dos o más películas orientadas uniaxialmente como se describe en este documento se sellan entre sí para formar el laminado. En otras realizaciones, se puede formar un laminado a partir de una sola película soplada. En tales realizaciones, la superficie interior de la película soplada puede colapsar y sellar sobre sí misma para formar un laminado que tiene un espesor aproximadamente dos veces el espesor de la película soplada antes de formar el laminado. En algunas realizaciones, los laminados orientados en la dirección de la máquina de la presente invención pueden tener un espesor de 20 a 100 micrones, de 40 a 100 micrones o de 20 a 50 micrones.

Primera capa

Al describir una primera capa de una película orientada uniaxialmente de la presente invención, debe entenderse que el término "primera" se usa para identificar la capa dentro del contexto de las otras capas de la película. No obstante, en algunas realizaciones, la primera capa es una capa exterior de la película.

La primera capa de la película orientada uniaxialmente comprende (i) una primera composición que comprende un polímero a base de etileno preparado en presencia de un catalizador de sitio único, en el que la primera composición tiene una densidad superior a 0,935 g/cm3 a 0,965 g/cm3, un índice de fusión (I2) de 0,5 a 6 g/10 minutos, y una MWD de 6,0 o menos, y (ii) un ULDPE catalizado por Ziegler-Natta que tiene una densidad de 0,880 g/cm3 a 0,912 g/cm3, un índice de fusión (I2) de 0,5 a 6 g/10 minutos y una MWD de 6,0 o menos.

En algunas realizaciones, el polímero a base de etileno comprende un polietileno de alta densidad catalizado en un sitio único. En algunas realizaciones, además del polímero a base de etileno catalizado en un sitio único, la composición comprende además un polímero a base de etileno preparado en presencia de un catalizador Ziegler-Natta.

La primera composición tiene una densidad de 0,935 g/cm3 a 0,965 g/cm3. Todos los valores y subintervalos individuales de 0,935 g/cm3 a 0,965 g/cm3 se incluyen en este documento y se describen en este documento; por ejemplo, la densidad de la primera composición puede ser de un límite inferior de 0,935, 0,940, 0,945 o 0,950 g/cm3 hasta un límite superior de 0,945, 0,950, 0,955, 0,960 o 0,965 g/cm3. En algunas realizaciones, la primera composición tiene una densidad de .935 a 0.965 g/cm3, preferentemente 0,945 a 0,962 g/cm3, más preferentemente de 0,950 a 0,960 g/cm3.

En algunas realizaciones, la primera composición tiene un índice de fusión (I2) de hasta 4,0 g/10 minutos. Todos los valores individuales y subintervalos de hasta 6,0 g/10 minutos se incluyen en este documento y se describen en este documento. Por ejemplo, la primera composición puede tener un índice de fusión hasta un límite superior de 1,0, 1,5, 2,0, 2,5, 3,0, 3,5, 4,0, 4,5, 5,0, 5,5 o 6,0 g/10 minutos. La primera composición tiene un I2 con un límite inferior de 0,5 g/10 minutos. Todos los valores individuales y subintervalos de 0,5 g/10 a 6,0 g/10 minutos se incluyen en el presente documento y se describen en el presente documento.

En algunas realizaciones, la primera composición es unimodal. La primera composición tiene una MWD de 6,0 o menos, preferentemente 5,5 o menos.

Ejemplos de primeras composiciones que comprenden un polímero a base de etileno preparado en presencia de un catalizador de sitio único que se puede usar en la primera capa incluyen las disponibles comercialmente de The Dow Chemical Company con el nombre ELITE™ que incluyen, por ejemplo, ELITE™ 5960 y ELITE™ 5940.

Como se señaló anteriormente, la primera capa comprende una primera composición que comprende un polímero a base de etileno preparado en presencia de un catalizador de sitio único como se describió anteriormente, la primera capa comprende además un ULDPE catalizado por Ziegler-Natta. El ULDPE catalizado por Ziegler-Natta tiene una densidad de 0,880 g/cm3 a 0,912 g/cm3. Todos los valores individuales y subintervalos desde 0,880 g/cm3 a 0,912 g/cm3 se incluyen en este documento y se describen en este documento; por ejemplo, la densidad del ULDPE catalizado por Ziegler-Natta puede ser de un límite inferior de 0,880, 0,885, 0,890 o 0,895 g/cm3 hasta un límite superior de 0.900, 0.905, 0.910 o 0.912 g/cm3. En algunas realizaciones, el ULDPE catalizado por Ziegler-Natta tiene una densidad de 0,890 a 0,912 g/cm3, preferentemente de 0,890 a 0,908 g/cm3, más preferentemente de 0,9 a 0,905 g/cm3.

El ULDPE catalizado por Ziegler-Natta tiene un índice de fusión (I2) de hasta 6,0 g/10 minutos. Todos los valores individuales y subintervalos de hasta 6,0 g/10 minutos se incluyen en este documento y se describen en este documento. Por ejemplo, el ULDPE catalizado por Ziegler-Natta puede tener un índice de fusión hasta un límite superior de 1,0, 1,5, 2,0, 2,5, 3,03,5, 4,0, 4,5, 5,0, 5,5 o 6,0 g/10 minutos. El ULDPE catalizado por Ziegler-Natta tiene un I2 con un límite inferior de 0,5 g/10 minutos. Todos los valores individuales y subintervalos de 0,5 g/10 a 6,0 g/10 minutos se incluyen en este documento y se describen en este documento.

En algunas realizaciones, el ULDPE catalizado por Ziegler-Natta es unimodal. El ULDPE catalizado por Ziegler-Natta tiene una MWD de 6,0 o menos, preferentemente 5,5 o menos.

Ejemplos de ULDPE catalizados por Ziegler-Natta que se pueden usar en la primera capa incluyen los disponibles comercialmente de The Dow Chemical Company con los nombres ATTANE™ y FLEXOMER™ (un VLDPE) que incluyen, por ejemplo, ATTANE™ 4203, ATTANE™ 4201, ATTANE™ NG 4701, ATTANE™ SL 4101, FLEXOMER™ ETS-9064, FLEXOMER™ ETS-9066 y FLEXOMER™ DFDA 1137.

En algunas realizaciones, la primera capa puede comprender más del 50% en peso de la primera composición y menos del 50% en peso del ULDPE catalizado por Ziegler-Natta, preferentemente más del 60% en peso de la primera composición y menos del 40% en peso del ULDPE catalizado por Ziegler-Natta, o más del 65% en peso de la primera composición y menos del 35% en peso del ULDPE catalizado por Ziegler-Natta.

El ULDPE catalizado por Ziegler-Natta preferentemente tiene una diferencia entre su punto de ablandamiento VICAT y su punto de fusión máximo de al menos 30 °C, preferentemente al menos 40 °C. Esto proporciona una ventana de orientación muy amplia para la orientación que se cree que proporciona una relajación de tensión significativa y recocido después de la orientación para mejorar la resistencia, la resistencia al desgarro y/o la óptica. En algunas realizaciones, el ULDPE catalizado por Ziegler-Natta tiene preferentemente un punto de fusión máximo de 110 °C o más y/o un punto de ablandamiento VICAT de 90 °C o menos.

Segunda capa

Al describir una segunda capa de una película orientada uniaxialmente de la presente invención, debe entenderse que el término "segunda" se usa para identificar la capa dentro del contexto de las otras capas de la película. En algunas realizaciones, la segunda capa es una capa exterior de la película. En otras realizaciones, la segunda capa es una capa interna, estando al menos una capa interna entre la primera capa y la segunda capa. Por ejemplo, en algunas realizaciones, como una película soplada, la película puede soplarse con la segunda capa como una capa de superficie interna, pero luego se puede permitir que se colapse sobre sí misma de modo que una película soplada estructurada A/B/C se convierta en una película estructurada A/B/C/C/B/A, siendo A la primera capa, C la segunda capa y B la capa interna.

