WO2013144386A1 - Film de polipropileno biorientado para ventanas de sobres - Google Patents

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film
ethylene
polypropylene film
envelope windows
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Alfonso JIMÉNEZ GUARDIA
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Definitions

  • the present specification refers, as its title indicates, to a bioriented polypropylene film for envelope windows, characterized in that it comprises two or more layers, the central layer, or body of the film, being composed mostly of polypropylene, and being at least one of the outer layers compatible with adhesives, presenting several competitive advantages over the plastic films currently used in this sector.
  • the film most used for this application is made with PS (Polystyrene) produced by a bubble extrusion system.
  • PS Polystyrene
  • Polypropylene is a material that, until now, has not been used for the manufacture of plastic window films due to the technical reason that its characteristics for fixing adhesives are not good, limiting or preventing its application in industrial applications that require the application of adhesives in any of its processes.
  • Patents WO 2012016964 and WO 201 1 141380 film show embodiments in bioriented polypropylene for electronic applications, especially in the manufacture of capacitors.
  • Spanish patents ES2336457 and ES2287784, and European patents ES2235997T and ES2185840T are an example of the multiple embodiments of polypropylene films for the manufacture of packaging and food applications, without supporting adhesives.
  • GB2479561 discloses labels for bottles or cans with a core in BOPP polypropylene mixed with an additive treated by corona discharge and a pressure sensitive adhesive, but does not have a specific layer to support the subsequent adhesive.
  • European Patent ES2009070145 allows a simplification in the known conventional manufacturing process of biaxially oriented polypropylene film for suppressing the processes of independent coating and secondary cutters, reducing by-products, and achieving
  • REPLACEMENT SHEET (Rule 26) energy saving by combining layers in its initial processing stage, but it is not intended for the manufacture of films for window envelopes, nor does it specifically incorporate any layer to promote adhesive fixation.
  • the bioriented polypropylene film for envelope windows object of the present invention has been devised, which is formed two or more layers, being able to form various layer structures, so that the central layer is mostly polypropylene and at least one of the outer layers is compatible with the adhesives currently used in the manufacture of window envelopes.
  • This compatibility of the outer layer with the adhesives is achieved by using one or more polymers selected from the group: EVA (ethyl vinyl acetate), EBA (ethyl butyl acrylate), EMA (ethyl methyl acrylate), EEA (ethylene ethyl acrylate) , EAA (ethylene acrylic acid), terpolymer of polypropylene ethylene butene, and antiblocking and sliding additives based on the above polymers.
  • EVA ethyl vinyl acetate
  • EBA ethyl butyl acrylate
  • EMA ethyl methyl acrylate
  • EEA ethylene ethyl acrylate
  • EAA ethylene acrylic acid
  • terpolymer of polypropylene ethylene butene terpolymer of polypropylene ethylene butene
  • the outer face of the film may optionally be treated with a corona treatment, flame treatment or chemical treatment during the manufacturing process.
  • the film may additionally have another outer layer to improve the antistatic, antiblocking and sliding properties of the film, as well as modifying the degree of transparency thereof. It is also provided that two intermediate layers can be used to improve the stiffness of the film as well as to improve the compatibility between the outer layers with the central layer or body of the film.
  • This bioriented polypropylene film for envelope windows provides multiple advantages over the films currently available, being the most important that allows to use a film of equal thickness but of less weight and identical characteristics than the current ones, which represents a reduction in the consumption of plastic films in the manufacture of envelopes with a window between 15% and 35%, depending on the type of film that is replaced, with the consequent economic savings in the process.
  • Another important advantage of this film is that it can be used as an alternative by envelope manufacturers in a fully compatible manner, without any change in the machinery or processes currently used with other films not of polypropylene but of polystyrene.
  • figure -1 - shows the scheme of the basic structure of the film composed of a main layer (1) that aims to provide the main mechanical properties of the film
  • REPLACEMENT SHEET (Rule 26) such as stiffness, toughness etc., and whose composition will be identical in all the structures used, and an outer layer or skin (2) whose primary function is to facilitate the adhesion of the film to the paper of envelopes through the adhesives.
  • the composition and thickness of this layer remain constant for all possible film structures.
  • Figure -2- shows the scheme of the alternative embodiment of structure of a film to which another outer layer (3) is added to the first two layers (1) and (2) in order to improve optical and physical properties such as coefficient of friction, antiblocking properties, antistatic properties etc.
