ES2983742T3

ES2983742T3 - Película imprimible

Info

Publication number: ES2983742T3
Application number: ES19836432T
Authority: ES
Inventors: Eric Propst; Christoph Michel
Original assignee: Taghleef Industries Inc
Current assignee: Taghleef Industries Inc
Priority date: 2018-12-17
Filing date: 2019-12-16
Publication date: 2024-10-24
Anticipated expiration: 2039-12-16
Also published as: PL3898236T3; WO2020131709A2; BR112021011772A2; CL2021001582A1; CA3122704A1; US11752739B2; HUE068078T2; EP3898236A2; WO2020131709A3; AU2019405454B2; EP3898236B1; EP3898236C0; AU2019405454A1; US20220063251A1; MX2021007367A; AU2019405454A2; CO2021008013A2; CA3122704C

Abstract

Una película multicapa extruida incluye una capa superior que comprende una mezcla de una poliolefina y sílice adsorbente. La sílice adsorbente constituye el 5 % o más de la mezcla y la poliolefina constituye el 95 % o menos de la mezcla. La película multicapa está orientada en al menos una dirección para provocar la fractura de la capa superior y proporcionar una superficie microporosa que exponga el gel de sílice adsorbente. La capa superior fracturada es receptiva para recibir una tinta de impresión en una superficie expuesta de la misma con un atrapamiento mejorado del pigmento y un secado rápido de la tinta. Una película de una sola capa en forma de capa superior, y también orientada en al menos una dirección, también constituye una parte de esta invención. (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)

Description

DESCRIPCIÓN

Película imprimible

Campo técnico

La presente invención se refiere en general a una película imprimible, y más específicamente, bien sea a una película de capa individual o una película de varias capas utilizable como papel sintético que tiene una superficie imprimible, para recibir indicios de una variedad de métodos de impresión, por ejemplo, chorro de tinta, flexográfico y huecograbado. El método particular de impresión empleado no constituye una limitación sobre los aspectos más amplios de esta invención. El papel sintético de esta invención puede ser convertido en etiquetas y artículos similares, formados usualmente de sustratos de papel convencionales.

Antecedentes

Desde un punto de vista ecológico, es altamente deseable conservar los recursos naturales, empleando películas sintéticas formadas de plásticos, para usos en los cuales se emplean sustratos convencionales de papel. Además, los sustratos convencionales de papel se desintegran en contacto con el agua o con medios químicamente agresivos, como ácidos o agentes oxidantes. Para muchas aplicaciones, por ejemplo, etiquetas, se requiere que los sustratos de papel lleven indicios impresos aplicados mediante chorro de tinta y tecnología similar de impresión. Se necesita que los indicios impresos sean claros, sin emborronamiento o defectos similares, con objeto de ser comercialmente aceptables.

Las películas de la técnica anterior empleadas como papeles sintéticos han incluido recubrimientos a base de líquido, que emplean agentes de relleno, incluyendo gel de sílice con un aglutinante polimérico, que cuando son aplicadas recubriendo un sustrato base de poliolefina, no se adhieren bien al sustrato, tienden a descamarse del sustrato y no son compatibles con muchas formulaciones deseadas de tinta. En estas formulaciones de la técnica anterior, el gel de sílice y el aglutinante son disueltos en agua o en un solvente orgánico y son aplicados como un esparcimiento. Los papeles sintéticos más competitivos con el papel natural son películas de polipropileno (PP) recubiertas con 20 a 40% de aglutinantes poliméricos de uretano que contienen adicionalmente varios porcentajes de materiales de relleno (gel de sílice, arcilla, alúmina, talco, dióxido de titanio, carbonato de calcio) y están dispersos en agua o en un solvente orgánico.

Diferentes documentos de la técnica anterior divulgan varias aproximaciones diferentes para formar una superficie imprimible sobre un sustrato polimérico.

El documento WO 2017105404 divulga que una capa (que realmente no hace contacto con la imagen) receptora de imagen, requiere ser recubierta con una capa (que realmente hace contacto con la imagen) resistente a la abrasión, que consiste en aglutinante de uretano o de epoxi entrecruzado soluble en agua o dispersable en agua, con material de relleno.

El documento US 2008075869 A1 divulga un proceso de recubrimiento a base de agua/solvente, en el cual el recubrimiento tiene una muy baja viscosidad de menos de 1000 centipoise, antes de ser aplicado y secado. El componente activo en el recubrimiento es una forma pirógena o coloidal de óxido metálico.

El documento US5332548 menciona el recubrimiento o impregnación de un material a base de agua/solvente, mediante atomización, inmersión, cepillado, esparcimiento, impresión y luego secado.

El documento US7015270 divulga una patente de formulación de recubrimiento a base de agua. El componente activo en el recubrimiento es óxido metálico pirógeno. El gel de sílice es uno de muchos pigmentos identificados en la patente que, si se desea, puede ser incluido opcionalmente.

El documento US 6783816 divulga recubrimiento de chorro de tinta, incluyendo un aglutinante soluble en agua.

El documento US 7572854 divulga aglutinantes solubles en agua en recubrimientos que son aplicados a un sustrato y secados.

Los documentos US 0209758 A1 y 0065019 A1 divulgan cada uno una película recubierta en la cual el recubrimiento contiene una partícula con un promedio de tamaño de partícula de 5 a 20 micrómetros; siendo indeseables las partículas más pequeñas y más grandes. Se emplean procesos estándar de recubrimiento para aplicar el recubrimiento a la película, por ejemplo, inmersión, atomización, huecograbado, huecograbado inverso, cuchillo de aire, barra y/u offset y cualquier combinación de ellos. Las partículas preferidas en el recubrimiento tienen poca o no tienen porosidad y son hidrófobas.

Los documentos WO/9849003 (1998), WO 02/090104 y WO/9414606 divulgan el uso de bajos niveles de gel de sílice como un agente de deslizamiento o agente antibloqueo. El nivel de adición es comúnmente mucho<menor que>1<% y es medido típicamente en partes por millón. Éste es un nivel inadecuado para suministrar una>superficie de impresión deseada para papel sintético.

El documento EP 191 970 5 divulga el uso de gel de sílice en un recubrimiento contra UV para impartir rugosidad. Se sabe que esto imparte un comportamiento deseado antibloqueo o características mejoradas de deslizamiento; no teniendo soporte sobre el suministro de una superficie deseada de impresión para papel sintético.

Los documentos de patente de EE.UU. números 4,892,779; 4,861,644 y 4833172 divulgan cada uno un proceso de extrusión que emplea una técnica llamada separación de fase inducida térmicamente, usada para procesar polietileno de peso molecular ultra alto, donde el polímero y el material de relleno son coextrudidos con un aceite o lubricante suficiente para facilitar la extrusión de una película fundida, donde el lubricante o aceite es extraído o retirado en un procesamiento subsiguiente. En este proceso se espera que el aceite o lubricante sea adsorbido dentro de la sílice adsorbente y la extracción puede ser muy difícil debido al pequeño tamaño del poro en la sílice adsorbente, lo cual haría que la capacidad de adsorción del adsorbente sea insuficiente para actuar como un adsorbente para fluidos de tinta para chorro de tinta, durante el proceso de impresión.

El documento WO03/093004 A1 divulga una película termoplástica que contiene una capa núcleo y una capa de piel de impresión mejorada. La capa núcleo comprende un polímero que mejora la orientación, un homopolímero de polipropileno, y un formador de núcleo de cristales beta de polipropileno. La película termoplástica puede ser usada para mejorar la impresión y donde se desean películas respirables con buena transmisión de vapor de agua.

El documento US4741950 A divulga una película laminada de polímero orientada tratada superficialmente es divulgada, que posee una primera superficie de no bloqueo, comparativamente rugosa y una segunda superficie brillante, suave que es particularmente bien adecuada para operaciones de procesamiento de película posteriores, tales como la metalización.

El documento JPH03130150 A divulga películas 2 de poliolefina orientada (películas de poliolefina orientada), la brillantez de una película de las cuales es llevada a 30 o menos y que no contiene material de relleno, son<laminadas sobre ambas superficies de una película>1<de poliolefina orientada (una película de olefina orientada>que contiene materiales de relleno) que contiene 10-40% en peso de materiales de relleno. De acuerdo con ello, una sección de capa de superficie no cae debido a la abrasión, y se evitan el pelado desde una base que consiste en superficies irregulares, superficies curvas y superficies deformadas flexibles, tales como una sustancia gomosa y daño debido a fuga de agua.