La segunda capa de la película orientada uniaxialmente comprende al menos una poliolefina. Se pueden incorporar una variedad de poliolefinas y combinaciones de poliolefinas en la segunda capa en varias realizaciones.

En algunas realizaciones, la segunda capa puede tener la misma composición que la primera capa. Por tanto, en algunas de tales realizaciones, dado que la primera capa comprende (i) una primera composición que comprende un polímero a base de etileno preparado en presencia de un catalizador de sitio único como se describe anteriormente, y (ii) un ULDPE catalizado por Ziegler-Natta que tiene un densidad de 0,880 g/cm3 a 0,912 g/cm3 y un índice de fusión (I2) de 0,5 a 6 g/10 minutos, la segunda capa comprende dos poliolefinas: (i) una segunda composición que comprende un polímero a base de etileno preparado en presencia de un catalizador de sitio único, en el que la segunda composición tiene una densidad de 0,935 g /cm3 a 0,965 g/cm3 y un índice de fusión (I2) de 0,5 a 6 g/10 minutos, y (ii) un ULDPE catalizado por Ziegler-Natta que tiene una densidad de 0,880 g/cm3 a 0,912 g/cm3 y un índice de fusión (I2) de 0,5 a 6 g/10 minutos. La segunda composición puede incluir cualquiera de las primeras composiciones que se describen anteriormente en relación con la primera capa. Asimismo, el ULDPE catalizado por Ziegler-Natta puede incluir cualquiera de los ULDPE catalizados por Ziegler-Natta que se describen anteriormente en relación con la primera capa. Las cantidades relativas de la segunda composición y el ULDPE catalizado por Ziegler-Natta también pueden ser las mismas que las cantidades relativas descritas anteriormente en relación con la primera capa.

En algunas realizaciones, la al menos una poliolefina en la segunda capa comprende un ULDPE catalizado por Ziegler-Natta que tiene una densidad de 0,880 g/cm3 a 0,912 g/cm3 y un índice de fusión (I2) de 0,5 a 6,0 g/10 minutos, y un LLDPE catalizado con metaloceno que tiene una densidad de 0,912 g/cm3 a 0,935 g/cm3 y un índice de fusión (I2) de 0,5 a 6,0 g/10 minutos. El ULDPE catalizado por Ziegler-Natta puede incluir cualquiera de los ULDPE catalizados por Ziegler-Natta que se describen anteriormente en relación con la primera capa. Asimismo, el LLDPE catalizado con metaloceno puede incluir cualquiera de los LLDPE catalizados con metaloceno que se describen anteriormente en relación con la primera capa. En algunas realizaciones, en las que la segunda capa comprende un ULDPE catalizado por Ziegler-Natta y un LLDPE catalizado con metaloceno, la segunda capa puede comprender más del 45% en peso del ULDPE catalizado por Ziegler-Natta y menos del 55% en peso del LLDPE catalizado con metaloceno, preferentemente más del 60% en peso del ULDPE catalizado por Ziegler-Natta y menos del 40% en peso del LLDPE catalizado con metaloceno, o más del 65% en peso del ULDPE catalizado por Ziegler-Natta y menos del 35% en peso del LLDPE catalizado con metaloceno.

La al menos una poliolefina en la segunda capa, en algunas realizaciones, comprende un ULDPE catalizado por Ziegler-Natta que tiene una densidad de 0,880 g/cm3 a 0,912 g/cm3 y un índice de fusión (I2) de 0,5 a 6,0 g/10 minutos, y un plastómero de poliolefina. En algunas de estas realizaciones, el plastómero de poliolefina tiene una densidad de 0,865 a 0,908 g/cm3 y un índice de fusión (I2) de 0,5-6 g/10 minutos, y el plastómero de poliolefina comprende un plastómero de polietileno, un plastómero de polipropileno o combinaciones de los mismos. El ULDPE catalizado por Ziegler-Natta puede incluir cualquiera de los ULDPE catalizados por Ziegler-Natta que se describen anteriormente en relación con la primera capa. Asimismo, el plastómero de poliolefina puede incluir cualquiera de los plastómeros de poliolefina que se describen anteriormente en relación con la primera capa. En algunas realizaciones, en las que la segunda capa comprende un ULDPE catalizado por Ziegler-Natta y un plastómero de poliolefina, la segunda capa puede comprender más del 50% en peso del plastómero de poliolefina y menos del 50% en peso del ULDPE catalizado por Ziegler-Natta, preferentemente más del 55% en peso del plastómero de poliolefina y menos del 45% en peso del ULDPE catalizado por Ziegler-Natta, o más del 35% en peso del plastómero de poliolefina y menos del 65% en peso del ULDPE catalizado por Ziegler-Natta.

La al menos una poliolefina en la segunda capa, en algunas realizaciones, comprende un LLDPE catalizado con metaloceno que tiene una densidad de 0,912 g/cm3 a 0,935 g/cm3 y un índice de fusión (I2) de 0,5 a 6 g/10 minutos, y un plastómero de poliolefina. En algunas de estas realizaciones, el plastómero de poliolefina tiene una densidad de 0,865 a 0,908 g/cm3 y un índice de fusión (I2) de 0,5-6 g/10 minutos, y el plastómero de poliolefina comprende un plastómero de polietileno, un plastómero de polipropileno o combinaciones de los mismos. El LLDPE catalizado con metaloceno puede incluir cualquiera de los LLDPE catalizados con metaloceno que se describen anteriormente en relación con la primera capa. Asimismo, el plastómero de poliolefina puede incluir cualquiera de los plastómeros de poliolefina que se describen anteriormente en relación con la primera capa. En algunas realizaciones, en las que la segunda capa comprende un LLDPE catalizado con metaloceno y un plastómero de poliolefina, la segunda capa puede comprender más del 45% en peso del LLDPE catalizado con metaloceno y menos del 55% en peso del plastómero de poliolefina, preferentemente más de 40% en peso del LLDPE catalizado con metaloceno y menos del 60% en peso del plastómero de poliolefina, o más del 35% en peso del LLDPE catalizado con metaloceno y menos del 65% en peso del plastómero de poliolefina.

En algunas realizaciones, la al menos una poliolefina en la segunda capa comprende 100% en peso de un ULDPE catalizado por Ziegler-Natta que tiene una densidad de 0,880 g/cm3 a 0,912 g/cm3 y un índice de fusión (I2) de 0,5 a 6.0 g/10 minutos. El ULDPE catalizado por Ziegler-Natta puede incluir cualquiera de los ULDPE catalizados por Ziegler-Natta que se describen anteriormente en relación con la primera capa.

La al menos una poliolefina en la segunda capa, en algunas realizaciones, comprende 100% en peso de un LLDPE catalizado con metaloceno que tiene una densidad de 0,912 g/cm3 a 0,935 g/cm3 y un índice de fusión (I2) de 0,5 a 6,0 g/10 minutos. El LLDPE catalizado con metaloceno puede incluir cualquiera de los LLDPE catalizados con metaloceno que se describen anteriormente en relación con la primera capa.

En algunas realizaciones, la al menos una poliolefina en la segunda capa comprende el 100% en peso de un plastómero de poliolefina que tiene una densidad de 0865 g/cm3 hasta 0.908 g/cm3 y un índice de fusión (I2) de 0,5 a 6 g/10 minutos. En algunas de tales realizaciones, el plastómero de poliolefina comprende un plastómero de polietileno, un plastómero de polipropileno o combinaciones de los mismos. El plastómero de poliolefina puede incluir cualquiera de los plastómeros de poliolefina que se describen anteriormente en relación con la primera capa.

Capa interna

Cada una de las películas orientadas uniaxialmente de la presente invención comprende al menos una capa interna. El término "interior" se utiliza para indicar que la capa interna está entre la primera capa y la segunda capa. El término "al menos una capa interna" se usa para indicar que las películas orientadas uniaxialmente de la presente invención pueden incluir una única capa interna o múltiples capas internas. En algunas realizaciones que comprenden dos o más capas internas, cada una de las capas internas puede tener la misma composición. En otras realizaciones que comprenden dos o más capas internas, cada una de las capas internas puede tener diferentes composiciones, o solo algunas de las capas internas pueden tener la misma composición.