  • Figure -3- shows the scheme of another alternative embodiment of the structure of a film to which to the first two layers of Figure -1 - another outer layer (2) is added in order to improve optical and physical properties such as coefficient of friction, antiblocking properties, antistatic properties etc.
  • Figure -4- shows the scheme of another alternative embodiment of a film structure to which the three layers of Figure -2- are interposed two layers (4) between the body and the outer skin in order to improve stiffness of the film itself as the compatibility between the outer layers (2,3) and the central layer (1) of the film.
  • the bioriented polypropylene film for envelope windows object of the present invention basically comprises, as can be seen in the attached drawing, by two or more layers
  • the central layer (1) or body of the film, composed between 70% and 98% polypropylene, between 1% and 30% of a total or partially hydrogenated resin preferably between 5% and 15%, and between 1% and 10% of antistatic and sliding additives with polypropylene base, preferably between 1% and 5%. Its thickness is between 18 ⁇ and 35 ⁇ , preferably between 25 ⁇ and 32 ⁇
  • At least one of the outer layers (2) is compatible with adhesives currently used in the market and will be responsible for allowing the film to adhere to the envelope paper.
  • This outer layer or layers (2) are composed of one or mixture of several polymers chosen from the group: EVA (ethyl vinyl acetate), EBA (ethyl butyl acrylate), EMA (ethyl methyl acrylate), EEA (ethylene ethyl acrylate), EAA (ethylene acrylic acid), terpolymer of polypropylene ethylene butene, antiblocking and sliding additives based on the above polymers.
  • the thickness of the outer layer (2) has a thickness between 0.7 ⁇ and 1.5 ⁇ , preferably between 0.9 ⁇ and 1.2 ⁇ .
  • the outer layer or layers (2) optionally receive a corona treatment, flame treatment or chemical treatment, in order to improve adhesion to the adhesives used in the formation of the envelopes.
  • the film is only formed by the central layer (1) and an outer layer (2), as shown in Figure -1 -, although an alternative embodiment with two outer layers is provided (2), as shown in Figure -3-.
  • the film comprises another outer layer (3) for improving antistatic, antiblocking and sliding properties of the film, located on the face opposite to the outer layer (2) and being composed of one or mixture of several
  • REPLACEMENT SHEET (Rule 26) polymers selected from the group: polypropylene, copolymer of polypropylene ethylene and terpolymer of polypropylene ethylene butene plus antistatic, sliding and antiblocking.
  • This outer layer (3) has a thickness between 0.6 ⁇ and 3 ⁇ .
  • the film comprises one or two intermediate layers (4) for improving stiffness as well as improving compatibility between the outer layers (2,3) with the central layer (1) or body of the film, located between the central layer (1) and the outer layer (2.3), being composed of one or mixture of several polymers selected from the group: EVA (ethyl vinyl acetate ), EBA (ethyl butyl acrylate), EMA (ethyl methyl acrylate), EEA (ethylene ethyl acrylate), EAA (ethylene acrylic acid), polypropylene, copolymer of polypropylene ethylene, terpolymer of polypropylene ethylene butene, totally or partially hydrogenated resin.
  • This intermediate layer (4) has a thickness between 0.6 ⁇ and 1 ⁇ .

Landscapes

  • Laminated Bodies (AREA)
  • Wrappers (AREA)

Description

DESCRIPCION
Film de polipropileno biorientado para ventanas de sobres
La presente memoria descriptiva se refiere, como su título indica, a un film de polipropileno biorientado para ventanas de sobres, caracterizado porque comprende dos o más capas, estando la capa central, o cuerpo del film, compuesta mayoritariamente de polipropileno, y siendo al menos una de las capas exteriores compatible con adhesivos, presentando varias ventajas competitivas con respecto a los film plásticos utilizados actualmente en este sector.
Campo de la invención
La aplicación a la que va dirigido este film es el mercado de la fabricación de sobres con ventana transparente.
Estado del Arte
En el sector de la fabricación de sobres con ventana se emplean actualmente varios tipos de films plásticos fabricados con diferentes polímeros Films fabricados con PS (Poliestireno), films fabricados con PET (Polietilentereftalato) y films fabricados con PLA (Acido Poliláctico), aunque en la actualidad el polímero de mayor consumo para esta aplicación es el poliestireno.
Todos estos polímeros presentan una elevada densidad ya que la aplicación requiere que el film plástico presente una alta rigidez con objeto de ser procesado en las maquinas de fabricación de sobres que funcionan a alta velocidad. Así tenemos que la densidad del film de PS es actualmente 1 .05 gr. /cm3, la densidad del film de PET es 1 .40 gr. /cm3 y la densidad del film de PLA es 1 .27 gr. /cm3.