El documento JP2018115012 A divulga una bolsa 100 de empaque que tiene: una primera película laminada que tiene una capa de absorción de humedad que contiene zeolita hidrofílica con una relación molar Si/Al de menos de 1.5, y una primera capa de sustrato; y una segunda película laminada que tiene una capa de absorción de gas que contiene un adsorbente físico hidrófobo, excluyendo zeolita, y una segunda capa de sustrato. La primera película laminada y la segunda película laminada están dispuestas de modo que la capa de absorción de humedad y la capa de absorción de gas están opuestas una a otra. La capa de absorción de humedad y la capa de absorción de gas, opuestas una respecto a otra, son selladas juntas en sus bordes. El adsorbente físico hidrófobo tiene una humedad balanceada de 35% de HR o más.

Respecto al gel de sílice incluida en las películas procesadas en estado fundido, en general la técnica anterior divulga el uso de formas de sílice (precipitada, coloidal, y gel) y otros minerales en muy bajas cantidades, como agentes antibloqueo o modificadores de deslizamiento. Estos niveles no suministran las características superficiales deseadas para mejorar la calidad de impresión; en particular calidad de impresión por chorro de tinta. En el conocimiento de quienes solicitan, no ha habido reconocimiento en el campo de la estructura superficial única obtenida a cargas de gel de sílice mayores que 5%.

Resumen de la invención

Un primer aspecto de la invención suministra una película extrudida de varias capas, de acuerdo con la Reivindicación 1.

De acuerdo con una realización preferida de esta invención, se emplea una mezcla sólida compuesta previamente, de una poliolefina y una sílice adsorbente (no un recubrimiento a base de agua o de solvente), en un proceso de extrusión para extrudir sobre un sustrato base una capa de impresión superior deseada, para formar una estructura de varias capas; con máxima preferencia, estando coextrudidas la capa la capa superior y la capa base. Sin embargo, si se desea, puede extrudirse la mezcla de poliolefina y sílice adsorbente sobre el sustrato base en un proceso de recubrimiento por extrusión. En el caso de extrusión de película orientada biaxialmente, tal recubrimiento de extrusión puede ser realizado, por ejemplo, entre operaciones de estiramiento en dirección de la máquina y dirección transversal, en la formación de la película. Ninguna de las realizaciones de esta invención requiere el uso de aceites o lubricantes para procesar la matriz de polímero, generar poros o para cualquier otro propósito. Así, no se requiere la extracción de ninguna de tales sustancias ni altera el acceso a la superficie interior de tales poros, si no es extraída completamente.

También se divulga una película extrudida de capa individual, en la cual la composición de la capa individual es la misma de la composición de la capa de impresión superior de una película extrudida de varias capas de esta invención, como se describe en detalle posteriormente. Tal película de capa individual no forma parte de la invención.

En una película de varias capas extrudida preferida de esta invención, que incluye una capa superior que comprende una mezcla de una poliolefina y sílice adsorbente, dicha sílice es por lo menos 5% en peso de la mezcla, estando dicha película de varias capas orientada en por lo menos una dirección causando la fractura de dicha capa superior para suministrar una superficie microporosa que expone la sílice, dicha capa superior fracturada es capaz de recibir una tinta de impresión sobre una superficie expuesta de la misma, con atrapamiento mejorado del pigmento y secado rápido de tinta.

En una realización preferida, la sílice adsorbente está presente en el intervalo de 10%-25% en peso de la mezcla en la capa superior, e incluso más preferiblemente en el intervalo de 15%-20% en peso de la mezcla en la capa superior.

De acuerdo con esta invención, puede obtenerse calidad de impresión aceptable bien sea con o sin tratamiento oxidativo anterior (por ejemplo, tratamiento corona, de llama o de plasma) de la capa imprimible.

En la realización preferida de esta invención, la sílice adsorbente empleada en la mezcla incluye poros que tienen un diámetro mayor que 60 ángstroms, y más preferiblemente mayor que 100 ángstroms, y con máxima preferencia en el intervalo de 100 a 300 ángstroms. Mientras el tamaño del poro debería ser grande para evitar condensación capilar de agua bajo las condiciones ambientales comunes, el área superficial debería ser también alta para facilitar elevada capacidad de adsorción. Un método para determinar el área superficial interna de la sílice adsorbente es conocido comúnmente como la isoterma de adsorción BET y es determinada mediante ASTM D1993-03. Las sílices adsorbentes adecuadas suministran un área superficial de poro interior, determinada mediante isoterma de adsorción BET, mayor que 10 m2/g, más preferiblemente mayor que 20 e incluso preferiblemente mayor que 50 m2/g. Incluso son más deseables áreas superficiales interiores de poro mayores que 100 m2/g pero menores que 700 m2/g, preferiblemente entre 200 y 700 m2/g y con máxima preferencia entre 200 y 400 m2/g.

Las sílices adsorbentes de las que se espera que satisfagan los criterios de tamaño de poro y área superficial serían aquellas producidas a través de un proceso de gel o precipitación, denominadas comúnmente como gel de sílice o sílice precipitada. Los geles de sílice y geles precipitados son conocidas por aquellos expertos en la técnica y no requieren ninguna explicación adicional.

En una realización preferida, una película de varias capas coextrudida incluye una capa núcleo, una capa superior sobre un lado de la capa núcleo e incluyendo la mezcla de poliolefina/sílice adsorbente dentro de ella y una capa inferior en el lado opuesto de la capa núcleo, siendo dicha capa inferior preferiblemente una capa de unión para permitir la unión de la película de varias capas a otro artículo.

En una realización preferida, la capa superior incluyendo la mezcla de poliolefina/sílice adsorbente dentro de ella, también incluye un agente de creación de espacios vacíos (por ejemplo, carbonato de calcio, tereftalato de polibutileno), un agente blanqueador (por ejemplo óxido de titanio) o una combinación de un agente de creación de espacios vacíos y un agente blanqueador, dentro de ella. Si se desea, puede incluirse un colorante o pigmento en la capa superior o en cualquiera de las otras capas, para suministrar un color deseado a esa capa o capas.

Las películas preferidas de varias capas de esta invención son películas de polipropileno, es decir incluyendo cada capa más del 50% de polipropileno dentro de ella.

Una etiqueta imprimible formada de películas de varias capas de esta invención también constituye una parte de esta invención, de acuerdo con la Reivindicación 9.

En una realización preferida, la sílice adsorbente está presente en el intervalo de 10-20% en peso, e incluso más preferiblemente en el intervalo de 15-20% en peso de la mezcla, en la capa superior. La concentración en la mezcla es igual a o mayor que la concentración en la capa de piel.

Descripción de los componentes empleados en la invención

En esta solicitud, la referencia a “poliolefina”, a menos que se indique de otro modo, indica un homopolímero, copolímero o terpolímero en el cual los componentes predominantes de monómero, en peso, son olefinas.

A menos que se indique de otro modo, la referencia a “polímero de propileno” indica un homopolímero de propileno (“Homo PP”) o un Copolímero (“Copo”) o un terpolímero (“Terpo”) en el cual el componente predominante de monómero, en peso, es propileno.

A menos que se indique de otro modo, la referencia a “terpolímero de propileno” indica un terpolímero que comprende unidades de monómero de propileno (“C3”), etileno (“C2”) y 1-buteno (“C4”), en las cuales el propileno es la unidad de monómero predominante, en peso.

A menos que se indique de otro modo, la referencia a “copolímero de propileno” indica un copolímero que comprende unidades de monómero de propileno (“C3”) y etileno (“C2”) o 1-buteno (“C4”), en las cuales el propileno es la unidad predominante de monómero en peso.

A menos que se indique de otro modo, la referencia a “homopolímero de propileno” indica un homopolímero y también un copolímero de propileno-etileno en el cual el porcentaje de etileno es tan pequeño que no afecta adversamente la cristalinidad u otras propiedades del homopolímero. Estos copolímeros son denominados como copolímeros “minialeatorios” y tienen un porcentaje de etileno, en peso del copolímero, de 0.8% o menos.