Con respecto a la al menos una capa interna, en algunas realizaciones, en las que la primera capa comprende (i) una primera composición que comprende un polímero a base de etileno preparado en presencia de un catalizador de sitio único como se describe anteriormente, y (ii) un ULDPE catalizado por Ziegler-Natta, y en el que la segunda capa comprende al menos una poliolefina, la al menos una capa interna puede comprender un HDPE. En algunas realizaciones, el HDPE puede ser un HDPE unimodal. En algunas realizaciones, e1HDPE puede tener una MWD de 6.0 o menos. El HDPE puede ser un HDPE catalizado por Ziegler-Natta en algunas realizaciones y un HDPE catalizado en un sitio único en otras realizaciones. En algunas realizaciones, la al menos una capa interna puede comprender la primera composición que comprende un polímero a base de etileno preparado en presencia de un catalizador de sitio único, en el que la primera composición tiene una densidad superior a 0,935 g/cm3 a 0,965 g/cm3 y un índice de fusión (I2) de 0,5 a 6 g/10 minutos, como se describió anteriormente en relación con la primera capa. Por ejemplo, e1HDPE catalizado en un sitio único puede incluir cualquiera de los descritos anteriormente en relación con la primera capa.

Cuando el HDPE comprende un HDPE unimodal catalizado por Ziegler-Natta, e1HDPE tiene una densidad de 0,935 g/cm3 a 0,965 g/cm3. Todos los valores y subintervalos individuales desde 0,935 g/cm3 a 0,965 g/cm3 se incluyen en este documento y se describen en este documento; por ejemplo, la densidad de1HDPE catalizado por Ziegler-Natta puede ser de un límite inferior de 0,935, 0,940, 0,945 o 0,950 g/cm3 hasta un límite superior de 0,945, 0,950, 0,955, 0,960 o 0,965 g/cm3. En algunas realizaciones, el HDPE catalizado por Ziegler-Natta tiene una densidad de 0,935 a 0,965 g/cm3, preferentemente 0,945 a 0,962 g/cm3, más preferentemente de 0,950 a 0,960 g/cm3. En algunas realizaciones, el HDPE catalizado por Ziegler-Natta tiene un índice de fusión (I2) de hasta 6,0 g/10 minutos. Todos los valores individuales y subintervalos de hasta 6,0 g/10 minutos se incluyen en este documento y se describen en este documento. Por ejemplo, el HDPE catalizado por Ziegler-Natta puede tener un índice de fusión hasta un límite superior de 1,0, 1,5, 2,0, 2,5, 3,0, 3,5, 4,0, 4,5, 5,0, 5,5 o 6,0 o g/ 10 minutos. En un aspecto particular de la invención, e1H^d PE catalizado por Ziegler-Natta tiene un I2 con un límite inferior de 0,2 g/10 minutos. Todos los valores individuales y subintervalos de 0,2 g/10 a 6,0 g/10 minutos se incluyen en este documento y se describen en este documento. En algunas realizaciones, el HDPE catalizado por Ziegler-Natta es unimodal. En algunas realizaciones, e1 HDPE catalizado por Ziegler-Natta tiene una MWD de 6,0 o menos, preferentemente 5,5 o menos. Ejemplos de HDPE catalizados por Ziegler-Natta que pueden usarse en la capa interna incluyen los disponibles comercialmente de The Dow Chemical Company con los nombres DGDA 6200 y Dg DA 6400.

En algunas realizaciones en las que la al menos una capa interna comprende un HDPE (catalizado en un sitio único o catalizado por Ziegler-Natta), la al menos una capa interna puede comprender además un LLDPE que tiene una densidad de 0,912 g/cm3 a 0,935 g/cm3 y un índice de fusión (I2) de 0,5 a 6,0 g/10 minutos. El LLDPE puede ser cualquiera de los descritos en relación con la primera capa anterior.

Pasando a otras realizaciones en las que la primera capa comprende (i) una primera composición que comprende un polímero a base de etileno preparado en presencia de un catalizador de sitio único como se describe anteriormente y (ii) un ULDPE catalizado por Ziegler-Natta, y en la que la segunda La capa comprende al menos una poliolefina, la al menos una capa interna puede comprender un ULDPE catalizado por Ziegler-Natta que tiene una densidad de 0,880 g/cm3 a 0,912 g/cm3 y un índice de fusión (I2) de 0,5 a 6,0 g/10 minutos. El ULDPE catalizado por Ziegler-Natta puede ser cualquiera de los descritos anteriormente en relación con la primera capa. En algunas realizaciones, el ULDPE se puede mezclar con un LLDPE o con un HDPE catalizado en un sitio único. Dichos HDPE catalizados de un solo sitio pueden incluir cualquiera de los descritos anteriormente en relación con la primera capa que incluye cualquiera de las primeras composiciones. El LLDPE puede ser un LLDPE catalizado con metaloceno o un LLDPE catalizado por Ziegler-Natta. Un LLDPE catalizado con metaloceno puede ser cualquiera de los descritos en relación con la primera capa anterior. El LLDPE catalizado por Ziegler-Natta tiene una densidad de 0,912 g/cm3 a 0,935 g/cm3. Todos los valores y subintervalos individuales desde 0,912 g/cm3 a 0,935 g/cm3 se incluyen en este documento y se describen en este documento; por ejemplo, la densidad del LLDPE catalizado por Ziegler-Natta puede ser de un límite inferior de 0,912, 0,915, 0,920 o 0,925 g/cm3 hasta un límite superior de 0,920, 0,925, 0,930 o 0,935 g/cm3. En algunas realizaciones, el LLDPE catalizado por Ziegler-Natta tiene una densidad de 0,915 a 0,935 g/cm3, preferentemente 0,916 a 0,926 g/cm3, más preferentemente 0,917 a 0,924 g/cm3. En algunas realizaciones, el LLDPE catalizado por Ziegler-Natta tiene un índice de fusión (I2) de hasta 4,0 g/10 minutos. Todos los valores y subintervalos individuales de hasta 4,0 g/10 minutos se incluyen en este documento y se describen en este documento. Por ejemplo, el LLDPE catalizado por Ziegler-Natta puede tener un índice de fusión hasta un límite superior de 1,0, 1,5, 2,0, 2,5, 3,0, 3,5, 4,0, 4,5, 5,0, 5,5 o 6,0 g/10 minutos. En un aspecto particular de la invención, el LLDPE catalizado por Ziegler-Natta tiene un I2 con un límite inferior de 0,2 g/10 minutos. Todos los valores individuales y subintervalos de 0,2 g/10 a 6,0 g/10 minutos se incluyen en este documento y se describen en este documento. Los ejemplos de LLDPE catalizados por Ziegler-Natta que pueden usarse incluyen los disponibles comercialmente de The Dow Chemical Company con el nombre DOWLEX™ que incluyen, por ejemplo, DOWLEX™ 2045 y DOWLEX™ 2038.68.

Cuando el ULDPE catalizado por Ziegler-Natta se mezcla con un HDPE catalizado en un sitio único o un LLDPE, la al menos una capa interna puede comprender más del 50% en peso del ULDPE catalizado por Ziegler-Natta y menos del 50% en peso del HDPE catalizado en un sitio único o LLDPE, preferentemente más del 60% en peso del ULDPE catalizado por Ziegler-Natta y menos del 40% en peso del HDPE catalizado en un sitio único o LLDPE, o más del 65% en peso del ULDPE catalizado por Ziegler-Natta y menos del 35% en peso de LLDPE.

Debe entenderse que cualquiera de las capas anteriores puede comprender además uno o más aditivos conocidos por los expertos en la técnica tales como, por ejemplo, antioxidantes, estabilizadores de luz ultravioleta, estabilizadores térmicos, agentes deslizantes, antibloqueo, pigmentos o colorantes, coadyuvantes de procesamiento, catalizadores de reticulación, retardadores de llama, cargas y agentes espumantes.