Actualmente el film más empleado para esta aplicación es el fabricado con PS (Poliestireno) producido mediante un sistema de extrusión de burbuja.
El polipropileno es un material que, hasta ahora, no se ha utilizado para la fabricación de films plásticos para ventana debido a la razón técnica de que sus características para la fijación de adhesivos no son buenas, limitando o impidiendo su aplicación en usos industriales que requieran la aplicación de adhesivos en alguno de sus procesos.
Antecedentes de la invención
Son conocidas diversas aplicaciones de los films de polipropileno. Por ejemplo las Patentes WO 2012016964 y WO 201 1 141380 film muestran realizaciones en polipropileno biorientado para aplicaciones electrónicas, especialmente en la fabricación de condensadores.
Las Patentes españolas ES2336457 y ES2287784, y las europeas ES2235997T y ES2185840T son un ejemplo de las múltiples realizaciones de films de polipropileno para la fabricación de envases y aplicaciones alimentarias, sin soportar adhesivos.
La Patente GB2479561 describe unas etiquetas para botellas o latas con un núcleo en polipropileno BOPP mezclado con un aditivo tratado por descarga de corona y un adhesivo sensible a la presión, pero no dispone de una capa específica para soportar el adhesivado posterior.
La Patente europea ES2009070145 permite una simplificación en el proceso de fabricación convencional conocido de film de polipropileno orientado biaxialmente por suprimir los procesos de recubrimiento independiente y de cortadoras secundarias, reduciendo subproductos, y logrando un
HOJA DE REEMPLAZO (Regla 26) ahorro energético mediante la combinación de capas en su etapa de procesado inicial, pero no está prevista para la fabricación de films para sobres de ventana, ni incorpora específicamente ninguna capa para propiciar la fijación del adhesivo.
Descripción de la invención
Para solventar la problemática existente en la actualidad en la fabricación de sobres de ventana mediante films de polipropileno, dando una alternativa a los films existentes actualmente, se ha ideado el film de polipropileno biorientado para ventanas de sobres objeto de la presente invención, el cual está formado dos o más capas, pudiendo formar diversas estructuras de capas, de forma que la capa central es mayoritariamente de polipropileno y al menos una de las capas exteriores es compatible con los adhesivos empleados actualmente en la fabricación de sobres con ventana.
Esta compatibilidad de la capa externa con los adhesivos se logra mediante la utilización de uno o varios polímeros seleccionados del grupo: EVA (etil vinil acetato), EBA (etil butil acrilato), EMA (etil metil acrilato), EEA (etilen etil acrilato), EAA (etilen acido acrílico), terpolímero de polipropileno etileno buteno, y aditivos antiblocking y deslizantes con base en los polímeros anteriores.
La cara externa del film podrá ser tratada opcionalmente con un tratamiento corona, tratamiento a la llama o tratamiento químico durante el proceso de fabricación.
El film podrá tener adicionalmente otra capa externa para mejorar las propiedades antiestáticas, antiblocking y de deslizamiento del film, a si como modificar el grado de transparencia del mismo. Asimismo está previsto que se puedan utilizar dos capas intermedias para mejorar la rigidez del film así como mejorar la compatibilidad entre las capas exteriores con la capa central o cuerpo del film Ventajas de la invención
Este film de polipropileno biorientado para ventanas de sobres que se presenta aporta múltiples ventajas sobre los films disponibles en la actualidad siendo la más importante que permite utilizar un film de igual espesor pero de menor peso e idénticas características que los actuales, lo cual representa una reducción en el consumo de films plásticos en la fabricación de sobres con ventana comprendido entre un 15% y un 35%, dependiendo del tipo de film que se sustituya, con el consiguiente ahorro económico en el proceso.
Otra importante ventaja de este film es que puede ser utilizado como alternativa por los fabricantes de sobres de manera totalmente compatible, sin ningún tipo de cambio en la maquinaria o procesos utilizados actualmente con otros films no de polipropileno sino de poliestireno.
Otra de las más importantes ventajas a destacar es que permite obtener un film con una mayor transparencia y menores residuos, a la vez que sus características de adherencia son muy buenas, no despegándose fácilmente.
Descripción de las figuras
Para comprender mejor el objeto de la presente invención, en el plano anexo se han representado cuatro realizaciones prácticas preferenciales de un film de polipropileno biorientado para ventanas de sobres.