Los materiales orgánicos e inorgánicos representativos que pueden ser utilizados en esta invención, incluyendo el proveedor son:

La lista anterior es representativa de los componentes utilizables en esta invención. Sin embargo, otros proveedores suministran componentes similares utilizables en esta invención y la lista anterior no pretende ser una lista exclusiva de componentes utilizables. Por ejemplo, un gel de sílice alternativo utilizable en esta invención es vendido bajo el nombre comercial Silysia por Fuji Silysia Chemical. Además, existen numerosos proveedores de homopolímeros de polipropileno, así como de otras poliolefinas utilizables en esta invención.

La sílice adsorbente y otros aditivos pueden combinarse en altas concentraciones con uno o más polímeros para formar un concentrado maestro. El concentrado maestro se puede utilizar directamente o mezclado como sólido o fundido con otros polímeros, aditivos o concentrados maestros para formar una mezcla que se pueda coextrudir, extrudir o recubrir por extrusión. Por ejemplo, el concentrado maestro puede incluir uno o más aditivos del grupo consistente en agentes antiestáticos, agentes de deslizamiento, agentes blanqueadores, agentes de creación de espacios vacíos, estabilizantes contra UV, absorbentes de UV, antioxidantes y captores de ácido.

Breve descripción de los dibujos

La Fig. 1 incluye fotografías que muestran las propiedades de esparcimiento y emborronamiento de la tinta de ocho ejemplos de esta invención en comparación con las propiedades de esparcimiento y emborronamiento de la tinta de tres estructuras de la técnica anterior; y

las figuras 2A y 2B incluyen fotografías de 10 papeles sintéticos comerciales.

Descripción de las realizaciones preferidas de la invención

Una película de varias capas extrudida de esta invención incluye una capa superior extrudida que comprende una mezcla de una o más poliolefinas y sílice adsorbente, estando dicha sílice adsorbente presente en al menos 5% en peso de la mezcla; siendo las poliolefinas más del 50% de la mezcla en peso. La película de varias capas está orientada en al menos una dirección, provocando la fractura de dicha capa superior para proporcionar una superficie microporosa que expone la sílice adsorbente, siendo dicha capa superior fracturada receptiva para recibir una tinta de impresión en una superficie expuesta de la misma, con un mejor atrapamiento del colorante en la tinta y un secado rápido de la tinta. La tinta de impresión puede ser aplicada en recubrimiento discontinuo o continuo. También podrían aplicarse otros recubrimientos y beneficiarse de un mayor atrapamiento del colorante en la tinta, un secado más rápido del recubrimiento y/o una mejor adherencia del recubrimiento. En las realizaciones más preferidas de esta invención, la sílice adsorbente es un gel de sílice.

Sin embargo, dentro de aspectos más amplios de esta invención la sílice adsorbente puede ser una sílice precipitada.

Se prefieren las mezclas de poliolefinas y sílice adsorbente, estando dicha sílice presente en un intervalo de 10% al 30%, incluso más preferiblemente en el intervalo de 10% al 20% en peso de la mezcla y con máxima preferencia en el intervalo de 15% y el 20% en peso de la mezcla extrudida por fusión como capa superior de la estructura de varias capas.

El empleo de una sílice adsorbente incrustada en una superficie de poliolefina como la descrita anteriormente aporta numerosos beneficios. Las mezclas de esta invención, cuando se funden y se extruyen para formar la capa superior de la película, proporcionan una aptitud mejorada para la impresión en relación con las mezclas basadas en agua o solvente, empleadas como recubrimiento para formar una superficie superior. Un beneficio de las realizaciones coextrudidas preferidas de esta invención es que la capa superior se une íntimamente con la capa base como resultado de la coextrusión de las masas fundidas, minimizando así la probabilidad de descamación indeseada de la capa superior imprimible de la capa base. Es probable que este tipo de descamación ocurra en estructuras de la técnica anterior que empleen recubrimientos a base de agua o solvente. Además, los aglutinantes olefínicos de esta invención no son sensibles a la exposición al agua o a solventes, por lo que la impresión de la superficie superior es más duradera que la de las películas con otros tipos de capas superiores. Además, las mezclas de aglutinantes de olefina de esta invención no son quebradizas, y también proporcionan una fuerte unión a la capa base de soporte, por lo que es poco probable que la piel de impresión se agriete. Además, la coextrusión de la capa de piel de olefina/gel de sílice con una capa base de acuerdo con la realización más preferida de esta invención, es más rentable que aplicar un recubrimiento a base de agua o solvente del gel de sílice como capa superior.

De acuerdo con esta invención, la sílice debe ser una sílice adsorbente -; no, una sílice pirógena, coloidal, calcinada, fundida, pirogénica, o cristalina, ni cualquier otro tipo de sílice con pocas propiedades adsorbentes. La sílice adsorbente - a diferencia de otras formas de sílice, tiene una porosidad interna deseada para ayudar a adsorber los solventes de tinta de impresión empleados en una impresión de chorro de tinta u operación similar. También es importante que el tamaño de poro sea lo suficientemente grande para que la adsorción de agua de los entornos del ambiente no afecte de manera adversa a la operación de extrusión o a la calidad de impresión de la capa receptora de impresión.

En una realización preferida de esta invención la sílice adsorbente empleada en las mezclas es un gel de sílice que incluye poros que tienen un tamaño (diámetro) mayor que 60 ángstroms, más preferiblemente mayor que 100 ángstroms y con máxima preferencia en el intervalo de 100 a 300 ángstroms en el mismo. El tamaño preferido de las partículas de gel de sílice es de 0.5 a 5 micrómetros. Estos tamaños de poros y partículas son rasgos muy deseables de las realizaciones más preferidas de esta invención.

Para asegurar un secado rápido, es deseable utilizar sílice adsorbente con una gran área superficial de poros internos. Sin embargo, existe una solución intermedia entre el área superficial interior y el tamaño de poro. Cuando el área superficial supera los 700 m2/g, el tamaño de poro se torna tan pequeño que la sílice adsorbente es capaz de condensar el agua de condiciones de aire húmedo ambiental común. Esto da como resultado que los poros se llenen de agua y se reduzca la capacidad de adsorción de líquidos asociados a la tinta. Este nivel crítico de área superficial de poro interior es observado comúnmente cuando el tamaño del poro es menor que 30 ángstroms. Un método para determinar el área superficial interior de la sílice adsorbente es conocido comúnmente como isoterma de adsorción BET. Las sílices adsorbentes adecuadas proporcionan<un área superficial de poro interna de acuerdo con la isoterma de adsorción BET mayor que 10 m>2</g, más preferiblemente mayor que 20 e incluso preferiblemente mayor que 50 m>2</g. Son incluso más deseables las áreas superficiales de poro interior mayores, superiores a 100 m2/g pero inferiores a 700 m>2</g, preferiblemente entre 200 y 700 m>2</g, y más preferiblemente entre 200 y 400 m>2</g.>

Las sílices adsorbentes de las que se espera que cumplan estos criterios serían las producidas mediante un proceso de gel o de precipitación, comúnmente denominados gel de sílice o sílice precipitada, respectivamente.

Como es sabido en la técnica, existe una correlación entre el volumen y el diámetro de poro; siendo medido el volumen de poro fácilmente por el aumento de peso debido a la absorción de aceite. Los expertos en la técnica conocen una correlación empírica entre el volumen de poro y el diámetro de poro. Por ejemplo, en una publicación de Fuji Silysia Chemical, Ltd. Se presenta una Tabla en la que se afirma que un volumen de poro de 1.8, 1.6, 1.25, 0.8 y 0.44 ml/g de sílice adsorbente corresponde a un diámetro de poro de 240, 210, 170, 70 y 25 Ángstrom, respectivamente. Se prefieren los grados de sílice adsorbente que incluyen poros de un<diámetro mayor que 60 ángstroms, y más preferiblemente mayor que>100<ángstroms y con máxima preferencia>de 100 a 300 ángstroms. Las propiedades físicas de la sílice adsorbente, incluyendo pero sin limitarse a, el tamaño de poro y el tamaño de las partículas, pueden alterarse cambiando las condiciones de producción. Por ejemplo, el tamaño de poro deseable para emplear sílice como agente antibloqueo o agente de deslizamiento es extremadamente pequeño; muy fuera del intervalo deseado para lograr una calidad de impresión comercial aceptada, como el solicitante ha descubierto en esta invención.