Películas

Se puede formar una variedad de películas de múltiples capas de acuerdo con las enseñanzas de la presente invención. Ciertas combinaciones de resinas pueden proporcionar películas que tengan ciertas propiedades deseables. Las películas de múltiples capas pueden tener propiedades particularmente deseables cuando se orientan únicamente en la dirección de la máquina para proporcionar películas orientadas uniaxialmente de la presente invención.

Se puede formar una película de múltiples capas de acuerdo con cualquier procedimiento conocido en la técnica. Las combinaciones de resinas descritas en este documento pueden ser particularmente adecuadas para la formación de películas de múltiples capas utilizando procesos de película soplada. Cuando se utiliza un proceso de película soplada, la película soplada se puede formar de manera convencional (por ejemplo, se corta y se abre antes de enrollar), o se puede permitir que la película soplada colapse para que la capa interna (la segunda capa como se describe en este documento) pueda laminarse sobre sí mismo para formar una película de varias capas que es dos veces más gruesa. En otras palabras, un proceso de película soplada se puede configurar para formar una película de múltiples capas A/B/C, con A correspondiente a una primera capa, C correspondiente a una segunda capa y B correspondiente a una capa interna entre A y C (si la primera y la segunda capa tienen la misma composición, la película también puede caracterizarse como una película A/B/A). En un proceso típico, la película de múltiples capas tendría una estructura A/B/C. Sin embargo, si se permitiera que la película se colapsara sobre sí misma, la película de múltiples capas tendría una estructura A/B/C/C/B/A. En cualquier escenario, la película de múltiples capas puede orientarse posteriormente en la dirección de la máquina para proporcionar una película orientada uniaxialmente de la presente invención.

El procedimiento de colapso puede ser deseable en determinadas situaciones, como cuando se desean películas más gruesas. El procedimiento de colapso, en algunas realizaciones, también puede ser ventajoso ya que facilita la fabricación de películas simétricas orientadas en la dirección de la máquina sin rizar. El procedimiento de colapso, en algunas realizaciones, también puede permitir un enfriamiento más rápido ya que ocurre algo de enfriamiento de la película más delgada antes de colapsar en la película más gruesa. Otra ventaja del procedimiento de colapso es que puede proporcionar propiedades de barrera mejoradas ya que se puede incluir una capa de barrera (por ejemplo, una capa de barrera de oxígeno o una capa de barrera de vapor de agua) en la película soplada y luego duplicar cuando la película soplada colapsa (por ejemplo, una sola capa de barrera en la película soplada se convierte en dos capas de barrera al colapsar).

El número de capas en las películas orientadas uniaxialmente puede depender de una serie de factores que incluyen, por ejemplo, las propiedades deseadas de la película, la aplicación de uso final de la película, los polímeros deseados que se usarán en cada, el espesor deseado de la película, si la película se forma al colapsar una película soplada, y otros. Las películas orientadas uniaxialmente de la presente invención comprenden al menos tres capas. Las películas típicas hechas con o sin colapso pueden tener hasta 9 capas, aunque el colapso de una película soplada de múltiples capas puede resultar en más capas (por ejemplo, una película soplada de 9 capas colapsa para formar 18 capas). Las estructuras podrían ser, por ejemplo, A/B/A (si las capas exteriores tienen la misma composición), A/B/C, A/B/C/A, A/B/C/D, A/B/C/D/E, A/B/C/D/E/F, A/B/C/D/E/F/G, A/B/C/D/D/C/B/A, A/B/C/D/E/F/G/H, A/B/C/D/E/F/G/H/l y otros. Las estructuras descritas en el presente documento se pueden usar para fabricar películas con espesores de hasta 200 o 250 micrones en una configuración no colapsada de 3, 5, 7 o 9 capas. Un factor limitante principal en cuanto al grosor de la película es la capacidad de enfriar dichas películas gruesas y hacer burbujas estables mientras se mantiene una variación de calibre razonable (por ejemplo, /- 10%).

Al colapsar la película y permitir que una capa interna se lamine sobre sí misma, se pueden hacer películas mucho más gruesas (por ejemplo, una película de 250 micrones se convierte en 500 micrones). Por tanto, algunas realizaciones se refieren a películas sopladas que se colapsan para formar una película más gruesa. Si se permite que tales estructuras colapsen de tal manera que la capa interna colapse sobre sí misma, las estructuras podrían ser, por ejemplo, A/B/C/C/B/A, A/B/C/D/D/C/B/A, A/B/C/D/E/E/D/C/B/A, A/B/C/D/E/F/G/G/F/E/D/C/B/A, y otros. En las realizaciones en las que se desea el colapso, la composición de la segunda capa (como se describió anteriormente, no la segunda capa en la estructura de la película en sí), puede seleccionarse para facilitar su laminación sobre sí misma durante el proceso de película soplada.

La formación de la película soplada mediante un procedimiento de colapso puede proporcionar varias ventajas. Como se indicó anteriormente, se puede hacer una película soplada que duplica su espesor al colapsar (por ejemplo, una película soplada de 50 micrones colapsa para hacer una película de 100 micrones; una película soplada de 100 micrones colapsa para hacer una película de 200 micrones). Por lo tanto, el procedimiento de colapso permite hacer inicialmente (es decir, antes del colapso) películas sopladas simétricamente y relativamente más delgadas con mejor eficiencia de enfriamiento, menor cristalinidad de la película y mejor óptica en comparación con una película no colapsada que tiene un espesor comparable al de la película después del colapso. . El procedimiento de plegado también proporciona ventajosamente, en algunas realizaciones, películas sustancialmente planas después del plegado. La capacidad de hacer películas muy gruesas (por ejemplo, hasta 400 o 500 micras en algunas realizaciones) puede proporcionar una ventaja cuando la película se orienta luego en la dirección de la máquina. Por ejemplo, una película de 400 o 500 micrones se puede orientar en la dirección de la máquina en una relación de estiramiento de 4: 1 o 5: 1 para proporcionar una película de 100 micrones para aplicaciones de bolsas de trabajo pesado. O tal película podría orientarse en la dirección de la máquina en una relación de estiramiento de hasta 10 : 1 para proporcionar un relleno muy rígido de 40-50 micrones que podría usarse en aplicaciones de cinta o etiquetas.

Mientras que se forman películas más gruesas permitiendo que una película soplada colapse sobre sí misma, otras realizaciones se refieren a películas formadas laminando posteriormente dos o más películas existentes entre sí. Por ejemplo, se pueden preparar dos o más películas que tienen la misma estructura usando un proceso de película moldeada y luego laminar para simular las estructuras colapsadas simétricas descritas anteriormente. Cada una de las dos películas puede tener una capa de contacto con un punto de fusión relativamente bajo de modo que las películas puedan pasar sobre un rollo caliente que calienta las películas y las lamina térmicamente juntas. Las dos películas también se podrían laminar junto con un adhesivo. Cuando las dos películas que tienen la misma estructura se laminan juntas, la película laminada puede simular lo que ocurre cuando se colapsa una película soplada.

