Lámina de ácido poliláctico (PLA) con buenas propiedades antiestáticas.

Lámina multicapa transparente orientada biaxialmente, formada por una capa de base y al menos una capa decubierta,

caracterizada porque la capa de cubierta contiene al menos un polímero de al menos un ácidohidroxicarboxílico alifático y de 0,002 a 20% en peso de partículas a base de almidón referido al peso de la capade cubierta.

La presente invención se refiere a una lámina orientada biaxialmente, formada por una capa de base y al menos una capa de cubierta, que contiene al menos un polímero formado por al menos un ácido hidroxicarboxílico alifático. La invención se refiere además a un procedimiento para fabricar la lámina, así como a su uso.

Las láminas elaboradas a partir de termoplásticos sintéticos se utilizan a gran escala para envasar productos alimenticios y otros productos envasados. Es esencial para estos usos que las láminas presenten buenas propiedades antiestáticas y de fricción de deslizamiento.

Desarrollos más modernos en el área del envasado se refieren a láminas compuestas por poliésteres biodegradables, como por ejemplo, ácido poliláctico (PLA) . Estos tipos de láminas son especialmente amigables al medio ambiente, ya que se basan en materias primas renovables y pueden eliminarse mediante compostaje. Estos materiales, sin embargo, son fundamentalmente diferentes de los polímeros olefínicos como el polietileno o polipropileno, que se utilizan para láminas de envasado a gran escala. Tampoco sirve con frecuencia la transferencia de enseñanzas técnicas sobre láminas de poliéster, ya que las mismas o similares medidas con frecuencia no logran el efecto deseado en las láminas de PLA.

No obstante para el éxito económico es necesario un espectro comparativamente bueno de propiedades de uso, para que esta lámina pueda elaborarse con las tecnologías de envasado usuales. Aquí juega un papel principal en particular la inhibición estática, en combinación con las propiedades de deslizamiento de la lámina. Numerosas investigaciones han mostrado que los aditivos de migración usuales en el área de boPP, que se utilizan para mejorar estas propiedades, no satisfacen las exigencias en las láminas de PLA. Debido al carácter polar de los polímeros de PLA, estos aditivos de migración muestran en la matriz polimérica un comportamiento migratorio muy diferente. Con frecuencia estas sustancias no llegan en absoluto, o únicamente en pequeñas cantidades, a la superficie de la lámina de PLA, con lo que permanecen en definitiva sin efecto.

Además, se conoce por el estado de la técnica la utilización de partículas antibloqueo inorgánicas u orgánicas en las capas de cubierta de una lámina como separadores entre capas de lámina individuales. Las partículas antibloqueo pueden mejorar el comportamiento al desenrollarse de un rollo de lámina al reducir la superficie de contacto entre las capas de lámina y además influyen favorablemente en las propiedades de fricción entre la banda de lámina y los rieles de guía en una máquina de envasado. Sin embargo, en general, los agentes antibloqueo no contribuyen a mejorar las propiedades antiestáticas de la lámina.

En la solicitud alemana número de acta 101 21 153.8, se describe una lámina de PLA que contiene cantidades particularmente elevadas de monoestearato de glicerina, para mejorar la inhibición estática. Sin embargo, estas láminas aún necesitan mejoras.

La adición de altas cantidades de partículas para mejorar la fricción es una solución conocida en láminas de poliéster conocidas elaboradas con tereftalato de polietileno, pero esta modificación tampoco mejora la inhibición estática en láminas de PLA con las partículas usuales.

Además se conocen por la tecnología boPP diversas combinaciones efectivas de aditivos de migración y agentes antibloqueo con forma de partículas, que se utilizan para mejorar la fricción e inhibición estática. No obstante, en el marco de la presente invención se ha encontrado que estas combinaciones no mejoran la inhibición estática en la lámina de PLA, incluso en parte tienen un efecto más negativo que las partículas o el aditivo separadamente. Se supone que los aditivos con forma de partícula influyen en la matriz de PLA en el comportamiento de migración de los aditivos, por ejemplo algunos tipos de partículas parecen absorber los aditivos de migración, de manera que permanecen casi inefectivos.