Si se desea, pueden añadirse a la capa superior muchos otros aditivos bien conocidos en la técnica. Por ejemplo, y sin ánimo de limitar los aspectos más amplios de esta invención, estos aditivos pueden incluir agentes antiestáticos como las aminas etoxiladas, aditivos de deslizamiento como la erucamida, estabilizantes contra UV y absorbentes de UV, agentes antioxidantes, captores de ácidos, agentes de creación de espacios vacíos y pigmentos como el tereftalato de polibutileno y el dióxido de titanio, así como otros agentes según se desee.

De acuerdo con esta invención, puede obtenerse una calidad de impresión aceptable con o sin tratamiento oxidativo de la capa superior imprimible, dependiendo del nivel de dina de dicha capa. “Nivel de dina” es la tensión superficial de un solvente capaz de mojar la superficie de la capa superior de poro abierto, mediante la interacción con la superficie polar de la sílice adsorbente; con máxima preferencia partículas de gel de sílice, o con grupos polares en la superficie de la capa superior, cuando la capa superior es tratada oxidativamente. El método de ensayo para determinar el valor dina es ASTM D2578-09. Específicamente, es deseable alcanzar<un nivel de dina, probado tras 1 semana de envejecimiento o más, mayor que 35*10>-5<N (35 din),>preferiblemente mayor que mayor que 38*10-5 N (38 din), más preferiblemente 41*10-5 N (41 din). Para proporcionar la humectabilidad deseada de la capa superficial, para recibir y retener aún más la tinta para<chorro de tinta a base de agua eficientemente, es deseable un nivel de dina de 44*10>-5<N (44 din) y con máxima>preferencia mayor de 50*10-5 N (50 din). El valor dina puede ser aumentado incrementando la cantidad de sílice adsorbente en la mezcla y también tratando oxidativamente la capa superior, con máxima preferencia mediante tratamiento corona. Si la cantidad de sílice adsorbente en la mezcla proporciona un valor dina mayor que 50, puede no ser necesario tratar también oxidativamente la superficie de impresión. Por otra parte, si la cantidad de sílice adsorbente en la mezcla proporciona un valor dina considerado demasiado bajo, es decir, inferior a<50*10-5 N (50 din) o incluso 43*10>-5<N (43 din), entonces la superficie puede ser tratada oxidativamente para>proporcionar el valor dina deseado para conseguir una calidad de impresión aceptable.

Preferiblemente la poliolefina empleada en la mezcla de poliolefina y sílice adsorbente de esta invención es una o más de las poliolefinas del grupo que consiste en homopolímero de polipropileno, polietileno incluyendo polietileno de alta densidad, copolímeros de propileno/etileno, polipropileno maleado, y mezclas incompatibles de un polipropileno con un polietileno u otra polialfaolefina o mezclas incompatibles de polietileno con otra<polialfaolefina y terpolímeros de propileno/etileno/>1<-buteno y combinaciones de los mismos.>

En una realización preferida de esta invención, una película coextrudida y el de varias capas es una estructura de dos o tres capas que incluye un núcleo o capa base, una capa superior que incluye la mezcla de poliolefina/sílice adsorbente en un lado del núcleo, o capa base, y, opcionalmente, una capa inferior en el lado opuesto del núcleo o capa base, siendo dicha capa inferior opcional preferiblemente una capa de unión para facilitar la unión de la película de varias capas consigo misma, mediante sellado térmico para, por ejemplo, formar un empaque flexible.

En otra realización preferida, la cara del núcleo o capa base opuesta a la cara que comprende la capa que incluye la mezcla de poliolefina/sílice adsorbente, o la capa opcional inferior, está diseñada para la aplicación de un adhesivo adecuado para adherirse a otro artículo. Por ejemplo, la película de varias capas puede ser convertida en un empaque flexible adhiriéndose a sí misma, mediante la aplicación de un adhesivo de sellado en frío, o en etiquetas de producto para su fijación al empaque del producto mediante el adhesivo aplicado.

Las composiciones de capas de unión adecuadas para diversos fines son bien conocidas en la técnica y no constituyen una limitación de los aspectos más amplios de la presente invención. Por ejemplo, la capa de unión puede ser una capa de sellado en frío, una capa de sellado con calor o una capa sensible a la presión. Tales capas son divulgadas en numerosas patentes y son bien conocidas por los expertos en la técnica. Por ejemplo, y no a modo de limitación, las resinas de sellado con calor pueden incluir Eltex P KS409 de Ineos, un copolímero C2C3 que tiene un punto de fusión de 134 C, DS6D82 de Braskem, un copolímero C2C3 que tiene un punto de fusión de 133C, Eltex P KS 359 de Ineos, un terpolímero C2C3C4 que tiene un punto de fusión de 134C, y Adsyl 5C39F de LyondellBasell, un terpolímero C2C3C4 que tiene un punto de fusión de 134C. Son adhesivos ejemplares de sellado en frío es, Turbo-seal C1775B fabricado por Bostik y Loctite Liofol CS22-861US1 fabricado por Henkel. Los ejemplos de adhesivos sensibles a la presión incluyen Aroset 2529 de Ashland Chemical o Covinax 300-01 de Franklin Adhesives and Polymers. Éstos son sólo ejemplos de los numerosos adhesivos de sellado en frío y sensibles a la presión que pueden utilizarse en esta invención.

En otra realización preferida, una película de varias capas coextrudida comprende al menos tres capas, incluyendo un núcleo o capa base, una capa superior incluyendo la mezcla de poliolefina/sílice adsorbente en un lado del núcleo o capa base, una capa inferior en el lado opuesto del núcleo o capa base, comprendiendo dicha capa inferior una mezcla de polímeros no compatibles, es decir, un polietileno y un polipropileno, con una morfología superficial rugosa, siendo dicha capa inferior una capa de unión para facilitar la unión o adhesión a un artículo moldeado por inyección, moldeado por soplado o termoformado en un proceso de etiquetado en molde (IML). Por ejemplo, la película de varias capas puede ser convertida en etiquetas de producto IML para su fijación al empaque del producto a través de la capa inferior de unión.

En otra realización preferida, una película de varias capas coextrudida comprende al menos cuatro capas que incluyen un núcleo o capa base, una capa superior incluyendo la mezcla de poliolefina/sílice adsorbente en una cara del núcleo o capa base, una capa inferior en la cara opuesta del núcleo o capa base y una capa de unión entre la capa de núcleo y la capa inferior. En una realización más preferida, la capa de unión entre la capa de núcleo y la capa inferior comprende un polipropileno maleado, comprendiendo dicha capa inferior una o más poliamidas que se utilizan preferiblemente como capa de unión para facilitar la unión de la película de varias capas a otro artículo. La película de varias capas de dicha realización puede convertirse en etiquetas de producto sensibles a la presión para su fijación al empaque del producto a través de la capa inferior de unión.

En realizaciones preferidas de esta invención, la capa base de dichas películas de dos, tres, cuatro o cinco capas es más gruesa que cualquiera de las capas superior o inferior. También se prefieren las realizaciones que emplean más del 50% en peso de polipropileno en cada una de las capas.

Está dentro del alcance de esta invención emplear la capa superior imprimible en estructuras que incluyen 1, 2, 3, 4, o 5 o más capas; ni el número de capas ni el hecho de que dichas estructuras sean translúcidas u opacas constituyen una limitación en los aspectos más amplios de esta invención.

De acuerdo con esta invención se puede emplear una capa de unión para mejorar la adhesión de la capa superior que contiene sílice adsorbente a la capa de núcleo, y/o la adhesión de la capa de núcleo a la capa inferior de unión. Los materiales de las capas de unión que se conocen mejoran la adhesión entre materiales distintos e incluyen polipropileno maleado como Admer QF500A vendido por Mitsui. También pueden incluirse capas de unión, como polipropileno, entre la capa que contiene sílice adsorbente y el núcleo vacío, en uno o ambos lados del núcleo vacío, para mejorar la rigidez.

De acuerdo con esta invención, la capa superior que incluye dentro de ella la mezcla de poliolefina/sílice adsorbente también puede incluir un agente de creación de espacios vacíos (por ejemplo, carbonato de calcio o tereftalato de polibutileno), un agente blanqueador (por ejemplo, óxido de titanio) o una combinación de agentes de creación de espacios vacíos y agentes blanqueadores, dentro de ella. Son agentes de creación de espacios vacíos y agentes blanqueadores representativos PF97 y P8266 de A. Schulman, respectivamente, tal como se identificaron en la Tabla presentada anteriormente, identificando los componentes utilizables en esta invención. El agente de creación de espacios vacíos y la poliolefina son añadidos en forma de mezcla identificada o como componentes separados. Sin embargo, cuando se utiliza un agente de creación de espacios vacíos, se prefiere incluirlo en la mezcla/concentrado maestro.