Una vez formadas, las películas de múltiples capas se orientan en la dirección de la máquina únicamente para proporcionar películas orientadas uniaxialmente de la presente invención. La banda de película se puede orientar en la dirección de la máquina sólo usando técnicas conocidas por los expertos en la técnica, tales como un proceso de bastidor tensor. La película se puede orientar con una relación de estiramiento de 4: 1 a 10: 1 en realizaciones de la presente invención. En algunas realizaciones, la película se puede orientar con una relación de estiramiento de 5: 1 a 9: 1. La relación de estiramiento afectará el espesor de la película orientada uniaxialmente, además del espesor original y si la película está colapsada. Por ejemplo, una película de múltiples capas que tiene un espesor inicial de 200 micrones, puede colapsarse a un espesor de 400 micrones y luego orientarse en la dirección de la máquina a espesores de 40 micrones (con una relación de estiramiento de 10: 1), de 50 micrones. (con una relación de estiramiento de 8: 1), de 100 micrones (con una relación de estiramiento de 4: 1), u otros. Como otro ejemplo, una película de múltiples capas que tiene un espesor inicial de 125 micrones, puede colapsarse a un espesor de 250 micrones, y luego orientarse en la dirección de la máquina a espesores de 25 micrones (con una relación de estiramiento de 10: 1), de 50 micrones (con una relación de estiramiento de 5: 1), u otros. Como otro ejemplo, una película de múltiples capas que tiene un espesor inicial de 100 micrones, puede colapsarse a un espesor de 200 micrones, y luego orientarse en la dirección de la máquina a espesores de 20 micrones (con una relación de estiramiento de 10: 1), de 40 micrones (con una relación de estiramiento de 5: 1), u otros. Por tanto, las películas orientadas uniaxialmente de la presente invención pueden permitir una cantidad significativa de orientación en la máquina directamente mientras aún mantienen un intervalo significativo de espesores de película potenciales.

Esta cantidad de orientación combinada con la composición de las diferentes capas en la película como se describe en este documento puede proporcionar películas orientadas uniaxialmente que tienen una o más propiedades deseables. Las películas orientadas uniaxialmente de la presente invención pueden exhibir un módulo secante al 2% en la dirección de la máquina de 590 MPa (85.000 psi) o más cuando se miden según ASTM D882. Las películas orientadas uniaxialmente, en algunas realizaciones de la presente invención, pueden exhibir un módulo secante al 2% en la dirección de la máquina de 690 MPa (100.000 psi) o más cuando se mide según ASTM D882. Las películas orientadas uniaxialmente de la presente invención pueden exhibir un módulo secante al 2% en la dirección de la máquina de 1000 MPa (150.000 psi) o más cuando se miden según ASTM D882 en algunas realizaciones. Las películas orientadas uniaxialmente, en algunas realizaciones, de la presente invención pueden exhibir un módulo secante al 2% en la dirección de la máquina de 1400 MPa (200.000 psi) o más cuando se miden según ASTM D882.

Las películas orientadas uniaxialmente de la presente invención también pueden exhibir valores deseables de resistencia al desgarro. En algunas realizaciones, las películas orientadas uniaxialmente de la presente invención exhiben una resistencia al desgarro Elmendorf normalizada en la dirección de la máquina de 5900 a 18000 g/mm (150 a 450 gramos/mil) cuando se mide según ASTM D1922. En algunas realizaciones, las películas de la presente invención pueden exhibir una caída limitada en la resistencia al desgarro en la dirección de la máquina incluso después de la orientación solo en la dirección de la máquina con relaciones de estirado superiores a 5: 1, superiores a 6: 1 e incluso hasta 9 : 1.

Las películas orientadas uniaxialmente de la presente invención, en algunas realizaciones, también exhiben un alto módulo secante al 2% en la dirección de la máquina (por ejemplo,> 1000MPa (150.000 psi) a una relación de estiramiento de 6: 1 ;> 1400 MPa (200.000 psi) a una relación de estiramiento de 8 : 1 y > 1700 MPa (250.000 psi) a una relación de estiramiento de 9: 1) mientras se mantienen valores de resistencia al desgarro de Elmendorf normalizados relativamente altos (por ejemplo,> 7900 g/mm (200 g/mil)).

En algunas realizaciones, las películas orientadas uniaxialmente de la presente invención son sustancialmente planas. En algunas realizaciones, las películas orientadas uniaxialmente de la presente invención tienen una variación de calibre que está dentro del 5% del calibre promedio de la película.

Varias realizaciones de la presente invención contemplan diferentes combinaciones de resinas en diferentes capas de las películas orientadas uniaxialmente para proporcionar ciertas propiedades. Por ejemplo, en las realizaciones en las que se desea una alta rigidez pero una baja resistencia al desgarro, la película podría incorporar niveles relativamente altos de HDPE. Para una película no colapsada, una película orientada uniaxialmente que tiene una estructura A/B/A puede comprender capas A (la primera y segunda capa) que tienen el 70% en peso de la capa de una primera composición que comprende un polímero a base de etileno preparado en la presencia de un catalizador de sitio único que tiene una densidad de 0,935 a 0,965 g/cm3 y 30% en peso de la capa de un ULDPE catalizado por Ziegler-Natta, y una capa B (una capa interna) que comprende el 100% de una segunda composición que comprende un polímero a base de etileno preparado en presencia de un catalizador de sitio único (por ejemplo, un HDPE catalizado en un sitio único). La primera composición, la segunda composición y el ULDPE catalizado por Ziegler-Natta pueden ser cualquiera de los descritos anteriormente en relación con las descripciones de las capas correspondientes. En esta estructura, se cree que las composiciones de alta densidad brindan alta rigidez con baja resistencia al desgarro, mientras que se cree que la inclusión de ULDPE proporciona pegajosidad superficial para ayudar a que la película se adhiera a los rollos durante la orientación y para evitar el cuello hacia adentro en la dirección transversal durante la orientación alta en la dirección de la máquina. Para una película colapsada donde se desea alta rigidez pero baja resistencia al desgarro, una película orientada uniaxialmente que tiene una estructura A/B/C/C/B/A puede comprender la misma capa A (la primera capa), la misma capa B (una capa interna entre la primera capa y la segunda capa), y una capa C (una segunda capa) que comprende el 100% en peso de un ULDPE catalizado por Ziegler-Natta. El ULDPE catalizado por Ziegler-Natta puede ser cualquiera de los descritos anteriormente en relación con las descripciones de las capas correspondientes. En esta estructura, el ULDPE en la capa C puede ser una capa relativamente delgada para proporcionar adhesión durante el colapso de la película sin aumentar significativamente la resistencia al desgarro.

Como otro ejemplo, algunas realizaciones se refieren a películas orientadas uniaxialmente que combinan una alta rigidez con una alta resistencia al desgarro. Para una película no colapsada, una película orientada uniaxialmente que tiene una estructura A/B/A puede comprender capas A (la primera y segunda capa) que tienen el 70% en peso de la capa de una primera composición que comprende un polímero a base de etileno preparado en la presencia de un catalizador de sitio único que tiene una densidad de 0,935 a 0,965 g/cm3 y 30% en peso de la capa de un ULDPE catalizado por Ziegler-Natta, y una capa B (una capa interna) que comprende el 100% de un ULDPE catalizado por Ziegler-Natta o mezclas de dicho ULDPE con un LLDPE. La primera composición, los ULDPE catalizados por Ziegler-Natta, y cualquier LLDPE puede ser cualquiera de los descritos anteriormente en relación con las descripciones de las capas correspondientes. En esta estructura, se cree que la primera composición de alta densidad en las capas A (la primera y segunda capas) proporciona alta rigidez con baja resistencia al desgarro, mientras que se cree que la inclusión de ULDPE en las capas A (la primera y segunda capas) proporcionan pegajosidad en la superficie para ayudar a que la película se adhiera a los rollos durante la orientación y para evitar el cuello hacia adentro en la dirección transversal durante la orientación alta en la dirección de la máquina. Se cree que el ULDPE o la combinación de ULDPE y LLDPE en la capa B (la capa interna) proporcionan una alta resistencia al desgarro. Para una película colapsada que tiene una combinación de alta rigidez y alta resistencia al desgarro, una película orientada uniaxialmente que tiene una estructura A/B/C/C/B/A puede comprender la misma capa A (la primera capa). La capa B (una capa interna entre la primera capa y la segunda capa) puede comprender el 70% en peso de la capa de un ULDPE catalizado por Ziegler-Natta, y una capa C (una segunda capa) que comprende el 100% en peso de un ULDPE catalizado por Ziegler-Natta. Los ULDPE catalizados por Ziegler-Natta pueden ser cualquiera de los descritos anteriormente en relación con las descripciones de las capas correspondientes. En esta estructura, se cree que la combinación HDPE/ULDPE en la capa B proporciona alta resistencia al desgarro con resistencia, y el ULDPE en la capa C también proporciona alta resistencia al desgarro y dureza al mismo tiempo que proporciona adhesión durante el colapso de la película.