En dicho plano la figura -1 - muestra el esquema de la estructura básica del film compuesto por una capa principal (1) que tiene por objeto proporcionar las principales propiedades mecánicas del film
HOJA DE REEMPLAZO (Regla 26) como son rigidez, tenacidad etc., y cuya composición será idéntica en todas las estructuras empleadas, y una capa externa o piel (2) cuya función primordial es facilitar la adhesión del film al papel de sobres a través de los adhesivos. La composición y espesor de esta capa permanecen constantes para todas las estructuras posibles del film
La figura -2- muestra el esquema de la realización alternativa de estructura de un film al que a las dos primeras capas (1) y (2) se le añade otra capa exterior (3) con objeto de mejorar propiedades ópticas y físicas como el coeficiente de fricción, propiedades antiblocking, propiedades antiestáticas etc. La figura -3- muestra el esquema de otra realización alternativa de la estructura de un film al que a las dos primeras capas de la figura -1 - se le añade otra capa exterior (2) con objeto de mejorar propiedades ópticas y físicas como el coeficiente de fricción, propiedades antiblocking, propiedades antiestáticas etc.
La figura -4- muestra el esquema de otra realización alternativa de estructura de un film al que a las tres capas de la figura -2- se le intercalan dos capas (4) entre el cuerpo y la piel exterior con objeto de mejorar la rigidez del film a si como la compatibilidad entre las capas exteriores (2,3) y la capa central (1) del film.
Realización preferente de la invención
El film de polipropileno biorientado para ventanas de sobres objeto de la presente invención, comprende básicamente, como puede apreciarse en el plano anexo, por dos o más capas
La capa central (1), o cuerpo del film, compuesta entre un 70% y un 98% de polipropileno, entre un 1 % y un 30 % de una resina total o parcialmente hidrogenada preferiblemente entre un 5% y un 15%, y entre un 1 % y un 10% de aditivos antiestáticos y deslizantes con base polipropileno preferiblemente entre un 1 % y un 5%. Su espesor está comprendido entre 18μ y 35μ, preferentemente entre 25μ y 32μ
Al menos una de las capas exteriores (2) es compatible con adhesivos empleados actualmente en el mercado y será la encargada de permitir la adhesión del film al papel del sobre. Esta capa o capas exteriores (2) están compuesta por uno o mezcla de varios polímeros elegidos del grupo: EVA (etil vinil acetato), EBA (etil butil acrilato), EMA (etil metil acrilato), EEA (etilen etil acrilato), EAA (etilen acido acrílico), terpolímero de polipropileno etileno buteno, aditivos antiblocking y deslizantes con base en los polímeros anteriores. El espesor de la capa o capas exteriores (2) tienen un espesor comprendido entre 0,7μ y 1 ,5μ, preferentemente entre 0.9μ y 1 .2μ.
Está previsto que, durante el proceso de fabricación, la capa o capas exteriores (2) reciban opcionalmente un tratamiento corona, tratamiento a la llama o tratamiento químico, con objeto de mejorar la adhesión a los adhesivos empleados en la formación de los sobres.
En una realización preferente, está previsto que el film únicamente esté formado por la capa central (1 ) y una capa exterior (2), tal y como se refleja en la figura -1 -, aunque está prevista una realización alternativa con dos capas exteriores (2), tal y como se muestra en la figura -3-.
De manera alternativa, tal y como se representa en la figura -2-, está previsto que el film comprenda otra capa exterior (3) de mejora de propiedades antiestáticas, antiblocking y de deslizamiento del film, situada en la cara opuesta a la capa exterior (2) y estando compuesta de uno o mezcla de varios
HOJA DE REEMPLAZO (Regla 26) polímeros seleccionados del grupo: polipropileno, copolímero de polipropileno etileno y terpolímero de polipropileno etileno buteno más antiestáticos, deslizantes y antiblocking. Esta capa exterior (3) tiene un espesor comprendido entre 0.6μ y 3μ.
De marera también alternativa, tal y como se representa en la figura -4-, está previsto que el film comprenda una o dos capas intermedias (4) de mejora de la rigidez así como mejorar la compatibilidad entre las capas exteriores (2,3) con la capa central (1) o cuerpo del film, ubicadas entre la capa central (1) y la capa o capas exteriores (2,3), estando compuestas de uno o mezcla de varios polímeros seleccionados del grupo: EVA (etil vinil acetato), EBA (etil butil acrilato), EMA (etil metil acrilato), EEA (etilen etil acrilato), EAA (etilen acido acrílico), polipropileno, copolímero de polipropileno etileno, terpolímero de polipropileno etileno buteno, resina total o parcialmente hidrogenada. Esta capa intermedia (4) tiene un espesor comprendido entre 0.6μ y 1 μ.