En una realización preferida de esta invención, una película coextrudida de tres capas de aspecto similar al<papel está orientada en al menos una dirección, preferiblemente en>2<, con una capa superior expuesta, una>capa base o capa núcleo y una capa inferior expuesta en el lado opuesto de la capa núcleo. En esta realización preferida, la película se caracteriza porque la capa de núcleo comprende un agente de creación de espacios vacíos, preferiblemente tereftalato de polibutileno, y opcionalmente un agente blanqueador, y es más gruesa que las capas superior o inferior expuestas. La capa superior es una mezcla de poliolefina y sílice adsorbente. La poliolefina incluye una mezcla de uno o más polímeros del grupo que consiste en homopolímero de polipropileno, polietileno, incluyendo el polietileno de alta densidad, copolímeros de propileno/etileno, polipropileno maleado, mezclas incompatibles de polímeros de propileno y etileno o de propileno y otra alfa-<olefina, mezclas incompatibles de etileno con otra alfa-olefina, y terpolímeros de propileno/etileno/>1<-buteno y>combinaciones de los mismos. La poliolefina de la capa superior está presente en un porcentaje en peso del 95 al 70%, preferiblemente del 90 al 75% y más preferiblemente del 85 al 80% en peso, y la sílice adsorbente está presente en un porcentaje en peso del 10 al 25% y más preferiblemente del 15 al 20%, respectivamente. Preferiblemente, la sílice adsorbente es un gel de sílice que incluye poros con un diámetro de al menos 60<ángstroms, más preferiblemente de más de>100<ángstroms y con máxima preferencia en el intervalo de>100<a>300 ángstroms. Cada una de las capas del núcleo y de la capa inferior comprende más de 50% en peso de polipropileno. Dicha capa inferior de película de tres capas orientada coextrudida con apariencia similar al papel, es una capa de unión para permitir la unión de dicha película de tres capas consigo misma a través de un adhesivo de sellado con calor a, por ejemplo, empaque flexible, o de unión a otro artículo directamente o a través de la aplicación de un adhesivo.

Opcionalmente, dicha capa superior expuesta puede ser tratada oxidativamente, preferiblemente con tratamiento corona, para aumentar su humectabilidad.

En otra realización preferida, dicha capa superior de dicha película de tres capas orientada coextrudida de aspecto similar al papel comprende además un agente blanqueador y, opcionalmente, un agente de creación de espacios vacíos.

En todavía otra realización preferida de esta invención, una película coextrudida de cinco capas de aspecto<similar al papel está orientada en al menos una dirección, preferiblemente en>2<direcciones, con una capa base>o núcleo, una capa superior expuesta, una capa superior de unión entre dicha capa superior y dicha capa núcleo, una capa inferior expuesta en el lado opuesto de la capa núcleo y una capa inferior de unión entre dicha capa superior y dicha capa núcleo, caracterizada porque dicha capa núcleo comprende un agente de creación de espacios vacíos, preferiblemente tereftalato de polibutileno, y opcionalmente un agente blanqueador, y es más gruesa que dichas capas superior o inferior expuestas. La capa superior es una mezcla de poliolefina/sílice adsorbente. La poliolefina incluye una mezcla de uno o más polímeros del grupo que consiste en homopolímero de polipropileno, polietileno, incluyendo polietileno de alta densidad, copolímeros de propileno/etileno, polipropileno maleado, mezclas incompatibles de polímeros de propileno y etileno o de propileno y otra alfa-<olefina, mezclas incompatibles de etileno con otra alfa-olefina, y terpolímeros de propileno/etileno/>1<-buteno, y>combinaciones de los mismos. Preferiblemente, la poliolefina de la capa superior es un polipropileno o, más preferiblemente, un copolímero de propileno y etileno. La poliolefina de la capa superior está presente en un porcentaje en peso del 95 al 70%, preferiblemente del 90 al 75% y más preferiblemente del 85 al 80%, y la sílice adsorbente está presente en un porcentaje en peso del 10 al 25% y más preferiblemente del 15 al 20%, respectivamente. Preferiblemente la sílice adsorbente es un gel de sílice que incluye poros que tienen un<diámetro de al menos 60 ángstroms, más preferiblemente mayor de>100<ángstroms y con máxima preferencia>en el intervalo de 100 a 300 ángstroms en el mismo. La capa superior de unión comprende opcionalmente un agente blanqueador y, como otra opción, adicionalmente un agente de creación de espacios vacíos, y cada una de las capas de núcleo y de unión superior comprende más del 50% en peso de polipropileno. Opcionalmente, dicha capa superior expuesta puede ser tratada oxidativamente, preferiblemente con tratamiento corona, para aumentar su humectabilidad.

En otra realización preferida, dicha capa superior de dicha película coextrudida orientada de cinco capas de aspecto similar al papel, comprende además un agente blanqueador y, opcionalmente, un agente de creación de espacios vacíos.

La capa inferior de unión entre la capa de núcleo y la capa inferior de dicha película de cinco capas coextrudida orientada, de aspecto similar al papel, comprende una poliolefina, preferiblemente un polipropileno, más preferiblemente al menos un 50% en peso de un polipropileno y, opcionalmente, un agente blanqueador y, como otra opción, adicionalmente un agente de creación de espacios vacíos. La capa inferior de esta película coextrudida de cinco capas comprende más del 50% en peso de polipropileno, preferiblemente un copolímero de propileno y etileno, y constituye una capa de unión para permitir la unión de dicha película de cinco capas mediante sellado con calor o mediante la aplicación de un adhesivo de sellado en frío a dicha capa de unión, por ejemplo, para formar un empaque flexible, o la unión a otro artículo directamente o mediante la aplicación de un adhesivo a dicha capa de unión.

En otra realización preferida, dicha capa inferior de unión entre la capa de núcleo y la capa inferior comprende un polipropileno maleado, comprendiendo dicha capa inferior una o más poliamidas; preferiblemente es utilizada como capa de unión para facilitar la unión de la película de varias capas a otro artículo. La película de varias capas de dicha realización puede ser convertida en etiquetas de producto sensibles a la presión, para su fijación al empaque del producto a través de la capa inferior de unión.

Se ha descubierto que el empleo de la mezcla de poliolefina/sílice adsorbente como capa superior, sin agentes de creación de espacios vacíos o blanqueadores en la misma, proporciona una capa superior imprimible y luciente. La capa luciente no es cristalina en el sentido de que está algo empañada o helada, y tiene un aspecto general mate. Sin embargo, la capa luciente es visualmente transparente; permitiendo a las personas ver a través de ella.

En las realizaciones de varias capas con máxima preferencia de esta invención, las capas además de la capa superior están libres de agentes de creación de espacios vacíos y/o blanqueadores. Cuando la capa superior también está libre de cualquier agente de creación de espacios vacíos o de blanqueamiento, toda la película de varias capas es translúcida de una forma frecuentemente identificada como transparencia de contacto; permitiendo la visualización de texto a través de la película.

Otra realización preferida de esta invención es una película coextrudida de varias capas de aspecto translúcido<orientada en al menos una dirección; preferiblemente en>2<direcciones, con una capa superior expuesta, una>capa base o núcleo y una capa inferior expuesta en el lado opuesto de la capa núcleo, y opcionalmente con capas de unión entre la capa de núcleo y la capa superior, y entre la capa de núcleo y la capa inferior, caracterizadas porque dicha capa de núcleo es más gruesa que dichas capas superior o inferior expuestas. La capa superior es una mezcla de poliolefina y sílice adsorbente. La poliolefina incluye una mezcla de uno o más polímeros del grupo que consiste en homopolímero de polipropileno, polietileno incluyendo polietileno de alta densidad, propileno/etileno copolímeros, polipropileno maleado, mezclas incompatibles de polímeros de propileno y etileno o de propileno y otra alfa-olefina, mezclas incompatibles de etileno con otra alfa-olefina, y terpolímeros de propileno/etileno/1-buteno y combinaciones de los mismos. Preferiblemente, la poliolefina de la capa superior es un polipropileno o, más preferiblemente, un copolímero de propileno y etileno. La poliolefina de la capa superior está presente en un porcentaje en peso de 95 a 70%, preferiblemente del 90 al 75% y más preferiblemente del 85 al 80% en peso, y la sílice adsorbente está presente en un porcentaje en peso del 10 al 25% y más preferiblemente del 15 al 20%, respectivamente. Preferiblemente, la sílice adsorbente es un gel de<sílice que incluye poros con un diámetro de al menos 60 ángstroms, más preferiblemente de más de>100 ángstroms y con máxima preferencia en el intervalo de 100 a 300 ángstroms. Cada una de las capas núcleo y de la capa de unión opcional comprende más de 50% en peso de polipropileno.