La tarea de la presente invención consistía en proporcionar láminas para envases amigables al medio ambiente u otros usos, que se fabriquen a partir de materias primas renovables, como por ejemplo PLA, y que puedan desecharse de una manera amigable al entorno, y que presenten buenas propiedades antiestáticas. Además, se desean propiedades de fricción buenas y un pequeño coeficiente de fricción. Una buena transparencia y altos valores de brillo son adicionalmente necesarios para áreas de utilización específicas.

La tarea se resuelve mediante una lámina biaxialmente orientada, transparente, de varias capas, formada por una capa de base y al menos una capa de cubierta, que contiene al menos un polímero de un ácido hidroxicarboxílico alifático y 0, 002 a 20% en peso de partículas a base de almidón con relación al peso de la capa de cubierta.

La tarea se resuelve mediante una lámina orientada biaxialmente, opaca, de varias capas, formada por una capa de base y al menos una capa de cubierta, que contiene al menos un polímero de un ácido hidroxicarboxílico alifático y 0, 002 a 20% en peso de partículas a base de almidón, con relación al peso de la capa de cubierta.

Además es una solución a esta tarea una lámina multicapa no orientada, formada por una capa de base y al menos una capa de cubierta, que contiene al menos un polímero de un ácido hidroxicarboxílico alifático y 0, 002 a 20% en peso de partículas a base de almidón con relación al peso de la capa de cubierta.

De manera sorprendente, la adición de partículas a base de almidón en al menos una capa de cubierta mejora la inhibición estática de la lámina. Las láminas así modificadas dan lugar a una carga electrostática claramente menor durante el manejo y la fabricación, que por sí misma se descarga de manera sorprendente y claramente más rápida que en las láminas equipadas tradicionalmente. Con esto, pueden proporcionarse láminas que presentan una muy buena inhibición estática y que pueden elaborarse sin problemas.

Preferiblemente, la proporción de partículas a base de almidón en la capa de cubierta es de 0, 01-10% en peso, en particular 0, 01 a 5% en peso, con relación al peso de la capa de cubierta, con el fin de lograr buenas propiedades antiestáticas. De manera sorprendente, incluso cantidades muy pequeñas de partículas a base de almidón en una gama de 0, 01 a 1, preferiblemente 0, 01 a 0, 5% en peso, provocan una mejora importante de la inhibición estática. Si el contenido en partículas llega hasta más del 20% en peso, resulta una influencia negativa en las propiedades ópticas de la lámina sin mejorar adicionalmente la inhibición estática. A concentraciones inferiores a 0, 002% en peso, únicamente pueden lograrse propiedades antiestáticas insuficientes. Partículas a base de almidón, en el sentido de la presente invención, significa que las partículas pueden estar formadas a partir de los tipos de almidón no modificados en cada caso. Sin embargo, las partículas a base de almidón también incluyen los almidones modificados mediante conversiones adecuadas.

Para la presente invención son básicamente adecuadas partículas a base de almidón de patata, almidón de maíz o almidón de trigo, pudiendo utilizarse en cada caso tipos modificados y no modificados de almidón. El tamaño original de las partículas es relativamente no crítico, ya que las partículas de almidón en el extrusor se trituran aún más antes de la extrusión de la lámina. Las partículas de almidón tienen en la lámina generalmente un tamaño de partícula absoluto de 1 a 15 !m, de manera que una pequeña cantidad de partículas puede también existir naturalmente fuera de esta gama. En general, estas distribuciones del tamaño de partículas siempre se materializan al triturar las partículas. La proporción predominante de partículas se tritura no obstante hasta un tamaño de partículas inferior a 15 μm, de manera que las partículas preferiblemente tienen un tamaño de partícula en la gama de 1 a 10 μm. El tamaño de partícula promedio original puede llegar hasta 100 μm, preferiblemente 1 a 70 μm. Las partículas pueden básicamente tener una forma cualquiera, regular o irregular; sin embargo, en general se prefieren las formas de partículas elipsoidales, o de ovaladas a redondas.