HOJA DE REEMPLAZO (Regla 26)

Claims

REIVINDICACIONES
1 - Film de polipropileno biorientado para ventanas de sobres caracterizado porque comprende dos o más capas, estando la capa central (1), o cuerpo del film, compuesta mayoritariamente de polipropileno, y siendo una de las capas exteriores (2) compatible con adhesivos y estando compuesta por uno o mezcla de varios polímeros elegidos del grupo: EVA (etil vinil acetato), EBA (etil butil acrilato), EMA (etil metil acrilato), EEA (etilen etil acrilato), EAA (etilen acido acrílico), terpolímero de polipropileno etileno buteno, aditivos antiblocking y deslizantes con base en los polímeros anteriores.
2 - Film de polipropileno biorientado para ventanas de sobres, según la reivindicación 1 , caracterizado porque ambas capas exteriores (2) son compatibles con adhesivos y están compuestas por uno o mezcla de varios polímeros elegidos del grupo: EVA (etil vinil acetato), EBA (etil butil acrilato), EMA (etil metil acrilato), EEA (etilen etil acrilato), EAA (etilen acido acrílico), terpolímero de polipropileno etileno buteno, aditivos antiblocking y deslizantes con base en los polímeros anteriores. 3 - Film de polipropileno biorientado para ventanas de sobres, según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque la capa central (1) está compuesta entre un 70% y un 98% de polipropileno, entre un 1 % y un 30 % de una resina total o parcialmente hidrogenada preferiblemente entre un 5% y un 15%, y entre un 1 % y un 10% de aditivos antiestáticos y deslizantes con base polipropileno preferiblemente entre un 1 % y un 5%.
4 - Film de polipropileno biorientado para ventanas de sobres, según cualquiera de las anteriores reivindicaciones, caracterizado porque la capa central (1) tiene un espesor comprendido entre 18μ y 35μ.
5 - Film de polipropileno biorientado para ventanas de sobres según cualquiera de las anteriores reivindicaciones, caracterizado porque la capa central (1) tiene un espesor comprendido entre 25μ y 32μ.
6 - Film de polipropileno biorientado para ventanas de sobres, según cualquiera de las reivindicaciones 1 y 2, caracterizado porque la capa o capas exteriores (2) tienen un espesor comprendido entre 0,7μ y 1 ,5μ
7 - Film de polipropileno biorientado para ventanas de sobres, según cualquiera de las reivindicaciones 1 y 2, caracterizado porque la capa o capas exteriores (2) tienen un espesor comprendido entre 0.9μ y 1 .2μ
8 - Film de polipropileno biorientado para ventanas de sobres, según cualquiera de las reivindicaciones 1 y 2, caracterizado porque la capa o capas exteriores (2) han recibido un tratamiento corona, tratamiento a la llama o tratamiento químico durante el proceso de fabricación. 9 - Film de polipropileno biorientado para ventanas de sobres, según la reivindicación 1 , caracterizado porque el film comprende otra capa exterior (3) de mejora de propiedades, situada en la cara opuesta a la capa exterior (2) y estando compuesta de uno o mezcla de varios polímeros seleccionados del grupo: polipropileno, copolímero de polipropileno etileno y terpolímero de polipropileno etileno buteno más antiestáticos, deslizantes y antiblocking
HOJA DE REEMPLAZO (Regla 26) 10 - Film de polipropileno biorientado para ventanas de sobres, según la reivindicación 9, caracterizado porque la capa exterior (3) tiene un espesor comprendido entre 0.6μ y 3μ.
1 1 - Film de polipropileno biorientado para ventanas de sobres, según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el film comprende una o dos capas intermedias (4) de mejora de la rigidez, ubicadas entre la capa central (1) y la capa o capas exteriores (2,3), estando compuestas de uno o mezcla de varios polímeros seleccionados del grupo: EVA (etil vinil acetato), EBA (etil butil acrilato), EMA (etil metil acrilato), EEA (etilen etil acrilato), EAA (etilen acido acrílico), polipropileno, copolimero de polipropileno etileno, terpolímero de polipropileno etileno buteno, resina total o parcialmente hidrogenada.
12 - Film de polipropileno biorientado para ventanas de sobres, según la reivindicación 1 1 , caracterizado porque la capa intermedia (4) tiene un espesor comprendido entre 0.6μ y 1 μ.
HOJA DE REEMPLAZO (Regla 26)
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