La capa inferior de unión entre la capa de núcleo y la capa inferior de dicha película coextrudida orientada de cinco capas de aspecto translúcido comprende una poliolefina, preferiblemente un polipropileno, y con máxima preferencia al menos 50% en peso de un polipropileno. La capa inferior de esta estructura de cinco capas, comprende más del 50% en peso de polipropileno, preferiblemente un copolímero de propileno etileno, y constituye una capa de unión para permitir la unión de dicha película de varias capas en sí misma, mediante sellado térmico o mediante la aplicación de un adhesivo de sellado en frío a dicha capa de unión, por ejemplo, para formar un empaque flexible, o la unión a otro artículo directamente o mediante la aplicación de un adhesivo a dicha capa de unión.

En otra realización preferida, dicha capa inferior de unión entre la capa de núcleo y la capa inferior comprende un polipropileno maleado, y dicha capa inferior, que comprende una o más poliamidas, es utilizada preferiblemente como capa de unión para facilitar la unión de la película de varias capas a otro artículo. La película de varias capas de dicha realización puede convertirse en etiquetas de producto sensibles a la presión, para su fijación al empaque del producto a través de la capa inferior de unión.

Una etiqueta imprimible formada a partir de cualquiera de las películas de varias capas de esta invención también constituye una parte de esta invención. Se puede utilizar una mezcla sólida en partículas o concentrados maestro en la extrusión de una capa de película, incluyendo dicha mezcla de 95% a 55% de poliolefina y de 5% a 45% de sílice adsorbente; más preferiblemente de 85% a 70% de poliolefina y de 15% a 30% de sílice adsorbente. Éstas mezclas incluyen opcionalmente uno o más aditivos del grupo formado por agentes antiestáticos, agentes de deslizamiento, agentes blanqueadores, agentes de creación de espacios vacíos, estabilizantes contra UV, absorbentes de UV, antioxidantes y captores de ácido. Estas mezclas se utilizan para extrudir como una capa imprimible de una película de varias capas y etiquetas fabricadas con dicha película, y son sólidas antes de fundirse en el extrusor, por lo que no incluyen ningún portador de agua o solvente líquido. Estas mezclas, en la medida en que están formuladas sin, y libres de agentes blanqueadores o de creación de espacios vacíos, son utilizadas también para extrudir como una capa imprimible de una película de varias capas translúcida y etiquetas fabricadas con dicha película.

Los siguientes son ejemplos no limitantes. El Ejemplo 3 sin tratamiento de piel, y los Ejemplos 4 con y sin tratamiento de piel, no forman parte de la invención, así como el Ejemplo 2.

Ejemplos

Ejemplo 1:

Un concentrado maestro consistente en 25%, en peso, de gel de sílice (Syloid C 805) de Grace Davison y 75%, en peso, de copolímero de propileno/etileno (copolímero de propileno que comprende 2.5% de de etileno: Ineos R08G-00) se mezcló en un extrusor de doble tornillo ventilado (una línea ZE75R UTX x56D de Berstorff, equipada con una bomba de masa fundida, un cambiador de malla, una válvula desviadora y un formador de pellas sumergido) con el copolímero (Copo) alimentado convencionalmente a través de la garganta del extrusor. Específicamente, el gel de sílice se alimentó utilizando dos alimentadores, ambos alimentadores Brabender DDSR60 de polvo de doble tornillo con tornillos cóncavos de 65 mm y 75 mm de paso, que se entrelazan. El<material fue convertido en pellas utilizando una Gala EAC>6<con un troquel de 48 agujeros. En el primer paso>se alcanzó un contenido de gel de sílice del 10%, con un 5% de cada alimentador. Este material compuesto al 10<% se alimentó de nuevo a través de la garganta del extrusor en un segundo paso que dio como resultado un contenido de gel de sílice del>20<%, de nuevo con la adición repartida uniformemente entre los dos>alimentadores. El tercer paso incrementó el contenido de gel de sílice a 25% con la adición de un 5% de gel de sílice procedente únicamente de uno de los alimentadores.

Las pellas de polímero se secaron a 70C con un punto de rocío de -40C. A continuación, el concentrado maestro de gel de sílice al 25% se mezcló con pellas de AMPLIFY EA100 (Dow Chemical), un copolímero de etilenoacrilato de etilo. La mezcla resultante tenía 21% de gel de sílice, 16% de AMPLIFY y 63% de copolímero de propileno/etileno. La mezcla se coextrudió con una capa base de homopolímero de polipropileno (H03G06 de Ineos) como una capa de piel de una lámina fundida. El grosor objetivo de toda la lámina fundida era de 1000 micrómetros, y el de la piel, de 200 micrómetros. La lámina fundida se enfrió en un par de rodillos enfriadores de 60C. La lámina fundida se calentó en un par de rodillos a 135C y se estiró 5x en la dirección de la máquina entre 2 rodillos calentados a 135C que operaban a diferentes velocidades y, a continuación, se precalentó a 175C en el horno de tensor y se estiró 10x a 153C. A continuación, la película orientada biaxialmente se recoció a162C.

Se formaron muestras separadas de esta película; una con tratamiento corona en el lado de la piel de gel de sílice y la otra sin tratamiento en el lado de la piel de gel de sílice.

Ejemplo 2

Las pellas del concentrado maestro de gel de sílice al 25% del Ejemplo 1 se mezclaron con pellas de PP maleado (Admer QF 500A de Mitsui). La mezcla dio como resultado una composición de 12.5% de gel de sílice, 50% de PP maleado y 37.5% de copolímero de propileno/etileno. La mezcla se coextrudió con una capa base de homopolímero de polipropileno (H03G06 de Ineos) como capa de piel de una lámina fundida. El grosor objetivo de toda la lámina fundida era de 1000 micrómetros, y el de la piel, de 200 micrómetros. La lámina fundida se enfrió en un par de rodillos enfriadores de 60C. La lámina fundida fue calentada a 135C sobre un par de rodillos y estirada 5x en la dirección de la máquina entre 2 rodillos calentados a 135C operando a diferentes velocidades, y luego precalentada 175C y estirada 10x a 153C y luego recocida a 162C. Se formaron muestras separadas de esta película; siendo una con tratamiento corona en el lado de la piel de gel de sílice y siendo la otra no tratada en el lado de la piel de gel de sílice.

Ejemplo 3

Un concentrado maestro consistente en un 10% de gel de sílice (Syloid C 805) de Grace Davison y copolímero de propileno/etileno (Ineos R08G-00) se mezcló con el extrusor de doble tornillo ventilado descrito en el Ejemplo 1<. La resina de copolímero se alimentó en el extrusor de doble tornillo ventilado utilizando Brabender FW80/6>Plus de tornillo individual. El gel de sílice fue alimentado en el extrusor de doble tornillo ventilado utilizando dos alimentadores de doble tornillo Brabender DDSR60 con tornillos cóncavos entrelazados de 65 mm y 75 mm de<paso. El material fue convertido en pellas utilizando una Gala EAC>6<con un troquel de 48 agujeros con agujeros>de 0.110” (2.80 mm) de diámetro en un patrón de agujero individual. En la primera pasada se alcanzó un contenido de gel de sílice del 10%, con 5% de cada alimentador. Las pellas de polímero se secaron a 70C a -40C de punto de rocío. La mezcla se coextrudió con una capa base de homopolímero de polipropileno (H03G06 de Ineos) como capa de piel de una lámina fundida. El grosor objetivo de toda la lámina fundida era de 1000 micrómetros y el de la piel de 200 micrómetros. La lámina fundida fue enfriada en un par de rodillos de enfriamiento de 60C. La lámina fundida se calentó a 135C en un par de rodillos y se estiró 5x en la dirección de la máquina entre 2 rodillos calentados a 135C que operaban a diferentes velocidades y luego se precalentó a 175C y se estiró 10x a 153C y luego se recoció a 162c . Se formaron muestras separadas de esta película; siendo una tratada con corona en el lado de la piel de gel de sílice y la otra sin tratamiento en el lado de la piel de gel de sílice.