Las partículas de almidón de patata se prefieren para los fines de la presente invención, particularmente almidón de patata modificado, como por ejemplo partículas de dextrina. El equivalente de dextrosa de las partículas es preferiblemente de 5 – 20% en peso, en particular 8 – 14% en peso (determinado según con el método de Luff-Schoorl) . Las dispersiones... [Seguir leyendo]

1. Lámina multicapa transparente orientada biaxialmente, formada por una capa de base y al menos una capa de cubierta, caracterizada porque la capa de cubierta contiene al menos un polímero de al menos un ácido hidroxicarboxílico alifático y de 0, 002 a 20% en peso de partículas a base de almidón referido al peso de la capa de cubierta.

2. Lámina multicapa opaca biaxialmente orientada formada por una capa de base y al menos una capa de cubierta, caracterizada porque la capa de cubierta contiene al menos un polímero de al menos un ácido hidroxicarboxílico alifático y de 0, 002 a 20% en peso de partículas a base de almidón referido al peso de la capa de cubierta.

3. Lámina según la reivindicación 1 ó 2, caracterizada porque el contenido en partículas a base de almidón es de 0, 01 a 5 % en peso referido al peso de la capa de cubierta.

4. Lámina según una de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizada porque las partículas a base de almidón están formadas por almidón de patata, almidón de maíz

o almidón de trigo.

5. Lámina según una de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizada porque las partículas a base de almidón en la capa de cubierta tienen un tamaño de partículas de 1 a 15 μm.

6. Lámina según una de las reivindicaciones 1 a 5, caracterizada porque las partículas a base de almidón tienen una forma elipsoidal o esférica.

7. Lámina según una de las reivindicaciones 1 a 6, caracterizada porque el almidón no está modificado.

8. Lámina según una de las reivindicaciones 1 a 7, caracterizada porque el almidón está modificado.

9. Láminas según una de las reivindicaciones 1 a 8, caracterizadas porque las partículas a base de almidón están formadas por almidón de patata modificado.

10. Láminas según una de las reivindicaciones 1 a 9, caracterizadas porque la capa de cubierta contiene de 70 a 100 % en peso de un polímero compuesto por ácido hidroxicarboxílico alifático.

11. Lámina según una de las reivindicaciones 1 a 10, caracterizada porque el ácido hidroxicarboxílico alifático es un PLA.

12. Lámina según una de las reivindicaciones 1 a 11, caracterizada porque la capa de base es transparente y contiene de 90 a <100% en peso de un ácido polihidroxicarboxílico, preferiblemente PLA.

13. Lámina según una de las reivindicaciones 2 a 11, caracterizada porque la capa de base es opaca y además contiene un aditivo iniciador de vacuola.

14. Lámina según una de las reivindicaciones 1 a 13, caracterizada porque la capa de cubierta tiene un espesor de 0, 5 a 10 μm.

15. Lámina según una de las reivindicaciones 1 a 14, caracterizada porque la capa de cubierta es sellable.

16. Lámina multicapa según la reivindicación 1 ó 2, formada por una capa de base y al menos una capa de cubierta, que está orientada únicamente en la dirección longitudinal, caracterizada porque la capa de cubierta contiene al menos un polímero de al menos un ácido hidroxicarboxílico alifático y de 0, 002 a 20% en peso de partículas a base de almidón, referido al peso de la capa de cubierta.

17. Lámina multicapa según la reivindicación 1 ó 2, compuesta por una capa de base y al menos una capa de cubierta, que está orientada únicamente en la dirección transversal,

caracterizada porque la capa de cubierta contiene al menos un polímero de al menos un ácido hidroxicarboxílico alifático y de 0, 002 a 20% en peso de partículas a base de almidón, referido al peso de la capa de cubierta.

18. Lámina multicapa no orientada, según la reivindicación 1 ó 2, compuesta por una capa de base y al menos una capa de cubierta, caracterizada porque la capa de cubierta contiene al menos un polímero de al menos un ácido hidroxicarboxílico alifático y de 0, 002 a 20% en peso de partículas a base de almidón, referido al peso de la capa de cubierta.

19. Utilización de una lámina según una de las reivindicaciones 1 a 18 como lámina de envasado.

20. Utilización de una lámina según una de las reivindicaciones 1 a 18 como lámina para etiqueta.

21. Procedimiento para fabricar una lámina según una de las reivindicaciones 1 a 18, caracterizada porque las partículas a base de almidón se trituran en el extrusor mediante cizalla hasta un tamaño de partículas de 1 a 15 μm.