Como otro ejemplo, algunas realizaciones se refieren a películas orientadas uniaxialmente que combinan una alta rigidez con una alta resistencia al desgarro. Para una película no colapsada, una película orientada uniaxialmente que tiene una estructura A/B/A puede comprender capas A (la primera y segunda capa) que tienen el 70% en peso de la capa de una primera composición que comprende un polímero a base de etileno preparado en la presencia de un catalizador de sitio único que tiene una densidad de 0,935 a 0,965 g/cm3 y 30% en peso de la capa de un ULDPE catalizado por Ziegler-Natta, y una capa B (una capa interna) que comprende el 100% de un ULDPE catalizado por Ziegler-Natta o mezclas de dicho ULDPE con un LLDPE. El HDPE catalizado con metaloceno, los ULDPE catalizados por Ziegler-Natta y cualquier LLDPE pueden ser cualquiera de los descritos anteriormente en relación con las descripciones de las capas correspondientes. En esta estructura, se cree que la composición de alta densidad en las capas A (la primera y segunda capas) proporciona alta rigidez con baja resistencia al desgarro, mientras que se cree que la inclusión de ULDPE en las capas A (la primera y segunda capas) proporciona pegajosidad de la superficie para ayudar a que la película se adhiera a los rollos durante la orientación y para evitar el cuello hacia adentro en la dirección transversal durante la orientación en dirección alta de la máquina Se cree que el ULDPE o la combinación de ULDPE y LLDPE en la capa B (la capa interna) proporciona una alta resistencia al desgarro. Para una película colapsada que tiene una combinación de alta rigidez y alta resistencia al desgarro, una película orientada uniaxialmente que tiene una estructura A/B/C/C/B/A puede comprender la misma capa A (la primera capa). La capa B (una capa interna entre la primera capa y la segunda capa) puede comprender el 70% en peso de la capa de un ULDPE catalizado por Ziegler-Natta y el 30% en peso de un HDPE catalizado en un sitio único, y una capa C (un segunda capa) que comprende el 100% en peso de un ULDPE catalizado por Ziegler-Natta. El ULDPE catalizado por Ziegler-Natta puede ser cualquiera de los descritos anteriormente en relación con las descripciones de las capas correspondientes. En esta estructura, se cree que la combinación HDPE/ULDPE en la capa B proporciona alta resistencia al desgarro con resistencia, y el ULDPE en la capa C también proporciona alta resistencia al desgarro y dureza al mismo tiempo que proporciona adhesión durante el colapso de la película.

Como otro ejemplo, algunas realizaciones se refieren a películas orientadas uniaxialmente que proporcionan buena rigidez, alta resistencia al desgarro y alta sellabilidad. Para una película no colapsada, una película orientada uniaxialmente que tiene una estructura A/B/C puede comprender una capa A (la primera capa) que tiene un 70% en peso de la capa de una primera composición que comprende un polímero a base de etileno preparado en el presencia de un catalizador de sitio único que tiene una densidad de 0,935 a 0,965 g/cm3 y 30% en peso de la capa de un ULDPE catalizado por Ziegler-Natta, una capa B (una capa interna) que comprende el 100% de un ULDPE catalizado por Ziegler-Natta o mezclas de dicho ULDPE con un LLDPE, y una capa C (la segunda capa) tiene un 60% en peso de la capa de un plastómero de poliolefina y un 40% en peso de la capa de un LLDPE catalizado con metaloceno. La primera composición, los ULDPE catalizados por Ziegler-Natta, los LLDPE y el plastómero de poliolefina pueden ser cualquiera de los descritos anteriormente en relación con las descripciones de las capas correspondientes. En esta estructura, se cree que la composición de alta densidad en la capa A (la primera y segunda capas) proporciona alta rigidez con baja resistencia al desgarro, mientras que se cree que la inclusión de ULDPE en la capa A (la primera y segunda capas) proporciona pegajosidad de la superficie para ayudar a que la película se adhiera a los rollos durante la orientación y para evitar el cuello hacia adentro en la dirección transversal durante la orientación alta en la dirección de la máquina. Se cree que el ULDPE o la combinación de ULDPE y LLDPE en la capa B (la capa interna) proporcionan una alta resistencia al desgarro. Se cree que la combinación de plastómero de poliolefina y LLDPE catalizado con metaloceno en la capa C proporciona una alta sellabilidad.

Artículos

Las realizaciones de la presente invención también proporcionan artículos formados a partir de cualquiera de las películas orientadas uniaxialmente descritas en el presente documento. Ejemplos de tales artículos pueden incluir envases flexibles, bolsas, bolsas verticales y envases o bolsas prefabricados. Dichos artículos se pueden formar usando técnicas conocidas por los expertos en la técnica en vista de las enseñanzas de este documento.

Por ejemplo, películas individuales de calibre delgado (por ejemplo, 25-35 micrones) que tienen muy buena óptica, rigidez y capacidad de sellado, según algunas realizaciones de la presente invención, pueden ser útiles en bolsas fabricadas con equipos de procesamiento de forma/llenado/sellado. Estas bolsas pueden ser útiles para bolsas de polvo y granos que contienen de ~250 gramos a 1 kilogramo. Se cree que la orientación de las películas de la presente invención en la dirección de la máquina proporciona una combinación de rigidez, resistencia y óptica que es ventajosa sobre las películas sopladas convencionales.

Las películas orientadas uniaxialmente que tienen alta rigidez y claridad, de acuerdo con algunas realizaciones de la presente invención, se pueden laminar entre sí para proporcionar un laminado formado completamente de polietileno. Como otro ejemplo, una película orientada uniaxialmente que tiene alta rigidez y claridad, de acuerdo con algunas realizaciones de la presente invención, se puede laminar a una película soplada rígida rica en HDPE, y el laminado se puede usar para formar una bolsa estable formada enteramente de polietileno.

Como otro ejemplo, las películas orientadas uniaxialmente que tienen alta rigidez, alta óptica y buena resistencia al desgarro, en algunas realizaciones pueden usarse como una película para aplicaciones de envoltura de dulces.

Algunas realizaciones de la invención se describirán ahora en detalle en los siguientes Ejemplos.

Ejemplos

Se desarrollan varias estructuras de película soplada para la orientación fuera de línea en la dirección de la máquina.

Ejemplo 1

La Tabla 1 muestra la estructura de la película para el Ejemplo 1. El Ejemplo 1 tiene una estructura de película A/B/A con una capa central rígida proporcionada por un polietileno mejorado que tiene una alta densidad (''EPE-HD''), y capas de piel más suaves y pegajosas obtenidas mezclando un ULDPE catalizado por Ziegler-Natta ("ZN ULDPE") con el HDPE.

Tabla 1 (Ejemplo 1)

El EPE-HD es ELITE™ 5960G, que es una resina de polietileno mejorada que tiene una densidad de 0,9580-0,9650 g/cm3 y un índice de fusión (I2) de 0,7-1,0 g/10 minutos, y está disponible comercialmente en The Dow Chemical Company. El Z-N ULDPE es ^a T^t ANE™ 4203 con una densidad de 09030-0,9070 g/cm3 y un índice de fusión (I2) de 0,7-0,9 g/10 minutos, que está disponible comercialmente en The Dow Chemical Company.

La estructura de película A/B/A coextruida del Ejemplo 1 se produce a 115 micrones en una línea de película soplada de 3 capas que se pasa usando las capas expuestas anteriormente. Una de las capas A es la capa exterior de la burbuja mientras que la otra capa A es la capa interna de la burbuja. La capa B está encapsulada entre las dos capas A. La relación de explosión utilizada es de 2,5: 1. La altura estándar de la línea de escarcha es de 30 centímetros. La distribución de capas utilizada es 25/50/25. La película del ejemplo 1 tiene una densidad total de 0,953 g/cm3 y un espesor inicial de ~114 micrones.