Ejemplo 4

El concentrado maestro de gel de sílice al 10% del Ejemplo 3 se mezcló con PP maleado (Admer QF 500A de Mitsui). La mezcla dio como resultado una composición de 5% de gel de sílice, 50% de PP maleado y 45% de copolímero de propileno/etileno (R08G-00 de Ineos). La mezcla se coextrudió como una capa de piel sobre una lámina fundida de HomoPP H03G06 (Ineos). La mezcla se coextrudió con una capa de base de homopolímero de polipropileno (H03G06 de Ineos) como capa de piel de una lámina fundida. El grosor objetivo de toda la lámina fundida era de 1000 micrómetros, y el de la piel, de 200 micrómetros. La lámina fundida se enfrió en un par de rodillos enfriadores de 60C. La lámina fundida se calentó a 135C en un par de rodillos y se estiró 5x en la dirección de la máquina entre 2 rodillos calentados a 135C que operaban a diferentes velocidades y se estiraron 5x en la dirección de la máquina y después se precalentaron 175C y estiraron 10x a 153C y luego se recocieron a 162C. Se formaron muestras separadas de esta película; siendo una tratada con corona en el lado de la piel de gel de sílice y la otra sin tratamiento en el lado de la piel de gel de sílice.

Las películas de los ejemplos 1 a 4 se sometieron a pruebas de energía superficial, adhesión de tinta y aptitud para impresión por chorro de tinta. Los resultados se resumen en la Tabla 1.

Tabla 1

La energía superficial (en dinas) se midió mediante la prueba de solución dina utilizada para medir el nivel de tratamiento corona o llama de las películas BoPP. En este tipo de películas, es generalmente deseable la mayor energía superficial, ya que garantiza que la tinta pueda esparcirse fácilmente por la superficie de la película. Las superficies con alto contenido de PP tratadas con corona se humedecen con soluciones de menos de<50*10-5 N (50 din) y generalmente de 35*10>-5<N a 45*10>-5<N (35-45 din). Las superficies tratadas a la llama con alto contenido de Pp se humedecen con soluciones de menos de 60*10-5 N (60 din), típicamente de 45*10>-5<N a 55*10>-5<N (45-55 din). En la Tabla 1, la capa tratada con corona que contiene más del 10% de gel de sílice mostró energías superficiales extremadamente altas de >68*10>-5<N>(>68<din; el límite de ensayo).>

De manera interesante, incluso las muestras no tratadas, con 10% o más de gel de sílice en la capa superior mostraron valores de dines comunes en las superficies con alto contenido de polipropileno tratadas con corona. Además, las muestras de película se pegaron con cinta adhesiva a un trozo de papel para poder introducirlas en una impresora HP Officejet 4635 con un cartucho de tinta HP 61 (# de producto B4L04A). En cada una de las muestras se imprimió una imagen de 7 líneas de color (rojo, morado, azul, verde, amarillo, naranja, rojo/naranja). Esta misma impresión en 7 colores se aplicó a una muestra de papel real y a una muestra de papel sintético comercial. Transcurridos 5 minutos, se pasó un bastoncillo Q por cada línea de color para evaluar el grado de emborronamiento. Las fotografías de estas muestras (omitiendo el color de la tinta) son incluidos en la figura 1 y los resultados (excepto los de la muestra de papel real) se especifican en la Tabla 1 arriba.

La clasificación del peor desempeño al mejor desempeño fue: severo, significativo, moderado, leve y ninguno. El control de papel de oficina (la muestra identificada como “Papel”) no presentó emborronamiento (ninguno), como puede verse en la fotografía.

A modo de comparación, también se probó una película comercial (LIX 60 del solicitante) formulada específicamente para el excelente desempeño de impresión. Arriba se muestra una fotografía de esta película comercial y los resultados de la prueba son reportados también en la Tabla 1.

Mientras las superficies de la película tratadas con gel de sílice al 20% y sin tratar de esta invención fueron las mejores, sin evidencia de emborronamiento después de 5 minutos y poseyendo una buena calidad de imagen de línea inicial, incluso la superficie de gel de sílice al 5% proporcionó un desempeño mejorado sobre la película de etiquetas LIX60 comercial y varios de los 10 papeles sintéticos comerciales evaluados, como se expone con más detalle a continuación. El desempeño de la impresión por chorro de tinta de la superficie mejoró con el aumento del contenido de gel de sílice.

En esta invención, el solicitante descubrió un rasgo que fue totalmente inesperado y contrario a al entendimiento convencional en el campo, como se explica a continuación.

Específicamente, el ángulo de contacto con el agua es utilizado habitualmente para caracterizar el grado de humectabilidad entre una superficie y un líquido.

En general, para una superficie imprimible siempre se ha considerado deseable tener un bajo ángulo de contacto con el agua, para que la tinta moje fácilmente la superficie y se consiga una buena adhesión. En consecuencia, y basándose en este último entendimiento, para las películas de poliolefina, la superficie que va a ser impresa en películas sintéticas comerciales, comumente ha sido oxidada con un tratamiento de llama, corona o plasma para reducir el ángulo de contacto; con la creencia de que se mejoraría la calidad de impresión, El ángulo de contacto se mide colocando una gota de 2 microlitros de agua sobre la superficie de la película, esperando 25 segundos y midiendo a continuación el ángulo entre la superficie sólida y el líquido. La medición puede realizarse con un goniómetro, como el modelo DSA 25 vendido por Kruss de Hamburgo, Alemania.

Si el ángulo de contacto es inferior a 90 grados, la superficie está humedecida por el líquido, lo que se consideraba un indicio de que la calidad de impresión sería buena.

Este pensamiento de la técnica anterior es ejemplificado en las siguientes diez (10) películas comerciales imprimibles identificadas en la Tabla 2, abajo.

Tabla 2

Como se muestra, el valor medio del ángulo de contacto con el agua de los papeles sintéticos comerciales anteriores es de sólo 76 grados, lo que es consistente con la expectativa general de que la aptitud para la impresión mejora si el ángulo de contacto con el agua es inferior a 90 grados.

Los diez papeles sintéticos comerciales identificados anteriormente son películas a base de polipropileno recubiertas con aglutinante polimérico y materiales de relleno. Estos papeles sintéticos comerciales también han sido sometidos a pruebas de emborronamiento. Las fotografías de estas diez muestras comerciales (dos series de 5 fotografías) se muestran en las figuras 2A y 2B. En la Tabla 3 se incluye una clasificación de las propiedades de emborronamiento de las diez muestras comerciales que se muestran en las figuras 2A y 2B.

Tabla 3

Como es evidente a partir de la comparación de las fotografías de los diez papeles sintéticos comerciales de las Figs. 2A y 2B con las fotografías de las películas de esta invención de la Fig. 1, esta invención proporciona calidades de impresión sustancialmente mejores que los papeles sintéticos comerciales identificados; en particular respecto al emborronamiento de tinta. Es difícil equilibrar la necesidad de resistencia al emborronamiento de tinta, que está relacionada con la adsorción de los líquidos de tinta, con la necesidad de evitar el indeseable esparcimiento lateral de la tinta, que puede perjudicar la calidad de la imagen. En términos generales, el estado actual de la técnica en papeles sintéticos comerciales es que la inclusión de demasiado adsorbente tiende a provocar un no deseado y excesivo esparcimiento lateral de la tinta. No obstante, si la cantidad de adsorbente es insuficiente, el esparcimiento lateral no deseado de la tinta se reducirá al mínimo, pero la falta de un grado de adsorción deseado puede dar lugar a una mayor tendencia a que la imagen se emborrone por contacto. Esta invención resuelve esta solución intermedia y permite reducir el esparcimiento lateral sin un aumento indeseado del emborronamiento.

Prueba de tendencia al emborronamiento

La tendencia al emborronamiento de una superficie de impresión se mide aplicando primero una gota de 0.5 pl de una tinta de chorro de tinta a base de agua (Cannon Cyan GI-290) a la superficie de la película. A continuación, se coloca una rasqueta que no absorba la tinta en un ángulo pronunciado con respecto a un lado de la gota, y se tira sobre la gota y a lo largo de la superficie de impresión hasta que toda la tinta haya emborronado la superficie de la película. Los fluidos de tinta se adsorben y el tinte o pigmento de la tinta delimita la zona necesaria para lograr la adsorción. A continuación, se mide el área de la región coloreada. El proceso<es se repite>10<veces y se toma el promedio del área de la región coloreada para las>10<muestras.>

Prueba de esparcimiento de tinta

Para medir el esparcimiento de la tinta, se dispensa con una pipeta una gota de 0.5 pl de tinta negra de chorro de tinta a base de agua (Epson Black 664) sobre la superficie imprimible. Se deja que la gota se esparza durante 5 minutos para formar así una mancha. Se mide el diámetro de la mancha y se calcula el área. Este procedimiento se repite 5 veces y se calcula el área media de la mancha de tinta. El área refleja el comportamiento de esparcimiento. Cuanto mayor sea el área, mayor esparcimiento ha ocurrido sobre la película. Para promover una buena calidad de imagen es deseable minimizar el esparcimiento de la tinta.

En la Tabla 4 abajo se presenta la solución intermedia común entre la resistencia al emborronamiento y el esparcimiento de la tinta que se observa en los papeles sintéticos comerciales. Muestra que cuando el esparcimiento de tinta es bajo,que es deseable para la calidad de la imagen, la tendencia al emborronamiento es alta. El mejor papel sintético para el bajo nivel deseado de emborronamiento, es el de peor desempeño para el esparcimiento de tinta de alto nivel no deseado. Además, los mejores papeles sintéticos de bajo esparcimiento tienen una tendencia al emborronamiento inaceptablemente alta. También es muy posible que se tenga tanto tendencia no deseada al elevado esparcimiento como tendencia no deseada al emborronamiento, si la superficie tiene una baja capacidad de adsorción y una alta energía superficial.

Tabla 4

Sorprendentemente, la superficie imprimible en las películas de esta invención exhibe la característica inesperada de que la aptitud para la impresión se mejora para la tinta de chorro de tinta a base de agua si aumenta el ángulo de contacto.

Sorprendentemente, a medida que la superficie se torna menos mojable (mostrando un ángulo de contacto mayor) mejora la calidad de la impresión en las películas de esta invención. La Tabla 5 muestra el ángulo de contacto con el agua para los ejemplos 1, 3 y 4 descritos anteriormente. Las imágenes de impresión de estos ejemplos se muestran en las fotografías de arriba.

Tabla 5

Esta observación es especialmente sorprendente para el ejemplo 1, donde tanto las superficies tratadas con<corona como las no tratadas muestran energías superficiales muy elevadas de >68*10>-5<N>(>68<din; prueba>máxima) pero ángulos de contacto con el agua superiores a 100 grados. El Ejemplo 3 sin tratamiento de piel y los Ejemplos 4 con y sin tratamiento de piel no forman parte de la invención.

Los cuatro ejemplos siguientes (es decir, los Ejemplos 5-8) son ejemplos adicionales, no limitantes, de películas y de la manera en que se fabricaron dichas películas. Las dinas y el ángulo de contacto con el agua de estos<4 ejemplos adicionales se muestran en la Tabla>6<, a continuación de la descripción de estos últimos ejemplos.>El Ejemplo 3 sin tratamiento de piel y los Ejemplos 4 con y sin tratamiento de piel no forman parte de la invención.

Ejemplo 5

Se produjo un concentrado maestro de gel de sílice al 25% mediante pasos sucesivos a través de un extrusor de composición de tornillo doble. Se cubrieron 1800 g de pellas de homo PP (FF030F2 de Braskem) (o pellas compuestas) con 100 g de aceite mineral (Howard Cutting Board Oil, Howard Products Inc.) y se mezclaron con partículas de hasta 10% de gel de sílice (Syloid C 805). La mezcla se introdujo en un extrusor de doble tornillo de laboratorio para producir cuerdas que se enfriaron con agua y se trocearon en pellas. Las pellas se secaron durante la noche a 60C. Se cubrieron nuevamente las pellas que contenían gel de sílice al 10% con 100<g contenido de aceite mineral y se mezclaron de nuevo con partículas de gel de sílice al>10<% y se>extrudieron de nuevo en el extrusor de composición de doble tornillo. Las pellas se secaron durante la noche a 60C. Se recubrieron de nuevo las pellas que contenían gel de sílice al 20% con 100 g de aceite mineral y se mezclaron de nuevo con partículas de gel de sílice al 5% y se extrudieron en el extrusor de composición de doble tornillo, secándose a continuación a 60C durante la noche. Las pellas de gel de sílice al 25% se coextrudieron con una capa base de homopolímero de polipropileno. Se ha fabricado una lámina fundida con un espesor objetivo de toda la lámina de 1000 micrómetros, de la piel 200 micrómetros (FF030F2 de Braskem) como capa de la piel de una lámina fundida. A continuación, la película se orientó biaxialmente de forma simultánea 5x5 en un T.M. Long Stretcher a 145C.

Ejemplo 6

Se produjo un concentrado maestro de la manera descrita en el Ejemplo 5, excepto que el aglutinante de olefina polimérica en el concentrado maestro era un copolímero de propileno/etileno que tenía un 2.5 % de etileno, en peso (DS6D21 de Braskem).

Ejemplo 7

Se produjo un concentrado maestro de la manera descrita en el Ejemplo 5, excepto que el aglutinante de olefina polimérica en el concentrado maestro era un polipropileno maleado (Admer QF 500A de Mitsui).

Ejemplo 8

Se produjo un compuesto de gel de sílice (Syloid C 805) utilizando una matriz PP/PE precompuesta de la manera descrita en el Ejemplo 5, excepto que el aglutinante de olefina polimérica en el concentrado maestro era un compuesto de copolímero de propileno etileno / HDPE (MT 0523 DP de Tosaf).

Como se ha indicado anteriormente, las dinas y el ángulo de contacto con el agua para cada uno de los<Ejemplos 5-8 se presentan en la Tabla>6<a continuación.>

La invención permite mejores soluciones intermedias respecto a las tendencias a emborronamiento y<esparcimiento de la tinta, como demuestran los datos de la Tabla>6<.>

<Tabla>6

Claims

REIVINDICACIONES

1. Una película extrudida de varias capas que comprende al menos una capa expuesta, comprendiendo dicha al menos una capa expuesta:

una mezcla de una poliolefina y un gel de sílice adsorbente, incluyendo el gel de sílice adsorbente poros con un diámetro mayor que 30 ángstroms, calculado de acuerdo con la descripción, en donde:

dicho gel de sílice adsorbente está presente en el intervalo de 5 al 30% en peso de dicha mezcla en dicha al menos una capa expuesta;

dicha poliolefina es uno o más polímeros seleccionados del grupo que consiste en polipropileno, copolímero de propileno/etileno, terpolímero de propileno/etileno/buteno, polipropileno maleado y mezclas de los mismos; dicha al menos una capa expuesta, mientras está expuesta, tiene un ángulo de contacto con el agua de al<menos>100<grados, medido de acuerdo con la descripción;>

como se mide usando el método expuesto ASTM D2578-09; y

la película extrudida de varias capas se orienta en al menos una dirección, provocando la fractura de dicha capa expuesta.

2. La película extrudida de varias capas de la reivindicación 1, en donde el gel de sílice adsorbente está presente en el intervalo de 10 a 25% en peso de la mezcla en la capa expuesta.

3. La película extrudida de varias capas de una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en donde el gel<de sílice adsorbente tiene un área superficial interna de poro mayor que 100 m2/g e inferior a 700 m>2</g, medida>mediante el método establecido en ASTM D1993-03.

4. La película extrudida de varias capas de una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en donde el diámetro de poro del gel de sílice adsorbente no es mayor que 500 ángstroms, calculado de acuerdo con la descripción.

5. La película extrudida de varias capas de una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en donde la al menos una capa expuesta está tratada oxidativamente.

6<. La película extrudida de varias capas de una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, que es>translúcida.

7. La película extrudida de varias capas de una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en donde la al menos una capa expuesta incluye un agente de creación de espacios vacíos y/o un blanqueador dentro de ella.

8<. La película extrudida de varias capas de cualquier reivindicación precedente, en donde dicho gel de sílice>adsorbente está presente en el intervalo de 10 a 25% en peso de la mezcla en la al menos una capa expuesta; y dicha al menos una capa expuesta es al menos una capa imprimible.

9. Una etiqueta imprimible fabricada a partir de la película de varias capas extrudida de una cualquiera de las reivindicaciones precedentes.