Las películas de acuerdo con el Ejemplo 1 se estiran a 113 °C (235 °F) y a relaciones de estiramiento de 4,8: 1 y 6,2: 1 para obtener películas de 27,7 y 21,1 micras de espesor como se muestra en la Tabla 2:

Tabla 2 (Ejemplo 1)

Ambas películas son sustancialmente planas y bastante rígidas, teniendo la película de 21 micrones menos turbidez y mayor brillo. Se toman medidas para evaluar el comportamiento de orientación de las películas del Ejemplo 1. La película de 21 micrones del Ejemplo 1 tenía un ancho de rollo inicial de 1400 mm, un ancho de rollo después de la orientación en la dirección de la máquina de 1180 mm y un ancho de rollo final después del recorte de bordes de 1040 mm. Estos valores representan una retracción del ancho después de la orientación en la dirección de la máquina del 15,71% y una reducción del ancho total del 25,71% después de un recorte adicional de los bordes de la película ligeramente más gruesos después de la orientación.

Ejemplo 2

La Tabla 3 muestra la estructura de la película para el Ejemplo 2. El Ejemplo 2 también tiene una estructura de película A/B/A e incluye el mismo EPE-HD y ZN ULDPE que el Ejemplo 1. En el Ejemplo 2, el EPE-HD, que proporcionó el núcleo rígido en el Ejemplo 1, se reemplaza con ZN ULDPE.

Tabla 3 (Ejemplo 2)

Capa Composición

Densidad de la capa (g/cm3) % de espesor de película

A (primera capa) 70 % EPE-HD; 30% Z-N ULDPE 0,944 25 %

B (capa interna) Z-N ULDPE 0,905 50 %

A (segunda capa) 70 % EPE-HD; 30% Z-N ULDPE

0,944

25 %

La estructura de película A/B/A coextruida del Ejemplo 2 se produce a 115 micrones en una línea de película soplada de 3 capas aplicada utilizando las capas expuestas anteriormente. Una de las capas A es la capa exterior de la burbuja mientras que la otra capa A es la capa interna de la burbuja. La capa B está encapsulada entre las dos capas A. La relación de explosión utilizada es de 2,5: 1. La altura estándar de la línea de escarcha es de 30 centímetros. La distribución de capas utilizada es 25/50/25. La película del ejemplo 2 tiene una densidad total de 0,925 g/cm3 y un espesor inicial de ~118 micrones.

También se prepara una película similar a la del Ejemplo 2, excepto que una de las capas A del Ejemplo 2 se reemplaza por una capa C que comprende una resina de polietileno mejorada. La resina de polietileno mejorada es ELITE™ 5401G con una densidad de 0,918 g/cm3 y un índice de fusión (I2) de 1,0 g/10 minutos, que está disponible comercialmente en The Dow Chemical Company. Cuando esta película se orienta en la dirección de la máquina con una relación de estiramiento de 8: 1, la película exhibe un rizado incontrolable.

Las películas de acuerdo con el Ejemplo 2 se estiran a 113 °C (235 °F) y a relaciones de estiramiento de 6.2: 1, 8.3: 1 y 9.1: 1 para obtener los espesores de película que se muestran en la Tabla 4:

Tabla 4 (Ejemplo 2)

Se toman medidas para evaluar el comportamiento de orientación de las películas del Ejemplo 2. La película de 16,26 micrones del Ejemplo 2 tiene un ancho de rollo inicial de 1400 mm, un ancho de rollo después de la orientación en la dirección de la máquina de 1200 mm y un ancho de rollo final después del recorte de bordes de 1050 mm. Estos valores representan una retracción del ancho después de la orientación en la dirección de la máquina del 14,29% y una reducción del ancho total del 25,00% después de un recorte adicional del borde de la película para eliminar los bordes ligeramente más gruesos.

Las películas del Ejemplo 2 se miden para el desgarro de Elmendorf de acuerdo con ASTM D1922. La Figura 1 traza los valores de desgarro de Elmendorf para la dirección de la máquina ("MD") y la dirección transversal ("CD"), así como la relación MD/CD de los valores de desgarro de Elmendorf, frente a la relación de estiramiento para la orientación de la dirección de la máquina. La Figura 2 traza los valores de desgarro de Elmendorf normalizados (valor de desgarro de Elmendorf/espesor de película, gramos/mil) frente a la relación de estiramiento para la orientación en la dirección de la máquina. Los valores de desgarro de Elmendorf son deseables para determinadas aplicaciones. Las películas exhiben una retención de desgarro de Elmendorf inesperadamente buena después de relaciones de estiramiento de orientación en la dirección de la máquina de 8: 1 y superiores. Se podría esperar que los valores de desgarro de Elmendorf en la dirección de la máquina cayeran significativamente por debajo de los valores de desgarro de Elmendorf en la dirección transversal al aumentar la relación de estiramiento en la dirección de la máquina. Como se muestra en las Figuras 1 y 2, para las películas del Ejemplo 2, los valores de desgarro Elmendorf Md y CD se igualan en una relación de estiramiento de aproximadamente 6: 1, y los valores de desgarro Elmendorf MD aumentan a medida que aumenta la relación de estiramiento.

Las películas del Ejemplo 2 también se miden para un módulo secante al 2% en la dirección de la máquina ("MD") y la dirección transversal ("CD") de acuerdo con ASTM D882. Los resultados se muestran en la Figura 3. Como se muestra en la Figura 3, el módulo secante MD del 2% aumenta en un factor de cuatro desde el valor de película gruesa no orientada de ~340 MPa (50.000 psi) a más de 1400 MPa (200.000 psi) con una relación de estiramiento de 8: 1 en MD. El módulo secante CD al 2% también casi se duplica, lo que indica una relación de módulo secante al 2%MD/CD de 2: 1.

Las Figuras 4 y 5 muestran la interrelación entre el desgarro de Elmendorf normalizado (gramos/mil) y el módulo secante al 2% para la DM y la CD, respectivamente. En la DM, los valores del módulo secante al 2% aumentan al aumentar las relaciones de estirado, mientras que los valores de desgarro de Elmendorf disminuyen antes de parecer estabilizarse en las relaciones de estirado por encima de 6: 1. En el CD, los valores del módulo secante al 2% también aumentan al aumentar las relaciones de estirado, aunque a una tasa menor que en MD, mientras que los valores de desgarro de Elmendorf disminuyen al aumentar las relaciones de estirado. De forma similar, la Figura 6 compara los valores de desgarro de Elmendorf normalizados (gramos/mil) con los valores del módulo secante al 2%. Como se muestra en la Figura 6, con una relación de estiramiento de 6: 1 en MD, la película alcanza un módulo secante al 2% de ~1200 MPa (180.000 psi). A medida que la película se estira para obtener relaciones de estirado de 8: 1 y 9: 1, el desgarro de Elmendorf normalizado en MD se mantiene mientras que el calibre de la película disminuye de ~22 micrones a ~15 micrones, mientras que el módulo secante al 2% en MD aumenta hasta ~1700 MPa (250.000 psi). De particular interés, la película de ~15 micrones, orientada en la dirección de la máquina a una relación de estiramiento de 9: 1, exhibe ventajosamente un módulo secante al 2% en MD de ~1700 MPa (250.000 psi) y un desgarro Elmendorf normalizado de ~9170 g/mm (223 g/mil).

Ejemplo 3

El ejemplo 3 es un ejemplo de una película orientada uniaxialmente formada al colapsar una película de estructura A/B/C para formar una película de seis capas que tiene una estructura A/B/C/C/B/A. La película incluye el mismo EPE-HD y Z-N ULDPE que en el Ejemplo 1. Las capas A comprenden una resina de polietileno mejorada (''EPE''). El EPE es ELITE™ 5401G con una densidad de 0,917 g/cm3 y un índice de fusión (I2) de 1,0 g/10 minutos, que está disponible comercialmente en The Dow Chemical Company. La Tabla 5 proporciona la formulación para el Ejemplo 3:

Tabla 5 (Ejemplo 3)

Se produce una estructura de película coextruida A/B/C usando las capas indicadas en la Tabla 5 a 115 micrones en una línea de película soplada de 3 capas. La capa A es la capa exterior de la burbuja, mientras que la capa C es la capa interna de la burbuja. La capa B está encapsulada entre la capa A y la capa C. La relación de explosión utilizada es de 2,5: 1. La altura estándar de la línea de escarcha es de 30 centímetros. La distribución de capas utilizada es 25/50/25. La película del Ejemplo 3 tiene una densidad total de 0,9196 g/cm3. La capa C es una resina ULDPE catalizada por Ziegler-Natta con un punto de ablandamiento VICAT de 84 °C y un punto de fusión máximo de 123 °C, que promueve el colapso de la burbuja para formar la película A/B/C/C/B/A estructura. La película soplada tiene un espesor de ~ 100 micrones, pero se deja colapsar para laminar térmicamente los ULDPE en su capa C para formar una película de ~200 micrones.

Las películas de acuerdo con el Ejemplo 3 se estiran a 107 °C (225 °F) y con una relación de estiramiento de 7.1: 1 para obtener los espesores de película que se muestran en la Tabla 6:

Tabla 6 (Ejemplo 3)

La película del Ejemplo 3 se estira fácilmente a 107 °C (225 °F) y es sustancialmente plana. La película también muestra excelentes propiedades ópticas. Se toman medidas para evaluar el comportamiento de orientación de la película del Ejemplo 3. La película del Ejemplo 3 tenía un ancho de rollo inicial de 1600 mm, un ancho de rollo después de una orientación 7: 1 en la dirección de la máquina de 1430 mm y un ancho de rollo final después del recorte de bordes de 1260 mm. Estos valores representan una retracción del ancho después de la orientación en la dirección de la máquina del 10,63% y una reducción del ancho total del 21,25% después del recorte de bordes.

Claims (9)

REIVINDICACIONES

1. Una película orientada uniaxialmente que comprende:

(a) una primera capa que comprende (i) una primera composición que comprende un polímero a base de etileno preparado en presencia de un catalizador de sitio único, en el que la primera composición tiene una densidad de 0,935 g/cm3 a 0,965 g/cm3, un índice de fusión (I2) de 0,5 a 6 g/10 minutos, y una MWD de 6,0 o menos, y (ii) un polietileno de densidad ultrabaja catalizado por Ziegler-Natta que tiene una densidad de 0,880 g/cm3 a 0,912 g/cm3, un índice de fusión (I2) de 0,5 a 6 g/10 minutos y una MWD de 6,0 o menos;

(b) una segunda capa que comprende al menos una poliolefina; y

(c) al menos una capa interna entre la primera capa y la segunda capa que comprende (i) un polietileno de alta densidad, o (ii) un polietileno de ultra baja densidad catalizado por Ziegler-Natta que tiene una densidad de 0,880 g/cm3 a 0,912 g/cm3 y un índice de fusión (I2) de 0,5 a 6 g/10 minutos,

en la que la película está orientada en la dirección de la máquina a una relación de estiramiento de entre 4: 1 y 10: 1, y donde la película exhibe un módulo secante al 2% en la dirección de la máquina de 590 MPa (85.000 psi) o más cuando se mide según ASTM D882.

2. La película orientada uniaxialmente de la reivindicación 1, en la que la al menos una capa interna que comprende el polietileno de densidad ultrabaja catalizado por Ziegler-Natta comprende además un polietileno lineal de baja densidad que tiene una densidad de 0,912 g/cm3 a 0,935 g/cm3 y un índice de fusión (I2) de 0,5 a 6,0 g/10 minutos.

3. La película orientada uniaxialmente de la reivindicación 1, en la que la al menos una capa interna que comprende el polietileno de densidad ultrabaja catalizado por Ziegler-Natta comprende el 100% en peso del polietileno de densidad ultrabaja catalizado por Ziegler-Natta.

4. La película orientada uniaxialmente de la reivindicación 1, en la que la al menos una capa interna que comprende el polietileno de densidad ultrabaja catalizado por Ziegler-Natta comprende además una segunda composición que comprende un polímero a base de etileno preparado en presencia de un catalizador de sitio único, en el que el la segunda composición tiene una densidad de 0,935 g/cm3 a 0,965 g/cm3 y un índice de fusión (I2) de 0,5 a 6 g/10 minutos.

5. La película orientada uniaxialmente de cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en la que la primera composición y/o la segunda composición comprenden además un polímero a base de etileno preparado en presencia de un catalizador Ziegler-Natta.

6. La película orientada uniaxialmente de cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en la que al menos una poliolefina en la segunda capa comprende uno de los siguientes:

(a) (i) una tercera composición que comprende un polímero a base de etileno preparado en presencia de un catalizador de sitio único, en el que la tercera composición tiene una densidad de 0,935 g/cm3 a 0,965 g/cm3, un índice de fusión (I2) de 0,5 a 6 g/10 minutos, y una MWD de 6,0 o menos, y (ii) un polietileno de densidad ultrabaja catalizado por Ziegler-Natta que tiene una densidad de 0,880 g/cm3 a 0,912 g/cm3, un índice de fusión (I2) de 0,5 a 6 g/10 minutos y una MWD de 6,0 o menos; o

(b) un polietileno de densidad ultrabaja catalizado por Ziegler-Natta que tiene una densidad de 0,880 g/cm3 a 0,912 g/cm3 y un índice de fusión (I2) de 0,5 a 6 g/10 minutos, y un polietileno lineal de baja densidad catalizado con metaloceno que tiene una densidad de 0,912 g/cm3 a 0,935 g/cm3 y un índice de fusión (I2) de 0,5 a 6 g/10 minutos; o

(c) un polietileno de densidad ultrabaja catalizado por Ziegler-Natta que tiene una densidad de 0,880 g/cm3 a 0,912 g/cm3 y un índice de fusión (I2) de 0,5 a 6 g/10 minutos, y un plastómero de poliolefina; o

(d) 100% en peso de un polietileno de densidad ultrabaja catalizado por Ziegler-Natta que tiene una densidad de 0,880 g/cm3 a 0,912 g/cm3 y un índice de fusión (I2) de 0,5 a 6 g/10 minutos; o

(e) 100% en peso de un polietileno lineal de baja densidad catalizado con metaloceno que tiene una densidad de 0,912 g/cm3 a 0,935 g/cm3 y un índice de fusión (I2) de 0,5 a 6 g/10 minutos; o

(f) 100% en peso de un plastómero de poliolefina que tiene una densidad de 0,865 g/cm3 a 0,908 g/cm3 y un índice de fusión (I2) de 0,5 a 6 g/10 minutos; o

(g) un polietileno lineal de baja densidad catalizado con metaloceno que tiene una densidad de 0,912 g/cm3 a 0,935 g/cm3 y un índice de fusión (I2) de 0,5 a 6 g/10 minutos, y un plastómero de poliolefina.

7. La película orientada uniaxialmente de cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en la que el polietileno de densidad ultrabaja en la primera capa tiene un punto de fusión máximo de 100 °C o más y un punto de ablandamiento VICAT de 1002C o menos.

8. Un envase de alimentos que comprende la película orientada uniaxialmente de cualquiera de las reivindicaciones 1 -7.

9. Un laminado que comprende una primera película orientada uniaxialmente de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 -7 y una segunda película orientada uniaxialmente de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 -7, en donde las primeras capas de la primera y segunda películas orientadas uniaxialmente son capas externas, en donde la segunda las capas de la primera y segunda películas orientadas uniaxialmente están selladas entre sí, y en el que la primera película orientada uniaxialmente y la segunda película orientada uniaxialmente se forman a partir de una sola película soplada.